WO2022200703A1 - Emission d'un signal par un premier composant electronique d'un vehicule a destination d'au moins un second composant electronique du vehicule - Google Patents

Emission d'un signal par un premier composant electronique d'un vehicule a destination d'au moins un second composant electronique du vehicule Download PDF

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WO2022200703A1
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WO
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frame
protocol
low
electronic component
signal
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PCT/FR2022/050261
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English (en)
Inventor
Antony Boisserie
Jean Marc ROMAIN
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Psa Automobiles Sa
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/10—Packet switching elements characterised by the switching fabric construction
    • H04L49/113—Arrangements for redundant switching, e.g. using parallel planes
    • H04L49/118—Address processing within a device, e.g. using internal ID or tags for routing within a switch
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/35—Switches specially adapted for specific applications
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/15—Interconnection of switching modules

Definitions

  • the invention relates to methods and devices for transmitting a signal by a first electronic component of a vehicle to at least one second electronic component of the vehicle.
  • the invention relates to switching between a low-level protocol and a floor-switched protocol.
  • CAN protocol in English Controller Area Network, in French zone control network
  • This protocol has made it possible to reduce the number of wires used for transmissions within the vehicle based on data multiplexing.
  • CAN protocol aimed in particular at increasing its throughput.
  • the various evolutions of the CAN protocol do not lead to sufficient bit rates.
  • the protocol steps for sending/receiving CAN-type protocol frames involve in particular error detection and error signaling mechanisms which are consumer computational resources, in particular for the components in charge of the lower layers.
  • An object of the present invention is to transmit a frame of a low level network between several electronic components of a vehicle via transceivers of a packet switching protocol.
  • the invention relates to a method for transmitting a signal by a first electronic component of a vehicle to at least one second electronic component of the vehicle, said signal being formed from a frame of a low-level network protocol and being transmitted via transceivers of a packet-switched protocol, the method comprising the following steps:
  • the frame is redirected to an output port whose number is stored in an addressing table in association with a destination address identical to the destination address extracted from the frame.
  • the destination address extracted from the frame is stored in the addressing table in association with the number of the input port if this association is not already stored in the addressing table.
  • the frame is redirected to an output port whose number is stored in the addressing table in association with a destination address of the packet switching protocol obtained from a destination address identical to an address recipient extracted from the frame.
  • the destination address of the packet-switched protocol is stored in the addressing table in association with the number of the input port if this association is not already stored in the addressing table.
  • the method further comprises a step of extracting a source address from the frame and of storing said source address in an addressing table in association with the number of the input port of the network switch on which the frame is received.
  • the method further comprises a step of extracting a source address from the frame and storing a source address of the packet-switched protocol obtained from said extracted source address, in a table addressing in association with the number of the input port of the network switch on which the frame is received.
  • the frame being a low-level protocol frame or a packet-switched protocol frame
  • information is stored to identify whether an input port of the network switch accepts low-level protocol frames or frames packet-switched protocol.
  • the invention relates to a network switch comprising comprising a memory associated with at least one processor configured for the implementation of the steps of the method according to the first aspect of the invention.
  • the invention relates to a vehicle, for example of the automobile type, comprising a device as described above according to the second aspect of the invention.
  • the invention relates to a computer program which comprises instructions adapted for the execution of the steps of the method according to the first aspect of the invention, this in particular when the computer program is executed by at least one processor.
  • Such a computer program can use any programming language, and be in the form of source code, object code, or intermediate code between source code and object code, such as in a partially compiled form, or in any other desirable form.
  • the invention relates to a computer-readable recording medium on which is recorded a computer program comprising instructions for the execution of the steps of the method according to the first aspect of the invention.
  • the recording medium can be any entity or device capable of storing the program.
  • the medium may comprise a storage means, such as a ROM memory, a CD-ROM or a ROM memory of the microelectronic circuit type, or even a magnetic recording means or a hard disk.
  • this recording medium can also be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, such a signal being able to be conveyed via an electrical or optical cable, by conventional or hertzian radio or by self-directed laser beam or by other ways.
  • the computer program according to the invention can in particular be downloaded from an Internet-type network.
  • the recording medium may be an integrated circuit in which the computer program is incorporated, the integrated circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the method in question.
  • FIGS. 1 to 4 schematically illustrates a system for transmitting a signal by a first electronic component of a vehicle to at least one second electronic component of the vehicle according to one non-limiting embodiment of the present invention
  • FIG. 2 schematically illustrates a CAN XL type low-level network protocol frame
  • FIG. 3 schematically illustrates a frame of an Ethernet type network protocol
  • FIG. 4 illustrates a flowchart of the different steps of a method for transmitting a signal by a first electronic component of a vehicle to at least one second electronic component of the vehicle according to a particular embodiment of the present invention .
  • a method and a device for transmitting a signal by a first electronic component of a vehicle to at least one second electronic component of the vehicle will now be described in the following with reference jointly to FIGS. 1 to 4
  • the same elements are identified with the same reference signs throughout the description which will follow.
  • the transmission, by an electronic component of a vehicle, of a frame T of a low-level network intended for several other electronic components of this vehicle configured to exchange signals through the transceivers according to a packet switching protocol uses a network switch supporting the routing of frames between input ports and output ports of this switch based on an addressing table.
  • FIG. 1 schematically illustrates a system for transmitting a signal by a first electronic component of a vehicle to at least one second electronic component of the vehicle according to one non-limiting embodiment of the present invention.
  • System 1 comprises a first electronic component 110, at least one second electronic component 11 to 11M and a network switch 12.
  • the network switch 12 comprises input ports 1211 to 121 N , output ports 123i to 123 M , an addressing table 122, low-level protocol frame controllers 122i to 122 N and 124i to 124 N , a (see several) processors or microprocessors 125 and a memory 126.
  • the input ports 121 to 121 N and output ports 123i to 123M of the network switch 12 are associated with transceivers (not shown) of a packet switching protocol in order to be able to receive/transmit signals conforming to the physical layer. of this packet-switched protocol.
  • each input port 121 to 121N is associated with a controller 122i to 122N and each output port 123i to 123M is associated with a controller 124i to 124M which generates a signal from a frame of a low-level protocol so that this frame can be transmitted via the transceiver of one of the 123i to 123 M output ports.
  • the electronic component 11 o comprises a port 112 o and a controller 111 o designed to generate a signal from a frame T of the low-level protocol so that this frame T can be transmitted via the transceiver of the port 112 0 .
  • a frame forwarding mechanism is implemented by processor 125, memory 126 and addressing table 122. This mechanism is similar to that implemented by packet switched protocol network switches.
  • this mechanism uses an addressing table which stores source addresses of the packet-switched protocol, conventionally called MAC source address, and destination addresses of the packet-switched protocol, conventionally called MAC destination addresses, associated with network switch input and output port numbers.
  • MAC source address source addresses of the packet-switched protocol
  • MAC destination addresses destination addresses of the packet-switched protocol
  • this mechanism uses an addressing table which stores source addresses of the packet-switched protocol, conventionally called MAC source address, and destination addresses of the packet-switched protocol, conventionally called MAC destination addresses, associated with network switch input and output port numbers.
  • the extracted MAC destination address is not stored in the addressing table, then it is stored in the addressing table in association with the number of the output port to which a recipient electronic component identified by this address is connected. destination MAC.
  • a MAC source address is also extracted from the header of the frame received and stored in the addressing table in association with the number of the input port on which the frame was received (if this MAC source address associated with this port of entry is not already stored in the addressing table).
  • the addressing table can memorize a source MAC address of an electronic component sending a packet-switched protocol frame and connected to an input port, and a destination MAC address of a recipient electronic component of a packet-switched protocol frame connected to an output port, so that the frame received by the network switch is redirected to the destination electronic component.
  • the low-level protocol T frame is not a packet-switched protocol frame and the operation of the network switch must be adapted. so that the low-level protocol T frames are redirected to the output ports of this network switch.
  • a signal is generated from a frame T of the low level protocol by the controller 111 0 of the electronic component 11 0 -
  • the signal is then transmitted via the transceiver of port 112 0 and received via the transceiver of an input port, for example port 121 of network switch 12.
  • the frame T is then recovered from the signal received by the controller 122i and this frame T is redirected to at least one controller 124 m and an associated output port 123 m on the basis of at least one address destination extracted from this frame T.
  • a signal is generated from frame T by controller 124 m associated with output port 123 m .
  • the signal is then transmitted to the destination electronic component identified by the destination address extracted via the output port of the network switch 12 to which this electronic component is connected, and received on an input port, for example the port 112i of the component recipient electronics, in this case the electronic component 11 via the transceivers associated with these ports.
  • the frame T is redirected to an output port whose number is stored in the addressing table 122 in association with a destination address identical to the destination address extracted from the frame T.
  • the destination address extracted from the frame T is stored in the addressing table 122 in association with the number of the input port if this association is not already stored in the addressing table 122.
  • the addressing table stores addresses of the low-level protocol, thus allowing the implementation of the frame routing mechanism based on the address of the low-level protocol.
  • the frame T is redirected to an output port whose number is stored in the addressing table 122 in association with a packet-switched protocol MAC destination address obtained from a destination address identical to the destination address extracted from the T frame.
  • the destination MAC address is stored in the addressing table 12 in association with the number of the input port if this association is not already stored in the addressing table 122.
  • the addressing table stores addresses of the packet-switched protocol, thus allowing the implementation of the frame forwarding mechanism based on the address of the packet-switched protocol.
  • a low-level protocol source address is extracted from the T frame.
  • the extracted source address is stored in the addressing table 122 in association with the number of the input port if this association is not already stored in the addressing table 122.
  • a MAC source address is obtained from this extracted source address.
  • the source MAC address is stored in the addressing table 122 in association with the number of the input port if this association is not already stored in the addressing table 122.
  • the table of addressing 122 can associate a source and/or destination address either of the low level protocol or of the packet switched protocol to each of the input and output ports of the network switch so that electronic components connected to these ports can exchange T frames low-level protocol.
  • the low-level protocol is of the CAN XL type in accordance with the CiA 610-1 and CiA 610-3 specifications and the packet-switched protocol is of the Ethernet type (standard 802), i.e. i.e. a protocol that works with 100Base-T1 Ethernet transceivers.
  • the T frame of a CAN XL type network protocol comprises seven fields as illustrated in [FIG. 2]: - the start of frame or SOF (Start Of Frame in English arbitration) materialized by 1 dominant bit;
  • SOF Start Of Frame in English arbitration
  • command (or control) field composed of 6 bits and comprising a DLC, Data Length Code for data length code in French, indicating the length of the data (payload);
  • FIG. 3 illustrates the main fields of an Ethernet frame.
  • the source and destination addresses are expressed on 6 bytes.
  • the MAC addresses of the Ethernet type are expressed on 6 bytes and the source or destination addresses of the T frame of the Can XL protocol are expressed on 2 bytes.
  • each stored MAC address is then filled in from the 2 bytes of an address extracted from the T frame which are supplemented by 2 stuffing bytes.
  • the network switch 12 can then operate as an Ethernet-type network switch implementing the mechanism for redirection of low-level protocol T frames based on Ethernet-type MAC addresses.
  • the network switch 12 operating on the basis of MAC address or addresses of the low level protocol, can also implement other functionalities conventionally used on incoming Ethernet type frames.
  • one of these functionalities is the management of VLANs (in English Virtual Local Area Network, in French virtual local network) based on a VI D field of the Ethernet protocol expressed on 12 bits.
  • VLANs in English Virtual Local Area Network, in French virtual local network
  • VI D field of the Ethernet protocol expressed on 12 bits.
  • the first eight bits of the VID field are filled in by a VCID field extracted from the T frame of the low-level protocol and supplemented by four bits stuffing.
  • certain frames or VLANs can be blocked by implementing a firewall type feature.
  • the frame T being a low-level protocol frame or a packet-switched protocol frame
  • information INF is stored to identify whether an input port 121 n or output port 123 m accepts low-level protocol frames packet-switched protocol level or frames.
  • addressing tables storing either low-level protocol addresses or MAC addresses may depend on the type of frames received on the input and/or output ports.
  • network switch 12 individually or in combination, can be integrated into a single integrated circuit, into several integrated circuits, and/or into discrete components.
  • the network switch 12 can be made in the form of electronic circuits or software (or computer) modules or else a combination of electronic circuits and software modules.
  • the controllers 122 n and/or the processor 125 can include integrated memory, an input/output interface, and various circuits known to those skilled in the art.
  • Memory 126 corresponds, for example, to volatile and/or non-volatile memory and/or comprises a memory storage device which may comprise volatile and/or non-volatile memory, such as EEPROM,
  • ROM Read Only Memory
  • PROM PROM
  • RAM Random Access Memory
  • DRAM Dynamic RAM
  • SRAM Serial RAM
  • flash magnetic or optical disk.
  • the computer code comprising the instructions for the method of [FIG. 4] to be loaded and executed by the controllers 122 n and/or the processor 122 is for example stored on the memory 126.
  • FIG. 4 illustrates a flowchart of the different steps of a method for transmitting a signal by a first electronic component of a vehicle to at least one second electronic component of the vehicle according to a particular embodiment of the present invention .
  • a signal is generated from a frame T of the low level protocol and received on a physical input port of the network switch 12.
  • the frame T, extracted from the received signal is redirected to an output port of the network switch 12 on the basis of at least one destination address extracted from this frame T.
  • a signal is generated from the frame T and transmitted to the electronic component identified by the destination address extracted via said output port of the network switch 12 to which this electronic component is connected.
  • a source address is extracted from the frame T and stored in the addressing table 122 in association with the number of the input port of the network switch on which the frame T is received, if this association is not already stored in the addressing table 122.
  • the T frame is adapted to fill in the VI D field of the Ethernet protocol with the 8 bits of the VCID field of the CAN XL protocol frame supplemented by 4 stuffing bits.
  • a sixth step 46 certain frames or VLANs can be blocked by the implementation of a firewall type functionality.
  • the invention is not limited to the embodiments described above but extends to a method for transmitting a signal by a first electronic component of a vehicle intended for at least one second electronic component of the vehicle which would include secondary steps without departing from the scope of the present invention. The same would apply to a device configured for the implementation of such a method.
  • the invention also relates to a vehicle, for example an automobile, comprising a system according to [FIG. 1]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

Procédé et dispositif d'émission d'un signal par un premier composant électronique d'un véhicule à destination d'au moins un second composant électronique du véhicule L'invention concerne un procédé d'émission d'un signal par un premier composant électronique d'un véhicule à destination d'au moins un second composant électronique du véhicule, ledit signal étant formé à partir d'une trame d'un protocole réseau bas niveau et étant émis via des émetteurs-récepteurs d'un protocole à commutation de paquet, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - réception (41) du signal sur un port d'entrée physique d'un commutateur réseau; - redirection (42) d'une trame extraite du signal reçu vers un port de sortie du commutateur réseau sur la base d'une adresse destination extraite de ladite trame; - émission (43) d'un signal, généré à partir de la trame, à destination du composant électronique identifié par l'adresse destination extraite via ledit port de sortie du commutateur réseau auquel ledit composant électronique est connecté. L'invention concerne aussi un commutateur réseau et un véhicule embarquant ce commutateur réseau.

Description

DESCRIPTION
Titre : ÉMISSION DON SIGNAL PAR UN PREMIER COMPOSANT ELECTRONIQUE DON VÉHICULÉ A
DESTINATION D'AU MOINS UN SECOND COMPOSANT ELECTRONIQUE DU VEHICULE
La présente invention revendique la priorité de la demande française 2102855 déposée le 23.03.2021 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence
Domaine technique L’invention concerne les procédés et dispositifs d’émission d’un signal par un premier composant électronique d’un véhicule à destination d’au moins un second composant électronique du véhicule. En particulier, l’invention porte sur la commutation entre un protocole bas niveau et un protocole à commutation de parquet. Arrière-plan technologique
De nombreuses applications, en particulier du domaine automobile, ont de plus en plus besoin de débit au niveau des réseaux de communication pour transmettre, par exemple, des images, des flux audio ou encore des flux vidéo.
Dans le domaine automobile, les composants électroniques embarqués dans des véhicules, tels que par exemple des calculateurs UCE (« Unité de Commande
Electronique) ou encore un ordinateur de bord communiquent entre eux par des trames de protocole réseau bas niveau tel que le protocole CAN (en anglais Controller Area Network, en français réseau de contrôle de zone). Ce protocole a permis de réduire le nombre de fils utilisés pour les transmissions au sein du véhicule à partir d’un multiplexage des données. Il existe différentes versions du protocole, visant notamment à augmenter son débit. Toutefois, les différentes évolutions du protocole CAN ne conduisent pas à ce que des débits suffisants. En outre, les étapes protocolaires d’émission / réception des trames de protocole de type CAN impliquent notamment des mécanismes de détection d’erreur et de signalisation d’erreur qui sont consommateurs de ressources de calcul, en particulier pour les composants en charge des couches basses.
Aussi, l’utilisation d’autres protocoles tel que notamment un protocole à commutation de paquets de type Ethernet a été utilisé dans les véhicules. Toutefois, ces protocoles à commutation de paquet et plus particulièrement le protocole Ethernet ayant été conçus pour des échanges entre ordinateurs, impliquent des traitements haut niveau (couches applicatives) difficile à mettre en œuvre sur tous les calculateurs bas niveaux d’un véhicule.
Il existe donc un besoin pour un protocole capable de gérer des débits importants tout en étant compatible avec une grande diversité de composants électroniques du véhicule.
Résumé de l’invention
Un objet de la présente invention est d’émettre une trame d’un réseau bas niveau entre plusieurs composants électroniques d’un véhicule via des émetteurs-récepteurs d’un protocole à commutation de paquet.
Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé d’émission d’un signal par un premier composant électronique d’un véhicule à destination d’au moins un second composant électronique du véhicule, ledit signal étant formé à partir d’une trame d’un protocole réseau bas niveau et étant émis via des émetteurs-récepteurs d’un protocole à commutation de paquet, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- réception du signal sur un port d’entrée physique d’un commutateur réseau ;
- redirection d’une trame extraite du signal reçu vers un port de sortie du commutateur réseau sur la base d’une adresse destination extraite de ladite trame ;
- émission d’un signal, généré à partir de la trame, à destination du composant électronique identifié par l’adresse destination extraite via ledit port de sortie du commutateur réseau auquel ledit composant électronique est connecté. Selon un mode de réalisation, la trame est redirigée vers un port de sortie dont le numéro est mémorisé dans une table d’adressage en association avec une adresse destinataire identique à l’adresse destinataire extraite de la trame.
Selon une variante, l’adresse destinataire extraite de la trame est mémorisée dans la table d’adressage en association avec le numéro du port d’entrée si cette association n’est pas déjà mémorisée dans la table d’adressage.
Selon un mode de réalisation, la trame est redirigée vers un port de sortie dont le numéro est mémorisé dans la table d’adressage en association avec une adresse destinataire du protocole à commutation de paquet obtenue à partir d’une adresse destinataire identique à une adresse destinataire extraite de la trame.
Selon une variante, l’adresse destinataire du protocole à commutation de paquet est mémorisée dans la table d’adressage en association avec le numéro du port d’entrée si cette association n’est pas déjà mémorisée dans la table d’adressage.
Selon un mode de réalisation, le procédé comporte en outre une étape d’extraction d’une adresse source de la trame et de mémorisation de ladite adresse source dans une table d’adressage en association avec le numéro du port d’entrée du commutateur réseau sur laquelle la trame est reçue.
Selon un mode de réalisation, le procédé comporte en outre une étape d’extraction d’une adresse source de la trame et de mémorisation d’une adresse source du protocole à commutation de paquet obtenue à partir de ladite adresse source extraite, dans une table d’adressage en association avec le numéro du port d’entrée du commutateur réseau sur laquelle la trame est reçue.
Selon un mode de réalisation, la trame étant une trame du protocole bas niveau ou une trame du protocole à commutation de paquet, une information est mémorisée pour identifier si un port d’entrée du commutateur réseau accepte des trames du protocole bas niveau ou des trames du protocole à commutation de paquet.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un commutateur réseau comportant comprenant une mémoire associée à au moins un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention. Selon un troisième aspect, l’invention concerne un véhicule, par exemple de type automobile, comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus selon le deuxième aspect de l’invention.
Selon un quatrième aspect, l’invention concerne un programme d’ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention, ceci notamment lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par au moins un processeur.
Un tel programme d’ordinateur peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme d’un code source, d’un code objet, ou d’un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.
Selon un cinquième aspect, l’invention concerne un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions pour l’exécution des étapes du procédé selon le premier aspect de l’invention.
D’une part, le support d’enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur.
D'autre part, ce support d’enregistrement peut également être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d’ordinateur selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d’ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question. Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description des modes de réalisation non limitatifs de l’invention ci-après, en référence aux figures 1 à 4 annexées, sur lesquelles : [Fig. 1] illustre schématiquement un système d’émission d’un signal par un premier composant électronique d’un véhicule à destination d’au moins un second composant électronique du véhicule selon un mode de réalisation et non limitatif de la présente invention ;
[Fig. 2] illustre schématiquement une trame d’un protocole réseau bas niveau de type CAN XL ;
[Fig. 3] illustre schématiquement une trame d’un protocole réseau de type Ethernet ; et
[Fig. 4] illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé d’émission d’un signal par un premier composant électronique d’un véhicule à destination d’au moins un second composant électronique du véhicule selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention.
Description des modes de réalisation
Un procédé et un dispositif d’émission d’un signal par un premier composant électronique d’un véhicule à destination d’au moins un second composant électronique du véhicule vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 4. Des mêmes éléments sont identifiés avec des mêmes signes de référence tout au long de la description qui va suivre.
Selon la présente invention, l’émission, par un composant électronique d’un véhicule, d’une trame T d’un réseau bas niveau à destination de plusieurs autres composants électroniques de ce véhicule configurés pour échanger des signaux au travers des émetteurs-récepteurs selon un protocole à commutation de paquets, utilise un commutateur réseau supportant l’acheminement de trames entre ports d’entrée et ports de sortie de ce commutateur basé sur une table d’adressage. [Fig. 1] illustre schématiquement un système d’émission d’un signal par un premier composant électronique d’un véhicule à destination d’au moins un second composant électronique du véhicule selon un mode de réalisation et non limitatif de la présente invention. Le système 1 comporte un premier composant électronique 110, au moins un second composant électronique 11 à 11M et un commutateur réseau 12.
Le commutateur réseau 12 comporte des ports d’entrée 1211 à 121 N, des ports de sortie 123i à 123M, un table d’adressage 122, des contrôleurs de trame du protocole bas niveau 122i à 122N et 124i à 124N, un (voir plusieurs) processeurs ou microprocesseurs 125 et une mémoire 126.
Les ports d’entrée 121 à 121 N et de sortie 123i à 123M du commutateur réseau 12 sont associés avec des émetteurs-récepteurs (non représentés) d’un protocole à commutation de paquet pour pouvoir recevoir/émettre des signaux conformes à la couche physique de ce protocole à commutation de paquet. De plus, chaque port d’entrée 121 à 121N est associé avec un contrôleur 122i à 122N et chaque port de sortie 123i à 123M est associé avec un contrôleur 124i à 124M qui génère un signal à partir d’une trame d’un protocole bas niveau pour que cette trame puisse être émise via l’émetteur-récepteur de l’un des ports de sortie 123i à 123M.
Chaque composant électronique 11m (m=1 à M) comporte un port 112m associé avec un émetteur-récepteur (non représenté) du protocole à commutation de paquet, et un contrôleur 111 m de trame du protocole bas niveau. Chaque composant électronique 11 m (m=1 à M) est connecté à un port de sortie 123i à 123M du commutateur réseau 12.
Les contrôleurs 111 m (m=1 à M) sont prévus pour récupérer des trames T à partir de signaux reçus via les émetteurs-récepteurs des ports 112m (m=1 à M). Le composant électronique 11 o comporte un port 112o et un contrôleur 111 o prévu pour générer un signal à partir d’une trame T du protocole bas niveau pour que cette trame T puisse être émise via l’émetteur-récepteur du port 1120. Un mécanisme d’acheminement de trames est mis en œuvre par le processeur 125, la mémoire 126 et la table d’adressage 122. Ce mécanisme est similaire à celui mis en œuvre par des commutateurs réseau de protocole à commutation de paquet.
Dans ce type de commutateur réseau de type à commutation de paquet, ce mécanisme utilise une table d’adressage qui mémorise des adresses source du protocole à commutation de paquet, classiquement appelée adresse source MAC, et des adresses destination du protocole à commutation de paquet, classiquement appelées adresses destination MAC, associées à des numéros de ports d’entrée et de sortie du commutateur réseau. Ainsi, suite à la réception d’une trame du protocole à commutation de paquet sur un port d’entrée, une adresse destination MAC est extraite de l’entête de la trame reçue. Cette adresse destination MAC est comparée à une adresse destination MAC de la table d’adressage qui peut alors associer cette adresse destination MAC avec un voir plusieurs des ports de sortie. La trame reçue est alors redirigée vers ce ou ces port(s) de sortie. Si aucune adresse destination MAC n’est extraite de l’entête de la trame reçue alors la trame reçue est redirigée vers l’ensemble des ports de sortie. Si l’adresse destination MAC extraite n’est pas mémorisée dans la table d’adressage, alors elle est mémorisée dans la table d’adressage en association avec le numéro du port de sortie sur lequel est connecté un composant électronique destinataire identifiée par cette adresse destination MAC. Une adresse source MAC est également extraite de l’entête de la trame reçue et mémorisée dans la table d’adressage en association avec le numéro du port d’entrée sur lequel la trame été reçue (si cette adresse source MAC associée à ce port d’entrée n’est pas déjà mémorisée dans la table d’adressage). Ainsi, la table d’adressage peut mémoriser une adresse source MAC d’un composant électronique émetteur d’une trame du protocole à commutation de paquet et connecté à un port d’entrée, et une adresse destination MAC d’un composant électronique destinataire d’une trame du protocole à commutation de paquet et connecté sur un port de sortie, pour que la trame reçue par le commutateur réseau soit redirigée vers le composant électronique destinataire.
Toutefois, la trame T du protocole bas niveau n’est pas une trame d’un protocole à commutation de paquet et le fonctionnement du commutateur réseau doit être adapté pour que les trames T du protocole bas niveau soit redirigées vers des ports de sortie de ce commutateur réseau.
Dans une première opération, un signal est généré à partir d’une trame T du protocole bas niveau par le contrôleur 1110 du composant électronique 110- Le signal est alors émis via l’émetteur-récepteur du port 1120 et reçu via l’émetteur-récepteur d’un port d’entrée, par exemple le port 121 du commutateur réseau 12.
Dans une deuxième opération, la trame T est alors récupérée à partir du signal reçu par le contrôleur 122i et cette trame T est redirigée vers au moins un contrôleur 124m et un port de sortie associé 123m sur la base d’au moins une adresse destination extraite de cette trame T.
Dans une troisième opération, un signal est généré à partir de la trame T par le contrôleur 124m associé au port de sortie 123m. Le signal est alors émis à destination du composant électronique destinataire identifié par l’adresse destination extraite via le port de sortie du commutateur réseau 12 auquel ce composant électronique est connecté, et reçu sur un port d’entrée, par exemple le port 112i du composant électronique destinataire, en l’occurrence le composant électronique 11 via les émetteurs-récepteurs associés à ces ports.
Selon un mode de réalisation de cette première opération, la trame T est redirigée vers un port de sortie dont le numéro est mémorisé dans la table d’adressage 122 en association avec une adresse destinataire identique à l’adresse destinataire extraite de la trame T.
Selon une variante, l’adresse destinataire extraite de la trame T est mémorisée dans la table d’adressage 122 en association avec le numéro du port d’entrée si cette association n’est pas déjà mémorisée dans la table d’adressage 122.
Selon ce mode de réalisation, la table d’adressage mémorise des adresses du protocole bas niveau permettant ainsi la mise en oeuvre du mécanisme d’acheminement de trame sur la base d’adresse du protocole bas niveau.
Selon un mode de réalisation de cette première opération, la trame T est redirigée vers un port de sortie dont le numéro est mémorisé dans la table d’adressage 122 en association avec une adresse destinataire MAC du protocole à commutation de paquet obtenue à partir d’une adresse destinataire identique à l’adresse destinataire extraite de la trame T.
Selon une variante, l’adresse destinataire MAC est mémorisée dans la table d’adressage 12 en association avec le numéro du port d’entrée si cette association n’est pas déjà mémorisée dans la table d’adressage 122.
Selon ce mode de réalisation, la table d’adressage mémorise des adresses du protocole à commutation de paquet permettant ainsi la mise en œuvre du mécanisme d’acheminement de trame sur la base d’adresse du protocole à commutation de paquet. Dans une quatrième opération (optionnelle), une adresse source du protocole bas niveau est extraite de la trame T.
Selon une variante, l’adresse source extraite est mémorisée dans la table d’adressage 122 en association avec le numéro du port d’entrée si cette association n’est pas déjà mémorisée dans la table d’adressage 122. Selon une variante, une adresse source MAC est obtenue à partir de cette adresse source extraite.
Selon une variante, l’adresse source MAC est mémorisée dans la table d’adressage 122 en association avec le numéro du port d’entrée si cette association n’est pas déjà mémorisée dans la table d’adressage 122. Ainsi, la table d’adressage 122 peut associer une adresse source et/ou destinations soit du protocole bas niveau soit du protocole à commutation de paquet à chacun des ports d’entrée et de sortie du commutateur réseau pour des composants électroniques connectés à ces ports puissent échanger des trames T de protocole bas niveau.
Selon un exemple de réalisation de la présente invention, le protocole bas niveau est de type CAN XL conforme aux spécifications CiA 610-1 et CiA 610-3 et le protocole à commutation de paquet est de type Ethernet (norme 802) c’est-à-dire un protocole fonctionnant avec des émetteurs-récepteurs Ethernet 100Base-T1.
La trame T d’un protocole réseau de type CAN XL comporte sept champs tel qu’illustré à la [Fig. 2] : - le début de trame ou SOF (Start Of Frame en anglaisarbitrage) matérialisé par 1 bit dominant ;
- le champ d'arbitrage (identificateur) composé de 12 ou 32 bits ;
- le champ de commande (ou de contrôle) composé de 6 bits et comportant un DLC, Data Length Code pour code de longueur de données en français, indiquant la longueur des données (payload) ;
- le champ de données composé de 0 à 64 bits (de 0 à 8 octets) ;
- le champ de CRC composé de 16 bits ;
- le champ d'acquittement ACK composé de 2 bits ; - la fin de trame ou EOF (End of Frame en anglais) matérialisée par 7 bits récessifs.
[Fig. 3] illustre les principaux champs d’une trame Ethernet.
Parmi ces champs, les adresses source et destination sont exprimées sur 6 octets.
Selon ce mode de réalisation, les adresses MAC de type Ethernet sont exprimées sur 6 octets et les adresses source ou destination de la trame T du protocole Can XL sont exprimées sur 2 octets.
Dans le cas où la table d’adressage 122 mémorise des adresses MAC, chaque adresse MAC mémorisée est alors renseignée à partir des 2 octets d’une adresse extraite de la trame T qui sont complétés par 2 octets de bourrage.
Le commutateur réseau 12 peut alors fonctionner comme un commutateur réseau de type Ethernet mettant en œuvre le mécanisme de redirection des trames T du protocoles bas niveau sur la base d’adresse MAC de type Ethernet.
Le commutateur réseau 12, fonctionnant sur la base d’adresse MAC ou d’adreses du protocole bas niveau, peut également mettre en œuvre d’autres fonctionnalités classiquement utilisées sur des trames de type Ethernet entrantes. Par exemple, l’une de ces fonctionnalités est la gestion des VLANs (en anglais Virtual Local Area Network, en français réseau local virtuel) basé sur un champs VI D du protocole Ethernet exprimée sur 12 bits. Dans une cinquième opération (optionnelle), pour que le commutateur réseau 12 puisse mettre en œuvre cette gestion des VLANS, les huit premiers bits du champs VID sont renseignés par un champs VCID extrait de la trame T du protocole bas niveau et complétés par quatre bits de bourrage.
Dans une sixième opération (optionnelle), certaines trames ou VLAN peuvent être bloqués par la mise en œuvre d’une fonctionnalité de type pare-feu.
Selon une variante, la trame T étant une trame du protocole bas niveau ou une trame du protocole à commutation de paquet, une information INF est mémorisée pour identifier si un port d’entrée 121n ou de sortie 123m accepte des trames du protocole bas niveau ou des trames du protocole à commutation de paquet.
Le choix d’utiliser des tables d’adressage mémorisant soit des adresses du protocole bas niveau soit des adresses MAC peut dépendre du type des trames reçues sur les ports d’entrée et/ou de sortie.
Les éléments du commutateur réseau 12, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets.
Le commutateur réseau 12 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.
Les contrôleurs 122n (n=1 à N) et/ou le(s) processeur(s) 125 est(sont) configuré(s) pour exécuter des instructions pour la réalisation des opérations de la [Fig. 1] et/ou des étapes du procédé de la [Fig. 4] Les contrôleurs 122n et/ou le processeur 125 peuvent inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. La mémoire 126 correspond, par exemple, à une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM,
ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique. Le code informatique comprenant les instructions du procédé de la [Fig. 4] à charger et exécuter par les contrôleurs 122n et/ou le processeur 122 est par exemple stocké sur la mémoire 126.
[Fig. 4] illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé d’émission d’un signal par un premier composant électronique d’un véhicule à destination d’au moins un second composant électronique du véhicule selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention.
Dans une première étape 41 , un signal est généré à partir d’une trame T du protocole bas niveau et reçu sur un port d’entrée physique du commutateur réseau 12. Dans une deuxième étape 42, la trame T, extraite du signal reçu, est redirigée vers un port de sortie du commutateur réseau 12 sur la base d’au moins une adresse destination extraite de cette trame T.
Dans une troisième étape 43, un signal est généré à partir de la trame T et émis à destination du composant électronique identifié par l’adresse destination extraite via ledit port de sortie du commutateur réseau 12 auquel ce composant électronique est connecté.
Dans une quatrième étape 44 (optionnelle), une adresse source est extraite de la trame T et mémorisée dans la table d’adressage 122 en association avec le numéro du port d’entrée du commutateur réseau sur laquelle la trame T est reçue, si cette association n’est pas déjà mémorisée dans la table d’adressage 122.
Dans une cinquième étape 45 (optionnelle), la trame T est adaptée pour renseigner le champs VI D du protocole Ethernet par les 8 bits du champs VCID de la trame du protocole CAN XL complétés par 4 bits de bourrage.
Dans une sixième étape 46 (optionnelle), certaines trames ou VLAN peuvent être bloqués par la mise en œuvre d’une fonctionnalité de type pare-feu.
Selon une variante de réalisation, les variantes et exemples des opérations décrits en relation avec la [Fig. 1] s’appliquent aux étapes du procédé de la [Fig. 4]
Bien entendu, l’invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-avant mais s’étend à un procédé d’émission d’un signal par un premier composant électronique d’un véhicule à destination d’au moins un second composant électronique du véhicule qui inclurait des étapes secondaires sans pour cela sortir de la portée de la présente invention. Il en serait de même d’un dispositif configuré pour la mise en œuvre d’un tel procédé. L’invention concerne également un véhicule, par exemple automobile, comprenant un système selon la [Fig. 1]

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d’émission d’un signal par un premier composant électronique d’un véhicule à destination d’au moins un second composant électronique du véhicule, ledit signal étant formé à partir d’une trame d’un protocole réseau bas niveau et étant émis via des émetteurs-récepteurs d’un protocole à commutation de paquet, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
- réception (41) du signal sur un port d’entrée physique d’un commutateur réseau ;
- redirection (42) de la trame du protocole réseau bas niveau extraite du signal reçu vers un port de sortie du commutateur réseau sur la base d’une adresse destination extraite de ladite trame du protocole réseau bas niveau ;
- émission (43) d’un signal, généré à partir de la trame du protocole réseau bas niveau, à destination du composant électronique identifié par l’adresse destination extraite via ledit port de sortie du commutateur réseau auquel ledit composant électronique est connecté.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel la trame du protocole réseau bas niveau est redirigée vers un port de sortie dont le numéro est mémorisé dans une table d’adressage en association avec une adresse destinataire identique à l’adresse destinataire extraite de la trame du protocole réseau bas niveau.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l’adresse destinataire extraite de la trame du protocole réseau bas niveau est mémorisée dans la table d’adressage en association avec le numéro du port d’entrée si cette association n’est pas déjà mémorisée dans la table d’adressage.
4. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel la trame du protocole réseau bas niveau est redirigée vers un port de sortie dont le numéro est mémorisé dans la table d’adressage en association avec une adresse destinataire du protocole à commutation de paquet obtenue à partir d’une adresse destinataire identique à une adresse destinataire extraite de la trame du protocole réseau bas niveau.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l’adresse destinataire du protocole à commutation de paquet est mémorisée dans la table d’adressage en association avec le numéro du port d’entrée si cette association n’est pas déjà mémorisée dans la table d’adressage.
6. Procédé selon l’une des revendications précédentes, qui comporte en outre une étape d’extraction d’une adresse source de la trame du protocole réseau bas niveau et de mémorisation de ladite adresse source dans une table d’adressage en association avec le numéro du port d’entrée du commutateur réseau sur laquelle la trame du protocole réseau bas niveau est reçue.
7. Procédé selon l’une des revendications précédentes, qui comporte en outre une étape d’extraction d’une adresse source de la trame du protocole réseau bas niveau et de mémorisation d’une adresse source du protocole à commutation de paquet obtenue à partir de ladite adresse source extraite, dans une table d’adressage en association avec le numéro du port d’entrée du commutateur réseau sur laquelle la trame du protocole réseau bas niveau est reçue.
8. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel une information est mémorisée pour identifier si un port d’entrée du commutateur réseau accepte des trames du protocole bas niveau ou des trames du protocole à commutation de paquet.
9. Commutateur réseau (12) comportant comprenant une mémoire associée à au moins un processeur configuré pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
10. Véhicule comprenant le dispositif selon la revendication 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2102855A5 (fr) 1970-08-26 1972-04-07 Cameleon Groupe
WO2001045348A2 (fr) * 1999-12-14 2001-06-21 Schneider Automation Inc. Pont pour la connexion can a tcp/ip
WO2015177452A1 (fr) * 2014-05-21 2015-11-26 Paul Ortais Commutateur de trames numeriques

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2102855A5 (fr) 1970-08-26 1972-04-07 Cameleon Groupe
WO2001045348A2 (fr) * 1999-12-14 2001-06-21 Schneider Automation Inc. Pont pour la connexion can a tcp/ip
WO2015177452A1 (fr) * 2014-05-21 2015-11-26 Paul Ortais Commutateur de trames numeriques

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