中心總線監護器及其操作方法技術

本發明專利技術描述了中心總線監護器(CBG)和用于操作CBG的方法。在一個實施例中，一種用于操作CBG的方法包括：在連接至CBG的總線之間執行競賽仲裁，以針對時隙選擇獲勝方總線；并且基于獲勝方總線還是目的地總線連接至相對于應用網絡的外部網絡，以及基于連接至獲勝方總線的通信設備還是連接至目的地總線的通信設備執行關鍵功能，在時隙中選擇性地將在CBG處接收到的數據從獲勝方總線轉發至目的地總線。還描述了其他實施例。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術的實施例總體上涉及用于操作電子系統的系統和方法，更具體地涉及中心 總線監護器(Central Bus Guardian CBG)、配備CBG的車輛中網絡(IVN)、以及用于操作 CBG的方法。
技術介紹
CBG是能夠用于提高數據通信的魯棒性的通信集線器設備。為了提高數據通信的 魯棒性，CBG尋找連接至CBG的總線中的異常。傳統地，CBG通過阻止異常信號，對任何可 見異常作出反應以反應方式(reactive manner)進行工作，使得異常信號不會傳播到其他 總線。CBG可以連接汽車系統中的通信節點，以提高汽車系統的關鍵(critical)通信的魯 棒性。除了汽車系統中的通信節點以外，CBG可以連接至外部通信節點。然而，入侵者可以 針對惡意行為，使用CBG與外部通信節點之間的通信連接。例如，入侵者可以收聽汽車系統 中通信節點正在進行的網絡通信，以獲得對汽車系統中網絡操作的認識。此外，入侵者可以 向CGB發送錯誤數據，以擾亂汽車系中通信節點正在進行的通信，或者引起汽車系統中CGB 和/或通信節點的故障。入侵者所執行的惡意行為可以不引起任何可見移除，并且在異常 可見時，破壞很可能已經發生。
技術實現思路
描述了 CBG和用于操作CBG的方法。在一個實施例中，用于操作CBG的方法包括 在連接至CBG的總線之間執行競賽仲裁(race arbitration),以針對時隙選擇獲勝方總 線；并且基于獲勝方總線還是目的地總線連接至相對于應用網絡的外部網絡，以及基于連 接至獲勝方總線的通信設備還是連接至目的地總線的通信設備執行關鍵功能，在時隙中選 擇性地將在CBG處接收到的數據從獲勝方總線轉發至目的地總線。還描述了其他實施例。在實施例中，一種CBG包括輸入/輸出(I/O)單元，連接至應用網絡中的總線；以 及處理單元，被配置為在連接至CBG的總線之間執行競賽仲裁，以針對時隙選擇獲勝方總 線，處理單元還被配置為基于獲勝方總線還是目的地總線連接至相對于應用網絡的外部網 絡，以及基于連接至獲勝方總線的通信設備還是連接至目的地總線的通信設備執行關鍵功 能，在時隙中選擇性地將在CBG處接收到的數據從獲勝方總線轉發至目的地總線。在實施例中，一種用于操作連接至應用網絡中的總線的FlexRay可兼容CBG的方 法包括在連接至FlexRay可兼容CBG的總線之間執行競賽仲裁，以針對時隙選擇獲勝方總 線；并且基于獲勝方總線還是目的地總線連接至相對于應用網絡的外部網絡，以及基于連 接至獲勝方總線的通信設備還是連接至目的地總線的通信設備執行關鍵功能，在時隙中選 擇性地將在FlexRay可兼容CBG處接收到的數據從獲勝方總線轉發至目的地總線。附圖說明結合通過本專利技術原理的示例描述的附圖，根據以下詳細描述本專利技術實施例的其他方面和優點將變得顯而易見。圖1是根據本專利技術實施例的通信網絡的示意框圖。圖2示出了圖1中所示CBG的示例性訪問圖。圖3示出了根據本專利技術另一實施例的包括多個應用網絡的通信網絡的示意框圖。圖4示出了根據本專利技術實施例的用于操作CBG的方法的過程流程圖。貫穿附圖，相似的附圖標記可以用于標識相似的元件。具體實施方式容易理解，本文總體上描述且在附圖中示意的實施例的部件可以以各種不同配置 來布置和設計。因此，如在附圖中表示的以下詳細描述并不意在限制本公開的范圍，而是僅 代表不同實施例。盡管在附圖中提出了實施例的各個方面，但是附圖不必按比例示出，除非 特殊指示。所描述到的實施例在所有方面應認為僅是示意性而并非限制性。因此本專利技術的范 圍由所附權利要求指示而不是由該詳細描述指示。落在權利要求等同物意義和范圍內的所 有變化應包含在它們的范圍內。貫穿本說明書對特征、優點或類似語言的引用并不暗示著可以利用本專利技術實現的 所有特征和優點應當在任何單個實施例中。相反，對特征和優點的語言引用應理解為暗示 著結合實施例描述的特定特征、優點或特性包括在至少一個實施例中。因此，貫穿本說明書 對特征和優點以及類似語言的討論可以但不必指代相同實施例。此外，所描述的本專利技術特征、優點和特性可以以任何適合方式組合在一個或更多 個實施例中。相關領域技術人員根據本文的描述應認識到，可以在不具有特定實施例的一 個或更多個特定特征或優點的情況下實踐本專利技術。在其他情況下，可以在不存在于本專利技術 所有實施例中的特定實施例中認識到附加特征和優點。貫穿本說明書對“一個實施例”、“實施例”或類似語言的引用意味著結合所示實施 例描述的特定特征、結構或特性包括在至少一個實施例中。因此，貫穿本說明書短語“在一 個實施例中”、“在實施例中”以及類似語言可以但不必均指代相同實施例。圖1是根據本專利技術實施例的通信網絡100的示意框圖。通信網絡可以用于各種應 用。在圖1中所示的實施例中，通信網絡100包括應用網絡110、網關112和外部網絡114。應用網絡110被配置為有助于應用系統中通信設備之間的通信。在實施例中,應 用網絡Iio有助于應用系統中通信設備之間的關鍵(critical)通信(例如安全關鍵通 信)。應用網絡110可以用于各種應用，在實施例中，應用網絡110用于至少一個汽車應用。 汽車應用的示例包括但不限于交通動力學，例如制動、懸掛、轉向、駕駛員輔助、智能泊車助 理、自適應巡航控制、燃料控制、跟蹤控制、智能助力轉向、車道偏離警告、電子助力轉向和 電子穩定控制。例如，應用網絡110有助于車輛內的汽車系統中通信設備(例如，電子控制 器節點)之間的通信。在圖1中所示的實施例中，應用網絡110包括通信設備102-1，102-2，102-3，102-4 和CBG 104。盡管圖1中所示的應用網絡110包括四個通信設備，但是在一些其他實施例 中，應用網絡110包括多于四個通信設備或少于四個通信設備。此外，盡管圖1中所示的應 用網絡110包括僅一個CBG 104，但是在一些其他實施例中，應用網絡110包括多個CBG。應用網絡110的通信設備102-1，102-2，102-3，102-4被配置為發送和接收數據。 通信設備發送和接收的數據可以為任何適合的格式。在實施例中，發送和接收的數據是數 據幀。數據幀可以包括頭部段、用于傳送應用數據的有效載荷段、以及尾部段。除了通信以 外，每個通信設備可以被配置為執行附加功能。例如，每個通信設備可以用于執行汽車應 用。在實施例中，通信設備可以是汽車系統中的電子控制器節點。電子控制器節點包含可 以與傳感器和致動器相連的電子控制單元(Electronic Control Unit :EOJ)。典型地,EQJ 從傳感器收集數據，運行應用軟件，控制致動器，并且經由通信網絡通信至其他電子控制器 節點。在實施例中，應用網絡110的通信設備102-1，102-2，102-3，102-4中的至少一個 執行應用系統的關鍵功能。應用系統的關鍵功能可以是與應用系統的安全有關的功能。對 于汽車系統而言，關鍵功能可以是與車輛的安全有關的功能。車輛的關鍵功能示例包括與 車輛的安全有關的引擎控制、牽引控制、安全氣囊控制、線控制動、線控轉向等。在實施例 中，應用網絡110的通信設備102-1，102-2，102-3，102-4中的至少一個執行應用系統的非 關鍵功能。應用系統的非關鍵功能可以是與應用系統本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于操作中心總線監護器(CBG)的方法，該CBG連接至應用網絡中的總線，所述方法包括：在連接至CBG的總線之間執行競賽仲裁，以針對時隙選擇獲勝方總線；以及基于獲勝方總線還是目的地總線連接至相對于應用網絡的外部網絡，以及基于連接至獲勝方總線的通信設備還是連接至目的地總線的通信設備執行關鍵功能，在時隙中選擇性地將在CBG處接收到的數據從獲勝方總線轉發至目的地總線。

【技術特征摘要】
2011.09.21 US 13/238,7421.一種用于操作中心總線監護器(CBG)的方法，該CBG連接至應用網絡中的總線，所述方法包括在連接至CBG的總線之間執行競賽仲裁，以針對時隙選擇獲勝方總線；以及基于獲勝方總線還是目的地總線連接至相對于應用網絡的外部網絡，以及基于連接至獲勝方總線的通信設備還是連接至目的地總線的通信設備執行關鍵功能，在時隙中選擇性地將在CBG處接收到的數據從獲勝方總線轉發至目的地總線。2.根據權利要求1所述的方法，其中，在時隙中選擇性地將在CBG處接收到的數據從獲勝方總線轉發至目的地總線包括如果連接至獲勝方總線的每個通信設備僅執行非關鍵功能，則在時隙中將數據從獲勝方總線轉發至目的地總線。3.根據權利要求1所述的方法，其中，在時隙中選擇性地將在CBG處接收到的數據從獲勝方總線轉發至目的地總線包括如果連接至獲勝方總線的每個通信設備僅執行非關鍵功能，則在時隙中將數據從獲勝方總線轉發至目的地總線，而與目的地總線是否連接至相對于應用網絡的外部網絡無關。4.根據權利要求1所述的方法，其中，在時隙中選擇性地將在CBG處接收到的數據從獲勝方總線轉發至目的地總線包括如果目的地總線不連接至外部網絡并且如果連接至獲勝方總線的通信設備執行關鍵功能，則在時隙中將數據從獲勝方總線轉發至目的地總線。5.根據權利要求1所述的方法，其中，在時隙中選擇性地將在CBG處接收到的數據從獲勝方總線轉發至目的地總線包括如果目的地總線連接至外部網絡并且如果連接至獲勝方總線的通信設備執行關鍵功能，則在時隙中阻止從獲勝方總線到目的地總線的數據。6.根據權利要求1所述的方法，其中，在時隙中選擇性地將在CBG處接收到的數據從獲勝方總線轉發至目的地總線包括如果獲勝方總線連接至外部網絡并且如果連接至目的地總線的每個通信設備僅執行非關鍵功能，則在時隙中將數據從獲勝方總線轉發至目的地總線。7.根據權利要求1所述的方法，其中，在時隙中選擇性地將在CBG處接收到的數據從獲勝方總線轉發至目的地總線包括如果獲勝方總線連接至外部網絡并且如果連接至目的地總線的通信設備執行關鍵功能，則在時隙中阻止從獲勝方總線到目的地總線的數據。8.根據權利要求1所述的方法，還包括在診斷操作模式下操作CBG ;并且在診斷操作模式下，在時隙中將CBG從獲勝方總線接收到的數據轉發至目的地總線與以下無關獲勝方總線還是目的地總線連接至相對于應用網絡的外部網絡，和/或連接至獲勝方總線的通信設備還是連接至目的地總線的通信設備執行關鍵功能。9.一種中心總線監護器(CBG)，包括輸入/輸出(I/O)單元，連接至應用網絡中的總線；以及處理單元，被配置為在連接至CBG的總線之間執行競賽仲裁，以針對時隙選擇獲勝方總線，處理單元還被配置為基于獲勝方總線還是目的地總線連接至相對于應用網絡的外部網絡，以及基于連接至獲勝方總線的通信設備還是連接至目的地總線的通信設備執行關鍵功能，在時隙中選擇性地將在CBG處接收到的數據從獲勝方總線轉發至目的地總線。10.根據權利要求9所述的CBG，其中，處理單元還被配置為如果連接至獲勝方總線的每個通信設備僅執行非關鍵功能，則在時隙中將數據從獲勝方總線轉發至目的地總線，而與目的地總線是否連接至相對于應用網絡的外部網絡無關。11.根據權利要求9所述的CBG，其中，處理單元還被配置為如果目的地總線不連接至外部網絡并且如果連接至獲勝方總線的通信設備執行關鍵功能，或者如果目的地總線連接至外部網絡并且如果連接至獲勝方總線的通信設備執行關鍵功...

【專利技術屬性】
技術研發人員：阿比吉特·德布，胡伯特斯·杰拉德斯·亨德里克斯·維梅倫，蘇簡·潘迪，
申請(專利權)人：NXP股份有限公司，
類型：發明
國別省市：