JPH0895609A - 制御装置 - Google Patents

制御装置

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JPH0895609A
JPH0895609A JP7076491A JP7649195A JPH0895609A JP H0895609 A JPH0895609 A JP H0895609A JP 7076491 A JP7076491 A JP 7076491A JP 7649195 A JP7649195 A JP 7649195A JP H0895609 A JPH0895609 A JP H0895609A
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JP
Japan
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message
hash function
microcontroller
network
hash
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Application number
JP7076491A
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English (en)
Inventor
William V Luitje
ウィリアム、ブイ．ルイティジェ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Old Carco LLC
Original Assignee
Chrysler Corp
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Publication date
Application filed by Chrysler Corp filed Critical Chrysler Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/0315—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for using multiplexing techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/74—Address processing for routing
    • H04L45/745—Address table lookup; Address filtering

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Control By Computers (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Computer And Data Communications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ＬＡＮを介する通信のためのマイクロコンピ
ュータ・オーバーヘッドまたはマイクロ制御器オーバー
ヘッドを減少し、しかも分布制御環境においてタスクの
割り当てに依然として融通性を持たせる。 【構成】 マイクロ制御器１０、たとえば車両または工
場に配置されるものが、ローカルエリア・ネットワーク
（ＬＡＮ）２５を介して接続される。マイクロ制御器
は、宛先アドレスではなくて、メッセージの内容を識別
する識別子（ＩＤ）を付けられたメッセージをＬＡＮで
放送する。マイクロ制御器５には、メッセージＩＤの表
およびそれに伴うデータを含むＲＯＭが設けられる。メ
ッセージを受けると、マイクロ制御器がハッシュ関数を
メッセージＩＤに適用し結果を表へのポインタとして用
いて、そのポインタ場所に保存されているメッセージＩ
Ｄと比較する。両者が等しければ、マイクロ制御器は所
定の機能を実行し、等しくなければ、メッセージを無視
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ローカルエリア・ネッ
トワーク（ＬＡＮ）内のメッセージ経路指定に関するも
のであり、さらに詳しくいえば、車両間ローカルエリア
・ネットワークに接続されているマイクロ制御器モジュ
ールによる表検索のためにハッシュ関数を使用すること
に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動化工場およびその他の類似の環境に
おいては、効率的な運転方法が環境全体に制御機能を分
配することを含むことが見出だされている。これは、特
殊な機能を取り扱うためにプログラムされた、遠方に配
置されている複数のマイクロコンピュータを使用するこ
とによって達成される。運転を統合するために、マイク
ロコンピュータはローカルエリア・ネットワーク（ＬＡ
Ｎ）を介して一緒に接続され、１台または複数の管理マ
イクロコンピュータをＬＡＮに接続することもできる。
自動化工場に使用するためのそのようなシステムの例が
米国特許第４，９７２，３６７号に開示されている。こ
の米国特許においては、数多くのメッセージをＬＡＮを
介して送る必要があるために性能が低下するという問題
が認識されている。
【０００３】車両内のマイクロ制御器モジュールは、エ
ンジン制御、鐘の音の発生、種々の車両機能の監視、可
聴メッセージの発生等、の多くの作業を通常実行する。
それらのマイクロ制御器モジュールの多くは、車両内部
の他のマイクロ制御器モジュールと交信しなければなら
ない。たとえば、第１のマイクロ制御器は、低い潤滑油
圧などの問題を認識し、運転者への可聴メッセージの発
生を制御する第２のマイクロ制御器モジュールへ、その
問題が存在することを通信することを必要とすることが
ある。情報を受けると、第２のマイクロ制御器モジュー
ルは可聴メッセージを発生する。
【０００４】車両内部のマイクロ制御器モジュール間で
交信する必要によって、車両に配置されているマイクロ
制御器モジュールに相互に交信する手段を提供する車両
間ＬＡＮを導入する結果となった。その結果、ネットワ
ーク中の各マイクロ制御器モジュールは、ＬＡＮにおけ
る多くのメッセージ放送のどれに働き掛けなければなら
ないかを求められる。
【０００５】ＬＡＮが工場、車両またはその他の環境の
いずれにあろうとも、ＬＡＮを介するマイクロ制御器の
間の通信の問題を解決する必要がある。これを行う１つ
の方法は、放送メッセージにマイクロ制御器宛先アドレ
スすなわち識別子をつけることである。その場合には、
ＬＡＮにおけるマイクロ制御器は入来するメッセージを
調べ、それのアドレスをメッセージにつけられているア
ドレスと比較し、そのメッセージがそのマイクロ制御器
に宛てられたものであるかどうかを直ちに決定する。し
かし、この方法は、１つのメッセージを２つ以上のマイ
クロ制御器が取り扱わなければならないものである場合
には対処できない。さらに、その方法にはあまり融通性
がない。例えば、ある機能が１つのマイクロ制御器から
別のマイクロ制御器に動かされるものとすると、その機
能に関連する全てのマイクロ制御器放送メッセージを修
正しなければならない。
【０００６】また、アドレスシステムが多数のコンピュ
ータ・オーバーヘッドを必要とする。たとえば、適切な
応答と、その応答の実行を必要とする別のマイクロ制御
器のアドレスとを知るために、車両運転問題を検出する
マイクロ制御器をプログラムもしなければならない。そ
のような重いオーバーヘッドを有するシステムが米国特
許第５，１１７，４５８号に記述されている。
【０００７】コンピュータ・オーバーヘッドがより小さ
い、一層融通性に富むシステムを得るために、宛先マイ
クロ制御器ではなくてメッセージを識別するメッセージ
識別子（ＩＤ）をメッセージにつけることができる。そ
のような技術が米国特許第５，０９５，４８０号に開示
されている。その技術においては、ＬＡＮにおける各マ
イクロ制御器は、それが保持しており、かつメッセージ
がそのマイクロ制御器に宛てられたものであることを判
定するためにそのマイクロ制御器が応答しなければなら
ない全てのＩＤを含んでいる表をサーチしなければなら
ない。さらに、その表は特定のメッセージに適切に応答
するために必要な別のパラメータも含むことができる。
通常は、異なるパラメータ要求を持つ２種類以上のメッ
セージにマイクロ制御器は応答しなければならない。
【０００８】原動機付き車両に車両多重化ネットワーク
を導入したことによって、多数の表検索を行うためにネ
ットワークを用いるモジュールを必要とする結果となっ
た。必要とする主なことは、メッセージを見つけて、メ
ッセージのパラメータを判定し、そのメッセージをどの
ようにして処理するかについての情報を探すことであ
る。表検索の別の理由は、パラメータＩＤによってパラ
メータ情報をしばしば求める診断要求を処理することで
ある。再び表を調べてパラメータの場所、パラメータの
スケーリングなどを見つける。とくに正常な多重ネット
ワーク・トラックの取扱い中に、表検索の使用がこのよ
うに増加することは、マイクロプロセッサの動作時間の
うちの取るに足らない部分を表検索を行うために費やす
ことを意味する。それらの表検索をもっと迅速に行う方
法があるならば、マイクロプロセッサは、エンジンまた
は変速機を制御するなどの、もっと多くの生産的な作業
を行うためにそれの時間を費やすことができる。
【０００９】表中の情報を検索する共通の方法は、直線
的にサーチすることである。メッセージＩＤおよび情報
は、通常は表の初めに保存されている、最もしばしば生
ずるメッセージＩＤ付きで、表に保存される。一致が見
出されるまで、または表全体を調べて一致しないことが
見出されるまで、エントリを調べる。直線的な表検索に
関連する１つの問題は制御器またはプロセッサのオーバ
ーヘッドである、すなわち、マイクロ制御器がそれの主
なジョブを実行するために時間を費やすのではなくて、
検索を行うために時間を費やすことである。
【００１０】直線的な表検索におけるオーバーヘッド問
題を、いくつかの例を考えることによって示すことがで
きる。以下の例においては、下記の仮定を行う。検索表
は、エントリ当り４バイトを持つ。４バイトのうちの１
バイトがＩＤに対するものであり、１バイトがメッセー
ジ長さに対するものであり、２バイトがメッセージ・サ
ービス・ルーチンのアドレスに対するものである。コー
ドサンプルがモトローラ６８ＨＣ１１アセンブリ言語で
書かれる。種々の表検索法の実行時間を比較するため
に、６８ＨＣ１１が８ＭＨｚで実行されると仮定してい
るから、ＣＰＵサイクルは０．５マイクロ秒かかる。ど
の検索法を使用するかとは無関係に表は同じ情報を有す
るが、それらの情報の順序は異なることがある。
【００１１】典型的な車両制御器に使用される表検索コ
ードは、受けたＩＤを表中のエントリと比較する簡単な
ループである。最高周波数のメッセージが表の初めの近
くに配置されるように、ＩＤは表に置かれるのが普通で
ある。表１は、直線的な表検索の典型的な実現を示す。
【００１２】
【表１】 この表は、ＩＤを処理するために要する時間を示す。初
めの３行はループを設定するためのもので、実行に４マ
イクロ秒かかる。４〜８行（８．５マイクロ秒）は、表
全体を検査するまで、受けたＩＤに一致しないエントリ
表ごとに１回実行される。したがって、表にないＩＤを
処理する総時間は４＋８．５×（＃表エントリ）であ
る。たとえば、表エントリが１２の場合には、ＩＤを処
理する総時間は１０６マイクロ秒である。ある車両制御
器の受けるＩＤの数は２０であるから、受けたＩＤを処
理するために、最悪の場合には、１７４マイクロ秒かか
る。その時間は、実時間制御器を結び付けるためには長
い時間である。ＩＤの検索を無駄にできるプロセッサの
時間の百分率のおよその見積もりを行うことができる。
メッセージの平均の長さを３バイト、ＬＡＮのビット速
度を１秒当たり７８１２．５ビット、バスが時間の３５
％だけ使用されると仮定すると、１秒間に約６８個のメ
ッセージが送られる。１０６マイクロ秒が１秒間に６８
回使用されるものとすると、プロセッサはＬＡＮからの
メッセージを丁度分類するためにそれの時間の０．７％
以上を費やす。１７４マイクロ秒を用いたとすると、そ
の数はほとんど１．２％になる。それらは、最悪の場合
の数であることに注目されたい。実際には、バス上の全
てのメッセージを無視するモジュールはないから、最長
時間を使用する前にＩＤのいくつかが表で見出される。
また、モジュールはそれが送信するどのメッセージも処
理する必要がない。
【００１３】「ハッシング」が、表を検索するための効
率的な手段であることが見出だされている。ハッシング
によって、算術関数またはハッシュ関数を用いてメッセ
ージＩＤに関連するキーを作成する。ハッシュコードさ
れた受けたＩＤにハッシュ関数が適用されたとすると、
結果は、メッセージの部分を示す、マイクロコンピュー
タのために維持される表を指すポインタである。与えら
れたアプリケーションのための適切なハッシュ関数に到
達する方法が、参考のためにここに含める、次の２つの
論文に記載されている。Ｃｏｍｍ．ＡＣＭ ２４，１２
（１９８１年１２月号）８２９〜８３３所載のジェシュ
ケ（Ｊａｅｓｃｈｋｅ），Ｇ．の「逆ハッシング関数：
最小完全ハッシング関数を発生する方法（Ｒｅｃｉｐｒ
ｏｃａｌＨａｓｈｉｎｇ：Ａ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ
Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ Ｍｉｎｉｍａｌ Ｐｅｒｆｅｃ
ｔ Ｈａｓｈｉｎｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ）」、および
Ｃｏｍｍ．ＡＣＭ ２０，１１（１９７７年１１月号）
８４１〜８５０所載のスプルグノリ（Ｓｐｒｕｇｎｏｌ
ｉ，Ｒ．）の「完全ハッシング関数：静的セットのため
の単一プローブ検索法（Ｐｅｒｆｅｃｔ Ｈａｓｈｉｎ
ｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ：Ａ Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｒｏｂ
ｅ Ｒｅｔｒｉｅｖｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄｆｏｒ Ｓｔ
ａｔｉｃ Ｓｅｔｓ）」。
【００１４】ハッシングの基本的な考えは、表で見つけ
て、それに対してある数値計算（ハッシュ関数）を実行
して表アドレスを得ることを望む項目を取ることであ
る。ハッシュ関数は、コンピュータの最も初期以来、表
検索のために用いられている。ハッシュ関数は、メイン
フレーム・コンピュータにおいてコンパイラおよびデー
タベースのために最もしばしば用いられており、それを
使用する種々の方法について広範囲な文献が存在してい
る。しかし、メインフレーム・コンピュータはマイクロ
コンピュータとは非常に異なる。すなわち、表を保存す
るためのメモリがはるかに大容量で、周辺記憶装置が存
在し、ＣＰＵは高速かつ高精度の算術命令を完全に補充
するものを有する。さらに、既存のハッシュ関数の多く
はダイナミック・システムのために構成されており、そ
れらのダイナミック・システムにおいては項目が表に付
加され、および表から除去される。
【００１５】
【発明の概要】本発明は、ＬＡＮを介する通信のための
マイクロコンピュータ・オーバーヘッドまたはマイクロ
制御器オーバーヘッドを減少し、しかも分布制御環境に
おいてタスクの割り当てに依然として融通性を持たせる
ことを目的とするものである。この目的は、静的識別子
を有するメッセージを、それのメッセージをローカル・
メッセージ表中の特定のハッシュ関数を用いて検出する
マイクロコンピュータを有するＬＡＮで用いることによ
って達成される。
【００１６】本発明の実施例においては、複数のマイク
ロ制御器がＬＡＮを介して一緒に接続され、ある環境、
たとえば工場または原動機付き車両、の分布制御および
運転を行う。報告するためのメッセージを持ち、または
別のマイクロ制御器からあるサービスを必要とするマイ
クロ制御器は、宛先アドレスではなくてメッセージの内
容を識別する識別子（ＩＤ）を付されたメッセージをＬ
ＡＮを通じて放送する。ネットワークにおけるマイクロ
制御器には、メッセージＩＤの表、およびそのメッセー
ジにどのようにして応答するかについてのデータを含む
読取り専用メモリ（ＲＯＭ）が設けられる。ＩＤがそれ
の表中のＩＤに一致するかどうかを直線的に検査するよ
りも、マイクロ制御器はハッシュ関数をＩＤに付加す
る。その結果が、ＲＯＭ中の表アドレスである。したが
って、ＩＤが一致するかどうかについて表を検索する代
わりに、ハッシュ関数を加えて、その結果を表中のポイ
ンタとして使用する。マイクロ制御器は、そのポインタ
場所に保存されているメッセージＩＤを受けたメッセー
ジＩＤと比較する。それらが等しければ、マイクロ制御
器は所定の機能を実行する。メッセージＩＤが等しくな
ければ、メッセージは無視される。
【００１７】好適な実施例においては、直線合同乗法Ｘ
ＯＲ関数、ＸＯＲを有する直線合同乗法関数、および逆
ハッシング関数を車両間ＬＡＮのマイクロ制御器で使用
する。
【００１８】
【実施例】図１は、車両間ＬＡＮ２５におけるマイクロ
制御器モジュール１０を示す。それらのマイクロ制御器
は、車両のある動作、たとえばエンジン動作またはある
状態の報告を個々に制御する。その結果、マイクロ制御
器は、他のマイクロ制御器の別の動作を呼び出すことが
でき、または状態を単に報告できるメッセージを発生す
る。それらの出力メッセージは、ＬＡＮにおける特定の
任意のマイクロ制御器宛てのものではなく、メッセージ
の種類を示すメッセージＩＤが設けられる。それから、
別のマイクロ制御器がメッセージを基にしてある動作を
行うことを求められるかどうかを判定するために、別の
マイクロ制御器までそれは続く。これは、このＩＤを持
つメッセージがマイクロ制御器に関連する表に保存され
ているかどうかを調べるマイクロ制御器によって判定さ
れる。各マイクロ制御器１０に、メッセージの表を含む
静止メモリ、すなわちＲＯＭ５が設けられる。メッセー
ジは、ハッシュ関数を用いてＲＯＭ５中の表に保存さ
れ、検索される。
【００１９】図２は、メッセージ識別子、すなわちハッ
シュ関数を保存する方法の好適な実施例の流れ図であ
る。その関数は、図示のように、ハッシュ関数が下記の
形である直線合同ハッシング関数である。
【００２０】ｉｎｄｅｘ＝（Ａ★ＩＤ）＋Ｂ ここに、ＡとＢの数値が保存すべきＩＤと、表のサイズ
と、表エントリサイズとに依存する。表２は表１に類似
し、ハッシュ関数をどのようにして用いるかを示す。
【００２１】
【表２】 表２の１〜４行は直線的なやり方で実現され、レジスタ
Ｂの上側部分にインデックスビットを残す。５行はエン
トリを１６個持つ表のためのインデックスを取り出し、
６〜７行はインデックスを４バイトエントリを持つ表を
アドレスするための正しい位置に動かす。８〜９行はイ
ンデックスを表の初めに付加する。最後に、行１０〜１
２は受けたＩＤを表エントリと比較する。それらが一致
したとすると、メッセージを表中の情報に従って処理す
る。もし一致しなければ、メッセージを無視できる。受
けたＩＤを表中のＩＤと比較することが必要な理由は、
ハッシュ関数が多数対１関数だからである。この例にお
いては、２５６の可能なＩＤが１６エントリの表にマッ
プされて、いくつかのＩＤが各表エントリにマップされ
るようにする。しかし、モジュールが受けたＩＤのリス
ト中のＩＤのただ１つが与えられた任意の表エントリに
マップされる。
【００２２】コード中にはループまたは分岐が存在しな
いから、ＩＤが表にあるか否かとは無関係に、それは全
てのＩＤを、同じ時間、すなわち１９．５マイクロ秒で
処理する。表に２つまたはそれ以上のエントリがあると
きは、直線合同ハッシュ関数法は実行時間の点で表１の
従来の直線検索法と競合するようになる。上記１２エン
トリ表では、本発明の合同ハッシュ関数法は従来の直線
表検索法（すなわち、表１）の５倍の速さである。
【００２３】この方法をさらに説明するために、車両制
御器が１２個の１６進（「ｈｅｘ」）ＩＤを持っている
と仮定する。Ａ＝ｈｅｘ５ＢおよびＢ＝４である直線合
同ハッシュ関数は、入力すべき１２個のＩＤの下記のリ
ストに対する完全なハッシュ関数を示す。
【００２４】０２ ５０ ５６ ８４ ８Ｃ Ａ４ Ｂ
２ Ｂ４ Ｃ４ ＤＡ Ｅ４ ＥＣＩＤ Ａ４がマイク
ロ制御器によって受けられるとすると、そのＩＤに５Ｂ
が乗ぜられ（結果はｈｅｘ ３Ａ４Ｃ）、さらに加え合
わされて３Ａ５０を得る。表２の５行は、この積の低い
バイトの最高４ビット以外のあらゆるものを無くし、以
後の行は、結果を適切に調整して４バイト・エントリの
表を適切にインデックスする。これは、５である第２の
１６進数を右から取り出して、上記表へのオフセットと
してそれを使用する。０から数えて、Ａ４は表のエント
リ５である。他のＩＤも、この式を用いてオフセットを
発生する。それは、完全なハッシュ関数のために求めら
れるものである。１２個のＩＤがあるが、表の長さは１
６エントリである。００は不法なＩＤであるから、使用
しない表エントリは００で埋められる。
【００２５】十分大きな表が与えられると、完全なハッ
シュ関数を見つけることが常に可能である。たとえば、
ＩＤの長さが８ビットであると、ＩＤを２５６エントリ
表におけるアドレスとして使用できる。しかし、それの
ためにハッシュ関数が求められるようなＩＤの集合に応
じて、合理的なサイズの表のための完全なハッシュ関数
が見出だされる保証はない。同様に、スペースについて
厳しい制約があると、必要なＩＤの全てを含んでいない
小さい表を使用することが望ましい。その場合には、希
望のハッシュ関数とともに作用しない幾つかのＩＤに対
してハードコード化されたチェックを使用することが簡
単である。なお、直線合同ハッシュ関数は、実社会での
マイクロ制御器アプリケーションからのＩＤリストで顕
著に良く機能する。
【００２６】次に、図２の流れ図を参照する。この図２
には、表２のソフトウエアによる実現が示されている。
ステップ２１においては、ＩＤをレジスタにロードす
る。次に、そのレジスタにｈｅｘ５Ｂを乗じ（ステップ
２２）、４を加える（ステップ２３）。次に、ステップ
２４において、レジスタはｈｅｘ Ｆ０でアンドを取ら
れ、それによって低次バイトの上位４ビットすなわちニ
ッブルのみを保持する。それらのビットは、ＩＤを保存
すべき順番の数を表す。たとえば、ニッブルが５である
と、ＩＤは表中の６番目のエントリでなければならない
（最初のエントリが０であると仮定する）。次に、表の
初めからのオフセットを計算しなければならない。した
がって、ニッブルにエントリのサイズ、４バイトを乗じ
なければならない。ステップ２４においては、インデッ
クスは低位バイトの上側ニッブルに依然として存在する
から、ステップ２５においてはレジスタは、１６で除し
てそれから４を乗ずる代わりに、右に２ビット桁送りさ
れる。しかし、それの結果は同じである。レジスタの今
の内容は、表の初めからのアドレスを含む。そのアドレ
スにはＩＤと、それに伴うデータを保存すべきである。
【００２７】データがひとたび保存されると、マイクロ
プロセッサはメッセージＩＤ放送をＬＡＮで開始でき、
それに応答して反応することを求められるかどうかを判
定する。図３は、この判定をどのようにして行うかを示
す流れ図である。各マイクロプロセッサは、ネットワー
ク上のメッセージＩＤ放送を検査する（ステップ３
１）。次に、マイクロプロセッサは適切なハッシュ関数
をＩＤに適用する（ステップ３２）。その関数の出力を
オフセット・アドレスとして用いて、マイクロプロセッ
サは受けたＩＤをそのオフセット・アドレスに保存され
ているメッセージＩＤと比較する（ステップ３３）。両
者が一致すると、マイクロプロセッサは対応する機能を
実行し（ステップ３４）、一致しなければメッセージは
無視される（ステップ３５）。
【００２８】表３が示すように、直線合同ハッシング法
は、１つの車両制御器のために最小完全ハッシュ関数を
発生でき、他のモジュールのためには近最小完全ハッシ
ュ関数を発生できる。「２以外は全て適合」欄と「１以
外は全て適合」欄は、全てのＩＤがハッシュ関数を介し
て取り扱えないならば、はるかに小さい表を使用できる
ことを示す。とくに、完全ハッシュ関数のためには表サ
イズ２７が必要であり、１８のＩＤのうちの１６を取り
扱う近最小完全ハッシュ関数のためには表サイズ１８の
みを必要とする。
【００２９】
【表３】 このコード例は、表サイズが１６で、レコードサイズが
２のべきであることを仮定している。それらを一般化す
る必要がある。２のべきであるその他の表サイズに対し
ては、取り出されるビットの数がｌｏｇ２（表サイズ）
であるように表２の５行における定数が変更される。た
とえば、表サイズが３２であるとすると、定数はＳＦ８
でなければならない。表サイズが２のべきでないケース
は、取り扱うための少し多くのコードを要求する、すな
わち、表２の５行を下記の行で置き換えなければならな
い。
【００３０】
【表４】 ある状況においては、それら２つの乗算を、定数Ｔｂ１
Ｓｉｚｅ★ＲｅｃＳｉｚｅを一回乗ずるステップによっ
て組合わせることが可能なことがある。
【００３１】それらの一般化は、ハッシュ関数に命令を
加える。他方、零である１つまたは複数のパラメータを
有するハッシュ関数を見つけることが可能なことがあ
る。それらの場合には、それらのパラメータを実現する
命令をなくすことができる。
【００３２】ここで説明したハッシュ関数以外に、使用
できる多くの既知ハッシュ関数が存在することを当業者
は理解されるであろう。別の既知のハッシュ関数は、乗
法排他的ＯＲ（「ＸＯＲ」）関数であって、次のような
形を持つ関数である。
【００３３】ｉｎｄｅｘ＝（Ａ★ＩＤ）ΛＢ ここで、ΛはＸＯＲ演算を表す。この関数をコード化す
るために、表２の４行のＡＤＤ命令をＸＯＲ命令で単に
置き換える。表５は、乗法ＸＯＲ関数の効果を示す。
【００３４】
【表５】 さらに、別のハッシュ関数がＸＯＲ付きの直線合同と呼
ばれる。それは、初めの２つの関数からのアイデアを組
合わせたものである。それの形は、 ｉｎｄｅｘ＝（Ａ★ＩＤ）ΛＢ で、ここにΛ はＸＯＲ演算を表す。この関数をコード
化するために、表２の５行の後に下記の命令を単に加え
る。
【００３５】
【表６】 述べるべきもう１つの種類のハッシュ関数、すなわち逆
ハッシングが存在する。このハッシュ関数は、いくつか
のポイントがある。すなわち、 ・それは除算命令を有する。この除算命令は、マイクロ
制御器においては乗算命令より一般的ではない。
【００３６】・除算は、使用できるとしても、実行に乗
算よりはるかに長い時間を要する（ＭＣ６８ＨＣ１１で
は４１サイクル対１０サイクル）。
【００３７】・表サイズが２のべきでないとすると、２
回の除算を求められる。
【００３８】・それは、より簡単なハッシュ関数とほぼ
同じ効果が得られるだけである。
【００３９】それでも、ある状況においては除算が有用
なことがあるために、それについて述べる価値がある。
そのハッシュ関数技術は、雑誌ＡＣＭの通信（Ｃｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ＡＣＭ）２４
巻、１２号（１９８１年１２月号）所載の、ジェシュケ
（Ｇ．Ｊａｅｓｈｋｅ）の「逆ハッシング：最小完全ハ
ッシング関数を発生する方法（Ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ
Ｈａｓｈｉｎｇ：Ａ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｇｅｎｅ
ｒａｔｉｎｇ Ｍｉｎｉｍａｌ ＰｅｒｆｅｃｔＨａｓ
ｈｉｎｇ Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ）」という論文に詳しく
記載されている。
【００４０】この方法を記述する方程式は、 ｉｎｄｅｘ＝（Ａ／ＩＤ）ｍｏｄ（表サイズ） である。１６素子表に対する、この方法のＭＣ６８ＨＣ
１１実現を、表７に示す。
【００４１】
【表７】 表８に示すように、完全ハッシング関数を見出だすため
には、それは初めに述べたＸＯＲ付き直線合同法よりも
効果は多少低い。
【００４２】
【表８】 上記技術を用いるために、適切なハッシュ関数を見付け
るある方法を必要とする。図４ないし図７は、直線合同
ハッシュ関数を用いて与えられたＩＤセットに対して適
切なパラメータ値を見付ける腕力法を示すものである。
【００４３】図４ないし図７を参照して、パラメータ・
インデックスＡとＢおよび最大カウントを初期化する
（ステップ４１）。ＡとＢは、最終的には与えられたＩ
Ｄセットにとって適切なパラメータを含む。それから、
全ＩＤセットをアレイに読み込む（ステップ４２〜４
４）。それからＡ１とＢ１を初期化し（ステップ４
７）、試験されているパラメータ値を保持する。次に、
表全体を初期化し、全ての表エントリを零にセットする
（ステップ４８〜５１）。Ａ１とＢ１をパラメータ値と
して用いて、および各ＩＤを用いて、表インデックスを
直線合同ハッシュ式を用いて計算する（ステップ５３〜
６２）。各インデックスに対して、そのインデックスに
おける表エントリが零であるとすると、ＩＤを表エント
リに保存し（ステップ５４〜５５）、カウントする。保
存されているエントリの数が、別のパラメータ値セット
を用いて保存されているＩＤの総カウントより多いとす
ると、ＡをＡ１にセットし、ＢをＢ１にセットし、カウ
ントを保存する（ステップ６３〜６４）。それからＡ１
を増加し（ステップ６５）、表エントリを再び初期化し
（ステップ４８〜５１）、ＩＤの全てを再び試験する
（ステップ５３〜６２）。Ａ１が２５６になるまで、こ
れを続ける（ステップ６６）。それからＡ１を零にセッ
トし、次にＢ１を増加する（ステップ７１）。表エント
リを再び初期化し（ステップ４８〜５１）、ＩＤを試験
する（ステップ５３〜６２）。Ａ１とＢ１の可能な組合
わせを試験するまで、このプロセスを続行する。それら
を全て試験した後では、ＡとＢは直線合同ハッシュ関数
のために最良のパラメータ値を含む。
【００４４】図４ないし図７に示す流れ図をいくらか修
正して、他の説明したハッシュ関数のために使用できる
ことが当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両間ＬＡＮのブロック線図。
【図２】ハッシュ関数を用いてメッセージ識別子を保存
する方法を示す流れ図。
【図３】メッセージに働き掛けるかどうかを判定する方
法を示す流れ図。
【図４】直線合同ハッシュ関数のためのパラメータ値を
決定するための方法を示す流れ図。
【図５】直線合同ハッシュ関数のためのパラメータ値を
決定するための方法を示す流れ図の図４に続く流れ図。
【図６】直線合同ハッシュ関数のためのパラメータ値を
決定するための方法を示す流れ図の、図５に続く流れ
図。
【図７】直線合同ハッシュ関数のためのパラメータ値を
決定するための方法を示す流れ図の、図６に続く流れ
図。
【符号の説明】
５ ＲＯＭ １０ マイクロ制御器モジュール ２５ ＬＡＮ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 12/28 // Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｐ Ｈ０４Ｌ 11/00 ３１０ Ｄ

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】制御装置であって、この制御装置は、 情報を処理して装置の部分を制御する少なくとも２つの
    マイクロ制御器と、 各マイクロ制御器に組み合わされ、マイクロ制御器に組
    合わされているマイクロ制御器が処理できるメッセージ
    識別子の表およびメッセージを処理するための関連する
    命令を保存するメモリ手段と、 前記少なくとも２つのマイクロ制御器を接続し、メッセ
    ージを前記少なくとも２つの制御器の全てに送るローカ
    ルエリア・ネットワークと、 メモリ手段に保存されている表中の特定のエントリにマ
    イクロ制御器を導く表インデックスを発生するためにロ
    ーカルエリア・ネットワークを介して受けた各メッセー
    ジの識別子にハッシュ関数を適用し、特定のエントリに
    おけるメッセージ識別子を受けたメッセージのメッセー
    ジ識別子と比較し、識別子が一致したならばマイクロ制
    御器をメッセージに応答させるための、各マイクロ制御
    器における手段と、 をそなえ、各前記マイクロ制御器は、それの制御の状態
    に関連させられているメッセージを情報を処理しながら
    発生し、別のマイクロ制御器の制御の状態に関連するメ
    ッセージを受け、そのメッセージの各々はメッセージ識
    別子によって識別される制御装置。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の制御装置において、 少なくとも２つのマイクロ制御器とローカルエリア・ネ
    ットワークが車両の車両間制御装置を形成する制御装
    置。
  3. 【請求項３】請求項１に記載の制御装置において、 ハッシュ関数は、一次合同ハッシュ関数である制御装
    置。
  4. 【請求項４】請求項２に記載の制御装置において、 ハッシュ関数は、一次合同ハッシュ関数である制御装
    置。
  5. 【請求項５】請求項１に記載の制御装置において、 ハッシュ関数は、乗法排他的ＯＲハッシュ関数である制
    御装置。
  6. 【請求項６】請求項２に記載の制御装置において、 ハッシュ関数は、乗法排他的ＯＲハッシュ関数である制
    御装置。
  7. 【請求項７】請求項１に記載の制御装置において、 ハッシュ関数は、逆ハッシュ関数である制御装置。
  8. 【請求項８】請求項１に記載の制御装置において、 ハッシュ関数は、逆ハッシュ関数である制御装置。
  9. 【請求項９】請求項１に記載の制御装置において、 マイクロ制御器は、プログラムされるマイクロプロセッ
    サである制御装置。
  10. 【請求項１０】マイクロプロセッサをベースとするロー
    カルエリア・ネットワークにおいて、ネットワークにお
    ける、メッセージ識別子のハッシュ表とネットワーク上
    の各マイクロプロセッサにおける情報を保存するメモリ
    を有する第１のマイクロプロセッサが、前記ネットワー
    クにおける第２のマイクロ制御器によってネットワーク
    に放送されるメッセージ識別子を有するメッセージが、
    前記第１のマイクロプロセッサが応答しなければならな
    いメッセージであるかどうかを決定する方法であって、 前記識別子に対して前記放送メッセージを検査する過程
    と、 所定のハッシュ関数を前記識別子に適用することによっ
    てハッシュ表インデックスを決定する過程と、 前記ハッシュ表中の場所を決定するために前記ハッシュ
    表インデックスを使用する過程と、 前記ハッシュ場所に保存されているエントリを前記メッ
    セージ識別子と比較する過程と、 前記エントリと前記メッセージ識別子が同じであれば所
    定の関数を実行する過程と、をそなえる、マイクロプロ
    セッサをベースとするローカルエリア・ネットワークに
    おいてネットワークにおける、メッセージ識別子のハッ
    シュ表とネットワーク上の各マイクロプロセッサにおけ
    る情報を保存するメモリを有する第１のマイクロプロセ
    ッサが、前記ネットワークにおける第２のマイクロ制御
    器によってネットワークを放送されるメッセージ識別子
    を有するメッセージが、前記第１のマイクロプロセッサ
    が応答しなければならないメッセージであるかどうかを
    決定する方法。
  11. 【請求項１１】請求項１０に記載の方法において、 前記ハッシュ関数は、一次合同ハッシュ関数である方
    法。
  12. 【請求項１２】請求項１に記載の方法において、 ハッシュ機能は、乗法排他的ＯＲハッシュ関数である方
    法。
  13. 【請求項１３】請求項１に記載の方法において、 ハッシュ関数は、逆ハッシュ関数である請求項１０に記
    載の方法。
  14. 【請求項１４】請求項１０ないし１３のいずれかに記載
    の方法において、 ネットワークは、車両の動作を制御する車両間ローカル
    エリア・ネットワークである記載の方法。
JP7076491A 1994-03-31 1995-03-31 制御装置 Pending JPH0895609A (ja)

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