SE516791C2 - Arrangemang för att i distribuerat styrsystem höja framkomligheten för data och/eller styrkommandon - Google Patents

Description

25 5162791 Det är därvid väsentligt att föreslagna åtgärder kan inlemmas i de utnyttjade systemens funktioner så att dessa inte behöver underkastas omkonstruktioner och tilldelas nya funktio- ner. Uppfinningen löser även detta problem och föreslår tex. en tekniskt enkel och även en ekonomiskt fördelaktig lösning i anslutning till fältbussar av nämnt slag.

Det som huvudsakligen kan anses vara kännetecknande för den nya uppfinningen är bla. att styrnoden respektive styrenheten är anordnad att parallellt och samtidigt sända ifrågava- rande data och/eller styrkommandon i olika riktningar mot de geografiskt åtskilda mottag- ningsnoderna. Uppfinningen kärmetecknas även i princip av två olika funktionsfall. I det första funktionsfallet är de trådlösa förbindelserna eller meddelandena mellan sändnoden respektive sändenheten och mottagningsnoderna väsentligen ostörda. I detta fall är mottag- ningsnoderna anordnade att ansluta sig parallellt och samtidigt till den fåtrådiga förbindel- sen. Vid den parallella och samtidiga anslutningen överför mottagningsenheterna parallellt och samtidigt nänmda mottagna data och/eller styrkommandon till den fåtrådiga förbindel- sen och därmed till berört eller berörda utövningsorgan som effektuerar ifrågavarande utöv- ningar i det distribuerade styrsystemet. I det andra fiinktionsfallet föreligger väsentligen störd eller störda trådlösa förbindelser eller medelanden mellan sändnoden respektive sändenheten och en eller flera berörda mottagningsnoder. Mottaningsnoden respektive mottagningsnoderna är därvid förhindrade att utföra sin respektive sina anslutningar till den fåtrådiga förbindelsen. I detta andra fimktionsfall sker överföringen av nämnda data och/eller styrkommandon till den fåtrådiga förbindelsen och respektive utövningsorgan med endast det eller de mottagningsorgan som har väsentligen ostörd eller ostörda trådlösa för- bindelser eller meddelanden.

I en föredragen utföringsform sänder styrnoden respektive styrenheten på olika frekvenser till nämnda mottagningsnöder. På nämnda olika frekvenser sändes således meddelanden med nämnda data och/eller styrkommandon.

I en föredragen utföringsforrn utgöres det distribuerade styrsystemet av ett eller flera system av typen styrareasystem (= CAN) där styrnoderna är inbördes synkroniserade eller samord- nade vid anslutnings- och arbitrerings-funktionerna till den fåtrådiga förbindelsen. Detta lO 15 20 25 5163791 medför att de samtidigt erhåller tillträde till den tåtrådiga förbindelsen vid väsentligen ostörda mottagna meddelanden från sändnoden respektive sändenheten. Vid utebliven eller uteblivna samordnade anslutningar på grund av väsentligen störda eller uteblivna meddelan- den från sändnoden respektive sändenheten erhåller respektive mottagningsnod information via den fåtrådiga förbindelsen om att annullera ytterligare försök till anslutning till den fåtrå- diga förbindelsen efter det att mottagningsnod med väsentligen ostörd förbindelse eller meddelande avslutat utsändningen av meddelandet på den fåtrådiga förbindelsen.

Respektive mottagningsenhet är således företrädesvis anordnad att vid sitt väsentligen störda eller uteblivna meddelande från sändnoden respektive sändenheten motta eller avkänna hela eller delar av meddelandet som blir utsänt på den tåtrådiga förbindelsen från mottagningsenhet eller mottagningsenheter med väsentligen ostört mottaget respektive ostörda mottagna meddelanden. Respektive mottagningsenhet med störd eller uteblivet meddelande kommer således att vid mottagningen av nämnda utsända del av meddelandet eller vid mottagning av det utsända meddelandet att inhibera fortsatta försök till tillträde på den fåtrådiga förbindelsen.

Närrmda data och/eller styrkommandon kan ingå i eller kan bilda meddelanden med styr- systemidentifikation, data och datalänks- och kontrollkoder. Respektive mottagningsnod kan vara anordnad att vid förutbestämd störningsgrad på sitt mottagna meddelande alstra en intern annulleringssignal som förhindrar mottagningsnodens anslutning till den fåtrådiga förbindelsen. Mottagningsnoden kan även vara anordnade att vid störningar av meddelan- dena över ett förutbestämt värde effektuera mellan mottagningsnoderna en samordning som utväljer den mottagningsnod som vid mottagningstillfället har den rninst störda mottag- ningen och att endast den därvid utvalda mottagningsnoden erhåller tillträde till den fåtrå- diga förbindelsen för utsändning på denna av sitt mottagna meddelande. Ytterligare vidare- utvecklingar av uppfinningen framgår av de efterföljande underkraven.

Genom det i ovan föreslagna vinnes fördelar tex. i anslutning till servicefunktioner och ser- viceanläggningar för bilar där bilen eller motsvarande fordon appliceras eller uppställes inom- eller utomhus och där olika störningsfenomen kan uppträda, t.ex. på grund av för- 10 15 20 516 4791 flyttningar av andra intillvarande fordon, rörelser i arbetsredskap, personalrörelser, etc. I anslutning till CAN-systern kan föreliggande anslutnings- och arbitreingsfiinktioner utnytt- jas. Existerande meddelandetyper kan likaledes utnyttjas.

En för närvarande föreslagen utföringsform av ett arrangemang som uppvisar de för uppfin- ningen signifikativa kännetecknen skall beskrivas i nedanstående under samtidig hänvisning till bifogade ritningar där figur l figur 2 figur 3 figur 4 figur 5 i schemaform och principiellt visar en sändnod eller sändenhet som sänder ifrågavarande informationer till mottagningsenheter i ett CAN-system och där mottagningsnoderna överför eller vidarebefordrar hela eller delar av den mottagna informationen till det distribuerade styrsystemet (CAN), i förstoring visar parallellt arbetande mottagningsnoder som vid ostörda trådlösa förbindelser parallellt och samordnat tar emot de från sändnoden respektive sändenheten mottagna meddelandena, i principschemaform visar samordnad och samtidig utsändning av de i mot- tagningsenheterna mottagna meddelandena på systemets fåtrådiga förbindelse eller buss, samt vidarebefordran till utövningsorgan ingående i eller anslutna till en eller flera noder i CAN -systemet, i principschemaform visar systemet enligt figuren 1, men där de trådlösa överföringarna till mottagningsnoderna är dels ostörd eller ostörda till en respektive flera mottagningsnoder, dels är störd eller störda eller har uteblivit till andra noder, i förstoring och principiellt visar mottagningsnoder i systemet enligt figuren 4 7 10 15 20 25 516 791 s figur 6 i principschemaforrn visar ,att endast mottagningsnod med ostörd radioför- bindelse eller meddelande från sändnoden eller sändenheten elïektuerar en anslutning till den fátrådiga förbindelsen för vidaresändning till ifrågavarande utövningsorgan i nod anslutet till den fåtrådiga förbindelsen, figur 7 i förstoring och i principschemaform visar en mottagningsnod med störd trådlös radioförbindelse från ifrågavarande sändnod eller sändenhet, och figur 8 visar i diagrarnform ett konkret exempel på uppbyggnaden av ett meddelande med en SSI-värdedel, en gnodidentifieringsdel, en PC-meddelandenod, och en datadel.

I systemet kan ingå två typer av förbindelser, trådlös förbindelse och trådbunden förbin- delse. Till trådbunden förbindelse hänförs också optisk förbindelse via optoledare. Överfö- ringen av meddelanden kan ske i två (a) och tre steg (b): a) 1. Från trådlös sändare till trådlösa mottagare. 2. Från trådlösa mottagare till trådbunden förbindelse. b) 1. Från trådbunden förbindelse till trådlös(a) sändare. 2. Från trådlös sändare till trådlösa mottagare per kanal. 3. Från trådlösa mottagare till trådbunden förbindelse.

De trådlösa sändarna sänder på var sin ”kanal”. En kanal kännetecknas av att varje sändare vid sändning har tillgång till en, för systemet, exklusiv del av tillgänglig bandbredd i etern.

Exklusiviteten kan vara en tilldelad frekvens i ett tidsintervall, exempelvis som i det kända Bluetoothprotokollet eller IEEE 802.11 för hoppfrekvens eller en korrelationskod som i IEEE 802.11 Direct Sequence Spread Spectrum. En sändare och en eller flera mottagare kan arbeta på en och samma kanal under ett och samma tidsintervall.

Noder som är anslutna både till det trådlösa nätet och till det trådbundna nätet benämnes här gnoder. De agerar som ”gateways”, dvs. de tar emot ett fullständigt meddelade på den trådlösa förbindelsen och konstaterar att det är korrekt mottaget på i och för sig känt sätt 10 l5 20 25 5166791 medelst check kod, felrättningskod, etc. Därefter utsänds meddelandet på den trådbundna förbindelsen. Varje meddelande har en, åtminstone vid sändningstillfället unik identitet på respektive medium. Identiteten kan vara en bitkod eller utgöras av en bestämd tidslucka i ett tidsschemalagt system eller en kombination av dessa metoder. Identiteten kan vara gemen- sam eller olika för de båda mediema. Om de är olika, så är kopplingen mellan identiteterna känd av resp. gnod. Det finns ett flertal metoder att göra sådan koppling, några redovisade i refererade patent enligt ovan.

I ett utföringsexempel kan Bluetoothprotokollet modifieras så att flera slavar tilldelas samma tidslucka för mottagning. Ett CAN-meddelande, (här avses LLC data frame) , gene- reras i en PC (dator/mikrodator/processor) utrustad med ett radiointerface av Bluetoothtyp.

CAN-meddelandet packas in som data i ett Bluetoothmeddelande som sändes av PCn och tas emot av två eller flera gnoder. De gnoder som har mottagit CAN-meddelandet felfritt enligt Bluetooth-protokollets feldetekteringsmekanismer sänder därefter ut CAN-meddelan- det på CAN-bussen. Om flera gnoder påbörjar sin sändning synkroniserade till samma ”Strat Of Frame” (SOF) kommer de att simultant sända meddelandet bit för bit, vilket går bra eftersom meddelandena är identiskt lika. Om någon eller några gnoder inte hinner synkroni- sera på meddelandet som den första gnoden sänder, så övergår de i mottagningsnod i enlig- het med CAN-protokollet. De kommer då att mottaga ett meddelande som år identiskt med det de var i färd med att sända. När de konstaterat att så är fallet, avstår de från att sända sitt meddelande. Således erhålles en parallell redundans vid signalering från PCn till CAN- nätet. I den motsatta riktningen kan seriell redundans erhållas. Varje gnod tilldelas var sin tidslucka för sändning samt information om vilka CAN-identifierare som identifierar de CAN-meddelanden som skall sändas till PCn. De erhåller samtidigt meddelanden på CAN- bussen enligt CAN-protokollet. De meddelanden som skall sändas till PCn packas in som data i ett Bluetooth-meddelande som sänds i respektive tidslucka. PCn kommer då att ta emot ett eller flera identiska meddelanden från CAN-systemet. Denna metod benämnes här ”P-presentation”.

Om man önskar få. information om vilken mottagare som har mottagit den starkaste signalen kan följande procedur tillämpas. Den förutsätter att gnodernas radiodel tillhandahåller ett 10 15 20 25 5167791 värde på signalstyrkan, (signalstyrkeindikator, SSI), exempelvis ett mätvärde 0-255. CAN- identifieraren är då indelad i minst tre fält: Ett som innehåller värdet 255-SSI-värdet, ett som anger vilken gnod som sänder meddelandet och, ett som anger att det är ett (av flera) meddelande från PCn. Om nu SSI-värdet-255 läggs först i CAN-identifieraren, kommer den gnod som har högsta signalstyrkan att vinna tillträde till bussen om alla gnoderna påbörjar signalering samtidigt. Informationen om vilken gnod som har starkast signal och aktuellt värde på denna finns således i CAN-identifieraren och är således tillgängligt för alla noder som har nytta av denna information. I ett exempel på organisation av CAN-identifierare med signalstyrka kan utnyttjas identitet för upp till 16 gnoder och identitet for upp till 64 med- delanden från PCn. Mera information om hur man kan bygga upp CAN-identifierare för att ge önskade egenskaper finns i specifikationen för det kända CAN-Kingdom-protokollet.

Denna metod benämnes ”SSI-presentation”.

Vid s.k. multipath kan felaktiga meddelanden erhållas trots att signalstyrkan är hög. De fel- aktiga meddelandena kan upptäckas av feldetekteringsmekanismen i protokollet som bitfel i meddelandet, Om felet kvarstår en tid kan slutsatsen dragas att multipath föreligger och åtgärder i form av sändarbyte, sändarposition, ändring av utbredningsdiagram, etc. vidta- ges.

Uppfinningen kan utnyttjas i anslutning till rörlig sändare. I forsta läget har en sändare kon- takt med två mottagare, sedan tre, därefier två. Med P-presentation säkerställes på ett enkelt sätt maximal överföringstillforlitlighet. Med SSI-presentation kan man även få en god uppfattning om var den rörliga sändaren befinner sig. Exempel på kombination av en rörlig sändare och ett fast nät kan vara en bil i ett garagehus, en bil på en servicestation, en tänd- ningsnyckel (eller motsvarande enhet som kan innefatta en liknande funktion, exempelvis en mobiltelefon, identitetskort, etc.) till ett fordon.

I figuren 1 är ett dístribuerat styrsystem av typen kontrollareanät angivet med CAN (eller CAN KINGDOM). Systemet innefattar eller samverkar med en sändnod eller sändenhet 1 som kan utgöras av en datorbaserad nod eller enhet av i och för sig känt slag. Noden eller enheten l kan utgöras av en mobil enhet som på i och för sig känt sätt är ansluten till eller ingår i ett mobilsystem, t.ex. ett allmänt mobilsystem som ingår i eller är anslutet till det 10 15 20 25 30 5168791 allmärma eller publika telekommunikationsnätet. Noden eller enheten 1 kan vara fast anord- nad, vilket kan vara fallet vid serviceenheter i anslutning till bilreparationsverkstäder. En bilverkstadsanläggning är i figuren 1 principiellt angiven med 2. Sändnoden eller sanden- heten 1 kan även anordnas förflyttningsbart, varvid det hänvisas till de mobila enheternas förflyttning i nämnda tele- och/eller datasystem som i figuren 1 är symboliserat med 3.

Sändnoden eller sändenheten 1 är därvid av det slag som kan eifektuera utsändning av radiomeddelanden. Noden eller enheten är därvid försedd med en eller flera antenner 4. Den i figuren 1 visade noden eller enheten 1 är av det slag som etablerar trådlösa förbindelser, i detta fall radioförbindelser 5, 6, 4, 7, 8, osv. Alternativt kan sändnoden eller sändenheten 1 utgöras av två eller flera sändnoder respektive sändenheter. Utsändning av ifrågavarande meddelanden eller inforrnationer på de olika frekvenserna sker i olika riktningar som i figuren 1 är symboliserade med 9, 10, 11 och 12. Utsändningen sker till mottagningsenheter 13, 14, 15, 16, osv. Dessa mottagningsenheter är försedda med antenner 17, 18, 19 respek- tive 20. Mottagningsenheterna är således avstämda för frekvenserna i respektive förbindelse och frekvenserna väljes företrädesvis i de fria ISM- banden, varvid 2,45 GHz- eller 5,8 GHz-banden kan utnyttjas. Mottagningsenheterna 13, 14, 15 och 16 är anslutna på i och för sig känt sätt till en fåtrådig digital förbindelse som normalt utnyttjas i ifrågavarande kon- trollareasystem. Till den fåtrådiga förbindelsen eller bussen 21 är även anslutna ytterligare noder 22, 23, 24, 25, 26, osv. Förbindelsen 21 kan vara förhållandevis lång och de olika mottagningsnoderna 13, 14, 15 och 16 och nämnda ytterligare noder 22, 23, 24, 25 och 26 är geografiskt åtskilda. Översändningen från sändnoden respektive sändenheten till mottag- ningsenheten är i föreliggande fall digital och förbindelserna arbetar med slot-fimktioner.

Respektive meddelande kan innefatta identifikation- och kodbitar i en s.k. ”Header”, data- bitar D, och kod- och kontrollbitari en s.k. ”Tail”-del. Ett dylikt meddelande är i figuren 1 visat med 27. Ifrågavarande meddelande överföres via förbindelsen 5. Motsvarande medde- landen överföres via förbindelserna 6, 7, 8, osv. Även den fåtrådiga förbindelsen 21 och de därtill anslutna noderna arbetar digitalt. Dei systemet ingående nodema eller enheterna. har inbördes tidreferenser i föreliggande ansökan och i nämnda svenska ansökan 0001148-6. 1 figuren 1 är även ett fordon indikerat och har därvid beteckningen 2”. Det hänvisas därvid till nämnda svenska patentansökan, vilket även är fallet då det gäller närrmda maskiner 10 15 20 25 5169791 och/eller processer. De i en process ingående enheterna eller delarna är i figuren 1 angivna med 2”. Ifiguren 1 har även de geografiska avstånden mellan mottagningsenheterna 13 och 14 respektive 14 och 15 angivits med A respektive B.

I figuren 2 visas hur meddelanden 27, 27', 27”, osv. som av mottagningsenheterna 13, 14, 15 mottages via förbindelserna 5, 6, 7 och 8 nedladdas parallellt och samtidigt i mottag- ningsenhetema 13, 14, 15, 16, osv. I föreliggande fall har nedladdningsfunktionen effektue- rats till ca hälfien, dvs. de första delarna 27a, 27a', 27a”, osv. har laddats ned i respektive enhet 13, 14, 15, osv. Fortsatt nedladdning av meddelandedelarna 27b, 27b”, 27b” kommer att genomföras i det fortsatta nedladdningsförfarandet. Denna nedladdning av meddelanden i mottagningsenheterna 13, 14, 15, 16, osv. utföres på i och för sig känt sätt och det hänvi- sas bl.a. till de i ovan angivna referenserna. Den samordnade nedladdningsfirnktionen kan synkroniseras med hjälp av tidsfunktionerna i systemet. Meddelandena till de olika mottag- ningsenheterna är uppbyggda på motsvarande eller likartat sätt.

I figuren 3 visas bla. att de parallellt från sändnoden eller sändenheten 1 (figur 1) utsända meddelandena 27, 27°, 27”, osv. via förbindelserna 5, 6, 7, 8, osv. nedladdats färdigt i noderna 13, 14, 15, 16, osv. Sistnärnnda noder uppvisar väsentligen samma uppbyggnad, åtminstone då det gäller nämnda mottagningsfiinktioner och utsändnings- och samarbets- funktioner på respektive via den tåtrådiga förbindelsen 21. I enlighet med uppfinningens idé sker i det i figuren 1 visade fallet med ostörda förbindelser mellan sändnoden respektive sändenheten och mottagningsnoderna 13, 14, 15, 16 parallell anslutning av mottagnings- enheterna till den fåtrådiga förbindelsen. Vid denna anslutning överföres via i och för sig kända organ l3a, l4a, l5a, osv. nämnda meddelanden 27, 27', 27” eller delar därav till den fåtrådiga förbindelsen 21. Den parallella och samtidiga anslutningen till förbindelsen 21 är visad med il, i', i”. Som resultat av den parallella och samtidiga överföringen av meddelan- dena till den fåtrådiga förbindelsen 21 erhålles på den fåtrådiga förbindelsen ett antal med- delanden som i princip är lagda ovanpå varandra. Detta har i figuren 3 symboliserats med ramarna eller blocken 28, 29, 30, 31, osv. som är hänförbara till meddelandena 27, 27°, 27” respektive 27 Blocken eller ramarna 28, 29, 30 och 31 har i figuren 3 för tydlighetens skull visats utlagda i ett gemensamt plan (= pappersplanet). Övertäckningen av över var- 10 15 20 25 51610791 andra av meddelandena har symboliserats med pilar 32, 33 och 34. De på förbindelsen 21 uppträdande ramarna eller blocken har även demonstrerats med hänvisningspilar 35, 36, 37, 38, osv. till de olika mottagningsenheterna. De sålunda på den fåtrådiga förbindelsen upp- trädande meddelandena mottages i de ytterligare mottagningsnoderna, varav en mottag- ningsnod 39 har visats i figuren 3. Ifrågavarande ytterligare mottagningsnod 39 mottar hela eller delar 40 av nämnda meddelanden som sändes på förbindelsen 21 av enheterna 13, 14, 15, 16, osv. Noden 39 utnyttjar på i och för sig känt sätt den mottagna informationen eller det mottagna meddelandet för att styra utövningsorgan 41. Mottagningsriktningen är angi- ven med 42 och mottagningssignalerna är indikerade med i”. Enheten 39 innefattar bear- betningsorgan 43 som bearbetar eller utväljer infomiationsinnehåll från mottaget medde- lande 40 eller del av meddelande 40 för vidarebefordran till utövningsorganet 41. Medde- landets uppbyggnad kan därvid vara av det slag som innefattar en identifikationsdel 1D och en koddel C. Dessutom ingår en datadel samt kod- och kontrolldelar CRC respektive CH.

Delarna ID och C bildar ”HEADER” och delarna CRC och CH bildar ”Tail”. I enighet med ovan kan sändnoden respektive sändenheten (se figuren 1) utgöras av eller innefatta en mobil enhet i det mobila systemet GSM som är försedd med ”Bluetooth”'-fi.1nktion. På mot- svarande sätt arbetar därvid det distribuerade styrsystemet med meddelandeuppbyggnader som motsvarar eller är hämtade från nämnda mobila system. Meddelanden kan i princip sän- das åt motsatt håll, men detta dubbelriktade fall berör inte föreliggande uppfinning och skall därför inte beskrivas närmare här.

Figur 4 visar uppbyggnaden enligt figuren 1 med sändnoden eller sändenheten 1 och mot- tagningsnoderna 13, 14, 15 och 16 samt de ytterligare enheterna 22, 23, 24, 25 och 26. I detta fall är endast förbindelsen 5 etablerad så att det föreligger en väsentligen ostörd radioförbindelse mellan noden eller enheten 1 och mottagningsenheten 13. Ett hinder 44 blockerar radioförbindelsen 6 så att ingen förbindelse föreligger med noden 14. Radioför- bindelsen 7 passerar ett hinder 45 som medför en väsentlig störning i ifrågavarande radio- förbindelse eller meddelande till noden 15. Förbindelsen 8 reflekteras i ett hinder 46 så att inte heller övrig eller övriga radioförbindelser når mottagningsenheten eller mottagnings- enheterna 16. I detta fall är det således endast mottagningsnoden 13 som kan förmedla 10 15 20 25 51611791 meddelandet till den fåtrådiga förbindelsen 21 och därmed till utövningsorganen i ytterligare mottagningsnoder.

I figuren 5 visas att mottagningsnoden 13 kan nedladda meddelandet 27 i enlighet med ovanstående. Noderna 14 och 16 har vid aktuellt tillfälle ingen radioförbindelse med sänd- noden eller sändenheten 1 enligt figuren 4. Mottagningsnoden 15 mottar ett väsentligen stört meddelande 27” via radioförbindelsen 6.

Figuren 6 visar att endast mottagningsenheten 13 översänder meddelandet 27 till förbindel- sen 21. Övriga mottagningsnoder ansluter sig inte till den fåtrådiga förbindelsen genom att kretsarna 14a, 15a, osv. inte erhåller aktuell aktivering för tillträde och utsändning till respektive på förbindelsen 21. Nämnda mottagningsenheter 14, 15, 16 avkänner liksom övriga mottagningsnoder det av noden 13 utsända meddelandet på den fåtrådiga förbindel- sen 21. Arbitreringsfunktionen i systemet kan därvid väljas så att då noderna 14, 15, 16 avkänner hela eller delar av meddelandet 27 som utsändes av noden 13 på förbindelsen 21 hindras från att göra ytterligare försök till anslutning till den fåtrådiga förbindelsen efter det att enheten 13 sänt meddelandet 27. Den avkända eller mottagna delen eller det avkända eller mottagna meddelandet kan därvid förorsaka att en krets l4b, l5b, osv. i mottagnings- noderna 14, 15, 16 alstrar en annulleringssignal som förbjuder ifrågavarande enhet 14, 15, 16, osv. att försöka sig på ytterligare efierföljande anslutningar. I figuren 6 visas även en signal i2 som är en utväljningssignal som väljer ut den mottagningsnod som har den minst störda förbindelsen i fallet där samtliga mottagningsenheter 13, 14, 15, 16, osv. har störda förbindelser. Endast den utvalda förbindelsen ansluter sig därvid till den fåtrådiga förbindel- sen. Signalen i2 är visad endast symboliskt och alstras i samtliga mottagningsenheter 13, 14, 15, 16, osv.

Figuren 7 visar att noden 15 mottagit ett väsentligen stört meddelande 27 ” och att kretsar 15a förhindrar utsändning av det störda meddelandet på förbindelsen 21. Figur 7 visar även en annulleringssignal il som t.ex. alstras i en krets l5b förhindrar enheten 15 att göra ytter- ligare anslutningsförsök till förbindelsen 21 efter det att enheten 13 (se figuren 6) sänt sitt ifrågavarande ostörda meddelande 27 på förbindelsen 21. 10 15 516 791 12 I figuren 8 visas exempel på en konkret uppbyggnad av ett meddelande. Uppbyggnaden hänför sig till det i ovanstående beskrivna, varvid SSI-värdet angivits med 47, gnodidentifie- rardelen med 48, PC-meddelandenummerdelen med 49 samt en efterföljande del (datadel) med 50. Antalet gnoder är i föreliggande fall således 16 och antalet PC-meddelandenummer år 64.

I ovanstående har visats ett fall där noden 13 erhållit mottagning via ostörd radioförbindelse och enheterna 14, 15, 16, osv. utsatts för uteblivna eller väsentligen störda radioförbindel- ser. Givetvis kan två eller flera mottagningsnoder arbeta parallellt med ostörda radioförbin- delser, medan en eller flera noder får sina radioförbindelser väsentligt störda eller utsättes för uteblivna radioförbindelser. Det inses därvid att systemet blir framträdande okänsligt för olika störfenomen som kan uppträda i anslutning till radioförbindelserna.

En ännu icke ansluten enhet kan lyssna på en fast frekvens där den har vetskap om att tids- meddelanden kommer att uppträda. Dessa kan, förutom själva tiden, innehålla ett huvud som identifierar systemet. Den ännu icke anslutna enheten kan på så sätt synka in sig till nätet på de meddelanden som ändå sänds för att upprätthålla den globala tiden i systemet.

Uppfinningen är inte begränsad till den i ovan såsom exempel visade utföringsformen utan kan underkastas modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav och uppfinnings- tanken.

Claims (34)

10 15 20 25 516 791 /3 PATENTKRAV

1. Framkomlighet för data och/eller styrkommandon (D) höjande arrangemang i distribuerat styrsystem (CAN) för en eller flera maskiner (2'°) (även fordon) och/eller processer (2”), varvid styrsystemet är dels påverkbart av eller innefattar åtminstone en sändnod (1) eller sändenhet, dels innefattar två eller flera mottagningsnoder (13, 14, 15, 16), och där sändnoden respektive sändenheten och mottaningsnoderna är förbindnings- bara eller förbundna med varandra via trådlösa förbindelser (radioförbindelser 5, 6, 7, 8) och där mottagningsnoderna är belägna på avstånd (A, B) från varandra och anslutna till en fätrâdig digital (21) förbindelse i ett trâdbundet system för vidarebefordran av nämnda data och/eller styrkommandon till utövningsorgan (41) för t.ex. funktioner, mätningar, etc., k ä n n e t e c k n a t därav, att sändnoden respektive sändenheten är anordnad att parallellt och samtidigt sända nämnda data och/eller styrkommandon i olika riktningar (9, 10, 11, 12) mot mottagningsnoderna, och att vid väsentligen ostörda trådlösa förbin- delser eller meddelanden mellan sändnoden respektive sändenheten och mottagnings- noderna de senare är anordnade att ansluta sig parallellt och samtidigt för parallell och samtidig överföring av nämnda data och/eller styrkommandon till den fåtrådiga förbin- delsen och därmed till berört eller berörda utövningsorgan (41), och att vid väsentligen störd eller störda trådlösa förbindelser eller meddelanden mellan sändnoden respektive sändenheten och berört eller berörda mottagningsnoder den respektive de senare är för- hindrade att utföra sin respektive sina anslutningar till den fätrådiga förbindelsen, varvid överföringen av nämnda data och/eller styrkommandon till den fåtrådiga förbindelsen och respektive utövningsorgan i detta fall blir effektuerad med kvarvarande mottagnings- organ med väsentligen ostörd eller ostörda trådlösa förbindelser eller meddelanden.

2. Arrangemang enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att sänd- noden (1) respektive sändenheten sänder på olika frekvenser nämnda data och/eller styr- kommandon till mottagningsnoderna (13, 14, 15, 16). 10 15 20 25 30 516 79 1 ;-.-: /f/

3. Arrangemang enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att data och/eller styrkommandona ingår i eller bildar meddelanden (27, 27', 27”, 27”') med systemidentifikation (ID, C), data (D) och datalängds- och kontrollkoder (CRC och CH).

4. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att det distribuerade systemet (CAN) består av eller innefattar ett system av typen styrareasystem där mottagningsnoderna (13, 14, 15, 16) är inbördes synkroniserade eller samordande vid anslutnings- och arbitreringsfunktionerna till den fåtrádiga förbindelsen (21), medförande att de samtidigt erhåller tillträde till den fåtrádiga förbindelsen via väsentligen eller helt ostörda mottagna meddelanden från sändnoden respektive sänd- enheten och att de vid uteblivna samordnade anslutningar på grund av väsentligen störda eller uteblivna meddelanden (27) från sändnoden (1) respektive sändenheten erhåller information via den fåtrádiga förbindelsen om att annullera ytterligare försök till anslut- ning till den fåtrádiga förbindelsen efter det att mottagningsnod eller mottagningsnoder med väsentligen ostörd respektive ostörda förbindelser avslutat utsändningen av medde- landet på den fåtrádiga förbindelsen.

5. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att respektive mottagningsdel är anordnad vid sitt väsentligen störda eller ute- blivna meddelande från sändnoden respektive sändenheten motta eller avkänna hela eller delar av meddelandet som blir utsänt på den fåtrádiga förbindelsen (21) från mottag- ningsenhet eller mottagningsenheter med väsentligen ostörd respektive ostörda mottagna meddelande.

6. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att respektive mottagningsnod är anordnad att vid förutbestämd störningsgrad på sitt mottagna meddelande alstra en intern annulleringssignal (i2) eller annullering som förhindrar mottagningsnodens anslutning till den fåtrádiga förbindelsen (21). 10 15 20 25 30 516 791 /5

7. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att mottagningsnoderna är anordnade att vid störningar av sina mottagna medde- landen över ett förutbestämt värde effektuera mellan mottagningsnoderna en samordning som utväljer den mottagningsenhet som vid mottagningstillfallet har den minst störda mottagningen, och att endast den därvid utvalda mottagningsnoden erhåller tillträde till den fåtrådiga förbindelsen för utsändning på denna av sitt mottagna meddelande.

8. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att sändnoden består av eller innefattar en datorförsedd serviceenhet, och att mottagningsenheterna är utplacerade i ett fordon (2'), varvid utövningsorgan i fordonet påverkar funktionsalstrare, t.ex. i form av dörrspegel, förarstol, taklucka, etc.

9. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att sändnoden eller sändenheten är fast anordnad, dvs. tilldelad en förutbestämd geografisk placering.

10. Arrangemang enligt något av patentkraven l-9, k ä n n e t e c k n a t därav, att sändenheten eller sändnoden är förflyttningsbar och utgör en mobil enhet, t.ex. ingående i det allmänna kommunikationsmobilsystemet (GSM).

11. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att noderna eller enheterna i systemet är anordnat för meddelandeformer som existerar i Bluetooth-sammanhang.

12. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att mottagningsnoderna är synkroniserade till varandra med avseende på anslut- nings- och arbitreringsfunktioner som förekommer i konventionella kontrollareasystem.

13. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att mottagningsenheterna arbetar med och är synkroniserade eller samordande till varandra medelst tidsfunktioner ingående i kontrollareasystemet (CAN). 10 15 20 25 30 516 791 /ó :oss o

14. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att systemet har två typer av förbindelser, dels trådlösa förbindelser och tråd- bundna förbindelser, varmed menas med trådbunden förbindelse sådan förbindelse som uppvisar trådar, ledare, etc. och/eller optiska förbindelser ingående i optoledare.

15. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att systemet kan arbeta med två, tre eller flera steg, varvid i ett första steg över- föring sker från trådlös sändare till trådlös mottagare och från trådlösa mottagare till trådbunden förbindelse och i fallet med tre steg från trådbunden förbindelse till trådlös eller trådlösa sändare, från trådlös sändare till trådlös(-a) mottagare per kanal, och från trådlös(-a) mottagare till trådbunden förbindelse.

16. , Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att de trådlösa såndarna sänder på var sin kanal (kanalfrekvens) där en kanal är kännetecknad av att varje sändare vid sändning har tillgång till en, för systemet, exklusiv del av tillgänglig bandbredd i etern.

17. Arrangemang enligt patentkravet 16, k ä n n e t e c k n a t därav, att exklusiviteten kan vara tilldelad frekvens i ett tidsintervall, t.ex. som i det kända Bluetooth-protokollet, IEEE 802.11 för hoppfrekvens eller korrelationskod (som i IEEE 802.11 Direct Sequence Spread Spectrum).

18. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att en sändare och en eller flera mottagare kan arbeta på en och samma kanal under ett och samma tidsintervall,

19. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att enheter i form av gnoder, dvs. noder som år anslutna både till respektive trådlösa nåt och till respektive trådbundna nät, är anordnade att arbeta med grindfunktion (gateways) där de tar emot ett fullständigt meddelande på ifrågavarande trådlösa förbin- 10 15 20 25 30 516 791§;3g;gg¿;1:Lff,=* /7 delse och konstaterar att det är korrekt mottaget på i och för sig känt sätt medelst check- kod, felrättningskod, etc., varefter meddelandet är utsändbart på berörda trådbundna förbindelser.

20. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att respektive meddelande har en, åtminstone vid sändningstillfället unik identitet på respektive medium, vilken identitet kan vara en bitkod eller bestå av en bestämd tid- lucka i ett tidschemalagt system eller en kombination av dessa funktioner.

21. Arrangemang enligt patentkravet 19 eller 20, k ä n n e t e c k n a t därav, att identiteten är gemensam eller olika för inblandade medier, varvid i fallet där de är olika respektive gnod är anordnad med vetskap om kopplingen mellan identiteterna.

22. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att som protokoll utnyttjas Bluetooth-protokollet i modifierad form såtillvida att flera slavar är tilldelade samma tidslucka för ifrågavarande mottagning, att ett fáltbuss- meddelande (CAN-meddelande i form av LLC data frame), är anordnad för generering i en dator (mikrodator) som är utrustad med ett radiointerface (gränssnitt) av Bluetooth- typ.

23. Arrangemang enligt något av patentkraven 19-22, k ä n n e t e c k n a t därav, att ett berört CAN-meddelande är anordnat för inpackning som data i ett Bluetooth-meddelande som utgör (sändes) av datorn (mikrodatorn), och att mottagning i av sistnämnda meddelande därvid sker i tvâ eller flera gnoder.

24. Arrangemang enligt något av patentkraven 19-23, k ä n n e t e c k n a t därav, att gnoder som mottagit CAN-meddelandet fritt enligt Bluetooth-protokollets fel- detekteringsmekanismer därefter sänder ut CAN-meddelandet på CAN-bussen.

25. Arrangemang enligt något av patentkraven 19-24, k ä n n e t e c k n a t därav, att i det fall flera gnoder påbörjar sin sändning synkroniserade till samma ram 10 15 20 25 30 516 791 /8 (Strat Of Frame = SOF) sker simultan sändning från gnoderna av meddelandet bit för bit vilket möjliggöres eftersom meddelandena är identiskt lika.

26. Arrangemang enligt något av patentkraven 19-25, k ä n n e t e c k n a t därav, att i det fall någon eller några av gnoderna inte hinner synkronisera på meddelan- det som den första gnoden sänder övergår de i mottagningsnod i enlighet med CAN- protokollet, vilket innebär att respektive berörda gnod kommer att mottaga ett med- delande som är identiskt med det respektive gnod varit i färd med att sända ut på bussen, och att respektive gnod vid konstaterandet att så är fallet avstår gnoden från att sända sitt ifrågavarande meddelande, vilket således innebär att parallell redundans föreligger vid signalering från datorn (mikrodatorn) till CAN-nätet.

27. Arrangemang enligt något av patentkraven 19-26, k ä n n e t e c k n a t därav, att vid den omvända riktningen uppträder seriell redundans där respektive gnod tilldelas var sin tidslucka för sändning samt information om vilka CAN-identifierare som identifierar ifrågavarande CAN-meddelande som är anordnat att sändas till datorn/ /processorn (mikrodatorn PC), varvid respektive berörd gnod erhåller samtidigt med- delande på CAN-bussen enligt CAN-protokollen.

28. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att respektive meddelande som är anordnat att sändas till datorn/processorn (PC) är anordnat för inpackning som data i ett Bluetooth-meddelande och ivågsändning i respektive tidslucka, varvid datorn (PC) kommer att ta emot ett eller flera identiska med- delanden från CAN-systemet.

29. Arrangemang enligt något av patentkraven 19-28, k ä n n e t e c k n a t därav, att information om vilken mottagare som mottigit den starkaste signalen är fram- tagningsbar, varvid gnodernas radiodel eller radiodelar tillhandahåller ett värde på sig- nalstyrkan (signalstyrkeindikator, SSI), exempelvis ett mätvärde O-255, att CAN-identi- fieraren därvid är indelad i minst tre fält, varav ett innehåller värdet 255 minus SSI-vär- 10 15 20 25 30 516 I? det, ett fält anger vilken gnod som sänder meddelandet, och ett fält som anger att det är ett (av flera) meddelanden från datorn/processorn (PC).

30. Arrangemang enligt något av patentkraven 19-29, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda SSI-värde -255 appliceras i CAN-identiñeraren, varvid den gnod som högsta signalstyrkan erhåller tillträde till bussen om alla gnoderna påbörjar signalering samtidigt, vilken information om vilken gnod som har starkast signal och aktuellt värde på denna är således angiven i CAN-identifieraren och är således tillgänglig för alla noder som önskar denna information.

31. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att signalstyrkan i kombination med indikering av bitfel är användbar tillsammans med andra åtgärder, t.ex. sändarbyte, och/eller förändrade utbredningsdiagram från sän- daren eller sändarna, etc., vilket kan bli aktuellt i fallet då signalen kommer via flera olika signalvägar (s.k. multipath).

32. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att i fallet med en eller flera rörliga sändare dessa i ett första läge kan ha kontakt med ett första antal mottagare, därefter med ett andra antal mottagare, och därefter åter- igen med det första antalet mottagare, osv., och att överföringstillitligheten därvid är säkerställbar med P-presentationsfunktion, varvid SSI-presentationen ger en god uppfatt- ning om var den rörliga sändaren befinner sig.

33. Arrangemang enligt patentkravet 32, k ä n n e t e c k n a t därav, att kombinationen av en rörlig sändare och ett fast nät kan bestå av en bil som befinner sig i ett garage, en bil som befinner sig på en servicestation, en tåndningsnyckel (eller mot- svarande enhet som kan innefatta en liknande funktion, exempelvis en mobiltelefon, identitetskort, etc.) till ett fordon.

34. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att en ännu icke ansluten enhet (t.ex. mobilenhet) kan lyssna på en fast frekvens, 516 791 20 på vilken tidsmeddelande kommer att uppträda och på vilken den ännu icke anslutna enheten har möjlighet synka in sig till nätet på de meddelanden som ändå sänds för att upprätthålla den globala tiden i systemet, och att meddelandena kan innehålla identifika- tionsdata för systemet utöver nämnda meddelanden.