(57)【要約】ＬＩＮネットワーク（ローカル相互接続ネットワーク（Local Interconnect Network））（９）のためのマスタノード（１）において、ハードウェア回路（２、３、４、５）がマスタノード（１）に備えられ、ハードウェア回路が、追加のプロセッサまたはソフトウェアのサポートなしに、ＬＩＮプロトコルを実行するように設けられ、データ送信またはデータ受信の間に、マスタノードの動作を引き継ぐ。
2006527563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローカル相互接続ネットワーク（ＬＩＮ：Local Interconnect Network）のためのマスタノードであって、ハードウェア回路が前記マスタノードに備えられ、前記ハードウェア回路が、追加のプロセッサまたはソフトウェア機能なしに、ＬＩＮプロトコルを実行するように設けられ、データ送信またはデータ受信の間に、前記マスタノードの動作を引き継ぐことを特徴とするマスタノード。
【請求項２】
マスタノードに割り当てられたユーザが送信されるべきデータを格納するメッセージメモリが備えられ、前記マスタノードがハードウェア回路を用いて前記ＬＩＮネットワークへの前記データの送信を制御し、または、前記メッセージメモリから前記ユーザがハードウェア回路を用いて前記ＬＩＮネットワークを介して受信されるとともに提供されるデータを読み出すことを特徴とする請求項１に記載のマスタノード。
【請求項３】
前記ＬＩＮプロトコルを実行するための前記ハードウェア回路は、ＬＩＮネットワークを介して送信されるべきメッセージを構成し、前記ＬＩＮネットワークを介して受信されたメッセージを処理し、前記メッセージメモリのその内容を格納する、制御ユニットを有することを特徴とする請求項１に記載のマスタノード。
【請求項４】
前記ＬＩＮプロトコルを実行するための前記ハードウェア回路は、送信されるべきデータまたは受信されたデータのチェックサムを生成するチェックサム・ジェネレータを有することを特徴とする請求項１に記載のマスタノード。
【請求項５】
前記ＬＩＮプロトコルを実行するための前記ハードウェア回路は、前記受信されたデータと前記チェックサム・ジェネレータの生成されたチェックサムとを比較する、チェックサム比較のための回路を有することを特徴とする請求項４に記載のマスタノード。
【請求項６】
前記ＬＩＮプロトコルを実行するための前記ハードウェア回路は、前記マスタノードにより送信されたデータと同じメッセージの受信されたデータとを比較する、比較回路を有することを特徴とする請求項１に記載のマスタノード。
【請求項７】
前記制御ユニットは、前記チェックサム・ジェネレータ、前記チェックサム比較のための回路、および比較回路を制御することを特徴とする請求項１および３ないし６の何れかに記載のマスタノード。
【請求項８】
前記マスタノードは、前記ＬＩＮネットワークのワイヤに受信機を介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載のマスタノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＩＮネットワークのためのマスタノードに関する。文字ＬＩＮは、Local Interconnect Network（ローカル相互接続ネットワーク）の略語である。これは、自動車において益々使用される、低コストのシステムである。ＬＩＮネットワークは、１つの所謂マスタ（master）と複数の所謂スレーブ（slaves）とから構成される。このマスタは、通信の間のＬＩＮネットワークの制御を司る。
【背景技術】
【０００２】
先行技術から公知の解法において、標準ＵＡＲＴコントローラは、データ送信の間のマスタの動作およびスレーブの動作を規定する、ＬＩＮプロトコルを実行するために使用される。文字ＵＡＲＴは、Universal Asynchronous Receiver Transmitter（ユーアート）の略語である。これは、スタートビット（start bit）が先行するとともにストップビット(stop bit)が続く、８データビットから構成される各々のデータブロックを単に規定する、非常に単純なプロトコルである。ＬＩＮプロトコルのメッセージの最多数のデータブロックがこの構造に一致するので、ＬＩＮマスタノードのための標準ＵＡＲＴコントローラが使用されるのは当然である。しかしながら、ＵＡＲＴプロトコルの範囲を越えるＬＩＮプロトコルのすべてのそれらの要素が、追加のソフトウェアを用いて実行されなければならないという問題がある。これは、例えば、ＬＩＮプロトコルのメッセージの各々のヘッダに属する、所謂シンクブレークフィールド（Synch Break Field）を含む。送信されたデータとデータバスから受信されたデータとの比較は、そのような標準ＵＡＲＴコントローラを用いても可能ではなく、そして、先行技術から公知の解法において、追加のソフトウェア解法を用いて実行されなければならない。同じことが、計算、そして、ノードにおいて同様に実行されるチェックサムの確認に関して、当てはまる。
【０００３】
要約すると、先行技術から公知の解法において、標準ＵＡＲＴプロトコルに加えて実行されるべきＬＩＮプロトコルの機能は、専用のソフトウェアが各々のそれらの機能のために生成されなければならないので、比較的高いプログラミングの複雑さを要求する問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ソフトウェア解法を要求せず、そして、すべてのＬＩＮプロトコルができるだけ単純な方法で実現される、ＬＩＮネットワークのためのマスタノードを提供することである。
【０００５】
この目的は、請求項１の特徴により本発明に従って達成される。
【０００６】
ＬＩＮネットワーク（Local Interconnect Network）のためのマスタノードであって、ハードウェア回路がマスタノードに備えられ、ハードウェア回路が、追加のプロセッサまたはソフトウェア機能なしに、ＬＩＮプロトコルを実行するように設けられ、データ送信またはデータ受信の間に、マスタノードの動作を引き継ぐ。
【０００７】
本発明に従うマスタノードにおいて、すべてのＬＩＮプロトコルを処理し実行するハードウェア回路が使用されている。これは、８データビットとスタートビットとストップビットとから成る標準ＵＡＲＴプロトコルに一致するＬＩＮプロトコルのそれらの要素、および、この構成を越えるＬＩＮプロトコルのそれらの部分、の両方を含む。これは、特に、ＬＩＮプロトコルのヘッダのシンクブレークフィールドを含み、しかし、データの比較のような追加の機能もまた、そして、チェックサムの生成および比較もまた含む。そのようなマスタノードは、それゆえ、単純な方法で実現されることができ、そして、ＵＡＲＴプロトコルをＬＩＮプロトコルに拡張するための先行技術から公知の解法において必要な、ＬＩＮプロトコルに適用するための追加のプログラミングを要求しない。
【０００８】
請求項２で請求された本発明のさらなる改良によれば、マスタノードにおいて、データを送信することを望むアプリケーションがデータを格納できるメッセージメモリが備えられている。ＬＩＮプロトコルを実現するマスタノードのハードウェア回路は、自動的にそれらのデータを検索し、そして、ＬＩＮプロトコルに従ってＬＩＮネットワークにそれらを送信する。それらのハードウェア回路は、ＬＩＮネットワークを介して受信されたデータのうちそれらのデータメモリにあるデータを自動的に格納し、ユーザがそこからそれらのデータを検索できる。それらの処理のために、ユーザは、先行技術から公知の解法において必要な、ＬＩＮプロトコルを実行するための追加のプロセッサ能力またはソフトウェア解法を準備する必要がない。
【０００９】
ＬＩＮプロトコルの実行の間、本発明に従うマスタノードのマスタの動作を決定する既述のハードウェア回路は、特に、ＬＩＮネットワークを介して送信されるべきメッセージを構成し、ＬＩＮネットワークを介して受信されたメッセージを処理し、それらを評価し、ユーザのためのメッセージの一部をメッセージメモリに格納する、制御ユニットを有する。ＬＩＮマスタの処理のすべての制御は、それ故、本質的に、この制御ユニットを用いて実行される。
【００１０】
請求項４および請求項５で請求された本発明のさらなる改良によれば、チェックサム・ジェネレータ（checksum generator）とチェックサム比較のためのハードウェア回路とが備えられている。それらの回路は、送信されるべきデータまたは受信されたデータのためにチェックサムを生成するとともに、受信されたデータのチェックサムを与えられたチェックサム値と比較するように設計されている。データが送信されるべき場合、生成されたチェックサムは、自動的に、送信されるべきメッセージに追加される。この場合、それでも、追加のソフトウェアは必要ではない。
【００１１】
ＬＩＮプロトコルを実行するためのハードウェア回路は、さらに、本発明に従うマスタノードからＬＩＮネットワークに送信されたデータとＬＩＮネットワークを介して反射されて戻るデータとを比較する、請求項６で請求されたように備えられた比較回路を有することが有利である。マスタノードにより生成されたデータとともにＬＩＮネットワークに現に送信されるそれらのデータの直接の比較は、それ故、可能である。このハードウェア回路もまた、ソフトウェア制御を要求しない。
【００１２】
請求項７で請求された本発明のさらなる改良によれば、有利に備えられた制御ユニットは、残るハードウェア回路、すなわち、特に、チェックサム・ジェネレータ、チェックサム比較のための回路、および比較回路を制御する。ＬＩＮマスタの全般的な処理制御は、それ故、このハードウェア回路によって実行される。
【００１３】
本発明は、図に示された実施例を参照して、さらに説明されるが、しかしながら、本発明は限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に示されたブロック図は、ＬＩＮプロトコルを実行するように設計された複数のハードウェア回路２、３、４および５を有する、本発明に従うマスタノード１を示す。これらの回路は、自動的にこのプロトコルを実行するように動作し、そして、外部または内部のソフトウェア制御を要求しない。
【００１５】
マスタノード１において、さらに、インタフェイス７を介して、ユーザ（図示せず）がデータを交換できる、データメモリ６が備えられている。それらのデータは、それ故、ＬＩＮネットワークを介して送信されるべきデータまたはＬＩＮネットワークを介して受信されたデータのどちらかであり、インタフェイス７を介してユーザ（図示せず）により提供されてもよく、そして、インタフェイス７を介して該ユーザによりデータメモリ６から読み出されてもよい。
【００１６】
図１においてさらに示されるように、マスタノード１は、所謂トランシーバを介してＬＩＮネットワーク（別段図示されていない）の単線（single wire）９と連結されている。この場合におけるトランシーバは、ＬＩＮネットワークへの物理的ブリッジ（physical bridge）のように機能する。ＬＩＮネットワークにおいて、所謂マスタは制御を司る、すなわち、メッセージの送信を開始する。このメッセージはマスタ自身またはスレーブの何れかにより送信されてもよい。
【００１７】
どんな場合でも、ＬＩＮプロトコルは、順番にシンクブレークフィールド、シンクブフィールド（Synch Field）、識別フィールド（Identifier Field）で構成される、所謂ヘッダからなる各々のメッセージを提供する。この所謂ヘッダには、マスタまたはスレーブの何れかにより送信されることができ、現在のデータフィールド（actual data field）を含む応答が続く。この応答は、そこで、チェックサムフィールド（checksum field）を含む。ＬＩＮプロトコルに従うメッセージの構成は、以下さらに詳細に説明される。
【００１８】
図１に示されるマスタノード１は、ＬＩＮプロトコルを実行するための既述のハードウェア回路２、３、４および５を備え、それらは、例外なくハードウェア回路であり、そして、追加のソフトウェア制御を要求しない。
【００１９】
図１に示される実施例において、それらのハードウェア回路は、特に、送信されるべきデータを構成し、そして、残りのハードウェア回路を調和させる制御ユニットを有する。逆に、この制御ユニットは、メッセージを受信し、メッセージを評価する責任を有する。
【００２０】
この制御ユニット２は、特に、送信されるべきメッセージおよび受信されたメッセージであるメッセージに対するチェックサムを生成する、チェックサム・ジェネレータ４を制御する。
【００２１】
そのうえ、受信されたメッセージの場合、チェックサム・ジェネレータ４により生成されたチェックサムと受信されているチェックサムとを比較する、チェックサム比較器３が備えられている。
【００２２】
送信されるべき各々のメッセージは、さらに備えられた比較回路５を用いて、単線９で現在生じているデータと、比較される。これは、送信されるべき各々のメッセージのデータがトランシーバ８を介して制御ユニット２および比較回路５に反射して戻るので、可能である。すなわち、マスタノード１がＬＩＮネットワークの単線９に伝送するデータは、それらがＬＩＮネットワークに現在生じている形式で、トランシーバ８により順番に戻って供給される。比較回路５は、それらの送信されたデータと受信されたデータとを比較し、そして、制御ユニット３に、比較の結果に対応する信号を送る。もし、それらが異なれば、ＬＩＮプロトコルに従って、送信されるべきメッセージは、制御ユニット２により送信される。
【００２３】
もし、データがマスタノード１を用いて送信されるべきものであれば、制御ユニット２は、インタフェイス７を介してユーザ（図示せず）により供給されたデータをデータメモリ６から検索する。チェックサムが生成される。この制御ユニット２は完全なメッセージを構成し、ＬＩＮネットワークまたはその単線９にトランシーバ８を介してＬＩＮプロトコルに従って生成されたチェックサムとともにメッセージを送信する。送信されたデータ、受信されたデータの既述の比較は、そこで、比較回路５を用いて実行される。
【００２４】
スレーブノード（図示せず）がデータを送信する場合において、該データは、トランシーバ８を介して制御ユニット２により受信される。チェックサムは、受信されたデータから生成され、そして、生成されたチェックサムと送信されたチェックサム値との比較は、チェックサム比較３を用いて実行される。メッセージは、２つの値が符合する場合に限り、受信される。メッセージのデータは、制御ユニット２により、ユーザ（図示せず）がインタフェイス７を介してそれらを検索することができる、データメモリ６に格納される。
【００２５】
これらの処理は、追加のソフトウェア制御無しに実行され、そして、ユーザまたは他のソフトウェア制御による追加の支援もまた要求しない。
【００２６】
最後に、ＬＩＮプロトコルに従って考察されるべきメッセージＭＦの構成は、図２を参照して説明される。
【００２７】
メッセージＭＦは、いつも、初めにシンクブレークフィールドを有するヘッダＨＦを備えている。このシンクブレークフィールドは、１つのスタートビット、９以上の“ゼロ（zero）”データビット、および１つのストップビットから成る。シンクブレークフィールドに続くのは、８データビットそして１つのスタートビットおよび１つのストップビットもまた有する、所謂シンクフィールドである。同じ構造が、シンクフィールドに続く識別フィールドを有する。
【００２８】
シンクブレークフィールドが１＋８＋１ビットを越えて有するので、標準ＵＡＲＴコントローラが各々のデータブロックの１＋８＋１の場合にのみ設計されていることからシンクブレークフィールドは標準ＵＡＲＴコントローラを用いて処理されることはもはやできないという問題がヘッダの場合でさえ問題が生じる。ＵＡＲＴプロトコルの範囲を越えるそれらの機能の追加のプログラミングが仮定される先行技術から公知である解法を回避するために、図１に示される本発明に従うマスタノードは、そのようなソフトウェア制御なしにすますことのできるハードウェア回路２ないし５を有する。
【００２９】
メッセージＭＦのヘッダＨＦに続く、図２に示される応答ブロック（response block）ＲＦもまた、いずれの場合にも１つのスタートビットにより先行されるとともにいずれの場合にも１つのストップビットに続かれる８データビットをいずれの場合も有するデータフィールドを含む。データフィールドの数は、可変であってもよい。メッセージに続いて、データフィールドのすべてのデータから生成されるチェックサムが送信される。
【００３０】
チェックサムの生成とチェックサムの伝達、そして、受信されたデータの場合のチェックサムの生成とチェックサムの比較もまた、標準ＵＡＲＴコントローラにより実行できない同様の機能である。本発明に従うマスタノードにおいて、ハードウェア回路２ないし５を用いて同様に実行される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ＬＩＮネットワークのための本発明に従うマスタノードおよびネットワークおよびマスタノードとの間に接続された受信機を示す図である。
【図２】一例として、ＬＩＮネットワークを介して送信される、図１に示されたマスタノードのメッセージのためのタイムチャートである。
【図１】
2006527563.tif 000003
【図２】
2006527563.tif 000004
【国際調査報告】
2006527563.tif 000005
2006527563.tif 000006