专利名称：通信消息变换装置以及通信消息变换方法
技术领域：
本发明涉及进行不同协议的通信网络之间的消息的变换的通信消息变换装置以及通信消息变换方法，特别涉及适合于FlexRay(DaimlerChrysler AG的注册商标)网络与CAN(Controller Area Network控制器区域网络)的消息变换的通信消息变换装置以及通信消息变换方法。
背景技术：
随着安装在车辆上的设备的电子化，在车辆上也已可以构筑通信网络。作为该车载LAN(Local Area Network局域网)，广泛地利用了CAN(Controller Area Network控制器区域网络)(例如，参照专利文献1)。
另一方面，随着数据量的增大、复杂化等，要求更高速且可靠性高的网络。因此，作为高速网络，FlexRay(注册商标)引起了关注。FlexRay其最大传输速率是10Mbps，是作为CAN的最大传输速率的1Mbps的10倍。
这样，在引入FlexRay时，需要考虑与以往使用的CAN之间的通信。为此，提出有进行FlexRay与CAN的通信交换的消息变换装置(例如，参照专利文献2)。
该被提出的消息变换装置在连接到FlexRay网络的FlexRay控制器与连接到CAN网络的CAN控制器之间设置有CPU(Central Processor Unit中央处理单元)。该CPU通过软件处理，将来自CAN控制器的消息按照FlexRay的协议变换为FlexRay的消息，从而向FlexRay控制器发送，并将来自FlexRay控制器的消息按照CAN的协议变换为CAN的消息并向CAN控制器发送。
特开2003-264576号公报[专利文献2]特开2005-328119号公报(图2)但是，以往的消息变换装置是利用软件来实现其功能的。为此，当提供变换处理、路由选择处理以外的处理功能的情况下，CPU的负荷增大，会发生变换延迟，从而难以有效地利用高速的传输速率。特别是由于FlexRay和CAN其通信协议不同，所以需要优先地进行同步监视、出错监视、出错处理等，从而CPU的负荷的增大不可避免。
此外，对于变换处理、路由选择处理来说也是，如果FlexRay、CAN的信道数量增加，则在中继目的地的信道搜索上也需要花费一定时间，从而在路由选择处理上需要花费一定时间。进而，由于变换处理对象的帧数也会增加，所以在变换装置内的停滞时间会增长，从而除了引起吞吐量的恶化之外，还需要大量的缓冲存储器。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种对不同的通信协议的消息高速地进行变换而进行中继的消息变换装置以及消息变换方法。
此外，本发明的另一目的在于提供一种对不同的通信协议的消息高效率地进行变换而以高吞吐量进行中继的消息变换装置以及消息变换方法。
进而，本发明的另一目的在于提供一种用于即使信道数量增加也会防止吞吐量的下降的消息变换装置以及消息变换方法。
为了实现该目的，本发明在与不同的通信协议的通信线路连接并将一个通信协议的消息变换为另一个协议的消息而对指定的地址进行通信的通信消息变换装置中，具有接收电路，其接收来自第1通信线路的上述一个通信协议的消息；发送电路，其按照上述另一个通信协议的调度，将上述另一个通信协议的消息发送到第2通信线路；以及路由选择电路，其根据包含在上述接收电路的上述消息中的标识符搜索上述另一个协议的通信线路的地址标识符，并将上述接收电路的消息变换为上述另一个协议的格式。
此外，本发明在将事件触发型通信协议的消息变换为时间触发型通信协议的消息而对指定的地址进行通信的通信消息变换装置中，具有接收单元，其接收事件触发型通信协议的消息；发送缓冲器，其存储上述时间触发型消息；发送单元，其按照时间触发的调度将上述发送缓冲器的消息发送到通信线路；以及路由选择单元，其将上述事件触发型消息存储到上述发送缓冲器的指定地址的存储位置，并且存储更新历史；其中，对上述事件触发型消息附加上述更新历史并进行发送。
进而，本发明在将事件触发型通信协议的消息变换为时间触发型通信协议的消息而对指定的地址进行通信的通信消息变换装置中，具有接收单元，其接收事件触发型通信协议的消息；发送缓冲器，其存储上述时间触发型消息；发送单元，其根据时间触发型通信协议的网络空闲时间信息，按照时间触发的调度将上述发送缓冲器的消息发送到通信线路；以及路由选择单元，其将上述事件触发型消息存储到上述发送缓冲器的指定地址的存储位置。
进而，本发明在将FlexRay帧模式变换为CAN帧模式的消息变换方法中，包括接收由表示CAN ID的标识符、数据长度、CAN数据构成的上述FlexRay帧模式的步骤；以及用上述接收到的FlexRay帧的表示CANID的标识符、数据长度、CAN数据变换为上述CAN帧模式的步骤。
进而，本发明在将FlexRay帧模式变换为CAN帧模式的消息变换方法中，包括接收由表示FlexRay ID的标识符、CAN数据构成的上述FlexRay帧模式的步骤；以及将上述接收到的FlexRay帧的标识符变换为CAN ID，并且用附加了数据长度的CAN数据变换为上述CAN帧模式的步骤。
在本发明中，由于分别设置有进行不同的通信协议的调度的调度电路、路由选择电路，所以能够高速、无停滞地进行消息变换。此外，由于对于时间触发型消息附加更新历史，所以从通信线路接收到消息的设备，即使是时间触发型消息，也能够容易地识别其是更新过的消息、还是以前的消息。进而，由于将网络空闲时间作为触发而执行时间触发型调度，所以能够正确并且容易地根据时间触发型调度进行变换处理。此外，由于是考虑变换效率而构成FlexRay帧格式，所以能够高效率地实现FlexRay与CAN的消息变换。
图1是本发明的一种实施方式的通信消息变换装置的方框图；图2是图1结构的FlexRay数据接收操作的说明图；图3是图1结构的CAN数据发送操作的说明图；图4是图1的G/W硬宏(ハ一ドマクロ)部的结构图；图5是图4的G/W硬宏部的方框图；图6是图4的FlexRay和CAN的帧关系图；图7是图4的路由选择部的结构图；图8是图7的FlexRay地址映射存储器的说明图；图9是图7的CAN地址映射存储器的说明图；图10是图7的CAN变换映射存储器的说明图；图11是图7的FlexRay发送缓冲器的说明图；图12是图5的FlexRay调度电路的说明图；图13是图5的CAN调度电路的说明图；图14是适合于图1的消息变换的FlexRay帧模式的第1说明图；图15是适合于图1的消息变换的FlexRay帧模式的第2说明图；以及图16是用于图15以及图16的帧模式变换的FlexRay映射存储器的说明图。
符号说明1通信消息变换装置2G/W硬宏部10FlexRay控制器12-1、12-2、12-3CAN控制器21FlexRay接收存储处理电路
22CAN接收存储处理电路23FlexRay调度电路24CAN调度电路26FlexRay发送缓冲器27CAN发送缓冲器28状态检测电路29路由选择电路具体实施方式
以下，按照消息变换装置、路由选择电路、调度电路、FlexRay-CAN变换用帧处理、其他实施方式的顺序说明本发明的实施方式，但本发明并不限于该实施方式。
-消息变换装置-图1是本发明的消息变换装置的一种实施方式的整体方框图，图2以及图3是图1的消息变换装置的路由选择操作说明图，图4是图1的G/W硬宏电路的方框图，图5是图4的硬宏电路的说明图，图6是FlexRay通信格式和CAN通信格式的说明图。
如图1所示，消息变换装置1由以下部分构成FlexRay控制器10；多个(这里是3个)CAN控制器12-1、12-2、12-3；定时器电路14；CPU16；中断控制电路18；DMA(Direct Memory Access，直接存储器访问)电路11；G/W(网关)硬宏电路2；快闪存储器13；以及连接它们的内部总线15。
FlexRay控制器10是控制通信的通信控制器(CC)，其经由总线驱动器(未图示)与FlexRay总线连接。
FlexRay采用以时隙进行帧的发送接收的时间触发型协议。即，采用各节点所使用的时隙预先已确定的周期性的数据传输方式。
CAN控制器12-1、12-2、12-3采用CSMA/CA传输方式，其是采用传输线路空闲时能够发送消息的CAN协议的方式。即，是根据事件的发生发出通信请求并仅在能够获得发送权的情况下可以进行发送的事件触发型协议。
中断控制电路18对来自FlexRay控制器10、CAN控制器12-1、12-2、12-3、G/W硬宏电路2的中断进行仲裁，并付与总线15的专用权。DMA控制电路11接收来自FlexRay控制器10、CAN控制器12-1、12-2、12-3、G/W硬宏电路2的DMA请求，并进行DMA转发。
C/W硬宏电路2，如后面在图4及以后的图中所述，进行FlexRay协议与CAN协议的变换，并向指定的地址转发。CPU16进行各控制器10、12-1、12-2、12-3等的设定、状态监视、出错检测、出错处理等。快闪ROM13主要存储CPU16所执行的程序、参数等。
图2以及图3是图1的结构中的G/W硬宏电路2的网关操作的说明图，图2是从FlexRay控制器10向G/W硬宏电路2的发送操作的说明图，图3是从图1的结构中的G/W硬宏电路2向CAN控制器12-1的发送操作的说明图。
如图2所示，FlexRay控制器10，在从FlexRay总线接收到FlexRay帧数据(后面在图7中说明)时，经由信号线向DMA控制电路11通知DMA请求的处理开始。DMA控制电路11向FlexRay控制器10允许DMA转发，从而FlexRay控制器10经由总线15向G/W宏电路2发送所接收到的FlexRay帧数据。
G/W硬宏电路2，如后面所述，将FlexRay帧数据变换为CAN帧数据，并发送到指定的目的地(在本例中是CAN控制器12-1)。即，如图3所示，G/W硬宏电路2经由信号线向DMA控制电路11通知DMA请求的处理开始。DMA控制电路11向G/W硬宏电路2允许DMA转发，从而G/W硬宏电路2经由总线15向GAN控制器12-1发送变换后的CAN帧数据。
图4是G/W硬宏电路2的方框图，图5是根据信号的流向改写图4的结构后的方框图，图6是FlexRay通信格式和CAN通信格式的说明图。
如图4所示，G/W硬宏电路2具有与内部总线15连接的总线-接口电路20；FlexRay接收数据处理电路21；CAN接收数据处理电路22；FlexRay调度电路23；CAN调度电路24；寄存器设定部25；FlexRay发送缓冲器26；CAN发送缓冲器27；状态检测电路28；路由选择电路29。
路由选择电路29具有存储FlexRay ID与CAN ID的对应关系的映射存储器42；利用映射存储器42搜索与FlexRay ID对应的CAN ID、与CAN ID对应的Flex帧缓冲器地址的搜索数据处理电路40；存储器接口电路41。
总线-接口电路20由总线30与FlexRay接收数据处理电路21、CAN接收数据处理电路22、FlexRay调度电路23、CAN调度电路24、寄存器设定部25连接。路由选择电路29由总线31与FlexRay接收数据处理电路21连接，由总线32与CAN接收数据处理电路22连接，由总线33与FlexRay发送缓冲器26和CAN发送缓冲器27连接。
FlexRay调度电路23由总线34与FlexRay缓冲器26连接，CAN调度电路24由总线35与CAN发送缓冲器27连接。寄存器设定电路25由总线36与FlexRay发送缓冲器26、CAN发送缓冲器27、路由选择电路29的存储器接口电路42连接。
CPU16能够经由总线15、总线接口电路20从寄存器设定电路25写入FlexRay发送缓冲器26、CAN发送缓冲器27、映射存储器42的值。
参照图6，用图5说明各电路。接收数据(存储)处理电路21接收并存储FlexRay帧数据。如图6所示，在FlexRay的规定中，规定从Cycle0到Cycle63的通信周期。将各周期Cycle0～63的时隙Slot1到Slotm分配给各节点，最后，设置分离各周期的NIF(Network Idle Time网络空闲时间)。
该各时隙的FlexRay帧格式，在FlexRay ID(分配给FlexRay总线的节点的ID)、有效负荷·段的数据长度等标头段后接着是DATA1、DATA2、...的数据部(有效负荷·段)，最后以由CRC(Cyclic RedundancyCode循环冗余码)组成的尾段结束。
接着，CAN数据(存储)处理电路22接收并存储CAN帧数据。如图6所示，CAN帧格式由CAN ID(分配给CAN总线的节点的ID)、数据长度(DLC)、8字节单位的1个或者多个数据构成。
路由选择电路29从FlexRay接收数据中搜索发送目的地，并在目的地是FlexRay的情况下，将数据存储在FlexRay发送缓冲器26中。此外，在目的地是CAN的情况下，提供该目的地的CAN ID，并将数据存储在CAN发送缓冲器(FIFO)27中。此外，路由选择电路29从CAN接收数据中搜索发送目的地，在目的地是FlexRay的情况下，提供FlexRay ID，并将数据存储在FlexRay发送缓冲器26中。此外，在目的地是CAN的情况下，将数据存储在CAN发送缓冲器(FIFO)27中。
FlexRay调度电路23按照FlexRay的时间触发调度，从FlexRay发送缓冲器26获取数据，并将数据设置到FlexRay控制器10中。CAN调度电路24按照CAN事件触发调度，从CAN发送缓冲器27获取数据，并将数据设置到CAN控制器12-1中。
状态检测电路28检测FlexRay以及CAN的总线状态(接收未结束、中断、CAN总线负荷大等)，并执行失效保护(フエ一ルセ一フ)处理。
这样，由于用硬件实现不同的通信协议间的路由选择、协议变换、调度，所以能够防止变换延迟，从而能够有效地利用高速的传输速率。特别是，CPU16能够优先地执行因FlexRay和CAN的通信协议不同而引起的同步监视、出错监视、出错处理等。
此外，对于变换处理、路由选择处理等也是，即使FlexRay、CAN的信道数量增加，也能够高速地进行中继目的地的信道搜索，从而能够防止路由选择处理的时间延迟。进而，即使变换处理对象的帧数增加，在变换装置内的停滞时间也不会增大，而能够防止吞吐量的下降，从而不需要大量的缓冲存储器。
-路由选择电路-图7是图4以及图5的路由选择电路的结构图，图8是图7的FlexRay用地址映射存储器的说明图，图9是图7的CAN用地址映射存储器的说明图，图10是CAN用发送控制映射存储器的说明图，图11是FlexRay发送缓冲器的说明图。
如图7所示，路由选择电路29具有FlexRay用发送目的地判定电路31、CAN向数据处理电路32、CAN用发送目的地判定电路33、CAN用地址搜索电路34。
FlexRay用发送目的地判定电路31参照FlexRay地址映射存储器31-1，判定FlexRay接收数据是“到FlexRay”、“广播”、“到CAN”中的任意一个。
FlexRay用发送目的地判定电路31参照FlexRay地址映射存储器31-1，在FlexRay接收数据是“到FlexRay”、“广播”的情况下，将数据存储在FlexRay发送缓冲器26中，在FlexRay接收数据是“到CAN”、“广播”的情况下，向CAN向数据处理电路32转发数据。
用于此的FlexRay地址映射存储器13-1，如图8所示，针对各FlexRayID(参照图6)，存储FlexRay发送目的地及CAN发送的有无的数据组和预先指定的发送目的地CAN ID(参照图6)。发送目的地CAN ID能够扩展到最多256个，总之，与指定相对应地能够指定单个或者多个。
此外，FlexRay发送目的地及CAN发送的有无的数据组由8位构成，开头6位表示FlexRay发送目的地(地址)，剩下的2位表示“到FlexRay”、“到CAN”、“广播”。在此，FlexRay发送目的地其“00”表示“ID无效”，“01”表示“FlexRay CH1”，“10”表示“FlexRay CH2”，“100”表示“FlexRay CH3”。此外，剩下的2位其“00”指示该FlexRay ID栏的无效，“01”指示“到FlexRay”，“10”指示“到CAN”，“11”指示“广播”。
因而，FlexRay用发送目的地判定电路31利用接收数据存储处理电路21的FlexRay帧数据(参照图6)的FlexRay ID参照FlexRay地址映射存储器13-1，并在FlexRay发送目的地及CAN发送的有无的数据组的剩下2位表示“到FlexRay”的情况下，向FlexRay用发送缓冲器26(后面描述)的FlexRay地址的区域写入接收FlexRay帧数据。
同样，FlexRay用发送目的地判定电路31，利用FlexRay ID参照FlexRay地址映射存储器31-1，并在FlexRay发送目的地及CAN发送的有无的数据组的剩下的2位表示“到CAN”的情况下，附加CAN ID栏的CAN ID，而将接收FlexRay帧数据转发到CAN数据处理电路32。
同样，FlexRay用发送目的地判定电路31，利用FlexRay ID参照FlexRay地址映射存储器31-1，并在FlexRay发送目的地及CAN发送的有无的数据组的剩下的2位表示“广播”的情况下，向FlexRay用发送缓冲器26(后面描述)的FlexRay地址的区域写入接收FlexRay帧数据，并且附加CAN ID栏的CAN ID，而将接收FlexRay帧数据转发到CAN数据处理电路32。
接着，CAN用发送目的地判定电路33参照CAN地址映射存储器33-1，判定CAN接收数据是“到FlexRay”、“广播”、“到CAN”中的任意一个。
CAN用发送目的地判定电路33参照CAN地址映射存储器33-1，在CAN接收数据是“到FlexRay”、“广播”的情况下，将数据存储在FlexRay发送缓冲器26中，在CAN接收数据是“到CAN”、“广播”的情况下，向CAN用地址搜索电路34转发数据。
用于此的CAN地址映射存储器33-1，如图9所示，针对各CAN ID(参照图6)存储FlexRay发送、CAN发送的有无及FlexRay地址的数据组和预先指定的FlexRay发送缓冲器地址。
如图11的FlexRay发送缓冲器26所示，对于每个FlexRay ID预先指定存储CAN ID的数据的地址(位置)。当然，对于FlexRay广播等来说，在FlexRay ID中还设置有存储FlexRay的接收数据的地址(位置)。此外，设置表示是否对该数据位置的数据进行了更新的历史的更新历史。更新历史，如果在数据写入时被更新，则为“on”，而在将发送缓冲器26的数据设置到FlexRay控制器10中之后，则更新为“off”。上述的CAN地址映射存储器33-1的FlexRay发送缓冲器地址是由图11的CAN ID指定的数据存储位置。
此外，FlexRay发送、CAN发送的有无及FlexRay地址的数据组由8位构成，开头6位表示FlexRay发送目的地(地址)，剩下的2位表示“到FlexRay”、“到CAN”、“广播”。在此，FlexRay发送目的地其“00”表示“ID无效”，“01”表示“FlexRay CH1”，“10”表示“FlexRay CH2”，“100”表示“FlexRay CH3”。此外，剩下的2位其“00”指示该FlexRayID栏的无效，“01”指示“到FlexRay”，“10”指示“到CAN”，“11”指示“广播”。
因而，CAN用发送目的地判定电路33，利用接收数据存储处理电路22的CAN帧数据(参照图6)的CAN ID参照CAN地址映射存储器33-1，并在发送目的地及发送的有无的数据组的剩下2位表示“到FlexRay”的情况下，向FlexRay用发送缓冲器26(图11)的FlexRay发送缓冲器地址的区域写入接收CAN帧数据，并对更新历史进行更新。
同样，CAN用发送目的地判定电路33利用CAN ID参照CAN地址映射存储器33-1，并在发送目的地及发送的有无的数据组的剩下2位表示“到CAN”的情况下，将接收CAN帧数据转发到CAN用地址搜索电路34。
同样，CAN用发送目的地判定电路33利用CAN ID参照CAN地址映射存储器33-1，并在发送目的地及发送的有无的数据组的剩下2位表示“广播”的情况下，向FlexRay用发送缓冲器26(图11)的FlexRay发送缓冲器地址的区域写入接收CAN帧数据，并且，将接收CAN帧数据转发到CAN用地址搜索电路34。
CAN数据处理电路32，根据从FlexRay发送地址判定电路31发送来的接收FlexRay帧数据和CAN ID，判定是否需要划分给CAN用，在需要划分的情况下进行划分，并附加CAN ID而形成CAN数据(参照图6)。此外，在不需要划分的情况下，根据接收FlexRay帧数据和CAN ID形成附加有CAN ID的CAN数据(参照图6)。
接着，CAN用地址搜索电路34，利用所传送的CAN数据的CAN ID参照CAN地址信息映射存储器34-1，搜索发送目的地CAN信道，并以在映射存储器34-1中指定的发送间隔，将CAN数据转发到CAN用发送缓冲器(FIFO)27。
用于此的CAN地址信息映射存储器34-1，如图10所示，针对各CANID(参照图6)，存储定期发送间隔、间断(間引き)发送的有无、间断次数、间断时间、因总线负荷引起的间断发送的有无、CAN信道号以及CAN发送缓冲器的地址。
与CAN总线连接的设备是各种各样的，在设备中，如FlexRay那样，即使以周期性数据传输方式发送数据，也存在无用的情况，此外，还存在需要必须发送数据的设备和即使等待规定时间也没有影响的设备。因此，对于每个由CAN ID指定的设备，能够指定发送间隔(时间间隔)、间断发送的有无、间断间隔(次数)、间断时间，并且根据设备的重要程度，能够设定因总线负荷引起的间断发送的有无。
进而，CAN用地址搜索电路34利用该CAN ID搜索CAN信道，并在对应的CAN发送缓冲器地址中附加上述发送间隔、间断信息等发送控制信息，并写入CAN数据(数据转发)。
这样，因为用硬件构成路由选择电路29，所以高速的路由选择、数据分割、数据变换等成为可能，并且还能够容易地实现间断等细致的处理。
-调度电路-以下，利用图12以及图13说明图4以及图5的调度电路23、24。图12是FlexRay用调度电路23的说明图。如图12所示，FlexRay用调度电路23从FlexRay发送缓冲器26读出数据，并根据FlexRay的调度，将数据转发到FlexRay控制器10。
即，FlexRay调度电路23检测来自FlexRay控制器10的NIT(参照图6)，在内部进行调度，并依次读出与各时隙对应的FlexRay发送缓冲器26的FlexRay ID的数据DATA1、DATA2、DATA3，从而数据转发到FlexRay控制器10。
接着，图13是CAN用调度电路24的结构图，具有数据发送定时判定电路24-1；定期发送处理电路24-2；间断发送判定电路24-3；发送仲裁处理电路24-4。
数据发送定时判定电路24-1检查在CAN用发送缓冲器(FIFO)27中是否存储有数据。此外，在CAN用发送缓冲器27中对于每个信道设置有指示自动发送的有无、事件/定期发送的寄存器。
数据发送定时判定电路24-1读出数据被存储在CAN用发送缓冲器27中并且被设定为有自动发送的发送FIFO(信道)的数据，并根据事件/定期的设定，而分发给定期发送处理电路24-2或者发送仲裁处理电路24-4，从而存储在其数据存储缓冲器24-A或者24-B中。
定期发送处理电路24-2以数据存储缓冲器24-A的存储数据(CAN数据)后附加的发送间隔(参照图10)，将数据存储缓冲器24-A的CAN数据发送到间断发送处理电路24-3。
间断发送处理电路24-3检查CAN数据的间断信息(参照图10)，并在有间断的情况下，根据间断次数、时间等，进行间断处理，并存储在发送仲裁处理电路24-4的数据存储缓冲器24-B中。此外，间断发送处理电路24-3，在存在总线负荷的间断的情况下，根据CAN数据的间断信息(参照图10)检查总线负荷是否成为了设定值，如果已成为设定值，则进行间断处理，并存储在发送仲裁处理电路24-4的数据存储缓冲器24-B中。
发送仲裁处理电路24-4将数据存储缓冲器24-B的CAN数据转发到CAN控制器12-1。此外，发送仲裁处理电路24-4，在数据存储缓冲器24-B空的情况下，在CAN数据被存储的定时，转发到CAN控制器12-1，在CAN控制器12-1的消息盒120不空的情况下(充满的情况下)，在来自CAN控制器12-1的CAN发送结束到来时，从数据存储缓冲器24-B读出CAN数据，并转发到CAN控制器12-1。
这样，调度操作也可以独立并且与协议一致地执行。
-FlexRay-CAN交换用帧处理-图14以及图15是适合于FlexRay-CAN交换用的数据帧的说明图。如图6所说明的，就FlexRay来说，规定了时隙、帧的格式等，但适合于交换用的帧格式却并未被提出。
在此，说明有效地利用此前的CAN的资源并且高效率地进行向CAN的通行那样的FlexRay数据帧。
图14是将FlexRay帧模式设置成FlexRay ID、CAN ID、DLC(数据长度)、CAN DATA的格式。就FlexRay帧格式(1)来说，因为将CANID附加在FlexRay帧的DATA之前，所以只进行数据分割就能够形成发送CAN帧。即，能够减轻图7的FlexRay发送地址判定部31的处理，从而能够高效率地进行交换。
就FlexRay格式(3)来说，通过将FlexRay ID设置成与CAN ID相同，并且将FlexRay DLC和CAN DLC设置成相同，而能够直接进行转发。即，能够减轻图7的FlexRay发送地址判定部31、CAN数据处理电路32的处理，从而能够高效率地进行交换。
图15是将FlexRay帧模式设置成FlexRay ID、CAN DATA(8字节)的格式的图。就FlexRay帧格式(2)来说，仅通过将FlexRay ID变换为CAN ID并且附加DLC而进行数据分割，就能够形成发送CAN帧。即，能够减轻图7的CAN数据处理部32的数据分割处理，从而能够高效率地进行交换。
就FlexRay帧格式(4)来说，也仅通过将FlexRay ID变换为CAN ID并且附加DLC，就能够形成发送CAN帧。即，能够减轻图7的CAN数据处理部32的数据分割处理，从而能够高效率地进行交换。
图16是用于与这些帧格式对应的结构，在本发明中，能够通过仅改变FlexRay用发送目的地判定电路31的地址映射存储器31-1的内容来实现。即，对图7的映射存储器31-1的结构附加DCL栏、帧模式的栏，并用2位的帧模式来标识FlexRay ID的帧模式。
并且，就FlexRay帧格式模式(1)来说，数据处理电路32只要进行数据分割即可，就FlexRay帧格式模式(2)、(4)来说，数据处理电路32只要进行CAN ID、DLC的粘贴即可。就FlexRay帧格式模式(3)来说，数据处理电路32不需要进行处理。
这样，如果使用该FlexRay帧格式模式(1)-(4)，则交换处理变得更容易，能够防止网关的停滞。
-其他的实施方式-在上述的实施方式中，虽然以FlexRay与CAN的交换说明了网关装置，但其能够用于其他的通信协议、特别是事件触发型与时间触发型的其他的通信交换。G/W硬宏部的结构、例如调度电路，也可以采用其他的结构。进而，不仅是车载用的用途，而且还可以用于其他的用途。
由于分别设置有进行不同的通信协议的调度的调度电路、路由选择电路，所以能够高速、无停滞地进行消息变换。此外，由于对于时间触发型消息附加更新历史，所以从通信线路接收到消息的设备，即使是时间触发型消息，也能够容易地识别其是更新过的消息、还是以前的消息。进而，由于将网络空闲时间作为触发而执行时间触发型调度，所以能够正确并且容易地根据时间触发型调度进行变换处理。此外，由于是考虑变换效率而构成FlexRay帧格式，所以能够高效率地实现FlexRay与CAN的消息变换。
权利要求
1.一种通信消息变换装置，其与不同的通信协议的通信线路连接并将一个通信协议的消息变换为另一个协议的消息而对指定的地址进行通信，其特征在于，具有接收电路，其接收来自第1通信线路的上述一个通信协议的消息；发送电路，其按照上述另一个通信协议的调度，将上述另一个通信协议的消息发送到第2通信线路；以及路由选择电路，其根据包含在上述接收电路的上述消息中的标识符搜索上述另一个协议的通信线路的地址标识符，并将上述接收电路的消息变换为上述另一个协议的格式。
2.一种通信消息变换装置，其将事件触发型通信协议的消息变换为时间触发型通信协议的消息而对指定的地址进行通信，其特征在于，具有接收单元，其接收事件触发型通信协议的消息；发送缓冲器，其存储上述时间触发型消息；发送单元，其按照时间触发的调度将上述发送缓冲器的消息发送到通信线路；以及路由选择单元，其将上述事件触发型消息存储到上述发送缓冲器的指定地址的存储位置，并且存储更新历史；其中，对上述事件触发型消息附加上述更新历史并进行发送。
3.一种通信消息变换装置，其将事件触发型通信协议的消息变换为时间触发型通信协议的消息而对指定的地址进行通信，其特征在于，具有接收单元，其接收事件触发型通信协议的消息；发送缓冲器，其存储上述时间触发型消息；发送单元，其根据时间触发型通信协议的网络空闲时间信息，按照时间触发的调度将上述发送缓冲器的消息发送到通信线路；以及路由选择单元，其将上述事件触发型消息存储到上述发送缓冲器的指定地址的存储位置。
4.一种消息变换方法，其将FlexRay帧模式变换为CAN帧模式，其特征在于，包括接收由表示CAN ID的标识符、数据长度、CAN数据构成的上述FlexRay帧模式的步骤；以及用上述接收到的FlexRay帧的表示CAN lD的标识符、数据长度、CAN数据变换为上述CAN帧模式的步骤。
5.一种消息变换方法，其将FlexRay帧模式变换为CAN帧模式，其特征在于，包括接收由表示FlexRay ID的标识符、CAN数据构成的上述FlexRay帧模式的步骤；以及将上述接收到的FlexRay帧的标识符变换为CAN ID，并且用附加了数据长度的CAN数据变换为上述CAN帧模式的步骤。
6.一种通信消息变换装置，其与不同的通信协议的通信线路连接并将一个通信协议的消息变换为另一个协议的消息而对指定的地址进行通信，其特征在于，具有接收电路，其接收来自第1通信线路的上述一个通信协议的消息；发送电路，其将上述另一个通信协议的消息发送到第2通信线路；路由选择电路，其根据包含在上述接收电路的上述消息中的标识符搜索上述另一个协议的通信线路的地址标识符，并将上述接收电路的消息变换为上述另一个协议的格式；以及调度电路，其以使来自上述路由选择电路的消息按照上述另一个通信协议的调度从上述发送电路被发送的方式进行控制；其中，上述路由选择电路与上述调度电路一体地形成。
7.一种通信消息变换装置，其与不同的通信协议的通信线路连接并将一个通信协议的消息变换为另一个协议的消息而对指定的地址进行通信，其特征在于，具有接收电路，其接收来自第1通信线路的上述一个通信协议的消息；发送电路，其按照上述另一个通信协议的调度，将上述另一个通信协议的消息发送到第2通信线路；路由选择电路，其根据包含在上述接收电路的上述消息中的标识符搜索上述另一个协议的通信线路的地址标识符，并将上述接收电路的消息变换为上述另一个协议的格式；以及通信控制电路，其控制上述接收电路与上述路由选择电路之间的通信以及上述路由选择电路与上述发送电路之间的通信。
8.一种通信消息变换装置，其与不同的通信协议的通信线路连接并将一个通信协议的消息变换为另一个协议的消息而对指定的地址进行通信，其特征在于，具有接收电路，其接收来自第1通信线路的上述一个通信协议的消息；发送电路，其将上述另一个通信协议的消息发送到第2通信线路；网关电路，其根据包含在上述接收电路的上述消息中的标识符搜索上述另一个协议的通信线路的地址标识符，并将上述接收电路的消息变换为上述另一个协议的格式，并且以使变换为上述另一个协议后的消息按照上述另一个通信协议的调度从上述发送电路被发送的方式进行控制；以及通信控制电路，其控制上述接收电路与上述网关电路之间的通信以及上述网关电路与上述发送电路之间的通信。
全文摘要
本发明涉及对于以不同的通信协议、调度进行通信的消息进行变换的变换装置，其无变换延迟而高效率地进行变换。在进行不同的通信协议的消息变换的消息变换装置(2)中，分别设置进行不同的通信协议的调度的调度电路(23，24)和路由选择电路(29)，并单独地进行时间触发型调度和事件触发型调度。其能够高效率地实现FlexRay与CAN的消息变换。
文档编号H04L29/06GK1996966SQ20061016878
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月20日 优先权日2005年12月20日
发明者鹰取刚, 野海薰, 西桥奖, 笠目知秀, 石川幸男, 福井诚志, 林心 申请人:富士通天株式会社