JP2008529374A - 通信システム及び通信モジュールの通信リンクや通信システムのノードを経由してメッセージのデータを伝送する方法と、この方法を実現するための通信システム。 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
すなわち、ただ1回の探索過程によって、複数の未来のタイムスロットのために、メッセージメモリにおけるそのメッセージのポジションを確認する。探索過程の際に確認されたポジションは中間メモリにファイルされ、後になって本来のデータ伝送の際に、この中間メモリからほとんど遅延なしに呼び出すことができる。従って本来のデータ伝送の際には、メッセージメモリ全体の完全な探索過程は不要である。本発明の通信システムのリアルタイム性は、これによって決定的に改善される。
すなわちデータ伝送の際に、現在のタイムウインドウ(actuellen Zeitfenster:その時点のタイムウィンドウ)において通信システムを経由して伝送されるメッセージを、このタイムウィンドウのため中間メモリ内に指定されたメッセージメモリのポジションから読み出し、通信リンクを経由して伝送する。又は、現在のタイムウィンドウにおいて通信リンクを経由して伝送されたメッセージを、このタイムウィンドウのため中間メモリ内に指定されたメッセージメモリのポジションにファイルする。
すなわち現在のタイムウィンドウのために、及び後続する複数のタイムウィンドウ、すなわちメッセージメモリにおけるメッセージのポジションが中間メモリにすでにファイルされているそれら後続するタイムウィンドウのために、データ伝送を行うものとする。このデータ伝送を、そのデータ伝送の最後のタイムウィンドウに続くタイムウィンドウと、さらに後続する複数のタイムウィンドウとのための探索過程と同時に行う。
これはすなわち、未来のタイムスロット1...n(n>1)のための本来のデータ伝送と、さらに後続する未来のタイムスロット(n+1)...2nのための探索過程とが平行して行われることを意味する。この実施形態のためのステータスメモリとしては、2n個のデータフィールドを備える大きさのステータスメモリが選択される。これは、データ伝送のためメッセージメモリにおけるメッセージのポジションをファイルすることができるn個のデータフィールドと、その時点の探索過程の際に確認されたメッセージメモリにおけるメッセージのポジションをファイルすることができるさらにn個のデータフィールドと、を備える大きさのステータスメモリである。好ましくは、本来のデータ伝送のためのメッセージメモリにおけるメッセージのポジションが、先行する探索過程の際に確認され、中間メモリにファイルされているものとする。中間メモリの2組のn個のデータフィールドは、好ましくは交代にアクセスされるものとし、いずれのn個のデータフィールドも、まず探索過程の際にそれらポジションの格納に、次に本来のデータ伝送の際にそれら格納済みのポジションを呼び出すのに用いるものとする。その際、両者のn個のデータフィールドは、探索過程の際又はデータ伝送の際に、決して同時に用いられることはなく、つねに相互に時間をずらして用いられる。この実施形態によってさらに、探索過程のための処理時間を節減することができ、従って通信システムのリアルタイム性がほとんどいつでも得られる。好ましくはこの探索過程は、専用の演算装置、例えばいわゆる状態オートマトン(Finite−State−Machine)によって協調調整され、実行される。
すなわち、中間メモリは区分されているものとし、その際中間メモリの第1の部分には、データ伝送のため、現在のタイムウィンドウと、後続する複数のタイムウィンドウとのための、メッセージのポジションがファイルされるものとする。この場合後者のタイムウィンドウのためには、メッセージメモリにおけるメッセージのポジションが、中間メモリにすでにファイルされているものとする。そして中間メモリの第2の部分では、探索過程のため、データ伝送の最後のタイムウィンドウに続くタイムウィンドウと、後続する複数のタイムウィンドウとのためのメッセージのポジションがファイルされるものとする。
メッセージメモリに格納されるべきメッセージには、第1のデータ範囲を持つ第1のデータと、第2のデータ範囲を持つ第2のデータとが含まれる。第1のデータはメッセージ各1個につき、メッセージメモリのヘッダセグメントにおいて、そのヘッダ領域各1個に格納される。第2のデータはメッセージに各1個につき、データセグメントにおいて、データ領域各1個に格納される。メッセージメモリのヘッダセグメントとデータセグメントとへの区分と、データセグメントおけるデータ領域の個数と大きさの選択は、好ましくはメッセージメモリの構成の際、要件に応じて可変的に行うものとする。このため、様々な利点が得られる。ユーザは、比較的小さいデータフィールドをもつメッセージを比較的多数用いたいのか、比較的大きいデータフィールドを持つメッセージを比較的少数用いたいのか、プログラミングの際に決定することができる。大きさの異なるデータ領域を持つメッセージを構成する際でも、既存のメモリを最適に活用することができる。ユーザは、異なるメッセージに対して、1つのデータ領域を共通に用いることができる。従って通信モジュールの通信コントローラを1つの集積回路上で実現する際、使用されるメモリ、特にRAMメモリのメモリ深さを適合させることにより、メッセージメモリの大きさをアプリケーション要件に正確に適合させることができ、しかもその際、通信コントローラ又は通信モジュールのそのほかの機能が変更されることはない。
―着目された伝送チャネルのためのメッセージが、メッセージメモリに格納されているかどうか確認する。
―着目された通信サイクルのためのメッセージが、メッセージメモリに格納されているかどうか確認する。
―後続する複数のタイムウィンドウのためのメッセージが、メッセージメモリに格納されているかどうか確認する。
―確認されたメッセージが、送信又は受信されるべきメッセージであるかどうか確認する。
―CH A,CH B:あるチャネルのためにそのメッセージが予定されている場合、そのチャネルが着目されたチャネルに対応するかどうか、確認するためである。
―Cycle Code:ある通信サイクルのためにそのメッセージが予定されている場合、その通信サイクルが着目された通信サイクルに対応するかどうか、確認するためである。
―Frame ID:あるタイムスロットのためにそのメッセージが予定されている場合、そのタイムスロットが着目されたタイムスロットに対応するかどうか、確認するためである。
―TXM(Transmission Mode):そのメッセージが送信のために予定されているのか(TXM=1)、受信のために予定されているのか(TXM=0)を確認するためである。
―インプットバッファメモリ201から、メッセージメモリ300における選択されたメッセージオブジェクトへのデータ転送。
―メッセージメモリ300における選択されたメッセージオブジェクトから、アウトプットバッファメモリ202へのデータ転送。
―メッセージメモリ300における選択されたメッセージオブジェクトから、チャネルAのバッファメモリ206へのデータ転送。
―バッファメモリ206から、メッセージメモリ300における選択されたメッセージオブジェクトへのデータ転送。
―メッセージメモリ300における適切なメッセージオブジェクトの探索で、この場合、受信の場合であれば、メッセージオブジェクト(Receiver Buffer 202)は、チャネルAで受信されたメッセージを格納するため、アクセプタンスフィルタリングの際に探索され、送信の場合であれば、チャネルAで送信される次のメッセージオブジェクト(Transmit Buffer 201)が探索される。
―着目されたチャネル(A又はB)を経由して受信するために予定されているメッセージオブジェクト。
―着目された通信サイクルで受信するために予定されているメッセージオブジェクト。
―着目されたタイムスロットで受信するために予定されているメッセージオブジェクト。
―受信のため予定されているメッセージオブジェクト。
―着目されたチャネル(A又はB)を経由して送信するために予定されているメッセージオブジェクト。
―着目された通信サイクルで送信するために予定されているメッセージオブジェクト。
―着目されたタイムスロットで送信するために予定されているメッセージオブジェクト。
―送信のため予定されているメッセージオブジェクト。
―メッセージメモリ300に、着目された伝送チャネルCH A、CH Bのためのメッセージオブジェクトが格納されているかどうか、確認する。
―メッセージメモリ300に、着目された通信サイクルのためのメッセージオブジェクトが格納されているかどうか、確認する。
―メッセージメモリ300に、着目された複数の後続するタイムウィンドウのためのメッセージオブジェクトが格納されているかどうか、確認する。
―確認されたメッセージオブジェクトが、送信又は受信されるべきオブジェクトであるかどうか、点検する。
Claims (21)
- 指定可能なタイムウィンドウ(ZF)においてメッセージを通信システムの通信リンク(101)を経由して周期的に伝送するメッセージデータ伝送方法であって、
前記通信リンク(101)を経由して送信及び受信されるメッセージを、まず、通信モジュール(100)のメッセージメモリ(300)に中間格納し、そして、現在のタイムウィンドウ(ZF)において送信又は受信される前記メッセージを、前記メッセージメモリ(300)から取り出して送信するか、又は受信して前記メッセージメモリ(300)にファイルするメッセージデータ伝送方法において、
前記メッセージメモリ(300)における前記メッセージのポジションを確認するために、前記メッセージメモリは、その都度、後続する複数のタイムウィンドウ(ZF)のために規則的な間隔で前もって探索され、
前記探索過程の結果として、前記後続する複数のタイムウィンドウ(ZF)で送信又は受信されるメッセージのポジションは、前記メッセージメモリ(300)に割り当てられた中間メモリ(600)にファイルされることを特徴とする、メッセージデータ伝送方法。 - 前記データ伝送の際に、
前記現在のタイムウィンドウ(ZF)において前記通信システムを経由して伝送されるメッセージは、当該タイムウィンドウ(ZF)のために前記中間メモリ(600)によって指定された前記メッセージメモリ(300)のポジションから読み出されて、前記通信リンク(101)を経由して伝送されるか、又は、
前記現在のタイムウィンドウ(ZF)において前記通信リンク(101)を経由して伝送されたメッセージは、当該タイムウィンドウ(ZF)のために前記中間メモリ(600)によって指定された前記メッセージメモリ(300)のポジションにファイルされることを特徴とする、請求項1に記載のメッセージデータ伝送方法。 - 前記現在のタイムウィンドウ(ZF)及び前記後続する複数のタイムウィンドウ(ZF8〜ZF11)のための前記データ伝送であり、
この場合、後者のタイムウィンドウのためには前記メッセージメモリ(300)における前記メッセージのポジションが、前記中間メモリ(600)にすでにファイルされており、
当該データ伝送は、それぞれの前記タイムウィンドウ(ZF8〜ZF11)に到達後において、そのデータ伝送の最後の前記タイムウィンドウ(ZF11)につながるタイムウィンドウ(ZF)及び後続する複数のタイムウィンドウ(ZF12〜ZF15)のための探索過程(SDL3)と、同時に実行されることを特徴とする、請求項1又は2に記載のメッセージデータ伝送方法。 - 前記探索過程(SDL)の前記複数のタイムウィンドウの個数が、前記データ伝送(DAT)のための前記複数のタイムウィンドウの個数に等しいことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のメッセージデータ伝送方法。
- 前記メッセージメモリ(300)に格納されるメッセージは、
第1のデータ範囲を含む第1のデータ(KD0、KD1、KDk)と、
第2のデータ範囲を含む第2のデータ(D0、D1、Dk)と、
を含み、
前記第1のデータ(KD0、KD1、KDk)は、前記メッセージメモリ(300)のヘッダセグメント(HS)において、メッセージごとにそれぞれ1つのヘッダ領域(HB0、HB1、HBk)に格納され、
前記第2のデータ(D0、D1、Dk)は、データセグメント(DS)において、メッセージごとにそれぞれ1つのデータ領域(DB0、DB1、DBk)に格納されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のメッセージデータ伝送方法。 - 前記メッセージメモリ(300)の前記ヘッダ領域(HB0、HB1、HBk)に、メッセージごとに1つの識別文字がファイルされており、
当該識別文字は、前記各メッセージを識別し、
当該識別文字によって、前記メッセージを、1つの定められた通信サイクル(KZY)、サイクル(KZY)内の1つの定められたタイムウィンドウ(ZF)、1つのチャネル(CH A、CH B)、又は両チャネル(CH A、CH B)に、割り当てることができることを特徴とする、請求項5に記載のメッセージデータ伝送方法。 - 探索過程(SDL)の間に着目され、前記後続する複数のタイムウィンドウ(ZF)の1つで送信又は受信される全てのメッセージのために、前記中間メモリ(600)に2つのフィールド(“ポインタ”、“ステータス”)が予定されており、
第1のフィールド(“ポインタ”)には、前記メッセージメモリ(300)にファイルされているメッセージの対応するポジションを示すポインタがファイルされ、
第2のフィールド(“ステータス”)には、前記メッセージメモリ(300)にファイルされているメッセージのステータスがファイルされることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のメッセージデータ伝送方法。 - 前記ポインタは、前記ヘッダセグメント(HS)のヘッダ領域(HB0、HB1、HBk)に格納された前記第1のデータ(KD0、KD1、KDk)、すなわち前記メッセージメモリ(300)にファイルされているメッセージの当該第1のデータを示すことを特徴とする、請求項5及び7に記載のメッセージデータ伝送方法。
- 前記メッセージメモリ(300)にファイルされているメッセージのステータスとして、前記中間メモリ(600)に情報がファイルされており、
当該情報は、着目されたタイムウィンドウ(ZF)が受信又は送信されるべきものなのかどうか(‘empty’)、及び/又は、当該メッセージが送信されるべきなのか(‘tx_buf’)もしくは受信されるべきなのか(‘rx_buf’)に関する情報であることを特徴とする、請求項7又は8に記載のメッセージデータ伝送方法。 - 前記中間メモリ(600)は、区画されており、
前記中間メモリ(600)の第1の部分(601〜604)には、前記データ伝送を目的として、前記現在のタイムウィンドウ(ZF)及び前記後続する複数のタイムウィンドウ(ZF8〜ZF11)のための前記メッセージのポジションがファイルされ、その際、前記後続する複数のタイムウィンドウ(ZF8〜ZF11)のための前記メッセージメモリ(300)における前記メッセージのポジションは、前記中間メモリ(600)にすでにファイルされており、
前記中間メモリ(600)の第2の部分(601a〜604a)には、探索過程(SDL)を目的として、当該データ伝送の前記最後のタイムウィンドウ(ZF11)につながる前記タイムウィンドウ(ZF)及び前記後続する複数のタイムウィンドウ(ZF12〜ZF15)のための前記メッセージのポジションがファイルされることを特徴とする、請求項3〜9のいずれかに記載のメッセージデータ伝送方法。 - 前記メッセージメモリ(300)における前記メッセージのポジションを確認するために、前記メッセージメモリは、その都度、後続する4つのタイムウィンドウ(ZF)のために規則的な間隔で前もって探索され、
探索過程の結果として、前記後続する4つのタイムウィンドウ(ZF)で送信又は受信されるメッセージのポジションが、前記中間メモリ(600)にファイルされることを特徴とする、請求項1〜10のいずれかに記載のメッセージデータ伝送方法。 - 前記後続する複数のタイムウィンドウ(ZF)のために前記メッセージメモリ(300)の探索過程を行う際、下記の判定基準の1つ又は複数に従って探索が行われることを特徴とする、請求項1〜11のいずれかに記載のメッセージデータ伝送方法。
―前記メッセージメモリ(300)に、着目された伝送チャネル(CH A,CH B)のためのメッセージが格納されているかどうかを確認する。
―前記メッセージメモリ(300)に、着目された通信サイクル(KZY)のためのメッセージが格納されているかどうかを確認する。
―前記メッセージメモリ(300)に、前記後続する複数のタイムウィンドウ(ZF)のためのメッセージが格納されているかどうかを確認する。
―確認されたメッセージが、前記送信又は受信されるべきメッセージであるかどうかを確認する。 - 通信リンク(101)とノードとの間に配置され、前記ノードから前記通信リンク(101)を経由して伝送されるべきメッセージ、又は、前記ノードのために前記通信リンク(101)を経由して受信されたメッセージを中間格納するためのメッセージメモリ(300)を備え、指定可能なタイムウィンドウでメッセージを周期的に伝送するために形成された通信モジュール(100)において、
前記通信モジュール(100)は、
前記メッセージメモリ(300)における前記メッセージのポジションを確認するために、前記メッセージメモリ(300)を、その都度、後続する複数のタイムウィンドウのために規則的な間隔で前もって探索する手段と、
前記メッセージメモリ(300)に割り当てられた中間メモリと、
探索の結果として、前記後続する複数のタイムウィンドウで送信又は受信されるべき前記メッセージのポジションを、前記中間メモリ(600)にファイルする手段と、
を備えることを特徴とする、通信モジュール。 - 前記メッセージメモリ(300)を探索する前記手段と、確認されたメッセージのポジションを前記中間メモリ(600)にファイルする前記手段とが、状態オートマトン(504)として形成されていることを特徴とする、請求項13に記載の通信モジュール(100)。
- 前記通信モジュール(100)が、FlexRay仕様書に従って伝送されたメッセージを受信、送信、及び中間格納するFlexRay通信モジュールとして形成されていることを特徴とする、請求項13又は14に記載の通信モジュール(100)。
- 前記メッセージメモリ(300)を探索する前記手段と、確認されたメッセージのポジションを前記中間メモリ(600)にファイルする前記手段とが、請求項2〜12のいずれかに記載の方法を実行するために形成されていることを特徴とする、請求項13〜15のいずれかに記載の通信モジュール(100)。
- ノード(102)と、少なくとも1つの他のノードと、前記ノード(102)に接続された1つの通信リンク(101)と、前記通信リンク(101)と前記ノード(102)との間に配置され、前記ノード(102)から前記通信リンク(101)を経由して伝送されるメッセージ、又は、前記ノード(102)のために前記通信リンク(101)を経由して受信されたメッセージを中間格納するメッセージメモリ(300)を備える通信モジュール(100)と、を含み、指定可能なタイムウィンドウにおいてメッセージを周期的に伝送するために形成された通信システムの前記ノード(102)において、
前記通信モジュール(100)は、前記メッセージメモリ(300)における前記メッセージのポジションを確認するために、前記メッセージメモリ(300)を、その都度、後続する複数のタイムウィンドウ(ZF)のために規則的な間隔で前もって探索する手段と、
前記メッセージメモリ(300)に割り当てられた中間メモリ(600)と、
探索過程(SDL)の結果として、前記後続する複数のタイムウィンドウにおいて送信又は受信される前記メッセージのポジションを、前記中間メモリ(600)にファイルする手段と
を備えることを特徴とする、通信システムのノード。 - 前記ノード(102)は、ホストコンピュータを含み、
前記ホストコンピュータは、前記通信モジュール(100)とともに、1つの共通な半導体エレメントに組み込まれていることを特徴とする、請求項17に記載の通信システムのノード(102)。 - 通前記信モジュール(100)が、請求項14〜16のいずれかに従って形成されていることを特徴とする、請求項17又は18に記載の通信システムのノード(102)。
- 通信リンク(101)に接続された複数のノード(102)と、前記通信リンク(101)と少なくとも1つの前記ノード(102)との間に配置され、少なくとも1つの前記ノード(102)から前記通信リンク(101)を経由して伝送されるメッセージ、又は、前記少なくとも1つのノード(102)のために前記通信リンク(102)を経由して受信されたメッセージを中間格納するためのメッセージメモリ(300)を備えた通信モジュール(100)と、を含み、指定可能なタイムウィンドウ(ZF)においてメッセージを周期的に伝送するために形成された通信システムにおいて、
前記通信モジュール(100)は、前記メッセージメモリ(300)における前記メッセージのポジションを確認するために、前記メッセージメモリ(100)を、その都度、後続する複数のタイムウィンドウ(ZF)のために規則的な間隔で前もって探索する手段と、
前記メッセージメモリ(300)に割り当てられた中間メモリ(600)と、
探索過程の結果として、前記後続する複数のタイムウィンドウ(ZF)において送信又は受信される前記メッセージのポジションを、前記中間メモリ(600)にファイルする手段と、
を備えることを特徴とする、通信システム。 - 前記通信モジュール(100)が、請求項14〜16のいずれかに従って形成されていることを特徴とする、請求項20に記載の通信システム。
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