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TECHNISCHES GEBIET
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Die
Erfindung betrifft eine in einem Fahrzeug zu verbauende Weiterleitungs-Verbindungseinheit. Insbesondere
zielt die Erfindung darauf ab, alle Nachrichten sicher und effizient
zu senden, wenn sich Übertragungsgeschwindigkeiten von
mit einer Weiterleitungs-Verbindungseinheit verbundenen Kommunikationsleitungen
voneinander unterscheiden, und die Übertragungsgeschwindigkeit
einer sendenden Seite höher ist als diejenige einer empfangenden
Seite.
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STAND DER TECHNIK
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Bisher
wird ein in einem Fahrzeug zu verbauendes Kommunikationssystem eingesetzt,
bei welchem elektronische Steuereinheiten (ECUs) zum Steuern des
Betriebsablaufs von in dem Fahrzeug eingebauten Geräten
mit über eine Weiterleitungs-Verbindungseinheit (Gateway-
bzw. Schnittstellenvorrichtung) miteinander verbundenen Kommunikationsleitungen
miteinander verbunden sind, und zwischen den elektronischen Steuereinheiten gesendete
und empfangene Nachrichten, die zu verschiedenen Kommunikationsleitungen
gehören, durch die Weiterleitungs-Verbindungseinheit weitergeleitet
werden.
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Bei
Empfang einer Nachricht von der mit einer Kommunikationsleitung
verbundenen elektronischen Steuereinheit leitet die Weiterleitungs-Verbindungseinheit
die Nachricht an andere Kommunikationsleitungen weiter, an welche
die Nachricht weiter zu leiten ist.
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Im
Einzelnen weist die Weiterleitungs-Verbindungseinheit einen Weiterleitungsplan
auf, in welchem die Entsprechung zwischen einem Identifikator bzw.
einer Kennung einer empfangenen Nachricht und der mit der elektronischen
Steuereinheit, an welche die Nachricht weiter zu leiten ist, verbundenen Kommunikationsleitung
beschrieben ist. Bei Empfang der Nachricht liest die Weiterleitungs-Verbindungseinheit
den Identifikator derselben und bestimmt unter Bezugnahme auf den
Weiterleitungsplan eine Kommunikationsleitung entsprechend dem Identifikator
derselben, an welche die Nachricht gesendet wird, und sendet so
die Nachricht an die identifizierte Kommunikationsleitung.
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Als
ein Verfahren zum Weiterleiten in der Weiterleitungs-Verbindungseinheit
ist ein Durchgriffsystem bekannt, wie es in der
japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift
Nr. 9-162917 beschrieben ist.
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Wie
in 8 gezeigt ist, empfängt in dem Durchgriffsystem
die Weiterleitungs-Verbindungseinheit eine Nachricht von einer Kommunikationsleitung (empfangsseitiger
Bus). Zu einem Zeitpunkt tb, zu dem die Weiterleitungs-Verbindungseinheit
ein Einigungsfeld (ID) der Nachricht, in welches ein Nachrichtenidentifikator
geschrieben ist, empfangen hat, bestimmt die Weiterleitungs-Verbindungseinheit
unter Bezugnahme auf den Weiterleitungsplan eine Kommunikationsleitung
(einen Zielbus) entsprechend dem Nachrichtenidentifikator, an welche
die Nachricht weiter zu leiten ist, und beginnt, die Nachricht an
die Kommunikationsleitung zu senden. Weil die Weiterleitungs-Verbindungs-einheit
damit beginnt, die Nachricht an die Kommunikationsleitung zu senden,
ohne die Nachricht bis zu deren Ende zu empfangen, ist die Zeitspanne,
die ab der Zeit, zu der die Nachricht empfangen wird, bis zum Beginn
der Übertragung der Nachricht benötigt wird, kürzer
als diejenige, die in einem Speicher-und-Weitersende-System benötigt
wird, bei welchem eine Übertragung der Nachricht begonnen
wird, nachdem die Nachricht bis zu ihrem Ende empfangen ist. Folglich führt
das Durchgriffsystem eine Weiterleitungsverarbeitung mit einer hohen
Geschwindigkeit durch.
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Jedoch
ist bei der Weiterleitungsverarbeitung der Nachricht, die durch
die Weiterleitungs-Verbindungseinheit in dem Durchgriffsystem wie
in 9 gezeigt ausgeführt wird, dann, wenn
die Weiterleitungs-Verbindungseinheit eine von einer Kommunikationsleitung
(Bus), welche die empfangende Seite ist, mit einer Übertragungsgeschwindigkeit
von 250 Kbps bzw. Kilobit pro Sekunde empfangene Nachricht mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von
500 Kbps an eine andere Kommunikationsleitung (Bus), welche das
Ziel ist, sendet, die Nachrichtenempfangsgeschwindigkeit niedriger
als die Nachrichtensendegeschwindigkeit. Daher werden Daten einer
zu sendenden Nachricht nicht empfangen, und tritt ein Problem dahingehend
auf, dass ein Zustand, in welchem keine zu sendenden Daten vorhanden sind,
erzeugt wird.
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Wenn
der Zustand, in dem keine zu sendenden Daten vorhanden sind, erzeugt
wird, stellt die Weiterleitungs-Verbindungseinheit die Weiterleitungsverarbeitung
vorübergehend ein. Infolge dessen tritt ein Problem dahingehend
auf, dass auf dem Bus ein Fehler erzeugt wird.
- Patentdokument
1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift
Nr. 9-162917
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE
AUFGABE
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Die
Erfindung erfolgte in Anbetracht der vorstehenden Probleme. Der
Erfindung liegt als eine Aufgabe zugrunde, die Erzeugung eines Zustands
zu verhindern, in welchem keine zu sendenden Daten vorhanden sind,
und Nachrichten effizient zu senden, wenn eine Weiterleitungs-Verbindungseinheit
von empfangsseitigen Kommunikationsleitungen empfangene Nachrichten
unter Verwendung eines Durchgriffsystems an eine sendeseitige Kommunikationsleitung
mit einer höheren Übertragungsgeschwindigkeit
als diejenige der empfangsseitigen Kommunikationsleitungen weiterleitet.
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MITTEL ZUR LÖSUNG
DER AUFGABE
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Um
die vorstehenden Probleme zu lösen, stellt die Erfindung
eine Weiterleitungs-Verbindungseinheit bereit, die in einem Fahrzeug
zu verbauen ist, welche Nachrichten, die von mit einer Vielzahl
von ersten CAN-Kommunikationsleitungen verbundenen elektronischen
Steuereinheiten empfangen werden, an jeweils mit einer zweiten CAN-Kommunikationsleitung
mit einer höheren Übertragungsgeschwindigkeit
als die ersten CAN-Kommunikationsleitungen verbundene elektronische
Steuereinheiten in einem Durchgriffsystem weiterleitet, wobei
die
Weiterleitungs-Verbindungseinheit
einen Sende-/Empfangs-Teil,
der mit den ersten CAN-Kommunikationsleitungen und der zweiten CAN-Kommunikationsleitung
verbunden ist; und
einen Weiterleitungs-Verarbeitungsteil,
der mit dem Sende-/Empfangs-Teil verbunden ist, beinhaltet,
wobei
bezüglich Nachrichten, die der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil
gleichzeitig von einer Vielzahl der ersten CAN-Kommunikationsleitungen
empfängt, der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil aus einer Zeitdifferenz
zwischen einem Endezeitpunkt, zu dem der Empfang eines Steuerfelds
einer der Nachrichten frühestens geendet hat, und jedem
von Endezeitpunkten, zu denen Empfangsvorgänge von Steuerfeldern
anderer Nachrichten geendet haben, und einer Übertragungswartezeitspanne
ausgehend von dem Endezeitpunkt, zu dem der Empfang des Steuerfelds
jeder der Nachrichten geendet hat, eine Summe aus der Übertragungswartezeitspanne
und der Zeitdifferenz zu jedem der Empfangsendezeitpunkte für
jede Nachricht ermittelt, und zuerst eine der Nachrichten mit der
kleinsten Summe aus der Übertragungswartezeitspanne und
der Zeitdifferenz an die zweite CAN-Kommunikationsleitung weiterleitet.
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In Übereinstimmung
mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau beginnt dann, wenn das Ziel,
an welches eine Vielzahl von gleichzeitig von einer Vielzahl der
ersten CAN-Kommunikationsleitungen empfangenen Nachrichten an die
zweite CAN-Kommunikationsleitung weitergeleitet wird, nachdem die Übertragungswartezeitspanne
ausgehend von dem Endezeitpunkt, zu dem der Empfang des Steuerfelds
der als erstes an die zweite CAN-Kommunikationsleitung weiter zu
leitenden Nachricht beendet ist, verstreicht, der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil
damit, die Nachricht an die zweite CAN-Kommunikationsleitung weiter
zu leiten.
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Die Übertragungswartezeitspanne
ist (eine Empfangszeitspanne, die zum Beenden eines Empfangs von
verbleibenden Bits jeder Nachricht benötigt wird) – (eine Übertragungszeitspanne,
die zum Übertragen einer Gesamtanzahl von Bits jeder Nachricht
an die zweite CAN-Kommunikationsleitung benötigt wird).
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Dadurch
hat zu dem Endezeitpunkt, wenn die Weiterleitungs-Verbindungseinheit
den Empfang der Nachricht von der ersten CAN-Kommunikationsleitung
beendet hat, die Übertragung der Nachricht an die zweite
CAN-Kommunikationsleitung nicht geendet.
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Folglich
ist es dann, wenn die Weiterleitungs-Verbindungseinheit die von
den ersten CAN-Kommunikationsleitungen empfangene Nachricht an die
zweite CAN-Kommunikationsleitung mit einer höheren Übertragungsgeschwindigkeit
als die ersten CAN-Kommunikationsleitungen in dem Durchgriffsystem
weiterleitet, möglich, die Erzeugung eines Zustands zu
verhindern, in welchem keine zu sendenden Daten vorhanden sind.
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Damit
die Weiterleitungs-Verbindungseinheit eine Vielzahl von gleichzeitig
von einer Vielzahl der ersten CAN-Kommunikationsleitungen empfangenen Nachrichten
an die zweite CAN-Kommunikationsleitung weiterleiten kann, ist es
zu dieser Zeit notwendig, zu entscheiden, welche der Nachrichten
bevorzugt an die zweite CAN-Kommunikationsleitung zu senden ist.
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Vorwiegend
wird die Übertragungsreihenfolge von Nachrichten in Übereinstimmung
mit der Reihenfolge, in der sie empfangen wurden, oder einer für jede
Nachricht festgelegten Priorität entschieden.
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Wenn
aber eine Nachricht, welche ausgehend von dem Endezeitpunkt, zu
dem der Empfang des Steuerfelds derselben beendet ist, eine längere Übertragungswartezeitspanne
als andere Nachrichten benötigt, als erste an die zweite
CAN-Kommunikationsleitung gesendet wird, muss eine Nachricht, welche
eine kurze Übertragungswartezeitspanne benötigt,
warten, bis die Übertragungswartezeitspanne verstreicht.
Folglich wird die Übertragungswartezeitspanne verschwendet.
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Erfindungsgemäß ermittelt
der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil von Nachrichten, die gleichzeitig
von einer Vielzahl der ersten CAN-Kommunikationsleitungen empfangen
wurden, die Zeitdifferenz zwischen dem Endezeitpunkt t1, zu dem
der Empfang des Steuerfelds der Nachricht, welche frühestens
geendet hat, und jedem der Endezeitpunkte, zu denen die Empfangsvorgänge
der Steuerfelder anderer Nachrichten geendet haben, und der Übertragungswartezeitspanne
ausgehend von dem Endezeitpunkt, zu dem der Empfang des Steuerfelds
jeder der Nachrichten geendet hat. Ferner ermittelt der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil
durch Festlegen des Endezeitpunkts t1, zu dem der Empfang des Steuerfelds
der Nachricht, welche am frühesten geendet hat, als den
Referenzzeitpunkt, die Zeitspanne, die benötigt wird, bevor
damit begonnen wird, die Nachricht zu senden, d. h. ermittelt die
Summe aus der Übertragungs-wartezeitspanne und der Zeitdifferenz bei
den Empfangsendezeitpunkten für jede Nachricht, und leitet
zuerst eine der Nachrichten mit der kleinsten Summe aus der Übertragungswartezeitspanne
und der Zeitdifferenz an die zweite CAN-Kommunikationsleitung weiter.
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, wird der Endezeitpunkt t1, zu dem
der Empfang des Steuerfelds der Nachricht, welche von allen Nachrichten
am frühesten geendet hat, als der Referenzzeitpunkt festgelegt.
Somit ist es durch zuerst Weiterleiten der Nachricht, welche die
kürzeste Zeitspanne vor der Übertragung der Nachricht
an die zweite CAN-Kommunikationsleitung benötigt, möglich,
zu verhindern, dass die Übertragungswartezeitspanne verschwendet
wird.
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Weil
die Übertragungswartezeitspanne nicht verschwendet wird,
ist die Weiterleitungs-Verbindungseinheit in der Lage, die Weiterleitungsübertragung
aller Nachrichten an die zweite CAN-Kommunikationsleitung umgehend
abzuschließen, wenn die Weiterleitungs-Verbindungseinheit
Nachrichten gleichzeitig von einer Vielzahl der ersten CAN-Kommunikationsleitungen
empfängt. Somit ist die Weiterleitungs-Verbindungseinheit
in der Lage, Nachrichten mit einer hohen zeitlichen Effizienz weiter
zu leiten.
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Für
jede Nachricht ermittelt der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil die
Summe aus der Übertragungswartezeitspanne und der Zeitdifferenz
zu den Empfangsendezeitpunkten. Wenn die Übertragungswartezeitspanne
ein negativer Wert ist, legt der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil
die Übertragungswartezeitspanne als null fest und ermittelt
die Summe aus der Übertragungswartezeitspanne und der Zeitdifferenz
bei dem Empfangsendezeitpunkt.
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Bezüglich
einer Nachricht, bei welcher der Empfang des Steuerfelds am frühesten
geendet hat, ist die Zeitdifferenz bei dem Empfangsendezeitpunkt null.
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Die Übertragungsgeschwindigkeit
der ersten CAN-Kommunikationsleitung oder die der zweiten CAN-Kommunikationsleitung 32 ist
eine beliebige aus 125 Kbps, 250 Kbps, 500 Kbps und 1 Mbps. Diese Übertragungsgeschwindigkeiten
werden vorwiegend verwendet.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, empfängt in Übereinstimmung
mit der in einem Fahrzeug zu verbauenden Weiterleitungs-Verbindungseinheit gemäß der
vorliegenden Erfindung die Weiterleitungs-Verbindungseinheit gleichzeitig
Nachrichten von einer Vielzahl der ersten CAN-Kommunikationsleitungen.
Wenn das Ziel, an welches die Nachrichten weitergeleitet werden,
die zweite CAN-Kommunikationsleitung ist, wird damit begonnen, eine
zuerst zu übertragende Nachricht an diese zu senden, indem
die Übertragungszeit um die Übertragungswartezeitspanne
ausgehend von dem Zeitpunkt, zu dem der Empfang des Steuerfelds
geendet hat, verzögert wird. Dadurch hat zu dem Zeitpunkt,
zu dem die Weiterleitungs-Verbindungseinheit die Nachricht von den ersten
CAN-Kommunikationsleitungen empfangen hat, die Übertragung
der Nachricht an die zweite CAN-Kommunikationsleitung nicht geendet.
Somit ist es dann, wenn die Weiterleitungs-Verbindungseinheit die
von den ersten CAN-Kommunikationsleitungen empfangene Nachricht
in dem Durchgriffsystem an die zweite CAN-Kommunikationsleitung
mit einer höheren Übertragungsgeschwindigkeit
als die der ersten CAN-Kommunikationsleitungen weiterleitet, möglich,
die Erzeugung eines Zustands zu verhindern, in dem keine zu sendenden
Daten vorhanden sind.
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Erfindungsgemäß wird
von Nachrichten, die gleichzeitig von einer Vielzahl der ersten
CAN-Kommunikationsleitungen empfangen werden, der Endezeitpunkt
t1, zu dem der Empfang des Steuerfelds der Nachricht, welche von
allen Nachrichten am frühesten geendet hat, als der Referenzzeitpunkt
festgelegt. Somit ist es durch zuerst Weiterleiten der Nachricht,
welche die kürzeste Zeitspanne benötigt, bevor
die Übertragung der Nachricht an die zweite CAN-Kommunikationsleitung
begonnen wird, möglich, zu verhindern, dass die Übertragungswartezeitspanne
verschwendet wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Ansicht des Aufbaus eines Kommunikationssystems, in welchem
eine Weiterleitungs-Verbindungseinheit mit Kommunikationsleitungen
verbunden ist.
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2 ist
eine erklärende Ansicht des Formats einer Nachricht.
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3 ist
eine erklärende Ansicht einer Übertragungswartezeitspanne.
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4 ist
eine erklärende Ansicht einer Übertragungswartezeitspanne
einer Nachricht, die von einer Vielzahl von ersten Kommunikationsleitungen empfangen
wird, und einer Zeitdifferenz bei Endezeitpunkten, zu denen Empfangsvorgänge
von Steuerfeldern geendet haben.
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5(A) ist eine erklärende Ansicht
zum Erklären eines Falls, in welchem eine Nachricht mit
einer kleineren Summe aus der Zeitdifferenz und der Übertragungswartezeitspanne
früher als eine andere Nachricht an eine zweite Kommunikationsleitung weitergeleitet
wird; und 5(B) ist eine erklärende Ansicht
zum Erklären eines Falls, in welchem eine Weiterleitungsübertragung
in der Reihenfolge begonnen wird, in der Nachrichten empfangen wurden.
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6 zeigt
eine Tabelle T, die die Anzahl von Übertragungswartebits
X für ein Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis
und die Datenlänge eines Datenfelds angibt.
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7 zeigt
eine Tabelle T, die die Anzahl von Übertragungswartebits
X für ein Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis
und die Datenlänge eines Datenfelds dann, wenn ein erweitertes
Format verwendet wird, angibt.
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8 ist
eine erklärende Ansicht eines Durchgriffsystems.
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9 zeigt
einen Zustand, in welchem es keine zu sendenden Daten gibt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Weiterleitungs-Verbindungseinheit
- 11
- Weiterleitungs-Verarbeitungsteil
- 12
- Sende-/Empfangs-Teil
- 13
- Speicherteil
- 30
- elektronische
Steuereinheit (ECU)
- 31A
- erste
Kommunikationsleitung
- 31B
- erste
Kommunikationsleitung
- 32
- zweite
Kommunikationsleitung
- 42
- Einigungsfeld
- 43
- Steuerfeld
- X
(XA, XB)
- Anzahl
von Übertragungswartebits
- TX
(TXA, TXB)
- Übertragungswartezeitspanne
- T
- Tabelle
- R
(RA, RB)
- Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis
- M
(mA, mB)
- Nachricht
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BESTE ART DER AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Nachstehend
werden die Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen beschrieben.
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Die 1 bis 7 zeigen
das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Eine
in einem Fahrzeug zu verbauende Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 ist
mit einer ersten Kommunikationsleitung 31A, einer ersten
Kommunikationsleitung 31B, und einer zweiten Kommunikationsleitung 32 verbunden.
Eine elektronische Steuereinheit 30A, eine elektronische
Steuereinheit 30B und eine elektronische Steuereinheit 30C sind
jeweils mit der ersten Kommunikationsleitung 31A, der ersten
Kommunikationsleitung 31B und der zweiten Kommunikationsleitung 32 verbunden.
Auf diese Art und Weise wird ein Kommunikationssystem aufgebaut.
Die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 leitet Nachrichten
m, die zwischen den zu verschiedenen Kommunikationsleitungen gehörenden
elektronischen Steuereinheiten 30 gesendet und empfangen werden,
weiter. Ein verwendetes Kommunikationsprotokoll ist CAN (Controller
Area Network bzw. Steuergeräte-Bereichnetzwerk).
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Die Übertragungsgeschwindigkeit
der zweiten Kommunikationsleitung 32 ist als schneller
festgelegt als diejenige der ersten Kommunikationsleitungen 31A und 31B.
In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Übertragungsgeschwindigkeiten
der ersten Kommunikationsleitung 31A und diejenige der ersten
Kommunikationsleitung 31B zueinander gleich festgelegt.
Die Übertragungsgeschwindigkeit der ersten Kommunikationsleitung 31A und
diejenige der ersten Kommunikationsleitung 31B können
voneinander verschieden sein.
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Die
Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 empfängt
gleichzeitig eine Nachricht mA von der mit der ersten Kommunikationsleitung 31A verbundenen elektronischen
Steuereinheit 30A und eine Nachricht mB von der mit der
ersten Kommunikationsleitung 31B verbundenen elektronischen
Steuereinheit 30B, und leitet die Nachrichten mA, mB in
dem Durchgriffsystem an bzw. auf die zweite Kommunikationsleitung 32 weiter.
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Die
Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 weist einen Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11,
Sende-/Empfangs-Teile 12A, 12B und 12C,
und einen Speicherteil 13 auf.
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Der
Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 ist mit den Sende-/Empfangs-Teilen 12A, 12B und 12C und
dem Speicherteil 13 verbunden. Bei Empfang der Nachricht
m von den mit den ersten Kommunikationsleitungen 31A, 31B verbundenen
elektronischen Steuereinheiten 30A, 30B über
jeweils die Sende-/Empfangs-Teile 12A, 12B liest
die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 einen Identifikator
bzw. eine Kennung (ID) aus einem Einigungsfeld 42 der Nachricht
m. Durch Lesen des Identifikators und Verwenden eines Weiterleitungsplans
ermittelt die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 die
zweite Kommunikationsleitung 32, an welche die Nachricht
m zu senden ist.
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Der
Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 ermittelt eine Übertragungswartezeitspanne
TX der dabei gleichzeitig empfangenen Nachrichten mA, mB aus der
Anzahl von später beschriebenen Übertragungswartebits
X, und ermittelt eine Zeitdifferenz Tdiff zwischen einem Zeitpunkt,
zu dem der Empfang eines Steuerfelds 43 der Nachricht m
frühestens geendet hat, und jedem von Zeitpunkten, zu denen
der Empfang des Steuerfelds 43 einer anderen Nachricht m
geendet hat. Auf der Grundlage der Zeitdifferenz Tdiff und der Übertragungswartezeitspanne
TX entscheidet die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10, welche
der Nachrichten mA, mB früher an die zweite Kommunikationsleitung 32 zu
senden ist. Das Verfahren des Entscheidens über die zu
sendende Nachricht m wird später beschrieben.
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Von
den Nachrichten mA, mB beginnt der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 die
Weiterleitungsübertragung der früher zu sendenden
Nachricht m, nachdem die Anzahl von Übertragungswartebits
X bei der Übertragungsgeschwindigkeit der ersten Kommunikationsleitung 31,
welche die Nachricht m empfangen hat, ausgehend von dem Zeitpunkt,
zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 geendet hat, gezählt
wurden.
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Der
Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 sendet die verbleibende
Nachricht m der Nachrichten mA, mB, nachdem die Übertragung
der früher gesendeten Nachricht m endet.
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Der
Speicherteil 1 speichert eine Tabelle T, in welcher die Anzahl von Übertragungswartebits
X beschrieben ist. Die Anzahl von Übertragungswartebits X
für ein Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis
R, d. h. die Anzahl von Übertragungswartebits X für
(die Übertragungsgeschwindigkeit der zweiten Kommunikationsleitung 32)
((die Übertragungsgeschwindigkeit der ersten Kommunikationsleitung 31A)
oder (die Übertragungsgeschwindigkeit der zweiten Kommunikationsleitung 32)/(die Übertragungsgeschwindigkeit der
ersten Kommunikationsleitung 31B) und für die Datenlänge
eines Datenfelds 44 der Nachricht m sind in der Tabelle
T beschrieben. Die Einzelheiten der Tabelle T werden später
beschrieben.
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Der
Speicherteil 13 speichert den für die Weiterleitungsverarbeitung,
die von dem Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 auszuführen
ist, zu verwendenden Weiterleitungsplan.
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Der
Sende-/Empfangs-Teil 12A ist mit der ersten Kommunikationsleitung 31A verbunden.
Der Sende-/Empfangs-Teil 12B ist mit der ersten Kommunikationsleitung 31B verbunden.
Der Sende-/Empfangs-Teil 12C ist mit der zweiten Kommunikationsleitung 32 verbunden.
Der Sende-/Empfangs-Teil 12 sendet und empfängt
die Nachricht m über jede Kommunikationsleitung.
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Die
Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 ist aus einem (nicht
gezeigten) Mikrocomputer und einer (nicht gezeigten) CAN-Steuereinrichtung
aufgebaut. Die CPU des Mikrocomputers bildet den Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11.
Der Festspeicher bzw. ROM oder der Direktzugriffsspeicher bzw. RAM
bildet den Speicherteil 13. Die CAN-Steuereinrichtung bildet
den Sende-/Empfangs-Teil 12. Der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 kann
aus Festverdrahtung bzw. Hardware, wie beispielsweise einem LSI(Large Scale
Integrated)-Baustein mit hohem Integrationsgrad zur Verwendung in
der Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 aufgebaut sein.
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Das
Format der Nachricht m, die die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 sendet
und empfängt, wird nachstehend beschrieben. Wie in 2 gezeigt
ist, die Felder der Nachricht m in der Reihenfolge von einem Feld
eines höheren Bits zu einem Feld eines niedrigeren Bits
beschreibt, weist der Rahmen der Nachricht m ein Rahmenanfangsfeld
(SOF; Start Of Frame) 41, das den Beginn des Nachrichtenrahmens
angibt, das Einigungsfeld 42, das den Identifikator (ID)
der Nachricht m speichert, das Steuerfeld 43, das die Datenlänge
(DLC) des Datenfelds 44 speichert, und das Datenfeld 44,
das den Inhalt (die Daten) der gesendeten und empfangenen Nachricht m
angibt, auf.
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Die
Nachricht m entspricht einem CAN-Protokoll und hat ein Standardformat.
Daher ist das Einigungsfeld 42 auf 12 Bits festgelegt.
Das Steuerfeld 43 ist auf sechs Bits festgelegt. Das Rahmenanfangsfeld 41 ist
auf ein Bit festgelegt. Die Datenlänge des Datenfelds 44 variiert
in Übereinstimmung mit der Nachricht m. Die Datenlänge
des Datenfelds 44 ist in Bytes in dem Steuerfeld 43 gespeichert.
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Die
Anzahl von Übertragungswartebits X und die Übertragungswartezeitspanne
TX werden nachstehend anhand eines Beispielfalls, in welchem die von
der ersten Kommunikationsleitung 31A empfangene Nachricht
m an die zweite Kommunikationsleitung 32 weitergeleitet
wird, beschrieben.
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Wie
in 3 gezeigt ist, hat zu einem Endezeitpunkt t1,
zu dem die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 den Empfang
des Steuerfelds 43 der Nachricht m von der ersten Kommunikationsleitung 31A beendet
hat, die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 den Empfang
des Einigungsfelds 42 und des Steuerfelds beendet, und
empfängt das Datenfeld 44.
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Der
Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 beginnt zu einem Zeitpunkt,
zu dem die Anzahl von Übertragungswartebits X bei der Übertragungsgeschwindigkeit
der ersten Kommunikationsleitung 31A seit dem Endezeitpunkt
t1, zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 geendet hat,
verstrichen ist, d. h. nachdem die Übertragungswartezeitspanne
TX verstreicht, an die zweite Kommunikationsleitung 32 zu senden.
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Zu
dieser Zeit ist die Anzahl von Übertragungswartebits X
so festgelegt, dass die Übertragung der Nachricht m an
die zweite Kommunikationsleitung 32 nicht zu einem Zeitpunkt
t2 endet, zu dem die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 den
Empfang der Nachricht m von der ersten Kommunikationsleitung 31A beendet
hat. Das heißt, die Anzahl von Übertragungswartebits
X ist so festgelegt, dass der Endezeitpunkt t2, zu dem die von der
ersten Kommunikationsleitung 31A empfangene Nachricht m
geendet hat, früher ist als ein Endezeitpunkt t3, zu dem
die Übertragung der Nachricht m an die zweite Kommunikationsleitung 32 geendet
hat.
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Daher
ist, wie in 3 gezeigt ist, die Anzahl von Übertragungswartebits
X die Anzahl von Bits X gezählt von dem Endezeitpunkt t1,
zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 der Nachricht mA
von der ersten Kommunikationsleitung 31A geendet hat, bis zu
einem Zeitpunkt, zu dem die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 damit
beginnt, die Nachricht mA an die zweite Kommunikationsleitung 32 zu
senden.
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Durch
Zählen der Anzahl von Bits der von der ersten Kommunikationsleitung 31A empfangenen
Nachricht mA zählt der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 die
Anzahl von Übertragungswartebits XA. Wenn zum Beispiel
die Anzahl von Übertragungswartebits XA 10 Bits beträgt,
wie in 3 gezeigt ist, beginnt der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11,
nachdem der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 10 Bits
der von der ersten Kommunikationsleitung 31A empfangenen
Nachricht m ausgehend von dem Zeitpunkt t1, zu dem der Empfang des
Steuerfelds 43 geendet hat, zählt, die Nachricht
mA an die zweite Kommunikationsleitung 32 weiter zu leiten.
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Die
Zeitspanne, in welcher die Anzahl von Übertragungswartebits
XA bei der Übertragungsgeschwindigkeit der ersten Kommunikationsleitung 31A verstreicht,
wird als eine Übertragungswartezeitspanne TXA festgelegt.
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Wenn
die Übertragungswartezeitspanne ein negativer Wert ist,
wird die vorstehend beschriebene Übertragungswartezeitspanne
als bzw. auf null festgelegt.
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Auf ähnliche
Art und Weise wird die Anzahl von Bits X von dem Endezeitpunkt t1,
zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 der Nachricht mB
von der ersten Kommunikationsleitung 31B geendet hat, bis
zu einem Zeitpunkt, zu dem die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 damit
beginnt, die Nachricht mB an die zweite Kommunikationsleitung 32 weiter
zu leiten, als eine Anzahl von Übertragungswartebits XB
festgelegt. Die Zeitspanne, in welcher die Anzahl von Übertragungswartebits
XB bei der Übertragungsgeschwindigkeit der ersten Kommunikationsleitung 31B verstreicht,
wird als eine Übertragungswartezeitspanne TXB festgelegt.
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Nachstehend
wird das Verfahren des Entscheidens der bevorzugt an die zweite
Kommunikationsleitung 32 zu sendenden Nachricht m dann,
wenn die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 gleichzeitig die
Nachrichten m von der ersten Kommunikationsleitung 31A und
der ersten Kommunikationsleitung 31B empfängt,
beschrieben.
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Wie
in 4 gezeigt ist, wird beispielhaft ein Fall gezeigt,
in welchem der Endezeitpunkt 11, zu dem der Empfang des
Steuerfelds 43 der Nachricht mA von der ersten Kommunikationsleitung 31A geendet
hat, früher ist als ein Endezeitpunkt ta, zu dem der Empfang
des Steuerfelds 43 der Nachricht mB von der ersten Kommunikationsleitung 31B geendet hat.
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Zu
dieser Zeit berechnet, nachdem der Endezeitpunkt t1, zu dem der
Empfang des Steuerfelds 43 der Nachricht mA geendet hat,
der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 die Übertragungswartezeitspanne
TXA der von der ersten Kommunikationsleitung 31A empfangenen
Nachricht mA. Die Übertragungswartezeitspanne TXA wird
anhand von (Anzahl von Übertragungswartebits XA der Nachricht mA)/(Übertragungsgeschwindigkeit
der ersten Kommunikationsleitung 31A) ermittelt.
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Der
Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 berechnet darüber
hinaus die Übertragungswartezeitspanne TXB nach dem Endezeitpunkt
ta, zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 der Nachricht
mB von der ersten Kommunikationsleitung 31B geendet hat. Die Übertragungswartezeitspanne
TXB wird anhand von (Anzahl von Übertragungswartebits XB
der Nachricht mB)/(Übertragungsgeschwindigkeit der ersten
Kommunikationsleitung 31B) ermittelt.
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Der
Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 ermittelt darüber
hinaus eine Zeitdifferenz Tdiff zwischen dem Endezeitpunkt, zu dem
der Empfang des Steuerfelds der Nachricht, welche am frühesten
geendet hat, geendet hat, und dem Endezeitpunkt, zu dem der Empfang
des Steuerfelds der anderen Nachricht geendet hat. Der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 berechnet
die Empfangszeitdifferenz Tdiff aus dem Endezeitpunkt t1, zu dem
der Empfang des Steuerfelds 43 der Nachricht mA geendet
hat, und dem Endezeitpunkt ta, zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 der
Nachricht mB geendet hat.
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Durch
Festlegen des Endezeitpunkts t1, zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 der
Nachricht mA geendet hat, als den Referenzzeitpunkt, wird (Übertragungswartezeitspanne
TX) + (Empfangszeitdifferenz Tdiff), welches die Zeitspanne ist,
die benötigt wird, bevor die Nachricht gesendet wird, ermittelt.
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Weil
der Empfang des Steuerfelds der Nachricht mA von der ersten Kommunikationsleitung 31A früh
geendet hat, ist die Empfangszeitdifferenz Tdiff null. Somit ist
es, nachdem die Übertragungswartezeitspanne TXA verstreicht,
möglich, die Weiterleitung der Nachricht mA an die zweite
Kommunikationsleitung 32 zu beginnen. Es ist möglich,
die Weiterleitung der von der ersten Kommunikationsleitung 31B empfangenen
Nachricht mB zu beginnen, nachdem (Übertragungswartezeitspanne
TXB) + (Empfangszeitdifferenz Tdiff) verstreicht.
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Zu
dieser Zeit vergleicht der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 die
Länge von (Übertragungswartezeitspanne TXA) – (Empfangszeitdifferenz
Tdiff) und diejenige der Übertragungswartezeitspanne TXB
miteinander. Wenn die Länge der Übertragungswartezeitspanne
TXB kürzer ist als diejenige von (Übertragungswartezeitspanne
TXA) – (Empfangszeitdifferenz Tdiff), wird die Nachricht
mB früher als die Nachricht mA an die zweite Kommunikationsleitung 32 gesendet.
Wenn die Länge der Übertragungswartezeitspanne
TXB länger ist als diejenige von (Übertragungswartezeitspanne
TXA) – (Empfangszeitdifferenz Tdiff), wird die Nachricht
mA früher als die Nachricht mB an die zweite Kommunikationsleitung 32 gesendet.
-
Der
Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 vergleicht die Länge
von (Übertragungswartezeitspanne TXB) + (Empfangszeitdifferenz
Tdiff) und diejenige der Übertragungswartezeitspanne TXA
miteinander. Wenn die Länge von (Übertragungswartezeitspanne TXB)
+ (Empfangszeitdifferenz Tdiff) kürzer ist als diejenige
der Übertragungswartezeitspanne TXA, wird die Nachricht
mB früher als die Nachricht mA an die zweite Kommunikationsleitung 32 gesendet. Wenn
die Länge von (Übertragungswartezeitspanne TXB)
+ (Empfangszeitdifferenz Tdiff) länger ist als diejenige
der Übertragungswartezeitspanne TXA, wird die Nachricht
mA früher als die Nachricht mB an die zweite Kommunikationsleitung 32 gesendet.
-
Wenn
die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 gleichzeitig Nachrichten
von den ersten Kommunikationsleitungen 31A und 31B empfängt,
wird durch Festlegen des Zeitpunkts, zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 irgend
einer der Nachrichten m frühestens geendet hat, als den
Referenzzeitpunkt, die Zeitspanne von dem Referenzzeitpunkt bis zu
dem Zeitpunkt, zu dem jede Nachricht m an die zweite Kommunikationsleitung 32 weitergeleitet
werden kann, berechnet. Die Weiterleitung der Nachricht m, welche
in der vorstehend beschriebenen Zeitspanne kürzer ist,
wird früher als die der Nachricht m begonnen, welche in
der vorstehend beschriebenen Zeitspanne länger ist.
-
5(A) ist eine erklärende Ansicht
zum Erklären eines Falls, in welchem dann, wenn die Übertragungswartezeitspanne
TXB kürzer ist als (Übertragungswartezeitspanne
TXA) – Empfangszeitdifferenz Tdiff), die Nachricht mB früher
als die Nachricht mA an die zweite Kommunikationsleitung 32 gesendet
wird. 5(B) ist eine erklärende
Ansicht zum Erklären eines Falls, in welchem ohne Verwenden
des vorliegenden Systems der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 Nachrichten
in der Reihenfolge, in der Nachrichten empfangen wurde, an die zweite
Kommunikationsleitung 32 sendet. Ein Fall, in welchem Nachrichten
in der Reihenfolge der Nachricht mA der ersten Kommunikationsleitung
A und der ersten Kommunikationsleitung B empfangen werden, ist in 5 gezeigt.
-
In 5(A) sendet, nachdem die Übertragungswartezeitspanne
TXB ausgehend von dem Zeitpunkt ta verstreicht, zu dem der Empfang
des Steuerfelds 43 der Nachricht mB geendet hat, d. h. nachdem
die Zeitspanne von (Übertragungswartezeitspanne TXB) +
(Empfangszeitdifferenz Tdiff) ausgehend von dem Zeitpunkt T1, zu
dem der Empfang des Steuerfelds 43 der Nachricht mA geendet
hat, verstreicht, der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 die
Nachricht mB an die zweite Kommunikationsleitung 32.
-
Zu
dieser Zeit ist die Gesamtverzögerungszeitspanne von dem
Endezeitpunkt T2, zu dem der Empfang der Nachricht mA von der ersten
Kommunikationsleitung 31A geendet hat, bis zu einem Zeitpunkt
t4, zu dem die Weiterleitungsübertragung der Nachrichten
mA und mB an die zweite Kommunikationsleitung 32 geendet
hat, kürzer als die Gesamtverzögerungszeitspanne
von dem Endezeitpunkt t2, zu dem der Empfang der Nachricht mA geendet
hat, bis zu einem in 5(B) gezeigten
Zeitpunkt. Die Weiterleitungsübertragung der Nachrichten
m endet umgehend.
-
Das
Verfahren des Ermittelns der Anzahl von Übertragungswartebits
X wird nachstehend anhand eines Beispiels eines Falls beschrieben,
in welchem die von der ersten Kommunikationsleitung 31A empfangene
Nachricht mA an die zweite Kommunikationsleitung 32 weitergeleitet
wird.
-
Wie
vorstehend beschrieben wurde, ist die Anzahl von Übertragungswartebits
X so festgelegt, dass der Endezeitpunkt t2, zu dem der Empfang der Nachricht
m von der ersten Kommunikationsleitung 31A geendet hat,
früher ist als der Endezeitpunkt t3, zu dem die Übertragung
der Nachricht m an die zweite Kommunikationsleitung 32 geendet
hat.
-
Daher
sollte (die Zeitspanne TA, die zum Empfangen des Datenfelds 44 benötigt
wird) kürzer sein als (Übertragungswartezeitspanne
TX) + (Zeitspanne TB, die zum Senden der Gesamtanzahl der Bits der
Nachricht m an die zweite Kommunikationsleitung 32 benötigt
wird).
-
Die
Zeitspanne TA, die benötigt wird, um das Datenfeld 44 zu
empfangen, wird anhand von (Anzahl der Bits des Datenfelds 44)/(Übertragungsgeschwindigkeit
der ersten Kommunikationsleitungen 31A) ermittelt. Die
Datenlänge des Datenfelds 44 gibt die Anzahl der
Bits desselben an.
-
Durch
Heranziehen der Übertragungsgeschwindigkeit der ersten
Kommunikationsleitung 31A als die Referenz wird die Übertragungswartezeitspanne
TX anhand von (Anzahl von Übertragungswartebits X)/(Übertragungsgeschwindigkeit
der ersten Kommunikationsleitung 31A) ermittelt.
-
Die
Zeitspanne TB, die zum Senden der Gesamtanzahl der Bits der Nachricht
m an die zweite Kommunikationsleitung 32 benötigt
wird, wird anhand von (Gesamtanzahl der Bits der Nachricht m)/Übertragungsgeschwindigkeit
der zweiten Kommunikationsleitung 32) ermittelt.
-
Aus
dem Vorstehenden wird die Anzahl von Übertragungswartebits
X als (Anzahl der Bits des Datenfelds 44) – (Gesamtanzahl
der Bits der Nachricht m)/(Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis
R) ermittelt. Das Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis R
wird anhand von (Übertragungsgeschwindigkeit der zweiten
Kommunikationsleitung 32)/(Übertragungsgeschwindigkeit
der ersten Kommunikationsleitung 31A) ermittelt.
-
Im
Einzelnen wird die Datenlänge (Anzahl von Bits) des Datenfelds 44 aus
dem Steuerfeld 43 gelesen. Weil die Datenlänge
in Bytes ausgedrückt wird, und ein Byte aus acht Bits besteht,
beträgt die Datenlänge (Anzahl von Bits) des Datenfelds 44 8 × n
Bits, wenn ein gelesener Wert n ist.
-
Die
Gesamtanzahl der Bits der Nachricht m ist die Summe der Anzahl der
Bits des Rahmenanfangs- bzw. SOF-Felds 42, des Einigungsfelds
(ID) 42, des Steuer(DLC)-Felds 43, und des Datenfelds 44.
Wie vorstehend beschrieben wurde, beträgt, weil die Anzahl
der Bits des Einigungsfelds 42, des Steuerfelds 43,
und des Rahmenanfangs bzw. SOF jeweils auf 12, Bits, 6 Bits und
ein Bit festgelegt ist, die Gesamtanzahl der Bits der Nachricht
m 19 Bits, und beträgt die Datenlänge des Datenfelds 44 8 × n
Bits. Daher beträgt die Gesamtanzahl der Bits der Nachricht
m (19 + 8 × n) Bits.
-
Die Übertragungsgeschwindigkeit
der ersten Kommunikationsleitung 31A und diejenige der
zweiten Kommunikationsleitung 32 sind eine beliebige von
125 Kbps, 250 Kbps, 500 Kbps, und 1 Mbps. Weil die Übertragungsgeschwindigkeit
der ersten Kommunikationsleitung 31A niedriger ist als
diejenige der zweiten Kommunikationsleitung 32, ist das Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis
R ein beliebiges von Werten von 2, 4, und 8.
-
Ein
Füllbit wird betrachtet. In dem Kommunikationssystem, in
welchem das CAN-Protokoll verwendet wird, sind die elektronische
Steuereinheit 30 und die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 nicht
in der Lage, aufeinanderfolgende sechs Bits mit einem gleichen Wert
zu empfangen. In dem Fall von aufeinander folgenden fünf
Bits mit einem gleichen Wert wird ein Füllbit mit bzw.
bestehend aus einem Bit in das Datenfeld 44 eingefügt.
Daher beträgt die Anzahl der Bits des Datenfelds 44 höchstens
8 × n × 6/5. 6/5 wird als eine Bitfüllrate
S bezeichnet.
-
Das
Füllbit wird auch in das Einigungsfeld 42 und
das Steuerfeld 43 eingefügt. Wenn jedoch die Gesamtanzahl
der Bits der Nachricht m groß ist, ist die Gesamtanzahl
der Bits der an die zweite Kommunikationsleitung 32 gesendeten
Nachricht m groß. Infolge dessen gibt es eine Verzögerung
in dem Endezeitpunkt t3, zu dem die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 die Übertragung
der Nachricht m an die zweite Kommunikationsleitung 32 beendet.
Erfindungsgemäß wird der Endezeitpunkt t2, zu
dem der Empfang der Nachricht m von der ersten Kommunikationsleitung 31A geendet
hat, früher festgelegt als der Endezeitpunkt t3, zu dem
die Übertragung der Nachricht m an die zweite Kommunikationsleitung 32 geendet
hat. Wenn die Gesamtanzahl der Bits der Nachricht m groß ist,
wird die Berechnung der Anzahl der Übertragungswartebits
X nicht negativ beeinflusst. Somit wird in dem ersten Ausführungsbeispiel nur
das in das Datenfeld 44 einzufügende Füllbit
betrachtet.
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Daher
ist die Anzahl der Übertragungswartebits X (die Anzahl
der Bits des Datenfelds 44 – die Gesamtanzahl
der Bits der Nachricht m)/(das Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis
R), und wird durch eine Gleichung (1) ausgedrückt. X = (8 × n × S) – (19
+ 8 × n × S)/R Gleichung
(1)
-
Nach
der Gleichung (1) ist die Anzahl der Übertragungswartebits
X eine Funktion des Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnisses
R und der Anzahl der Bits des Datenfelds 44. Wie vorstehend
beschrieben wurde, ist das Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis
R ein beliebiges aus 2, 4 und 8, und beträgt die Datenlänge
des Datenfelds 44 8 × n Bits, d. h. wird ausgedrückt
durch n Bytes. Das Datenfeld 44 der Nachricht m des CAN
nimmt einen Wert von 0 Bytes bis acht Bytes an.
-
Daher
werden durch Berechnen der Übertragungswartebits X aus
dem Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis R und
der Anzahl der Bytes der Datenlänge des Datenfelds 44 Ergebnisse
wie in Tabelle T von 6 erhalten. Wenn zum Beispiel
die Übertragungsgeschwindigkeit der ersten Kommunikationsleitung 31A,
die Übertragungsgeschwindigkeit der zweiten Kommunikationsleitung 32,
und die Anzahl der Bytes n des Datenfelds jeweils 250 Kbps, 500
Kbps und vier Bytes sind, beträgt das Übertragungsgeschwindig-keitsverhältnis
R 500/250 = 2. Folglich beträgt die Anzahl der Übertragungswartebits
X nach 6 10 Bits.
-
Die
Tabelle T wird im Voraus berechnet und in dem Speicherteil 13 gespeichert.
-
Auf ähnliche
Art und Weise wird die Anzahl der Übertragungswartebits
XB bei dem Weiterleiten der von der ersten Kommunikationsleitung 31B empfangenen
Nachricht mB an die zweite Kommunikationsleitung 32 aus
der Anzahl der Bytes der Datenlänge der Nachricht m und
(Übertragungsgeschwindigkeit der zweiten Kommunikationsleitung 32)/(Übertragungsgeschwindigkeit
der ersten Kommunikationsleitung 31B) unter Verwendung
der Gleichung (1) unter Bezugnahme auf die Tabelle T ermittelt.
-
Der
Betriebsablauf der Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 wird
nachstehend beschrieben.
-
Die
Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 empfängt
die Nachrichten mA und mB gleichzeitig von den ersten Kommunikationsleitungen 31A bzw. 31B.
Bei Empfang des Einigungsfelds 42 der Nachricht m liest
der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 die ID der Nachricht
m und bestimmt die Kommunikationsleitung, an welche die Nachricht
m zu senden ist, unter Bezugnahme auf den Weiterleitungsplan des Speicherteils 13.
In dem ersten Ausführungsbeispiel werden beide der Nachrichten
mA und mB an die zweite Kommunikationsleitung 32 gesendet.
-
Danach
wird ein Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis
RA aus der Übertragungsgeschwindigkeit der ersten Kommunikationsleitung 31A,
welche die empfangende Seite ist, und derjenigen der zweiten Kommunikationsleitung 32,
welche das Ziel ist, ermittelt. Ein Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis
RB wird aus der Übertragungsgeschwindigkeit der ersten
Kommunikationsleitung 31B, welche die empfangende Seite
ist, und derjenigen der zweiten Kommunikationsleitung 32,
welche das Ziel ist, ermittelt. Die Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnisse
RA und RB können im Voraus gespeichert werden, oder die Übertragungsgeschwindigkeit
jeder Kommunikationsleitung kann gespeichert werden, und die Berechnung
kann jedes Mal dann durchgeführt werden, wenn die Nachricht
m empfangen wird.
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Es
sei angenommen, dass die Endezeit, zu der der Empfang des Steuerfelds 43 der
Nachricht mA geendet hat, früher ist als die Endezeit,
zu der der Empfang des Steuerfelds 43 der Nachricht mB
geendet hat. Zu dieser Zeit liest dann, wenn der Empfang des Steuerfelds 43 der
Nachricht mA endet, der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 die
Anzahl der Bytes n, die die Datenlänge des Datenfelds 44 angeben, aus
dem Steuerfeld 43.
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Unter
Bezugnahme auf die Tabelle T des Speicherteils 13 liest
der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 die Anzahl der Übertragungswartebits XA
aus der Anzahl n der Bytes des Datenfelds 44 und das Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis
RA, und berechnet die Übertragungswartezeitspanne TXA aus
(Anzahl von Übertragungswartebits XA der Nachricht mA)/(Übertragungsgeschwindigkeit
der ersten Kommunikationsleitung 31A).
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Bei
Abschluss des Empfangs des Steuerfelds 43 der Nachricht
mB liest der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 die Anzahl
der Anzahl n der Bytes, die die Datenlänge des Datenfelds 44 angeben,
aus dem Steuerfeld 43, liest die Anzahl der Übertragungswartebits
XB aus der Anzahl n der Bytes des Datenfelds 44 und das Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis
RB unter Bezugnahme auf die Tabelle T des Speicherteils 13,
und berechnet die Übertragungswartezeitspanne TXB aus (Anzahl
von Übertragungswartebits XB der Nachricht mB)/(Übertragungsgeschwindigkeit
der ersten Kommunikationsleitung 31B).
-
Der
Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 berechnet die Empfangszeitdifferenz
Tdiff aus dem Zeitpunkt t1, zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 der
Nachricht mA geendet hat, und dem Zeitpunkt ta, zu dem der Empfang
des Steuerfelds 43 der Nachricht mB geendet hat, um (Übertragungswartezeitspanne
TXA der Nachricht mA) – (Empfangszeitdifferenz Tdiff) zu
berechnen.
-
Der
Arithmetikverarbeitungsteil vergleicht (Übertragungswartezeitspanne
TXA) – (Empfangszeitdifferenz Tdiff) und die Übertragungswartezeitspanne
TXB der Nachricht mB miteinander.
-
Wenn
(Übertragungswartezeitspanne TXA) – (Empfangszeitdifferenz
Tdiff) kürzer ist als die Übertragungswartezeitspanne
TXB, beginnt, nachdem der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 die
Anzahl der Übertragungswartebits XA der der von der ersten
Kommunikationsleitung 31A gesendeten Nachricht mA ausgehend
von dem Zeitpunkt t1, zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 der
Nachricht m geendet hat, zählt, der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11,
die Nachricht mA an die zweite Kommunikationsleitung 32 weiter
zu leiten.
-
Es
ist möglich, (Übertragungswartezeitspanne TXB
der Nachricht mB) + (Empfangszeitdifferenz Tdiff) zu berechnen und
das berechnete Ergebnis mit der Übertragungswartezeitspanne
TXA der Nachricht mA zu vergleichen. In diesem Fall wird dann, wenn (Übertragungswartezeitspanne
TXB der Nachricht mB) + (Empfangszeitdifferenz Tdiff) länger
ist als die Übertragungswartezeitspanne TXA, die Nachricht mA
früher als die Nachricht mB an die zweite Kommunikationsleitung 32 gesendet.
-
Nachdem
die Weiterleitungsübertragung der Nachricht mA endet, beginnt
der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 die Weiterleitungsübertragung
der Nachricht mB. Zu dieser Zeit prüft der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11,
ob eine Wartezeit ausgehend von dem Zeitpunkt ta, zu dem der Empfang
des Steuerfelds 43 der Nachricht mB geendet hat, bis zu dem
Zeitpunkt, zu dem die Übertragung der Nachricht mB beginnt,
die Übertragungswartezeitspanne TXB der Nachricht mB überschreitet.
Wenn die Wartezeit die Übertragungswartezeitspanne TXB
der Nachricht mB nicht überschreitet, beginnt der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 die
Weiterleitung, nachdem die Übertragungswartezeitspanne
TXB verstreicht.
-
Wenn
die Übertragungswartezeitspanne TXB der Nachricht mB kürzer
ist als die Wartezeit, beginnt der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11,
die Nachricht mB an die zweite Kommunikationsleitung 32 weiter
zu leiten, nachdem der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 die
Anzahl der Übertragungswartebits X der von der ersten Kommunikationsleitung 31B empfangenen
Nachricht mB ausgehend von dem Zeitpunkt ta, zu dem der Empfang
des Steuerfelds 43 der Nachricht mB geendet hat, zählt.
Wenn die Weiterleitungsverarbeitung der Nachricht mB geendet hat,
beginnt der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11, nach dem
Prüfen, ob die Wartezeit ausgehend von dem Zeitpunkt t1,
zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 der Nachricht mA
geendet hat, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 damit
beginnt, die Nachricht mA zu senden, die Übertragungswartezeitspanne
TXA der Nachricht mA überschreitet, die Weiterleitungsverarbeitung
der Nachricht mA.
-
In Übereinstimmung
mit der Erfindung empfängt die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 gleichzeitig
Nachrichten m von einer Vielzahl der ersten Kommunikationsleitungen 31.
Wenn das Ziel, an welches die Nachrichten m weitergeleitet werden,
die zweite Kommunikationsleitung 32 ist, wird begonnen, von
empfangenen Nachrichten m eine zuerst zu übertragende Nachricht
m an diese zu senden, indem die Übertragungszeit um die Übertragungswartezeitspanne
TX ausgehend von dem Zeitpunkt, zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 geendet
hat, verzögert wird. Dadurch hat zu dem Zeitpunkt, zu dem
die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 die Nachricht
m von der ersten Kommunikationsleitung 31 empfangen hat,
die Übertragung der Nachricht m an die zweite Kommunikationsleitung 32 nicht
geendet. Somit ist es dann, wenn die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 die
von der ersten Kommunikationsleitung 31 empfangene Nachricht
m an die zweite Kommunikationsleitung 32 mit einer höheren Übertragungsgeschwindigkeit
als die erste Kommunikationsleitung 31 in dem Durchgriffsystem
weiterleitet, möglich, die Erzeugung eines Zustands zu
verhindern, in welchem keine zu sendenden Daten vorhanden sind.
-
Erfindungsgemäß wird
durch Festlegen des Endezeitpunkts t1, zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 der
Nachricht mA am frühesten von allen gleichzeitig von einer
Vielzahl der ersten Kommunikationsleitungen 31 empfangenen
Nachrichten m geendet hat, als den Referenzzeitpunkt die Nachricht m,
welche die kürzeste Zeitspanne benötigt, bevor die Übertragung
der Nachricht m begonnen wird, zuerst an die zweite Kommunikationsleitung 32 weitergeleitet.
Somit wird eine Verschwendung der Übertragungswartezeitspanne
verhindert.
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In
dem ersten Ausführungsbeispiel empfängt die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 gleichzeitig die
Nachrichten m von den zwei ersten Kommunikationsleitungen 31A, 31B,
die eine niedrigere Übertragungsgeschwindigkeit als die
zweite Kommunikationsleitung 32 haben. Die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 kann
gleichzeitig Nachrichten m von nicht weniger als drei ersten Kommunikationsleitungen 31 empfangen.
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Zum
Beispiel wird dann, wenn die Weiterleitungs-Verbindungseinheit 10 drei
Nachrichten in der Reihenfolge von mA, mB und mC empfängt,
durch Festlegen des Zeitpunkts t1, zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 der
Nachricht mA geendet hat, als den Referenzzeitpunkt, zu dem Zeitpunkt
ta, zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 der Nachricht
mB geendet hat, bestimmt, welche der Nachrichten mA und mB früher
zu senden ist. Wenn irgend eine der Nachrichten zu einem Zeitpunkt,
zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 der Nachricht mC
geendet hat, nicht gesendet wurde, wird bestimmt, welche der Nachrichten
mA und mC früher zu senden ist. Durch Bestimmen, welche
der Nachrichten mB und mC früher zu senden ist, wird die Übertragungsreihenfolge zwischen
den Nachrichten mA, mB und mC entschieden.
-
Wenn
die Übertragung irgend einer der Nachrichten mA und mB
begonnen wurde, wird bestimmt, welche der verbleibenden Nachrichten
früher zu senden ist.
-
Die
Anzahl der Übertragungswartebits X kann durch Berechnen
derselben aus der Anzahl der Bytes des Datenfelds 44 und
dem Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis R ohne
Speichern der Tabelle T in dem Speicherteil 13 jedes Mal
dann, wenn die Nachricht m empfangen wird, ermittelt werden.
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Es
ist möglich, die Übertragungswartezeitspanne TX
aus der Zeitspanne TA, die zum Empfangen des Datenfelds 44 benötigt
wird, und der Zeitspanne TB, die zum Senden der Gesamtanzahl der Bits
der Nachricht m an die zweite Kommunikationsleitung 32 benötigt
wird, jedes Mal dann zu ermitteln, wenn der Weiterleitungs-Verarbeitungsteil 11 die Nachricht
m empfängt, und die Weiterleitung der Nachricht m an die
zweite Kommunikationsleitung 32 zu beginnen, nachdem die Übertragungswartezeitspanne
TX der Anzahl der Ubertragungswartebits X bei der Übertragungsgeschwindigkeit
der ersten Kommunikationsleitung 31A ausgehend von dem Zeitpunkt,
zu dem der Empfang des Steuerfelds 43 geendet hat, verstreicht.
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Obwohl
die in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendete CAN-Nachricht
m ein Standardformat ist, kann ein erweitertes Format verwendet
werden.
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In
dem erweiterten Format sind das Einigungsfeld 42, das Steuerfeld 43,
und das Rahmenanfangsfeld jeweils auf 32 Bits, sechs Bits und ein
Bit festgelegt. Die Anzahl von Übertragungswartebits X wird
durch (die Anzahl der Bits des Datenfelds 44) – (Gesamtanzahl
der Bits der Nachricht m)/(Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis
R) = (8 × n × S) – (39 + 8 × n × S)/R
ausgedrückt.
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Wird
die Übertragungswartezeitspanne X aus dem Übertragungsgeschwindigkeitsverhältnis
R und der Anzahl der Bits des Datenfelds 44 berechnet, ist
die Übertragungswartezeitspanne X wie in Tabelle 7 von 7 gezeigt.
-
Weil
andere Ausführungen und der Betriebsablauf sowie die Wirkung
dieses Ausführungsbeispiels ähnlich zu denjenigen
des ersten Ausführungsbeispiels sind, sind die anderen
Ausführungen dieses Ausführungsbeispiels mit denselben
Bezugssymbolen und Bezugszeichen bezeichnet, und ist eine Beschreibung
derselben hierin weggelassen.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Eine
Nachricht wird in einer Durchgriffbetriebsart effizient an eine
Kommunikationsleitung des Übertragungsziels mit einer Übertragungsgeschwindigkeit
höher als die der Kommunikationsleitung des Empfängers
weitergeleitet, während der Zustand vermieden wird, dass
keine zu übertragenden Daten vorhanden sind. Eine in einem
Fahrzeug zu verbauende Weiterleitungs-Verbindungseinheit (10)
wird zum Weiterleiten von über erste CAN-Kommunikationsleitungen
(31A, 31B) empfangene Nachrichten (m) an eine
zweite CAN-Kommunikationsleitung (32) mit einer Übertragungsgeschwindigkeit
höher als diejenige der ersten Übertragungsleitungen
in einer Durchgriffbetriebsart verwendet. Ein Weiterleitungsabschnitt
(11) misst die Zeitdifferenz (Tdiff) zwischen der Zeit,
zu der der Empfang des Steuerfelds (43) einer Nachricht
unter gleichzeitig über die ersten Kommunikationsleitungen
empfangenen Nachrichten frühestens abgeschlossen ist, und
der Zeit, zu der der Empfang des Steuerfelds (43) einer
anderen Nachricht abgeschlossen ist, ermittelt die Übertragungswartezeit
(TX) seit der Beendigung des Empfangs des Steuerfelds jeder Nachricht,
und leitet zuerst die Nachricht derart, dass die Summe aus der Übertragungswartezeit
und der Zeitdifferenz der Empfangsbeendigung klein ist, an die zweite
CAN-Kommunikationsleitung weiter.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 9-162917 [0005, 0008]