DE102015104042A1 - Communication of information - Google Patents
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Abstract
Es werden Verfahren und Vorrichtungen bereitgestellt, bei denen Rückmeldung Teil einer Prüfsumme ist.Methods and apparatus are provided in which feedback is part of a checksum.
Description
HINTERGRUNDBACKGROUND
Für die Kommunikation zwischen Vorrichtungen, z.B. bei Automobilanwendungen, werden verschiedene Protokolle verwendet. Ein Protokoll, das häufig verwendet wird, ist das SENT-Protokoll (Single Edge Nibble Transmission). Dieses Protokoll kann beispielsweise in Anwendungen verwendet werden, bei denen hochaufgelöste Daten beispielsweise von einer Sensorvorrichtung zu einer elektronischen Steuereinheit (ECU) übertragen werden. For communication between devices, e.g. in automotive applications, various protocols are used. One protocol that is commonly used is the Single Edge Nibble Transmission (SENT) protocol. This protocol can be used, for example, in applications in which high-resolution data is transmitted, for example, from a sensor device to an electronic control unit (ECU).
Das SPC-Protokoll („short: PWM Code“; wobei PWM für “pulse width modulation”, also Pulsbreitenmodulation, steht) ist eine Erweiterung des SENT-Protokolls und hat das Ziel, die Leistung einer Kommunikationsverbindung zu steigern und gleichzeitig die Systemkosten zu reduzieren. Bis zu einem gewissen Grad erlaubt SPC eine bidirektionale Kommunikation und ist ein Beispiel für ein PWM-Protokoll auf Flankenbasis (flankenbasiertes Pulsbreitenmodulationsprotokoll). SPC kann beispielsweise eine synchrone Halbduplex-Kommunikation einleiten. Ein Empfänger (z.B. Master) erzeugt beispielsweise einen Master-Auslösepuls auf einer Übertragungsleitung, indem er diese für eine definierte Dauer auf LOW herunterzieht. Die Pulsbreite (die dem definierten Zeitraum entspricht) wird durch einen Sender (z.B. Slave) gemessen, wie z.B. einen Sensor, und eine Übertragung, z.B. eine SENT-Übertragung, wird nur dann initiiert, wenn die Pulsbreite innerhalb definierter Grenzen liegt. Das SPC-Protokoll ermöglicht eine Auswahl zwischen unterschiedlichen Protokollmodi. Beispielsweise kann ein synchroner Modus, ein synchroner Modus mit Bereichsauswahl oder eine synchrone Übertragung mit Identitätsauswahl, bei der bis zu vier Sensoren parallel mit einer ECU verbunden werden können, angewandt werden. In letzterem Fall kann die Pulsbreite des oben angesprochenen Auslösepulses definieren, welcher Sensor oder welche andere Einheit eine Übertragung beginnt. Die Länge des Auslösepulses kann beispielsweise die Identität eines Sensors oder einer anderen Slave-Vorrichtung angeben, der/die für die Übertragung ausgewählt wird. Der Sensor oder die andere Einheit kann die Übertragung mit eigener Synchronisierung beginnen, welche mit den Datenpulsen überlappen kann. The SPC protocol ("short: PWM code", where PWM stands for "pulse width modulation") is an extension of the SENT protocol and aims to increase the performance of a communication connection while reducing system costs , To a certain extent, SPC allows bi-directional communication and is an example of a flank-based PWM protocol (edge-based pulse width modulation protocol). For example, SPC can initiate synchronous half-duplex communication. For example, a receiver (e.g., master) generates a master trigger pulse on a transmission line by pulling it low for a defined duration. The pulse width (corresponding to the defined period of time) is measured by a transmitter (e.g., slave), e.g. a sensor, and a transmission, e.g. A SENT transmission is only initiated if the pulse width is within defined limits. The SPC protocol allows you to choose between different protocol modes. For example, a synchronous mode, a synchronous mode with range selection or a synchronous transmission with identity selection, in which up to four sensors can be connected in parallel with an ECU, can be applied. In the latter case, the pulse width of the above-mentioned triggering pulse can define which sensor or which other unit starts transmission. For example, the length of the trigger pulse may indicate the identity of a sensor or other slave device selected for transmission. The sensor or other unit may begin the transmission with its own synchronization, which may overlap with the data pulses.
Herkömmlicherweise gibt es in dem SPC-Protokoll nach einer Anfrage durch den Master keine Rückmeldung. Wenn ein Master (z.B. eine ECU) einen Slave (z.B. einen Sensor) mit einer Identität (beispielsweise über die Pulsbreite) auslöst, könnte der Master allein auf Grundlage einer Antwort nicht sicher sein, ob tatsächlich der richtige Slave geantwortet hat. Ähnliche Überlegungen gelten bei einer Punkt-zu-Punkt-Übertragung unter Anwendung von Bereichsschaltung oder anderen Schaltungen zwischen Sektoren, Zonen, Bereichen oder Regionen auf Grundlage einer Master-Anfrage. In manchen Ausführungen wurden Bits in einem Datenrahmen als Rückmeldung verwendet. Dabei wird Bandbreite verwendet, die sonst für die Datenübertragung genutzt werden könnte. Traditionally, there is no feedback in the SPC protocol following a request by the master. If a master (e.g., an ECU) triggers a slave (e.g., a sensor) having an identity (eg, across the pulse width), the master, based solely on a response, may not be sure that the correct slave has actually responded. Similar considerations apply to point-to-point transmission using range switching or other circuits between sectors, zones, regions or regions based on a master request. In some embodiments, bits in a data frame were used as feedback. This bandwidth is used, which could otherwise be used for data transmission.
Unter anderen Umständen kann ein Master nicht sicher sein, dass die übertragenen Daten aktuell sind oder ob immer dieselben Informationen übertragen werden (was abgesehen von einer Übertragung ohne Anfrage ein möglicher weiterer Fehlermodus dieses allgemeinen Problems ist, das auch als „Babbling Idiot“ bekannt ist). In other circumstances, a master may not be confident that the data being transmitted is up-to-date or that the same information is always being transmitted (which, apart from a no-request transmission, is another possible failure mode of this common problem, also known as a "babbling idiot"). ,
Es ist daher eine Aufgabe, Möglichkeiten für eine Rückmeldung, möglichst ohne dass zusätzliche Bandbreite nötig ist, bereitzustellen. It is therefore an object to provide possibilities for feedback, if possible without requiring additional bandwidth.
KURZZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Es werden ein Verfahren nach Anspruch 1, Vorrichtungen nach Anspruch 13, 18, 22 oder 24 sowie Systeme nach Anspruch 21 oder 25 bereitgestellt. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsformen der Verfahren, Vorrichtungen und Systeme. Die Vorrichtungen und Systeme können zur Durchführung der Verfahren eingerichtet sein, und/oder die Systeme können die Vorrichtungen umfassen.There are provided a method according to
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführliche BeschreibungDetailed description
Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die Ausführungsformen sind lediglich als veranschaulichende Beispiele zu verstehen und nicht als einschränkend auszulegen. Wenngleich Ausführungsformen mit einer Vielzahl von Merkmalen oder Elementen beschrieben sein können, können diese Merkmale oder Elemente in anderen Ausführungsformen beispielsweise weggelassen und/oder durch alternative Merkmale oder Elemente ersetzt werden. In weiteren Ausführungsformen können zusätzliche Merkmale oder Elemente bereitgestellt sein. Hereinafter, various embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments are to be considered as illustrative examples only and not as limiting. For example, while embodiments may be described with a variety of features or elements, in other embodiments these features or elements may be omitted and / or replaced by alternative features or elements. In other embodiments, additional features or elements may be provided.
Etwaige Verbindungen oder Kopplungen, die in den Zeichnungen dargestellt oder hierin beschrieben sind, können als direkte Verbindungen oder Kopplungen, d.h. Verbindungen oder Kopplungen ohne dazwischenliegende Elemente, oder als indirekte Verbindungen oder Kopplungen, d.h. Verbindungen oder Kopplungen mit einem oder mehreren dazwischenliegenden Elementen, umgesetzt sein, solange der allgemeine Zweck der Verbindung oder Kopplung, wie z.B. die Übertragung einer bestimmten Art von Signal und/oder die Übertragung einer bestimmten Art von Informationen, im Wesentlichen gewährleistet ist. Wenn nicht anders angegeben, können Verbindungen oder Kopplungen drahtbasierte Verbindungen oder Kopplungen oder drahtlose Verbindungen oder Kopplungen sein.Any compounds or couplings illustrated in the drawings or described herein may be used as direct connections or couplings, i. Connections or couplings without intervening elements, or as indirect connections or couplings, i. Links or couplings with one or more intervening elements, as long as the general purpose of the connection or coupling, e.g. the transmission of a particular type of signal and / or the transmission of a particular type of information is essentially ensured. Unless otherwise stated, connections or couplings may be wire-based connections or couplings or wireless connections or couplings.
Außerdem können Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen zur Bildung weiterer Ausführungsformen kombiniert werden. In addition, features of different embodiments may be combined to form further embodiments.
In Ausführungsformen wird eine Erweiterung des SPC-Protokolls vorgeschlagen. Diese Erweiterungen können jedoch auch für andere Kommunikationsprotokolle angewandt werden, wie z.B. für bidirektionale PWM-(Pulsbreitenmodulations-)Kommunikationsprotokolle auf Flankenbasis. In embodiments, an extension of the SPC protocol is proposed. However, these extensions can also be applied to other communication protocols, such as e.g. for edge-based bidirectional PWM (Pulse Width Modulation) communication protocols.
In manchen Ausführungsformen können Bits, die herkömmlicherweise zur Übertragung von Informationen wie Rückmeldung an eine Kommunikationsvorrichtung wie einen Master verwendet werden, zur Übertragung von Nutzlastdaten verwendet werden, und Informationen/Rückmeldung an den Master oder eine andere Kommunikationsvorrichtung in manchen Ausführungsformen kann beispielsweise in einer Prüfsumme verschlüsselt sein, d.h. zur Berechnung der Prüfsumme verwendet werden. Eine Prüfsumme kann sich, wie hierin verwendet, auf Informationen, z.B. redundante Informationen, beziehen, die auf der Grundlage von anderen Daten, einschließlich der zu sendenden Daten, berechnet werden. An einem Empfänger kann es auf Grundlage der empfangenen Daten und der empfangenen Prüfsumme möglich sein, Übertragungsfehler zu detektieren. Ein Beispiel für eine Prüfsumme in diesem Sinn ist eine CRC (zyklische Redundanzprüfung) oder beliebige andere redundante Informationen, die genutzt werden können, um die Datenintegrität zu überprüfen. Außerdem können in manchen Ausführungsformen Informationen übertragen werden, um eine Zeiteinstellungsinformation (auch als Datum bezeichnet) aktuell zu halten. In some embodiments, bits conventionally used to transmit information such as feedback to a communication device such as a master may be used to transmit payload data, and information / feedback to the master or other communication device in some embodiments may, for example, be encrypted in a checksum be, ie used to calculate the checksum. A checksum, as used herein, may refer to information, e.g. redundant information calculated on the basis of other data, including the data to be sent. At a receiver, based on the received data and the received checksum, it may be possible to detect transmission errors. An example of a checksum in this sense is a CRC (Cyclic Redundancy Check) or any other redundant information that can be used to verify data integrity. Additionally, in some embodiments, information may be transmitted to keep timing information (also referred to as date) up to date.
In manchen Ausführungsformen ist aufgrund des Verschlüsselns einer Rückmeldung oder anderer Informationen in einer Prüfsumme keine separate Übertragung einer Rückmeldung, wie z.B. einer Bestätigung, an eine Kommunikationsvorrichtung, wie z.B. einen Master, erforderlich. In some embodiments, due to the encoding of a feedback or other information in a checksum, there is no separate transmission of a response, such as a message. an acknowledgment to a communication device, such as e.g. a master, required.
In manchen Ausführungsformen kann ein Verfahren bereitgestellt sein, das Folgendes umfasst:
die Kommunikation zwischen einem Slave und einem Master und das Einschließen einer Rückmeldung von einem Slave an einen Master in einer Prüfsumme.In some embodiments, a method may be provided that includes:
the communication between a slave and a master and the inclusion of a response from a slave to a master in a checksum.
In manchen Ausführungsformen kann die Rückmeldung eine Identifikation des Slaves umfassen. In some embodiments, the feedback may include an identification of the slave.
In manchen Ausführungsformen kann die Rückmeldung einen Zählerwert umfassen. In some embodiments, the feedback may include a counter value.
In manchen Ausführungsformen kann es sich bei dem Zählerwert um einen durchlaufenden Zählerwert handeln. In some embodiments, the counter value may be a continuous counter value.
In manchen Ausführungsformen kann das Verfahren ferner das Einstellen des Zählerwerts auf einen definierten Wert umfassen, nachdem ein Übertragungsfehler detektiert wurde. In some embodiments, the method may further include setting the counter value to a defined value after a transmission error has been detected.
In manchen Ausführungsformen kann das Einstellen des Zählerwerts auf einen definierten Wert das Senden eines dedizierten Auslösepulses von einem Master an zumindest einen Slave und das Einstellen des Zählerwerts als Antwort auf den Auslösepuls umfassen. In some embodiments, setting the counter value to a defined value may include sending a dedicated trigger pulse from a master to at least one slave and adjusting the counter value in response to the trigger pulse.
In manchen Ausführungsformen kann der dedizierte Auslösepuls einer nicht verwendeten Identifikation entsprechen. In some embodiments, the dedicated trigger pulse may correspond to an unused identification.
In manchen Ausführungsformen kann das Einstellen des Zählerwerts auf einen definierten Wert das Fehlen eines Auslösesignals von dem Master an zumindest einen Slave und das Einstellen des Zählers als Antwort auf das Detektieren des Fehlens des Auslösepulses umfassen. In some embodiments, setting the counter value to a defined value may include missing a trigger signal from the master to at least one slave and setting the counter in response to detecting the absence of the trigger pulse.
In manchen Ausführungsformen kann das Verfahren nach einem Übertragungsfehler ferner das Ausprobieren unterschiedlicher Zählerwerte umfassen, um einen aktuellen Zählerwert zu bestimmen. In some embodiments, after a transmission error, the method may further include testing different counter values to determine a current counter value.
In manchen Ausführungsformen kann der Master eine Steuereinheit umfassen. In some embodiments, the master may include a controller.
In manchen Ausführungsformen kann der Slave einen Sensor umfassen. In some embodiments, the slave may include a sensor.
In manchen Ausführungsformen können Master und Slave auf Grundlage eines SPC-Protokolls kommunizieren.In some embodiments, master and slave may communicate based on an SPC protocol.
In manchen Ausführungsformen kann eine Vorrichtung bereitgestellt sein, die geeignet ist, um zumindest eines der oben beschriebenen Verfahren auszuführen.In some embodiments, an apparatus may be provided that is suitable for performing at least one of the methods described above.
In manchen Ausführungsformen kann es sich bei der Vorrichtung um eine Master-Vorrichtung oder um eine Slave-Vorrichtung handeln.In some embodiments, the device may be a master device or a slave device.
In manchen Ausführungsformen können die oben beschriebenen Verfahren in einem Kommunikationssystem umgesetzt werden.In some embodiments, the methods described above may be implemented in a communication system.
In
In anderen Ausführungsformen kann, wie in
Erfolgt die Kommunikation beispielsweise gemäß einem SPC-Protokoll, kann die Steuervorrichtung
Der erste und der zweite Sensor
In
Bei Bezugszeichen
Nach Empfang des Auslösepulses werden Daten gemeinsam mit einer Prüfsumme wie bei einer zyklischen Redundanzprüfung versendet. Bei Bezugszeichen
Bei Bezugszeichen
Konzepte zum Einschließen von Informationen in einer Prüfsumme, wie oben erwähnt, werden nun weiter unter Bezugnahme auf
In
Wie bei Bezugszeichen
Nach dem Auslösepuls reagiert die Slave-Vorrichtung, wie durch einen Kurvenabschnitt
Der durchlaufende Zähler RC kann ein 4-Bit-Wert sein, der jedes Mal, wenn die entsprechende Slave-Vorrichtung Daten sendet, die mit einem Pausenpuls enden, um ein Bit erhöht wird. In dem Beispiel aus
Wie nachstehend ausführlicher beschrieben ist, schließt die Empfangseinheit, wie z.B. eine Master-Vorrichtung, bei Empfang der Daten die erwartete Identität (die der durch den gesendeten Auslösepuls angegebenen ID entspricht) in ihrer eigenen Prüfsummenberechnung ein, z.B. einer CRC-Berechnung. Wenn die Prüfsummenberechnung nicht mit den empfangenen Daten (einschließlich der erwarteten ID) übereinstimmt, weiß die Master-Vorrichtung, dass die Daten entweder nicht richtig empfangen wurden, die CRC falsch empfangen wurde oder die ID falsch ist, was beispielsweise passieren kann, wenn eine „falsche“ Slave-Vorrichtung auf den Auslösepuls antwortet (z.B. aufgrund einer falschen Dekodierung des Auslösepulses, wenn beispielsweise angenommen wird, dass der Auslösepuls eine ID von 01 angibt, obwohl er eigentlich eine Identität von 00 angeben sollte etc.). As described in more detail below, the receiving unit, such as e.g. a master device receiving, on receipt of the data, the expected identity (corresponding to the ID indicated by the transmitted trigger pulse) in its own checksum computation, e.g. a CRC calculation. If the checksum calculation does not match the received data (including the expected ID), the master device knows that the data was either not received correctly, the CRC was received incorrectly, or the ID is incorrect, which may happen, for example, if a " false slave device responds to the trigger pulse (eg, due to a false decode of the trigger pulse, for example, assuming that the trigger pulse indicates an ID of 01, although it should actually indicate an identity of 00, etc.).
In dem Beispiel aus
Ein Auslösepuls
Im Allgemeinen kann das Verfahren des Verschlüsselns von Informationen oder Rückmeldung in der Prüfsumme für jede beliebige Art von Informationen verwendet werden, die gewöhnlicherweise zwischen Sender und Empfänger konsistent gehalten werden, d.h. bei dem der Empfänger den erwarteten Wert kennt. Die Informationen können beispielsweise an Sender und Empfänger gemäß einem vordefinierten Schema unabhängig bestimmt werden. Ein Beispiel für ein solches vorbestimmtes Schema wäre ein Zähler, wie z.B. ein durchlaufender Zähler (z.B. wie oben angeführt), der z.B. in regelmäßigen Intervallen oder bei bestimmten Ereignissen, wie dem Senden oder Empfangen von Daten, erhöht wird. In diesem Fall kann es in Ausführungsformen sein, dass es nicht notwendig ist, solche Informationen explizit zu senden, sondern es kann ausreichend sein, die Informationen nur in der Prüfsumme einzuschließen, um Fälle detektieren zu können, in denen die Informationen nicht länger konsistent sind. In general, the method of encrypting information or feedback in the checksum may be used for any type of information that is ordinarily kept consistent between sender and receiver, i. where the receiver knows the expected value. For example, the information may be independently determined to the sender and receiver according to a predefined scheme. An example of such a predetermined scheme would be a counter such as e.g. a continuous counter (e.g., as noted above), e.g. at regular intervals or during certain events, such as sending or receiving data. In this case, in embodiments, it may not be necessary to explicitly send such information, but it may be sufficient to include the information only in the checksum in order to detect cases where the information is no longer consistent.
Es ist anzumerken, dass in
Wie bereits erwähnt, schließt an einer Empfängerseite, wie z.B. einer Master-Seite, wie dem Empfänger
Bei Bezugszeichen
In manchen Ausführungsformen kann bei Bezugszeichen
Es ist anzumerken, dass es in weiteren Ausführungsformen sein kann, dass ein Rücksetzen des Zählers nicht notwendig ist, z.B. in Ausführungsformen, in denen Slave und Master eine gemeinsame Zeitbasis haben und der Zähler auf der Zeitbasis beruht. It should be noted that in other embodiments it may not be necessary to reset the counter, e.g. in embodiments in which the slave and master have a common time base and the counter is based on the time base.
Nachstehend werden einige Möglichkeiten für das Indizieren eines Rücksetzens in einem SPC-System oder einem anderen bidirektionalen PWM-System auf Flankenbasis unter Bezugnahme auf
In manchen Ausführungsformen kann zum Anzeigen eines Rücksetzens ein bestimmter Auslösepuls, wie z.B. ein Auslösepuls mit einer bestimmten Länge, als Rücksetzung für alle Teilnehmer (z.B. Slaves) definiert sein, wie z.B. für alle Sensoren, die an eine Steuervorrichtung gekoppelt sind. Nach Empfang eines solchen Rücksetzauslösepulses können Informationen, die konsistent gehalten werden sollen, auf einen vordefinierten Wert eingestellt werden. Ein Zähler, wie z.B. ein durchlaufender Zähler, kann auf einen definierten Ausgangswert rückgesetzt werden, wie z.B. auf 00 bei einem 2-Bit-Zähler oder 0000 bei einem 4-Bit-Zähler, wenngleich auch andere Werte verwendet werden können. Eine bestimmte Auslösepulslänge mit einer ID, die durch keinen Slave verwendet wird, kann beispielsweise als eine Art von Rücksetz-ID verwendet werden. In anderen Ausführungsformen kann ein Auslösepuls mit einer größeren Länge als den einer ID zugeordneten Längen verwendet werden. In manchen Ausführungsformen kann das Verwenden einer ID als Rücksetz-ID implizieren, dass ein Teilnehmer weniger verwendet werden kann (da die ID durch eine Rücksetz-ID belegt ist), und/oder in einem Bereichsmodus kann es sein, dass ein Bereich weniger zur Verfügung steht. Die Verwendung eines spezifischen Auslösepulses als Rücksetzpuls ist in
In dem Beispiel aus
In einer anderen Ausführungsform kann ein Auslösepuls fehlen, was die Slaves als Zeitüberschreitung erkennen können, die ein Rücksetzen eines Zählers anzeigt. Das ist in
Die oben angeführten Rücksetzansätze in Ausführungsformen haben die Eigenschaft, dass eine falsche Zeitsteuerung zu einem „sicheren Fehler“ führt; wenn das Rücksetzen nicht erkannt wird, werden weitere Fehler detektiert, und wenn das Rücksetzen (über Zeitüberschreitung oder einen Rücksetzauslösepuls) erkannt wird, wird der Zähler auf einen definierten Wert rückgesetzt. The above-mentioned reset approaches in embodiments have the characteristic that a wrong timing leads to a "safe error"; if the reset is not detected, further errors are detected, and if the reset is detected (via timeout or a reset trip pulse), the counter is reset to a defined value.
In einem alternativen Ansatz kann eine Master-Vorrichtung statt des Sendens eines Rücksetzens alle Zählerwerte (z.B. 00, 01, 10, 11 für einen 2-Bit-Zähler) testen, um den korrekten Zählerwert zu finden (der durch eine korrekte Prüfsumme detektiert werden kann), welcher als Grundlage für die folgende Übertragung verwendet werden kann. In einer solchen Ausführungsform kann die Behandlung eines Fehlers auf Master-Seite mehr Bearbeitungszeit (zum Testen der Zählerwerte) in Anspruch nehmen, wobei andererseits keine zusätzlichen Übertragungen wie von Rücksetzpulsen oder Zeitüberschreitungen erforderlich sind. In an alternative approach, instead of sending a reset, a master device may test all counter values (
Die oben beschriebenen Ausführungsformen dienen lediglich als Beispiele und sind nicht als einschränkend auszulegen. The embodiments described above are merely exemplary and are not to be construed as limiting.
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R084 | Declaration of willingness to licence |