(57)【要約】【課題】メッセージの中継を可能な限り高速に行うことができると共に、無駄なメッセージの中継をできるだけ少なくすることができる信頼性に優れた中継接続ユニットを提供することである。【解決手段】複数の通信線路にそれぞれ接続されてメッセージの送受信を行う車載ＬＡＮ通信手段からなる複数のポートと、前記ポートを介して受信するメッセージをビット単位で逐一記憶するバッファと、中継する必要があるメッセージの識別情報と中継先ポートの関係を記録してなる中継情報記録手段と、前記受信メッセージの識別情報を受信した時点で前記中継情報記録手段に記録された識別情報と比較して該識別情報に対応する中継先ポートを判別し、かつ、バッファ内のメッセージの中継送信を開始する中継開始時点を定めて、この中継開始時点から前記バッファ内に逐一記憶されるメッセージを中継送信させる中継処理手段とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信線路にそれぞれ接続されてメッセージの送受信を行う車載ＬＡＮ通信手段からなる複数のポートと、
前記ポートを介して受信するメッセージをビット単位で逐一記憶するバッファと、
中継する必要があるメッセージの識別情報と中継先ポートの関係を記録してなる中継情報記録手段と、
前記受信メッセージの識別情報を受信した時点で前記中継情報記録手段に記録された識別情報と比較して該識別情報に対応する中継先ポートを判別し、かつ、中継先ポート毎にバッファ内のメッセージの中継送信を開始する中継開始時点を定め、ある中継先ポートにはメッセージの受信を完了しメッセージの正確さを確認した後に前記バッファ内のメッセージを中継送信させる一方、別の中継先ポートには受信中のメッセージの中継先ポートが判別できた時点から前記バッファ内に逐一記憶されるメッセージを中継送信させる中継処理手段とを備えることを特徴とする中継接続ユニット。
【請求項２】
前記各ポートに接続される通信線路における通信負荷率を監視する通信負荷率監視手段を備え、
前記中継処理手段は、通信負荷率の高い通信線路に接続されるポートを中継先ポートとするときにメッセージの正確さを確認した後に該メッセージを中継送信するものである請求項１に記載の中継接続ユニット。
【請求項３】
複数の通信線路にそれぞれ接続されてメッセージの送受信を行う車載ＬＡＮ通信手段からなる複数のポートと、
前記ポートを介して受信するメッセージをビット単位で逐一記憶するバッファと、
中継する必要があるメッセージの識別情報と中継先ポートの関係を記録してなる中継情報記録手段と、
前記受信メッセージの識別情報を受信した時点で前記中継情報記録手段に記録された識別情報と比較して該識別情報に対応する中継先ポートを判別し、かつ、前記識別情報毎に中継送信を開始する中継開始時点を定め、ある識別情報のメッセージについては該メッセージを受信完了しメッセージの正確さを確認した後に前記バッファ内のメッセージを中継送信させる一方、別の識別情報のメッセージについては受信中のメッセージの中継先ポートが判別できた時点から前記バッファ内のメッセージを中継送信させる中継処理手段とを備えることを特徴とする中継接続ユニット。
【請求項４】
メッセージが受信されるときに該メッセージの正確さを確認して当該メッセージの識別情報とエラー率の関係を監視し、エラー率の高い識別情報を有するメッセージは正確に受信できたことを確認した後に該メッセージを中継させるように、前記中継開始時点を動的に調節可能とするエラー率監視手段を備える請求項３に記載の中継接続ユニット。
【請求項５】
複数の通信線路にそれぞれ接続されてメッセージの送受信を行う車載ＬＡＮ通信手段からなる複数のポートと、
前記ポートを介して受信するメッセージをビット単位で逐一記憶するバッファと、
中継する必要があるメッセージの識別情報と中継先ポートの関係を記録してなる中継情報記録手段と、
前記受信メッセージの識別情報を受信した時点で前記中継情報記録手段に記録された識別情報と比較して該識別情報に対応する中継先ポートを判別し、かつ、前記メッセージの中継元ポートと中継先ポートの通信速度の比に合わせて中継送信を開始する中継開始時点を定め、前記バッファ内のメッセージを中継先ポートに中継送信させる中継処理手段とを備えることを特徴とする中継接続ユニット。
【請求項６】
前記中継開始時点は、前記中継先ポートの通信速度が前記中継元ポートの通信速度以下である場合には、前記識別情報を受信し中継先ポートを判別できた時点であり、前記中継先ポートの通信速度が前記中継元ポートの通信速度より早い場合には、前記中継先ポートへのメッセージの送信完了時点が、前記中継元ポートからのメッセージの受信完了時点よりも後になるように調節された時点である請求項５に記載の中継接続ユニット。
【請求項７】
前記バッファ内の記憶領域を複数のスロット領域に分けて管理するバッファ管理手段と、
前記各ポートが送信可能な状態であるときにバッファ管理手段を用いて前記送信可能なポートに対応するメッセージを中継送信させる送信管理手段とを備え、
前記バッファ管理手段は、
前記各ポートから前記バッファに記憶させるメッセージを受信するときに、空きの生じている前記スロット領域を検索して、当該スロット領域が使用中であることを示す情報を記憶した後に、当該スロット領域に受信中のメッセージを逐一記憶し、また、当該メッセージの識別情報を記憶し終えた時点で前記中継処理手段が定める該メッセージの中継先ポートと中継開始時点とを記憶する一方、
前記送信管理手段からメッセージの中継送信の要求を受けるときに、使用中の前記各スロット領域を順次たどって、送信可能な状態である中継先ポートに出力させるべきメッセージを記憶してなるスロット領域を検索し、当該スロット領域に記憶されたメッセージを前記中継先ポートに中継送信した後に、当該スロット領域内の該中継先ポートの情報を削除し、かつ、
該スロット領域に記憶された中継先ポートが無くなった時点で該スロット領域が空きスロットであることを記憶して該スロット領域を開放するものである請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の中継接続ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車載用の中継接続ユニットに関し、詳しくは、複数の通信線路を用いて送受信されるメッセージの中継を高速に行うと共に信頼性の向上を図ることができる中継接続ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車に多数の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic  Control  Unit)が搭載されており、その数は増加する傾向にある。各ＥＣＵは通信線路を介して互いに接続されることにより車載ＬＡＮを構築し、ＥＣＵ間でメッセージを送受信できるように構成される。さらに、各通信線路を介して送受信されるメッセージの量を削減するために、複数の通信線路を中継接続ユニットによって接続し、一本の通信線路（車載ＬＡＮの単一セグメント）に接続されるＥＣＵの数を削減することが行われている。
【０００３】
図１４は非特許文献１の「ＣＡＮ入門」に示されている従来の一般的な中継接続ユニット９０の構成を概略的に示す図である。すなわち、中継接続ユニット９０は、ワイヤハーネスからなる通信線路９１Ａ，９１Ｂにそれぞれ接続された車載ＬＡＮ通信手段からなるポート９２Ａ，９２Ｂと、該ポート９２Ａ，９２Ｂに接続されたＣＰＵ（演算処理部）９３と、少なくとも中継するべきメッセージの識別情報と中継先ポートの関係を示す中継情報を記録してなるメモリ９４とを備えている。
【０００４】
ＣＰＵ９３はポート９２Ａ，９２Ｂを介して受信したメッセージを全て受け取った後に、このメッセージに付された識別情報を前記メモリ９４に記録された前記中継情報に含まれる識別情報と順次比較し、他のポート９２Ｂ，９２Ａに中継送信するべきメッセージであるかどうかを判別する。そして、ＣＰＵ９３は当該メッセージを中継送信するべきであると判別した場合には、このメッセージをポート９２Ｂ，９２Ａに中継送信することが行われている。
【０００５】
【非特許文献１】ＣＡＮ入門  発行:２００３年１０月１日  発行者：ルネサステクノロジ  インターネット(ＵＲＬ：http://www.renesas.com/jpn/products/mpumcu/specific/can_lin_mcu/candoc/rjj99z0001_entry_0400.pdf)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、非特許文献１に示される中継接続ユニット９０のように、メッセージの中継に関する前記一連の処理をＣＰＵ９３がソフトウエアによって実行する場合には、ＣＰＵ９３に高い処理能力が求められるという問題が生じる。つまり、ＣＰＵ９３によって扱われる中継する必要があるかどうかの判別を行うメッセージ量が増大すればするほど、メッセージが受信ノードに到着するまでの時間が遅延するという問題が生じる。とりわけ、近年においては車載ＬＡＮがさらに複雑になる傾向があるため、３以上の数の通信線路を中継する中継接続ユニットが必要となってきており、前記ＣＰＵ９３に取り込まれるメッセージ数が多くなることは避けられないので、それだけ中継にかかる遅延時間が長くなるという問題が生じる。
【０００７】
また、前記中継接続ユニット９０によって受信するメッセージの中には送信元のＥＣＵの誤動作によってエラーが含まれているメッセージがある。また、通信線路９１Ａ，９１Ｂ上で混入したノイズなどの影響によって正確でないものも含まれることが考えられる。従来の中継接続ユニット９０において、エラーを含むメッセージを中継した場合には、中継先の通信線路における通信負荷を無駄に引き上げてしまうという問題が発生することが考えられる。
【０００８】
本発明は上述の問題を考慮に入れてなされたものであり、メッセージの中継を可能な限り高速に行うことができると共に、無駄なメッセージの中継をできるだけ少なくすることができる信頼性に優れた中継接続ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、
複数の通信線路にそれぞれ接続されてメッセージの送受信を行う車載ＬＡＮ通信手段からなる複数のポートと、
前記ポートを介して受信するメッセージをビット単位で逐一記憶するバッファと、
中継する必要があるメッセージの識別情報と中継先ポートの関係を記録してなる中継情報記録手段と、
前記受信メッセージの識別情報を受信した時点で前記中継情報記録手段に記録された識別情報と比較して該識別情報に対応する中継先ポートを判別し、かつ、中継先ポート毎にバッファ内のメッセージの中継送信を開始する中継開始時点を定め、ある中継先ポートにはメッセージの受信を完了しメッセージの正確さを確認した後に前記バッファ内のメッセージを中継送信させる一方、別の中継先ポートには受信中のメッセージの中継先ポートが判別できた時点から前記バッファ内に逐一記憶されるメッセージを中継送信させる中継処理手段とを備えることを特徴とする中継接続ユニット
を提供している。
【００１０】
前記構成により、中継処理手段は中継先ポート毎にバッファ内のメッセージの中継送信を開始する中継開始時点を定めている。したがって、中継処理手段はある中継先ポートにはメッセージの受信を完了しメッセージの正確さを確認した後に前記バッファ内のメッセージを中継送信させ、別の中継先ポートには受信中のメッセージの中継先ポートが判別できた時点から前記バッファ内に逐一記憶されるメッセージを中継送信させることができる。
【００１１】
すなわち、各中継先ポートに接続される通信線路における通信状況に合わせて、中継するべきメッセージの中継開始時点を調節することができる。つまり、高速に中継を行うことが好ましい通信線路への中継を行う場合には、中継元ポートからのメッセージの受信と、中継先ポートへのメッセージの送信を並行に処理することにより、可能な限り高速なメッセージの中継処理を行うことができる一方、通信負荷率の増加が好ましくない通信線路への中継を行う場合には、中継元ポートから受信するメッセージが正確であることを確認した後に、エラーのないメッセージだけを中継先ポートに中継送信させることができる。
【００１２】
前記ポートはＣＡＮ、Ｆｌｅｘ−Ｒａｙ、ＬＩＮ等の種々の車載ＬＡＮの規格に準拠するメッセージの送受信を行うものであり、前記バッファは送受信するメッセージをビット単位で読み書きできるように構成されたメモリであり、フリップフロップのようなビット記憶素子を集めたものであることが好ましい。同様に前記中継情報記録手段は高速に読み出し可能に構成されたメモリであり、前記バッファ内の識別情報を記憶した部分と高速にアクセスできるバスを有することが好ましい。さらに、中継処理手段はバッファおよび中継情報記録手段と高速にアクセスできるように構成された論理回路であることが好ましく、バッファ内の識別情報と中継情報記録手段に記録された識別情報を比較するコンパレータのような論理回路を有することが好ましい。また、前記中継開始時点には、少なくとも識別情報を受信して中継先ポートを確認できた時点と、メッセージを最後まで受信してその正確さを確認できた時点が含まれている。
【００１３】
前記各ポートに接続される通信線路における通信負荷率を監視する通信負荷率監視手段を備え、
前記中継処理手段は、通信負荷率の高い通信線路に接続されるポートを中継先ポートとするときにメッセージの正確さを確認した後に該メッセージを中継送信するものであることが好ましい。
【００１４】
前記構成により、各通信線路における通信負荷率を監視でき、通信負荷率の高い通信線路に接続されるポートを中継先ポートとするときにメッセージの正確さを確認した後に該メッセージを中継送信することが可能である。これによって、発信元の異常または通信線路の異常によって異常受信したメッセージを中継接続ユニット内で削除でき、不要なメッセージの中継によって通信負荷率の無駄な引き上げを防止できる。また、中継接続ユニットは最初から各ポートに対する中継開始時点を固定的に設定する必要がないので、それだけ中継接続ユニットに設定する情報が少なくなると共に、中継接続ユニットを配置した車載ＬＡＮの環境に柔軟に適応させることができる。
【００１５】
さらに、本発明は、
複数の通信線路にそれぞれ接続されてメッセージの送受信を行う車載ＬＡＮ通信手段からなる複数のポートと、
前記ポートを介して受信するメッセージをビット単位で逐一記憶するバッファと、
中継する必要があるメッセージの識別情報と中継先ポートの関係を記録してなる中継情報記録手段と、
前記受信メッセージの識別情報を受信した時点で前記中継情報記録手段に記録された識別情報と比較して該識別情報に対応する中継先ポートを判別し、かつ、前記識別情報毎に中継送信を開始する中継開始時点を定め、ある識別情報のメッセージについては該メッセージを受信完了しメッセージの正確さを確認した後に前記バッファ内のメッセージを中継送信させる一方、別の識別情報のメッセージについては受信中のメッセージの中継先ポートが判別できた時点から前記バッファ内のメッセージを中継送信させる中継処理手段とを備えることを特徴とする中継接続ユニット
を提供している。
【００１６】
前記構成により、中継処理手段はメッセージの識別情報毎にバッファ内のメッセージの中継送信を開始する中継開始時点を定めている。したがって、中継処理手段はある識別情報のメッセージについては該メッセージの受信を完了しメッセージの正確さを確認した後に前記バッファ内のメッセージを中継送信させ、別の識別情報のメッセージについては受信中のメッセージの中継先ポートが判別できた時点から前記バッファ内に逐一記憶されるメッセージを中継送信させることができる。
【００１７】
すなわち、各メッセージの重要度や最悪遅延時間などの要求に合わせて、中継するべきメッセージの中継開始時点を調節することができる。つまり、より高速に中継を行うことが好ましいメッセージについては、中継元ポートからのメッセージの受信と、中継先ポートへのメッセージの送信を並行処理することにより、可能な限り高速なメッセージの中継処理を行うことができる一方、遅延時間の短縮よりもメッセージの信頼性が重要視されるメッセージについては、中継元ポートから受信するメッセージが正確であることを確認した後に、エラーのないメッセージだけを中継先ポートに中継送信させることができる。また、前記中継開始時点には、少なくとも識別情報を受信して中継先ポートを確認できた時点と、メッセージを最後まで受信してその正確さを確認できた時点が含まれている。
【００１８】
前記ポートはＣＡＮ、Ｆｌｅｘ−Ｒａｙ、ＬＩＮ等の種々の車載ＬＡＮの規格に準拠するメッセージの送受信を行うものであり、前記バッファは送受信するメッセージをビット単位で読み書きできるように構成されたメモリであり、フリップフロップのようなビット記憶素子を集めたものであることが好ましい。同様に前記中継情報記録手段は高速に読み出し可能に構成されたメモリであり、前記バッファ内の識別情報を記憶した部分と高速にアクセスできるバスを有することが好ましい。さらに、中継処理手段はバッファおよび中継情報記録手段と高速にアクセスできるように構成された論理回路であることが好ましく、バッファ内の識別情報と中継情報記録手段に記録された識別情報を比較するコンパレータのような論理回路を有することが好ましい。
【００１９】
メッセージが受信されるときに該メッセージの正確さを確認して当該メッセージの識別情報とエラー率の関係を監視し、エラー率の高い識別情報を有するメッセージは正確に受信できたことを確認した後に該メッセージを中継させるように、前記中継開始時点を動的に調節可能とするエラー率監視手段を備えることが好ましい。
【００２０】
前記構成により、エラー率の高い識別情報を有するメッセージについては、このメッセージを正確に受信できたことを確認した後に、該メッセージを中継させるように中継開始時点を動的に調節可能である。したがって、たびたびエラーメッセージを送信しているＥＣＵを発信元とするメッセージを受信した場合には、このメッセージの正確さを確認してから中継先ポートに中継送信することにより、不要なメッセージの中継を防止でき、これによって通信負荷率の無駄な引き上げを防止できる。また、中継接続ユニットは最初から各識別情報に対する中継開始時点を固定的に設定する必要がないので、それだけ中継接続ユニットに設定する情報が少なくなると共に、中継接続ユニットを配置した車載ＬＡＮの環境に柔軟に適応させることができる。
【００２１】
さらに、本発明は、
複数の通信線路にそれぞれ接続されてメッセージの送受信を行う車載ＬＡＮ通信手段からなる複数のポートと、
前記ポートを介して受信するメッセージをビット単位で逐一記憶するバッファと、
中継する必要があるメッセージの識別情報と中継先ポートの関係を記録してなる中継情報記録手段と、
前記受信メッセージの識別情報を受信した時点で前記中継情報記録手段に記録された識別情報と比較して該識別情報に対応する中継先ポートを判別し、かつ、前記メッセージの中継元ポートと中継先ポートの通信速度の比に合わせて中継送信を開始する中継開始時点を定め、前記バッファ内のメッセージを中継先ポートに中継送信させる中継処理手段とを備えることを特徴とする中継接続ユニット
を提供している。
【００２２】
前記構成により、各ポートを介して受信中のメッセージをバッファに逐一記憶できる。また、中継処理手段は前記メッセージを受信中であってもバッファ内に既に記憶されている識別情報を用いて、当該メッセージの中継先ポートを判別でき、バッファ内のメッセージを当該中継先ポートに中継送信させる。したがって、中継処理手段は中継元ポートからメッセージを受信してバッファに逐一記憶する処理と、このバッファ内のメッセージを中継先ポートに中継送信する処理を並行して行うことができる。
【００２３】
また、中継処理手段はメッセージの中継元ポートと中継先ポートの通信速度の比に合わせて中継送信を開始する中継開始時点を定める。ここで、前記中継開始時点には、少なくとも識別情報を受信して中継先ポートを確認できた時点と、メッセージを最後まで受信した時点が含まれている。中継元ポートの通信速度より中継先ポートの通信速度が速い場合には、前記中継開始時点としてメッセージを最後まで受信した時点を設定し、中継先ポートの通信速度が中継元ポートの通信速度以下である場合には、識別情報を受信して中継先ポートを確認できた時点を中継開始時点とすることが好ましい。
【００２４】
さらに、前記中継開始時点として、中継元ポートから受信するメッセージの受信完了ビット数が所定の数（メッセージ長に対する受信完了メッセージ長の割合を一定とするビット数）になった時点などを選択できることが好ましい。すなわち、中継処理手段が中継元ポートと中継先ポートの通信速度の比に合わせて中継送信を開始する中継開始時点を定めることにより、中継元ポートから受信中のメッセージを中継先ポートに送信するときにバッファに蓄積されたビット情報が枯渇することを防止できる。
【００２５】
前記ポートはＣＡＮ、Ｆｌｅｘ−Ｒａｙ、ＬＩＮ等の種々の車載ＬＡＮの規格に準拠するメッセージの送受信を行うものであり、前記バッファは送受信するメッセージをビット単位で読み書きできるように構成されたメモリであり、フリップフロップのようなビット記憶素子を集めたものであることが好ましい。同様に前記中継情報記録手段は高速に読み出し可能に構成されたメモリであり、前記バッファ内の識別情報を記憶した部分と高速にアクセスできるバスを有することが好ましい。さらに、中継処理手段はバッファおよび中継情報記録手段と高速にアクセスできるように構成された論理回路であることが好ましく、バッファ内の識別情報と中継情報記録手段に記録された識別情報を比較するコンパレータのような論理回路を有することが好ましい。
【００２６】
前記中継開始時点は、前記中継先ポートの通信速度が前記中継元ポートの通信速度以下である場合には、前記識別情報を受信し中継先ポートを判別できた時点であり、前記中継先ポートの通信速度が前記中継元ポートの通信速度より早い場合には、前記中継先ポートへのメッセージの送信完了時点が、前記中継元ポートからのメッセージの受信完了時点よりも後になるように調節された時点であることが好ましい。
【００２７】
つまり、前記中継先ポートの通信速度が前記中継元ポートの通信速度より早い場合には、前記中継先ポートへのメッセージの送信完了時点が、前記中継元ポートからのメッセージの受信完了時点よりも後になるように調節された時点を中継開始時点とすることにより、中継元ポートから受信中のメッセージを中継先ポートに送信するときにバッファに蓄積されたビット情報が枯渇することを確実に防止できる。
【００２８】
さらに、本発明において、
前記バッファ内の記憶領域を複数のスロット領域に分けて管理するバッファ管理手段と、
前記各ポートが送信可能な状態であるときにバッファ管理手段を用いて前記送信可能なポートに対応するメッセージを中継送信させる送信管理手段とを備え、
前記バッファ管理手段は、
前記各ポートから前記バッファに記憶させるメッセージを受信するときに、空きの生じている前記スロット領域を検索して、当該スロット領域が使用中であることを示す情報を記憶した後に、当該スロット領域に受信中のメッセージを逐一記憶し、また、当該メッセージの識別情報を記憶し終えた時点で前記中継処理手段が定める該メッセージの中継先ポートと中継開始時点とを記憶する一方、
前記送信管理手段からメッセージの中継送信の要求を受けるときに、使用中の前記各スロット領域を順次たどって、送信可能な状態である中継先ポートに出力させるべきメッセージを記憶してなるスロット領域を検索し、当該スロット領域に記憶されたメッセージを前記中継先ポートに中継送信した後に、当該スロット領域内の該中継先ポートの情報を削除し、かつ、
該スロット領域に記憶された中継先ポートが無くなった時点で該スロット領域が空きスロットであることを記憶して該スロット領域を開放するものであることが好ましい。
【００２９】
前記構成により、ポートを介してメッセージが入力されると、バッファ管理手段がバッファ内の空きスロット領域を確保し、この空きスロット領域にメッセージが記憶される。また、識別情報を受信した時点で前記中継処理手段が該識別情報を前記中継情報記録手段に記憶される識別情報と比較し中継先ポートと中継開始時点が定められるので、これらの中継先ポートと中継開始時点を前記スロット領域に記憶する。なお、前記中継先ポートが設定されない場合は、このメッセージの受信を中断し、バッファ管理手段が当該スロット領域が空きスロットであること記憶して該スロット領域を開放する。
【００３０】
次いで、ポートが送信可能な状態であるときに前記スロット領域内に記憶された出力先の情報を用いて送信可能なポートに対応するメッセージを選択して、当該ポートに出力する。つまり、識別情報を受信した時点で受信中のメッセージを中継することが可能である。
【００３１】
なお、前記スロット領域が使用中または空きであることを示す情報は、使用中の各スロット領域に次のスロット領域の位置を示す情報を記憶することにより、使用中の各スロット領域を順次連鎖させてチェーン構造に連結して管理するための情報であることが好ましい。これによって各ポートが共有する多数のスロット領域を統合して管理することが可能である。なお、フラグ情報を用いて各スロット領域の使用状況を確認できるようにすることも可能である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の中継接続ユニットは、従来のように動作プログラムなどのソフトウェアで動作するＣＰＵが関わっておらず、簡便なハードウェアで実現できるポート、バッファ、中継情報記録手段を用いてメッセージの中継送信の処理を実行することが可能である。したがって、ソフトウェアで動作するＣＰＵが中心となって処理を行う従来の場合と比較して、ハードウェアで処理を実行する中継処理手段では各ポート毎に分散する各電子回路によってビット情報の入出力処理を並行してパイプライン処理することが可能であるから、ポート数の増加による処理の遅延がほとんど発生しない。また、メッセージの増加による処理の遅延が従来よりも発生しにくいので、自動車の多機能化によるノードの増加に対応することが可能となる。
【００３３】
また、中継先ポートあるいは／および中継対象メッセージの識別情報によってバッファ内のメッセージの中継送信を開始する中継開始時点を調節可能である場合には、エラーメッセージを中継接続ユニットによって削除して、各通信線路における通信負荷率の引き上げを防止することも、可能な限り速やかにメッセージを中継送信することも可能である。つまり、信頼性の向上と中継遅延の短縮を両立することができる。
【００３４】
さらに、中継元ポートと中継先ポートの通信速度比に合わせて中継送信を開始する中継開始時点を調節可能である場合には、中継元ポートから受信中のメッセージを中継先ポートに中継送信するときにバッファに蓄積されたビット情報が枯渇することを確実に防止できるので、信頼性を高めながら、速度差のある通信線路間においても可能な限り高速にメッセージを中継することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の中継接続ユニット１の実施形態について図面を参照して説明する。
図１〜図７は本発明の第１実施形態を説明する図であり、図１は第１実施形態に係る中継接続ユニット１（以下、第１実施形態の中継接続ユニット１を符号１ａによって表す）を用いた車載ＬＡＮの構成を示し、図２は中継接続ユニット１ａの内部を概念的に示すブロック図、図３は中継接続ユニット１ａの内部構成を示すブロック図、図４はバッファ内のスロット領域の管理方法の一例を示す図、図５は中継情報の一例を示す図、図６，７は中継接続ユニット１ａを用いた中継の例を示す図である。
【００３６】
図１において、２は中継接続ユニット１ａに接続されたＥＣＵ（以下、各ＥＣＵ２を区別して説明するときは符号２Ａ，２Ｂ…を用いる）、３は各ＥＣＵ２…を中継接続ユニット１ａに接続する通信線路である（以下、各通信線路３を区別して説明するときは符号３Ａ，３Ｂ…）を用いる。
【００３７】
前記ＥＣＵ２…は例えばＣＡＮの規格に準拠するメッセージｍａ，ｍｂ…の入出力手段２ａを備えており、前記通信線路３はＣＡＮの規格に準拠するツイストペアケーブルであり、通信線路３Ａ，３Ｂは５００ｋｐｓ、通信線路３Ｃは１Ｍｂｐｓ、通信線路３Ｄは２５０ｋｂｐｓの通信速度でメッセージを送受信するものである。なお、各通信線路３Ａ，３Ｂ…は、ＬＩＮ，ＣＡＮ，ＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）、ＭＯＳＴ、Ｄ２Ｂ、ＩＤＢ１３９４、イーサネット（登録商標）などの種々の規格に準拠する車載ＬＡＮを構成するものであってもよい。また、各通信線路３毎に異なる規格に準拠する車載ＬＡＮを構成するものであってもよい。
【００３８】
各通信線路３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄにはそれぞれ一群のＥＣＵ２Ａ，２Ｂ…、２Ｃ，２Ｄ…、２Ｅ，２Ｆ…、２Ｇ，２Ｈ…が接続されて、それぞれ車載ＬＡＮのセグメントＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ（以下、これらを単にセグメントＳａ〜Ｓｄとよぶ）を構成し、中継接続ユニット１ａは複数のセグメントＳａ〜Ｓｄ間においてメッセージｍ（すなわち、前記メッセージｍａ，ｍｂ…の任意のもの）を中継することにより、互いに通信可能に構成された車載ＬＡＮ網４を形成する。なお、各セグメントＳａ〜Ｓｄにはそれぞれ単一のＥＣＵ２が接続されて、より確実な通信を行うようにしてもよいことはいうまでもない。
【００３９】
図２に示すように、本実施例の中継接続ユニット１ａは、複数の通信線路３Ａ〜３Ｄにそれぞれ接続されてメッセージｍの送受信を行うポート１０ａ〜１０ｄ（以下、区別が不要であるときは単にポート１０という）と、これらのポート１０ａ〜１０ｄに接続されてメッセージｍの中継処理を行う中継処理部１１と、この中継処理部１１を制御して中継処理を管理するＣＰＵ１２と、このＣＰＵ１２の動作プログラムおよび中継処理部１１の設定値が記録された記録手段１３とを備える。なお、本実施形態は前記ポート１０の数を４として、中継接続ユニット１ａの構成を説明するが、本発明はポート１０の数を限定するものではないことはいうまでもない。
【００４０】
ポート１０ａ〜１０ｄはそれぞれ通信線路３Ａ〜３Ｄを用いて形成される各セグメントＳａ〜Ｓｄにおける車載ＬＡＮの通信プロトコルに合わせたメッセージｍの送受信を可能とする車載ＬＡＮ通信手段であり、それぞれが独立して動作可能に構成されている。しかしながら、ポート１０ａ〜１０ｄは物理的に１つの車載ＬＡＮ通信手段内に設けられたものであってもよい。
【００４１】
前記中継処理部１１はメッセージｍを中継するための論理回路が記録されたＦＰＧＡ(Field  Programmable  Gate  Array)などのメモリ混載ロジックＩＣからなり、必要な情報を書き込むことにより形成される複数の機能ブロック（ＩＰ：Intellectual  Property）を備え、複数のメッセージｍの中継を並列処理するものである。また、中継処理部１１を構成する機能ブロックは、中継接続ユニット１ａが受信途中であるメッセージｍをその識別情報まで受信し中継先ポートが判別できた時点以降において受信中の中継先ポートへの中継送信開始するカット＆スルー方式の中継と、中継接続ユニット１ａがメッセージｍを受信完了した時点以降において受信完了したメッセージｍを中継先ポートに中継送信するストア＆フォアード方式の中継を自在に選択して行うことができるように構成されている。
【００４２】
なお、本実施形態では中継処理部１１をＦＰＧＡを用いて形成し、その汎用性を高めているが、中継処理部１１を特定用途向けＩＣ（ASIC:Appliaction  Specific  Integrated  Circuit)などのカスタムＩＣを用いて形成し、前記機能ブロックを固定的に形成してもよい。さらに、前記ポート１０、中継処理部１１、ＣＰＵ１２、ＲＯＭ１３を１つのＩＣ内に形成してもよい。また、前記機能ブロックの詳細な構成は後述する。
【００４３】
前記ＣＰＵ１２は、例えば中継接続ユニット１ａの起動時（またはリセット時）に前記メモリ混載ロジックＩＣに前記機能ブロックを形成するためのデータを書き込むことによって、このメモリ混載ロジックＩＣをハードウェアによる適切な中継処理を行う中継処理部１１として機能させるものである。また、ポート１０による通信状況を監視したり中継処理部１１による中継を管理する。さらに、ＣＰＵ１２は前記中継処理部１１と連動してメッセージｍの中継を一部実施するものであってもよい。
【００４４】
前記記録手段１３は不揮発性を有するＲＯＭであり、このＲＯＭ１３には、前記起動時等にＣＰＵ１２によって読み出されて前記中継処理部１１内に書き込まれる、ハードウェア記述言語などで記述された機能ブロックを表すデータが、前記中継処理部１１の設定値として記録されている。また、ＲＯＭ１３は前記ＣＰＵ１２に前記ポート１０による通信状況や中継処理部１１の管理を行わせるための管理プログラムを記録している。しかしながら、前記機能ブロックの形成を製造時に固定的に行い、メモリ混載ロジックＩＣ内に中継接続ユニット１ａの起動時に機能ブロックを形成しない場合には、ＲＯＭ１３はメモリ混載ロジックＩＣを前記中継処理部１１として機能させるためのデータを有する必要はない。
【００４５】
したがって、上述のように構成された中継接続ユニット１ａは、前記ＣＰＵ１２が、矢印Ｖａ〜Ｖｄに示すように、ポート１０ａ〜１０ｄ毎にそれぞれ前記メッセージｍの中継開始時点を定め、各ポート１０ａ〜１０ｄの通信状況に合わせた適切な中継処理開始時点からメッセージｍの中継を行うことができるように構成されている。本実施形態における初期状態では、ポート１０ａ，１０ｂ，１０ｄを中継先ポートとする中継処理については、前記カット＆スルー方式の中継により中継速度を高速にすることを優先させるように中継処理開始時点を設定し、ポート１０ｃを中継先ポートとする中継処理については、前記ストア＆フォアード方式の中継により中継速度よりも確実な中継を行うことを優先させるように中継処理開始時点を設定している。
【００４６】
次に、図３を用いて、本実施形態の中継接続ユニット１ａの構成をさらに詳細に示す。中継処理部１１内に形成される機能ブロックは大きく分けて、前記ポート１０を介して受信するメッセージｍをビット単位で逐一記憶するバッファ２０と、このバッファ２０内の記憶領域を複数のスロット領域ＳＬに分けて管理するバッファ管理手段２１と、中継する必要があるメッセージｍの識別情報と中継先ポートの関係を記録してなる中継情報記録手段２２と、前記バッファ２０に蓄積されたメッセージｍの中継処理を行わせる中継処理手段２３とを備える。
【００４７】
前記ＣＰＵ１２は既に詳述した中継処理部１１の初期設定を行うプログラムＰ０と、各ポート１０ａ〜１０ｄの状態から各ポート１０ａ〜１０ｄに接続される通信線路３Ａ〜３Ｄにおける通信負荷率を監視する通信負荷率監視手段を実現する通信負荷率監視プログラムＰ１と、ポート１０ａ〜１０ｄが送信可能な状態であるときに前記バッファ管理手段２１を用いて送信可能なメッセージｍを中継送信させる送信管理手段を実現する送信管理プログラムＰ２とを実行するものである。
【００４８】
なお、これらのプログラムＰ１〜Ｐ２はＣＰＵ１２によって読み出し可能なＲＯＭ１３に記録されているものであるが、ＣＰＵ１２によって実行されることにより、通信負荷率監視手段および送信管理手段として機能するものである。また、これらの手段Ｐ１，Ｐ２はＣＰＵ１２によって実行されるソフトウェアのみならず、ハードウェアの機能ブロックによって構成されていてもよく、この場合には、中継処理部１１を構成するメモリ混載ロジックＩＣ内に形成することも可能である。したがって、以下の説明においては、それぞれ通信負荷率監視手段Ｐ１および送信管理手段Ｐ２と表現する。
【００４９】
前記バッファ２０は送受信するメッセージｍをビット単位で読み書きできるように構成されたメモリであり、フリップフロップのようなメモリセル（ビット記憶素子）を集合させてなり、少なくとも前記ポート１０の数の任意のビット情報を同時に読み書き可能に構成された機能ブロックである。しかしながら、前記ポート１０の数に合わせた数のアドレスバスを備えたＲＡＭが形成されたものであっても、時分割処理によって擬似的に複数アドレスバスを備えるように形成されたＲＡＭ、および、これらの組み合わせによって必要数のアドレスバスを備えるＲＡＭの何れであってもよい。
【００５０】
前記バッファ管理手段２１は、前記各ポート１０からメッセージｍを受信するときに、空きの生じている前記スロット領域ＳＬを検索して受信バッファとして用い、受信中のメッセージｍを逐一記録する一方、使用中のスロット領域ＳＬを中継先ポート１０に出力させるべきメッセージｍの送信バッファとしても用い、各ポート１０ａ〜１０ｄが求める速度でスロット領域ＳＬ内のビット情報を出力するものである。また、受信メッセージｍを識別情報まで受信して該当するスロット領域ＳＬに記録した時点で前記中継処理手段２３に識別情報受信完了信号ｒ１を出力し、中継処理手段２３から入力するメッセージの中継先ポート１０と中継開始時点とからなる中継チャンネル情報Ｃｈを該スロット領域ＳＬに記録するものである。
【００５１】
加えて、前記バッファ管理手段２１は、空きスロット領域ＳＬに受信メッセージｍを記憶するときに、当該スロット領域ＳＬについてこれが使用中であることを示す情報を記憶し、メッセージｍの中継送信後に中継が完了した中継先ポートの情報を削除し、中継先ポートが無くなったメッセージｍのスロット領域については、これを空きスロットであるとして解放するものである。
【００５２】
図４は前記バッファ管理手段２１によるスロット領域ＳＬの管理状態を示す図である。図４に示すように、各スロット領域ＳＬ１，ＳＬ２…には、メッセージｍ、中継チャンネル情報Ｃｈに加えて前のスロット領域の位置情報Ｂｓ、次のスロット領域の位置情報Ｎｓが記録されることにより、使用中のスロット領域ＳＬ（図４の例ではＳＬ９→ＳＬＡ→ＳＬ２→…→ＳＬｘ）が連鎖的につながるように管理されている。また、未使用である空きスロット領域ＳＬ（図４の例ではＳＬ１→ＳＬ３→ＳＬ４→…）についても同様に連鎖的につながるように管理されている。そして、これらのスロット領域ＳＬを管理するスロット領域ＳＬ０には使用中のスロット領域ＳＬの先頭の位置Ｔｓと、末尾の位置Ｌｓと、空きスロット領域ＳＬの先頭の位置Ｆｓなどが記録されている。
【００５３】
前記中継情報記録手段２２は高速に読み出し可能に構成されたメモリであり、前記バッファ２１内の識別情報を記憶した部分と高速にアクセスできるバスを有する。
【００５４】
図５は中継情報記録手段２２に記録される中継情報Ｔの一例を示す図である。図５に示すように、中継情報Ｔには各メッセージｍの識別情報ＩＤに関連づけて各中継先ポート１０ａ〜１０ｄへの中継指示Ｃｈａ〜Ｃｈｄが記録された中継チャンネル情報Ｃｈが記録されている。また、各中継指示Ｃｈａ〜Ｃｈｄには中継開始時点を示す情報が含まれている。
【００５５】
例えば、図５において、識別情報ＩＤが「０００１」または「０００２」のメッセージｍはポート１０ａ，１０ｃ，１０ｄを中継先として中継送信され、かつ、中継先ポート１０ａ，１０ｄに対しては最速中継すなわちカット＆スルー方式の中継を行うのに対し、中継先ポート１０ｃに対しては受信完了後中継すなわちストア＆フォアード方式の中継を行うように設定されている。また、ポート１０ｂはこのメッセージｍを受信するポート１０であるから中継する必要はない設定となっている。一方、識別情報ＩＤが「０００３」のメッセージｍはポート１０ｃだけを中継先とするように設定されている。
【００５６】
本実施例に示すように、中継情報Ｔとして中継対象となるメッセージｍの識別情報ＩＤだけを記録することにより、中継情報記録手段２２の容量を削減することができるが、前記中継情報記録手段２２に全ての識別情報ＩＤの中継チャンネル情報Ｃｈを記録するようにしてもよい。この場合識別情報ＩＤを直接メモリアドレスとして中継チャンネル情報Ｃｈを引き出すことが可能である。
【００５７】
中継処理手段２３はバッファ２０および中継情報記録手段２３と高速にアクセスできるように構成された論理回路の機能ブロックであり、バッファ管理手段２１から識別情報受信完了信号ｒ１を受けるときに、バッファ２０内のメッセージｍの識別情報と中継情報記録手段２２内の中継情報Ｔに記録された識別情報を比較するコンパレータのような論理回路を有する。これによって、中継処理手段２３は中継情報Ｔに記録された識別情報ＩＤの中から受信したメッセージｍの識別情報を高速に検索して、これが中継対象であるかどうかを判断できるように構成されている。また、中継処理手段２３は前記中継情報Ｔを用いて、中継先ポート１０および各ポート１０ａ〜１０ｄにおける中継開始時点を定めるように構成されている。
【００５８】
前記通信負荷率監視手段Ｐ１は、前記各ポート１０ａ〜１０ｄに接続される通信線路３Ａ〜３Ｄにおける通信負荷率を監視し、これが閾値より大きくなったときに負荷率過大であることを示す負荷率警告Ｗｔａ〜Ｗｔｄを中継処理手段２３に出力するものである。また、前記送信管理手段Ｐ２は各ポート１０ａ〜１０ｄが送信可能な状態であるときに前記バッファ管理手段２１に送信要求信号Ｒｓａ〜Ｒｓｄを出力するものである。
【００５９】
次に、図６，７を用いて、上述のように構成された中継接続ユニットの動作を説明する。図６，７に示す例では、時点ｔ０においてポート１０ｂを介してデータＤ１を含むメッセージｍを受信開始した例を示している。ポート１０ｂは通信線路３Ｂからメッセージｍを受信すると、前記バッファ管理手段２１は前記空きスロット領域ＳＬの中から１つを確保してこれを使用中として登録する。つまり、図４に示す使用中スロット領域ＳＬの連鎖に加えるように、前記前のスロット領域の位置情報Ｂｓ、次のスロット領域の位置情報Ｎｓを記憶し、前記スロット領域ＳＬ０中の各情報Ｔｓ，Ｌｓ，Ｆｓを必要に応じて調整する。
【００６０】
次いで、受信メッセージｍの識別情報ＩＤ（図６の例の場合は「０００１」）を受信完了した時点ｔ１において、バッファ管理手段２１は識別情報受信完了信号ｒ１を中継処理手段２３に出力し、中継処理手段２３は当該スロット領域ＳＬ内の識別情報ＩＤと図５に示す中継情報Ｔ内から検索し、その中継チャンネル情報Ｃｈをバッファ管理手段２１に出力する。ここで、バッファ管理手段２１は当該スロット領域ＳＬ内の中継チャンネル情報Ｃｈを記録することができる。
【００６１】
一方、前記送信管理手段Ｐ２はポート１０ａ〜１０ｄの状態を監視し、これらが送信可能な状態であるときに送信要求信号Ｒｓａ〜Ｒｓｄを出力するものであるから、中継管理手段２３が「最速中継」を設定している中継先ポート１０ａ，１０ｄについては、スロット領域ＳＬ内に前記中継チャンネル情報Ｃｈが記録されるとすぐに送信が開始される。つまり、中継先ポート１０ａ，１０ｄへの中継は可能な限り早い中継開始時点ｔ１から行われ、受信中のメッセージｍが並列処理によって順次中継先ポート１０ａ，１０ｄに中継送信される（カット＆スルー方式）。
【００６２】
しかしながら、中継先ポート１０ｃについては中継管理手段２３が「受信完了後中継」を設定しているので、中継先ポート１０ｃへの中継は前記メッセージｍを最後まで受信し、このメッセージｍの末尾に受信する誤り検出符号ＣＲＣによる誤り検出を行った時点ｔ２に、正しく受信されたメッセージのみを中継する。つまり、中継先ポート１０ｃへの中継はメッセージｍが正しく受信できたことを確認できた後の中継開始時点ｔ２から行われる（ストア＆フォアード方式）。
【００６３】
ここで、図７にさらに拡大して示すように、ポート１０ｂを介して受信するメッセージｍがノイズＮ等の影響によって正しく受信できなくなり、このメッセージｍに含まれるデータＤ１が不正確なデータＤ１！になった場合を考えると、前記中継先ポート１０ａ，１０ｄへの中継はカット＆スルー方式で行われるので、不正確なデータＤ１！を含むメッセージｍがそのまま中継されることとなる。他方、中継先ポート１０ｃへの中継はストア＆フォアード方式で行われるので、中継開始時点ｔ２において正確でないと判断されたデータＤ１を中継することはない。
【００６４】
したがって、ポート１０ｃを介して不正確なデータＤ１！を含む無駄なメッセージｍが送信されることがないので、このポート１０ｃに接続される通信線路３Ｃにおける通信負荷率が無闇に引き上げられることを防止できる。このように、前記中継開始時点ｔ１，ｔ２の設定は中継処理手段２３によって各ポート１０ａ〜１０ｄ毎に行われるので、各通信線路３Ａ〜３Ｄの通信状況に合わせて中継開始時点を調整することができ、中継速度の向上よりも通信負荷率の低減を必要とする通信線路３Ｃの場合にはストア＆フォアード方式の中継を行うようにすることが可能である。
【００６５】
なお、前記中継開始時点は各通信線路３Ａ〜３Ｄの通信状況に合わせて動的に調整されてもよい。すなわち、図６に示す例のように、ポート１０ａに接続される通信線路３Ａにおける通信負荷率が一時的に上昇する場合には、この通信負荷率の上昇を前記通信負荷率監視手段Ｐ１が監視して中継処理手段２３に負荷率警告Ｗｔａを出力することにより、一時的に中継先ポート１０ａを用いたメッセージｍの中継をカット＆スルー方式ではなく、ストア＆フォアード方式で行うように、その中継開始時点を識別情報を受信できた時点ｔ４からメッセージｍの全てを受信できた時点ｔ５にすることも可能である。
【００６６】
このように構成された中継接続ユニット１ａを用いることにより、通信負荷率が上昇した通信線路３に対しては中継するメッセージｍが正確であることを確認した上で中継させることが可能であるから、この通信線路を用いてメッセージｍを送受信する他のＥＣＵ２の待ち時間を長くしてしまうといった事態を防止できる。
【００６７】
なお、前記バッファ２０は受信バッファと送信バッファを共通化しているので、中継接続ユニット１ａに設けたポート１０の数が多くなってもバッファ２０の大きさが比例的に大きくなることを防止できるだけでなく、受信途中のメッセージｍを並列処理によって中継送信することを無駄なく行うことができる。また、前記バッファ管理手段２１を構成する機能ブロックが各スロット領域ＳＬを連鎖的に接続するようにして使用中のスロット領域ＳＬと空きスロット領域を管理しているので、ハードウェアの機能ブロックによって高速に各スロット領域ＳＬを適切に管理することができる。
【００６８】
図８〜１０は第２実施形態に係る中継接続ユニット１（以下、第２実施形態の中継接続ユニット１を符号１ｂで表す）の構成を説明する図である。図８〜１０に示す第２実施形態において図１〜７に示す第１実施形態と異なる点は、中継処理手段２３が各ポート１０ａ〜１０ｄ毎ではなく、各メッセージｍの識別情報ＩＤ毎に中継開始時点を定めるものである点と、前記中継処理部１１内に各メッセージｍが受信されるときに該メッセージの正確さを確認して当該メッセージｍの識別情報とエラー率の関係を監視し、エラー率の高い識別情報を有するメッセージは正確に受信できたことを確認した後にメッセージを中継させるように、中継開始時点を動的に調節可能とするエラー率監視手段２４を設けた点である。
【００６９】
前記エラー率監視手段２４は既に図５を用いて詳述した前記中継情報記録手段２２内に記録される中継情報Ｔを変更することにより、各識別情報ＩＤ毎に中継開始時点を調整可能としている。
【００７０】
したがって、例えば、図９に示すように、時点ｔ０においてポート１０ｂからメッセージｍの受信を開始し、中継先ポート１０ａ，１０ｄに対しては中継開始時点ｔ１において中継を開始した場合であっても、このメッセージｍに不正確なデータＤ１！が含まれている場合には、前記エラー率監視手段２４がこのメッセージｍの識別情報ＩＤに対するエラー率を監視し、このエラー率が所定の閾値以上であるときに前記中継情報Ｔを変更する。
【００７１】
ゆえに、中継情報Ｔが調節された後の時点ｔ３において同じ識別情報ＩＤのメッセージｍを受信したときには、全ての中継先ポート１０ａ，１０ｃ，１０ｄへの中継開始時点がメッセージｍの受信を完了した時点ｔ５に変更される。そして、図９に示す例では、時点ｔ５においてメッセージｍにエラーがあると判断されたために、中継先ポート１０ａ，１０ｃ，１０ｄの何れに対しても中継送信を行うことがない。
【００７２】
上述のように、本実施形態の中継接続ユニット１ｂによれば、メッセージｍの種類にしたがってできるだけ早く中継する必要のあるメッセージｍの場合にはカット＆スルー方式の最速中継を行い、中継速度よりも正確性が優先される場合にはストア＆フォアード方式の中継を行うことが可能である。さらに、前記エラー率監視手段２４によって各識別情報ＩＤ毎のエラー率を監視して、前記中継開始時点を調節することにより、たびたびエラーメッセージを送信しているＥＣＵ２からのメッセージｍを中継するときにはその正確性を確認した後に中継することもかのうであり、中継接続ユニット３０の信頼性を向上することができる。
【００７３】
なお、本実施形態では発明の要旨が明確になるように、中継処理手段２３が各ポート１０ａ〜１０ｄ毎ではなく、各メッセージｍの識別情報ＩＤ毎に中継開始時点を定めるものであるとしているが、中継処理手段２３は各ポート１０ａ〜１０ｄ毎あるいは／およびメッセージｍの識別情報ＩＤ毎に中継開始時点を定めるものであってもよい。すなわち、第２実施形態の中継接続ユニット１ｂと第１実施形態の中継接続ユニット１ａを１つの中継接続ユニット１によって実現することも可能である。
【００７４】
図１０〜１２は第３実施形態に係る中継接続ユニット１（以下、第３実施形態の中継接続ユニット１を符号１ｃを用いて表す）を説明する図である。本実施形態において図１〜図９に示す第１実施形態および第２実施形態と異なる点は中継処理手段２３が中継元ポートの通信速度と中継先ポートの通信速度の比に合わせて前記中継開始時点を調整する点である。また、図１０に示すように、バッファ管理手段２１はバッファ２０に対するメッセージｍの受信状況に合わせて複数の段階における受信完了信号ｒ１，ｒ２…を出力するように構成されている。
【００７５】
図１１は前記中継情報記録手段２２に記録される中継情報Ｔ’の一例を示している。図１１に示す中継情報Ｔ’が図５に示す中継情報Ｔと異なる点は識別情報ＩＤが「０００７」のメッセージｍを中継先ポート１０ｂに中継する場合の中継開始時点が「５０％受信時中継」になっている点である。これは中継先ポート１０ｂの通信速度が中継元ポート１０ｄの通信速度の倍であることに合わせた中継開始時点の設定である。
【００７６】
図１２は識別情報ＩＤが「０００７」のメッセージｍをポート１０ｄから受信したときの動作を説明する図である。時点ｔ６においてメッセージｍの受信を開始すると、時点ｔ７においてこのメッセージｍの識別情報ＩＤの受信を完了する。しかしながら、仮想線に示すように、この時点ｔ７から中継先ポート１０ｂ，１０ｃへの中継を開始すると、中継するべきメッセージｍの受信が中継送信に間に合わなくなるという問題が生じる。
【００７７】
そこで、中継処理手段２３は倍の通信速度を有するポート１０ｂに中継するときには全メッセージｍの５０％以上を受信完了した時点ｔ８以降を中継開始時点とする「５０％受信時中継」を設定できるように構成している。すなわち、前記中継開始時点は、前記中継先ポートの通信速度が前記中継元ポートの通信速度以下である場合には、前記識別情報を受信した時点ｔ７であり、前記中継先ポートの通信速度が前記中継元ポートの通信速度より早い場合には、前記中継先ポートへのメッセージの送信完了時点ｔ９が、前記中継元ポートからのメッセージの受信完了時点ｔ１０よりも後になるように調節された時点（図１２の場合は５０％受信時ｔ８以降の時点）である。
【００７８】
また、中継先ポート１０ｃは中継元ポート１０ｄよりも４倍高速な通信速度を有するものであるから、中継先ポート１０ｄへの中継開始時点を受信完了時点ｔ１０以降とすることにより、バッファ２０内に中継送信するメッセージｍが確保できた上で中継送信を開始するように構成している。
【００７９】
図１３は中継元ポートに対する中継先ポートの通信速度比と、中継開始時点における最低受信量［％］の関係を示す図である。図１３に示すように、中継先ポートへのメッセージの送信完了時点が、前記中継元ポートからのメッセージの受信完了時点よりも後になるようにするためには、中継元ポートの通信速度に対する中継先ポートの通信速度の比から中継開始時点を定めることが可能であることが分かる。また、図１３における曲線部分には式（１）に示す関係がある。
中継開始時の受信量［％］=100(1-(中継先転送速度)/(中継元転送速度))  …式（１）
【００８０】
上述のように構成された中継接続ユニット１ｃを用いることにより、中継対象のメッセージｍが確実にバッファ２０内に蓄積された状態で中継送信することが可能であるから、中継接続ユニット１に対する信頼性を向上させながら、可能な限り高速にメッセージｍの中継を行うことができる。また、第３実施形態に示す中継接続ユニット１ｃも第１実施形態および第２実施形態の中継接続ユニット１ａ，１ｂと組み合わせて１つの中継接続ユニット１によって実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の中継接続ユニットを用いた車載ＬＡＮの構成図である。
【図２】第１実施形態に係る中継接続ユニットの構成図である。
【図３】前記中継接続ユニットの構成を示すブロック図である。
【図４】前記中継接続ユニット内のバッファの管理を説明する図である。
【図５】中継情報の一例を示す図である。
【図６】前記中継接続ユニットを用いた通信の例を説明する図である。
【図７】前記通信の例における詳細を示す図である。
【図８】第２実施形態に係る中継接続ユニットの構成を説明する図である。
【図９】前記中継接続ユニットを用いた通信の例を説明する図である。
【図１０】第３実施形態に係る中継接続ユニットの構成を説明する図である。
【図１１】前記中継接続ユニットにおける中継情報の例を示す図である。
【図１２】前記中継接続ユニットを用いた通信の例を説明する図である。
【図１３】中継元と中継先の通信速度比と中継開始時点の関係を示す図である。
【図１４】従来の中継接続ユニットの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１（１ａ，１ｂ，１ｃ）        中継接続ユニット
２（２Ａ，２Ｂ…）            ＥＣＵ
３（３Ａ，３Ｂ…）            通信線路
１０（１０ａ，１０ｂ…）      ポート
２０                          バッファ
２１                          バッファ管理手段
２２                          中継情報記録手段
２３                          中継処理手段
２４                          エラー率監視手段
Ｐ１                          通信負荷率監視手段
Ｐ２                          送信管理手段
ＩＤ                          識別情報
Ｔ，Ｔ’                      中継情報
ｔ１，ｔ２，ｔ４，ｔ５，ｔ８  中継開始時点
ｔ１０                        受信完了時点
ＳＬ（ＳＬ１，ＳＬ２…）      スロット領域
【図１】
2007318199.tif 000003
【図２】
2007318199.tif 000004
【図３】
2007318199.tif 000005
【図４】
2007318199.tif 000006
【図５】
2007318199.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007318199.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007318199.tif 000011
【図１０】
2007318199.tif 000012
【図１１】
2007318199.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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