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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Relaisvorrichtung, eine elektronische Steuervorrichtung und ein fahrzeugmontiertes Netzsystem.
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Stand der Technik
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Der Verkehr in einem fahrzeugmontierten Netz hat aufgrund des Fortschritts der Unterstützung für sicheres Fahren oder der automatischen Fahrtechnologie zugenommen. Um mit diesen Problemen fertig zu werden, ist ein CAN mit einem Kommunikationssystem mit flexibler Datenrate (CAN-FD) bekannt, das eine Datenübertragungsrate erhöhen und eine Datenlänge erweitern kann. In dem CAN-FD sind Knoten, die ein Senden und Empfangen durchführen, im Allgemeinen elektronische Steuereinheiten (ECUs) und jeder Knoten ist über einen Bus elektrisch angeschlossen. Eine sendende ECU fügt Kommunikationsdaten eine Kennung (ID) hinzu, um eine Nachricht zu erstellen, setzt die Nachricht in ein elektrisches Signal um und überträgt das elektrische Signal auf dem Bus. Jede ECU überwacht das elektrische Signal auf dem Bus, erfasst die ID während der Kommunikation und spezifiziert die zu empfangende Nachricht.
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Wenn mehrere Nachrichten gleichzeitig gesendet werden, wird die Priorität der Kommunikation gemäß der ID bestimmt. Eine Phase, in der die ECU bestimmt wird, die die ID senden und die Nachricht gemäß der Priorität senden kann, wird Arbitrierungsphase (Einstellphase) genannt. In der Arbitrierungsphase führen die mehreren ECUs eine Kommunikation mit der gleichen Rate wie das herkömmliche CAN durch, beispielsweise mit 500 kbps für die gleichzeitige Ausgabe. Nachdem die ECU, die die Nachricht sendet, durch die Arbitrierung bestimmt worden ist, wird die Arbitrierungsphase zu einer Datenphase zum Übertragen von Daten. In der Datenphase, in der die Anzahl der ECUs, die die Nachricht ausgeben, als eins festgelegt ist, beträgt die Übertragungsrate beispielsweise 2 Mbps.
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Es besteht jedoch insofern ein Problem, als dann, wenn eine Kommunikationsrate in der herkömmlichen Netzkonfiguration, die mit 500 kbps kommunizieren kann, auf 2 Mbps erhöht wird, Daten aufgrund von Reflexion nicht korrekt übertragen werden. Als Verfahren zum Lösen dieser Probleme ist es effektiv, Busse aufzuteilen und eine Skalierung eines Netzes jedes Busses zu reduzieren (die Anzahl der angeschlossenen Knoten zu reduzieren und eine Länge des Kabelbaums (der Verdrahtung) zu reduzieren). In diesem Fall tritt jedoch das Problem auf, dass die Anzahl von ECUs, die gleichzeitig eine Kommunikation durchführen können, reduziert wird. In einem solchen Fall ist ein Verfahren zum Verwenden einer Gateway-ECU bekannt, um geteilte Busse zu verbinden (siehe z. B. PTL 1). Die Gateway-ECU überträgt von einem Bus empfangene Daten an den anderen Bus. Es ist möglich, die Kommunikation zwischen den ECUs, die mit zweigeteilten Bussen verbunden sind, unter Verwendung der in PTL 1 offenbarten Technik durchzuführen.
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Entgegenhaitungstiste
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Patentdokument(e)
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Bei der in PTL 1 offenbarten Technik werden Daten vorübergehendend von der ECU, die mit einem Bus verbunden ist, an die Gateway-ECU gesendet und dann von der Gateway-ECU an eine ECU, die mit einem anderen Bus verbunden ist, gesendet. Aus diesem Grund ist die Kommunikationszeit im Vergleich zu dem Fall, in dem ECUs, die mit einem einzelnen Netz verbunden sind, miteinander kommunizieren, erhöht.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Relaisvorrichtung und dergleichen bereitzustellen, die in der Lage ist, Bussignalreflexionen zu unterdrücken und Signalverzögerungen zu unterdrücken.
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Lösung für das Problem
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Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, ist die vorliegende Erfindung eine Relaisvorrichtung, die als ein Relais zwischen Bussen dient, mit denen mehrere fahrzeugmontierte Verarbeitungsvorrichtungen verbunden sind, und umfasst: einen Signalverarbeitungs- und Weiterleitungsweg, der ein von einem der mehreren Busse empfangenes Signal verarbeitet und das Signal an einen anderen Bus weiterleitet; und einen Umgehungsverbindungsweg, der den einen Bus unter Umgehung des Signalverarbeitungs- und Weiterleitungsweges mit dem anderen Bus verbindet.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Bussignalreflexionen zu unterdrücken und die Signalverzögerungen zu unterdrücken. Andere Probleme, Strukturen und Effekte als die obigen werden aus der Beschreibung der folgenden Ausführungsformen ersichtlich.
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Figurenliste
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- [1A] 1A ist ein Blockdiagramm einer Relaisschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform.
- [1B] 1B ist eine Logiktabelle der Relaisschaltung gemäß der ersten Ausführungsform.
- [2] 2 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines fahrzeugmontierten Netzes gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
- [3A] 3A ist ein Blockdiagramm einer Relaisschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
- [3B] 3B ist eine Logiktabelle der Relaisschaltung gemäß der zweiten Ausführungsform.
- [3C] 3C ist ein Diagramm, das Betriebswellenformen der Relaisschaltung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
- [4A] 4A ist ein Blockdiagramm einer Relaisschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform.
- [4B] 4B ist eine Logiktabelle der Relaisschaltung gemäß der dritten Ausführungsform.
- [5] 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Rahmenkonfiguration zeigt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachstehend werden Konfigurationen und Operationen einer Relaisschaltung (Relaisvorrichtung) gemäß einer ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In jeder Figur bezeichnen die gleichen Bezugszeichen die gleichen Teile.
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(Erste Ausführungsform)
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Gemäß einer ersten Ausführungsform ist eine Relaisschaltung 100A ausgebildet, mit der zwei Buspaare (CAN1 und CAN2), die in 1A gezeigt sind, verbunden sind. Ein Buspaar CAN1 ist so ausgelegt, dass es zwei Busse (CANH1 und CANL1) umfasst, und das andere Buspaar CAN2 ist so ausgelegt, dass es zwei Busse (CANH2 und CANL2) umfasst. Der Bus CANH1 ist mit dem Bus CANH2 über eine Verbindungsschaltung 102 und eine Pufferschaltung 104 verbunden. Der Bus CANL1 ist mit dem Bus CANL2 über eine Verbindungsschaltung 103 und eine Pufferschaltung 105 verbunden. Die Verbindungsschaltungen (102 und 103) sind Schalter, welche die Busse elektrisch, direkt und leitend verbinden.
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Obwohl die Relaisschaltung 100A in 1A dem Bus CAN1 und dem Bus CAN2 als Relais dient, versteht es sich von selbst, dass sie mehreren Bussen, an die mehrere fahrzeugmontierte Verarbeitungsvorrichtungen angeschlossen sind, als Relais dienen kann. Mit anderen Worten umfassen die mehreren Busse mindestens den Bus CAN1 (ersten Bus) und den Bus CAN2 (zweiten Bus).
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Wie in 1A gezeigt weist die Relaisvorrichtung 100A einen Signalverarbeitungs- und Weiterleitungsweg P1 und einen Umgehungsverbindungsweg P2 auf. Der Signalverarbeitungs- und Weiterleitungsweg P1 verarbeitet ein von einem Bus CAN1 der mehreren Busse empfangenes Signal und leitet das verarbeitete Signal an den anderen Bus CAN2 weiter. Der Umgehungsverbindungsweg P2 verbindet einen Bus CAN1 unter Umgehung des Signalverarbeitungs- und Weiterleitungsweges P1 mit dem anderen Bus CAN2.
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Im Einzelnen umfasst der Umgehungsverbindungsweg P2 die Verbindungsschaltungen 102 und 103 (Schalter), deren eines Ende mit dem Bus CAN1 (ersten Bus) verbunden ist und deren anderes Ende mit dem Bus CAN2 (zweiter Bus) verbunden ist.
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Die Pufferschaltung 104 empfängt einen Wert des Busses CANH1 und gibt den gleichen Wert an den Bus CANH2 aus oder empfängt einen Wert des Busses CANH2 und gibt den gleichen Wert an den Bus CANH1 aus. Die Pufferschaltung 105 empfängt einen Wert des Busses CANL1 und gibt den gleichen Wert an den Bus CANL2 aus oder empfängt einen Wert des Busses CANL2 und gibt den gleichen Wert an den Bus CANL1 aus. Das heißt, ein logischer Wert des in die Pufferschaltungen (104 und 105) eingegebenen Signals und ein logischer Wert des von den Pufferschaltungen (104 und 105) ausgegebenen Signals sind gleich.
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Mit anderen Worten enthält der Signalverarbeitungs- und Weiterleitungsweg P1 wie in 1A gezeigt die Pufferschaltungen 104 und 105 (erste Kommunikationsvorrichtung), die ein basierend auf dem von dem Bus CAN1 (ersten Bus) empfangenen ersten Signal erzeugtes Ausgangssignal an den Bus CAN2 (zweiten Bus) übertragen. Zusätzlich umfasst der Signalverarbeitungs- und Weiterleitungsweg P1 die Pufferschaltungen 104 und 105 (zweite Kommunikationsvorrichtung), die ein basierend auf dem von dem Bus CAN2 (zweiten Bus) empfangenen zweiten Signal erzeugtes Ausgangssignal an den Bus CAN1 (ersten Bus) übertragen. In der vorliegenden Ausführungsform können die erste Kommunikationsvorrichtung und die zweite Kommunikationsvorrichtung einstückig oder getrennt ausgebildet sein.
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Das erste Signal und das zweite Signal umfassen einen in 3 gezeigten Rahmen 300. Der Rahmen 300 ist so ausgelegt, dass er beispielsweise einen Anfang des Rahmens (SOF), ein Arbitrierungsfeld (AF), ein Steuerfeld (CF), ein CRC-Feld (CRCF), ACK, ein Ende des Rahmens (EOF) umfasst. Das Arbitrierungsfeld AF enthält eine ID und das Steuerfeld CF enthält ein BRS-Bit.
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2 zeigt eine Netzkonfiguration, auf die die Relaisschaltung angewendet wird. Fahrzeugmontierte elektronische Steuereinheiten (ECU) (150 und 151) sind mit dem Bus CAN1 verbunden, und fahrzeugmontierte ECUs (152 und 153) sind mit dem anderen Buspaar CAN2 verbunden. Die ECUs (150, 151, 152 und 153) entsprechen CAN-FD. Das CAN-FD als Netzprotokoll beschleunigt eine Bitrate einer reinen Datenphase im Vergleich zu einer Arbitrierungsphase und ist ein erweitertes CAN-Kommunikationsprotokoll, das Daten in großen Mengen übertragen kann.
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In dem CAN-FD wird eine Datenübertragung in Betriebsarten durchgeführt, die als rezessiv und dominant bezeichnet werden. In der rezessiven setzt eine Abschlussschaltung ein Potenzial des Buspaars als gleich, und in der dominanten leitet ein Sendeempfänger 0 oder 1 weiter, indem er eine Potentialdifferenz zwischen den als Paaren ausgebildeten Bussen verursacht.
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Bei dieser Kommunikation wird eine Nachricht durch Hinzufügen einer Kennung (als ID bezeichnet) zu Daten oder eines CRC-Wertes zu einem Endstück der Daten ausgebildet, um die Zuverlässigkeit der Kommunikation sicherzustellen, und die zu übertragenden Daten werden gemäß der Priorität in der Arbitrierungsphase als Antwort auf einen numerischen Wert der ID bestimmt. Die ID, die die Priorität jeder Nachricht darstellt, eine ECU zum Senden und eine ECU zum Empfangen, werden zu dem Zeitpunkt des Entwurfs des fahrzeugmontierten Netzes bestimmt und die ID ist in jeder ECU installiert. Jede ECU überwacht das elektrische Signal auf dem Bus, erfasst die ID während der Kommunikation und spezifiziert die zu empfangende Nachricht. Widerstände (125 und 126) als Abschlusswiderstände sind mit dem Bus CAN1 verbunden und ein Kondensator 129 ist mit einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Widerstand 125 und dem Widerstand 126 verbunden. Zusätzlich sind Widerstände (127 und 128) als Abschlusswiderstände mit dem Bus CAN2 verbunden und ein Kondensator 130 ist mit einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Widerstand 127 und dem Widerstand 128 verbunden.
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1B zeigt eine Betriebslogik. In der Arbitrierungsphase sind die Verbindungsschaltungen (102 und 103) eingeschaltet und die Pufferschaltungen (104 und 105) ausgeschaltet. Die mit dem Bus CAN1 verbundene ECU und die mit dem Bus CAN2 verbundene ECU können jeweils die ID senden. Wenn die ECU, von der gemäß der Priorität in der Arbitrierungsphase bestimmt wird, dass sie Daten senden soll, mit dem Bus CAN1 verbunden ist, wird die Pufferschaltung 104 eingeschaltet, um die von dem Bus CANH1 empfangenen Daten an den Bus CANH2 zu senden. Zudem wird die Pufferschaltung 105 ebenfalls eingeschaltet, um die von dem Bus CANL1 empfangenen Daten an den Bus CANL2 zu senden. Wenn die ECU, von der gemäß der Priorität in der Arbitrierungsphase bestimmt wird, dass sie Daten senden soll, mit dem Bus CAN2 verbunden ist, wird die Pufferschaltung 104 eingeschaltet, um die von dem Bus CANH2 empfangenen Daten an den Bus CANH1 zu senden. Zudem wird die Pufferschaltung 105 ebenfalls eingeschaltet, um die von dem Bus CANL2 empfangenen Daten an den Bus CANL1 zu senden.
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Mit anderen Worten schaltet eine Steuerschaltung 110 (ein Controller) die Verbindungsschaltungen 102 und 103 (Schalter) in der Arbitrierungsphase (ersten Periode) ein, in der eine Kommunikationsrate des ersten Signals, das von dem Bus CAN1 (ersten Bus) empfangen wird oder des zweiten Signals, das von dem Bus CAN2 (zweiten Bus) empfangen wird, eine erste Kommunikationsrate (z. B. 500 kbps) ist, und schaltet die Verbindungsschaltungen 102 und 103 in der Datenphase (zweiten Periode) aus, in der die Kommunikationsrate des ersten oder zweiten Signals eine zweite Kommunikationsrate (z. B. 2 Mbps) ist, die größer als die erste Kommunikationsrate.
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Als Ergebnis sind in der Arbitrierungsphase, in der die Kommunikationsrate klein ist und der Einfluss von Reflexionen klein ist, die Signalverzögerungen unterdrückt, da der Bus CAN1 und der Bus CAN2 direkt elektrisch verbunden sind. Im Gegensatz dazu sind in der Datenphase, in der die Kommunikationsrate groß ist und der Einfluss von Reflexionen groß ist, die Signalreflexionen unterdrückt, da der Bus CAN1 und der Bus CAN2 getrennt sind und die Anzahl von ECUs, die mit jedem Bus verbunden sind, klein ist,.
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Wie in 5 gezeigt umfasst die Arbitrierungsphase (erste Periode) mindestens eine Periode, in der ein Arbitrierungsfeld empfangen wird, das in dem ersten Signal und dem zweiten Signal enthalten ist und eine fahrzeugmontierte Steuerungsvorrichtung, die von mehreren an den Bus CAN 1 (ersten Bus) und den Bus CAN 2 (zweiten Bus) angeschlossenen fahrzeugseitigen Steuervorrichtungen Daten sendet, bestimmt. Als ein Ergebnis sind in der Arbitrierungsphase der Bus CAN1 und der Bus CAN2 sicher, direkt und elektrisch verbunden.
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Die Steuerschaltung 110 (der Controller) schaltet die Pufferschaltungen 104 und 105 (erste und zweite Kommunikationsvorrichtung) in der Arbitrierungsphase (ersten Periode) aus und schaltet die Pufferschaltungen 104 und 105 in der Datenphase (zweiten Periode) ein. Als Ergebnis wird in der Arbitrierungsphase die Signalweiterleitungsverarbeitung in den Pufferschaltungen 104 und 105 nicht durchgeführt und in der Datenphase die Signalweiterleitungsverarbeitung durchgeführt.
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Im Einzelnen umfasst die Datenphase (zweite Periode) mindestens eine Periode, in der Datenfelder empfangen werden, die in dem ersten Signal und dem zweiten Signal enthalten sind.
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Durch den obigen Betrieb sind in der Arbitrierungsphase vier ECUs mit einem Paar von Bussen verbunden und somit wird die Priorität in den vier ECUs bestimmt. Obwohl die Busskalierung groß ist, ist eine Kommunikation möglich, da sie mit 500 Mbps betrieben wird. In der Phase, in der Daten übertragen werden, wird der Bus aufgeteilt, und somit wird die Busskalierung kleiner, so dass die jeweiligen Busreflexionen abnehmen und eine Kommunikation mit 2 Mbps möglich ist.
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Es ist zu beachten, dass die Steuerschaltung (der Controller) so ausgelegt ist, dass sie einen Prozessor wie etwa eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine Speichervorrichtung wie etwa einen Speicher und dergleichen enthält.
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(Zweite Ausführungsform)
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Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist eine Relaisschaltung 100B ausgebildet, an die zwei Buspaare (CAN1 und CAN2) angeschlossen sind, die in 3A gezeigt sind. Ein Buspaar CAN1 ist so ausgelegt, dass es zwei Busse (CANH1 und CANL1) umfasst, und das andere Buspaar CAN2 ist so ausgelegt, dass es zwei Busse (CANH2 und CANL2) umfasst. Die Verbindungsschaltung 102 und eine Treiberschaltung 106 sind mit dem Bus CANH1 verbunden. Die Verbindungsschaltung 103 und die Treiberschaltung 106 wie der Sendempfänger sind mit dem Bus CANL1 verbunden. Die Verbindungsschaltung 102 und eine Treiberschaltung 107 wie etwa der Sendempfänger sind mit dem Bus CANH2 verbunden. Die Verbindungsschaltung 103 und die Treiberschaltung 107 sind mit dem Bus CANL2 verbunden. Widerstände (121 und 122) als Abschlusswiderstände sind mit den Bussen (CANH1 und CANL1) verbunden und eine Schalterschaltung 131 ist mit einem Verbindungsabschnitt zwischen den Widerständen 121 und 122 verbunden. Widerstände (123 und 124) sind als Abschlusswiderstände mit den Bussen (CANH2 und CANL2) verbunden und eine Schalterschaltung 132 ist mit einem Verbindungsabschnitt zwischen den Widerständen 123 und 124 verbunden.
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Datensignale (R×D1 und R×D2) werden in die Steuerschaltung 110 eingegeben und Steuersignale (SCS1, SCS2, DCS1 und DCS2) werden ausgegeben. Das Datensignal R×D1 ist ein Ausgangssignal der Treiberschaltung 106 und das Datensignal R×D2 ist ein Ausgangssignal der Treiberschaltung 107. Das Steuersignal SCS1 ist ein Signal, das die Verbindungsschaltung 102 steuert, und das Steuersignal SCS2 ist ein Signal, das die Verbindungsschaltung 103 steuert. Die Logikschaltung 115 nimmt ein logisches Produkt des Steuersignals DCS1 und des Datensignals RxD2 und gibt das Datensignal T×D1 an die Treiberschaltung 106 aus. Eine Logikschaltung 116 nimmt ein logisches Produkt des Steuersignals DCS2 und des Datensignals R×D1 und gibt das Datensignal TxD2 an die Treiberschaltung 107 aus.
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Mit anderen Worten umfasst der Signalverarbeitungs- und Weiterleitungsweg P1 wie in 3A gezeigt die erste Kommunikationsvorrichtung, die das basierend auf dem von dem Bus CAN1 (ersten Bus) empfangenen ersten Signal erzeugte Ausgangssignal an den Bus CAN2 (zweiten Bus) überträgt. Zusätzlich umfasst der Signalverarbeitungs- und Weiterleitungsweg P1 die zweite Kommunikationsvorrichtung, das das basierend auf dem von dem Bus CAN2 (zweiten Bus) empfangenen zweiten Signals erzeugte Ausgangssignal an den Bus CAN1 (ersten Bus) überträgt.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Kommunikationsvorrichtung so ausgelegt, dass sie die Treiberschaltung 106, die Logikschaltung 116 und die Treiberschaltung 107 umfasst. Die zweite Kommunikationsvorrichtung ist ausgelegt, dass sie die Treiberschaltung 107, die Logikschaltung 115 und den Treiberschaltung 106 umfasst.
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3B zeigt eine Betriebslogik von 3A. In der Arbitrierungsphase sind die Verbindungsschaltungen (102 und 103) eingeschaltet und die Treiberschaltungen (106 und 107) ausgeschaltet. Die ECUs sind mit dem Buspaar CAN1 bzw. dem Buspaar CAN2 verbunden, um die IDs übertragen zu können. Wenn die ECU, von der gemäß der Priorität in der Arbitrierungsphase bestimmt wird, dass sie Daten senden soll, mit dem Buspaar CAN1 verbunden ist, wird die Treiberschaltung 107 eingeschaltet, um die von dem Buspaar CAN1 empfangenen Daten an das Buspaar CAN2 zu übertragen. Wenn indessen die ECU, von der gemäß der Priorität in der Arbitrierungsphase bestimmt wird, dass sie Daten senden soll, mit dem Bus CAN2 verbunden ist, wird die Treiberschaltung 106 eingeschaltet, um die von dem Bus CAN2 empfangenen Daten an den Bus CAN1 zu übertragen.
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3C zeigt die Betriebswellenformen. Wenn die Arbitrierungsphase in die Datenphase übergeht, wird ein Bitratenschalter-Bit (BRS-Bit) detektiert und die Steuersignale (SCS1 und SCS2) werden von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel verschoben. Infolgedessen werden die Verbindungsschaltungen (102 und 103) ausgeschaltet. Zusätzlich wird das Steuersignal DCS1 oder DSC2 zu der gleichen Zeitvorgabe von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel verschoben und die Treiberschaltung 106 oder 107 wird eingeschaltet.
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Mit anderen Worten ist eine Zeit des Beginns der Datenphase (zweiten Periode) eine Zeitvorgabe, zu der das BRS-Bit empfangen wird, das in dem ersten Signal und dem zweiten Signal enthalten ist und angibt, dass die Kommunikationsrate erhöht wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform bilden der Widerstand 121, die Schalterschaltung 131 und der Widerstand 122, die in Reihe geschaltet sind, eine erste Abschlusswiderstandsvorrichtung und der Widerstand 123, die Schalterschaltung 132 und der Widerstand 124, die in Reihe geschaltet sind, eine zweite Abschlusswiderstandsvorrichtung. Die Steuerschaltung 110 (der Controller) schaltet die erste und zweite Abschlusswiderstandsvorrichtung in der Arbitrierungsphase (ersten Periode) aus und schaltet die erste und zweite Abschlusswiderstandsvorrichtung in der Datenphase (zweiten Periode) ein.
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Als ein Ergebnis kann eine Impedanz der Datenphase, die eine große Kommunikationsrate und eine große Reflexion aufweist, größer sein als die der Arbitrierungsphase. Dadurch ist es möglich, die Signalreflexionen der Datenphase weiter zu unterdrücken.
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Durch diesen Betrieb werden in der Arbitrierungsphase die Buspaare CAN1 und CAN2 verbunden und die Priorität in allen mit den jeweiligen Buspaaren verbundenen ECUs wird bestimmt. Obwohl die Busskalierung groß ist, ist eine Kommunikation möglich, da sie mit 500 Mbps betrieben wird. In der Phase, in der Daten übertragen werden, wird der Bus aufgeteilt und somit wird die Busskalierung kleiner, so dass die jeweiligen Busreflexionen abnehmen und eine Kommunikation mit 2 Mbps möglich ist.
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(Dritte Ausführungsform)
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Gemäß einer dritten Ausführungsform ist eine Relaisschaltung 100C ausgebildet, mit der zwei Buspaare (CAN1 und CAN2), die in 4A gezeigt sind, verbunden sind. Ein Buspaar CAN1 ist so ausgelegt, dass es zwei Busse (CANH1 und CANL1) umfasst, und das andere Buspaar CAN2 ist so ausgelegt, dass es zwei Busse (CANH2 und CANL2) enthält. Die Verbindungsschaltung 102 und eine Steuerschaltung 110 sind mit dem Bus CANH1 verbunden. Die Verbindungsschaltung 103 und die Steuerschaltung 110 sind mit dem Bus CANL1 verbunden. Die Verbindungsschaltung 102 und die Steuerschaltung 110 sind mit dem Bus CANH2 verbunden. Die Verbindungsschaltung 103 und die Steuerschaltung 110 sind mit dem Bus CANL2 verbunden. Die Widerstände (121 und 122) sind als Abschlusswiderstände mit den Bussen (CANH1 und CANL1) verbunden und die Schalterschaltung 131 ist mit dem Verbindungsabschnitt zwischen den Widerständen 121 und 122 verbunden. Die Widerstände (123 und 124) sind als Abschlusswiderstände mit den Bussen (CANH2 und CANL2) verbunden und die Schalterschaltung 132 ist mit dem Verbindungsabschnitt zwischen den Widerständen 123 und 124 verbunden.
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Die Steuerschaltung 110 empfängt die Daten des Busses CANH1 und steuert einen Transistor PMOS2 an. Zusätzlich empfängt die Steuerschaltung 110 die Daten des Busses CANL1 und steuert einen Transistor NMOS2 an. Zusätzlich empfängt die Steuerschaltung 110 die Daten des Busses CANH2 und steuert einen Transistor PMOS1 an. Zusätzlich empfängt die Steuerschaltung 110 die Daten des Busses CANL2 und steuert einen Transistor NMOS1 an. 4B zeigt eine Betriebslogik von 4A. In der Arbitrierungsphase sind die Verbindungsschaltungen (102 und 103) eingeschaltet und die Transistoren (PMOS1, NMOS1, PMOS2 und NMOS2) sind ausgeschaltet. Die ECUs sind mit dem Buspaar CAN1 bzw. dem Buspaar CAN2 verbunden, um IDs übertragen zu können. Wenn die ECU, von der gemäß der Priorität in der Arbitrierungsphase bestimmt wird, dass sie Daten senden soll, mit dem Buspaar CAN1 verbunden ist, werden die Transistoren PMOS2 und NMOS2 in Abhängigkeit von den zu sendenden Daten eingeschaltet. Zusätzlich wird die Schalterschaltung 132 ebenfalls eingeschaltet, um die Abschlussfunktion zu aktivieren. Wenn die ECU, von der gemäß der Priorität in der Arbitrierungsphase bestimmt wird, dass sie Daten senden soll, mit dem Buspaar CAN2 verbunden ist, werden die Transistoren PMOS1 und NMOS1 in Abhängigkeit von den zu sendenden Daten eingeschaltet. Zusätzlich wird die Schalterschaltung 131 ebenfalls eingeschaltet, um die Abschlussfunktion zu aktivieren.
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Durch diesen Betrieb werden in der Arbitrierungsphase die Buspaare CAN1 und CAN2 verbunden und die Priorität in allen mit den jeweiligen Buspaaren verbundenen ECUs bestimmt. Obwohl die Busskalierung groß ist, ist eine Kommunikation möglich, da sie mit 500 Mbps betrieben wird. In der Phase, in der Daten übertragen werden, wird der Bus geteilt und somit wird die Busskalierung kleiner, so dass die jeweiligen Busreflexionen abnehmen und eine Kommunikation mit 2 Mbps möglich ist.
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Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern verschiedene Abwandlungen umfasst. Zum Beispiel sind die oben beschriebenen Ausführungsformen im Einzelnen beschrieben worden, um die vorliegende Erfindung in einer leicht verständlichen Weise zu erklären, und die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf die Ausführungsformen beschränkt, die alle oben beschriebenen Komponenten umfassen. Zusätzlich ist es möglich, einige der Komponenten jeder Ausführungsform durch Komponenten anderer Ausführungsformen zu ersetzen, und es ist möglich, Komponenten anderer Ausführungsformen zu Komponenten einer beliebigen Ausführungsform hinzuzufügen. Zusätzlich ist es möglich, andere Komponenten in Bezug auf einige der Komponenten jeder Ausführungsform hinzuzufügen, zu entfernen oder zu ersetzen.
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Zum Beispiel kann die Relaisvorrichtung eine spezialisierte Vorrichtung sein oder die ECU als die Gateway-ECU kann die gleiche Konfiguration wie die Relaisvorrichtung aufweisen.
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Zusätzlich können einige oder alle der jeweiligen Konfigurationen, Funktionen und dergleichen, die oben beschrieben sind, beispielsweise als integrierte Schaltungen oder dergleichen gestaltet werden, die in Hardware umgesetzt werden. Informationen wie Programme, Tabellen und Dateien, die jeweilige Funktionen realisieren, können in Aufzeichnungsmedien wie einem Speicher gespeichert werden.
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Es ist zu beachten, dass diese Ausführungsform der folgende Aspekt sein kann.
- (1) Eine Relaisvorrichtung, die mehreren Bussen als Relais dient, mit denen mehrere fahrzeugmontierte Verarbeitungsvorrichtungen verbunden sind, umfasst: einen Signalverarbeitungs- und Weiterleitungsweg, der ein von einem der mehreren Busse empfangenes Signal verarbeitet und das Signal an einen anderen Bus weiterleitet; und einen Umgehungsverbindungsweg, der den einen Bus unter Umgehung des Signalverarbeitungs- und Weiterleitungsweges mit dem anderen Bus verbindet.
- (2) In der Relaisvorrichtung gemäß (1) ist die fahrzeugmontierte Verarbeitungsvorrichtung dazu ausgelegt, nach dem Durchführen einer Arbitrierung Daten zu senden und die jeweiligen Busse sind miteinander durch den Umgehungsverbindungsweg verbunden, wenn die fahrzeugmontierte Verarbeitungsvorrichtung ein Arbitrierungssignal sendet, und die jeweiligen Busse sind miteinander durch den Signalverarbeitungs- und Weiterleitungsweg verbunden, wenn die fahrzeugmontierte Verarbeitungseinrichtung die Daten sendet.
- (3) Eine elektronische Steuereinheit enthält die Relaisvorrichtung gemäß (2).
- (4) Ein fahrzeugmontiertes Netzsystem umfasst mehrere Busse, mit denen mehrere fahrzeugmontierte Verarbeitungsvorrichtungen verbunden sind, wobei die mehreren Busse durch eine Relaisschaltung verbunden sind, wobei die fahrzeugmontierte Verarbeitungsvorrichtung dazu ausgelegt ist, nach dem Durchführen der Arbitrierung Daten zu senden, wobei eine Übertragungsrate der Daten so eingestellt wird, dass sie schneller ist als die eines zu dem Zeitpunkt der Arbitrierung übertragenen Signals, und das Relais einen ersten Weg, über den ein Signal der jeweiligen Busse direkt mit einem anderen Bus verbunden ist, und einen zweiten Weg, durch den ein von einem der jeweiligen Busse empfangenes Signal an einen anderen Bus übertragen wird, enthält.
- (5) In dem System gemäß (4) verbindet die Relaisschaltung die mehreren Busse über den ersten Weg, wenn die fahrzeugmontierte Verarbeitungsvorrichtung ein Arbitrierungssignal sendet, und die Relaisschaltung verbindet die mehreren Busse über den zweiten Weg, wenn die fahrzeugmontierte Verarbeitungsvorrichtung die Daten sendet.
- (6) In dem System gemäß (5) sind die mehreren Busse mit niedriger Impedanz verbunden, wenn die fahrzeugmontierte Verarbeitungsvorrichtung das Arbitrierungssignal sendet, und die mehreren Bussen mit einer höheren Impedanz als dieser Impedanz verbunden, wenn die fahrzeugmontierte Verarbeitungsvorrichtung die Daten sendet.
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Bezugszeichenliste
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- 100A, 100B, 100C
- Relaisschaltung
- 102, 103
- Verbindungsschaltung
- 104, 105
- Pufferschaltung
- 110
- Steuerschaltung
- 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128
- Widerstand
- 131, 132
- Schalterschaltung
- 129, 130
- Kondensator (Kapazität)
- 150, 151, 152, 153
- ECU
- 106, 107
- Treiberschaltung
- 115, 116
- Logikschaltung
- 201
- CAN beginnt zu empfangen
- 202
- CAN-ID erkennen
- 203
- Ist Frequenz umgeschaltet? (BRS = 1?)
- 204
- Puffer: EIN, Schalter: AUS
- 205
- Daten senden
- 206
- Puffer: AUS, Schalter: EIN
- 207
- ACK empfangen
- 208
- Ende
- 209
- Daten senden
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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