WO2008000584A1 - Verfahren zum betreiben eines lin-busses - Google Patents

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WO2008000584A1
WO2008000584A1 PCT/EP2007/055443 EP2007055443W WO2008000584A1 WO 2008000584 A1 WO2008000584 A1 WO 2008000584A1 EP 2007055443 W EP2007055443 W EP 2007055443W WO 2008000584 A1 WO2008000584 A1 WO 2008000584A1
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lin
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data
bus
proprietary protocol
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PCT/EP2007/055443
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Inventor
Ingo Mauel
Ralf Machauer
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Robert Bosch Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/4013—Management of data rate on the bus
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40234—Local Interconnect Network LIN

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a LIN bus, an arrangement comprising a LIN bus, a computer program and a computer program product.
  • the LIN bus is a so-called fieldbus.
  • LIN buses in which electronic components, such as actuators and sensors are integrated, are mainly used in the automotive industry.
  • the abbreviation LIN (Local Interconnect Network) stands for local interconnection network.
  • About LIN buses such electronic components are mainly in facilities that do not directly serve the locomotion of the motor vehicle, for example. In seats or doors housed. It is envisaged that a component and thus a subscriber is formed as a higher-level LIN master.
  • the other components or subscribers are provided as LIN slaves. Normally, a LIN slave transmits data via the LIN bus only when requested to do so by the LIN master.
  • LIN buses are less complex than CAN (Controller Area Network) buses. Since they have a lower bandwidth, a lower data transfer rate than CAN buses is possible, but they are less expensive.
  • Document EP 925 674 B1 relates to methods for controlling the connections of a transmission system, in particular for use in a motor vehicle, comprising a bidirectional transmission line and at least two to the transmission line having connected, physical components.
  • the physical components contain at least one logical component and the logical components are assigned addresses that define their function.
  • a first logical component issues the request to establish a connection to at least one second logical component.
  • the second logical component establishes the logical connection to the first component, with one of the logical components assuming a monitoring and termination function for that connection.
  • the data transfer in a special mode is switched from the LIN protocol to a proprietary protocol.
  • the invention also relates to an arrangement which has a LIN bus with a plurality of subscribers and is designed to transmit data between the subscribers in a normal mode by means of a LIN protocol. At least two users of the arrangement are configured to switch over from a transmission of data in a special mode from the LIN protocol to a proprietary protocol.
  • a first subscriber is also referred to below as a master and a second subscriber also as a slave.
  • Such subscribers are in particular designed as electronic control units.
  • the invention also relates to a computer program with program code means in order to carry out all the steps of a method according to the invention when the computer program is executed on a computer or a corresponding arithmetic unit, in particular in an arrangement according to the invention.
  • Certain applications require communication methods that differ from those of the standard LI N protocol.
  • a mechanism is provided which permits a change of the communication method during a normal operation and after a start-up of the arrangement according to the invention. With the mechanism implemented, it is possible to switch from the LIN protocol to the proprietary protocol and back again.
  • the method described makes it possible to incorporate the proprietary protocol for exchanging data into the LIN bus in addition to the conventional course of communication provided by the LIN protocol.
  • the additional proprietary and thus associated or own protocol is for example useful for checking or testing applications. This ensures that the LIN slave can transmit a continuous data stream at a high data transfer rate. Thus, monitoring of application parameter values during a test run, calibrating parameters required for this purpose, is possible.
  • a diagnosis and thus a check of the arrangement is desired, it is particularly suitable to switch to a special mode provided as a calibration mode (CBM).
  • CBM calibration mode
  • a request is made to carry out a diagnosis, which is specified in the format of a single frame.
  • the calibration mode which in this case corresponds to the diagnostic mode as a special mode, is realized by the proprietary protocol.
  • the proprietary protocol which differs from the LIN protocol, the bit rate of the data stream can be increased and an overhead of the protocol can be used to carry out the special operation.
  • a Diagnostic Session Control service with a Service Identifier (SID) equal to 0x10 is used as a request to initiate the diagnostic session.
  • a service parameter byte (Service Parameter Byte, SPB) as a variant of a byte for the special operation provided in the diagnostic session type is shown in detail in Table 1.
  • SPB Service parameter byte
  • Bit7 is referred to as SupPosResp (Surprised Positive Response) and thus as a bit to suppress a positive response. If this bit should be busy, no positive response is sent to a request originating from the master as the first subscriber by the slave as the second user. However, since a positive response is desired as acknowledgment, this bit must always be set to "0" in the present context, which provides for switching from normal to calibration (CBM).
  • the remaining seven bits of the service parameter byte (SPB) define the type of special operation, which in this example is the diagnostic session type (DST). It is provided that the value of the DST is set to "0x60" to switch to the proprietary protocol. However, since Bit7 is "0", which is equivalent to the fact that this bit is not busy, the slave will always return a positive response to the request of the master.
  • NAD Note Address
  • PCI Protocol
  • Service identifier SID service identifier
  • service parameter byte SPB service parameter byte
  • This request from the Master can be answered with a positive or negative answer.
  • the positive response includes the SID of the request plus 0x40.
  • the diagnostic session type (DST) must be repeated within the response.
  • RSID Response Service Identifier
  • the communication is switched from the LIN protocol to the proprietary protocol.
  • a continuous transmission of data from the slave to the master is ensured, in particular, after a waiting time t W ait_c BM .
  • the introduced waiting time is given a time interval that is sufficient for the master to receive the positive answer from the slave.
  • the special operation can start as soon as the waiting time is over. In addition, this will give sufficient time for a device that interacts with the master to reconfigure its communication driver for the proprietary protocol.
  • the slave should transmit a negative answer, it starts with a negative RSID defined by 0x7F. This byte is followed by a Diagnostic Session Control Request SID 0x10. In this case, the following are the negative answers for the following parameters listed in the alternative second parameter example:
  • the remaining four bytes are set with 0xFF.
  • the return to a normal sequence according to the LIN protocol can after a timeout T tmeme out_c BM (Time Out), which is determined in terms of their length, taking into account data transmission times between master and slave done. If there is no communication in the LIN bus in the calibration and thus the special operation mode during a time period determined by the time-out, the LIN master shifts from the proprietary protocol back to the LIN protocol to perform normal LIN operations in normal operation.
  • T tmeme out_c BM Time Out
  • parameters are set as follows:
  • NAD z. Eg 0x83, PCI: 0x01, RSID RSID: 0x60, this corresponds to the positive response to "Stop Diagnostic Session".
  • a communication with different data transmission rates in a further variant of the special operation is possible in an embodiment under a further condition as well.
  • a subscriber of the LIN bus can indicate whether a transmission in the normal mode using the LIN protocol or in the special operation with a higher bit rate via the proprietary protocol should. This can be done, for example, by triggering the master.
  • Such a change of the operating condition of the LIN bus is possible during a time window which is active at a changeover time t r c h a ⁇ ge.
  • the invention can be used in the development phase of LIN components or participants, in particular the master and at least one slave.
  • an application within the designed as a LIN bus network is possible.
  • the LIN components are typically used in the field of vehicle construction, eg for flap actuators in ventilation systems, for seat adjustment motors or for door electronics.
  • small electronic control units (ECUs) such as window regulators or battery sensors have only one LIN interface for communication with other electronic control units.
  • Such a proprietary communication protocol is used to program a flash memory, to calibrate functions during development, and in a final control (EOL (End of Line) test) in manufacturing. In order to spare storage capacities of electronic control units, it makes sense to use the LIN interface for these applications as well.
  • a slave transmits via the proprietary protocol a continuous data stream without protocol header (O-verhead) and at a high data transfer rate to a master.
  • O-verhead protocol header
  • Figure 1 shows a schematic representation of an inventive arrangement of a LIN bus with multiple participants.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a diagram of an embodiment of an operating procedure of a LIN bus.
  • the arrangement shown schematically in FIG. 1 comprises a LIN bus system 2 with several subscribers 4, 6.
  • a first subscriber 4 is provided as the master of the LI N bus system 2 and in this case as an electronic control unit (ECU).
  • Second participants 6 are formed as slaves and connected to each other via a LIN bus connection 8.
  • the first subscriber 4 is connected to the other second subscriber 6 and thus to the slaves of the LI N bus system 2 if the switch 5 is pivoted to the first supply line 9 of the first subscriber 4.
  • data are exchanged within the LI N bus system 2 via the LIN bus connection 8, the switch 5 and the first supply line 9 between the subscribers 4, 6.
  • a LIN protocol which defines a structure of transmitted messages.
  • a check at least one of the second participants 6 is carried out during the special operation, this is connected by appropriate adjustment of the switch 5, the LIN bus connection 8 with a second lead 10 of a test device 11.
  • FIG. 2 schematically illustrates a detail of a LIN bus 20 with a first subscriber, which is designed as a master 22, and a second subscriber, which is embodied as a slave 24.
  • a first subscriber which is designed as a master 22
  • a second subscriber which is embodied as a slave 24.
  • Over time which is indicated here by a time axis 26, messages and data exchanged.
  • the LIN bus first in a normal operation 28, then in a special operation 30 and then again in normal operation drive 28 is located.
  • normal mode 28 the communication between the participants takes place via the LIN protocol provided as standard.
  • special operation 30 the subscribers are switched to communication in a proprietary protocol. If the special mode 30 is ended, the system switches back to the LIN protocol.
  • a calibration operation is provided here.
  • bits of a service parameter byte are assigned according to a first parameter example as follows: "xx 02 10 60 FF FF FF FF".
  • bits of a service parameter byte of the response 38 are assigned to a second parameter example as follows: "xx 02 50 60 FF FF FF FF ".
  • the slave 24 switches after a certain waiting time W CBM . which is shown here as arrow 40 in the calibration mode.
  • the master 22 then switches to calibration mode as soon as it has received the positive response 38.
  • the LIN bus 20 then returns to normal LIN operations when no messages 42, 44 are transmitted after a certain time during the special operation 30.
  • One criterion for this is the timeout t tme out_c BM , which is shown here as arrow 46.
  • the switch to normal operation 28 takes place again.
  • the slave 24 is completely reconfigured to the LIN protocol.
  • the master 22 again takes control of the communication within the LIN bus 20 by the master 33 back to the diagnostic process of the LIN bus 20 switches.
  • Table 3 summarizes the periods of switching provided for.

Abstract

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines LIN-Busses (2, 20), werden in einem Normalbetrieb (28) des LIN-Busses (2, 20) zwischen Teilnehmern Daten mittels eines LIN-Protokolls übertragen. Zur Übertragung von Daten in einem Sonderbetrieb (30) wird von dem LIN-Protokoll zu einem proprietären Protokoll umgeschaltet.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Betreiben eines LIN-Busses
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines LIN-Busses, eine Anordnung, die einen LIN-Bus aufweist, ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt.
Stand der Technik
Bei dem LIN-Bus handelt es sich um einen sogenannten Feldbus. LIN-Busse, in die elektronische Komponenten, wie bspw. Aktoren und Sensoren eingebunden sind, werden vorwiegend im Kraftfahrzeugbau verwendet. Die Abkürzung LIN (Local Intercon- nect Network) steht für lokales Zwischenverbindungsnetzwerk. Über LIN-Busse sind derartige elektronische Komponenten vorwiegend in Einrichtungen, die nicht unmittelbar der Fortbewegung des Kraftfahrzeugs dienen, bspw. in Sitzen oder Türen, untergebracht. Es ist vorgesehen, dass eine Komponente und somit ein Teilnehmer als übergeordneter LIN-Master ausgebildet ist. Die weiteren Komponenten bzw. Teilnehmer sind als LIN-Slaves vorgesehen. Üblicherweise überträgt ein LIN-Slave über den LIN- Bus nur dann Daten, wenn dieser von dem LIN-Master durch eine Anfrage dazu aufgefordert wurde.
LIN-Busse sind weniger komplex ausgebildet als CAN(Controller Area Network)-Busse. Da sie eine geringere Bandbreite aufweisen, ist eine geringere Datenübertragungsrate als bei CAN-Bussen möglich, allerdings sind sie dafür kostengünstiger.
Die Druckschrift EP 925 674 Bl betrifft Verfahren zur Kontrolle der Verbindungen eines Übertragungssystems, insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug, das eine bidirektionale Übertragungsleitung und mindestens zwei an die Übertragungsleitung angeschlossene, physikalische Komponenten aufweist. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, dass die physikalischen Komponenten mindestens eine logische Komponente enthalten und den logischen Komponenten Adressen zugewiesen werden, die ihre Funktion definieren. Dabei gibt eine erste logische Komponente die Aufforderung zum Verbindungsaufbau an mindestens eine zweite logische Komponente aus. Die zweite logische Komponente stellt die logische Verbindung zur ersten Komponente her, wobei eine der logischen Komponenten eine Überwachungs- und Terminierungsfunktion für diese Verbindung übernimmt.
Offenbarung der Erfindung
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines LIN-Busses, wobei in einem Normalbetrieb des LIN-Busses zwischen Teilnehmern Daten mittels eines LIN- Protokolls übertragen werden, wird zur Übertragung von Daten in einem Sonderbetrieb von dem LIN-Protokoll zu einem proprietären Protokoll umgeschaltet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung betrifft zudem eine Anordnung, die einen LIN-Bus mit mehreren Teilneh- mern aufweist und dazu ausgebildet ist, in einem Normalbetrieb Daten zwischen den Teilnehmern mittels eines LIN-Protokolls zu übertragen. Mindestens zwei Teilnehmer der Anordnung sind dazu ausgebildet, zur Übertragung von Daten in einem Sonderbetrieb von dem LIN-Protokoll zu einem proprietären Protokoll umzuschalten.
In dem LIN-Bus wird nachstehend ein erster Teilnehmer auch als Master und ein zweiter Teilnehmer auch als Slave bezeichnet. Derartige Teilnehmer sind insbesondere als elektronische Kontrolleinheiten ausgebildet. Mit den Teilnehmern der Anordnung sind Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
Durch die Erfindung können im Sonderbetrieb Daten und/oder Botschaften mittels des proprietären Protokolls mit einer höheren Übertragungsrate übertragen werden, als dies mittels des LIN-Protokolls im Normalbetrieb möglich ist. Die Erfindung betrifft zudem ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer erfindungsgemäßen Anordnung, ausgeführt wird.
Mit dem ebenfalls erfindungsgemäß vorgesehenen Computerprogramm mit Programmcodemitteln sind alle Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer erfindungsgemäßen Anordnung, ausgeführt wird.
Bestimmte Anwendungen benötigen Kommunikationsverfahren, die sich von jenen des standardisierten LI N -Protokolls unterscheiden. Mit der Erfindung wird ein Mechanismus bereitgestellt, der einen Wechsel des Kommunikationsverfahrens während eines Normalbetriebs sowie nach einem Hochfahren der erfindungsgemäßen Anordnung zu- lässt. Mit dem implementierten Mechanismus ist ein Umschalten von dem LIN-Protokoll zu dem properitären Protokoll und wieder zurück möglich.
Das beschriebene Verfahren ermöglicht, dass neben dem herkömmlichen, durch das LIN-Protokoll vorgesehenen Ablauf der Kommunikation auch das proprietäre Protokoll zum Austausch von Daten in den LIN-Bus eingebunden werden kann. Das zusätzliche proprietäre und somit zugehörige oder eigene Protokoll ist bspw. zum Überprüfen oder Testen von Anwendungen nützlich. Dadurch wird gewährleistet, dass der LIN-Slave einen kontinuierlichen Datenstrom mit einer hohen Datenübertragungsrate übertragen kann. Somit ist eine Überwachung von Anwendungsparameterwerten während eines Testlaufs, wobei hierfür erforderliche Parameter kalibriert werden, möglich.
Falls in Ausgestaltung eine Diagnose und somit Überprüfung der Anordnung erwünscht ist, ist insbesondere ein Umschalten in einen als Kalibrierungsbetrieb (Calibration Mode, CBM) vorgesehenen Sonderbetrieb geeignet. Dazu erfolgt eine Anfrage zur Durchführung einer Diagnose, die in dem Format eines einzelnen Rahmens vorgegeben ist. Der Kalibrierungsbetrieb, der in diesem Fall dem Diagnosebetrieb als Sonderbetrieb entspricht, wird durch das proprietäre Protokoll verwirklicht. Mit dem sich vom LIN-Protokoll unterscheidenden proprietären Protokoll kann zur Durchführung des Sonderbetriebs die Bitrate des Datenstroms erhöht sowie ein Overhead des Protokolls re- - A -
duziert werden. Ein Dienst für eine Diagnosekontrollsitzung (Diagnostic Session Control) mit einem Service ldentifikator (SID), der dem Wert 0x10 entspricht, wird als Anfrage zur Einführung der Diagnosesitzung benutzt. Ein Dienstparameterbyte (Service Parameter Byte, SPB) als eine Variante eines Bytes für den im Diagnosesitzungstyp vorgesehenen Sonderbetrieb ist im Detail in Tabelle 1 dargestellt.
Dienstparameterbyte (SPB)
Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bitl BitO
SupPosRsp Diagnosesitzungstyp
Tabelle 1
In der Tabelle 1 wird Bit7 als SupPosResp (Surpressed Positive Response) und somit als Bit zur Unterdrückung einer positiven Antwort bezeichnet. Falls dieses Bit besetzt sein sollte, wird auf eine von dem Master als erster Teilnehmer ausgehende Anfrage von dem Slave als zweiter Teilnehmer keine positive Antwort übermittelt. Da jedoch eine positive Antwort als Bestätigung erwünscht ist, muss dieses Bit im vorliegenden Zusammenhang, der ein Umschalten von dem Normalbetrieb in den Kalibrierungsbetrieb (CBM) vorsieht, stets auf "0" gesetzt werden. Die übrigen sieben Bits des Dienstparameterbytes (SPB) definieren die Art des Sonderbetriebs, der in diesem Beispiel der Diagnosesitzungstyp (Diagnostic Session Type, DST) ist. Dabei ist vorgesehen, dass der Wert des DST zum Umschalten zu dem proprietären Protokoll auf "0x60" zu setzen ist. Da jedoch Bit7 "0" ist, was dem Umstand entspricht, dass dieses Bit nicht besetzt ist, wird von dem Slave auf die Anfrage des Masters stets eine positive Antwort zurückgesandt.
In einem ersten Parameterbeispiel ist die Anfrage durch nachfolgend gelistete Parame- ter festgelegt. Dabei steht NAD (Note Address) für Knotenadresse, PCI (Protocol
Control Information) für Protokollkontrollinformation, SID (Service Identifier) für Diensti- dentifikator und SPB (Service Parameter Byte) für Dienstparameterbyte:
- NAD: 0x83 - PCI: 0x02; SID + 1 Datenbyte - SID: 0x10, d. h. Dienst zur Diagnosesitzungskontrolle (Diagnostic Session Control)
- SPB: 0x60, entspricht dem Umschalten zum proprietären Protokoll.
Die verbleibenden vier Bytes werden mit OxFF beschrieben.
Diese Anfrage des Masters kann mit einer positiven oder einer negativen Antwort beantwortet werden. Dabei umfasst die positive Antwort den SID der Anfrage zuzüglich 0x40. Des Weiteren muss innerhalb der Antwort der Diagnosesitzungstyp (DST) wiederholt werden.
Nachfolgende Auflistung zeigt anhand eines zweiten Parameterbeispiels für Parameter innerhalb dieser Antwort des Slaves, wobei RSID (Response Service Identifier) für Antwortdienstidentifikator steht:
- NAD: z. B. 0x83
- PCI: 0x02, RSID plus ein Datenbyte
- RSID: 0x50, Antwortdienst ID
- DST: 0x60, wobei ein Wert von Bit7 egal ist.
Die verbleibenden vier Bytes sind mit OxFF besetzt.
Demnach wird auf Seite des Slaves die Kommunikation von dem LIN-Protokoll zu dem proprietären Protokoll umgeschaltet. Zudem ist insbesondere nach einer Wartezeit tWaιt_cBM eine kontinuierliche Übertragung von Daten von dem Slave an den Master ge- währleistet. Über die eingeführte Wartezeit ist ein Zeitintervall gegeben, dass ausreicht, dass der Master von dem Slave die positive Antwort erhält. Der Sonderbetrieb kann beginnen, sobald die Wartezeit vorüber ist. Außerdem wird dadurch einer Einrichtung, die mit dem Master zusammenwirkt, genügend Zeit zur Rekonfiguration ihres Kommunikationstreibers für das proprietäre Protokoll gegeben.
Falls der Slave eine negative Antwort übermitteln sollte, so beginnt diese mit einem negativen RSID, der durch 0x7F definiert ist. Diesem Byte folgt eine Diagnosesitzungs- kontrollanfrage (Diagnostic Session Control Request) SID mit 0x10. In diesem Fall liegen für die negative Antwort die nachfolgenden, im alternativen zweiten Parameterbeispiel gelisteten Parameter vor:
- NAD: z. B. 0x83, - PCI: 0x02, RSID + 1 Datenbyte
- RSID: 0x7F
- DST: 0x10.
Die verbleibenden vier Bytes sind mit OxFF gesetzt.
Nach einer derartigen negativen Antwort schaltet weder der Master noch der Slave in den Kalibrierungsbetrieb (CBM).
Die Rückkehr zu einem normalen Ablauf gemäß dem LIN-Protokoll kann nach einer Auszeit Ttιmeout_cBM (Time Out), die bezüglich ihrer Länge unter Berücksichtigung von Datenübertragungszeiten zwischen Master und Slave festlegt wird, erfolgen. Falls in dem Kalibrierungs- und somit des Sonderbetriebsbetriebs während einer durch die Auszeit festgelegten Zeitspanne in dem LIN-Bus keine Kommunikation erfolgt, schaltet der LIN-Master von dem proprietären Protokoll zurück zu dem LIN-Protokoll, um im Normalbetrieb normale LIN-Operationen durchzuführen.
Auf der Seite des Slaves kann die Kommunikation zurück zu dem Normalbetrieb (LIN- Betrieb) unmittelbar nach Übermittlung der letzten Daten in dem Kalibrierungsbetrieb konfiguriert werden. Bevor die Anordnung, die den LIN-Bus mit dem Master und dem Slave umfasst, wieder in den Normalbetrieb umschaltet, muss die Diagnosesitzung geschlossen werden. Hierzu wird ein Befehl, der eine Beendigung der Diagnosesitzung beschreibt ("Stop Diagnostic Session") und mit 0x20 belegt ist, an den LIN-Slave gesendet. Nach einer positiven Antwort des Slaves auf diesen Befehl, die beispielsweise mit 0x60 belegt ist, erfolgt im Normalbetrieb der Datenaustausch wieder über das nor- malerweise vorgesehene LIN-Protokoll.
Für die Parameter des von dem Master versendeten Befehls sind im dritten Parameterbeispiel folgende Werte vorgesehen: - NAD: z. B. 0x83,
- PCI: 0x01, SID
- RSID: 0x20, gleichbedeutend mit "Stop Diagnostic Session".
Die verbleibenden fünf Bytes sind mit OxFF gefüllt.
In der Antwort hierzu sind im vierten Parameterbeispiel Parameter folgendermaßen festgelegt:
NAD: z. B. 0x83, PCI: 0x01, RSID RSID: 0x60, dies entspricht der positiven Antwort auf "Stop Diagnostic Session".
Die verbleibenden fünf Bytes sind mit OxFF gefüllt.
In Ausgestaltung der Erfindung wird gewährleistet, dass der Kalibrierungsbetrieb nur während der Entwicklung der Anordnung freigegeben ist. Hierzu ist vorgesehen, dass ein Bytemuster eines nicht flüchtigen Speichers oder eines besonderen Hardwarepinsbzw, eingangs geeignet eingerichtet ist. Dieses Bytemuster bzw. der Hardwarepin wird getestet, bevor ein Umschalten zu dem anderen, proprietären Protokoll ausgeführt wird. Auf diese Weise wird ein Sicherheitsmechanismus bereitgestellt, der bei jeder Anwendung gesondert spezifiziert wird.
In dem LIN-Bus ist in Ausgestaltung auch unter einer weiteren Bedingung eine Kom- munikation mit unterschiedlichen Datenübertragungsraten bei einer weiteren Variante des Sonderbetriebs möglich. Nach einem Anschalten (Power On) oder nach einem Zurücksetzen (Hardware- Reset) kann ein Teilnehmer des LIN-Busses anzeigen, ob eine Übertragung in dem Normalbetrieb unter Nutzung des LIN-Protokolls oder in dem Sonderbetrieb mit einer höheren Bitrate über das proprietäre Protokoll erfolgen soll. Dies kann bspw. durch ein Antriggern des Masters erfolgen. Ein derartiger Wechsel der Betriebsbedingung des LIN-Busses ist während eines Zeitfensters, das zu einer Wechselzeit tr chaπge aktiv ist, möglich. Es gibt typischerweise drei Konfigurationen, die bei einer Inbetriebnahme den Sonderbetrieb mit einer höheren Bitrate anzeigen: - ein speziell bezeichneter Hardwarepin mit einem bestimmten Signallevel,
- ein Bytemuster mit einer bestimmten nichtflüchtigen Speicheradresse innerhalb einer elektronischen Kontrolleinheit, oder
- ein spezielles Bitmuster, das auf dem LIN-Bus angezeigt ist.
Es ist vorgesehen, das eine Rückkehr zu herkömmlichen LIN-Operationen während des Sonderbetriebs unter derart hohen Bitraten nicht möglich ist. Lediglich ein Rücksetzen der Hardware mit richtig bezeichneten Einstellungen, wie voranstehend beschrieben, ermöglicht, dass der Slave in dem Normalbetrieb beginnt. Eine Entscheidung darüber, welcher Mechanismus zu wählen ist, hängt von einer jeweiligen Anwendung ab.
Nachfolgende Tabelle 2 offenbart die Bedingungen hierfür:
Figure imgf000010_0001
Tabelle 2
Die Erfindung kann bei der Entwicklungsphase von LIN-Komponenten bzw. Teilnehmern, insbesondere dem Master und mindestens einem Slave, eingesetzt werden. Außerdem ist eine Anwendung innerhalb des als LIN-Bus ausgebildeten Netzwerks möglich. In dem Sonderbetrieb können Kalibrierungen, Diagnosen, Tests, Überprüfungen und dergleichen unter vergleichsweise hohen Datenübertragungsraten durchgeführt werden. Die LIN-Komponenten sind typischerweise im Bereich des Fahrzeugaufbaus, z.B. für Klappenstellmotoren in Lüftungsanlagen, für Motoren der Sitzverstellung oder für die Türelektronik verbreitet. Außerdem weisen kleine elektronische Kontrolleinheiten (Electronic Control Unit, ECU) wie Fensterheber oder Batteriesensoren lediglich eine LIN-Schnittstelle zur Kommunikation mit anderen elektronischen Kontrolleinheiten auf. Derzeit gebräuchliche elektronische Kontrolleinheiten zum Überprüfen von Feldbussen und insbesondere von LIN- Bussen weisen in der Regel eine spezifische Schnittstelle mit einem proprietären
Kommunikationsprotokoll auf. Ein derartiges proprietäres Kommunikationsprotokoll wird zur Programmierung eines Flashspeichers, zur Kalibrierung von Funktionen während einer Entwicklung und bei einer Endkontrolle (EOL(End of Line)-Test) in der Fertigung benutzt. Um Speicherkapazitäten von elektronischen Kontrolleinheiten zu schonen, ist es sinnvoll, die LIN-Schnittstelle auch für diese Anwendungen zu nutzen.
Eine mögliche Anwendung der Erfindung bietet sich bei der Entwicklung. Es können höhere Datenübertragungsraten erreicht werden, als sie durch das LIN-Protokoll bereitstellbar sind. Dies ist beispielsweise bei der Kalibrierung des Einklemmschutzes bei einem Fensterheber von Vorteil. In dem Kalibrierungsmodus übermittelt ein Slave über das proprietäre Protokoll einen kontinuierlichen Datenstrom ohne Protokollkopf (O- verhead) und unter einer hohen Datenübertragungsrate an einen Master.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschrei- bung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Anordnung eines LIN-Busses mit mehreren Teilnehmern. Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Diagramm zu einer Ausgestaltung eines Betriebsblaufs eines LIN-Busses.
Ausführungsformen der Erfindung
Die in Figur 1 schematisch dargestellte Anordnung umfasst ein LIN-Bussystem 2 mit mehreren Teilnehmern 4, 6. Ein erster Teilnehmer 4 ist als Master des LI N -Bussystems 2 vorgesehen und in diesem Fall als elektronische Kontrolleinheit (ECU) ausgebildet. Zweite Teilnehmer 6 sind als Slaves ausgebildet und über eine LIN-Bus-Verbindung 8 miteinander verbunden. Der erster Teilnehmer 4 ist mit den anderen zweiten Teilnehmer 6 und somit den Slaves des LI N -Bussystems 2 verbunden, falls der Schalter 5 zur ersten Zuleitung 9 des ersten Teilnehmers 4 geschwenkt ist. Dann werden innerhalb des LI N -Bussystems 2 über die LIN-Bus-Verbindung 8, den Schalter 5 und die erste Zuleitung 9 zwischen den Teilnehmern 4, 6 Daten ausgetauscht. Im Normalbetrieb erfolgt ein derartiger Austausch von Daten über ein LIN-Protokoll, das einen Aufbau von übermittelten Botschaften festlegt.
Zur Durchführung eines Sonderbetriebs für das LIN-Bussystem 2 ist vorgesehen, die Kommunikation von dem LIN-Protokoll zu einem proprietären Protokoll umzuschalten, das eine höhere Datenübertragungsrate als das LIN-Protokoll zulässt. In vorliegender Ausführungsform wird während des Sonderbetriebs eine Überprüfung mindestens eines der zweiten Teilnehmer 6 durchgeführt, hierzu wird durch entsprechende Einstellung des Schalters 5 die LIN-Bus-Verbindung 8 mit einer zweiten Zuleitung 10 einer Testein- richtung 11 verbunden.
Das Diagramm aus Figur 2 stellt schematisch ein Detail eines LIN-Busses 20 mit einem ersten Teilnehmer, der als Master 22 ausgebildet ist, und einem zweiten Teilnehmer, der als Slave 24 ausgebildet ist, dar. Während des Betriebs werden zwischen den bei- den Teilnehmern im Laufe der Zeit, die hier durch eine Zeitachse 26 angedeutet ist, Botschaften sowie Daten ausgetauscht.
Es ist in dieser Ausführungsform vorgesehen, dass sich der LIN-Bus zunächst in einem Normalbetrieb 28, dann in einem Sonderbetrieb 30 und danach wieder im Normalbe- trieb 28 befindet. Im Normalbetrieb 28 erfolgt die Kommunikation zwischen den Teilnehmern über das als Standard vorgesehene LIN-Protokoll. Zur Durchführung des Sonderbetriebs 30 werden die Teilnehmer auf eine Kommunikation in einem proprietären Protokoll umgeschaltet. Ist der Sonderbetrieb 30 beendet, wird wieder auf das LIN- Protokoll umgeschaltet. Als Sonderbetrieb 30 ist hier ein Kalibrierungsbetrieb vorgesehen.
Zunächst wird von dem Master 22 in einem LIN-Diagnose-Rahmen (Diagnosis LIN fra- me) 32 mit ID = 0x3C eine Anfrage 34 mit einem Diagnosesitzungskontrolldienst "Di- agnostic Session Control Service (0x10)" übermittelt. Dabei sind Bits eines Dienstparameterbytes nach einem ersten Parameterbeispiel folgendermaßen belegt: "xx 02 10 60 FF FF FF FF". In diesem Fall übermittelt der Slave 24 auf die Anfrage 34 in einem LIN-Diagnose-Rahmen 36 mit ID = 0x3D eine positive Antwort 38. Dabei sind Bits eines Dienstparameterbytes der Antwort 38 nach einem zweiten Parameterbeispiel fol- gendermaßen belegt: "xx 02 50 60 FF FF FF FF".
Ist die Antwort 38 übertragen, schaltet sich der Slave 24 nach einer bestimmten Wartezeit W CBM. die hier als Pfeil 40 dargestellt ist, in den Kalibrierungsbetrieb. Der Master 22 schaltet sich dann in den Kalibrierungsbetrieb, sobald dieser die positive Antwort 38 empfangen hat.
Während des Kalibrierungs- bzw. Sonderbetriebs 30 werden von dem Slave 24 als LIN-Komponente über Botschaften kontinuierlich Anwendungsinformationen an den Master 24 gesendet. Es ist vorgesehen, dass ein Kommunikationsprotokoll in dem Ka- librierungsbetrieb für jedes einzelne Projekt, in diesem Fall jede übertragene Botschaft 42, 44 mit Daten spezifiziert wird, die von dem LIN-Protokoll abweicht, somit wird für eine Übertragung der Daten das proprietäre Protokoll benutzt.
Der LIN-Bus 20 kehrt dann zur normalen LIN-Operationen zurück, wenn nach einer bestimmten Zeit während des Sonderbetriebs 30 keine Botschaften 42, 44 mehr übermittelt werden. Ein Kriterium hierfür ist die Auszeit ttιmeout_cBM, die hier als Pfeil 46 dargestellt ist. Sobald die Auszeit ttιmeθut_cBM nach der letzten im Kalibrierungsbetrieb übermittelten Botschaft 44 vorüber ist, erfolgt wieder die Umschaltung zum Normalbetrieb 28. Nach einer derartigen Funkstille innerhalb des LIN-Busses 20, die so lange wie die Auszeit ttιmeout_cBM dauert, ist vorgesehen, dass der Slave 24 vollständig zu dem LIN- Protokoll rekonfiguriert wird. Der Master 22 übernimmt wieder die Kontrolle über die Kommunikation innerhalb des LIN-Busses 20 indem sich der Master 33 zurück zu dem Diagnoseablauf des LIN-Busses 20 schaltet. Innerhalb des Normalbetriebs 28 wird der Sonderbetrieb 30 und eine diesen Sonderbetrieb begleitende Diagnosesitzung mit dem Befehl "Stop Diagnostic Session 0x20" abgeschlossen. In einem weiteren LIN- Diagnose- Rahmen 48 mit ID = 3C sind in einer entsprechenden Anfrage 50 des Masters 22 Bits eines Dienstparameterbytes nach einem dritten Parameterbeispiel mit "xx 01 20 FF FF FF FF FF" belegt. In einem LIN-Diagnose-Rahmen 52 erfolgt einer positiven Antwort 54 des Slaves 24, bei der Bits eines Dienstparameterbytes nach einem vierten Parameterbeispiel mit "xx 01 60 FF FF FF FF" belegt sind. Sobald der Master 22 die Antwort 54 erhalten hat, schaltet er sich zurück zu dem Normalbetrieb 28 im LIN- Protokoll.
In der nachfolgenden Tabelle 3 sind die zum Umschalten vorgesehenen Zeitspannen zusammengefasst.
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Tabelle 3

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines LIN-Busses (2, 20), wobei in einem Normalbetrieb (28) des LIN-Busses (2, 20) zwischen Teilnehmern (4, 6) Daten mittels eines LIN- Protokolls übertragen werden, und wobei zur Übertragung von Daten in einem Sonderbetrieb (30) von dem LIN-Protokoll zu einem proprietären Protokoll umgeschaltet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Daten mittels des proprietären Protokolls mit einer höheren Übertragungsrate als mittels des LIN-Protokolls übertragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem von dem LIN-Protokoll dadurch zu dem proprietären Protokoll geschaltet wird, dass von einem ersten Teilnehmer (4) an einen zweiten Teilnehmer (6) eine Anfrage (34) zum Umschalten in das prope- ritäre Protokoll übermittelt wird, wobei das Umschalten zu dem proprietären Protokoll erfolgt, falls von dem zweiten Teilnehmer (6) auf die Anfrage eine positive Antwort (38) übermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der zweite Teilnehmer (6) nach einer War- tezeit (twaιt CBM), die zur Übertragung der positiven Antwort (38) erforderlich ist, zu dem proprietären Protokoll umgeschaltet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem in der Anfrage (34) ein zur Unterdrückung einer positiven Antwort (38) vorgesehenes Bit eines Service Parameter Bytes auf Null gesetzt wird und ein Wert von anderen Bits des Service Parameter
Bytes in Abhängigkeit einer Art des Sonderbetriebs (30) festgelegt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem nach Beendigung der Datenübertragung in dem Sonderbetrieb (30) wieder von dem proprietären Protokoll zu dem LIN-Protokoll geschaltet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem wieder von dem proprietären Protokoll zu dem LIN-Protokoll geschaltet wird, sobald nach einer Übertragung einer Botschaft (42, 44) während des Sonderbetriebs (30) eine Auszeit (WOULCBM) verstrichen ist.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem nach einem An- fahren des LIN-Busses durch einen Teilnehmer (4, 6) angezeigt wird, ob der LIN-
Bus (2, 20) in dem Normalbetrieb (28) oder in dem Sonderbetrieb (30) betrieben wird.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, das bei einem zur Kalib- rierung von Funktionen vorgesehenen Sonderbetrieb (30) angewendet wird.
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, das bei einem zur Überprüfung vorgesehenen Sonderbetrieb (30) angewendet wird.
11. Anordnung, die einen LIN-Bus (2, 20) mit mehreren Teilnehmern (4, 6) aufweist und dazu ausgebildet ist, in einem Normalbetrieb (28) Daten zwischen den Teilnehmern (4, 6) mittels eines LIN- Protokolls zu übertragen, und bei der mindestens zwei Teilnehmer (4, 6) dazu ausgebildet sind, zur Übertragung von Daten in einem Sonderbetrieb (30) von dem LIN-Protokoll zu einem proprietären Protokoll umzuschalten.
12. Anordnung nach Anspruch 11, bei der ein erster Teilnehmer (4) als Master (22) und ein zweiter Teilnehmer (6) als Slave (24) ausgebildet ist.
13. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer Anordnung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, ausgeführt wird.
14. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere einem Steuergerät in einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, ausgeführt wird.
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