用于測量數(shù)據(jù)的重建的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于重建測量數(shù)據(jù)的方法，所述測量數(shù)據(jù)以測量數(shù)據(jù)或測量數(shù)據(jù)幀的形式在通信數(shù)據(jù)總線上由多個(gè)發(fā)送器傳送到接收器。在第一方法步驟中在用作發(fā)送器的多個(gè)傳感器控制裝置中獲得多個(gè)測量值，并且在測量數(shù)據(jù)電報(bào)或多個(gè)測量數(shù)據(jù)幀、尤其是多個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀中將所述多個(gè)測量值打包。在另一方法步驟中將所述多個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀經(jīng)由通信數(shù)據(jù)總線傳輸給用作接收器的主控制裝置。最后用作發(fā)送器的多個(gè)傳感器控制裝置借助于邏輯鏈接經(jīng)由所有CAN測量電報(bào)或測量數(shù)據(jù)幀生成奇偶校驗(yàn)幀。
【專利說明】用于測量數(shù)據(jù)的重建的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于測量數(shù)據(jù)的重建的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 文獻(xiàn)DE1933398A1涉及一種從傳感器到控制裝置的數(shù)字的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。傳?器的傳感器值為了數(shù)據(jù)傳輸以不同的分辨率分配。傳感器值形成具有連續(xù)傳感器值的第一 值范圍，其中，為了根據(jù)對(duì)于控制裝置相關(guān)的量的數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)第一值范圍的分配。
[0003] 文獻(xiàn)DE102004001293A1涉及用于具有減少的數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置和方法。 在傳輸多媒體數(shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)率應(yīng)該被降低。為此提出，適合的數(shù)據(jù)塊通過選擇裝置由輸入 數(shù)據(jù)流選擇并且由編碼器的比特流剪切這些數(shù)據(jù)塊。在接收側(cè)在一個(gè)解碼器中將比特流解 碼。丟失的數(shù)據(jù)塊通過外插裝置估計(jì)并且相應(yīng)地補(bǔ)充輸出信號(hào)。
[0004] 在車輛中應(yīng)用通信數(shù)據(jù)總線，其通常被構(gòu)造為CAN總線。CAN (控制器局域網(wǎng)絡(luò)） 是一個(gè)異步串行總線系統(tǒng)并且屬于現(xiàn)場總線的類型。在物理層上最大的參與者數(shù)量依賴于 應(yīng)用的總線驅(qū)動(dòng)器組合件。通過常見的組合件每條線有32、64或直至110個(gè)參與者是可能 的。CAN網(wǎng)絡(luò)一般被構(gòu)造為直線式結(jié)構(gòu)。星形總線例如在機(jī)動(dòng)車中的中央閉鎖裝置中是同 樣可能的。
[0005] 總線訪問無損耗地借助于比特方式的仲裁基于待發(fā)送的消息的標(biāo)識(shí)符解決。為此 每個(gè)發(fā)送者監(jiān)控總線，而發(fā)送者正好發(fā)送標(biāo)識(shí)符。如果兩個(gè)參與者同時(shí)發(fā)送，那么第一顯性 比特覆蓋另一隱性的劣勢比特，該參與者識(shí)別到這些并且結(jié)束其傳輸嘗試。在CAN總線上 的通信在電報(bào)中實(shí)現(xiàn)。在電報(bào)中具有控制比特和有用比特。這樣的電報(bào)框架的標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu) 稱為幀。能夠區(qū)分4種類型的幀。數(shù)據(jù)幀用于直至8個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的傳輸。遠(yuǎn)程幀用于另一 參與者的數(shù)據(jù)幀的請(qǐng)求。錯(cuò)誤幀通知所有參與者在傳輸中識(shí)別的錯(cuò)誤條件。過載幀用作數(shù) 據(jù)幀與遠(yuǎn)程幀之間的強(qiáng)制中斷。
[0006] 用于混合動(dòng)力車輛的蓄電池管理系統(tǒng)包括多個(gè)控制裝置，在其上運(yùn)行單個(gè)的軟件 功能。根據(jù)單池的數(shù)量、傳感器的數(shù)量和蓄電池模塊在車輛中的不同結(jié)構(gòu)空間中的分布產(chǎn) 生一種控制裝置拓?fù)?，其具有主控制裝置和直接在單個(gè)蓄電池模塊上的多個(gè)下設(shè)的傳感器 控制裝置，它們用于獲得測量數(shù)據(jù)，例如電壓、溫度和電流等。所獲得的數(shù)據(jù)在控制裝置之 間經(jīng)由通信總線例如經(jīng)由CAN總線交換。
[0007] 在測量數(shù)據(jù)從傳感器裝置到主控制裝置的通信中非常廣泛地采用通信總線，例如 CAN總線。CAN總線系統(tǒng)有關(guān)地具備一定的用于在總線上干擾時(shí)錯(cuò)誤校正的能力。如果校 正不再可能，例如由于嚴(yán)重的干擾，那么在其整體上拒絕發(fā)送的消息。
[0008] 在測量數(shù)據(jù)的通信中發(fā)送多個(gè)CAN消息，其標(biāo)準(zhǔn)化為CAN幀。所有所測量的數(shù)據(jù) 例如蓄電池單池電壓、蓄電池模塊電壓和溫度被分為確定數(shù)量的幀。如果這些幀中之一由 于干擾地失靈，那么在這些幀中包含的測量數(shù)據(jù)丟失。這能夠?qū)е?，主控制裝置拒絕所有測 量，因?yàn)槠洳皇峭暾?。為了蓄電池管理系統(tǒng)的完全的功能性，所有值的同步測量及其完全 通信是需要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 按照本發(fā)明提出一種用于重建丟失的測量數(shù)據(jù)的方法，其中多個(gè)控制裝置、特別 是蓄電池組的多個(gè)傳感器控制裝置產(chǎn)生奇偶校驗(yàn)幀。所測量的蓄電池單池電壓、蓄電池模 塊電壓和溫度在多個(gè)傳感器控制裝置中通過多個(gè)傳感器獲得。所測量的值在多個(gè)CAN測量 數(shù)據(jù)幀中打包并且經(jīng)由通信數(shù)據(jù)總線尤其是CAN數(shù)據(jù)總線發(fā)送到主控制裝置。主控制裝置 由多個(gè)傳感器控制裝置接收所有的CAN測量數(shù)據(jù)幀，其中該些CAN測量數(shù)據(jù)幀包含之前由 多個(gè)傳感器所獲得的值。由此主控制裝置具有各個(gè)傳感器控制裝置的所有測量數(shù)據(jù)。對(duì)于 這種情況，即CAN測量數(shù)據(jù)幀由于干擾地失靈并且所測量的多個(gè)值的子集丟失，能夠由此 確保主控制裝置的功能性，使得傳感器控制裝置分別建立一個(gè)奇偶校驗(yàn)幀，其通過比特方 式的異或鏈接經(jīng)由相應(yīng)傳感器控制裝置的所有CAN測量數(shù)據(jù)幀產(chǎn)生。異或表示邏輯鏈接 "異或（exclusiv or)"、"異或（exclusives oder)"、"或者…或者…"。在此涉及邏輯鏈接， 其中一個(gè)邏輯門具有多個(gè)輸入和一個(gè)輸出。如果在奇數(shù)個(gè)輸入上為"1"并且其余的為"〇"， 那么輸出正好是邏輯1。
[0010] 奇偶校驗(yàn)幀能夠通過不同的方式實(shí)現(xiàn)，該奇偶校驗(yàn)幀由比特方式的異或計(jì)算經(jīng)由 傳感器控制裝置的所有CAN測量數(shù)據(jù)幀獲得。
[0011] 存在的可能在于，除了多個(gè)測量值之外在每個(gè)測量周期中傳輸奇偶校驗(yàn)幀，這些 測量值包含在不同CAN幀中。由此關(guān)于通信數(shù)據(jù)總線的總線負(fù)載產(chǎn)生小的提高，因?yàn)橐粋€(gè) 附加的幀、恰好那個(gè)奇偶校驗(yàn)幀被一起傳輸。
[0012] 另一方面也存在的可能在于，僅僅在需要時(shí)傳輸奇偶校驗(yàn)幀。如果確定，CAN測量 數(shù)據(jù)幀作為有錯(cuò)誤的被拒絕，或者未被接收，那么主控制裝置請(qǐng)求涉及的傳感器控制裝置 的奇偶校驗(yàn)幀。僅僅根據(jù)通過主控制裝置的明確的詢問傳感器控制裝置才發(fā)送已經(jīng)計(jì)算并 且保持的奇偶校驗(yàn)幀。
[0013] 因?yàn)槠媾夹ｒ?yàn)幀通過所有CAN測量數(shù)據(jù)幀實(shí)施比特方式的異或邏輯鏈接，所以能 夠借助于可用的測量數(shù)據(jù)幀和奇偶校驗(yàn)幀無錯(cuò)誤地重建丟失或拒絕的幀。
[0014] 通過按照本發(fā)明提出的方法，拒絕的或者由于干擾地未通過主控制裝置接收的多 個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀的測量數(shù)據(jù)的重建是可能的。在高干擾密度下多個(gè)CAN幀也完全能夠由 于干擾地失靈。奇偶校驗(yàn)幀在這種情況下在測量數(shù)據(jù)的無錯(cuò)誤的重建中是無助的。在高干 擾密度下丟失的幀的持久的重建不再有意義，因?yàn)樵谶@些情況下必須發(fā)現(xiàn)和排除干擾的原 因，人們僅僅考慮電磁兼容性。
[0015] 在按照本發(fā)明提出的方法的改進(jìn)中能夠通過使用多個(gè)奇偶校驗(yàn)幀大幅提高方法 的魯棒性。因此兩個(gè)或多個(gè)奇偶校驗(yàn)幀能夠通過CAN測量數(shù)據(jù)幀的各一部分計(jì)算并且在需 要時(shí)由相應(yīng)的傳感器控制裝置傳送。這一方面提高了方法的成本，因?yàn)楸仨毘袚?dān)用于保持 奇偶校驗(yàn)幀并且用于消除多重錯(cuò)誤的更多的成本，另一方面然而也提供了提高的對(duì)丟失的 數(shù)據(jù)的保護(hù)。因此能夠例如在五個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀的情況下通過各一個(gè)奇偶校驗(yàn)幀保護(hù)三 個(gè)或兩個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀。多重錯(cuò)誤能夠通過按照本發(fā)明提出的方法的該設(shè)計(jì)方案以受限 的程度消除。每一個(gè)奇偶校驗(yàn)幀能夠保護(hù)一重錯(cuò)誤。
[0016] 通過按照本發(fā)明提出的解決方案能夠極大地改善例如蓄電池管理系統(tǒng)的功能性。 按照本發(fā)明提出的方法引起數(shù)據(jù)傳輸相對(duì)于在車輛的通信數(shù)據(jù)總線上的干擾的魯棒性的 顯著的提高。假如測量數(shù)據(jù)由于丟失的CAN測量數(shù)據(jù)幀不被傳輸，那么能夠重建丟失的測 量數(shù)據(jù)，從而能夠避免蓄電池管理系統(tǒng)的主控制裝置的全部測量被拒絕。通過按照本發(fā)明 提出的方法CAN協(xié)議的附加保護(hù)是可實(shí)現(xiàn)的，通過按照本發(fā)明提出的方法提高了 CAN協(xié)議 的錯(cuò)誤魯棒性。在正常運(yùn)行中與之相對(duì)地關(guān)于通信數(shù)據(jù)總線不需要附加的帶寬，該通信數(shù) 據(jù)總線一般設(shè)計(jì)為CAN總線。僅僅在錯(cuò)誤情況下附加的CAN測量數(shù)據(jù)幀正好產(chǎn)生那個(gè)所述 的奇偶校驗(yàn)幀，該奇偶校驗(yàn)幀用于重建丟失的測量數(shù)據(jù)。在通信數(shù)據(jù)總線上無錯(cuò)誤的通信 的情況下因此不需要附加的帶寬。關(guān)于多重錯(cuò)誤的處理存在任意的可擴(kuò)展性。該提出的方 法實(shí)現(xiàn)了每個(gè)測量周期失靈的CAN測量數(shù)據(jù)幀的重建。通過更復(fù)雜的保護(hù)功能也能夠校正 多重錯(cuò)誤。
[0017] 按照本發(fā)明提出的方法能夠一方面如此實(shí)現(xiàn)，使得奇偶校驗(yàn)幀在每個(gè)測量周期中 除了多個(gè)測量數(shù)據(jù)幀之外被傳輸。由此關(guān)于總線負(fù)載產(chǎn)生少量提高，其中一個(gè)附加的幀被 傳輸。
[0018] 另一方面也存在的可能在于，僅僅在需要時(shí)也就是根據(jù)詢問傳輸奇偶校驗(yàn)幀。如 果通過主控制裝置確定CAN測量數(shù)據(jù)幀作為錯(cuò)誤的被拒絕，那么主控制裝置請(qǐng)求涉及的傳 感器控制裝置的奇偶校驗(yàn)幀。僅僅根據(jù)其詢問，傳感器控制裝置傳送已經(jīng)計(jì)算并且在那兒 保持的奇偶校驗(yàn)中貞。
[0019] 這兩個(gè)備選的優(yōu)點(diǎn)能夠在其中看到，即在發(fā)送CAN測量數(shù)據(jù)幀之后不必須持久地 保持該數(shù)據(jù)幀，以便可能隨后重新傳輸證實(shí)為錯(cuò)誤的幀。在通過各個(gè)監(jiān)控蓄電池模塊的傳 感器控制裝置發(fā)送測量數(shù)據(jù)到主控制裝置之后能夠刪除傳感器控制裝置中的緩沖器并且 填以新的測量值，以便確保高頻測量和傳輸。因此通過傳感器控制裝置能夠僅僅保持奇偶 校驗(yàn)幀，這降低了在蓄電池管理系統(tǒng)的傳感器控制裝置上的存儲(chǔ)需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 以下根據(jù)附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明。其中：
[0021] 圖1示出了蓄電池組的圖示；
[0022] 圖2示出了蓄電池管理系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)；
[0023] 圖3示出了通過比特方式的異或鏈接由三個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀產(chǎn)生奇偶校驗(yàn)幀；
[0024] 圖4示出了在兩個(gè)測量期間在傳感器控制裝置與主控制裝置之間的通信流；
[0025] 圖5示出了在拒絕的CAN測量數(shù)據(jù)幀時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況下的通信流；
[0026] 圖6示出了具有僅僅根據(jù)通過主控制裝置的詢問的奇偶校驗(yàn)幀的傳輸?shù)姆椒ǖ?實(shí)施變型；
[0027] 圖7示出了五個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀的圖示，其中通過各一個(gè)奇偶校驗(yàn)幀保護(hù)三個(gè)或 兩個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 由按照?qǐng)D1的圖示得知部分切開的蓄電池組。
[0029] 蓄電池組10包括多個(gè)相互電連接的蓄電池模塊14,它們安置在殼體12中。由按 照?qǐng)D1的圖示得知，部分地切開殼體12。
[0030] 圖2示意地示出了蓄電池管理系統(tǒng)的組件。
[0031] 在圖2中示出的蓄電池管理系統(tǒng)包括主控制裝置16。主控制裝置16經(jīng)由通信數(shù) 據(jù)總線17與多個(gè)傳感器控制裝置18、20、22連接。出于更好的可表示性的原因在按照?qǐng)D2 的圖示中僅僅示出多個(gè)傳感器控制裝置18、20、22中的幾個(gè)。傳感器控制裝置18、20或22 中的每個(gè)與一個(gè)蓄電池模塊24、26、28連接。按照在圖2中的示意的描述的多個(gè)蓄電池模塊 24、26、28在其側(cè)通過多個(gè)蓄電池單池的組合形成，多個(gè)蓄電池單池電連接為所述的多個(gè)蓄 電池模塊24、26、28。
[0032] 按照在圖2中的示意性的圖示的蓄電池管理系統(tǒng)的任務(wù)在于，確保功能安全性和 蓄電池組10或組件18、20、22或24、26、28的安全運(yùn)行。為了確保安全運(yùn)行，能夠監(jiān)控各個(gè) 蓄電池組10或在其中包含的多個(gè)蓄電池模塊14。監(jiān)控通過變量例如蓄電池單池電壓、蓄電 池模塊電壓和溫度的連續(xù)的周期的測量或者通過絕緣電阻測量實(shí)現(xiàn)。這些變量通過相應(yīng)的 傳感器獲得并且傳送到相應(yīng)的傳感器控制裝置18、20或22。測量值在總線電報(bào)中打包，該 電報(bào)在下文中也稱為CAN測量數(shù)據(jù)幀，參見按照?qǐng)D3的圖示。
[0033] 分別包括8個(gè)字節(jié)30、32或44的各個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38經(jīng)由通信數(shù)據(jù)總 線17--其尤其被構(gòu)造為CAN數(shù)據(jù)總線--傳送到蓄電池管理系統(tǒng)的主控制裝置16。主控 制裝置16在其側(cè)接收所有以CAN測量數(shù)據(jù)幀形式的相應(yīng)傳感器控制裝置18、20、22的值， 如其在圖3中通過附圖標(biāo)記34、36和38標(biāo)明的那樣。主控制裝置16因此具有所有在蓄電 池管理系統(tǒng)中連接的傳感器控制裝置18、20、22的全部測量數(shù)據(jù)。如果CAN測量數(shù)據(jù)幀34、 36、38中的一個(gè)由于干擾地失靈并且在其上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)丟失，那么在測量周期中獲取的測 量值中的部分?jǐn)?shù)據(jù)量丟失。在某些情況下主控制裝置16在這種情況下拒絕全部測量，因?yàn)?相關(guān)的測量值丟失，這些相關(guān)的測量值包含在丟失的或拒絕的CAN測量數(shù)據(jù)幀中。由此又 能夠出現(xiàn)蓄電池管理系統(tǒng)的功能性的顯著的限制。
[0034] 由按照?qǐng)D3的圖示進(jìn)一步得知實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤保護(hù)的可能性。
[0035] 由按照?qǐng)D3的圖示能夠得知，測量值打包到各個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36或38中。 各個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38包括8個(gè)字節(jié)，在此通過附圖標(biāo)記30、32或44標(biāo)明。每個(gè) 字節(jié)包含8個(gè)單個(gè)比特，通過在按照?qǐng)D3的圖示中的位置46識(shí)別。在按照?qǐng)D2的蓄電池管 理系統(tǒng)的傳感器控制裝置18、20、22內(nèi)，通過傳感器52、54、56獲得的測量值在放置到通信 數(shù)據(jù)總線17并且傳輸?shù)叫铍姵毓芾硐到y(tǒng)的主控制裝置16之前在相應(yīng)的CAN測量數(shù)據(jù)幀 34、36、38中遵循確定的標(biāo)準(zhǔn)模式打包。如由圖3得知，在各個(gè)傳感器控制裝置中由待放置 到數(shù)據(jù)總線17上的CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38通過比特方式的異或鏈接40生成奇偶校驗(yàn) 中貞42。能夠?qū)惢蜴溄?0理解為"異或（exclusiv or)"、"異或（exclusives oder)"、"或 者…或者…"邏輯運(yùn)算，其具有多個(gè)輸入和一個(gè)輸出，其中如果在奇數(shù)個(gè)輸入上為" 1"并且 其余的輸入上為"〇"，那么輸出正好是邏輯1。異或邏輯鏈接40也稱為非等效或反符合。
[0036] 獲取的奇偶校驗(yàn)幀42在所有存在的CAN測量數(shù)據(jù)幀例如按照?qǐng)D3在所有三個(gè)CAN 測量數(shù)據(jù)幀34、36和38上包含比特方式的異或邏輯鏈接40。
[0037] 那么存在的可能在于，在每個(gè)測量周期中除了傳輸?shù)紺AN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38中 的測量值之外，將計(jì)算的奇偶校驗(yàn)幀42也一起傳輸。由此關(guān)于通信數(shù)據(jù)總線17的總線負(fù) 載產(chǎn)生了細(xì)微的提高，因?yàn)槌?CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38之外也能夠傳輸奇偶校驗(yàn)幀42。
[0038] 備選地存在的可能在于，僅僅在需要時(shí)傳輸計(jì)算的奇偶校驗(yàn)幀42。這表示，根據(jù)在 CAN測量數(shù)據(jù)幀64丟失或拒絕時(shí)主控制裝置16的促使，主控制裝置16要求涉及的傳感器 控制裝置18、20、22的相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)幀42。相應(yīng)涉及的傳感器控制裝置18、20或22僅僅 根據(jù)詢問傳送已經(jīng)計(jì)算的并因此上述的和在相應(yīng)傳感器控制裝置18、20、22中存儲(chǔ)的奇偶 校驗(yàn)幀42。這又實(shí)現(xiàn)了對(duì)相應(yīng)的傳感器控制裝置18、20或22的存儲(chǔ)需求的顯著減少。
[0039] 在主控制裝置中在存在奇偶校驗(yàn)幀42之后重建被拒絕的幀64。因?yàn)槠媾夹ｒ?yàn)幀 42在所有CAN測量數(shù)據(jù)幀上是比特方式的異或邏輯鏈接，所以能夠借助于按照?qǐng)D3中的圖 示的相應(yīng)控制裝置的可用的測量數(shù)據(jù)幀36、38無錯(cuò)誤地重建丟失的測量數(shù)據(jù)幀64。
[0040] 隨后給出一個(gè)用于這樣的重建的例子。出于簡化該例子僅僅包括具有測量值的三 個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀。在按照實(shí)際的蓄電池管理系統(tǒng)中存在明顯更多的CAN測量數(shù)據(jù)幀，其 包括用于通過通信數(shù)據(jù)總線17通信的測量數(shù)據(jù)：
[0041] 1.在第一 CAN測量數(shù)據(jù)幀34中的CAN單比特模式：0011011001
[0042] 2. CAN 測量數(shù)據(jù)幀 36:0110100110
[0043] 3. CAN 測量數(shù)據(jù)幀 38:0011011001
[0044] 奇偶校驗(yàn)幀 42 :0110100110
[0045] 如果在傳輸中確定，第二CAN測量數(shù)據(jù)幀36不被傳輸，或者作為有錯(cuò)誤的被拒絕， 那么能夠借助于奇偶校驗(yàn)幀42重建該測量數(shù)據(jù)幀：
[0046] 1. CAN 幀 34:0011011001
[0047] 2. CAN 測量數(shù)據(jù)幀 38:0011011001
[0048] 奇偶校驗(yàn)幀 42 :0110100110
[0049] 比特方式的異或邏輯鏈接通過第一 CAN測量數(shù)據(jù)幀34和第三CAN測量數(shù)據(jù)幀38 將重建的第二CAN測量數(shù)據(jù)幀36產(chǎn)生為：0110100110
[0050] 由按照?qǐng)D4的圖示進(jìn)一步得知蓄電池管理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0051] 按照在圖2中的圖示的蓄電池管理系統(tǒng)的正常運(yùn)行在圖4中通過附圖標(biāo)記58標(biāo) 明。通過在此未進(jìn)一步示出的通信數(shù)據(jù)總線17,其中優(yōu)選涉及車輛的CAN數(shù)據(jù)總線，主控 制裝置16和傳感器52、54、56與按照?qǐng)D2的傳感器控制裝置18、20、22相互連接。在蓄電 池管理系統(tǒng)的正常運(yùn)行58中在第一測量48期間實(shí)現(xiàn)了 CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38在這種 情況下連同附加傳輸?shù)钠媾夹ｒ?yàn)幀42傳輸?shù)酵ㄐ艛?shù)據(jù)總線17。這樣的第一測量48周期 地在傳感器控制裝置18、20、22中在時(shí)間上相互交叉地進(jìn)行。這表示，依次通過傳感器52、 54、56連同傳感器控制裝置18、20、22將其相應(yīng)的CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38放置到通信數(shù) 據(jù)總線17上，分別連同附加地在通信數(shù)據(jù)總線17上傳輸?shù)钠媾夹ｒ?yàn)幀42。
[0052] 在通過附圖標(biāo)記50標(biāo)明的第二測量期間情況同樣如此。實(shí)現(xiàn)了通過相應(yīng)的傳感 器52、54、56連同傳感器控制裝置18、20、22在CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38中打包的測量數(shù) 據(jù)周期性地以順序的順序傳輸?shù)酵ㄐ艛?shù)據(jù)總線17上，并且實(shí)現(xiàn)了在CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、 38中打包的測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫铍姵毓芾硐到y(tǒng)的主控制裝置16上。
[0053] 在圖4中示出的正常運(yùn)行58中，傳感器52、54、56或傳感器控制裝置18、20、22在 每個(gè)測量之后將所述的3個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38傳送到通信數(shù)據(jù)總線17以及同樣地 周期地傳送相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)幀42。
[0054] 按照?qǐng)D5的圖示能夠得知錯(cuò)誤情況，在該錯(cuò)誤情況下在測量周期中丟失或拒絕測 量數(shù)據(jù)幀。
[0055] 圖5示出一種錯(cuò)誤情況，在該錯(cuò)誤情況下在測量周期中測量數(shù)據(jù)幀丟失或者由于 不完整性被拒絕。第一傳感器52的第一 CAN測量數(shù)據(jù)幀34和第三CAN測量數(shù)據(jù)幀38是 完整的，而由第一傳感器52記錄的測量周期包含錯(cuò)誤的測量數(shù)據(jù)幀64、損壞的測量數(shù)據(jù)或 者沒有測量數(shù)據(jù)。因?yàn)榈谝粋鞲衅?2或與之對(duì)應(yīng)的第一傳感器控制裝置18計(jì)算奇偶校驗(yàn) 幀42并且將其放置到通信數(shù)據(jù)總線17上，所以能夠在蓄電池管理系統(tǒng)的主控制裝置16中 重建丟失或拒絕的測量數(shù)據(jù)幀64。這表示，通過奇偶校驗(yàn)幀42在其周期性地傳輸?shù)酵ㄐ艛?shù) 據(jù)總線17上的過程中能夠正好重建測量數(shù)據(jù)記錄、也就是說在這種情況下的第二CAN測量 數(shù)據(jù)幀36--即使被拒絕--能夠在主控制裝置16中被重建，從而其中存在完整的測量 數(shù)據(jù)記錄并且能夠在主控制裝置16中實(shí)現(xiàn)其分析處理。
[0056] 此外由按照?qǐng)D5的圖示得出的是，第二傳感器54在CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38的 設(shè)計(jì)中提供正確的測量數(shù)據(jù)記錄，以及同樣地在第一測量48中奇偶校驗(yàn)幀42位于在通信 數(shù)據(jù)總線17上。同樣適用于第三傳感器56,其與按照?qǐng)D2的第η個(gè)傳感器控制裝置22相 互作用。第三傳感器在第一測量58期間記錄的測量數(shù)據(jù)相比于第一傳感器52的測量數(shù)據(jù) 是完整的，也就是說第三傳感器56提供第一 CAN測量數(shù)據(jù)幀34、第二CAN測量數(shù)據(jù)幀36以 及第三CAN測量數(shù)據(jù)幀38連同在第一測量48期間相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)幀42。
[0057] 此外在圖5中表明，通過第一傳感器控制裝置18控制的第一傳感器52在緊接著 的第二測量50期間提供一個(gè)完整的測量周期，其包括第一 CAN測量數(shù)據(jù)幀34、在第二測量 50中完整的無錯(cuò)誤的第二測量數(shù)據(jù)幀36以及第三CAN測量數(shù)據(jù)幀38連同奇偶校驗(yàn)幀42。 所述的幀34、35、38、42被放置到通信數(shù)據(jù)總線17上并且因此在蓄電池管理系統(tǒng)的主控制 裝置16上用于進(jìn)一步的處理。
[0058] 由按照?qǐng)D6的圖示能夠得知按照本發(fā)明提出的方法的擴(kuò)展，其中實(shí)現(xiàn)了僅僅根據(jù) 控制裝置的詢問實(shí)現(xiàn)奇偶校驗(yàn)幀傳輸?shù)娇刂蒲b置上。
[0059] 圖6示出了類似于按照?qǐng)D5的圖示在出現(xiàn)錯(cuò)誤情況62時(shí)主控制裝置進(jìn)行反應(yīng)。類 似于按照?qǐng)D5的圖示雖然計(jì)算奇偶校驗(yàn)幀42,然而不將其放置到通信數(shù)據(jù)總線17上。相 比于圖5,在該實(shí)施變型中缺乏由相應(yīng)產(chǎn)生的奇偶校驗(yàn)幀42指向通信數(shù)據(jù)總線17的箭頭。 僅僅在錯(cuò)誤情況62中奇偶校驗(yàn)幀42由主控制裝置16請(qǐng)求并且被傳輸，如下面所述。
[0060] 如圖6所示，在第一測量48內(nèi)第一測量周期'的記錄中第二CAN測量數(shù)據(jù)幀36丟 失，其通過附圖標(biāo)記64、62標(biāo)明，其代表丟失或拒絕的測量數(shù)據(jù)幀。該錯(cuò)誤情況62由主控 制裝置16識(shí)別。主控制裝置16發(fā)動(dòng)奇偶校驗(yàn)幀42的請(qǐng)求68。該請(qǐng)求68經(jīng)由通信數(shù)據(jù)總 線17到達(dá)第一傳感器控制裝置52,在該第一傳感器控制裝置中對(duì)于第一測量周期存在奇 偶校驗(yàn)幀42。該通過第一傳感器控制裝置18獲取的奇偶校驗(yàn)幀42經(jīng)由通信數(shù)據(jù)總線17 作為幀傳送70傳輸?shù)街骺刂蒲b置16,其中利用奇偶校驗(yàn)幀42實(shí)現(xiàn)丟失的、拒絕的測量數(shù)據(jù) 幀64的重建66。在按照本發(fā)明提出的方法的該擴(kuò)展中的優(yōu)點(diǎn)在于，不必須在控制裝置18、 20、22上保持由相應(yīng)的傳感器52、54、56記錄的所有CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36和38,以便根據(jù) 詢問重新發(fā)送。這些傳感器控制裝置18、20、22僅僅保持對(duì)于相應(yīng)的測量周期的所獲取的 奇偶校驗(yàn)幀42。由此能夠降低對(duì)如在圖2中表明的控制裝置18、20、22的存儲(chǔ)要求。
[0061 ] 相比于第一傳感器52,通過第二傳感器54或通過第三傳感器56在第一測量58期 間產(chǎn)生的CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38全部是完整的。對(duì)應(yīng)于第二傳感器54或第三傳感器56 的相應(yīng)傳感器控制裝置20或22對(duì)于相應(yīng)的CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38獲取相應(yīng)的奇偶校 驗(yàn)幀42并且將其保持。在轉(zhuǎn)移在第一測量48期間記錄的CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38之后 在通信數(shù)據(jù)總線17上刪除相應(yīng)的存儲(chǔ)器并且提供在第二測量50期間記錄的新的測量值。
[0062] 如同樣在圖6中示出的那樣，在第二測量50期間通過第一傳感器52記錄的數(shù)據(jù) 記錄是完整的，也就是說在第一 CAN測量數(shù)據(jù)幀34、第二CAN測量數(shù)據(jù)幀36和第三CAN測 量數(shù)據(jù)幀38的范圍中存在可用的測量數(shù)據(jù)。奇偶校驗(yàn)幀42同樣存儲(chǔ)在第一傳感器控制裝 置18中，其對(duì)應(yīng)于第一傳感器52。
[0063] 按照本發(fā)明提出的方法實(shí)現(xiàn)了在唯一的拒絕的CAN測量數(shù)據(jù)幀64的情況下的重 建。在更高的干擾密度下多個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀完全能夠失靈、丟失或不存在。在這種情況 下不能夠?yàn)榱藖G失的測量值的無錯(cuò)誤的重建考慮奇偶校驗(yàn)幀42的確定。在出現(xiàn)的高的干 擾密度下丟失的測量數(shù)據(jù)幀的持久的重建不再具有意義，因?yàn)樵谶@種情況下必須找到并且 排除對(duì)于高干擾密度的原因。
[0064] 在按照?qǐng)D7的圖示中，表明了多個(gè)奇偶校驗(yàn)幀在按照本發(fā)明提出的方法的范圍中 的應(yīng)用。
[0065] 在按照本發(fā)明提出的方法的擴(kuò)展中能夠通過使用多個(gè)奇偶校驗(yàn)幀42a、42b提高 本發(fā)明的魯棒性。因此兩個(gè)或三個(gè)或多個(gè)奇偶校驗(yàn)幀42a、42b通過可用的CAN測量數(shù)據(jù)幀 34、36、38的分別一部分計(jì)算并且在需要時(shí)由相應(yīng)的傳感器控制裝置18、20、22經(jīng)由通信數(shù) 據(jù)總線17傳輸?shù)街骺刂蒲b置16。然而這提高了方法的花費(fèi)，因?yàn)楸仨毘袚?dān)用于將奇偶校 驗(yàn)幀42a、42b保持在相應(yīng)的傳感器控制裝置18、20、22的提高的成本。此外盡可能地例如 由此產(chǎn)生成本的提高，即出現(xiàn)多重錯(cuò)誤并且該多重錯(cuò)誤通過數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)由奇偶校驗(yàn)幀42a、 42b消除。由按照?qǐng)D7的圖示得知，在測量例如五個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38時(shí)參考第四 CAN測量數(shù)據(jù)幀72以及第五CAN測量數(shù)據(jù)幀74通過各一個(gè)奇偶校驗(yàn)幀42a、42b保護(hù)三個(gè) 這樣的CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38以及兩個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀72、74。保護(hù)可能性通過使用關(guān) 于CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38和72、74的組合允許可能出現(xiàn)的多重錯(cuò)誤的受限的處理。每一 個(gè)奇偶校驗(yàn)幀42a、42b保護(hù)一重錯(cuò)誤。如果例如第二CAN測量數(shù)據(jù)幀36以及第三CAN測 量數(shù)據(jù)幀38被拒絕，那么通過單個(gè)奇偶校驗(yàn)幀42a不再能夠重建通信。然而假如第二CAN 測量數(shù)據(jù)幀36以及第五CAN測量數(shù)據(jù)幀74丟失，能夠借助于兩個(gè)奇偶校驗(yàn)幀42a、42b重 建丟失的通信。
[0066] 由按照?qǐng)D7的示意性的圖示得知參照按照?qǐng)D3的圖示的擴(kuò)展。在按照?qǐng)D3的圖示 中奇偶校驗(yàn)幀42相應(yīng)于字節(jié)30、32、44的存在的數(shù)量通過單個(gè)比特46的比特方式的異或 邏輯鏈接50在所有測量數(shù)據(jù)上實(shí)現(xiàn)，而這在按照本發(fā)明提出的方法的擴(kuò)展中按照在圖7中 的圖示按組地進(jìn)行。
[0067] 圖7示出了將前三個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38組合為一個(gè)三者組，而第四和第五 CAN測量數(shù)據(jù)幀72、74組合為一個(gè)二者組。在CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38或72和74的兩組 中實(shí)現(xiàn)每個(gè)字節(jié)30、32或44的單個(gè)比特46與異或邏輯鏈接40的鏈接。相應(yīng)的奇偶校驗(yàn) 中貞42a、42b產(chǎn)生，如在圖7中同樣不出的那樣。
[0068] 而且在圖7中示出的五個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38、72、74的鏈接以及其關(guān)于產(chǎn) 生奇偶校驗(yàn)幀42a、42b的按組的處理中存在的可能在于，將相應(yīng)的按組獲取的奇偶校驗(yàn)幀 42a、42b自動(dòng)放置到通信數(shù)據(jù)總線17上，這相應(yīng)于正常運(yùn)行58或如在圖6中表明的那樣， 將分別按組獲取的奇偶校驗(yàn)幀42a、42b僅僅根據(jù)要求通過主控制裝置16放置到通信數(shù)據(jù) 總線17上。在后述情況下，通信數(shù)據(jù)總線17的負(fù)載按照第二變型通過奇偶校驗(yàn)幀42a、42b 的根據(jù)要求盡可能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的傳輸在總線容量上是經(jīng)濟(jì)的。
[0069] 如已經(jīng)結(jié)合圖7實(shí)施的那樣，出現(xiàn)的多重錯(cuò)誤的消除通過奇偶校驗(yàn)幀42a、42b的 按組的獲取通過CAN測量數(shù)據(jù)幀34、36、38或72和74的選擇的組僅僅受限地完成。在出 現(xiàn)多重錯(cuò)誤時(shí)必須獲取問題的更深的原因。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于重建測量數(shù)據(jù)的方法，所述測量數(shù)據(jù)以測量數(shù)據(jù)或測量數(shù)據(jù)幀（34、36、 38、72、74)的形式在通信數(shù)據(jù)總線上由多個(gè)發(fā)送器（18、20、22)傳送到接收器（16)，所述方 法具有以下方法步驟： a) 在用作發(fā)送器的多個(gè)傳感器控制裝置（18、20、22)中獲得多個(gè)測量值，在多個(gè)測量數(shù) 據(jù)電報(bào)中尤其是多個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀（34、36、38、72、74)中將所述多個(gè)測量值打包； b) 將按照方法步驟a)的所述多個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀（34、36、38、72、74)經(jīng)由所述通信數(shù) 據(jù)總線（17)傳輸給用作接收器（16)的主控制裝置（16)，在所述主控制裝置處進(jìn)一步處理 所述多個(gè)測量值；以及 c) 用作傳感器的多個(gè)傳感器控制裝置（18、20、22)借助于邏輯鏈接（40)經(jīng)由每一個(gè)傳 感器控制裝置（18、20、22)的測量（48、50)的所有CAN測量數(shù)據(jù)幀（34、36、38、72、74)生成 奇偶校驗(yàn)幀（42、42a、42b)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，按照方法步驟c)的所述邏輯鏈接（40)通 過單個(gè)比特（46)的比特方式的"異或"鏈接表示。
3. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在發(fā)送所述多個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀 (34、36、38、72、74)之后通過所述多個(gè)傳感器控制裝置（18、20、22)在那里僅僅存儲(chǔ)所述奇 偶校驗(yàn)幀（42、42a、42b)。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，附加地對(duì)于每個(gè)測量周期連同所 述多個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀（34、36、38、72、74 ) -起將所述奇偶校驗(yàn)幀（42、42a、42b )經(jīng)由所述 通信數(shù)據(jù)總線（17)傳輸?shù)剿鲋骺刂蒲b置（16)。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述奇偶校驗(yàn)幀（42、42a、42b)根 據(jù)所述主控制裝置（16)的請(qǐng)求（68)被傳送到所述主控制裝置。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，分別形成多個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀 (34、36、38、72、74)的多個(gè)組，并且通過分離的奇偶校驗(yàn)幀（42、42a、42b)保護(hù)多個(gè)CAN測量 數(shù)據(jù)幀（34、36、38、72、74)的每個(gè)組。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在將所述奇偶校驗(yàn)幀（42、42a、 42b)傳送到所述主控制裝置（16)之后通過來自可用的CAN測量數(shù)據(jù)幀（34、36、38、72、74) 的所述單個(gè)比特（46)的比特方式的"異或"鏈接（40)進(jìn)行丟失的CAN測量數(shù)據(jù)幀（64)的 重建（66)。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，對(duì)于所述多個(gè)CAN測量數(shù)據(jù)幀 (34、36、38、72、74)的每個(gè)字節(jié)（32、34、44)通過所述單個(gè)比特（46)的"異或"鏈接（40)生 成奇偶校驗(yàn)幀（42、42a、42b)。
9. 一種按照上述權(quán)利要求之一的方法的用于測量數(shù)據(jù)的重建的應(yīng)用，所述測量數(shù)據(jù)如 用于運(yùn)行蓄電池組（10)的蓄電池管理系統(tǒng)的電壓、電流、溫度、絕緣電阻。
【文檔編號(hào)】H04L1/00GK104065450SQ201410100640
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月20日
【發(fā)明者】C·布羅夏奧斯 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司, 三星Sdi株式會(huì)社