DE112019002083T5

DE112019002083T5 - Gateway-Vorrichtung

Info

Publication number: DE112019002083T5
Application number: DE112019002083.8T
Authority: DE
Inventors: Shuhei Kaneko; Hitoshi Kawaguchi
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2018-06-14
Filing date: 2019-05-15
Publication date: 2021-03-04
Also published as: US11374786B2; JP7136893B2; CN112236978A; CN112236978B; JPWO2019239774A1; US20210250200A1; WO2019239774A1

Abstract

Die Erfindung verwirklicht eine Gateway-Vorrichtung, die in der Lage ist, die Zeit, die für die Leitweglenkung zu einem CAN-Bus der entgegengesetzten Mikrocomputerseite erforderlich ist, zu verkürzen und die Verzögerung der Datenübertragung zu verringern. Wenn die Indizes gleich sind, umfassen der Mikrocomputer 1 und der Mikrocomputer 2 gemeinsame Leitweglenkungstabellen 10 und 20, in denen dieselben Inhalte definiert sind. Der Mikrocomputer 1 sendet den Index zum Mikrocomputer 2. Der Mikrocomputer 2, der den Index empfangen hat, liest die Leitweglenkungsregel, die in der gemeinsamen Leitweglenkungstabelle 20 definiert ist, durch den empfangenen Index.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gateway-Vorrichtung, die ein Kommunikationsnetz steuert.
Stand der Technik
Ein Fahrzeug ist mit mehreren elektronischen Steuereinheiten (ECU) ausgestattet, die an verschiedenen Stellen im Fahrzeug installiert sind. Jede der mehreren ECU arbeitet zusammen, um eine Anwendung zu verwirklichen. Daher ist jede ECU durch eine Kommunikationsleitung verbunden, um ein Netz zu bilden, wobei zwischen jeder ECU eine Datenkommunikation durchgeführt wird.
Da diese ECU an verschiedenen Stellen im Fahrzeug installiert sind, ist ein fahrzeuginternes Netz durch Weiterleiten der Kommunikation zwischen verschiedenen Netzen, die für jeden Installationsort konfiguriert sind, durch eine fahrzeuginterne Gateway-Vorrichtung konfiguriert. CAN wird umfangreich hauptsächlich als Kommunikationsprotokoll für fahrzeuginterne Netze verwendet.
Ferner hat in den letzten Jahren die Anzahl von CAN-Kanälen (Controllerbereichsnetzkanälen), die für fahrzeuginterne Gateway-Vorrichtungen und ECU erforderlich sind, zugenommen, und es gibt eine Situation, in der ein Mikrocomputer den Bedarf nicht erfüllen kann. Daher wird eine Konfiguration verwendet, in der zwei Mikrocomputer kombiniert sind, um den Bedarf zu erfüllen.
Wie vorstehend beschrieben, ist beispielsweise eine Technik, die in PTL 1 offenbart ist, als Technik bekannt, die mehrere Kommunikationsschnittstellen umfasst.
PTL 1 offenbart eine Gateway-Vorrichtung, die mit einem Bus eines ersten Netzes, in dem ein Rahmen eines ersten Typs gemäß einem ersten Kommunikationsprotokoll übertragen wird, und eines zweiten Netzes, in dem ein Rahmen eines zweiten Typs gemäß einem vom ersten Kommunikationsprotokoll verschiedenen zweiten Kommunikationsprotokoll übertragen wird, verbunden ist. Die Gateway-Vorrichtung umfasst eine Empfangseinheit, die sequentiell die Rahmen des ersten Typs von dem Bus des ersten Netzes empfängt, eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob die Daten des Rahmens des ersten Typs, die durch die Empfangseinheit empfangen werden, zum zweiten Netz gesendet werden sollen, und eine Sendeeinheit, die den Rahmen des zweiten Typs zum zweiten Netz sendet, der jeden Teil von Daten der mehreren Rahmen des ersten Typs enthält, von denen durch die Bestimmungseinheit bestimmt wird, dass sie zum zweiten Netz gesendet werden sollen.
Patentliteratur
PTL 1: JP 2017-212724 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In der Konfiguration gemäß der in PTL 1 beschriebenen Technologie, die zwei Mikrocomputer kombiniert, ist es jedoch erforderlich, den CAN-Rahmen zum CAN-Bus der entgegengesetzten Mikrocomputerseite zu leiten, was die Leitweglenkungszeit erhöht und die Datenübertragung verzögert.
Die Erfindung wurde angesichts des obigen Standes der Technik durchgeführt und eine Aufgabe davon besteht darin, eine Gateway-Vorrichtung zu schaffen, die die Zeit, die zum Leiten zum CAN-Bus der entgegengesetzten Mikrocomputerseite erforderlich ist, verkürzen und die Verzögerung der Datenübertragung verringern kann.
Lösung für das Problem
Um die obige Aufgabe zu lösen, ist die Erfindung wie folgt konfiguriert.
Eine Gateway-Vorrichtung umfasst eine erste arithmetische Verarbeitungseinheit, die mehrere erste Kommunikationskanäle umfasst, eine zweite arithmetische Verarbeitungseinheit, die mehrere zweite Kommunikationskanäle umfasst. Die erste arithmetische Verarbeitungseinheit und die zweite arithmetische Verarbeitungseinheit umfassen jeweils eine Informations-Sende/Empfangs-Einheit, die Informationen sendet und empfängt, und eine gemeinsame Leitweglenkungstabelle, die mit einer Leitweglenkungsregel definiert ist.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der Erfindung ist es möglich, eine Gateway-Vorrichtung zu verwirklichen, die die Zeit, die für die Leitweglenkung zum CAN-Bus auf der entgegengesetzten Mikrocomputerseite erforderlich ist, verkürzen und die Verzögerung bei der Datenübertragung verringern kann.
Figurenliste

[1] 1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das schematisch eine Gesamtkonfiguration einer fahrzeuginternen Gateway-Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
[2] 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer gemeinsamen Leitweglenkungstabelle gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
[3] 3 ist ein Diagramm, das schematisch ein Rahmenformat für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
[4] ist ein Ablaufplan, der einen Leitweglenkungsprozessablauf in der ersten Ausführungsform darstellt.
[5] 5 ist ein Funktionsblockdiagramm, das schematisch eine Gesamtkonfiguration der fahrzeuginternen Gateway-Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
[6] 6 ist ein Ablaufplan, der einen Leitweglenkungsprozessablauf gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
[7] 7 ist ein Funktionsblockdiagramm, das schematisch die Gesamtkonfiguration einer fahrzeuginternen Gateway-Vorrichtung darstellt, die ein Vergleichsbeispiel mit einer Konfiguration ist, die von jener der Erfindung verschieden ist.
[8] 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer ersten Leitweglenkungstabelle darstellt, die in einem Mikrocomputer eines Vergleichsbeispiels enthalten ist.
[9] 9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer zweiten Leitweglenkungstabelle darstellt, die im Mikrocomputer des Vergleichsbeispiels enthalten ist.
[10] 10 ist ein Ablaufplan, der schematisch einen Leitweglenkungsprozessablauf des Vergleichsbeispiels darstellt.
[11] 11 ist ein Funktionsblockdiagramm, das schematisch die Gesamtkonfiguration einer fahrzeuginternen Gateway-Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Die folgenden Ausführungsformen sind Beispiele, in denen die Erfindung auf eine fahrzeuginterne Gateway-Vorrichtung angewendet wird, die an einem Fahrzeug montiert ist.
Ausführungsformen
(Erste Ausführungsform)
1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das schematisch die Gesamtkonfiguration einer fahrzeuginternen Gateway-Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
In 1 umfasst eine fahrzeuginterne Gateway-Vorrichtung 100 einen Mikrocomputer 1 (erste arithmetische Verarbeitungseinheit) mit mehreren (beispielsweise zwei) CAN-Kanälen (CAN1 und CAN2 (mehreren ersten Kommunikationskanälen)) und einen Mikrocomputer 2 (zweite arithmetische Verarbeitungseinheit) mit mehreren (beispielsweise 2) CAN-Kanälen (CAN3 und CAN4 (mehreren zweiten Kommunikationskanälen)) und CAN-Sender/Empfänger (einen CAN-Sender/Empfänger 3, einen CAN-Sender/Empfänger 4, einen CAN-Sender/Empfänger 5 und einen CAN-Sender/Empfänger 6), die den mehreren CAN-Kanälen entsprechen. CAN steht für Controllerbereichsnetz.
Informationen werden zwischen dem Mikrocomputer 1 und dem Mikrocomputer 2 über einen CAN-Bus gesendet und empfangen.
Der Mikrocomputer 1 weist eine gemeinsame Leitweglenkungstabelle 10 auf und der Mikrocomputer 2 weist eine gemeinsame Leitweglenkungstabelle 20 auf. Ähnliche Leitweglenkungsregeln sind in den gemeinsamen Leitweglenkungstabellen 10 und 20 definiert.
Hier ist die Leitweglenkungstabelle eine Tabelle, die Informationen enthält, die in jedem von mehreren Indizes definiert sind, und eine Tabelle, in der Leitweglenkungsregeln wie z. B. einen CAN-ID, eine Empfangskanalnummer, eine Sendekanalnummer und ein Sendesteuerverfahren für jeden Index definiert sind. Die gemeinsame Leitweglenkungstabelle ist eine Tabelle, die in mehreren Mikrocomputern vorgesehen ist und in der dieselben Inhalte (Leitweglenkungsregeln) definiert sind, wenn die Indizes gleich sind.
Die Leitweglenkungstabelle definiert zumindest den CAN-ID (Controllerbereichsnetzidentifikationscode), die Empfangskanalnummer und die Sendekanalnummer für jeden Index.
Der Mikrocomputer 1 umfasst eine CAN-Empfangseinheit 11, die einen CAN-Rahmenempfangsprozess durchführt, eine CAN-Sendeeinheit 18, die einen CAN-Rahmensendeprozess durchführt, eine Indexsucheinheit 12, die einen Index der gemeinsamen Leitweglenkungstabelle 10 aus den CAN-Rahmeninformationen sucht, die durch die CAN-Empfangseinheit 11 empfangen werden, eine Leitweglenkungsregelverarbeitungseinheit 13, die eine Leitweglenkungsregel mit Bezug auf den Index liest, der durch die Indexsucheinheit 12 getroffen wird, und den Prozess durchführt, eine Erzeugungseinheit 14 für den Rahmen mit hinzugefügtem Index, die einen Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern aus den CAN-Rahmeninformationen erzeugt, zu denen die Informationen auf der Basis des Index hinzugefügt werden, in einem Fall, in dem die durch die Indexsucheinheit 12 getroffene Leitweglenkungsregel zum Mikrocomputer 2 übertragen wird, eine Sendeeinheit 15 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern, die den Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern, der durch die Erzeugungseinheit 14 für den Rahmen mit hinzugefügtem Index erzeugt wird, zum Mikrocomputer 2 sendet, eine Empfangseinheit 16 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern, die den Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern empfängt, der vom Mikrocomputer 2 gesendet wird, und eine Extraktionseinheit 17 für Rahmeninformationen mit hinzugefügtem Index, die die Informationen auf der Basis des Index und die empfangenen CAN-Rahmeninformationen aus dem Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern extrahiert, der durch die Empfangseinheit 16 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern empfangen wird. Die CAN-Empfangseinheit 11, die CAN-Sendeeinheit 18, die Sendeeinheit 15 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern und die Empfangseinheit 16 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern bilden eine Informations-Sende/Empfangs-einheit. Ebenso bilden eine CAN-Empfangseinheit 21, eine CAN-Sendeeinheit 28, eine Sendeeinheit 25 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern und eine Empfangseinheit 26 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern eine Informations-Sende/Empfangs-Einheit.
Der Mikrocomputer 2 weist dieselbe Konfiguration wie jene des Mikrocomputers 1 auf und umfasst die CAN-Empfangseinheit 21, die einen CAN-Rahmenempfangsprozess durchführt, die CAN-Sendeeinheit 28, die einen CAN-Rahmensendeprozess durchführt, eine Indexsucheinheit 22, die einen Index der gemeinsamen Leitweglenkungstabelle 20 aus den CAN-Rahmeninformationen, die durch die CAN-Empfangseinheit 21 empfangen werden, sucht, eine Leitweglenkungsregelverarbeitungseinheit 23, die einen Leitweglenkungsregelprozess mit Bezug auf den Index durchführt, der durch die Indexsucheinheit 22 getroffen wird, und den Prozess durchführt, eine Erzeugungseinheit 24 für den Rahmen mit hinzugefügtem Index, die einen Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern aus den CAN-Rahmeninformationen erzeugt, zu denen die Informationen auf der Basis des Index hinzugefügt werden, in einem Fall, in dem die durch die Indexsucheinheit 22 getroffene Leitweglenkungsregel zum Mikrocomputer 1 übertragen wird, die Sendeeinheit 25 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern, die den Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern, der durch die Erzeugungseinheit 24 für den Rahmen mit hinzugefügtem Index erzeugt wird, zum Mikrocomputer 1 sendet, die Empfangseinheit 26 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern, die den Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern, der vom Mikrocomputer 1 gesendet wird, empfängt, und eine Extraktionseinheit 27 für Rahmeninformationen mit hinzugefügtem Index, die die Informationen auf der Basis des Index und die empfangenen CAN-Rahmeninformationen aus dem Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern extrahiert, der durch die Empfangseinheit 26 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern empfangen wird.
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der gemeinsamen Leitweglenkungstabellen 10 und 20 gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
2 veranschaulicht die Leitweglenkungsregeln von CAN-Rahmen, die von CAN1, CAN2, CAN3 und CAN4 empfangen werden, der CAN-ID, die Empfangskanalnummer, die Sendekanalnummer und die Sendesteuerung (Sendesteuerprozess) werden für die Indizes Nr. 1 bis Nr. 9 definiert.
Wie in 2 dargestellt, wird beispielsweise im Index Nr. 6, wenn der CAN-ID des CAN-Rahmens, der von CAN1 des Mikrocomputers 1 empfangen wird, 0x3AB ist, die Sendesteuerung C verarbeitet und eine Leitweglenkungsregel wird zu CAN3 des Mikrocomputers 2 gesendet.
In 2 ist die Steuerung A in der Sendesteuerung die Steuerung im Mikrocomputer 1 und die Steuerung B ist die Steuerung im Mikrocomputer 2. Die Steuerung C ist die Sendesteuerung vom Mikrocomputer 1 zum Mikrocomputer 2 und die Steuerung D ist die Sendesteuerung vom Mikrocomputer 2 zum Mikrocomputer 1.
3 ist ein Diagramm, das schematisch ein Rahmenformat für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
Wie in 3 dargestellt, umfasst das Rahmenformat für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern empfangene CAN-Rahmeninformationen (empfangene CAN-Daten, CAN-Datenlänge und CAN-ID) und Informationen auf der Basis des durch die Indexsucheinheit 12 getroffenen Index (Leitweglenkungsregelinformationen auf der Basis des Index der gemeinsamen Leitweglenkungstabelle).
Der Betriebseffekt der ersten Ausführungsform der Erfindung, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, wird unter Verwendung eines Beispiels einer Konfiguration, die von der Erfindung verschieden ist, als Vergleichsbeispiel beschrieben.
7 ist ein Vergleichsbeispiel mit einer Konfiguration, die von der Erfindung verschieden ist, und ist ein Funktionsblockdiagramm, das schematisch die Gesamtkonfiguration der fahrzeuginternen Gateway-Vorrichtung darstellt. 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer ersten Leitweglenkungstabelle darstellt, die in einem Mikrocomputer 8 (Mikrocomputer 1) des Vergleichsbeispiels enthalten ist. 9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer zweiten Leitweglenkungstabelle darstellt, die in einem Mikrocomputer 9 (Mikrocomputer 2) des Vergleichsbeispiels enthalten ist. Ferner ist 10 ein Ablaufplan, der schematisch einen Leitweglenkungsprozessablauf des Vergleichsbeispiels darstellt.
In 7 umfasst eine fahrzeuginterne Gateway-Vorrichtung 300 den Mikrocomputer 8, der der Mikrocomputer 1 mit mehreren CAN-Kanälen (CAN1 und CAN2) ist, den Mikrocomputer 9, der der Mikrocomputer 2 mit mehreren CAN-Kanälen (CAN3 und CAN4) ist, und mehrere CAN-Sender/Empfänger (den CAN-Sender/Empfänger 3, den CAN-Sender/Empfänger 4, den CAN-Sender/Empfänger 5 und den CAN-Sender/Empfänger 6), die den mehreren CAN-Kanälen entsprechen.
Der Mikrocomputer 1 weist eine erste Leitweglenkungstabelle 80 auf und der Mikrocomputer 2 weist eine zweite Leitweglenkungstabelle 90 auf. Verschiedene Leitweglenkungsregeln sind für die erste Leitweglenkungstabelle 80 und die zweite Leitweglenkungstabelle 90 definiert.
Der Mikrocomputer 8 umfasst eine CAN-Empfangseinheit 81, die einen CAN-Rahmenempfangsprozess durchführt, eine CAN-Sendeeinheit 88, die einen CAN-Rahmensendeprozess durchführt, eine Indexsucheinheit 82, die einen Index einer ersten Leitweglenkungstabelle 80 aus den CAN-Rahmeninformationen, die durch die CAN-Empfangseinheit 81 empfangen werden, sucht, eine Leitweglenkungsregelverarbeitungseinheit 83, die den Leitweglenkungsregelprozess mit Bezug auf den durch die Indexsucheinheit 82 getroffenen Index durchführt, eine Rahmenerzeugungseinheit 84, die einen Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern aus den CAN-Rahmeninformationen erzeugt, in einem Fall, in dem die durch die Indexsucheinheit 82 getroffene Leitweglenkungsregel zum Mikrocomputer 9 übertragen wird, eine Sendeeinheit 85 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern, die den Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern, der durch die Erzeugungseinheit 84 für den Rahmen mit hinzugefügtem Index erzeugt wird, zum Mikrocomputer 9 sendet, eine Empfangseinheit 86 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern, die den Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern, der vom Mikrocomputer 9 gesendet wird, empfängt, und eine Rahmeninformationsextraktionseinheit 87, die die empfangenen CAN-Rahmeninformationen aus dem Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern extrahiert, der durch die Empfangseinheit 86 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern empfangen wird.
Der Mikrocomputer 9 ist ähnlich zur Konfiguration des Mikrocomputers 8 konfiguriert und umfasst eine CAN-Empfangseinheit 91, die einen CAN-Rahmenempfangsprozess durchführt, eine CAN-Sendeeinheit 98, die einen CAN-Rahmensendeprozess durchführt, eine Indexsucheinheit 92, die einen Index einer zweiten Leitweglenkungstabelle 90 aus den CAN-Rahmeninformationen sucht, die durch die CAN-Empfangseinheit 91 empfangen werden, eine Leitweglenkungsregelverarbeitungseinheit 93, die den Leitweglenkungsregelprozess mit Bezug auf den Index durchführt, der durch die Indexsucheinheit 92 getroffen wird, eine Rahmenerzeugungseinheit 94, die einen Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern erzeugt, in einem Fall, in dem die durch die Indexsucheinheit 92 getroffene Leitweglenkungsregel zum Mikrocomputer 8 übertragen wird, eine Sendeeinheit 95 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern, die den Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern, der durch die Erzeugungseinheit 94 für den Rahmen mit hinzugefügtem Index erzeugt wird, zum Mikrocomputer 8 sendet, eine Empfangseinheit 96 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern, die den Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern empfängt, der vom Mikrocomputer 8 gesendet wird, und eine Rahmeninformationsextraktionseinheit 97, die die empfangenen CAN-Rahmeninformationen aus dem Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern extrahiert, der durch die Empfangseinheit 96 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern empfangen wird.
In dem in 7, 8, 9 und 10 dargestellten Vergleichsbeispiel extrahiert in der Konfiguration, in der zwei Mikrocomputer 8 und 9 kombiniert sind, wenn beispielsweise der Mikrocomputer 8 einen CAN-Rahmen mit 0x3AB als CAN-ID von CAN1 empfängt, die CAN-Empfangseinheit 81 die empfangenen CAN-Rahmeninformationen (Schritt S81 in 10). Dann sucht die Indexsucheinheit 82 den Index der ersten Leitweglenkungstabelle 80 von 0x3AB, der der CAN-ID ist, der in den empfangenen CAN-Rahmeninformationen enthalten ist (Schritt S82).
Als nächstes bezieht sich die
Leitweglenkungsregelverarbeitungseinheit 83 auf die Tatsache, dass das Ziel, das in der Leitweglenkungsregel angegeben ist, die dem Index Nr. 3 entspricht (Schritt S831), der gesucht und getroffen wird, CAN3 ist, dass der Mikrocomputer 9 (das Ziel ist der Mikrocomputer 9 der entgegengesetzten Seite) (Schritt S832). Die Rahmenerzeugungseinheit 84 erzeugt einen Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern aus den empfangenen CAN-Rahmeninformationen (Schritt S84). Dann sendet die Sendeeinheit 85 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern den Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern zum Mikrocomputer 9 (Schritt S85 (Senden des Rahmens für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern)). Wenn in Schritt S831 kein getroffener (entsprechender) Index vorhanden ist, wird der Rahmen verworfen.
Ferner extrahiert im Mikrocomputer 9 die Empfangseinheit 96 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern die Rahmeninformationen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern (Schritt S96) und die Rahmeninformationsextraktionseinheit 97 extrahiert 0x3AB, das der CAN-ID der empfangenen CAN-Rahmeninformationen ist, die in den Rahmeninformationen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern enthalten sind (Schritt S97). Dann sucht die Indexsucheinheit 92 den CAN-ID für den Index der zweiten Leitweglenkungstabelle 90 (Schritt S92).
Die Leitweglenkungsregelverarbeitungseinheit 93 bezieht sich auf die Tatsache, dass das Ziel, das in der Leitweglenkungsregel angegeben ist, die dem Index Nr. 4 entspricht (Schritt S931), der gesucht und getroffen wird, CAN3 ist, das im Mikrocomputer 9 enthalten ist (Schritt S932), und führt einen Leitweglenkungsregelprozess aus, der dem Index Nr. 4 entspricht (Schritt S933). Wenn kein getroffener (entsprechender) Index in Schritt S931 vorhanden ist, wird der Rahmen verworfen.
Dann sendet die CAN-Sendeeinheit 98 den empfangenen CAN-Rahmen zu CAN3 (Schritt S98). Das heißt, wenn ein CAN-Rahmen von CAN1 des Mikrocomputers 8 zu CAN3 des Mikrocomputers 9 geleitet wird, erfordern der Mikrocomputer 8 und der Mikrocomputer 9 einen Indexsuchprozess der Leitweglenkungstabelle (Schritte S82, S831, S832, S92, S931 und S932). Folglich besteht insofern ein Problem, als die für die Leitweglenkung erforderliche Verarbeitungszeit zunimmt und eine Verzögerungszeit auftritt.
Nachstehend wird die Beschreibung darüber gegeben, dass die erste Ausführungsform der Erfindung die Probleme des in 7 bis 10 dargestellten Vergleichsbeispiels lösen kann.
4 ist ein Ablaufplan, der den Leitweglenkungsprozessablauf in der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt. In der ersten Ausführungsform extrahiert, wenn ein CAN-Rahmen mit einem CAN-ID von 0x3AB von CAN1 empfangen wird, die CAN-Empfangseinheit 11 die empfangenen CAN-Rahmeninformationen (Schritt S11) und die Indexsucheinheit 12 sucht den Index der gemeinsamen Leitweglenkungstabelle 10 von dem CAN-ID von 0x3AB, der in den empfangenen CAN-Rahmeninformationen enthalten ist (Schritt S12).
Dann bezieht sich die Leitweglenkungsregelverarbeitungseinheit 13 auf die Tatsache, dass das Ziel, das durch die Leitweglenkungsregel angegeben wird, die dem Index Nr. 6 entspricht (S131), der gesucht und getroffen wird, CAN3 ist, das im Mikrocomputer 2 enthalten ist (das Ziel ist die entgegengesetzte Seite) (Schritt S132). Die Erzeugungseinheit 14 für den Rahmen mit hinzugefügtem Index erzeugt einen Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern aus den empfangenen CAN-Rahmeninformationen, zu denen der Index Nr. 6 hinzugefügt ist, der gesucht und getroffen wird (Schritt S14). Dadurch wird die Sendesteuerung durchgeführt.
Dann sendet die Sendeeinheit 15 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern den Rahmen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern zum Mikrocomputer 2 (Schritt S15). Ferner extrahiert im Mikrocomputer 2 die Empfangseinheit 26 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern die empfangenen Rahmeninformationen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern (Schritt S26) und die Extraktionseinheit 27 für Rahmeninformationen mit hinzugefügtem Index extrahiert den Index Nr. 6 und die empfangenen CAN-Rahmeninformationen, die in den Rahmeninformationen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern enthalten sind (Schritt S27). Dann führt die Leitweglenkungsregelverarbeitungseinheit 23 einen Prozess gemäß der Leitweglenkungsregel durch, die dem Index Nr. 6 entspricht (Schritt S23) und die CAN-Sendeeinheit 28 sendet den empfangenen CAN-Rahmen zu CAN3 (Schritt S28).
Das heißt, da die gemeinsamen Leitweglenkungstabellen 10 und 20 für den Mikrocomputer 1 bzw. den Mikrocomputer 2 vorgesehen sind und die empfangenen CAN-Rahmeninformationen mit dem Index, der durch den Mikrocomputer 1 gesucht und getroffen wird, zum Mikrocomputer 2 weitergegeben werden, muss der Mikrocomputer 2 nicht den Indexsuchprozess der gemeinsamen Leitweglenkungstabelle 20 durchführen und es ist möglich, die Verzögerungszeit zu verringern, die für die Leitweglenkung von CAN1 des Mikrocomputers 1 zu CAN3 des Mikrocomputers 2 benötigt wird.
Da die Prozesse, die den Schritten S92, S931 und S932 entsprechen, die in 10 im Vergleichsbeispiel dargestellt sind, aus dem in 4 dargestellten Ablaufplan in der ersten Ausführungsform der Erfindung weggelassen sind, sind diese Prozesse unnötig und es ist klar, dass die Verarbeitungszeit verkürzt werden kann.
Wie vorstehend beschrieben, ist gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, wenn die Indizes gleich sind, die gemeinsame Leitweglenkungstabelle, in der dieselben Inhalte definiert sind, in mehreren Mikrocomputern vorgesehen und die Indizes, die zwischen den Mikrocomputern gesendet und empfangen werden, sind dazu konfiguriert, auf die gemeinsame Leitweglenkungstabelle Bezug zu nehmen. Daher ist es möglich, eine fahrzeuginterne Gateway-Vorrichtung zu verwirklichen, die die Zeit verkürzen kann, die für die Leitweglenkung zum CAN-Bus der entgegengesetzten Mikrocomputerseite (des entgegengesetzten Mikrocomputers) erforderlich ist, und die Verzögerung der Datenübertragung verringern kann.
(Zweite Ausführungsform)
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Obwohl die vorstehend beschriebene erste Ausführungsform ein Beispiel des Hinzufügens des Index, der gesucht und getroffen wird, selbst ist, ist die zweite Ausführungsform ein Beispiel zum Hinzufügen von Informationen auf der Basis des gesuchten und getroffenen Index (beispielsweise Informationen CAN3 der Sendekanalnummer).
5 ist ein Funktionsblockdiagramm, das schematisch die Gesamtkonfiguration der fahrzeuginternen Gateway-Vorrichtung 200 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 6 ist ein Ablaufplan, der den Leitweglenkungsprozessablauf in der zweiten Ausführungsform darstellt. Die in 5 dargestellte Ausführungsform ist von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform insofern verschieden, als die Erzeugungseinheit 14 für den Rahmen mit hinzugefügtem Index und die Extraktionseinheit 17 für Rahmeninformationen mit hinzugefügtem Index des Mikrocomputers 1 in dem in 1 dargestellten Beispiel eine Informationserzeugungseinheit 14A auf der Basis des Index und die Informationsextraktionseinheit 17A auf der Basis des Index sind.
Außerdem sind die Erzeugungseinheit 24 für den Rahmen mit hinzugefügtem Index und die Extraktionseinheit 27 für Rahmeninformationen mit hinzugefügtem Index des Mikrocomputers 2 in dem in 1 dargestellten Beispiel eine Informationserzeugungseinheit 24A auf der Basis des Index und eine Informationsextraktionseinheit 27A auf der Basis des Index.
In dem in 1 dargestellten Beispiel werden ferner die Informationen von der Extraktionseinheit 17 für Rahmeninformationen mit hinzugefügtem Index des Mikrocomputers 1 an die Leitweglenkungsregelverarbeitungseinheit 13 ausgegeben, aber in dem in 5 dargestellten Beispiel werden die Informationen von der Extraktionseinheit 17A für Informationen auf Indexbasis an die CAN-Sendeeinheit 18 ausgegeben.
In dem in 1 dargestellten Beispiel werden ferner die Informationen von der Extraktionseinheit 27 für Rahmeninformationen mit hinzugefügtem Index des Mikrocomputers 2 an die Leitweglenkungsregelverarbeitungseinheit 23 ausgegeben, aber in dem in 5 dargestellten Beispiel werden die Informationen von der Extraktionseinheit 27A für Informationen auf Indexbasis an die CAN-Sendeeinheit 28 ausgegeben.
Ferner liegt der Unterschied zwischen 4, die den Leitweglenkungsprozessablauf in der ersten Ausführungsform darstellt, und 6, die den Leitweglenkungsprozessablauf in der zweiten Ausführungsform darstellt, darin, dass Schritt S23, der in 4 dargestellt ist, aus dem in 6 dargestellten Beispiel weggelassen ist.
In der zweiten Ausführungsform, wie in 5 und 6 dargestellt, extrahiert im Mikrocomputer 2 die Extraktionseinheit 27A für Informationen auf Indexbasis die Sendekanalnummer, die Informationen auf der Basis des Index ist, der in den Rahmeninformationen für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern enthalten ist (beispielsweise Informationen, die CAN3 genannt werden) und die empfangenen CAN-Rahmeninformationen (Schritt S27). Folglich besteht kein Bedarf, den Prozess (Schritt S23 von 4) der Leitweglenkungsregelverarbeitungseinheit 23 durchzuführen. Daher kann die CAN-Sendeeinheit 28 dazu konfiguriert sein, den empfangenen CAN-Rahmen unmittelbar zu CAN3 zu senden (Schritt S28).
Der Mikrocomputer 1 arbeitet auch ähnlich zum vorstehend beschriebenen Mikrocomputer 2.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist es ähnlich zur ersten Ausführungsform möglich, eine fahrzeuginterne Gateway-Vorrichtung zu verwirklichen, die in der Lage ist, die Zeit, die für die Leitweglenkung zum CAN-Bus der entgegengesetzten Mikrocomputerseite (des entgegengesetzten Mikrocomputers) erforderlich ist, zu verkürzen und die Verzögerung der Datenübertragung zu verringern.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist es ferner nicht erforderlich, den Leitweglenkungsregelprozess der Leitweglenkungsregelverarbeitungseinheit durchzuführen, so dass die Verzögerungszeit weiter verkürzt werden kann.
Obwohl die vorstehend beschriebene zweite Ausführungsform ein Beispiel des Hinzufügens von Informationen auf der Basis des Index ist, der gesucht und getroffen wurde, kann sie ein Beispiel des Hinzufügens des Index oder von Informationen auf der Basis des Index und Übertragens (Sendens) derselben zum entgegengesetzten Mikrocomputer sein.
(Dritte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Ähnlich zur zweiten Ausführungsform ist die dritte Ausführungsform ein Beispiel des Hinzufügens von Informationen auf der Basis des gesuchten und getroffenen Index. Informationen werden jedoch verschlüsselt und zwischen dem Mikrocomputer 1 und dem Mikrocomputer 2 gesendet und die verschlüsselten Informationen werden auf der Empfangsseite entschlüsselt.
11 ist ein Funktionsblockdiagramm, das schematisch die Gesamtkonfiguration einer fahrzeuginternen Gateway-Vorrichtung 400 gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.
Der Unterschied zwischen der dritten Ausführungsform, die in 11 dargestellt ist, und der zweiten Ausführungsform, die in 5 dargestellt ist, besteht darin, dass in der dritten Ausführungsform der Mikrocomputer 1 eine Verschlüsselungseinheit 31 und eine Entschlüsselungseinheit 30 umfasst und der Mikrocomputer 2 auch eine Verschlüsselungseinheit 33 und eine Entschlüsselungseinheit 32 umfasst.
In 11 verschlüsselt die Verschlüsselungseinheit 31 des Mikrocomputers 1 die Informationen, die aus der Sendeeinheit 15 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern ausgegeben werden und sendet sie zur Entschlüsselungseinheit 32 des Mikrocomputers 2.
Die Entschlüsselungseinheit 32 entschlüsselt die Informationen, die von der Verschlüsselungseinheit 31 gesendet werden, und gibt sie an die Empfangseinheit 26 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern aus.
Ferner verschlüsselt die Verschlüsselungseinheit 33 des Mikrocomputers 2 die Informationen, die aus der Sendeeinheit 25 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern ausgegeben werden, und sendet sie zur Entschlüsselungseinheit 30 des Mikrocomputers 1. Die Entschlüsselungseinheit 30 entschlüsselt die von der Verschlüsselungseinheit 33 gesendeten Informationen und gibt sie an die Empfangseinheit 16 für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern aus.
Gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung wird derselbe Effekt wie jener der zweiten Ausführungsform erhalten und die Informationen, die zwischen den Mikrocomputern 1 und 2 gesendet und empfangen werden, werden verschlüsselt. Daher kann die Vertraulichkeit der gesendeten Informationen sichergestellt werden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wurde die Konfiguration, in der der Mikrocomputer 1 mit zwei CAN-Kanälen und der Mikrocomputer 2 mit zwei CAN-Kanälen kombiniert sind, als Beispiel beschrieben, aber die Anzahl davon ist nicht begrenzt. Derselbe Prozess kann mit einer Konfiguration unter Verwendung von mehr CAN-Kanälen als in der Ausführungsform durchgeführt werden.
Ferner ist das vorstehend beschriebene Beispiel ein Beispiel in dem Fall, in dem die Erfindung auf eine fahrzeuginterne Gateway-Vorrichtung angewendet wird, aber die Erfindung ist nicht auf die fahrzeuginterne Verwendung begrenzt und kann beispielsweise auf ein Produktionssystem in einer Produktionsanlage, einen anderen sich bewegenden Körper als ein Fahrzeug oder einen Roboter angewendet werden.
Außerdem wird erwartet, dass die Leitweglenkungstabelle in der Größe zunimmt, da sie eine gemeinsame Leitweglenkungstabelle für die mehreren Mikrocomputer aufweist. Die Erhöhung der Größe kann jedoch durch Begrenzen der Inhalte der Leitweglenkungstabelle auf Informationsübertragungsregeln zwischen Mikrocomputern unterdrückt werden.
Ferner ist es in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform auch möglich, einen Index und Informationen auf der Basis des Index hinzuzufügen und sie zum entgegengesetzten Mikrocomputer zu übertragen (senden).
Ferner ist die Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen begrenzt, sondern umfasst verschiedene Modifikationen. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wurden beispielsweise im Einzelnen in einer klar verständlichen Weise beschrieben, und sind nicht notwendigerweise auf jene mit allen beschriebenen Konfigurationen begrenzt.
Außerdem können einige oder alle der Konfigurationen und Funktionen durch eine integrierte Schaltung verwirklicht werden.
Außerdem können die Konfigurationen und die Funktionen in Software verwirklicht werden, so dass ein Prozessor ein Programm analysiert und durchführt, das jede Funktion verwirklicht.
Bezugszeichenliste

1, 2: Mikrocomputer
3, 4, 5, 6: CAN-Sender/Empfänger
10, 20: gemeinsame Leitweglenkungstabelle
11, 21: CAN-Empfangseinheit
12, 22: Indexsucheinheit
13, 23: Leitweglenkungsregelverarbeitungseinheit
14, 24: Erzeugungseinheit für Rahmen mit hinzugefügtem Index
14A, 24A: Informationserzeugungseinheit auf der Basis von Index
15, 25: Sendeeinheit für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern
16, 26: Empfangseinheit für die Kommunikation zwischen Mikrocomputern
17, 27: Extraktionseinheit für Rahmeninformationen mit hinzugefügtem Index
17A, 27A: Informationsextraktionseinheit auf der Basis von Index
18, 28: CAN-Sendeeinheit
30, 32: Entschlüsselungseinheit
31, 33: Verschlüsselungseinheit
100, 200, 400: fahrzeuginterne Gateway-Vorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017212724 A [0007]

Claims

Gateway-Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine erste arithmetische Verarbeitungseinheit, die mehrere erste Kommunikationskanäle umfasst; eine zweite arithmetische Verarbeitungseinheit, die mehrere zweite Kommunikationskanäle umfasst, wobei die erste arithmetische Verarbeitungseinheit und die zweite arithmetische Verarbeitungseinheit jeweils eine Informations-Sende/Empfangs-Einheit, die Informationen sendet und empfängt, und eine gemeinsame Leitweglenkungstabelle, die mit einer Leitweglenkungsregel definiert ist, umfassen.
Gateway-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Leitweglenkungstabelle Informationen umfasst, die in jedem von mehreren Indizes definiert sind, und die Informations-Sende/Empfangs-Einheiten der ersten arithmetischen Verarbeitungseinheit und der zweiten arithmetischen Verbindungseinheit Informationen auf der Basis des Index senden/empfangen.
Gateway-Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Informationen auf der Basis des Index der Index, eine Leitweglenkungsregel, die durch den Index angegeben wird, oder der Index und eine Leitweglenkungsregel, die durch den Index angegeben wird, sind.
Gateway-Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Informationen auf der Basis des Index der Index sind, die erste arithmetische Verarbeitungseinheit oder die zweite arithmetische Verarbeitungseinheit, die den Index empfangen hat, den Index der gemeinsamen Leitweglenkungstabelle sucht und die Sendesteuerung gemäß der durch den Index angegebenen Leitweglenkungsregel durchgeführt wird.
Gateway-Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Informationen auf der Basis des Index eine Leitweglenkungsregel sind, die durch den Index angegeben wird, und die erste arithmetische Verarbeitungseinheit oder die zweite arithmetische Verarbeitungseinheit, die die Leitweglenkungsregel empfangen hat, die Sendesteuerung gemäß der empfangenen Leitweglenkungstabelle durchführt.
Gateway-Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die erste arithmetische Einheit und die zweite arithmetische Einheit jeweils eine Verschlüsselungseinheit, die ein Signal verschlüsselt, das durch die Informations-Sende/Empfangs-Einheit gesendet wird, und eine Entschlüsselungseinheit, die das empfangene verschlüsselte Signal entschlüsselt, umfassen.
Gateway-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die gemeinsame Leitweglenkungstabelle mindestens eine Informationsübertragungsregel der ersten arithmetischen Verarbeitungseinheit und der zweiten arithmetischen Verarbeitungseinheit umfasst.
Gateway-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die gemeinsame Leitweglenkungstabelle einen Controllerbereichsnetz-ID, eine Empfangskanalnummer, eine Sendekanalnummer und eine Sendesteuerung definiert.
Gateway-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Gateway-Vorrichtung eine fahrzeuginterne Vorrichtung ist.