CN114731300B - 通信系统、电子控制装置以及通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够提高吞吐量的通信系统等。通信系统具有服务器(1A)(第1服务器)、服务器(1B)(第2服务器)和客户端(2)。服务器(1B)通过非IP通信路径将表示服务器(1B)的地址的服务器信息(第2服务器信息)发送到客户端(2)。客户端(2)具有存储有从服务器(1B)发送的服务器信息的服务注册表(114C)(注册表)。客户端(2)从服务注册表(114C)获取服务器信息，并且向与服务器信息所示的地址对应的服务器(1B)请求服务器(1)所提供的服务。

Description

通信系统、电子控制装置以及通信方法
技术领域
本发明涉及一种通信系统、电子控制装置以及通信方法。
背景技术
在车载系统中，不仅是Internet Protocol设备(IP设备)，非IP设备也用于车载通信。在自动驾驶系统中，将相当于一个处理的软件的功能视为服务，引入了使该服务在网络上协作的“面向服务通信”。
但是，面向服务通信仅与IP设备对应，存在不能在非IP设备中使用的问题。为了解决该问题，作为现有技术，有以下方法：在非IP设备与IP设备之间设置进行数据变换以及对请求的响应的进程。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2000-212861号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述专利文献1中，由于进行数据变换以及对请求的响应的进程总是成为非IP设备与IP设备的中继部，因此对处理性能产生影响。例如，在将与非IP设备连接的传感器的数据发送到IP设备时，需要每次都变换为面向IP设备的数据，从而损害数据的实时性。
本发明的目的在于提供一种能够提高吞吐量的通信系统等。
解决问题的技术手段
为了达成上述目的，本发明的一例是具有第1服务器、第2服务器和客户端的通信系统，所述第2服务器通过非IP通信路径将表示所述第2服务器的地址的第2服务器信息发送到所述客户端，所述客户端具有存储有从所述第2服务器发送的所述第2服务器信息的注册表，从所述注册表获取所述第2服务器信息，向与所述第2服务器信息所示的地址对应的所述第2服务器请求所述第2服务器所提供的服务。
发明的效果
根据本发明，能够提高吞吐量。上述以外的课题、构成以及效果通过以下的实施方式的说明而明确。
附图说明
图1是第1实施方式的通信系统的整体构成图。
图2A是表示第1实施方式的通信路径(IP通信方式)的一例的一览表。
图2B是表示第1实施方式的通信路径(非IP通信方式)的一例的一览表。
图3A是表示第1实施方式的客户端的一例的一览表。
图3B是表示第1实施方式的服务器的一例的一览表。
图4是表示第1实施方式的服务的一例的一览表。
图5是第1实施方式的与IP设备的通信序列图。
图6是第1实施方式的与非IP设备的通信序列图。
图7是第2实施方式的通信系统的整体构成图。
图8是对第1实施方式和第2实施方式的传感器故障发生时的服务器切换进行说明的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，以下说明的实施方式并不限定权利要求所涉及的发明，另外，在实施方式中说明的各要素及其组合的全部对于发明的解决手段不一定是必须的。
另外，在以下的说明中，有时将“程序”作为动作主体来说明处理。
另一方面，程序通过由处理器(例如，CPU：Central Processing Unit)执行，一边使用适当的存储资源(例如存储器)及/或通信接口装置(例如端口)一边进行处理，因此也可以说以下说明的处理的整体例如由处理器进行。
将程序作为动作主体进行说明的处理也可以是包含处理器的装置所进行的处理。另外，也可以包含进行处理器所进行的处理的一部分或全部的专用的硬件电路。计算机程序也可以从程序源安装到装置上。程序源例如可以是程序分发服务器或计算机可读的非临时记录介质。
(第1实施方式)
图1是第1实施方式的通信系统的整体构成图。图1的通信系统是搭载在汽车等车辆上的系统，其具备传感器15、16A、16B、各种执行器18、ECU10A(电子控制装置)。另外，ECU10A(电子控制装置)例如由CPU等处理器、存储器等存储装置、输入输出电路等通信装置构成。
传感器15和ECU10A能够经由车载网络14A进行通信，传感器16A、16B与ECU10A能够经由车载网络14B进行通信。另外，ECU10A与各种执行器18能够经由车载网络14C进行通信。
车载网络14A、14B、14C可以是Ethernet(注册商标)、CAN-FD(CAN with FlexibleData-Rate)等任意的通信网络。另外，Ethernet(注册商标)是由IEEE 802.3规定的LAN的规格，CAN-FD是由ISO11898-1规定的原始CAN协议的扩展。
传感器15、16A、16B包含Radar、LiDAR、摄像机等用于取入车辆周边环境的信息的一个以上的传感器。即，传感器15、16A、16B分别由检测本车辆周边的物体的任意的传感器构成。传感器15将外界信息输出到ECU10A内的服务器1A，传感器16A、16B将外界信息输出到ECU10A内的服务器1B。
各种执行器18包含用于操作车辆的行驶的加速器、制动器、方向盘等的一个以上的执行器。各种执行器18基于来自ECU10A内的客户端2的输入控制信息(指令)来控制车辆的行驶。
ECU10A包含服务器1A、1B、客户端2、CPU12A、12B、12C和存储器11A、11B、11C。CPU12A、12B、12C分别按照存储在存储器11A、11B、11C中的程序执行各处理。
存储器11A、11B、11C例如是RAM(RAMDOM ACCESS MEMORY)，存储CPU12A、12B、12C分别执行的程序113A、113B、117和以下所示的必要信息。
作为必要的信息，在通过IP通信与客户端2连接的服务器1A的存储器11A中，存储有能够服务的服务信息111A、服务器信息112A、汇总了能够提供给客户端2的服务信息的服务注册表114A以及服务提供程序113A。
在通过非IP通信与客户端2连接的服务器1B的存储器11B中，存储有能够服务的服务信息111B、服务器信息112B、汇总了能够提供给客户端2的服务信息的服务注册表114B、以及服务提供程序113B。
在客户端2的存储器11C中，存储有服务提供源的服务器信息112C、汇总了能够使用的服务信息的服务注册表114C以及服务执行程序117。在此，服务器信息是服务提供源的IP地址(非IP设备的情况下为物理地址)和端口号等。
另外，在以下的说明中，为了方便，有时将程序作为动作主体进行说明，但实际的执行主体是执行程序的CPU12A、12B或12C。
另外，ECU10A除了具有CPU12A、12B、12C之外，或者代替CPU12A、12B、12C，也可以具有能够进行各种信息处理的运算元件，例如FPGA(Field-Programmable Gate Array)等。另外，ECU10A除了具有RAM、ROM以外，还可以具有例如HDD(Hard Disk Drive)等磁存储介质、SSD(Solid State Drive)等半导体存储介质作为存储器11A、11B、11C。
图2A、图2B是表示第1实施方式的通信路径的一例的一览表。
作为图1的ECU10A的IP通信路径13A，使用Ethernet(注册商标)、TCP(Transmission Control Protocol)、UDP(User Datagram Protocol)等。另外，作为图1的ECU10A的非IP通信路径13B，使用PCIe(PCI Express)、SPI(Serial PeripheralInterface)、CAN(Controller Area Network)等。
图3A是表示第1实施方式的客户端的一例的一览表，图3B是表示第1实施方式的服务器的一例的一览表。作为客户端2，使用PC、微型计算机、应用程序等。另外，作为服务器1A、1B，与客户端2同样使用PC、微型计算机、应用程序等。
图4是表示第1实施方式的服务信息的一例的一览表。作为存储在服务器1A、1B各自的存储器11A、11B中的服务信息111A、111B，使用传感器信息获取、传感器信息变换、平滑化等。
接着，使用图5、图6说明图1的通信系统(车辆控制系统)中的通信序列。
图5是第1实施方式的与IP设备的通信序列图。
存储器内的各信息通过CPU等控制经由通信路径进行读写并转送，但在此为了方便，省略处理动作的详细内容而以数据以及信息的流程进行说明。
服务器1A的服务提供程序113A对服务信息111A·服务器信息112A进行组播，并登记(写入)到服务器1A内的服务注册表114A和客户端2内的服务注册表114C。
另外，服务信息111A包含用于识别服务的识别符，该识别符例如是唯一的ID(服务ID)或名称等。服务器信息112A包含IP地址以及端口号。服务提供程序113A经由IP通信路径13A将这些信息登记到服务注册表114C。
换言之，服务器1A(第1服务器)通过IP通信路径将表示服务器1A的IP地址的服务器信息(第1服务器信息)发送到客户端2。服务器信息(第1服务器信息)存储在服务注册表114C(注册表)中。
接着，客户端2的服务执行程序117检索登记在服务注册表114C中的服务信息111A和服务器信息112A，并获取各自的信息。接着，服务执行程序117向与服务器信息(IP地址)对应的服务器1A的端口号所对应的端口调用与所获取的服务信息111A(服务ID)对应的服务。
换言之，客户端2从服务注册表114C(注册表)获取服务器信息(第1服务器信息)，向与服务器信息(第1服务器信息)所示的IP地址对应的服务器1A(第1服务器)请求服务器1A所提供的服务。
由此，客户端能够通过IP通信直接向第1服务器请求服务，并且能够通过非IP通信直接向第2服务器请求服务。
接着，服务提供程序113A提供从客户端2被调用的服务。根据本实施方式，在这样与IP设备的通信中，能够进行面向服务通信。
图6是第1实施方式的与非IP设备的通信序列图。
服务器1B的服务提供程序113B将服务信息111B·服务器信息112B暂时提供给委托代理17A。另外，服务信息111B包含用于识别服务的识别符，该识别符例如是唯一的ID(服务ID)或名称等。服务器信息112B包含物理地址以及端口号。服务器信息112B与服务器信息112A的不同之处在于包含物理地址而不是IP地址。
委托代理17A经由非IP通信路径13B将这些信息登记到服务注册表114C。在图5中，登记到服务注册表114C的主体是服务提供程序113A，而在图6中，登记主体是委托代理17A。
换言之，通信系统具有服务器1A(第1服务器)、服务器1B(第2服务器)和客户端2。服务器1B(第2服务器)通过非IP通信路径将表示服务器1B的地址的服务器信息(第2服务器信息)发送到客户端2。客户端2具有存储有从服务器1B(第2服务器)发送的服务器信息(第2服务器信息)的服务注册表114C(注册表)。
另外，服务器1B(第2服务器)通过非IP通信路径将表示服务器1B所提供的服务的服务信息(第2服务信息)发送到客户端2。服务信息(第2服务信息)存储在服务注册表114C(注册表)中。
详细地说，服务器信息(第2服务器信息)所示的地址是物理地址。由此，表示第2服务器的物理地址的第2服务器信息被存储在客户端的注册表中，因此客户端能够通过非IP通信直接向第2服务器请求服务。
委托代理17A通过非IP通信路径13B将服务信息111B和服务器信息112B登记到客户端2内的服务注册表114C中。同时，委托代理17A还将服务信息111B和服务器信息112B登记到服务器1B内的服务注册表114B中。
接着，客户端2的服务执行程序117检索登记在服务注册表114C中的服务信息111和服务器信息112B，并获取各自的信息。接着，服务执行程序117向与服务器信息(物理地址)对应的服务器1B的端口号所对应的端口调用与所获取的服务信息111B(服务ID)对应的服务。接着，服务提供程序113B提供从客户端2被调用的服务。
换言之，客户端2从服务注册表114C(注册表)获取服务器信息(第2服务器信息)，向与服务器信息(第2服务器信息)所示的地址对应的服务器1B(第2服务器)请求服务器1B所提供的服务。
由此，客户端可以使用从注册表获取的第2服务器信息直接向第2服务器请求服务。由于不经由中继设备而请求服务，所以不会发生中继设备的路由延迟的问题。为了提高通信系统的吞吐量，本实施方式的通信系统例如适合于自动驾驶、高级驾驶辅助系统。
另外，服务器信息(第2服务器信息)包含端口号，客户端2向与服务器1B(第2服务器)的端口号对应的端口请求服务。由此，能够向第2服务器的每个端口请求服务。
进一步地，客户端2从服务注册表114C(注册表)获取服务信息(第2服务信息)，向与服务器信息(第2服务器信息)所示的物理地址(地址)对应的服务器1B(第2服务器)请求服务信息(第2服务信息)所示的服务。由此，客户端能够使用从注册表获取到的第2服务信息，直接向第2服务器请求第2服务信息所示的服务。
详细地说，服务器1A(第1服务器)与进行IP通信的传感器25(第1传感器)连接，提供关于传感器25(第1传感器)的输出值的服务。另一方面，第2服务器与进行非IP通信的传感器16A或16B(第2传感器)连接，提供关于传感器16A或16B(第2传感器)的输出值的服务。由此，客户端能够利用进行IP通信的第1传感器的输出值，并且能够利用进行非IP通信的第2传感器的输出值。
在本实施方式中，这样，在非IP设备的服务器1B内追加委托代理17A，执行在服务注册表114B(114C)中登记服务信息111B和服务器信息112B的进程。由此，由于可以不经由委托代理进行多次通信，所以不会损害数据的实时性，非IP通信设备也能够进行面向服务通信。
如上所述，根据本实施方式，能够提高通信系统的吞吐量。
(第2实施方式)
图7是第2实施方式的通信系统的整体构成图。另外，在以下的说明中，对与上述第1实施方式的构成要素相同的构成要素赋予相同的符号，省略其说明。
在图7的通信系统中，作为车辆控制装置的ECU10B相对于第1实施方式的ECU10A，服务器1D和服务器1B双方都通过非IP通信路径与客户端连接。与第1实施方式相同，在通过非IP通信路径连接的服务器1D和服务器1B内分别具有委托代理17B、17D。
具体而言，例如，服务器1D(第1服务器)通过非IP通信路径将表示服务器1D的物理地址的服务器信息(第1服务器信息)发送到客户端2。
服务器信息(第1服务器信息)存储在服务注册表114C(注册表)中。客户端2从服务注册表114C获取服务器信息(第1服务器信息)，向与服务器信息(第1服务器信息)所示的物理地址对应的服务器1D(第1服务器)请求服务器1D所提供的服务。
由此，客户端可以通过非IP通信直接向第1服务器以及第2服务器请求服务。不经由中继设备地向进行非IP通信的第1服务器以及第2服务器请求服务，因此能够提高实时性。
另外，在仅通过非IP通信路径连接的服务器中，也同样能够进行面向服务通信。
图8是对第1实施方式和第2实施方式的传感器发生故障时的服务器切换进行说明的图(示意图)。
车辆202搭载有前方摄像机200和前侧方摄像机250A、250B。与第1实施方式中的IP通信路径的服务器连接的传感器15是前方摄像机200，与非IP通信路径的服务器连接的传感器16A、16B分别是前侧方摄像机250A、250B。
例如，在第1实施方式中，在前方摄像机200发生了故障201的情况下，如上所述，与非IP通信路径的服务器连接的前侧方摄像机250A、250B承担前方摄像机200的作用。
进一步地，在第2实施方式中，前方摄像机200、前侧方摄像机250A、250B都与非IP通信路径的服务器连接。在该情况下也与上述同样地，在前方摄像机200发生了故障201的情况下，前侧方摄像机250A、250B承担前方摄像机200的作用。
在此，服务器1D(第1服务器)和服务器1B(第2服务器)具有相同的功能，服务器1B(第2服务器)也可以在检测到服务器1D(第1服务器)的故障的时刻，通过非IP通信路径将第2服务器信息发送到客户端2。在没有从服务器1D(第1服务器)提供服务的情况下，客户端2向服务器1B(第2服务器)请求服务。
由此，能够确保通信系统的冗余性，即使第1服务器发生故障也能够继续面向服务通信。其结果是，能够提高通信系统的可靠性。
另外，本发明不限于上述实施方式，还包含各种变形例。例如，上述实施方式是为了容易理解地说明本发明而进行的详细说明，并不一定限定于具备所说明的全部构成。此外，某一实施方式的构成的一部分可以由其它实施方式的构成代替，并且某一实施例的构成可以与其它实施例的构成相加。另外，对于各实施方式的构成的一部分，可以进行其他构成的追加、删除、置换。
在上述实施方式中，例如，通信系统也可以收纳在一个壳体中。由此，例如容易进行省空间化。另外，构成通信系统的第1服务器、第2服务器、客户端也可以分别收纳在不同的壳体中。由此，例如能够提高布局的自由度。
第1服务器、第2服务器、客户端分别例如由微型计算机构成。搭载微型计算机的板可以是多板，也可以是单板的组合。
另外，上述各构成、功能等也可以通过利用集成电路进行设计等而以硬件来实现它们的一部分或全部。此外，上述各构成、功能等也可通过由处理器解释并执行实现各功能的程序而以软件来实现。实现各功能的程序、表格、文件等信息可以存放在存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive)等记录装置、IC卡、SD卡、DVD等记录介质中。
另外，本发明的实施方式也可以是以下的方式。
(1).一种通信系统，其特征在于，具有服务器和客户端，所述服务器通过非IP通信连接所述客户端，所述服务器具备委托代理，所述委托代理通过非IP通信路径将与来自所述服务器的服务接收相关的信息发送到客户端，所述客户端向服务注册表进行服务的查询。
(2).根据(1)所述的通信系统，其特征在于，与服务的接收相关的信息是服务器侧的物理地址或端口号等能够决定特定的通信目的地的信息。
(3).一种通信系统，其特征在于，具有第1服务器、第2服务器和客户端，所示第1服务器通过作为IP通信的第1通信路径连接客户端，所述第2服务器通过作为非IP通信的第2通信路径连接所述客户端，所述第2服务器具备委托代理，所述委托代理通过所述第2通信路径将与来自所述第2服务器的服务接收相关的信息发送到所述客户端，所述客户端向服务注册表进行服务的查询。
(4).一种通信系统，其特征在于，具有第1服务器、第2服务器和客户端，所述第1服务器和所述第2服务器通过非IP通信连接所述客户端，所述第1服务器和所述第2服务器具备委托代理，所述委托代理通过非IP通信将与来自所述第1服务器和所述第2服务器的服务接收相关的信息发送到所述客户端，所述客户端向服务注册表进行服务的查询。
(5).根据(3)或(4)的通信系统，其特征在于，委托代理进行服务、服务器信息的发送的时刻是所述第1服务器、所述第2服务器为具有相同功能的冗余构成、且所述第2服务器检测到所述第1服务器的故障的时刻。
根据所述(1)-(5)，能够不经由进行多次数据变换的进程，在不影响处理性能的情况下，与进行非IP通信的连接目的地也能够进行面向服务通信。
符号说明
10A、10B…ECU，1A、1B、1D…服务器，2…客户端，11A、11B、11C、11D…存储器，12A、12B、12C…CPU，13A、13B…通信路径，14A、14B、14C…通信网络，17A、17B、17D…委托代理，111A、111B、111D…服务信息，112A、112B、112C、112D…服务器信息，113A、113B、113D…服务提供程序，114A、114B、114C、114D…服务注册表，117…服务执行程序，200…前方摄像机，202…车辆，250A、250B…前侧方摄像机。

Claims (8)

1.一种通信系统，其具有第1服务器、第2服务器和客户端，所述通信系统的特征在于，
所述第2服务器通过非IP通信路径将表示所述第2服务器的地址的第2服务器信息发送到所述客户端，
所述客户端具有存储有从所述第2服务器发送的所述第2服务器信息的注册表，
所述客户端从所述注册表获取所述第2服务器信息，并且向与所述第2服务器信息所示的地址对应的所述第2服务器请求所述第2服务器所提供的服务，
所述地址是物理地址，
所述第2服务器通过非IP通信路径将表示所述第2服务器所提供的服务的第2服务信息发送到所述客户端，
所述第2服务信息存储在注册表中，
所述客户端从所述注册表获取所述第2服务信息，并且向与所述第2服务器信息所示的地址对应的所述第2服务器请求所述第2服务信息所示的服务。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，
所述第1服务器通过IP通信路径将表示所述第1服务器的IP地址的第1服务器信息发送到所述客户端，
所述第1服务器信息存储在注册表中，
所述客户端从所述注册表获取所述第1服务器信息，并且向与所述第1服务器信息所示的IP地址对应的所述第1服务器请求所述第1服务器所提供的服务。
3.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，
所述第1服务器通过非IP通信路径将表示所述第1服务器的物理地址的第1服务器信息发送到所述客户端，
所述第1服务器信息存储在所述注册表中，
所述客户端从所述注册表获取所述第1服务器信息，并且向与所述第1服务器信息所示的物理地址对应的所述第1服务器请求所述第1服务器所提供的服务。
4.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，
所述第1服务器和所述第2服务器具有相同的功能，
所述第2服务器在检测到所述第1服务器的故障的时刻，通过非IP通信路径将所述第2服务器信息发送到所述客户端，
所述客户端在没有从所述第1服务器提供服务的情况下，向所述第2服务器请求服务。
5.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，
所述第2服务器信息包含端口号，
所述客户端向与所述第2服务器的所述端口号对应的端口请求所述服务。
6.根据权利要求2所述的通信系统，其特征在于，
所述第1服务器与进行IP通信的第1传感器连接，
提供关于第1传感器的输出值的服务，
所述第2服务器与进行非IP通信的第2传感器连接，
提供关于第2传感器的输出值的服务。
7.一种电子控制装置，其特征在于，
权利要求2所述的通信系统收纳在一个壳体内。
8.一种通信方法，其是由具有第1服务器、第2服务器和客户端的通信系统执行的通信方法，所述通信方法的特征在于，
所述第2服务器通过非IP通信路径将表示所述第2服务器的地址的第2服务器信息发送到所述客户端，
所述客户端具有存储有从所述第2服务器发送的所述第2服务器信息的注册表，
所述客户端从所述注册表获取所述第2服务器信息，并且向与所述第2服务器信息所示的地址对应的所述第2服务器请求所述第2服务器所提供的服务，
所述地址是物理地址，
所述第2服务器通过非IP通信路径将表示所述第2服务器所提供的服务的第2服务信息发送到所述客户端，
所述第2服务信息存储在注册表中，
所述客户端从所述注册表获取所述第2服务信息，并且向与所述第2服务器信息所示的地址对应的所述第2服务器请求所述第2服务信息所示的服务。
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