CN112543218A - 用于车辆的通信装置及通信方法 - Google Patents

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Abstract

用于车辆的通信装置包括：地址生成部，其生成用于当执行车辆的控制的第一控制装置与第二控制装置通信时的第一地址；通信部，其经由第一地址与第二控制装置通信，并从第二控制装置接收指定第一控制装置的信息；以及地址设定部，其基于接收到的信息设定第二地址来代替第一地址，第二地址对应于第一控制装置控制的设备。

Description

用于车辆的通信装置及通信方法
技术领域
本公开涉及用于车辆的通信装置和通信方法。
背景技术
第2007-92640号日本专利申请特许公报(JP-A)公开了一种车载通信系统，其中，主控制部和各个从控制部通过线束连接，并且通过使用电阻值根据各个线束的线长而不同的性质，向各个从控制部自动分配ID。
然而，在JP-A-2007-92640的技术中，如果在车辆(网络)内使用具有相同电阻值的线束，则在从控制部处ID将会重复，从而通信变得不可能。因此，也已经考虑了在用于车辆的通信装置处的通信中使用诸如以太网等的计算机网络的方法。然而，由于在具有相同部件号的装置处没有设定唯一的地址，因此如果在车辆中搭载多个这样的装置，则地址将通过地址分配规则而重复。即，在车辆内正确地执行通信方面存在改进的空间。
发明内容
本公开提供了即使在具有相同部件号的装置被搭载在车载网络上的情况下也可以正确地执行车辆内的通信的用于车辆的通信装置和通信方法。
本公开的第一方面是用于车辆的通信装置，包括：地址生成部，其生成用于当执行车辆的控制的第一控制装置与第二控制装置通信时的第一地址；通信部，其经由第一地址与第二控制装置通信，并从第二控制装置接收指定第一控制装置的信息；以及地址设定部，其基于接收到的信息设定第二地址来代替于第一地址，第二地址对应于第一控制装置控制的设备。
在第一方面的用于车辆的通信装置中，由地址生成部生成示出第一控制装置在网络上的位置的第一地址。由于生成了第一地址，因此第一控制装置和第二控制装置进行通信，并且由通信部从第二控制装置接收指定第一控制装置的信息。因此，即使在具有相同部件号的装置被搭载在车载网络上的情况下，由于由地址生成部设定了第一地址，第一控制装置与第二控制装置之间的通信也是可能的。
此外，基于在通信部处接收到的信息，地址设定部设定第二地址来代替第一地址。这里，第二地址是对应于第一控制装置控制的设备的地址。这样，地址设定部将对应于第一控制装置控制的设备的正确的地址设定为第二地址。结果，可以正确地执行车辆内的通信。
根据上述第一方面，在本公开的第二方面中，通信装置还可以包括参数设定部，该参数设定部基于信息设定设备的参数。
在第二方面的用于车辆的通信装置中，第一控制装置控制的设备由通过通信部接收到的信息指定。因此，该设备的正确参数通过参数设定部来设定。由此，可以由第一控制装置正确地控制设备。
根据第二方面，在本公开的第三方面中，设备可以是检测车辆的周边信息的传感器。
在第三方面的用于车辆的通信装置中，可以正确地设定传感器的诸如检测视角等的参数。
根据第一方面到第三方面中的任一方面，在本公开的第四方面中，地址生成部可以基于伴随第一控制装置的制造而分配的批号生成第一地址。
在第四方面的用于车辆的通信装置中，在具有相同批号的控制装置没有被搭载在车载网络上的情况下，可以可靠地生成唯一的地址。
根据第一方面到第四方面中的任一方面，在本公开的第五方面中，地址生成部可以基于根据当前时间预先设定的随机数生成第一地址。
在第五方面的用于车辆的通信装置中，即使在第一控制装置不是通过批号管理的情况下，也可以容易地生成唯一的地址。
根据第四方面或第五方面，在本公开的第六方面中，通信装置还可以包括第一地址变更部，该第一地址变更部在由地址生成部生成的第一地址是与网络上的另一控制装置相同的地址的情况下，变更第一地址。
在第六方面的用于车辆的通信装置中，在基于批号或当前时间生成的第一地址与另一控制装置的地址重复的情况下，由第一地址变更部变更第一地址。由此，可以避免与另一控制部的地址相重复。
本公开的第七方面是通信方法，包括：地址生成步骤，生成用于当执行车辆的控制的第一控制装置与另外的第二控制装置通信时的第一地址；通信步骤，经由第一地址与第二控制装置通信，并从第二控制装置接收指定第一控制装置的信息；以及地址设定步骤，基于接收到的信息设定第二地址来代替第一地址，第二地址对应于第一控制装置控制的设备。
在第七方面的通信方法中，在地址生成步骤中生成示出第一控制装置在网络上的位置的第一地址。此外，在通信步骤中，接收了指定第一控制装置的信息。此外，在地址设定步骤中，基于该信息并且代替于第一地址而设定了对应于第一控制装置控制的设备的第二地址。由此，对应于第一控制装置控制的设备的正确地址可以被设定为第二地址。结果，可以正确地执行车辆内的通信。
根据与本公开有关的用于车辆的通信装置和通信方法，即使在具有相同部件号的装置被搭载在车载网络上的情况下，也正确地执行车辆内的通信。
附图说明
将基于以下附图详细描述示例性实施例，其中：
图1是示出用于车辆的通信装置的ECU的硬件结构的框图；
图2是示出用于车辆的通信装置的功能配置的示例的框图；
图3是示出通信开始处理流程的示例的序列图；
图4是示出通信开始处理流程的另一示例的序列图。
具体实施方式
参照附图描述与实施例有关的用于车辆的通信装置12。注意，为了便于说明，附图中的尺寸和比例被夸大，并且存在它们与实际尺寸和比例不同的情况。
如图1所示，本实施例的用于车辆的通信装置12是用作第一控制装置的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)10的一部分。ECU 10经由稍后描述的通信接口22电连接至用作第二控制部的另一ECU 100，并且构建了能够通信的环境。
本实施例的另一ECU 100是中央控制装置，其执行对搭载在车辆中的多个传感器的控制，并且电连接至包括ECU 10的多个控制装置。此外，另一ECU 100具有用于执行分别与包括ECU 10的控制装置通信的多个端口。在各个端口处预先设定了作为连接目的地的设备，并且另一ECU 100以预定时序将端口信息发送至各个控制装置。
ECU 10被构造为包括CPU(Central Processing Unit，中央处理单元：处理器)14、ROM(Read Only Memory，只读存储器)16、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)18、存储设备20、通信接口22和输入/输出接口24。这些各个构造经由总线11连接，使得能够彼此通信。CPU 14是处理器的示例，RAM 18是存储器的示例。
CPU 14是中央计算处理单元，并且执行各种程序并控制各部。即，CPU 14从ROM16或存储设备20中读出程序，并且通过使用RAM 18作为工作空间来执行程序。CPU 14根据记录在ROM 16或存储设备20中的程序来执行上述各个构造的控制和各种计算处理。
ROM 16存储各种程序和各种数据。RAM 18作为工作空间，临时存储程序和数据。存储设备20通过HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)或SSD(Solid State Drive，固态驱动器)构造，并且存储包括操作系统的各种程序，以及各种数据。在本实施例中，用于开始与另一ECU 100的通信的通信开始程序等被存储在ROM 16或存储设备20中。
通信接口22是用于ECU 10通过计算机网络与另一ECU 100通信的接口，并且因此使用以太网(Ethernet)等的标准。在本实施例中，使用以太网标准。
用作ECU 10控制的设备的传感器主体26连接至输入/输出接口24。作为示例，本实施例的传感器主体26是激光雷达(LIDAR：Laser Imaging Detection and Ranging，激光成像检测和测距)，其被搭载在车辆前部的车辆横向中央部，并且检测车辆的周边信息。此外，激光雷达类似地分别搭载在车辆的后部和车辆的两侧部。因此，从ECU 10延伸到另一ECU100的通信电缆连接至对应于传感器主体26的另一ECU 100的端口。
(用于车辆的通信装置12的功能配置)
通过使用上述硬件资源，构造ECU 10的用于车辆的通信装置12实现各种功能。参照图2描述由用于车辆的通信装置12实现的功能配置。
如图2所示，用于车辆的通信装置12配置为包括作为其功能配置的地址生成部30、通信部32、包解析部34、第一地址变更部36、地址设定部38和参数设定部40。由于CPU 14读出存储在ROM 16或存储设备20中的程序，并且通过使用RAM 18作为工作空间执行该程序，因此实现了这些各个功能配置。
地址生成部30生成示出当ECU 10与另一ECU 100通信时的网络上的位置的第一地址。注意，稍后描述的所谓的第一地址和第二地址都是IP地址，但是不限于此，并且可以是诸如MAC地址等的其他地址。
地址生成部30根据预先设定的规则生成第一地址。作为示例，本实施例的地址生成部30基于伴随ECU 10的制造而分配的批号来生成第一地址。
注意，作为通过地址生成部30生成第一地址的另一示例，可以基于根据当前时间预先设定的随机数来生成第一地址。在这种情况下，获取生成第一地址时的当前时间，并根据预先设定的规则将当前时间转换为随机序列，并据此决定。
通信部32通过由地址生成部30生成的第一地址执行与另一ECU 100的通信。然后，通信部32从另一ECU 100接收指定第一控制装置的信息。在本实施例中，作为示例，通信部32从另一ECU 100接收端口信息。
包解析部34解析从另一ECU 100接收到的信息(包)。例如，通信部32从另一ECU100接收端口信息，并且由于该端口信息被解析，因此明确与ECU 10连接的端口号。然后，因为作为连接目的地的设备被预先设定在另一ECU 100的每个端口处，所以如果明确所连接的端口号，则明确ECU 10控制的传感器主体26的位置和功能。
在由地址生成部30生成的第一地址是与网络上的另一控制装置相同的地址的情况下，第一地址变更部36变更第一地址。例如，当第一地址重复时(例如，在与ECU 10具有相同批号的ECU被连接至另一ECU 100的情况下)，第一地址变更部36根据预先设定的规则变更ECU 10的第一地址。预先设定的规则例如是将第一地址的主机部分加、减、乘、积分或除以预定值。
注意，在本实施例中，作为示例，在判断在从向ECU 10供应电力的给定时间段内没有接收到来自另一ECU 100的信号的情况下，判断第一地址是重复的。
地址设定部38基于由通信部32接收到的另一ECU 100的信息，代替于第一地址而设定与ECU 10控制的传感器主体26相对应的第二地址。具体地，由于包解析部34解析从另一ECU 100接收到的信息，因此明确与ECU 10连接的布置位置。此外，地址设定部38将用于指定与该布置位置相对应的传感器主体26的个体地址设定为第二地址。即，在本实施例中，搭载在车辆的前部的车辆横向方向中央部并检测车辆的周边信息的激光雷达的个体地址被设定为第二地址。
注意，包括搭载在车辆中的传感器的设备的个体地址被预先存储在ROM 16或存储设备20中，并且端口号和个体地址彼此相关联。
参数设定部40基于指定第一控制装置的信息来设定传感器主体26的参数。即，在本实施例中，示出传感器主体26的参数、端口号和第二地址之间的对应关系的表被存储在ROM 16或存储设备20中。参数设定部40参照该表，并且设定用于传感器主体26的激光雷达的参数。
注意，这里所谓的参数是诸如传感器的视角等的参数。此外，不需要使端口信息和参数直接彼此相对应。例如，可以准备表示传感器主体26(ECU 10)的布置位置和传感器主体26的参数之间的对应关系的表，并且可以通过参照该表来设定传感器主体26的参数。
(操作)
接下来描述本实施例的操作。
(通信开始处理的示例)
图3是示出由用于车辆的通信装置12进行的通信开始处理的流程的示例的序列图。这里，作为示例，给出在已经完成车辆的装配的状态下当电力被供应至ECU 10和另一ECU 100时的通信开始处理的描述。
在步骤S202中，从另一ECU 100发送端口信息。从另一ECU 100发送的端口信息是与ECU 10所连接的端口号有关的信息。与端口号有关的信息也类似地被发送至连接至另一ECU 100的各个端口的其它ECU。
这里，考虑在车载网络上连接有与ECU 10具有相同的部件号的ECU的情况。在这种情况下，在ECU 10和另一ECU处默认地址是相同地址。如图3所示，存在没有建立通信并且不能正常接收来自另一ECU 100的端口信息的状态。
在步骤S204中，ECU 10的CPU 14通过地址生成部30的功能来生成第一地址(生成步骤)。如上所述，在本实施例中，基于伴随ECU 10的制造而分配的批号生成第一地址。此时，在车载网络上不存在相同批次的ECU的情况下，第一地址是唯一的地址。此外，即使在车载网络上存在相同批次的ECU的情况下，在当ECU 10先行生成第一地址时的时间点，该第一地址也是唯一的地址。
由于第一地址是唯一的地址，因此ECU 10接收从另一ECU 100发送的端口信息。具体地，CPU 14通过通信部32的功能执行与另一ECU 100的通信，并且接收端口信息(通信步骤)。
接下来，在步骤S206中，通过包解析部34的功能，CPU 14解析从另一ECU 100接收到的端口信息。由此，明确ECU 10所连接的端口号。
在步骤S208中，CPU 14通过参数设定部40的功能来设定传感器主体26的参数。在本实施例中，参照示出端口号与传感器主体26的参数之间的对应关系的表，为传感器主体26设定激光雷达的参数。具体地，通过参数设定部40的功能，CPU 14设定参数(例如在车辆的前部的车辆横向中央部处的激光雷达的检测视角等)作为传感器主体26的参数。由此，能够使传感器主体26用作车辆的前部的车辆横向方向中央部处的激光雷达。
在步骤S210中，CPU 14通过地址设定部38的功能设定第二地址来代替第一地址(地址设定步骤)。第二地址是作为传感器主体26的激光雷达的个体地址。因此，可以通过该地址执行ECU 10与另一ECU 100之间的控制信号的通信。
如上所述，在本实施例中，即使在具有相同部件号的车辆通信装置(ECU)被搭载在车载网络上的情况下，由于通过地址生成部30设定了唯一的第一地址，ECU 10和另一ECU100能够执行通信。结果，与车辆装配有搭载的不同部件号的ECU的结构相比，在装配时不需要考虑ECU的部件号，并且可以容易地执行管理，并且可以降低部件成本和制造成本。
此外，基于在通信部32处接收到的端口信息，本实施例的地址设定部38设定与ECU10控制的传感器主体26相对应的第二地址来代替第一地址。这样，可以通过地址设定部38将正确的地址设定为第二地址，并且可以正确地执行车辆内的通信。
此外，在本实施例中，因为ECU 10控制的传感器主体26由端口信息指定，所以可以通过参数设定部40来设定传感器主体26的正确参数。即，可以正确地设定诸如传感器主体26的检测视角等的参数。由此，可以通过ECU 10正确地控制设备。
再进一步地，在本实施例中，在车载网络上没有搭载相同批号的ECU的情况下，可以可靠地生成唯一的第一地址。
注意，本实施例描述了在第一地址不与车载网络上的另一ECU的地址重复的情况下的通信开始处理。然而，本公开不限于此。例如，在第一地址与另一ECU的地址重复的情况下，可以执行图4所示的通信开始处理。
(通信开始处理的另一示例)
图4是示出由用于车辆的通信装置12进行的通信开始处理的流程的另一示例的序列图。注意，执行与先前实施例的处理类似的处理的步骤由相同的数字表示。
在步骤S202中，从另一ECU 100发送端口信息。从另一ECU 100发送的端口信息是与ECU 10所连接的端口号有关的信息。与端口号有关的信息也被类似地发送至连接至另一ECU 100的各个端口的其他ECU。
在车载网络上连接有与ECU 10具有相同的部件号的ECU的情况下，在ECU 10和另一ECU处默认地址是相同地址，并且未建立通信。
在步骤S204中，CPU 14通过地址生成部30的功能生成第一地址。在本修改示例中，地址生成部30基于根据当前时间而预先设定的随机数生成第一地址。
这里，考虑了由地址生成部30生成的第一地址与车载网络上的另一ECU的地址重复的情况。在这种情况下，存在ECU 10与另一ECU 100无法通信，并且ECU 10不能从另一ECU100接收端口信息的状态。
在本修改示例中，在这种状态下，在步骤S205中，CPU 14通过第一地址变更部36的功能来变更第一地址。即，在从向ECU 10供应电力之后的预定时间段内没有接收到来自另一ECU 100的信号的情况下，判断第一地址是重复的，并且变更第一地址。第一地址根据预先设定的规则来变更。例如，可以参考当前时间和批号二者来变更第一地址。此外，第一地址变更部36可以重复地变更第一地址，直到设定了唯一的第一地址为止。
由于设定了唯一的第一地址，因此该序列继续到步骤S206及其后的步骤的处理。因为步骤S206及其后的步骤的处理与上述实施例的处理相似，所以省略其描述。
如上所述，在本修改示例中，即使在车载网络上搭载有与ECU 10具有相同批号的ECU的情况下，也可以容易地生成唯一的第一地址。
上面已经描述了实施例和修改示例，但是本公开当然可以在不脱离其要旨的范围内以各种形式实施。例如，在上述实施例和修改示例中，基于批号或当前时间来生成第一地址，但是本公开不限于此。例如，可以基于在制造时设定的序列号等来生成第一地址。
此外，上述实施例和修改示例描述了搭载在车辆的前部的车辆横向方向中央部处的激光雷达作为传感器主体的示例。然而，本公开不限于此。例如，本公开可以应用于控制设置在车辆的外周部处的另一传感器的控制装置。即，本公开可以应用于构造控制诸如超声波传感器、光学摄像机、毫米波雷达等的传感器的控制装置的一部分的通信装置。此外，本公开不限于传感器，并且可以应用于控制诸如灯等的其它设备的控制装置。
此外，在上述实施例和修改示例中，以太网被用作通过计算机网络的通信的标准。然而，本公开不限于此。即，本公开可以应用于根据另一通信标准构建的车载网络，只要该另一通信标准是表示在控制装置之间通信时的网络上的位置的地址可以重复的通信标准。
此外，在上述实施例和修改示例中，传感器主体26的参数存储在ECU 10的ROM16或存储设备20中。然而，本公开不限于此。例如，可以采用传感器主体26的参数被存储在位于ECU 10的外部的存储区域中的结构。在这种情况下，通过通信部32从另一ECU 100接收端口信息，明确ECU 10控制的传感器主体26，此后，参数设定部40可以从位于ECU 10外部的存储区域获取传感器主体26的参数。
此外，除了CPU以外的各种类型的处理器中的任何处理器都可以执行在上述实施例和修改示例中的CPU 14通过读入软件(程序)执行的通信开始处理。在这种情况下的处理器的示例包括：在制造后可以改变电路结构的诸如FPGA(Field-Programmable GateArray，现场可编程门阵列)等的PLD(Programmable Logic Device，可编程逻辑器件)，或者作为具有针对执行特定处理的唯一目的设计的电路结构的处理器的诸如ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)等的专用电子电路。此外，通信开始处理可以通过这些各种类型的处理器中的一者来执行，或者可以通过组合两个或更多个相同类型或不同类型的处理器(例如，多个FPGA，或CPU和FPGA的组合等)来执行。更具体地，这些各种类型的处理器的硬件结构是组合诸如半导体元件等的电路元件的电子电路。
此外，尽管在上述实施例和修改示例中存储设备20被使用作为记录部，但是本公开不限于此。例如，诸如CD(Compact Disk，光盘)、DVD(Digital Versatile Disk，数字通用光盘)、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)存储器等的记录介质可以被使用作为记录部。在这种情况下，各种类型的程序可以被存储在这些记录介质上。

Claims (7)

1.用于车辆的通信装置，包括：
地址生成部，其生成用于当执行车辆的控制的第一控制装置与第二控制装置通信时的第一地址；
通信部，其经由所述第一地址与所述第二控制装置通信，并从所述第二控制装置接收指定所述第一控制装置的信息；以及
地址设定部，其基于接收到的信息设定第二地址来代替所述第一地址，所述第二地址对应于所述第一控制装置控制的设备。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的通信装置，还包括参数设定部，所述参数设定部基于所述信息设定所述设备的参数。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的通信装置，其中，所述设备是检测所述车辆的周边信息的传感器。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的用于车辆的通信装置，其中，所述地址生成部基于伴随所述第一控制装置的制造而分配的批号生成所述第一地址。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的用于车辆的通信装置，其中，所述地址生成部基于根据当前时间而预先设定的随机数生成所述第一地址。
6.根据权利要求4或5所述的用于车辆的通信装置，还包括第一地址变更部，所述第一地址变更部在由所述地址生成部生成的所述第一地址是与网络上的另一控制装置相同的地址的情况下，变更所述第一地址。
7.通信方法，包括：
地址生成步骤，生成用于当执行车辆的控制的第一控制装置与另外的第二控制装置通信时的第一地址；
通信步骤，经由所述第一地址与所述第二控制装置通信，并从所述第二控制装置接收指定所述第一控制装置的信息；以及
地址设定步骤，基于接收到的信息设定第二地址来代替所述第一地址，所述第二地址对应于所述第一控制装置控制的设备。
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