DE102011005515A1

DE102011005515A1 - Kommunikationsnetzwerksystem mit einem Netzwerk hohen Ranges und Netzwerken niedrigen Ranges, Austauschanschluss zur Verbindung des Netzwerks hohen Ranges und eines Netzwerks niedrigen Ranges, Mikrocomputer zur Steuerung der Verbindung zwischen einer Übertragungsleitung eines Netzwerks niedrigen Ranges und einer Übertragungsleitung des Netzwerks hohen Ranges, und Kommunikations-Sender/Empfänger, der mit der Übertragungsleitung eines Netzwerks niedrigen Ranges und der Übertragungsleitung des Netzwerks hohen Ranges verbunden ist

Info

Publication number: DE102011005515A1
Application number: DE102011005515A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Kobayashi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-03-15
Filing date: 2011-03-14
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2031-03-15
Also published as: US8306004B2; US20110223955A1; JP2011193227A; JP5099156B2; DE102011005515B4

Abstract

Ein Kommunikationsnetzwerksystem weist ein Host-Netzwerk und Netzwerke niedrigen Ranges, die über jeweilige Austauschanschlüsse mit dem Host-Netzwerk verbunden sind, auf. Anschlüsse, welche die Austauschanschlüsse im Host-Netzwerk aufweisen, führen eine auf FlexRay basierende Kommunikation aus. FlexRay fegt ein statisches Segment und ein dynamisches Segment je Kommunikationsperiode fest. Kommunikationszonen werden den jeweiligen Anschlüssen in jedem statischen Segment fest zugeordnet. Kommunikationszonen werden den jeweiligen Anschlüssen in jedem dynamischen Segment änderbar zugeordnet. Anschlüsse jedes Netzwerks niedrigen Ranges führen eine Kommunikation auf der Grundlage eines LIN- oder CAN-Protokolls aus. Die Austauschanschlüsse verbinden eine Übertragungsleitung des Host-Netzwerks während der Übertragungsperiode jedes dynamischen Segments mit Übertragungsleitungen der Netzwerke niedrigen Ranges, so dass jeder Anschluss jedes Netzwerks niedrigen Ranges eine Kommunikation auf der Grundlage des LIN- oder CAN-Protokolls ohne irgendeine Protokollwandlung über das Netzwerk hohen Ranges mit den Anschlüssen der anderen Netzwerke niedrigen Ranges ausführen kann.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationsnetzwerksystem, das ein Netzwerk hohen Ranges, das ein erstes Kommunikationsprotokoll anwendet, und mehrere Kommunikationsnetzwerke niedrigen Ranges, die ein vom ersten Kommunikationsprotokoll verschiedenes zweites Kommunikationsprotokoll anwenden und über das Netzwerk hohen Ranges miteinander verbunden sind, einen Austauschanschluss, der eines der Netzwerke niedrigen Ranges und das Netzwerk hohen Ranges für jedes Netzwerks niedrigen Ranges verbindet, einen Mikrocomputer von jedem Austauschanschluss, der eine Übertragungsleitung des Netzwerks niedrigen Ranges mit einer Übertragungsleitung des Netzwerks hohen Ranges verbindet, ohne einen Mikrocomputerkörper zwischen Leitungen anzuordnen oder die Leitungen voneinander zu trennen, und einen Kommunikations-Sender/Empfänger von jedem Austauschanschluss, der mit der Übertragungsleitung des Netzwerks niedrigen Ranges und der Übertragungsleitung des Netzwerks hohen Ranges verbunden ist, aufweist.
Stand der Technik
Es ist bekannt, ein Kommunikationsprotokoll, das für ein Controller Area Network (CAN) oder ein Local Interconnect Network (LIN) verwendet wird, für ein Fahrzeug-Kommunikationsnetzwerksystem eines Fahrzeugs zu verwenden. Ferner ist bekannt, da eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit und eine hohe Zuverlässigkeit im Kommunikationsnetzwerksystem von Bedeutung sind, FlexRay^® als Kommunikationsprotokoll für das Kommunikationsnetzwerksystem zu verwenden.
Darüber hinaus sind verschiedene Kommunikationsprotokolle gemischt in einem einzigen Kommunikationsnetzwerksystem eines Fahrzeugs verwendet worden. In diesem Fall wird, wie in der JP 2009-027358 beschrieben, ein Gateway verwendet, um Kommunikationsnetzwerke, die verschiedene Kommunikationsprotokolle anwenden, miteinander zu verbinden, wobei die Protokollwandlung im Gateway ausgeführt wird.
Ferner sind, wie in der JP 2005-328119 beschrieben, Mittel, wie beispielsweise elektronische Steuereinheiten (ECUs) und Steuerprogramme, die für ein CAN ausgelegt sind, effektiv für ein Kommunikationsnetz verwendet worden, das FlexRay anwendet. Genauer gesagt, jede der ECUs ist dazu ausgelegt, die gleiche Funktion wie die Funktion (d. h. Protokollwandlung) des Gateways aufzuweisen, wobei diese für ein CAN ausgelegten ECUs für ein FlexRay verwendendes Kommunikationsnetz verwendet werden.
In einem auf diesen Patentdokumenten basierenden Netzwerksystem sind mehrere CANs, die ein CAN-Protokoll anwenden, beispielsweise über ein FlexRay-Kommunikationsnetz, das FlexRay anwendet, miteinander verbunden, wobei ECUs für jedes CAN verwendet werden. Diese ECUs werden im Ansprechen auf Daten betrieben (nachstehend als CAN-Protokolldaten bezeichnet), die auf der Grundlage des CAN-Protokolls vorbereitet werden. In diesem Fall wird selbst dann, wenn CAN-Protokolldaten über das FlexRay-Kommunikationsnetz zwischen CANs übertragen werden, um die Daten einzig in den ECUS der CANs zu verwenden, die Protokollwandlung für die Daten im FlexRay-Kommunikationsnetz ausgeführt.
Folglich ist dann, wenn ein Fehler oder Problem bei einer Datenkommunikation vom einem ersten CAN zu einem zweiten CAN im zweiten CAN auftritt, die Analyse von einzig den Signalen, die im zweiten CAN übertragen werden, unzureichend, um den Grund des Fehlers oder Problems zu untersuchen. Für diese Untersuchung ist es ebenso erforderlich, die im FlexRay-Kommunikationsnetz übertragenen Signale zu analysieren und Computerprogramme des Gateways zu überprüfen, welches die Protokollwandlung für die CAN-Protokolldaten ausführt. Dies führt dazu, dass viele Überprüfungsvorrichtungen erforderlich sind und es zeitaufwendig ist, einen Fehler oder ein Problem, das/der bei der Übertragung von CAN-Protokolldaten über das FlexRay-Kommunikationsnetz auftritt, zu untersuchen.
Es ist angesichts der Nachteile des herkömmlichen Kommunikationsnetzwerksystems Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kommunikationsnetzwerksystem bereitzustellen, das ein Netzwerk hohen Ranges, das ein ersten Kommunikationsprotokoll anwendet, und mehrere Netzwerke niedrigen Ranges, die ein vom ersten Kommunikationsprotokoll verschiedenes zweites Kommunikationsprotokoll anwenden und über das Netzwerk hohen Ranges miteinander verbunden sind, aufweist, um die Ursache von Problemen oder Fehlern, die in einem Netzwerk niedrigen Ranges bei der Datenkommunikation auftreten, auf einfache Weise zu untersuchen.
Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Austauschanschlusseinheit bereitzustellen, die jedes Netzwerks niedrigen Ranges und das Netzwerk hohen Ranges verbindet.
Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Mikrocomputer von jedem Austauschanschluss bereitzustellen, welcher die Kommunikation zwischen dem Host-Netzwerk und dem Netzwerk niedrigen Ranges steuert, indem er eine Übertragungsleitung des Netzwerks niedrigen Ranges mit einer Übertragungsleitung des Netzwerks hohen Ranges verbindet, ohne einen Mikrocomputerkörper zwischen Leitungen anzuordnen oder die Leitungen voneinander zu trennen.
Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kommunikations-Sender/Empfänger von jedem Austauschanschluss bereitzustellen, der mit der Übertragungsleitung des Netzwerks niedrigen Ranges und der Übertragungsleitung des Netzwerks hohen Ranges verbunden ist.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst, indem ein Kommunikationsnetzwerksystem bereitgestellt wird, das ein Netzwerk hohen Ranges und mehrere Netzwerke niedrigen Ranges aufweist. Im Netzwerk hohen Ranges kommunizieren mehrere Anschlüsse, die mehrere Austauschanschlüsse aufweisen, über eine erste Kommunikationsleitung miteinander, indem ein erstes Kommunikationsprotokoll angewandt wird. Das erste Kommunikationsprotokoll legt je Kommunikationsperiode einer festen Länge eine feste Zuordnungsperiode und eine dynamische Zuordnungsperiode fest. Kommunikationszonen werden den jeweiligen Anschlüssen in jeder festen Zuordnungsperiode fest zugeordnet. Kommunikationszonen werden den jeweiligen Anschlüssen in jeder dynamischen Zuordnungsperiode änderbar zugeordnet.
Die Netzwerke niedrigen Ranges sind über die jeweiligen Austauschanschlüsse mit dem Netzwerk hohen Ranges verbunden. Mehrere Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges kommunizieren in jedem Netzwerk niedrigen Ranges über eine zweite Kommunikationsleitung miteinander, indem ein vom ersten Kommunikationsprotokoll verschiedenes zweites Kommunikationsprotokoll angewandt wird. Die Austauschanschlüsse legen wenigstens einen Teil jeder dynamischen Zuordnungsperiode als Durchleitungsperiode fest. Die Austauschanschlüsse verbinden die zweiten Kommunikationsleitungen der Netzwerke niedrigen Ranges während jeder Durchleitungsperiode mit der ersten Kommunikationsleitung des Netzwerks hohen Ranges, um es jedem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges von jedem Netzwerk niedrigen Ranges zu ermöglichen, während der Durchleitungsperiode über das Netzwerk hohen Ranges mit den Verbindungsanschlüssen niedrigen Ranges der anderen Netzwerke niedrigen Ranges zu kommunizieren, indem das zweite Kommunikationsprotokoll ohne irgendeine Protokollwandlung angewandt wird.
Gemäß diesem Aufbau des Kommunikationsnetzwerksystems können, da die Austauschanschlüsse die zweiten Kommunikationsleitungen der Netzwerke niedrigen Ranges während jeder Durchleitungsperiode mit der ersten Kommunikationsleitung des Netzwerks hohen Ranges verbinden, auf dem zweiten Kommunikationsprotokoll basierende Daten von jedem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges jedes Netzwerks niedrigen Ranges über die erste Kommunikationsleitung des Netzwerks hohen Ranges zu den Verbindungsanschlüssen niedringen Ranges der anderen Netzwerke niedrigen Ranges übertragen werden, ohne irgendeinen Mikrocomputer zu passieren, der eine Protokollwandlung ausführt. Folglich kann diese Datenübertragung ohne irgendeine Protokollwandlung von Kommunikationsrahmen basieren auf dem zweiten Kommunikationsprotokoll zu Kommunikationsrahmen basierend auf dem ersten Kommunikationsprotokoll ausgeführt werden.
Dementsprechend ist es dann, wenn es erforderlich ist, die Ursache von Problemen oder Fehlern zu untersuchen, die bei einer Datenkommunikation in einem Netzwerk niedrigen Ranges auftreten, nicht erforderlich, Computerprogramme für die Protokollwandlung zu überprüfen, sondern ausreichend, die im Netzwerk niedrigen Ranges übertragenen Signale zu analysieren, indem einzig eine Überprüfungsvorrichtung für das Netzwerk niedrigen Ranges verwendet wird. D. h., die Untersuchung zur Aufklärung der Ursache von Problemen oder Fehlern kann vereinfacht und die Zeitspanne zur Ermittlung der Ursache von Problemen oder Fehlern kann verkürzt werden.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst, indem ein Austauschanschluss bereitgestellt wird, der ein Netzwerk hohen Ranges mit einem von mehreren Netzwerken niedrigen Ranges für jedes der Netzwerke niedrigen Ranges verbindet. Mehrere Anschlüsse, welche die Austauschanschlüsse aufweisen, kommunizieren über eine erste Kommunikationsleitung im Netzwerk hohen Ranges miteinander, indem ein erstes Kommunikationsprotokoll angewandt wird. Das erste Kommunikationsprotokoll legt je Kommunikationsperiode fester Länge eine feste Zuordnungsperiode und eine dynamische Zuordnungsperiode fest. Kommunikationszonen werden den jeweiligen Anschlüssen des Netzwerks hohen Ranges in jeder festen Zuordnungsperiode fest zugeordnet. Kommunikationszonen werden den jeweiligen Anschlüssen des Netzwerks hohen Ranges in jeder dynamischen Zuordnungsperiode änderbar zugeordnet. Mehrere Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges kommunizieren über eine zweite Kommunikationsleitung in jedem Netzwerk niedrigen Ranges miteinander, indem ein vom ersten Kommunikationsprotokoll verschiedenes zweites Kommunikationsprotokoll angewandt wird.
Der Austauschanschluss entsprechend jedem Netzwerk niedrigen Ranges weist eine Steuereinheit, eine Übertragungswegverbindungseinheit und eine Anfragesendeeinheit auf. Die Steuereinheit legt wenigstens einen Teil jeder dynamischen Zuordnungsperiode als Durchleitungsperiode fest. Die Übertragungswegverbindungseinheit verbindet die Kommunikationsleitung des Netzwerks niedrigen Ranges während jeder von der Steuereinheit festgelegten Durchleitungsperiode mit der Kommunikationsleitung des Netzwerks hohen Ranges. Es wird jedem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges des Netzwerks niedrigen Ranges ermöglicht, während jeder Durchleitungsperiode ohne irgendeine Protokollwandlung mit den Verbindungsanschlüssen niedrigen Ranges der anderen Netzwerke niedrigen Ranges zu kommunizieren, deren zweiten Kommunikationsleitungen durch die anderen Austauschanschlüsse mit der ersten Kommunikationsleitung des Netzwerks hohen Ranges verbunden werden. Die Anfragesendeeinheit sendet einen Anfragerahmen zu einem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges des Netzwerks niedrigen Ranges, um den Verbindungsanschluss niedrigen Ranges anzuweisen, im Ansprechen auf den Anfragerahmen einen Kommunikationsrahmen auf der Grundlage des zweiten Kommunikationsprotokolls in einer Durchleitungsperiode über das Netzwerk hohen Ranges zu einem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges eines anderen Netzwerks niedrigen Ranges zu senden.
Gemäß diesem Aufbau des Austauschanschlusses kann der Austauschanschluss in geeigneter Weise verwendet werden, um das Kommunikationsnetzwerksystem bereitzustellen, welches das Netzwerk hohen Ranges und die Netzwerke niedrigen Ranges aufweist.
Gemäß einer dritten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst, indem ein Mikrocomputer eines Austauschanschlusses bereitgestellt wird, der einen ersten Port, einen zweiten Port, eine Übertragungswegverbindungsschaltung und einen als eine Einheit mit der Übertragungswegverbindungsschaltung ausgebildeten Mikrocomputerkörper aufweist. Der erste Port ist mit einer Übertragungsleitung eines Netzwerks hohen Ranges verbunden, in dem mehrere Anschlüsse, welche den Austauschanschluss aufweisen, eine Kommunikation auf der Grundlage eines ersten Kommunikationsprotokolls ausführen. Das erste Kommunikationsprotokoll legt je Kommunikationsperiode fester Länge eine feste Zuordnungsperiode und eine dynamische Zuordnungsperiode fest. Kommunikationszonen werden den jeweiligen Anschlüssen des Netzwerks hohen Ranges in jeder festen Zuordnungsperiode fest zugeordnet. Kommunikationszonen werden den jeweiligen Anschlüssen des Netzwerks hohen Ranges in jeder dynamischen Zuordnungsperiode änderbar zugeordnet. Der zweite Port ist mit einer Übertragungsleitung eines ersten Netzwerks niedrigen Ranges verbunden, in dem mehrere Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges eine Kommunikation auf der Grundlage eines vom ersten Kommunikationsprotokoll verschiedenen zweiten Kommunikationsprotokolls ausführen. Die Übertragungswegverbindungsschaltung ist mit dem ersten Port und dem zweiten Port verbunden. Der Mikrocomputerkörper fegt wenigstens einen Teil jeder dynamischen Zuordnungsperiode als Durchleitungsperiode fest, legt jede Kommunikationsperiode, mit Ausnahme der Durchleitungsperiode, als Nicht-Durchleitungsperiode fest, steuert die Übertragungswegverbindungsschaltung, um den zweiten Port in jeder Durchleitungsperiode direkt mit dem ersten Port zu verbinden, und um den zweiten Port in jeder Nicht-Durchleitungsperiode vom ersten Port zu trennen. In der Durchleitungsperiode wird eine Kommunikation auf der Grundlage des zweiten Kommunikationsprotokolls zwischen jedem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges des ersten Netzwerks niedrigen Ranges und einem Anschluss eines zweiten Netzwerks niedrigen Ranges, das eine Übertragungsleitung aufweist, die mit der Übertragungsleitung des Netzwerks hohen Ranges verbunden ist, über das Netzwerk hohen Ranges ohne irgendeine Protokollwandlung ermöglicht. In der Nicht-Durchleitungsperiode wird eine Kommunikation auf der Grundlage des ersten Kommunikationsprotokolls zwischen dem Mikrocomputerkörper und einem Anschluss des Netzwerks hohen Ranges ausgeführt.
Gemäß diesem Aufbau des Mikrocomputers kann der Mikrocomputer in geeigneter Weise verwendet werden, um den Austauschanschluss bereitzustellen.
Gemäß einer vierten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst, indem ein Kommunikations-Treiber/Empfänger eines Austauschanschlusses bereitgestellt wird, der eine erste Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung, eine zweite Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung, einen Treiber/Empfänger-Körper und eine Übertragungswegverbindungsschaltung aufweist. Die erste Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung ist mit einer Übertragungsleitung eines Netzwerks hohen Ranges verbunden, in dem mehrere Anschlüsse, welche den Austauschanschluss aufweisen, eine Kommunikation auf der Grundlage eines ersten Kommunikationsprotokolls ausführen. Das erste Kommunikationsprotokoll legt eine feste Zuordnungsperiode und eine dynamische Zuordnungsperiode je Kommunikationsperiode einer festen Länge fest. Kommunikationszonen werden den jeweiligen Anschlüssen des Netzwerks hohen Ranges in jeder festen Zuordnungsperiode fest zugeordnet. Kommunikationszonen werden den jeweiligen Anschlüssen des Netzwerks hohen Ranges in jeder dynamischen Zuordnungsperiode änderbar zugeordnet.
Die zweite Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung ist mit einer Übertragungsleitung eines Netzwerks niedrigen Ranges verbunden, in dem mehrere Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges eine Kommunikation auf der Grundlage eines vom ersten Kommunikationsprotokoll verschiedenen zweiten Kommunikationsprotokolls ausführen. Der Treiber/Empfänger-Körper ist mit einem Ende von einer der Treiber/Empfänger-Übertragungsleitungen verbunden, um den Treiber/Empfänger-Körper zwischen der Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung und dem entsprechenden Netzwerk anzuordnen.
Die Übertragungswegverbindungsschaltung empfängt ein erstes Steuersignal, das anzeigt, dass wenigstens ein Teil jeder dynamischen Zuordnungsperiode als Durchleitungsperiode festgelegt ist, und ein zweites Steuersignal, dass anzeigt, dass jede Kommunikationsperiode, mit Ausnahme der Durchleitungsperiode, als Nicht-Durchleitungsperiode festgelegt ist. Die Übertragungswegverbindungsschaltung verbindet erste Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung und die zweite Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung in jeder Durchleitungsperiode in Übereinstimmung mit dem ersten Steuersignal, um die Übertragungsleitung des Netzwerks hohen Ranges und die Übertragungsleitung des Netzwerks niedrigen Ranges über den Treiber/Empfänger-Körper zu verbinden. Die Übertragungswegverbindungsschaltung trennt die erste Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung in jeder Nicht-Durchleitungsperiode in Übereinstimmung mit dem zweiten Steuersignal von der zweiten Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung, um die Übertragungsleitung des Netzwerks niedrigen Ranges von der Übertragungsleitung des Netzwerks hohen Ranges zu trennen.
Gemäß diesem Aufbau des Kommunikations-Sender/Empfängers kann der Kommunikations-Sender/Empfänger in geeigneter Weise verwendet werden, um den Austauschanschluss bereitzustellen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Fahrzeug-Kommunikationsnetzwerksystems gemäß einer ersten und einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine Abbildung zur Veranschaulichung eines FlexRay-Kommunikationsrahmens, der im Netzwerksystem der 1 verwendet wird;
3 zeigt eine Abbildung zur Veranschaulichung einer FL-Brems-ECU, die einen Austauschanschluss um Netzwerksystem gemäß der ersten Ausführungsform beschreibt;
4 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebs des Netzwerksystems gemäß der ersten Ausführungsform;
5 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebs, der in jedem Austauschanschluss des Netzwerksystems gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
6 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebs jedes Verbindungsanschlusses niedrigen Ranges des Netzwerksystems gemäß der ersten Ausführungsform;
7 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Hauptprozesses, der in jedem Austauschanschluss des Netzwerksystems gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
8 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Referenzzeitpunktunterbrechungsprozesses, der in jedem Austauschanschluss des Netzwerksystems gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
9 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Durchleitungsperiodenbeendigungsunterbrechungsprozesses, der im Netzwerksystem gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
10 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Startanfrageunterbrechungsprozesses, der im Netzwerksystem gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
11 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines LIN-Rahmenempfangsunterbrechungsprozesses, der im Netzwerksystem gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
12 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines LIN-Rahmenempfangsunterbrechungsprozesses, der im Netzwerksystem gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird;
13 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer FL-Brems-ECU, die als Austauschanschluss im Netzwerksystem gemäß einer Modifikation der Ausführungsformen wirkt; und
14 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer FL-Brems-ECU, die als Austauschanschluss im Netzwerksystem gemäß einer weiteren Modifikation der Ausführungsformen wirkt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Fahrzeug-Kommunikationsnetzwerksystems gemäß der ersten Ausführungsform. Ein an einem Fahrzeug befestigtes Fahrzeug-Kommunikationsnetzwerksystem 1 weist, wie in 1 gezeigt, mehrere elektronische Steuereinheiten (ECUs) des Bremssystems auf, wie beispielsweise eine vordere linke (FL) Brems-ECU 2, eine vordere rechte (FR) Brems-ECU 3, eine hintere linke (RL) Brems-ECU 4 und eine hintere rechte (RR) Brems-ECU 5. Die ECU 2 führt die Bremsteuerung für ein Rad aus, das an einer vorderen linken Position des Fahrzeugs angeordnet ist. Die ECU 3 führt die Bremsteuerung für ein Rad aus, das an einer hinteren rechten Position des Fahrzeugs angeordnet ist. Die ECU 4 führt die Bremsteuerung für ein Rad aus, das an einer hinteren linken Position des Fahrzeugs angeordnet ist. Die ECU 5 führt die Bremsteuerung für ein Rad aus, das an einer hinteren rechten Position des Fahrzeugs angeordnet ist. Die ECUs 2 bis 5 (d. h. Anschlüsse) sind über eine Übertragungsleitung 8 miteinander verbunden, um ein Host-Netzwerk (oder Netzwerk hohen Ranges) N1 zu bilden, das FlexRay (nachstehend als FlexRay-Protokoll bezeichnet) als Kommunikationsprotokoll verwendet.
Das System 1 weist ferner mehrere ECUs (d. h. Anschlüsse) des Körpersystems auf, wie beispielsweise eine Frontkörper-ECU 6. Die ECU 6 steuert Körpersystemvorrichtungen, wie beispielsweise eine Türverriegelungsvorrichtung, eine Vorrichtung für einen elektrischen Fensterheber, eine Messvorrichtung, eine Klimaanlage und dergleichen, die im vorderen Bereich des Fahrzeugs angeordnet sind. Die ECU 2 und die ECUs (wie beispielsweise die ECU 6) sind über eine Übertragungsleitung 91 miteinander verbunden, um ein Netzwerk niedrigen Ranges N2 zu bilden, das ein LIN-Kommunikationsprotokoll anwendet, das für ein Local Interconnect Network (UN) verwendet wird.
Das System 1 weist ferner mehrere ECUS (d. h. Anschlüsse) des Körpersystems auf, wie beispielsweise eine Heckkörper-ECU 7. Die ECU 7 steuert Körpersystemvorrichtungen, die im hinteren Bereich des Fahrzeugs angeordnet sind. Die ECU 5 und ECUS (wie beispielsweise die ECU 7) sind über eine Übertragungsleitung 92 miteinander verbunden, um ein weiteres Netzwerk niedrigen Ranges N3 zu bilden, welches das LIN-Kommunikationsprotokoll anwendet.
Jede der ECUs 2 bis 5 empfängt und sendet Kommunikationsrahmen (nachstehend als FlexRay-Kommunikationsrahmen bezeichnet), die auf der Grundlage des FlexRay-Protokolls vorbereitet werden, von/zu einer der anderen ECUs im Host-Netzwerk N1. Jeder FlexRay-Kommunikationsrahmen weist bekanntlich eine feste Länge auf, wobei die Rahmen einer nach dem anderen über die Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 übertragen werden. Die Zeitspanne, die erforderlich ist, um jeden Rahmen zu übertragen, ist fest und kennzeichnet eine Kommunikationsperiode im Host-Netzwerk N1. Der FlexRay-Kommunikationsrahmen wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben. 2 zeigt eine Abbildung zur Veranschaulichung des FlexRay-Kommunikationsrahmens des Host-Netzwerks N1.
Das FlexRay-Protokoll legt, wie in 2 gezeigt, den FlexRay-Kommunikationsrahmen fest, der ein statisches Segment, das aus mehreren Slots fester Länge aufgebaut ist, ein dynamisches Segment, das aus mehreren Slots variabler Länge aufgebaut ist, ein Segment für ein Symbolfenster, das optional während einer Anlaufzeit, einer Weckzeit und dergleichen verwendet wird, und ein Segment für eine Netzwerkleerlaufzeit, die für den Offset der Taktsynchronisierung, die Berechnung der Übertragungsgeschwindigkeit, eine Fehlerkorrektur und dergleichen verwendet wird, aufweist. Die Slots fester Länge des statischen Segments werden den jeweiligen ECUs 2 bis 5 des Host-Netzwerks N1 zugeordnet. Folglich werden Kommunikationszonen den jeweiligen ECUs 2 bis 5 während einer festen Zuordnungsperiode des statischen Segments fest zugeordnet. Die Slots variabler Länge des dynamischen Segments werden den jeweiligen ECUs 2 bis 5 zugeordnet. Folglich werden Kommunikationszonen den jeweiligen ECUs 2 bis 5 während einer dynamischen Zuordnungsperiode des dynamischen Segments dynamisch oder änderbar zugeordnet.
Ein Kommunikationsrahmen (nachstehend als LIN-Kommunikationsrahmen bezeichnet), der basierend auf dem LIN-Kommunikationsprotokoll vorbereitet wird, wird in den Netzwerken niedrigen Ranges N2 und N3 verwendet. Der LIN-Kommunikationsrahmen weist bekanntlich einen Dateikopfteil (Header) und einen Antwortteil (Response) auf.
In dieser Beschreibung wird jede der Ecus 2 und 5, die mit sowohl der Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 als auch der Übertragungsleitung 91 oder 92 von einem Netzwerk niedrigen Ranges N2 oder N3 verbunden ist, ebenso als Austauschanschluss bezeichnet, jede der ECUs 3 und 4, die nur mit der Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 verbunden ist, ebenso als Host-Verbindungsanschluss (d. h. als Verbindungsanschluss hohen Ranges) bezeichnet, und jede der ECUs 6 und 7, die nur mit der Übertragungsleitung 91 oder 91 des Netzwerks niedrigen Ranges N2 oder N3 verbunden ist, ebenso als Verbindungsanschluss niedrigen Ranges bezeichnet.
Die Austauschanschlüsse legen, wie nachstehend noch näher beschrieben wird, die gesamte dynamische Zuordnungsperiode von jeder Kommunikationsperiode oder einen Teil der dynamischen Zuordnungsperiode als Durchleitungsperiode fest und verbinden die Kommunikationsleitungen 91 und 92 der Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3 während jeder Durchleitungsperiode direkt mit der Kommunikationsleitung 8 des Host-Netzwerks N1. Die Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges der Netzwerke N2 und N3 werden ermöglicht, während der Durchleitungsperiode eine Kommunikation auf der Grundlage des LIN-Kommunikationsprotokolls über das Netzwerk hohen Ranges N1 auszuführen, ohne dass irgendeine Protokollwandlung des LIN-Kommunikationsprotokolls zum FlexRay-Protokoll vorgenommen wird.
3 zeigt eine Abbildung zur Veranschaulichung der FL-Brems-ECU 2, welche den Austauschanschluss beschreibt. Die als weiterer Austauschanschluss bzw. Knotenpunktanschluss wirkende FL-Brems-ECU 5 weist den gleichen Aufbau wie die ECU 2 auf. Die ECU 2 weist, wie in 3 gezeigt, auf: einen Kommunikations-Treiber/Empfänger 11 zum Empfangen und Senden von Kommunikationsrahmen von/zu der Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1, einen Kommunikations-Treiber/Empfänger 21 zum Empfangen und Senden von LIN-Kommunikationsrahmen von/zu der Übertragungsleitung 91 des Netzwerks niedrigen Ranges N2, eine Übertragungswegverbindungsschaltung (oder Übertragungswegverbindungseinheit) 12, die mit der Übertragungsleitung 91 des Netzwerks niedrigen Ranges N2 und der Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 verbunden ist, und einen Mikrocomputer 13 mit einem Steueranschluss Pc, einem Anschluss hohen Ranges Pu und einem Anschluss niedrigen Ranges Pl.
Der Mikrocomputer 13 gibt ein erstes Steuersignal oder ein zweites Steuersignal am Anschluss bzw. Port Pc an die Schaltung 12 aus. Im Ansprechen auf das erste Steuersignal verbindet die Schaltung 12 die Übertragungsleitung 91 des Netzwerks niedrigen Ranges N2 direkt mit der Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 und wird der Anschluss bzw. Port Pl mit den Übertragungsleitungen 8 und 91. Im Ansprechen auf das zweite Steuersignal trennt die Schaltung 12 die Übertragungsleitung 91 des Netzwerks niedrigen Ranges N2 von der Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 bei einer Datenübertragung und wird der Anschluss bzw. Port Pu mit der Übertragungsleitung 8 verbunden.
Wenn die Übertragungswegverbindungsschaltungen 12 von allen Austauschanschlüssen (wie beispielsweise die ECUS 2 und 5) die Übertragungsleitungen (wie beispielsweise die Leitungen 91 und 92) der Netzwerke niedrigen Ranges (wie beispielsweise die Netzwerke N2 und N3) direkt mit der Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 verbinden, können die Anschlüsse (wie beispielsweise die ECUS 2 und 6) jedes Netzwerks niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk N2) eine Datenkommunikation auf der Grundlage des LIN-Kommunikationsprotokolls mit den Anschlüssen (wie beispielsweise die ECUs 5 und 7) der anderen Netzwerke niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk N3) ausführen, ohne dass irgendeine Protokollwandlung vorgenommen wird. Demgegenüber kann der Mikrocomputer 13 dann, wenn die Schaltung 12 der ECU 2 die Leitungen 8 und 91 voneinander trennt, eine Datenkommunikation unter Verwendung von FlexRay-Kommunikationsrahmen, die in Übereinstimmung mit dem FlexRay-Kommunikationsprotokoll vorbereitet werden, im Host-Netzwerk N1 über den Anschluss Pu ausführen. Der Mikrocomputer 13 führt verschiedene Prozesse in Übereinstimmung mit den empfangenen Rahmen aus, um verschiedene der ECU 2 verliehene Funktionen zu erfüllen.
Die Verbindungsschaltung 12 weist auf: eine invertierende Schaltung (oder Inverter) 14 zum Invertieren des Signals des Anschlusses Pc, eine logische Multiplizierer-Schaltung (oder Und-Schaltung) 15 zum Empfangen des Ausgangs der Schaltung 14 und des Ausgangs des Anschlusses Pu und zum Ausführen der Logischen Multiplikation der Ausgänge, eine logische Multiplizierer-Schaltung (oder UND-Schaltung) 16 zum Empfangen des Signals des Anschlusses Pc und eines Signals des Netzwerks niedrigen Ranges 91 (d. h. eines Signals, das im Treiber/Empfänger 21 empfangen wird, oder eines Ausgangs des Anschlusses Pl) und zum Ausführen der logischen Multiplikation der Signale, und eine logische Addierschaltung (oder ODER-Schaltung) 17 zum Empfangen der der Ausgänge der Schaltungen 15 und 16, Ausführen der logischen Addition der Ausgänge und Ausgeben eines Signals, welches das logisch addierte Ergebnis anzeigt, zur Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 über den Treiber/Empfänger 11.
Die Verbindungsschaltung 12 weist ferner eine logische Multiplizierer-Schaltung (oder UND-Schaltung) 18 und eine logische Multiplizierer-Schaltung (oder UND-Schaltung) 19 auf. Die UND-Schaltung 18 empfängt den Ausgang der Schaltung 14 und ein Signal des Host-Netzwerks 8 (d. h. ein im Treiber/Empfänger 11 empfangenes Signal), führt die logische Multiplikation für den Ausgang und das Signal aus und gibt ein das logisch multiplizierte Ergebnis anzeigende Signal an den Anschluss Pu. Die UND-Schaltung 19 empfängt den Ausgang des Steueranschlusses Pc und ein Signal des Host-Netzwerks 8 (d. h. ein im Treiber/Empfänger 11 empfangenes Signal), führt die logische Multiplikation für den Ausgang und das Signal aus, und gibt ein das logisch multiplizierte Ergebnis anzeigendes Signal an den Anschluss niedrigen Ranges Pi und den Treiber/Empfänger 21 aus.
Wenn der Mikrocomputer 13 der ECU 2 den Ausgang des Steueranschlusses Pc auf den niedrigen Pegel setzt, weist die UND-Schaltung 19 einen Eingangsanschluss auf, der auf den niedrigen Pegel gesetzt ist, um das Signal, das auf den niedrigen Pegel gesetzt ist, an den Anschluss niedrigen Ranges Pl und den Treiber/Empfänger 21 auszugeben. Folglich wird die Leitung zwischen dem Anschluss Pl und dem Treiber/Empfänger 21 auf dem niedrigen Pegel gehalten und trennt der Treiber/Empfänger 21 diese auf dem niedrigen Pegel gehaltene Leitung von der Übertragungsleitung 91 des Netzwerks N2. D. h., das Netzwerk niedrigen Ranges N2 wird bei einer Datenkommunikation vom Host-Netzwerk N1 getrennt. Ferner wird ein Eingangsanschluss der UND-Schaltung 16, der mit dem Anschluss Pc verbunden ist, auf den niedrigen Pegel gesetzt, so dass die Schaltung 16 das auf den niedrigen Pegel gesetzte Signal an einen Eingangsanschluss der ODER-Schaltung 17 ausgibt. Folglich wird der Pegel am Ausgangsanschluss der Schaltung 17 gleich dem Pegel des anderen Eingangsanschlusses der Schaltung 17. Ferner wird der Eingangsanschluss der UND-Schaltung 15, der mit der Schaltung 14 verbunden ist, auf den hohen Pegel gesetzt. in diesem Fall kann das am Anschluss Pu ausgegebene Signal über die Schaltung 15 an den anderen Eingangsanschluss der ODER-Schaltung 17 gesendet werden und über die Schaltung 17 an den Treiber/Empfänger 11 gesendet werden. Folglich kann der Mikrocomputer 13 Daten vom Anschluss Pu über den Treiber/Empfänger 11 zur Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 senden. Ferner wird ein Eingangsanschluss der UND-Schaltung 18, der mit der Schaltung 14 verbunden ist, auf den hohen Pegel gesetzt, so dass der Pegel am Austauschanschluss der Schaltung 18 gleich dem Pegel des anderen Eingangsanschlusses der Schaltung 18 wird. Dementsprechend kann der Mikrocomputer 13 Daten von der Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 über den Treiber/Empfänger 11 und die Schaltung 18 am Anschluss Pu empfangen.
Wenn der Mikrocomputer 13 jedes Austauschanschlusses (wie beispielsweise die ECU 2) den Ausgang des Steueranschlusses Pc auf den niedrigen Pegel setzt, wird die Übertragungsleitung des Netzwerks niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk N2), das über den Austauschanschluss mit dem Host-Netzwerk N1 verbunden ist, von der Übertragungsleitung des Host-Netzwerks N1 getrennt. Es wird dem Austauschanschluss ermöglicht, die Datenkommunikation im Host-Netzwerk N1 auszuführen, und es wird allen der Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 6) jedes Netzwerks niedrigen Ranges ermöglicht, die Datenkommunikation im Netzwerk niedrigen Ranges auszuführen, unabhängig von der Datenkommunikation im Host-Netzwerk N1 oder der Datenkommunikation in den anderen Netzwerken niedrigen Ranges.
In dieser Beschreibung wird die Zeitspanne, in welcher der Mikrocomputer jedes Austauschanschlusses den Ausgang des Steueranschlusses Pc auf den niedrigen Pegel setzt, als Nicht-Durchleitungsperiode bezeichnet.
Demgegenüber wird dann, wenn der Mikrocomputer 13 der ECU 2 den Ausgang des Steueranschlusses Pc auf den hohen Pegel setzt, der Eingangsanschluss der UND-Schaltung 18, der mit der Schaltung 14 verbunden ist, auf den niedrigen Pegel gesetzt, um den Austauschanschluss der Schaltung 18 auf den niedrigen Pegel zu setzen. Dementsprechend wird die Ausgangsleitung des Anschlusses Pu auf den niedrigen Pegel gesetzt. Ferner wird ein Eingangsanschluss der UND-Schaltung 15, der mit der Schaltung 14 verbunden ist, auf den niedrigen Pegel gesetzt, um den Austauschanschluss der Schaltung 15 auf den niedrigen Pegel zu setzen. Folglich wird der Eingangsanschluss der ODER-Schaltung 17, der mit der Schaltung 15 verbunden ist, auf den niedrigen Pegel gesetzt, und wird der Pegel am Austauschanschluss der Schaltung 17 gleich dem Pegel am anderen Eingangsanschluss der Schaltung 17, der mit der UND-Schaltung 16 verbunden ist. Ferner wird der Eingangsanschluss der UND-Schaltung 16, der mit dem Steueranschluss Pc des Mikrocomputers 13 verbunden ist, auf den hohen Pegel gesetzt, so dass der Pegel am Austauschanschluss der UND-Schaltung 16 gleich dem Pegel am anderen Eingangsanschluss der UND-Schaltung 16 wird, der mit dem Anschluss Pl und dem Treiber/Empfänger 21 verbunden ist.
Folglich kann das von der Übertragungsleitung 91 des Netzwerks niedrigen Ranges N2 empfange Signal über die UND-Schaltung 16 und die ODER-Schaltung 17 zum Treiber/Empfänger 11 gesendet werden, ohne den Mikrocomputer 13 zu passieren, und kann der Ausgang bzw. das Ausgangssignal des Anschlusses niedrigen Ranges Pl des Mikrocomputers 13 über die UND-Schaltung 16 und die ODER-Schaltung 17 zum Treiber/Empfänger 11 gesendet werden. Genauer gesagt, Daten, die im Netzwerk niedrigen Ranges N2 in Übereinstimmung mit dem LIN-Kommunikationsprotokoll vorbereitet werden, können ohne irgendeine Protokollwandlung direkt zur Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 gesendet werden, und das in Übereinstimmung mit dem LIN-Kommunikationsprotokoll vorbereitete Ausgangssignal kann ohne irgendeine Protokollwandlung direkt zur Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 gesendet werden.
Ferner wird ein Eingangsanschluss der UND-Schaltung 19, der mit dem Anschluss Pc verbunden ist, auf den hohen Pegel gesetzt, so dass der Pegel am Austauschanschluss der Schaltung 19 gleich dem Pegel am anderen Eingangsanschluss der Schaltung 19 wird. Folglich können Daten von der Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 direkt zur Übertragungsleitung 91 des Netzwerks niedrigen Ranges N2 gesendet werden, ohne den Mikrocomputer 13 zu passieren. Ferner können Daten von der Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 direkt zum Anschluss Pl des Mikrocomputers 13 gesendet werden.
Aufgrund dieser Datenkommunikation in der Schaltung 12 wird die Übertragungsleitung 91 des Netzwerks N2 direkt mit der Übertragungsleitung 8 des Netzwerks N1 verbunden, ohne den Mikrocomputer 13 zwischen den Leitungen 8 und 91 vorzusehen.
Wenn die Mikrocomputer 13 von allen Austauschanschlüssen (wie beispielsweise die ECUs 2 und 5) die Steueranschlüsse Pc auf den hohen Pegel setzen, wird die Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 direkt mit jeder der Übertragungsleitungen 91 und 92 von allen der Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3 verbunden, ohne den Mikrocomputer 13 des Austauschanschlusses zwischen der Leitung 8 und der Leitung des Netzwerks niedrigen Ranges anzuordnen. Genauer gesagt, die Übertragungsleitungen 91 und 92 von allen der Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3 werden über die Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 miteinander verbunden, ohne die Mikrocomputer von irgendwelchen Austauschanschlüssen anzuordnen. Folglich kann im Wesentlichen ein einziges Netzwerk bestehend aus allen der Netzwerke N1 bis N3 gebildet werden. In diesem Fall kann, da Daten von einem Netzwerk niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk N2) über die Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 zu einem anderen Netzwerk niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk N3) gesendet werden können, ohne den Mikrocomputer von irgendeinem Austauschanschluss zu passieren, die Datenkommunikation unter Verwendung von LIN-Kommunikationsrahmen unter den Anschlüssen (wie beispielsweise die ECUs 2, 5, 6 und 7) der Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3 ohne irgendeine Protokollwandlung der LIN-Kommunikationsrahmen zu FlexRay-Kommunikationsrahmen ausgeführt werden.
In dieser Beschreibung wird die Zeitspanne, in welcher die Mikrocomputer von allen der Austauschanschlüsse die Ausgänge der Steueranschlüsse Pc auf den hohen Pegel setzen, als Durchleitungsperiode bezeichnet.
Während der Nicht-Durchleitungsperiode, die in einem Netzwerk niedrigen Ranges N2 oder N3 festgelegt wird, wirkt der Austauschanschluss (wie beispielsweise die ECU 2 oder 5) als Master-Knoten im Netzwerk niedrigen Ranges N2 oder N3 und wirkt jeder von allen der Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 6 oder 7) im Netzwerk niedrigen Ranges N2 oder N3 als Slave-Knoten. Demgegenüber wird dann, wenn einer der Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 6), die als Slave-Knoten in einem Netzwerk niedrigen Ranges N2 oder N3 wirken, während der Nicht-Durchleitungsperiode einen Startanfragerahmen vom Austauschanschluss (wie beispielsweise die ECU 2) empfängt, der als Master-Knoten im Netzwerk niedrigen Ranges wirkt, der Verbindungsanschluss niedrigen Ranges, welcher den Startanfragerahmen empfängt, während der Durchleitungsperiode genau nach der Nicht-Durchleitungsperiode als Master-Knoten festgelegt, und werden die anderen Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 7) und alle der Austauschanschlüsse (wie beispielsweise die ECUs 2 und 5) während der Durchleitungsperiode als Slave-Knoten festgelegt.
Im Ansprechen auf den Empfang des Startanfragerahmens gibt der Verbindungsanschluss niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 6), der als der Master-Knoten festgelegt wird, während der Durchleitungsperiode den Dateikopfteil von einem LIN-Kommunikationsrahmen aus. In diesem Dateikopfteil wird ein Verbindungsanschluss niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 6 oder 7), von dem Daten zu übertragen sind, bestimmt, wobei dieser bestimmte Verbindungsanschluss niedrigen Ranges Daten des Antwortteils ausgibt, damit diese dem Dateikopfteil folgen.
Der Mikrocomputer 13 von jedem der Austauschanschlüsse (wie beispielsweise die ECUs 2 und 5) weist mehrere Zeitgeber auf, wobei eine Zeit in jedem Zeitgeber voreingestellt ist. Jeder dieser Zeitgeber gibt ein Unterbrechungssignal aus, wenn die voreingestellte Zeit im Zeitgeber erreicht ist. Ferner ist Information über einen Referenzzeitpunkt in jedem FlexRay-Kommunikationsrahmen des Host-Netzwerks N1 voreingestellt. Wenn der Mikrocomputer 13 diesen Referenzzeitpunkt während der Nicht-Durchleitungsperiode am Host-Anschluss Pu erfasst, erzeugt der Mikrocomputer 13 eine Referenzzeitpunktunterbrechung am Referenzzeitpunkt. Der Referenzzeitpunkt ist beispielsweise auf eine Startzeit des letzten Slots fester Länge des statischen Segments im FlexRay-Kommunikationsrahmen festgelegt. Wenn der Mikrocomputer 13 den Dateikopfteil von einem LIN-Kommunikationsrahmen, der vom Master-Knoten (wie beispielsweise die ECU 6) des entsprechenden Netzwerks niedrigen Ranges übertragen wird, während der Nicht-Durchleitungsperiode am Anschluss niedrigen Ranges Pl erfasst, erzeugt der Mikrocomputer 13 eine LIN-Rahmenempfangsunterbrechung.
Nachstehend wird der Betrieb des in der 1 gezeigten Kommunikationsnetzwerksystems unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. 4 zeigt ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebs des Netzwerksystems 1 gemäß der ersten Ausführungsform, während 5 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des in jedem Austauschanschluss ausgeführten Betriebs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Wenn ein Zündschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird, wird das Netzwerksystem 1 mit Strom versorgt und der Betrieb des Netzwerksystems 1 gestartet. Die Anschlüsse des Host-Netzwerks N1 übertragen, wie in 4 gezeigt, FlexRay-Kommunikationsrahmen einen nach dem anderen, und die Austauschanschlüsse (wie beispielsweise die ECUs 2 und 5) legen die Zeitspanne für die Übertragung des dynamischen Segments jedes FlexRay-Kommunikationsrahmens als eine Durchleitungsperiode fest. Demgegenüber legen die Austauschanschlüsse die FlexRay-Kommunikationsrahmen-Übertragungsperiode, die sich von der Durchleitungsperiode unterscheidet, als eine Nicht-Durchleitungsperiode fest.
Anschließend führt der Mikrocomputer 13 von jedem Austauschanschluss (wie beispielsweise die ECUs 2 und 5), wie in den 4 und 5 gezeigt, in Schritt S51 einen Initialisierungsprozess aus. Der Mikrocomputer 13 setzt den Steueranschluss Pc anfangs beispielsweise auf den niedrigen Pegel, um das entsprechende Netzwerk niedrigen Ranges bei einer Datenkommunikation vom Host-Netzwerk N1 zu trennen. Folglich werden alle der Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3 bei einer Datenkommunikation vom Host-Netzwerk N1 getrennt. D. h., das Netzwerksystem 1 wird in die Nicht-Durchleitungsperiode versetzt.
In Schritt S52 empfängt und sendet der Mikrocomputer 13 FlexRay-Kommunikationsrahmen von/zu einem der anderen Anschlüsse im Host-Netzwerk N1 und führt der Mikrocomputer 13 einen normalen Prozess in Übereinstimmung mit den empfangenen Rahmen aus. Die Kombination des Initialisierungsprozesses und des normalen Prozesses wird als Hauptprozess bezeichnet. Dieser Hauptprozess wird nachstehend nach näher beschrieben. Anschließend beurteilt der Mikrocomputer 13 in Schritt S53, ob das Netzwerksystem 1 immer noch mit Strom versorgt wird oder nicht. Wenn die Stromversorgung gestoppt wurde, da der Zündschalter ausgeschaltet wurde (NEIN in Schritt S53), wird der Betrieb des Netzwerksystems 1 beendet. Demgegenüber beurteilt der Mikrocomputer 13 dann, wenn die Stromversorgung aufrechterhalten wird (JA in Schritt S53), in Schritt S54, ob eine Referenzzeitpunktunterbrechung im Host-Netzwerk N1 auftritt oder nicht. Diese Beurteilung wird jede vorbestimmte Periode ausgeführt. Eine Referenzzeitpunktunterbrechung wird festgelegt, um an einem Referenzzeitpunkt T1 des momentan übertragenen FlexRay-Kommunikationsrahmen aufzutreten. Dieser Zeitpunkt T1 wird beispielsweise auf eine Startzeit des letzten bzw. finalen Slots fester Länge des statischen Segments im FlexRay-Kommunikationsrahmen festgelegt. Wenn keine Referenzzeitpunktunterbrechung auftritt (NEIN in Schritt S54), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S52 zurück und führt der Mikrocomputer 13 erneut den normalen Prozess aus.
Demgegenüber wartet der Mikrocomputer 13 dann, wenn eine Referenzzeitpunktunterbrechung im Host-Netzwerk N1 auftritt (JA in Schritt S54), in Schritt S55, bis zu einem Startzeitpunkt T2 des dynamischen Segments im FlexRay-Kommunikationsrahmen, und startet der Mikrocomputer 13 einen Referenzzeitpunktunterbrechungsprozess am Startzeitpunkt T2. In diesem Prozess setzt der Mikrocomputer 13 den Steueranschluss Pc am Startzeitpunkt T2 auf den hohen Pegel. Folglich wird eine Durchleitungsperiode am Startzeitpunkt T2 des dynamischen Segments gestartet und werden alle der Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3 direkt mit dem Host-Netzwerk N1 verbunden, um die Übertragung von LIN-Kommunikationsrahmen zwischen Netzwerken niedrigen Ranges N2 und N3 über das Host-Netzwerk N1 ohne irgendeine Protokollwandlung der LIN-Kommunikationsrahmen zu ermöglichen. Ferner stellt der Mikrocomputer 13 einen Zeitgeber vorher derart ein, dass der Zeitgeber eine Durchleitungsperiodenbeendigungsunterbrechung 11 an einem Endzeitpunkt T3 des dynamischen Segments erzeugt, um diese Durchleitungsperiode am Endzeitpunkt T3 zu beenden. Ferner stellt der Mikrocomputer 13 des Austauschanschlusses (wie beispielsweise die ECU 2) einen anderen Zeitgeber vorher derart ein, dass der Zeitgeber eine Startanfrageunterbrechung 12 an einem Startzeitpunkt T4 erzeugt, um einen Startanfragerahmen am Startzeitpunkt T4 von diesem Austauschanschluss zu einem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 6) zu senden, die im gleichen Netzwerk niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk N2) angeordnet ist. Dieser Startzeitpunkt T4 wird beispielsweise derart festgelegt, dass er im statischen Segment des FlexRay-Kommunikationsrahmens angeordnet ist, um den Startanfragerahmen in der nächsten Kommunikationsperiode zu senden. Der Startzeitpunkt T4 wird festgelegt, um die Übertragung des Startanfragerahmens vor dem Start des dynamischen Segments (d. h. der nächsten Durchleitungsperiode) abzuschließen. Dieser Referenzzeitpunktunterbrechungsprozess wird nachstehend noch näher beschrieben.
Anschließend beurteilt der Mikrocomputer 13 jedes Austauschanschlusses in Schritt S56, ob die Unterbrechung I1 auftritt oder nicht. Wenn die Unterbrechung I1 am Endzeitpunkt T3 des dynamischen Segments auftritt (JA in Schritt S56), führt der Mikrocomputer 13 in Schritt S57 einen Durchleitungsperiodenbeendigungsunterbrechungsprozess aus. Genauer gesagt, der Mikrocomputer 13 setzt den Steueranschluss Pc auf den niedrigen Pegel. Folglich werden alle der Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3 bei einer Datenkommunikation vom Host-Netzwerk N1 getrennt. D. h., das Netzwerksystem 1 wird in die Nicht-Durchleitungsperiode versetzt.
Anschließend beurteilt der Mikrocomputer 13 des Austauschanschlusses (wie beispielsweise die ECU 2), welcher die Unterbrechung 12 vorher festlegt, in Schritt S58, ob die Unterbrechung 12 auftritt oder nicht. Wenn die Zeitgeberunterbrechung 12 am Startzeitpunkt T4 des nächsten FlexRay-Kommunikationsrahmens auftritt (JA in Schritt S58), führt der Mikrocomputer 13 in Schritt S59 einen Startanfrageunterbrechungsprozess aus. Genauer gesagt, der Mikrocomputer 13 (d. h. eine Anfragesendeeinheit) sendet einen Startanfragerahmen vom Anschluss niedrigen Ranges Pl zu einem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 6) dieses Netzwerks niedrigen Ranges. Im Ansprechen auf diesen Rahmen sendet der den Rahmen empfangende Anschluss in der Durchleitungsperiode dieses FlexRay-Kommunikationsrahmen einen LIN-Kommunikationsrahmen über das Host-Netzwerk N1 zu einem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges des anderen Netzwerks niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk N3). Anschließend kehrt die Verarbeitung zu Schritt S52 zurück.
Bei diesem Betrieb werden ein Startanfragerahmen und im Ansprechen auf den Startanfragerahmen ein LIN-Kommunikationsrahmen übertragen. Es ist jedoch die Übertragung von auf eine maximale Anzahl festgelegten LIN-Kommunikationsrahmen während jeder Durchleitungsperiode im Netzwerksystem 1 zulässig, wobei die Austauschanschlüsse tatsächlich mehrere Startanfragerahmen an mehrere Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges senden und diese Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges im Ansprechen auf den Empfang der Startanfragerahmen tatsächlich mehrere LIN-Kommunikationsrahmen zu den Übertragungsleitungen der Netzwerke niedrigen Ranges ausgeben.
Um mehrere LIN-Kommunikationsrahmen einen nach dem anderen während jeder Durchleitungsperiode zu übertragen, legen die Austauschanschlüsse jede Durchleitungsperiode derart fest, dass mehrere auf die maximale Anzahl festgelegte LIN-Kommunikationsrahmen einer nach dem anderen in der Durchleitungsperiode im Netzwerksystem 1 übertragen werden können. Die Austauschanschlüsse senden mehrere Startanfragerahmen, deren Anzahl kleiner oder gleich der maximalen Anzahl ist, einen nach dem anderen zu Verbindungsanschlüssen niedrigen Ranges von Netzwerken niedrigen Ranges, um das Senden der Startanfragerahmen am Startzeitpunkt T2 jeder Durchleitungsperiode abzuschließen. Die Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges, welche die Startanfragerahmen empfangen, senden mehrer LIN-Kommunikationsrahmen, deren Anzahl kleiner oder gleich der maximalen Anzahl ist, in der Durchleitungsperiode einen nach dem anderen über das Host-Netzwerk N1 zu andere Verbindungsanschlüssen niedrigen Ranges.
Alternativ legen die Austauschanschlüsse, um mehrere LIN-Kommunikationsrahmen einen nach dem anderen während jeder Durchleitungsperiode zu übertragen, jede Durchleitungsperiode derart fest, dass mehrere Startanfragerahmen und mehrere LIN-Kommunikationsrahmen, die auf die maximale Anzahl festgelegt und im Ansprechen auf die Anfragerahmen übertragen werden, einer nach dem anderen in der Durchleitungsperiode übertragen werden können. Die Austauschanschlüsse starten ein Senden mehrerer Anfragerahmen, deren Anzahl kleiner oder gleich der maximalen Anzahl ist, einen nach dem anderen zu Verbindungsanschlüssen niedrigen Ranges am Startzeitpunkt T2 jeder Durchleitungsperiode. Die Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges, welche die Anfragerahmen empfangen, bereiten mehrere Kommunikationsrahmen auf der Grundlage des LIN-Kommunikationsprotokolls vor, deren Anzahl kleiner oder gleich der maximalen Anzahl ist, und senden die Kommunikationsrahmen in der Durchleitungsperiode einen nach dem anderen über das Host-Netzwerk N1 zu Verbindungsanschlüssen anderen Ranges.
Nachstehend wird der Betrieb jedes in der 1 gezeigten Verbindungsanschlusses niedrigen Ranges unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebs von jedem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges gemäß der ersten Ausführungsform. Wenn das Netzwerksystem 1 mit Strom versorgt wird, führt jeder Verbindungsanschluss niedrigen Ranges, wie in 6 gezeigt, in Schritt S61 einen Initialisierungsprozess aus. Dieser Initialisierungsprozess wird nachstehend noch näher beschrieben. Anschließend beurteilt der Anschluss in Schritt S62, ob das Netzwerksystem 1 immer noch mit Strom versorgt wird oder nicht. Wenn die Stromversorgung gestoppt wurde, da der Zündschalter ausgeschaltet wurde (NEIN in Schritt S62), wird der Betrieb dieses Anschlusses beendet. Demgegenüber beurteilt der Anschluss dann, wenn die Stromversorgung immer noch aufrechterhalten wird (JA in Schritt S62), in Schritt S63, ob der Anschluss einen LIN-Kommunikationsrahmen empfängt oder nicht. Wenn kein LIN-Kommunikationsrahmen empfangen wird (NEIN in Schritt S63), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S62 zurück. Demgegenüber beurteilt der Anschluss dann, wenn der Anschluss einen LIN-Kommunikationsrahmen empfängt (JA in Schritt S63), in Schritt S64, ob der empfangene Rahmen ein Startanfragerahmen ist oder nicht. Wenn der empfangene Rahmen kein Startanfragerahmen ist (NEIN in Schritt S64), führt der Anschluss in Schritt S65 einen normalen Prozess in Übereinstimmung mit Daten der Anfrage des empfangenen Rahmens aus und kehrt die Verarbeitung zu Schritt S62 zurück.
Demgegenüber führt der Anschluss dann, wenn der Anschluss (wie beispielsweise die ECU 6), die in dieser Nicht-Durchleitungsperiode als Slave-Knoten festgelegt ist, diesen Startanfragerahmen empfängt (JA in Schritt S64), in Schritt S66 einen LIN-Rahmenempfangsunterbrechungsprozess aus. Genauer gesagt, der Anschluss bestimmt den Startzeitpunkt T2 des dynamischen Segments (d. h. den Startzeitpunkt der Durchleitungsperiode), der auf den Empfang des Startanfragerahmens folgt. Anschließend, wenn ein Rahmenausgabezeitpunkt T5, der in dem bestimmten dynamischen Segment (d. h. der bestimmten Durchleitungsperiode) angeordnet ist, erreicht wird (siehe 4), gibt der Anschluss, der in dieser Durchleitungsperiode als Master-Knoten festgelegt ist, in Schritt S67 den Dateikopfteil eines LIN-Kommunikationsrahmens am Anschluss niedrigen Ranges Pl des Anschlusses über das Host-Netzwerk N1 zu einem anderen Netzwerk niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk N3) aus. Ein Anschluss (wie beispielsweise die ECU 6 oder 7), der im Dateikopfteil bestimmt wird, gibt Daten des Antwortteils am Anschluss niedrigen Ranges Pl des Anschlusses aus, damit diese dem Dateikopfteil folgen. Anschließend kehrt die Verarbeitung zu Schritt S62 zurück.
Folglich empfängt ein Verbindungsanschluss niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 7) eines anderen Netzwerks niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk N3), der im Dateikopfteil bestimmt wird, diesen LIN-Kommunikationsrahmen, welcher den Dateikopfteil und den Antwortteil aufweist, über das Host-Netzwerk N1 und führt einen Prozess in Übereinstimmung mit Daten des Antwortteils des LIN-Kommunikationsrahmens aus.
Das Netzwerksystem 1 weist, wie vorstehend beschrieben, das Host-Netzwerk N1 und die mehreren Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3 auf. Jedes Netzwerks niedrigen Ranges ist über einen Austauschanschluss (wie beispielsweise die ECU 2 oder 5), der zu sowohl zum Host-Netzwerk N1 als auch zum Netzwerk niedrigen Ranges gehört, mit dem Host-Netzwerk N1 verbunden. Das Host-Netzwerk N1 führt die Datenkommunikation unter Verwendung von FlexRay-Kommunikationsrahmen auf der Grundlage des FlexRay-Protokolls aus. Jeder FlexRay-Kommunikationsrahmen weist wenigstens ein statisches Segment und ein dynamisches Segment auf. Jedes von allen der Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3 führt die Datenkommunikation unter Verwendung von LIN-Kommunikationsrahmen auf der Grundlage des gleichen LIN-Kommunikationsprotokolls aus. Dieses LIN-Kommunikationsprotokoll weicht vom FlexRay-Kommunikationsprotokoll ab.
Jeder Austauschanschluss legt die Zeitspanne, die zur Übertragung des dynamischen Segments von jedem FlexRay-Kommunikationsrahmen im Host-Netzwerk N1 erforderlich ist, als die Durchleitungsperiode fest. Die Austauschanschlüsse verbinden die Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 während jeder Durchleitungsperiode mit jeder der Übertragungsleitungen 91 und 92 von allen der Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3, um ein einziges Netzwerk zu bilden. Folglich können LIN-Kommunikationsrahmen, die in einem Netzwerk niedrigen Ranges vorbereitet werden, während der Durchleitungsperiode über das Host-Netzwerk N1 zu irgendeinem der anderen Netzwerke niedrigen Ranges übertragen werden, ohne das Protokoll der LIN-Kommunikationsrahmen im Host-Netzwerk N1 zu konvertieren.
Demgegenüber führt jedes Netzwerks niedrigen Ranges die Datenkommunikation während der Nicht-Durchleitungsperiode unabhängig unter Verwendung von LIN-Kommunikationsrahmen aus, wobei die Datenkommunikation unter Verwendung von FlexRay-Kommunikationsrahmen im Host-Netzwerk N1 ausgeführt wird.
Folglich kann im Netzwerksystem 1 der ersten Ausführungsform selbst dann, wenn Probleme oder Fehler bei der Datenkommunikation auftreten, die in einem Netzwerk niedrigen Ranges in einer Durchleitungsperiode ausgeführt wird, die Ursache dieser Probleme oder Fehler untersucht werden, indem Signale analysiert werden, die im Netzwerk niedrigen Ranges übertragen werden. Bei dieser Analyse wird einzig die Prüfvorrichtung für LIN-Kommunikationsrahmen auf der Grundlage des LIN-Kommunikationsprotokolls benötigt. Da keine Protokollwandlung für die LIN-Kommunikationsrahmen ausgeführt wird, die über das Netzwerksystem 1 übertragen werden, ist es nicht erforderlich, Computerprogramme zu überprüfen, die für die Protokollwandlung verwendet werden, oder die Prüfvorrichtung für die FlexRay-Kommunikationsrahmen zu verwenden, die auf dem FlexRay-Kommunikationsprotokoll basieren. Da keine Prüfvorrichtungen für FlexRay-Kommunikationsrahmen verwendet und Computerprogramme, die für die Protokollwandlung verwendet werden, nicht überprüft werden, kann die Ursache der Probleme oder Fehler auf einfache Weise ermittelt und die Zeitspanne, die zur Ermittlung der Ursache der Probleme oder Fehler erforderlich ist, deutlich verkürzt werden.
Nachstehend wird der Aufbau der Host-Verbindungsanschlusse und der Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges beschrieben. Jeder der Host-Verbindungsanschlüsse (wie beispielsweise die ECUs 3 und 4) weist einen Kommunikations-Treiber/Empfänger und einen Mikrocomputer mit einem Host-Part bzw. Host-Anschluss (nicht gezeigt) auf. Der Mikrocomputer dieses Host-Verbindungsanschlusses empfängt und sendet FlexRay-Kommunikationsrahmen von/zu der Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 über den Treiber-Empfänger und führt verschiedene Prozesse, die im Anschluss vorbestimmt sind, in Übereinstimmung mit Daten aus, die in die statischen Segmente der empfangenen Rahmen geschrieben sind. Der Mikrocomputer der ECU 3 führt beispielsweise die Bremssteuerung für das FR-Rad des Fahrzeugs aus, und der Mikrocomputer der ECU 4 führt beispielsweise die Bremssteuerung für das RL-Rad des Fahrzeugs aus.
Jeder der Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECUS 6 und 7) weist einen Mikrocomputer mit einem Anschluss niedrigen Ranges (nicht gezeigt) auf. Der Mikrocomputer dieses Anschlusses empfängt und sendet LIN-Kommunikationsrahmen von/zu der Übertragungsleitung 91 oder 92 des Netzwerks niedrigen Ranges N2 oder N3 und führt verschiedene Prozesse, die im Anschluss vorbestimmt sind, in Übereinstimmung mit Daten aus, die in die Antwortteile der empfangenen Rahmen geschrieben sind. Die ECU 6 steuert beispielsweise die Körpersystemvorrichtungen, die im vorderen Bereich des Fahrzeugs angeordnet sind, und die ECU 7 steuert beispielsweise die Körpersystemvorrichtungen, die im hinteren Bereich des Fahrzeugs angeordnet sind.
Nachstehend wird der Hauptprozess (siehe Schritte S51 und S52 in der 5), der in jedem Austauschanschluss (wie beispielsweise die ECU 2 oder 5) ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf die 7 beschrieben. 7 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des in jedem Austauschanschluss ausgeführten Hauptprozesses gemäß der ersten Ausführungsform. Wenn der Hauptprozess gestartet wird, setzt der Mikrocomputer 13 jedes Austauschanschlusses den Steueranschluss Pc, wie in 7 gezeigt, in Schritt S110 zur Initialisierung des Austauschanschlusses auf den niedrigen Pegel. Folglich werden alle der Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3 bei einer Datenkommunikation vom Host-Netzwerk N1 getrennt.
Anschließend wird in Schritt S120 ein RAM (Direktzugriffsspeicher) des Mikrocomputers 13 initialisiert, um im Speicher gespeicherte Daten zu löschen. In Schritt S130 erlaubt der Mikrocomputer 13 eine Referenzzeitpunktunterbrechung, so dass das Host-Netzwerk N1 initialisiert wird. Folglich wird der Austauschanschluss für eine Referenzzeitpunktunterbrechung freigegeben. Diese Unterbrechung tritt während der Übertragungszeit des letzten Slots bzw. Zeitfensters fester Länge des statischen Segments eines FlexRay-Kommunikationsrahmens auf. In Schritt S140 erlaubt der Mikrocomputer 13 eine LIN-Rahmenempfangsunterbrechung, so dass das entsprechende Netzwerk niedrigen Ranges initialisiert wird. Folglich wird der Austauschanschluss für eine LIN-Rahmenempfangsunterbrechung freigegeben. In Schritt S150 erlaubt der Mikrocomputer 13 eine Durchleitungsperiodenbeendigungsunterbrechung I1. In Schritt S155 erlaubt der Mikrocomputer 13 eine Startanfrageunterbrechung 12. Folglich wird der Austauschanschluss für die Unterbrechungen 11 und 12 freigegeben. Nach der Initialisierung in den Schritten S110 bis S155 führt der Mikrocomputer 13 in Schritt S160 wiederholt einen normalen Prozess aus. Bei diesem normalen Prozess wird die Datenkommunikation zwischen dem Austauschanschluss und den Host-Verbindungsanschlüssen im Host-Netzwerk N1 über die Übertragungsleitung 8 ausgeführt und führt jeder Anschluss des Host-Netzwerks N1 die Bremssteuerung in Übereinstimmung mit Daten aus, die bei der Datenkommunikation empfangen werden.
Nachstehend wird der Referenzzeitpunktunterbrechungsprozess (siehe Schritt S55 in der 5), der in jedem Austauschanschluss im Ansprechen auf das Auftreten eine Referenzzeitpunktunterbrechung ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf die 8 näher beschrieben. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines in jedem Austauschanschluss ausgeführten Referenzzeitpunktunterbrechungsprozesses gemäß der ersten Ausführungsform. Wenn eine Referenzzeitpunktunterbrechung, die in einem FlexRay-Kommunikationsrahmen festgelegt ist, im Host-Netzwerk N1 auftritt, wartet der Mikrocomputer 13 jedes Austauschanschlusses, wie in 8 gezeigt, in Schritt S210, bis zu einem Startzeitpunkt des dynamischen Segments des FlexRay-Kommunikationsrahmens (d. h. einem Startzeitpunkt einer Durchleitungsperiode). Wenn der Startzeitpunkt des dynamischen Segments erreicht ist, setzt der Mikrocomputer 13 den Steueranschluss Pc in Schritt S220 auf den hohen Pegel. Folglich wird das Netzwerksystem 1 in die Durchleitungsperiode versetzt und werden die Übertragungsleitungen 91 und 92 von allen der Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3 mit der Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 verbunden. Die Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges jedes Netzwerks niedrigen Ranges können während der Durchleitungsperiode über das Host-Netzwerk N1 mit jedem beliebigen Verbindungsanschluss niedrigen Ranges der anderen Netzwerke niedrigen Ranges kommunizieren, indem LIN-Kommunikationsrahmen verwendet werden, ohne dass irgendeine Protokollwandlung der LIN-Kommunikationsrahmen erfolgt.
Anschließend berechnet der Mikrocomputer 13 in Schritt S230 einen Endzeitpunkt T3 des dynamischen Segments des FlexRay-Kommunikationsrahmens. Genauer gesagt, der Mikrocomputer 13 berechnet einen Endzeitpunkt T3 der Durchleitungsperiode. In Schritt S240 veranlasst der Mikrocomputer 13 einen Zeitgeber, eine Durchleitungsperiodenbeendigungsunterbrechung 11 am berechneten Endzeitpunkt T3 zu erzeugen. Folglich wird die Unterbrechung 11 gesetzt. In Schritt S250 berechnet der Mikrocomputer 13 einen Sendezeitpunkt T4 eines Startanfragerahmens, der an den entsprechenden Verbindungsanschluss niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 6) gerichtet ist. Dieser Sendezeitpunkt T4 wird derart berechnet, dass dieser Startanfragerahmen während der Zeitspanne (d. h. der Nicht-Durchleitungsperiode) für das statische Segment des nächsten FlexRay-Kommunikationsrahmens übertragen wird. In Schritt S260 veranlasst der Mikrocomputer 13 einen weiteren Zeitgeber, eine Startanfrageunterbrechung 12 am berechneten Sendezeitpunkt T4 zu erzeugen. Folglich wird die Unterbrechung 12 gesetzt. Anschließend wird diese Verarbeitung beendet.
Nachstehend wird der Durchleitungsperiodenbeendigungsunterbrechungsprozess (siehe Schritt S56 in der 5) unter Bezugnahme auf die 9 näher beschrieben.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Durchleitungsperiodenbeendigungsunterbrechungsprozesses gemäß der ersten Ausführungsform. Jeder Austauschanschluss führt diesen Prozess im Ansprechen auf das Auftreten einer Durchleitungsperiodenbeendigungsunterbrechung 11 aus. Wenn der Endzeitpunkt T3 der Durchleitungsperiode erreicht ist, tritt, wie in 9 gezeigt, eine Durchleitungsperiodenbeendigungsunterbrechung 11 im Mikrocomputer 13 jedes Austauschanschlusses auf. Im Ansprechen auf das Auftreten dieser Unterbrechung 11 setzt der Mikrocomputer 13 den Steueranschluss Pc in Schritt S310 auf den niedrigen Pegel. Folglich werden alle der Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3 bei einer Datenkommunikation vom Host-Netzwerk N1 getrennt. Anschließend wird diese Verarbeitung beendet.
Nachstehend wird der Startanfrageunterbrechungsprozess (siehe Schritt S59 in der 5) unter Bezugnahme auf die 10 näher beschrieben. 10 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Startanfrageunterbrechungsprozesses gemäß der ersten Ausführungsform. Jeder Austauschanschluss führt diesen Prozess im Ansprechen auf das Auftreten einer Startanfrageunterbrechung 12 aus. Wenn eine Startanfrageunterbrechung 12 im Mikrocomputer 13 von jedem Austauschanschluss am Startzeitpunkt T4 auftritt, sendet der Mikrocomputer 13, wie in 10 gezeigt, in Schritt S410 einen Startanfragerahmen zu einem entsprechenden Verbindungsanschluss niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 6). Anschließend wird diese Verarbeitung beendet.
Wenn dieser Startanfragerahmen empfangen wird, bestimmt der Verbindungsanschluss niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 6) den Startzeitpunkt der Durchleitungsperiode (d. h. den Startzeitpunkt der dynamischen Periode des momentan übertragenen FlexRay-Kommunikationsrahmens) über den Empfangszeitpunkt dieses Rahmens. Wenn die Durchleitungsperiode gestartet worden ist, sendet der Verbindungsanschluss niedrigen Ranges einen LIN-Kommunikationsrahmen über die Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 und die Übertragungsleitungen 91 und 92 der Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3 zu einem anderen Verbindungsanschluss niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 7) eines anderen Netzwerks niedrigen Ranges. Dieser LIN-Kommunikationsrahmen weist einen Dateikopfteil und einen Antwortteil oder einzig einen Dateikopfteil auf. Wenn dieser Rahmen einzig einen Dateikopfteil aufweist, gibt ein Verbindungsanschluss niedrigen Ranges, der durch den Dateikopfteil angezeigt wird, einen Antwortteil aus, damit diese dem Dateikopfteil des Rahmens folgt, und wird der den Dateikopfteil und den Antwortteil aufweisende Rahmen zum Verbindungsanschluss niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 7) gesendet. Im Ansprechen auf den Empfang dieses Rahmens führt der Verbindungsanschluss niedrigen Ranges einen vorbestimmten Prozess in Übereinstimmung mit dem Antwortteil des Rahmens aus.
Nachstehend wird der LIN-Rahmenempfangsunterbrechungsprozess (siehe Schritte S66 und S67 in der 6) unter Bezugnahme auf die 11 näher beschrieben. 11 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines LIN-Rahmenempfangsunterbrechungsprozesses gemäß der ersten Ausführungsform. Jeder der Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 6 oder 7) der Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3 und die Austauschanschlüsse (wie beispielsweise die ECU 2 oder 5) führen diesen Prozess im Ansprechen auf den Empfang eines LIN-Kommunikationsrahmens aus. In Schritt S500 führt, wie in 11 gezeigt, jeder von allen der Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges und allen der Austauschanschlüsse einen Initialisierungsprozess aus. Genauer gesagt, eine vorbestimmte Anzahl ND wird vorher in jedem Anschluss auf null eingestellt. Diese Anzahl ND beschreibt die Anzahl von LIN-Kommunikationsrahmen, die während der Durchleitungsperiode zum Senden von dem Anschluss zu einem anderen Anschluss freigegeben werden.
Wenn ein Anschluss (wie beispielsweise die ECU 2, 5, 6 oder 7) einen LIN-Kommunikationsrahmen empfängt, startet dieser Anschluss einen LIN-Rahmenempfangsunterbrechungsprozess. Folglich beurteilt der Anschluss in Schritt S510, ob der empfangene Rahmen ein Startanfragerahmen ist oder nicht. Der Startanfragerahmen wird während der Nicht-Durchleitungsperiode von einem Austauschanschluss (wie beispielsweise die ECU 2), der als Master-Knoten festgelegt ist, zu einem entsprechenden Verbindungsanschluss niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 6), der als Slave-Knoten festgelegt ist, gesendet. Wenn der im Anschluss empfangene Rahmen kein Startanfragerahmen ist (NEIN in Schritt S510), beurteilt der den Rahmen empfangende Anschluss (wie beispielsweise die ECU 2, 5 oder 7), dass dieser empfangene Rahmen während der Durchleitungsperiode von einem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 6), der als Master-Knoten festgelegt ist, über den Austauschanschluss (wie beispielsweise die ECU 2 oder 5), der als der Slave-Knoten des Host-Netzwerks N1 festgelegt ist, zu einem anderen Verbindungsanschluss niedrigen Ranges (wie beispielsweise die ECU 7), der als Slave-Knoten festgelegt ist, gesendet wird. Anschließend führt der Anschluss (wie beispielsweise die ECU 7), die letztendlich den Rahmen empfängt, in Schritt S630 einen vorbestimmten Prozess in Übereinstimmung mit der Anfrage des Rahmens aus. Anschließend wird diese Verarbeitung beendet.
Der während der Durchleitungsperiode vom Master-Knoten (wie beispielsweise die ECU 6) zu einem Slave-Knoten (wie beispielsweise die ECU 7) gesendete LIN-Kommunikationsrahmen ist aus einem Dateikopfteil und einem Antwortteil aufgebaut. Der Dateikopfteil wird vom Master-Knoten ausgegeben. Der Antwortteil wird vom Master-Knoten oder vom Slave-Knoten ausgegeben, um dem Dateikopfteil zu folgen. Folglich wird der vorbestimmte Prozess in Schritt S630 einzig im Slave-Knoten (wie beispielsweise die ECU 7) ausgeführt. Wenn der Dateikopfteil des LIN-Kommunikationsrahmens bestimmt, dass der Verbindungsanschluss niedrigen Ranges, welcher den vorbestimmten Prozess im Ansprechen auf den Rahmen ausführt, den Antwortteil vorbereiten sollte, bereitet der den vorbestimmten Prozess ausführende Verbindungsanschluss niedrigen Ranges Daten des Antwortteils vor, damit diese dem Dateikopfteil folgen. Wenn der Dateikopfteil bestimmt, dass ein Verbindungsanschluss niedrigen Ranges, der sich vom Verbindungsanschluss niedrigen Ranges unterscheidet, welcher den vorbestimmten Prozess ausführt, den Antwortteil vorbereiten sollte, empfängt der Verbindungsanschluss niedrigen Ranges, welcher den vorbestimmten Prozess ausführt, Daten des Antwortteils von dem anderen Verbindungsanschluss niedrigen Ranges, welcher den Antwortteil vorbereitet. Der Verbindungsanschluss niedrigen Ranges, welcher den vorbestimmten Prozess ausführt, verwendet die empfangen Daten des Antwortteils für verschiedene Steueroperationen, die durch andere Prozesse dieses Verbindungsanschlusses niedrigen Ranges ausgeführt werden.
Demgegenüber beurteilt der den Startanfragerahmen empfangende Anschluss dann, wenn der im Anschluss (wie beispielsweise die ECU 6) empfangene Rahmen ein Startanfragerahmen ist (JA in Schritt S510), dass der Anschluss in einer dieser Nicht-Durchleitungsperiode folgenden Durchleitungsperiode als Master-Knoten festgelegt wird. Anschließend wird die in diesem Anschluss voreingestellt Anzahl ND in Schritt S515 auf einen Wert größer null zurückgesetzt. ND ist beispielsweise gleich 1. Demgegenüber wird in den anderen Anschlüssen, die in der Durchleitungsperiode als Slave-Knoten festgelegt sind, ND = 0 aufrechterhalten.
Anschließend beurteilt jeder Anschluss in Schritt S520, ob die im Anschluss festgelegte Anzahl ND größer als null ist oder nicht. Wenn die Anzahl ND nicht größer als null ist (NEIN in Schritt S520), beurteilt der Anschluss, dass der Anschluss während der Durchleitungsperiode als Slave-Knoten festgelegt wird, und wird diese Verarbeitung beendet. Demgegenüber beurteilt der Anschluss dann, wenn die Anzahl ND größer als null ist (JA in Schritt S520), dass der Anschluss während der Durchleitungsperiode als Master-Knoten festgelegt wird und wenigstens einen LIN-Kommunikationsrahmen ausgeben darf. Folglich wartet der Anschluss in Schritt S530 bis zum Startzeitpunkt T2 der Durchleitungsperiode.
Wenn der Startzeitpunkt T2 der Durchleitungsperiode erreicht ist, legt der Anschluss in Schritt S540 die Anzahl von LIN-Kommunikationsrahmen, die noch nicht zu anderen Verbindungsanschlüssen niedrigen Ranges gesendet wurden, als Übertragungsanfrageanzahl NR fest, und beurteilt der Anschluss, ob die Anzahl NR größer als null ist. Diese Anzahl NR wird durch einen anderen Prozess festgelegt, der in diesem Anschluss ausgeführt wird. Wenn die Anzahl NR nicht größer als null ist (NEIN in Schritt S540), beurteilt der Anschluss, dass kein in dieser Durchleitungsperiode zu sendender LIN-Kommunikationsrahmen vorhanden ist, woraufhin diese Verarbeitung beendet wird. Demgegenüber beurteilt der Anschluss dann, wenn die Anzahl NR größer als null ist (JA in Schritt S540), dass wenigstens ein in dieser Durchleitungsperiode zu sendender LIN-Kommunikationsrahmen vorhanden ist. Folglich beurteilt der Anschluss in Schritt S550, ob die Anzahl NR größer oder gleich der Anzahl ND ist oder nicht.
Wenn die Anzahl NR größer oder gleich der Anzahl ND ist (JA in Schritt S550), beurteilt der Anschluss, dass der Anschluss nicht alle LIN-Kommunikationsrahmen mit der Anzahl NR in dieser Durchleitungsperiode senden kann, sondern in dieser Durchleitungsperiode LIN-Kommunikationsrahmen senden kann, die auf die Anzahl ND festgelegt sind. Folglich setzt der Anschluss in Schritt S560 eine zulässige Sendeanzahl Ni auf die Anzahl ND. Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S580 voran. Demgegenüber beurteilt der Anschluss dann, wenn die Anzahl NR kleiner als die Anzahl ND ist (NEIN in Schritt S550), dass der Anschluss in dieser Durchleitungsperiode alle LIN-Kommunikationsrahmen mit der Anzahl NR senden kann. Folglich legt der Anschluss in Schritt S570 die Anzahl NR als eine zulässige Sendeanzahl Ni fest. Anschließend schreitet die Verarbeitung zu Schritt S580 voran.
In Schritt S580 löscht der Anschluss eine Sendeanzahl Nj auf null. Die Anzahl Nj beschreibt die Anzahl von LIN-Kommunikationsrahmen, die in dieser Durchleitungsperiode tatsächlich von diesem Anschluss gesendet wird. In Schritt S590 sendet der Anschluss (wie beispielsweise die ECU 6) dieses Netzwerks niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk N2) einen Dateikopfteil eines LIN-Kommunikationsrahmens vom Anschluss niedrigen Ranges Pl zu einem Anschluss (wie beispielsweise die ECU 7) eines anderen Netzwerks niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk N3). Wenn der Anschluss den Dateikopfteil, welcher den Anschluss selbst bestimmt, zur Übertragungsleitung (wie beispielsweise die Leitung 91) ausgibt, gibt der Anschluss ferner Daten eines Antwortteils aus, um diese dem Dateikopfteil folgen zu lassen. Dieser Antwortteil wird in einem anderen Prozess vorbereitet, der in diesem Anschluss ausgeführt wird. in Schritt S600 wird die Anzahl Nj um eins inkrementiert (Nj = Nj + 1). In Schritt S610 beurteilt der Anschluss, ob die Anzahl Nj größer oder gleich der Anzahl Ni ist oder nicht.
Wenn die Anzahl Nj nicht größer oder gleich der Anzahl Ni ist (NEIN in Schritt S610), beurteilt der Anschluss, dass das Senden von LIN-Kommunikationsrahmen, das in dieser Durchleitungsperiode zulässig ist, nicht abgeschlossen ist. Folglich kehrt die Verarbeitung zu Schritt S590 zurück und gibt der Anschluss erneut einen LIN-Kommunikationsrahmen aus. Demgegenüber beurteilt der Anschluss dann, wenn die Anzahl Nj größer oder gleich der Anzahl Ni ist (JA in Schritt S610), dass das Senden von allen LIN-Kommunikationsrahmen, das in dieser Durchleitungsperiode zulässig ist, abgeschlossen ist. Folglich wird die Anzahl NR in Schritt S620 um die Anzahl Nj verringert (NR = NR – Nj). Anschließend wird diese Verarbeitung beendet.
Bei dieser Ausführungsform wird das LIN-Kommunikationsprotokoll für die Datenkommunikation verwendet, die in jedem Netzwerk niedrigen Ranges ausgeführt wird. Es kann jedoch ein CAN-Kommunikationsprotokoll, das für ein CAN (Controller Area Network) verwendet wird, in jedem Netzwerk niedrigen Ranges angewandt werden.
Zweite Ausführungsform
Bei der zweiten Ausführungsform empfängt und sendet jeder der Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges und der Austauschanschlüsse in allen Netzwerken niedrigen Ranges CAN-Kommunikationsrahmen auf der Grundlage des CAN-Kommunikationsprotokolls, um eine Datenkommunikation unter den Anschlüssen auszuführen. Jeder CAN-Kommunikationsrahmen weist bekanntlich ein Entscheidungsfeld, das im Falle einer Rahmenkollision für eine Entscheidungsfeld verwendet wird, ein Steuerfeld, das verwendet wird, um die Länge von Daten zu bestimmen, ein Datenfeld, das für die Daten verwendet wird, ein CRC-(zyklische Redundanzprüfung)-Feld, das zur Fehlererkennung verwendet wird, und dergleichen auf.
Das CAN-Kommunikationsprotokoll umfasst die Entscheidungsfunktion, die ausgeführt wird, wenn eine Kollision von CAN-Kommunikationsrahmen auf einer Übertragungsleitung auftritt, wobei bei der Entscheidung ein Rahmen mit der höchsten Priorität gewählt und über die Übertragungsleitung übertragen wird. Ein CAN-Rahmenempfangsunterbrechungsprozess gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich dahingehen vom LIN-Rahmenempfangsunterbrechungsprozess (siehe 11) gemäß der ersten Ausführungsform, dass die Entscheidung im Ansprechen auf die Rahmenkollision im CAN-Rahmenempfangsunterbrechungsprozess erfolgt.
Dieser CAN-Rahmenempfangsunterbrechungsprozess wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 12 näher beschrieben. 12 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines CAN-Rahmenempfangsunterbrechungsprozesses gemäß der zweiten Ausführungsform. Jeder der Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges und der Austauschanschlüsse der Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3 führt den CAN-Rahmenempfangsunterbrechungsprozess im Ansprechen auf den Empfang eines CAN-Kommunikationsrahmen aus.
Die Verarbeitung in Schritt S500 wird, wie in 12 gezeigt, wie bei der ersten Ausführungsform ausgeführt. Anschließend startet dann, wenn einer der Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges und der Austauschanschlüsse einen CAN-Kommunikationsrahmen in einer Nicht-Durchleitungsperiode empfängt, dieser Anschluss den CAN-Rahmenempfangsunterbrechungsprozess. Folglich beurteilt der Anschluss in Schritt S710, ob der empfangene Rahmen ein Startanfragerahmen ist oder nicht. Wenn der im Anschluss empfangene Rahmen kein Startanfragerahmen ist (NEIN in Schritt S710), führt der Anschluss, der letztendlich den Rahmen empfängt, in Schritt S720 einen vorbestimmten Prozess in Übereinstimmung mit dem Rahmen aus. Anschließend wird diese Verarbeitung beendet.
Demgegenüber beurteilt der Anschluss dann, wenn der im Anschluss empfangene Rahmen ein Startanfragerahmen ist (JA in Schritt S710), dass der Anschluss in einer Durchleitungsperiode, welche dieser Nicht-Durchleitungsperiode folgt, als Master-Knoten festgelegt wird. Anschließend wird in Schritt S730 die Anzahl ND, die in diesem Anschluss voreingestellt ist, in einen Wert geändert, der größer als null ist (ND > 0). Demgegenüber wird ND = 0 in den Anschlüssen aufrechterhalten, die nicht irgendeinen Startanfragerahmen empfangen.
Bei dieser Ausführungsform empfangen mehrere Anschlüsse unter den Verbindungsanschlüssen niedrigen Ranges und der Austauschanschlüsse der Netzwerke niedrigen Ranges N2 und N3 jeweils Startanfragerahmen in dieser Nicht-Durchleitungsperiode. In jedem Anschluss, welcher den Startanfragerahmen empfängt, wird ND > 1 gesetzt. Folglich besteht die Möglichkeit, dass mehrere der Anschlüsse, die auf ND > 1 gesetzt sind, gleichzeitig mehrere CAN-Kommunikationsrahmen in einer Durchleitungsperiode ausgeben, so dass eine Rahmenkollision verursacht wird. In diesem Netzwerksystem 1 wird der obere Grenzwert der Anzahl von CAN Kommunikationsrahmen, die einer nach dem anderen während einer Durchleitungsperiode übertragen werden können, auf eine maximale Anzahl Nmax gesetzt. Folglich wird die Summe der Anzahlen ND, die in den Anschlüssen eingestellt wird, welche die Startanfragerahmen empfangen, derart eingestellt, dass sie kleiner oder gleich dieser maximalen Anzahl Nmax ist. In jedem Anschluss, welcher den Startanfragerahmen empfängt, wird beispielsweise ND = 1 gesetzt.
Anschließend wird die Verarbeitung in den Schritten S520 und S530 wie bei der ersten Ausführungsform ausgeführt. Hierauf folgend legt in Schritt S740 jeder der Anschlüsse, welche die jeweiligen Startanfragerahmen empfangen, die Anzahl von CAN-Kommunikationsrahmen, die noch nicht zu anderen Verbindungsanschlüssen niedrigen Ranges gesendet wurden, als Übertragungsanfrageanzahl NR fest, und beurteilt der Anschluss, ob die Anzahl NR größer als null ist oder nicht. Wenn die Anzahl NR nicht größer als null ist (NEIN in Schritt S740), beurteilt der Anschluss, dass kein CAN-Kommunikationsrahmen vorhanden ist, der in dieser Durchleitungsperiode zu senden ist, woraufhin die Verarbeitung beendet wird. Demgegenüber beurteilt der Anschluss dann, wenn die Anzahl NR größer als null ist (JA in Schritt S740), dass wenigstens ein CAN-Kommunikationsrahmen vorhanden ist, der in dieser Durchleitungsperiode zu senden ist.
Anschließend wird die Verarbeitung in den Schritten S550, S560, S570 und S580 wie bei der ersten Ausführungsform ausgeführt. Darauf folgend gibt in Schritt S750 jeder Anschluss, der einen Startanfragerahmen empfängt, einen CAN-Kommunikationsrahmen Bit für Bit vom Port niedrigen Ranges Pl des Anschlusses zu der entsprechenden Übertragungsleitung 91 oder 92 aus.
Während dieser Ausgabe des CAN-Kommunikationsrahmens überprüft der Anschluss in Schritt S760 den Pegel der Übertragungsleitung und beurteilt, ob eine Rahmenkollision auf dieser Übertragungsleitung aufgrund eines anderen CAN-Kommunikationsrahmens, der zur Übertragungsleitung 91 oder 92 ausgegeben wird, auftritt oder nicht. Wenn der Pegel jedes Bits des gerade vom Anschluss ausgegebenen Rahmens gleich dem Pegel der Übertragungsleitung ist, die momentan festgelegt ist, beurteilt der Anschluss, dass keine Rahmenkollision im Netzwerksystem 1 auftritt (NEIN in Schritt S760). In diesem Fall wird die Verarbeitung in den Schritten S600, S610 und S620 wie bei der ersten Ausführungsform ausgeführt. Anschließend wird diese Verarbeitung beendet.
Demgegenüber beurteilt der Anschluss dann, wenn sich der Pegel von einem Bit des gerade vom Anschluss ausgegebenen Rahmens vom Pegel der Übertragungsleitung unterscheidet, dass im Netzwerksystem 1 eine Rahmenkollision aufgetreten ist (JA in Schritt S760). In diesem Fall beurteilt der Anschluss in Schritt S770, ob der vom Anschluss ausgegebene Rahmen Vorrang vor anderen CAN-Kommunikationsrahmen hat, die auf die Übertragungsleitung gegeben werden. Wenn der vom Anschluss ausgegebene Rahmen keinen Vorrang hat (NEIN in Schritt S770), stoppt der Anschluss die Ausgabe des CAN-Kommunikationsrahmens. Anschließend kehrt die Verarbeitung zu Schritt S750 zurück und gibt der Anschluss erneut den CAN-Kommunikationsrahmen Bit für Bit aus. Demgegenüber setzt der Anschluss dann, wenn der vom Anschluss ausgegebene Rahmen Vorrang hat (JA in Schritt S770), die Ausgabe des CAN-Kommunikationsrahmens fort und gibt diesen Rahmen erfolgreich aus. Anschließend wird die Verarbeitung in den Schritten S600, S610 und S620 wie bei der ersten Ausführungsform ausgeführt. Darauf folgend wird diese Verarbeitung beendet.
Folglich können selbst dann, wenn mehrere Anschlüsse jeweils Startanfragerahmen empfangen und eine Kollision von CAN-Kommunikationsrahmen im Netzwerksystem 1 verursachen, die CAN-Kommunikationsrahmen in der Reihenfolge der Priorität im Netzwerksystem 1 übertragen werden.
Bei dieser Ausführungsform werden die Startanfragerahmen in einer Nicht-Durchleitungsperiode übertragen. Wenn die Durchleitungsperiode jedoch ausreichendlang ist, um die Startanfragerahmen und mehrere CAN-Kommunikationsrahmen, die im Ansprechen auf die Startanfragerahmen überfragen werden, zu übertragen, können die Startanfragerahmen in einer Durchleitungsperiode übertragen werden.
Modifikationen
Diese Ausführungsformen sollten nicht als die vorliegende Erfindung auf die Strukturen dieser Ausführungsformen beschränkend angesehen werden, die mit denjenigen im Stand der Technik kombiniert werden können. Bei diesen Ausführungsformen legen die Austauschanschlüsse beispielsweise die Periode des gesamten dynamischen Segments als eine Durchleitungsperiode fest. Die Austauschanschlüsse können jedoch beispielsweise die Periode eines Teils eines dynamischen Segments als eine Durchleitungsperiode festlegen.
Ferner wird bei diesen Ausführungsformen der Referenzzeitpunkt T1 auf den Startzeitpunkt des letzten Slots jedes statischen Segments festgelegt (siehe 4). Der Referenzzeitpunkt T1 kann jedoch beispielsweise auf einen beliebigen Zeitpunkt festgelegt werden, der mit jedem LIN- oder CAN-Kommunikationsrahmen synchronisiert ist. Der Referenzzeitpunkt T1 kann beispielsweise auf den Startzeitpunkt jeder Durchleitungsperiode festgelegt werden. in diesem Fall kann die Verarbeitung in Schritt S210 im Referenzzeitpunktunterbrechungsprozess (siehe 8) ausgelassen werden.
Wenn die Periode des statischen Segments jedoch ausreichend länger als die Übertragungsperiode der Startanfragerahmen ist, kann der Referenzzeitpunkt T1 auf eine Zeit (wie beispielsweise den Startzeitpunkt des statischen Segments) des statischen Segments vor dem Sendezeitpunkt T4 der Startanfragerahmen gesetzt werden. in diesem Fall wird bei der Verarbeitung in Schritt S260 im Referenzzeitpunktunterbrechungsprozess (siehe 8) der Sendezeitpunkt der Startanfragerahmen nicht im nächsten LIN- oder CAN-Kommunikationsrahmen festgelegt, sondern im momentan übertragenen LIN- oder CAN-Kommunikationsrahmen festgelegt.
Ferner weist bei dieses Ausführungsformen jeder der Austauschanschlüsse (wie beispielsweise die ECUS 2 und 5) den Kommunikations-Treiber/Empfänger 11, den Kommunikations-Treiber/Empfänger 21, die Übertragungswegverbindungsschaltung 12 und den Mikrocomputer 13 auf, die getrennt voneinander angeordnet sind. Anstelle des Mikrocomputers 13 und der Schaltung 12 kann jeder Austauschanschluss (wie beispielsweise die ECU 2) jedoch, wie in 13 gezeigt, einen Mikrocomputer 23 mit einer Übertragungswegverbindungsschaltung aufweisen, der einen Mikrocomputerkörper 23a mit dem gleichen Aufbau wie der Mikrocomputer 13, eine Übertragungswegverbindungsschaltung 23b mit dem gleichen Aufbau wie die Schaltung 12, einen ersten Port 23c, welcher die Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 und die Verbindungsschaltung 23b über den Treiber/Empfänger 11 verbindet, und einen zweiten Port 23d, welcher die Übertragungsleitung 91 von einem Netzwerk niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk N2) und die Verbindungsschaltung 23b über den Treiber/Empfänger 21 verbindet, aufweist. Der Mikrocomputer 23a und die Schaltung 23b sind einteilig ausgebildet.
Der Mikrocomputerkörper 23a steuert die Verbindungsschaltung 23b, um den zweiten Port 23d in jeder Durchleitungsperiode direkt mit dem ersten Port 23c zu verbinden, und um den zweiten Port 23d in jeder Nicht-Durchleitungsperiode vom ersten Port 23c zu trennen. Die Datenkommunikation basierend auf dem LIN- oder CAN-Kommunikationsprotokoll kann in der Durchleitungsperiode zwischen einem Anschluss (wie beispielsweise die ECU 5) des Netzwerks niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk N2) und einem Anschluss (wie beispielsweise die ECU 7) des anderen Netzwerks niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk N3) ausgeführt werden. Die Datenkommunikation basierend auf dem FlexRay-Kommunikationsprotokoll kann in jeder Nicht-Durchleitungsperiode zwischen dem Mikrocomputerkörper 23a und einem Anschluss (wie beispielsweise die ECU 3) des Host-Netzwerks N1 ausgeführt werden.
Ferner kann jeder Austauschanschluss (wie beispielsweise die ECU 2), wie in 14 gezeigt, anstelle des Treiber/Empfängers 11 und der Schaltung 12 einen Kommunikations-Treiber/Empfänger 24 mit einer Übertragungswegverbindungsschaltung aufweisen. Dieser Treiber-Empfänger 24 weist einen Treiber-Empfänger-Körper 24a mit dem gleichen Aufbau wie der Treiber/Empfänger 11, eine Übertragungswegverbindungsschaltung 24b mit dem gleichen Aufbau wie die Schaltung 12, eine erste Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung 24c, welche die Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 und die Verbindungsschaltung 24b über den Treiber-Empfänger-Körper 24a verbindet, und eine zweite Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung 24d, welche die Übertragungsleitung (wie beispielsweise die Leitung 91) des Netzwerks niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk N2) und die Verbindungsschaltung 24b über den Treiber/Empfänger 21 verbindet, auf. Der Treiber-Empfänger-Körper 24a und die Verbindungsschaltung 24b sind zusammen als eine Einheit bzw. einteilig ausgebildet.
Der Mikrocomputer 13 des Austauschanschlusses (wie beispielsweise die ECU 2) steuert die Verbindungsschaltung 24b, um die erste Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung 24c und die zweite Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung 24d in jeder Durchleitungsperiode direkt zu verbinden. Folglich wird die Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 mit der Übertragungsleitung des Netzwerks niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk 2) verbunden. Der Mikrocomputer 13 des Austauschanschlusses (wie beispielsweise die ECU 2) steuert die Verbindungsschaltung 24b, um die erste Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung 24c in jeder Nicht-Durchleitungsperiode von der zweiten Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung 24d zu trennen. Folglich wird die Übertragungsleitung des Netzwerks niedrigen Ranges (wie beispielsweise das Netzwerk N2) von der Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 getrennt.
Ferner kann jeder Austauschanschluss (wie beispielsweise die ECU 2) anstelle des Treiber/Empfängers 21 und der Schaltung 12 einen Kommunikations-Treiber/Empfänger mit einer Übertragungswegverbindungsschaltung aufweisen, der einen Treiber/Empfänger-Körper mit dem gleichen Aufbau wie der Treiber/Empfänger 21, die Übertragungswegverbindungsschaltung 24b, eine erste Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung, die über den Treiber/Empfänger 11 mit der Übertragungsleitung 8 des Host-Netzwerks N1 verbunden ist, und eine zweite Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung, die über den Treiber/Empfänger-Körper mit der Übertragungsleitung des entsprechenden Netzwerks niedrigen Ranges verbunden ist, aufweist. Der Treiber/Empfänger-Körper und die Verbindungsschaltung 24b sind zusammen als eine Einheit bzw. einteilig ausgebildet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2009-027358 [0003]
JP 2005-328119 [0004]

Claims

Kommunikationsnetzwerksystem mit: – einem Netzwerk hohen Ranges, in dem mehrere Anschlüsse, die mehrere Austauschanschlüsse aufweisen, über eine erste Kommunikationsleitung miteinander kommunizieren, indem ein erstes Kommunikationsprotokoll angewandt wird, wobei das erste Kommunikationsprotokoll jede Kommunikationsperiode einer festen Länge eine feste Zuordnungsperiode und eine dynamische Zuordnungsperiode festlegt, Kommunikationszonen den jeweiligen Anschlüssen in jeder festen Zuordnungsperiode fest zugeordnet werden, und Kommunikationszonen den jeweiligen Anschlüssen in jeder dynamischen Zuordnungsperiode änderbar zugeordnet werden; und – mehreren Netzwerken niedrigen Ranges, die über die jeweiligen Austauschanschlüsse mit dem Netzwerk hohen Ranges verbunden sind, wobei mehrere Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges in jedem Netzwerk niedrigen Ranges über eine zweite Kommunikationsleitung miteinander kommunizieren, indem ein vom ersten Kommunikationsprotokoll verschiedenes zweites Kommunikationsprotokoll angewandt wird, wobei – die Austauschanschlüsse wenigstens einen Teil jeder dynamischen Zuordnungsperiode als Durchleitungsperiode festlegt und die zweiten Kommunikationsleitungen der Netzwerke niedrigen Ranges während jeder Durchleitungsperiode mit der ersten Kommunikationsleitung des Netzwerks hohen Ranges verbindet, um es jedem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges von jedem Netzwerk niedrigen Ranges zu ermöglichen, während der Durchleitungsperiode über das Netzwerk hohen Ranges mit den Verbindungsanschlüssen niedrigen Ranges der anderen Netzwerke niedrigen Ranges zu kommunizieren, indem das zweite Kommunikationsprotokoll ohne irgendeine Protokollwandlung angewandt wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Austauschanschluss, der ein Netzwerk niedrigen Ranges und das Netzwerk hohen Ranges verbindet, einen Anfragerahmen an einen Verbindungsanschluss niedrigen Ranges des Netzwerks niedrigen Ranges sendet, um den Verbindungsanschluss niedrigen Ranges anzuweisen, im Ansprechen auf den Anfragerahmen einen Kommunikationsrahmen auf der Grundlage des zweiten Kommunikationsprotokolls in einer Durchleitungsperiode über das Netzwerk hohen Ranges zu einem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges eines anderen Netzwerks niedrigen Ranges zu senden.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Austauschanschlüsse jede Durchleitungsperiode derart festlegen, dass mehrere Kommunikationsrahmen, die in Übereinstimmung mit dem zweiten Kommunikationsprotokoll vorbereitet und auf eine maximale Anzahl, die im Netzwerksystem zulässig ist, festgelegt werden, einer nach dem anderen in der Durchleitungsperiode übertragen werden können; und – die Austauschanschlüsse mehrere Anfragerahmen einen nach dem anderen zu Verbindungsanschlüssen niedrigen Ranges senden, um das Senden der Anfragerahmen an einem Startzeitpunkt einer Durchleitungsperiode abzuschließen, wobei die Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges mehrere Kommunikationsrahmen, deren Anzahl kleiner oder gleich der maximalen Anzahl ist, in Übereinstimmung mit dem zweiten Kommunikationsprotokoll vorbereiten und die Kommunikationsrahmen im Ansprechen auf die Anfragerahmen einen nach dem anderen in der Durchleitungsperiode über das Netzwerk hohen Ranges zu Verbindungsanschlüssen anderen Ranges senden.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Austauschanschlüsse jede Durchleitungsperiode derart festlegen, dass mehrere Anfragerahmen und mehrere Kommunikationsrahmen basierend auf dem zweiten Kommunikationsprotokoll, die auf eine maximale Anzahl, die um Netzwerksystem zulässig ist, festgelegt und im Ansprechen auf die Anfragerahmen übertragen werden, einer nach dem anderen in der Durchleitungsperiode übertragen werden können; und – die Austauschanschlüsse ein Senden mehrerer Anfragerahmen einen nach dem anderen zu Verbindungsanschlüssen niedrigen Ranges an einem Startzeitpunkt einer Durchleitungsperiode starten, wobei – die Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges, welche die Anfragerahmen empfangen, mehrere Kommunikationsrahmen auf der Grundlage des zweiten Kommunikationsprotokolls, derer Anzahl kleiner oder gleich der maximalen Anzahl ist, vorbereiten und die Kommunikationsrahmen einen nach dem anderen in der Durchleitungsperiode über das Netzwerk hohen Ranges zu Verbindungsanschlüssen anderen Ranges senden.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das erste Kommunikationsprotokoll FlexRay ist; – die feste Zuordnungsperiode eine Periode eines statischen Segments des Kommunikationsrahmens ist, der auf der Grundlage von FlexRay vorbereitet wird; und – die dynamische Zuordnungsperiode eine Periode eines dynamischen Segments des Kommunikationsrahmens ist, der auf der Grundlage von FlexRay vorbereitet wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kommunikationsprotokoll für ein Controller Area Network oder ein Local Interconnect Network als das zweite Kommunikationsprotokoll angewandt wird.
Austauschanschluss, der ein Netzwerk hohen Ranges mit einem von mehreren Netzwerken niedrigen Ranges für jedes der Netzwerke niedrigen Ranges verbindet, wobei mehrere Anschlüsse, welche die Austauschanschlüsse aufweisen, über eine erste Kommunikationsleitung im Netzwerk hohen Ranges miteinander kommunizieren, indem ein erstes Kommunikationsprotokoll angewandt wird, Kommunikationszonen den jeweiligen Anschlüssen des Netzwerks hohen Ranges in jeder festen Zuordnungsperiode fest zugeordnet werden, das erste Kommunikationsprotokoll jede Kommunikationsperiode fester Länge eine feste Zuordnungsperiode und eine dynamische Zuordnungsperiode festlegt, Kommunikationszonen den jeweiligen Anschlüssen des Netzwerks hohen Ranges in jeder dynamischen Zuordnungsperiode änderbar zugeordnet werden, mehrere Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges über eine zweite Kommunikationsleitung in jedem Netzwerk niedrigen Ranges miteinander kommunizieren, indem ein vom ersten Kommunikationsprotokoll verschiedenes zweites Kommunikationsprotokoll angewandt wird, und der Austauschanschluss entsprechend jedem Netzwerk niedrigen Ranges aufweist: – eine Steuereinheit, die wenigstens einen Teil jeder dynamischen Zuordnungsperiode als Durchleitungsperiode festlegt; – eine Übertragungswegverbindungseinheit, welche die Kommunikationsleitung des Netzwerks niedrigen Ranges während jeder von der Steuereinheit festgelegten Durchleitungsperiode mit der Kommunikationsleitung des Netzwerks hohen Ranges verbindet, wobei es jedem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges des Netzwerks niedrigen Ranges ermöglicht wird, während jeder Durchleitungsperiode ohne irgendeine Protokollwandlung mit den Verbindungsanschlüssen niedrigen Ranges der anderen Netzwerke niedrigen Ranges zu kommunizieren, deren zweiten Kommunikationsleitungen durch die anderen Austauschanschlüsse mit der ersten Kommunikationsleitung des Netzwerks hohen Ranges verbunden werden; und – eine Anfragesendeeinheit, die einen Anfragerahmen zu einem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges des Netzwerks niedrigen Ranges sendet, um den Verbindungsanschluss niedrigen Ranges anzuweisen, im Ansprechen auf den Anfragerahmen einen Kommunikationsrahmen auf der Grundlage des zweiten Kommunikationsprotokolls in einer Durchleitungsperiode über das Netzwerk hohen Ranges zu einem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges eines anderen Netzwerks niedrigen Ranges zu senden.
Austauschanschluss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – es ein Netzwerksystem mit den Netzwerken niedrigen Ranges und dem Netzwerk hohen Ranges einer maximalen Anzahl von Kommunikationsrahmen auf der Grundlage des zweiten Kommunikationsprotokolls ermöglicht, in jeder Durchleitungsperiode einer nach dem anderen im Netzwerksystem übertragen zu werden; – die Steuereinheiten der Austauschanschlüsse jede Durchleitungsperiode derart festlegen, dass mehrere Kommunikationsrahmen, die in Übereinstimmung mit dem zweiten Kommunikationsprotokoll vorbereitet und auf die maximale Anzahl festgelegt sind, einer nach dem anderen in der Durchleitungsperiode übertragen werden können; und – die Anfragesendeeinheiten der Austauschanschlüsse mehrere Anfragerahmen einen nach dem anderen zu Verbindungsanschlüssen niedrigen Ranges senden, um das Senden der Anfragerahmen an einem Startzeitpunkt von einer Durchleitungsperiode abzuschließen, wobei die Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges mehrere Kommunikationsrahmen, deren Anzahl kleiner oder gleich der maximalen Anzahl ist, in Übereinstimmung mit dem zweiten Kommunikationsprotokoll vorbereiten und die Kommunikationsrahmen im Ansprechen auf die Anfragerahmen einen nach dem anderen in der Durchleitungsperiode über das Netzwerk hohen Ranges zu Verbindungsanschlüssen anderen Ranges senden.
Austauschanschluss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – es ein Netzwerksystem mit den Netzwerken niedrigen Ranges und dem Netzwerk hohen Ranges einer maximalen Anzahl von Kommunikationsrahmen auf der Grundlage des zweiten Kommunikationsprotokolls ermöglicht, in jeder Durchleitungsperiode einer nach dem anderen im Netzwerksystem übertragen zu werden; – die Steuereinheiten der Austauschanschlüsse jede Durchleitungsperiode derart festlegen, dass mehrere Anfragerahmen und mehrere Kommunikationsrahmen auf der Grundlage des zweiten Kommunikationsprotokolls, die auf die maximale Anzahl festgelegt und im Ansprechen auf die Anfragerahmen übertragen werden, einer nach dem anderen in der Durchleitungsperiode übertragen werden können; und – die Anfragesendeeinheiten der Austauschanschlüsse ein Senden mehrerer Anfragerahmen einer nach dem anderen zu Verbindungsanschlüssen niedrigen Ranges an einem Startzeitpunkt einer Durchleitungsperiode starten, wobei die Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges mehrere Kommunikationsrahmen auf der Grundlage des zweiten Kommunikationsprotokolls, deren Anzahl kleiner oder gleich der maximalen Anzahl ist, vorbereiten und die Kommunikationsrahmen in der Durchleitungsperiode einen nach dem anderen über das Netzwerk hohen Ranges zu Verbindungsanschlüssen anderen Ranges senden.
Austauschanschluss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – das erste Kommunikationsprotokoll FlexRay ist; – die feste Zuordnungsperiode eine Periode eines statischen Segments des Kommunikationsrahmens ist, der auf der Grundlage von FlexRay vorbereitet wird; und – die dynamische Zuordnungsperiode eine Periode eines dynamischen Segments des Kommunikationsrahmens ist, der auf der Grundlage von FlexRay vorbereitet wird.
Austauschanschluss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kommunikationsprotokoll für ein Controller Area Network oder ein Local Interconnect Network als das zweite Kommunikationsprotokoll angewandt wird.
Mikrocomputer eines Austauschanschlusses, der aufweist: – einen ersten Port, der mit einer Übertragungsleitung eines Netzwerks hohen Ranges verbunden ist, in dem mehrere Anschlüsse, welche den Austauschanschluss aufweisen, eine Kommunikation auf der Grundlage eines ersten Kommunikationsprotokolls ausführen, wobei das erste Kommunikationsprotokoll jede Kommunikationsperiode fester Länge eine feste Zuordnungsperiode und eine dynamische Zuordnungsperiode festlegt, Kommunikationszonen den jeweiligen Anschlüssen des Netzwerks hohen Ranges in jeder festen Zuordnungsperiode fest zugeordnet werden, und Kommunikationszonen den jeweiligen Anschlüssen des Netzwerks hohen Ranges in jeder dynamischen Zuordnungsperiode änderbar zugeordnet werden; – einen zweiten Port, der mit einer Übertragungsleitung eines ersten Netzwerks niedrigen Ranges verbunden ist, in dem mehrere Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges eine Kommunikation auf der Grundlage eines vom ersten Kommunikationsprotokoll verschiedenen zweiten Kommunikationsprotokolls ausführen; – eine Übertragungswegverbindungsschaltung, die mit dem ersten Port und dem zweiten Port verbunden ist; und – einen Mikrocomputerkörper einteilig ausgebildet mit der Übertragungswegverbindungsschaltung, der wenigstens einen Teil jeder dynamischen Zuordnungsperiode als Durchleitungsperiode festlegt, jede Kommunikationsperiode, mit Ausnahme der Durchleitungsperiode, als Nicht-Durchleitungsperiode festlegt, die Übertragungswegverbindungsschaltung steuert, um den zweiten Port in jeder Durchleitungsperiode direkt mit dem ersten Port zu verbinden und den zweiten Port in jeder Nicht-Durchleitungsperiode vom ersten Port zu trennen, wobei eine Kommunikation auf der Grundlage des zweiten Kommunikationsprotokolls in der Durchleitungsperiode zwischen jedem Verbindungsanschluss niedrigen Ranges des ersten Netzwerks niedrigen Ranges und einem Anschluss eines zweiten Netzwerks niedrigen Ranges, das eine Übertragungsleitung aufweist, die mit der Übertragungsleitung des Netzwerks hohen Ranges verbunden ist, über das Netzwerk hohen Ranges ohne irgendeine Protokollwandlung ermöglicht wird, und wobei eine Kommunikation auf der Grundlage des ersten Kommunikationsprotokolls in der Nicht-Durchleitungsperiode zwischen dem Mikrocomputerkörper und einem Anschluss des Netzwerks hohen Ranges ausgeführt wird.
Mikrocomputer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocomputerkörper einen Anfragerahmen an den Anschluss des ersten Netzwerks niedrigen Ranges sendet, das mit dem zweiten Port verbunden ist, um den Anschluss anzuweisen, im Ansprechen auf den Anfragerahmen einen Kommunikationsrahmen auf der Grundlage des zweiten Kommunikationsprotokolls in der Durchleitungsperiode über das Netzwerk hohen Ranges zu dem Anschluss des zweiten Netzwerks niedrigen Ranges zu senden.
Kommunikations-Treiber/Empfänger eines Austauschanschlusses, der aufweist: – eine erste Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung, die mit einer Übertragungsleitung eines Netzwerks hohen Ranges verbunden ist, in dem mehrere Anschlüsse, welche den Austauschanschluss aufweisen, eine Kommunikation auf der Grundlage eines ersten Kommunikationsprotokolls ausführen, wobei das erste Kommunikationsprotokoll eine feste Zuordnungsperiode und eine dynamische Zuordnungsperiode je Kommunikationsperiode einer festen Länge festlegt, Kommunikationszonen den jeweiligen Anschlüssen des Netzwerks hohen Ranges in jeder festen Zuordnungsperiode fest zugeordnet werden, und Kommunikationszonen den jeweiligen Anschlüssen des Netzwerks hohen Ranges in jeder dynamischen Zuordnungsperiode änderbar zugeordnet werden; – eine zweite Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung, die mit einer Übertragungsleitung eines Netzwerks niedrigen Ranges verbunden ist, in dem mehrere Verbindungsanschlüsse niedrigen Ranges eine Kommunikation auf der Grundlage eines vom ersten Kommunikationsprotokoll verschiedenen zweiten Kommunikationsprotokolls ausführen; – einen Treiber/Empfänger-Körper, der mit einem Ende von einer der Treiber/Empfänger-Übertragungsleitungen verbunden ist, um den Treiber/Empfänger-Körper zwischen der Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung und dem entsprechenden Netzwerk anzuordnen; und – eine Übertragungswegverbindungsschaltung einteilig ausgebildet mit dem Treiber/Empfänger-Körper, die ein erstes Steuersignal empfängt, das anzeigt, dass wenigstens ein Teil jeder dynamischen Zuordnungsperiode als Durchleitungsperiode festgelegt ist, ein zweites Steuersignal empfängt, dass anzeigt, dass jede Kommunikationsperiode, mit Ausnahme der Durchleitungsperiode, als Nicht-Durchleitungsperiode festgelegt ist, die erste Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung und die zweite Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung in jeder Durchleitungsperiode in Übereinstimmung mit dem ersten Steuersignal direkt verbindet, um die Übertragungsleitung des Netzwerks hohen Ranges und die Übertragungsleitung des Netzwerks niedrigen Ranges über den Treiber/Empfänger-Körper zu verbinden, und die erste Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung in jeder Nicht-Durchleitungsperiode in Übereinstimmung mit dem zweiten Steuersignal von der zweiten Treiber/Empfänger-Übertragungsleitung trennt, um die Übertragungsleitung des Netzwerks niedrigen Ranges von der Übertragungsleitung des Netzwerks hohen Ranges zu trennen.