[发明专利]通过冗余通道传送消息的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在网络的多个节点之间在两条通道上传送消息的方法。

背景技术

在各种不同的技术领域中，需要在网络的多个节点之间交换消息或信息(最好是以数据包的形式)，以便例如控制和监测包括针对可变参数的多个传感器和用于影响这些参数的多个控制元件的复杂技术装置。具体来说，这些用于相互数据交换的网络用在了汽车工业中，例如用来将来自各种不同传感器(比如速度和/或加速度传感器)的信息传送到主机，以便控制汽车的所有功能并且例如在超过了最大允许加速度值的情况下使得启动安全气囊成为可能。

在这种情况下，需要数据或消息在构成网络的节点之间得到可靠交换。这一信息交换通常是经由电线和/或经由光缆实施的。这些连接线路(也称为通道)可能因外界影响而遭到破坏或者消息传送可能因连接线路受损而受到限制。在这样的情况下，消息传送将会变得不可能。为了防止连接线路故障，尤其是如果要交换涉及安全的数据，我们都知道要使用两条并行的通道来进行数据传输，网络的各个节点分别与这两条并行通道连接。在这种情况下，通常至少涉及安全的数据是在两个通道上并行传送的，从而，如果一条通道发生故障，仍然会在另一条通道上传送涉及安全的信息。不过，这种数据量的加倍需要在各个通道中有双倍的带宽来进行消息传送。这通常关系到改善线路所需的额外费用。

US 4,973,953介绍了一种在多个节点之间进行消息传送的数据传送系统。在这种情况下，各个节点经由用于消息传送的两条通道分别与它的两个相邻节点连接。这意味着，如果两个相邻节点之间的通道发生故障，彼此远离的节点之间的消息传送也会受到损害，因为现在要在仅仅单独一条通道上传送所有的消息了。

US 5,329,521介绍了一种操作冗余局部网络的方法。在这种情况下，为该网络的节点分别分配了连接装置，以便能够经由这些连接装置发送消息。此外还使用了冗余适配器来选择具体的连接线路，以便能够在各种情况下选择连接线路之一。从电路技术和编程技术的角度来讲，这需要很高的支出。

发明内容

本发明的目的是提供一种在网络的多个节点之间在两条通道上传送消息的方法，即使在两条通道之一故障的情况下该方法也能够可靠地确保节点间的数据交换。

这一目的是通过权利要求1中列出的特征实现的。

本发明的核心思想在于，如果一条通道发生故障，则在另一条通道上额外地传送或传递原本在这条通道上传送的消息或数据。这里将会理解，还为用于消息传送的由节点和通道组成的网络或系统配备了用于探察传送消息的通道是否发生故障的构件，并且其中这些构件是以这样一种方式设计的：它们可以例如向中央计算机或主机发送相应的信号，中央计算机或主机由此促使消息或数据在另一条通道上传送。另一种可能性是以这样一种方式通过系统发布对应信号：将连接线路的当前状态通知给各个受影响的节点。节点于是可以通过联合赞同做出在另一条通道上传送数据的决定。

在下文中，定义了一些术语，将会使用这些术语来更加详细地解释本发明：

R连接线路：

对于这样的连接线路，可以将消息或数据传送从一条通道重新安排到另一条通道；

R数据值：

R连接线路的数据值。这些数据值可以分配给消息或直接分配给帧；

R消息：

仅仅分配了R数据值而没有其它类型的数据值的消息；

消息ID：

消息的标识字段，例如按照FlexRay数据传输格式(本身公知)或者CAN协议的消息标识字段；

R帧：

分配了R消息或R数据值并且仅仅传送R消息或R数据值的帧；

R-Tx缓冲存储器，R-Rx缓冲存储器：

接收所有数据的缓冲存储器，并且对于这些缓冲存储器，存在相关控制数据，以便在相关通道上并且按照相应的标识信号对帧进行传送；Tx代表传送，Rx代表接收。

对于本领域技术人员，很明显，这一方法尤其适用于CAN协议(本身公知)并且最好用于FlexRay协议的动态部分。由于对于两个系统而言，帧标识信号定义了接入传输媒介(就是说，通道)的优先级，因此如果对于单独一条剩余通道仅有有限的带宽可用，则不太重要的连接线路由优先级较高的连接线路取代。这可能会导致例如这样一种情形：如果不得不在单独一条通道上保持所有的R连接线路，则不再保持其它的连接线路。

本发明的优选实施方式构成了从属权利要求的技术方案。