JP4376862B2 - 通信メッセージ変換装置及び通信メッセージ変換方法 - Google Patents

Description

本発明は、異なるプロトコルの通信ネットワーク間のメッセージの変換を行う通信メッセージ変換装置及び通信メッセージ変換方法に関し、特に、ＦｌｅｘＲａｙ（Ｄａｉｍｌｅｒ Ｃｈｒｙｓｌｅｒ ＡＧの登録商標）ネットワークとＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）とのメッセージ変換に好適な通信メッセージ変換装置及び通信メッセージ変換方法に関する。

車両に搭載される機器の電子化に伴い、車両にも通信ネットワークが構築されている。この車載ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）として、広く、ＣＡＮ（Controller Area Network）が利用されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、データ量の増大や複雑化に伴い、より高速で信頼性の高いネットワークが要求されている。このため、高速ネットワークとして、ＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）が注目を浴びている。ＦｌｅｘＲａｙは、最大伝送レートが、１０Ｍｂｐｓであり、ＣＡＮの最大伝送レートである１Ｍｂｐｓの１０倍である。

このように、ＦｌｅｘＲａｙの導入にあたっては、従来から使用されているＣＡＮとの間の通信を考慮する必要がある。このため、ＦｌｅｘＲａｙとＣＡＮの通信交換を行うメッセージ変換装置が、提案されている（例えば、特許文献２参照）。

この提案されたメッセージ変換装置は、ＦｌｅｘＲａｙネットワークに接続されたＦｌｅｘＲａｙコントローラと、ＣＡＮネットワークに接続されたＣＡＮコントローラとの間に、ＣＰＵ（Central Processor Unit）を設けている。このＣＰＵが、ソフトウェア処理により、ＣＡＮコントローラからのメッセージを、ＦｌｅｘＲａｙのプロトコルに従い、ＦｌｅｘＲａｙのメッセージに変換し、ＦｌｅｘＲａｙコントローラへ送信し、ＦｌｅｘＲａｙコントローラからのメッセージを、ＣＡＮのプロトコルに従い、ＣＡＮのメッセージに変換し、ＣＡＮコントローラへ送信する。
特開２００３−２６４５７６号公報 特開２００５−３２８１１９号公報（図２）

しかしながら、従来のメッセージ変換装置は、ソフトウェアによって、その機能を実現するものであった。このため、変換処理やルーテイング処理以外の処理機能を付与する場合には、ＣＰＵの負荷が大きくなり、変換遅延が生じ、高速の伝送レートを有効に利用することが難しい。特に、ＦｌｅｘＲａｙとＣＡＮは、通信プロトコルが相違するため、同期監視や、エラー監視、エラー処理を優先的に行う必要があり、ＣＰＵの負荷の増大は避けられない。

又、変換処理やルーテイング処理についても、ＦｌｅｘＲａｙ，ＣＡＮのチャネル数が増加すると、中継先のチャネル検索に時間がかかり、ルーテイング処理に時間がかかる。更に、変換処理対象のフレーム数も増加するため、変換装置内での滞留時間が増大し、スループットの悪化を招く他に、大量のバッファメモリを必要とする。

従って、本発明の目的は、異なる通信プロトコルのメッセージを、高速に変換して、中継するメッセージ変換装置及びメッセージ変換方法を提供することにある。

又、本発明の他の目的は、異なる通信プロトコルのメッセージを、効率良く、変換して、高いスループットで中継するメッセージ変換装置及びメッセージ変換方法を提供することにある。

更に、本発明の他の目的は、チャネル数が増加しても、スループットの低下を防止するためのメッセージ変換装置及びメッセージ変換方法を提供することにある。

この目的の達成のため、本発明は、異なる通信プロトコルの通信路に接続され、一方の通信プロトコルのメッセージを他方のプロトコルのメッセージに変換して、指定された宛先へ通信する通信メッセージ変換装置において、第１の通信路からの前記一方の通信プロトコルのメッセージを受信する受信回路と、前記他方の通信プロトコルのメッセージを、前記他方の通信プロトコルのスケジュールで、第２の通信路に送信する送信回路と、前記受信回路の前記メッセージに含まれる識別子から前記他方のプロトコルの通信路の宛先識別子を探索し、前記受信回路のメッセージを前記他方のプロトコルのフォーマットに変換するルーテイング回路とを有する。

又、本発明は、イベントトリガー型通信プロトコルのメッセージを、タイムトリガー型通信プロトコルのメッセージに変換して、指定された宛先へ通信する通信メッセージ変換装置において、イベントトリガー型通信プロトコルのメッセージを受信する受信手段と、前記タイムトリガー型メッセージを格納する送信バッファと、前記送信バッファのメッセージをタイムトリガーのスケジュールで、通信路に送信する送信手段と、前記イベントトリガー型メッセージを、前記送信バッファの指定された宛先の格納位置に格納し、且つ更新履歴を格納するルーテイング手段とを有し、前記イベントトリガー型メッセージに前記更新履歴を付して送信する。

更に、本発明は、イベントトリガー型通信プロトコルのメッセージを、タイムトリガー型通信プロトコルのメッセージに変換して、指定された宛先へ通信する通信メッセージ変換装置において、イベントトリガー型通信プロトコルのメッセージを受信する受信手段と、前記タイムトリガー型メッセージを格納する送信バッファと、タイムトリガー型通信プロトコルのネットワークアイドルタイム情報に応じて、前記送信バッファのメッセージをタイムトリガーのスケジュールで、通信路に送信する送信手段と、前記イベントトリガー型メッセージを、前記送信バッファの指定された宛先の格納位置に格納するルーテイング手段とを有する。

更に、本発明は、ＦｌｅｘＲａｙフレームパターンをＣＡＮフレームパターンに変換するメッセージ変換方法において、ＣＡＮＩＤを示す識別子と、データ長と、ＣＡＮデータで構成した前記ＦｌｅｘＲａｙフレームパターンを受信するステップと、前記受信したＦｌｅｘＲａｙフレームのＣＡＮＩＤを示す識別子と、データ長と、ＣＡＮデータで、前記ＣＡＮフレームパターンに変換するステップとを有する。

更に、本発明は、ＦｌｅｘＲａｙフレームパターンをＣＡＮフレームパターンに変換するメッセージ変換方法において、ＦｌｅｘＲａｙＩＤを示す識別子と、ＣＡＮデータで構成した前記ＦｌｅｘＲａｙフレームパターンを受信するステップと、前記受信したＦｌｅｘＲａｙフレームの識別子をＣＡＮＩＤに変換し、且つデータ長を付加したＣＡＮデータで、前記ＣＡＮフレームパターンに変換するステップとを有する。

更に、本発明は、異なる通信プロトコルの通信路に接続され、一方の通信プロトコルのメッセージを他方のプロトコルのメッセージに変換して、指定された宛先へ通信する通信メッセージ変換装置において、第１の通信路からの前記一方の通信プロトコルのメッセージを受信する受信回路と、前記他方の通信プロトコルのメッセージを、第２の通信路に送信する送信回路と、前記受信回路の前記メッセージに含まれる識別子から前記他方のプロトコルの通信路の宛先識別子を探索し、前記受信回路のメッセージを前記他方のプロトコルのフォーマットに変換するルーテイング回路と、前記ルーテイング回路からのメッセージが、前記他方の通信プロトコルのスケジュールで前記送信回路から送信されるように制御するスケジューラ回路とを有し、前記ルーテイング回路と前記スケジューラ回路とは一体で形成されている。

更に、本発明は、異なる通信プロトコルの通信路に接続され、一方の通信プロトコルのメッセージを他方のプロトコルのメッセージに変換して、指定された宛先へ通信する通信メッセージ変換装置において、第１の通信路からの前記一方の通信プロトコルのメッセージを受信する受信回路と、前記他方の通信プロトコルのメッセージを、前記他方の通信プロトコルのスケジュールで、第２の通信路に送信する送信回路と、前記受信回路の前記メッセージに含まれる識別子から前記他方のプロトコルの通信路の宛先識別子を探索し、前記受信回路のメッセージを前記他方のプロトコルのフォーマットに変換するルーテイング回路と、前記受信回路と前記ルーテイング回路との間の通信、及び前記ルーテイング回路と前記送信回路との間の通信を制御する通信制御回路とを有する。

更に、本発明は、異なる通信プロトコルの通信路に接続され、一方の通信プロトコルのメッセージを他方のプロトコルのメッセージに変換して、指定された宛先へ通信する通信メッセージ変換装置において、第１の通信路からの前記一方の通信プロトコルのメッセージを受信する受信回路と、前記他方の通信プロトコルのメッセージを、第２の通信路に送信する送信回路と、前記受信回路の前記メッセージに含まれる識別子から前記他方のプロトコルの通信路の宛先識別子を探索し、前記受信回路のメッセージを前記他方のプロトコルのフォーマットに変換するとともに、前記他方のプロトコルに変換した後のメッセージを、前記他方の通信プロトコルのスケジュールで、前記送信回路から送信されるように制御するゲートウェイ回路と、前記受信回路と前記ゲートウェイ回路との間の通信、及び前記ゲートウェイ回路と前記送信回路との間の通信を制御する通信制御回路とを有する。

本発明では、異なる通信プロトコルのスケジュールを行うスケジュール回路と、ルーテイング回路を別に設けたので、高速に、滞留なく、メッセージ変換できる。又、タイムトリガー型メッセージに更新履歴を付したので、通信路から受領したデバイスが、タイムトリガー型メッセージでも、更新されたものか、以前のものかを容易に識別できる。更に、タイムトリガー型スケジュールを、ネットワークアイドルタイムをトリガーとして、実行するので、正確且つ容易に、タイムトリガー型スケジュールに従い、変換処理できる。しかも、ＦｌｅｘＲａｙフレームフォーマットを、変換効率を考慮して、構成したので、ＦｌｅｘＲａｙとＣＡＮのメッセージ変換を効率良く実現できる。

以下、本発明の実施の形態を、メッセージ変換装置、ルーテイング回路、スケジューリング回路、ＦｌｅｘＲａｙ−ＣＡＮ交換用フレーム処理、他の実施の形態の順で説明するが、本発明は、この実施の形態に限られない。

―メッセージ変換装置―
図１は、本発明のメッセージ変換装置の一実施の形態の全体ブロック図、図２及び図３は、図１のメッセージ変換装置のルーテイング動作説明図、図４は、図１のＧ／Ｗハードマクロ回路のブロック図、図５は、図４のハードマクロ回路の説明図、図６は、ＦｌｅｘＲａｙ通信フォーマットとＣＡＮ通信フォーマットの説明図である。

図１に示すように、メッセージ変換装置１は、ＦｌｅｘＲａｙコントローラ１０と、複数（ここでは、３つの）ＣＡＮコントローラ１２−１，１２−２，１２−３と、タイマー回路１４と、ＣＰＵ１６と、割り込み制御回路１８と、ＤＭＡ（Direct Memory Access）回路１１と、Ｇ／Ｗ（ゲートウェイ）ハードマクロ回路２と、フラッシュメモリ１３と、これらを接続する内部バス１５とで構成される。

ＦｌｅｘＲａｙコントローラ１０は、通信を制御するコミュニケーションコントローラ（ＣＣ）であり、バスドライバー（図示せず）を介しＦｌｅｘＲａｙバスに接続する。

ＦｌｅｘＲａｙは、タイムスロットでフレームの送受信を行うタイムトリガー型プロトコルを採用する。即ち、各ノードが使用するタイムスロットが予め定められた周期的データ転送方式を採用する。

ＣＡＮコントローラ１２−１，１２−２，１２−３は、ＣＳＭＡ／ＣＡ伝送方式を採用し、伝送路が空いている時は、メッセージを送信できるＣＡＮプロトコルを採用したものである。即ち、事象の発生に合わせて、通信要求を発し、送信権を獲得できた場合だけ送信可能なイベントトリガー型プロトコルである。

割り込み制御部１８は、回路で構成され、ＦｌｅｘＲａｙコントローラ１０、ＣＡＮコントローラ１２−１，１２−２，１２−３、Ｇ／Ｗハードマクロ部２からの割り込みを調停し、バス１５の専有権を与える。ＤＭＡ制御部１１は、回路で構成され、ＦｌｅｘＲａｙコントローラ１０、ＣＡＮコントローラ１２−１，１２−２，１２−３、Ｇ／Ｗハードマクロ部２からのＤＭＡ要求を受け、ＤＭＡ転送する。

Ｇ／Ｗハードマクロ部２は、回路で構成され、図４以下で後述するように、ＦｌｅｘＲａｙプロトコルとＣＡＮプロトコルの変換を行い、指定された宛先へ転送する。ＣＰＵ１６は、各コントローラ１０，１２−１，１２−２，１２−３等の設定、状態監視、エラー検出、エラー処理等を行う。フラッシュＲＯＭ１３は、主に、ＣＰＵ１６が実行するプログラム、パラメータ等を格納する。

図２及び図３は、図１の構成におけるＧ／Ｗハードマクロ部２のゲートウェイ動作の説明図であり、図２は、ＦｌｅｘＲａｙコントローラ１０からＧ／Ｗハードマクロ部２への送信動作の説明図、図３は、図１の構成におけるＧ／Ｗハードマクロ部２からＣＡＮコントローラ１２−１への送信動作の説明図である。

図２に示すように、ＦｌｅｘＲａｙコントローラ１０は、ＦｌｅｘＲａｙバスからＦｌｅｘＲａｙフレームデータ（図７で後述する）を受信すると、信号線を介しＤＭＡ制御部１１に、ＤＭＡ要求の処理開始を通知する。ＤＭＡ制御部１１は、ＦｌｅｘＲａｙコントローラ１０に、ＤＭＡ転送を許可し、ＦｌｅｘＲａｙコントローラ１０は、バス１５を介し、Ｇ／Ｗマクロ部２に、受信したＦｌｅｘＲａｙフレームデータを送信する。

Ｇ／Ｗハードマクロ部２は、後述するように、ＦｌｅｘＲａｙフレームデータを、ＣＡＮフレームデータに変換し、指定されたあて先（この例では、ＣＡＮコントローラ１２−１）に送信する。即ち、図３に示すように、Ｇ／Ｗハードマクロ部２は、信号線を介しＤＭＡ制御回路１１に、ＤＭＡ要求の処理開始を通知する。ＤＭＡ制御部１１は、Ｇ／Ｗハードマクロ回路２に、ＤＭＡ転送を許可し、Ｇ／Ｗハードマクロ部２は、バス１５を介し、ＣＡＮコントローラ１２−１に、変換したＣＡＮフレームデータを送信する。

図４は、Ｇ／Ｗハードマクロ部２のブロック図、図５は、図４の構成を信号の流れに従い、書き直したブロック図、図６は、ＦｌｅｘＲａｙ通信フォーマットとＣＡＮ通信フォーマットの説明図である。

図４に示すように、Ｇ／Ｗハードマクロ部２は、回路で構成された内部バス１５に接続されるバス−インターフェース部２０と、回路で構成されたＦｌｅｘＲａｙ受信データ処理部２１と、回路で構成されたＣＡＮ受信データ処理部２２と、回路で構成されたＦｌｅｘＲａｙスケジューラ部２３と、回路で構成されたＣＡＮスケジューラ部２４と、レジスタ設定部２５と、ＦｌｅｘＲａｙ送信バッファ２６と、ＣＡＮ送信バッファ２７と、回路で構成されたステータス検出部２８と、回路で構成されたルーテイング部２９とを有する。

ルーテイング部２９は、ＦｌｅｘＲａｙＩＤとＣＡＮＩＤとの対応関係を格納するマップメモリ部４２と、マップメモリ部４２を利用して、ＦｌｅｘＲａｙＩＤに対応するＣＡＮＩＤ，ＣＡＮＩＤに対応するＦｌｅｘフレームバッファアドレスを探索する検索データ処理部（回路）４０と、メモリインターフェース部（回路）４１とを有する。

バス−インターフェース部２０は、ＦｌｅｘＲａｙ受信データ処理部２１と、ＣＡＮ受信データ処理部２２と、ＦｌｅｘＲａｙスケジューラ部２３と、ＣＡＮスケジューラ部２４と、レジスタ設定部２５と、バス３０で接続される。ルーテイング部２９は、バス３１で、ＦｌｅｘＲａｙ受信データ処理部２１と、バス３２で、ＣＡＮ受信データ処理部２２と、バス３３で、ＦｌｅｘＲａｙ送信バッファ２６とＣＡＮ送信バッファ２７と接続される。

ＦｌｅｘＲａｙスケジューラ部２３は、バス３４で、ＦｌｅｘＲａｙバッファ２６と接続され、ＣＡＮスケジューラ部２４は、バス３５で、ＣＡＮ送信バッファ２７と接続される。レジスタ設定部２５は、バス３６で、ＦｌｅｘＲａｙ送信バッファ２６、ＣＡＮ送信バッファ２７、ルーテイング部２９のメモリインターフェース部４２と接続される。

ＣＰＵ１６は、バス１５、バスインターフェース部２０を介し、レジスタ設定部２５から、ＦｌｅｘＲａｙ送信バッファ２６、ＣＡＮ送信バッファ２７、マップメモリ４２の値を書込むことができる。

図６を参照して、図５を用いて、各部（回路）を説明する。受信データ（格納）処理部２１は、ＦｌｅｘＲａｙフレームデータを受信、格納する。図６に示すように、ＦｌｅｘＲａｙの規定では、Ｃｙｃｌｅ０からＣｙｃｌｅ６３までの通信サイクルが規定されている。各サイクルＣｙｃｌｅ０〜６３は、タイムスロットＳｌｏｔ１からＳｌｏｔｍまでが、各ノードに割り当てられ、最後に、各サイクルを分離するＮＩＦ（Network Idle Time）が、設けられる。

この各タイムスロットのＦｌｅｘＲａｙフレームフォーマットは、ＦｌｅｘＲａｙＩＤ（ＦｌｅｘＲａｙバスのノードに割り当てられたＩＤ）、ペイロード・セグメントのデータ長等のヘッダセグメントに、データ１、データ２、…、のデータ部（ペイロード・セグメント）が続き、最後に、ＣＲＣ(Cyclic Redundancy Code)からなるトレーラセグメントで終了する。

次に、ＣＡＮデータ（格納）処理部２２は、ＣＡＮフレームデータを受信、格納する。図６に示すように、ＣＡＮフレームフォーマットは、ＣＡＮＩＤ（ＣＡＮバスのノードに割り当てられたＩＤ）、データ長（ＤＬＣ），８ｂｙｔｅ単位の１つ又は複数のデータで構成される。

ルーテイング部２９は、ＦｌｅｘＲａｙ受信データから送信先を検索し、宛先がＦｌｅｘＲａｙの場合には、ＦｌｅｘＲａｙ送信バッファ２６にデータを格納する。又、宛先がＣＡＮの場合には、その宛先のＣＡＮＩＤを付与し、ＣＡＮ送信バッファ（ＦＩＦＯ）２７にデータを格納する。又、ルーテイング部２９は、ＣＡＮ受信データから送信先を検索し、宛先がＦｌｅｘＲａｙの場合には、ＦｌｅｘＲａｙ ＩＤを付与し、ＦｌｅｘＲａｙ送信バッファ２６にデータを格納する。又、宛先がＣＡＮの場合には、ＣＡＮ送信バッファ（ＦＩＦＯ）２７にデータを格納する。

ＦｌｅｘＲａｙスケジュール部２３は、ＦｌｅｘＲａｙのタイムトリガースケジュールに従い、ＦｌｅｘＲａｙ送信バッファ２６からデータを取得し、ＦｌｅｘＲａｙコントローラ１０にデータをセットする。ＣＡＮスケジュール部２４は、ＣＡＮのイベントトリガースケジュールに従い、ＣＡＮ送信バッファ２７からデータを取得し、ＣＡＮコントローラ１２−１にデータをセットする。

ステータス検出部２８は、ＦｌｅｘＲａｙ及びＣＡＮのバスステータス（受信未完了、途絶、ＣＡＮバス負荷大等）を検出し、フェールセーフ処理を実行する。

このように、異なる通信プロトコル間のルーテイング、プロトコル変換、スケジューリングを、ハードウェアで実現するため、変換遅延を防止でき、高速の伝送レートを有効に利用できる。特に、ＦｌｅｘＲａｙとＣＡＮという通信プロトコルの相違による、同期監視や、エラー監視、エラー処理を、ＣＰＵ１６が優先的に実行できる。

又、変換処理やルーテイング処理についても、ＦｌｅｘＲａｙ，ＣＡＮのチャネル数が増加しても、中継先のチャネル検索を高速にでき、ルーテイング処理の時間遅延を防止できる。更に、変換処理対象のフレーム数が増加しても、変換装置内での滞留時間が増大することなく、スループットの低下を防止でき、大量のバッファメモリも必要としない。

−ルーテイング部（回路）−
図７は、図４及び図５のルーテイング部の構成図、図８は、図７のＦｌｅｘＲａｙ用宛先マップメモリの説明図、図９は、図７のＣＡＮ用宛先マップメモリの説明図、図１０は、ＣＡＮ用送信制御マップメモリの説明図、図１１は、ＦｌｅｘＲａｙ送信バッファの説明図である。

図７に示すように、ルーテイング部２９は、ＦｌｅｘＲａｙ用送信先判定部（回路）３１と、ＣＡＮ向けデータ加工部（回路）３２と、ＣＡＮ用送信先判定部（回路）３３と、ＣＡＮ用宛先検索部（回路）３４とを有する。

ＦｌｅｘＲａｙ用送信先判定部３１は、ＦｌｅｘＲａｙ宛先マップメモリ３１−１を参照して、ＦｌｅｘＲａｙ受信データが、「ＦｌｅｘＲａｙ宛て」、「同報」、「ＣＡＮ宛て」のいずれかを判定する。

ＦｌｅｘＲａｙ用送信先判定部３１は、ＦｌｅｘＲａｙ宛先マップメモリ３１−１を参照して、ＦｌｅｘＲａｙ受信データが、「ＦｌｅｘＲａｙ宛て」、「同報」の場合には、ＦｌｅｘＲａｙ送信バッファ２６に、データを格納し、ＦｌｅｘＲａｙ受信データが、「ＣＡＮ宛て」、「同報」の場合には、ＣＡＮ向けデータ加工部３２へデータ転送する。

このためのＦｌｅｘＲａｙ宛先マップメモリ３１−１は、図８に示すように、各ＦｌｅｘＲａｙＩＤ（図６参照）に対し、ＦｌｅｘＲａｙ送信先及びＣＡＮ送信の有無のデータ群と、予め指定された送信先ＣＡＮＩＤ（図６参照）とを格納する。送信先ＣＡＮＩＤは、最大２５６個まで拡張でき、要するに、指定に応じて、単数又は複数指定できる。

又、ＦｌｅｘＲａｙ送信先及びＣＡＮ送信の有無のデータ群は、８ビットで構成され、先頭６ビットで、ＦｌｅｘＲａｙ送信先（宛先）を、残りの２ビットで、「ＦｌｅｘＲａｙ宛て」、「ＣＡＮ宛て」、「同報」を示す。ここでは、ＦｌｅｘＲａｙ送信先は、“００”が、「ＩＤ無効」、“０１”が、「ＦｌｅｘＲａｙ ＣＨ１」、“１０”が、「ＦｌｅｘＲａｙ ＣＨ２」、“１００”が、「ＦｌｅｘＲａｙ ＣＨ３」を示す。又、残りの２ビットは、“００”が、このＦｌｅｘＲａｙＩＤ欄の無効、“０１”が、「ＦｌｅｘＲａｙ宛て」、”１０“が、「ＣＡＮ宛て」、”１１“が、「同報」を指示する。

従って、ＦｌｅｘＲａｙ用送信先判定部３１は、受信データ格納処理部２１のＦｌｅｘＲａｙフレームデータ（図６参照）のＦｌｅｘＲａｙＩＤで、ＦｌｅｘＲａｙ宛先マップメモリ３１−１を参照し、ＦｌｅｘＲａｙ送信先及びＣＡＮ送信の有無のデータ群の残りの２ビットが、「ＦｌｅｘＲａｙ宛て」を示す場合は、ＦｌｅｘＲａｙ用送信バッファ２６（後述する）のＦｌｅｘＲａｙ宛先の領域に、受信ＦｌｅｘＲａｙフレームデータを書き込む。

同様に、ＦｌｅｘＲａｙ用送信先判定部３１は、ＦｌｅｘＲａｙＩＤで、ＦｌｅｘＲａｙ宛先マップメモリ３１−１を参照し、ＦｌｅｘＲａｙ送信先及びＣＡＮ送信の有無のデータ群の残りの２ビットが、「ＣＡＮ宛て」を示す場合は、ＣＡＮＩＤ欄のＣＡＮＩＤを付加して、受信ＦｌｅｘＲａｙフレームデータを、ＣＡＮデータ加工部３２に転送する。

同様に、ＦｌｅｘＲａｙ用送信先判定部３１は、ＦｌｅｘＲａｙＩＤで、ＦｌｅｘＲａｙ宛先マップメモリ３１−１を参照し、ＦｌｅｘＲａｙ送信先及びＣＡＮ送信の有無のデータ群の残りの２ビットが、「同報」を示す場合は、ＦｌｅｘＲａｙ用送信バッファ２６（後述する）のＦｌｅｘＲａｙ宛先の領域に、受信ＦｌｅｘＲａｙフレームデータを書き込み、且つＣＡＮＩＤ欄のＣＡＮＩＤを付加して、受信ＦｌｅｘＲａｙフレームデータを、ＣＡＮデータ加工部３２に転送する。

次に、ＣＡＮ用送信先判定部３３は、ＣＡＮ宛先マップメモリ３３−１を参照して、ＣＡＮ受信データが、「ＦｌｅｘＲａｙ宛て」、「同報」、「ＣＡＮ宛て」のいずれかを判定する。

ＣＡＮ用送信先判定部３３は、ＣＡＮ宛先マップメモリ３３−１を参照して、ＣＡＮ受信データが、「ＦｌｅｘＲａｙ宛て」、「同報」の場合には、ＦｌｅｘＲａｙ送信バッファ２６に、データを格納し、ＣＡＮ受信データが、「ＣＡＮ宛て」、「同報」の場合には、ＣＡＮ用宛先検索部３４へデータ転送する。

このためのＣＡＮ宛先マップメモリ３３−１は、図９に示すように、各ＣＡＮＩＤ（図６参照）に対し、ＦｌｅｘＲａｙ送信、ＣＡＮ送信の有無及びＦｌｅｘＲａｙ宛先のデータ群と、予め指定されたＦｌｅｘＲａｙ送信バッファアドレスとを格納する。

図１１のＦｌｅｘＲａｙ送信バッファ２６に示すように、ＦｌｅｘＲａｙＩＤ毎に、ＣＡＮＩＤのデータを格納するアドレス（位置）が予め指定されている。勿論、ＦｌｅｘＲａｙ同報等のため、ＦｌｅｘＲａｙＩＤの中には、ＦｌｅｘＲａｙの受信データを格納するアドレス（位置）も設けられている。又、そのデータ位置のデータを更新したかの履歴を示す更新履歴を設ける。更新履歴は、データが書き込み時に、更新されると、「ｏｎ」，ＦｌｅｘＲａｙコントローラ１０に送信バッファ２６のデータがセットされた後に、「ｏｆｆ」と更新される。前述のＣＡＮ宛先マップメモリ３３−１のＦｌｅｘＲａｙ送信バッファアドレスは、図１１のＣＡＮＩＤに指定されたデータ格納位置である。

又、ＦｌｅｘＲａｙ送信、ＣＡＮ送信の有無及びＦｌｅｘＲａｙ宛先のデータ群は、８ビットで構成され、先頭６ビットで、ＦｌｅｘＲａｙ送信先（宛先）を、残りの２ビットで、「ＦｌｅｘＲａｙ宛て」、「ＣＡＮ宛て」、「同報」を示す。ここでは、ＦｌｅｘＲａｙ送信先は、“００”が、「ＩＤ無効」、“０１”が、「ＦｌｅｘＲａｙ ＣＨ１」、“１０”が、「ＦｌｅｘＲａｙ ＣＨ２」、“１００”が、「ＦｌｅｘＲａｙ ＣＨ３」を示す。又、残りの２ビットは、“００”が、このＦｌｅｘＲａｙＩＤ欄の無効、“０１”が、「ＦｌｅｘＲａｙ宛て」、”１０“が、「ＣＡＮ宛て」、”１１“が、「同報」を指示する。

従って、ＣＡＮ用送信先判定部３３は、受信データ格納処理部２２のＣＡＮフレームデータ（図６参照）のＣＡＮＩＤで、ＣＡＮ宛先マップメモリ３３−１を参照し、送信先及び送信の有無のデータ群の残りの２ビットが、「ＦｌｅｘＲａｙ宛て」を示す場合は、ＦｌｅｘＲａｙ用送信バッファ２６（図１１）のＦｌｅｘＲａｙ送信バッファアドレスの領域に、受信ＣＡＮフレームデータを書き込み、更新履歴を更新する。

同様に、ＣＡＮ用送信先判定部３３は、ＣＡＮＩＤで、ＣＡＮ宛先マップメモリ３３−１を参照し、送信先及び送信の有無のデータ群の残りの２ビットが、「ＣＡＮ宛て」を示す場合は、受信ＣＡＮフレームデータを、ＣＡＮ用宛先検索部３４に転送する。

同様に、ＣＡＮ用送信先判定部３３は、ＣＡＮＩＤで、ＣＡＮ宛先マップメモリ３３−１を参照し、送信先及び送信の有無のデータ群の残りの２ビットが、「同報」を示す場合は、ＦｌｅｘＲａｙ用送信バッファ２６（図１１）のＦｌｅｘＲａｙ送信バッファアドレスの領域に、受信ＣＡＮフレームデータを書き込み、且つ受信ＣＡＮフレームデータを、ＣＡＮ用宛先検索部３４に転送する。

ＣＡＮデータ加工部３２は、ＦｌｅｘＲａｙ送信宛先判定部３１から送られた受信ＦｌｅｘＲａｙフレームデータとＣＡＮＩＤとから、ＣＡＮ用に分割が必要かを判定し、分割が必要な場合には、分割して、ＣＡＮＩＤを付して、ＣＡＮデータ（図６参照）を作成する。又、分割が必要でない場合には、受信ＦｌｅｘＲａｙフレームデータとＣＡＮＩＤとから、ＣＡＮＩＤを付したＣＡＮデータ（図６参照）を作成する。

次に、ＣＡＮ用宛先検索部３４は、送付されたＣＡＮデータのＣＡＮＩＤで、ＣＡＮ宛先情報マップメモリ３４−１を参照し、送信先ＣＡＮチャネルを検索し、マップメモリ３４−１で指定された送信間隔で、ＣＡＮデータをＣＡＮ用送信バッファ（ＦＩＦＯ）２７に転送する。

このためのＣＡＮ宛先情報マップメモリ３４−１は、図１０に示すように、各ＣＡＮＩＤ（図６参照）に対し、定期送信間隔、間引き送信の有無、間引き回数、間引き時間、バス負荷による間引き送信の有無、ＣＡＮチャネル番号及びＣＡＮ送信バッファのアドレスとを格納する。

ＣＡＮバスに接続されるデバイスは様々であり、デバイスの中には、ＦｌｅｘＲａｙのように、周期的にデータ伝送方式で、データが送られても、無用であるものもあり、又、データを必ず送る必要があるデバイスと、所定時間待っても差し支えないデバイスもある。このため、ＣＡＮＩＤで指定したデバイス毎に、送信間隔（時間間隔）、間引き送信の有無、間引き間隔（回数）、間引き時間を指定できるようにし、且つデバイスの重要度に応じて、バス負荷による間引き送信の有無を設定できるようにしている。

更に、ＣＡＮ用宛先検索部３４は、このＣＡＮＩＤで、ＣＡＮチャネルを探し、対応するＣＡＮ送信バッファアドレスに、前述の送信間隔や間引き情報等の送信制御情報を付加して、ＣＡＮデータを書き込む（データ転送する）。

このように、ルーテイング部２９をハードウェアで構成したので、高速なルーテイングやデータ分割、データ変換が可能となり、且つ間引き等の細かな処理も容易に実現できる。

−スケジューリング回路−
次に、図４及び図５のスケジューリング部（回路）２３，２４を、図１２及び図１３で説明する。図１２は、ＦｌｅｘＲａｙ用スケジューリング部２３の説明図である。図１２に示すように、ＦｌｅｘＲａｙ用スケジューリング部２３は、ＦｌｅｘＲａｙ送信バッファ２６からデータを読み出し、ＦｌｅｘＲａｙのスケジュールに従い、ＦｌｅｘＲａｙコントローラ１０にデータ転送する。

即ち、ＦｌｅｘＲａｙスケジューリング部２３は、ＦｌｅｘＲａｙコントローラ１０からのＮＩＴ（図６参照）を検出して、内部でスケジュールを行い、各スロットに対応したＦｌｅｘＲａｙ送信バッファ２６のＦｌｅｘＲａｙＩＤのデータＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ２、ＤＡＴＡ３を順次読み出し、ＦｌｅｘＲａｙコントローラ１０にデータ転送する。

次に、図１３は、ＣＡＮ用スケジューリング部２４の構成図であり、データ送信タイミング判定部（回路）２４−１と、定期送信処理部（回路）２４−２と、間引き送信判定部（回路）２４−３と、送信調停処理部（回路）２４−４を有する。

データ送信タイミング判定部２４−１は、ＣＡＮ用送信バッファ（ＦＩＦＯ）２７にデータが格納されているかを調べる。尚ＣＡＮ用送信バッファ２７には、チャネル毎に、自動送信の有無、イベント／定期送信を指示するレジスタが設けられている。

データ送信タイミング判定部２４−１は、ＣＡＮ用送信バッファ２７にデータが格納されており、且つ自動送信有りに設定された送信ＦＩＦＯ（チャネル）のデータを読み出し、イベント／定期の設定に応じて、定期送信処理部２４−２又は送信調停処理部２４−４に振り分け、そのデータ格納バッファ２４−Ａ又は２４−Ｂに格納する。

定期送信処理部２４−２は、データ格納バッファ２４−Ａの格納データ（ＣＡＮデータ）から付加された送信間隔（図１０参照）で、データ格納バッファ２４−ＡのＣＡＮデータを、間引き送信処理部２４−３に送信する。

間引き送信処理部２４−３は、ＣＡＮデータの間引き情報（図１０参照）を調べ、間引き有りの場合には、間引き回数、時間等に基づき、間引き処理を行い、送信調停処理部２４−４のデータ格納バッファ２４−Ｂに格納する。又、間引き送信処理部２４−３は、ＣＡＮデータの間引き情報（図１０参照）から、バス負荷有りの間引きの場合には、バス負荷が、設定値になったかを調べ、設定値になったら、間引き処理を行い、送信調停処理部２４−４のデータ格納バッファ２４−Ｂに格納する。

送信調停処理部２４−４は、データ格納バッファ２４−ＢのＣＡＮデータをＣＡＮコントローラ１２−１に転送する。又、送信調停処理部２４−４は、データ格納バッファ２４−Ｂが空の場合には、ＣＡＮデータが格納されたタイミングで、ＣＡＮコントローラ１２−１に転送し、ＣＡＮコントローラ１２−１のメッセージボックス１２０に空がない場合（満杯の場合）には、ＣＡＮコントローラ１２−１からのＣＡＮ送信完了割り込みで、データ格納バッファ２４−ＢからＣＡＮデータを読み出し、ＣＡＮコントローラ１２−１に転送する。

このように、スケジューリング動作も、個別に、且つプロトコルに合わせて、実行できる。

−ＦｌｅｘＲａｙ−ＣＡＮ交換用フレーム処理−
図１４及び図１５は、ＦｌｅｘＲａｙ−ＣＡＮ交換用に好適なデータフレームの説明図である。図６で説明したように、ＦｌｅｘＲａｙでは、スロットやフレームのフォーマットは、規定されているが、交換用に好適なフレームフォーマットは、提案されていない。

ここでは、これまでのＣＡＮの資産を生かしつつ、ＣＡＮへのゲートウェアが効率良く行えるような、ＦｌｅｘＲａｙデータフレームを説明する。

図１４は、ＦｌｅｘＲａｙフレームパターンを、ＦｌｅｘＲａｙＩＤ，ＣＡＮＩＤ、ＤＬＣ（データ長）、ＣＡＮＤＡＴＡのフォーマットにしたものである。ＦｌｅｘＲａｙフレームフォーマット（１）では、ＣＡＮＩＤをＦｌｅｘＲａｙフレームのＤＡＴＡの前に付加したので、データ分割するだけで、送信ＣＡＮフレームを作成できる。即ち、図７のＦｌｅｘＲａｙ送信宛先判定部３１の処理が軽減され、効率良く、交換できる。

ＦｌｅｘＲａｙフォーマット（３）では、ＦｌｅｘＲａｙＩＤを、ＣＡＮＩＤと同じとし、且つＦｌｅｘＲａｙＤＬＣとＣＡＮＤＬＣを同じとすることにより、そのまま転送できる。即ち、図７のＦｌｅｘＲａｙ送信宛先判定部３１、ＣＡＮデータ加工回路３２の処理が軽減され、効率良く、交換できる。

図１５は、ＦｌｅｘＲａｙフレームパターンを、ＦｌｅｘＲａｙＩＤ，ＣＡＮＤＡＴＡ（８バイト）のフォーマットにしたものである。ＦｌｅｘＲａｙフレームフォーマット（２）では、ＦｌｅｘＲａｙＩＤをＣＡＮＩＤに変換し、且つＤＬＣを付加して、データ分割するだけで、送信ＣＡＮフレームを作成できる。即ち、図７のＣＡＮデータ加工部３２のデータ分割処理が軽減され、効率良く、交換できる。

ＦｌｅｘＲａｙフレームフォーマット（４）でも、ＦｌｅｘＲａｙＩＤをＣＡＮＩＤに変換し、且つＤＬＣを付加するだけで、送信ＣＡＮフレームを作成できる。即ち、図７のＣＡＮデータ加工部３２のデータ分割処理が軽減され、効率良く、交換できる。

図１６は、これらのフレームフォーマットに対応するための構成であり、本発明では、ＦｌｅｘＲａｙ用送信先判定部３１の宛先マップメモリ３１−１の内容を変更するだけで実現できる。即ち、図７のマップメモリ３１−１の構成に、ＤＬＣ欄と、フレームパターンの欄を付加し、２ビットのフレームパターンで、ＦｌｅｘＲａｙＩＤのフレームパターンを認識する。

そして、ＦｌｅｘＲａｙフレームフォーマットパターン（１）では、データ加工回路３２は、データ分割のみ行えば良く、ＦｌｅｘＲａｙフレームフォーマットパターン（２）、（４）では、データ加工部３２は、ＣＡＮＩＤ，ＤＬＣの貼り付けのみ行えば良い。ＦｌｅｘＲａｙフレームフォーマットパターン（３）では、データ加工部３２は、処理を要しない。

このように、このＦｌｅｘＲａｙフレームフォーマットパターン（１）−（４）を使用すると、交換処理が更に容易となり、ゲートウェイの滞留を防止できる。

−他の実施の形態−
前述の実施の形態では、ゲートウェイ装置を、ＦｌｅｘＲａｙとＣＡＮの交換で説明したが、他の通信プロトコル、特に、イベントトリガー型と、タイムトリガー型との他の通信交換に利用できる。Ｇ／Ｗハードマクロ部の構成も、例えば、スケジューリング回路は、他の構成を採用できる。更に、車載用の用途のみならず、他の用途にも利用できる。

異なる通信プロトコルのスケジュールを行うスケジュール回路と、ルーテイング回路を別に設けたので、高速に、滞留なく、メッセージ変換できる。又、タイムトリガー型メッセージに更新履歴を付したので、通信路から受領したデバイスが、タイムトリガー型メッセージでも、更新されたものか、以前のものかを容易に識別できる。更に、タイムトリガー型スケジュールを、ネットワークアイドルタイムをトリガーとして、実行するので、正確且つ容易に、タイムトリガー型スケジュールに従い、変換処理できる。しかも、ＦｌｅｘＲａｙフレームフォーマットを、変換効率を考慮して、構成したので、ＦｌｅｘＲａｙとＣＡＮのメッセージ変換を効率良く実現できる。

本発明の一実施の形態の通信メッセージ変換装置のブロック図である。 図１の構成のＦｌｅｘＲａｙデータ受信動作の説明図である。 図１の構成のＣＡＮデータ送信動作の説明図である。 図１のＧ／Ｗハードマクロ部の構成図である。 図４のＧ／Ｗハードマクロ部のブロック図である。 図４のＦｌｅｘＲａｙとＣＡＮのフレーム関係図である。 図４のルーテイング部の構成図である。 図７のＦｌｅｘＲａｙ宛先マップメモリの説明図である。 図７のＣＡＮ宛先マップメモリの説明図である。 図７のＣＡＮ変換マップメモリの説明図である。 図７のＦｌｅｘＲａｙ送信バッファの説明図である。 図５のＦｌｅｘＲａｙスケジューリング回路の説明図である。 図５のＣＡＮスケジューリング回路の説明図である。 図１のメッセージ変換に好適なＦｌｅｘＲａｙフレームパターンの第１の説明図である。 図１のメッセージ変換に好適なＦｌｅｘＲａｙフレームパターンの第２の説明図である。 図１５及び図１６のフレームパターン変換のためのＦｌｅｘＲａｙマップメモリの説明図である。

符号の説明

１ 通信メッセージ変換装置
２ Ｇ／Ｗハードマクロ部（回路）
１０ ＦｌｅｘＲａｙコントローラ
１２−１，１２−２，１２−３ ＣＡＮコントローラ
２１ ＦｌｅｘＲａｙ受信格納処理部（回路）
２２ ＣＡＮ受信格納処理部（回路）
２３ ＦｌｅｘＲａｙスケジュール部（回路）
２４ ＣＡＮスケジュール部（回路）
２６ ＦｌｅｘＲａｙ送信バッファ
２７ ＣＡＮ送信バッファ
２８ ステータス検出部（回路）
２９ ルーテイング部（回路）

Claims (2)

1. イベントトリガー型通信プロトコルのメッセージを、タイムトリガー型通信プロトコルのメッセージに変換して、指定された宛先へ通信する通信メッセージ変換装置において、
   イベントトリガー型通信プロトコルのメッセージを受信する受信手段と、
   前記タイムトリガー型メッセージを格納する送信バッファと、
   前記送信バッファのメッセージをタイムトリガーのスケジュールで、通信路に送信する送信手段と、
   前記イベントトリガー型メッセージを、前記送信バッファの指定された宛先の格納位置に格納し、且つ更新履歴を格納するルーテイング手段とを有し、
   前記イベントトリガー型メッセージに前記更新履歴を付して送信することを
   特徴とする通信メッセージ変換装置。
2. 前記送信手段は、
   タイムトリガー型通信プロトコルのネットワークアイドルタイム情報に応じて、前記送信バッファのメッセージをタイムトリガーのスケジュールで、通信路に送信することを
   特徴とする請求項１の通信メッセージ変換装置。

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