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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft das Gebiet der Datenerfassung aus einem Bus,
insbesondere auf dem Kraftfahrzeuggebiet zur Untersuchung von Daten, die
auf Fahrzeugsysteme und Subsysteme bezogen sind.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Fahrzeuge,
beispielsweise Autos, haben gegenwärtig zunehmend komplexe Systeme,
die für den
richtigen Betrieb des Autos erforderlich sind. Systeme, wie beispielsweise
das elektrische System, werden von Devices und Subsystemen gebildet,
die untereinander und/oder mit einer oder mehreren Steuereinheiten über Kommunikationseinrichtungen kommunizieren
können,
zu denen gewöhnlich
als Übertragungsweg
für Daten
und Meldungen ein Bus, häufig
ein CAN-(Controller Area Network-)Bus gehören.
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Um
die Arbeitsweise der verschiedenen Systeme, Subsysteme und Devices,
die ein Auto bilden, zu analysieren, ist es üblich, auf die Subsysteme und Devices
bezogene Signale mit Hilfe von Sensoren zu erfassen, die speziell
für diesen
Zweck vorgesehen sind. Üblich
ist auch, die Daten und Meldungen zu erfassen, die durch den Bus
(üblicherweise
einen CAN-Bus) hindurchgehen, da diese Daten gewöhnlich Informationen einschließen, die
auf die Subsysteme und Devices bezogen sind, die mit dem Bus verbunden
sind.
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Der
CAN-(Controller Area Network-)Bus wird in weitem Umfang in verschiedenen
Industriebereichen, und insbesondere in der Automobilwelt verwendet,
und es gibt eine Vielfalt von Devices, die ein Analysieren der Daten
und Meldungen ermöglichen, die
den Bus durchlaufen. Die meisten dieser Devices sind Karten mit
unterschiedlichen Formaten (PCI, PCMCIA, PXI, usw.), die in einen
PC oder Einschub eingeführt
werden, wo die Datenanalyse in dem Gerät selbst ausgeführt wird.
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Diese
Art der Ausführung
des Zusammenwirkens zwischen einem PC und einem Bus (beispielsweise
einem CAN-Bus, über
welchen Daten und Meldungen umlaufen, die analysiert werden müssen) kann
bei kleinen Anlagen zufrieden stellend arbeiten, bei denen der gleiche
PC immer für
die Datenanalyse verwendet wird. Diese Art der Ausführung der
Interaktion ist jedoch in solchen Situationen nicht zufrieden stellend,
in denen die Analyse der Daten und die Interaktion mit den Daten
aus irgendeinem von einer Vielzahl von Rechnern gewünscht wird. Beispielsweise
ist gegenwärtig
die Analyse der Verhaltensweisen von Subsystemen und Devices, die Teil
von Automobilen sind, ein komplexer Prozess, an dem viele unterschiedliche
Leute viele Male teilnehmen. Damit jede Person von ihrem PC aus
Zugang zu dem Bus hat, ist es nach dem Stand der Technik somit erforderlich,
jeden PC mit einer Karte der vorstehend erwähnten Art zu versehen. Diese
Lösung
ist jedoch nicht ideal, da sie hohe Kosten (bezogen auf das Erhalten
und Installieren jeder Karte) und eine geringe Flexibilität ergibt
(da zuerst für
eine Person für
den Zugang zu dem Bus von ihrem PC aus die erforderliche Karte für den Zugang
installiert sein muss).
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Die
WO-00/60842-A offenbart ein System und ein Verfahren zum insbesondere
graphischen Überwachen
und/oder zum Fernsteuern von stationären und/oder mobilen Devices,
insbesondere Fahrzeugen. Die Überwachung
erfolgt von einer Zentrale mit Hilfe einer Signalisier-Device. Die bewegliche
Device ist mit einem ersten Funktionsblock zum Erfassen von Messwerten,
zum Überwachen und/oder
zum Alarmgeben gemäß vorzugebenden Regeln
und mit einem zweiten Funktionsblock zum Speichern anwenderspezifischer
Daten der mobilen Device versehen. Die zentrale und die mobile Device sind
mit Einrichtungen zum Kommunizieren über wenigstens zwei Kommunikationskanäle versehen.
Der erste Kommunikationskanal ist für ein Kommunizieren zwischen
einem Kommunikationsserver der Zentrale und dem zweiten Funktionsblock
der beweglichen Device vorgesehen, während der zweite Kommunikationskanal
für ein
Kommunizieren zwischen einem Sichtbarmachungssystem der Zentrale
und dem zweiten Funktionsblock der beweglichen Device vorgesehen
ist.
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Die
US-6654355 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übermitteln
einer CAN-Meldung
zwischen einem Sendeknoten, der an einem sendenden CAN-Netzwerk
festgelegt ist, und einem Empfangsknoten, wobei der Sende- und Empfangsknoten
durch ein Netzwerk verbunden sind, das entsprechend einem Übertragungssteuerprotokoll/Internetprotokoll
TCP/IP kommuniziert. Die Erfindung sieht als Basis eine Brücke für CAN zum
TCP/IP-Anschluss vor.
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Man
wollte deshalb ein System entwickeln, das einer Person einen Zugang
zu den durch den Bus zirkulierenden Daten von ihrem PC aus ermöglicht,
ohne dass in dem Rechner eine spezielle Karte installiert werden
muss.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäß wird dies
dadurch erreicht, dass die Tatsache genutzt wird, dass bei vorhandenen
Arbeitsumgebungen, normalerweise die Leute in einer Fabrik, in einer
Abteilung, an einem Arbeitsplatz oder in einer Firma, gewöhnlich mit
PCs oder dergleichen arbeiten, die beispielsweise an ein Ethernet,
ein LAN (Local Area Network/Nahbereichsnetzwerk) oder ein Internet-Netzwerk
angeschlossen sind.
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein System zum Überwachen und Steuern von Elementen
eines Fahrzeugs, die mit einem Bus (beispielsweise einem CAN-Bus)
verbunden sind, wobei sich das System dadurch auszeichnet,
- I) dass es eine erste Schnittstelle (beispielsweise eine
vorzugsweise programmierbare Hardware-Schnittstelle) hat, die für eine Verbindung mit
dem Bus und einem Rechnernetzwerk gestaltet ist und die
- – Einrichtungen
zum Erfassen der durch den Bus zirkulierenden Daten,
- – Einrichtungen
zum Übertragen
der Daten zu einer zweiten Schnittstelle (vorzugsweise eine Software-Anwendung,
die in einem Rechner ausgeführt
wird) über
ein Rechnernetzwerk (beispielsweise ein Ethernet, ein LAN oder ein
Internet-Netzwerk),
- – Einrichtungen
zum Empfangen der Elementsteuernachrichten von dem Rechnernetzwerk, und
- – Einrichtungen
zum Einführen
der Meldungen in den Bus aufweist, so dass die Meldungen an Elementen
des Fahrzeugs für
die Steuerung dieser Elemente ankommen, und
- II) dass die für
die Verbindung mit dem Rechnernetzwerk gestaltete zweite Schnittstelle
- – Empfangseinrichtungen
für die
Daten von der ersten Schnittstelle,
- – Formatumwandlungseinrichtungen
für die
Daten von einem ersten Format in ein zweites Format, wobei das zweite
Format für
einen mit dem Rechnernetzwerk verbundenen Nutzer in Übereinstimmung
mit den Umwandlungsregeln verständlich
ist, die in einer Datenbank definiert sind, die von der zweiten
Schnittstelle aus zugänglich ist,
- – Einrichtungen
zur Erzeugung von Meldungen, die für die Steuerung der mit dem
Bus verbundenen Elemente ausgehend von Instruktionen geeignet sind,
die über
das Rechnernetzwerk von wenigstens einem mit dem Rechnernetzwerk
verbundenen Rechner in Übereinstimmung
mit Konfigurationsregeln empfangen werden, die in der Datenbank
definiert sind, die von der zweiten Schnittstelle aus zugänglich ist,
und
- – Einrichtungen
zum Senden dieser Meldungen an die erste Schnittstelle aufweist.
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Dadurch
kann ein Benutzer von seinem Rechner oder seiner Arbeitsstation,
beispielsweise von seinem PC aus, mit Elementen des Fahrzeugs interagieren,
die an den Bus über
das Rechnernetzwerk und über
die erste Schnittstelle und die zweite Schnittstelle angeschlossen
sind, die beide mit dem Rechnernetzwerk verbunden sind. Deshalb
ist es für den
Nutzer nicht erforderlich, einen Rechner zu verwenden, der mit speziellen
Karten für
die Kommunizierung über
einen Bus (beispielsweise einen CAN-Bus) des Fahrzeugs versehen
ist, vielmehr ist die Interaktion über jeden PC oder jede Arbeitsstation dadurch
möglich,
dass die erste Schnittstelle und die zweite Schnittstelle verwendet
werden, die deshalb dadurch, dass sie mit dem Rechnernetzwerk verbunden
sind, von jedem an das Netzwerk angeschlossenen Nutzer benutzt werden
können.
Dadurch ermöglicht
es die Erfindung u.a., die Aufgabenneuverteilung in einem Arbeitsteam
zu vereinfachen, wenn neue Techniker an dem Analyseprozess des Fahrzeugs
teilnehmen, indem Daten aus dem Bus des Fahrzeugs erhalten werden
und auf Elemente einwirken, die mit dem Bus des Fahrzeugs verbunden
sind, ohne dass es erforderlich ist, zuerst neue spezielle Karten
zu erhalten und in ihren Rechnern zu installieren und die Karten
mit dem CAN-Bus zu verbinden. In der zweiten Schnittstelle werden
Daten des ersten Formats (das den Formatdaten entsprechen kann, wenn
sie den Bus durchlaufen) in ein zweites Format umgewandelt, das
für die
Präsentierung
der relevanten Parameter für
den Nutzer geeignet ist. In gleicher Weise kann die zweite Schnittstelle
Instruktionen in einer von dem Nutzer verwendeten Sprache empfangen
und ausgehend von diesen Instruktionen in Übereinstimmung mit in der Datenbank
eingerichteten Regeln Meldungen gestalten, die zu dem Bus (über die
erste Schnittstelle) mit bestimmten mit dem Bus verbundenen Elementen
als Bestimmungsort und mit einem Format gesendet werden können, das von
den Elementen richtig interpretiert werden kann.
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Die
zweite Schnittstelle kann einen Datenserver aufweisen, der so gestaltet
ist, dass er die Umwandlung von dem ersten Format in das zweite
Format ausführt.
Das System kann we nigstens einen Rechner aufweisen, der mit dem
Rechnernetzwerk verbunden und so gestaltet ist, dass er als Klient
des Datenservers arbeitet, so dass der Rechner Daten von dem Datenserver
anfordern und als Antwort Daten in dem zweiten Format aus dem Server
erhalten kann, d.h. als Daten, die denjenigen entsprechen, die den
Bus durchlaufen, jedoch in einem Format, das für den Nutzer verständlich ist.
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Dadurch
zentriert sich die gesamte Infrastruktur, die für die Elementüberwachung
und – steuerung über den
Bus (CAN-Bus) des Fahrzeugs erforderlich ist, um die beiden Schnittstellen
herum, zu denen die Nutzer aus ihren Rechnern über das Rechnernetzwerk Zugang
haben. Der Datenserver kann beispielsweise ein OLE für einen
Prozesssteuerungs- (OPC: ein Kommunikationsstandard-)-Server sein.
Die zweite Schnittstelle kann so gestaltet sein, dass sie das Datenformat
von dem ersten Format in das zweite Format durch Verwendung des
OLE für ein
Prozesssteuerungsprotokoll (OPC) umwandelt.
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Die
Datenbank enthält
die Informationen und Regeln, die für das Umwandeln von Daten aus
dem ersten Format (das dem Format entspricht, in welchem die Daten
den Bus durchlaufen) in das zweite Format erforderlich sind, bei
welchem es sich um das Format handelt, das von den Nutzern und/oder
ihren Rechnern interpretiert werden kann. Gleichermaßen enthält die Datenbank
Informationen und Regeln zum Gestalten von Meldungen, die für die Steuerung der
Elemente geeignet sind, die mit dem Bus verbunden ist, wenn sie
einmal in den Bus über
die erste Schnittstelle eingegeben sind. Diese Meldungen sind entsprechend
den Instruktionen gestaltet, die die zweite Schnittstelle von dem
Nutzer über
das Rechnernetzwerk empfängt,
wobei die Regeln und Informationen befolgt werden, die in der Datenbank
enthalten sind. Weiterhin kann das System ein zusätzliches
Erfassungssystem für
Signale von den Elementen eines Fahrzeugs
- – mit Sensoren,
die für
eine Direktverbindung mit den Elementen es Fahrzeugs ausgestaltet
sind,
- – mit
Erfassungseinrichtungen für
Signale aus den Sensoren und
- – mit
wenigstens einer dritten Schnittstelle zwischen der Erfassungseinrichtung
für Signale
und dem Rechnernetzwerk aufweisen, so dass Informationen auf den
Signalen aus den Sensoren von Rechnern erhalten werden können, die
mit dem Rechnernetzwerk über
die Erfassungseinrichtungen für
Signale verbunden sind.
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Dadurch
können
vollständigere
Informationen über
das Fahrzeug erhalten werden, wobei Daten nicht nur aus den mit
dem Bus verbundenen Elementen, sondern auch aus anderen Elementen
des Fahrzeugs erhalten werden. Beispielsweise können die Sensoren Analogsensoren
zum Erfassen von Vibrationen usw. in Teilen des Fahrzeugs sein.
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Dadurch
kann der Nutzer mit den Elementen, die mit dem Bus verbunden sind,
und mit anderen Elementen des Fahrzeugs von irgendeinem Rechner aus,
der mit dem Rechnernetzwerk verbunden ist, über das Rechnernetzwerk und
ohne dass es nötig ist,
eine zusätzliche
Hardware in seinem Rechner zu installieren, interagieren.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Als
Nächstes
wird eine Reihe von Zeichnungen beschrieben, die zum besseren Verstehen
der Erfindung beitragen und sich ausdrücklich auf eine Ausgestaltung
der Erfindung beziehen, die als ein erläuterndes und nicht begrenzendes
Beispiel wiedergegeben wird.
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1 ist
eine schematische Darstellung eines Systems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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2A und 2B zeigen
das Format der durch den CAN-Bus hindurchgehenden Datenpakete (Frames),
die die erste Schnittstelle liest und so interpretiert, dass es
sie zu der zweiten Schnittstelle sendet.
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3 ist
ein schematisches Blockschaltbild der ersten Hardware-Schnittstelle 3.
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4 zeigt
eine Nutzerschnittstelle als Schirmausgestaltung in dem Rechner, über die
der Nutzer Zugang zu den Informationen hat.
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5 ist
ein Ablaufdiagramm, das schematisch die Arbeitsweise einer Software-Schnittstelle gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zeigt.
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BESCHREIBUNG
EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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1 veranschaulicht
schematisch das System gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Das System ist mit einem CAN-Bus 1 eines
Fahrzeugs 2 gekoppelt und hat eine erste Hardware-Schnittstelle 3,
die mit dem Bus 1 und mit einem Rechnernetzwerk 5 (beispielsweise
einem Ethernet-Netwerk) verbunden ist.
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Die
erste Schnittstelle 3 hat vier Funktionsmodule (in 1 nicht
gezeigt), nämlich
- – Einrichtungen
zum Erfassen der durch den Bus zirkulierenden Daten,
- – Einrichtungen
zum Übertragen
der Daten zu einer zweiten Schnittstelle 4 (die von einer
Software-Anordnung gebildet wird, die in einem Computer ausgeführt wird) über das
Rechnernetzwerk 5,
- – Einrichtungen
für den
Empfang von Elementsteuermitteilungen aus dem Rechnernetzwerk 5 und
- – Einrichtungen
zum Einführen
der Meldungen in den Bus 1 derart, dass die Meldungen an
Elementen des Fahrzeugs für
die Steuerung der Elemente ankommen.
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Andererseits
hat das System auch die zweite Schnittstelle 4, die ebenfalls
mit dem Rechnernetzwerk 5 verbunden ist und vier Funktionsmodule
aufweist (in 1 nicht gezeigt), nämlich
- – Empfangseinrichtungen
für die
Daten aus er ersten Schnittstelle,
- – Einrichtungen
zum Umwandeln des Formats der Daten aus dem ersten Format in ein
zweites Format in Übereinstimmung
mit Umwandlungsregeln, die in einer Datenbank 6 definiert
sind, die von der zweiten Schnittstelle 4 aus zugänglich ist,
- – Einrichtungen
für die
Mitteilungsgestaltung in Übereinstimmung
mit Instruktionen, die über
das Rechnernetzwerk 5 von wenigstens einem Rechner 7,
der mit dem Rechnernetzwerk verbunden ist, in Übereinstimmung mit Konfigurationsregeln empfangen
werden, die in der Datenbank 6 definiert sind, die von
der zweiten Schnittstelle 4 aus zugänglich ist, und
- – Einrichtungen
zum Senden der Mitteilungen zur ersten Schnittstelle 3.
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Dadurch
kann ein Nutzer von seinem Rechner 7 oder seiner Arbeitsstation,
beispielsweise seinem PC, aus mit Elementen des Fahrzeugs 2 über den
Bus 1, über
das Rechnernetzwerk 5, über
die erste Schnittstelle 3 und über die zweite Schnittstelle 4 interagieren.
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Die
zweite Schnittstelle hat einen Datenserver 4a, der so gestaltet
ist, dass er die Umwandlung von dem ersten Format in das zweite
Format ausführt.
Der Rechner 7 ist so gestaltet, dass er als Klient des
Datenservers 4a so arbeitet, dass der Rechner 7 Daten
von dem Datenserver 4a anfordern kann und Antwortdaten
in dem zweiten Format von dem Server erhält. Der Server 4a kann
ein OLE für
einen Prozesssteuerungsserver (OPC) sein, wobei in diesem Fall die
zweite Schnittstelle so gestaltet ist, dass sie das Format der Daten
von dem ersten Format in das zweite Format unter Verwendung des
OLE für
das Prozesssteuerungsprotokoll umwandelt.
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Die
Datenbank enthält
die Informationen und Regeln, die erforderlich sind, um die Daten
von dem ersten Format (entsprechend dem Format, in welchem die Daten
den Bus 1 durchlaufen) in das zweite Format umzuwandeln,
welches das Format ist, das von den Nutzern und ihren Rechnern interpretiert werden
kann. Gleichermaßen
enthält
die Datenbank die Informationen und Regeln zum Gestalten der Meldungen,
die für
die Steuerung der mit dem Bus verbundenen Elemente geeignet sind,
wenn sie einmal in den Bus über
die erste Schnittstelle eingespeist sind. Diese Meldungen sind in Übereinstimmung
mit Instruktionen gestaltet, die die zweite Schnittstelle 4 von
den Nutzern über
das Rechnernetzwerk 5 erhält und die den Regeln und Informationen
folgen, die in der Datenbank 6 enthalten sind. Beispielsweise
kann als Datenbank eine CANdb (CAN-Datenbank) von der Firma Vector-Informatik benutzt
werden, die häufig
in der Automobiltechnik eingesetzt wird.
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Das
System hat ferner ein zusätzliches
System zum Erfassen von Signalen aus den Elementen eines Fahrzeugs,
welches
- – Sensoren 10,
die für
eine direkte Verbindung mit den Elementen des Fahrzeugs gestaltet
sind,
- – Einrichtungen
zum Erfassen von Signalen 11 (beispielsweise Analogsignalen)
aus den Sensoren, und
- – wenigstens
eine dritte Schnittstelle 12 zwischen den Einrichtungen
zum Erfassen von Signalen und dem Rechnernetzwerk aufweist, so dass
Informationen auf den Signalen von den Sensoren durch Rechner erhalten
werden können,
die mit dem Rechnernetzwerk über
die Einrichtungen zum Erfassen von Signalen verbunden sind.
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Es
werden nun die Ausgestaltung und Funktion der relevanten Elemente
der Erfindung näher
erläutert.
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In
dem CAN-Bus werden die Daten und Meldungen als Pakete oder Frames
mit einem Format gesendet, das dem in den 2A und 2B gezeigten
entsprechen kann, wobei 2A einen
Frame in dem CAN 2.0 A-Format mit einem 11-Bit-Identifizierer (201)
und 2B einen Frame in dem CAN 2.0 B-Format mit einem
29-Bit-Identifizierer (201 + 211) widerspiegelt.
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Das
Format der Frames ist dem Fachmann bekannt, so dass es nicht notwendig
ist, es hier zu beschreiben. Bekanntlich haben die Frames grundsätzlich die
folgenden Elemente:
- 200: "START" (1 Bit)
- 201: "Identifizierer" (11 Bit), wobei "Identifizierer" anzeigt, welche
Informationen in dem Frame enthalten sind, d.h. die Art der Meldung
- 202: "RTR" (1 Bit)
- 203: "DIE" (1 Bit)
- 204: "r0" (1 Bit)
- 205: "DLC" (4 Bit) 206: "Daten" (n × 8 Bit,
wobei 0 ≤ n ≤ 8): das Datenfeld
das die für
den Nutzer brauchbaren Information enthält.
- 207: "CRC" (Cyclic Redundancy
Check" – Zyklische Redundanzkontrolle)
(15 Bit): eine Kontrollzahl, die aus dem ursprünglichen Inhalt des Rests des
Frames berechnet wird und die Erfassung und Korrektur von Fehlern
ermöglichen
soll, die bei der Übertragung auftreten.
- 208: "ACK" (2 Bit)
- 209: "EOF
+ IFS" (10 Bit)
- 210: "SRR" (1 Bit): (nur in
dem CAN 2.0 B-Format)
- 211: "Identifizierer" (18 Bit) (nur in
dem CAN 2.0 B-Format): ein zusätzliches
Identifiziererfeld, das eine Steigerung der Informationen über den
Typ der Mitteilung ermöglicht.
- 212: "r1" (1 Bit): (nur in
dem CAN 2.0 B-Format).
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Die
erste Schnittstelle 3 hat eine fixe Konfiguration, d.h.
eine Konfiguration, die sich niemals ändert und die immer die gleiche
Funktion ausführt.
Diese erste Schnittstelle 3 liest die durch den CAN-Bus gehenden
Daten konstant. Wenn die zweite Schnittstelle 4 die durch
den CAN-Bus zirkulierenden
Daten empfangen möchte,
macht die zweite Schnittstelle 4 eine Anforderung an die
erste Schnittstelle 3 für
diese Daten mit Hilfe einer TCP-IP-(Transmission Transfer Protocol/Internet
Protocol-)Verbindung. Von dem Augenblick an, an welchem diese Verbindung
zwischen der ersten Schnittstelle 3 und der zweiten Schnittstelle 4 hergestellt
ist, sendet die erste Schnittstelle 3 alle durch den CAN-Bus
zirkulierenden Mitteilungen zu der zweiten Schnittstelle 4 über das
Rechnernetzwerk mit Hilfe einer TCP-IP-Verbindung. Die Interaktion
zwischen der ersten Schnittstelle 3, dem Bus 1 und dem
Rechnernetzwerk 5 wird immer unter einer Verbindungsanforderung
von der zweiten Schnittstelle 4 in die erste Schnittstelle 3 ausgeführt, so
dass die erste Schnittstelle 3 immer darauf wartet, eine
Verbindungsanforderung von der zweiten Schnittstelle 4 zu
erhalten. Andererseits sind die von der ersten Schnittstelle 3 zu
konfigurierenden Parameter Kommunikationsparameter des Rechnernetzwerks
(beispielsweise die IP-Richtung in dem Rechnernetzwerk und die Buskopplerrichtung,
die den Zugang zu dem Netzwerk erlaubt) und andererseits Kommunikationsparameter
des CAN-Busses (beispielsweise die zeitliche Datenübertragungsmenge
durch den CAN-Bus, im Allgemeinen 500 kbps).
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Das
Ziel der zweiten Schnittstelle 4 besteht andererseits darin,
dass der Nutzer zuerst auswählt, welche
Informationen (CAN-Busmitteilungen) er sichtbar machen möchte. Um
diese Auswahl zu treffen, verwendet die zweite Schnittstelle 4 Informationen,
die aus der Datenbank 6 gelesen werden, wo reflektiert
wird, welche Daten durch den Bus laufen und wie die Daten in dem
CAN-Bus strukturiert sind. Diese Auswahl wird mit Hilfe von zwei
Rollmenüs
erzeugt, die enthalten, welche Mitteilungen durch den CAN-Bus zirkulieren.
Der Nutzer wählt
die Mitteilung, die er anzeigen möchte, und akzeptiert die Auswahlen
mittels eines Druckknopfs. 4 zeigt
schematisch die Nutzerschnittstelle, d.h. die Anzeige an dem Schirm
des Rechners 7 des Nutzers. Diese Schnittstelle oder dieser
Schirm zeigt die folgenden Elemente:
- 71: Menü der Auswahl
der durch den CAN-Bus zirkulierenden Mitteilungen
- 72: Menü der
Auswahl der durch den CAN-Bus zirkulierenden Signale
- 73: Knöpfe
zur Ausführung
der Auswahl der anzuzeigenden Informationen
- 74: Konfiguration der IP-Richtung der Hardware-Schnittstelle
- 75: Konfiguration der Datenbank 6
- 76: Schirme zum Anzeigen der ausgewählten Signale
- 77: Steuerungen zum Erzeugen der CAN-Mitteilungen,
die zur ersten Schnittstelle 3 geschickt werden.
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D.h.,
dass der Schirm des Rechners 7 des Nutzers zwei Ablaufmenüs zum Wählen der
Mitteilungen und Signale, die der Nutzer anzeigen möchte, und
des Knopfs für
die Ausführung
der Auswahl hat. Wenn die Auswahl einmal getroffen ist, stellt die
zweite Schnittstelle 4 eine TCP-IP-Verbindung an der ersten
Schnittstelle 3 her. Zu diesem Zeitpunkt werden alle durch
den CAN-Bus laufenden Daten von der zweiten Schnittstelle 4 empfangen,
die dafür
vorgesehen ist, die Informationen anzuzeigen, die von dem Nutzer
ausgewählt
werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform wird
die zweite Schnittstelle 4 unter Verwendung der LabVIEW®-Programmiersprache
programmiert, was es dem Nutzer möglich macht, die durch den CAN-Bus
laufenden Daten auszuwählen
und anzuzeigen. Die Schnittstelle 4 ist mit einem OPC-Datenserver 4a versehen,
so dass es möglich
ist, dass andere mit dem Rechnernetzwerk verbundene Rechner 7,
die irgendeine Anwendung haben, die als ein OPC-Klient funktioniert,
auch die Daten anzeigen können,
die in der zweiten Schnittstelle 4 ausgewählt worden
sind. Diese Option ermöglicht
die Verwendung von kommerziellen Software-Anwendungen zur Überwachung der durch den CAN-Bus
laufenden Daten unter Verwendung des OPC-Protokolls.
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Die
Schnittstelle 4 ermöglicht
es dem Nutzer auch, CAN-Mitteilungen entsprechend dem in der Datenbank 6 definierten
Format zu erzeugen. Der Nutzer führt
in die Schnittstelle 4 die Informationen ein, die er zu
dem CAN-Bus in Bereichen senden möchte, die für die Einführung der Informationen vorgesehen
sind. Entsprechend den in der Datenbank 6 spezifizierten
Regeln erzeugt die Schnittstelle 4 eine Mitteilung, die
danach periodisch zur ersten Schnittstelle 3 geschickt
wird, so dass sie in den CAN-Bus eingespeist wird. Dadurch ist es
möglich,
auf die verschiedenen Elemente einzuwirken, die mit dem CAN-Bus
verbunden sind.
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5 zeigt
schematisch die Funktion der zweiten Schnittstelle:
- 40:
Der Nutzer konfiguriert die Stelle der Datei der Datenbank 6 (CANdb)
(eine Datei mit einer DBC-Nebenstelle).
- 41: Der Nutzer konfiguriert die IP-Richtung der ersten Schnittstelle
(Hardware-Schnittstelle),
um die Kommunikation zwischen der ersten Schnittstelle und der Software-Schnittstelle
(Software-Schnittstelle) herstellen zu können.
- 42: Die Software-Schnittstelle liest aus der Datenbank
die Meldungen und Signale, die in dem CAN-Bus verfügbar sind.
- 43: Die Software-Schnittstelle zeigt dem Nutzer auf einem
Schirm (d.h. auf dem Schirm des Rechners 7 des Nutzers)
mit Hilfe von Rollmenüs
die verfügbaren Meldungen
und Signale an.
- 44: Der Nutzer wählt
mit Hilfe der Rollmenüs,
welche Informationen (Signale) er von dem CAN-Bus überwachen
möchte.
- 45: Der Nutzer konfiguriert, welche Meldungen von der
zweiten Schnittstelle zu irgendeinem OPC-Klienten unter Verwendung
des OPC-Protokolls exportiert werden sollen.
- 46: Die zweite Schnittstelle stellt eine Verbindung
zur ersten Schnittstelle her, um über das Netzwerk 5 (Ethernet)
die Daten (Mitteilungen) von dem CAN-Bus zu sammeln, die die erste
Schnittstelle liest und zu der zweiten Schnittstelle über das
Netzwerk 5 schickt.
- 47: Die zweite Schnittstelle zeigt auf einem Schirm
(in dem Rechner 7 des Nutzers) die von dem Nutzer ausgewählten Informationen
an.
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Die
Hardware-Schnittstelle 3 ist in 3 als Blockschema
gezeigt. Sie ist ein elektronisches System, das hauptsächlich auf
drei Hauptelementen basiert, einer Mikrosteuerung 31, die
die spezifische Funktion ausführt,
für die
die erste Schnittstelle 3 ausgelegt worden ist (Sammeln
von Daten aus dem CAN-Bus 1 und Schicken der Daten zu den
Rechnernetzwerk 5-Ethernet), einer speziellen integrierten Schaltung,
die CAN 32 genannt wird und die als ein Übersetzer
der Daten von dem CAN-Bus wirkt, und schließlich einer weiteren speziellen
integrierten Schaltung, die Ethernet-Steuerung 33 genannt
wird und als eine Schnittstelle für die Kommunikation über das
Rechnernetzwerk (Ethernet) wirkt.
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In
der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen soll das Wort "aufweist" und Variationen davon,
wie "aufweisend", keine anderen Schritte
oder Komponenten ausschließen.