WO2014020779A1 - データ送信装置、通信制御方法、及び通信制御プログラム - Google Patents

データ送信装置、通信制御方法、及び通信制御プログラム Download PDF

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光太朗 原
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Definitions

  • the present invention relates to a data transmission device, a communication control method, and a communication control program.
  • a network system in which a plurality of processing devices such as an ECU (Electronic Control Unit) are connected to a bus is widely used.
  • a plurality of ECUs in such a network system can perform information processing assigned to each of the ECUs, output processing results to a bus, and provide them to other ECUs.
  • a process called communication arbitration may be performed in order to prevent a plurality of ECUs from outputting data to the bus at the same timing.
  • Communication arbitration is performed, for example, in a network system in which communication based on CAN (Controller Area Network) is performed.
  • each ECU compares the data transmitted by itself with the result of monitoring the bus state, and judges that the communication arbitration has been won if the bus state is in line with the data transmitted by the ECU. This is done with the rule that data output continues.
  • each ECU preferentially writes high-priority transmission data to the transmission buffer when there are a plurality of transmission data requested to be transmitted.
  • a system is disclosed (for example, see Patent Document 1).
  • a plurality of buffer memories are provided, the sending digital information is stored in one of the plurality of buffer memories according to the type of sending digital information, and attached to a standby number or data that changes as the transmission process proceeds.
  • An apparatus for setting a transfer order according to priority is disclosed (for example, see Patent Document 2).
  • Patent Documents 1 and 2 do not assume that data is output to a bus in which communication arbitration is performed, the following problems may occur.
  • the transfer order is set according to the standby number that changes according to the progress of the transmission process and the priority that accompanies the data”.
  • the degree does not assume the priority used for communication arbitration.
  • the data in the plurality of buffer memories to which the sending digital information is allocated according to the “type of sending digital information” that is unrelated to the priority. Must be read and the order determination process must be performed, and the burden on the apparatus related to memory access and software processing is excessive.
  • a data transmission device and a communication control program capable of preferentially outputting data having high priority related to communication arbitration to the bus without overloading the device. For the purpose.
  • one embodiment of the present invention provides: An output unit that outputs data to the bus, and communicates with other competing data that is about to be output to the bus by using priority information given to the data that the self is about to output to the bus An output unit that determines whether to output data to the bus based on the result of arbitration; A storage unit in which a plurality of areas are set from a high area priority area to a low area area; A distribution unit that writes the data requested to be transmitted to a region having a higher region priority in the storage unit, as the priority information given to the data is higher. The output unit preferentially outputs the data stored in the region having a high region priority among the data stored in the plurality of regions to the bus. A data transmission device.
  • a plurality of flag storage units corresponding to a plurality of areas in the storage unit When the distribution unit writes the requested data to any area in the storage unit, it sets a flag in the flag storage unit corresponding to the written area,
  • the output unit may preferentially output data stored in a region having a high region priority among the regions in the storage unit corresponding to the flag storage unit in which the flag is set, to the bus. .
  • the output unit has the highest priority for data that has not been output to the bus for a certain period of time among the data stored in the plurality of regions in the storage unit, regardless of the region priority of the initially stored region. It may be output to the bus.
  • the plurality of areas in the storage unit include an exception area dedicated to data that is not output to the bus for the certain period of time,
  • the distribution unit determines data that has not been output to the bus, moves the determined data from another area to the exception area,
  • the output unit may output the data stored in the exception area to the bus with the highest priority.
  • Another aspect of the present invention is: Based on the result of communication arbitration using the priority information given to the data to be output to the bus with other competing data to be output to the bus, the data is transferred to the bus.
  • a data transmission device that determines whether or not to output, An area having a higher area priority in a storage unit in which a plurality of areas are set from an area having a higher area priority to an area having a lower area priority as the priority information given to the data of the transmission requested is higher.
  • Write on the Out of the data stored in the plurality of areas the data stored in the area having a high area priority is preferentially output to the bus. This is a communication control method.
  • Another aspect of the present invention is as follows: Based on the result of communication arbitration using the priority information given to the data to be output to the bus with other competing data to be output to the bus, the data is transferred to the bus.
  • Write to Of the data stored in the plurality of areas the data stored in the area having a high area priority is preferentially output to the bus. It is a communication control program.
  • a data transmission device, a communication control method, and a communication control program capable of preferentially outputting data having high priority related to communication arbitration to a bus without excessive processing load can be provided.
  • composition of network system 1 containing ECU10 concerning one example. It is an example of composition of ECU10. It is a format example of the frame which each ECU outputs to a bus. It is an example of the correspondence between transmission MBOX and ID. It is an example of the flowchart which shows the flow of the process performed by CAN driver 12C. It is an example of the flowchart which shows the flow of the process performed by the CAN controller. It is a figure which shows a mode that an inconvenience arises in ECU * of the comparative example to which only single transmission MBOX is set. It is a figure which shows a mode that ECU10 of a present Example preferentially outputs the data with high priority which concerns on communication arbitration to a bus
  • FIG. 1 is a configuration example of a network system 1 including an ECU 10 according to an embodiment.
  • the network system 1 is connected to the ECUs 10 # 0, 10 # 1 connected to the bus 2, the ECUs 10 # 2, 10 # 3, 10 # 4 connected to the bus 3, the bus 2 and the bus 3, and the bus 2 And a gateway device 50 that relays between the bus 3.
  • the “data transmission device” in the claims corresponds to, for example, “ECU”.
  • bus 2 and the bus 3 for example, communication based on CAN is performed, and each ECU can acquire data flowing through the bus.
  • the bus 2 and the bus 30 are, for example, twisted pair cables and transmit signals by a differential voltage method.
  • FIG. 2 is a configuration example of each ECU (hereinafter referred to as ECU 10 when not distinguished from each other). Note that some of the ECUs may not have the configuration shown in FIG. 2 or some of the functions described below.
  • the ECU 10 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) 11, a program memory 12 that stores a program executed by the CPU 11, a RAM (Random Access Memory) 13 that functions as a working memory, and a peripheral I that serves as an interface with peripheral devices. / O14, a CAN controller 15, and a CAN transceiver 16.
  • a CPU Central Processing Unit
  • a program memory 12 that stores a program executed by the CPU 11
  • RAM Random Access Memory
  • peripheral I that serves as an interface with peripheral devices.
  • O14 a CAN controller
  • the program memory 12 is, for example, a ROM (Read Only Memory), an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), an HDD (Hard Disk Drive), etc., and programs such as the application program 12A, the communication middleware 12B, and the CAN driver 12C. Store.
  • ROM Read Only Memory
  • EEPROM Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory
  • HDD Hard Disk Drive
  • the application program 12A is a program for performing information processing assigned to each ECU.
  • the application program 12A performs, for example, a given calculation periodically and stores the calculation result in the shared area 13A of the RAM 13.
  • the communication middleware 12B converts the data stored in the shared area 13A into a format corresponding to the CAN driver 12C, for example, periodically or when there is a processing request from the application program 12A, and writes it to the transmission buffer 13B. And provided to the CAN driver 12C. Further, the communication middleware 12B converts the data written in the reception buffer 13C into a format that can be interpreted by the application program 12A, stores it in the shared area 13A, and provides it to the application program 12A. The CAN driver 12C stores the data written in the transmission buffer 13B in one of the transmission MBOXs.
  • the controller reading area 13D includes a plurality of transmission MBOX (message boxes) 13Da, 13Db, 13Dc.
  • the number of transmission MBOXs may be any number as long as it is plural. In the following description, it is assumed that three transmission MBOXs are set.
  • the CAN controller 15 includes a protocol controller, a frequency divider for dividing the CPU clock, transmission control registers 15Aa, 15Ab, 15Ac,. Each transmission control register corresponds to each transmission MBOX.
  • the CAN controller 15 transmits / receives various data to / from the bus 10 or the bus 20 via the CAN transceiver 16.
  • the processor that controls the CAN controller 15 may be the same as or different from the CPU 11.
  • the CAN controller 15 When outputting data (frames) to the bus, the CAN controller 15 converts a frame stored in one of the transmission MBOXs into a serial transmission signal by an NRZ (Non-Return-to-Zero) method, Output to the CAN transceiver 16.
  • the CAN controller 15 outputs a voltage whose logic level is Low to the bit whose converted signal is “0 (dominant)”, and outputs a voltage whose logic level is High to the bit “1 (recessive)”.
  • the CAN transceiver 16 converts the transmission signal acquired from the CAN controller 15 into a differential voltage and outputs it to the bus. Further, when acquiring data from the bus, the CAN transceiver 16 reads the differential voltage of the bus and outputs a reception signal shaped so as to be included in a predetermined voltage range to the CAN controller 15. A comparator is attached to the reception terminal Rx of the CAN controller 15, and a predetermined threshold voltage is compared with a reception signal from the CAN transceiver 16 to generate digital data of “1” and “0” to generate a reception buffer 13C. To store.
  • FIG. 3 is a format example of a frame output from each ECU to the bus.
  • a frame output in one transmission includes a start-of-frame (SOF) indicating the start of the frame, an ID as a data identifier, a remote transmission request (RTR) for identifying the data frame and the remote frame, and a data byte.
  • SOF start-of-frame
  • RTR remote transmission request
  • a control field representing the number, a data field that is the substance of the data to be transferred, a CRC sequence to which a CRC for checking a frame error is added, an ACK slot to receive a notification (ACK) from a unit that has received a correct message, and an ACK It includes a delimiter, an end of frame (EOF) indicating the end of the frame, and the like.
  • EEF end of frame
  • each ECU compares the data transmitted by itself with the result of monitoring the bus state.
  • the dominant is given priority and the state of the bus becomes dominant.
  • the node that transmitted the recessive determines that it has lost communication arbitration due to the difference in the bus state from the node that transmitted the recessive and stops transmission.
  • the node that transmitted the dominant wins communication arbitration when other nodes are performing recessive transmission. This means that the priority is high.
  • the communication middleware 12B stores the data stored in the shared area 13A in the transmission buffer 13B in response to a request from the application program 12A.
  • information corresponding to “ID” in the frame format (hereinafter simply referred to as “ID”) is given to the data stored in the shared area 13A by the application program 12A.
  • ID is assumed to be any integer from 1 to 10, for example.
  • the CAN driver 12C stores the data stored in the transmission buffer 13B in the transmission MBOX corresponding to the ID assigned to the data while adding data necessary as a frame.
  • FIG. 4 is an example of a correspondence relationship between the transmission MBOX and the ID. In each transmission MBOX, data for one frame is stored, and when data is already stored in the transmission MBOX, the CAN driver 12C does not store data in the transmission MBOX. As can be seen from the correspondence relationship shown in FIG. 4, data having a high priority in communication arbitration is stored in the transmission MBOX 13Aa.
  • the transmission MBOX 13Ab stores data having a medium priority in communication arbitration.
  • the transmission MBOX 13Ac stores data with low priority in communication arbitration.
  • the CAN driver 12C sets, for example, a flag “1” in the transmission request register 15Aa.
  • the CAN driver 12C sets, for example, a flag “1” in the transmission request register 15Ab.
  • the CAN driver 12C sets, for example, a flag “1” in the transmission request register 15Ac. That is, the transmission request register 15Aa corresponds to the transmission MBOX 13Aa, the transmission request register 15Ab corresponds to the transmission MBOX 13Ab, and the transmission request register 15Ab corresponds to the transmission MBOX 13Ab.
  • FIG. 5 is an example of a flowchart showing a flow of processing executed by the CAN driver 12C. This flowchart is repeatedly executed, for example, at a predetermined cycle.
  • the CAN driver 12C determines whether data is stored in the transmission buffer 13B (S100). If no data is stored in the transmission buffer 13B, the CAN driver 12C ends one routine of this flowchart.
  • the CAN driver 12C When data is stored in the transmission buffer 13B, the CAN driver 12C reads the ID of the data stored in the transmission buffer 13B (S102), and determines whether the ID is 4 or less (S104).
  • the CAN driver 12C determines whether or not the transmission MBOX 13Da is in the “free” state (S106). When the transmission MBOX 13Da is in an “empty” state, the CAN driver 12C writes the data stored in the transmission buffer 13B to the transmission MBOX 13Da (S108), and sets a flag “1” in the transmission request register 15Aa (S110). If the transmission MBOX 13Da is not in the “vacant” state, the CAN driver 12C ends one routine of this flowchart.
  • the CAN driver 12C determines whether the ID is 7 or less (S112).
  • the CAN driver 12C determines whether or not the transmission MBOX 13Db is in an “empty” state (S114). When the transmission MBOX 13Db is in the “vacant” state, the CAN driver 12C writes the data stored in the transmission buffer 13B to the transmission MBOX 13Db (S116), and sets a flag “1” in the transmission request register 15Ab (S118). If the transmission MBOX 13Db is not in the “empty” state, the CAN driver 12C ends one routine of this flowchart.
  • the CAN driver 12C determines whether or not the transmission MBOX 13Dc is in the “free” state (S120). When the transmission MBOX 13Dc is in an “empty” state, the CAN driver 12C writes the data stored in the transmission buffer 13B to the transmission MBOX 13Dc (S122), and sets a flag “1” in the transmission request register 15Ac (S124). When the transmission MBOX 13Dc is not in the “free” state, the CAN driver 12C ends one routine of this flowchart.
  • the CAN controller 15 outputs the data (frame) stored in the transmission MBOX corresponding to the transmission request register in which the flag “1” is set to the bus via the CAN transceiver 16. At this time, if the flag “1” is set in a plurality of transmission request registers, the CAN controller 15 tries to output the data stored in the transmission MBOX 13Aa to the bus with the highest priority (when the communication arbitration is won).
  • FIG. 6 is an example of a flowchart showing a flow of processing executed by the CAN controller 15. This flowchart is repeatedly executed, for example, at a predetermined cycle.
  • the CAN controller 15 first determines whether or not the flag “1” is set in the transmission request register 15Aa (S200).
  • the CAN controller 15 When the flag “1” is set in the transmission request register 15Aa, the CAN controller 15 reads data from the transmission MBOX 13Da and tries output to the bus (S202). If the CAN controller 15 wins the communication arbitration and the output to the bus is successful, the CAN controller 15 clears the flag of the transmission request register 15Aa to zero (S204, 206).
  • the CAN controller 15 determines whether or not the flag “1” is set in the transmission request register 15Ab (S208).
  • the CAN controller 15 When the flag “1” is set in the transmission request register 15Ab, the CAN controller 15 reads data from the transmission MBOX 13Db and tries to output to the bus (S210). If the CAN controller 15 wins the communication arbitration and the output to the bus is successful, the CAN controller 15 clears the flag of the transmission request register 15Ab to zero (S212, 214).
  • the CAN controller 15 determines whether or not the flag “1” is set in the transmission request register 15Ac (S216).
  • the CAN controller 15 When the flag “1” is set in the transmission request register 15Ac, the CAN controller 15 reads data from the transmission MBOX 13Dc and tries output to the bus (S218). When the CAN controller 15 wins the communication arbitration and the output to the bus is successful, the CAN controller 15 clears the flag of the transmission request register 15Ac to zero (S220, 222).
  • FIG. 7 is a diagram showing how the above-described inconvenience occurs in the comparative example ECU * in which only a single transmission MBOX is set.
  • the ECU * only one transmission MBOX is set, and data stored in the transmission buffer is stored in the transmission MBOX in accordance with FIFO (First In, First Out) or in ascending order of ID.
  • FIFO First In, First Out
  • data having a small ID may be stored in the transmission buffer immediately after the data having a large ID is stored in the transmission MBOX. In this case, if the data previously stored in the transmission MBOX continues to lose the communication arbitration, the subsequent data with a small ID is not stored in the transmission MBOX, and the waiting state must be continued.
  • FIFO First In, First Out
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the ECU 10 according to the present embodiment preferentially outputs data having high priority related to communication arbitration to the bus.
  • the transmission request order is frame # 1 (ID10) ⁇ frame # 2 (ID1) ⁇ frame # 3 (ID5)
  • the output order to the bus is frame # 2 (ID1) ⁇ frame #. 3 (ID5) ⁇ frame # 1 (ID10)
  • frame # 2 and frame # 3 are more likely to be output to the bus earlier than the ECU * of the comparative example.
  • the CAN controller 15 can automatically determine which transmission MBOX should be read and output to the bus in accordance with the value of the transmission request register. For example, there is no need to perform processing such as checking the ID by referring to the contents of all data stored in the transmission MBOX. As a result, it is possible to preferentially output data having a high priority related to communication arbitration to the bus without increasing the processing load in the CAN controller 15.
  • the processing for preferentially outputting data having high priority related to communication arbitration to the bus is performed in the hierarchy below the communication middleware 12B, and therefore the application program 12A is modified. There is no need. For this reason, when applied to existing ECUs and other devices, the burden of software modification is small.
  • data having a high priority related to communication arbitration is output to the bus preferentially, and data that is stored in the transmission MBOX for a certain period and is not output to the bus (hereinafter, “waiting time excess data”).
  • the output to the bus may be tried with the highest priority regardless of the ID.
  • such a transmission MBOX dedicated to exceptional measures is set, and the waiting time excess data is moved from the originally stored transmission MBOX to the transmission MBOX dedicated to exceptional measures.
  • FIG. 9 is an example of a correspondence relationship between the transmission MBOX, ID, and transmission request register when performing exceptional measures.
  • the communication middleware 12B monitors the elapsed time since it is stored in the transmission MBOX.
  • the communication middleware 12B moves the waiting time excess data to the transmission MBOX 13Da in FIG.
  • the driver 12C is instructed.
  • the CAN driver 12C moves the waiting time excess data to the transmission MBOX 13Da and clears the flag of the transmission request register corresponding to the transmission MBOX in which the waiting time excess data is initially stored, to the transmission request register 15Aa corresponding to the transmission MBOX 13Da.
  • Such processing may be realized by changing an internal flag of the CAN controller 15 without moving data between transmission MBOXes.
  • FIG. 10 is a configuration example of the ECU 10 when transmission MBOX corresponding to all IDs is set.
  • a transmission MBOX dedicated to exception measures and a corresponding transmission request register may be set.
  • the present invention can be used in the computer manufacturing industry, the computer software industry, the manufacturing industry of various systems using computers, and the like.

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Abstract

　バスにデータを出力する出力部であって、前記バスに出力されようとしている他の競合データとの間で、自己が前記バスに出力しようとしているデータに付与された優先度情報を用いて通信調停を行った結果に基づき、前記バスにデータを出力するか否かを決定する出力部と、領域優先度の高い領域から低い領域まで複数の領域が設定された記憶部と、送信要求がなされたデータを、該データに付与された優先度情報が高いものである程、前記記憶部における領域優先度の高い領域に書き込む分配部と、を備え、前記出力部は、前記複数の領域に格納されたデータのうち、前記領域優先度の高い領域に格納されたデータを優先的に前記バスに出力する、データ送信装置。

Description

データ送信装置、通信制御方法、及び通信制御プログラム
　本発明は、データ送信装置、通信制御方法、及び通信制御プログラムに関する。
　ＥＣＵ（Electronic　Control　Unit）等の処理装置が複数個、バスに接続された構成のネットワークシステムが普及している。こうしたネットワークシステムにおける複数のＥＣＵは、それぞれが自己に割り当てられた情報処理を行い、処理結果をバスに出力して他のＥＣＵに提供することができる。また、こうしたネットワークシステムでは、同じタイミングで複数のＥＣＵがデータをバスに出力するのを回避するため、通信調停と称される処理が行われることがある。通信調停は、例えば、ＣＡＮ（Controller　Area　Network）に基づく通信が行われるネットワークシステムで行われる。ＣＡＮにおける通信調停は、各ＥＣＵが、自己が送信したデータとバス状態をモニターした結果を比較し、バス状態が、自己が送信したデータに沿ったものであれば通信調停に勝ったと判断して、データの出力を続行するという規則で行われる。
　また、各種ＥＣＵが通信バスに接続された構成のシステムであって、各ＥＣＵが、送信要求のあった送信データが複数存在する場合に、優先度の高い送信データを優先的に送信バッファに書き込むシステムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
　また、複数のバッファメモリを備え、送出用ディジタル情報の種類に応じて複数のバッファメモリのいずれかに送出用ディジタル情報を格納し、送信処理の進行に応じて変化する待機番号やデータに付随する優先度に応じて転送順序を設定する装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平９－２００２３４号公報 特開平７－２２２２５７号公報
　しかしながら、特許文献１及び２に記載の技術は、通信調停が行われるバスにデータを出力することを想定していないため、以下のような問題が生じ得る。
　特許文献１に記載のシステムでは、「優先度の高い送信データを優先的に送信バッファに書き込む」としているが、この優先度は、通信調停に用いられる優先度を想定していない。また、仮に優先度が通信調停に用いられる優先度と同視できるとしても、優先度の低い第１の送信データが送信バッファに書き込まれた後に、優先度の高い第２の送信データが生成された場合、優先度の低い第１の送信データが通信調停に負け続ける結果、優先度の高い第２の送信データが送信バッファ内で（或いはその前段階のメモリ領域内で）送信待ち状態を継続せざるを得ないという状況が生じ得る。
　また、特許文献２に記載の装置では、「送信処理の進行に応じて変化する待機番号やデータに付随する優先度に応じて転送順序を設定する」としているが、特許文献１と同様、優先度は、通信調停に用いられる優先度を想定していない。また、仮に優先度が通信調停に用いられる優先度と同視できるとしても、優先度とは無関係の「送出用ディジタル情報の種類」に応じて送出用ディジタル情報が割り振られる複数のバッファメモリ内のデータを、全て読み込んだ上で順序決定処理を行う必要があり、メモリアクセスやソフトウェア処理に係る装置の負担が過大である。
　一つの側面によれば、通信調停に係る優先度が高いデータを、装置の負担を過大にすることなく、優先的にバスに出力することが可能なデータ送信装置、及び通信制御プログラムを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するための本発明の一態様は、
　バスにデータを出力する出力部であって、前記バスに出力されようとしている他の競合データとの間で、自己が前記バスに出力しようとしているデータに付与された優先度情報を用いて通信調停を行った結果に基づき、前記バスにデータを出力するか否かを決定する出力部と、
　領域優先度の高い領域から低い領域まで複数の領域が設定された記憶部と、
　送信要求がなされたデータを、該データに付与された優先度情報が高いものである程、前記記憶部における領域優先度の高い領域に書き込む分配部と、を備え、
　前記出力部は、前記複数の領域に格納されたデータのうち、前記領域優先度の高い領域に格納されたデータを優先的に前記バスに出力する、
　データ送信装置である。
　本発明の一態様において、
　前記記憶部における複数の領域に対応する複数のフラグ格納部を備え、
　前記分配部は、前記送信要求がなされたデータを前記記憶部におけるいずれかの領域に書き込んだとき、該書き込んだ領域に対応する前記フラグ格納部にフラグを立て、
　前記出力部は、前記フラグが立てられたフラグ格納部に対応する前記記憶部における領域のうち、前記領域優先度の高い領域に格納されたデータを優先的に前記バスに出力するものとしてもよい。
　また、本発明の一態様において、
　前記出力部は、前記記憶部における複数の領域に格納されたデータのうち、一定期間、前記バスに出力されていないデータについては、当初格納された領域の領域優先度に拘わらず、最優先で前記バスに出力するものとしてもよい。
　この場合、
　前記記憶部における複数の領域には、前記一定期間、前記バスに出力されていないデータ専用の例外領域が含まれ、
　前記分配部は、前記バスに出力されていないデータを判別して、該判別したデータを他の領域から前記例外領域に移動させ、
　前記出力部は、前記例外領域に格納されたデータを最優先で前記バスに出力するものとしてもよい。
　本発明の他の態様は、
　バスに出力されようとしている他の競合データとの間で、自己が前記バスに出力しようとしているデータに付与された優先度情報を用いて通信調停を行った結果に基づき、前記バスにデータを出力するか否かを決定するデータ送信装置が、
　送信要求がなされたデータを、該データに付与された優先度情報が高いものである程、領域優先度の高い領域から低い領域まで複数の領域が設定された記憶部における領域優先度の高い領域に書き込み、
　前記複数の領域に格納されたデータのうち、前記領域優先度の高い領域に格納されたデータを優先的に前記バスに出力する、
　通信制御方法である。
　また、本発明の他の態様は、
　バスに出力されようとしている他の競合データとの間で、自己が前記バスに出力しようとしているデータに付与された優先度情報を用いて通信調停を行った結果に基づき、前記バスにデータを出力するか否かを決定するデータ送信装置に、
　送信要求がなされたデータを、該データに付与された優先度情報が高いものである程、領域優先度の高い領域から低い領域まで複数の領域が設定された記憶部における領域優先度の高い領域に書き込ませ、
　前記複数の領域に格納されたデータのうち、前記領域優先度の高い領域に格納されたデータを優先的に前記バスに出力させる、
　通信制御プログラムである。
　一実施態様によれば、通信調停に係る優先度が高いデータを、処理負荷を過大にすることなく、優先的にバスに出力することが可能なデータ送信装置、通信制御方法、及び通信制御プログラムを提供することができる。
一実施例に係るＥＣＵ１０を含むネットワークシステム１の構成例である。 ＥＣＵ１０の構成例である。 各ＥＣＵがバスに出力するフレームの形式例である。 送信ＭＢＯＸとＩＤの対応関係の一例である。 ＣＡＮドライバ１２Ｃにより実行される処理の流れを示すフローチャートの一例である。 ＣＡＮコントローラ１５により実行される処理の流れを示すフローチャートの一例である。 単独の送信ＭＢＯＸのみ設定される比較例のＥＣＵ*において、不都合が生じる様子を示す図である。 本実施例のＥＣＵ１０が通信調停に係る優先度が高いデータを優先的にバスに出力する様子を示す図である。 例外措置を行う場合の送信ＭＢＯＸとＩＤ、送信要求レジスタの対応関係の一例である。 全てのＩＤに対応する送信ＭＢＯＸを設定した場合のＥＣＵ１０の構成例である。
　以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
　以下、図面を参照し、本発明のデータ送信装置、通信制御方法、及び通信制御プログラムの実施例について説明する。
　図１は、一実施例に係るＥＣＵ１０を含むネットワークシステム１の構成例である。ネットワークシステム１は、バス２に接続されたＥＣＵ１０＃０、１０＃１と、バス３に接続されたＥＣＵ１０＃２、１０＃３、１０＃４と、バス２及びバス３に接続され、バス２とバス３の間を中継するゲートウェイ装置５０とを備える。なお、特許請求の範囲における「データ送信装置」は、例えば「ＥＣＵ」に対応する。
　バス２及びバス３では、例えば、ＣＡＮに基づく通信が行われ、各ＥＣＵは、バスを流れるデータを取得することができる。バス２及びバス３０は、例えば、ツイストペアケーブルであり、差動電圧方式によって信号を伝達する。
　［ＥＣＵ］
　図２は、各ＥＣＵ（以下、ＥＣＵを区別しないときはＥＣＵ１０と表記して説明する）の構成例である。なお、各ＥＣＵのうち一部が、図２に示す構成、又は以下に説明する機能の一部を備えないものとしても構わない。
　ＥＣＵ１０は、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）１１と、ＣＰＵ１１が実行するプログラムを格納したプログラムメモリ１２と、ワーキングメモリとして機能するＲＡＭ（Random　Access　Memory）１３と、周辺機器とのインターフェースとなる周辺Ｉ／Ｏ１４と、ＣＡＮコントローラ１５と、ＣＡＮトランシーバ１６とを備える。
　プログラムメモリ１２は、例えば、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically　Erasable　and　Programmable　Read　Only　Memory）、ＨＤＤ（Hard　Disk　Drive）等であり、アプリケーションプログラム１２Ａ、通信ミドルウェア１２Ｂ、ＣＡＮドライバ１２Ｃ等のプログラムを格納する。
　アプリケーションプログラム１２Ａは、各ＥＣＵに割り当てられた情報処理を行うためのプログラムである。アプリケーションプログラム１２Ａは、例えば、周期的に所与の演算を行い、演算結果をＲＡＭ１３の共用領域１３Ａに格納する。
　通信ミドルウェア１２Ｂは、例えば、定期的に、或いはアプリケーションプログラム１２Ａからの処理要求があったときに、共用領域１３Ａに格納されたデータをＣＡＮドライバ１２Ｃに対応した形式に変換し、送信バッファ１３Ｂに書き込み、ＣＡＮドライバ１２Ｃに提供する。また、通信ミドルウェア１２Ｂは、受信バッファ１３Ｃに書き込まれたデータに対し、アプリケーションプログラム１２Ａが解釈可能な形式に変換等を行なって共用領域１３Ａに格納し、アプリケーションプログラム１２Ａに提供する。ＣＡＮドライバ１２Ｃは、送信バッファ１３Ｂに書き込まれたデータを、いずれかの送信ＭＢＯＸに格納する。
　ＲＡＭ１３には、アプリケーションプログラム１２Ａ及び通信ミドルウェア１２Ｂで共用される共用領域１３Ａ、送信バッファ１３Ｂ、と受信バッファ１３Ｃ、コントローラ読出領域１３Ｄ等の領域が設定される。コントローラ読出領域１３Ｄは、複数の送信ＭＢＯＸ（メッセージボックス）１３Ｄａ、１３Ｄｂ、１３Ｄｃ…を含む。送信ＭＢＯＸの数は、複数であれば如何なる数であってもよい。以下の説明では、送信ＭＢＯＸを３つ設定するものとして説明する。
　通信ミドルウェア１２Ｂ、及びＣＡＮドライバ１２Ｃのより詳細な機能、並びにＲＡＭ１３に設定された各領域の役割については後述する。
　ＣＡＮコントローラ１５は、プロトコルコントローラや、ＣＰＵクロックを分周する分周器、送信制御レジスタ１５Ａａ、１５Ａｂ、１５Ａｃ、…等を備える。各送信制御レジスタは、各送信ＭＢＯＸに対応している。
　ＣＡＮコントローラ１５は、ＣＡＮトランシーバ１６を介して、バス１０又はバス２０との間で種々のデータを送受信する。なお、ＣＡＮコントローラ１５を制御するプロセッサは、ＣＰＵ１１と同一であっても異なるものであってもよい。
　ＣＡＮコントローラ１５は、バスにデータ（フレーム）を出力する際には、いずれかの送信ＭＢＯＸに格納されたフレームを、ＮＲＺ（Non‐Return‐to‐Zero）方式でシリアルの送信信号に変換し、ＣＡＮトランシーバ１６に出力する。ＣＡＮコントローラ１５は、変換後の信号が“０（ドミナント）”のビットには論理レベルがLowの電圧を出力し、“１（リセッシブ）”のビットには論理レベルがHighの電圧を出力する。
　ＣＡＮトランシーバ１６は、ＣＡＮコントローラ１５から取得した送信信号を差動電圧に変換してバスに出力する。また、ＣＡＮトランシーバ１６は、バスからデータを取得する際には、バスの差動電圧を読み取り、所定の電圧範囲に含まれるように整形した受信信号をＣＡＮコントローラ１５に出力する。ＣＡＮコントローラ１５の受信端子Ｒｘにはコンパレータが取り付けられており、所定の閾値電圧とＣＡＮトランシーバ１６からの受信信号とを比較して“１”、“０”のデジタルデータを生成して受信バッファ１３Ｃに格納する。
　図３は、各ＥＣＵがバスに出力するフレームの形式例である。１回の送信において出力されるフレームは、フレームの開始を表すスタートオブフレーム（ＳＯＦ）、データの識別子であるＩＤ、データフレームとリモートフレームを識別するためのリモートトランスミッションリクエスト（ＲＴＲ）、データのバイト数等を表すコントロールフィールド、転送するデータの実体であるデータフィールド、フレームの誤りをチェックするためのＣＲＣを付加するＣＲＣシーケンス、正しいメッセージを受信したユニットからの通知（ＡＣＫ）を受けるＡＣＫスロット及びＡＣＫデリミタ、フレームの終了を表すエンドオブフレーム（ＥＯＦ）等を含む。
　バス２及びバス３では、ＩＤとＲＴＲにより表される優先度に基づく通信調停が行われる。複数のＥＣＵから同時にフレームが送信される場合、各ＥＣＵは、自己が送信したデータとバス状態をモニターした結果を比較する。ここで、リセッシブとドミナントが別々のＥＣＵから同時に送信された場合、ドミナントが優先され、バスの状態はドミナントとなる。このとき、リセッシブを送信したノードは自己が送信したものとバス状態の違いにより、通信調停に負けたと判断して送信を停止する。係る原理により、複数のＥＣＵから同時にフレームが送信開始された場合、他ノードがリセッシブ送信を行っているときにドミナントを送信したノードが通信調停に勝つことになるので、ＩＤの値が小さいフレームほど、優先度が高いということになる。
　［送信制御］
　以下、通信ミドルウェア１２Ｂ、ＣＡＮドライバ１２Ｃ、及びＣＡＮコントローラ１５による送信制御について、より詳細に説明する。
　〔通信ミドルウェア１２Ｂ、及びＣＡＮドライバ１２Ｃの処理〕
　通信ミドルウェア１２Ｂは、アプリケーションプログラム１２Ａの依頼に応じて、共用領域１３Ａに格納されたデータを送信バッファ１３Ｂに格納する。ここで、共用領域１３Ａに格納されたデータには、フレームの形式における「ＩＤ」に相当する情報（以下、単にＩＤと表記する）がアプリケーションプログラム１２Ａによって付与されている。ＩＤは、例えば１～１０のいずれかの整数をとるものとする。
　ＣＡＮドライバ１２Ｃは、送信バッファ１３Ｂに格納されたデータを、フレームとして必要なデータを付加しつつ、データに付与されたＩＤに応じた送信ＭＢＯＸに格納する。図４は、送信ＭＢＯＸとＩＤの対応関係の一例である。各送信ＭＢＯＸには、１フレーム分のデータが格納され、既に送信ＭＢＯＸにデータが格納されている場合、ＣＡＮドライバ１２Ｃは、当該送信ＭＢＯＸへのデータの格納を行わない。図４に示す対応関係から分かるように、送信ＭＢＯＸ１３Ａａには、通信調停における優先度が高いデータが格納される。また、送信ＭＢＯＸ１３Ａｂには、通信調停における優先度が中程度のデータが格納される。また、送信ＭＢＯＸ１３Ａｃには、通信調停における優先度が低いデータが格納される。
　更に、ＣＡＮドライバ１２Ｃは、送信ＭＢＯＸ１３Ａａにデータを格納すると、送信要求レジスタ１５Ａａに、例えばフラグ「１」を立てる。また、ＣＡＮドライバ１２Ｃは、送信ＭＢＯＸ１３Ａｂにデータを格納すると、送信要求レジスタ１５Ａｂに、例えばフラグ「１」を立てる。ＣＡＮドライバ１２Ｃは、送信ＭＢＯＸ１３Ａｃにデータを格納すると、送信要求レジスタ１５Ａｃに、例えばフラグ「１」を立てる。すなわち、送信要求レジスタ１５Ａａは送信ＭＢＯＸ１３Ａａに対応し、送信要求レジスタ１５Ａｂは送信ＭＢＯＸ１３Ａｂに対応し、送信要求レジスタ１５Ａｂは送信ＭＢＯＸ１３Ａｂに対応する。
　図５は、ＣＡＮドライバ１２Ｃにより実行される処理の流れを示すフローチャートの一例である。本フローチャートは、例えば所定周期で繰り返し実行される。
　まず、ＣＡＮドライバ１２Ｃは、送信バッファ１３Ｂにデータが格納されているか否かを判定する（Ｓ１００）。送信バッファ１３Ｂにデータが格納されていない場合、ＣＡＮドライバ１２Ｃは、本フローチャートの１ルーチンを終了する。
　送信バッファ１３Ｂにデータが格納されている場合、ＣＡＮドライバ１２Ｃは、送信バッファ１３Ｂに格納されたデータのＩＤを読み込み（Ｓ１０２）、ＩＤが４以下であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。
　ＩＤが４以下である場合、ＣＡＮドライバ１２Ｃは、送信ＭＢＯＸ１３Ｄａが「空き」状態であるか否かを判定する（Ｓ１０６）。送信ＭＢＯＸ１３Ｄａが「空き」状態である場合、ＣＡＮドライバ１２Ｃは、送信バッファ１３Ｂに格納されたデータを送信ＭＢＯＸ１３Ｄａに書き込み（Ｓ１０８）、送信要求レジスタ１５Ａａにフラグ「１」を立てる（Ｓ１１０）。送信ＭＢＯＸ１３Ｄａが「空き」状態でない場合、ＣＡＮドライバ１２Ｃは、本フローチャートの１ルーチンを終了する。
　ＩＤが４を超える場合、ＣＡＮドライバ１２Ｃは、ＩＤが７以下であるか否かを判定する（Ｓ１１２）。
　ＩＤが７以下である場合、ＣＡＮドライバ１２Ｃは、送信ＭＢＯＸ１３Ｄｂが「空き」状態であるか否かを判定する（Ｓ１１４）。送信ＭＢＯＸ１３Ｄｂが「空き」状態である場合、ＣＡＮドライバ１２Ｃは、送信バッファ１３Ｂに格納されたデータを送信ＭＢＯＸ１３Ｄｂに書き込み（Ｓ１１６）、送信要求レジスタ１５Ａｂにフラグ「１」を立てる（Ｓ１１８）。送信ＭＢＯＸ１３Ｄｂが「空き」状態でない場合、ＣＡＮドライバ１２Ｃは、本フローチャートの１ルーチンを終了する。
　ＩＤが７を超える場合、ＣＡＮドライバ１２Ｃは、送信ＭＢＯＸ１３Ｄｃが「空き」状態であるか否かを判定する（Ｓ１２０）。送信ＭＢＯＸ１３Ｄｃが「空き」状態である場合、ＣＡＮドライバ１２Ｃは、送信バッファ１３Ｂに格納されたデータを送信ＭＢＯＸ１３Ｄｃに書き込み（Ｓ１２２）、送信要求レジスタ１５Ａｃにフラグ「１」を立てる（Ｓ１２４）。送信ＭＢＯＸ１３Ｄｃが「空き」状態でない場合、ＣＡＮドライバ１２Ｃは、本フローチャートの１ルーチンを終了する。
　〔ＣＡＮコントローラ１５の処理〕
　ＣＡＮコントローラ１５は、フラグ「１」が立っている送信要求レジスタに対応する送信ＭＢＯＸに格納されたデータ（フレーム）を、ＣＡＮトランシーバ１６を介してバスに出力する。このとき、ＣＡＮコントローラ１５は、複数の送信要求レジスタにフラグ「１」が立っている場合には、送信ＭＢＯＸ１３Ａａに格納されたデータを最優先にバスに出力しようとし（通信調停に勝った場合に実際に出力する；以下同じ）、次いで送信ＭＢＯＸ１３Ａｂに格納されたデータをバスに出力しようとし、送信ＭＢＯＸ１３Ａａにも送信ＭＢＯＸ１３Ａｂにもデータが格納されていない場合に送信ＭＢＯＸ１３Ａｃに格納されたデータをバスに出力しようとする。ＣＡＮコントローラ１５は、送信ＭＢＯＸに格納されたデータをバスに出力できた場合、対応する送信要求レジスタのフラグをゼロクリアする。
　図６は、ＣＡＮコントローラ１５により実行される処理の流れを示すフローチャートの一例である。本フローチャートは、例えば所定周期で繰り返し実行される。
　ＣＡＮコントローラ１５は、まず、送信要求レジスタ１５Ａａにフラグ「１」が立っているか否かを判定する（Ｓ２００）。
　送信要求レジスタ１５Ａａにフラグ「１」が立っている場合、ＣＡＮコントローラ１５は、送信ＭＢＯＸ１３Ｄａからデータを読み込み、バスへの出力を試行する（Ｓ２０２）。そして、ＣＡＮコントローラ１５は、通信調停に勝ち、バスへの出力が成功した場合には、送信要求レジスタ１５Ａａのフラグをゼロクリアする（Ｓ２０４、２０６）。
　送信要求レジスタ１５Ａａにフラグ「１」が立っていない場合、ＣＡＮコントローラ１５は、送信要求レジスタ１５Ａｂにフラグ「１」が立っているか否かを判定する（Ｓ２０８）。
　送信要求レジスタ１５Ａｂにフラグ「１」が立っている場合、ＣＡＮコントローラ１５は、送信ＭＢＯＸ１３Ｄｂからデータを読み込み、バスへの出力を試行する（Ｓ２１０）。そして、ＣＡＮコントローラ１５は、通信調停に勝ち、バスへの出力が成功した場合には、送信要求レジスタ１５Ａｂのフラグをゼロクリアする（Ｓ２１２、２１４）。
　送信要求レジスタ１５Ａｂにフラグ「１」が立っていない場合、ＣＡＮコントローラ１５は、送信要求レジスタ１５Ａｃにフラグ「１」が立っているか否かを判定する（Ｓ２１６）。
　送信要求レジスタ１５Ａｃにフラグ「１」が立っている場合、ＣＡＮコントローラ１５は、送信ＭＢＯＸ１３Ｄｃからデータを読み込み、バスへの出力を試行する（Ｓ２１８）。そして、ＣＡＮコントローラ１５は、通信調停に勝ち、バスへの出力が成功した場合には、送信要求レジスタ１５Ａｃのフラグをゼロクリアする（Ｓ２２０、２２２）。
　係る処理によって、低優先度のフレームが通信調停に負け続けることによって、後続の高優先度のフレームの待ち状態が長時間継続するという不都合が生じるのを抑制することができる。
　［他の構成との比較等］
　図７は、単独の送信ＭＢＯＸのみ設定される比較例のＥＣＵ*において、上記の不都合が生じる様子を示す図である。ＥＣＵ*では、送信ＭＢＯＸを一つのみ設定する、送信バッファに格納されたデータを、ＦＩＦＯ（First　In,　First　Out）に従い、或いはＩＤが小さい順に送信ＭＢＯＸに格納する。しかしながら、ＩＤが大きいデータを送信ＭＢＯＸに格納した直後に、ＩＤが小さいデータが送信バッファに格納されることも当然に生じうる。この場合、先に送信ＭＢＯＸに格納されたデータが通信調停に負け続けると、後続のＩＤが小さいデータは送信ＭＢＯＸに格納されず、待ち状態を継続せざるを得ないことになる。図７の例では、比較例のＥＣＵ*において、送信要求順がフレーム＃１（ＩＤ１０）→フレーム＃２（ＩＤ１）→フレーム＃３（ＩＤ５）であった場合、バスへの出力順も、フレーム＃１（ＩＤ１０）→フレーム＃２（ＩＤ１）→フレーム＃３（ＩＤ５）となるが、フレーム＃１（ＩＤ１０）が調停に負け続ける結果、後続のフレームはＩＤに関わらず待ち状態が継続する可能性が高い。
　この点、本実施例のＥＣＵ１０では、送信ＭＢＯＸをＩＤに応じて複数設定し、ＩＤが小さい、すなわち通信調停に係る優先度が高いデータを優先的にバスに出力しようとする。この結果、先にバスへの出力が試行されるデータは通信調停に勝つ可能性が高くなり、前述のような不都合が生じるのを抑制することができる。図８は、本実施例のＥＣＵ１０が通信調停に係る優先度が高いデータを優先的にバスに出力する様子を示す図である。図８の例では、送信要求順がフレーム＃１（ＩＤ１０）→フレーム＃２（ＩＤ１）→フレーム＃３（ＩＤ５）であった場合、バスへの出力順はフレーム＃２（ＩＤ１）→フレーム＃３（ＩＤ５）→フレーム＃１（ＩＤ１０）となり、フレーム＃２やフレーム＃３は、比較例のＥＣＵ*よりも早くバスに出力される可能性が高い。
　また、本実施例のＥＣＵ１０では、ＣＡＮコントローラ１５は、送信要求レジスタの値に応じて自動的に、いずれの送信ＭＢＯＸからデータを読み込んでバスに出力すればよいかを判断することができるため、例えば送信ＭＢＯＸに格納された全てのデータの内容を参照してＩＤをチェックするといった処理を行う必要が無い。この結果、ＣＡＮコントローラ１５における処理負荷を過大にすることなく、通信調停に係る優先度が高いデータを、優先的にバスに出力することができる。
　また、本実施例のＥＣＵ１０では、通信調停に係る優先度が高いデータを、優先的にバスに出力するための処理は、通信ミドルウェア１２Ｂ以下の階層で行われるため、アプリケーションプログラム１２Ａに改変を行う必要が無い。このため、既存のＥＣＵその他の装置に適用する際に、ソフトウェア改変の負担が小さい。
　［まとめ］
　以上説明した本実施例のＥＣＵ１０によれば、通信調停に係る優先度が高いデータを、処理負荷を過大にすることなく、優先的にバスに出力することができる。
　以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
　例えば、通信調停に係る優先度が高いデータを、優先的にバスに出力することを原則としつつ、一定期間、送信ＭＢＯＸに格納されたままバスに出力されないデータ（以下、「待ち時間超過データ」と称する）については、ＩＤに関わらず、最優先でバスへの出力を試行するものとしてもよい。この場合、こうした例外措置専用の送信ＭＢＯＸを設定しておき、待ち時間超過データを、当初格納された送信ＭＢＯＸから例外措置専用の送信ＭＢＯＸに移動させる。図９は、例外措置を行う場合の送信ＭＢＯＸとＩＤ、送信要求レジスタの対応関係の一例である。送信ＭＢＯＸに格納されてからの経過時間の監視は、通信ミドルウェア１２Ｂが行い、通信ミドルウェア１２Ｂは、待ち時間超過データが発生すると、当該待ち時間超過データを図９における送信ＭＢＯＸ１３Ｄａに移動させるようにＣＡＮドライバ１２Ｃに指示する。ＣＡＮドライバ１２Ｃは、待ち時間超過データを送信ＭＢＯＸ１３Ｄａに移動させると共に、待ち時間超過データが当初格納された送信ＭＢＯＸに対応する送信要求レジスタのフラグをゼロクリアし、送信ＭＢＯＸ１３Ｄａに対応する送信要求レジスタ１５Ａａにフラグ「１」を立てる。なお、係る処理は、送信ＭＢＯＸ間のデータの移動を行わず、ＣＡＮコントローラ１５の内部フラグを変更すること等によって実現されても構わない。
　また、実施例では、送信ＭＢＯＸを３つ（例外措置専用の送信ＭＢＯＸを設定する場合は４つ）設定することを例示したが、これに限らず、例えば、全てのＩＤ（１、２、…ｎ）に対応する送信ＭＢＯＸを設定してもよい。図１０は、全てのＩＤに対応する送信ＭＢＯＸを設定した場合のＥＣＵ１０の構成例である。図１０に示す構成に対し、更に例外措置専用の送信ＭＢＯＸ、及び対応する送信要求レジスタを設定してもよい。
　本発明は、コンピュータ製造業、コンピュータソフトウェア産業、並びにコンピュータを利用した種々のシステムの製造業等に利用することができる。
　本国際出願は、２０１２年８月３日に出願された日本国特許出願２０１２－１７２６９７に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願２０１２－１７２６９７の全内容をここに本国際出願に援用する。
　１　　　ネットワークシステム
　２、３　バス
　１０　　ＥＣＵ
　１１　　ＣＰＵ
　１２　　プログラムメモリ
　１２Ａ　アプリケーションプログラム
　１２Ｂ　通信ミドルウェア
　１２Ｃ　ＣＡＮドライバ
　１３　　ＲＡＭ
　１３Ａ　共用領域
　１３Ｂ　送信バッファ
　１３Ｃ　受信バッファ
　１３Ｄ　コントローラ読出領域
　１３Ｄａ、１３Ｄｂ、１３Ｄｃ、…　送信ＭＢＯＸ
　１４　　周辺Ｉ／Ｏ
　１５　　ＣＡＮコントローラ
　１５Ａａ、１５Ａｂ、１５Ａｃ、…　送信制御レジスタ
　１６　　ＣＡＮトランシーバ
　５０　　ゲートウェイ装置

Claims (6)

  1. 　バスにデータを出力する出力部であって、前記バスに出力されようとしている他の競合データとの間で、自己が前記バスに出力しようとしているデータに付与された優先度情報を用いて通信調停を行った結果に基づき、前記バスにデータを出力するか否かを決定する出力部と、
    　領域優先度の高い領域から低い領域まで複数の領域が設定された記憶部と、
    　送信要求がなされたデータを、該データに付与された優先度情報が高いものである程、前記記憶部における領域優先度の高い領域に書き込む分配部と、を備え、
    　前記出力部は、前記複数の領域に格納されたデータのうち、前記領域優先度の高い領域に格納されたデータを優先的に前記バスに出力する、
    　データ送信装置。
  2. 　請求項１記載のデータ送信装置であって、
    　前記記憶部における複数の領域に対応する複数のフラグ格納部を備え、
    　前記分配部は、前記送信要求がなされたデータを前記記憶部におけるいずれかの領域に書き込んだとき、該書き込んだ領域に対応する前記フラグ格納部にフラグを立て、
    　前記出力部は、前記フラグが立てられたフラグ格納部に対応する前記記憶部における領域のうち、前記領域優先度の高い領域に格納されたデータを優先的に前記バスに出力する、
    　データ送信装置。
  3. 　請求項１又は２記載のデータ送信装置であって、
    　前記出力部は、前記記憶部における複数の領域に格納されたデータのうち、一定期間、前記バスに出力されていないデータについては、当初格納された領域の領域優先度に拘わらず、最優先で前記バスに出力する、
    　データ送信装置。
  4. 　請求項３記載のデータ送信装置であって、
    　前記記憶部における複数の領域には、前記一定期間、前記バスに出力されていないデータ専用の例外領域が含まれ、
    　前記分配部は、前記バスに出力されていないデータを判別して、該判別したデータを他の領域から前記例外領域に移動させ、
    　前記出力部は、前記例外領域に格納されたデータを最優先で前記バスに出力する、
    　データ送信装置。
  5. 　バスに出力されようとしている他の競合データとの間で、自己が前記バスに出力しようとしているデータに付与された優先度情報を用いて通信調停を行った結果に基づき、前記バスにデータを出力するか否かを決定するデータ送信装置が、
    　送信要求がなされたデータを、該データに付与された優先度情報が高いものである程、領域優先度の高い領域から低い領域まで複数の領域が設定された記憶部における領域優先度の高い領域に書き込み、
    　前記複数の領域に格納されたデータのうち、前記領域優先度の高い領域に格納されたデータを優先的に前記バスに出力する、
    　通信制御方法。
  6. 　バスに出力されようとしている他の競合データとの間で、自己が前記バスに出力しようとしているデータに付与された優先度情報を用いて通信調停を行った結果に基づき、前記バスにデータを出力するか否かを決定するデータ送信装置に、
    　送信要求がなされたデータを、該データに付与された優先度情報が高いものである程、領域優先度の高い領域から低い領域まで複数の領域が設定された記憶部における領域優先度の高い領域に書き込ませ、
    　前記複数の領域に格納されたデータのうち、前記領域優先度の高い領域に格納されたデータを優先的に前記バスに出力させる、
    　通信制御プログラム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10720861B2 (en) 2018-03-15 2020-07-21 Fanuc Corporation Motor control device and motor control method
CN113452591A (zh) * 2021-06-21 2021-09-28 合安科技技术有限公司 基于can总线连续数据帧的回路控制方法及装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150086894A (ko) * 2014-01-21 2015-07-29 한국전자통신연구원 캔 통신 송신 전력 제어 장치 및 방법
TWI569995B (zh) * 2014-05-30 2017-02-11 Icm Inc Information gateway and its interference with vehicle operation
US10284387B2 (en) * 2015-05-29 2019-05-07 GM Global Technology Operations LLC Hybrid intra-vehicle communication network
CN105959195B (zh) * 2016-06-23 2020-02-21 北京东土科技股份有限公司 工业互联网现场层宽带总线技术实现方法
CN106209542B (zh) * 2016-06-23 2019-08-02 北京东土科技股份有限公司 工业互联网现场层宽带总线架构系统
JP6531750B2 (ja) 2016-12-12 2019-06-19 トヨタ自動車株式会社 送信装置
JP6988723B2 (ja) * 2018-07-17 2022-01-05 株式会社オートネットワーク技術研究所 車載通信装置、通信プログラム及びメッセージ送信方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07222257A (ja) 1994-02-04 1995-08-18 Mazda Motor Corp 多重伝送装置
JPH09200234A (ja) 1996-01-16 1997-07-31 Denso Corp デ−タ送信装置
JPH09247192A (ja) * 1996-03-05 1997-09-19 Mitsubishi Electric Corp リアルタイム通信方式
JPH1013463A (ja) * 1996-06-25 1998-01-16 Nec Commun Syst Ltd キュー制御方法
JP2003283556A (ja) * 2002-03-26 2003-10-03 Hitachi Ltd データ通信中継装置及びシステム
JP2003333888A (ja) * 2002-05-10 2003-11-21 Seiko Epson Corp モータ制御装置およびモータ制御方法
JP2007158926A (ja) * 2005-12-07 2007-06-21 Fujitsu Ltd メッセージ制御プログラム、メッセージ制御装置、及びメッセージ制御方法
JP2009284085A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Autonetworks Technologies Ltd 中継装置及び中継方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4593282A (en) * 1983-04-14 1986-06-03 At&T Information Systems Inc. Network protocol for integrating synchronous and asynchronous traffic on a common serial data bus
JPH0630472A (ja) 1992-07-10 1994-02-04 Mazda Motor Corp 多重伝送装置
JPH0684083A (ja) 1992-09-04 1994-03-25 Hitachi Ltd ビル管理システムの情報伝送方式
JP3702790B2 (ja) 2001-01-10 2005-10-05 株式会社デンソー マイクロコンピュータ
JP2002354000A (ja) 2001-05-25 2002-12-06 Mitsubishi Electric Corp ブリッジ装置
US6694235B2 (en) * 2001-07-06 2004-02-17 Denso Corporation Vehicular relay device, in-vehicle communication system, failure diagnostic system, vehicle management device, server device and detection and diagnostic program
US6970921B1 (en) * 2001-07-27 2005-11-29 3Com Corporation Network interface supporting virtual paths for quality of service
JP2003281080A (ja) * 2002-03-20 2003-10-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd データ転送制御装置
DE102006019305A1 (de) * 2006-04-26 2007-10-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Datenübertragung von und zu einem Steuergerät
FR2922038B1 (fr) * 2007-10-05 2011-06-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de gestion des trames de donnees dans un bus de communication de type bus can
US20100293290A1 (en) * 2008-01-25 2010-11-18 Nobuhiko Arashin Relay device, terminal, priority communication control method, program, and recording medium
US20110083161A1 (en) * 2008-06-04 2011-04-07 Takayuki Ishida Vehicle, maintenance device, maintenance service system, and maintenance service method
JP5007315B2 (ja) * 2009-04-03 2012-08-22 本田技研工業株式会社 車載のゲートウェイ装置
JP5326897B2 (ja) * 2009-07-17 2013-10-30 株式会社デンソー 通信システム
JP5578713B2 (ja) * 2010-06-28 2014-08-27 ルネサスエレクトロニクス株式会社 情報処理装置
JP2012080379A (ja) * 2010-10-04 2012-04-19 Renesas Electronics Corp 半導体データ処理装置及びデータ処理システム
US9064050B2 (en) * 2010-10-20 2015-06-23 Qualcomm Incorporated Arbitrating bus transactions on a communications bus based on bus device health information and related power management
DE102012204586A1 (de) * 2012-03-22 2013-10-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Gateway, Knoten und Verfahren für ein Fahrzeug

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07222257A (ja) 1994-02-04 1995-08-18 Mazda Motor Corp 多重伝送装置
JPH09200234A (ja) 1996-01-16 1997-07-31 Denso Corp デ−タ送信装置
JPH09247192A (ja) * 1996-03-05 1997-09-19 Mitsubishi Electric Corp リアルタイム通信方式
JPH1013463A (ja) * 1996-06-25 1998-01-16 Nec Commun Syst Ltd キュー制御方法
JP2003283556A (ja) * 2002-03-26 2003-10-03 Hitachi Ltd データ通信中継装置及びシステム
JP2003333888A (ja) * 2002-05-10 2003-11-21 Seiko Epson Corp モータ制御装置およびモータ制御方法
JP2007158926A (ja) * 2005-12-07 2007-06-21 Fujitsu Ltd メッセージ制御プログラム、メッセージ制御装置、及びメッセージ制御方法
JP2009284085A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Autonetworks Technologies Ltd 中継装置及び中継方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10720861B2 (en) 2018-03-15 2020-07-21 Fanuc Corporation Motor control device and motor control method
CN113452591A (zh) * 2021-06-21 2021-09-28 合安科技技术有限公司 基于can总线连续数据帧的回路控制方法及装置

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