DE19963610A1 - Kommunikationssystem für Fahrzeugsteuerungen - Google Patents
Kommunikationssystem für FahrzeugsteuerungenInfo
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Abstract
Es wird ein Kommunikationssystem für Fahrzeugsteuerungen vorgeschlagen, bei dem eine Mehrzahl von Steuerfunktionseinheiten, wie eine Motorsteuerung (ECI) in eine I/O Verarbeitungsfunktion und eine Operationssteuerfunktion getrennt wird. Die I/O Verarbeitungsfunktion für jede Steuerfunktion umfasst I/O Verarbeitungsknoten, während die Operationssteuerfunktion als einer der Operationssteuerknoten für jede der Fahrzeugsteuergruppen ausgebildet ist, die jeweils durch Integration von Steuerfunktionseinheiten in eine Gruppe mit einer Beziehung dazwischen erhalten werden. Das Senden/Empfangen von Informationen in jeder der Fahrzeugsteuergruppen wird über eine erste Kommunikationsleitung ausgeführt, während das Senden/Empfangen von Informationen zwischen den Fahrzeugsteuergruppen über eine zweite Kommunikationsleitung durchgeführt wird.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kommu
nikationssystem für Fahrzeugsteuerungen, bei dem die
Steuerungen von einer Mehrzahl von in einem Fahrzeug
enthaltenen Vorrichtungen auf eine Mehrzahl von vor
spezifizierten Steuerfunktionseinheiten aufgeteilt
sind, für die Kontrolle über Kontrollfunktionseinhei
ten benötigte Statusinformationen von einer Mehrzahl
von Sensoren für jede der Mehrzahl von Steuerfunkti
onseinheiten detektiert werden, und das zur Steuerung
des Antriebs eine Mehrzahl von Betätigungselementen
als Ziele zur Steuerung über die Steuerfunktionsein
heiten entsprechend den detektierten Statusinforma
tionen sowie den Informationen von anderen Steuer
funktionseinheiten verwendet wird.
Eine Mehrzahl von Prozessoren zur Steuerung wurden in
ein Fahrzeug integriert, um verschiedene Arten von
Fahrzeugsteuerungen unter Verwendung dieser Prozesso
ren durchzuführen. Beispielsweise wurde ein Prozessor
zur Motorsteuerung verwendet, um den Motor zu steuern
und eine einzuspritzende Kraftstoffmenge entsprechend
einem Zustand, in dem die Maschine läuft, und die
Kraftstoffeinspritzung in die Maschine entsprechend
dem Ergebnis der Berechnung zu steuern. Außerdem wird
jede der Steuerungen, wie Getriebesteuerung, Bremsen
steuerung und Selbstantriebssteuerung jeweils unter
Verwendung jedes der korrespondierenden Prozessoren
für die Steuerung realisiert.
Darüber hinaus wurden die Anforderung an die Fahr
zeugsteuerung in den letzten Jahren immer komplizier
ter und umfangreicher. Es ist schwierig, die fortge
schrittene Fahrzeugsteuerung nur dadurch durchzufüh
ren, daß jede der Fahrzeugsteuerungen diskret mit je
dem der Prozessoren selber für verschiedene Steuerun
gen vorgesehen wird, da es notwendig ist, Informatio
nen zwischen Prozessoren für verschiedene Steuerun
gen, insbesondere zwischen Modulen für verschiedenar
tige Steuerungen auszutauschen und eine integrierte
Fahrzeugsteuerung entsprechend den ausgetauschten In
formationen durchzuführen. In einer im Fahrzeug ent
haltenen Kommunikationseinheit, wie sie in der japa
nischen Offenlegungsschrift Nr. SHO 62-237895 bei
spielsweise offenbart, wird eine fortgeschrittene
Fahrzeugsteuerung dadurch realisiert, daß verschiede
ne Steuermodule unter Verwendung einer Kommunikati
onseinheit, wie einem LAN miteinander verbunden sind,
Kommunikationen für Fahrzeugsteuerungen systemati
siert werden und integrierte Steuerungen für ver
schiedene Fahrzeugsteuerungen vorgesehen werden.
Jedes der verschiedenen Steuermodule detektiert einen
Zustand des Fahrzeugs unter Verwendung von Sensoren,
führt eine korrigierende Berechnung, wenn notwendig,
entsprechend dem detektierten Zustand des Fahrzeugs
durch und steuert den Antrieb eines Betätigungsele
ments als Ziel für die Steuerung. Die Anzahl von Sen
soren und die Anzahl von Betätigungselementen, die in
den verschiedenen Steuermodulen enthalten sind, hat
sich aufgrund dieser fortgeschrittenen Steuerung er
höht. Darüber hinaus hat sich gleichfalls die Anzahl
an Steuermodulen erhöht, um zusätzliche Fahrzeugsteu
erfunktionen zu realisieren, die bisher noch nicht
realisiert worden waren. Als Ergebnis erhöhen sich
die Anzahl von Kommunikationsleitungen und der Konfi
gurationen der Einheitabschnitte, die sich auf die
füx die Realisierung benötigte Kommunikationsverar
beitung beziehen, wenn verschiedene Steuermodule mit
einander verbunden werden unter Verwendung der oben
erwähnten Kommunikationseinheit zur Realisierung ei
ner multifunktionalen Fahrzeugsteuerung ohne jedwede
Berücksichtigung des oben erwähnten Problems.
Um dieses Problem zu umgehen ist in der japanischen
Offenlegungsschrift Nr. HEI 4-114203 beispielsweise
ein elektronisches Steuersystem für ein Fahrzeug of
fenbart, das ein Hauptsteuermodul aufweist, das eine
Mehrzahl von Steuermodulen in einem integriert, wobei
eine Kommunikationsleitung zur Verbindung der Mehr
zahl von Steuermodulen und dem Hauptsteuermodul ver
wendet wird und das Hauptsteuermodul führt eine zen
tralisierte Verwaltung und Steuerung der Mehrzahl von
Steuermodulen in der Weise durch, daß das Hauptsteu
ermodul die anderen Steuermodule als Slave-
Vorrichtungen steuert. Somit kann dieses elektroni
sche Steuersystem für ein Fahrzeug integral die ver
schiedenen Arten von Fahrzeugsteuerungen steuern und
auch eine multifunktionale Fahrzeugsteuerung durch
führen.
Allerdings traten während der Entwicklung von Fahr
zeugen in den vergangen Jahren verstärkt Fälle auf,
bei denen die Spezifikationen der Sensoren und Betä
tigungselemente der Steuermodule partiell geändert
wurden oder Spezifikationen der Operationsverarbei
tung geändert werden. In diesen Fällen ist es bei
Kommunikationssystem für Fahrzeugsteuerungen nach dem
Stand der Technik notwendig, ein neues Steuermodul zu
entwerfen, da das System durch Steuermoduleinheiten
aufgebaut ist. Dies verringert den Entwicklungswir
kungsgrad.
Darüber hinaus gibt es Fälle, bei denen unterschied
liche Steuermodule kombiniert werden oder die Art, in
denen Steuermodule verwendet werden unterschiedlich
sind, abhängig vom Typ des Fahrzeugs. Auch in solchen
Fällen ist es notwendig, nochmals ein neues Steuermo
dul für jeden Fahrzeugtyp zu entwerfen, was den Wir
kungsgrad der Entwicklung verringert.
Außerdem gab es in Zusammenhang mit dem Vorsehen von
vielen Funktionen für das Fahrzeug in den vergangenen
Jahren eine Tendenz, die für jedes Steuermodul vorge
sehenen Funktionen zu erhöhen und die Verarbeitung
bei höheren Geschwindigkeiten durchzuführen. Auch gab
es Tendenzen, daß ein steigender Durchsatz für jedes
der Steuermodule selbst verlangt wurde und die Anzahl
von in ein Fahrzeug zu integrierende Steuermodule
wurde erhöht. Aus solchen Gründen erhöhte sich die
zwischen den Steuermodulen zu sendende und zu empfan
gende Informationsmenge. Das Kommunikationssystem
nach dem Stand der Technik, bei dem alle Steuermodule
durch eine Kommunikationseinheit, wie ein LAN mitein
ander verbunden sind, kann jedoch nicht schnell den
Anstieg in der Informationsmenge für Kommunikationen
unterstützen. Weiterhin steigt bei einem Kommunikati
onssystem nach dem Stand der Technik bei dem ein
Hauptsteuermodul verwendet wird, so daß das Haupt
steuermodul durch Steuermodule gefolgt wird, um Kom
munikationen zwischen den Steuermodulen ausführen zu
lassen, die Belastung für das Hauptsteuermodul. Somit
kann keines der bekannten Systeme ausreichend eine
große Informationsmenge unterstützen, die in einer
multifunktionalen Fahrzeugsteuerung gesendet und emp
fangen wird.
Ein einheitliches Kommunikationssystem ist in dem
Fahrzeugsteuerungs-Kommunikationssystem nach dem
Stand der Technik konstruiert. Wenn daher eine Fehl
funktion in einem Steuermodul auftritt, gibt es keine
Möglichkeit für die anderen Steuermodule, diese Fehl
funktion zu kennen und sie führen weiter die Steuer
operation aus. Um diese Redundanz zu vermeiden, ist
das System so entworfen, daß jedes Steuermodul dis
kret den Zustand des Systems für sich selbst über
wacht. Dies erhöht jedoch die Arbeitslast für die
Steuermodule.
Eine Vielzahl von Arten von Fahrzeugsteuer-
Kommunikationssystemen wurden, unter Berücksichtigung
der Multifunktion der Fahrzeuge entwickelt. Die für
eine Fahrzeugsteuerung verwendete Originalinformation
kann jedoch durch Einbauen eines illegalen Kommunika
tionsknotens in ein Fahrzeug oder durch Kommunikatio
nen durch einen böswillig geplanten Kommunikations
knoten verfälscht werden, in Übereinstimmung einer
fortschreitenden für ein Fahrzeug vorgesehenen Steue
rung. Außerdem kann die Information zur Fahrzeug
steuerung über einen solchen illegalen Kommunikati
onsknoten oder einen böswillig geplanten Kommunikati
onsknoten abgehört oder angezapft werden. Es wurde
gewünscht, die Verfälschung der oder das Abhören bzw.
Anzapfen von Informationen zu verhindern, bevor sie
auftreten können. In aktuellen Fällen störten sich
die Informationen in den Fahrzeugsteuer-
Kommunikationssystemen untereinander und bewirkten
unerwartete Fehlfunktionen, wenn Fahrzeuge mit dem
gleichen oder einem ähnlichen Typ von Fahrzeugsteuer-
Kommunikationssystem nahe aneinander kamen. Es wird
auch verlangt, Unfälle aufgrund der oben beschriebe
nen Fehlfunktion zu vermeiden.
Der Erfindung liegt mit dem Zweck die obigen Probleme
zu lösen die Aufgabe zugrunde, ein Kommunikationssy
stem für die Fahrzeugsteuerung vorzusehen, das flexi
bel und leicht mit einem geringen Arbeits- und Zeit
aufwand die Entwicklung selbst bei einer erhöhten An
zahl an Steuermodulen unterstützt und eine Teilände
rung in Spezifikationen für das Steuermodul und eine
erhöhte Informationsmenge zwischen Steuermodulen be
schleunigt, zusammen mit der Erzielung einer höheren
Leistungsfähigkeit eines Fahrzeuges und der Verbesse
rung des Entwicklungswirkungsgrades. Außerdem soll
ein Kommunikationssystem für Fahrzeugsteuerungen er
halten werden, das ein Verfälschen oder Abhören der
übertragenen Informationen verhindert.
Bei der vorliegenden Erfindung ist eine Vielzahl von
Steuerfunktionseinheiten, wie eine ECI (Motorsteue
rung) und ein ABS (Antiblockiersystem) in eine Mehr
zahl von Steuerfunktionsgruppen aufgeteilt; eine
Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten führt in je
der der Mehrzahl von Steuerfunktionsgruppen eine Ver
arbeitung durch, die vergleichsweise eine leichte Be
lastung ist und die eine Echtzeitverarbeitung durch
eine Steuerfunktionseinheit verlangt; und eine Opera
tionsverarbeitungseinheit führt eine Verarbeitung
durch, die eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung in
jeder der Mehrzahl von Steuerfunktionseinheiten ver
langt, wie eine Durchführung einer Mehrzahl von Ope
rationsverarbeitungen entsprechend der Mehrzahl von
Steuerfunktionseinheiten, abhängig von der Informati
on, die von der Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinhei
ten geliefert wird und gibt jedes Ergebnis der Opera
tionsverarbeitung an die Mehrzahl von entsprechenden
I/O Verarbeitungseinheiten; dann sind in jeder der
Steuerfunktionsgruppe eine Mehrzahl von I/O Verarbei
tungseinheiten mit einer Operationsverarbeitungsein
heit durch eine erste Kommunikationseinheit verbun
den, während die Mehrzahl von Steuerfunktionsgruppen
durch eine zweite Kommunikationseinheit miteinander
verbunden ist, so daß hierarchische Kommunikationen
realisiert werden, derart, daß das Senden/Empfangen
von Informationen in jeder der Steuerfunktionsgruppen
über die erste Kommunikationseinheit durchgeführt
wird und das Senden/Empfangen von Informationen zwi
schen den Steuerfunktionsgruppen über die zweite Kom
munikationseinheit durchgeführt wird.
In der vorliegenden Erfindung verbindet die erste
Kommunikationseinheit mindestens zwei oder mehrere
Steuerfunktionsgruppen miteinander und zwischen den
verbundenen Steuerfunktionsgruppen werden zwischen
den Steuerfunktionsgruppen zu übertragende Informa
tionen über diese erste Kommunikationseinheit gesen
det und empfangen.
In der vorliegenden Erfindung ist eine Mehrzahl von
Steuerfunktionseinheiten in eine Mehrzahl von I/O
Verarbeitungseinheiten aufgeteilt oder integriert, um
eine Eingangs/Ausgangsverarbeitung bezüglich Sensoren
und Betätigungselementen entsprechend der Mehrzahl
von Steuerfunktionseinheiten durch die Mehrzahl von
Steuerfunktionseinheit sowie in eine Mehrzahl von
Operationsverarbeitungseinheiten zum Aufteilen der
Mehrzahl von Steuerfunktionseinheiten in eine Mehr
zahl von Steuerfunktionsgruppen, zum Ausführen einer
Mehrzahl von Operationsverarbeitungen entsprechend
der Mehrzahl von Steuerfunktionseinheiten abhängig
von den von der Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinhei
ten, die mindestens zu der Mehrzahl von aufgeteilten
Steuerfunktionsgruppen gehören, gelieferten Informa
tionen und zum Ausgeben jedes Ergebnisses der Opera
tionsverarbeitung an die Mehrzahl von entsprechenden
I/O Verarbeitungseinheiten in der Steuerfunktions
gruppe; und die I/O Verarbeitungseinheiten sind mit
den Operationsverarbeitungseinheiten durch eine Kom
munikationseinheit verbunden und die Informationen
zwischen den I/O Verarbeitungseinheiten und den Ope
rationsverarbeitungseinheiten werden über diese Kom
munikationseinheit übertragen.
In der vorliegenden Erfindung gleicht eine Ablauf
steuerung die Ablaufpläne zum Senden/Empfangen von
Informationen zwischen der Mehrzahl von I/O Verarbei
tungseinheiten und der Mehrzahl von Operationsverar
beitungseinheiten ab, damit das System eine effizien
te Kommunikationsverarbeitung durchführt.
In der vorliegenden Erfindung wird eine Ablaufsteue
rung in jeder der Mehrzahl von Operationsverarbei
tungseinheiten vorgesehen, damit jede der Mehrzahl
von Operationsverarbeitungseinheiten über die Ablauf
steuerung den Ablauf ausführt.
In der vorliegenden Erfindung weist jede der I/O Ver
arbeitungseinheiten und der Operationsverarbeitungs
einheiten mindestens einen normalen Modus zum Schal
ten auf einen Status der normalen Verarbeitungsopera
tion zum Schalten auf einen Status der Systemwartung
auf und eine Ablaufsteuerung überwacht den Status der
Übertragung durch die Mehrzahl von I/O Verarbeitungs
einheiten und die Mehrzahl von Operationsverarbei
tungseinheiten, sendet eine Alarmmeldung unter Ver
wendung der Kommunikationseinheit an die Mehrzahl von
I/O Verarbeitungseinheiten und die Mehrzahl von Ope
rationsverarbeitungseinheiten, wenn ein anomaler Zu
stand detektiert wird und schaltet die Mehrzahl von
I/O Verarbeitungseinheiten und die Mehrzahl von Ope
rationsverarbeitungseinheiten vom normalen Modus in
den Wartungsmodus, um ein Weglaufen oder dergleichen
der I/O Verarbeitungseinheiten und der Operationsver
arbeitungseinheiten zu verhindern.
In der vorliegenden Erfindung wird ein Format, der
von der ersten Kommunikationseinheit, der zweiten
Kommunikationseinheit und der Kommunikationseinheit
zu sendenden und empfangenden Informationen gleicht
gemacht, indem ein standardisiertes Informationsfor
mat verwendet wird.
In der vorliegenden Erfindung umfasst jede der I/O
Verarbeitungseinheiten und der Operationsverarbei
tungseinheiten weiterhin eine Kennungseinheit, die
der über die erste Kommunikationseinheit, zweite Kom
munikationseinheit und die Kommunikationseinheit zu
sendenden Informationen eine Kennungsinformation hin
zufügt, die spezifisch für das Fahrzeugsteuerungs-
Kommunikationssystem ist, sendet die Information und
führt auch eine Identifikation der empfangenen Infor
mationen durch.
In der vorliegenden Erfindung umfasst jede der I/O
Verarbeitungseinheiten und Operationsverarbeitungs
einheiten eine Ver-/Entschlüsselungseinheit, die die
über die erste Kommunikationseinheit, die zweite Kom
munikationseinheit und die Kommunikationseinheit zu
übertragenden Informationen unter Verwendung eines
Chiffrierschlüssels verschlüsselt und die verschlüs
selten Informationen entschlüsselt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Fi
guren dargestellten Ausführungsbeispiele näher er
läutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines
Fahrzeugsteuerungs-Kommunikationssystems als
erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeigt;
Fig. 2 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines
Fahrzeugsteuerungs-Kommunikationssystems als
zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeigt;
Fig. 3 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines
Fahrzeugsteuerungs-Kommunikationssystems als
drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeigt;
Fig. 4 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines
Fahrzeugsteuerungs-Kommunikationssystems als
viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeigt;
Fig. 5 ein Beispiel eines Aufbaus einer Knotenkon
struktionstabelle im vierten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein Beispiel eines Aufbaus einer Sendesteu
ertabelle im vierten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ein Sequenzdiagramm, das ein Beispiel einer
Sequenz einer Sende/Empfangsverarbeitung
durch eine Ablaufsteuerung im vierten Bei
spiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines
Kommunikationssystems für Fahrzeugsteuerun
gen nach einem fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 9 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines
Kommunikationssystems für Fahrzeugsteuerun
gen nach einem sechsten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines
Kommunikationssystems für Fahrzeugsteuerun
gen nach einem siebenten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 11A bis 11D Beispiele von Chiffrierschlüsseln,
die im siebenten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung
verwendet werden.
Als Erstes wird das Ausführungsbeispiel 1 der vorlie
genden Erfindung beschrieben. Fig. 1 ist ein Block
schaltbild, das den Aufbau eines Kommunikationssy
stems 1 für Fahrzeugsteuerungen entsprechend dem er
sten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
zeigt. Das Fahrzeugsteuerungs-Kommunikationssystem 1
entsprechend Fig. 1 ist in einem nicht dargestellten
Fahrzeug eingebaut und sieht die Steuerungen bzw. Re
gelungen für Einheiten in dem Fahrzeug vor, wie eine
Motorsteuerung (ECI), die Automatiksteuerung (AT),
die Drosselklappensteuerung (DBW), ein Antiblockier
system (ABS), ein Traktionssteuersystem (TCS), eine
Leistungslenksteuerung (EPS) und eine fortgeschritte
ne Navigationssteuerung (ACC). Unter Steuerungen sol
len auch Regelungen verstanden werden. Diese Fahr
zeugsteuerungen werden in drei Fahrzeugsteuergruppen
11 bis 13 aufgeteilt.
Die Fahrzeugsteuergruppe 11 weist drei Steuerfunktio
nen, die ECI-Funktion, die AT-Funktion und die DBW-
Funktion, auf. Die Fahrzeugsteuergruppe 12 weist zwei
Kontrollfunktionen auf, die ABS-Funktion und eine
TSC-Funktion. Schließlich weist die Fahrzeugsteuer
gruppe 13 zwei Steuerfunktionen auf, die EPS-Funktion
und die ACC-Funktion. Jede der Fahrzeugsteuergruppen
11 bis 13 enthält Steuerfunktionen, die relativ eng
miteinander in Beziehung stehen.
Die Steuerfunktionen, wie die Operationssteuerfunk
tionen und die I/O Verarbeitungsfunktionen werden in
jeder der Fahrzeugsteuergruppen 11 bis 13 getrennt
durchgeführt. Weiterhin sind Steuerfunktionen wie die
Operationssteuerfunktionen in einem einzigen Modul in
jeder der Fahrzeugsteuergruppen 11 bis 13 integriert.
Die integrierten Module sind als Operationssteuerkno
ten 21 bis 23 realisiert, die jeweils den Fahrzeug
steuergruppen 11 bis 13 entsprechen.
Die I/O Verarbeitungsfunktion sind als I/O Verarbei
tungsknoten 31a bis 31c, 32a und 32b, 33a und 33b
realisiert, die jeweils als Module entsprechend den
Steuerfunktionen gebildet sind. Das bedeutet, daß die
Fahrzeugsteuergruppe 11 den Operationssteuerknoten 21
aufweist, der eine Operationssteuerung für die ECI-
Funktion, die AT-Funktion und die DBW-Funktion vor
sieht. Weiterhin hat die Fahrzeugsteuergruppe 11 den
I/O Verarbeitungsknoten 31a zum Ausführen einer I/O
Verarbeitung, die für die ECI-Funktion benötigt wird,
den I/O Verarbeitungsknoten 31b zum Ausführen einer
I/O Verarbeitung, die für die AT-Funktion benötigt
wird und den I/O Verarbeitungsknoten 31c zum Ausfüh
ren der I/O Verarbeitung, die für die DBW-Funktion
verlangt wird.
Die Fahrzeugsteuergruppe 12 hat den Operationssteuer
knoten 22 zum Vorsehen einer Operationssteuerung für
die ABS-Funktion und eine TCS-Funktion. Weiterhin um
fasst die Fahrzeugsteuergruppe 12 den I/O Verarbei
tungsknoten 32a zum Ausführen einer I/O Verarbeitung,
die für die ABS-Funktion verlangt wird und den I/O
Verarbeitungsknoten 32b zum Ausführen einer I/O Ver
arbeitung, die für die TCS-Funktion verlangt wird.
Die Fahrzeugsteuergruppe 13 weist den Operationssteu
erknoten 23 auf, um eine Operationssteuerung für die
EPS-Funktion und eine ACC-Funktion vorzusehen. Außer
dem umfasst die Fahrzeugsteuergruppe 13 den I/O Ver
arbeitungsknoten 33a zum Ausführen einer I/O Verar
beitung, die für die EPS-Funktion verlangt wird und
den I/O Verarbeitungsknoten 33b zum Ausführen einer
I/O Verarbeitung, die für die ACC-Funktion benötigt
wird.
Ein Informationsaustausch zwischen den Fahrzeugsteu
ergruppen 11 bis 13 wird über eine Kommunikationslei
tung N2 durchgeführt. Informationen werden unter dem
Operationssteuerknoten 21 und den I/O Verarbeitungs
knoten 21a bis 21c über eine Kommunikationsleitung
N11 in der Fahrzeugsteuergruppe 11 ausgetauscht. Zwi
schen dem Operationssteuerknoten 22 und den I/O Ver
arbeitungsknoten 32a und 32b übertragenen Informatio
nen werden über eine Kommunikationsleitung N12 in der
Fahrzeugsteuergruppe 12 geleitet. Schließlich werden
Informationen zwischen dem Operationssteuerknoten 23
und den I/O Verarbeitungsknoten 33a und 33b über eine
Kommunikationsleitung N13 in der Fahrzeugsteuergruppe
13 gesendet bzw. empfangen.
Der I/O Verarbeitungsknoten 31a in der Fahrzeugsteu
ergruppe 11 besteht aus einer CPU 51a als Prozessor
mit einem ECI-I/O Verarbeitungsabschnitt 61a zum Aus
führen einer I/O Verarbeitung, die für die ECI-
Funktion benötigt wird, und einem Kommunikationsver
arbeitungsabschnitt 91a zum Ausführen einer Kommuni
kationsverarbeitung mit der Kommunikationsleitung
N11. Der I/O Verarbeitungsknoten 31b besteht aus ei
ner CPU 51b als Prozessor mit einem AT-I/O Verarbei
tungsabschnitt 61b zum Ausführen einer für die AT-
Funktion benötigten I/O Verarbeitung und einem Kommu
nikationsverarbeitungsabschnitt 91b zum Ausführen ei
ner Kommunikationsverarbeitung mit der Kommunikati
onsleitung N11.
Darüber hinaus besteht der I/O Verarbeitungsknoten
31c aus einer CPU 51c als Prozessor, der einen DBW-
I/O Verarbeitungsabschnitt 61c zum Ausführen einer
für die DBW-Funktion benötigen I/O Verarbeitung und
einem Kommunikationsverarbeitungsabschnitt 91c zum
Ausführen einer Kommunikationsverarbeitung mit der
Kommunikationsleitung N11. Der Operationssteuerknoten
21 in der Fahrzeugsteuergruppe 11 besteht aus einer
CPU 41 als ein Einzelprozessor mit einem ECI-
Operationssteuerabschnitt 41a zum Vorsehen von Steue
rungen, die für eine Operation der ECI-Funktion benö
tigt werden, einem AT-Operationssteuerabschnitt 41b
zum Vorsehen von für eine Operation der AT-Funktion
benötigten Steuerungen und einem DBW-
Operationssteuerabschnitt 41c zum Vorsehen von für
eine Operation der DBW-Funktion benötigten Steuerun
gen. Darüber hinaus besteht der Operationssteuerkno
ten 21 der Fahrzeugsteuergruppe 11 aus einem Kommuni
kationsverarbeitungsabschnitt 81 zum Durchführen ei
ner Kommunikationsverarbeitung über die Kommunikati
onsleitung N11 und einem Kommunikationsverarbeitungs
abschnitt 71 zum Ausführen einer Kommunikationsverar
beitung über die Kommunikationsleitung N2.
In gleicher Weise bestehen die zwei I/O Verarbei
tungsknoten 32a, 32b in der Fahrzeugsteuergruppe 12
aus den CPUs 52a, 52b als Prozessoren mit einem ABS-
I/O Verarbeitungsabschnitt 62a, einem TCS-I/O Verar
beitungsabschnitt 62b, Kommunikationsverarbeitungsab
schnitten 92a, 92b zum Ausführen einer Kommunikati
onsverarbeitung über die Kommunikationsleitung N12.
Der Operationssteuerknoten 22 besteht aus einer CPU
42 als einem Einzelprozessor mit einem ABS-
Operationssteuerabschnitt 42a und einem TCS-
Operationssteuerabschnitt 42b. Weiterhin besteht der
Operationssteuerknoten 22 aus einem Kommunikations
verarbeitungsabschnitt 82 zum Ausführen einer Kommu
nikationsverarbeitung über die Kommunikationsleitung
N12 und einem Kommunikationsverarbeitungsabschnitt
72 zum Ausführen einer Kommunikationsverarbeitung
über die Kommunikationsleitung N2.
Außerdem bestehen die zwei I/O Verarbeitungsknoten
33a, 33b in der Fahrzeugsteuergruppe 13 aus den CPUs
53a, 53b als Prozessoren mit einer EPS-I/O Verarbei
tungseinheit 63a, einem ACC-I/O Verarbeitungsab
schnitt 63b, Kommunikationsverarbeitungsabschnitten
93a, 93b zum Ausführen einer Kommunikationsverarbei
tung über die Kommunikationsleitung N13. Der Operati
onssteuerknoten 23 besteht aus einer CPU 43 als Ein
zelprozessor mit einem EPS-Operationssteuerabschnitt
43a und einem ACC-Operationssteuerabschnitt 43b. Au
ßerdem besteht der Operationssteuerknoten 23 aus ei
ner Kommunikationsverarbeitungseinheit 83 zum Ausfüh
ren einer Kommunikationsverarbeitung über die Kommu
nikationsleitung N13 und einer Kommunikationsverar
beitungseinheit 73 zum Ausführen einer Kommunikati
onsverarbeitung über die Kommunikationsleitung N2.
Wenn die Sensorinformation für die ECI-Funktion von
einer Sensorgruppe S1a von dem I/O Verarbeitungskno
ten 31a der Fahrzeugsteuergruppe 11 empfangen wird,
wandelt die CPU 51a die Sensorinformation in ein vor
gegebenes d. h. vorspezifiziertes Informationsformat
um. Wenn beispielsweise der von der Sensorgruppe S1a
detektierte Wert ein analoger Spannungswert ist, wan
delt die CPU 51a diesen Wert in einen Digitalwert um.
Die umgewandelte Sensorinformation wird in ein vor
spezifiziertes Kommunikationsformat über den Kommuni
kationsverarbeitungsabschnitt 91a umgewandelt und zu
dem Operationssteuerknoten 21 über die Kommunikati
onsleitung N11 gesendet.
Wenn in gleicher Weise die Sensorinformation für die
AT-Funktion von einer Sensorgruppe S1b durch den I/O
Verarbeitungsknoten 31b empfangen wird, wandelt die
CPU 51b die Sensorinformation in ein vorspezifizier
tes Informationsformat um. Dann wird die konvertierte
Sensorinformation durch den Kommunikationsverarbei
tungsabschnitt 91b in ein vorspezifiziertes Kommuni
kationsformat umgewandelt und über die Kommunikati
onsleitung N11 zu dem Operationssteuerknoten 21 ge
sendet. Wenn die Sensorinformation für die DBW-
Funktion von einer Sensorgruppe S1c durch den I/O
Verarbeitungsknoten 31c empfangen wird, wandelt die
CPU 51c die Sensorinformation in ein vorspezifizier
tes Informationsformat um. Dann wird die umgewandelte
Sensorinformation durch den Kommunikationsverarbei
tungsabschnitt 91c in ein vorspezifiziertes Kommuni
kationsformat umgewandelt und an den Operationssteu
erknoten 21 über die Kommurfikationsleitung N11 gesen
det.
Der Operationssteuerknoten 21 erhält die Sensorinfor
mation auf der Kommunikationsleitung N11 über den
Kommunikationsverarbeitungsabschnitt 81. Wenn die er
haltene Sensorinformation eine von dem I/O Verarbei
tungsknoten 31a gesendete Information für die ECI-
Funktion ist, veranlaßt die CPU 41 den ECI-
Operationssteuerabschnitt 41a, die Operationsverar
beitung für die ECI-Steuerung/Regelung durchzuführen.
Beispielsweise erzeugt der ECI-
Operationssteuerabschnitt 41a eine Steuerinformation
entsprechend der Sensorinformation für die ECI-
Funktion, um eine auf die ECI-Steuerung bezogene Be
tätigungselementengruppe A1a anzutreiben und führt,
wenn notwendig, eine Operationsverarbeitung an den
Daten durch, wie eine Datenkorrektur.
Wenn in gleicher Weise die erhaltene Sensorinformati
on eine von dem I/O Verarbeitungsknoten 31b gesendete
Information für die AT-Funktion ist, veranlaßt die
CPU 41 den AT-Operationssteuerabschnitt 41b, die Ope
rationsverarbeitung für die AT-Steuerung/Regelung
durchzuführen. Auch wenn die erhaltene Sensorinforma
tion eine von dem I/O Verarbeitungsknoten 31c gesen
dete Information für die DBW-Funktion ist, veranlaßt
die CPU 41 den DBW-Verarbeitungssteuerabschnitt 41c,
die Operationsverarbeitung für die DBW-
Steuerung/Regelung durchzuführen.
Wenn es notwendig ist, die für die ECI-
Operationsverarbeitung, die AT-Operationsverarbeitung
oder die DBW-Operationsverarbeitung benötigte Infor
mation von den anderen Operationssteuerknoten 22 oder
23 zu erhalten, dann greift die CPU 41 auf den ent
sprechenden Operationssteuerknoten 22, 23 über den
Kommunikationsverarbeitungsabschnitt 71 und die Kom
munikationsleitung N2 zu und erlangt die notwendige
Information. Die notwendige Information kann die Sen
sorinformation selbst sein oder kann ein Ergebnis der
von den CPUs 42, 43 verarbeiteten Operation sein.
Wenn die CPU 41 zugreift, um Informationen von den
anderen Operationssteuerknoten 22 oder 23 zu bekom
men, sendet sie eine entsprechende Information an den
Operationssteuerknoten 22 oder 23, auf den zugegriffen
werden soll. Die CPU 41 kann auch freiwillig die In
formation an den anderen Operationssteuerknoten 22
oder 23 senden.
Die CPU 41 sendet die entsprechende Steuerinformation
als Ergebnis der Operationsverarbeitung an jeden der
I/O Verarbeitungsknoten 31a bis 31c über den Kommuni
kationsverarbeitungsabschnitt 81 und die Kommunikati
onsleitung N11. Jeder der I/O Verarbeitungsknoten 31a
bis 31c empfängt die entsprechende Steuerinformation
über jeden der Kommunikationsverarbeitungsabschnitte
91a bis 91c und die CPUs 51a bis 51c geben die Steue
rinformation jeweils an die Betätigungselementengrup
pen A1a bis A1c als Betätigungselementeninformation.
Beispielsweise wandelt die CPU 51a die digitale
Steuerinformation für die ECI-Steuerung/Regelung in
einen analogen Spannungswert und liefert den gewan
delten Wert an die entsprechende Aktuatorgruppe A1a
als Aktuatorinformation.
In gleicher Weise sind in der Fahrzeugsteuergruppe 12
der Operationssteuerknoten 2 und die I/O Verarbei
tungsknoten 32a, 32b über die Kommunikationsleitung
N12 miteinander verbunden und sind über die Kommuni
kationsleitung N2 mit den anderen Operationssteuer
knoten 21, 23 verbunden. Die I/O Verarbeitungsknoten
32a, 32b weisen jeweils eine CPU 52a, 52b als Prozes
sor auf und der Operationssteuerknoten 22 hat eine
CPU als Einzelprozessor.
Die CPU 42 umfasst den ABS-Operationssteuerabschnitt
42a zum Vorsehen von Steuerungen/Regelungen für eine
Operation der ABS-Funktion und einen TCS-
Operationssteuerabschnitt 42b zum Vorsehen von Steue
rungen/Regelungen für eine Operation der TCS-Funktion
und eine Prozessverarbeitungssteuerung für die ABS-
Funktion und die TCS-Funktion in dem Einzelprozessor
um eine Betätigungselementeninformation zur Steuerung
des Antriebs der Betätigungselementengruppen A2a, A2b
entsprechend der von den Sensorgruppen S2a, S2b er
haltenen Sensorinformationen zu erzeugen. Auf der an
deren Seite empfangen die CPUs 52a, 52b der I/O Ver
arbeitungsknoten 32a, 32b Sensorinformationen von den
Sensorgruppen S2a, S2b und wandeln diese in ein vor
spezifiziertes Informationsformat um, geben die kon
vertierte Information über die Kommunikationsleitung
N12 an den Operationssteuerknoten 22 und wandeln
gleichfalls die über die Kommunikationsleitung N12
empfangene Steuerinformation in eine vorspezifizierte
Betätigungsgliedinformation um und geben die umgewan
delte Information an die Betätigungsgliedgruppen A2a
und A2b jeweils aus.
In gleicher Weise sind in der Fahrzeugsteuergruppe 13
der Operationssteuerknoten 23 und die I/O Verarbei
tungsknoten 33a, 33b über die Kommunikationsleitung
N3 miteinander verbunden und sind mit den anderen
Operationssteuerknoten 21, 22 über die Kommunikati
onsleitung N2 verbunden. Die I/O Verarbeitungsknoten
33a, 33b weisen jeweils eine CPU 53a, 53b als Prozes
sor auf und der Operationssteuerknoten 23 hat eine
CPU 43 als Einzelprozessor.
Die CPU 43 umfasst den EPS-Operationssteuerabschnitt
43a zum Vorsehen von Steuerungen/Regelungen für eine
Operation der EPS-Funktion und einen ACC-
Operationssteuerabschnitt 43b zum Vorsehen von Steue
rungen/Regelungen für eine Operation der ACC-Funktion
und eine Prozessoperationssteuerung für die EPS-
Funktion und die ACC-Funktion in dem Einzelprozessor,
um eine Betätigungsgliedinformation entsprechend den
von den Sensorgruppen S3a, S3b erhaltenen Sensorin
formationen zur Steuerung des Antriebs der Betäti
gungsgliedgruppen A3a, A3b zu erzeugen. Auf der ande
ren Seite empfangen die CPUs 53a, 53b der I/O Verar
beitungsknoten 33a, 33b Sensorinformationen von den
Sensorgruppen S3a, S3b und wandeln diese in ein vor
spezifiziertes Informationsformat um, liefern die
konvertierte Information über die Kommunikationslei
tung N13 an den Operationssteuerknoten 23 und wandeln
gleichfalls die über die Kommunikationsleitung N13
empfangene Steuerinformation in eine vorspezifizierte
Betätigungsgliedinformation um und liefern die kon
vertierte Information jeweils an die Betätigungs
gliedgruppen A3a, A3b.
Wie oben beschrieben werden in dem Ausführungsbei
spiel 1 Funktionen für die Fahrzeugsteuerung/-
regelung, die aus der ECI-Funktion, der AT-Funktion,
der DBW-Funktion, der ABS-Funktion, der TCS-Funktion,
der EPS-Funktion und der ACC-Funktion bestehen, in
die Operationssteuerknoten 21 bis 23, die jeweils ei
ne Operationssteuerfunktion aufweisen, und die I/O
Verarbeitungsknoten 31a bis 31c, 32a, 32b, 33a und
33b, die jeweils eine I/O Verarbeitungsfunktion ha
ben, aufgeteilt und dann werden die Fahrzeugsteuer
funktionen in drei Fahrzeugsteuergruppen 11 bis 13
aufgeteilt, wobei jede eine nahe Beziehung darin auf
weist, wie eine Gruppe der ECI-Funktion, der ACC-
Funktion und der DBW-Funktion, eine Gruppe der ABS-
Funktion und der TCS-Funktion und eine Gruppe EPS-
Funktion und der ACC-Funktion. Darüber hinaus führt
jeder der Operationssteuerknoten 21 bis 12 in diesen
aufgeteilten Fahrzeugsteuergruppen 11 bis 13 eine in
der Fahrzeugsteuergruppe 11 bis 13 enthaltene Opera
tionssteuerverarbeitung unter Verwendung jeweils der
Einzelprozessoren 41 bis 43 durch. Weiterhin werden
in den Fahrzeugsteuergruppen 11 bis 13 Informationen
empfangen und auf ein Netzwerk übertragen, das die
Kommunikationsleitungen N11 bis N13 umfassen, die je
weils die Operationssteuerknoten 21 bis 23 mit den
I/O Verarbeitungsknoten 31a bis 31c, 32a und 32b, 33a
und 33b verbinden. Andererseits führt jede der Fahr
zeugsteuergruppen 11 bis 13 eine Kommunikationsverar
beitung mit den anderen zwei unter den Fahrzeugsteu
ergruppen 11 bis 13 durch, indem Informationen auf
ein Kommunikationsnetzwerk übertragen werden, das die
Kommunikationsleitung N2 umfasst, die die Fahrzeug
steuergruppen 11 bis 13 jeweils miteinander verbin
det.
Im Allgemeinen ist die I/O Verarbeitung, die aus der
Eingabeverarbeitung der Signale von den Sensorgruppen
S1a bis S1c, S2a bis S2b, S3a und S3b und der Ausga
beverarbeitung für die Betätigungsgliedgruppen A1a
bis A1c, A2a, A2b, A3a und A3b besteht, einfach und
leicht. Daher kann ein Prozessor niedriger Geschwin
digkeit verwendet werden und die Verarbeitung wird
auch die Sensorgruppe und die Betätigungsgruppe die
jeweils mit dem Prozessor verbunden ist beeinflusst,
und deswegen ermöglicht der Aufbau des I/O Verarbei
tungsknotens für jede Fahrzeugsteuerfunktion, daß die
Entwicklungsleistungsfähigkeit merkbar verbessert
wird. Was andererseits die Operationssteuerungsverar
beitung betrifft, obwohl es viele Fälle gibt, in de
nen die Verarbeitungsbelastung, wie eine Korrekturda
tenoperation, groß ist, resultiert das Vorsehen einer
Operationssteuerung unter Verwendung eines einzelnen
Hochgeschwindigkeitsprozessors durch die aufgeteilte
Fahrzeugsteuergruppe in einer Integration der Ent
wicklungsumgebung, wodurch es möglich wird, im Gegen
zug die Entwicklungsleistungsfähigkeit zu verbessern.
Weiterhin ist im Allgemeinen die zu sendende und emp
fangende Informationsmenge in jeder der Fahrzeugsteu
ergruppen groß, daher wird in jeder der Fahrzeuggrup
pen ein Kommunikationsnetzwerk einschließlich einer
der Kommunikationsleitungen N11 bis N13 gebildet und
die Kommunikationen werden in der Fahrzeugsteuergrup
pe durchgeführt. Als ein Ergebnis kann eine Übertra
gung von Informationen nur zwischen den Knoten in je
der der Fährzeugsteuergruppen durchgeführt werden, so
daß zusätzlich zur effizienten Verarbeitung in dem
Operationssteuerknoten und dem I/O Verarbeitungskno
ten eine Echtzeitfahrzeugsteuerung/-regelung leicht
realisiert werden kann, indem das Netzwerk zu einem
Hochgeschwindigkeitskommunikationsnetzwerk gemacht
wird. Andererseits ist eine Fahrzeuggruppe mit den
anderen Fahrzeuggruppen durch ein Kommunikationsnetz
werk, das die Kommunikationsleitung N2 einschließt,
verbunden, daher kann eine multifunktionale Fahrzeug
steuerung/-regelung realisiert werden und da insbe
sondere die zwischen den Fahrzeugsteuergruppen zu
sendende und empfangende Information eine kleine Men
ge ist, kann ein Niedriggeschwindigkeitsnetzwerk mit
seiner Anwendungsbandbreite, die so unterdrückt ist,
daß sie niedrig ist, verwendet werden.
Insbesondere ist jede der CPUs 41 bis 43 als Hochge
schwindigkeitsprozessor ausgebildet, jede der CPUs
51a bis 51c, 52a, 52b, 53a und 53b ist als Niedrigge
schwindigkeitsprozessor ausgebildet, ein die Kommuni
kationsleitungen N11 bis N13 einschließendes Kommuni
kationsnetzwerk ist als Hochgeschwindigkeitsnetzwerk
ausgebildet und ein die Kommunikationsleitung N2 ein
schließendes Kommunikationsnetzwerk kann als Niedrig
geschwindigkeitsnetzwerk ausgebildet sein. Mit einem
solchen Aufbau kann eine multifunktionale Fahrzeug
steuerung in Echtzeit durchgeführt werden und daneben
kann durch Bilden von aufgeteilten Modulen des Verar
beitungssteuerknotens und der I/O Verarbeitungsknoten
die Entwicklungsleistungsfähigkeit auch stark verbes
sert werden.
Im Folgenden wird das zweite Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung beschrieben. Das oben erwähnte
Ausführungsbeispiel 1 wurde derart geplant, daß In
formationen in jeder der Fahrzeugsteuergruppen 11 bis
13 jeweils über die Kommunikationsleitung N11 bis N13
übertragen werden und daß Informationen zwischen den
Fahrzeugsteuergruppen 11 bis 13 über die Kommunikati
onsleitung N2 gesendet und empfangen werden. Dagegen
ist das zweite Ausführungsbeispiel so ausgebildet,
daß eine Verbindung zur Kommunikation zwischen den
Fahrzeugsteuergruppen 11 und 12, die eng zueinander
in Beziehung stehen, vorgenommen wird und es gibt ei
ne große über eine Kommunikationsleitung N21 dazwi
schen zu übertragende Informationsmenge, anstelle der
zwei Kommunikationsleitungen N11 und N12.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines
Fahrzeugsteuerungs-Kommunikationssystems 2 nach dem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung zeigt. Wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, sind die
Operationssteuerknoten 21, 22 und I/O Verarbeitungs
knoten 31a bis 31c, 32a und 32b über die Kommunikati
onsleitung N21 miteinander verbunden. Der Aufbau der
anderen Abschnitte in der Figur ist der gleiche, wie
in dem ersten Ausführungsbeispiel und dieselben Be
zugszeichen werden den Abschnitten entsprechend denen
im Ausführungsbeispiel 1 zugeordnet.
Dieser Fall kann als derjenige betrachtet werden, bei
dem der Operationssteuerknoten 21 und der Operations
steuerknoten 22 in einem einzigen Operationssteuer
knoten zusammengefasst sind, aber in diesem Fall ist
der Aufbau der gleich wie der in dem Ausführungsbei
spiel 1. Im zweiten Ausführungsbeispiel ist es not
wendig, die Fahrzeugsteuergruppen 11 bis 13 nach dem
ersten Ausführungsbeispiel beizubehalten, soweit es
die Entwicklungsleistungsfähigkeit betrifft, aber der
Fall, bei dem eine große Informationsmenge zwischen
den Fahrzeugsteuergruppen 11 und 12 übertragen wird,
kann mit der Echtzeitverarbeitung kollidieren und
deswegen werden Hochgeschwindigkeitskommunikationen
über die Kommunikationsleitung N21 zur Lösung des
Problems realisiert.
Kommunikationen zwischen den I/O Verarbeitungsknoten
31a bis 31c und dem Operationssteuerknoten 22 über
die Kommunikationsleitung N21 oder zwischen den I/O
Verarbeitungsknoten 32a, 32b und dem Operationssteu
erknoten 21 über die Kommunikationsleitung N21 werden
kaum ausgeführt. Allerdings werden Kommunikationen
zwischen den Operationssteuerknoten 21 und 22 unter
Verwendung der Kommunikationsleitung N21 durchgeführt
und die Informationen, wie ein Ergebnis der Operatio
nen in den Operationssteuerknoten 21, 22 werden ge
sendet und empfangen.
Die Operationssteuerknoten 21, 22 sind zur Kommunika
tion mit dem anderen der Operationssteuerknoten 21
bis 23 über die Kommunikationsleitung N2 verbunden,
die Operationssteuerknoten 21, 22 sind auch über die
Kommunikationsleitung N21 verbunden. In diesem Fall
wird die Kommunikation zwischen den Operationssteuer
knoten 21 und 22 und zwischen Operationssteuerknoten
22 und 23 unter Verwendung der Kommunikationsleitung
N2 durchgeführt, während eine Kommunikation zwischen
den Operationssteuerknoten 21 und 22 über die Kommu
nikationsleitung N21 ausgeführt wird.
Im Ausführungsbeispiel 2 ist es möglich, eine Fahr
zeugsteuerung in Echtzeit vorzusehen, selbst wenn ei
ne große zwischen den Fahrzeugsteuergruppen 11 bis 13
zu übertragende Informationsmenge vorhanden ist und
daneben gibt es eine vergleichsweise große Informati
onsmenge, die zwischen jeweils zwei der Fahrzeugsteu
ergruppen übertragen wird.
Im Folgenden wird ein drittes Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung beschrieben. In beiden zuvor
beschriebenen Ausführungsbeispielen 1 und 2 wird eine
Kommunikation zwischen den Fahrzeugsteuergruppen 11
bis 13 ausgeführt, die unter Verwendung der Kommuni
kationsleitung N2 miteinander verbunden sind. Im Aus
führungsbeispiel 3 jedoch sind die Operationssteuer
knoten 21 bis 23 und die I/O Verarbeitungsknoten 31a
bis 31c, 32a, 32b, 33a und 33b logisch miteinander
unter Verwendung nur einer einzigen Kommunikations
leitung N31 ohne die Kommunikationsleitung N2 verbun
den.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines
Fahrzeugsteuerungs-Kommunikationssystem entsprechend
einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung zeigt. Wie aus Fig. 3 zu entnehmen ist, ist
die Kommunikationsleitung N31 durch Integrieren der
Kommunikationsleitungen N11 bis N13 aus Ausführungs
beispiel 1 in einer einzigen Kommunikationsleitung
gebildet. Die Operationssteuerknoten 21 bis 23 und
die I/O Verarbeitungsknoten 31a bis 31c, 32a, 32b,
33a und 33b sind logisch mit dieser Kommunikations
leitung N31 verbunden. Hier bedeutet "logisch", daß
eine Adresse jedem der Knoten auf dem Kommunikations
netzwerk zugeordnet sind.
Somit ist die auf der Kommunikationsleitung N31 zu
sendende und zu empfangende Information die gleich
wie die auf den Kommunikationsleitungen N11 bis N13
ebenso wie auf der Kommunikationsleitung N2 aus Aus
führungsbeispiel 1 zu sendenden und empfangenden In
formation. Auch in diesem Fall sind die Fahrzeugsteu
ergruppen 11 bis 13 in die Operationssteuerknoten 21
bis 23 und die I/O Verarbeitungsknoten 31a bis 31c,
32a, 32b, 33a und 33b in der gleichen Weise wie in
den Ausführungsbeispielen 1 und 2 aufgeteilt. Daher
kann eine Fahrzeugsteuerung in Echtzeit selbst für
eine multifunktionale Fahrzeugsteuerung durch Be
schleunigen der Kommunikationsleitung einschließlich
der Kommunikationsleitung N31 vorgesehen werden.
Im Ausführungsbeispiel 3 ist nur eine einzige Kommu
nikationsleitung N31 darin vorgesehen und es ist
nicht nötig, eine Kommunikationsleitung für die Ver
wendung der Verbindung zwischen den Fahrzeugsteuer
gruppen 11 bis 13 vorzusehen und Kommunikationsverar
beitungsabschnitte 71 bis 73 zur Verwendung der Kom
munikationsleitung N2 vorzusehen. Somit wird der Auf
bau einfacher, wodurch Kopplungen verringert werden
können. Zusätzlich weist das Ausführungsbeispiel 3
einen Knotenaufbau auf, der die Operationssteuerkno
ten 21 bis 23 und die I/O Verarbeitungsknoten 31a bis
31c, 32a, 32b, 33a und 33b in der gleichen Weise wie
in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen umfasst,
so daß selbst, wenn das Design geändert werden muß,
wie beispielsweise durch Hinzufügen eines neuen Kno
tens, eine flexible Knotenanordnung möglich ist nur
durch Verbinden des neuen Knotens mit der Kommunika
tionsleitung N31, wodurch die Entwicklungsleistungs
fähigkeit verbessert wird.
Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden Erfindung wird
im Folgenden beschrieben. In dem zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiel 3 wurde die gleiche Kommunikati
onsverarbeitung in allen Knoten 21 bis 23, 31a bis
31c, 32a, 32b, 33a und 33b durchgeführt. In Ausfüh
rungsbeispiel 4 jedoch wird eine Schedulerfunktion
zur integralen Steuerung der Verwendung der Kommuni
kationsleitung N31 neu darin vorgesehen.
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines
Kommunikationssystems 4 für Fahrzeugsteuerungen ent
sprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung zeigt. Wie aus der Fig. 4 zu ent
nehmen ist, sind die Operationssteuerknoten 21 bis 23
und die I/O Verarbeitungsknoten 31a bis 31c, 32a,
32b, 33a und 33b mit einem Scheduler- oder Ablauf
steuerungsknoten 24 zum Anpassen der Ablaufpläne die
ser Knoten logisch mit einer Kommunikationsleitung
N31 verbunden.
Der Schedulerknoten 24 weist eine Ablaufsteuerung 44
und einen Kommunikationsverarbeitungsabschnitt 84
auf. Der Kommunikationsverarbeitungsabschnitt 84 ak
zeptiert von den Knoten 21 bis 23, 31a bis 31c, 32a,
32b, 33a und 33b über die Kommunikationsleitung N31
zu sendende und zu empfangende Anfragen, verwaltet
die Anfragen, indem auf eine Knotenaufbautabelle 44a
und eine Sendesteuertabelle 44b Bezug genommen wird,
die jeweils in der Ablaufsteuerung 44 vorgesehen sind
und sendet Sendesteuerinformationen zu einem der Kno
ten 21 bis 23, 31a bis 31c, 32a, 32b, 33a und 33b
über die Kommunikationsleitung N31, der die Anfrage
zum Senden stellt.
Fig. 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer
Struktur der Knotenaufbautabelle 44a in der Ablauf
steuerung 44 zeigt, und Fig. 6 ist eine Ansicht eines
Beispiels einer Struktur der Übertragungssteuertabel
le 44b in der Ablaufsteuerung 44. Wie in Fig. 5 ge
zeigt wird sind die Priorität und die verlangte Band
breite für jeden der Operationssteuerknoten 21 bis 23
und der I/O Verarbeitungsknoten 31a bis 31c, 32a,
32b, 33a und 33b, die alle mit der Kommunikationslei
tung N31 verbundenen Knoten darstellen, in der Kno
tenaufbautabelle 44a registriert. Es sind drei Arten
von Knotenpriorität vorgesehen und Prioritäten für
die Übertragung sind in den Knoten gesetzt in der
Reihenfolge von "Hoch" bis "Niedrig". Die für einen
Knoten verlangte Bandbreite ist eine Bandbreite zur
Verwendung der Kommunikationsleitung N31 und wird in
Berücksichtigung der zwischen den Knoten zu sendenden
und empfangenden Informationsmenge und einer Be
triebsgeschwindigkeit festgesetzt.
Hier wird die zu verwendenden Bandbreite in der Grö
ßenordnung von msec festgelegt, um eine Zeitteilungs
steuerung bzw. Zeitmultiplexsteuerung vorzusehen.
Beispielsweise wird eine benötigte Bandbreite für die
I/O Verarbeitungsknoten 31a, 31b zu 10 msec festge
legt, eine benötigte Bandbreite für die I/O Verarbei
tungsknoten 31c, 32a, 32b auf 20 msec festgelegt und
eine benötigte Bandbreite für die I/O Verarbeitungs
knoten 33a, 33b auf 30 msec festgelegt. Die benötigte
Bandbreite für jeden der Operationssteuerknoten 21
bis 23 ist null. Dies erklärt sich durch die Tatsa
che, daß im Allgemeinen keine Anfrage zum Senden von
den Operationssteuerknoten 21 bis 23 vorhanden ist
und eine Anfrage zum Übertragen wird gemacht, wenn
das Senden und Empfangen von Daten zwischen den Ope
rationssteuerknoten 21 bis 23 verlangt wird. D. h. ei
ne Anfrage zum Senden von einem der I/O Verarbei
tungsknoten 31a bis 31c, 32a, 32b, 33a und 33b zeigt
an, daß der I/O Verarbeitungsknoten eine Übertragung
von Informationen mit einem der Operationssteuerkno
ten 21 bis 23 entsprechend dem I/O Verarbeitungskno
ten durchführen will und eine für die Übertragung der
Informationen benötigte Bandbreite wird als verlangte
Bandbreite definiert.
Dagegen wird die Übertragungssteuertabelle 44b ent
sprechend Fig. 6 nach den Prioritäten und verlangten
Bandbreiten der Knoten, die in der Knotenaufbautabel
le 44a festgelegt sind, erzeugt und ein Übertragungs
zyklus, der jedem Knoten aus seiner geforderten Band
breite zugeordnet ist, eine Übertragungsgeschichte
und ein Knotenzustand für jeden Knoten werden darin
erneuert (updated) und gespeichert. Die Ablaufsteue
rung 44 sieht Steuerungen für den Übertragungs- bzw.
Sendezeitpunkt entsprechend jedem Knoten vor. "Über
tragungsgeschichte" zeigt an, daß, wenn eine Mehrzahl
von Anfragen zur Übertragung in einem Empfangspuffer,
der nicht gezeigt ist, als Schlange gehalten wird,
der Verarbeitungsstatus der Schlange darin als Ge
schichte gespeichert wird.
In dem Beispiel der "Übertragungsgeschichte" nach
Fig. 6 wird der I/O Verarbeitungsknoten 31c als "beim
Übertragen" gezeigt, was angibt, daß der Übertra
gungsvorgang durch den I/O Verarbeitungsknoten 31c
gerade durchgeführt wird. Andererseits werden die I/O
Verarbeitungsknoten 32a, 32b, 33a und 33b als "noch
nicht gesendet" gezeigt, was angibt, daß die I/O Ver
arbeitungsknoten in einem Standby-Zustand für das
Senden sind, die I/O Verarbeitungsknoten in einem
Standby-Status zum Senden werden in der Reihenfolge
der Priorität übertragen. "Knotenstatus" gibt an, daß
überwacht wird, ob jeder Knoten normal arbeitet oder
nicht, und ein Ergebnis der Überwachung wird erneuert
und darin gespeichert. Wie später beschrieben wird,
wenn ein bestimmter Knoten seinen Status als "anomal"
zeigt, überträgt die Ablaufsteuerung 44 eine Alarm
meldung zu jedem der Knoten.
Als Nächstes wird eine Beschreibung für ein Beispiel
der Übertragungssteuerung durch die Ablaufsteuerung
44 unter Bezugnahme auf die Fig. 7 gegeben. Fig. 7
ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Sequenz der
Übertragungs- bzw. Sendesteuerung durch die Ablauf
steuerung 44 zeigt und es wird ein Beispiel angege
ben, bei dem eine Anfrage zum Übertragen von den I/O
Verarbeitungsknoten 31a und 31c abgegeben wird.
Wenn zuerst entsprechend Fig. 7 Anfragen zum Übertra
gen aufeinander folgend von den I/O Verarbeitungskno
ten 31a und 31b an den Scheduler 44 (S1, S2) gegeben
werden, ändert der Scheduler bzw. die Ablaufsteuerung
44 die Übertragungsgeschichte in der Übertragungs
steuertabelle 44b zu einem "noch nicht gesendet" Sta
tus und dann wird bei Genehmigung eine Meldung zum
Senden an den I/O Verarbeitungsknoten 31a (S3) mit
der höchsten Priorität gegeben. Der I/O Verarbei
tungsknoten 31a, der die Meldung zu diesem Zweck emp
fangen hat, sendet eine Bestätigung, die den Empfang
der Meldung zu diesem Zweck angibt, an die Ablauf
steuerung 44 (S4) und sendet dann Daten für die de
tektierte Information an den Operationssteuerknoten
21 zum Durchführen der ECI-Steuerverarbeitung (S5).
Der Operationssteuerknoten 21, die Daten der detek
tierten Information empfangen hat, führt eine Opera
tionsverarbeitung durch den ECI-
Operationssteuerabschnitt 41a durch und sendet Daten
für ein Ergebnis der Operation an den I/O Verarbei
tungsknoten 31a (S6).
Dann sendet die Ablaufsteuerung 44 des Ablaufknotens
24 auf Genehmigung eine Meldung zur Sendung an den
I/O Verarbeitungsknoten 31b (S7) und der I/O Verar
beitungsknoten 31b, der die Meldung empfangen hat,
sendet eine Bestätigung an den Ablaufknoten 24 (S8).
Des weiteren sendet der I/O Verarbeitungsknoten 31b
Daten für detektierte Informationen an den Operati
onssteuerknoten 21 zum Durchführen der AT-
Steuerverarbeitung (S9). Andererseits führt der Ope
rationssteuerknoten 21, der die Daten für die detek
tierte Information empfangen hat, eine Operationsver
arbeitung durch den AT durch und sendet Daten für ein
Ergebnis der Operation an den I/O Verarbeitungsknoten
31b (S10).
Die Datensendung und der Datenempfang durch die I/O
Verarbeitungsknoten 31a, 31b werden innerhalb des
oben erwähnten Sendezyklus 10 msec durchgeführt. Ob
wohl in diesem Fall es programmiert, daß der Ablauf
steuerungsknoten 24 eine Meldung auf Genehmigung zum
Senden an den I/O Verarbeitungsknoten 31b in Antwort
auf die Beendigung des Sendezyklus des I/O Verarbei
tungsknotens 31a sendet, kann es programmiert sein,
daß jeder der I/O Verarbeitungsknoten 31a, 31b dis
kret eine Meldung über die Beendigung der Sendung an
den Ablaufsteuerungsknoten 24 sendet und der Ablauf
steuerungsknoten 24 empfängt die Meldung und sendet
eine Meldung auf Genehmigung zum Senden an den näch
sten I/O Verarbeitungsknoten.
Die Datensendung und der Datenempfang zwischen den
Operationssteuerknoten 21 bis 23 werden auf eine An
frage zum Senden von den Operationssteuerknoten 21
bis 23 durchgeführt, wie oben beschrieben. In diesem
Fall sendet der Ablaufsteuerungsknoten 24 auch eine
Meldung auf Erlaubnis des Sendens zu einem der Opera
tionssteuerknoten 21 bis 23, der eine Anfrage zum
Senden abgegeben hat, und der Operationssteuerknoten,
der die Meldung empfangen hat, sendet eine Bestäti
gung an den Ablaufsteuerknoten 24, die den Empfang
der Meldung angibt und dann werden die Datensendung
und der Datenempfang zwischen den Operationssteuer
knoten durchgeführt.
Unter Steuerung der Übertragungsverwaltung durch die
Ablaufsteuerung 44, wie oben beschrieben, kann jede
Störung, wie eine Kollision, wenn eine Mehrzahl von
Anfragen zum Senden von den Knoten existiert, elimi
niert werden und das Senden/Empfangen von Information
kann systematisch gesteuert werden, was eine signifi
kante Verbesserung der effizienten Benutzung der Kom
munikationsleitung N31 ermöglicht. Dies kann eine
Echtzeitsteuerung realisieren, selbst die Steuerung
für irgendein multifunktionales Fahrzeug vorgesehen
wird.
Die Ablaufsteuerung 44 überwacht den Status jedes
Knotens entsprechend einer Information, die auf der
Kommunikationsleitung N31 geliefert wird und erneuert
und speichert darin ein Ergebnis der Überwachung als
"Knotenstatus" in der Übertragungssteuertabelle 44b.
Beispielsweise kann ein Fall auftreten, bei dem ein
bestimmter I/O Verarbeitungsknoten die Bestätigung
sendet, die den Empfang einer Meldung auf Erlaubnis
zum Senden angibt, und Daten danach nicht gesendet
werden oder ein Fall, bei dem Daten von einem I/O
Verarbeitungsknoten gesendet werden, der ein anderer
ist als der I/O Verarbeitungsknoten, der die Meldung
auf Erlaubnis zum Senden gesendet hat, in diesen Fäl
len setzt die Ablaufsteuerung 44 den Knotenstatus des
entsprechenden I/O Verarbeitungsknotens auf "anomal"
und gibt eine Alarmmeldung an alle Operationssteuer
knoten und I/O Verarbeitungsknoten, die mit der Kom
munikationsleitung N31 verbunden sind.
Während jeder Operationssteuerknoten und der I/O Ver
arbeitungsknoten den normalen Operationsmodus zum
Durchführen einer normalen Operation für eine Fahr
zeugsteuerung und ein Wartungsmodus auftritt, der den
Knoten veranlaßt, in einen vorbestimmten Sicherheits
status zu schalten, wenn irgendein anomaler Zustand
auftritt, dann werden alle die Operationssteuerknoten
und I/O Verarbeitungsknoten, die die Alarmmeldung
empfangen haben, zwangsweise von dem normalen Opera
tionsmodus in den Wartungsmodus geschaltet.
Die Ablaufsteuerung 44 überwacht den Status der Ope
rationssteuerknoten und der I/O Verarbeitungsknoten
durch Überwachen der Information auf der Kommunikati
onsleitung N31 und sendet eine Alarmmeldung an alle
Knoten, wenn ein anomaler Zustand auftritt, um die
Knoten zu veranlassen, von dem normalen Operationsmo
dus zu dem Wartungsmodus zu schalten, so daß eine
Steuerfunktion des Kommunikationssystems für die
Fahrzeugsteuerungen in Sicherheit aufrecht erhalten
werden kann. Folglich wird jeder Fahrzeugunfall auf
grund von Störungen des Kommunikationssystems verhin
dert werden.
Durch jede der Fahrzeugsteuergruppen 11 bis 13 kann
beispielsweise ein Format der zu sendenden und emp
fangenden Daten auf der Kommunikationsleitung N31
festgelegt werden. Es ist allerdings vorzuziehen,
Formate von durch die Operationssteuerknoten und die
I/O Verarbeitungsknoten zu sendenden und zu empfan
genden Daten in ein standardisiertes Datenformat zu
integrieren und es soweit zu verwenden, als die Kom
munikationen auf der identischen Kommunikationslei
tung N31 durchgeführt werden.
Durch vorheriges Integrieren von Formaten auf das
oben beschriebene standardisierte Format, kann das
Design bzw. die Auslegung leicht geändert werden,
selbst wenn ein Operationssteuerknoten, insbesondere
ein I/O Verarbeitungsknoten hinzugefügt oder geändert
werden muß, wodurch es einfach gemacht wird, einen
flexiblen Aufbau eines Kommunikationssystems für
Fahrzeugsteuerungen zu unterstützen.
Im Folgenden wird das Ausführungsbeispiel 5 der vor
liegenden Erfindung beschrieben. Im oben angegebenen
Ausführungsbeispiel 4 ist die Ablaufsteuerung 44 mit
der Kommunikationsleitung N31 als der Ablaufknoten 24
verbunden. Im Gegensatz dazu ist die Ablaufsteuerung
im Ausführungsbeispiel 5 in einem Operationssteuer
knoten mit einer CPU, die eine Hochgeschwindigkeits
verarbeitung durchführen kann, integriert.
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines
Kommunikationssystems 5 für die Fahrzeugsteuerungen
entsprechend dem Ausführungsbeispiel 5 der vorliegen
den Erfindung zeigt. Wie aus Fig. 8 zu entnehmen ist,
hat die CPU 43 in dem Operationssteuerknoten 23 einen
Ablaufsteuerungsabschnitt 43c, der den gleichen Auf
bau wie die Ablaufsteuerung 44 in Ausführungsbeispiel
4 aufweist. Der Rest des Aufbaus dieses Systems ist
der gleiche wie das System in Ausführungsbeispiel 4
ohne den Ablaufsteuerungsknoten 24. Der Aufbau der
anderen Abschnitt ist der gleiche wie in Ausführungs
beispiel 4 und dieselben Bezugszeichen wie in Ausfüh
rungsbeispiel 4 sind den Abschnitten zugeordnet.
Die CPU mit dem darin vorgesehenen Ablaufsteuerungs
abschnitt 43c ist vorzugsweise in einer CPU irgend
eines Operationssteuerknotens enthalten, der eine CPU
mit einer ausreichend großen Verarbeitungskapazität
eingeschlossen, da die Belastung der CPU aufgrund der
Hinzufügung des Ablaufsteuerungsabschnitts 43c
steigt.
Mit Ausführungsbeispiel 5 ist es nicht notwendig, den
speziellen Ablaufsteuerungsknoten vorzusehen, der an
die Kommunikationsleitung N31 angeschlossen ist, wie
im Ausführungsbeispiel 4 gezeigt wird, so daß eine
Anzahl von Störungen oder dergleichen verringert wer
den kann und auch die Notwendigkeit für einen Kommu
nikationsverarbeitungsabschnitt 84, mit der Ablauf
steuerungsknoten 24 eine Kommunikationsverarbeitung
zu der Kommunikationsleitung N31 durchführt, kann
eliminiert werden, wodurch die Systemkonfiguration
selbst einfacher gemacht wird.
Nun wird das Ausführungsbeispiel 6 der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Wenn im oben beschriebenen
Ausführungsbeispiel 3 eine Übertragung von Informa
tionen über die Kommunikationsleitung N31 durchge
führt wird, fügt jeder Knoten mindestens eine Adresse
eines Zielknotens für die Sendung der Information
hinzu und sendet die Information dorthin und der
Zielknoten für die Sendung führt eine Empfangsverar
beitung durch, wenn die empfangene Adresse mit der
Adresse des Knotens übereinstimmt. Im weiter unten
beschriebenen Ausführungsbeispiel 6 hat jedoch jeder
Kommunikationsverarbeitungsabschnitt jedes Knotens
einen Kennungs- oder Identifizierabschnitt zum Hinzu
fügen von Kennungsinformationen, die den Knoten zuge
ordnet sind, d. h. spezifisch für das Kommunikations
system für Fahrzeugsteuerungen ist, zur Information
und sendet die Information und identifiziert die In
formation mit der spezifischen hinzugefügten Kennung
bzw. Kennungsinformation.
Fig. 9 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines
Kommunikationssystems 6 für Fahrzeugsteuerungen ent
sprechend dem 6. Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeigt. In Fig. 9 weisen die Kommunikationsverarbei
tungsabschnitte 81 bis 93, 91a bis 91c, 92a, 92b, 93a
und 93b der Operationssteuerknoten 21 bis 23 ebenso
wie die I/O Verarbeitungsknoten 31a bis 31c, 32a,
32b, 33a und 33b Kennungsabschnitte 101 bis 103, 111a
bis 111c, 112a, 112b, 113a und 113b auf.
Der Aufbau der anderen Abschnitte ist der gleiche wie
in Ausführungsbeispiel 3 und dieselben Bezugszeichen
sind den Abschnitten entsprechend denen in Ausfüh
rungsbeispiel 3 zugeordnet. Diese Kennungsabschnitte
fügen Kennungsinformationen zu den Informationen hin
zu, die spezifisch für das Kommunikationssystem 6 für
Fahrzeugsteuerungen ist und führen eine Verarbeitung
zur Identifizierung spezifischen Kennungsinformation
aus den empfangenen Informationen durch. Daher können
nur durch unterschiedliche spezifische Kennungsinfor
mationen die Informationssysteme für Fahrzeugsteue
rungen leicht untereinander bzw. voneinander identi
fiziert werden, selbst wenn ein anderes Fahrzeug
steuerungs-Kommunikationssystem mit dem gleichen Auf
bau wie dem des Fahrzeugsteuerungs-
Kommunikationssystems 6, soweit wie der der Adressen
anordnung existiert, so daß Störungen zwischen den
Systemen und ein Verfälschen mit Informationen in ei
nem anderen Fahrzeugsteuerungs-Kommunikationssystem
verhindert werden.
Es gibt die reale Situation derart, daß Fahrzeuge mit
Kommunikationssystemen für Fahrzeugsteuerungen des
gleichen oder ähnlichen Typs des Aufbaus auf Produk
tionslinien versehen werden und verschifft werden,
aber mit Ausführungsbeispiel 6 werden Störungen zwi
schen den Systemen nicht auftreten und Fahrzeugunfäl
le oder dergleichen aufgrund Verfälschungen mit In
formationen können verhindert werden, selbst wenn die
Fahrzeuge jeweils ein Kommunikationssystem für die
Fahrzeugsteuerungen mit dem gleichen oder dem glei
chen Typ des Aufbaus sich nahe aneinander befinden,
da die Übertragung der Informationen unter Verwendung
von Kennungsinformationen durchgeführt wird, die spe
zifisch für jedes Fahrzeug sind. Zusätzlich kann ein
Einmischen in einen Operationssteuerknoten und einen
I/O Verarbeitungsknoten, das von einem böswilligen
Benutzer durchgeführt wird, vermieden werden.
Der Kennungsabschnitt in diesem Ausführungsbeispiel
kann in jedem der Kommunikationsverarbeitungsab
schnitte in den anderen Ausführungsbeispielen 1, 2, 4
und 5 in der gleichen Weise, wie oben beschrieben,
vorgesehen werden, so daß ein Verändern von Informa
tionen und dergleichen aufgrund von Störungen zwi
schen Kommunikationssystemen verhindert werden kann.
Darüber hinaus muß nicht hervorgehoben werden, daß
der Kennungsabschnitt nicht notwendigerweise inner
halb des Kommunikationsverarbeitungsabschnittes vor
handen sein muß, sondern innerhalb des Knotens vorge
sehen sein kann.
Es wird nun das Ausführungsbeispiel 7 der vorliegen
den Erfindung beschrieben. Im oben beschriebenen Aus
führungsbeispiel 6 ist ein Kennungsabschnitt zum Zu
ordnen einer spezifischen Identifizierinformation zu
jedem Fahrzeugsteuerungen-Kommunikationssystem, zum
Zufügen der spezifischen Identifizierinformation zur
Information und zum Identifizieren der spezifischen
Identifizierinformation vorgesehen. Dagegen werden im
folgenden Ausführungsbeispiel 7 die über die Kommuni
kationsleitung N31 zu sendenden und zu empfangenden
Informationen verschlüsselt, indem ein für jeden Kno
ten spezifischer Chriffrierschlüssel zugeordnet wird.
Fig. 10 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines
Kommunikationssystems 7 für Fahrzeugsteuerungen ent
sprechend dem Ausführungsbeispiel 7 der vorliegenden
Erfindung zeigt. In Fig. 10 weisen die Kommunikati
onsverarbeitungsabschnitt 81 bis 83, 91a bis 91c,
92a, 92b, 93a und 93b der Operationssteuerknoten 21
bis 23 ebenso wie die I/O Verarbeitungsknoten 31a bis
31c, 32a, 32b, 33a und 33b Ver-/Entschlüsselungsab
schnitte 121 bis 123, 131a bis 131c, 132a, 132b, 133a
und 133b auf. Der Aufbau der anderen Abschnitte ist
der gleiche wie der in Ausführungsbeispiel 3 und die
selben Bezugszeichen werden den Abschnitten entspre
chend denen in Ausführungsbeispiel 3 zugeordnet. Je
der dieser Ver-/Entschlüsselungsabschnitte weist den
gleichen Chiffrierschlüssel für jede Steuerfunktion
auf.
Wie in Fig. 11A beispielsweise gezeigt wird, hat der
Ver-/Entschlüsselungsabschnitt 121 in dem Kommunika
tionsverarbeitungsabschnitt 121 des Operationssteu
erknotens 21 drei Chiffrierschlüssel K1 bis K3 als
Ziele für eine Operationssteuerung, die von der CPU
41 durchgeführt wird. Die Chiffrierschlüssel K1 bis
K3 werden für die ECI-Steuerung, die AT-Steuerung und
DBW-Steuerung jeweils vorgesehen. Wie darüber hinaus
in Fig. 11B bis Fig. 11D gezeigt wird, hat der Ver-
/Entschlüsselungsabschnitt 131a in dem Kommunikati
onsverarbeitungsabschnitt 91a des I/O Verarbeitungs
knotens 31a den Chiffrierschlüssel K1 für die ECI-
Steuerung, der Ver-/Entschlüsselungsabschnitt 131b in
dem Kommunikationsverarbeitungsabschnitt 91b des I/O
Verarbeitungsknotens 31b hat den Chiffrierschlüssel
K2 für AT-Steuerung und der Ver-
/Entschlüsselungsabschnitt 131c in dem Kommunikati
onsverarbeitungsabschnitt 91c des I/O Verarbeitungs
knotens 31c hat den Chiffrierschlüssel K3 für die
DBW-Steuerung.
Wenn beispielsweise eine Information von dem I/O Ver
arbeitungsknoten 31a zu dem Operationssteuerknoten 21
über die Kommunikationsleitung N31 gesendet werden
soll, verschlüsselt zuerst der Ver-
/Entschlüsselungsabschnitt 131a die zu sendende In
formation unter Verwendung des Chiffierschlüssels K1
und sendet die verschlüsselte Information an den Ope
rationssteuerknoten 21 über die Kommunikationsleitung
N31. Der Ver-/Entschlüsselungsabschnitt 121 in dem
Kommunikationsverarbeitungsabschnitt 81 des Operati
onssteuerknotens 21 wählt den Chiffrierschlüssel K1
für die ECI-Steuerung beispielsweise unter Bezugnahme
auf die Adresse, entschlüsselt die empfangene Infor
mation unter Verwendung des ausgewählten Chiffrier
schlüssels K1 und sendet die entschlüsselte Informa
tion an die CPU 41. Es sei bemerkt, daß die zu ver
schlüsselnde Information der Hauptteil der Informati
on ausschließlich der Kopfinhalte wie der Adresse
sein kann oder auch ein Teil des Hauptteils der In
formation.
Hier wird die Übertragung der Information zwischen
den Operationssteuerknoten 21 bis 23 über die Kommu
nikationsleitung 31 durchgeführt und ein Chiffrier
schlüssel entsprechend der Operation kann vorgesehen
sein. In diesem Fall weist jeder der Operationssteu
erknoten 21 bis 23 Chiffrierschlüssel für alle die
Knoten auf. In vielen Fällen ist offensichtlich eine
kleinere Informationsmenge zwischen den Operations
steuerknoten 21 bis 23 zu übertragen, daher gibt es
die Wahl, zwischen den Operationssteuerknoten 21 bis
23 zu übertragenden Informationen nicht zu verschlüs
seln.
Die oben erwähnte Ver-/Entschlüsselungsverarbeitung
verwendet ein Kryptosystem mit gemeinsamem Schlüssel,
bei dem ein lokaler Knoten und ein Partnerknoten den
selben Chiffrierschlüssel aufweisen und die Ver
schlüsselung und Entschlüsselung werden unter Verwen
dung desselben Chiffrierschlüssels ausgeführt, aber
das Verfahren ist nicht auf das obige Verfahren be
grenzt und ein Kryptosystem mit einem öffentlichen
Schlüssel kann verwendet werden. Es sei bemerkt, daß
das System mit gemeinsamem Schlüssel eine einfachere
Operation zum Ver-/Entschlüsseln im Vergleich zu der
des Kryptosystems mit öffentlichem Schlüssel auf
weist, so daß die für die Ver-/Entschlüsselung benö
tigte Zeit kürzer ist, somit ist die Verwendung des
Kryptosystems mit gemeinsamem Schlüssel vorzuziehen,
um eine Echtzeitverarbeitung zu realisieren.
Da mit dem Ausführungsbeispiel 7 die über die Kommu
nikationsleitung N31 übertragene Information ver
schlüsselt ist, ist es schwierig, die Inhalte selbst
der Information zu entschlüsseln, selbst wenn die In
formation abgefangen wird und somit kann ein Ableiten
der oder ein Einmischen in die Information verhindert
werden, wodurch die Sicherheit des Kommunikationssy
stems für Fahrzeugsteuerungen verbessert wird und ein
Fahrzeugunfall aus diesen Gründen vermieden werden
kann.
Wie oben beschrieben wurde, werden bei der vorliegen
den Erfindung eine Mehrzahl von Steuerfunktionsein
heiten, wie eine ECI (Motorsteuerung/-regelung) und
ein ABS (Antiblockiersystem) in eine Mehrzahl von
Steuerfunktionsgruppen aufgeteilt; eine Mehrzahl von
I/O Verarbeitungseinheit führen innerhalb jeder der
Mehrzahl von Steuerfunktionsgruppen eine Verarbeitung
durch, die vergleichsweise eine leichte Belastung
ist, wie eine Eingabe/Ausgabeverarbeitung zu Sensoren
und Betätigungsgliedern entsprechend einer Mehrzahl
von Kontrollfunktionseinheiten in der Kontrollfunkti
onsgruppe durch eine Kontrollfunktionseinheit; wei
terhin führt eine Operationsverarbeitungseinheit eine
Verarbeitung durch, die eine Hochgeschwindigkeitsver
arbeitung innerhalb jeder der Mehrzahl von Steuer
funktionseinheiten verlangt, wie eine Durchführung
einer Mehrzahl von Operationsverarbeitungen entspre
chend der Mehrzahl von Steuerfunktionseinheiten, ab
hängig von der von der Mehrzahl von I/O Verarbei
tungseinheiten eingegebenen Information und die Aus
gabe jedes Ergebnisses der Operationsverarbeitung je
weils zu der Mehrzahl von entsprechenden I/O Verar
beitungseinheiten; dann sind innerhalb jeder Steuer
funktionsgruppe eine Mehrzahl von I/O Verarbeitungs
einheiten mit einer Operationsverarbeitungseinheit
über eine erste Kommunikationseinheit verbunden, wäh
rend die Mehrzahl von Steuerfunktionsgruppen über ei
ne zweite Kommunikationseinheit miteinander verbunden
sind, so daß hierarchische Kommunikationen realisiert
werden, derart, daß die Übertragung von Information
innerhalb jeder der Steuerfunktionsgruppen über die
erste Kommunikationseinheit und die Übertragung der
Information zwischen den Steuerfunktionsgruppen über
die zweite Kommunikationseinheit durchgeführt werden,
so daß durch Ausbilden jeder der I/O Verarbeitungs
einheiten mit einem Niedriggeschwindigkeitsprozessor
und einer Operationsverarbeitungseinheit mit einem
Hochgeschwindigkeitsprozessor die Lastverteilung ge
eignet vorgenommen wird und auch die Entwicklungslei
stungsfähigkeit kann signifikant verbessert werden,
selbst bei der Situation, daß häufig Änderungen im
Design, wie eine Hinzufügen einer Steuerfunktion und
das Weglassen einer Steuerfunktion vorgenommen wer
den, da die Eigenschaften bestehen, daß eine I/O Ver
arbeitungseinheit eine Verarbeitungsfunktion spezi
fisch für die Einheit aufweist, während eine Operati
onsverarbeitungseinheit eine Verarbeitung in ähnli
cher Weise zwischen Steuerfunktionsgruppen durch
führt.
Weiterhin umfasst die Steuerfunktionsgruppe ursprüng
lich eine Mehrzahl von Steuerfunktionseinheiten und
basierend auf der Tatsache, daß eine große Informati
onsmenge in der Steuerfunktionsgruppe übertragen
wird, während eine kleine Informationsmenge zwischen
den Steuerfunktionsgruppen übertragen wird, kann die
Last auf die Kommunikationsfunktionen geeignet ver
teilt werden, indem die erste Kommunikationseinheit
mit einem Netzwerk, das für eine Hochgeschwindig
keitskommunikation geeignet ist und die zweite Kommu
nikationseinheit mit einem Netzwerk, das für Kommuni
kationen mit niedriger Geschwindigkeit geeignet ist,
ausgebildet wird. Die Trennung der I/O Verarbeitungs
einheit von der Operationsverarbeitungseinheit macht
es somit möglich, eine Echtzeitverarbeitung durchzu
führen, selbst in Steuerungen für ein Fahrzeug, des
sen hohe Leistungsfähigkeit verlangt wird.
Bei der Erfindung entsprechend einem anderen Aspekt
der Erfindung verbindet eine erste Kommunikationsein
heit mindestens zwei oder mehr Steuerfunktionsgruppen
miteinander und zwischen den verbundenen Steuerfunk
tionsgruppen werden zwischen den Steuerfunktionsgrup
pen zu übertragende Informationen auch über diese er
ste Kommunikationseinheit gesendet und empfangen, so
daß, wenn Steuerfunktionsgruppen mit einer ver
gleichsweise engen Beziehung und mit der Forderung
Informationen zwischen ihnen zu übertragen, in den
aufgeteilten Steuerfunktionsgruppen vorhanden sind,
eine Echtzeitverarbeitung für Fahrzeugsteuerungen
leicht und einfach realisiert werden können, ohne die
zweite Kommunikationseinheit auf eine schnellere Ge
schwindigkeit bringen zu müssen.
Mit der Erfindung entsprechend einem anderen Aspekt
sind eine Mehrzahl von Steuerfunktionseinheiten wei
ter aufgeteilt in oder integriert in eine Mehrzahl
von I/O Verarbeitungseinheiten zum Ausführen einer
Eingabe/Ausgabeverarbeitung zu den Sensoren und Betä
tigungsgliedern entsprechend der Mehrzahl von Steuer
funktionseinheiten durch die Mehrzahl von Steuerfunk
tionseinheiten sowie in eine Mehrzahl von Operations
verarbeitungseinheiten zum Aufteilen der Mehrzahl von
Steuerfunktionseinheiten in eine Mehrzahl von Steuer
funktionsgruppen, Ausführen einer Mehrzahl von Opera
tionsverarbeitungen entsprechend der Mehrzahl von
Steuerfunktionseinheiten mit der von der Mehrzahl von
I/O Verarbeitungseinheiten, die mindestens zu der
Mehrzahl von aufgeteilten Steuerfunktionsgruppen ge
hören, eingegebenen Information, und Ausgeben jedes
Resultats der Operationsverarbeitung zu der Mehrzahl
von entsprechenden I/O Verarbeitungseinheiten in der
Steuerfunktionsgruppe; und die I/O Verarbeitungsein
heiten sind mit den Operationsverarbeitungseinheiten
über eine Kommunikationseinheit verbunden und die In
formation zwischen den I/O Verarbeitungseinheiten und
den Operationsverarbeitungseinheiten wird über diese
Kommunikationseinheit gesendet und empfangen, so daß
durch Ausbilden jeder der I/O Verarbeitungseinheiten
mit einem Niedriggeschwindigkeitsprozessor und einer
Operationsverarbeitungseinheit mit einem Hochge
schwindigkeitsprozessor die Lastverteilung geeignet
vorgenommen wird, so daß eine Echtzeitverarbeitung in
Steuerungen für ein Fahrzeug hohe Leistungsfähigkeit
möglich ist, und auch die Entwicklungsleistungsfähig
keit kann signifikant verbessert werden, selbst bei
der Situation, daß häufig Änderung im Design, wie ei
ne Teiländerung im Design, ein Hinzufügen einer
Steuerungsfunktion und ein Weglassen einer Steuer
funktion auftreten, da die Eigenschaften vorhanden
sind, daß eine I/O Verarbeitungseinheit eine Verar
beitungsfunktion spezifisch für die Einheit aufweist,
während eine Operationsverarbeitungseinheit die Ver
arbeitung in gleicher Weise zwischen Steuerfunktions
gruppen durchführt und daß die I/O Verarbeitungsein
heiten und die Operationsverarbeitungseinheiten je
weils mit einer Kommunikationseinheit verbunden sind.
Da weiterhin die I/O Verarbeitungseinheiten und Ope
rationsverarbeitungseinheiten mit einer Kommunikati
onseinheit verbunden sind, kann die Anordnung der I/O
Verarbeitungseinheiten und der Operationsverarbei
tungseinheiten flexibel gestaltet werden und auch der
Systemaufbau ist einfacher, da eine geringere Anzahl
von Verdrahtungen notwendig sind und aus diesem Ge
sichtspunkt kann die Entwicklungsleistungsfähigkeit
signifikant verbessert werden.
Mit der Erfindung entsprechend einem anderen Aspekt
der vorliegenden Erfindung gleicht eine Ablaufsteue
rung Ablaufplänen zum Senden/Empfangen von Informa
tionen zwischen der Mehrzahl von I/O Verarbeitungs
einheiten und der Mehrzahl von Informationsverarbei
tungen ab, damit das System eine effiziente Kommuni
kationsverarbeitung durchführt, so daß es möglich
ist, unnötige Kommunikationen zu reduzieren, die zum
Verhindern von Kollisionen gemacht wurden, wenn eine
Mehrzahl von Anforderungen zum Senden von den I/O
Verarbeitungseinheiten und Operationsverarbeitungs
einheiten vorhanden sind, es kann das Senden und Emp
fangen von Informationen systematisch gesteuert wer
den und eine effiziente Verwendung der Kommunikati
onsleitung kann signifikant verbessert werden, wo
durch folglich Steuerungen für ein Fahrzeug, deren
hohe Leistungsfähigkeit verlangt wird, in Echtzeit
durchgeführt werden können.
Mit der Erfindung entsprechend einem anderen Aspekt
wird eine Ablaufsteuerung in jeder der Mehrzahl von
Operationsverarbeitungseinheiten vorgesehen, damit
jede der Mehrzahl von Operationsverarbeitungseinhei
ten den Ablaufplan durch die Ablaufsteuerung durch
führt, so daß es nicht notwendig ist, ein spezielles
Modul mit einer Ablaufsteuerungsfunktion vorzusehen,
wodurch der Aufbau zur Verbindung der Ablaufsteuerung
mit einer Kommunikationseinheit verringert wird.
Mit der Erfindung entsprechend einem anderen Aspekt
weist jede der I/O Verarbeitungseinheiten und der
Operationssteuereinheiten mindestens einen normalen
Modus, bei dem auf einen Status der normalen Verar
beitungsoperation geschaltet ist, und einen Wartungs
modus auf, bei dem der Status auf die Systemwartung
geschaltet ist, und eine Ablaufsteuerung überwacht
den Status der Übertragung durch die Mehrzahl von I/O
Verarbeitungseinheiten und die Mehrzahl von Operati
onsverarbeitungseinheiten, sendet eine Alarmmeldung
unter Verwendung der Kommunikationseinheit zu der
Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten und der Mehr
zahl von Operationsverarbeitungseinheiten, wenn ein
anomaler Zustand detektiert wird und schaltet die
Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten und die Mehr
zahl von Operationsverarbeitungseinheiten von dem
normalen Modus in den Wartungsmodus, um ein Weglaufen
oder dergleichen der I/O Verarbeitungseinheiten und
der Operationsverarbeitungseinheiten zu vermeiden, so
daß die Sicherheit des Kommunikationssystems für
Fahrzeugsteuerungen aufrecht erhalten wird und jeder
Verkehrsunfall oder dergleichen wegen Störungen im
Kommunikationssystem kann vermieden werden.
Mit der Erfindung entsprechend einem anderen Aspekt
wird ein Format der von der ersten Kommunikationsein
heit, der zweiten Kommunikationseinheit und der Kom
munikationseinheit zu sendenden und empfangenden In
formation gleich gemacht, indem ein standardisiertes
Informationsformat verwendet wird, so daß selbst,
wenn eine Designänderung, wie ein Hinzufügen oder ei
ne Änderung einer Operationsverarbeitungseinheit oder
einer I/O Verarbeitungseinheit auftritt, das Design
leicht geändert werden kann, wodurch ermöglicht wird,
daß ein flexibles Kommunikationssystem für Fahrzeug
steuerungen leicht aufgebaut werden kann.
Entsprechend einem anderen Aspekt der vorliegenden
Erfindung umfasst jede der I/O Verarbeitungseinheiten
und der Operationsverarbeitungseinheiten weiterhin
eine Kennungseinheit, die Kennungsinformationen, spe
zifisch für das Kommunikationssystem für die Fahr
zeugsteuerungen zu Informationen hinzufügt, die über
die erste Kommunikationseinheit, die zweite Kommuni
kationseinheit und die Informationseinheit zu senden
sind, sendet die Information und führt gleichfalls
eine Identifikation der empfangenen Information
durch, so daß es Fahrzeuge jeweils mit dem gleichen
oder mit dem gleichen Typ Kommunikationssystem für
Fahrzeugsteuerungen gibt und selbst, wenn Fahrzeuge
dieser Art zufällig nahe beieinander lokalisiert
sind, wird die Information gesendet und empfangen un
ter Verwendung der Kennungsinformation, die spezi
fisch für jedes der Kommunikationssysteme für Fahr
zeugsteuerungen ist, wodurch Fahrzeugunfälle oder
dergleichen wegen des Eingreifens in die Information
und Störungen untereinander vermieden werden. Darüber
hinaus ist es auch möglich, illegale Modifikationen
an einem Operationssteuerknoten oder einem I/O Verar
beitungsknoten durch einen böswilligen Benutzer zu
vermeiden.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfasst jede der I/O Verarbeitungseinheiten und Ope
rationseinheiten weiterhin eine Ver-
/Entschlüsselungseinheit, die über die erste Kommuni
kationseinheit, die zweite Kommunikationseinheit und
die Kommunikationseinheit zu sendende Informationen
unter Verwendung eines Chiffrierschlüssels verschlüs
selt und die verschlüsselten Informationen entschlüs
selt, so daß, selbst wenn über die erste Kommunikati
onseinheit, die zweite Kommunikationseinheit und die
Kommunikationseinheit übertragene Informationen er
fasst werden können, aufgrund der verschlüsselten In
formationen die Inhalte selbst schwer zu entschlüs
seln sind, was in einer Eliminierung des Eindringens
oder Abhörens von Informationen resultiert, wodurch
die Sicherheit des Kommunikationssystems für Fahr
zeugsteuerungen verbessert wird, wodurch daraus re
sultierend Fahrzeugunfälle vermieden werden können.
Claims (9)
1. Kommunikationssystem für Fahrzeugsteuerungen zum
Aufteilen von Steuerungen für eine Mehrzahl von
in einem Fahrzeug enthaltenen Vorrichtungen auf
eine Mehrzahl von vorspezifizierten Steuerfunk
tionseinheiten, zum Detektieren von Statusinfor
mationen, die zur Steuerung der entsprechenden
Steuerfunktionseinheit durch eine Mehrzahl von
Sensoren (S1a, S1b, S1c, S2a, S2b, S3a, S3b) be
nötigt werden, durch die Mehrzahl von Steuer
funktionseinheiten und zum Steuern des Antriebes
einer Mehrzahl von Betätigungsgliedern (A1a,
A1b, A1c, A2a, A2b, A3a, A3b), jedes als ein
Ziel zur Steuerung durch die entsprechende Steu
erfunktionseinheit abhängig von den detektierten
Statusinformationen und den Informationen von
den anderen Funktionseinheiten, wobei
die Mehrzahl von Steuerfunktionseinheiten in ei
ne Mehrzahl von Steuerfunktionsgruppen (11, 12,
13) eingeteilt sind und wobei jede der Mehrzahl
von Steuerfunktionsgruppen (11) umfasst:
eine Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten (31a, 31b, 31c) zum Ausführen einer Einga be/Ausgabeverarbeitung für die Sensoren (S1a, S1b, S1c) und die Betätigungsglieder (A1a, A1b, A1c) entsprechend der Mehrzahl von Steuerfunkti onseinheiten in der entsprechenden Steuerfunkti onsgruppe durch die Mehrzahl von Steuerfunkti onseinheiten,
eine Operationsverarbeitungseinheit (21, 22, 23) zum Ausführen einer Mehrzahl von Operationsver arbeitungen entsprechend der Mehrzahl von Steu erfunktionseinheiten abhängig von den von der Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten (31a, 31b, 31c) gelieferten Informationen und zum Aus geben jedes Ergebnisses der Operationsverarbei tung jeweils an die Mehrzahl von entsprechenden I/O Verarbeitungseinheiten (31a, 31b, 31c) und eine erste Kommunikationseinheit (N11, 91a, 91b, 91c, 81) zum Verbinden der Mehrzahl von I/O Ver arbeitungseinheiten (31a, 31b, 31c) mit der Ope rationsverarbeitungseinheit (21) und wobei die Mehrzahl von Steuerfunktionsgruppen (11, 12, 13) durch eine zweite Kommunikationseinheit (N2, 71, 72, 73) miteinander verbunden sind, um die Ope rationsverarbeitungseinheiten (21, 22, 23) in der Mehrzahl von Steuerfunktionsgruppen (11, 12, 13) miteinander zu verbinden.
eine Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten (31a, 31b, 31c) zum Ausführen einer Einga be/Ausgabeverarbeitung für die Sensoren (S1a, S1b, S1c) und die Betätigungsglieder (A1a, A1b, A1c) entsprechend der Mehrzahl von Steuerfunkti onseinheiten in der entsprechenden Steuerfunkti onsgruppe durch die Mehrzahl von Steuerfunkti onseinheiten,
eine Operationsverarbeitungseinheit (21, 22, 23) zum Ausführen einer Mehrzahl von Operationsver arbeitungen entsprechend der Mehrzahl von Steu erfunktionseinheiten abhängig von den von der Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten (31a, 31b, 31c) gelieferten Informationen und zum Aus geben jedes Ergebnisses der Operationsverarbei tung jeweils an die Mehrzahl von entsprechenden I/O Verarbeitungseinheiten (31a, 31b, 31c) und eine erste Kommunikationseinheit (N11, 91a, 91b, 91c, 81) zum Verbinden der Mehrzahl von I/O Ver arbeitungseinheiten (31a, 31b, 31c) mit der Ope rationsverarbeitungseinheit (21) und wobei die Mehrzahl von Steuerfunktionsgruppen (11, 12, 13) durch eine zweite Kommunikationseinheit (N2, 71, 72, 73) miteinander verbunden sind, um die Ope rationsverarbeitungseinheiten (21, 22, 23) in der Mehrzahl von Steuerfunktionsgruppen (11, 12, 13) miteinander zu verbinden.
2. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Kommunikationsein
heit (N12, 91a, 91b, 91c, 81, 92a, 92b, 82) in
der Mehrzahl von Steuerfunktionsgruppen (11, 12,
13) mindestens zwei oder mehr Steuerfunktions
gruppen miteinander verbindet.
3. Kommunikationssystem für Fahrzeugsteuerungen zum
Aufteilen von Steuerungen für eine Mehrzahl von
in einem Fahrzeug enthaltenen Vorrichtungen auf
eine Mehrzahl von vorspezifizierten Steuerfunk
tionseinheiten, zum Detektieren von Statusinfor
mationen, die zur Steuerung der entsprechenden
Funktionseinheit benötigt werden, durch eine
Mehrzahl von Sensoren (S1a, S1b, S1c, S2a, S2b,
S3a, S3b) durch die Mehrzahl von Steuerfunkti
onseinheiten und zur Steuerung des Antriebs ei
ner Mehrzahl von Betätigungsgliedern (A1a, A1b,
A1c, A2a, A2b, A3a, A3b), die jeweils als ein
Ziel für eine Steuerung durch die entsprechende
Steuerfunktionseinheit in Abhängigkeit von den
detektierten Statusinformationen und Informatio
nen von den anderen Steuerfunktionseinheiten
dienen, wobei das System umfasst:
eine Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten (31a, 31b, 31c) zum Ausführen von Einga be/Ausgabeverarbeitungen für die Sensoren (S1a, S1b, S1c) und die Betätigungsglieder (A1a, A1b, A1c) entsprechend der Mehrzahl von Steuerfunkti onseinheiten durch die Mehrzahl von Steuerfunk tionseinheiten;
eine Mehrzahl von Operationsverarbeitungseinhei ten (21, 21, 23) zum Aufteilen der Mehrzahl von Steuerfunktionseinheiten in eine Mehrzahl von Steuerfunktionsgruppen (11, 12, 13), zum Durch führen einer Mehrzahl von Operationsverarbeitun gen entsprechend der Mehrzahl von Steuerfunkti onseinheiten entsprechend der von der Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten (31a, 31b, 31c), die mindestens zu der Mehrzahl von aufgeteilten Steuerfunktionsgruppen (11, 12, 13) gehören, ge lieferten Informationen, und Ausgeben jedes Er gebnisses der Operationsverarbeitung an die Mehrzahl von entsprechenden I/O Verarbeitungs einheiten (31a, 31b, 31c) in der Steuerfunkti onsgruppe (11, 12, 13) und eine Kommunikations einheit (N31, 91a, 91b, 91c, 81, 92a, 92b, 82, 33a, 33b, 83) zum Verbinden der Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten (31a, 31b, 31c) mit der Mehrzahl von Operationsverarbeitungseinheiten (21, 22, 23).
eine Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten (31a, 31b, 31c) zum Ausführen von Einga be/Ausgabeverarbeitungen für die Sensoren (S1a, S1b, S1c) und die Betätigungsglieder (A1a, A1b, A1c) entsprechend der Mehrzahl von Steuerfunkti onseinheiten durch die Mehrzahl von Steuerfunk tionseinheiten;
eine Mehrzahl von Operationsverarbeitungseinhei ten (21, 21, 23) zum Aufteilen der Mehrzahl von Steuerfunktionseinheiten in eine Mehrzahl von Steuerfunktionsgruppen (11, 12, 13), zum Durch führen einer Mehrzahl von Operationsverarbeitun gen entsprechend der Mehrzahl von Steuerfunkti onseinheiten entsprechend der von der Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten (31a, 31b, 31c), die mindestens zu der Mehrzahl von aufgeteilten Steuerfunktionsgruppen (11, 12, 13) gehören, ge lieferten Informationen, und Ausgeben jedes Er gebnisses der Operationsverarbeitung an die Mehrzahl von entsprechenden I/O Verarbeitungs einheiten (31a, 31b, 31c) in der Steuerfunkti onsgruppe (11, 12, 13) und eine Kommunikations einheit (N31, 91a, 91b, 91c, 81, 92a, 92b, 82, 33a, 33b, 83) zum Verbinden der Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten (31a, 31b, 31c) mit der Mehrzahl von Operationsverarbeitungseinheiten (21, 22, 23).
4. Kommunikationssystem nach Anspruch 3, weiterhin
gekennzeichnet durch eine Ablaufsteuerung (24)
zum Abgleichen von Ablaufplänen zum Sen
den/Empfangen von Informationen zwischen der
Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten (31a,
31b, 31c) und der Mehrzahl von Operationsverar
beitungseinheiten (21, 22, 23).
5. Kommunikationssystem nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ablaufsteuerung (43c) in
jeder Mehrzahl von Operationsverarbeitungsein
heiten (21, 22, 23) vorgesehen ist.
6. Kommunikationssystem nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß jede der Mehrzahl von I/O
Verarbeitungseinheiten (31a, 31b, 31c) und der
Mehrzahl von Operationsverarbeitungseinheiten
(21, 22, 23) mindestens einen normalen Modus, um
in einen Status einer normalen Verarbeitungsope
ration zu schalten und einen Wartungsmodus, um
in einen Status der Systemwartung zu schalten,
aufweist, und
die Ablaufsteuerung (24, 43c) den Status der
Übertragung durch die Mehrzahl von I/O Verarbei
tungseinheiten (31a, 31b, 31c) und die Mehrzahl
von Operationsverarbeitungseinheiten (21, 22,
23) überwacht, eine Alarmmeldung unter Verwen
dung der Kommunikationseinheit (N31, 91, 91b,
91c, 81, 92a, 92b, 82, 33a, 33b, 83) an die
Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten und die
Mehrzahl von Operationsverarbeitungseinheiten
sendet, wenn ein anomaler Zustand detektiert
wird und die Mehrzahl von I/O Verarbeitungsein
heiten (31a, 31b, 31c) und die Mehrzahl von Ope
rationsverarbeitungseinheiten (21, 22, 23) von
dem normalen Modus in den Wartungsmodus schal
tet.
7. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Format
der Informationen, die von der ersten Kommunika
tionseinheit (N11, 91a, 91b, 91c, 81), der zwei
ten Kommunikationseinheit (N2, 71, 72, 73) und
der Kommunikationseinheit (N31, 91a, 91b, 91c,
81, 92a, 92b, 82, 33a, 33b, 83) zu senden und zu
empfangen sind, ein standardisiertes Informati
onsformat ist.
8. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der
Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten (31a,
31b, 31c) und der Mehrzahl von Operationsverar
beitungseinheiten (21, 22, 23) weiter eine Iden
tifiziereinheit (101, 102, 103, 111a, 111b,
111c, 112a, 112b, 113a, 113b) zum Hinzufügen von
Kennungsinformationen, die spezifisch für das
Kommunikationssystem für die Fahrzeugsteuerungen
sind, zu den Informationen, die über die erste
Kommunikationseinheit (N11, 91a, 91b, 91c, 81),
die zweite Kommunikationseinheit (N2, 71, 72,
73) und die Kommunikationseinheit (N31, 91a,
91b, 91c, 81, 92a, 92b, 82, 33a, 33b, 83) zu
senden sind, Senden der Informationen und auch
zum Durchführen der Identifikation der empfange
nen Informationen umfasst.
9. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede der
Mehrzahl von I/O Verarbeitungseinheiten (31a,
31b, 31c) und der Mehrzahl von Operationsverar
beitungseinheiten (21, 22, 23) weiterhin eine
Ver-/Entschlüsselungseinheit (121, 122, 123,
131a, 131b, 131c, 132a, 132b, 133a, 133b) zum
Verschlüsseln von Informationen unter Verwendung
eines Chiffrierschlüssels, die über die erste
Kommunikationseinheit (N11, 91a, 91b, 91c, 81),
die zweite Kommunikationseinheit (N2, 71, 72,
73) und die Kommunikationseinheit (N31, 91a,
91b, 91c, 81, 92a, 92b, 82, 33a, 33b, 83) zu
senden ist und zum Entschlüsseln der verschlüs
selten Informationen, umfasst.
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