СПОСОБ И УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ АКТИВАЦИИ БЛОКОВ, ПРИНАДЛЕЖАЩИХ, ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ, К ОДНОЙ МУЛЬТИПЛЕКСНОЙ СЕТИ, ПОСРЕДСТОВМ ПОДСЧЕТА НЕСВОЕВРЕМЕННЫХ АКТИВАЦИЙ Российский патент 2014 года по МПК H04L12/40 

Настоящее изобретение относится к системам мультиплексной(ых) сети(ей), например сетей, называемых локальными сетями межсоединений (или LIN (от “Local Interconnected Network”)), или сетей типа CAN (“Controller Area Network”), или сетей типа FlexRay, используемых, в частности, в некоторых автотранспортных средствах.

В данном случае под «системой мультиплексной(ых) сети(ей)» следует понимать группу, по меньшей мере, из одной мультиплексной сети связи, содержащей, по меньшей мере, один блок (называемый подчиненным блоком в случае сети LIN), соединенный с шиной, с которой соединен также управляющий блок (называемый задающим блоком (или узлом) в случае сети LIN). Управляющий блок предназначен, в частности, для управления переводами в режим ожидания и активациями блоков системы мультиплексной(ых) сети(ей).

Когда блоки (или узлы) системы мультиплексной(ых) сети(ей) находятся в состоянии ожидания (по команде управляющего блока), они активируются автоматически, когда обнаруживают активность на своей шине. Эта активность исходит, в частности, от какого-либо блока, возможно от управляющего блока, который затребовал активацию других блоков, но она может также быть вызвана наличием помех. Действительно, считают, что на шине проявляется активность, когда можно обнаружить так называемый переход «рецессия-доминанта», за которым следует доминантное состояние в течение времени, превышающего порог (несколько десятков микросекунд в случае сети CAN). Доминантное состояние (или “logical low”) является электрическим уровнем сети, соответствующим логическому «0». Что же касается рецессивного состояния (или “logical high”), то оно является электрическим уровнем сети, соответствующим логической «1». Логический уровень «0» называют доминантным уровнем, так как он является приоритетным, когда несколько блоков намереваются задать разные уровни. Следовательно, любое произвольное или непроизвольное действие, приводящее к переходу «рецессия-доминанта», за которым следует доминантное состояние в течение времени, превышающего порог, воспринимается блоком как проявление активности, которая должна привести к его активации.

Когда управляющий блок обнаруживает на шине активность, он должен немедленно определить, действительно ли эта активность исходит от какого-либо блока. Если управляющий блок получает от активирующего блока подтверждение активации, он разрешает блокам оставаться активированными. В противном случае (действие помех) управляющий блок должен предписывать управляемым им блокам вернуться в режим ожидания. При этом понятно, что, если помехи исходят от неисправного блока мультиплексной сети системы, блоки мультиплексной сети системы могут быть вовлечены в чередование фаз перевода в состояние ожидания и активации, что приведет к перерасходу электрической энергии в сети, что может вызвать разрядку батареи (в случае применения на автомобиле), которая может ускориться в случае распространения активаций на другие мультиплексные сети системы.

Задачей настоящего изобретения является исправление такой ситуации.

В этой связи объектом изобретения является способ, предназначенный для контроля активации блоков системы, по меньшей мере, из одной мультиплексной сети связи, управляемой управляющим блоком, и состоящий в том, что в случае обнаружения управляющим блоком активации блоков мультиплексной сети системы определяют текущее значение счетчика и, если это текущее значение превышает или равно выбранному порогу, подтверждения активации не запрашивают и предписывают сохранение режима ожидания блоков системы мультиплексной(ых) сети(ей), тогда как, если это текущее значение меньше выбранного порога, то текущее значение либо увеличивают на одну единицу и предписывают сохранение режима ожидания блоков системы мультиплексной(ых) сети(ей), если активация не подтверждена, либо текущее значение обнуляют и разрешают активацию блоков системы мультиплексной(ых) сети(ей), если активация подтверждена.

Кроме того, в случае получения управляющим блоком локального запроса на активацию можно обнулить текущее значение счетчика и разрешить активацию блоков системы мультиплексной(ых) сети(ей), так как локальный запрос активации от управляющего блока должен всегда разрешаться.

Объектом изобретения является также устройство контроля, предназначенное быть частью управляющего блока (или быть соединенным с ним), предназначенного для управления системой, по меньшей мере, из одной мультиплексной сети связи, содержащей, по меньшей мере, один блок, и выполненное таким образом, чтобы в случае обнаружения управляющим блоком активации блоков мультиплексной сети системы определять текущее значение счетчика и, если это текущее значение превышает или равно выбранному порогу, предписывать сохранение режима ожидания блоков системы мультиплексной(ых) сети(ей), тогда как, если это текущее значение меньше выбранного порога, либо увеличивать текущее значение на одну единицу и предписывать сохранение режима ожидания блоков системы мультиплексной(ых) сети(ей), если активация не подтверждена, либо обнулить текущее значение и разрешить активацию блоков системы мультиплексной(ых) сети(ей), если активация подтверждена.

Это устройство может быть также выполнено таким образом, чтобы в случае получения управляющим блоком локального запроса на активацию обнулять текущее значение счетчика и разрешать активацию блоков системы мультиплексной(ых) сети(ей).

Объектом изобретения является также управляющий блок, предназначенный для управления системой мультиплексной(ых) сети(ей) и оборудованный описанным выше устройством контроля.

В частности, но не ограничительно, изобретение представляет интерес для случая, когда управляющий блок является общим для нескольких мультиплексных сетей связи. Действительно, изобретение позволяет изолировать в одной мультиплексной сети системы паразитные запросы активации и не активировать все остальные мультиплексные сети этой системы.

Кроме того, изобретение применяют, в частности, но не ограничительно, для мультиплексных сетей, выбранных среди локальных сетей межсоединений (или LIN от Local Interconnected Network), сетей типа CAN (Controller Area Network) и сетей типа FlexRay.

Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схематичный вид системы из двух мультиплексных сетей, например, типа CAN или LIN, управляемых управляющим блоком, оборудованным устройством контроля в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2 - схематичный пример алгоритма, позволяющего применять способ контроля в соответствии с настоящим изобретением.

Прилагаемые чертежи не только дополняют изобретение, но также, в случае необходимости, помогают его охарактеризовать.

Изобретение призвано предложить способ и соответствующее устройство, позволяющие контролировать активацию блоков, принадлежащих к системе мультиплексной(ых) сети(ей) связи.

В дальнейшем в качестве не ограничительного примера будет рассмотрен случай, когда система мультиплексной(ых) сети(ей) (связи) установлена на автотранспортном средстве, например на автомобиле. Однако изобретение не ограничивается этим применением. Действительно, оно касается всех систем мультиплексной(ых) сети(ей) и, в частности, систем, содержащих, например, по меньшей мере, одну сеть типа CAN или типа LIN, или типа FlexRay.

На фиг. 1 схематично представлен не ограничительный пример системы из двух мультиплексных сетей (связи) R1 и R2 (i=1 или 2), соединенных с управляющим блоком (или узлом) (или задающим блоком) ОМ. Первая мультиплексная сеть R1 содержит шину В1 (i=1), которая соединена с управляющим блоком ОМ и с которой соединены три блока (или подчиненных узла) ОЕ11-ОЕ13 (i=1, j= от 1 до 3). Вторая мультиплексная сеть R2 содержит шину В2 (i=2), которая соединена с управляющим блоком ОМ и с которой соединены три блока (или подчиненных узла) ОЕ21-ОЕ23 (i=2, j= от 1 до 3).

Следует отметить, что, с одной стороны, система, которой касается изобретение, может содержать только одну мультиплексную сеть или более двух мультиплексных сетей, и, с другой стороны, мультиплексная сеть системы в соответствии с настоящим изобретением может содержать только один блок (или узел) или более одного блока (или узла).

Управляющий блок (или узел) ОМ и блоки (или подчиненные узлы) OEij могут быть любого типа. Например, в случае автомобиля речь может идти об элементах, оборудовании или блоках системы кондиционирования, или системы управления перемещения окон, или системы запирания дверей.

Способ контроля активации блоков OEij в соответствии с настоящим изобретением применяют на уровне управляющего блока ОМ при помощи устройства контроля D. Как показано в этом не ограничительном примере, это устройство D может быть составной частью управляющего блока ОМ. Однако в варианте оно может быть только связано с управляющим блоком ОМ. Поэтому устройство D можно выполнить в виде программных (или информационных) модулей, или в виде электронных схем, или в виде комбинации электронных схем и программных модулей. Следует отметить, что устройство контроля D можно рассматривать как автомат.

Далее следует подробное описание способа в соответствии с настоящим изобретением со ссылками на алгоритм, представленный на фиг. 2. Этот способ осуществляют каждый раз, когда управляющий блок ОМ обнаруживает активацию блоков OEij мультиплексной сети (например, R2) системы (мультиплексной(ых) сети(ей)). Следует заметить, что управляющий блок ОМ содержит главное устройство (или автомат) DP, предназначенное для управления различными фазами деятельности (ожидание и активация) блоков OEij каждой мультиплексной сети Ri. Именно это главное устройство (или автомат) DP предупреждает устройство контроля D об обнаружении активации на шине (например, В2).

Необходимо отметить, что, в случае необходимости, устройство контроля D может входить в состав главного устройства DP.

Когда устройство контроля D получает предупреждение об активации на этапе 10, оно определяет на этапе 30 текущее значение Vc счетчика.

Следует отметить, что, как показано на фигуре, предпочтительно, чтобы устройство контроля D осуществляло на промежуточном этапе 20, между этапами 10 и 30, тест, предназначенный для определения, исходит ли активация от блока OEij мультиплексной сети Ri (в этом случае говорят об активации сети) или от управляющего блока ОМ (в этом случае говорят о локальной активации, вызванной прикладным событием или событием, обнаруженным на прямом входе управляющего блока ОМ).

Если тест на этапе 20 показывает, что активация исходит из мультиплексной сети Ri (в данном случае R2), устройство контроля D осуществляет на этапе 30 сравнение между текущим значением Vc и выбранным порогом Vs. Этот порог Vs равен, например, 5. Оно представляет максимальное число последовательных несвоевременных (или не подтвержденных) активаций сети, которое можно допустить до запрещения активаций сети, исходящих от мультиплексной сети Ri (в данном случае R2).

Если текущее значение Vc превышает или равно выбранному порогу Vs (Vc≥Vs), устройство контроля D не запрашивает подтверждения активации и предписывает сохранение режима ожидания для всех блоков OEij мультиплексных сетей Ri системы. Это позволяет ограничить любую деятельность после достижения порога.

В конце этого этапа 40 способ в соответствии с настоящим изобретением завершается. После этого устройство контроля D может получить новое вероятное предупреждение об обнаружении активации во время нового этапа 10.

Если текущее значение Vc меньше выбранного порога Vs (Vc<Vs), устройство осуществляет на этапе 50 тест, предназначенный для определения, (была ли подтверждена) подтверждена ли активация сети. Для этого оно запрашивает главное устройство DP, которое между тем классически само произвело это определение, например, проверив сообщение с запросом на активацию от активирующего блока OEij.

Если активация сети не подтверждена, устройство контроля D получает предупреждение от главного устройства DP и на этапе 60 увеличивает на одну единицу текущее значение Vc счетчика (Vc=Vc + 1). Затем оно предписывает сохранение режима ожидания для блоков OEij (i=2 и j= от 1 до 3) (второй) мультиплексной сети R2. По сути дела, оно может либо предупредить главное устройство (или автомат) DP, что активация разрешена (поскольку порог Vs еще не достигнут) и что, следовательно, оно не должно ничего предпринимать, либо совсем не обращаться к главному устройству DP, что равносильно его предупреждению о том, что оно не должно ничего предпринимать.

В конце этого этапа 60 способ в соответствии с настоящим изобретением завершается. После этого устройство контроля D может получить новое вероятное предупреждение об обнаружении активации во время нового этапа 10.

Если активация сети подтверждена, устройство контроля D получает об этом предупреждение от главного устройства DP. Поскольку активация подтверждена запустившим ее блоком, устройство контроля D не имеет оснований для ее запрещения. В этом случае оно осуществляет этап 70, на котором обнуляет (устанавливает на 0) текущее значение Vc счетчика (Vc=0), что опять разрешает активацию блоков (второй) мультиплексной сети Ri (в данном случае R2). По сути дела оно может либо предупредить главное устройство (или автомат) DP о том, что активация разрешена (поскольку текущее значение Vc стало равным нулю) и что, следовательно, ему не надо ничего делать, либо совсем не обращаться к главному устройству DP, что равносильно его предупреждению о том, что оно не должно ничего предпринимать. Понятно, что это обнуление значения Vc счетчика предназначено для того, чтобы позволять опять производить активации сети, если они были ранее запрещены по причине превышения порога Vs последним текущим значением Vc.

В конце этого этапа 70 способ в соответствии с настоящим изобретением завершается. После этого устройство контроля D может получить новое вероятное предупреждение об обнаружении активации во время нового этапа 10.

Если тест на этапе 20 показывает, что активация является локальной (и, значит, она не исходит от другого блока, отличного от управляющего блока ОМ мультиплексных сетей Ri), то на этапе 80 устройство контроля D устанавливает на ноль текущее значение Vc счетчика и разрешает активацию блоков мультиплексных сетей Ri (R1-R2). По сути дела оно может либо предупредить главное устройство (или автомат) DP о том, что активация разрешена (поскольку текущее значение Vc равно нулю) и что, следовательно, ему не надо ничего делать, либо совсем не обращаться к главному устройству DP, что равносильно его предупреждению о том, что оно не должно ничего предпринимать. Понятно, что это обнуление значения Vc счетчика предназначено для того, чтобы позволять опять производить активации сети, если они не были ранее запрещены по причине превышения порога Vs последним текущим значением Vc.

В конце этого этапа 80 способ в соответствии с настоящим изобретением завершается. После этого устройство контроля D может получить новое вероятное предупреждение об обнаружении активации во время нового этапа 10.

Благодаря изобретению нарушение работы блока, выражающееся в последовательных несвоевременных (или не обоснованных) активациях, можно изолировать в мультиплексной сети, которая содержит этот неисправный блок, как только число не подтвержденных (или не обоснованных) последовательных активаций сети превысит пороговое значение. Следовательно, это позволяет избежать ненужной активации других мультиплексных сетей системы мультиплексных сетей и ограничить потребление электрической энергии этой системой только потреблением в мультиплексной сети, содержащей неисправный блок.

Настоящее изобретение не ограничивается описанными вариантами выполнения способа контроля, устройства контроля и управляющего блока, представленными выше только в качестве примера, и охватывает все версии, которые может предусмотреть специалист в рамках нижеследующей формулы изобретения.

Изобретение относится к системам мультиплексных сетей, называемых локальными сетями межсоединений, или сетей типа CAN, или сетей типа FlexRay, используемых, в частности, в некоторых автотранспортных средствах. Технический результат заявленного изобретения заключается в снижении расхода электрической энергии в сети за счет исключения в блоках мультиплексной сети чередования фаз перевода в состояния ожидания и активации. Технический результат достигается за счет устройства (D), которое предназначено для контроля активации блоков (OE11-ОЕ23), входящих в состав системы, по меньшей мере, из одной мультиплексной сети (R1-R2) связи, управляемой управляющим блоком (ОМ), причем устройство (D) в случае обнаружения управляющим органом (ОМ) активации блоков (OE21-ОЕ23) мультиплексной сети (R2) системы определяет текущее значение счетчика и, если это текущее значение превышает или равно выбранному порогу, не запрашивает подтверждения активации и предписывает сохранение режима ожидания блоков (OE11-ОЕ13) системы мультиплексных сетей (R1-R2), тогда как, если это текущее значение меньше выбранного порога, либо увеличивает текущее значение на одну единицу и предписывает сохранение режима ожидания (OE11-ОЕ13) блоков системы мультиплексных сетей (R1-R2), если активация не подтверждена, либо обнуляет текущее значение и разрешает активацию блоков (ОЕ11-ОЕ23) системы мультиплексных сетей (R1-R2), если активация подтверждена. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ контроля активации блоков (OEij) системы, по меньшей мере, из одной мультиплексной сети (Ri) связи, управляемой управляющим блоком (OM), отличающийся тем, что он состоит в том, что в случае обнаружения упомянутым управляющим блоком (ОМ) активации блоков (OEij) мультиплексной сети (Ri) системы определяют текущее значение счетчика и, если это текущее значение превышает или равно выбранному порогу, подтверждения активации не запрашивают и предписывают сохранение режима ожидания блоков (OEij) системы мультиплексной(ых) сети(ей), тогда как, если это текущее значение меньше упомянутого выбранного порога, упомянутое текущее значение либо увеличивают на одну единицу и предписывают сохранение режима ожидания блоков (OEij) системы мультиплексной(ых) сети(ей), если упомянутая активация не подтверждена, либо упомянутое текущее значение обнуляют и разрешают активацию блоков системы мультиплексной(ых) сети(ей), если упомянутая активация подтверждена.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае получения упомянутым управляющим блоком (OM) локального запроса на активацию упомянутое текущее значение счетчика обнуляют и разрешают активацию блоков системы мультиплексной(ых) сети(ей).

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что его применяют в системе, по меньшей мере, из одной мультиплексной сети (Ri), выбранной из группы, в которую входят, по меньшей мере, одна сеть типа CAN, локальная сеть межсоединений (LIN) и сеть типа FlexRay.

4. Устройство (D) контроля активации блоков (OEij) системы, по меньшей мере, из одной мультиплексной сети (Ri) связи, управляемой управляющим блоком (OM), отличающееся тем, что выполнено таким образом, чтобы в случае обнаружения упомянутым управляющим органом (OM) активации блоков (OEij) мультиплексной сети (Ri) системы определять текущее значение счетчика и, если это текущее значение превышает или равно выбранному порогу, предписывать сохранение режима ожидания блоков (OEij) системы мультиплексной(ых) сети(ей), тогда как, если это текущее значение меньше выбранного порога, либо увеличивать упомянутое текущее значение на одну единицу и предписывать сохранение режима ожидания (OEij) блоков системы мультиплексной(ых) сети(ей), если упомянутая активация не подтверждена, либо обнулить упомянутое текущее значение и разрешить активацию блоков системы мультиплексной(ых) сети(ей), если упомянутая активация подтверждена.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что выполнено таким образом, чтобы в случае получения управляющим блоком (ОМ) локального запроса на активацию обнулять упомянутое текущее значение счетчика и разрешать активацию блоков системы мультиплексной(ых) сети(ей).

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно применяется в системе, по меньшей мере, из одной мультиплексной сети (Ri), выбранной из группы, в которую входят, по меньшей мере, одна сеть типа CAN, локальная сеть межсоединений (LIN) и сеть типа FlexRay.

7. Управляющий блок (OM), предназначенный для управления системой, по меньшей мере, из одной мультиплексной сети (Ri), отличающийся тем, что содержит устройство контроля (D) по одному из пп.4-6.