WO1999022494A1

WO1999022494A1 - Passerelle de communication

Info

Publication number: WO1999022494A1
Application number: PCT/JP1998/004702
Authority: WO
Inventors: Toshio Yamawaki
Original assignee: Fujitsu Ten Limited
Priority date: 1997-10-24
Filing date: 1998-10-19
Publication date: 1999-05-06
Also published as: DE69830925T2; EP1482698A2; EP1037430A1; EP1037430B1; EP1037430A4; US7813359B1; JP4111674B2; EP1482698A3; DE69830925D1

Description

明細書通信ゲ一トウエイ装置

技術分野

本発明は、通信方式の異なる 2つの通信バスを接続するゲ一トウエイ装置に関する。背景技術

近年、自動車等においては、それぞれ特定の制御情報を取り扱う異なる通信バスが 2 つ以上存在するようになつてきている。そして、通信バスと通信バスとの間で情報の交換が必要となる場合には、ゲートゥヱィ装置が設けられ、通信方式の異なる 2 つのバスが接続される。

このようにゲ一トウエイ装置を介して通信バスが接続される場合には、相互に他方の通信バスの情報が送信されてくるため、通信バスにおける通信トラフィックが增大する。従来より、ゲートウェイ装置では、かかる通信トラフィックの増大を抑制するため、物理ァドレス又は論理ァドレスによる情報のフィルタリングが行われることがあるが、この場合には、同一アドレスに係る情報は全て他方の通信バスに流されることとなる。

したがって、従来技術に係るゲ一トウヱイ装置においては、受信側の通信バスで必要とする情報が一部分であっても、そのァドレス向けに送信されてくる情報の全てがゲートウイ処理されて当該受信側通信バスに送られることとなる。このような場合には、不要な情報で通信トラフィックが増大するという事態が招かれる。

また、内容に変化があってもなくても定期的に発生する情報をゲ 7 一トウエイ処理する場合、ゲートウエイ処理により情報が送られる側の通信バスでは、最新の状態を表す情報のみ必要であるにもかかわらず、以前と同一内容の不要な情報で通信トラフィックが増大する結果となる。発明の開示

上記した問題点に鑑み、本発明の目的は、真に必要な情報のみをゲートウイ処理することにより、ゲートウェイ処理により情報が送られる側の通信バスにおける通信トラフィックの不必要な増大を回避することが可能なゲートウェイ装置を提供することにある。上記目的を達成するために、本発明によれば、通信方式の異なる

2 つの通信バスを接続するゲ一トウヱイ装置であって、一方の通信バスからの受信情報が他方の通信バスに送信されるべき情報であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によつて送信されるべき情報であると判断される場合のみ該受信情報を該他方の通信バスに送信するフィルタリング手段と、を具備するゲートゥェィ装置が提供される。

また、本発明によれば、通信方式の異なる 2 つの通信バスを接続するゲ一トウエイ装置におけるゲ一トウエイ処理の方法であって、 (a) 一方の通信バスからの受信情報が他方の通信バスに送信されるべき情報であるか否かを判定するステップと、（b) 前記ステップ（a ) において送信されるべき情報であると判断される場合のみ該受信情報を該他方の通信バスに送信するフィルタリング処理を行うステップと、を具備するゲートウエイ処理方法が提供される。図面の簡単な説明

図 1 は、本発明に係るゲ一トウヱイ装置、そのゲ一トウヱイ装置 702 によつて接続される 2 つの通信バス、及びそれらの通信バスに接続される装置の接続構成を示すプロック図である。

図 2 は、通信バス上に乗せられるデータのフォーマツ卜の概略を示す図である。

図 3 は、ゲートウエイ装置内の制御用マイクロコンピュータによつて実行されるデータ受信時処理ル一チンの手順を示すフローチヤ

- トである。

図 4 は、受信データの内容を判定するためのテーブルを示す図でめる

図 5 は、保管情報のテーブルを示す図である。

図 6 は、ゲートウヱイ装置内の制御用マイクロコンピュータによつて実行される保管情報送信要求受信時処理ルーチンの手順を示すフローチヤ一トである。

発明を実施するための最良の形態

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明す図 1 は、本発明に係るゲ一トウヱイ装置 1 0 、そのゲートウェイ装置によって接続される 2 つの通信バス 2 0及び 3 0 、並びにそれらの通信バスに接続される装置の接続構成を示すブロック図である第 1 の通信バスとしての A通信バス 2 0 に接続される装置 2 1 ， 2 2， 2 3 , 2 4等は、第 1 の通信方式としての A通信プロトコル (通信規約）に従って相互に通信する。同様に、第 2 の通信バスとしての B通信バス 3 0 に接続される装置 3 し 3 2， 3 3， 3 4等は、第 2 の通信方式としての B通信プロトコルに従って相互に通信する。

A通信バス 2 0 と B通信バス 3 0 とを接続するゲートウヱイ装置 1 0 は、 A通信バス用インタフヱ一ス 1 1 、 B通信バス用インタフエース 1 2 、メモリ 1 3及び制御用マイクロコンピュータ 1 4 を具備し、一方の通信バスからデータを受信しプロトコル変換を行って他方の通信バスに送信するという機能を実現する。

本実施形態では、特に、本発明を自動車に適用する場合を想定しており、 A通信バス 2 0 は、ボディ系制御装置間のデータ通信を目的とした通信プロトコルによるバスとされ、 B通信バス 3 0 は、ステータス情報系制御装置間のデータ通信を目的とした通信プロトコルによるバスとされる。そして、 A通信バス 2 0 には、装置 2 1 としてエンジン E C U (electronic control uni t), 装置 2 2 としてエアコン E C U、装置 2 3 としてメータ E C U、等が接続される。また、 B通信バス 3 0 には、装置 3 1 としてディスプレイ E C U、装置 3 2 としてナビゲーシヨン E C U、装置 3 3 としてオーディオ E C U, 等が接続される。

図 2 は、通信バス上に乗せられるデータのフォーマツ卜の概略を示す図である。同図に示されるように、データはヘッダとメッセ一ジと力、らなり、さらに、メッセージはコマンドとそのコマンドに付随するパラメ一夕と力、らなる。コマンドは、 1 バイトのコードによつて表される。また、ヘッダには、アドレス、属性等が含まれる。 A通信バス 2 0上のデータフォーマツ卜と B通信バス 3 0上のデ一夕フォーマツ卜とはともに図 2 に示される如きものとなる力く、その詳細は異なっており、それらの間の変換はゲ一トウヱイ装置 1 0 によつて実現される。

図 3 は、ゲートゥヱイ装置 1 0 内の制御用マイクロコンピュータ 1 4 によって実行されるデータ受信時の処理ルーチンの手順を示すフローチャートである。また、図 4 及び図 5 は、図 3 の処理中に使用されるメモリ 1 3 内のテーブルの内容を模式的に示す図である。このルーチンは、 A通信バス 2 0 から B通信バス 3 0 へのゲートゥエイ処理及び B通信バス 3 0 から A通信バス 2 0 へのゲートウェイ処理のいずれの場合でも実行可能なものである。以下では、 A通信バス 2 0 から B通信バス 3 0 へのゲ一トウヱイ処理について説明す

O o

まず、ステップ 1 0 2では、受信されたデータの内容に関し、それが、ゲートゥヱイ処理不要なコマンドに係るものである力、、内容変化時のみゲートウエイ処理すべき情報である力、、又はそのまますなわち状態変化に関係なくゲートウェイ処理すべき情報であるか、のいずれであるかを判定する。

この判定は、データ内のコマンドコードによってなされ、そのために、図 4 に示される如きテーブルがメモリ 1 3 にあらかじめ格納されている。このテーブルには、各コマンドコードごとにコマンド種別を示すカラムがある。例えば、エンジン E C U 2 1 は、コマンドコード（ 1 F ) , 6 ( 1 6進表示の 1 Fの意味）によって示されるエンジン回転数表示コマンドを定期的に送信する力く、このコマンドのようにコマンド種別 " 0 " のコマンドは、ゲ一トウヱイ処理不要なコマンドである。また、エアコン E C U 2 2 は、コマンドコード ( 0 5 ) , ₆によつて示される外気温表示コマンドを定期的に送信する力く、このコマンドのようにコマンド種別 " 1 " のコマンドは、内容変化時のみゲ一トウヱイ処理すべきコマンドである。さらに、メ —夕 E C U 2 3 は、コマンドコード（ B 3 ) _{1 6}によって示される航続可能距離表示コマンドやコマンドコード（ D E ) , ₆によつて示される瞬間燃費表示コマンドを送信するが、これらのコマンドのようにコマンド種別 " 2 " のコマンドは、そのまますなわち状態変化に関係なくゲ一トウユイ処理すべきコマンドである。

ステップ 1 0 2 においてェンジン回転数表示コマンドのようにゲ ― トウヱイ処理不要なコマンドであると判定された場合には、ゲートウエイ処理を実行することなく本ルーチンを終了する。これにより、ゲ一トウエイ処理が実行された場合にゲ一トウエイ処理によりデータが送られる側の通信バスに発生するトラフィックの増大を回避することが可能となる。

また、ステップ 1 0 2 において外気温表示コマンドのようにデータ内容変化時のみゲ一トウヱイ処理すべきコマンドであると判定された場合には、ステップ 1 0 4 に進む。ステップ 1 0 4では、メモリ 1 3 内にある図 5 の如きテーブルが参照される。このテ一ブルは、保管されるべき情報の最新データを格納するものである。そして、ステップ 1 0 4 では、例えば、同テーブルに格納されている外気温データと、今回受信された外気温表示コマンドによって表される外気温の値とを比較し、内容に変化があるか否かを判定する。そして、変化なしと判定されたときには、ゲートゥヱイ処理を実行することなく本ルーチンを終了する。この場合にも、ゲートゥヱイ処理が実行された場合にゲートウエイ処理によりデータが送られる側の通信バスに発生するトラフィックの増大が回避されることとなる。 —方、ステップ 1 0 4 において変化ありと判定されたときには、ステツプ 1 0 8 に進み、図 5 のテーブルの対応するエリアに今回受信されたデータの内容を最新データとして保管（記憶）する。さらに、このときにはステップ 1 1 0 でゲートゥヱイ処理を実行する。

また、ステップ 1 0 2 において航続可能距離表示コマンドや瞬間燃費表示コマンドのようにデータ内容がそのままゲートウヱイ処理すべき情報であると判定された場合には、ステップ 1 0 6 に進む。ステップ 1 0 6では、当該受信データ力く、通信バスからの要求に応じていつでもゲートウェイ処理により出力すべき情報であるか否かを判定する。この判定のために図 4 のテーブル内の保管フラグの力ラムが参照される。例えば航続可能距離表示コマンドのように保管フラグ力く " 1 " のコマンドは、通信バスからの要求に応じていつでもゲートウヱイ処理により出力すべき情報に係るコマンドであり、一方、瞬間燃費表示コマンドのように保管フラグが " 0 " のコマンドは、そのようなコマンドに該当しない。ステップ 1 0 6 の判定結果が Y E Sのときには、前記したステップ 1 0 8 の保管処理及びステツプ 1 1 0 のゲートゥヱイ処理を実行して本ルーチンを終了する。一方、ステップ 1 0 6 の判定結果が N〇のときには、ステップ 1 1 0 のゲ一トウヱイ処理のみ実行して本ルーチンを終了する。

図 6 は、通信バスからの保管情報送信要求をゲ一トウイ装置が受信したときに制御用マイクロコンピュータ 1 4 によって実行される処理ルーチンの手順を示すフローチャートである。まず、ステツプ 2 0 2では、当該要求に係る情報がメモリ 1 3 内の保管情報テーブル（図 5 ) に保管されているか否かを判定する。例えば B通信バス 3 0 から航続可能距離データが要求された場合のようにその判定結果が Y E S となるときには、ステップ 2 0 4 に進み、当該保管情報を要求元の通信バスにゲートウヱイ処理により送信して、本ル一チンを終了する。一方、判定結果が N 0のときには、ステップ 2 0 6 に進み、当該要求に係る情報がメモリ 1 3 内の保管情報テーブル (図 5 ) に保管されていないことを要求元の通信バスに通知して、本ルーチンを終了する。

受信側の通信バスに接続された装置が万一ゲートウイ処理により送られた情報を捕捉し損なった場合あるいはリセッ卜等の実行により情報を消去してしまったような場合でも、図 6 のような処理を設けることにより、送信側の通信バスから情報を再送信してもらう必要がなくなり、いつでもゲートウェイ情報をゲ一トウヱイ装置から取得することが可能となる。ここで、本発明を採用した場合のトラフィック抑制効果について試算してみる。まず、 A通信バスは、 1 0 k b p sの転送速度を有し、それ自身では 6 0 %のバス占有率となり、最大許容バス占有率として 9 0 %が設定されていると仮定する。また、 B通信バスは、 1 7 k b p s の転送速度を有し、それ自身では 3 0 %のバス占有率となり、最大許容バス占有率として 4 0 %が設定されていると仮定する。

上述の A通信バスと B通信バスとを接続し、 A通信バスから B通信バスへのゲ一トウヱイ処理を行う場合を考える。このゲ一トウェィ処理を行う上で、プロトコル変換に伴う付加情報の追加等のために 1 . 7倍のロスが発生するものと仮定する。

従来のゲ一トウヱイ処理により A通信バス上の情報の 2 0 %が B 通信バスに流れたとすれば、 B通信バスのバス占有率は、

3 0 % + 6 0 % x 2 0 % x i . 7 = 5 0. 4 %

に上昇し、 B通信バスに係る最大許容バス占有率 4 0 %以下に抑えることができなくなってしまう。

一方、本発明に係るゲートウェイ装置におけるフィルタリングの効果として、 B通信バスに流れる A通信バス上の情報が 5 %に抑制されたとすると、 B通信バスのバス占有率は、

3 0 % + 6 0 % x 5 % X l . 7 = 3 5. 1 % となり、 B通信バスに係る最大許容バス占有率 4 0 %以下に抑えることが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、真に必要な情報のみをゲ — トウエイ処理することにより、ゲートウェイ処理にてデ一夕が送られる側の通信バスにおける通信トラフィックの不必要な増大を回避することが可能となる。

Claims

求の範囲

1. 通信方式の異なる 2 つの通信バスを接続するゲ一トウヱイ装置であって、

一方の通信バスからの受信情報が他方の通信バスに送信されるべき情報であるか否かを判定する判定手段と、

前記判定手段によって送信されるべき情報であると判断される場

一青

合のみ該受信情報を該他方の通信バスに送信するフィルタリング手段と、

を具備するゲートゥェィ装置。

2. 前記判定手段は、一方の通信バスからの受信情報が他方の通信バスに送信されるべき情報であるか否かをコマンドの内容に基づいて判定する、請求項 1 に記載のゲートゥヱイ装置。

3. 前記判定手段によつて送信されるべき情報であると判定される情報を記憶する記憶手段と、

前記記憶手段に記憶された情報と同種の情報が新たに受信された場合に、それらの内容を比較し、内容に変化があるときのみ、該記憶情報を更新するとともに該受信情報を他方の通信バスに送信する第 2 のフィルタリング手段と、

を更に具備する、請求項 1 に記載のゲ一トウイ装置。

4. 通信バスからの要求に応じて前記記憶手段に記憶された情報を該要求元の通信バスに送信する手段、

を更に具備する、請求項 3 に記載のゲ一トウヱイ装置。

5. 自動車内の 2 つの通信バスを接続する、請求項 1 から請求項 4 までのいずれか 1 項に記載のゲートゥヱイ装置。

6. 通信方式の異なる 2 つの通信バスを接続するゲートウヱイ装置におけるゲ一トウヱイ処理の方法であって、 ( a) 一方の通信バスからの受信情報が他方の通信バスに送信されるべき情報であるか否かを判定するステップと、

( b) 前記ステップ（a ) において送信されるべき情報であると判断される場合のみ該受信情報を該他方の通信バスに送信するフィルタリング処理を行うステップと、

を具備するゲートウヱイ処理方法。

7. 前記ステップ（a) は、一方の通信バスからの受信情報が他方の通信バスに送信されるべき情報であるか否かをコマンドの内容に基づいて判定する、請求項 6 に記載のゲートウェイ処理方法。

8. ( c ) 前記ステップ（a) において送信されるべき情報であると判定される情報を記憶するステップと、

( d) 前記ステップ（c) にて記憶された情報と同種の情報が新たに受信された場合に、それらの内容を比較し、内容に変化があるときのみ、該記憶情報を更新するとともに該受信情報を他方の通信バスに送信する第 2 のフィルタリング処理を行うステップと、

を更に具備する、請求項 6 に記載のゲートウェイ処理方法。

9. ( e ) 通信バスからの要求に応じて前記ステップ（a) において記憶された情報を該要求元の通信バスに送信するステップ、

を更に具備する、請求項 8 に記載のゲートウニイ処理方法。