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Aufnahme durch Bezugnahme
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Japanischen Patentanmeldung Nr.
2021-28479 , eingereicht am 25. Februar, R3 (2021), deren Inhalt hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Vorrichtung und genauer auf eine Technik zum Einstellen der Kommunikationszeitvorgabe in einem Steuersystem, wobei Netze mit verschiedenen Protokollen damit verbunden sind.
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Hintergrundgebiet
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Mit der Computerisierung von Fahrzeugen nimmt die Anzahl der elektronischen Vorrichtungen, die in einem Fahrzeug angebracht sind, zu und die Menge der Kommunikationsdaten zwischen den elektronischen Vorrichtungen nimmt ebenfalls zu. Die Anforderungen an die Kommunikation unterscheiden sich gemäß den Funktionen der elektronischen Vorrichtungen; daher sind Fahrzeuge mit Netzen mehrerer Kommunikationsprotokolle ausgerüstet und führen durch ein Gateway eine Datenkommunikation zwischen verschiedenen Netzen durch. Jedoch werden die verschiedenen Netze durch ihre jeweiligen Zeitgeber aktiviert; daher entsteht zusätzlich zu einer Datenübertragungszeit eine Wartezeit, um eine Datenkommunikation zu starten, was eine Kommunikationsverzögerungszeit verlängern kann.
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PTL 1 (
JP 2011-109452 A ) offenbart ein Fahrzeugbordkommunikationssystem, bei dem ein zeitgesteuertes Kommunikationsnetz und ein ereignisgesteuertes Kommunikationsnetz durch ein Gateway verbunden sind, wobei das Fahrzeugbordkommunikationssystem Folgendes enthält: eine bevorzugtes Übertragungsmittel, das eine vorgegebene Priorität auf einem Synchronisierungsrahmen, der vom zeitgesteuerten Kommunikationsnetz übertragen wird, einstellt und den Synchronisierungsrahmen an ein CAN-Netz überträgt; und ein Übertragungsmittel, das mit dem Empfang eines Synchronisierungsrahmens als einem Auslöser Übertragungsdaten an ein FlexRay-Netz überträgt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Jedoch ist ein in PTL 1 beschriebenes Kommunikationsverfahren auf Kommunikationsrahmen in einer Anfrage-Antwort-Beziehung gerichtet, somit ist es schwierig, derart zu steuern, dass die Kommunikationsverzögerungszeit eines Kommunikationsrahmens, der einseitig vom ereignisgesteuerten Netz an das zeitgesteuerte Netz gesendet wird, oder eines Kommunikationsrahmens eines anderen Kommunikationszyklus verkürzt wird.
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Um das oben beschriebene Problem zu lösen, soll die vorliegende Erfindung eine Technik zum Einstellen der Zeitvorgabe einer Kommunikation zwischen ereignisgesteuerten Netzen synchron mit einer Kommunikationszeitplanung eines zeitgesteuerten Netzes bereitstellen.
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Lösung des Problems
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Ein repräsentatives Beispiel für die Erfindung, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart wird, ist wie folgt. Das heißt, eine elektronische Vorrichtung, die unter einem ereignisgesteuerten zweiten Kommunikationsnetz in einem System eingerichtet ist, in dem ein zeitgesteuertes erstes Kommunikationsnetz und das zweite Kommunikationsnetz durch ein Gateway verbunden sind, wobei die elektronische Vorrichtung konfiguriert ist zum: Halten eines Kommunikationszeitplans des ersten Kommunikationsnetzes; Identifizieren eines Kommunikationszyklus aus Rahmen, die vom ersten Kommunikationsnetz übertragen werden; und Bestimmen einer Zeitvorgabe, um Kommunikationsrahmen an das erste Kommunikationsnetz zu übertragen, durch das Empfangen spezifischer Kommunikationsrahmen, die vom ersten Kommunikationsnetz übertragen werden.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Kommunikationsverzögerungszeit zu verkürzen, wenn ein Kommunikationsrahmen durch ein Gateway von einem ereignisgesteuerten Netz an ein zeitgesteuertes Netz übertragen wird. Andere Probleme, Konfigurationen und vorteilhafte Wirkungen als diejenigen, die oben beschrieben sind, werden in der folgenden Beschreibung eines Beispiels verdeutlicht.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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- 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für ein Kommunikationssystem veranschaulicht.
- 2 ist ein Ablaufplandiagramm, das eine Verarbeitung einer elektronischen Fahrzeugbordvorrichtung veranschaulicht.
- 3 ist ein Ablaufdiagramm, das die Ausführung einer synchronen Kommunikation in einer zyklussynchronen Rahmenempfangsperiode veranschaulicht.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. Es sei erwähnt, dass in allen Zeichnungen zum Beschreiben der Ausführungsform prinzipiell derselben Komponente dasselbe Bezugszeichen zugewiesen ist und seine wiederholte Beschreibung weggelassen wird.
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1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für ein Kommunikationssystem der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht.
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Das Kommunikationssystem der vorliegenden Ausführungsform enthält ein zeitgesteuertes FlexRay-Netz 10, in dem Schlitze geplant werden, und ein ereignisgesteuertes Ethernet-Netz 20 und die Netze sind durch ein Gateway 31 verbunden.
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Zuerst wird in einer Übersicht einer Steuerung beschrieben, die bewirkt, dass eine ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 einen Kommunikationsrahmen mit der Zeitvorgabe überträgt, die mit einem Kommunikationszeitplan des FlexRay-Netzes 10 synchronisiert ist.
- (1) Das FlexRay-Netz 10 überträgt durch das Gateway 31 einen Kommunikationsrahmen an die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20.
- (2) Die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 identifiziert eine Zykluszählung eines FlexRay-Kommunikationszeitplans aus dem empfangenen Kommunikationsrahmen.
- (3) Die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 schaltet die Konfiguration von Rahmen für einen Zyklus um, derart, dass auf der Grundlage der identifizierten Zykluszählung begonnen wird, sie zu übertragen.
- (4) Die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 beginnt mit dem Empfang eines Rahmens mit einer vorab eingestellten Schlitznummer als einem Auslöser, die Kommunikationsrahmen für den einen Zyklus, die in (3) ausgewählt worden sind, an das FlexRay-Netz 10 zu übertragen.
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Eine ECU 11 des FlexRay-Netzes 10 führt eine Kommunikation in Übereinstimmung mit dem FlexRay-Kommunikationszeitplan durch. Es gibt keine Steuerung, die für die vorliegende Ausführungsform spezifisch ist.
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Die ECU 11 des FlexRay-Netzes 10 überträgt in Übereinstimmung mit einem FlexRay-Kommunikationsprotokoll einen Kommunikationsrahmen an das Gateway 31.
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Das Gateway 31 setzt zuerst das Protokoll des empfangenen Kommunikationsrahmens, d. h. den FlexRay-Kommunikationsrahmen, in einen Ethernet-Kommunikationsrahmen um. Der Kommunikationsrahmen mit umgesetztem Protokoll wird sofort an die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 übertragen. Der FlexRay-Kommunikationsrahmen und der Ethernet-Kommunikationsrahmen sind durch eine FlexRay-Rahmen-ID und eine Ethernet-Port-Nummer einander zugeordnet und die Zuordnungsinformationen werden durch das Gateway 31 gehalten.
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Ein Kommunikationsrahmen wird ungeachtet dessen, ob die vorliegende Erfindung angewendet wird oder nicht, vom FlexRay-Netz 10 an das Ethernet-Netz 20 übertragen. Die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 wird derart gesteuert, dass ein Kommunikationsrahmen mit der Zeitvorgabe übertragen wird, die mit dem FlexRay-Kommunikationszeitplan synchronisiert ist. Unter Verwendung von ausgewählten zwei Kommunikationsrahmen von den Kommunikationsrahmen, die vom FlexRay-Netz 10 empfangen werden, bestimmt die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 die Zeitvorgabe, um den Kommunikationsrahmen zu übertragen. Einer ist ein zyklussynchroner Rahmen und der andere ist ein schlitzsynchroner Rahmen. Der zyklussynchrone Rahmen weist eine längere Periode als der schlitzsynchrone Rahmen auf. Durch das Verwenden dieser zwei Kommunikationsrahmen wird es möglich, Daten mit der Rahmenübertragungszeitvorgabe zu übertragen, die für den aktuellen FlexRay-Kommunikationszeitplan geeignet ist, und die Kommunikationseffizienz zu verbessern.
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Als der zyklussynchrone Rahmen wird ein Kommunikationsrahmen ausgewählt, der eine Zykluszählung des FlexRay-Kommunikationszeitplans identifizieren kann. Als der zyklussynchrone Rahmen von den Kommunikationsrahmen, die vom FlexRay-Netz 10 an die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 übertragen werden, kann einer ausgewählt werden, der die längste Kommunikationsperiode aufweist. Somit kann die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 durch das Empfangen eines zyklussynchronen Rahmens eine Zykluszählung identifizieren. Auf diese Weise werden zyklussynchrone Rahmen in Intervallen empfangen, die gleich wie oder länger als schlitzsynchrone Rahmen sind, z. B. wird ein zyklussynchroner Rahmen einmal alle vier Zyklen empfangen und ein schlitzsynchroner Rahmen wird in jedem Zyklus empfangen.
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Der zyklussynchrone Rahmen wird verwendet, um die Konfiguration der Rahmen für einen Zyklus, die durch die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 übertragen werden sollen, umzuschalten. In FlexRay sind Rahmen mehrerer Kommunikationszyklen gemischt; somit wird der Kommunikationszeitplan für jeden Kommunikationsrahmen umgeschaltet.
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Als der schlitzsynchrone Rahmen wird ein Kommunikationsrahmen ausgewählt, der eine Schlitznummer des FlexRay-Kommunikationszeitplans identifizieren kann. Als der schlitzsynchrone Rahmen von den Kommunikationsrahmen, die vom FlexRay-Netz 10 an die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 übertragen werden, kann einer ausgewählt werden, der die kürzeste Kommunikationsperiode aufweist.
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Der schlitzsynchrone Rahmen wird als ein Auslöser für die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20, um zu beginnen, Kommunikationsrahmen für einen Zyklus zu übertragen, verwendet. Nachdem eine Zykluszählung durch einen zyklussynchronen Rahmen identifiziert worden ist, wird die Zählung durch den Empfang eines schlitzsynchronen Rahmens aktualisiert, wodurch die zu übertragenden Kommunikationsrahmen in den nächsten Zyklus umgeschaltet werden.
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Als nächstes wird die Konfiguration von Kommunikationsrahmen für einen Zyklus, die durch die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 übertragen werden, beschrieben.
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Die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 hält alle Muster von Kommunikationsrahmenkonfigurationen. Der Maximalwert der Anzahl der Mustern von Kommunikationsrahmenkonfigurationen ist die längste Zyklusperiode dividiert durch die kürzeste Zyklusperiode von den Kommunikationsrahmen, die vom FlexRay-Netz 10 an die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 übertragen werden. Der FlexRay-Kommunikationszeitplan ist mit 64 Zyklen definiert; jedoch wird er durch die obige Gleichung dargestellt, wenn die Zyklen von überlappenden Kommunikationsrahmenkonfigurationen gegeben sind. Das heißt, die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 muss nicht notwendigerweise den FlexRay-Kommunikationszeitplan mit 64 Zyklen erkennen.
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Jedoch gibt es in einem Fall, in dem die längste Zyklusperiode und die kürzeste Zyklusperiode von den Kommunikationsrahmen, die vom FlexRay-Netz 10 an die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 übertragen werden, dieselben sind, lediglich ein Muster einer Kommunikationsrahmenkonfiguration und es besteht keine Notwendigkeit, die Rahmenkonfiguration für jeden Zyklus umzuschalten, und daher muss kein zyklussynchroner Rahmen bestimmt werden.
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Die Kommunikationsrahmenkonfiguration enthält Dateninhalte und Übertragungszeitvorgabeinformationen von Kommunikationsrahmen für einen Zyklus, für die mit dem Empfang eines schlitzsynchronen Rahmens als einem Auslöser begonnen werden soll, sie zu übertragen. Die Dateninhalte und die Übertragungszeitvorgabe werden unter Bezugnahme auf FlexRay-Kommunikationszeitplaninformationen bestimmt.
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Ein Zyklus von Kommunikationsrahmen, die von der ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 an das FlexRay-Netz 10 übertragen werden, weist dieselbe Periode wie die kürzeste Zyklusperiode von den Kommunikationsrahmen, die vom FlexRay-Netz 10 an die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 übertragen werden, auf und ist nicht notwendigerweise dieselbe Periode wie ein Zyklus des FlexRay-Kommunikationszeitplans.
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Ein Zeitbereich eines Zyklus der Kommunikationsrahmenkonfiguration entspricht einem Zyklus von einer Schlitznummer, die durch Addieren eines Versatzes, der der gesamten Sende/Empfangs-Verarbeitungszeit zwischen dem Gateway 31 und der ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 entspricht, erhalten wird, bis zu einer Schlitznummer eines schlitzsynchronen Rahmens. Jedoch kann ferner ein Versatz, der mehreren Schlitzen entspricht, als ein Sicherheitskoeffizient addiert werden.
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2 ist ein Ablaufplan einer Verarbeitung, die durch die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 durchgeführt wird.
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Die ECU 21 stellt einen Ausgangswert einer Zykluszählung ein. Zum Beispiel kann der Ausgangswert auf 0 eingestellt werden (101).
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Daraufhin nimmt die ECU 21 auf ein Kommunikationsrahmen-Konfigurationsmuster Bezug (102) und schaltet die Konfiguration der zu übertragenden Rahmen um (103). Insbesondere wird durch eine Zykluszählung eine Datenkonfiguration für eine Periode eingestellt.
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Daraufhin beginnt die ECU 21 dann, wenn sie einen schlitzsynchronen Rahmen empfangen hat (104), mit dem Empfang des schlitzsynchronen Rahmens als einem Auslöser Kommunikationsrahmen für einen Zyklus zu übertragen (105). Das heißt, nach der Zeit, die zur Kommunikation mit dem FlexRay-Netz 10 erforderlich ist, werden Kommunikationsrahmen übertragen. Es sei erwähnt, dass die ECU 21 die Verarbeitung beendet, wenn sie keinen schlitzsynchronen Rahmen empfangen hat. Wenn z. B. die Zündung ausgeschaltet wird, arbeitet die ECU 21 eine Zeitlang, obwohl sie keinen schlitzsynchronen Rahmen empfängt.
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Daraufhin setzt die ECU 21 die Zykluszählung zurück (107), wenn sie einen zyklussynchronen Rahmen empfangen hat (106). Die ECU 21 schaltet die Konfiguration der Rahmen für einen Zyklus mit dieser Zeitvorgabe um. Wenn sie andererseits keinen zyklussynchronen Rahmen empfangen hat, zählt die ECU 21 Zyklen vorwärts (108). Die ECU 21 kann die Konfiguration der Rahmen für einen Zyklus mit dieser Zeitvorgabe umschalten.
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Danach führt die ECU 21 die Verarbeitung unter Bezugnahme auf das Muster der Kommunikationsrahmenkonfiguration wiederholt durch, indem sie zu Schritt 102 zurückkehrt.
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3 ist ein Beispiel für ein Diagramm, das eine Kommunikationsabfolge einer elektronischen Fahrzeugbordvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht.
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Ein zyklussynchroner Rahmen, der ein Kommunikationsrahmen von den Kommunikationsrahmen, die vom FlexRay-Netz 10 an die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 übertragen werden, ist, der als derjenige mit der längsten Kommunikationsperiode ausgewählt wird, wird durch das Gateway 31 bezüglich des Protokolls umgesetzt und an die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 übertragen. Die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 kann durch das Empfangen des zyklussynchronen Rahmens eine Zykluszählung identifizieren und schaltet die Konfiguration der Kommunikationsrahmen, die an das FlexRay-Netz 10 übertragen werden sollen, um.
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Ein schlitzsynchroner Rahmen, der ein Kommunikationsrahmen von den Kommunikationsrahmen, die vom FlexRay-Netz 10 an die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 übertragen werden, ist, der als derjenige mit der kürzesten Kommunikationsperiode ausgewählt wird, wird durch das Gateway 31 bezüglich des Protokolls umgesetzt und an die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 übertragen. Wenn sie den schlitzsynchrone Rahmen empfangen hat, beginnt die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20, Kommunikationsrahmen an das FlexRay-Netz 10 zu übertragen und überträgt Kommunikationsrahmen für eine Periode.
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Danach überträgt die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 die Kommunikationsrahmen in Synchronisation mit dem FlexRay-Kommunikationszeitplan.
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[Wirkungen]
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Auf diese Weise überträgt die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 der vorliegenden Ausführungsform Kommunikationsrahmen in Zeitintervallen auf der Grundlage des FlexRay-Kommunikationszeitplans ausgehend vom ersten Schlitz in einem Zyklus der Kommunikationsrahmenkonfiguration, wodurch die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 die zeitgesteuerte Kommunikation des FlexRay-Netzes 10 simulieren kann und Kommunikationsrahmen in Synchronisation mit dem FlexRay-Kommunikationszeitplan übertragen kann.
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Herkömmlicherweise wird eine synchrone Steuerung auf Kommunikationsrahmen in einer Anfrage/Antwort-Beziehung zwischen dem FlexRay-Netz 10 und dem Ethernet-Netz 20 durchgeführt; daher ist eine synchrone Steuerung, die auf Kommunikationsrahmen, die einseitig vom Ethernet-Netz 20 an das FlexRay-Netz 10 übertragen werden, und auf Kommunikationsrahmen verschiedener Kommunikationszyklen angewendet wird, schwierig.
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Andererseits ist in dem Beispiel für die vorliegende Erfindung die Kommunikationsrahmen-Übertragungszeitvorgabe des Ethernet-Netzes 20 mit dem Kommunikationszeitplan des FlexRay-Netzes 10 synchronisiert; daher ist es möglich, die Kommunikationsverzögerungszeit vom Auftreten von Daten bis zur Übertragung selbst unter den folgenden Bedingungen zu verkürzen.
- • Im Kommunikationszeitplan des FlexRay-Netzes 10 sind Kommunikationsrahmen mehrerer Kommunikationszyklen gemischt.
- • Kommunikationsrahmen werden einseitig vom Ethernet-Netz 20 an das FlexRay-Netz 10 übertragen.
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Wie oben beschrieben ist, identifiziert die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 den Empfang eines zyklussynchronen Rahmens und eines schlitzsynchronen Rahmens und steuert die Übertragung von Kommunikationsrahmen auf der Grundlage der FlexRay-Kommunikationszeitplaninformationen, die die ECU 21 hält, und kann somit die Kommunikationsrahmen in Synchronisation mit einem FlexRay: Kommunikationszeitplan übertragen.
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Ferner wird von den Kommunikationsrahmen, die vom FlexRay-Netz 10 an die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 übertragen werden, einer mit der längsten Kommunikationsperiode als ein zyklussynchroner Rahmen ausgewählt; daher wird der Kommunikationszeitplan für jeden Kommunikationsrahmen auf die richtige Zeitvorgabe umgeschaltet.
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Von den Kommunikationsrahmen, die vom FlexRay-Netz 10 an die ECU 21 des Ethernet-Netzes 20 übertragen werden, wird einer mit der kürzesten Kommunikationsperiode als ein schlitzsynchroner Rahmen ausgewählt; daher kann die Zählung durch das Empfangen des schlitzsynchronen Rahmens aktualisiert werden und die Kommunikationsrahmen können in Synchronisation mit dem FlexRay-Kommunikationszeitplan übertragen werden.
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Es sei erwähnt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das oben beschriebene Beispiel eingeschränkt ist und diverse Abwandlungsbeispiele und äquivalente Konfigurationen innerhalb des Erfindungsgedankens der beigefügten Ansprüche enthält. Zum Beispiel ist das oben beschriebene Beispiel im Einzelnen beschrieben, um die vorliegende Erfindung auf eine einfach zu verstehende Weise zu erklären, und die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf diejenigen eingeschränkt, die alle oben beschriebenen Komponenten enthalten. Ferner können einige der Komponenten eines Beispiels durch Komponenten eines weiteren Beispiels ersetzt werden. Des Weiteren kann eine Komponente eines weiteren Beispiels zu den Komponenten eines Beispiels hinzugefügt werden. Ferner können in Bezug auf einige der Komponenten jedes Beispiels Hinzufügen, Entfernen und Ersetzen von bzw. durch diejenigen eines weiteren Beispiels vorgenommen werden.
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Des Weiteren können einige oder alle der Komponenten, Funktionen, Verarbeitungseinheiten, Verarbeitungsmittel, usw., die oben beschrieben sind, durch Hardware realisiert sein, z. B. indem sie mit einer integrierten Schaltung entworfen werden, oder können durch Software realisiert sein, indem ein Prozessor ein Programm zum Realisieren jeder Funktion interpretiert und ausführt.
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Informationen wie etwa ein Programm zum Realisieren jeder Funktion, eine Tabelle und eine Datei können in einer Speichervorrichtung wie etwa einem Datenspeicher, einer Festplatte oder einem Festkörperlaufwerk (SSD) oder einem Aufzeichnungsmedium wie etwa einer IC-Karte, einer SD-Karte oder einer DVD gespeichert sein.
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Ferner sind Steuerleitungen und Informationsleitungen, die als für die Beschreibung notwendig betrachtet werden, veranschaulicht und es sind nicht notwendigerweise alle Steuerleitungen und Informationsleitungen, die zur Implementierung erforderlich sind, veranschaulicht. In der Praxis kann in Betracht gezogen werden, dass nahezu alle Komponenten miteinander verbunden sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 202128479 [0001]
- JP 2011109452 A [0004]
