CN110383771A - 用于构建无线数据连接的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于在至少两个车辆(10、11)之间构建无线数据连接的方法,车辆通过物理的数据连接(12)彼此相连。根据本发明,首先通过物理的数据连接(12)传输无线连接的连接参数。随后,利用所述连接参数来构建无线连接。
Description
技术领域
本发明涉及用于在至少两个车辆之间构建无线数据连接的方法,车辆通过物理的数据连接彼此相连。此外本发明还涉及控制器和车辆网络。
背景技术
现代载重车辆尤其是拖车具有大量控制器,例如发动机控制器、变速器控制器和制动器控制器,它们可以通过CAN总线彼此通信。用于无线通信的控制器也可以连至CAN总线,要么用于无线传输提供给控制器的信息要么甚至用于无线转交控制指令到所选出的控制器。
无线报告的接收方和发送方也可以是携带相应通信器的操作人员。无线连接按照通常的标准构建,例如经由蓝牙或WLAN。这样,驾驶员可以作为携带其智能电话的操作人员来构建与车辆的连接并且读出信息或转交控制指令。
在现代挂车中同样存在控制器,至少一个用于电子制动系统的制动器控制器,其被分配给气动制动机构。挂车的电子制动系统通过根据ISO 11992的物理的数据连接连至拖车的电子制动系统(和CAN总线)。利用挂车中的电子制动系统可以与其他子系统和附加功能相结合,例如空气悬架、后部空间监控等。此外,通信器作为另一控制器可以与制动器控制器相连。通信器用于与拖车和/或操作人员的无线通信,参见DE 10 2014 015 394A1。该文献在内容方面被充分引用。
为节约时间有意义的是自动建立挂车和拖车之间的无线连接。必须避免在两个不应当彼此相连的车辆之间建立无线连接。这例如在许多挂车彼此紧密并排停放的大型仓库可能出现这种情况。拖车物理联接至其中一个挂车。然后或与其并行地,应当在该挂车和拖车之间建立无线连接,而不是在拖车和仅位于附近的挂车之间建立无线连接。同样应当避免,拖车和所联接挂车构成无线网络并且相邻的挂车与网络建立无线连接。
由DE 10 2014 015 394A1已知利用验证和自动连接进行的拖车和挂车之间的无线网络的自动构建。
CAN总线上提供给控制器的报告同样提供给同一车辆网络中的其他控制器。这些信息也通过根据ISO 11992的接口传输,即,也在拖车和挂车中的制动器控制器之间传输。在从属的标准ISO 11992-4中,详细说明了诊断消息通过接口的交换。
CAN总线上的诊断消息在标准ISO 14229和ISO 15765、尤其是在ISO 15765-3中被定义。主要目的是通过连至OBD接口的诊断器从控制器调取状态和故障代码。诊断消息尽量标准化,然而也可以具有车辆制造商能针对自身目的结合车辆中的诊断来使用的空域。转交数据至控制器也是可行的。
发明内容
本发明的任务是实现在两个车辆之间并且在采用现有物理的数据连接的情况下构建无线数据连接的方法。尤其应当可以简单地自动构建无线数据连接。
为了解决该任务,本发明的方法具有权利要求1的特征。尤其是,首先通过物理的数据连接传输无线连接的连接参数。随后,构建利用所述连接参数来构建无线连接。各种类型的导线(通过其可传输数据)均看作为物理的数据连接。尤其是涉及依据国际标准的数据连接。通过使用物理的数据连接确保:刚好两个本来彼此已物理联接的车辆彼此构建无线连接。能够交换所参与的车辆的适当的、明确的特征作为连接参数以便进行识别并且能够交换所需参数以便构建连接,同样适用于其他的特性,如密码,加密算法等。
两个车辆之间的无线数据连接在此被视为车辆互联的网络的最简单形式。无线数据连接可以例如通过以合适的软件在参与数据连接的设备上进行的处理步骤自动地建立。用于构建无线数据连接的方法优选自动进行,而不必操作人员的干预。只需要事先建立物理的数据连接。
根据本发明在拖车和挂车之间构建无线数据连接。然而也可以实现从挂车至挂车的根据本发明的方法的应用。
按照有利方式两个车辆之间的物理的数据连接是根据ISO 11992的CAN连接。这种连接或接口方式被进一步扩展为拖车和挂车之间的数据接口。
根据本发明另一思想,连接参数作为根据ISO 14229和ISO 15765、尤其是ISO15765-3的统一的诊断服务(UDS)的部分诊断消息来传输。因此,根据ISO 11992的物理的数据连接可以最佳地用于本发明的目的。无线电连接的构建由此被简化或可以实现自动化,尤其在挂车联接至拖车之后。
根据本发明另一思想,车辆之间的无线数据连接是WLAN连接,其中,连接参数设置用于构建WLAN连接。根据IEEE 802.11(包含扩展)的无线连接优选看作为WLAN连接。重要的连接参数是SSID和针对安全连接情况的密码。
根据本发明另一思想,连接参数包含如下参数中的至少一个:SSID、密码、车辆中的至少一个车辆的标识、网络地址、MAC地址。参与连接构建的电子控制器/通信器的标识也可以作为参数传输。
根据本发明另一思想,方法还具有以下特征:
a)在第一车辆中设置有第一通信器和第一控制器,在第二车辆中设置有第二通信器和第二控制器,
b)这两个通信器能够通过无线数据连接彼此通信,
c)第一通信器和第一控制器能够通过数据连接彼此通信,
d)第二通信器和第二控制器能够通过数据连接彼此通信,
e)在第一控制器和第二控制器之间建立物理的数据连接之后,第一控制器通过物理的数据连接和第二控制器将用于无线数据连接的连接参数发送至第二通信器,
f)在获得连接参数之后,第二通信器与第一通信器构建无线连接。
第一控制器要么几乎同时要么已经提前获得来自第一通信器的连接参数。也可以实现通过第一通信器的发送,于是第一控制器仅为报告的传送器。
通信器同样是(用于通信的)控制器并且在此仅出于更好区分的目的而被称为通信器。也可以实现的是通信器和控制器整合在一个设备中。
根据本发明另一思想,第一通信器和第一控制器通过CAN总线相连。数据尤其根据网络协议SAE J1939在CAN总线上传输。第二通信器和第二控制器也可以通过CAN总线相连。
根据本发明另一思想,第二控制器尤其是在获得第一通信器的连接参数之后将第二通信器的连接参数通过物理的数据连接发送至第一通信器,其中,这两个通信器构建WDS网络。WDS(Wireless Distribution System,无线分布系统)理解为根据IEEE 802.11的WLAN标准内的特殊工作原理。因此,网络中的两个参与者发送同一SSID。一个参与者充当另一参与者的中继器。用户可以有选择地与相应最强的参与者(在此:通信器)相连。
用于执行方法的控制器也是本发明主题。优选是制动器控制器。控制器如下地编程或设有软件,从而自动运行方法。方法的自动运行优选通过接通拖车中的电气机构或通过接通点火装置引发。第一车辆(拖车)的控制器搜索指示与第二车辆物理数据连接的信号。一旦建立车辆之间的物理的数据连接,则获得这种信息。第一车辆可以通过物理的数据连接来传输用于无线连接的连接参数。
执行方法的通信器也是本发明主题。其优选是至少一个适用于构建WLAN连接的控制器。优选存在通过CAN总线至另一控制器的连接。
最后,用于执行本发明方法的车辆网络也是本发明主题,车辆网络具有至少两个车辆,它们通过物理的数据连接彼此相连,其中,用于车辆之间无线数据连接的连接参数能够通过物理的数据连接来传输。
附图说明
此外,本发明其他特征由说明书和权利要求得到。下面结合示例进一步阐述本发明优选实施例。其中:
图1示出了两个车辆的通过CAN总线彼此相连的控制器的示意图;
图2示出当挂车联接至拖车时且当建立无线连接时的方法步骤顺序;
图3示出方法步骤顺序的另一视图,包含用户和接入点之间的连接;
图4示出根据图3的方法步骤顺序,然而包含两个接入点在WDS网络中的结果。
具体实施方案
根据图1,第一车辆10和第二车辆11通过根据ISO 11992的物理的数据连接12彼此相连。在各个车辆中,控制器通过CAN总线13、14彼此相连。在第一车辆10中,第一控制器15作为制动器控制器与第一通信器16通过CAN总线13联接。附加地,第一控制器15在图1中还被描述为ECU1,第一通信器被描述为WLAN1。
与此类似,在第二车辆11中,第二控制器17(ECU2)和第二通信器18(WLAN2)通过CAN总线14彼此联接。
参与的控制器15至18通过CAN总线13、14彼此通信。控制器中的其中一个控制器的CAN报告视寻址而定地提供给其他控制器。可行且常见地,已知网络协议SAE J1939用于CAN报告。
各个控制器也可以通过根据ISO 14229和ISO 15765-3的所谓的统一诊断服务(UDS)来发送和阅读诊断消息。在此,这种诊断消息用于传输用来构建两个通信器16、18之间的无线连接的连接参数。
第一车辆10在此优选是拖车,第二车辆11是挂车。第一控制器15是拖车的制动器控制器,与此同时,第二控制器17是挂车的制动器控制器。两个制动器控制器以已知方式通过物理的数据连接12彼此相连并且此外根据ISO 11992-4也可以交换UDS的诊断消息。
在本示例中,通信器16、18之间的无线数据连接通过WLAN设置。第一通信器16配置为接入点并且发送其SSID。同样适用于第二通信器18,其作为接入点具有自己的SSID。当前目标是,在两个通信器16、18之间建立WLAN连接。为此,第一通信器16将自己的SSID、甚至是用于加密的说明和密码通过CAN总线13、物理的数据连接12和CAN总线14发送至第二通信器18。
所说明的连接参数封装在UDS的一个或多个诊断消息中。第二通信器18可以以传输的数据与第一通信器16经由WLAN连接。与其他车辆的错误连接(其不具有与第一车辆10物理的数据连接)被排除。
在制造两个车辆10、11之间的无线数据连接时的过程结合图2来阐述。示出步骤A至F:
A:作为第一车辆10的拖车和作为第二车辆11的鞍式挂车尚未机械联接。拖车中的通信器16经由WLAN发送其SSID并且与拖车的CAN总线13相连。同样挂车中的通信器18与制动器控制器(控制器17)的CAN总线14相连。拖车的WLAN有效距离通过圆19示出,圆19尚未达与挂车中的通信器18取得联系。
B:挂车机械联接至拖车。第二通信器18现在位于拖车的WLAN(圆19)范围内。
C:拖车和挂车电且气动地彼此相连。在此,物理的数据连接12也根据ISO 11992建立,物理的数据连接将制动器控制器(控制器15和17)彼此相连。制动器控制器在图2中基于位置原因而未示出。
D:挂车中的制动器控制器通过与拖车的连接被供电并且作为控制器向CAN总线13汇报。拖车中的制动器控制器根据CAN总线上的报告知晓挂车已与控制器联接并且转交这些信息至通信器16。替代地,通信器16(其自身也是控制器)自主地根据存在于CAN总线13上的报告知晓挂车与控制器联接。紧接着或者在规定时间间隔结束后,拖车中的通信器16生成一个或多个诊断消息20,所述诊断消息20包含针对无线连接的信息,尤其是自己的SSID和用于拖车的WLAN的密码。
E:生成的诊断消息20现在存在于拖车的CAN总线13上并且由制动器控制器通过物理的数据连接12传递至挂车的制动器控制器。诊断消息20或诊断消息中所含的信息从挂车的制动器控制器抵达挂车的通信器18。
F:在获得诊断消息20中所含的信息之后,挂车通信器18与拖车的通信器16相连。在此,通信器18构建WLAN21,WLAN21也到达通信器16。
因此,通信器18(挂车)是通信器16(拖车)的WLAN中的用户。备选地,两个通信器16、18也可以经由WDS实现共同的网络,以便扩大两个WLAN19、20的其中一个WLAN的有效距离或者构建共同的网络,从而在两个WLAN19、20的其中一个WLAN中存在的所有信息可被两个网络之外的用户调出。
图3中示出构建用户接入点连接的各个步骤。需要将连接参数从拖车的第一通信器16(WLAN1)传输至挂车中的第二通信器18(WLAN2)。为此,将连接参数(尤其是SSID和密码)封装在UDS诊断消息中(也就是说作为按ID写数据),并通过CAN总线发送。附加地,第一通信器(WLAN1)还请求构建WLAN连接,其中,第二通信器(WLAN2)应当是用户。相应的UDS诊断消息被称为常规控制请求。第二通信器18(WLAN2)读取诊断消息,提取连接参数,匹配自己的连接设定并作为WLAN用户与第一通信器16(WLAN1)相连。在作为接入点的WLAN1和作为用户的WLAN2之间构成无线连接。
WDS网络的构建由图4以及包含在其中的说明得到。仍需要将连接参数从拖车的第一通信器16(WLAN1)传输至挂车中的第二通信器18(WLAN2)。为此,连接参数(尤其是SSID和密码)作为按ID写数据通过CAN总线发送。附加地,WLAN1读取WLAN2的MAC地址。所属的UDS消息被称为按ID读取。此外,第一通信器(WLAN1)请求构建共同的WDS网络。相应的UDS诊断消息仍然被称为常规控制请求。第二通信器18(WLAN2)读取诊断消息,提取连接参数,匹配自己的连接设定并作为WDS用户与第一通信器16(WLAN1)相连。接着,WLAN1接受与WLAN2的连接以形成WDS网络。
前文、权利要求以及附图中使用了各种不同的标准(ISO、IEEE、SAE)。只要没有另行说明,适用于本申请优先权日的内容意味着或者是以下内容:
-ISO 11992-->ISO 11992-1:Interchange of digital Information onelectrical connections between towing and towed vehicles,Part 1:Physical andData Link Layer,2001-1 1-20(关于牵引车和拖挂车之间电连接的数字信息的交换,第1部分:物理层和数据链层,2001-11-20)。
-ISO 11992-4:Interchange of digital Information on electricalconnections between towing and towed vehicles,Part 4:Diagnostics,2003-01-27(牵引车和拖挂车之间电连接数字信息的交换,第4部分:诊断,2003-01-27)。
-ISO 14229UDS,Part 1:Specification and requirements,2004-10-07(第1部分:规范和要求,2004-10-07)。
-ISO 15765Diagnostics on CAN,Part 1:General Information,2003-04-20(CAN诊断,第1部分:一般信息,2003-04-20)。
-ISO 15765-3Diagnostics on CAN,Part 3:Implementation of diagnosticServices,2003-05-12(CAN诊断,第3部分:诊断服务的实施,2003-05-12)。
-SAE J1939-11Physical layer 250K bits twisted shielded pair,09/2006(物理层,250K比特/秒,屏蔽双绞线,09/2006)。
-IEEE 802.11-->IEEE 802part 11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications,2012-03-29(第11部分:无线局域网媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)说明,2012-03-29)。
Claims (13)
1.用于在至少两个车辆(10、11)之间构建无线数据连接的方法,车辆通过物理的数据连接(12)彼此相连,
其特征在于,首先通过物理的数据连接(12)传输无线连接的连接参数,随后利用所述连接参数来构建无线连接。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,第一车辆(10)是拖车并且第二车辆(11)是挂车。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述物理的数据连接(12)是根据ISO11992的CAN连接,其中,涉及适用于本申请优先权日的文本内容或者作为包括ISO 11992-1的ISO 11992:关于牵引车和拖挂车之间电连接的数字信息的交换,第1部分:物理层和数据链层,2001-11-20。
4.根据权利要求1或其他前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,传输作为根据ISO 14229和ISO 15765的统一诊断服务(UDS)的诊断消息的部分的连接参数,其中,涉及标准ISO 14229和ISO 15765的适用于本申请优先权日的文本内容或作为ISO 14229UDS,第1部分:规范和要求,2004-10-07,和ISO 15765CAN诊断,第1部分:一般信息,2003-04-20。
5.根据权利要求1或其他前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述车辆(10、11)之间的无线数据连接是WLAN连接,并且所述连接参数设置用于构建WLAN连接。
6.根据权利要求1或其他前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述连接参数包含如下参数中的至少一个:SSID、密码、车辆中的至少一个车辆的标识、网络地址、MAC地址。
7.根据权利要求1或其他前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于以下特征:
a)在第一车辆(10)中设置有第一通信器(16)和第一控制器(15),在第二车辆(11)中设置有第二通信器(18)和第二控制器(17),
b)这两个通信器(16、18)能够通过无线数据连接彼此通信,
c)所述第一通信器(16)和所述第一控制器(15)能够通过数据连接彼此通信,
d)所述第二通信器(18)和所述第二控制器(17)能够通过数据连接彼此通信,
e)在所述第一控制器(15)和所述第二控制器(17)之间建立物理的数据连接(12)之后,所述第一控制器(15)通过所述物理的数据连接(12)和所述第二控制器(17)将用于无线数据连接的连接参数发送至所述第二通信器(18),
f)在获得连接参数之后,所述第二通信器(18)与所述第一通信器(16)构建无线连接。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一通信器(16)和所述第一控制器(15)通过CAN总线(13)相连并且尤其是根据网络协议SAE J1939传输数据,其中,涉及标准SAE J1939的适用于本申请优先权日的文本内容或者作为SAE J1939-11物理层,250K比特,屏蔽双绞线,09/2006。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述第二通信器(18)和所述第二控制器(17)通过CAN总线(14)彼此相连。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法,其特征在于,所述第二控制器(17),尤其是在获得所述第一通信器(16)的连接参数之后,将所述第二通信器(18)的连接参数通过物理的数据连接(12)发送至所述第一通信器(16),并且这两个通信器(16、18)构建WDS网络。
11.用于执行根据前述权利要求1至10中任一项所述的方法的控制器。
12.用于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的通信器(16、18)。
13.用于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的车辆网络,所述车辆网络具有至少两个车辆(10、11),所述车辆通过物理的数据连接(12)彼此相连,
其特征在于,用于所述车辆(10、11)之间的无线数据连接的连接参数能通过物理的数据连接(12)传输。
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