JP2008219471A - Time trigger type multiplex communication system, protocol parameter determination method, and protocol parameter computing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイムトリガ式多重通信システム、これに用いられるプロトコルパラメータ決定方法及びプロトコルパラメータ計算装置に関する。 The present invention relates to a time-triggered multiplex communication system, a protocol parameter determination method and a protocol parameter calculation apparatus used therefor.
従来より、通信制御装置と、この通信制御装置にＬＡＮ（Local Area Network）などの伝送路を介して接続されるノードとのデータ通信を行う通信システムにおいて、タイムトリガ式の通信方法であるＦlｅｘＲａｙ（登録商標）が知られている。ＦｌｅｘＲａｙは、ＣＡＮ（Controlled Area Network）などのイベントトリガ式多重通信方法に比べて、通信にオーバーロードが生じることがないため高信頼性を有し、また、通信制御装置と各ノードとの通信時間の予測が容易である。また、ＦｌｅｘＲａｙは、通信ボーレートが２．５Ｍｂｐｓ〜１０Ｍｂｐｓの範囲に設定可能であり、高速通信をサポートしているため、例えば、車両のブレーキ、ステアリング、アクセル等の車載用機器を制御する制御系車載用ネットワークとして利用されることが期待されている（特許文献１）。 Conventionally, in a communication system that performs data communication between a communication control device and a node connected to the communication control device via a transmission path such as a LAN (Local Area Network), the time-triggered communication method FlexRay ( Registered trademark). FlexRay has higher reliability than an event triggered multiplex communication method such as CAN (Controlled Area Network) because communication is not overloaded, and communication time between the communication control device and each node is high. Is easy to predict. In addition, since FlexRay can set a communication baud rate in a range of 2.5 Mbps to 10 Mbps and supports high-speed communication, for example, a control system that controls in-vehicle devices such as a brake, a steering, and an accelerator of a vehicle. It is expected to be used as a business network (Patent Document 1).
ＦｌｅｘＲａｙは、通信時間の中に複数のミニスロットにより構成されるダイナミックセグメントを有する。ダイナミックセグメントでは、優先度の高い（ＩＤが小さい）フレームから、任意の数のミニスロットを用いてフレーム転送が行われる。すなわち、ダイナミックセグメントでは、各ノードが可変長フレームによりデータを転送する。 The FlexRay has a dynamic segment configured by a plurality of minislots during the communication time. In the dynamic segment, frame transfer is performed using an arbitrary number of minislots from a frame having a high priority (small ID). That is, in the dynamic segment, each node transfers data by a variable length frame.
図１２に、従来のダイナミックセグメントの送信限界位置ＥＮＤの一例を示す。ダイナミックセグメントは、複数のミニスロットを有している。ノード１及びノード２へ送信するフレームは、データの大きさに合わせてそれぞれ所定の数のタイムスロットを用いて転送される。送信限界位置ＥＮＤは、ノード毎に設定されており、ダイナミックセグメントが有する総タイムスロットの数から、各ノードの最大フレームの長さを引いた値に１を足した数に設定されている。すなわち、ノード１の送信限界位置ＥＮＤ（１）は、総タイムスロット数３２からノード１の最大フレームの長さ５を引き、更に１を加えた２８に設定されている。なお、送信限界位置ＥＮＤは、ダイナミックセグメントの一番右側のタイムスロットから数えたタイムスロットの数によって定義される。同様に、ノード２の送信限界位置ＥＮＤ（２）は、総タイムスロット３２からノード２の最大フレームの長さ１１を引き、更に１を足した２２に設定される。
図１３は、図１２におけるノード１、ノード２へ送信するフレームを複合したダイナミックセグメントのタイミング図である。ノード２に転送されるフレームＩＤ８は、ノード２の送信限界位置ＥＮＤ（２）を超えているため、このコミュニケーションサイクルでは転送されない。このように、従来の送信限界位置ＥＮＤ（１）、ＥＮＤ（２）の設定方法では、ダイナミックセグメントが送信限界位置ＥＮＤ（２）以降にフレームＩＤ８を送信できるミニスロットを有しているにも関わらず、フレームＩＤ８はこのコミュニケーションサイクルでは転送されない。このようなフレームは、可能であれば、次回以降のコミュニケーションサイクル以降に転送されることとなる。このように、従来の送信限界位置の設定方法では、転送効率が悪いという問題点を有する。
FIG. 13 is a timing diagram of a dynamic segment in which frames to be transmitted to
また、このような事態を避けるために、送信限界位置ＥＮＤ（１）、ＥＮＤ（２）を設計者が設定しようとすると、フレームの長さ、ダイナミックセグメントの長さなどの複数のプロトコルパラメータを考慮しなければなない。また、プロトコルパラメータ同士が複雑な相互関係を有しているため計算処理が煩雑となるという問題点を有する。 In order to avoid such a situation, when the designer tries to set the transmission limit positions END (1) and END (2), a plurality of protocol parameters such as a frame length and a dynamic segment length are considered. I have to do it. In addition, since the protocol parameters have a complicated interrelationship, the calculation process becomes complicated.
従来のタイムトリガ式多重通信システムでは、データの転送効率が悪く、ダイナミックセグメントでフレームの転送開始を許容するミニスロットの限界位置（送信限界位置ＥＮＤ）を系統的に算出することは困難であった。 In the conventional time-triggered multiplex communication system, the data transfer efficiency is poor, and it is difficult to systematically calculate the limit position (transmission limit position END) of the minislot that allows the start of frame transfer in the dynamic segment. .
本発明に係るタイムトリガ式多重通信システムは、複数のノード装置に対してタイムスロットが動的に割り当てられるダイナミックセグメントを含む通信サイクルにより、フレームの送信を制御する制御装置を前記ノード装置に備え、前記制御装置は、前記フレームの送信を開始する位置が送信開始を許容する限界位置を超えるか否かにより前記フレームの送信可否を判定するよう構成され、前記限界位置は、前記ダイナミックセグメントの先頭タイムスロットから計数して、前記ダイナミックセグメントにおいて送信すべき全ての前記フレームの送信に必要な合計タイムスロット数以上の位置に設定されることを特徴とする。 A time-triggered multiplex communication system according to the present invention includes a control device for controlling frame transmission in a communication cycle including a dynamic segment in which time slots are dynamically allocated to a plurality of node devices. The control device is configured to determine whether or not the frame can be transmitted based on whether or not a position where transmission of the frame starts exceeds a limit position where transmission start is permitted, and the limit position is a start time of the dynamic segment. Counting from the slot, the position is set to a position equal to or greater than the total number of time slots necessary for transmission of all the frames to be transmitted in the dynamic segment.
送信限界位置は、ダイナミックセグメントにおいて送信すべき全てのフレームの送信に要するタイムスロット数より大きい値に設定されているため、送信すべき全てのフレームを予定されたダイナミックセグメント内で送信することができる。また、ダイナミックセグメントにおいて効率よくフレーム転送を行うことができる送信限界位置の設定が容易である。 Since the transmission limit position is set to a value larger than the number of time slots required for transmission of all frames to be transmitted in the dynamic segment, all frames to be transmitted can be transmitted in the scheduled dynamic segment. . In addition, it is easy to set a transmission limit position that allows efficient frame transfer in the dynamic segment.
本発明のタイムトリガ式多重通信システムによれば、ダイナミックセグメントにおいてデータの転送の高効率化を図ることができる。 According to the time-triggered multiplex communication system of the present invention, it is possible to increase the efficiency of data transfer in a dynamic segment.
以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
［第１の実施形態］
図１Ａ〜図１Ｃは、本発明を実施した通信ネットワーク１０Ａ〜１０Ｃの概要図である。図１Ａに示すように、通信ネットワーク１０Ａは、プロトコルパラメータ計算装置１３と、プロトコルパラメータ計算装置１３にそれぞれ接続された複数のノード１２を備えて構成されている。ノード１２は、例えば、ブレーキ、ステアリング、アクセル等の車載用機器である。ノード１２は、チャネル１４を介して他のノード１２に接続するよう構成されている。チャネル１４は、それぞれのノード１２が別々に接続されたチャネル１４Ａ、チャネル１４Ｂを有するデュアルチャネルである。ノード１２は、制御装置１１を備えている。制御装置１１は、ノード１２同士の通信を制御し、設定されたタイミングでフレーム（データ）の送受信を行うよう構成されている。なお、各ノード１２は常に同期するよう構成され、各ノード１２の送受信のタイミングは保障された時間以上ずれることはない。プロトコルパラメータ計算装置１３は、このようなノード１２同士の通信に用いられるプロトコルパラメータを算出するよう構成されている。また、点線より下がＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）のネットワークを構成している。
図１Ｂは、他の通信ネットワーク１０Ｂを示す概要図である。図１Ｂに示すように、通信ネットワーク１０Ｂは、プロトコルパラメータ計算装置１３と複数のノード１２を備えて構成されている。複数のノード１２は、スターＡを介して他のノード１２に接続されると共に、スターＢを介して他のノード１２に接続されている。
図１Ｃは、他の通信ネットワーク１０Ｃを示す概要図である。図１Ｃに示すように、通信ネットワーク１０Ｃでは、ノード１２がチャネル１４を介して他のノード１２に接続すると共に、スターＡを介して他のノード１２に接続されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[First Embodiment]
1A to 1C are schematic diagrams of
FIG. 1B is a schematic diagram showing another
FIG. 1C is a schematic diagram showing another
図２は、通信ネットワーク１０の通信方式を示す図である。ある一定時間に設定されたコミュニケーションサイクル２０は、複数のタイムスロット２１に分割されている。分割されたタイムスロット２１は、ある１つのノード１２がデータの送信権を有する時間である。すなわち、チャネル１４を介して送受信できる時間が各フレーム毎に割り当てられている。なお、ノード１２同士が図１Ａのように接続されている場合では、両チャネル１４Ａ、１４Ｂに同じフレーム（データ）を伝送すれば、信頼性の高いデータ通信を行うことができる。また、フレームに重要性を持たせない場合には、片方のチャネル１４Ａ又は１４Ｂのみを使ってデータ通信を行うこともできる。なお、両チャネル１４Ａ、１４Ｂに伝送されるフレームは異なっていてもよい。
FIG. 2 is a diagram illustrating a communication method of the
コミュニケーションサイクル２０は、６４回繰り返すように構成されており、コミュニケーションサイクル２０毎に識別番号が付与される。この場合、識別番号は０〜６３までカウントアップされ、６３の次に０に戻るよう構成される。なお、コミュニケーションサイクル２０毎にタイムスロットの割り当てを異なるよう設定することもできる。
The
図３は、コミュニケーションサイクル２０の構成を示す図である。１つのコミュニケーションサイクル２０は、スタティックセグメント３１、ダイナミックセグメント３２、シンボルウィンドウ３３、及びネットワークアイドルタイム３４の４つの期間を備えている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the
スタティックセグメント３１は、図４に示すように、１〜５のスロットＩＤが付与された複数のスタティックタイムスロット４０を備えて構成されている。スタティックタイムスロット４０の長さは一定の長さに設定されている。スタティックタイムスロット４０のうち、スロットＩＤ１、３を有するスロット４１には、それぞれフレームＩＤ１、３が付与されたフレーム４１が割り当てられている。このように、スタティックセグメント３１内では、フレーム４１の長さがすべて等しく、１つのスタティックタイムスロット４０に対して１つのフレーム４１が割り当てられる。また、各スタティックタイムスロット４０に割り当てられたスロットＩＤと、各フレーム４１に割り当てられるフレームＩＤは必ず一致する。なお、スタティックセグメント３１では、あるスロットＩＤを毎コミュニケーションサイクルで通信を行うか、又は、あるスロットＩＤを一定の頻度のコミュニケーションサイクルで通信を行うかを選択することができる。
As shown in FIG. 4, the
ダイナミックセグメント３２は、図５に示すように、１〜１０のスロットＩＤが付与された複数のミニスロット５０に分割されている。また、１〜５のスロットＩＤを有するミニスロット５０と、７〜９のスロットＩＤを有するミニスロット５０には、それぞれフレームＩＤ１、３が付与されたフレーム５１が割り当てられている。このように、ダイナミックセグメント３２では、１つのフレーム５１が複数のミニスロット５０によって送信される。そのため、ミニスロット５０のスロットＩＤと、フレームＩＤは一致しない。また、隣接するフレーム５１の間の空きスロットであるミニスロット５０には、１つのミニスロット５０毎に１つのフレームＩＤが付与される。このように構成されるダイナミックセグメント３２においては、１つのフレームを伝送するミニスロット５０の数を変更することができるため、各フレーム５１の長さを可変に設定することができる。なお、ミニスロット５０は、一般にスタティックタイムスロット４０に比べ短い長さに設定される。
As shown in FIG. 5, the
シンボルウィンドウ４３は、メディアアクセステストシンボルという固定データが伝送される期間である。このメディアアクセステストシンボルは、データバス上に、意図されないフレームが伝送されるのを防止する機能が正常に動作しているか否かをテストするために伝送されるデータである。なお、メディアアクセステストシンボルは、フレームではないためフレームＩＤは付与されていない。また、シンボルウィンドウ４３は実装しなくてもよく、設計者がシンボルウィンドウ４３を実装するか否かを決定することができる。 The symbol window 43 is a period during which fixed data called a media access test symbol is transmitted. The media access test symbol is data transmitted to test whether or not a function for preventing an unintended frame from being transmitted is operating normally on the data bus. Since the media access test symbol is not a frame, no frame ID is given. Further, the symbol window 43 may not be mounted, and the designer can determine whether or not to mount the symbol window 43.
ネットワークアイドルタイム４４は、一切の通信が行われず、各ノード１２の同期を保つために計算や補正処理が行われる期間である。
The network idle time 44 is a period in which no communication is performed and calculation or correction processing is performed in order to keep each
このように構成されるコミュニケーションサイクル２０では、ダイナミックセグメント３２におけるフレーム５１の長さが可変であるため、ダイナミックセグメント３２内に送信限界位置ＥＮＤが設定され、この送信限界位置ＥＮＤ以降はフレーム５１の送信が開始されない。なお、送信限界位置ＥＮＤは、ダイナミックセグメント３２の１つめのミニスロット５０から数えてＸ番目のミニスロット５０として定義され、複数のコミュニケーション２０サイクルで共通の位置に設定される。このように、送信限界位置ＥＮＤを設定することで、ダイナミックセグメント３２以降の通信時間や、後に続くコミュニケーションサイクル２０の通信時間に遅れが生じないようにすることができる。この送信限界位置ＥＮＤは、プロトコルパラメータ計算装置１３（図１）によって算出するよう構成されている。
In the
図６は、プロトコルパラメータ計算装置１３の構成を示す機能ブロック図である。プロトコルパラメータ計算装置１３は、プロトコルパラメータ入力装置６１、プロトコルパラメータ記憶装置６２、プロトコルパラメータ相互計算処理装置６３、計算結果記憶装置６４、及びプロトコルパラメータ出力装置６５を備えて構成されている。
FIG. 6 is a functional block diagram showing the configuration of the protocol
プロトコルパラメータ入力装置６１は、ユーザ６６からプロトコルパラメータを入力されるよう構成されている。プロトコルパラメータとは、ＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）の規定によって定められたパラメータであり、１コミュニケーションサイクル２０の長さ、スタティックタイムスロット４０の長さと総数、ミニスロット５０の長さと総数などが含まれる。プロトコルパラメータ入力装置６１は、例えばパーソナルコンピュータなどの電子的なインターフェースによって構成することができる。プロトコルパラメータ記憶装置６２は、プロトコルパラメータ入力装置６１によって入力された全てのプロトコルデータを記憶するよう構成されている。
The protocol
プロトコルパラメータ相互計算処理装置６３は、プロトコルパラメータ記憶装置６２からプロトコルパラメータを入力し、関係するプロトコルパラメータの相互計算を行うよう構成されている。この計算処理は、予め設定されたプロトコル仕様規定の計算式に基づいて行われる。計算結果記憶装置６４は、プロトコルパラメータ相互計算処理装置６３によって計算された計算結果を記憶するよう構成されている。プロトコルパラメータ出力装置６５は、計算結果記憶装置６４から入力した計算結果を表示するよう構成されている。このプロトコルパラメータ出力装置６５は、モニタ等の電子的なインターフェースによって構成することができる。
The protocol parameter mutual
図７は、プロトコルパラメータ相互計算処理装置６３のアルゴリズムを示す図である。なお、前提条件としてネットワーク設計者であるユーザ６６は、既にプロトコルパラメータ入力装置６５を介して、１コミュニケーションサイクル２０の長さ、スタティックタイムスロット４０の長さと総数、ミニスロット５０の長さと総数、シンボルウィンドウ４３の有無、ネットワークアイドルタイム４４の長さ、フレームＩＤで指定される各フレーム５１を送受信するタイミング、各フレーム５１の通信パターン、フレーム５１の長さ、フレーム５１を伝送するチャネル１４などのプロトコルパラメータを入力したものとする。プロトコルパラメータ記憶装置６２は、これらのプロトコルパラメータをすべて記憶し、プロトコルパラメータ相互計算処理装置６３に必要なデータを提供できる状態にある。なお、以下の説明では、スロットＩＤはダイナミックセグメントにおけるミニスロット５０のＩＤを示すものとする。
FIG. 7 is a diagram showing an algorithm of the protocol parameter mutual
図７に示すように、プロトコルパラメータ相互計算処理装置６３では、ステップ（Ｓ１）においてはじめに初期設定を行う。ｎ番目のコミュニケーションサイクル２０内での全てのフレームの長さの和（単位はミニスロット数）を示すＳｌｔを０に設定する。また、コミュニケーションサイクル２０の識別番号を示すｎを１に設定する。また、予め設計済みであるコミュニケーションサイクル２０内のスロットＩＤの最小値をＭＩＤに入力する。なお、スロットＩＤの最小値は、予めユーザによって定義されているパラメータである。
As shown in FIG. 7, in the protocol parameter mutual
次に、ステップ（Ｓ２）において、ユーザ６６によって設定されたダイナミックセグメント３２内の全てのフレーム５１の長さをミニスロット５０数に変換する。なお、はじめからフレーム５１の長さがミニスロット５０の数によって設計されている場合にはこの変換処理を省略することができる。次に、ステップ（Ｓ３）において、各フレーム５１に設定されたサイクルフィルタリング値を参照し、複数のフレーム５１をコミュニケーションサイクル２０毎にグループ分けする。なお、サイクルフィルタリングは、送信したいサイクルを指定するものである。また、このグループ毎に識別番号ｎを付与する。なお、識別番号ｎは１から始めるものとする。
Next, in step (S2), the lengths of all the
次に、コミュニケーションサイクル２０毎に分けられたグループの計算処理を識別番号ｎ順に行っていく。以下、グループ毎の計算処理をグループｎの計算処理として説明する。はじめに、ステップ（Ｓ４）において、グループｎの中でまだ確認していないフレーム５１とＭＩＤの値を比較する。ここで、ＭＩＤの値とフレームＩＤが一致すれば、ステップ（Ｓ５）に進む。ＭＩＤの値とフレームＩＤが一致しなければ、ステップ（Ｓ６）に進み、Ｓｌｔ［ｎ］とＭＩＤをそれぞれ１つずつカウントアップした後、ステップ（Ｓ７）に進む。
Next, the calculation processing of the groups divided for each
ステップ（Ｓ５）において、確認していないフレーム５１のうちの最小フレームＩＤのフレーム長さをＳｌｔ［ｎ］に足すと共に、ＭＩＤの値を１つ増やす。次に、ステップ（Ｓ７）において、ｎ番目のコミュニケーションサイクルの中にＳｌｔ［ｎ］に計上していないフレーム５１が存在するかどうかを判定する。ここで、まだ計上されていないフレーム５１が存在すれば、ステップ（Ｓ４）に戻る。また、グループｎのすべてのフレーム５１がＳｌｔ［ｎ］に計上されていれば、ステップ（Ｓ９）に進む。
In step (S5), the frame length of the minimum frame ID of the
次に、ステップ（Ｓ９）において、すべてのグループｎのＳｌｔ［ｎ］が算出されたかどうかを判定する。ここで、まだ処理されていないグループがあれば、ステップ（Ｓ８）に進み、ｎを１つカウントアップして（ｎ＋１）とすると共に、ＭＩＤの値を最小ミニスロットに設定した後、ステップ（Ｓ４）に戻り、未確認のグループであるグループ（ｎ＋１）の処理を行う。また、ステップ（Ｓ７）において、すべてのグループの処理が完了したと判定されると、ステップ（Ｓ１０）に進む。ステップ（Ｓ１０）では、算出されたＳｌｔ［１］〜Ｓｌｔ［ｎ］の値のうち最も大きい値に１を足した数を送信限界位置ＥＮＤ（ＡＬＬ）に設定する。これにより、送信限界位置ＥＮＤ（ＡＬＬ）を算出することができる。 Next, in step (S9), it is determined whether Slt [n] of all the groups n has been calculated. If there is a group that has not yet been processed, the process proceeds to step (S8), n is incremented by one to (n + 1), and the MID value is set to the minimum minislot, and then step (S4) is performed. ), The process of the group (n + 1) which is an unconfirmed group is performed. If it is determined in step (S7) that all the groups have been processed, the process proceeds to step (S10). In step (S10), the transmission limit position END (ALL) is set to a number obtained by adding 1 to the largest value among the calculated values of Slt [1] to Slt [n]. Thereby, the transmission limit position END (ALL) can be calculated.
次に、このように設計されたアルゴリズムに従って、図８に示すようにプロトコルパラメータを設定した場合の送信限界位置ＥＮＤ（ＡＬＬ）を算出する。 Next, according to the algorithm designed in this way, the transmission limit position END (ALL) when the protocol parameters are set as shown in FIG. 8 is calculated.
ステップ（Ｓ１）において、Ｓｌｔ＝０、ｎ＝１とし、図８を参照してＭＩＤに最小スロットＩＤである３を入力する。次に、ステップ（Ｓ２）において、すべてのフレーム長さをミニスロット数に変換して各フレーム５１の長さを得る。ここで、フレームＩＤ（ＦＩＤ）とフレーム長さ（Ｓｌｔ）を（ＦＩＤ−Ｓｌｔ）と示すとすると、図８より（ＦＩＤ３−Ｓｌｔ４）、（ＦＩＤ４−Ｓｌｔ２）、（ＦＩＤ６−Ｓｌｔ５）、（ＦＩＤ７−Ｓｌｔ３）が得られる。
In step (S1), Slt = 0 and n = 1, and referring to FIG. 8, 3 which is the minimum slot ID is input to MID. Next, in step (S2), all frame lengths are converted into the number of minislots to obtain the length of each
次に、ステップ（Ｓ３）において、図８に示すサイクルフィルタリングを参照し、各フレームをコミュニケーションサイクル毎にグループ化する。これにより、グループ１｛（ＦＩＤ３−Ｓｌｔ４）、（ＦＩＤ６−Ｓｌｔ５）｝と、グループ２｛（ＦＩＤ４−Ｓｌｔ２）、（ＦＩＤ７−Ｓｌｔ３）｝が得られる。次に、ステップ（Ｓ４）において、入力されたＭＩＤ＝３と、グループ１の（ＦＩＤ３−Ｓｌｔ４）を比較する。ここで、ＭＩＤの値３は、フレームＩＤである３に一致するためステップ（Ｓ５）に進む。
Next, in step (S3), with reference to the cycle filtering shown in FIG. 8, each frame is grouped for each communication cycle. Thus, group 1 {(FID3-Slt4), (FID6-Slt5)} and group 2 {(FID4-Slt2), (FID7-Slt3)} are obtained. Next, in step (S4), the inputted MID = 3 is compared with (FID3-Slt4) of
次に、ステップ（Ｓ５）において、グループ１の最小スロット数を示すＳｌｔ［１］＝０に、まだ確認をしていないフレームのうち最も小さいフレームＩＤを有するフレームの長さを足す。すなわち、フレームＩＤ３のフレームの長さ４をＳｌｔ［１］＝０に足してＳｌｔ［１］＝４とする。また、これと同時にＭＩＤを１つ増やして４に設定する。次に、ステップ（Ｓ７）において、グループ１の中にＳｌｔ［１］に計上されていないフレームが存在するかを判定する。ここで、グループ１では、まだ（ＦＩＤ６−Ｓｌｔ５）がＳｌｔに計上されていないため、ステップ（Ｓ４）に戻る。
Next, in step (S5), the length of the frame having the smallest frame ID among the frames not yet confirmed is added to Slt [1] = 0 indicating the minimum number of slots of
次に、ステップ（Ｓ４）において、ＭＩＤ＝４とグループ１のうちまだ確認していないフレームである（ＦＩＤ６−Ｓｌｔ５）とを比較する。ここで、ＭＩＤ＝４とフレームＩＤは一致しないため、ステップ（Ｓ６）に進み、Ｓｌｔ[１]及びＭＩＤをそれぞれ１つずつ増やす。これにより、Ｓｌｔ[１]＝５、ＭＩＤ＝５となる。
Next, in step (S4), MID = 4 is compared with (FID6-Slt5) which is a frame that has not yet been confirmed in
次に、ステップ（Ｓ７）において、グループ１でまだＳｌｔ[１]に確認していないフレームがあるかどうかを判定する。ここで、グループ１の（ＦＩＤ６−Ｓｌｔ５）は、まだＳｌｔ［１］に計上されていないため、ステップ（Ｓ４）に進む。
Next, in step (S7), it is determined whether or not there is a frame not yet confirmed in Slt [1] in
次に、ステップ（Ｓ４）において、ＭＩＤ＝５とグループ１の（ＦＩＤ６−Ｓｌｔ５）を比較する。ここで、ＭＩＤの値とフレームＩＤが一致しないため、ステップ（Ｓ６）に進む。ステップ（Ｓ６）において、Ｓｌｔ［１］＝６、ＭＩＤ＝６とする。次に、ステップ（Ｓ７）に進み、グループ１の中にまだＳｌｔ［１］に計上されていないフレームが存在するかどうか判定し、ステップ（Ｓ４）に進む。
Next, in step (S4), MID = 5 is compared with (FID6-Slt5) of
次に、ステップ（Ｓ４）において、ＭＩＤ＝６とグループ１の（ＦＩＤ６−Ｓｌｔ５）を比較する。ここで、ＭＩＤの値とフレームＩＤが一致するため、ステップ（Ｓ７）に進み、Ｓｌｔ［１］＝６に（ＦＩＤ６−Ｓｌｔ５）のフレーム長さである５を足し、Ｓｌｔ［１］＝１１とする。また、ＭＩＤ＝６を１増やし、ＭＩＤ＝７とする。
Next, in step (S4), MID = 6 is compared with (FID6-Slt5) of
次に、ステップ（Ｓ７）に進み、グループ１にまだＳｌｔ［１］に計上されていないフレームがあるかどうか判定する。ここで、グループ１のフレームはすべてＳｌｔ［１］に計上されたため、ステップ（Ｓ９）に進む。ステップ（Ｓ９）において、すべてのグループについて確認を行ったかどうか判定する。ここで、グループ２がまだ確認されていないため、ステップ（Ｓ８）に進み、ｎを１つカウントアップし、ＭＩＤの値に３を入力する。なお、このＭＩＤの値は、ステップ（Ｓ１）と同様、予め設計者によって決定された図８に基づいている。
Next, the process proceeds to step (S7), and it is determined whether or not there is a frame in
以降、グループ１と同様にグループ２の各フレームの確認を行っていく。ステップ（Ｓ４）において、ＭＩＤ＝３とグループ２の（ＦＩＤ４−Ｓｌｔ２）を比較する。ここで、ＭＩＤとフレームＩＤが一致しないため、ステップ（Ｓ６）においてＭＩＤ＝４、Ｓｌｔ［２］＝１とする。
Thereafter, each frame of
次に、ＭＩＤ＝４とグループ２の（ＦＩＤ４−Ｓｌｔ２）を比較する。ここで、ＭＩＤとフレームＩＤが一致するため、ステップ（Ｓ５）においてＭＩＤ＝５、Ｓｌｔ［２］＝３とする。
Next, MID = 4 and (FID4-Slt2) of
次に、ＭＩＤ＝５とグループ２の（ＦＩＤ７−Ｓｌｔ３）を比較する。ここで、ＭＩＤとフレームＩＤが一致しないため、ステップ（Ｓ６）においてＭＩＤ＝６、Ｓｌｔ［２］＝４とする。
Next, MID = 5 and (FID7-Slt3) of
次に、ＭＩＤ＝６とグループ２の（ＦＩＤ７−Ｓｌｔ３）を比較する。ここで、ＭＩＤとフレームＩＤが一致しないため、ステップ（Ｓ６）においてＭＩＤ＝７、Ｓｌｔ［２］＝５とする。
Next, MID = 6 and (FID7-Slt3) of
次に、ＭＩＤ＝７とグループ２の（ＦＩＤ７−Ｓｌｔ３）を比較する。ここで、ＭＩＤとフレームＩＤが一致するため、ステップ（Ｓ５）においてＭＩＤ＝８、Ｓｌｔ［２］＝８とする。
Next, MID = 7 is compared with (FID7-Slt3) of
次に、ステップ（Ｓ９）において、すべてのグループの確認が完了したか判定する。ここで、すべてのグループの確認が終了しているため、ステップ（Ｓ１０）に進む。ステップ（Ｓ１０）において、Ｓｌｔ［１］＝１１とＳｌｔ［２］＝８を比較し、大きい値であるＳｌｔ［１］＝１１に１を足した数を送信限界位置ＥＮＤ［ＡＬＬ］に設定する。これにより、送信限界位置ＥＮＤ［ＡＬＬ］＝１２を得る。 Next, in step (S9), it is determined whether or not all groups have been confirmed. Here, since all groups have been confirmed, the process proceeds to step (S10). In step (S10), Slt [1] = 11 and Slt [2] = 8 are compared, and a value obtained by adding 1 to Slt [1] = 11 which is a large value is set as the transmission limit position END [ALL]. . As a result, the transmission limit position END [ALL] = 12.
すなわち、図７に示すアルゴリズムに従うと、ステップ（Ｓ１０）において比較される各グループｎのＳｌｔ［ｎ］は、Ｓｌｔ［ｎ］＝（グループｎのすべてのフレーム長さを足した和）＋（グループｎのすべてのフレーム間の空きミニスロットの和）と示すことができる。また、ステップ（Ｓ９）において、求められる送信限界位置ＥＮＤ［ＡＬＬ］は、このＳｌｔ［ｎ］の最大値に１を足した数となる。 That is, according to the algorithm shown in FIG. 7, Slt [n] of each group n compared in step (S10) is Slt [n] = (sum of all frame lengths of group n) + (group n sum of empty minislots between all frames of n). In step (S9), the transmission limit position END [ALL] to be obtained is a number obtained by adding 1 to the maximum value of Slt [n].
次に、図７のアルゴリズムに従って、更に図９に示すようにプロトコルパラメータを設定した場合の送信限界位置ＥＮＤ（ＡＬＬ）を算出する。 Next, according to the algorithm of FIG. 7, the transmission limit position END (ALL) when the protocol parameter is further set as shown in FIG. 9 is calculated.
図９に示される全てのフレーム５１は、グループ１{（ＦＩＤ３−Ｓｌｔ４）、（ＦＩＤ５−Ｓｌｔ５）、（ＦＩＤ４−Ｓｌｔ１１）、（ＦＩＤ８−Ｓｌｔ７）｝と示すことができる。ここで、Ｓｌｔ［１］＝（グループ１のすべてのフレーム長さを足した和）＋（グループ１のすべてのフレーム間の空きミニスロットの和）で表すことができるため、Ｓｌｔ［１］＝（４＋５＋１１＋７）＋２＝２９となる。よって、送信限界位置ＥＮＤ［ＡＬＬ］は３０となる。
All the
図１０は、図９に示すプロトコルパラメータにおける複合タイミング図である。グループ１に含まれるノード１及びノード２のフレーム５１すべては、送信限界位置ＥＮＤ［ＡＬＬ］を超えない位置に配置されている。１つのグループｎ（コミュニケーションサイクル）に含まれる全てのフレーム５１の長さとグループｎに含まれる各フレーム５１間の空きミニスロット５０の長さを足し合わせて長さをＳｌｔ［ｎ］を求め、すべてのグループ中で最も大きいＳｌｔ［ｎ］を超えた位置に送信限界位置ＥＮＤ［ＡＬＬ］が設定されているため、すべてのフレーム５１は、送信限界位置ＥＮＤ［ＡＬＬ］を超えない。
FIG. 10 is a composite timing diagram for the protocol parameters shown in FIG. All the
このように、ダイナミックセグメント３２内に含まれる予定された全てのフレーム長さを足し合わせたスロット数よりも大きい値に送信限界位置ＥＮＤ［ＡＬＬ］を設定することにより、ダイナミックセグメント３２内の送信すべき全てのフレーム５１を予定のコミュニケーションサイクル２０で転送することができる。この結果、ダイナミックセグメント３２における転送効率を向上させることができる。
As described above, by setting the transmission limit position END [ALL] to a value larger than the number of slots obtained by adding all the scheduled frame lengths included in the
［第２の実施形態］
図１１は、第２の実施形態に係るプロトコルパラメータ計算装置１２０の構成を示す機能ブロック図である。第２の実施形態の特徴は、プロトコルパラメータ入力方法選択装置１２１が設けられている点にある。なお、他の構成については第１の実施形態と同様であるため、略同一の構成要素については同一符号を付すことによりその説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 11 is a functional block diagram showing the configuration of the protocol parameter calculation apparatus 120 according to the second embodiment. The feature of the second embodiment is that a protocol parameter input
プロトコルパラメータ入力方法選択装置１２１は、計算結果記憶装置６４に接続されており、計算結果記憶装置６４から記憶された過去の計算結果を呼び出すよう構成されている。プロトコルパラメータ入力方法選択装置１２１は、ユーザ６６がＰＣなどのインターフェースを用いることにより、ユーザ６６が入力するプロトコルパラメータを使用するのか、計算結果記憶装置６４に保管されたプロトコルパラメータを使用するのかを任意に選択することができる。なお、計算結果記憶装置６３には、記憶容量が許容する限り、複数のパターンの計算結果が記憶されている。また、計算結果記憶装置６３から呼び出されたプロトコルパラメータは、プロトコルパラメータ入力方法選択装置１２１を介してプロトコルパラメータ記憶装置６２に記憶される。この呼び出されたプロトコルパラメータは、プロトコルパラメータ出力装置６５に出力することができ、ユーザ６６は、プロトコルパラメータ出力装置６５に出力されたデータを確認することで、過去において設定されたプロトコルパラメータの再編集や再計算を行うことができる。
The protocol parameter input
このように構成されたプロトコルパラメータ計算装置１２０では、ユーザ６６によってユーザ６６が設定するプロトコルパラメータを使用するよう選択された場合には、第１の実施形態と同様に計算処理が実行される。また、ユーザ６６が計算結果記憶装置６３に保管されたプロトコルパラメータをしようするよう選択した場合には、計算結果記憶装置６３から任意のプロトコルパラメータ群が呼び出される。
In the protocol parameter calculation device 120 configured as described above, when the user 66 selects to use the protocol parameter set by the user 66, the calculation process is executed as in the first embodiment. In addition, when the user 66 selects to use the protocol parameters stored in the calculation
このように、プロトコルパラメータ入力方法選択装置１２１が計算結果記憶装置６３のデータを呼び出せるよう構成することで、プロトコルパラメータ相互計算処理装置６３が停止した状態でもプロトコルパラメータの編集を行うことができる。
In this way, by configuring the protocol parameter input
１３...プロトコルパラメータ計算装置
６１...プロトコルパラメータ入力装置
６２...プロトコルパラメータ記憶装置
６３...プロトコルパラメータ相互計算処理装置
６４...計算結果記憶装置
６５...プロトコルパラメータ出力装置
６６...ユーザ
13. Protocol
Claims (8)
前記制御装置は、前記フレームの送信を開始する位置が送信開始を許容する限界位置を超えるか否かにより前記フレームの送信可否を判定するよう構成され、
前記限界位置は、前記ダイナミックセグメントの先頭タイムスロットから計数して、前記ダイナミックセグメントにおいて送信すべき全ての前記フレームの送信に必要な合計タイムスロット数以上の位置に設定される
ことを特徴とするタイムトリガ式多重通信システム。 The node device includes a control device that controls frame transmission by a communication cycle including a dynamic segment in which time slots are dynamically allocated to a plurality of node devices.
The control device is configured to determine whether or not to transmit the frame depending on whether or not a position where transmission of the frame starts exceeds a limit position where transmission start is permitted.
The limit position is set to a position equal to or greater than the total number of time slots required for transmission of all the frames to be transmitted in the dynamic segment, counting from the first time slot of the dynamic segment. Triggered multiplex communication system.
ことを特徴とするプロトコルパラメータ決定方法。 The total number of time slots required for transmission of all the frames to be transmitted in the dynamic segment, counting the limit position allowing the start of frame transmission from the first time slot of the dynamic segment to which the time slot is dynamically allocated A protocol parameter determination method characterized by being set to the above positions.
ことを特徴とする請求項２記載のプロトコルパラメータ決定方法。 The limit position is provided at a position common to a plurality of the dynamic segments, and is set to a position equal to or greater than the largest value among the total number of time slots of the plurality of dynamic segments. Protocol parameter determination method.
前記ダイナミックセグメントにおいて送信される全てのフレームの送信に要する合計タイムスロット数を前記通信サイクル毎に算出し、
前記通信サイクル毎に算出された複数の前記合計スロット数の最大値を選択し、
前記ダイナミックセグメントの先頭タイムスロットから計数して少なくとも前記最大値以上に位置するタイムスロットを、フレームの送信開始を許容する限界位置に設定する
ことを特徴とするプロトコルパラメータ決定方法。 Protocol relating to a time division multiplex communication system in which frames are transmitted by the plurality of node devices by periodically repeating a communication cycle including a dynamic segment in which a plurality of time slots are dynamically assigned to a plurality of node devices. A parameter determination method,
Calculating the total number of time slots required for transmission of all frames transmitted in the dynamic segment for each communication cycle;
Select a maximum value of the plurality of the total number of slots calculated for each communication cycle,
A protocol parameter determination method, characterized in that a time slot which is counted from the first time slot of the dynamic segment and is located at least above the maximum value is set as a limit position which allows frame transmission start.
ことを特徴とするプロトコルパラメータ計算装置。 The total number of time slots required for transmission of all the frames to be transmitted in the dynamic segment, counting the limit position allowing the start of frame transmission from the first time slot of the dynamic segment to which the time slot is dynamically allocated A protocol parameter calculation device characterized by being set to the above position.
ことを特徴とする請求項５記載のプロトコルパラメータ計算装置。 The limit position is provided at a common position counted from the first time slot of each dynamic segment in the plurality of dynamic segments, and is equal to or greater than the largest value of the total number of time slots of the plurality of dynamic segments. The protocol parameter calculation apparatus according to claim 5, wherein the protocol parameter calculation apparatus is set to a position.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007054057A JP2008219471A (en) | 2007-03-05 | 2007-03-05 | Time trigger type multiplex communication system, protocol parameter determination method, and protocol parameter computing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2008219471A true JP2008219471A (en) | 2008-09-18 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011139187A (en) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Communication system |
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2007
- 2007-03-05 JP JP2007054057A patent/JP2008219471A/en active Pending
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