机动车辆车载计算机对操作功能和数据通信总线之间的网关功能的联合管理制造技术

本发明专利技术涉及计算机中的帧的管理方法，所述计算机确保操作功能和用于从发射器向接收器传输消息的两个通信总线之间的网关功能，该方法包括以下步骤：a.经由第一总线从发射器接收（401）消息；b.存储（402）接收到的消息；c.触发（403）操作程序执行中断以使得处理所存储的消息，以便经由第二总线传输到接收器；d.在持续时间（D1）到期（404）之后并且在所述到期时正在处理的消息处理结束时，停用（405）中断以继续执行功能程序；以及e.在执行操作程序的具有持续时间（D2）的延迟结束（406）时触发（407）新的中断，以使得继续处理所存储的消息，以便经由第二总线传输到接收器。第二总线传输到接收器。第二总线传输到接收器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机动车辆车载计算机对操作功能和数据通信总线之间的网关功能的联合管理


[0001]本专利技术总体上涉及机动车辆中的车载系统之间的通信，并且更特别地涉及结合了专用操作功能和车载通信网络之间的网关功能的计算机。
[0002]本专利技术尤其适用于这样的车载计算机，其管理由相关联的数据通信网络服务的主要操作域、并且实现用于将该计算机与其他计算机和/或与中央网关单元（英语为“Central Gateway”，中央网关）互连的网关功能，所述其他计算机例如分别与所讨论的操作域的子网相关联的计算机，所述中央网关单元将数据通信网络与分别与其他主要操作域相关联的其他数据通信网络对接。

技术介绍

[0003]所涉及的数据通信总线可以是相同类型的且彼此电隔离，或者可以是各自不同的类型的。在后一种情况下，由计算机实现的网关功能可以包括所讨论的总线中的每一个的各自的通信协议之间的协议转换。
[0004]随着传感器的增多以及越来越多的安全性和舒适性功能的出现，机动车辆中传送的数据量在过去几年中不断增长。趋势是数据通信的这种增势会持续，特别是由于多媒体应用在机动车辆上的登陆，尤其是在所谓的信息娱乐方面（以其英语词汇“infotainement（资讯娱乐）”更为熟知）。
[0005]在博世（BOSCH GmbH）公司于1985年首次提出CAN（“Controller Area Network”的首字母缩合词，控域网）总线后不久出现的多路复用数据通信网络（也称为多路复用数据总线系统）的使用使得能够应对传送数据量的这种增长。CAN总线的演变的出现带来了复杂的网络结构，其中多个通信网络或子网共存于车辆中，各自具有可能不同的规范。于是考虑其中常规CAN总线可以与具有灵活数据速率的CAN总线或CAN FD（英语为“Flexible Datarate”）总线配合的应用，CAN FD总线被定义为125kbit/s的常规CAN总线的ISO标准11898
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2的一个选项，其已整合到标准的ISO 11898
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2 : 2015版本中。同样，一些架构集成了符合ISO标准11898
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2（2003）的一个或多个高速CAN或HS CAN（英语为“High Speed CAN”）总线，该总线提供了能够高达1Mbit/s的速率（取决于总线的长度）；和/或集成了符合ISO标准11898
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3（2006）的一个或多个低速CAN或LS CAN（英语为“Low Speed”）总线，该总线提供被限制为125kbit/s的速率，但它是故障容受总线；或者还集成了其他总线技术，如本地互连网络或LIN（英语为“Local Interconnect Network”）总线，其由ISO标准化为“道路车辆”类别下名称“本地互连网络”，并且标号为ISO 17987，或者更近期的FlexRay总线，其被标准化为ISO标准17458，或者MOST（英语为“Media Oriented Systems Transport”,面向媒体的系统传送）总线，它允许以21.2Mbits/s的速率进行光学数据传输，并针对机动车中的信息娱乐视频和音频应用进行了优化。
[0006]在具有各自的技术的两个数据通信网络之间或者在网络与子网之间的数据交换需要在所涉及的网络之间实现网关功能（英语为“Gateway”）。在电子组件市场上显然可以
找到专门用于此网关功能的专用处理器。
[0007]然而，这样的组件及其工作环境的成本制约了其在机动车辆中的大量使用。
[0008]因此，在已知的实现中，车辆包括一些功能域，如动力总成、底盘和乘客室，它们与各自的通信网络相关联。这些网络通过中央网关单元互连，中央网关单元是专门用于该网关功能的专用计算机。此外，车辆包括一个或多个计算机，这些计算机一方面具有专用操作功能，另一方面在上述网络之一与不同于所述网络的其他车载通信网络和/或子网中的一个或多个之间模拟网关功能。通过使用还确保操作功能的计算机的部分计算资源和计算时间，这使得能够节约专用于网关单元功能的计算机。
[0009]这样，一些计算机将确定的操作功能的实现与在其通过各自对应的接口联接到的数据通信网络之间的网关功能的模拟相结合。操作功能可以是例如但不限于点火、内部照明或取暖/空调。其实现在于通过使用车载智能基于尤其是藉由一组传感器收集的信息来操控一组致动器。网关功能在于处理根据第一数据通信协议的规范的从第一通信总线接收到的帧，将其转换为根据与第二通信总线相关联的另一通信协议的规范的帧，然后在该第二数据通信总线上传输它们。
[0010]根据当前的现有技术，计算机包括帧管理器，帧管理器在计算机在网关功能的上下文中接收要转换和要转发的帧序列时生成中断，该中断中断CPU（“Central Processing Unit”，中央处理单元）在该计算机所管理的操作功能的上下文中正在进行的处理。CPU于是在同一个接收中断中一个接一个地处理所有接收到的帧。在实践中，接收到的帧存储在输入缓冲寄存器（“input buffer”，输入缓冲器）中，并由CPU在同一中断上根据帧的到达次序顺序地处理，直到缓冲器为空。
[0011]现有技术的这种解决方案可能意味着CPU用于网关功能的过长时间的独占，导致计算机用于其操作功能的实时性能的降级。如果被这样影响实时处理的操作功能是安全性功能，例如校正车辆的轨迹以保障其稳定性、紧急制动以避免碰撞、或在车祸的情况下自动解锁车门，则这可能尤其成问题。
[0012]换言之，由网关功能的已知实现引起的计算机管理的操作应用实时处理的偏差可能会危害对于高操作必要性而言必须遵守的临界时间的保护，所述高操作必要性如与车辆及其乘客的安全性有关的方面。

技术实现思路

[0013]本专利技术旨在消除或至少减轻现有技术的前述缺点中的部分或全部。
[0014]为此，本专利技术的第一方面提出了机动车辆车载计算机中的帧的管理方法，所述计算机的类型为其被适配成联合确保至少一个操作功能以及当其一方面联接到车辆的第一数据通信总线以经由第一总线接收和传输数据消息并且另一方面还联接到车辆的第二数据通信总线以经由所述第二总线接收和传输数据消息时在至少两个数据通信总线之间的网关功能，计算机被配置成实施网关功能，以便将经由第一总线从发射器接收到的消息传输给可经由第二总线访问的接收器。
[0015]该方法包括在计算机中实施的以下步骤：
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经由第一总线接收来自发射器的一个或多个数据消息，所述消息的目的地是可经由第二总线访问的接收器；
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将接收到的数据消息存储在计算机的缓冲存储器中，等候对其进行处理以便经由第二总线传输到接收器；
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触发第一中断以中断计算机的处理器正在执行的操作程序的执行，并使所述处理器处理存储在缓冲存储器中的数据消息，以便将其经由第二总线传输到接收器；
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在第一确定持续时间到期之后并且在处理器在所述到期时正在处理的消息处理结束时，停用中断以使得处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.机动车辆车载计算机（20）中的帧的管理方法，所述计算机的类型为其被适配成联合确保至少一个操作功能以及当其一方面联接到车辆的第一数据通信总线（11）以经由第一总线接收和传输数据消息（T1、T2、T3）并且另一方面还联接到车辆的第二数据通信总线（21）以经由所述第二总线接收和传输数据消息时在至少两个通信总线之间的网关功能，计算机被配置成实施网关功能，以便将经由第一总线从发射器接收到的消息传输给可经由第二总线访问的接收器，该方法包括在计算机中实施的以下步骤：a. 经由第一总线接收（401）来自发射器的一个或多个数据消息，所述消息的目的地是可经由第二总线访问的接收器；b. 将接收到的数据消息存储（402）在计算机的缓冲存储器中，等候对其进行处理以便经由第二总线传输到接收器；c. 触发（403）第一中断以中断计算机的处理器正在执行的操作程序的执行，并使所述处理器处理存储在缓冲存储器中的数据消息，以便将其经由第二总线传输到接收器；d. 在第一确定持续时间（D1）到期（404）之后并且在处理器在所述到期时正在处理的消息处理结束时，停用（405）中断以使得处理器能够继续执行功能程序，尽管缓冲存储器中可能存在其他消息等候处理器对其进行处理以便经由第二总线传输到接收器；以及e. 在停用第一中断之后的具有第二确定持续时间（D2）的延迟结束（406）时触发（407）第二中断，以再次中断处理器对操作程序的执行，并使所述处理器继续处理存储在缓冲存储器中的消息，以便将其经由第二总线传输到接收器。2.根据权利要求1所述的方法，其中，第一确定持续时间（D1）是恒定的。3.根据权利要求2所述的方法，其中，第一确定持续时间（D1）是可编程的。4.根据权利要求1所述的方法，其中，第一确定持续时间（D1）可根据计算机虑及的参数而变化。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，数据消息是CAN帧，第一数据通信总线是CAN总线，并且缓冲存储器是与第一总线相关...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：