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Allgemeiner Stand der Technik
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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Übertragung eines CAN-Rahmens.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Mit einer starken prozentualen Zunahme von elektronischen Baugruppen in Kraftfahrzeugen ist in jüngster Zeit auch die Menge der zwischen elektronischen Steuergeräten (ESGs) übertragenen Daten gestiegen. Die Datenkommunikation hat sich von einer Punkt-zu-Punkt-Kommunikation zu einer fahrzeuginternen Netzwerkkommunikation (IVN) gewandelt, und CAN (Controller Area Network) ist in den vergangenen Jahren zum meistverwendeten Netzwerk geworden. Derzeit werden umfassende Forschungen zur Anwendung von FlexRay betrieben, bei dem es sich um ein Netzwerk der Zukunft handelt. Das auf CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) basierende FlexRay, das als Ersatz für das nach dem CSMA/CD-Schema funktionierende und durch eine niedrige Übertragungsrate sowie eine nichtdeterministische Übertragungsverzögerung gekennzeichnete CAN entwickelt wurde, weist beispielsweise das Problem der Komplexität der Planung bei der Gestaltung eines Netzwerkes auf.
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Gemäß dem FlexRay-Protokoll werden zu übertragende Nachrichten jeweiligen statischen Zeitfenstern zugeordnet, und es wird ausschließlich ein ursprünglich zugewiesenes ESG verwendet, bis das Netzwerk abgeschlossen ist. Wenn folglich eine Nachricht dem Netzwerk hinzugefügt oder aus diesem gelöscht wird, muss die Anzahl der statischen Zeitfenster geändert werden. Eine Änderung der Anzahl der statischen Zeitfenster beeinflusst jedoch den Grundzyklus des FlexRay-Protokolls und beeinträchtigt letztlich die Netzwerkleistung.
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Eine Plattform auf Basis von AUTOSAR (AUTomotive Open System ARchitecture), einem internationalen Softwarestandard für Kraftfahrzeuge, enthält Basissoftware-Module, die nach Funktionen unterteilt sind. Unter den Modulen sind das CAN Driver- und das CanIf-Modul für die CAN-Kommunikation zuständig. Jedes Basissoftware-Modul besteht aus einem statischen Code, der unveränderlich ist, und einem generierten Code, der entsprechend Benutzereinstellungen geändert wird. Für den generierten Code werden die Benutzereinstellungen in einem Medium im XML-Format gespeichert und ein neuer Code anhand der im Medium gespeicherten Informationen erstellt.
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Zum Durchführung einer AUTOSAR-Plattform-basierten CAN-Kommunikation sollten die Netzwerkgestaltungsinformationen auf dem CAN Driver- und dem CanIf-Modul, die mit der CAN-Kommunikation verbunden sind, wiedergegeben werden. Allerdings ist es äußerst komplex und schwierig, auf den AUTOSAR-Plattform-basierten CAN-Kommunikationsmodulen die Netzwerkgestaltungsinformationen wiederzugeben, die auf FIBEX (Field Bus Exchange Format) basieren, bei dem es sich um ein XML-basiertes standardisiertes Dateiformat handelt, das gemäß dem FlexRay-Protokoll verwendet wird. Darüber hinaus spiegeln die FIBEX-basierten Netzwerkgestaltungsinformationen keine Hardwareumgebung wider, und die Informationen erfordern daher einen entsprechenden Vermittlungsvorgang.
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Kurze Zusammenfassung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Übertragung eines CAN-Rahmens bereitzustellen, die CAN-Rahmen auf Übertragungspuffern, welche in einer Steuereinrichtung für Fahrzeuge enthalten sind, automatisch abbilden können, um FIBEX-basierte Netzwerkgestaltungsinformationen automatisch auf AUTOSAR-CAN-Kommunikationsmodulen wiederzugeben.
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Es wird darauf hingewiesen, dass Aufgaben der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorstehend genannte Aufgabe beschränkt sind. Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung ergeben sich für einen Fachmann aus den nachfolgenden Beschreibungen. Die Ziele und Vorteile der Erfindung lassen sich durch die in den Ansprüchen angegebenen Elemente sowie einer Kombination daraus verwirklichen und erlangen.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Übertragung eines CAN-Rahmens: Empfangen einer Eingabe einer Übertragungsdatei, die eine Vielzahl von CAN-Rahmen enthält; Erfassen der Anzahl der in der Übertragungsdatei enthaltenen CAN-Rahmen; Vergleichen der Anzahl der CAN-Rahmen mit der Anzahl der Übertragungspuffer; Abbilden der CAN-Rahmen auf den Übertragungspuffern in einer Eins-zu-eins-Abbildungsmethode, wenn die Anzahl der CAN-Rahmen kleiner oder gleich der Anzahl der Übertragungspuffer ist; und Abbilden der CAN-Rahmen auf den Übertragungspuffern in einer Viele-zu-eins-Abbildungsmethode, wenn die Anzahl der CAN-Rahmen größer als die Anzahl der Übertragungspuffer ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur Übertragung eines CAN-Rahmens eine Eingabeeinheit, die so ausgestaltet ist, dass sie eine Eingabe einer Übertragungsdatei, die eine Vielzahl von CAN-Rahmen enthält, empfängt; und eine Steuereinheit, die so ausgestaltet ist, dass sie die Anzahl der in der Übertragungsdatei enthaltenen CAN-Rahmen erfasst; die Anzahl der CAN-Rahmen mit der Anzahl der Übertragungspuffer vergleicht; die CAN-Rahmen auf den Übertragungspuffern in einer Eins-zu-eins-Abbildungsmethode abbildet, wenn die Anzahl der CAN-Rahmen kleiner oder gleich der Anzahl der Übertragungspuffer ist; und die CAN-Rahmen auf den Übertragungspuffern in einer Viele-zu-eins-Abbildungsmethode abbildet, wenn die Anzahl der CAN-Rahmen größer als die Anzahl der Übertragungspuffer ist.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen vorliegenden Erfindung können CAN-Rahmen auf den Übertragungspuffern, die in einer Steuereinrichtung für Fahrzeuge enthalten sind, automatisch abgebildet werden, um FIBEX-basierte Netzwerkgestaltungsinformationen auf AUTOSAR-CAN-Kommunikationsmodulen automatisch wiederzugeben.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zur Übertragung eines CAN-Rahmens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 und 3 zeigen Einheitssuchbereiche, die unter Anwendung eines Verfahrens zur Übertragung eines CAN-Rahmens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung festgelegt werden.
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4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zur Übertragung eines CAN-Rahmens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Ausführliche Beschreibung
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Obengenannte Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich dargelegt, so dass ein Fachmann die vorliegende Erfindung problemlos durchführen kann. Bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird auf eine ausführliche Darstellung bekannter Technologien verzichtet, wenn festgestellt wird, dass eine solche Darstellung die wesentlichen Punkte der vorliegenden Erfindung unnötig verunklaren kann. Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Soweit möglich werden gleiche Bezugsziffern durchgehend in den Zeichnungen verwendet, um gleiche oder ähnliche Teile zu bezeichnen. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die nachstehenden Ausführungsformen beschränkt ist und die Ausführungsformen nur zu Zwecken der Veranschaulichung vorgesehen sind. Der Umfang der Erfindung ist nur durch die begleitenden Ansprüche und deren Äquivalente festzulegen.
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1 ist ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zur Übertragung eines CAN-Rahmens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Gemäß 1 umfasst eine CAN-Rahmen-Übertragungsvorrichtung 102 gemäß einer Ausführungsform eine Eingabeeinheit 104 und eine Steuereinheit 106. Die CAN-Rahmen-Übertragungsvorrichtung 102 kann des Weiteren mehrere Übertragungspuffer 11, 12, ... und n zur Übertragung von CAN-Rahmen enthalten.
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Die Eingabeeinheit 104 empfängt eine Eingabe einer Übertragungsdatei von einer externen Quelle. In dieser Ausführungsform kann die Übertragungsdatei mehrere CAN-Rahmen enthalten. Bei der Übertragungsdatei kann es sich um eine XML-Datei handeln, die auf einem bestimmten Dateiformat wie beispielsweise FIBEX basiert. Die FIBEX-basierte Übertragungsdatei enthält an andere Steuereinrichtungen zu übertragende mehrere CAN-Rahmen oder CAN-Nachrichten. Hier weist jeder CAN-Rahmen eine 11-Bit-ID und Daten mit einer Größe zwischen 1 Byte und 18 Bytes auf.
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Die Steuereinheit 106 bildet die in der Übertragungsdateieingabe enthaltenen mehreren CAN-Rahmen über die Eingabeeinheit 104 auf den mehreren Übertragungspuffern 11, 12, ... und n ab. Ziele (z. B. andere Steuereinrichtungen), an die die CAN-Rahmen übertragen werden, werden in den jeweiligen Übertragungspuffern 11, 12, ... und n festgelegt. Sobald die Steuereinheit 106 die mehreren CAN-Rahmen auf den mehreren Übertragungspuffern 11, 12, ... und n abbildet, können demnach die abgebildeten CAN-Rahmen an die in den entsprechenden Puffern festgelegten Ziele übertragen werden. Wenn hier die Anzahl der in der Übertragungsdatei enthaltenen CAN-Rahmen kleiner oder gleich der Anzahl der Übertragungspuffer 11, 12, ... und n ist, können die CAN-Rahmen auf den Übertragungspuffern 11, 12, ... und n in einer Eins-zu-eins-Abbildungsmethode abgebildet werden. Wenn andererseits die Anzahl der CAN-Rahmen größer als die Anzahl der Übertragungspuffer 11, 12, ... und n ist, ist ein gesonderter Abbildungsvorgang erforderlich.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 106 die Anzahl der in der Übertragungsdateieingabe enthaltenen CAN-Rahmen über die Eingabeeinheit 104 erfassen und die Anzahl der CAN-Rahmen mit der Anzahl der Übertragungspuffer vergleichen. Wenn der Vergleich ergibt, dass die Anzahl der CAN-Rahmen kleiner oder gleich der Anzahl der Übertragungspuffer ist, kann die Steuereinheit 106 die CAN-Rahmen auf den Übertragungspuffern in einer Eins-zu-eins-Abbildungsmethode abbilden. Wenn die Anzahl der CAN-Rahmen größer als die Anzahl der Übertragungspuffer ist, kann die Steuereinheit 106 die CAN-Rahmen auf den Übertragungspuffern in einer Viele-zu-eins-Abbildungsmethode abbilden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 106 einen gesamten Suchbereich festlegen, einen CAN-Rahmen mit einer ID suchen, die in einem vorgegeben Einheitssuchbereich innerhalb des gesamten Suchbereichs enthalten ist, und den im Einheitssuchbereich enthaltenen CAN-Rahmen auf dem Übertragungspuffer abbilden. Hier kann der Einheitssuchbereich durch einen maximalen ID-Wert und einen minimalen ID-Wert definiert werden.
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Nachdem die Viele-zu-eins-Abbildung im gesamten Suchbereich abgeschlossen ist, kann darüber hinaus die Steuereinheit 106 prüfen, ob es einen verbleibenden CAN-Rahmen gibt, der nicht auf dem Übertragungspuffer abgebildet wurde. Wenn die Anzahl der verbleibenden CAN-Rahmen die Anzahl der Übertragungspuffer übersteigt, kann die Steuereinheit 106 den Einheitssuchbereich vergrößern.
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Nachfolgend wird ein Verfahren zur Übertragung eines CAN-Rahmens gemäß einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf 2 bis 4 ausführlich beschrieben.
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Gemäß 4 empfängt die Eingabeeinheit 104 eine Übertragungsdateieingabe von einer externen Quelle (402). In dieser Ausführungsform kann die Übertragungsdatei mehrere CAN-Rahmen enthalten und eine XML-Datei sein, die auf einem bestimmten Dateiformat wie beispielsweise FIBEX basiert. Die FIBEX-basierte Übertragungsdatei enthält an andere Steuergeräte zu übertragende mehrere CAN-Rahmen oder CAN-Nachrichten. Hier weist jeder CAN-Rahmen eine 11-Bit-ID und Daten mit einer Größe zwischen 1 Byte und 18 Bytes auf.
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Danach erfasst die Steuereinheit 106 die Anzahl der in der Übertragungsdatei enthaltenen CAN-Rahmen über die Eingabeeinheit 104 (404). Die Steuereinheit 106 vergleicht die Anzahl der in der Übertragungsdatei enthaltenen CAN-Rahmen mit der Anzahl der Übertragungspuffer 11, 12, ... und n (406). Wenn die Anzahl der in der Übertragungsdatei enthaltenen CAN-Rahmen kleiner oder gleich der Anzahl der Übertragungspuffer 11, 12, ... und n ist, kann die Steuereinheit 106 die CAN-Rahmen auf den Übertragungspuffern 11, 12, ... und n in einer Eins-zu-eins-Abbildungsmethode abbilden (408).
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Wenn der Vergleich in Schritt 406 ergibt, dass die Anzahl der in der Übertragungsdatei enthaltenen CAN-Rahmen größer als die Anzahl der Übertragungspuffer 11, 12, ... und n ist, legt die Steuereinheit 106 einen gesamten Suchbereich fest. Hier ist der gesamte Suchbereich ein Suchbereich, der zur Suche von in den jeweiligen CAN-Rahmen enthaltenen IDs festgelegt wird. Die Steuereinheit 106 kann beispielsweise den gesamten Suchbereich so festlegen, dass er, wie in 2 oder 3 dargestellt, zwischen 0 × 7FF und 0 × 000 beträgt.
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Außerdem kann die Steuereinheit 106 Einheitssuchbereiche mit einer vorgegebenen Größe innerhalb des gesamten Suchbereichs festlegen. Einheitssuchbereiche sind in 2 mit D1, D2 und D3 und in 3 mit D4 und D5 gekennzeichnet. Jeder Einheitssuchbereich kann durch einen maximalen ID-Wert und einen minimalen ID-Wert definiert werden. Zum Beispiel beträgt für den Einheitssuchbereich D1 der maximale ID-Wert 0 × 7FF und der minimale ID-Wert 0 × 700.
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Die Steuereinheit 106 führt den Suchvorgang in den jeweiligen Einheitssuchbereichen innerhalb des festgelegten gesamten Suchbereichs durch und ermittelt, ob unter den in der Übertragungsdatei enthaltenen CAN-Rahmen solche vorhanden sind, die die in den Einheitssuchbereichen enthaltenen IDs aufweisen (412).
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Wenn die Ermittlung in Schritt 412 ergibt, dass ein CAN-Rahmen vorhanden ist, der eine in einem Einheitssuchbereich enthaltene ID aufweist, bildet die Steuereinheit 106 den entsprechenden CAN-Rahmen auf einem Übertragungspuffer ab. Die Steuereinheit 106 kann CAN-Rahmen mit einer in einem Einheitssuchbereich enthaltenen ID auf einem Übertragungspuffer abbilden.
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Danach ermittelt die Steuereinheit 106, ob der minimale ID-Wert des Einheitssuchbereichs 0 beträgt (416). Wenn der minimale ID-Wert 0 beträgt, bedeutet dies, dass die Suche im gesamten Suchbereich abgeschlossen ist. In diesem Fall erfasst die Steuereinheit 106 unter den in der Übertragungsdatei enthaltenen CAN-Rahmen die Anzahl der verbleibenden CAN-Rahmen, die nicht auf den Übertragungspuffern abgebildet wurden, und ermittelt, ob die Anzahl der verbleibenden CAN-Rahmen größer als die Anzahl der Übertragungspuffer ist (418). Wenn die Anzahl der verbleibenden CAN-Rahmen größer als die Anzahl der Übertragungspuffer ist, vergrößert die Steuereinheit 106 den Einheitssuchbereich (420) und kehrt dann zu Schritt 412 zurück, um die Such- und Abbildungsvorgänge erneut durchzuführen (Schritte 412 bis 418). Wenn beispielsweise die Anzahl der verbleibenden CAN-Rahmen größer als die Anzahl der Übertragungspuffer ist, kann die Steuereinheit 106, die, wie in 2 dargestellt, die Einheitssuchbereiche D1, D2 und D3 festgelegt hat, die Größe der Einheitssuchbereiche D4 und D5, wie in 3 dargestellt, verdoppeln und die Such- und Abbildungsvorgänge erneut durchführen (Schritte 412 bis 418).
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Wenn der minimale ID-Wert des Einheitssuchbereichs in Schritt 416 nicht 0 beträgt, bedeutet dies, dass die Suche im gesamten Suchbereich nicht abgeschlossen ist. In diesem Fall kehrt die Steuereinheit 106 zu Schritt 412 zurück und führt erneut die Such- und Abbildungsvorgänge durch (Schritte 412 bis 418).
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Somit kann eine Abbildung von CAN-Rahmen auf Übertragungspuffern 11, 12, ... und n automatisch durch das vorstehend beschriebene Verfahren erfolgen, auch wenn die Anzahl der in einer Übertragungsdatei enthaltenen CAN-Rahmen größer als die Anzahl der Übertragungspuffer 11, 12, ... und n ist.
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Ein Fachmann wird erkennen, dass die vorliegende Erfindung auf unterschiedliche Weise ausgetauscht, abgewandelt und verändert werden kann, ohne vom technischen Sinngehalt der Erfindung abzuweichen, und dass sie nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und die beigefügten Zeichnungen beschränkt ist.
