CN108476162A - 网络集线器、转发方法及车载网络*** - Google Patents

网络集线器、转发方法及车载网络*** Download PDF

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Abstract

HUB(200)具备:从CAN总线逐次接收帧并保存于接收缓冲器(220a)的接收部(210a);从第2网络逐次接收帧并保存于接收缓冲器(220b)的接收部(210b);选定各接收缓冲器的数据的送达地是第1网络还是第2网络并按送达地区分地分别将数据保存于发送缓冲器(240a)以及发送缓冲器(240b)的选定部(230);以及优先地发送作为各发送缓冲器中的某一个的优先发送缓冲器中的未发送的数据的发送部(250)。

Description

网络集线器、转发方法及车载网络***
技术领域
本公开涉及包括特性相互不同的多个网络的车载网络中的用于消息的中继的消息处理技术。
背景技术
近些年,在汽车中的***中配置有多个被称为电子控制单元(ECU:ElectronicControl Unit)的装置。连接这些ECU的网络被称为车载网络。车载网络存在多个标准。作为其中最主流的车载网络之一,存在由ISO11898-1规定的CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)这一标准。在CAN中,与作为有线传输路径的总线连接的各ECU(节点)对帧(消息)进行收发。另外,在CAN中,指示送达地或发送源的识别符不存在,发送节点对各帧附加ID(CAN-ID)地发送(即向总线发送信号),各接收节点仅接收预先规定的CAN-ID的消息(即从总线读取信号)。在CAN中,CAN-ID与消息的优先级相关联,在多个节点向总线同时发送了消息的情况下与CAN-ID的值相应地进行通信仲裁。通过通信仲裁等,可能避免总线上消息冲突而消失,因此,CAN的网络适合数据的消失可能妨碍车辆的安全行驶那样的车辆的行驶控制用数据的传输等。
另外,已知有高级驾驶辅助***(ADAS:Advanced Driver Assistance System)。在ADAS的功能(例如停车辅助功能,车道保持辅助功能,避免碰撞辅助功能等)中,例如利用由连接于车载网络的传感器取得的信息、即由车载摄像头拍摄到的图像、由激光雷达(LIDAR:Light Detection and Ranging)取得的信息,基于该信息在ECU中识别车辆的周边环境并根据识别结果来进行车辆的控制。通过ADAS的提高,通过车载网络进行通信的信息的量(数据量)可能增加。在CAN中以1帧(标准格式的数据帧)能够发送的数据为8字节以下,因此,不适合由车载摄像头拍摄到的图像等这类数据量比较大的数据的传输。
作为用于传输更多的信息的标准,存在用IEEE802.3规定的Ethernet(注册商标)这一标准。Ethernet(注册商标)的帧,将指示发送目的地或发送源的信息包含于头。在Ethernet(注册商标)中,能够以1帧发送的最大数据量比CAN大,通信速度快。如上所述,可能避免消息的消失的CAN的网络适合车辆的行驶控制用数据的传输,但是由车载摄像头拍摄到的图像等数据即便消失一些所产生的不良影响也小。因此,与CAN的网络相比,Ethernet(注册商标)的网络适合由车载摄像头拍摄到的图像等比较大的数据的传输等。
专利文献1中记载了在遵循CAN协议的设备与遵循Ethernet(注册商标)协议等的设备之间进行消息的中继的网关。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-111477号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1关于网关在与CAN的总线连接的电子控制单元(以下也称为“C-ECU”)和具备Ethernet(注册商标)的接口的电子控制单元(以下也称为“E-ECU”)之间对消息进行中继(转发)的处理的具体内容没有公开。
于是,本公开提供在包含特性相互不同的第1网络(例如进行与车辆的行驶控制相关的帧的传输的CAN等控制***网络)以及第2网络(例如进行图像等大容量数据的传输的Ethernet(注册商标)等信息***网络)的车载网络***中,与该两个网络连接并灵活应用该两个网络各自的特性来适当进行用于各种数据的传输的控制的网络集线器(HUB)。另外,本公开提供在该网络集线器中使用的转发方法以及包含该网络集线器的车载网络***。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题,本公开的一个技术方案涉及的网络集线器,是在包括遵循第1通信协议利用总线进行与车辆的行驶控制相关的第1种帧的传输的第1网络和遵循与第1通信协议不同的第2通信协议进行第2种帧的传输的第2网络的车载网络***中与第1网络的所述总线和第2网络连接的网络集线器,所述网络集线器具备:第1接收缓冲器;第2接收缓冲器;第1发送缓冲器;第2发送缓冲器;第1接收部,其从所述总线逐次接收第1种帧,将该第1种帧内的数据保存于所述第1接收缓冲器;第2接收部,其从第2网络逐次接收第2种帧,将该第2种帧内的数据保存于所述第2接收缓冲器;选定部,其选定所述第1接收缓冲器以及所述第2接收缓冲器中的某一个接收缓冲器的内容即数据的送达地是第1网络还是第2网络,在选定了第1网络的情况下将该数据保存于所述第1发送缓冲器,在选定了第2网络的情况下将该数据保存于所述第2发送缓冲器;以及发送部,其发送所述第1发送缓冲器中的未发送的数据和所述第2发送缓冲器中的未发送的数据,所述发送部进行优先发送控制,以使得作为所述第1发送缓冲器和所述第2发送缓冲器中的一方的优先发送缓冲器中的未发送的数据比作为另一方的非优先发送缓冲器中的未发送的数据优先地进行发送。
另外,为了解决上述课题,本公开的一个技术方案涉及的转发方法,是在网络集线器中使用的转发方法,所述网络集线器在包括遵循第1通信协议利用总线进行与车辆的行驶控制相关的第1种帧的传输的第1网络和遵循与第1通信协议不同的第2通信协议进行第2种帧的传输的第2网络的车载网络***中与第1网络的所述总线和第2网络连接,并且具备第1接收缓冲器、第2接收缓冲器、第1发送缓冲器和第2发送缓冲器,所述转发方法包括:第1接收步骤,从所述总线逐次接收第1种帧,将该第1种帧内的数据保存于第1接收缓冲器;第2接收步骤,从第2网络逐次接收第2种帧,将该第2种帧内的数据保存于第2接收缓冲器;选定步骤,选定所述第1接收缓冲器以及所述第2接收缓冲器中的某一个接收缓冲器的内容即数据的送达地是第1网络还是第2网络,在选定了第1网络的情况下将该数据保存于所述第1发送缓冲器,在选定了第2网络的情况下将该数据保存于所述第2发送缓冲器;以及发送步骤,发送所述第1发送缓冲器中的未发送的数据和所述第2发送缓冲器中的未发送的数据,在所述发送步骤中进行优先发送控制,以使得作为所述第1发送缓冲器和所述第2发送缓冲器中的一方的优先发送缓冲器中的未发送的数据比作为另一方的非优先发送缓冲器中的未发送的数据优先地进行发送。
另外,为了解决上述课题,本公开的一个技术方案涉及的车载网络***具备:遵循第1通信协议利用总线进行与车辆的行驶控制相关的第1种帧的传输的第1网络;遵循与第1通信协议不同的第2通信协议进行第2种帧的传输的第2网络;与所述总线连接的电子控制单元;与第2网络连接的电子控制单元;以及与所述总线和第2网络连接的网络集线器,所述网络集线器具备:第1接收缓冲器;第2接收缓冲器;第1发送缓冲器;第2发送缓冲器;第1接收部,其从所述总线逐次接收第1种帧,将该第1种帧内的数据保存于所述第1接收缓冲器;第2接收部,其从第2网络逐次接收第2种帧,将该第2种帧内的数据保存于所述第2接收缓冲器;选定部,其选定所述第1接收缓冲器以及所述第2接收缓冲器中的某一个接收缓冲器的内容即数据的送达地是第1网络还是第2网络,在选定了第1网络的情况下将该数据保存于所述第1发送缓冲器,在选定了第2网络的情况下将该数据保存于所述第2发送缓冲器;以及发送部,其发送所述第1发送缓冲器中的未发送的数据和所述第2发送缓冲器中的未发送的数据,所述发送部进行优先发送控制,以使得作为所述第1发送缓冲器和所述第2发送缓冲器中的一方的优先发送缓冲器中的未发送的数据比作为另一方的非优先发送缓冲器中的未发送的数据优先地进行发送。
发明的效果
根据本公开,包含由于通信协议相互不同而特性不同的第1网络以及第2网络的车载网络***的网络集线器依据各网络的特性而优先发送适合预先规定的一方的网络的数据。因此,可能恰当地实现例如与车辆中的ADAS的功能相关的数据的传输等。
附图说明
图1是表示实施方式1涉及的车载网络***中的包含2个网络的车载网络的图。
图2是表示实施方式1涉及的车载网络***的概略构成的图。
图3是表示由CAN协议规定的数据帧(也称为“CAN帧”)的格式的图。
图4是表示由车载网络的一部分收发的Ethernet(注册商标)帧(也称为“E帧”)的格式的图。
图5是实施方式1涉及的与2个网络连接的电子控制单元(也称为“X-ECU”)的构成图。
图6是表示实施方式1涉及的电子控制单元(X-ECU)、网络集线器(HUB)等中使用的接收ID列表的一例的图。
图7是实施方式1涉及的HUB的构成图。
图8是表示实施方式1涉及的HUB中使用的转发规则信息的一例的图。
图9是表示实施方式1涉及的X-ECU的数据处理的一例的流程图。
图10是表示实施方式1涉及的X-ECU的接收数据读出处理的一例的流程图。
图11是表示实施方式1涉及的X-ECU的发送数据生成处理的一例的流程图。
图12是表示实施方式1涉及的X-ECU的数据发送处理的一例的流程图(下接图13)。
图13是表示实施方式1涉及的X-ECU的数据发送处理的一例的流程图(接着图12)。
图14是表示实施方式1涉及的HUB的数据转发处理的一例的流程图。
图15是表示实施方式1涉及的HUB的转发数据生成处理的一例的流程图。
图16是表示实施方式1涉及的X-ECU的ADAS功能的处理序列的一例的序列图。
图17是表示与实施方式1涉及的HUB的转发功能相关联的通信序列的一例的图。
图18是表示实施方式1的变形例涉及的接收数据读出处理的一例的流程图。
图19是表示实施方式1的变形例涉及的数据发送处理的一例的流程图。
图20是表示实施方式2涉及的车载网络***的概略构成的图。
图21是表示实施方式2涉及的HUB中使用的优先级控制信息的一例的图。
图22是表示与实施方式2涉及的HUB的转发功能相关联的通信序列的一例的图。
图23是表示变形例1涉及的车载网络***的概略构成的图。
图24是表示变形例2涉及的车载网络***的概略构成的图。
图25是表示变形例3涉及的车载网络***的概略构成的图。
图26是表示变形例4涉及的车载网络***的概略构成的图。
图27是表示变形例5涉及的车载网络***的概略构成的图。
图28是表示变形例6涉及的车载网络***的概略构成的图。
具体实施方式
本公开的一个技术方案涉及的网络集线器(HUB)是在包含遵循第1通信协议利用总线进行与车辆的行驶控制相关的第1种帧的传输的第1网络和遵循与第1通信协议不同的第2通信协议进行第2种帧的传输的第2网络的车载网络***中与第1网络的所述总线和第2网络连接的网络集线器,所述网络集线器具备:第1接收缓冲器;第2接收缓冲器;第1发送缓冲器;第2发送缓冲器;第1接收部,其从所述总线逐次接收第1种帧,将该第1种帧内的数据保存于所述第1接收缓冲器;第2接收部,其从第2网络逐次接收第2种帧,将该第2种帧内的数据保存于所述第2接收缓冲器;选定部,其选定所述第1接收缓冲器以及所述第2接收缓冲器中的某一个接收缓冲器的内容即数据的送达地是第1网络还是第2网络,在选定了第1网络的情况下将该数据保存于所述第1发送缓冲器,在选定了第2网络的情况下将该数据保存于所述第2发送缓冲器;以及发送部,其发送所述第1发送缓冲器中的未发送的数据和所述第2发送缓冲器中的未发送的数据,所述发送部进行优先发送控制,以使得作为所述第1发送缓冲器和所述第2发送缓冲器中的一方的优先发送缓冲器中的未发送的数据比作为另一方的非优先发送缓冲器中的未发送的数据优先地进行发送。在此,网络集线器是与第1网络的总线和第2网络连接的通信装置(例如中继装置),在遵循在数据的发送目的地的网络中使用的通信协议的帧中包含该数据,将该帧作为与发送目的地的网络相应的信号进行发送。该网络集线器例如包含网关等。为了网络间的帧的内容(数据)的中继(转发),通过使用该网络集线器,例如可能使得从第1网络接收并向第2网络发送的数据流和从第2网络接收并向第1网络发送的数据流中的其一方的数据流优先(即其一方的数据的发送可能优先被进行)。因此,根据该网络集线器,依据第1网络和第2网络各自的特性,如果恰当地规定保存将一方的网络作为送达地的数据的优先发送缓冲器,则通过优先发送控制会恰当地进行数据的传输。
另外,也可以设为,所述优先发送缓冲器是所述第1发送缓冲器,所述发送部对于所述第1发送缓冲器中的未发送的数据,在预定的例外条件不成立的情况下,通过将包含该数据的第1种帧向第1网络的所述总线发送来进行该数据的发送,在所述例外条件成立了的情况下,通过将包含该数据的第2种帧向第2网络发送来进行该数据的发送,所述发送部通过将包含该数据的第2种帧向第2网络发送来进行所述第2发送缓冲器中的未发送的数据的发送。另外,所述预定的例外条件也可以是在检测到第1网络的一部分中存在异常的情况下成立的条件。由此,在向第1网络发送了数据存在无法恰当地传输的可能性的情况下,进行利用第2网络作为迂回路径的数据的发送。第1发送缓冲器中的、将第1网络作为送达地的数据通过该网络集线器,由作为迂回路径的第2网络进行发送,之后可能通过其他的网络集线器等从第2网络再向送达地的第1网络移送。并且,在第1发送缓冲器中的数据和第2发送缓冲器中的数据在第2网络中冲突的情况下,也通过使第1发送缓冲器优先的优先发送控制,以恰当的顺序发送各数据。即,由于与车辆的行驶控制相关的数据优先,因此,可能防止其他的数据(例如图像等大容量数据)的传输对车辆的安全的行驶等造成不良影响。此外,在使网络集线器的、实现第1发送缓冲器的数据的发送的构成(例如,通信线路、处理器等)和实现第2发送缓冲器的数据的发送的构成的一部分共同化的情况下,也可能通过使与车辆的行驶控制相关的数据的发送优先,来防止其他的数据的传输对车辆的安全的行驶等造成不良影响。
另外,也可以是,所述发送部通过以下方式进行所述优先发送控制,即:反复确认所述第1发送缓冲器和所述第2发送缓冲器;和在确认时,在所述第1发送缓冲器中存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中存在未发送的数据的情况下,发送所述优先发送缓冲器中的未发送的数据,在确认时,在所述第1发送缓冲器中存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中不存在未发送的数据的情况下,发送所述第1发送缓冲器中的未发送的数据,在确认时,在所述第1发送缓冲器中不存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中存在未发送的数据的情况下,发送所述第2发送缓冲器中的未发送的数据。由此,在存在应进行将第1网络作为送达地的发送的数据和应进行将第2网络作为送达地的发送的数据的情况下,先发送与预先规定的优先发送缓冲器对应的一方的数据,因此,该一方的数据可能迅速地被转发。
另外,也可以是,所述发送部通过以下方式进行所述优先发送控制,即:反复确认所述第1发送缓冲器和所述第2发送缓冲器;和在确认时,在所述第1发送缓冲器中存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中存在未发送的数据的情况下,在将所述优先发送缓冲器中的未发送的数据发送了预定数量后发送一条所述非优先发送缓冲器中的未发送的数据,在确认时,在所述第1发送缓冲器中存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中不存在未发送的数据的情况下,发送所述第1发送缓冲器中的未发送的数据,在确认时,在所述第1发送缓冲器中不存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中存在未发送的数据的情况下,发送所述第2发送缓冲器中的未发送的数据。预定数量例如可能规定为比优先发送缓冲器中的数据的一条大的数量(例如2个以上的数据的个数、一条数据的2倍以上的数据量等),以使得优先发送缓冲器中的数据被优先发送。由此,例如可能防止由于优先发送缓冲器中的数据的连续发送而非优先发送缓冲器中的数据会完全不被发送。
另外,也可以是,所述发送部通过以下方式进行所述优先发送控制,即:反复确认所述第1发送缓冲器和所述第2发送缓冲器;和在确认时,在所述第1发送缓冲器中存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中存在未发送的数据的情况下,在所述非优先发送缓冲器中的未发送的数据的未发送时间没有超过预定阈值时发送所述优先发送缓冲器中的未发送的数据,在该未发送时间超过了所述预定阈值时发送所述非优先发送缓冲器中的未发送的数据,在确认时,在所述第1发送缓冲器中存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中不存在未发送的数据的情况下,发送所述第1发送缓冲器中的未发送的数据,在确认时,在所述第1发送缓冲器中不存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中存在未发送的数据的情况下,发送所述第2发送缓冲器中的未发送的数据。作为与未发送时间相关的预定阈值,例如,可能规定比优先发送缓冲器中的数据的一条的发送所需的时间长的时间,以使得优先发送缓冲器中的数据被优先发送。由此,例如可能防止由于优先发送缓冲器中的数据的连续发送而非优先发送缓冲器中的数据会完全不被发送。
另外,也可以是,所述选定部为了进行所述选定进行优先读出控制,以使得作为所述第1接收缓冲器和所述第2接收缓冲器中的一方的优先接收缓冲器的内容比作为另一方的非优先接收缓冲器的内容优先地读出,在所述优先发送缓冲器是所述第1发送缓冲器的情况下,所述优先接收缓冲器是所述第1接收缓冲器,在所述优先发送缓冲器是所述第2发送缓冲器的情况下,所述优先接收缓冲器是所述第2接收缓冲器。由此,例如,在使网络集线器的、实现读出第1接收缓冲器的数据并进行数据的送达地的选定的构成(例如,处理器等)和实现读出第2接收缓冲器的数据并进行数据的送达地的选定的构成的一部分共同化等情况下,会能够与应实现迅速的传输的网络对应地使一方的接收缓冲器的数据的读出优先。
另外,也可以是,所述选定部通过以下方式进行所述优先读出控制,即:反复确认所述第1接收缓冲器和所述第2接收缓冲器;和在确认时,在所述第1接收缓冲器中存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,读出所述第1接收缓冲器和所述第2接收缓冲器中的所述优先接收缓冲器中的未读出的数据,在确认时,在所述第1接收缓冲器中存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中不存在未读出的数据的情况下,读出所述第1接收缓冲器中的未读出的数据,在确认时,在所述第1接收缓冲器中不存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,读出所述第2接收缓冲器中的未读出的数据。由此,在存在从第1网络接收到的未读出的数据(即还未读出的数据)和从第2网络接收到的未读出的数据的情况下,先读出与预先规定的优先接收缓冲器对应的一方的数据,因此,该一方的数据可能被迅速地转发。
另外,也可以是,所述选定部通过以下方式进行所述优先读出控制,即:反复确认所述第1接收缓冲器和所述第2接收缓冲器;和在确认时,在所述第1接收缓冲器中存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,在将所述第1接收缓冲器和所述第2接收缓冲器中的所述优先接收缓冲器中的未读出的数据读出预定数量后读出一条所述非优先接收缓冲器中的未读出的数据,在确认时,在所述第1接收缓冲器中存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中不存在未读出的数据的情况下,读出所述第1接收缓冲器中的未读出的数据,在确认时,在所述第1接收缓冲器中不存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,读出所述第2接收缓冲器中的未读出的数据。预定数量例如可能规定为比优先接收缓冲器中的数据的一条大的数量(例如2个以上的数据的个数、一条数据的2倍以上的数据量等),以使得优先接收缓冲器中的数据被优先读出。由此,例如可能防止由于连续地读出优先接收缓冲器中的数据而非优先接收缓冲器中的数据会完全不被读出、不被转发。
另外,也可以是,所述选定部通过以下方式进行所述优先读出控制,即:反复确认所述第1接收缓冲器和所述第2接收缓冲器;和在确认时,在所述第1接收缓冲器中存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,在所述第1接收缓冲器和所述第2接收缓冲器中的所述非优先接收缓冲器中的未读出的数据的该未读出时间没有超过一定阈值时读出所述优先接收缓冲器中的未读出的数据,在该未读出时间超过了所述一定阈值时读出所述非优先接收缓冲器中的未读出的数据,在确认时,在所述第1接收缓冲器中存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中不存在未读出的数据的情况下,读出所述第1接收缓冲器中的未读出的数据,在确认时,在所述第1接收缓冲器中不存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,读出所述第2接收缓冲器中的未读出的数据。作为未读出时间(即还未被读出的时间)涉及的一定阈值,例如可能规定比优先接收缓冲器中的数据的一条的读出所需要的时间长的时间,以使得优先接收缓冲器中的数据优先地被读出。由此,例如,可能防止由于连续地读出优先接收缓冲器中的数据而非优先接收缓冲器中的数据会完全不被读出、不被转发。
另外,也可以是,所述选定部在选定了第1网络作为所述第2接收缓冲器的内容即数据的送达地的情况下,将该数据分割为多个数据,将该分割结果的多个数据保存于所述第1发送缓冲器。由此,在超过了由第1网络传输的第1种帧的最大数据量(最大数据长度)的数据从第2网络接收到的情况下也会能够通过分割来恰当地进行转发。
另外,也可以是,第1通信协议是CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)协议,第2通信协议是Ethernet(注册商标)协议,第1种帧是数据帧,第2种帧是Ethernet(注册商标)帧。由此,能够在适合与车辆的行驶控制相关的数据的传输的CAN的网络与适合图像等大容量数据的传输的Ethernet(注册商标)的网络之间,进行恰当的数据的转发。
另外,也可以是,遵循第2种通信协议的第2种帧的最大数据量比遵循第1种通信协议的第1种帧的最大数据量大。由此,例如能够在作为适合与车辆的行驶控制相关的数据的传输的控制***网络的第1网络与作为由于传输单位的最大数据量大等而适合图像等大容量数据的传输的信息***网络的第2网络之间,进行恰当的数据的转发。
另外,也可以是,所述优先发送缓冲器,在所述车辆的行驶期间是第1发送缓冲器,在所述车辆的停止期间是第2发送缓冲器。由此,例如,在车辆的行驶期间会能够迅速地进行与车辆的行驶控制相关的数据的传输,在车辆的停止期间会能够迅速地进行与车辆的行驶控制相关的数据以外的数据(例如图像、声音等这类多媒体数据等)的传输。
另外,本公开的一个技术方案涉及的转发方法,是在网络集线器中使用的转发方法,所述网络集线器在包括遵循第1通信协议利用总线进行与车辆的行驶控制相关的第1种帧的传输的第1网络和遵循与第1通信协议不同的第2通信协议进行第2种帧的传输的第2网络的车载网络***中与第1网络的所述总线和第2网络连接,并且具备第1接收缓冲器、第2接收缓冲器、第1发送缓冲器和第2发送缓冲器,所述转发方法包括:第1接收步骤,从所述总线逐次接收第1种帧,将该第1种帧内的数据保存于第1接收缓冲器;第2接收步骤,从第2网络逐次接收第2种帧,将该第2种帧内的数据保存于第2接收缓冲器;选定步骤,选定所述第1接收缓冲器以及所述第2接收缓冲器中的某一个接收缓冲器的内容即数据的送达地是第1网络还是第2网络,在选定了第1网络的情况下将该数据保存于所述第1发送缓冲器,在选定了第2网络的情况下将该数据保存于所述第2发送缓冲器;以及发送步骤,发送所述第1发送缓冲器中的未发送的数据和所述第2发送缓冲器中的未发送的数据,在所述发送步骤中进行优先发送控制,以使得作为所述第1发送缓冲器和所述第2发送缓冲器中的一方的优先发送缓冲器中的未发送的数据比作为另一方的非优先发送缓冲器中的未发送的数据优先地进行发送。由此,如果依据第1网络和第2网络各自的特性来恰当地规定保存将一方的网络作为送达地的数据的优先发送缓冲器,则能够通过优先发送控制来恰当地进行数据的传输。
另外,本公开的一个技术方案涉及的车载网络***具备:遵循第1通信协议利用总线进行与车辆的行驶控制相关的第1种帧的传输的第1网络;遵循与第1通信协议不同的第2通信协议进行第2种帧的传输的第2网络;与所述总线连接的电子控制单元;与第2网络连接的电子控制单元;以及与所述总线和第2网络连接的网络集线器,所述网络集线器具备:第1接收缓冲器;第2接收缓冲器;第1发送缓冲器;第2发送缓冲器;第1接收部,其从所述总线逐次接收第1种帧,将该第1种帧内的数据保存于所述第1接收缓冲器;第2接收部,其从第2网络逐次接收第2种帧,将该第2种帧内的数据保存于所述第2接收缓冲器;选定部,其选定所述第1接收缓冲器以及所述第2接收缓冲器中的某一个接收缓冲器的内容即数据的送达地是第1网络还是第2网络,在选定了第1网络的情况下将该数据保存于所述第1发送缓冲器,在选定了第2网络的情况下将该数据保存于所述第2发送缓冲器;以及发送部,其发送所述第1发送缓冲器中的未发送的数据和所述第2发送缓冲器中的未发送的数据,所述发送部进行优先发送控制,以使得作为所述第1发送缓冲器和所述第2发送缓冲器中的一方的优先发送缓冲器中的未发送的数据比作为另一方的非优先发送缓冲器中的未发送的数据优先地进行发送。由此,能够恰当地进行与相互不同的网络连接的电子控制单元间的数据的传输。
此外,这些概括或者具体的技术方案既可以通过***、方法、集成电路、计算机程序或者计算机可读取的CD-ROM等记录介质来实现,也可以通过***、方法、集成电路、计算机程序或记录介质的任意组合来实现。
以下,关于实施方式涉及的包含网络集线器(HUB)以及电子控制单元(ECU)的车载网络***,参照附图进行说明。在此表示的实施方式都是表示本公开的一个具体例的实施方式。因此,在以下的实施方式中表示的数值、构成要素、构成要素的配置以及连接形态和步骤(工序)以及步骤的顺序等均为一例,不限定本公开。关于以下的实施方式中的构成要素中、未记载于独立权利要求中的构成要素,是能够任意地附加的构成要素。另外,各图是示意图,不一定是严格地图示出的图。
(实施方式1)
以下,作为本公开的实施方式,使用附图对包括由车载网络进行数据的授受的多个电子控制单元(ECU)和网络集线器(HUB)的车载网络***10进行说明。
[1.1车载网络***10的整体构成]
图1是示出车载网络***10中的包含2个网络的车载网络11的图。
车辆9搭载控制装置、传感器、致动器、用户接口装置、电子控制单元(ECU)等各种设备。车载网络***10是具有搭载于车辆9的传感器、ECU等各种装置合作地用于进行信息的授受的车载网络11的网络通信***。车载网络11包括遵循CAN(Controller AreaNetwork,控制器局域网络)协议由总线(CAN总线)进行车辆9的行驶控制所涉及的数据帧(CAN帧)等各种帧的传输的控制***网络1(第1网络)和遵循Ethernet(注册商标)协议进行Ethernet(注册商标)帧(E帧)的传输的信息***网络2(第2网络)而构成。车载网络11能够与车辆9的外部的互联网等这类外部网络91进行无线连接。
通过Ethernet(注册商标)协议规定的E帧的最大数据量(1500字节以上)与通过CAN协议规定的CAN帧的最大数据量(按标准格式为8字节)相比,大很多。与车辆9的行驶控制关联的电子控制单元(C-ECU)等与控制***网络1的总线连接。在控制***网络1中,主要传输表示成为车辆9的行驶控制的基础的车辆9的状态的车辆状态数据、表示搭载于车辆9的致动器的工作指示等的行驶控制用车辆控制数据等比较小的数据。另外,车载摄像头(即图像传感器)、LIDAR等这类观测车辆9的周围的情形等的各种传感器与信息***网络2连接。来自传感器的信息的处理、用于向车辆9的乘客(用户)进行信息提供等的电子控制单元(E-ECU)也能够与信息***网络2连接。在信息***网络2中,主要传输由车载摄像头拍摄到的图像、由LIDAR生成的三维数据等这类传感器信息(例如由传感器生成的比较大的数据等)。
图2表示车载网络***10的整体构成。如图2所示,车载网络***10具备:控制***网络1、信息***网络2、与这两个网络连接的网络集线器(HUB)200、与两个网络连接的电子控制单元100(称为“X-ECU”)。
具备遵循CAN协议的通信接口的电子控制单元(ECU)即C-ECU500a~500c与控制***网络1中的传输路径即总线30a连接。C-ECU500a~500c分别例如是承担发动机的控制的发动机控制ECU、承担转向盘的控制的转向盘控制ECU、承担制动器的控制的制动器控制ECU等。C-ECU500a~500c经由总线30a相互通信,遵循CAN协议进行帧的授受。C-ECU500a~500c分别取得发动机、转向盘、制动器等的状态,例如周期性地将表示状态的数据帧(CAN帧)向构成控制***网络1的总线30a发送。另外,C-ECU500a~500c从构成控制***网络1的总线30a接收CAN帧,并解释CAN帧,进行是否是具有应接收的CAN-ID的CAN帧的判别,能够根据需要依照CAN帧内的数据(数据字段的内容)进行与该C-ECU连接的发动机、转向盘、制动器等的控制,又能够根据需要生成CAN帧并进行发送。
在信息***网络2中,通过作为与Ethernet(注册商标)对应的网络集线器的E-HUB400和作为传输路径的Ethernet(注册商标)电缆20a~20d中的各电缆,将具备遵循Ethernet(注册商标)协议的通信接口的电子控制单元(ECU)即E-ECU300a、摄像头300b、LIDAR300c、全球测位***(GPS:Global Positioning System)接收机(称为“GPS”)300d进行连接。E-ECU300a遵循Ethernet(注册商标)协议进行E帧的发送以及接收。E-ECU300a例如也可以是具备显示器并具有进行向用户提供信息的功能的ECU。E-ECU300a、摄像头300b、LIDAR300c、GPS300d分别具有固有的MAC(Media Access Control)地址。E-HUB400例如是Ethernet(注册商标)交换机(交换式集线器)。E-HUB400例如保存MAC地址表,若接收E帧,则学习与电缆的各连接端子(端口)对应的MAC地址。另外,E-HUB400依照MAC地址表,基于接收到的E帧的头的送达地MAC地址选定成为转发目的地的端口,通过向与该端口连接的电缆发送E帧来进行E帧的转发。
X-ECU100是具备遵循CAN协议的通信接口以及遵循Ethernet(注册商标)协议的通信接口的ECU,承担某种ADAS的功能(例如停车辅助功能、车道保持辅助功能、避免碰撞辅助功能等)。X-ECU100与总线30a连接,通过Ethernet(注册商标)电缆20e与E-HUB400连接。X-ECU100具有固有的MAC地址。
HUB200是具有通信协议变换功能并具有通信数据的中继功能的通信装置。HUB200与总线30a连接,并且通过Ethernet(注册商标)电缆20f与E-HUB400连接。HUB200例如具有固有的MAC地址。HUB200也与外部通信装置92连接。外部通信装置92例如是具有经由外部网络91与车辆9外的服务器装置(例如具有对车辆提供信息的功能等的计算机)等进行通信的通信功能的装置。
此外,车载网络***10中除了包含X-ECU100、E-ECU300a、C-ECU500a~500c以外还能够包含好几个ECU。例如,总线30a上除了连接C-ECU500a~500c以外还能够连接未图示的C-ECU。另外,例如,E-HUB400能够直接或经由其他的E-HUB与未图示的E-ECU连接。
ECU(E-ECU、C-ECU以及X-ECU)例如是包括处理器(微处理器)、存储器等数字电路、逻辑电路、通信线路等的装置。存储器是ROM、RAM等,能够存储通过处理器执行的程序(作为软件的计算机程序)。作为存储器,也可以包含非易失性存储器。例如通过处理器根据程序(计算机程序)工作,ECU会实现各种功能。此外,计算机程序是为了达成预定的功能而组合多个表示针对处理器的指令的命令码而构成的程序。
[1.2由车载网络11收发的帧的构成]
在控制***网络1中,C-ECU500a~500c等遵循CAN协议进行帧的授受。CAN协议中的帧有数据帧、远程帧、过载帧以及错误帧,但是在此主要关注数据帧来进行说明。
图3表示由控制***网络1收发的数据帧(CAN帧)的格式。图3的(a)是标准格式。在标准格式中,数据帧由SOF(Start Of Frame,帧起始)、ID(CAN-ID)、RTR(RemoteTransmission Request,远程传输请求)、IDE(Identifier Extension,标识符扩展位)、保留位“r”、长度(size)、数据、CRC(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验码)序列、CRC界定符“DEL”、ACK(Acknowledgement,确认位)间隙、ACK界定符“DEL”以及EOF(End Of Frame,帧结束)构成。此处,作为ID字段的内容的ID(CAN-ID)是表示数据的种类的识别符,也称为消息ID。此外,在CAN中,在多个节点同时开始了发送的情况下,进行使该CAN-ID具有小的值的帧优先的通信仲裁。长度是表示后续的数据字段(数据)的长度的DLC(Data LengthCode,数据长度码)。关于数据(数据字段的内容)的规格,不由CAN协议规定,而在车载网络***10中规定。因此,可能成为取决于车辆的车型、制造商(制造厂家)等的规格。图3的(b)是扩展格式。在本实施方式中,设为在控制***网络1中使用标准格式来进行说明,但是,在控制***网络1中使用扩展格式的情况下,将11位的ID字段的基础ID(CAN-ID的一部分)和18位的扩展ID(CAN-ID的其余部分)合在一起的29位作为CAN-ID对待即可。
图4表示由信息***网络2收发的帧(E帧)的格式。如该图所示,E帧在保存作为主要的传输内容的数据的有效载荷前附加头(Ethernet(注册商标)头)而构成。头包含送达地MAC地址、发送源MAC地址以及类型。
[1.3X-ECU100的构成]
图5是X-ECU100的构成图。X-ECU100包括接收部110a(第1接收部)、接收部110b(第2接收部)、接收缓冲器120a(第1接收缓冲器)、接收缓冲器120b(第2接收缓冲器)、生成部130、发送缓冲器140a(第1发送缓冲器)、发送缓冲器140b(第2发送缓冲器)、发送部150、优先级设定部160而构成。这些各构成要素通过X-ECU100中的通信线路、执行保存于存储器的程序的处理器或者数字电路等来实现。
接收缓冲器120a、接收缓冲器120b、发送缓冲器140a、发送缓冲器140b分别由存储器等存储介质构成,例如是FIFO(First-In First-Out,先进先出)缓冲器。也将接收缓冲器120a(第1接收缓冲器)称为控制***数据接收缓冲器,也将发送缓冲器140a(第1发送缓冲器)称为控制***数据发送缓冲器。另外,也将接收缓冲器120b(第2接收缓冲器)称为信息***数据接收缓冲器,也将发送缓冲器140b(第2发送缓冲器)称为信息***数据发送缓冲器。
接收部110a从控制***网络1的总线30a逐次接收CAN帧,每当接收CAN帧时,基于接收ID列表确认所接收到的CAN帧的CAN-ID是否是应接收的ID,如果是应接收ID,则将该CAN帧的内容保存于接收缓冲器120a。接收部110a保存于接收缓冲器120a的CAN帧的内容例如是在数据(数据字段的内容)附加了CAN-ID、长度(DLC)等的信息。图6表示X-ECU100使用的接收ID列表的一例。X-ECU100的接收ID列表中记载了例如包含车辆状态数据等的CAN帧的CAN-ID。如果所接收到的CAN帧的CAN-ID是在接收ID列表中未示出的ID则接收部110a中止该CAN帧的接收,不将该CAN帧的内容保存于接收缓冲器120a。
接收部110b从信息***网络2的电缆20e逐次接收例如包含X-ECU100的MAC地址等作为送达地MAC地址的E帧,在每次接收E帧时,将该E帧的内容保存于接收缓冲器120b。接收部110b保存于接收缓冲器120b的E帧的内容例如是数据(有效载荷的内容)。例如,将X-ECU100作为送达地发送将来自摄像头300b、LIDAR300c、GPS300d等各种传感器的图像和其他的数据包含于有效载荷的E帧,接收部110b接收该E帧。
生成部130通过参照接收缓冲器120a以及接收缓冲器120b的内容而逐次生成作为车辆9的行驶控制用数据的控制***数据(第1种数据)和作为在车辆9的行驶控制以外使用的数据的信息***数据(第2种数据),将所生成的控制***数据保存于发送缓冲器140a(控制***数据发送缓冲器),将所生成的信息***数据保存于发送缓冲器140b(信息***数据发送缓冲器)。生成部130包括检测部131、控制判断部132和数据生成部133而构成。
检测部131基于从控制***数据接收缓冲器或者信息***数据接收缓冲器读出的数据,检测车辆9的周边环境的情形、与车辆9的状态等相关的预先规定的各种项目(例如,车辆9与前进道路上的障碍物的距离、相对于障碍物的相对速度、在路面显示的白色、黄色等的线与车辆9的行进方向所成的角度等)。检测部131在从控制***数据接收缓冲器以及信息***数据接收缓冲器分别读出数据的情况下,基于设定于优先级设定部160的优先信息(例如,应优先地进行读出的优先接收缓冲器的确定用信息等),进行优先读出控制,以使得作为控制***数据接收缓冲器和信息***数据接收缓冲器中的一方的优先接收缓冲器的内容比作为另一方的非优先接收缓冲器的内容优先地读出。优先级设定部160在存储器等存储介质的一个区域保存优先信息。此外,作为本实施方式的一例,在优先级设定部160中设定为优先信息表示控制***数据接收缓冲器是应比信息***数据接收缓冲器优先地读出数据的接收缓冲器。在各接收缓冲器120a、120b中,在读出了数据的情况下,该数据例如从接收缓冲器擦除。
控制判断部132基于检测部131的检测结果判断是否需要进行车辆9的行驶控制或者是否需要进行搭载于车辆9的各种传感器的控制,在需要进行控制的情况下,基于预先规定的预定算法来规定控制内容并通知给数据生成部133。例如,可能规定若车辆9与前进道路上的障碍物的距离、车速等满足一定条件,则用于使车辆9紧急停止的控制内容。另外,例如可能规定若从传感器得到的传感器信息满足一定条件,则用于调整传感器的控制内容。
数据生成部133根据控制判断部132判断为需要进行车辆9的行驶控制的情况下所通知的控制内容,生成车辆控制数据等控制***数据,并将该控制***数据保存于控制***数据发送缓冲器。此外,数据生成部133根据该被通知的控制内容来规定CAN-ID,将CAN-ID附加于该车辆控制数据等并保存于控制***数据发送缓冲器。另外,数据生成部133根据在控制判断部132判断为需要进行传感器的控制的情况下所通知的控制内容,生成传感器控制数据等信息***数据,并将该信息***数据保存于信息***数据发送缓冲器。此外,数据生成部133根据该被通知的控制内容来规定成为传感器控制数据等的送达地的MAC地址,将该MAC地址附加于传感器控制数据等并保存于信息***数据发送缓冲器。在数据生成部133中,通过至少基于从控制***数据接收缓冲器读出的CAN帧的数据(例如车辆状态数据等)的处理来生成控制***数据,通过至少基于从信息***数据接收缓冲器读出的E帧的数据(例如图像等传感器信息)的处理来生成信息***数据。此外,在数据生成部133中,也可以通过基于例如车辆状态数据和传感器信息双方的处理来生成控制***数据或者信息***数据。
发送部150包括根据与控制***网络1以及信息***网络2分别对应的通信协议构建帧的帧构建部151而构成。发送部150发送发送缓冲器140a(控制***数据发送缓冲器)中的未发送的控制***数据和发送缓冲器140b(信息***数据发送缓冲器)中的未发送的信息***数据。发送部150通过帧构建部151在与应发送数据的网络对应的帧中包含该数据并向该应发送的网络进行发送。应发送信息***数据的网络是信息***网络2,应发送控制***数据的网络通常是控制***网络1,但是在无法向控制***网络1发送那样的预定的例外条件成立了的情况下(例如检测到控制***网络1的至少一部分存在异常等情况下)是信息***网络2。
即,发送部150通过将包含信息***数据的E帧向信息***网络2发送来进行该信息***数据的发送。另外,发送部150,在预定的例外条件不成立的情况下,通过将包含控制***数据的CAN帧向控制***网络1的总线30a发送来进行该控制***数据的发送,在该例外条件成立了的情况下,通过将包含控制***数据的E帧向信息***网络2发送来进行该控制***数据的发送。通过发送部150向总线30a发送的、包含控制***数据的CAN帧例如是在CAN帧的数据字段包含控制***数据、并使在发送缓冲器中附加于控制***数据的CAN-ID包含于CAN帧的ID字段的CAN帧。通过发送部150向电缆20e发送的、包含信息***数据的E帧例如是在E帧的有效载荷包含识别标志信息和信息***数据,并且将在发送缓冲器中附加于信息***数据的MAC地址设定为送达地MAC地址的E帧,所述识别标志信息用于表示是否包含应向控制***网络1传输的控制***数据,并且设为表示不包含控制***数据。通过发送部150向电缆20e发送的、包含控制***数据的E帧例如是在E帧的有效载荷包含识别标志信息和控制***数据并且设定了预先规定的特定的MAC地址(例如广播地址等)作为送达地MAC地址的E帧,所述识别标志信息用于表示是否包含应向控制***网络1传输的控制***数据,并且设为表示包含控制***数据。此外,在发送部150发送的E帧中,也可以不将识别标志信息设置于有效载荷而设置于头的类型等,例如,也可以将识别是否是头的送达地MAC地址中的全局MAC地址的位作为识别标志信息来使用,通过设为不是全局MAC地址的值,表示包含应向控制***网络1传输的控制***数据。
发送部150在发送控制***数据发送缓冲器以及信息***数据发送缓冲器各自中的数据的情况下,基于设定于优先级设定部160的优先信息(例如,控制***数据和信息***数据中的应优先地进行发送的优先种类数据的确定用信息等),进行优先发送控制,以使得作为控制***数据(第1种数据)和信息***数据(第2种数据)中的一方的优先种类数据比作为另一方的非优先种类数据优先地发送。此外,作为本实施方式中的一例,在优先级设定部160中设定为优先信息表示控制***数据是应比信息***数据优先地发送的优先种类数据。在各发送缓冲器140a、140b中的数据通过发送部150被发送了的情况下该数据例如从发送缓冲器被擦除。
优先级设定部160设定表示使控制***数据和信息***数据中的任一个优先(任一个的优先级高)的优先信息并保存。此外,优先信息也可以设定为表示控制***数据和信息***数据的优先级都相同。优先级设定部160既可以将优先信息设定为成为预先规定的内容,又可以将优先信息设定为成为基于过去的车辆9的状态、车载装置的处理结果等的内容。
[1.4HUB200的构成]
HUB200例如包括处理器、存储器等数字电路、逻辑电路、通信线路等而构成,具有将从一个传输路径(总线或者电缆)接收到的帧向其他的传输路径转发(中继)的功能。
图7是HUB200的构成图。HUB200包括接收部210a(第1接收部)、接收部210b(第2接收部)、接收缓冲器220a(第1接收缓冲器)、接收缓冲器220b(第2接收缓冲器)、选定部230、转发规则保持部231、发送缓冲器240a(第1发送缓冲器)、发送缓冲器240b(第2发送缓冲器)、发送部250、优先级设定部260而构成。这些各构成要素通过HUB200中的通信线路、执行保存于存储器的程序的处理器或者数字电路等来实现。
接收缓冲器220a、接收缓冲器220b、发送缓冲器240a、发送缓冲器240b分别例如是由存储器等存储介质构成的FIFO缓冲器。也将接收缓冲器220a(第1接收缓冲器)称为控制***数据接收缓冲器,也将发送缓冲器240a(第1发送缓冲器)称为控制***数据发送缓冲器。另外,也将接收缓冲器220b(第2接收缓冲器)称为信息***数据接收缓冲器,也将发送缓冲器240b(第2发送缓冲器)称为信息***数据发送缓冲器。
接收部210a从控制***网络1的总线30a逐次接收CAN帧,每当接收CAN帧时,基于接收ID列表(参照图6)确认所接收到的CAN帧的CAN-ID是否是应接收的ID,如果是应接收的ID,则将该CAN帧的内容保存于接收缓冲器220a。接收部210a保存于接收缓冲器220a的CAN帧的内容例如是对数据(数据字段的内容)附加了CAN-ID、长度(DLC)等的信息。HUB200使用的接收ID列表例如记载了包含可能成为向信息***网络2转发的对象的数据(例如车辆状态数据等)的CAN帧的CAN-ID,内容与X-ECU100使用的接收ID列表不同也可以。接收部210a,如果接收到的CAN帧的CAN-ID是没有在接收ID列表中示出的ID,则中止该CAN帧的接收,不将该CAN帧的内容保存于接收缓冲器220a。
接收部210b从信息***网络2的电缆20f逐次接收E帧,每当接收E帧时,将该E帧的内容保存于接收缓冲器220b。接收部210b保存于接收缓冲器220b的E帧的内容例如是对数据(有效载荷的内容)附加了发送源MAC地址的内容。例如,将来自摄像头300b、LIDAR300c、GPS300d等各种传感器的图像及其他的数据包含于有效载荷的E帧例如将HUB200作为送达地被发送或者被广播,接收部210b接收该E帧。
转发规则保持部231在存储器等存储介质中保持预先规定的转发规则信息。图8示出转发规则信息的一例。如该图所示,转发规则信息将转发源的信息和转发目的地(送达地)的信息相关联。在该图的例子中示出:HUB200在从指总线30a的CAN总线1接收到CAN-ID为0x100或者0x101的CAN帧的情况下,应将信息***网络2中的用MAC地址“00:11:22:33:44:55”确定的装置作为送达地来转发作为该CAN帧的内容的数据。另外,示出在HUB200从CAN总线1接收到CAN-ID为0x102的CAN帧的情况下,应将信息***网络2中的用MAC地址“00:12:23:34:45:56”确定的装置作为送达地转发作为该CAN帧的内容的数据。另外示出在HUB200接收到将MAC地址“00:11:22:33:44:55”作为发送源MAC地址的E帧的情况下,应附加CAN-ID“0x300”并将控制***网络1的CAN总线1作为送达地来转发作为该E帧的内容的数据。
选定部230包括转发数据生成部233而构成。选定部230基于转发规则保持部231所保持的转发规则信息,选定接收缓冲器220a以及接收缓冲器220b中的某一个的内容即数据的送达地是控制***网络1还是信息***网络2。例如若对基于所接收到的E帧保存于接收缓冲器的数据附加该E帧的头的发送源MAC地址或者送达地MAC地址等,则选定部230能够通过该发送源MAC地址或者送达地MAC地址等和转发规则信息来选定数据的送达地。另外,例如若对基于所接收到的CAN帧保存于接收缓冲器的数据附加该CAN帧的CAN-ID,则选定部230能够通过该CAN-ID和转发规则信息来选定数据的送达地。
选定部230在选定了控制***网络1作为接收缓冲器220a以及接收缓冲器220b中的某一个的内容即数据的送达地的情况下,基于该数据生成应通过转发数据生成部233转发(发送)的数据并保存于发送缓冲器240a(控制***数据发送缓冲器),在选定了信息***网络2的情况下,基于该数据生成应通过转发数据生成部233转发(发送)的数据并保存于发送缓冲器240b(信息***数据发送缓冲器)。转发数据生成部233例如能够将与接收缓冲器的内容即数据相同的数据生成为应发送的数据。另外,转发数据生成部233在选定了控制***网络1作为信息***数据接收缓冲器的内容即数据的送达地的情况下,在该数据是无法保存于CAN帧的数据字段的较大的长度时,能够将该数据分割为多个数据(能够保存于CAN帧的数据字段的长度的数据),并将该分割结果的多个数据生成为应发送的数据并保存于控制***数据发送缓冲器。转发数据生成部233在向发送缓冲器保存数据时,能够将表示该数据的送达地等的信息(转发规则信息中的转发目的地的信息等)附加于该数据。此外,由HUB200执行的帧的转发(中继)是帧的数据(信息)的接收以及发送,可能伴随与在转发目的地的传输路径中使用的通信协议对应的通信方式、帧格式等的变换。另外,HUB200作为传输路径间的帧的转发,能够与从1个或多个传输路径接收到的1个或多个帧对应地进行1个或多个帧向1个或多个传输路径的发送。
选定部230每当从接收缓冲器220a以及接收缓冲器220b中的某一个读出数据时,进行该数据的送达地的选定,在该数据的读出时,基于设定于优先级设定部260的优先信息(例如,应优先地进行读出的优先接收缓冲器的确定用信息等),进行优先读出控制,以使得作为控制***数据接收缓冲器和信息***数据接收缓冲器中的一方的优先接收缓冲器的内容比作为另一方的非优先接收缓冲器的内容优先地读出。优先级设定部260在存储器等存储介质的一个区域中保持优先信息。此外,作为本实施方式中的一例,在优先级设定部260中设定为优先信息表示控制***数据接收缓冲器是应比信息***数据接收缓冲器优先地读出数据的接收缓冲器。在各接收缓冲器220a、220b中,在读出了数据的情况下该数据例如从接收缓冲器中被擦除。
发送部250包括根据与控制***网络1以及信息***网络2分别对应的通信协议来构建帧的帧构建部251而构成。发送部250发送发送缓冲器240a(控制***数据发送缓冲器)中的未发送的数据和发送缓冲器240b(信息***数据发送缓冲器)中的未发送的数据。发送部250通过帧构建部251在与应发送数据的网络对应的帧中包含该数据而向该应发送的网络发送。应发送信息***数据发送缓冲器中的数据的网络是信息***网络2,应发送控制***数据发送缓冲器中的数据的网络通常是控制***网络1,但是,在无法向控制***网络1发送那样的预定的例外条件成立了的情况下(例如在检测到控制***网络1的至少一部分中存在异常等情况下)是信息***网络2。即,发送部250,关于信息***数据发送缓冲器中的数据的发送,通过将包含该数据的E帧向信息***网络2发送来进行。另外,发送部250,关于控制***数据发送缓冲器中的数据的发送,在预定的例外条件不成立的情况下,通过将包含该数据的CAN帧向控制***网络1的总线30a发送来进行,在该例外条件成立了的情况下,通过将包含该数据的E帧向信息***网络2发送来进行。通过发送部250向总线30a发送的、包含数据的CAN帧例如是在CAN帧的数据字段包含该数据、并且将作为在发送缓冲器中附加于该数据的送达地等信息的CAN-ID包含于CAN帧的ID字段的CAN帧。通过发送部250向电缆20f发送的、包含数据的E帧例如是在E帧的有效载荷包含识别标志信息和信息***数据发送缓冲器的数据,将在该发送缓冲器中附加于该数据的MAC地址设定为送达地MAC地址的E帧,所述识别标志信息用于表示该有效载荷是否包含应向控制***网络1传输的数据,并且设为表示不包含应向控制***网络1传输的数据。通过发送部250向电缆20f发送的、包含数据的E帧例如是在E帧的有效载荷包含识别标志信息和控制***数据发送缓冲器的数据,并且设定了预先规定的特定的MAC地址(例如广播地址等)作为送达地MAC地址的E帧,所述识别标志信息用于表示是否包含应向控制***网络1传输的数据,并且设为表示包含应向控制***网络1传输的数据。此外,也可以是,在发送部250发送的E帧中不将识别标志信息设置于有效载荷而设置于头的类型等,例如,也可以将识别是否是头的送达地MAC地址中的全局MAC地址的位作为识别标志信息使用,通过设为不是全局MAC地址的值,来表示包含应向控制***网络1传输的数据。
发送部250,在发送控制***数据发送缓冲器以及信息***数据发送缓冲器各自中的数据的情况下,基于设定于优先级设定部260的优先信息(例如,控制***数据发送缓冲器和信息***数据发送缓冲器中的应优先地进行数据的发送的优先发送缓冲器的确定用信息等)来进行优先发送控制,以使得优先级将作为控制***数据发送缓冲器和信息***数据发送缓冲器中的一方的优先发送缓冲器中的未发送的数据比作为另一方的非优先发送缓冲器中的未发送的数据优先地进行发送。优先信息是例如以如下方式使优先发送缓冲器和优先接收缓冲器对应的信息,即在优先发送缓冲器是控制***数据发送缓冲器的情况下,优先接收缓冲器是控制***数据接收缓冲器,在优先发送缓冲器是信息***数据发送缓冲器的情况下,优先接收缓冲器是信息***数据接收缓冲器。此外,作为本实施方式的一例,在优先级设定部260中设定为优先信息表示控制***数据发送缓冲器是与信息***数据发送缓冲器相比应优先地发送数据的发送缓冲器。在各发送缓冲器240a、240b中的数据通过发送部250被发送了的情况下,该数据例如从发送缓冲器擦除。
优先级设定部260设定并保存优先信息,该优先信息表示控制***数据接收缓冲器(或者控制***数据发送缓冲器)和信息***数据接收缓冲器(或者信息***数据发送缓冲器)中的任一个优先(任一个的优先级高)。此外,优先信息也可以设定为表示各缓冲器的优先级相同。优先级设定部260既可以设定为使优先信息成为预先规定的内容,又可以设定为使优先信息成为基于过去的车辆9的状态、车载装置的处理结果等的内容。
[1.5X-ECU100的工作]
图9是示出X-ECU100的数据处理的一例的流程图。X-ECU100通过接收部110a以及接收部110b中的各接收部将从传输路径逐次接收到的帧的内容逐次保存于接收缓冲器120a(控制***数据接收缓冲器)和接收缓冲器120b(信息***数据接收缓冲器)。与该接收部110a、110b的接收以及保存并行地在生成部130以及发送部150中进行图9所示的数据处理。X-ECU100作为该数据处理进行主要由生成部130进行的接收数据读出处理(步骤S1)以及发送数据生成处理(步骤S2)和主要由发送部150进行的数据发送处理(步骤S3)。该数据处理被反复进行。
首先,关于接收数据读出处理(步骤S1),参照图10进行说明。在此,通过各接收部110a、110b保存于各接收缓冲器120a、120b的数据若被生成部130读出,则从该接收缓冲器擦除。
X-ECU100的生成部130确认控制***数据接收缓冲器中是否保存有数据(步骤S101),确认信息***数据接收缓冲器中是否保存有数据(步骤S102)。生成部130在任一个接收缓冲器中都没有保存有数据的期间,反复进行步骤S101以及步骤S102中的处理(步骤S103)。
若控制***数据接收缓冲器以及信息***数据接收缓冲器双方各自都保存有数据(步骤S104),则生成部130确认接收缓冲器中是否存在一定时间未被读出的数据(步骤S105)。步骤S105的确认基于例如对数据的未读出时间(未被读出的时间)进行计时并判断未读出时间是否超过一定阈值来进行。
作为步骤S105的确认的结果,在不存在一定时间未被读出的数据的情况下,生成部130参照优先信息确认使从某一接收缓冲器进行读出优先较好,在从控制***数据接收缓冲器读出的优先级高的情况下(步骤S106),从控制***数据接收缓冲器读出数据(步骤S107)。另外,在从信息***数据接收缓冲器读出的优先级高的情况下(步骤S108),生成部130从信息***数据接收缓冲器读出数据(步骤S109)。另外,在优先级相同的情况下,生成部130读出两接收缓冲器的数据中的最早的数据(步骤S110)。此外,在优先信息被设定为从控制***数据接收缓冲器优先地读出(即、将控制***数据接收缓冲器作为优先级高的优先接收缓冲器,将信息***数据接收缓冲器作为优先级低的非优先接收缓冲器)这一例中,在步骤S105中确认为不存在一定时间未被读出的数据的情况下,生成部130在步骤S107从控制***数据接收缓冲器读出数据。
作为步骤S105的确认的结果,在存在一定时间未被读出的数据的情况下,生成部130读出该数据(步骤S110)。另外,在步骤S104中,在确认为仅控制***数据接收缓冲器以及信息***数据接收缓冲器中的一方保存有数据的情况下,生成部130也读出该一方的接收缓冲器的最早的数据(步骤S110)。
在此,设为被生成部130读出的数据从接收缓冲器被擦除而进行了说明,但是只要能够区别未被读出的数据(未读出的数据),也可以用擦除以外的方法进行接收缓冲器中的数据的管理。用任意的方法进行数据的管理,生成部130都进行将作为控制***数据接收缓冲器以及信息***数据接收缓冲器中的一方的优先接收缓冲器比作为另一方的非优先接收缓冲器优先地读出数据的优先读出控制。作为优先读出控制,生成部130反复确认接收缓冲器120a(控制***数据接收缓冲器)和接收缓冲器120b(信息***数据接收缓冲器),在确认时,在控制***数据接收缓冲器中存在未读出的数据、并且在信息***数据接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,在非优先接收缓冲器中的未读出的数据的读出时间未超过一定阈值时,读出优先接收缓冲器中的未读出的数据,在该未读出时间超过了该一定阈值时读出非优先接收缓冲器中的未读出的数据。另外,生成部130在确认各接收缓冲器时,在控制***数据接收缓冲器中存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中不存在未读出的数据的情况下,读出控制***数据接收缓冲器中的未读出的数据。另外,生成部130在确认各接收缓冲器时,在控制***数据接收缓冲器中不存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,读出信息***数据接收缓冲器中的未读出的数据。上述一定阈值也可以基于过去的车辆9的状态、车载装置的处理结果等来规定。此外,为了防止在优先读出控制中由于连续地读出优先接收缓冲器中的数据而非优先接收缓冲器中的数据会完全不被读出,作为上述一定阈值,例如规定比优先接收缓冲器中的数据的一条的读出所需的时间长的恰当的时间即可。
接着,关于发送数据生成处理(步骤S2),参照图11进行说明。
生成部130基于从某一个接收缓冲器读出的数据,取得车辆状态(步骤S201),或者取得传感器信息(步骤S202)。接着,生成部130基于所取得的车辆状态或者传感器信息进行关于与车辆9的周边环境的情形、车辆9的状态等相关的各种项目的检测(步骤S203)。此外,也可以设为生成部130根据基于在步骤S201或者步骤S202中从某一个接收缓冲器读出的数据取得的车辆状态、传感器信息等,在步骤S203进行环境的检测时,进一步参照在此前的一定期间内(例如几秒以内等)从接收缓冲器读出的1个或多个数据,来进行该检测。
接着生成部130基于步骤S203的检测结果,判断是否需要进行车辆9的行驶控制(步骤S204)。在判断为需要进行车辆9的行驶控制的情况下,生成部130生成作为控制***数据(第1种数据)的车辆控制数据(步骤S205),设定能够作为CAN帧的优先级起作用的CAN-ID,以便附加于该车辆控制数据(步骤S206),并将该控制***数据写入发送缓冲器140a(控制***数据发送缓冲器)(步骤S207)。在步骤S204中,在判断为不需要进行车辆9的行驶控制的情况下,生成部130跳过步骤S205~S207的处理。
接着,生成部130基于步骤S203的检测结果,判断是否需要进行搭载于车辆9的传感器的控制(步骤S208)。在判断为需要进行传感器的控制的情况下,生成部130生成作为信息***数据(第2种数据)的传感器控制数据(步骤S209),设定成为传感器控制数据的送达地的MAC地址等送达地信息,以便附加于该传感器控制数据(步骤S210),将该信息***数据写入发送缓冲器140b(信息***数据发送缓冲器)(步骤S211)。在步骤S208中,在判断为不需要进行传感器的控制的情况下,生成部130跳过步骤S209~S211的处理。
接着,关于数据发送处理(步骤S3),参照图12以及图13来进行说明。在此,设为保存于各发送缓冲器140a、140b的数据若被发送部150读出并被发送,则从该发送缓冲器被擦除。
X-ECU100的发送部150确认控制***数据发送缓冲器中是否保存有数据(步骤S301),确认信息***数据发送缓冲器中是否保存有数据(步骤S302)。发送部150在任一个发送缓冲器都没有保存数据的期间,重复进行步骤S301以及步骤S302的处理(步骤S303)。
若控制***数据发送缓冲器以及信息***数据发送缓冲器双方分别保存有数据(步骤S304),则发送部150确认发送缓冲器中是否存在一定时间未被发送的数据(步骤S305)。步骤S305的确认例如基于对数据的未发送时间(未被发送的时间)进行计时并判断未发送时间是否超过了预定阈值来进行。
作为步骤S305的确认的结果,在不存在一定时间未被发送的数据的情况下,发送部150参照优先信息确认优先发送哪个发送缓冲器的数据较好,在发送控制***数据的优先级高、即发送控制***数据发送缓冲器的数据的优先级高的情况下(步骤S306),从控制***数据发送缓冲器读出控制***数据,将该数据确定为发送对象(步骤S307)。另外,在发送信息***数据的优先级高、即发送信息***数据发送缓冲器的数据的优先级高的情况下(步骤S308),发送部150从信息***数据发送缓冲器读出信息***数据,将该数据确定为发送对象(步骤S309)。另外,在优先级相同的情况下,发送部150读出两个发送缓冲器的数据中的最早的数据并确定为发送对象(步骤S310)。此外,在优先信息被设定为将控制***数据(控制***数据发送缓冲器的数据)优先地发送(即将控制***数据作为优先级高的优先种类数据,将信息***数据作为优先级低的非优先种类数据,或者将控制***数据发送缓冲器作为优先级高的优先发送缓冲器,将信息***数据发送缓冲器作为优先级低的非优先发送缓冲器)这一例子中,在步骤S305中确认为不存在一定时间未被读出的数据的情况下,发送部150在步骤S307从控制***数据发送缓冲器读出控制***数据,并将该数据确定为发送对象。
作为步骤S305的确认的结果,在存在一定时间未被发送的数据的情况下,发送部150读出该数据并确定为发送对象(步骤S310)。另外,在步骤S304中,在确认为仅控制***数据发送缓冲器以及信息***数据发送缓冲器中的一方保存有数据的情况下,发送部150也读出该一方的发送缓冲器的最早的数据并确定为发送对象(步骤S310)。
在步骤S307、S309或者S310中确定了发送对象的数据后,发送部150判定发送对象是控制***数据还是信息***数据(步骤S311),如果是控制***数据,则判定无法向控制***网络1发送那样的预定的例外条件是否成立(例如控制***网络1的一部分是否检测到异常)(步骤S312)。
在步骤S312中由于控制***网络1的一部分检测到异常等而判定为预定的例外条件成立的情况下,发送部150构建包含作为发送对象确定出的控制***数据的E帧,将该E帧向信息***网络2发送(步骤S313)。另外,在步骤S312中判定为预定的例外条件不成立的情况下,发送部150构建包含作为发送对象确定出的控制***数据的CAN帧,并将该CAN帧向控制***网络1发送(步骤S314)。
另外,在步骤S311中,在判定为发送对象是信息***数据的情况下,发送部150构建包含作为该发送对象确定出的信息***数据的E帧,并将该E帧向信息***网络2发送(步骤S315)。
在此,设为被发送部150读出并被发送的数据,从发送缓冲器被擦除来进行了说明,但是只要能够区别未被发送的数据(未发送的数据)也可以用擦除以外的方法来进行发送缓冲器中的数据的管理。用任意的方法进行数据的管理,发送部150都进行优先发送控制,以使得作为控制***数据和信息***数据中的一方的优先种类数据比作为另一方的非优先种类数据优先地发送。作为优先发送控制,发送部150反复确认发送缓冲器140a(控制***数据发送缓冲器)和发送缓冲器140b(信息***数据发送缓冲器),在确认时,在控制***数据发送缓冲器中存在未发送的控制***数据并且在信息***数据发送缓冲器中存在未发送的信息***数据的情况下,在非优先种类数据的未发送时间未超过预定阈值时发送优先种类数据,在该未发送时间超过了该预定阈值时发送非优先种类数据。另外,发送部150在确认各发送缓冲器时,在控制***数据发送缓冲器中存在未发送的控制***数据并且在信息***数据发送缓冲器中不存在未发送的信息***数据的情况下,发送该控制***数据。另外,发送部150在确认各发送缓冲器时,在控制***数据发送缓冲器中不存在未发送的控制***数据并且在信息***数据发送缓冲器中存在未发送的信息***数据的情况下,发送该信息***数据。上述的预定阈值也可以基于过去的车辆9的状态、车载装置的处理结果等来规定。此外,为了防止在优先发送控制中连续地发送优先种类数据而非优先种类数据会完全不被发送,作为上述的预定阈值,例如规定比优先种类数据的一条的发送所需要的时间长的恰当的时间即可。
[1.6HUB200的工作]
图14是示出HUB200的数据转发处理的一例的流程图。HUB200通过接收部210a以及接收部210b中的各接收部将从传输路径逐次接收到的帧的内容逐次保存于接收缓冲器220a(控制***数据接收缓冲器)和接收缓冲器220b(信息***数据接收缓冲器)。与该接收部210a、210b的接收以及保存并行地在选定部230以及发送部250中进行图14所示的数据转发处理。HUB200作为该数据转发处理,进行主要由选定部230执行的接收数据读出处理(步骤S1)以及转发数据生成处理(步骤S4)和主要由发送部250执行的数据发送处理(步骤S3)。该数据转发处理被反复进行。此外,由选定部230执行的接收数据读出处理,与由上述的X-ECU100的生成部130执行的接收数据读出处理(图10)同样,由发送部250执行的数据发送处理与由X-ECU100的发送部150执行的数据发送处理(图12以及图13)同样,因此,关于这些处理适当省略说明。
设为通过HUB200的各接收部210a、210b保存于各接收缓冲器220a、220b的数据,在被读出至选定部230时会从该接收缓冲器被擦除。
如图10所示,HUB200的选定部230反复确认控制***数据接收缓冲器以及信息***数据接收缓冲器中是否保存有数据(步骤S101~S103)。
若在两个接收缓冲器分别保存有数据(步骤S104),则选定部230确认在接收缓冲器中是否存在一定时间未被读出的数据(步骤S105)。
作为步骤S105的确认结果,在不存在一定时间未被读出的数据的情况下,选定部230参照优先信息,在从控制***数据接收缓冲器读出的优先级高的情况下(步骤S106),从控制***数据接收缓冲器读出数据(步骤S107)。另外,在从信息***数据接收缓冲器读出的优先级高的情况下(步骤S108),选定部230从信息***数据接收缓冲器读出数据(步骤S109)。
作为步骤S105的确认结果,在存在一定时间未被读出的数据的情况下,选定部230读出该数据(步骤S110)。另外,在步骤S104中,在确认为仅控制***数据接收缓冲器以及信息***数据接收缓冲器中的一方保存有数据的情况下,选定部230也读出该一方的接收缓冲器的最早的数据(步骤S110)。
在此,设为被选定部230读出的数据从接收缓冲器被擦除来进行了说明,但是,只要能够区别未被读出的数据(未读出的数据),也可以使用擦除以外的方法来进行接收缓冲器中的数据的管理。无论用什么方法进行数据的管理,选定部230都进行将作为控制***数据接收缓冲器以及信息***数据接收缓冲器中的一方的优先接收缓冲器比作为另一方的非优先接收缓冲器优先地读出数据的优先读出控制。作为优先读出控制,选定部230,反复确认接收缓冲器220a(控制***数据接收缓冲器)和接收缓冲器220b(信息***数据接收缓冲器),在确认时,在控制***数据接收缓冲器中存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,在非优先接收缓冲器中的未读出的数据的读出时间未超过一定阈值时,读出优先接收缓冲器中的未读出的数据,在该未读出时间超过了该一定阈值时,读出非优先接收缓冲器中的未读出的数据。另外,选定部230在确认各接收缓冲器时,在控制***数据接收缓冲器中存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中不存在未读出的数据的情况下,读出控制***数据接收缓冲器中的未读出的数据。另外,选定部230在确认各接收缓冲器时,在控制***数据接收缓冲器中不存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,读出信息***数据接收缓冲器中的未读出的数据。
接着,关于选定部230进行的转发数据生成处理(步骤S4),参照图15进行说明。
选定部230关于从任意的接收缓冲器读出的数据,基于转发规则信息,选定该数据的送达地(转发目的地)是控制***网络1还是信息***网络2(步骤S401)。
接着,选定部230在选定了其送达地的数据是从信息***数据接收缓冲器读出的数据的情况下(步骤S402),在将送达地选定为信息***网络2时(步骤S403),基于该数据以包含该数据的方式生成转发数据(应转发的数据)(步骤S404),将该生成的数据写入发送缓冲器240b(信息***数据发送缓冲器)(步骤S405)。另外,在步骤S403中将从信息***数据接收缓冲器读出的数据的送达地选定为控制***网络1时,选定部230在该数据是无法保存于CAN的数据帧的大小的情况下,分割为多个数据,以便成为能够进行保存(步骤S406)。并且,选定部230关于该分割结果的各数据分别以包含该数据的方式生成转发数据(步骤S407),将所生成的各转发数据写入发送缓冲器240a(控制***数据发送缓冲器)(步骤S408)。
另外,在步骤S402中,在判定为选定了其送达地的数据是从控制***数据接收缓冲器读出的数据的情况下,选定部230在将送达地选定为控制***网络1时(步骤S409),基于该数据以包含该数据的方式生成转发数据(步骤S410),将该生成的数据写入发送缓冲器240a(控制***数据发送缓冲器)(步骤S411)。另外,在步骤S409中将从控制***数据接收缓冲器读出的数据的送达地选定为信息***网络2时,选定部230以包含该数据的方式生成转发数据(步骤S412),将所生成的转发数据写入发送缓冲器240b(信息***数据发送缓冲器)(步骤S413)。
接着,关于由发送部250执行的数据发送处理(步骤S3),参照图12以及图13来进行说明。在此,设为保存于各发送缓冲器240a、240b的数据,在被发送部250读出并被发送时,从该发送缓冲器被擦除。
HUB200的发送部250反复确认控制***数据发送缓冲器以及信息***数据发送缓冲器中是否保存有数据(步骤S301~S303)。
若两个发送缓冲器各自保存有数据(步骤S304),则发送部250确认发送缓冲器中是否存在一定时间未被发送的数据(步骤S305)。
作为步骤S305的确认结果,在不存在一定时间未被发送的数据的情况下,发送部250参照优先信息,确认优先发送哪个发送缓冲器的数据较好,在控制***数据发送缓冲器的优先级高的情况下(步骤S306),从控制***数据发送缓冲器读出数据,将该数据确定为发送对象(步骤S307)。另外,在信息***数据发送缓冲器的优先级高的情况下(步骤S308),发送部250从信息***数据发送缓冲器读出数据,将该数据确定为发送对象(步骤S309)。此外,在优先信息将控制***数据发送缓冲器作为优先级高的优先发送缓冲器、将信息***数据发送缓冲器作为优先级低的非优先发送缓冲器这一例子中,在步骤S305中确认为不存在一定时间未被读出的数据的情况下,发送部250在步骤S307中从控制***数据发送缓冲器读出控制***数据并将该数据确定为发送对象。
作为步骤S305的确认结果,在存在一定时间未被发送的数据的情况下,发送部250读出该数据并确定为发送对象(步骤S310)。另外,在步骤S304中,在确认为仅控制***数据发送缓冲器以及信息***数据发送缓冲器中的一方中保存有数据的情况下,发送部250也读出该一方的发送缓冲器的最早的数据并确定为发送对象(步骤S310)。
在步骤S307、S309或者S310中确定发送对象的数据后,发送部250判定发送对象是控制***数据发送缓冲器的数据还是信息***数据发送缓冲器的数据(步骤S311),如果是控制***数据发送缓冲器的数据,则判定无法向控制***网络1发送那样的预定的例外条件是否成立(步骤S312)。
在步骤S312中由于在控制***网络1的一部分检测到异常等而判定为预定的例外条件成立的情况下,发送部250构建包含确定为发送对象的数据的E帧,将该E帧向信息***网络2发送(步骤S313)。另外,在步骤S312中判定为预定的例外条件不成立的情况下,发送部250构建包含确定为发送对象的数据的CAN帧,将该CAN帧向控制***网络1发送(步骤S314)。
另外,在步骤S311中判定为发送对象是信息***数据发送缓冲器的数据的情况下,发送部250构建包含确定为该发送对象的数据的E帧,并将该E帧向信息***网络2发送(步骤S315)。
在此,设为被发送部250读出并被发送的数据从发送缓冲器被擦除来进行了说明,但是,只要是能够区别未被发送的数据(未发送的数据),也可以使用擦除以外的方法来进行发送缓冲器中的数据的管理。使用任意的方法进行数据的管理,发送部250都进行优先发送控制,以使得将作为控制***数据发送缓冲器和信息***数据发送缓冲器中的一方的优先发送缓冲器的数据比作为另一方的非优先发送缓冲器的数据优先地进行发送。作为优先发送控制,发送部250反复确认发送缓冲器240a(控制***数据发送缓冲器)和发送缓冲器240b(信息***数据发送缓冲器),在确认时,在控制***数据发送缓冲器中存在未发送的数据并且在信息***数据发送缓冲器中存在未发送的数据的情况下,在非优先发送缓冲器的数据的未发送时间未超过预定阈值时发送优先发送缓冲器的数据,在该未发送时间超过该预定阈值时发送非优先发送缓冲器的数据。另外,发送部250在确认各发送缓冲器时,在控制***数据发送缓冲器中存在未发送的数据并且在信息***数据发送缓冲器中不存在未发送的数据的情况下,发送该控制***数据发送缓冲器中的数据。另外,发送部250在确认各发送缓冲器时,在控制***数据发送缓冲器中不存在未发送的数据并且在信息***数据发送缓冲器中存在未发送的数据的情况下,发送该信息***数据发送缓冲器中的数据。
[1.7X-ECU100的ADAS功能的处理序列]
图16表示X-ECU100的ADAS功能的处理序列的一例。
X-ECU100接收通过控制***网络1由C-ECU500a发送的表示车辆状态数据的CAN帧(步骤S1001),另外,接收通过信息***网络2由摄像头300b发送的表示作为传感器信息的拍摄图像的E帧(步骤S1002)。
X-ECU100基于车辆状态数据以及拍摄图像进行车辆9的周边环境的检测(步骤S1003),根据检测结果,例如生成车辆控制数据(步骤S1004),将车辆控制数据向控制***网络1的总线30a发送(步骤S1005)。
[1.8与HUB200的转发功能关联的通信序列]
图17表示与HUB200的转发功能关联的通信序列的一例。在此,设为在HUB200中作为优先信息设定为控制***数据接收缓冲器(或者控制***数据发送缓冲器)的优先级比信息***数据接收缓冲器(或者信息***数据发送缓冲器)高。
HUB200从信息***网络2接收包含传感器信息的E帧(步骤S1011),从控制***网络1接收包含车辆状态数据的CAN帧(步骤S1012)。
HUB200确认接收缓冲器220a、220b,优先地从接收缓冲器220a读出车辆状态数据,将送达地选定为信息***网络2,将包含该车辆状态数据的E帧向信息***网络2发送(步骤S1013)。另外,HUB200从控制***网络1接收包含车辆状态数据的CAN帧(步骤S1014)。
HUB200确认接收缓冲器220a、220b,优先地从接收缓冲器220a读出车辆状态数据,将送达地选定为信息***网络2,将包含该车辆状态数据的E帧向信息***网络2发送(步骤S1015)。
HUB200确认接收缓冲器220a、220b,在接收缓冲器220a中没有数据,因此,从接收缓冲器220b读出传感器信息,将送达地选定为控制***网络1,将包含该传感器信息的CAN帧向控制***网络1发送(步骤S1016)。
[1.9实施方式1的效果]
在实施方式1涉及的车载网络***10中,与通信协议相互不同的第1网络(控制***网络1)和第2网络(信息***网络2)双方连接的ECU即X-ECU100根据优先信息,进行来自一方的网络的数据的从接收缓冲器的优先的读出或者将一方的网络作为送达地的数据的从发送缓冲器的优先的发送。另外,与双方的网络连接的HUB200在数据转发时,根据优先信息,进行来自一方的网络的数据的从接收缓冲器的优先的读出、或者将一方的网络作为送达地的数据的从发送缓冲器的优先的发送。由此,能够使基于数据的读出的处理或者发送处理等的优先顺序与通过各网络传输的数据的重要性等对应。因此,例如,能够实现与图像数据等的发送相比使车辆9的行驶控制涉及的数据的发送优先等,能够防止图像数据等大容量数据的传输对车辆9的安全的行驶等造成不良影响。
另外,在实施方式1涉及的车载网络***10中,X-ECU100或者HUB200具有如下功能,即在由于在控制***网络1的一部分检测到异常等而判定为预定的例外条件成立的情况下,构建包含应向控制***网络1发送的数据并且包含表示该情况的识别标志信息的E帧,并将该E帧向信息***网络2发送。由于在车载网络11中有可能存在确保多个网络的路径的情况,因此,即便在控制***网络1的一部分存在异常,根据该X-ECU100或者HUB200,有可能经由信息***网络2最终地将数据传输到成为送达地的装置。在车载网络***10中,连结控制***网络1和信息***网络2的中继装置可能存在多个时,该中继装置中的某一个判别E帧的识别标志信息,在E帧包含应向控制***网络1发送的信息的情况下,也可以对该E帧进行协议变换而向控制***网络1转发。此外,在X-ECU100或者HUB200中,在检测到信息***网络2的一部分存在异常的情况下,也不向控制***网络1发送将信息***网络2作为送达地的数据。这是因为,应向信息***网络2发送的数据通常数据长度大,因此,若会向控制***网络1发送,则由于拥挤会在通过控制***网络1的车辆控制数据等的传递中产生延迟。
[1.10实施方式1的变形例]
上述的X-ECU100(或者HUB200),也可以取代进行图10例示的由生成部130(或者选定部230)执行的接收数据读出处理(步骤S1),而进行图18所示的接收数据读出处理(步骤S1a)。
图18的接收数据读出处理是将图10的接收数据读出处理中的步骤S105变形为步骤S105a的处理。
在步骤S105中,生成部130(或者选定部230)确认接收缓冲器中是否存在一定时间未被读出的数据,但是,在步骤S105a中,确认是否从优先级高的接收缓冲器(优先接收缓冲器)中读完一定数量的数据。
由此,X-ECU100的生成部130会例如如以下那样进行将作为控制***数据接收缓冲器以及信息***数据接收缓冲器中的一方的优先接收缓冲器比作为另一方的非优先接收缓冲器优先地读出数据的优先读出控制。即,生成部130反复确认接收缓冲器120a(控制***数据接收缓冲器)和接收缓冲器120b(信息***数据接收缓冲器),在确认时,在控制***数据接收缓冲器存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,将优先接收缓冲器中的未读出的数据读出一定数量的量后读出一条非优先接收缓冲器中的未读出的数据。另外,生成部130在确认各接收缓冲器时,在控制***数据接收缓冲器中存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中不存在未读出的数据的情况下,读出控制***数据接收缓冲器中的未读出的数据。另外,生成部130在确认各接收缓冲器时,在控制***数据接收缓冲器中不存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,读出信息***数据接收缓冲器中的未读出的数据。
另外,HUB200的选定部230会例如如以下那样进行将作为控制***数据接收缓冲器以及信息***数据接收缓冲器中的一方的优先接收缓冲器比作为另一方的非优先接收缓冲器优先地读出数据的优先读出控制。即,选定部230反复确认接收缓冲器220a(控制***数据接收缓冲器)和接收缓冲器220b(信息***数据接收缓冲器),在确认时,在控制***数据接收缓冲器存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,将优先接收缓冲器中的未读出的数据读出一定数量的量后读出一条非优先接收缓冲器中的未读出的数据。另外,选定部230在确认各接收缓冲器时,在控制***数据接收缓冲器中存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中不存在未读出的数据的情况下,读出控制***数据接收缓冲器中的未读出的数据。另外,选定部230在确认各接收缓冲器时,在控制***数据接收缓冲器中不存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,读出信息***数据接收缓冲器中的未读出的数据。
上述的一定数量也可以基于过去的车辆9的状态、车载装置的处理结果等来规定。此外,为了防止在优先读出控制中由于连续地读出优先接收缓冲器中的数据而非优先接收缓冲器中的数据会完全不被读出,作为上述的一定数量,例如,也可以规定比优先接收缓冲器中的数据的一条大的恰当的数量(例如,若用个数表示数量则为2个以上,或者若用数据量表示数量,则为一条的大小的2倍以上的数据量)。
另外,上述的X-ECU100(或者HUB200)也可以取代进行图12以及图13所例示的由发送部150(或者发送部250)执行的数据发送处理(步骤S3),而进行图19以及图13所示的数据发送处理(步骤S3a)。
图19以及图13的数据发送处理是将图12以及图13的数据发送处理中的步骤S305变形为步骤S305a的处理。
在步骤S305中,发送部150(或者发送部250)确认在发送缓冲器是否存在一定时间未被发送的数据,但是在步骤S305a中,确认是否将优先级高的发送缓冲器(优先接收缓冲器)的数据(优先种类数据)发送完一定数量。
由此,X-ECU100的发送部150会例如如下进行将作为控制***数据以及信息***数据中的一方的优先种类数据比作为另一方的非优先种类数据优先地发送的优先发送控制。即,发送部150反复确认发送缓冲器140a和发送缓冲器140b,在确认时,在发送缓冲器140a中存在未发送的控制***数据并且在发送缓冲器140b中存在未发送的信息***数据的情况下,将该控制***数据和信息***数据中的优先种类数据发送预定数量后发送一条非优先种类数据。另外,发送部150在确认各发送缓冲器时,在发送缓冲器140a中存在未发送的控制***数据并且在发送缓冲器140b中不存在未发送的信息***数据的情况下,发送该控制***数据。另外,发送部150在确认各发送缓冲器时,在发送缓冲器140a中不存在未发送的控制***数据并且在发送缓冲器140b中存在未发送的信息***数据的情况下,发送该信息***数据。
另外,HUB200的发送部250例如会如下进行将作为控制***数据以及信息***数据中的一方的优先种类数据比作为另一方的非优先种类数据优先地发送的优先发送控制。即,发送部250反复确认发送缓冲器240a和发送缓冲器240b,在确认时,在发送缓冲器240a中存在未发送的数据并且在发送缓冲器240b中存在未发送的数据的情况下,将优先发送缓冲器的数据发送预定数量后发送一条非优先发送缓冲器的数据。另外,发送部250在确认各发送缓冲器时,在发送缓冲器240a中存在未发送的数据并且在发送缓冲器240b中不存在未发送的数据的情况下,发送该存在的数据。另外,发送部250在确认各发送缓冲器时在发送缓冲器240a中不存在未发送的数据并且在发送缓冲器240b中存在未发送的数据的情况下,发送该存在的数据。
上述的预定数量也可以基于过去的车辆9的状态、车载装置的处理结果等来规定。此外,为了防止在优先发送控制中由于连续地发送优先发送缓冲器中的数据(优先种类数据)而非优先发送缓冲器中的数据(非优先种类数据)会完全不被发送,作为上述的预定数量,例如,规定比优先发送缓冲器中的数据的一条大的适当的数量(例如,如用个数表示数量则为2个以上、或者如用数据量表示数量则为一条的大小的2倍以上的数据量)即可。
另外,X-ECU100的生成部130,也可以将图10所示的接收数据读出处理(步骤S1)或者图18所示的接收数据读出处理(步骤S1a)的优先读出控制进行如下变更。即,生成部130反复确认接收缓冲器120a(控制***数据接收缓冲器)和接收缓冲器120b(信息***数据接收缓冲器),在确认时,在控制***数据接收缓冲器存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,读出优先接收缓冲器中的未读出的数据。另外,生成部130在确认各接收缓冲器时,在控制***数据接收缓冲器中存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中不存在未读出的数据的情况下,读出控制***数据接收缓冲器中的未读出的数据。另外,生成部130在确认各接收缓冲器时,在控制***数据接收缓冲器中不存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,读出信息***数据接收缓冲器中的未读出的数据。
另外,X-ECU100的发送部150也可以将图12以及图13所示的数据发送处理(步骤S3)或者图19以及图13所示的数据发送处理(步骤S3a)的优先发送控制进行如下变更。即,发送部150反复确认发送缓冲器140a和发送缓冲器140b,在确认时,在发送缓冲器140a中存在未发送的控制***数据并且在发送缓冲器140b中存在未发送的信息***数据的情况下,发送该控制***数据和信息***数据中的优先种类数据。另外,发送部150在确认各发送缓冲器时,在发送缓冲器140a中存在未发送的控制***数据并且在发送缓冲器140b中不存在未发送的信息***数据的情况下,发送该控制***数据。另外,发送部150在确认各发送缓冲器时,在发送缓冲器140a中不存在未发送的控制***数据并且在发送缓冲器140b中存在未发送的信息***数据的情况下,发送该信息***数据。
另外,HUB200的选定部230,也可以将图10所示的接收数据读出处理(步骤S1)或者图18所示的接收数据读出处理(步骤S1a)的优先读出控制进行如下变更。即,选定部230反复确认接收缓冲器220a(控制***数据接收缓冲器)和接收缓冲器220b(信息***数据接收缓冲器),在确认时,在控制***数据接收缓冲器存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,读出优先接收缓冲器中的未读出的数据。另外,选定部230在确认各接收缓冲器时,在控制***数据接收缓冲器中存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中不存在未读出的数据的情况下,读出控制***数据接收缓冲器中的未读出的数据。另外,选定部230在确认各接收缓冲器时,在控制***数据接收缓冲器中不存在未读出的数据并且在信息***数据接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,读出信息***数据接收缓冲器中的未读出的数据。另外,HUB200也可以按照如下方式进行优先发送控制,即将从由优先信息表示的优先接收缓冲器读出的数据的转发(基于该数据的数据发送)比从非优先接收缓冲器读出的数据的转发优先地进行。
另外,HUB200的发送部250也可以将图12以及图13所示的数据发送处理(步骤S3)或者图19以及图13所示的数据发送处理(步骤S3a)的优先发送控制进行如下变更。即,发送部250反复确认发送缓冲器240a和发送缓冲器240b,在确认时,在发送缓冲器240a中存在未发送的数据并且在发送缓冲器240b中存在未发送的数据的情况下,发送优先发送缓冲器的数据。另外,发送部250在确认各发送缓冲器时,在发送缓冲器240a中存在未发送的数据并且在发送缓冲器240b中不存在未发送的数据的情况下,发送该存在的数据。另外,发送部250在确认各发送缓冲器时,在发送缓冲器240a中不存在未发送的数据并且在发送缓冲器240b中存在未发送的数据的情况下,发送该存在的数据。
(实施方式2)
以下,关于将实施方式1中示出的车载网络***10(参照图2)的构成进行一部分变形而得到的例子进行说明。
[2.1车载网络***10a的构成]
图20是示出车载网络***10a的概略构成的图。实施方式1中示出的车载网络***10中的HUB200与控制***网络1中的1条CAN总线连接。与此相对,如图20所示,车载网络***10a中,将HUB200进行局部变形而得到的HUB200a与控制***网络1a中的2条总线、即总线30a(CAN总线1)以及总线30b(CAN总线2)连接。关于车载网络***10a的构成要素中的与车载网络***10同样的构成要素,在图20中标注与图2相同的标号,在此省略说明。另外,关于此处未特别说明的点,车载网络***10a与车载网络***10同样。
C-ECU500a~500c与控制***网络1a中的总线30a连接,C-ECU500d、500e与总线30b连接。C-ECU500d、500e分别是例如与门开闭传感器直接连接的门控制ECU、与窗开闭传感器直接连接的窗控制ECU等。
HUB200a除了具有HUB200的功能之外,还具有作为CAN网关的功能,具有将从一方的CAN总线接收到的CAN帧向另一方的CAN总线转发的功能。C-ECU500a~500e例如经由总线30a、总线30b以及HUB200a相互进行通信,遵循CAN协议进行帧的授受。
HUB200a具备与实施方式1中示出的HUB200同样的构成(参照图7)。但是,在HUB200a中,优先级设定部260可以根据车辆9的状态随时更新优先信息的内容。例如,优先级设定部260基于图21所示的优先级控制信息与车辆9处于行驶期间还是停止期间相应地更新优先信息。具体而言,如果车辆行驶状态(车辆9的行驶状态)处于行驶期间,则提高控制***数据接收缓冲器和控制***数据发送缓冲器的优先级,如果车辆行驶状态处于停止期间,则相反地提高信息***数据接收缓冲器和信息***数据发送缓冲器的优先级。即,优先发送缓冲器例如在车辆9的行驶期间是发送缓冲器240a(控制***数据发送缓冲器),在车辆9的停止期间是发送缓冲器240b(信息***数据发送缓冲器)。HUB200a例如能够根据从某一个C-ECU接收到的CAN帧的内容(例如车辆状态数据)判别车辆行驶状态是行驶期间还是停止期间。在停止期间,例如车速为零。HUB200a的数据转发处理除了基于随时被更新的优先信息被进行的点以外与HUB200的数据转发处理同样(参照图10、图12~图15)。
此外,HUB200a既可以与作为信息***网络2的传输路径的多个Ethernet(注册商标)电缆连接,也可以包含与实施方式1的E-HUB400同样的功能。
[2.2与HUB200a的转发功能关联的通信序列]
图22示出与HUB200a的转发功能关联的通信序列的一例。在该例中,在HUB200a保持的转发规则信息中,设为从总线30a接收到的车辆状态数据的CAN帧应向总线30b(CAN总线2)转发。
HUB200a,例如若车辆9开始行驶,则由优先级设定部260将优先信息设定为优先对象成为控制***数据(步骤S1021)。由此,优先信息被设定成控制***数据接收缓冲器(或者控制***数据发送缓冲器)的优先级比信息***数据接收缓冲器(或者信息***数据发送缓冲器)高。
HUB200a从信息***网络2接收包含传感器信息的E帧(步骤S1022),从控制***网络1a的例如总线30a(CAN总线1)接收包含车辆状态数据的CAN帧(步骤S1023)。并且,HUB200a确认接收缓冲器220a、220b,优先地从接收缓冲器220a读出车辆状态数据。HUB200a将从接收缓冲器读出的车辆状态数据的送达地选定为控制***网络1a的总线30b,将包含该车辆状态数据的CAN帧向控制***网络1a的总线30b发送(步骤S1024)。另外,HUB200a从控制***网络1a的总线30a还接收包含车辆状态数据的CAN帧(步骤S1025)。
HUB200a确认接收缓冲器220a、220b,优先地从接收缓冲器220a读出车辆状态数据,同样地将送达地选定为控制***网络1a的总线30b,将包含该车辆状态数据的CAN帧向控制***网络1a的总线30b发送(步骤S1026)。
HUB200a确认接收缓冲器220a、220b,由于在接收缓冲器220a中没有数据,因此,从接收缓冲器220b读出传感器信息。此处,设为在转发规则信息中,该传感器信息表示将信息***网络2的一个装置作为发送源,将另一装置作为送达地。并且,HUB200a将该读出的传感器信息的送达地选定为信息***网络2,将该传感器信息包含于有效载荷,将包含送达地的装置的MAC地址作为头的送达地MAC地址的E帧向信息***网络2发送(步骤S1027)。
[2.3实施方式2的效果]
在实施方式2涉及的车载网络***10a中,与通信协议相互不同的第1网络(控制***网络1a)和第2网络(信息***网络2)双方连接的HUB200a在进行数据的转发时,根据基于车辆9的状态可能随时被更新的优先信息,进行来自一方的网络的数据的从接收缓冲器的优先的读出或者将一方的网络设为送达地的数据的从发送缓冲器的优先的发送。由此,能够使基于数据的读出的处理或者发送处理等的优先顺序与在各网络中传输的数据的重要性等对应。作为具体例,在车辆9的行驶期间,与图像数据等信息***数据的发送相比,使车辆9的行驶控制所涉及的控制***数据的发送优先,因此,能够防止信息***数据的传输对车辆9的安全的行驶等造成不良影响。另外,相反地,在车辆9的停止期间,使信息***数据的传输优先,使图像及其他数据量比较大的信息等不延迟地提供给车辆9的乘客(用户),从而能够提高用户的舒适度。
此外,与HUB200a同样地,在X-ECU100中,优先级设定部160也可以根据车辆9的状态来随时更新优先信息。由此,X-ECU100中的优先信息被设定为例如如果车辆9的行驶状态处于行驶期间则提高控制***数据接收缓冲器和控制***数据发送缓冲器的优先级,如果车辆行驶状态处于停止期间则相反地提高信息***数据接收缓冲器和信息***数据发送缓冲器的优先级。即,优先接收缓冲器在车辆9的行驶期间是控制***数据接收缓冲器,在车辆9的停止期间是信息***数据接收缓冲器。另外,优先种类数据在车辆9的行驶期间是控制***数据,在车辆9的停止期间是信息***数据。
(其它的实施方式)
如以上那样,作为本公开涉及的技术的例示,对实施方式1、2进行了说明。但是,本公开涉及的技术不限定于此,也可以适用于进行了适当变更、置换、附加、省略等的实施方式。例如,如以下那样的变形例也包含于本公开的一个实施方式。
(1)在上述实施方式中示出的车载网络***10、10a(参照图2、图20)中的车载网络的构成不过是一例,只要是包含遵循第1通信协议(例如CAN协议)通过总线进行与车辆的行驶控制相关的第1种帧(例如CAN帧)的传输的第1网络和遵循与第1通信协议不同的第2通信协议(例如Ethernet(注册商标)协议)进行第2种帧(例如E帧)的传输的第2网络的构成,也可以是任意的构成。例如,车载网络***的构成也可以是图23~图28所示的变形例(变形例1~6)那样的构成。在各图中对同样的构成要素标注了相同标号。图23所示的车载网络***10b具备从车载网络***10除去了X-ECU100的构成。此外,E-ECU300a例如也可以具有ADAS功能。在车载网络***10b中,E-ECU300a以及C-ECU500a~500c如X-ECU100那样即便与2种类的通信协议不对应也能够经由HUB200相互进行信息的授受。在图24所示的车载网络***10c中,网关600不具有与Ethernet(注册商标)协议对应的接口,具有承担作为控制***网络1b的传输路径的总线(CAN总线)30a、30c间的CAN帧的转发的CAN网关的功能。并且,HUB200b具有将控制***网络1b与信息***网络2a进行连接来进行网络间的数据的中继(转发)的转发功能。HUB200b具有与多个Ethernet(注册商标)电缆连接的端口(连接端子),包含与实施方式1中示出的HUB200同样的功能以及与E-HUB400同样的功能。图25所示的车载网络***10d与主要将车载网络***10c中的控制***网络1b置换为车载网络***10中的控制***网络1的***相当。图26所示的车载网络***10e是用于将车载网络***10中的信息***网络2置换为总线型的信息***网络2b的***。此处,HUB200c与控制***网络1的总线30a和信息***网络2b的总线20x连接,与HUB200同样地具有在2个网络间转发数据的功能。另外,X-ECU100a具有与控制***网络1和信息***网络2b双方对应的通信接口,与控制***网络1的总线30a和信息***网络2b的总线20x连接。X-ECU100a与X-ECU100同样地能够从双方的网络接收数据,能够向双方的网络发送数据。由于具有与双方的网络对应的通信接口,因此X-ECU100a会能够通过经由HUB200c与一方的网络进行数据的授受而迅速地进行数据的授受。图27所示的车载网络***10f是将车载网络***10e中的控制***网络1置换为控制***网络1b,将HUB200c置换为与控制***网络1b的多个CAN总线(总线30a、30c)连接的HUB200d的***。HUB200d具有与HUB200c同样的功能和作为CAN网关的功能。图28所示的车载网络***10g是将车载网络***10e中的信息***网络2b置换为信息***网络2c,将HUB200c置换为与信息***网络2b的多个总线(总线20x、20y)连接的HUB200e的***。HUB200e包含与HUB200c同样的功能和信息***网络2c中的帧的中继功能。此外,在上述的各车载网络***中也可以省略外部通信装置92,另外,与信息***网络的传输路径相连的各装置(传感器等)的功能或者与控制***网络的传输路径相连的各C-ECU的功能也可以是任意的功能。另外,各车载网络***中的网络集线器(HUB)例如E-HUB400、HUB200b等也可以不具有作为Ethernet(注册商标)的交换机(交换式集线器)的功能,在不区别E帧的送达地MAC地址地发送E帧时,向与该HUB连接的所有的Ethernet(注册商标)电缆发送该E帧。另外,也可以变更上述的各车载网络***中的信息***网络的连接形态(网络拓补)。
(2)设为在上述实施方式中示出的X-ECU100具有ADAS的功能,但是也可以不具有ADAS的功能而具有其他的功能。另外,X-ECU100的生成部130,也可以对保存于发送缓冲器140a或者发送缓冲器140b的数据,附加表示用于作为优先发送控制的基准的发送优先级的信息(例如表示优先级的数值、或者表示应优先的信息等)。发送部150也可以基于保存于各缓冲器的数据的发送优先级,进行例如优先级越高越先进行发送等之类的优先发送控制。X-ECU100也可以将附加了表示该发送优先级的信息的数据包含于CAN帧或者E帧的内容而发送,例如HUB200等也可以参照发送优先级,进行用于优先地转发的控制(例如发送优先级越高越先从接收缓冲器读出并进行转发等)。另外,X-ECU100也可以经由具有网关功能等的装置(HUB等中继装置)与控制***网络和信息***网络分别连接。
(3)在上述实施方式中,车载网络包括第1网络(控制***网络)以及第2网络(信息***网络),第1网络作为遵循CAN协议利用CAN总线进行CAN帧(数据帧)的传输的网络,第2网络作为遵循Ethenet(注册商标)协议进行E帧(Ethernet(注册商标)帧)的传输的网络。该CAN协议也可以作为包含在自动化***内的嵌入式***等使用的CANOpen或者TTCAN(Time-Triggered CAN)、CANFD(CAN with Flexible Data Rate)等派生的协议的广义的含义的协议来对待。另外,CAN协议中的数据帧除了标准ID格式以外还可以是扩展ID格式。另外,Ethernet(注册商标)帧既可以例如是Ethernet(注册商标)版本2的帧,又可以是以IEEE802.3规定的帧。另外,Ethernet(注册商标)协议也可以作为包含IEEE802.1涉及的Ethernet(注册商标)AVB(Audio Video Bridging)或者IEEE802.1涉及的Ethernet(注册商标)TSN(Time Sensitive Networking)、Ethernet(注册商标)/IP(Industrial Protocol)、EtherCAT(注册商标)(Ethernet(注册商标)for Control Automation Technology)等派生的协议的广义的含义的协议来对待。另外,也可以设为,第1网络是遵循第1通信协议通过总线进行第1种帧(例如CAN帧等)的传输的网络,第2网络是遵循与第1通信协议不同的第2通信协议来进行第2种帧(例如E帧等)的传输的网络。在该情况下,第1通信协议例如是CAN协议,但是不限定于CAN协议,例如也可以是LIN(Local Interconnect Network,局域互联网络)、MOST(注册商标)(Media Oriented Systems Transport,多媒体定向***传输)、FlexRay(注册商标)等。另外,第2通信协议例如是Ethernet(注册商标)协议,但是不限定于Ethernet(注册商标)协议,例如也可以是BroadR-Reach协议等。通过包含该第1网络和第2网络的车载网络经由上述的HUB等与第1网络连接的ECU等(例如C-ECU)所发送的信息能够向与第2网络连接的ECU等(例如E-ECU)传递,相反地,与第2网络连接的ECU等所发送的信息能够向与第1网络连接的ECU等传递。此外,在上述实施方式中示出的Ethernet(注册商标)对于CAN能够以1帧传输的数据量多。在该点上,第2通信协议也可以是相对于第1通信协议能够以1帧传输的数据量多的各种协议。
(4)在上述实施方式中示出的接收缓冲器(接收缓冲器120a、120b、220a、220b)所保存的CAN帧或者E帧的内容不限于数据(CAN帧的数据字段的内容或者Ethernet(注册商标)帧的有效载荷的内容),该内容也可以是包含CAN帧或者E帧的任何的部分的信息的内容。另外,保存于发送缓冲器(发送缓冲器140a、140b、240a、240b)的数据也可以是与应发送的CAN帧或者E帧的整体的内容相当的数据。这样,即便在设为将应发送的CAN帧的整体的内容保存于发送缓冲器的情况下,发送部150、250也能够在CAN的控制***网络的一部分发生了异常时,构建将该CAN帧的内容包含于有效载荷等的E帧而向信息***网络发送。
(5)在上述实施方式中示出的各种处理的步骤(例如图9~图19所示的步骤等)的执行顺序不一定限制于上述那样的顺序,能够在不脱离公开的主旨的范围内更换执行顺序、并行地执行多个步骤、省略该步骤的一部分。
(6)上述实施方式中的HUB、E-HUB、ECU(E-ECU、C-ECU以及X-ECU)等装置也可以包含硬盘装置、显示器、键盘、鼠标等其他的硬件构成要素。另外,既可以利用处理器执行存储于存储器的程序而在软件上实现该装置的功能,又可以利用专用的硬件(数字电路等)实现该功能。另外,该装置内的各构成要素的功能分担能够变更。
(7)在上述实施方式中示出的HUB(例如HUB200等),例如也可以是进行如下控制,通过不参照表示发送缓冲器的优先级的信息而参照优先信息中的表示接收缓冲器的优先级的信息,在从优先接收缓冲器中优先地将数据读出后立即转发该数据。即,在包括遵循第1通信协议利用总线进行与车辆的行驶控制相关的第1种帧的传输的第1网络和遵循与第1通信协议不同的第2通信协议进行第2种帧的传输的第2网络的车载网络***中与第1网络的所述总线和第2网络连接的HUB具备:第1接收缓冲器;第2接收缓冲器;第1接收部,其从所述总线逐次接收第1种帧,将该第1种帧内的数据保存于所述第1接收缓冲器;第2接收部,其从第2网络逐次接收第2种帧,将该第2种帧内的数据保存于所述第2接收缓冲器;选定部,其在从所述第1接收缓冲器以及所述第2接收缓冲器中的某一个读出了数据时选定该数据的送达地是第1网络还是第2网络;以及发送部,其在通过所述选定部选定了数据的送达地时向该送达地发送包含该数据的帧,所述选定部进行优先读出控制,以使得将作为所述第1接收缓冲器和所述第2接收缓冲器中的一方的优先接收缓冲器中的未读出的数据比作为另一方的非优先接收缓冲器中的未读出的数据优先地读出。根据该HUB,如果依照第1网络和第2网络各自的特性,适当地规定优先接收缓冲器,则能够通过优先读出控制恰当地进行数据的传输。
(8)构成上述实施方式中的各装置的构成要素的一部分或全部也可以由1个***LSI(Large Scale Integration:大规模集成电路)构成。***LSI是将多个构成部集成于1个芯片上而制造出的超多功能LSI,具体而言,是包含微处理器、ROM、RAM等而构成的计算机***。所述RAM中记录有计算机程序。所述微处理器根据所述计算机程序工作,由此***LSI实现其功能。另外,构成上述各装置的构成要素的各部既可以分别独立地单芯片化,又可以以包含一部分或全部的方式单芯片化。另外,在此设为***LSI,但是根据集成度的差异,有时也称为IC、LSI、超大LSI、特大LSI。另外,集成电路化的手法不限定于LSI,也可以用专用电路或通用处理器来实现。也可以利用能够在LSI制造后进行编程的FPGA(FieldProgrammable Gate Array,现场可编程门阵列)和/或能够重构LSI内部的电路单元的连接、设定的可重构处理器。此外,如果通过半导体技术的进步或派生的其他技术而可置换为LSI的集成电路化的技术出现,当然,也可以使用该技术来进行功能块的集成化。生物技术的应用等存在可能性。
(9)构成上述各装置的构成要素的一部分或全部也可以由能够相对于各装置拆装的IC卡或单个模块构成。所述IC卡或所述模块是由微处理器、ROM、RAM等构成的计算机***。所述IC卡或所述模块也可以包含上述的超多功能LSI。微处理器根据计算机程序工作,由此所述IC卡或所述模块实现其功能。该IC卡或该模块也可以具有抗篡改性。
(10)作为本公开的一个技术方案,也可以是例如包含图9~图19等表示的处理步骤的全部或一部分的通信方法或者转发方法。例如,通信方法是在包括遵循第1通信协议(例如CAN)利用总线进行与车辆的行驶控制相关的第1种帧(例如CAN帧)的传输的第1网络和遵循与第1通信协议不同的第2通信协议(例如Ethernet(注册商标))进行第2种帧(例如E帧)的传输的第2网络的车载网络***中,与第1网络的总线和第2网络连接并且具备第1接收缓冲器(接收缓冲器120a)、第2接收缓冲器(接收缓冲器120b)、第1发送缓冲器(发送缓冲器140a)和第2发送缓冲器(发送缓冲器140b)的ECU(例如X-ECU100)中使用的通信方法,该方法包括:第1接收步骤(例如接收部110a的处理),从该总线逐次接收第1种帧并将该第1种帧内的数据保存于第1接收缓冲器;第2接收步骤(例如接收部110b的处理),从第2网络逐次接收第2种帧并将该第2种帧内的数据保存于第2接收缓冲器;生成步骤(例如步骤S1、S2),通过参照第1接收缓冲器以及第2接收缓冲器的内容逐次生成车辆的行驶控制用数据即第1种数据(例如控制***数据)和在车辆的行驶控制以外使用的数据即第2种数据(例如信息***数据),将所生成的第1种数据保存于第1发送缓冲器,并将所生成的第2种数据保存于第2发送缓冲器;以及发送步骤(例如步骤S3),发送第1发送缓冲器中的未发送的第1种数据和第2发送缓冲器中的未发送的第2种数据,在发送步骤中,进行优先发送控制,以使得作为第1种数据和第2种数据中的一方的优先种类数据比作为另一方的非优先种类数据优先地发送。另外,例如,转发方法是在包括遵循第1通信协议利用总线进行与车辆的行驶控制相关的第1种帧的传输的第1网络和遵循与第1通信协议不同的第2通信协议进行第2种帧的传输的第2网络的车载网络***中,在与第1网络的总线和第2网络连接并且具备第1接收缓冲器(接收缓冲器220a)、第2接收缓冲器(接收缓冲器220b)、第1发送缓冲器(发送缓冲器240a)和第2发送缓冲器(发送缓冲器240b)的HUB(例如HUB200等)中使用的转发方法,该方法包括:第1接收步骤(例如接收部210a的处理),从该总线逐次接收第1种帧并将该第1种帧内的数据保存于第1接收缓冲器;第2接收步骤(例如接收部210b的处理),从第2网络逐次接收第2种帧并将该第2种帧内的数据保存于第2接收缓冲器;选定步骤(例如步骤S1、S4),选定第1接收缓冲器以及第2接收缓冲器中的任一个的内容即数据的送达地是第1网络还是第2网络,在选定了第1网络的情况下将该数据保存于第1发送缓冲器,在选定了第2网络的情况下将该数据保存于第2发送缓冲器;以及发送步骤(例如步骤S3),发送第1发送缓冲器中的未发送的数据和第2发送缓冲器中的未发送的数据,在发送步骤中,进行优先发送控制,以使得将作为第1发送缓冲器和第2发送缓冲器中的一方的优先发送缓冲器中的未发送的数据比作为另一方的非优先发送缓冲器中的未发送的数据优先地发送。另外,既可以是通过计算机实现该方法的程序(计算机程序),又可以是由所述计算机程序构成的数字信号。另外,作为本公开的一个技术方案,也可以记录于能够用计算机读取所述计算机程序或所述数字信号的记录介质例如软盘、硬盘、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、BD(Blu-ray(注册商标)Disc)、半导体存储器等。另外,也可以是记录于这些记录介质的所述数字信号。另外,作为本公开的一个技术方案,也可以将所述计算机程序或所述数字信号经由电通信线路、无线或有线通信线路、以因特网为代表的网络、数据广播等传输。另外,作为本公开的一个技术方案,也可以是具备微处理器和存储器的计算机***,所述存储器记录上述计算机程序,所述微处理器根据所述计算机程序工作。另外,通过将所述程序或所述数字信号记录于所述记录介质来移送或者将所述程序或所述数字信号经由所述网络等来移送,也可以通过独立的其他计算机***来实施。
(11)通过将上述实施方式以及上述变形例中示出的各构成要素以及功能任意地进行组合而实现的实施方式也包含于本公开的范围。
产业上的可利用性
本公开能够利用于包含车载网络的车载网络***。
标号的说明
1、1a、1b控制***网络;2、2a~2c信息***网络;9车辆;10、10a~10g车载网络***;11车载网络;20a~20f电缆;20x、20y总线;30a~30c总线(CAN总线);91外部网络;92外部通信装置;100、100a电子控制单元(X-ECU);110a、110b、210a、210b接收部;120a、120b、220a、220b接收缓冲器;130生成部;131检测部;132控制判断部;133数据生成部;140a、140b、240a、240b发送缓冲器;150、250发送部;151、251帧构建部;160、260优先级设定部;200、200a~200e网络集线器(HUB);230选定部;231转发规则保持部;233转发数据生成部;300a电子控制单元(E-ECU);300b摄像头;300c激光雷达(LIDAR);300dGPS接收机(GPS);500a~500c电子控制单元(C-ECU);600网关。

Claims (16)

1.一种网络集线器,是在包括遵循第1通信协议利用总线进行与车辆的行驶控制相关的第1种帧的传输的第1网络和遵循与第1通信协议不同的第2通信协议进行第2种帧的传输的第2网络的车载网络***中与第1网络的所述总线和第2网络连接的网络集线器,
所述网络集线器具备:
第1接收缓冲器;
第2接收缓冲器;
第1发送缓冲器;
第2发送缓冲器;
第1接收部,其从所述总线逐次接收第1种帧,将该第1种帧内的数据保存于所述第1接收缓冲器;
第2接收部,其从第2网络逐次接收第2种帧,将该第2种帧内的数据保存于所述第2接收缓冲器;
选定部,其选定所述第1接收缓冲器以及所述第2接收缓冲器中的某一个接收缓冲器的内容即数据的送达地是第1网络还是第2网络,在选定了第1网络的情况下将该数据保存于所述第1发送缓冲器,在选定了第2网络的情况下将该数据保存于所述第2发送缓冲器;以及
发送部,其发送所述第1发送缓冲器中的未发送的数据和所述第2发送缓冲器中的未发送的数据,
所述发送部进行优先发送控制,以使得作为所述第1发送缓冲器和所述第2发送缓冲器中的一方的优先发送缓冲器中的未发送的数据比作为另一方的非优先发送缓冲器中的未发送的数据优先地进行发送。
2.根据权利要求1所述的网络集线器,
所述优先发送缓冲器是所述第1发送缓冲器,
所述发送部对于所述第1发送缓冲器中的未发送的数据,在预定的例外条件不成立的情况下,通过将包含该数据的第1种帧向第1网络的所述总线发送来进行该数据的发送,在所述例外条件成立了的情况下,通过将包含该数据的第2种帧向第2网络发送来进行该数据的发送,
所述发送部通过将包含该数据的第2种帧向第2网络发送来进行所述第2发送缓冲器中的未发送的数据的发送。
3.根据权利要求2所述的网络集线器,
所述预定的例外条件是在检测到第1网络的一部分存在异常的情况下成立的条件。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的网络集线器,
所述发送部通过如下方式进行所述优先发送控制,即:
反复确认所述第1发送缓冲器和所述第2发送缓冲器;和
在确认时,在所述第1发送缓冲器中存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中存在未发送的数据的情况下,发送所述优先发送缓冲器中的未发送的数据,
在确认时,在所述第1发送缓冲器中存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中不存在未发送的数据的情况下,发送所述第1发送缓冲器中的未发送的数据,
在确认时,在所述第1发送缓冲器中不存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中存在未发送的数据的情况下,发送所述第2发送缓冲器中的未发送的数据。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的网络集线器,
所述发送部通过如下方式进行所述优先发送控制,即:
反复确认所述第1发送缓冲器和所述第2发送缓冲器;和
在确认时,在所述第1发送缓冲器中存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中存在未发送的数据的情况下,在将所述优先发送缓冲器中的未发送的数据发送了预定数量后发送一条所述非优先发送缓冲器中的未发送的数据,
在确认时,在所述第1发送缓冲器中存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中不存在未发送的数据的情况下,发送所述第1发送缓冲器中的未发送的数据,
在确认时,在所述第1发送缓冲器中不存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中存在未发送的数据的情况下,发送所述第2发送缓冲器中的未发送的数据。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的网络集线器,
所述发送部通过如下方式进行所述优先发送控制,即:
反复确认所述第1发送缓冲器和所述第2发送缓冲器;和
在确认时,在所述第1发送缓冲器中存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中存在未发送的数据的情况下,在所述非优先发送缓冲器中的未发送的数据的未发送时间没有超过预定阈值时发送所述优先发送缓冲器中的未发送的数据,在该未发送时间超过了所述预定阈值时发送所述非优先发送缓冲器中的未发送的数据,
在确认时,在所述第1发送缓冲器中存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中不存在未发送的数据的情况下,发送所述第1发送缓冲器中的未发送的数据,
在确认时,在所述第1发送缓冲器中不存在未发送的数据并且在所述第2发送缓冲器中存在未发送的数据的情况下,发送所述第2发送缓冲器中的未发送的数据。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的网络集线器,
所述选定部为了进行所述选定进行优先读出控制,以使得作为所述第1接收缓冲器和所述第2接收缓冲器中的一方的优先接收缓冲器的内容比作为另一方的非优先接收缓冲器的内容优先地读出,
在所述优先发送缓冲器是所述第1发送缓冲器的情况下,所述优先接收缓冲器是所述第1接收缓冲器,
在所述优先发送缓冲器是所述第2发送缓冲器的情况下,所述优先接收缓冲器是所述第2接收缓冲器。
8.根据权利要求7所述的网络集线器,
所述选定部通过如下方式进行所述优先读出控制,即:
反复确认所述第1接收缓冲器和所述第2接收缓冲器;和
在确认时,在所述第1接收缓冲器中存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,读出所述第1接收缓冲器和所述第2接收缓冲器中的所述优先接收缓冲器中的未读出的数据,
在确认时,在所述第1接收缓冲器中存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中不存在未读出的数据的情况下,读出所述第1接收缓冲器中的未读出的数据,
在确认时,在所述第1接收缓冲器中不存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,读出所述第2接收缓冲器中的未读出的数据。
9.根据权利要求7所述的网络集线器,
所述选定部通过以下方式进行所述优先读出控制,即:
反复确认所述第1接收缓冲器和所述第2接收缓冲器;和
在确认时,在所述第1接收缓冲器中存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,在将所述第1接收缓冲器和所述第2接收缓冲器中的所述优先接收缓冲器中的未读出的数据读出预定数量后读出一条所述非优先接收缓冲器中的未读出的数据,
在确认时,在所述第1接收缓冲器中存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中不存在未读出的数据的情况下,读出所述第1接收缓冲器中的未读出的数据,
在确认时,在所述第1接收缓冲器中不存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,读出所述第2接收缓冲器中的未读出的数据。
10.根据权利要求7所述的网络集线器,
所述选定部通过以下方式进行所述优先读出控制,即:
反复确认所述第1接收缓冲器和所述第2接收缓冲器;和
在确认时,在所述第1接收缓冲器中存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,在所述第1接收缓冲器和所述第2接收缓冲器中的所述非优先接收缓冲器中的未读出的数据的该未读出时间没有超过一定阈值时读出所述优先接收缓冲器中的未读出的数据,在该未读出时间超过了所述一定阈值时读出所述非优先接收缓冲器中的未读出的数据,
在确认时,在所述第1接收缓冲器中存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中不存在未读出的数据的情况下,读出所述第1接收缓冲器中的未读出的数据,
在确认时,在所述第1接收缓冲器中不存在未读出的数据并且在所述第2接收缓冲器中存在未读出的数据的情况下,读出所述第2接收缓冲器中的未读出的数据。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的网络集线器,
所述选定部在选定了第1网络作为所述第2接收缓冲器的内容即数据的送达地的情况下,将该数据分割为多个数据,将该分割结果的多个数据保存于所述第1发送缓冲器。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的网络集线器,
第1通信协议是CAN协议即控制器局域网络协议,
第2通信协议是Ethernet协议,
第1种帧是数据帧,
第2种帧是Ethernet帧。
13.根据权利要求1~11中任一项所述的网络集线器,
遵循第2种通信协议的第2种帧的最大数据量比遵循第1种通信协议的第1种帧的最大数据量大。
14.根据权利要求1所述的网络集线器,
所述优先发送缓冲器,在所述车辆的行驶期间是第1发送缓冲器,在所述车辆的停止期间是第2发送缓冲器。
15.一种转发方法,是在网络集线器中使用的转发方法,所述网络集线器在包括遵循第1通信协议利用总线进行与车辆的行驶控制相关的第1种帧的传输的第1网络和遵循与第1通信协议不同的第2通信协议进行第2种帧的传输的第2网络的车载网络***中与第1网络的所述总线和第2网络连接,并且具备第1接收缓冲器、第2接收缓冲器、第1发送缓冲器和第2发送缓冲器,
所述转发方法包括:
第1接收步骤,从所述总线逐次接收第1种帧,将该第1种帧内的数据保存于第1接收缓冲器;
第2接收步骤,从第2网络逐次接收第2种帧,将该第2种帧内的数据保存于第2接收缓冲器;
选定步骤,选定所述第1接收缓冲器以及所述第2接收缓冲器中的某一个接收缓冲器的内容即数据的送达地是第1网络还是第2网络,在选定了第1网络的情况下将该数据保存于所述第1发送缓冲器,在选定了第2网络的情况下将该数据保存于所述第2发送缓冲器;以及
发送步骤,发送所述第1发送缓冲器中的未发送的数据和所述第2发送缓冲器中的未发送的数据,
在所述发送步骤中进行优先发送控制,以使得作为所述第1发送缓冲器和所述第2发送缓冲器中的一方的优先发送缓冲器中的未发送的数据比作为另一方的非优先发送缓冲器中的未发送的数据优先地进行发送。
16.一种车载网络***,具备:遵循第1通信协议利用总线进行与车辆的行驶控制相关的第1种帧的传输的第1网络;遵循与第1通信协议不同的第2通信协议进行第2种帧的传输的第2网络;与所述总线连接的电子控制单元;与第2网络连接的电子控制单元;以及与所述总线和第2网络连接的网络集线器,
所述网络集线器具备:
第1接收缓冲器;
第2接收缓冲器;
第1发送缓冲器;
第2发送缓冲器;
第1接收部,其从所述总线逐次接收第1种帧,将该第1种帧内的数据保存于所述第1接收缓冲器;
第2接收部,其从第2网络逐次接收第2种帧,将该第2种帧内的数据保存于所述第2接收缓冲器;
选定部,其选定所述第1接收缓冲器以及所述第2接收缓冲器中的某一个的内容即数据的送达地是第1网络还是第2网络,在选定了第1网络的情况下将该数据保存于所述第1发送缓冲器,在选定了第2网络的情况下将该数据保存于所述第2发送缓冲器;以及
发送部,其发送所述第1发送缓冲器中的未发送的数据和所述第2发送缓冲器中的未发送的数据,
所述发送部进行优先发送控制,以使得作为所述第1发送缓冲器和所述第2发送缓冲器中的一方的优先发送缓冲器中的未发送的数据比作为另一方的非优先发送缓冲器中的未发送的数据优先地进行发送。
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