-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und einen Filter zur Übertragung mindestens einer zeitgesteuerten Botschaft zwischen mindestens einem ersten Netzknoten mit einer ersten Zeitbasis und mindestens einem zweiten Netzknoten mit einer zweiten Zeitbasis.
-
In der Daten- und Netzwerktechnik existieren verschiedene Verfahren zur Übertragung von Botschaften zwischen Netzknoten eines verteilten Systems. Eine Übertragung von Botschaften findet hierbei meist über Kommunikationssysteme, beispielsweise Datenbusse, statt.
-
In gegenwärtigen Kommunikationssystemen, z. B. in der Automobiltechnik, kommen hierbei zeitgesteuerte und ereignisgesteuerte Kommunikationssysteme zum Einsatz. Ein zeitgesteuertes Kommunikationssystem ist z. B. der so genannte FlexRay-Bus, ein ereignisgesteuertes Kommunikationssystem ist z. B. der so genannte CAN-Bus. Typisch regelungstechnische Anwendungen verwenden in der Regel eine strikt zyklische Abtastung von z. B. Sensordaten. Botschaften von den die Sensordaten erfassenden Steuergeräten werden dann mit einer festen Sendezykluszeit über Kommunikationssysteme gesendet. In der Regel werden hierfür zeitgesteuerte Kommunikationssysteme verwendet.
-
Regelungsfunktionen z. B. in der Automobiltechnik sind oft in einem verteilten System realisiert. Eine korrekte Ausführung der Regelfunktionen erfordert daher eine Übertragung von Botschaften zwischen den für die Regelfunktionen verantwortlichen Netzknoten, beispielsweise den Steuergeräten. Da in verteilten Systemen, z. B. in der Automobiltechnik, verschiedene Arten von Kommunikationssystemen, insbesondere zeitgesteuerte und ereignisgesteuerte Kommunikationssysteme, zum Einsatz kommen, erfordert dies auch eine Übertragung von Botschaften über die Grenzen eines Kommunikationssystems hinweg.
-
Die Übertragung von Botschaften zwischen zwei Teilnehmern eines zeitgesteuerten Kommunikationssystems unterscheidet sich hierbei von der Übertragung von Botschaften zwischen einem Teilnehmer eines ereignisgesteuerten Kommunikationssystems und einem Teilnehmer eines zeitgesteuerten Kommunikationssystems. Unter Teilnehmer wird hierbei ein Netzknoten verstanden, der an das zeitgesteuerte oder ereignisgesteuerte Kommunikationssystem datentechnisch angeschlossen ist. Ein Teilnehmer kann über das zeitgesteuerte oder ereignisgesteuerte Kommunikationssystem, an welches er angeschlossen ist, Botschaften versenden und/oder empfangen. Bei der Übertragung von Botschaften zwischen zwei Teilnehmern eines zeitgesteuerten Kommunikationssystems verwenden die Teilnehmer eine globale Zeitbasis, die beispielsweise von einem Synchronisationsverfahren eines Kommunikationsprotokolls des zeitgesteuerten Kommunikationssystems bereitgestellt wird. Bei der Übertragung von Botschaften zwischen einem Teilnehmer eines ereignisgesteuerten Kommunikationssystems und eines zeitgesteuerten Kommunikationssystems verwenden die Teilnehmer verschiedene Zeitbasen. Die Zeitbasen können relativ zueinander driften. Hieraus ergibt sich eine Asynchronität der verschiedenen Zeitbasen.
-
Eine derartige Asynchronität kann aber auch bei der Übertragung von zeitgesteuerten Botschaften zwischen einem Teilnehmer eines ersten zeitgesteuerten Kommunikationssystems und einem Teilnehmer eines zweiten zeitgesteuerten Kommunikationssystems auftreten. Auch kann eine derartige Asynchronität bei der Übertragung von zeitgesteuerten Botschaften zwischen einem Teilnehmer eines ersten ereignisgesteuerten Kommunikationssystems und einem weiteren Teilnehmer des ersten ereignisgesteuerten Kommunikationssystems oder einem Teilnehmer eines zweiten ereignisgesteuerten Kommunikationssystems auftreten.
-
Botschaften in ereignisgesteuerten und zeitgesteuerten Kommunikationssystemen können z. B. in Sendezyklen gesendet werden. Beispielsweise können in einem ereignisgesteuerten Kommunikationssystem und einem zeitgesteuerten Kommunikationssystem Sendezyklen mit gleichen Eigenschaften hinsichtlich z. B. eines Beginns eines Sendezyklus und einer Dauer des Sendezyklus verwendet werden, um eine Botschaft von einem Teilnehmer des ereignisgesteuerten Kommunikationssystem, dessen Teilnehmer verschiedene Zeitbasen verwenden, auf ein zeitgesteuertes Kommunikationssystem, dessen Teilnehmer eine einheitliche Zeitbasis verwenden, zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise immer zu einem festen Übertragungszeitpunkt stattfinden, der sich in der ersten oder der zweiten Zeitbasis bestimmt.
-
Hierbei wird jedoch der Beginn des Sendezyklus und die Dauer des Sendezyklus von den Teilnehmern des ereignisgesteuerten Kommunikationssystems in ihrer jeweiligen Zeitbasis bestimmt, während der Beginn und die Dauer des Sendezyklus in dem zeitgesteuerten Kommunikationssystem auf Basis der einheitlichen Zeitbasis bestimmt wird. Aufgrund der vorhergehend erläuterten Drift und Asynchronität besteht ohne weitere Maßnahmen die Gefahr von Botschaftsverlusten, insbesondere durch Zählersprünge auf einer Empfängerseite oder Zykluszeitverletzungen. Zykluszeitverletzung bedeutet hierbei, dass trotz einer Abstimmung der Sendezyklen des ereignisgesteuerten Kommunikationssystems auf die Sendezyklen eines zeitgesteuerten Kommunikationssystems Botschaften, die über das ereignisgesteuerte Kommunikationssystem auf das zeitgesteuerte Kommunikationssystem übertragen werden, aufgrund der Asynchronität eine zu große Latenz aufweisen. Hierbei wird das ereignisgesteuerte Kommunikationssystem und das zeitgesteuerte Kommunikationssystem beispielsweise über ein Gateway datentechnisch verbunden. Wird beispielsweise eine erste zeitgesteuerte Botschaft über das ereignisgesteuerte Kommunikationssystem in einem ersten Sendezyklus vor einem Übertragungszeitpunkt des ersten Sendezyklus an das Gateway übertragen, so kann die Latenz bewirken, dass eine zweite zeitgesteuerte Botschaft, die über das ereignisgesteuerte Kommunikationssystem an das Gateway in einem nachfolgenden Sendezyklus übertragen wird, erst nach einem Übertragungszeitpunkt des nachfolgenden Sendezyklus am Gateway eintrifft. Hierdurch kann zu dem Übertragungszeitpunkt des nachfolgenden Sendezyklus keine zeitgesteuerte Botschaft vom Gateway auf das zeitgesteuerte Kommunikationssystem übertragen werden (Zykluszeitverletzung).
-
Es stellt sich daher das technische Problem, ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Filter zur Übertragung zeitgesteuerter Botschaften über ein ereignisgesteuertes Kommunikationssystem zu schaffen, wobei die Gefahr von Botschaftsverlusten und Zählersprüngen ausgeräumt oder minimiert wird.
-
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 9, 11 und 14. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Übertragung mindestens einer zeitgesteuerten Botschaft zwischen mindestens einem ersten Netzknoten mit einer ersten Zeitbasis und mindestens einem zweiten Netzknoten mit einer zweiten Zeitbasis, wobei die zeitgesteuerten Botschaften zumindest teilweise über ein erstes Kommunikationssystem übertragen werden, wobei mindestens eine Sendeeinheit mindestens ein Synchronisationssignal an mindestens einem vorbestimmten Referenzzeitpunkt über mindestens das erste Kommunikationssystem sendet, wobei der Referenzzeitpunkt in einer globalen Zeitbasis bestimmt wird, wobei der erste Netzknoten die erste Zeitbasis an die globale Zeitbasis und/oder der zweite Netzknoten die zweite Zeitbasis an die globale Zeitbasis anpasst.
-
Das erste Kommunikationssystem kann hierbei ein erstes ereignisgesteuertes Kommunikationssystem sein.
-
Die erste Zeitbasis wird hierbei beispielsweise von einem ersten Zeitgeber oder Taktgeber des ersten Netzknotens, beispielsweise einem Schwingquarzelement, bereitgestellt. Analog wird die zweite Zeitbasis des zweiten Netzknotens ebenfalls von einem zweiten Zeit- oder Taktgeber bestimmt.
-
Die Übertragung von zeitgesteuerten Botschaften zwischen mindestens dem ersten Netzknoten und dem zweiten Netzknoten kann beispielsweise in Sendezyklen erfolgen. Die Sendezyklen weisen hierbei eine bestimmte Zykluszeitdauer auf. Weiter weisen die Sendezyklen einen Zeitpunkt des Beginns des Sendezyklus auf. Der erste und/oder der zweite Netzknoten können hierbei beispielsweise Sender und/oder Empfänger sein. Beispielsweise kann der erste Netzknoten ein Sender einer zeitgesteuerten Botschaft und der zweite Netzknoten ein Empfänger der zeitgesteuerten Botschaft sein.
-
Die Übertragung kann hierbei zu einem in der ersten, der zweiten oder der globalen Zeitbasis vorbestimmten Übertragungszeitpunkt stattfinden.
-
Durch die Synchronisierung wird in vorteilhafter Weise eine Drift zwischen der ersten und der zweiten Zeitbasis kompensiert. Insbesondere wird eine Drift zwischen Sender- und Empfängerzeitbasis kompensiert. Die Synchronisierung besteht hierbei aus einem Versenden des Synchronisationssignals oder der Synchronisationsbotschaft durch die mindestens eine Sendeeinheit an mindestens einem vorbestimmten Referenzzeitpunkt, der sich in einer globalen Zeitbasis bestimmt, und der Anpassung der ersten Zeitbasis an die globale Zeitbasis durch den ersten Netzknoten und/oder die Anpassung der zweiten Zeitbasis an die globale Zeitbasis durch den zweiten Netzknotenpunkt. Die mindestens eine Sendeeinheit kann auch als so genannter Synchronisations-Master bezeichnet werden. Der Synchronisations-Master kann hierbei beispielsweise ein Steuergerät, welches gleichzeitig Teilnehmer des ereignisgesteuerten Kommunikationssystems ist, sein.
-
Das Synchronisationssignal enthält hierbei mindestens Informationen über die Referenzzeit, gemessen in der globalen Zeitbasis. Die Referenzzeit kann hierbei mit einem Wertebereich repräsentiert werden, der z. B. Informationen über einen aktuellen Sendezyklus, beispielsweise die Nummer des Sendezyklus, und/oder Informationen über einen Offset des Synchronisationssignals innerhalb des Sendezyklus enthält. Der Offset wird hierbei z. B. als die Zeitdauer zwischen Beginn des Sendezyklus und der Sendung des Synchronisationssignals in diesem Sendezyklus verstanden.
-
Neben der Anpassung der ersten und/oder zweiten Zeitbasis kann ebenfalls eine Korrektur einer ersten und/oder zweiten Taktrate erfolgen, wobei sich die erste Zeitbasis aus der ersten Taktrate und/oder die zweite Zeitbasis aus der zweiten Taktrate bestimmt.
-
Durch die Synchronisierung wird hierbei insbesondere vorteilhaft ermöglicht, dass der Übertragungszeitpunkt derart synchronisiert wird, dass am Empfänger keine Zählersprünge auftreten und dass keine Botschaftsverluste bei der Übertragung von zeitgesteuerten Botschaften vom Sender zum Empfänger auftreten.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist die globale Zeitbasis die erste oder die zweite Zeitbasis. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass die Sendeeinheit für das Synchronisationssignal der erste oder der zweite Netzknoten sein kann. Hierdurch können zusätzliche Sendeeinheiten eingespart werden, woraus sich beispielsweise Kostenvorteile ergeben. In diesem Fall übernimmt der erste oder der zweite Netzknoten die Rolle des Synchronisations-Masters.
-
In einer weiteren Ausführungsform wird die mindestens eine zeitgesteuerte Botschaft mindestens über ein erstes und über zweites ereignisgesteuertes Kommunikationssystem übertragen, wobei ein Gateway das erste ereignisgesteuerte Kommunikationssystem mit dem zweiten ereignisgesteuerten Kommunikationssystem datentechnisch verbindet. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine verlustfreie Übertragung von Botschaften zwischen Teilnehmern eines ersten und eines zweiten ereignisgesteuerten Kommunikationssystems ermöglicht. Unter verlustfrei wird hierbei und im Folgenden eine Übertragung einer zeitgesteuerten Botschaft ohne Botschaftsverluste verstanden.
-
Beispielsweise können zeitgesteuerte Botschaften zwischen Teilnehmern eines ersten CAN-Busses und eines zweiten CAN-Busses übertragen werden. Hierbei werden z. B. zeitgesteuerte Botschaften von einem Teilnehmer des ersten CAN-Busses an das Gateway übertragen. Die Übertragung erfolgt dabei z. B. in Sendezyklen des ersten CAN-Busses. Das Gateway kann die zeitgesteuerte Botschaft empfangen, Rekonstruieren und/oder Speichern. Weiter überträgt das Gateway die zeitgesteuerte Botschaft auf den zweiten CAN-Bus. Eine Übertragung von zeitgesteuerten Botschaften auf den zweiten CAN-Bus findet hierbei beispielsweise in Sendezyklen des zweiten CAN-Busses statt. Hierbei ist möglich, dass das Gateway die zeitgesteuerte Botschaft an einem festen Übertragungszeitpunkt innerhalb eines Sendezyklus des zweiten CAN-Busses auf den zweiten CAN-Bus überträgt. Der Übertragungszeitpunkt bestimmt sich hierbei nach einer Zeitbasis des zweiten CAN-Busses oder nach der zweiten Zeitbasis. Durch die Synchronisierung sind die Sendezyklen des ersten CAN-Busses und des zweiten CAN-Busses, insbesondere die Sendezyklen der Teilnehmer des ersten CAN-Busses und der Teilnehmer des zweiten CAN-Busses, aufeinander abgestimmt. Durch eine Übertragung der mindestens einen zeitgesteuerten Botschaft zu einem vorbestimmten Übertragungszeitpunkt kann dann eine verlustfreie Übertragung der zeitgesteuerten Botschaft gewährleistet werden.
-
Insbesondere können ein Beginn der Sendezyklen des ersten und des zweiten CAN-Busses und/oder eine Dauer der Sendezyklen des ersten und zweiten CAN-Busses aufeinander abgestimmt werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform sendet das Gateway das mindestens eine Synchronisationssignal über das erste und/oder das zweite ereignisgesteuerte Kommunikationssystem. Hierbei ist möglich, dass das Gateway ein Synchronisationssignal pro Sendezyklus des ersten und/oder zweiten ereignisgesteuerten Kommunikationssystems sendet. Beispielsweise kann das Synchronisationssignal zu Beginn der Sendezyklen gesendet werden. Auch ist möglich, dass die Sendeeinheit, insbesondere das Gateway, mehrere Synchronisationssignale während eines Sendezyklus des ersten und/oder zweiten ereignisgesteuerten Kommunikationssystems sendet. Auch ist möglich, dass die Sendeeinheit ein Synchronisationssignal nach einer vorbestimmten Anzahl an Sendezyklen sendet.
-
Auch ist vorstellbar, dass ein Teilnehmer des ersten ereignisgesteuerten Kommunikationssystems das Synchronisationssignal sendet, wobei das Synchronisationssignal über das erste ereignisgesteuerte Kommunikationssystem an das Gateway und von dem Gateway an das zweite ereignisgesteuerte Kommunikationssystem übertragen wird. Auch ist vorstellbar, dass ein Teilnehmer des zweiten ereignisgesteuerten Kommunikationssystems das Synchronisationssignal sendet, wobei das Synchronisationssignal über das zweite ereignisgesteuerte Kommunikationssystem an das Gateway und von dem Gateway an das erste ereignisgesteuerte Kommunikationssystem übertragen wird. Hierbei übernimmt beispielsweise ein Teilnehmer des ersten oder des zweiten ereignisgesteuerten Kommunikationssystems die Rolle des Synchronisations-Masters.
-
In einer alternativen Ausführungsform wird die mindestens eine zeitgesteuerte Botschaft mmdestens über ein erstes ereignisgesteuertes Kommunikationssystem und ein zeitgesteuertes Kommunikationssystem übertragen, wobei ein Gateway das erste ereignisgesteuerte Kommunikationssystem mit dem zeitgesteuerten Kommunikationssystem datentechnisch verbindet. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass zeitgesteuerte Botschaften ohne Botschaftsverluste beispielsweise von einem Teilnehmer eines ereignisgesteuerten Kommunikationssystems an einen Teilnehmer eines zeitgesteuerten Kommunikationssystems übertragen werden können. Das erste ereignisgesteuerte Kommunikationssystem kann beispielsweise ein erster CAN-Bus sein. Das zeitgesteuerte Kommunikationssystem kann beispielsweise ein FlexRay-Bus sein. Die Teilnehmer des FlexRay-Busses verfügen hierbei über eine einheitliche Zeitbasis.
-
Die Übertragung kann hierbei beispielsweise an einem Übertragungszeitpunkt des Gateways stattfinden, wobei der Übertragungszeitpunkt fest innerhalb eines Sendezyklus vorgegeben ist. Der Übertragungszeitpunkt kann beispielsweise mittels der globalen Zeitbasis bestimmt werden. Vorzugsweise ist die globale Zeitbasis eine Zeitbasis des zeitgesteuerten Kommunikationssystems, insbesondere die einheitliche Zeitbasis der Teilnehmer des zeitgesteuerten Kommunikationssystems, beispielsweise des FlexRay-Busses.
-
Eine Übertragung von zeitgesteuerten Botschaften über den FlexRay-Bus findet hierbei in Sendezyklen statt, deren Beginn und Dauer sich auf Grundlage der einheitlichen Zeitbasis bestimmt. Durch die Synchronisierung wird in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass die Zeitbasen von Teilnehmern des ereignisgesteuerten Kommunikationssystems, beispielsweise des ersten CAN-Busses, an die einheitliche Zeitbasis angepasst werden. Hierdurch können in vorteilhafter Weise zeitgesteuerte Botschaften von Teilnehmern des ersten CAN-Busses ohne Botschaftsverluste an Teilnehmer des FlexRay-Busses übertragen werden.
-
Das zeitliche Verhalten der Teilnehmer des ersten CAN-Busses wird hierbei in Grenzen einer erreichbaren Synchronisationsgenauigkeit planbar. Insbesondere kann durch die Synchronisierung dieselbe Übertragungsrate auf dem ersten CAN-Bus und dem FlexRay-Bus verwendet werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform sendet das Gateway das mindestens eine Synchronisationssignal. Hierbei übernimmt das Gateway die Rolle des Synchronisations-Masters. Auch ist möglich, dass ein Teilnehmer des zeitgesteuerten Kommunikationssystems das Synchronisationssignal sendet, wobei das Synchronisationssignal über das zeitgesteuerte Kommunikationssystem an das Gateway und von dem Gateway an die Teilnehmer des ereignisgesteuerten Kommunikationssystems über das ereignisgesteuerte Kommunikationssystem übertragen wird.
-
Das Gateway übernimmt hierbei die Funktion eines Routers, wobei der Router zeitgesteuerte Botschaften, die z. B. über den ersten CAN-Bus übertragen werden, auf den FlexRay-Bus überträgt. Um eine Übertragung beispielsweise ohne Botschaftsverluste zu ermöglichen, kann das Gateway bei der Übertragung von zeitgesteuerten Botschaften, die vom ereignisgesteuerten Kommunikationssystem auf das zeitgesteuerte Kommunikationssystem übertragen werden, eine Doppelpufferung verwenden. Hierbei werden die über das erste ereignisgesteuerte Kommunikationssystem übertragenen Botschaften zunächst in einem so genannten Input-Buffer gespeichert. Zur Ausgabe von zeitgesteuerten Botschaften auf das zeitgesteuerte Kommunikationssystem wird ein so genannter Output-Buffer verwendet. Zu einem definierten Umschaltzeitpunkt, beispielsweise einmal pro Sendezyklus des zeitgesteuerten Kommunikationssystems, wird eine Umschaltung des Input-Buffer und des Output-Buffer vorgenommen. Hierbei wird der Input-Buffer für die Dauer eines nachfolgenden Sendezyklus als Output-Buffer bereitgestellt. Der Output-Buffer wird gelöscht und steht im nachfolgenden Sendezyklus als neuer Input-Buffer bereit.
-
Für das Überfragen von zeitgesteuerten Botschaften über das Gateway vom ersten ereignisgesteuerten Kommunikationssystem auf das zeitgesteuerte Kommunikationssystem existieren zusätzlich weitere Alternativen. Z. B. umfasst das Gateway einen Eingangsspeicher für mindestens zwei zeitgesteuerte Botschaften, die über das erste ereignisgesteuerte Kommunikationssystem an das Gateway übertragen werden.
-
Weiter kann z. B. eine Eingangszeitspanne definiert werden, in der zeitgesteuerte Botschaften nicht vom Gateway auf das zeitgesteuerte Kommunikationssystem übertragen werden können. Dies ist beispielsweise bei einem FlexRay-Bus vorteilhaft, wenn keine Slots in einem statischen und/oder dynamischen Segment eines Sendezyklus des FlexRay-Busses für Botschaften des Gateway zur Verfügung stehen. Die Eingangszeitspanne ist hierbei proportional zu der erreichbaren Synchronisationsgenauigkeit zwischen beispielsweise dem ersten CAN-Bus und dem FlexRay-Bus, wobei das Gateway den ersten CAN-Bus und den FlexRay-Bus verbindet.
-
In dem Eingangsspeicher können über das ereignisgesteuerte Kommunikationssystem an das Gateway übertragene zeitgesteuerte Botschaften zumindest während der Eingangszeitspanne gespeichert werden. Auch ist vorstellbar, dass eingehende zeitgesteuerte Botschaften über einen Zeitraum gespeichert werden, der sich aus einer Addition aus der Zeitdauer eines Sendezyklus des zeitgesteuerten Kommunikationssystems und der Eingangszeitspanne ergibt. Die im Eingangsspeicher gespeicherten Nachrichten werden dann in einem nachfolgenden Sendezyklus des zeitgesteuerten Kommunikationssystems auf das zeitgesteuerte Kommunikationssystem übertragen. Sind mehrere zeitgesteuerte Botschaften im Eingangsspeicher gespeichert, so wird beispielsweise die zuerst abgespeicherte Botschaft im nachfolgenden Sendezyklus auf das zeitgesteuerte Kommunikationssystem übertragen, die weiteren gespeicherten Botschaften bleiben in dem Eingangsspeicher gespeichert. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass eine verlustfreie Übertragung von zeitgesteuerten Botschaften über das Gateway vom ersten ereignisgesteuerten Kommunikationssystem auf das zeitgesteuerte Kommunikationssystem erfolgt.
-
In einer zweiten Alternative kann eine Festlegung eines Sendezeitpunkts einer zeitgesteuerten Botschaft durch einen Teilnehmer des ersten ereignisgesteuerten Kommunikationssystems derart bestimmt werden, dass der Sendezeitpunkt um eine vorbestimmte Sicherheitszeitdauer vor einem Übertragungszeitpunkt des Gateway liegt. Die vorbestimmte Sicherheitszeitdauer bestimmt sich hierbei z. B. nach der erreichbaren Synchronisationsgenauigkeit einer Übertragung. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass eine von einem Teilnehmer des ersten ereignisgesteuerten Kommunikationssystems übertragene zeitgesteuerte Botschaft mit einem ausreichend hohen Zeitabstand vor dem Übertragungszeitpunkt des Gateway an diesem eingeht und an dem Übertragungszeitpunkt auf das zeitgesteuerte Kommunikationssystem übertragen werden kann.
-
In einer weiteren Ausführungsform kann eine Kalibrierung der Sendezeit oder der Sendezeiten von zeitgesteuerten Botschaften von einem Teilnehmer des ereignisgesteuerten Kommunikationssystems erfolgen. Für jede zeitgesteuerte Botschaft des Teilnehmers des ersten ereignisgesteuerten Kommunikationssystems wird z. B. ein Offset-Wert eingeführt. Der Offset-Wert definiert hierbei eine Sendezeitverzögerung des Sendezeitpunkts der zeitgesteuerten Botschaft. Die Einstellung des Offset-Werts kann hierbei derart erfolgen, dass zeitgesteuerte Botschaften des Teilnehmers am ersten ereignisgesteuerten Kommunikationssystems derart an das Gateway übertragen werden, dass diese, gegebenenfalls mit einer weiteren Sicherheitszeitdauer, in einem aktuellen oder nachfolgenden Sendezyklus des zeitgesteuerten Kommunikationssystems von dem Gateway auf das zeitgesteuerte Kommunikationssystem übertragen werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist der erste Netzknoten an dem ereignisgesteuerten Kommunikationssystem und der zweite Netzknoten an dem zeitgesteuerten Kommunikationssystem angeschlossen, wobei der zweite Netzknoten das Synchronisationssignal sendet. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass z. B. ein an einem FlexRay-Bus angeschlossenes Steuergerät als Synchronisations-Master verwendet werden kann.
-
In einer weiteren Ausführungsform enthält das Synchronisationssignal weitere Informationen des zeitgesteuerten Kommunikationssystems. Hierbei kann das Synchronisationssignal z. B. Informationen über den Übertragungszeitpunkt des Gateway enthalten. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine Einstellung einer Eingangszeitspanne und/oder einer Sicherheitszeitdauer an den Teilnehmern des ersten ereignisgesteuerten Kommunikationssystems ermöglicht.
-
Zur Durchführung des vorhergehend erläuterten Verfahrens umfasst eine Vorrichtung zur Übertragung mindestens einer zeitgesteuerten Botschaft zwischen mindestens einem ersten Netzknoten mit einer ersten Zeitbasis und mindestens einem zweiten Netzknoten mit einer zweiten Zeitbasis mindestens eine Sendeeinheit, wobei mittels der mindestens einen Sendeeinheit mindestens ein Synchronisationssignal an mindestens einem vorbestimmten Referenzzeitpunkt über mindestens ein erstes Kommunikationssystem sandbar ist, wobei der Referenzzeitpunkt in einer globalen Zeitbasis bestimmt wird. Hierbei ist möglich, dass die Sendeeinheit ein Gateway ist, wobei mittels des Gateways ein erstes, z. B. ereignisgesteuertes oder zeitgesteuertes, Kommunikationssystem mit einem zweiten, z. B. ereignisgesteuerten oder zeitgesteuerten, Kommunikationssystem verbindbar ist. Auch ist vorstellbar, dass die Sendeeinheit ein Teilnehmer eines der Kommunikationssysteme ist.
-
Weiter wird ein Verfahren zur Übertragung mindestens einer zeitgesteuerten Botschaft zwischen mindestens einem ersten Netzknoten mit einer ersten Zeitbasis und mindestens einen zweiten Netzknoten mit einer zweiten Zeitbasis vorgeschlagen, wobei die mindestens eine zeitgesteuerte Botschaft des ersten Netzknotens in einer ersten Abtastung mit einer Abtastrate abgetastet und über ein erstes Kommunikationssystem an einen Filter übertragen wird, wobei die erste Abtastung auf Basis der ersten Zeitbasis erfolgt, wobei der Filter die auf Basis der ersten Zeitbasis abgetastete zeitgesteuerte Botschaft des ersten Netzknotens rekonstruiert, in einer zweiten Abtastung mit einer zweiten Abtastrate abtastet und an den zweiten Netzknoten über ein zweiten Kommunikationssystem überträgt, wobei die zweite Abtastung auf Basis der zweiten Zeitbasis erfolgt, wobei die zweite Abtastrate gemäß einer vorbestimmten Grenzfrequenz des zweiten Netzknotens und/oder des zweiten Kommunikationssystems eingestellt wird.
-
Das erste Kommunikationssystem kann hierbei beispielsweise ein erstes ereignisgesteuertes Kommunikationssystem sein
-
Wird beispielsweise angenommen, dass über das erste ereignisgesteuerte Kommunikationssystem eine zeitgesteuerte Botschaft mit einer Grenzfrequenz von z. B. 50 Hz übertragen wird, so beträgt die erste Abtastrate z. B. 100/s, wodurch das Abtasttheorem eingehalten wird. Hierdurch können alle Signalinhalte der zeitgesteuerten Botschaft aus der abgetasteten zeitgesteuerten Botschaft rekonstruiert werden. Durch eine Asynchronität zwischen der ersten und der zweiten Zeitbasis ist es jedoch möglich, dass die Grenzfrequenz der zeitgesteuerten Botschaft in der zweiten Zeitbasis größer als beispielsweise 50 Hz ist. Wird nun beispielsweise ein aus der abgetasteten zeitgesteuerten Botschaft rekonstruierte zeitgesteuerte Botschaft mit einer zweiten Abtastrate von 100/s, die sich aus der zweiten Zeitbasis bestimmt, abgetastet, so umfasst die mit der zweiten Abtastrate abgetastete zeitgesteuerte Botschaft nicht mehr alle Signalinhalte der ursprünglichen Botschaft. Hieraus kann ein Inhaltsverlust bei der Übertragung der mindestens einen zeitgesteuerten Botschaft resultieren. Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise, dass durch die Filterung ein Inhaltsverlust der mindestens einen zeitgesteuerten Botschaft bei der Übertragung ausgeschlossen oder zumindest minimiert wird.
-
In einer weiteren Ausführungsform filtert der Filter die mit der ersten Abtastrate abgetastete zeitgesteuerte Botschaft mit einem Tiefpassfilter, wobei eine Grenzfrequenz des Tiefpassfilters die vorbestimmte Grenzfrequenz des zweiten Netzknotens und/oder des zweiten Kommunikationssystems ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass durch die Filterung eine Anpassung der Grenzfrequenz der mindestens einen zeitgesteuerten Botschaft an die Grenzfrequenz des zweiten Netzknotens und/oder des zweiten Kommunikationssystems erfolgt. Bei der Rekonstruktion einer nicht an die Grenzfrequenz des zweiten Netzknotens und/oder des zweiten Kommunikationssystems können Rekonstruktionsartefakte auftreten. Diese Rekonstruktionsartefakte werden in vorteilhafter Weise durch die Tiefpassfilterung vermieden.
-
Beispielsweise kann das zweite Kommunikationssystem ein zeitgesteuertes Kommunikationssystem mit einer einheitlichen Grenzfrequenz für alle Teilnehmer des zeitgesteuerten Kommunikationssystems sein, z. B. alle Teilnehmer an einem FlexRay-Bus.
-
Auch ist möglich, dass die vorbestimmte Grenzfrequenz des Tiefpassfilters entsprechend einer gewünschten Übertragungsbandbreite des zweiten Kommunikationssystems eingestellt wird. Beträgt die Grenzfrequenz des zweiten Kommunikationssystems z. B. 50 Hz, so ist vorstellbar, dass aus dem Wunsch, Übertragungskapazität einzusparen, zeitgesteuerte Botschaften nur mit einer Frequenz von 25 Hz übertragen werden sollen. Hierdurch verringert sich die gemäß dem Abtasttheorem notwendige Abtastrate auf 50 Abtastungen pro Sekunde. Die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters kann hierbei beispielsweise 25 Hz betragen.
-
Durch die Einstellung der Grenzfrequenz des Tiefpassfilters wird weiterhin ermöglicht, dass z. B. Steuergeräte, die nur zeitgesteuerte Botschaften mit einer geringeren Grenzfrequenz als mit der ersten Abtastrate erreichbar empfangen können, ebenfalls an das zweite Kommunikationssystem angeschlossen werden können. Hierbei nimmt der Filter eine notwendige Anpassung der Grenzfrequenz des Signals vor.
-
Weiter betrifft die Erfindung einen Filter zur Übertragung mindestens einer zeitgesteuerten Botschaft zwischen mindestens einem ersten Netzknoten mit einer ersten Zeitbasis und mindestens einem zweiten Netzknoten mit einer zweiten Zeitbasis, wobei mindestens eine mit einer ersten Abtastrate abgetastete zeitgesteuerte Botschaft des ersten Netzknotens mittels des Filters empfangbar, rekonstruierbar, filterbar, in einer zweiten Abtastung mit einer zweiten Abtastrate abtastbar und an den zweiten Netzknoten übertragbar ist. Vorzugsweise ist mittels des Filters die mit der ersten Abtastrate abgetastete zeitgesteuerte Botschaft des ersten Netzknotens mit einer Tiefpassfunktion filterbar. Auch ist die zweite Abtastrate auf eine Grenzfrequenz des zweiten Netzknotens und/oder eines zweiten Kommunikationssystems einstellbar. An das zweite Kommunikationssystem kann beispielsweise der zweite Netzknoten angeschlossen sein. Der vorgeschlagene Filter ermöglicht in vorteilhafter Weise die Ausführung des vorhergehend beschriebenen Verfahrens.
-
Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Fig. zeigen:
-
1 eine schematische Übersicht über einen Teil eines verteilten Netzes,
-
2 ein Sequenzdiagramm einer Synchronisierung,
-
3 einen schematischen Ablauf einer Synchronisierung bei einem langsamen Sender,
-
4 ein schematischer Ablaufplan einer Synchronisierung bei einem schnellen Sender,
-
5 ein schematischer Ablaufplan einer Synchronisierung mit einem Eingangsspeicher und
-
6 eine schematische Übersicht über eine Übertragung zeitgesteuerter Botschaften über einen Filter.
-
1 zeigt eine schematische Übersicht über einen Teil eines verteilten Netzes 1. Das verteilte Netz 1 umfasst hierbei ein ereignisgesteuertes Kommunikationssystem, beispielsweise einen CAN-Bus 2. Weiter umfasst das verteilte Netz 1 ein zeitgesteuertes Kommunikationssystem, beispielsweise ein FlexRay-Bus 3. An dem CAN-Bus 2 ist ein erster Netzknoten 4 angeschlossen. Der erste Netzknoten 4 wird im Nachfolgenden auch als Sender einer zeitgesteuerten Botschaft bezeichnet. An den FlexRay-Bus 3 ist ein zweiter Netzknoten 5 angeschlossen. Der zweite Netzknoten 5 wird im Nachfolgenden auch als Empfänger der zeitgesteuerten Botschaft bezeichnet. Der CAN-Bus 2 und der FlexRay-Bus 3 sind über ein Gateway 6 verbunden. Hierbei sendet der erste Netzknoten 4 die zeitgesteuerte Botschaft über den CAN-Bus 2 an das Gateway 6, wobei das Gateway 6 die zeitgesteuerte Botschaft auf den FlexRay-Bus 3 überträgt. Der zweite Netzknoten 5 empfängt die über den FlexRay-Bus 3 übertragene zeitgesteuerte Botschaft des ersten Netzknotens 4.
-
Der erste Netzknoten 4 sendet zeitgesteuerte Botschaften in Sendezyklen des ersten Netzknotens 4. Über den FlexRay-Bus 3 werden zeitgesteuerte Botschaften über Sendezyklen des FlexRay-Busses 3 übertragen. Die Sendezyklen des ersten Netzknotens 4, insbesondere ein Beginn der Sendezyklen und eine Dauer der Sendezyklen wird auf Basis einer ersten Zeitbasis bestimmt. Die Sendezyklen des FlexRay-Busses 3, insbesondere ein Beginn der Sendezyklen und eine Dauer der Sendezyklen, wird auf Basis einer zweiten Zeitbasis bestimmt. Die zweite Zeitbasis kann hierbei die für alle Teilnehmer des FlexRay-Busses 3 einheitliche Zeitbasis des FlexRay-Busses 3 sein. Um eine Synchronisierung der ersten und der zweiten Zeitbasis zu ermöglichen, sendet das Gateway 6 Synchronisationssignale 7, die beispielsweise in 2 und 3 dargestellt sind, über den CAN-Bus 2 an den ersten Netzknoten 4.
-
2 zeigt ein Sequenzdiagramm einer Synchronisierung. Das auch in 1 dargestellte Gateway 6 sendet hierbei ein Synchronisationssignal 7 an beispielsweise den in 1 dargestellten ersten Netzknoten 4. In 2 sind schematisch 3 Funktionsschichten des ersten Netzknotens 4 dargestellt. In einer ersten Funktionsschicht 8 wird eine Abweichung der ersten Zeitbasis von der zweiten Zeitbasis mit Hilfe der in dem Synchronisationssignal 7 enthaltenen Referenzzeit berechnet und eine Anpassung der ersten Zeitbasis vorgenommen. Hierfür führt die erste Funktionsschicht 8 notwendige Rechenoperationen durch. Eine zweite Funktionsschicht 9 führt Operationen gemäß einem Ablaufprotokoll des ersten Netzknotens 4 aus. In der zweiten Funktionsschicht 9 wird somit ein Ablaufplan oder Zeitplan von Operationen des ersten Netzknotens 4 überwacht und eine Ausführung von Operationen des ersten Netzknotens 4 gesteuert. Eine datentechnische Kommunikation zwischen der zweiten Funktionsschicht 9 und einer dritten Funktionsschicht 10 findet beispielsweise über von der zweiten Funktionsschicht 9 an die dritte Funktionsschicht 10 gesendete Aktivierungssignale 34 und auf die Aktivierungssignale 34 folgende Antwortsignale 35 statt. In der dritten Funktionsschicht 10, einer so genannten Anwendungsschicht, werden die Operationen des ersten Netzknotens 4 durchgeführt.
-
Auch ist eine direkte datentechnische Kommunikation zwischen der ersten Funktionsschicht 8 und der dritten Funktionsschicht 10 in Form eines weiteren Aktivierungssignals 36 möglich. Weiter zeigt 2 Kommunikationssignale 38 zwischen der ersten Funktionsschicht 8 und dem Gateway 6 sowie weitere Kommunikationssignale 39, 40 zwischen der zweiten und der ersten Funktionsschicht 9, 8 und der dritten und der zweiten Funktionsschicht 10, 9.
-
Nachdem das Gateway 6 das Synchronisationssignal 7 an den ersten Netzknoten 4 gesendet hat, empfängt die erste Funktionsschicht 8 das Synchronisationssignal 7. Folgend sendet die erste Funktionsschicht 8 eine Anfrage 11 nach einer lokalen Zeit des ersten Netzknotens 4. Die lokale Zeit des Netzknotens 4 bestimmt sich hierbei nach der ersten Zeitbasis. Die lokale Zeit wird in einer Antwort 12 der ersten Funktionsschicht 8 von der zweiten Funktionsschicht 9 mitgeteilt. In einem Rechenschritt 13 wird eine Abweichung der lokalen Zeit von der Referenzzeit berechnet. Ein Synchronisationsoperation wird nach einer Synchronisationsanfrage 14, die von der dritten Funktionsschicht 10 an die erste Funktionsschicht 8 gestellt wird, gestartet. Die Synchronisationsanfrage 14 wird hierbei durch die dritte Funktionsschicht 10 dann gestellt, wenn der Ablauf an Operationen, die in der dritten Funktionsschicht 10 durchgeführt werden, eine Synchronisierung zulässt, ohne dass beispielsweise Funktionalitäten des ersten Netzknotens 4 nachteilig beeinflusst werden. Nach der Synchronisationsanfrage 14 sendet die erste Funktionsschicht 8 eine weitere Anfrage 15 nach der aktuellen lokalen Zeit an die zweite Funktionsschicht 9. Diese sendet in einer weiteren Antwort 16 die aktuelle lokale Zeit an die erste Funktionsschicht 8. Basierend auf der aktuell lokalen Zeit und der in dem Rechenschritt 13 bestimmten Abweichung korrigiert die erste Funktionsschicht 8 die lokale Zeit des Netzknotens 4 in einem Korrekturschritt 17.
-
3 zeigt einen schematischen Ablaufplan einer Synchronisierung mit einem langsamen Sender. Hierbei zeigt 3 einen zeitlichen Ablauf der Übertragung von Botschaften zwischen dem ersten Netzknoten 4, dem Gateway 6 und dem zweiten Netzknoten 5, die auch in 1 dargestellt sind. Hierbei haben die Sendezyklen des ersten Netzknotens 4 und des FlexRay-Busses 3 eine Zeitdauer von jeweils 20 ms. Als Sendezyklus ist in 3 das zwischen zwei gestrichelten Linien eingefasste Zeitintervall zu verstehen. Am Anfang eines ersten Sendezyklus sendet das Gateway 6 ein Synchronisationssignal 7 an den ersten Netzknoten 4 über den CAN-Bus 2. In dem ersten Sendezyklus des ersten Netzknotens 4 sendet dieser eine erste zeitgesteuerte Botschaft 18 über den CAN-Bus 2 an das Gateway 6. Das Gateway 6 umfasst einen Input-Buffer, der mindestens eine zeitgesteuerte Botschaft, die über den CAN-Bus 2 an das Gateway 6 übertragen wurde, speichert. Weiter umfasst das Gateway 6 mindestens einen Output-Buffer, aus dem eine zeitgesteuerte Botschaft von dem Gateway 6 auf den FlexRay-Bus 3 ausgegeben wird. Zu einem Umschaltzeitpunkt 19, der in 3 jeweils am Ende eines Sendezyklus dargestellt ist, erfolgt eine Umschaltung zwischen Input-Buffer und Output-Buffer. Die erste zeitgesteuerte Botschaft 18 liegt nun im Output-Buffer des Gateway 6. In einem zweiten Sendezyklus, der auf den ersten Sendezyklus folgt, sendet der erste Netzknoten 4 eine zweite zeitgesteuerte Botschaft 20. Diese wird analog zur ersten zeitgesteuerten Botschaft 18 in dem Input-Buffer des Gateway 6 gespeichert. Zu einem vorbestimmten Übertragungszeitpunkt, der in 3 jeweils in der Mitte der Sendezyklen dargestellt ist, überträgt das Gateway 6 die in dem Output-Buffer liegende Nachricht auf den FlexRay-Bus 3. In dem zweiten Sendezyklus wird die erste zeitgesteuerte Botschaft 18, die im Output-Buffer des Gateway 6 liegt, auf den FlexRay-Bus 3 übertragen und von dem zweiten Netzknoten 5 empfangen. Am Ende des zweiten Sendezyklus erfolgt wiederum eine Umschaltung zwischen Input-Buffer und Output-Buffer des Gateway 6. Im dritten Sendezyklus wird die nun im Output-Buffer liegende zweite zeitgesteuerte Nachricht 20 zu dem Übertragungszeitpunkt auf den FlexRay-Bus 3 übertragen. In 3 ist dargestellt, dass im dritten Sendezyklus eine dritte zeitgesteuerte Botschaft des ersten Netzknotens 4 an das Gateway 6 übertragen wird. Die dritte zeitgesteuerte Botschaft 21 wird im Input-Buffer des Gateway 6 gespeichert. Am Ende des dritten Sendezyklus findet wiederum eine Umschaltung zwischen Input-Buffer und Output-Buffer statt.
-
In 3 ist dargestellt, dass die Zeitdifferenz zwischen einem Sendezeitpunkt der dritten zeitgesteuerten Botschaft 21 von einem Beginn des dritten Sendezyklus größer ist als die Zeitdifferenz zwischen einem Sendezeitpunkt der zweiten zeitgesteuerten Botschaft 20 von einem Beginn des zweiten Sendezyklus, wobei diese Differenz wiederum größer ist als ein Sendezeitpunkt der ersten zeitgesteuerten Botschaft 18 von einem Beginn des ersten Sendezyklus. Hierbei handelt es sich also um einen langsamen Sender, dessen lokale Zeit, die sich nach der ersten Zeitbasis bestimmt, langsamer läuft als die Zeit, die sich nach der zweiten Zeitbasis bestimmt, also nach der einheitlichen Zeitbasis des FlexRay-Busses 3. Im vierten Sendezyklus wird vom Gateway 6 ein weiteres Synchronisationssignal 7 an den ersten Netzknoten 4 gesendet. Daraufhin wird ein Sendezeitpunkt der vierten zeitgesteuerten Botschaft 22 durch den in 2 dargestellten Korrekturschritt 17 korrigiert. In 3 ist eine mit unkorrigiertem Sendezeitpunkt erfolgende Übertragung 23 dargestellt. Durch die Korrektur erfolgt jedoch die Übertragung der vierten zeitgesteuerten Botschaft 22 zu einem früheren Zeitpunkt im vierten Sendezyklus. Analog zu den vorhergehenden Ausführungen erfolgt die Übertragung von fünften, sechsten und siebten zeitgesteuerten Botschaften 24, 25, 26. In 3 ist dargestellt, dass ein Synchronisationssignal 7 in jedem dritten Sendezyklus gesendet wird.
-
In 4 ist ein Ablaufplan einer Synchronisierung für einen schnellen Sender dargestellt. Hierbei beziehen sich die Bezugszeichen der 4 auf die Bezugszeichen der 3. Im Vergleich zu dem in 3 dargestellten Ablaufplan ist dargestellt, dass die Zeitdifferenz eines Sendezeitpunkts der ersten zeitgesteuerten Botschaft 18 von einem Beginn des ersten Sendezyklus größer ist als die Differenz eines Sendezeitpunkts der zweiten zeitgesteuerten Botschaft 20 von einem Beginn des zweiten Sendezyklus, wobei diese Differenz wiederum größer ist als die Differenz zwischen einem Sendezeitpunkt der dritten zeitgesteuerten Botschaft 21 von einem Beginn des dritten Sendezyklus. Hierbei handelt es sich also um einen schnellen Sender, dessen lokale Zeit, die nach der ersten Zeitbasis bestimmt wird, schneller läuft als die lokale Zeit des zweiten Netzknotens 5, die sich nach der einheitlichen Zeitbasis des FlexRay-Busses bestimmt. Im ersten, im vierten und im siebten Sendezyklus findet zu Beginn des jeweiligen Sendezyklus eine Synchronisierung statt. Hierfür sendet das Gateway 6 ein Synchronisationssignal 7 an den ersten Netzknoten 4. Durch den Korrekturschritt 17 wird ein Sendezeitpunkt der vierten zeitgesteuerten Botschaft 22 im Vergleich zu einem Sendezeitpunkt der vierten zeitgesteuerten Botschaft 22 ohne Korrektur zeitlich auf einen späteren Zeitpunkt innerhalb des vierten Sendezyklus verlagert. Die vierte zeitgesteuerte Botschaft 22 ohne Korrektur ist hierbei gestrichelt als 23 dargestellt. Hierdurch wird die erste Zeitbasis also wieder an die zweite Zeitbasis angepasst.
-
In 5 ist ein schematischer Ablaufplan einer Synchronisierung dargestellt, wobei das Gateway 6 einen Eingangsspeicher für mindestens zwei über den CAN-Bus 2 übertragene zeitgesteuerte Botschaften umfasst. Gleiche Bezugszeichen in 5 bezeichnen Elemente mit gleichen technischen Funktionen wie die Elemente in 3 und 4. Hierbei ist dargestellt, dass die zweite und die dritte zeitgesteuerte Botschaft 20, 21 im zweiten Sendezyklus vom ersten Netzknoten 4 an das Gateway 6 übertragen werden. Zu einem Umschaltzeitpunkt 19a am Ende des zweiten Sendezyklus sind daher zwei zeitgesteuerte Botschaften, nämlich die zweite und die dritte zeitgesteuerte Botschaft 20, 21 in dem Eingangsspeicher des Gateway 6 gespeichert. Im dritten Sendezyklus wird die zweite zeitgesteuerte Botschaft 20 von dem Gateway 6 auf den FlexRay-Bus 3 übertragen. Im dritten Sendezyklus überträgt jedoch auch der erste Netzknoten 4 die vierte zeitgesteuerte Botschaft 22 an das Gateway 6. Zu einem Umschaltzeitpunkt 19a am Ende des dritten Sendezyklus liegen daher wiederum zwei zeitgesteuerte Botschaften, nämlich die dritte und die vierte zeitgesteuerte Botschaft 21, 22 im Eingangsspeicher des Gateway 6 vor. Zu Beginn des vierten Sendezyklus sendet das Gateway 6 ein Synchronisationssignal 7 an den ersten Netzknoten 4. Durch den auf das Synchronisationssignal 7 folgenden Korrekturschritt 17 wird ein Sendezeitpunkt der fünften zeitgesteuerten Botschaft 24 zeitlich auf einen späteren Zeitpunkt verschoben. Insbesondere wird hierdurch ermöglicht, dass zwischen einem Sendezeitpunkt der fünften zeitgesteuerten Botschaft 24 ohne Korrekturschritt 17 und einem Sendezeitpunkt der fünften zeitgesteuerten Botschaft 24 mit Korrekturschritt 17 ein Umschaltzeitpunkt 19 am Ende des vierten Sendezyklus stattfinden kann. Hierdurch wird ermöglicht, dass die vierte zeitgesteuerte Botschaft 22 im Output-Buffer des Gateway 6 liegt. Auch liegen nach dem Umschaltzeitpunkt 19 am Ende des vierten Sendezyklus keine weiteren zeitgesteuerten Botschaften mehr im Eingangsspeicher des Gateway 6 vor.
-
In 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Übertragung mindestens einer zeitgesteuerten Botschaft zwischen dem ersten Netzknoten 4 und dem zweiten Netzknoten 5, die auch in 1 dargestellt sind, dargestellt. Hierbei umfasst der erste Netzknoten 4 einen Sensor 27, der Sensordaten aus einer Umgebung 28 erfasst. Ein Sensorsignal des Sensors 27 weist hierbei beispielsweise eine Grenzfrequenz von 50 Hz auf, wobei die Grenzfrequenz auf Grundlage der ersten Zeitbasis bestimmt wird. Eine Abtasteinheit 29 des ersten Netzknotens 4 tastet das Sensorsignal mit einer das Abtasttheorem erfüllenden Abtastfrequenz, in diesem Fall mindestens 100 Hz, ab. Danach wird das Sensorsignal z. B. als zeitgesteuerte Botschaft über den CAN-Bus 2 an das Gateway 6 übertragen. Im Gateway 6 wird die zeitgesteuerte Botschaft von einer Rekonstruktionseinheit 30 rekonstruiert. Weiter wird die rekonstruierte zeitgesteuerte Botschaft von einer Filtereinheit 31 gefiltert. Die Filtereinheit 31 führt hierbei beispielsweise eine Tiefpassfilterung der rekonstruierten zeitgesteuerten Botschaft durch. Eine Grenzfrequenz der Tiefpassfilterung wird dabei gleich einer Grenzfrequenz des FlexRay-Busses 3 eingestellt. Beträgt die Grenzfrequenz des FlexRay-Busses 3 beispielsweise 50 Hz, wobei die Grenzfrequenz des FlexRay-Busses 3 sich gemäß der einheitlichen Zeitbasis des FlexRay-Busses 3 bestimmt, so wird die Grenzfrequenz der Filtereinheit 31 auf 50 Hz eingestellt. Hierbei bestimmt sich die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters ebenfalls nach der zweiten Zeitbasis, also der einheitlichen Zeitbasis des FlexRay-Busses 3. Ein durch die Filtereinheit 31 gefiltertes Signal wird dann durch eine Abtasteinheit 32 des Gateway 6 mit einer zweiten Abtastrate abgetastet. Die Abtastrate kann hierbei beispielsweise 100 Hz betragen, wobei die Abtastrate sich wieder auf Grundlage der zweiten Zeitbasis bestimmt. Hierdurch ist das Abtasttheorem für eine verlustlose Übertragung von abgetasteten zeitgesteuerten Botschaften auf dem FlexRay-Bus 3 gewährleistet. Über den FlexRay-Bus 3 wird das mit der zweiten Abtastrate abgetastete zeitgesteuerte Signal an den zweiten Netzknoten 5 übertragen. Im zweiten Netzknoten 5 rekonstruiert eine zweite Rekonstruktionseinheit 33 die gefilterte und mit der zweiten Abtastrate abgetastete zeitgesteuerte Botschaft. Durch die Filtereinheit 31 wird hierbei sichergestellt, dass eine Übertragung der zeitgesteuerten Botschaft über den FlexRay-Bus 3 ohne Informationsverlust erfolgen kann.
