DE112015005253T5 - Controller Area Network (CAN)-Kommunikationssystem und Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen - Google Patents

Controller Area Network (CAN)-Kommunikationssystem und Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen Download PDF

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DE112015005253T5
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Hiroaki Takada
Ryo Kurachi
Naoki Adachi
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Nagoya University NUC
Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Nagoya University NUC
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

Bereitgestellt werden ein CAN-Kommunikationssystem und eine Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen, von denen erwartet werden kann, dass sie die Identifizierung der Ursache eines Fehlers erleichtern, der in einer Kommunikation auftritt. Die Überwachungsvorrichtung 5 ist mit einem CAN-Bus verbunden und bestimmt, ob in einer von einer ECU3 übertragenen Nachricht ein Fehler enthalten ist oder nicht. Falls in der übertragenen Nachricht ein Fehler enthalten ist, zeichnet die Überwachungsvorrichtung 5 in der Aufzeichnungseinheit 54 Informationen zu dem Fehler in der Nachricht als Fehlerinformation 54a auf. Ferner umfasst die Überwachungsvorrichtung 5 die CAN-Steuereinheit 52, die die Kommunikation gemäß dem CAN-Protokoll durchführt, und den Prozessor 51, der verschiedene Arten der Informationsverarbeitung durchführt. Die CAN-Steuereinheit 52 kann bestimmen, ob in der Nachrichtenübertragung ein Fehler enthalten ist oder nicht, und kann, falls bestimmt wird, dass ein Fehler enthalten ist, durch ein Interrupt dem Prozessor 51 die an die Nachricht angehängte CAN-ID melden.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem, in dem mehrere Kommunikationsvorrichtungen gemäß einem CAN-Protokoll kommunizieren, sowie eine Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen, die die von den Kommunikationsvorrichtungen durchgeführte Kommunikation überwacht.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Herkömmlicherweise wurde das CAN-Kommunikationsprotokoll auf breiter Basis für die Kommunikation zwischen mehreren in einem Fahrzeug verbauten elektronischen Steuerungseinheiten (Electronic Control Units, ECUs) genutzt. Ein Kommunikationssystem mit dem CAN-Kommunikationsprotokoll ist derart ausgelegt, dass mehrere ECUs mit einem gemeinsamen CAN-Bus verbunden sind und dass Nachrichten übertragen und von einer ECU an einer Empfangsseite empfangen werden, wobei ein Signalausgang von einer ECU auf der Übertragungsseite an den CAN-Bus erhalten wird. In einem derartigen Kommunikationssystem wurden verschiedene Vorschläge vorgelegt, wie mit Fehlern in der Kommunikation umzugehen sei.
  • Beispielsweise schlägt Patentdokument 1 eine Kommunikationsfehler-Diagnosevorrichtung vor, bei der ein Kennzeichen zur Bestimmung einer vorläufigen Störung gesetzt wird und ein Zeitgeber für die Bestimmung einer andauernden Störung aktiviert wird, falls infolge der Überwachung des Zustands des CAN-Busses einer der anomalen Zustände Fehlerwarnung, Fehler passiv oder Bus inaktiv erkannt wird. Anschließend wird, wenn eine Störungsbestimmungszeit abläuft, ohne dass zweimal in Folge ein aktiver Fehlerzustand erkannt wurde, ein Störungsbestätigungskennzeichen gesetzt, das eine bestätigte Störung anzeigt, so dass eine so genannte „Limp-Home“-Funktion gestartet wird.
  • VORBEKANNTES TECHNISCHES DOKUMENT
  • PATENTDOKUMENT
    • Patentdokument 1 JP 2004-348274
  • ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
  • Wenn in einem vorhandenen Kommunikationssystem, in dem das CAN-Kommunikationsprotokoll zum Einsatz kommt, ein Kommunikationsfehler auftritt, kann eine Kommunikationsvorrichtung, die eine Nachricht überträgt, nur dann eine Information über den aufgetretenen Fehler erhalten, wenn der Fehler während der Übertragung der Nachricht durch sie selbst auftritt. Falls eine Fehlfunktion oder dergleichen im Kommunikationssystem auftritt, ist es daher erforderlich, alle im Kommunikationssystem enthaltenen Kommunikationsvorrichtungen auf die Fehlfunktion zu überprüfen, um zu prüfen, welcher Nachrichtenübertragungs-/-empfangsvorgang einem Fehler ausgesetzt ist, wodurch es schwierig wird, die Ursache einer Fehlfunktion zu identifizieren. Die Kommunikationsfehler-Diagnosevorrichtung gemäß Patentdokument 1 kann dieses Problem nicht lösen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde vor dem Hintergrund der oben beschriebenen Situation entwickelt und zielt darauf ab, ein CAN-Kommunikationssystem und eine Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen bereitzustellen, von denen erwartet wird, dass sie die Identifizierung der Ursache eines Fehlers erleichtern, wenn der Fehler in einer Kommunikation auftritt.
  • MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
  • Ein CAN-Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung, das mehrere Kommunikationsvorrichtungen umfasst, welche mittels einer gemeinsamen Kommunikationsleitung miteinander verbunden sind und gemäß einem Controller-Area-Network(CAN)-Protokoll kommunizieren, umfasst: einen Fehlerbestimmungsteil, der mit der Kommunikationsleitung verbunden ist und bestimmt, ob einer von wenigstens einer der Kommunikationsvorrichtungen übertragenen Nachricht einen Fehler enthält oder nicht; und einen Aufzeichnungsteil für Fehlerinformationen, der Informationen zu einem Fehler in der Nachricht aufzeichnet, falls der Fehlerbestimmungsteil feststellt, dass ein Fehler in der Nachricht enthalten ist.
  • Weiterhin enthalten in dem CAN-Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung die im Aufzeichnungsteil für Fehlerinformationen aufgezeichneten Informationen Identifizierungsinformationen, die an eine Nachricht angehängt sind.
  • Weiterhin enthalten in dem CAN-Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung die im Aufzeichnungsteil für Fehlerinformationen aufgezeichneten Informationen wenigstens eine der folgenden Informationen: eine Zeitinformation, die das Auftreten eines Fehlers betrifft, eine Nutzlast einer Nachricht, eine Größe der Nutzlast, einen Fehlertyp oder eine Fehlerposition eines Fehlers in der Nachricht.
  • Weiterhin enthält in dem CAN-Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung die Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen einen Speicherteil für Einzelheiten der Fehlerverarbeitung, in dem Details zur Fehlerverarbeitung enthalten sind, die ausgeführt wird, wenn der Fehlerbestimmungsteil feststellt, dass in einer Nachricht ein Fehler enthalten ist, für jede an eine Nachricht angehängte Identifizierungsinformation, sowie einen Fehlerverarbeitungsteil, der die Fehlerverarbeitung basierend auf den im Speicherteil für Einzelheiten der Fehlerverarbeitung gespeicherten Details durchführt.
  • Weiterhin speichert in dem CAN-Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung der Speicherteil für Einzelheiten der Fehlerverarbeitung eine Bedingung für die Durchführung der Fehlerverarbeitung, und der Fehlerverarbeitungsteil ist dafür ausgelegt, die Fehlerverarbeitung durchzuführen, wenn der Fehlerbestimmungsteil feststellt, dass in einer Nachricht ein Fehler enthalten ist und eine im Speicherteil für Einzelheiten der Fehlerverarbeitung gespeicherte Bedingung erfüllt ist.
  • Weiterhin enthält in dem CAN-Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung die Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen eine CAN-Steuereinheit, die Übertragung und Empfang einer Nachricht gemäß einem CAN-Protokoll steuert und den Fehlerbestimmungsteil aufweist, sowie einen Prozessor, der die Verarbeitung der Aufzeichnungsinformationen im Aufzeichnungsteil für Fehlerinformationen durchführt, wobei die CAN-Steuereinheit, wenn der Fehlerbestimmungsteil feststellt, feststellt, dass in einer Nachricht ein Fehler enthalten ist, an den Prozessor Identifizierungsinformationen meldet, die der Nachricht angehängt sind, und wobei der Prozessor dafür ausgelegt ist, von der CAN-Steuereinheit gemeldete Informationen im Aufzeichnungsteil für Fehlerinformationen aufzuzeichnen.
  • Weiterhin umfasst eine Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen gemäß der vorliegenden Erfindung: einen Fehlerbestimmungsteil, der mit einer gemeinsamen Kommunikationsleitung verbunden ist, die mit mehreren Kommunikationsvorrichtungen verbunden ist, welche gemäß einem Controller-Area-Network(CAN)-Protokoll kommunizieren, und bestimmt, ob in einer von einer der Kommunikationsvorrichtungen übertragenen Nachricht ein Fehler enthalten ist oder nicht; und einen Aufzeichnungsteil für Fehlerinformationen, der, falls der Fehlerbestimmungsteil feststellt, dass in einer Nachricht ein Fehler enthalten ist, Informationen zu dem Fehler in der Nachricht aufzeichnet.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, ist eine Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen mit einer gemeinsamen Kommunikationsleitung verbunden, über die mehrere Kommunikationsvorrichtungen kommunizieren, und wenn von den Kommunikationsvorrichtungen eine Nachricht übertragen wird, wird festgestellt, ob in der Nachricht ein Fehler enthalten ist. Falls in der übertragenen Nachricht ein Fehler enthalten ist, zeichnet die Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen darin Informationen zu dem Fehler in der Nachricht auf. Hierdurch kann die Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen fehlerbezogene Informationen in der Nachrichtenübertragung aller Kommunikationsvorrichtungen im CAN-Kommunikationssystem aufzeichnen. Dementsprechend können, falls eine Fehlfunktion im CAN-Kommunikationssystem auftritt, Informationen, die die Ursache der Fehlfunktion angeben, erhalten werden, indem die in der Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen aufgezeichneten Informationen geprüft werden.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhalten die im Aufzeichnungsteil für Fehlerinformationen aufgezeichneten Informationen Identifizierungsinformationen (so genannte CAN-ID), die an eine Nachricht angehängt sind. Dies kann die Identifizierung einer Kommunikationsvorrichtung erleichtern, die eine Nachricht überträgt, in welcher ein Fehler auftritt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthalten die in der Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen aufzuzeichnenden Informationen wenigstens eine der folgenden Informationen: eine Zeitinformation, die das Auftreten eines Fehlers betrifft, eine Nutzlast einer Nachricht, eine Größe der Nutzlast, einen Fehlertyp oder eine Fehlerposition eines Fehlers. Dies erleichtert die Identifizierung der Ursache des aufgetretenen Fehlers.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung speichert die Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen darin Einzelheiten zur Fehlerverarbeitung für jede Nachrichtenidentifizierungsinformation, und wenn ein Fehler auftritt, wird die Fehlerverarbeitung gemäß den Identifizierungsinformationen durchgeführt. Beispielsweise kann die Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen eine Fehlerverarbeitung wie etwa Melden des Auftretens eines Fehlers an eine externe Vorrichtung außerhalb des Fahrzeugs per drahtloser Kommunikation oder dergleichen, Anzeigen einer Warnmeldung oder Ausgeben eines Alarmtons im Fahrzeug oder Herunterfahren des Systems durchführen. Die Fehlerverarbeitung kann für jede der Nachrichtenidentifizierungsinformationen die entsprechenden Verarbeitungsdetails definieren.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung speichert die Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen darin eine Bedingung, unter der eine Fehlerverarbeitung durchgeführt wird, und wenn ein Fehler auftritt und die gespeicherte Bedingung erfüllt ist, wird die Fehlerverarbeitung durchgeführt. Die Bedingung für die Fehlerverarbeitung kann für jede Nachrichtenidentifizierungsinformation definiert werden. Dementsprechend kann die Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen eine Fehlerverarbeitung nicht einfach ausführen, sobald ein Fehler auftritt, sondern entsprechend der Häufigkeit, Situation oder dergleichen des Auftretens eines Fehlers.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen eine CAN-Steuereinheit, die die Kommunikation gemäß dem CAN-Protokoll steuert, und einen Prozessor, der verschiedene Arten der Informationsverarbeitung durchführt. Die CAN-Steuereinheit kann bestimmen, ob in der Nachrichtenübertragung ein Fehler enthalten ist oder nicht, und kann, falls ein Fehler enthalten ist, dem Prozessor die an die Nachricht angehängten Identifizierungsinformationen melden. Falls er über das Auftreten eines Fehlers benachrichtigt wird, führt der Prozessor eine Verarbeitung zum Aufzeichnen von Fehlerinformationen einschließlich der gemeldeten Identifizierungsinformation durch. Die herkömmliche CAN-Steuereinheit hat keine Funktion, dem Prozessor Informationen wie Identifizierungsinformationen zum Zeitpunkt des Auftretens des Fehlers zu melden. Der Prozessor kann lediglich Informationen zu einem Fehler erhalten, der in einer von seiner eigenen Vorrichtung übertragenen Nachricht auftritt. Eine Konfiguration, in der die CAN-Steuereinheit dem Prozessor Identifizierungsinformationen der Nachricht, die einen Fehler enthält, meldet, ermöglicht es, dass der Prozessor Informationen zu einem Fehler in einer Nachricht, die von einer anderen Vorrichtung übertragen wird, erhält und Fehlerinformationen zu allen Kommunikationsvorrichtungen im System aufzeichnet.
  • EFFEKT DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen, die mit einer gemeinsamen Kommunikationsleitung, auf der mehrere Kommunikationsvorrichtungen kommunizieren, dafür ausgelegt, Informationen zu einem Fehler in der Nachrichtenübertragung durch jede der Kommunikationsvorrichtungen aufzuzeichnen, und falls eine Fehlfunktion im CAN-Kommunikationssystem auftritt, können Informationen erhalten werden, die die Ursache der Fehlfunktion identifizieren, indem in der Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen aufgezeichnete Informationen geprüft werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher erwartet werden, dass bei Auftreten eines Fehlers in der Kommunikation die Identifizierung der Ursache erleichtert wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Schemadiagramm, das eine Ausgestaltung eines Kommunikationssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung einer Überwachungsvorrichtung veranschaulicht.
  • 3 ist ein Schemadiagramm, das ein Beispiel einer Überwachungsinformation veranschaulicht.
  • 4 ist ein Schemadiagramm, das ein Beispiel einer Fehlerinformation veranschaulicht.
  • 5 ist ein Schemadiagramm, das ein Beispiel der Bestimmung, ob eine Fehlerverarbeitung durchzuführen ist oder nicht, veranschaulicht.
  • 6 ist ein Schemadiagramm, das ein Beispiel der Bestimmung, ob eine Fehlerverarbeitung durchzuführen ist oder nicht, veranschaulicht.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das eine von der CAN-Steuereinheit ausgeführte Verarbeitungsprozedur veranschaulicht.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das eine vom Prozessor ausgeführte Verarbeitungsprozedur veranschaulicht.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Systemkonfiguration
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Das Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist so ausgelegt, dass es mehrere in das Fahrzeug 1 eingebaute ECUs 3 und eine Überwachungsvorrichtung 5 aufweist. Die ECUs 3 und die Überwachungsvorrichtung 5 sind miteinander über eine gemeinsame Kommunikationsleitung verbunden, die im Fahrzeug 1 installiert ist, und können Nachrichten aneinander übertragen bzw. voneinander empfangen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein CAN-Bus als Kommunikationsleitung verwendet, und die ECUs 3 und die Überwachungsvorrichtung 5 kommunizieren gemäß dem CAN-Protokoll. Die ECUs 3 können beispielsweise verschiedene elektronische Steuerungsvorrichtungen sein, beispielsweise etwa: eine Motor-ECU zum Steuern eines Motors des Fahrzeugs 1, eine Karosserie-ECU zum Steuern einer elektrischen Komponente der Fahrzeugkarosserie, eine ABS-ECU, die die Steuerung im Zusammenhang mit dem ABS (Antiblockiersystem) übernimmt, oder eine Airbag-ECU zum Steuern eines Airbags des Fahrzeugs 1. Die Überwachungsvorrichtung 5 ist eine Vorrichtung zum Überwachen des Auftretens eines Fehlers in Übertragung und Empfang von Nachrichten in einem fahrzeuginternen Netz. Die Überwachungsvorrichtung 5 kann speziell als Vorrichtung für die Überwachung bereitgestellt werden, die beispielsweise mit einer zusätzlichen Überwachungsfunktion ausgestaltet ist, die einer Vorrichtung wie beispielsweise etwa einem Netzübergang (Gateway) hinzugefügt wird, oder kann mit einer Überwachungsfunktion ausgestaltet sein, die beispielsweise einer der ECUs 3 hinzugefügt wird.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung der Überwachungsvorrichtung 5 veranschaulicht. Die Überwachungsvorrichtung 5 ist dafür ausgelegt, eine Prozessor 51, eine CAN-Steuereinheit 52, einen Festwertspeicher (Read Only Memory, ROM) 53, eine Aufzeichnungseinheit 54, einen Teil für fahrzeugexterne Kommunikation 55 und so weiter aufzuweisen. Der Prozessor 51 ist eine arithmetische Verarbeitungsvorrichtung, etwa eine zentrale Verarbeitungseinheit (so genannte CPU) oder eine Mikroprozessoreinheit (MPU), und führt die Verarbeitung zur Fehlerüberwachung in einer Kommunikation im fahrzeuginternen Netz durch, indem sie ein im ROM 53, der Aufzeichnungseinheit 54 oder dergleichen gespeichertes Programm ausliest und ausführt. Weiterhin werden dem Prozessor 51 durch Ausführen eines Programms Software-Funktionsblöcke bereitgestellt, etwa ein Fehleranalyseteil 61, ein Verarbeitungsteil zur Fehlerinformationsaufzeichnung 62, ein Fehlerverarbeitungsteil 63 und dergleichen. Die von diesen Funktionsblöcken durchgeführte Verarbeitung wird an späterer Stelle ausführlich erläutert.
  • Die CAN-Steuereinheit 52 kommuniziert mit den ECUs 3 über den CAN-Bus gemäß dem CAN-Kommunikationsprotokoll. Die CAN-Steuereinheit 52 wandelt vom Prozessor 51 gesendete Informationen für die Übertragung in ein Signal gemäß dem CAN-Kommunikationsprotokoll um und gibt das umgewandelte Signal an den CAN-Bus aus, um die Informationen an die ECUs 3 zu übertragen. Die CAN-Steuereinheit 52 erhält ein von den ECUs 3 ausgegebenes Signal, indem sie das Potential auf dem CAN-Bus abtastet, und empfängt Informationen durch Umwandeln des Signals in Binärinformationen gemäß dem CAN-Kommunikationsprotokoll, um die empfangenen Informationen an den Prozessor 51 zu senden. Die Funktion für das Übertragen/Empfangen der Nachricht durch die CAN-Steuereinheit 52 ähnelt der Funktion der vorhandenen CAN-Steuereinheit.
  • Die CAN-Steuereinheit 52 in der Überwachungsvorrichtung 5 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist einen Fehlerbestimmungsteil 71, einen Fehlermeldeteil 72, einen Übertragungsteil für Fehlerverarbeitungsbefehle 73 und so weiter auf. Der Fehlerbestimmungsteil 71 bestimmt, ob in der von den ECUs 3 auf dem CAN-Bus übertragenen Nachricht ein Fehler enthalten ist oder nicht. Der Fehlermeldeteil 72 meldet an den Prozessor 51 Informationen zu einer Nachricht, die vom Fehlerbestimmungsteil 71 als fehlerbehaftet bestimmt wurde. Falls ein Befehl zur Fehlerverarbeitung vom Prozessor 51 gesendet wird, überträgt der Übertragungsteil für Fehlerverarbeitungsbefehle 73 einen Befehl zur Durchführung der Fehlerverarbeitungsoperation an einer entsprechenden ECU 2 gemäß den Einzelheiten der Fehlerverarbeitung.
  • Der ROM 53 ist mit einem nichtflüchtigen Speicherelement ausgestaltet, etwa einem Masken-ROM oder einem elektrisch löschbaren, programmierbaren Festwertspeicher (Electrically Erasable Programmable ROM, EEPROM). Der ROM 53 gemäß der vorliegenden Ausführungsform speichert Informationen wie die Einzelheiten der vom Prozessor 51 durchgeführten Fehlerverarbeitung, wenn ein Fehler in der Kommunikation auftritt, als Überwachungsinformation 53a. 3 ist ein Schemadiagramm, das ein Beispiel einer Überwachungsinformation 53a veranschaulicht. Die Überwachungsinformation 53a beinhaltet die Einzelheiten der Fehlerverarbeitung, die zum Zeitpunkt des Auftretens eines Fehlers durchzuführen ist, welche für jede an die Nachricht angehängte CAN-ID gespeichert sind. Über die Überwachungsinformation 53a wird bei der Konzeption des CAN-Kommunikationssystems oder der Überwachungsvorrichtung 5 entschieden, und sie wird vorab im ROM 53 gespeichert. Es ist darauf hinzuweisen, dass diese Informationen verschlüsselt und danach im ROM 53 gespeichert werden können.
  • In der Überwachungsinformation 53a sind Informationen einschließlich Fehlerhäufigkeit, Fehlerverarbeitung, zugehörige Nachricht und zugehörige Fehlerverarbeitung gespeichert und mit der CAN-ID jeder Nachricht verknüpft. Die Fehlerhäufigkeit in der Überwachungsinformation 53a stellt für die Nachricht der interessierenden CAN-ID eine Bedingung dar, wie viele Male Fehler in Folge auftreten müssen, um eine Fehlerverarbeitung durchzuführen. Beispielsweise wird für die Nachricht mit der CAN-ID 1 und der Fehlerhäufigkeitseinstellung 2 eine Fehlerverarbeitung durchgeführt, wenn ein Fehler zweimal in Folge auftritt, wohingegen keine Fehlerverarbeitung erfolgt, wenn nach dem Auftreten eines Fehlers die Nachricht normal übertragen wird. Die Fehlerverarbeitung in der Überwachungsinformation 53a speichert die Einzelheiten der Fehlerverarbeitung, die durchgeführt wird, falls die Bedingung für eine Fehlerverarbeitung erfüllt ist. Obwohl in dem vorliegenden Beispiel eine externe Meldung, eine interne Meldung und keine Verarbeitung eingestellt sind, können auch Verarbeitungsschritte wie Herunterfahren des Systems, Unterbrechen des Betriebs der jeweiligen ECU oder Verwerfen einer fehlerbehafteten Nachricht durchgeführt werden. In der Fehlerverarbeitung der externen Meldung erfolgt eine Meldung an eine externe Servervorrichtung oder dergleichen durch die Einheit für fahrzeugexterne Kommunikation 55. In der Fehlerverarbeitung der internen Meldung wird ein Betriebsbefehl an eine geeignete ECU 3 ausgegeben, den Benutzer im Fahrzeug 1 über das Auftreten eines Fehlers zu informieren, indem beispielsweise ein Warnleuchte aufleuchtet, eine Warnmeldung angezeigt oder ein Warnton ausgegeben wird.
  • Die relevante Nachricht in der Überwachungsinformation 53a stellt eine Bedingung einer Fehlerverarbeitung dar, die durchgeführt wird, falls Fehler in mehreren Nachrichten mit verschiedenen CAN-IDs auftreten. In dem dargestellten Beispiel ist die CAN-ID 1 der Nachricht mit der CAN-ID 2 zugeordnet, und eine Fehlerverarbeitung wird durchgeführt, wenn ein Fehler in der Nachricht mit der CAN-ID 1 und in der Folge davon auch ein Fehler in der Nachricht mit der CAN-ID 2 auftritt. Unter der relevanten Fehlerverarbeitung in der Überwachungsinformation 53a sind die Einzelheiten der Fehlerverarbeitung gespeichert, die durchgeführt wird, wenn die Bedingung der relevanten Nachricht erfüllt ist.
  • Die Aufzeichnungseinheit 54 der Überwachungsvorrichtung 5 ist ausgestaltet mit einer mit Daten wiederbeschreibbaren und nichtflüchtigen Speichervorrichtung, beispielsweise etwa einem Flash-Speicher, einer Festplatte oder dergleichen. Die Aufzeichnungseinheit 54 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeichnet darin Informationen zu einem Fehler in der Nachrichtenübertragung, der im Fahrzeugnetz auftritt, als Fehlerinformation 54a auf. 4 ist ein Schemadiagramm, das ein Beispiel einer Fehlerinformation 54a veranschaulicht.
  • In der Fehlerinformation 54a werden Zeit, CAN-ID, Datenlängencode (DLC), Nutzlast, Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines Fehlers, Fehlertyp und Fehlerposition aufgezeichnet.
  • „Zeit“ („Time“) in der Fehlerinformation 54a steht für die Startzeit der Übertragung, die Zeit der Fehlerbestimmung oder die Zeit der Beendigung der Übertragung einer Nachricht, die als fehlerbehaftet bestimmt wird. Der Prozessor 51 oder die CAN-Steuereinheit 52 in der Überwachungsvorrichtung 5 hat eine Zeitgeber- oder Taktfunktion und kann eine Zeit erhalten, zu der der Fehler aufgetreten ist. Es ist anzumerken, dass die Zeitinformation nicht unbedingt die als absoluter Zeitwert erhaltene Zeitangabe sein muss, die von einer Taktfunktion oder dergleichen erhalten wird. Sie kann beispielsweise auch einen Zeitraum angeben, der seit Start der Überwachungsvorrichtung 5 vergangen ist. Weiterhin kann sie, falls die Überwachungsvorrichtung 5 dafür ausgelegt ist, periodisch Informationen zu übertragen, beispielsweise auch einen Zeitraum darstellen, der seit Übertragung der Information vergangen ist. Sie kann auch eine Information über eine Zeit oder einen Zeitraum sein, die/der nicht den vorstehend erwähnten entspricht. „CAN-ID“ in der Fehlerinformation 54a steht für eine CAN-ID, die einer Nachricht angehängt ist, die als fehlerbehaftet bestimmt wurde. „DLC“ in der Fehlerinformation 54a stellt die Länge der Daten einer in der Nachricht enthaltenen Nutzlast dar und entspricht insbesondere einer 4-Bit-Information im Kontrollfeld des CAN. „Nutzlast“ („Payload“) stellt die effektiven Informationen dar, ohne Kopfteil oder dergleichen, die in der Nachricht enthalten sind, und spezieller die Informationen des Datenfeldes des CAN selbst.
  • „Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines Fehlers“ („Presence/Absence of Error“) in der Fehlerinformation 54a bildet eine Information, die das Vorhandensein/Nichtvorhandensein des Auftretens eines Fehlers in der Nachricht anzeigt, und ist entweder auf „vorhanden“ („present“) oder „nicht vorhanden“ („absent“) gesetzt. Allerdings kann, da die Überwachungsvorrichtung 5 dafür ausgelegt ist, nur die Informationen über die Nachricht aufzuzeichnen, in der ein Fehler auftritt, in der vorliegenden Ausführungsform die Fehlerinformation 54a nicht unbedingt die Spalte „Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines Fehlers“ enthalten. Die Spalte „Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines Fehlers“ kann nur in dem Fall verwendet werden, dass beispielsweise die Überwachungsvorrichtung 5 dafür ausgelegt ist, ein Kommunikationsprotokoll unabhängig vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Fehlers zu speichern.
  • „Fehlertyp“ „Error Type“) in der Fehlerinformation 54a ist ein Faktor zum Bestimmen eines Fehlers. Auch wenn in dem vorliegenden Beispiel ein Bitfehler, ein ACK-Fehler, ein CRC-Fehler und ein Formfehler unter dem Fehlertyp aufgezeichnet werden, sind dies lediglich Beispiele, und es kann auch ein anderer Fehlertyp eingestellt werden. „Fehlerposition“ („Error Position“) in der Fehlerinformation 54a ist eine Information, die die Position der Bits angibt, an denen die CAN-Steuereinheit 52 bestimmt, dass ein Fehler in der Nachricht enthalten ist.
  • Es ist anzumerken, dass CAN-ID, DLC, Nutzlast, Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines Fehlers, Fehlertyp und Fehlerposition, die in der Fehlerinformation 54a enthalten sind, von der CAN-Steuereinheit 52 bestimmt, von der CAN-Steuereinheit 52 an den Prozessor 51 gemeldet und vom Prozessor 51 in der Aufzeichnungseinheit 54 aufgezeichnet werden. Die in der Fehlerinformation 54a enthaltene Zeitangabe kann entweder durch den Prozessor 51 oder durch die CAN-Steuereinheit 52 bestimmt werden, wird in der vorliegenden Ausführungsform jedoch durch die CAN-Steuereinheit 52 bestimmt.
  • Die Einheit für fahrzeugexterne Kommunikation 55 in der Überwachungsvorrichtung 5 kommuniziert mit einer Vorrichtung wie etwa einer Servervorrichtung, die außerhalb des Fahrzeugs 1 angeordnet ist, über beispielsweise ein Mobiltelefon-Kommunikationsnetz oder ein drahtloses Ortsnetz (Local Area Network, LAN). Es ist nicht erforderlich, dass die Überwachungsvorrichtung 5 immer die Einheit für fahrzeugexterne Kommunikation 55 aufweist. Beispielsweise kann eine Ausgestaltung gewählt werden, bei der eine andere in das Fahrzeug 1 eingebaute ECU 3 eine Einheit für fahrzeugexterne Kommunikation aufweist, und die Überwachungsvorrichtung 5 kommuniziert mit einer Servervorrichtung außerhalb des Fahrzeugs über die ECU 3.
  • Fehlerüberwachungsverarbeitung
  • Die CAN-Steuereinheit 52 in der Überwachungsvorrichtung 5 erhält einen Signalausgang zum CAN-Bus durch die ECUs 3, tastet ihn ab und überwacht ständig die von den ECUs 3 übertragenen Nachrichten. Der Fehlerbestimmungsteil 71 in der CAN-Steuereinheit 52 bestimmt das Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines Fehlers für eine auf dem CAN-Bus übertragene Nachricht. Der Fehlerbestimmungsteil 71 bestimmt das Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines Fehlers wie beispielsweise eines Bitfehlers, eines Bitstopffehlers, eines CRC-Fehlers, eines Formatfehlers und eines ACK-Fehlers. Diese Fehler sind im vorhandenen CAN-Protokoll definiert und werden hier daher nicht eingehender beschrieben. Der vom Fehlerbestimmungsteil 71 bestimmte Fehler ist nicht beschränkt auf die oben beschriebenen Fehler. Beispielsweise kann im erweiterten CAN-System, dem mittels Technologien wie einem Nachrichtenauthentifizierungscode (Message Authentication Code, MAC), einer digitalen Signatur, Verschlüsselung oder dergleichen eine Authentifizierungsfunktion hinzugefügt ist, der Fehlerbestimmungsteil 71 dafür ausgelegt sein, das Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines Authentifizierungsfehlers zu bestimmen, der in der Authentifizierungsverarbeitung auftritt.
  • Der Fehlermeldeteil 72 der CAN-Steuereinheit 52 meldet dem Prozessor 51 Informationen zu einer Nachricht, in der vom Fehlerbestimmungsteil 71 ein Fehler bestimmt wurde. Der Fehlermeldeteil 72 gibt hier ein Interrupt-Signal oder dergleichen an den Prozessor 51 aus, um eine solche Meldung bereitzustellen. Weiterhin erhält der Fehlermeldeteil 72 Informationen wie die Zeit der Bestimmung eines Fehlers, CAN-ID, DLC, Nutzlast, Fehlertyp und Fehlerposition für die Nachricht, in der ein Fehler bestimmt wurde, und gibt diese an den Prozessor 51 weiter.
  • Der Prozessor 51 in der Überwachungsvorrichtung 5 erfährt vom Auftreten eines Fehlers, indem er eine Meldung von der CAN-Steuereinheit 52 empfängt, während Informationen zu dem Fehler von der CAN-Steuereinheit 52 erhalten werden. Der Verarbeitungsteil zur Fehlerinformationsaufzeichnung 62 des Prozessors 51 zeichnet zusätzlich die von der CAN-Steuereinheit 52 erhaltenen Informationen in der Fehlerinformation 54a in der Aufzeichnungseinheit 54 auf. Außerdem ist es hier möglich, dass der Verarbeitungsteil zur Fehlerinformationsaufzeichnung 62 Informationen aufzeichnet, um ein Decodieren oder Modifizieren der Fehlerinformation 54a zu erschweren, indem Verfahren wie Verschlüsselung oder digitale Signatur zur Anwendung kommen.
  • Der Fehleranalyseteil 61 des Prozessors 51 bestimmt, ob eine vorgegebene Fehlerverarbeitung für die Nachricht, in der der Fehler auftritt, auszuführen ist oder nicht, basierend auf der Überwachungsinformation 53a, die im ROM 53 gespeichert ist. 5 ist ein Schemadiagramm, das ein Beispiel der Bestimmung, ob eine Fehlerverarbeitung auszuführen ist oder nicht, veranschaulicht, das ein Beispiel der Bestimmung basierend auf der Fehlerhäufigkeit zeigt. Das dargestellte Beispiel bezieht sich auf eine Nachricht mit der CAN-ID 1, die in 3 dargestellt ist. In der Nachricht ist die Fehlerhäufigkeit in der Überwachungsinformation 53a auf 2 gesetzt, und als Fehlerverarbeitung ist eine externe Meldung definiert. Die Fehlerhäufigkeit in der Überwachungsinformation 53a entspricht einer Einstellung, wie viele Male Fehler in Folge auftreten müssen, um eine Fehlerverarbeitung durchzuführen.
  • Der Fehleranalyseteil 61 beinhaltet einen Zähler für die Häufigkeit des Auftretens eines Fehlers für jede CAN-ID. Falls von der CAN-Steuereinheit 52 ein Fehler gemeldet wird, erhält der Fehleranalyseteil 61 die CAN-ID der Nachricht, in der der Fehler auftritt, basierend auf dieser Meldung, und addiert 1 zu dem Zählerwert, der dieser CAN-ID entspricht. Weiterhin bezieht sich der Fehleranalyseteil 61 auf die Überwachungsinformation 53a im ROM 53 und erhält einen numerischen Fehlerhäufigkeitswert, der für die CAN-ID der Nachricht, in der der Fehler aufgetreten ist, eingestellt ist. Falls der Wert des Zählers die eingestellte Fehlerhäufigkeit erreicht, bestimmt der Fehleranalyseteil 61, dass die Fehlerverarbeitung durchgeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass die Fehlerverarbeitung durchgeführt wird, führt der Fehlerverarbeitungsteil 63 im Prozessor 51 die in der Überwachungsinformation 53a definierte Fehlerverarbeitung durch.
  • In dem in 5 dargestellten Beispiel tritt in der zum Zeitpunkt t0 übertragenen Nachricht mit der CAN-ID 1 kein Fehler auf. Ein Fehler tritt in der Nachricht auf, die zum Zeitpunkt t1 übertragen wird, und der Fehleranalyseteil 61 ändert dementsprechend den Zählerwert von 0 auf 1. Ein Fehler tritt auch in der Nachricht auf, die zum Zeitpunkt t2 übertragen wird, und der Fehleranalyseteil 61 ändert dementsprechend den Zählerwert von 1 auf 2. Da die Fehlerhäufigkeit in der Überwachungsinformation 53a für die Nachricht mit der CAN-ID 1 auf 2 eingestellt ist, bestimmt der Fehleranalyseteil 61, dass zu dem Zeitpunkt, wenn der Zählerwert 2 erreicht wird, die Fehlerverarbeitung durchgeführt wird. In der Überwachungsinformation 53a wie in 3 dargestellt ist als Fehlerverarbeitung für die Nachricht mit der CAN-ID 1 eine externe Meldung definiert. Somit führt der Fehlerverarbeitungsteil 63 eine Verarbeitung zum Melden des Auftretens des Fehlers an eine externe Servervorrichtung oder dergleichen über die Einheit für fahrzeugexterne Kommunikation 55 durch.
  • Es ist erforderlich, dass der Fehleranalyseteil 61 den Wert des Zählers mit 0 vorbelegt, wenn in der zum Zeitpunkt t2 übertragenen Nachricht kein Fehler auftritt. In der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen, dass die ECU 3 die Nachricht mit der CAN-ID 1 im Zyklus T übertragen soll, und der Fehleranalyseteil 61 belegt den Zählerwert vor, wenn kein Fehler gemeldet wird, auch wenn ein vorbestimmter Zeitraum (z. B. Zyklus T oder ein längerer Zeitraum) vergeht, nachdem der Zählerwert erhöht wurde. Falls die CAN-Steuereinheit 52 dafür ausgelegt ist, dem Prozessor 51 den Empfang einer Nachricht zu melden, selbst wenn kein Fehler in der Nachricht auftritt, kann der Fehleranalyseteil 61 den Zählerwert auch gemäß der Meldung vorbelegen.
  • 6 ist ein Schemadiagramm, das ein Beispiel der Bestimmung, ob eine Fehlerverarbeitung auszuführen ist oder nicht, veranschaulicht, das ein Beispiel der Bestimmung basierend auf der zugehörigen Nachricht zeigt. In dem dargestellten Beispiel ist eine Nachricht mit der CAN-ID 1 wie in 3 veranschaulicht gezeigt. Für die Nachricht ist in der Überwachungsinformation 53a eine Nachricht mit der CAN-ID 2 als zugehörige Nachricht eingestellt. Der Fehleranalyseteil 61 verfügt über einen Zähler für die Anzahl der Fehler, die in Folge mit der zugehörigen Nachricht auftreten, für jede CAN-ID (dieser Zähler ist von dem in 5 dargestellten Zähler verschieden). Falls von der CAN-Steuereinheit 52 ein Fehler gemeldet wird, addiert der Fehleranalyseteil 61 dem Zählerwert, der der CAN-ID der Nachricht, in der ein Fehler auftritt, entspricht, 1 hinzu.
  • Danach hält der Fehleranalyseteil 61 den Zählerwert, ohne ihn zu verändern, wenn erneut ein Fehler in der Nachricht mit der CAN-ID 1 auftritt, bevor der Übertragungszyklus T der Nachricht mit der CAN-ID 1 abläuft. Wenn in der Nachricht mit der CAN-ID 2, die als die zugehörige Nachricht definiert ist, ein Fehler auftritt, bevor der Übertragungszyklus T abläuft, addiert der Fehleranalyseteil 61 dem Zählerwert 1 hinzu. Wenn in der Nachricht mit der CAN-ID 1 oder 2 kein Fehler auftritt, bevor der Übertragungszyklus T abläuft, belegt der Fehleranalyseteil 61 den Zählerwert mit 0 vor.
  • Im vorliegenden Beispiel bestimmt, wenn eine CAN-ID als die zugehörige Nachricht definiert ist, der Fehleranalyseteil 61, die Fehlerverarbeitung durchzuführen, wenn der Zählerwert 2 erreicht. In dem Fall, dass zwei CAN-IDs als zugehörige Nachrichten definiert sind, bestimmt der Fehleranalyseteil 61, dass die Fehlerverarbeitung durchgeführt wird, wenn der Zählerwert 3 erreicht. Das bedeutet, dass der Fehleranalyseteil 61 bestimmt, dass die Fehlerverarbeitung durchgeführt wird, wenn der Zählerwert einen Wert erreicht, der erhalten wird, wenn zu dem eingestellten Wert für die zugehörigen Nachrichten 1 addiert wird. Da in der Überwachungsinformation 53a als zugehörige Fehlerverarbeitung für die CAN-ID 1 externe Meldung definiert ist, meldet der Fehlerverarbeitungsteil 63 das Auftreten des Fehlers durch die Einheit für fahrzeugexterne Kommunikation 55 an eine externe Servervorrichtung oder dergleichen.
  • In dem Fall, dass eine interne Meldung als Fehlerverarbeitung definiert ist, gibt der Fehlerverarbeitungsteil 63 durch den Übertragungsteil für Fehlerverarbeitungsbefehle 73 der CAN-Steuereinheit 52 einen Betriebsbefehl an eine geeignete ECU 3 im Fahrzeug 1 aus. Beispielsweise überträgt in dem Fall, dass als interne Nachricht eine Warnmeldung angezeigt wird, der Fehlerverarbeitungsteil 63 einen Befehl, die Warnmeldung anzuzeigen, an die ECU 3, eine Fahrzeugnavigationsvorrichtung oder dergleichen, die ein im Fahrzeug 1 installiertes Display steuert. Weiterhin überträgt im Fall, dass beispielsweise ein Warnton als interne Meldung ausgegeben wird, der Fehlerverarbeitungsteil 63 einen Befehl, den Warnton auszugeben, an die ECU 3, eine Audiovorrichtung oder dergleichen, die den im Fahrzeug 1 installierten Lautsprecher steuert. Ferner kann als Fehlerverarbeitung etwa auch das Herunterfahren des Systems definiert werden. Hier überträgt der Fehlerverarbeitungsteil 63 einen Betriebsunterbrechungsbefehl an die ECU 3, die den Betrieb unterbrechen sollte.
  • Flussdiagramm
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das eine von der CAN-Steuereinheit 52 ausgeführte Verarbeitungsprozedur veranschaulicht. Die CAN-Steuereinheit 52 bestimmt, ob eine Nachricht von der ECU 3 übertragen wird, indem das Potential des CAN-Busses abgetastet wird (Schritt S1). Falls die Nachricht nicht übertragen wird (S1: NEIN), wartet die CAN-Steuereinheit 52, bis eine Nachricht übertragen wird. Falls eine Nachricht von der ECU 3 übertragen wird (S1: JA), beginnt die CAN-Steuereinheit 52 mit dem Empfangen der übertragenen Nachricht (Schritt S2).
  • Danach bestimmt der Fehlerbestimmungsteil 71 der CAN-Steuereinheit 52, ob in der von der ECU 3 auf dem CAN-Bus übertragenen Nachricht ein Fehler enthalten ist oder nicht (Schritt S3). Falls der Fehlerbestimmungsteil 71 bestimmt, dass in der Nachricht ein Fehler enthalten ist (S3: JA), meldet der Fehlermeldeteil 72 der CAN-Steuereinheit 52 dem Prozessor 51 den Fehler, indem er ein Signal wie etwa ein Interrupt ausgibt (Schritt S4), und fährt mit Schritt S5 fort. Falls bestimmt wird, dass kein Fehler enthalten ist (S3: NEIN), fährt die CAN-Steuereinheit 52 ohne Fehlermeldung mit Schritt S5 fort.
  • Die CAN-Steuereinheit 52 bestimmt, ob die Nachrichtenübertragung durch die ECU 3 beendet ist oder nicht (Schritt S5). Falls die Nachrichtenübertragung nicht beendet ist (S5: NEIN), kehrt die CAN-Steuereinheit 52 zum Verarbeitungsschritt S3 zurück. Falls die Nachrichtenübertragung beendet ist (S5: JA), beendet die CAN-Steuereinheit 52 die Verarbeitung.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das eine vom Prozessor 51 ausgeführte Verarbeitungsprozedur veranschaulicht. Der Prozessor 51 bestimmt, ob von der CAN-Steuereinheit 52 eine Fehlermeldung durch ein Signal wie etwa ein Interrupt bereitgestellt wird oder nicht (Schritt S11). Falls die Fehlermeldung nicht bereitgestellt wird (S11: NEIN), wartet der Prozessor 51, bis die Fehlermeldung bereitgestellt wird. Falls die Fehlermeldung bereitgestellt wird (S11: JA), erhält der Prozessor 51 Informationen zu dem aufgetretenen Fehler, beispielsweise Informationen über die CAN-ID der Nachricht, in der ein Fehler auftritt, den Fehlertyp und dergleichen, von der CAN-Steuereinheit 52 (Schritt S12). Der Verarbeitungsteil zur Fehlerinformationsaufzeichnung 62 des Prozessors 51 zeichnet in Schritt S12 erhaltene Informationen als Fehlerinformation 54a in der Aufzeichnungseinheit 54 auf (Schritt S13).
  • Danach bestimmt der Fehleranalyseteil 61 des Prozessors 51 eine Fehlerverarbeitung, um festzustellen, ob eine Fehlerverarbeitung ausgeführt wird oder nicht, basierend darauf, ob eine Bedingung wie etwa die Fehlerhäufigkeit und die für die Überwachungsinformation 53a im ROM 53 definierte zugehörige Nachricht erfüllt ist oder nicht (Schritt S14). Der Fehleranalyseteil 61 bestimmt, ob eine für die Überwachungsinformation 53a definierte Bedingung erfüllt ist oder nicht (Schritt S15), und beendet, falls die Bedingung nicht erfüllt ist (S15: NEIN), die Verarbeitung ohne eine Fehlerverarbeitung durchzuführen. Falls die Bedingung erfüllt ist (S15: Ja), führt der Fehlerverarbeitungsteil 63 des Prozessors 51 die für die Überwachungsinformation 53a definierte Fehlerverarbeitung durch (Schritt S16) und beendet die Verarbeitung.
  • Schlussfolgerung
  • In dem CAN-Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Überwachungsvorrichtung 5 mit einem gemeinsamen CAN-Bus verbunden, der die Kommunikation mehrerer ECUs 3 durchführt, und wird, wenn eine ECU 3 eine Nachricht überträgt, durch die Überwachungsvorrichtung 5 bestimmt, ob die Nachricht einen Fehler enthält oder nicht. Falls in der übertragenen Nachricht ein Fehler enthalten ist, zeichnet die Überwachungsvorrichtung 5 in der Aufzeichnungseinheit 54 Informationen zu dem Fehler in der Nachricht als Fehlerinformation 54a auf. Dies ermöglicht es der Überwachungsvorrichtung 5, Informationen zu dem Fehler in der Nachrichtenübertragung für alle mit dem CAN-Bus verbundenen ECUs 3 aufzuzeichnen. Dementsprechend können, wenn im CAN-Kommunikationssystem eine Fehlfunktion auftritt, Informationen erhalten werden, die die Ursache der Fehlfunktion identifizieren, indem die in der Aufzeichnungseinheit 54 der Überwachungsvorrichtung 5 aufgezeichnete Fehlerinformation 54a geprüft wird. Weiterhin ist es, selbst wenn ein Angriff auf den CAN-Bus erfolgt, möglich, dessen Ursache zu identifizieren.
  • Ferner enthalten die als Fehlerinformation 54a von der Überwachungsvorrichtung 5 gespeicherten Informationen CAN-IDs, die Nachrichten angehängt sind. Dies kann die Identifizierung der ECU 3 erleichtern, von der die fehlerbehaftete Nachricht übertragen wird. Weiterhin beinhaltet die Fehlerinformation 54a wenigstens eine der folgenden Informationen: Zeitinformation, DLC, Nutzlast, Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines Fehlers, Fehlertyp, Fehlerposition und so weiter. Dies erleichtert die genauere Identifizierung der Ursache oder dergleichen des aufgetretenen Fehlers.
  • Die Überwachungsvorrichtung 5 speichert die Einzelheiten der Fehlerverarbeitung für jede CAN-ID in der Überwachungsinformation 53a im ROM 53, und wenn ein Fehler auftritt, wird die Fehlerverarbeitung gemäß der CAN-ID durchgeführt. Beispielsweise kann die Überwachungsvorrichtung 5 eine Fehlerverarbeitung durchführen wie etwa eine Meldung des Auftretens eines Fehlers an eine externe Servervorrichtung oder dergleichen außerhalb des Fahrzeugs 1 über die Einheit für fahrzeugexterne Kommunikation 55 mittels drahtloser Kommunikation oder dergleichen, die Anzeige einer Warnmeldung oder die Ausgabe eines Warntons im Fahrzeug 1 oder das Herunterfahren des Systems oder des entsprechenden Netzes. Die Fehlerverarbeitung kann für jede CAN-ID der Nachricht geeignete Verarbeitungsdetails zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen definieren.
  • Die Überwachungsvorrichtung 5 speichert für die Überwachungsinformationen 53a eine Bedingung, unter der eine Fehlerverarbeitung durchgeführt wird, und wenn ein Fehler auftritt und die gespeicherte Bedingung erfüllt ist, wird die Fehlerverarbeitung durchgeführt. Als Bedingung für die Fehlerverarbeitung können etwa die Häufigkeit des Auftretens des Fehlers und das Auftreten eines Fehlers in einer zugehörigen Nachricht definiert werden. Die Bedingung für die Fehlerverarbeitung kann für jede CAN-ID einer Nachricht definiert werden. Dementsprechend kann die Überwachungsvorrichtung 5 eine Fehlerverarbeitung nicht einfach ausführen, sobald ein Fehler auftritt, sondern entsprechend der Häufigkeit, Situation oder dergleichen des Auftretens eines Fehlers.
  • Ferner umfasst die Überwachungsvorrichtung 5 die CAN-Steuereinheit 52, die die Kommunikation gemäß dem CAN-Protokoll durchführt, und den Prozessor 51, der verschiedene Arten der Informationsverarbeitung durchführt. Die CAN-Steuereinheit 52 kann durch den Fehlerbestimmungsteil 71 bestimmen, ob in der Nachrichtenübertragung ein Fehler enthalten ist oder nicht, und kann, falls bestimmt wird, dass ein Fehler enthalten ist, durch den Fehlermeldeteil dem Prozessor 51 die an die Nachricht angehängte CAN-ID melden. Der Prozessor 51 führt die Verarbeitung zur Aufzeichnung der Fehlerinformation 54a, die die gemeldete CAN-ID enthält, in der Aufzeichnungseinheit 54 durch den Verarbeitungsteil zur Fehlerinformationsaufzeichnung 62 durch, wenn ihm von der CAN-Steuereinheit 52 das Auftreten des Fehlers gemeldet wird.
  • Die herkömmliche CAN-Steuereinheit besitzt keine Funktion, um dem Prozessor bei Auftreten eines Fehlers Informationen wie eine CAN-ID zu melden, daher kann der Prozessor nur Informationen zu einem auftretenden Fehler in einer Nachricht erhalten, die von ihm selbst übertragen wurde. Da die Überwachungsvorrichtung 5 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dafür ausgelegt ist, dem Prozessor 51 über die CAN-Steuereinheit 52 die CAN-ID der Nachricht, in der der Fehler aufgetreten ist, zu melden, kann der Prozessor 51 Informationen zu einem Fehler in einer Nachricht erhalten, die von einer beliebigen ECU 3 übertragen wurde, so dass Fehlerinformationen zu allen ECUs 3 im System aufgezeichnet werden können.
  • Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen ist, dass ein Fehleranalyseteil 61, ein Verarbeitungsteil zur Fehlerinformationsaufzeichnung 62 und ein Fehlerverarbeitungsteil 63 im Prozessor 51 in der Überwachungsvorrichtung 5 bereitgestellt werden, ist die Ausgestaltung nicht hierauf beschränkt. Fehleranalyseteil 61, Verarbeitungsteil zur Fehlerinformationsaufzeichnung 62 und Fehlerverarbeitungsteil 63 können ganz oder teilweise in der CAN-Steuereinheit 52 bereitgestellt werden. Obwohl ferner vorgesehen ist, dass die Meldung an den Prozessor 51 von der CAN-Steuereinheit 52 mittels eines Interrupt-Signals erfolgen kann, ist sie nicht hierauf beschränkt und kann auch so ausgelegt sein, dass eine Meldung nach einem anderen Verfahren als dem Interrupt-Signal erfolgen kann.
  • Ferner ist die in 3 dargestellte Überwachungsinformation 53a lediglich ein Beispiel und nicht darauf beschränkt. Zwar werden Fehlerhäufigkeit und zugehörige Nachricht als zwei Bedingungen für die Durchführung einer Fehlerverarbeitung dargestellt, jedoch kann auch eine andere Bedingung verwendet werden. Obwohl externe Meldung und interne Meldung als Fehlerverarbeitung bzw. zugehörige Fehlerverarbeitung beschrieben werden, können auch verschiedene andere Verarbeitungsweisen zur Anwendung kommen, beispielsweise etwa Herunterfahren des Systems, Unterbrechen des Betriebs einer bestimmten ECU 3 oder Verwerfen der Nachricht, in der der Fehler auftritt.
  • Ferner ist die in 4 dargestellte Fehlerinformation 54a lediglich ein Beispiel und nicht auf dieses beschränkt. In der Fehlerinformation 54a können auch verschiedene andere, in 4 nicht dargestellte Arten von Informationen aufgezeichnet werden. Auch wenn in der vorliegenden Erfindung die Überwachungsvorrichtung 5 dafür ausgelegt ist, Informationen zu einer Nachricht aufzuzeichnen, in der ein Fehler auftritt, ist sie nicht hierauf beschränkt und kann auch dafür ausgelegt sein, Informationen auch zu Nachrichten aufzuzeichnen, in denen kein Fehler auftritt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fahrzeug
    3
    ECU (Kommunikationsvorrichtung)
    5
    Überwachungsvorrichtung (Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen)
    51
    Prozessor
    52
    CAN-Steuereinheit
    53
    ROM (Speicherteil für Einzelheiten der Fehlerverarbeitung)
    53a
    Überwachungsinformationen
    54
    Aufzeichnungseinheit (Aufzeichnungsteil für Fehlerinformationen)
    54a
    Fehlerinformationen
    55
    Einheit für fahrzeugexterne Kommunikation
    61
    Fehleranalyseteil
    62
    Verarbeitungsteil zur Fehlerinformationsaufzeichnung
    63
    Fehlerverarbeitungsteil
    71
    Fehlerbestimmungsteil
    72
    Fehlermeldeteil
    73
    Übertragungsteil für Fehlerverarbeitungsbefehle

Claims (7)

  1. Controller-Area-Network(CAN)-Kommunikationssystem, umfassend mehrere Kommunikationsvorrichtungen, welche mittels einer gemeinsamen Kommunikationsleitung miteinander verbunden sind und gemäß einem CAN-Protokoll kommunizieren, ferner umfassend: eine Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen mit einem Fehlerbestimmungsteil, der mit der Kommunikationsleitung verbunden ist und bestimmt, ob in einer von einer der Kommunikationsvorrichtungen übertragenen Nachricht ein Fehler enthalten ist oder nicht, und einen Aufzeichnungsteil für Fehlerinformationen, der, falls der Fehlerbestimmungsteil feststellt, dass in der Nachricht ein Fehler enthalten ist, Informationen zu dem Fehler in der Nachricht aufzeichnet.
  2. CAN-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1, wobei die im Aufzeichnungsteil für Fehlerinformationen aufgezeichneten Informationen Identifizierungsinformationen enthalten, die einer Nachricht angehängt sind.
  3. CAN-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 2, wobei die im Aufzeichnungsteil für Fehlerinformationen aufgezeichneten Informationen wenigstens eine der folgenden Informationen enthalten: Zeitinformationen, die das Auftreten eines Fehlers betreffen, eine Nutzlast einer Nachricht, eine Größe der Nutzlast, einen Fehlertyp oder eine Fehlerposition eines Fehlers in der Nachricht.
  4. CAN-Kommunikationssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen Folgendes beinhaltet: einen Speicherteil für Einzelheiten der Fehlerverarbeitung, in dem für jede an eine Nachricht angehängte Identifizierungsinformation Details zur Fehlerverarbeitung gespeichert sind, die ausgeführt wird, wenn der Fehlerbestimmungsteil feststellt, dass in einer Nachricht ein Fehler enthalten ist, und einen Fehlerverarbeitungsteil, der die Fehlerverarbeitung basierend auf den im Speicherteil für Einzelheiten der Fehlerverarbeitung gespeicherten Details durchführt.
  5. CAN-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 4, wobei der Speicherteil für Einzelheiten der Fehlerverarbeitung eine Bedingung für die Durchführung der Fehlerverarbeitung speichert und der Fehlerverarbeitungsteil dafür ausgelegt ist, die Fehlerverarbeitung durchzuführen, wenn der Fehlerbestimmungsteil feststellt, dass in einer Nachricht ein Fehler enthalten ist und eine im Speicherteil für Einzelheiten der Fehlerverarbeitung gespeicherte Bedingung erfüllt ist.
  6. CAN-Kommunikationssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen beinhaltet eine CAN-Steuereinheit, die Übertragung und Empfang einer Nachricht gemäß einem CAN-Protokoll steuert und den Fehlerbestimmungsteil aufweist, und einen Prozessor, der die Verarbeitung der Aufzeichnungsinformationen im Aufzeichnungsteil für Fehlerinformationen durchführt, wobei die CAN-Steuereinheit, wenn der Fehlerbestimmungsteil feststellt, feststellt, dass in einer Nachricht ein Fehler enthalten ist, an den Prozessor Identifizierungsinformationen meldet, die der Nachricht angehängt sind, und der Prozessor dafür ausgelegt ist, von der CAN-Steuereinheit gemeldete Informationen im Aufzeichnungsteil für Fehlerinformationen aufzuzeichnen.
  7. Aufzeichnungsvorrichtung für Fehlerinformationen, umfassend: einen Fehlerbestimmungsteil, der mit einer gemeinsamen Kommunikationsleitung verbunden ist, die mit mehreren Kommunikationsvorrichtungen verbunden ist, welche gemäß einem Controller-Area-Network(CAN)-Protokoll kommunizieren, und bestimmt, ob in einer von wenigstens der Kommunikationsvorrichtungen übertragenen Nachricht ein Fehler enthalten ist oder nicht; und einen Aufzeichnungsteil für Fehlerinformationen, der, falls die Fehlerbestimmungsteil feststellt, dass in einer Nachricht ein Fehler enthalten ist, Informationen zu dem Fehler in der Nachricht aufzeichnet.
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