JP4243025B2 - ネットワークコンポーネントの伝送阻止装置の阻止機能の検査のための方法及び装置 - Google Patents
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Description
従来技術
本発明はネットワークコンポーネント伝送阻止装置の阻止機能の検査のための方法であって、ネットワークコンポーネント伝送阻止装置を用いてネットワークコンポーネントからネットワークへの伝送ラインを阻止機能によって阻止することができ、この阻止機能は論理信号を第1のノードに印加することを惹起する、ネットワークコンポーネント伝送阻止装置の阻止機能の検査のための方法に関する。
【0002】
任意のネットワークに適用可能であるが、自動車のボードにあるネットワーク、すなわちリアルタイム動作可能なシリアルバスシステム「コントローラエリアネットワーク(CAN)」のCAN伝送阻止機能(CANSTOP)のネットワークコンポーネント伝送阻止装置に関する本発明ならびに本発明の根底にある問題を説明する。
【0003】
現代の自動車では、例えばCANバスのようなバスを介して接続されたネットワークコンポーネント(制御機器、センサ装置、アクチュエータ装置)には明確なアドレスが設けられている。これらのアドレスは所期の通りに情報を明確な割り当てによってこれらのネットワークコンポーネントの間で交換することを可能にする。
【0004】
このようなネットワークコンポーネントの例は間隔調整装置であり、この間隔調整装置は自動車において自動的な間隔調整のために使用される。
【0005】
本発明の根底にある問題は、一般的に、このようなネットワークコンポーネントを所定のケースにおいてネットワークから減結合すること乃至はこれらのネットワークコンポーネントのネットワークへの伝送機能をネットワークコンポーネント伝送阻止装置の形式の安全装置によって阻止することが必要である、という点にある。
【0006】
図2はCANネットワークコンポーネントに対する周知のこのような伝送阻止装置を示している。
【0007】
図2では100が車両CANバスを示し、10が間隔調整装置のコントローラを示し、20が伝送阻止信号発生装置を示し、15がコントローラ10(通常はマイクロコントローラ)のCAN制御部を示し、151がCAN制御部15のTX伝送ポートを示し、152がCAN制御部15のRX受信ポートを示し、30がCAN伝送/受信装置を示し、TXが伝送ラインを示し、RXが受信ラインを示し、CANHがCANハイレベルラインを示し、CANHLがCANローレベルラインを示し、S1がスイッチを示し、SSが阻止信号ラインを示し、K1が第1のノードを示し、Rが抵抗を示し、V+が給電電位を示している。
【0008】
ノーマル動作においてはコントローラ10がそのCAN制御部15によって信号メッセージを単一方向性伝送ラインTXを介してCAN伝送/受信装置30に送信し、そこからこの信号メッセージは車両CANバス100を介して他のネットワークコンポーネントへとCANハイレベルラインCANH及びCANローレベルラインCANHLを介して伝送される。同様にコントローラ10はこのコントローラ10にアドレス指定された信号メッセージを単一方向性受信ラインRXを介してCAN伝送/受信装置30から受信する。
【0009】
この例ではデジタル信号プロセッサ(DSP)である伝送阻止信号発生装置20を用いて、直接的に(ここには図示されていない)接続路を介して又は間接的に(ここには図示されていない)他のコンポーネントを介してエラーがコントローラ10において識別されうる。
【0010】
これに対する反応として、伝送阻止信号発生装置20は阻止信号ラインSSを介して阻止信号をスイッチS1に送出する。この阻止信号はこのスイッチS1を導通切り換えし、従って伝送ラインTXの第1のノードK1を給電電位V+に接続する。これによってこの伝送ラインTXは常に論理1乃至はHレベルにある。これはデータ、すなわちレベル変化H→L乃至はL→Hが伝送されないようにする。この結果、車両CANバス100へのコントローラ10の接続路は阻止され、従って、例えば制御機器の形式の車両CANバスにおける他のネットワークコンポーネントの望ましくない又は予測できない反応が阻止される。
【0011】
第1のノードK1と伝送ラインTXに接続された伝送ポート151との間にある抵抗Rはこの場合TX伝送ポート151を給電電位V+に対して保護する。
【0012】
上記の周知のアプローチにおける欠点としては次の事実が挙げられる。すなわち、伝送阻止信号発生装置20、阻止信号ラインSS、スイッチS1及び給電電位V+から構成されるこの伝送阻止装置のテストはこれまでは付加的なテスト装置なしにはコントローラ10によって実施できないという事実である。というのも、伝送阻止装置のOKのケースにおいては通常このコントローラの統合的な構成部材である所属のCAN制御部15における反応が明確な推論を供給しないからである。
【0013】
とりわけこのOKのケース(伝送阻止装置が作動しているケース)は、コントローラ10へのCANバス接続が中断されているケース、すなわち、例えば伝送ラインTX及び/又は受信ラインRX及び/又はCANハイレベルラインCANH及び/又はCANローレベルラインCANHLが中断されているか乃至はCAN伝送/受信装置30が故障しているケースと区別できない。
【0014】
なぜなら、信号メッセージを伝送ラインTXを介して伝送しようとする試みに対してCAN制御部15が所定の時間内に確認応答を受信ラインRXを介して受信しない場合には、これら2つのケースにおいてこのCAN制御部15は同一のエラーフラッグ乃至はエラーマーカをその内部の評価可能なレジスタにおいて生成するからである。言い換えれば、このCAN制御部15はこれらの全てのケースにおいて車両CANバス100からの減結合が存在することを確認するのである。
【0015】
従って、付加装置を利用する通常の方法は、この方法が高いコスト及び操作コストを必要とする場合には不利である。
【0016】
本発明の利点
請求項1の特徴部分記載の構成を有する検査方法及び請求項5による相応の検査装置は、周知の解決アプローチに比べて次のような利点を有する。すなわち、これら本発明の検査方法及び検査装置は、当該ネットワークコンポーネント自体への外部からの介入動作を必要とすることなしに、阻止機能の簡単な内部での検査方法を提供する、という利点を有する。
【0017】
付加的なハードウェアは必要ない。というのも、この方法は非常に簡単であり、非常にわずかな計算時間しか必要としないからである。言い換えれば、最小のソフトウェアオーバヘッドで十分なのである。またこの方法は他のネットワークコンポーネントとの結合なしに、すなわちそれ自体バス結合なしに作動する。
【0018】
本発明の基礎となるアイデアは、フィードバックループが伝送ラインからネットワークコンポーネントへと設置され、このフィードバックループが阻止機能が活性化されるとネットワークコンポーネント伝送阻止装置の誤作動とコントローラへのCANバス接続路の中断とを区別することを可能にする。第1のケースではすなわち所定の検査信号メッセージがネットワークコンポーネントにフィードバックされ、第2のケースではこれに対してすなわち所定の検査信号メッセージがネットワークコンポーネントにフィードバックされない。
【0019】
各従属請求項には有利な実施形態が記載されている。
【0020】
有利な実施形態によれば、第1のノードと伝送ラインに接続されたネットワークコンポーネントの伝送ポートとの間にある第2のノードにおいて伝送ラインの電位が取り出される。これは、第2のノードが伝送ポートの近くにあればばあるほど、この第2のノード自体は潜在的な電気的中断に対する感度が低くなる。
【0021】
他の有利な実施形態によれば、ネットワークコンポーネントは割り込みポートを介して制御可能な割り込み機能を有するコントローラ、とりわけマイクロコントローラである。この有利な場合には、取り出された電位の割り込みポートへのフィードバックが行われ、割り込みがトリガされるか否かを分析することよる阻止機能の検査が行われる。割り込みを利用することは計算時間損失がないということを意味する。というのも、コントローラハードウェアはエッジ変化において割り込み信号によって反応するからである。
【0022】
他の有利な実施形態によれば、ネットワークコンポーネントは問い合わせ可能な入力ポートを有するコントローラ、とりわけマイクロコントローラである。この有利な場合には、取り出された電位の問い合わせ可能な入力ポートへのフィードバックが行われ、問い合わされた入力ポートにおける信号を分析することよる阻止機能の検査が行われる。ここではポーリングが利用される。これはコントローラピンの持続的な問い合わせを意味する。この時間の間には、なるほど一般的には他のプロセッサ計算機能は行われないが、割り込み可能なコントローラポートも必要ない。この割り込み可能なコントローラポートは多くの適用例においてそれ自体存在していない。
【0023】
他の有利な実施形態によれば、第1のノードと給電電位との間にあるスイッチの導通切り換えによって第1のノードへの論理信号の印加が行われる。
【0024】
図面
本発明の実施例を図面に図示し、次の記述において詳しく説明する。
【0025】
図1は本発明の実施例としてCANネットワークコンポーネントに対する周知の伝送阻止装置の検査装置を示す。
【0026】
図2はCANネットワークコンポーネントに対する周知の伝送阻止装置を示す。
【0027】
実施例の記述
図1は本発明の実施例としてCANネットワークコンポーネントに対する周知の伝送阻止装置の検査装置を示しており、図2において同一の乃至は機能的に同一の部材には同一の参照符号が使用されている。
【0028】
図1には既に使用された参照符号に加えてCSMが検査信号ラインを示し、INTがコントローラ10の割り込みポートを示し、K2が第2のノードを示す。
【0029】
この実施例では、第2のノードK2において伝送ラインTXの電位を取り出すための検査信号ラインCSMが設けられている。この第2のノードK2は第1のノードK1と伝送ラインTXに接続されたコントローラ10の形式のネットワークコンポーネント10の伝送ポート151との間にある。この検査信号ラインCSMはこの第2のノードK2において取り出される伝送ラインTXの電位を割り込みポートINTに供給する。
【0030】
検査方法はここに示された実施例において次のように経過する。
【0031】
デジタル信号プロセッサの形式の伝送阻止信号発生装置20は検査の際にコントローラ10の指示に基づいて阻止機能を活性化する。
【0032】
伝送阻止信号発生装置20、阻止信号ラインSS、スイッチS1及び給電電位V+から構成されている伝送阻止装置が全体として機能する場合、この活性化が第1のノードK1への論理信号Hの印加を、従って伝送ラインTXの阻止を惹起する。しかし、伝送阻止装置のコンポーネントが故障している場合には、阻止は行われない。
【0033】
これを検査するために、コントローラ10はこのコントローラ10の指示に基づいて阻止機能が活性化される際に所定の検査信号メッセージを、例えば簡単な信号レベル変化(H→L)をネットワークに伝送ラインTXを介して伝送する。この検査信号メッセージは有利には次のように構成されている。すなわち、この検査信号メッセージは妥当性チェック用(plausible)であり、従って阻止機能が作動していない場合(NOKのケース)には、他のネットワークコンポーネント、とりわけ制御機器を妨害することができないように構成されている。
【0034】
次いで、この所定の検査信号メッセージの伝送において割り込みポートINTにフィードバックされる取り出された電位の分析によって阻止機能の検査が行われる。伝送阻止装置が正常に作動している場合には、コントローラ10の割り込みポートINTにはデータが到達しない。すなわち、割り込みはトリガされない。伝送阻止装置の故障が存在する場合には、割り込みがトリガされる。というのも、論理信号Hの第1のノードK1への持続的な印加が発生せず、従って例としてあげた信号レベル変化(H→L)が発生するからである。
【0035】
こうして受信された情報は、正常に作動する阻止機能の明確な識別を可能にする。
【0036】
本発明は上記のように有利な実施例に基づいて記述されたが、本発明はこの有利な実施例に限定されず、多様なやり方で修正可能である。
【0037】
とりわけ本発明の検査装置は自動車のボードのCANモジュールに対してだけでなく任意のネットワークコンポーネントを有するどんなネットワークに対しても適用される。
【0038】
ノードK2における電位取り出しは原理的には伝送ラインTXの他の箇所でも行われうるが、有利にはTX伝送ポート151のすぐ後ろに設けること又はCAN制御部自体においてTX伝送ポート151の前に設けることが行われる。これは、この方法によって検出できない中断の確率がノードK2の前(つまり、図1のノードK2の左側)ではきわめて僅少に保たれているためである。
【0039】
伝送ラインTXの取り出された電位は必ずしも割り込み可能なコントロールポートにフィードバックされる必要はない。原理的には、有利にはソフトウェアによってレベル変化を問い合わせることができる乃至はポーリングできるどんなコントロールポートでもこれに適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例としてCANネットワークコンポーネントに対する周知の伝送阻止装置の検査装置を示す。
【図2】 CANネットワークコンポーネントに対する周知の伝送阻止装置を示す。
【符号の説明】
10 間隔調整装置のコントローラ
15 コントローラ10(通常はマイクロコントローラ)のCAN制御部
20 伝送阻止信号発生装置
30 CAN伝送/受信装置
100 車両CANバス
151 CAN制御部15のTX伝送ポート
152 CAN制御部15のRX受信ポート
INT 割り込みポート
TX 伝送ライン
RX 受信ライン
CANH CANハイレベルライン
CANHL CANローレベルライン
CSM 検査信号ライン
S1 スイッチ
SS 阻止信号ライン
K1 第1のノード
K2 第2のノード
R 抵抗
V+ 給電電位
Claims (11)
- ネットワークコンポーネント伝送阻止装置の阻止機能の検査のための方法であって、
該ネットワークコンポーネント伝送阻止装置を用いて前記ネットワークコンポーネント(10)からネットワークへの伝送ライン(TX)を阻止機能によって阻止することができ、該阻止機能は論理信号(H)を第1のノード(K1)に印加することを惹起する、ネットワークコンポーネント伝送阻止装置の阻止機能の検査のための方法において、
前記伝送ライン(TX)の電位の取り出し及びこの取り出された電位の前記ネットワークコンポーネント(10)へのフィードバックのステップと、
前記阻止機能の活性化のステップと、
阻止機能が活性化される場合に予め設定された検査信号メッセージを前記ネットワークコンポーネント(10)から前記ネットワークに前記伝送ライン(TX)を介して伝送するステップと、
フィードバックされた取り出された電位の分析によって前記阻止機能を検査するステップとを特徴とする、ネットワークコンポーネント伝送阻止装置の阻止機能の検査のための方法。 - 第1のノード(K1)と伝送ライン(TX)に接続されたネットワークコンポーネント(10)の伝送ポート(151)との間にある第2のノード(K2)において前記伝送ライン(TX)の電位を取り出すステップを特徴とする請求項1記載の方法。
- ネットワークコンポーネント(10)は割り込みポート(INT)を介して制御可能な割り込み機能を有するコントローラ、とりわけマイクロコントローラであり、取り出された電位の前記割り込みポート(INT)へのフィードバックが行われ、割り込みがトリガされるか否かを分析することよる阻止機能の検査が行われることを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
- ネットワークコンポーネント(10)は問い合わせ可能な入力ポートを有するコントローラ、とりわけマイクロコントローラであり、取り出された電位の前記問い合わせ可能な入力ポートへのフィードバックが行われ、問い合わされた入力ポートにおける信号を分析することよる阻止機能の検査が行われることを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
- 第1のノード(K1)と給電電位(V+)との間にあるスイッチ(S1)の導通切り換えによって前記第1のノード(K1)への論理信号(H)の印加が惹起されることを特徴とする請求項1から4のうちの1項記載の方法。
- 請求項1から5のうちの少なくとも1項記載の方法を実施するための装置において、
伝送ライン(TX)の電位の取り出し及びこの取り出された電位のネットワークコンポーネント(10)へのフィードバックのための検査信号ライン(CSM)が設けられ、
阻止機能が活性化される場合に予め設定された検査信号メッセージを前記ネットワークコンポーネント(10)からネットワークに前記伝送ライン(TX)を介して伝送するための検査信号メッセージ伝送装置が設けられ、
前記予め設定された検査信号メッセージの伝送において前記ネットワークコンポーネント(10)においてフィードバックされた取り出された電位の分析によって前記阻止機能を検査するための検査装置が設けられていることを特徴とする、請求項1から5のうちの少なくとも1項記載の方法を実施するための装置。 - 第1のノード(K1)と伝送ライン(TX)に接続された伝送ポート(151)との間に設けられている抵抗(R)を特徴とする請求項6記載の装置。
- 伝送阻止装置は次のものを有する、すなわち、
阻止機能の活性化の際に阻止信号を発生するための阻止信号発生装置(20)を有し、
給電電位(V+)と第1のノード(K1)との間に接続され、さらに前記阻止信号に応答して導通切り換えすることが可能であるスイッチ装置(S1)を有することを特徴とする、請求項6又は7記載の装置。 - 伝送ライン(TX)の電位を取り出すための検査信号ライン(CSM)は第1のノード(K1)と伝送ライン(TX)に接続されたネットワークコンポーネント(10)の伝送ポート(151)との間の第2のノード(K2)に接続されていることを特徴とする請求項6から8のうちの1項記載の装置。
- 伝送ライン(TX)の電位を取り出すための検査信号ライン(CSM)はネットワークコンポーネント(10)の伝送ポート(151)の前の前記ネットワークコンポーネントの第2のノード(K2)に接続されていることを特徴とする請求項6から8のうちの1項記載の装置。
- ネットワークコンポーネント(10)はCAN制御部(15)を有し、該CAN制御部(15)は伝送ライン(TX)を介してCAN伝送/受信装置(30)に接続されており、該CAN伝送/受信装置(30)はまたCANバス(100)に接続されていることを特徴とする請求項6から10のうちの1項記載の装置。
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