DE112009001668B4

DE112009001668B4 - Weiterleitungsvorrichtung, Kommunikationssystem und Kommunikationsverfahren

Info

Publication number: DE112009001668B4
Application number: DE112009001668.5T
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Takada; Ryo Kurachi; Yukihiro Miyashita
Original assignee: Nagoya University NUC; Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Nagoya University NUC; Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2009-07-10
Publication date: 2014-10-02
Anticipated expiration: 2029-07-11
Also published as: JP4581037B2; US8457548B2; US20110105017A1; WO2010004767A1; JP2010021805A; DE112009001668T5

Abstract

Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d), die mit einer Kommunikationsvorrichtung (1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) verbunden ist, die periodisch Daten, die numerische Information und Kenninformation der numerischen Information enthalten, sendet und empfängt, und die einen Datenaustausch zwischen Kommunikationsvorrichtungen (1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) weiterleitet, aufweisend: – ein erstes Kommunikationsmittel (32b, 32c, 32d), das dazu ausgelegt ist, Daten mit der Kommunikationsvorrichtung (1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) auszutauschen; – ein Datenspeichermittel (31b, 31c, 31d), das dazu ausgelegt ist, Daten zu speichern; – ein zweites Kommunikationsmittel (35b, 35c, 35d, 36b, 36c, 36d), das dazu ausgelegt ist, mit einer anderen Weiterleitungsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) zu kommunizieren; – ein erstes Zwischenspeichermittel (37b, 37c, 37d), das dazu ausgelegt ist, jedes Mal, wenn Daten von der Kommunikationsvorrichtung (1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) empfangen werden, numerische Information der empfangenen einen oder mehreren Daten zu speichern; und – ein Mittel (30b, 30c, 30d), das dazu ausgelegt ist, die im ersten Zwischenspeichermittel (37b, 37c, 37d) gespeicherte numerische Information auszulesen und einen Datenrahmen mit der numerischen Information für eine bestimmte Zeitspanne zu erzeugen, wobei – das zweite Kommunikationsmittel (35b, 35c, 35d, 36b, 36c, 36d) den erzeugten Datenrahmen an eine andere Weiterleitungsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) sendet; dadurch gekennzeichnet, dass: ...

Description

HINTERGRUND
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem, in dem Daten unter mehreren Kommunikationsvorrichtungen ausgetauscht werden. Genauer gesagt, die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung, die einen Datenaustausch unter Kommunikationsvorrichtungen weiterleitet, wobei die Weiterleitungsvorrichtung dazu ausgelegt ist, dann, wenn Daten unter mehreren Weiterleitungsvorrichtungen ausgetauscht werden, die für einen Datenaustausch erforderliche Zeit zu verkürzen, wobei sie ferner bewirkt, dass die von den Weiterleitungsvorrichtungen gehaltenen Daten gleich sind, und ebenso ein die Weiterleitungsvorrichtung aufweisendes Kommunikationssystem und ein Kommunikationsverfahren.
2. Stand der Technik
Es ist bekannt, in verschiedenen Gebieten ein System einzusetzen, bei dem mehrere Kommunikationsvorrichtungen miteinander verbunden sind, um gegenseitig Daten auszutauschen und eine Vielzahl von Verarbeitungen in Kooperation miteinander auszuführen, wobei jeder Kommunikationsvorrichtung eine Funktion zugewiesen ist. Auf dem Gebiet eines fahrzeugeigenen LAN (lokales Netzwerk), das in Fahrzeugen vorgesehen ist, werden ECUs (elektronische Steuereinheiten) als Kommunikationsvorrichtungen verwendet, um zu bewirken, dass jede ECU eine bestimmte Verarbeitung ausführt und die ECUs Daten untereinander austauschen, um so verschiedene Funktionen als ein System zu realisieren.
Da jede Kommunikationsvorrichtung eine bestimmte Funktion aufweist, die Anzahl von Funktionen, die von jeder Kommunikationsvorrichtung auszuführen ist, jedoch zunimmt, nehmen auch die Anzahl und die Arten von Kommunikationsvorrichtungen zu, die mit einem Kommunikationsmedium verbunden sind. Ferner sind verschiedene Funktionen für das System zu erwarten, so dass es für alle Kommunikationsvorrichtungen erforderlich wird, Daten gemeinsam zu nutzen und miteinander zu kooperieren, wodurch die Menge an zu übertragenden Daten zunimmt.
Eine Zunahme der Datenmenge, die über eine Kommunikationsleitung gesendet und empfangen wird, führt zu einer Verzögerung oder einem Verlust von Daten als Ergebnis einer Kollision. Eine signifikante Verzögerung oder ein Verlust von Daten kann für die Fahrerassistenzfunktion, wie beispielsweise eine Bremssteuerung mittels einer ECU, verheerend sein.
Es ist folglich üblich, eine Struktur zu verwenden, bei der mehrere Kommunikationsleitungen verwendet werden, während eine ECU mit jeder der verschiedenen Kommunikationsleitungen verbunden ist. Hierdurch soll eine verschwenderische Verwendung von Kommunikationsleitungen vermieden werden, indem ECUs zusammengefasst werden, die Daten gemeinsam nutzen. Ferner kann, um die Kommunikationsleitungen effektiv zu verwenden, um die Zunahme der Arten von ECUs zu bewältigen, ebenso eine Struktur verwendet werden, bei der ECUs nach der Art der zu sendenden und zu empfangenden Daten getrennt und mit Kommunikationsleitungen verschiedener Kommunikationsgeschwindigkeiten verbunden werden. Bei diesen Strukturen werden verschiedene Kommunikationsleitungen über eine Weiterleitungsvorrichtung miteinander verbunden, welche den Datenaustausch steuert.
Selbst wenn die Kommunikationsvorrichtungen in Gruppen unterteilt werden, wird die auf die Kommunikationsleitungen gegebene Datenmenge mit der Struktur, bei der alle Daten, die zur Steuerung jeder Kommunikationsvorrichtung erforderlich sind, über eine Weiterleitungsvorrichtung übertragen werden, nicht verringert. Folglich wird in der JP 2007-300331 A vorgeschlagen, die von jeder Kommunikationsvorrichtung empfangenen Daten einmal in einer Datenbank zu speichern, aus welcher die Daten, die für jede Kommunikation erforderlich sind, in geeigneter Weise gelesen werden, um übertragen zu werden, und die in einer Datenbank gespeicherten Daten unter Vorrichtungen, die jeweils eine Datenbank aufweisen, auszutauschen, um die Datenbank gemeinsam zu nutzen.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß der JP 2007-300331 A werden Kommunikationsvorrichtungen in mehrere Gruppen unterteilt und leitet eine Vorrichtung mit einer Datenbank den Datenaustausch zwischen verschiedenen Gruppen weiter, um die Datenbank gemeinsam zu nutzen, wodurch eine Verzögerung verringert werden kann. Wenn solch eine Struktur verwendet wird, bei der eine Vorrichtung mit einer Datenbank den Datenaustausch unter Kommunikationsvorrichtungen in verschiedenen Gruppen weiterleitet, ist es wünschenswert, das Kommunikationsaufkommen unter den Weiterleitungsvorrichtungen mit Datenbanken für den Fall, dass eine noch schnellere Weiterleitung erforderlich ist, zu verringern.
Aus der DE 11 2008 002 092 T5 sind ferner eine Weiterleitungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 3, ein Kommunikationssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6 sowie ein zugehöriges Kommunikationsverfahren bekannt.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der obigen Umstände geschaffen worden. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Weiterleitungsvorrichtung, die dann, wenn Daten unter Weiterleitungsvorrichtungen mit Datenbanken ausgetauscht werden, das Kommunikationsaufkommen verringern kann, und ein die Weiterleitungsvorrichtung aufweisendes Kommunikationssystem und ein zugehöriges Kommunikationsverfahren bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Weiterleitungsvorrichtung nach dem Anspruch 1, eine Weiterleitungsvorrichtung nach dem Anspruch 3, ein Kommunikationssystem nach dem Anspruch 6 und ein zugehöriges Kommunikationsverfahren nach dem Anspruch 10. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der vorliegenden Erfindung sendet und empfängt dann, wenn eine externe Vorrichtung (Kommunikationsvorrichtung) Daten sendet und empfängt, während in Datenbanken in Weiterleitungsvorrichtungen gespeicherte Daten ausgetauscht werden, jede der Weiterleitungsvorrichtungen einen Datenrahmen mit numerischer Information über das zweite Kommunikationsmittel, das sich vom ersten Kommunikationsmittel zur Kommunikation mit der externe Vorrichtung unterscheidet, um Daten auszutauschen. Wenn die Anzahl der Arten von Daten zunimmt, nimmt auch die Kenninformation anzeigende Informationslänge zu. Die Gesamtinformationslänge von Kenninformation nimmt ferner in Übereinstimmung mit der Anzahl von Daten zu, die unter den Weiterleitungsvorrichtungen ausgetauscht werden. Bei der vorliegenden Erfindung wird das Kommunikationsaufkommen bzw. die Kommunikationsmenge jedoch verringert, da ein Senden und Empfangen von Kenninformation für die jeweiligen Daten beim Senden und Empfangen unter den Weiterleitungsvorrichtungen weggelassen werden kann. Ferner speichert jede Weiterleitungsvorrichtung temporär Daten, die von der externe Vorrichtung empfangen werden, und Daten, die unter den Weiterleitungsvorrichtungen ausgetauscht werden, im ersten und im zweiten Zwischenspeicher bezüglich ihrer Datenbank. Keine der Weiterleitungsvorrichtungen aktualisiert die Datenbank mit der im ersten und im zweiten Zwischenspeicher gespeicherten numerischen Information, sofern sie keine Bestimmungsbenachrichtigung empfängt, die eine Bestimmung von Daten anzeigt. Wenn die Bestimmungsbenachrichtigung in den Weiterleitungsvorrichtungen empfangen wird, werden die Datenbanken alle auf einmal aktualisiert.
Bei der vorliegenden Erfindung erzeugen die Weiterleitungsvorrichtungen periodisch Datenrahmen, die sie senden und empfangen bzw. austauschen. Wenn die Weiterleitungsvorrichtung keine Bestimmungsbenachrichtigung von einer anderen Weiterleitungsvorrichtung empfangen hat, wird die Datenbank nicht aktualisiert. Wenn Sendeinformation, die anzeigt, dass die Bestimmungsbenachrichtigung, die in der vorhergehenden Periode gesendet wurde, in der anschließenden Periode empfangen wird, wird die Datenbank mit der numerischen Information aktualisiert, die in der vorhergehenden Periode empfangen und im ersten und im zweiten Zwischenspeicher gespeichert wurde. Wenn die Bestimmungsbenachrichtigung gesendet worden ist, kann die Datenbank in einer anderen Weiterleitungsvorrichtung bereits aktualisiert worden sein. Folglich führt die Weiterleitungsvorrichtung die Aktualisierung so schnell wie möglich aus, um zu bewirken, dass ihre Datenbank die gleichen Daten wie die Datenbank der anderen Weiterleitungsvorrichtung aufweist. Hierdurch können die Datenbanken gleich gehalten werden, indem sie so schnell wie möglich wiederhergestellt werden, und zwar selbst dann, wenn den Weiterleitungsvorrichtungen der Datenaustausch misslingt.
Bei der vorliegenden Erfindung erzeugen die Weiterleitungsvorrichtungen periodisch Datenrahmen, die sie für einen Datenaustausch senden und empfangen. Hierdurch wird dann, wenn beurteilt wird, dass Daten nicht zu bestimmen sind, da die Möglichkeit besteht, dass der Austausch von Datenrahmen fehlschlägt und die in den zweiten Zwischenspeichern in den Weiterleitungsvorrichtungen gespeicherten Daten folglich nicht identisch sind, die Bestimmungsbenachrichtigung nicht gesendet. Hierbei wird die Sendeinformation, die anzeigt, dass die Bestimmungsbenachrichtigung nicht gesendet worden ist, gesendet. Während der anschließenden Periode wird der Datenrahmen in der vorhergehenden Periode erneut gesendet, wenn jede Weiterleitungsvorrichtung einen Datenrahmen neu erzeugt und ihn mit einer anderen Weiterleitungsvorrichtung austauscht. Folglich kann jede Weiterleitungsvorrichtung erkennen, dass eine Datenbank nicht aktualisiert wurde, auch in einer anderen Weiterleitungsvorrichtung in der vorhergehenden Periode, so dass sie die Datenbank nicht aktualisieren wird, bis die Bestimmungsbenachrichtigung empfangen wird, so wie in der anderen Weiterleitungsvorrichtung. Hierdurch können die Datenbanken gleich, d. h. gleichen Inhalts, gehalten werden.
Bei der vorliegenden Erfindung sind die Weiterleitungsvorrichtungen in Reihe geschaltet. Die Weiterleitungsvorrichtung, die an einem Ende der in Reihe geschalteten Weiterleitungsvorrichtungen angeordnet ist, dient als bestimmte Weiterleitungsvorrichtung, die beurteilt, ob die in der Datenbank zu speichernden Daten zu bestimmen sind oder nicht. Durch die Reihenschaltung wird das Senden und Empfangen unterbrochen, wenn der Datenaustausch auch nur an einem Punkt fehlschlägt. Die bestimmte Weiterleitungsvorrichtung, die an einem Ende angeordnet ist, kann folglich erkennen, dass das Senden und Empfangen zwischen irgendwelchen der Weiterleitungsvorrichtungen mit hoher Wahrscheinlichkeit fehlgeschlagen ist, wenn sie den Datenrahmen oder verschiedene Information, die zu empfangen sind, nicht empfängt. Die Datenbank kann aktualisiert werden, wenn das Senden und Empfangen unter allen der Weiterleitungsvorrichtungen Erfolg hatte, da die Daten in den Weiterleitungsvorrichtungen identisch sind. Wenn das Senden und Empfangen jedoch nur an einem Punkt fehlschlägt, kann beurteilt werden, dass die Datenbank nicht aktualisiert werden sollte, da die zu sendenden Daten mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht angekommen sind. Hierdurch können die Datenbanken gleich gehalten werden.
Bei der vorliegenden Erfindung sendet die Weiterleitungsvorrichtung, die an einem Ende der in Reihe geschalteten Weiterleitungsvorrichtungen auf der gegenüberliegenden Seite von der bestimmten Weiterleitungsvorrichtung angeordnet ist, den von der Weiterleitungsvorrichtung erzeugten Datenrahmen nicht, sofern sie nicht Datenrahmen von allen der Weiterleitungsvorrichtungen empfängt, die sich von ihr selbst unterscheiden, da das Senden und Empfangen von Datenrahmen ansonsten an irgendeinem Punkt fehlgeschlagen ist. Folglich dient der Datenrahmen von der Weiterleitungsvorrichtung, die an einem Ende auf der gegenüberliegenden Seite von der bestimmten Weiterleitungsvorrichtung angeordnet ist, als Bestätigung für den Datenrahmen von der bestimmten Weiterleitungsvorrichtung. Dies erleichtert eine Beurteilung dahingehend, ob das Senden und Empfangen von Datenrahmen unter den Weiterleitungsvorrichtungen an jedem Punkt erfolgreich ist oder nicht. Ferner kann das Senden und Empfangen von Datenrahmen effektiv erfolgen.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die bestimmte Weiterleitungsvorrichtung, die an einem Ende der in Reihe geschalteten Weiterleitungsvorrichtungen angeordnet ist, erkennen, dass ein Senden und Empfangen von Datenrahmen unter den Weiterleitungsvorrichtungen an jedem Punkt erfolgreich war, wenn alle der Datenrahmen von den anderen Weiterleitungsvorrichtungen angekommen sind. In diesem Fall werden die Daten in den Weiterleitungsvorrichtungen vorbereitet, so dass die Inhalte der Datenbanken selbst dann, wenn die Datenbanken in den Weiterleitungsvorrichtungen aktualisiert werden, im Wesentlichen gleich sind. Wenn auch nur einer der Datenrahmen nicht angekommen ist, bedeutet dies, dass das Senden und Empfangen an irgendeinem Punkt fehlgeschlagen ist. In solch einem Fall kann beurteilt werden, dass die Datenbank nicht aktualisiert werden sollte, da die zu sendenden Daten nicht angekommen sind. Hierdurch können die Datenbanken gleich gehalten werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann dann, wenn eine Weiterleitungsvorrichtung die Daten in ihrer Datenbank mit einer anderen Weiterleitungsvorrichtung austauscht, um Daten unter externen Vorrichtungen (Kommunikationsvorrichtungen) in verschiedenen Gruppen weiterzuleiten, das Senden von Kenninformation entsprechend der numerischen Information von Daten in der Datenbank weggelassen werden, so dass das Kommunikationsaufkommen unter den Weiterleitungsvorrichtungen verringert werden kann. Dadurch, dass das Kommunikationsaufkommen in den Weiterleitungsvorrichtungen verringert wird, kann die Zeit, die erforderlich ist, um Daten in den Datenbanken der Weiterleitungsvorrichtungen auszutauschen, verkürzt werden, so dass der Austausch mit einer hohen Geschwindigkeit abgeschlossen werden kann. Ferner aktualisiert keine Weiterleitungsvorrichtung die Datenbank, sofern nicht die von einer anderen Vorrichtung gesendete Bestimmungsbenachrichtigung empfangen wird. Folglich aktualisiert keine Weiterleitungsvorrichtung die Datenbank, wenn der Datenaustausch in einem Teil der Weiterleitungsvorrichtungen fehlschlägt, so dass die Daten unter den externen Vorrichtungen in verschiedenen Gruppen gleich gehalten werden können.
Die obige und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde, näher ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 zeigt eine Abbildung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines fahrzeugeigenen Kommunikationssystems einer ersten Ausführungsform.
2 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des internen Aufbaus einer ECU und einer Weiterleitungsvorrichtung, welche das fahrzeugeigene Kommunikationssystem der ersten Ausführungsform bilden.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Verarbeitung, die ausgeführt wird, wenn ein Steuerabschnitt einer Weiterleitungsvorrichtung, welche das fahrzeugeigene Kommunikationssystem der ersten Ausführungsform bildet, eine Nachricht empfängt.
4A und 4B zeigen erläuternde Ansichten zur Veranschaulichung eines Formatbeispiels eines Hauptleitungsrahmens, der von einem Steuerabschnitt einer Weiterleitungsvorrichtung gesendet wird, welche das fahrzeugeigene Kommunikationssystem der ersten Ausführungsform bildet.
5 zeigt eine erläuternde Ansicht zur Veranschaulichung eines Beispiels der Inhalte einer entsprechenden Tabelle, die in einem Speicherabschnitt einer Weiterleitungsvorrichtung gespeichert wird, welche das fahrzeugeigene Kommunikationssystem der ersten Ausführungsform bildet.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Verarbeitung, die von einem Steuerabschnitt einer Weiterleitungsvorrichtung auszuführen ist, die als bestimmte Weiterleitungsvorrichtung der ersten Ausführungsform dient, um einen Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen und eine Datenbank zu aktualisieren.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Verarbeitung, die von einem Steuerabschnitt einer Weiterleitungsvorrichtung der ersten Ausführungsform auszuführen ist, um einen Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen und eine Datenbank zu aktualisieren.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Verarbeitung, die von einem Steuerabschnitt einer Weiterleitungsvorrichtung der ersten Ausführungsform auszuführen ist, um einen Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen und eine Datenbank zu aktualisieren.
9 zeigt eine erläuternde schematische Ansicht zur Veranschaulichung eines Prozesses zur Aktualisierung von Datenbanken in Weiterleitungsvorrichtungen der ersten Ausführungsform durch Senden und Empfangen von Hauptleitungsrahmen.
10 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Verarbeitung, die von einem Steuerabschnitt einer Weiterleitungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform auszuführen ist, um einen Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen und eine Datenbank zu aktualisieren.
11 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Verarbeitung, die von einem Steuerabschnitt einer Weiterleitungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform auszuführen ist, um einen Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen und eine Datenbank zu aktualisieren.
12 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Verarbeitung, die von einem Steuerabschnitt einer Weiterleitungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform auszuführen ist, um einen Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen und eine Datenbank zu aktualisieren.
13 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Verarbeitung, die von einem Steuerabschnitt einer Weiterleitungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform auszuführen ist, um einen Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen und eine Datenbank zu aktualisieren.
14 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung von Details einer Verarbeitung im Ansprechen auf COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information, die von einem Steuerabschnitt einer Weiterleitungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird.
15 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Verarbeitung, die von einem Steuerabschnitt einer Weiterleitungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform auszuführen ist, um einen Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen und eine Datenbank zu aktualisieren.
16 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Verarbeitung, die von einem Steuerabschnitt einer Weiterleitungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform auszuführen ist, um einen Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen und eine Datenbank zu aktualisieren.
17 zeigt eine erläuternde schematische Ansicht zur Veranschaulichung eines Prozesses zur Aktualisierung von Datenbanken in Weiterleitungsvorrichtungen der zweiten Ausführungsform durch Senden und Empfangen von Hauptleitungsrahmen.
18 zeigt eine erläuternde schematische Ansicht zur Veranschaulichung eines Prozesses zur Aktualisierung von Datenbanken in Weiterleitungsvorrichtungen der zweiten Ausführungsform durch Senden und Empfangen von Hauptleitungsrahmen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung, welche die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufzeigt, näher beschrieben. Bei den nachfolgenden Ausführungsformen wird ein Beispiel beschrieben, bei welchem das Kommunikationssystem der vorliegenden Erfindung auf ein fahrzeugeigenes Kommunikationssystem angewandt wird, bei dem mehrere ECUs (elektronische Steuereinheiten), die Daten senden und empfangen, miteinander verbunden sind.
Erste Ausführungsform
1 zeigt eine Abbildung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines fahrzeugeigenen Kommunikationssystems der ersten Ausführungsform. Das fahrzeugeigene Kommunikationssystem ist eine Kommunikationsvorrichtung, die Daten sendet und empfängt und aufweist: ECUs 1a, ..., 1b, ..., 1c, ..., 1d, ..., 1e, ..., 1f, ..., 1g, ... und 1h, ..., die Gruppen bilden; Kommunikationsleitungen 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g und 2h, welche die Gruppen von ECUs 1a, ..., 1b, ..., 1c, ..., 1d, ..., 1e, ..., 1f, ..., 1g, ... und 1h, ... jeweils verbinden; Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d, die mit den Kommunikationsleitungen 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g und 2h verbunden sind, wobei sie einen Datenaustausch unter den ECUs 1a, ..., 1b, ..., 1c, ..., 1d, ..., 1e, ..., 1f, ..., 1g, ... und 1h, ... weiterleiten; und Kommunikationsleitungen 4a, 4b und 4c, welche die Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d miteinander verbinden.
Das fahrzeugeigene Kommunikationssystem der ersten Ausführungsform bildet ein fahrzeugeigenes Netzwerk des Hauptleitungstyps, welches die mehreren Gruppen von ECUs 1a, ..., 1b, ..., 1c, ..., 1d, ..., 1e, ..., 1f, ..., 1g, ... und 1h, ... über die Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d verbindet, die über die Kommunikationsleitungen 4a, 4b und 4c verbunden sind, die als Hauptleitungen dienen. Nachstehend werden die Kommunikationsleitungen 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g und 2h als Verzweigungsleitungen 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g und 2h und die Kommunikationsleitungen 4a, 4b und 4c als Hauptleitungen 4a, 4b und 4c bezeichnet.
Die ECUs 1a, 1a, ...; die ECUs 1b, 1b, ...; die ECUs 1c, 1c, ...; und die ECUs 1d, 1d, ... sind entsprechend mit den Verzweigungsleitungen 2a, 2b, 2c und 2d verbunden. Ferner sind die ECUs 1e, 1e, ...; die ECUs 1f, 1f, ...; die ECUs 1g, 1g, ...; und die ECUs 1h, 1h, ... entsprechend mit den Verzweigungsleitungen 2e, 2f, 2g und 2h verbunden. Es sollte beachtet werden, dass die ECUs 1a, ..., 1b, ..., 1c, ..., 1d, ..., 1e, ..., 1f, ..., 1g, ... und 1h, ..., wie in 1 gezeigt, über die Verzweigungsleitungen 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g und 2h in einer Busstruktur verbunden sind. Dies liegt daran, dass die ECUs 1a, ..., 1b, ..., 1c, ..., 1d, ..., 1e, ..., 1f, ..., 1g, ... und 1h, ... Daten in Übereinstimmung mit dem CAN-Protokoll (Controller Area Network Protokoll) senden und empfangen, wie nachstehend noch beschrieben wird. Der Verbindungsaufbau der Verzweigungsleitungen 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g und 2h ist jedoch nicht auf den obigen Aufbau beschränkt und kann irgendeine andere Form, wie beispielsweise eine Sternkonfiguration, eine Daisy-Chain-Konfiguration oder dergleichen, aufweisen.
Für den Verbindungsaufbau unter den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d über die Hauptleitungen 4a, 4b und 4c wird eine Daisy-Chain-Verbindung verwendet. Die Weiterleitungsvorrichtungen 3a und 3b sind über die Hauptleitung 4a verbunden. Die Weiterleitungsvorrichtungen 3b und 3c sind über die Hauptleitung 4b verbunden. Die Weiterleitungsvorrichtungen 3c und 3d sind über die Hauptleitung 4c verbunden. Die Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d weisen Speicherbereiche auf, die entsprechend als Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d (Datenspeichermittel) verwendet werden.
Die Weiterleitungsvorrichtung 3a speichert im Wesentlichen Daten, die von den ECUs 1a, 1a, ... und 1b, 1b, ... gesendet werden, die über die Verzweigungsleitungen 2a und 2b verbunden sind, in der Datenbank 31a. Die Weiterleitungsvorrichtung 3a sendet die aus der Datenbank 31a gelesenen Daten an die ECUs 1a, 1a, ... und 1b, 1b, .... Ferner sendet die Weiterleitungsvorrichtung 3a die von den ECUs 1a, 1a, ... und 1b, 1b, ... empfangenen Daten an die anderen Weiterleitungsvorrichtungen 3b, 3c und 3d, während sie die von den anderen Weiterleitungsvorrichtungen 3b, 3c und 3d empfangenen Daten in der Datenbank 31a speichert. In gleicher Weise speichern die anderen Weiterleitungsvorrichtungen 3b, 3c und 3d die von den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d empfangenen Daten entsprechend in den Datenbanken 31b, 31c und 31d. Folglich werden die Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d synchronisiert, um die gleichen Inhalte aufzuweisen, so dass die ECUs 1a, ..., 1b, ..., 1c, ..., 1d, ..., 1e, ..., 1f, ..., 1g, ... und 1h, ..., die mit den verschiedenen Verzweigungsleitungen 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g und 2h verbunden sind, die gleichen Daten nutzen können.
2 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des internen Aufbaus der ECU 1c und der Weiterleitungsvorrichtung 3b, welche das fahrzeugeigene Kommunikationssystem der ersten Ausführungsform bilden.
Die ECU 1c weist einen Steuerabschnitt 10, welcher den Betrieb von Komponenten steuert, einen Speicherabschnitt 11 zur Speicherung von zur Steuerung erforderlichen Daten und einen Kommunikationssteuerabschnitt 12, welcher die Kommunikation mit der Verzweigungsleitung 2c steuert, auf. Da die anderen ECUs 1a, 1b, 1d, 1e, 1f, 1g und 1h einen internen Aufbau aufweisen, der demjenigen der ECU 1c gleicht, wird hierauf nachstehend nicht wiederholt näher eingegangen.
Der Steuerabschnitt 10 in der ECU 1c wird mit elektrischer Energie von einer elektrischen Energieversorgungsvorrichtung wie beispielsweise einer Batterie, einer Lichtmaschine oder dergleichen eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) versorgt, um den Betrieb von Komponenten zu steuern.
Der Speicherabschnitt 11 verwendet einen flüchtigen Speicher 11. Der Steuerabschnitt 10 speichert im Speicherabschnitt 11 temporär verschiedene Arten von Information, die während des Prozesses erzeugt werden, einen Messwert, der durch einen Signaleingang von einem Sensor angezeigt wird, wie nachstehend noch beschrieben wird, oder Daten, die von der Weiterleitungsvorrichtung 3b empfangen werden.
Der Kommunikationssteuerabschnitt 12 weist die Funktion eines Netzwerk-Controllers auf, um eine Kommunikation mit der Kommunikationsleitung 2c zu realisieren. Der Steuerabschnitt 10 in der ECU 1c sendet und empfängt Daten über den Kommunikationssteuerabschnitt 12.
Derart aufgebaute ECUs 1a, ..., 1b, ..., 1c, ..., 1d, ..., 1e, ..., 1f, ..., 1g, ... und 1h, ... sind Vorrichtungen, die dazu ausgelegt sind, Daten zu senden, die numerische Information verschiedener physikalischer Größen aufweisen, wie beispielsweise ein Messwert, ein Rechenwert und ein Steuerwert, oder dazu ausgelegt sind, mittels eines Mikrocomputers eine Steuerung beispielsweise eines Motors, einer Bremse oder dergleichen auszuführen. So dient die ECU 1c beispielsweise als ABS (Antiblockiersystem) und ist die ECU 1c mit einem Sensor (nicht gezeigt) verbunden, welcher die Drehzahl von Rädern erfasst (Raddrehzahl). Die ECU 1c steuert die Bremse auf der Grundlage der Raddrehzahl, die über den Sensor erfasst wird, wenn das Fahrzeug gebremst wird, während sie den Messwert der Raddrehzahl als Daten über die Kommunikationsleitung 2c an die Weiterleitungsvorrichtung 3b sendet.
Es sollte beachtet werden, dass die von jeder der ECUs 1a, ..., 1b, ..., 1c, ..., 1d, ..., 1e, ..., 1f, ..., 1g, ... und 1h, ... gesendeten Daten aus einem Paar bestehend aus einer Attributwert-ID (Kenndaten), die ein Attribut von Daten, wie beispielsweise die Raddrehzahl, die Temperatur, den Winkel oder dergleichen beschreibt, und der bestimmten numerischen Information (Attributwert) von dieser aufgebaut ist. Die Daten, welche die Raddrehzahl anzeigen, sind beispielsweise aus einem Paar bestehend aus einer Attributwert-ID „10”, welches der Raddrehzahl zugeordnet ist, und einem Attributwert „3000 (U/min: Umdrehungen pro Minute)” gebildet. Ferner weist die numerische Information ebenso einen Steuerwert auf, der für ein Umschalten, wie beispielsweise ein, aus, hoch, mittel, niedrig oder dergleichen, verwendet und durch numerische Information angezeigt wird (ein: 1, aus: 0, hoch: 1, mittel: 0, niedrig: –1).
Ferner wird das Senden und Empfangen von Daten unter den ECUs 1a, ..., 1b, ..., 1c, ..., 1d, ..., 1e, ..., 1f, ..., 1g, ..., 1h, ... und den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c, 3d durch Senden und Empfangen einer „Nachricht” ausgeführt, in der mehrere Daten zusammengefügt sind. Wenn Daten vom Kommunikationssteuerabschnitt 12 gesendet werden, sendet jede der ECUs 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, ... eine Gruppe von Daten, die durch ihren eigenen Betrieb erhalten wird, als Nachricht.
Als die Kommunikationsleitungen (Verzweigungsleitungen) 2c, 2d werden Kommunikationsleitungen verwendet, die auf dem CAN-Protokoll basieren, und der Kommunikationssteuerabschnitt 12 in jeder der ECUs 1c, 1c, ..., 1d, 1d, ... sendet und empfängt eine Nachricht über jede der Verzweigungsleitungen 2c und 2d auf der Grundlage des CAN-Protokolls. Es sollte beachtet werden, dass dann, wenn eine Nachricht auf der Grundlage des CAN-Protokolls gesendet wird, die Nachricht eine Nachrichten-ID aufweist, die für jede Kombination von mehreren Daten vorgesehen ist, d. h. eine „CAN-ID”, und jede der ECUs 1c, 1c, ..., 1d, 1d, ... in Übereinstimmung mit jeder Kombination eine Gruppe von Attributwerten auf einmal sendet.
Die Verzweigungsleitungen 2c und 2d sind jedoch nicht hierauf beschränkt und können eine Nachricht auf der Grundlage eines Protokolls, wie beispielsweise LIN (Local Interconnect Network), FlexRay (eingetragene Marke) oder dergleichen senden und empfangen. Die anderen Verzweigungsleitungen 2a, 2b, 2e, 2f, 2g und 2h gleichen den Kommunikationsleitungen 2c und 2d. Es sollte beachtet werden, dass jede der Verzweigungsleitungen 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g und 2h ebenso aus einer Kommunikationsleitung mit einem anderen Protokoll in Übereinstimmung mit der Art von Daten, die von jeder der ECUs 1a, ..., 1b, ..., 1c, ..., 1d, ..., 1e, ..., 1f, ..., 1g, ... und 1h, ... gesendet und empfangen werden, aufgebaut sein kann.
Die Weiterleitungsvorrichtung 3b weist auf: einen Steuerabschnitt 30b (Aktualisierungsmittel, Beurteilungsmittel), welcher den Betrieb von Komponenten steuert, einen Verzweigungsleitungskommunikationsabschnitt 32b (erstes Kommunikationsmittel), der mit den Verzweigungsleitungen 2c und 2d verbunden ist, einen temporären Speicherbereich 33b, der einen flüchtigen Speicher, wie beispielsweise ein DRAM (dynamischer Direktzugriffsspeicher) oder SRAM (statischer Direktzugriffsspeicher) verwendet, und einen Speicherabschnitt 34b, der einen nicht flüchtigen Speicher, wie beispielsweise ein EPROM (löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher), ein EEPROM (elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher) oder ein Flash-Speicher verwendet. Die Weiterleitungsvorrichtung 3b weist ferner einen ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b (zweites Kommunikationsmittel), der mit einer Hauptleitung 4a verbunden ist, und einen zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b (zweites Kommunikationsmittel), der mit einer Hauptleitung 4b verbunden ist, auf. Da jede der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3c und 3d einen internen Aufbau aufweist, welcher demjenigen der Weiterleitungsvorrichtung 3b gleicht, wird hierauf nachstehend nicht wiederholt eingegangen.
Der Steuerabschnitt 30b verwendet einen Mikroprozessor (MPU) und wird von einer elektrischen Energieversorgungsquelle wie beispielsweise einer Lichtmaschine oder einer Batterie eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) mit elektrischer Energie versorgt, um den Betrieb von Komponenten zu steuern.
Der Verzweigungsleitungskommunikationsabschnitt 32b realisiert ein Senden und Empfangen von Daten mit den ECUs 1c, 1c, ..., 1d, 1d, ..., die über die Verzweigungsleitungen 2c und 2d verbunden sind. Das Senden und Empfangen von Daten zwischen der Weiterleitungsvorrichtung 3b und den ECUs 1c, 1c, ..., 1d, 1d, ... wird, wie vorstehend beschrieben, durch ein Senden und Empfangen einer Nachricht realisiert. Der Verzweigungsleitungskommunikationsabschnitt 32b ist derart aufgebaut, dass er mehrere Anschlüsse aufweist, wobei Nachrichten über die Anschlüsse gleichzeitig gesendet und empfangen werden können. Der Verzweigungsleitungskommunikationsabschnitt 32b in der Weiterleitungsvorrichtung 3b der ersten Ausführungsform weist acht Anschlüsse auf und ist dazu ausgelegt, Nachrichten gleichzeitig über die acht Anschlüsse zu senden und zu empfangen.
Der temporäre Speicherbereich 33b weist einen Speicherbereich für die Datenbank 31b auf, in welcher der Steuerabschnitt 30b Daten speichert. Die Datenbank 31b kann alternativ in einem Bereich in einer Speichervorrichtung vorgesehen sein, die außerhalb der Weiterleitungsvorrichtung 3b angeordnet ist, und mit der Weiterleitungsvorrichtung 3b verbunden sein, um ein Lesen und Schreiben zu ermöglichen. Zusätzlich zur Datenbank 31b sind Speicherbereiche für den ersten Empfangszwischenspeicher 37b (erstes Zwischenspeichermittel) und den zweiten Empfangszwischenspeicher 38b (zweites Zwischenspeichermittel), welche die empfangenen Daten (Nachricht) temporär speichern, im temporären Speicherbereich 33b vorgesehen.
In dem Speicherabschnitt 34b wird im Voraus eine Korrespondenztabelle 39b gespeichert, auf die zugegriffen wird, wenn der Steuerabschnitt 30b über den ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b mit einer anderen Weiterleitungsvorrichtung kommuniziert. Die Korrespondenztabelle 39b wird nachstehend noch näher beschrieben. Die Korrespondenztabellen 39a, 39b, 39c und 39d, die entsprechend in den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d gespeichert werden, weisen die gleichen Inhalte auf.
Der erste Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b realisiert eine Kommunikation mit der Weiterleitungsvorrichtung 3a, die über die Hauptleitung 4a verbunden ist. Ferner realisiert der zweite Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b eine Kommunikation mit der Weiterleitungsvorrichtung 3c, die über die Hauptleitung 4b verbunden ist. Der Steuerabschnitt 30b ist dazu ausgelegt, gleichzeitig mit der Weiterleitungsvorrichtung 3a über den ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b und mit der Weiterleitungsvorrichtung 3c über den zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b zu kommunizieren.
Der Steuerabschnitt 30b führt periodisch jede bestimmte Zeitspanne, wie beispielsweise jede Millisekunde, eine Kommunikation mit anderen Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3c über den ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b und den zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b. Nachstehend wird solch eine Periode als Synchronisierungsperiode bezeichnet. In den anderen Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3c und 3d wird eine Kommunikation periodisch jede bestimmte Zeitspanne ausgeführt, die zeitlich genau synchronisiert ist. Zur Synchronisierung der Perioden kann entweder eine bestehendes oder ein neues Verfahren angewandt werden. So kann beispielsweise die Weiterleitungsvorrichtung 3a dazu ausgelegt sein, elektrische Wellen von einem GPS-(globales Positionsbestimmungssystem)-Satelliten zu empfangen, um Zeitinformation zu erhalten, wobei sie einen Zeitgeber in der Weiterleitungsvorrichtung 3a mit einem Zeitgeber in jeder der anderen Weiterleitungsvorrichtungen 3b, 3c, 3d auf der Grundlage der erhaltenen Zeitinformation synchronisiert. Dies liegt daran, dass es in dem fahrzeugeigenen Kommunikationssystem erforderlich ist, Daten selbst dann, wenn eine Anzahl von ECUs vorhanden ist, zuverlässig mit hoher Geschwindigkeit weiterzuleiten. Ferner sollten die gleichen Daten, die zur gleichen Zeit erhalten werden, die gleiche numerische Information aufweisen. Da ein schnelleres und sicher identisches Weiterleiten erforderlich ist, muss das fahrzeugeigene Kommunikationssystem eine Verarbeitung mit hoher Geschwindigkeit und synchron ausführen.
Die Weiterleitungsvorrichtung 3a weist ebenso den ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35a und den zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36a auf und ist für eine gleichzeitige Kommunikation ausgelegt. Bei der ersten Ausführungsform ist die Weiterleitungsvorrichtung 3a über die Hauptleitung 4a durch den zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36a mit der Weiterleitungsvorrichtung 3b verbunden. Bei der ersten Ausführungsform wird der erste Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35a nicht verwendet, da die Weiterleitungsvorrichtung 3a nicht mit irgendeiner anderen Weiterleitungsvorrichtung als der Weiterleitungsvorrichtung 3b verbunden ist. In gleicher Weise weist die Weiterleitungsvorrichtung 3d ebenso den ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35d und den zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36d auf. Bei der ersten Ausführungsform ist die Weiterleitungsvorrichtung 3d über die Hauptleitung 4c durch den Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35d mit der Weiterleitungsvorrichtung 3c verbunden, wobei der zweite Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36d nicht verwendet wird. Wenn eine andere bzw. weitere Weiterleitungsvorrichtung ferner in einer Stufe nach der Weiterleitungsvorrichtung 3d verbunden ist, kann der zweite Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36d verwendet werden, um die Vorrichtungen in einer Daisy-Chain-Form zu verbinden, wobei die Weiterleitungsvorrichtung 3d die Kommunikation mit der Weiterleitungsvorrichtung 3c über den ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35d realisiert und mit einer anderen Weiterleitungsvorrichtung über den zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36d realisiert.
Nachstehend wird die Kommunikationsverarbeitung zwischen den ECUs 1a, ..., 1b, ..., 1c, ..., 1d, ..., 1e, ..., 1f, ..., 1g, ..., 1h, ... und den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c, 3d in dem fahrzeugeigenen Kommunikationssystem, das gemäß obiger Beschreibung aufgebaut ist, beschrieben.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels der Verarbeitung für den Fall, dass der Steuerabschnitt 30a in der Weiterleitungsvorrichtung 3a, welche das fahrzeugeigene Kommunikationssystem der ersten Ausführungsform bildet, eine Nachricht empfängt. Da die von den Steuerabschnitten 30b, 30c und 30d in den anderen Weiterleitungsvorrichtungen 3b, 3c und 3d ausgeführte Verarbeitung der vom Steuerabschnitt 30a in der Weiterleitungsvorrichtung 3a ausgeführten Verarbeitung gleicht, wird hierauf nachstehend nicht wiederholt eingegangen.
Der Steuerabschnitt 30a beurteilt, ob der Verzweigungsleitungskommunikationsabschnitt 32a eine Nachricht, die von den ECUs 1a, 1a, ..., 1b, 1b, ... gesendet wurde, die über die Verzweigungsleitungen 2a und 2b verbunden sind, empfangen hat oder nicht (Schritt S11). Wenn der Steuerabschnitt 30a beurteilt, dass die Nachricht nicht empfangen worden ist (NEIN in Schritt S11), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S11 zurück.
Wenn der Steuerabschnitt 30a beurteilt, dass die Nachricht empfangen worden ist (JA in Schritt S11), speichert er die empfangene Nachricht einmal im ersten Empfangszwischenspeicher 37a (Schritt S12) und beendet die Verarbeitung für den Fall, dass die Nachricht empfangen worden ist.
Der Steuerabschnitt 30a setzt die Ausführung der im Ablaufdiagramm der 3 gezeigten Verarbeitung fort. D. h., jedes Mal, wenn eine Nachricht von der ECU 1a, 1a, ..., 1b, 1b, ... empfangen wird, speichert der Steuerabschnitt 30a die Nachricht. Eine Gruppe von Attributwerten in der Nachricht, die im ersten Empfangszwischenspeicher 37a gespeichert wird, wird zu einem nachstehend noch beschriebenen Zeitpunkt für jede Attributwert-ID in der Datenbank 31a gespeichert. Hierbei werden eine Attributwert-ID und ein Attributwert als Paar in der Datenbank 31a gespeichert.
Der Steuerabschnitt 30a erzeugt eine Nachricht aus den Attributwerten von in der Datenbank 31a gespeicherten Daten sendet sie in geeigneter Weise über den Verzweigungsleitungskommunikationsabschnitt 32a an die ECUs 1a, 1a, ..., 1b, 1b, welche die Nachricht benötigen. Der Zeitpunkt des Sendens kann beispielsweise für jede der ECUs 1a, 1a, ..., 1b, 1b, ..., an welche die Nachricht gesendet wird, festgelegt sein. Hierbei erzeugt der Steuerabschnitt 30a eine Nachricht unter Bezugnahme auf einen im Speicherabschnitt 34a gespeicherten zeitlichen Ablauf. Ferner kann der Steuerabschnitt 30a ebenso einen in der Datenbank 31a gespeicherten Attributwert überwachen und dann, wenn der Attributwert geändert wird, indem die Datenbank 31a aktualisiert wird, die Nachricht an die ECUs 1a, 1a, ..., 1b, 1b, ... senden, welche die Nachricht mit dem Attributwert benötigen.
Nachstehend wird die Verarbeitung beschrieben, die ausgeführt wird, wenn die Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d in den jeweiligen Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d gespeicherte Daten austauschen.
Wenn die in der Datenbank 31a gespeicherten Daten mit den anderen Weiterleitungsvorrichtungen 3b, 3c und 3d ausgetauscht werden, führt der Steuerabschnitt 30a im Wesentlichen die nachstehend beschriebene Verarbeitung aus. Der Steuerabschnitt 30a liest die Daten, die ein Paar bestehend aus einem Attributwert und einer Attributwert-ID, welche den Attributwert identifiziert, nicht aus der Datenbank 31a aus und sendet die Daten nicht, sondern führt ein Senden und Empfangen unter Verwendung der einmal im ersten Empfangszwischenspeicher 37a gespeicherten Nachricht aus. Genauer gesagt, der Steuerabschnitt 30a sendet einen Rahmen, in dem Nachrichten zusammengefügt sind. Solch ein Rahmen wird nachstehend als Hauptleitungsrahmen bezeichnet. Anschließend empfängt der Steuerabschnitt 30a in der Weiterleitungsvorrichtung 3a den Hauptleitungsrahmen, der von den anderen Weiterleitungsvorrichtungen 3b, 3c und 3d gesendet wurde, über den zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36a. Der Steuerabschnitt 30a speichert den empfangenen Hauptleitungsrahmen im zweiten Empfangszwischenspeicher 38a. Die Gruppen von Attributwerten in den Nachrichten des Hauptleitungsrahmens, der im zweiten Empfangszwischenspeicher 38a gespeichert wird, werden anschließend zu einem nachstehend noch beschriebenen Zeitpunkt in der Datenbank 31a gespeichert.
In gleicher Weise speichert der Steuerabschnitt 30b in der Weiterleitungsvorrichtung 3b den über den ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b empfangenen Hauptleitungsrahmen im zweiten Empfangszwischenspeicher 38b, während er ihn über den zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b überträgt. Es sollte beachtet werden, dass der Steuerabschnitt 30b in der Weiterleitungsvorrichtung 3b ein Senden/Empfangen über den ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b und ein Senden/Empfangen über den zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b gleichzeitig ausführen kann. Folglich sendet der Steuerabschnitt 30b den vom Steuerabschnitt 30b erzeugten Hauptleitungsrahmen über den zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b an die Weiterleitungsvorrichtung 3c, während er den von der Weiterleitungsvorrichtung 3a gesendeten Hauptleitungsrahmen über den ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b empfängt. Der Steuerabschnitt 30b priorisiert den Empfang im ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b und das Senden im zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b. Der Steuerabschnitt 30c in der Weiterleitungsvorrichtung 3c arbeitet ähnlich dem Steuerabschnitt 30b in der Weiterleitungsvorrichtung 3b.
Wenn der Steuerabschnitt 30d in der Weiterleitungsvorrichtung 3d einen Hauptleitungsrahmen von der Weiterleitungsvorrichtung 3c empfängt, speichert er den Rahmen im zweiten Empfangszwischenspeicher 38d. Der Steuerabschnitt 30d in der Weiterleitungsvorrichtung 3d behandelt den Empfang im ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35d gegenüber dem Senden vorrangig. D. h., der Steuerabschnitt 30d sendet den vom Steuerabschnitt 30d erzeugten Hauptleitungsrahmen nicht, bis der erste Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35d sowohl den Hauptleitungsrahmen, der von der Weiterleitungsvorrichtung 3c erzeugt und gesendet wurde, als auch den Hauptleitungsrahmen, der von der Weiterleitungsvorrichtung 3c empfangen und weitergeleitet wurde, empfangen hat.
Das Senden eines Hauptleitungsrahmen unter Verwendung von Nachrichten von jeder der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d gemäß obiger Beschreibung bringt die folgenden Effekte mit sich. Die Nachricht, die gemäß CAN gesendet und empfangen wird, ist aus einer oder mehreren Kombinationen von Attributwerten aufgebaut, wobei jede Kombination mit einer CAN-ID versehen ist. Folglich kann die Verwendung einer Nachricht das Senden einer Attributwert-ID für jeden Attributwert ersetzen. Zusätzlich zu der Nachricht gemäß CAN kann ebenso eine andere Struktur verwendet werden, bei der ein Datenrahmen mit Attributwerten, die verglichen mit der von den ECUs 1a, 1a, ..., 1b, 1b, ... gesendeten Nachricht effizienter zusammengefügt sind, neu definiert wird, während eine Datenrahmen-ID in Verbindung mit der Anzahl von Attributwerten in dem Datenrahmen und einer Attributwert-ID entsprechend jedem Attributwert definiert wird.
Die 4A und 4B zeigen erläuternde Ansichten zur Veranschaulichung eines Formatbeispiels eines Hauptleitungsrahmens, der von den Steuerabschnitten 30a, 30b, 30c und 30d der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d, welche das fahrzeugeigene Kommunikationssystem der ersten Ausführungsform bilden, gesendet wird. 4A zeigt ein Formatbeispiel eines Hauptleitungsrahmens, der von den Steuerabschnitten 30a, 30b, 30c, 30d in den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c, 3d der ersten Ausführungsform gesendet wird, und 4B zeigt als Vergleich ein Formatbeispiel für den Fall, dass mehrere Daten, die eine Attributwert-ID und Attributwerte aufweisen, gesendet werden.
Bei dem Format eines Hauptleitungsrahmen ist, wie in 4A gezeigt, ein Dateikopf an den Anfang gefügt, während ein Dateiende, das ein Ende des Hauptleitungsrahmens anzeigt, an das Ende gefügt ist. Zwischen dem Dateikopf und dem Dateiende des von der Weiterleitungsvorrichtung 3a gesendeten Hauptleitungsrahmens sind m Nachrichten, die von der ECU 1a, 1a, ..., 1b, 1b, ... durch die Weiterleitungsvorrichtung 3a empfangen und im ersten Empfangszwischenspeicher 37a gespeichert worden sind, enthalten. Ebenso enthalten sind: eine Nachrichten-ID (CAN-ID), die in Übereinstimmung mit der Anzahl von Attributwerten und der Kombination der Attributwert-IDs vorbestimmt und jeder Nachricht zugeordnet ist; und die Gesamtgröße der unmittelbar folgenden Gruppe von Attributwerten (Informationslänge). Hierbei beträgt die maximale Größe der Summe der Gruppe von Attributwerten in der Nachricht 8 Bytes. Das Feld an sich, welches die Größe des Feldes der Gruppe von Attributwerten (Informationslänge) in Byte-Einheiten anzeigt, entspricht 4 Bits, da die maximale Anzahl acht beträgt. Da die CAN-ID durch 11 Bits angezeigt wird, entspricht die Größe einer Nachricht 10 Bytes, wenn sie in Byte-Einheiten vervollständigt wird.
4B zeigt als Vergleich zur 4A ein Beispiel, bei dem mehrere Daten mit Attributwert-IDs und Attributwerten gesendet werden. In diesem Fall ist ebenso ein Dateikopf an den Anfang gefügt, während ein Dateiende, welches das Sendeende anzeigt, an das Ende gefügt ist. Wenn k Attributwerte in der Nachricht enthalten sind, die von der ECU 1a, 1a, ..., 1b, 1b, ... durch die Weiterleitungsvorrichtung 3a empfangen und im ersten Empfangszwischenspeicher 37a gespeichert wird, sind zwischen dem Dateikopf und dem Dateiende k Paare von Attributwert-IDs und Attributwerten enthalten. Hierbei wird die Attributwert-ID durch 2 Bytes angezeigt.
5 zeigt eine erläuternde Ansicht zur Veranschaulichung eines Beispiels der Inhalte der Korrespondenztabelle 39a, die im Speicherabschnitt 34a der Weiterleitungsvorrichtung 3a gespeichert wird, welche das fahrzeugeigene Kommunikationssystem der ersten Ausführungsform bildet. Es sollte beachtet werden, dass n in der 5 eine beliebige natürliche Zahl kennzeichnet. Die Anzahl von enthaltenen Attributwerten wird, wie in der erläuternde Ansicht der 5 gezeigt, in Verbindung mit jeder Nachrichten-ID gespeichert, während eine Attributwert-ID, eine Position (Reihenfolge) in einer Nachricht und eine Informationslänge (in Bit-Einheiten) für jeden der enthaltenen Attributwerte gespeichert werden. Das Inhaltsbeispiel in der 5 zeigt, dass die Nachricht mit der Nachrichten-ID „1” „2” Attributwerte aufweist. Es zeigt, dass der erste Attributwert, der in der Nachricht mit der Nachrichten-ID „1” enthalten ist, eine Attributwert-ID von „1” aufweist und an „erster Stelle” in der Reihenfolge mit der Informationslänge von „1” Bit enthalten ist, und dass der zweite Attributwert eine Attributwert-ID von „2” aufweist und an „zweiter Stelle” In der Reihenfolge mit der Informationslänge von „1” Bit enthalten ist.
Ein weiteres Beispiel in der 5 zeigt, dass die Nachricht mit der Nachrichten-ID „2” insgesamt „4” Attributwerte aufweist. Es zeigt, dass der erste Attributwert in der Nachricht mit der Nachrichten-ID „2” eine Attributwert-ID von „20” aufweist und an „zweiter Stelle” in der Reihenfolge mit der Informationslänge von „1” Bit enthalten ist, und dass der zweite Attributwert eine Attributwert-ID von „50” aufweist und an „vierter Stelle” in der Reihenfolge mit der Informationslänge von „8” Bits enthalten ist. Es zeigt ferner, dass die Nachricht mit der Nachrichten-ID „3” insgesamt „n” Attributwerte aufweist. Der erste Attributwert in der Nachricht mit der Nachrichten-ID „3” weist eine Attributwert-ID von „8” auf und ist an „vierter Stelle” in der Reihenfolge mit der Informationslänge von „3” Bits enthalten. Der zweite Attributwert weist eine Attributwert-ID von „5” auf und ist an „n-ter Stelle” in der Reihenfolge mit der Informationslänge von „4” Bits enthalten. Es ist ferner ersichtlich, dass die Nachricht mit der Nachrichten-ID „4” insgesamt „64” Attributwerte aufweist. Der erste Attributwert in der Nachricht mit der Nachrichten-ID „4” weist eine Attributwert-ID von „1” auf und ist an „erster Stelle” in der Reihenfolge mit der Informationslänge von „1” Bit enthalten. Der zweite Attributwert weist eine Attributwert-ID von „2” auf und ist an „zweiter Stelle” in der Reihenfolge mit der Informationslänge von „1” Bit enthalten.
Wenn die Steuerabschnitte 30a, 30b, 30c und 30d in den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d Hauptleitungsrahmen mit dem in der 4A gezeigten Format empfangen, speichern sie die empfangenen Hauptleitungsrahmen in den zweiten Empfangszwischenspeichern 38a, 38b, 38c und 38d. Wenn die Weiterleitungsvorrichtungen 3b und 3c Hauptleitungsrahmen von entweder den ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitten 35b, 35c oder den zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitten 36b, 36c empfangen, übertragen sie die Rahmen an die anderen Kommunikationsabschnitte.
Für ein späteres Aktualisieren der Datenbanken fragen die Steuerabschnitte 30a, 30b, 30c und 30d Attributwerte aus Hauptleitungsrahmen, die in den zweiten Empfangszwischenspeichern 38a, 38b, 38c und 38d gespeichert werden, unter entsprechender Bezugnahme auf die Korrespondenztabellen 39a, 39b, 39c und 39d auf der Grundlage der Nachrichten-IDs ab. Durch ein derartiges Bezugnehmen auf die Korrespondenztabellen 39a, 39b, 39c und 39d können die Steuerabschnitte 30a, 30b, 30c und 30d in den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d erkennen, welche Datenattributwerte in den Nachricht enthalten sind, und diese selbst dann abfragen, wenn die Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d Daten unter Verwendung von Nachrichten, die nur Attributwertgruppen enthalten, jedoch keine Attributwert-IDs, und unter Verwendung von Hauptleitungsrahmen, in denen solche Nachrichten zusammengefügt sind, senden und empfangen.
Die Steuerabschnitte 30a, 30b, 30c und 30d können ferner auf die Korrespondenztabellen 39a, 39b, 39c und 39d Bezug nehmen, wenn sie Hauptleitungsrahmen empfangen, um Attributwerte im Voraus auf der Grundlage von Datenrahmen-IDs abzufragen und diese in den zweiten Empfangszwischenspeichern 38a, 38b, 38c und 38d zu speichern.
Folglich werden die von den ECUs 1a, ..., 1b, ..., 1c, ..., 1d, ..., 1e, ..., 1f, ..., 1g, ... und 1h, ... empfangenen Nachrichten in den ersten Empfangszwischenspeichern 37a, 37b, 37c und 37d gespeichert. Ferner werden Hauptleitungsrahmen, die unter den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d ausgetauscht werden, in den zweiten Empfangszwischenspeichern 38a, 38b, 38c und 38d gespeichert.
Hierbei dient die Weiterleitungsvorrichtung 3a, die an einem Ende (Anfangsende) der Daisy-Chain-Form angeordnet ist, als bestimmte Weiterleitungsvorrichtung, die COMMIT (Bestimmungsbenachrichtigung) ausgibt, was anzeigt, dass die in den Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d zu speichernden Daten bestimmt werden können. Die Weiterleitungsvorrichtung 3a sendet COMMIT über den zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36a an die Weiterleitungsvorrichtung 3b. Die Weiterleitungsvorrichtung 3b, die COMMIT von der Weiterleitungsvorrichtung 3a empfängt, überträgt COMMIT an die benachbarte Weiterleitungsvorrichtung 3c. Die Weiterleitungsvorrichtung 3c überträgt das empfangene COMMIT ferner an die Weiterleitungsvorrichtung 3d. Wenn COMMIT ausgegeben oder empfangen wird, lesen die Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d Attributwertgruppen entsprechend aus den in den ersten Empfangszwischenspeichern 37a, 37b, 37c, 37d und den zweiten Empfangszwischenspeichern 38a, 38b, 38c, 38d gespeicherten Nachrichten, um entsprechend die Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d zu aktualisieren.
Das Senden und Empfangen von Hauptleitungsrahmen durch die Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d und das Aktualisieren der Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d bei der ersten Ausführungsform ist, wie nachstehend beschrieben, bei jeder Vorrichtung ein bisschen anders. Nachstehend wird jede Verarbeitung unter Bezugnahme auf die Ablaufdiagramme näher beschrieben.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Verarbeitung, die vom Steuerabschnitt 30a der Weiterleitungsvorrichtung 3a auszuführen ist, die bei der ersten Ausführungsform als bestimmte Weiterleitungsvorrichtung dient, um einen Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen und die Datenbank 31a zu aktualisieren.
Wenn die Synchronisierungsperiode (beispielsweise eine Millisekunde) erreicht ist, nimmt der Steuerabschnitt 30a Bezug auf die Korrespondenztabelle 39a im Speicherabschnitt 34a, um eine Nachricht aus dem ersten Empfangszwischenspeicher 37a zu lesen, welcher die Nachricht von den ECUs 1a, 1a, ..., 1b, 1b, ... empfangen hat, und speichert sie temporär darin (Schritt S201), erzeugt der Steuerabschnitt 30a einen Hauptleitungsrahmen (Schritt S202) und sendet der Steuerabschnitt 30a den erzeugten Hauptleitungsrahmen über den zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36a an die Weiterleitungsvorrichtung 3b (Schritt S203).
Anschließend beurteilt der Steuerabschnitt 30a, ob ein von einer anderen Weiterleitungsvorrichtung 3b, 3c oder 3d gesendeter Hauptleitungsrahmen vom zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36a empfangen worden ist oder nicht (Schritt S204). Wenn der Steuerabschnitt 30a beurteilt, dass kein Hauptleitungsrahmen empfangen worden ist (NEIN in Schritt S204), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S204 zurück. Wenn der Steuerabschnitt 30a beurteilt, dass ein Hauptleitungsrahmen empfangen worden ist (JA in Schritt S204), speichert er den empfangenen Hauptleitungsrahmen im zweiten Empfangszwischenspeicher 38a (Schritt S205). Der Steuerabschnitt 30a beurteilt, ob der letzte bzw. abschließende Rahmen empfangen worden ist oder nicht, indem er überprüft, ob der empfangene Hauptleitungsrahmen der eine von der Weiterleitungsvorrichtung 3d gesendete Hauptleitungsrahmen ist (Schritt S206). Wenn der Absender in den Dateikopf des Hauptleitungsrahmens geschrieben ist, kann der Steuerabschnitt 30a den Absender erkennen. Es kann ebenso durch eine Nachrichten-ID im Hauptleitungsrahmen erkannt werden.
Der Beurteilungsprozess in Schritt S206 wird aus den folgenden Gründen ausgeführt. Die Weiterleitungsvorrichtung 3d sendet den von der Weiterleitungsvorrichtung 3d erzeugten Hauptleitungsrahmen, wie nachstehend noch beschrieben wird, nicht, bis sie alle der von den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b und 3c gesendeten Hauptleitungsrahmen empfangen hat. Wenn die Weiterleitungsvorrichtung 3d den Hauptleitungsrahmen sendet, bedeutet dies, dass alle der anderen Hauptleitungsrahmen einschließlich des Hauptleitungsrahmens von der Weiterleitungsvorrichtung 3a die Weiterleitungsvorrichtung 3d erreicht haben. D. h., der Hauptleitungsrahmen, der von der Weiterleitungsvorrichtung 3d gesendet wird, die am weitesten entfernt von der Weiterleitungsvorrichtung 3a angeordnet ist, die als bestimmte Weiterleitungsvorrichtung dient, dient als Bestätigung (ACK) für die Weiterleitungsvorrichtung 3a. Die Bestätigung wird anschließend von der Weiterleitungsvorrichtung 3d gesendet und von der in Reihe geschalteten Weiterleitungsvorrichtung 3a empfangen, so dass die Weiterleitungsvorrichtung 3a bestätigen kann, dass alle Hauptleitungsrahmen einschließlich des letzten Rahmens ebenso in den Weiterleitungsvorrichtungen 3b und 3c empfangen worden sind.
Wenn der Steuerabschnitt 30a beurteilt, dass der empfangene Hauptleitungsrahmen nicht der eine von der Weiterleitungsvorrichtung 3d gesendete Hauptleitungsrahmen ist und der Rahmen nicht der letzte Rahmen ist (NEIN in Schritt S206), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S204 zurück. Wenn der Steuerabschnitt 30a beurteilt, dass der empfangene Hauptleitungsrahmen der eine von der Weiterleitungsvorrichtung 3d gesendete Hauptleitungsrahmen ist, welcher der letzte Rahmen ist (JA in Schritt S206), was bedeutet, dass das Senden und Empfangen eines Hauptleitungsrahmen in allen der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d gelungen ist, gibt der Steuerabschnitt 30a COMMIT aus, um die in den Datenbanken 31b, 31c, 31d in den Weiterleitungsvorrichtungen 3b, 3c, 3d zu speichernden Daten zu bestimmen und zu aktualisieren und sie an die Weiterleitungsvorrichtung 3b zu senden (Schritt S207).
Anschließend fragt der Steuerabschnitt 30a Attributwerte aus der Nachricht ab, die in Schritt S201 aus dem ersten Empfangszwischenspeicher 37a gelesen wird (Schritt S208), während er ebenso Attributwerte aus der Nachricht abfragt, die in dem Hauptleitungsrahmen enthalten ist, der im zweiten Empfangszwischenspeicher 38a gespeichert wird (Schritt S209). Der Steuerabschnitt 30a speichert die in den Schritten S208 und S209 abgefragten Attributwerte in der Datenbank 31a, um die Datenbank 31a zu aktualisieren (Schritt S210), und beendet die Verarbeitung.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Verarbeitung, die vom Steuerabschnitt 30b der Weiterleitungsvorrichtung 3b der ersten Ausführungsform auszuführen ist, um einen Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen und die Datenbank 31b zu aktualisieren. Da die vom Steuerabschnitt 30c in der Weiterleitungsvorrichtung 3c ausgeführte Verarbeitung der Verarbeitung des Steuerabschnitts 30b in der Weiterleitungsvorrichtung 3b gleicht, wird sie nachstehend nicht wiederholt näher beschrieben.
Wenn die Synchronisierungsperiode für eine zeitliche Synchronisierung mit den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3c und 3d erreicht ist, nimmt der Steuerabschnitt 30b Bezug auf die Korrespondenztabelle 39b im Speicherabschnitt 34b und liest eine Nachricht aus dem ersten Empfangszwischenspeicher 37b, der Nachrichten von ECUs 1c, 1c, ..., 1d, 1d, ... empfangen hat und diese temporär speichert (Schritt S301). Der Steuerabschnitt 30b erzeugt einen Hauptleitungsrahmen unter Verwendung der ausgelesenen Nachricht (Schritt S302).
Der Steuerabschnitt 30b beurteilt, ob entweder der erste Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b oder der zweite Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b begonnen hat oder nicht, einen Hauptleitungsrahmen von den anderen Weiterleitungsvorrichtungen 3a oder 3c zu empfangen, oder ob entweder der erste Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b oder der zweite Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b einen Hauptleitungsrahmen senden kann oder nicht, wenn ein zu sendender Hauptleitungsrahmen vorhanden ist (Schritt S303). Wenn weder der erste Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b noch der zweite Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b begonnen hat, einen Hauptleitungsrahmen zu empfangen und wenn kein zu sendender Hauptleitungsrahmen vorhanden ist (NEIN in Schritt S303), kehrt der Steuerabschnitt 30b in der Verarbeitung zu Schritt S303 zurück.
Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass entweder der erste Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b oder der zweite Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b begonnen hat, einen Hauptleitungsrahmen von den anderen Weiterleitungsvorrichtungen 3a oder 3c zu empfangen, oder dass entweder der erste Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b oder der zweite Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b einen Hauptleitungsrahmen senden kann, wenn ein zu sendender Hauptleitungsrahmen vorhanden ist (JA in Schritt S303), beurteilt er, ob der Hauptleitungsrahmen empfangen wird oder nicht (Schritt S304). Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass der Hauptleitungsrahmen empfangen wird (JA in Schritt S304), speichert er den empfangenen Hauptleitungsrahmen im zweiten Empfangszwischenspeicher (Schritt S305).
Wenn der Steuerabschnitt 30b in Schritt S304 beurteilt, dass der Hauptleitungsrahmen nicht empfangen wird (NEIN in Schritt S304), beurteilt er, ob entweder der erste Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b oder der zweite Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b den zu sendenden Hauptleitungsrahmen senden kann oder nicht (Schritt S306). Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass das Senden nicht möglich ist (NEIN in Schritt S306), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S303 zurück. Wenn beurteilt wird, dass das Senden möglich ist (JA in Schritt S306), sendet der Steuerabschnitt 30b den vom Steuerabschnitt 30b erzeugten Hauptleitungsrahmen oder den Hauptleitungsrahmen, der von der anderen Weiterleitungsvorrichtung 3a oder 3c empfangen und temporär gespeichert wird, um an eine andere Vorrichtung gesendet zu werden (Schritt S307).
Die Verarbeitung schreitet zu Schritt S306 voran, wenn in Schritt S304 beurteilt wird, dass kein Hauptleitungsrahmen empfangen wird. Der Steuerabschnitt 30b kann das Senden oder Empfangen durch den ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b und das Senden oder Empfangen durch den zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b jedoch gleichzeitig ausführen. Der Steuerabschnitt 30b kann einen Hauptleitungsrahmen über den ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b empfangen, während er einen Hauptleitungsrahmen über den zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b sendet. Folglich kann der Steuerabschnitt 30b selbst dann, wenn beurteilt wird, dass entweder der erste Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b oder der zweite Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b einen Hauptleitungsrahmen empfängt (JA in Schritt S304), den Hauptleitungsrahmen empfangen und temporär speichern (Schritt S305), während er zu Schritt S306 voranschreitet und einen Hauptleitungsrahmen sendet, wenn entweder der erste Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b oder der zweite Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36b verfügbar ist und ein zu sendender Hauptleitungsrahmen vorhanden ist (Schritt S307).
Anschließend beurteilt der Steuerabschnitt 30b, ob der Hauptleitungsrahmen, d. h. der letzte Rahmen, der von der Weiterleitungsvorrichtung 3d gesendet wird, die alle der Hauptleitungsrahmen empfangen hat, wie nachstehend noch beschrieben wird, empfangen worden ist oder nicht (Schritt S308). Wenn beurteilt wird, dass der letzte Rahmen nicht empfangen worden ist (NEIN in Schritt S308), kehrt der Steuerabschnitt 30b in der Verarbeitung zu Schritt S303 zurück.
Ein Empfang des letzten Rahmens zeigt, dass der Steuerabschnitt 30b Hauptleitungsrahmen von allen der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3c und 3d mit Ausnahme von sich selbst empfangen hat. Folglich beurteilt der Steuerabschnitt 30b dann, wenn er beurteilt, dass der letzte Rahmen empfangen worden ist (JA in Schritt S308), ob das von der Weiterleitungsvorrichtung 3a ausgegebene COMMIT empfangenen worden ist oder nicht (Schritt S309). Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass COMMIT nicht empfangen worden ist (NEIN in Schritt S309), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S309 zurück und wartet, bis er beurteilt, dass COMMIT empfangen wird.
Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass COMMIT empfangen worden ist (JA in Schritt S309), fragt er Attributwerte aus der Nachricht ab, die in Schritt S301 aus dem ersten Empfangszwischenspeicher 37b gelesen wird (Schritt S310). Ferner fragt der Steuerabschnitt 30b Attributwerte aus der Nachricht in dem Hauptleitungsrahmen, der im zweiten Empfangszwischenspeicher 38b gespeichert wird (Schritt S311). Der Steuerabschnitt 30b aktualisiert die Datenbank 31b, indem er die in den Schritten S310 und S311 abgefragten Attributwerte in der Datenbank 31b speichert (Schritt S312) und die Verarbeitung beendet.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Verarbeitung, die vom Steuerabschnitt 30d der Weiterleitungsvorrichtung 3d der ersten Ausführungsform auszuführen ist, um einen Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen und die Datenbank 31d zu aktualisieren. Die Weiterleitungsvorrichtung 3d ist an einem Ende der in einer Daisy-Chain-Form verbundenen Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d angeordnet, auf der gegenüberliegenden Seite der bestimmten Weiterleitungsvorrichtung 3a, die an einen Ende dieser angeordnet ist. Die Weiterleitungsvorrichtung 3d führt folglich eine Verarbeitung aus, die sich teilweise von denjenigen unterscheidet, die von den Weiterleitungsvorrichtungen 3b und 3c ausgeführt werden, die dazwischen liegend angeordnet sind.
Wenn die Synchronisierungsperiode erreicht ist, die mit den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b und 3c synchron ist, nimmt der Steuerabschnitt 30d Bezug auf die Korrespondenztabelle 39d des Speicherabschnitts 34d, um eine Nachricht aus dem ersten Empfangszwischenspeicher 37d zu lesen, welcher die Nachrichten von den ECUs 1g, 1g, ..., 1h, 1h, ... empfangen hat und diese temporär speichert (Schritt S401). Der Steuerabschnitt 30d erzeugt einen Hauptleitungsrahmen aus der ausgelesenen Nachricht (Schritt S402).
Der Steuerabschnitt 30d beurteilt, ob der erste Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35d einen von einer anderen Weiterleitungsvorrichtung 3a, 3b oder 3c gesendeten Hauptleitungsrahmen empfangen hat oder nicht (Schritt 5403). Wenn der Steuerabschnitt 30d beurteilt, dass kein Hauptleitungsrahmen empfangen worden ist (NEIN in Schritt S403), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S403 zurück. Wenn der Steuerabschnitt 30d beurteilt, dass ein Hauptleitungsrahmen empfangen worden ist (JA in Schritt S403), speichert er den empfangenen Hauptleitungsrahmen im zweiten Empfangszwischenspeicher 38d (Schritt S404).
Anschließend beurteilt der Steuerabschnitt 30d, ob alle der Hauptleitungsrahmen, die von den anderen Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b und 3c gesendet wurden, empfangen worden sind oder nicht (Schritt S405). Wenn er beurteilt, dass nicht alle von ihnen empfangen worden sind (NEIN in Schritt S405), kehrt der Steuerabschnitt 30d in der Verarbeitung zu Schritt S403 zurück. Wenn er beurteilt, dass alle von ihnen empfangen worden sind (JA in Schritt S405), sendet der Steuerabschnitt 30d den vom Steuerabschnitt 30d in Schritt S402 erzeugten Hauptleitungsrahmen als den letzten Rahmen über den ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35d (Schritt S406). Der letzte Rahmen dient, wie vorstehend beschrieben, als Bestätigung für die Weiterleitungsvorrichtung 3a.
Der Steuerabschnitt 30d beurteilt anschließend, ob das von der Weiterleitungsvorrichtung 3a ausgegebene COMMIT empfangen worden ist oder nicht (Schritt S407). Wenn der Steuerabschnitt 30d beurteilt, dass COMMIT nicht empfangen worden ist (NEIN in Schritt S407), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S407 zurück und wartet, bis beurteilt wird, dass COMMIT empfangen wird.
Wenn beurteilt wird, dass COMMIT empfangen worden ist (JA in Schritt S407), fragt der Steuerabschnitt 30d Attributwerte aus der Nachricht, die in Schritt S401 aus dem ersten Empfangszwischenspeicher 37d gelesen wird (Schritt S408). Ferner fragt der Steuerabschnitt 30d Attributwerte aus der Nachricht in dem Hauptleitungsrahmen, der im zweiten Empfangszwischenspeicher 38d gespeichert wird (Schritt S409). Der Steuerabschnitt 30d aktualisiert die Datenbank 31d, indem er die in den Schritten S408 und S409 abgefragten Attributwerte in der Datenbank 31d speichert (Schritt S410), und beendet anschließend die Verarbeitung.
Nachstehend werden bestimmte Beispiele der in den Ablaufdiagrammen der 6 bis 8 gezeigten Verarbeitung beschrieben. 9 zeigt eine erläuternde schematische Ansicht zur Veranschaulichung eines Prozesses zur Aktualisierung der Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d in den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d der ersten Ausführungsform durch ein Senden und Empfangen von Hauptrahmen.
Die erläuternde Ansicht in der 9 zeigt die Daisy-Chain-Verbindung zwischen den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d in einem Blockdiagramm. Sie zeigt ferner als Blockdiagramm den Aufbau der Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d, der ersten Empfangszwischenspeicher 37a, 37b, 37c, 37d und der zweiten Empfangszwischenspeicher 38a, 38b, 38c, 38d in den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d. Ferner zeigt die erläuternde Ansicht der 9 eine chronologische Reihenfolge, gemäß welcher die Steuerabschnitte 30a, 30b, 30c, 30d in den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c, 3d die in den Ablaufdiagrammen der 6 bis 8 gezeigten Verarbeitungen ausführen, um Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen. Die nicht nummerierten Blöcke in der 9 zeigen die zweiten Empfangszwischenspeicher 38a, 38b, 38c und 38d.
Wenn die Synchronisierungsperiode erreicht ist, werden in den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d, wie in den Ablaufdiagrammen der 6 bis 8 gezeigt, Attributwertgruppen A, B, C und D, die in die Hauptleitungsrahmen aufzunehmen sind, aus den Nachrichten gelesen, die entsprechend in den ersten Empfangszwischenspeichern 37a, 37b, 37c und 37d gespeichert sind. In der erläuternden Ansicht der 9 werden sie, um die Beschreibung zu vereinfachen, temporär in den zweiten Empfangszwischenspeichern 38a, 38b, 38c und 38d gespeichert, und zwar zusammen mit den Attributwertgruppen, die in den von anderen Weiterleitungsvorrichtungen empfangenen Hauptleitungsrahmen enthalten sind. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, und die ausgelesenen Attributwertgruppen können ebenso in anderen Speicherbereichen in den temporären Speicherbereichen 33a, 33b, 33c und 33d gespeichert werden.
Wenn der Synchronisierungsprozess gestartet wird, sendet die Weiterleitungsvorrichtung 3a den Hauptleitungsrahmen mit der Attributwertgruppe A, die aus dem ersten Empfangszwischenspeicher 37a gelesen und erzeugt wird, an die Weiterleitungsvorrichtung 3b. Der Empfang im ersten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35a, 35b, 35c und 35d und das Senden im zweiten Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36a, 36b, 36c und 36d werden, wie vorstehend beschrieben, in jeder der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d vorrangig behandelt. Folglich empfängt die Weiterleitungsvorrichtung 3b den von der Weiterleitungsvorrichtung 3a gesendeten Hauptleitungsrahmen, während sie den Hauptleitungsrahmen mit der Attributwertgruppe B an die Weiterleitungsvorrichtung 3c sendet. Folglich fragt die Weiterleitungsvorrichtung 3b die Attributwertgruppe A aus dem Hauptleitungsrahmen ab und speichert sie im zweiten Empfangszwischenspeicher 38b. Die Weiterleitungsvorrichtung 3c empfängt den von der Weiterleitungsvorrichtung 3b gesendeten Hauptleitungsrahmen, während sie den Hauptleitungsrahmen mit der Attributwertgruppe C an die Weiterleitungsvorrichtung 3d sendet.
Anschließend sendet die Weiterleitungsvorrichtung 3b den Hauptleitungsrahmen mit der Attributwertgruppe A, der von der Weiterleitungsvorrichtung 3a empfangen wird, an die Weiterleitungsvorrichtung 3c, während sie den Hauptleitungsrahmen mit der Attributwertgruppe B an die Weiterleitungsvorrichtung 3a sendet, da der erste Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35b verfügbar ist. Zur gleichen Zeit sendet die Weiterleitungsvorrichtung 3c den Hauptleitungsrahmen mit der Attributwertgruppe B, der von der Weiterleitungsvorrichtung 3b empfangen wird, an die Weiterleitungsvorrichtung 3d, da der zweite Hauptleitungskommunikationsabschnitt 36c verfügbar wird. Folglich werden die Attributwertgruppen A, B, C im zweiten Empfangszwischenspeicher 38c in der Weiterleitungsvorrichtung 3c gespeichert.
Zum nächsten Zeitpunkt sendet die Weiterleitungsvorrichtung 3c den Hauptleitungsrahmen mit der Attributwertgruppe C an die Weiterleitungsvorrichtung 3b, da der erste Hauptleitungskommunikationsabschnitt 35c verfügbar wird, während sie den Hauptleitungsrahmen mit der Attributwertgruppe A, der von der Weiterleitungsvorrichtung 3b empfangen wird, an die Weiterleitungsvorrichtung 3d sendet. Folglich werden alle der Attributwertgruppen A, B, C und D im zweiten Empfangszwischenspeicher 38d in der Weiterleitungsvorrichtung 3d gespeichert.
Da die Weiterleitungsvorrichtung 3d alle der Hauptleitungsrahmen mit den Attributwertgruppen A, B und C empfang hat, sendet sie den Hauptleitungsrahmen mit der Attributwertgruppe D als den letzten Rahmen an die Weiterleitungsvorrichtung 3c. Gleichzeitig sendet die Weiterleitungsvorrichtung 3b den Hauptleitungsrahmen mit der Attributwertgruppe C, der zu einem vorhergehenden Zeitpunkt empfangen wurde, an die Weiterleitungsvorrichtung 3a. Folglich werden alle der Attributwertgruppen A, B, C und D im zweiten Empfangszwischenspeicher 38c der Weiterleitungsvorrichtung 3c gespeichert.
Sofern beim Senden/Empfangen des letzten Rahmens, der an die Weiterleitungsvorrichtung 3c gesendet wird, kein Fehler auftritt, wird der letzte Rahmen von der Weiterleitungsvorrichtung 3c an die Weiterleitungsvorrichtung 3b gesendet und ferner von der Weiterleitungsvorrichtung 3b an die Weiterleitungsvorrichtung 3a. Demgemäß werden alle der Attributwertgruppen A, B, C und D ebenso in den zweiten Empfangszwischenspeichern 38a und 38b der Weiterleitungsvorrichtungen 3a und 3b gespeichert. Dadurch, dass der letzte Rahmen empfangen wird, bestätigt die Weiterleitungsvorrichtung 3a, dass alle der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d alle Hauptleitungsrahmen empfangen haben, und gibt COMMIT aus.
Das von der Weiterleitungsvorrichtung 3a ausgegebene COMMIT wird von der Weiterleitungsvorrichtung 3a an die Weiterleitungsvorrichtung 3b, von der Weiterleitungsvorrichtung 3b an die Weiterleitungsvorrichtung 3c und von der Weiterleitungsvorrichtung 3c an die Weiterleitungsvorrichtung 3d übertragen. Wenn COMMIT ausgegeben oder empfangen wird, fragen die Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d Attributwertgruppen aus allen Hauptleitungsrahmen ab, die empfangen und gespeichert werden, um die Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d entsprechend zu erneuern.
Die als bestimmte Weiterleitungsvorrichtung dienende Weiterleitungsvorrichtung 3a gibt folglich COMMIT aus und bewirkt, dass COMMIT nacheinander unter den Weiterleitungsvorrichtungen 3b, 3c und 3d übertragen wird, so dass die Inhalte der Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d synchronisiert werden, um nahezu gleichzeitig die gleichen Inhalte aufzuweisen. Sie werden nicht miteinander synchronisiert, wenn bei der Kommunikation über die Hauptleitungen 4a, 4b und 4c ein Fehler auftritt, d. h. wenn der letzte Rahmen nicht in der Weiterleitungsvorrichtung 3a empfangen wird, die als bestimmte Weiterleitungsvorrichtung dient, oder wenn COMMIT beispielsweise nicht in den Weiterleitungsvorrichtungen 3b, 3c und 3d empfangen werden kann. Wenn die Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d für den Fall, dass irgendeine der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d irgendwelche der Hauptleitungsdaten nicht empfängt, aktualisiert werden, werden die Inhalte der Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d voneinander abweichen. So werden beispielsweise die Raddrehzahlen, die von der ECU 1b und der ECU 1c, die mit den verschiedenen Verzweigungsleitungen 2b und 2c verbunden sind, empfangen werden, jeweils verschiedene konkrete Zahlenwerte von 3000 (U/min) und 2500 (U/min) aufweisen.
Für den Fall, dass eine Anzahl von Vorrichtungen die Verarbeitung in Kooperation miteinander steuern, so wie es in dem fahrzeugeigenen Kommunikationssystem gegeben ist, müssen die zu verwendenden Daten in jeder der ECUs 1a, ..., 1b, ..., 1c, ..., 1d, ..., 1e, ..., 1f, ..., 1g, ... und 1h, ... gleich sein. Zu diesem Zweck kann die von den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d der ersten Ausführungsform ausgeführte Verarbeitung die Situation vermeiden, in welcher die Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d verschiedene Inhalte aufweisen, so dass gewährleistet werden kann, dass die Daten gleich sind.
Ferner wird die Kommunikation unter den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d über die Hauptleitungen 4a, 4b und 4c bei der ersten Ausführungsform mit einem Format eines Hauptleitungsrahmens ausgeführt, der mehrere Nachrichten aufweist, die jeweils mehrere Attributwerte aufweisen, so dass ein Senden und Empfangen einer Attributwert-ID für jeden Attributwert weggelassen werden kann, so dass das Kommunikationsaufkommen verringert werden kann. Der Effekt der Verringerung des Kommunikationsaufkommens wird nachstehend anhand von konkreten Zahlenwerten beschrieben.
Die Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d wiederholen die im Ablaufdiagramm der 6 bis 8 gezeigte Verarbeitung jede Millisekunde, um Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen, wie in der erläuternden Ansicht der 9 gezeigt. Nachstehend wird ein Beispiel beschrieben, bei dem acht Anschlüsse von jedem der Verzweigungsleitungskommunikationsabschnitte 32a, 32b, 32c und 32d der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d Nachrichten mit 64 Attributwerten empfängt, wobei jeder Wert 1 Bit beschreibt, und zwar vier Mal, bis die Periode von einer Millisekunde erreicht ist.
Zu dem Zeitpunkt, an welchem die Synchronisierungsperiode beginnt, werden 2048 Attributwerte, wobei jede Wert 1 Bit beschreibt (= 8 Anschlüsse × 4 Nachrichten (Anzahl von Nachrichten je Anschluss) × 64 (Anzahl von Attributwerten in einer Nachricht)) entsprechend in den ersten Empfangszwischenspeichern 37a, 37b, 37c und 37d in den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d gespeichert.
Das Kommunikationsaufkommen bzw. die Kommunikationsmenge, die zum Senden von Attributwerten von der Weiterleitungsvorrichtung 3a an die Weiterleitungsvorrichtung 3b mittels des in der 4A gezeigten Hauptleitungsrahmens erforderlich ist, wird gemäß der nachstehend aufgeführten Gleichung 1 berechnet. Hierbei sind 64 Attributwerte, wobei jeder Wert 1 Bit beschreibt, d. h. 8 Byte, in einer Nachricht enthalten. Folglich wird ein Hauptleitungsrahmen mit 32 Nachrichten gesendet. {(ID_L + DLC_L + D_L) × m} + H_L + T_L = {(11 (Bits) + 4 (Bits) + 8 (Bytes)) × 32} + H_L + T_L = {(10 (Bytes)) × 32} + H_L + T_L = 320 (Bytes) + H_L + T_L (1) wobei

ID_L:: Informationslänge einer Nachrichten-ID
DLC_L:: Informationslänge eines die Informationslänge einer Attributwertgruppe anzeigenden Feldes
D_L:: Informationslänge einer Attributwertgruppe
m:: Anzahl von Nachrichten
H_L:: Dateikopf-Informationslänge
T_L:: Dateiende-Informationslänge

Folglich wird, wie in der erläuternden Ansicht der 9 gezeigt, das Kommunikationsaufkommen unter den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d, bevor die Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d miteinander synchronisiert werden, gemäß der nachstehend aufgeführten Gleichung 2 berechnet. {1 × 320 (Bytes) + H_L + T_L} (von der Weiterleitungsvorrichtung 3a an die Weiterleitungsvorrichtung 3b) + {1 × 320 (Bytes) + H_L + T_L} (von der Weiterleitungsvorrichtung 3b an die Weiterleitungsvorrichtung 3c) + {1 × 320 (Bytes) + H_L + T_L} (von der Weiterleitungsvorrichtung 3c an die Weiterleitungsvorrichtung 3d) + {1 × 320 (Bytes) + H_L + T_L} (von der Weiterleitungsvorrichtung 3d an die Weiterleitungsvorrichtung 3c) + {1 × 320 (Bytes) + H_L + T_L} (von der Weiterleitungsvorrichtung 3c an die Weiterleitungsvorrichtung 3b) + {1 × 320 (Bytes) + H_L + T_L} (von der Weiterleitungsvorrichtung 3b an die Weiterleitungsvorrichtung 3a) = 1920 (Bytes) + 6 × (H_L + T_L) (2)
In der erläuternden Ansicht der 9 werden Hauptleitungsrahmen unter den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d zwölf Mal gesendet und empfangen. Es kann jedoch der Fall eintreten, dass jeder Hauptleitungsrahmen für jede der Attributwertgruppen A, B, C und D gesendet und empfangen wird, während gleichzeitig das Senden und Empfangen der Hauptleitungsrahmen ausgeführt wird. Folglich entspricht die Zeit, die zum Synchronisieren der Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d in der Periode von einer Millisekunde erforderlich ist, der Zeit, die zum Senden und Empfangen von 1920 Bytes über die Hauptleitungen 4a, 4b und 4c erforderlich ist. Wenn die Kommunikationsgeschwindigkeit der Hauptleitungen 4a, 4b und 4c bei 100 Mbit/s liegt, beträgt die Zeit, die zum Senden und Empfangen von Information von 1920 Bytes erforderlich ist, annähernd 154 Mikrosekunden. Das Senden und Empfangen von 1920 Bytes kann während der Periode von einer Millisekunde in ausreichender Weise ausgeführt werden.
Als Vergleich wird das Kommunikationsaufkommen für den Fall beschrieben, dass die Weiterleitungsvorrichtung 3a Attributwerte mit dem Format, bei dem, wie in 4B gezeigt, die Paare von Attributwert-IDs und Attributwerten für die Anzahl von Attributwerten enthalten sind, an die Weiterleitungsvorrichtung 3b sendet. Das zum Senden von der Weiterleitungsvorrichtung 3a an die Weiterleitungsvorrichtung 3b erforderliche Kommunikationsaufkommen wird gemäß der nachstehend aufgeführten Gleichung 3 berechnet. {(Informationslänge von Attributwert-ID + Informationslänge von Attributwert) × Anzahl von Attributwerten} + Informationslänge von Dateikopf + Informationslänge von Dateiende = {(2 (Bytes) + 1 (Bit)) × 2048} + h_L + t_L = 4352 (Bytes) + h_L + t_L (3) wobei

h_L:: Dateikopf-Informationslänge
t_L:: Dateiende-Informationslänge

Folglich wird das Kommunikationsaufkommen unter den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d gemäß der nachstehend aufgeführten Gleichung 4 berechnet. Hierbei fügen die Weiterleitungsvorrichtungen 3b, 3c und 3d die in ihren Empfangszwischenspeichern 37b, 37c und 37d gespeicherten Attributwertgruppen zu den empfangenen Hauptleitungsrahmen hinzu und übertragen diese. Anschließend sendet die Weiterleitungsvorrichtung 3d, die Hauptleitungsrahmen mit Attributwertgruppen A, B und C empfängt, Hauptleitungsrahmen mit allen Attributwertgruppen A, B, C und D an die Weiterleitungsvorrichtung 3c. Der Hauptleitungsrahmen mit allen Attributwertgruppen A, B, C und D wird folglich der Reihe nach von der Weiterleitungsvorrichtung 3c zur Weiterleitungsvorrichtung 3b und von der Weiterleitungsvorrichtung 3b zur Weiterleitungsvorrichtung 3a übertragen. {1 × 4352 (Bytes) + h_L + t_L} (von der Weiterleitungsvorrichtung 3a an die Weiterleitungsvorrichtung 3b) + {2 × 4352 (Bytes)} (von der Weiterleitungsvorrichtung 3b an die Weiterleitungsvorrichtung 3c) + {3 × 4352 (Bytes)} (von der Weiterleitungsvorrichtung 3c an die Weiterleitungsvorrichtung 3d) + {4 × 4352 (Bytes)} (von der Weiterleitungsvorrichtung 3d an die Weiterleitungsvorrichtung 3c) + {4 × 4352 (Bytes)} (von der Weiterleitungsvorrichtung 3c an die Weiterleitungsvorrichtung 3b) + {4 × 4352 (Bytes)} (von der Weiterleitungsvorrichtung 3b an die Weiterleitungsvorrichtung 3a) = 78336 (Bytes) + (h_L + t_L) (4)
Gemäß der Gleichung 4 muss die Informationsmenge von 78336 Bytes während der Periode von jeweils einer Millisekunde zwischen den Hauptleitungen 4a, 4b und 4c gesendet und empfangen werden. Wenn die Kommunikationsgeschwindigkeit für die Hauptleitungen 4a, 4b und 4c jedoch bei 100 Mbit/s liegt, beträgt die Zeit, die zum Senden/Empfangen des Informationsaufkommens von 78336 Bytes erforderlich ist, 6 Millisekunden. Die Periode von einer Millisekunde zum Senden und Empfangen ist nicht ausreichend.
Gemäß obiger Beschreibung wird dann, wenn Daten unter den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d gesendet und empfangen werden, um die Inhalte der Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d zu synchronisieren, ein Hauptleitungsrahmen mit dem in der 4A gezeigten Format zum Senden und Empfangen erzeugt. Dies kann das Kommunikationsaufkommen unter den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d auf einen geringen Betrag von annähernd einem Vierzigstel verringern. Folglich kann die Zeit, die zum Synchronisieren der Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31b unter den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d erforderlich ist, verkürzt werden, so dass die Synchronisierung mit hoher Geschwindigkeit abgeschlossen werden kann. Dementsprechend können eine Erkennung von Daten und eine Unmittelbarkeit des Weiterleitens unter den ECUs 1a, ..., 1b, ..., 1c, ..., 1d, ..., 1e, ..., 1f, ..., 1g, ... und 1h, ..., die mit verschiedenen Verzweigungsleitungen 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g und 2h verbunden sind, gewährleistet werden.
Zweite Ausführungsform
Bei der ersten Ausführungsform wird ein Beispiel aufgezeigt, bei welchem das Senden und Empfangen sowohl von Hauptleitungsrahmen als auch von COMMIT unter den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d, wie in den Ablaufdiagrammen der 6 bis 8 und der erläuternden Ansicht in der 9 gezeigt, erfolgreich ausgeführt wird. Bei dem Aufbau der zweiten Ausführungsform wird selbst dann, wenn das Senden und Empfangen von irgendeiner der obigen Vorrichtungen fehlschlägt, zusätzlich der Prozess ausgeführt, der dazu ausgelegt ist, die Datenbanken so schnell wie möglich wiederherzustellen und derart aufrechtzuerhalten, dass sie den gleichen Inhalt aufweisen.
Der Aufbau eines fahrzeugeigenen Kommunikationssystems der zweiten Ausführungsform gleicht mit Ausnahme der Details der von den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d ausgeführten Verarbeitung demjenigen der ersten Ausführungsform. Folglich werden gleiche Komponenten in beiden Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen und diese Ausführungsformen nachstehend nicht wiederholt näher beschrieben. Nachstehend wird auf die von der ersten Ausführungsform verschiedenen Teile näher Bezug genommen.
Die Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d der zweiten Ausführungsform speichern Altersinformation, welche die Zeitdauer anzeigt, die seit einer Speicherung oder einem Empfang verstrichen ist, zusätzlich zu den Daten, die entsprechend in den Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d gespeichert werden. Genauer gesagt, jedes Mal, wenn eine Synchronisierungsperiode verstreicht, erhöht der Steuerabschnitt 30a, 30b, 30c und 30d der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d der Reihe nach ein Alter in Form einer natürlichen Zahl, die zu einem Attributwert hinzugefügt wird, wenn der Attributwert nicht aktualisiert wird.
Ferner speichert die Weiterleitungsvorrichtung 3a der zweiten Ausführungsform die Information darüber, ob sie während der Synchronisierungsperiode COMMIT ausgegeben hat oder nicht, im temporären Speicherbereich 33a. Jede der Weiterleitungsvorrichtungen 3b und 3c speichert ferner die Information darüber, ob der letzte Rahmen empfangen worden ist oder nicht und ob während der Synchronisierungsperiode COMMIT empfangen worden ist oder nicht, in jedem der temporären Speicherbereiche 33b und 33c. Die Weiterleitungsvorrichtung 3d speichert ferner Information darüber, ob während der Synchronisierungsperiode COMMIT empfangen worden ist oder nicht.
Anschließend sendet die Weiterleitungsvorrichtung 3a, zusammen mit dem Hauptleitungsrahmen, der erzeugt wird, wenn die Synchronisierungsperiode gestartet wird, COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information (Benachrichtigungsinformation), die anzeigt, ob COMMIT das vorhergehende Mal ausgegeben wurde oder nicht. Wenn die COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information empfangen wird, führt jede der Weiterleitungsvorrichtungen 3b, 3c und 3d, wenn nötig, einen Wiederherstellungsprozess aus, und zwar in Abhängigkeit der Inhalte der empfangenen Information.
Nachstehend wird die von jeder der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d ausgeführte Verarbeitung unter Bezugnahme auf die Ablaufdiagramme näher beschrieben.
Die 10 und 11 zeigen Ablaufdiagramme zur Veranschaulichung von Beispielen der Verarbeitung, die vom Steuerabschnitt 30a der Weiterleitungsvorrichtung 3a der zweiten Ausführungsform auszuführen ist, um einen Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen und die Datenbank 31a zu aktualisieren. Schritte gleich denjenigen im Ablaufdiagramm der 6 der ersten Ausführungsformen sind mit den gleichen Bezugszeichen bzw. Schrittnummern versehen und werden nachstehend nicht wiederholt näher beschrieben.
Der Steuerabschnitt 30a erzeugt einen Hauptleitungsrahmen (Schritt S202) und beurteilt anschließend, ob während der vorhergehenden Synchronisierungsperiode COMMIT ausgegeben wurde oder nicht (COMMIT vorhanden/nicht vorhanden), wobei er auf die im temporären Speicherbereich 33a gespeicherte Information Bezug nimmt (Schritt S51). Wenn der Steuerabschnitt 30a beurteilt, dass COMMIT das vorhergehende Mal ausgegeben wurde (JA in Schritt S51), was bedeutet, dass die Datenbanken 31b, 31c und 31d in den Weiterleitungsvorrichtungen 3b, 3c und 3d ebenso zu aktualisieren sind, sendet er den in Schritt S202 erzeugten Hauptleitungsrahmen und COMMIT-Vorhanden-Information, die anzeigt, dass COMMIT ausgegeben worden ist (Schritt S52).
Wenn der Steuerabschnitt 30a beurteilt, dass COMMIT nicht ausgegeben wurdet, da der letzte Rahmen das vorhergehende Mal nicht empfangen wurde (NEIN in Schritt S51), sendet er den Hauptleitungsrahmen, der das vorhergehende Mal gesendet wurde, erneut (Schritt S53). Zu der Attributwertgruppe, die in dem erneut gesendeten Hauptleitungsrahmen enthalten ist, wird ein um eins erhöhtes Alter hinzugefügt, wie nachstehend noch beschrieben wird. Anschließend sendet der Steuerabschnitt 30a den in Schritt S202 erzeugten Hauptleitungsrahmen und COMMIT-Fehlt-Information, die anzeigt, dass COMMIT nicht ausgegeben worden ist (Schritt S54).
Der Steuerabschnitt 30a beurteilt, ob die Synchronisierungsperiode von einer Millisekunde seit dem Start der Verarbeitung verstrichen ist oder nicht (Schritt S55). Wenn der Steuerabschnitt 30a beurteilt, dass die Synchronisierungsperiode noch nicht verstrichen ist (NEIN in Schritt S55), beurteilt er, ob ein von den anderen Weiterleitungsvorrichtungen 3b, 3c und 3d gesendeter Hauptleitungsrahmen empfangen worden ist oder nicht (Schritt S204). Wenn beurteilt wird, dass kein Hauptleitungsrahmen empfangen worden ist (NEIN in Schritt S204), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S55 zurück.
Wenn der Steuerabschnitt 30a beurteilt, dass der Hauptleitungsrahmen von irgendeiner der anderen Weiterleitungsvorrichtungen 3b, 3c und 3d empfangen worden ist (JA in Schritt S204), speichert er den Hauptleitungsrahmen (Schritt S205) und beurteilt, ob der empfangene Hauptleitungsrahmen der letzte Rahmen ist oder nicht (Schritt S206). Wenn der Steuerabschnitt 30a beurteilt, dass der Rahmen nicht der letzte Rahmen ist (NEIN in Schritt S206), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S55 zurück.
Wenn der Steuerabschnitt 30a den letzten Rahmen empfängt (JA in Schritt S206) und COMMIT ausgibt (Schritt S207), speichert er, dass COMMIT ausgegeben worden ist (COMMIT vorhanden) (Schritt S56), fragt Attributwerte aus dem ersten Empfangszwischenspeicher 37a und dem zweiten Empfangszwischenspeicher 38a ab (Schritt S208, Schritt S209), aktualisiert die Datenbank 31a (Schritt S210) und beendet die Verarbeitung in der Synchronisierungsperiode.
Wenn der Steuerabschnitt 30a beurteilt, dass die Synchronisierungsperiode verstrichen ist, ohne dass der letzte Rahmen empfangen wird (JA in Schritt S55), speichert er, dass COMMIT nicht ausgegeben worden ist (COMMIT nicht vorhanden) (Schritt S57), erhöht das Alter um eins, das zur Attributwertgruppe, die in der Nachricht enthalten ist, die aus dem ersten Empfangszwischenspeicher 37a gelesen wird, und zur Attributwertgruppe, die in der Nachricht in dem Hauptleitungsrahmen des zweiten Empfangszwischenspeichers enthalten ist, hinzugefügt wird (Schritt S58), und beendet den Prozess in der Synchronisierungsperiode, ohne die Datenbank 31a zu aktualisieren.
Die 12 und 13 zeigen Ablaufdiagramme zur Veranschaulichung von Beispielen der Verarbeitung, die vom Steuerabschnitt 30b der Weiterleitungsvorrichtung 3b der zweiten Ausführungsform auszuführen ist, um einen Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen und die Datenbank 31b zu aktualisieren. Da die vom Steuerabschnitt 30c der Weiterleitungsvorrichtung 3c ausgeführte Verarbeitung derjenigen gleicht, die vom Steuerabschnitt 30b der Weiterleitungsvorrichtung 3b ausgeführt wird, wird sie nachstehend nicht wiederholt näher beschrieben. Schritte gleich denjenigen im Ablaufdiagramm der 7 der ersten Ausführungsformen sind mit den gleichen Bezugszeichen bzw. Schrittnummern versehen und werden nachstehend nicht wiederholt näher beschrieben.
Der Steuerabschnitt 30b erzeugt einen Hauptleitungsrahmen (Schritt S302) und beurteilt anschließend, ob die Synchronisierungsperiode von einer Millisekunde seit dem Start der Verarbeitung verstrichen ist oder nicht (Schritt S601). Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass die Synchronisierungsperiode noch nicht verstrichen ist (NEIN in Schritt S601), beurteilt er, ob der Empfang von Hauptleitungsrahmen anderer Weiterleitungsvorrichtungen 3a oder 3d begonnen hat oder nicht, oder ob ein Senden des zu sendenden Hauptleitungsrahmens möglich ist oder nicht (Schritt S303).
Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass der Hauptleitungsrahmen empfangen worden ist (JA in Schritt S304), beurteilt er, ob der empfangene Hauptleitungsrahmen der eine von der Weiterleitungsvorrichtung 3a gesendete Hauptleitungsrahmen ist und COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information ebenso mit diesem zusammen empfangen worden ist oder nicht (Schritt S602). Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass die COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information nicht empfangen worden ist (NEIN in Schritt S602), was bedeutet, dass der empfangene Hauptleitungsrahmen der eine von der Weiterleitungsvorrichtung 3c gesendete Hauptleitungsrahmen ist, speichert er den Hauptleitungsrahmen im zweiten Empfangszwischenspeicher 38b (Schritt S305) und schreitet zu Schritt S308 voran.
Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass die COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information zugleich empfangen worden ist (JA in Schritt S602), führt er die Verarbeitung in Übereinstimmung mit der empfangenen COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information aus (Schritt S603) und schreitet zu Schritt S308 voran. Die in Schritt S603 in Übereinstimmung mit der COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information ausgeführte Verarbeitung wird nachstehend noch näher beschrieben (siehe 14).
Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass in der Verarbeitung, die in den Schritten S303 bis S307 ausgeführt wird, kein Hauptleitungsrahmen empfangen worden ist, und dass ein Senden hiervon nicht möglich ist (NEIN in Schritt S303, NEIN in Schritt S306), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S601 zurück.
Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass das Senden möglich ist (JA in Schritt S306), beurteilt er, ob in der vorhergehenden Synchronisierungsperiode COMMIT empfangen worden ist oder nicht, und zwar in Übereinstimmung mit der eigenen gespeicherten Information (Schritt S604). Wenn der Steuerabschnitt 30b die Information speichert, die anzeigt, dass COMMIT empfangen worden ist (JA in Schritt S604), sendet er den Hauptleitungsrahmen, der temporär gespeichert wird, um gesendet zu werden (Schritt S307). Wenn der Steuerabschnitt 30b die Information nicht speichert, die anzeigt, dass COMMIT in Schritt S604 empfangen worden ist (NEIN in Schritt S604), sendet er den vom Steuerabschnitt 30b erzeugten und das vorhergehende Mal gesendeten Hauptleitungsrahmen erneut (Schritt S605). Es sollte beachtet werden, dass ein um eins erhöhtes Alter zu den Attributwertgruppen hinzugefügt wird, die in dem erneut gesendeten Hauptleitungsrahmen enthalten sind, wie nachstehend noch beschrieben.
Der Steuerabschnitt 30b beurteilt in Schritt S308, ob der letzte Rahmen empfangen worden ist oder nicht (Schritt S308). Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass der letzte Rahmen nicht empfangen worden ist (NEIN in Schritt S308), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S601 zurück. Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass der letzte Rahmen empfangen worden ist (JA in Schritt S308), speichert er die Information, die anzeigt, dass der letzte Rahmen empfangen worden ist (Schritt S606).
Wenn der letzte Rahmen empfangen und gespeichert wurde, beurteilt der Steuerabschnitt 30b, ob die Synchronisierungsperiode dann, wenn COMMIT empfangen wird, verstrichen ist oder nicht (Schritt S607). Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass die Synchronisierungsperiode nicht verstrichen ist (NEIN in Schritt S607), beurteilt er, ob COMMIT empfangen worden ist oder nicht (Schritt S309). Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass COMMIT nicht empfangen worden ist (NEIN in Schritt S309), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S607 zurück. Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass COMMIT empfangen worden ist, bevor die Synchronisierungsperiode verstrichen ist (JA in Schritt S309), speichert er die Information, die anzeigt, dass COMMIT empfangen worden ist (Schritt S608), fragt die Attributwerte aus dem ersten Empfangszwischenspeicher 37b und dem zweiten Empfangszwischenspeicher 38b ab (Schritt S310, Schritt S311), aktualisiert die Datenbank 31b (Schritt S312) und beendet die Verarbeitung in der Synchronisierungsperiode.
Wenn der Steuerabschnitt 30b in Schritt S601 beurteilt, dass die Synchronisierungsperiode verstrichen ist, ohne dass der letzte Rahmen empfangen wurde (JA in Schritt S601), oder wenn er in Schritt S607 beurteilt, dass die Synchronisierungsperiode verstrichen ist, ohne dass COMMIT empfangen wurde (JA in Schritt S607), speichert der Steuerabschnitt 30b die Information, die anzeigt, dass COMMIT nicht empfangen worden ist (nicht empfangen) (Schritt S609). Der Steuerabschnitt 30b beurteilt, ob der letzte Rahmen empfangen worden ist oder nicht (Schritt S610). Wenn er beurteilt, dass der letzte Rahmenempfangen worden ist (JA in Schritt S610), übernimmt der Steuerabschnitt 30b die Attributwertgruppen in den Nachrichten in allen der empfangenen Hauptleitungsrahmen, die im zweiten Empfangszwischenspeicher 38b gespeichert werden, und erhöht das hinzugefügte Alter um eins (Schritt S611). Ferner übernimmt der Steuerabschnitt 30b die Attributwertgruppe in der Nachricht, die aus dem ersten Empfangszwischenspeicher 37b gelesen wird, erhöht das hinzugefügte Alter um eins (Schritt S612) und beendet die Verarbeitung in der Synchronisierungsperiode.
Wenn der Steuerabschnitt 30b in Schritt S610 beurteilt, dass kein letzter Rahmen empfangen worden ist (NEIN in Schritt S610), übernimmt er die Attributwertgruppe in der Nachricht, die aus dem ersten Empfangszwischenspeicher 37b gelesen wird, erhöht das hinzugefügte Alter um eins (Schritt S612) und beendet die Verarbeitung in der Synchronisierungsperiode.
14 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung von Details einer Verarbeitung im Ansprechen auf COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information, die vom Steuerabschnitt 30b der Weiterleitungsvorrichtung 3b der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird. Der Steuerabschnitt 30c in der Weiterleitungsvorrichtung 3c führt eine ähnliche Verarbeitung aus.
Wenn der Steuerabschnitt 30b COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information von der Weiterleitungsvorrichtung 3a zusammen mit dem Hauptleitungsrahmen empfängt (12, JA in Schritt S602), beurteilt er, ob die empfangene COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information COMMIT-Vorhanden anzeigt, d. h. dass COMMIT das vorhergehende Mal ausgegeben wurde (COMMIT-Vorhanden), oder nicht (Schritt S71). Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass die COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information COMMIT-Vorhanden anzeigt (JA in Schritt S71), beurteilt er, ob die Information mit seiner eigenen Information, die anzeigt, ob COMMIT empfangen worden ist oder nicht, inkonsistent ist oder nicht (Schritt S72). Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass COMMIT in der vorhergehenden Synchronisierungsperiode empfangen worden ist, und zwar in Übereinstimmung mit der eigenen gespeicherten Information, was bedeutet, dass die Information übereinstimmt (NEIN in Schritt S72), speichert er den neuen Hauptleitungsrahmen, der von der Weiterleitungsvorrichtung 3a empfangen wird, direkt im zweiten Empfangszwischenspeicher 38b, da die Datenbank 31b in der vorhergehenden Synchronisierungsperiode synchronisiert wurde (Schritt S73), und kehrt die Verarbeitung zu Schritt S308 in den Ablaufdiagrammen der 12 und 13 zurück.
Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass COMMIT in der vorhergehenden Synchronisierungsperiode nicht empfangen worden ist, und zwar in Übereinstimmung mit der eigenen gespeicherten Information, was bedeutet, dass eine Nichtübereinstimmung vorliegt (JA in Schritt S72), aktualisiert er die Datenbank 31b mittels der Attributwertgruppe, die in der vorhergehenden Synchronisierungsperiode übernommen wurde, da die Weiterleitungsvorrichtung 3a COMMIT ausgegeben und die Datenbank 31a bereits aktualisiert hat (Schritt S74). Hierbei wird angenommen, dass die Weiterleitungsvorrichtung 3b den letzten Rahmen übertragen hat, wenn die Weiterleitungsvorrichtung 3a COMMIT ausgegeben hat, da die Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d in einer Daisy-Chain-Form verbunden sind. Folglich entsprechen die übernommenen Daten allen Attributwertgruppen, genau wie die Inhalte der Datenbank 31a. D. h., selbst wenn der Empfang von COMMIT in der vorhergehenden Synchronisierungsperiode fehlgeschlagen ist, kann eine Synchronisierung mit den Inhalten der Datenbank 31a in der Weiterleitungsvorrichtung 3a an diesem Punkt wiederhergestellt werden. Anschließend speichert der Steuerabschnitt 30b den empfangenen Hauptleitungsrahmen im zweiten Empfangszwischenspeicher 38b (Schritt S73) und kehrt die Verarbeitung zu Schritt S308 in den Ablaufdiagrammen der 12 und 13 zurück.
Wenn der Steuerabschnitt 30b in Schritt S71 beurteilt, dass die COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information COMMIT-Fehlt anzeigt (NEIN in Schritt S71), beurteilt er, ob die Information mit der eigenen Information, die anzeigt, ob COMMIT empfangen worden ist oder nicht, inkonsistent ist oder nicht (Schritt S75). Wenn der Steuerabschnitt 30b auch in der eigenen gespeicherten Information beurteilt, dass COMMIT in der vorhergehenden Synchronisierungsperiode nicht empfangen worden ist, was bedeutet, dass die Information übereinstimmt (NEIN in Schritt S75), verwirft er die Attributwertgruppe, die in der vorhergehenden Synchronisierungsperiode übernommen wurde, mit Ausnahme der Attributwertgruppe, die aus der vom Verzweigungsleitungskommunikationsabschnitt 32b empfangenen Nachricht abgefragt wurde (Schritt S76). Hierbei speichert der Steuerabschnitt 30b, da der zuvor gesendete Hauptleitungsrahmen von der Weiterleitungsvorrichtung 3a erneut gesendet wird, den erneut gesendeten Hauptleitungsrahmen und den neu erzeugten und gesendeten Hauptleitungsrahmen im zweiten Empfangszwischenspeicher 38b (Schritt S77), woraufhin die Verarbeitung zu Schritt S308 in den Ablaufdiagrammen der 12 und 13 zurückkehrt.
Wenn der Steuerabschnitt 30b in Schritt S75 in Übereinstimmung mit der eigenen gespeicherten Information beurteilt, dass COMMIT in der vorhergehenden Synchronisierungsperiode empfangen worden ist, was bedeutet, dass eine Inkonsistenz vorliegt (JA in Schritt S75), führt er einen Fehlerprozess aus, da solch eine Situation unerwartet ist (Schritt S78), woraufhin die Verarbeitung zu Schritt S308 in den Ablaufdiagrammen der 12 und 13 zurückkehrt.
Die 15 und 16 zeigen Ablaufdiagramme zur Veranschaulichung von Beispielen der Verarbeitung, die vom Steuerabschnitt 30d der Weiterleitungsvorrichtung 3d der zweiten Ausführungsform auszuführen ist, um einen Hauptleitungsrahmen zu senden und zu empfangen und die Datenbank 31d zu aktualisieren. Schritte gleich denjenigen im Ablaufdiagramm der 8 der ersten Ausführungsformen sind mit den gleichen Bezugszeichen bzw. Schrittnummern versehen und werden nachstehend nicht wiederholt näher beschrieben.
Der Steuerabschnitt 30d beurteilt auf eine Erzeugung des Hauptleitungsrahmen (Schritt S402) folgend, ob die Synchronisierungsperiode von einer Millisekunde seit dem Start der Verarbeitung verstrichen ist oder nicht (Schritt S801). Wenn der Steuerabschnitt 30d beurteilt, dass die Synchronisierungsperiode nicht verstrichen ist (NEIN in Schritt S801), beurteilt er, ob ein von der Weiterleitungsvorrichtung 3a, 3b oder 3c gesendeter Hauptleitungsrahmen empfangen worden ist oder nicht (Schritt S403). Wenn der Steuerabschnitt 30d beurteilt, dass kein Hauptleitungsrahmen empfangen worden ist (NEIN in Schritt S403), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S801 zurück.
Wenn der Steuerabschnitt 30d beurteilt, dass ein Hauptleitungsrahmen empfangen worden ist (JA in Schritt S403), beurteilt er, ob der empfangene Hauptleitungsrahmen der eine von der Weiterleitungsvorrichtung 3a gesendete Hauptleitungsrahmen ist oder nicht, und ob COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information ebenso hiermit zusammen empfangen worden ist oder nicht (Schritt S802). Wenn der Steuerabschnitt 30d beurteilt, dass keine COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information empfangen worden ist (NEIN in Schritt S802), was bedeutet, dass der Hauptleitungsrahmen der eine von der Weiterleitungsvorrichtung 3b oder 3c gesendete Hauptleitungsrahmen ist, speichert er den Hauptleitungsrahmen im zweiten Empfangszwischenspeicher 38d (Schritt S404) und schreitet die Verarbeitung zu Schritt S405 voran.
Wenn der Steuerabschnitt 30d beurteilt, dass COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information empfangen worden ist (JA in Schritt S802), führt er die Verarbeitung in Übereinstimmung mit der empfangenen COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information aus (Schritt S803) und schreitet die Verarbeitung zu Schritt S405 voran. Da die Verarbeitung in Übereinstimmung mit COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information in Schritt S803 der Verarbeitung entspricht, die für die Weiterleitungsvorrichtung 3b beschrieben (12, Schritt S603), wird diese Verarbeitung nachstehend nicht wiederholt näher beschrieben (siehe 14).
Wenn der Steuerabschnitt 30d in Schritt S405 beurteilt, dass nicht alle der Hauptleitungsrahmen von den anderen Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b und 3c empfangen worden sind (NEIN in Schritt S405), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S801 zurück. Wenn der Steuerabschnitt 30d beurteilt, dass alle der Hauptleitungsrahmen empfangen worden sind (JA in Schritt S405), sendet er den vom Steuerabschnitt 30d erzeugten letzten Rahmen (Schritt S406).
Hierbei beurteilt der Steuerabschnitt 30d, ob die empfangene COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information COMMIT-Vorhanden anzeigt oder nicht (Schritt S804). Wenn die COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information COMMIT-Fehlt anzeigt (NEIN in Schritt S804), sendet der Steuerabschnitt 30d den Hauptleitungsrahmen (letzten Rahmen), der vom Steuerabschnitt 30d in der vorhergehenden Synchronisierungsperiode erzeugt und gesendet wurde, erneut (Schritt S805). Dies liegt daran, dass der letzte Rahmen, der in der vorhergehenden Synchronisierungsperiode gesendet wurde, zumindest die Weiterleitungsvorrichtung 3a nicht erreicht hat. Zu den Attributwertgruppen, die in dem erneut gesendeten Hauptleitungsrahmen enthalten sind, wird, wie nachstehend noch beschrieben, ein um eins erhöhtes Alter hinzugefügt. Wenn COMMIT-Vorhanden angezeigt wird (JA in Schritt S804), schreitet der Steuerabschnitt 30d zum nächsten Schritt S806 voran. Hierbei besteht kein Erfordernis, den Hauptleitungsrahmen erneut zu senden, da die Datenbank 31d durch die normale Verarbeitung bei dem Mal zuvor aktualisiert worden ist, oder, selbst wenn er das Mal zuvor übernommen wurde, bei der Verarbeitung in Schritt S802 aktualisiert wurde.
Anschließend beurteilt der Steuerabschnitt 30d, ob die Synchronisierungsperiode zu dem Zeitpunkt, an dem das von der Weiterleitungsvorrichtung 3a ausgegebene COMMIT empfangen wird, verstrichen ist oder nicht (Schritt S806). Wenn der Steuerabschnitt 30d beurteilt, dass die Synchronisierungsperiode nicht verstrichen ist (NEIN in Schritt S806), beurteilt er, ob COMMIT empfangen worden ist oder nicht (Schritt S407). Wenn er beurteilt, dass COMMIT nicht empfangen worden ist (NEIN in Schritt S407), kehrt der Steuerabschnitt 30d in der Verarbeitung zu Schritt S806 zurück. Wenn der Steuerabschnitt 30b beurteilt, dass COMMIT empfangen worden ist, bevor die Synchronisierungsperiode verstrichen ist (JA in Schritt S407), speichert er die Information, die anzeigt, dass COMMIT empfangen worden ist (Schritt S807), fragt Attributwerte aus dem ersten Empfangszwischenspeicher 37d und dem zweiten Empfangszwischenspeicher 38d (Schritt S408, Schritt S409), aktualisiert die Datenbank 31d (Schritt S410) und beendet die Verarbeitung in der Synchronisierungsperiode.
Wenn der Steuerabschnitt 30d in Schritt S801 beurteilt, dass die Synchronisierungsperiode verstrichen ist, ohne dass alle der Hauptleitungsrahmen von den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b und 3c empfangen wurden (JA in Schritt S801), oder in Schritt S806, dass die Synchronisierungsperiode verstrichen ist, ohne dass COMMIT empfangen wurde (JA in Schritt S806), speichert er die Information, die anzeigt, dass COMMIT nicht empfangen worden ist (nicht empfangen) (Schritt S808). Der Steuerabschnitt 30d beurteilt, ob alle der Hauptleitungsrahmen von den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b und 3c empfangen worden sind oder nicht (Schritt S809). Wenn der Steuerabschnitt 30d beurteilt, dass alle der Hauptleitungsrahmen empfangen worden sind (JA in Schritt S809), übernimmt er die Attributwertgruppen in den Nachrichten in dem empfangenen Hauptleitungsrahmen, der im zweiten Empfangszwischenspeicher 38d gespeichert wird, und erhöht das hinzugefügte Alter um eins (Schritt S810). Ferner übernimmt der Steuerabschnitt 30d die Attributwertgruppe in der Nachricht, die aus dem ersten Empfangszwischenspeicher 37d gelesen wird, erhöht das beigefügte Alter um eins (Schritt S811) und beendet die Verarbeitung in der Synchronisierungsperiode.
Wenn der Steuerabschnitt 30d in Schritt S809 beurteilt, dass nicht alle der Hauptleitungsrahmen empfangen werden (NEIN in Schritt S809), übernimmt er die Attributwertgruppe in der Nachricht, die aus dem ersten Empfangszwischenspeicher 37d gelesen wird, erhöht das beigefügte Alter um eins (Schritt S811) und beendet die Verarbeitung in der Synchronisierungsperiode.
Nachstehend werden Beispiele der Verarbeitung in den Ablaufdiagrammen der 10 bis 16 beschrieben. 17 zeigt eine erläuternde schematische Ansicht zur Veranschaulichung eines Prozesses zur Aktualisierung der Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d in den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d der zweiten Ausführungsform durch ein Senden und Empfangen von Hauptrahmen. Die erläuternde Ansicht in der 17 zeigt den Wiederherstellungsprozess, der ausgeführt wird, wenn COMMIT in der vorhergehenden Synchronisierungsperiode von der Weiterleitungsvorrichtung 3a nicht ausgegeben wurde.
Da der in der erläuternden Ansicht der 17 gezeigte Aufbau demjenigen in der erläuternden Ansicht der 9 der ersten Ausführungsform gleicht, wird hierauf nachstehend nicht wiederholt näher eingegangen.
In der vorhergehenden Synchronisierungsperiode werden die Attributwertgruppen A, B, C und D, die in die Hauptleitungsrahmen aufzunehmen sind, wie in den Ablaufdiagrammen der 10 bis 16 gezeigt, entsprechend aus den Nachrichten gelesen, die in den ersten Empfangszwischenspeichern 37a, 37b, 37c und 37d der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d gespeichert werden, wenn die Synchronisierungsperiode erreicht ist. Anschließend werden das Senden und Empfangen der Hauptleitungsrahmen ausgeführt. Wenn das Senden und Empfangen der Hauptleitungsrahmen jedoch fehlschlägt und der letzte Rahmen während der Synchronisierungsperiode folglich nicht von der Weiterleitungsvorrichtung 3a empfangen wird, wird COMMIT nicht ausgegeben. In solch einem Fall werden die Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d natürlich nicht aktualisiert.
In der nächsten Synchronisierungsperiode werden die Attributwertgruppen E, F, G und H, die in die Hauptleitungsrahmen aufzunehmen sind, entsprechend aus den Nachrichten gelesen, die während der vorhergehenden Synchronisierungsperiode in den ersten Empfangszwischenspeichern 37a, 37b, 37c und 37d der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d gespeichert wurden. Die Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d speichern die übernommenen Attributwertgruppen A; A, B; B, C; und C, D. Die Weiterleitungsvorrichtung 3a hat in der vorhergehenden Synchronisierungsperiode nicht COMMIT ausgegeben. Folglich werden die COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information, die COMMIT-Fehlt anzeigt, und der Hauptleitungsrahmen mit der Attributwertgruppe A, welche das vorhergehende Mal gesendet (erneut gesendet) wurde, zusammen mit dem Hauptleitungsrahmen mit der Attributwertgruppe E an die Weiterleitungsvorrichtung 3b gesendet. Die Weiterleitungsvorrichtung 3b löscht die Attributwertgruppe A aus den übernommenen Attributwertgruppen A, B, fragt die Attributwertgruppen A, E aus dem frisch erneut gesendeten Hauptleitungsrahmen und dem frisch bzw. neu erzeugten und gesendeten Hauptleitungsrahmen ab und speichert diese zusammen mit den Attributwertgruppen B, F im zweiten Empfangszwischenspeicher 38b. In gleicher Weise löscht auch die Weiterleitungsvorrichtung 3c die übernommene Attributwertgruppe B, fragt die Attributwertgruppen B, F aus dem erneut gesendeten Hauptleitungsrahmen und dem neu erzeugten und gesendeten Hauptleitungsrahmen ab und speichert diese zusammen mit den Attributwertgruppen C, G im zweiten Empfangszwischenspeicher 38c. Gleiches gilt sinngemäß für die Weiterleitungsvorrichtung 3d.
Anschließend werden die Hauptleitungsrahmen, die während der vorhergehenden Synchronisierungsperiode eigentlich von den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d gesendet und empfangen werden sollten, wie in 17 gezeigt, erneut gesendet. Einzig dann, wenn bestätigt wird, dass alle der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d alle der Hauptleitungsrahmen einschließlich der erneut gesendeten Hauptleitungsrahmen empfangen haben, d. h. nachdem die Weiterleitungsvorrichtung 3a den Hauptleitungsrahmen mit der Attributwertgruppe D (erneut gesendet) und den neu erzeugten Hauptleitungsrahmen mit der Attributwertgruppe H empfangen und COMMIT ausgegeben hat, wird jede der Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d mittels der Attributwertgruppen A, B, C, D, E, F, G und H aktualisiert. Selbst wenn das Senden und Empfangen von Hauptleitungsrahmen zwischen den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d zu irgendeinem Zeitpunkt fehlschlägt, können sie folglich das nächste Mal wiederhergestellt werden. Ferner verbleiben die Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d nicht aktualisiert, bis COMMIT erneut ausgegeben wird, so dass die Inhalte der Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d gleich gehalten werden können.
18 zeigt eine erläuternde schematische Ansicht zur Veranschaulichung eines Prozesses zur Aktualisierung der Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d in den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d der zweiten Ausführungsform durch ein Senden und Empfangen von Hauptrahmen. Die erläuternde Ansicht in der 18 zeigt den Wiederherstellungsprozess, der ausgeführt wird, wenn das von der Weiterleitungsvorrichtung 3a ausgegebene COMMIT in der vorhergehenden Synchronisierungsperiode nicht von der Weiterleitungsvorrichtung 3b empfangen wurde. Da der Aufbau in der erläuternden Ansicht der 18 demjenigen der erläuternden Ansicht der 9 der ersten Ausführungsform gleicht, wird hierauf nachstehend nicht wiederholt näher eingegangen.
In der vorhergehenden Synchronisierungsperiode werden die Attributwertgruppen A, B, C und D, die in die Hauptleitungsrahmen aufzunehmen sind, wie in den Ablaufdiagrammen der 10 bis 16 gezeigt, aus den Nachrichten gelesen, die in den ersten Empfangszwischenspeichern 37a, 37b, 37c und 37d der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d gespeichert sind, wenn die Synchronisierungsperiode erreicht ist. Anschließend wird das Senden und Empfangen der Hauptleitungsrahmen ausgeführt. Wenn der letzte Rahmen von der Weiterleitungsvorrichtung 3d von der Weiterleitungsvorrichtung 3a empfangen wird, wird COMMIT ausgegeben, während die Datenbank 31a anhand der Attributwertgruppen A, B, C und D aktualisiert wird. Wenn die Weiterleitungsvorrichtung 3b das von der Weiterleitungsvorrichtung 3a ausgegebene COMMIT nicht empfangen konnte, wird die Datenbank 31b trotz der Tatsache, dass alle der Attributwertgruppen A, B, C und D im Empfangszwischenspeicher 38 gespeichert sind, nicht aktualisiert. In den anderen Weiterleitungsvorrichtungen 3c und 3d werden die Datenbanken 31c und 31d ebenso trotz der Tatsache, dass alle der Attributwertgruppen A, B, C und D in den Empfangszwischenspeichern 38c und 38d gespeichert sind, nicht aktualisiert. In solch einem Fall tritt eine Abweichung zwischen den Inhalten der Datenbank 31a und den Inhalten der Datenbanken 31b, 31c und 31d auf.
Die in den Ablaufdiagrammen der 10 bis 16 gezeigte Verarbeitung, die von den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird, ermöglicht, wie nachstehend beschrieben, eine frühzeitige Wiederherstellung.
In der nächsten Synchronisierungsperiode werden die Attributwertgruppen E, F, G und H, die in die Hauptleitungsrahmen aufzunehmen sind, aus den Nachrichten gelesen, die während der vorhergehenden Synchronisierungsperiode entsprechend in den ersten Empfangszwischenspeichern 37a, 37b, 37c und 37d der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c, und 3d gespeichert wurden. Die Weiterleitungsvorrichtung 3a speichert die Information, die anzeigt, dass COMMIT das vorhergehende Mal ausgegeben und gesendet wurde. Folglich wird der Hauptleitungsrahmen mit der Attributwertgruppe E von der Weiterleitungsvorrichtung 3a neu gesendet. Hierbei wird ebenso die COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information, die COMMIT-Vorhanden anzeigt, von der Weiterleitungsvorrichtung 3a gesendet. Folglich führt der Steuerabschnitt 30b in der Weiterleitungsvorrichtung 3b die Verarbeitung der Schritte S71, S72 und S74 der Verarbeitung in der 14 aus, wobei sie die Datenbank 31b mit den übernommenen Attributwertgruppen A, B, C und D aktualisiert. Dies ermöglicht es der Datenbank 31b, die gleichen Inhalte wie die Datenbank 31a in der Weiterleitungsvorrichtung 3a aufzuweisen.
In gleicher Weise aktualisiert der Steuerabschnitt 30c in der Weiterleitungsvorrichtung 3c in Übereinstimmung mit der von der Weiterleitungsvorrichtung 3a gesendeten COMMIT-Vorhanden/Fehlt-Information, die COMMIT-Vorhanden anzeigt, zum nächsten Zeitpunkt mittels der übernommenen Attributwertgruppen A, B, C und D die Datenbank 31c. Dies ermöglicht es auch der Datenbank 31c, die gleichen Inhalte wie die Datenbanken 31a und 31b der Weiterleitungsvorrichtungen 3a und 3b aufzuweisen. Ferner aktualisiert auch der Steuerabschnitt 30d in der Weiterleitungsvorrichtung 3d zum darauffolgenden Zeitpunkt die Datenbank 31d mittels der übernommenen Attributwertgruppen A, B, C und D. Selbst wenn das Senden und Empfangen von COMMIT unter den Weiterleitungsvorrichtungen 31a, 31b, 31c und 31d am Ende fehlschlägt, können sie sich schnellstmöglich wiederherstellen, so dass die Datenbanken 31a, 31b, 31c und 31d gleich gehalten werden können.
Das fahrzeugeigene Kommunikationssystem der ersten und der zweiten Ausführungsform wurde anhand von Beispielen aufgezeigt, bei denen vier Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d in einer Daisy-Chain-Form miteinander verbunden sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Anzahl der Weiterleitungsvorrichtungen kann ebenso bei zwei, drei, fünf oder dergleichen anstelle von vier liegen. Ferner kann die Verbindungskonfiguration auch eine Bus- oder Stern-Konfiguration anstelle der Daisy-Chain-Konfiguration sein. Auch in solch einem Fall gibt eine bestimmte Weiterleitungsvorrichtung COMMIT aus, was das Erfordernis anzeigt, jede Datenbank in Übereinstimmung damit, ob die bestimmte Weiterleitungsvorrichtung Hauptleitungsrahmen von allen der Weiterleitungsvorrichtungen empfangen hat oder nicht, zu aktualisieren. Damit wie bei der Daisy-Chain-Konfiguration irgendein Fehler beim Senden und Empfangen erfasst werden kann, ist eine Änderung im Aufbau der von jeder der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d ausgeführten Verarbeitung erforderlich.
Obgleich für das fahrzeugeigene Kommunikationssystem der ersten und der zweiten Ausführungsform die Konfiguration verwendet wird, bei der sich die Steuerabschnitte 30a, 30b, 30c und 30d der Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d entsprechend auf die Korrespondenztabellen 39a, 39b, 39c und 39d beziehen, wenn sie Hauptleitungsrahmen empfangen, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Es ist ebenso denkbar, die Anzahl und die Reihenfolge der Nachrichten in den Hauptleitungsrahmen, die unter den Weiterleitungsvorrichtungen 3a, 3b, 3c und 3d gesendet und empfangen werden, und die Kombination und die Reihenfolge der Attributwerte in den Nachrichten für jede Weiterleitungsvorrichtung im Voraus zu bestimmen. Die einen Hauptleitungsrahmen empfangende Weiterleitungsvorrichtung kann anschließend die Weiterleitungsvorrichtung bestimmen, welche den Hauptleitungsrahmen gesendet hat, um einen Attributwert richtig auszulesen.
Die hierin offenbarten Ausführungsformen dienen lediglich zur Veranschaulichung der Erfindung, sollen deren Schutzumfang jedoch nicht in irgendeiner Form beschränken. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird einzig durch die Ansprüche und nicht durch die obige Beschreibung bestimmt. Alle Änderungen, die in den Bereich der Ansprüche fallen, sollen als mit im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet verstanden werden.
Bezugszeichenliste

1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h: ECU
2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h: Kommunikationsleitung (Verzweigungsleitung)
3a, 3b, 3c, 3d: Weiterleitungsvorrichtung
30a, 30b, 30c, 30d: Steuerabschnitt
31a, 31b, 31c, 31d: Datenbank
32a, 32b, 32c, 32d: Verzweigungsleitungskommunikationsabschnitt
35a, 35b, 35c, 35d: Erster Hauptleitungskommunikationsabschnitt
36a, 36b, 36c, 36d: Zweiter Hauptleitungskommunikationsabschnitt
37a, 37b, 37c, 37d: Erster Empfangszwischenspeicher
38a, 38b, 38c, 38d: Zweiter Empfangszwischenspeicher
4a, 4b, 4c: Kommunikationsleitung (Hauptleitung)

Claims

Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d), die mit einer Kommunikationsvorrichtung (1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) verbunden ist, die periodisch Daten, die numerische Information und Kenninformation der numerischen Information enthalten, sendet und empfängt, und die einen Datenaustausch zwischen Kommunikationsvorrichtungen (1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) weiterleitet, aufweisend: – ein erstes Kommunikationsmittel (32b, 32c, 32d), das dazu ausgelegt ist, Daten mit der Kommunikationsvorrichtung (1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) auszutauschen; – ein Datenspeichermittel (31b, 31c, 31d), das dazu ausgelegt ist, Daten zu speichern; – ein zweites Kommunikationsmittel (35b, 35c, 35d, 36b, 36c, 36d), das dazu ausgelegt ist, mit einer anderen Weiterleitungsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) zu kommunizieren; – ein erstes Zwischenspeichermittel (37b, 37c, 37d), das dazu ausgelegt ist, jedes Mal, wenn Daten von der Kommunikationsvorrichtung (1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) empfangen werden, numerische Information der empfangenen einen oder mehreren Daten zu speichern; und – ein Mittel (30b, 30c, 30d), das dazu ausgelegt ist, die im ersten Zwischenspeichermittel (37b, 37c, 37d) gespeicherte numerische Information auszulesen und einen Datenrahmen mit der numerischen Information für eine bestimmte Zeitspanne zu erzeugen, wobei – das zweite Kommunikationsmittel (35b, 35c, 35d, 36b, 36c, 36d) den erzeugten Datenrahmen an eine andere Weiterleitungsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) sendet; dadurch gekennzeichnet, dass: – die Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d) ferner aufweist: – ein zweites Zwischenspeichermittel (38b, 38c, 38d), das dazu ausgelegt ist, dann, wenn ein Datenrahmen von einer anderen Weiterleitungsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) empfangen wird, den empfangenen Datenrahmen oder die numerische Information im Datenrahmen zu speichern; – ein Aktualisierungsmittel (30b, 30c, 30d), das dazu ausgelegt ist, die numerische Information von Daten, die im Datenspeichermittel (31b, 31c, 31d) gespeichert sind, mit der numerischen Information, die im ersten Zwischenspeichermittel (37b, 37c, 37d) und im zweiten Zwischenspeichermittel (38b, 38c, 38d) gespeichert ist, zu aktualisieren; und – ein Beurteilungsmittel (30b, 30c, 30d), das dazu ausgelegt ist, zu beurteilen, ob eine Bestimmungsbenachrichtigung, die eine Bestimmung von Daten anzeigt, die im Datenspeichermittel (31b, 31c, 31d) zu speichern sind, von einer anderen Weiterleitungsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) empfangen wird oder nicht, und – das Aktualisierungsmittel (30b, 30c, 30d) die numerische Information aktualisiert, wenn durch das Beurteilungsmittel (30b, 30c, 30d) beurteilt wird, dass die Bestimmungsbenachrichtigung empfangen wird.
Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn durch das Beurteilungsmittel (30b, 30c, 30d) beurteilt wird, dass die Bestimmungsbenachrichtigung nicht empfangen wird, das Aktualisierungsmittel (30b, 30c, 30d) die numerische Information zu einem Zeitpunkt aktualisiert, wenn Sendeinformation, die anzeigt, dass die Bestimmungsbenachrichtigung gesendet wird, von einer anderen Weiterleitungsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) empfangen wird.
Bestimmte Weiterleitungsvorrichtung (3a), die mit einer Kommunikationsvorrichtung (1a, 1b) verbunden ist, die periodisch Daten, die numerische Information und Kenninformation der numerischen Information enthalten, sendet und empfängt, und die einen Datenaustausch zwischen Kommunikationsvorrichtungen (1a, 1b) weiterleitet, aufweisend: – ein erstes Kommunikationsmittel (32a), das dazu ausgelegt ist, Daten mit der Kommunikationsvorrichtung (1a, 1b) auszutauschen; – ein Datenspeichermittel (31a), das dazu ausgelegt ist, Daten zu speichern; – ein zweites Kommunikationsmittel (35a, 36a), das dazu ausgelegt ist, mit einer anderen Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d) zu kommunizieren; – ein erstes Zwischenspeichermittel (37a), das dazu ausgelegt ist, jedes Mal, wenn Daten von der Kommunikationsvorrichtung (1a, 1b) empfangen werden, numerische Information der empfangenen einen oder mehreren Daten zu speichern; und – ein Mittel (30a), das dazu ausgelegt ist, die im ersten Zwischenspeichermittel (37a) gespeicherte numerische Information auszulesen und einen Datenrahmen mit der numerischen Information für eine bestimmte Zeitspanne zu erzeugen, wobei – das zweite Kommunikationsmittel (35a, 36a) den erzeugten Datenrahmen an eine andere Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d) sendet; dadurch gekennzeichnet, dass: – die bestimmte Weiterleitungsvorrichtung (3a) ferner aufweist: – ein zweites Zwischenspeichermittel (38a), das dazu ausgelegt ist, dann, wenn ein Datenrahmen von einer anderen Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d) empfangen wird, den empfangenen Datenrahmen oder die numerische Information im Datenrahmen zu speichern; – ein Beurteilungsmittel (30a), das dazu ausgelegt ist, zu beurteilen, ob im Datenspeichermittel (31a, 31b, 31c, 31d) zu speichernde Daten zu bestimmen sind oder nicht; und – ein Aktualisierungsmittel (30a), das dazu ausgelegt ist, dann, wenn das Beurteilungsmittel (30a) beurteilt, dass die Daten zu bestimmen sind, die numerische Information von Daten, die im Datenspeichermittel (31a, 31b, 31c, 31d) gespeichert sind, mit der numerischen Information, die im ersten Zwischenspeichermittel (37a, 37b, 37c, 37d) und im zweiten Zwischenspeichermittel (38a, 38b, 38c, 38d) gespeichert ist, zu aktualisieren, und – das zweite Kommunikationsmittel (35a, 36a) dann, wenn das Beurteilungsmittel (30a) beurteilt, dass die Daten zu bestimmen sind, eine Bestimmungsbenachrichtigung, die eine Bestimmung von Daten anzeigt, an eine andere Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d) sendet.
Bestimmte Weiterleitungsvorrichtung (3a) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – das zweite Kommunikationsmittel (35a, 36a) Benachrichtigungsinformation, die anzeigt, ob die Bestimmungsbenachrichtigung in einer vorhergehenden Periode gesendet wurde oder nicht, an eine andere Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d) sendet; und – das zweite Kommunikationsmittel (35a, 36a) dann, wenn das Beurteilungsmittel (30a) beurteilt, dass die Daten zu bestimmen sind, in einer nachfolgenden Periode Benachrichtigungsinformation, die anzeigt, dass die Bestimmungsbenachrichtigung gesendet wird, an eine andere Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d) sendet.
Bestimmte Weiterleitungsvorrichtung (3a) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kommunikationsmittel (35a, 36a) dann, wenn das Beurteilungsmittel (30a) beurteilt, dass die Daten nicht zu bestimmen sind, in der nachfolgenden Periode Benachrichtigungsinformation, die anzeigt, dass die Bestimmungsbenachrichtigung nicht gesendet wird, an eine andere Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d) sendet und einen in der vorhergehenden Periode erzeugten Datenrahmen erneut an eine andere Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d) sendet.
Kommunikationssystem mit: – mehreren Kommunikationsvorrichtungsgruppen, die jeweils aus mehreren Kommunikationsvorrichtungen (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) aufgebaut sind, die periodisch Daten, die numerische Information und Kenninformation der numerischen Information enthalten, senden und empfangen; – mehreren Weiterleitungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d), die miteinander verbunden sind, um einen Datenaustausch zwischen den Kommunikationsvorrichtungen (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) weiterzuleiten, wobei eine oder mehrere der Weiterleitungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d) mit jeder der mehreren Kommunikationsvorrichtungsgruppen verbunden ist bzw. sind, wobei – jede Weiterleitungsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) aufweist: – ein erstes Kommunikationsmittel (32a, 32b, 32c, 32d), das dazu ausgelegt ist, Daten mit der Kommunikationsvorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) auszutauschen; – ein Datenspeichermittel (31a, 31b, 31c, 31d), das dazu ausgelegt ist, Daten zu speichern; – ein zweites Kommunikationsmittel (35a, 35b, 35c, 35d, 36a, 36b, 36c, 36d), das dazu ausgelegt ist, mit einer anderen Weiterleitungsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) zu kommunizieren; – ein erstes Zwischenspeichermittel (37a, 37b, 37c, 37d), das dazu ausgelegt ist, jedes Mal, wenn Daten von der mit der Weiterleitungsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) verbundenen Kommunikationsvorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) empfangen werden, numerische Information der empfangenen einen oder mehreren Daten zu speichern; und – ein Mittel (30a, 30b, 30c, 30d), das dazu ausgelegt ist, die im ersten Zwischenspeichermittel (37a, 37b, 37c, 37d) gespeicherte numerische Information auszulesen und einen Datenrahmen mit der numerischen Information für eine bestimmte Zeitspanne zu erzeugen, wobei – das zweite Kommunikationsmittel (35a, 35b, 35c, 35d, 36a, 36b, 36c, 36d) den erzeugten Datenrahmen an eine andere Weiterleitungsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) sendet, dadurch gekennzeichnet, dass: – jede Weiterleitungsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) ferner aufweist: – ein zweites Zwischenspeichermittel (38a, 38b, 38c, 38d), das dazu ausgelegt ist, dann, wenn ein Datenrahmen von einer anderen Weiterleitungsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) empfangen wird, den empfangenen Datenrahmen oder die numerische Information im Datenrahmen zu speichern; und – ein Aktualisierungsmittel (30a, 30b, 30c, 30d), das dazu ausgelegt ist, die numerische Information von Daten, die im Datenspeichermittel (31a, 31b, 31c, 31d) gespeichert sind, mit der numerischen Information, die im ersten Zwischenspeichermittel (37a, 37b, 37c, 37d) und im zweiten Zwischenspeichermittel (38a, 38b, 38c, 38d) gespeichert ist, zu aktualisieren, – eine bestimmte Weiterleitungsvorrichtung (3a) unter den Weiterleitungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d) ferner ein erstes Beurteilungsmittel (30a) aufweist, das dazu ausgelegt ist, zu beurteilen, ob im Datenspeichermittel (31a, 31b, 31c, 31d) zu speichernde Daten zu bestimmen sind oder nicht, wobei – das zweite Kommunikationsmittel (35a, 36a) der bestimmten Weiterleitungsvorrichtung (3a) dann, wenn das erste Beurteilungsmittel (30a) beurteilt, dass die Daten zu bestimmen sind, eine Bestimmungsbenachrichtigung, die eine Bestimmung von Daten anzeigt, an eine andere Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d) sendet, – das Aktualisierungsmittel (30a) der bestimmten Weiterleitungsvorrichtung (3a) dann, wenn das Beurteilungsmittel (30a) beurteilt, dass die Daten zu bestimmen sind, die numerische Information aktualisiert, – eine Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d), die sich von der bestimmten Weiterleitungsvorrichtung (3a) unterscheidet, ferner ein zweites Beurteilungsmittel (30b, 30c, 30d) aufweist, das dazu ausgelegt ist, zu beurteilen, ob die Bestimmungsbenachrichtigung von der bestimmten Weiterleitungsvorrichtung (3a) empfangen wird oder nicht, und – das Aktualisierungsmittel (30b, 30c, 30d) der Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d), die sich von der bestimmten Weiterleitungsvorrichtung (3a) unterscheidet, die numerische Information aktualisiert, wenn das zweite Beurteilungsmittel (30b, 30c, 30d) beurteilt, dass die Bestimmungsbenachrichtigung empfangen wird.
Kommunikationssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass – die Weiterleitungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d) in Reihe geschaltet sind; und – die bestimmte Weiterleitungsvorrichtung (3a) eine Weiterleitungsvorrichtung ist, die an einem Ende der Weiterleitungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d) angeordnet ist.
Kommunikationssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – die Weiterleitungsvorrichtung (3d), die an einem Ende der Weiterleitungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d) auf der gegenüberliegenden Seite von der bestimmten Weiterleitungsvorrichtung (3a) angeordnet ist, mit dem Senden des erzeugten Datenrahmens wartet, bis Datenrahmen, die von allen der anderen Weiterleitungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c) gesendet werden, empfangen werden; und – das zweite Kommunikationsmittel (35b, 35c, 36b, 36c) der anderen Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c) dann, wenn das zweite Kommunikationsmittel (35b, 35c, 36b, 36c) einen Datenrahmen von einer der benachbarten Weiterleitungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d) empfängt, den Datenrahmen an eine andere der benachbarten Weiterleitungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d) sendet.
Kommunikationssystem, nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Beurteilungsmittel (30a) beurteilt, dass Daten zu bestimmen sind, wenn Datenrahmen von allen der anderen Weiterleitungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d) empfangen werden.
Kommunikationsverfahren, das von mehreren Weiterleitungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d) auszuführen ist, die miteinander verbunden sind, wobei eine oder mehrere der Weiterleitungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d) mit jeder von mehreren Kommunikationsvorrichtungsgruppen verbunden ist bzw. sind, die aus mehreren Kommunikationsvorrichtungen (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) aufgebaut sind, die periodisch Daten, die numerische Information und Kenninformation der numerischen Information enthalten, senden und empfangen, wobei jede der Weiterleitungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d) Daten von der Kommunikationsvorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) empfängt, Daten in einem Datenspeichermittel (31a, 31b, 31c, 31d) speichert und aus dem Datenspeichermittel (31a, 31b, 31c, 31d) gelesene Daten an die Kommunikationsvorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) sendet, um einen Datenaustausch zwischen den Kommunikationsvorrichtungen (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) weiterzuleiten, wobei – jede der Weiterleitungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d): – jedes Mal, wenn Daten von der mit der Weiterleitungsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) verbundenen Kommunikationsvorrichtung (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h) empfangen werden, numerische Information der empfangenen einen oder mehreren Daten in einem ersten Zwischenspeichermittel (37a, 37b, 37c, 37d) speichert; – die im ersten Zwischenspeichermittel (37a, 37b, 37c, 37d) gespeicherte numerische Information ausliest und einen Datenrahmen mit der numerischen Information für eine bestimmte Zeitspanne erzeugt; – den erzeugten Datenrahmen an eine andere Weiterleitungsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) sendet; – einen von einer anderen Weiterleitungsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) gesendeten Datenrahmen empfängt; und – den empfangenen Datenrahmen oder die numerische Information im Datenrahmen in einem zweiten Zwischenspeichermittel (38a, 38b, 38c, 38d) speichert, – eine bestimmte Weiterleitungsvorrichtung (3a) unter den Weiterleitungsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d): – beurteilt, ob im Datenspeichermittel (31a, 31b, 31c, 31d) zu speichernde Daten zu bestimmen sind oder nicht; – eine Bestimmungsbenachrichtigung, die eine Bestimmung von Daten anzeigt, an eine andere Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d) sendet, wenn beurteilt wird, dass die Daten zu bestimmen sind; und – numerische Information von Daten im Datenspeichermittel (31a) mit der numerischen Information im ersten Zwischenspeichermittel (37a) und im zweiten Zwischenspeichermittel (38a) aktualisiert, wenn beurteilt wird, dass die Daten zu bestimmen sind, und – eine sich von der bestimmen Weiterleitungsvorrichtung (3a) unterscheidende Weiterleitungsvorrichtung (3b, 3c, 3d): – beurteilt, ob die Bestimmungsbenachrichtigung von der bestimmten Weiterleitungsvorrichtung (3a) empfangen wird oder nicht; und – numerische Information von Daten im Datenspeichermittel (31b, 31c, 31d) mit der numerischen Information im ersten Zwischenspeichermittel (37b, 37c, 37d) und im zweiten Zwischenspeichermittel (38b, 38c, 38d) aktualisiert, wenn beurteilt wird, dass die Bestimmungsbenachrichtigung empfangen wird.