JP4188659B2 - 複数の同等のアクセス権を有する制御装置を具備する自動車内の駆動シーケンス開ループ制御および/または閉ループ制御システム能動化方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は,自動車内の駆動シーケンスを開ループ制御および/または閉ループ制御するシステムを能動化させる方法に関する。特にかかるシステムは,自動車内の所定の機能を開ループ制御および/または閉ループ制御するための複数の 同等のアクセス権を有する制御装置を備え,かかる制御装置は,揮発性メモリと,ローダプログラムを含んでいる不揮発性のメモリとを有し,時間制御される通信システムを介して互いに接続されているものに関する。
【0002】
また本発明は,自動車内の所定の機能を開ループ制御および/または閉ループ制御するための制御装置の計算装置上,特にマイクロプロセッサ上で遂行可能な,コンピュータプログラムに関する。
【0003】
さらに本発明は,開ループ制御および/または閉ループ制御するための複数の同等のアクセス権を有する制御装置を具備する自動車内の駆動シーケンスを開ループ制御および/または閉ループ制御するためのシステムに関する。
【0004】
【従来の技術】
自動車内の駆動シーケンスを開ループ制御若しくは閉ループ制御するために,多数の制御装置が設けられている。かかる制御装置のいずれかが駆動において自動車の所定の機能ユニットを開ループ制御若しくは閉ループ制御する,これらの制御装置は,通信システムを介して互いに接続されている。また制御装置は,システムの通信加入者である。既知の通信システムとして,例えばTTP/C(Time Triggered Protocol,SAE ClassC)またはFlexRay(BMW,ダイムラークライスラー,モトローラ,フィリップスおよびボッシュによる開発中の通信システム;インターネット内の情報:http://www.flexray−group.com)がある。
【0005】
上記の制御装置を原理的に2つのカテゴリに分割することができる。1つは,いわゆる個別制御装置がある。これは,個別のプログラムを有する制御装置である。かかる個別制御装置は,例えばブレーキシステム(アンチロックブレーキングシステム,ABS)または内燃機関を制御するために使用される。他の1つは,例えば電気機械的ブレーキ(EMB;brake−by−wire)を制御するために使用される等しい構造を有する制御装置がある。EMBの場合においては,等しく構成されて,かつ等しいソフトウェアによって駆動される,4つの制御装置が設けられている(各車輪について1つの制御装置)。4つの制御装置は,等しい課題,すなわちソフトウェア設定に基づくブレーキ力の調節を実行する。
【0006】
差異は,単に車輪個別の制御における制御装置の場所的な位置決めによってのみ発生する。かかる差異は,前車軸と後車軸の間のブレーキ力分配において,かつABS−,ASR(駆動スリップ制御/Antriebs−Schluph−Regelung)−またはESP(電子安定化プログラム/Elektronishes Stabilitaets−Programm)−駆動における場合に生じる。これらの場合においては,制御装置は,かかる駆動がどの車輪に対応づけられているかを認知しなければならない。なぜなら,車輪個別の目標値が調節されなければならないからである。
【0007】
制御装置は,通常,不揮発性のプログラムメモリと揮発性のメモリとを有している。システムの制御装置のプログラミングを,特にシステムによって開ループ制御若しくは閉ループ制御される自動車の機能ユニットを後から修正することを容易にするために,プログラムの全制御装置にとって等しい部分をセントラルメモリに格納して,そこからシステムの能動化の枠内で,個々の制御装置の揮発性メモリに伝送することができる。後から修正する場合には,中央の個所でのみ,つまりセントラルメモリ内でプログラム変更を実行すれば済む。
【0008】
時間制御される通信システムを有する分配されたシステムは,共通のグローバルなタイムベースを必要し,通信システムにログオンしている全ての制御装置が関与することにより形成され,例えば,グローバルタイムを,制御装置の全てのローカルタイムベースの平均値によって形成することが知られている(例えば,特許文献1参照)。制御装置は,かかるローカルなタイムベースとグローバルなタイムベースとの間の個別的な差を求める。かかる差は,制御装置内でローカルなタイムベースへ加算されて,合計がグローバルタイムベースとして利用される。ここで説明したプロセスは,制御装置のグローバルなタイムベースへの同期化と称される。
【0009】
【特許文献1】
独国特許出願公開第19753288号
(DE19753288A1)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら,従来技術から知られている,時間制御される通信システムによって接続されている多数の制御装置を有する既知のシステムにおいては,時間制御される通信のために必要な全ての制御装置のためのデータがセントラルメモリ内に格納される場合には,システムの能動化の構成は,困難になる。
【0011】
モトローラ(Motorola)により,時間制御される通信システムを駆動するための方法として,「DSIバス基準,リリース1.0(DSI Bus Standard,Release1.0)」が知られている。その場合に通常駆動においては,スレーブ制御装置のためのグローバルタイムクロックを提供するマスター制御装置が必要とされる。かかるマスター制御装置が故障した場合でもシステムが完全に機能可能であり続けるためには,マスター制御装置を冗長に形成しなければならない。このため,通常の場合においては利用されない付加的なハードウェアソースのために著しい付加コストが生じることとなる。かかるコストは,通信加入者として完全に同等なアクセス権を有する制御装置を備えたシステムにおいては,省くことができるものである。
【0012】
本発明は,従来の複数の同等のアクセス権を有する制御装置を具備する自動車内の駆動シーケンス開ループ制御および/または閉ループ制御システムの能動化方法が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり,本発明の目的は,自動車内の駆動シーケンスを開ループ制御および/または閉ループ制御するためのシステムの確実かつ信頼できる能動化を提供することの可能な,新規かつ改良された複数の同等のアクセス権を有する制御装置を具備する自動車内の駆動シーケンス開ループ制御および/または閉ループ制御システム能動化方法を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため,本発明の第1の観点によれば,以下の処理手順を有する方法を提案する。:
−システムがスイッチ入力される;
−制御装置の1つが,一時的にマスター制御装置になる;
−制御装置の少なくとも1つは,セントラルメモリを有しており,かかるセントラルメモリの中に全ての制御装置のための時間制御される通信に必要なデータが格納されており,その場合にマスター制御装置は,システムの能動化プロセスの間,残りの制御装置の通信システムへのログオン,特にセントラルメモリから通信システムを介して残りの制御装置へのデータの伝送を調整し;かつ
−マスター制御装置の一時的なマスター機能は,予め設定可能な期間の経過後,または能動化プロセスの終了後に終了される。
【0014】
本発明によれば,時間制御される通信システムを有する分配されたシステムを通常駆動においては,同等のアクセス権を有する通信加入者によって駆動することが提案される。それによってシステムは,問題なくスケーリング可能かつ拡張可能となる。
【0015】
このとき,システム内でかかるシステムの調子を上げる能動化プロセスの間に,必要なシーケンスを調整することができるようにするために,制御装置の1つが一時的にマスター制御装置の機能を引き受けることが提案される。残りの制御装置は,能動化プロセスの間にスレーブ制御装置として扱われる。なお,このとき制御装置のどれがマスター制御装置として利用されるかは,任意に定めることができる。
【0016】
制御装置の少なくとも1つは,セントラルメモリを有しており,かかるセントラルメモリの中に時間制御される通信に必要なデータが格納されている。これらのデータは,システムの能動化の枠内で,通信システムにログオンしている個々の制御装置内へ伝送されて,そこで例えば揮発性メモリに格納される。マスター制御装置は,システムの能動化プロセス,特に,セントラルメモリからのデータの読出しと通信システムを介してのデータの制御装置への伝達を調整する。
【0017】
制御装置の1つがマスター機能を引き受けている間,マスター制御装置のローカルタイムは,通信システムのためのグローバルタイムベースとして利用される。残りの制御装置は,かかるローカルタイムベースに同期化される。予め設定可能な期間の経過後(いわゆるタイムアウト),またはシステムの能動化プロセスの終了後に,マスター制御装置は,かかるマスター機能を再び返上し,残りの制御装置と並んで同等のアクセス権の通信加入者となる。その場合にマスター制御装置のローカルタイムベースからグローバルタイムベースへ移行される。全通信加入者は,グローバルタイムベースに同期化される。かかるグローバルタイムベースは,通信システムにログオンしている全ての制御装置の関与により形成される。グローバルタイムは,例えば制御装置の全てのローカルタイムベースの平均値によって求めることができる。制御装置は,そのローカルタイムベースとグローバルタイムベースとの間の個別的な差を求める。制御装置内で,かかる差がローカルタイムベースに加算されて,合計がグローバルタイムベースとして利用される。
【0018】
本発明の好適な展開によれば,セントラルメモリを有する制御装置が,一時的なマスター制御装置になる。
【0019】
または,システムのスイッチ入力後に初めての制御装置として自己のスイッチ入力ルーチンを終了した制御装置が一時的なマスター制御装置になる。
【0020】
本発明の好適な実施形態によれば,各制御装置によって,自己のスイッチ入力ルーチンの終了後に予め設定可能な期間の通信システム上に印加されている信号が受信されることが提案される。制御装置が実際に信号を受信した場合には,かかる制御装置は,自己のスイッチ入力ルーチンを終了した最初の制御装置ではないと推測される。すなわち制御装置によって通信システムを介して受信された信号は,かかる制御装置の前に,既にスイッチ入力ルーチンを終了している制御装置から送信されているからである。信号が受信された場合には,制御装置は,予め設定可能な期間の経過後に,通信システムを介して信号を送信して一時的なマスター制御装置に通信加入者としてログオンすることができる。
【0021】
制御装置が信号を受信しない場合には,その制御装置が自己のスイッチ入力ルーチンを終了した最初の制御装置であると推測される。制御装置は,この期間の間に残りの制御装置によって信号が受信されない場合に,一時的なマスター制御装置になることが提案される。
【0022】
本発明の他の好適な展開によれば,一時的なマスター制御装置によってシステムのスイッチオン後に信号が通信システムを介して送信されることが提案される。マスター制御装置は,信号を遅くとも自己のスイッチ入力ルーチンの終了後に送信する。信号は,制御装置のどれがマスター機能を引き受けたか(マスター制御装置の制御装置個別の同定),および残りの制御装置がどのタイムベースに同期化すべきか(マスター制御装置のローカルタイムベース)についての情報を含むことができる。かかる信号は,マスター制御装置に対して自己を認識させ,かつ通信システムにログオンすることを要請する,残りの制御装置への要請とすることもできる。
【0023】
本発明の他の好適な実施形態によれば,一時的なマスター制御装置からの信号は,残りの制御装置へ個別に送信されることが提案される。残りの制御装置の同定(一義的な同定)は,マスター制御装置では,解されており,若しくは通信プロトコルに基づくデータを用いて知られる。
【0024】
または,一時的な制御装置からの信号は,全ての残りの制御装置へ循環的に送信されることが提案される。かかる代替的な実施形態に基づく信号は,所定の制御装置のために定められておらず,まだ通信加入者としてログオンしていない,残りの全ての制御装置のために定められている。制御装置の,その自己のスイッチ入力ルーチンを終了したものは,信号を受信して,マスター制御装置に通信加入者としてログオンする。
【0025】
このとき信号は,残りの制御装置によって受信されて,受信した信号への応答として応答信号が通信システムを介して一時的なマスター制御装置へ送信される。残りの制御装置の1つからの応答信号を受信した後に,マスター制御装置は,セントラルメモリから通信システムを介しての該当する制御装置へのデータ伝送を調整することが好ましい。データ伝送は,例えばデータパケット内で行うことができ,それによってマスター制御装置は,さらに信号を残りの制御装置へ送信して,残りの制御装置の応答信号を処理することができる。
【0026】
応答信号によって,制御器個別の同定が伝送されることが好ましい。このようにしてマスター制御装置に,残りの制御装置のどれが通信加入者としてログオンしたかが伝えられる。同定は,ソフトウェアまたはハードウェアによって形成することができる。例えば,制御装置を通信システムへ接続するための接続素子は,接触ピンまたはピンを有することができ,かかるピンのコード化が制御装置の一義的な同定を可能にする。コード化されたピンの数は,可能な組み合わせの数を定める。EMBの4つの制御装置をコード化するためには,例えば前方左用の00,前方右用の01,後方左用の10および後方右用の11の2つのビットが必要である。
【0027】
制御装置を制御装置個別にコード化するための他の可能性として,一時的なマスター制御装置からの信号の受信後に,応答信号が送信される前に,制御装置を個別に予め設定可能な期間に待機されることが提案される。残りの制御装置は,遅くともそのスイッチ入力ルーチンの終了後に,マスター制御装置から送信された信号に,一義的に定められた時間偏差delta_tをもって応答し,かかる時間偏差は,各制御装置の自己の一義的な同定iを用いて求められる。マスター制御装置が信号を循環的に送信する場合には,残りの制御装置は,少なくとも1つのサイクル内で応答する。さらに,時間偏差delta_tは,最大可能なバス加入者の数nで割ったバスマスター信号のサイクル時間Tよりも小さい。時間偏差delta_tのための可能なアルゴリズムは,以下の通りである。:
【数1】
【0028】
さらに,一時的なマスター制御装置によって残りの制御装置の応答信号が受信されて,データが中間メモリから通信システムを介して,その応答信号が成功して受信された残りの制御装置へ送信されることが提案される。
【0029】
まず,システムのスイッチオン後に自己のスイッチ入力ルーチンを最初の制御装置として終了した制御装置が一時的なマスター制御装置になっている場合について,予め設定可能な期間の後に,またはセントラルメモリを有する制御装置の指令に応じて,一時的なマスター機能を,セントラルメモリを有する制御装置へ引き渡すことが提案される。マスター制御機能の引き受けるために,セントラルメモリを有する制御装置は,それに応じたメッセージを残りの通信加入者へ通信システムを介して送信することができる。その後システムの初期化は,セントラルメモリを備えた制御装置によって上述したように続行される。セントラルメモリを備えた制御装置は,マスター機能の引き受け後に,システム内で残っている能動化プロセスの間に必要とされるシーケンスを調整し,特にまだログオンしていない通信加入者としてのログオンを調整する。
【0030】
マスター機能の引き渡しの枠内で,どの制御装置が既に通信加入者としてログオンしているかの情報も,セントラルメモリを有する制御装置へ引き渡されなければならない。情報は,時間制御される通信のために必要なデータがセントラルメモリから既にどの制御装置へ伝送されているかについてのデータも含んでいる。従って,さらにシステムのスイッチ入力後に第1の制御装置として自己のスイッチ入力ルーチンを終了した制御装置から,セントラルメモリを有する制御装置へマスター機能を引き渡す場合に,どの制御装置が既に通信システムにログオンしているかの情報もセントラルメモリを有する制御装置へ伝送されることが提案される。
【0031】
かかる情報の伝送は,種々の方法で行うことができる。:
a)情報は,セントラルメモリを有する制御装置によって引き継がれる場合に,前のマスター制御装置から明確に制御装置へ伝送される。
b)前のマスター制御装置から送信された循環的な信号が情報を含んでいる。かかる信号は,セントラルメモリを備えた制御装置によっても受信されているので,必要な情報は,マスター機能の引き渡しの時点でそこに提供されている。
c)各ログオンした通信加入者は,自分のステータス,特にかかる通信加入者が時間制御される通信のために必要なデータをセントラルメモリから既に受信しているかについてのデータを,マスター機能の引き渡し後までに送信する。
d)マスター機能の引き渡しの際に,各通信加入者は,かかるステータスを新たに送信する。
【0032】
特に重要なのは,本発明に基づく方法をコンピュータプログラムの形式で実現することである。コンピュータプログラムは,自動車制御装置の計算装置上,特にマイクロプロセッサ上で遂行可能であって,本発明に基づく方法を実施するのに適している。従って,この場合においては,本発明は,コンピュータプログラムによって実現されるので,このコンピュータプログラムは,本発明の実施に適している方法と同様に,本発明を表している。
【0033】
かかるコンピュータプログラムは,メモリ素子上に格納されていることが好ましい。メモリ素子として,特に電気的なメモリ媒体,例えばランダムアクセスメモリ,リードオンリーメモリまたはフラッシュメモリが使用される。従ってこの場合には,本発明は,メモリ素子上に格納されているコンピュータプログラムによって実現されるので,本発明を実施するのにコンピュータプログラムが適しているかかる方法と同様に,コンピュータプログラムを有するメモリ素子も,本発明を表している。
【0034】
本発明の課題の他の解決手段として,冒頭で挙げた種類の,複数の同等のアクセス権を有する制御装置を備えた,自動車内の駆動シーケンスを開ループ制御および/または閉ループ制御するシステムに基づいて,以下のことが提案される。:
−制御装置の少なくとも1つは,セントラルメモリを有しており,かかるセントラルメモリの中に全ての制御装置のための,時間制御される通信に必要なデータが格納されており;
−システムの能動化プロセスの間,制御装置の1つが一時的なマスター制御装置として用いられ;
−マスター制御装置は,能動化プロセスの間通信システムへの残りの制御装置のログオン,特にセントラルメモリから通信システムを介して残りの制御装置へのデータの伝送を調整し;かつ
−マスター制御装置は,予め設定可能な期間の経過後,または能動化プロセスの終了後に,一時的なマスター機能を終了する。
【0035】
本発明の好適な展開によれば,セントラルメモリを備えた制御装置が一時的なマスター制御装置として使用されることが提案される。または,システムのスイッチ入力後に,自己のスイッチ入力ルーチンを最初の制御装置として終了した制御装置が一時的なマスター制御装置として使用されることが提案される。
【0036】
本発明の他の特徴,利用可能性および利点は,図面に示す本発明の実施例についての以下の説明から明らかにされる。その場合に全ての記載または図示されている特徴は,それ自体で,または任意の組み合わせにおいて,請求項におけるその要約またはその帰属に関係なく,かつ詳細な説明若しくは図面におけるその表現若しくは表示に関係なく,本発明の対象を形成する。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0038】
図1は,自動車内の駆動シーケンスを開ループ制御および/または閉ループ制御するためのシステムの全体構成図である,かかるシステムの全体を参照符号1で示している。システム1は,例えば自動車の電気機械的なブレーキ(EMB;brake−by−wire)を制御するために使用される。かかるシステムは,複数の同等のアクセス権を有する制御装置SG1,SG2,…SGnを具備しており,かかる制御装置SG1,SG2,…SGnは,それぞれ自動車内の所定の機能性を開ループ制御および/または閉ループ制御するために使用される。
【0039】
EMBの場合においては,各車輪ごとに1つの制御装置,つまり4つの制御装置が設けられており,かかる制御装置は,等しく構成されており,かつ同一のソフトウェアによって駆動される。4つの制御装置は,等しい機能性,すなわち目標値設定に基づくブレーキ力の調節をみたす。
【0040】
制御装置SG1,SG2,…SGnは,接続部材2若しくはバスインターフェイスを介して,時間制御される通信システム3と接続されている。通信システム3を介してのデータ伝送は,例えばTTP/C−プロトコル(Time Triggered Protocol,SAE ClassC)またはFlexRay−プロトコル(BMW,ダイムラークライスラー,モトローラ,フィリップスおよびボッシュによる開発中の通信システム;インターネット内の情報参照:http://www.flexray−group.com)に従って実行される。
【0041】
制御装置SG1,SG2,…SGnは,それぞれ揮発性メモリ4と不揮発性メモリ5を有しており,かかる不揮発性メモリ5内にローダプログラムが格納されている。揮発性メモリ4は,例えばRAM(Random Access Memory)として形成されている。不揮発性メモリ5は,例えばEPROM(Electronically Programmable Read OnlyMemory)として,EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)として,またはフラッシュメモリとして形成されている。
【0042】
制御装置の少なくとも1つ,本実施例において制御装置SG1は,セントラルメモリ6を有している。セントラルメモリ6は,例えばEPROM(Electronically Programmable Read Only Memory)として,EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)として,またはフラッシュメモリとして形成されている。
【0043】
セントラルメモリ6内には,システム1の全ての制御装置SG1,SG2,…,SGnのための,時間制御される通信システム3に必要なデータが記憶されている。さらに,セントラルメモリ6内に,制御装置SG1,SG2,…,SGnのための開ループ制御および/または閉ループ制御プログラムの形式のデータを記憶することができ,かかるデータは,全ての制御装置SG1,SG2,…SGnについて同一である。これらのデータは,システム1の能動化プロセスの間に通信システム3を介して制御装置SG2,…,SGnの揮発性メモリ4へ伝送される。
【0044】
時間制御される通信システム3を介しての能動化プロセスを調整するために,本発明によれば,制御装置SG1,SG2,…,SGnの1つが一時的にマスター制御装置として使用されることが提案される。その場合に,残りの制御装置は,一時的なスレーブ制御装置として働く。マスター制御装置は,システム1の能動化プロセスの間,残りの制御装置の通信システム3へのログオン,特に通信システム2を介してセントラルメモリ6から残りの制御装置へのデータの伝送を調整する。予め設定可能な期間の経過後,またはシステム1の能動化プロセスの終了後に,マスター制御装置は,一時的なマスター機能を再び返上する。
【0045】
一時的なマスター機能は,システム1の種々の制御装置SG1,SG2,…SGnによって引き受けられることが可能である。本発明によれば,特に2つの場合が提案される。:
1)セントラルメモリ6を有する制御装置SG1が,一時的なマスター機能を引き受ける。
2)システム1のスイッチオン後に,第1の制御装置として自己のスイッチ入力ルーチンを終了させた制御装置,例えば制御装置SG2が,一時的なマスター機能を引き受ける。
【0046】
一時的なマスター制御装置は,通信システム3を介して信号を送信し,かかる信号によって,残りの制御装置から応答信号が要請される。遅くとも自己のスイッチ入力ルーチンの終了後に,残りの制御装置は,信号の受信後に要請された応答信号を,通信システムを介してマスター制御装置へ送信する。応答信号の受信後に,マスター制御装置は,セントラルメモリ6から,応答信号を送信した制御装置へのデータの伝送を導入する。データ伝送は,好ましくはデータパケットで実行されるので,マスター制御装置は,さらに信号を残りの制御装置へ送信することができる。
【0047】
セントラルメモリ6を有する制御装置SG1が,一時的なマスター機能を引き受けた場合においては,制御装置SG1は,遅くとも自己のスイッチ入力ルーチンの終了後に,通信プロトコルに基づくデータから知られた各々の残りの制御装置SG2,…,SGnへ個別に,応答を要請する信号を送信する。残りの制御装置SG2,…,SGnは,一義的な同定によって個別にアドレスすることができる。信号は,予め設定可能な期間にわたって送信される。残りの制御装置SG2,…,SGnの1つの1回目の正しい応答において,かかる制御装置のためにセントラルメモリ6から必要とされる通信データの伝送が開始される。処理は,予め設定可能な期間が経過(Timeout)するまで,または残りの全ての制御装置SG2,…,SGnが,通信プロトコルのために必要なデータの伝送を報告するまでの間に続けられる。
【0048】
図2には,一時的にマスター機能を引き受けたセントラルメモリ6を有する制御装置SG1内で遂行するための処理のフローチャートが示されている。また,図3には,残りの制御装置SG2,…,SGnの1つにおいて遂行するための処理のフローチャートが示されている。
【0049】
図2に基づく方法は,まず機能ブロック10で開始される。次に機能ブロック11において,ラン変数zが1にセットされる。ラン変数zは,1で開始されて,全ての制御装置の全体数nから1引いた値(n−1)まで,それぞれ1だけ増分される。次にラン変数zは,再び1にセットされて,新たにカウントアップされる。
【0050】
判断ブロック12において,予め設定可能な期間が既に経過(Timeout)し,かつ本実施例の方法を終了すべきかが調べられる。終了すべきでないと判断された場合には,判断ブロック13へ分岐して,そこで制御装置SGzが既に通信加入者としてマスター制御装置SG1にログオンしているかが調べられる。ログオンしていない場合には,機能ブロック14へ分岐して,マスター制御装置SG1は,応答を要請する形式の信号を制御装置SGzへ送信する。その後,処理は,判断ブロック15へ分岐して,そこで変数zが既に終端値(n−1)にまだ達していないかが調べられる。否定の場合,すなわち終端値(n−1)が達成されている場合には,機能ブロック11へ分岐して,ラン変数zが再び1にセットされて,処理がもう一度遂行される。肯定の場合,すなわちラン変数zが終端値(n−1)よりまだ小さいか,または等しい場合には,機能ブロック16へ分岐して,そこでラン変数zは,1だけ増分される。次に処理は,再び判断ブロック12へ分岐して,再度処理が遂行される。
【0051】
判断ブロック13において,制御装置SGzが既に通信加入者としてログオンしていることが明らかにされた場合には,判断ブロック17へ分岐して,判断ブロック17で,制御装置SGzが既に初期化されているかが調べられる。否定の場合には,機能ブロック18へ分岐して,時間制御される通信のためのデータが,セントラルメモリ6から通信システム3を介して制御装置SGzへ伝送され,揮発性メモリ4へ格納される。その後,処理は,判断ブロック15において続行される。
【0052】
判断ブロック17において,制御装置SGzが既に初期化されていることが検出された場合には,判断ブロック19へ分岐して,そこで,残りの全ての制御装置SG2,…,SGnが既に初期化されているかが調べられる。否定の場合には,処理は,再び判断ブロック15で処理が続行される。肯定の場合には,機能ブロック20へ分岐して,そこで本発明に基づく方法のマスター制御装置SG1上で遂行される部分が終了される。
【0053】
図3に基づく方法は,まず機能ブロック30で開始される。次に機能ブロック31において,通信システム3上に印加されている信号が残りの制御装置SG2,…,SGnの1つ,この場合には,制御装置SG2によって読み込まれる。次に判断ブロック32において,受信した信号がマスター制御装置SG1から受信を行う制御装置SG2への応答の要請を内容としているかが調べられる。肯定の場合には,制御装置SG2は,機能ブロック33において通信システム3を介して応答信号をマスター制御装置SG1へ送信する。その後,処理は,判断ブロック34で続行される。判断ブロック32において,応答の要請がまだ得られていないことが明らかにされた場合には,直接判断ブロック34へ分岐する。
【0054】
判断ブロック34においては,時間制御される通信のためのデータが,セントラルメモリ6から受信されているか,または予め設定可能な期間が経過(Timeout)しているかが調べられる。否定の場合には,判断ブロック31へ分岐して,再度通信システム3上に印加されている信号が読み込まれる。肯定の場合には,制御装置SG2は,機能ブロック35において自己のステータスを,通信システム3を介してマスター制御装置SG1へ送信する。機能ブロック36において,本発明に基づく方法のスレーブ制御装置SG2上で遂行される部分が終了される。
【0055】
図4には,一時的にマスター機能を引き受けた,セントラルメモリ6を有する制御装置SG1内で遂行するための他の方法のフローチャートが示されている。残りの制御装置SG2,…,SGnの1つにおいて遂行するための該当する方法のフローチャートは,図5に示されている。
【0056】
接続されているセントラルメモリ6を有する制御装置SG1は,遅くとも自己のスイッチ入力ルーチンの終了後に循環的な信号を送信する。残りの制御装置SG2,…,SGnは,既にそのための準備ができている限りにおいて,少なくとも1つのサイクル内で一義的に決定された時間偏差delta_tをもって応答する。時間偏差delta_tは,例えば自己の一義的な同定iを用いて求められる。かかる時間偏差delta_tは,制御装置SG1,SG2,…,SGnの最大可能な数nで割ったバスマスター信号のサイクル時間Tより小さい。時間偏差delta_tのための可能なアルゴリズムは,以下の式のようになる。
【数2】
【0057】
図2および図3に基づく実施例におけるように,制御装置SG2,…,SGnの最初の正しい応答の後に,データパケットの伝送が開始される。伝送の以降の推移も,図2および図3に記載されている方法と同様である。
【0058】
図4に基づく方法は,機能ブロック40で開始される。機能ブロック41において,マスター制御装置SG1は,通信システム3を介して初期化信号の形式の信号を送信する。かかる信号は,残りの制御装置SG2,…,SGnの所定のもののためではなく,残りの全ての制御装置SG2,…,SGnのために定められている。その後,機能ブロック42において,マスター制御装置SG1は,通信システム3上に印加されている全ての信号と,それに伴って残りの制御装置SG2,…,SGnの応答信号も読み込む。判断ブロック43において,その応答信号が受信されている,残りの全ての制御装置SG2,…,SGnが初期化されているか,または予め設定可能な期間が経過(Timeout)しているかが調べられる。否定の場合には,ブロック43において時間制御される通信のためのデータがセントラルメモリ6から通信システム3を介してまだ初期化されていない1つまたは複数の制御装置SG2,…,SGnへ送信される。
【0059】
その後において処理は,機能ブロック41において続行され,そこでマスター制御装置SG1は,新たに信号を送信する。判断ブロック43において,全ての制御装置SG2,…,SGnが初期化されており,または予め設定可能な期間が既に経過(Timeout)していることが検出された場合には,機能ブロック45において本発明に基づく方法の,一時的なマスター制御装置SG1上で遂行される部分が終了される。
【0060】
図5に基づく方法は,機能ブロック50において開始される。機能ブロック51においては,通信システム3上に印加されている全ての信号が,残りの制御装置SG2,…,SGnの1つによって,この場合には,制御装置SG2によって読み込まれる。判断ブロック52において,予め設定可能な期間が経過(Timeout)しているかが調べられる。否定の場合には,判断ブロック53へ分岐して,そこで受信した信号が,マスター制御装置SG1から受信する制御装置SG2への応答のサイクリックな要請を内容としているかが調べられる。肯定の場合には,制御装置SG2は,機能ブロック54において,制御装置個別の時間偏差delta_tの期間待機する。否定の場合には,処理は,機能ブロック51において続行されて,そこで改めて通信システム3上に印加されている信号が受信される。
【0061】
機能ブロック54から処理は,判断ブロック55において続行されて,そこで時間制御される通信のための初期化データが制御装置SG2によって既に受信されているかが調べられる。否定の場合には,判断ブロック56において,制御装置SG2が既に応答信号をマスター制御装置SG1へ送信しているかが調べられる。否定の場合には,判断ブロック57へ分岐して,そこで制御装置SG2は,応答信号を,通信システム3を介してマスター制御装置SG1へ送信する。次に,処理は,機能ブロック51において続行される。肯定の場合には,直接機能ブロック51へ分岐する。
【0062】
判断ブロック55において,初期化データが既に受信されていることが検出された場合には,制御装置SG2は,機能ブロック58において自己のステータスを,通信システム3を介してマスター制御装置SG1へ送信する。機能ブロック59においては,本発明に基づく方法のスレーブ制御装置の1つSG2上で遂行される部分が終了される。
【0063】
図6および図7には,図1に基づくシステムの任意の制御装置内で遂行するための本発明に基づくさらに他の方法のフローチャートが示されている。その場合に各制御装置SG1,SG2,…,SGnは,遅くとも自己のスイッチ入力ルーチンの終了後に予め設定可能な期間,通信システム3上に印加されている信号を読み込む。信号が存在していない場合には,それに対応する通信加入者は,信号を送信する。この信号が成功して送信された場合,すなわち該当する制御装置がこの信号を第1の制御装置として送信した場合には,それが循環的に繰り返される。多数の通信加入者が衝突した場合には,各々がこの信号を新たに送信するが,今度は,自己の制御装置個別の同定を用いて求められた,一義的に決定された時間偏差delta_tをもって送信する。
【0064】
第1の制御装置として信号を成功して送信することのできた制御装置は,システム1内で一時的にマスター機能を引き受け,この場合には,かかる制御装置は,制御装置SG2である。第1の成功して送信された循環的な信号に,残りの制御装置SG1,SG3,…SGnが,少なくとも一度時間偏差を有する応答信号によって応答し,その場合に時間偏差delta_tは,自己の一義的な同定を用いて求められる。
【0065】
マスター機能は,予め設定可能な時間の経過後に,またはセントラルメモリ6を有する制御装置SG1によって,それに応じたメッセージを用いて制御装置SG2から制御装置SG1へ移行させることができる。制御装置SG1がマスター機能を引き受けた後に,この制御装置SG1は,上述した方法で初期化を続行することができる。マスター機能を引き受ける場合に,どの通信加入者SG1,SG3,…,SGnが既に存在しているかという情報は,種々の方法で制御装置SG1へ引き渡すことができる。
【0066】
考えられる方法として,例えば:
a)情報は,セントラルメモリ6を有する制御装置SG1が引き受ける際に,前のマスター制御装置SG2から制御装置SG1へ,明確に伝達される。
b)前のマスター制御装置SG2によって送信された循環的な信号が,情報を含む。この信号は,セントラルメモリ5を有する制御装置SG1によっても受信されたので,必要とされる情報は,マスター機能の引き渡しの時点でそこに提供されている。
c)各ログオンした通信加入者SG1,SG3,…,SGnは,そのステータス,特に,時間制御される通信のために必要なデータをセントラルメモリ6から既に受信しているかについてのデータを,マスター機能の引き渡し後までに送信する。
d)マスター機能の引き渡しの際に,各通信加入者SG2,…,SGnは,そのステータスを新たに送信する。
【0067】
図6および図7に基づく方法は,機能ブロック60において開始される。機能ブロック61において,通信システム3上に印加されている信号が読み込まれる。判断ブロック62において,通信システム3上に信号が印加されているかが調べられる。否定の場合には,判断ブロック63へ分岐して,そこで制御装置SG2が初期化信号を送信する。判断ブロック64において,他の制御装置SG1,SG3,…,SGnからの初期化信号との衝突が存在するかが調べられる。肯定であれば,制御装置SG2は,機能ブロック65において制御装置個別の時間偏差delta_tの期間に待機する。その後に処理は,判断ブロック62で続行されて,そこで新たに通信システム3にバス信号が印加されているかが調べられる。
【0068】
判断ブロック62において,通信システム3上に信号が存在していることが検出された場合には,判断ブロック66において,制御装置SG1,SG3,…,SGnが時間制御される通信のための初期化データを既に受信しているかが調べられる。肯定であれば,制御装置SG1,SG3,…,SGnは,機能ブロック67において自己の初期化のステータスをマスター制御装置SG2へ送信する。その後,本発明に基づく方法は,機能ブロック68において終了される。
【0069】
判断ブロック66において,制御装置SG1,SG3,…,SGnがまだ初期化データを受信していないことが検出された場合には,判断ブロック69において,予め設定可能な期間が既に経過(Timeout)しているかが調べられる。否定の場合には,処理は,判断ブロック66において続行されて,改めて初期化データが受信されたかが調べられる。肯定の場合には,機能ブロック68へ分岐して処理が終了される。
【0070】
判断ブロック64において,他の制御装置SG1,SG3,…,SGnからの信号との衝突が存在しないことが検出された場合には,処理は,図7内で機能ブロック70において続行されて,そこで通信システム3上に印加されている信号が読み込まれる。判断ブロック71において,セントラルメモリ6を有する制御装置SG1がマスター機能を引き受けるべきかが調べられる。肯定の場合には,機能ブロック72において,システム1の初期化に関する情報,特にどの通信加入者SG1,SG3,…,SGnが既にログオンしているかが,制御装置SG1へ伝達される。その後,制御装置SG1は,予め設定可能な期間,またはシステム1の全制御装置SG2,SG3,…,SGnが初期化されて,システム1全体が能動化されるまでの間,マスター機能を引き受ける。そして,処理は,機能ブロック68で終了される。
【0071】
判断ブロック71において,セントラルメモリ6を有する制御装置SG1がマスター機能をまだ引き受けるべきではないことが検出された場合には,判断ブロック73において,予め設定可能な期間が既に経過(Timeout)しているかが調べられる。否定の場合には,処理は,機能ブロック70において続行されて,そこで新たにバス信号が読み込まれる。肯定の場合には,処理は,機能ブロック68において終了される。
【0072】
図2から図7に示す本発明に基づく方法を実施するために,制御装置SG1,SG2,…SGn上では,各制御装置SG1,SG2,…SGnがマスター機能を引き受けるか,スレーブ機能を引き受けるかに従って不揮発性メモリ5内に該当するコンピュータプログラムが格納されている。コンピュータプログラムは,制御装置SG1,SG2,…,SGnの計算装置7上で,特にマイクロプロセッサ上で遂行可能であって,かつ本発明に基づく方法を実施するのに適している。コンピュータプログラムを処理するために,コンピュータプログラムは,指令に応じて,または全体として不揮発性メモリ6から計算装置7へ伝達される。処理の間に受信された,または求められたデータは,例えば揮発性メモリ4に格納することができる。
【0073】
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0074】
【発明の効果】
以上説明したように,本発明によれば,自動車内の駆動シーケンスを開ループ制御および/または閉ループ制御するためのシステムの確実かつ信頼できる能動化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】好適な実施形態に基づく本発明システムを示している。
【図2】第1の好適な実施形態に基づき,図1に基づくシステムの,一時的にマスター機能を引き受けた制御装置内で遂行するための本発明に基づく方法を示すフローチャートである。
【図3】第1の好適な実施形態に基づき,図1に基づくシステムの,一時的にスレーブ機能を引き受けた制御装置内で遂行するための本発明に基づく方法を示すフローチャートである。
【図4】第2の好適な実施形態に基づき,図1に基づくシステムの,一時的にマスター機能を引き受けた制御装置内で遂行するための本発明に基づく方法を示すフローチャートである。
【図5】第2の好適な実施形態に基づき,図1に基づくシステムの,一時的にスレーブ機能を引き受けた制御装置内で遂行するための本発明に基づく方法を示すフローチャートである。
【図6】第3の好適な実施形態に基づき,図1に示すシステムの制御装置内で遂行するための本発明に基づく方法を示すフローチャートである。
【図7】第3の好適な実施形態に基づき,図1に示すシステムの制御装置内で遂行するための本発明に基づく方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 システム
2 接続部材
3 通信システム
4 揮発性メモリ
5 不揮発性メモリ
6 セントラルメモリ
7 計算装置
Claims (19)
- 自動車内の所定の機能を開ループ制御および/または閉ループ制御するための,複数の同等のアクセス権を有する制御装置(SG1,SG2,…,SGn)を具備する自動車内の駆動シーケンスを開ループ制御および/または閉ループ制御するシステム(1)の能動化方法であり,その際に前記制御装置(SG1,SG2,…,SGn)は,それぞれ揮発性のメモリ(4)と,ローディングプログラムを含む不揮発性のメモリ(5)を有しており,かつ時間制御される通信システム(3)を介して互いに接続されている前記方法において;
以下の手順,すなわち:
−前記システム(1)にスイッチを入力し;
−前記制御装置(SG1,SG2,…,SGn)の1つが,一時的にマスター制御装置となり;
−前記制御装置の少なくとも1つ(SG1)は,セントラルメモリ(6)を有し,該セントラルメモリ中に,全制御装置(SG1,SG2,…,SGn)のための,時間制御される通信に必要なデータが格納されており,その際に前記マスター制御装置は,前記システム(1)の能動化プロセスの間,残りの制御装置の前記通信システム(3)へのログオン,特に前記セントラルメモリ(6)から前記通信システム(3)を介して前記残りの制御装置への前記データの伝送を調整し;かつ
−前記マスター制御装置の前記一時的なマスター機能は,予め設定可能な期間経過後,または能動化プロセスの終了後に終了される
ことを特徴とする,方法。 - 前記セントラルメモリ(6)を有する制御装置(SG1)が,前記一時的なマスター制御装置になることを特徴とする,請求項1に記載の方法。
- 前記システム(1)のスイッチ入力後に,最初の制御装置として自己のスイッチ入力ルーチンを終了させた前記制御装置(SG2)が,前記一時的なマスター制御装置になることを特徴とする,請求項1に記載の方法。
- 前記自己のスイッチ入力ルーチンの終了後に,前記各制御装置(SG1,SG2,…,SGn)によって,前記予め設定可能な期間に前記通信システム(3)上に印加されている信号が受信されることを特徴とする,請求項3に記載の方法。
- 前記制御装置(SG2)は,前記期間に前記残りの制御装置(SG1,SG3,…,SGn)によって前記信号が受信されない場合に,前記一時的なマスター制御装置になることを特徴とする,請求項4に記載の方法。
- 前記一時的なマスター制御装置によって,前記システム(1)のスイッチ入力後に,前記信号が前記通信システム(3)を介して送信されることを特徴とする,請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記信号は,前記一時的な制御装置から個別に前記残りの制御装置へ送信されることを特徴とする,請求項6に記載の方法。
- 前記信号は,前記一時的な制御装置から循環的に,前記残りの全制御装置へ送信されることを特徴とする,請求項6に記載の方法。
- 前記残りの制御装置によって前記信号が受信され,前記受信した信号への応答として応答信号が前記通信システムを介して前記一時的なマスター制御装置へ送信されることを特徴とする,請求項6から8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記応答信号によって,前記制御装置の個別の同定が伝送されることを特徴とする,請求項9に記載の方法。
- 前記一時的なマスター制御装置からの前記信号を受信した後に,前記応答信号が送信される前に,前記制御装置個別に予め設定可能な期間(delta_t)に待機されることを特徴とする,請求項10に記載の方法。
- 前記一時的なマスター制御装置によって,前記残りの制御装置の前記応答信号が受信されて,前記応答信号が成功して受信された前記残りの制御装置へ前記セントラルメモリ(6)から前記データが前記通信システム(3)を介して送信されることを特徴とする,請求項9から11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記システム(1)のスイッチ入力後に最初の制御装置として前記自己のスイッチ入力ルーチンを終了させた前記制御装置(SG2)が前記一時的なマスター制御装置になっている場合に,前記予め設定可能な期間後に,または前記セントラルメモリ(6)を有する前記制御装置(SG1)の指令に応じて,前記一時的なマスター機能が前記セントラルメモリ(6)を有する前記制御装置(SG1)へ引き渡されることを特徴とする,請求項1から12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記システム(1)のスイッチ入力後に,最初の制御装置として前記自己のスイッチ入力ルーチンを終了させた前記制御装置(SG2)から,前記セントラルメモリ(6)を有する前記制御装置(SG1)へ前記マスター機能が引き渡される場合に,前記制御装置(SG1,SG3,…,SGn)のいずれかが既に前記通信システム(3)にログオンしているかと言う情報が前記セントラルメモリ(6)を有する前記制御装置(SG1)へ伝送されることを特徴とする,請求項13に記載の方法。
- 自動車内の所定の機能を開ループ制御および/または閉ループ制御するための制御装置(SG1,SG2,…,SGn)の計算装置(7)上,特にマイクロプロセッサ上で遂行可能なコンピュータプログラムにおいて,前記コンピュータプログラムは,前記開ループ制御および/または閉ループ制御が前記計算装置(7)上で遂行された場合に,請求項1から14のいずれか1項に記載の方法を実施するのに適していることを特徴とする,コンピュータプログラム。
- 前記コンピュータプログラムは,メモリ素子上,特にランダムアクセスメモリ(4),リードオンリーメモリ(5)またはフラッシュメモリ上に格納されていることを特徴とする,請求項15に記載のコンピュータプログラム。
- 自動車内の所定の機能を開ループ制御および/または閉ループ制御するための,複数の同等のアクセス権を有する制御装置(SG1,SG2,…,SGn)を具備する自動車内の駆動シーケンスを開ループ制御および/または閉ループ制御するシステム(1)であって,前記制御装置は,それぞれ揮発性メモリ(4)とローダプログラムを含む不揮発性メモリ(5)とを有しており,かつ時間制御される通信システム(3)を介して互いに接続されている,前記システムにおいて,
−前記制御装置の少なくとも1つ(SG1)は,セントラルメモリ(6)を有しており,該セントラルメモリ中に全ての制御装置(SG1,SG2,…,SGn)のための時間制御される通信に必要なデータが格納されており;
−前記システム(1)の能動化プロセスの間,前記制御装置の1つが,一時的なマスター制御装置として用いられ;
−前記マスター制御装置は,前記能動化プロセスの間,残りの制御装置の前記通信システム(3)へのログオン,特に前記セントラルメモリ(6)から前記通信システム(3)を介して前記残りの制御装置への前記データの伝送を調整し;かつ
−前記マスター制御装置は,予め設定可能な期間の経過後,または前記能動化プロセスの終了後に,前記一時的なマスター機能を終了する,
ことを特徴とする,システム。 - 前記セントラルメモリ(6)を有する前記制御装置(SG1)が,前記一時的なマスター制御装置として使用されることを特徴とする,請求項17に記載のシステム。
- 前記システム(1)のスイッチ入力後に最初の制御装置として自己のスイッチ入力ルーチンを終了した前記制御装置(SG2)が,前記一時的なマスター制御装置として使用されることを特徴とする,請求項17に記載のシステム。
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