[发明专利]使用发送缓冲器和流量整形实现的消息防丢失

说明书

技术领域

本发明的实施例总体上涉及车辆内的控制器局域网系统。

背景技术

控制器局域网（CAN）是一种车辆总线标准，用来允许电子控制单元（ECU）与其它装置在没有中央计算机或主机的情况下相互通信。车辆系统和子系统具有大量ECU，它们控制致动器或从传感装置接收车辆运行数据。CAN系统是异步广播串行总线，该总线串行地传递消息。因此，同一时刻在通信总线上只传递一个消息。当预备向通信总线上传送消息时，总线控制器控制总线上的消息转移。如果多个传送器同时开始一个以上的消息传输，就传送更占优势的消息。这称为仲裁过程。具有最高优先级的消息将赢得这个仲裁，并且以较低优先级传送的消息将检测到这种状况并等待。

在不同的情形中，可通过CAN系统内连续的不同节点处理这些消息。在这样的情形中，向第一节点提供消息并且在不同时刻处理这些消息。当在相应节点完成对相应消息的处理时，沿着通信总线传递其至下一节点进行另外的处理。同时，在第一节点处理接下来的消息并且随后继续沿着通信总线将其传递至下一节点进行另外的处理。由于处理消息期间的固有延时或对通信总线的争用，消息可能在通信过程中丢失，因为没有中央计算机或主机确保每个消息得到保存且不遗漏。在这样的情况中，消息内容可能会丢失，因为被另一消息值盖写。而且，如果发送单元的缓冲空间有限，并且如果在发送单元仍然在缓冲器中保存前一消息的同时发送下一消息进行传输，那么，当前发送的消息将丢失，因为在发送缓冲器处存在争用。因此，需要确保消息得到CAN系统的适当处理，而不丢失消息。

发明内容

一个实施例的优点是排队在通信总线上等待传输的发送缓冲器中的消息的存储和消息从发送缓冲器转移给总线控制器的时间间隔，该存储和时间间隔降低了由节点接收侧的争用所引起的消息从CAN系统遗失的可能性。由抖动、有限的CAN控制器缓冲器大小和异步时钟引起的传输延迟的结果是传送的消息之间的争用，能够利用发送缓冲器和表明存储消息可以在通信总线上传送的时刻的计时器功能来避免这种争用。

一个实施例设想一种用于车辆的分布嵌入式实时控制器局域网系统。在控制器局域网系统内，通信总线传送消息。多个节点形成通过通信总线可通信地连接的多个通信端点。每个节点包括用于生成车辆运行数据的至少一个应用部件和与该至少一个应用部件通信的电子控制单元。该电子控制单元生成包含车辆运行数据的消息。该电子控制单元在事件触发模式中用于启动向通信总线的消息传输。该电子控制单元包括用于存储生成的消息的发送缓冲器和与该电子控制单元对接的总线控制器。总线控制器管理消息往返于通信总线的转移。消息向通信总线上的转移由总线控制器间断执行。当存储在总线控制器的存储器内的前一消息等待在通信总线上传输时，总线控制器不能用于从电子控制单元接收消息。当该存储器空闲时，总线控制器可用于从电子控制单元接收消息。当总线控制器不可用时，发送缓冲器存储从电子控制单元收到的消息。电子控制单元进一步包括流量整形模块（traffic shaping module），其用于可选择地延迟消息向总线控制器的转移。

一个实施例设想一种在车辆的分布嵌入式实时控制器局域网系统内的节点之间传送消息的方法。控制器局域网系统包括通信总线和用于控制消息在通信总线上的传输的总线控制器，其中消息向通信总线上的转移由总线控制器间断执行。控制器局域网系统进一步包括多个节点，它们形成通过通信总线可通信地连接的多个通信端点。每个节点包括至少一个应用部件、电子控制单元、发送缓冲器、接收缓冲器和至少一个总线控制器。该电子控制单元从至少一个应用部件接收车辆运行数据并且生成包含车辆运行数据的消息用于在通信总线上传输。该电子控制单元在事件触发模式中用于启动通信总线上消息向下一相应节点的传输。响应于总线控制器不可用，消息被存储在发送缓冲器中。当存储在总线控制器的存储器内的前一消息等待在通信总线上传输时，总线控制器不能用于从电子控制单元接收下一消息。当该存储器空闲时，总线控制器可用于从电子控制单元接收消息。确定存储在总线控制器中的前一消息何时成功地在通信总线上传送。响应于存储在总线控制器中的前一消息成功地在通信总线上传送，将流量整形标志置“0”。将流量整形标志置“0”表明消息不能转移给总线控制器。确定何时经过了预定时间期限。响应于经过了预定时间期限，设置流量整形标志，用于表明消息能够转移给总线控制器。响应于设置流量整形标志，将消息从发送缓冲器转移给总线控制器。

方案1. 一种用于车辆的分布嵌入式实时控制器局域网系统，包括：

用于在所述控制器局域网系统内传送消息的通信总线；