Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7724054B2 - Communication systems and electronic control devices - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7724054B2 - Communication systems and electronic control devices - Google Patents

Communication systems and electronic control devices

Info

Publication number
JP7724054B2
JP7724054B2 JP2020175588A JP2020175588A JP7724054B2 JP 7724054 B2 JP7724054 B2 JP 7724054B2 JP 2020175588 A JP2020175588 A JP 2020175588A JP 2020175588 A JP2020175588 A JP 2020175588A JP 7724054 B2 JP7724054 B2 JP 7724054B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
electronic control
connection port
mac address
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020175588A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022066959A (en
Inventor
大次郎 湯本
眞司 此下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2020175588A priority Critical patent/JP7724054B2/en
Publication of JP2022066959A publication Critical patent/JP2022066959A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7724054B2 publication Critical patent/JP7724054B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Small-Scale Networks (AREA)

Description

本発明は、通信システムおよび電子制御装置に関する。 The present invention relates to a communication system and an electronic control device.

自動車などの車両では、多数の電子制御ユニット(ECU)を接続した通信システムが搭載されている。車載ネットワークで広く用いられている通信プロトコルとして、例えばCAN(Controll Area Network)が知られている。 Vehicles such as automobiles are equipped with communication systems that connect numerous electronic control units (ECUs). CAN (Control Area Network), for example, is a well-known communication protocol that is widely used in in-vehicle networks.

ECUの増加、自動運転の導入などにより、車載ネットワークの通信情報量が増大している。そのため、従来の規格を拡張したり、より高速なイーサネット(登録商標)を車載ネットワークに用いたりしている。 The amount of information transmitted over in-vehicle networks is increasing due to factors such as the increase in ECUs and the introduction of autonomous driving. As a result, existing standards are being expanded and faster Ethernet (registered trademark) is being used for in-vehicle networks.

特開2017-118407号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-118407

特許文献1は、車載ネットワークに高速なイーサネットを接続し、イーサネットから受信した高速側フレームからデータブロックを取得して、データブロックを車載ネットワークの低速通信線に伝送する。特許文献1は、高速なイーサネットを接続しているが、車載ネットワーク全体を高速化するものではない。 Patent Document 1 connects a high-speed Ethernet to an in-vehicle network, acquires data blocks from high-speed frames received from the Ethernet, and transmits the data blocks to a low-speed communication line in the in-vehicle network. Although Patent Document 1 connects a high-speed Ethernet, it does not speed up the entire in-vehicle network.

イーサネット通信では、仮想ローカルエリアネットワーク(VLAN)を用い、ネットワークをドメインごとに仮想的に分けることで、トラヒックを分離し、ネットワーク全体に流れるトラヒック量を削減して、高速化を図っている。一般的には、スイッチのポートに基づいてVLANを設定し、同じVLANのポートのみにイーサネットフレームが転送される。 In Ethernet communications, virtual local area networks (VLANs) are used to virtually divide the network into domains, separating traffic and reducing the amount of traffic flowing across the entire network, thereby increasing speed. Typically, VLANs are configured based on switch ports, and Ethernet frames are only forwarded to ports on the same VLAN.

同一VLAN内では、レイヤ2(データリンク層)でイーサネットフレームが転送可能であるが、VLAN間で通信するためには、上層のレイヤ3(ネットワーク層)でのデータ転送が必要である。より上層でのデータ転送は処理負荷およびデータ遅延が増大するため、中継装置にはより高性能なCPUが必要となる。 Within the same VLAN, Ethernet frames can be transferred at Layer 2 (data link layer), but communication between VLANs requires data transfer at the higher layer, Layer 3 (network layer). Data transfer at higher layers increases the processing load and data delays, so relay devices require more powerful CPUs.

一般的なイーサネット通信システムを車載用の通信システムに適用した場合、ECUの属する物理的なドメイン、例えば、インフォテインメント系、クラスタ系、高度道路交通システム(ITS)系などに基づいてVLANを設定することが考えられる。しかしながら、車載ネットワークではドメイン間の通信も多く、VLAN間のトラヒック量が多い場合はデータ転送に遅延が生じるおそれがあり、多数のECUを接続するセントラルゲートウェイなどのECUに高性能なCPUを搭載する必要があった。 When applying a general Ethernet communication system to an in-vehicle communication system, it is conceivable to configure VLANs based on the physical domain to which the ECU belongs, such as the infotainment system, cluster system, or Intelligent Transport Systems (ITS) system. However, in-vehicle networks often involve communication between domains, and when there is a lot of traffic between VLANs, there is a risk of delays in data transfer, making it necessary to install high-performance CPUs in ECUs such as central gateways that connect multiple ECUs.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、より高速な車載ネットワークを提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above, and aims to provide a faster in-vehicle network.

本発明の一態様に係る通信システムは、車載用の通信システムであって、互いに通信可能に接続された複数の電子制御装置を備える。本通信システムでは、機能ごとに、データの経路を決定するための識別子を割り当てる。電子制御装置のそれぞれは、自身の有する複数の機能ごとに割り当てられた識別子を記憶し、送信するデータに応じた識別子を付与してデータを送信する。 A communication system according to one aspect of the present invention is an in-vehicle communication system that includes multiple electronic control units connected to each other so that they can communicate with each other. In this communication system, an identifier for determining the data path is assigned to each function. Each electronic control unit stores the identifiers assigned to each of its multiple functions, and transmits data with an identifier corresponding to the data to be transmitted.

本発明によれば、より高速な車載ネットワークを提供することができる。 The present invention makes it possible to provide a faster in-vehicle network.

図1は、本実施形態の通信システムの概要を説明するための全体構成図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the overall configuration of a communication system according to this embodiment. 図2は、電子制御ユニットの構成の一例を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the electronic control unit. 図3は、電子制御ユニットの保持する機能とVIDとを対応付けたテーブルの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a table that associates functions held by an electronic control unit with VIDs. 図4は、ゲートウェイの構成の一例を示す機能ブロック図である。FIG. 4 is a functional block diagram illustrating an example of the configuration of a gateway. 図5は、ゲートウェイの保持するポート番号とVIDとを対応付けたテーブルの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a table in which port numbers and VIDs are associated with each other and stored in the gateway. 図6は、電子制御ユニットがデータを送信する処理の流れの一例を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an example of a process flow in which the electronic control unit transmits data. 図7は、ゲートウェイがデータを転送する処理の流れの一例を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing an example of the flow of a process in which the gateway transfers data. 図8は、電子制御ユニットの配策を変更した一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example in which the layout of the electronic control unit is changed.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, identical parts will be designated by the same reference numerals and their descriptions will be omitted.

図1を参照し、本実施形態の通信システムについて説明する。図1に示す通信システムは、車載用の通信システムであって、電子制御ユニット(ECU)1A~1Fおよびゲートウェイ(GW)2を備える。ECU1A~1FおよびGW2は通信線で接続される。ECU1A,1Bはシャシードメイン、ECU1Cはエンジンドメイン、ECU1D,1E,1FはITSドメインに属する車載用ECUである。ECU1A~1Fのそれぞれは、各ドメインのシステムを電子制御する機能を有する。GW2は、通信線を接続するための接続ポートを複数備えて、ECU1A~1F間で送受信されるデータを中継する機能を有する。GW2もECUの一種である。ECU1Dのように、ECUが複数の接続ポートを備えて、データを中継してもよい。なお、図1は、通信システムを説明するための一例であり、ECUを6台、GWを1台のみ図示しているがこれに限るものではない。 The communication system of this embodiment will be described with reference to Figure 1. The communication system shown in Figure 1 is an in-vehicle communication system and includes electronic control units (ECUs) 1A-1F and a gateway (GW) 2. ECUs 1A-1F and GW2 are connected by communication lines. ECUs 1A and 1B are in-vehicle ECUs that belong to the chassis domain, ECU 1C is the engine domain, and ECUs 1D, 1E, and 1F are ITS domain ECUs. Each of ECUs 1A-1F has the function of electronically controlling the systems of its respective domain. GW2 has multiple connection ports for connecting communication lines and has the function of relaying data sent and received between ECUs 1A-1F. GW2 is also a type of ECU. Like ECU 1D, an ECU may have multiple connection ports to relay data. Note that Figure 1 is an example for explaining the communication system, and while it illustrates six ECUs and only one GW, this is not limiting.

ECU1A~1FおよびGW2は、VLANタグが付与されたイーサネットフレームを送受信して通信を行う。VLANタグはVLAN Identifier(VID)およびPriority Code Point(PCP)を含み、イーサネットフレームのヘッダに付与される。VIDはVLANを指定する識別子である。PCPは優先度を指定するフィールドである。VLANタグは他の情報も含むがここでの説明は省略する。 ECUs 1A-1F and GW2 communicate by sending and receiving Ethernet frames with VLAN tags. The VLAN tag contains a VLAN Identifier (VID) and a Priority Code Point (PCP) and is added to the header of the Ethernet frame. The VID is an identifier that specifies the VLAN. The PCP is a field that specifies the priority. The VLAN tag also contains other information, but this will not be explained here.

本実施形態の通信システムでは、ドメインに基づいてネットワークの論理グループを形成するのではなく、機能に基づいて論理グループを形成し、ECUのそれぞれをECUのそれぞれが有する機能に応じて1つ以上の論理グループに属させた。論理グループはVLANともいう。複数の機能を持つECUには機能ごとに複数のIPアドレスを付与し、IPアドレスごとに対応するVIDを割り当てた。例えば、図1の例では、診断系の機能にVID=100を割り当て、制御系の機能にVID=400を割り当て、ヒューマンマシンインタフェース(HMI)系の機能にVID=800を割り当て、制御系特殊アプリにVID=930を割り当てて、VIDで機能ごとに論理グループを形成した。ECU1A,1B,1C,1DおよびGW2は、診断系のグループに属する。ECU1D,1E,1Fは、制御系のグループに属する。ECU1A,1Cは、HMI系のグループに属する。ECU1D,1Fは、制御系特殊アプリのグループに属する。ECU1A,1C,1D,1Fは、複数の論理グループに属している。 In the communication system of this embodiment, logical groups are formed based on function rather than on domains, and each ECU belongs to one or more logical groups according to its functions. A logical group is also called a VLAN. ECUs with multiple functions are assigned multiple IP addresses for each function, and a corresponding VID is assigned to each IP address. For example, in the example shown in Figure 1, VID = 100 is assigned to diagnostic functions, VID = 400 to control functions, VID = 800 to human-machine interface (HMI) functions, and VID = 930 to special control applications, forming logical groups by VID. ECUs 1A, 1B, 1C, 1D, and GW2 belong to the diagnostic group. ECUs 1D, 1E, and 1F belong to the control group. ECUs 1A and 1C belong to the HMI group. ECUs 1D and 1F belong to the special control application group. ECUs 1A, 1C, 1D, and 1F belong to multiple logical groups.

本実施形態の通信システムにおいて、データの種類ごとにVIDを割り当てて、データの種類ごとにVLANを形成してもよいし、データを用いるアプリケーションごとにVIDを割り当てて、アプリケーションごとにVLANを形成してもよい。VLANの形成に際して、機能ごとにVLANを形成したうえで、さらにデータの種類およびアプリケーションでVLANを形成してもよい。機能は、画像、センサ、診断などと比較的大きな粒度で分類したものである。データの種類およびアプリケーションは、例えば画像に関する機能のうち、カメラで撮影した画像、ナビゲーションシステムで用いる画像などとより小さい粒度で分類したものである。より小さい粒度でVLANを形成することで、ブロードキャストの範囲が狭くなり、通信システム全体に流れるトラヒック量を削減できる。 In the communication system of this embodiment, a VID may be assigned to each type of data and a VLAN may be formed for each data type, or a VID may be assigned to each application that uses the data and a VLAN may be formed for each application. When forming VLANs, a VLAN may be formed for each function, and then VLANs may be formed for each data type and application. Functions are classified at a relatively large level, such as images, sensors, and diagnostics. Data types and applications are classified at a smaller level, such as images taken by a camera or images used in a navigation system, among image-related functions. By forming VLANs at a smaller level, the broadcast range is narrowed, and the amount of traffic flowing throughout the communication system can be reduced.

GW2は、複数の接続ポートを有する転送部21を備えて複数のECUを接続する。GW2は、イーサネットフレームに付与されたVLANタグに基づいてデータの経路を決定し、イーサネットフレームをレイヤ2において転送する。図1のECU1AとECU1C間のように異なるドメイン間で送受信されるデータであっても、ECU1AとECU1Cは同じ論理グループ(VID=100またはVID=800)に属するので、GW2はVLANタグに従ってECU1AとECU1C間のデータをレイヤ2において転送する。なお、複数の接続ポートを有する転送部21を備えるECU1Dも、GW2と同様に、VLANタグに従ってECU間で送受信されるデータをレイヤ2において転送する。 GW2 is equipped with a forwarding unit 21 with multiple connection ports and connects multiple ECUs. GW2 determines the data path based on the VLAN tag attached to the Ethernet frame and forwards the Ethernet frame at Layer 2. Even if data is exchanged between different domains, such as between ECU 1A and ECU 1C in Figure 1, ECU 1A and ECU 1C belong to the same logical group (VID = 100 or VID = 800), so GW2 forwards data between ECU 1A and ECU 1C at Layer 2 according to the VLAN tag. Note that ECU 1D, which is equipped with a forwarding unit 21 with multiple connection ports, also forwards data exchanged between ECUs at Layer 2 according to the VLAN tag, just like GW2.

次に、図2を参照し、ECU1の構成について説明する。ECU1A~1Fを区別しない場合はECU1と称する。 Next, the configuration of ECU 1 will be explained with reference to Figure 2. When there is no need to distinguish between ECUs 1A to 1F, they will be referred to as ECU 1.

図2に示すECU1は、通信部11、制御部12、および記憶部13を備える。 The ECU 1 shown in Figure 2 includes a communication unit 11, a control unit 12, and a memory unit 13.

通信部11は、通信線を接続するための接続ポートを備え、送信するデータに応じたVLANタグを付与してデータを送信し、他のECU1またはGW2からデータを受信する。なお、通信部11は複数の接続ポートを備えて、複数のECU1およびGW2と接続してもよい。通信部11は、ECU1に付与されたIPアドレスをIPヘッダの送信元IPアドレスに設定し、そのIPアドレスに割り当てられたVIDを含むVLANタグをイーサネットヘッダに付与する。通信部11は、VALタグのPCPに優先度を設定してもよい。ECU1に複数のIPアドレスが付与されている場合、通信部11は、データに応じたIPアドレスをIPヘッダに設定し、そのIPアドレスに割り当てられたVIDを含むVLANタグをイーサネットヘッダに付与する。例えば、図1のECU1Aは診断系のグループとHMI系のグループに属する。ECU1Aが診断系の機能に関するデータを送信する際には、通信部11は、診断系のグループのVID=100が割り当てられたIPアドレスをIPヘッダの送信元IPアドレスに設定するとともに、診断系のグループのVID=100を含むVLANタグをイーサネットヘッダに付与する。ECU1AがHMI系の機能に関するデータを送信する際には、通信部11は、HMI系のグループのVID=800が割り当てられたIPアドレスをIPヘッダの送信元IPアドレスに設定するとともに、HMI系のグループのVID=800を含むVLANタグをイーサネットヘッダに付与する。 The communication unit 11 has a connection port for connecting a communication line, and transmits data by assigning a VLAN tag corresponding to the data to be transmitted, and receives data from other ECUs 1 or GWs 2. The communication unit 11 may have multiple connection ports to connect to multiple ECUs 1 and GWs 2. The communication unit 11 sets the IP address assigned to the ECU 1 as the source IP address in the IP header, and assigns a VLAN tag including the VID assigned to that IP address to the Ethernet header. The communication unit 11 may also set a priority to the PCP in the VAL tag. If the ECU 1 has multiple IP addresses, the communication unit 11 sets an IP address corresponding to the data in the IP header, and assigns a VLAN tag including the VID assigned to that IP address to the Ethernet header. For example, ECU 1A in Figure 1 belongs to a diagnostic system group and an HMI system group. When ECU 1A transmits data related to diagnostic functions, communication unit 11 sets the IP address assigned VID=100 of the diagnostic group as the source IP address of the IP header, and adds a VLAN tag including VID=100 of the diagnostic group to the Ethernet header. When ECU 1A transmits data related to HMI functions, communication unit 11 sets the IP address assigned VID=800 of the HMI group as the source IP address of the IP header, and adds a VLAN tag including VID=800 of the HMI group to the Ethernet header.

制御部12は、ECU1の属するドメインのシステムを電子制御する。制御部12は、システムを電子制御する際に、他のECU1との間でデータを送受信する。 The control unit 12 electronically controls the system of the domain to which the ECU 1 belongs. When electronically controlling the system, the control unit 12 sends and receives data to and from other ECUs 1.

記憶部13は、ECU1の有する機能ごとに割り当てられたVIDを記憶する。図3に、ECU1Aの記憶部13が保持するテーブルの一例を示す。ECU1Aは、診断系の機能とHMI系の機能を有し、診断系のグループにはVID=100が割り当てられ、HMI系のグループにはVID=800が割り当てられている。テーブルに、機能に対応するIPアドレスを含めてもよい。通信部11は、記憶部13を参照して、診断系の機能に関するデータにはVID=100を付与し、HMI系の機能に関するデータにはVID=800を付与する。 The memory unit 13 stores a VID assigned to each function of the ECU 1. Figure 3 shows an example of a table held in the memory unit 13 of the ECU 1A. The ECU 1A has diagnostic functions and HMI functions, with VID=100 assigned to the diagnostic group and VID=800 assigned to the HMI group. The table may also include IP addresses corresponding to the functions. The communication unit 11 refers to the memory unit 13 and assigns VID=100 to data related to diagnostic functions and VID=800 to data related to HMI functions.

次に、図4を参照し、GW2の構成について説明する。 Next, we will explain the configuration of GW2 with reference to Figure 4.

図4に示すGW2は、転送部21、制御部22、および記憶部23を備える。 The GW2 shown in Figure 4 includes a forwarding unit 21, a control unit 22, and a memory unit 23.

転送部21は、複数の接続ポートを備えて複数のECU1と接続し、イーサネットフレームに付与されたVLANタグに基づき、イーサネットフレームをレイヤ2において転送する。 The forwarding unit 21 has multiple connection ports and is connected to multiple ECUs 1, and forwards Ethernet frames at Layer 2 based on the VLAN tag assigned to the Ethernet frames.

制御部22は、GW2自身を制御する。GW2が診断系の機能を備える場合、制御部22は診断を実行し、診断結果を含むデータを送信する。 The control unit 22 controls the GW2 itself. If the GW2 has diagnostic functions, the control unit 22 performs the diagnosis and transmits data including the diagnosis results.

記憶部23は、接続ポートにVIDを対応付けたテーブルを保持する。図5に、GW2の記憶部23が保持するテーブルの一例を示す。GW2は、1番から5番までの接続ポートを備えるものとする。図5のテーブルでは、接続ポートのそれぞれに接続先のECU1に割り当てられたVIDを対応付けている。図1の例では、ECU1AとECU1CにはVID=100,800が割り当てられ、ECU1BにはVID=100が割り当てられ、ECU1DにはVID=100,400,930が割り当てられている。1番の接続ポートはECU1A、2番の接続ポートはECU1B、3番の接続ポートはECU1C、4番の接続ポートはECU1Dに接続されている。5番の接続ポートはGW2自身の制御部22に接続されている。制御部22は診断系の機能を有する。したがって、図5のテーブルでは、1番の接続ポートにVID=100,800を対応付け、2番の接続ポートにVID=100を対応付け、3番の接続ポートにVID=100,800を対応付け、4番の接続ポートにVID=100,400,930を対応付け、5番の接続ポートにVID=100を対応付けている。 The memory unit 23 holds a table that associates VIDs with connection ports. Figure 5 shows an example of a table held by the memory unit 23 of GW2. GW2 is assumed to have connection ports numbered 1 to 5. In the table of Figure 5, each connection port is associated with a VID assigned to the connected ECU1. In the example of Figure 1, VIDs = 100 and 800 are assigned to ECU 1A and ECU 1C, VID = 100 is assigned to ECU 1B, and VIDs = 100, 400, and 930 are assigned to ECU 1D. Connection port 1 is connected to ECU 1A, connection port 2 is connected to ECU 1B, connection port 3 is connected to ECU 1C, and connection port 4 is connected to ECU 1D. Connection port 5 is connected to the control unit 22 of GW2 itself. The control unit 22 has diagnostic functions. Therefore, in the table in Figure 5, connection port 1 is associated with VID = 100,800, connection port 2 is associated with VID = 100, connection port 3 is associated with VID = 100,800, connection port 4 is associated with VID = 100,400,930, and connection port 5 is associated with VID = 100.

転送部21は、記憶部23の保持するテーブルを参照し、受信したデータに付与されたVIDを対応付けた接続ポートからデータを送出する。例えば、1番の接続ポートからVID=100のデータを受信した場合、転送部21は、2番から5番の接続ポートからデータを送出する。 The transfer unit 21 refers to the table held in the memory unit 23 and sends the data from the connection port that corresponds to the VID assigned to the received data. For example, if data with VID=100 is received from connection port 1, the transfer unit 21 sends the data from connection ports 2 to 5.

転送部21は、送信元のMACアドレスを学習してMACアドレステーブルを更新し、MACアドレステーブルに基づいてデータを送出する接続ポートを決定してもよい。例えば、転送部21は、ある接続ポートからデータ(イーサネットフレーム)を受信すると、受信したイーサネットフレームのヘッダの送信元のMACアドレスをその接続ポートに対応付けてMACアドレステーブルを更新する。転送部21は、データを受信すると、MACアドレステーブルを参照して、受信したデータの送信先のMACアドレスが対応付けられた接続ポートを特定し、その接続ポートからデータを送出する。図5のテーブルの接続ポートにVIDとMACアドレスを対応付けてもよい。なお、MACアドレステーブルに登録されたMACアドレスは、そのMACアドレスを送信元とするイーサネットフレームを所定時間受信しないと、MACアドレステーブルから削除される。MACアドレステーブルに送信先のMACアドレスが登録されていない場合、転送部21は、VIDに基づいてデータを送出する接続ポートを決定する。 The forwarding unit 21 may learn the MAC address of the sender, update the MAC address table, and determine the connection port from which to send the data based on the MAC address table. For example, when the forwarding unit 21 receives data (Ethernet frame) from a certain connection port, it updates the MAC address table by associating the source MAC address in the header of the received Ethernet frame with that connection port. When the forwarding unit 21 receives data, it refers to the MAC address table to identify the connection port associated with the MAC address of the destination of the received data, and sends the data from that connection port. A VID and a MAC address may also be associated with the connection port in the table in FIG. 5. Note that a MAC address registered in the MAC address table is deleted from the MAC address table if no Ethernet frame with that MAC address as its source is received for a predetermined period of time. If the destination MAC address is not registered in the MAC address table, the forwarding unit 21 determines the connection port from which to send the data based on the VID.

ECU1およびGW2が備える各部は、演算処理装置、記憶装置等を備えたコンピュータにより構成して、各部の処理がプログラムによって実行されるものとしてもよい。このプログラムはECU1およびGW2が備える記憶装置に記憶されており、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。 Each unit of ECU1 and GW2 may be configured as a computer equipped with an arithmetic processing unit, storage device, etc., and the processing of each unit may be executed by a program. This program is stored in the storage device of ECU1 and GW2, and can also be recorded on a recording medium such as a magnetic disk, optical disk, or semiconductor memory, or provided via a network.

次に、図6のフローチャートを参照し、ECU1がデータを送信する処理について説明する。 Next, the process by which ECU 1 transmits data will be explained with reference to the flowchart in Figure 6.

ステップS11にて、ECU1は、データの送信先のECP1のIPアドレスをIPヘッダの送信先IPアドレスに設定するとともに、データに応じたIPアドレスをIPヘッダの送信元IPアドレスに設定する。 In step S11, ECU1 sets the IP address of ECP1, the data destination, as the destination IP address in the IP header, and sets an IP address corresponding to the data as the source IP address in the IP header.

ステップS12にて、ECU1は、データに応じたVLANタグを付与する。例えば、図1の例では、同じECU1AとECU1C間の通信であっても、データが診断系の機能に関する場合はVID=100のVLANタグを付与し、データがHMI系の機能に関する場合はVID=800のVLANタグを付与する。ECU1は、VLANタグのPCPに優先度を設定してもよい。 In step S12, ECU1 assigns a VLAN tag according to the data. For example, in the example of Figure 1, even if the communication is between the same ECU1A and ECU1C, if the data relates to a diagnostic function, a VLAN tag with VID=100 is assigned, and if the data relates to an HMI function, a VLAN tag with VID=800 is assigned. ECU1 may set a priority for the PCP of the VLAN tag.

ステップS13にて、ECU1は、VLANタグを付与したデータを接続ポートから送出する。 In step S13, ECU1 sends the data with the VLAN tag attached from the connection port.

ECU1から送出されたデータは、GW2によって転送される。 Data sent from ECU1 is transferred by GW2.

次に、図7のフローチャートを参照し、GW2がデータを転送する処理について説明する。 Next, we will explain the process by which GW2 transfers data, with reference to the flowchart in Figure 7.

ステップS21にて、GW2は、ECU1からデータを受信する。 In step S21, GW2 receives data from ECU1.

ステップS22にて、GW2は、受信したデータのVLANタグに基づいてデータを送出する。GW2は、送信先のMACアドレスに基づいてデータを送出してもよい。いずれの場合もデータはレイヤ2で転送される。 In step S22, GW2 sends the data based on the VLAN tag of the received data. GW2 may also send the data based on the destination MAC address. In either case, the data is transferred at Layer 2.

次に、図8を参照し、ECUの配策変更について説明する。 Next, we will explain how to change the ECU layout with reference to Figure 8.

図8では、図1のECU1BとECU1CがGW2に接続する接続ポートを入れ替えた。具体的には、GW2の2番の接続ポートにECU1Bを接続し、3番の接続ポートにECU1Cを接続した状態から、2番の接続ポートにECU1Cを接続し、3番の接続ポートにECU1Bを接続した状態へ変更した。 In Figure 8, the connection ports through which ECU 1B and ECU 1C in Figure 1 connect to GW2 have been swapped. Specifically, the state in which ECU 1B was connected to connection port number 2 of GW2 and ECU 1C was connected to connection port number 3 has been changed to the state in which ECU 1C is connected to connection port number 2 and ECU 1B is connected to connection port number 3.

本実施形態の通信システムは、接続ポートなど物理的な接続に基づいてVIDを設定せずに、機能に基づいてVIDを設定しているので、ECU1の接続ポートを変更しても、ECU1の設定変更する必要はなく、GW2のみを設定変更すればよい。図8の例では、GW2の保持するテーブルの2番と3番の接続ポートとVIDとの対応付けを変更する。2番の接続ポートにVID=100,800を対応付け、3番の接続ポートにVID=100を対応付ける。基本的にレイヤ2でデータが転送されるので、ECU1BおよびECU1Cの設定を変更する必要がない。 In the communication system of this embodiment, VIDs are not set based on physical connections such as connection ports, but are set based on function. Therefore, even if the connection port of ECU1 is changed, there is no need to change the settings of ECU1; only the settings of GW2 need to be changed. In the example of Figure 8, the association between connection ports 2 and 3 and VIDs in the table held by GW2 is changed. VID = 100,800 is associated with connection port 2, and VID = 100 is associated with connection port 3. Since data is basically transferred at Layer 2, there is no need to change the settings of ECU1B and ECU1C.

以上説明したように、本実施形態の通信システムによれば、以下の効果が得られる。 As described above, the communication system of this embodiment provides the following advantages:

ECU1A~1Fの有する機能ごとに、データの経路を決定するためのVIDを割り当てて、機能ごとにVLANを形成する。ECU1A~1Fのそれぞれは、自身の有する複数の機能ごとに割り当てられたVIDを記憶する記憶部13と、送信するデータに応じたVIDを付与してデータを送信する通信部11を備える。これにより、ECU1A~1F間では、ECU1A~1Fの属するドメインにかかわらず、機能ごとに分割されたVLAN内でデータが送受信されるので、データの転送性能を向上できる。その結果、大量のデータ処理を要する自動運転性能の向上に様々なメリットがもたらされる。 A VID for determining the data path is assigned to each function of ECUs 1A-1F, and a VLAN is formed for each function. Each of ECUs 1A-1F has a storage unit 13 that stores the VIDs assigned to each of its multiple functions, and a communication unit 11 that assigns a VID corresponding to the data to be transmitted and transmits it. As a result, data is sent and received between ECUs 1A-1F within the VLANs divided by function, regardless of the domain to which ECUs 1A-1F belong, thereby improving data transfer performance. This brings various benefits to improving autonomous driving performance, which requires processing large amounts of data.

GW2は、接続ポートを複数備え、接続ポートのそれぞれに1つ以上のVIDを対応させたテーブルを保持し、データに付与されたVIDに応じた接続ポートからデータを送出する。これにより、通信システムにおいて、VIDが付与されたデータを効率よく転送できる。 GW2 has multiple connection ports, maintains a table in which each connection port corresponds to one or more VIDs, and sends data from the connection port corresponding to the VID assigned to the data. This allows data with VIDs assigned to it to be transferred efficiently in the communications system.

1,1A~1F…電子制御ユニット
11…通信部
12…制御部
13…記憶部
2…ゲートウェイ
21…転送部
22…制御部
23…記憶部
1, 1A to 1F... Electronic control unit 11... Communication unit 12... Control unit 13... Storage unit 2... Gateway 21... Transfer unit 22... Control unit 23... Storage unit

Claims (8)

車載用の通信システムであって、互いに通信可能に接続された複数の電子制御装置を備え、
機能ごとにデータの経路を決定するための識別子が割り当てられており、
前記識別子は、前記機能に加えて送信するデータの種類および前記データを用いるアプリケーションごとに割り当てられ、
前記電子制御装置のそれぞれは、
当該電子制御装置の有する複数の機能ごとに割り当てられた前記識別子を記憶する記憶部と、
送信するデータに応じた識別子を付与して前記データを送信する通信部と、
を備える通信システム。
An in-vehicle communication system comprising a plurality of electronic control units connected to each other so as to be able to communicate with each other,
Each function is assigned an identifier to determine the data path.
The identifier is assigned to each type of data to be transmitted and each application that uses the data in addition to the function,
Each of the electronic control devices is
a storage unit that stores the identifiers assigned to each of a plurality of functions of the electronic control device;
a communication unit that assigns an identifier corresponding to the data to be transmitted and transmits the data;
A communication system comprising:
請求項1に記載の通信システムであって、
複数の前記電子制御装置のうち、前記電子制御装置間を通信線で接続するための接続ポートを複数備える、中継機能を有した前記電子制御装置は、前記接続ポートのそれぞれに1つ以上の前記識別子を対応させたテーブルを保持し、データに付与された前記識別子に応じた前記接続ポートから前記データを送出する
通信システム。
2. The communication system of claim 1,
Among the plurality of electronic control devices, the electronic control device having a relay function and including a plurality of connection ports for connecting the electronic control devices with communication lines holds a table in which one or more of the identifiers correspond to each of the connection ports, and transmits the data from the connection port corresponding to the identifier assigned to the data.
Communication system.
車載用の通信システムを構成する電子制御装置であって、
機能ごとにデータの経路を決定するための識別子が割り当てられており、
前記識別子は、前記機能に加えて送信するデータの種類および前記データを用いるアプリケーションごとに割り当てられ
当該電子制御装置の有する複数の機能ごとに割り当てられた前記識別子を記憶する記憶部と、
送信するデータに応じた識別子を付与して前記データを送信する通信部を有する
電子制御装置
An electronic control device constituting an in-vehicle communication system ,
Each function is assigned an identifier to determine the data path.
The identifier is assigned to each type of data to be transmitted and each application that uses the data in addition to the function ,
a storage unit that stores the identifiers assigned to each of a plurality of functions of the electronic control device;
A communication unit that assigns an identifier corresponding to the data to be transmitted and transmits the data.
Electronic control unit .
請求項に記載の電子制御装置であって、
記電子制御装置間を通信線で接続するための接続ポートを複数備え
前記接続ポートのそれぞれに1つ以上の前記識別子を対応させたテーブルを保持し、
前記通信部は、データに付与された前記識別子に応じた前記接続ポートから前記データを送出する
電子制御装置
4. The electronic control device according to claim 3 ,
a plurality of connection ports for connecting the electronic control devices with communication lines ;
maintaining a table in which one or more of the identifiers are associated with each of the connection ports;
The communication unit transmits the data from the connection port corresponding to the identifier assigned to the data.
Electronic control unit .
請求項1に記載の通信システムであって、
複数の前記電子制御装置のうち、前記電子制御装置間を通信線で接続するための接続ポートを複数備える、中継機能を有した前記電子制御装置は、過去に受信した過去データの送信元の前記電子制御装置のMACアドレスを、前記過去データを受信した前記接続ポートに対応付けた、MACアドレステーブルを参照して、新規に受信した新規データの送信先の前記MACアドレスが対応付けられた前記接続ポートを特定し、特定した前記接続ポートから前記新規データを送出する
通信システム
2. The communication system of claim 1 ,
Among the plurality of electronic control devices, an electronic control device having a relay function and including a plurality of connection ports for connecting the electronic control devices with communication lines refers to a MAC address table in which the MAC address of the electronic control device that is the sender of past data received in the past is associated with the connection port that received the past data, identifies the connection port associated with the MAC address of the destination of newly received new data, and transmits the new data from the identified connection port.
Communication system .
請求項に記載の電子制御装置であって、
複数の前記電子制御装置のうち、前記電子制御装置間を通信線で接続するための接続ポートを複数備える、中継機能を有した前記電子制御装置は、過去に受信した過去データの送信元の前記電子制御装置のMACアドレスを、前記過去データを受信した前記接続ポートに対応付けた、MACアドレステーブルを参照して、新規に受信した新規データの送信先の前記MACアドレスが対応付けられた前記接続ポートを特定し、特定した前記接続ポートから前記新規データを送出する
電子制御装置。
4. The electronic control device according to claim 3 ,
Among the plurality of electronic control devices, an electronic control device having a relay function and including a plurality of connection ports for connecting the electronic control devices with communication lines refers to a MAC address table in which the MAC address of the electronic control device that is the sender of past data received in the past is associated with the connection port that received the past data, identifies the connection port associated with the MAC address of the destination of newly received new data, and transmits the new data from the identified connection port.
Electronic control unit.
請求項1又は5に記載の通信システムであって、
過去に受信した過去データの送信元の前記電子制御装置のMACアドレスを、前記電子制御装置間を通信線で接続するための接続ポートであって前記過去データを受信した前記接続ポートに対応付けた、MACアドレステーブルを、現在から所定時間過去までの間に受信した前記過去データについて対応付けした内容に更新し、新規に受信した新規データの送信先の前記MACアドレスが対応付けられた前記接続ポートを、前記MACアドレステーブルを参照して特定し、特定した前記接続ポートから前記新規データを送出する
通信システム
6. A communication system according to claim 1 or 5 ,
A MAC address table is updated in which the MAC address of the electronic control device that is the sender of the past data received in the past is associated with the connection port that is a connection port for connecting the electronic control devices via a communication line and that received the past data, to associate the past data received within a predetermined time from the present, and the connection port associated with the MAC address of the destination of newly received new data is identified by referring to the MAC address table, and the new data is sent from the identified connection port.
Communication system .
請求項3又は6に記載の電子制御装置であって、
過去に受信した過去データの送信元の前記電子制御装置のMACアドレスを、前記電子制御装置間を通信線で接続するための接続ポートであって前記過去データを受信した前記接続ポートに対応付けた、MACアドレステーブルを、現在から所定時間過去までの間に受信した前記過去データについて対応付けした内容に更新し、新規に受信した新規データの送信先の前記MACアドレスが対応付けられた前記接続ポートを、前記MACアドレステーブルを参照して特定し、特定した前記接続ポートから前記新規データを送出する
電子制御装置。
7. The electronic control device according to claim 3 or 6 ,
A MAC address table is updated in which the MAC address of the electronic control device that is the sender of the past data received in the past is associated with the connection port that is a connection port for connecting the electronic control devices via a communication line and that received the past data, to associate the past data received within a predetermined time from the present, and the connection port associated with the MAC address of the destination of newly received new data is identified by referring to the MAC address table, and the new data is sent from the identified connection port.
Electronic control unit.
JP2020175588A 2020-10-19 2020-10-19 Communication systems and electronic control devices Active JP7724054B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020175588A JP7724054B2 (en) 2020-10-19 2020-10-19 Communication systems and electronic control devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020175588A JP7724054B2 (en) 2020-10-19 2020-10-19 Communication systems and electronic control devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022066959A JP2022066959A (en) 2022-05-02
JP7724054B2 true JP7724054B2 (en) 2025-08-15

Family

ID=81389780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020175588A Active JP7724054B2 (en) 2020-10-19 2020-10-19 Communication systems and electronic control devices

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7724054B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116028433B (en) * 2022-05-16 2023-10-20 荣耀终端有限公司 Data migration method and electronic equipment
US20260025355A1 (en) * 2022-07-27 2026-01-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Relay device, relay method and storage medium
JP7824003B2 (en) 2022-09-02 2026-03-04 パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社 Control device, control system, and control method
CN116346751B (en) * 2023-03-29 2025-08-01 奇瑞新能源汽车股份有限公司 Vehicle-mounted Ethernet switch, ethernet and control method
WO2025243365A1 (en) * 2024-05-20 2025-11-27 Ntt株式会社 Communication system
WO2025243367A1 (en) * 2024-05-20 2025-11-27 Ntt株式会社 Control device, program, communication system, and control method
WO2025243364A1 (en) * 2024-05-20 2025-11-27 Ntt株式会社 Control device, program, communication system, and control method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015164295A (en) 2014-01-31 2015-09-10 国立大学法人 東京大学 Information transmission system, information communication device, information transmission device, and program
WO2015146027A1 (en) 2014-03-28 2015-10-01 日本電気株式会社 Communication processing system, communication processing apparatus, communication processing method, and storage medium on which communication processing program has been stored
WO2020027181A1 (en) 2018-08-01 2020-02-06 日本電気株式会社 Switch, control device, communication system, communication control method and program
WO2020179123A1 (en) 2019-03-05 2020-09-10 住友電気工業株式会社 Management device, vehicle communication system, vehicle, vehicle communication management device, vehicle communication management program

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015164295A (en) 2014-01-31 2015-09-10 国立大学法人 東京大学 Information transmission system, information communication device, information transmission device, and program
WO2015146027A1 (en) 2014-03-28 2015-10-01 日本電気株式会社 Communication processing system, communication processing apparatus, communication processing method, and storage medium on which communication processing program has been stored
WO2020027181A1 (en) 2018-08-01 2020-02-06 日本電気株式会社 Switch, control device, communication system, communication control method and program
WO2020179123A1 (en) 2019-03-05 2020-09-10 住友電気工業株式会社 Management device, vehicle communication system, vehicle, vehicle communication management device, vehicle communication management program

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
武部 健一, 注目企業のネットワーク 鹿島, 日経コミュニケーション, 日経BP社, 2009年04月15日, 発行日, 第532号, 第38頁~第42頁
河原木 政宏 ほか, IP制作システムのためのネットワーク構築及びインフラ監視, 映像情報メディア学会 2018年年次大会講演予稿集, 2018年08月15日, 発行日

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022066959A (en) 2022-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7724054B2 (en) Communication systems and electronic control devices
JP7312210B2 (en) GATEWAY DEVICE, VEHICLE NETWORK SYSTEM, TRANSFER METHOD AND PROGRAM
JP7289332B2 (en) Electronic control unit, frame generation method and program
JP6506850B2 (en) Vehicle gateway device
US11876879B2 (en) Message handler
JP5792894B2 (en) Port expansion topology information acquisition method, system, control bridge, and uplink port processing method and system
TWI530413B (en) Automotive neural network
CN102577277B (en) Providing a logical aggregated point-to-point data link incorporating a multi-point link
US8619796B2 (en) Forwarding data frames with a distributed fiber channel forwarder
CN113811858A (en) Enabling access to dedicated resources in a virtual network using a top of chassis switch
US8571408B2 (en) Hardware accelerated data frame forwarding
JP2001028605A (en) Data communication system with distributed multicasting
CN113395197B (en) Gateway device, in-vehicle network system, transfer method, and computer-readable recording medium
WO2009150656A1 (en) Method and system for transparent lan services in a packet network
CN108632122A (en) A kind of method, apparatus for realizing double control plane
JP7827088B2 (en) Management device, in-vehicle system, communication management method, and communication management program
US20110222538A1 (en) Method and System for L3 Bridging Using L3-To-L2 Mapping Database
WO2020090361A1 (en) Relay device for vehicle
CN112997457B (en) Vehicle control unit architecture
CN117880097A (en) Cloud tenant EIP migration method, device, computer equipment and storage medium
CN104168186B (en) A kind of message forwarding method and system based on bridge
JP2596098B2 (en) Communication line selection method
CN119945987A (en) A data processing method, device and related equipment
WO2025052571A1 (en) Communication system
WO2025052572A1 (en) Communication system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230807

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240514

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240625

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20241001

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250804

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7724054

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150