用于基于can的电气架构的无线通信扩展的制作方法_3

文档序号:9492385阅读:来源:国知局
会是O (此信道通常被称为AND信道)。CAN标准将此属性用于仲裁。CAN消息ID确定其优先级,其中,值越低,优先级就越高。在此仲裁阶段,多个节点能够同时地传输它们的消息ID,但最终,并且由于AND信道操作,仅最低值的ID胜出。所有的其他节点在剩余的传输期间保持沉默,从而允许最高优先级消息的无竞争传输。
[0048]在第一实施例中,CAN仲裁过程选择最佳的WECU来传输其接收到的信息,这在本文中称为最大选择方法。在所述最大选择方法中,仅具有最高接收质量(SNR、CRC或LLR测量)的WE⑶42在CAN总线32上传输其消息。WE⑶42将它们的接收质量转换成消息ID,其中,质量越高,值就越低。CAN仲裁过程保证了仅来自WECU 42的最高消息质量将其数据发送至目标E⑶。
[0049]第二实施例迭代地重复第一实施例,其中,在每次迭代,使用相同的仲裁过程来选择具有最佳质量的WECU,并且其中,质量基于它的接收到的无线信号以及先前迭代从其他WE⑶接收的数据。
[0050]在第三实施例中,所有的WE⑶同时地传输它们接收到的比特,这在本文中称为无线CAN扩展(WiCAN)。在此实施例中,所有的WECU 42都作为简单中继,其中,如果显性比特在有线CAN上被接收,则它还作为显性比特在无线链路上传输,并且反之亦然。
[0051]开关键控(OOK)调制是用于无线技术的自然调制方法,其中,“on”为显性比特。此夕卜,通信协议能够在ISM频带中、并且特别是在902-928MHZ以及433.05-434.79频带中使用无线通信。WECU 42能够使用预定的或动态选择的波束形成(beam-forming)与任何外围设备通信,包括使用相干调制以及调整每个WECU的传输信号相位,以在外围设备接收机处达到建设性的组合。WECU 42能够使用非相干调制并且同时地传输给所有外围设备以提高信噪比。WECU 42的传输功率能够大于外围设备的传输功率,并且能够随着无线外围设备的数量增加而增加。此外,CAN的WECU间消息能够被无线地卸载,以降低CAN总线的负载,并且增加对于CAN总线故障的稳健性和适应性(resilience)。错误校正码能够被用在CAN协议的顶部上的数据上,以增加可靠性,其中,错误校正码是具有最小延迟保证的无比率编码,所述最小延迟保证包括对于近期数据包较高并且对于较旧的数据包较低的差分延迟(differential latency)保证。
[0052]如上文论述的,特定的无线外围设备可以将其消息发送至若干WECU,其中,每个WECU 42可以接收具有不同等级的保真度、质量和数据损坏的消息。根据本发明,从无线外围设备接收信号的WECU 42中的每一个将所述信号的其接收质量编码成消息,它将所述消息放置到总线32上。对于这种情况,本发明提出了如上文论述的仲裁过程,所述仲裁过程用于选择具有不同质量等级的若干消息中的哪一个将被传输到CAN总线32上。
[0053]图3是描绘了如下仲裁过程的图示70,即:供已知CAN协议基于消息质量来确定,在特定的时间点处,将在CAN总线32上传输来自特定WECU (有时在本文中称为节点)的哪个消息,其中,与I比特相比,CAN协议将优先级给予O比特。图示70示出了消息72,所述消息72具有用于比特数据流的已知的比特格式,并且包括帧开始比特74、标识符比特76、RTR比特78、控制字段比特80以及在数据比特字段82中广播的数据。标识符比特76执行仲裁,其中,关于所述消息是否将在总线32上传输,确定来自特定WECU的消息的优先级,其中,基于较高优先级的传输,标识符比特的值是低的。标识符比特76包括0-10共11个比特,其中,在此示例中,比特6-10是固定的ID比特,并且比特0-5为标识数据字段比特82的质量的质量比特。更具体而言,标识符比特0-5被用于标识WE⑶42正放置在总线32上的消息的质量,例如信噪比(SNR)、循环冗余校验(CRC)等。换句话说,WECU 42将基于它从无线外围设备50接收到的消息的质量多高,来利用一定的优先级(S卩,低比特的数量)在标识符比特76中设置它从外围设备50接收到的消息的质量。
[0054]在此非限制性示例中,三个称为节点的WE⑶正尝试将相同的消息放置在CAN总线32上,其中,这些消息可以具有不同的质量等级。第一节点尝试将具有比特流84的消息传输到CAN总线32上,第二节点尝试将具有比特流86的消息传输到CAN总线32上,并且第三节点尝试将具有比特流88的消息传输到CAN总线32上,其中所有消息具有消息72的格式,并且具有不同等级的消息质量。来自这些节点的消息中的标识符比特6-10是相同的,这是因为所述消息意在用于目标ECU。
[0055]在标识符比特5处,来自第二节点的数据流86中的比特为高,这指示它具有比来自第一节点和第三节点的消息低的质量。在比特2处,当第一节点的消息中的标识符比特2保持为高时,第三节点的消息中的标识符比特变低,从而指示来自第三节点的消息具有比来自第一节点的消息高的优先级(质量)。基于此仲裁过程,在标识符部段已满足仲裁之后,在总线32上传输第三节点上的消息。当特定节点识别到另一节点在消息的标识符部分中具有更高的优先级比特时,所述节点将停止传输其消息。因此,第三节点的消息88将接管总线,用于传输包括数据82的消息。换句话说,通过本文论述的仲裁过程,来自第三节点的比特流88具有最高的质量,并且在总线32上传输的是比特流90。通过以此方式基于标识符比特76中的仲裁比特来选择性地识别传输的质量,CAN协议能够允许在所有WECU 42处从特定外围设备接收的消息中的仅一条消息在特定的消息时隙被放置在总线上。输掉仲裁的WECU 42从最高质量的WECU接收消息,并且重新估计它们的接收比特和总体质量测量。例如,最大比合并(MRC)能够被用于此目的。所述过程随后重复(在没有已在CAN总线上传输它们的消息的WE⑶的情况下),直到满足CRC。
[0056]本文的论述包括上行信号传输,其中,外围设备50无线地传输消息以通过所有的WECU 42接收,作为第一传输跳跃(transmiss1n hop),并且其中,所有的那些WECU 42随后将所述消息放置到CAN总线32上,作为第二传输跳跃。同样,对于下行信号传输,所有的WECU 42将接收待从CAN总线32传输的消息,作为第一传输跳跃,并且随后,将无线地传输所述消息,作为第二传输跳跃。当通过CAN协议来同步时,WECU使用非相干调制在无线信道上同时地传输消息以形成联播方案。涉及更多的方案能够以特定的外围设备为目标,并且在WECU 42上执行分布式波束形成,如本领域技术人员公知的。
[0057]图4是描绘了 WE⑶处理算法的流程图100,所述WE⑶处理算法根据用于上行传输的无线接收信号的质量,为CAN总线提供仲裁过程,如上文中所论述。在框102处,特定WECU接收来自特定外围设备的无线消息。在判定菱形框104处对所述消息执行CRC,并且如果它通过,则所述消息具有最高质量并在框106处被传输,并且算法在框108处结束。CRC确定比特被损坏,或被WE⑶42正确地接收。
[0058]如果所述消息在判定菱形框104处未通过CRC,则算法在框110处开始迭代过程,所述迭代过程包括将迭代数设置在iter = I。算法在框112处计算
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