DE10246793A1

DE10246793A1 - Übertragungssteuervorrichtung, welche ein CAN-Protokoll verwendet

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Publication number: DE10246793A1
Application number: DE10246793A
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Ito
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2003-04-24
Anticipated expiration: 2022-10-09
Also published as: US6901469B2; US20030070022A1; JP3829679B2; JP2003115852A; DE10246793B4

Abstract

Eine Übertragungssteuervorrichtung (6) zum Durchführen einer Entscheidung, wenn eine Kollision von Rahmen auf einem Bus auftritt, besitzt eine Mehrzahl von Nachrichtenboxen (10). Jede Nachrichtenbox (10) speichert wenigstens eine Nachricht zum Zwecke des Sendens und einen Identifizierungscode, welcher sowohl einen Prioritätsgrad als auch eine Art davon anzeigt. Die Vorrichtung (6) bestimmt, ob das Senden eines Rahmens erfolgreich gewesen ist und beendet das Senden von Bits, wenn das Senden des Rahmens gescheitert ist. Die Vorrichtung (6) erfaßt ein bestimmtes Geschehnis, welches das Senden des Rahmens verzögert, und legt eine Folge der Nachrichtenbox (10), bezogen auf das bestimmte Geschehnis als erste Folge durch Wählen einer von Nachrichtenboxen einer niedrigeren Sendefolge (10) anstelle der Nachrichtenbox einer höchsten Sendefolge, fest.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Übertragungssteuervorrichtung, welche auf ein Übertragungssystem anwendbar ist und eine Entscheidung (arbitration) ausführt, wenn eine Kollision von Rahmen auf einem Bus auftritt, unter Verwendung von Identifizierungscodes, welche an Kopfabschnitten der Rahmen vorgesehen sind.
Als Übertragungsprotokolle, welche viele Male in lokalen Netzwerken (local area networks, LAN's), insbesondere in Fahrzeug-LAN's, verwendet werden, wird ein CAN- (Controller Area Network) Protokoll entsprechend einem von CSMA/CD-Systemen auf diesem Gebiet angeregt.
In diesem CAN-Protokoll werden ein SOF- (Start Of Frame) Code, welcher einen Start eines Rahmens anzeigt, und ein Identifizierungs- (ID) Code auf einen Kopfabschnitt des zu verwendenden Rahmens angewandt. Dieser ID- Code wird zur Identifizierung verwendet, welche Nachricht einem nachfolgenden Datengebiet zugewiesen worden ist. D. h., jede in Netzwerkanschlüssen, welche ein LAN bilden, installierte Übertragungssteuervorrichtung erkennt einen Start eines Rahmens durch den Empfang eines SOF-Codes und identifiziert eine Art dieses Rahmens auf der Grundlage eines ID-Codes.
Ebenfalls beginnt eine Übertragungssteuervorrichtung, welche einen zu übertragenden Rahmen besitzt, unmittelbar damit, den Rahmen zu senden, wenn ein Bus sich nicht in einem Benutzungszustand befindet. Wenn im Gegensatz dazu sich ein Bus in einem Benutzungszustand befindet, beginnt diese Übertragungssteuervorrichtung damit, den Rahmen zu senden, nachdem der Bus freigegeben worden ist (d. h., das Senden des Rahmens beendet ist). In einem Fall, bei welchem eine Mehrzahl von Sätzen der Übertragungssteuervorrichtungen vorhanden ist, welche verlangen, Rahmen zu senden, da diese Übertragungssteuervorrichtungen damit beginnen, diese Rahmen zur selben Zeit zu senden, wenn der Bus freigegeben wird, werden die Rahmen miteinander auf diesem Bus kollidieren.
Wenn eine derartige Rahmenkollision auftritt, wird entsprechend dem CAN-Protokoll eine Entscheidungssteueroperation (arbitration control operation) unter Verwendung eines Verfahrens durchgeführt, welches als "Bit-Einheit nichtzerstörende Entscheidung" ("bit unit nondestruction arbitration") bezeichnet wird, während die Entscheidungssteueroperation unter Verwendung des obigen ID-Codes bestimmt, welcher Rahmen mit einer Priorität verarbeitet werden sollte.
D. h., bezüglich der Signalpegel auf einem Bus gibt es einen dominanten (hohe Priorität) und einen rezessiven Pegel (niedrige Priorität). In einem Fall, bei welchem die dominanten und rezessiven Pegel zur selben Zeit aus einer Mehrzahl von Übertragungssteuervorrichtungen gesendet werden, wird ein Signalpegel des Busses dominant. Im allgemeinen wird daher erwogen, daß ein Logikwert eines dominanten Pegels gleich "0" ist, wohingegen ein Logikwert eines rezessiven Pegels gleich "1" ist. SOF-Codes sind in allen Rahmen dominant, woraufhin ID-Codes derart angewiesen werden, daß diese ID-Codes nicht denselben Logikwerten aus der Mehrzahl von Übertragungssteuervorrichtungen angehören und ein MSB einem Kopf gesendet wird.
Beispielsweise wird wie in Fig. 4 dargestellt der folgende Fall berücksichtigt. D. h., es wird ein ID-Code durch vier Bits gebildet (der ID-Code eines aktuellen CAN-Protokolls wird aus 11 Bits zusammengesetzt). Drei Sätze der ersten bis dritten Übertragungssteuervorrichtungen beginnen damit, Rahmen zur selben Zeit zu senden. Der für einen Rahmen verwendete ID-Code, welcher von der ersten Übertragungssteuervorrichtung gesendet wird, ist 0001B. Der für einen Rahmen verwendete ID-Code, welcher von der zweiten Übertragungssteuervorrichtung gesendet wird, ist 1010B. Der für einen Rahmen verwendete ID-Code, welcher von der dritten Steuervorrichtung gesendet wird, ist 0100B. Wenn in diesem Fall die ersten zweiten Bits in den ID-Codes gesendet werden, ist der Ausgang (zweites Bit des ID-Codes) der dritten Übertragungssteuervorrichtung rezessiv (1). Da jedoch ein Signalpegel eines Busses dominant (0) ist, wird daher zu dieser Zeit angenommen, daß die dritte Übertragungssteuervorrichtung bezüglich einer Entscheidung ausfällt. Somit stoppt diese dritte Übertragungssteuervorrichtung das Senden des Rahmens. Der Betrieb dieser dritten Übertragungssteuervorrichtung wird auf einen Empfangszustand umgestellt.
Wenn ähnlich das erste dritte Bit in dem ID-Code folgend dem obigen zweiten Bit gesendet wird, ist der. Ausgang der zweiten Übertragungssteuervorrichtung rezessiv. Da jedoch ein Signalpegel eines Busses dominant ist, wird daher zu dieser Zeit angenommen, daß die zweite Übertragungssteuervorrichtung bezüglich einer Entscheidung ausfällt. Somit stoppt diese zweite Übertragungssteuervorrichtung damit, den Rahmen zu senden, und es wird der Betrieb dieser zweiten Übertragungssteuervorrichtung auf einen Empfangszustand umgestellt. Als Ergebnis kann die erste Übertragungssteuervorrichtung die Entscheidung gewinnen (diesbezüglich Erfolg haben) und sendet somit bis zuletzt den Rahmen.
Somit kann bei dem Übertragungssystem, welches unter dem CAN-Protokoll arbeitet, in dem Fall, bei welchem eine Mehrzahl von Rahmen einem Bus zur selben Zeit gesendet werden, eine Übertragungssteuervorrichtung, welche einen Rahmen gesendet hat, der einen ID-Code besitzt, dessen Logikwert der kleinste (geringste) Logikwert ist, ein Senderecht erhalten. Danach wird normalerweise ein derartiger ID-Code, welcher eine höhere Priorität besitzt, einem Rahmen zugewiesen, welchem eine für eine schnelle Ansprechzeit benötigte Nachricht zugewiesen worden ist, und sogar dann, wenn dieser Rahmen mit anderen Rahmen kollidiert, kann dieser Rahmen mit einer Priorität gesendet werden.
Demgegenüber ist in jeder Übertragungsvorrichtung eine Mehrzahl von Mailboxen vorgesehen. Jede dieser Mailboxen ist mit einer Nachrichtenbox ausgestattet, um darin eine Nachricht zu speichern, welche einem Rahmen überlagert wird, um gesendet zu werden. Es versteht sich, daß, während Boxzahlen für die jeweiligen Mailboxen verwendet werden, ein ID-Code-Register, ein Benutzungskennzeichnungsregister und ebenfalls ein Sendeanforderungsregister in jeder der Nachrichtenboxen vorgesehen sind.
Das ID-Code-Register wird dahingehend verwendet, daß darin Arten von Nachrichten und Identifizierungscodes (ID-Codes) gespeichert werden, welche die Reihenfolge der Priorität dieser in dem Nachrichtenregister gespeicherten Nachrichten anzeigen. Das Benutzungskennzeichnungsregister wird dazu verwendet, ein Benutzungsverfahren (d. h. ein Benutzungsverfahren des Sendens/Empfangens) einer Nachrichtenbox zu kennzeichnen. Das Sendeanforderungsregister wird dazu verwendet, eine Sendeanforderung einer derartigen Nachricht festzulegen, welche in einer Nachrichtenbox zum Zwecke des Sendens gespeichert ist (Fig. 5).
Danach empfängt in dem Fall, bei welchem eine Nachrichtenbox vorhanden ist, welche zum Zwecke eines Empfangs durch ein Benutzungskennzeichnungsregister gekennzeichnet ist, eine Übertragungssteuervorrichtung einen derartigen Rahmen, dessen ID-Code mit dem in dem ID-Code- Register dieser Nachrichtenbox gespeicherten ID-Code übereinstimmend gemacht wurde, und führt danach eine Empfangssteueroperation aus, durch welche eine in dem empfangenen Rahmen enthaltene Nachricht in dem Nachrichtenregister davon gespeichert wird.
Demgegenüber führt in einem Fall, bei welchem eine Nachrichtenbox vorhanden ist, die zum Zwecke des Sendens durch ein Benutzungskennzeichnungsregister gekennzeichnet ist, eine Übertragungssteuervorrichtung eine Sendesteueroperation derart aus, daß ein Rahmen auf der Grundlage eines Speicherwerts (ID-Code und Nachricht) einer Nachrichtenbox eines Sendeanforderungsregisters gesendet wird, welcher eine Sendeanforderung gestellt worden ist. Es versteht sich, daß, wenn eine Mehrzahl von Nachrichtenboxen vorhanden ist, welchen Sendeanforderungen gestellt worden sind, eine Sendesteueroperation bezüglich dieser Nachrichtenboxen in der Reihenfolge der kleinsten Boxzahl durchgeführt wird.
Wenn als Ergebnis bei der obigen Übertragungssteuervorrichtung die Anzahl (Häufigkeit) von Kollisionen von Rahmen auf einem Bus erhöht ist, wird die Sendewartezeit einer Nachricht verlängert, welcher ein ID-Code mit einer niedrigeren Priorität zugewiesen worden ist. Diese Nachricht wird einfach als Nachricht mit niedrigem Prioritätsgrad bezeichnet. Diese Art der Bezeichnung kann ähnlich auf eine Nachricht mit hohem Prioritätsgrad angewandt werden. Als Ergebnis kann eine derartige Nachricht, welche in einer Nachrichtenbox gespeichert ist, welche eine größere Boxzahl (d. h. die Prioritätsreihenfolge von Übertragungen davon ist niedrig) als derjenigen der Nachrichtenbox aufweist, in welcher diese Nachricht mit niedrigem Prioritätsgrad gespeichert worden ist, nicht gesendet werden, wenn nicht das Senden der Nachricht mit dem niedrigen Prioritätsgrad, welche in der Nachrichtenbox gespeichert ist, deren Boxzahl klein ist (d. h. die Prioritätsreihenfolge der Übertragung ist hoch) beendet ist, sogar dann, wenn ein derartiger ID-Code mit der höchsten Priorität der zuerst erwähnten Nachricht zugewiesen worden ist. Es gibt einige Möglichkeiten, daß das Senden der Nachricht mit dem hohen Prioritätsgrad, welche dringend gesendet werden sollte, stark verzögert wird.
Beispielsweise wird wie in Fig. 5 dargestellt das folgende im Fahrzeug befindliche LAN zum Ausführen einer Übertragungssteueroperation auf der Grundlage des CAN- Protokolls nun berücksichtigt, wobei dieses im Fahrzeug befindliche LAN mit einer Sensor-ECU 30, einer Steuerungs-ECU 32 und einer Betätigungs-ECU 34 ausgestattet ist. Die Sensor-ECU 30 erzeugt ein Sensorsignal aus einem Erfassungssignal eines Sensors und sendet dieses erzeugte Sensorsignal. Die Steuerungs-ECU 32 erzeugt Betätigungsgliedsteuersignale A und B auf der Grundlage des empfangenen Sensorsignals und sendet diese erzeugten Betätigungsgliedsteuersignale A und B. Die Betätigungsglied-ECU 34 betätigt Betätigungsglieder auf der Grundlage der Betätigungsgliedsteuersignale A und B.
Es wird festgestellt, daß bei der Übertragungsvorrichtung 32 der Steuerungs-ECU, da das Sensorsignal entsprechend der von der Sensor-ECU zugeführten Nachricht empfangen wird, ein Benutzungskennzeichnungsregister einer Nachrichtenbox mit einer Boxzahl von "0" zum Zwecke eines Empfangs festgelegt worden ist. Ein ID-Code (0100B) eines zu empfangenden Sensorsignals ist in einem ID-Code- Register dieser Nachrichtenbox festgelegt worden. Da ebenfalls bei der Übertragungssteuervorrichtung 34 der Betätigungsglied-ECU die Betätigungsgliedsteuersignale A und B entsprechend der von der Steuerungs-ECU gesendeten Nachricht empfangen werden, sind die Benutzungskennzeichnungsregister der Nachrichtenboxen mit den Boxzahlen "0" und "1" zum Zwecke des Empfangs festgelegt worden. ID- Codes (0010B und 0011B) der zu empfangenden Betätigungsgliedsteuersignale A und B sind auf die ID-Code-Register dieser Nachrichtenboxen festgelegt worden. Somit sind die ID-Codes mit hohen Prioritätsgraden den Betätigungsgliedsteuersignalen A und B im Vergleich mit dem Sensorsignal zugewiesen worden.
Es wird daher angenommen, daß bei der Übertragungssteuervorrichtung 30 der Sensor-ECU, nachdem eine Sendeanforderung eines Sensorsignals in Bezug auf eine Nachrichtenbox festgelegt worden ist, welche eine Boxzahl von "0" aufweist, eine Funktionsstörung des Sensors erfaßt wird, bevor dieses Sendesignal gesendet wird. Eine derartige Sendeanforderung eines Sensorfunktionsstörungssignals wird in Bezug auf eine Nachrichtenbox festgelegt, welche eine Boxzahl von "1" besitzt. Es wird ebenfalls festgestellt, daß ein ID-Code (0000B) mit einem höchsten Prioritätsgrad dem Sensorfunktionsstörungssignal zugewiesen worden ist, damit eine durch einen Verlust einer Entscheidung hervorgerufene Sendeverzögerung auf einem Bus nicht auftritt.
Da bei der Übertragungssteuervorrichtung 30 der Sensor-ECU in einem derartigen Zustand die Sendeprozeßoperationen entsprechend der Boxzahlreihenfolge durchgeführt werden, wenn nicht das Senden des in der Nachrichtenbox mit der Boxzahl von "0" gespeicherten Sensorsignals beendet ist, kann das in der Nachrichtenbox mit der Boxzahl von "1" gespeicherte Sensorfunktionsstörungssignal nicht gesendet werden. Da die Sendeanforderung für die Betätigungsgliedsteuersignale A und B, welche den ID-Code mit dem höheren Prioritätsgrad als demjenigen des Sensorsignals aufweisen, bezüglich der Übertragungssteuervorrichtung 32 der Steuerungs-ECU erhoben wird, wenn nicht die Übertragung dieser Betätigungsgliedsteuersignale beendet worden ist, kann das Senden des Sensorsignals nicht durchgeführt werden.
Als Ergebnis wird das Senden des Sensorfunktionsstörungssignals weiter verzögert. D. h., wie in Fig. 3B dargestellt wird das Sensorfehlfunktionssignal, welches unmittelbar gesendet werden sollte, an einer Endstufe zusammen mit diesen vier Signalen gesendet, so daß eine große Verzögerung erzeugt wird, bis dieses Sensorfunktionsstörungssignal die Steuerungs-ECU erreicht. In Fig. 3 A und 3B wird ein Mißerfolg der Entscheidung schraffiert dargestellt.
Die Veröffentlichungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. HEI-1-143537 offenbart eine Übertragungssteuervorrichtung. D. h., wenn bei dem Übertragungssystem eines CSMA/CD-Typs das obige Geschehnis auftritt, schreibt diese Übertragungssteuervorrichtung die Codes, welche die Prioritätsgrade anzeigen, derart um, daß bezüglich der Nachricht, welche keine lange Wartezeit aufweist, der Prioritätsgrad dieser Nachricht auf dem Bus hoch wird.
In diesem Fall wird jedoch die Sendefolge dieser Nachricht in derselben Übertragungssteuervorrichtung nicht verändert, wenn nicht die Übertragung aller derartiger Nachrichten beendet worden ist, welche im Voraus erzeugt worden sind. Daher kann die Nachricht mit dem hohen Prioritätsgrad, welche später erzeugt wird, nicht gesendet werden, so daß die Wartezeit nicht hinreichend verkürzt werden kann.
Wenn insbesondere ebenfalls bei dem CAN-Protokoll, bei welchem Identifizierungsoperationen von Nachrichten und Festlegeoperationen von Prioritätsgraden während der Entscheidung unter Verwendung derselben ID-Codes durchgeführt werden, ein Prioritätsgrad (d. h. ein ID-Code) geändert wird, kann die Art einer Nachricht nicht bestimmt werden, und es kann ebenfalls eine an der Empfangsseite vorgesehene Übertragungssteuervorrichtung diese Nachricht nicht empfangen. Als Ergebnis kann ein derartiges Änderungsverfahren des Prioritätsgrads nicht auf das Übertragungssystem angewandt werden, welches das CAN-Protokoll verwendet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die obigen Schwierigkeiten zu überwinden und insbesondere eine Übertragungssteuervorrichtung zu schaffen, bei welcher sichergestellt ist, daß das Senden einer folgenden Nachricht mit einem höheren Prioritätsgrad sogar dann nicht verzögert wird, wenn eine vorausgehende Nachricht mit einem niedrigen Prioritätsgrad vorhanden ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung besitzt eine Übertragungssteuervorrichtung zur Durchführung einer. Entscheidung, wenn eine Kollision von Rahmen auf einem Bus auftritt, eine Mehrzahl von Nachrichtenboxen. Jede Nachrichtenbox speichert wenigstens eine Nachricht zum Zwecke einer Übertragung und einen Identifizierungscode, welcher sowohl einen Prioritätsgrad der Nachricht als auch die Art davon anzeigt. Die Vorrichtung bestimmt, ob das Senden des Rahmens erfolgreich verläuft und stoppt das Senden von Bits folgend dem vorliegenden Bit, wenn das Senden des Rahmens fehlschlägt. Die Vorrichtung erfaßt des weiteren ein bestimmtes Geschehnis, bei welchem das Senden des Rahmens verzögert wird, und legt eine Folge der auf das bestimmte Geschehnis bezogenen Nachrichtenbox als erste Folge durch Wählen einer der Nachrichtenboxen mit niedriger Sendefolge anstelle der Nachrichtenbox mit hoher Sendefolge fest.
Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
Fig. 1A zeigt ein Blockdiagramm, welches schematisch eine ECU darstellt, die ein im Fahrzeug befindliches LAN bildet, das ein CAN-Protokoll verwendet;
Fig. 1B zeigt eine Tabelle, welche Details einer in Fig. 1A dargestellten Nachrichtenboxeinheit darstellt;
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm, welches einen Wählprozeß einer Nachrichtenbox darstellt, der von einer in Fig. 1A dargestellten Zugriffssteuereinheit ausgeführt wird;
Fig. 3 A zeigt ein Zeitablaufsdiagramm, welches Wirkungen dargestellt, die von einer in Fig. 1A dargestellten Übertragungssteuervorrichtung erzielt werden;
Fig. 3B zeigt ein Zeitablaufsdiagramm, welches Schwierigkeiten bei einer Übertragungssteuervorrichtung einer verwandten Technik darstellt;
Fig. 3C zeigt ein beispielhaftes Diagramm, welches eine Nachrichtenbox in einer ECU_A darstellt;
Fig. 3D zeigt ein beispielhaftes Diagramm, welches eine Nachrichtenbox in einer ECU_B darstellt;
Fig. 4 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm, welches eine in der Übertragungssteuervorrichtung der verwandten Technik ausgeführte Entscheidungssteueroperation darstellt; und
Fig. 5 zeigt ein beispielhaftes Diagramm, welches Details der in der Übertragungssteuervorrichtung der verwandten Technik verwendeten Nachrichtenboxen darstellt.
Entsprechend Fig. 1A ist eine ECU (Electronic Control Unit) 2 mit einem im Fahrzeug vorgesehenen LAN (Local Area Network) verbunden, welches ein CAN- (Controller Area Network) Protokoll verwendet. Die. ECU 2 ist mit einem CAN-Transceiver 4, einem CAN-Kontroller 6 und einer CPU (central Processing Unit) 8 verbunden. Dieser CAN- Kontroller 6 wird als Übertragungssteuervorrichtung verwendet, die zum Steuern einer Übertragung mit einer anderen ECU entsprechend dem LAN-Protokoll geeignet ist. Der CAN-Transceiver 4 sendet und/oder empfängt von dem CAN- Kontroller 6 erzeugte Rahmen über einen LAN-Bus. Die CPU 8 führt verschiedene Arten von Prozeßoperationen in Verbindung mit einer anderen ECU durch Austauschen von Nachrichten über den CAN-Kontroller 6 aus.
Der CAN-Transceiver 4 ist derart angeordnet, daß dieser CAN-Transceiver 4 beständig ein Signal senden/empfangen kann, welches geeignet ist, einen vorausgehend definierten elektrischen Zustand des CAN-Busses zu erfüllen. Der CAN-Kontroller 6 ist mit einer Datenspeichereinheit 10, einer Protokollkerneinheit 12 und einer Zugriffssteuereinheit 14 versehen. Die Datenspeichereinheit 10 ist mit einer Mehrzahl von Nachrichtenboxen ausgestattet, welche verwendet werden, um darin Nachrichten und dergleichen zu speichern, die zwischen den ECUIB gesendet/empfangen werden. Jene Nachrichtenboxen sind in Fig. 1B dargestellt.
Die Protokollkerneinheit 12 arbeitet als Übertragungssteuereinrichtung. Die Protokollkerneinheit 12 führt eine Sendesteueroperation aus, wodurch eine Nachricht als Rahmen auf der Grundlage eines gespeicherten Werts einer Nachrichtenbox gebildet wird, danach wird dieser Nachrichtenrahmen über den CAN-Transceiver 4 gesendet. Die Protokollkerneinheit 12 führt eine Signalempfangssteueroperation aus, wodurch ein Nachrichtenrahmen über den CAN-Transceiver 4 empfangen wird, um eine Nachricht und dergleichen zu extrahieren. Die Protokollkerneinheit 12 führt eine Entscheidungssteuerung (d. h.. die Steuerung einer Bit-Einheit nichtzerstörenden Entscheidung (bit-unit nondestruction arbitration)) eines Busrechtes in dem Falle durch, daß Rahmen miteinander auf dem CAN-Bus kollidieren. Ebenfalls führt die Protokollkerneinheit 12 eine Übertragungssteueroperation entsprechend dem CAN-Protokoll beispielsweise durch, erfaßt und meldet einen Fehler, welcher in Verbindung mit dem Senden/Empfangen eines Rahmens auftritt. Danach steuert die Zugriffssteuereinheit 14 einen Zugriff auf die Datenspeichereinheit 10, wenn die Protokollkerneinheit 12 sowohl die Sendesteueroperation als auch die Empfangssteueroperation ausführt.
Es versteht sich, daß ähnlich der in Fig. 5 dargestellten Übertragungssteuervorrichtung Boxzahlen für die jeweiligen Nachrichtenboxen benutzt werden, welche in der Datenspeichereinheit 10, einem Nachrichtenregister, einem ID-Code-Register, einem Benutzungskennzeichnungsregister verwendet werden. Ein Sendeanforderungsregister wird in jeder der Nachrichtenboxen bereitgestellt. Das Nachrichtenregister wird zur Speicherung einer Nachricht darin verwendet, welche einem zu sendenden Rahmen überlagert ist. Das ID-Code-Register wird zur Speicherung von Arten von Nachrichten und Identifizierungscodes (ID-Codes) darin verwendet, welche Prioritätsgrade dieser in dem Nachrichtenregister gespeicherten Nachrichten anzeigen. Das Benutzungskennzeichnungsregister wird zum Kennzeichnen eines Benutzungsverfahrens (d. h. von Benutzungsverfahren des Sendens/Empfangs) einer Nachrichtenbox verwendet. Das Sendeanforderungsregister wird zum Festlegen einer Sendeanforderung einer Nachricht verwendet, welche in einer Nachrichtenbox zum Zwecke des Sendens gespeichert ist. Zusätzlich zu diesen Registern ist bei dieser Ausführungsform ein Sendeprioritätsfestlegungsregister zum Festlegen einer Sendepriorität bezüglich jeder dieser Nachrichtenboxen vorgesehen.
In einem Fall, bei welchem eine Nachricht vorliegt, welche einer anderen ECU zu senden ist, bestimmt die CPU 8 dann den ID-Code entsprechend dieser Nachricht auf der Grundlage des Inhalts dieser Nachricht, speichert diese Nachricht und den ID-Code in einem derartigen Nachrichtenregister und einem ID-Code-Register einer nicht benutzten Nachrichtenbox, legt ein Benutzungskennzeichnungsregister auf ein Benutzungskennzeichnungsregister zum Zwecke des Sendens fest und legt, des weiteren eine Sendeanforderung auf ein Sendeanforderungsregister fest. Insbesondere in dem Fall, bei welchem erfordert wird, daß diese Nachricht dringend gesendet wird (beispielsweise Funktionsstörungsinformationen und dergleichen), legt die CPU 8 ein Prioritätssendeanforderungsregister auf einen Sendeanforderungszustand fest.
Ebenfalls in einem Fall, bei welchem die CPU 8 eine Meldung des Empfangs eines Rahmens von dem CAN-Kontroller 6 mittels einer Anzeige einer Unterbrechung oder eines Flags empfängt, empfängt diese CPU 8 eine Nachricht von einer anderen ECU durch Lesen eines Inhalts eines Nachrichtenregisters wie einer Nachrichtenbox, in welcher ein Benutzungskennzeichnungsregister für das Register zum Zwecke eines Empfangs festgelegt worden ist.
Demgegenüber bildet in der Protokollkerneinheit 12 als der Sendesteueroperation in dem Fall, daß dort eine Nachrichtenbox vorhanden ist, welche zum Zwecke des Sendens von einem Benutzungskennzeichnungsregister gekennzeichnet ist, die Zugriffssteuereinheit 14 einen Rahmen auf der Grundlage eines gespeicherten Werts (d. h. ID-Code und Nachricht) einer Nachrichtenbox, welche durch eine Nachrichtenboxwählsteueroperation (wird später erörtert) gewählt wird. Danach wird dieser gebildete Rahmen über den CAN-Transceiver 4 gesendet. Der zu dieser Zeit gebildete Rahmen besitzt ähnlich wie in dem Fall der verwandten Technik einen SOF (Start Of Frame), welcher den Beginn dieses Rahmens an einem Kopfabschnitt anzeigt, und einen ID-Code, welcher diesem SOF-Code folgt.
Ebenfalls wird als Empfangssteueroperation in dem Fall, bei welchem eine derartige Nachrichtenbox vorhanden ist, welche zum Zwecke des Empfangs durch ein Benutzungskennzeichnungsregister gekennzeichnet ist, ein derartiger Rahmen empfangen, welcher mit einem ID-Code übereinstimmend gemacht worden ist, der in einem ID-Code-Register dieser Nachrichtenbox gespeichert ist, und eine aus dem empfangenen Rahmen extrahierte Nachricht wird über die Zugriffssteuereinheit 14 in einem derartigen Nachrichtenregister der Nachrichtenbox gespeichert, deren ID-Code damit übereinstimmend gemacht wird.
Für diesen Fall wird die Nachrichtenboxwählsteueroperation, welche von der Zugriffssteuereinheit 14 ausgeführt wird, wenn die Protokollkerneinheit 12 die Sendesteueroperation ausführt, unter Bezugnahme auf ein in Fig. 2 dargestelltes Flußdiagramm erläutert. Es wird angenommen, daß während der Sendesteueroperation die Protokollkerneinheit 12 bestimmt, ob das Senden des Rahmens erfolgreich war oder nicht, und ebenfalls bestimmt, daß dann, wenn das Senden des Rahmens fehlgeschlagen ist, ein Entscheidungsausfall vorlag oder nicht. Danach gibt die Einheit 12 ein entsprechendes Zustandssignal der Zugriffssteuereinheit 14 aus.
Wie in Fig. 2 dargestellt bestimmt bei dieser Nachrichtenboxwählsteueroperation zuerst die Zugriffssteuereinheit 14, ob eine Nachrichtenbox vorhanden ist, in welcher ein Sendeanforderungsregister auf einen Sendeanforderungszustand festgelegt worden ist (Schritt S110). Wenn keine Nachrichtenbox vorhanden ist, wartet die Zugriffssteuereinheit 14, bis eine Sendeanforderung erhoben wird. Danach legt in dem Fall, bei welchem gerade eine Nachrichtenbox vorhanden ist, in welcher eine Sendeanforderung auf ein Sendeanforderungsregister erhoben worden ist, die Zugriffssteuereinheit 14 eine Nachrichtenbox mit einer minimalen (geringsten) Boxzahl als Nachrichtenbox mit einem obersten Prioritätsgrad (einem höchsten Prioritätsgrad) unter den Nachrichtenboxen fest, denen die Sendeanforderungen erhoben worden sind.
Die Zugriffssteuereinheit 14 wählt diese Nachrichtenbox mit dem höchsten Prioritätsgrad als zu steuernde Nachrichtenbox (Schritt S120). Danach löscht die Zugriffssteuereinheit 14 einen Zählinhalt eines Wiedersendezählers (resend counter), welcher verwendet wird, um eine Anzahl von Malen eines Wiedersendens zu zählen (Schritt S130). Als Folge führt die Protokollkerneinheit 12 die obige Sendesteueroperation entsprechend einem gespeicherten Wert der zu steuernden Nachrichtenbox aus, welche in dem Schritt S120 gewählt wird.
Als nächstes bestimmt die Zugriffssteuereinheit 14, ob die Protokollkerneinheit 12 beim Senden eines Rahmens erfolgreich war, durch Überwachen eines von der Protokollkerneinheit 12 ausgegebenen Zustandssignals (Schritt S140). In dem Fall, daß bestätigt wurde, daß die Protokollkerneinheit 12 beim Senden des Rahmens erfolgreich war, löscht die Zugriffssteuereinheit 14 den Inhalt einer in dem vorausgehenden Schritt S130 (oder Schritt S190) gewählten Nachrichtenbox (MB) in einem Schritt S150. Danach kehrt diese Sendesteueroperation zu dem vorausgehenden Schritt S110 zurück.
Wenn demgegenüber bestätigt wird, daß die Protokollkerneinheit 12 bei dem Senden des Rahmens wegen eines Ausfalls einer Entscheidung ausgefallen ist, erhöht die Zugriffssteuereinheit 14 den Inhalt des Wiedersendezählers (Schritt S160) und bestimmt danach, ob dieser erhöhte Zählwert größer als ein voreingestellter oberer Grenzwert ist (Schritt S170). Wenn dieser erhöhte Zählwert größer als der voreingestellte obere Grenzwert ist, bestimmt die Zugriffssteuereinheit 14, ob eine Nachrichtenbox vorhanden ist, bei welcher eine Sendeanforderung auf ein Prioritätssendeanforderungsregister erhoben worden ist (Schritt S180).
Demgegenüber kehrt in einem Fall, bei welchem der erhöhte Zählwert nicht diesen voreingestellten oberen Grenzwert erreicht hat ("NEIN" in Schritt S170) oder keine Nachrichtenbox vorhanden ist, bei welcher die Sendeanforderung dem Prioritätssendeanforderungsregister gegenüber festgelegt worden ist ("NEIN" in dem Schritt 5180), die Sendesteueroperation auf den vorausgehenden Schritt S140 zurück. Da in diesem Fall die zu steuernde Nachrichtenbox nicht geändert wird, sendet die Protokollkerneinheit 12 den Rahmen auf der Grundlage des gesteuerten Werts derselben Nachrichtenbox, d. h. sendet dieselbe Nachricht zurück.
In einem Fall, bei welchem die Zugriffssteuereinheit 14 bestimmt, daß der Zählwert des Wiederzsendezählers grö-Ber oder gleich dem oberen Grenzwert ist ("JA" in dem Schritt 170) und des weiteren eine Nachrichtenbox vorhanden ist, bei welcher die Sendeanforderung gegenüber dem Prioritätssendeanforderungsregister festgelegt worden ist ("JA" in dem Schritt S180), wählt die Zugriffssteuereinheit 14 eine Nachrichtenbox, welche eine minimale (geringste) Boxzahl besitzt, als unter Nachrichtenboxen zu steuernde Nachrichtenbox, bezüglich derer Prioritätssendeanforderungen erhoben worden sind (Schritt S190). Die Zugriffssteuereinheit 14 löscht den Zählwert des Wiedersendezählers (Schritt S200). Danach kehrt die Sendesteueroperation auf den vorausgehenden Schritt S140 zurück.
Als Folge führt die Protokollkerneinheit 12 die obige Sendesteueroperation entsprechend dem gespeicherten Wert der zu steuernden Nachrichtenbox aus, welche in dem Schritt S190 gewählt wird. Als Ergebnis kann das Senden einer derartigen Nachricht, bezüglich derer die Prioritätssendeanforderung erhoben worden ist, vor einer Nachricht durchgeführt werden, deren Sendung gescheitert ist.
Wie oben beschrieben wird bei dem CAN-Kontroller 6 entsprechend der Betriebsart dieser Ausführungsform eine gesamte Anzahl von Malen in dem Fall gezählt, bei welchem das Senden des Rahmens infolge des Ausfalls der Entscheidung scheitert. Wenn dieser Zählwert den oberen Grenzwert überschreitet, kann das Senden einer derartigen Nachricht, bezüglich derer die Prioritätssendeanforderung erhoben worden ist, anstelle der Nachricht durchgeführt werden, deren Sendung gescheitert ist.
Als Folge wird bei dem CAN-Kontroller 6 dieser Ausführungsform sogar in einem Fall, bei welchem die Nachricht, welcher der ID-Code des niedrigen Prioritätsgrads zugewiesen worden ist (d. h., die Nachricht mit niedrigem Prioritätsgrad) in der Nachrichtenbox, deren Boxzahl klein ist, gespeichert ist und ebenfalls die Nachricht, welcher der ID-Code des hohen Prioritätsgrads zugewiesen worden ist (d. h. die Nachricht mit hohem Prioritätsgrad) in der Speicherbox gespeichert ist, deren Boxzahl größer als die oben beschriebene kleine Boxzahl ist, dann, wenn die Nachricht mit dem niedrigen Prioritätsgrad wiederholt bezüglich der Entscheidung scheitert, die Sendefolge geändert. Diese Möglichkeit kann gegeben werden, wodurch die in der Nachrichtenbox gespeicherte Nachricht, bezüglich derer die Prioritätssendeanforderung erhoben worden ist, gesendet werden kann. Als Ergebnis kann eine derartige Nachricht mit einer dringenden Sendeanforderung, bezüglich der das Prioritätssenden festgelegt worden ist, ohne große Verzögerung gesendet werden.
In diesem Fall zeigt Fig. 3 A ein Sendebeispiel eines Rahmens unter der Steuerung des auf der ECU 2 angebrachten CAN-Kontrollers 6 der Betriebsart dieser Ausführungsform an. In Fig. 3 A ist das Scheitern der Entscheidung schraffiert angezeigt. Bei diesem Sendebeispiel wird ein Fall angenommen, bei welchem zwei Sätze von ECU's (A und B) Rahmen zur selben Zeit senden. D. h., es wird angenommen, daß in einer ECU (ECU A) eine Nachricht A0, deren ID-Code 0100B ist, in der Nachrichtenbox mit einer Boxzahl "0" gespeichert ist, und eine andere Nachricht A1, deren ID-Code 0000B ist, in einer Nachrichtenbox gespeichert ist, deren Boxzahl "1" ist. In der anderen ECU (ECU B) ist eine Nachricht B0, deren ID-Code 0010B ist, in einer Nachrichtenbox mit einer Boxzahl "0" gespeichert, und es ist eine andere Nachricht B1, deren ID-Code 0011B ist, in einer Nachrichtenbox gespeichert ist, deren Boxzahl "1" ist.
D. h., es werden die Prioritätsgrade auf dem Bus definiert als Nachricht A1 > Nachricht B0 > Nachricht B1 > Nachricht A0. Es wird ebenfalls angenommen, daß die Nachricht A1 mit dem höchsten Prioritätsgrad einer derartigen Nachricht entspricht, welche dringend gesendet werden sollte und bezüglich derer die Prioritätssendeanforderung erhoben worden ist. Ebenfalls wird in diesem Sendebeispiel angenommen, daß der obere Grenzwert des Rücksetzzählers auf "0" gewählt worden ist, und wenn ein Senden eines Rahmens gerade einmal (in Folge eines Versagens der Entscheidung) scheitert, werden Sendefolgen der Rahmen neu geordnet.
Wie in Fig. 3A dargestellt werden zuerst beide Nachrichten A0 und B0 zur selben Zeit gesendet, die in den Nachrichtenboxen mit den Boxzahlen "0" sowohl der ECU_A als auch der ECU_B gespeichert sind. Als Ergebnis kann die Nachricht mit dem höheren Prioritätsgrad die Entscheidung gewinnen und wird somit bis zuletzt gesendet. Wenn das Senden dieser Nachricht B0 vollendet worden ist, werden sowohl die Nachricht B1 von der ECU_B als auch die Nachricht A1 von der ECU_A zur selben Zeit gesendet. Diese Nachricht B1 ist in der Nachrichtenbox mit der nächsten Boxzahl gespeichert. Die Nachricht A1 ist in der Nachrichtenbox gespeichert, bezüglich derer die Prioritätssendeanforderung erhoben worden ist, und wird von der ECU_A gesendet, welche bezüglich der Entscheidung ausgefallen ist und deren Sendefolge neu geordnet worden ist. Als Ergebnis kann die Nachricht A1 mit dem höheren Prioritätsgrad die Entscheidung gewinnen und wird bis zuletzt gesendet. Wenn das Senden dieser Nachricht A1 beendet worden ist, werden sowohl die verbleibenden Nachrichten A0 als auch B1 von der ECU_A und der ECU_B zur selben Zeit gesendet. Danach kann die Nachricht B1 mit dem höheren Prioritätsgrad die Entscheidung gewinnen. Nachdem das Senden dieser Nachricht B1 beendet worden ist, wird die Nachricht A0 schließlich gesendet.
Wie oben beschrieben wird bei der Sendesteuervorrichtung der verwandten Technik, bei welcher die Sendefolge wie in Fig. 3B dargestellt nicht neu geordnet wird, die Nachricht A1 mit dem höchsten Prioritätsgrad an der letzten Stufe von den vier Nachrichten gesendet. Jedoch kann bei der Sendesteuervorrichtung dieser Ausführungsform, bei welcher die Sendefolge neu geordnet wird, die Nachricht A1 mit dem höchsten Prioritätsgrad zur zweiten Folge gesendet werden, wodurch vermieden werden kann, daß das Senden dieser Nachricht A1 stark verzögert wird.
Es wird festgestellt, daß die Nachrichtenboxen, bei welchen beabsichtigt wird, daß die Sendefolgen der Nachrichten neu geordnet werden, auf derartige Nachrichtenboxen begrenzt sind, bei welchen die Sendeanforderungen auf die Prioritätssendeanforderungsregister in der Betriebsart dieser Ausführungsform gesetzt worden sind. Alternativ kann in einem Fall, bei welchem keine Nachrichtenbox vorhanden ist, bezüglich derer eine Sendeanforderung auf ein Prioritätssendeanforderungsregister gesetzt worden ist, eine Nachrichtenbox, welche einen ID-Code mit einem höheren Prioritätsgrad als demjenigen eines ID-Codes, welcher in der Nachrichtenbox des höchsten Prioritätsgrads gespeichert worden ist, als Nachrichtenbox gewählt werden, deren Sendefolge zu ändern beabsichtigt wird.
Während ein Prioritätssendeanforderungsregister einfach ausgelassen wird, kann eine Nachrichtenbox, welche einen ID-Code mit einem höheren Prioritätsgrad als demjenigen eines ID-Codes besitzt, welcher in der Nachrichtenbox mit dem höchsten Prioritätsgrad gespeichert ist, alternativ als Nachrichtenbox gebildet werden, deren Sendefolge zu ändern beabsichtigt wird.
Des weiteren kann die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weisen ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen ausgeführt werden.
Vorstehend wurde eine Übertragungssteuervorrichtung offenbart, welche ein CAN-Protokoll verwendet. Eine Übertragungssteuervorrichtung (6) zum Durchführen einer Entscheidung, wenn eine Kollision von Rahmen auf einem Bus auftritt, besitzt eine Mehrzahl von Nachrichtenboxen (10). Jede Nachrichtenbox (10) speichert wenigstens eine Nachricht zum Zwecke des Sendens und einen Identifizierungscode, welcher sowohl einen Prioritätsgrad als auch eine Art davon anzeigt. Die Vorrichtung (6) bestimmt, ob das Senden eines Rahmens erfolgreich gewesen ist und beendet das Senden von Bits, wenn das Senden des Rahmens gescheitert ist. Die Vorrichtung (6) erfaßt ein bestimmtes Geschehnis, welches das Senden des Rahmens verzögert, und legt eine Folge der Nachrichtenbox (10) bezogen auf das bestimmte Geschehnis als erste Folge durch Wählen einer von Nachrichtenboxen einer niedrigen Sendefolge (10) anstelle der Nachrichtenbox einer höchsten Sendefolge fest.

Claims

1. Übertragungssteuervorrichtung zum Durchführen einer Entscheidung unter Verwendung des Identifizierungscodes, wenn eine Kollision von Rahmen auf einen Bus auftritt, mit:
einer Mehrzahl von Nachrichtenboxen (10), wobei jede Nachrichtenbox wenigstens eine Nachricht zum Zwecke des Sendens und einen Identifizierungscode speichert, welcher sowohl einen Prioritätsgrad der Nachricht als auch eine Art davon anzeigt, wobei die Nachrichtenbox des weiteren zum Festlegen einer Sendeanforderung geeignet ist;
einer Nachrichtenboxwähleinrichtung (S120, S190) zum Wählen einer Nachrichtenbox einer höchsten Sendefolge, deren Sendeprioritätsgrad der höchste Grad ist, aus den Nachrichtenboxen, bezüglich denen die Sendeanforderungen entsprechend den Sendeprioritätsgraden erhoben worden sind, welche auf die jeweiligen Nachrichtenboxen vorausgehend angewandt worden sind;
einer Sendesteuereinrichtung (14) zum Bilden eines Rahmens, in welchem ein Identifizierungscode auf einen Kopfabschnitt davon auf der Grundlage eines gespeicherten Werts der von der Nachrichtenboxwähleinrichtung gewählten Nachrichtenbox angewandt worden ist, um dadurch den gebildeten Rahmen auf einen Bus zu senden, zum Bestimmen, ob das Senden des Rahmens gelungen ist, durch einen Vergleich eines Signalpegels des gesendeten Rahmens mit einem Signalpegel, welcher auf dem Bus auftritt, für jedes Bit und zum Beenden eines Sendens von Bits auf das vorliegende Bit folgend, wenn das Senden des Rahmens gescheitert ist; und
einer Sendeanforderungsfreigabeeinrichtung (S150) zum Freigeben der Sendeanforderung der entsprechenden Nachrichtenbox in einem Fall, bei welchem die Sendesteuereinrichtung beim Senden des Rahmens erfolgreich war, gekennzeichnet durch
eine Erfassungseinrichtung eines bestimmten Geschehnisses (S140, S160, S170) zum Erfassen eines bestimmten Geschehnisses, welches das Senden des Rahmens verzögert; und
eine Folgeänderungseinrichtung (S190), welche mit der Nachrichtenboxwähleinrichtung zum Festlegen einer Folge der Nachrichtenbox versehen ist, die sich auf das bestimmte Geschehnis bezieht, als erste Folge durch Wählen einer der Nachrichtenboxen mit einer niedrigen Sendefolge anstelle der Nachrichtenbox der höchsten Sendefolge in dem Fall, bei welchem das bestimmte Geschehnis von der Erfassungseinrichtung eines bestimmten Geschehnisses erfaßt wird, wenn die Nachrichtenboxen einer niedrigen Sendefolge, bezüglich denen die Sendeanforderung erhoben worden sind, außer derjenigen Nachrichtenbox mit der höchsten Sendefolge vorhanden sind.

2. Übertragungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung eines bestimmten Geschehnisses (S140, S160, S170) als bestimmtes Geschehnis ein Versagen des Sendens des Rahmens durch die Sendesteuereinrichtung (14) Erfaßt.

3. Übertragungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung eines bestimmten Geschehnisses (S140, S160, S170) einen Wiedersendezähler zum Zählen einer Gesamtzahl von Malen enthält, bezüglich der dieselbe Nachrichtenbox wiedergesendet wird, und als bestimmtes Geschehnis einen Fall erfaßt, bei welchem ein Zählwert des Wiedersendezählers einen vorhandenen Schwellenwert überschreitet.

4. Sendesteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch:
eine Prioritätsendeanforderungseinrichtung zum Erheben einer Prioritätssendeanforderung auf die Nachrichtenbox,
wobei die Folgeänderungseinrichtung als zu wählende Nachrichtenbox ausschließlich die Nachrichtenbox wählt, auf welche die Prioritätssendeanforderung erhoben worden ist, in einen Fall, bei welchem die Nachrichtenbox vorhanden ist, auf welche die Prioritätssendeanforderung erhoben worden ist.

5. Übertragungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungssteuereinrichtung (14) eine Übertragung in Übereinstimmung mit einem CAN- (Controller Area Network) Protokoll ausführt.