[发明专利]检测缺陷节点的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测连接到总线的缺陷节点的方法，具体是一种检测连接到CAN总线的缺陷节点的方法。

背景技术

DE 39 28 537 A1描述了一种检测或定位数据传输中错误的方法。检测到与总线连接的缺陷节点。当检测到错误时，内部错误计数器在正常操作状态下会增加。如果节点的错误计数器超出预定的错误阈值，则节点切换到隔离操作状态，在隔离操作状态下，节点不会经由总线交换任何报文。当条件满足时，节点从隔离操作状态切换到正常操作状态。

DE 10 2007 004 701描述了一种用于操作加热装置的混合器的方法，其中对状态改变进行评价。

CAN总线(CAN：控制器局域网)的节点或参与者根据CAN总线协议彼此通信。CAN总线是用于对控制设备进行联网的异步串行总线系统。所连接的参与者或节点的数目取决于所使用的总线驱动器模块。

CAN总线是多主使能的，也就是说，总线系统的每个独立的节点都能够发起通信。CAN总线使用访问技术CSMA/CD+CR(载波侦听多路访问/冲突检测+冲突解析)。总线访问借助于以经由总线传输的报文的识别为基础的仲裁来实现。节点之间的通信由还称作帧的报文或电文来实现。在CAN总线中，可以传输四种不同类型的帧或报文。除用于传送报文的数据报文之外，还在所谓的远程帧、过载帧和错误帧之间进行区分。远程帧或远程报文用于从另一参与者或节点请求数据帧。过载帧用作数据帧与远程帧之间的强制停顿。错误帧用信号通知在数据传输期间检测到错误的节点。

节点或CAN控制器能够在传输期间检测错误。例如，可以检测位错误、位填充(stuffing)错误、CRC错误、电文中的格式错误以及应答错误。如果节点检测到这些错误之一，则该节点以该节点发送错误帧的方式通知总线系统的其余节点以及电文或报文的传输者。在接收到错误帧后，所有的参与者或节点评价所接收的报文，并且也开始发送错误帧。

缺陷报文可能由总线系统外部的外来中断源或由CAN参与者的故障引起。为了确保整个网络或整个总线系统免于被不能够正确接收报文的缺陷节点阻塞，在总线系统的每个节点或每个CAN控制器中执行算法，借助于该算法，节点在错误发生的情况下逐步从总线活动中撤回。如果CAN控制器或节点检测到其是发送错误帧的第一个网络参与者或节点，则该CAN控制器或节点增加内部错误计数器TEC(发送错误计数器)。只要错误计数器的值保持低于阈值，则CAN控制器在错误发生的情况下发送错误帧。错误计数器的阈值例如为127。该操作模式为节点的正常操作状态，并且也称作错误主动(Error-Active)操作状态。如果错误计数器TEC的值高于阈值127，则CAN控制器切换到所谓的错误被动(Error-Passiv)操作模式。在该操作模式下，CAN控制器发送具有隐性信号电平的6位错误帧。当错误计数器TEC已达到255的状态时，CAN控制器被切换到所谓的总线关闭(Bus-off)操作状态，并且不再经由CAN总线参与通信。在总线关闭操作模式下，节点处于隔离操作状态，在隔离操作状态下，节点不会经由总线交换任何报文。因为错误计数器在另一参与者或节点首先检测到错误的情况下被减少，所以CAN控制器可以将其自身从错误被动模式中释放。

图1是用于示出传统CAN控制器内异常或错误处理操作的状态图。CAN控制器具有两个计数器，即TEC计数器(TEC：发送错误计数器)和REC计数器(REC：接收错误计数器)。CAN节点发送并接收报文或电文，该节点对报文或电文进行正确性校验。在传输的报文中发生错误的情况下，内部计数器TEC也对检测到的错误的数目进行计数，使得节点可以继续图1中示出的状态。如果节点处于隔离操作状态(总线关闭)，则该节点在切换到正常操作状态(错误主动)的条件满足之前不会参与通信。该条件涉及例如在数据总线上出现连续的隐性位。

图1中示出的CAN总线数据传输协议的错误处理(错误对付)确保可以发生最小量的通信。错误处理确保功能性CAN总线与一个或多个缺陷节点的通信。