PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102005021820B4 28.04.2011
Titel Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung, Kommunikationsverfahren und Kommunikationssystem
Anmelder NEC Electronics Corp., Kawasaki, Kanagawa, JP
Erfinder Fujimori, Takashi, Kawasaki, Kanagawa, JP
Vertreter Glawe, Delfs, Moll, Patentanwälte, 80538 München
DE-Anmeldedatum 11.05.2005
DE-Aktenzeichen 102005021820
Offenlegungstag 23.02.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.04.2011
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.04.2011
IPC-Hauptklasse H04L 12/54  (2006.01)  A,  F,  I,  20051017,  B,  H,  DE
IPC-Nebenklasse H04L 29/06  (2006.01)  A,  L,  I,  20051017,  B,  H,  DE
H04L 12/413  (2006.01)  A,  L,  I,  20051017,  B,  H,  DE

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung, ein Kommunikationsverfahren und ein Kommunikationssystem, und insbesondere eine Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung, ein Kommunikationsverfahren und ein Kommunikationssystem, die an verschiedene Kommunikationsprotokollkanäle anzuschließen sind.

2. Beschreibung der verwandten Technik

In den letzten Jahren steigt die Zahl von in Fahrzeugen anzubringenden elektronischen Einrichtungen und ein LAN im Auto findet breite Verwendung, um einen Anstieg der Anzahl von Kabelbäumen zum Anschließen solcher elektronischen Einrichtungen zu verhindern.

Zum Beispiel werden in dem LAN im Auto die Anwendungsknoten elektrischer Steuereinheiten (ECU) und dergleichen, die für die Motorsteuereinrichtung, Übertragungssteuereinrichtung und Steuereinrichtungen für ABS, Armaturenbrettanzeigen, Lichter und Energiefenster bereitgestellt sind, übertragungsfähig angeschlossen und verschiedene Steuerungen werden durch diese ausgeführt.

11 zeigt einen konventionellen Anwendungsknoten, der ein LAN im Auto verwendet. Dieser Anwendungsknoten 100 ist an einen LAN-Übertragungskanal 130 wie zum Beispiel ein LAN im Auto angeschlossen und kommuniziert mit den anderen Anwendungsknoten 100 über diesen LAN-Übertragungskanal. Ferner weist der Anwendungsknoten 100, wie in 11 dargestellt, eine Steuereinheit 110 und eine Kommunikationssteuereinheit 120 auf. Darüber hinaus weist die Steuereinheit 110 eine Anwendungsverarbeitungseinheit 111 und eine Mitteilungsübermittlungseinheit 112 auf.

Die Kommunikationssteuereinheit 120 ist ein Kommunikationskontroller oder dergleichen und ermöglich die Kommunikation mit anderen Anwendungsknoten 100 über den LAN-Übertragungskanal 130 gemäß einem Kommunikationsprotokoll. Zum Beispiel empfangt die Kommunikationssteuereinheit 120 einen Rahmen von dem LAN-Übertragungskanal 130 und analysiert die Mitteilung, und speichert die empfangene Mitteilung in dem Register der Kommunikationssteuereinheit 120.

Die Steuereinheit 110 wird zum Beispiel durch eine CPU konfiguriert, die Verarbeitung gemäß einem vorgeschriebenen Programm ausführt und mit anderer Hardware zusammenarbeitet.

Die Mitteilungsübermittlungseinheit 112 führt Verarbeitung basierend auf einer Sende/Empfangsaufgabe oder dergleichen durch, und leitet die Mitteilung zwischen der Kommunikationssteuereinheit 120 und der Anwendungsverarbeitungseinheit 111 weiter. Zum Beispiel liest die Mitteilungsübermittlungseinheit 112 die empfangene Mitteilung aus dem Register der Kommunikationssteuereinheit 120 aus und speichert diese im Mitteilungspuffer der Steuereinheit 110.

Die Anwendungsverarbeitungseinheit 111 führt Verarbeitung basierend auf einer Anwendungsaufgabe oder dergleichen aus, führt die verschiedenen Anwendungen des Anwendungsknotens 100 aus, und führt Verarbeitung gemäß der Erzeugung einer Übertragungsmitteilung an die anderen Anwendungsknoten 100 und der von anderen Anwendungsknoten 100 empfangenen Mitteilung durch. Zum Beispiel erfasst die Anwendungsverarbeitungseinheit 111 die empfangene Mitteilung über den Mitteilungspuffer der Steuereinheit 110.

Ferner kann die Sende-/Empfangsaufgabe und Anwendungsaufgabe mit einem OS (nicht gezeigt) abgewickelt werden und die jeweiligen Aufgaben können durch diesen abgewickelt und ausgeführt werden.

Unterdessen ist ein Controller Area Network (CAN) als eines solcher LANs im Auto bekannt. Das CAN-Kommunikationssystem verwendet ein CSMA/CA-System, und wenn der Übertragungskanal offen ist, können alle Anwendungsknoten eine Mitteilung senden, und wenn die Mitteilung anderer Anwendungsknoten in dem Übertragungskanal fließt, kann eine andere Mitteilung nicht übertragen werden. Spezifisch ausgedrückt, nimmt CAN ein ereignisgesteuertes Kommunikationssystem an, dass eine Kommunikationsanfrage in Übereinstimmung mit der Erzeugung eines Ereignisses ausgibt, und ermöglicht Übertragung nur, wenn das Übertragungsrecht erhalten wurde. Zum Beispiel ist ein CAN verwendendes konventionelles System in der japanischen nichtgeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2003-264567 offenbart.

12 ist ein Diagramm zum Erklären der Zeitabstimmungsoperation im Fall der Verwendung des in 11 dargestellten Anwendungsknotens in CAN. Da CAN ereignisgesteuert ist, fließt ein Rahmen in dem CAN-Übertragungskanal in ungeraden Intervallen und nicht in einem konstanten Zyklus, wie in 12 gezeigt. Der Rahmen von CAN enthält den SOF (Start of Frame, Start von Rahmen), der den Start des Rahmens darstellt und EOF (end of frame, Ende des Rahmens), der das Ende des Rahmens darstellt. Die Kommunikationssteuereinheit 120 detektiert und synchronisiert den Rahmen durch Detektieren des SOF und empfangt dann diesen Rahmen.

Wie in 12 gezeigt ist, meldet die Kommunikationssteuereinheit 120, wenn sie den Rahmen empfangt, den Rahmenempfang durch Unterbrechen der Sende/Empfangsaufgabe, und die Sende/Empfangsaufgabe wird nach einer solchen Unterbrechung ausgeführt. Anschließend liest die Sende/Empfangsaufgabe die empfangene Mitteilung und speichert sie in dem Mitteilungspufferspeicher.

Wie in 12 gezeigt ist, wird die Anwendungsaufgabe nach Speichern der empfangenen Mitteilung in dem Mitteilungspuffers ausgeführt, und vorgeschriebene Verarbeitung wird ausgeführt. Wie oben beschrieben ist, sind die Abwicklungssysteme der Sende/Empfangsaufgabe und Anwendungsaufgabe auch ereignisgesteuert, um zu dem Kommunikationssystem von CAN zu passen, und Verarbeitung gemäß dem bei ungeraden Intervallen in CAN fließenden Rahmen wird ausgeführt.

Im Gegensatz dazu erregt FlexRay Aufmerksamkeit als ein Kommunikationsprotokoll, das zuverlässiger als CAN ist. Zum Beispiel ist FlexRay auf den Seiten 115 bis 122 eines Artikels mit dem Titel ”This is 'FlexRay' – the fast and Reliable In-Car LAN” von Andreas Both und Michio Sato in ”Nikkei Electronics”, herausgegeben durch Nikkei BP am 2. Februar 2004 beschrieben. FlexRay nimmt das zeitgetriggerte Kommunikationssystem an, das kaum Verzögerungskommunikation bei Kommunikation erzeugt, um Zuverlässigkeit zu verbessern. Ferner beträgt die Übertragungsgeschwindigkeit von FlexRay maximal 10 Mbps und ist, im Vergleich zu dem 1 Mbps von CAN, zu Hochgeschwindigkeitsbetrieb in der Lage.

13 ist ein Diagramm zum Erklären des Ablaufs der Zeitabstimmungsoperation in einem Fall der Verwendung des in 11 dargestellten Anwendungsknotens in FlexRay. Wie in 13 gezeigt ist, wird mit dem FlexRay-Übertragungskanal das Senden/Empfangen von Rahmen basierend auf einem Zeitschlitz ausgeführt, der in eine vorgeschriebene Zeit unterteilt ist. Zum Beispiel kann als Folge einer Vorbestimmung des durch den Anwendungsknoten zur Übertragung zu verwendenden Zeitschlitzes die Verzögerungsvariation in Kommunikation verhindert werden und die Bandbreite wird dadurch garantiert.

Die Kommunikationssteuereinheit 120 detektiert den Zeitschlitz mit einem Timer, der auf die globale Zeit in dem Netz synchronisiert ist, und empfangt den Rahmen von einem vorgeschriebenen Zeitschlitz.

Wie in 13 gezeigt ist, wird die Ausführungszeit der Sende/Empfangsaufgabe mit dem wie in der Kommunikationssteuereinheit 120 verwendeten Timer verwaltet, und die Sende/Empfangsaufgabe wird zu einer vorbestimmten Zeit ausgeführt. Wenn die Empfangsmitteilung an der Kommunikationssteuereinheit 120 angekommen ist, wenn die Aufgabe ausgeführt wurde, liest die Sende/Empfangsaufgabe eine solche empfangene Mitteilung und speichert diese im Mitteilungspufferspeicher. Wie in 13 gezeigt ist, wird die Anwendungsaufgabe gleichermaßen zu einer vorbestimmten Zeit als dem Moment ausgeführt, erfasst die empfangene Mitteilung von dem Mitteilungspuffer und vorgeschriebene Verarbeitung wird dadurch ausgeführt.

Wie oben beschrieben ist, sind die Abwicklungssysteme der Sende/Empfangsaufgabe und der Anwendungsaufgabe auch grundlegend zeitgetriggert, um zu dem Kommunikationssystem von FlexRay zu passen, und Verarbeitung gemäß dem periodisch in FlexRay fließenden Rahmen wird oft ausgeführt.

Wie oben beschrieben ist, war bei einer Steuereinheit (Anwendungsknoten), die ein konventionelles Fahrzeugsteuersystem konfiguriert, ein System (zum Beispiel CAN) zum Synchronisieren mit dem Ereignis und Beilegen der Kommunikationskollision unter den Einheiten dominant. In einem solchen Fall wurde ein zuverlässiges und effizientes System erzeugt, indem der Steueroperation der Steuereinheit Priorität gegeben wurde. Unterdessen ist die Menge von Informationen, die zwischen den Einheiten übermittelt werden, aufgrund der Anforderungen von Hochentwicklung des Steuersystems weiter angestiegen. Ferner werden die Informationen, die über den Kommunikationskanal ausgetauscht werden, die zunächst Hilfsinformationen darstellten, nun Informationen mit einem wesentlichen Einfluss auf den Betrieb von Steuerung sowie die Sicherheit des Fahrzeugs. Diese Art von Qualitätsänderung von Informationen wird höchstwahrscheinlich in der Zukunft größer werden.

Wenn in einem konventionellen Kommunikationssystem ein zeitgetriggertes Kommunikationsprotokoll (wie zum Beispiel FlexRay) zum Verbessern der Zuverlässigkeit der dispersiven Echtzeitsteuersysteme, Sichern der Netzbandbreite und Bestimmen der Verzögerungsgröße eingeführt wird, ist es schwierig, das existierende System und die vorliegende Steuersoftware und Entwicklungstechnik umzustellen, die für ein ereignisgesteuertes Kommunikationsprotokoll (wie zum Beispiel CAN) konfiguriert sind.

In einem solchen Fall werden zum Realisieren eines Übergangs von einem konventionellen ereignisgesteuerten Aufgabensteuersystem zu einem zeitgesteuerten Aufgabensteuersystem viel Zeit und Kosten für die bedeutende Konfigurationsänderung im System und für die umfassenden Neuprüfungsprozeduren benötigt werden.

Da insbesondere in einem Kraftantriebssteuersystem oder Motorsteuersystem von Fahrzeugen, die hohe Zuverlässigkeit erfordern, der Einfluss, nicht in der Lage zu sein, die in der Vergangenheit erzeugten Softwarevorzüge zu übernehmen, in der Mehrzahl der Steuereinheiten bedeutsam ist, stellte dies einen Faktor beim Verhindern der Einführung neuer Kommunikationstechnologie dar.

Die folgenden Nachteile werden beim Annehmen der konventionellen Technik entstehen, die die vorhergehend genannten Funktionen im vorliegenden technischen Gebiet erfüllen kann. Da zum Beispiel die Datengröße der Nutzinformationen oft kleiner als die Datengröße der Mitteilungsrahmen-Verwaltungsinformationen ist, wird bei Verwendung der konventionellen Technik die Übertragungseffizienz, die sich auf die Nutzinformationen konzentriert, niedriger werden und die Übertragungsgeschwindigkeit der Nutzinformationen wird sinken. Wenn ferner gleichzeitig die Konvertierung der Verwaltungsinformationen (Mitteilungskopf) verwendet wird, ist dies äußerst schwierig, da hohe Verarbeitungsenergie im Vergleich zu dem in diesem Gebiet verfügbaren Kommunikationsprozessor benötigt wird, oder ein extrem großer Speicher hergestellt werden muss.

Wie oben beschrieben ist, würden bei einem konventionellen Kommunikationssystem, wenn eine unter einem ereignisgesteuerten Kommunikationsprotokoll arbeitende Einrichtung versucht, ein anderes Kommunikationsprotokoll wie zum Beispiel ein zeitgetriggertes Kommunikationsprotokoll zu verwenden, zusätzlich dazu, dass eine Umwandlung von existierenden Konfigurationen schwierig ist, Probleme wie zum Beispiel Verschlechterung der Übertragungseffizienz und die Notwendigkeit hoher Energieeinrichtungen entstehen.

Eine Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung für die Konvertierung von Mitteilungen eines CAN-Busses in das TCP/IP-Protokoll ist in WO 01/45348 A2 offenbart. Während diese Einrichtung einen FIFO-Puffer offenbart, wird eine Zuordnung von Mitteilungen gemäß einer in den Mitteilungen enthaltenen Mitteilungsidentifikation zu mehreren Pufferbereichen nicht offenbart.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der vorliegenden Erfindung zufolge wird eine Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung gemäß den Patentansprüchen 1 und 8 geschaffen. Weiterhin wird ein Kommunikationssystem gemäß Anspruch 15 geschaffen. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

Da gemäß der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung und dem Kommunikationssystem der vorliegenden Erfindung Kommunikationskanäle mit unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen weitergeleitet werden können, werden existierende Kommunikationseinrichtungen das neue Kommunikationsprotokoll verwenden können. Da ferner die empfangene Mitteilung gemäß der Mitteilungsidentifikation in eine Mehrzahl von Pufferbereichen sortiert wird, kann die nachfolgenden Verarbeitung innerhalb eines Bereichs basierend auf dem Pufferbereich ausgeführt werden, und die Last von Konvertierungsverarbeitung oder Transferverarbeitung kann gelindert werden. Da die Mitteilungsidentifikation darüber hinaus zu einer anderen Identifikation konvertiert wird und eine Mehrzahl von Mitteilungen übermittelt werden, indem diese in einer einzigen Mitteilung enthalten sind, wird Übermittlung von Daten in einer für das Kommunikationsprotokoll geeigneten Größe ermöglicht, und die Übertragungseffizienz kann dadurch verbessert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen und andere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher werden, in denen:

1 ein Diagramm ist, das ein Konfigurationsbeispiel des Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

2 ein Blockdiagramm ist, das ein Konfigurationsbeispiel der Anwendungsknotenhardware gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

3 ein Blockdiagram ist, das ein Konfigurationsbeispiel des Anwendungsknotens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Daten zeigt, die in der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden;

5 ein Diagramm ist, das ein Beispiel der Daten zeigt, die in der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden;

6 ein Diagramm ist, das ein Beispiel der Daten zeigt, die in der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden;

7 ein Diagramm ist, das ein Beispiel der Daten zeigt, die in der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden;

8A und 8B Diagramme sind, die ein Beispiel der Daten zeigen, welche in der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden;

9 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Beispiel der Verarbeitung zeigt, die mit der Kommunikations-Konvertierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;

10 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Beispiel der Verarbeitung zeigt, die mit der Kommunikations-Konvertierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

11 ein Blockdiagramm ist, das ein Konfigurationsbeispiel des konventionellen Anwendungsknotens zeigt;

12 eine Ansicht ist, die ein Rahmenformat der Operation des Kommunikationsrahmens und der Aufgabe zeigt; und

13 eine Ansicht ist, die ein Rahmenformat der Operation des Kommunikationsrahmens und der Aufgabe zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Erfindung soll hier nun unter Bezugnahme auf die illustrativen Ausführungsformen beschrieben werden. Die Fachleute in diesem Gebiet werden erkennen, dass viele alternative Ausführungsformen unter Verwendung der Lehren der vorliegenden Erfindung erzielt werden können und dass die Erfindung nicht auf die zu Erklärungszwecken dargestellten Ausführungsformen begrenzt ist.

Zuerst soll das Konfigurationsbeispiel des Kommunikationssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 erklärt werden. Dieses Kommunikationssystem, wie in 1 gezeigt, weist zwei Anwendungsknoten 1 auf, und die beiden Anwendungsknoten 1 sind übertragbar über einen FlexRay-Übertragungskanal 5 verbunden. Obwohl in diesem Beispiel zwei Anwendungsknoten 1 vorgesehen sind, ist dies nicht darauf begrenzt, und eine beliebige Anzahl von Anwendungsknoten 1 kann vorgesehen werden.

Dieses Kommunikationssystem ist zum Beispiel ein LAN im Auto, das innerhalb von Fahrzeugen oder dergleichen vorgesehen ist, und FlexRay (zweites Kommunikationsprotokoll) als ein Beispiel des zeitgetriggerten Protokolls wird als das Kommunikationsprotokoll zum Kommunizieren zwischen den Anwendungsknoten 1 verwendet. Da der FlexRay-Übertragungskanal 5 ein Übertragungskanal zum Kommunizieren gemäß dem FlexRay-Protokoll ist, ist äußerst zuverlässige Kommunikation in einer Breitbandbreite möglicht. Ferner kann der FlexRay-Übertragungskanal 5 zum Konfigurieren eines Netzes vom Bustyp oder Sterntyp verwendet werden.

Weiter sind in diesem Beispiel die Anwendungsknoten 1 über zwei FlexRay-Übertragungskanäle 5 verbunden, um das Netz zu verdoppeln. Als eine Folge der Verdopplung des Netzes kann, selbst wenn einer der FlexRay-Übertragungskanäle 5 eine Fehlfunktion aufweist, Kommunikation mit dem anderen FlexRay-Übertragungskanal 5 erfolgen, und die Zuverlässigkeit kann dadurch verbessert werden. Wenn darüber hinaus unabhängige Rahmen mit den beiden FlexRay-Übertragungskanälen 5 übermittelt werden, kann die Übertragungsbandbreite verdoppelt werden. Außerdem können die beiden FlexRay-Übertragungskanäle 5 zu unterschiedlichen Zwecken verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Teil des FlexRay-Übertragungskanals 5 für die Übermittlung eines FlexRay-Rahmens verwendet werden, zu dem ein CAN-Rahmen umgesetzt wurde, und der andere Teil des FlexRay-Übertragungskanals 5 kann für die Übermittlung eines normalen FlexRay-Rahmens verwendet werden, zu dem kein CAN-Rahmen umgesetzt wurde.

Der Anwendungsknoten 1 stellt zum Beispiel eine ECU dar, und ist eine Steuereinrichtung (Steuereinheit) des Motors, Getriebes, ABS, der Armaturenanzeigen, des Lenkrads und dergleichen. Der Anwendungsknoten 1 kann eine einzelne Einrichtung sein oder kann aus einer Mehrzahl von Einrichtung aufgebaut werden. Der Anwendungsknoten 1, wie in 1 gezeigt, weist eine CAN-Anwendungseinrichtung 2 und eine Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 auf, und die CAN-Anwendungseinrichtung 2 und Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 sind übertragungsfähig über den CAN-Übertragungskanal 4 verbunden. Außerdem kann der Anwendungsknoten 1 verschiedene Sensoren, Kontroller oder Treiber entsprechend dem Verwendungszweck als die Steuereinrichtung aufweisen.

Die CAN-Anwendungseinrichtung 2 und die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 sind zum Beispiel jeweils aus einer Halbeitereinrichtung getrennter Packung konfiguriert. Der CAN-Übertragungskanal 4, der die CAN-Anwendungseinrichtung 2 und Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 verbindet, ist ein Übertragungsweg zum Übermitteln in Übereinstimmung mit dem CAN-Protokoll (erstes Kommunikationsprotokoll), das ein Beispiel eines ereignisgesteuerten Protokolls ist, und stellt zum Beispiel einen CAN-Bus dar.

Die CAN-Anwendungseinrichtung (erste Kommunikationseinrichtung) 2 führt die verschiedenen Steuerverarbeitungsschritte des Anwendungsknotens 1 aus, und ist ferner eine Einrichtung, die zu Kommunikation über CAN in der Lage ist. Die CAN-Anwendungseinrichtung 2 ist zu Kommunikation über CAN unabhängig in der Lage, ohne durch die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 zu gehen, und kann auch mit anderen CAN-Anwendungseinrichtungen 2 über den CAN-Übertragungskanal 4 kommunizieren. Spezifisch ausgedrückt, kann die CAN-Anwendungseinrichtung 2 als der Anwendungsknoten in einem existierenden Netz wie zum Beispiel CAN verwendet werden. Eine Mehrzahl von CAN-Übertragungskanälen 4 kann zwischen der CAN-Anwendungseinrichtung und der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 vorgesehen werden, ein CAN-Übertragungskanal kann für Breitbandbreitenkommunikation unter Verwendung von FlexRay über die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 verwendet werden, und der andere CAN-Übertragungskanal kann für Schmalbandbreitenkommunikation unter Verwendung nur von CAN verwendet werden.

Die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 kann mit FlexRay und CAN kommunizieren, und ist ferner eine Einrichtung, die den CAN-Rahmen in den FlexRay-Rahmen umsetzt (konvertiert) und überträgt. Genau ausgedrückt, leitet die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 die Kommunikation zwischen den CAN-Anwendungseinrichtungen 2 über den FlexRay-Übertragungskanal 5 und stellt eine Einrichtung dar, die äußerst zuverlässige Kommunikation in einer Breitbandbreite ermöglicht.

Ferner werden durch die CAN-Anwendungseinrichtung 3 verwendete Konkurrenzsystemnetze (in diesem Beispiel wird CAN verwendet) für existierende Kommunikation Pier-zu-Pier (zueinander gerichtet) zwischen der CAN-Anwendungseinrichtung 2 und der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 angeschlossen. Da im Fall eines existierenden Netzwerk mehrere Knoten (Anwendungsknoten) an ein Konkurrenzsystemnetzwerk angeschlossen sind, war die Übertragungsbandbreite, die durch einen einzelnen Knoten verwendet werden konnte, auf einen Teil der durch das Gesamtnetz bereitgestellten Bandbreite begrenzt. Wenn diese zueinander gerichtet verwendet werden, kann eine breitere Bandbreite verwendet werden, da nur zwei Knoten verwendet werden.

Obwohl es bevorzugt ist, dass eine CAN-Anwendungseinrichtung 2 an die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 angeschlossen ist, kann auch eine beliebige Anzahl von CAN-Anwendungseinrichtungen 2 angeschlossen werden. Wenn eine Mehrzahl von CAN-Anwendungseinrichtungen 2 an eine einzige Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 angeschlossen wird, wird die Bandbreite, die eine einzelne CAN-Anwendungseinrichtung 2 übertragen kann, sinken. Ferner kann die CAN-Anwendungseinrichtung 2 innerhalb des selben Anwendungsknotens 1 wie die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 vorgesehen werden, um an eine andere Einrichtung außerhalb des Anwendungsknotens 1 angeschlossen oder für diese breitgestellt zu werden.

Als nächstes soll ein Hardwarekonfigurationsbeispiel des Anwendungsknotens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 2 erklärt werden. Die zu dem Anwendungsknoten 1 vorgesehene CAN-Anwendungseinrichtung 2, wie in 2 gezeigt ist, umfasst eine CPU 201, einen Speicher 202 und einen CAN-Kontroller 203, und diese sind jeweils elektrisch über einen Bus oder dergleichen verbunden.

Die CPU 201 ist eine Verarbeitungseinrichtung zum Ausführen verschiedener Steuerverarbeitungsschritte der Anwendungen der CAN-Anwendungseinrichtung 2 und des Anwendungsknotens 1. Die CPU 201 führt Verarbeitung basierend auf der Detektion der verschiedenen Sensoren oder dergleichen durch, die zu dem Anwendungsknoten 1 vorgesehen sind, steuert die Antriebseinheit und führt Verarbeitung basierend auf den Mitteilungsdaten durch, die von den anderen Anwendungsknoten 1 erhalten werden. Zum Beispiel erzeugt die CPU 201 eine Übertragungsmitteilung von den Daten, die mit verschiedenen Sensoren detektiert wurden, verwendet den CAN-Kontroller 203 zum Senden der Übertragungsmitteilung an die anderen Anwendungsknoten 1 über die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3, und verwendet den CAN-Kontroller 203 zum Empfangen der Mitteilung von anderen Anwendungsknoten 1 von der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3, und gibt Daten an Anzeigen und dergleichen aus. Diese Verarbeitungsschritte werden mit den Programmen wie zum Beispiel dem Anwendungsprogramm und dergleichen durchgeführt, die in dem Speicher 202 gespeichert sind. Die CPU 201 führt die Verarbeitung der später beschriebenen Steuereinheit 210 durch.

Der Speicher 202 ist eine Speichereinrichtung wie zum Beispiel ein ROM oder RAM und speichert ein OS-Programm oder Anwendungsprogramm, und verschiedene zum Verarbeiten der jeweiligen Programme benötigte Daten.

Der CAN-Kontroller 203 ist eine Steuereinrichtung zum Ausführen von Kommunikationssteuerung gemäß dem CAN-Protokoll. Der CAN-Kontroller 203 ist an den CAN-Übertragungskanal 4 angeschlossen und kann gemäß dem CAN-Protokoll kommunizieren. Zum Beispiel erzeugt der CAN-Kontroller 203 einen CAN-Rahmen basierend auf der durch die CPU 201 gemäß dem CAN-Protokoll erzeugten Mitteilung und sendet diese zum CAN-Übertragungskanal 4 bei einer vorgegebenen Zeitabstimmung. Zum Beispiel wird der CAN-Rahmen gemäß der Verfügbarkeit des CAN-Übertragungskanals 4 übertragen. Ferner empfangt der CAN-Kontroller 203 den CAN-Rahmen, der Empfangsdaten von dem CAN-Übertragungskanal 4 gemäß dem CAN-Protokoll enthält, und gibt solche Empfangsdaten an die CPU 201 aus.

Die zu dem Anwendungsknoten 1 vorgesehene Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3, wie in 2 gezeigt, umfasst eine CPU 301, einen Speicher 302, einen CAN-Kontroller 303 und einen FlexRay-Kontroller 304, und diese sind jeweils elektrisch über einen Bus oder dergleichen verbunden.

Die CPU 301 ist eine Verarbeitungseinrichtung zum Ausführen der Anwendungen der verschiedenen Steuerverarbeitungsschritte der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3. Die CPU 301 führt wechselseitige Konvertierung von CAN und FlexRay in ein Mitteilungsformat durch und führt Routineverarbeitung zum Konvertieren von Identifikationsinformationen von Mitteilungen aus. Zum Beispiel wird ein mit dem CAN-Kontroller 303 empfangener CAN-Rahmen zu einem FlexRay-Rahmen konvertiert, und dieser wird über den FlexRay-Kontroller 304 übertragen. Ferner wird der mit dem FlexRay-Kontroller 304 empfangene FlexRay-Rahmen in einen CAN-Rahmen konvertiert, und dieser wird über den CAN-Kontroller 303 übertragen. Diese Verarbeitungsschritte stellen Verarbeitung dar, die mit den Programmen wie zum Beispiel dem Anwendungsprogramm und dergleichen realisiert werden, das in dem Speicher 302 gespeichert ist. Die CPU 301 führt die Verarbeitung der später beschriebenen Steuereinheit 310 aus.

Der Speicher 302 ist eine Speichereinrichtung ähnlich dem Speicher 202 und speichert ein OS-Programm oder Anwendungsprogramm und verschiedene zum Verarbeiten der jeweiligen Programme benötigte Daten. Der Speicher 302 speichert den CAN-Mitteilungspuffer 311 und die Mitteilungs-ID-Konvertierungstabelle 325 und dergleichen, die später beschrieben ist.

Der CAN-Kontroller 303 ist eine Kommunikationssteuereinrichtung ähnlich dem CAN-Kontroller 203. Der FlexRay-Kontroller 304 ist eine Steuereinrichtung zum Ausführen von Kommunikationssteuerung gemäß dem FlexRay-Protokoll. Der FlexRay-Kontroller 304 ist an den FlexRay-Übertragungskanal 5 angeschlossen und kann gemäß dem FlexRay-Protokoll übermitteln. Zum Beispiel erzeugt der FlexRay-Kontroller 304 einen FlexRay-Rahmen gemäß dem FlexRay-Protokoll und überträgt diesen zu einer vorgeschriebenen Zeit. Zum Beispiel überträgt er den FlexRay-Rahmen basierend auf einem vorgeschriebenen Zeitschlitz, der Zeitunterteilung unterliegt. Ferner empfangt der FlexRay-Kontroller 304 den FlexRay-Rahmen von dem FlexRay-Übertragungskanal 5 gemäß dem FlexRay-Protokoll und gibt diesen an die CPU 301 aus. Der FlexRay-Kontroller 304 ist auch an den FlexRay-Übertragungskanal 5 mit einer Netzverbindungsschaltung wie zum Beispiel einem Sender-Empfänger oder dergleichen angeschlossen.

Als nächstes wird ein Konfigurationsbeispiel des Anwendungsknotens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 3 erklärt. Die zu dem Anwendungsknoten 1 vorgesehene CAN-Anwendungseinrichtung 2, wie in 3 gezeigt, umfasst eine Steuereinheit 210 und eine CAN-Kommunikationssteuereinheit 220.

Die CAN-Kommunikationssteuereinheit 220 ist mit einem CAN-Kontroller 203 konfiguriert und führt Kommunikation gemäß dem CAN-Protokoll aus und ermöglicht die Kommunikation mit der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 über den CAN-Übertragungskanal 4. Die CAN-Kommunikationssteuereinheit 220 weist zum Beispiel ein Register zum Speichern der zu sendenden/empfangenden Mitteilung auf und erzeugt einen Übertragungsrahmen basierend auf der in das Register geschriebenen Übertragungsmitteilung, sendet diese zu dem CAN-Übertragungskanal 4, analysiert den von dem CAN-Übertragungskanal 4 empfangenen Rahmen, schreibt diesen in das Register als die empfangene Mitteilung und so weiter.

Die Steuereinheit 210 umfasst eine Anwendungsverarbeitungseinheit 211 und eine Mitteilungsübermittlungseinheit 212. Die Steuereinheit 210 wird zum Beispiel als eine Folge daraus konfiguriert, dass die CPU 201 Verarbeitung gemäß dem in dem Speicher 202 gespeicherten Softwareprogramm ausführt, und arbeitet mit den anderen Hardwarekonfigurationen zusammen.

Die Anwendungsverarbeitungseinheit 211 ist ein Block zum Ausführen verschiedener Steuerverarbeitungsschritte der CAN-Anwendungseinrichtung 2 und des Anwendungsknotens 1, und wird zum Beispiel mit einer Anwendungsaufgabe realisiert, die mit einem vorgeschriebenen Programm erzeugt wird. Die Anwendungsverarbeitungseinheit 211 erzeugt Übertragungsmitteilungen basierend auf der Detektion der verschiedenen Sensoren oder dergleichen, und führt Verarbeitung zum Ausgeben einer Anfrage oder von Informationen an die Anzeigen und dergleichen basierend auf der empfangenen Mitteilung aus.

Die Mitteilungsübermittlungseinheit 212 ist ein Block zum Ausführen von Verarbeitung zum Weiterleiten von Mitteilungen zwischen der Anwendungsverarbeitungseinheit 211 und der CAN-Kommunikationssteuereinheit 220 und wird zum Beispiel mit einer Sende/Empfangsaufgabe realisiert, die mit einem vorgeschriebenen Programm erzeugt wird. Die Mitteilungsübermittlungseinheit 212 schreibt die mit der Anwendungsverarbeitungseinheit 211 erzeugte Übertragungsmitteilung in das Register der CAN-Kommunikationssteuereinheit 220, liest die empfangene Mitteilung aus dem Register der CAN-Kommunikationssteuereinheit 220 und benachrichtigt die Anwendungsverarbeitungseinheit 211.

Die zu dem Anwendungsknoten 1 vorgesehene Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3, wie in 3 gezeigt, umfasst eine Steuereinheit 310, eine CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 und eine FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340.

Die CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 ist ähnlich wie die CAN-Kommunikationssteuereinheit 220 der CAN-Anwendungseinrichtung 2 konfiguriert, mit einem CAN-Kontroller 303, und ermöglicht Kommunikation mit der CAN-Anwendungseinrichtung 2 über den CAN-Übertragungskanal 4. Die CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 weist zum Beispiel ein Register zum Speichern der zu sendenden/empfangenden Mitteilung auf und erzeugt einen Übertragungsrahmen basierend auf der in das Register geschriebenen Übertragungsmitteilung, überträgt diesen zu dem CAN-Übertragungskanal 4, analysiert den von dem CAN-Übertragungskanal 4 empfangenen Rahmen, schreibt diesen in das Register als die empfangene Mitteilung, und so weiter.

Ferner weist die CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 eine Filtereinheit 331 zum Ausführen von Mitteilungsannahmefilterung auf. Die Filtereinheit 331 filtert den empfangenen CAN-Rahmen mit der in einem solchen CAN-Rahmen enthaltenen Mitteilungs-ID, sortiert diese für jede Mitteilungs-ID und speichert diese in dem Register der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330.

Die FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340 ist mit einem FlexRay-Kontroller 304 konfiguriert, führt ein Kommunikationsprotokoll gemäß dem FlexRay-Protokoll aus und ermöglicht die Kommunikation mit anderen Anwendungsknoten 1 über den FlexRay-Übertragungskanal 5. Die FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340 weist zum Beispiel ein Register zum Speichern der zu sendenden/empfangenden Mitteilung auf und erzeugt einen Übertragungsrahmen basierend auf der in das Register geschriebenen Übertragungsmitteilung, sendet diese an den FlexRay-Übertragungskanal 5, analysiert den von dem FlexRay-Übertragungskanal 5 empfangenen Rahmen, schreibt diesen in das Register als empfangene Mitteilung, und so weiter.

Die Steuereinheit 310 umfasst einen CAN-Mitteilungspuffer 311, eine CAN-Mitteilungsübermittlungseinheit 312, einen FlexRay-Mitteilungspuffer 313, eine FlexRay-Mitteilungsübermittlungseinheit 314 und eine Mitteilungskonvertierungseinheit 320. Die Steuereinheit 310 wird zum Beispiel als Folge daraus konfiguriert, dass die CPU 301 Verarbeitung gemäß dem in dem Speicher 302 gespeicherten Softwareprogramm ausführt, und wirkt mit den anderen Hardwarekonfigurationen zusammen.

Der CAN-Mitteilungspuffer (erste und zweite Mitteilungsspeichereinheiten) 311 ist ein Puffer, der eine Mehrzahl von Mitteilungen zum Schreiben/Lesen in das und aus dem Register der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 enthält, und ist zum Beispiel in dem Speicher 302 gespeichert. Infolge der Speicherung einer Mehrzahl von Sende/Empfangsmitteilungen in dem CAN-Mitteilungspuffer 311 kann das Schreiben und Lesen von Mitteilungen gemäß der Zeitabstimmung der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 ausgeführt werden. Ferner wird der CAN-Mitteilungspuffer 311, wie später beschrieben ist, aus einem CAN-Puffer gemäß der Sortierung durch die Filtereinheit 331 gebildet. Der CAN-Mitteilungspuffer 311 speichert die CAN-Mitteilung in einem der Mehrzahl von CAN-Puffern gemäß der Mitteilungs-ID derselben.

Die CAN-Mitteilungsübermittlungseinheit 312 ist ein Block zum Ausführen von Verarbeitung zur Weiterleitung von Mitteilungen zwischen der Mitteilungskonvertierungseinheit 320 und der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 und wird zum Beispiel mit einer Sende/Empfangsaufgabe realisiert, die mit einem vorgeschriebenen Programm realisiert wird. Die CAN-Mitteilungsübermittlungseinheit 312 wird ausgeführt, wenn die Übertragungsmitteilung in dem CAN-Mitteilungspuffer 311 gespeichert ist, und schreibt eine solche Übertragungsmitteilung gemäß der Verfügbarkeit des Registers der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330. Ferner wird die CAN-Mitteilungsübermittlungseinheit 312 ausgeführt, wenn die Mitteilung durch die CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 empfangen wird, und liest die empfangene Mitteilung aus dem Register der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 aus, und speichert diese in dem CAN-Mitteilungspuffer 311.

Der FlexRay-Mitteilungspuffer 313 ist ein Puffer, der eine Mehrzahl von Mitteilungen zum Schreiben/Lesen in das und aus dem Register der FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340 speichert und wird zum Beispiel in dem Speicher 302 gespeichert. Infolge der Speicherung einer Mehrzahl von Sende/Empfangsmitteilungen in dem FlexRay-Mitteilungspuffer 313 kann das Schreiben und Lesen von Mitteilungen gemäß der Zeitabstimmung der FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340 ausgeführt werden.

Die FlexRay-Mitteilungsübermittlungseinheit 314 ist ein Block zum Ausführen von Verarbeitung zur Weiterleitung von Mitteilungen zwischen der Mitteilungskonvertierungseinheit 320 und der FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340 und wird zum Beispiel mit einer Sende/Empfangsaufgabe realisiert, die mit einem vorgeschriebenen Programm erzeugt wird. Die FlexRay-Mitteilungsübermittlungseinheit 314 wird periodisch ausgeführt, und wenn die Übertragungsmitteilung in dem FlexRay-Mitteilungspuffer 313 gespeichert ist, schreibt sie eine solche Übertragungsmitteilung in das Register der FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340. Wenn die Mitteilung durch die FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340 empfangen wird, liest ferner die FlexRay-Mitteilungsübermittlungseinheit 314 die empfangene Mitteilung aus dem Register der FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340 und speichert diese in dem FlexRay-Mitteilungspuffer 313.

Die Mitteilungskonvertierungseinheit 320 ist ein Block zum Ausführen von Verarbeitung zur gegenseitigen Konvertierung der CAN-Mitteilung und FlexRay-Mitteilung. Ferner, wie in 3 gezeigt ist, weist die Mitteilungskonvertierungseinheit 320 eine Mitteilungs-ID-Konvertierungseinheit 321, eine Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322, eine Mitteilungsindex-Konvertierungseinheit 323, eine CAN-Mitteilungskonvertierungstabelle 324, eine Mitteilungs-ID-Konvertierungstabelle 325, eine FlexRay-Mitteilungskonvertierungstabelle 326, und eine Mitteilungsindex-Konvertierungstabelle 327 auf. Die Mitteilungskonvertierungseinheit 320 kann mit einer Mehrzahl von Anwendungsaufgaben ausgeführt werden, oder kann mit einer einzigen Anwendungsaufgabe ausgeführt werden.

Die CAN-Mitteilungskonvertierungstabelle 324, die Mitteilungs-ID-Konvertierungstabelle 325, die FlexRay-Mitteilungskonvertierungstabelle 326, und die Mitteilungsindex-Konvertierungstabelle 327 werden zum Beispiel in dem Speicher 302 gespeichert.

Die CAN-Mitteilungskonvertierungstabelle 324 ist eine Tabelle, die die von dem CAN-Übertragungskanal 4 empfangene CAN-Mitteilung und die zu dem FlexRay-Übertragungskanal 5 gesendete FlexRay-Mitteilung verknüpft. Spezifisch ausgedrückt, schreibt die CAN-Mitteilungskonvertierungstabelle 324 vor, wie die CAN-Mitteilung basierend auf der Mitteilungs-ID und dem Mitteilungspuffer der CAN-Mitteilung in welche FlexRay-Mitteilung umzusetzen ist.

Die Mitteilungs-ID-Konvertierungstabelle 325 ist eine Tabelle zum Verknüpfen der Mitteilungs-ID, die in der von dem CAN-Übertragungskanal 4 empfangenen CAN-Mitteilung enthalten ist, und des Mitteilungsindexes zum Umsetzen in die an den FlexRay-Übertragungskanal 5 gesendete FlexRay-Mitteilung. Spezifisch ausgedrückt schreibt die Mitteilungs-ID-Konvertierungstabelle 325 vor, wie die Mitteilungs-ID basierend auf der Mitteilungs-ID in welchen Mitteilungsindex zu konvertieren ist.

Die FlexRay-Mitteilungskonvertierungstabelle 326 ist eine Tabelle zum Verknüpfen der von dem FlexRay-Übertragungskanal 5 empfangenen FlexRay-Mitteilung und der zum CAN-Übertragungskanal 4 übertragenen CAN-Mitteilung. Spezifisch ausgedrückt, schreibt die FlexRay-Mitteilungskonvertierungstabelle 326 vor, wie die CAN-Mitteilung in welchem CAN-Puffer des CAN-Mitteilungspuffers 311 zu speichern ist oder ob es eine zu empfangende CAN-Mitteilung ist.

Die Mitteilungsindex-Konvertierungstabelle 327 ist eine Tabelle zum Verknüpfen des Mitteilungsindex der CAN-Mitteilung, die in die von dem FlexRay-Übertragungskanal 5 empfangene FlexRay-Mitteilung umgesetzt wird, und der Mitteilungs-ID, die in dem zum CAN-Übertragungskanal 4 übertragenen CAN-Rahmen enthalten ist. Spezifisch ausgedrückt schreibt die Mitteilungsindex-Konvertierungstabelle 327 vor, wie der Mitteilungsindex in welche Mitteilungs-ID basierend auf dem Mitteilungsindex der in die FlexRay-Mitteilung umgesetzten CAN-Mitteilung zu konvertieren ist.

Die Mitteilungs-ID-Konvertierungstabelle 321, Mitteilungsrahmen-Konvertierungstabelle 322 und Mitteilungsindex-Konvertierungstabelle 323 werden zum Beispiel mit einer Mitteilungskonvertierungsaufgabe realisiert, die mit einem vorgeschriebenen Programm erzeugt wird.

Die Mitteilungs-ID-Konvertierungseinheit (erste Identifikationskonvertierungseinheit) 321 konvertiert die Mitteilungs-ID (erste Mitteilungsidentifikation), die in der von dem CAN-Übertragungskanal 4 empfangenen CAN-Mitteilung enthalten ist, in einen Mitteilungsindex (zweite Mitteilungsidentifikation) zum Umsetzen in die an den FlexRay-Übertragungskanal 5 gesendete FlexRay-Mitteilung.

Die Mitteilungsindex-Konvertierungseinheit (zweite Identifikationskonvertierungseinheit) 323 konvertiert den Mitteilungsindex der CAN-Mitteilung, die in die von dem FlexRay-Übertragungskanal 5 empfangene FlexRay-Mitteilung umgesetzt ist, in eine Mitteilungs-ID der zu dem CAN-Übertragungskanal 4 zu sendenden CAN-Mitteilung basierend auf den Daten der Mitteilungsindex-Konvertierungstabelle 327.

Die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit (erste und zweite Mitteilungskonvertierungseinheiten) 322 führt die gegenseitige Konvertierung der Datenkonfiguration um, die unter die Nutzinformationen der CAN-Mitteilung und der FlexRay-Mitteilung fallen. Spezifisch ausgedrückt, setzt die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 die von dem CAN-Übertragungskanal 4 empfangende CAN-Mitteilung in die Nutzinformationen der CAN-Mitteilung und FlexRay-Mitteilung um. Spezifisch ausgedrückt, setzt die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 die von dem CAN-Übertragungskanal 4 empfangene CAN-Mitteilung in die Nutzinformationen der zu dem FlexRay-Übertragungskanal 5 gesendeten FlexRay-Mitteilung basierend auf den Daten der CAN-Mitteilungskonvertierungstabelle 324 um, und packt eine Mehrzahl von CAN-Mitteilungen. Ferner entpackt die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 die Nutzinformationen der von dem FlexRay-Übertragungskanal 5 empfangenen FlexRay-Mitteilung zu den jeweiligen CAN-Mitteilungen, und sortiert solche CAN-Mitteilungen in den CAN-Puffer des CAN-Mitteilungspuffers 311 basierend auf den Daten der FlexRay-Mitteilung-Konvertierungstabelle 326 ein.

In der vorhergehenden Konfiguration stellt die zu dem FlexRay-Netz durch die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 auszuführende Kommunikationsverarbeitung eine Operation dar, die unter einer Ausführungsabwicklung vorgenommen wird, welche unabhängig von der Software der Anwendungsverarbeitungseinheit 211 der CAN-Anwendungseinrichtung 2 ist, und von der Seite der Anwendungsverarbeitungseinheit 211 sieht es so aus, als wenn das konventionelle CAN-Netz bei hoher Geschwindigkeit in einer Breitbandbreite arbeitet.

Als nächstes werden die Daten, die in der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden, unter Bezugnahme auf 4 bis 8 erklärt. 4 ist ein Diagramm, das die Konfiguration des FlexRay-Rahmens und die CAN-Mitteilung zeigt, die in den FlexRay-Rahmen umzusetzen ist.

Die in 4 gezeigte CAN-Mitteilung ist ein Mitteilungsformat zum Schreiben/Lesen in das und aus dem Register der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 und ist ein Format, das in dem CAN-Mitteilungspuffer 311 gespeichert ist. Diese CAN-Mitteilung enthält, wie in dem Diagramm gezeigt ist, ”Größe”, ”Mitteilungs-ID” und ”CAN-Nutzinformationen”. ”Größe” ist ein Feld, das die Länge der ”Mitteilungs-ID” und der ”CAN-Nutzinformationen” darstellt, und zum Beispiel beträgt die Feldlänge 1 Byte. ”Mitteilungs-ID” ist ein Feld, das den Mitteilungstyp darstellt, mit dem CAN-Protokoll vorgeschrieben ist, und die Feldlänge beträgt 4 Bytes. ”CAN-Nutzinformationen” ist ein Feld, das die Mitteilungsdaten enthält, mit dem CAN-Protokoll vorgeschrieben ist, und die Feldlänge beträgt 0 bis 8 Bytes.

Die in 4 gezeigte CAN-Weiterleitungsmittielung ist ein Format zum Umsetzen und in Bezug bringen der in 4 gezeigten CAN-Mitteilung mit dem FlexRay-Rahmen. Diese CAN-Weiterleitungsmitteilung enthält, wie in dem Diagramm gezeigt, ”Größe”, ”Mitteilungsindex” und ”CAN-Nutzinformationen”. Größe ist ein Feld, das die Länge des ”Mitteilungsindex” und der ”CAN-Nutzinformationen” darstellt, und zum Beispiel beträgt die Feldlänge 1 Byte.

”Mitteilungsindex” ist ein Feld, das den Index darstellt, der der ”Mitteilungs-ID” der in 4 gezeigten CAN-Mitteilung entspricht, und zum Beispiel beträgt die Feldlänge 1 Byte. Da die ”Mitteilungs-ID” der CAN-Mitteilung 4 Bytes im Vergleich zu den maximalen 8 Bytes der CAN-Nutzinformationen belegt, wird sie in dieser Form umgesetzt und zu dem FlexRay-Rahmen überführt, und die Übertragungseffizienz wird minderwertig sein. Daher wird zum Erreichen einer Verbesserung der Übertragungseffizienz das 1 Byte der ”Mitteilungs-ID” in einen ”Mitteilungsindex” verdichtet. Ferner kann infolge der Gestaltung des ”Mitteilungsindex” als 1 Byte die Last auf der Suchverarbeitung oder Umsetzungsverarbeitung abgeschwächt werden.

In diesem Beispiel sind die ”CAN-Nutzinformationen” der CAN-Weiterleitungsmitteilung die gleichen wie die ”CAN-Nutzinformationen” der CAN-Mitteilung. Die ”CAN-Nutzinformationen” der CAN-Mitteilung müssen nicht in dieser Form überführt werden, und die ”CAN-Nutzinformationen” können mit einem solchen Algorithmus wie Verdichtung oder Verschlüsselung konvertiert werden. Wenn die ”CAN-Nutzinformationen” verdichtet werden, kann die Übertragungseffizienz weiter verbessert werden.

Die in 4 gezeigten FlexRay-Nutzinformationen sind ein Feld, das die Mitteilungsdaten in dem FlexRay-Rahmen darstellt. Die FlexRay-Nutzinformationen sind mit dem FlexRay-Protokoll vorgeschrieben, und die Feldlänge beträgt zum Beispiel 32 Bytes. Wie in dem Diagramm gezeigt ist, enthalten die FlexRay-Nutzinformationen in diesem Beispiel die ”Anzahl von CAN-Weiterleitungsmitteilungen” und eine Mehrzahl von ”CAN-Weiterleitungsmitteilungen”. Die ”Anzahl von CAN-Weiterleitungsmitteilungen” ist ein Feld, das die Anzahl von in den FlexRay-Nutzinformationen enthaltenen CAN-Weiterleitungsmitteilungen zeigt, und zum Beispiel beträgt die Feldlänge 1 Byte. Die ”CAN-Weiterleitungsmitteilung” ist die in 4 gezeigte CAN-Weiterleitungsmitteilung. Die FlexRay-Nutzinformationen speichern eine Mehrzahl der CAN-Weiterleitungsmitteilungen gemäß der Priorität des Mitteilungs-ID der CAN-Mitteilung. Wenn zum Beispiel die Länge der CAN-Weiterleitungsmitteilung 10 Bytes beträgt, werden drei CAN-Weiterleitungsmitteilungen in 32-Byte FlexRay-Nutzinformationen gespeichert werden.

Der in 4 gezeigte FlexRay-Rahmen ist ein Rahmeformat, das über den FlexRay-Übertragungskanal 5 basierend auf der FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340 übermittelt wird. Dieser FlexRay-Rahmen enthält, wie in dem Diagramm gezeigt, einen ”FlexRay-Kopf” und ”FlexRay-Nutzinformationen”. Der ”FlexRay-Kopf” enthält eine Identifikation oder dergleichen der FlexRay-Mitteilung, und ist mit dem FlexRay-Protokoll vorgeschrieben. Die ”FlexRay-Nutzinformationen” sind die in 4 gezeigten FlexRay-Nutzinformationen.

Das Format, in dem in den und aus dem Speicher der FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340 geschrieben/gelesen und in dem FlexRay-Mitteilungspuffer 313 gespeichert wird, kann dieser FlexRay-Rahmen oder ein Teil der FlexRay-Nutzinformationen und des FlexRay-Kopfs sein.

5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Datenkonfiguration des CAN-Mitteilungspuffers 311 zeigt. Wie in 5 gezeigt ist, ist der CAN-Mitteilungspuffer 311 zum Beispiel in einem zweidimensionalen Array konfiguriert und weist eine Mehrzahl von CAN-Puffern auf. Eine Pufferzahl ist für jede der CAN-Puffer vorgesehen, und in diesem Beispiel gibt es CAN-Puffer 0 bis n. Jeder der CAN-Puffer enthält eine Mehrzahl von CAN-Mitteilungen. Diese CAN-Mitteilung ist die in 4 gezeigte CAN-Mitteilung.

Der mit der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 empfangene CAN-Rahmen wird in eine Mehrzahl von Registern der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 basierend auf der Mitteilungs-ID des empfangenen CAN-Rahmens in der Filtereinheit 331 sortiert. Das Register und der CAN-Puffer der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 entsprechen einander, und der entsprechende CAN-Puffer wird in dem Register der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 durch die CAN-Mitteilungsübermittlungseinheit 312 gespeichert. Spezifisch ausgedrückt, werden die empfangenen Mitteilungen mit der Filtereinheit 331 sortiert und in den CAN-Puffern in Übereinstimmung mit dieser Sortierung gespeichert.

Die Anzahl von CAN-Puffern entspricht der Sortierung der Filtereinheit 331, und zum Beispiel sind 32 CAN-Puffer vorhanden. Die Filtereinheit 331 führt eine solche Sortierung basierend auf dem Mitteilungs-ID des CAN-Rahmens aus. Obwohl nur ein CAN-Mitteilungspuffer 311 in diesem Diagramm enthalten ist, können der CAN-Mitteilungspuffer zum Senden und der CAN-Mitteilungspuffer zum Empfangen getrennt vorgesehen werden.

6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Datenkonfiguration der CAN-Mitteilungskonvertierungstabelle 324 zeigt. Wie in dem Diagramm gezeigt ist, ist die CAN-Mitteilungskonvertierungstabelle 324 zum Beispiel in einem zweidimensionalen Array konfiguriert, und umfasst eine Mehrzahl von FlexRay-Mitteilungstabellen. Die FlexRay-Mitteilungstabelle ist für jede FlexRay-Mitteilung vorgesehen, und in diesem Beispiel sind FlexRay-Mitteilungstabellen vorgesehen, die 1 bis n FlexRay-Mitteilungen entsprechen. Jede FlexRay-Mitteilungstabelle speichert die Mitteilungs-ID des CAN-Rahmens gemäß seiner Priorität und speichert ferner die CAN-Pufferzahl entsprechend dieser Mitteilungs-ID. Priorität der Mitteilungs-ID wird mit dem CAN-Protokoll vorgeschrieben, und je kleiner die Mitteilungs-ID, desto höher die Priorität.

Zum Beispiel wird ein Bestimmungsort-CAN-Knoten (in diesem Beispiel die CAN-Anwendungseinrichtung 2) vorhergehend festgelegt, und die Mitteilungs-ID des in der Kommunikation mit dem festgelegten Bestimmungsort-CAN-Knoten zu verwendenden CAN-Rahmens wird vorhergehend bestimmt. Ferner wird die FlexRay-Mitteilung zum Umsetzen der zu verwendenden CAN-Mitteilung vorhergehend bestimmt. Demzufolge kann die zu verwendende FlexRay-Mitteilungstabelle vorhergehend spezifiziert werden.

Spezifisch ausgedrückt, kann infolge des Verweises auf den in der FlexRay-Mitteilungstabelle definierten CAN-Puffer, der vorhergehend spezifiziert wurde, und Bestätigen, ob die Mitteilung einer vorgeschriebenen Mitteilungs-ID angekommen ist, der Empfang von Mitteilungen effizient kontrolliert werden.

7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Datenkonfiguration der Mitteilungs-ID-Konvertierungstabelle 325 zeigt. Wie in dem Diagramm gezeigt ist, ist die Mitteilungs-ID-Konvertierungstabelle 325 zum Beispiel in einem zwei-dimensionalen Array konfiguriert, und weist eine Mehrzahl von ID-Konvertierungstabellen auf. Die ID-Konvertierungstabelle ist für jeden CAN-Puffer vorgesehen, und in diesem Beispiel sind ID-Konvertierungstabellen entsprechend CAN-Puffer 0 bis CAN-Puffer n vorgesehen. Jede ID-Konvertierungstabelle speichert eine Mitteilungs-ID und einen Mitteilungsindex, der einer solchen Mitteilungs-ID entspricht. Die Mitteilungs-ID und der Mitteilungsindex, die in den jeweiligen ID-Konvertierungstabellen gespeichert sind, weisen getrennte Werte auf, und die gleiche Mitteilungs-ID und der gleiche Mitteilungsindex werden nie in einer Mehrzahl der ID-Konvertierungstabellen gespeichert werden.

Da eine vorgeschriebene Mitteilungs-ID gefiltert mit der Filtereinheit 331 in jedem CAN-Puffer des CAN-Mitteilungspuffers 311 gespeichert wird, muss die ID-Tabelle jedes CAN-Puffers nur eine vorgeschriebene ID speichern, die über Filtern erhalten werden kann. Spezifisch ausgedrückt, kann nach Konvertieren des Mitteilungs-ID zu einem Mitteilungsindex die Verarbeitungslast zum Suchen nach der Mitteilungs-ID erleichtert werden, da es ausreichen wird, nur die ID-Tabelle für jeden CAN-Puffer zu suchen. Zum Beispiel sind 32 CAN-Puffer vorhanden und die Suchverarbeitung kann einfach auf 1/32 Verarbeitung verkürzt werden. Weiterhin ist es in der Realität möglich, da die in jedem CAN-Puffer zu verwendende Mitteilungs-ID weiter begrenzt wird, bessere Ergebnisse zu erhalten.

8A und 8B sind Diagramme, die ein Beispiel der Datenkonfiguration der FlexRay-Mitteilungskonvertierungstabelle 326 und der Mitteilungsindex-Konvertierungstabelle 327 zeigen. Wie in 8A gezeigt ist, ist die FlexRay-Mitteilungskonvertierungstabelle 326 zum Beispiel in einem eindimensionalen Array konfiguriert und weist eine Mehrzahl von CAN-Pufferzahlen auf. Die CAN-Pufferzahlen werden in Reihenfolge in dem Mitteilungsindex gespeichert. Spezifisch ausgedrückt, kann infolgedessen, dass der Mitteilungsindex zum Indexwert in der Tabelle gemacht wird, die CAN-Pufferzahl durch direkte Bezugnahme auf die Tabelle erfasst werden, ohne Suchverarbeitung durchzuführen. Als ein Beispiel von Bezugnahme auf den Indexwert der Tabelle kann der Index eine Arrayzahl des Tabellenarray sein, oder es kann ein versetzter Wert von der obersten Adresse der Tabelle sein. Ferner führt die FlexRay-Mitteilungskonvertierungstabelle 326 auch Filtern bezüglich dessen durch, ob die empfangene CAN-Mitteilung zu einem Empfangsziel gemacht werden soll. Zum Beispiel ist 0×FF in der CAN-Pufferzahl des Mitteilungsindex gespeichert, die nicht Empfang unterliegt.

Wie in 8B gezeigt ist, ist die Mitteilungsindex-Konvertierungstabelle 327 zum Beispiel in einem eindimensionalen Array konfiguriert und umfasst eine Mehrzahl von Mitteilungs-IDs. Die Mitteilungs-IDs werden in Reihenfolge im Mitteilungsindex gespeichert. Spezifisch ausgedrückt, kann wie bei der FlexRay-Mitteilungskonvertierungstabelle 326 die Mitteilungs-ID durch direkte Bezugnahme auf die Tabelle von dem Mitteilungsindex erfasst werden, ohne eine jegliche Suche ausführen zu müssen.

Da sowohl die FlexRay-Mitteilungskonvertierungstabelle 326 als auch die Mitteilungsindex-Konvertierungstabelle 327 Zeilen in der Reihenfolge des Mitteilungsindex aufweisen, können diese auch als eine einzige Tabelle verwendet werden.

Als nächstes wird die Verarbeitung von Mitteilungsübertragung der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 9 und 10 erklärt. Das Ablaufdiagramm von 9 zeigt die Verarbeitung zum Empfang des CAN-Rahmens und Senden des FlexRay-Rahmens.

Beim Übertragen des CAN-Rahmens zu dem FlexRay-Rahmen empfängt zuerst die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 den CAN-Rahmen von dem CAN-Übertragungskanal 4 (S901). Spezifisch ausgedrückt, empfängt die CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 den mit der CAN-Anwendungseinrichtung 2 von dem CAN-Übertragungskanal 4 gemäß dem CAN-Protokoll übertragenen CAN-Rahmen.

Als nächstes filtert die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 den empfangenen CAN-Rahmen (S902). Spezifisch ausgedrückt, sortiert die Filtereinheit 331 der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 den bei S901 empfangenen CAN-Rahmen mit der Akzeptanzfilterfunktion und der Bitmaskierungsfunktion derselben basierend auf der Mitteilungs-ID dieses CAN-Rahmens, und schreibt diese in eines der Mehrzahl von Registern der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330. Hier wird der empfangene CAN-Rahmen in das Register in dem Format der in 4 gezeigten CAN-Mitteilung geschrieben. Dann wird die CAN-Mitteilungsübermittlungseinheit 312 basierend auf der Unterbrechung oder dergleichen in dem abgeschlossenen Empfang von der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 ausgeführt, liest diese CAN-Mitteilung von dem Register der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 und speichert sie in einem der CAN-Puffer des CAN-Mitteilungspuffers 311. Hier speichert die CAN-Mitteilungsübermittlungseinheit 312 diese CAN-Mitteilung in dem CAN-Puffer entsprechend dem Leseregister.

Als nächstes konvertiert die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 die Mitteilungs-ID der CAN-Mitteilung in einen Mitteilungsindex (S903). Spezifisch ausgedrückt, kontrolliert die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 basierend auf der CAN-Mitteilungkonvertierungstabelle 324 periodisch zur Feststellung, ob die CAN-Mitteilung der in der FlexRay-Mitteilungstabelle enthaltenen Mitteilungs-ID in dem CAN-Puffer gespeichert ist. Wenn die CAN-Mitteilung in dem CAN-Puffer gespeichert ist, erfasst die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 diese CAN-Mitteilung und meldet die in der CAN-Mitteilung enthaltene Mitteilungs-ID und CAN-Pufferzahl der Mitteilungs-ID-Konvertierungseinheit 321.

Die Mitteilungs-ID-Konvertierungseinheit 321 sucht nach der entsprechenden ID-Konvertierungstabelle in der Mitteilungs-ID-Konvertierungstabelle 325 basierend auf der gemeldeten Mitteilungs-ID und CAN-Pufferzahl. Die Mitteilungs-ID-Konvertierungseinheit 321 sucht die Mitteilungs-ID im Schlüssel und erfasst den entsprechenden Mitteilungsindex. Ferner meldet die Mitteilungs-ID-Konvertierungseinheit 321 diesen Mitteilungsindex der Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322. Da Filtern bei S902 ausgeführt wird, ist hier der Suchumfang auf den Teilraum des Mitteilungs-ID-Raums begrenzt. Daher wird die Anzahl von zu suchenden Zielen verkleinert, und die Suche kann effizient ausgeführt werden.

Als nächstes konvertiert die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 die CAN-Mitteilung in eine CAN-Weiterleitungsmitteilung (S904). Spezifisch ausgedrückt, erzeugt die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 die in 4 gezeigte CAN-Weiterleitungsmitteilung basierend auf den CAN-Nutzinformationen der von dem CAN-Puffer erfassten CAN-Mitteilung, dem bei S903 konvertierten Mitteilungsindex und den Größen derselben.

Als nächstes packt die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 die CAN-Weiterleitungsmitteilung (S905). Spezifisch ausgedrückt, packt die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 die bei S904 erzeugte CAN-Weiterleitungsmitteilung, fügt die Anzahl von CAN-Weiterleitungsrahmen hinzu und erzeugt die in 4 gezeigten FlexRay-Nutzinformationen.

Wenn bei S903 eine Mehrzahl von CAN-Mitteilungen, die der in der FlexRay-Mitteilungstabelle der CAN-Mitteilungskonvertierungstabelle 324 enthaltenen Mitteilungs-ID entsprechen, in dem CAN-Puffer gespeichert wird, wiederholt die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 S903 und S904 bezüglich jeder dieser Mehrzahl von CAN-Mitteilungen und packt danach die Mehrzahl von CAN-Weiterleitungsmitteilungen. Die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 speichert die erzeugten FlexRay-Nutzinformationen in dem FlexRay-Mitteilungspuffer 313 als die FlexRay-Mitteilung.

Als nächstes überträgt die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 den FlexRay-Rahmen zu dem FlexRay-Übertragungskanal 5 (S906). Spezifisch ausgedrückt, kontrolliert die FlexRay-Mitteilungsübermittlungseinheit 314 der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 periodisch, ob die zu dem FlexRay-Mitteilungspuffer 313 zu übertragende FlexRay-Mitteilung gespeichert ist. Wenn die FlexRay-Mitteilung in dem FlexRay-Mitteilungspufer 313 gespeichert ist, erfasst die FlexRay-Mitteilungsübermittlungseinheit 314 diese Mitteilung und schreibt sie in das Register der FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340. Wenn die FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340 periodisch das Register kontrolliert und die FlexRay-Mitteilung in das Register eingeschrieben ist, überträgt sie die Mitteilung als den FlexRay-Rahmen zu dem FlexRay-Übertragungskanal 5 gemäß dem FlexRay-Protokoll.

Das in 10 gezeigte Ablaufdiagramm zeigt die Verarbeitung zum Empfang des FlexRay-Rahmens und Senden des CAN-Rahmens. Beim Senden des FlexRay-Rahmens zu dem CAN-Rahmen empfängt zuerst die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 den FlexRay-Rahmen von dem FlexRay-Übertragungskanal 5 (S101). Spezifisch ausgedrückt empfangt die FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340 der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 von dem FlexRay-Übertragungskanal 5 den durch die anderen Anwendungsknoten 1 gemäß dem FlexRay-Protokoll übertragenen FlexRay-Rahmen. Zum Beispiel wird der FlexRay-Rahmen empfangen, nachdem er Unterschicht-Signalverarbeitung wie zum Beispiel Bitentschlüsselung, Taktextraktion, Cluster-Taktsynchronisierung oder dergleichen sowie Fehlerdetektion oder dergleichen durch die FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340 unterzogen wurde. Anschließend wird der empfangene FlexRay-Rahmen in das Register der FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340 als eine FlexRay-Mitteilung eingeschrieben. Die FlexRay-Mitteilungsübermittlungseinheit 314 kontrolliert periodisch das Register der FlexRay-Kommunikationssteuereinheit 340. Wenn eine FlexRay-Mitteilung in das Register eingeschrieben ist, liest die FlexRay-Mitteilungsübermittlungseinheit 314 diese Mitteilung und speichert sie in dem FlexRay-Mitteilungspuffer 313.

Als nächstes entpackt die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 die FlexRay-Nutzinformationen der empfangenen FlexRay-Mitteilung (S102). Spezifisch ausgedrückt, kontrolliert die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 periodisch, ob die empfangene FlexRay-Mitteilung in dem FlexRay-Mitteilungspuffer 313 gespeichert ist. Wenn die FlexRay-Mitteilung in dem FlexRay-Mitteilungspuffer 313 gespeichert ist, erfasst die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 diese Mitteilung. Und die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 entpackt (unterteilt) die FlexRay-Nutzinformationen dieser Mitteilung zu der Mehrzahl von CAN-Weiterleitungsmitteilungen. Hier ist die Anzahl von in den FlexRay-Nutzinformationen enthaltenen CAN-Weiterleitungsmitteilungen gleich der der entpackten CAN-Weiterleitungsrahmen. Wenn eine Mehrzahl von CAN-Weiterleitungsmitteilungen in einer einzigen FlexRay-Nutzinformation enthalten ist, werden die folgenden Verarbeitungsschritte für jede CAN-Weiterleitungsmitteilung wiederholt werden.

Als nächstes erfasst die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 die CAN-Pufferzahl zum Speichern der CAN-Mitteilung (S103). Spezifisch ausgedrückt, erfasst die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 die CAN-Pufferzahl zum Speichern der CAN-Mitteilung in Bezug zu den bei S102 entpackten CAN-Weiterleitungsmitteilungen. Die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 nimmt Bezug auf die FlexRay-Mitteilungskonvertierungstabelle 326 basierend auf dem in dieser CAN-Weiterleitungsmitteilung enthaltenen Mitteilungsindex und erfasst die CAN-Pufferzahl. Wenn hier die erfasste CAN-Pufferzahl 0×FF ist, werden die folgenden Verarbeitungsschritte nicht ausgeführt werden, da diese Mitteilung als eine CAN-Mitteilung betrachtet wird, die nicht Empfang unterliegt.

Als nächstes konvertiert die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 den Mitteilungsindex in eine Mitteilungs-ID (S104). Spezifisch ausgedrückt meldet die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 den in der bei S102 entpackten CAN-Weiterleitungsmitteilung enthaltenen Mitteilungsindex der Mitteilungsindex-Konvertierungseinheit 323. Die Mitteilungsindex-Konvertierungseinheit 323 konvertiert den gemeldeten Mitteilungsindex zu einer Mitteilungs-ID. Die Mitteilungsindex-Konvertierungseinheit 323 nimmt auf die Mitteilungsindex-Konvertierungstabelle 327 basierend auf dem Mitteilungsindex Bezug und erfasst die Mitteilungs-ID. Die Mitteilungsindex-Konvertierungseinheit 323 meldet diese Mitteilungs-ID der Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322.

Als nächstes konvertiert die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 die CAN-Weiterleitungsmitteilung in eine CAN-Mitteilung (S105). Konkret ausgedrückt, erzeugt die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 eine CAN-Mitteilung basierend auf den CAN-Nutzinformationen der CAN-Weiterleitungsmitteilung, der bei S104 konvertierten Mitteilungs-ID und den Größen derselben. Die Mitteilungsrahmen-Konvertierungseinheit 322 speichert die erzeugte CAN-Mitteilung in dem CAN-Puffer des CAN-Mitteilungspuffers 311 der bei S103 erfassten Zahl.

Als nächstes überträgt die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 den CAN-Rahmen zu dem CAN-Übertragungskanal 4 (S106). Spezifisch ausgedrückt, wird die CAN-Mitteilungsübermittlungseinheit 312 der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung 3 ausgeführt, wenn die CAN-Mitteilung in dem CAN-Puffer des CAN-Mitteilungspuffers 311 gespeichert ist, und schreibt diese Mitteilung in das Register der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330. Hier schreibt die CAN-Mitteilungsübermittlungseinheit 312 die Mitteilung in das Register der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 durch Warten, dass das Register der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 verfügbar wird, und Anpassen der Zeitabstimmung. Die CAN-Mitteilungsübermittlungseinheit 312 schreibt eine Mehrzahl von CAN-Mitteilungen in das Register der CAN-Kommunikationssteuereinheit 330, wenn eine Mehrzahl von CAN-Mitteilungen in dem CAN-Mitteilungspuffer 311 gespeichert ist. Und die CAN-Kommunikationssteuereinheit 330 liest die CAN-Mitteilung aus dem Register über Unterbrechung für eine Übertragungsanfrage von der CAN-Mitteilungsübermittlungseinheit 312 und sendet diese CAN-Mitteilung als den CAN-Rahmen zu dem CAN-Übertragungskanal 4 gemäß dem CAN-Protokoll.

Infolge der Annahme der vorhergehenden Konfiguration können die folgenden Auswirkungen erhalten werden. Infolge der Trennung der Kommunikationsaufgabe mit unterschiedlichen Aufgabenabwicklungssystemen als ereignisgesteuerten Typ und der zeitgetriggerten Typ von den Prozessoren, die die Anwendungsaufgaben aufführen, kann eine Verschlechterung in der Zuverlässigkeit, die durch die Kollision von Prioritäten infolge der Differenzen beider System verursacht wird, vermieden werden. Spezifisch ausgedrückt, wird es möglich sein, ein äußerst zuverlässiges Steuersystem mit einem dispersiven Netz unter einer Ausführungsumgebung zu konfigurieren, die nichtäquivalente Aktivierungsverarbeitung und äquivalente Aktivierungskommunikationsverarbeitung enthält, welche Aufgaben von hoher Priorität sind. Ferner kann das existierende System in seiner Form verwenden werden, nachdem ein Zeitunterteilungs-Multiplexkommunikationssystem mit fester Abwicklung zwischen den Knoten eines Steuersystem basierend auf einem existierenden ereignisgesteuerten Aktivierungssystem angewendet wurde, um die Übertragungsgeschwindigkeit und Übertragungseffizienz zu verbessern.

Infolge der Verwendung eines existierenden Kommunikationsprotokolls wie zum Beispiel CAN für die Verbindung von Einrichtungen in dem Anwendungsknoten und Minimieren der Anzahl von Knoten, die an das Netz in einem solchen Anwendungsknoten anzuschließen sind, kann die gleichermaßen zu dem Anwendungsknoten zu liefernde Übertragungsbandbreite erweitert und kann die Übertragungsverzögerung reduziert werden. Zum Beispiel kann die Übertragungsverzögerung auf 1/10 oder weniger im Vergleich zu dem parallelen Bus reduziert werden, der beim Anschließen der Anzahl von Signalen zwischen den Einrichtungen auf einer Standardplatte verwendet wird.

Ferner wird die Operation des Kommunikationskontrollers nach Aktivierung des Netzes oder während Fehlfunktionen, die hohe Reaktionsfähigkeit erfordert, mit einem Kommunikationsprozessor auf dem selben Chip durchgeführt. Spezifisch ausgedrückt, kann, da dies innerhalb der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung ausgeführt wird, gewünschte Steuerung zuverlässig mit der seriellen Kommunikationsleitung mit einer begrenzten Bandbreite ausgeführt werden, selbst wenn sie an die Einrichtung in dem Anwendungsknoten angeschlossen ist.

Da Einrichtungen wie zum Beispiel die CAN-Anwendungseinrichtung mit dem CAN-Kontroller und der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung über eine serielle Kommunikationsleitung wie zum Beispiel CAN angeschlossen sind, kann die Anzahl von für den Anschluss zu verwendenden Signalleitungen reduziert werden. Infolgedessen kann zusätzlich zu der Auswirkung, dass der Einfluss von Rauschen reduziert wird, die Anzahl von Stiften in der Packung sowohl der Einrichtung als auch der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung reduziert werden, und die Auswirkung einer Miniaturisierung und Reduzierung von Produktionskosten kann basierend auf der Verkleinerung der Packungsfläche realisiert werden. Dies hat eine wesentliche Auswirkung auf das Steuersystem von Fahrzeugen.

Die beim Installieren eines Kommunikationsprozessors erforderlichen Kosten können im Vergleich zu den Kosten gesenkt werden, die zum Änderung und Neuerzeugen des Abwicklungssystems existierender Software erforderlich sind, selbst wenn dieses mit einem Breitbandbreiten-Netzkommunikationskontroller wie zum Beispiel FlexRay oder dergleichen kombiniert wird. Ein anderer Effekt wird dadurch erzielt, dass die Ungewissheit von Quoten bezüglich des Durchsatzes und benötigten Speichers auf die Stufen von Softwaredesign und Hardwaredesign begrenzt werden kann. Da existierende Messausrüstung, Software und Anwendung derselben in der Beurteilung und Prüfung des Kommunikationssystems verwendet werden können, ist die problemlose Fortsetzung technischer Vorzüge möglich.

Da der FlexRay-Rahmen durch Konvertieren der Mitteilungs-ID der CAN-Mitteilung in einen kurzen Mitteilungsindex konfiguriert wird, im Vergleich zur Weiterleitung wie er vorliegt, wird sich die Übertragungseffizienz verbessern und die Übertragungsgeschwindigkeit einer effektiven Nutzinformation kann verbessert werden.

Infolge der Verwendung der Maskierungsfunktion des Akzeptanzfilters, den konventionell der CAN-Kontroller besitzt, kann durch Unterteilen des Teilraums für Mitteilungs-ID-Konvertierung der Umfang von Suche bei Konvertierung von der Mitteilungs-ID zum Mitteilungsindex bedeutend reduziert werden, und die Verarbeitungslast der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung kann gesenkt werden.

Infolge der Konvertierungsausführung des Akzeptanzfilters und Mitteilungsindex gegenüber der Mehrzahl von CAN-Mitteilungen, die als der FlexRay-Mitteilungsrahmen in dem Mitteilungsindexraum empfangen werden, wird direkte Bezugnahme in dem Mitteilungsindex ermöglicht, und Verarbeitung für Suchen kann vermieden werden, und daher kann die Last der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung bedeutend reduziert werden. Beim Betrachten der Beschaffenheit vieler Kommunikationsknoten dahingehend, dass sie viel mehr der Verarbeitung zum Konvertieren der FlexRay-Mitteilung in eine CAN-Mitteilung als der Verarbeitung zum Konvertieren der CAN-Mitteilung in eine FlexRay-Mitteilung unterzogen werden, ist der Effekt der wirksamen Reduzierung der Verarbeitungslast der Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung basierend auf der Asymmetrie der Verarbeitungslast bedeutend.

Obwohl im vorhergehenden Beispiel ein Fall erklärt wurde, bei dem der CAN-Rahmen mit dem FlexRay-Rahmen übertragen wurde, können andere Kommunikationsprotokolle verwendet werden. Zum Beispiel kann anstelle von CAN ein ereignisgesteuertes Protokoll wie zum Beispiel LIN (Local Interconnect Network) verwendet werden, und ein zeitgetriggertes Protokoll wie zum Beispiel TTP (Time Triggered Protocol) kann anstelle von FlexRay verwendet werden.

Es ist offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform begrenzt ist und sie modifiziert und geändert werden kann, ohne vom Umfang und Geist der Erfindung abzuweichen.


Anspruch[de]
Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung (3), umfassend:

eine erste Empfangseinheit (330), welche eine Mehrzahl erster Mitteilungen gemäß einem ersten Kommunikationsprotokoll empfängt;

eine erste Mitteilungsspeichereinheit (311), die jede der Mehrzahl durch die erste Empfangseinheit (330) empfangenen ersten Mitteilungen einem einer Mehrzahl von Pufferbereichen gemäß einer, in jeder der ersten Mitteilung enthaltenen Mitteilungsidentifikation speichert;

eine Mehrzahl von ersten Identifikationskonvertierungstabellen (325), wobei jede der ersten Identifikationskonvertierungstabellen Identifikationsübersetzungsinformation enthält und für jeden der Pufferbereiche bereitgestellt ist;

eine erste Identifikationskonvertierungseinheit (321), die die erste Mitteilungsidentifikation in jeder der ersten Mitteilungen basierend auf einer der Mehrzahl von ersten Konvertierungstabellen, die einem der Pufferbereiche, welcher die erste Mitteilungsidentifikation speichert, zugeordnet ist, in eine zweite Mitteilungsidentifikation konvertiert;

eine erste Mitteilungskonvertierungstabelle (324), um eine zweite Mitteilung einer Mehrzahl von ersten Mitteilungsidentifikationen zuzuordnen;

eine erste Mitteilungskonvertierungseinheit (322), um die Mehrzahl erster Mitteilungen, welche die erste Mitteilungsidentifikation enthalten, zugeordnet zu den ersten Mitteilungskonvertierungstabelle, zu einer zweiten Mitteilung zu packen; und

eine erste Übertragungseinheit (340), welche die mit der ersten Mitteilungskonvertierungseinheit konvertierte zweite Mitteilung gemäß einem zweiten Kommunikationsprotokoll überträgt.
Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung nach Anspruch 1, bei dem die erste Mitteilungsspeichereinheit die empfangene erste Mitteilung in einem einer Mehrzahl von Pufferbereichen speichert, wenn die erste Mitteilungsidentifikation einen vorbestimmten Wert aufweist, und die erste Identifikationskonvertierungstabelle die zweite Mitteilungsidentifikation einer Zahl enthält, die dem vorbestimmten Wert entspricht. Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Raum der zweiten Mitteilungsidentifikation kleiner als der Raum der ersten Mitteilungsidentifikation ist. Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das erste Kommunikationsprotokoll ein ereignisgesteuertes Protokoll ist und das zweite Kommunikationsprotokoll ein zeitgetriggertes Kommunikationsprotokoll ist. Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das erste Kommunikationsprotokoll CAN ist und das zweite Kommunikationsprotokoll FlexRay ist. Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die erste Empfangseinheit die erste Mitteilung von einer ersten Kommunikationseinrichtung empfängt, die gemäß dem ersten Kommunikationsprotokoll übermittelt. Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung nach Anspruch 6, die mit der ersten Kommunikationseinrichtung eins auf eins kommuniziert. Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung, umfassend:

eine zweite Empfangseinheit (340), welche eine zweite Mitteilung, die eine Mehrzahl von ersten Mitteilungen enthält, gemäß einem zweiten Kommunikationsprotokoll empfängt;

eine zweite Mitteilungskonvertierungseinheit (322), die die von der zweiten Empfangseinheit zweite Mitteilung entpackt;

eine zweite Identifikationskonvertierungseinheit (323), welche eine zweite Mitteilungsidentifikation, die in der mit der zweiten Mitteilungskonvertierungseinheit konvertierten ersten Mitteilung enthalten ist, in eine erste Mitteilungsidentifikation konvertiert;

eine zweite Mitteilungskonvertierungstabelle (326), die die Korrespondenzinformation zwischen der zweiten Mitteilungsidentifikation und einem einer Mehrzahl von Pufferbereichen enthält;

eine zweite Mitteilungsspeichereinheit (313), die die mit der zweiten Mitteilungskonvertierungseinheit konvertierte erste Mitteilung gemäß der in der ersten Mitteilung enthaltenen zweiten Mitteilungsidentifikation basierend auf der zweiten Mitteilungskonvertierungstabelle in einem der Pufferbereiche speichert; und

eine zweite Übertragungseinheit (330), die die in der zweiten Mitteilungsspeichereinheit gespeicherte erste Mitteilung gemäß einem ersten Kommunikationsprotokoll überträgt.
Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung nach Anspruch 8, die ferner eine zweite Identifikationskonvertierungstabelle aufweist, in der erste Mitteilungsidentifikationen, die der zweiten Mitteilungsidentifikation entsprechen, in der Reihenfolge der zweiten Mitteilungsidentifikation geordnet sind, wobei die zweite Identifikationskonvertierungseinheit die zweite Mitteilungsidentifikation in eine zugehörige erste Identifikation durch direkte Bezugnahme auf eine zweite Identifikationskonvertierungstabelle mit der zweiten Identifikation konvertiert. Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei der der Bereich der zweiten Mitteilungsidentifikation kleiner als der Bereich der ersten Mitteilungsidentifikation ist. Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der das erste Kommunikationsprotokoll ein ereignisgesteuertes Protokoll ist und das zweite Kommunikationsprotokoll ein zeitgetriggertes Kommunikationsprotokoll ist. Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei der das erste Kommunikationsprotokoll CAN ist und das zweite Kommunikationsprotokoll FlexRay ist. Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem die zweite Übertragungseinheit die erste Mitteilung zu einer ersten Kommunikationseinrichtung überträgt, die gemäß dem ersten Kommunikationsprotokoll kommuniziert. Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung nach Anspruch 13, die mit der ersten Kommunikationseinrichtung eins auf eins kommuniziert. Kommunikationssystem mit einer ersten und einer zweiten Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung, die miteinander gemäß einem zweiten Kommunikationsprotokoll kommunizieren,

wobei die erste Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung umfasst:

eine erste Empfangseinheit (330), welche eine Mehrzahl erster Mitteilungen gemäß einem ersten Kommunikationsprotokoll empfängt;

eine erste Mitteilungsspeichereinheit (311), die jede der Mehrzahl durch die erste Empfangseinheit (330) empfangenen ersten Mitteilungen in einem einer Mehrzahl von Pufferbereichen gemäß einer, in jeder der ersten Mitteilungen enthaltenen ersten Mitteilungsidentifikation, speichert;

eine Mehrzahl von ersten Identifikationskonvertierungstabellen (325), wobei jede der ersten Identifikationstabellen Identifikationsübersetzungsinformation enthält und für jeden der Pufferbereiche bereitgestellt ist;

eine erste Identifikationskonvertierungseinheit (321), die die erste Mitteilungsidentifikation in jeder der ersten Mitteilungen unter Verwendung einer der ersten Konvertierungstabellen, die einen der Pufferbereiche, welcher die erste Mitteilungsidentifikation speichert, zugeordnet ist, in eine zweite Mitteilungsidentifikation konvertiert;

eine erste Mitteilungskonvertierungstabelle (324) zum Zuordnen einer zweiten Mitteilung zu einer Mehrzahl von ersten Mitteilungsidentifikationen;

eine ersten Mitteilungskonvertierungseinheit (322) zum Packen der Mehrzahl von ersten Mitteilungen, die die erste Mitteilungsidentifikation zugeordnet zur ersten Mitteilungskonvertierungstabelle (324) enthalten, in die zweite Mitteilung; und

eine erste Übertragungseinheit (340), welche die mit der ersten Mitteilungskonvertierungseinheit konvertierte zweite Mitteilung gemäß einem zweiten Kommunikationsprotokoll überträgt; und

wobei die zweite Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung umfasst:

eine zweite Empfangseinheit (340), welche eine zweite Mitteilung empfängt, die durch die erste Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung gemäß einem zweiten Kommunikationsprotokoll übertragen wird;

eine zweite Mitteilungskonvertierungseinheit (322), die die von der zweiten Empfangseinheit empfangene zweite Mitteilung entpackt und diese in eine Mehrzahl von ersten Mitteilungen konvertiert;

eine zweite Mitteilungsspeichereinheit (313), die die durch die zweite Mitteilungskonvertierungseinheit konvertierte erste Mitteilung in einem der Pufferbereiche gemäß der zweiten Mitteilungsidentifikation, die in der ersten Mitteilung enthalten ist, speichert; und

eine zweite Übertragungseinheit (330), die die in der zweiten Mitteilungsspeichereinheit gespeicherte erste Mitteilung gemäß einem ersten Kommunikationsprotokoll überträgt.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com