DE102018132290B4

DE102018132290B4 - Fahrzeuginternes System, Gateway, Relais, nichttransitorisches computerlesbares Medium zum Speichern eines Programms, Informationsverarbeitungsverfahren, Informationsverarbeitungssystem und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102018132290B4
Application number: DE102018132290.9A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro KAJIO; Hideyuki Iwakiri; Yutaka Matsubara; Hiroaki Takada; Shinya HONDA
Original assignee: Nagoya University NUC; Toyota Motor Corp
Current assignee: Nagoya University NUC; Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2022-08-18
Anticipated expiration: 2038-12-15
Also published as: DE102018132290A1; JP7103788B2; CN110048922A; CN110048922B; US10652160B2; JP2019121822A; US20190207862A1

Abstract

Fahrzeuginternes System, das aufweist:eine fahrzeuginterne Vorrichtung (10-1A, 10-2A, 10-1C, 10-2C);ein Gateway (20A, 20B), das über ein erstes Netzwerk (40A) mit der fahrzeuginternen Vorrichtung verbunden ist; undein Relais (30A, 30B), das über ein zweites Netzwerk (40B) mit dem Gateway verbunden ist, wobei das Relais konfiguriert ist, um eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung eines Gates unter Verwendung eines Time-Aware-Shaper-Standards des Ethernet-Time-Sensitive-Networking durchzuführen, wobei:das Gateway (20A, 20B) beinhaltet:einen ersten Synchronisierer (21), der konfiguriert ist, um einen Zeitpunkt, an dem das Gateway gegebene Daten an das Relais sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt zu synchronisieren, welcher ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird,einen ersten Empfänger (22), der konfiguriert ist, um ein erstes Paket und ein zweites Paket, welche jeweils die gegebenen Daten beinhalten, von der fahrzeuginternen Vorrichtung zu empfangen,einen Generator (23), der konfiguriert ist, um ein drittes Paket einschließlich Daten, die in dem ersten Paket beinhaltet sind, und Daten, die in dem zweiten Paket beinhaltet sind, bis zu dem Übermittlungszeitpunkt zu generieren, undeinen Sender (24), der konfiguriert ist, um das von dem Generator generierte dritte Paket an dem Übermittlungszeitpunkt an das Relais zu senden, unddas Relais beinhaltet:einen zweiten Empfänger (32), der konfiguriert ist, um das dritte Paket von dem Gateway zu empfangen, undeine Übertragungseinheit (33), die konfiguriert ist, um für jeden Typ von Daten einen Zeitpunkt zum Übertragen von Daten zu schalten und das dritte Paket einschließlich der gegebenen Daten während eines Zeitraums, in dem sich das Gate in dem offenen Zustand befindet, an ein anderes Relais zu übertragen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein fahrzeuginternes System, ein Gateway, ein Relais, ein nichttransitorisches computerlesbares Medium zum Speichern eines Programms, ein Informationsverarbeitungsverfahren, ein Informationsverarbeitungssystem und ein Fahrzeug.
2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Auf dem Gebiet der Netzwerksysteme, wie etwa einem fahrzeuginternen System, sind eine Reihe von Standards namens Ethernet Time-Sensitive Networking (TSN) zum Verringern beispielsweise einer Verzögerung bei der Übertragung von Paketen bekannt. Gemäß dem in den Ethernet-TSN-Standards beinhalteten Standard IEEE 802.1Qbv TAS (Time Aware Shaper) werden zu übertragende Daten einem von zwei oder mehr Typen von Klassen zugewiesen und werden in Zyklen entsprechend der Klasse, der die Daten zugewiesen sind, übertragen. Aus der DE 10 2016 209 370 A1 ist ein Kfz-Gateway mit angeschlossenen Bus sowie Ethernet-Netzwerken bekannt, wobei ein Ethernet-TSN-Standard mit 802.1 Qbv benutzt wird und mittels dessen Shaper nach ein Sperrgatter zur Übertragung geöffnet bzw. geschlossen wird. Die DE 10 2018 109 689 A1 offenbart zudem die Synchronisation in TSN-Übertragungen mit TAS zwischen Testsystem und Relais, wobei ein Testsystem als Gateway ausgebildet sein kann.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Untersucht wird der Fall, in dem ein Gateway zwei oder mehr Daten, die unter Verwendung eines Controller-Area-Networks (CAN), etc. von einem Netzwerk empfangen werden, in einen Frame bündelt und den Frame unter Verwendung von Ethernet (eingetragene Marke), etc. an ein Netzwerk überträgt. In diesem Fall kann in einem Relais, das mit den Ethernet-TSN-Standards kompatibel ist, eine Übertragungswartezeit ab dem Zeitpunkt, an dem das Relais den obigen einen Frame empfängt, bis zu dem Zeitpunkt entstehen, an dem der Frame in Zyklen entsprechend der Klasse, welcher der eine Frame zugewiesen ist, übertragen wird. Infolgedessen kann eine Verzögerung bei der Kommunikation relativ erhöht sein.
Diese Erfindung sieht eine Technologie vor, die zu einer Verringerung der Verzögerung bei der Kommunikation führt.
Ein fahrzeuginternes System gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung hat eine fahrzeuginterne Vorrichtung; ein Gateway, das über ein erstes Netzwerk mit der fahrzeuginternen Vorrichtung verbunden ist; und ein Relais, das über ein zweites Netzwerk mit dem Gateway verbunden ist. Das Relais ist konfiguriert, um eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung eines Gates unter Verwendung eines Time-Aware-Shaper-Standards des Ethernet-Time-Sensitive-Networking durchzuführen. Das Gateway beinhaltet einen ersten Synchronisierer, der konfiguriert ist, um einen Zeitpunkt, an dem das Gateway gegebene Daten an das Relais sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt, der ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird, zu synchronisieren, einen ersten Empfänger, der konfiguriert ist, um ein erstes Paket und ein zweites Paket, die jeweils die gegebenen Daten beinhalten, von der fahrzeuginternen Vorrichtung zu empfangen, einen Generator, der konfiguriert ist, um ein drittes Paket einschließlich Daten, die in dem ersten Paket beinhaltet sind, und Daten, die in dem zweiten Paket beinhaltet sind, bis zu dem Übermittlungszeitpunkt zu generieren, und einen Sender, der konfiguriert ist, um das von dem Generator generierte dritte Paket an dem Übermittlungszeitpunkt an das Relais zu senden. Das Relais beinhaltet einen zweiten Empfänger, der konfiguriert ist, um das dritte Paket von dem Gateway zu empfangen, und eine Übertragungseinheit, die konfiguriert ist, um für jeden Typ von Daten einen Zeitpunkt zum Übertragen von Daten zu schalten und das dritte Paket einschließlich der gegebenen Daten während eines Zeitraums, in dem sich das Gate in dem offenen Zustand befindet, an ein anderes Relais zu übertragen.
In dem oben beschriebenen fahrzeuginternen System überträgt das Relais das von dem Gateway empfangene Paket sofort. Demgemäß kann eine Kommunikationsverzögerung verringert werden. In diesem Fall kann die Übertragungseinheit das dritte Paket in der Übermittlungszeit übertragen, während sich das Gate in dem offenen Zustand befindet. Auch empfängt das Relais, wenn eine Verarbeitung gemäß dem TAS-Standard durchgeführt wird, die gegebenen Daten, während sich das Gate, das den gegebenen Daten zugeordnet ist, in dem offenen Zustand befindet; daher überträgt das Relais die Daten, ohne dass eine Übertragungswartezeit entsteht. Demgemäß kann eine Kommunikationsverzögerung verringert werden.
In dem oben beschriebenen fahrzeuginternen System kann eine maximale Payload- bzw. Nutzdatengröße von Paketen in dem ersten Netzwerk kleiner sein als die maximale Nutzdatengröße von Paketen in dem zweiten Netzwerk. In diesem Fall kann das Gateway eine Mehrzahl von CAN-Nachrichten, etc. in einen Frame bündeln und den Frame übertragen. Demgemäß kann das Kommunikationsaufkommen zwischen dem Gateway und dem Relais verringert werden.
In dem oben beschriebenen fahrzeuginternen System kann die fahrzeuginterne Vorrichtung das erste Paket und das zweite Paket zu einer solchen Zeit senden, dass das erste Paket und das zweite Paket das Gateway unmittelbar vor dem Übermittlungszeitpunkt erreichen. Somit sendet die fahrzeuginterne Vorrichtung Daten an einem solchen Zeitpunkt an das Gateway, dass die Daten das Gateway an einem Zeitpunkt unmittelbar vor Übermittlung der Daten durch das Gateway erreicht. Demgemäß kann eine Kommunikationsverzögerung verringert werden.
In dem oben beschriebenen fahrzeuginternen System kann der Übermittlungszeitpunkt einen ersten Übermittlungszeitpunkt für einen ersten Typ von Daten beinhalten. Wenn der durch den ersten Synchronisierer synchronisierte Übermittlungszeitpunkt der erste Übermittlungszeitpunkt ist, kann der Generator das dritte Paket bis zu dem ersten Übermittlungszeitpunkt generieren, und wenn der durch den ersten Synchronisierer synchronisierte Übermittlungszeitpunkt der zweite Übermittlungszeitpunkt ist, kann der Generator das dritte Paket einschließlich des in dem ersten Paket beinhalteten zweiten Typs von Daten und des in dem zweiten Paket beinhalteten zweiten Typs von Daten bis zu dem zweiten Übermittlungszeitpunkt generieren. Somit sendet das Gateway einen Frame einschließlich empfangener Nachrichten an einem dem Typ der Nachrichten entsprechenden Zeitpunkt an das Relais. Demgemäß kann eine Kommunikationsverzögerung verringert werden.
Ein Gateway gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist über ein erstes Netzwerk mit einer Vorrichtung verbunden und ist über ein zweites Netzwerk mit einem Relais verbunden. Das Gateway beinhaltet einen Synchronisierer, der konfiguriert ist, um einen Zeitpunkt, an dem das Gateway gegebene Daten an das Relais sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt zu synchronisieren, welcher eine Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird; einen Empfänger, der konfiguriert ist, um ein erstes Paket und ein zweites Paket, welche jeweils die gegebenen Daten beinhalten, von der Vorrichtung zu empfangen, einen Generator, der konfiguriert ist, um ein drittes Paket einschließlich Daten, die in dem ersten Paket beinhaltet sind, und Daten, die in dem zweiten Paket beinhaltet sind, bis zu dem Übermittlungszeitpunkt zu generieren; und einen Sender, der konfiguriert ist, um das von dem Generator generierte dritte Paket an dem Übermittlungszeitpunkt an das Relais zu übermitteln.
Ein Relais gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist über ein Netzwerk mit einem Gateway verbunden und ist konfiguriert, um eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung eines Gates unter Verwendung eines Time-Aware-Shaper-Standards des Ethernet-Time-Sensitive-Networking durchzuführen. Das Gateway ist konfiguriert, um einen Zeitpunkt, an dem das Gateway gegebene Daten an das Relais sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt zu synchronisieren, welcher ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird. Das Relais beinhaltet einen Empfänger, der konfiguriert ist, um ein Paket einschließlich der gegebenen Daten von dem Gateway zu empfangen; und eine Übertragungseinheit, die konfiguriert ist, um für jeden Typ von Daten einen Zeitpunkt zum Übertragen von Daten zu schalten und das Paket einschließlich der gegebenen Daten während eines Zeitraums, in dem sich das Gate in dem offenen Zustand befindet, an ein anderes Relais zu übertragen.
Ein nichttransitorisches computerlesbares Medium gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung speichert ein Programm. Das Programm veranlasst ein Gateway, einen Prozess auszuführen. Das Gateway ist über ein erstes Netzwerk mit einer Vorrichtung verbunden und ist über ein zweites Netzwerk mit einem Relais verbunden, und das Relais ist konfiguriert, um eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung eines Gates unter Verwendung eines Time-Aware-Shaper-Standards des Ethernet-Time-Sensitive-Networking durchzuführen. Der Prozess beinhaltet Synchronisieren eines Zeitpunkts, an dem das Gateway gegebene Daten an das Relais sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt, welcher ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird; Empfangen eines ersten Pakets und eines zweiten Pakets, welche jeweils die gegebenen Daten beinhalten, von der Vorrichtung; Generieren eines dritten Pakets einschließlich Daten, die in dem ersten Paket beinhaltet sind, und Daten, die in dem zweiten Paket beinhaltet sind, bis zu dem Übermittlungszeitpunkt; und Übermitteln des generierten dritten Pakets an dem Übermittlungszeitpunkt an das Relais.
Ein nichttransitorisches computerlesbares Medium gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung speichert ein Programm. Das Programm veranlasst ein Relais, einen Prozess auszuführen. Das Relais ist über ein Netzwerk mit einem Gateway verbunden und ist konfiguriert, um eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung eines Gates unter Verwendung eines Time-Aware-Shaper-Standards des Ethernet-Time-Sensitive-Networking durchzuführen. Das Gateway ist konfiguriert, um einen Zeitpunkt, an dem das Gateway gegebene Daten an das Relais sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt zu synchronisieren, welcher ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird. Der Prozess beinhaltet Empfangen eines Pakets einschließlich der gegebenen Daten von dem Gateway; und Schalten, für jeden Typ von Daten, eines Zeitpunkts zum Übertragen von Daten, und Übertragen des Pakets einschließlich der gegebenen Daten an ein anderes Relais während eines Zeitraums, in dem sich das Gate in dem offenen Zustand befindet.
Ein Informationsverarbeitungsverfahren gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung wird von einem Gateway durchgeführt, das über ein erstes Netzwerk mit einer Vorrichtung verbunden ist und über ein zweites Netzwerk mit einem Relais verbunden ist. Das Relais ist konfiguriert, um eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung eines Gates unter Verwendung eines Time-Aware-Shaper-Standards des Ethernet-Time-Sensitive-Networking durchzuführen. Das Verfahren beinhaltet Synchronisieren eines Zeitpunkts, an dem das Gateway gegebene Daten an das Relais sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt, welcher ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird; Empfangen eines ersten Pakets und eines zweiten Pakets, welche jeweils die gegebenen Daten beinhalten, von der Vorrichtung; Generieren eines dritten Pakets einschließlich Daten, die in dem ersten Paket beinhaltet sind, und Daten, die in dem zweiten Paket beinhaltet sind, bis zu dem Übermittlungszeitpunkt; und Übermitteln des generierten dritten Pakets an dem Übermittlungszeitpunkt an das Relais.
Ein Informationsverarbeitungsverfahren gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung wird von einem Relais durchgeführt, das über ein Netzwerk mit einem Gateway verbunden ist. Das Relais ist konfiguriert, um eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung eines Gates unter Verwendung eines Time-Aware-Shaper-Standards des Ethernet-Time-Sensitive-Networking durchzuführen. Das Gateway ist konfiguriert, um einen Zeitpunkt, an dem das Gateway gegebene Daten an das Relais sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt zu synchronisieren, welcher ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird. Das Verfahren beinhaltet Empfangen eines Pakets einschließlich der gegebenen Daten von dem Gateway; und Schalten, für jeden Typ von Daten, eines Zeitpunkts zum Übertragen von Daten, und Übertragen des Pakets einschließlich der gegebenen Daten an ein anderes Relais während eines Zeitraums, in dem sich das Gate in dem offenen Zustand befindet.
Ein Informationsverarbeitungssystem gemäß einem achten Aspekt der Erfindung beinhaltet eine Vorrichtung; ein Gateway, das über ein erstes Netzwerk mit der Vorrichtung verbunden ist; und ein Relais, das über ein zweites Netzwerk mit dem Gateway verbunden ist, wobei das Relais konfiguriert ist, um eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung eines Gates unter Verwendung eines Time-Aware-Shaper-Standards des Ethernet-Time-Sensitive-Networking durchzuführen. Das Gateway beinhaltet einen ersten Synchronisierer, der konfiguriert ist, um einen Zeitpunkt, an dem das Gateway gegebene Daten an das Relais sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt zu synchronisieren, welcher ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird, einen ersten Empfänger, der konfiguriert ist, um ein erstes Paket und ein zweites Paket, welche jeweils die gegebenen Daten beinhalten, von der Vorrichtung zu empfangen, einen Generator, der konfiguriert ist, um ein drittes Paket einschließlich Daten, die in dem ersten Paket beinhaltet sind, und Daten, die in dem zweiten Paket beinhaltet sind, bis zu dem Übermittlungszeitpunkt zu generieren, und einen Sender, der konfiguriert ist, um das von dem Generator generierte dritte Paket an dem Übermittlungszeitpunkt an das Relais zu senden. Das Relais beinhaltet einen zweiten Empfänger, der konfiguriert ist, um das dritte Paket von dem Gateway zu empfangen, und eine Übertragungseinheit, die konfiguriert ist, um für jeden Typ von Daten einen Zeitpunkt zum Übertragen von Daten zu schalten und das dritte Paket einschließlich der gegebenen Daten während eines Zeitraums, in dem sich das Gate in dem offenen Zustand befindet, an ein anderes Relais zu übermitteln.
Ein Fahrzeug gemäß einem neunten Aspekt der Erfindung beinhaltet das fahrzeuginterne System gemäß den obigen Aspekten.
Gemäß den obigen Aspekten der Erfindung kann eine Kommunikationsverzögerung verringert werden.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile sowie die technische und wirtschaftliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente kennzeichnen, und in denen:

1 eine Ansicht ist, die ein Beispiel für die Konfiguration eines Kommunikationssystems gemäß einer Ausführungsform zeigt;
2 eine Ansicht ist, die ein Beispiel für die Hardwarekonfiguration einer Informationsverarbeitungsvorrichtung, eines Gateways und eines Relais gemäß der Ausführungsform zeigt;
3 ein funktionales Blockschaltbild ist, das ein Beispiel für die Funktionskonfiguration der Informationsverarbeitungsvorrichtung, des Gateways und des Relais gemäß der Ausführungsform zeigt;
4 ein Sequenzdiagramm ist, das ein Beispiel für eine Verarbeitung des Kommunikationssystems gemäß der Ausführungsform zeigt; und
5 eine Ansicht zum Erläutern des Übermittlungszeitpunkts jeder Nachricht ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun basierend auf den Zeichnungen beschrieben.
Systemkonfiguration
1 zeigt ein Beispiel für die Konfiguration eines Informationsverarbeitungssystems 1 gemäß der Ausführungsform. In 1 weist das Informationsverarbeitungssystem 1 ein Netzwerk 40A, Netzwerk 40B, Netzwerk 40C, ... auf (welche vereinfacht „Netzwerk 40“ genannt werden, wenn keine Unterscheidung zwischen ihnen erforderlich ist). Die Anzahl der Netzwerke 40 ist nicht auf jene des Beispiels von 1 beschränkt.
Das Informationsverarbeitungssystem 1 hat eine Informationsverarbeitungsvorrichtung 10-1A und eine Informationsverarbeitungsvorrichtung 10-2A, welche mit dem Netzwerk 40A verbunden sind, und eine Informationsverarbeitungsvorrichtung 10-1C und eine Informationsverarbeitungsvorrichtung 10-2C, welche mit dem Netzwerk 40C verbunden sind. Die Informationsverarbeitungsvorrichtungen 10-1A, 10-2A, 10-IC, 10-2C werden vereinfacht „Informationsverarbeitungsvorrichtung 10“ genannt, wenn keine Unterscheidung zwischen ihnen erforderlich ist. Die Anzahl der Informationsverarbeitungsvorrichtungen 10 ist nicht auf jene des Beispiels von 1 beschränkt.
Beispielsweise wird CAN mit flexibler Datenrate (CAN-FD), CAN, FlexRay, Local Interconnect Network (LIN) oder dergleichen als das Netzwerk 40A und das Netzwerk 40C verwendet. Auch wird Ethernet oder dergleichen als das Netzwerk 40B verwendet.
Das Informationsverarbeitungssystem 1 hat auch ein Gateway 20A und ein Gateway 20B (welche vereinfacht „Gateway 20“ genannt werden, wenn keine Unterscheidung zwischen ihnen erforderlich ist). Die Anzahl der Gateways 20 ist nicht auf jene des Beispiels von 1 beschränkt.
Das Gateway 20A ist eine Kommunikationsvorrichtung, die eine Kommunikation zwischen dem Netzwerk 40A und dem Netzwerk 40B vermittelt. Auch ist das Gateway 20B eine Kommunikationsvorrichtung, die eine Kommunikation zwischen dem Netzwerk 40B und dem Netzwerk 40C vermittelt.
Das Informationsverarbeitungssystem 1 hat auch ein Relais 30A und ein Relais 30B (welche vereinfacht „Relais 30“ genannt werden, wenn keine Unterscheidung zwischen ihnen erforderlich ist). Das Relais 30 ist ein Schalter oder dergleichen, der eine Kommunikation in dem Netzwerk 40B vermittelt. Die Anzahl der Relais 30 ist nicht auf jene des Beispiels von 1 beschränkt.
Ein Beispiel, in dem das Informationsverarbeitungssystem 1 an einem Fahrzeug (nicht gezeigt) installiert ist, wird nun beschrieben. Genauer gesagt wird ein fahrzeuginternes System als ein Beispiel veranschaulicht, in dem fahrzeuginterne Vorrichtungen (fahrzeuginterne elektronische Steuereinheiten (ECUs)) als ein Beispiel für die Informationsverarbeitungsvorrichtungen 10 mit einem fahrzeuginternen LAN (fahrzeuginternes Netzwerk, als ein Beispiel für das „Netzwerk“) verbunden sind und auch über fahrzeuginterne Gateways als ein Beispiel für die Gateways 20 und fahrzeuginterne Relais als ein Beispiel für die Relais 30 verbunden sind.
Jedoch ist die Technologie dieser Offenbarung auch auf verschiedene Vorrichtungen, verschiedene Relais, etc. in verschiedenen Netzwerksystemen wie dem Informationsverarbeitungssystem 1 anwendbar, einschließlich Netzwerksystemen zur Vorrichtungssteuerung in Geräten wie etwa Robotern, Luftfahrzeugen, Satelliten, Spielautomaten, etc., Netzwerksystemen zur Vorrichtungssteuerung in Fabriken, etc., und Systemen des Internets der Dinge (IdD), welche Sensoren, etc. mit Clouds, etc. verbinden.
Hardware-Konfiguration
2 zeigt ein Beispiel für die Hardware-Konfiguration der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10, des Gateways 20 und des Relais 30 gemäß der Ausführungsform. Hier wird das Gateway 20 beispielhaft veranschaulicht. Das Gateway 20 aus 2 hat eine Treibervorrichtung 100, eine Hilfsspeichervorrichtung 102, eine Speichervorrichtung 103, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 104, eine Schnittstellenvorrichtung 105 und so fort, welche über einen Bus B miteinander verbunden sind.
Ein Informationsverarbeitungsprogramm, das eine Verarbeitung in dem Gateway 20 implementiert, ist beispielsweise durch ein Aufzeichnungsmedium 101 vorgesehen. Sobald das Aufzeichnungsmedium 101, in dem das Informationsverarbeitungsprogramm aufgezeichnet ist, in die Treibervorrichtung 100 eingesetzt wird, wird das von dem Aufzeichnungsmedium 101 ausgelesene Informationsverarbeitungsprogramm über die Treibervorrichtung 100 auf der Hilfsspeichervorrichtung 102 installiert. Jedoch muss das Informationsverarbeitungsprogramm nicht notwendigerweise unter Verwendung des Aufzeichnungsmediums 101 installiert werden, sondern kann über ein Netzwerk von einem anderen Rechner heruntergeladen werden. Die Hilfsspeichervorrichtung 102 speichert das so installierte Informationsverarbeitungsprogramm und speichert auch benötigte Dateien, Daten, etc.
Die Speichervorrichtung 103, welche beispielsweise ein Direktzugriffsspeicher (RAM) ist, liest aus der Hilfsspeichervorrichtung 102 ein Programm aus und speichert dieses, wenn ein Befehl zum Starten des Programms erzeugt wird. Die CPU 104 implementiert eine dem Gateway 20 zugeordnete Funktion gemäß dem in der Speichervorrichtung 103 gespeicherten Programm. Die Schnittstellenvorrichtung 105 wird als eine Schnittstelle zum Verbinden des Gateways 20 mit einem Netzwerk verwendet. Die Schnittstellenvorrichtung 105 ist für jeden von zwei oder mehr Netzwerkanschlüssen vorgesehen, die beispielsweise in dem Gateway 20 vorgesehen sind.
Als ein Beispiel für das Aufzeichnungsmedium 101 ist ein tragbares Aufzeichnungsmedium wie etwa eine CD-ROM, eine DVD oder ein USB-Speicher verwendbar. Als ein Beispiel für die Hilfsspeichervorrichtung 102 ist ein Festplattenlaufwerk (HDD) oder ein Flash-Speicher verwendbar. Das Aufzeichnungsmedium 101 und die Hilfsspeichervorrichtung 102 entsprechen beide computerlesbaren Aufzeichnungsmedien.
Die Hardware-Konfigurationen der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 und des Relais 30 können jenen des Gateways 20 ähneln. Die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 kann lediglich eine Schnittstellenvorrichtung 105 beinhalten.
Funktionskonfiguration
Bezugnehmend als Nächstes auf 3 werden die Funktionskonfigurationen der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10, des Gateways 20 und des Relais 30 beschrieben. 3 ist ein Funktionsblockschaltbild der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10, des Gateways 20 und des Relais 30 gemäß der Ausführungsform.
Die Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 hat einen Sender/Empfänger 11 und einen Controller 12. Der Sender/Empfänger 11 und der Controller 12 stellen Funktionen dar, die gemäß einem oder mehreren auf der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 installierten Programmen durch eine Verarbeitung implementiert werden, die von der CPU der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 ausgeführt wird.
Der Sender/Empfänger 11 führt gemäß einem Befehl des Controllers 12 eine Kommunikation mit anderen Informationsverarbeitungsvorrichtungen 10, Gateways 20 und Relais 30 durch.
Der Controller 12 steuert verschiedene Geräte wie etwa Sensoren sowie Komponenten, die in der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 beinhaltet sind, und veranlasst den Sender/Empfänger 11, Daten der verschiedenen Geräte an andere Informationsverarbeitungsvorrichtungen 10 zu senden.
Das Gateway 20 hat einen Synchronisierer 21, einen Empfänger 22, einen Generator 23 und einen Sender 24. Der Synchronisierer 21, der Empfänger 22, der Generator 23 und der Sender 24 stellen Funktionen dar, die gemäß einem oder mehreren auf dem Gateway 20 installierten Programmen durch eine von der CPU 104 des Gateways 20 ausgeführte Verarbeitung implementiert werden.
Der Synchronisierer 21 synchronisiert einen Zeitpunkt, an dem jedes Relais 30 einen gegebenen Typ von Daten an das Relais 30 sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt, welcher ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen (später beschriebenen) offenen Zustand geschaltet wird.
Der Empfänger 22 empfängt zwei oder mehr Frames (ein Beispiel für das „erste Paket“ und das „zweite Paket“), einschließlich des gegebenen Typs von Daten, von den mit dem Netzwerk 40A (ein Beispiel für das „erste Netzwerk“) verbundenen Informationsverarbeitungsvorrichtungen 10. Auch empfängt der Empfänger 22 Frames von den mit dem Netzwerk 40B (ein Beispiel für das „zweite Netzwerk“) verbundenen Relais 30.
Der Generator 23 generiert bis zu dem Übermittlungszeitpunkt einen an das Netzwerk 40B zu übertragenden Frame (ein Beispiel für das „dritte Paket“), der Daten von Nutzdaten-Teilen von zwei oder mehr Frames, welche durch den Empfänger 22 von dem Netzwerk 40A empfangen werden, beinhaltet. Auch ruft der Generator 23 alle Daten, die in dem einem durch den Empfänger 22 von dem Netzwerk 40B empfangenen Frame beinhaltet sind, ab und erzeugt einen an das Netzwerk 40C zu übertragenden Frame, der alle abgerufenen Daten beinhaltet.
Der Sender 24 sendet den von dem Generator 23 zur Übertragung an das Netzwerk 40B generierten Frame an dem Übermittlungszeitpunkt über das Netzwerk 40B an das Relais 30. Auch sendet der Sender 24 jeden von dem Generator 23 zur Übertragung an das Netzwerk 40C generierten Frame an das Netzwerk 40C.
Das Relais 30 hat einen Synchronisierer 31, einen Empfänger 32 und eine Übertragungseinheit 33. Der Synchronisierer 31, der Empfänger 32 und die Übertragungseinheit 33 stellen Funktionen dar, die durch eine Verarbeitung implementiert werden, welche von der CPU des Relais 30 gemäß einem oder mehreren auf dem Relais 30 installierten Programmen ausgeführt wird.
Der Synchronisierer 31 synchronisiert den Übermittlungszeitpunkt, an dem die Gateways 20 und andere Relais 30 gegebene Typen von Daten senden, mit den Gateways 20 und anderen Relais 30.
Der Empfänger 32 empfängt über das Netzwerk 40B einen Frame von dem Gateway 20.
Die Übertragungseinheit 33 schaltet für jede Klasse (ein Beispiel für „Typ“) von Daten einen Zeitpunkt zum Übertragen von Daten und überträgt den durch den Empfänger 32 empfangenen Frame an dem von dem Synchronisierer 31 synchronisierten Übermittlungszeitpunkt.
Die Übertragungseinheit 33 führt eine Gate-Steuerung unter Verwendung beispielsweise des in den Ethernet-TSN-Standards beinhalteten TAS-Standards IEEE 802.1 Qbv durch. Genauer gesagt stellt unter der Gate-Steuerung die Übertragungseinheit 33 des Relais 30A den empfangenen Frame in eine Warteschlange für jede Klasse, wie etwa eine Priorität, und wartet auf eine Übertragung des Frames, wenn sich ein Gate (TAS-Gate) für die Klasse des Frames in einem geschlossenen Zustand (Geschlossen) befindet. Dann überträgt die Übertragungseinheit 33 den Frame während eines Zeitraums, in dem sich das Gate für die Klasse des Frames in einem offenen Zustand (Offen) befindet. Das Gate für jede Klasse kann für einen gegebenen Zeitraum, in gegebenen Zyklen in den offenen Zustand versetzt werden.
Hier ist der von dem Synchronisierer 31 synchronisierte Übermittlungszeitpunkt irgendein gegebener Zeitpunkt, der in dem Zeitraum beinhaltet ist, in dem sich das TAS-Gate für den gegebenen Typ von Daten in dem offenen Zustand befindet. Der Übermittlungszeitpunkt kann ein Zeitpunkt sein, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird.
Bezugnehmend als Nächstes auf 4 und 5 wird eine Verarbeitung des Informationsverarbeitungssystems 1 gemäß der Ausführungsform beschrieben. 4 ist ein Sequenzdiagramm, das ein Beispiel für eine Verarbeitung des Informationsverarbeitungssystems 1 gemäß der Ausführungsform zeigt.
In dem oben beschriebenen Fall überträgt das Gateway 20A verschiedene von dem Netzwerk 40A, wie etwa einem CAN, empfangene Daten über das Netzwerk 40B, wie etwa Ethernet, und das Gateway 20 an das Netzwerk 40C, wie etwa ein CAN. Beispielsweise können die verschiedenen Daten Daten beinhalten, die sich auf die Sicherheit des Fahrzeugs beziehen und somit eine relativ hohe Priorität besitzen, wie etwa Werte, die von Sensoren erhalten sind, und Befehle zum Steuern von Aktuatoren.
Zunächst synchronisieren in Schritt S1 der Synchronisierer 21 des Gateways 20A, der Synchronisierer 31 des Relais 30A und der Synchronisierer 31 des Relais 30B den gleichen Übermittlungszeitpunkt in Bezug auf Daten, die von dem Gateway 20A übertragen werden.
In diesem Zusammenhang können der Synchronisierer 21 des Gateways 20A und der Synchronisierer 31 jedes Relais 30 eine Taktzeitsynchronisierung unter Verwendung beispielsweise von IEEE 802.1:802.1 AS - Taktung und Synchronisation, oder des Precision Time Protocol (PTP) durchführen.
Dann informiert beispielsweise der Synchronisierer 31 eines Relais 30A das Gateway 20A und das andere Relais 30B über einen Übermittlungszeitpunkt und Übermittlungszyklus im Hinblick auf Daten, die von dem Gateway 20A übertragen werden. Dann bestimmen der Synchronisierer 21 des Gateways 20A und der Synchronisierer 31 des anderen Relais 30B Taktzeiten am Ende jedes Übermittlungszyklus, gezählt ab dem obigen einen Übermittlungszeitpunkt, als den Übermittlungszeitpunkt.
In einem anderen Beispiel kann der Synchronisierer 21 des Gateways 20A jedes Relais 30 über eine Übermittlungszeit, zu der das Gateway 20A Daten überträgt, und einen Übermittlungszyklus informieren. Dann kann der Synchronisierer 31 jedes Relais 30 Taktzeiten am Ende jedes Übermittlungszyklus, gezählt ab der obigen einen Übermittlungszeit, als den Übermittlungszeitpunkt für Daten bestimmen, die von dem Gateway 20A empfangen werden.
Dann empfängt der Empfänger 22 des Gateways 20A über das Netzwerk 40A einen oder mehrere Frame einschließlich verschiedener Daten (Nachrichten) von der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10-1A, etc. (Schritt S2-1, Schritt S2-2). Hier empfängt der Empfänger 22 des Gateways 20A CAN-Frames mit jeweils Nutzdaten, die kleiner oder gleich 8 Byte sind.
Der Controller 12 der mit dem Netzwerk 40A verbundenen Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 kann eine Nachricht an das Netzwerk 40A an einem Zeitpunkt derart übermitteln, dass die Nachricht das Gateway 20A unmittelbar vor dem ÜbermittlungsZeitpunkt erreicht. In diesem Fall führt der Controller 12 der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 beispielsweise in Schritt S1 eine Taktzeitsynchronisierung mit dem Gateway 20A, etc. durch. Auch berechnet der Controller 12 der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 vorab eine Übermittlungsverzögerungszeit in dem Netzwerk 40A ab der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 bis zu dem Gateway 20A oder misst diese. Die Übermittlungsverzögerungszeit kann anhand eines bekannten Verfahrens berechnet oder gemessen werden. Dann sendet der Controller 12 der Informationsverarbeitungsvorrichtung 10 die Nachricht an einem Zeitpunkt, der um die Übermittlungsverzögerungszeit und eine gegebene Versatzzeit früher ist als der Übermittlungszeitpunkt. Auf diese Weise ist es möglich, eine Verzögerungszeit ab der Zeit, zu der das Gateway 20A die Nachricht empfängt, bis zu der Zeit, zu der das Gateway 20A die Nachricht überträgt, zu verkürzen.
Dann bestimmt der Generator 23 des Gateways 20A, dass ein gegebener Zeitpunkt, der dem von dem Synchronisierer 21 synchronisierten Übermittlungszeitpunkt entspricht, eingetreten ist (Schritt S3). Hier kann der gegebene Zeitpunkt der Übermittlungszeitpunkt sein oder kann ein Zeitpunkt sein, der um eine gegebene Zeitspanne früher ist als der Übermittlungszeitpunkt. In diesem Fall kann die gegebene Zeitspanne eine vorgegebene Zeit sein oder kann eine Durchschnittszeit einer Übermittlungsverzögerung von dem Gateway 20A zu dem Relais 30A sein, welche von dem Generator 23 gemessen wird.
Dann generiert der Generator 23 des Gateways 20A einen Frame einschließlich jeder Nachricht, die in den Nutzdaten eines oder mehrerer über das Netzwerk 40A empfangener Frames beinhaltet ist (Schritt S4). Hier bündelt (packt) der Generator 23 des Gateways 20A jedes Mal dann, wenn der obengenannte gegebene Zeitpunkt eintritt, alle Nutzdaten eines oder mehrerer anhand des Netzwerks 40A, wie etwa CAN, empfangener Frames in einen Frame, der unter Verwendung des Netzwerks 40B, wie etwa Ethernet, zu übermitteln ist. Der Grund hierfür ist, dass die maximale Nutzdatengröße (z.B. beträgt die maximale Nutzdatengröße von CAN 8 Byte) von Frames, die über das Netzwerk 40A übermittelt und empfangen werden können, kleiner ist als die maximale Nutzdatengröße (z.B. beträgt die maximale Nutzdatengröße von Ethernet 1500 Byte) von Frames, die über das Netzwerk 40B übermittelt und empfangen werden können.
Dann sendet der Sender 24 des Gateways 20A den vorstehenden, von dem Generator 23 generierten einen Frame über das Netzwerk 40B an das Relais 30A (Schritt S5).
Dann überträgt die Übertragungseinheit 33 des Relais 30A den von dem Empfänger 32 empfangenen einen Frame an das Relais 30B (Schritt S6). Da hier das Relais 30 einen gegebenen Frame von dem Gateway 20 empfängt, während sich das Gate für die Klasse des gegebenen Frames in dem offenen Zustand befindet, wird der gegebene Frame sofort übertragen. Demgemäß entsteht für den gegebenen Frame keine Wartezeit, bis das Gate in den offenen Zustand versetzt wird.
Während das Relais 30 einen Frame überträgt, der eine niedrige Priorität besitzt, kann es beispielsweise einen anderen Frame empfangen, der eine hohe Priorität besitzt. In diesem Fall kann gemäß IEEE 802.1 Qbv das Relais 30 den anderen Frame an einem gegebenen Zeitpunkt übertragen, ohne den Abschluss der Übertragung des einen Frames abzuwarten. Somit ist es möglich zu verhindern, dass eine Verzögerung bei der Übertragung des anderen Frames einen zulässigen Bereich überschreitet.
Dann überträgt die Übertragungseinheit 33 des Relais 30B den empfangenen Frame an das Gateway 20B (Schritt S7). Hier führt die Übertragungseinheit 33 des Relais 30B auch die oben beschriebene Gate-Steuerung durch.
Dann ruft der Generator 23 des Gateways 20B jede Nachricht aus den Nutzdaten des empfangenen Frames ab (Schritt S8) und generiert CAN-Frames oder dergleichen, welche jeweils eine Nachricht beinhalten (Schritt S9).
Dann sendet der Sender 24 des Gateways 20B die von dem Generator 23 generierten Frames an das Netzwerk 40C (Schritt S10-1, Schritt S10-2, ...). Hier kann der Generator 23 des Gateways 20B jede Nachricht in einer vorab festgelegten Prioritätsreihenfolge gemäß einer in jeder Nachricht beinhalteten Nachrichten-ID oder dergleichen abrufen und den Sender 24 veranlassen, einen Frame zu senden, der die abgerufene Nachricht beinhaltet. Somit kann eine Verzögerung bei der Übermittlung der Nachricht, die eine relativ hohe Priorität besitzt, weiter verringert werden.
Bezugnehmend als Nächstes auf 5 wird der Zeitpunkt beschrieben, an dem jede in dem Netzwerk 40A empfangene Nachricht über das Netzwerk 40B an das Netzwerk 40C übertragen wird. 5 ist beim Erläutern des Übermittlungszeitpunkts jeder Nachricht hilfreich.
In dem Beispiel von 5 empfängt der Empfänger 22 des Gateways 20A zu einer Zeit t1 eine Nachricht 501 über das Netzwerk 40A und speichert diese in einem Puffer. Dann, zu einer Zeit t2 als einer Übermittlungszeit, sendet der Sender 24 des Gateways 20A einen Ethernet-TSN-Frame einschließlich der in dem Puffer gespeicherten Nachricht 501 an das Relais 30A und löscht die Nachricht 501 aus dem Puffer.
Dann, zu einer Zeit t3, empfängt der Empfänger 32 des Relais 30A den Ethernet-TSN-Frame einschließlich der Nachricht 501 von dem Gateway 20A. Dann startet die Übertragungseinheit 33 des Relais 30A sofort einen Übertragungsprozess, da sich das TAS-Gate für den Frame in dem offenen Zustand befindet, und überträgt den Frame zu einer Zeit t4 an das Relais 30B.
Analog empfängt in dem Beispiel aus 5 zu einer Zeit t11, einer Zeit t12 und einer Zeit t13 der Empfänger 22 des Gateways 20A eine Nachricht 502, eine Nachricht 503 bzw. eine Nachricht 504 über das Netzwerk 40A und speichert diese in dem Puffer. Dann, zu einer Zeit t14 als einer Übermittlungszeit, sendet der Sender 24 des Gateways 20A einen Ethernet-TSN-Frame einschließlich der in dem Puffer gespeicherten Nachricht 502, Nachricht 503 und Nachricht 504 an das Relais 30A und löscht die Nachricht 502, die Nachricht 503 und die Nachricht 504 aus dem Puffer.
Dann, zu einem Zeitpunkt t5, empfängt der Empfänger 32 des Relais 30A einen Ethernet-TSN-Frame einschließlich der Nachricht 502, der Nachricht 503 und der Nachricht 504 von dem Gateway 20A. Dann startet die Übertragungseinheit 33 des Relais 30A sofort einen Übertragungsprozess, da sich das TAS-Gate für den Frame in dem offenen Zustand befindet, und überträgt den Frame zu einer Zeit t6 an das Relais 30B.
Somit entsteht keine Warteperiode, für die mit der Übertragung gewartet wird, bis das TAS-Gate in den offenen Zustand versetzt wird; daher kann die Verzögerung verringert werden.
Erstes modifiziertes Beispiel
In dem oben beschriebenen Schritt S1 können der Synchronisierer 21 des Gateways 20A, der Synchronisierer 31 des Relais 30A und der Synchronisierer 31 des Relais 30B den gleichen Übermittlungszeitpunkt synchronisieren oder den Übermittlungszeitpunkt für jeden Typ von in dem Netzwerk 40A gesendeten und empfangenen Nachrichten synchronisieren.
In diesem Fall bestimmt der Generator 23 des Gateways 20A in dem obigen Schritt S3, dass ein gegebener Zeitpunkt, der dem Übermittlungszeitpunkt („erster Übermittlungszeitpunkt“) eines Typs (ein Beispiel für „erster Typ“) entspricht, der durch den Synchronisierer 21 synchronisiert wird, eingetreten ist.
Dann, in dem obigen Schritt S4, ruft der Generator 23 des Gateways 20A basierend auf der Nachrichten-ID, die in jedem der empfangenen Frames beinhaltet ist, einen oder mehrere Frames (ein Beispiel für „erstes Paket“ und „zweites Paket“), die in dem oben angegebenen einen Typ beinhaltet sind, aus den von dem Netzwerk 40A empfangenen Frames ab. Dann generiert der Generator 23 des Gateways 20A einen Frame, der alle Nutzdaten des einen oder der mehreren Frames beinhaltet.
Dann, in dem obigen Schritt S5, sendet der Sender 24 des Gateways 20A den von dem Generator 23 generierten einen Frame an das Relais 30A.
Wenn analog der Generator 23 des Gateways 20A bestimmt, dass ein gegebener Zeitpunkt, der dem Übermittlungszeitpunkt („zweiter Übermittlungszeitpunkt“) eines anderen Typs (ein Beispiel für „zweiter Typ“) entspricht, eingetreten ist, generiert der Generator 23 einen Frame einschließlich aller Nutzdaten eines oder mehrerer Frames, die in dem anderen Typ beinhaltet sind, und veranlasst den Sender 24 zum Senden des Frames. In diesem Fall kann der Generator 23 des Gateways 20A ein VLAN(virtuelles lokales Netzwerk)-Tag oder dergleichen, das jeden Typ angibt, an den einen Frame anfügen.
Zweites modifiziertes Beispiel
Als das Netzwerk 40B kann anstelle des Ethernet-TSN ein zeitgesteuertes Ethernet (TT-Ethernet von engl. Time-Triggered Ethernet) verwendet werden, welches zwischen Knoten innerhalb des Ethernet-Netzwerks die Tageszeit synchronisiert und den Übermittlungszeitpunkt von Ethernet-Frames vorab festlegt.
Zwar wurde eine Ausführungsform der Erfindung im Detail beschrieben, doch ist diese Erfindung nicht auf die bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern ist mit verschiedenen Modifikationen oder Abänderungen innerhalb des in den angehängten Ansprüchen definierten Umfangs der Erfindung ausführbar.
Der Synchronisierer 21, der Empfänger 22, der Synchronisierer 31 und der Empfänger 32 sind jeweilige Beispiele für den „ersten Synchronisierer“, „ersten Empfänger“, „zweiten Synchronisierer“ und „zweiten Empfänger“.

Claims

Fahrzeuginternes System, das aufweist: eine fahrzeuginterne Vorrichtung (10-1A, 10-2A, 10-1C, 10-2C); ein Gateway (20A, 20B), das über ein erstes Netzwerk (40A) mit der fahrzeuginternen Vorrichtung verbunden ist; und ein Relais (30A, 30B), das über ein zweites Netzwerk (40B) mit dem Gateway verbunden ist, wobei das Relais konfiguriert ist, um eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung eines Gates unter Verwendung eines Time-Aware-Shaper-Standards des Ethernet-Time-Sensitive-Networking durchzuführen, wobei: das Gateway (20A, 20B) beinhaltet: einen ersten Synchronisierer (21), der konfiguriert ist, um einen Zeitpunkt, an dem das Gateway gegebene Daten an das Relais sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt zu synchronisieren, welcher ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird, einen ersten Empfänger (22), der konfiguriert ist, um ein erstes Paket und ein zweites Paket, welche jeweils die gegebenen Daten beinhalten, von der fahrzeuginternen Vorrichtung zu empfangen, einen Generator (23), der konfiguriert ist, um ein drittes Paket einschließlich Daten, die in dem ersten Paket beinhaltet sind, und Daten, die in dem zweiten Paket beinhaltet sind, bis zu dem Übermittlungszeitpunkt zu generieren, und einen Sender (24), der konfiguriert ist, um das von dem Generator generierte dritte Paket an dem Übermittlungszeitpunkt an das Relais zu senden, und das Relais beinhaltet: einen zweiten Empfänger (32), der konfiguriert ist, um das dritte Paket von dem Gateway zu empfangen, und eine Übertragungseinheit (33), die konfiguriert ist, um für jeden Typ von Daten einen Zeitpunkt zum Übertragen von Daten zu schalten und das dritte Paket einschließlich der gegebenen Daten während eines Zeitraums, in dem sich das Gate in dem offenen Zustand befindet, an ein anderes Relais zu übertragen.
Fahrzeuginternes System nach Anspruch 1, wobei eine maximale Nutzdatengröße von Paketen in dem ersten Netzwerk (40A) kleiner ist als die maximale Nutzdatengröße von Paketen in dem zweiten Netzwerk (40B).
Fahrzeuginternes System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die fahrzeuginterne Vorrichtung (10-1A, 10-2A, 10-1C, 10-2C) das erste Paket und das zweite Paket zu einer solchen Zeit sendet, dass das erste Paket und das zweite Paket das Gateway (20A, 20B) unmittelbar vor dem Übermittlungszeitpunkt erreichen.
Fahrzeuginternes System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Übermittlungszeitpunkt einen ersten Übermittlungszeitpunkt für einen ersten Typ von Daten und einen zweiten Übermittlungszeitpunkt für einen zweiten Typ von Daten beinhaltet, der Generator (23) das dritte Paket bis zu dem ersten Übermittlungszeitpunkt generiert, wenn der von dem ersten Synchronisierer synchronisierte Übermittlungszeitpunkt der erste Übermittlungszeitpunkt ist, und der Generator das dritte Paket einschließlich des ersten Typs von Daten, die in dem ersten Paket beinhaltet sind, und des zweiten Typs von Daten, die in dem zweiten Paket beinhaltet sind, bis zu dem zweiten Übermittlungszeitpunkt generiert, wenn der von dem ersten Synchronisierer synchronisierte Übermittlungszeitpunkt der zweite Übermittlungszeitpunkt ist.
Gateway (20A, 20B), das über ein erstes Netzwerk (40A) mit einer Vorrichtung (10-1A, 10-2A, 10-IC, 10-2C) verbunden ist und über ein zweites Netzwerk (40B) mit einem Relais (30A, 30B) verbunden ist, und das Relais konfiguriert ist, um eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung eines Gates unter Verwendung eines Time-Aware-Shaper-Standards des Ethernet-Time-Sensitive-Networking durchzuführen, wobei das Gateway aufweist: einen Synchronisierer (21), der konfiguriert ist, um einen Zeitpunkt, an dem das Gateway gegebene Daten an das Relais sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt zu synchronisieren, welcher ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird; einen Empfänger (22), der konfiguriert ist, um ein erstes Paket und ein zweites Paket, welche jeweils die gegebenen Daten beinhalten, von der Vorrichtung zu empfangen; einen Generator (23), der konfiguriert ist, um ein drittes Paket einschließlich Daten, die in dem ersten Paket beinhaltet sind, und Daten, die in dem zweiten Paket beinhaltet sind, bis zu dem Übermittlungszeitpunkt zu generieren; und einen Sender (24), der konfiguriert ist, um das von dem Generator generierte dritte Paket an dem Übermittlungszeitpunkt an das Relais zu senden.
Relais (30A, 30B), das über ein Netzwerk (40B) mit einem Gateway (20A, 20B) verbunden ist und konfiguriert ist, um eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung eines Gates unter Verwendung eines Time-Aware-Shaper-Standards des Ethernet-Time-Sensitive-Networking durchzuführen, und das Gateway (20A, 20B) konfiguriert ist, um einen Zeitpunkt, an dem das Gateway (20A, 20B) gegebene Daten an das Relais (30A, 30B) sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt zu synchronisieren, welcher ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird, wobei das Relais aufweist: einen Empfänger (32), der konfiguriert ist, um ein Paket einschließlich der gegebenen Daten von dem Gateway zu empfangen; und eine Übertragungseinheit (33), die konfiguriert ist, um für jeden Typ von Daten einen Zeitpunkt zur Übertragung von Daten zu schalten und das Paket einschließlich der gegebenen Daten während eines Zeitraums, in dem sich das Gate in dem offenen Zustand befindet, an ein anderes Relais zu übertragen.
Nichttransitorisches computerlesbares Medium, das ein Programm speichert, welches ein Gateway (20A, 20B) veranlasst, einen Prozess auszuführen, wobei das Gateway (20A, 20B) über ein erstes Netzwerk (40A) mit einer Vorrichtung (10-1A, 10-2A, 10-1C, 10-2C) verbunden ist und über ein zweites Netzwerk (40B) mit einem Relais (30A, 30B) verbunden ist, und das Relais konfiguriert ist, um eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung eines Gates unter Verwendung eines Time-Aware-Shaper-Standards des Ethernet-Time-Sensitive-Networking durchzuführen, wobei der Prozess umfasst: Synchronisieren eines Zeitpunkts, an dem das Gateway gegebene Daten an das Relais sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt, welcher ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird; Empfangen eines ersten Pakets und eines zweiten Pakets, welche jeweils die gegebenen Daten beinhalten, von der Vorrichtung; Generieren eines dritten Pakets einschließlich Daten, die in dem ersten Paket beinhaltet sind, und Daten, die in dem zweiten Paket beinhaltet sind, bis zu dem Übermittlungszeitpunkt; und Übermitteln des generierten dritten Pakets an das Relais an dem Übermittlungszeitpunkt.
Nichttransitorisches computerlesbares Medium, das ein Programm speichert, welches ein Relais (30A, 30B) veranlasst, einen Prozess auszuführen, wobei das Relais (30A, 30B) über ein Netzwerk (40B) mit einem Gateway (20A, 20B) verbunden ist und konfiguriert ist, um eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung eines Gates unter Verwendung eines Time-Aware-Shaper-Standards des Ethernet-Time-Sensitive-Networking durchzuführen, und das Gateway konfiguriert ist, um einen Zeitpunkt, an dem das Gateway (20A, 20B) gegebene Daten an das Relais (30A, 30B) sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt zu synchronisieren, der ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird, wobei der Prozess umfasst: Empfangen eines Pakets einschließlich der gegebenen Daten von dem Gateway; und Schalten, für jeden Typ von Daten, eines Zeitpunkts zum Übertragen von Daten, und Übertragen des Pakets einschließlich der gegebenen Daten an ein anderes Relais während eines Zeitraums, in dem sich das Gate in dem offenen Zustand befindet.
Informationsverarbeitungsverfahren, das von einem Gateway (20A, 20B) durchgeführt wird, welches über ein erstes Netzwerk (40A) mit einer Vorrichtung (10-1A, 10-2A, 10-1C, 10-2C) verbunden ist und über ein zweites Netzwerk (40B) mit einem Relais verbunden ist, und das Relais (30A, 30B) konfiguriert ist, um eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung eines Gates unter Verwendung eines Time-Aware-Shaper-Standards des Ethernet-Time-Sensitive-Networking durchzuführen, wobei das Informationsverarbeitungsverfahren umfasst: Synchronisieren eines Zeitpunkts, an dem das Gateway gegebene Daten an das Relais sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt, welcher ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird; Empfangen eines ersten Pakets und eines zweiten Pakets, welche jeweils die gegebenen Daten beinhalten, von der Vorrichtung; Generieren eines dritten Pakets einschließlich Daten, die in dem ersten Paket beinhaltet sind, und Daten, die in dem zweiten Paket beinhaltet sind, bis zu dem Übermittlungszeitpunkt; und Übermitteln des generierten dritten Pakets an das Relais an dem Übermittlungszeitpunkt.
Informationsverarbeitungsverfahren, das von einem Relais (30A, 30B) durchgeführt wird, welches über ein Netzwerk (40B) mit einem Gateway (20A, 20B) verbunden ist und konfiguriert ist, um eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung eines Gates unter Verwendung eines Time-Aware-Shaper-Standards des Ethernet-Time-Sensitive-Networking durchzuführen, und wobei das Gateway (20A, 20B) konfiguriert ist, um einen Zeitpunkt, an dem das Gateway (20A, 20B) gegebene Daten an das Relais sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt zu synchronisieren, welcher ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird, wobei das Informationsverarbeitungsverfahren umfasst: Empfangen eines Pakets einschließlich der gegebenen Daten von dem Gateway; und Schalten, für jeden Typ von Daten, eines Zeitpunkts zum Übertragen von Daten, und Übertragen des Pakets einschließlich der gegebenen Daten an ein anderes Relais während eines Zeitraums, in dem sich das Gate in dem offenen Zustand befindet.
Informationsverarbeitungssystem, das aufweist: eine Vorrichtung (10-1A, 10-2A, 10-1C, 10-2C); ein Gateway (20A, 20B), das über ein erstes Netzwerk (40A) mit der Vorrichtung verbunden ist; und ein Relais (30A, 30B), das über ein zweites Netzwerk (40B) mit dem Gateway verbunden ist, wobei das Relais (30A, 30B) konfiguriert ist, um eine Öffnungs-/Schließ-Steuerung eines Gates unter Verwendung eines Time-Aware-Shaper-Standards des Ethernet-Time-Sensitive-Networking durchzuführen, wobei: das Gateway (20A, 20B) beinhaltet: einen ersten Synchronisierer (21), der konfiguriert ist, um einen Zeitpunkt, an dem das Gateway (20A, 20B) gegebene Daten an das Relais (30A, 30B) sendet, mit einem Übermittlungszeitpunkt zu synchronisieren, welcher ein Zeitpunkt ist, an dem das Gate aus einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand geschaltet wird, einen ersten Empfänger (22), der konfiguriert ist, um ein erstes Paket und ein zweites Paket, welche jeweils die gegebenen Daten beinhalten, von der Vorrichtung zu empfangen, einen Generator (23), der konfiguriert ist, um ein drittes Paket einschließlich Daten, die in dem ersten Paket beinhaltet sind, und Daten, die in dem zweiten Paket beinhaltet sind, bis zu dem Übermittlungszeitpunkt zu generieren, und einen Sender (24), der konfiguriert ist, um das von dem Generator generierte dritte Paket an dem Übermittlungszeitpunkt an das Relais (30A, 30B) zu senden; und das Relais (30A, 30B) beinhaltet: einen zweiten Empfänger (32), der konfiguriert ist, um das dritte Paket von dem Gateway zu empfangen; und eine Übertragungseinheit (33), die konfiguriert ist, um für jeden Typ von Daten einen Zeitpunkt zum Übertragen von Daten zu schalten und das dritte Paket einschließlich der gegebenen Daten während eines Zeitraums, in dem sich das Gate in dem offenen Zustand befindet, an ein anderes Relais zu übertragen.
Fahrzeug, welches das fahrzeuginterne System nach einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist.