JP2007249616A - Onboard database system and onboard database distribution node - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載データベースシステムおよび車載データベース分配ノードに関し、特に、データベースに記録するデータの更新日をチェックして、常に最新データを記録できるようにし、かつ、この最新のデータベースを車載ＬＡＮで接続する他のデータベース分配ノードと共有化するものである。 The present invention relates to an in-vehicle database system and an in-vehicle database distribution node, and in particular, checks the update date of data recorded in the database so that the latest data can always be recorded, and the latest database is connected via the in-vehicle LAN. It is shared with other database distribution nodes.
近年、自動車の機能増加に伴い、自動車に搭載される電子制御ユニット（ＥＣＵ）の数が増加する傾向にある。各ＥＣＵは車両制御ネットワーク（以下、単に車載ＬＡＮという）に接続されているので、ＥＣＵが増加すると車載ＬＡＮの通信データ量が増大し、データの送信時点の衝突が発生する場合があり、これが遅延や速度低下の原因となっていた。 In recent years, with the increase in functions of automobiles, the number of electronic control units (ECUs) installed in automobiles tends to increase. Since each ECU is connected to a vehicle control network (hereinafter simply referred to as an in-vehicle LAN), if the number of ECUs increases, the amount of communication data in the in-vehicle LAN may increase, and a collision at the time of data transmission may occur. It was a cause of speed reduction.
そこで、特開２００５−１５９５６８号公報（特許文献１）には、送信エラーなどによって送信タイミングが遅れたときに、優先度の高いＩＤを有するデータから確実に送信することにより、優先順位の高いデータに関しては通信負荷率が上がった状態でも大きく遅れることがないようにする構成が記載されている。 Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 2005-159568 (Patent Document 1) discloses that data having a high priority is obtained by reliably transmitting data having a high priority ID when transmission timing is delayed due to a transmission error or the like. With regard to, a configuration is described in which a large delay is not caused even when the communication load factor is increased.
ところが、優先度の低いデータは優先度の高いデータが優先的に送信されればされるほど、送信時に生じた衝突によってデータ送信に遅れが生じることがあった。このため、特に優先度が低く比較的頻繁に更新される送信待ちのデータの場合に、送信待ちとなっている古いデータが送信できていない状況が生じる。この場合、送信可能な状況となった時に、古くなってあまり役立たないデータを送信することとなり、送信時間の無駄とデータの無駄が生じる。 However, as data with lower priority is transmitted with higher priority, data transmission may be delayed due to a collision that occurs during transmission. For this reason, particularly in the case of data waiting for transmission that has a low priority and is updated relatively frequently, a situation occurs in which old data that is waiting for transmission cannot be transmitted. In this case, when it becomes possible to transmit data, data that is old and not very useful is transmitted, and transmission time and data are wasted.
そこで、ＥＣＵを複数の車載ＬＡＮの群（セグメント）に分けて接続し、各車載ＬＡＮのセグメント間において、必要なデータだけをデータ中継装置によって中継することにより、各セグメント内の通信負荷率の増加を抑制して衝突の発生を抑えることが行われている。
さらに、今後ＦｌｅｘＲａｙ(登録商標）、ＭＯＳＴ(Media Oriented Systems Transport)、Ｄ２Ｂ(Domestic Digital Bus)など、より高速に通信できる車載ＬＡＮを幹線として用いることにより、通信量の増大に対応することが考えられる。
Therefore, the ECU is divided into a plurality of in-vehicle LAN groups (segments) and connected, and only necessary data is relayed between the in-vehicle LAN segments by the data relay device, thereby increasing the communication load factor in each segment. To suppress the occurrence of collision.
Furthermore, it is conceivable that in-vehicle LAN such as FlexRay (registered trademark), MOST (Media Oriented Systems Transport), D2B (Domestic Digital Bus), etc. will be used as a trunk line to cope with the increase in traffic. .
しかしながら、たとえ高速に通信できる車載ＬＡＮを採用したり、データ中継装置によって必要なデータだけを中継するようにしたとしても、各ＥＣＵが送信するデータをデータ中継装置が受け取ったときに、中継装置から受信側のＥＣＵに中継するだけでは、何らかの原因で一時的に通信負荷率が上がった状況が生じた時、送信しきれなかった優先度の低い無駄なデータを送信するために、通信負荷率の引き上げられた状態が長引くという問題があった。
また、より高速に通信できる幹線を介して受信する大量のデータを、低速な支線を構成する車載ＬＡＮに中継することにより、支線側の車載ＬＡＮの通信負荷率が引き上げられるという問題もある。
However, even if an in-vehicle LAN capable of high-speed communication is adopted or only necessary data is relayed by the data relay device, when the data relay device receives the data transmitted by each ECU, the relay device In order to transmit useless data with low priority that could not be transmitted when there was a situation where the communication load factor temporarily increased for some reason just by relaying to the ECU on the receiving side, the communication load factor There was a problem that the raised state was prolonged.
There is also a problem that the communication load factor of the in-vehicle LAN on the branch line side can be increased by relaying a large amount of data received via the trunk line capable of communicating at a higher speed to the in-vehicle LAN constituting the low-speed branch line.
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、接続されたＥＣＵから受信したデータが常が最新データとなるように管理して、無駄なデータの送信による通信負荷率の上昇を抑制することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and manages data received from a connected ECU so that it is always the latest data, thereby suppressing an increase in communication load factor due to transmission of useless data. Is an issue.
前記課題を解決するため、本発明は、
複数の群毎に１個設けられるデータベース分配ノードと、
前記各群に設けられる１以上のＥＣＵと、
前記データベース分配ノードを順次接続する伝送路と、
を有する車載ＬＡＮを備え、
前記各データベース分配ノードは、
前記群内のＥＣＵとデータを送受信するＥＣＵ側送受信手段と、
前記データベース分配ノード間でデータを送受信する分配ノード側送受信手段と、
前記ＥＣＵ側送受信手段と分配ノード側送受信手段からの受信データを記録するデータベースを有する処理部と、
を備え、
前記処理部は、前記受信データにより更新される更新データと、該更新データの更新後からの時間を示す加齢データ、当該更新データの有効期限を示す寿命データを前記データベースに記録し、該寿命データと前記加齢データとを比較して、データ更新後から所定時間経過後に、更新データの送信要求を前記ＥＣＵに送信し、あるいは／および前記データベースの更新データを抹消する構成としていることを特徴とする車載データベースシステムを提供している。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
A database distribution node provided for each of a plurality of groups;
One or more ECUs provided in each group;
A transmission path for sequentially connecting the database distribution nodes;
In-vehicle LAN having
Each of the database distribution nodes is
ECU side transmission / reception means for transmitting / receiving data to / from the ECU in the group;
Distribution node side transmission / reception means for transmitting / receiving data between the database distribution nodes;
A processing unit having a database for recording received data from the ECU side transmitting / receiving means and the distribution node side transmitting / receiving means;
With
The processing unit records in the database update data updated by the received data, aging data indicating a time after update of the update data, and lifetime data indicating an expiration date of the update data, and the lifetime The data is compared with the aging data, and after a predetermined time elapses after the data update, the update data transmission request is transmitted to the ECU, and / or the update data in the database is deleted. An in-vehicle database system is provided.
前記のように、本発明では、多数のＥＣＵを複数に群分けし、これら群毎にデータベースを備えたデータベース分配ノードを設けている。各群内のＥＣＵが送信するデータをデータベースに記録し、該データベースに記録した更新データを他のデータベース分配ノードに送信して、他のデータベース分配ノードにおいても必要な更新データをそのデータベースに記録させて、更新データを共有化させている。 As described above, in the present invention, a large number of ECUs are divided into a plurality of groups, and a database distribution node including a database is provided for each group. The data transmitted by the ECUs in each group is recorded in a database, the update data recorded in the database is transmitted to other database distribution nodes, and the necessary update data is also recorded in the database at other database distribution nodes. Update data is shared.
前記データベースには、更新データ、その更新データの加齢データ、該更新データの寿命データとを記録しているため、加齢データと寿命データとを比較して、寿命データに近付くと、ＥＣＵに新しいデータを要求しあるいは／および寿命のつきて有効性が失われた更新データを抹消することで、各更新データが最新の状態を保つように管理することができる。
よって、古い更新データを他のデータベース分配ノードに送信するために無駄な通信を行うことを防止できる。
Since the update data, the aging data of the update data, and the lifetime data of the update data are recorded in the database, the aging data and the lifetime data are compared, and when approaching the lifetime data, the ECU By requesting new data and / or erasing update data whose validity has been lost over the lifetime, each update data can be managed so as to be kept up-to-date.
Therefore, it is possible to prevent useless communication for transmitting old update data to another database distribution node.
前記加齢データは前回のデータ更新時からの時間（年齢）を表しており、例えば、各車載データベース分配ノード間で更新データの更新を行う毎に、全ての更新データに関係づけられた加齢データに１をカウントすることにより求められる。このようにして求められた加齢データを用いれば、各更新データの更新時点からの経過時間を容易に求めることができる。なお、加齢データはその更新時点を示す時刻情報であってもよい。この場合、更新データの更新時に加齢データを書き換えなくても、現在の時刻情報から加齢データを減算することにより、当該更新データの更新からの経過時間を求めることができる。 The aging data represents the time (age) since the last data update. For example, every time the update data is updated between the in-vehicle database distribution nodes, the aging data is related to all the update data. It is obtained by counting 1 in the data. By using the aging data obtained in this way, the elapsed time from the update point of each update data can be easily obtained. The aging data may be time information indicating the update time. In this case, even if the aging data is not rewritten when updating the update data, the elapsed time from the update of the update data can be obtained by subtracting the aging data from the current time information.
前記のように、処理部はデータベースの各更新データが前記寿命データと加齢データの比較によって有効期限が近づいたことを検出して、更新データの送信要求データをＥＣＵに送信している。ＥＣＵが送信要求データの受信に伴って最新のデータを送信する機能を有する場合には、車載データベース分配ノードは、ＥＣＵから受信するデータを用いることでデータベース内の更新データを最新の更新データとすることができる。
また、有効期限が近づいた更新データを抹消してもよい。抹消することで、有効でない更新データを他のデータベース分配ノードあるいは接続した他のＥＣＵに送信することで、ＥＣＵが誤動作を起こすことを防止すると共に、無駄な通信を防止できる。
前記有効期限が近付いた更新データの抹消を行うと共に、該データを送信するＥＣＵへの送信要求との両方を行うことが最も好ましい。
As described above, the processing unit detects that each update data in the database is approaching the expiration date by comparing the life data and the aging data, and transmits update data transmission request data to the ECU. When the ECU has a function of transmitting the latest data with the reception of the transmission request data, the in-vehicle database distribution node uses the data received from the ECU as the update data in the database. be able to.
In addition, update data whose expiration date is approaching may be deleted. By deleting the invalid update data to other database distribution nodes or other connected ECUs, it is possible to prevent the ECU from malfunctioning and to prevent unnecessary communication.
It is most preferable to delete the update data that has approached the expiration date and perform both a transmission request to the ECU that transmits the data.
前記処理部は、前記データベースの各更新データにその送信状態を示す送信完了データを加えて記録し、前記ＥＣＵから更新データを受信した時に前記データベース内の更新データを更新すると共に前記加齢データおよび前記送信完了フラグをリセットし、後に前記データベース内の前記送信完了フラグがリセット状態である更新データを他のデータベース分配ノードに送信して当該更新データの前記送信完了フラグをセットするように構成してあることが好ましい。
前記構成とすると、他のデータベース分配ノードに送信が完了すれば、送信完了フラグをセットするので、同じ更新データが重複して送信されることを防止できる。
The processing unit adds and records transmission completion data indicating a transmission state to each update data of the database, and updates the update data in the database when the update data is received from the ECU and the aging data and The transmission completion flag is reset, and update data in which the transmission completion flag in the database is reset is transmitted to another database distribution node and the transmission completion flag of the update data is set. Preferably there is.
With the above configuration, the transmission completion flag is set when transmission to another database distribution node is completed, so that the same update data can be prevented from being transmitted repeatedly.
さらに、前記処理部は、前記ＥＣＵから受信したデータを前記データベースに記録する前に一時的に記録するバッファを有し、
前記バッファから前記データを前記データベースに送信して更新データとして書き換えて記録すると同時に、記録した更新データを前記分配ノード側送受信手段から他のデータベース分配ノードに送信する構成としていることが好ましい。
前記構成とすると、全てのデータベース分配ノード内のデータベースに対して更新データを更新する時点を同期させることができるので、各データベース分配ノードは更新データを等しく共有することができる。
Further, the processing unit has a buffer for temporarily recording the data received from the ECU before recording the data in the database,
It is preferable that the data is transmitted from the buffer to the database and rewritten and recorded as update data, and at the same time, the recorded update data is transmitted from the distribution node side transmission / reception means to another database distribution node.
With the above configuration, the update data can be synchronized with respect to the databases in all the database distribution nodes, so that each database distribution node can share the update data equally.
また、本発明は、
ＥＣＵと接続されてデータの送受信を行うＥＣＵ側送受信手段と、
前記ＥＣＵ送受信手段から受信するデータで更新された更新データと、更新後からの時間を示す加齢データと、当該更新データの有効期限を示す寿命データを前記データベースに記録し、前記寿命データと前記加齢データとを比較して、データ更新後から所定時間経過後に、更新データの送信要求を前記ＥＣＵに送信し、あるいは／および前記データベースの更新データを抹消処理する処理部と、
を備えていることを特徴とする車載用のデータベース分配ノードを提供している。
The present invention also provides:
ECU side transmitting / receiving means connected to the ECU for transmitting and receiving data;
Update data updated with data received from the ECU transmission / reception means, aging data indicating the time after the update, and lifetime data indicating the expiration date of the update data are recorded in the database, the lifetime data and the A processing unit that compares the aging data, transmits a request for transmission of update data to the ECU, or / and deletes the update data of the database after a predetermined time has elapsed since the data update,
An in-vehicle database distribution node is provided.
前記データベース分配ノードによれば、複数のＥＣＵと接続して、１つのＥＣＵから受信するデータを他のＥＣＵへ送信して、該ＥＣＵにより動作制御を行わせる場合において、該ＥＣＵへ送信するデータを最新データに管理しておくことで、ＥＣＵの誤動作の発生を防止することができる。 According to the database distribution node, when the ECU is connected to a plurality of ECUs, data received from one ECU is transmitted to another ECU, and operation control is performed by the ECU, the data transmitted to the ECU is transmitted. By managing the latest data, it is possible to prevent the malfunction of the ECU.
さらに、前記データベース分配ノードに、他のデータベース分配ノードとの間に前記データベースで記録したデータを送受信する分配ノード側送受信手段を設けると、ＥＣＵと接続したデータベース分配ノードを備えた群を複数設けた場合に、各群のデータベース分配ノードのデータベースに記録される更新データを最新データとなるように管理することができる。 Further, when the distribution node side transmission / reception means for transmitting / receiving data recorded in the database to / from another database distribution node is provided in the database distribution node, a plurality of groups having database distribution nodes connected to the ECU are provided. In this case, the update data recorded in the database of each group of database distribution nodes can be managed to be the latest data.
前述したように、第一の発明によれば、データベースに登録されたデータのうち、寿命をきた古いデータは新たなデータに更新され、あるいは／および抹消する構成としているので、データベースに古いデータが記録されることはなく、新たなデータのみが記録される。この最新の更新データを他の群のデータベース分配ノードに送信しているため、役立たないデータを送信することによる送信の無駄、送信負荷率の増加を防止できる。かつ、複数群のデータベース分配ノードのデータベースに登録されるデータを常に最新のデータとして共有化させることができる。 As described above, according to the first invention, among the data registered in the database, old data that has reached the end of its life is updated to new data and / or deleted, so that old data is stored in the database. Only new data is recorded without being recorded. Since the latest update data is transmitted to another group of database distribution nodes, it is possible to prevent transmission waste and increase in transmission load factor due to transmission of useless data. In addition, the data registered in the database of the plurality of groups of database distribution nodes can always be shared as the latest data.
図１は本発明の第一実施例に係る車載データベースシステム１の構成を示す図である。
図１中において、２ａ〜２ｈは車両の各部に配置されたＥＣＵ（以下、各ＥＣＵ２ａ，２ｂ…を区別する必要がないときはＥＣＵ２と称す）で、２ａ〜２ｃが第１群Ａ、２ｄ〜２ｆが第２群Ｂ、２ｇと２ｈが第３群Ｃとして、群分けしている。
前記各群Ａ、Ｂ、Ｃにはそれぞれ１つのデータベース分配ノード４ａ、４ｂ、４ｃ（以下、各データベース分配ノード４ａ〜４ｃを区別する必要がない場合にデータベース分配ノード４と称す）を設けている。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an in-
In FIG. 1, 2a to 2h are ECUs (hereinafter referred to as
Each group A, B, C is provided with one
前記データベース分配ノード４ａはＥＣＵ２ａ〜２ｃと夫々、ＣＡＮに準拠するＬＡＮのバス（以下、ＣＡＮバスと称す）８によって接続している。同様にデータベース分配ノード４ｂはＥＣＵ２ｄ〜２ｆと夫々ＣＡＮバス８を介して接続し、データベース分配ノード４ｃはＥＣＵ２ｇ、２ｈと夫々ＣＡＮバス８を介して接続している。
前記データベース分配ノード４ａ、４ｂ、４ｃはＬＡＮからなる伝送路５ａ、５ｂ、５ｃ（以下、まとめて伝送路５と称す）を介して順次接続され、ＬＡＮ９を構成している。
The
The
前記各ＥＣＵ２ａ〜２ｈには、車両状態や各種物理量の測定値などの更新データＤａ，Ｄｂ…を検出してＥＣＵへ出力するセンサ６ａ〜６ｇを接続している。（以下、区別する必要がない場合には、単にセンサ６、更新データＤと称す。）
前記各データベース分配ノード４は複数のＥＣＵに接続すると共に、前記伝送路５を介して他のデータベース分配ノード４に接続し、データベース分配ノード間およびＥＣＵとの間で各種更新データを高速に送受信するハブの役割を果たすものとしている。
Each database distribution node 4 is connected to a plurality of ECUs, and is connected to another database distribution node 4 via the
各データベース分配ノード４は、図１に示すように、処理部１３と、処理部１３と前記ＥＣＵ２との間で更新データを送受信するＥＣＵ側送受信手段を構成するＣＡＮ通信手段１１と、処理部１３と他のデータベース分配ノード４の処理部との間で前記伝送路５を介して更新データを送受信する分配ノード側送受信手段を構成するイーサネット通信手段１２を備え、処理部１３は、データベース７を備える記録手段２１と、出力タイミング設定手段２２と、データ出力手段２３と、データベース更新手段２４を備えている。
記録手段２１とＣＡＮ通信手段１１とは、データ出力手段２３と出力タイミング設定手段２２を介して接続している。また、記録手段２１とイーサネット通信手段１２とはデータベース更新手段２４を介して接続している。
なお、図１中では、データベース分配ノード４ａのみに、前記記録手段２１等を記載しているが、他のデータベース分配ノード４ｂ、４ｃにも備えられている。
As shown in FIG. 1, each database distribution node 4 includes a
The recording means 21 and the CAN communication means 11 are connected via the data output means 23 and the output timing setting means 22. The recording means 21 and the Ethernet communication means 12 are connected via a database update means 24.
In FIG. 1, the recording means 21 and the like are described only in the
前記イーサネット通信手段１２のポート１２ａ、１２ｂに接続する伝送路５ａ、５ｂ、５ｃからなるＬＡＮ９として、本実施形態では、高速通信が可能な規格に準拠するイーサネット（登録商標）を用いている。
ＬＡＮ９はイーサネットに準拠する単一セグメントの車載ＬＡＮを構成するものであるため、ゲートウェイなどを介在させる必要がなく、その分、遅延時間を短くすることができる。
なお、ＬＡＮ９は、光通信を利用したＭＯＳＴ，Ｄ２Ｂ、ＩＤｂ１３９４やＩＥＥＥ１３９４（登録商標）などに準拠して通信を行うもの、さらには、工業用ＬＡＮ、ＦｌｅｘＲａｙを用いて形成してもよい。
In this embodiment, Ethernet (registered trademark) conforming to a standard capable of high-speed communication is used as the LAN 9 including the
Since the LAN 9 constitutes a single-segment vehicle-mounted LAN conforming to Ethernet, there is no need to intervene a gateway or the like, and the delay time can be shortened accordingly.
Note that the LAN 9 may be formed using an optical LAN for communication based on MOST, D2B, IDb1394, IEEE1394 (registered trademark), or the like, or an industrial LAN or FlexRay.
前記３つのデータベース分配ノード４においては、４ａと４ｂを伝送路５ａを介して接続し、４ｂと４ｃを伝送路５ｂを介して接続し、４ｃと４ａとを伝送路５ｃを介して接続し、３つのデータベース分配ノード４ａ〜４ｃリング状に接続している。
具体的には、データベース分配ノード４ａ内にあるイーサネット通信手段１２のポート１２ａを伝送路５ａによりデータベース分配ノード４ｂ内にあるイーサネット通信手段１２のポート１２ｂに接続している。データベース分配ノード４ｂのポート１２ａを伝送路５ｂによりデータベース分配ノード４ｃのポート１２ｂに接続している。さらに、データベース分配ノード４ｃのポート１２ａを伝送路５ｃでデータベース分配ノード４ａのポート１２ｂに接続して、リング状接続としている。
In the three
Specifically, the
前記各伝送路５ａ、５ｂ、５ｃはそれぞれ２本ずつ設けて、データベース分配ノード４間に接続している。
本実施形態では、伝送路５ｃは伝送路５ａ、５ｂに障害が発生した場合の予備線としており、よって、リング状接続としているが、実際には、伝送路５ａ、５ｂとを用いたデイジーチェーン状の接続として用いている。即ち、伝送路５ａの１本５ａ−１と伝送路５ｂの１本５ｂ−１は往路用とし、伝送路５ｂの他の１本５ｂ−２と伝送路５ａの他の１本５ａ−２を復路用として用いている。
Two
In this embodiment, the
前記各データベース分配ノード４に設けるイーサネット通信手段１２は、ＬＡＮ９に直接的に接続されて電気信号のやりとりを行うインターフェース（図示省略）と、このインターフェースを用いてイーサネットに準拠した通信を制御する通信コントローラ（図示省略）とを含む。
イーサネット通信手段１２は、インターフェースのコネクタ部分であるポート１２ａ、ポート１２ｂによりＬＡＮ９と接続され、各種更新データＤの送受信を行う。ポート１２ａ、ポート１２ｂはそれぞれ送信部と受信部があり、全二重の通信を可能とするものである。なお、ＬＡＮ９が光通信を行うものである場合に、車載ＬＡＮ通信手段として光送受信ユニットを設けるなど、適宜に変形される。
The Ethernet communication means 12 provided in each of the database distribution nodes 4 includes an interface (not shown) that is directly connected to the LAN 9 and exchanges electrical signals, and a communication controller that controls communication based on Ethernet using this interface. (Not shown).
The Ethernet communication means 12 is connected to the LAN 9 through the
データベース分配ノード４に設けるＥＣＵ側接続手段となる前記ＣＡＮ通信手段１１は、前記ＣＡＮバス８を介してＥＣＵ２と接続して各種更新データの入出力を行っている。
ＣＡＮトランシーバやＣＡＮコントローラを有するものであるが、ＥＣＵ２とデータベース分配ノード４との接続部にＬＩＮなどの車載ＬＡＮを用いる場合には、入出力手段１１としてＬＩＮに準拠する通信手段と通信コントローラが必要である。また、ＥＣＵ２とデータベース分配ノード４との接続部に車載ＬＡＮを用いない場合には、入出力手段としてのインターフェイスを形成することができる。この場合、ＥＣＵ２はセンサ６側に設けられた更新データＤの出力手段を構成する制御部である。
The CAN communication means 11 serving as an ECU side connection means provided in the database distribution node 4 is connected to the
Although it has a CAN transceiver and a CAN controller, when an in-vehicle LAN such as LIN is used as a connection part between the
また、データベース分配ノード４の記録手段１２のデータベース７では、該データベース分配ノード４に接続したＥＣＵを介してセンサ６から得られる更新データＤをデータ加工する事なく、そのまま記録している。
Further, in the
図２に示すように、データベース７には、少なくとも前記更新データＤの識別情報ＩＤ（ＩＤａ，ＩＤｂ…）と、これに対応する属性値データＶＤａ，ＶＤｂ…とが記録される。 かつ、前記ＬＡＮ９を介して受信する他のデータベース分配ノード４の記録手段２１に記録される更新データＤのうち、当該データベース分配ノード４において、必要な更新データも記録されるようにしている。
なお、図２では、識別情報ＩＤとして「車輪速」などを示しているが、実際には決まったビット数の値からなる識別情報ＩＤであってもよい。同様に、属性値データＶＤａ…として単位付きの数値を属性値データＶＤａ…を例示しているが、データベース７に記録される属性値データＶＤａ…に単位の情報が必ず含ませなければならないことを意味しているのではない。
As shown in FIG. 2, at least identification information ID (IDa, IDb...) Of the update data D and attribute value data VDa, VDb. Of the update data D recorded in the recording means 21 of the other database distribution node 4 received via the LAN 9, the database distribution node 4 also records necessary update data.
In FIG. 2, “wheel speed” or the like is shown as the identification information ID, but an identification information ID consisting of a predetermined number of bits may be used. Similarly, the attribute value data VDa... Is an example of the attribute value data VDa... But the attribute value data VDa... Recorded in the
前記記録手段２１として、データ出力手段２３によって読み書き可能に構成されたＲＡＭを用い、バックアップ電源などを用いて電源供給が途絶えた状態でも記録内容を保持できるものとしている。なお、フラッシュメモリのように不揮発性を備えた書き換え可能な記録手段を用いてもよい。また、記録手段２１内には、出力タイミング設定手段２２によって設定され、データ出力手段２３によって用いられる出力タイミング設定テーブルＴａ〜Ｔｃ（以下、区別が不要であるときは出力タイミング設定テーブルＴという）がそれぞれ記録されている。 As the recording means 21, a RAM configured to be readable and writable by the data output means 23 is used, and the recorded contents can be held even when the power supply is interrupted using a backup power source or the like. Note that rewritable recording means having non-volatility such as a flash memory may be used. Also, in the recording means 21, there are output timing setting tables Ta to Tc (hereinafter referred to as an output timing setting table T when distinction is unnecessary) set by the output timing setting means 22 and used by the data output means 23. Each is recorded.
なお、本実施例では出力タイミング設定テーブルＴが出力タイミング設定手段２２によって動的に設定されるものであるから、この出力タイミング設定テーブルＴを記録する記録手段２１も書き換え可能である必要がある。しかしながら、この出力タイミング設定テーブルＴは固定的に設定してあってもよい。この場合、テーブルＴが記録されるメモリ１２をＲＯＭにしてもよい。
In this embodiment, since the output timing setting table T is dynamically set by the output timing setting means 22, the recording means 21 for recording the output timing setting table T needs to be rewritable. However, this output timing setting table T may be fixedly set. In this case, the
前記記録手段２１に記録された更新データＤをＥＣＵ２側へ出力するデータ出力手段２３は、記録手段１２のデータベース７内の更新データＤを読み書きし、更新データＤを必要とするＥＣＵ２に出力するものである。また、前記出力タイミング設定手段２２はこの更新データＤの出力タイミングを設定するものである。
データベース更新手段２４はデータ出力手段２３を介して更新データＤの入力があった時に、対応する更新データを記録手段１２のデータベース７に登録すると共に、更新データＤを含むデータフレームをＬＡＮ９を介して隣接するデータベース分配ノード側に送信する一方、隣接するデータベース分配ノードから受信したデータフレームに含まれる他ノードの更新データＤをデータベース７に登録する機能を有する。
The data output means 23 for outputting the update data D recorded in the recording means 21 to the
When the update data D is input via the data output means 23, the database update means 24 registers the corresponding update data in the
以下に、前記構成からなる本発明の車載データベースシステム１における動作について概要を説明する。
まず、各ＥＣＵ２には接続したセンサ６からの検出値が入力される。ＥＣＵ２は受信した更新データＤを自らが接続されたデータベース分配ノード４に送信する。各データベース分配ノード４は更新データＤをデータベース７に記録する。
Below, an outline | summary is demonstrated about operation | movement in the vehicle-mounted
First, each
各データベース分配ノード４はデータベース７に記録した更新データＤをデータフレームに書き込みデータベース更新手段２４で設定したタイミングで伝送路５に送信する。このデータフレームを最初に送信するデータベース分配ノード４をマスターノードとする。該マスターノードから送信するデータフレームを伝送路５を介して順次隣接するデータベース分配ノード４に巡回させ、各データベース分配ノード４において、そのデータベース７に新たに記録された更新データＤをデータフレームに書き込む。この動作を最後のデータベース分配ノードとなるループバックノードまで行う。
このループバックノードにおいて更新データＤをデータフレームに書き込むことにより、マスターノードからループバックノードへの伝送路５の往路で、データフレームは全てのデータベース分配ノード４のデータベース７に記録された更新データＤが書き込まれた状態となる。
Each database distribution node 4 writes the update data D recorded in the
By writing the update data D into the data frame in the loopback node, the data frame is recorded in the
ついで、ループバックノードからマスターノードへの復路において、全更新データが書き込まれたデータフレームは順次データベース分配ノードを巡回し、各データベース分配ノード４は、データフレームは全更新データＤのうちから必要な更新データＤを読み取っていく。
上記のデータフレーム巡回は所定の周期ごとに行われ、該周期を通信周期と呼ぶ。通信周期は、データフレーム巡回時間であるデータ通信スロットと待ち時間からなる。また、データ送信に失敗した場合に再送を行うこともある。
このようにして新たに取得した更新データＤは、夫々データベース分配ノード４のデータベース７に記録され、該データベース分配ノード４に接続したＥＣＵ２に予め設定したタイミングで更新データＤを送信し、当該ＥＣＵ２は更新データＤに基づいて必要な制御を行う。
Next, in the return path from the loopback node to the master node, the data frames in which all the update data are written sequentially circulate through the database distribution nodes, and each database distribution node 4 requires the data frames from all the update data D. Read the update data D.
The above data frame circulation is performed every predetermined period, and this period is called a communication period. The communication cycle includes a data communication slot that is a data frame cycle time and a waiting time. In addition, retransmission may be performed when data transmission fails.
The update data D newly acquired in this way is recorded in the
以下、上記動作について詳述する。
まず、各ＥＣＵ２には接続したセンサ６からの検出値が入力される。該検出値は更新データＤとして、各ＥＣＵ２により定まるタイミングでデータベース分配ノード４に送信される。データベース分配ノード４では、これらの更新データＤを記録手段２１のデータベース７に記録する。
Hereinafter, the operation will be described in detail.
First, each
各データベース分配ノード４がＥＣＵから受信した更新データはデータベースに記録される。データベースのデータフォーマットを図３に示す。各更新データは、データＩＤ，送信元ノードＩＤ，寿命データを構成するライフタイム、加齢データを構成するエイジ、送信完了フラグ、データ長、データ本体からなる。 The update data received from the ECU by each database distribution node 4 is recorded in the database. The data format of the database is shown in FIG. Each update data includes a data ID, a transmission source node ID, a lifetime constituting life data, an age constituting aging data, a transmission completion flag, a data length, and a data body.
データＩＤは各ＥＣＵから発信される更新データごとに付される。例えば、ＥＣＵから受信する更新データが「回転数」である場合、この回転数の更新データのデータＩＤを「１」と数値で表してもよいし、「回転数」と文字で表してもよい。フィールド長は２バイトである。
送信元ノードＩＤは、更新データの送信元となるデータベース分配ノード４のノードＩＤである。フィールド長は２バイトである。
ライフタイムは更新データの属性値データ（例えば図２に示すように更新データが回転数であれば、属性値データは１００ｒｐｍである。）がデータベースに登録されてからの寿命を表す。通信周期単位で数え、フィールド長は２バイトである。
The data ID is assigned for each update data transmitted from each ECU. For example, when the update data received from the ECU is “rotation speed”, the data ID of the update data of the rotation speed may be expressed as a numerical value “1” or may be expressed as “rotation speed”. . The field length is 2 bytes.
The transmission source node ID is the node ID of the database distribution node 4 that is the transmission source of the update data. The field length is 2 bytes.
The lifetime represents the lifetime after the attribute value data of the update data is registered in the database (for example, as shown in FIG. 2, if the update data is the rotational speed, the attribute value data is 100 rpm). Counted in communication cycle units, the field length is 2 bytes.
エイジはデータ更新後の経過期間であり、更新データの属性値データ（例えば図２に示すように更新データが回転数であれば、属性値データは１００ｒｐｍである。）がデータベースに登録されてから現在までの時間を表す。通信周期単位で数えられ、新たな属性値データがデータベースに登録されるとエイジを０とし、通信周期が経過するたびに１増加させる。エイジがライフタイムに達したら、ＥＣＵから新たな属性値データの更新が必要であることを示す。エイジがライフタイムを超えた場合は、該属性値データは原則として使用しない。フィールド長は２バイトである。 Age is an elapsed period after data update, and after attribute value data of the update data (for example, if the update data is the rotational speed as shown in FIG. 2, the attribute value data is 100 rpm) is registered in the database. Represents time to date. Counted in communication cycle units, the age is set to 0 when new attribute value data is registered in the database, and is incremented by 1 every time the communication cycle elapses. When the age reaches the lifetime, it indicates that the ECU needs to update new attribute value data. If the age exceeds the lifetime, the attribute value data is not used in principle. The field length is 2 bytes.
送信完了フラグは自ノードにおいて更新した更新データを、他のデータベース分配ノード４に送信完了したことを示すフラグである。自ノードの更新データを更新したときに偽（０）にし、他ノードへの送信を完了したときに真（１）にする。自ノードの更新データにのみ有効であり、他のノードから送信されてデータベースに登録された更新データに対しては有効ではない。フィールド長は１ビットである。
データ本体長は属性値データ本体の長さである。フィールド長は２バイトである。
The transmission completion flag is a flag indicating that the update data updated in the own node has been transmitted to the other database distribution nodes 4. Set to false (0) when the update data of its own node is updated, and set to true (1) when transmission to another node is completed. It is valid only for update data of its own node, and is not valid for update data transmitted from other nodes and registered in the database. The field length is 1 bit.
The data body length is the length of the attribute value data body. The field length is 2 bytes.
ＥＣＵから受け取った更新データは、データフレームの通信周期の最初に、データベース分配ノード４によってデータベースに記録される。
更新データには、データベース分配ノード４が能動的に取得できるデータと、受動的にしか取得できないデータがある。能動的に取得できるデータは、データベース分配ノード４が自らに接続されたＥＣＵにリクエストして取得できる更新データであり、受動的にしか取得できない更新データとは、例えばデータベース分配ノード４がハブで支線のＥＣＵからデータ受信するような場合のデータである。
The update data received from the ECU is recorded in the database by the database distribution node 4 at the beginning of the data frame communication cycle.
The update data includes data that can be acquired actively by the database distribution node 4 and data that can only be acquired passively. The data that can be actively acquired is update data that the database distribution node 4 can request and acquire from the ECU connected to the database distribution node 4, and the update data that can only be acquired passively is, for example, a branch line in the database distribution node 4 at the hub. This is data when data is received from the ECU.
能動的に取得できる更新データについては、データベース分配ノード４はライフタイムとエイジの比較によって有効期限が近づいている場合に、各ＥＣＵに送信要求データを送信し、送信元ノードＩＤが自らを示す自ノードＩＤであって、エイジがライフタイム以上のデータについて、更新データ取得時に即座にデータベースのデータ本体を更新する。
受動的にしか取得できない更新データについては、データ取得時に即座にデータ本体を更新する場合と、取得時に一時的にバッファに記録しておき、バッファ内のデータを能動的に取得できるデータと同時に処理する場合がある。バッファ内のデータはデータベースに記録されると消去される。
データを更新後は、エイジを０とし、送信完了フラグを偽とする。
さらに、ライフタイムとエイジを比較し、有効期限を越えた更新データを抹消する。
なお、データベースのデータ本体の更新と、有効期限を越えた更新データの抹消は、何れか一方だけを行ってもよいが、両方行うことが最も好ましい。
For update data that can be actively acquired, the database distribution node 4 transmits transmission request data to each ECU when the expiration date is approaching by comparing the lifetime and the age, and the transmission source node ID indicates itself. The data body of the database is updated immediately when the update data is acquired for the data whose node ID is the age or more.
For update data that can only be acquired passively, the data body is updated immediately at the time of data acquisition, and temporarily recorded in a buffer at the time of acquisition, and the data in the buffer is processed simultaneously with the data that can be acquired actively There is a case. The data in the buffer is deleted when it is recorded in the database.
After updating the data, the age is set to 0 and the transmission completion flag is set to false.
Further, the lifetime and age are compared, and the update data that has expired is deleted.
It should be noted that although either one of the update of the data body of the database and the deletion of the update data exceeding the expiration date may be performed, it is most preferable to perform both.
次に、更新データの送受信について説明する。
上述したように、データベース分配ノード４ａは自ノードに接続されたＥＣＵ２ａからの更新データＤａをＣＡＮ通信手段１１を介して受け取りメモリ１２内のデータベース７に登録している。
データフレームの巡回について図４に説明する。
まず、データベース分配ノード４ａはデータフレームＤ１を作成する。データベース更新手段２４はデータフレームＤ１に送信元ノードＩＤが自ノードＩＤであり、エイジがライフタイム未満、送信完了フラグが偽の更新データＤａについて、更新データのうちデータＩＤ、エイジ、データ本体をデータフレームＤ１に書き込む（以下、更新データの書込み、読み込みとは、データＩＤ，エイジ、データ本体を読み込み、書き込むことを言う）。
Next, transmission / reception of update data will be described.
As described above, the
A data frame cycle will be described with reference to FIG.
First, the
データフレームＤ１をイーサネット通信手段１２のポート１からデータベース分配ノード４ｂに送信する。ここで、データベース分配ノード４ａはマスターノードであり、データフレームをＬＡＮ９に投入、回収する。通常、マスターノードはＬＡＮ９で接続されるリング上にひとつだけ存在する。他のノードはスレーブノードと呼ぶ。
The data frame D1 is transmitted from the
データベース分配ノード４ｂは自ノードのイーサネット通信手段１２のポート２を介してデータフレームＤ１を受け取り、自己のデータベース７に登録された更新データＤｄをデータフレームＤ１に追加し、データフレームＤ２とする。データベース分配ノード４ｂはデータフレームＤ２をデータベース分配ノード４ｃに送信する。
The
データベース分配ノード４ｃはデータフレームＤ２を受け取り、自己のデータベース７に登録された更新データＤｇをデータフレームＤ２に追加し、データフレームＤ３とする。その後、データベース分配ノード４ｃは他ノードの更新データＤａとＤｄのうち、ＥＣＵ６ｇ、６ｈが必要としている更新データを読み込み、データベース７に登録する。データベース分配ノード４ｃはデータフレームＤ３をデータベース分配ノード４ｂに送信する。
The
ここで、データベース分配ノード４ｃはデータフレームを折り返して送信するループバックノードであり、正常時にはリング上にひとつだけ存在する。ループバックノードはマスターノードから他の全てのデータベース分配ノードを通って最も下流にあるデータベース分配ノードである。
Here, the
データベース分配ノード４ｂはデータフレームＤ３を受け取り、他ノードの更新データＤａとＤｇのうち必要な更新データを読み取りデータベース７に登録する。その後、データフレームＤ３をデータベース分配ノード４ａに送信する。
データベース分配ノード４ａはデータフレームＤ３を受け取り、他ノードの更新データＤｄとＤｇのうち必要な読み取りデータベース７に登録する。
The
The
上記のように、マスターノードであるデータベース分配ノード４ａがデータフレームをＬＡＮ９に投入すると、各データベース分配ノード４は、往路では４ａ→４ｂ→４ｃの順（順方向とする）にデータフレームを送信し更新データを書き込んでいく。ループバックノードであるデータベース分配ノード４ｃで折り返し、復路（逆方向）では、各ノードは自らが書き込んだ更新データ以外の更新データを読み込む。なお、本実施例では各ノードが書き込む更新データは各ノードごとに更新データＤａ，Ｄｄ，Ｄｇと一つずつであったが、書き込む更新データは複数であっても良い。
このように更新データが各データベース分配ノード４間を巡回することで、各データベース分配ノード４のデータベース７が更新され、更新データが共有される。
As described above, when the
As the update data circulates between the database distribution nodes 4 in this way, the
このようなデータフレームの巡回は通信周期ごとに行われる。データフレームが巡回している間は各ノードのデータベースの更新は完了していないので更新データは共有されていないが、巡回後、次のデータフレーム巡回までの間は各ノードのデータベースは同じ更新データを有しており、更新データを共有している。
なお、データフレームの送信に失敗すると再送されるが、予め設定した最大再送回数まで再送しなかったデータ、即ち送信が成功したデータについては、送信完了フラグを真とする。また、エイジは通信周期で数えられるので、更新データ通信終了時に、データベースに記録されている全データについてエイジに１を加える。エイジがライフタイムを超えるデータは、他のデータベース分配ノードに送信すべき新たなデータではないため、原則として使用しない。
Such a data frame cycle is performed every communication cycle. While the update of the database of each node is not completed while the data frame is circulating, the update data is not shared, but the database of each node is the same update data until the next data frame circulation after the cycle. And share update data.
Note that if data frame transmission fails, it is retransmitted. However, for data that has not been retransmitted up to a preset maximum number of retransmissions, that is, data that has been successfully transmitted, the transmission completion flag is set to true. Further, since the age is counted in the communication cycle, 1 is added to the age for all data recorded in the database at the end of the update data communication. Data whose age exceeds the lifetime is not used in principle because it is not new data to be transmitted to other database distribution nodes.
なお、本実施例ではデータベース分配ノード４ｃがループバックノードであったが、４ｂがループバックノードでもよい。この場合はデータベース分配ノード４ａ→４ｃ→４ｂの順にデータフレームが巡回する。
In this embodiment, the
次に、各データベース分配ノード４がデータフレームに自ノードの更新データを追加する方法について説明する。
図５は例としてデータベース分配ノード４ａが更新データを追加する場合の詳細な説明図である。
データベース分配ノード４ａのデータベース７には、各ノードのＥＣＵから供給された更新データが登録されている。そのうち自ノード４ａのＥＣＵから得た更新データＤａ、Ｄｂ，Ｄｃのうち、更新データＤａ，Ｄｂが新たに更新されたものであるとすると、データベース分配ノード４ａはデータフレームＤ１に更新データＤａとＤｂを書き込む。
Next, a method in which each database distribution node 4 adds its own update data to the data frame will be described.
FIG. 5 is a detailed explanatory diagram when the
Update data supplied from the ECU of each node is registered in the
ここで、データフレームのフォーマットについて説明すると、データフレームはヘッダ部と属性値データ部からなる。ヘッダ部はデータ非依存部、データ数、データＩＤ，データ長、予約フラグからなり、属性値データ部は属性値データからなる。 Here, the format of the data frame will be described. The data frame includes a header part and an attribute value data part. The header part is composed of a data independent part, the number of data, the data ID, the data length, and the reservation flag, and the attribute value data part is composed of attribute value data.
したがって、データフレームＤ１のヘッダ部には、データ非依存部とデータ数と更新データＤａ，ＤｂそれぞれのデータＩＤ，データ長、予約フラグを書き込む。ヘッダ部の後の属性値データ部には更新データＤａ，Ｄｂそれぞれの属性値データを書き込む。このデータフレームＤ１がイーサネット通信手段１２のポート１からデータベース分配ノード４ｂに送信される。
Therefore, the data independent part, the number of data, the data ID of each of the update data Da and Db, the data length, and the reservation flag are written in the header part of the data frame D1. The attribute value data of the update data Da and Db is written in the attribute value data part after the header part. This data frame D1 is transmitted from the
データベース分配ノード４ｂに接続されたＥＣＵから得た更新データＤｄ、Ｄｅ、Ｄｆのうち、更新データＤｄ，Ｄｅが新たに更新されたものであるとすると、データベース分配ノード４ｂはデータフレームＤ１を受け取った後更新データＤｄ，ＤｅをデータフレームＤ１に書き込む。データフレームＤ１のヘッダ部に、更新データＤｄ，ＤｅそれぞれのデータＩＤ，データ長、予約フラグを書き込み、属性値データ部には更新データＤｄ，Ｄｅの属性値データを書き込む。このようにして更新データＤｄ，Ｄｅが書き込まれた新たなデータフレームをデータフレームＤ２とする。
Of the update data Dd, De, and Df obtained from the ECU connected to the
データベース分配ノード４ｃにおいても同様に、データフレームＤ２に新たに更新されたＤｇの更新データを書き込み、データフレームＤ３とする。データフレームＤ３には更新データＤａ、Ｄｂ、Ｄｄ，Ｄｅ、Ｄｇが書き込まれる。
ループバックノードであるデータベース分配ノード４ｃにおいて、データフレームＤ３は折り返し逆方向に送信され、各ノードは宛先が自ノードとなっている他ノードの更新データをデータフレームＤ３から読み込む。
Similarly, in the
In the
図６はデータフレームが各データベース分配ノード４を巡回する時間について説明している。ＬＡＮ９の伝送路５ａ、５ｂ、５ｃは二本の伝送路からなり、全二重方式での送信を行なう。
データベース分配ノード４ａのイーサネット通信手段１２のポート１からデータフレームＤ１が送信されると、データベース分配ノード４ｂのポート２において受信する。これら送信と受信はほぼ同時に行なわれる。
FIG. 6 explains the time for the data frame to circulate through each database distribution node 4. The
When the data frame D1 is transmitted from the
データベース分配ノード４ｂではバッファにデータフレームＤ１を保存するが、バッファリングするデータ長（バッファリング長）を超えたとき、新たにポート１から自ノードの更新データＤｄ，Ｄｅを書き込んだデータフレームＤ２の送信を開始する。本実施例においてはヘッダ部のデータ非依存部のデータ長がバッファリング長であり、データ非依存部を受信するとデータフレームＤ２の送信を開始する。図５に示すようにデータフレームＤ２の送信を開始する時刻ｔ１は、データフレームＤ１が送信された時刻を基準時刻ｔ＝０とすると、バイトタイムＴ１（ＬＡＮを介し１バイト受信するのに必要な時間）にデータフレームのバッファリング長Ｂ１を乗じた時刻となる。
In the
データベース分配ノード４ｃはデータフレームＤ２をバッファリングし、データベース分配ノード４ｂと同様にデータフレームＤ２のうちヘッダ部のデータ非依存部を受け取ったとき、自ノードの更新データＤｇを書き込んだデータフレームＤ３をデータベース分配ノード４ｃのポート２からデータベース分配ノード４ｂに向かって送信する。各データベース分配ノードで往路のバッファリング長が一定だとすると、送信開始時刻ｔ２は、バイトタイムＴ１にデータフレームの往路のバッファリング長Ｂ１を乗じた時間の２倍が経過した時刻となる。
The
なお、データベース分配ノード４ｃではデータベース分配ノード４ｂからのデータフレームＤ２の受信とデータベース分配ノード４ｂへのデータフレームＤ３への送信を同時に行なっている。データフレームはデータベース分配ノード４ｃで折り返すことになるが、ポートにはそれぞれ二本の送信線があるので、データベース分配ノード４ｃはデータフレームの受信と送信を同時に行なうことができる。
The
データベース分配ノード４ｂはデータフレームＤ３を送信とほぼ同時に受け取る。順方向である往路の送信時と同様に、逆方向である復路でのデータフレーム送信時にもデータフレームをバッファに保存する。バッファリングするデータ長は往路と復路で別々に設定されており、復路のバッファリングするデータ長Ｂ２を超えたとき、ポート２からデータベース分配ノード４ａにデータフレームＤ３を送信する。データベース分配ノード４ａでは送信とほぼ同時にデータフレームＤ３を受け取る。データベース分配ノード４ｂがデータベース分配ノード４ｃに送信を始める時刻ｔ３は、（データフレームの往路のバッファリング長Ｂ１×２＋データフレームの復路のバッファリング長Ｂ２）×バイトタイムＴ１となる。
The
さらに、マスターノードであるデータベース分配ノード４ａがデータフレームをＬＡＮに送信してからデータベース分配ノード４ａが再びデータフレームを受信するまでの時刻ｔ４は、ｔ３＋データフレーム最大長Ｂ３×バイトタイムＴ１となる。
Furthermore, the time t4 from when the
したがって、データフレーム最大巡回時間Ｔ（データフレームが１回の巡回に要する時間）は、（（ノード数―１）×往路のバッファリング長Ｂ１＋（ノード数―２）×復路のバッファリング長Ｂ２＋データフレーム最大長Ｂ３）×バイトタイムＴ１となる。 Therefore, the maximum data frame cyclic time T (time required for one data frame cycle) is ((number of nodes−1) × outbound buffering length B1 + (number of nodes−2) × returned buffering length B2 + data). Maximum frame length B3) × byte time T1.
第一実施例では伝送路５ａ〜５ｃがそれぞれ２本ずつ、例えば伝送路５ａとして５ａ―１、５ａ−２が接続されており、二本の伝送路一方を順方向、他方を逆方向にデータフレームを巡回させている。
一方、伝送路５ａ〜５ｃが一本ずつの場合は、各ポートが送受信部を有し一本の伝送路５ａ、５ｂを送受信に用いる半二重方式でデータフレームを巡回させることができる。半二重方式の時間の経過を図７に示す。半二重方式は全二重方式と異なり伝送路が一本である。このため、ノード４ｃにおいて、更新データの受信と送信を同時に行なうことはできず、ノード４ｂからのデータフレームＤ２をすべて受信してからノード４ｂへのデータフレームＤ３への送信を行なう。このため、時刻ｔ１は全二重方式と同じであるが、ノード４ｃからノード４ｂへの送信時刻ｔ２は、（データフレームの往路のバッファリング長Ｂ１＋データフレーム最大長Ｂ３）×バイトタイムＴ１となる。
In the first embodiment, there are two
On the other hand, when the
さらに、ノード４ｂからノード４ｃへのデータフレームの送信開始時刻ｔ３は、（往路のバッファリング長Ｂ１＋復路のバッファリング長Ｂ２＋データフレーム最大長Ｂ３）×バイトタイムＴ１となる。マスターノードであるデータベース分配ノード４ａがデータフレームをＬＡＮに送信してからデータベース分配ノード４ａが再びデータフレームを受信するまでの時刻ｔ４は、ｔ３＋データフレーム最大長Ｂ３×バイトタイムＴ１となる。
Further, the transmission start time t3 of the data frame from the
したがって、データフレーム最大巡回時間Ｔ（データフレームが１回の巡回に要する時間）は、（（ノード数―２）×往路のバッファリング長Ｂ１＋（ノード数―２）×復路のバッファリング長Ｂ２＋データフレーム最大長Ｂ３×２）×バイトタイムＴ１となる。
全二重方式に比べ、一本の伝送路の伝送方向を交互に切り替えるため、送信に時間がかかる欠点はあるが、伝送路が一本のため構成が簡単である。
Therefore, the maximum data frame cyclic time T (time required for one data frame cycle) is ((number of nodes−2) × outbound buffering length B1 + (number of nodes−2) × returned buffering length B2 + data. The maximum frame length B3 × 2) × byte time T1.
Compared to the full-duplex method, the transmission direction of one transmission path is alternately switched, so there is a drawback that it takes time to transmit, but the configuration is simple because there is only one transmission path.
各データベース分配ノード４では、データフレームのエラー検出・訂正を行っている。データフレームのエラー検出・訂正は、データフレームを（１）ヘッダのデータ非依存部、（２）ヘッダのデータ数、（３）ヘッダのデータ毎のデータＩＤ，データ長の組、（４）属性値データ（データＩＤ，データ長を除く部分）毎、の各ブロックに分け、ブロック毎に行なう。データＩＤ，データ長はヘッダ部に置かれ、属性値データ部からは分離されている。 Each database distribution node 4 performs error detection / correction of the data frame. Data frame error detection / correction consists of (1) data independent part of header, (2) number of header data, (3) set of data ID and data length for each header data, (4) attribute Dividing into each block of value data (part excluding data ID and data length), it is performed for each block. The data ID and data length are placed in the header part and separated from the attribute value data part.
データフレームのうちヘッダ部については、データフレームの巡回のうち、往路の場合は自ノードの更新データ作成時とデータフレーム受信直後、復路の場合はデータフレーム受信直後に全ノードでブロック毎にエラー検出・訂正を行なう。
ひとつでも訂正不可能なエラーが発生していれば、データフレーム全体をエラーとする。データフレーム全体をエラーとする場合、訂正不可能なエラーが発生したブロックまでのデータフレームは次のノードへ送信し、最終的にマスターノードに送信される。マスターノードにエラーが発生するまでのブロックが送信されることで、マスターノードはデータフレームにエラーが発生したことを知ることができる。訂正不可能なエラーが発生したブロックより後の部分については、エラーと判定すれば次ノードへの送信を止める。
For the header part of the data frame, error detection is performed for each block at all nodes in the data frame cycle, when updating the local node and immediately after receiving the data frame in the forward path, and immediately after receiving the data frame in the return path -Make corrections.
If even one uncorrectable error has occurred, the entire data frame is regarded as an error. When the entire data frame is regarded as an error, the data frame up to the block where the uncorrectable error has occurred is transmitted to the next node, and finally transmitted to the master node. By transmitting a block until an error occurs in the master node, the master node can know that an error has occurred in the data frame. For the portion after the block in which an uncorrectable error has occurred, transmission to the next node is stopped if it is determined as an error.
属性値データ部については、復路に他ノードの更新データＤを読み取る際に、データフレーム全体ではなく属性値データ毎にエラー検出・訂正を行なう。訂正不可能なエラーが発生していれば、その属性値データをエラーとする。ひとつの属性値データにエラーが発生しても、データフレーム全体をエラーとはしない。属性値データをエラーとする場合でも、データフレーム全体を次ノードに送信し、最終的にマスターノードに送信される。 For the attribute value data portion, error detection / correction is performed for each attribute value data, not the entire data frame, when the update data D of another node is read in the return path. If an uncorrectable error has occurred, the attribute value data is regarded as an error. Even if an error occurs in one attribute value data, the entire data frame is not considered as an error. Even when attribute value data is an error, the entire data frame is transmitted to the next node, and finally transmitted to the master node.
マスターノードは還ってきたデータフレームを点検し、属性値データに訂正不可能なエラーが発生している場合は、再送信を行なうことが決定次第、該属性値データのみを指定したデータフレームを再送信する。再送信のため、新たにデータベースから読み込んだ属性値データではなく、前回に送信した属性値データと同じものを送信する。データＩＤ，データ長は属性値データとは分離してヘッダ部に置かれているので、各ノードは属性値データの格納位置を知ることができる。 The master node inspects the returned data frame, and if an uncorrectable error has occurred in the attribute value data, the master node re-sends the data frame specifying only the attribute value data as soon as it is decided to retransmit. Send. For retransmission, the same attribute value data transmitted last time is transmitted instead of the attribute value data newly read from the database. Since the data ID and data length are placed in the header part separately from the attribute value data, each node can know the storage position of the attribute value data.
再送信する際、ひとつの更新データを複数回書き込むように指定したり、データ長を大きくすることで、冗長度を上げることができる。更新データＤを複数回書き込むときは、バーストエラー対策のため、格納位置を離す。
各ノードは、往路に自ノードの更新データＤが指定されていれば書き込み、ループバックノードで折り返し、復路に他ノードの更新データＤを読み取っていく。ただし、ヘッダ部に訂正不可能なエラーが発生している場合には、マスターノードは更新データＤを指定しない。
When retransmitting, it is possible to increase the redundancy by designating that one update data is written a plurality of times or by increasing the data length. When the update data D is written a plurality of times, the storage position is released as a measure against a burst error.
Each node writes if the update data D of its own node is designated on the forward path, returns at the loopback node, and reads the update data D of other nodes on the return path. However, if an uncorrectable error has occurred in the header part, the master node does not specify the update data D.
上述したように、各データベース分配ノード４は更新用データフレームから他ノードのＥＣＵ２の更新用データを読み込み、データベース７に記録する。
次に、他ノードの更新用データを自ノードに接続されたＥＣＵ２に送信するタイミングについて説明する。
As described above, each database distribution node 4 reads the update data of the
Next, the timing at which the update data of the other node is transmitted to the
ＥＣＵ２は、出力タイミングテーブルＴに設定されたタイミングに基づいて、データ出力手段２３を介して更新データＤをデータベース７から受け取る。
データ出力手段２３は前記メモリ１２内の出力タイミング設定テーブルＴに従って、ＥＣＵ２…が必要とするタイミングにおいて更新データＤ…を出力することができる。また、各ＥＣＵ２…からの即時出力要求Ｒａを入力したときは、即時出力の要求に応じてデータベース７内の指定された識別情報ＩＤの更新データＤをＣＡＮバス８側に出力する。なお、即時出力要求Ｒａには即時出力を要求する更新データＤを識別するための識別情報ＩＤが含まれている。
The
The data output means 23 can output the update data D at a timing required by the
また、本実施例では出力タイミング設定手段２２において、各ＥＣＵ２からの出力要求Ｒｂを入力し、この出力要求Ｒｂに従って各データベース分配ノード４における出力タイミング設定テーブルＴをそれぞれ動的に更新することができるように構成されている。なお、この出力要求Ｒｂにも出力タイミングを設定する更新データＤを識別するための識別情報ＩＤと、その出力タイミングの設定値とが含まれ、出力タイミングを定めるためのパラメータも含まれることが好ましい。
Further, in the present embodiment, the output timing setting means 22 inputs the output request Rb from each
図７は図１に示す車載データベースシステム１における前記出力タイミング設定テーブルＴ（とりわけ、データベース分配ノード４ｃ内のメモリ１２に記録された出力タイミング設定テーブルＴｃ）の例を示しており、この出力タイミング設定テーブルＴは、更新データＤの識別情報ＩＤ（個々の識別情報ＩＤを符号ＩＤａ，ＩＤｂ…を用いて表す）と、これらに対応する更新データＤの出力タイミングＴｉ（それぞれ、個々のタイミング設定値を符号Ｔｉａ，Ｔｉｂ…を用いて表す）と、各更新データＤの送信タイミングのパラメータＰａｒ（各パラメータをそれぞれ符号Ｐａｒａ，Ｐａｒｂ…を用いて表す)とを記録したものである。
FIG. 7 shows an example of the output timing setting table T (particularly, the output timing setting table Tc recorded in the
図８に示す例では、識別情報ＩＤａが「車輪速」である属性値データＶＤａについて、出力タイミングＴｉａが「変化時出力」に設定されて、パラメータＰａｒａは「間引きなし」に設定されている。従って、前記処理手段１３が前記データ出力手段２３により前記出力タイミング設定テーブルＴｃに従ったタイミングで更新データＤ…を出力することにより、更新データＤをＥＣＵ２ｉが必要とするタイミングでＣＡＮバス８に出力することができる。すなわち、データベース７内の更新データＤにアップデートがあった時点で、ＥＣＵ２ｈ，２ｉ…（図１，２参照）側のＣＡＮバス８に出力することができる。
In the example illustrated in FIG. 8, for the attribute value data VDa whose identification information IDa is “wheel speed”, the output timing Tia is set to “output at change”, and the parameter Para is set to “no thinning”. Therefore, the processing means 13 outputs the update data D... At the timing according to the output timing setting table Tc by the data output means 23, so that the update data D is output to the
本例のように、出力タイミング設定テーブルＴにおいて、間引きなしで変化時出力の設定を行う設定を行う場合には、ＥＣＵ２ｉはＥＣＵ２ａからの更新データＤを、データベース８の更新にかかる僅かな遅延を除いて、リアルタイムに受け取ることができる。しかも、車輪速の測定値に変化がないときには、その更新データＤをＣＡＮバス８に出力しないことによって、意味のない更新データＤの出力を抑えることができる。
As in this example, in the output timing setting table T, when setting for setting the output at the time of change without thinning out, the ECU 2i sends the update data D from the
なお、前記出力タイミングＴｉとして「リアルタイム出力」を設定し、更新データＤの値に変化がなくてもＥＣＵ２から入力された更新データがある毎に、更新データＤをＣＡＮバス８に出力するようにしてもよい。これによって、更新データＤの供給側と受取側のＥＣＵ２はデータベース７を間に介していることを意識することなく、直結的な感覚で更新データＤの受け渡しを行うことができる。
Note that “real time output” is set as the output timing Ti, and the update data D is output to the
逆に、前記タイミングＴｉとして「所定間隔出力」を設定し、各供給側ＥＣＵ２からアップデートされる更新データＤを幾らか間引いて、受取側ＥＣＵ２に出力するようにしてもよい。この場合、前記パラメータＰａｒとして受取側ＥＣＵ２が必要とする更新データＤの受取時間間隔を設定することにより、受取側ＥＣＵ２にとって必要な間隔（例えばパラメータＰａｒｃに示すように１秒ごとなど）で更新データＤを受けとることができる。これによって、ＣＡＮバス８を用いた無駄な通信を激減させることができる。
Conversely, “predetermined output” may be set as the timing Ti, and the update data D updated from each
また、図７の例に示すように、出力タイミングＴｉｂとして「閾超過時出力」が設定されていてもよい。本例の場合、識別情報ＩＤｂが「操舵角」である更新データＤについて、閾超過時出力が設定されており、閾値はパラメータＰａｒｂにおいて「±５deg 毎」に設定されている。すなわち、前記データ出力手段２３が前記出力タイミング設定テーブルＴｃを参照することにより、更新データＤを例えば操舵角が５°間隔でＣＡＮバス８に出力することができる。これがＥＣＵ２ｉにより必要とされているタイミングである。
Further, as shown in the example of FIG. 7, “output when threshold is exceeded” may be set as the output timing Tib. In the case of this example, for the update data D whose identification information IDb is “steering angle”, an output when the threshold value is exceeded is set, and the threshold value is set “every ± 5 deg” in the parameter Parb. That is, when the data output means 23 refers to the output timing setting table Tc, the update data D can be output to the
なお、図７に示す出力タイミング設定テーブルＴｃには出力タイミングＴｉとして、「変化時出力」「閾値超過時出力」「所定間隔出力」を開示し、上記説明において「リアルタイム出力」の設定が可能であることを説明しているが、これらの文言は本発明を分かりやすく示すものであり、本発明はこれらの設定値に限定されるものではなく、実際には出力タイミングの設定値は数値や記号であることが好ましい。同様にパラメータＰａｒも上述した記述が重要な要素ではないことはいうまでもない。
また、自ノードに接続されたＥＣＵ２に送信する更新データは、他ノードに接続されたＥＣＵ２の更新データだけでなく、自ノードに接続されたＥＣＵ２の更新データでもよい。
The output timing setting table Tc shown in FIG. 7 discloses “output when changing”, “output when exceeding the threshold”, and “predetermined interval output” as the output timing Ti, and “real time output” can be set in the above description. However, these terms are intended to make the present invention easier to understand, and the present invention is not limited to these set values. Actually, the output timing set values are numerical values and symbols. It is preferable that Similarly, it goes without saying that the above description is not an important factor for the parameter Par as well.
The update data transmitted to the
１ 車載データベースシステム
２ ＥＣＵ
４ データベース分配ノード
５ａ、５ｂ、５ｃ 伝送路
６ センサ
７ データベース
９ ＬＡＮ
１１ ＣＡＮ通信手段１１
１２ イーサネット通信手段
２１ 記録手段
２２ 出力タイミング設定手段
２３ データ出力手段
２４ データベース更新手段
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ データフレーム
1 In-
4
11 CAN communication means 11
12 Ethernet communication means 21 Recording means 22 Output timing setting means 23 Data output means 24 Database update means D1, D2, D3 Data frame
Claims (4)
前記各群に設けられる１以上のＥＣＵと、
前記データベース分配ノードを順次接続する伝送路と、
を有する車載ＬＡＮを備え、
前記各データベース分配ノードは、
前記群内のＥＣＵとデータを送受信するＥＣＵ側送受信手段と、
前記データベース分配ノード間でデータを送受信する分配ノード側送受信手段と、
前記ＥＣＵ側送受信手段と分配ノード側送受信手段からの受信データを記録するデータベースを有する処理部と、
を備え、
前記処理部は、前記受信データにより更新される更新データと、該更新データの更新後からの時間を示す加齢データ、当該更新データの有効期限を示す寿命データを前記データベースに記録し、該寿命データと前記加齢データとを比較して、データ更新後から所定時間経過後に、更新データの送信要求を前記ＥＣＵに送信し、あるいは／および前記データベースの更新データを抹消する構成としていることを特徴とする車載データベースシステム。 A database distribution node provided for each of a plurality of groups;
One or more ECUs provided in each group;
A transmission path for sequentially connecting the database distribution nodes;
In-vehicle LAN having
Each of the database distribution nodes is
ECU side transmission / reception means for transmitting / receiving data to / from the ECU in the group;
Distribution node side transmission / reception means for transmitting / receiving data between the database distribution nodes;
A processing unit having a database for recording received data from the ECU side transmitting / receiving means and the distribution node side transmitting / receiving means;
With
The processing unit records in the database update data updated by the received data, aging data indicating a time after update of the update data, and lifetime data indicating an expiration date of the update data, and the lifetime The data is compared with the aging data, and after a predetermined time elapses after the data update, the update data transmission request is transmitted to the ECU, and / or the update data in the database is deleted. In-vehicle database system.
前記バッファから前記データを前記データベースに送信して更新データとして書き換えて記録すると同時に、記録した更新データを前記分配ノード側送受信手段から他のデータベース分配ノードに送信する構成としている請求項１に記載の車載データベースシステム。 The processing unit has a buffer for temporarily recording data received from the ECU before recording the data in the database;
2. The configuration according to claim 1, wherein the data is transmitted from the buffer to the database and rewritten and recorded as update data, and at the same time, the recorded update data is transmitted from the distribution node side transmission / reception means to another database distribution node. In-vehicle database system.
前記ＥＣＵ送受信手段から受信するデータで更新された更新データと、更新後からの時間を示す加齢データと、当該更新データの有効期限を示す寿命データを前記データベースに記録し、前記寿命データと前記加齢データとを比較して、データ更新後から所定時間経過後に、更新データの送信要求を前記ＥＣＵに送信し、あるいは／および前記データベースの更新データを抹消処理する処理部と、
を備えていることを特徴とする車載用のデータベース分配ノード。 ECU side transmitting / receiving means connected to the ECU for transmitting and receiving data;
Update data updated with data received from the ECU transmission / reception means, aging data indicating the time after the update, and lifetime data indicating the expiration date of the update data are recorded in the database, the lifetime data and the A processing unit that compares the aging data, transmits a request for transmission of update data to the ECU, or / and deletes the update data of the database after a predetermined time has elapsed since the data update,
An in-vehicle database distribution node characterized by comprising:
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