SE528607C2 - System och anordning för att tidsmässigt relatera händelser i ett fordon - Google Patents

Description

25 30 528 607 Varje system där uppfinningen kan tillämpas kan ses som enskilda, en eller flera serier eller sekvenser av händelser som relationsställes till varandra i tid och rum.

Olika tidsbeslcrivningar och tidsuppfattningar kan föreligga inom ett och samma system. Mindre system kan ingå i systemet som i sin tur kan, nu eller senare, ingå i andra system. Under det första skedet, skrivbordskedet, av en systemutveckling är det lämpligt att relatera alla händelser till en och samma tidsuppfattning, exempelvis relaterat till den fysikaliskt definierade sekunden. Hur väl samordnade de olika händelserna måste vara för att önskad systemfunktion skall uppnås kan analyseras i ett första skede. I ett andra skede kan en analys av de enskilda händelsernas relation till varandra ge vid handen att andra tidsuppfatmingar och utnyttjande av vetskapen om olika händelsers kopplingar till varandra kan förenkla konstruktionen av det slutgiltiga systemet samt beskrivning, verifiering och validering av detsamma.

Uppfinningen förenklar dessa utvecklingsprocesser.

Vid analys eller verifiering av system föreligger inte bara ett behov av att tidsstämpla inträffade händelser utan också med vilken precision och/eller noggrannhet som tisdsstämplingen sker. Uppfinningen löser detta problem.

I system förekommer det att olika delar av systemet relaterar händelser till olika tidsbaser vilka i sin tur relationsställs till varandra. Uppfinningen underlättar denna relationsställning.

Analys- och övervakningsinstrunient av olika slag för fordon baserar sig ofta på standarddatorer med operativsystem, exempelvis en PC med Windows XP.

Operativsysternet förenklar utvecklingen av programvaran till priset av precision av tidsstärnpling av yttre händelser. Därför införs speciella enheter mellan PCn och bussystemet som bl.a. innefattar en klocka för tidsstämpling av inkommande tidsmeddelande. Exempelvis vid utnyttjande av programmet CANalyzer från företaget Vector ansluts CANcardXL från samma företag till PCn. CANcardXL har en lokal klocka och kan tidstämpla meddelanden från två CANbussar. Föreligger behov av flera CANbussar,sá måste ytterligare en CANcardXLenhet anslutas till PCn samt de båda CAN cardXLenheterna sinsemellan med en koordinationsenliet via 10 15 20 25 30 528 607 koaxialkabelarrangemang för att sinsemellan synkronisera de lokala klockorna till en gemensam tid. Med utövande av uppfinningen kan tidsstämpling ske med stor precision, endast utnyttjade i PCn standardmässigt förekommande komponenter.

Det som huvudsakligen kan anses vara känneteclmande för ett system och en anord- ning enligt uppfinningen framgår av de kännetecknande delarna i det efterföljande huvudkravet och de oberoende kraven.

Ett funktionsutövaridens inträffanden kan vara anordnat avkännings- och fastställ- bart medelst ett eller flera tridsuppfattningsorgan, t.ex. klockor, och/eller händelse- indikerande organ som respektive ingår i en eller flera av nämnda enheter som utgör eller bildar modulenheter i systemet. Systemet kan därvid bestå av eller innefatta ett eller flera seriella, distribuerade och protokollutnyttjande system. Respektive fast- ställelse skall vara anordnat att ligga till grund för eller förorsaka funktionsåtgärd i systemet och/eller i ett systemet övervakande, analyserande, verifierande, helt eller delvis simulerande eller stimulerande anordning.

En följd av uppfinningstanken är att man enkelt kan tidsrelatera samma eller olika händelser som uppfattas eller genereras av olika moduler i samma eller olika system. Modulerna som därvid är berörda av tidsrelateringen kan uppfatta vissa händelser samtidigt alternativt vissa olika händelser där dessa händelsers känd. Sådana händelser tillhör gruppen referenshändelser. Modulerna kan vara anordnade att generera eller detektera referenshändelser, uppvisa lokal klockfunktion, kunna avläsa lokal tid vid detektering eller generering av en referenshändelse och avge tidsirtformation baserad tidskoppling sinsemellan är på det avlästa värdet sändes till en eller flera översättningsenheter. Översättningsenhet-en/-erna utnyttjar sedan dessa värden för att skapa en gemensam tidsreferens för ifrågavarande moduler och händelser, medförande att man kan skapa tidsangivelser som är sinsemellan jämförbara. Översättningsenheten kan anses skapa en gemensam tidsdornän för relaüonsställning av händelser. Järnfórelse kan ske i olika tidsdornäner som kan skapas av olika översättningsenheter, vilka kan använda gemensamma referenshändelser. I en uttöringsform utnyttjas bitmönstret i ett 10 15 20 25 30 528 607 kommunikationsprotokoll som referensändelse. Exempelvis år Start Of Framebiten (SOF) i CAN lämplig. Mera specifikt kan samplingspunkten i nämnda bit användas eftersom vissa CAN Controllrar, exempelvis Mcp 2515 från Microchip, genererar en signal vid denna som kan användas för att trigga erforderlig elektronik för avläsning av lokal tid för händelsens inträffande.

Vidareutvecklingar av uppfinningstanken framgår av de efterföljande underkraven.

Sá t.ex. arbetar systemet med händelsefunktioner och därvid kan utnyttjas referens- händelser som kan relateras till en eller flera referenshändelsegeneratorer. En refe- renshändelse kan skickas från en gemensam punkt och vara hänförbar till en gemen- sam grupp. Referenshändelserna kan föreligga med bestämda intervall som i sig skall kurma definiera klockfunkfion (jämför Phase Locked Loop). Referensändelse- detektorema skall kunna inplaceras i enheterna och därvid kan en detektor inplace- ras i varje enhet. Som detektor kan utnyttjas avbrott (interrupt) genererat av valt protokolls kommunikationskrets. Respektive detektor kan egengöras genom att man i detektorn definierat eller implementerat hur det skall tillgå (t.ex. ansluta till lämpligt lager i protokollstacken och där leta efter speciellt paket/bitrmönster/flank).

Händelser skall kunna relationsställas gruppvis, t.ex. med avseende på sekvens eller tid. Gruppen kan arbeta med en gemensam utgångspunkt. Sá t.ex. kan en enhet kommunicera direkt med alla i gruppen eller åtminstone skicka meddelanden som alla övriga enheter kan detektera. Meddelandena kan representera typiska händelser.

Respektive meddelande kan exempelvis utgöras av paket enligt någon seriell kom- munikationsstandard, jämför de inledningsvis Omnämnda protokollen. Referenshän- delsen kan utgöras helt eller delvis av ett meddelande. Som referenshändelse kan väljas med fördel USB-protokollets SOF-paket. Detta paket översändes normalt och har sekvensnummer, vilket underlättar korrekt association av tidsstämpel till referenshändelse. USB paketen propagerar ut i ett USB-system på ett definierat sätt och en USBvärd (host) kan ses som en referenshändelsegenerator i en egen tidsdomän, skild från andra tidsdomäner, exempelvis den domän en applikation under Windows arbetar i, i samma PC där USB hosten verkar. Referenshåndelserria kan utsändas till alla som ingår i samma USB-arrangemang, dvs. alla enheter kan 10 15 20 25 30 528 607 avlyssna samma händelse t.ex. samtidigt. Med samtidigt avses här max 50-100 ns jitter i detektionen för samtliga enheter plus upp till ett par hundra ns konstanta fördröjningar. En USB Hi-speed maximal fördröjning kan vara 26 ns i kabeln, 4 ns i ”hub 1Iace”, 36 hs-bitar i hubelektroniken i max 5 nivåer plus 30 ns för att koppla in den sista enheten, totalt 530 ns. Ett Hi-speed jitter pga USB protokollet kan vara maximalt 5 hs-bitar per hub och max 5 hubbar kan anslutas i ett träd, vilket ger en maximal osäkerhet av 25 hs-bitar, vilket motsvarar ca 50 ns tidsonogrannhet för utbredningen av en SOF genom ett USB~träd.

I varje enhet kan i nämnda utfóringsformer ingå en lokal klocka som kan vara avläsbar av eller i ifrågavarande applikation. Tidsstämpling kan ske av varje referenshändelse och tidsstämplingen sker företrädesvis med externt triggat Capture- register. Korrekt association kan säkerställas av tidsstämpeln med referenshändelse.

Tidsstämplarna kan utgöra grunden för relationsställandet av klockor, tid och händelser. Klockorna eller den avlästa tiden skall kunna relationsställas. Dessutom kan i ett uttöringsexempel ingå en tidsmaster vars tid eventuellt ska anses vara global (gruppvis). För att skapa ett transitivt relationsställande, dvs.även om tvâ olika enheter inte direkt kan relatera sin tid till varandra kan detta ändå uppnås om båda kan relatera sina tider till en utnyttjad master-/mellan-enhet. Tidsmastern kan i sin tur vara synkroniserad eller relaterad till en sekundreferens, t.ex. GPS. Detta ger systemet tillgång till en korrekt fysisk sekimd som kan användas vid fysiska beräkningar, t.ex. varvtal, effekt, accelerationer, etc. Placeringen av tidsmastem kan ske i en gemensam punkt i aktuellt system, vara separat eller ingå som ytterligare roll i en annan enhet. Rollen eller funktionen kan förflyttas. Systemet behöver i en utföringsforrn inte utnyttja någon masterenhet, utan översättningen sker i en alla-till-alla-fiinktion. Vidare bör påpekas att en tidsmaster inte behöver ha någon egen fysisk klocka utan kan bygga upp en virtuell klockfunktion genom att utnyttja tidsstämplingar av referenshändelser gjorda av och meddelade från moduler, Med kännedom om referenshändelsemas och respektive tidsdomäns relationer till varandra kan med egna tidsdomäner, anslutna till systemet. tidsmastem transformera respektive tidsuppgift till en egen tidsdomän och ange 10 15 20 25 30 528 607 respektive tidsuppgiit refererande till sin egen tidsdomän till andra enheter i eller utanför systemet.

En viktig del utvecklingsprocessen av anordningen. I ett första skede identifieras de händelser för ett effektivt utnyttjande av uppfinningen är själva som skall genereras och detekteras samt deras relationer gentemot en gemensam tänkt tidsbas vad avser tidpunkter och tillåtet intervall kring dessa för att anordningen skall uppvisa önskad finiktionalitet. I ett andra skede identifieras händelser som kan utgöra referenspunkter mellan olika enheter för att dessa skall detektera, initiera eller generera andra händelser inom önskade tidsintervall, relativa eller absoluta. l ett tredje skede implementeras funktioner i en faktisk konstruktion för att uppnå önskad funktionalitet. Det bör påpekas att referenshändelser definieras på systemnivå och att dessa inte behöver vara kända på modulnivå. En grundläggande idéi uppfinningen är synen på tid. Varje interaktion mellan givna händelsemönster kan anses ha en egen tidsdomän, dvs. tidsuppfatmíngen baseras på en egen tidsticksgenerater (som kan vara linjär eller olinjär) och tidsangivelsen given som antalet tiek, hela plus eventuellt delar därav, enligt eller cirkulär modell. De olika tidsdomänerna kan sinsemellan transfornieras från och till varandra. Domäner med cirkulär modell kommer att uppträda som cykliska förlopp och de med en linjär begränsad modell som diskreta intervall i en linjär obegränsad modell. För generella analysverktyg är det lämpligt att använda en linjär obegränsad modell med den fysikaliska sekunden som tídstick. En annan grundläggande idéi uppfinningen är synen på ett system. Systemet enligt uppfinningen ses som ett antal händelsefunkfioner som är samordnade till en övergripande enhet, summan av alla händelsefunktioner. Dessa funktioner kan vara av två slag, händelsegenererande eller händelsedetekterande. Samordningen sker i tid och rum. En del av samordningen sker mekaniskt, en del sker genom informationsutbyte mellan elektroniska enheter, varav en del av de senare sker via seriell kommunikation, exempelvis av typen CAN eller USB, direkt eller i kombination. Systemet S beskri- ves med antalet n delfurilctioner F som: 10 15 20 528 607 fl s=2E l där F- är summan av antalet m händelser h, dvs.

Ffzímlhf l I det första skedet beskrivs systemet i en eller ett fåtal tidsdomäner som lämpar sig för att beskriva och beräkna dess egenskaper, exempelvis tidsdomänen T. Symbo- liskt kan detta anges med: s=ífzir> favfiíhif) I det andra skedet identifieras ett antal händelser som är gemensamt kopplade mellan funktioner av intresse och som är lämpliga för att spänna upp en tidsdomän fór funktionerna. Dessa händelser benämnes referenshändelser. Det är ofta lämpligt med olinjära tidstick i tidsdomäner för händelsefunktioner som är mekaniskt kopplade. Vidare identifieras referenshändelser som är kopplade på matematiskt beskrivbara kedjor till olika tidsdomäner. Med utgång från en genererad händelse i en tidsdomän, vars detektering genererar en ytterligare händelse (i samma eller en annan tidsdomän), som i sin tur detekteras i en annan tidsdomän, kan man under utvecklingsarbetet skapa en matematisk överföringsfimktion mellan två tidsdomäner i likhet med en konform avbildning av ett koordinatsystem till ett amiat. Sådana överföringsfuriktioner implementeras efter behov i systemets olika enheter.

Symbolisk kan systemet beskrivas: s=z3@@W) z=vn där V är en överförings/avbildningsoperator mellan tidsdomänema l och m 10 15 20 25 30 528 607 I en ytterligare utföringsform kan en eller flera tidskoordiriatorer utnyttjas. Dessa ' kan delegera den eventuella rollen som tidsmaster och ta emot och skicka tidsstämplar av referenshändelser. Översändriingen kan därvid ske till eventuella översättningsenheter för att dessa skall kunna räkna ut och översätta ifrågavarande tid. I en ytterligare utföringsform utför vissa enheter själva ifrågavarande översättningsfunktion. Tidskoordinatoma kan ta emot och sända övriga tidsstämplar till eventuella översättningsenheter. I en utföringsform av uppfinningen anordnas tidskoordinatom i en i systemet ifrågavarande gemensamma punkt. Uppfinningen tar även fasta på att tidsöversättare skall kunna ingå. Tidsöversättare sköter översättan- det av tid för de enheter som inte utför översättning själv. En tidsöversättare kan placeras på valfri plats i systemet, men placering i en gemensam punkt är fördelaktig från effektivitetssynpunkt. Tidsöversättare kan utföra översättning från en enhet till en annan via en vald referenstid altemativt enligt principen alla-till-alla, dvs direkt från varje enhet till varje annan enhet. En logisk översättningsmatris kan därvid utnyttjas. En matris som kan hålla reda pá hur översättning snabbt skall ske från al1a~till-alla kan dock anta stora dimensioner och vara resurskrävande att hålla uppdaterad (komplexiteten skalar kvadratiskt), men ger som resultat snabbare översättningar. Tidsöversättningen är även möjlig att utföra enbart genom att hålla referenstidsstämplarna uppdaterade, men detta resulterar i mera arbete per översättning. Översättningsenheten kan föra statistik över hur bra relaterade klockorna är anordnade och skicka med demia information som parameter jämte mätvärdet. Onoggrannheten kan beräknas och medsändas varje rnätvärde. Översättningsftinktionen kan utföras med större träffsäkerhet i efterhand, dvs. när ytterligare ett referensmeddelande har utbytts. I anslutning härtill kan exempelvis derivatan för innevarande period användas i stället för att anta att det gäller samma derivata som föregående period. Mera generellt uttryckt utnyttjas interpolation istället för extrapolation för angivelse av ett värde. Denna möjlighet är av speciellt stor betydelse vid analys och verifiering av ett systems funktion. Kort och koncist kan nämnas att varje enhet/modul som har beretts tillgång till referenshändelsers inträffande i olika tidsdomäner kan anordnas att utföra översättning tidsdomänerna emellan vare sig enheterna/modulema själva ingår i/representerar någon av nämnda 10 15 20 25 30 528 607 domäner eller inte. För att inga ambivalenser ska uppstå om vilken tidsdomän en viss angivelse tillhör bör protokoll upprättas som exempelvis anger vem som översätter vad och i vilken mån en enhets inkommande/utgående angivelser ska anses tillhöra sändande och/eller mottagande enhets tidsdomän.

I nämnda vidareutvecklingar kan ingå att systemets enheter fysiskt kan synkronisera in sina lokala klockor efter någon mastertid. Detta ökar och komplicerar i och för sig hårdvaran i enheterna som i ett dylikt fall kanske ändå måste få understöd av mjukvaruresurser. Allt klockarbete kan i gengäld utföras proaktivt, dvs. när klockan väl skall användas visar den redan tid i mastems tidsdomän och det är bara att läsa av den vilket kan minska enhetens responstid och på så sätt motivera den högre komplexiteten. Respektive enhet kan själv räkna ut hur den skall rucka på sin klocka med hjälp av masterns tidsstämplar av referenshändelserna. Respektive enhet kan låta koordinatorn/översätmingsenheten räkna ut hur ruclcning och skall ske skicka sina tidsstämplar av referenshändelserna till densamma och sedan invänta svar. offsetkompensering genom att Enheterna kan översätta sin tid till en annan tid innan ifrågavarande tid utsändes.

Detta behöver inte kräva någon extra hårdvara utan en del mjukvaruresurser kan i stället ingå beroende på hur översättningen skall tillgå. Översättningsarbetet sker mellan produktion och konsumtion av värdet. Enheten kan själv räkna ut hur översättningen skall ske med hjälp av masterns tidsstämplar av referenshändelserna.

Enheten kan låta koordinatorn/översättaren räkna ut hur översättningen skall ske genom att skicka sina tidsstämplar av referenshändelser till densamma och sedan invänta svar. Enheterna behöver inte vara medvetna om annan tid än sin egen vad tidsrelaterandet anbelangar. Det räcker med att enhetema skickar sina respektive tidsstämplar av referenshändelser till koordinatorn. Detta kräver förhållandevis små resurser i enheterna. Översättare står för all översättning/tidsrelateririg. Översättare anordnas med beräkningskraft i förhållande till översättningsmetoden.

Beroende av vilken precision som behövs vid detektering av en referenshändelse inom ett system, kan en grupp av enskilda händelser ses som en och samma 10 15 20 25 30 528 607 l0 referenshändelse. Exempelvis kan SOF i CANmeddelanden utnyttjas som en referenshändelse. Ett praktiskt sätt att detektera SOF i CAN är att utnyttja samplingspunkten i CANcontrollern. Eftersom detekteringen av SOF i respektive nod då är beroende av samplingspunktens inställning (som kan vara olika i olika noder) samt nodernas avstånd till sändande modul, kommer tidpunkten för detekteringen att variera beroende på vilken nod som sänder och mottagande moduls inställning. Om SOF av godtyckligt meddelande används som referenshändelse, är det i praktiken en grupp av händelser som gemensamt utnyttjas. Precisionen av referenshändelsen är uppenbarligen inte tillräcklig för att exempelvis uppmäta fördröjningen mellan olika meddelanden från olika noder. Detta är möjligt om man istället utväljer enskilda CANmeddelanden som referenshändelser (om SOF ska utgöra referenspunkt får inte meddelandet annat än under vissa speciella omständigheter ha vunnit bussarbitreringen från ett meddelande med lägre prioritet).

Mer precist kan det vara specifika flankers/bitars inträffanden i de olika noderna som ger möjligheten att fastställa fördröjningar mellan enheter, och att dessa flanker/bitar har tätt propagera ät båda häll relativt den fördröjning som ska fastställas. Lämpligen väljs följaktligen specifika flanker/bitar som så ostört som möjligt fått propagera genom systemet för fastställande av tördröjningar. En flank/bit som med stor sannolikhet härstammar från endast en sändande enhet kan vara en dito efter arbitreringstältet i ett CAN-meddelande (dock lämpligen inte ACK-biten, som ju sänds av mottagande enheter). Pá systemnivâ vet man vilka CANmeddelanden respektive nod utsänder. Genom att sändande och mottagande moduler vardera tidsstämplar ett och samma meddelande, och meddelande skickas åt båda hällen genom systemet. kan fördröjningarna mellan respektive modul uppmätas och beräknas till en gemensam tidsdomän.

En enhet, t.ex. en valfri sådan, kan i ett utföringsexempel agera som tidsmaster (med eller utan dess vetskap). Enheterna kan arbeta med översättningsfiinktion för varje tid som skall översättas/relateras till mastertiden. Översättningsarbetet sker mellan produktion och konsumtion av värdet. Detta kan medföra en fördröjning av möjlig konsumtion av detsamma. 10 15 20 25 30 528 607 11 Översättningsfunktionen kan ske genom att offset mellan den första och andra tiden adderas till den tid som skall översättas. Med denna metod behövs endast liten beräkningslnaft för synkronisering/relationsställning ofta med denna metod för att minimera inverkan av respektive klockas drift i förhållande till de övriga klockoma. översättningen kan respektive översättning. Företrädesvis sker även åstadkommas genom både offset och fast frekvensfelskompensation Översättning A, till B, (new och old syftar på referenstidsstämplar) kan ske enligt: Bx = Bnew + (Bnew _ Bold)*(Ax' *Aold) (driftkompensation).

Givet en dator med begränsad upplösning och/eller beräkningsnoggranhet och givet att tiderna A och B redan är skalade till att gå ungefär lika (derivatan dem emellan ungefär ett) kan följande metod ge bättre resultat: B.. = Bm -( A, - Ana) + (KBM ~ Am) - (Baa~As1a))*(A,- Awfi/(Aar-w- Aon) Båda metoderna är analytiskt sett ekvivalenta och baseras på linjär regression. Då beräkning sker med dator måste diskretiserade värden användas som medför begränsade resurser för representation vilket medför att ordningsföljden är viktig.

Beaktande mäste oavsett metod tas så att inte beräkningen flödar över/trunkeras på ett oönskat/opredikterat sätt. Den senare metoden kan vara ett sätt att underlätta detta.

Stor beräkningskraft kan således föreligga per översättning men i gengäld behöver relationsställande inte ske lika ofta för att uppnå samma precision. Det fasta frekvensfelet kan fastställas offline eller så Ledningsfördröjningar kan även föreligga av en icke försumbar storleksordning vilka då måste ingå beräkningen. ledningsfördröjningar. I offlinefallet kan offset och/eller frekvensavvikelse mätas uppmäts frekvensfelet online.

I en utfóringsform väljes törsumbara upp en gång för alla och erforderliga konstanter beräknas och inläggas i översättningsfimktionen. 10 15 20 25 30 528 607 12 I en utföringsform där fördröjningar kan rnätas upp online kan enheter vara anord- nade så att referensfunktionsutövningar propagerar genom kommunikations-mediet åt båda håll relativt de enheter vars fördröjning ska uppmätas, under vilket båda enheter fastställer referensfunktionsutövningarnas inträffande relativt någon tid.

Dessa fastställda inträffande kan användas för att fastställa nänmd fördröjning. Översättaren kan spara information i respektive enhet om hur klockan uppförde sig under den senaste sessionen för att snabbare kunna fasa in enheten i nästa funktionsskede och/eller göra insynkronisationen/tidsrelaterandet lättare för översättaren.

Ju fler av ovan nämnda resurser, metoder och/eller funktioner som kan göras dedikerade desto mer lättpredikterat och/eller lättanvänt och därmed kanske även säkrare blir umyttjandet av klockor, tid, tidsynkronisering och/eller tidsrelatering i systemet.

Angivet system kan med fördel appliceras på ett fordon, exempelvis en bil,lastbíl, traktor, skoter, båt, fartyg, flygplan, etc.. För det direkta styrsysternet i en bil är det fördelaktigt att ha tidsdomäner med varierande tidstick för att samordna rörelser som är förbundna med drivlinans mekaniska funktion. Då varje sk. ECU (Electronic Control Unit) innefattar en cpu som styrs av en svängningskrets som är oberoende av mekanikens rörelse, har en ECU minst två tidsdomäner med tillhörande transformationsoperator. En och samma ECU kan samverka med flera andra ECUer som bildar grupper verkande i en för respektive grupp gemensam tidsdomän. Hela systemet bil (fordon) kan ha en linjär ändlig tidsdomän, som exempelvis startar med tändningsnyckels läge "till" och som slutar med tändningsnyckelns läge "från". I denna tidsdomän beter sig systemet på ett sätt lämpligt för att framföra fordonet.

När tändningsnyckeln är i läget ”från” opererar systemet i en annan tidsdomän, exempelvis en cirkulär tid där information inhämtas från någon igångvarande modul som periodiskt lyssnar efter kommandon från en trådlös signal för öppnande eller läsande av bilens dörrar och/eller styrning av larmfunktioner. Bilen kan ingå i andra system som har med trañkstyrning, trafikövervalming, laglydandeövervakning, etc. 10 15 20 25 30 528 607 13 vilket ställer helt andra krav, men som av och till samverkar med bilens direkta styrsystem. Här kan andra tidsdomäner vara bättre lämpade, exempelvis en tidsdomän där tidsticket varierar med bilens position. I ett övervakande system kan ett behov av uppdatering av bilens position vara lägre då den befinner sig på landsbygden under normala förhållanden än inom tätbebyggt samhälle eller i närheten av en olycksplats. Detta frigör bandbreddsbehov i både bilens styrsystem och det övervakande systemet. Föreliggande uppfinning har en stor fördel i att utvecklingen av system som senare skall ingå i större system kan ske utan samordning. När systemen väl skall samordnas, går man igenom respektive systems händelsegenererande och händelsedetekterande funktioner. Eftersom respektive system har många sådana är det stor sannolikhet att man finner händelser som kan utnyttjas som referenshändelser fór den samordning av systemen som erfordras för att uppnå önskat resultat. Om lämpliga händelser inte kan upptäckas i samordningsanalysen, kan lämpligt eller lämpliga händelsegenererande/detekterande funktioner skapas och införas i något eller båda systemen.

En för närvarande föreslagen uttöringsform av en anordning som uppvisar de för uppfirmingen signifikativa kännetecknen skall beskrivas i nedanstående under samti- dig hänvisning till bifogade ritningar där figur 1 visar en schematisk bild på systemnivå hur olika ingående modulenheter och system logiskt är sammankopplade, figur 2 visar en i figur l ingående enhet 103 i detalj, figur 3 visar en enkel schematisk bild av en i figur 1 ingående delenhet 105, ñgur 4 visar en schematisk bild av en i figur 1 ingående första enhet 104, ñgurS visar två möjliga sätt att mäta fördröjningar mellan enheter, 10 15 20 25 30 528 607 14 visar hur USB-protokollets SOF-paket kan utnyttjas för tidsrelate- ring i ett system med en dator t ex en PC och ett antal enheter figtir 6 kopplade till denna, visar ett trafiksystem där bilarna använder sig av lokala oberoende tidsdomäner som samordnas med ett trafikövervalmingssystem figur 7 med centralt samordnade, flexibla tidsdomäner, och figur 8 schematiskt visar ett trafikövervalcnirigssystem.

I figuren l symboliseras tre olika system med S1, S2 och S3 sammankopplade till ett system S. Systemen kan utgöras av systemtyper enligt det inledningsvis angivna slaget, t.ex. USB, CAN, Bluetooth, etc. De seriella bussfórbindelserna i systemen är angivna med Bl, B2 och B3. Systemen arbetar med protokoll P1, P2 och P3 hänförbara till nämnda standarder. I systemen ingår en eller flera första enheter 104, 1042 104". I enlighet med uppfinningen skall funktionshändelser eller i funktionsutövningar i systemen relationsställas med avseende på någon slags tidstyp, t.ex. linjär tid, cirkulär tid, virtuell tid, etc..

Systemen arbetar med ett antal funktioner. En eventuell första funktion är angiven med Fl och avser en eller flera referenstider eller mastertider som de första enheterna kan relatera till. Tiderna ifråga kan vara t.ex. reella och/eller virtuella.

Den tid valfri klockfunktion 352, 410, 457 (ej markerade i figur 1) representerar kan utgöra ett exempel på en reell dito, vilket kan ske med eller utan enhetens vetskap. Ett exempel på en virtuell tid är en framräknad medeltid av lämpliga enheters tid.

Systemen kan även innefatta en eller flera andra funktioner F2 som representerar översättningsfimktioner mellan olika tider i systemet. Beroende på tidernas egenskaper väljs lämplig metod att kornrna fram till översättningsftinktionerna. Om 10 15 20 25 30 528 607 15 exempelvis tvâ tider båda representerar linjära/modulära tider med tick i samma storleksordning användes med fördel linjär regression av nämnd typ.

En tredje funktion är angiven med F3 och är anordnad att generera/representera referensfilnktionsutövanden som åtminstone kan detekteras av de enheter som direkt skall kunna relationsställas. Denna fimktion kan antingen anordnas i en eller flera egna enheter och/eller i någon eller några befintliga enheter. Förslagsvis identifieras och anordnas lämpliga befintliga funktionsutövníngar i systemet att utgöra funktionen. Exempel på sådana lämpliga befintliga funktionsutövningar i ett USB- system är SOF-paketen, vilka dessutom är försedda med sekvensnurnmer vilket underlättar korrekt identifierande av specifika paket. En föreslagen befintlig funktionsutövning i ett CAN-system som skulle Iämpa sig för uppfinningen är SOF- biten alternativt lämplig flank/bit inne i ett meddelande och då företrädesvis en flank/bit som infaller efter identifikationsfáltet men före ACK-biten. I det fall en flank/bit innan datafáltet utgör P3 skulle dessutom sändande enhets Tref kunna skickas med som data i samma paket för att spara tid och bandbredd. För att göra systemet stabilare bör inte en flank/bit i ett meddelande godtas som referensfunktionsutövning innan hela meddelandet år validerat.

Den första funktionen Fl kan anordnas till i princip vilken av nämnda enheter som helst, med eller utan dess vetskap. Den andra funktionen F2 :näste därvid dock veta vilken/vilka enheter som eventuellt representerar den första funktionen Fl, förutsatt att P2 vill utnyttja ifrågavarande Fl. Den andra funktionen kan vara anordnad i en eller flera av nämnda enheter. Enheterna kan i detta fall anordnas att göra översättningar från eller till sina egna tider. Alternativt kan en ifrågavarande enhet låta någon annan enhet utföra ifrågavarande översättning. Den första furiktionen Fl kan i sin tur synkroniseras eller relationsställas gentemot en annan tid, t.ex. UTC och den fysiska sekunden via GPS, 107. Protokoll kan upprättas för hur tider ska tolkas och/eller översättas. Om exempelvis en grupp enheter är anordnade att kunna översätta tider dem emellan, väljs exempelvis inkommande tider som redan översatta emedan tider som sändes först översätts till mottagande enhets tid eller 10 15 20 25 30 528 607 16 vice versa. Alternativt kan som sagt Fl utnyttjas i form av att både inkommande och utgående tider tolkas som/översätts till nämnd Fl .

I en utföringsform kan en andra enhet 102 med fördel anordnas med den första funktionen Fl, den andra funktionen F2, den tredje funktionen F3, den fjärde funktionen F4, den femte funktionen F5 och/eller en underenhet 105. Ett dylikt arrangemang är speciellt fördelaktigt om protokollet P2 utgörs av USB. 103 skulle i detta fall kunna motsvara en enhet 200 så som figur 2 visar som innehåller en eller flera enheter 201, där 201 kan vara interna och/eller externa USB-hubbar och/eller enheter som 450. I en utfóringsform kan den andra funktionen utgöras av en centraliserad översättare, vilket medför att de första enheterna skulle kunna utföras förhållandevis enkelt. En decentralisering av översättningsfunktionen ger å andra sidan en något högre komplexitet av de första enheterna, men i gengäld kan kanske bandbredden väljas lägre och färre enheter utnyttjas i systemet samtidigt som tillförlitligheten kan öka i och med att resurserna sprids och därmed ingen ”singel point of failure” nödvändigtvis införs.

I figur 3 anges även en fjärde funktion F4 som detekterar funktionsutövanden som den tredje funktionen F3 genererar. De första enheterna 104 i figur 1 är anordnade med en eller flera delenheter 105. I figur 3 visas en enkel schematisk bild av enhet 104 där enhet 300 motsvarar 104 och enhet 350 motsvarar 105. Delenheterna 350 innefattar ett eller flera tidsuppfattningsorgan 352, funktionsutövningsdetektorer F4, samt delenheter 351 anordnade att lagra tider. Vid en aktuell detektering avläses klockan 352 och sparas i en delenhet 351 som sparar ifrågavarande referenser, här benämnda Tref. Sistnämnda tidsstämpling eller avläsning kan översändas till enheter utövande den andra funktionen P2, vilken därvid är anordnad att fastställa hur ifrågavarande översättning skall ske. Om den andra funktionen P2 är en del av enheten i sig själv väntas en eller flera Tref från övrig eller övriga enheter in, vilken respektive vilka kan användas för fastställande av hur översättning till/från denna och/eller övriga enheter skall vara anordnad att utföras. Alternativt kan väljas en enhets inkommande Tref för att utifrån denna eller dessa tidsstämplar synkronisera in den lokala klockan till exempelvis någon Fl. Nämnda Tref-värden kan anses 10 15 20 25 30 528 607 17 utgöra grunden för allt tidsrelaterande i systemen. Detta gäller vare sig det är frågan om att lokalt översätta tid, lokalt synkronisera in ifrågavarande tid eller överlåta översättningen till någon annan enhet. Som synes i figur 3 kan vilken som helst av nämnda funktioner/roller anordnas i enheten 300.

En utföringsform av klockfunktionen 352 och delenheterna 351 är att utnyttja en räknare/timer i en lämplig cpu och förslagsvis låta en detektion hos F4 trigga en avläsning av nämnd rälmare/timer 352 till ett så kallat capture-register 351.

Klockorna är för övrigt tänkta att definiera systemtider och är avläsbara av applikationer som körs i nämnda enheter till skillnad från de för applikationer gömda klockor som ofta används i vissa tidsstyrda kommunikationsprotokoll. En mycket tördelaktlg möjlighet som uppfmningen erbjuder är att klockor kan göras så noggranna som dess tillämpningar kräver utan att för den skull tvinga övriga klockor i systemet att vara lika noggrarma. ' En fördelaktig noggrannhet kan erhållas om de första enheternas tid översättes direkt till varandra i stället för att utföra översättningen via en eller flera första funktioner Fl. Mer precist kan sägas att negativa effekter härrörandes från exempelvis avläsningsfel och jitter i ingående komponenters elektronik och logik kan begränsas.

Om man däremot vill få alla händelser i systemet på en gemensam tidsaxel, exempelvis för analys, är det fördelaktigt att utnyttja en första funktion Fl och mappa upp aktuella händelser utefter den tidsaxel Fl beskriver. En i figuren l och 3 angiven femte funktion F5 består av en eventuellt använd koordinatorfunlction som tar emot och sänder referenstidsstämplar till den som vill eller skall utnyttja ifrågavarande tidsstämplar, företrädesvis till alla de enheter som arbetar med funktionen P2. Lämpligen avgör den femte funktionen FS, med eller utan ledning från en eller flera andra funktioner P2 vilken/vilka enheter som skall arbeta/inneha rollen som Fl. De andra funktionema i systemet eller systemen skulle dessutom kunna räkna ut och skicka med/associera respektive översättningsnoggrannhet/ onoggranhet och/eller stabilitet/instabilitet hos tiderna/klockorna/översätmingarna.

Detta för att slippa förutsätta att värsta fallet alltid råder utan istället kunna utnyttja rådande förutsättningar. 10 15 20 25 30 528 607 18 I det mest generella fallet mäste inte enheterna veta vem/vad/vilka som är upphov till en specifik referensfunktionsutövning. Om enheterna däremot är anordnade att kunna mäta eventuell fördröjning över den seriella kommunikationen mellan två enheter bör de dock ges möjlighet därtill. Nämnd fördröjning kan exempelvis fastställas med kännedom om ett antal inträffanden av referensfinrktionsutövanden som propagerat åt båda håll relativt de enheter vars fördröjning dem emellan ska fastställas. Figur 5 visar exempel på hur detta kan gå till.

Om nämnda enhet 102 exempelvis är en datorutrustning typ PC med ett operativsystem som t ex Windows XP skulle funktionerna Fl, F2 och/eller F5 låta sig implementeras i mjukvara som kommunicerar med OS:ets gränssnitt till kommunikationskanalen. Fördelen med detta är att PC-datorer är mycket vanliga idag och ofta redan ingår i många tänkta målsystem och dessutom brukar ha resurser över vilka med fördel skulle kunna utnyttjas. Beroende på irnplementationsmetod och systemkrav måste stort beaktande tas så att beräkningar etc. sker med tillräckligt kort svarstid oavsett vad OS:et i övrigt håller på med. Denna utiöringsform ge ett hárdvarumässigt enkelt, flexibelt och därmed kostnadseffektivt sätt att exempelvis ansluta en dator till flera CAN-system för analys och/eller interaktion och samtidigt få ett kompetent sätt att relatera tid i och/eller mellan systemen. Figur 6 visar exempel på hur det kan gå till.

Figur 4 visar mer ingående än figur 3 en schematisk uppbyggnad av en enhet 104 enligt figuren 1, här betecknad 400. För tydlighetens skull är den försedd med två mikroprocessorer, men uppgiften kan lösas med en mikroprocessor. Enheten 400 anslutet på ena sidan med ett system 401 via kontakterna 402, 403 och anslutningsledningen 404. Via anpassningselektrroniken 405 kan signalerna på bussen läsas av mikroprocessom 406. Med hjälp av instruktioner lagrade i minnet 407 kan signalema tolkas i enlighet med det i systemet rådande protokollet 408. l sin enklaste form kan tolkningen innebära att endast det mottagna bitmönstret överföres, men tolkningen kan vara av en omfattande art där mycket tilläggsinforrnation givet av protokollets regler tillföres av mikroprocessorn. Applikationsmjukvara, dvs. instruktioner för en eller flera applikationer som bearbetar för mikroprocessom 10 15 20 25 30 528 607 19 tillgänglig information, finns också lagrad i minnet 407. Den så tolkade informationen överförs till det dubbelportade minnet 409. Till den tolkade informationen kan läggas ytterligare information av intresse, exempelvis tidsstämpling när informationen inhämtades fiân systemet. Tidpunkten hämtas från klockan 410 som triggas att läsas av på lämpligt sätt av anpassningselektroniken 405, 414, 419 alternativt firnlctionsutövriingsdetektorer 424, 426, 428, exempelvis när mottagande av ett meddelande påbörjas. För att göra avläsningen av klockan mer oberoende av processorn 406 kan inträffandet mellanlagras i capture register 425, 427 och/eller 429. lnforrnationen lagras i det dubbelportade minnet på ett organiserat sätt enligt ett regelverk anpassat efter systemprotokollets krav så att specifik information lagras på specifik plats indikerat med tabellen 411. Det dubbelportarle minnet 409 kan läsas av rnikroprocessorn 412 som kan kommunicera enligt ett andra protokoll med hjälp av regler lagrade i minnet 413 och fysiskt via anpassningselektroniken 414 med ett andra system 415 via kontakterna 416 och 417. I minnet 413 finns även lagrat regler för hur informationen lagrat i 409 enligt reglerna i 407 och 411 omvandlas enligt reglema för andraprotokollet 418. I enklare system kan andraprotokollet kan vara baserat på CAN och flera enheter 400', 400", etc. av typen 400. På samma sätt som tidigare beskrivits innehåller enheten 400 också regler för ett tredje protokoll med anpassningsenheten 419 och anslutníngsdonen 420 och 421 vilka ansluter till förbindelsen 422 med protokollet 423. Ett lämpligt protokoll kan vara baserat på USB.

För att kunna synkronisera en lokal klocka 410 till en yttre tid exempelvis någon Fl bör processorn åtminstone krmna sätta ett nytt värde i klockan. För enkel och tillförlitlighets skull borde dock gränssnittet mellan klockan och cpu tillåta processorn att exempelvis be klockan att själv kompensera fór ett givet offset- och/eller frekvensfel på ett fór enheten och systemet acceptabelt sätt.

Då möjligheterna att få Windows att utföra uppgifter i realtid är starkt begränsade kan det vara fördelaktigt att låta 102 utgöras av ett eget datorsystem med ett OS bättre lämpat för uppgiften. Ett sådant kan vara en enhet 450 enligt figur 4 med en nrikroprocessor med kringutrustning speciellt anpassad att hantera kommunikations- och beräkningsproblern. Till enheten 450 kan ett antal moduler som 400 anslutas via en lämplig anslutning, exempelvis en USB-anslutning. Ett sådant arrangemang har 10 15 20 25 30 528 607 20 många fördelar. De analoga och hårt realtidsnåra problemen löses av modulen 400 medan de beräkningstunga och mindre realtidskritiska uppgifterna löses av enheten 450. Modulen 450 ansluts direkt till en eller en eller flera moduler 400 med anslutningsdon som är visade med 451, 452, 45l', 452', etc. Kommunikationskretsar 453, 453' är anslutna till en mikroprocessor 454 med ingående kringutrustning, bl.a. minne(-n). I dessa minnen ingår applikationsmjukvara, dvs. instruktioner för en eller flera applikationer som bearbetar för rnikroprocessom tillgänglig information. Ett minneskort 455 är anordnat för loggutrusming, in- och avspelningsmöjlighet. etc. Ett till mikroprocessom anslutet minne 456 år skriv- och avläsningsbart fiån två (båda) håll(-en), dvs. från både systemsidan och verktygssidan Minnet kan vara uppdelat i ett antal delminnen med olika algoritmer 456'. Klockan 457 kan synkroniseras/ relationsställas med/till klockan i förstaenheten 410 via protokollet på ovan nämnda sätt. Som hjälp kann finnas fimktionsutövningsdetektor 463 och capture-register 464 anordnade på liknande sätt som i enhet 400. På så sätt kan alla törstaenheter 104 anslutna till en andraerrhet 102 vara tidssynkroniserade/tidsrelationsställda. På samma sätt skulle andraenheter sinsemellan kurma relatera tid. Genom tidssynkronisation av de olika enhetema kan exekveringen av applikationerna i de olika enheterna synkroniseras eller relateras till varandra. Exekvering av applikationer eller applikationsdelar som svarar för mätning kan på så sätt samordnas med exekvering av applikationer eller applikationsdelar som svarar för kommunikation inom och mellan de olika enheterna. Detta medför bland annat att meddelanden sända enligt ett händelsestyrt protokoll, exempelvis CAN, kan uppträda på ett tidsstyrt sätt eftersom applikationer för utsändande av meddelanden exekveras samordnat i tiden. Genom att exekvering av applikationer för mätningar samordnas med avsändande av nrätresultat, erhålles en tidsrelation mellan mätningen och mätresultatets distribution i systemet i form av meddelanden. Samma sak kan givetvis göras för indikerade händelser och meddelande med information om respektive händelse. Enheten 450 kan tillsammans med enheten 400 även med lämplig mjukvara simulera helt eller delvis en ECU i ett ordinarie CAN-system i ett fordon. Enheten 450 kan vara utrustad med organ för kommunikation med andra nätverksprotokoll, exempelvis Bluetooth 459 och TCP/IP 460 för kommunikation mellan ett nätverk av enheter 450 och/eller verktygsenhet implementerade i PC eller PDA. Som altemativ till minnesdisk kan så kallade ”USB mass storage devices” anslutas till en USB-anslutning. För kommunikation över telenät kan enheten vara utrustad med en GSM-modul 461 och för tídssynkronisation 10 15 20 25 30 528 607 21 eller klocksynkronisation med en GPS-modul 462 vilken även kan utnyttjas för lägesbestärnrnning. Beträffande nämnda protokoll, jfr ovanstående.

Oavsett om enhet 102 utgörs av en vanlig PC eller en enhet som 450 kan den med fördel utföra funktionen F3 och då speciellt om valt protokoll är USB och enheten är USB-värd, vilket innebär att enheten genererar SOF-paket. Dessa lämpar sig som tidigare nämnts att utgöra referensfunktionsutövanden.

I figur 5 visas möjligheten att mäta upp ifrågavarande kommunikationsfiñrdröjningar mellan enheter, där enheterna 501 och 502 kan vara av nänmt slag exempelvis som enhet 400. l första fallet skickar enhet 501 ett meddelande 503 till enhet 502 och båda tidsstämplar meddelandet med sin lokala klocka. 501 's tidsstämpel av 503 kan vi kalla Tref13, och 502°s tidstämpel av 503 Tref23. Därefter skickar 502 ett meddelande 504 till 501 som också det tidsstämplas av båda enheterna. 501°s tidsstämpel av 504 kan kallas Tref14 och 502°s tidsstämpel av dito Tref24. Om exempelvis 502 därefter skickar nämnda Tref23 och Tret24 till enhet 501 kan 501 fastställa kommunikationsfórdröjningen, T¿ = Tm, + TM", + Tm, , mellan 501 och 502 exempelvis med följande metod: Ti = Tzsoi 1' Tagen: + Tzsoz {T¿xe = (Tmfzs _ Tm/ )“ (Taru " Tre/u) En ytterligare variant på fastställande av fördröjning finns även den i figur 5. Om i stället en enhet 505 sänder ett meddelande 507 som i enlighet med figuren först når 501°s inkopplingsställe på kommunikationskanalen och sen 502°s dito, och 501 tidsståmplar meddelandet som Tref17 och 502 som Tref27. Därefter skickar enhet 506 ett meddelande 508 som propagerar genom kommunikationskanalen åt motsatt håll.

Meddelandet når denna gång först 502's inkopplingsställe och därefter 50l's. 502 tidsstämplar det som Tref28 och 501 som Trefl 8. Fördröjningen på den gemensamma delen av kommunikationskanalen TW” kan då fastställas enligt: T/tgffr; = (Tre/n _ Tre/tv ) _ (Tmfla " Tfn/za ) 10 15 20 25 30 528 607 22 Båda dessa enkla varianter av fördröjningsfastställande förutsätter att TreParna använder tidstick i samma storleksordning och att eventuell frekvensavvikelse mellan enheterna 501 och 502 kan försummas alternativt kompenseras för med någon av nämnda metoder. l figur 6 visas ett utföringsexempel på hur USB-protokollets SOF-paket kan utnyttjas för tidsrelatering i enlighet med uppfinningen. I systemet ingår ett antal enheter 603, 603', 603” som kan vara av nämnd typ t ex 104 eller 400. Dessa är kopplade via en eller flera USB-hubbar 602 (exempelvis av typ 103 alt 200) till en dator 601 exempelvis en PC som också den kan vara av nämnd typ tex 102. 601 sänder som sig bör enligt USB-protokollet ut SOF-paket 651 med jämna mellanrum. Detta kan utgöra exempel pâ tidigare nämnd funktion F3, dvs referensfunktionsutövnings- generator/referenshändelsegenerator.

Ett Start-Of-Frame-paket, SOF, innehåller typiskt ett Start-Of-Paket-/Sync-fált 691, ett identirikationsfält 692, identifikationsfältet inverterat 693, framenummer 694, CRC-fält 695 och ett avslutande End-Of-Paket-fålt 696. 603 innehåller en USB-kontroller 631 som i sin tur innehåller en anordning 632 avsedd att detektera SOF-paket 651. Detektionerna hos 632 är anordnade att trigga en avläsning av klockan 634 till ett capture-register 633. Den så sparade tiden kallas hädanefter Tref. Både klocka och capture-register är låsbara av mikroprocessorn 635. Både 633 och 634 skulle med fördel kunna vara inbyggda i 635. I minnet 636 finns lagrat programkod som exempelvis körs varje gång 635 tagit emot ett SOF- . paket från 631. Programmet kan t ex läsa av frame-numret på SOF-paketen och beroende pâ krav och förutsättningar alltid eller med ett visst intervall läsa ut Tref från 633 och skicka i ett nytt USB-paket 652 med hjälp av 631 via 602 till 601. 603 innehåller även anpassningselektronik 637 till en CAN-kontroller 638 som i sin tur innehåller en precis detektionsmekanism 638' för när CAN-meddelanden börjar.

Detektionsmekanismen triggar också den ett capmre-register 639 som då läser av 634. Den tidsstämpel som härvid finns i 639 kan tillsammans med det meddelande som triggade avläsningen skickas i ett paket 653 till 601. Paketet typen 653 kan t ex 10 15 20 25 30 528 607 23 bestå av USB overhead, 642 och 642””, data, 6422 från CAN-kontrollern 638, en , tidsstämpel, 642", av när datat 642' togs emot av 638, samt eventuellt mer data med tillhörande tidsstämplar, 642m. Pakettypen 652 består förutom den overhead, 641, 641 ””, som USB tillför av en Tref, 6412 sekvensnumret på den SOF som gav upphov till dito Tref, 641", samt eventuellt fler Trefzar med tillhörande sekvensnummer och/eller arman data, 641 '”. 601 är anordnad med en USB-host 671. Som redan nämnts skickar 671 med jämna mellanrum SOF~paket 651 i enlighet med USB-protokollet. När datorn tar emot paket av typen 652 från dess anslutna enheter 603, 603' etc. via USB-hosten 671 kan dessa läsas och behandlas av processorn 672 med hjälp av programkod i minnet 673. I processorn körs bland annat programkod enligt det logiska dataflödesschemat i 680. 681 representerar här de USB-drivrutiner som utgör en del av operativsystemet som 601 nyttjar. Dessa håller bl a koll på den fysiska strukturen hos USB~systemet och läser ut datapaket från kontrollera 671. Om dessa paket härrör enheterna 603, 603' etc. skickas de via tidshanteringsfunlctionertia 682 vidare till de därför avsedda drivrutinema 683. Om meddelandena är paket av typen 652 plockas informationen 652' ur dem, dvs de sk från någon av Trefzarna 641', dito sekvensnurnmer 641” samt eventuell övrig data 64l'”, och tas de om hand av tidshanteringsfimlctionertia 682 som är en del av 683. Systemet är ju tänkt att användas också och det representeras här av en användarapplikation 685 som logiskt kommunicerar direkt med enheterna 603 etc. men praktiskt sker det via det allmänt kända gränssnittet 684 som just tillhandahåller alla de funktioner som en användare kan nyttja i enheterna. Gränssnittet 684 kopplar alltså samman programmet 685 med enheternas drivrutiner 683. Gränssnittet presenterar t ex om så önskas alla tidsstämplar från de olika enheterna utifrån en och samma tidsaxel, vilket sker med hjälp av tidshanteringsfimktionema 682 helt i uppfinningens anda. I figuren är detta exemplifierat med meddelandet 653 skickat från en enhet 603 till 601. Enhet 671 avkodar paketet och skickar vidare innehållet, 653',till processorn 672 för vidare behandling. Exempelvis ser enhet 681 att meddelandet härstammar från en enhet av typen 603 och skickar vidare det till de därför avsedda drivrutinerna 683. Tidshanteringsfunktionerna 682 i 683 ser att meddelandet innehåller en tidsstämpel 64 ” i en lokal enhets tid varför den översätter densamma 10 15 20 25 30 528 607 24 till en lämplig tid enligt exempelvis nedanstående tillvägagångssätt. Den översatta tiden, 643', och eventuellt uträknad onoggrannheten, 643”, presenteras tillsammans med data, 643, (dvs 642' eventuellt vidare behandlat av 683) och eventuell annan info, 64 ”', sammantaget 653", för applikationen 685 via gränsnittet 684.

Tidshanteringsfiinktionerna 682 kan delas in i en del som sparar och hanterar en historik, 6822 av Trefzar med dito sekvensnummer som kommer från paketen 652' samt info om urspnmgsenhet och håller översättningsfunktioner uppdaterade och en andra del som utför själva översättningarna. För att kunna utföra direktöversättning mellan all enheters tider kan man nyttja en slags logisk översätlningsmatris 686. För varje par av enheter 687, 687' etc vars tid ska kunna direktöversättas fmns en lista 688 med senaste matchade par av Trefzar 6882 688” etc. Dessa Trefzar 688' etc kan sen utnyttjas för att utföra en översättning mellan ingående enheters tider exempelvis enligt: B, = Bmw + (BW - Baa)*(Ax- AnaQ/(AW- Asa) alt Br = Bnw-( AX ~ Ana) + (((B....v -P-w) ~ (Bad- A°m))*(Af Anewb/(Afsw- Aon) där A, ska översättas till B, med hjälp av de matchade Tref-paren (AW, BW) och (Am, Bow) som alltså. kan motsvaras av 688* och 688m. Som synes flnns det en del beräkningar som kan utföras på förhand exempelvis (Bmw, - Bow) och (An, w ~ Anm) i första alternativet och (Bm, ~ Am) och (Bok, - Am) etc i andra altemativet. Dylika beräkningar kan som sagt med fördel beräknas på förhand och sparas på därför avsedd plats 689 för att förenkla och därmed snabba upp kommande översättningar. Även ifrågavarande statistisk onoggranhet kan beräknas och sparas på därför avsedd plats 689”. Det går givetvis att göra en väldigt komplex och uttömande uppskattning av eventuell onoggranhet baserat på hela historiken av matchade Tref~par, men för att ge ett enkelt belysande exempel kan exempelvis en av Trefzarna i ett par 688' översättas med hjälp av tvà andra par i listan 688. Den översatta Tref:en järnförs sen med den faktiska Tref:en i nämnt par. Skillnaden dem emellan kan ses som ett enkelt mått på onoggranhet/olinjäritet. 10 15 20 25 30 528 607 25 En annan variant på översättningsmatrisen kan vara att införa/låta en rad/kolumn representera en virtuell tid baserat exempelvis på någon sammanvägning av lämpliga övriga tider.

En enklare variant av översättningsmatrisen är specialfallet att endast en eller ett fåtal rader/kolumner i matrisen hålls uppdaterad på ovan nämnda vis. Då varje rad/kolumn ju kan ge info om hur relationsställande kan tillgå från och till en viss tid kan denna tid utnyttjas som en slags master-/mellan~tid i översättning mellan två andra tider. Detta kan innebära ett mindre minnes- och/eller resurs-lcrävande alternativ till att hålla hela matrisen uppdaterad till priset av något mer komplicerade översättningar och/eller eventuellt större onoggranhet. Master-/mellan-tiden här kan utgöra exempel på nämnd funktion F l. Översättningsfiinlctionen F2/682 kan brytas ned i ett antal delmoment som dock inte alla nödvändigtvis mäste utföras i varje enhet anordnad med funktionen. Vissa moment kan utföras av en enhet som sen skickar den informationen till en annan enhet som då slipper utföra nämnda moment. Exempel på delmoment: v är att samla in och hålla reda pâ tidsstämplade referensfunktionsutövanden för varje tid som ska kurma översättas. v är att bland insamlade tidsstämplar hitta tidsstämplar från olika enheter av samma referensfunktionsutövande. 0 är att utifrån dessa matchade tidsstämplar fastställa hur en eventuell översättning ska ske beroende på givna förutsättningar. 0 kan vara att utifrân matchade tidstämplar avgöra hur stabil/noggrann en viss tid kan anses vara, exempelvis med hjälp av statistik. v kan vara att om en tid anses för instabil/onoggrann begära mer frekventa tidsstämplade referensfimktionsutövanden från systemet. 0 är att utföra översättningar när så begärs.

Tidshanteringsfunktionerna kan anses vara ett exempel på nämnd funktion F2. 10 20 25 30 528 607 26 I nämnda system kan alltså exempelvis S1 arbeta med lokal översättning av tid, S2 med centraliserad översättning och S3 med lokal synkronisatlon. Givetvis går det också bra att blanda olika varianter i ett och samma system.

Händelsefastställningarna skall vara anordnade eller ligga till grund för eller föror- saka fiinktionsåtgärder i analys. Dylika funktionsåtgärder är i figuren 1 representerade med F6 och F7. systemet så som exempelvis I figuren 7 visas ett förenklat bilsystem 900 som består av ett antal håndelsegenererande delsystem som exernplifieras med en motor 901, en växellåda 902, fyra hjul 903, 904, 905 och 906 samt dörrarna 907 och 908. Övriga ECUer för bilens funktioner ECUer med 900'. händelsegenererande delsystem har en händelsegenererande hândelsedetekterande ECU (Electronic Controller Unit). MotorECUn 909, växelládeECUn 910 och hjulECUema 911, 912, 913 och 914 är anslutna till CANnätverket 915. DörrECUerna 916 och 917 är anslutna till LlNnätverket 918.

LINrnastern 919 är ansluten till både LlNnätverket 918 och CANnätverket 916.

Ansluten till CANnätverket är också en systemet kontrollerande och övervakande enhet 920. Yttre analysinstrument, etc., representerade med 921, kan anslutas till systemet via kontaktdonet 922 och en anslutningskabel 923. Kontakt från yttre enheter 924 kan också ske via radioenheten 925 och radioförbindelsen 926 i övervakningsenheten 920. I ett första skede kommenderar övervakningsenheten 920 samtliga övriga erforderliga symboliseras Varje och enheter som diagnosinstrument, programmeringsdon, moduler i en första tidsdomän där ingen tid fórflyter innan den utsänder en uppvakningshändelse över CANbussenl detta läge är systemets energiförbrukning Själv befirmer övervakningsenheten i en andra lâgförbnilcande tidsdorriän där en tidstickshändelse genereras av en intern klocka 9202 exempelvis mycket låg. 10 gånger per sekund. Denna händelse genererar en avlyssning av eventuellt inkommande signaler från en yttre enhet 924, exempelvis en signal om öppnande av Detekteras en sådan signal, uppvaknandesignal över CANbussen och alla ECUerna växlar till en respektive lokal tidsdomän som är lämplig för CAN- och LIN-kommunilration och för intern dörrar. sänder övervakningsenheten en 10 15 20 25 30 528 607 27 händelsedetektering och händelsegenerering. Order om dörröppning ges till enheten 919 som i sin tur beordrar enheterna 916 och 917 att öppna dörrarna.

ECUerna styrande roterande delar upprättar egna tidsdomäner baserade pä rotationens vinkelhastighet. I sin enklaste form genereras tidsbashändelser av pulsgenererande hjul 930 och ett pulsdetekterande organ 931. I detta exempel genereras en puls med ombytt tecken av en givare 932. Organet 931 detekterar pulståget 933 vilket vidarebefordras till ECUn 934 som därmed skapar en klockfunktion 934' med en cirkulär tidsbas med ett tidstick som motsvarar 22.5 graders vinkelvridning. Lokalt räknas således tid i förlupna hjulvinkelenheter. Står hjulet still, så står den lokala tiden still. ECUn 934 kan styra bromsen 935.

Tidsbasen varierar med hjulets varvtal järnfört med en tidsbas baserad på den fysikaliska sekunden. En kommenderande enhet 936 med en tidbas 937 baserad på den fysikaliska sekunden kan ge kommandon Kl till och få rapporter R1 från enheten 934. Genom positions rapporter från de fyra hjulen kan enheten 936 avgöra hur hjulen rör sig relativt varandra och komrnendera dem till att öka eller minska bromskraften under varvet. Om ett hjul låser sig så står tiden där still och rapportering upphör. Detta förhållande detekteras lätt av enheten 936, dels genom att övriga hjul rapporterar, dels genom att förväntad rapport i relation till den interna tidsdomänen inte inkommit.

Mera komplicerade tidsdomäner kan byggas lämpligt.

Händelsegeneratorn 940 genererar tvâ pulser per varv med ombytt tecken och 45 upp när så är graders mellanrum. Dessa detekteras av detektorenheten 941 och överförs till omräknaren 942 i ECUn 943 via förbindelsen 944. Den genererade tidsdomänen visas som 945. ECUn 943 har en intern klocka 946 som genererar tidsdomänen 947.

I systemet ingår en tryckgivare 948 som via förbindelsen 949 ger tryckinformation i diskreta steg till enheten 943, där varje steg kan ses som en händelse. Passage av vissa av dessa händelser kan utnyttjas för att generera tidstick. Tryckgivaren är ansluten till en cylinder 950 i motorn 901. ECUn 943 styr det elektriska ventilarrangemanget 951. Lokalöversättaren 942 sammanställer informationen från tidsdomänerna 945 och 947 samt 948 till en ny, för ventilstyrning lämplig tidsdomän 10 20 25 30 528 607 28 952. Enheten 953 ger styrkommandon till ventilstyrningsmekanismen 951 via förbindelsen 954 i takt med tidsdomänen 952. Lokalöversättaren 942 får därmed en klockfunktion sett frän enheten 953. På så sätt kan en "virtuell karnaxel" skapas där regleralgoritmens egenskaper ändras genom att tidsdomänen 952 ändras i takt med varvtals- och tryckvariationer.

För analys eller diagnostik kan en enhet 921 anslutas till systemet. De olika noderna kan i sinna minen ha inlagrat en översättningsalgoritm som anger hur deras respektive tidsdomäner transformeras till en lineär tidsdomän baserad på den fysikaliska sekunden. Instrumentet 921 kan begära att respektive modul sänder upp översättningsalgoritrnerrra. Detta förutsätter att det använda sk. HLP (Higher Layer Protocol) stöder ett sådant forfaranade. Annars får algoritmerna finnas i systemets dokumentation. Alternativt lagras algoritmerna i systemmodulen 925.

Figur 8 visar ett schematískt trafikövervalcningssystem. Trañkkontroll och trañkövervakning är ett ökande problem i samhället. Allt fler bilar utrustas med GPS och GSM för att underlätta för bilens förare. Denna utveckling sker i stort sett oberoende av det nämnda samhällsproblemet. En enkel lösning på problemet är att standardisera en fast lokal tidsdomän för alla bilar och att det övervakande systemet arbetar med tidsdomäner som varierar geografiskt och med behov. Bilarna åläggs att vara utrustade med GPSmottagare och sändtagare till ett av sainhället bestämt kommunikationsnätverk samt i detta rapportera sin position periodvis, exempelvis var tionde sekund. Om krock sker, rapporteras detta omedelbart med uppgifter från gängse krockrelaterade sensorer. Vägnätet är täckt av kommunikationseeller 970, 970', 970", etc. av lämplig storlek. Varje cell betjänas av en basstation 971, 97l',971", etc. anslutna till ett trädburidet (optiskt eller koppar) nät 972. Till detta är också kontroll- och övervakningssystemet anslutet, symboliserat med 973. Ett antal bilar 974, 974A, 974B, 974C, 974D, 974E trafikerar vägen 975. Var tionde sekund sänder de sin position enligt GPS exemplifierat med 976, 9762 Förutom position kan ytterligare uppgifter sändas, exempelvis hastighet, vid krock uppskattade skador, antal passagerare, etc., beroende på lagstiftning som anonym eller identifierad avsändare. Varje basstation gör en första bearbetning och 10 15 20 25 30 528 607 29 sammanställning av data, exempelvis antalet passerade bilar per minut, inräffad olyckshändelse, överträdd hastighetsbegränsning, etc. och sammanställer detta i en rapport 977. Varje basstation tilldelas av enheten 973 minst tvâ lokala tidsdomäner, exempelvis en cirkulär med löptid 1 min och en linjär begränsad, med starttid vid speciell typ av från bil inkommande meddelande, exempelvis krockmeddelande som sträcker sig t.o.m. avsänd rapport till enheten 973. På så sätt optimeras utnyttjandet av vägkommuníkationsnätet. Trafildnforrnationen kommer regelbundet en gång per rninut över förbindelsen 973, spritt i tiden eftersom de lokala tidsdomänerna inte sins emellan är synkroniserade. Vid inträffande av krockhändelse sker rapportering omedelbart och kan därmed snabbt hanteras. Det utsända meddelandet från den krockade bilen blir en referenshändelse mellan systemet bil och det övervakande systemet. 973 kan efter behov ändra tidsdomäner och bandbredden på 972 kan göras tillgänglig för arman information, exempelvis kommersiell kommunikation. Bilarnas tidsdomäner behöver inte relationsställas till det övervakande systemets. Det inses lätt att uppfinningstanken kan varieras på mángahanda sätt för att styra och förändra systems egenskaper och relationer till andra system för samverkan dem emellan.

Uppñnningen är inte begränsad till den i ovanstående såsom exempel visade utfö- ringsforrnen utan kan underkastas modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav och uppfinningstanken.

Claims (23)

10 15 20 25 30 528 607 30 PATENTKRAV

1. Fast och/eller rörligt system, främst i eller till fordon, företrädesvis bil, och arbetande med gemensam eller relationsställd tidsbas för tidsangivelse av detekterade eller genererade händelser i systemet eller till detta anslutet ytterligare system, varvid händelsemas inträffande är anordnade avkännings- eller fastställel- sebart medelst ett eller flera tidsuppfattningsorgan, t.ex. klockor, och/eller händel- seindikerande organ som respektive ingår i en eller flera enheter som utgör modul- enheter (104, 104', 104”) i systemet, k ä n n e t e c k n at därav, att nämnda enheter (104, 104' 909, 912, ...) är anordnade att medelst törsta organ (400) generera eller detektera bland händelserna vald eller valda referenshändelser (651), att en eller flera av enheterna uppvisar nämnda tidsuppfattningsorgan, häl' benämnda andra organ, att respektive andra organ är anordnat avläsningsbart vid detekteringen eller genereringen av aktuell referenshändelse, att ett eller flera över- sättnings- eller beräkningsorgan (680, 942) är anordnat(-de) att motta från respek- tive berörda andra organ avläst information(-er), att systemet respektive systemen är anordnade att arbeta med första och andra tidsdomäner, att respektive översätt- nings- eller beräkningsorgan är anordnat att i beroende av den eller de avlästa och mottagna informationerna alstra åtminstone en pà den gemensamma eller relations- ställda tidsbasen baserad tidsreferens tör tva eller flera av nämnda enheter för skapande av nämnda tidsangivelser (643') och att överföra en första tidsdomän till en andra tidsdomän medelst referenshändelsema.

2. System enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att det innefat- tar eller är ansluteK-bart) till en för bearbetning utnyttjad dator, exempelvis för analys, diagnostik eller simulering, att datorn är ansluten till en eller flera enheter via en seriell kommunikation, att enheterna är anslutna till en kommunikation som utsänder ett bitmönster avkännbart av en eller flera anslutna enheter, och att bit- mönstret eller del därav fungerar som referenshändelse.

3. System enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att den för bearbetning anslutna datorn utgör översättningsenhet. 10 15 20 25 30 35 528 607 S!

4. System enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att den bearbe- tande datorn arbetar med ett generellt operativsystem, exempelvis Windows eller Linux, och att tidsöversättningen är effektuerbar med drivrutin.

5. System enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att en eller flera av enheterna bildar en eller flera översättningsenheter.

6. System enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att en från nämnda enheter, i fortsättningen benämnda första enheter, skild andra enhet utgör översättningsenhet.

7. System enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att en kommunikation mellan anslutna första enheter utnyttjar protokollet USB.

8. System enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k n at därav, att den för bearbetning anslutna datorn är ansluten till första och/eller andra enhet med USB- förbindelse och utgör USB-värd (host).

9. System enligt patentkravet 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a t därav, att det som referenshändelse utnyttjade bitmönstret är SOF.

10. System enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att enheterna utnyttjar protokollet CAN.

11. System enligt patentkravet 10, k ä n n e t e e k n a t därav, att det som referenshändelse utnyttjade bitmönstret infaller eñer arbitreringsfáltet.

12. System enligt patentkravet 10 eller 11, k ä n n e t e c k n a t därav, att sarnplingspunlcten i CAN -kontrollern utgör en referenshändelse. i

13. System enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att gränssnittet (684) mellan drivrutinen och applikationen i en första enhet medger att applikationen arbetar med en gruppgemensam tid för informationsutbyte med en första grupp enheter. 10 15 20 25 30 35 528 607 32

14. Anordning för att i fast och/eller rörligt system, främst i eller till fordon, t.ex. bil, effektuera fastställelse i tid av funktioner utövade av två eller flera i systemet ingående enheter, varvid fimktionernas inträffande är anordnade avlcännings- eller fastställelsebart medelst ett eller flera tidsuppfattningsorgan, Lex. klockor, och/ /eller händelseindikerande organ, som ingar i en eller flera av nämnda enheter som utgör modulenheter (104, l04', l04”) i systemet, k ä n n e t e c k n a d därav, att systemet är distribuerat, seriellt och protokollutnyttjande och består av eller innefattar ett gemensamt system eller ett antal delsystem, att aktuellt tidsuppfattningsorgan är avläsningsbart vid detelctering eller generering av referenshändelser, att uppträder i flmktionsutövningar, att det gemensamma systemet respektive delsystemen arbetar med forsta och andra tidsdomäner samt innefattar omvandlingsorgan (överförings- funktioner) anordnat att omvandla (överföra) respektive forsta tidsdomän till respektive andra tidsdomän och att nämnda omvandlingsorgan med hjälp av referenshändelsers inträffande alstrar åtminstone en gemensam eller relationsställd tidsreferens till gnmrl för omvandling av tidsangivele i en första tidsdomän till tidsangivelse i en andra tidsdomän. referenshändelser

15. Anordning enligt patentkravet 14, k ä n n e t e c k n a d därav, att tids- referensen (Tref) utgör gnmd för tidsrelaterande i hela eller delar av systemet respektive systemen i anslutning till lokal tidsöversättning, lokal synkronisation av berörd tid och/eller överlåtelse av tidsöversändning till annan enhet.

16. Anordning enligt patentkraven 14 eller 15, k ä n n e t e c k n a d därav, att tiderna enligt tidsreferenserna i nämnda enheter är anordnade översättningsbart direkt till varandra.

17. Anordning enligt patentkraven 14, 15 eller 16, k ä n n e t e c k n a d därav, att systemet utöver nämnda enheter, här benämnda första enheter, även innefattar en eller flera andra modulenheter som respektive utgör mellanenhet mellan systemet/systemen och en datorutrustning (PC).

18. Anordning enligt nagot av patentkraven 14-17, k ä n n e t e c k n a d därav, att en första flmktion (Fl) är hänförbar till en eller flera uppträdande referenstider eller mastertider som berörd(-a) enhet(-er) refererar till, varvid sist- nämnda tider är hänförbara till reella och/eller virtuella tider. modulenheters 10 15 20 25 30 35 528 607 33

19. Anordning enligt nagot av patentkraven 14-18, k ä n n e t e c k n a d därav, att en andra funktion (F2) är hänförbar till en översättningsfimktion mellan olika tider i systemen-n).

20. Anordning enligt nagot av patentkraven 17, 18 eller 19, k ä n n e t e c k- n a d därav, att en tredje funktion (F3) är häntörbar till generering av referens- fiinktionsutövningar detekterbar av de första enheterna anordnade att relationsställa referensfunktionsutövningarna, och/eller att en eller flera enheter innefattar eller arbetar med den andra funktionen (F2), medförande att respektive enhet har förmåga att översätta aktuell tid från eller till sin egen tid eller uppdra åt annan enhet att utföra översättningen, och/eller att den första fimktionen (Fl) är anordnad att synkronisera eller relationsställa en sig tilldelad tid till annan tid, t.ex. till GPS- tid.

21. Anordning enligt patentkravet 19 eller 20, k ä n n e t e c k n a d därav, att den andra funktionen (F2) innefattar eller består av en i systemet(-n) centralise- rad översättningsflirilction eller består av decentraliserad översättningsftmktion.

22. Anordning enligt nagot av patentkraven 14-21, k ä n n e t e c k n a d därav, att den effektuerar åtgärd, t.ex. i form av avkänning, styrning, analys och/eller simulering, att systemet innefattar överordnat delsystem som anger regler för systemets funktionsutövande medelst protokollstyrd funktionsutövníng och ett underordnat delsystem som vid átgärdsetfektuering på. en eller flera bussförbindel- ser av distribuerat slag arbetar med nyttosignalering och denna tilldelad supporte- ringssignalering, och att nämnda händelseindikerande organ är anordnat eller anordnade att fastställa händelser och/eller tidpunkt(-er) för dessas inträffande med väsentligen belastningsfri påverkan av nytto- och supporteringssignaleringarna.

23. Anordning enligt något av patentkraven 14-21, k ä n n e t e c k n a d därav, att den för system i främst fordon är anordnad att effektuerar åtgärd, t.ex. i form av avkänning, styrning, analys och/eller simulering, att systemet irmefattar överordnat delsystem som anger regler för systemets funktionsutövande medelst protokollstyrd funktionsutövning och ett underordnat delsystem som vid átgärds- _ effektuering på en eller flera bussförbindelser av distribuerat slag arbetar med nyttosignalering och denna tilldelad supporteringssignalering, och att händelse- 528 607 3% indikerande organ är anordnat eller anordnade att överföra uppgiM-Sr) Im händelse- och/eller tidsfastställande organ som anger en eller flera systemtider medelst händelserna mellan delsystemen eller från det ena delsystemet till det andra delsystemet, företrädesvis från det underordnade delsystemet till det överordnade delsystemet.