用于在网络中分配电信号的方法技术

本发明专利技术涉及一种在网络中分配电信号(60)的方法，该方法至少包括以下步骤：从数据源(10，30)生成第一信号(50)；从数据源(10，30)生成第二信号(60)；通过将第二信号(60)与第一信号(50)进行比较和/或将第二信号(60)与基于网络状态(20)在第二信号(60)的数据迹线(12，13)中的、第二信号(60)的差异进行比较来分配第二信号(60)；如果在分配之后未分配的第二信号(60)的数量(U

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在网络中分配电信号的方法
现有技术
[0001]本专利技术涉及一种用于在针对电信号的网络中，尤其是在交通工具的信号总线中，分配电信号的方法，以及一种用于在针对电信号的网络中，尤其是在交通工具的信号总线中，分配电信号的计算机程序产品，以及一种数据处理系统。
[0002]例如在诸如公共汽车或卡车之类的交通工具中的驱动单元的控制通常由电子控制单元(ECU)执行。这些周期性对发送数据分组作为所谓的消息，并且因此控制例如引擎的操作。这些消息通常经由控制器局域网(CAN总线)发送。如果在改装的过程中，动力系被移除或被另一动力系替换，则一些特定的电子控制单元被省略。为了无错误地操作，交通工具的其余ECU需要来自经移除的ECU的数据，诸如油压或者发动机转速。如果没有发送某些数据，则报告错误。为了防止这种情况，例如，可以对经移除的ECU进行模拟。为了能够模拟ECU，必须知道在消息中对于操作(例如驱动单元的操作)必要的信号位于何处。
[0003]另一示例是交通工具的车门状态。这里，例如，必须通知空调系统门是否打开，因为空调系统随后必须切换到再循环，使得门可再次被正确地锁定。
[0004]因为不存在统一的标准，所以必须针对每个交通工具模型执行这种分析。由于交通工具的CAN总线可以具有超过100种不同且未知的消息，所以手动分析是非常耗时的。
[0005]专利技术公开
[0006]本专利技术的目的是提供一种用于在针对电信号的网络中，尤其是在交通工具的信号总线中，分配电信号的经改进方法。
[0007]另一目的是提供一种用于执行此种方法的计算机程序产品。
[0008]另一目的是提供一种用于执行此种方法的数据处理系统。
[0009]这些目的通过独立权利要求的特征来解决。本专利技术的有利实施例和优势由进一步的权利要求、说明书和附图产生。
[0010]根据本专利技术的一个方面，提出了一种用于在针对电信号网络中，特别是在交通工具的信号总线中，分配电信号的方法，其中至少执行以下步骤：(i)从网络的数据源生成第一信号作为参考信号；(ii)从该网络的数据源生成第二信号；(iii)通过与第一信号中的至少一者进行比较和/或通过将第二信号中的至少一者与由于至少两个已知不同网络状态而导致的在第二信号的数据迹线中的、第二信号的差异进行比较来分配第二信号中的所述至少一者；
[0011](iv)如果在所述分配之后未分配的第二信号的数量等于零，则终止所述第二信号的所述分配；(v)只要在所述分配之后未分配的第二信号的数量大于零，就生成另外的第一信号和另外的第二信号，该另外的第一信号和另外的第二信号具有所述网络的经修改的已知不同网络状态和/或输出条件，并且通过将所述另外的第二信号中的至少一者与所述另外的第一信号中的至少一者进行比较和/或通过将所述另外的第二信号中的所述至少一者与基于至少两个已知不同网络状态在所述第二信号的数据迹线中、所述另外的第二信号的差异进行比较来进行分配。
[0012]生成、分配、比较可以各自在分开的模块或块中完成。
[0013]根据本专利技术的方法允许以非常高效的方式在网络中，特别是信号总线(尤其是交通工具的信号总线)中，分配未知电信号。例如，该信号总线可以被设计成CAN总线。
[0014]CAN总线广泛用于例如交通工具中。还可提供其他信号总线或网络用于路由信号。同样地，该方法不限于在交通工具中使用。
[0015]网络上的电信号，特别是在交通工具中的网络中的电信号，可以来自例如控制单元、信号发生器、传感器、电子组件和/或音频组件。信号将网络上各个组件的功能彼此链接。消息可以传送数据分组，特别是信号，该数据分组例如可以被定址到网络上的特定组件，或者可以被定址到所有组件。
[0016]只有来自组件的某些信号由被定址的组件以预期方式响应，网络上的组件的功能才可以无错误运行。如果此预期反应未能发生，则例如生成错误，或关断网络上的组件中的某些功能。通过根据本专利技术的方法有利地使得这种无错误操作成为可能。
[0017]然而，信号也可被用于交换物理测量值或传送诊断数据。
[0018]通过将仿真消息发送到作为信号总线的CAN总线中，有可能例如更新商用交通工具(诸如公共汽车或卡车)中的驱动单元，例如以用替代驱动器替换内燃发动机，而不影响连接至总线上的其他组件的功能。
[0019]这意味着诸如电动后桥、高电压电池、高电压辅助单元、充电组件等组件可以被集成到所使用的交通工具中并且在非常短的时间内投入运行。
[0020]网络中未知信号的分配允许组件连接至另外未知网络和/或为网络提供平滑操作所需的信号。
[0021]例如，网络中未知信号的分配使得能够检测在网络中需要的来自控制单元的信号以及使得例如新动力系的控制单元能够连接至交通工具的网络。
[0022]例如，这种实现使得新的电动动力传动系能够在先前装备有内燃发动机的使用过的或新的交通工具中的经定义且安全的通信。该方法与交通工具类型(公共汽车、商用交通工具或客车、或新交通工具或使用过的交通工具)无关。
[0023]然而，本专利技术不限于此实现，而是还使得有可能将一个或多个新信号源连接至现有网络并且确保系统与网络的安全运行。例如，根据本专利技术的方法还可以用于分析家庭自动化部门或工业部门中的传感器与致动器之间的通信，例如在PLC总线上。
[0024]在根据本专利技术的方法中，使用分析未知信号的机器学习方法。例如，各方法，神经网络、支持向量机(SVM)和/或决策树(例如用于评估数据分组的长度)可以用于此目的。
[0025]该方法是基于定义的过程，利用该过程可以对数据进行分析并且将其分配给特征。不同的机器学习方法被应用于信号以决定哪种方法最适合相应的问题。
[0026]这消除了当在网络中分配未知信号时对耗时的手动编程的需要。该方法是过程安全的，并且根据来自2018的ISO 26262：2018标准允许满足对于交通工具的功能安全性的要求。
[0027]该方法有利地提供了例如用于交通工具模型的售后动力系的开发时间的显著减少。本专利技术允许维持电子装置、控制单元、电子系统和组件的功能安全性，特别是用于交通工具中的安全关键应用。
[0028]根据该方法的有利实施例，至少一个时间无关数据源和至少一个时间相关数据源可以被用作数据源。时间无关的数据源可包括例如：数据存储器、已知网络的已知数据库文
件、网络上的订户、电路图。时间相关的数据源可包括例如：数据迹线、模拟电压、诊断数据、触发输入、网络状态。
[0029]以此方式，可用信息可方便地用于从数据迹线提取作为参考信号的第一信号以及第二信号两者并且适当地处理它们。
[0030]根据该方法的有利的实施例，可从第一信号的组合生成虚拟信号，以用于与第一信号中的至少一者进行比较，第一信号用于与未分配的第二信号进行比较。例如，可以基于网络的逻辑关系和/或通过借助于数学运算进行修改来从第一信号适当地生成虚拟信号，以便检查与第二信号的相似性。
[0031]根据该方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在针对电信号(60)的网络中，尤其是交通工具的信号线中分配电信号的方法，其中至少执行以下步骤：(i)从所述网络的数据源(10，30)生成第一信号(50)作为参考信号(50)；(ii)从所述网络的所述数据源(10，30)生成第二信号(60)；(iii)通过将所述第二信号(60)中的至少一者与第一信号(50)中的至少一者进行比较和/或通过将所述第二信号(60)中的所述至少一者与基于至少两个已知不同网络状态(20)在所述第二信号的数据迹线(12,13)中的、所述第二信号的差异进行比较来分配所述第二信号(60)中的所述至少一者；(iv)如果在分配之后未分配的第二信号(60)的数量(U
n
)是零，则终止所述第二信号(60)的分配；(v)只要在分配之后未分配的第二信号(60)的所述数量(U
n
)大于零，就：生成具有所述网络的经修改的已知不同网络状态(20)和/或输出条件的另外的第一信号(50)和另外的第二信号(60)，并通过将所述另外的第二信号(60)中的至少一者与所述另外的第一信号(50)中的至少一者进行比较和/或通过将所述另外的第二信号(60)中的所述至少一者与基于至少两个已知不同网络状态(20)在所述第二信号(60)的数据迹线(12，13)中的、所述另外的第二信号(60)的差异进行比较来进行分配。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个时间无关数据源(30)选自由以下构成的组：数据存储器(32)、已知网络的已知数据库文件(34)、网络上的订户(36)、电路图(38)，以及至少一个时间相关数据源(10)选自以下类型的组：数据迹线(12)、模拟电压(14)、诊断数据(16)、触发输入(18)、网络状态(20)被用作数据源(10，30)。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了与所述第一信号(50)的至少一者进行比较，从被用于与未分配的第二信号(60)进行比较的第一信号(50)的组合中生成虚拟信号(42)。4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了生成第二信号(60)，至少执行以下步骤：(i)将数据分组，尤其是消息，进行相关(ii)生成数据库文件(34)；(iii)将所述第二信号(60)进行分类；(iv)将经分类的第二信号(60)存储在所述数据存储器(32)中。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二信号(60)是根据数据迹线(12，13)的测量和/或所述网络上的模拟电压(14)来确定的。6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，为了将数据分组进行相关，至少执行以下步骤：(i)确定数据迹线(12)上存在的数据分组的相似性的概率；(ii)创建路由表；(iii)丢弃重复的数据分组。7.如权利要求4到6中任一项所述的方法，其特征在于，当生成数据库文件(34)时，生成特征(22)，所述特征(22)至少包括位改变
的频率、第二信号(60)的直方图，所述第二信号(60)的时间导数的直方图，所述特征(22)被存储在缓冲器中。8.如权利要求4到7中任一项所述的方法，其特征在于，当用至少一种机器学习方法的算法(450，460，470)生成数据库文件(34)时，评估是否是特定长度的第二信号(60)，或者其中，当用至少一种机器学习方法的算法(450，460，470)生成数据库文件(34)时，评估是否是特定长度的第二信号(60)，并且基于所述第二信号(60)的简档来评估哪些第二信号(60)存在于数据分组中。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，作为至少一种机器学习方法，使用神经网络、支持向量机、决策树的类型的方法中的至少一者。10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，训练所述算法(450，460，470)以基于所述第一信号(50)来检测数据迹线(12，13)中的未分配的第二信号(60)。11.如权利要求8到10中任一项所述的方法，其特征在于，所述算法(450，460，470)是关于使用所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：胡椒运动有限公司，
类型：发明
国别省市：