CN101795217A - 电子的数据处理系统的两个通信网络同步的诊断 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于对电子的数据处理系统的两个通信网络(11，21)的同步进行诊断的一种方法。在这两个通信网络(11，21)上分别连接了一个或多个节点。这两个通信网络(11，21)中的每一个都具有进度表，该进度表为同步消息确定了至少一个时隙。由这两个通信网络(11，21)中的每一个来分别检测一个基于时间的量。所检测的这两个基于时间的量被相互比较。根据该比较来确定这两个通信网络(11，21)的同步的质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于对两个通信网络进行同步的诊断方法以及根据权利要求6和10前序部分所述的一种电子的诊断装置和一种电子的数据处理系统。
背景技术
比如在机动车中，在其中所具有的电子的数据处理系统中，多个控制设备通过一个或多个通信网络相互连接。该通信网络比如可以是总线类的或星形的配置。控制设备在此用于实施特定的功能，比如机动车的燃料喷射功能或转向功能及制动功能。
如果比如存在两个所谓事件控制的通信网络，那么已知的是这些通信网络借助所谓的网关来相互连接。该网关在此所具有的任务是，比如在所谓的中断之后如此变换在该第一通信网络上所传输的数据，并在必要时对该数据进行中间存储，使得这些数据然后能够被转发或继续传送到该第二通信网络。这种转换和中间存储导致数据从该第一通信网络转发到该第二通信网络时产生延迟。
在一种所谓的时间控制的通信网络中，存在固定预给定的所谓进度表，该进度表给所连接的每个控制设备规定确定的时隙，在该确定的时隙中该控制设备可以通过该通信网络传输数据。此外该进度表还预给定至少一个时隙，在该时隙中包含有同步消息，借助该同步消息能够将连接到该通信网络的所有控制设备相互在时间上同步。
如果存在两个时间控制的通信网络，并且这两个通信网络应该相互耦合，那么就需要这两个通信网络同样是在时间上相互同步。为了保证正确的功能在此对同步进行监控是有利的。
发明内容
本发明的任务从而是对电子的数据处理系统的两个通信网络的同步进行诊断。
该任务通过根据权利要求1所述的方法以及根据权利要求6所述的诊断装置和根据权利要求10所述的数据处理系统而得到解决。
根据本发明，为了对电子的数据处理系统的两个通信网络的同步进行诊断，规定：由两个通信网络中的每一个分别检测(erfassen)一个基于时间的量，并且将所检测的基于时间的两个量相互比较，并且从该比较来确定这两个通信网络的同步的质量。
优选地，在这两个通信网络上的同步消息可以被用作基于时间的量。在这两个通信网络上同步消息的时间间距则体现为同步的质量。该值就可以与一个预给定的质量标准相比较。如果所确定的时间间距超过了所属的预给定质量标准，那么由此就导出一个错误通知。
本发明的其他特征、应用可能和优点参见下文中对附图中所示的本发明实施例的说明。在此所有叙述的或图示的特征单独地或以任意的组合而构成了本发明的主题，而与其在权利要求中的概括或者其引用关系无关，并且与在说明书中以及在附图中的表述以及图示无关。
附图说明
图1示出了根据本发明对两个通信网络的同步进行诊断的一个实施例的示意性电路框图，
图2示出了在前述两个通信网络同步时的示意性时间图。
具体实施方式
在图1中示出了电子的数据处理系统的第一总线11，其中该系统可以是任意类型的时间控制的通信网络。比如该总线11可以作为所谓的FlexRay总线或作为所谓的TTCAN总线来实现。该总线11设置用于尤其在机动车中传输数字数据。
在该总线11上比如连接了四个节点13、14、15、16。节点比如可以是控制设备的组成部分，其中该控制设备可以实施一个或多个功能，比如与在内燃机中燃料喷射有关的功能或者机动车的转向功能或制动功能。
每个节点13、14、15、16都具有通信控制器18和总线收发器19。该总线收发器19建立所属节点与该总线11的直接连接，其方式是它把电子信号写入到该总线11上以及从该总线11中读出，其中所述电子信号代表了要传输的数字数据。通信控制器18实施预给定的进度表(Schedule)。
在总线上可利用的传输时间由该进度表划分为彼此相继的周期，这些周期其中分别包含有多个时隙。在每个时隙中可以插入消息、所谓的帧，其中每个消息其中都包含有多个要传输的数字数据、所谓的有效载荷。
每个节点13、14、15、16通过该进度表分配了在彼此相继的周期中的至少一个用于发送和/或接收数字数据的确定的时隙，使得每个节点13、14、15、16或至少之一在每个周期中都能够把多个数字数据写入到该总线11上，并从而能够通过该总线11来传输。优选地每个周期给单个节点13、14、15、16分别分配了多个时隙。
为了对节点13、14、15、16进行时间同步，该进度表确定：至少一个节点13、14、15、16在该节点在彼此相继的周期中可利用的确定时隙中发送一个同步消息。优选地这种同步消息由多个节点13、14、15、16在它们分别可利用的时隙中被发送。从而在每个周期中在该总线11上都存在一个或多个同步消息。
该进度表所有节点13、14、15、16都是已知的。从而所有的节点13、14、15、16都“知道”同步消息在哪些时隙中在该总线11上被传输。
在每个节点13、14、15、16中该进度表的这些单个的时隙基于时基而被确定，该时基比如与石英振荡器有关。因为单个节点13、14、15、16所具有的时基比如由于不同的石英而可能相互偏离，所以由确定的节点将同步消息写入到总线11上所位于的那个时隙就可能不能精确地由另外的节点之一所确定，而是带有微小的偏差。
因为仅仅是微小的偏差，并且因为该进度表在两个彼此相继的时隙的消息之间总是设置有一个间距，在该间距中不传输数据，所以前述的另一节点尽管有微小的偏差也可以通过其总线收发器19来读入所述确定节点的同步消息。根据所读入的同步消息，然后所述另一节点可以确定前述的偏差并通过校正它的时基来进行补偿。所述另一节点从而就可以与所读入的同步消息相同步。
连接到总线11的所有节点13、14、15、16全部都可以以这种方式借助所传输的同步消息来相互同步。
在图1的数据处理系统中设置有一个第二总线21，该第二总线与该总线11相似或者与总线11相当，并且其中从而可以是任意类型的时间控制的通信网络。比如该总线21可以作为所谓的FlexRay总线或者作为所谓的TTCAN总线来实现。在该总线21上比如连接了四个节点23、24、25、26。节点23、24、25、26与总线11的节点13、14、15、16相类似，并且比如可以是控制设备的组成部分。该总线21的每个节点23、24、25、26都具有通信控制器28和总线收发器29，其再次与该总线11的通信控制器18和总线收发器19相类似。
节点23、24、25、26的功能相应于节点13、14、15、16的功能。与该第一总线11的节点13、14、15、16中一样，在该第二总线21的节点23、24、25、26中同样尤其有借助进度表而进行的周期和时隙的定义。
这两个总线11、21相互耦合。这在图1中借助虚线耦合33来示出。在此该耦合33的硬件或软件构造并不是重要的。比如该耦合33可以是网关。另外，这两个总线11、21相互同步。在此实现同步的方式和方法也并不是重要的。比如该耦合33在此可以具有任意的基于硬件或软件的同步工具。
在图2中示出了在时间t上在该数据处理系统的两个总线11、21上所传输的消息。上面的图在此涉及该第一总线11，下面的图涉及该第二总线21。这两个图的圈出的区域在下面放大地再次示出。
在两个图中由进度表所定义的周期用参考符号Z来表示。时隙没有示出。除此之外示出了在单个时隙中所传输的消息。这些消息用参考符号N来表示。在这些消息之间设置有停顿，在这些停顿中不传输数据。
在上面的图中在该第一总线11上所存在的同步消息用参考符号S1来表示。在下面的图中在该第二总线21上所存在的同步消息因此用参考符号S2来表示。
由放大图尤其看出，在该第一总线11的同步消息之一S1与该第二总线的所属同步消息S2之间可能存在时间延迟，该时间延迟用参考符号V来表示。
按照图1，这两个总线11、21连接到一个诊断装置36上，该诊断装置可以由硬件和/或软件来构建。该诊断装置36在此可以作为分开的装置来设置，或者它可以部分或全部地集成在这两个总线11、21的所具有的节点13、14、15、16、23、24、25、26中的一个或多个中，或者部分或全部地集成在网关或者总线拓扑的硬件中。
该诊断装置36包含有时间检测工具37，借助该时间检测工具可以确定在这两个所连接的总线11、21上的一个或多个基于时间的量。所述基于时间的量比如可以是在这两个总线11、21上的同步消息S1、S2，亦即比如分别是该信号的上升边缘。可替换地，它也可以是在这两个总线11、21上在事先已知时间点处所存在的其他信号。同样，它不仅可以是上升边缘，而且可以是信号的其他特征标准，以从中导出基于时间的量。另一种可能是，把所传输数据的特定特征量、比如特定的时间戳等设置作为基于时间的量。
在本实施例中，从该诊断装置36检测在这两个总线11、21上的同步消息S1、S2的上升边缘出发。这两个基于时间的量然后由该诊断装置36来相互比较。然后由该诊断装置36从该比较中来确定时间信息，该时间信息表征了这两个总线11、21的同步质量。
关于所述比较，该诊断装置36可以确定这两个所检测的基于时间的量的时间间距。按照图2，这对应于这两个同步消息S1、S2的时间延迟V。该时间间距然后可以与一个预给定的质量标准相比较。如果所确定的时间间距超过了预给定的质量标准，那么该诊断装置36比如就可以生成一个错误通知，该错误通知向连接到这两个总线11、21上的节点13、14、15、16、23、24、25、26指示这两个总线11、21的同步与预给定值不相应。
另外，可以由该诊断装置36来确定所解释的时间信息的时间变化。相应地可以对彼此相继的时间信息进行求微分(Differentiation)。借助与预给定质量标准的比较，然后就可以确定这两个总线11、21同步的动态变化，并在必要时可以通知给所连接的节点13、14、15、16、23、24、25、26。
同样，可以由该诊断装置36对彼此相继的时间信息进行求平均值或积分。通过与预给定质量标准的比较，这样就可以再次尤其确定同步的动态变化。
借助该诊断装置36，从而可以确定这两个总线11、21的同步与预给定质量标准的偏差。另外该偏差可以由该诊断装置36转发到所连接的节点13、14、15、16、23、24、25、26，并必要时还传递到这两个总线11、21的其他装置。那么就保证了该偏差不会导致对在节点13、14、15、16、23、24、25、26上所执行的功能的运行造成干扰。
另外该偏差还可以用于采取相应的应对措施，借助该应对措施然后就可以再次降低同步的偏差。
Claims (12)
1.一种用于对电子的数据处理系统的两个通信网络(11，21)的同步进行诊断的方法，其中在所述两个通信网络(11，21)上分别连接了一个或多个节点(13，14，15，16，23，24，25，26)，并且其中所述两个通信网络(11，21)中的每一个都具有进度表，该进度表为同步消息确定至少一个时隙，其特征在于，由所述两个通信网络(11，21)中的每一个分别检测一个基于时间的量，并且将所检测的这两个基于时间的量相互比较，并且从所述比较来确定这两个通信网络(11，21)的同步的质量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中由所述比较产生一个值，将该值与所属的质量标准相比较。
3.根据权利要求2所述的方法，其中如果该值大于该质量标准，那么就生成错误通知。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述同步消息(S1，S2)被用作基于时间的量。
5.用于电子的计算设备的计算机程序，其中该计算设备被构造用于实施根据权利要求1至4之一所述的方法。
6.一种电子的诊断装置(36)，在该电子的诊断装置上连接了两个通信网络(11，21)，其中在这两个通信网络(11，21)上分别连接了一个或多个节点(13，14，15，16，23，24，25，26)，并且其中这两个通信网络(11，21)中的每一个都具有进度表，该进度表为同步消息确定了至少一个时隙，其特征在于，该诊断装置(36)被构造，使得由这两个通信网络(11，21)中的每一个分别检测一个基于时间的量，并且所检测的这两个基于时间的量被相互比较，并且根据该比较来确定这两个通信网络(11，21)的同步的质量。
7.根据权利要求6所述的诊断装置(36)，其中该诊断装置(36)被构造，使得根据该比较来产生一个值，该值与所属的质量标准相比较。
8.根据权利要求7所述的诊断装置(36)，其中该诊断装置(36)被构造，使得如果该值大于该质量标准，那么就生成错误通知。
9.根据权利要求6至8之一所述的诊断装置(36)，其中所述同步消息(S1，S2)被设置作为基于时间的量。
10.具有两个通信网络(11，21)的数据处理系统，其中在这两个通信网络(11，21)上分别连接了一个或多个节点(13，14，15，16，23，24，25，26)，并且其中这两个通信网络(11，21)中的每一个都具有进度表，该进度表为同步消息确定了至少一个时隙，其特征在于，具有根据权利要求6至9之一所述的诊断装置(36)。
11.根据权利要求10所述的数据处理系统，其中这两个通信网络(11，21)是时间控制的通信网络，尤其是所谓的FlexRay或TTCAN总线。
12.根据权利要求10或11之一所述的数据处理系统，其中所述节点(13，14，15，16，23，24，25，26)分别是控制设备的组成部分，并且其中能够由该控制设备在机动车中实施一个或多个功能，尤其与机动车内燃机中燃料喷射有关的功能和/或机动车的转向功能和/或制动功能。
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