(57)【要約】【課題】  受信バッファの容量を少なくしつつ、ＦｌｅｘＲａｙバス上のデータをＣＡＮのバスに送信することができ、フィルタ処理の負荷を軽く、応答性良くすることができる通信データ変換装置を提供すること。【解決手段】  FlexRayネットワークからの受信データが、最も新しく受信した最新データ部２１１、クリア後の最初のデータである初回データ部２１２、受信したデータの合計値である加算値部２１５、受信回数部２１６を含むように演算して一時的に保持するFlexRay受信バッファ２１を備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速通信サイクルの周期的な時間領域を通信フレームとして通信を行う高速側ネットワークと、前記高速側ネットワークより低速でイベント発生形式の非周期的な通信を行う低速側ネットワークに接続し、高速側ネットワークの受信データを低速側ネットワークへ送信する通信データ変換装置において、
高速側ネットワークからの受信データが、最も新しく受信した最新データ、クリア後の最初のデータである初回データ、受信したデータの合計値、受信回数を含むように演算して一時的に保持する受信バッファ手段を備える、
ことを特徴とする通信データ変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信データ変換装置において、
前記受信バッファ手段のデータから、データの変化傾向を示す傾き値、データの平均値を演算する演算制御手段と、
前記受信バッファ手段及び前記演算制御手段の演算結果から、前記最新データ、前記傾き値、前記平均値を含む低速側ネットワークへの送信データを一時的に保持する送信レジスタ手段を備える、
ことを特徴とする通信データ変換装置。
【請求項３】
請求項２に記載の通信データ変換装置において、
前記受信バッファ手段及び前記送信レジスタ手段が一時的に保持する通信データは、受信したデータの最大値、受信したデータの最小値を含むものである、
ことを特徴とする通信データ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載ネットワークとしてのＦｌｅｘＲａｙ（登録商標、以下省略）通信とＣＡＮ通信における通信データ変換装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、ＣＡＮアプリケーションデバイスからＣＡＮ伝送路を介してＣＡＮメッセージを受信する手段と、ＣＡＮのメッセージをバッファ領域のいずれかに格納する手段と、メッセージＩＤをメッセージインデックスに基づいてＦｌｅｘＲａｙメッセージを生成する手段と、ＦｌｅｘＲａｙメッセージをＦｌｅｘＲａｙ伝送路へ送信する手段を備え、また、ＦｌｅｘＲａｙフレームをＣＡＮフレームに送信する際には、取得したＣＡＮバッファ番号が０ｘＦＦの場合、受信対象ではないＣＡＮメッセージとして、そのメッセージに対する後処理をしないようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−３２８１１９号公報（第２−２４頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ＦｌｅｘＲａｙバス上のデータをＣＡＮのバスに送信する場合、通信方式が異なるため、データを変換する必要があり、ＦｌｅｘＲａｙは高速でデータ量が大きいため、ＣＡＮバスにデータを転送するとそのままではＣＡＮバスの負荷が重くなり通信が困難になってしまう。従来にあっては、一部のデータの後処理をしないようにしているが、ＦｌｅｘＲａｙバス上のデータをＣＡＮのバスに送信する問題に対して十分なものではなかった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、受信バッファの容量を少なくしつつ、ＦｌｅｘＲａｙバス上のデータをＣＡＮのバスに送信することができ、フィルタ処理の負荷を軽く、応答性良くすることができる通信データ変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、高速通信サイクルの周期的な時間領域を通信フレームとして通信を行う高速側ネットワークと、前記高速側ネットワークより低速でイベント発生形式の非周期的な通信を行う低速側ネットワークに接続し、高速側ネットワークの受信データを低速側ネットワークへ送信する通信データ変換装置において、高速側ネットワークからの受信データが、最も新しく受信した最新データ、クリア後の最初のデータである初回データ、受信したデータの合計値、受信回数を含むように演算して一時的に保持する受信バッファ手段を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、受信バッファの容量を少なくしつつ、ＦｌｅｘＲａｙバス上のデータをＣＡＮのバスに送信することができ、フィルタ処理の負荷を軽く、応答性良くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の通信データ変換装置を実現する実施の形態を、請求項１，２，３に係る発明に対応する実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の通信データ変換装置を用いたＦｌｅｘＲａｙ通信のシステム構成を示す説明図である。
実施例１におけるシステム構成は、データバスＡ、データバスＢの２つのデータバスに、ノード１〜ノード５、ノード１０が接続して、FlexRayネットワークを形成し、データバスＣにノード６〜ノード１０が接続してCANネットワークを形成している。
【０００９】
より具体的に説明すると、車載ネットワークとして、ECCSコントローラ１(ノード１）、ABSコントローラ２（ノード２）、A/Tコントローラ３（ノード３）、VDCコントローラ４（ノード４）、STRGコントローラ５（ノード５）、A/Cコントローラ６（ノード６）、AUDIOコントローラ７(ノード７）、SWコントローラ８（ノード８）、METERコントローラ９（ノード９）、BCMコントローラ１０（ノード１０）を各データバスへ接続する。
つまり、BCMコントローラ１０（ノード１０）が、CANネットワーク、ＦｌｅｘＲａｙネットワークの両方に接続し、異なるネットワークからの送受信を行う。
【００１０】
次に、BCMコントローラ１０（ノード１０）の構成について説明する。
図２は実施例１の通信データ変換装置であるBCMコントローラ１０（ノード１０）のブロック構成を示す図である。
BCMコントローラ１０は、CAN通信I/F１１、CAN送信レジスタ１２、CAN受信フィルタ１３、CAN受信レジスタ１４、CAN受信バッファ１５、通信制御部１６、FlexRay送信レジスタ１７、FlexRay通信I/F１８、FlexRay受信バッファ２１、FlexRay受信レジスタ２２、FlexRay受信フィルタ２３を主要な構成としている。
【００１１】
CAN通信I/F１１は、データバスＣ上の送受信の規定に従って、データの送受信を行う。
CAN送信レジスタ１２は、CAN通信I/F１１が自ノードの送信時に送信するデータを一時的に保持する。
CAN受信フィルタ１３は、CAN通信I/F１１が受信するデータの中で、自ノードが受け取るべきもののみを内部へ取り込み、他を取り込まないようにするフィルタ処理を行う。
【００１２】
CAN受信レジスタ１４は、受信し、内部へ取り込むデータを一時的に保持する。
CAN受信バッファ１５は、通信制御部１６での演算処理のために、受信データを一時的に保持する。
通信制御部１６は、CAN送信データ作成部１６１とFlexRay送信データ作成部１６２を備え、CANネットワークとFlexRayネットワークとを仲介する送受信処理を行う。
CAN送信データ作成部１６１は、FlexRayネットワークからの受信データからCANネットワークへの送信データを作成する。
FlexRay送信データ作成部１６２は、CANネットワークからの受信データからFlexRayネットワークへの送信データを作成する。
【００１３】
FlexRay送信レジスタ１７は、FlexRay通信I/F１８により、データバスＡ，データバスＢへ送信するデータを一時的に保持する。
FlexRay通信I/F１８は、データバスＡ，データバスＢ上の送受信の規定に従って、データの送受信を行う。
FlexRay受信バッファ２１は、通信制御部１６での演算処理のために、受信データを一時的に保持する。
FlexRay受信レジスタ２２は、受信し、内部へ取り込むデータを一時的に保持する。
FlexRay受信フィルタ２３は、FlexRay通信I/F１８が受信するデータの中で、自ノードが受け取るべきもののみを内部へ取り込み、他を取り込まないようにするフィルタ処理を行う。
【００１４】
次に、実施例１の通信データ変換装置における通信フレーム構成について説明する。
図３は実施例１の通信データ変換装置の主にFlexRay通信における通信フレームの構成を示す説明図である。
【００１５】
ＣＡＮ通信では、図３(a)に示すように、データバスＣ上に、各ノードの通信フレーム５０,５１が流れる。図３(a)では、各ノード順となっているが、イベントドリブン的に、ノードが通信可能である。
このうち、BCMコントローラ１０による送信データは、通信フレーム５１として流れることになる。
【００１６】
次に、FlexRay通信では、通信フレーム１００は、図３(b)に示すように、予め定められた通信サイクル毎に割り当てられた時間領域である。
この通信フレーム１００は、図３(c)に示すように、スタティックセグメント１１０、ダイナミックセグメント１２０、シンボルウィンドウ１３０、NIT１４０からなる。
スタティックセグメント１１０は、データ長の定められているデータ部分である。
ダイナミックセグメント１２０は、データ長が可変なデータ部分である。
シンボルウィンドウ１３０は、バスガーディアン動作をテストする時間である。
NIT１４０は、ネットワークアイドルタイムで、アイドル時間であり、クロック補正の計算や補正の実施のために使われる。
【００１７】
このうち、スタティックセグメント１１０、ダイナミックセグメント１２０、のデータ部分は、図３(d)に示すように、各ノードの識別子であるＩＤごとに割り当てた複数の有効なデータ部分であるアクティブ領域１１１，１２６と、無効なデータ部分であるアイドル領域１１２,１２７で構成される。
【００１８】
次に、実施例１の通信データ変換装置におけるFlexRay通信のアクティブ領域１１１，１２６の構成について説明する。
図４は実施例１の通信データ変換装置を用いたFlexRay通信におけるアクティブ領域の構成例の主要部分を示す説明図である。
アクティブ領域１１１，１２６は、フレームＩＤ部２１０、ペイロードレングス部２２０、ヘッダＣＲＣ部２３０、サイクルカウント部２４０、ペイロードセグメント部２５０、ＣＲＣ部２６０を主要な構成としている。
フレームＩＤ部２１０は、ペイロードセグメント部２５０の前部に設けられるヘッダセグメントの一部を構成するものであり、各スロットに割り当てられたＩＤを示す部分である。
【００１９】
ペイロードレングス部２２０は、ペイロードセグメント部２５０のデータ長を示す部分であり、ペイロードセグメント部２５０の前部に設けられるヘッダセグメントの一部を構成するものである。
ヘッダＣＲＣ部２３０は、ヘッダセグメントの巡回符号検査を行うためのチェック符号データ部分である。
サイクルカウント部２４０は、通信サイクル数のカウントを示す部分である。
【００２０】
ペイロードセグメント部２５０は、実質的なデータ部分として用いられる部分である。
ＣＲＣ部２６０は、ペイロードセグメント部２５０の後方に設けられるトレイラーセグメントの一部を構成するものであり、巡回符号検査を行うためのチェック符号データ部分である。
【００２１】
次に、FlexRay受信バッファ２１の格納データ構成を説明する。
図５は実施例１の通信データ変換装置のFlexRay受信バッファの格納データ構成を示す図である。
FlexRay受信バッファ２１の格納データは、最新データ部２１１、初回データ部２１２、受信最大値部２１３、受信最小値部２１４、加算値部２１５、受信回数部２１６からなる。
最新データ部２１１は、ＩＤデータとともに、受信した最新データ値を格納する部分である。
初回データ部２１２は、受信した初回のデータを格納する部分である。
受信最大値部２１３は、受信したデータの最大値を格納する部分である。
受信最小値部２１４は、受信したデータの最小値を格納する部分である。
加算値部２１５は、受信したデータの加算合計を格納する部分である。
受信回数部２１６は、データを受信した回数を格納する部分である。
【００２２】
次に、CAN送信レジスタ１２の格納データ構成を説明する。
図６は実施例１の通信データ変換装置のCAN送信レジスタの格納データ構成を示す図である。
CAN送信レジスタ１２の格納データは、最新データ部１２１、受信最大値部１２２、受信最小値部１２３、傾き部１２４、平均値部１２５からなる。
最新データ部１２１は、ＩＤデータとともに、受信した最新データ値を格納する部分である。
受信最大値部１２２は、受信したデータの最大値を格納する部分である。
受信最小値部１２３は、受信したデータの最小値を格納する部分である。
傾き部１２４は、最新値から初期値を減算し、受信回数で除算した傾き値を格納する部分である。
平均値部１２５は、加算合計値を受信回数で除算した平均値を格納する部分である。
【００２３】
次に作用を説明する。
[FlexRay受信処理]
図７は実施例１の通信データ変換装置のBCMコントローラ１０で実行するFlexRay受信処理の流れを示すフローチャートで、以下各ステップについて説明する。
【００２４】
ステップＳ１では、データを受信したかどうかを判断し、受信したならばステップＳ２へ進み、受信していないならば処理を終了する。
【００２５】
ステップＳ２では、受信データを最新データとする。
【００２６】
ステップＳ３では、この受信データが初回データかどうかを判断し、初回データならばステップＳ７へ進み、初回データでないならばステップＳ４へ進む。
【００２７】
ステップＳ４では、データが最大値を超えているかどうかを判断し、超えているならばステップＳ６へ進み、超えていないならばステップＳ５へ進む。
【００２８】
ステップＳ５では、データが最小値を下回っていないかどうかを判断し、下回っているならばステップＳ９へ進み、下回っていないならばステップＳ１０へ進む。
【００２９】
ステップＳ６では、受信データを最大値として設定する。
【００３０】
ステップＳ７では、受信データを初回データとして設定する。
【００３１】
ステップＳ８では、受信データを最大値として設定する。
【００３２】
ステップＳ９では、受信データを最小値として設定する。
【００３３】
ステップＳ１０では、受信データと加算合計値を加算し、新たな加算合計値とする。
【００３４】
ステップＳ１１では、受信回数のカウント値を増やす。
【００３５】
[CAN送信処理]
図８は実施例１の通信データ変換装置のBCMコントローラ１０で実行するCAN送信処理の流れを示すフローチャートで、以下各ステップについて説明する。
【００３６】
ステップＳ２１では、送信タイミングかどうかを判断し、送信タイミングであるならばステップＳ２２へ進み、送信タイミングでないならば処理を終了する。
【００３７】
ステップＳ２２では、加算合計値を受信回数で除算して平均値を算出する。
【００３８】
ステップＳ２３では、最新値から初期値を減算し、受信回数で除算して傾き値を算出する。
【００３９】
ステップＳ２４では、FlexRay受信バッファ２１のデータ、平均値、傾き値から送信データを作成し、CAN送信レジスタ１２へ送る。
【００４０】
ステップＳ２５では、FlexRay受信バッファ２１をクリアする。
【００４１】
[FlexRay通信データを変換してCAN通信データとして送信する作用]
図９は実施例１の通信データ変換装置における通信データ変換状態を示す説明図である。
実施例１の通信データ変換装置では、図９に示すように、ＩＤ１〜ＩＤ５、ＩＤ２１〜ＩＤ２３のデータがデータバスＡ，Ｂ上を流れている際に、受信フィルタ２３によりその内、自ノードで必要なＩＤ１、ＩＤ３、ＩＤ５のデータを内部に取り込むものとする。
【００４２】
このFlexRay通信データを受信する毎に、実施例１では、FlexRay受信バッファ２１の最新データ部２１１の更新（ステップＳ２）、受信最大値部２１３、受信最小値部２１４、加算値部２１５の値の算出（ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ１０）、受信回数部２１６のカウント値のインクリメント（ステップＳ１１）を行う。
そして、このFlexRay通信データをCAN通信のデータバスＣへ転送する際に、FlexRay受信バッファ２１のデータから、データの平均値と傾き値を算出する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。
CAN通信データとしては、最新データ部１２１、受信最大値部１２２、受信最小値部１２３、傾き部１２４、平均値部１２５を送信する。そして、送信データをセットした時点でFlexRay受信バッファ２１及びカウンタをクリアする。
【００４３】
従来では、ＩＤ１、ＩＤ３、ＩＤ５を受信するとなれば、図９(a)に示すように、CAN通信より非常に高速なFlexRay通信データを全て受信して一時的に保持しなければならない。図９(a)では、１０回目の受信までを示すが、これより多い場合もある。このデータ処理の負荷は重いものとなる。
【００４４】
実施例１では、最新データ、初回データ、最大値、最小値、合計値、受信回数を、演算しながら、保持し、送信する際に、最新データ、最大値、最小値、傾き値、平均値を算出して送信データとする。そのため、FlexRay受信バッファ２１に受信したデータを全て記憶するよりは、メモリを少なくする。
【００４５】
また、傾き値、最新データから、データの変化傾向を把握することができ、データの使用先を含め処理負荷を低減することになる。
さらに、データに最大値、最小値がモニタされるため、データの異常を検出することができフェイル判断が容易となる。
【００４６】
例えば、ノード９としてCANネットワークに接続されているMETERコントローラ９では、FlexRayネットワークに接続されたVDCコントローラ４から得る車速データの一定期間の平均値を演算して、メータ表示を行う。メータ表示を行う指針が安定した指示となるようにするためである。実施例１では、通信データ変換装置がCAN通信データとして平均値を送信するため、METERコントローラ９で車速平均値を受信して、これを用いれば演算処理負荷を軽くすることができる。
【００４７】
次に、効果を説明する。
実施例１の通信データ変換装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４８】
(1)高速通信サイクルの周期的な時間領域を通信フレームとして通信を行うデータバスＡ，ＢのFlexRayネットワークと、FlexRayネットワークより低速でイベント発生形式の非周期的な通信を行うCANネットワークに接続し、FlexRayネットワークの受信データをCANネットワークへ送信するBCMコントローラ１０において、FlexRayネットワークからの受信データが、最も新しく受信した最新データ部２１１、クリア後の最初のデータである初回データ部２１２、受信したデータの合計値である加算値部２１５、受信回数部２１６を含むように演算して一時的に保持するFlexRay受信バッファ２１を備えるため、受信バッファの容量を少なくしつつ、ＦｌｅｘＲａｙバス上のデータをＣＡＮのバスに送信することができ、フィルタ処理の負荷を軽く、応答性良くすることができる。
【００４９】
(2)FlexRay受信バッファ２１のデータから、データの変化傾向を示す傾き値、データの平均値を演算する通信制御部１６と、FlexRay受信バッファ２１及び通信制御部１６の演算結果から、最新データ部１２１、傾き値である傾き部１２４、平均値部１２５を含むCANネットワークへの送信データを一時的に保持するCAN送信レジスタ１２を備えるため、データの変化傾向を把握することができ、次に来るデータ値を予測できるため応答性の良い制御を受け側で行うことができる。
【００５０】
(3)FlexRay受信バッファ２１及びCAN送信レジスタ１２が一時的に保持する通信データは、受信したデータの最大値、受信したデータの最小値を含むものであるため、データの最大値、最小値をモニタすることによりデータの異常を検出することができフェイル判断に役立てることができる。
【００５１】
以上、本発明の通信データ変換装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施例１の通信データ変換装置を用いたＦｌｅｘＲａｙ通信のシステム構成を示す説明図である。
【図２】実施例１の通信データ変換装置であるBCMコントローラ１０（ノード１０）のブロック構成を示す図である。
【図３】実施例１の通信データ変換装置の主にFlexRay通信における通信フレームの構成を示す説明図である。
【図４】実施例１の通信データ変換装置を用いたFlexRay通信におけるアクティブ領域の構成例の主要部分を示す説明図である。
【図５】実施例１の通信データ変換装置のFlexRay受信バッファの格納データ構成を示す図である。
【図６】実施例１の通信データ変換装置のCAN送信レジスタの格納データ構成を示す図である。
【図７】実施例１の通信データ変換装置のBCMコントローラ１０で実行するFlexRay受信処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施例１の通信データ変換装置のBCMコントローラ１０で実行するCAN送信処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施例１の通信データ変換装置における通信データ変換状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  ECCSコントローラ
２  ABSコントローラ
３  A/Tコントローラ
４  VDCコントローラ
５  STRGコントローラ
６  A/Cコントローラ
７  AUDIOコントローラ
８  SWコントローラ
９    METERコントローラ
１０  BCMコントローラ
１１  CAN通信I/F
１２  CAN送信レジスタ
１２１  最新データ部
１２２  受信最大値部
１２３  受信最小値部
１２４  傾き部
１２５  平均値部
１３  CAN受信フィルタ
１４  CAN受信レジスタ
１５  CAN受信バッファ
１６  通信制御部
１６１  CAN送信データ作成部
１６２  FlexRay送信データ作成部
１７  FlexRay送信レジスタ
１８  FlexRay通信I/F
２１  FlexRay受信バッファ
２１１  最新データ部
２１２  初回データ部
２１３  受信最大値部
２１４  受信最小値部
２１５  加算値部
２１６  受信回数部
２２  FlexRay受信レジスタ
２３  FlexRay受信フィルタ
５０  通信フレーム
５１  通信フレーム
１００  通信フレーム
１１０  スタティックセグメント
１１１  アクティブ領域
１１２  アイドル領域
１２０  ダイナミックセグメント
１２６  アクティブ領域
１２７  アイドル領域
１３０  シンボルウィンドウ
２１０  ＩＤ部
２２０  ペイロードレングス部
２３０  ヘッダＣＲＣ部
２４０  サイクルカウント部
２５０  ペイロードセグメント部
２６０  ＣＲＣ部
Ａ  データバス
Ｂ  データバス
Ｃ  データバス
【図１】
2008178024.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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