DE102005024559A1

DE102005024559A1 - Sensors/actuators-databus e.g. CAN, messages assignment method for airplane, involves assigning sensor recognition and mathematical value or other recognition/value during assignment, and sending transmission function between two databuses

Info

Publication number: DE102005024559A1
Application number: DE102005024559A
Authority: DE
Inventors: Markus Dipl.-Ing. Mrossko; Thomas Dipl.-Ing. Weber (BA)
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-05-28
Filing date: 2005-05-28
Publication date: 2006-11-30

Abstract

The method involves assigning a certain message type at a sensor/actuator so that the type is read by sensors/actuators or authorized messages types are written by sensors/actuators for receiving a gateway (1). A connection is provided based on the type in addition to the transmission in a bus protocol of buses for the type. A sensor/actuator recognition and a mathematical/logical condition value are assigned, or other recognition/value is assigned during the assignment for message types. The gateway transmits central transmission function between two databuses.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur eindeutigen Zuordnung von Sensoren/Aktoren zu Datenbusnachrichten, wobei ein erster Datenbus, beispielsweise ein CAN-Datenbus, mit zugeordneten Steuergeräten an einem Gateway angeschlossen wird. An dem Gateway ist ein zweiter Datenbus mit den zugeordneten Steuergeräten angeschlossen. Auf den Datenbussen und über den Gateway werden Nachrichten von verschiedenen Nachrichtentypen ausgetauscht und den Steuergeräten aufgrund einer Zuordnungstabelle zugeordnet. Im Gateway werden die Nachrichten des ersten Datenbusses in Nachrichten des zweiten Datenbusses und umgekehrt übersetzt. Jedem an einem der Datenbusse angeordneten Sensor bzw. Aktor wird eine Sensor/Aktor-Kennung zugewiesen und pro Nachrichtentyp wird der Sensor/Aktor-Kennung jeweils ein Zustandswert des Sensor/Aktors zugewiesen.The The invention relates to a method for unambiguous assignment of sensors / actuators to data bus messages, wherein a first data bus, for example a CAN data bus, with associated control units connected to a gateway. At the gateway, a second data bus is connected to the associated control devices. On the data buses and over The gateway is exchanged messages of different message types and the controllers assigned due to an assignment table. In the gateway, the Messages of the first data bus in messages of the second data bus and translated the other way around. Each sensor or actuator arranged on one of the data buses becomes is assigned a sensor / actuator identifier and becomes per message type the sensor / actuator identifier in each case a state value of the sensor / actuator assigned.

Es sind für Verkehrsmittel, beispielsweise Flugzeuge, Schiffe oder Fahrzeuge, Datenbussysteme bekannt, die den Austausch von Nachrichten zwischen den im Verkehrsmittel verbauten Steuergeräten bewerkstelligen. Datenbusse wie der CAN-, Flex-Ray-, LIN-, MOST-Datenbus werden bereits bei Verkehrsmitteln eingesetzt. Je nach Anwendung ist ein anderer Datenbustyp für den Nachrichtenaustausch geeignet. Beispielsweise wird der MOST-Datenbus besonders bei Telematikanwendungen eingesetzt, während der LIN-Datenbus für den einfachen Austausch nicht sicherheitskritischer Nachrichten geeignet ist. Um die Nachrichten eines Datenbusses auch bei Steuergeräten verwenden zu können, die an einem anderen Datenbus angeschlossen sind, ist zwischen den Datenbussen oft ein Gateway eingesetzt, der die Nachrichten vom Datenbusprotokoll eines ersten Datenbusses in das Datenbusprotokoll eines zweiten Datenbusses übersetzt. Dabei wird die Nutzlast üblicherweise nicht verändert, d. h. die zu übertragenden Nachrichten werden als Nutzlast lediglich in das neue Datenbusformat umgesetzt. Wenn beispielsweise für einen Temperatursensor ein bestimmter Temperaturwert in der Nachricht codiert ist, wird der Temperaturwert nicht verändert, sondern lediglich die Codierung wird in das neue Datenbusprotokoll übersetzt. Der Gateway hat dabei die Funktion, eine Datenbusnachricht von einem ersten Datenbus in eine Datenbusnachricht eines zweiten Datenbusses zu übersetzen.It are for Means of transport, such as aircraft, ships or vehicles, Data bus systems are known that exchange messages between accomplish the control devices installed in the means of transport. data buses like the CAN, Flex-Ray, LIN, MOST data buses are already being used for transport. Depending on the application, another type of data exchange is for the message exchange suitable. For example, the MOST data bus is particularly useful in telematics applications used while the LIN data bus for the easy exchange of non-safety-critical messages suitable is. To use the messages of a data bus even with ECUs to be able to which are connected to another data bus, is between the Data buses often use a gateway that receives the messages from Data bus protocol of a first data bus in the data bus protocol a second data bus translated. The payload is usually not changed, d. H. the ones to be transferred Messages are considered payload only in the new data bus format implemented. For example, if a temperature sensor a certain temperature value in the message coded, the temperature value is not changed, but only the Coding is translated into the new data bus protocol. The gateway has it the function of a data bus message from a first data bus in to translate a data bus message of a second data bus.

Darüber hinaus sind auch Datenbussysteme bekannt, bei denen die Parameter des Datenbusprotokolls in einem gewissen Rahmen verändert werden können. Beispielsweise kann hier die Länge der zu übertragenden Nutzlast von 2 Byte bis 10 Byte angepasst werden. Aus der DE 198 15 715 C2 ist ein Fahrzeugsteuergerät mit einem Datenprotokollgerät bekannt, welches über zugehörige Steuersignale steuerbar ist und eine vorgegebene Anzahl von prozessorseitigen Dateneingabekanälen und Datenausgabekanälen erzeugt. Dabei wird ein datenprotokollabhängiges Datensteuersignal bereitgestellt und das Datenprotokollgerät erzeugt ein Datenprotokoll für den Datenbus in Abhängigkeit von eingangs zugeführten Protokollsteuerinformationen. Ein derartiges Datenprotokollgerät ermöglicht die Anpassung des Datenprotokolls an eine Anwendung. Beispielsweise kann das standardisierte CAN-Protokoll bezogen auf dessen Parameter angepasst werden. Dabei können Fehlererkennungsinformationen, Nutzlastdaten und Priorisierungsinformationen bzgl. ihrer Datenformate voreingestellt werden. Ein derart voreingestelltes Datenbusprotokoll gilt dann für sämtliche Datenbusnachrichten, die auf einen Datenbus übertragen werden. Die Nutzdaten selbst werden in den Beträgen ihrer Zustandswerte, d.h. der übertragenen Sensor/Aktorsignale oder -daten, dabei nicht verändert.In addition, data bus systems are known in which the parameters of the data bus protocol can be changed within a certain range. For example, the length of the payload to be transmitted from 2 bytes to 10 bytes can be adjusted here. From the DE 198 15 715 C2 a vehicle control device with a data protocol device is known, which is controllable via associated control signals and generates a predetermined number of processor-side data input channels and data output channels. In this case, a data protocol-dependent data control signal is provided and the data protocol device generates a data protocol for the data bus as a function of initially supplied protocol control information. Such a data protocol device allows the adaptation of the data protocol to an application. For example, the standardized CAN protocol can be adapted based on its parameters. In this case, error detection information, payload data and prioritization information regarding their data formats can be preset. Such a preset data bus protocol then applies to all data bus messages that are transmitted to a data bus. The payload data themselves are not changed in the amounts of their state values, ie the transmitted sensor / actuator signals or data.

Aus der DE 101 25 421 A1 ist für ein Datenbussteuergerät ein Verfahren zur automatischen Konfiguration bei Datenbussen beschrieben. Dabei wird die Nachrichtenpriorität beim Datenbusprotokoll aufgrund eines Algorithmus berechnet, bei dem eine Steuergerätekennung bei der Berechnung der Nachrichtenpriorität berücksichtigt wird. Auch dieses Berechnungsverfahren gilt zur automatischen Konfiguration für alle Steuergeräte eines Datenbusses. Dabei wird über einen Algorithmus die Nachrichtenpriorität, d. h. beim CAN-Datenbus indirekt die Adressierung, berechnet. Ein Zugriff auf die Nutzlast, d. h. auf die übertragenen Signale innerhalb der Nachricht, wird nicht durchgeführt.From the DE 101 25 421 A1 For a data bus control device, a method for automatic configuration in data buses is described. In this case, the message priority in the data bus protocol is calculated on the basis of an algorithm in which a control device identifier is taken into account in the calculation of the message priority. This calculation method also applies to the automatic configuration for all control units of a data bus. In this case, the message priority is calculated by means of an algorithm, ie the addressing is indirectly used in the case of the CAN data bus. An access to the payload, ie to the transmitted signals within the message, is not performed.

Aus der DE 102 48 843 B4 ist ein Sensor/Aktor-Interface zum Steuern des Motors/Getriebes bei einem Verkehrsmittel bekannt. Dabei werden Steuergeräte untereinander beispielsweise mit einem CAN-Datenbus vernetzt und an dem Motorsteuergerät wird ein Sensor/Aktor-Datenbus angekoppelt, der ausschließlich die Sensor-Daten bzw. Aktor-Daten zum Motor hin überträgt. Am Sensor/Aktor-Interface werden die digitalen Datenbusnachrichten in Analogsignale umgesetzt, die durch die Sensoren und Aktoren im Bereich des Motors ausgewertet werden können. Das Motorsteuergerät fungiert dabei nicht als Gateway, da die Nachrichten des CAN-Datenbusses nicht direkt in das Datenbusprotokoll des Sensor/Aktor-Datenbusses übersetzt werden, sondern von der Nachrichtenübertragung beim CAN-Datenbus unabhängig im Motorsteuergerät Steuersignale berechnet werden und diese berechneten Steuersignale bei Bedarf zum Motor hin übertragen werden. Ein Großteil der über den CAN-Datenbus übertragenen Nachrichten werden dabei vom Motorsteu ergerät nicht in derselben Reihenfolge und derselben Art übersetzt, wie dies beim Gateway der Fall ist. Ein Gateway übersetzt die auf dem ersten Datenbus eingehenden Nachrichten in das Datenprotokoll des zweiten Datenbusses. Der hier dargestellte Sensor/Aktor-Datenbus überträgt jedoch Steuersignale, die im Motorsteuergerät weiterverarbeitet sind und dabei auch lediglich für den Motor spezifische Nutzdaten, wobei die meisten anderen Daten des CAN-Datenbusses nicht übertragen werden. Über den Sensor/Aktor-Datenbus werden ausschließlich Nachrichtentypen zur Motor-/Getriebesteuerung übertragen.From the DE 102 48 843 B4 a sensor / actuator interface for controlling the engine / transmission in a means of transport is known. In this case, control devices are networked with each other, for example, with a CAN data bus and to the engine control unit, a sensor / actuator data bus is coupled, which transmits only the sensor data or actuator data to the engine. At the sensor / actuator interface, the digital data bus messages are converted into analog signals that can be evaluated by the sensors and actuators in the area of the motor. The engine control unit does not act as a gateway, since the messages of the CAN data bus are not translated directly into the data bus of the sensor / actuator data bus, but are independently calculated from the message transfer the CAN data bus in the engine control unit control signals and these calculated control signals as needed for Motor are transmitted. A large part of the messages transmitted via the CAN data bus are not translated by the engine control unit in the same order and in the same way as is the case with the gateway. A gateway over sets the incoming messages on the first data bus to the data protocol of the second data bus. However, the sensor / actuator data bus shown here transmits control signals that are further processed in the engine control unit and thereby also only for the engine specific payload, with most of the other data of the CAN data bus is not transmitted. Only message types for engine / transmission control are transmitted via the sensor / actuator data bus.

Aus der DE 101 43 556 A1 ist ein Fahrzeugmanagementsystem für ein an einem Datenbus angeordnetes Fahrzeugsteuergerät beschrieben, bei dem ein Zugriffsberechtigungsprüfmittel durch bitweise logische Verknüpfung mit einem Datenzugriffs-Codewort die Zugriffsberechtigung eines Teilnehmers auf das Steuergerät prüft.From the DE 101 43 556 A1 a vehicle management system for a arranged on a data bus vehicle control unit is described in which an access authorization check means by bitwise logical link with a data access code word checks the access authorization of a subscriber to the controller.

Die DE 197 50 662 A1 beschreibt einen Gateway-Prozessor, der neben Steueraufgaben eine Datenumsetzung von einem ersten Datenbus auf einen zweiten Datenbus durchführt. Dabei wird sowohl die Frequenz als auch das Datenformat der eingehenden Nachrichten auf den zweiten am Gateway vorhandenen Datenbus übersetzt. Dabei werden verschiedene Nachrichtentypen übertragen, die durch ihre Sensor/Aktorkennung klassifiziert sind. Pro Sensor/Aktor ist jeweils mindestens ein Nachrichtentyp vorgesehen.The DE 197 50 662 A1 describes a gateway processor which performs data conversion from a first data bus to a second data bus in addition to control tasks. Both the frequency and the data format of the incoming messages are translated to the second data bus present on the gateway. In this case, different message types are transmitted, which are classified by their sensor / actuator identifier. At least one message type is provided per sensor / actuator.

Steuergeräte im Verkehrsmittel werden heute meist von einem Zulieferer für Komponenten im Verkehrsmittel mitgeliefert und werden bei der Herstellung des Verkehrsmittels zusammen mit weiteren Steuergeräten von anderen Zulieferern am Datenbus verbaut. Wird nun in der Entwicklungsphase des Verkehrsmittels eines der Steuergeräte umprogrammiert, besteht oft das Problem, dass die Datenformate oder die Nachrichten bzw. die Signale von den anderen Steuergeräten nicht mehr gelesen werden können. Andererseits kann es auch vorkommen, dass weitere Komponenten im Verkehrsmittel verbaut werden, die bei der ursprünglichen Auslegung eines Steuergeräts nicht bekannt waren. Dies wurde in der Vergangenheit meist dadurch gelöst, dass in den übrigen Steuergeräten sehr aufwendig in der Software die Datenformate umzuprogrammieren waren. Wenn im Verkehrsmittel verschiedene Datenbustypen verwendet werden, ist das Umprogrammieren sämtlicher Steuergeräte und Datenbusformate extrem aufwendig. Deswegen wird in Bezug auf die veränderten Zustandswerte in einer Nachricht, d. h. beispielsweise Spannungswerte, Schalterstellungen usw. und bzgl. veränderter Sensor/Aktor-Kennungen eine Möglichkeit zur Anpassung an Veränderungen gesucht. Sensor/Aktor-Kennungen sind beispielsweise die Namen oder Adressen bestimmter Sensoren, wie Schalter oder Temperatursensoren usw. oder die Namen oder Adressen sowie Prioritäten bestimmter Aktoren wie Elektromotoren, Pumpen usw. Wird beispielsweise später ein weiterer Sensor verbaut, so stimmt die Sensor/Aktor-Kennung für diesen neuen Sensor nicht mit dem ursprünglichen Protokoll überein. Eine Anpassung des Gesamtsystems bei Erweiterung der Steuergeräte an Datenbusnetzwerken ist bisher ein sehr aufwendiger Vorgang.Control units in the transport Today most of them are from a supplier of components in the transport supplied and used in the production of the means of transport together with other control units installed by other suppliers on the data bus. Will now be in the development phase of the means of transport of one of the control units is reprogrammed often the problem that the data formats or the messages or the signals from the other control units can no longer be read. on the other hand It can also happen that other components in the transport are not installed in the original design of a control unit were known. This was usually solved in the past by that in the rest ECUs very complicated to reprogram the data formats in the software were. When using different data bus types in the transportation reprogramming of all ECUs and data bus formats is extreme consuming. Therefore, with respect to the changed state values in one Message, d. H. For example, voltage values, switch positions, etc. and regarding changed Sensor / actuator identifications a possibility sought to adapt to changes. Sensor / actuator identifiers are, for example, the names or addresses certain sensors, such as switches or temperature sensors, etc. or the names or addresses as well as priorities of specific actors such as Electric motors, pumps, etc. For example, later installed further sensor, the sensor / actuator identifier is correct for this new sensor does not match the original one Protocol. An adaptation of the overall system with expansion of the control units on data bus networks So far this is a very complex process.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Anpassung und eindeutigen Zuordnung von Sensoren/Aktoren zu Datenbusnachrichten aufzuzeigen, wobei eine Anpassung der Datenbusnachrichten an die veränderten Erfordernisse im Datenbussystem auf einfache Weise möglich ist.task The invention is a method for adaptation and unique Assignment of sensors / actuators to show data bus messages, where an adaptation of the data bus messages to the changed Requirements in the data bus system is easily possible.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach wird auf dem Gateway eine Sensor/Aktor-Tabelle bereitgestellt, die bestimmte Nachrichtentypen an einen Sensor oder Aktor zuweist, so dass diese zugeordneten Nachrichtentypen vom Sensor/Aktor gelesen oder vom Sensor/Aktor geschriebenen Nachrichtentypen für den Empfang im Gateway autorisiert werden, wobei aufgrund des Nachrichtentyps neben der Übersetzung in das Busprotokoll des jeweils anderen Datenbusses für die in der Sensor/Aktor-Tabelle aufgeführten Nachrichtentabelle eine Verknüpfung erfolgt, wobei bei der Verknüpfung für ausschließlich diesen Nachrichtentyp die Sensor/Aktor-Kennung oder der Zustandswert mathematisch/logisch verknüpft oder dabei eine andere Kennung/ein anderer Zustandswert zugewiesen wird.These The object is solved by the features of claim 1. After that a sensor / actuator table is provided on the gateway, the assigns specific message types to a sensor or actuator, so that these assigned message types are read by the sensor / actuator or receive message types written by the sensor / actuator be authorized in the gateway, due to the message type next to the translation in the bus protocol of the other data bus for the in the sensor / actuator table listed message table a link takes place, being at the link for only this Message type the sensor / actuator identifier or the status value mathematical / logical connected or assigned a different identifier / status value becomes.

Bei der vorliegenden Erfindung ist erkannt worden, dass eine Anpassung der Datenbusnachrichten, und dabei insbesondere der Nutzsignale innerhalb der Nachrichten, auf dem Gateway erfolgen kann, wodurch eine zusätzliche Konvertierung der Nutzsignale erfolgt. Zusätzlich zu der Übersetzung der Datenbusprotokolle erfolgt erfindungsgemäß zusätzlich eine Anpassung der Nutzsignale dahingehend, dass die Adresse der Nachricht, d. h. die Sensor/Aktor-Kennung, oder der Zustandswert, d. h. das zu übertragende Signal, wie ein Temperatursignal oder ein Schalterzustandssignal, verknüpft wird. Die Verknüpfung erfolgt dabei mathematisch oder logisch oder es wird die Kennung bzw. der Zustandswert durch einen neuen Zustandswert oder eine neue Kennung ersetzt. Der besondere Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Anpassung der Nutzsignale nur bezogen auf lediglich einen bestimmten Nachrichtentyp erfolgt. Dabei kann die Sensorkennung beispielsweise durch eine andere Sensorkennung ersetzt werden, die ursprünglich im System noch nicht vergeben war.at The present invention has been recognized that an adaptation the data bus messages, and in particular the useful signals within the messages, on which gateway can be done an additional Conversion of the useful signals takes place. In addition to the translation of the Data bus protocols according to the invention, an additional adaptation of the useful signals in that the address of the message, i. H. the sensor / actuator identifier, or the state value, d. H. the signal to be transmitted, like a Temperature signal or a switch state signal is linked. The link takes place mathematically or logically or it becomes the identifier or the state value by a new state value or a new identifier replaced. The particular advantage of the present invention is in that the adaptation of the useful signals only relative to only a specific message type occurs. In this case, the sensor identifier For example, be replaced by another sensor identifier, the originally in the system was not assigned.

Andererseits kann auch der Zustandswert, beispielsweise ein übertragener Temperatur- oder Spannungswert, umgerechnet werden. Dadurch wird es möglich, ein Datenbussystem, beispielsweise ein LIN-Datenbus, in seiner ursprünglichen Konfigurati on zu verwenden und mit einem Datenbus, beispielsweise ein CAN-Datenbus, gemäß einer neueren Spezifikation zu verwenden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden neben den Datenbusprotokollen auch die Nutzdaten innerhalb der Nachricht, und zwar bezogen lediglich auf einen Nachrichtentyp, verändert. Durch die erfindungsgemäße Selektion eines Nachrichtentyps ist es beispielsweise möglich, lediglich Bedienschalter für ein Navigationssystem neu zu benennen oder deren Werte neu zu definieren oder auch nachträglich eine andere Signalcodierung innerhalb der Datenbusnachricht zuzulassen. Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft dabei lediglich die Nutzsignale innerhalb der Nachricht, ist also eine zusätzliche Signalumsetzung und ergänzt dabei die Datenprotokollumsetzung, die beim Gateway grundsätzlich für alle Nachrichtentypen erfolgt.On the other hand, the state value, for example, a transmitted temperature or Voltage value, to be converted. This makes it possible to use a data bus system, for example a LIN data bus, in its original configuration and to use it with a data bus, for example a CAN data bus, according to a newer specification. By the method according to the invention in addition to the data bus protocols and the user data within the message, and related only to a message type changed. By means of the selection of a message type according to the invention, it is possible, for example, to simply rename operating switches for a navigation system or to redefine their values or to subsequently allow another signal coding within the data bus message. The inventive method relates only to the useful signals within the message, so is an additional signal conversion and complements the data protocol implementation, which basically takes place at the gateway for all message types.

Die Aufgabe wird aber auch durch das Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 2 gelöst. Danach ist auf dem Gateway ein vollständiger Satz der Nachrichtentypen der Nachrichten auf dem zweiten Datenbus vorgesehen und bei der Herstellung des Verkehrsmittels wird aufgrund der Ausstattung durch Sensoren und Aktoren am zweiten Datenbus für diese der entsprechende Nachrichtentyp im Gateway ausgewählt und dem Sensor bzw. Aktor zugeordnet. Für die spezifische Ausstattung eines zu produzierenden Verkehrsmittels wird bei der Nachrichtenübertragung über das Gateway jedes Mal eine Verknüpfung der Nachricht durchgeführt, wobei die Verknüpfung für ein Nachrichtentyp die Sensor/Aktor-Kennung oder den Zustandswert mathematisch/logisch verknüpft oder dabei eine andere Kennung oder ein anderer Zustandswert zugewiesen wird.The But the task will also be solved by the procedure with the characteristics of the independent Claim 2 solved. After that, on the gateway is a complete set of message types the messages provided on the second data bus and at the Production of the means of transport is due to the equipment by Sensors and actuators on the second data bus for this the corresponding message type selected in the gateway and assigned to the sensor or actuator. For the specific equipment of a means of transport to be produced is used in message transmission via the gateway every time a link the message is carried out, being the link for a Message type the sensor / actuator identifier or the status value mathematical / logical connected or assigned a different identifier or status value becomes.

Bei diesem Verfahren wird im Unterschied zu dem zuvor geschilderten Verfahren von vornherein ein Satz aller Nachrichtentypen bereitgestellt, die auch bei der Überarbeitung des Verkehrsmittels später umgesetzt werden sollen. Wird dann beispielsweise ein neues Radio in das Verkehrsmittel eingebaut, sind dann dabei schon Nachrichtentypen auf dem Datenbus vorgesehen, die beispielsweise die Bedienung eines MP3-Players oder eines zusätzlichen Navigationssystems zulassen. Andererseits können aber auch Bedienschalter mit neuen Funktionen versehen werden, indem der Zustandswert logisch verknüpft wird. Beispielsweise wenn ein Schalter nicht gedrückt ist, wird als Zustandswert die „Null" übertragen, wenn ein Bedienschalter betätigt ist, wird der Zustandswert „Eins" übertragen und bei einer Betätigung länger als eine Sekunde wird ein Zustandswert „Drei" übertragen. Die letzte Funktion kann beispielsweise bei der Überarbeitung oder bei der Neuausstattung mit einer anderen Komponente hinzugekommen sein.at This method is unlike the previously described Provided a set of all message types from the outset, which also in the revision the transport later to be implemented. Will then, for example, a new radio built into the transport, are then already message types provided on the data bus, for example, the operation of a MP3 players or an additional one Allow navigation system. On the other hand, but also control switches be provided with new functions by the state value logical connected becomes. For example, if a switch is not pressed, is transmitted as state value the "zero" when a control switch actuated is, the state value "one" is transmitted and on actuation longer than One second, a state value "three" is transmitted. The last function can be, for example, during the revision or when refitting be added with another component.

Die Anpassung der Signale kann gemäß der Erfindung dann im Gateway erfolgen, indem lediglich bezogen auf den Nachrichtentyp des Bedienschalters eine Transformation der Zustandswerte in mathematischer oder logischer Verknüpfung erfolgt. Es kann aber auch lediglich der Zustandswert ersetzt werden, d. h. eine ursprünglich mit der Nachricht gesendete „Eins" kann durch den Wert „Null" ersetzt werden. Auf diese Weise lassen sich bestimmte Nachrichtentypen im Gateway des Verkehrsmittels anpassen. Da der Gateway die zentrale Übersetzungsfunktion zwischen zwei Datenbussen übernimmt, lassen sich hier besonders effektiv die Nachrichtentypen auf neue Erfordernisse anpassen. Es lassen sich hierbei auch hierarchische Softwarearchitekturen umsetzen, wobei beispielsweise der zweite Datenbus ein LIN-Datenbus ist, dessen Komponenten beliebig erweiterbar sind. Die dafür vorgesehenen Nachrichtentypen können dann innerhalb des Gateways bzgl. ihrer Sensor/Aktor-Kennung, d. h. der Adressierung der Nachricht oder des Zustandswertes, d. h. des übertragenen Nutzsignals, angepasst werden.The Adaptation of the signals can according to the invention then done in the gateway by merely referring to the message type the operator switch a transformation of the state values in mathematical or logical link he follows. But it is also possible to replace only the condition value, d. H. an original one "One" sent with the message can be replaced by the value "zero". In this way, certain message types can be stored in the gateway the mode of transport. Because the gateway is the central translation function between two data buses, Here you can especially effectively change the message types to new ones Adapt requirements. It can also be hierarchical Software architectures implement, for example, the second Data bus is a LIN data bus whose components can be expanded as required are. The one for it intended message types then within the gateway with respect to their sensor / actuator identifier, d. H. the addressing of the message or the state value, d. H. of the transferred Useful signal, to be adjusted.

Innerhalb des Gateways kann dadurch auch ein bestimmter Datenbus hierarchisch untergeordnet werden, wobei die Sensor/Aktor-Kennung entsprechend geändert werden kann. Für Nachrichtentypen mit der abgewandelten Sensor/Aktor-Kennung werden bestimmte Prozesse im Gateway nicht umgesetzt oder neue Prozesse durchgeführt, so dass der Gateway eine Art Filter für bestimmte Nachrichtentypen eines Datenbusses darstellt. Es können dabei auch bestimmte Datenformate innerhalb der Nachricht des zweiten Datenbusses nicht übersetzt werden. Dadurch bliebe dann die ursprüngliche Codierung des zweiten Datenbusses erhalten.Within of the gateway can thereby also a specific data bus hierarchical subordinate, the sensor / actuator identifier accordingly changed can be. For Message types with the modified sensor / actuator identifier are Certain processes in the gateway are not implemented or new processes carried out, making the gateway a kind of filter for certain message types represents a data bus. There may also be certain data formats not translated within the message of the second data bus become. This would then leave the original encoding of the second Data bus received.

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden am zweiten Datenbus, beispielsweise einem LIN-Datenbus, die Sensoren oder Aktoren direkt angekoppelt und die Nachrichten der Sensoren/Aktoren werden direkt zum Gateway und umgekehrt übertragen. Im Gateway wird gemäß des Nachrichtentyps selektiert und die Nutzlast der Nachrichten wird entweder mit mathematischen Algorithmen oder logisch verknüpft oder die Kennung bzw. der Zustandswert wird über eine Konvertierungsmatrix neu zugewiesen. Die Konvertierungsmatrix wird dabei bevorzugt im Speicherbereich des Gateways bereitgehalten.at a development of the method according to the invention are on the second Data bus, such as a LIN data bus, the sensors or actuators directly coupled and the messages of the sensors / actuators become transferred directly to the gateway and vice versa. In the gateway will according to the message type selected and the payload of the messages is either using mathematical Algorithms or logically linked or the identifier or state value is via a conversion matrix reassigned. The conversion matrix is preferred in the Memory area of the gateway kept.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist am zweiten Datenbus, beispielsweise einem Sensor/Aktor-Datenbus, eine vorgegebene Anzahl von Bedienschaltern angekoppelt. Diese Bedienschalter verfügen entweder einzeln oder bezogen auf eine bestimmte Gruppierung, über eine Datenbus-Sende-Empfangs-einheit. Auch die Bedienschalter sind dann beispielsweise über den Sensor/Aktor-Bus oder einen LIN-Bus mit dem Gateway verbunden, wobei von einem Bedienschalter eine Nachricht mit Sensor/Aktor-Kennung und einem Zustandswert über den Sensor/Aktor-Bus bzw. LIN-Bus übertragen wird, wobei das Gateway entsprechend dem Nachrichtentyp des Bedienschalters die Sensor/Aktor-Kennung oder den Zustandswert verknüpft und die Nachricht in das Datenbusprotokoll des ersten Datenbusses übersetzt. Bei diesem Verfahren können nachträglich Bedienschalter am Datenbus angekoppelt werden oder es kann durch den Bedienschalter eine neue Funktion ausgeführt werden, die ursprünglich im Datenbussystem nicht vorgesehen war. Durch die Veränderung der Sensor/Aktor-Kennung oder des Zustandswerts im Gateway kann im Gateway ein Filter vorgesehen werden, der einen bestimmten Nachrichtentyp verändert, so dass der Bedienschalter bei Betätigung eine abweichende Funktion ausführt. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Sensor/Aktor-Kennung für die Nachricht vom Bedienschalter verändert wird, so dass die Nachricht an einen anderen Empfänger weitergeleitet wird und der Zustandswert des Bedienschalters, beispielsweise „Ein" oder „Aus" oder „Lang betätigt", von einem anderen Steuergerät oder von einer anderen Software verarbeitet wird.In one embodiment of the present invention, a predetermined number of control switches are coupled to the second data bus, for example a sensor / actuator data bus. These control switches have a Da either individually or related to a particular grouping tenbus transceiver unit. The control switches are then also connected to the gateway via the sensor / actuator bus or a LIN bus, for example, a message from a control switch with sensor / actuator identifier and a status value via the sensor / actuator bus or LIN bus is transmitted, the gateway according to the message type of the control switch, the sensor / actuator identifier or the state value linked and the message translated into the data bus of the first data bus. In this method, operating switches can be subsequently connected to the data bus or it can be performed by the operating switch, a new function that was not originally provided in the data bus system. By changing the sensor / actuator identifier or the state value in the gateway, a filter can be provided in the gateway, which changes a specific message type, so that the operating switch performs a different function when actuated. This can be done by the sensor / actuator identifier for the message is changed by the operating switch, so that the message is forwarded to another receiver and the state value of the control switch, for example, "on" or "off" or "long-pressed", is processed by another controller or by other software.

Erfindungsgemäß funktioniert das Verfahren zur Zuordnung von Sensoren/Aktoren bidirektional. Also können Nachrichten über den Gateway zu einem Aktor übertragen werden und im Gegensatz dazu können auch Nachrichten von einem Sensor über das Gateway zu einem anderen Steuergerät übertragen werden.Works according to the invention the method for assigning sensors / actuators bidirectional. So can News about transfer the gateway to an actuator can and can be opposed also messages from one sensor through the gateway to another Transfer control unit become.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der folgenden Beschreibung und den Unteransprüchen näher definiert. Die Figur zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau des erfindungsgemäßen Datenbussystems innerhalb eines Verkehrsmittels.A embodiment the method according to the invention is further defined in the following description and subclaims. The figure shows a schematic representation of the structure of the data bus system according to the invention within a means of transport.

An einem Gateway 1 sind innerhalb eines Kraftfahrzeugs ein erster Datenbus 2 und ein zweiter Datenbus 3 angekoppelt, wobei der zweite Datenbus 3 als untergeordneter Sub-Bus dient.At a gateway 1 are within a motor vehicle, a first data bus 2 and a second data bus 3 coupled, the second data bus 3 serves as a subordinate sub-bus.

Der erste Datenbus 2 ist beispielsweise ein CAN-Datenbus, während der zweite Datenbus 3 ein untergeordneter LIN-Datenbus oder eine K-line ist. Das Gateway 1 übersetzt die Datenbusnachrichten des ersten Busses 2 in die Datenbusnachrichten des zweiten Datenbusses 3 und umgekehrt. Dabei wird das Datenformat des einen Datenbusprotokolls in das andere Datenbusprotokoll übertragen und die eigentlichen Nutzdaten wie Sensor/Aktor-Kennung bzw. der zugeordnete Zustandswert wird üblicherweise ohne Veränderung in das neue Datenformat übertragen. Dabei wird ein sensierter Wert von 2 Volt aus dem Datenbusformat des ersten Datenbusses 2 in ein 2-Volt-Signal im Datenformat des zweiten Datenbusses 3 übersetzt. Die derart konvertierten Nachrichten werden zum Sensor/Aktor-Steuergerät 4 übertragen und dort weiterverarbeitet. An dem Sensor/Aktor-Steuergerät 4 ist als Sensor ein Bedienschalter 5 und als Aktor eine Anzeigelampe 6 angeordnet. Als Alternative kann am Sub-Bus 3 auch ein intelligentes Sensor-Modul oder ein intelligentes Aktor-Modul angeordnet sein, welches direkt mit einer Sende-Empfangs-Einheit für den Sub-Bus 3 versehen ist und lediglich die sensierten Signale ausgibt, so dass kein weiteres Steuergerät 4 vorgesehen sein muss. Am Datenbus 2 sind darüber hinaus noch weitere Steuergeräte 7 und 8 angeordnet, die beispielsweise als Motorsteuergerät 7 und Getriebesteuergerät 8 konfiguriert sind.The first data bus 2 is, for example, a CAN data bus, while the second data bus 3 is a minor LIN data bus or a K-line. The gateway 1 translates the data bus messages of the first bus 2 in the data bus messages of the second data bus 3 and vice versa. In this case, the data format of the one data bus protocol is transmitted to the other data bus protocol, and the actual user data such as sensor / actuator identifier or the associated state value is usually transmitted without change in the new data format. In this case, a sensed value of 2 volts from the data bus format of the first data bus 2 into a 2 volt signal in the data format of the second data bus 3 translated. The messages thus converted become the sensor / actuator control unit 4 transferred and further processed there. At the sensor / actuator control unit 4 is a control switch as a sensor 5 and as an actuator an indicator light 6 arranged. As an alternative, on the sub-bus 3 Also, an intelligent sensor module or an intelligent actuator module can be arranged, which directly with a transceiver unit for the sub-bus 3 is provided and only outputs the sensed signals, so that no further control unit 4 must be provided. On the data bus 2 are also more control units 7 and 8th arranged, for example, as an engine control unit 7 and gearbox control unit 8th are configured.

Im Gateway 1 ist eine Zuordnungstabelle 9 vorgesehen, die bevorzugt als Matrix ausgeführt ist. In der Zuordnungstabelle 9 können für die Sensor/Aktor-Kennung, d. h. für die Adresse der Komponenten 4, 5 und 6 bzw. für den zugeordneten Zustandswert, beispielsweise ein Spannungssignal oder eine Schalterstellung, Zuordnungsinformationen bereitgestellt werden. Aufgrund der Zuordnungsinformationen der Zuordnungstabelle 9 wird in jedem der im Gateway üblichen Datenprotokoll-Übersetzung von dem ersten Datenbus 2 zum zweiten Datenbus 3 und umgekehrt, außerdem noch eine Transformation der Nutzdaten durchgeführt. Dabei können beispielsweise mathematische Algorithmen, logische Verknüpfungen durchgeführt werden oder andere Kennungen bzw. Zustandswerte zugewiesen werden. Aufgrund der Transformation durch die Zuordnungstabelle 9 können an einer zentralen Position am Gateway zwischen den beiden Datenbussen 2 und 3 Nutzdaten der Nachrichten, und zwar bezogen auf bestimmte Nachrichtentypen, verändert werden. Beispielsweise kann bei Bestückung des Datenbussystems mit einer neuen Komponente über ein vorhandenes Bedien- und Schalterfeld mit Bedienschaltern 5 die neue Komponente gesteuert werden, indem den Nachrichtentypen des Schalters 5 neue Funktionen mittels der Zuordnungstabelle 9 zugewiesen werden. Dadurch können Sensoren und Aktoren nachträglich und unter Minimierung der möglichen Fehler angekoppelt werden und im Gateway mittels der Zuordnungstabelle 9 an die vorhandene Datenbusarchitektur angepasst werden. Dadurch kann in einer zentralen Stelle am Gateway 1 für bestimmte ausgewählte Nachrichtentypen deren Übertragung von einem Datenbus auf den anderen durch Verknüpfung mit logischen oder mathematischen Formeln oder unter Zuweisung neuer Daten so umgesetzt werden, dass weitere Funktionen beim Verkehrsmittelhersteller eingefügt werden können, ohne dass in das Steuergerät des Zulieferers bzw. in die Komponenten des Zulieferers eingegriffen werden muss. Durch die zentrale Verwaltung der Zuordnungstabelle 9 im Gateway hat ein Verkehrsmittelhersteller die Möglichkeit, nachträglich in die Systeme durch veränderte Übertragung von einem Datenbus 3 zum anderen Datenbus 2 einzugreifen und dies speziell auf bestimmte Nachrichtentypen zu begrenzen. Auf diese Art und Weise kann ein Bedienschalterfeld eines Zulieferers neu belegt werden, indem die Nachrichtenformate im Datenbus neu den Sensor/Aktor-Typen zugewiesen werden, ohne dass das eigentliche Bedienfeld verändert werden muss.In the gateway 1 is an assignment table 9 provided, which is preferably designed as a matrix. In the allocation table 9 can be used for the sensor / actuator identifier, ie for the address of the components 4 . 5 and 6 or for the assigned state value, for example a voltage signal or a switch position, allocation information is provided. Based on the mapping information of the mapping table 9 in each of the Gateway's usual data protocol translation from the first data bus 2 to the second data bus 3 and vice versa, also performed a transformation of the payload. In this case, for example, mathematical algorithms, logic operations can be performed or other identifiers or state values can be assigned. Due to the transformation by the allocation table 9 can be located at a central position on the gateway between the two data buses 2 and 3 User data of the messages, with respect to certain message types, to be changed. For example, when equipping the data bus system with a new component via an existing control and switch panel with control switches 5 The new component can be controlled by changing the message types of the switch 5 new functions using the assignment table 9 be assigned to. As a result, sensors and actuators can be coupled subsequently and with minimization of the possible errors and in the gateway by means of the allocation table 9 adapted to the existing data bus architecture. This can be done in a central location on the gateway 1 for certain selected message types, their transmission from one data bus to the other can be implemented by linking with logical or mathematical formulas or by assigning new data in such a way that additional functions can be inserted at the transport manufacturer, without that intervention must take place in the supplier's control unit or in the components of the supplier. Through the central administration of the allocation table 9 In the gateway, a transport manufacturer has the option of retrofitting in the systems by changing transmission from a data bus 3 to the other data bus 2 to intervene and to limit this specifically to certain message types. In this way, a control panel field of a supplier can be reassigned by the message formats in the data bus newly assigned to the sensor / actuator types, without the actual control panel must be changed.

Durch Austausch oder Überschreiten der Zuordnungstabelle ist dabei eine hohe Flexibilität und Unterstützung von Ausstattungs- und Ländervarianten für das Verkehrsmittel möglich. Durch wieder verwendbare Hardware- und Software-Komponenten kann für diese ein Mehrfacheinsatz bzw. eine Einsparung von Entwicklungskosten erzielt werden. Die einheitlichen Komponenten werden dann lediglich über die Zuordnungstabelle 9 innerhalb des Gateways 1 angepasst. Auch eine Anpassung auf internationale Fahrzeugstandards lässt sich in gewissem Rahmen durch die Belegung der Umsetzungstabelle 9 für bestimmte Nachrichtentypen durchführen, wobei die Nachrichtentypen gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmten Sensoren oder bestimmten Aktoren eindeutig zugewiesen sind. Deswegen greift auch die Veränderung der Nachrichtentypen direkt auf die Sensoren bzw. Aktoren durch, die dem Nachrichtentyp zugeordnet sind.By exchanging or exceeding the allocation table, a high degree of flexibility and support of equipment and country variants for the means of transport is possible. By reusable hardware and software components can be achieved for this multiple use or a saving on development costs. The uniform components are then only through the allocation table 9 within the gateway 1 customized. An adaptation to international vehicle standards can also be achieved to some extent by occupying the conversion table 9 for certain message types, the message types according to the present invention being uniquely assigned to particular sensors or specific actuators. Therefore, the change of the message types also applies directly to the sensors or actuators that are assigned to the message type.

In der Zuordnungstabelle kann aber auch eine Hierarchie der Datenbusse 2 und 3 zueinander hergestellt werden, indem durch die Zuordnungstabelle 9 bestimmte Nachrichtentypen selektiert werden und diese bevorzugt werden, beispielsweise indem eine neue Sensor/Aktor-Kennung zugewiesen wird und Signale mit der neuen Sensor/Aktor-Kennung bevorzugt abgearbeitet werden. Es können aber auch aus einer Gruppe von Sensor/Aktor-Einheiten spezifische Sensoren oder Aktoren herausgefiltert werden, indem der Nachrichtentyp verändert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf beliebige Datenbusstrukturen umsetzbar und ermöglicht die nachträgliche Ausstattung mit ursprünglich nicht vorgesehenen Komponenten. Andererseits lassen sich dadurch ein hierarchisches Datenbussystem oder eine Filterung bestimmter Nachrichtentypen erzielen, wobei durch die direkte Verknüpfung von Nachrichtentypen zu einem Sensor oder Aktor das Signal dieses spezifischen Sensor/Aktors filterbar und bevorzugt oder spezifisch behandelbar ist.In the allocation table but can also be a hierarchy of data buses 2 and 3 be made to each other by the allocation table 9 certain message types are selected and these are preferred, for example by a new sensor / actuator identifier is assigned and signals are processed with the new sensor / actuator identifier preferred. However, specific sensors or actuators can also be filtered out of a group of sensor / actuator units by changing the message type. The inventive method can be implemented on any Datenbusstrukturen and allows the subsequent equipment with originally not provided components. On the other hand, this makes it possible to achieve a hierarchical data bus system or a filtering of specific message types, wherein the signal of this specific sensor / actuator can be filtered and preferably or specifically treated by the direct linking of message types to a sensor or actuator.

Claims

Method for the unambiguous assignment of sensors / actuators ( 5 . 6 ) to data bus messages, wherein a first data bus ( 2 ) with associated control devices ( 7 . 8th ) at a gateway ( 1 ) and a second data bus ( 3 ) with associated control devices ( 4 ) at this gateway ( 1 ) is additionally connected, whereby on the data buses ( 2 . 3 ) and via the gateway ( 1 ) Messages are exchanged by different message types and the control devices ( 4 . 7 . 8th ) due to an allocation table ( 9 ) certain message types are assigned, whereby in the gateway ( 1 ) the messages of the first data bus ( 2 ) in messages of the second data bus ( 3 ) and vice versa, and with each sensor ( 5 ) or actuator ( 6 ) is assigned to a sensor / actuator identifier and in a message type of the sensor / actuator identifier in each case a state value of the sensor / actuator is assigned, characterized in that on the gateway ( 1 ) a sensor / actuator table is provided, the specific message types to a sensor ( 5 ) or actuator ( 6 ) so that these assigned message types are read by the sensor / actuator or message type written by the sensor / actuator for reception in the gateway ( 1 ) are authorized, being due to the message type in addition to the translation in the bus protocol of the other data bus for the message types listed in the sensor / actuator table, a link, in this link for this message type only the sensor / actuator identifier or the state value mathematic / logical or assigning another identifier / state value.

Method for unambiguously assigning sensors / actuators to data bus messages, wherein a first data bus ( 2 ) with associated control devices ( 7 . 8th ) at a gateway ( 1 ) and a second data bus ( 3 ) with associated control devices ( 4 ) at this gateway ( 1 ) is additionally connected, whereby on the data buses ( 2 . 3 ) and via the gateway ( 1 ) Messages are exchanged by different message types and the control devices ( 4 . 7 . 8th ) due to an allocation table ( 9 ) certain message types are assigned, whereby in the gateway ( 1 ) the messages of the first data bus ( 2 ) in messages of the second data bus ( 3 ) and vice versa, and with each sensor ( 5 ) or actuator ( 6 ) is assigned to a sensor / actuator identifier and in a message type of the sensor / actuator identifier in each case a state value of the sensor / actuator is assigned, characterized in that on the gateway ( 1 ) a complete set of the message types of the messages on the second data bus ( 3 ), that in the production of a means of transport due to the equipment of sensors ( 5 ) and actuators ( 6 ) on the second data bus ( 3 ) for this the corresponding message type in the gateway ( 1 ) and assigned to the sensor / actuator and that for the specific equipment at the means of transport during message transmission via the gateway ( 1 ) Each time a linkage of the message takes place, wherein the link for a message type, the sensor / actuator identifier or the state value mathematically / logically ver linked or while another identifier / state value is assigned.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that on the second data bus ( 3 ) Sensors / actuators ( 5 . 6 ) and the messages of the sensors / actuators ( 5 . 6 ) directly to the gateway ( 1 ) and vice versa and in the gateway ( 1 ) are selected according to the message type and linked there.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that operating switches on the second data bus ( 3 ), whereby the control switch ( 5 ) a message with sensor / actuator identifier and a state value via the second data bus ( 3 ), the gateway ( 1 ) according to the message type of the control switch ( 5 ) the sensor / actuator identifier or state value and the message in the data bus protocol of the first data bus ( 2 ) translated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the link in a message type from the first data bus ( 2 ) to the second data bus ( 3 ) takes place and in the opposite direction of transmission is an inverse link.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that each sensor or actuator is a message type is assigned and this by sensor / actuator identifier or state value is determined.