JP5770941B2 - 直列データ伝送が正しく機能しているか検査するための方法及び装置 - Google Patents
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Description
規格CANデータメッセージのコントロールフィールドの第2ビットは、図1aの上の部分に示すような規格フォーマットにおいて、常にドミナントで送信され、r0で示される。図1bの上の部分に示す、標準型アドレス指定が行われる(即ち、標準CANフォーマットに従ったアービトレーションフィールドを有する)本発明に係るメッセージの例では、コントロールフィールドのこの第2のビットは、当該ビットがレセッシブで送信されることで標識付けのために利用される。即ち、このようなメッセージ内のコントロールフィールドの第2のビットのレセッシブな値は、後続では規格とは異なる検査方法及びメッセージフォーマットが利用されることを表示する。標準型アービトレーションフィールドを有するメッセージのコントロールフィールドの、このレセッシブで送信される第2のビットは、EDL(Extended Data Length)と称される。規格CANでは常にドミナントで伝送されるビットr0は、本発明に係るメッセージでは、レセッシブなEDLビットにより置換され、又は、本発明に係るメッセージ内では、1ポジション分後ろの位置、即ち、レセッシブなビットEDLと、ビット長の切り替えの際には同様にレセッシブなビットBRSと、の間の位置へと下がる。さらに、コントロールフィールド内には、更なる別のビットを挿入することが可能である。図1bには、例として、ESIと呼ばれるビットが示されている。この場所には、本発明に影響を与えることなく、2個以上のビットを挿入することも可能であろう。
以上、標準型規格CANメッセージのコントロールフィールド内のビット列、即ち、
{IDE、r0、DLC3、DLC2、DLC1、DLC0}は、
本発明に係るメッセージ内では、
{IDE、EDL、N個の更なる別のビット、DLC3、DLC2、DLC1、DLC0}
により置換される。
図1bで示す例では、ビットr0、BRS、ESIが挿入されて、N=3が適用される。しかしながら、Nは、0よりも大きい任意の他の値を取ることも可能であろう。
規格CANデータメッセージのコントロールフィールドの最初の2ビットは、図1aの下の部分に示すような拡張フォーマットにおいて、常にドミナントで送信され、r1、r0で示される。図1bの下の部分に示す、拡張型アドレス指定が行われる(即ち、拡張CANフォーマットに従ったアービトレーションフィールドを有する)本発明に係るメッセージの例では、コントロールフィールドのこの第1ビットr1が、当該ビットr1がレセッシブで送信されることで標識付けのために利用される。この場合に、このようなメッセージ内のコントロールフィールドの第1ビットのレセッシブな値は、本例では、後続で規格とは異なる検査方法及びメッセージフォーマットが利用されることを表示する。ここでも、コントロールフィールドのこのレセッシブに伝送されるビットは、EDL(Extended Data Length)と称される。このEDLビットによって、拡張フォーマットによる規格CANメッセージのドミナントな予約ビットr1が置換される。代替的に、ドミナントビットr1が保持されたまま1ポジション分後ろに下がることが可能であろうし、EDLビットは、追加的なビットとして、RTRとr1との間に挿入されるであろう。同様に、EDLビット(レセッシブ)を追加的なビットとしてr1(ドミナント)とr0(ドミナント)との間に挿入するということも可能であろう。続いて、この場合にも、コントロールフィールド内には、更なる別のビットを挿入することが可能であろう。図1bには、例として再びESIと呼ばれるビットが示されている。本発明に影響を与えることなく、2個以上のビットを挿入することも可能であろう。
以上、拡張型規格CANメッセージのコントロールフィールド内のビット列、即ち、
{r1、r0、DLC3、DLC2、DLC1、DLC0}は、
本発明に係るメッセージ内では、
{EDL、N個の更なる別のビット、DLC3、DLC2、DLC1、DLC0}又は
{r1、EDL、M個の更なる別のビット、DLC3、DLC2、DLC1、DLC0}
により置換される。
図1bで示す例は、N=3の、即ちビットr0、BRS、ESIが挿入される最初に挙げたバリエーションを示している。しかしながら、N又はMは、0よりも大きい任意の他の値を取ることも可能であろう。
−同期化セグメント(SYNCHRONIZATION SEGMENT、SYNC_SEG)
−伝播時間セグメント(PROPAGATION TIME SEGMENT、PROP_SEG)
−位相バッファセグメント1(PHASE BUFFER SEGMENT1、PAHSE_SEG1)
−位相バッファセグメント2(PHASE BUFFER SEGMENT2、PAHSE_SEG2)
これらセグメントは、以下の機能を有し、即ち、
セグメントSYNC_SEGは、様々なバス加入者の同期化のために役立つ。バス信号のエッジは、このセグメント内で予期される。
セグメントPROP_SEGは、ネットワーク内の物理的な遅延時間の補正に役立つ。
セグメントPHASE−SEG1及びPHASE−SEG2は、信号エッジの位置のずれの補正に役立つ。セグメントPHASE−SEG1及びPHASE−SEG2は、再同期化の枠組みにおいて動的に適合される。サンプルポイントは、PHASE_SEG1の終りに存在する。
Claims (33)
- 少なくとも2つのバス加入者を有するバスシステム内で直列のデータ伝送が正しく機能しているか検査する方法であって、
前記バス加入者は、バス接続ユニットを介してバスに接続され、及び、前記バスを介してメッセージを交換し、
メッセージごとの前記バスへの送信アクセス権は、CAN規格ISO11898−1に準拠した調停方法によって、1のバス加入者に付与され、前記1のバス加入者は、前記メッセージについて送信者となり、
前記メッセージは、CAN規格に準拠した論理構造を有し、即ち、スタートオブフレームビット、アービトレーションフィールド、コントロールフィールド、データフィールド、CRCフィールド、アクノリッジフィールド、エンドオブフレームフィールドで構成され、
前記バス接続ユニットに送信された送信信号(CAN_TX)と、前記バス接続ユニットにより受信された受信信号(CAN_RX)と、の比較によって、伝送中に前記データ伝送が正しく機能しているか検査される、前記方法において、
前記送信者内に、前記送信信号(CAN_TX)に対して遅延時間(T_DELAY)の分だけ遅らされた送信信号(CAN_TX_DEL)が提供され、
前記データ伝送が正しく機能しているかについての前記検査のための切り替えに従って、遅らされていない前記送信信号(CAN_TX)又は前記遅らされた送信信号(CAN_TX_DEL)が利用されることを特徴とする、方法。 - 前記遅延時間(T_DELAY)は、予め設定され又は予め設定可能であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記遅延時間(T_DELAY)は、時間差又は平均化された時間差(DELTA_T、DELTA_T_MEAN)の決定に依存することを特徴とする、請求項1〜2のいずれか1項に記載の方法。
- 同一メッセージの送信プロセス内での切り替えによって、前記遅らされていない送信信号(CAN_TX)の利用と、前記遅らされた送信信号(CAN_TX_DEL)の利用と、の間で切り替えられることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記遅延時間(T_DELAY)は、時間差又は平均化された時間差(DELTA_T、DELTA_T_MEAN)の決定に依存し、
前記平均化された時間差(DELTA_T_MEAN)は、相前後して送信された複数のメッセージからの前記時間差(DELTA_T)を相前後して定められた複数の測定値(DELTA_T_1、・・・、DELTA_T_N)からの平均値計算によって定められることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 - 前記遅延時間(T_DELAY)は、時間差又は平均化された時間差(DELTA_T、DELTA_T_MEAN)の決定に依存し、
前記平均化された時間差(DELTA_T_MEAN)の計算時には、最後に決定された平均化された時間差から著しく外れる測定値が選別されて破棄されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 - 前記遅延時間(T_DELAY)は、時間差又は平均化された時間差(DELTA_T、DELTA_T_MEAN)の決定に依存し、
a)現在の測定値(DELTA_T_1、・・・、DELTA_T_N)のうちの1つと、最後に決定された前記平均化された時間差(DELTA_T_MEAN)と、の間の差分のための閾値が設定可能であり、又は、
b)現在の測定値(DELTA_T_1、・・・、DELTA_T_N)のうちの1つと、最後に決定された平均値(DELTA_T_MEAN)と、の間の比率のための限界値が設定可能であり、
前記差分が前記閾値を超えた際又は前記比率が前記限界値を越えた際には、前記差分又は前記比率は値が大き過ぎるとしてレベル分けされる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。 - 前記遅延時間(T_DELAY)は、時間差又は平均化された時間差(DELTA_T、DELTA_T_MEAN)の決定に依存し、
前記時間差(DELTA_T)の前記測定値(DELTA_T_1、・・・、DELTA_T_N)は、システム起動時に適切な方法で初期化されるリスト内で管理され、従って、前記平均化された時間差(DELTA_T_MEAN)の計算に無効な値が入らないことを特徴とする、請求項5又は7に記載の方法。 - 前記遅延時間(T_DELAY)は、時間差又は平均化された時間差(DELTA_T、DELTA_T_MEAN)の決定に依存し、
個々の前記時間差(DELTA_T)の決定は、早くても、或るバス加入者に対する前記送信アクセス権の付与が行われた後に行われることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。 - 前記遅延時間(T_DELAY)は、時間差又は平均化された時間差(DELTA_T、DELTA_T_MEAN)の決定に依存し、
個々の前記時間差(DELTA_T)の前記決定は、前記送信信号(CAN_TX)内及び遅らされていない前記受信信号(CAN_RX)内での少なくとも1つの信号変化又は信号エッジの検出を含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。 - 前記遅延時間(T_DELAY)は、時間差又は平均化された時間差(DELTA_T、DELTA_T_MEAN)の決定に依存し、
定められた前記時間差(DELTA_T、DELTA_T_MEAN)に従って、前記データ伝送が正しく機能しているかについての前記検査のための比較時点(T_CMP)が決定されることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。 - 前記データ伝送が正しく機能しているかについての前記検査のための前記比較時点(T_CMP)は、前記定められた時間差(DELTA_T、DELTA_T_MEAN)と、ビット長の予め定められ又は予め設定可能な比率と、の和として決定されることを特徴とする、請求項11に記載の方法。
- 前記切り替えは、今正に送信された前記メッセージ内での、予め設定され若しくは予め設定可能なビットへの到達、若しくは、前記予め設定され若しくは予め設定可能なビットの評価によって、又は、前記切り替えために設けられた信号の切り替えユニットへの印加によって行われることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記切り替えが行われるメッセージには、適切な第1の標識(EDL)によって標識が付けられることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の標識(EDL)が存在する場合には、前記メッセージの前記コントロールフィールドが、CAN規格から外れて6より多いビットを含むことを特徴とする、請求項14に記載の方法。
- 標準型アドレス指定が行われるメッセージのための前記第1の標識(EDL)は、前記コントロールフィールド内のレセッシブな第2ビットにより与えられ、拡張型アドレス指定が行われるメッセージのための前記第1の標識(EDL)は、前記コントロールフィールド内のレセッシブな第1ビット又は第2ビットにより与えられることを特徴とする、請求項14〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の標識が存在する際には、全てのデータメッセージ内で前記第1の標識(EDL)の前記レセッシブビットの後に、少なくとも1つのドミナントビットが続くことを特徴とする、請求項16に記載の方法。
- 前記遅延時間(T_DELAY)は、時間差又は平均化された時間差(DELTA_T、DELTA_T_MEAN)の決定に依存し、
前記第1の標識(EDL)が存在する際には、前記第1の標識(EDL)の前記レセッシブビットと、前記少なくとも1つの後続のドミナントビットと、の間のエッジが、前記送信信号(CAN_TX)と遅らされていない前記受信信号(CAN_RX)との間の前記時間差(DELTA_T、DELTA_T_MEAN)を定めるために利用されることを特徴とする、請求項17に記載の方法。 - 前記第1の標識(EDL)が存在する際には、前記メッセージの前記データフィールドは、CAN規格ISO11898−1から外れて8バイトを超えることが可能であり、
前記データフィールドの大きさを確認するために、データ長コードの値が、少なくとも部分的にCAN規格ISO11898−1から外れて解釈されることを特徴とする、請求項14〜18のいずれか1項に記載の方法。 - 第2の標識(BRS)が存在する際には、前記メッセージ内の少なくとも1つの予め設定される又は予め設定可能な範囲のためのビット長は、前記第2の標識が存在する前に利用されるビット長に対して低減された値を取り、
前記範囲は、早くとも前記第2の標識で始まり、遅くともCRCデリミタで終わり、
前記第2の標識(BRS)は、前記第1の標識(EDL)が存在する際にのみ発生し、CAN規格ISO11898−1から外れて6ビットより多いビットを含む前記メッセージの前記コントロールフィールド内で与えられることを特徴とする、請求項14〜19のいずれか1項に記載の方法。 - 前記第2の標識(BRS)は、時間的には前記第1の標識(EDL)の前記ビットの後に伝送される前記コントロールフィールド内のレセッシブビットにより与えられることを特徴とする、請求項20に記載の方法。
- 前記第2の標識が存在する際には、前記第2の標識(BRS)の前記レセッシブビットが、少なくとも1つのドミナントビットによって、前記第1の標識(EDL)の前記レセッシブビットから離されることを特徴とする、請求項21に記載の方法。
- 前記第2の標識(BRS)が存在する際には、前記ビット長がより長い範囲内と、前記ビット長がより短い範囲内と、で、ビットタイミングパラメータのための異なる値が利用されうることを特徴とする、請求項20〜22のいずれか1項に記載の方法。
- 前記メッセージ内の前記ビット長の異なる値は、最小時間単位又は駆動中の発振器クロックに対して相対的にバス時間単位を調整するための異なる倍率を利用することによって実現されることを特徴とする、請求項20〜23のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも2つのバス加入者を有するバスシステム内の直列のデータ伝送を検査する装置であって、
前記バス加入者は、バス接続ユニットを介してバスに接続され、及び、前記バスを介してメッセージを交換し、
メッセージごとの前記バスへの送信アクセス権は、CAN規格ISO11898−1に準拠した調停方法によって、1のバス加入者に付与され、前記1のバス加入者は、前記メッセージについて送信者となり、
前記メッセージは、CAN規格に準拠した論理構造を有し、即ち、スタートオブフレームビット、アービトレーションフィールド、コントロールフィールド、データフィールド、CRCフィールド、アクノリッジフィールド、エンドオブフレームフィールドで構成され、
前記バス接続ユニットに送信された送信信号(CAN_TX)と、前記バス接続ユニットにより受信された受信信号(CAN_RX)
と、の比較によって、伝送中に前記データ伝送が正しく機能しているかについて検査するために、手段が設けられる、前記装置において、
前記送信信号(CAN_TX)に対して遅延時間(T_DELAY)の分だけ遅らされた送信信号(CAN_TX_DEL)を提供するために、適切な遅延ユニット(310)が設けられ、
切り替えユニット(330)が設けられ、前記切り替えユニット(330)を用いて、前記データ伝送が正しく機能しているかについての前記検査のための切り替えに従って、遅らされていない前記送信信号(CAN_TX)又は前記遅らされた送信信号(CAN_TX_DEL)が利用されることを特徴とする、装置。 - 遅延時間(T_DELAY)の分だけ遅らされた前記送信信号(CAN_TX_DEL)と、前記受信信号(CAN_RX)と、の結合を実行して、比較時点(T_CMP)に評価する比較ユニット(320)が設けられることを特徴とする、請求項25に記載の装置。
- 前記切り替えユニット(330)は、今正に送信された前記メッセージ内の予め設定され若しくは予め設定可能なビットへの到達、又は、前記予め設定され若しくは予め設定可能なビットの評価によって、及び/又は、前記切り替えのために設けられた信号の印加によって切り替え可能に実現されることを特徴とする、請求項25又は26のいずれか1項に記載の装置。
- 前記送信信号(CAN_TX)と前記受信信号(CAN_RX)との間の時間差(DELTA_T)を定め、その結果に従って、前記遅延時間(T_DELAY)のための値を提供する遅延カウンタ(305)が設けられることを特徴とする、請求項25〜27のいずれか1項に記載の装置。
- 前記装置は、前記時間差の測定値(DELTA_T_1、・・・、DELTA_T_N)のN個のエントリのためのメモリ領域と、前記メモリ領域のエントリからの平均化された時間差(DELTA_T_MEAN)の計算の実行のための適切な制御部と、を備えることを特徴とする、請求項28に記載の装置。
- 前記装置は、請求項2〜24に記載の方法のうちの少なくとも1つを実施するよう構成されることを特徴とする、請求項25〜29のいずれか1項に記載の装置。
- 車両の通常駆動において、適切なデータバスを介して接続された、前記車両の少なくとも2つの制御装置の間でデータを伝送するために利用する、請求項1〜24のいずれか1項に記載の方法。
- 産業的な制御システムの稼働時に、適切なデータバスを介して接続された少なくとも2つの制御装置の間でデータを伝送するために利用する、請求項1〜24のいずれか1項に記載の方法。
- 車両の製造又は保守の間に、プログラミングを目的として適切なデータバスと接続されたプログラミングユニットと、前記データバスと接続された前記車両の少なくとも1つの制御装置と、の間でデータを伝送するために利用する、請求項1〜24のいずれか1項に記載の方法。
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