DE102015221489A1

DE102015221489A1 - Verfahren zum Zuweisen einer jeweils eindeutigen Identifikationsnummer zu Busteilnehmern eines Bussystems

Info

Publication number: DE102015221489A1
Application number: DE102015221489.3A
Authority: DE
Inventors: Christian Peter
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2015-11-03
Filing date: 2015-11-03
Publication date: 2017-05-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuweisen einer eindeutigen Identifikationsnummer (11, 12, 13) zu Busteilnehmern (BT) eines Bussystems (2). Die Erfindung sieht vor, dass die Busteilnehmer (BT) mehrere Zuweisungszyklen (15, 16, 17) durchführen und in jedem Zuweisungszyklus (15, 16, 17) gleichzeitig jeweils eine individuelle, binäre Gerätenummer (8, 9, 10) bitweise aussenden und jeder Busteilnehmer (BT), der zum Aussenden eines Bitwerts der Gerätenummer (8, 9, 10) einen rezessiven Signalpegel verwendet und dabei einen dominanten Signalpegel am Datenbus (4) detektiert, das Aussenden seiner Gerätenummer (8, 9, 10) im aktuellen Zuweisungszyklus (15, 16, 17) abbricht und derjenige Busteilnehmer (BT), der seine Gerätenummer (8, 9, 10) erfolgreich vollständig ausgesendet hat, seine Identifikationsnummer (11, 12, 13) auf der Grundlage einer Ordnungsnummer (18) des aktuellen Zuweisungszyklus (15, 16, 17) ermittelt und für jeden folgenden Zuweisungszyklus (16, 17) schweigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuweisen einer eindeutigen Identifikationsnummer zu Busteilnehmern eines Bussystems. Die Busteilnehmer sind über einen Datenbus verbunden und übertragen über den Datenbus Daten gemäß einem Kommunikationsstandard, der einen rezessiven Signalpegel und einen dominanten Signalpegel vorsieht. Ein Beispiel für ein solches Bussystem ist ein CAN-Bus (CAN – Controller Area Network). Zu der Erfindung gehören auch ein Busteilnehmer und ein Bussystem, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.
In einem Bussystem sind einzelne Busteilnehmer, also Steuergeräte oder Steuerschaltungen, über einen Datenbus verbunden, über welchen die Busteilnehmer digitale Kommunikationsdaten aussenden und empfangen können. Hierbei muss jeder Busteilnehmer eine eindeutige Identifikationsnummer aufweisen, mittels welcher er bei der Kommunikation identifiziert werden kann. Die Identifikationsnummer kann einem Busteilnehmer vor Einbau in das Bussystem, beispielsweise bei seiner Herstellung, über Hardware oder Software zugeteilt werden. Dies ist insofern nachteilig, als das für ein konkretes Bussystem, also beispielsweise ein Bussystem eines spezifischen Kraftfahrzeugs, dann nur solche Busteilnehmer verbaut werden können, die unterschiedliche Identifikationsnummern aufweisen. Insbesondere bei gleich gebauten oder gleich aussehenden Busteilnehmern, wie beispielsweise Sensormodulen oder Aktormodulen, erschwert dies die Serienfertigung. Es lässt sich dann nicht einfach eine große Menge von Busteilnehmern bereitstellen, die ohne spezifische Zuweisung beliebig in unterschiedliche Kraftfahrzeuge eingebaut werden können. Es muss vielmehr sichergestellt sein, dass pro Kraftfahrzeug nur Busteilnehmer mit unterschiedlichen Identifikationsnummern verbaut werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, innerhalb eines Bussystems, beispielsweise eines Bussystems eines Kraftfahrzeugs, den dort verbauten Busteilnehmern jeweils eine eindeutige Identifikationsnummer zuzuteilen.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die Unteransprüche, die folgende Beschreibung und die Figuren.
Durch die Erfindung ist ein Verfahren zum Zuweisen einer jeweils eindeutigen Identifikationsnummer zu Busteilnehmern eines Bussystems bereitgestellt. Das Verfahren geht davon aus, dass die Busteilnehmer über einen Datenbus des Bussystems verbunden sind und dass das Bussystem zum Übertragen von Bitwerten einen so genannten rezessiven elektrischen Signalpegel und einen so genannten dominanten elektrischen Signalpegel vorsieht. Zum Übertragen eines ersten möglichen Bitwerts eines Bits (beispielsweise Bitwert 0 oder Bitwert 1) ist hierbei der rezessive Signalpegel vorgesehen und zum Übertragen eines zum ersten Bitwert komplementären zweiten Bitwerts (zum Beispiel 1 oder 0) wird ein dominanter Signalpegel verwendet. Der dominante Signalpegel zeichnet sich dadurch aus, dass er beim Aussenden in den Datenbus einen rezessiven Signalpegel für jeden Busteilnehmer messbar überschreibt, falls gerade ein anderer Busteilnehmer den rezessiven Signalpegel verwendet. Der rezessive Signalpegel kann beispielsweise der Ruhepegel des Datenbusses sein, während der dominante Signalpegel einen vom Ruhepegel verschiedenen Spannungspegel vorsieht.
Um nun den Busteilnehmern eine eindeutige Identifikationsnummer zuzuteilen oder zuzuweisen, führen die Busteilnehmer in Abhängigkeit von einem Auslösebefehl mehrere Zuweisungszyklen durch. In jedem Zuweisungszyklus ergibt sich jeweils für einen der Busteilnehmer eine eindeutige Identifikationsnummer. Hierzu senden zumindest einige der Busteilnehmer gleichzeitig jeweils eine individuelle, binäre Gerätenummer bitweise aus. Im ersten Zuweisungszyklus sind dies alle Busteilnehmer. Die binäre Gerätenummer kann jedem Busteilnehmer beispielsweise bei seiner Herstellung zugeordnet werden und in dem Busteilnehmer gespeichert sein. Jeder Busteilnehmer, der zum Aussenden eines Bitwerts eines Bits der Gerätenummer den rezessiven Signalpegel verwendet und dabei aber den dominanten Signalpegel am Datenbus detektiert, bricht das Aussenden seiner Gerätenummer im aktuellen Zuweisungszyklus ab. Lautet also die Gerätenummer beispielsweise als binäre Zahl 101b („b“ steht für die Notation eines binären Werts) und verwendet der Busteilnehmer für den Bitwert 1 den dominanten Signalpegel und für den Bitwert 0 den rezessiven Signalpegel, so kann es sein, dass der Busteilnehmer beim Aussenden des zweiten Bitwerts (0) auf dem Datenbus den dominanten Signalpegel detektiert, der nicht von ihm stammen kann. Daraufhin bricht der Busteilnehmer das Aussenden seiner Gerätenummer für den aktuellen Zuweisungszyklus ab. Ein Busteilnehmer, der das Aussenden seiner Gerätenummer abgebrochen hat, nimmt erst wieder ab dem nächsten Zuweisungszyklus teil. Derjenige Busteilnehmer, der seine Gerätenummer im aktuellen Zuweisungszyklus erfolgreich vollständig ausgesendet hat, ermittelt für sich eine Identifikationsnummer auf der Grundlage der Ordnungsnummer des aktuellen Zuweisungszyklus. Die Ordnungsnummer gibt an, der wievielte Zuweisungszyklus vorliegt. Der erste Zuweisungszyklus weist also z.B. die Ordnungsnummer 1 (oder 0) auf, der zweite Zuweisungszyklus die Ordnungsnummer 2 (oder 1) und so weiter. Die Ordnungsnummer kann der Zählerwert eines Zykluszählers sein. Da pro Zuweisungszyklus jeweils nur ein Busteilnehmer seine Gerätenummer erfolgreich vollständig aussenden kann, erhält somit pro aktuellem Zuweisungszyklus nur ein Busteilnehmer seine Identifikationsnummer, die somit eindeutig ist, weil sich die Ordnungsnummer für jeden Zuweisungszyklus ändert. Ein Busteilnehmer, der eine Identifikationsnummer ermittelt hat, schweigt für jeden folgenden Zuweisungszyklus. Er nimmt also an den folgenden Zuweisungszyklen nicht mehr teil. Beim ersten Zuweisungszyklus nehmen alle Busteilnehmer teil, sodass sich bei jedem Zuweisungszyklus die Anzahl der teilnehmenden Busteilnehmer um 1 verringert.
Die Busteilnehmer können nach Beenden der Zuweisungszyklen die ihnen zugeteilte oder von ihnen ermittelte Identifikationsnummer dann als eindeutige Adresse bei der Buskommunikation im Bussystem nutzen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Busteilnehmer ohne eine eindeutige Identifikationsnummer für die Buskommunikation an den Datenbus angeschlossen werden können und erst danach im Nachhinein durch das erfindungsgemäße Verfahren eine automatisierte oder selbständige Zuweisung eindeutiger Identifikationsnummern durch die Busteilnehmer selbst durchgeführt werden kann. Es können somit ohne vorherige logistische Maßnahmen beliebige Busteilnehmer beispielsweise in einem Serienfertigungsprozess an einen Datenbus angeschlossen werden, ohne dass die Busteilnehmer bei der Montage dahingehend abgestimmt werden müssten, dass sie eine eindeutige Identifikationsnummer aufweisen. Diese wird im Nachhinein durch das Verfahren zugeteilt.
Unter Busteilnehmer ist im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise ein Steuergerät, ein Buscontroller für eine Fahrzeugkomponente oder eine Sensorschaltung oder ein Sensormodul oder eine Aktorschaltung oder ein Aktormodul zu verstehen. Das besagte bitweise Aussenden der Gerätenummer erfolgt bitsynchron, das heißt der Wechsel von einem Bit zum nächsten Bit erfolgt bei den Busteilnehmern gleichzeitig, wobei der an sich bekannte Jitter möglich sein kann. Des Weiteren nutzen alle Busteilnehmer die gleiche Zuordnung von Bitwert zu verwendetem Signalpegel, also beispielsweise für den Bitwert 1 den rezessiven Signalpegel und für den Bitwert 0 den dominanten Signalpegel.
Zu der Erfindung gehören optionale Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben.
Eine Weiterbildung berücksichtigt das Problem, dass die beschriebenen eindeutigen Gerätenummern sehr lang sein müssen, um für in einer Massenproduktion hergestellte Busteilnehmer jedem eine eindeutige Gerätenummer zuordnen zu können. Bei dieser Weiterbildung wird des Weiteren von dem Problem ausgegangen, dass die Busteilnehmer zum Aussenden ihrer Gerätenummer Busnachrichten eines vorbestimmten Nachrichtentyps mit einem Datenfeld nutzen müssen, das weniger Bits als die Gerätenummer aufweist. Die Gerätenummer passt also nicht in das Datenfeld einer einzelnen Busnachricht des beschriebenen Nachrichtentyps. Die Weiterbildung sieht vor, dass die Busteilnehmer jeweils in jedem Zuweisungszyklus mehrere Busnachrichten des Nachrichtentyps mit jeweils nur einem Anteil der Gerätenummer aussenden. Mit anderen Worten wird die Gerätenummer stückweise nacheinander in mehreren Busnachrichten ausgesendet. Hierdurch kann die Gerätenummer eine beliebige Länge aufweisen, die insbesondere größer ist oder mehr Bits umfasst als das Datenfeld, in welchem die Gerätenummer auszusenden ist.
So ist insbesondere vorgesehen, als Gerätenummer eine bei der Herstellung des Busteilnehmers vorgegebene Seriennummer zu verwenden. Diese kann eine große Anzahl von Bits, beispielsweise 32 Bits oder 64 Bits, umfassen, ohne dass dies Probleme bei dem Aussenden über den Datenbus bereitet.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Gerätenummer aus einer verstellbar ausgestalteten Schaltungskomponente ausgelesen wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Gerätenummer durch Verstellen der Schaltungskomponente vergeben oder eingestellt werden kann.
Eine Weiterbildung berücksichtigt das Problem, dass in einem Bussystem mehrere Datenbusse oder Teilnehmergruppen vorgesehen sein können, wobei für jeden Datenbus oder jede Teilnehmergruppe ein eindeutiger Adressraum (also eine Liste oder Menge von Identifikationsnummern) zu verwenden ist, der von dem Adressraum eines anderen Datenbusses oder einer anderen Teilnehmergruppe verschieden sein muss. Wird nun für jeden Datenbus oder jede Teilnehmergruppe das Verfahren separat durchgeführt, müssen die Busteilnehmer der unterschiedlichen Datenbusse oder Teilnehmergruppen dennoch jeweils paarweise unterschiedliche Identifikationsnummern aufweisen. Hierzu ist vorgesehen, dass die Identifikationsnummer aus einem allen Busteilnehmern des Datenbusses oder der Teilnehmergruppe gemeinsamen Basiswert, also einem Adress-Offset, durch Addieren oder Subtrahieren der besagten Ordnungsnummer gebildet wird. Durch den Basiswert wird also ein Adressraum für die Identifikationsnummern der Busteilnehmer festgelegt.
Um einen Massenproduktionsprozess besonders effizient zu gestalten, sieht eine Weiterbildung vor, dass die Busteilnehmer alle gleich aufgebaut sind und eine Gruppe aus gleich gebauten Sensoren oder Aktoren bilden. Die Busteilnehmer stellen also ein Sensor-Cluster oder Aktor-Cluster dar. Beispielsweise kann ein Busteilnehmer ein Temperatursensor sein. Ein Busteilnehmer kann auch beispielsweise ein Aktor mit einem Elektromotor sein, wobei beispielsweise in einem Fahrzeugsitz mehrere solcher Busteilnehmer zum Einstellen des Fahrzeugsitzes vorgesehen sein können. Diese Weiterbildung ermöglicht es, die Busteilnehmer als Gleichbauteile bereitzustellen und das Problem der eindeutigen Identifikationsnummer nach dem Einbau durch das erfindungsgemäße Verfahren zu lösen.
Die Vergabe der Identifikationsnummer erfolgt in der beschriebenen Weise in Abhängigkeit von einem Auslösebefehl. Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Auslösebefehl als vorbestimmte Busnachricht über den Datenbus von jedem Busteilnehmer empfangen wird. Der Auslösebefehl kann beispielsweise durch einen Busmaster des Datenbusses erzeugt werden. Diese Weiterbildung weist den Vorteil auf, dass keine zusätzliche Signalleitung zum Übertragen des Auslösebefehls benötigt wird. Dennoch kann ein Auslösebefehl als Broadcast-Befehl auch an Busteilnehmer ohne individuelle Identifikationsnummer ausgesendet werden.
Um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, sind spezielle Busteilnehmer nötig, die jeweils Bestandteil der Erfindung sind. Die Erfindung sieht einen Busteilnehmer für ein Bussystem vor, der eine Ankoppeleinheit zum Anschließen an einen Datenbus eines Bussystems und zum Verwenden eines rezessiven und eines dominanten Signalpegels vor. Eine solche Ankoppeleinheit ist an sich aus dem Stand der Technik bekannt und wird auch als Buscontroller bezeichnet. Des Weiteren ist bei dem Busteilnehmer eine Steuereinrichtung dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von einem Auslösebefehl solange in aufeinanderfolgenden Zuweisungszyklen eine individuelle, binäre Gerätenummer des Busteilnehmers bitweise auszusenden und dabei beim Verwenden des rezessiven Signalpegels zum Aussenden eines Bitwerts eines Bits der Gerätenummer zu detektieren, ob ein dominanter Signalpegel am Datenbus anliegt, und daraufhin das Aussenden der Gerätenummer für den aktuellen Zuweisungszyklus abzubrechen, bis die Gerätenummer in einem aktuellen Zuweisungszyklus erfolgreich vollständig ausgesendet wurde, und dann eine Identifikationsnummer auf der Grundlage der Ordnungsnummer des aktuellen Zuweisungszyklus zu ermitteln. Hierdurch teilt sich der Busteilnehmer selbständig die Identifikationsnummer zu, selbst wenn andere Busteilnehmer auf Grundlage desselben Sendeverhaltens in Abhängigkeit von dem Auslösebefehl ihrer Gerätenummer aussenden. Die Steuereinrichtung kann der Grundlage einer Prozessoreinrichtung bereitgestellt werden, beispielsweise mittels eines Mikrocontrollers oder Mikroprozessors.
Zu der Erfindung gehört schließlich auch ein Bussystem mit mehreren der beschriebenen Busteilnehmer, wobei das Bussystem dazu ausgelegt ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Bei dem Bussystem handelt es sich insbesondere um ein CAN-Bussystem.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bussystems und
2 ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren, das durch das Bussystem von 1 ausgeführt werden kann.
Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, bei dem es sich beispielsweise um einen Lastkraftwagen oder Personenkraftwagen handeln kann. Von dem Kraftfahrzeug 1 ist ein Bussystem 2 dargestellt, bei dem es sich beispielsweise um ein CAN-Bussystem handeln kann. Das Bussystem 2 kann einen Busmaster 3, einen Datenbus 4 und Steuergeräte 5, 6, 7 aufweisen, die jeweils in Zusammenhang mit den weiteren Erläuterungen einen Busteilnehmer BT darstellen. Jedes der Steuergeräte 5, 6, 7 weist eine gerätespezifische oder eindeutige oder einmalige Gerätenummer 8, 9, 10 auf. Die Gerätenummern 8, 9, 10 können beispielsweise Seriennummern sein, die beim Herstellen der Busteilnehmer BT vergeben oder gespeichert wurden. Die Gerätenummern 8, 9, 10 können auch beispielsweise über eine einstellbare Schaltung eingestellt worden sein. Bei den Steuergeräten 5, 6, 7 kann es sich beispielsweise jeweils um einen Sensor oder Aktor handeln, wobei alle Steuergeräte 5, 6, 7 gleich gebaut sein können. Die Steuergeräte 5, 6, 7 bilden dann ein Cluster aus gleichbauenden Busteilnehmern BT.
Die Gerätenummern 8, 9, 10 sind zu lang, das heißt sie umfassen zu viele Bits, um für eine Kommunikation im Bussystem 2 als Geräteadresse verwendet zu werden. Deshalb muss für jeden Busteilnehmer BT eine im Bussystem 2 einmalige oder eindeutige Identifikationsnummer 11, 12, 13 zugeteilt werden.
Dies erfolgt bei dem Bussystem 2 automatisch nach dem Einbau oder Anschließen der Busteilnehmer BT an den Datenbus 4. Hierzu wird ein Auslösebefehl 14 zum Auslösen der Adressvergabe oder Identifikationsnummernvergabe in dem Datenbus 2 an die Busteilnehmer BT ausgesendet. Der Auslösebefehl 14 kann beispielsweise durch den Busmaster 3 erzeugt werden. Daraufhin führen die Busteilnehmer BT nacheinander mehrere Zuweisungszyklen, 15, 16, 17 durch, die in 2 veranschaulicht sind. Die jeweilige Ordnungsnummer oder Zyklusnummer 18 jedes Zuweisungszyklus 15, 16, 17 wird von jedem Busteilnehmer BT durch einen Zykluszähler 19 ermittelt oder mitgezählt.
Im ersten Zuweisungszyklus 15 senden alle Busteilnehmer BT, also die Steuergeräte 5, 6, 7, gleichzeitig ihre eindeutige Gerätenummer 8, 9, 10 bitweise aus. Da die Gerätenummer 8, 9, 10 zu viele Bits umfasst, um in einer einzelnen Busnachricht 20 ausgesendet zu werden, wird die jeweilige Gerätenummer 8, 9, 10 nacheinander anteilig in mehreren Busnachrichten 20 ausgesendet.
Zum Aussenden der einzelnen Bits der Busnachrichten 20 benutzten die Steuergeräte 5, 6, 7 für einen der beiden möglichen Bitwerte 0, 1 jedes Bits einen rezessiven Signalpegel und für den komplementären Bitwert einen dominanten Signalpegel. Jedes Steuergerät 5, 6, 7, das gerade einen rezessiven Signalpegel verwendet, kann währenddessen ermitteln, ob auf dem Datenbus 4 durch ein anderes der Steuergeräte 5, 6, 7 ein dominanter Signalpegel verwendet wird.
Für die weitere Beschreibung des Beispiels sei angenommen, dass die Gerätenummern 8, 9, 10 jeweils beispielsweise 24 Bits umfassen, während das Datenfeld der Busnachricht 20 nur beispielsweise elf Bits umfasst. Es müssen also drei Busnachrichten 20 zum vollständigen Aussenden der Gerätenummer 8, 9, 10 ausgesendet werden. Jeder Busteilnehmer zählt somit die von ihm während des jeweiligen Zuweisungszyklus 15, 16, 17 ausgesendeten Nachrichten 20 in einem Zähler X. Für jeden Zählerwert X wird jeweils ein Anteil der Gerätenummer ausgesendet, wobei dieser Anteil hier als Element (X) bezeichnet ist.
Beispielsweise sei die folgende Konfiguration der Steuergeräte 5, 6, 7 vorgesehen:

Busteilnehmer 1 (Steuergerät 5) hat die eindeutige Gerätenummer: 0x030201 (0x steht für die hexadezimalen Notation).
Busteilnehmer 2 (Steuergerät 6) hat die eindeutige Gerätenummer: 0x030102.
Busteilnehmer 3 (Steuergerät 7) hat die eindeutige Gerätenummer: 0x020101.

Für den Busteilnehmer 1 (Steuergerät 5) kann dann für das bitweise Aussenden der Gerätenummer 8 vorgesehen sein, dass für die drei benötigten Busnachrichten 20 dann die folgenden Busnachrichten mit dem Element(X) in den sich ergebenden Sendezeitintervallen t = 0, 1, 2 ausgesendet werden:

t X Element(X) von Busteilnehmer 1

0 1 0x03

1 2 0x02

2 3 0x01
Hierbei kann vorgesehen sein, dass sowohl der Anteilszähler X als auch der Anteil Element(X) der Gerätenummer 8, 9, 10 von dem Steuergerät 5, 6, 7 ausgesendet wird.
2 veranschaulicht über der Zeit t, wie im ersten Zuweisungszyklus 15 alle drei Steuergeräte 8, 9, 10 die erste Busnachricht 20 mit dem ersten Element Element(1) der jeweiligen Gerätenummer 8, 9, 10 aussenden. Hierbei wird davon ausgegangen, dass zum Aussenden eines gesetzten Bits 1 der rezessive Signalpegel und für das Aussenden eines nicht-gesetzten Bits 0 der dominante Signalpegel durch die Steuergeräte 5, 6, 7 verwendet wird. Hierdurch ergibt sich beim Aussenden des letzten Bits des Anteils Elements(1) ein Arbitrierungsverlust 21 für die Steuergeräte 8, 9, die daraufhin für den Rest des Zuweisungszyklus 15 schweigen. Das Steuergerät 7 kann seine Gerätenummer 10 erfolgreich vollständig aussenden, sodass sich für das Steuergerät 7, das heißt den Gewinner des Zuweisungszyklus 15, eine Nummernzuteilung oder Enumerierung 22 erfolgt, das heißt die Identifikationsnummer 13 des Steuergeräts 7 kann in Abhängigkeit von dem Wert des Zykluszählers 19 z.B. auf die aktuelle Ordnungsnummer 18 (d.h. hier den Zählerwert 0) oder einen daraus abgeleiteten oder ermittelten Wert gesetzt werden.
Für den zweiten Zuweisungszyklus 16 schweigt das Steuergerät 7 aufgrund der erfolgten Nummernzuweisung 22. Die verbleibenden Steuergeräte 5, 6 senden wieder Busnachrichten 20 mit dem jeweiligen Anteil Element(X) aus. Hierbei ergibt sich für den zweiten Zuweisungszyklus 16 für das Steuergerät 5 ein Arbitrierungsverlust 21 beim Aussenden des vorletzten Bits des zweiten Anteils Element(2), d.h. bei X = 2. Somit kann das Steuergerät 6 erfolgreich seine gesamte Gerätenummer 9 aussenden und erhält somit eine Enumerierung 22 im zweiten Zuweisungszyklus 16. Hierdurch kann die Identifikationsnummer 12 des Steuergeräts 6 auf einen Wert gesetzt werden, der unterschiedlich ist von der Identifikationsnummer 13 des Steuergeräts 7.
In dem letzten Zuweisungszyklus 17 sendet das Steuergerät 5 allein und erhält dadurch automatisch die Enumerierung 22 für die Identifikationsnummer 11 des Steuergeräts 5.
Nachdem die beschriebene Enumerierung, das heißt die Identifikationsnummernvergabe für die Identifikationsnummern 11, 12, 13 beendet ist, haben alle Busteilnehmer BT eine eindeutige Identifikationsnummer 11, 12, 13. Hierbei kann zusätzlich zu der eigentlichen Ordnungsnummer 18 ein Basiswert 23 zum jeweiligen Wert der Ordnungsnummer 18 hinzugezählt werden. In dem in 2 veranschaulichten Beispiel weist der Basiswert 23 allerdings den Wert 0 auf.
Falls noch weitere (nicht dargestellte) Busteilnehmer an den Datenbus 4 angeschlossen sind, für die aber keine eindeutige Identifikationsnummer mehr vergeben werden muss, kann vorgesehen sein, dass diese Busteilnehmer in Abhängigkeit von oder in Reaktion auf das den Auslösebefehl 14 eine Sendepause einlegen.
Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, können in allen Bereichen, in denen CAN-Busteilnehmer vorkommen, die baugleich ausgeführt werden sollen oder nach dem gleichen Kommunikationsprinzip arbeiten sollen, nach dem Anschließen an den Datenbus des Bussystems mit einer eindeutigen Identifikationsnummer ausgestattet oder enumeriert werden. Diese Lösung kann beispielsweise innerhalb einer Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs genutzt werden, wo baugleiche Sensorplatinen eingesetzt werden, um beispielsweise eine Temperatur der Hochvoltbatterie zu erfassen. Weitere Anwendungsfälle sind in der Fertigungstechnik und/oder Überwachungstechnik gegeben.
Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine CAN-Geräte-Enumerierung durchgeführt werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Bussystem
3: Busmaster
4: Datenbus
5: Steuergerät
6: Steuergerät
7: Steuergerät
8: Gerätenummer
9: Gerätenummer
10: Gerätenummer
11: Identifikationsnummer
12: Identifikationsnummer
13: Identifikationsnummer
14: Auslösebefehl
15: Zuweisungszyklus
16: Zuweisungszyklus
17: Zuweisungszyklus
18: Ordnungsnummer
19: Zykluszähler
20: Busnachricht
21: Arbitrierungsverlust
22: Nummerzuteilung
23: Basiswert
BT: Busteilnehmer
t: Zeit

Claims

Verfahren zum Zuweisen einer jeweils eindeutigen Identifikationsnummer (11, 12, 13) zu Busteilnehmern (BT) eines Bussystems (2), wobei die Busteilnehmer (BT) über einen Datenbus (4) des Bussystems (2) verbunden sind und das Bussystem (2) zum Übertragen eines ersten Bitwerts einen rezessiven Signalpegel und zum Übertragen eines zum ersten Bitwert komplementären zweiten Bitwerts einen den rezessiven Signalpegel für jeden Busteilnehmer (BT) messbar überschreibenden dominanten Signalpegel vorsieht, dadurch gekennzeichnet, dass die Busteilnehmer (BT) in Abhängigkeit von einem Auslösebefehl (14) mehrere Zuweisungszyklen (15, 16, 17) durchführen und in jedem Zuweisungszyklus (15, 16, 17) zumindest einige der Busteilnehmer (BT) gleichzeitig jeweils eine individuelle, binäre Gerätenummer (8, 9, 10) bitweise aussenden und jeder Busteilnehmer (BT), der zum Aussenden eines Bitwerts eines Bits der Gerätenummer (8, 9, 10) den rezessiven Signalpegel verwendet und dabei den dominanten Signalpegel am Datenbus (4) detektiert, das Aussenden seiner Gerätenummer (8, 9, 10) im aktuellen Zuweisungszyklus (15, 16, 17) abbricht und erst wieder am nächsten Zuweisungszyklus (16, 17) teilnimmt und derjenige Busteilnehmer (BT), der seine Gerätenummer (8, 9, 10) erfolgreich vollständig ausgesendet hat, seine Identifikationsnummer (11, 12, 13) auf der Grundlage einer Ordnungsnummer (18) des aktuellen Zuweisungszyklus (15, 16, 17) ermittelt und für jeden folgenden Zuweisungszyklus (16, 17) schweigt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Busteilnehmer (BT) zum Aussenden ihrer Gerätenummer (8, 9, 10) Busnachrichten (10) eines vorbestimmten Nachrichtentyps mit einem Datenfeld, das weniger Bits als die Gerätenummer (8, 9, 10) aufweist, verwenden und die Busteilnehmer (BT) jeweils pro Zuweisungszyklus (15, 16, 17) mehrere Busnachrichten (20) des Nachrichtentyps mit jeweils nur einem Anteil der Gerätenummer (8, 9, 10) aussenden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Gerätenummer (8, 9, 10) eine bei der Herstellung des Busteilnehmers (BT) vergebene Seriennummer verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gerätenummer (8, 9, 10) aus einer verstellbar ausgestalteten Schaltungskomponente ausgelesen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Identifikationsnummer (11, 12, 13) aus einem allen Busteilnehmern (BT) gemeinsamer Basiswert (23) durch Addieren oder Subtrahieren der Ordnungsnummer (18) gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Busteilnehmer (BT) alle gleich aufgebaut sind und eine Gruppe von gleichgebauten Sensoren oder Aktoren bilden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Auslösebefehl (14) als vorbestimmte Busnachricht über den Datenbus (4) empfangen wird.
Busteilnehmer (BT) für ein Bussystem (2), aufweisend – eine Ankoppeleinheit zum Anschließen an einen Datenbus (4) des Bussystems (2) und zum Verwenden eines rezessiven und eines dominanten Signalpegels und – eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einem Auslösebefehl (14) solange in aufeinanderfolgenden Zuweisungszyklen (15, 16, 17) eine individuelle, binäre Gerätenummer (8, 9, 10) bitweise aussenden und beim Verwenden des rezessiven Signalpegels zum Aussenden eines Bitwerts eines Bits der Gerätenummer (8, 9, 10) zu detektieren, ob ein dominanter Signalpegel im Datenbus (4) vorliegt, und daraufhin das Aussenden der Gerätenummer (8, 9, 10) für den aktuellen Zuweisungszyklus (15, 16, 17) abzubrechen, bis die Gerätenummer (8, 9, 10) in einem aktuellen Zuweisungszyklus (15, 16, 17) erfolgreich vollständig ausgesendet wurde, und dann eine Identifikationsnummer (11, 12, 13) auf der Grundlage einer Ordnungsnummer (18) des aktuellen Zuweisungszyklus (15, 16, 17) zu ermitteln.
Bussystem (2) mit mehreren Busteilnehmern (BT) nach Anspruch 8, wobei das Bussystem (2) dazu ausgelegt ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.