DE102017121026A1

DE102017121026A1 - Fahrzeuginternes Kommunikationsnetz

Info

Publication number: DE102017121026A1
Application number: DE102017121026.1A
Authority: DE
Inventors: Naoya KOSHIMAE
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2018-04-05
Anticipated expiration: 2037-09-13
Also published as: US20180097887A1; US10397332B2; JP2018061076A; DE102017121026B4; JP6547719B2; CN107888645A; CN107888645B

Abstract

Ein fahrzeuginternes Kommunikationsnetz (100) umfasst einen ersten Bus (71), einen zweiten Bus (72) und mehrere Knoten (Nd1 bis Ndn), die mit dem ersten Bus (71) und dem zweiten Bus (72) verbunden sind. Der erste Bus (71) stimmt mit einem Kommunikationsprotokoll, wie zum Beispiel CAN, überein. Wenigstens ein Knoten der mehreren Knoten (Nd1 bis Ndn) führt einen Prozess des Übertragens von Nachrichten zum ersten Bus (71) durch. Der wenigstens eine Knoten umfasst eine erste Übertragungsverarbeitungseinheit (11), welche die Anzahl von Malen zählt, die eine Nachricht aus einem anderen Knoten gegenüber einer Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten im ersten Bus (71) für jede Nachricht priorisiert ist, eine zweite Übertragungsverarbeitungseinheit (12), die einen Prozess des Übertragens von Nachrichten zum zweiten Bus (72) durchführt, und eine Busänderungsverarbeitungseinheit (13), die eine Nachricht, für die ein Zählerwert einen vorbestimmten Wert überschreitet, zur zweiten Übertragungsverarbeitungseinheit (12), die sich von der ersten Übertragungsverarbeitungseinheit (11) unterscheidet, überträgt, wenn die eine Nachricht erzeugt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Erfindungsgebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein fahrzeuginternes Kommunikationsnetz.
2. Beschreibung verwandter Technik
Es ist bekannt, dass eine Arbitrierungseinheit, die bewirkt, dass die Übertragung einer Nachricht, die eine bestimmte Priorität aufweist, gegenüber der Übertragung irgendeiner anderen Nachricht in einem speziellen Zyklus mit einem Verhältnis priorisiert wird, das für jede bestimmte Priorität bestimmt wird, in einem fahrzeuginternen Kommunikationsnetz bereitgestellt wird, das einen Bus beziehungsweise eine Sammelleitung umfasst, der mit einem Kommunikationsprotokoll übereinstimmt, das ermöglicht, dass die Übertragung einer Nachricht, die eine relativ hohe Priorität aufweist, gegenüber der Übertragung einer Nachricht, die eine relativ niedrige Priorität aufweist, unter Knoten priorisiert wird (siehe zum Beispiel die ungeprüfte japanische Patentanmeldung 2003-030134 ).
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In dem Bus, der mit einem derartigen Kommunikationsprotokoll übereinstimmt, wird, wenn Nachrichten A, die jeweils eine relativ hohe Priorität aufweisen, aufeinanderfolgend von einem bestimmten Knoten N1 übertragen werden, die Übertragung einer Nachricht B, die eine relativ niedrige Priorität aufweist, von einem anderen Knoten N2 möglicherweise für eine relativ lange Zeit nicht abgearbeitet. Ein derartiger Umstand führt zu den folgenden Nachteilen. Wenn eine Nachricht C, die eine relativ hohe Priorität aufweist, anschließend an die Nachricht B im anderen Knoten N2 in Bereitschaft steht, kann, auch wenn die Priorität der Nachricht C höher als die Priorität der Nachricht A ist, die Übertragung der Nachricht C möglicherweise für eine relativ lange Zeit nicht abgearbeitet werden (aufgrund der Tatsache, dass die Übertragung der Nachricht B nicht abgearbeitet worden ist). Ein Umstand, unter dem die Übertragung der Nachricht C, die eine relativ hohe Priorität aufweist, für eine relativ lange Zeit nicht abgearbeitet wird, beeinflusst einen robusten Betrieb eines Fahrzeugsystems, der über das fahrzeuginterne Kommunikationsnetz aufgebaut wird.
Da die Priorität im Wesentlichen in einem speziellen Zyklus geändert wird, wird in der verwandten Technik der robuste Betrieb des Fahrzeugsystems wegen der Nachricht, welche die relativ niedrige Priorität aufweist, beeinträchtigt. Da die Priorität durch einen Entwickler unter Berücksichtigung der Robustheit des Fahrzeugsystems eingestellt wird, beeinflusst eine derartige wesentliche Änderung der Priorität den robusten Betrieb des Fahrzeugsystems.
Ein Aspekt der Erfindung ist, den Einfluss einer Nachricht, die eine relativ niedrige Priorität aufweist, auf einen robusten Betrieb eines Fahrzeugsystems zu reduzieren.
Ein Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein fahrzeuginternes Kommunikationsnetz, das Folgendes umfasst: einen ersten Bus beziehungsweise eine erste Sammelleitung, einen zweiten Bus beziehungsweise eine zweite Sammelleitung und mehrere Knoten, die mit dem ersten und dem zweiten Bus verbunden sind. Wenigstens ein Knoten von den Knoten umfasst eine erste Übertragungsverarbeitungseinheit, die dazu ausgebildet ist, einen Prozess des Übertragens von Nachrichten zum ersten Bus durchzuführen. Eine Übertragung einer Nachricht, die eine relativ hohe Priorität aufweist, wird gegenüber einer Übertragung einer Nachricht, die eine relativ niedrige Priorität aufweist, unter den Knoten im ersten Bus priorisiert. Die erste Übertragungsverarbeitungseinheit ist dazu ausgebildet, einen Prozess des Übertragens von Nachrichten zum ersten Bus unter Verwendung mehrerer Nachrichten, die unterschiedliche Prioritäten als Ziele aufweisen, durchzuführen, zu bestimmen, ob eine Nachricht aus einem anderen Knoten, der ein anderer Knoten ist als der wenigstens eine Knoten von den Knoten, gegenüber einer Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten im ersten Bus für jede Nachricht priorisiert ist oder nicht, und die Anzahl zu zählen, wie oft die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten priorisiert wird. Der wenigstens eine Knoten umfasst eine zweite Übertragungsverarbeitungseinheit, die dazu ausgebildet ist, einen Prozess des Übertragens von Nachrichten zum zweiten Bus durchzuführen, und eine Busänderungsverarbeitungseinheit, die dazu ausgebildet ist, einen Prozess des Änderns eines Busses durchzuführen, so dass die Nachricht aus der zweiten Übertragungsverarbeitungseinheit, die eine andere ist als die erste Übertragungsverarbeitungseinheit, zum zweiten Bus übertragen wird, wenn eine Nachricht erzeugt wird, für welche die Anzahl der Male, welche die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten priorisiert wird, einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung zählt die erste Übertragungsverarbeitungseinheit die Anzahl von Malen (das heißt, die Anzahl von Malen der Bestimmung einer niedrigeren Priorität), welche die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten im ersten Bus priorisiert ist, für jede Nachricht. Mit dem fahrzeuginternen Kommunikationsnetz ist es möglich, einzeln die Zustände der Bestimmung einer niedrigeren Priorität der Nachrichten auszuwerten. Wenn eine Nachricht (Haltenachricht) erzeugt wird, für welche die Anzahl von Malen gezählt wird, welche die Bestimmung einer niedrigeren Priorität einen vorbestimmten Wert überschreitet, überträgt die Busänderungsverarbeitungseinheit die eine Nachricht zum zweiten Bus durch die zweite Übertragungsverarbeitungseinheit. Mit dem fahrzeuginternen Kommunikationsnetz ist es möglich, eine Nachricht (hier nachstehend als eine „Nachricht einer niedrigen Priorität” bezeichnet), die eine relativ niedrige Priorität aufweist, zum zweiten Bus zu übertragen, wenn die Nachricht einer niedrigen Priorität so oft gehalten wird, wie die Anzahl von Malen, die den vorbestimmten Wert überschreitet. Mit dem fahrzeuginternen Kommunikationsnetz ist es möglich, die Übertragung einer Nachricht (hier nachstehend als eine „Nachricht einer hohen Priorität” bezeichnet), die eine relativ hohe Priorität aufweist, frühzeitig im ersten Bus durchzuführen, wenn die Nachricht einer hohen Priorität anschließend an die Nachricht einer niedrigen Priorität vorliegt. Das heißt, es ist möglich, einen Umstand zu unterdrücken, unter dem die Übertragung der Nachricht einer hohen Priorität wegen der Nachricht einer niedrigen Priorität im ersten Bus für eine relativ lange Zeit nicht abgearbeitet wird. Mit dem fahrzeuginternen Kommunikationsnetz ist es möglich, den Einfluss der Nachricht einer niedrigen Priorität auf den robusten Betrieb des Fahrzeugsystems zu reduzieren.
Im fahrzeuginternen Kommunikationsnetz gemäß dem Aspekt können die erste Übertragungsverarbeitungseinheit und die zweite Übertragungsverarbeitungseinheit dazu ausgebildet sein, jeweils den Prozess des Übertragens der Nachrichten unter Verwendung unterschiedlicher Nachrichten als Ziele durchzuführen. Zu den Nachrichten, auf denen der Nachrichtenübertragungsprozess von der zweiten Übertragungsverarbeitungseinheit durchgeführt wird, können Nachrichten, auf denen der Nachrichtenübertragungsprozess wegen des Busänderungsprozesses, der von der Busänderungsverarbeitungseinheit durchgeführt wird, und Nachrichten, die sich von den Nachrichten unterscheiden, zählen.
Da die anderen Nachrichten als die Nachricht (die Haltenachricht), auf der der Nachrichtenübertragungsprozess durchgeführt wird, wegen des Busänderungsprozesses ebenfalls zum zweiten Bus übertragen werden können, ist es gemäß dem Aspekt möglich, die Menge an Informationseinheiten effizienter zu erhöhen, die von den Knoten im fahrzeuginternen Kommunikationsnetz ausgetauscht werden können, als für den Fall, dass lediglich die Haltenachricht zum zweiten Bus übertragen wird.
Im fahrzeuginternen Kommunikationsnetz gemäß dem Aspekt kann der wenigstens eine Knoten des Weiteren eine erste Speichereinheit umfassen, in welche die Nachrichten, auf denen der Nachrichtenübertragungsprozess von der ersten Übertragungsverarbeitungseinheit durchgeführt wird, geschrieben werden, und eine zweite Speichereinheit, in welche die Nachrichten, auf denen der Nachrichtenübertragungsprozess von der zweiten Übertragungsverarbeitungseinheit durchgeführt wird, geschrieben werden. Die Busänderungsverarbeitungseinheit kann dazu ausgebildet sein, die eine Nachricht aus der ersten Speichereinheit zu löschen, für welche die Anzahl von Malen, welche die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten priorisiert wird, den vorbestimmten Wert überschreitet, und die eine Nachricht in die zweite Speichereinheit zu schreiben.
Im fahrzeuginternen Kommunikationsnetz gemäß dem Aspekt können der erste Bus und der zweite Bus mit dem Controller Area Network (CAN) übereinstimmen.
Mit dem fahrzeuginternen Kommunikationsnetz wird kein Gateway benötigt, wenn ein Netzwerk zwischen unterschiedlichen Protokollen verbunden wird.
In dem fahrzeuginternen Kommunikationsnetz gemäß dem Aspekt kann beim Zuordnen von Prioritäten zu Nachrichten einer Nachricht, die sich auf Steuern des Fahrens des Fahrzeugs bezieht, eine Priorität zugeordnet werden, die höher als eine Priorität einer Nachricht ist, die sich auf das Steuern zur Verbesserung des Bedienkomforts und des Wärmekomforts bezieht.
Im fahrzeuginternen Kommunikationsnetz gemäß dem Aspekt können die Nachrichten zum ersten Bus und zum zweiten Bus unter Verwendung einer Code-Zeichenkette aus binären Daten übertragen werden. Die erste Übertragungsverarbeitungseinheit kann dazu ausgebildet sein, eine Änderung im Potential des ersten Busses zu detektieren und zu bestimmen, dass die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten priorisiert ist, wenn die Änderung im Potential des ersten Busses sich von der Code-Zeichenkette der aus dem wenigstens einen Knoten übertragenen Nachricht unterscheidet.
In dem fahrzeuginternen Kommunikationsnetz gemäß dem Aspekt kann die erste Übertragungsverarbeitungseinheit dazu ausgebildet sein, zu bestimmen, ob eine Übertragung der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten abgearbeitet ist oder nicht, und die Anzahl von Malen, welche die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten priorisiert ist, auf Null zu setzen, wenn die Übertragung abgearbeitet ist.
In dem fahrzeuginternen Kommunikationsnetz gemäß dem Aspekt kann eine Übertragung einer Nachricht, die eine relativ hohe Priorität aufweist, gegenüber einer Übertragung einer Nachricht, die eine relativ niedrige Priorität aufweist, unter den Knoten im zweiten Bus priorisiert werden. Die zweite Übertragungsverarbeitungseinheit kann dazu ausgebildet sein, einen Prozess des Übertragens von Nachrichten zum zweiten Bus unter Verwendung mehrerer Nachrichten, die unterschiedliche Prioritäten aufweisen, als Ziele durchzuführen, zu bestimmen, ob eine Nachricht aus einem anderen Knoten, der ein anderer Knoten als der wenigstens eine Knoten von den Knoten ist, gegenüber einer Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten im zweiten Bus für jede Nachricht priorisiert ist oder nicht, und die Anzahl von Malen zu zählen, welche die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten im zweiten Bus priorisiert ist, und die Busänderungsverarbeitungseinheit ist dazu ausgebildet, einen Prozess des Änderns eines Busses durchzuführen, so dass die Nachricht aus der ersten Übertragungsverarbeitungseinheit zum ersten Bus anstatt von der zweiten Übertragungsverarbeitungseinheit übertragen wird, wenn eine Nachricht, für welche die Anzahl von Malen, welche die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten priorisiert wird, einen vorbestimmten Wert überschreitet, im zweiten Bus erzeugt wird.
Mit dem fahrzeuginternen Kommunikationsnetz ist es möglich, den Einfluss der Nachricht, die eine relativ niedrige Priorität aufweist, auf den robusten Betrieb des Fahrzeugsystems zu reduzieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Zahlen gleiche Elemente bezeichnen und worin gilt:
1 ist eine grafische Darstellung, die ein fahrzeuginternes Kommunikationsnetz gemäß einer Ausführungsform zeigt;
2 ist ein schematisches Flussdiagramm von Prozessen, die von einer Vorzugskooperationssteuerung durchgeführt werden;
3 ist eine schematische Darstellung, die ein fahrzeuginternes Kommunikationsnetz gemäß der verwandten Technik zeigt;
4 ist eine schematische Darstellung, die das fahrzeuginterne Kommunikationsnetz gemäß der verwandten Technik zeigt;
5 ist eine erläuternde grafische Darstellung eines Betriebsbeispiels gemäß der vorliegenden Ausführungsform;
6 ist eine erläuternde grafische Darstellung des Betriebsbeispiels gemäß der vorliegenden Ausführungsform; und
7 ist eine erläuternde grafische Darstellung des Betriebsbeispiels gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird hier eine Ausführungsform ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine grafische Darstellung, die ein fahrzeuginternes Kommunikationsnetz 100 gemäß einer Ausführungsform zeigt.
Das fahrzeuginterne Kommunikationsnetz 100 umfasst einen Bus 71 (ein Beispiel für einen ersten Bus), einen Bus 72 (ein Beispiel für einen zweiten Bus) und mehrere Knoten Nd1 bis Ndn. Die Knoten Nd1 bis Ndn sind mit den Bussen 71, 72 verbunden. Beide Busse 71, 72 stimmen mit einem Kommunikationsprotokoll überein, das ermöglicht, dass die Übertragung einer Nachricht, die eine relativ hohe Priorität aufweist, gegenüber der Übertragung einer Nachricht mit relativ niedriger Priorität unter den Knoten Nd1 bis Ndn priorisiert wird. In der vorliegenden Ausführungsform stimmen beide Busse 71, 72 mit dem Controller Area Network (CAN) überein.
In der 1 werden drei Knoten Nd1 bis Nd3 von den Knoten Nd1 bis Ndn veranschaulicht. Die Anzahl der Knoten n ist willkürlich gewählt. In der 1 wird die Gliederung der internen Hardware- Ausgestaltungen der Knoten Nd1 bis Nd3 veranschaulicht. In der folgenden Beschreibung weisen die Knoten Nd1 bis Nd3 die gleiche Ausgestaltung auf, und somit wird die Ausgestaltung des Knotens Nd1 als eine Repräsentation der Knoten entsprechend beschrieben.
Jeder der Knoten Nd1 bis Ndn umfasst eine erste Protokollsteuerung 11 (ein Beispiel für eine erste Übertragungsverarbeitungseinheit), die einen Prozess des Übertragens von Nachrichten zum Bus 71 durchführt, eine zweite Protokollsteuerung 12 (ein Beispiel für eine zweite Übertragungsverarbeitungseinheit), die einen Prozess des Übertragens von Nachrichten zum Bus 72 durchführt, eine Vorzugskooperationssteuerung 13 (ein Beispiel für eine Busänderungsverarbeitungseinheit), ein erstes Random Access Memory (RAM) 111 (ein Beispiel für eine erste Speichereinheit) und ein zweites RAM 112 (ein Beispiel für eine zweite Speichereinheit).
Jede der Steuerungen, die erste Protokollsteuerung 11, die zweite Protokollsteuerung 12 und die Vorzugskooperationssteuerung 13, kann durch eine integrierte Schaltung (IC, Integrated Circuit) umgesetzt sein. Die erste Protokollsteuerung 11, die zweite Protokollsteuerung 12 und die Vorzugskooperationssteuerung 13 können durch eine CAN-Steuerung (IC) umgesetzt sein. Eine Funktion der Vorzugskooperationssteuerung 13 kann von einer elektronischen Steuereinheit (ECU, Electronic Control Unit) 20 umgesetzt werden (das heißt, kann von einem Programm, das durch eine CPU der ECU 20 ausgeführt wird, umgesetzt werden), die unten beschrieben wird.
Jeder der Knoten Nd1 bis Ndn umfasst des Weiteren die ECU 20. Funktionen der ECU 20 der Knoten Nd1 bis Ndn unterscheiden sich voneinander. Zum Beispiel ist die ECU 20 jedes der Knoten Nd1 bis Ndn irgendeine von einer ECU, die eine Antriebseinrichtung, wie zum Beispiel einen Verbrennungsmotor, steuert, eine ECU, die eine Bremseinrichtung steuert, eine ECU, die eine Klimaanlageneinrichtung steuert, eine ECU, die verschiedene Ausrüstungsteile, wie zum Beispiel Türverriegelungen und dergleichen steuert. Die ECUs 20 der Knoten Nd1 bis Ndn bilden über das fahrzeuginterne Kommunikationsnetz 100 ein Fahrzeugsystem.
Die ECU 20 irgendeines der Knoten Nd1 bis Ndn kommuniziert mit den anderen ECUs 20 über die beiden Busse 71, 72. Insbesondere überträgt und empfingt die ECU 20 jedes Knotens Nd1 bis Ndn Nachrichten über die beiden Busse 71, 72.
In der vorliegenden Ausführungsform stimmt die Nachricht mit CAN überein, und die CAN_ID (Identifikation) der Nachricht stellt die Priorität der Nachricht dar. Die CAN_ID der Nachricht wird der Zweckmäßigkeit halber durch „***h” dargestellt, und *** ist eine Zahl. Je niedriger die Zahl, desto höher ist die Priorität. Verschiedene Fahrzeuginformationseinheiten, verschiedene Steuerinformationseinheiten und dergleichen sind in einem Datenfeld der Nachricht enthalten.
Wenn eine Dominante („0”) und eine Rezessive („1”) zeitgleich auf den Bussen 71, 72 übertragen werden, wird die Dominante gegenüber der Rezessiven priorisiert. Dementsprechend wird eine Nachricht einer hohen Priorität gegenüber einer Nachricht einer niedrigen Priorität priorisiert. Insbesondere wird die Zahl der CAN_ID im binären Zahlensystem ausgedrückt, und die Bits werden sequentiell vom höchstwertigen Bit zum Bus übertragen. Eine Nachricht mit einem Bit „0” wird unter mehreren Nachrichten gegenüber einer Nachricht mit einem Bit „1” an der gleichen Bitposition priorisiert, wenn die Bits der Nachrichten an der jeweiligen Bitposition miteinander in einer absteigenden Reihenfolge der Bitpositionen verglichen werden. In der vorliegenden Ausführungsform bewegt sich, je niedriger die Zahl der CAN_ID ist, die Position von „0” in der binären Darstellung weiter nach links. Wenn zum Beispiel die Zahl der CAN_ID „9” ist, ist die binäre Darstellung „1001”, und wenn die Zahl der CAN_ID „10” ist, ist die binäre Darstellung „1010”. Somit wird die CAN_ID „9”, von der ein dritter Wert aus dem höchstwertigen Bit „0” ist, gegenüber der CAN_ID „10” priorisiert, von der ein dritter Wert aus dem höchstwertigen Bit „1” ist.
Die jeder Nachricht zugeordnete Priorität wird von einem Entwickler des Fahrzeugsystems so bestimmt, dass die für das Fahrzeugsystem erforderliche Robustheit aufrechterhalten wird. Im Allgemeinen wird der Nachricht, die sich auf das Steuern des Fahrens des Fahrzeugs (Fahren, Anhalten oder Wenden) bezieht, eine relativ hohe Priorität zugeordnet. Zum Beispiel ist die Nachricht, die sich auf das Steuern des Fahrens des Fahrzeugs bezieht, eine Nachricht, die sich auf das Steuern der Bremskraft, das Steuern der Antriebskraft oder das Steuern der Lenkung bezieht. Indessen wird einer Nachricht, die sich auf das Steuern zur Verbesserung des Bedienkomforts und des Wärmekomforts bezieht (zum Beispiel Steuern der Klimaanlage), eine relativ niedrige Priorität zugeordnet.
Nachstehend wird die interne Ausgestaltung (die erste Protokollsteuerung 11, die zweite Protokollsteuerung 12, die Vorzugskooperationssteuerung 13 und dergleichen) des Knotens Nd1 als eine Repräsentation des Knotens Nd1 von den Knoten Nd1 bis Ndn beschrieben.
Die erste Protokollsteuerung 11 überträgt mehrere Nachrichten eine nach der anderen zum Bus 71. Zum Beispiel überträgt die erste Protokollsteuerung 11 in jedem vorbestimmten Übertragungszyklus, der mit einem ersten, in der ECU 20 gegebenen Taktsignal synchronisiert ist, die Nachricht zum Bus 71. Das erste Taktsignal ist unter den Knoten Nd1 bis Ndn synchronisiert.
Die Übertragung der von der ersten Protokollsteuerung 11 zum Bus übertragenen Nachricht 71 kann abgearbeitet sein oder kann nicht abgearbeitet sein, abhängig vom Vergleich mit den Prioritäten von Nachrichten aus anderen Knoten. Das gleiche gilt für die von der zweiten Protokollsteuerung 12 zum Bus 72 übertragene Nachricht. Dementsprechend bedeutet in der vorliegenden Spezifikation der Ausdruck „die Nachricht wird zum Bus übertragen” und andere ähnliche Ausdrücke nicht, dass die „Übertragung der Nachricht zum Bus abgearbeitet ist”.
Die Nachrichten, die von der ersten Protokollsteuerung 11 übertragen werden sollen, werden von der ECU 20 des Knotens Nd1 erzeugt und sequentiell im ersten RAM 111 der ersten Protokollsteuerung 11 gestapelt. In der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Nachrichten, die von der ECU 20 zum ersten RAM 111 geliefert werden sollen, Nachrichten, die unterschiedliche Prioritäten aufweisen. Das heißt, mehrere Nachrichten werden sequentiell zum ersten RAM 111 in einem Zustand geliefert, in dem Nachrichten, die relativ hohe Prioritäten aufweisen, und Nachrichten, die relativ niedrige Prioritäten aufweisen, zusammen vorliegen. Die erste Protokollsteuerung 11 überträgt eine oder mehrere Nachrichten, die im ersten RAM 111 gestapelt sind, eine nach der anderen sequentiell zum Bus 71 gemäß einer Warteschlange in der Reihenfolge, in der die Nachrichten gestapelt sind. Die im ersten RAM 111 gestapelte Nachricht wird zurückgesetzt (gelöscht), wenn die Übertragung der Nachricht abgearbeitet ist. Wie unten beschrieben werden wird, kann die Nachricht im ersten RAM 111 von der Vorzugskooperationssteuerung 13 gelöscht werden.
Die erste Protokollsteuerung 11 zählt im Bus 71 für jede Nachricht die Anzahl von Malen, welche die Nachrichten aus den anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem eigenen Knoten (dem Knoten Nd1 im vorliegenden Beispiel) priorisiert werden. Somit umfasst die erste Protokollsteuerung 11 in der vorliegenden Ausführungsform einen Haltezähler 114.
Die erste Protokollsteuerung 11 bestimmt in jedem Übertragungszyklus, ob die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem eigenen Knoten priorisiert wird. Wenn die erste Protokollsteuerung bestimmt, dass die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem eigenen Knoten priorisiert wird, inkrementiert die erste Protokollsteuerung 11 den Haltezähler 114 um „eins”. Die erste Protokollsteuerung kann auf Basis eines Potentials des Busses 71 detektieren, dass die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem eigenen Knoten priorisiert wird. Das heißt, wenn eine Änderung des Potentials des Busses 71 sich von einer Zeichenkette aus „0” und „1” der Nachricht aus dem eigenen Knoten unterscheidet, wird die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem eigenen Knoten priorisiert. Wenn die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem eigenen Knoten priorisiert wird, wird die Übertragung der Nachricht aus dem eigenen Knoten in den nächsten Zyklus überführt. Nachstehend wird ein Zustand, in dem die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem eigenen Knoten priorisiert wird, als „Bestimmung einer niedrigeren Priorität” bezeichnet, und ein Zustand, in dem die Nachricht aus dem eigenen Knoten gegenüber den Nachrichten aus dem anderen Knoten priorisiert wird, wird als „Bestimmung einer höheren Priorität” bezeichnet. Wenn die Nachricht aus dem eigenen Knoten gegenüber den Nachrichten aus den anderen Knoten priorisiert wird, ist die Übertragung der Nachricht abgearbeitet. Wenn die Übertragung der Nachricht abgearbeitet ist, wird der Haltezähler 114 zurückgesetzt (das heißt, der Wert des Haltezählers 114 wird auf „null” rückgesetzt).
Die zweite Protokollsteuerung 12 überträgt mehrere Nachrichten eine nach der anderen zum Bus 72. Zum Beispiel überträgt die zweite Protokollsteuerung 12 in jedem vorbestimmten Übertragungszyklus, der mit einem zweiten, in der ECU 20 gegebenen Taktsignal synchronisiert ist, die Nachrichten zum Bus 72. Das zweite Taktsignal kann das gleiche wie das erste Taktsignal sein, oder es kann sich vom ersten Taktsignal unterscheiden. Das zweite Taktsignal ist unter den Knoten Nd1 bis Ndn synchronisiert. Die Nachrichten, die von der zweiten Protokollsteuerung 12 übertragen werden sollen, werden von der ECU 20 des Knotens Nd1 erzeugt und sequentiell im zweiten RAM 112 der zweiten Protokollsteuerung 12 gestapelt. Wie unten beschrieben wird, wird eine Haltenachricht, die unten beschrieben wird, von der Vorzugskooperationssteuerung 13 in das zweite RAM 112 der zweiten Protokollsteuerung 12 geschrieben. Die zweite Protokollsteuerung 12 überträgt eine oder mehrere Nachrichten, die im zweiten RAM 112 gestapelt sind, eine nach der anderen zum Bus 72 gemäß einer Warteschlange in der Reihenfolge, in der die Nachrichten gestapelt sind. Die im zweiten RAM 112 gestapelte Nachricht wird zurückgesetzt (gelöscht), wenn die Übertragung der Nachricht abgearbeitet ist. Das erste RAM 111 und das zweite RAM 112 können jeweils durch separate Speicherbereiche auf einem RAM aufgebaut sein.
In der vorliegenden Ausführungsform unterscheiden sich die Nachrichten, die dem zweiten RAM 112 aus der ECU 20 geliefert werden sollen, von den Nachrichten, die dem ersten RAM 111 aus der ECU 20 geliefert werden sollen. Zum Beispiel finden die Nachrichten, die dem zweiten RAM 112 aus der ECU 20 geliefert werden sollen, Verwendung in einem ersten Knoten, der sich vom eigenen Knoten unterscheidet, und die Nachrichten, die dem ersten RAM 111 aus der ECU 20 geliefert werden sollen, finden in einem zweiten Knoten Verwendung, der sich vom ersten Knoten unterscheidet. Alternativ finden die Nachrichten, die dem zweiten RAM 112 aus der ECU 20 geliefert werden sollen, und die Nachrichten, die dem ersten RAM 111 aus der ECU 20 geliefert werden sollen, Verwendung in dem gleichen anderen Knoten und umfassen jeweils Steuerinformationseinheiten aus unterschiedlichen Attributen in Datenfeldern. Wie oben angegeben ist, führen die erste Protokollsteuerung 11 und die zweite Protokollsteuerung 12 einen Prozess des Übertragens der Nachrichten zum Bus 71 unter Verwendung der im ersten RAM 111 gestapelten Nachrichten als Ziele in jedem Übertragungszyklus durch, der mit dem ersten Taktsignal synchronisiert ist, bzw. führen einen Prozess des Übertragens der Nachrichten zum Bus 72 unter Verwendung der im zweiten RAM 112 gestapelten Nachrichten in jedem Übertragungszyklus durch, der mit dem zweiten Taktsignal synchronisiert ist. Dementsprechend ist es möglich, eine größere Anzahl von Nachrichten pro Zeiteinheit zu den Bussen 71, 72 durch effiziente Verwendung der beiden Busse 71, 72 zu übertragen. Da die Nachrichten (die anderen Nachrichten als die Haltenachricht, die unten beschrieben wird) auch zum Bus 72 übertragen werden können, ist es möglich, die Menge an Informationseinheiten, die unter den Knoten Nd1 bis Ndn im fahrzeuginternen Kommunikationsnetz 100 übertragen und empfangen werden können, effizienter zu erhöhen, als für den Fall, dass der Bus 72 als ein zweckgebundener Bus für die Haltenachricht verwendet wird, die unten beschrieben wird.
Die zweite Protokollsteuerung 12 kann den gleichen Zähler als den Haltezähler 114 aufweisen. Als ein Beispiel wird angenommen, dass der Haltezähler 114 in der vorliegenden Ausführungsform lediglich in der ersten Protokollsteuerung 11 bereitgestellt wird.
Die Vorzugskooperationssteuerung 13 ist mit der ersten Protokollsteuerung 11 und der zweiten Protokollsteuerung 12 verbunden und ist auch mit dem ersten RAM 111 und dem zweiten RAM 112 verbunden.
Wenn eine Nachricht (die hier nachstehend als eine „Haltenachricht” bezeichnet wird), für die der Wert des Haltezählers 114 einen vorbestimmten Wert Nth überschreitet, erzeugt wird, führt die Vorzugskooperationssteuerung 13 einen Busänderungsprozess durch. Der vorbestimmte Wert Nth ist ein Wert in der Nähe eines oberen Grenzwerts, der für die Anzahl von Malen der Bestimmung einer niedrigeren Priorität zulässig ist, und er ist ein Wert, der etwas niedriger als der obere Grenzwert ist. Der vorbestimmte Wert Nth ist ein geeigneter Wert, der vom Entwickler des Fahrzeugsystems so bestimmt wurde, dass die für das Fahrzeugsystem erforderliche Robustheit aufrechterhalten wird. Zum Beispiel kann der vorbestimmte Wert Nth auf Basis der höchsten Priorität von allen im ersten RAM 111 gestapelten Nachrichten eingestellt werden, oder er kann ein Wert (ein vorbestimmter Wert) sein, der für jeden Knoten eingestellt wird. Im ersteren Fall wird, je höher die höchste Priorität der Nachricht von allen im ersten RAM 111 gestapelten Nachrichten ist, umso niedriger der vorbestimmte Wert Nth eingestellt.
Der Busänderungsprozess ist ein Prozess des Übertragens der Haltenachricht zur zweiten Protokollsteuerung 12, die eine andere ist als die erste Protokollsteuerung 11. Das heißt, der Busänderungsprozess ist ein Prozess, einen Bus als ein Übertragungsziel der Haltenachricht vom Bus 71 zum Bus 72 zu ändern. Insbesondere löscht die Vorzugskooperationssteuerung 13 die Haltenachricht an der Spitze der Warteschlange des ersten RAM 111 und schreibt die Haltenachricht in das zweite RAM 112. Die Vorzugskooperationssteuerung 13 schreibt die Haltenachricht an das Ende der Warteschlange des zweiten RAM 112, kann aber die Warteschlange des zweiten RAM 112 so ändern, dass die Haltenachricht an eine andere Position als das Ende der Warteschlange des zweiten RAM 112 kommt. Wenn die Vorzugskooperationssteuerung 13 den Busänderungsprozess durchführt, wird der Haltezähler 114 zurückgesetzt.
Mit dem fahrzeuginternen Kommunikationsnetz 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform können, da die Anzahl von Malen der Bestimmung einer niedrigeren Priorität für jede Nachricht gezählt wird, die Zustände der Bestimmung einer niedrigeren Priorität der Nachrichten einzeln ausgewertet werden. Dementsprechend kann der Busänderungsprozess auf Basis der Zustände der Bestimmung einer niedrigeren Priorität der Nachrichten durchgeführt werden.
Mit dem fahrzeuginternen Kommunikationsnetz 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Busänderungsprozess insbesondere durchgeführt, wenn die Nachricht, für die der Wert des Haltezählers 114 den vorbestimmten Wert Nth überschreitet, erzeugt wird. Wenn der Busänderungsprozess durchgeführt wird, überträgt die zweite Protokollsteuerung 12, die eine andere ist als die erste Protokollsteuerung 11, die Haltenachricht. Dementsprechend wird die Übertragung einer Nachricht (zum Beispiel einer Nachricht, die eine relativ hohe Priorität aufweist), die anschließend an die Haltenachricht in Bereitschaft steht, durch die erste Protokollsteuerung 11 zum Bus 71 früh durchgeführt. Mit anderen Worten wird wenn der Busänderungsprozess durchgeführt wird, da der Bus als das Übertragungsziel der Haltenachricht vom Bus 71 auf den Bus 72 geändert wird, die Haltenachricht aus der Warteschlange des ersten RAM 111 gelöscht. Dementsprechend wird die Übertragung der Nachricht (zum Beispiel einer Nachricht, die eine relativ hohe Priorität aufweist), die anschließend an die Haltenachricht in Bereitschaft steht, veranlasst. Als Ergebnis ist es möglich, den Einfluss der Nachricht, die eine relativ niedrige Priorität aufweist, wie zum Beispiel die Haltenachricht, auf einen robusten Betrieb des Fahrzeugsystems zu reduzieren.
Wenn die Dominante („0”) und die Rezessive („1”) zeitgleich übertragen werden, wird übrigens, da der Bus 71 mit CAN übereinstimmt, die Dominante gegenüber der Rezessiven priorisiert, wie oben angegeben worden ist, und der Bus 71 gelangt in einen dominanten Zustand. Wenn eine Anomalität (sogenannte dominante Sperre) auftritt, die angibt, dass der Bus 71 im dominanten Zustand gesperrt ist, können dementsprechend alle Nachrichten aus anderen Knoten von den Knoten Nd1 bis Ndn als einem Knoten, in dem die dominante Sperre auftritt, nicht zum Bus 71 übertragen werden (das heißt, alle Nachrichten aus den anderen Knoten als dem Knoten, in dem die dominante Sperre auftritt, befinden sich im Zustand der Bestimmung niedrigerer Priorität).
Mit dem fahrzeuginternen Kommunikationsnetz 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, einen durch die dominante Sperre bewirkten Nachteil zu reduzieren, sogar wenn die dominante Sperre im Bus 71 auftritt, da der Haltezähler 114 und die Vorzugskooperationssteuerung 13 ähnlich funktionieren. Das heißt, wenn die dominante Sperre im Bus 71 auftritt, können die Nachrichten im ersten RAM 111 der anderen Knoten als dem Knoten, in dem die dominante Sperre auftritt, zum Bus 72 übertragen werden.
Mit dem fahrzeuginternen Kommunikationsnetz 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, ein Problem (das heißt, ein Problem, dass ein relativ großer Einfluss auf den robusten Betrieb des Fahrzeugsystems aufgrund der Tatsache ausgeübt wird, dass die Haltenachricht gegenüber der Nachricht priorisiert wird, die eine relativ hohe Priorität im Bus 71 aufweist) zu vermeiden, das bewirkt wird, wenn die Priorität der Haltenachricht geändert wird, da der oben genannte Vorteil erreicht wird, auch wenn die Priorität der Haltenachricht nicht geändert wird. Da das Ändern der Priorität der Haltenachricht zu einer Änderung in der CAN_ID der Haltenachricht führt, besteht als ein anderes Problem, das bewirkt wird, wenn die Priorität der Haltenachricht geändert wird, eine Möglichkeit, dass die Haltenachricht nicht von einem vorgesehenen Knoten im CAN empfangen wird.
Die 2 ist ein schematisches Flussdiagramm von Prozessen, die von der ersten Protokollsteuerung 11 und der Vorzugskooperationssteuerung 13 durchgeführt werden. In der 2 werden die Prozesse, die sich auf die erste Protokollsteuerung 11 beziehen, und der Prozess, der sich auf die Vorzugskooperationssteuerung 13 bezieht, beschrieben. Die in der 2 gezeigten Prozesse werden in jedem Übertragungszyklus der Nachricht durchgeführt.
Im Schritt S100 führt die erste Protokollsteuerung 11 den Prozess des Übertragens der Nachricht zum Bus 71 durch. Das heißt, die erste Protokollsteuerung 11 überträgt die Nachricht an der Spitze der Warteschlange des ersten RAM 111 zum Bus 71.
Im Schritt S102 bestimmt die erste Protokollsteuerung 11, ob die Übertragung der Nachricht in Bezug auf den Nachrichtenübertragungsprozess im Schritt S100 abgearbeitet ist oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis „JA (WAHR)” ist, fährt der Prozess mit dem Schritt S104 fort, und wenn das Bestimmungsergebnis „NEIN (FALSCH)” ist, fährt der Prozess mit dem Schritt S112 fort.
Im Schritt S104 setzt die erste Protokollsteuerung 11 den Haltezähler 114 zurück. Das heißt: Die erste Protokollsteuerung 11 rücksetzt einen Wert Cx des Haltezählers 114, so dass er „null” ist.
Im Schritt S106 gibt die erste Protokollsteuerung 11 eine Warteschlangenaktualisierungsanforderung zum Aktualisieren der Warteschlange des ersten RAM 111 an die Vorzugskooperationssteuerung 13 aus.
Im Schritt S108 löscht die Vorzugskooperationssteuerung 13 die Nachricht an der Spitze der Warteschlange des RAM 111 und aktualisiert die Warteschlange des ersten RAM 111. Wenn die Übertragung der Nachricht im vorliegenden Übertragungszyklus abgearbeitet ist, wird die Nachricht dementsprechend gelöscht.
Im Schritt S110 setzt die Vorzugskooperationssteuerung 13 den vorbestimmten Wert Nth. Wenn der vorbestimmte Wert Nth gesetzt ist, meldet die Vorzugskooperationssteuerung 13 der ersten Protokollsteuerung 11 den vorbestimmten gesetzten Wert Nth. Wenn der vorbestimmte Wert Nth konstant ist, ist der Schritt S110 nicht erforderlich.
Im Schritt S112 inkrementiert die erste Protokollsteuerung 11 den Wert Cx des Haltezählers 114 um „eins”.
Im Schritt S114 bestimmt die erste Protokollsteuerung 11, ob der Wert Cx des Haltezählers 114 gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert Nth ist oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis „JA (WAHR)” ist, wird der Prozess im vorliegenden Verarbeitungszyklus beendet, und wenn das Bestimmungsergebnis „NEIN (FALSCH)” ist, fährt der Prozess mit dem Schritt S116 fort.
Im Schritt S116 gibt die erste Protokollsteuerung 11 eine Halteauftrittsmeldung aus, um das Auftreten der Haltenachricht an die Vorzugskooperationssteuerung 13 zu melden.
Im Schritt S118 setzt die erste Protokollsteuerung 11 den Wert Cx des Haltezählers 114 so zurück, dass er „null” ist.
Im Schritt S120 führt die Vorzugskooperationssteuerung 13 den Busänderungsprozess als Reaktion auf die Halteauftrittsmeldung durch. Der Busänderungsprozess ist, wie oben erwähnt worden ist. Wenn der Schritt S120 beendet ist, fährt der Prozess mit dem Schritt S110 fort.
Gemäß den in der 2 gezeigten Prozessen kann die Vorzugskooperationssteuerung 13 den Busänderungsprozess durchführen, wenn der Wert Cx des Haltezählers 114 den vorbestimmten Wert Nth überschreitet. Dementsprechend ist es möglich, den Einfluss der Nachricht, die eine relativ niedrige Priorität aufweist, auf den robusten Betrieb des Fahrzeugsystems zu reduzieren.
Nachstehend werden hier die Vorteile der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 3 bis 7 beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird der Zweckmäßigkeit halber in der Beschreibung angenommen, dass die Anzahl von Knoten im fahrzeuginternen Kommunikationsnetz 3 beträgt.
Zu Anfang wird das Problem der verwandten Technik, das heißt der Einfluss der Nachricht, die eine relativ niedrige Priorität aufweist, auf den robusten Betrieb des Fahrzeugsystems, unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben.
Die 3 und 4 sind grafische Darstellungen, die ein fahrzeuginternes Kommunikationsnetz 200 gemäß der verwandten Technik zeigen. Das fahrzeuginterne Kommunikationsnetz 200 gemäß der verwandten Technik umfasst einen CAN-Bus, und somit wird in jedem Knoten eine CAN-Steuerung bereitgestellt. Jede CAN-Steuerung umfasst die Protokollsteuerung und das RAM. In den 3 und 4 werden die gestapelten Zustände der Nachrichten in den RAMs in den Blöcken der CAN-Steuerungen schematisch gezeigt. Im veranschaulichten gestapelten Zustand ist die Unterseite die Spitze der Warteschlange, und die erste bis dritte Nachricht werden im vorliegenden Beispiel in jedem der Knoten N1 bis N3 gezeigt. Die den Nachrichten zugeordneten Prioritäten werden in Klammern gezeigt, die den Nachrichten beigefügt sind.
In dem in der 3 gezeigten Beispiel wird die Übertragung der Nachrichten A bis I in den Knoten N1 bis N3 zum CAN-Bus in einer aufsteigenden Reihenfolge der Zahlen (1) bis (9) abgearbeitet, die jeweils den Nachrichten beigefügt sind. Insbesondere befindet sich in einem Anfangsübertragungszyklus eine Nachricht A, die von den Nachrichten A, D, G an den Spitzen der Knoten N1 bis N3 die höchste Priorität aufweist, in dem Zustand der Bestimmung einer höheren Priorität, und die Übertragung der Nachricht A wird als Erstes abgearbeitet. Als Ergebnis kommt die Nachricht B an die Spitze der Warteschlange des Knotens N1. Im nächsten Übertragungszyklus befindet sich eine Nachricht D, die von den Nachrichten B, D, G an den Spitzen der Knoten N1 bis N3 die höchste Priorität aufweist, in dem Zustand der Bestimmung einer höheren Priorität, und die Übertragung der Nachricht D wird als Zweites abgearbeitet. Als Ergebnis kommt die Nachricht E an die Spitze der Warteschlange des Knotens N2. Im nächsten Übertragungszyklus befindet sich die Nachricht G, die von den Nachrichten B, E, G an den Spitzen der Knoten N1 bis N3 die höchste Priorität aufweist, in dem Zustand der Bestimmung einer höheren Priorität, und die Übertragung der Nachricht G wird als Drittes abgearbeitet. Als Ergebnis kommt die Nachricht H an die Spitze der Warteschlange des Knotens N3. Das Gleiche gilt für die übrigen Nachrichten. In dem in der 3 gezeigten Beispiel wird die Übertragung der Nachrichten A bis I abgearbeitet, ohne dass sie relativ gehalten werden.
In dem in der 4 gezeigten Beispiel wird indessen, da mehrere Nachrichten M1, die jeweils eine Priorität von 400h aufweisen, aufeinanderfolgend im Knoten N1 gestapelt sind und jede eine Priorität aufweist, die höher als diejenige der Nachrichten M2 und M3 ist an den Spitzen der Knoten N2 und N3 ist, die Übertragung der mehreren Nachrichten M1 aus dem Knoten N1 zum CAN-Bus aufeinanderfolgend abgearbeitet. Mit anderen Worten befinden sich, da die Nachrichten M2 und M3 der Knoten N2 und N3 an den Spitzen relativ niedrige Prioritäten aufweisen, die Nachrichten M2 und M3 aufeinanderfolgend im Zustand der Bestimmung einer niedrigeren Priorität gegenüber den Nachrichten M1 und werden für eine relativ lange Zeit gehalten. Aufgrund einer derartigen relativ langen Haltezeit werden die Nachrichten M4 und M5, die relativ hohe Prioritäten aufweisen, möglicherweise für eine relativ lange Zeit in den Knoten N2 und N3 gehalten. In dem in der 4 gezeigten Beispiel besteht, auch wenn die Nachrichten M4 und M5 Prioritäten aufweisen, die höher als die der Nachrichten M1 sind, ein Nachteil, dass die Nachrichten M4 und M5 für eine relativ lange Zeit wegen der Nachrichten M2 und M3 nicht zum CAN-Bus übertragen werden. Ein Umstand, unter dem die Übertragung der Nachrichten M2 und M3, die relativ niedrige Prioritäten aufweisen, für eine relativ lange Zeit nicht abgearbeitet wird, kann einen relativ großen Einfluss auf den robusten Betrieb des Fahrzeugsystems, der über das fahrzeuginterne Kommunikationsnetz 200 aufgebaut wird, ausüben.
Demgegenüber ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, den Einfluss der Nachricht, die eine relativ niedrige Priorität aufweist, auf den robusten Betrieb des Fahrzeugsystems zu reduzieren, wie unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 beschrieben wird.
Die 5 bis 7 sind erläuternde grafische Darstellungen von Betriebsbeispielen der vorliegenden Ausführungsform. In den 5 bis 7 werden die ECU 20 und das zweite RAM 112 nicht gezeigt. In den 5 und 7 werden die gestapelten Zustände der Nachrichten in den ersten RAMs 111 schematisch gezeigt, ähnlich wie in den 3 und 4. Im veranschaulichten gestapelten Zustand ist die Unterseite die Spitze der Warteschlange, und die erste bis dritte (oder die erste und zweite) Nachricht werden im vorliegenden Beispiel in den Knoten Nd1 bis Nd3 gezeigt. Die den Nachrichten zugeordneten Prioritäten werden in Klammern gezeigt, die den Nachrichten beigefügt sind. Die gestapelten Zustände der Nachrichten in den ersten RAMs 111, die in der 5 gezeigt werden, sind die gleichen, wie die in der 4 gezeigten gestapelten Zustände.
Es wird angenommen, dass ein erster Übertragungszyklus ein Anfangsübertragungszyklus ist, und ein Wert des Haltezählers 114 jedes der Knoten Nd1 bis Nd3 ist ein Anfangswert von „0”. Es wird angenommen, dass die vorbestimmten Werte Nth, die für die Knoten Nd2 und Nd3 gesetzt sind, „Nth2” bzw. „Nth3” sind. Als ein Beispiel wird angenommen, dass Nth2 < Nth3 ist. Es wird angenommen, dass mehrere Nachrichten (eine Anzahl vom vorbestimmten Wert Nth2 oder größer), die jeweils eine Priorität von „400h” aufweisen, im Knoten Nd1 aufeinanderfolgend vorliegen.
Wie in der 5 gezeigt wird, befindet sich im ersten Übertragungszyklus eine Nachricht M1-1 von den Nachrichten M1-1, M2-1, M3-1 an den Spitzen der Knoten Nd1 bis Nd3 im Zustand der Bestimmung einer höheren Priorität und die Übertragung der Nachricht M1-1 zum Bus 71 wird abgearbeitet. Als Ergebnis inkrementieren die Haltezähler 114 der Knoten Nd2 und Nd3 die Zählerwerte um eins, und der Haltezähler 114 des Knoten Nd1 wird zurückgesetzt.
In einem zweiten Übertragungszyklus befindet sich eine Nachricht M1-2 von den Nachrichten M1-2, M2-1, M3-1 an den Spitzen der Knoten Nd1 bis Nd3 im Zustand der Bestimmung einer höheren Priorität, und die Übertragung der Nachricht M1-2 zum Bus 71 wird abgearbeitet. Als Ergebnis inkrementieren die Haltezähler 114 der Knoten Nd2 und Nd3 die Zählerwerte um eins, und der Haltezähler 114 des Knoten Nd1 wird zurückgesetzt.
In einem dritten Übertragungszyklus befindet sich eine Nachricht M1-3 von den Nachrichten M1-3, M2-1, M3-1 an den Spitzen der Knoten Nd1 bis Nd3 im Zustand der Bestimmung einer höheren Priorität, und die Übertragung der Nachricht M1-3 zum Bus 71 wird abgearbeitet. Als Ergebnis inkrementieren die Haltezähler 114 der Knoten Nd2 und Nd3 die Zählerwerte um eins, und der Haltezähler 114 des Knoten Nd1 wird zurückgesetzt.
Nachstehend werden hier durch die Wiederholung derartiger Prozesse die Zählerwerte der Haltezähler 114 der Knoten Nd2 und Nd3 erhöht, und der Zählerwert des Haltezählers 114 des Knotens Nd2 überschreitet den vorbestimmten Wert Nth2. Das heißt, wie in der 6 gezeigt wird, befindet sich in einem [Nth2 + 1]-ten Übertragungszyklus eine Nachricht M1 – [Nth2 + 1] von den Nachrichten M1 – [Nth2 + 1], M2-1, M3-1 an den Spitzen der Knoten Nd1 bis Nd3 im Zustand der Bestimmung einer höheren Priorität und die Übertragung der Nachricht M1 – [Nth2 + 1] zum Bus 71 wird abgearbeitet. Als Ergebnis inkrementieren die Haltezähler 114 der Knoten Nd2 und Nd3 die Zählerwerte um eins, und der Zählerwert des Haltezählers 114 des Knoten Nd2 ist „Nth2 + 1”, was den vorbestimmten Wert Nth2 überschreitet.
Wenn der Zählerwert des Haltezählers 114 des Knotens Nd2 den vorbestimmten Wert Nth2 überschreitet, wird der Busänderungsprozess wie oben angegeben durchgeführt. In diesem Fall wird die Haltenachricht M2-1 des Knotens Nd2 aus dem ersten RAM 111 gelöscht, und die Haltenachricht M2-1 wird in das zweite RAM 112 geschrieben. Wie in der 7 gezeigt wird, kommt die Nachricht M2-2 an die Spitze der Warteschlange des ersten RAM 111, da die Haltenachricht M2-1 aus dem ersten RAM 111 im Knoten Nd2 gelöscht wird.
Wie in der 7 gezeigt wird, befindet sich in einem [Nth2 + 2]-ten Übertragungszyklus eine Nachricht M2-2 von den Nachrichten M1-[Nth2 + 2], M2-2, M3-1 an den Spitzen der Knoten Nd1 bis Nd3 im Zustand der Bestimmung einer höheren Priorität, und die Übertragung der Nachricht M2-2 zum Bus 71 wird abgearbeitet. Dabei wird das Halten (das Halten aufgrund der Tatsache, dass die Nachricht M2-2 nachfolgend an die Nachricht M2-1 positioniert ist, die eine relativ niedrige Priorität aufweist) der Nachricht M2-2, die eine hohe Priorität aufweist, im Knoten Nd2 aufgelöst. Obwohl dies nicht gezeigt wird, wird das Halten (das Halten aufgrund der Tatsache, dass eine Nachricht M3-2 nachfolgend an die Nachricht M3-1 positioniert ist, die eine relativ niedrige Priorität aufweist) der Nachricht M3-2, die eine hohe Priorität aufweist, im Knoten Nd3 gleichermaßen aufgelöst.
Da es möglich ist, einen Zeitraum zu verkürzen, in dem die Nachrichten M2-2 und M3-2, die relativ hohe Prioritäten aufweisen, aufgrund des Haltens des Nachrichten M2-1 und M3-1, die relativ niedrige Prioritäten aufweisen, gehalten werden, ist es dabei gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, den Einfluss der Nachricht, die eine relativ niedrige Priorität aufweist, auf den robusten Betrieb des Fahrzeugsystems zu reduzieren.
Obwohl die Ausführungsform beschrieben worden ist, ist die Ausführungsform nicht auf eine spezifische Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Abwandlungen und Änderungen können vorgenommen werden, ohne von dem in den Ansprüchen beschriebenen Schutzbereich abzuweichen. Alle oder mehrere Komponenten der Ausführungsform können kombiniert werden.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben worden ist, dass der zweite Protokollzähler 12 nicht den gleichen Haltezähler wie den Haltezähler 114 aufweist, kann die zweite Protokollsteuerung den gleichen Haltezähler wie den Haltezähler 114 aufweisen. In diesem Fall setzt die Vorzugskooperationssteuerung 13 den Übergang der Haltenachricht aus irgendeiner Steuerung zur anderen Steuerung zwischen der ersten Protokollsteuerung 11 und der zweiten Protokollsteuerung 12 um. Das heißt, wenn der Wert des Haltezählers der zweiten Protokollsteuerung 12 den vorbestimmten Wert Nth überschreitet (das heißt, wenn die Haltenachricht in der zweiten Protokollsteuerung 12 erzeugt wird), überträgt die Vorzugskooperationssteuerung 13 die Haltenachricht zur ersten Protokollsteuerung 11, die eine andere ist als die zweite Protokollsteuerung 12. Das heißt: Die Vorzugskooperationssteuerung 13 löscht die Haltenachricht des zweiten RAM 112 und schreibt die Haltenachricht in das erste RAM 111.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben worden ist, dass die Knoten Nd1 bis Ndn im fahrzeuginternen Kommunikationsnetz 100 mit den beiden Bussen 71, 72 verbunden sind, kann die Anzahl der Busse drei oder mehr betragen. Wenn zum Beispiel ein dritter Bus zusätzlich zu den Bussen 71, 72 bereitgestellt wird, werden eine dritte Protokollsteuerung und ein drittes RAM bereitgestellt. Wenn der Wert des Haltezählers 114 den vorbestimmten Wert Nth überschreitet (das heißt, wenn die Haltenachricht erzeugt wird), überträgt in diesem Fall die Vorzugskooperationssteuerung 13 die Haltenachricht zu einer Steuerung, die aus der zweiten Protokollsteuerung 12 und der dritten Protokollsteuerung, die eine andere ist als die erste Protokollsteuerung 11, ausgewählt ist. Das heißt, der Busänderungsprozess umfasst selektiv einen Prozess des Änderns des Busses, zu dem die Haltenachricht vom Bus 71 zum Bus 72 übertragen wird, und einen Prozess des Änderns des Busses, zu dem die Haltenachricht vom Bus 71 zum dritten Bus übertragen wird.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben worden ist, dass der Bus 72 mit dem gleichen Protokoll (CAN in der oben beschriebenen Ausführungsform) wie dem des Busses 71 im fahrzeuginternen Kommunikationsnetz 100 übereinstimmt, kann der Bus mit einem anderen Protokoll übereinstimmen. In diesem Fall sind die Knoten Nd1 bis Ndn mit dem Bus 72 über ein Gateway verbunden.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben worden ist, dass jeder der Knoten Nd1 bis Ndn die Vorzugskooperationssteuerung 13 und den Haltezähler 114 aufweist, umfasst möglicherweise lediglich ein Teil (wenigstens einer) der Knoten Nd1 bis Ndn die Vorzugskooperationssteuerung 13 und den Haltezähler 114. Der oben beschriebene Vorteil kann in dem Knoten erreicht werden, der die Vorzugskooperationssteuerung 13 und den Haltezähler 114 umfasst.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben worden ist, dass die zweite Protokollsteuerung 12 ebenfalls eine Nachricht, die eine andere ist als die Haltenachricht, zum Bus 72 überträgt, ist die Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die zweite Protokollsteuerung 12 lediglich die Haltenachricht übertragen. Das heißt, der Bus 72 kann ein zweckgebundener Bus für die Haltenachricht sein.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben worden ist, dass die erste Protokollsteuerung 11 den Prozess des Übertragens der Nachrichten zum Bus 71 für jeden vorbestimmten Übertragungszyklus, der mit dem ersten Taktsignal synchronisiert ist, in einem Zustand durchführt, in dem die Nachrichten im ersten RAM 111 gestapelt sind, ist die Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die erste Protokollsteuerung 11 den Prozess des Übertragens der Nachrichten zum Bus 71 in Zyklen, die einer zufälligen Anzahl erster Taktsignale entsprechen, oder in Zyklen, die einer vorbestimmten Anzahl sich regelmäßig ändernder erster Taktsignale entsprechen, in einem Zustand durchführen, in dem die Nachrichten im ersten RAM 111 gestapelt sind. Das Gleiche gilt für die zweite Protokollsteuerung 12.
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 2003-030134 [0002]

Claims

Fahrzeuginternes Kommunikationsnetz (100), das Folgendes umfasst: einen ersten Bus (71); einen zweiten Bus (72); und mehrere Knoten (Nd1 bis Ndn), die mit dem ersten Bus (71) und dem zweiten Bus (72) verbunden sind, wobei wenigstens ein Knoten der Knoten (Nd1 bis Ndn) Folgendes umfasst: eine erste Übertragungsverarbeitungseinheit (11), die dazu ausgebildet ist, einen Prozess des Übertragens von Nachrichten zum ersten Bus durchzuführen, wobei eine Übertragung einer Nachricht, die eine relativ hohe Priorität aufweist, gegenüber einer Übertragung einer Nachricht, die eine relativ niedrige Priorität aufweist, unter den Knoten im ersten Bus (71) priorisiert wird, wobei die erste Übertragungsverarbeitungseinheit (11) zu Folgendem ausgebildet ist: den Prozess des Übertragens von Nachrichten zum ersten Bus (71) unter Verwendung mehrerer Nachrichten, die unterschiedliche Prioritäten aufweisen, als Ziele durchzuführen, zu bestimmen, ob eine Nachricht aus einem anderen Knoten, der ein anderer Knoten als der wenigstens eine Knoten von den Knoten (Nd1 bis Ndn) ist, gegenüber einer Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten im ersten Bus (71) für jede Nachricht priorisiert ist oder nicht, und die Anzahl von Malen zu zählen, welche die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten priorisiert ist, eine zweite Übertragungsverarbeitungseinheit (12), die dazu ausgebildet ist, einen Prozess des Übertragens von Nachrichten zum zweiten Bus (72) durchzuführen, und eine Busänderungsverarbeitungseinheit (13), die dazu ausgebildet ist, einen Prozess des Änderns eines Busses durchzuführen, so dass die Nachricht aus der zweiten Übertragungsverarbeitungseinheit (12), die eine andere ist als die erste Übertragungsverarbeitungseinheit (11), zum zweiten Bus (72) übertragen wird, wenn eine Nachricht erzeugt wird, für welche die Anzahl von Malen, welche die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten priorisiert ist, einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Fahrzeuginternes Kommunikationsnetz (100) nach Anspruch 1, wobei: die erste Übertragungsverarbeitungseinheit (11) und die zweite Übertragungsverarbeitungseinheit (12) dazu ausgebildet sind, die Nachrichten unter Verwendung unterschiedlicher Nachrichten als Ziele zu übertragen; und die Nachrichten, auf denen der Nachrichtenübertragungsprozess von der zweiten Übertragungsverarbeitungseinheit (12) durchgeführt wird, Nachrichten, auf denen der Nachrichtenübertragungsprozess wegen des Busänderungsprozesses, der von der Busänderungsverarbeitungseinheit (13) durchgeführt wird, und Nachrichten, die sich von den Nachrichten unterscheiden, umfassen.
Fahrzeuginternes Kommunikationsnetz (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der wenigstens eine Knoten des Weiteren Folgendes umfasst: eine erste Speichereinheit (111), in die Nachrichten, auf denen der Nachrichtenübertragungsprozess von der ersten Übertragungsverarbeitungseinheit (11) durchgeführt wird, geschrieben werden, und eine zweite Speichereinheit (112), in die Nachrichten, auf denen der Nachrichtenübertragungsprozess von der zweiten Übertragungsverarbeitungseinheit (12) durchgeführt wird, geschrieben werden; und die Busänderungsverarbeitungseinheit (13) zu Folgendem ausgebildet ist: die eine Nachricht aus der ersten Speichereinheit (111) zu löschen, für welche die Anzahl von Malen, welche die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten priorisiert ist, den vorbestimmten Wert überschreitet, und die eine Nachricht in die zweite Speichereinheit (112) zu schreiben.
Fahrzeuginternes Kommunikationsnetz (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Bus (71) und der zweite Bus (72) mit dem Controller Area Network übereinstimmen.
Fahrzeuginternes Kommunikationsnetz (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei beim Zuordnen von Prioritäten zu Nachrichten einer Nachricht, die sich auf das Steuern des Fahrens des Fahrzeugs bezieht, eine Priorität zugeordnet wird, die höher ist als eine Priorität einer Nachricht, die sich auf das Steuern zur Verbesserung des Bedienkomforts und des Wärmekomforts bezieht.
Fahrzeuginternes Kommunikationsnetz (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: die Nachrichten zum ersten Bus (71) und zum zweiten Bus (72) unter Verwendung einer Code-Zeichenkette aus binären Daten übertragen werden; und die erste Übertragungsverarbeitungseinheit (11) zu Folgendem ausgebildet ist: eine Änderung im Potential des ersten Busses (71) zu detektieren, und zu bestimmen, dass die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten priorisiert ist, wenn die Änderung im Potential des ersten Busses (71) sich von der Code-Zeichenkette der aus dem wenigstens einen Knoten übertragenen Nachricht unterscheidet.
Fahrzeuginternes Kommunikationsnetz (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Übertragungsverarbeitungseinheit (11) zu Folgendem ausgebildet ist: zu bestimmen, ob eine Übertragung der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten abgearbeitet ist oder nicht, und die Anzahl von Malen, welche die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten priorisiert wird, so zu setzen, dass sie null ist, wenn die Übertragung abgearbeitet ist.
Fahrzeuginternes Kommunikationsnetz (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: eine Übertragung einer Nachricht, die eine relativ hohe Priorität aufweist, gegenüber einer Übertragung einer Nachricht, die eine relativ niedrige Priorität aufweist, unter den Knoten im zweiten Bus (72) priorisiert ist; die zweite Übertragungsverarbeitungseinheit (12) zu Folgendem ausgebildet ist: einen Prozess des Übertragens von Nachrichten zum zweiten Bus (72) unter Verwendung mehrerer Nachrichten als Ziele durchzuführen, die unterschiedliche Prioritäten aufweisen, zu bestimmen, ob eine Nachricht aus einem anderen Knoten, der ein anderer Knoten ist als der wenigstens eine Knoten von den Knoten (Nd1 bis Ndn), gegenüber einer Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten im zweiten Bus (72) für jede Nachricht priorisiert ist oder nicht, und die Anzahl von Malen zu zählen, welche die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten im zweiten Bus (72) priorisiert ist; und die Busänderungsverarbeitungseinheit (13) dazu ausgebildet ist, einen Prozess des Änderns eines Busses durchzuführen, so dass die Nachricht aus der ersten Übertragungsverarbeitungseinheit (11) zum ersten Bus (71) anstatt von der zweiten Übertragungsverarbeitungseinheit (12) übertragen wird, wenn eine Nachricht, für welche die Anzahl von Malen, welche die Nachricht aus dem anderen Knoten gegenüber der Nachricht aus dem wenigstens einen Knoten priorisiert ist, einen vorbestimmten Wert überschreitet, im zweiten Bus (72) erzeugt wird.