DE112016005390T5

DE112016005390T5 - Fahrzeugseitige überleiteinrichtung, elektronische steuereinrichtung und fahrzeugseitiges netzwerksystem

Info

Publication number: DE112016005390T5
Application number: DE112016005390.8T
Authority: DE
Inventors: Shuhei Kaneko; Kazuhiro Nakanishi
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2015-11-25
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2018-08-09
Also published as: WO2017090351A1; CN108370339B; US20180324640A1; CN108370339A; JP6500123B2; JPWO2017090351A1

Abstract

Es wird eine Weiterleittechnologie vorgesehen, die in der Lage ist, die Übertragungslatenz in einem fahrzeugseitigen Netzwerk zu beschränken. In einer fahrzeugseitigen Überleiteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einem ersten Datenabschnitt, der in einem großen ersten Kommunikationsrahmen enthalten ist, eine Mehrzahl von zweiten Datenabschnitten zusammengefasst, die jeweils in einem kleinen zweiten Kommunikationsrahmen enthalten sind, wodurch der erste Kommunikationsrahmen generiert wird; und wird der erste Kommunikationsrahmen, der generiert wurde, weitergeleitet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein fahrzeugseitiges Netzwerk.
Stand der Technik
In den letzten Jahren wird eine Mehrzahl von elektronischen Steuereinheiten (ECUs) in Fahrzeugen montiert. ECUs werden an verschiedenen Stellen in einem Fahrzeug installiert. Die Mehrzahl der ECUs arbeitet zusammen, um eine fahrzeugseitige Anwendung zu realisieren. Für diesen Zweck ist eine Datenkommunikation zwischen den ECUs notwendig, und jede ECU wird durch eine Kommunikationsleitung verbunden, um ein fahrzeugseitiges Netzwerk zu bilden.
Da ECUs an verschiedenen Stellen im Fahrzeug installiert werden, wird für jede Installationsstelle ein fahrzeugseitiges Netzwerk eingerichtet. Weiterhin wird eine fahrzeugseitige Überleiteinrichtung zum Weiterleiten einer Kommunikation zwischen jedem fahrzeugseitigen Netzwerk arrangiert, und die mit jedem fahrzeugseitigen Netzwerk verbundene ECU kann über die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung kommunizieren.
Derzeit wird weithin ein Steuerbereichsnetzwerk (CAN) als Kommunikationsprotokoll bei fahrzeugseitigen Netzwerken verwendet. In der Zwischenzeit ist in den letzten Jahren ein zukunftsweisendes kooperatives Steuerungssystem, wie beispielsweise eine automatische Fahrsteuerung, entwickelt worden. Bei einem solchen System wird die Anwendung eines Hochgeschwindigkeitskommunikationsprotokolls, wie beispielsweise Ethernets (eingetragene Marke), aktiv untersucht.
Auf dieser Grundlage wird davon ausgegangen, dass die neu hinzugefügte Konfiguration eines fahrzeugseitigen Netzwerks, auf das das Ethernet anwendet wird, für das fahrzeugseitige Netzwerk, das mittels des herkömmlichen Kommunikationsprotokolls, wie beispielsweise CAN, eingerichtet wird, der Standard sein wird. Daher ist bei einer fahrzeugseitigen Überleiteinrichtung, die die Kommunikation zwischen fahrzeugseitigen Netzwerken mittels unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle weiterleitet, eine effiziente Weiterleitverarbeitung erforderlich.
Die folgenden Patentliteraturen 1 und 2 beschreiben den Stand der Technik zum Weiterleiten der Kommunikation zwischen Netzwerken mittels unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle.
Fundstellenliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2008-294935 A
Patentliteratur 2: JP 2013-013083 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In einem System, in dem eine Mehrzahl von ECUs kooperiert, um Fahrzeuge koordiniert zu steuern, ist es erforderlich, dass jede ECU synchron die Übermittlung so schnell wie möglich durchführt. Daher ist eine niedrige Latenz in Bezug auf eine Übertragungszeit als grundlegende Leistung einer fahrzeugseitigen Überleiteinrichtung erforderlich. Wenn allerdings ein Übertragungsziel widersprüchlich ist, überträgt die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung generell zuerst Kommunikationsrahmen mit hoher Priorität, was aber die Latenz der Übertragungszeit für den Kommunikationsrahmen mit niedriger Priorität erhöht und zu einem Problem bei der kooperativen Steuerung zwischen den ECUs führt. Diese grundlegende Leistung und dieses Problem sind auch bei Weiterleitung eines Kommunikationsrahmens vom CAN zum Ethernet anwendbar.
Die vorliegende Erfindung erfolgte im Hinblick auf die obigen Probleme, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Weiterleitungstechnologie vorzusehen, die in der Lage ist, eine Übertragungslatenz in einem fahrzeugseitigen Netzwerk auf ein niedriges Niveau zu drücken.
Lösung des Problems
Eine fahrzeugseitige Überleiteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung fasst in einem ersten Datenabschnitt, der in einem großen ersten Kommunikationsrahmen enthalten ist, eine Mehrzahl von zweiten Datenabschnitten zusammen, die jeweils in einem kleinen zweiten Kommunikationsrahmen enthalten sind, wodurch der erste Kommunikationsrahmen generiert wird, und leitet den ersten Kommunikationsrahmen, der generiert wurde, weiter.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß einer fahrzeugseitigen Überleiteinrichtung der vorliegenden Erfindung kann die Latenz einer Übertragungszeit selbst in dem Fall niedrig gehalten werden, in dem die Übertragungsziele widersprüchlich sind.
Figurenliste

1 ist ein Besetzungsplan eines fahrzeugseitigen Netzwerksystems 1 gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist ein Funktionsblockschaltbild, das eine Konfiguration einer fahrzeugseitigen Überleiteinrichtung 2 zeigt.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung zeigt, bei der die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung 2 einen CAN-Rahmen an ein Ethernet-Netzwerk überträgt.
4 ist eine konzeptionelle Darstellung, um die Verarbeitung des Speicherns des CAN-Rahmens zu einem Ethernet-Rahmen im Ablaufdiagramm der 3 zeigt.
5 ist ein Funktionsblockschaltbild, das eine Konfiguration einer ECU 4 zeigt.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung der Extraktion einer CAN-Nachricht vom Ethernet-Rahmen durch die ECU 4 erläutert.
7 ist ein Zeitdiagramm zum Erläutern der Zeit, die für die Übertragung einer Mehrzahl von CAN-Rahmen erforderlich ist, wenn Übertragungsziele widersprüchlich sind.
8 ist ein Konfigurationsbeispiel des fahrzeugseitigen Netzwerksystems 1, bei dem eine Überwachungseinrichtung 5, die die ECU 4 simuliert, mit einem Ethernet-Netzwerk anstelle der ECU 4 verbunden ist.
9 ist ein Beispiel für eine Routingtabelle 22 der fahrzeugseitigen Überleiteinrichtung 2.
10 ist ein Zeitdiagramm zum Erläutern der Verarbeitung, bei der die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung 2 einen CAN-Rahmen überträgt.
11 ist eine Ansicht, die ein Ergebnis des Überwachens eines in 10 veranschaulichten Ethernet-Rahmens mittels der Überwachungseinrichtung 5 zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
1 ist ein Blockschaltbild eines fahrzeugseitigen Netzwerksystems 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein fahrzeugseitiges Netzwerksystem 1 ist ein Netzwerksystem, das in einem Fahrzeug installiert ist, und weist ein fahrzeugseitiges Netzwerk, das einen Kommunikationsrahmen unter Verwendung eines CAN übermittelt und empfängt, sowie ein fahrzeugseitiges Netzwerk auf, das einen Kommunikationsrahmen mittels Ethernet überträgt und empfängt. Eine fahrzeugseitige Überleiteinrichtung 2 ist eine Einrichtung, die eine Kommunikation zwischen diesen fahrzeugseitigen Netzwerken weiterleitet. Die ECU 3 ist eine elektronische Steuereinrichtung, die zu einem CAN-Netzwerk gehört. Die ECU 4 ist eine elektronische Steuereinrichtung, die zu einem Ethernet-Netzwerk gehört.
2 ist ein Funktionsblockschaltbild, das eine Konfiguration der fahrzeugseitigen Überleiteinrichtung 2 zeigt. Die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung 2 weist eine physikalische CAN-Schnittstelle 20, einen CAN-Empfangspuffer 21, eine Routingtabelle 22, eine Übertragungskonfliktbestimmungseinheit 23, eine Übertragungsdatengenerierungseinheit 24, eine Ethernetrahmengenerierungseinheit 25, einen Ethernetübermittlungspuffer 26 und eine physikalische Ethernet-Schnittstelle 27 auf.
Die physikalische CAN-Schnittstelle 20 ist eine physikalische Schnittstelle mit dem CAN-Netzwerk. Beim CAN-Empfangspuffer 21 handelt es sich um eine Datentabelle, die einen von der physikalischen CAN-Schnittstelle 20 empfangenen CAN-Rahmen speichert, und die Routingtabelle 22 ist eine Datentabelle, die das Übertragungsziel des empfangenen CAN-Rahmens definiert. Die Übertragungskonfliktbestimmungseinheit 23 bestimmt ein Übertragungsziel des im CAN-Empfangspuffer 21 gespeicherten CAN-Rahmens gemäß der Routingtabelle 22 und bestimmt, ob es einen CAN-Rahmen gibt, in Bezug auf den ein Übertragungsziel widersprüchlich ist. Die Übertragungsdatengenerierungseinheit 24 generiert einen Datenabschnitt (Nutzdatenabschnitt) des zum Ethernet-Netzwerk zu übertragenden Kommunikationsrahmens. Die Ethernetrahmengenerierungseinheit 25 generiert einen Ethernetrahmen unter Verwendung des Datenabschnitts, der mittels der Übertragungsdatengenerierungseinheit 24 generiert wird. Der Ethernetübermittlungspuffer 26 ist ein Puffer zum temporären Speichern des Ethernetrahmens, bevor er zum Ethernet-Netzwerk gesendet wird. Die physikalische Ethernetschnittstelle 27 ist eine physikalische Schnittstelle mit dem Ethernet-Netzwerk.
3 ist ein Ablaufdiagramm zum Erläutern der Verarbeitung, bei dem die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung 2 den CAN-Rahmen zum Ethernet-Netzwerk überträgt. Jeder Schritt der 3 wird nachfolgend beschrieben.
Figur 3: Schritte S200 bis S201
Die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung 2 startet das vorliegende Ablaufdiagramm regelmäßig oder zum Beispiel als Reaktion auf die Unterbrechungsverarbeitung oder dergleichen (S200). Die Übertragungskonfliktbestimmungseinheit 23 liest einen oder mehrere CAN-Rahmen vom CAN-Empfangspuffer 21 aus (S201).
Figur 3: Schritt S202
Die Übertragungskonfliktbestimmungseinheit 23 bestimmt das Übertragungsziel des im Schritt S201 ausgelesenen CAN-Rahmens gemäß der Routingtabelle 22. Die Übertragungskonfliktbestimmungseinheit 23 bestimmt, ob es einen CAN-Rahmen gibt, in Bezug auf den ein Übertragungsziel widersprüchlich ist. „Übertragungsziel ist widersprüchlich“ bedeutet, dass es eine Mehrzahl von zu demselben fahrzeugseitigen Netzwerk zu übertragenden Kommunikationsrahmen gibt. In der Netzwerkskonfiguration der 1 entspricht dies dem Fall, in dem es eine Mehrzahl von zum Ethernet-Netzwerk zu übertragenden CAN-Rahmen gibt. Wenn es einen CAN-Rahmen gibt, in Bezug auf den ein Übertragungsziel widersprüchlich ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S203 fort und, falls nicht, fährt die Verarbeitung mit dem Schritt S204 fort.
Figur 3: Schritt S203
Die Übertragungsdatengenerierungseinheit 24 extrahiert und verbindet einen ID-Abschnitt und den Datenabschnitt jedes CAN-Rahmens, in Bezug auf den ein Übertragungsziel widersprüchlich ist, um den Datenabschnitt des zum Ethernet-Netzwerk zu übertragenden Kommunikationsrahmens zu generieren. Die Rahmenstruktur des CAN-Rahmens und die Rahmenstruktur des Ethernetrahmens sind in 4 veranschaulicht, die nachfolgend beschrieben wird.
Figur 3: Schritt S204
Die Übertragungsdatengenerierungseinheit 24 extrahiert den ID-Abschnitt und den Datenabschnitt eines CAN-Rahmens und generiert den Datenabschnitt des Kommunikationsrahmens zum Übertragen auf das Ethernet-Netzwerk.
Figur 3: Schritte S205 bis S206
Die Ethernetrahmengenerierungseinheit 25 bestimmt eine Datenlänge des Ethernetrahmens, der an das Ethernet-Netzwerk übertragen wird, auf der Grundlage der Länge des Datenabschnitts (Übertragungsdaten), der in Schritt S203 oder S205 generiert wird (S205). Die Ethernetrahmengenerierungseinheit 25 speichert die Übertragungsdaten im Datenabschnitt des Ethernetrahmens (S206).
Figur 3: Schritt S207
Die Ethernetrahmengenerierungseinheit 25 generiert einen an das Ethernet-Netzwerk zu übermittelnden Ethernetrahmen, speichert ihn im Ethernetübertragungspuffer 26 und stellt ihn so ein, dass er übertragen wird. Die physikalische Ethernetschnittstelle 27 übermittelt den Ethernetrahmen, der im Ethernetübermittlungspuffer 26 gespeichert wird.
Figur 3: Schritt S208
Die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung 2 bestimmt, ob die Übertragung der ganzen CAN-Rahmen, die vom CAN-Empfangspuffer 21 ausgelesen werden, abgeschlossen wurde. Wenn sie abgeschlossen wurde, ist dieses Ablaufdiagramm beendet, und wenn es noch zu übertragende Rahmen gibt, kehrt der Ablauf zum Schritt S202 zurück, und es wird eine ähnliche Verarbeitung an den übrigen CAN-Rahmen durchgeführt.
4 ist eine konzeptionelle Darstellung zum Erläutern der Verarbeitung zum Speichern des CAN-Rahmens im Ethernetrahmen im Ablaufdiagramm der 3. Ein oberer Teil der 4 zeigt ein Rahmenformat des CAN-Rahmens. Ein unterer Teil der 4 zeigt ein Rahmenformat des Ethernetrahmens. Ein mittlerer Teil der 4 zeigt einen Verarbeitungsprozess.
Der CAN-Rahmen hat einen SOF-Abschnitt, einen ID-Abschnitt, einen Steuerabschnitt, einen Datenabschnitt, einen CRC-Abschnitt, einen ACK-Abschnitt und einen EOF-Abschnitt. Der SOF-Abschnitt ist ein Feld, das einen Start des Rahmens angibt. Beim ID-Abschnitt handelt es sich um ein Feld, das eine Kennung darstellt, die einem Typ einer Kommunikationsnachricht entspricht. Der Steuerabschnitt ist ein Feld, das einen reservierten Bit und die Datenlänge des Datenabschnitts angibt. Der Datenabschnitt ist ein Feld, das eine Kommunikationsnachricht darstellt. Beim CRC-Abschnitt handelt es sich um ein Feld, das einen Übermittlungsfehler des Rahmens darstellt. Der ACK-Abschnitt ist ein Feld, das ein Bestätigungssignal des normalen Empfangs angibt. Beim EOF-Abschnitt handelt es sich um ein Feld, das ein Ende des Rahmens angibt.
Der Ethernetrahmen hat einen Rahmenkopfabschnitt, einen Datenabschnitt und einen FCS-Abschnitt. Der Rahmenkopfabschnitt ist ein Feld, das zusätzliche Informationen angibt, bei denen es sich nicht um die Kommunikationsnachricht, wie beispielsweise das Ziel und die Datenlänge, handelt. Der Datenabschnitt ist ein Feld, das die Kommunikationsnachricht repräsentiert. Der FCS-Abschnitt ist ein Feld, das den Übermittlungsfehler des Rahmens angibt.
In Anbetracht der Konfiguration des CAN-Rahmens sollten die Informationen, die vom CAN-Netzwerk zum Ethernet-Netzwerk übertragen werden, zumindest den ID-Abschnitt und den Datenabschnitt in Übereinstimmung mit der Kommunikationsnachricht aufweisen. Demgemäß generiert die Übertragungsdatengenerierungseinheit 24 Übertragungsdaten mittels des ID-Abschnitts und des Datenabschnitts des CAN-Rahmens in den Schritten S203 bis S204 der 3. Wenn das Übertragungsziel widersprüchlich ist (d.h. wenn es sich bei den Übertragungszielen einer Mehrzahl von CAN-Rahmen um dasselbe Ethernet-Netzwerk handelt), können der ID-Abschnitt und der Datenabschnitt der widersprüchlichen CAN-Rahmen als ein Übertragungsdatenmaterial gepackt werden.
Die Ethernetrahmengenerierungseinheit 25 bestimmt die Datenlänge des Ethernetrahmens gemäß der Länge der Übertragungsdaten. Daher hat der Ethernetrahmen eine variable Länge entsprechend der Anzahl der CAN-Rahmen, die zum Ethernet-Netzwerk übertragen werden.
5 ist ein Funktionsblockschaltbild, das die Konfiguration der ECU 4 zeigt. Die ECU 4 weist eine physikalische Schnittstelle 40, einen Empfangspuffer 41, eine Empfangsrahmenanalyseeinheit 42, eine CAN-Nachrichtenextraktionseinheit 43 und eine Anwendungsverarbeitungseinheit 44 auf.
Die physikalische Schnittstelle 40 ist eine physikalische Schnittstelle mit dem Ethernet-Netzwerk. Der Empfangspuffer 41 speichert den empfangenen Ethernetrahmen. Die Empfangsrahmenanalyseeinheit 42 analysiert den empfangenen Ethernetrahmen. Die CAN-Nachrichtenextraktionseinheit 43 extrahiert eine CAN-Nachricht, die im Datenabschnitt des empfangenen Ethernetrahmens gespeichert ist. Die Anwendungsverarbeitungseinheit 44 führt eine entsprechende Anwendung mittels der extrahierten CAN-Nachricht aus.
6 ist ein Ablaufdiagramm zum Erläutern der Verarbeitung, wobei die ECU 4 eine CAN-Nachricht vom Ethernetrahmen extrahiert. Jeder Schritt der 6 wird nachfolgend beschrieben.
Figur 6: Schritte S400 bis S401
Die ECU 4 beginnt das vorliegende Ablaufdiagramm beispielsweise periodisch oder zum Beispiel als Reaktion auf eine Unterbrechungsverarbeitung oder dergleichen (S400). Die Empfangsrahmenanalyseeinheit 42 liest den Ethernetrahmen aus dem Empfangspuffer 41 aus (S401).
Figur 6: Schritt S402
Die Empfangsrahmenanalyseeinheit 42 bestimmt, ob der empfangene Ethernetrahmen für seine eigene Einrichtung (ECU 4) notwendig ist. Wenn zum Beispiel die elektronische Steuereinrichtung, die nicht die ECU 4 ist, die mit dem Ethernet-Netzwerk verbunden ist, nicht plant, den Kommunikationsrahmen vom CAN-Netzwerk zu empfangen, kann festgelegt werden, dass diese ECUs den Ethernetrahmen, der von der fahrzeugseitigen Überleiteinrichtung 2 übertragen wird, nicht benötigen. Wenn der empfangene Ethernetrahmen notwendig ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S403 fort, und wenn er nicht notwendig ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S404 fort.
Figur 6: Schritt S403
Die CAN-Nachrichtenextraktionseinheit 43 extrahiert eine CAN-Nachricht (den ID-Abschnitt und den Datenabschnitt des CAN-Rahmens) vom Datenabschnitt des Empfangsrahmens. Wenn der Datenabschnitt eine Mehrzahl von CAN-Nachrichten speichert, extrahiert die CAN-Nachrichtenextraktionseinheit 43 jede CAN-Nachricht.
Figur 6: Schritt S404
Die Empfangsrahmenanalyseeinheit 42 verwirft den Empfangsrahmen und beendet das vorliegende Ablaufdiagramm.
Figur 6: Schritt S405
Die CAN-Nachrichtenextraktionseinheit 43 liefert die extrahierte CAN-Nachricht an die Anwendungsverarbeitungseinheit 44. Die Anwendungsverarbeitungseinheit 44 führt die vorbestimmte Verarbeitung mittels der CAN-Nachricht aus.
7 ist ein Zeitdiagramm zum Erläutern der Zeit, die für die Übertragung einer Mehrzahl von CAN-Rahmen erforderlich ist, deren Übertragungsziele widersprüchlich sind. Hier wird ein Beispiel für das Übertragen eines CAN-Rahmens mit einer CAN-ID von 1 und eines CAN-Rahmens mit einer CAN-ID von 2 gezeigt. Es wird davon ausgegangen, dass die CAN-ID = 1 eine höhere Priorität besitzt.
In der herkömmlichen fahrzeugseitigen Überleiteinrichtung wird, wenn das Übertragungsziel des CAN-Rahmens widersprüchlich ist, der CAN-Rahmen mit höherer Priorität zuerst übertragen und danach wird der CAN-Rahmen mit niedrigerer Priorität übertragen. Daher wird ein CAN-Rahmen mit hoher Priorität zum Übertragungsziel mit einer Verzögerungszeit gesendet, die für die Übertragungsverarbeitung erforderlich ist, und ein CAN-Rahmen mit einer niedrigeren Priorität wird mit einer noch größeren Verzögerung gesendet.
Im Gegensatz dazu packt die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung 2 gemäß der vorliegenden ersten Ausführungsform in den Datenabschnitt eines Ethernetrahmens den CAN-Rahmen, in Bezug auf den ein Übertragungsziel widersprüchlich ist, und überträgt den Ethernetrahmen, so dass es möglich ist, die Verzögerung zu unterdrücken, die zur Zeit der Übertragung verursacht wird, selbst wenn der CAN-Rahmen eine niedrige Priorität hat.
Erste Ausführungsform: Zusammenfassung
In der fahrzeugseitigen Überleiteinrichtung 2 gemäß der vorliegenden ersten Ausführungsform werden, wenn das Übertragungsziel des Kommunikationsrahmens, der vom CAN-Netzwerk zum Ethernet-Netzwerk weitergeleitet wird, widersprüchlich ist, der ID-Abschnitt und der Datenabschnitt des widersprüchlichen CAN-Rahmens in den Datenabschnitt des zu übertragenden Ethernetrahmens gepackt. Dies schaltet die Notwendigkeit für den CAN-Rahmen mit niedrigerer Priorität aus, auf die Übertragungsverarbeitung zu warten, und es ist möglich, die Latenz bei der Übertragungsverarbeitung weitgehend zu unterdrücken.
Zweite Ausführungsform
8 ist ein Konfigurationsbeispiel für ein fahrzeugseitiges Netzwerksystem 1, bei dem eine Überwachungseinrichtung 5, die eine ECU 4 simuliert, mit einem Ethernet-Netzwerk anstelle der ECU 4 verbunden ist. Die Konfigurationen jeder Einrichtung sind mit Ausnahme der Überwachungseinrichtung 5 ähnlich denen der ersten Ausführungsform. Um allerdings zwischen zwei CAN-Netzwerken zu unterscheiden, wird nachfolgend auf die beiden CAN-Netzwerke als CAN 1 und CAN 2 Bezug genommen.
9 ist ein Beispiel für eine Routingtabelle 22, die in einer fahrzeugseitigen Überleiteinrichtung 2 vorgesehen ist. Die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung 2 überträgt einen CAN-Rahmen an das CAN-Netzwerk oder das Ethernet-Netzwerk gemäß einer Routendefinition, die mittels der Routingtabelle spezifiziert ist. In einem in 9 gezeigten Beispiel wird beispielsweise, wenn die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung 2 einen CAN-Rahmen mit einer CAN-ID = 100 oder 200 empfängt, der CAN-Rahmen auf das Ethernet-Netzwerk übertragen.
10 ist ein Zeitdiagramm, das die Verarbeitung erläutert, bei der die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung 2 den CAN-Rahmen überträgt. Es wird hier ein Beispiel zum Übertragen von CAN-Rahmen mit CAN-IDs = 100 und 200 beschrieben. Gemäß der in 9 beschriebenen Routingtabelle ist, da alle diese CAN-Rahmen auf das Ethernet-Netzwerk übertragen werden, ein Übertragungsziel widersprüchlich. Daher packt die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung 2 einen ID-Abschnitt und einen Datenabschnitt dieser CAN-Rahmen in den Datenabschnitt eines Ethernet-Rahmens und übermittelt den Ethernetrahmen zum Ethernet-Netzwerk.
11 ist ein Schaubild, das ein Ergebnis in Bezug auf das Überwachen des in 10 gezeigten Ethernetrahmens mittels der Überwachungseinrichtung 5 zeigt. Der Datenabschnitt des Ethernetrahmens speichert den ID-Abschnitt und den Datenabschnitt des CAN-Rahmens mit der CAN-ID = 100 und speichert auch den ID-Abschnitt und den Datenabschnitt des CAN-Rahmens mit der CAN-ID = 200.
Modifikation der vorliegenden Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst vielfältige Modifikationen. Zum Beispiel werden die oben beschriebenen Ausführungsformen ausführlich beschrieben, um die vorliegende Erfindung in leicht verständlicher Weise zu erläutern, und sie sind nicht notwendigerweise auf solche beschränkt, bei denen alle Konfigurationen beschrieben sind.
In den obigen Ausführungsformen werden der ID-Abschnitt und der Datenabschnitt des CAN-Rahmens extrahiert und zusammengefasst. Allerdings können je nach Erfordernis andere Abschnitte als Datenabschnitt des Ethernetrahmens extrahiert und zusammengefasst werden.
In den obigen Ausführungsformen kann, wenn die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung 2 den Kommunikationsrahmen in dem Fall überträgt, in dem das Übertragungszielnetzwerk ein Netzwerk vom Bus-Typ-Netzwerk (zum Beispiel das CAN-Netzwerk) ist, das Übertragen ohne Angabe des Ziels übertragen werden. Demgegenüber kann, wenn das Übertragungszielnetzwerk ein Netzwerk (z.B. das Ethernet-Netzwerk) ist, das 1:1 kommuniziert, der Kommunikationsrahmen auf alle Anschlüsse mittels einer Broadcast-bzw. Verteil-Kommunikation übertragen werden, und alternativ kann zum Beispiel ein Übertragungszielanschluss für jede CAN-ID auf der Routingtabelle definiert und separat übertragen werden. Alternativ kann das Übertragungsziel durch andere geeignete Verfahren bestimmt werden.
In den obigen Ausführungsformen sind zwei CAN-Netzwerke und ein Ethernet-Netzwerk über die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung 2 verbunden, aber die Konfiguration des über die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung 2 verbundenen Netzwerks ist nicht darauf beschränkt. Die Anzahl der fahrzeugseitigen Netzwerke kann zwei oder mehr betragen, und das Kommunikationsprotokoll, das in Bezug auf jedes fahrzeugseitige Netzwerk verwendet wird, kann ein anderes als CAN und Ethernet sein.
Bezugszeichenliste

1: fahrzeugseitiges Netzwerksystem
2: fahrzeugseitige Überleiteinrichtung
20: physikalische CAN-Schnittstelle
21: CAN-Empfangspuffer
22: Routingtabelle
23: Übertragungskonfliktbestimmungseinheit
24: Übertragungsdatengenerierungseinheit
25: Ethernetrahmengenerierungseinheit
26: Ethernetübermittlungspuffer
27: physikalische Ethernetschnittstelle
3: elektronische Steuereinrichtung
4: elektronische Steuereinrichtung
40: physikalische Schnittstelle
41: Empfangspuffer
42: Empfangsrahmenanalyseeinheit
43: CAN-Nachrichtenextraktionseinheit
44: Anwendungsverarbeitungseinheit
5: Überwachungseinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2008294935 A [0006]
JP 2013013083 A [0006]

Claims

Fahrzeugseitige Überleiteinrichtung, die eine Kommunikation zwischen einem ersten fahrzeugseitigen Netzwerk, das einen ersten Kommunikationsrahmen mit einem ersten Datenabschnitt übermittelt und empfängt, und einem zweiten fahrzeugseitigen Netzwerk, das einen zweiten Kommunikationsrahmen mit einem zweiten Datenabschnitt übermittelt und empfängt, dessen Größe kleiner als die des ersten Datenabschnitts ist, wobei die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung eine Generierungseinheit aufweist, die den ersten Kommunikationsrahmen unter Verwendung des zweiten Kommunikationsrahmens generiert, die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung weiter eine Übermittlungseinheit aufweist, die den ersten Kommunikationsrahmen, der von der Generierungseinheit generiert wird, zum ersten fahrzeugseitigen Netzwerk übermittelt, und die Generierungseinheit die zweiten Datenabschnitte einer Mehrzahl von zweiten Kommunikationsrahmen zusammenfasst, um den ersten Datenabschnitt im ersten Kommunikationsrahmen zu generieren.
Fahrzeugseitige Überleiteinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Generierungseinheit die zweiten Datenabschnitte der Mehrzahl von zweiten Kommunikationsrahmen zusammenfasst, deren Übertragungsziele dieselben sind, um den ersten Datenabschnitt im ersten Kommunikationsrahmen zu generieren, und für den zweiten Kommunikationsrahmen, in Bezug auf den ein Übertragungsziel nicht dasselbe ist, die Generierungseinheit den ersten Datenabschnitt im ersten Kommunikationsrahmen generiert, ohne dass der zweite Datenabschnitt zusammengefasst wird.
Fahrzeugseitige Überleiteinrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Kommunikationsrahmen weiter eine Daten-ID aufweist, die einen Datentyp repräsentiert, der durch den zweiten Datenabschnitt beschrieben wird, und die Generierungseinheit die Daten-IDs der Mehrzahl von zweiten Kommunikationsrahmen in den ersten Datenabschnitt im ersten Kommunikationsrahmen zusammenfasst, um den ersten Kommunikationsrahmen zu generieren.
Fahrzeugseitige Überleiteinrichtung nach Anspruch 3, wobei die Generierungseinheit nur den zweiten Datenabschnitt und die Daten-ID vom zweiten Kommunikationsrahmen extrahiert und den zweiten Datenabschnitt und die Daten-ID in den ersten Datenabschnitt zusammenfasst.
Fahrzeugseitige Überleiteinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Generierungseinheit die Größe des ersten Datenabschnitts in Übereinstimmung mit der Anzahl von zweiten Kommunikationsrahmen, die im ersten Kommunikationsrahmen zusammengefasst werden, einstellt.
Elektronische Steuereinrichtung, die über ein erstes fahrzeugseitiges Netzwerk kommuniziert, wobei die elektronische Steuereinrichtung eine Empfangseinheit aufweist, die in einem Format eines ersten Kommunikationsrahmens über eine fahrzeugseitige Überleiteinrichtung einen zweiten Kommunikationsrahmen mit einem zweiten Datenabschnitt empfängt, in Bezug auf den die Größe kleiner als die eines ersten Datenabschnitts des ersten Kommunikationsrahmens ist, der vom ersten fahrzeugseitigen Netzwerk übermittelt und empfangen wird, die elektronische Steuereinrichtung weiter eine Analyseeinheit aufweist, die einen Kommunikationsrahmen in einem Format des ersten Kommunikationsrahmens, der von der Empfangseinheit empfangen wird, analysiert, und die Analyseeinheit eine Mehrzahl von zweiten Datenabschnitten vom ersten Datenabschnitt des Kommunikationsrahmens im Format des ersten Kommunikationsrahmens abruft, der von der Empfangseinheit empfangen wird.
Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 6, wobei der zweite Kommunikationsrahmen weiter eine Daten-ID aufweist, die einen Datentyp repräsentiert, der vom zweiten Datenabschnitt beschrieben wird, und die Analyseeinheit die Daten-ID entsprechend dem zweiten Datenabschnitt vom ersten Datenabschnitt des Kommunikationsrahmens im Format des ersten Kommunikationsrahmens abruft, der von der Empfangseinheit empfangen wird.
Fahrzeugseitiges Netzwerksystem, umfassend: eine fahrzeugseitige Überleiteinrichtung, die eine Kommunikation zwischen einem ersten fahrzeugseitigen Netzwerk, das einen ersten Kommunikationsrahmen mit einem ersten Datenabschnitt übermittelt und empfängt, und einem zweiten fahrzeugseitigen Netzwerk, das einen zweiten Kommunikationsrahmen mit einem zweiten Datenabschnitt übermittelt und empfängt, in Bezug auf den die Größe kleiner als die des ersten Datenabschnitts ist; und eine elektronische Steuereinheit, die über das erste fahrzeugseitige Netzwerk kommuniziert, wobei die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung eine Generierungseinheit aufweist, die den ersten Kommunikationsrahmen unter Verwendung des zweiten Kommunikationsrahmens generiert, die fahrzeugeinseitige Überleiteinrichtung weiter eine Übermittlungseinheit aufweist, die den ersten Kommunikationsrahmen, der durch die Generierungseinheit generiert wird, an das erste fahrzeugseitige Netzwerk übermittelt, und die Generierungseinheit die zweiten Datenabschnitte einer Mehrzahl von zweiten Kommunikationsrahmen zusammenfasst, um den ersten Datenabschnitt im ersten Kommunikationsrahmen zu generieren.
Fahrzeugseitiges Netzwerksystem nach Anspruch 8, wobei die elektronische Steuereinheit eine Empfangseinheit aufweist, die in einem Format des ersten Kommunikationsrahmens über die fahrzeugseitige Überleiteinrichtung den zweiten Kommunikationsrahmen mit dem zweiten Datenabschnitt empfängt, in Bezug auf den die Größe kleiner als die des ersten Datenabschnitts des ersten Kommunikationsrahmens ist, der vom ersten fahrzeugseitigen Netzwerk übermittelt und empfangen wird, die elektronische Steuereinrichtung weiter eine Analyseeinheit aufweist, die einen Kommunikationsrahmen im Format des ersten Kommunikationsrahmens analysiert, der von der Empfangseinheit empfangen wird, und die Analyseeinheit die Mehrzahl von zweiten Datenabschnitten vom ersten Datenabschnitt des Kommunikationsrahmens im Format des ersten Kommunikationsrahmens abruft, der von der Empfangseinheit empfangen wird.