DE60215926T2

DE60215926T2 - Gerät zur erzeugung eines gemeinsamen nachrichtendienstes zur daten-bereitstellung und -nutzung von elektronischen systemen

Info

Publication number: DE60215926T2
Application number: DE60215926T
Authority: DE
Inventors: Samuel Boutin; Damien Couderc
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2022-04-27
Also published as: DE60215926D1; FR2824213A1; WO2002089420A3; FR2824213B1; WO2002089420A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung einer mehreren Elektroniksystemen, die über einen die Systeme miteinander verbindenden Multiplex-Kommunikationsbus ausgetauschte Daten erzeugen und verbrauchen, gemeinsamen Mitteilungsübermittlung, wobei die Daten von digitalen Signalrahmen getragen werden, die je mindestens eine der Daten enthalten.
Es sind Einheiten von Elektroniksystemen dieser Art bekannt, die insbesondere konzipiert sind, um Kraftfahrzeuge auszurüsten, siehe zum Beispiel die Patentanmeldungen US 5,524,213 und US 5,448,561 . Ein solches Fahrzeug weist üblicherweise mehrere Systeme auf, die je die Ausführung einer Leistung gewährleisten, wie die Steuerung des das Fahrzeug antreibenden Motors, das Management der Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums, das Management der Verbindungen des Fahrzeugs mit dem Boden (Bremsen, Aufhängung, ...), die Management von Telefonverbindungen, usw., usw.
In 1 der beiliegenden Zeichnung sind die Hardwareeinrichtungen schematisch dargestellt, die die Gesamtheit dieser Systeme bilden. Diese Einrichtungen umfassen hauptsächlich elektronische Steuereinheiten oder "Rechner" UCE_n, wobei jeder Rechner ggf. mit Sensoren Cⁿ _i und mit Stellantrieben A^m _j verbunden ist, wobei alle Rechner mit dem gleichen Bus B verbunden sind, um dort entsprechend multiplexierte Informationen zu senden oder zu empfangen, die von den anderen mit dem Bus B verbundenen Rechnern stammen oder für diese bestimmt sind.
Wie es zum Beispiel für den CAN-Bus bekannt ist, wird diese Multiplexierung insbesondere erhalten, indem die betreffenden Informationen in Mitteilungen eingefügt werden, die durch digitale Signalrahmen verwirklicht werden, die insbesondere ein "Kennungsfeld" des Rahmens und ein "Datenfeld" aufweisen, das üblicherweise mehrere Informationen unterschiedlicher Beschaffenheit zusammenfasst (Wert einer physikalischen Größe, Zustand eines Organs, usw. ...), die je in einem vorbestimmten Bereich dieses Felds enthalten sind.
Als veranschaulichendes Beispiel weist das System S₂ der "Motorsteuerung" den Rechner UCE₂, mehrere Sensoren C² _i, die auf Größen wie die Motordrehzahl, zum Beispiel eines Verbrennungsmotors, den Druck am Ansaugkrümmer dieses Motors, den Druck der Außenluft, die Temperatur des Kühlwassers des Motors, diejenige der Luft, den Ladezustand der Batterie, usw., usw., ..., ansprechen, und mehrere Stellantriebe A² _j auf. Der Rechner UCE₂ ist entsprechend programmiert, um mehrere Steuerfunktionen des Motors ausführen, wie: die Leerlaufdrehzahlregelung, die Regelung des Gehalts des Luft/Kraftstoff-Gemischs, die Regelung der Frühzündung dieses Gemischs und die Abgasrückführung. Hierzu wertet der Rechner UCE₂ von den oben erwähnten Sensoren C² _i kommende Informationen aus und erarbeitet Steuersignale der Stellantriebe A² _j, die aus einem Zusatzluft-Steuerventil und einer Zündkerzen-Zündspule für die Funktion "Leerlaufdrehzahlregelung", einer Kraftstoffdüse für die Funktion "Gemischregler", der gleichen Zündspule für die Funktion "Frühzündung" und einem Ventil für die Funktion "Abgasrückführung" bestehen.
Die anderen oben erwähnten "Leistungen", wie "Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums", "Verbindung mit dem Boden", usw. werden von Systemen mit einer Architektur ausgeführt, die analog zu derjenigen ist, die oben für die Steuerung des Motors dargelegt wurde.
In einem solchen Kontext wird mit "Mitteilungsübermittlung" die Liste der digitalen Signalrahmen bezeichnet, die bei einem gegebenen Fahrzeug die Daten tragen, die von jedem der Systeme verbraucht oder erzeugt werden, wobei diese Daten den anderen Systemen in dem Multiplexbus zur Verfügung gestellt werden, der sie miteinander verbindet.
Derzeit wird die Bildung einer solchen Mitteilungsübermittlung hauptsächlich während der Phase der Entwicklung des Fahrzeugs ausgeführt. Die Rechner der verschiedenen Elektroniksysteme sind programmiert, um vorbestimmte Signalrahmen zu empfangen und zu senden.
Wenn ein Fahrzeug in mehreren Versionen produziert wird, die sich durch ihre Ausrüstungen oder die angebotenen Leistungen unterscheiden, können die Mitteilungsübermittlungen der verschiedenen Versionen auch Unterschiede aufweisen. Für jede Version wird eine Basis-Mitteilungsübermittlung mit Hilfe von Kalibrierungsdaten angepasst, die in den Rechnern der verschiedenen Elektroniksysteme des Fahrzeugs gespeichert werden.
Dieses Verfahren der Erzeugung einer Mitteilungsübermittlung ist jedoch wenig flexibel, da es dazu zwingt, von einer Basis-Mitteilungsübermittlung auszugehen, die in der Entwicklungsphase des Fahrzeugs mit Hilfe eines Softwarewerkzeugs wie VOLCANO, das bei der Firma schwedischen Rechts Volcano Communication Technologies AB verfügbar ist, vordefiniert wird und somit von starrem Aufbau ist.
Außerdem kommen heute verschiedene Versionen des gleichen Fahrzeugs häufig hintereinander von der gleichen Fertigungsstraße. Es wäre wünschenswert, jedes der Fahrzeuge mit einer anwendungsspezifischen Mitteilungsübermittlung laden zu können, die zum Beispiel kurz vor seinem Verlassen der Fertigungsstraße an es angepasst wird. Ein wie oben erwähntes Softwarewerkzeug, das an die progressive Bildung einer Mitteilungsübermittlung während der Entwicklungsphase der verschiedenen Versionen des Fahrzeugs angepasst ist, ist nicht so strukturiert, dass es die Lieferung einer solchen Dienstleistung erlaubt.
Die vorliegende Erfindung hat also zum Ziel, eine Vorrichtung zur Erzeugung einer mehrere Daten erzeugenden und verbrauchenden Elektroniksystemen gemeinsamen Mitteilungsübermittlung herzustellen, die konzipiert ist, um die oben erwähnten Schwierigkeiten zu beseitigen und insbesondere, um das Laden einer solchen Mitteilungsübermittlung in die Kraftfahrzeuge zu ermöglichen, die sich auf der gleichen Fertigungsstraße fortbewegen, wobei die Mitteilungsübermittlungen jedes Fahrzeugs in Abhängigkeit von den Dienstleistungen und/oder den jedem dieser Fahrzeuge eigenen Ausrüstungen anwendungsspezifisch ausgeführt werden.
Dieses Ziel der Erfindung, sowie andere, die aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgehen, werden durch eine Vorrichtung zur Erzeugung einer mehreren Elektroniksystemen, die über einen die Systeme miteinander verbindenden Multiplex-Kommunikationsbus ausgetauschte Daten erzeugen und verbrauchen, gemeinsamen Mitteilungsübermittlung erreicht, wobei die Daten von digitalen Signalrahmen getragen werden, die je mindestens eine der Daten enthalten, wobei diese Vorrichtung dadurch bemerkenswert ist, dass sie a) Mittel, um Daten, die von den Systemen erzeugt oder verwendet werden können, sowie die Eigenschaften der Daten aufzulisten, b) Mittel zur Konfiguration der Signalrahmen, die von jedem der Systeme erzeugt werden, aufweist, wobei diese Mittel b1) Mittel zum Lesen des Inhalts der Mittel zum Auflisten der Daten, b2) Mittel zur Erstellung der Formate der Rahmen ausgehend von den Informationen, die von den Lesemitteln zusammengefasst werden, und von vorbestimmten Regeln, die eine Architektur der Mitteilungsübermittlung definieren, die den Betrieb des Busses und der elektronischen Systeme konditioniert, und c) Mittel zum Laden von Formaten von Rahmen in jedes der Systeme aufweisen, die von den Erstellungsmitteln ausgearbeitet wurden, zum Senden von mit von dem System erzeugten Daten geladenen Rahmen.
Wie man weiter unten im Einzelnen sehen wird, ermöglicht es diese Vorrichtung, den Aufbau der in jedes Fahrzeug geladenen Mitteilungsübermittlung zu optimieren, wobei gleichzeitig der Entwicklungsprozess dieser Mitteilungsübermittlung vereinfacht wird.
Gemäß weiteren Merkmalen der vorliegenden Erfindung:

– bestehen die Auflistungsmittel aus mehreren Schnittstellenmitteln, die je einem der Elektroniksysteme zugeordnet sind und die Daten auflisten, die potentiell von dem System erzeugt oder verbraucht werden,
– weist jedes der Elektroniksysteme eine elektronische Steuereinheit auf, wobei die Schnittstellenmittel aus elektronischen Speichern bestehen, die je einer der elektronischen Steuereinheiten zugeordnet sind,
– speichern die elektronischen Speicher Eigenschaften der Daten, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: der Präzision des Datenwerts, der Periodizität seiner Präsentation im Bus, der Identität der Steuereinheit, die den Datenwert erzeugt, der Identität der ihn verbrauchenden Steuereinheit(en),
– gehen die Mittel zur Erstellung von Rahmenformaten gemäß einer heuristischen Methode vor,
– weist die Vorrichtung außerdem Mittel zur Erstellung von Formaten von Masken zum Lesen der Daten durch jedes der Systeme auf, die es verbraucht und die in Rahmen eingefügt sind, die von den anderen Systemen erzeugt werden,
– befinden die Elektroniksysteme sich an Bord eines Kraftfahrzeugs, wo sie in einem Kommunikationsbus vom Typ CAN miteinander verbunden sind, wobei die Mittel zur Konfiguration von Rahmen oder Masken in einen Computer eingesetzt sind, der sich am Rand einer Fertigungsstraße von Kraftfahrzeugen befindet, wobei Mittel zur drahtlosen Kommunikation zwischen diesem Computer und dem Bus installiert sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung hervor. Es zeigen:
1 ein Schema der Vorrichtung zur Erzeugung einer Mitteilungsübermittlung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Figur bereits teilweise in der Einleitung der vorliegenden Beschreibung beschrieben wurde,
2 das Format eines Rahmens von digitalen Signalen, der für diejenigen repräsentativ ist, die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugt werden,
3 eine von der Vorrichtung der 1 erstellte Tabelle, die die Daten auflistet, die in von dieser Vorrichtung formatierte Rahmen von digitalen Signalen einzufügen sind, und
die 4 und 5 veranschaulichende Beispiele von von dieser Vorrichtung erstellten Tabellen, die die Daten auflisten, die in den digitalen Signalrahmen enthalten sind, die Teil der von der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugten Mitteilungsübermittlung sind.
Es wird auf 1 der Zeichnung Bezug genommen, aus der hervorgeht, dass die Rechner UCE₁, ..., UCE_n usw. der Elektroniksysteme je mit Schnittstellenmitteln I₁, ..., I_n, usw. ausgestattet sind, die zum Beispiel aus ROM-Speichern bestehen. In diesen Speichern sind die möglicherweise gesendeten oder produzierten Daten und die möglicherweise vom zugeordneten System verbrauchten Daten in zwei getrennten Tabellen aufgelistet. Für jeden dieser Datenwerte listet der dem Rechner UCE_n zugeordnete Speicher I_n den Namen des Datenwerts, seine Präzision oder "Größe" in Bits und die Periodizität der Präsentierung dieses Datenwerts im Bus auf. So können zum Beispiel bestimmte Daten im Bus alle 50 ms, andere alle 100 oder 200 ms vorhanden sein. Dies ist der Fall bei den Daten, die in der Praxis durchgehend verfügbar sein müssen, wie zum Beispiel bei einem Elektroniksystem zum Management eines Verbrennungsmotors der Druck am Ansaugkrümmer oder die Drehzahl des Motors. Andere Daten können im Bus nur bei Auftreten eines besonderen "Ereignisses" (Event) gesendet werden.
Alle von der Gesamtheit der Systeme S₁, ..., S_n usw. erzeugten oder verbrauchten Daten werden erfindungsgemäß in digitalen Signalrahmen angeordnet. Als rein veranschaulichendes und nicht einschränkendes Beispiel ist in 2 der beiliegenden Zeichnung das Format eines solchen Rahmens solcher Signale vom bekannten Typ CAN dargestellt.
Ein CAN-Rahmen weist verschiedene Felder, ein Feld SOF des Rahmenbeginns, ein Feld EOF des Rahmenendes, usw., und insbesondere ein Kennungsfeld und ein Feld von Daten auf, das mehrere verschiedene Daten enthalten kann, die in unterschiedlichen Zonen x, y, z, ..., dieses Felds aufgezeichnet sind, das 8 Bytes zählt.
Jeder Rahmen vereint Daten, die von dem gleichen "Knoten" der Gesamtheit der Elektroniksysteme der 1 erzeugt werden, d.h. von dem gleichen Rechner UCE_n.
Um die Sätze von Rahmen zu konstruieren, die jeder Rechner senden soll, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung Mittel MC zur Konfiguration dieser Rahmen auf.
Gemäß einem vorteilhaften Merkmal dieser Vorrichtung bestehen diese Mittel aus einem Computer, der in der in der Einleitung der vorliegenden Beschreibung beschriebenen "Automobil"-Anwendung am Rand einer Fertigungsstraße von Kraftfahrzeugen angeordnet ist, um mit Hilfe des Busses B und von bidirektionalen Verbindungsmitteln (nicht dargestellt), die zwischen dem Computer und diesem Bus installiert sind, mit jedem der an Bord des gleichen Fahrzeugs befindlichen Rechner UCE_n dialogisieren zu können. Vorteilhafterweise sind diese Verbindungsmittel vom "drahtlosen" Typ und arbeiten zum Beispiel auf Funkfrequenz oder Höchstfrequenz.
Dank dieser Verbindung können die Mittel MC zur Konfiguration der Rahmen, deren Gesamtheit die zu erzeugende "Mitteilungsübermittlung" bildet, den Inhalt der Schnittstellen I_n der Rechner eines Fahrzeugs lesen, das die Fertigungsstraße verlassen wird, diesen Inhalt analysieren und eine kohärente Einheit von Rahmenformaten konstruieren, die die Daten enthalten, wobei die jedem der Rechner UCE_n zugeordneten Rahmenformate anschließend in Einrichtungen F_n zum Laden dieser den jeweiligen Rechnern zugeordneten Formate (siehe 1) gleichzeitig mit den Softwaremitteln gespeichert werden, die es ermöglichen, diese Rahmen zu konstruieren oder relevante Daten aus den im Bus zugänglichen Rahmen zu entnehmen.
Man versteht, dass es dann möglich ist, am Rand der Straße in verschiedene Versionen des gleichen Fahrzeugs, die nacheinander diese Straße verlassen, "anwendungsspezifischen" Mitteilungsübermittlungen zu laden, die eng an jede Version angepasst sind.
So wird die von der Verschiedenartigkeit der Funktionalitäten, die in Fahrzeuge integriert sind, die in verschiedenen Versionen von der gleichen Fertigungsstraße kommen, gestellte Aufgabe bestmöglich gemanagt, wobei gleichzeitig die Entwicklungsarbeit reduziert wird, die sonst notwendig wäre, um vor der Straße das Problem der Installierung der verschiedenen für unterschiedliche Fahrzeuge erforderlichen Mitteilungsübermittlungen zu behandeln.
Wie schematisch in 1 dargestellt, weisen die Mittel MC zur Konfiguration der erfindungsgemäßen Vorrichtung hauptsächlich Mittel LI zum Lesen des Inhalts der Schnittstellenmittel I_n, und Mittel MF zur Erstellung von Rahmenformaten, und, wie man weiter unten sehen wird, von Maskenformaten, auf.
Die Mittel LI zum Lesen von Schnittstellen sind Softwaremittel, die es ausgehend von Informationen, die in der Gesamtheit der den Rechnern UCE_n zugeordneten Schnittstellenmittel I_n enthalten sind, ermöglichen, eine Tabelle wie diejenige zu formen, die in 3 gezeigt ist, die die Gesamtheit der Daten a, b, c, usw., die von den verschiedenen Systemen der schematisch in 1 dargestellten Einheit erzeugt oder verbraucht werden, und für jeden Datenwert seine "Präzision" oder Größe in Bits, seine Präsentierungsperiode im Bus B, die Identität des Rechners, der ihn erzeugt, und diejenige(n) des (oder der) Rechner(s) auflistet, die ihn verbraucht (verbrauchen).
So nimmt der mit b bezeichnete Datenwert in dem Rahmen, der ihn trägt, 1 Bit des Datenfelds ein. Er erscheint alle 50 ms im Bus B, wobei dieser Datenwert b vom Rechner UCE₁ erzeugt und vom Rechner UCE₂ verbraucht wird. In gleicher Weise erscheint der Datenwert e, dessen Größe die 8 Bytes (64 Bits) des Datenfelds des gleichen CAN-Rahmens abdeckt, und der vom Rechner UCE₃ erzeugt und verbraucht wird, im Bus erst beim Auftreten eines besonderen Ereignisses (Event), das diesem Datenwert zugeteilt ist.
Die zwischen dem Computer MC am Rand der Straße und den verschiedenen Schnittstellen I_n aufgebaute drahtlose Verbindung verwendet ein Kommunikationsprotokoll, das für eine solche Verbindung geeignet ist, zum Beispiel das Protokoll Bluetooth, das in dem Dokument mit dem Titel "Bluetooth specification v. 1.OB", herausgegeben von Dan Sönnerstan von der schwedischen Firma Pyramid Communication AB, beschrieben ist.
Die Mittel MF zur Erstellung von Rahmenformaten sind Softwaremittel, die ausgehend von den in der Tabelle der 3 von den Schnittstellen-Leseeinrichtungen LI zusammengefassten Informationen und von Regeln, die in der Fortsetzung der vorliegenden Beschreibung definiert werden, eine Architektur der in die Einheit der Elektroniksysteme der 1 zu ladenden Mitteilungsübermittlung definieren, d.h. die Formate der verschiedene Daten tragenden Signalrahmen, die von den verschiedenen "Knoten" dieser Einheit, d.h. von den verschiedenen Rechnern UCE_n, erzeugt werden.
Zu diesem Zweck bilden die Softwaremittel MF zunächst Listen von allen von dem gleichen Rechner gesendeten Daten und ordnen dann diese Daten in Abhängigkeit von ihrer Präsentations- (oder "Erzeugungs"-)periode im Bus B ein. Dann gewährleisten die Mittel MF durch einen Selbstlernvorgang oder ein heuristisches Verfahren eine optimale Umgruppierung der Daten in Rahmen, durch die Anwendung vorbestimmter Regeln wie:

– jeder Rahmen enthält Daten, die vom gleichen Rechner erzeugt werden,
– die Anzahl von von dem gleichen Rechner erzeugten Rahmen wird minimiert,
– die Anzahl von von dem gleichen Rechner gelesenen Rahmen wird minimiert,
– die Perioden der Präsentation der Daten des gleichen Rahmens sind gleich oder kompatibel,
– die Längen der gesendeten Rahmen werden so weit wie möglich ausgeglichen.

Diese Regeln haben zum Ziel, die Ladung des Busses zu minimieren, insbesondere die Anzahl von unerwünschten Unterbrechungsanforderungen, die ausgelöst werden, wenn ein Rahmen bei einem Rechner ankommt, der einen im Rahmen enthaltenen Datenwert verbraucht.
Der Rahmenbildungsalgorithmus, der von den oben erwähnten Regeln definiert wird, kann selbstverständlich durch andere mögliche Regeln, soweit sie benötigt werden, verändert oder vervollständigt werden.
Es ist festzustellen, dass bestimmte Rahmen, die mit Hilfe dieses Algorithmus gebildet werden, lückenhaft sein können, insofern als im Datenfeld dieser Rahmen unbesetzte Bereiche verbleiben, die also von später ankommenden Daten besetzt werden können. Diese müssen die Erzeugungsperiode des Empfangsrahmens respektieren und somit eine Periode aufweisen, die länger als die oder gleich dieser letzteren ist.
Die Tabellen der 4 und 5 vereinen die Eigenschaften von zwei Rahmenformaten, die für diejenigen der Rahmensätze repräsentativ sind, die von den Konfigurationsmitteln MC der erfindungsgemäßen Vorrichtung berechnet werden, wobei diese Rahmen nur als veranschaulichende und nicht einschränkende Beispiele angegeben werden.
Jeder Rahmen wird benannt, und jeder der von diesem Rahmen getragene Datenwert wird durch eine zum Beispiel mit 16 Bits codierte Zahl identifiziert, die verschiedene Felder enthält, die je die Leistung des Fahrzeugs, an der der Datenwert teilnimmt, die Funktion, die den Datenwert verwendet und den eigentlichen Namen des Datenwerts identifizieren.
Der von der Tabelle der 4 definierte Rahmen trägt so die Daten c und b der Tabelle der 3. Der Datenwert c wird vom Rechner UCE₁ erzeugt (P) und vom Rechner UCE₂ verbraucht (c). Seine Größe beträgt 1 Bit, positioniert auf dem Bit 7 des Bytes Nr. 1 (siehe 2) des Datenfelds des Rahmens. Der Datenwert b hat die gleichen Eigenschaften, abgesehen davon, dass er auf dem Bit 6 des Bytes Nr. 1 positioniert ist.
Der von der Tabelle der 5 definierte Rahmen weist nur einen Datenwert f auf, der vom Rechner UCE₁ erzeugt und vom Rechner UCE₃ verbraucht wird, seine Größe beträgt 64 Bits, wobei das Bit höchster Gewichtung (MSB) auf dem Bit 7 des Bytes Nr. 1 positioniert ist.
Die von den Mitteln MF zur Bildung von Formaten erstellten Rahmenformate entsprechen Rahmen, deren Prioritäten im Fall eines CAN-Busses vom Inhalt des Kennungsfelds dieser Rahmen bestimmt werden.
Als rein veranschaulichendes und nicht einschränkendes Beispiel kann die Zuweisung einer Priorität zu den verschiedenen Rahmen in Anwendung des so genannten "Rate Monotonic"-Kriteriums erfolgen, wie es in dem Werk von Klein, M.H et al mit dem Titel "A Practitioner's Handbook for Real-Time Analysis: Guide to Rate Monotonic Analysis for Real-Time Systems", Boston, USA, MA; Herausgeber: Kluwer Academic Publishers, 1993, für die periodischen Rahmen beschrieben wird, mit möglicherweise einer Korrektur, die durch den Kritikalitätsgrad der vom Rahmen übertragenen Information hinzugefügt wird. Die nach einem Ereignis gesendeten Rahmen können eine höhere Priorität haben als die anderen und werden zwischen ihnen in Abhängigkeit von der erklärten Kritikalität der Daten und ggf. in Abhängigkeit von einer Prioritätspegel-Einordnung in Systemen (Motorkontrolle, Klimatisierung, Fahrzeuginnenraum, usw. ...) hierarchisch eingeordnet.
Die verschiedenen Versionen von Mitteilungsübermittlungen, die vom Computer MC am Rand der Straße berechnet werden, können vorteilhafterweise in diesem gespeichert werden. Wenn dann zwei Fahrzeuge der gleichen Version nacheinander vor diesem Computer ankommen, muss der Computer nicht für das zweite Fahrzeug erneut die Berechnungen ausführen, die bereits beim Durchgang des ersten ausgeführt wurden.
Die Formatbildungsmittel MF berechnen zunächst, wie oben beschrieben, die Formate der für ein gegebenes Fahrzeug zu erstellenden Mitteilungsübermittlung. Ausgehend von diesen Formaten berechnen sie anschließend Maskenformate. Diese Masken werden von jedem der Rechner UCE_n verwendet, um unter allen im Bus B präsentierten Rahmen diejenigen zu bestimmen, die Daten enthalten, die sie verwerten, und um dann in diesen Rahmen die Position(en) dieser Daten in den Datenfeldern zu markieren, um die markierten Daten zu lesen.
Die Rahmenformate und die Maskenformate, die von jedem Rechner UCE_n verwendet werden, werden in den Mitteln zum Laden von Formaten F_n gespeichert, die diesem Rechner zugeordnet sind, wobei diese Mittel zum Beispiel aus einem Festspeicher vom Typ "E2PROM" bestehen.
In diesem Speicher sind ebenfalls die Softwaremittel gespeichert, die es ermöglichen, die Rahmen und die Masken ausgehend von den Daten zu bilden, die deren Formate definieren.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet dann folgendermaßen. Verschiedene Versionen des gleichen Fahrzeugs bewegen sich nacheinander auf einer Fertigungstrasse vorwärts, an deren Rand der Computer MC dieser Vorrichtung installiert ist. Wenn ein Fahrzeug vor dem Computer MC ankommt, fragt dieser mit Hilfe der oben erwähnten drahtlosen Kommunikationsmittel die verschiedenen an Bord des Fahrzeugs befindlichen Rechner UCE_n ab, um es zu erkennen. Zu diesem Zweck ist jedem dieser Rechner eine vorbestimmte Kennung zugeordnet, die vom Computer erkannt wird. Vorteilhafterweise definiert diese Kennung außerdem eine Prioritätsreihenfolge in den den identifizierten Rechnern zugeordneten Systemen.
Man kann auch Mittel zur Sicherung der Kommunikationen zwischen einem Fahrzeug und dem Computer vorsehen, um unerwünschte Zugriffe auf den Bus (unerlaubter Zugriff, Sabotage, usw. ...) zu verhindern. Hierzu kann jeder Rechner einen Code enthalten, der nur einmal vor dem Start der Vorgänge der Konfiguration von Rahmen und Masken ausgeführt wird. Dieser Code ermöglicht es dem Rechner, auf die Anforderungen des Konfigurations-Computers MC zu antworten, indem er seine Identität und dann die Liste der Daten angibt, die er empfangen soll, und anschließend diejenige der Daten, die er erzeugen soll. Der Computer fragt jeden Rechner in der Reihenfolge ab, die durch die in die Kennung dieses Rechners integrierte Priorität definiert wird, und konfiguriert die diesem Rechner zugeordneten Rahmen und Masken wie oben beschrieben. Er lädt schließlich die berechneten Konfigurationen und die Softwaremittel zum Erstellen von Rahmen und Masken ausgehend von diesen Konfigurationen in den zugeordneten Speicher F_n. Der Computer MC lädt auch die zu überwachenden Alarme und Ereignisse in diesen Speicher.
Als rein veranschaulichendes und nicht einschränkendes Beispiel wird nachfolgend eine Ausführungsform der zur Erzeugung der Rahmen und zur Entnahme von Daten aus diesen verwendeten Mittel ausführlicher beschrieben.
Hierzu werden Aktivierungsvektoren der Rahmen, Rahmenvektoren und Rahmentabellen definiert. Für jeden Rahmen und jeden Datenwert definieren die Tabellen die Position des Datenwerts im Rahmen und die Position dieses Datenwerts im Speicher.
Periodisch, zum Beispiel alle 5 ms, untersuchen die Softwaremittel, ob ein Rahmen gesendet werden soll. Gegebenenfalls führen sie zunächst eine Aktualisierung der Rahmenvektoren durch.
Wenn ein Datenwert sofort gesendet werden soll, steuert die Erzeugung des Datenwerts das Setzen eines Aktivierungsbits des entsprechenden Rahmens auf den Wert "1" im Aktivierungsvektor der Rahmen.
Wenn der Datenwert periodisch mittels eines periodischen Rahmens gesendet werden soll, wird das Aktivierungsbit dieses Rahmens im Aktivierungsvektor der Rahmen mit einer entsprechenden Frequenz auf 1 gesetzt.
Der Aktivierungsvektor der Rahmen wird periodisch durchlaufen, zum Beispiel alle 5 ms, um den Prozess des Sendens aller Rahmen zu starten, bei denen das Aktivierungsbit in diesem Aktivierungsvektor der Rahmen auf 1 ist.
Die Rahmentabelle ermöglicht es, im Speicher die Werte der in den aktivierten Rahmen zu sendenden Daten zu finden.
In umgekehrter Richtung, um Daten in Rahmen zu empfangen, kann der Prozess folgendermaßen sein. Da die Ankunft des Rahmens im Bus eine Unterbrechung auslöst, löst diese Unterbrechung eine Task aus, die darin besteht, den Rahmen in einem Pufferspeicher zu speichern. Nach dem Lesen der Kennung dieses Rahmens, die in dessen Kennungsfeld enthalten ist, und dem Lesen im Rahmenvektor des Anfangs der entsprechenden Rahmentabelle erfasst die Task in dieser die Daten des Rahmens, die gelesen und dann in einen RAM-Speicher eingeschrieben werden sollen, um die in diesem enthaltenen Daten aufzufrischen.
Die Masken, die es ermöglichen, die Rahmen auszuwählen, die von der einen oder anderen Zentraleinheit UCE_i ausgewertet werden sollen, werden auch ausgehend von der Vorrichtung zur Erzeugung von Mitteilungsübermittlungen gemäß der Erfindung erarbeitet.
Es wird nun klar, dass die Erfindung es ermöglicht, die angesagten Ziele zu erreichen, nämlich die Erzeugung einer anwendungsspezifischen Mitteilungsübermittlung für eine Einheit von Elektroniksystemen, die sich an Bord eines Kraftfahrzeugs befinden, und das Laden dieser Mitteilungsübermittlung in dieses Fahrzeug ausgehend vom Rand seiner Fertigungsstraße zu gewährleisten, und dies auf besonders wirksame und rationelle Weise.
Man stellt außerdem fest, dass die Erzeugung einer Mitteilungsübermittlung gemäß der vorliegenden Erfindung es ermöglicht, die Entwicklungszeit dieser Mitteilungsübermittlung zu reduzieren. Der vorgeschlagene Erzeugungsprozess kann außerdem ohne Schwierigkeiten durch progressive Veränderungen des aktuellen üblichen Prozesses verwendet werden, die hauptsächlich in der Entwicklungsphase intervenieren.
Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform begrenzt, die nur als Beispiel angegeben wurde. So könnte das Lesen der Informationen über die Austauschvorgänge von Daten, die in den Schnittstellenmitteln I_n gespeichert sind, durch die vorherige Bildung einer Datenbank ersetzt werden, die diese Informationen vereint, dies allerdings zum Nachteil der Flexibilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Es könnte weiter die oben im Kontext einer Einheit von Elektroniksystemen an Bord eines Kraftfahrzeugs beschriebene Vorrichtung zur Erzeugung einer Mitteilungsübermittlung problemlos an jede Einheit von vernetzten Rechnern angepasst werden, wie dies dem Fachmann sofort klar wird.

Claims

Vorrichtung zur Erzeugung einer mehreren Elektroniksystemen (S_n), die über einen die Systeme miteinander verbindenden Multiplex-Kommunikationsbus (B) ausgetauschte Daten (a, b, c, ...) erzeugen und verbrauchen, gemeinsamen Mitteilungsübermittlung, wobei die Daten (a, b, c, ...) von digitalen Signalrahmen getragen werden, die je mindestens eine der Daten enthalten, wobei diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aufweist: a) Mittel (I_n), um die Daten, die von den Systemen erzeugt oder verwendet werden können, sowie die Eigenschaften der Daten aufzulisten, b) Mittel (MC) zur Konfiguration der Signalrahmen, die von jedem der Systeme erzeugt werden, wobei diese Mittel aufweisen: b1) Mittel (LI) zum Lesen des Inhalts der Mittel (I_n) zum Auflisten der Daten, b2) Mittel (MF) zur Erstellung der Formate der Rahmen ausgehend von den Informationen, die von den Lesemitteln (LI) zusammengefasst werden, und von vorbestimmten Regeln, die eine Architektur der Mitteilungsübermittlung definieren, die den Betrieb des Busses und der elektronischen Systeme konditioniert, und c) Mittel (F_n) zum Laden von Formaten von Rahmen in jedes der Systeme (S_n), die von den Erstellungsmitteln (MC) ausgearbeitet wurden, zum Senden von mit von dem System erzeugten Daten geladenen Rahmen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflistungsmittel aus mehreren Schnittstellenmitteln (I_n) bestehen, die je einem der Elektroniksysteme (S_n) zugeordnet sind und die Daten auflisten, die potentiell von dem System erzeugt oder verbraucht werden.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Elektroniksysteme (S_n) eine elektronische Steuereinheit (UCE_n) aufweist, und dass die Schnittstellenmittel (I_n) aus elektronischen Speichern bestehen, die je einer der elektronischen Steuereinheiten (UCE_n) zugeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Speicher (I_n) Eigenschaften der Daten speichern, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: der Präzision des Datenwerts, der Periodizität seiner Präsentation im Bus (B), der Identität der Steuereinheit, die den Datenwert erzeugt, der Identität der ihn verbrauchenden Steuereinheit(en).
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Mitteln (MF) zur Erstellung von Rahmenformaten angewendeten Regeln aus der Gruppe ausgewählt werden, die besteht aus: a) jeder Rahmen enthält Daten, die von der gleichen Steuereinheit (UCE_n) erzeugt werden, b) die Anzahl von von der gleichen Steuereinheit erzeugten oder von dieser Einheit gelesenen Rahmen wird minimiert, c) die Periodizitäten der Präsentation der in dem gleichen Rahmen (T) enthaltenen Daten sind gleich oder kompatibel, d) die Längen der Rahmen sind ausgeglichen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (MF) zur Erstellung von Rahmenformaten gemäß einer heuristischen Methode vorgehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Erstellung von Formaten von Masken zum Lesen der Daten durch jedes der Systeme aufweist, die es verbraucht und die in Rahmen eingefügt sind, die von den anderen Systemen erzeugt werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmen- oder Maskenformate, die einem beliebigen (S_n) der Elektroniksysteme zugeordnet sind, in einen elektronischen Speicher (F_n) geladen werden, der der Steuereinheit (UCE_n) des Systems (S_n) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (F_n) ebenfalls mit Softwaremitteln für den Aufbau von Rahmen oder Masken ausgehend von den gespeicherten Formaten geladen wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroniksysteme sich an Bord eines Kraftfahrzeugs befinden.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommunikationsbus (B) vom Typ CAN ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (MF) zur Konfiguration von Rahmen oder Masken in einen Computer eingesetzt sind, der sich am Rand einer Fertigungsstraße von Kraftfahrzeugen befindet, die je mit den mehreren Elektroniksystemen (S_n) ausgestattet sind, die auf einem Multiplexbus (B) ausgetauschte Daten erzeugen und verbrauchen.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur drahtlosen Kommunikation aufweist, die zwischen dem Computer und dem Bus (B) installiert sind, wobei die Mittel zur Erzeugung der Mitteilungsübermittlung aktiviert werden.