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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten und ein fahrzeuginternes Datenbanksystem und insbesondere einen fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten und ein fahrzeuginternes Datenbanksystem, die in der Lage sind, eine Kommunikation zu optimieren, um einen Kommunikationslastfaktor zu verringern und eine Erhöhung des Grads des Verbrauchs der Ressourcen eines jeweiligen Abschnitts zu unterdrücken.
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Stand der Technik
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Seit den vergangenen Jahren besteht aufgrund einer Vermehrung der Funktionen eines Kraftfahrzeugs eine Tendenz zur Erhöhung der Anzahl (Anzahl der Knoten) der elektronischen Steuereinheiten (ECU), die an dem Kraftfahrzeug angebracht sind. Wenn die elektronischen Steuereinheiten mittels eines Fahrzeugsteuernetzes (im Folgenden einfach als fahrzeuginternes LAN bezeichnet) miteinander verbunden sind, erhöht sich die Anzahl der Knoten, die mit dem fahrzeuginternen LAN verbunden sind, und die zu kommunizierende Datenmenge erhöht sich ebenfalls. Aber es gibt eine Grenze hinsichtlich der Anzahl der Knoten, die mit einem fahrzeuginternen LAN verbunden werden können, und hinsichtlich der Datenmenge, die von einer jeweiligen ECU verarbeitet werden kann. Somit wird das fahrzeuginterne LAN, das mit der ECU verbunden ist, in einige Segmente unterteilt, um den Kommunikationslastfaktor eines jeweiligen Segmentes zu verringern.
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Ein Kommunikationssystem, das in 5 gezeigt ist, ist derart aufgebaut, dass mehrere elektronische Steuereinheiten 90a bis 90c, ... über einen Bus 91a eines fahrzeuginternen LAN, das konform mit einem CAN (Controller Area Network) ist, miteinander verbunden sind, dass mehrere elektronische Steuereinheiten 90d bis 90e, ... über einen Bus 91b eines anderen fahrzeuginternen LAN, das konform mit dem CAN (Controller Area Network) ist, miteinander verbunden sind, und dass durch Verbinden beider Busse 91a und 91b miteinander mittels eines Gateway 92 verschiedene Daten unter den elektronischen Steuereinheiten 90a bis 90e, ... kommuniziert werden können.
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D. h. es werden Daten Dpa, die Messwerte und Zustände, die durch einen Sensor 93a, der mit einer ECU 90a verbunden ist, erhalten werden, angeben, an die elektronischen Steuereinheiten 90a bis 90c, die innerhalb des Busses 91a angeordnet sind, in Abständen von 10 ms oder ähnlichem ausgegeben. Die ECU 90b, die die Daten Dpa, die an den Bus 91a ausgegeben werden, benötigt, empfängt die Daten Dpa in den Abständen von 10 ms.
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Da die Daten Dpa durch das Gateway 92 zu dem Bus 91b vermittelt werden, ist die ECU 90e, die innerhalb des Busses 91b angeordnet ist, in der Lage, die Daten Dpa zu empfangen.
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Da sich in den vergangenen Jahren die zu kommunizierende Datenmenge zwischen den Bussen 91a und 91b erhöht hat, wird ein fahrzeuginternes LAN wie z. B. FlexRay (Registered Trademark), MOST (Media Oriented Systems Transport) und D2B (Domestic Digital Bus), das einen ausreichenden Verkehr aufweist, als die Busse 91a und 91b verwendet.
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Wie es in 6 gezeigt ist, wird das fahrzeuginterne LAN, das konform mit dem Flex-Ray ist, verwaltet, um das Auftreten einer Kollision durch Synchronisieren von Kommunikationszeitpunkten miteinander zu verhindern, auch wenn sich die Datenmenge erhöht.
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6 zeigt konzeptionell den Zustand der Kommunikation zu dem Zeitpunkt, zu dem eine Kommunikation konform mit dem FlexRay durchgeführt wird. Die elektronischen Steuereinheiten 90a bis 90c weisen jeweilige FlexRay-Kommunikationseinrichtungen 95a bis 95c auf. Jede der FlexRay-Kommunikationseinrichtungen 95a bis 95c weist jeweilige Sendepuffer 96a bis 96c und Empfangspuffer 97a bis 97c auf. Jede der elektronischen Steuereinheiten 90a bis 90c sendet Daten, die innerhalb der Sendepuffer 96a bis 96c angeordnet sind, an einen Bus (nicht gezeigt) des FlexRay zu Zeitpunkten m1 bis m3, die während des Kommunikationszyklus festgelegt sind, wodurch das Auftreten einer Kollision und eine durch eine Kollision verursachte Übertragungsverzögerung der Daten verhindert werden.
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In der japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP 2005-159568 A ist ein Aufbau beschrieben, bei dem, wenn ein Sendezeitpunkt durch einen Übertragungsfehler oder ähnliches verzögert wird, Daten sicher in der Reihenfolge von der ID an, die eine höhere Priorität aufweist, gesendet werden, um eine große Übertragungsverzögerung für den Fall einer ID, die eine hohe Priorität aufweist, sogar in einem Zustand zu verhindern, in dem ein Kommunikationslastfaktor groß ist.
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Die
DE 69830925 T2 beschreibt einen fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die
DE 19963610 A1 beschreibt ein Kommunikationssystem für Fahrzeugsteuerungen, bei dem eine Mehrzahl von Steuerfunktionseinheiten in eine I/O-Verarbeitungsfunktion und eine Operationssteuerfunktion getrennt wird. Die I/O-Verarbeitungsfunktion umfasst Verarbeitungsknoten, während die Operationssteuerfunktion als einer der Operationssteuerknoten für jede der Fahrzeugsteuergruppen ausgebildet ist, die jeweils durch Integration von Steuerfunktionseinheiten in eine Gruppe mit einer Beziehung dazwischen erhalten werden. Das Senden/Empfangen von Informationen in jeder der Fahrzeugsteuergruppen wird über eine erste Kommunikationsleitung durchgeführt, während das Senden/Empfangen von Informationen zwischen den Fahrzeugsteuergruppen über eine zweite Kommunikationsleitung durchgeführt wird.
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Die
JP 2002-204249 A beschreibt ein Vorrichtung zur Kommunikationsdatenverwaltung, wobei, wenn die Eigenschaften einer zu einer ersten ECU übertragenen Nachricht geändert werden, nach einer empfangenden ECU gesucht wird. Wenn die empfangende ECU einem anderen Unternetz angehört, wird eine interne Verarbeitung automatisch durchgeführt, um die empfangende ECU in eine Gateway-ECU zu ändern.
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Beschreibung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösendes Problem
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Das fahrzeuginterne LAN weist einen Gruppenruf-Aufbau auf. Somit führt jede der elektronischen Steuereinheiten 90a, ... eine Verarbeitung zum Empfangen sämtlicher kommunizierten Daten Dpa aus. Daher werden ihre Ressourcen in verschwenderischer Weise verbraucht. D. h., wie es in 7 gezeigt ist, sogar in dem Fall, in dem fahrzeuginterne Hubs 99a bis 99c, die eine Hochgeschwindigkeitskommunikation unter Verwendung eines Busses 98 des fahrzeuginternen LAN, das konform mit dem Standard des FlexRay oder ähnlichem ist, ausführen, zwischen den elektronischen Steuereinheiten 90a bis 90f angeordnet sind, vermittelt der fahrzeuginterne Hub, der mit den elektronischen Steuereinheiten 90a, ... verbunden ist, die die Daten Dpa, ... benötigen, sämtliche Daten Dpa, .... Somit wird eine Verarbeitung zum Empfangen der Daten Dpa, ... ausgeführt, die für die meisten (oder sämtliche elektronischen Steuereinheiten in Abhängigkeit von dem Zeitpunkt) der elektronischen Steuereinheiten 90a, ... unnötig ist. Daher werden die Ressourcen jeder der elektronischen Steuereinheiten 90a, ... in verschwenderischer Weise verbraucht. Demzufolge ist es notwendig, zu ermöglichen, dass die Ressourcen jeder der elektronischen Steuereinheiten 90a, 90b, ... eine Vergrößerung der kommunizierten Datenmenge bewältigen.
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Außerdem wird, wie es in 6 gezeigt ist, sogar dann, wenn ein Bus wie z. B. ein FlexRay zum Ausführen synchroner Kommunikationen verwendet wird, bei jeder der elektronischen Steuereinheiten 90a bis 90c jede Aufgabenverarbeitung T11 bis T34 zum Senden und Empfangen von Daten über die Kommunikationseinrichtung 95a bis 95c ausgeführt. Es tritt eine Verzögerung in einem Zeitgeber zum Verwalten der Aufgabenverarbeitung T11 bis T34 auf. Demzufolge liegt die Aufgabenverarbeitung zum Zeitpunkt m1, m2, ... nicht innerhalb der Zeit, was eine Verzögerung der Übertragung der Daten verursachen kann. Daher sammeln sich zu sendende Daten in den Sendepuffern 96a bis 96c an, was eine Verzögerung der Steuerung, die unter Verwendung dieser angesammelten Daten ausgeführt wird, und eine Belastung für jede der elektronischen Steuereinheiten 90a bis 90c bewirkt. Da die Anzahl der logischen Verbindungen unter den elektronischen Steuereinheiten 90a bis 90c größer wird, wird die Erzeugung einer derartigen Belastung stetig anwachsend ernster. Es besteht die Gefahr, dass dieses Problem aufgrund einer Erhöhung der Funktionen des Kraftfahrzeugs weitaus ernster wird.
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Außerdem werden in dem fahrzeuginternen LAN, das den oben beschriebenen herkömmlichen Gruppenruf-Aufbau bildet, sogar obwohl ein Abstand von einer Sekunde für die Daten Dpa, die von der ECU an der Datenempfangsseite benötigt werden, ausreichend ist, wenn die ECU 90a an der Datensendeseite die Daten Dpa mit dem Abstand von 10 ms sendet, die Daten Dpa mit einem Abstand von 10 ms durch sämtliche betreffenden Busse 91a, 91b und 98 gesendet. Dadurch erhöht sich der Kommunikationslastfaktor der Busse 91a, 91b und 98. Je größer der Kommunikationslastfaktor ist, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine Verzögerung in der Datenübertragung aufgrund der Erzeugung einer Kollision auftritt.
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Die vorliegende Erfindung entstand im Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten und ein fahrzeuginternes Datenbanksystem zu schaffen, die in der Lage sind, effizient elektronische Steuereinheiten zu verwenden, die jeweils begrenzte Ressourcen aufweisen, und zwar durch Optimieren der Übertragung von Daten zwischen elektronischen Steuereinheiten, so dass die Übertragung von notwendigen Attributdaten mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden kann, eine Verzögerung bei der Übertragung der Daten wenig auftritt und der Kommunikationslastfaktor eines fahrzeuginternen LAN-Netzes verringert werden kann.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung einen fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten gemäß Anspruch 1. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
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Der fahrzeuginterne Datenbankverteilungsknoten der vorliegenden Erfindung kann mehrere Eingabe-/Ausgabe-Einrichtungen zum Eingeben von Daten von den elektronischen Steuereinheiten und Ausgeben von Daten an diese aufweisen.
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Wenn der fahrzeuginterne Datenbankverteilungsknoten die Daten von der ECU aufnimmt, können die Daten als die Attributwertdaten in der fahrzeuginternen Datenbank, die innerhalb des Speichers angeordnet ist, registriert werden. Hier beinhaltet die Registrierung eine Anfangsregistrierung der Attributwertdaten und außerdem eine Erneuerungs-Registrierung (d. h. Update) auf die neuesten Attributwertdaten. Die Daten beinhalten Messwerte verschiedener Abschnitte eines Fahrzeugs und den Zustand des Fahrzeugs. Die Attributwertdaten können Daten sein, die in die ECU eingegeben und von dieser ausgegeben werden, oder Daten, die durch Kompression oder Standardisierung eines Formats optimiert sind, um die optimierten Daten in der fahrzeuginternen Datenbank zu registrieren.
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Die Datenausgabeeinrichtung gibt die Attributwertdaten in der fahrzeuginternen Datenbank an die ECU zu dem Zeitpunkt, der von einer anderen ECU benötigt wird, aus. Somit ist die ECU, die mit dem fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten verbunden ist, in der Lage, die benötigten Daten zu erhalten. Wenn es nicht notwendig ist, Daten jedes Mal, wenn sie erneuert werden, in die ECU einzugeben, obwohl die Daten benötigt werden, können die Daten in die ECU nur zu einem eingestellten Zeitpunkt eingegeben werden. Somit werden ihre Ressourcen nicht in verschwenderischer Weise verbraucht.
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In der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, mehrere fahrzeuginterne Datenbankverteilungsknoten über die fahrzeuginterne LAN-Kommunikationseinrichtung miteinander zu verbinden.
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Einige der fahrzeuginternen LAN-Netze weisen mehrere Segmente auf, die mittels eines Gateway, eines fahrzeuginternen Hub oder ähnlichem miteinander verbunden sind. Um eine Verzögerungszeitdauer zu minimieren, ist es vorteilhaft, wenn das fahrzeuginterne LAN-Netz aus einem Echtzeit-Ethernet (Registered Trademark), FlexRay, MOST, D2B, IDB1394 oder einem einzelnen Segment des fahrzeuginternen LAN, das unter Verwendung eines industriellen LAN ausgebildet wird, besteht. Diese fahrzeuginternen LAN-Netze sind in der Lage, eine ausreichende Hochgeschwindigkeitskommunikation durchzuführen.
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Die Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung des fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknotens kann eine Kommunikationseinrichtung oder eine Schnittstelle zum Eingeben und Ausgeben verschiedener Daten sein, oder sie kann die fahrzeuginterne LAN-Kommunikationseinrichtung, die mit einem Segment des fahrzeuginternen LAN, das konform mit der Spezifikation eines CAN (Controller Area Network), FlexRay oder ähnlichem ist, verbunden ist, sein. D. h. es können mehrere elektronische Steuereinheiten mit der Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung verbunden sein, oder es kann ein Segment wie z. B. ein Bus eines anderen fahrzeuginternen LAN mit der Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung verbunden sein.
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Der fahrzeuginterne Datenbankverteilungsknoten, der mit dem fahrzeuginternen LAN-Netz verbunden ist, weist die fahrzeuginterne Datenbanksynchronisierungseinrichtung auf. Dadurch werden die Attributwertdaten, die in der fahrzeuginternen Datenbank registriert sind, an das fahrzeuginterne LAN-Netz über die fahrzeuginterne LAN-Kommunikationseinrichtung gesendet, und die Attributwertdaten werden in der fahrzeuginternen Datenbank registriert, wenn die Attributwertdaten von dem fahrzeuginternen LAN-Netz über die fahrzeuginterne LAN-Kommunikationseinrichtung empfangen werden. D. h. die fahrzeuginternen Datenbanken können miteinander synchronisiert werden.
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Um die Verzögerungszeitdauer zu minimieren, ist es vorteilhaft, wenn die fahrzeuginterne Datenbanksynchronisierungseinrichtung die Attributwertdaten, die von der ECU darin eingegeben werden, so bald wie möglich an andere fahrzeuginterne Datenbankverteilungsknoten sendet, und wenn durch Ausbilden der fahrzeuginternen Datenbanksynchronisierungseinrichtung mittels Hardware die Attributwertdaten, die darin einzugeben sind, an das fahrzeuginterne LAN-Netz gesendet werden können. Wenn die Attributwertdaten, die in die fahrzeuginterne Datenbanksynchronisierungseinrichtung eingegeben werden, um die Attributwertdaten in der fahrzeuginternen Datenbank zu registrieren, identisch mit einem Inhalt sind, der bereits in der fahrzeuginternen Datenbank registriert ist, ist es möglich, die Synchronisation wegzulassen.
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D. h. die fahrzeuginterne Datenbanksynchronisierungseinrichtung vergleicht die Daten, die darin eingegeben werden, mit Daten auf der Grundlage der Attributwertdaten, die in der fahrzeuginternen Datenbank innerhalb des Speichers aufgezeichnet sind. Wenn sich beide Daten voneinander unterscheiden, kann die fahrzeuginterne Datenbanksynchronisierungseinrichtung die erneuerten Attributwertdaten an das fahrzeuginterne LAN-Netz ausgeben, um den Kommunikationslastfaktor des fahrzeuginternen LAN-Netzes zu verringern. Außerdem kann die fahrzeuginterne Datenbanksynchronisierungseinrichtung, um das fahrzeuginterne LAN-Netz effizient zu verwenden, derart aufgebaut sein, dass jedes Mal, wenn jeweilige Attributwertdaten erneuert werden, die fahrzeuginternen Datenbanken nicht miteinander synchronisiert werden, sondern eine Synchronisation periodisch durch Erneuern der jeweiligen fahrzeuginternen Datenbank durchgeführt wird.
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Erfindungsgemäß ist in dem Speicher eine Ausgabezeitpunkteinstelltabelle aufgezeichnet, in der Identifikationsinformationen zum Identifizieren der Attributwertdaten, die auszugeben sind, und ein Datenausgabezeitpunkt, zu dem Daten auf der Grundlage der Attributwertdaten ausgegeben werden, eingestellt sind, und der fahrzeuginterne Datenbankverteilungsknoten weist außerdem eine Ausgabezeitpunkteinstelleinrichtung zum Aufnehmen von Ausgabeanforderungen von den elektronischen Steuereinheiten über die Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung und zum Erneuern der Ausgabezeitpunkteinstelltabelle gemäß den ausgegebenen Anforderungen auf.
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Bei dem oben beschriebenen Aufbau schreibt die Ausgabezeitpunkteinstelleinrichtung die Ausgabezeitpunkteinstelltabelle neu, wenn die Ausgabeanforderung von der ECU in den fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten eingegeben wird. Dadurch wird es möglich, den Ausgabezeitpunkt der Daten, die von der Datenausgabeeinrichtung auszugeben sind, dynamisch einzustellen.
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Es ist vorteilhaft, wenn ein Zeitpunkt, zu dem sich spezifizierte Attributwertdaten ändern, als der Datenausgabezeitpunkt eingestellt werden kann; und wenn eine Änderung in den eingestellten Attributwertdaten, die auszugeben sind, zu dem Zeitpunkt, zu dem die Attributwertdaten sich während der Überwachung der fahrzeuginternen Datenbank ändern, erfasst wird, die Datenausgabeeinrichtung unmittelbar Daten auf der Grundlage der Attributwertdaten ausgibt.
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Bei dem oben beschriebenen Aufbau kann der Ausgabezeitpunkt zu dem Änderungszeitpunkt in der Ausgabezeitpunkteinstelltabelle eingestellt werden. Somit können jedes Mal, wenn die vorbestimmten Attributwertdaten erneuert werden, die erneuerten Attributwertdaten unmittelbar ausgegeben werden. D. h. wenn die ECU an der Datenversorgungsseite Daten in dem fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten erneuert, gibt die Datenausgabeeinrichtung eines anderen fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknotens, der mit dem fahrzeuginternen LAN-Netz verbunden ist, unmittelbar die erneuerten Daten an die ECU, die diese benötigt, aus. Daher können die Daten zwischen der ECU an der Datenversorgungsseite und der ECU an der Datenempfangsseite in Echtzeit, d. h. in einer 1-zu-1-Kommunikation ausgetauscht werden. Es ist möglich, die Anzahl der Verdünnungszeiten in dem Zeitpunkt der Änderungszeitausgabe einzustellen und Daten, die häufig erneuert werden, bei der ECU zu einem Zeitpunkt, der von dieser benötigt wird, zu empfangen.
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Es ist vorteilhaft, wenn ein Zeitpunkt, zu dem spezifizierte Attributwertdaten einen vorbestimmten Schwellenwert überschreiten, als der Datenausgabezeitpunkt eingestellt werden kann; und wenn die Attributwertdaten, die zu dem Zeitpunkt auszugeben sind, zu dem die Attributwertdaten den vorbestimmten Schwellenwert überschreiten, den Schwellenwert während der Überwachung der fahrzeuginternen Datenbank überschreiten, die Datenausgabeeinrichtung unmittelbar Daten auf der Grundlage der Attributwertdaten ausgibt.
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Bei dem oben beschriebenen Aufbau gibt die Datenausgabeeinrichtung Daten auf der Grundlage der Attributwertdaten an die ECU aus, wenn die Attributwertdaten den vorbestimmten Schwellenwert, der in der Ausgabezeitpunkteinstelltabelle eingestellt ist, überschreiten. Der Schwellenwert kann ein Wert sein, oder es können mehrere Schwellenwerte, die Haltepunkte bilden, derart eingestellt werden, dass, wenn die Attributwertdaten die Schwellenwerte überschreiten (wenn Attributwertdaten Schwellenwerte kreuzen), die Daten ausgegeben werden können.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Datenausgabeeinrichtung Echtzeit-Ausgabeanforderungen von den elektronischen Steuereinheiten über die Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung aufnimmt und unmittelbar Daten als Antwort auf die Echtzeitausgabeanforderungen ausgibt.
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Bei dem oben beschriebenen Aufbau gibt die Datenausgabeeinrichtung unmittelbar Daten auf der Grundlage der Attributwertdaten, die in der fahrzeuginternen Datenbank registriert sind, zu dem Zeitpunkt, zu dem die Echtzeitausgabeanforderung von der ECU in die Datenausgabeeinrichtung eingegeben wird, an die ECU aus.
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Die vorliegende Erfindung schafft außerdem ein fahrzeuginternes Datenbanksystem gemäß Anspruch 5.
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In dem fahrzeuginternen Datenbanksystem werden Daten, die von einer ECU an einen fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten ausgegeben werden, als die Attributwertdaten in der fahrzeuginternen Datenbank des fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknotens registriert, und Daten, die von einer anderen ECU benötigt werden, können zu dem Zeitpunkt, zu dem diese benötigt werden, ausgegeben werden. Somit ist die andere ECU in der Lage, die Attributwertdaten zu empfangen. Demzufolge ist die andere ECU zu einem gewünschten Zeitpunkt in der Lage, die benötigten Daten, die von einer ECU ausgegeben werden, zu empfangen.
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Wirkung der Erfindung
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Wie es oben beschrieben wurde, ist in dem fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten der vorliegenden Erfindung die ECU, die mit dem fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten verbunden ist, in der Lage, benötigte Daten zu einem benötigten Zeitpunkt zu empfangen. D. h. die elektronischen Steuereinheiten, die mit dem fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten verbunden sind, sind auf einfache Weise in der Lage, Daten von der ECU, die mit dem fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten verbunden ist, durch Verbinden der elektronischen Steuereinheiten mit einem fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten, der das fahrzeuginterne Datenbanksystem bildet, zu erhalten, ohne sich dem Zustand der Kommunikation zwischen den elektronischen Steuereinheiten und der ECU (ECU an der Datenversorgungsseite), die die Datenausgabequelle bildet, bewusst zu sein, und ohne sich dem fahrzeuginternen LAN-Netz zum Verbinden der ECU an der Datenversorgungsseite und den elektronischen Steuereinheiten miteinander bewusst zu sein.
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Die Daten, die auf den Attributwertdaten innerhalb der fahrzeuginternen Datenbank basieren, werden an die ECU zu dem Zeitpunkt, zu dem sie von ihr benötigt werden, ausgegeben. Somit ist jede der elektronischen Steuereinheiten, die mit dem fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten verbunden ist, in der Lage, die benötigten Attributwertdaten nur zu einem Zeitpunkt, zu dem sie benötigt werden, aufzunehmen. Daher muss die ECU die Ressourcen auf der Seite der elektronischen Steuereinheit nicht in verschwenderischer Weise verbrauchen. Außerdem ist es möglich, den Kommunikationslastfaktor der Kommunikationsleitung, die die ECU und den fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten miteinander verbindet, stark zu verringern.
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Wenn mehrere fahrzeuginterne Datenbankverteilungsknoten über die fahrzeuginterne LAN-Kommunikationseinrichtung, die mit dem fahrzeuginternen LAN-Netz verbunden ist, miteinander verbunden sind, ist es möglich, auf einfache Weise Daten von den elektronischen Steuereinheiten, die mit sämtlichen fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten über die Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung verbunden sind, zu erhalten.
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Wenn die Identifikationsinformationen zum Identifizieren der Attributwertdaten, die entsprechend der Ausgabeanforderung, die von der ECU eingegeben wird und dem Zeitpunkt, zu dem Daten, die auf den Attributwertdaten basieren, ausgegeben werden, auszugeben sind, eingestellt werden, ist die ECU, die mit dem fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten verbunden ist, in der Lage, bestimmte benötigte Daten in einem benötigten Intervall durch Einstellen der gewünschten Identifikationsinformationen, die auszugeben sind, und des Ausgabezeitpunktes in der Ausgabezeitpunkteinstelltabelle zu empfangen.
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In dem Fall, in dem der Zeitpunkt, zu dem sich die bestimmten Attributwertdaten andern, als der Datenausgabezeitpunkt eingestellt werden kann, empfängt die ECU die Daten so lange nicht, wie die Attributwertdaten sich nicht ändern. Somit ist es möglich, den Kommunikationslastfaktor in einem wesentlich größeren Ausmaß als in dem Fall, in dem nicht benötigte Daten häufig an die ECU ausgegeben werden, zu verringern und einen verschwenderischen Verbrauch der Ressourcen eines jeweiligen Abschnitts zu verhindern, da verschwenderische Dateneingabebetriebe nicht durchgeführt werden.
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In dem Fall, in dem der Zeitpunkt, zu dem die bestimmten Attributwertdaten den vorbestimmten Schwellenwert überschreiten, als der Datenausgabezeitpunkt eingestellt werden kann, empfängt die ECU die Daten so lange nicht, wie sich die Attributwertdaten nicht ändern. Somit ist es möglich, den Kommunikationslastfaktor in einem wesentlich höheren Ausmaß als in dem Fall zu verringern, in dem nicht benötigte Daten an die ECU ausgegeben werden, und den verschwenderischen Verbrauch der Ressourcen verschiedener Abschnitte eines Fahrzeugs zu verhindern, da verschwenderische Eingabeoperationen nicht durchgeführt werden.
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Wenn die Datenausgabeeinrichtung unmittelbar Daten als Antwort auf die Eingabe der Echtzeitausgabeanforderung von der ECU ausgibt, ist die Datenausgabeeinrichtung in der Lage, unmittelbar Daten auf der Grundlage der Attributwertdaten, die in der fahrzeuginternen Datenbank registriert sind, auszugeben. Daher ist die ECU, die mit dem fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten verbunden ist, in der Lage, auf einfache Weise die neuesten Daten zu einem gewünschten Zeitpunkt zu erhalten und muss nicht auf Daten warten, die von einer ECU der Datenversorgungsseite wie in dem Stand der Technik gesendet werden. D. h. es ist möglich, eine Last, die auf die ECU hinsichtlich der Verarbeitungssignale ausgeübt wird, zu verringern.
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In dem fahrzeuginternen Datenbanksystem der vorliegenden Erfindung können von mehreren Daten, die von jeder der elektronischen Steuereinheiten, die mit dem fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten verbunden sind, ausgegeben werden, Daten, die von einer anderen ECU benötigt werden, zu einem Zeitpunkt, zu dem sie benötigt werden, bereitgestellt werden. Daher kann eine Kommunikation auf wirksame Weise zwischen jeweiligen Abschnitten durchgeführt werden. Somit ist es möglich, den Kommunikationslastfaktor eines jeweiligen Abschnittes zu verringern und einen verschwenderischen Verbrauch der Ressourcen eines jeweiligen Abschnitts zu verhindern.
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Wenn mehrere fahrzeuginterne Datenbankverteilungsknoten miteinander verbunden sind, können von mehreren Daten, die von jeder der elektronischen Steuereinheiten, die mit einem der fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten verbunden sind, ausgegeben werden, Daten, die von der ECU benötigt werden, die mit einem anderen gegebenen fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten verbunden ist, zu einem Zeitpunkt, zu dem sie benötigt werden, bereitgestellt werden. Daher kann eine Kommunikation auf wirksame Weise zwischen jeweiligen Abschnitten durchgeführt werden. Somit ist es möglich, den Kommunikationslastfaktor eines jeweiligen Abschnittes zu verringern und einen verschwenderischen Verbrauch der Ressourcen eines jeweiligen Abschnittes zu verhindern.
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D. h. die ECU an der Datenversorgungsseite erneuert Daten zu vorbestimmten Intervallen in der fahrzeuginternen Datenbank. Sämtliche elektronischen Steuereinheiten sind in der Lage, die erneuerten Daten nach Bedarf zu empfangen. Wenn es nicht notwendig ist, empfangen die elektronischen Steuereinheiten die erneuerten Daten nicht. Dadurch ist es nicht notwendig, eine entsprechende Signalverarbeitung auszuführen. Somit ist der Aufbau der vorliegenden Erfindung in der Lage, die Ressourcen der ECU effizienter als bei dem herkömmlichen Aufbau, bei dem die neuesten Daten stets übertragen werden, zu verwenden. Da außerdem eine nicht notwendige Kommunikation nicht durchgeführt wird, verringert sich der Kommunikationslastfaktor eines jeweiligen Abschnittes.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt den Aufbau eines fahrzeuginternen Datenbanksystems einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt ein Beispiel einer fahrzeuginternen Datenbank.
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3 zeigt ein Beispiel einer Ausgabezeitpunkteinstelltabelle.
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4 zeigt den Aufbau eines fahrzeuginternen Datenbanksystems einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt den Aufbau eines herkömmlichen Kommunikationssystems, das zwischen elektronischen Steuereinheiten, die mit einem LAN-Netz verbunden sind, vorgesehen ist.
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6 zeigt den Aufbau eines Kommunikationssystems unter Verwendung eines Flex-Ray, das zwischen elektronischen Steuereinheiten vorgesehen ist.
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7 zeigt den Aufbau eines Kommunikationssystems, das logisch mehrere elektronische Steuereinheiten mittels einer Verbindungsleitung miteinander verbindet, die in der Lage ist, eine Hochgeschwindigkeitskommunikation durchzuführen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- fahrzeuginternes Datenbanksystem
- 2 (2a, 2b, ...)
- ECU
- 4 (4a, 4b, ...)
- fahrzeuginterner Datenbankverteilungsknoten
- 5
- fahrzeuginternes LAN-Netz
- 7
- fahrzeuginterne Datenbank
- 10
- fahrzeuginterne LAN-Kommunikationseinrichtung
- 11
- Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung
- 12
- Speicher
- D(Da, Db, ...)
- Daten
- Pa
- fahrzeuginterne Datenbanksynchronisierungseinrichtung
- Pb
- Datenausgabeeinrichtung
- Pc
- Ausgabezeitpunkteinstelleinrichtung
- T
- Ausgabezeitpunkteinstelltabelle
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Bester Modus zum Ausführen der Erfindung
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Die Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Die 1 bis 3 zeigen den Aufbau eines fahrzeuginternen Datenbanksystems 1 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der ersten Ausführungsform sind mehrere fahrzeuginterne Datenbankverteilungsknoten über ein fahrzeuginternes LAN-Netz miteinander verbunden.
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In dem fahrzeuginternen Datenbanksystem 1, das in 1 gezeigt ist, bezeichnen 2 (2a, 2b, ...) elektronische Steuereinheiten, die an verschiedenen Abschnitten eines Fahrzeugs angeordnet sind; 4 (4a bis 4c) bezeichnen die fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten, die mit einer Gruppe von elektronischen Steuereinheiten 2a, ..., 2d, ..., 2h ... verbunden sind; und 5 bezeichnet das fahrzeuginterne LAN-Netz, das die fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten 4 miteinander verbindet. 6 (6a, 6b, ...) bezeichnen Sensoren, die jeweils mit den elektronischen Steuereinheiten 2a, 2b, ... verbunden sind und Daten D (Da, Db, ...) des Zustands des Fahrzeugs und gemessene Werte verschiedener physikalischer Größen von diesem ausgeben.
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In dem fahrzeuginternen Datenbanksystem 1 weist jeder fahrzeuginterne Datenbankverteilungsknoten 4 eine Funktion zum Aufzeichnen einer fahrzeuginternen Datenbank 7, in der die Daten D, die von sämtlichen Sensoren 6 erhalten werden, zusammen als Attributwertdaten registriert werden, und zum Verteilen des Inhalts der fahrzeuginternen Datenbank 7 an jede ECU 2a, ... auf.
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In der ersten Ausführungsform werden als die Attributwertdaten D innerhalb der fahrzeuginternen Datenbank 7 Daten, die von der ECU empfangen werden, verwendet, ohne diese zu verarbeiten. 1 zeigt den Aufbau des fahrzeuginternen Datenbanksystems 1, das umrissen ist, um die vorliegende Erfindung zu beschreiben. Somit sind in dem fahrzeuginternen Datenbanksystem der vorliegenden Erfindung die Anzahl der fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten 4, deren Anordnung, die Anzahl der elektronischen Steuereinheiten 2, die mit einem optischen Transceiver verbunden sind, und deren Anordnung nicht auf diejenigen, die in 1 gezeigt sind, begrenzt.
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Die elektronische Steuereinheit 2 steuert Kandidaten, die mit ihr verbunden sind, und weist die Funktion zum Ausgeben der Daten D, die durch die verschiedenen Sensoren 6 gemessen werden, auf, so dass die Daten D von anderen elektronischen Steuereinheiten 2 verwendet werden können.
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In der ersten Ausführungsform ist die ECU 2a zum Steuern des Bremsens des Fahrzeugs mit dem Raddrehzahlsensor 6a, der die Drehung der Räder erfasst, verbunden. Der Raddrehzahlsensor 6a gibt das Bremsen zeitweilig frei, wenn der Ausgang (Raddrehzahl, die ein Beispiel für die Attributwertdaten Da ist) des Raddrehzahlsensors 6a zu einem Bremszeitpunkt gleich Null wird, und führt eine Steuerung zum Verhindern, dass die Reifen blockieren, durch und überträgt die Raddrehzahl Da an das fahrzeuginterne LAN-Netz 5, so dass andere elektronische Steuereinheiten 2i, ... ihre Steuerung jeweils unter Verwendung der Raddrehzahl Da ausführen.
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Auf ähnliche Weise weist die ECU 2b eine Funktion zum Steuern der Lenkung des Fahrzeugs auf. Die ECU 2b ist derart aufgebaut, dass sie das Lenken des Fahrzeugs unter Verwendung eines Lenkwinkels als die Attributwertdaten Db, die von dem Lenkwinkelsensor 6b ausgegeben werden, steuert und den Lenkwinkel Db an das fahrzeuginterne LAN-Netz 5 überträgt, so dass andere elektronische Steuereinheiten 2h, ... ihre Steuerung jeweils unter Verwendung des Lenkwinkels Db ausführen. Die Funktion der anderen ECU 2c und des Sensors 6c sind wie oben beschrieben, und deren Beschreibung wird hier weggelassen.
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Der fahrzeuginterne Datenbankverteilungsknoten 4 ist ein Hub (fahrzeuginterner Hub), der mit dem fahrzeuginternen LAN-Netz 5 verbunden ist und verschiedene Daten mit hoher Geschwindigkeit sendet und empfängt. Das fahrzeuginterne LAN-Netz 5 ist ein Bus (im Folgenden als Verbindungsleitungsbus bezeichnet), der als die Verbindungsleitung des fahrzeuginternen LAN konform mit einem Standard wie z. B. einem Echtzeit-Ethernet (Registered Trademark) dient, das in der Lage ist, eine Hochgeschwindigkeitskommunikation durchzuführen.
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Die fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten 4 sind mit mehreren der elektronischen Steuereinheiten 2 mittels Bussen (im Folgenden als CAN-Bus bezeichnet) 8 des fahrzeuginternen LAN-Netzes, das konform mit dem CAN ist, verbunden, um die Eingabe und die Ausgabe der Attributwertdaten D (Da, Db, ...) zwischen den elektronischen Steuereinheiten 2 zu ermöglichen.
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Jeder fahrzeuginterne Datenbankverteilungsknoten 4 weist eine Ethernet-Kommunikationseinrichtung 10, die ein Beispiel für die fahrzeuginterne LAN-Kommunikationseinrichtung ist, die mit dem Verbindungsleitungsbus 5 zum Eingeben und Ausgeben verschiedener Daten verbunden ist; eine CAN-Kommunikationseinrichtung 11, die ein Beispiel für eine Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung ist, die mit der ECU 2 über den CAN-Bus 8 zum Eingeben und Ausgeben verschiedener Daten verbunden ist; einen Speicher 12 zum Aufzeichnen von Daten in der fahrzeuginternen Datenbank 7 und eine Steuereinrichtung 13 auf.
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Da der Verbindungsleitungsbus (fahrzeuginternes LAN-Netz) 5 der ersten Ausführungsform der Bus des fahrzeuginternen Einzelsegment-LAN ist, das konform zu dem Echtzeit-Ethernet ist, ist es nicht notwendig, den Verbindungsleitungsbus 5 mit einem Gateway zu versehen, und somit ist es möglich, eine Verzögerungszeitdauer zu verkürzen.
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Aber der Verbindungsleitungsbus 5 kann aus mehreren Segmenten, die mittels eines Gateway miteinander verbunden sind, aufgebaut sein.
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In der vorliegenden Erfindung ist der Aufbau der fahrzeuginternen LAN-Netze 5, 8 nicht auf den Bustyp beschränkt, sondern kann vom Sterntyp, Ringtyp, Maschentyp oder ähnlichem sein. Außerdem können verschiedene Typen wie z. B. ein Schleifentyp und ein Vermittlungstyp verwendet werden. Der Verbindungsleitungsbus 5 kann aus MOST und D2B, die eine optische Kommunikation verwenden, ausgebildet sein, welche Typen sind, die eine Kommunikation konform mit IDB1394 und IEEE1394 (Registered Trademark) ausführen, und kann außerdem aus einem LAN für eine industrielle Verwendung und einem FlexRay ausgebildet sein.
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Wie es in 2 gezeigt ist, werden zumindest Identifikationsinformationen ID (IDa, IDb ...) der Daten D (Da, Db ...) und die Daten D (Da, Db ...), die den Identifikationsinformationen ID entsprechen, in der fahrzeuginternen Datenbank 7 aufgezeichnet. Die fahrzeuginterne Datenbank 7 ist in dem Speicher 12 gespeichert, der innerhalb jedes fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknotens 4 angeordnet ist. Das fahrzeuginterne Datenbanksystem wird durch das fahrzeuginterne Datenbanksynchronisierungsprogramm Pa derart verwaltet, dass die fahrzeuginternen Datenbanken 7, die innerhalb der fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten 4 (4a, 4b ...) angeordnet sind, jeweils miteinander synchronisiert werden.
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In der ersten Ausführungsform ist die ”Raddrehzahl” oder ähnliches als die Identifikationsinformation ID gezeigt. Dieses dient zum Erleichtern der Beschreibung der vorliegenden Erfindung. Tatsächlich können die Identifikationsinformationen ID aus dem Wert der festen Anzahl von Bits bestehen. Auf ähnliche Weise ist ein Wert, der eine angehängte Einheit aufweist, als die Attributwertdaten Da ... gezeigt. Dieses bedeutet nicht, dass die Informationen, die eine angehängte Einheit aufweisen, in den Attributwertdaten Da, ..., die in der fahrzeuginternen Datenbank 7 der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet sind, enthalten sein müssen.
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Die Ethernet-Kommunikationseinrichtung 10 enthält einen Bustreiber (nicht gezeigt), der direkt mit dem Verbindungsleitungsbus 5 verbunden ist, um elektrische Signale zu senden und zu empfangen, und eine Kommunikationssteuerung (nicht gezeigt), die die Kommunikation konform mit dem Echtzeit-Ethernet unter Verwendung des Bustreibers steuert.
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Wenn der Verbindungsleitungsbus 5 verwendet wird, um eine optische Kommunikation auszuführen, wird die Ethernet-Kommunikationseinrichtung 10 entsprechend geeignet geändert. Es wird beispielsweise eine optische Empfangs-/Sende-Einheit als die Ethernet-Kommunikationseinrichtung 10 vorgesehen.
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Auf ähnliche Weise weist die CAN-Kommunikationseinrichtung 11 einen CAN-Transceiver und eine CAN-Steuerung auf. Wenn das fahrzeuginterne LAN wie z. B. ein LIN als der Verbindungsabschnitt zwischen der ECU 2 und dem fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten 4 verwendet wird, werden eine Kommunikationseinrichtung und eine Kommunikationssteuerung, die konform mit dem LIN sind, als die Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung 11 benötigt. Wenn das fahrzeuginterne LAN nicht als der Verbindungsabschnitt zwischen der ECU 2 und dem fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten 4 verwendet wird, kann eine Schnittstelle als die Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung 11 ausgebildet sein. In diesem Fall dient die ECU 2 als ein Steuerabschnitt, der an der Seite des Sensors 6 vorgesehen ist, um die Einrichtung zum Ausgeben der Daten D zu bilden.
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Der Speicher 12 besteht aus einem RAM, der einen Aufbau aufweist, der es ermöglicht, dass die Steuereinrichtung 13 liest und schreibt. Es ist vorteilhaft, als den Speicher 12 eine Speichereinrichtung zum Halten eines gespeicherten Inhalts unter Verwendung einer Sicherungsenergieversorgung zu verwenden, und zwar sogar dann, wenn eine Energieversorgung angehalten wird, oder eine Speichereinrichtung wie z. B. einen nicht flüchtigen Flash-Speicher, der neu beschrieben werden kann, zu verwenden. Ausgabezeitpunkteinstelltabellen Ta bis Tc (wenn eine Differenzierung nicht notwendig ist, wird die Ausgabezeitpunkteinstelltabelle im Folgenden nur als Ausgabezeitpunkteinstelltabelle T bezeichnet), die durch das Ausgabezeitpunkteinstellprogramm Pc eingestellt und von einem Datenausgabeprogramm Pb verwendet werden, sind innerhalb des Speichers 12 jeder der fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten 4a bis 4c aufgezeichnet.
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In der ersten Ausführungsform ist es notwendig, dass der Speicher 12 zum Speichern der Ausgabezeitpunkteinstelltabelle T darin neu beschrieben werden kann, da die Ausgabezeitpunkteinstelltabelle T, ... dynamisch durch das Ausgabezeitpunkteinstellprogramm Pc eingestellt wird. Aber die Ausgabezeitpunkteinstelltabelle T, ... kann fest eingestellt sein. In diesem Fall kann der Speicher 12 zum Aufzeichnen der Tabelle T, ... darin aus einem ROM bestehen.
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Die Steuereinrichtung 13 der ersten Ausführungsform ist derart aufgebaut, dass die Steuereinrichtung 13 in der Lage ist, das fahrzeuginterne Datenbanksynchronisierungsprogramm (fahrzeuginterne Datenbanksynchronisierungseinrichtung) Pa zum Synchronisieren der fahrzeuginternen Datenbanken 7 miteinander zwischen den fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten 4a bis 4c, das Datenausgabeprogramm (Datenausgabeeinrichtung) Pb, das die Attributwertdaten D innerhalb der fahrzeuginternen Datenbank 7 an die ECU 2, die die Attributwertdaten D benötigt, ausgibt, und das Ausgabezeitpunkteinstellprogramm Tc (Ausgabezeitpunkteinstelleinrichtung) zum Einstellen des Ausgabezeitpunktes der Attributwertdaten D auszuführen.
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Die Steuereinrichtung 13 führt das fahrzeuginterne Datenbanksynchronisierungsprogramm Pa aus. Dadurch werden, wenn die Daten Da, Db, ... in die Steuereinrichtung 13 über die CAN-Kommunikationseinrichtung 11 eingegeben werden, die Attributwertdaten, die den Daten Da, Db, ... entsprechen, in der fahrzeuginternen Datenbank 7, die innerhalb des Speichers 12 angeordnet ist, registriert, so dass die ECU die Attributwertdaten Da, Db, ... erneuert. Die geänderten Attributwertdaten Da, Db, ... werden jeweils über die fahrzeuginterne LAN-Kommunikationseinrichtung an den Verbindungsleitungsbus 5 gesendet.
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Die Daten Da, Db, ... können an den Verbindungsleitungsbus 5 jedes Mal gesendet werden, wenn die Daten Da, Db, ... in die Steuereinrichtung 13 jeweils von der ECU 2a, 2b, ... über die Kommunikationseinrichtung 11 eingegeben werden. Aber der fahrzeuginterne Datenbankverteilungsknoten 4 kann derart aufgebaut sein, dass die neuesten Daten Da, Db, ... an den Verbindungsleitungsbus 5 nur dann gesendet werden können, wenn sich die Daten Da, Db, ..., die in die Steuereinrichtung 13 jeweils von der ECU 2a, 2b, ... eingegeben werden, von den Attributwertdaten, die in der fahrzeuginternen Datenbank 7 aufgezeichnet sind, durch Vergleichen dieser miteinander unterscheiden (d. h. nur wenn eine Änderung vorliegt). Dadurch ist es möglich, eine verschwenderische Kommunikation von Daten, die keine Änderung aufweisen, zu verhindern und den Kommunikationslastfaktor des Verbindungsleitungsbusses 5 zu verringern und außerdem die fahrzeuginternen Datenbanken 7 fast in Echtzeit hinsichtlich der Daten Da, Db, ..., die sich geändert haben, miteinander zu synchronisieren.
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Wenn die Attributwertdaten Da, Db, ... von einem anderen fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten 4 über den Verbindungsleitungsbus 5 und die Ethernet-Kommunikationseinrichtung 10 empfangen werden, werden die empfangenen Attributwertdaten Da, Db, ... in der fahrzeuginternen Datenbank 7 durch Ausführen einer Signalverarbeitung auf der Grundlage des fahrzeuginternen Datenbanksynchronisierungsprogramms Pa registriert. Dadurch können die Attributwertdaten Da, Db, ... miteinander synchronisiert werden.
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Die Attributwertdaten Da, Db, ... können für jede fahrzeuginterne Datenbank 7 miteinander synchronisiert werden. D. h. die Steuereinrichtung 13 führt das fahrzeuginterne Datenbanksynchronisierungsprogramm Pa aus und überwacht die Attributwertdaten Da, Db, ... innerhalb der fahrzeuginternen Datenbank 7. Wenn sich die Werte der Attributwertdaten Da, Db, ... während der Überwachung ändern, kann die Steuereinrichtung 13 die Attributwertdaten, deren Wert sich geändert hat, aufzeichnen und diese zusammen periodisch zum Verbindungsleitungsbus 5 senden. Dadurch kann der Verbindungsleitungsbus 5 effizient verwendet werden. Außerdem ist es möglich, die Synchronisation der fahrzeuginternen Datenbank 7 in eine periodische Synchronisation, die entsprechend der Art der Daten D ausgeführt wird, und eine Synchronisation aufzuteilen, die ausgeführt wird, wenn sich die Daten D, ..., die von der ECU 2 in die Steuereinrichtung 13 über die CAN-Kommunikationseinrichtung 11 eingegeben werden, ändern. Dadurch kann der Verbindungsleitungsbus 5 noch effizienter verwendet werden.
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Die Steuereinrichtung 13 führt das Datenausgabeprogramm Pb aus. Dadurch können unter Verwendung der Attributwertdaten innerhalb der fahrzeuginternen Datenbank 7 die Daten Da, Db, ... an jede ECU 2 ... zu einem Zeitpunkt, zu dem sie von dieser benötigt werden, ausgegeben werden. D. h. in der ersten Ausführungsform bildet das Datenausgabeprogramm Pb (oder Steuereinrichtung 13, die das Datenausgabeprogramm Pb ausführt) den konkreten Aufbau der Datenausgabeeinrichtung.
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Die Steuereinrichtung 13 führt das Datenausgabeprogramm Pb aus. Dadurch können die Daten D auf der Grundlage der Ausgabezeitpunkteinstelltabelle T innerhalb des Speichers 12 zu einem Zeitpunkt, zu dem sie von der ECU 2 benötigt werden, ausgegeben werden. Wenn eine Echtzeit-Ausgabeanforderung Ra in die Steuereinrichtung 13 von einer jeweiligen ECU 2 eingegeben wird, werden die Daten D der spezifizierten Identifikationsinformationen ID innerhalb der fahrzeuginternen Datenbank 7 an den CAN-Bus 8 als Antwort auf die Echtzeit-Ausgabeanforderung ausgegeben. Die Echtzeit-Ausgabeanforderung Ra beinhaltet die Identifikationsinformationen ID zum Identifizieren der Daten D, die die Anforderung für die Echtzeitausgabe anzeigen.
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In der ersten Ausführungsform führt die Steuereinrichtung 13 das Ausgabezeitpunkteinstellprogramm Pc aus. Dadurch wird eine Ausgabeanforderung Rb von einer jeweiligen ECU 2 in die Steuereinrichtung 13 eingegeben. Als Antwort auf die Ausgabeanforderung Rb können die Ausgabezeitpunkteinstelltabellen Ta, Tb, ... innerhalb des jeweiligen fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknotens 4 dynamisch erneuert werden. Es ist vorteilhaft, wenn die Ausgabeanweisung Rb die Identifikationsinformationen ID zum Identifizieren der Daten D, die den Ausgabezeitpunkt festlegen, den Ausgabezeitpunkteinstellwert und einen Parameter zum Bestimmen Ausgabezeitpunktes enthalten.
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3 zeigt ein Beispiel der Ausgabezeitpunkteinstelltabelle T (insbesondere die Ausgabezeitpunkteinstelltabelle Tc, die in dem Speicher 12 innerhalb des fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknotens 4c aufgezeichnet ist) in dem fahrzeuginternen Datenbanksystem 1, das in 1 gezeigt ist. In der Ausgabezeitpunkteinstelltabelle T sind die Identifikationsinformationen ID (jede Identifikationsinformation ID wird unter Verwendung der Bezugszeichen Ida, Idb, ... ausgedrückt) der Attributwertdaten D (Da, Db, ...), ein Ausgabezeitpunkt Ti (jeder Zeitpunkteinstellwert wird unter Verwendung der Bezugszeichen Tia, Tib, ... ausgedrückt) der Attributwertdaten Da, Db, ..., die den Identifikationsinformationen ID entsprechen, und ein Parameter Par (jeder Parameter wird unter Verwendung der Bezugszeichen Para, Parb, ... ausgedrückt) des Sendezeitpunktes jeder der Attributwertdaten Da, Db, ... aufgezeichnet.
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In dem Beispiel, das in 3 gezeigt ist, wird in Bezug auf die Daten Da, die die ”Raddrehzahl” als die Identifikationsinformationen Ida, angeben, der Ausgabezeitpunkt Tia auf ”Ausgeben zu einem Änderungszeitpunkt” eingestellt, und der Parameter para wird auf ”Verdünnen wird nicht ausgeführt” eingestellt. Daher führt die Steuereinrichtung 13 das Datenausgabeprogramm Pb zum Ausgeben der Daten D, ... zu einem Zeitpunkt, der auf der Ausgabezeitpunkteinstelltabelle Tc basiert, aus. Dadurch können die Daten Da an den CAN-Bus 8 zu einem Zeitpunkt, zu dem sie von der ECU 21 benötigt werden, ausgegeben werden. D. h. wenn die Attributwertdaten Da innerhalb der fahrzeuginternen Datenbank 7 erneuert werden, können die Daten Da an den CAN-Bus 8, der an der Seite der ECU 2h, 2i, ... angeordnet ist (siehe 1, 2), ausgegeben werden. D. h. wenn die Attributdaten Da innerhalb der fahrzeuginternen Datenbank 7 erneuert werden, können die Daten Da an den CAN-Bus 8, der an der Seite der ECU 2h, 2i, ... angeordnet ist (siehe 1, 2), ausgegeben werden.
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Wenn die Ausgabe zu dem Änderungszeitpunkt in der Ausgabezeitpunkteinstelltabelle T ohne Ausführung einer Verdünnung eingestellt wird, ist die ECU 2i in der Lage, die Daten Da von der ECU 2a in Echtzeit mit Ausnahme einer leichten Verzögerung, die bei der Synchronisation der fahrzeuginternen Datenbank 7 benötigt wird, zu empfangen. Wenn außerdem keine Änderung des gemessenen Wertes der Drehzahl vorliegt, ist es möglich, die Ausgabe von bedeutungslosen Daten Da durch Nicht-Ausgeben der Daten Da an den CAN-Bus 8 zu verhindern.
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Es ist möglich, den Ausgabezeitpunkt Ti auf eine ”Echtzeitausgabe” einzustellen und die Daten D an den CAN-Bus 8 jedes Mal auszugeben, wenn die Daten in die Steuereinrichtung 13 von der ECU 2 eingegeben werden, sogar obwohl der Wert der Daten D sich nicht ändert. Dadurch sind die ECU 2 an der Datenversorgungsseite und die ECU 2 an der Datenempfangsseite in der Lage, die Daten D in einem direkt verbundenen Sinne zu senden und zu empfangen, ohne sich der Zwischenordnung der fahrzeuginternen Datenbank 7 dazwischen bewusst zu sein.
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Im Gegensatz dazu ist es möglich, den Ausgabezeitpunkt Ti auf ”Ausgeben zu vorbestimmten Intervallen” einzustellen und die Daten D an die ECU 2 an der Datenempfangsseite durch Ausführen des Verdünnens der erneuerten Daten D von jeder ECU 2 an der Datenversorgungsseite bis zu einem gewissen Ausmaß auszugeben. In diesem Fall ist die ECU 2 an der Datenempfangsseite durch Einstellen des Empfangszeitintervalls der Daten D, die von der ECU 2 an der Datenempfangsseite benötigt werden, als den Parameter Para in der Lage, die Daten D mit einem benötigten Intervall (beispielsweise einem Intervall von einer Sekunde, wie es durch den Parameter Parc in 3 gezeigt ist) zu empfangen. Dadurch wird es möglich, die Ausführung einer verschwenderischen Kommunikation unter Verwendung des CAN-Busses 8 zu verringern.
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Wie es in dem Beispiel der 3 gezeigt ist, kann ”Ausgeben zu einem Zeitpunkt, zu dem ein Schwellenwert überschritten ist” als der Ausgabezeitpunkt Tib eingestellt werden. In diesem Beispiel wird das Ausgeben zu einem Zeitpunkt, zu dem der Schwellenwert überschritten wird, für die Daten Db, die den ”Lenkwinkel” als die Identifikationsinformationen IDb angeben, eingestellt, und der Schwellenwert wird auf ”alle ±5 Grad” in dem Parameter Parb eingestellt. D. h. die Steuereinrichtung 13 führt das Datenausgabeprogramm Pb aus. Dadurch können die Daten Db mit Bezug auf die Ausgabezeitpunkteinstelltabelle Tc an den CAN-Bus 8 in Intervallen von fünf Grad oder ähnlichem in dem Lenkwinkel ausgegeben werden. Dieses ist der Ausgabezeitpunkt, der von der ECU 2i benötigt wird.
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Wie es oben beschrieben ist, werden in dem fahrzeuginternen Datenbanksystem 1 der vorliegenden Erfindung die Attributwertdaten D in der fahrzeuginternen Datenbank 7 als die Daten D zu dem Zeitpunkt, zu dem sie von einer jeweiligen ECU 2 benötigt werden, gesendet. Daher werden die Ressourcen der jeweiligen ECU 2 nicht in verschwenderischer Weise verbraucht. Außerdem ist die ECU 2 in der Lage, die benötigten Daten D zu dem benötigten Zeitpunkt zu empfangen, ohne in verschwenderischer Weise den Kommunikationslastfaktor des CAN-Busses 8 oder ähnliches zu erhöhen. Daher ist es sogar obwohl die Anzahl der logischen Verbindungen zwischen jeder ECU 2 und anderen elektronischen Steuereinheiten 2 groß ist, möglich, eine genaue Steuerung ohne unnötige Belastung durchzuführen.
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Als der Ausgabezeitpunkt Ti sind ”Ausgeben zu einem Änderungszeitpunkt”, ”Ausgeben zu einem Zeitpunkt, zu dem ein Schwellenwert überschritten wird” und ”Ausgeben zu einem vorbestimmten Intervall” in der Ausgabezeitpunkteinstelltabelle Tc, die in 3 gezeigt ist, beschrieben. Wie es oben beschrieben ist, kann die ”Echtzeitausgabe” eingestellt werden. Diese Ausdrücke dienen zum Erleichtern der Beschreibung der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen eingestellten bzw. festgelegten Werte begrenzt. Tatsächlich ist der eingestellte Wert des Ausgabezeitpunktes vorzugsweise ein numerischer Wert oder ein Symbol. Auf ähnliche Weise muss es nicht gesagt werden, dass die obige Beschreibung hinsichtlich des Parameters Par kein wichtiges Element bildet.
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In der ersten Ausführungsform sind die fahrzeuginterne Dankbanksynchronisierungseinrichtung Pa, die Datenausgabeeinrichtung Pb und die Ausgabezeitpunkteinstelleinrichtung Pc implementiert, wenn die Steuereinrichtung 13 eine Software ausführt. Aber diese Einrichtungen Pa bis Pc können durch Hardware aufgebaut sein. in diesem Fall ist jede ECU 2 durch Aufbauen der Steuereinrichtung 13 derart, dass die Ausgabezeitpunkteinstelleinrichtung Pc den Ausgabezeitpunkt, der von einer jeweiligen ECU 2 benötigt wird, in der Ausgabezeitpunkteinstelltabelle T als Antwort auf die Ausgabeanforderung Rb von der jeweiligen ECU 2 einstellt und dass die Datenausgabeeinrichtung Pb die Daten D entsprechend der Ausgabezeitpunkteinstelltabelle T ausgibt, in der Lage, die benötigten Daten D, ... die von ihr angefordert werden, zu einem notwendigen Zeitpunkt zu empfangen.
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D. h. ähnlich dem so genannten ”Plug-and-Play” ist die ECU 2 des fahrzeuginternen Datenbanksystems 1 in der Lage, benötigte Daten D zu senden und empfangen, ohne sich dem Aufbau der Verbindung zwischen der ECU 2 und den anderen elektronischen Steuereinheiten 2 bewusst zu sein, wobei die ECU 2 logisch mit einer grollen Anzahl der elektronischen Steuereinheiten 2 verbunden ist, 4 zeigt die zweite Ausführungsform.
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In der ersten Ausführungsform sind mehrere fahrzeuginterne Datenbankverteilungsknoten 4a bis 4c über das fahrzeuginterne LAN-Netz miteinander verbunden. Andererseits sind in der zweiten Ausführungsform die fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten nicht über das fahrzeuginterne LAN-Netz, sondern über mehrere elektronische Steuereinheiten 2 (2a bis 2g) und eine Kommunikationsleitung miteinander verbunden. Der fahrzeuginterne Datenbankverteilungsknoten 4 der zweiten Ausführungsform ist nicht notwendigerweise mit der Eingabe-(Ausgabe-Einrichtung versehen, die mit anderen fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten verbunden ist, was in der ersten Ausführungsform notwendig sind, sondern ist mit einer Dateneingabe-/-ausgabe-Einrichtung, die mit den elektronischen Steuereinheiten 2a bis 2g verbunden ist, versehen, um Daten an diese zu senden und von diesen Daten zu empfangen.
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Die anderen Aufbauten des fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknotens 4 ähneln dem Aufbau des fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknotens der ersten Ausführungsform. Daher werden dieselben Teile des fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknotens der zweiten Ausführungsform wie diejenigen des fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknotens der ersten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen wie diejenigen des fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknotens der ersten Ausführungsform bezeichnet, und deren Beschreibung wird hier weggelassen.
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Sogar obwohl eine große Anzahl der elektronischen Steuereinheiten 2 über den fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten 4 miteinander verbunden sind, ist es möglich, Daten, die von der ECU 2a an den fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten 4 ausgegeben werden, in der Datenbank zu registrieren, und die Daten, die von einer anderen ECU 2g benötigt werden, zu einem benötigten Zeitpunkt auszugeben. D. h. die elektronischen Steuereinheiten 2a bis 2g, die mit dem fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten 4 verbunden sind, sind auf einfache Weise in der Lage, Daten von der ECU, die mit dem fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten verbunden sind, durch Verbinden der elektronischen Steuereinheiten 2a bis 2g mit einem fahrzeuginternen Datenbankverteilungsknoten 4, der das fahrzeuginterne Datenbanksystem bildet, zu erhalten, ohne sich dem Zustand der Kommunikation zwischen den elektronischen Steuereinheiten 2a bis 2g und der ECU (ECU an der Datenversorgungsseite), die die Datenausgabequelle bildet, bewusst zu sein, und ohne sich des fahrzeuginternen LAN-Netzes zum Verbinden der ECU an der Datenversorgungsseite mit den elektronischen Steuereinheiten 2a bis 2g miteinander bewusst zu sein.
