DE112018002875T5

DE112018002875T5 - Weiterleitungsvorrichtung, Weiterleitungsverfahren und Weiterleitungsprogramm

Info

Publication number: DE112018002875T5
Application number: DE112018002875.5T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Inoue
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2017-06-06
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2020-02-27
Also published as: WO2018225513A1; CN110637445A; US20200204397A1; JP2018207343A

Abstract

Es werden eine Weiterleitungsvorrichtung, ein Weiterleitungsverfahren und ein Weiterleitungsprogramm bereitgestellt, welche eine Erhöhung der Leistungsaufnahme, die durch den Betrieb einer Kommunikations-IC und dergleichen bewirkt ist, unterdrücken können. Eine Weiterleitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Weiterleitungseinheit, mit der mehrere Kommunikationsleitungen verbunden sind und die eine über eine Kommunikationsleitung empfangene Nachricht durch Senden der Nachricht auf einer anderen Kommunikationsleitung weiterleitet, einen Schalter zum Schalten zwischen einem verbundenen Zustand, in dem mindestens zwei der Kommunikationsleitungen miteinander direkt verbunden sind, und einem getrennten Zustand, in dem die Kommunikationsleitungen voneinander getrennt sind, und eine Weiterleitungsregel-Schalteinheit zum Schalten einer Nachrichtenweiterleitungsregel für die Weiterleitungseinheit in Abhängigkeit von einem Schaltzustand des Schalters. Die Weiterleitungsvorrichtung umfasst außerdem eine Kommunikationszustands-Detektionseinheit, die einen Kommunikationszustand der Kommunikationsleitungen detektiert, und schaltet den Schalter entsprechend dem durch die Kommunikationszustands-Detektionseinheit detektierten Kommunikationszustand.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterleitungsvorrichtung, ein Weiterleitungsverfahren und ein Weiterleitungsprogramm zum Durchführen einer Verarbeitung zum Weiterleiten einer zwischen mehreren Kommunikationsleitungen gesendeten bzw. empfangenen Nachricht.
Stand der Technik
Das Patentdokument 1 schlägt ein Netzwerksystem vor, in dem ein mit mehreren CAN- (Controllerbereichsnetz-) Bussen verbundener Gateway-Knoten dazu bestimmt ist, eine Kommunikationsverzögerung wichtiger Datenblöcke, das Auftreten von Empfangsausfällen und das Auftreten von Sendeverzögerungen für Kennungen niedriger Priorität zu unterdrücken. In diesem Netzwerksystem überwacht der Gateway-Knoten die Lastzustände der CAN-Busse und passt die Buslasten entsprechend den Buslastzuständen an. Die Anpassung der Buslast erfolgt, indem der Gateway-Knoten die Weiterleitungsverarbeitung verringert oder die Datenlänge eines Weiterleitungs-Datenblocks verringert, ein anderer Knoten den Sendezyklus für Datenblöcke verlängert oder die Datenlänge eines Sendedatenblocks verringert und dergleichen.
Das Patentdokument 2 schlägt eine Kommunikationsvorrichtung vor, bei der ein CAN-Controller eine Buslastrate eines Netzwerks berechnet und auf Basis der Buslastrate bestimmt wird, ob die Last in dem Netzwerk hoch oder niedrig ist, und eine Kommunikationsvorrichtung auf Basis des Bestimmungsergebnisses, dass die Last hoch ist, selbst das Senden von Kommunikationsnachrichten begrenzt.
Liste zitierter Druckschriften
Patentdokumente

Patentdokument 1: JP 2006-287738A
Patentdokument 2: WO 2013/136496 (Wiederveröffentlichung von PCT- Anmeldung)

Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
In einer Weiterleitungsvorrichtung, mit der mehrere Kommunikationsleitungen verbunden sind, ist eine Kommunikations-IC (integrierte Schaltung) oder dergleichen zum Senden/Empfangen von Nachrichten für jede der Kommunikationsleitungen vorgesehen. Es besteht das Problem, dass mit einer Erhöhung der Zahl der Kommunikationsleitungen, die mit der Weiterleitungsvorrichtung verbunden sind, die Zahl der in der Weiterleitungsvorrichtung eingebauten Kommunikations-ICs steigt und die durch das Betreiben der Kommunikations-ICs verursachte Leistungsaufnahme sich erhöht. Ein ähnliches Problem kann bei dem in Patentdokument 1 beschriebenen Netzwerksystem entstehen.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass beispielsweise durch das Verbinden einer unautorisierten Kommunikationsvorrichtung mit einer Kommunikationsleitung und das Senden einer großen Menge Nachrichten an die Kommunikationsleitung das Kommunikationssystem einem böswilligen Angriff ausgesetzt sein kann, der das Senden/Empfangen von Nachrichten an eine / über eine reguläre Kommunikationsvorrichtung verhindert. Bei den in den Patentdokumenten 1 und 2 beschriebenen Erfindungen wird die Kommunikationsmenge entsprechend der Buslast verringert, ein Angriff einer unautorisierten Kommunikationsvorrichtung, die eine große Menge Nachrichten sendet, ist jedoch schwierig zu bewältigen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die angesichts dieser Umstände entstand, ist die Bereitstellung einer Weiterleitungsvorrichtung und eines Weiterleitungsverfahrens, die eine Erhöhung der Leistungsaufnahme, die durch den Betrieb einer Kommunikations-IC und dergleichen bewirkt ist, unterdrücken können. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Weiterleitungsvorrichtung, eines Weiterleitungsverfahren und eines Weiterleitungsprogramms, die den Einfluss eines Angriffs einer unautorisierten Kommunikationsvorrichtung, die eine große Menge Nachrichten sendet, auf das Gesamtsystem verringern können.
Lösung der Aufgabe
Eine erfindungsgemäße Weiterleitungsvorrichtung umfasst eine Weiterleitungseinheit, mit der mehrere Kommunikationsleitungen verbunden sind und die dazu eingerichtet ist, eine über eine Kommunikationsleitung empfangene Nachricht durch Senden der Nachricht auf einer anderen Kommunikationsleitung weiterzuleiten, einen Schalter zum Schalten zwischen einem verbundenen Zustand, in dem mindestens zwei der Kommunikationsleitungen miteinander verbunden sind, und einem getrennten Zustand, in dem die Kommunikationsleitungen voneinander getrennt sind, und eine Weiterleitungsregel-Schalteinheit zum Schalten einer Nachrichtenweiterleitungsregel für die Weiterleitungseinheit in Abhängigkeit von einem Schaltzustand des Schalters.
Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Weiterleitungsvorrichtung eine Kommunikationszustands-Detektionseinheit, die zum Detektieren eines Kommunikationszustandes der Kommunikationsleitungen eingerichtet ist, und der Schalter ist entsprechend dem Kommunikationszustand geschaltet, der durch die Kommunikationszustands-Detektionseinheit detektiert worden ist.
Des Weiteren ist bei der erfindungsgemäßen Weiterleitungsvorrichtung die Kommunikationszustands-Detektionseinheit zum Detektieren einer Menge von über die Kommunikationsleitungen gesendeten bzw. empfangenen Nachrichten eingerichtet, und wenn die Nachrichtenmenge kleiner als eine vorbestimmte Menge ist, ist der Schalter in den verbundenen Zustand geschaltet, und wenn die Nachrichtenmenge die vorbestimmte Menge überschreitet, ist der Schalter in den getrennten Zustand geschaltet.
Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Weiterleitungsvorrichtung eine Weiterleitungs-Unterbindungseinheit, die unterbindet, dass die Weiterleitungseinheit eine Nachricht, die über eine Kommunikationsleitung empfangen worden ist, für welche die durch die Kommunikationszustands-Detektionseinheit detektierte Nachrichtenmenge, nachdem der Schalter in den getrennten Zustand geschaltet wurde, eine zweite vorbestimmte Menge überschreitet, an eine andere Kommunikationsleitung weiterleitet.
Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Weiterleitungsvorrichtung eine Speichereinheit, die dazu eingerichtet ist, mehrere Sätze von Weiterleitungsinformationen zu speichern, in denen eine Nachricht und ein Weiterleitungsziel der Nachricht miteinander verknüpft sind, und eine Nachrichtenweiterleitungsregel ist durch Auslesen eines Satzes der Weiterleitungsinformationen aus der Speichereinheit geschaltet, die zum Speichern eines Schaltzustands des Schalters eingerichtet ist.
Des Weiteren schaltet in einem erfindungsgemäßen Weiterleitungsverfahren eine Weiterleitungsvorrichtung, mit der mehrere Kommunikationsleitungen verbunden sind und die eine über eine Kommunikationsleitung empfangene Nachricht weiterleitet, durch Senden der Nachricht auf einer anderen Kommunikationsleitung zwischen einem verbundenen Zustand, in dem mindestens zwei der Kommunikationsleitungen miteinander verbunden sind, und einem getrennten Zustand, in dem die Kommunikationsleitungen voneinander getrennt sind, und schaltet eine Nachrichtenweiterleitungsregel in Abhängigkeit von einem Schaltzustand.
Des Weiteren bewirkt ein erfindungsgemäßes Weiterleitungsprogramm, dass eine Weiterleitungsvorrichtung mit einer Weiterleitungseinheit, mit der mehrere Kommunikationsleitungen verbunden sind und die eine über eine Kommunikationsleitung empfangene Nachricht durch Senden der Nachricht auf einer anderen Kommunikationsleitung weiterleitet, und mit einem Schalter zum Schalten zwischen einem verbundenen Zustand, in dem mindestens zwei der Kommunikationsleitungen miteinander verbunden sind, und einem getrennten Zustand, in dem die Kommunikationsleitungen voneinander getrennt sind, den Schalter in Abhängigkeit von einem Kommunikationszustand der Kommunikationsleitungen schaltet und eine Nachrichtenweiterleitungsregel für die Weiterleitungseinheit in Abhängigkeit von einem Schaltzustand des Schalters schaltet.
Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Schalter zum Schalten zwischen einem verbundenen Zustand, in dem mindestens zwei Kommunikationsleitungen, die in mehreren mit einer Weiterleitungsvorrichtung verbundenen Kommunikationsleitungen enthalten sind, verbunden sind, oder einem getrennten Zustand verwendet, in dem die Kommunikationsleitungen voneinander getrennt sind. Auf den direkt verbundenen Kommunikationsleitungen kann eine Nachricht gesendet/empfangen werden, ohne durch die Weiterleitungsvorrichtung weitergeleitet zu werden. Wenn daher mit dem Schalter ein Schalten in den verbundenen Zustand ausgeführt wird, ist kein Betrieb einer Kommunikations-IC zum Senden/Empfangen einer Nachricht an eine / von einer Kommunikationsleitung erforderlich, und es wird in einen Zustand mit niedriger Leistungsaufnahme wie etwa einen Schlafzustand oder einen Wartezustand eingetreten, wodurch die Leistungsaufnahme verringert werden kann. Wenn die Nachrichten-Sende-/Empfangsmenge sich auf Kommunikationsleitungen erhöht, die in den verbundenen Zustand geschaltet wurden, kann des Weiteren die Kommunikationslast verteilt und verringert werden, indem die Kommunikationsleitungen durch den Schalter einzeln in den getrennten Zustand geschaltet werden.
Eine solche Verbindung/Trennung von Kommunikationsleitungen verändert die Netzwerkkonfiguration in dem Kommunikationssystem. Daher schaltet die Weiterleitungsvorrichtung die Nachrichtenweiterleitungsregel gemäß der Netzwerkkonfiguration, anders ausgedrückt, dem Schaltzustand des Schalters. Beispielsweise kann die Weiterleitungsvorrichtung die Nachrichtenweiterleitungsregel schalten, indem sie mehrere Informationen speichert wie etwa Weiterleitungsinformationen, in denen eine Nachricht und ein Weiterleitungsziel, an das diese Nachricht weiterzuleiten ist, verknüpft sind, und Informationen wie etwa einen sogenannten Routing-Plan oder eine sogenannte Routing-Tabelle, und die Nachricht mithilfe einer solchen Weiterleitungsinformation gemäß dem Schaltzustand des Schalters weiterleitet.
Des Weiteren wird bei der vorliegenden Erfindung der Kommunikationszustand der Kommunikationsleitungen detektiert und der Schalter gemäß dem detektierten Kommunikationszustand geschaltet. Dabei detektiert die Weiterleitungsvorrichtung einen gemeinsamen Kommunikationszustand in Bezug auf mehrere Kommunikationsleitungen in dem verbundenen Zustand und detektiert einzeln die Kommunikationszustände in Bezug auf Kommunikationsleitungen in dem getrennten Zustand. Ein Kommunikationszustand, der detektiert wird, kann beispielsweise die Menge der Nachrichten sein, die während eines vorbestimmten Zeitraums gesendet/empfangen werden.
Beispielsweise schaltet die Weiterleitungsvorrichtung den Schalter, um mehrere Kommunikationsleitungen in den verbundenen Zustand zu bringen, wenn die Nachrichtenmenge kleiner als eine vorbestimmte Menge ist, und die Kommunikationsleitungen in den getrennten Zustand zu bringen, wenn die Nachrichtenmenge die vorbestimmte Menge überschreitet. Die Leistungsaufnahme der Kommunikations-IC und dergleichen kann verringert werden, indem mehrere Kommunikationsleitungen in den verbundenen Zustand gebracht werden, wenn die Nachrichtenmenge klein ist, und die Kommunikationslast kann verteilt und verringert werden, indem mehrere Kommunikationsleitungen in den getrennten Zustand gebracht werden, wenn die Nachrichtenmenge groß ist.
Des Weiteren schaltet bei der vorliegenden Erfindung die Weiterleitungsvorrichtung den Schalter auf Basis dessen, dass die Nachrichtenmenge die vorbestimmte Menge überschreitet, in den getrennten Zustand und detektiert dann die Kommunikationszustände der getrennten Kommunikationsleitungen. Wenn eine Kommunikationsleitung vorhanden ist, bei der die detektierte Nachrichtenmenge eine zweite vorbestimmte Menge überschreitet, unterbindet die Weiterleitungsvorrichtung das Weiterleiten einer aus dieser Kommunikationsleitung empfangenen Nachricht an eine andere Kommunikationsleitung. Wenn eine unautorisierte Kommunikationsvorrichtung, die mit einer der Kommunikationsleitungen verbunden ist, einen Angriff durch Senden einer große Menge Nachrichten ausführt, ist es dementsprechend möglich, diese Kommunikationsleitung von dem System zu separieren und den Einfluss auf das Gesamtsystem zu verringern. Es wird darauf hingewiesen, dass die zweite vorbestimmte Menge gleich der vorbestimmten Menge sein kann, die als Referenz zur Bestimmung über das Schalten verwendet wird, oder einen anderen Wert annehmen kann.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Durch das Vorsehen eines Schalters zum Schalten mehrerer Kommunikationsleitungen in einen verbundenen Zustand kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Erhöhung der Leistungsaufnahme, die durch den Betrieb einer Kommunikations-IC und dergleichen bewirkt ist, unterdrückt werden. Außerdem wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Konfiguration verwendet, bei der, wenn eine Nachrichtenmenge auf einer Kommunikationsleitung, die in einen getrennten Zustand geschaltet wurde, eine zweite vorbestimmte Menge überschreitet, das Weiterleiten einer Nachricht aus dieser Kommunikationsleitung unterbunden wird, was es ermöglicht, den Einfluss eines Angriffs einer unautorisierten Kommunikationsvorrichtung, die eine große Menge Nachrichten sendet, auf das Gesamtsystem zu verringern.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Schaubild, das die Konfiguration eines Kommunikationssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist ein schematisches Schaubild, das die Konfiguration eines Gateways darstellt.
3 ist ein Blockschaubild, das die Konfiguration einer Steuereinheit darstellt.
4 ist ein schematisches Schaubild, das ein Konfigurationsbeispiel für einen ersten Routing-Plan darstellt.
5 ist ein schematisches Schaubild, das ein Konfigurationsbeispiel für einen zweiten Routing-Plan darstellt.
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf der Verarbeitung darstellt, die von dem Gateway durchgeführt wird, wenn Kommunikationsleitungen in einem verbundenen Zustand sind.
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf der Verarbeitung darstellt, die von dem Gateway durchgeführt wird, wenn Kommunikationsleitungen in einem getrennten Zustand sind.
8 ist ein schematisches Schaubild, das die Konfiguration eines Gateways gemäß einem abgewandelten Beispiel darstellt.
9 ist eine Tabelle, welche die Entsprechung zwischen Routing-Plänen, die in dem Gateway gemäß dem abgewandelten Beispiel gespeichert sind, und Zuständen von Kommunikationsleitungen darstellt.
10 ist ein schematisches Schaubild, das ein Konfigurationsbeispiel für einen ersten Routing-Plan gemäß dem abgewandelten Beispiel darstellt.
11 ist ein schematisches Schaubild, das ein Konfigurationsbeispiel für einen zweiten Routing-Plan gemäß dem abgewandelten Beispiel darstellt.
12 ist ein schematisches Schaubild, das ein Konfigurationsbeispiel für einen dritten Routing-Plan gemäß dem abgewandelten Beispiel darstellt.
13 ist ein schematisches Schaubild, das ein Konfigurationsbeispiel für einen vierten Routing-Plan gemäß dem abgewandelten Beispiel darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Systemkonfiguration
1 ist ein schematisches Schaubild, das die Konfiguration eines Kommunikationssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat eine Konfiguration, bei der mehrere ECUs 2, die in einem durch die unterbrochene Linie angezeigten Fahrzeug 1 eingebaut sind, Nachrichten über Kommunikationsleitungen 11 bis 13 und ein in dem Fahrzeug 1 eingebautes Gateway 5 senden/empfangen. Spezifisch sind in dem Fahrzeug 1 mehrere Kommunikationsleitungen vom Bustyp 11 bis 13 an geeigneten Stellen angeordnet und die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 mit dem Gateway 5 verbunden. Mit jeder der Kommunikationsleitungen 11 bis 13 sind eine oder mehrere ECUs (elektronische Steuereinheiten) 2 verbunden. Das Gateway 5 leitet Nachrichten weiter, die zwischen ECUs 2 gesendet/empfangen werden, welche mit (verschiedenen Kommunikationsleitungen von) den Kommunikationsleitungen 11 bis 13 verbunden sind, indem es Verarbeitung zum Weiterleiten der Nachrichten zwischen den Kommunikationsleitungen (11 bis 13) durchführt.
Die ECUs 2 können beispielsweise verschiedene ECUs umfassen wie etwa eine ECU zum Steuern des Motorbetriebs des Fahrzeugs 1, eine ECU zum Verriegeln/Entriegeln von Türen, eine ECU zum Ein-/Ausschalten der Scheinwerfer, eine ECU zum Steuern des Betriebs von Airbags und eine ECU zum Steuern des Betriebs eines ABS (Antiblockiersystems). Jede ECU 2 ist mit einer der in dem Fahrzeug 1 angeordneten Kommunikationsleitungen 11 bis 13 verbunden und kann über die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 und das Gateway 5 Nachrichten an eine / von einer anderen ECU 2 senden/empfangen.
Das Gateway 5 ist mit den Kommunikationsleitungen 11 bis 13 verbunden, die ein Bordnetz des Fahrzeugs 1 bilden, und führt Verarbeitung zum Weiterleiten von Nachrichten durch, die zwischen den Kommunikationsleitungen 11 bis 13 gesendet/empfangen werden. Bei dem in 1 gezeigten Beispiel sind die drei Kommunikationsleitungen 11 bis 13 mit dem Gateway 5 verbunden, mit jeder der Kommunikationsleitungen 11 bis 13 sind drei ECUs 2 verbunden. Die Zahl der mit dem Gateway 5 verbundenen Kommunikationsleitungen (11 bis 13) und die Zahl der mit (jeder der) Kommunikationsleitungen 11 bis 13 verbundenen ECUs 2 sind exemplarisch, und es besteht keine Einschränkung darauf. Das Gateway 5 kann eine Nachricht, die über eine der Kommunikationsleitungen 11 bis 13 empfangen wird, weiterleiten, indem es die Nachricht an eine andere der Kommunikationsleitungen 11 bis 13 sendet.
Es wird darauf hingewiesen, dass in dem Kommunikationssystem gemäß dieser Ausführungsform die ECUs 2 und das Gateway 5 Nachrichten nach dem CAN- (Controllerbereichsnetz-) Kommunikationsprotokoll senden/empfangen. Es kann jedoch auch eine Konfiguration verwendet werden, bei der die ECUs 2 und das Gateway 5 Nachrichten nach einem anderen Kommunikationsprotokoll als dem CAN-Kommunikationsprotokoll senden/empfangen, etwa nach dem FlexRay- oder dem LIN- (Lokales-Verbindungsnetz-) Kommunikationsprotokoll. Es genügt, dass die ECUs 2 und das Gateway 5 eine Konfiguration haben, bei der eine Nachricht mindestens über Kommunikationsleitungen vom Bustyp gesendet/empfangen wird.
Konfiguration der Vorrichtung
2 ist ein schematisches Schaubild, das die Konfiguration des Gateways 5 darstellt. Das Gateway 5 gemäß dieser Ausführungsform umfasst eine Steuereinheit 50, Kommunikationseinheiten 51 bis 53, eine Busschalteinheit 55 und dergleichen. In dieser Ausführungsform wird das CAN-Kommunikationsprotokoll verwendet, und die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 (sogenannte CAN-Busse), die das CAN-Kommunikationsprotokoll befolgen, verwenden ein Zweidrahtsystem. Daher ist in 2 die Kommunikationsleitung 11 durch zwei Kommunikationsleitungen gebildet, nämlich eine erste Kommunikationsleitung 11H und eine zweite Kommunikationsleitung 11L, die Kommunikationsleitung 12 ist durch zwei Kommunikationsleitungen gebildet, nämlich eine erste Kommunikationsleitung 12H und eine zweite Kommunikationsleitung 12L, und die Kommunikationsleitung 13 ist durch zwei Kommunikationsleitungen gebildet, nämlich eine erste Kommunikationsleitung 13H und eine zweite Kommunikationsleitung 13L. Des Weiteren sind die ECUs in 2 unterschieden zwischen mit der Kommunikationsleitung 11 verbundenen ECUs 2, bezeichnet als „ECUs 2A und 2B“, mit der Kommunikationsleitung 12 verbundenen ECUs 2, bezeichnet als „ECUs 2C und 2D“, und mit der Kommunikationsleitung 13 verbundenen ECUs 2, bezeichnet als „ECUs 2E und 2F“.
Die Kommunikationsleitung 11 ist mit der Kommunikationseinheit 51 des Gateways 5 verbunden. Außerdem sind die erste Kommunikationsleitung 11H und die zweite Kommunikationsleitung 11L, die die Kommunikationsleitung 11 bilden, über einen Abschlusswiderstand R1 in der Nähe der Kommunikationseinheit 51 verbunden. Die Kommunikationsleitungen 12 und 13 sind mit der Busschalteinheit 55 des Gateways 5 verbunden. Die Busschalteinheit 55 hat vier Schalter SW1 bis SW4 und verbindet durch Schalten der Schalter SW1 bis SW4 selektiv die Kommunikationsleitung 12 mit der Kommunikationsleitung 11 oder der Kommunikationseinheit 52 sowie die Kommunikationsleitung 13 mit der Kommunikationsleitung 11 oder der Kommunikationseinheit 53.
Spezifisch ist die erste Kommunikationsleitung 12H der Kommunikationsleitung 12 mit dem Schalter SW1 der Busschalteinheit 55 verbunden und ist durch Schalten des Schalters SW1 mit der ersten Kommunikationsleitung 11H der Kommunikationsleitung 11 oder der Kommunikationseinheit 52 verbunden. Ebenso ist die zweite Kommunikationsleitung 12L der Kommunikationsleitung 12 mit dem Schalter SW2 der Busschalteinheit 55 verbunden und ist durch Schalten des Schalters SW2 mit der zweiten Kommunikationsleitung 11L der Kommunikationsleitung 11 oder der Kommunikationseinheit 52 verbunden. Die erste Kommunikationsleitung 13H der Kommunikationsleitung 13 ist mit dem Schalter SW3 der Busschalteinheit 55 verbunden und ist durch Schalten des Schalters SW3 mit der ersten Kommunikationsleitung 11H der Kommunikationsleitung 11 oder der Kommunikationseinheit 53 verbunden. Die zweite Kommunikationsleitung 13L der Kommunikationsleitung 13 ist mit dem Schalter SW4 der Busschalteinheit 55 verbunden und ist durch Schalten des Schalters SW4 mit der zweiten Kommunikationsleitung 11L der Kommunikationsleitung 11 oder der Kommunikationseinheit 53 verbunden.
Die Kommunikationseinheit 52 ist über zwei Kommunikationsleitungen mit der Busschalteinheit 55 verbunden, und diese zwei Kommunikationsleitungen sind über einen Abschlusswiderstand R2 verbunden. Ebenso ist die Kommunikationseinheit 53 über zwei Kommunikationsleitungen mit der Busschalteinheit 55 verbunden, und diese zwei Kommunikationsleitungen sind über einen Abschlusswiderstand R3 verbunden. Die Kommunikationseinheiten 51 bis 53 wandeln eine Nachricht, die aus der Steuereinheit 50 zugeführt wurde und zu senden ist, in ein Differenzsignal um und geben das Differenzsignal an die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 aus, um die Nachricht zu senden. Des Weiteren empfangen die Kommunikationseinheiten 51 bis 53 durch Abtasten und Erfassen des Potentialunterschieds zwischen den Kommunikationsleitungen 11 bis 13 eine Nachricht und führen die empfangene Nachricht der Steuereinheit 50 zu. Jede der Kommunikationseinheiten 51 bis 53 kann mit einer IC (integrierten Schaltung) zum Senden/Empfangen von Nachrichten auf Basis des CAN-Kommunikationsstandards, einer IC wie etwa einem sogenannten CAN-Controller oder dergleichen realisiert sein. Unter Steuerung durch die Steuereinheit 50 können die Kommunikationseinheiten 51 bis 53 zwischen einem normalen Betriebszustand, in dem eine Nachricht gesendet/empfangen wird, und einem Energiesparzustand ohne das Senden/Empfangen einer Nachricht schalten, in dem die Leistungsaufnahme verringert ist.
Der Verbindungszustand der vier Schalter SW1 bis SW4 der Busschalteinheit 55 ist gemäß einem Schaltsignal geschaltet, das aus der Steuereinheit 50 zugeführt ist. In dieser Ausführungsform sind die vier Schalter SW1 bis SW4 gemäß einem Schaltsignal aus der Steuereinheit 50 gemeinsam geschaltet, jedoch besteht keine Einschränkung darauf, und es kann auch eine Konfiguration verwendet werden, bei der die Steuereinheit 50 die vier Schalter SW1 bis SW4 einzeln schaltet. Die Busschalteinheit 55 kann die Kommunikationsleitungen 12 und 13 mit der Kommunikationsleitung 11 verbinden, in dem die Schalter SW1 bis SW4 auf die Seite der Kommunikationsleitung 11 geschaltet werden, und dadurch den verbundenen Zustand erreichen, in dem die drei Kommunikationsleitungen 11 bis 13 direkt verbunden sind. Außerdem kann die Busschalteinheit 55 die Kommunikationsleitungen 12 und 13 jeweils mit den Kommunikationseinheiten 52 und 53 verbinden, indem die Schalter SW1 bis SW4 auf die Seite der Kommunikationseinheit 52 und die Seite der Kommunikationseinheit 53 geschaltet werden, und dadurch den getrennten Zustand erreichen, in dem die drei Kommunikationsleitungen 11 bis 13 einzeln mit den jeweiligen Kommunikationseinheiten 51 bis 53 verbunden sind.
Die Steuereinheit 50 des Gateways 5 führt eine Weiterleitungsverarbeitung für eine Nachricht zwischen den Kommunikationsleitungen 11 bis 13, eine Schaltsteuerverarbeitung für die Busschalteinheit 55 und dergleichen durch. 3 ist ein Blockschaubild, das die Konfiguration der Steuereinheit 50 darstellt. Die Steuereinheit 50 umfasst eine Verarbeitungseinheit 61, eine Speichereinheit 62 und dergleichen. Die Verarbeitungseinheit 61 ist unter Verwendung einer Arithmetikverarbeitungsvorrichtung wie etwa einer CPU (zentralen Verarbeitungseinheit) oder einer MPU (Mikroverarbeitungseinheit) eingerichtet und führt arithmetische Verarbeitung durch, die für die Nachrichtenweiterleitungsverarbeitung, Schaltsteuerverarbeitung der Busschalteinheit 55 und dergleichen erforderlich ist, indem sie ein in der Speichereinheit 62 gespeichertes Weiterleitungsprogramm 62a ausliest und ausführt. Die Verarbeitungseinheit 61 kann Nachrichten an die / von den Kommunikationsleitungen 11 bis 13 durch Senden/Empfangen von Nachrichten zwischen den Kommunikationseinheiten 51 bis 53 senden/empfangen. Des Weiteren kann die Verarbeitungseinheit 61 die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den verbundenen Zustand oder den getrennten Zustand schalten, indem sie ein Schaltsignal an die Busschalteinheit 55 ausgibt und die vier Schalter SW1 bis SW4 der Busschalteinheit 55 schaltet.
Die Speichereinheit 62 ist unter Verwendung eines nichtflüchtigen Speicherelements wie etwa eines Flash-Speichers oder eines EEPROMs (elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speichers) eingerichtet. Die Speichereinheit 62 speichert ein Programm, das durch die Verarbeitungseinheit 61 ausgeführt wird, zum Ausführen dieses Programms erforderliche Daten und dergleichen. In dieser Ausführungsform speichert die Speichereinheit 62 das Weiterleitungsprogramm 62a, das durch die Verarbeitungseinheit 61 ausgeführt wird, sowie einen ersten Routing-Plan 62b und einen zweiten Routing-Plan 62c, die zur Nachrichtenweiterleitungsverarbeitung verwendet werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Busschalteinheit 55 in dieser Ausführungsform bei verbundenem Zustand der Kommunikationsleitungen 11 bis 13 den ersten Routing-Plan 62b verwendet und bei getrenntem Zustand der Kommunikationsleitungen 11 bis 13 den zweiten Routing-Plan 62c verwendet.
Des Weiteren sind in dieser Ausführungsform in der Verarbeitungseinheit 61 eine Weiterleitungs-Verarbeitungseinheit 61a, eine Kommunikationszustands-Detektionseinheit 61b, eine Busschaltsteuereinheit 61c, eine Weiterleitungsregel-Schalteinheit 61d, eine Weiterleitungs-Unterbindungseinheit 61e und dergleichen als softwareartige Funktionsblöcke durch Ausführung des Weiterleitungsprogramms 62a realisiert. Die Weiterleitungs-Verarbeitungseinheit 61a sendet eine Nachricht, die über eine der Kommunikationseinheiten 51 bis 53 empfangen wird, auf Basis des in der Speichereinheit 62 gespeicherten ersten Routing-Plans 62b oder zweiten Routing-Plans 62c auf einer anderen der Kommunikationseinheiten 51 bis 53 und führt dadurch Verarbeitung zum Weiterleiten der Nachricht durch.
Die Kommunikationszustands-Detektionseinheit 61b führt Verarbeitung zum Detektieren des Kommunikationszustands der Kommunikationsleitungen 11 bis 13 durch, indem sie die Menge der Nachrichten (die Zahl der Bytes, die Zahl der Nachrichten usw.) misst, die während eines vorbestimmten Zeitraums, beispielsweise 1 Sekunde oder 1 Millisekunde, auf jeder der Kommunikationseinheiten 51 bis 53 empfangen werden. Wenn die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 durch die Busschalteinheit 55 in den verbundenen Zustand geschaltet wurden, genügt es, dass die Kommunikationszustands-Detektionseinheit 61b nur die Menge der empfangenen Nachrichten in Bezug auf die Kommunikationseinheit 51 misst, da die Kommunikationseinheiten 52 und 53 von den Kommunikationsleitungen 12 und 13 separiert sind. Wenn die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 durch die Busschalteinheit 55 in den getrennten Zustand geschaltet wurden, misst die Kommunikationszustands-Detektionseinheit 61b einzeln die Nachrichtenmenge für jede der Kommunikationseinheiten 51 bis 53.
Die Busschaltsteuereinheit 61c führt Verarbeitung zum Schalten der Schalter SW1 bis SW4 der Busschalteinheit 55 durch, indem sie ein Schaltsignal in Abhängigkeit von dem durch die Kommunikationszustands-Detektionseinheit 61b detektierten Kommunikationszustand erzeugt und das Schaltsignal an die Busschalteinheit 55 ausgibt. Wenn die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 durch die Busschalteinheit 55 in den verbundenen Zustand geschaltet wurden, führt die Busschaltsteuereinheit 61c Steuerung zum Schalten der Schalter SW1 bis SW4 der Busschalteinheit 55 durch, um die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den getrennten Zustand zu bringen, wenn die von der Kommunikationszustands-Detektionseinheit 61b detektierte Nachrichtenmenge der Kommunikationseinheit 51 eine vorbestimmte Menge überschreitet. Wenn die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 durch die Busschalteinheit 55 in den getrennten Zustand geschaltet wurden, führt außerdem die Busschaltsteuereinheit 61c Steuerung zum Schalten der Schalter SW1 bis SW4 der Busschalteinheit 55 durch, um die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den verbundenen Zustand zu bringen, wenn die von der Kommunikationszustands-Detektionseinheit 61b detektierten Nachrichtenmengen der Kommunikationseinheiten 51 bis 53 kleiner als die vorbestimmte Menge sind.
Des Weiteren führt beim Schalten der Kommunikationsleitungen 11 bis 13 aus dem getrennten Zustand in den verbundenen Zustand die Busschaltsteuereinheit 61c Steuerung durch, um die Kommunikationseinheiten 52 und 53 in den Energiesparzustand zu versetzen, etwa in einen Schlafzustand oder einen Wartezustand. Die Kommunikationseinheiten 52 und 53 halten dementsprechend die Verarbeitung zum Senden/Empfangen von Nachrichten über die Kommunikationsleitungen 12 und 13 an. Wenn dagegen die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 aus dem verbundenen Zustand in den getrennten Zustand geschaltet werden, führt die Busschaltsteuereinheit 61c Steuerung durch, um die Kommunikationseinheiten 52 und 53 aus dem Energiesparzustand in einen normalen Betriebszustand zu versetzen, anders ausgedrückt, einen Zustand für die Durchführung von Nachrichten-Sende/Empfangs-Verarbeitung.
Die Weiterleitungsregel-Schalteinheit 61d führt Verarbeitung zum Schalten des Routing-Plans, den die Weiterleitungs-Verarbeitungseinheit 61a zur Durchführung von Weiterleitungsverarbeitung verwendet, gemäß einem Schalten durch, das von der Busschaltsteuereinheit 61c ausgeführt wird. Wenn die Busschaltsteuereinheit 61c die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den verbundenen Zustand schaltet, stellt die Weiterleitungsregel-Schalteinheit 61d als Routing-Plan, der zur Weiterleitungsverarbeitung verwendet wird, den in der Speichereinheit 62 gespeicherten ersten Routing-Plan 62b ein. Wenn die Busschaltsteuereinheit 61c die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den getrennten Zustand schaltet, stellt die Weiterleitungsregel-Schalteinheit 61d des Weiteren als Routing-Plan, der zur Weiterleitungsverarbeitung verwendet wird, den in der Speichereinheit 62 gespeicherten zweiten Routing-Plan 62c ein.
Wenn die Busschaltsteuereinheit 61c die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den getrennten Zustand geschaltet hat, führt die Weiterleitungs-Unterbindungseinheit 61e auf Basis der Menge der Nachrichten, die von der Kommunikationszustands-Detektionseinheit 61b während des vorbestimmten Zeitraums detektiert wird, Verarbeitung zum Unterbinden dessen durch, dass die Weiterleitungs-Verarbeitungseinheit 61a eine Nachricht weiterleitet. Die Weiterleitungs-Unterbindungseinheit 61e unterbindet ein Weiterleiten von Nachrichten, die durch eine Kommunikationseinheit empfangen werden, für welche die während des vorbestimmten Zeitraums durch die Kommunikationszustands-Detektionseinheit 61b detektierte Menge der Nachrichten den Schwellenwert überschritten hat, an eine andere der Kommunikationseinheiten 51 bis 53.
Es wird darauf hingewiesen, dass die „vorbestimmte Menge“, die mit einer Nachrichtenmenge verglichen wird, bei der die Busschaltsteuereinheit 61c eine Schaltbestimmung durchführt, und der „Schwellenwert“, der mit einer Nachrichtenmenge verglichen wird, bei der die Weiterleitungs-Unterbindungseinheit 61e eine Unterbindungsbestimmung durchführt, gleiche oder unterschiedliche Werte sein können. In dieser Ausführungsform sind die „vorbestimmte Menge“ und der „Schwellenwert“ unterschiedliche Werte, und der „Schwellenwert“ ist größer als die „vorbestimmte Menge“. Die „vorbestimmte Menge“, die mit einer Nachrichtenmenge verglichen wird, bei der die Busschaltsteuereinheit 61c eine Bestimmung über das Schalten aus dem verbundenen Zustand in den getrennten Zustand durchführt, und die „vorbestimmte Menge“, die mit einer Nachrichtenmenge verglichen wird, um eine Bestimmung über das Schalten aus dem getrennten Zustand in den verbundenen Zustand durchzuführen, können außerdem gleiche oder unterschiedliche Werte sein. In dieser Ausführungsform sind diese zwei „vorbestimmten Mengen“ auf den gleichen Wert eingestellt. Des Weiteren kann die „vorbestimmte Menge“, die mit einer Nachrichtenmenge verglichen wird, um eine Bestimmung über das Schalten aus dem getrennten Zustand in den verbundenen Zustand durchzuführen, auch für jede der Kommunikationseinheiten 51 bis 53 unterschiedlich sein.
Schalten zwischen verbundenem Zustand und getrenntem Zustand
Das Gateway 5 gemäß dieser Ausführungsform misst die Nachrichtenmenge auf den Kommunikationsleitungen 11 bis 13 während des vorbestimmten Zeitraums und bringt, wenn die Nachrichtenmenge kleiner als die vorbestimmte Menge ist, die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 durch Schalten der Schalter SW1 bis SW4 der Busschalteinheit 55 in den verbundenen Zustand. Anders ausgedrückt: Wenn die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den getrennten Zustand geschaltet wurden und die Nachrichtenmenge einer jeden der Kommunikationsleitungen 11 bis 13 kleiner als die vorbestimmte Menge ist, schaltet das Gateway 5 die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 aus dem getrennten Zustand in den verbundenen Zustand. In diesem verbundenen Zustand sind die drei Kommunikationsleitungen 11 bis 13 elektrisch verbunden und können als eine Kommunikationsleitung angesehen werden. Daher gelangen alle ECUs 2, die mit den Kommunikationsleitungen 11 bis 13 verbunden sind, in einen Zustand der Verbindung mit einer gemeinsamen Kommunikationsleitung und können Nachrichten direkt über die gemeinsame Kommunikationsleitung senden/empfangen.
Des Weiteren versetzt in dem verbundenen Zustand das Gateway 5 die Kommunikationseinheiten 52 und 53 in den Energiesparzustand, um die Nachrichten-Sende/Empfangs-Verarbeitung anzuhalten. In diesem Zustand ist keine Durchführung einer Nachrichtenweiterleitungsverarbeitung durch das Gateway 5 erforderlich, sondern es ist ein Betreiben der Kommunikationseinheit 51 dazu erforderlich, die Menge der Nachrichten zu messen, die auf der gemeinsamen Kommunikationsleitung (den Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in dem verbundenen Zustand) gesendet/empfangen werden.
Wenn die Menge der Nachrichten, die während des vorbestimmten Zeitraums auf der gemeinsamen Kommunikationsleitung gesendet/empfangen werden, die vorbestimmte Menge überschreitet, während die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in dem verbundenen Zustand sind, bringt das Gateway 5 durch Schalten der Schalter SW1 bis SW4 der Busschalteinheit 55 die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den getrennten Zustand. Des Weiteren versetzt das Gateway 5 die Kommunikationseinheiten 52 und 53 aus dem Energiesparzustand in den normalen Betriebszustand, um zu bewirken, dass die Kommunikationseinheiten 52 und 53 mit dem Betrieb zum Senden/Empfangen von Nachrichten beginnen. Das Gateway 5 führt Verarbeitung zum Weiterleiten einer Nachricht durch, die über eine der Kommunikationseinheiten 51 bis 53 empfangen wird, indem sie die Nachricht auf einer anderen der Kommunikationseinheiten 51 bis 53 sendet.
Darüber hinaus leitet das Gateway 5 gemäß dieser Ausführungsform Nachrichten auf Basis eines Routing-Plans weiter. Wenn Steuerung zum Schalten der Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den verbundenen Zustand oder den getrennten Zustand durchgeführt wird, indem die Schalter SW1 bis SW4 der Busschalteinheit 55, wie oben beschrieben, geschaltet werden, verändert sich die Konfiguration des durch die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 gebildeten Netzwerks. Deshalb hat das Gateway 5 zwei in der Speichereinheit 62 gespeicherte Routing-Pläne, nämlich den ersten Routing-Plan 62b und den zweiten Routing-Plan 62c, und schaltet einen Routing-Plan, der zur Nachrichtenweiterleitungsverarbeitung verwendet wird, gemäß dem Schalten der Busschalteinheit 55.
4 ist ein schematisches Schaubild, das ein Konfigurationsbeispiel für den ersten Routing-Plan 62b darstellt. 5 ist ein schematisches Schaubild, das ein Konfigurationsbeispiel für den zweiten Routing-Plan 62c darstellt. In dem ersten Routing-Plan 62b und dem zweiten Routing-Plan 62c sind, in Verknüpfung miteinander, Informationen gespeichert wie etwa die den Nachrichten zugewiesenen Kennungen des CAN (CAN-IDs), ECUs, die eine Nachricht senden (Sender-ECUs), ECUs zum Empfangen einer Nachricht (Empfänger-ECUs), ob eine Nachricht weitergeleitet werden muss oder nicht (Weiterleitungsnotwendigkeit), Kommunikationsleitungen der Nachrichtenweiterleitungsquellen (Weiterleitungsquellen-Kommunikationsleitungen) und Kommunikationsleitungen der Nachrichten-Weiterleitungsziele (Weiterleitungsziel-Kommunikationsleitungen). Es wird darauf hingewiesen, dass die in 4 und 5 gezeigten Beispiele auf der in 2 dargestellten Netzwerkkonfiguration basieren und mehrere mit den Kommunikationsleitungen 11 bis 13 verbundene ECUs 2 mithilfe der Bezugszeichen 2A bis 2F aus 2 unterschieden sind.
In diesem Beispiel ist eine Nachricht, der als CAN-ID 0x012 (hexadezimal) zugewiesen ist, eine Nachricht, die durch die mit der Kommunikationsleitung 11 verbundene ECU 2A gesendet und durch die mit Kommunikationsleitung 11 verbundene ECU 2B empfangen werden soll. Eine Nachricht, der als CAN-ID 0x013 zugewiesen ist, ist eine Nachricht, die durch die mit der Kommunikationsleitung 11 verbundene ECU 2A gesendet und durch die mit der Kommunikationsleitung 12 verbundene ECU 2C empfangen werden soll. Eine Nachricht, der als CAN-ID 0x015 zugewiesen ist, ist eine Nachricht, die durch die mit der Kommunikationsleitung 11 verbundene ECU 2A gesendet und durch die mit der Kommunikationsleitung 13 verbundene ECU 2E empfangen werden soll.
Wenn die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in dem verbundenen Zustand sind, führt das Gateway 5 Weiterleitungsverarbeitung mit dem in 4 dargestellten ersten Routing-Plan 62b durch. Es wird darauf hingewiesen, dass in diesem Beispiel in dem verbundenen Zustand alle Kommunikationsleitungen 11 bis 13 elektrisch verbunden sind und das Gateway 5 keine Nachricht weiterzuleiten braucht. Daher ist in dem ersten Routing-Plan 62b in Bezug auf Nachrichten aller CAN-IDs in „Weiterleitungsnotwendigkeit“ „nein“ eingestellt. Wenn alle Kommunikationsleitungen 11 bis 13 im verbundenen Zustand sind und das Gateway 5 keine Nachricht weiterzuleiten braucht, wie in diesem Beispiel, braucht der erste Routing-Plan 62b nicht in der Speichereinheit 62 gespeichert zu sein.
Wenn die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in dem getrennten Zustand sind, führt das Gateway 5 Weiterleitungsverarbeitung mit dem in 5 dargestellten zweiten Routing-Plan 62c durch. In dem zweiten Routing-Plan 62c ist in Bezug auf eine Nachricht, der als CAN-ID 0x12 zugewiesen ist, in „Weiterleitungsnotwendigkeit“ „nein“ eingestellt, da sowohl die ECU 2A, die die Nachricht sendet, als auch die ECU 2B, die die Nachricht empfängt, mit der Kommunikationsleitung 11 verbunden ist und die Nachricht direkt zwischen den ECUs 2A und 2B gesendet/empfangen werden kann, und das Gateway 5 leitet diese Nachricht nicht weiter. Mit Bezug auf eine Nachricht, der als CAN-ID 0x13 zugewiesen ist, ist in „Weiterleitungsnotwendigkeit“ „notwendig“ eingestellt, da die ECU 2A, die die Nachricht sendet, mit der Kommunikationsleitung 11 verbunden ist und die ECU 2C, die die Nachricht empfängt, mit der Kommunikationsleitung 12 verbunden ist, und das Gateway 5 leitet diese Nachricht aus der Kommunikationsleitung 11 an die Kommunikationsleitung 12 weiter. Mit Bezug auf eine Nachricht, der als CAN-ID 0x15 zugewiesen ist, ist in „Weiterleitungsnotwendigkeit“ „notwendig“ eingestellt, da die ECU 2A, die die Nachricht sendet, mit der Kommunikationsleitung 11 verbunden ist und die ECU 2E, die die Nachricht empfängt, mit der Kommunikationsleitung 13 verbunden ist, und das Gateway 5 leitet diese Nachricht aus der Kommunikationsleitung 11 an die Kommunikationsleitung 13 weiter.
Indem das Gateway 5 auf diese Weise einen Routing-Plan, der für die Nachrichtenweiterleitungsverarbeitung verwendet wird, gemäß einem durch die Busschalteinheit 55 ausgeführten Schalten zwischen dem verbundenen Zustand und dem getrennten Zustand der Kommunikationsleitungen 11 bis 13 schaltet, kann eine Nachrichtenweiterleitungsverarbeitung für eine Änderung der Netzwerkkonfiguration, die durch die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 gebildet ist, in geeigneter Weise durchgeführt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass in diesem Beispiel eine Konfiguration verwendet wird, bei der, wenn die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in dem verbundenen Zustand sind, keine Nachricht weitergeleitet zu werden braucht, jedoch keine Einschränkung darauf besteht und beispielsweise auch eine Konfiguration verwendet werden kann, bei der nur die Kommunikationsleitungen 11 und 12 in dem verbundenen Zustand verbunden sind und die Kommunikationsleitung 13 nicht verbunden ist, und in einem solchen Fall in dem ersten Routing-Plan 62b geeignete Werte eingestellt sind, um eine Nachricht zwischen einer mit der Kommunikationsleitung 11 oder 12 verbundenen ECU 2 und einer mit der Kommunikationsleitung 13 verbundenen ECU 2 weiterzuleiten.
Flussdiagramm
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf der Verarbeitung darstellt, die von dem Gateway 5 durchgeführt wird, wenn die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in dem verbundenen Zustand sind. Die Kommunikationszustands-Detektionseinheit 61b der Verarbeitungseinheit 61 der Steuereinheit 50 des Gateways 5 gemäß dieser Ausführungsform misst die Menge der Nachrichten, die durch die Kommunikationseinheit 51 während eines vorbestimmten Zeitraums empfangen werden (Schritt S1). Als Nächstes bestimmt die Busschaltsteuereinheit 61c der Verarbeitungseinheit 61, ob die in Schritt S1 gemessene Nachrichtenmenge eine vorbestimmte Menge überschreitet oder nicht (Schritt S2). Wenn die Nachrichtenmenge die vorbestimmte Menge nicht überschreitet (Schritt S2: NEIN), führt die Verarbeitungseinheit 61 den Ablauf zu Schritt S1 zurück und führt wiederholt die Messung einer Nachrichtenmenge und die Bestimmung durch, die auf der vorbestimmten Menge basiert.
Wenn die Nachrichtenmenge während des vorbestimmten Zeitraums die vorbestimmte Menge überschreitet (Schritt S2: JA), schaltet die Busschaltsteuereinheit 61c die Schalter SW1 bis SW4, indem sie an die Busschalteinheit 55 ein Schaltsignal ausgibt, um die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den getrennten Zustand zu schalten (Schritt S3). Des Weiteren schaltet die Weiterleitungsregel-Schalteinheit 61d der Verarbeitungseinheit 61 den für die Weiterleitungsverarbeitung verwendeten Routing-Plan von dem ersten Routing-Plan 62b zu dem zweiten Routing-Plan 62c (Schritt S4). Außerdem versetzt die Verarbeitungseinheit 61 durch Schalten der Busschalteinheit 55 die Kommunikationseinheiten 52 und 53, die mit den Kommunikationsleitungen 12 und 13 verbunden sind, aus dem Energiesparzustand in den normalen Betriebszustand (Schritt S5) und beendet den Ablauf in dem verbundenen Zustand.
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf der Verarbeitung darstellt, die von dem Gateway 5 durchgeführt wird, wenn die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in dem getrennten Zustand sind. Die Kommunikationszustands-Detektionseinheit 61b der Verarbeitungseinheit 61 der Steuereinheit 50 des Gateways 5 gemäß dieser Ausführungsform misst die Menge der Nachrichten, die durch jede der Kommunikationseinheiten 51 bis 53 während des vorbestimmten Zeitraums empfangen werden (Schritt S21). Als Nächstes bestimmt die Busschaltsteuereinheit 61c der Verarbeitungseinheit 61, ob die in Schritt S21 gemessene Nachrichtenmenge einer jeden der Kommunikationseinheiten 51 bis 53 kleiner als die vorbestimmte Menge ist oder nicht (Schritt S22). Wenn eine Nachrichtenmenge mindestens einer der Kommunikationseinheiten 51 bis 53 größer als die oder gleich der vorbestimmten Menge ist (Schritt S22: NEIN), bestimmt die Weiterleitungs-Unterbindungseinheit 61e der Verarbeitungseinheit 61 ferner, ob die in Schritt S21 gemessene Nachrichtenmenge den Schwellenwert überschreitet (> vorbestimmte Menge) oder nicht (Schritt S23). Wenn die Nachrichtenmenge den Schwellenwert überschreitet (Schritt S23: JA), unterbindet die Weiterleitungs-Unterbindungseinheit 61e das Weiterleiten einer Nachricht, die über eine Kommunikationseinheit unter den Kommunikationseinheiten 51 bis 53 empfangen wird, in der die Nachrichtenmenge den Schwellenwert überschreitet (Schritt S24), und führt den Ablauf zu Schritt S21 zurück. Wenn die Nachrichtenmenge den Schwellenwert nicht überschreitet (Schritt S23: NEIN), führt die Weiterleitungs-Unterbindungseinheit 61e den Ablauf zu Schritt S21 zurück.
Wenn die Nachrichtenmenge in allen Kommunikationseinheiten 51 bis 53 kleiner als die vorbestimmte Menge ist (Schritt S22: JA), schaltet die Busschaltsteuereinheit 61c die Schalter SW1 bis SW4 durch Ausgeben eines Schaltsignals an die Busschalteinheit 55, um die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den verbundenen Zustand zu schalten (Schritt S25). Des Weiteren schaltet die Weiterleitungsregel-Schalteinheit 61d der Verarbeitungseinheit 61 den zur Weiterleitungsverarbeitung verwendeten Routing-Plan von dem zweiten Routing-Plan 62c zu dem ersten Routing-Plan 62b um (Schritt S26). Des Weiteren versetzt die Verarbeitungseinheit 61 die von den Kommunikationsleitungen 12 und 13 separierten Kommunikationseinheiten 52 und 53 durch Schalten der Busschalteinheit 55 aus dem normalen Betriebszustand in den Energiesparzustand (Schritt S27) und beendet den Ablauf in dem getrennten Zustand.
Überblick
Das Kommunikationssystem gemäß dieser Ausführungsform, das die oben beschriebene Konfiguration hat, schaltet die drei mit dem Gateway 5 verbundenen Kommunikationsleitungen 11 bis 13 mithilfe der Schalter SW1 bis SW4 der Busschalteinheit 55 in den verbundenen Zustand, in dem die drei Kommunikationsleitungen direkt verbunden sind, oder den getrennten Zustand, in dem die drei Kommunikationsleitungen voneinander getrennt sind. Auf den direkt verbundenen Kommunikationsleitungen 11 bis 13 kann jede der ECUs 2, die mit den Kommunikationsleitungen 11 bis 13 verbunden sind, eine Nachricht an eine / von einer anderen ECU 2 direkt senden/empfangen, ohne dass das Gateway 5 die Nachricht weiterleitet. Wenn daher durch die Busschalteinheit 55 ein Schalten in den verbundenen Zustand ausgeführt wird, ist kein Betrieb der Kommunikationseinheiten 52 und 53 erforderlich, die eine Nachricht an die / von den Kommunikationsleitungen 11 bis 13 senden/empfangen, und es ist möglich, das Kommunikationssystem in einen Energiesparzustand zu versetzen und die Leistungsaufnahme zu verringern. Wenn sich die Nachrichtenmenge auf den Kommunikationsleitungen 11 bis 13 erhöht, die in den verbundenen Zustand geschaltet wurden, kann des Weiteren die Kommunikationslast verteilt und verringert werden, indem die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 durch die Busschalteinheit 55 in den getrennten Zustand geschaltet werden.
Eine solche Verbindung und Trennung der Kommunikationsleitungen 11 bis 13 verändert die Netzwerkkonfiguration in dem Kommunikationssystem. Daher schaltet das Gateway 5 die Nachrichtenweiterleitungsregel gemäß der Netzwerkkonfiguration, anders ausgedrückt, den Schaltzustand der Busschalteinheit 55. Spezifisch hat das Gateway 5 mehrere Routing-Pläne, in denen Nachrichten und Weiterleitungsziele der Nachrichten verknüpft sind und die in der Speichereinheit 62 gespeichert sind, und wählt und verwendet den in der Speichereinheit 62 gespeicherten ersten Routing-Plan 62b oder zweiten Routing-Plan 62c gemäß dem Schaltzustand der Busschalteinheit 55, um das Weiterleiten von Nachrichten durchzuführen.
Des Weiteren detektiert das Gateway 5 den Kommunikationszustand der Kommunikationsleitungen 11 bis 13, beispielsweise eine Nachrichtenmenge während eines vorbestimmten Zeitraums, und schaltet die Schalter SW1 bis SW4 der Busschalteinheit 55 in Abhängigkeit von dem detektierten Kommunikationszustand. Dabei detektiert das Gateway 5 in Bezug auf die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in verbundenem Zustand einen gemeinsamen Kommunikationszustand und detektiert in Bezug auf die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in getrenntem Zustand einzeln Kommunikationszustände. Beispielsweise schaltet das Gateway 5 die Busschalteinheit 55, um die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den verbundenen Zustand zu bringen, wenn die Nachrichtenmenge kleiner als eine vorbestimmte Menge ist, und die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den getrennten Zustand zu bringen, wenn die Nachrichtenmenge die vorbestimmte Menge überschreitet. Bei kleiner Nachrichtenmenge wird die Leistungsaufnahme einer Kommunikations-IC und dergleichen, die die Kommunikationseinheiten 52 und 53 bildet, durch Schalten der Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den verbundenen Zustand verringert, und bei großer Nachrichtenmenge kann die Kommunikationslast durch Schalten der Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den getrennten Zustand verteilt und verringert werden.
Des Weiteren detektiert das Gateway 5 nach dem Schalten der Schalter SW1 bis SW4 der Busschalteinheit 55 in den getrennten Zustand, weil die Nachrichtenmenge die vorbestimmte Menge überschreitet, eine Nachrichtenmenge einer jeden der getrennten Kommunikationsleitungen 11 bis 13. Wenn unter den Kommunikationsleitungen 11 bis 13 eine solche ist, auf der die detektierte Nachrichtenmenge einen Schwellenwert (eine zweite vorbestimmte Menge) überschreitet, unterbindet das Gateway 5 das Weiterleiten einer Nachricht, die aus dieser Kommunikationsleitung empfangen wird, an eine andere der Kommunikationsleitungen 11 bis 13. Wenn eine unautorisierte Kommunikationsvorrichtung, die mit einer der Kommunikationsleitungen 11 bis 13 verbunden ist, einen Angriff durch Senden einer großen Menge Nachrichten ausführt, ist es dementsprechend möglich, den Einfluss auf das Gesamtsystem zu verringern, indem diese Kommunikationsleitung aus dem Kommunikationssystem entfernt wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass in dieser Ausführungsform eine Konfiguration verwendet wird, bei der das Gateway 5 die Schalter SW1 bis SW4 der Busschalteinheit 55 zum Schalten zwischen einem Zustand, in dem alle drei Kommunikationsleitungen 11 bis 13 verbunden sind, und einem Zustand verwendet, in dem alle drei Kommunikationsleitungen 11 bis 13 getrennt sind, dass jedoch keine Einschränkung darauf besteht. Beispielsweise kann auch eine Konfiguration verwendet werden, bei der das Gateway 5 fähig ist, die Schalter SW1 und SW2 der Busschalteinheit 55 unabhängig zu schalten und die Schalter SW3 und SW4 unabhängig zu schalten, und ein Schalten in einen Zustand erfolgen kann, in dem die Kommunikationsleitungen 11 und 12 verbunden sind und die Kommunikationsleitung 13 getrennt ist, oder in einen Zustand, in dem die Kommunikationsleitungen 11 und 13 verbunden sind und die Kommunikationsleitung 12 getrennt ist, oder dergleichen. Des Weiteren hat in diesem Fall das Gateway 5 Routing-Pläne, die auf jeweiligen Schaltzuständen basieren und in der Speichereinheit 62 gespeichert sind.
Des Weiteren wird eine Konfiguration verwendet, bei der die drei Kommunikationsleitungen 11 bis 13 mit dem Gateway 5 verbunden sind, jedoch besteht keine Einschränkung darauf, und es kann auch eine Konfiguration verwendet werden, bei der zwei Kommunikationsleitungen oder vier oder mehr Kommunikationsleitungen verbunden sind. Des Weiteren sind die Konfigurationen, die eingestellten Werte und dergleichen der in 4 und 5 gezeigten Routing-Pläne exemplarisch, und es besteht keine Einschränkung darauf. Des Weiteren ist das Kommunikationssystem gemäß dieser Ausführungsform in dem Fahrzeug 1 eingebaut, jedoch besteht keine Einschränkung darauf. Statt in dem Fahrzeug 1 kann das Kommunikationssystem auch in einem bewegten Körper wie etwa einem Wasserfahrzeug oder Flugzeug eingebaut sein, und statt in einem bewegten Körper kann es auch in einem Haushalt, einer Fabrik, einer Schule, einem Büro oder dergleichen installiert sein.
Darüber hinaus wird eine Konfiguration verwendet, bei der das Gateway 5 die Schalter SW1 bis SW4 der Busschalteinheit 55 entsprechend der Nachrichtenmenge auf den Kommunikationsleitungen 11 bis 13 während des vorbestimmten Zeitraums schaltet, jedoch besteht keine Einschränkung darauf, und es kann auch eine Konfiguration verwendet werden, bei der ein Schalten unter einer anderen Bedingung erfolgt. Beispielsweise kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der das Gateway 5 die Schalter SW1 bis SW4 der Busschalteinheit 55 gemäß dem Ein/Aus-Zustand eines IG- (Zündungs-) Schalters des Fahrzeugs 1 schaltet. In dieser Konfiguration bringt beispielsweise das Gateway 5 bei ausgeschaltetem IG-Schalter die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den verbundenen Zustand und bringt bei eingeschaltetem IG-Schalter die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den getrennten Zustand. Wenn dementsprechend der IG-Schalter ausgeschaltet und der Motor des Fahrzeugs 1 angehalten wird, kann das Gateway 5 die Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den verbundenen Zustand schalten, die Kommunikationseinheiten 52 und 53 in den Energiesparzustand versetzen und die Aufnahme von in einer Batterie des Fahrzeugs 1 gespeicherter Leistung verringern. Wenn eine Erhöhung der Nachrichtenmenge sehr wahrscheinlich ist, da der IG-Schalter eingeschaltet wurde und in dem Fahrzeug 1 eingebaute ECUs 2 in Betrieb sind, kann das Gateway 5 des Weiteren durch Schalten der Kommunikationsleitungen 11 bis 13 in den getrennten Zustand die Kommunikationslast verteilen.
Es wird darauf hingewiesen, dass 3 das Weiterleitungsprogramm 62a in der Speichereinheit 62 gespeichert darstellt, wenn jedoch eine Verarbeitung als dedizierte IC realisiert ist, die hardwaremäßig eingebaut ist, braucht das Weiterleitungsprogramm 62a, anders als bei der Konfiguration einer CPU, die Verarbeitung als Ergebnis der Ausführung eines Programms durch die Verarbeitungseinheit 61 durchführt, nicht in der Speichereinheit 62 gespeichert zu sein. Wenn eine Konfiguration verwendet wird, bei der die Verarbeitungseinheit 61 das in der Speichereinheit 62 gespeicherte Weiterleitungsprogramm 62a ausliest und ausführt, kann dieses Weiterleitungsprogramm 62a beispielsweise direkt in die Speichereinheit 62 geschrieben werden, bevor diese während eines Fertigungsprozesses für das Gateway 5 an ein Schaltungssubstrat montiert wird, oder kann auch über eine Kommunikationsfunktion des Gateways 5 eingeschrieben werden. Darüber hinaus kann beispielsweise auch eine Konfiguration verwendet werden, bei der das Weiterleitungsprogramm 62a bereitgestellt wird, nachdem es auf einem Aufzeichnungsmedium 99 wie etwa einer Speicherkarte oder einer optischen Platte aufgezeichnet wurde, aus dem Aufzeichnungsmedium 99 über einen Speicherkartensteckplatz, der in dem Gateway 5 oder dem Fahrzeug 1 vorgesehen ist, oder eine Vorrichtung wie etwa ein optisches Plattenlaufwerk ausgelesen wird und in die Speichereinheit 62 geschrieben wird.
Abgewandeltes Beispiel
8 ist ein schematisches Schaubild, das die Konfiguration eines Gateways 105 gemäß einem abgewandelten Beispiel darstellt. Mit dem Gateway 105 gemäß dem abgewandelten Beispiel sind sechs Kommunikationsleitungen 111 bis 116 verbunden. Die ECUs 2A und 2B sind mit der Kommunikationsleitung 111 verbunden, die ECUs 2C und 2D sind mit der Kommunikationsleitung 112 verbunden, und die ECUs 2E und 2F sind mit der Kommunikationsleitung 113 verbunden. Die ECUs 2G und 2H sind mit der Kommunikationsleitung 114 verbunden, die ECUs 2I und 2J sind mit der Kommunikationsleitung 115 verbunden, und die ECUs 2K und 2L sind mit der Kommunikationsleitung 116 verbunden.
Das Gateway 105 gemäß dem abgewandelten Beispiel umfasst eine Steuereinheit 150, sechs Kommunikationseinheiten 151 bis 156 und zwei Busschalteinheiten 157 und 158. Die Konfiguration des Gateways 105 gemäß dem abgewandelten Beispiel ist äquivalent zu einer Konfiguration aus zwei Schaltsteuerkonfigurationen, die gleich der Konfiguration einer Schaltsteuerung sind, welche von den Kommunikationseinheiten 51 bis 53 und der Busschalteinheit 55 des in 2 dargestellten Gateways 5 durchgeführt wird. Spezifisch schaltet das Gateway 105 gemäß dem abgewandelten Beispiel die Kommunikationsleitungen 111 bis 113 mithilfe der Kommunikationseinheiten 151 bis 153 und der Busschalteinheit 157 zwischen dem verbundenen Zustand und dem getrennten Zustand und schaltet die Kommunikationsleitungen 114 bis 116 mithilfe der Kommunikationseinheiten 154 bis 156 und der Busschalteinheit 158 zwischen dem verbundenen Zustand und dem getrennten Zustand.
Die Steuereinheit 150 des Gateways 105 gemäß dem abgewandelten Beispiel bewirkt, dass die Kommunikationseinheiten 151 bis 153 die Nachrichtenmengen auf den Kommunikationsleitungen 111 bis 113 detektieren, und führt Steuerung durch, um die Kommunikationsleitungen 111 bis 113 in den verbundenen Zustand oder den getrennten Zustand zu schalten, indem die Schalter der Busschalteinheit 157 gemäß diesem Detektionsergebnis geschaltet werden. Außerdem bewirkt die Steuereinheit 150, dass die Kommunikationseinheiten 154 bis 156 die Nachrichtenmengen auf den Kommunikationsleitungen 114 bis 116 detektieren, und führt Steuerung durch, um die Kommunikationsleitungen 114 bis 116 in den verbundenen Zustand oder den getrennten Zustand zu schalten, indem die Schalter der Busschalteinheit 158 gemäß diesem Detektionsergebnis geschaltet werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuereinheit 150 das Schalten zwischen dem verbundenen Zustand und dem getrennten Zustand der Kommunikationsleitungen 111 bis 113 sowie das Schalten zwischen dem verbundenen Zustand und dem getrennten Zustand der Kommunikationsleitungen 114 bis 116 unabhängig steuern kann. Bei der Nachrichtenweiterleitungsverarbeitung, die von der Steuereinheit 150 durchgeführt wird, kann jedoch eine Nachricht, die über eine der sechs Kommunikationsleitungen 111 bis 116 empfangen worden ist, an jede der sechs Kommunikationsleitungen 111 bis 116 weitergeleitet werden. Daher hat die Steuereinheit 150 des Gateways 105 gemäß dem abgewandelten Beispiel vier in der Speichereinheit gespeicherte Routing-Pläne entsprechend Kombinationen aus dem verbundenen Zustand oder dem getrennten Zustand der Kommunikationsleitungen 111 bis 113 und dem verbundenen Zustand oder dem getrennten Zustand der Kommunikationsleitungen 114 bis 116.
9 ist eine Tabelle, die die Entsprechung zwischen in dem Gateway 105 gespeicherten Routing-Plänen gemäß dem abgewandelten Beispiel und den Zuständen der Kommunikationsleitungen 111 bis 116 darstellt. Das Gateway 105 gemäß dem abgewandelten Beispiel speichert vier Routing-Pläne, nämlich einen ersten bis vierten Routing-Plan. Wenn die Kommunikationsleitungen 111 bis 113 in dem verbundenen Zustand sind und die Kommunikationsleitungen 114 bis 116 in dem verbundenen Zustand sind, führt das Gateway 105 eine Nachrichtenweiterleitungsverarbeitung mit dem ersten Routing-Plan durch. Wenn die Kommunikationsleitungen 111 bis 113 in dem getrennten Zustand sind und die Kommunikationsleitungen 114 bis 116 in dem verbundenen Zustand sind, führt das Gateway 105 Nachrichtenweiterleitungsverarbeitung mit dem zweiten Routing-Plan durch. Wenn die Kommunikationsleitungen 111 bis 113 in dem verbundenen Zustand sind und die Kommunikationsleitungen 114 bis 116 in dem getrennten Zustand sind, führt das Gateway 105 Nachrichtenweiterleitungsverarbeitung mit dem dritten Routing-Plan durch. Wenn die Kommunikationsleitungen 111 bis 113 in dem getrennten Zustand sind und die Kommunikationsleitungen 114 bis 116 in dem getrennten Zustand sind, führt das Gateway 105 Nachrichtenweiterleitungsverarbeitung mit dem vierten Routing-Plan durch.
10 ist ein schematisches Schaubild, das ein Konfigurationsbeispiel für den ersten Routing-Plan gemäß dem abgewandelten Beispiel darstellt. Wenn die Kommunikationsleitungen 111 bis 113 in dem verbundenen Zustand sind und die Kommunikationsleitungen 114 bis 116 in dem verbundenen Zustand sind, führt das Gateway 105 gemäß dem abgewandelten Beispiel Nachrichtenweiterleitungsverarbeitung mit dem in 10 dargestellten ersten Routing-Plan durch. Da die Kommunikationsleitungen 111 bis 113 in dem verbundenen Zustand sind und die Kommunikationsleitungen 114 bis 116 in dem verbundenen Zustand sind, ist dieser Zustand des Kommunikationssystems im Wesentlichen gleich einem Zustand, in dem die ECUs 2A bis 2L mit zwei Kommunikationsleitungen verbunden sind. Eine Nachricht, die über die ECU 2A gesendet wird, welche mit einer Kommunikationsleitung, nämlich der Kommunikationsleitung 111 verbunden ist, wird durch die ECUs 2B bis 2F direkt empfangen, ohne durch das Gateway 105 weitergeleitet zu werden, oder wird durch das Gateway 105 weitergeleitet und durch die ECUs 2G bis 2L empfangen, die mit der anderen Kommunikationsleitung, nämlich der Kommunikationsleitung 114, verbunden sind.
11 ist ein schematisches Schaubild, das ein Konfigurationsbeispiel für den zweiten Routing-Plan gemäß dem abgewandelten Beispiel darstellt. Wenn die Kommunikationsleitungen 111 bis 113 in dem getrennten Zustand sind und die Kommunikationsleitungen 114 bis 116 in dem verbundenen Zustand sind, führt das Gateway 105 gemäß dem abgewandelten Beispiel Nachrichtenweiterleitungsverarbeitung mit dem in 11 dargestellten zweiten Routing-Plan durch. Da die Kommunikationsleitungen 111 bis 113 in dem getrennten Zustand sind und die Kommunikationsleitungen 114 bis 116 in dem verbundenen Zustand sind, ist dieser Zustand des Kommunikationssystems im Wesentlichen gleich einem Zustand, in dem die ECUs 2A bis 2L mit vier Kommunikationsleitungen verbunden sind. Eine Nachricht, die über die mit der Kommunikationsleitung 111 verbundene ECU 2A gesendet wird, wird durch die mit der Kommunikationsleitung 111 verbundene ECU 2B direkt empfangen, ohne durch das Gateway 105 weitergeleitet zu werden, wird durch das Gateway 105 weitergeleitet und durch die ECUs 2C bis 2F empfangen, die mit der Kommunikationsleitung 112 oder 113 verbunden sind, oder wird durch das Gateway 105 weitergeleitet und durch die ECUs 2G bis 2L empfangen, die mit der Kommunikationsleitung 114 in dem verbundenen Zustand verbunden sind.
12 ist ein schematisches Schaubild, das ein Konfigurationsbeispiel für den dritten Routing-Plan gemäß dem abgewandelten Beispiel darstellt. Wenn die Kommunikationsleitungen 111 bis 113 in dem verbundenen Zustand sind und die Kommunikationsleitungen 114 bis 116 in dem getrennten Zustand sind, führt das Gateway 105 gemäß dem abgewandelten Beispiel Nachrichtenweiterleitungsverarbeitung mit dem in 12 dargestellten dritten Routing-Plan durch. Da die Kommunikationsleitungen 111 bis 113 in dem verbundenen Zustand sind und die Kommunikationsleitungen 114 bis 116 in dem getrennten Zustand sind, ist dieser Zustand des Kommunikationssystems im Wesentlichen gleich einem Zustand, in dem die ECUs 2A bis 2L mit vier Kommunikationsleitungen verbunden sind. Eine Nachricht, die über die mit der Kommunikationsleitung 111 verbundene ECU 2A gesendet wird, wird durch die ECUs 2B bis 2F direkt empfangen, ohne durch das Gateway 105 weitergeleitet zu werden, oder wird durch das Gateway 105 weitergeleitet und durch die ECUs 2G bis 2L empfangen, die jeweils mit einer der Kommunikationsleitungen 114 bis 116 verbunden sind.
13 ist ein schematisches Schaubild, das ein Konfigurationsbeispiel für den vierten Routing-Plan gemäß dem abgewandelten Beispiel darstellt. Wenn die Kommunikationsleitungen 111 bis 113 in dem getrennten Zustand sind und die Kommunikationsleitungen 114 bis 116 in dem getrennten Zustand sind, führt das Gateway 105 gemäß dem abgewandelten Beispiel Nachrichtenweiterleitungsverarbeitung mit dem in 13 dargestellten vierten Routing-Plan durch. Alle Kommunikationsleitungen 111 bis 116 sind in dem getrennten Zustand, und somit leitet in dem Kommunikationssystem in diesem Zustand das Gateway 105 Nachrichten zwischen den sechs Kommunikationsleitungen 111 bis 116 weiter.
Das oben beschriebene Gateway 105 gemäß dem abgewandelten Beispiel ist zum Schalten zwischen dem verbundenen Zustand und dem getrennten Zustand der sechs Kommunikationsleitungen 111 bis 116 eingerichtet, die in zwei Gruppen mit jeweils drei Kommunikationsleitungen unterteilt sind. Die Zahl der Kommunikationsleitungen, die Zahl der Gruppen der Kommunikationsleitungen und dergleichen, für die das Gateway zwischen dem verbundenen Zustand und dem getrennten Zustand schaltet, sind nicht auf die in diesem abgewandelten Beispiel beschriebenen beschränkt, und es können verschiedene Konfigurationen verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2, 2A bis 2L: ECU
5: Gateway (Weiterleitungsvorrichtung)
11 bis 13: Kommunikationsleitung
50: Steuereinheit
53: Kommunikationseinheit
55: Busschalteinheit
61: Verarbeitungseinheit
61a: Weiterleitungs-Verarbeitungseinheit (Weiterleitungseinheit)
61b: Kommunikationszustands-Detektionseinheit
61c: Busschaltsteuereinheit
61d: Weiterleitungsregel-Schalteinheit
61e: Weiterleitungs-Unterbindungseinheit
62: Speichereinheit
62a: Weiterleitungsprogramm
62b: erster Routing-Plan (Weiterleitungsinformationen)
62c: zweiter Routing-Plan (Weiterleitungsinformationen)
99: Aufzeichnungsmedium
105: Gateway (Weiterleitungsvorrichtung)
111 bis 116: Kommunikationsleitung
150: Steuereinheit
151 bis 156: Kommunikationseinheit
157, 158: Busschalteinheit
SW1 bis SW4: Schalter

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 2006287738 A [0003]
WO 2013/136496 [0003]

Claims

Weiterleitungsvorrichtung, die aufweist: eine Weiterleitungseinheit, mit der mehrere Kommunikationsleitungen verbunden sind und die dazu eingerichtet ist, eine über eine Kommunikationsleitung empfangene Nachricht durch Senden der Nachricht auf einer anderen Kommunikationsleitung weiterzuleiten; einen Schalter zum Schalten zwischen einem verbundenen Zustand, in dem mindestens zwei der Kommunikationsleitungen miteinander verbunden sind, und einem getrennten Zustand, in dem die Kommunikationsleitungen voneinander getrennt sind; und eine Weiterleitungsregel-Schalteinheit zum Schalten einer Nachrichtenweiterleitungsregel für die Weiterleitungseinheit in Abhängigkeit von einem Schaltzustand des Schalters.
Weiterleitungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner aufweist: eine Kommunikationszustands-Detektionseinheit, die zum Detektieren eines Kommunikationszustandes der Kommunikationsleitungen eingerichtet ist, wobei der Schalter entsprechend dem Kommunikationszustand geschaltet wird, der durch die Kommunikationszustands-Detektionseinheit detektiert worden ist.
Weiterleitungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Kommunikationszustands-Detektionseinheit zum Detektieren einer Menge von über die Kommunikationsleitungen gesendeten bzw. empfangenen Nachrichten eingerichtet ist, und wenn die Nachrichtenmenge kleiner als eine vorbestimmte Menge ist, der Schalter in den verbundenen Zustand geschaltet wird, und wenn die Nachrichtenmenge die vorbestimmte Menge überschreitet, der Schalter in den getrennten Zustand geschaltet wird.
Weiterleitungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, die ferner aufweist: eine Weiterleitungs-Unterbindungseinheit, die unterbindet, dass die Weiterleitungseinheit eine Nachricht, die über eine Kommunikationsleitung empfangen worden ist, für welche die durch die Kommunikationszustands-Detektionseinheit detektierte Nachrichtenmenge, nachdem der Schalter in den getrennten Zustand geschaltet wurde, eine zweite vorbestimmte Menge überschreitet, an eine andere Kommunikationsleitung weiterleitet.
Weiterleitungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner aufweist: eine Speichereinheit, die dazu eingerichtet ist, mehrere Sätze von Weiterleitungsinformationen zu speichern, in denen eine Nachricht und ein Weiterleitungsziel der Nachricht miteinander verknüpft sind, wobei eine Nachrichtenweiterleitungsregel durch Auslesen eines Satzes der Weiterleitungsinformationen aus der Speichereinheit in Abhängigkeit von einem Schaltzustand des Schalters geschaltet wird.
Weiterleitungsverfahren, wobei eine Weiterleitungsvorrichtung, mit der mehrere Kommunikationsleitungen verbunden sind und die eine über eine Kommunikationsleitung empfangene Nachricht durch Senden der Nachricht auf einer anderen Kommunikationsleitung weiterleitet: zwischen einem verbundenen Zustand, in dem mindestens zwei der Kommunikationsleitungen miteinander verbunden sind, und einem getrennten Zustand, in dem die Kommunikationsleitungen voneinander getrennt sind, schaltet, und eine Nachrichtenweiterleitungsregel in Abhängigkeit von einem Schaltzustand schaltet.
Weiterleitungsprogramm, das bewirkt, dass eine Weiterleitungsvorrichtung mit einer Weiterleitungseinheit, mit der mehrere Kommunikationsleitungen verbunden sind und die eine über eine Kommunikationsleitung empfangene Nachricht durch Senden der Nachricht auf einer anderen Kommunikationsleitung weiterleitet, und mit einem Schalter zum Schalten zwischen einem verbundenen Zustand, in dem mindestens zwei der Kommunikationsleitungen miteinander verbunden sind, und einem getrennten Zustand, in dem die Kommunikationsleitungen voneinander getrennt sind, den Schalter in Abhängigkeit von einem Kommunikationszustand der Kommunikationsleitungen schaltet, und eine Nachrichtenweiterleitungsregel für die Weiterleitungseinheit in Abhängigkeit von einem Schaltzustand des Schalters schaltet.