一种车载数据库分布节点和车载数据库系统的制作方法

专利名称：一种车载数据库分布节点和车载数据库系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车载数据库分布节点和车载数据库系统，尤其涉 及一种能够对通信进行优化以减小通信负载因子并抑制每个部分的资 源消耗率的增加的车载数据库分布节点和车载数据库系统。
背景技术：
近年来，由于汽车功能的增强，安装在汽车上的ECU (电子控制 单元)的数量(节点的数量)也趋于增加。当通过车辆控制网络(下 文仅称为车载LAN)将电子控制单元彼此连接时，与车载LAN相连的 节点的数量将增加，且需要通信的数据的量也将增加。但是，能够与 一个车载LAN相连的节点的数量和每个ECU能够处理的数据的量是 有限的。因此，将与ECU相连的车载LAN划分成几个区段，从而减 小每个区段的通信负载因子。图5所示的通信系统的构造如下多个电子控制单元90a至90c 通过符合CAN (控制器局域网)的车载LAN的总线91a彼此连接，多 个电子控制单元90d至90e通过符合CAN (控制器局域网)的另一车 载LAN的总线91b彼此连接，并且通过利用网关92将两个总线91a 和91b彼此连接，可在电子控制单元90a至90e之间通信各种数据。艮P，将指示由与一个ECU 90a相连的传感器93a所获得的测量值 和状态的数据Dpa以10ms或类似的时间间隔输出到部署在总线91a内 的ECU 90a至卯c。需要输出到总线91a的数据Dpa的ECU 90b以10ms 的时间间隔接收数据Dpa。因为数据Dpa是通过网关92中继到总线91b，所以部署在总线91b内的ECU 90e能够接收数据Dpa。近年来，由于在总线91a和91b之间通信的数据的量趋于增加， 因此将具有足够通信量的车载LAN，如FlexRay (注册商标)、MOST (面向媒体的系统传输)和D2B(家庭数字总线)用作总线91a和91b。如图6所示，即使数据的量增加，但是通过使通信时间时间彼此 同步，可对符合FlexRay的车载LAN进行管理以防止发生冲突。图6在概念上示出了在依照FlexRay执行通信时的通信状态。电 子控制单元90a至90c分别具有FlexRay通信装置95a至95c。FlexRay 通信装置95a至95c的每一个分别具有发送缓冲器96a至96c和接收缓 冲器97a至97c。电子控制单元90a至卯c的每一个将置于发送缓冲器 96a至96c内的数据在通信周期内固定的时间时期ml至m3发送至 FlexRay的总线(未图示)，由此防止产生冲突及冲突导致的数据传输 延迟。在日本专利申请特开No. 2005-159568 (专利文献l)中，描述了 一种构造，其中，当发送时9间由于传输出错等而被延迟时，将从具 有较高优先权的ID开始依次安全地发送数据，从而即使在通信负载因 子较高的状态下，也可防止具有高优先权的ID产生太大的传输延迟。专利文献l:日本专利申请特开No. 2005-159568。发明内容车载LAN具有组播构造。因此，电子控制单元90a等中的每一 个执行接收所有通信数据Dpa的处理。因此，其资源被浪费地消耗。 即，如图7所示，即使在电子控制单元90a至90f之间插入通过使用 符合FlexRay等标准的车载LAN的总线98来执行高速通信的车载集线 器99a至99c的情况下，与电子控制单元90a等相连的、需要数据Dpa等的车载集线器对所有数据Dpa进行中继。因此，执行了对大多数电子控制单元90a (或所有依赖于时间的电子控制单元)不必要的接收 数据Dpa的处理。因此，电子控制单元90a等中每一个的资源被浪费 地消耗。因此，必须允许电子控制单元90a、 90b等中的每一个的资源 能够应付通信数据量的增加。此外，如图6所示，即使在电子控制单元90a至90c中的每一个 处使用了如FlexRay的用于执行同步通信的总线时，仍执行用于通过通 信装置95a至95c来发送和接收数据的每个任务处理Tll至T34。用于 管理任务处理Tll至T34的计时器发生延迟。因此，对于时间ml、 m2等而言，任务处理是不及时的，此可导致数据传输的延迟。因此， 将要发送的数据积聚在发送缓冲器96a至96c中，此导致通过使用该积 聚的数据来执行的控制的延迟并且对电子控制单元90a至90c中的每 一个施加压力。随着电子控制单元90a至90c之间的逻辑连接的数量 变大，这种压力的产生变得日益严重。由于汽车的功能的增加，人们 担心此问题变得更为严重。此外，在构成上述常规组播构造的车载LAN中，即使约为l秒的 时间间隔对数据接收侧的ECU所要求的数据Dpa而言已足够，但是当 数据发送侧的ECU卯a以10ms的时间间隔发送数据Dpa时，则数据 Dpa以10ms的时间间隔通过所有相关总线91a、 91b和98发送。由此， 总线91a、 91b和98的通信负载因子增加。通信负载因子越高，则由于 冲突的产生导致数据传输发生延迟的可能性越高。发明内容鉴于上述问题，提出本发明。本发明的一个目的是提供一种能够 通过优化数据在电子控制单元之间的传输来高效地使用每个具有有限 资源的电子控制单元的车载数据库分布节点和车载数据库系统，从而 可以足够高的速度完成需要的属性数据的传输，在数据传输中很少发 生延迟，并且可减小车载LAN网络的通信负载因子。为了解决上述问题，本发明提供一种车载数据库分布节点，其包含输入/输出装置，用于从与其相连的电子控制单元向其输入数据并 向电子控制单元输出数据；存储器，用于将从电子控制单元向其输入的数据一起寄存在车载 数据库中作为属性值数据；以及数据输出装置，用于通过使用寄存在所述车载数据库中的属性值 数据在由此要求的时间向电子控制单元中的一个输出需要的数据，其 中，上述电子控制单元中的一个不同于已向所述车载数据库输入属性 值数据的电子控制单元。本发明的车载数据库分布节点可具有多个用于从电子控制单元输 入数据并向其输出数据的输入/输出装置。当车载数据库分布节点从ECU输入数据时，该数据可作为属性值数据寄存在置于存储器内的车载数据库中。此处，寄存包含属性值数 据的初始寄存及此外的换新(也就是更新)到最新属性值数据的寄存。 该数据包含车辆各个部分以及车辆状态的测量值。属性值数据可为将要输入到ECU的数据和自其输出的数据，或通过格式的压縮或标准化 来优化的数据，以将优化后的数据寄存在车载数据库中。数据输出装置在其它ECU要求的时间将属性值数据输出到车载数 据库中。因此，与所述车载数据库分布节点相连的ECU能够获得需要 的数据。在虽然要求数据但是每次更新ECU时不必向该ECU输入数 据时，可只在设定的时间向该ECU输入数据。因此，其资源不被浪费 消耗。优选地，车载数据库分布节点包含经由车载LAN网络彼此连接的车载LAN通信装置，用于发送和接收属性值数据；输入/输出装置，用于从其它车载数据库分布节点输入数据并向其 输出数据；以及车载数据库同步装置，用于将对应于经由所述输入/输出装置向其 输入的数据的属性值数据记录在存储器内的车载数据库中，经由车载 LAN通信装置向车载LAN网络发送属性值数据，并且当所述车载数据 库同步装置经由车载LAN通信装置从车载LAN网络接收到属性值数 据时，将该属性值数据寄存在车载数据库中。如前述，在本发明中，优选地经由车载LAN通信装置将多个车载 数据库分布节点彼此连接。一些车载LAN网络具有通过网关、车载集线器等彼此连接的多个 区段。为了最小化延迟时期，车载LAN网络优选地由实时以太网(注 册商标)、FlexRay、 MOST、 D2B、 IDB1394以及通过使用工业LAN 形成的车载LAN的单个区段组成。这些车载LAN网络能够完成速度 足够高的通信。车载数据库分布节点的输入/输出装置可为通信装置，或用于输入 和输出各种数据的接口，或者可为与符合CAN (控制器局域网)、 FlexRay等规范的车载LAN的一个区段相连的车载LAN通信装置。即， 可将多个电子控制单元与输入/输出装置相连，或者可将一个区段，例 如另一车载LAN的总线，与所述输入/输出装置相连。与车载LAN网络相连的车载数据库分布节点具有车载数据库同 步装置。由此，可经由车载LAN通信装置将寄存在车载数据库中的属 性值数据发送到车载LAN网络，并且当经由车载LAN通信装置从车 载LAN网络接收到属性值数据时，可将该属性值数据寄存在车载数据 库中。即，车载数据库可彼此同步。优选地，为了最小化延迟时期，车载数据库同步装置应尽可能快 地将从ECU输入到其的属性值数据发送到其它车载数据库分布节点， 并且通过以硬件形成该车载数据库同步装置，可将待输入到其的属性 值数据发送到车载LAN网络。当输入到车载数据库同步装置以将该属性值数据寄存在车载数据库中的属性值数据与已寄存在该车载数据库 中的内容相同时，可省去同步。艮口，车载数据库同步装置将向其输入的数据与基于记录在存储器 内的车载数据库中的属性值数据的数据进行比较。当两个数据彼此不同时，车载数据库同步装置可向车载LAN网络输出更新后的属性值数 据以减小该车载LAN网络的通信负载因子。此外，为了高效地使用车 载LAN网络，可如此构造车载数据库同步装置以使得，在每次更新每 个属性值数据时车载数据库不彼此同步，而是通过每个车载数据库的 更新来周期性地执行同步。优选地，在存储器中记录有输出时间设置表，其中设置有用于识 别将要输出的属性值数据的识别信息以及输出基于属性值数据的数据 时的数据输出时间；并且，车载数据库分布节点进一步包含输出时间 设置装置，其用于经由输入/输出装置从电子控制单元输入输出要求， 并用于根据该输出要求来更新输出时间设置表。在上述构造中，当从ECU向车载数据库分布节点输入该输出要求 时，输出时间设置装置改写输出时间设置表。由此，可动态地设置将 要从数据输出装置输出到ECU的数据的输出时间。优选地，可将当指定的属性值数据变化时的时间设置作为数据输 出时间；并且，在车载数据库的监视期间，当检测到设置为在属性值 数据变化时的时间输出的属性值数据发生变化时，数据输出装置立即 输出基于该属性值数据的数据。在上述构造中，可在输出时间设置表中设置变化时的输出时间。 因此，在每次更新预定的属性值数据时，可立即输出更新后的属性值数据。即，当数据供应侧的ECU更新在车载数据库分布节点中的数据 时，与车载LAN网络相连的其它车载数据库分布节点的数据输出装置 立即向要求数据的ECU输出更新后的数据。因此，可在数据供应侧的 ECU和数据接收侧的ECU之间实时交换数据，g卩， 一对一通信。可设 置变化时间中的淡化次数(number of thinning times)，从而在ECU所 要求的时间在该ECU处输出和接收频繁更新的数据。优选地，可将当指定的属性值数据超出预定阈值时的时间设置为 数据输出时间；并且，在对车载数据库的监视期间，当在属性值数据 超出预定阈值时的时间将要输出的属性值数据超出阈值时，数据输出 装置立即输出基于属性值数据的数据。在上述构造中，当属性值数据超出输出时间设置表中设置的预定 阈值时，数据输出装置向ECU输出基于属性值数据的数据。该阈值可 为一个值；或者可设置构成断点的多个阈值，从而在属性值数据超出 该阈值时(在属性值数据与阈值交叉时)，可输出所述数据。优选地，数据输出装置经由输入/输出装置从电子控制单元输入实 时输出要求，并且响应于该实时输出要求立即输出数据。在上述构造中，在从ECU向数据输出装置输入实时输出要求时的 时间，该数据输出装置立即向ECU输出基于寄存在车载数据库中的属 性值数据的数据。本发明提供了一种车载数据库系统，其包含车载数据库分布节点，其包括输入/输出装置，用于从与其相连的电子控制单元输入数据并且向电子控制单元输出数据；存储器，用于将从电子控制单元向其输入的数据一起寄存在车载数据库中做为属性值数据；和数据输出装置，其通过使用寄存在所述车载数据库中的 属性值数据来向电子控制单元中的一个在其要求的时间输出需要的数 据；以及
通信装置，用于将所述车载数据库分布节点和电子控制单元彼此
连接；
其中，从与所述车载数据库分布节点相连的每个电子控制单元接 收到的数据被寄存在所述车载数据库中，并且通过使用所述车载数据 库，可向每个电子控制单元提供数据。
在具有上述构造的车载数据库系统中，将从一个ECU输出到一个 车载数据库分布节点的数据作为属性值数据寄存所述车载数据库分布 节点的车载数据库中，并且可在其它ECU要求的时间输出该其它ECU 所要求的数据。因此，其它ECU能够接收所述属性值数据。从而，在 期望的时间，其它ECU能够接收到从一个ECU输出的需要数据。
本发明提供了一种车载数据库系统，其包含多个车载数据库分 布节点；以及用于将所述车载数据库分布节点彼此连接的车载LAN网 络；其中，从与所述车载数据库分布节点相连的电子控制单元分别接 收到的数据被寄存在车载数据库中；并且，通过使用所述车载数据库， 可向每个电子控制单元提供数据。
在具有上述构造的车载数据库系统中，将从一个ECU输出到一个 车载数据库分布节点的数据作为属性值数据寄存在所述车载数据库分 布节点的车载数据库中，并且通过车载数据库同步装置使通过所述车 载LAN网络彼此连接的其它车载数据库分布节点的车载数据库彼此同 步，并且以最新状态重新寄存。因此，可在其它ECU要求的时间将与 其它车载数据库分布节点相连的该其它ECU所要求的数据输出到该其 它ECU，并且该其它ECU能够接收所述属性值数据。
因此，对于从一个ECU输出的多个数据，与其它车载数据库分布节点相连的其它ECU能够在其要求的时间接收其所需要的数据。
如前所述，在本发明的车载数据库分布节点中，与车载数据库分 布节点相连的ECU能够在要求的时间接收需要数据。S卩，通过将所述 电子控制单元与构成车载数据库系统的一个车载数据库分布节点连 接，与所述车载数据库分布节点相连的电子控制单元能够容易地从与
所述车载数据库分布节点相连的ECU获得数据，而不考虑所述电子控 制单元与构成数据输出源的ECU (数据供应侧的ECU)之间的通信状 态，也不考虑用于将数据供应侧的ECU与所述电子控制单元彼此连接 的车载LAN网络。
将基于车载数据库内的属性值数据的数据在所述ECU要求的时间 输出到所述ECU。因此，与所述车载数据库分布节点相连的每个ECU 能够只在其要求的时间输入需要的属性值数据。因此，所述ECU不会 在电子控制单元侧浪费地消耗资源。此外，可大大减小将所述ECU与 所述车载数据库分布节点彼此连接的通信线路的通信负载因子。
当经由与车载LAN网络相连的车载LAN通信装置将多个车载数 据库分布节点彼此连接时，可易于经由输入/输出装置从与所有车载数
据库分布节点相连的电子控制单元获得数据。
当设置了用于识别根据从所述ECU输入的输出要求而将要输出的 属性值数据的识别信息以及输出基于属性值数据的数据的时间时，通 过设置将要输出的识别信息和所述输出时间设置表中的输出时间，与 所述车载数据库分布节点相连的ECU能够以要求的时间间隔接收指定
的需要数据。
在可将指定的属性值数据变化时的时间设置作为数据输出时间的 情况下，只要所述属性值数据不变化，则所述ECU不接收数据。因此， 与频繁地将不需要的数据输出到ECU的情况相比，可在很大程度上减小通信负载因子，并且可防止每个部分的资源的浪费消耗，因为不执 行浪费的数据输入操作。
在指定的属性值数据超出预定阈值时的时间可被设置作为数据输 出时间的情况下，只要所述属性值数据不变化，则所述ECU不接收数
据。因此，与将不需要的数据输出到ECU的情况相比，可在很大程度
上减小通信负载因子，并且可防止车辆各种部分的资源的浪费消耗， 因为不执行浪费的数据输入操作。
当数据输出装置响应于来自ECU的实时输出要求的输入而立即输 出数据时，该数据输出装置能够立即输出基于寄存在车载数据库中的 属性值数据的数据。因此，与车载数据库分布节点相连的ECU能够易 于在期望的时间获得最新数据；并且不同于先前技术，无需等待从数 据供应侧ECU发送的数据。即，可减小在信号处理期间向ECU施加 的负载。
在本发明的车载数据库系统中，在从与车载数据库分布节点相连 的每个ECU输出的多个数据中，其它ECU需要的数据可在其要求的 时间被提供。因此，可在各个部分之间高效地完成通信。因此，可减 小每个部分的通信负载因子，并且可防止每个部分的资源的浪费消耗。
当多个车载数据库分布节点彼此连接时，在从与车载数据库分布 节点中的一个相连的每个电子控制单元输出的多个数据中，与给出其 它车载数据库分布节点相连的ECU所需要的数据可在其要求的时间被 提供。因此，可在各个部分之间高效地完成通信。因此，可减小每个 部分的通信负载因子，并且可防止每个部分的资源的浪费消耗。
艮P，数据供应侧的ECU以预定的时间间隔更新车载数据库中的数 据。需要时，则所有电子控制单元都能够接收更新后的数据。不需要 时，电子控制单元不接收更新后的数据。由此，其不需要执行与之相关的信号处理。因此，与始终传输最新数据的常规构造相比，本发明 的构造能够更有效率地利用ECU的资源。此外，因为不进行不需要的 通信，所以每个部分的通信负载因子减小。


图1示出了根据本发明第一实施例的车载数据库系统的构造；
图2示出了车载数据库的一个实例；
图3示出了输出时间设置表的一个实例；
图4示出根据本发明第二实施例的车载数据库系统的构造； 图5示出了在与LAN网络相连的电子控制单元之间提供的常规通 信系统的构造；
图6示出了在电子控制单元之间提供的使用FlexRay的通信系统 的构造；
图7示出了通过能够执行高速通信的中继线将多个电子控制单元 彼此逻辑连接的通信系统的构造。
参考数字和符号
1:车载数据库系统2 (2a, 2b,…)ECU
4 (4a，4b，...)车载数据库分布节点
5:车载LAN网络
7:车载数据库
10:车载LAN通信装置
11:输入/输出装置
12:存储器
D (Da,Db，…)数据 Pa:车载数据库同步装置 Pb:数据输出装置 PC:输出时间设置装置 T:输出时间设置表
具体实施例方式
下文将参照附图来描述本发明的实施例。
图1至3示出了根据本发明第一实施例的车载数据库系统1的构 造。在第一实施例中，多个车载数据库分布节点经由车载LAN网络彼 此连接。
在图1所示的车载数据库系统1中，2 (2a,2b，...)表示部署在车 辆的各部分处的电子控制单元；4 (4a至4c)表示与一组电子控制单元 2a...，2d,...，2h...相连的车载数据库分布节点；以及5表示将车载数据 库分布节点4彼此连接的车载LAN网络；6 (6a，6b…)表示传感器， 其分别与电子控制单元2a，2b,...相连并且输出车辆状态的数据D(Da: Db，...)及其各种物理量的测量值。
在车载数据库系统1中，每个车载数据库分布节点4均具有记录 车载数据库7和向每个ECU 2a分布车载数据库7的内容的功能，其中 在车载数据库7中，将从所有传感器6获得的数据D —起寄存作为属 性值数据。
在第一实施例中，作为车载数据库7内的属性值数据D，直接使 用从所述ECU接收的数据而不作处理。
图1示出了车载数据库系统1的构造，其中简要地示出了车载数 据库系统1的构造以描述本发明。因此，在本发明的车载数据库系统1 中，车载数据库分布节点4的数量及其部署以及与光收发机相连的电 子控制单元2的数量及其部署不局限于图1所示的情况。
电子控制单元2控制与其相连的候选物件，并且具有输出通过各 种传感器6测量的数据D的功能，从而其它电子控制单元2可利用数据D。在第一实施例中，用于控制车辆制动的ECU 2a与用于检测车轮旋 转的车轮转速传感器6a相连。当在制动时间车轮转速传感器6a的输出 (车轮转速，其为属性值数据Da的一个实例)变为零时，车轮转速传 感器6a临时释放制动，并执行防止轮胎锁死的控制，且将车轮转速Da 传输到车载LAN网络5，从而其它电子控制单元2i，…通过使用车轮 转速Da可进行其的控制。类似地，ECU2b具有控制车辆转向的功能。对ECU2b进行构造， 使得可通过使用转向角作为从转向角传感器6b输出的属性值数据Db 来控制车辆转向，并且将转向角Db传输到车载LAN网络5，从而其 它电子控制单元2h,...可通过使用转向角Db分别进行其的控制。其 它ECU 2c的功能和传感器6c的功能如前述，因此不再赘述。车载数据库分布节点4为集线器(车载集线器)，其与车载LAN 网络5相连且以高速发送和接收各种数据。车载LAN网络5为总线(下 文称为中继线总线)，其充当符合如能够完成高速通信的实时以太网 (注册商标)的标准的车载LAN的中继线。车载数据库分布节点4通过符合CAN的车载LAN网络的总线(下 文称为CAN总线)8与多个电子控制单元2相连，从而允许在电子控 制单元2之间的属性值数据D (Da,Db，…)的输入和输出。每个车载数据库分布节点4具有与中继线总线5相连以输入和 输出各种数据的以太网通信装置10，其为车载LAN通信装置的实例； 经由CAN总线8与ECU 2相连以输入和输出各种数据的CAN通信装 置ll，其为输入/输出装置的实例；用于将数据记录在车载数据库7中 的存储器12;以及控制装置13。因为根据第一实施例的中继线总线(车载LAN网络)5为符合实 时以太网的单个区段车载LAN的总线，所以不需要向中继线总线5提 供网关。因此，可縮短延迟时期。但是，中继线总线5可由通过网关彼此连接的多个区段构造。在本发明中，车载LAN网络5、 8的构造不局限于所述总线类型， 而是可为星型、圆环型、栅格型等。此外，可使用如环型和中继型等 各种类型。中继线总线5可由利用光学通信的MOST和D2B形成，其 类型为执行符合IDB1394和IEEE1394 (注册商标)的通信；此外，还 可为用于工业用途的LAN和FlexRay。如图2所示，车载数据库7中至少记录数据D (Da, Db ...)的识 别信息ID (IDa, IDb ...)和对应于该识别信息ID的数据D (Da, Db ...)和。车载数据库7被存储在部署于各个车载数据库分布节点4内的存 储器12中。通过车载数据库同步程序Pa对车载数据库系统1进行管 理，从而使得分别部署在车载数据库分布节点4 (4a，4b ...)内的车载 数据库7彼此同步。在第一实施例中，示出了作为识别信息ID的"车轮转速"等。此 便利了本发明的描述。实际上，识别信息ID可由固定数量的位的值组 成。类似地，示出了附有单位的值作为属性值数据Da。这并不意味着 附有单位的信息必需被包括在本发明的车载数据库7中记录的属性值 数据Da中。以太网通信装置10包含直接与中继线总线5相连以发送和接收电 信号的总线驱动器(未图示)以及用于通过使用所述总线驱动器来控 制符合实时以太网的通信的通信控制器(未图示)。当中继线总线5用于执行光学通信时，将对以太网通信装置10进行适当改变。例如，提供光学接收/发送单元作为以太网通信装置10。类似地，CAN通信装置11具有CAN收发机和CAN控制器。当 在ECU 2和车载数据库分布节点4之间的连接部分使用如LIN的车载 LAN时，需要符合LIN的通信装置和通信控制器作为输入/输出装置 11。当在ECU 2和车载数据库分布节点4之间的连接部分不使用车载 LAN时，可形成接口作为输入/输出装置11。在这种情况下，ECU2充 当控制部分，其位于传感器6的侧部，用以构造用于输出数据D的装 置。存储器12由具有允许对控制装置13进行读写的构造的RAM构 成。作为存储器12，即使在电源供应停止或使用如非易失性闪存存储 器等可改写的存储装置时，其优选地使用用于通过使用备用电源来保 持存储内容的存储装置。在每个车载数据库分布节点4a至4c的存储器 12内记录输出时间设置表Ta至Tc (当无需加以区别时，输出时间设 置表在下文中仅称为输出时间设置表T)，其由输出时间设置程序Pc 设置并且供数据输出程序Pb使用。在第一实施例中，因为输出时间设置表T，...由输出时间设置程序 Pc动态地设置，所以用于在里面存储输出时间设置表T的存储器12 需要能够被改写。但是，输出时间设置表T，...可被固定设置。在这种 情况下，用于在里面记录表T的存储器12可由R0M构成。构造第一实施例的控制装置13，使得控制装置13能够执行车 载数据库同步程序(车载数据库同步装置)Pa，从而使得在车载数据 库分布节点4a至4c之间车载数据库7彼此同步；数据输出程序(数据 输出装置)Pb，用于将车载数据库7内的属性值数据D输出到需要该 属性值数据D的ECU2;以及输出时间设置程序Pc (输出时间设置装 置)，用于设置属性值数据D的输出时间。控制装置13执行车载数据库同步程序Pa。由此，当经由CAN通 信装置11将数据Da， Db，...输入到控制装置13时，将对应于数据Da, Db，...的属性值数据寄存在部署于存储器12内的车载数据库7中，从 而ECU可更新属性值数据Da,Db，....。经由车载LAN通信装置，分别 将改变后的属性值数据Da, Db，...发送到中继线总线5。每次当经由CAN通信装置11将数据Da, Db,...分别从ECU 2a, 2b，…输入到控制装置13时，可将数据Da， Db，...发送到中继线总线5。 但是，可构造车载数据库分布节点4，从而使得只有在通过比较得出分 别从ECU 2a， 2b，...输入到控制装置13的数据Da， Db,...不同于记录在 车载数据库7中的属性值数据时(即，只有在出现变化时)，才可向 中继线总线5发送最新数据Da,Db，...。由此，可防止对无变化的数据 的浪费通信，并减小中继线总线5的通信负载因子，且进一步关于已 经改变的数据Da， Db，...几乎实时地使车载数据库7彼此同步。当经由中继线总线5和以太网通信装置10从其它车载数据库分布 节点4接收属性值数据Da， Db,...时，通过执行基于车载数据库同步程 序Pa的信号处理将接收到的属性值数据Da， Db，...寄存在车载数据库 7中。由此，可使属性值数据Da，Db，...彼此同步。对于每个车载数据库7，可使属性值数据Da, Db，...彼此同步。即， 控制装置13执行车载数据库同步程序Pa并监视车载数据库7内的属 性值数据Da, Db,...。当监视期间属性值数据Da， Db,…的值变化时，控 制装置13可以记录其值变化的属性值数据并且可周期性地将其一起发 送到中继线总线5。由此，可高效地使用中继线总线5。此外，可将车 载数据库7的同步分成根据数据D的种类执行的周期性同步以及当经 由CAN通信装置11从ECU 2输入控制装置13的数据D,...变化时执 行的同步。由此，可更为高效地使用中继线总线5。控制装置13执行数据输出程序Pb。由此，通过使用车载数据库7内的属性值数据，可在每个ECU2要求的时间将数据Da，Db，...输出 到该每个ECU2...。艮卩，在第一实施例中，数据输出程序Pb (或执行 数据输出程序Pb的控制装置13)为数据输出装置的具体构造。控制装置13执行数据输出程序Pb。由此，基于存储器12内的输 出时间设置表T，可在ECU2要求的时间输出数据D。当从每个ECU2 向控制装置13输入实时输出要求Ra时，响应于该实时输出要求，将 车载数据库7内指定的识别信息ID的数据D输出到CAN总线8。实 时输出要求Ra包含用于识别指示对于实时输出的要求的数据D的识别 信息ID。在第一实施例中，控制装置13执行输出时间设置程序Pc。由此， 从每个ECU2将输出要求Rb输入控制装置13。响应于输出要求Rb， 可动态地更新位于每个车载数据库分布节点4内的输出时间设置表Ta, Tb，...。优选地，输出要求Rb包含用于识别设置输出时间的数据D的 识别信息ID、输出时间设置值以及用于确定输出时间的参数。图3示出了图1所示的车载数据库系统1中的输出时间设置表T (具体为记录在车载数据库分布节点4c内的存储器12中的输出时间设 置表Tc)的实例。输出时间设置表T中记录有属性值数据D(Da， Db,...) 的识别信息ID (通过使用参考符号Ida, Idb,…表示每个识别信息ID)、 对应于所述识别信息ID的属性值数据Da, Db，...的输出时间Ti (通过 使用参考符号Tia， Tib,…表示每个时间设置值)以及每个属性值数据 Da, Db ...的发送时间的参数Par (使用参考符号Para， Parb，...表示每个 参数)。在图3所示的实例中，关于表示"车轮转速"做为识别信息IDa 的指示"车轮转速"的数据Da，将输出时间Tia设为"在变化时输出"， 并且将参数Pam设为"不执行淡化"。因此，控制装置13执行数据输 出程序Pb以在基于输出时间设置表Tc的时间输出数据D，...。由此，可在ECU2i要求的时间将数据Da输出到CAN总线8。即，当更新车 载数据库7内的属性值数据Da时，可将数据Da输出到部署在ECU 2h, 2i，…的侧部的CAN总线8 (参照图l、 2)。当在输出时间设置表T中设置"在变化时输出"而不执行淡化时， 除车载数据库7的同步所要求的轻微延迟之外，ECU2i能够从ECU2a 实时地接收数据Da。此外，当车轮转速的测量值无变化时，可通过不 向CAN总线8输出数据Da来防止输出无意义的数据Da。可将输出时间Ti设置为"实时输出"，并且在每次将数据从ECU 2输入到控制装置13时将数据D输出到CAN总线8，即使数据D的 值不变化。由此，位于数据供应侧的ECU2和位于数据接收侧的ECU 2能够以直接连接方式发送和接收数据D，而不考虑在其间插入车载数 据库7。相反地，可将输出时间Ti设为"以预定时间间隔输出"，并且通 过在一定程度上执行来自数据供应侧的每个ECU 2的更新后的数据D 的淡化来向位于数据接收侧的ECU 2输出数据D。在这种情况下，通 过将数据接收侧的ECU2所要求的数据D的接收时间间隔设置为参数 Par，数据接收侧的ECU2能够以要求的时间间隔(例如，以图3中参 数Parc所示的l秒时间间隔)接收数据D。由此，可大大减小通过使 用CAN总线8导致的浪费通信的执行。如图3的实例所示，可将"在超出阈值时输出"设为输出时间Tib。 在此实例中，关于指示"转向角"作为识别信息IDb的数据Db，设置 "在超出阈值时输出"，并且在参数Parb中将阈值设为"每±5度"。 即，控制装置13执行数据输出程序Pb。由此，参照输出时间设置表 Tc，可以在转向角方面以5度等为间隔向CAN总线8输出数据Db。 此为ECU 2i所要求的输出时间。如前述，在本发明的车载数据库系统1中，在由每个ECU2要求 的时间发送车载数据库7中的属性值数据D做为数据D。因此，每个 ECU 2的资源不会被浪费消耗。此外，ECU 2能够在要求的时间接收 需要的数据D，而不会浪费地增加CAN总线8等的通信负载因子。因 此，即使每个ECU2和其它电子控制单元2之间的逻辑连接的数量较 大，仍可进行适当的控制而不会经受不需要的压力。在图3所示的输出时间设置表Tc中揭示了作为输出时间Ti的"在 变化时输出"、"在超出阈值时输出"以及"以预定的时间间隔输出"。 如前述，可设置"实时输出"。这些表达可便利对本发明的描述。本 发明不局限于上述设置值。但是，实际上，输出时间的设置值优选为 数字值或符号。类似地，不用说，就参数Par而言，上述描述不是重要 要素。在第一实施例中，当控制装置13执行软件时，实现车载数据库同 步装置Pa、数据输出装置Pb和输出时间设置装置Pc。但是，这些意 味着Pa至Pc可由硬件构造。在这种情况下，通过以此方式构造控制 装置13，从而使得输出时间设置装置Pc可响应于来自每个ECU 2的 输出要求Rb来在输出时间设置表T中设置每个ECU 2要求的输出时 间，并且数据输出装置Pb根据输出时间设置表T来输出数据D，从而 每个ECU 2能够在要求的时间接收其要求的需要的数据D，...。艮P，类似于所谓的"即插即用"，车载数据库系统1的ECU2能 够发送和接收需要的数据D，其中所述ECU2与大量的电子控制单元2 逻辑连接，而不考虑所述ECU2和其它电子控制单元2之间的连接的 构造。图4示出了第二实施例。在第一实施例中，多个车载数据库分布节点4a至4c经由车载LAN网络彼此连接。另一方面，在第二实施例中，车载数据库分布节点不是经由车载LAN网络、而是经由多个电子控制单元2 (2a至2g)和 通信线路来彼此连接。第二实施例的车载数据库分布节点4不需要具 有第一实施例中所需要的与其它车载数据库分布节点相连的输入/输出 装置，而是具有与电子控制单元2a至2g相连以向其发送数据和自其 接收数据的数据输入/输出装置。车载数据库分布节点4的其它构造类似于第一实施例的车载数据 库分布节点的构造。因此，以与第一实施例的车载数据库分布节点相 同的参考数字来表示第二实施例的车载数据库分布节点中与第一实施 例的车载数据库分布节点中相同的部分，且此处不再赘述。即使经由车载数据库分布节点4将大量的电子控制单元2彼此连 接，仍可将从ECU2a输出的数据寄存在数据库中，并且在要求的时间 输出其它ECU 2g所需要的数据。即，通过将电子控制单元2a至2g 与构成车载数据库系统的一个车载数据库分布节点4连接，与车载数 据库分布节点4相连的电子控制单元2a至2g能够容易地从与车载数 据库分布节点相连的ECU获得数据，而不考虑在电子控制单元2a至 2g与构成数据输出源的ECU (数据供应侧的ECU)之间的通信状态， 且不考虑用于将数据供应侧的ECU和电子控制单元2a至2g彼此连接 的车载LAN网络。
权利要求
1. 一种车载数据库分布节点，其包含输入/输出装置，用于从与其相连的电子控制单元向其输入数据且向所述电子控制单元输出数据；存储器，用于将从所述电子控制单元向其输入的数据一起寄存在车载数据库中作为属性值数据；以及数据输出装置，通过使用寄存在所述车载数据库中的所述属性值数据，在所需时间向所述电子控制单元中的一个输出必要的数据，其中所述电子控制单元中的所述一个不同于已向所述车载数据库输入所述属性值数据的所述电子控制单元。
2. 根据权利要求l所述的车载数据库分布节点，其包含经由车载LAN网络彼此连接的车载LAN通信装置，用于发送和 接收所述属性值数据；输入/输出装置，用于从其它车载数据库分布节点输入数据并输出 数据到其它车载数据库分布节点；以及车载数据库同步装置，用于将对应于经由所述输入/输出装置向其 输入的数据的所述属性值数据记录在所述存储器内的所述车载数据库 中，经由所述车载LAN通信装置将所述属性值数据发送至车载LAN 网络，并且当所述车载数据库同步装置经由所述车载LAN通信装置从 所述车载LAN网络接收所述属性值数据时，将所述属性值数据寄存在 所述车载数据库中。
3. 根据权利要求1或2所述的车载数据库分布节点，其中，在所 述存储器中记录有输出时间设置表，其中设置有用于识别待输出的所 述属性值数据的识别信息和输出基于所述属性值数据的数据时的数据 输出时间；所述车载数据库分布节点进一步包含输出时间设置装置，用于经 由所述输入/输出装置从所述电子控制单元输入输出要求，并根据所述输出要求来更新所述输出时间设置表。
4. 根据权利要求3所述的车载数据库分布节点，其中， 可将当指定的属性值数据变化时的时间设置为所述数据输出时间；并且在对所述车载数据库的监视期间，当检测到设置为将要在所述属 性值数据变化时的所述时间输出的所述属性值数据发生变化时，所述 数据输出装置立即输出基于所述属性值数据的数据。
5. 根据权利要求3或4所述的车载数据库分布节点，其中， 可将当指定的属性值数据超出预定阈值时的时间设置为所述数据输出时间；并且在对所述车载数据库的监视期间，当设置为将要在所述属性值数 据超出所述预定阈值时的所述时间输出的所述属性值数据超出所述阈 值时，所述数据输出装置立即输出基于所述属性值数据的数据。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的车载数据库分布节点，其 中，所述数据输出装置经由所述输入/输出装置从所述电子控制单元输 入实时输出要求，并且响应于所述实时输出要求立即输出数据。
7. —种车载数据库系统，其包含根据权利要求1、 3至6中任一项所述的车载数据库分布节点；及，用于将所述车载数据库分布节点和电子控制单元彼此连接的通信装置；其中，从与所述车载数据库分布节点相连的所述电子控制单元中的每一个接收到的数据被寄存在车载数据库中；并且，通过使用所述车载数 据库，可将数据输出到所述电子控制单元中的每一个。
8. —种车载数据库系统，其包含多个根据权利要求2至6中任一项所述的车载数据库分布节点；以及用于将所述车载数据库分布节点彼此连接的车载LAN网络；其中， 从与所述车载数据库分布节点相连的电子控制单元分别接收到的 数据被寄存在车载数据库中；并且，通过使用所述车载数据库，可将数据输出到所述电子控制单元中的每一个。
全文摘要
一种车载数据库系统，其包含存储器，用于记录连接到车载LAN网络且连接到ECU的车载数据库，该车载数据库用于寄存从各个ECU一次输入的数据作为属性值数据；数据输出装置，用于在经由I/O装置输入数据时将该数据寄存在车载数据库中，且在ECU需要该数据时则通过使用该车载数据库中的属性值数据将该数据输出到该ECU。
文档编号G08C19/00GK101283547SQ20068003784
公开日2008年10月8日 申请日期2006年10月12日 优先权日2005年10月12日
发明者夏目晃宏 申请人:株式会社自动网络技术研究所;住友电装株式会社;住友电气工业株式会社