DE102016204536B4

DE102016204536B4 - Weiterleitungsvorrichtung und kommunikationssystem

Info

Publication number: DE102016204536B4
Application number: DE102016204536.9A
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki Koike
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2023-05-25
Anticipated expiration: 2036-03-19
Also published as: US10070389B2; JP2016178529A; JP6443159B2; US20160278017A1; DE102016204536A1

Abstract

Weiterleitungsvorrichtung (90), die mit mehreren Kommunikationsleitungen verbunden ist, um eine Datenweiterleitung zwischen den mehreren Kommunikationsleitungen auszuführen, wobei die Weiterleitungsvorrichtung aufweist:
- eine Schlafweiterleitungseinheit (S40, S50), die bei Empfang eines Schlafbefehls, der eine bestimmte Kommunikationsvorrichtung anweist, in einen Schlafmodus zu wechseln, und eine bestimmte MAC-Adresse der bestimmten Kommunikationsvorrichtung angibt, den Schlafbefehl an die bestimmte Kommunikationsvorrichtung weiterleitet;
- eine Startbestimmungseinheit (S60), die eine bestimmte Kommunikationsleitung, die eine mit der bestimmten Kommunikationsvorrichtung verbundene Kommunikationsleitung ist, anhand der MAC-Adresse der bestimmten Kommunikationsvorrichtung identifiziert, und bestimmt, ob oder nicht eine Startkommunikationsvorrichtung, die eine Kommunikationsvorrichtung verschieden von der bestimmten Kommunikationsvorrichtung ist und sich in einem normalen Modus verschieden von dem Schlafmodus befindet, auf der bestimmten Kommunikationsleitung vorhanden ist; und
- eine Kommunikationsblockierungseinheit (S70), die eine Kommunikation blockiert, die die bestimmte Kommunikationsleitung nutzt, wenn die Startbestimmungseinheit bestimmt, dass die Startkommunikationsvorrichtung nicht auf der bestimmten Kommunikationsleitung vorhanden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterleitungsvorrichtung zum Weiterleiten von Daten zwischen mehreren Kommunikationsleitungen sowie ein Kommunikationssystem mit mehreren Weiterleitungsvorrichtungen, die mit mehreren Kommunikationsleitungen verbunden sind, um eine Datenweiterleitung zwischen den mehreren Kommunikationsleitungen auszuführen.
Die JP 2013 - 150 346 A offenbart ein System, bei dem mehrere Kommunikationsvorrichtungen in einem Netzwerk verbunden sind und eine Kommunikationsvorrichtung bei Erfüllung einer vorbestimmten Schlafbedingung in einen Schlafmodus wechselt, um den Energieverbrauch der Kommunikationsvorrichtung zu senken.
Die DE 10 2006 040 442 B4 lehrt ein Buskommunikationsmanagement bei einem Kraftfahrzeug mit mehreren, über einen Bus verbundenen Steuergeräten. Dabei sind Bussegmente über ein Steuergerät miteinander verbunden, das als ein Gateway-Steuergerät dient. Ein Datenaustausch zwischen den einzelnen Bussegmenten erfolgt über das Gateway-Steuergerät, wobei verhindert werden soll, dass sich Fehlfunktionen in einem Steuergerät zu anderen Steuergeräten ausbreiten.
In Wikipedia, die freie Enzyklopädie, Bearbeitungsstand 03.03.2015 (URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php), ist ferner das Address Resolution Protocol (ARP) Netzwerkprotokoll beschrieben, welches unter anderem dazu dient, die zu einer IP-Adresse zugehörige MAC Adresse zu ermitteln.
In einem Kommunikationsnetz besteht Bedarf an einer Verringerung des Energieverbrauchs des Netzwerkes insgesamt. Es ist folglich Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technologie zur Verringerung des Energieverbrauchs in einem Kommunikationsnetz bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch eine Weiterleitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs sowie ein Kommunikationssystem mit den Merkmalen des Nebenanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird nicht nur die Kommunikationsvorrichtung in den Schlafmodus versetzt, sondern ebenso die Kommunikation, die die Kommunikationsleitung nutzt, blockiert. Folglich kann die Energieersparnis in einem gesamten Netzwerk, einschließlich der Weiterleitungsvorrichtung und der Kommunikationsvorrichtung, realisiert werden.
Die vorliegende Erfindung ist aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:

1 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Kommunikationssystems gemäß einer Ausführungsform;
2 ein Leiterdiagramm zur Veranschaulichung von Prozessabläufen jeweiliger Vorrichtungen bei einem Wechsel in einen Schlafmodus;
3 eine beispielhafte Abbildung zur Veranschaulichung einer Datenstruktur eines Ethernet-Rahmens;
4 eine beispielhafte Abbildung zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine MAC-Adressentabelle in einem Ethernet-Switch;
5 eine beispielhafte Abbildung zur Veranschaulichung eines Beispiels eines Verhältnisses zwischen einem Fahrzeugzustand und einer ECU im normalen Modus;
6 ein Leiterdiagramm zur Veranschaulichung von Prozessabläufen jeweiliger Vorrichtungen bei einem Wechsel in einen normalen Modus; und
7 ein Leiterdiagramm zur Veranschaulichung von Abläufen zur Erzeugung einer MAC-Adressentabelle.

Nachstehend sind Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
(Strukturen in der vorliegenden Ausführungsform)
Ein Kommunikationssystem 1 gemäß einer Ausführungsform ist in einem Fahrzeug (wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug) befestigt und bildet ein Kommunikationsnetz im Fahrzeug (lokales Netzwerk). Im Kommunikationssystem 1 wechseln ein Ethernet-(eingetragene Marke)-Switch und eine elektronische Steuereinheit (ECU) in einen Schlafmodus, um Energie zu sparen.
Insbesondere weist das Kommunikationssystem 1, wie in 1 gezeigt, mehrere Ethernet-Switches 5, 14, 16, 34, 54, 56 und mehrere ECUs 10, 18, 20, 22, 30, 38, 50, 58, 60 auf. Jede ECU 10, 18, 20, 22, 30, 38, 50, 58, 60 weist eine Funktion eines Mikrocomputers (nicht gezeigt) mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und dergleichen auf.
Unter den mehreren ECUs 10, 18, 20, 22, 30, 38, 50, 58, 60 weisen die ECUs 10, 30, 50 ferner Funktionen der Ethernet-Switches 11, 31, 51 auf. Insbesondere erfolgt, mit der Funktion eines Ethernet-Switches, eine auf Ethernet-Standards basierende Kommunikation.
Mit der Funktion eines Ethernet-Switches wird eine als ein Ziel dienende Vorrichtung auf der Grundlage einer in Daten enthaltenen MAC-Adresse bestimmt und werden die Daten an eine Kommunikationsleitung weitergeleitet, mit der die als das Ziel dienende Vorrichtung verbunden ist. In dem Kommunikationssystem 1 führen alle das Kommunikationssystem 1 bildenden Vorrichtungen einen auf Ethernet-Standards basierenden Datenaustausch aus.
Diese Vorrichtungen sind in einer Baumstruktur angeordnet, in der der Ethernet-Switch [10]5 einen Stamm bildet. Insbesondere ist der Ethernet-Switch [10]5 über die Kommunikationsleitungen 12, 32, 52 mit der ECU [1]10 bzw. der ECU [2]30 bzw. der ECU [3]50 verbunden.
Die ECU [1]10 ist über die Kommunikationsleitungen 13, 15 ferner mit dem Ethernet-Switch [4]14 und dem Ethernet-Switch [5]16 verbunden. Der Ethernet-Switch [4]14 ist über die Kommunikationsleitungen 17, 19 mit der ECU [4]18 und der ECU [5]20 verbunden. Der Ethernet-Switch [5]16 ist über die Kommunikationsleitung 21 mit der ECU [6]22 verbunden.
Die ECU [2]30 ist über die Kommunikationsleitung 33 mit dem Ethernet-Switch [6]34 verbunden. Der Ethernet-Switch [6]34 ist über die Kommunikationsleitung 37 mit der ECU [7]38 verbunden. Die ECU [3]50 ist über die Kommunikationsleitungen 53, 55 mit dem Ethernet-Switch [7]54 und dem Ethernet-Switch [8]56 verbunden.
Der Ethernet-Switch [7]54 ist über die Kommunikationsleitung 57 mit der ECU [8]58 verbunden. Der Ethernet-Switch [8]56 ist über die Kommunikationsleitung 59 mit der ECU [9]60 verbunden.
(Prozesse in der vorliegenden Ausführungsform)
In der obigen Konfiguration dient die ECU [1]10 als eine Master-ECU, die einen Betriebszustand des Kommunikationssystems 1 verwaltet. Insbesondere bestimmt die ECU [1]10, auf der Grundlage eines Verarbeitungs- bzw. Rechenergebnisses der ECU [1]10 oder eines von außerhalb erfassten Signals, ECU(s), die in einen Schlafmodus oder in einen normalen Modus wechseln sollen, und sendet die ECU [1]10 einen Befehl an diese ECUs. Der Schlafmodus dient zur Energieersparnis. Der normale Modus wird realisiert, wenn eine ECU im Schlafmodus aufwacht. Der normale Modus ist ein Modus, in dem die Kommunikation, gegenüber dem Schlafmodus, ohne eine Energieersparnis erfolgt.
Wenn der Befehl empfangen wird, wechselt die ECU in Übereinstimmung mit dem Befehl in den Schlafmodus oder in den normalen Modus. Hiermit verbunden wechselt der Ethernet-Switch, der die Datenweiterleitung ausführt, je nach Bedarf, ebenso in den Schlafmodus oder in den normalen Modus. Ein Verfahren dieser Prozesse ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben.
In der Beschreibung der 2 und der nachfolgenden Figuren ist die ECU [1]10 auch als die Master-ECU 10 bezeichnet. Die übrigen ECUs 18, 20, 22, 30, 38, 50, 58, 60, mit Ausnahme der Master-ECU 10, sind auch als Slave-ECUs 100 bezeichnet. Jeder Ethernet-Switch 5, 14, 16, 34, 54, 56 ist auch als Ethernet-Switch 90 bezeichnet.
Wenn beispielsweise Fahrzeuginformation, die das Einschalten eines Zündschalters (IG-EIN) des Fahrzeugs oder dergleichen anzeigt, an die Master-ECU 10 gegeben wird (S10), extrahiert die Master-ECU 10 eine Schlafziel-ECU und legt die Master-ECU 10 eine MAC-Adresse der Schlafziel-ECU in einem Ethernet-Rahmen fest (S20). Vorstehend soll die Schlafziel-ECU der Fahrzeuginformation entsprechen (d.h. wird die Schlafziel-ECU entsprechend der Fahrzeuginformation gewählt).
Der Ethernet-Rahmen weist beispielsweise, wie in 3 gezeigt, eine Präambel, eine Ziel-MAC-Adresse, eine Quell-MAC-Adresse, einen Typ, Daten und eine FCS (Frame Check Sequence oder Rahmenprüfzeichenfolge) auf. Von diesen weist der Datenbereich einen Schlaf-/Weck-Indikator, der einen Schlafbefehl oder einen Weckbefehl anzeigt, einen Master-ECU-Indikator, der Daten von der Master-ECU anzeigt, und Ziel-MAC-Adresseninformation, die eine zum Schlafen oder Wecken bestimmte Vorrichtung bestimmt, auf.
Die Ziel-MAC-Adresseninformation ist dazu ausgelegt, eine oder mehrere Ziel-MAC-Adressen zu speichern. Per Broadcast-Übertragung sendet die Master-ECU 10 einen Schlaf-Rahmen, der die MAC-Adresse der Schlafziel-ECU aufweist, an die verbundenen Kommunikationsleitungen 12, 13, 15 (S30).
Bei Empfang des Schlaf-Rahmens nimmt der Ethernet-Switch 90 auf eine MAC-Adressentabelle Bezug. Bei Empfang des Schlaf-Rahmens nimmt der Ethernet-Switch 90 die Einstellung zum Weiterleiten des Rahmens an alle Ports (Kommunikationsleitung) vor, da dieser Rahmen per Broadcast (von einem Punkt aus an alle Teilnehmer eines Netzes) übertragen wird (S40).
Anschließend sendet der Ethernet-Switch 90 den empfangenen Schlaf-Rahmen an alle Ports, ohne den Schlaf-Rahmen zu ändern (S50). Der Ethernet-Switch 90 vergleicht die MAC-Adressinformation, die in dem empfangenen Schlaf-Rahmen enthalten ist, mit der MAC-Adressen, die in seiner eigenen MAC-Adressentabelle gespeichert sind, um so zu bestimmen, ob oder nicht ein Port entsprechend der MAC-Adresse ein Schlaf-Ziel ist (S60).
Insbesondere bestimmt der Ethernet-Switch 90, ob oder nicht die MAC-Adressinformation, die in dem Rahmen enthalten ist, mit den MAC-Adressen übereinstimmt, die in der MAC-Adressentabelle der betreffenden Vorrichtung gespeichert sind (Ethernet-Switch 90 in diesem Fall). Wenn eine Übereinstimmung vorliegt, bestimmt der Ethernet-Switch 90, ob oder nicht sich alle Vorrichtung, die hinter diesem Port vorhanden sind, in dem Schlafmodus befinden werden. Die MAC-Adressentabelle des Ethernet-Switches 90 speichert, wie in 4 gezeigt, den eigenen Port (Port(s) des Ethernet-Switches 90) und die MAC-Adresse des Ethernet-Switches 90 und der Slave-ECU 100, die hinter dem Port vorhanden sind.
In der 4 ist einzig eine MAC-Adresse (mac004) für den Port 2 gespeichert. Folglich beeinträchtigt eine Vorrichtung entsprechenden dieser MAC-Adresse, wenn die Vorrichtung in den Schlafzustand versetzt und der Port 2 blockiert wird, nicht die Kommunikation von anderen Vorrichtungen.
Auf diese Weise wird, wenn die MAC-Adressinformation, die in dem Schlaf-Rahmen enthalten ist, mit der MAC-Adresse übereinstimmt, die in der MAC-Adressentabelle der betreffenden Vorrichtung gespeichert ist, und sich alle der Vorrichtungen, die hinter diesem Port vorhanden sind, im Schlafmodus befinden werden, der Schlaf-Zielport blockiert (S70). D.h., die Einstellung zum Nichtsenden von Daten an die mit diesem Port verbundene Kommunikationsleitung erfolgt.
Wenn die MAC-Adressinformation, die in dem Schlaf-Rahmen enthalten ist, nicht mit der MAC-Adresse übereinstimmt, die in der MAC-Adressentabelle der betreffenden Vorrichtung gespeichert ist, erfolgen die Port-Blockierung und das nachstehend beschriebene Energiesparen der betreffenden Vorrichtung nicht.
Anschließend erfolgt eine Port-Bestimmung (S80). Dieser Prozess bestimmt, ob oder nicht alle der Ports, mit Ausnahme eines Empfangs-Ports, Blockierungsziele sind. Hierin ist der Empfangs-Port ein Port, der den Schlaf-Rahmen empfangen hat, der die MAC-Adressinformation enthält, die auf das Schlafen ausgerichtet ist.
Wenn alle der Ports, mit Ausnahme des Empfangs-Ports, Blockierungsziele sind, wechselt der als die betreffende Vorrichtung dienende Ethernet-Switch 90 in den Energiesparmodus (S90). Insbesondere wird nicht nur der Port, sondern ebenso die Vorrichtung insgesamt in den Schlafmodus versetzt, um zusätzlich Energie zu sparen. Wenn wenigstens ein Port mit Ausnahme des Empfangs-Ports nicht das Blockierungsziel ist, wechselt die betreffende Vorrichtung nicht in den Energiesparmodus.
Anschließend vergleicht die Slave-ECU 100, wenn sie den Schlaf-Rahmen mit der MAC-Adresse der Schlafziel-ECU empfängt (S50), die im Schlaf-Rahmen enthaltene MAC-Adresse mit der MAC-Adresse der betreffenden Vorrichtung, die in diesem Fall die Slave-ECU 100 ist (S110).
Wenn die im Schlaf-Rahmen enthaltene MAC-Adresse mit der MAC-Adresse der betreffenden Vorrichtung übereinstimmt, wechselt die betreffende Vorrichtung in den Schlafmodus, der auch als der Energiesparmodus bezeichnet ist (S120). Wenn die im Schlaf-Rahmen enthaltene MAC-Adresse nicht mit der MAC-Adresse der betreffenden Vorrichtung übereinstimmt, wechselt die betreffende Vorrichtung nicht in den Schlafmodus.
In diesen Prozessen werden, wenn beispielsweise die ECU [4]18 und die ECU [9]60 Schlafziele sind, die Daten, wie in 1 gezeigt, weitergeleitet. Insbesondere sendet die Master-ECU 10 den Schlaf-Rahmen, in dem die MAC-Adressen der ECU [4]18 und der ECU [9]60 als die Schlafziele bestimmt sind, an alle der Kommunikationsleitungen 12, 13, 15 weiter, die mit der Master-ECU 10 verbunden sind.
Der Ethernet-Switch [4]14 blockiert den mit der ECU [4]18 verbundenen Port, wechselt jedoch nicht in den Energiesparmodus, da der mit der ECU [4]20 verbundene Port nicht blockiert wird. Im Ethernet-Switch [5]16 sind die MAC-Adressen der ECU [4]18 und der ECU [9]60 nicht in der MAC-Adressentabelle der betreffenden Vorrichtung gespeichert. Folglich leitet der Ethernet-Switch [5]16 den Rahmen weiter, versetzt jedoch nicht irgendeine der Vorrichtungen in den Schlafmodus.
Der Ethernet-Switch [10]5 leitet den Rahmen weiter, versetzt jedoch nicht irgendeine der Vorrichtungen in den Schlafmodus, da die ECUs, die mit allen Ports verknüpft sind, gestartet worden sind (sich nicht im Schlafmodus befinden).
Die ECU [2]30 und der Ethernet-Switch [6]34 leiten den Schlaf-Rahmen weiter, versetzen jedoch nicht irgendeine der Vorrichtungen in den Schlafmodus, da die MAC-Adressen der ECU [4]18 und der ECU [9]60 nicht in den MAC-Adressentabellen der betreffenden Vorrichtungen (die ECU [2]30 und der Ethernet-Switch [6]34 in diesem Fall) gespeichert sind.
Die ECU [3]50 wechselt nicht in den Schlafmodus, da die ECU [8]58 gestartet worden ist. In diesem Zusammenhang blockiert die ECU [3]50 einen Port, der mit dem Ethernet-Switch [8]56 verbunden ist, da das Schlafen der ECU [9]60 das Schlafen des Ethernet-Switches [8]56 bewirkt.
Der Ethernet-Switch [8]56 wechselt in den Energiesparmodus, da das Schlafen der ECU [9]60 das Schlafen von allen der Ports, mit Ausnahme eines Ports, der den Rahmen empfangen hat, bewirkt.
Im obigen Beispiel sind die ECU [4]18 und die ECU [9]60 die Schlafziele. Eine Startziel-ECU und eine Schlafziel-ECU können jedoch, wie in 5 gezeigt, in Übereinstimmung mit einem Fahrzeugzustand geändert werden. Im Beispiel der 5 werden, während eines Aus-Zustands einer Fahrzeugenergiequelle, nur die ECU [1]10 und die ECU [2]30 gestartet, wobei sich alle übrigen im Schlafmodus befinden.
Bei Zündung-Ein der Fahrzeugenergiequelle werden nur die ECU [1]10, die ECU [2]30 und die ECU [3]50 gestartet und alle übrigen in den Schlafmodus versetzt. Nach einem Anlasser-EIN der Fahrzeugenergiequelle werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter 20 km/h liegt, die ECU [4]18, die ECU [5]20, die ECU [6]22 und die ECU [7]38 gestartet und die übrigen in den Schlafmodus versetzt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich 20 km/h ist, werden die ECU [4]18, die ECU [5]20, die ECU [6]22, die ECU [7]38 und die ECU [8]58 gestartet und die übrigen in den Schlafmodus versetzt.
Wenn die ECUs auf die obigen Weisen gestartet und in den Schlafmodus versetzt werden, befindet sich die Master-ECU [1]10 im normalen Modus. Wenn sich die Master-ECU [1]10 im Schlafmodus befindet, kann eine andere ECU als eine Master-ECU dienen.
Wenn die ECUs auf die obige Weise arbeiten, ist es erforderlich, den Ethernet-Switch 90 und die Slave-ECU 100 zu starten. Die Prozesse zum Starten des Ethernet-Switches 90 und der Slave-ECU 100 sind nachstehend unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben.
Wenn, wie in 6 gezeigt, die Fahrzeuginformation, die beispielsweise das Einschalten des Fahrzeuganlassers anzeigt, an die Master-ECU 10 gegeben wird (S210), legt die Master-ECU 10 einen Rahmen mit einer MAC-Adresse einer Weckziel-ECU fest (S220). Die Master-ECU 10 sendet diesen Rahmen als einen Weck-Rahmen (S230).
Der Weck-Rahmen bestimmt eine MAC-Adresse einer Weckzielvorrichtung eindeutig. Folglich wird der Weck-Rahmen nur an den Port gesendet, hinter dem die Weckzielvorrichtung vorhanden ist.
Wenn der Ethernet-Switch 90 im Energiesparmodus den Rahmen empfängt, erkennt der Ethernet-Switch 90 Inhalte (Typ) des Rahmens. Wenn der Rahmen als der Weck-Rahmen erkannt wird, wacht der Ethernet-Switch 90 auf (S260). D.h., die betreffende Vorrichtung (Ethernet-Switch 90 in diesem Fall) wechselt aus dem Schlafmodus in den normalen Modus. Es sollte beachtet werden, dass der Ethernet-Switch 90, wenn er den Schlaf-Rahmen empfängt, nicht aus dem Schlafmodus in den normalen Modus wechselt.
Anschließend nimmt der Ethernet-Switch 90 auf die MAC-Adressentabelle Bezug und bestimmt der Ethernet-Switch 90 ein Weiterleitungsziel zu einem Port, hinter dem die Weckzielvorrichtung vorhanden ist (S270). Der Ethernet-Switch 90 leitet den Weck-Rahmen an den bestimmten Port weiter (S280).
Wenn sich die betreffende Vorrichtung nicht im Energiesparmodus befindet, bestimmt der Ethernet-Switch 90, ob oder nicht der Port, hinter dem die Weckzielvorrichtung vorhanden ist, blockiert wird (S290). Wenn der Port, hinter dem die Weckzielvorrichtung vorhanden ist, blockiert wird, führt der Ethernet-Switch 90 einen Portverbindungsprozess aus (S310). Insbesondere wechselt der Port aus dem Blockierungszustand in einen zum Datensenden geeigneten Zustand. Anschließend leitet der Ethernet-Switch 90 den Weck-Rahmen an diesen Port weiter.
Die Slave-ECU 100 überwacht ein elektrisches Potential eines Busses. Wenn der Weck-Rahmen auf der Kommunikationsleitung ist (S280, S320), erkennt die Slave-ECU 100 das elektrische Potential und wacht die Slave-ECU 100 auf (S360). D.h., die betreffende Vorrichtung (Slave-ECU 100 in diesem Fall) wechselt aus dem Energiesparmodus in den normalen Modus.
Die im Ethernet-Switch 90 gespeicherte MAC-Adressentabelle wird beispielsweise anhand des in der 7 gezeigten Verfahrens generiert. Wenn, im Ansprechen auf das Einschalten der Zündung oder dergleichen, die Master-ECU 10, der Ethernet-Switch 90 und die Slave-ECU 100 das erste Mal eingeschaltet werden (S410), sendet die Master-ECU 10 einen APR-Rahmen für jede ECU per Broadcasting (S420). Der APR-Rahmen weist einen Befehl auf, der eine IP-Adresse einer ECU bestimmt und eine MAC-Adresse anfragt.
Bei Empfang des APR-Rahmens (S420) nimmt der Ethernet-Switch 90 die Einstellung zum Weiterleiten des Ethernet-Rahmens an alle der Ports mit Ausnahme eines Ports, der den Rahmen empfangen hat, vor (S450) und leitet der Ethernet-Switch 90 den APR-Rahmen an den bestimmten Port weiter (S460). Bei Empfang des APR-Rahmens (S460) bereitet die Slave-ECU 100 einen APR-Antwortrahmen vor (S470). Der APR-Antwortrahmen weist die MAC-Adresse der betreffenden Vorrichtung auf (die Slave-ECU 100 in diesem Fall) auf. Die Slave-ECU 100 sendet den APR-Antwortrahmen in Richtung der Quelle, die die Master-ECU 10 ist (S510).
Bei Empfang des APR-Antwortrahmens speichert der Ethernet-Switch 90 ein Verhältnis zwischen dem Port, der diesen APR-Antwortrahmen empfangen hat, und der MAC-Adresse in der MAC-Tabelle (S520). Anschließend bestimmt der Ethernet-Switch 90 einen Port zum Weiterleiten dieses Rahmens an die Master-ECU 10 (S530) und leitet der Ethernet-Switch 90 den APR-Antwortrahmen an den bestimmten Port weiter (S540).
Anschließend aktualisiert die Master-ECU 10 die APR-Tabelle in Übereinstimmung mit dem APR-Antwortrahmen.
(Technische Effekte der vorliegenden Ausführungsform)
Bei Empfang eines Schlafbefehls, der eine bestimmte Kommunikationsvorrichtung (ECU) anweist, in einen Schlafmodus zu wechseln, leitet der Ethernet-Switch 90 den Schlafbefehl an die bestimmte Kommunikationsvorrichtung weiter. Der Ethernet-Switch 90 bestimmt, ob oder nicht eine Startzielkommunikationsvorrichtung, die eine Kommunikationsvorrichtung verschieden von der bestimmten Kommunikationsvorrichtung ist und sich in einem normalen Modus verschieden von dem Schlafmodus befindet, auf einer bestimmten Kommunikationsleitung vorhanden ist, die eine Kommunikationsleitung ist, die mit der bestimmten Kommunikationsvorrichtung verbunden ist. Wenn die Startzielkommunikationsvorrichtung nicht auf der bestimmten Kommunikationsleitung vorhanden ist, blockiert der Ethernet-Switch 90 eine Kommunikation, die die bestimmte Kommunikationsleitung nutzt. D.h., es wird ein Zustand, in dem keine Daten gesendet werden, oder ein Zustand, in dem kein Signalfluss vorliegt, durch das Ausschalten realisiert.
Gemäß dieser Konfiguration wird nicht nur die Kommunikationsvorrichtung in den Schlafmodus versetzt, sondern ebenso die Kommunikation, welche die Kommunikationsleitung nutzt, blockiert. Folglich kann in einem gesamten Netzwerk, einschließlich des Ethernet-Switches 90 und der Kommunikationsvorrichtung, Energie gespart werden.
Ferner wechselt der Ethernet-Switch 90 in den Schlafmodus, wenn Kommunikationen unter Verwendung von allen der Kommunikationsleitungen, mit Ausnahme einer Befehlsempfangskommunikationsleitung, die die Kommunikationsleitung ist, über die der Schlafbefehl empfangen wird, blockiert werden. Vorstehend sendet der Ethernet-Switch 90, im Schlafmodus, keine Daten über irgendeine der Kommunikationsleitungen.
Gemäß dieser Konfiguration wird, wenn die Kommunikationen unter Verwendung von allen der Kommunikationsleitungen, mit Ausnahme der Befehlsempfangskommunikationsleitung, die die Kommunikationsleitung ist, über die der Schlafbefehl empfangen wird, blockiert werden, der Ethernet-Switch 90 in seiner Gesamtheit in den Schlafmodus versetzt. Auf diese Weise kann zusätzlich Energie gespart werden.
Ferner wechselt, bei Erfüllung einer vorbestimmten Weckbedingung, der Ethernet-Switch 90 aus dem Schlafmodus, in dem der Ethernet-Switch 90 keine Daten über irgendeine der Kommunikationsleitungen sendet, in einen Startmodus, in dem der Ethernet-Switch 90 Daten sendet.
Gemäß dieser Konfiguration kann, wenn die Weckbedingung erfüllt ist, der Ethernet-Switch 90 in den Startmodus wechseln. Ferner umfasst die Erfüllung der vorbestimmten Weckbedingung den Empfang des Weckbefehls über irgendeine der Kommunikationsleitungen.
Gemäß dieser Konfiguration ermöglicht es der Befehl von der Kommunikationsleitung dem Ethernet-Switch 90 aufzuwachen.
Ferner löst der obige Ethernet-Switch 90, bei Empfang eines Weckbefehls, der eine Zielkommunikationsvorrichtung bestimmt, die eine Kommunikationsvorrichtung ist, die zum Datensenden in einen Startmodus zu versetzen ist, die Blockierung einer Kommunikationsleitung, die mit der Zielkommunikationsvorrichtung verbunden ist.
Gemäß dieser Konfiguration kann die mit der Zielkommunikationsvorrichtung verbundene Kommunikationsleitung aus dem Blockierungszustand gelöst und in einen Kommunikationszustand versetzt werden.
Ferner ändert der obige Ethernet-Switch 90 ein elektrisches Potential der Kommunikationsleitung, die mit der Zielkommunikationsvorrichtung verbunden ist, um die Zielkommunikationsvorrichtung zu starten.
Gemäß dieser Konfiguration können sowohl die Zielkommunikationsvorrichtung als auch die Kommunikationsleitung starten (in Betrieb genommen werden).
Ferner sendet der obige Ethernet-Switch 90, bei Empfang eines APR-Rahmens, der eine IP-Adresse einer bestimmten Kommunikationsvorrichtung enthält und die bestimmte Kommunikationsvorrichtung nach einer MAC-Adresse fragt, den APR-Rahmen per Broadcasting. Bei Empfang einer Antwort auf den APR-Rahmen erzeugt der obige Ethernet-Switch 90 eine MAC-Tabelle, die die MAC-Adresse und die IP-Adresse der bestimmten Kommunikationsvorrichtung miteinander verknüpft, auf der Grundlage der in der Antwort enthaltenen MAC-Adresse. Zusätzlich leitet der obige Ethernet-Switch 90 die Antwort auf den APR-Rahmen an eine Quelle des APR-Rahmens weiter. Ferner führt der obige Ethernet-Switch 90 eine Weiterleitung unter Verwendung der erzeugten MAC-Tabelle aus.
Gemäß dieser Konfiguration kann der Ethernet-Switch 90 die MAC-Tabelle automatisch generieren. Alternativ kann die MAC-Tabelle anhand anderer Prozesse oder manuell generiert werden.
(Weitere Ausführungsformen)
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise modifiziert, erweitert und kombiniert werden. Eine Funktion von einem Element in der obigen Ausführungsform kann beispielsweise auf mehrere Elemente verteilt werden. Funktionen von mehreren Elementen können in einem Element integriert werden. Ein Teil der obigen Ausführungsform kann durch einen anderen Teil gleicher bzw. ähnlicher Funktion ersetzt werden. Ein Teil der obigen Ausführungsform kann ausgelassen werden. Ein Teil der obigen Ausführungsform kann zu einer anderen Ausführungsform hinzugefügt oder durch einen Teil einer anderen Ausführungsform ersetzt werden.
Eine Ausführungsform kann der obige Ethernet-Switch 90 sein. Eine weitere Ausführungsform kann ein System mit dem obigen Ethernet-Switch 90 sein. Eine weitere Ausführungsform kann ein Programm sein, das bewirkt, dass ein Computer als der obige Ethernet-Switch 90 arbeitet. Das Programm kann auf einem nicht-flüchtigen Speichermedium gespeichert werden. Eine weitere Ausführungsform kann ein einen Ethernet-Switch verwendendes Kommunikationsverfahren sein.
In der obigen Ausführungsform entspricht der Ethernet-Switch 90 einer Weiterleitungsvorrichtung. Der Ethernet-Switch 90, der die Schritte S40 und S50 unter verschiedenen Prozessen ausführt, entspricht einer Schlafweiterleitungseinheit (Mittel). Der Ethernet-Switch 90, der den Schritt S60 ausführt, entspricht einer Startbestimmungseinheit (Mittel).
Der Ethernet-Switch 90, der den Schritt S70 ausführt, entspricht einer Kommunikationsblockierungseinheit (Mittel). Der Ethernet-Switch 90, der die Schritte S80, S90 ausführt, entspricht einer Schlafübergangseinheit (Mittel). Der Ethernet-Switch 90, der die Schritte S230, S260 ausführt, entspricht einer Schlafübergangseinheit (Mittel). Der Ethernet-Switch 90, der die Schritte S230, S270, S280 ausführt, entspricht einer Blockierungslöseeinheit (Mittel).
Der Ethernet-Switch 90, der die Schritte S420, S450, S460, S510, S520 ausführt, entspricht einer MAC-Tabellenerzeugungseinheit (Mittel). Der Ethernet-Switch 90, der den Schritt S540 ausführt, entspricht einer Antwortweiterleitungseinheit (Mittel).

Claims

Weiterleitungsvorrichtung (90), die mit mehreren Kommunikationsleitungen verbunden ist, um eine Datenweiterleitung zwischen den mehreren Kommunikationsleitungen auszuführen, wobei die Weiterleitungsvorrichtung aufweist: - eine Schlafweiterleitungseinheit (S40, S50), die bei Empfang eines Schlafbefehls, der eine bestimmte Kommunikationsvorrichtung anweist, in einen Schlafmodus zu wechseln, und eine bestimmte MAC-Adresse der bestimmten Kommunikationsvorrichtung angibt, den Schlafbefehl an die bestimmte Kommunikationsvorrichtung weiterleitet; - eine Startbestimmungseinheit (S60), die eine bestimmte Kommunikationsleitung, die eine mit der bestimmten Kommunikationsvorrichtung verbundene Kommunikationsleitung ist, anhand der MAC-Adresse der bestimmten Kommunikationsvorrichtung identifiziert, und bestimmt, ob oder nicht eine Startkommunikationsvorrichtung, die eine Kommunikationsvorrichtung verschieden von der bestimmten Kommunikationsvorrichtung ist und sich in einem normalen Modus verschieden von dem Schlafmodus befindet, auf der bestimmten Kommunikationsleitung vorhanden ist; und - eine Kommunikationsblockierungseinheit (S70), die eine Kommunikation blockiert, die die bestimmte Kommunikationsleitung nutzt, wenn die Startbestimmungseinheit bestimmt, dass die Startkommunikationsvorrichtung nicht auf der bestimmten Kommunikationsleitung vorhanden ist.
Weiterleitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei sie ferner aufweist: - eine Schlafübergangseinheit (S80, S90), die die Weiterleitungsvorrichtung in den Schlafmodus versetzt, wenn Kommunikationen unter Verwendung von allen der Kommunikationsleitungen, die mit der Weiterleitungsvorrichtung verbunden sind, mit Ausnahme einer Befehlsempfangskommunikationsleitung, die die Kommunikationsleitung ist, über die der Schlafbefehl empfangen wird, blockiert sind, wobei - die Weiterleitungsvorrichtung, im Schlafmodus, keine Daten über irgendeine der Kommunikationsleitungen sendet.
Weiterleitungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei sie ferner aufweist: - eine Startübergangseinheit (S230, S260), die bei Erfüllung einer vorbestimmten Weckbedingung die Weiterleitungsvorrichtung aus dem Schlafmodus, in dem die Weiterleitungsvorrichtung keine Daten über irgendeine der Kommunikationsleitungen sendet, in einen Startmodus versetzt, in dem die Weiterleitungsvorrichtung Daten sendet.
Weiterleitungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei - die Startübergangseinheit bei Empfang eines Weckbefehls von irgendeiner der Kommunikationsleitungen die Weiterleitungsvorrichtung aus dem Schlafmodus in den Startmodus versetzt, wobei der Empfang des Weckbefehls von irgendeiner der Kommunikationsleitungen in der Erfüllung einer vorbestimmten Weckbedingung enthalten ist.
Weiterleitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei sie ferner aufweist: - eine Blockierungslöseeinheit (S230, S270, S280), die bei Empfang eines Weckbefehls, der anhand der MAC-Adresse eine Zielkommunikationsvorrichtung bestimmt, die eine Kommunikationsvorrichtung ist, die zum Senden von Daten in einen Startmodus zu versetzen ist, die Blockierung einer Kommunikationsleitung löst, die mit der Zielkommunikationsvorrichtung verbunden ist, und die den Weckbefehl einzig an die durch die MAC-Adresse bestimmte Zielkommunikationsvorrichtung sendet.
Weiterleitungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei - die Blockierungslöseeinheit ein elektrisches Potential der mit der Zielkommunikationsvorrichtung verbundenen Kommunikationsleitung zum Starten der Zielkommunikationsvorrichtung ändert.
Weiterleitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit: - einer MAC-Tabellenerzeugungseinheit (S420, S450, S460, S510, S520), die (a) bei Empfang eines ARP-Rahmens, der eine IP-Adresse einer bestimmten Kommunikationsvorrichtung und Anfragen der bestimmten Kommunikationsvorrichtung nach einer MAC-Adresse enthält, den ARP-Rahmen per Broadcast sendet, und (b) bei Empfang einer Antwort auf den ARP-Rahmen, eine MAC-Tabelle, die die MAC-Adresse und die IP-Adresse der bestimmten Kommunikationsvorrichtung miteinander verknüpft, auf der Grundlage der in der Antwort enthaltenen MAC-Adresse erzeugt; und - einer Antwortweiterleitungseinheit (S540), die die Antwort auf den ARP-Rahmen an eine Quelle des ARP-Rahmens weiterleitet, wobei - die Weiterleitungsvorrichtung die Weiterleitung unter Verwendung der von der MAC-Tabellenerzeugungseinheit erzeugten MAC-Tabelle ausführt.
Weiterleitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei - die Weiterleitungsvorrichtung ein Ethernet-Switch ist; - die Startbestimmungseinheit bestimmt, ob die Startkommunikationsvorrichtung, die sich von der bestimmten Kommunikationsvorrichtung und einer Master-ECU unterscheidet und sich im normalen Modus befindet, auf einer ersten Kommunikationsleitung vorhanden ist, die mit einem ersten Port des Ethernet-Switch verbunden ist, und auf einer zweiten Kommunikationsleitung vorhanden ist, die mit einem zweiten Port des Ethernet-Switch verbunden ist; und - wenn die Startbestimmungseinheit bestimmt, dass die Startkommunikationsvorrichtung, die sich von der bestimmten Kommunikationsvorrichtung und der Master-ECU unterscheidet und sich im normalen Modus befindet, nicht auf der ersten Kommunikationsleitung, aber auf der zweiten Kommunikationsleitung vorhanden ist, die Kommunikationsblockierungseinheit (i) den ersten Port des Ethernet-Switch blockiert, um so die Kommunikation unter Verwendung der ersten Kommunikationsleitung zu blockieren, (ii) aber nicht den zweiten Port blockiert.
Kommunikationssystem mit: - mehreren Weiterleitungsvorrichtungen (90), die mit mehreren Kommunikationsleitungen verbunden sind, um eine Datenweiterleitung zwischen den mehreren Kommunikationsleitungen auszuführen, derart, dass das Kommunikationssystem in einer hierarchischen Form mit zwei oder mehr Schichten durch mehrere Weiterleitungsvorrichtungen konfiguriert ist, wobei - die mehreren Weiterleitungsvorrichtungen eine Schlafweiterleitungseinheit (S40, S50), eine Startbestimmungseinheit (S60), eine Kommunikationsblockierungseinheit (S70) und eine Schlafübergangseinheit (S80, S90) aufweisen, - die Schlafweiterleitungseinheit bei Empfang eines Schlafbefehls, der eine bestimmte Kommunikationsvorrichtung anweist, in einen Schlafmodus zu wechseln, den Schlafbefehl an die bestimmte Kommunikationsvorrichtung weiterleitet, - die Startbestimmungseinheit bestimmt, ob oder nicht eine Startkommunikationsvorrichtung, die eine Kommunikationsvorrichtung verschieden von der bestimmten Kommunikationsvorrichtung ist und sich in einem normalen Modus verschieden von dem Schlafmodus befindet, auf einer bestimmten Kommunikationsleitung vorhanden ist, - die Kommunikationsblockierungseinheit eine Kommunikation blockiert, die die bestimmte Kommunikationsleitung nutzt, wenn die Startbestimmungseinheit bestimmt, dass die Startkommunikationsvorrichtung nicht auf der bestimmten Kommunikationsleitung vorhanden ist, - die Schlafübergangseinheit die Weiterleitungsvorrichtung in den Schlafmodus versetzt, wenn Kommunikationen unter Verwendung von allen der Kommunikationsleitungen, die mit der Weiterleitungsvorrichtung verbunden sind, mit Ausnahme einer Befehlsempfangskommunikationsleitung, die die Kommunikationsleitung ist, über die der Schlafbefehl empfangen wird, blockiert sind, und - die Weiterleitungsvorrichtung, im Schlafmodus, keine Daten über irgendeine der Kommunikationsleitungen sendet.