(57)【要約】【課題】中継接続ユニットにおいて中継処理を高速に行う。【解決手段】電子制御ユニット３０を夫々接続している通信線３１に介在させ、異なる通信線３１に属する前記電子制御ユニット３０間で送受信するメッセージを中継する車載用の中継接続ユニット１０であって、前記メッセージのＩＤ毎に１つの１ビットを割り当てたフォーマットとし、各ビットは該ＩＤのメッセージの中継が必要な場合には「１」、中継不要の場合は「０」とした中継テーブル２４を記憶する記憶部１４と、受信したメッセージのＩＤを前記中継テーブル２４と同じフォーマットに変換した変換ＩＤ２３と、前記中継テーブル２４とを比較して受信メッセージの中継の要否を判断する中継判断部１１と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子制御ユニットを夫々接続している通信線に介在させ、異なる通信線に属する前記電子制御ユニット間で送受信するメッセージを中継する車載用の中継接続ユニットであって、
前記メッセージのＩＤ毎に一つのビットを割り当てたフォーマットとし、各ビットの値を該ＩＤのメッセージの中継が必要な場合には「１」、中継不要の場合は「０」とした中継テーブルを記憶する記憶部と、
受信したメッセージのＩＤを前記中継テーブルと同じフォーマットに変換した変換ＩＤと、前記中継テーブルとを比較して受信メッセージの中継の要否を判断する中継判断部と、
を備えたことを特徴とする車載用の中継接続ユニット。
【請求項２】
前記記憶部は、中継送信先の通信線毎に前記中継テーブルを記憶しており、
前記中継判断部は、中継送信先の通信線毎に前記中継テーブルと前記変換テーブルの論理積から該通信線への中継の要否を判断する請求項１に記載の車載用の中継接続ユニット。
【請求項３】
前記メッセージはＣＡＮメッセージであり、メッセージのＩＤは１１ビットで表され、前記中継テーブル及び変換テーブルは２０４８ビットである請求項１または請求項２に記載の車載用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、中継接続ユニットが受信したメッセージの中継の要否を高速に判断するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される機器を制御する電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：以下ＥＣＵと称す）を多重通信用のバス同士を中継接続ユニット（ゲートウェイ）を介して接続してネットワークを構築し、異なるバスに属するＥＣＵ間で送受信されるメッセージを該中継接続ユニットで中継する車載用通信システムが採用されている。
【０００３】
車載用通信システムのプロトコルとしては、非特許文献１に示すＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）が標準となりつつある。ＣＡＮをプロトコルとする車載用通信システムにおいては、送受信される各メッセージ毎にＩＤ（識別子）を備えていると共に、中継接続ユニットはメッセージのＩＤと中継先バスとの関係を示すルーティングテーブルを備えている。中継接続ユニットは、図８に示すように、バスからメッセージを受信すると（Ｓ１）、該メッセージのＩＤがルーティングテーブルに記載されているかを判断し（Ｓ２）、記載されている場合にはルーティングテーブルから中継先バスを判別して、該中継先バスにメッセージを中継している（Ｓ３）。
【０００４】
メッセージのＩＤがルーティングテーブルに記載されているか否かを判断するために、２分探索法が用いられることが多い。２分探索法は、データが大きい順または小さい順にソートされたリスト内に検索対象のデータが存在するか否かを判断するものである。
詳細には、図９及び図１０に示すように、リストの中央に位置する値（リストの数が偶数の場合には、中央に最も近い位置の値）と検索対象データとの大小を比較し、検索データがリストの中央値より小さければ、検索対象データは中央値より前にあると判断し、検索データがリストの中央値より大きければ、検索対象データは中央値より後ろにあると判断する。中央値より前または後ろの範囲で再び中央値を定め、検索対象データとの大小を比較する。このように、中央値と検索対象データを比較してリストの検索範囲を狭めていき、検索対象データがリストに存在するか否かを判断している。
図１０の場合においては、リスト数が１２の場合に図１０（Ａ）〜（Ｄ）の４回の比較演算を行うことで、検索対象データがリストに存在することを判断している。
【０００５】
一方、近年では、自動車の高機能化および高性能化に伴い、自動車に搭載される電装機器および該電装機器を制御するＥＣＵの数は急増しており、中継接続ユニットにおいて中継されるメッセージの数及びルーティングテーブルに記載されるメッセージＩＤの数も増加している。このため、中継接続ユニットは高速に中継処理を行うことが求められている。
しかし、ルーティングテーブルに記載されたメッセージＩＤの数が多くなると、受信したメッセージのＩＤがルーティングテーブルに記載されているか否かの判断に２分探索法を用いた場合、より多くの比較演算処理が必要となる。このため、中継処理に時間がかかるという問題がある。
【０００６】
【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】
【０００７】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、中継接続ユニットにおいて中継処理を高速に行うことを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、電子制御ユニットを夫々接続している通信線に介在させ、異なる通信線に属する前記電子制御ユニット間で送受信するメッセージを中継する車載用の中継接続ユニットであって、
前記メッセージのＩＤ毎に一つのビットを割り当てたフォーマットとし、各ビットの値を該ＩＤのメッセージの中継が必要な場合には「１」、中継不要の場合は「０」とした中継テーブルを記憶する記憶部と、
受信したメッセージのＩＤを前記中継テーブルと同じフォーマットに変換した変換ＩＤと、前記中継テーブルとを比較して受信メッセージの中継の要否を判断する中継判断部と、
を備えたことを特徴とする車載用の中継接続ユニットを提供している。
【０００９】
中継テーブルは、少なくとも電子制御ユニット間で送受信されるメッセージの数のビット数からなり、メッセージのＩＤ毎に一つのビット（１ビット）を割り当てて中継の要否を「１」「０」で示しており、該中継テーブルは予め中継接続ユニットの記憶部に記憶されている。
中継判断部では、受信したメッセージのＩＤを変換ＩＤに変換する処理と、該変換ＩＤと中継テーブルとを比較する処理とを行い、受信メッセージの中継の要否を判断する。
【００１０】
このように、中継接続ユニットがメッセージを受信したときに、メッセージのＩＤを変換ＩＤに変換する演算処理と、予め記憶部に記憶した中継テーブルと該変換ＩＤとを比較する演算処理の２つの演算処理を行うだけで該メッセージの中継の要否を判断することができ、従来技術の２分探索法と比較して高速に中継要否の判断を行うことができる。
【００１１】
また、中継接続ユニットが受信するメッセージの数が増加した場合であっても、増加したメッセージの中継の要否を記載した中継テーブルを予め記憶部に記憶させ、変換ＩＤに変換する処理を該中継テーブルと同じフォーマットで行い、中継テーブルと該変換ＩＤとを比較すればよく、演算処理を増加させずに中継の要否を判断することができる。このため、中継接続ユニットは受信するメッセージの数によらず高速に中継要否の判断を行うことができる。
【００１２】
前記記憶部は、中継送信先の通信線毎に前記中継テーブルを記憶しており、
前記中継判断部は、中継送信先の通信線毎に前記中継テーブルと前記変換ＩＤとを比較して該通信線への中継の要否を判断するものであってもよい。
このように、中継接続ユニットと接続された通信線毎に中継テーブルを備えることで、受信したメッセージの各通信線への中継の要否を判断することができる。
【００１３】
前記メッセージはＣＡＮメッセージであり、メッセージのＩＤは１１ビットで表され、前記中継テーブル及び変換ＩＤは２０４８ビットである。
通信プロトコルがＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の場合、中継接続ユニットが受信するメッセージのＩＤは１１ビットで表されているため、メッセージのＩＤが取りうる値は２０４８通りである。このため、中継テーブル及び変換ＩＤを２０４８ビットとしている。
【発明の効果】
【００１４】
前述したように、本発明の車載用の中継接続ユニットによれば、中継接続ユニットがメッセージを受信したときに、メッセージのＩＤを変換ＩＤに変換する演算処理と、予め記憶部に記憶した中継テーブルと該変換ＩＤとを比較する演算処理の２つの演算処理を行うだけで該メッセージの中継の要否を判断することができ、高速に中継要否の判断を行うことができる。
【００１５】
また、中継接続ユニットが受信するメッセージの数が増加した場合であっても、増加したメッセージの中継の要否を記載した中継テーブルを記憶部に記憶させ、変換ＩＤに変換する処理を該中継テーブルと同じフォーマットで行うことで、中継接続ユニットは２つの演算処理を行うだけで中継の要否を判断することができると共に、受信するメッセージの数によらず高速に中継要否の判断を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図６に本発明の第１実施形態を示す。
本発明の車載用の中継接続ユニット１０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０を夫々接続しているバス３１間に介在させ、異なるバス３１に属する前記ＥＣＵ３０間で送受信するメッセージを中継するものである。
本実施形態では、中継接続ユニット１０を２本のバス３１Ａ、３１Ｂの間に介在させ、バス３１Ａ、３１Ｂに夫々ＥＣＵ３０Ａ、３０Ｂを接続しており、通信プロトコルはＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。
【００１７】
図１に示すように、中継接続ユニット１０は中継判断部１１と中継処理部１２と送受信部１３Ａ、１３Ｂと記憶部１４を備えている。
中継判断部１１は送受信部１３と接続すると共に中継処理部１２と接続しており、ＥＣＵ３０が送信した送信したメッセージをバス３１を介して受信し、該メッセージが他のバス３１に中継が必要か否かを判断している。
中継判断部１１はデコード回路２１とＡＮＤ回路２２とを備えており、メッセージのＩＤ２５をデコード回路２１で変換ＩＤ２３に変換するとともに、記憶部１４から後述する中継テーブル２４を読み出している。変換ＩＤ２３中継テーブル２４をＡＮＤ回路２２で比較することでメッセージの中継要否の判断を行っている。該中継要否の判断の詳細については後述する。中継判断部１１はメッセージの中継の要否を中継処理部１２に出力している。
【００１８】
中継処理部１２は中継判断部１１から中継の要否の判断結果を受けとり、メッセージの中継が必要な場合には該メッセージを中継している。メッセージの中継が不要な場合には該メッセージを破棄している。
記憶部１４は中継判断部１１と接続しており、詳細は後述する中継テーブル２４を記憶している。記憶部１４はＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリから構成している。
送受信部１３はバス３１と接続してメッセージの送受信を行っている。
【００１９】
中継処理部１２、中継判断部１１、記憶部１４は中継接続ユニット用ＬＳＩ（図示せず）で構成されている。中継接続ユニット用ＬＳＩは集積回路（ＩＣ）であり、中継接続ユニット用に設計されたＡＳＩＣでハードウェアとして構成している。
送受信部１３はＣＡＮドライバ（図示せず）で構成している。
中継接続ユニット１０は、同一基板上に中継接続ユニット用ＬＳＩと、電源（図示せず）と、コネクタ（図示せず）と、ＣＡＮドライバを備えている。
なお、中継処理部１２、中継判断部１１をＣＰＵで構成し、記憶部１４をＲＯＭまたはＲＡＭで構成し、ＣＰＵとＲＯＭ，ＲＡＭからなるマイコンとしてもよい。
【００２０】
また、図１は、バス３１Ａに接続されたＥＣＵ３０Ａからバス３１Ｂに接続されたＥＣＵ３０Ｂにメッセージを中継する場合を想定した図である。図示しないが、バス３１Ｂから受信したメッセージをバス３１Ａに中継するか否かについても中継判断部１１で判断している。
【００２１】
次に、中継判断部１１のメッセージの中継要否の判断について説明する。
まず、中継テーブル２４について説明する。
図２（Ａ）はメッセージが取りうるＩＤを示しており、ＣＡＮの標準フォーマットの場合、メッセージＩＤ２５は１１ビットで構成されているため２０４８通りの値を取る。
図２（Ｂ）は中継テーブル２４を示している。中継テーブル２４はメッセージが取りうるＩＤの数のビット数からなり、２０４８ビットとなる。メッセージＩＤ２５が小さい順に、メッセージＩＤ２５毎に一つのビットを割り当てている。
【００２２】
さらに、中継テーブル２４の各ビットについて、中継が必要なメッセージＩＤ２５に割り当てられたビットを「１」とし、中継不要のメッセージＩＤ２５に割り当てられたビットを「０」としている。
例えば、図３（Ａ）に示すように、メッセージＩＤ２５が「０００  ００００  ００１０」のメッセージは中継が必要であり、該メッセージＩＤ２５には図２に示すように中継テーブル２４の３ビット目が割り当てられているため、中継テーブル２４の３ビット目を「１」とする。
【００２３】
次に、変換ＩＤ２３について説明する。
中継判断部１１は、メッセージを受信すると該メッセージＩＤ２５を中継テーブル２４と同じフォーマットに変換して変換ＩＤ２３とする。
図４に示すように、変換ＩＤ２３は、受信したメッセージのＩＤが割り当てられたビットを「１」とし、他のビットを「０」としている。受信したメッセージＩＤ２５の変換ＩＤ２３への変換は、メッセージＩＤ２５に基づいてメッセージを受信する毎に行っている。
【００２４】
中継判断部１１において中継の要否は以下のように判断する。
図５に示すように、中継判断部１１は中継テーブル２４と変換ＩＤ２３の論理積（ＡＮＤ）を演算する。演算結果が、全てのビットが「０」であれば、該メッセージは中継が不要と判断する。いずれかのビットが「１」であれば、中継が必要であると判断する。
【００２５】
次に、本発明の中継接続ユニット１０の動作について図６のフローチャートを用いて説明する。
例として、バス３１Ａに接続されたＥＣＵ３０Ａからメッセージを受信し、バス３１Ｂに中継するか否かを判断する場合について説明する。なお、中継判断部１１は予め記憶部１４から中継テーブル２４を読み出している。
ステップＳ１０では、送受信部１３はバス３１Ａからメッセージを受信している。
ステップＳ１１では、中継判断部１１はメッセージＩＤ２５を読み出し、変換ＩＤ２３に変換している。
ステップＳ１２では、中継判断部１１は変換ＩＤ２３と中継テーブル２４の論理積を演算している。
【００２６】
ステップＳ１３では、中継の要否を判断している。即ち、変換ＩＤ２３と中継テーブル２４の論理積演算の結果が、各ビットのいずれかが「１」であれば中継が必要と判断する。各ビットが全て「０」であれば、中継は不要と判断する。中継が必要な場合はステップＳ１４に進み、中継が不要な場合はステップＳ１５に進む。
ステップＳ１４では、該メッセージは中継が必要であるため、中継判断部１１は中継処理部１２に中継要であることを出力し、中継処理部１２はバス３１Ｂにメッセージを送信して中継処理を行っている。
ステップＳ１５では、該メッセージの中継は不要であるため、中継判断部１１は中継処理部１２に中継不要であることを出力し、中継処理部１２は該メッセージを破棄している。
【００２７】
本発明によれば、中継接続ユニット１０がメッセージを受信したときに、メッセージＩＤ２５を変換ＩＤ２３に変換する演算処理と、予め記憶部１４に記憶した中継テーブル２４と該変換ＩＤ２３とを比較する演算処理の２つの演算処理を行うだけで該メッセージの中継の要否を判断することができ、高速に中継要否の判断を行うことができる。
【００２８】
また、中継接続ユニット１０が受信するメッセージの数が増加した場合であっても、増加したメッセージの中継の要否を記載した中継テーブル２４を記憶部１４に記憶させ、変換ＩＤ２３に変換する処理を該中継テーブル２４と同じフォーマットで行うことで、中継接続ユニット１０は２つの演算処理を行うだけで中継の要否を判断することができると共に、受信するメッセージの数によらず高速に中継要否の判断を行うことができる。
【００２９】
図７に本発明の第２実施形態を示す。
第１実施形態ではバス３１Ａに接続されたＥＣＵ３０Ａから受信したメッセージを、バス３１Ｂに中継するか否かを判断していたが、第２実施形態では、バス３１Ａに接続されたＥＣＵ３０Ａから受信したメッセージを、バス３１Ｂ及びバス３１Ｃに中継するか否かを判断している。
【００３０】
記憶部１４にはバス３１Ｂへの中継の要否を判断するための中継テーブル２４Ｂと、バス３１Ｃへの中継の要否を判断するための中継テーブル２４Ｃを備えている。
図７は中継判断部１１の構成図であり、受信したメッセージをデコード回路２１で変換した変換ＩＤ２３と、記憶部１４から読み出した中継テーブル２４Ｂとを比較するＡＮＤ回路２２Ｂと、変換ＩＤ２３と中継テーブル２４Ｃを比較するＡＮＤ回路２２Ｃとを備えている。
【００３１】
このように、受信したメッセージを複数のバス３１へ中継する場合には、中継テーブル２４及びＡＮＤ回路２２をバス３１毎に設けることで、各バス３１ごとに高速に中継要否の判断を行うことができる。また、ＡＮＤ回路２２をバス３１毎に設けているので、バス３１Ａとバス３１Ｂへの中継要否の判断の処理を並列に行うことができる。
なお、他の構成および作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明である車載用の中継接続ユニットの第１実施形態を示す構成図である。
【図２】メッセージＩＤ毎に中継テーブルの各ビットを割り当てる説明図である。
【図３】メッセージＩＤ毎に中継要または不要を中継テーブルに記載する説明図である。
【図４】メッセージＩＤを変換ＩＤに変換する説明図である。
【図５】変換ＩＤと中継テーブルの論理積の演算を示す説明図である。
【図６】中継接続ユニットの動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態の中継判断部を示す構成図である。
【図８】ルーティングテーブルを用いた場合の中継接続ユニットの中継要否を判断する動作を示すフローチャートである。構成を示すブロック図である。
【図９】２分探索法の説明図である。
【図１０】２分探索法の例である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  中継接続ユニット
１１  中継判断部
１２  中継処理部
１３（１３Ａ、１３Ｂ）  送受信部
１４  記憶部
２１  デコード回路
２２  ＡＮＤ回路
２３  変換ＩＤ
２４  中継テーブル
２５  メッセージＩＤ
３０（３０Ａ、３０Ｂ）  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３１（３１Ａ、３１Ｂ）  バス
【図１】
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【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】
2009152893.tif 000009
【図８】
2009152893.tif 000010
【図９】
2009152893.tif 000011
【図１０】
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