CN102196062A - 在监控模块和功能计算机之间的问/答通信中为应答提供允许的发送时间点的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在各具有时基的监控模块和功能计算机之间的问/答通信中为应答提供允许的发送时间点的方法，功能计算机(120)给监控模块(110)发送至少一个应答，具有下述步骤：发送将故障计数器状况(#FZ)置入到数值(W-1)的应答，这个数值位于一个预定的故障计数器状况阈值(W)的前面一个增量，当达到该数值时由监控模块输出故障信号(WDA)，接收故障信号(WDA)，确定无效应答的发送时间点(ZS_S)和故障信号(WDA)的接收时间点(ZS_WDA)之间的时间间隔(T)，在考虑确定的时间间隔(T)的情况下通过预定发送时间点，和/或应答时间延迟的长度(t_RESP)为应答提供允许的发送时间点。

Description

在监控模块和功能计算机之间的问/答通信中为应答提供允许的发送时间点的方法

技术领域

本发明涉及一种在监控模块和功能计算机之间的问/答通信中为应答提供允许的发送时间点的方法。

背景技术

控制器，特别是发动机控制器通常是按照多级方案进行监控。特别是在EGAS系统(例如发动机控制器)监控方案中或者在传动器控制器中为了监控计算机在监控模块(UM)和有关的功能计算机(FR)之间使用一种问/答通信。其中，通过监控模块检查，功能计算机的应答是否正确，并且这些应答是否在正确的时刻或者是否是在规定的时间窗之内到达的。

已公开的监控系统包括至少一个监控模块以及至少一个应监控的功能计算机。例如如在DE 102 05 809 A1中所公开的，为了实现时间上的监控功能计算机和监控模块分别具有一个独立的时基。这个时基或者基准在功能计算机中通常是由石英产生，在监控模块中通常是由谐振器或者集成的频率发生器产生。在问/答通信中一个允许的应答的接收时间点按照在应答窗中规定的长度位于监控模块的时基中。在前面的应答的接收时间点之后又有一个可规定长度的应答时间延迟(即所谓的反应时间)。

当监控模块没有收到有效的(也就是正确的和准时的)的应答时在监控模块中增加一个故障计数器状况。规定一个故障计数器状况阈值(例如5)。当达到这个阈值时由监控模块输出一个故障信号，其做法例如看门狗是输出端WDH接地。其结果例如被监控的功能计算机停止运行，复位，和/或搭接。当接收到有效应答时故障计数器状况递减。

在现有技术中借助功能计算机中的石英振荡器比较可靠地确定应答时间窗的位置和持续时间。其中，到目前为止数据传输参数、应答时间延迟和发送时间点通常在功能计算机中是静态固定设定的。然而在功能计算机中提供石英振荡器产生比较高的成本，因此人们希望 通过成本更有利的装置，例如PLL电路在功能计算机中提供时基。然而由于老化和制造一些PLL电路的频率误差要比石英高得多。因此这种电路在现有系统中的使用不是没有困难的，因为和传统的监控模块进行通信可能在时间上有偏差，这会导致在某个时刻在应答窗之外的不允许的应答时间点，并且起动一个错误的反应。

因此人们希望提供一种合适的措施，为的是将在现有技术中广为使用的问/答通信也能在具有较小精确度的时基的功能计算机中使用。

发明内容

根据本发明建议一种具有权利要求1特征的方法。一些有利的方案是从属权利要求以及下述说明的主题。

本发明的优点

本发明特别是具有下述优点，即功能计算机能装配精确度较低，并且因此成本更为有利的计时器，并且虽然如此也能和现有的监控模块进行合作。通过此措施可防止成本昂贵地匹配监控模块。特别是在这样一些汽车中，在这些汽车中使用经过考验的证明是有能力的，并且部分是已标准化的和认证的部件，当一个部件发生变化不会引起另一部件也发生变化时是特别有利的。

通过本发明可从使用有公差的节拍发生器、特别是内部的PLL电路，并且可降低功能计算机的成本，然而其中，不要求新研发所属的监控模块(ASIC)。本发明提供了这样一种可能性，即功能计算机根据自己的有公差的时基可得出监控模块的时基和应答时间窗的位置，并且因此可和数据传输的时间条件相适配。

频率的公差大部分是通过器件分散或者老化(长时间段的漂转)引起的。经过短时间段只出现很小的频率公差。因此，在每次行驶周期中，或者在每次打开电源时，或者在制造之后在带的端部控制器投入运行时例如只进行一次适配就足够了。

根据本发明的计算单元，例如控制器，如汽车的功能计算机特别在程序技术上设计为可执行根据本发明的方法。

有利地也可以软件的形式实现本方法，因为特别是当实施的控制器可用于其它任务，并且因此它本来就存在时其产生特别低的成本。提供计算机程序用的合适的数据载体特别是磁盘、硬盘、闪存、EEPROMS、CD-ROM、DVD等。也可通过计算机网络(Internet、Intranet 等)下载程序。

从说明书和附图产生本发明的其它优点和方案。

当然上述的和下面还将说明的一些特征不仅能在各已说明的组合中，而且在不脱离本发明框架的情况下也能用在其它的组合中，或者单独使用。

借助在附图中的一个实施例简图示出本发明，并且下面参考附图对本发明进行详细的说明。

附图说明

图1：监控系统的简图。在该监控系统中可实现本发明。

图2：根据本发明的一个优选的实施形式的传输循环、故障计数器状况和故障信号之间的时间关系图。

图3：本发明的一个优选的实施形式的运行图。

具体实施方式

图1简图示出了一个监控系统100的电路平面图。它包括一个具有一个第一时基ZB₁的监控模块110以及一个应监控的、且具有一个第二时基ZB₂的功能计算机120。

监控模块110具有一个看门狗输出端WDA。当确定功能计算机120有故障时这个输出端使一个连接在WDA输出端上的部件，例如一个末级140停止运行。为了实现本发明的一个特别优选的实施形式通过一个数据连接131将WDA-信号也输送到功能计算机120。

功能计算机120通过一个在此设计为SPI总线(Serial Peripheral Interface)的通信连接130和监控模块110进行通信。通过这个通信连接进行问/答通信。这个问/答通信用于通过监控模块110监控功能计算机120，并且在下面借助图2基本地示出本发明的主要特征。在图2中相对于x轴201上的时间t，在图210中示出了单个的传输循环的时间位置，在图220中示出了故障计数器状况#FZ的时间发展情况，在图230中示出了故障信号WDA的时间曲线。

在正常监控期间由监控模块110，特别是经过SPI连接130给功能计算机120提供询问，然后在功能计算机120中计算应答。在监控模块110的时基ZB₁中一个用于第二应答的允许的接收时间点位于具有规定长度t_A的应答时间窗的内部。可规定的长度t_RESP的应答时间延迟位于第一应答的接收时间点t_n的后面，合适地由功能计算机120 给监控模块110规定应答时间延迟的长度t_RESP，这样就可以考虑为了计算应答功能计算机所需要的计算应答的计算时间。可在监控模块中在硬件方面或者软件方面实现应答时间窗的长度t_A。

在监控模块中，当得到一个有效的，也就是正确的和准时的应答时故障计数器状况#FZ递减，并且当得到一个无效的应答时递增。这个故障计数器状况#FZ有规律或者无规律地和一个故障计数器状况阈值W进行比较，并且当达到故障计数器状况阈值W时监控模块110输出一个故障信号WDA，其做法是看门狗输出端被拉到。

下面参考附图2和3对本发明的一个优选的实施形式进行说明，这个实施形式是用于使功能计算机120的时基ZB₂和监控模块110的时基ZB₁相适配。其中，在图3中借助一个运行图300对本发明的一个优选的实施形式进行说明。

本方法例如从任选步骤201开始。在根据图1在监控系统100投入运行时例如在接通点火时执行该步骤。其中，还由功能计算机120给监控模块110提供(起始)参数。这些参数特别是包含应答时间延迟t_resp。

功能计算机定期地从监控模块接收问题，为了进行监控这个计算机应给这个问题计算应答，并且应准时地传输到监控模块。为了使功能计算机120的时基ZB₂和监控模块110的时基ZB₁相适应在步骤202中将一个无效的应答传输到监控模块。同时在功能计算机的时基ZB₂中寄存这个无效应答的发送的时间点ZS_S。

在紧接着的步骤203中在监控模块中检查故障计数器状况#FZ。这可例如通过经连接130读出进行。只要故障计数器状况#FZ还没有达到数值W-1，也就是故障计数器状况阈值W前的一个增量，则重复步骤202。通常在监控模块中当第一次接通时故障计数器状况的数值为W+1(例如6)。因此在执行本方法时其首先必须减少到W-1。在这种情况中使方法步骤202相应地得到适配，从而传输有效的应答。

需要注意的是—与在此所述的方法无关—在监控模块中将故障计数器状况#FZ置于数值W-1有不同的途径。如所述这可通过发送有效的和无效的应答发生。然而通常例如经过通信连接130也通过发送相应的信号进行。例如可为增量规定一定的信号，为减量规定另一确定的信号。例如可如此地设置监控模块，即当它经过通信连接接收到 一个(起始)参数和/或一个配置参数时它总提高故障计数器状况#FZ。

当故障计数器状况#FZ对应于数值W-1时，则用步骤204继续进行。在这个步骤中对故障信号WDA进行监控。只要故障信号WDA不是低，则继续进行监控。然而若在功能计算机120中寄存着故障信号WDA＝低时则以步骤205中继续进行。

在步骤205中寄存故障信号接收的时间点ZS_WDA，并且计算时间间隔T＝ZS_WDA-ZS_S。在功能计算机的时基ZB₂中的时间间隔T对应于在监控模块的时基ZB₁中应答时间延迟的长度t_RESP和应答时间窗的长度t_A的总和。

在紧接着的步骤206中可由此确定在功能计算机的时基中的有效的发送时间点。为此在下面介绍两个优选的替代方案：

根据第一替代方案，从时间戳差(Zeitstempeldifferenz)中计算应答的最佳发送时间点。该适应例如通过动态的计时器任务(Timertask)(警报务件)和计算数值的适配来进行。在这个方法中应答传输的频率或两个应答t_n-t_n-1之间的时间间距和设置的结构部件的实际公差是相匹配。

例如当功能计算机的时基ZB₂中的时间间隔T确定为880_ZB2片刻(Tick)(1片刻＝ZB₂中的一个时间单位)，并且规定数值t_RESP＝73.6_ZB1ms，并且t_A＝12.8_ZB1 ms时，则产生：

1_ZB2片刻＝86.4/880≈0.098_ZB1ms。

当希望在应答时间窗的中间的一个优选的发送时间点时，则下述时间为两个发送时间点之间的差：

t_n-t_n-1＝80_ZB1ms＝814.8_ZB2≈815_ZB2片刻。

其结果是在功能计算机120将应答传输给监控模块110之后分别晚815_ZB2片刻完成下一次应答传输。

按照一个替代的实施形式应答时间延迟的长度t_RESP被适配，并且由功能计算机120重新给监控模块110规定。在这种情况中在功能计算机120中规定例如800_ZB2片刻的所希望的发送时间点：

t_n-t_n-1＝800_ZB2 Tick。

从时间戳差T，得出特别是在应答时间窗的中间有效发送时间点和固定发送时间点800_ZB2片刻的实际偏差。根据第一实施例确定时间关系为：1_ZB2片刻≈0.098_ZB1ms。

相应地争取循环周期800_ZB2片刻≈78.545_ZB1ms。当应答时间窗的规定的长度t_A＝12.8_ZB1 ms，且传输主要是应在应答时间窗的中间进行时则产生应答延迟的新的应规定的长度为t_RESP＝72.145_ZB1ms。

根据监控模块110的技术实施情况可只在一定的步骤中规定应答时间延迟的长度t_RESP。例如扩宽监控模块，它们的步宽为1.6ms。因此必须将应答时间延迟的长度t_RESP从73.6_ZB1ms＝46dez调节到72.145_ZB1ms≈45dez。应答时间窗的开始提前1dez。

通常在第一次接通时在监控模块110中的故障计数器状况#FZ为数值W+1(例如6)。其必须首先减小到W-1。在这种情况中—如上已述的—方法步骤202被相应适配，如是传输有效的应答。然而在此若由于时基偏差太大没有碰到应答时间窗时，故障计数器状况不会减小。在这种情况中下述做法是优选的，即分步骤地例如从一个低的数值提高应答时间点，直到碰到这个应答时间窗，并且可以降低故障计数器状况。

代替地可以设想这样一种方案，即功能计算机给监控模块规定应答时间延迟的最小可规定的长度t_RESP，例如在此为1.6ms。这种类型的应答时间延迟例如应用在断开电路检验功能中。由于节拍发生器的公差所产生的偏差和持续时间成线性关系，并且在应答时间延迟较小时其影响也较小，因此当应答时间延迟较小时碰上应答时间窗是很可能的。

在结束的步骤207中根据所述选择的方案或者是在功能计算机120中规定一个发送时间点，或者是由功能计算机120给监控模块110规定一个应答时间延迟。

通过本发明可通过有公差的基准，例如一种PLL电路提供功能计算机120的时基ZB₂，而不必相应地和监控模块110相适配。

Claims (12)

1.在各具有时基(ZB₁；ZB₂)的监控模块(110)和功能计算机(120)之间的问/答-通信中为应答提供允许的发送时间点的方法，其中，功能计算机(120)给监控模块(110)发送至少一个应答，具有下述步骤：

-发送用于将故障计数器状况(#FZ)置于数值(W-1)的应答，这个数值位于预定的故障计数器状况阈值(W)前一个增量，当达到它时由监控模块(110)输出故障信号(WDA)，

-接收故障信号(WDA)，

-确定无效应答的发送时间点(ZS_S)和故障信号(WDA)的接收时间点(ZS_WDA)之间的时间间隔(T)，

-在考虑确定的时间间隔(T)的情况下通过规定发送时间点和/或应答时间延迟的长度(t_RESP)为应答提供允许的发送时间点。

2.按照权利要求1所述的方法，其中，根据应答时间窗的规定的长度(t_A)、应答时间推迟的规定的长度(t_RESP)和确定的时间间隔(T)为功能计算机(120)的时基(ZB₂)中的应答计算允许的发送时间点。

3.按照前述权利要求的任一项所述的方法，其中，根据应答时间窗的规定的长度(t_A)、所确定的时间间隔(T)和规定的发送时间点为在功能计算机(120)的时基(ZB₂)中的应答规定应答时间延迟的长度(t_RESP)，从而所规定的发送时间点是允许的发送时间点。

4.按照前述权利要求的任一项所述的方法，其中，由功能计算机(120)给监控模块(110)规定应答时间延迟的长度(t_RESP)。

5.按照前述权利要求的任一项所述的方法，其中，提供允许的发送时间点，从而该允许的时间发送点基本位于应答时间窗的中间。

6.按照前述权利要求的任一项所述的方法，其中，通过一次或者多次发送无效的应答将故障计数器状况(#FZ)置于数值(W-1)，这个数值在故障计数器状况阈值(W)前一个增量，其中，当没有接收到有效的应答时在监控模块(110)中增加一个故障计数器状况(#FZ)。

7.按照前述权利要求的任一项所述的方法，其中，通过一次或者多次发送有效的应答将故障计数器状况(#FZ)置于数值(W-1)，这个数值在故障计数器状况阈值(W)前一个增量，其中，当接收到有效的应答时在监控模块(110)中减少故障计数器状况(#FZ)。

8.按照权利要求7所述的方法，其中，从低的数值开始逐步地提高应答的发送时间点，直到监控模块(110)收到有效的应答。

9.按照权利要求7或者8所述的方法，其中，逐步地减少应答时间延迟的长度(t_RESP)，直到监控模块(110)接收到有效的应答，或者其中，规定应答时间延迟的小的，特别是最小可规定的长度(t_RESP)。

10.按照前述权利要求的任一项所述的方法，其中，通过一次或者多次发送相应的信号将故障计数器状况(#FZ)置于数值(W-1)，它在故障计数器状况阈值(W)前一个增量。

11.按照前述权利要求的任一项所述的方法，其中，由功能计算机(120)在汽车中执行功能。

12.计算单元(120)，它设置用于执行按照前述权利要求的任一项所述的方法。

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