【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于监视经由自动车辆的通信网络中使用的网络交换机分发的时间同步的方法、被配置为执行该方法的网络交换机以及包括该网络交换机的自动车辆。
技术介绍
1、对于自动驾驶来说，基于来自多个传感器的信息对数据的需求越来越高。为了模拟驾驶环境的正确3d感知，诸如雷达传感器、lidar传感器和/或摄像头之类的不同的传感器提取与环境相对应的信息，并使用某种通信总线将其发送给车辆总线。
2、通信总线之一例如可以是以太网总线，其中可以取决于通信总线架构和通信总线的时延而在1gbps至10gbps之间的范围内发送信息/数据。
3、由多个传感器所提供的传感器数据需要用同步时间标记时间戳，使得传感器数据融合成为可能，即通信网络中的每个控制单元应该使用相同/同步的时间。
4、因此，通信网络的各个控制单元的所谓从时钟的时间同步是必要的。为了时间同步提供(时间)主控器。
5、时间主控器具有内部时钟并且被配置为尤其向控制单元输出同步消息，使得控制单元的从时钟可以与时间主控器的时间同步。
6、在上述通信网络中，并非每个控制单元都必须直接连接到时间主控器，而是通常提供(网络)交换机，其将控制单元连接到时间主控器。
7、在上面给出的以太网通信总线的示例中，时间主控器经由以太网交换机向从机发送时间同步消息。
8、更具体地，时间主控器使用同步消息向网络交换机的从端口提供/发送时间，并且网络交换机使用主端口向连接到交换机的控制单元发送另外的同步消息。
9、在向控制
10、然而，问题在于，即使通信总线架构包括不同的网络交换机，目前所有这些交换机都不符合在安全环境中使用的资格，即网络交换机目前不提供根据iso 26262的asil完整性。因此，以上述方式经由网络交换机来与asil完整性进行时间同步是不可能的。
技术实现思路
1、针对该现有技术的背景，本专利技术的一个目的尤其是分别提供一种适合于克服现有技术的上面提及的各缺点中的至少一些缺点的设备和方法。
2、该目的通过独立权利要求的特征来解决。从属权利要求将本专利技术的另外优选的实施例作为其主题。
3、更具体地，该目的通过一种用于监视经由(被配置为)在自动车辆的通信网络中使用的网络交换机分发的(即使用网络机来完成的)时间同步的方法来解决。
4、网络交换机，或简称交换机，是一种联网硬件，其被配置为通过如下方式来连接通信网络的设备，诸如主控器、另外的网络交换机和/或控制单元：通过使用分组交换从输出设备接收数据并且将接收到的数据转发到目标设备。
5、通信网络是这样的网络，其中诸如传感器数据和/或时间信息之类的信息/数据(作为信息分组)可以从网络的设备之一向网络的另一设备传送/发送以及接收。
6、通信网络可以在可选地经由网关交换机而彼此连接的不同总线处使用不同的通信标准，诸如以太网、can、can fd和/或flexray。也就是说，网络交换机可以是网关交换机并且可以被配置为在至少两种不同的通信标准之间进行单向或双向转换。
7、自动车辆可以是自动汽车。自动化可以意味着车辆被配置成至少暂时地控制车辆的纵向和/或横向引导。
8、该方法的特征在于包括：在网络交换机的第一端口处接收第一同步时间的步骤、在网络交换机的第二端口处接收第二同步时间的步骤、将接收到的第一同步时间与接收的第二同步时间进行比较的步骤、以及如果比较的结果是接收到的第一同步时间与接收到的第二同步时间之间的差值超过预定阈值，则输出控制信号的步骤。
9、控制信号可以是错误标志并且可以被输出到连接到网络交换机的控制单元。
10、第一端口可以是网络交换机的主端口或从端口。第二端口可以是网络交换机的主端口或从端口。端口的数量不限于两个端口，即可以存在例如至少两个主端口和/或至少两个从端口。
11、比较步骤可以包括将所有或一些从端口(即，在端口处接收)的同步时间彼此比较、将所有或一些主端口的同步时间彼此比较、将所有或一些主端口的同步时间与所有或一些从端口彼此比较。
12、主端口也可以被称为输出端口，而从端口也可以被称为输入端口。可选地通过提供在主端口和从端口之间的控制单元，这些端口可以彼此连接或者可以不彼此连接。网络交换机的控制单元可以被配置为执行本文描述的方法。
13、第一同步时间和/或第二同步时间可以从通信网络的时间主控器接收。
14、时间主控器可以包括主时钟，例如硬件时钟，其中主时钟满足期望的asil级别。
15、汽车安全完整性等级(asil)是由iso 26262-道路车辆功能安全标准所定义的风险分类方案。这是对汽车行业的iec 61508中使用的安全完整性等级(sil)的改编。此分类有助于定义符合iso 26262标准所需的安全要求。asil是通过观察车辆操作场景的严重性、暴露和可控性来对潜在危险进行风险分析而建立的。该危险的安全目标又包含asil要求。
16、该标准确定了四种asil：asil a、asil b、asil c、asil d。asil d规定了对产品的最高完整性要求，而asil a规定了最低的完整性要求。被识别为qm的危险并没有规定任何安全要求，即qm指的是“质量管理”，意味着与危险事件相关联的风险并非不合理，并且因此不需要根据iso 26262采取安全措施。本文中所使用的术语“asil”是指所有四个asil级别(asil a至asil d)。
17、第一同步时间和/或第二同步时间可以从网络交换机被发送给通信网络的时间从机单元。
18、时间从机单元可以是分别经由至少一个从端口而连接到网络交换机的至少一个控制单元和/或至少一个另外的网络交换机。
19、该方法可以包括首先使用主控器使用ptp消息来同步网络交换机，即网络交换机的主端口。优选地，随后可以将同步时间发送给时间从机。
20、将同步的第一时间发送给时间从机单元可以包括：从第一端口向时间从机单元中的第一个发送第一同步消息，从第一端口向时间从机单元中的第一个发送第一后续消息，该第一后续消息包括发送第一同步消息的时间，可选地，响应于接收到的第一后续消息，经由第一端口从时间从机单元中的第一个接收第一延迟请求，以及可选地，将包括接收到第一延迟请求的时间的第一延迟回复从第一端口发送给时间从机单元中的第一个。...
【技术保护点】
1.一种用于监视时间同步的方法,所述时间同步经由在自动车辆的通信网络(1)中使用的网络交换机(2)分发，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一端口是所述网络交换机(2)的从端口(21)或主端口(22)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二端口是所述网络交换机(2)的从端口(21)或主端口(22)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一同步时间和/或所述第二同步时间是从所述通信网络(1)的时间主控器(3)接收的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，将所述第一同步时间和/或所述第二同步时间从所述网络交换机(2)发送给所述通信网络(1)的时间从机单元(4)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述第一同步时间发送给所述时间从机单元(4)包括：
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，将所述第二同步时间发送给所述时间从机单元(4)包括：
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述比较(S3)由所述网络交换机(2)的软件组件(24)执行，并且其中所述软件组件(24)在所述网络交换机(2)的启动期间由所述外部控制单元(4)检查，并且可选地，所述网络交换机(2)的配置在所述网络交换机(2)的启动期间由所述外部控制单元(4)检查。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，检查所述软件组件(24)和/或所述配置是在安全语境中完成的，以确保ASIL完整性。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述外部控制单元(4)经由所述网络交换机(2)的专用端口(22)而连接到所述网络交换机(2)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，接收(S1)所述第一同步时间包括：
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，接收(S2)所述第二同步时间包括：
14.一种网络交换机(2)，该网络交换机被配置为用于监视时间同步并且在自动车辆的通信网络(1)中使用，其特征在于，所述网络交换机(2)包括第一端口(21)和第二端口(22)并且被配置为用于执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法。
15.一种自动车辆，所述自动车辆包括根据权利要求14所述的网络交换机(2)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于监视时间同步的方法,所述时间同步经由在自动车辆的通信网络(1)中使用的网络交换机(2)分发，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一端口是所述网络交换机(2)的从端口(21)或主端口(22)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二端口是所述网络交换机(2)的从端口(21)或主端口(22)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一同步时间和/或所述第二同步时间是从所述通信网络(1)的时间主控器(3)接收的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，将所述第一同步时间和/或所述第二同步时间从所述网络交换机(2)发送给所述通信网络(1)的时间从机单元(4)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述第一同步时间发送给所述时间从机单元(4)包括：
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，将所述第二同步时间发送给所述时间从机单元(4)包括：
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述比较(s3)由所述网络交换机(2)和/或由外部控制单元(4)执行。
9.根据权利要求8所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·S·比尔拉，MS·阿卜杜勒哈米德，
申请(专利权)人：宝马汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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