JP2008546293A - Bus system operating method, bus system and bus subscriber - Google Patents
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Abstract
マスタ(10)として実現されている1つのバス加入者および少なくとも2つのそれぞれスレーブ(20a,20b,20c,20d)として実現されているバス加入者がバス(15)を介して交信し、かつマスタがスレーブに配属されている識別コード(ID)を送信することによって、当該スレーブがマスタ(10)によりデータ(DATA_1,DATA_2,DATA_3,DATA_4)の送信を要求される、バスシステムの作動方法に関する。本発明によればマスタ(10)は、複数のスレーブに配属されているマルチ識別コード(MID)を送信し、これに基づいて複数のスレーブがデータを前記マルチ識別コード(MID)に依存して送信する。 One bus subscriber realized as master (10) and at least two bus subscribers realized as slaves (20a, 20b, 20c, 20d) communicate via bus (15) and master The present invention relates to a bus system operating method in which the slave is requested to transmit data (DATA_1, DATA_2, DATA_3, DATA_4) by the master (10) by transmitting an identification code (ID) assigned to the slave. According to the present invention, the master (10) transmits a multi-identification code (MID) assigned to a plurality of slaves, and based on this, the plurality of slaves depend on the multi-identification code (MID). Send.
Description
従来の技術
本発明は、マスタとして実現されている1つのバス加入者および少なくとも2つのそれぞれスレーブとして実現されているバス加入者がバスを介して交信しかつマスタがスレーブに配属されている識別コードを送信することによって、当該スレーブがマスタによりデータの送信を要求される、バスシステムの作動方法に関する。
The present invention relates to an identification code in which one bus subscriber realized as a master and at least two bus subscribers realized as slaves communicate via a bus and the master is assigned to the slave. , By which the slave is requested to transmit data by the master.
本発明は更に、請求項9の上位概念に記載のバスシステム並びにバス加入者に関する。 The invention further relates to a bus system and a bus subscriber according to the superordinate concept of claim 9.
冒頭に述べた形式の作動方法が使用される従来のバスシステムの例は所謂LIN(Local Interconnect Network)である。LINネットワークではそれぞれのスレーブが当該スレーブに個々に配属されている識別コードを有し、該識別コードによりスレーブはLINネットワークのマスタに呼び掛けることができる。その際マスタは、例えばスレーブの1つからデータを要求するために、まず同期情報を、それから引き続いて相応のスレーブに配属されている識別コードをメッセージの形において送信する。LINネットワークに存在しているスレーブはマスタから送信されるデータを絶えず監視し、かつマスタから送信される識別コードと自分の識別コードが一致するスレーブがマスタから送信されるデータに続いて自分の方からデータを送信する。 An example of a conventional bus system in which an operation method of the type described at the beginning is used is a so-called LIN (Local Interconnect Network). In the LIN network, each slave has an identification code individually assigned to the slave, and the identification code enables the slave to call the master of the LIN network. In this case, for example, in order to request data from one of the slaves, the master first sends the synchronization information and then the identification code assigned to the corresponding slave in the form of a message. A slave existing in the LIN network continuously monitors the data transmitted from the master, and a slave whose identification code matches with the identification code transmitted from the master follows the data transmitted from the master. Send data from.
別のスレーブからデータを要求するために、マスタは新たに、この別のスレーブに配属されている少なくとも1つの識別コードもしくは相応のメッセージを送信しなければならず、これに基づいてこの別のスレーブは上述した仕方および手法で自分のデータを送信することによって応答することができる。LINネットワークに関する詳細はインテーネットでアクセスできる使用を挙げる(http::www.LIN-SUBBUS.org/.参照)。 In order to request data from another slave, the master has to send at least one identification code or a corresponding message assigned to this other slave, based on this another slave Can respond by sending their data in the manner and manner described above. For details on the LIN network, mention the use that can be accessed on the Internet (see http :: www.LIN-SUBBUS.org/).
バスシステムに対する従来の作動方法についての上の説明から、種々それぞれのスレーブの問い合わせのためにその都度別個のメッセージもしくは識別コードをマスタからバスを介して送信する必要性に基づいて、膨大なプロトコル・オーバヘッドが生じていることが分かる。従来の手法で個々にかつ順位マスタによって問い合わされる複数のスレーブを備えているバスシステムでは殊に、所定のスレーブの問い合わせの際のサイクル時間、すなわちマスタによる同一のスレーブの2つの連続する問い合わせ間に発生する待ち時間は比較的大きくなる可能性があり、これによりそれぞれのバスシステムの利用効率は低減される。 From the above description of the conventional method of operation for the bus system, a vast number of protocols, based on the need to send a separate message or identification code from the master over the bus each time for various slave inquiries. It can be seen that overhead has occurred. In particular, in a bus system comprising a plurality of slaves that are queried individually and by a rank master in the conventional manner, the cycle time for a given slave query, i.e. between two consecutive queries of the same slave by the master. The waiting time that occurs can be relatively large, which reduces the utilization efficiency of each bus system.
従って本発明の課題は、冒頭に述べた形式の方法を、多数のスレーブの場合にも、バスシステムによる効率のよいデータ伝送が可能であるように改善することである。 It is therefore an object of the present invention to improve a method of the type described at the outset so that efficient data transmission by means of a bus system is possible even in the case of a large number of slaves.
この課題は冒頭に述べた形式の方法において本発明により、マスタが、複数のスレーブに配属されているマルチ識別コードを送信し、かつ複数のスレーブがデータをこのマルチ識別コードに依存して送信することによって解決される。 In this method, the master transmits a multi-identification code assigned to a plurality of slaves, and the slaves transmit data depending on the multi-identification code. It is solved by.
発明の利点
本発明のマルチ識別コードを使用することで、マスタは僅か1つの識別コードで同時に多数の種々のスレーブにそれぞれのデータを送信するように促すことが可能になる。これにより、バス上で交信のための相応のプロトコル・オーバヘッドが著しく低減される。例えば5つの異なるスレーブのデータの、バスを介しての問い合わせもしくは交換のために本発明によれば、それぞれ種々異なるバス加入者の全部で僅か6つのメッセージもしくはバスアクセスが必要であり、一方従来の方法はそれぞれ種々異なるバス加入者の少なくとも10個のメッセージもしくはバスアクセスが必要である。
Advantages of the Invention By using the multi-identification code of the present invention, the master can be encouraged to send its respective data to a number of different slaves simultaneously with only one identification code. This significantly reduces the corresponding protocol overhead for communication on the bus. For example, for interrogation or exchange of data of five different slaves over the bus, the present invention requires only six messages or bus accesses for each of the different bus subscribers, whereas the conventional Each method requires at least 10 messages or bus accesses for different bus subscribers.
本発明の課題の別の解決法として、請求項9に記載のバスシステム並び請求項10に記載のバス加入者が提供される。
As another solution to the problem of the present invention, a bus system according to claim 9 and a bus subscriber according to
本発明の有利な実施形態は従属請求項の対象である。 Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
その他の利点、特徴および詳細は、図面を参照した、本発明の種々の実施例に示されている以下の説明から明らかである。その際特許請求の範囲および発明の詳細な説明に記載の特徴はそれぞれ単独でも任意の組み合わせにおいても本発明に属している。 Other advantages, features and details will be apparent from the following description given in various embodiments of the invention with reference to the drawings. At this time, the features described in the claims and the detailed description of the invention belong to the present invention either individually or in any combination.
図面
図中:
図1は本発明のバスシステムを示し、
図2aは従来のデータ伝送の時間的な経過を示し、
図2bは本発明のデータ伝送の時間的な経過を示している。
Drawing In the figure:
FIG. 1 shows the bus system of the present invention,
FIG. 2a shows the time course of conventional data transmission,
FIG. 2b shows the time course of the data transmission according to the invention.
図1は、1つのマスタと、1つの共通のバス15を介して該マスタ10に接続されている複数のスレーブ20a,20b,20c,20dを有しているバスシステム100を示している。バスシステム100は例えば、それ自体従来より公知のLINネットワークである。
FIG. 1 shows a
バスシステム100は自動車においてセンサをネットワーク化するために使用される。これらセンサは、センサとしての機能に対して付加的にスレーブ20a,20b,20c,20dの機能性を用意して、バス15を介して相互にもしくはマスタ10と交信し、その際データ、例えばセンサデータを交換するようになっている。
The
まず、図2aに基づいて、図1のバスシステム100に対する従来の作動方法について説明する。このために図2aは3つの異なった時間軸を含んでいる。これら時間軸は図2aにおいて上下に図示されておりかつそれぞれマスタ10もしくはスレーブ20a,20bに配属されている。
First, a conventional operation method for the
第1のセンサもしくはスレーブ20aからデータを問い合わせるために、マスタ10はまず、第1のスレーブ20aに配属されている識別コードID_1をバス15(図1)を介して送信し、これに基づいてスレーブ20aは識別コードID_1に続いて直接そのデータDATA_1をバス15を介して送信する。
In order to inquire data from the first sensor or
引き続いてマスタ10は同じ手法で別のスレーブ20bに配属されている識別コードID_2を送信し、これに基づいてスレーブ20bは次いで自分のデータDATA_2をバス15を介して送信する。
Subsequently, the
図2aから明らかであるように、従来の方法によりバスシステム100を作動するために必要なプロトコル・オーバヘッドは種々のスレーブ20a,20bの数が多い場合殊に、非常に大きい。というのは、それぞれ個々のスレーブ20a,20bのデータDATA_1,DATA_2…の要求のために、相応の識別コードID_1,ID_2もしくはメッセージがマスタ10から別個に送信されなければならないからである。
As is apparent from FIG. 2a, the protocol overhead required to operate the
更に、バス15へアクセスする際、例えば2つの連続するメッセージの送信の間にある程度の待ち時間が厳守されなければならず、その上、付加的に、有利には周期的に、図2aに図示されていない同期情報がバス15を介して送信され、これら同期情報は同様に有効データの伝送に対してバス15を阻止する。これに応じて、従来の作動方法を使用した場合の有効データ効率は比較的僅かである。
Furthermore, when accessing the
これらの欠点は、図2bに図示されている本発明の作動方法の適用により回避される。図2bにも図2aと類似して、それぞれマスタ10もしくはスレーブ20a,20b,20c,20dに配属されている時間軸が図示されている。参照番号15によって図2bにおいて、バス15上の全体のデータトラヒックを示している時間軸が示されている。
These disadvantages are avoided by applying the method of operation of the invention illustrated in FIG. 2b. Similar to FIG. 2a, FIG. 2b also shows time axes assigned to the
本発明によればマスタ10は図2bの時点t_0から−従来技術において唯一のスレーブ20a,20bに割り当てられている識別コードID_1,ID_2(図2a参照)とは異なって−同期情報Sync−break,Syncに対して付加的に、複数のスレーブ20a,20b,20c,20dに配属されているマルチ識別コードMIDを送信する。
According to the present invention, the
この本発明のマルチ識別コードはスレーブ20a,20b,20c,20dに一方において、すべて4つのスレーブ20aないし20dがマルチ識別コードMIDの受信後それぞれのデータDATA_1,DATA_2,DATA_3,DATA_4をバス15(図1)に送信してよいことをシグナリングする。他方において、本発明のマルチ識別コードMIDは、どんな手法で個々のスレーブ20aないし20dからデータDATA_1,DATA_2,DATA_3,DATA_4を送信してもよいかを確定しかつこれにより同時に種々のスレーブ20a,20b,20c,20dの相互同期のために用いられる。
In the multi-identification code of the present invention, the
図2bに使用のマルチ識別コードMIDにおいて例えば、第1のスレーブ20aがマルチ識別コードMIDの続いて直接、すなわち時点t_1から2つの有効データバイトDATA_1を送信することが許されるものと決められている。つまりスレーブ20aのこの有効データバイトDATA_1の送信は時点t_1と時点t_2との間に行われる。
In the multi-identification code MID used in FIG. 2b, for example, it is determined that the
更にマルチ識別コードMIDによって、時点t_2後、すなわちスレーブ20aがDATA_1を送信したした後で、有効データDATA_2を送信することが許されるものと決められている。この送信は時点t_3までに行われる。
Further, it is determined by the multi-identification code MID that the valid data DATA_2 is allowed to be transmitted after the time point t_2, that is, after the
別のスレーブ20c,20dの有効データDATA_3およびDATA_4の送信はマルチ識別コードMIDにより規定されておりかつ図2bに図示されている。
The transmission of the valid data DATA_3 and DATA_4 of the
スレーブ20aがマルチ識別コードMIDにより有効データをバス15に送信するのが許されない時間において、すなわち第1のスレーブ20aがt>t_2にあるとき、スレーブ20aはパッシブにある。つまり、LINネットワーク使用に相応するデータ表示において値FF16進法「FFh」を有するデータバイトの送信に相応している。別のスレーブ20b,20c,20dはこれらに割り当てられている送信時間間隔害では同じような状態にあり、その結果スレーブ20aないし20dはバス15上でのデータの送信の際に相互に干渉しない。
At times when the
この手法でそれぞれのスレーブ20a,20b,20c,20dの全部のデータDATA_1,DATA_2,DATA_3,DATA_4は唯一のフレームに収容することができるので、4つのスレーブ20aないし20dのデータの問い合わせのために従来技術とは異なって、バス15におけるマスタ10の唯一のメッセージしか必要でない。このメッセージはマルチ識別コードMIDの他に同期情報も含んでいる(図2bのt=t_1ないしt=_1の時間領域参照)。全体として、つまりこれまで説明してきた本発明のデータ伝送に対して種々のバス加入者10,20a,20b,20c,20dの5つのバスアクセスしか必要でなく、一方従来の作動方法ではマスタ10からの少なくとも4つの異なったメッセージもしくはバスアクセスおよび付加的にそれぞれのスレーブ20aないし20dの4つのメッセージもしくはバスアクセスが必要だったということになる。
Since all the data DATA_1, DATA_2, DATA_3, and DATA_4 of the
マルチ識別コードMIDの本発明の原理はLINネットワークへ使用する際、それぞれのデータフレーム当たり僅か最大でも8個のデータバイトによって制限されている。数多くの自動車用途において使用される、同時にスレーブ20aないし20dとして実現されているが通例はただのセンサデータは例えば12ビットプラス4つのステータスビットの分解能で、すなわち全部で2バイトを供給するので、この手法において本発明によれば4つのセンサないしスレーブ20aないし20dの有効データが唯一のデータフレームに収容され、これにより従来の方法と比べてプロトコル・オーバヘッドは低減されかつ有効データ効率は上昇する。センサ当たり僅か1バイトのデータを伝送する場合、8つまでのセンサを統合することができる(例えば操作フィールド/キー/スイッチ)。
The inventive principle of the multi-identification code MID is limited to no more than 8 data bytes per data frame when used in a LIN network. Used in many automotive applications, implemented as
本発明のマルチ識別コードMIDの別の利点は、マルチ識別コードMIDを用いた複数のスレーブ20aないし20dの統合により、バスシステム100(図1)において予め定めた数のスレーブに対して使用される識別コードの数を低減することができ、これにより全体としてバスシステム当たりより多くのスレーブを使用可能であるということである。
Another advantage of the multi-identification code MID of the present invention is that it is used for a predetermined number of slaves in the bus system 100 (FIG. 1) due to the integration of a plurality of
故障したもしくは存在していないセンサもしくはスレーブ20aないし20dの識別は、それぞれのスレーブ20aないし20dに割り当てられているデータバイトDATA_1,…,DATA_4を探すことによって可能である。例えばセンサもしくはスレーブの誤機能または故障は、これらに割り当てられているデータバイトが空である、すなわち例えば値FFhを有していることで識別することができる。
Identification of the failed or nonexistent sensor or
更に、バスシステム100への新しいセンサの簡単化された組み入れが可能である。この場合センサもしくはスレーブ20c(図2b)はバス15上での交信を監視しかつ該センサもしくはスレーブ20cにデータDATA_3の伝送のために割り当てられている、データフレーム内のポジションt_3<t<t_4を、相応の時間空間において他のスレーブ20a,20b,20dがバス15上にデータを送信していないことによって識別する。
Furthermore, a simplified incorporation of new sensors into the
本発明の方法の別の有利な実施形態において、スレーブ20aないし20dの少なくとも1つはデータフレームのデータの予め定めることができる部分を介してチェックサムCSを形成しかつ引き続いて該チェックサムCSを時点t_5(図2b)においてバス15に送信することによってデータフレームに付加する。更に、図2bの説明してきた例においてすべて4つのスレーブ20aないし20dがそれぞれチェックサムCSを形成しかつこれらを時点t_5でバス15に送信して、データフレームが完全化されるようにする。
In another advantageous embodiment of the method according to the invention, at least one of the
この本発明のチェックサム形成は、スレーブ20aないし20dその自体はデータをバス15に送信しないときにも行うことができる。
The checksum formation of the present invention can be performed even when the
相互同期のために、スレーブ20aないし20dは例えばバス15に送信されたデータバイトDATA_1,…,DATA_4の始めに存在しているスタートビットを使用することができる。
For mutual synchronization, the
Claims (10)
マスタ(10)がスレーブ(20a,20b,20c,20d)に配属されている識別コード(ID)を送信することによって、当該スレーブ(20a,20b,20c,20d)がマスタ(10)によりデータ(DATA_1,DATA_2,DATA_3,DATA_4)の送信を要求される、
バスシステムの作動方法において、
マスタ(10)が、複数のスレーブ(20a,20b,20c,20d)に配属されているマルチ識別コード(MID)を送信し、かつ
複数のスレーブ(20a,20b,20c,20d)がデータ(DATA_1,DATA_2,DATA_3,DATA_4)を前記マルチ識別コード(MID)に依存して送信する
ことを特徴とするバスシステムの作動方法。 One bus subscriber realized as a master (10) and at least two bus subscribers realized as slaves (20a, 20b, 20c, 20d) communicate via the bus (15), and (10) transmits the identification code (ID) assigned to the slave (20a, 20b, 20c, 20d), so that the slave (20a, 20b, 20c, 20d) receives data (DATA_1) from the master (10). , DATA_2, DATA_3, DATA_4) are requested.
In the operation method of the bus system,
A master (10) transmits a multi-identification code (MID) assigned to a plurality of slaves (20a, 20b, 20c, 20d), and a plurality of slaves (20a, 20b, 20c, 20d) receive data (DATA_1) , DATA_2, DATA_3, DATA_4) are transmitted depending on the multi-identification code (MID).
請求項1記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the master (10) transmits synchronization information (Sync-break, Sync) and an identification code (ID) or a multi-identification code (MID).
請求項1または2記載の方法。 The order and / or maximum length of data (DATA_1, DATA_2, DATA_3, DATA_4) transmitted by the plurality of slaves (20a, 20b, 20c, 20d) based on the multi-identification code (MID) is determined by the multi-identification code (MID). The method according to claim 1 or 2, wherein the method is determined.
請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。 Data is transmitted in the form of data frames, which preferably have synchronization information (Sync-break, Sync) and identification code (ID) or multi-identification code (MID) sent from the master (10). And preferably having data (DATA_1, DATA_2, DATA_3, DATA_4) transmitted from one slave (20a, 20b, 20c, 20d) or a plurality of slaves (20a, 20b, 20c, 20d) 4. A method according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。 5. At least one of the slaves (20a, 20b, 20c, 20d) and / or the master (10) reads or monitors (DATA_1, DATA_2, DATA_3, DATA_4) transmitted on the bus (15). The method according to any one of the above.
チェックサム(CS)はバス(15)上に送信されもしくは1つのデータフレーム/前記データフレームに、有利にはデータフレームの終わりに付加される
請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。 At least one of the slaves (20a, 20b, 20c, 20d) forms a checksum (CS) via a pre-determinable part of (DATA_1, DATA_2, DATA_3, DATA_4), and the checksum (CS) is 6. The method as claimed in claim 1, wherein the data is transmitted on a bus or is added to one data frame / the data frame, preferably at the end of the data frame.
請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。 Slaves (20a, 20b, 20c, 20d) to which the same multi-identification code (MID) is assigned use the start bit present at the beginning of the transmitted data byte for synchronization. The method according to any one of the above.
請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the bus system is implemented as a LIN (Local Interconnect Network).
請求項1から8までのいずれか1項記載の方法を実施するのに適している
ことを特徴とするバスシステム。 One bus subscriber realized as a master (10), at least two bus subscribers each realized as a slave (20a, 20b, 20c, 20d), and a bus subscriber (10, 20a, 20b, 20c, 20d) in a bus system (100) comprising a bus (15) adapted to communicate
9. A bus system, characterized in that it is suitable for carrying out the method according to any one of claims 1-8.
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