DE102007054810A1

DE102007054810A1 - Verfahren zum Erkennen unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle in einem Steuergerät

Info

Publication number: DE102007054810A1
Application number: DE200710054810
Authority: DE
Inventors: Huang Victoria Yu; Ulrich Goetz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-11-16
Filing date: 2007-11-16
Publication date: 2009-05-20
Also published as: WO2009062808A1

Abstract

Es werden Verfahren, eine Steuergerät (10, 12, 14), ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt zum Erkennen unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle vorgestellt. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, dass in einem Steuergerät (10, 12, 14), das über mindestens zwei Kommunikationstreiber (16, 18) verfügt, überprüft wird, ob empfangene Daten zu einem Kommunikationsprotokoll passen, das einem von den mindestens zwei Kommunikationstreibern (16, 18) ausgewählten Kommunikationstreiber (16, 18) zugeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle in einem Steuergerät, ein Steuergerät, ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.
Stand der Technik
Zur Kommunikation von Steuergeräten und intelligenten Sensoren und Aktuatoren in Kraftfahrzeugen werden unterschiedliche Kommunikationsprotokolle eingesetzt, wobei Protokolle den Anforderungen entsprechend ausgewählt werden können. Die Steuergeräte, die in Abhängigkeit ihrer Funktion und ihres Rangs auch in Master- und Slave-Steuergerät unterteilt werden, sind dabei üblicherweise in einem Netzwerk miteinander verbunden.
So sind im Fahrzeugverbund verschiedene Slave-Steuergeräte vorgesehen, die typischerweise mit einer bidirektionalen Eindrahtkommunikation an ein Master-Steuergerät angeschlossen sind. Dabei können verschiedene Kommunikationsprotokollarten, wie bspw. das LIN-Protokoll (LIN: local interconnect network) und das K-Line- bzw. K-Leitung-Protokoll, eingesetzt werden.
Es ist bekannt, bei Steuergeräten in einem Kraftfahrzeug ein einheitliches Kommunikationsprotokoll zu verwenden, um auf diese Weise eine sichere Kommunikation zwischen allen Geräten in dem Kraftfahrzeug zu gewährleisten. Dies hat jedoch zur Folge, dass unterschiedliche Steuergerätetypen nur bedingt miteinander kombiniert werden können. Dies wiederum führt zu einer großen Typenvielfalt, wenn eine sichere Kommunikation unterschiedlicher Steuergeräte gewährleistet werden soll.
Offenbarung der Erfindung
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erkennen unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle in einem Steuergerät, das über mindestens zwei Kommunikationstreiber verfügt, ist vorgesehen, dass in dem Steuergerät überprüft wird, ob empfangene Daten zu einem Kommunikationsprotokoll passen, das einem von den mindestens zwei Kommunikationstreibern ausgewählten Kommunikationstreiber zugeordnet ist.
Dies bedeutet, dass in dem Steuergerät zunächst einer der Kommunikationstreiber ausgewählt wird, dem ein bestimmtes Kommunikationsprotokoll zugeordnet ist. Dann wird überprüft, ob die empfangenen Daten zu dem ausgewählten Kommunikationsprotokoll passen, d. h. ob das Kommunikationsprotokoll, das in dem Steuergerät ausgewählt ist, mit dem Kommunikationsprotokoll übereinstimmt bzw. zu jenem kompatibel ist, das bei der Generierung der empfangenen Daten berücksichtigt wurde.
Die Kommunikationstreiber, die üblicherweise in Software implementiert sind, dienen dazu, der Anwendung bzw. Applikation eine Schnittstelle bzw. ein Interface für die Kommunikation bereitzustellen. Sämtliche Aufgaben, wie die zeitlich gesteuerte Übermittlung, die Handhabung von Fehlern, die Berechnung von Checksummen und Paritäten, werden von den Kommunikationstreibern gesteuert. Des weiteren stellen die Kommunikationstreiber eine Fehlerverwaltung zur Verfügung.
Wenn festgestellt wird, dass die empfangenen Daten nicht zu dem dem ausgewählten Kommunikationstreiber zugeordneten Protokoll passen, wird bspw. ein Zähler inkrementiert. Übersteigt dieser Zähler einen vorgegebenen Wert, wird die fehlerhafte Kommunikation erkannt und als solche bestimmt.
In diesem Fall inkrementiert bspw. die Fehlerverwaltung des Kommunikationstreibers den Zähler, wenn die übermittelten Daten nicht in das vorher konfigurierte Format, d. h. zu dem ausgewählten Kommunikationstreiber, passen.
Typischerweise wird nach Erkennen der fehlerhaften Kommunikation ein anderer Kommunikationstreiber ausgewählt. Dies kann so oft wiederholt werden, bis der passende Kommunikationstreiber ausgewählt ist.
Nach Erkennen der gültigen Kommunikation, wird der ausgewählte passende Kommunikationstreiber in einem Speicher abgelegt. Hierfür bietet sich die Verwendung eines nichtflüchtigen Speichers an.
Das die Daten empfangende Steuergerät ist bspw. ein Slave-Steuergerät, das von einem Master-Steuergerät die Daten empfängt.
In Ausgestaltung wird das beschriebene Verfahren bei einer seriellen Kommunikation eingesetzt.
Die automatische Erkennung des Protokolls führt zu einer geringeren Variantenvielfalt und damit zu finanziellen Einsparungen, da ein Produkt mit einer Typteilennummern in verschiedenen Fahrzeugtypen verwendet werden kann. Dabei ermöglicht das Verfahren, dass sowohl verschiedene Busarten, wie bspw. K-Line, LIN usw., als auch verschiedene Baudraten oder andere bustypische Parameter erkannt werden können. Grundsätzlich kann das Verfahren bei beliebigen Protokoll- und Busarten zur Anwendung kommen.
Das erfindungsgemäße Steuergerät dient insbesondere zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens. Es verfügt über mindestens zwei Kommunikationstreiber, die jeweils für ein bestimmtes Kommunikationsprotokoll vorgesehen sind. Das Steuergerät ist dazu ausgelegt zu überprüfen, ob empfangene Daten zu einem Kommunikationsprotokoll passen, das einem von den mindestens zwei Kommunikationstreibern ausgewählten Kommunikationstreiber zugeordnet ist. Dazu verfügt das Steuergerät regelmäßig über eine elektronische Recheneinheit. Die Auswahl der Kommunikationstreiber kann dabei nach einem vorgegebenen Algorithmus erfolgen.
In Ausgestaltung ist das Steuergerät als Slave-Steuergerät ausgebildet, das in einem Fahrzeugverbund Daten von einem Master-Steuergerät empfängt. Zum Speichern des passenden Kommunikationstreibers ist typischerweise ein nichtflüchtiger Speicher vorgesehen, dessen Inhalt nach Beendigung der Kommunikation und Aufnahme einer weiteren Kommunikation mit einem anderen Steuergerät ggf. überschrieben werden kann. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Speicher nicht überschrieben wird, so dass nach einem Reset das "richtige" Protokoll wieder verfügbar ist.
Das erfindungsgemäße Computerprogramm umfasst Programmcodemittel, um alle Schritte eines vorstehend beschriebenen Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einem Steuergerät, ausgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt umfasst eben diese Programmcodemittel, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind. Als Computerprogrammprodukt kommt dabei ein beliebiger computerlesbarer Datenträger bzw. Aufzeichnungsträger, wie bspw. eine Diskette, eine CD, DVD, oder ein interner Speicher, in Betracht.
Mit dem beschriebenen Verfahren kann eine Kommunikation zwischen zwei Steuergeräten in einem Kraftfahrzeug durchgeführt werden, wobei ein erstes Steuergerät, üblicherweise ein Master-Steuergerät, unter Verwendung eines vorgegebenen Protokolls Daten an ein zweites Steuergerät, in diesem Fall ein Slave-Steuergerät, sendet. Darauf wird in dem zweiten Steuergerät überprüft, ob die empfangenen Daten zu einem in dem zweiten Steuergerät abgelegten Protokoll passen.
Somit ist eine einfache Möglichkeit gegeben, mit einer Softwarevariante verschiedene, insbesondere serielle, Kommunikationsarten zu realisieren. Die Software im empfangenden Steuergerät, üblicherweise dem Slave-Steuergerät, erkennt automatisch, welcher Busstandard vom sendenden bzw. aufrufenden Steuergerät, typischerweise dem Master-Steuergerät, angewendet wird. Dabei wird das Verfahren üblicherweise solange durchgeführt, bis das passende Kommunikationsprotokoll ausgewählt ist. Für den Fall, dass kein passendes Protokoll verfügbar ist, kann eine entsprechende Fehlermeldung ausgegeben werden.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt in schematischer Darstellung drei Steuergeräte zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
2 zeigt in einem Flussdiagramm den Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ausführungsformen der Erfindung
In 1 sind in schematischer Darstellung drei Steuergeräte dargestellt, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Dabei ist ein erstes Steuergerät 10 als Master-Steuergerät mit einer Protokollart A und einer Baudrate A und ein zweites Steuergerät 12 als weiteres Master-Steuergerät mit einer Protokollart B und einer Baudrate B ausgebildet. Ein drittes Steuergerät 14 ist als Slave-Steuergerät ausgebildet und kann von den beiden Master-Steuergeräten 10 und 12 für eine Kommunikation angerufen werden.
Üblicherweise ist im Fahrzeug nur ein Master-Steuergerät 10, 12, nämlich ein Master-Steuergerät 10 mit Protokoll A oder ein Master-Steuergerät 12 mit Protokoll B, vorgesehen.
Das Slave-Steuergerät 14 verfügt über einen ersten Kommunikationstreiber 16 für das Protokoll A und einen zweiten Kommunikationstreiber 18 für das Protokoll B. Es sind weiterhin eine Kommunikationsschnittstelle 20, eine elektronische Recheneinheit 22 und ein nichtflüchtiger Speicher 24 vorgesehen. Weiterhin ist der elektronischen Recheneinheit 22 ein Zähler 25 zugeordnet.
Erfolgt nun ein Anruf vom ersten Master-Steuergerät 10 mit dem Protokoll A (Doppelpfeil 26), wird dieser Anruf bzw. werden die mit diesem Anruf übermittelten Daten über die Kommunikationsschnittstelle 20 zu dem Slave-Steuergerät 14 übertragen. Das Slave-Steuergerät 14 verfügt über den Kommunikationstreiber 16 für das Protokoll A und den Kommunikationsträger 18 für das Protokoll B. Ist nunmehr das Protokoll A in dem Slave-Steuergerät 14 ausgewählt, so wird mittels der elektronischen Recheneinheit 22 im Rahmen einer möglicherweise softwaregesteuerten automatischen Protokollerfassung erkannt, dass die übermittelten Daten zu dem ausgewählten Protokoll A bzw. Kommunikationstreiber 16 passen. Dann wird der Kommunikationstreiber 16 für das Protokoll A in dem nichtflüchtigen Speicher 24 abgelegt. Anschließend wird die Kommunikation fortgesetzt.
Erfolgt nunmehr ein Anruf von dem zweiten Master-Steuergerät 12 mit dem Protokoll B werden ebenfalls die übermittelten Daten (Doppelpfeil 28) zu der Kommunikationsschnittstelle 20 übertragen. Ist wiederum der erste Kommunikationstreiber 16 für das Protokoll A ausgewählt, so erkennt die elektronische Recheneinheit 22, dass ein nicht passender Kommunikationstreiber 16 ausgewählt ist.
Wird erkannt, dass ein nicht passender Kommunikationstreiber ausgewählt ist, so inkrementiert die Recheneinheit 22 den Wert des Zählers 25. Überschreitet der Wert des Zählers 25 einen vorgegebenen Wert, so wird die angebahnte Kommunikation als fehlerhafte Kommunikation erkannt. Der vorgegebene Wert kann einmal festgelegt oder auch im Laufe der Betriebszeit angepasst werden.
In einem nächsten Schritt wird dann der zweite Kommunikationstreiber 18 für das Protokoll B ausgewählt und anschließend erkannt, dass die empfangenen Daten zu diesem passen. Daraufhin wird der zweite Kommunikationstreiber 18 für das Protokoll B in den nichtflüchtigen Speicher 24 abgelegt und die Kommunikation wird fortgeführt.
In 2 ist in einem Flussdiagramm ein möglicher Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
In einem ersten Schritt 30 erfolgt ein Anruf von einem ersten Steuergerät zu einem zweiten Steuergerät, das diesen in einem Schritt 32 empfängt. Anschließend wird in dem zweiten Steuergerät in einem Schritt 34 überprüft, ob die empfangenen Daten zu einem ausgewählten Kommunikationstreiber passen. Ist dies der Fall, so wird der ausgewählte Kommunikationstreiber in einem Schritt 36 in einem Speicher abgelegt.
Wird im Schritt 34 festgestellt, dass der ausgewählte Kommunikationstreiber nicht zu den empfangenen Daten passt, so wird dieser zunächst verworfen und in einem weiteren Schritt 38 ein anderer Kommunikationstreiber ausgewählt, dessen Gültigkeit wiederum im Schritt 34 überprüft werden kann. Dieser Rücksprung 40 kann so oft durchgeführt werden, bis der passende Kommunikationstreiber gefunden wurde. Selbstverständlich kann aber die Zahl der Iterationen beschränkt sein.

Claims

Verfahren zum Erkennen unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle in einem Steuergerät (10, 12, 14), das über mindestens zwei Kommunikationstreiber (16, 18) verfügt, wobei in dem Steuergerät (10, 12, 14) überprüft wird, ob empfangene Daten zu einem Kommunikationsprotokoll passen, das einem von den mindestens zwei Kommunikationstreibern (16, 18) ausgewählten Kommunikationstreiber (16, 18) zugeordnet ist, um auf diese Weise eine gültige oder fehlerhafte Kommunikation zu erkennen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem, wenn festgestellt wird, dass die empfangenen Daten nicht zu dem dem ausgewählten Kommunikationstreiber (16, 18) zugeordneten Protokoll passen, ein Zähler (25) inkrementiert wird, und bei dem, wenn der Zähler (25) einen vorgegebenen Wert übersteigt, die fehlerhafte Kommunikation erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem nach Erkennen der fehlerhaften Kommunikation ein anderer Kommunikationstreiber (16, 18) ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem nach Erkennen der gültigen Kommunikation der ausgewählte Kommunikationstreiber (16, 18) in einem Speicher (24) abgelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Steuergerät (10, 12, 14) ein sogenanntes Slave-Steuergerät (14) ist, das von einem Master-Steuergerät (10, 12) Daten empfängt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das bei einer seriellen Kommunikation eingesetzt wird.
Steuergerät, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das über mindestens zwei Kommunikationstreiber (16, 18) verfügt und dazu ausgelegt ist zu überprüfen, ob empfangene Daten zu einem Kommunikationsprotokoll passen, das einem von den mindestens zwei Kommunikationstreibern (16, 18) ausgewählten Kommunikationstreiber (16, 18) zugeordnet ist.
Steuergerät nach Anspruch 7, das als Slave-Steuergerät (14) ausgebildet ist.
Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit (22), insbesondere in einem Steuergerät (10, 12, 14) nach Anspruch 7, ausgeführt wird.
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit (22), insbesondere in einem Steuergerät (10, 12, 14) nach Anspruch 7, ausgeführt wird.