DE102018121676A1 - Verarbeitung von Nachrichten in einer CAN-Vorrichtung - Google Patents

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DE102018121676A1 DE102018121676.9A DE102018121676A DE102018121676A1 DE 102018121676 A1 DE102018121676 A1 DE 102018121676A1 DE 102018121676 A DE102018121676 A DE 102018121676A DE 102018121676 A1 DE102018121676 A1 DE 102018121676A1
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von Nachrichten (10, 20) in einer CAN-Vorrichtung (1), mit den folgenden Verfahrensschritten:- Empfangen mindestens zweier Nachrichten (10, 20) durch die CAN-Vorrichtung (1), wobei die mindestens zwei Nachrichten (10, 20) aus einer Nachrichten-ID (11, 21), die den Absender der Nachricht (10, 20) definieren, und Signalfeldern (12, 22) bestehen, denen eine eindeutige Signal-ID zugeordnet worden ist, wobei die Signalfelder jeweils einen Signalwert aufweisen, wobei die beiden Nachrichten (11, 20) die gleiche Nachrichten-ID (11, 21) aufweisen;- Bereitstellen eines Satzes von Transformationsregeln zum Transformieren der mindestens zwei empfangenen Nachrichten (10, 20) in mindestens eine Ausgabenachricht (30), wobei die Transformationsregeln durch Funktionen mindestens eines Parameters aus einem Signalwert, einer Signal-ID und einer Nachrichten-ID (11) der mindestens zwei empfangenen Nachrichten (10, 20) definiert sind;- Erzeugen der mindestens einen Ausgabenachricht (30) durch Anwenden des Satzes von Transformationsregeln auf die empfangenen mindestens zwei Nachrichten (10, 20); und- Ausgeben der mindestens einen Ausgabenachricht (30) durch die CAN-Vorrichtung (1). Auf diese Weise wird ein Verfahren zum Vereinfachen einer CAN-Kommunikation und insbesondere zum Unterstützen mehrerer Vorrichtungen, die Nachrichten mit den gleichen Nachrichten-IDs (11, 21) ohne Kollision übertragen, in einem CAN ermöglicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von Nachrichten in einer CAN-Vorrichtung mit den Verfahrensschritten zum Empfangen mindestens zweier Nachrichten durch die CAN-Vorrichtung, wobei die mindestens zwei Nachrichten aus einer Nachrichten-ID, die den Absender der Nachricht definiert, und Signalfeldern bestehen, denen eine eindeutige Signal-ID zugewiesen worden ist, wobei die Signalfelder jeweils einen Signalwert aufweisen, und wobei die Nachrichten die gleiche Nachrichten-ID haben.
  • Ein CAN (Control Area Network) ist ein robuster Industriestandard in Form eines seriellen Zweidraht-Kommunikationsbusses, der dafür konfiguriert ist, es Mikroprozessoren und Geräten zu ermöglichen, in Anwendungen ohne einen Host-Computer miteinander zu kommunizieren. Es wird in Automobil- und industriellen Steuerungsanwendungen sowie in anderen Produkten und Anwendungen, wie beispielsweise für medizinische Geräte, Avionik, Büroautomatisierungsgeräte und Verbrauchergeräte, weit verbreitet verwendet.
  • CAN ist ein serieller Multi-Master-Bus-Standard zum Verbinden elektronischer Steuereinheiten (ECUs), die auch als Knoten bekannt sind. Für die Kommunikation werden zwei oder mehr Knoten im CAN-Netzwerk benötigt. Die Komplexität des Knotens kann von einer einfachen E/A-Einrichtung bis hin zu einem eingebetteten Computer mit einer CAN-Schnittstelle und hochentwickelter Software reichen. Der Knoten kann auch ein Gateway sein, das es einem Standardcomputer ermöglicht, über einen USB- oder Ethernet-Port mit den Einrichtungen in einem CAN-Netzwerk zu kommunizieren. CAN-Controller sind entweder als eigenständige Einrichtungen, die als Schnittstelle zu einem Mikrocontroller geeignet sind, oder als eine in einem Mikrocontroller-Chip integrierte Schaltung oder ein in einem Mikrocontroller-Chip eingebettetes Modul verfügbar. Die Einrichtungen, die über ein CAN-Netzwerk verbunden sind, sind typischerweise Sensoren, Aktuatoren und andere Steuereinrichtungen. Diese Einrichtungen sind über einen Host-Prozessor, einen CAN-Controller und einen CAN-Transceiver mit dem Bus verbunden.
  • Die CAN-Datenübertragung verwendet ein verlustfreies bitweises Arbitrierungsverfahren der Konfliktlösung. Dieses Arbitrierungsverfahren erfordert, dass alle Knoten im CAN-Netzwerk synchronisiert sind, um jedes Bit im CAN-Netzwerk gleichzeitig abzutasten. Jeder Knoten eines CAN-Netzwerks ist in der Lage, Nachrichten zu übertragen und zu empfangen, jedoch nicht gleichzeitig. Eine Nachricht oder ein Frame besteht hauptsächlich aus der ID (Identifizierung), die die Priorität der Nachricht darstellt, und aus bis zu acht Datenbytes. Eine zyklische Blockprüfung (CRC), Bestätigungsschlitz (ACK) und anderer Overhead sind ebenfalls Teil der Nachricht. Der verbesserte CAN-FD erweitert die Länge des Datenabschnitts auf bis zu 64 Bytes pro Frame. Die Nachricht wird über den Bus seriell unter Verwendung eines Non-Return-to-Zero- (NRZ) Formats übertragen und kann durch alle Knoten empfangen werden.
  • CAN-Anwender haben zahlreiche High-Level-CAN-Application-Layers (CALs) entwickelt, die die Fähigkeiten des CAN bei Verwendung der CAN-Physical-Layer und des CAN-Frame-Formats erweitern und die CAN-Spezifikation einhalten. CALs sind bislang hauptsächlich in Software mit sehr wenig Hardwareunterstützung für CAL implementiert worden. Infolgedessen haben CALs bisher ein großes Maß an Host-CPU-Eingriff erfordert, wodurch der Verarbeitungs-Overhead erhöht und die Leistungsfähigkeit der Host-CPU vermindert wird.
  • In CAN-Netzwerken wird für jede Nachricht eine Nachrichten-ID bereitgestellt, um den Absender der jeweiligen Nachricht zu definieren. Solche Nachrichten weisen ferner Signalfelder auf, denen eine eindeutige Signal-ID zugewiesen ist, wobei die Signalfelder jeweils einen Signalwert aufweisen. Allgemein ist ein CAN-Netzwerk derart konfiguriert, dass jede CAN-Vorrichtung des CAN-Netzwerks eine eindeutige Nachrichten-ID für die durch sie erzeugten Nachrichten verwendet. Daher sollten im Allgemeinen keine Konflikte bezüglich identischer Nachrichten-IDs von verschiedenen Einrichtungen in diesem üblichen CAN-Netzwerk auftreten. Es treten jedoch Situationen auf, in denen unterschiedliche CAN-Netzwerke miteinander gekoppelt sind, wobei Nachrichten von einem CAN-Netzwerk an ein anderes CAN-Netzwerk übertragen werden. In solchen Situationen kann es vorkommen, dass Nachrichten mit der gleichen Nachrichten-ID durch eine CAN-Vorrichtung empfangen werden, wobei diese Nachrichten von verschiedenen Absendern stammen, d.h. von CAN-Vorrichtungen verschiedener CAN-Netzwerke. Daher besteht ein Bedarf für ein universelles Verfahren zum Handhaben solcher Fälle, ohne dass ein Konflikt verursacht wird.
  • Aus der US 2004/01700195 A1 ist eine CAN-Vorrichtung, die mehrere Nachrichtenobjekte unterstützt und mehrere Register aufweist, die jedem Nachrichtenobjekt zugeordnet sind und mindestens ein Objektabgleich-ID-Register, das ein Multi-Bit-Objektabgleich-ID-Feld enthält, und mindestens ein Objektmaskenregister aufweisen, das ein Multi-Bit-Objektmaskenfeld enthält; und ein CAN/CAL-Modul bekannt, das eingehende Nachrichten verarbeitet. Das CAN/CAL-Modul setzt eine Multi-Bit-Screener-ID aus ausgewählten Bits jeder ankommenden Nachricht zusammen, die akzeptanzgefiltert werden soll, vergleicht die Bits, die eine Screener-ID enthalten, mit entsprechenden Bits des Objektabgleich-ID-Feldes, das jedem von mindestens spezifischen der mehreren n Nachrichtenobjekte zugeordnet ist, unter Vernachlässigung jedweder Bits jedes Objektabgleich-ID-Felds, die durch entsprechende Bits des zugeordneten Objektmaskenfelds maskiert sind, und bestimmt dann, ob irgendeiner der Vergleiche zu einer Übereinstimmung führt. Jedes ausgewählte aus einem oder mehreren Bits des Objektabgleich-ID-Felds, das jedem der mehreren Nachrichtenobjekte zugeordnet ist, kann auf „1“ oder „0“ gesetzt werden, und jedes ausgewählte aus einem oder mehreren Bits des Objektmaskenfelds, das jedem der mehreren Nachrichtenobjekte zugeordnet ist, kann auf „1“ oder „0“ gesetzt werden, um ein beliebiges ausgewähltes aus einem oder mehreren Bits des zugeordneten Objektabgleich-ID-Felds zu maskieren, wobei die Kombination aus dem Objektabgleich-ID-Feld und dem Objektmaskenfeld, die jedem der mehreren Nachrichtenobjekte zugeordnet sind, einen vollprogrammierbaren Abgleich- und Maskenfilter bildet. Das CAN/CAL-Modul ist in der Lage, eine Akzeptanzfilterung bezüglich eingehender Nachrichten auszuführen, die entweder Standard- oder erweiterte CAN-Rahmen bilden. Wenn mehr als eine Übereinstimmung erfasst wird, wird eines der Nachrichtenobjekte mit der niedrigsten Nummer (oder alternativ mit der höchsten Nummer) als das übereinstimmende Nachrichtenobjekt bestimmt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine CAN-Kommunikation zu vereinfachen und insbesondere eine Unterstützung für mehrere Vorrichtungen verschiedener CAN-Netzwerke zu ermöglichen, die Nachrichten mit den gleichen Nachrichten-IDs über ein CAN ohne Konflikt übertragen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von Nachrichten in einer CAN-Vorrichtung, mit den folgenden Verfahrensschritten:
    • - Empfangen mindestens zweier Nachrichten durch die CAN-Vorrichtung, wobei die mindestens zwei Nachrichten aus einer Nachrichten-ID, die den Absender der Nachricht definiert, und Signalfeldern bestehen, denen eine eindeutige Signal-ID zugewiesen worden ist, wobei die Signalfelder jeweils einen Signalwert aufweisen, und wobei die zwei Nachrichten die gleiche Nachrichten-ID haben,
    • - Bereitstellen eines Satzes von Transformationsregeln zum Transformieren der mindestens zwei empfangenen Nachrichten in mindestens eine Ausgabenachricht, wobei die Transformationsregeln durch Funktionen mindestens eines Parameters aus einem Signalwert, einer Signal-ID und einer Nachrichten-ID der mindestens zwei empfangenen Nachrichten definiert sind,
    • - Erzeugen der mindestens einen Ausgabenachricht durch Anwenden des Satzes von Transformationsregeln auf die empfangenen Nachrichten, und
    • - Ausgeben der mindestens einen Ausgabenachricht durch die CAN-Vorrichtung.
  • Während aus dem Stand der Technik nur Techniken zum Filtern von Nachrichten bekannt sind, d.h. zum Ausführen einer binären Entscheidung auf der Grundlage einer Nachrichten-ID, ob eine Nachricht durchgelassen werden soll oder nicht, ermöglicht die Erfindung das Definieren von Regeln für eine Wertetransformation für jedes Signal. Dies ermöglicht eine Unterstützung für mehrere Vorrichtungen, die Nachrichten mit den gleichen IDs über CAN ohne Kollisionen übertragen. Erfindungsgemäß ist ein Verfahren angegeben, das derart konfigurierbar ist, dass es Manipulationen mit Daten ausführt, die über verschiedenartige CAN-Schnittstellen empfangen werden, mit dem bevorzugten Zweck der Arbitrierung von Signalen von CAN-Nachrichten mit den gleichen IDs. Die Signal-ID kann innerhalb einer Nachricht eindeutig sein.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren die weiteren Verfahrensschritte auf:
    • - Erzeugen einer Nachricht der mindestens zwei Nachrichten in einem ersten CAN-Netzwerk, und
    • - Erzeugen der anderen Nachricht der mindestens zwei Nachrichten in einem zweiten CAN-Netzwerk, wobei das zweite CAN-Netzwerk vom ersten CAN-Netzwerk verschieden ist. Insbesondere in solchen Fällen, in denen die durch die CAN-Vorrichtung empfangenen Nachrichten von verschiedenen CAN-Netzwerken stammen, d.h. vom ersten CAN-Netzwerk und vom zweiten CAN-Netzwerk, kann es vorkommen, dass durch die CAN-Vorrichtung Nachrichten mit den gleichen Nachrichten-IDs empfangen werden. Somit stellt diese bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine Konfliktlösung für solche Fälle bereit, indem nicht nur mindestens eine dieser Nachrichten blockiert wird, sondern indem der Satz von Transformationsregeln auf die empfangenen Nachrichten angewendet wird, und indem die mindestens eine Ausgabenachricht durch die CAN- Vorrichtung ausgegeben wird, die auf der Grundlage dieser Transformationsregeln erzeugt worden ist.
  • Im Allgemeinen kann die Ausgabenachricht in das erste CAN-Netzwerk und/oder in das zweite CAN-Netzwerk ausgegeben werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren jedoch den Schritt auf:
    • - Ausgeben der mindestens einen Ausgabenachricht in ein drittes CAN-Netzwerk, wobei das dritte CAN-Netzwerk vom ersten CAN-Netzwerk und vom zweiten CAN-Netzwerk verschieden ist. Auf diese Weise ermöglicht diese bevorzugte Ausführungsform der Erfindung die Kopplung zweier CAN-Netzwerke, d.h. des ersten CAN-Netzwerks und des zweiten CAN-Netzwerks, mit einem dritten CAN-Netzwerk, während Konflikte aufgrund identischer Nachrichten-IDs vermieden werden.
  • Allgemein können die mindestens zwei Nachrichten durch den gleichen Eingang der CAN-Vorrichtung empfangen werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren jedoch den Verfahrensschritt auf:
    • - Empfangen der mindestens zwei Nachrichten an separaten Eingängen der CAN-Vorrichtung. Auf diese Weise können die zwei Nachrichten gleichzeitig empfangen werden und daher von verschiedenen Vorrichtungen stammen. Daher wird, wie oben erwähnt, eine Unterstützung für mehrere Vorrichtungen bereitgestellt, die Nachrichten mit den gleichen IDs über CAN ohne Kollisionen übertragen. In dieser Hinsicht weist das Verfahren gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung den folgenden Verfahrensschritt auf:
    • - gleichzeitiges Empfangen der mindestens zwei Nachrichten durch die CAN-Vorrichtung.
  • Im Allgemeinen muss der Eingang oder müssen die Eingänge, an denen die mindestens zwei Nachrichten empfangen werden, nicht auf eine spezielle Weise konfiguriert sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch jedem Eingang eine andere Eingangs-ID zugewiesen worden und wird ein Satz Transformationsregeln zum Transformieren der mindestens zwei empfangenen Nachrichten in mindestens eine Ausgabenachricht bereitgestellt, wobei die Transformationsregeln jeweils zusätzlich definiert sind durch Funktionen der Eingangs-ID der mindestens zwei empfangenen Nachrichten. Auf diese Weise kann auch berücksichtigt werden, an welchem Eingang der CAN-Vorrichtung eine entsprechende Nachricht empfangen worden ist, wenn die mindestens eine Ausgabenachricht erzeugt wird. Dies kann als zusätzliche Information für die Transformationsregeln dienen, die zum Erzeugen der mindestens einen Ausgabenachricht angewendet werden.
  • Es gibt verschiedene Möglichkeiten für die Transformationsregeln, insbesondere bezüglich der für die Transformation verwendeten Signalfelder. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren jedoch den weiteren Verfahrensschritt auf:
    • - Erzeugen der mindestens einen Ausgabenachricht durch Kombinieren einer Untergruppe von Signalfeldern, die Signalwerte einer der mindestens einen empfangenen Nachricht aufweisen, mit einer Untergruppe von Signalfeldern, die Signalwerte einer anderen der mindestens einen empfangenen Nachricht aufweisen. Diesbezüglich ist eine Untergruppe von Signalfeldern eine Gruppe, in der mindestens ein Signalfeld einer ursprünglich empfangenen Nachricht fehlt. Daher werden gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform mindestens einige Signalfelder, die Signalwerte aufweisen, für die Erzeugung der mindestens einen Ausgabenachricht weggelassen. Diese Option bietet noch mehr Möglichkeiten für den Transformationsprozess.
  • Durch die Erfindung werden verschiedene Möglichkeiten zum Synchronisieren der mindestens zwei empfangenen Nachrichten bereitgestellt. Bezüglich des Synchronisierens der mindestens zwei empfangenen Nachrichten weist das Verfahren vorzugsweise den zusätzlichen Verfahrensschritt auf:
    • - Synchronisieren der mindestens zwei empfangenen Nachrichten unter Verwendung einer Sliding-Window-Methode oder einer Cycling-Window-Methode. Die Sliding-Window-Methode gehört zu einer konvergenzfunktionellen Zeitsynchronisierungsstrategie, die verglichen mit anderen ähnlichen Zeitsynchronisationsalgorithmen eine bessere Leistungsfähigkeit sowohl hinsichtlich der Genauigkeit als auch der Fehlertoleranz hat. Ähnliche Überlegungen gelten für die Cycling- Window-Methode.
  • Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines vorstehend beschriebenen Verfahrens in einem Fahrzeug.
  • Die Erfindung betrifft auch ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das darauf gespeicherte Befehle aufweist, die, wenn sie durch einen Prozessor ausgeführt werden, veranlassen, dass ein vorstehend beschriebenes Verfahren ausgeführt wird.
  • Ferner betrifft die Erfindung auch eine CAN-Vorrichtung, die zum Verarbeiten von Nachrichten konfiguriert ist, die durch die CAN-Vorrichtung gemäß einem vorstehend beschriebenen Verfahren empfangen werden.
  • Diese und andere Aspekte der Erfindung werden anhand der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich und erläutert. Einzelne Merkmale, die in den Ausführungsformen offenbart sind, können alleine oder in Kombination einen Aspekt der vorliegenden Erfindung bilden. Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können von einer Ausführungsform auf eine andere Ausführungsform übertragen werden.
  • Es zeigt:
    • 1 schematisch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, weist eine CAN-Vorrichtung 1 gemäß der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwei separate Eingänge 2, 3 und einen einzelnen Ausgang 5 auf. Die zwei separaten Eingänge 2, 3 und der einzelne Ausgang 5 sind mit einer Verarbeitungseinheit 4 verbunden, die ebenfalls Teil der CAN-Vorrichtung 1 ist. Ferner weist die CAN-Vorrichtung 1 einen Speicher 6 auf, in dem ein Satz von Transformationsregeln gespeichert ist. Dieser Speicher 6 kann ein ROM (Nur-LeseSpeicher), ein RAM (Direktzugriffsspeicher) oder ein anderer geeigneter Speichertyp für elektronische Vorrichtungen sein. Während Daten, die in einem ROM gespeichert sind, nur langsam, mit Schwierigkeiten oder überhaupt nicht modifizierbar sind, stellt ein RAM eine Speichereinrichtung bereit, die es ermöglicht, Datenelemente nahezu gleichzeitig unabhängig vom physischen Ort der Daten im Speicher zu lesen oder zu schreiben.
  • Der Satz von Transformationsregeln, der im Speicher 6 gespeichert ist, wird verwendet, um Nachrichten 10, 20, die durch die zwei getrennten Eingängen 2, 3 der CAN-Vorrichtung 1 empfangen werden, jeweils in eine Nachricht 30 zu transformieren, die durch den Ausgang 5 der CAN-Vorrichtung 1 ausgegeben wird. Die durch die beiden separaten Eingänge 2, 3 der CAN-Vorrichtung 1 empfangenen Nachrichten 10, 20 weisen jeweils eine Nachrichten-ID 11, 21 auf, die den Absender der jeweiligen Nachricht 10, 20 definieren. Gemäß der hierin beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stammen die Nachrichten 10, 20 von Absendern, die Teil verschiedener CAN-Netzwerke sind, d.h. eines ersten CAN-Netzwerks und eines zweiten CAN-Netzwerks, das vom ersten CAN-Netzwerk verschieden ist.
  • Ferner weisen die durch die beiden separaten Eingänge 2, 3 der CAN-Vorrichtung 1 empfangenen Nachrichten 10, 20 jeweils Signalfelder 12, 22 auf. Diesen Signalfeldern 12, 22 ist eine eindeutige Signal-ID zugeordnet worden, und die Signalfelder 12, 22 weisen jeweils einen Signalwert auf. Gemäß der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Nachrichten-IDs 11, 21 identisch, obwohl sie von verschiedenen CAN-Vorrichtungen stammen. Dies ist möglich aufgrund der Tatsache, dass die CAN-Vorrichtungen, von denen die Nachrichten stammen, wie vorstehend erwähnt, zu verschiedenen CAN-Netzwerken gehören, was die gleiche Nachrichten-ID für die erste Nachricht 10 und die zweite Nachricht 20 ermöglicht.
  • Die Transformationsregeln können durch Funktionen mindestens eines Parameters aus einem Signalwert, einer Signal-ID und einer Nachrichten-ID 11, 21 der mindestens zwei empfangenen Nachrichten 10, 20 definiert sein. Ferner ist jedem Eingang 2, 3 der CAN-Vorrichtung 1 eine andere Eingangs-ID zugeordnet worden, und der bereitgestellte Satz von Transformationsregeln zum Transformieren der empfangenen Nachrichten 10, 20 in die Ausgabenachricht 30 kann zusätzlich auch durch Funktionen der Eingangs-ID der zwei empfangenen Nachrichten 20, 30 definiert sein. Auf diese Weise kann auch berücksichtigt werden, an welchem Eingang 2, 3 der CAN-Vorrichtung 1 die jeweilige Nachricht 10, 20 empfangen worden ist, wenn die Ausgabenachricht 30 erzeugt wird.
  • Wie in 1 im Detail dargestellt ist, weist gemäß der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jede Nachricht 10, 20, die durch die CAN-Vorrichtung 1 empfangen wird, vier Signalfelder 12, 22 auf. Diese Signalfelder 12, 22 weisen jeweils eine Signal-ID A, B, C und D bzw. einen Signalwert auf. Für die Signalwerte der Nachricht 10 gilt: A = 1, B = 2, C = 3 und D = 4, während für die Signalwerte der Nachricht 20 gilt: A = 5, B = 6, C = 7 und D = 8. Diese Signalwerte dienen lediglich als Beispiel und sollen die Erfindung in keinerlei Hinsicht einschränken.
  • Gemäß der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Nachricht 30, die am Ausgang 5 der CAN-Vorrichtung 1 ausgegeben wird, gemäß einer Regel zum Transformieren der empfangenen Nachrichten 10, 20 in die Ausgabenachricht 30 wie folgt erzeugt:
  • Zunächst wird geprüft, ob beide an den Eingängen 2, 3 der CAN-Vorrichtungen empfangenen Nachrichten 10, 20 die gleiche Nachrichten-ID 11, 21 aufweisen. Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, sind hier beide Nachrichten-IDs 11, 21 „0x100“. Daher wird bestimmt, dass die Nachricht 30, die am Ausgang 5 der CAN-Vorrichtung 1 ausgegeben wird, mit der gleichen Nachrichten-ID 31 erzeugt wird, d.h. „0x100“. Ferner sieht die hier angewendete Regel vor, dass für die am Ausgang 5 der CAN-Vorrichtung 1 ausgegebene Nachricht 30 das Signalfeld mit der Signal-ID A auf der Basis eines Signalfeldes mit der Signal-ID A der Nachricht 10, das Signalfeld mit der Signal-ID B auf der Basis eines Signalfeldes mit der Signal-ID B der Nachricht 20, das Signalfeld mit der Signal-ID C auf der Basis des Signalfeldes mit der Signal-ID C der Nachricht 10, und das Signalfeld mit der Signal-ID D auf der Basis des Signalfeldes mit der Signal-ID D der Nachricht 20 erzeugt werden. Auch diese Transformationsregel ist nur ein Beispiel und soll die Erfindung in keinerlei Hinsicht einschränken.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl die Ausgabenachricht 30 in das erste CAN-Netzwerk und/oder in das zweite CAN-Netzwerk ausgegeben werden könnte, von dem die erste Nachricht 10 und die zweite Nachricht 20 stammen, die durch die Eingänge 2, 3 der CAN-Vorrichtung 1 empfangen werden, gemäß der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Ausgabenachricht 30 in ein drittes CAN-Netzwerk ausgegeben wird, das vom ersten CAN-Netzwerk und vom zweiten CAN-Netzwerk verschieden ist. Auf diese Weise ermöglicht diese bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine Kopplung zweier CAN-Netzwerke, d.h. des ersten CAN-Netzwerks und des zweiten CAN-Netzwerks, mit einem dritten CAN-Netzwerk, während Konflikte aufgrund identischer Nachrichten-IDs im ersten CAN-Netzwerk und im zweiten CAN-Netzwerk vermieden werden.
  • Auf diese Weise ist nicht nur eine Filterung der an den Eingängen 2, 3 der CAN-Vorrichtung 1 zugeführten Nachrichten 10, 20 möglich, d.h. eine binäre Entscheidung basierend auf der Nachrichten-ID 11, 21, ob die Nachrichten 10, 20 durchgelassen werden sollen oder nicht. Im Gegensatz dazu sind gemäß der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Regeln für eine Wertetransformation für jedes Signal definiert. Daher wird eine Unterstützung für mehrere Vorrichtungen bereitgestellt, die Nachrichten mit den gleichen Nachrichten-IDs 11, 21 ohne Kollisionen übertragen, d.h. durch Arbitrierung von Signalen von Nachrichten 10, 20 mit den gleichen Nachrichten-IDs 11, 21.
  • In einem üblichen CAN-Netzwerk sollten allgemein keine Konflikte bezüglich identischer Nachrichten-IDs von verschiedenen Vorrichtungen auftreten, in der vorliegenden Situation wird aber durch die Kopplung eines ersten CAN-Netzwerks und eines zweiten CAN-Netzwerks mit einem dritten CAN-Netzwerk ermöglicht, an den Eingängen 2, 3 der CAN-Vorrichtung mindestens zwei Nachrichten 10, 20 mit der gleichen Nachrichten-ID zu empfangen. Dies kann vorkommen, da die Nachrichten 10, 20 von Absendern stammen können, die Teil verschiedener CAN-Netzwerke sind. In dieser Hinsicht wird gemäß der hierin beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein universelles Verfahren zum Handhaben solcher Fälle bereitgestellt, ohne dass ein Konflikt auftritt, wodurch nicht nur die CAN-Kommunikation vereinfacht wird, sondern insbesondere eine Unterstützung für mehrere Vorrichtungen verschiedener CAN-Netzwerke ermöglicht wird, die Nachrichten mit den gleichen Nachrichten-IDs in einem CAN ohne Kollision übertragen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    CAN-Vorrichtung
    2
    Eingang
    3
    Eingang
    4
    Verarbeitungseinheit
    5
    Ausgang
    6
    Speicher
    10
    Nachricht
    11
    Nachrichten-ID
    12
    Signalfelder
    20
    Nachricht
    21
    Nachrichten-ID
    22
    Signalfelder
    30
    Nachricht
    31
    Nachrichten-ID
    32
    Signalfelder
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2004/01700195 A1 [0007]

Claims (11)

  1. Verfahren zum Verarbeiten von Nachrichten (10, 20) in einer CAN-Vorrichtung (1), mit den folgenden Verfahrensschritten: - Empfangen mindestens zweier Nachrichten (10, 20) durch die CAN-Vorrichtung (1), wobei die mindestens zwei Nachrichten (10, 20) aus einer Nachrichten-ID (11, 21), die den Absender der Nachricht (10, 20) definieren, und Signalfeldern (12, 22) bestehen, denen eine eindeutige Signal-ID zugeordnet worden ist, wobei die Signalfelder jeweils einen Signalwert aufweisen, wobei die beiden Nachrichten (11, 20) die gleiche Nachrichten-ID (11, 21) aufweisen; - Bereitstellen eines Satzes von Transformationsregeln zum Transformieren der mindestens zwei empfangenen Nachrichten (10, 20) in mindestens eine Ausgabenachricht (30), wobei die Transformationsregeln durch Funktionen mindestens eines Parameters aus einem Signalwert, einer Signal-ID und einer Nachrichten-ID (11) der mindestens zwei empfangenen Nachrichten (10, 20) definiert sind; - Erzeugen der mindestens einen Ausgabenachricht (30) durch Anwenden des Satzes von Transformationsregeln auf die empfangenen mindestens zwei Nachrichten (10, 20); und - Ausgeben der mindestens einen Ausgabenachricht (30) durch die CAN-Vorrichtung (1).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, mit den weiteren Verfahrensschritten: - Erzeugen einer Nachricht (10) der mindestens zwei Nachrichten (10, 20) in einem ersten CAN-Netzwerk; und - Erzeugen der anderen Nachricht (20) der mindestens zwei Nachrichten (10, 20) in einem zweiten CAN-Netzwerk, wobei das zweite CAN-Netzwerk vom ersten CAN-Netzwerk verschieden ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, mit dem weiteren Verfahrensschritt: - Ausgeben der mindestens einen Ausgabenachricht (30) in ein drittes CAN-Netzwerk, wobei das dritte CAN-Netzwerk vom ersten CAN-Netzwerk und vom zweiten CAN-Netzwerk verschieden ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, mit dem weiteren Verfahrensschritt: - Empfangen der mindestens zwei Nachrichten (10, 20) an getrennten Eingängen (2, 3) der CAN-Vorrichtungen (1).
  5. Verfahren nach Anspruch 4, mit dem weiteren Verfahrensschritt: - gleichzeitiges Empfangen der mindestens zwei Nachrichten (10, 20) durch die CAN-Vorrichtung (1).
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedem Eingang (2, 3) eine andere Eingangs-ID zugewiesen worden ist, und wobei ein Satz von Transformationsregeln zum Transformieren der mindestens zwei empfangenen Nachrichten (10, 20) in mindestens eine Ausgabenachricht (30) bereitgestellt wird, wobei die Transformationsregeln zusätzlich durch Funktionen der Eingangs-ID der mindestens zwei empfangenen Nachrichten (10, 20) definiert sind.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Verfahrenssch ritt: - Erzeugen der mindestens einen Ausgabenachricht (30) durch Kombinieren einer Untergruppe von Signalfeldern (12), die Signalwerte einer der mindestens einen empfangenen Nachricht (10, 20) aufweisen, mit einer Untergruppe von Signalfeldern (22), die Signalwerte einer anderen der mindestens einen empfangenen Nachricht (10, 20) aufwiesen.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Verfahrensschritt: - Synchronisieren der mindestens zwei empfangenen Nachrichten (10, 20) unter Verwendung einer Sliding-Window-Methode oder einer Cycling-Window-Methode.
  9. Verwendung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Fahrzeug.
  10. Nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das darauf gespeicherte Anweisungen aufweist, die, wenn sie durch einen Prozessor ausgeführt werden, veranlassen, dass ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgeführt wird.
  11. CAN-Vorrichtung (1), die dafür konfiguriert ist, Nachrichten (10, 20), die durch die CAN-Vorrichtung (1) empfangen werden, gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zu verarbeiten.
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DE19929608A1 (de) * 1999-06-28 2001-01-11 Deutsche Bahn Ag Einrichtung zur Konvertierung von Kommunikationsprotokollen zwischen einem Fahrzeugbus und einem Zugbus in einem Zugkommunikationssystem
JP2017212724A (ja) * 2016-05-27 2017-11-30 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカPanasonic Intellectual Property Corporation of America ゲートウェイ装置、車載ネットワークシステム、転送方法及びプログラム

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Maschinenübersetzung der Beschreibung zu JP 2017-212724 A *

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