DE102016208435A1

DE102016208435A1 - Fahrzeuginternes Netzwerksystem

Info

Publication number: DE102016208435A1
Application number: DE102016208435.6A
Authority: DE
Inventors: Takao Hasegawa; Syota Komori
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2016-05-17
Publication date: 2016-12-01
Anticipated expiration: 2036-05-18
Also published as: US10116570B2; JP2016225791A; DE102016208435B4; US20160352639A1

Abstract

Ein fahrzeuginternes Netzwerksystem beinhaltet eine Empfängerknoten (300) und einen Senderknoten (200), von welchen der Empfängerknoten (300) eine Nutzdatenlängeninformation (DLC 24) zu einem Flusssteuerrahmen (FC) hinzufügt und den Flusssteuerrahmen unter Verwendung eines Steuerprotokolls zu einem Senderknoten (200) sendet, und der Senderknoten (200) eine Nutzdatenlänge eines nachfolgenden Rahmens (CF) basierend auf der Nutzdatenlängeninformation (DLC 24) zum Senden des nachfolgenden Rahmens nach dem Empfang des Flusssteuerrahmens (FC) festlegt, wodurch die Nutzdatenlänge variabel geändert wird und eine Kommunikationslast des Netzwerkbusses reduziert wird, ohne eine Konfiguration und/oder eine Steuerung des Netzwerksystems zu verkomplizieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell ein fahrzeuginternes Netzwerksystem, in welchem mehrere Knoten gemäß einem Steuerprotokoll über einen Netzwerkbus für die Steuerung von fahrzeuginternen Vorrichtungen in einem Fahrzeug miteinander kommunizieren.
In einem Fahrzeug installierte Geräte und Vorrichtungen werden elektrisch durch ein elektronisches Steuergerät/eine elektronische Steuereinheit gesteuert. In den letzten Jahren werden Fahrzeuge für eine hohe Leistung und eine hohe Funktionalität in hohem Maße elektrifiziert, was darin resultiert, dass eine zunehmende Anzahl von den fahrzeuginternen Vorrichtungen unter einer Steuerung der elektronischen Steuereinheit oder ECU sind. Deshalb leidet ein Netzwerkbus, durch welchen die Kommunikationen zwischen Netzwerkknoten durchgeführt werden, von einer immer zunehmenden Kommunikationslast zwischen diesen, wenn die Netzwerkknoten Kommunikationen gemäß einem Steuerprotokoll für die Steuerung der fahrzeuginternen Vorrichtungen durchführen.
Außerdem ist eine Sicherheitszusicherung des Fahrzeugs auch eine hoch wichtige Angelegenheit für eine Gesellschaft, um eine hohe Leistung und eine hohe Funktionalität zu erreichen. Ein internationaler Standard, welcher für eine Funktionssicherheit des Fahrzeugs implementiert ist, verlangt, dass ein Fahrzeug, welches eine Abnormalität hat, gefordert wird, innerhalb einer voreingestellten Zeitdauer in einen sicheren Zustand überzugehen. Im Hinblick auf einen solchen Standard muss die Netzwerklast des fahrzeuginternen Netzwerkbusses angemessen gesteuert werden. D. h. das Fahrzeug ist nicht fähig, in den sicheren Zustand innerhalb der voreingestellten Zeitdauer überzugehen, wenn der Netzwerkbus in dem Fahrzeug an einer Überlastkommunikation leidet und keine effiziente Kommunikation zwischen den Netzwerkknoten durchführt.
Für die Lösung der Überlastkommunikation des Netzwerkbusses in dem Fahrzeug schlägt das Netzwerksystem in einem japanischen Patentdokument JP 2013-239886 A (Patentdokument 1) eine änderbare Nutzdatenlänge eines Rahmens (Frame) vor, welcher über den Netzwerkbus ausgetauscht (d. h. gesendet und empfangen) wird. Durch eine Änderung der Nutzdatenlänge des Rahmens in dem Netzwerkbus wird die Überlastkommunikation des Netzwerkbusses erleichtert, wobei die Prozesslast an jedem der Netzwerkknoten erleichtert wird, was eine Effizienz der Kommunikationen zwischen den Netzwerkknoten verbessert.
In dem Netzwerksystem in dem oben erwähnten Patentdokument 1 werden eine Übertragung und ein Empfangen des Rahmens gemäß einem dedizierten Protokoll durchgeführt, um die Nutzdatenlänge des Rahmens, welcher zwischen den Netzwerkknoten ausgetauscht wird, festzulegen.
Das heißt, jeder der Netzwerkknoten tauscht vor einer Durchführung der Kommunikationen gemäß dem Steuerprotokoll für die Steuerung der fahrzeuginternen Vorrichtungen den Rahmen gemäß dem dedizierten Protokoll aus, welches ausschließlich für die Festlegung der Nutzdatenlänge verwendet wird.
Nach einer Festlegung der Nutzdatenlänge tauscht jeder der Netzwerkknoten den Rahmen mit der festgelegten Nutzdatenlänge gemäß dem Steuerprotokoll aus.
Somit ist es notwendig, für die Festlegung der Nutzdatenlänge das dedizierte Protokoll zu implementieren, welches nicht normalerweise für die Steuerung der fahrzeuginternen Vorrichtungen verwendet wird, wenn man das Netzwerksystem des oben erwähnten Patentdokuments 1 verwendet.
Deshalb sind in solch einem Netzwerksystem die Konfiguration und die Steuerung des Netzwerksystems kompliziert. Ferner muss solch ein Netzwerksystem die Kommunikationen (d. h. den durch das Steuerprotokoll durchgeführten Austausch des Rahmens) unterbrechen, was Raum für eine Verbesserung lässt, was eine Kommunikationseffizienz des Netzwerks betrifft.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein fahrzeuginternes Netzwerksystem bereitzustellen, welches eine Kommunikationslast eines Netzwerkbusses durch Änderung einer Nutzdatenlänge erleichtert, während es eine einfachere Konfiguration und Steuerung annimmt.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein fahrzeuginternes Netzwerksystem einen Netzwerkbus, einen Senderknoten, welcher mit dem Netzwerkbus verbunden ist und einen ersten Rahmen (Frame) sendet, und einen Empfängerknoten, welcher mit dem Netzwerkbus verbunden ist und einen Flusssteuerrahmen (Ablaufsteuerrahmen) nach Empfangen des ersten Rahmens sendet. Der Empfängerknoten sendet den Flusssteuerrahmen gemäß einem Steuerprotokoll an den Senderknoten nach Hinzufügen von Nutzdatenlängeninformation zu dem Flusssteuerrahmen. Der Senderknoten legt eine Nutzdatenlänge eines nachfolgenden Rahmens, welcher nach Empfangen des Flusssteuerrahmens übertragen werden soll, basierend auf der Nutzdatenlängeninformation fest.
In anderen Aspekten der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein fahrzeuginternes Netzwerksystem fahrzeuginterne Vorrichtungen in einem Fahrzeug und einen Netzwerkbus, welcher kommunizierbar mehrere Knoten verbindet, welche die fahrzeuginternen Vorrichtungen steuern, wobei die mehreren Knoten miteinander unter Verwendung eines Steuerprotokolls kommunizieren. Die mehreren Knoten beinhalten auch einen Senderknoten, welcher mit dem Netzwerkbus verbunden ist und einen ersten Rahmen (Frame) sendet, und einen Empfängerknoten, welcher mit dem Netzwerkbus verbunden ist und nach Empfangen des ersten Rahmens einen Flusssteuerrahmen (Ablaufsteuerrahmen) sendet. Der Empfängerknoten sendet den Flusssteuerrahmen gemäß dem Steuerprotokoll an den Senderknoten nach Hinzufügen von Nutzdatenlängeninformation zu dem Flusssteuerrahmen, und der Senderknoten legt eine Nutzdatenlänge eines nachfolgenden Rahmens, welcher nach Empfangen des Flusssteuerrahmens übertragen werden soll, basierend auf der Nutzdatenlängeninformation fest.
Gemäß der vorliegenden Erfindung legt der Senderknoten eine Nutzdatenlänge des nachfolgenden Rahmens, welcher nach Empfangen des Flusssteuerrahmens gesendet wird, basierend auf der Nutzdatenlängeninformation fest. Deshalb wird, durch Ändern der Nutzdatenlänge, die Nutzdatenlänge des nachfolgenden Rahmens geändert, wodurch die Kommunikationslast des Netzwerkbusses erleichtert wird.
Ferner sendet der Empfängerknoten gemäß dem Steuerprotokoll den Flusssteuerrahmen, welcher die Nutzdatenlängeninformation dazu hinzugefügt hat, zu dem Senderknoten. Deshalb ist die Nutzdatenlänge gemäß dem Steuerprotokoll veränderbar, welches normalerweise in einem Fahrzeug für die Steuerung der fahrzeuginternen Vorrichtungen verwendet wird, wodurch die Festlegung der Nutzdatenlänge ohne Verwendung eines dedizierten Protokolls für solch einen Zweck xlicht wird.
Ferner beinhaltet in anderen Aspekten der vorliegenden Erfindung ein fahrzeuginternes Netzwerksystem zum Steuern von fahrzeuginternen Vorrichtungen in einem Fahrzeug einen Netzwerkbus, welcher kommunizierbar mehrere Knoten verbindet, die miteinander unter Verwendung eines Steuerprotokolls kommunizieren, wobei die mehreren Knoten einen Senderknoten, welcher mit dem Netzwerkbus verbunden ist und einen ersten Rahmen (Frame) sendet, und einen Empfängerknoten, welcher mit dem Netzwerkbus verbunden ist und nach Empfangen des ersten Rahmens einen Flusssteuerrahmen (FC) sendet, beinhaltet.
Der Senderknoten macht eine Nutzdatenlänge eines nachfolgenden Rahmens (CF), welcher nach dem Empfang des Flusssteuerrahmens gesendet wird, kürzer, wenn eine Antwortzeit eines Knotens der mehreren Knoten, welche mit dem Netzwerkbus verbunden sind, zunimmt.
Die Nutzdatenlänge ist auch in der oben beschriebenen Konfiguration gemäß dem Steuerprotokoll, welches normalerweise in einem Fahrzeug für die Steuerung der fahrzeuginternen Vorrichtung verwendet wird, in Abhängigkeit von der Kommunikationslast von jedem der Knoten in dem Netzwerk veränderbar, wodurch jeder der Netzwerkknoten in die Lage versetzt wird, eine effiziente Kommunikation dazwischen durchzuführen.
Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung das fahrzeuginterne Netzwerksystem, welches eine einfache Konfiguration und Steuerung hat, in die Lage versetzt, die Kommunikationslast des Netzwerkbusses durch Ändern der Nutzdatenlänge zu erleichtern.
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden detaillierten Beschreibung, welche mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gemacht ist, deutlicher werden, in welchen:
1 ein Blockdiagramm einer funktionalen Konfiguration eines fahrzeuginternes Netzwerksystems ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betreffend ist;
2 ein Diagramm einer Übertragung und eines Empfangs eines Rahmens zwischen einem Senderknoten und einem Empfängerknoten in 1 ist;
3 eine Veranschaulichungsdarstellung einer Konfiguration eines Flusssteuerrahmens von 2 ist;
4 ein Flussdiagramm eines Überwachungsprozesses eines Prüfers des Empfängerknotens in 1 ist;
5 ein Flussdiagramm eines Prozesses einer Kommunikationssteuerung des Empfängerknotens in 1 ist;
6 ein Flussdiagramm eines Überwachungsprozesses des Prüfers des Senderknotens in 1 ist;
7 ein Flussdiagramm eines Prozesses der Kommunikationssteuerung des Senderknotens in 1 ist;
8 ein Zeitdiagramm einer Änderung einer Nutzdatenlänge eines nachfolgenden Rahmens ist, welche eine Änderung einer Kommunikationslast eines Netzwerkbusses begleitet;
9 ein Zeitdiagramm einer Änderung der Nutzdatenlänge ist, welche eine Änderung eines Zustandes von Netzwerkvorrichtungen begleitet;
10 ein Zeitdiagramm einer Änderung der Nutzdatenlänge des nachfolgenden Rahmens ist, welche eine Änderung einer Verbrennungsmotordrehzahl begleitet;
11 ein Zeitdiagramm einer Änderung der Nutzdatenlänge des nachfolgenden Rahmens ist, welche eine Änderung des Zustands der Netzwerkknoten begleitet;
12 ein ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betreffendes Zeitdiagramm einer Änderung der Nutzdatenlänge des nachfolgenden Rahmens ist, welche eine Änderung einer maximalen Antwortzeit des Knotens begleitet; und
13 eine Veranschaulichungsdarstellung einer Konfiguration des Flusssteuerrahmens eine Modifikation des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung betreffend ist.
Nachstehend werden mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Um es einfach zu machen, die Beschreibung zu verstehen, werden die gleichen Bezugszeichen konsistent verwendet, um gleiche/ähnliche Komponenten in jeder der Zeichnungen zu repräsentieren, und die Beschreibung der gleichen Komponente wird nicht wiederholt.
Als erstes wird eine Konfiguration eines fahrzeuginternen Netzwerksystems 10 betreffend das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Bezug nehmend auf 1 beschrieben werden. Das fahrzeuginterne Netzwerksystem 10 ist ein System zum Steuern von Vorrichtungen A–D 501–504, welche jeweils in einem Fahrzeug (nicht dargestellt) angeordnet sind. Das fahrzeuginterne Netzwerksystem 10 beinhaltet mehrere mit einem Netzwerkbus 100 verbundene Knoten. Kommunikation zwischen den mehreren Knoten wird durch gegenseitiges Übertragen und Empfangen eines vorbestimmten Rahmens (Frame) über den Netzwerkbus 100 ermöglicht.
1 zeigt als eine Illustration des Blockdiagramms einen Knoten A 401, welcher eine Vorrichtung A 501 (zum Beispiel einen Verbrennungsmotor) steuert, einen Knoten B 402, welcher die Vorrichtung B 502 (zum Beispiel eine Lenkvorrichtung) steuert, einen Knoten C 403, welcher eine Vorrichtung C 503 (zum Beispiel eine Klimaanlage) steuert, und einen Knoten D 404, welcher eine Vorrichtung D 504 (zum Beispiel eine Beleuchtungsvorrichtung) steuert, unter anderen Knoten.
1 zeigt auch einen Senderknoten 200 und einen Empfängerknoten 300, welche jeweils als ein Beispiel Details der Konfiguration der Knoten veranschaulichen. D. h. jeder der Knoten A–D 401–404 kann mit der gleichen Konfiguration wie entweder der Senderknoten 200 oder der Empfängerknoten 300, welche unten erwähnt sind, bereitgestellt sein.
Jeder der mehreren Knoten ist vollständig oder teilweise als ein analoger Schaltkreis oder als ein digitaler Prozessor bereitgestellt. So oder so sind die funktionalen Steuerblöcke in jedem dieser Knoten installiert, um die Funktion zu erzielen, welche ein Steuersignal basierend auf einem empfangenen Signal ausgibt.
1 stellt den Senderknoten 200 und den Empfängerknoten 300 jeweils als eine Darstellung von funktionalen Steuerblöcken dar. Notiere, dass der analoge Schaltkreis oder ein Softwaremodul in dem digitalen Prozessor, oder der Senderknoten 200 und der Empfängerknoten 300 nicht notwendigerweise in mehrere Steuerblöcke aufgeteilt sein müssen, wie in 1 gezeigt. D. h. ein Block in dem Schaltkreis oder in dem Modul kann mehreren funktionalen Steuerblöcken in 1 entsprechen, oder mehrere Blöcke in dem Schaltkreis oder dem Modul können einem funktionalen Steuerblock in 1 entsprechen. In anderen Worten kann der Fachmann die Konfiguration des Senderknotens 200 und des Empfängerknotens 300 für die unten erwähnten Prozesse beliebig ändern.
Der Senderknoten 200 hat einen Prüfer 210, eine Kommunikationssteuerung 220 und einen Senderdatenerzeuger 230 und ist mit dem Netzwerkbus 100 verbunden.
Der Prüfer 210 ist ein Block, welcher verschiedene auf eine Kommunikation des fahrzeuginternen Netzwerksystems 10 bezogene Elemente überwacht. Der Prüfer 210 hat einen Antwortzeit-Prüfer 211 und einen Aktiver-Knoten-Prüfer 212.
Der Antwortzeit-Prüfer 211 überwacht eine „Antwortzeit”, welche eine verstrichene Zeit von einer Übertragung eines Rahmens von dem Senderknoten 200 zu dem anderen Knoten bis zu einem Empfang einer von dem anderen Knoten zurückkommenden Empfangsbestätigung ist.
Der Aktiver-Knoten-Prüfer 212 überwacht, ob jeder der mit dem fahrzeuginternen Netzwerksystem 10 verbundenen Knoten in einem „aktiven Zustand”, in welchem er einen bestimmten Prozess durchführt, oder in einem „Schlafzustand” ist, in welchem er keinen Prozess durchführt.
Basierend auf einem Überwachungsergebnis des Antwortzeit-Prüfers 211 und des Aktiver-Knoten-Prüfers 212 fordert der Prüfer 210 die Kommunikationssteuerung 220 für eine Änderung einer Nutzdatenlänge an.
Die Kommunikationssteuerung 220 ist ein Block, welcher eine Kommunikation des Senderknotens 200 durch den Netzwerkbus 100 steuert. Die Kommunikationssteuerung 220 hat eine Sende-Empfangs-Steuerung 221, eine Flusssteuerung (Ablaufsteuerung) 222 und eine Nutzdaten(PL, payload)-Längenänderungssteuerung 223.
Die Sende-Empfangs-Steuerung 221 sendet und empfängt einen Rahmen zu/von den anderen Knoten über den Netzwerkbus 100 gemäß dem vorbestimmten Protokoll. Wenn die Sende-Empfangs-Steuerung 221 eine Vorrichtung für eine normale Fahrt des Fahrzeugs steuert, sendet und empfängt (d. h. tauscht aus) die Steuerung 221 den Rahmen gemäß einem Steuerprotokoll, das vordefiniert ist.
Beim Übertragen und Empfangen des Rahmens des Senderknotens 200 zu/von den anderen Knoten, führt die Flusssteuerung 222 ein Management der Übertragungsrate der Rahmen durch.
Die PL-Längenänderungssteuerung 223 ändert die Nutzdatenlänge des Rahmens, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, basierend auf einer Anforderung von dem Prüfer 210, welcher oben erwähnt ist.
Der Senderdatenerzeuger 230 ist ein Block, welcher vorbestimmte Daten erzeugt, welche für die Steuerung der fahrzeuginternen Vorrichtungen benötigt werden. Der Senderdatenerzeuger 230 fordert eine Übertragung der erzeugten Daten für die Kommunikationssteuerung 220 an und sendet den Rahmen, der die betreffenden Daten dazu hinzugefügt hat, über den Netzwerkbus 100 von der Kommunikationssteuerung 220.
Der Empfängerknoten 300 hat einen Prüfer 310, eine Kommunikationssteuerung 320 und einen Empfängerdatenprozessor 330 und ist mit dem Netzwerkbus 100 verbunden.
Der Prüfer 310 ist ein Block, welcher verschiedene eine Kommunikation des fahrzeuginternen Netzwerksystems 10 betreffende Elemente überwacht. Der Prüfer 310 hat einen Buslastprüfer 311, einen Fehlerzustandsprüfer 312, einen Fahrzeugzustandsprüfer 313 und einen Aktiver-Knoten-Prüfer 314.
Der Buslastprüfer 311 überwacht eine Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100.
der Fehlerzustandsprüfer 312 überwacht eine fahrzeuginterne Vorrichtung, welche von der Kommunikation zwischen den mehreren Knoten über den Netzwerkbus gesteuert wird, dahingehend, ob die Vorrichtung in einem „normalen Zustand” (d. h. normal arbeitet) oder in einem „Fehlerzustand” (d. h. nicht normal arbeitet) ist.
Der Fahrzeugzustandsprüfer 313 überwacht einen Zustand des Fahrzeugs, in welchem das fahrzeuginterne Netzwerksystem 10 angeordnet ist. Insbesondere überwacht der Fahrzeugzustandsprüfer 313 einen Fahrzeugzustand, was das Bemerken eines Prozesslaständerungsfaktors angeht, welcher eine Prozesslast in jedem der Netzwerkknoten ändert (zum Beispiel ein Anlassen des Verbrennungsmotors in dem Fahrzeug, eine Zunahme der Verbrennungsmotordrehzahl und Ähnliches).
Der Aktiver-Knoten-Prüfer 314 überwacht, ob jeder der Netzwerkknoten, welcher mit dem Netzwerkbus 100 verbunden ist, in dem „aktiven Zustand” oder in dem „Schlafzustand” ist.
Die Kommunikationssteuerung 320 ist ein Block, welcher eine Kommunikation des Empfängerknotens 300 über den Netzwerkbus 100 steuert.
Die Kommunikationssteuerung 320 hat eine Sende-Empfangs-Steuerung 321, eine Flusssteuerung (Ablaufsteuerung) 322 und eine Nutzdaten(PL)-Längenänderungsbenachrichtigungssteuerung 323.
Die Sende-Empfangs-Steuerung 321 führt eine Übertragung und einen Empfang des Rahmens zu/von den anderen Knoten über den Netzwerkbus 100 gemäß dem vorbestimmten Protokoll durch. Wenn die Sende-Empfangs-Steuerung 321 eine Vorrichtung für eine normale Fahrt des Fahrzeugs steuert, sendet und empfängt (d. h. tauscht aus) die Steuerung 321 den Rahmen gemäß einem Steuerprotokoll, das vordefiniert ist.
Die Flusssteuerung 322 führt ein Management der Übertragungsrate der Rahmen zwischen dem Empfängerknoten 300 und den anderen Knoten durch.
Die PL-Längenänderungsbenachrichtigungssteuerung 323 meldet eine Änderung der Nutzdatenlänge an den Senderknoten 200.
Die Kommunikation zwischen dem Senderknoten 200 und dem Empfängerknoten 300 wird Bezug nehmend auf 2 und 3 beschrieben. In 2 „verstreicht” (d. h. schreitet fort) eine Zeit von oben nach unten, und der Rahmen wird zwischen dem Senderknoten 200 und dem Empfängerknoten 300 in einer durch einen Pfeil angegebenen Richtung ausgetauscht.
Der Senderknoten 200 und der Empfängerknoten 300 führen eine Übertragung und einen Empfang des Rahmens gemäß dem als der Internationale Standard (ISO15765-2) definierten Protokoll über den Netzwerkbus 100 durch (siehe 1).
Als erstes sendet der Senderknoten 200 einen ersten Rahmen FF zu einem Übertragungsstartzeitpunkt von mehreren Rahmen zu dem Empfängerknoten 300. Insbesondere sendet die oben erwähnte Kommunikationssteuerung 220 des Senderknotens 200 den ersten Rahmen FF zu einem solchen Zeitpunkt über den Netzwerkbus 100 zu dem Empfängerknoten 300.
Der Empfängerknoten 300, der den ersten Rahmen FF empfangen hat, sendet einen Flusssteuerrahmen FC als eine Empfangsbestätigung zurück zu dem Senderknoten 200. Der Flusssteuerrahmen hat, dazu hinzugefügt, Informationen betreffend (i) die Anzahl von nachfolgenden Rahmen CF, welche durch Empfangen eines Flusssteuerrahmens FC erlaubt ist, von dem Senderknoten 200 übertragen zu werden, und (ii) ein Übertragungsintervall zwischen jedem der nachfolgenden Rahmen CF.
Der Flusssteuerrahmen FC (d. h. 20) beinhaltet einen Kopfbereich (Header) 21, Nutzdaten 22 und einen Fußbereich (Footer) 23, wie in 3 gezeigt.
Der Kopfbereich 21 ist aus mehreren Paketen (zum Beispiel einem Start of Frame (SOF, Rahmenanfangsfeld), einem Identifizierer (ID) und ähnlichem) aufgebaut.
In ähnlicher Weise sind die dem Kopfbereich 21 folgenden Nutzdaten 22 auch aus mehreren Paketen (zum Beispiel Protokollsteuerinformationen (PCI)) aufgebaut.
Ferner ist an dem Ende des Kopfbereichs 21 ein Datenlängencode (DLC) 24 hinzugefügt.
Der DLC 24 ist die Information über die Nutzdatenlänge der Nutzdaten 22 (d. h. die Nutzdatenlängeninformation).
Der Empfängerknoten 300 sendet die nachfolgenden Rahmen CF basierend auf Informationen des Flusssteuerrahmens FC nach Empfangen des Flusssteuerrahmens FC. 2 zeigt ein Beispiel, in welchem, durch Empfangen eines Flusssteuerrahmens FC, die Anzahl von nachfolgenden Rahmen CF, welche erlaubt ist, von dem Senderknoten 200 übertragen zu werden, auf 3 eingestellt wird, und das Übertragungsintervall von jedem der nachfolgenden Rahmen CF auf 10 ms eingestellt wird.
In dem wie oben erwähnt konfigurierten fahrzeuginternen Netzwerksystem 10 wird die Nutzdatenlänge des übertragenen/empfangenen Rahmens geeignet geändert, um jeden der mehreren Knoten in die Lage zu versetzen, eine Kommunikation effizient über den Netzwerkbus 100 durchzuführen.
Insbesondere ändert, wenn die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 übermäßig hoch ist und/oder die Prozesslast (Verarbeitungslast) von jedem der Knoten übermäßig hoch ist, das fahrzeuginterne Netzwerksystem 10 die Nutzdatenlänge des Rahmens auf eine relativ niedrige Zahl, um diese Lasten zu erleichtern.
Nachstehend wird eine Änderung der Nutzdatenlänge in vollen Details mit Bezug auf 4 bis 7 beschrieben werden.
4 zeigt einen Empfangbare-Nutzdatenlänge-Pr-Berechnungsablauf (einen Berechnungsablauf einer empfangbaren Nutzdatenlänge Pr), welcher von dem Prüfer 310 des Empfängerknotens 300 durchgeführt wird. Eine empfangbare Nutzdatenlänge Pr gibt die maximale Zahl einer Nutzdatenlänge in dem Moment an, d. h. die größte Anzahl der Nutzdaten, welche erlaubt ist, von dem Empfängerknoten 300 in einem Zustand des fahrzeuginternen Netzwerksystems 10 zu dem Zeitpunkt einer solchen Berechnung empfangen zu werden.
Der Prüfer 310 des Empfängerknotens 300 führt einen Überwachungsprozess in Schritt S11 von 4 durch. D. h. der Prüfer 310 überwacht die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 durch Verwendung des Buslastprüfers 311, überwacht den Zustand der Vorrichtung durch Verwendung des Fehlerzustandsprüfers 312, überwacht den Zustand des Fahrzeugs durch Verwendung des Fahrzeugzustandsprüfers 313 und überwacht jeden der Knoten durch Verwendung des Aktiver-Knoten-Prüfers 314.
Als nächstes ermittelt der Prüfer 310 in Schritt S12, ob eine Nutzdatenlänge P des Rahmens, welcher von dem Empfängerknoten 300 empfangen wird, benötigt wird, geändert zu werden. Hier ermittelt der Prüfer 310 die Notwendigkeit einer Änderung der Nutzdatenlänge P basierend auf dem Ergebnis des Überwachungsprozesses in Schritt S11. Das konkrete Verfahren der hier in Schritt S12 durchgeführten Ermittlung wird später erwähnt.
Wenn es ermittelt wird, dass die Nutzdatenlänge P nicht benötigt wird, geändert zu werden (S12: NEIN), beendet der Prüfer 310 den Prozess (Vorgang). Auf der anderen Seite schreitet der Prüfer 310 zu dem Prozess von Schritt S13 fort, wenn es ermittelt wird, dass die Nutzdatenlänge P benötigt wird, geändert zu werden (S12: JA).
Als nächstes berechnet der Prüfer 310 in Schritt S12 die empfangbare Nutzdatenlänge Pr. Insbesondere berechnet der Prüfer 310 die empfangbare Nutzdatenlänge Pr basierend auf dem Ergebnis des Überwachungsprozesses in Schritt S11.
5 zeigt einen temporären Bestimmungsablauf einer Nutzdatenlänge P, welcher von der Kommunikationssteuerung 320 des Empfängerknotens 300 durchgeführt wird. Die Kommunikationssteuerung 320 führt den temporären Bestimmungsablauf der Nutzdatenlänge P durch, nachdem der Prüfer 310 des Empfängerknotens 300 den Empfangbare-Nutzdatenlänge-Pr-Berechnungsablauf durchführt. Der temporäre Bestimmungsablauf der Nutzdatenlänge P ist ein Prozessablauf, welcher durchgeführt wird, um die Nutzdatenlänge P des Rahmens, welchen der Empfängerknoten 300 empfängt, als/auf die optimale Länge festzulegen. Da die Nutzdatenlänge P von der Kommunikationssteuerung 220 des Senderknotens 200 geändert werden kann, wie später im Detail erwähnt, ist die Bestimmung in diesem Ablauf eine „temporäre Bestimmung”.
Die Kommunikationssteuerung 320 des Empfängerknotens 300 in Schritt S21 von 5 ermittelt, ob der Empfängerknoten 300 den ersten Rahmen FF empfangen hat (siehe 2). Wenn es ermittelt wird, dass der Empfängerknoten 300 den ersten Rahmen FF nicht empfangen hat (S21: NEIN), hält sich die Kommunikationssteuerung 320 für einen Empfang des ersten Rahmens FF bereit.
Auf der anderen Seite schreitet die Kommunikationssteuerung 320 zu dem Prozess von Schritt S22 fort, wenn es ermittelt wird, dass der Empfängerknoten 300 den ersten Rahmen FF empfangen hat (S21: JA).
Als nächstes erhält die Kommunikationssteuerung 320 in Schritt S22 die Nutzdatenlänge P des ersten Rahmens FF. Insbesondere bestätigt die Kommunikationssteuerung 320 einen Aufbau des ersten Rahmens FF, welcher von dem Empfängerknoten 300 empfangen wird, und bezieht die Nutzdatenlänge P davon.
Als nächstes ermittelt die Kommunikationssteuerung 320 in Schritt S23, ob die Nutzdatenlänge P des ersten Rahmens FF größer als die empfangbare Nutzdatenlänge Pr ist. Wenn es ermittelt wird, dass die Nutzdatenlänge P des ersten Rahmens FF größer als die empfangbare Nutzdatenlänge Pr ist (S23: JA), d. h. wenn der Senderknoten 200 einen Rahmen überträgt, der eine größer-als-empfangbare Nutzdatenlänge für den Empfang durch den Empfängerknoten 300 hat, schreitet die Kommunikationssteuerung 320 zu dem Prozess von Schritt S24 fort.
Als nächstes setzt die Kommunikationssteuerung 320 in Schritt S24 die Nutzdatenlänge P temporär auf die empfangbare Nutzdatenlänge Pr. D. h., die Kommunikationssteuerung 320 führt eine temporäre Festlegung der Nutzdatenlänge P durch, welche auf die empfangbare Nutzdatenlänge Pr eingestellt wird, die kleiner als die Nutzdatenlänge P des ersten Rahmens FF ist.
Als nächstes sendet die Kommunikationssteuerung 320 in Schritt S25 den Flusssteuerrahmen FC (siehe 2) an den Senderknoten 200. Jetzt spezifiziert der DLC 24 (siehe 3) des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC hier die empfangbare Nutzdatenlänge Pr als die oben erwähnte temporär festgelegte Nutzdatenlänge P.
Insbesondere fügt die PL-Längenänderungsbenachrichtigungssteuerung 323 der Kommunikationssteuerung 320, zu dem DLC 24, die Information (das heißt die Nutzdatenlängeninformation) hinzu, welche zeigt, dass die Nutzdatenlänge P zu der empfangbaren Nutzdatenlänge Pr geändert ist.
Auf der anderen Seite schreitet die Kommunikationssteuerung 320 zu dem Prozess von Schritt S25 fort, ohne den Prozess von Schritt S24 durchzuführen, wenn es in Schritt S23 ermittelt wird, dass die Nutzdatenlänge P des ersten Rahmens FF nicht größer als die empfangbare Nutzdatenlänge Pr ist (S23: NEIN).
Als nächstes sendet die Kommunikationssteuerung 320 in Schritt S25 den Flusssteuerrahmen FC an den Senderknoten 200. Hier hat der DLC 24 (siehe 3) des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC die Information (das heißt die Nutzdatenlängeninformation), welche zeigt, dass die Nutzdatenlänge P die gleiche wie diejenige ist, welche beim letzten Mal übertragen worden ist.
6 zeigt einen Berechnungsablauf einer sendbaren Nutzdatenlänge Pt, welcher von dem Prüfer 210 des Senderknotens 200 durchgeführt wird. Die sendbare Nutzdatenlänge Pt gibt die maximale Nutzdatenlänge zu dem Moment an (das heißt, die größte Anzahl der Nutzdaten, die erlaubt ist, von dem Senderknoten 200 in einem Zustand des fahrzeuginternen Netzwerksystems 10 zu dem Zeitpunkt einer solchen Berechnung gesendet zu werden).
Der Prüfer 210 des Senderknotens 200 führte in Schritt S31 von 6 den Überwachungsprozess durch. D. h. der Prüfer 210 überwacht die Antwortzeit durch Verwendung des Antwortzeit-Prüfers 211 und überwacht den Zustand von jedem der Knoten durch Verwendung des Aktiver-Knoten-Prüfers 212.
Als nächstes ermittelt der Prüfer 210 in Schritt S32, ob die Nutzdatenlänge P des Rahmens, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, erforderlich ist, geändert zu werden. Hier stellt der Prüfer 210 die Notwendigkeit einer Änderung der Nutzdatenlänge P basierend auf dem Ergebnis des Überwachungsprozesses in Schritt S31 fest. Das konkrete Verfahren der hier durchgeführten Ermittlung wird später erwähnt.
Wenn es ermittelt wird, dass die Nutzdatenlänge P nicht benötigt wird, geändert zu werden (S32: NEIN), beendet der Prüfer 210 den Prozess. Wenn es auf der anderen Seite ermittelt wird, dass die Nutzdatenlänge P erforderlich ist, geändert zu werden (S32: JA), schreitet der Prüfer 210 zu dem Prozess von Schritt S33 fort.
Als nächstes berechnet der Prüfer 210 in Schritt S33 die sendbare Nutzdatenlänge Pt. Hier berechnet der Prüfer 210 die sendbare Nutzdatenlänge Pt basierend auf dem Ergebnis des Überwachungsprozesses in Schritt S31, welcher oben erwähnt ist.
7 zeigt einen Bestimmungsablauf einer Nutzdatenlänge P, welcher von der Kommunikationssteuerung 220 des Senderknotens 200 durchgeführt wird. Die Kommunikationssteuerung 220 führt den Bestimmungsablauf der Nutzdatenlänge P durch, nachdem der oben erwähnte Prüfer 210 des Senderknotens 200 den Berechnungsablauf der sendbaren Nutzdatenlänge Pt durchführt.
Der Bestimmungsablauf der Nutzdatenlänge P ist ein Prozessablauf, welche durchgeführt wird, um die Nutzdatenlänge P des Rahmens, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, als eine optimale Länge festzulegen, welches eine abschließende Festlegung der Nutzdatenlänge P ist, welche temporär von dem temporären Bestimmungsablauf der Nutzdatenlänge P festgelegt worden ist, wie oben beschrieben.
Die Kommunikationssteuerung 220 des Senderknotens 200 ermittelt in Schritt S41 von 7, ob der Senderknoten 200 den Flusssteuerrahmen FC (siehe 2) empfing.
Wenn es ermittelt wird, dass der Senderknoten 200 den Flusssteuerrahmen FC nicht empfangen hat (S41: NEIN), hält sich die Kommunikationssteuerung 220 für einen Empfang des Flusssteuerrahmens FC bereit. Wenn es auf der anderen Seite ermittelt wird, dass der Senderknoten 200 den Flusssteuerrahmen FC empfangen hat (S41: JA), schreitet die Kommunikationssteuerung 220 zu dem Prozess von Schritt S42 fort.
Als nächstes erhält die Kommunikationssteuerung 220 in Schritt S42 die Nutzdatenlänge P des Flusssteuerrahmens FC. Insbesondere bestätigt die Kommunikationssteuerung 220 den Aufbau des Flusssteuerrahmens FC, welcher von dem Senderknoten 200 empfangen wird, und bezieht die Nutzdatenlänge P davon.
Als nächstes ermittelt die Kommunikationssteuerung 220 in Schritt S43, ob die Nutzdatenlänge P des Flusssteuerrahmens FC größer als eine sendbare Nutzdatenlänge Pt ist.
Wenn es ermittelt wird, dass die Nutzdatenlänge P des Flusssteuerrahmens FC größer als die sendbare Nutzdatenlänge Pt ist (S43: JA), d. h. wenn der Senderknoten 200 einen Rahmen überträgt, der eine größer-als-empfangbare Nutzdatenlänge für den Empfang durch den Empfängerknoten 300 hat, schreitet die Kommunikationssteuerung 220 zu dem Prozess von Schritt 344 fort.
Als nächstes bestimmt die Kommunikationssteuerung 220 in Schritt S44 die Nutzdatenlänge P als sendbare Nutzdatenlänge Pt. D. h. die Kommunikationssteuerung 220 legt die Nutzdatenlänge P als/auf die sendbare Nutzdatenlänge Pt fest, welche kleiner als die Nutzdatenlänge P des Flusssteuerrahmens FC ist.
Als nächstes sendet die Kommunikationssteuerung 220 in Schritt S45 den nachfolgenden Rahmen CF (siehe 2) an den Empfängerknoten 300. Die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF ist hier die gleiche wie diejenige der sendbaren Nutzdatenlänge Pt, wie in S44 festgelegt.
Auf der anderen Seite schreitet die Kommunikationssteuerung 220 zu dem Prozess von Schritt S45 fort, ohne den Prozess von Schritt S44 durchzuführen, wenn es in Schritt S43 ermittelt wird, dass die Nutzdatenlänge P des Flusssteuerrahmens FC nicht größer als die sendbare Nutzdatenlänge Pt ist (S43: NEIN).
Als nächstes sendet die Kommunikationssteuerung 220 in Schritt S45 den nachfolgenden Rahmen CF an den Empfängerknoten 300. Die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF ist hier die gleiche wie diejenige der Nutzdatenlänge P des Flusssteuerrahmens FC, welche in S42 erhalten wird.
Dann wird Bezug nehmend auf 8 bis 11 die Ermittlung davon, ob es erforderlich ist, die Nutzdatenlänge in Schritt S12 von 4 oder Schritt S32 von 6 zu ändern, beschrieben.
8 zeigt die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100, welche von dem Buslastprüfer 311 des Empfängerknotens 300 überwacht wird, und eine Änderung der Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird.
Wie in 8 gezeigt, ist die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, der von dem Senderknoten 200 gesendet wird, als relativ große 64 Bytes zum Zeitpunkt t11 eingestellt, da die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 zum Zeitpunkt t11 relativ niedrig ist.
Wenn die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 einen vorab definierten Grenzwert L1 zum Zeitpunkt t11 überschreitet, stellt der Prüfer 310 fest, dass die Nutzdatenlänge P benötigt wird, geändert zu werden. D. h. der Prüfer 310 ermittelt, dass, im Lichte der Überschreitung der Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100, welche den Grenzwert L1 überschreitet, die Nutzdatenlänge P für die Verbesserung der Effizienz einer Kommunikation von jedem der Knoten benötigt wird, geändert zu werden. Basierend auf einer solchen Feststellung legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 (siehe 3) des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC, welcher zu dem Senderknoten 200 gesendet wird, für das Einstellen der Nutzdatenlänge P als 48 Bytes fest. Deshalb reduziert sich die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 64 Bytes auf 48 Bytes.
Wenn die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 weiter zunimmt (d. h. zum Zeitpunkt t12 einen Grenzwert L2, der vorab definiert ist, überschreitet), stellt der Prüfer 310 fest, dass die Nutzdatenlänge P benötigt wird, geändert zu werden.
Basierend auf einer solchen Feststellung legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, für das Einstellen der Nutzdatenlänge P als 32 Bytes fest. Deshalb reduziert sich die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 48 Bytes auf 32 Bytes.
Wenn die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 nach dem Zeitpunkt t12 abnimmt (d. h. runter, um zum Zeitpunkt t13 weniger als der Grenzwert L2 zu sein), stellt der Prüfer 310 fest, dass die Nutzdatenlänge P erforderlich ist, geändert zu werden. D. h. der Empfängerknoten 300 ermittelt, dass wegen der Abnahme der Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100, weniger als der Grenzwert L2 zu sein, die Nutzdatenlänge P für die Verbesserung der Effizienz einer Kommunikation von jedem der Knoten erforderlich ist, geändert zu werden. Basierend auf solch einer Feststellung legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC, welcher zu dem Senderknoten 200 gesendet wird, für das Einstellen der Nutzdatenlänge P als 48 Bytes fest. Deshalb nimmt die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 32 Bytes auf 48 Bytes zu.
Wenn die Kommunikationslasten des Netzwerkbusses 100 weiter abnehmen, um zum Zeitpunkt t14 weniger als der Grenzwert L1 zu sein, stellt der Prüfer 310 fest, dass die Nutzdatenlänge P erforderlich ist, geändert zu werden. Basierend auf solch einer Feststellung legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC, der zu dem Senderknoten 200 gesendet wird, für das Einstellen der Nutzdatenlänge P als 64 Bytes fest. Deshalb nimmt die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 48 Bytes auf 64 Bytes zu.
Wie oben erwähnt, legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 (d. h. die Nutzdatenlängeninformation) so fest, dass die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, auf einen kleineren Wert eingestellt wird, sowie sich die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 von einer niedrigen Last zu einer hohen Last ändert. In solch einer Weise wird eine Kommunikation zwischen jedem der Knoten effizient durchgeführt.
9 zeigt ein Zeitdiagramm, welches darüber ist, ob jede der Vorrichtungen A–D, welche von dem Fehlerzustandsprüfer 312 des Empfängerknotens 300 überwacht wird, einen Fehler hat, zusammen mit einer Änderung der Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird.
Wie in 9 gezeigt, ist die Prozesslast von jedem der Knoten zum Zeitpunkt t21 relativ niedrig, da alle der Vorrichtungen A–D zum Zeitpunkt t21 in einem normalen Zustand sind. Deshalb ist die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, der von dem Senderknoten 200 gesendet wird, als die relativ großen 64 Bytes eingestellt.
Zum Zeitpunkt t21, wenn die Vorrichtung B in einen Fehlerzustand übergeht, stellt der Prüfer 310 fest, dass die Nutzdatenlänge P erforderlich ist, geändert zu werden. D. h. im Hinblick auf den Fehlerzustand von einer der mehreren Vorrichtungen wird es ermittelt, dass die Prozesslast von jedem der Knoten steigt, und es wird ermittelt, dass die Nutzdatenlänge P erforderlich ist, geändert zu werden, um die Prozesslast in jedem der Knoten zu senken und die Kommunikationseffizienz in jedem der Knoten zu verbessern.
Basierend auf solch einer Ermittlung legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 (siehe 3) des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC, welcher zu dem Senderknoten 200 gesendet wird, für das Einstellen der Nutzdatenlänge P als 48 Bytes fest. Deshalb reduziert sich die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 64 Bytes auf 48 Bytes.
Zum Zeitpunkt t22, wenn die Vorrichtung A in einen Fehlerzustand übergeht, stellt der Prüfer 310 fest, dass die Nutzdatenlänge P erforderlich ist, geändert zu werden. D. h. im Hinblick auf den Fehlerzustand von zwei Vorrichtungen ermittelt der Prüfer 310, dass die Prozesslast von jedem der Knoten weiter gestiegen ist.
Basierend auf solch einer Ermittlung legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC, welcher zu dem Senderknoten 200 gesendet wird, für das Einstellen der Nutzdatenlänge P als 32 Bytes fest. Deshalb reduziert sich die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 48 Bytes auf 32 Bytes.
Zum Zeitpunkt t23, wenn die Vorrichtung B in den normalen Zustand zurückkehrt, stellt der Prüfer 310 fest, dass die Nutzdatenlänge P erforderlich ist, geändert zu werden. D. h. im Hinblick auf die Abnahme der Fehlerzustand-Vorrichtungen auf eine Vorrichtung, wird es ermittelt, dass die Prozesslast von jedem der Knoten gefallen ist, und es wird ermittelt, dass die Nutzdatenlänge P benötigt wird, geändert zu werden, um die Effizienz einer Kommunikation von jedem der Knoten zu verbessern.
Basierend auf solch einer Ermittlung legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC, welcher zu dem Senderknoten 200 gesendet wird, für das Einstellen der Nutzdatenlänge P als 48 Bytes fest. Deshalb erhöht sich die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 32 Bytes auf 48 Bytes.
Zum Zeitpunkt t24, wenn die Vorrichtung A zu dem normalen Zustand zurückkehrt, stellt der Prüfer 310 fest, dass die Nutzdatenlänge P erforderlich ist, geändert zu werden. D. h. im Hinblick auf eine Situation, in welcher alle Vorrichtungen in den normalen Zustand zurückgekehrt sind, stellt der Prüfer 310 fest, dass die Prozesslast von jedem der Knoten weiter gefallen ist.
Basierend auf solch einer Ermittlung legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC, welcher zu dem Senderknoten 200 gesendet wird, für das Einstellen der Nutzdatenlänge P als 64 Bytes fest. Deshalb erhöht sich die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 48 Bytes auf 64 Bytes.
Wie oben erwähnt, legt, wenn ein Fehler der fahrzeuginternen Vorrichtungen auftritt, der Empfängerknoten 300 den DLC 24 (d. h. die Nutzdatenlängeninformation) so fest, dass die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, im Vergleich mit einer Kein-Fehler-Situation abnimmt. In solch einer Weise wird eine Kommunikation zwischen jedem der Knoten als effizient in Abhängigkeit von der Schwere eines Fehlers der fahrzeuginternen Vorrichtungen beibehalten.
10 zeigt ein Zeitdiagramm, welches über einen Fahrzeugzustand ist, welcher von dem Fahrzeugzustandsprüfer 313 des Empfängerknotens 300 überwacht wird, zusammen mit einer Änderung der Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird.
Zum Zeitpunkt t31, wenn ein Benutzer einen Zündschalter von einem AUS-Zustand in einen EIN-Zustand dreht, beginnt die Verbrennungsmotordrehzahl des Fahrzeugs zuzunehmen.
Zum Zeitpunkt t31, ist die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, als relativ große 64 Bytes eingestellt, da die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 relativ niedrig ist.
Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl einen vorab definierten Grenzwert N1 zum Zeitpunkt t32 überschreitet, stellt der Prüfer 310 fest, dass die Nutzdatenlänge P benötigt wird, geändert zu werden. D. h. im Hinblick auf die Überschreitung der Verbrennungsmotordrehzahl, welche den Grenzwert N1 überschreitet, ermittelt der Prüfer 310, dass die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 zugenommen hat, und stellt fest, dass die Nutzdatenlänge P erforderlich ist, geändert zu werden, um die Effizienz einer Kommunikation von jedem der Knoten zu ändern.
Basierend auf solch einer Ermittlung legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 (siehe 3) des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC (20), welcher zu dem Senderknoten 200 gesendet wird, für das Einstellen der Nutzdatenlänge P als 48 Bytes fest. Deshalb reduziert sich die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 64 Bytes auf 48 Bytes.
Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl weiter zunimmt und wenn sie einen vorab definierten Grenzwert N2 zum Zeitpunkt t33 überschreitet, stellt der Prüfer 310 fest, dass die Nutzdatenlänge erforderlich ist, geändert zu werden. D. h. im Hinblick auf die Überschreitung der Verbrennungsmotordrehzahl, welche den Grenzwert N2, der größer als der Grenzwert N1 ist, überschreitet, ermittelt der Prüfer 310, dass die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 noch weiter zugenommen hat.
Basierend auf solch einer Ermittlung legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC, welcher zu dem Senderknoten 200 gesendet wird, für das Einstellen der Nutzdatenlänge P als 32 Bytes fest. Deshalb reduziert sich die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 48 Bytes auf 32 Bytes.
Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl nach dem Zeitpunkt t33 abnimmt und sie abfällt, zum Zeitpunkt t34 weniger als der Grenzwert N2 zu sein, stellt der Prüfer 310 fest, dass die Nutzdatenlänge P erforderlich ist, geändert zu werden. D. h. im Hinblick auf die Abnahme der Verbrennungsmotordrehzahl, weniger als der Grenzwert N2 zu sein, ermittelt der Prüfer 310, dass die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 abgenommen hat, und stellt fest, dass die Nutzdatenlänge P benötigt wird, geändert zu werden, um die Effizienz einer Kommunikation von jedem der Knoten zu verbessern.
Basierend auf solch einer Ermittlung legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC, welcher zu dem Senderknoten 200 gesendet wird, für das Einstellen der Nutzdatenlänge P als 48 Bytes fest. Deshalb erhöht sich die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 32 Bytes auf 48 Bytes.
Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl weiter abnimmt und zum Zeitpunkt t35 weniger als der Grenzwert N1 wird, stellt der Prüfer 310 fest, dass die Nutzdatenlänger P erforderlich ist, geändert zu werden. D. h. im Hinblick auf das Obige ermittelt der Prüfer 310, dass die Verbrennungsmotordrehzahl weniger als der Grenzwert N1 wird, und stellt fest, dass die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 gefallen ist, kleiner zu sein.
Basierend auf solch einer Ermittlung legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC, welcher zu dem Senderknoten 200 gesendet wird, für das Einstellen der Nutzdatenlänge P als 64 Bytes fest. Deshalb erhöht sich die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 48 Bytes auf 64 Bytes.
Wie oben erwähnt legt, während der Empfängerknoten 300 die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 basierend auf dem Fahrzeugzustand ermittelt, wenn die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 hoch ist, der Empfängerknoten 300 den DLC 24 (d. h. die Nutzdatenlängeninformation) für die kleinere Einstellung der Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, fest im Vergleich mit einem Fall, in welchem die Kommunikationslast niedrig ist. In solch einer Weise wird die Kommunikation zwischen jedem der Knoten effizient durchgeführt.
11 zeigt ein Zeitdiagramm, welches über den Zustand von jedem der Knoten ist, der entweder von dem Aktiver-Knoten-Prüfer 314 des Empfängerknotens 300 oder von dem Aktiver-Knoten-Prüfer 212 des Senderknotens 200 überwacht wird, zusammen mit einer Änderung der Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird.
Wie in 11 gezeigt, ist die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 zum Zeitpunkt t41 relativ hoch, da alle von den Knoten A401, B402, C403 und D404 (siehe 1) in dem aktiven Zustand sind. Deshalb ist die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, als relativ niedrige 16 Bytes eingestellt.
Zum Zeitpunkt t41, wenn der Knoten A401 in dem Schlafzustand ist, ermitteln der Prüfer 310 und der Prüfer 210, dass die Nutzdatenlänge P erforderlich ist, geändert zu werden. D. h. im Hinblick auf eine Situation, in welcher ein Knoten in dem Schlafzustand ist, ermitteln der Prüfer 310 und der Prüfer 210, dass die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 gefallen ist, und stellen fest, dass die Nutzdatenlänge P benötigt wird, für die Verbesserung der Effizienz einer Kommunikation von jedem der Knoten geändert zu werden.
Basierend auf solch einer Ermittlung legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 (siehe 3) des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC, welcher zu dem Senderknoten 200 gesendet wird, für das Einstellen der Nutzdatenlänge P als 32 Bytes fest. Deshalb erhöht sich die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 16 Bytes auf 32 Bytes.
Zum Zeitpunkt t42, wenn der Knoten B402 ebenfalls in den Schlafzustand übergeht, ermitteln der Prüfer 310 und der Prüfer 210, dass die Nutzdatenlänge P erforderlich ist, geändert zu werden. D. h. im Hinblick auf eine Situation, in welcher zwei Knoten in dem Schlafzustand sind, ermitteln der Prüfer 310 und der Prüfer 210, dass die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 weiter gefallen ist. Deshalb wird die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 32 Bytes auf 48 Bytes erhöht.
Zum Zeitpunkt t43, wenn der Knoten C403 ebenfalls in den Schlafzustand übergeht, ermitteln der Prüfer 310 und der Prüfer 210, dass die Nutzdatenlänge P benötigt wird, geändert zu werden. D. h. im Hinblick auf eine Situation, dass drei Knoten in dem Schlafzustand sind, ermitteln der Prüfer 310 und der Prüfer 210, dass die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 weiter gefallen ist.
Basierend auf solch einer Ermittlung legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC, welcher zu dem Senderknoten 200 gesendet wird, für das Einstellen der Nutzdatenlänge P als 64 Bytes fest. Deshalb erhöht sich die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 48 Bytes auf 64 Bytes.
Zum Zeitpunkt t44, wenn der Knoten A401 und der Knoten B402 in den normalen Zustand zurückkehren, ermitteln der Prüfer 310 und der Prüfer 210, dass die Nutzdatenlänge P erforderlich ist, geändert zu werden. D. h. im Hinblick auf eine Situation, dass zwei Knoten in den aktiven Zustand zurückgekehrt sind, stellen der Prüfer 310 und der Prüfer 210 fest, dass die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 gestiegen ist und ermitteln, dass die Nutzdatenlänge P erforderlich ist, für die Verbesserung der Effizienz einer Kommunikation von jedem der Knoten geändert zu werden.
Basierend darauf legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC, welcher zu dem Senderknoten 200 gesendet wird, für das Einstellen der Nutzdatenlänge P als 32 Bytes fest. Deshalb reduziert sich die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 64 Bytes auf 32 Bytes.
Zum Zeitpunkt t45, wenn auch der Knoten C403 zu dem aktiven Zustand zurückgekehrt ist, ermitteln der Prüfer 310 und der Prüfer 210, dass die Nutzdatenlänge P benötigt wird, geändert zu werden. D. h. im Hinblick auf eine Situation, in welcher alle der Knoten zurück in dem aktiven Zustand sind, ermitteln der Prüfer 310 und der Prüfer 210, dass die Kommunikationslast des Netzwerkbusses 100 gestiegen ist.
Basierend auf solch einer Ermittlung legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24 des Kopfbereichs 21 des Flusssteuerrahmens FC, welcher zu dem Senderknoten 200 gesendet wird, für das Einstellen der Nutzdatenlänge P als 16 Bytes fest. Deshalb reduziert sich die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, von 32 Bytes auf 16 Bytes.
Wenn es, wie oben erwähnt, viele Knoten gibt, die mit dem Netzwerkbus 100 verbunden sind und in dem aktiven Zustand sind, legt der Empfängerknoten 300 den DLC 24, die Nutzdatenlängeninformation, so fest, dass die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, der von dem Senderknoten 200 gesendet wird, im Vergleich mit einer Situation, in welcher es nur ein paar verbundene und aktive Knoten gibt, abnimmt. In solch einer Weise wird die Kommunikation zwischen jedem der Knoten effizient in Abhängigkeit von der Belastung des Netzwerkbusses 100 durchgeführt.
Bezug nehmend auf 12 wird das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Das zweite Ausführungsbeispiel ist mit der gleichen Konfiguration wie das oben erwähnte erste Ausführungsbeispiel versehen, in welchem/wobei der Senderknoten 200 von selbst die Nutzdatenlänge des nachfolgenden Rahmens CF ändert. Deshalb wird im Folgenden nur der zu dem oben erwähnten ersten Ausführungsbeispiel unterschiedliche Punkt beschrieben.
12 zeigt ein Zeitdiagramm, welches über die maximale Antwortzeit unter den Knotenantwortzeiten der mehreren Knoten ist, welche von dem Antwortzeit-Prüfer 211 des Senderknotens 200 überwacht werden, zusammen mit einer Änderung der Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird.
Wie in 12 gezeigt, ist die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, welcher von dem Senderknoten 200 gesendet wird, zum Zeitpunkt t51 als relativ große 64 Bytes eingestellt, da die maximale Knotenantwortzeit relativ niedrig ist.
Wenn die maximale Knotenantwortzeit zum Zeitpunkt t51 einen vorab definierten Grenzwert T1 überschreitet, ermittelt der Prüfer 210, dass die Nutzdatenlänge P erforderlich ist, geändert zu werden. D. h. im Hinblick auf eine Situation, in welcher die maximale Knotenantwortzeit den Grenzwert T1 überschritten hat, stellt der Prüfer 210 fest, dass die Prozesslast von jedem der Knoten gestiegen ist, und ermittelt, dass die Nutzdatenlänge P benötigt wird, für die Verbesserung der Effizienz einer Kommunikation von jedem der Knoten geändert zu werden.
Basierend auf einer solchen Ermittlung, legt der Senderknoten 200 die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF als 48 Bytes fest.
Wenn die maximale Knotenantwortzeit weiter zunimmt und wenn sie zum Zeitpunkt t52 einen vorab definierten Grenzwert T2 überschreitet, stellt der Prüfer 210 fest, dass die Nutzdatenlänge P benötigt wird, geändert zu werden.
Basierend auf einer solchen Ermittlung, legt der Senderknoten 200 die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF als 32 Bytes fest.
Wenn die maximale Knotenantwortzeit nach dem Zeitpunkt t53 abnimmt, d. h. zum Zeitpunkt t53 abfällt, weniger als der Grenzwert T2 zu sein, ermittelt der Prüfer 210, dass die Nutzdatenlänge P benötigt wird, geändert zu werden. D. h. im Hinblick auf eine Situation, in welcher die maximale Knotenantwortzeit weniger als der Grenzwert T2 geworden ist, stellt der Prüfer 210 fest, dass die Nutzdatenlänge P erforderlich ist, für die Verbesserung der Effizienz einer Kommunikation von jedem der Knoten geändert zu werden.
Basierend auf solch einer Ermittlung legt der Senderknoten 200 die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF als 48 Bytes fest.
Wenn die maximale Knotenantwortzeit weiter abnimmt und zum Zeitpunkt t54 weniger als der Grenzwert T1 wird, stellt der Prüfer 210 fest, dass die Nutzdatenlänge P benötigt wird, geändert zu werden.
Basierend auf solch einer Ermittlung legt der Senderknoten 200 die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF als 64 Bytes fest.
Wie oben erwähnt, reduziert der Senderknoten 200 die Nutzdatenlänge P des nachfolgenden Rahmens CF, der gesendet wird, wenn die Antwortzeit des mit dem Netzwerkbus 100 verbundenen Knotens lang ist im Vergleich mit einem Fall, in welchem die Antwortzeit kurz ist. Auf solch eine Weise wird eine Kommunikation zwischen jedem der Knoten effizient in Abhängigkeit von der Prozesslast von jedem der Knoten durchgeführt.
Nun wird Bezug nehmend auf 13 ein eine Modifikation der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffender Flusssteuerrahmen beschrieben. Der die vorliegende Modifikation (30) betreffende Flusssteuerrahmen FC ist gemäß dem Internationalen Standard (ISO15765-2) konfiguriert und hat einen Kopfbereich 31, Nutzdaten 32 und einen Fußbereich 33.
Anders als der Flusssteuerrahmen FC (20), welcher das oben beschriebene Ausführungsbeispiel betrifft, hat der Flusssteuerrahmen FC, welcher die vorliegende Modifikation (30) betrifft, einen Datenlängencode (DLC) 34 zu dem Ende der Nutzdaten 32 hinzugefügt.
Der DLC 34 ist die Information (d. h. die Nutzdatenlängeninformation) über die Nutzdatenlänge der Nutzdaten 32. Basierend auf einer solchen Konfiguration wird die gleiche Wirkung wie bei dem Flusssteuerrahmen FC (20) des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels erzielt.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel davon mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben worden ist, soll es bemerkt werden, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen den Fachleuten deutlich werden werden.
Zum Beispiel beinhaltet in dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel der Prüfer 210 des Senderknotens 200 jeden von den funktionalen Steuerblöcken (d. h. den Antwortzeit-Prüfer 211 und den Aktiver-Knoten-Prüfer 212) und der Prüfer 310 des Empfängerknotens 300 beinhaltet jeden der funktionalen Steuerblöcke (d. h. den Buslastprüfer 311, den Fehlerzustandsprüfer 312, den Fahrzeugzustandsprüfer 313 und den Aktiver-Knoten-Prüfer 314). Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt.
D. h. abhängig von der Netzwerktopologie kann der Fachmann eigenmächtig und angemessen bestimmen, welcher von dem Prüfer 210 des Senderknotens 200 oder dem Prüfer 310 des Empfängerknotens 300 diese funktionalen Steuerblöcke beinhalten sollte.
Solche Änderungen, Modifikationen und zusammengefasste Schemata sollen verstanden sein, innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert ist, zu sein.
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 2013-239886 A [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO15765-2 [0061]
ISO15765-2 [0161]

Claims

Fahrzeuginternes Netzwerksystem, das System umfassend: fahrzeuginterne Vorrichtungen (501–504) in einem Fahrzeug; und einen Netzwerkbus (100), welcher mehrere Knoten (200, 300, 401–404) kommunizierbar verbindet, welche die fahrzeuginternen Vorrichtungen steuern, wobei die mehreren Knoten miteinander unter Verwendung eines Steuerprotokolls kommunizieren und umfassen einen Senderknoten (200), welcher mit dem Netzwerkbus verbunden ist und einen ersten Rahmen sendet, und einen Empfängerknoten (300), welcher mit dem Netzwerkbus verbunden ist und einen Flusssteuerrahmen (FC) nach Empfangen des ersten Rahmens sendet, wobei der Empfängerknoten den Flusssteuerrahmen (FC) nach Hinzufügen von Nutzdatenlängeninformation (24, 34) an den Flusssteuerrahmen (FC) gemäß dem Steuerprotokoll an den Senderknoten sendet, und der Senderknoten eine Nutzdatenlänge eines zu übertragenden nachfolgenden Rahmens (CF) nach Empfangen des Flusssteuerrahmens basierend auf der Nutzdatenlängeninformation festlegt.
Fahrzeuginternes Netzwerksystem nach Anspruch 1, wobei der Flusssteuerrahmen ferner einen Kopfbereich umfasst, der Empfängerknoten fähig ist, einen Datenlängencode (24) in dem Kopfbereich des Flusssteuerrahmens zu ändern, und der Senderknoten die Nutzdatenlänge des nachfolgenden Rahmens basierend auf dem Datenlängencode festlegt.
Fahrzeuginternes Netzwerksystem nach Anspruch 1, wobei der Empfängerknoten die Nutzdatenlängeninformation (34) zu Nutzdaten (32) des Flusssteuerrahmens hinzufügt.
Fahrzeuginternes Netzwerksystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Empfängerknoten die Nutzdatenlängeninformation macht, eine kürzere Nutzdatenlänge des nachfolgenden Rahmens festzulegen, wie eine Kommunikationslast des Netzwerkbusses zunimmt.
Fahrzeuginterne Netzwerksystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Empfängerknoten die Nutzdatenlängeninformation macht, eine kürzere Nutzdatenlänge des nachfolgenden Rahmens festzulegen, wenn ein Fehler einer der fahrzeuginternen Vorrichtungen auftritt.
Fahrzeuginternes Netzwerksystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Empfängerknoten die Nutzdatenlängeninformation macht, eine kürzere Nutzdatenlänge des nachfolgenden Rahmens festzulegen, wie eine Anzahl von mit dem Netzwerkbus verbundenen Aktiver-Zustand-Knoten zunimmt.
Fahrzeuginternes Netzwerksystem zum Steuern von fahrzeuginternen Vorrichtungen (501–504) in einem Fahrzeug, das System umfassend: einen Netzwerkbus (100), welcher kommunizierbar mehrere Knoten (200, 300, 401–404) verbindet, welche miteinander unter Verwendung eines Steuerprotokolls kommunizieren, wobei die mehreren Knoten umfassen: einen Senderknoten (200), welcher mit dem Netzwerkbus verbunden ist und einen ersten Rahmen sendet; und einen Empfängerknoten (300), welcher mit dem Netzwerkbus verbunden ist und einen Flusssteuerrahmen (FC) nach Empfangen des ersten Rahmens sendet, wobei der Senderknoten eine Nutzdatenlänge eines nachfolgenden Rahmens (CF), welcher nach dem Empfang des Flusssteuerrahmens gesendet wird, kürzer macht, wie eine Antwortzeit eines Knotens der mehreren mit dem Netzwerkbus verbundenen Knoten zunimmt.
Fahrzeuginternes Netzwerksystem, umfassend: einen Netzwerkbus; einen Senderknoten (200), welcher mit dem Netzwerkbus verbunden ist und eine ersten Rahmen sendet; und einen Empfängerknoten (300), welcher mit dem Netzwerkbus verbunden ist und nach Empfangen des ersten Rahmens einen Flusssteuerrahmen (FC) sendet, wobei der Empfängerknoten den Flusssteuerrahmen (FC) nach Hinzufügen von Nutzdatenlängeninformation (24, 34) zu dem Flusssteuerrahmen (FC) gemäß einem Steuerprotokoll an den Senderknoten sendet, und der Senderknoten eine Nutzdatenlänge eines nachfolgenden Rahmens (CF), welcher nach Empfangen des Flusssteuerrahmens gesendet werden soll, basierend auf der Nutzdatenlängeninformation festlegt.