CN102870371A - 用于变更至少一个设备的运行状态的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于变更至少一个设备（4,6,8,10,12,14,16）的运行状态的方法，其中给所述至少一个设备（4,6,8,10,12,14,16）分配分别具有位模式（100,102,104,106,108,110,112,114,116,118）的多个比较寄存器，其中由所述至少一个设备（4,6,8,10,12,14,16）接收经由网络（2）发送的数据包（120），其中将数据包（120）的内容与所分配的比较寄存器的位模式（100,102,104,106,108,110,112,114,116,118）进行比较并且其中当由所述至少一个设备（4,6,8,10,12,14,16）检测到所分配的比较寄存器的位模式（100,102,104,106,108,110,112,114,116,118）与数据包（120）的内容一致时，变更所述至少一个设备（4,6,8,10,12,14,16）的运行状态。

Description

用于变更至少一个设备的运行状态的方法
技术领域
本发明涉及用于变更至少一个被构造为网络节点的设备的运行状态的方法以及这样的设备。
技术领域
在网络中，不同的节点或用户相互连接，在所述节点或用户之间经由网络通过传送信号可以交换数据和从而交换信息。本发明涉及以适当的方式运行网络的节点的可能性。
与此有关地，从PC技术中已经已知用于唤醒空间上受限制的局域网络（LAN）的节点的功能“局域网唤醒（Wake on LAN）”（WOL）。该功能通常能够实现在网络中单个节点的有针对性的唤醒。在此，所谓的“魔术包”（Magic Packet）被传送给节点的网卡，在接收所述魔术包时，例如被构造为计算机的节点被接通。该包顺序地六次包含十六进制值“FF”；直接在其之后显现节点的物理地址（通常媒体访问控制或MAC地址）的不中断的16次重复。“魔术包”在消息的帧（Frame）内的地址在此是任意的，其中利用所述消息传送“魔术包”。这能够实现利用每种任意的协议例如以太网（线缆连接的数据网络）、IP（因特网协议）、TCP（传输控制协议）或者UDP（用户数据报协议）来发送消息。
但是没有设置利用消息对多个节点的唤醒。要唤醒的节点的硬件地址也必须对于发送方已经是已知的，因为在睡眠模式下不支持较高的协议。
为了能够经由位模式唤醒系统，需要在第一层（层1，物理层）中接收装置是激活的。发送装置可以被关断。根据实施现在已经可能的是，识别位模式并且输送给唤醒模块。也存在为了解码使用第二层（层2，数据链路）的实现。
从车辆技术中同样已知用以经由总线系统唤醒节点的机制。在CAN（控制器局域网）情况下，通过检测或探测总线活动来实现唤醒并且在FlexRay情况下通过发送定义的代码来实现唤醒。但是，网络中的单个节点或节点组的唤醒在车辆中迄今不被支持。
在FlexRay情况下，固定地预先给定位模式用于唤醒节点。这里也称为模式（图样（Pattern））。但是没有设置用于该模式的配置可能性。用于FlexRay的模式的结构是“空闲-0-1-0-1”或者“空闲-0-空闲-0-空闲”。在此，每个阶段（空闲，0，1）具有4μs的长度。该模式可以被直接放置到总线上或者是帧的有效载荷或有效数据。在后一情况下，BSS（字节开始序列）的1被忽略。
发明内容
以此为背景介绍具有独立权利要求的特征的方法和装置。本发明的其他扩展方案从从属权利要求和说明书中得出。
利用本发明尤其可以在被构造为以太网的、通常线缆连接的网络中实施所谓的多播和广播唤醒并且从而能够实现这种网络的多个或必要时所有节点或用户的唤醒。在此，在多播唤醒情况下从网络的一个点出发典型地通过多点连接设置对至少两个和从而更多个节点的唤醒。在广播唤醒情况下，可以通过传输消息来唤醒网络的所有节点。通常，这里所述的节点是用于数据处理的设备，如果所述设备经由网络相互连接，则所述设备可以作为网络的节点彼此相互作用。
利用经由作为数据包的组成部分的消息一下子唤醒多个节点的可能性，即使当在车辆中引入以太网作为网络时也能够继续使用迄今在车辆中所使用的网络管理。
在本发明的范围中，这样配置至少一个节点，使得支持以下情景中的至少一个：
-在接收不同的特定的消息和从而数据包时唤醒节点，
-利用确定的消息唤醒经由以太网联网的节点或节点组的选择，和/或
-利用确定的消息唤醒经由以太网联网的所有节点。
本发明设备被构造用于执行所介绍的方法的所有步骤。在此，该方法的各个步骤也可以由设备的各个组件执行。此外，设备的功能或设备的各个组件的功能可以被实施为方法的步骤。此外可能的是，将方法的步骤实现为设备的至少一个组件或整个设备的功能。
在本发明的范围中规定，对设备的可以被构造为用于传输数据的以太网或线缆连接网络的节点或用户的唤醒逻辑扩展附加的比较寄存器，所述比较寄存器可以被构造为可配置的存储单元。这些附加的比较寄存器可以仅仅被设置用于存储位模式，为了改变或变更设备的运行状态而将所述附加的比较寄存器与所接收的数据包的内容进行比较。这些附加的比较寄存器因此是对设备的补充，该设备此外具有用于其他目的的其他比较寄存器。因此，在设备中集成多个具有位模式的比较寄存器。这些比较寄存器可以不同类型地被配置。
通过配置比较寄存器可以定义多个位模式，通过所述位模式，网络的通常被构造为节点的设备在置于睡眠运行或睡眠模式之后可再次离开该睡眠运行或睡眠模式。当应用在汽车领域中时，节点或设备例如被构造为传感器、执行器或用于机动车的至少一个组件的控制设备。
为此，设备或节点将在所发送的数据流或从而所传送的消息内的所接收的数据包的内容与比较寄存器的内容和从而与多个位模式比较一致性，所述位模式被设置用于至少一个设备。
一旦设备在数据流内的数据包的任意的位置处检测到至少一个比较寄存器的内容（通常位模式）的一致性，则进行运行状态的变更、也即例如从睡眠状态变更到清醒状态并且从而变更到正常的运行状态，在所述正常的运行状态时，设备可以实施所有功能。
在也可以称为静止状态的睡眠状态中，一般由设备实施仅几个基本的功能，使得设备处于等待或准备运行的方式。
通常，所发送的数据包的内容包括多个数据，其中数据可以分别被编码和/或配置为前述的位模式，所述位模式引起至少一个设备的运行状态的变更。可以利用数据包发送的这种位模式也可以被称为所谓的变更位模式。
如果多个设备利用对于所有这些设备均是相同的位模式被配置，则现在可以同时地利用相同的位模式唤醒该组设备。因为对于设备而言配置多个比较寄存器，所以设备可以通过分配给设备的不同的比较寄存器中的不同的位模式被唤醒。这例如能够定义被构造为节点的设备对网络内的多个节点组的所属性。
比较寄存器和/或在其中所存储的位模式的大小是任意的并且可以根据关于在网络内对数据的传输所设置的要求被选择。依据当前标准例如对于比较寄存器和/或在其中所存储的位模式的大小可设想42字节=6字节+6*6字节。
给设备分配在比较寄存器中所存储的多个所述位模式。利用至少一个位模式可以标识设备和从而例如也可以将设备分配到多个设备组。因此，这种位模式典型地被设置用于标识网络内的设备。
此外，也可以进行任意配置的集成，按照其决定，比较寄存器的内容究竟是否可以被用于比较。比较寄存器的去活例如可以通过其内容本身来调节。因此可以设想，其内容包括任意个零的比较寄存器的配置导致比较寄存器的去活。可替代地或者补充地，如果位模式仅具有零和/或包括预定义的结构，则可以去活比较寄存器。一般地，也可以想象每个其他寄存器值或对此的其他预防措施。可以通过适当的措施在需要时随时激活比较寄存器和/或产生在比较寄存器中要存储的位模式。
为了扩展比较寄存器的配置可能性，也可以设置以下可能性：链接并且因此连接任意数量的存在的比较寄存器和/或跨越比较寄存器地逻辑连接内容、通常为在比较系统中所存储的位模式。因此可能的是，也设置比单个比较寄存器长的位模式。
在另一扩展方案中，用标准位模式自动地占用比较寄存器，这可以直接在接通之后或者在设备复位之后进行，并且于是与比较寄存器中的状态无关地被存储。因此可以取消例如通过软件的手动配置。在此情况下也可以设想，为标准位模式设置选择可能性。该选择可能性例如可以通过对被构造为节点的设备的一个或多个引脚的接线来实现。
比较寄存器典型地可以集成在每种任意的存储技术、RAM、EEPROM、FLASH中。
在本发明的范围中此外可以规定，使用比较寄存器用于在节点的两个任意的运行状态之间的变更。
因此，在本发明的一种变型方案中除了通过数据包内的被构造为唤醒或Wake-Up消息的消息来使设备从睡眠状态变更到清醒状态和从而变更到正常运行状态之外，也可以从清醒状态变更到睡眠或静止状态。所述的方法为此具有足够的运行安全性。
迄今能够实现消息在较高的开放系统互连或OSI层面和从而按照规范国际组织（ISO）的层模型的层面上的功能性，但是这以相应地软件耗费为前提。
利用本发明也可以作为数据包的内容以多播或广播消息发送对于多个节点和从而设备相同的位模式并且从而改变其运行状态。
可以与设备是否与网络连接无关地将比较寄存器分配给设备。典型地，如果设备与网络连接，则所述设备被构造为网络的节点或用户。
如果使设备暂时地与网络分开，则该设备可以在进行与网络的重新连接之后通过接收数据包被唤醒，所述数据包的内容、也即变更位模式与对其而言要变更运行状态的设备的比较寄存器的位模式一致。
一般地，网络的称为节点的设备可以被构造为所谓的从机，其运行状态典型地可以由被构造为主机的上级设备通过发送具有适当的内容的数据包来改变。但是也可能的是，在网络内被构造为从机的设备可以彼此交换数据包并且从而相互地改变和从而变更其运行状态。
在本发明方法的一种可能的实施方式中，为了从睡眠模式唤醒设备可以使用较高的协议、例如交换协议（IP，因特协议）或传输协议（UDP，用户数据报协议）。可替代地或补充地也可能的是，为了唤醒设备使用较高的层3至7。
一般地可以使用本发明用于例如被构造为机动车的车辆，所述车辆包括具有多个不同的设备的网络。
本发明的其他优点和扩展方案从说明书和附图中得出。
不言而喻，前述的和下面还要阐述的特征可以不仅以分别说明的组合、而且以其他组合或者单独地使用，而不偏离本发明的范围。
附图说明
图1以示意图示出网络，所述网络包括在执行本发明方法的实施方式时的本发明设备的多个例子。
具体实施方式
本发明根据实施方式在附图中示意性地示出并且下面参照附图详细地予以描述。
图1以示意图示出网络2，所述网络包括多个设备4、6、8、10、12、14、16。这些设备4、6、8、10、12、14、16被构造用于执行数据处理操作、典型地计算操作。
此外，这些设备4、6、8、10、12、14、16经由这里被构造为线缆的物理连接元件20经由网络2相互连接。因此可能的是，设备4、6、8、10、12、14、16可以经由网络2的物理连接元件20彼此交换数据，所述数据典型地经由电信号来提供。
规定，所述的网络2布置在车辆中，所述车辆这里被构造为机动车19并且用虚线加边。
在本发明的当前所述的实施方式中规定，每个设备4、6、8、10、12、14、16具有多个可配置的存储单元22，所述存储单元这里分别通过矩形象征性地表示。在这里所示的可配置的存储单元22内，在每个设备4、6、8、10、12、14、16中集成多个所分配的比较寄存器。此外规定，在每个集成在存储单元22之一中的比较寄存器中存储位模式100、102、104、106、108、110、112、114、116、118。这种位模式100、102、104、106、108、110、112、114、116、118可以伴随运行地动态地被产生和/或改变。
详细地，在本发明的该实施方式中规定，在第一设备4中，第一比较寄存器具有第一位模式100并且第二比较寄存器具有第二位模式102。在第二设备6中，第一比较寄存器具有第一位模式100，第二比较寄存器具有第三位模式104并且第三比较寄存器具有第四位模式106。在第三设备8中，第一比较寄存器同样具有第一位模式100并且第二比较寄存器具有第五位模式108。在第四设备中规定，第一比较寄存器具有第一位模式100并且第二比较寄存器具有第六位模式110。对于第五设备12规定，第一比较寄存器具有第一位模式100，第二比较寄存器具有第三位模式104，第三比较寄存器具有第七位模式112并且第四比较寄存器具有第八位模式114。在第六设备14中，第一比较寄存器具有第一位模式100，第二比较寄存器具有第七位模式112并且第三比较寄存器具有第九位模式116。在第七设备16中，第一比较寄存器具有第一位模式100并且第二比较寄存器具有第十位模式118。
此外，图1示出通过箭头示意性示出的数据包120，其这里作为内容包括多个位模式，所述位模式这里被称为所谓的变更位模式122、124、126、128。该数据包120可以经由网络2的连接元件20在网络2内被发送。数据包20内的被构造为变更位模式122、124、126、128的位模式被设置用于引起设备4、6、8、10、12、14、16至少之一的运行状态的变更。
利用本方法的这里所述的实施方式可能的是，导致至少一个与网络2连接的设备4、6、8、10、12、14、16的运行状态的变更。具有在其中所存储的位模式100、102、104、106、108、110、112、114、116、118的至少两个和从而更多个比较寄存器被分配给至少一个设备4、6、8、10、12、14、16。在该方法的实施时，由至少一个设备4、6、8、10、12、14、16接收经由网络2的连接元件20所传送的数据包120并且将数据包120的内容、也即变更位模式122、124、126、128与分配给设备4、6、8、10、12、14、16的比较寄存器的位模式100、102、104、106、108、110、112、114、116、118进行比较。如果由至少一个设备4、6、8、10、12、14、16检测或探测所分配的比较寄存器的自己的位模式100、102、104、106、108、110、112、114、116、118与所接收的数据包120的内容一致，则进行至少一个设备4、6、8、10、12、14、16的运行状态的变更。为此，由设备4、6、8、10、12、14、16将变更位模式122、124、126、128的位模式与分别在比较寄存器中所存储的位模式100、102、104、106、108、110、112、114、116、118进行比较。
如图1所示，所有设备4、6、8、10、12、14、16的比较寄存器均具有第一位模式100。如果利用数据包120作为关于变更位模式122、124、126、128之一的内容现在第一位模式100被发送，则所有设备4、6、8、10、12、14、16的运行状态被改变。
此外从图1可以看出，给第二设备6以及第五设备12在可配置的存储单元22内分配分别具有第三位模式104的比较寄存器。在该前提下，网络2内的第二设备6和第五设备12形成第一组。这两个所述设备6、12的运行状态现在可以由此被变更，其方式是，经由数据包120作为变更运行模式122、124、126、128之一发送第三位模式104。
此外，第五、第六和第七设备12、14、16具有共同点：给所述三个设备12、14、16的分别可配置的存储设备22分别分配具有共同的第七位模式112的比较寄存器。因此，网络2内的第五、第六和第七设备12、14、16形成第二组。第二组的这三个设备12、14、16的运行状态在该方法的扩展方案中由此被变更，其方式是，经由数据包120作为变更位模式122、124、126、128之一传送为第二组的设备12、14、16共同地设置的第七位模式112。
此外，每个设备4、6、8、10、12、14、16具有单独的、仅分配给相应的设备4、6、8、10、12、14、16的位模式102、106、108、110、114、116、118。详细地，第一设备2这里具有单独的第二位模式102，第二设备6具有单独的第四位模式106，第三设备8具有单独的第五位模式108，第四设备10具有单独的第六位模式110，第五设备12具有单独的第八位模式114，第六设备14具有单独的第九位模式116并且第七设备16具有单独的第十位模式118。
所述的位模式100、102、104、106、108、110、112、114、116、118也可以在设备4、6、8、10、12、14、16运行期间动态地被改变。因此尤其可能的是，灵活地定义设备4、6、8、10、12、14、16对网络2内的确定的组的所属性并且然后根据需求改变。
如果在本发明方法的一种实施方式中利用数据包120作为变更位模式122、124、126、128之一分别传送所述单独的位模式102、106、108、110、114、116、118之一，则一旦相应的设备4、6、8、10、12、14、16接收到分别所属的单独的位模式102、106、108、110、114、116、118就仅仅变更相应的设备4、6、8、10、12、14、16的运行状态。
在该方法的范围中可以通过发送数据包120内的相应所选择的位模式100、102、104、106、108、110、112、114、116、118变更并且从而改变网络2内的设备4、6、8、10、12、14、16的不同类型的运行状态。
通常规定，至少一个设备4、6、8、10、12、14、16在接收与数据包120的变更位模式122、124、126、128之一相同的位模式100、102、104、106、108、110、112、114、116、118时执行从静止或睡眠状态到清醒状态的变更。
可替代地或附加地也可能的是，在所设置的运行状态变更情况下在获得分配给这些设备4、6、8、10、12、14、16的位模式100、102、104、106、108、110、112、114、116、118作为数据包120的内容时将设备4、6、8、10、12、14、16从清醒状态转变成静止或睡眠状态。
在图1中示意性所示的网络2情况下不限制一般性地规定，第一设备4被构造为网络2内的所谓主机并且所有其他设备4、6、8、10、12、14、16被构造为网络2内的所谓从机。
在本发明的本实施方式中相应地将数据包120从被构造为主机的第一设备2发送给被构造为从机的其他设备4、6、8、10、12、14、16，使得根据作为数据包120的内容所发送的位模式100、102、104、106、108、110、112、114、116、118变更设备4、6、8、10、12、14、16的运行状态。
但是也可能的是，从作为网络2的主机的第一设备4出发，只要作为数据包120内的内容作为变更位模式122、124、126、128之一发送或者位模式100或者102，该设备4可以改变自己的运行状态。通常也被构造为所谓从机的所有设备4、6、8、10、12、14、16可以发送作为内容具有变更位模式122、124、126、128的数据包120并且从而引起其他设备4、6、8、10、12、14、16的运行状态的变更。
因为可以将多个位模式100、102、104、106、108、110、112、114、116、118分配给一个设备4、6、8、10、12、14、16，所以可能的是，将该设备4、6、8、10、12、14、16定义为属于网络2内的设备4、6、8、10、12、14、16和从而节点的多个组。
因此，第二设备6属于两个组，因为尤其第一位模式100和第三位模式104被分配给该设备6。尤其第一位模式100、第三位模式104以及第七位模式112被分配给第五设备12，使得第五设备12被分配给三个组并且从而属于三个组。第一位模式100和第七位模式112分别被分配给第六设备14和第七设备16，使得这两个设备14、16属于相同的两个组。

Claims (10)

1.用于变更至少一个设备（4,6,8,10,12,14,16）的运行状态的方法，其中给所述至少一个设备（4,6,8,10,12,14,16）分配分别具有位模式（100,102,104,106,108,110,112,114,116,118）的多个比较寄存器，其中由所述至少一个设备（4,6,8,10,12,14,16）接收经由网络（2）发送的数据包（120），其中将数据包（120）的内容与所分配的比较寄存器的位模式（100,102,104,106,108,110,112,114,116,118）进行比较并且其中当由所述至少一个设备（4,6,8,10,12,14,16）探测到所分配的比较寄存器的位模式（100,102,104,106,108,110,112,114,116,118）与数据包（120）的内容一致时，变更所述至少一个设备（4,6,8,10,12,14,16）的运行状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在变更运行状态时将所述至少一个设备（4,6,8,10,12,14,16）从静止或睡眠状态转变成清醒状态和/或从清醒状态转变成静止或睡眠状态。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中将多个设备（4,6,8,10,12,14,16）定义为属于网络（2）内的设备（4,6,8,10,12,14,16）的组，其中给所述组的所有设备（4,6,8,10,12,14,16）分别分配至少一个具有对于这些设备（4,6,8,10,12,14,16）相同的位模式（100,102,104,106,108,110,112,114,116,118）的比较寄存器，并且其中如果由这些设备（4,6,8,10,12,14,16）检测到所述相同的位模式（100,102,104,106,108,110,112,114,116,118）与所接收的数据包（120）的内容一致时变更所述设备（4,6,8,10,12,14,16）的运行状态。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中比较寄存器通过在比较寄存器中所存储的位模式（100,102,104,106,108,110,112,114,116,118）的内容被激活或去活。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中将多个比较寄存器链接成一个比较寄存器。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其中在接通或复位至少一个设备（4,6,8,10,12,14,16）之后在比较寄存器中存储标准位模式。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，所述方法针对被构造为用于传输数据的线缆连接的网络（2）的节点的至少一个设备（4,6,8,10,12,14,16）被执行。
8.根据前述权利要求之一所述的方法，所述方法针对被构造为在机动车（19）中所布置的网络（2）的节点的至少一个设备（4,6,8,10,12,14,16）被执行。
9.设备，所述设备被分配有分别具有位模式（100,102,104,106,108,110,112,114,116,118）的多个比较寄存器，并且所述设备被构造用于接收经由网络（2）所发送的数据包（120）并且将数据包（120）的内容与所分配的比较寄存器的位模式（100,102,104,106,108,110,112,114,116,118）进行比较并且当设备（4,6,8,10,12,14,16）检测到所分配的比较寄存器的位模式（100,102,104,106,108,110,112,114,116,118）与数据包（120）的内容一致时执行运行状态的变更。
10.根据权利要求9所述的设备，其中比较寄存器被构造为可配置的存储单元（22）。
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