DE102005056284A1

DE102005056284A1 - Verfahren zur Herstellung eines aus Bussen des CAN-Typs gebildeten Netzwerks, Netzwerk und Geräte mit diesem Netzwerk

Info

Publication number: DE102005056284A1
Application number: DE102005056284A
Authority: DE
Inventors: Yann Castiegnau
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2004-11-24
Filing date: 2005-11-24
Publication date: 2006-06-08
Also published as: FR2878391B1; FR2878391A1; US20060112204A1; JP2006146908A

Abstract

Ein Verfahren, ein Netzwerk und ein das Netzwerk beinhaltendes Gerät sind beschrieben, bei denen ein Sternnetzwerk vorhanden ist, das von Bussen des CAN-Typs unter Verwendung eines Repeaters (19) aufgebaut ist, wobei jeder Sternarm von den anderen Sternarmen isoliert werden kann. CAN-Busse (141-143) sind mittels des Repeaters (19) miteinander verbunden, der die auf einem Bus beobachtbaren Signale auf allen anderen mit ihm verbundenen Busse dupliziert. Kommunikationsschaltungen (241, 242) und/oder Controller (233) sind mit dem Repeater (19) verbunden. Abhängig von dem empfangenen Empfangssignal organisiert der Repeater (19) Operationen zum Senden von Sendesignalen an die Kommunikationsschaltungen und die Controller.

Description

Hintergrund der Erfindung
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines aus Bussen des CAN (Control Area Network)-Typs aufgebauten Netzwerks und insbesondere das Einrichten eines aus CAN-Typ Bussen gebildeten sternförmigen Netzwerks unter Verwendung eines Repeaters. Eine Ausführungsform der Erfindung ist ein Netzwerk und ein Gerät mit diesem Netzwerk. Die Erfindung kann, jedoch nicht ausschließlich, auf dem Gebiet medizinischer Systeme wie bei einem radiologischen Gerät und insbesondere einem Röntgengerät eingesetzt werden.

Kommunikationsbusse des CAN-Typs oder CAN-Busse entsprechen einem dem für elektronische Kommunikationsbusse verwendeteten Standard. An diese Busse sind Vorrichtungen, wie Motoren oder Aktuatoren zugeordnete Controller angeschlossen, um miteinander zu kommunizieren. Diese Controller managen Signale, die die Vorrichtung auf einem Bus aussendet oder empfängt. Die Controller können dabei entweder die Rolle eines Senders spielen und ein an einen anderen Controller des Bus adressiertes Signal aussenden oder die Rolle eines Empfängers übernehmen und ein von einem anderen Controller ausgesandtes Signal empfangen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Controller ein mit Speichern ausge rüsteter Mikrocontroller oder Mikroprozessor, der an eine CAN-Controllerschaltung angekoppelt ist.

Gemäß dem CAN-Busstandard empfangen, wenn ein Controller Signale auf einem Bus aussendet oder empfängt, alle anderen an diesen Bus angeschlossenen Controller diese Signale. Außerdem enkodieren die auf dem Bus auftretenden Signale Prioritätszahlen in einem Adressbereich. Wenn somit ein erster Controller ein einer ersten Adresse zugeordnetes erstes Signal aussendet und wenn zum gleichen Zeitpunkt ein zweiter Controller ein einer zweiten Adresse zugeordnetes zweites Signal aussendet, werden die Sendeoperationen organisiert. Wenn so die zweite Adresse eine höhere Priorität hat als die erste Adresse, wird der zweite Controller autorisiert zu senden, während der erste Controller erst dann zum Senden autorisiert wird, nachdem der zweite Controller den Sendebetrieb abgeschlossen hat.

Es gibt bekannte, CAN-Busse enthaltende medizinische Systeme, die dazu bestimmt sind, eine gegenseitige Kommunikation zwischen verschiedenen an diese Busse angeschlossenen und jeweils Vorrichtungen zugeordneten Controllern zu erzielen.

1a zeigt ein bekanntes Röntgengerät 1 mit einem Sockel 2, an dem ein Zwischenarm 3 mittels einer ersten motorisch betätigten Anlenkung angelenkt ist. An dem Arm ist mittels einer zweiten motorisch betätigten Anlenkung 6 ein C-förmiger Arm 5 angelenkt. Der Arm 5 trägt einen Röntgenstrahlensender 7 und einen Röntgenstrahlendetektor 8, die auf beiden Seiten eines Objektträgermittels, etwa eines medizinischen Tisches 9, angeordnet sind. Ein Objekt, etwa ein (nicht dargestellter) Patient, liegt während der Dauer einer Untersuchung auf dem Tisch 9.

Der Tisch 9 weist Vorrichtungen auf, mittels derer der Patient während der Untersuchung räumlich ausgerichtet werden kann. Eine solche Vorrichtung kann bspw. ein Bedienungshandgriff oder -hebel sein, der den Motor steuert, oder sie kann aus dem Motor selbst bestehen. Einem Hebel und dem Motoren zugeordnete Controller 20 bis 22 können über einen CAN-Typ Bus 14 miteinander kommunizieren. Wenngleich der Bus 14 hier lediglich durch eine Linie dargestellt ist, so weist der Bus 14 in der Regel doch zwei Verbindungen auf, um für die Übertragung von Differenzsignalen Vorsorge zu treffen.

Die Controller 20 bis 22 sind in hohlen Metallrahmen 16 bis 18 angeordnet. Beim Stand der Technik bestimmt der CAN-Busstandard die Definition eines Hauptbussegments, in diesem Fall des Bus 14, an dessen beide Enden zwei Widerstände angeschlossen sind. Dieser Standard fordert den Anschluss der Controller 20 bis 22 an das Hauptsegment über Verbindungssegmente 24 bis 26. Die Segmente 24 bis 26 haben einen Abstand, der in einem gegebenen Verhältnis kleiner ist als die Länge des Hauptbussegments 14. Dies bedeutet, dass der Bus 14 in diesen Einrichtungen gewundenen Pfaden folgen muss, um die Länge der Verbindungssegmente 24 bis 26 zu begrenzen. Eine solche Buskonfiguration gibt deshalb insbesondere Anlass zu Verschwendung von Verbindungsmitteln.

Außerdem kann bei einer solchen Konfiguration ein Verbindungsproblem die Kommunikationen zwischen allen Controllern beeinträchtigen. Wenn ein Bruch eines Bus in den Rahmen 16 bis 18 an einem der Verbindungssegmente 24 bis 26 auftritt, wird die Kommunikation auf dem ganzen Bus unterbrochen und das medizinische System fällt aus.

Wenn einer der Controller 20 bis 22 sich in einem Abstand von dem Bus 14 befindet, der größer ist als ein Grenzabstand, kann dieser Controller an den Bus 14 mittels eines Verbindungssegments angeschlossen werden, das an einem Ende mit einem Abschlusswiderstand verbunden ist. Der Widerstand verhindert, dass das Segment bezüglich des Bus 14 die Rolle einer Antenne spielt. Der Widerstand wird von dem Bus 14 aus als ein parallel zu ihm liegender Widerstand betrachtet. Je größer deshalb die Zahl der in dem Bus 14 vorhandenen Segmente ist, um so geringer ist die Gesamtimpedanz des Bus. Demgemäß sind die Controller mit ihren Ausgängen fast im Kurzschluss angeschlossen und können deshalb nicht genug Strom durchlassen, um ein Signal auf dem Bus 14 zu senden.

Im Handel gibt es CAN-Busschalter, um Signale auf verschiedene Bussen zu duplizieren. Diese Schalter werden auch als Gateways bezeichnet. In diesen Schaltern oder Gateways erfahren die Signale aber durch die von einem Mikrocontroller verwendete Software eine Verarbeitung und sie werden nach der Filterung durch Software eines anderen Bus reproduziert. Diese Softwarefilterung bewirkt einen Zeitverlust bei der Übermittlung von Signalen auf einem Bus. Außerdem benötigen die Systeme die Programmierung von Parametern, um Busse zu definieren, auf die Signale dupliziert werden. Als Folge davon können die auf verschiedenen, mit einem Schalter oder Gateway verbundenen Bussen beobachtbaren Signale voneinander unterschiedlich sein.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Eine Ausführungsform der Erfindung dient dazu, eine durch die Verwendung von CAN-Type-Bussen bedingte Beschränkung zu überwinden. Bei eine Ausführungsform der Erfindung sind die CAN-Busse mittels eines Repeaters miteinander verbunden. Der Repeater dupliziert auf einem Bus beobachtbare Signale auf alle anderen Busse, die mit ihm verbunden sind. Es besteht nun keine Frage von Verbindungssegmenten und Hauptbussegmenten mehr, weil alle mit dem Repeater verbundenen Busse unabhängig sind und sich so benehmen als würden sie einen und zwar den gleichen Bus bilden.

Demgemäß wird ein auf einem der Busse gesendetes Signal auf allen anderen mit dem Repeater verbundenen Bussen beobachtbar sein. Demgemäß sind die Busse, selbst wenn sie physikalisch voneinander isoliert sind, virtuell mit einem gemeinsamen Bus verbunden und tauschen Signale mittels des Repeaters aus.

Außerdem werden bei einer Ausführungsform der Erfindung die an die Enden jedes Bus angeschlossenen Widerstände nicht als von einem Controller parallel geschaltete Widerstände gesehen. Es kann deshalb eine große Anzahl Busse mit dem Repeater verbunden werden, ohne dass durch das Hinzufügen eines neuen Busses irgendeine Störung der Kommunikation zwischen den anderen Bussen hervorgerufen würde.

Außerdem werden bei einer Ausführungsform der Erfindung die Signale in Echtzeit verarbeitet, weil die von dem Repeater zur Verarbeitung eines Signals benötigte Zeit kurz und bekannt ist. Die Signale werden in den verschiedenen Bussen, nämlich mittels in einer ASIC oder einem FTGA hergestellter Logikelemente dupliziert, deren Schaltzeit präzise bekannt ist. Die Latenzzeit des von dem Repeater und allen den mit ihm verbundenen Bussen gebildeten Systems ist deshalb immer kurz und bekannt, während die Latenzzeit des von einem Schalter oder Gateway und allen daran angeschlossenen Bussen gebildeten Systems eine veränderliche Latenz ergibt.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines von CAN (Control Area Network)-Typ Bussen gebildeten Netzwerks. Eine Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines von CAN-Bussen gebildeten Netzwerks. Eine Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines von CAN-Bussen unter Verwendung eines Repeaters gebildeten Sternnetzwerks. Das Verfahren beinhaltet: An die Enden der Busse angeschlossene erste Controller sind an den mit allen Bussen verbundenen Repeater angekoppelt und ein Repeater reproduziert die auf jedem Bus beobachtbaren Signale auf alle anderen Busse. Eine Ausführungsform der Erfindung ist ein Netzwerk und ein Gerät mit dem Netzwerk.

Kurze Beschreibung der Zeichnung
Eine Ausführungsform der Erfindung ist anhand der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Figuren leichter zu verstehen. Die Figuren geben lediglich ein Ausführungsbeispiel wieder, das in keiner Weise den Schutzumfang und den Bereich der Erfindung beschränkt. In den Figuren bedeutet:
1a eine schematische Ansicht eines bereits beschriebenen bekannten Netzwerks eines Röntgengerätes mit einem CAN-Bus,
1b eine schematische Ansicht eines medizinischen Tisches der CAN-Busse aufweist, die mittels eines Repeaters gemäß einer Ausführungsform der Erfin dung miteinander verbunden sind,
2a eine schematische Ansicht von Controllern, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung entweder direkt oder mittels eines CAN-Typ-Bus mit einem Repeater verbunden sind,
2b eine schematische Ansicht einer Kommunikationsschaltung,
2c eine schematische Ansicht eines auf einem CAN-Bus beobachtbaren Signals und
3 ein Zustandsdiagramm des gemäß eine Ausführungsform der Erfindung hergestellten Repeaters.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
1b zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der drei CAN-Typ Busse 141 bis 143 jeweils Controller 20 bis 22 mit einem Repeater 19 verbinden. Der Repeater 19 reproduziert die auf einem Bus gesendeten Signale in den anderen Bussen. Wenn z.B. der Controller 20 ein Signal auf dem Bus 141 sendet wird dieses Signal in den Bussen 142, 143 reproduziert. Der Repeater 19 ermöglicht es deshalb, den Bus 14 durch drei einzelne Busse 141 bis 143 zu ersetzen. Die verschiedenen Busse 141 bis 143 verhalten sich so, als würden sie lediglich einen und zwar den gleichen Bus bilden. Der Repeater organisiert das Senden von Signalen auf diesen Bussen 141 bis 143.
Bei dieser Konfiguration ist es nicht mehr länger erforderlich, dass die Busse 141 bis 143 in jedem der Rahmen 16 bis 18 verschlungene Wege beschreiben, um alle die Controller 20 bis 22 miteinander zu verbinden. Diese Buskonfiguration gibt somit Ersparnisse bei der Busverbindungslänge. Außerdem ermöglicht es eine Ausführungsform der Erfindung, dass wenn auf einem Bus eine Unterbrechung der Verbindung auftritt, die anderen Busse über den Repeater 19 weiter miteinander kommunizieren. Bei dieser Konfiguration können die Busse 141 bis 143 physikalisch voneinander isoliert sein, und die auf diesen Bussen 141 bis 143 beobachtbaren Signale sind voneinander unabhängig. Die Architektur der Busse rings um den Repeater 19 wird auch in Analogie zu der Gestaltung die sie rings um den Repeater 19 einnehmen können, als Sternarchitektur bezeichnet.
2a zeigt eine schematische Ansicht der ersten beiden Controller 231, 232, die mit dem Repeater 19 über zwei CAN-Type Busse 261, 262 verbunden sind und einen zweiten Controller 233, der mit dem Repeater 19 direkt verbunden ist.
In 2b sind die Busse 261, 262 Zweiweg-Busse, auf denen Signale 351, 352 beobachtbar sind. Jeder der Busse 261, 262 weist eine erste Kommunikationsschaltung 241 bzw. 242 und eine zweite Kommunikationsschaltung 251 bzw. 252 auf. Jeder der Busse 261 oder 262 verfügt außerdem über zwei Widerstände 341 bzw. 342 und 361, 362, die an seinen jeweiligen Enden angeordnet und mit Verbindungen 271, 272 oder 281, 282 des Bus 261 bzw. 262 elektrisch parallel geschaltet sind. Die Verbindungen 271, 272 oder 281, 282 koppeln die erste Kommunikationsschaltung an die zweite Kommunikationsschaltung oder an Transceiver an. In 2c führen die Kommunikationsschaltungen oder Transceiver die Umwandlung eines digitalen Alles-oder Nichts-Signals in ein physikalisches Übermittlungs- oder Sendesignal aus.
Bei dieser Ausführungsform ist jede der Kommunkationsschaltungen 241, 242 mit dem Repeater 19 über zwei Drahtlinks 301, 311 oder 302, 312 verbunden. Jede der zweiten Kommunkationsschaltungen 251, 252 ist mit einem der ersten Controller 231 oder 232 mittels zweier Links 371, 381 bzw. 372, 382 verbunden. Der zweite Controller 233 ist mittels zweier Verbindungen 41, 42 mit dem Repeater 19 direkt verbunden.
Von dem Repeater 19 werden erste Sendesignale 321 bis 322 zu ersten Kommunikationsschaltungen gesendet und von diesen ersten Kommunikationsschaltungen ausgesandte erste Empfangssignale 331 bis 332 werden von dem Repeater 19 empfangen. Ein zweites Sendesignal 44 wird von dem Repeater 19 an den zweiten Controller 233 gesendet und ein zweites Empfangssignal 43 wird von dem zweiten Controller 233 zu dem Repeater 19 gesendet.
In 3 organisiert der Repeater 19 das Senden der Sende- und Empfangssignale zu den ersten Kommunikationsschaltungen 241, 242 und zu dem zweiten Controller 233. Diese Organisierung der Sendung von Signalen wird so vorgenommen, dass die Verbindung der ersten Controller 231, 232 und des zweiten Controllers 233 mit einem gleichen Bus simuliert wird.
Als eine Ausführungsformvariante können weitere Controller mit dem Bus 261 oder 262 verbunden sein. Beispielsweise ist der Controller 46 mit dem Bus 261 über eine Kommu nikationsschaltung 47 verbunden.
In der Praxis ist jeder der zweiten Controller mit der zweiten Kommunikationsschaltung 251, 252 und dem entsprechenden Widerstand 361, 362 auf den Elektronikschaltungen 27, 28 assembliert. Darüberhinaus können der Repeater 19, die Widerstände 341 bis 362, die ersten Kommunikationsschaltungen 372, 373 und der zweite Controller 273 ebenfalls auf einer und derselben elektronischen Schaltung 29 physikalisch zusammen gruppiert sein.
2b zeigt eine detaillierte schematische Ansicht der Kommunikationsschaltung (Ankopplungsschaltung) 241, deren Aufbau im Wesentlichen identisch mit jenem der Schaltungen 242, 251 und 252 ist. Die Kommunikationsschaltung 241 ermöglicht Zweiweg-Kommunikationen auf dem Bus 261. Die Schaltung 241 kann sowohl das Signal 321 auf dem Bus 261 senden als auch das auf dem Bus 261 gesandte Signal 331 empfangen. Die Schaltung 241 wandelt somit das alles- oder -nichts-artige Sendesignal 321 in ein Transportsignal 351 und das Transportsignal 351 in ein alles- oder -nichtsartiges Empfangssignal 331 um. Genauer besehen, konvertiert ein erstes Umwandlungselement 50, wenn ein Sendesignal 321 von dem Repeater auf den Bus 251 gesandt wird, dieses Signal in ein differenzsignalartiges Signal 351. Die Verbindungen 52, 53 nehmen dieses Signal auf und legen es an die Klemmen eines zweiten Umwandlungselementes 51 an. Dieses zweite Umwandlungselement 51 konvertiert dann das auf dem Bus beobachtbare Differenzspannungssignal in ein Empfangssignal 331. Ein solcher Signalaufnahmevorgang erlaubt es dem mit der Schaltung 241 verbundenen Repeater 19 alle auf dem Bus 261 beobachtbaren Signale zu empfangen, einschließlich jener, die er selbst sendet. Der Repeater 19 kann auf diese Weise Vorgänge des Aussendens von Sendesignalen in Abhängigkeit von den anderen auf dem Bus 261 gesandten Signalen synchronisieren. Die Sende- und Empfangssignale haben entweder einen rezessiven oder einen dominanten Pegel. Ein Signal mit dominantem Pegel kann nicht von einem Signal mit einem rezessiven Pegel modifiziert werden, während ein Signal mit einem rezessiven Pegel von einem Signal mit einem dominanten Pegel modifiziert werden kann. In der Regel sendet ein Controller im Bereitschaftszustand Signale mit rezessivem Pegel.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Kommunikationsschaltung eine Schaltung des 82C250-Typs. Bei einer Ausführungsformvariante können die Kommunkationsschaltungen eine Umwandlung von Alles- oder -Nichts-Signalen in optische oder HF-Sendesignale vornehmen.
2c zeigt die Gestalt des auf dem Bus 261 beobachtbaren Differenzsignals 351. Dieses Signal 351 ist im Einzelnen zwischen den Verbindungen 271, 281 des Bus 261 zu beobachten. Das Signal 351 ist ein Signal der Differenzsignalart, weil die bezüglich einer Masse messbaren Potentiale der beiden Verbindungen 271, 281 bezüglich eines Mittelwerts A die gleiche Differenz aufweisen. Zu einem Anfangszeitpunkt z.B., wird das Signal mit einem Spannungspegel von A Volt an den Klemmen des Widerstands 341 beobachtet. Dieser Spannungspegel A entspricht einem rezessiven Pegel. Zu einem Zeitpunkt t1 wird auf dem Bus 261 ein Signal der dominanten Art gesendet. Die Spannung 351 beginnt anzusteigen und zu dem Zeitpunkt t2 erreicht sie einen Pegel 2·A, der einem dominanten Pegel entspricht. Zu dem Zeitpunkt t2 hat somit eine der Verbindungen ein Potential von 2·A Volt während die andere ein Potential von 0 Volt aufweist.
Zu einem Zeitpunkt t3 wird auf den Bus 261 ein Signal mit rezessivem Pegel gesendet. Die Spannung 351 fällt dann ab und erreicht zu dem Zeitpunkt t4 einen Pegel der dem rezessiven Pegel entspricht.
Es besteht eine gewisse Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt zu dem eine Pegeländerung dem Signal aufgezwungen wird und dem Zeitpunkt zu dem das Signal den geforderten Pegel erreicht. Diese Zeitverzögerung entspricht tatsächlich dem Laden und Entladen der Kapazitäten, die in den Kommunikationsschaltungen verwendet sind oder von parasitären Kapazitätseffekten, die insbesondere von Kabeln oder Lötfahnen von Komponenten eingeführt werden. Die Zeitspanne, die das Signal benötigt, um von einem dominanten Pegel auf einen rezessiven Pegel zu kommen, wird als eine Overlappingzeit 49 bezeichnet. Während dieser Overlappingszeit 49 kann der Pegel des auf dem Bus beobachteten Signals nicht sicher erfasst werden.
3 zeigt ein Zustandsdiagramm, dass der Implementierung des Verfahrens gemäß eine Ausführungsform der Erfindung entspricht. In der nachfolgenden Beschreibung ist der Ausdruck „Sender" so zu verstehen, dass er ein Element bezeichnet, das mit dem Repeater 19 direkt verbunden ist und das ein Signal an den Repeater 19 sendet, während der Ausdruck „Empfänger" alle die Elemente mit Ausnahme des Transmitters abdeckt, die mit dem Repeater 19 direkt verbunden sind. Wenn der Repeater 19 von dem Transmitter ein Empfangssignal mit dominantem Pegel empfängt, sendet der Repeater 19 eine Sendesignal aus, dessen Pegel von dem Empfänger und/oder dem Transmitter abhängt.
Mehr im Einzelnen betrachtet, haben in einem Ruhezu stand 78 die von dem Repeater 19 empfangenen Empfangssignale 331, 332 rezessive Pegel. Wenn der Repeater 19 ein erstes Empfangssignal 331 mit dominantem Pegel empfängt, das von der ersten Kommunikationsschaltung 241 (die dann ein Sender ist) gesandt wurde, geht in einen ersten Zustand 80 über. In diesem Zustand 80 sendet der Repeater 19 Sendesignale 322 und 44 mit dominantem Pegel an alle Empfänger 242 und 233. Dieses Senden von dominanten Signalen an die erste Kommunikationsschaltung 242 und an den zweiten Controller 233 erlaubt es zu simulieren, dass die Controller 231 bis 233 mit dem gleichen Bus verbunden sind. Außerdem sendet der Repeater 19 ein Sendesignal 321 mit rezessivem Pegel an den Sender 241. Dieses Senden eines Sendesignals 321 mit rezessiven Pegel soll eine Blockierung in dem ersten Zustand 80 verhindern. Wenn nämlich das Signal 321 einen dominanten Pegel hätte, hätte das auf den Bus 261 beobachtbare Signal 351 dauernd einen dominanten Pegel, und kein anderer Controller 231 bis 233 wäre dann autorisiert irgend ein dominantes Signal an den Repeater 19 zu senden.
Die Vorgänge des Sendens von Signalen an den Sender 241 und an die Empfänger 242 und 233 durch den Repeater 19 dauern so lange an wie der Sender 241 ein Signal 331 mit dominantem Pegel sendet. Außerdem verarbeitet der Repeater 19, so lange der Sender 241 ein Signal mit dominantem Pegel sendet, die von den Empfängern 233, 242 gesandten Empfangssignale 332 nicht weiter. Diese unterlassene Verarbeitung verhindert ebenfalls ein Blockieren des Systems, falls der Repeater 19 lediglich Signale mit dominantem Pegel empfangen sollte.
Der Repeater 19 verlässt den ersten Zustand 80 und geht in einen Timeout-Schritt 79 über, wenn der Sender 241 ein Signal 331 mit rezessivem Pegel an den Repeater 19 sendet. In dem Timeout-Schritt 79 sendet der Repeater 19 während einer Timeout-Zeitspanne Sendesignale mit rezessivem Pegel an die Empfänger 242, 233 und den Sender 241. Dieser Timeout-Schritt 79 erlaubt es, irgendwelche Probleme zu überwinden, die in dem System auftreten können, wenn der Pegel der auf den Bussen 261, 262 beobachtbaren Signale unbestimmt ist. Die Dauer der Timeout-Zeit ist wenigstens so lang wie die Overlappingzeit 48. Die Dauer liegt zwischen 0ns bis 700ns und wird als Funktion einer jeweils gegebenen Anwendung gewählt. Wenn die Overlapping-Zeitspanne abgelaufen ist, kehrt das System in den Leerlauf- oder Bereitschaftsschritt 78 zurück, in dem der Repeater auf ggfs. gesendete Signale mit dominantem Pegel wartet.
Wenn die erste Kommunikationsschaltung 242 ihrerseits ein Sender wird, verhält sich der Repeater 19 mit den Empfängern in der gleichen Weise, wie er, wenn die erste Kommunikationsschaltung 241 ein Sender ist.
Wenn der Repeater 19 in einem Bereitschaftszustand steht und ein von dem zweiten Controller 233 (der dann zum Sender wird) gesandtes Empfangssignal 43 empfängt, geht er in einen dritten Zustand 82 über. In diesem dritten Zustand sendet der Repeater 19 Sendesignale 321, 322 und 44 mit dominantem Pegel an alle Empfänger 241, 242 und an den Sender 233. Der direkt mit dem Repeater 19 verbundene Controller 233 empfängt somit ein Empfangssignal mit dem gleichen Pegel wie das Sendesignal, das er sendet, so dass er Operationen zum Senden von Signalen organisieren kann und dennoch ein Signal 44 empfangen kann, das den auf dem Bus gesandten Signalen entspricht organisieren kann.
Auch hier verarbeitet der Repeater 19 die von den Empfängern 241, 242 gesandten Empfangssignale so lange nicht wie der Sender 233 ein Signal mit dominantem Pegel sendet. Der Repeater 19 verlässt den Zustand 82, wenn der Controller 233 ein Signal 43 mit rezessivem Pegel an den Repeater 19 sendet. Dann geht, wie vorher, der Repeater 19 in einen Timeout-Schritt 79. Am Ende dieses Schrittes 79 kehrt der Repeater 19 in den Bereitschaftszustand 78 zurück.
Bei einer exemplarischen Ausführungsform der Implementierung sind zwei erste Controller (demgemäß zwei erste Schaltungen 241, 242) und lediglich ein zweiter Controller 233 mit dem Repeater 19 verbunden. Im allgemeinen Fall können aber eine unspezifizierte Zahl erster Controller und eine unspezifizierte Zahl zweiter Controller mit dem Repeater 19 verbunden sein.
Als Ausführungsvariante ist es natürlich möglich, lediglich erste Controller oder lediglich zweite Controller mit dem Repeater 19 zu verbinden.
Darüberhinaus gilt, dass wenngleich eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, es für sich den Fachmann dennoch versteht, dass zahlreiche Änderungen an der Funktion und/oder an der Ausführung und/oder an dem Ergebnis vorgenommen und Elemente der Erfindung durch deren Äquivalente ersetzt werden können, ohne den Schutzumfang und den Bereich der Erfindung zu verlassen. Die Erfindung ist deshalb nicht auf die spezielle, gegenwärtig als beste Ausführungsart der Erfindung betrachtete Ausführungsform beschränkt, sondern die Erfindung umfasst alle Ausführungsformen, die in dem Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche liegen. Außer dem bezeichnet die Verwendung der Ausdrücke „erster", „zweiter", etc. nicht irgendeine Reihenfolge oder Wichtigkeit, sondern die Ausdrücke „erster", „zweiter", etc., werden lediglich dazu verwendet ein Element oder ein Merkmal von einem anderen zu unterscheiden. Außerdem bedeutet die Verwendung der Ausdrücke „ein", „eine", etc. keine Mengenbeschränkung, sondern sie gibt lediglich an, dass wenigstens eines der in Bezug genommenen Elemente oder Merkmale vorhanden ist.

1: ein Röntgengerät
2: ein Sockel
3: ein Zwischenarm
4: eine erste motorisch betätigte Anlenkung
5: ein Arm
6: eine zweite motorisch betätigte Anlenkung
7: ein Röntgenstrahlsender
8: ein Röntgenstrahldetektor
9: ein medizinischer Tisch
141, 142, 143: Busse
16, 17, 18: Metallrahmen
19: ein Repeater
20, 21, 22: Controller
231, 232: erste zwei Controller
233: ein zweiter Controller
24, 25 und 26: Segmente von Verbindungen
241 oder 242: eine erste Kommunikationsschaltung
251 oder 252: eine zweite Kommunikationsschaltung
261, 262: zwei Busse
27, 28: elektronische Schaltungen
271, 272 oder 281, 282: Verbindungen
29: eine elektronische Schaltung
301, 311 oder 302, 312: zwei Drahtverbindungen
321 bis 322: erste Sendesignale
331 bis 332: erste Empfangssignale
341, 342 oder 361, 362: zwei Widerstände
351 und 352: Signale
371, 381 oder 372, 382: zwei Verbindungen
372, 373: erste Kommunikationsschaltungen
41, 42: zwei Verbindungen
43: ein zweites Empfangssignal
44: ein zweites Sendesignal
46: ein Controller
47: eine Kommunikationsschaltung
49: eine Overlapping-Zeit
50: ein erstes Umwandlungselement
51: ein zweites Umwandlungselement
52, 53: Verbindungen
A: ein Mittelwert
t1: ein Zeitpunkt
t2: ein Zeitpunkt
2·A: ein Pegel
t3: ein Zeitpunkt
t4: ein Zeitpunkt
78: ein Bereitschaftszustand
79: ein Timeout-Schritt
80: ein erster Zustand
82: ein dritter Zustand

Claims

Verfahren zum Herstellen eines aus CAN-Bussen gebildeten Netzwerks, das beinhaltet: – Bereitstellen eines Repeaters; – Verbinden von ersten Controllern mit den Enden der Busse, die mit dem mit allen Bussen verbundenen Repeater verlinkt sind; und – es dem Repeater ermöglichen, auf jedem Bus beobachtbare Signale auf alle anderen Bussen zu reproduzieren.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem: – erste Controller mit dem Repeater mittels Bussen verbunden sind, die ihrerseits mit ersten Kommunikationsschaltungen und mit zweiten Kommunikationsschaltungen verbunden sind, wobei die ersten Kommunikationsschaltungen direkt mit dem Repeater verbunden sind, der Repeater in der Lage ist, erste Sendesignale an diese ersten Kommunikationsschaltungen zu senden und von den ersten Kommunikationsschaltungen gesandte erste Empfangssignale zu empfangen und – zweite Controller direkt mit dem Repeater verbunden sind, wobei der Repeater in der Lage ist, die zweiten Sendesignale an zweite Controller zu senden und von den zweiten Controllern gesandte zweite Empfangssignale zu empfangen.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem: – die Controller und der Repeater in der Lage sind, elektrische Signale mit dominantem oder rezessivem Pegel zu senden und/oder zu empfangen, wobei das Signal mit rezessivem Pegel durch ein Signal mit dominantem Pegel modifiziert werden kann und der dominante Pegel von einem Signal mit rezessivem Pegel nicht modifiziert werden kann.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem: – wenn der Repeater ein von einem Sender gesandtes Empfangssignal mit dominantem Pegel empfängt, wobei dieser Sender entweder eine der ersten Kommunikationsschaltungen oder einer der zweiten Controller ist, der Repeater ein Sendesignal an einen Satz von Empfängern sendet, wobei diese Empfänger alle ersten Kommunikationsschaltungen und die zweiten Controller mit Ausnahme des Senders sind und wobei der Pegel dieses Sendesignals abhängig von dem Empfänger und/oder dem Sender ist.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem: – wenn der Sender eine erste Sendeschaltung ist, der Repeater ein Sendesignal mit dominantem Pegel an alle Empfänger und ein Sendesignal mit rezessivem Pegel an den Sender sendet, wobei diese Sendevorgänge so lange stattfinden, wie der Sender ein Signal mit dominantem Pegel sendet.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem: – wenn der Sender der zweite Controller ist, der Repeater Sendesignale mit dominantem Pegel an die Empfänger und den Sender sendet, wobei die Sendeoperationen so lange andauern wie der Sender ein Empfangssignal mit dominantem Pegel sendet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem: – so lange der Sender ein Signal mit dominantem Pegel sendet, der Repeater die von den Empfängern gesendeten Empfangssignale nicht verarbeitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem: – sobald der Sender ein Empfangssignal mit rezessivem Pegel sendet, der Repeater während einer Timeout-Zeitspanne Sendesignale mit rezessivem Pegel an alle Empfänger und den Sender sendet.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem: – die Zeitüberschreitungs-Zeitspanne auf eine Dauer von 0ns bis 700ns eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei dem: – Kommunikationsschaltungen des 82C250 Typs verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem: – die Architektur der Busse um den Repeater herum eine Sternarchitektur ist, analog zu der Gestaltung, die sie rings um den Repeater haben.
Aus CAN-Bussen gebildetes Netzwerk, das aufweist: – einen Repeater; – erste Controller, die mit den Enden der Busse verbunden sind, die mit dem mit allen Bussen verbundenen Repeater verlinkt sind; und – eine Auslegung des Repeaters, die es diesem erlaubt, auf jedem Bus beobachtbare Signale auf allen anderen Bussen zu reproduzieren.
Netzwerk nach Anspruch 12, das aufweist: – erste Controller, die mit dem Repeater mittels Bussen verbunden sind, die mit ersten Kommunikationsschaltungen und zweiten Kommunkationsschaltungen verbunden sind, wobei die ersten Kommunikationsschaltungen direkt mit dem Repeater verbunden sind, der Repeater in der Lage ist erste Sendesignale an diese ersten Kommunikationsschaltungen zu senden und von den ersten Kommunikationsschaltungen gesandte erste Empfangssignale zu empfangen und – zweite Controller, die direkt mit dem Repeater verbunden sind, wobei der Repeater in der Lage ist, die zweiten Sendesignale an zweite Controller zu senden und von den zweiten Controllern gesandte zweite Empfangssignale zu empfangen.
Radiologie-Gerät, das aufweist: – Mittel zum Auflagern eines Objekts; – Mittel zur Steuerung der räumlichen Ausrichtung der Auflagerungsmittel; – Busse des CAN-Typs zur Kommunikation mit und zwischen den Steuernmitteln; und – einen Repeater zum miteinander Verbinden der Busse des CAN-Typs.
Gerät nach Anspruch 14, das aufweist: – erste Controller, die mit den Enden der Busse verbunden sind, die mit dem mit allen Bussen verbundenen Repeater verlinkt sind; wobei der Repeater auf jedem der Busse beobachtbare Signale auf alle anderen Busse reproduziert.
Gerät nach Anspruch 15, bei dem: – erste Controller mit dem Repeater mittels Bussen verbunden sind, die ihrerseits mit ersten Kommunikationsschaltungen und zweiten Kommunikationsschaltungen verbunden sind, wobei die ersten Kommunikationsschaltungen direkt mit dem Repeater verbunden sind, der Repeater in der Lage ist erste Sendesignale an diese ersten Kommunikationsschaltungen zu senden und von den ersten Kommunikationsschaltungen gesandte erste Empfangssignale zu empfangen und – zweite Controller direkt mit dem Repeater verbunden sind, wobei der Repeater in der Lage ist, die zweiten Sendesignale an zweite Controller zu senden und von den zweiten Controllern gesandte zweite Empfangssignale zu empfangen.
Gerät nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei dem: – die Architektur der Busse um den Repeater herum eine Sternarchitektur ist analog zu der Gestaltung, die sie rings um den Repeater haben.