DE10029645A1 - Verfahren zur Adressierung von Netzwerkkomponenten - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Adressierung von Komponenten (2 bis 6) eines ersten Netzwerks (1), insbesondere bei Datenbussystemen in Verkehrsmitteln, bei dem jeder Komponente (2 bis 6) eine erste Adresse für die gegenseitige Kommunikation innerhalb des Netzwerks (1) zugewiesen wird und die ersten Adressen in einem Zentralregister (10) abgespeichert werden, wobei zumindest eine bestimmte Komponente (4, 6) des ersten Netzwerks (1) mit einem anderen Netzwerk (15) kommuniziert, diese Komponente (4, 6) beim Einwählen ins zweite Netzwerk (15) von diesem eine zweite Adresse (IP-Adr) zugewiesen bekommt und innerhalb des ersten Netzwerks (1) eine Adressierung aufgrund von funktionsspezifischem Adressbestandteil (FunktionsAdr) erfolgt, wobei über gleiche funktionsspezifische Adressbestandteile (FunktionsAdr) gleiche Funktionsblöcke (8, 9, 11, 12) der Komponenten (2 bis 6) angesprochen werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adressierung von Kom­ ponenten eines Netzwerks, insbesondere bei Datenbussystemen in Verkehrsmitteln, bei dem jeder Komponente eine erste Adresse für die gegenseitige Kommunikation innerhalb des Netzwerks zu­ gewiesen wird und die ersten Adressen in einem Zentralregister abgespeichert werden.

Elektronische Komponenten in Verkehrsmitteln, bspw. Flugzeugen, Schiffen, Zügen oder Kraftfahrzeugen, werden heute nicht mehr über eine Vielzahl einzelner Kabelstränge miteinander verbun­ den, die zu Kabelbäumen zusammengefasst sind, sondern über ein oder mehrere Netzwerke. Diese Netzwerke werden im Verkehrsmit­ tel als Datenbus bezeichnet und können aus ringförmig oder sternförmig mit den Komponenten verbundenen Metallleitern oder beim optischen Datenbus aus Glasfaser- oder transparenten Kunststoff-Datenbusleitungen bestehen.

Ein zentrales Thema bei Fahrzeugdatenbussen ist die Adressie­ rung der einzelnen Komponenten. Da bei der Herstellung des Fahrzeugs viele Varianten möglich sind, bringt dies auch eine unterschiedliche Konfiguration des Datenbusses und dessen Kom­ ponenten mit sich. So können einzelne Komponenten wegfallen oder auch mehrfach vorgesehen sein. Um sicherzustellen, dass jede einzelne Komponente des Datenbusses für den Datenverkehr bekannt ist, und um jede Komponente auch definiert ansprechen zu können, wird für jede Komponente eine Adresse vergeben.

Die DE 198 27 337 A1 zeigt einen Datenbus, wie er bevorzugt bei der Unterhaltungselektronik eingesetzt wird. Dabei handelt es sich um eine zeitsynchrone Datenübertragung, bei der die über­ tragenen Daten durch die Verwendung eines Codewortes zu Beginn jedes Datenframes synchronisiert werden. Die Adresse wird zu­ sammen mit den zu übertragenden Daten über die Datenleitung übertragen. Die Adressierung muss jedoch bei einer Umkonfigu­ rierung des Systems jedesmal neu vergeben werden.

In der US 5,732,074 ist eine drahtlose Kommunikation zwischen einem in einem Kraftfahrzeug eingebauten CAN-Datenbus und einem mit dem Internet verbundenen Steuerrechner offenbart. Der Steu­ errechner ist dabei über die im Internet übliche Internet- Protokoll-Adressierung (IP-Adr) ansprechbar. Einer am CAN- Datenbus vorgesehenen Komponente wird eine derartige IP-Adresse zugewiesen, so dass diese vom Internet aus ansprechbar ist. In­ nerhalb des CAN-Datenbusses werden die einzelnen Komponenten jedoch nicht mit einer die Komponenten bezeichnenden Netz- oder Geräteadresse angesprochen, sondern mit dem beim CAN-Protokoll üblichen Identifier, der jeder Nachricht eine bestimmte Priori­ tät zuordnet. Es ist beim CAN also keine Adresse für die Ziel­ komponente vergeben, sondern die Nachricht selbst ist über den Identifier gekennzeichnet und lässt sich dadurch von den ande­ ren Nachrichten unterscheiden. Prinzipiell wird dann jede der Nachrichten von jeder Komponente empfangen, wobei die Komponen­ ten dann die einzelnen Nachrichten aufgrund der Identifier se­ lektieren. Dabei muss jede Komponente eine Auflistung beinhal­ ten, welche Nachricht mit welchem Identifier empfangen werden soll. Die Nachrichten werden beim CAN also nicht mit Adressen verkettet, die eine bestimmte Zielkomponente am Datenbus be­ schreibt, sondern mit Identifiern, die eine bestimmte Nachricht bezeichnet. Der CAN-Datenbus hat keine Adressierung in dem Sin­ ne, dass Zieladressen vergeben werden.

Die DE 40 37 143 A1 zeigt ein Steuerungssystem mit einem zen­ tralen Steuergerät und mehreren Komponenten, die zur gegensei­ tigen Kommunikation mittels eines Datenbusses miteinander ver­ netzt sind. Nach dem Einschalten des Systems ermittelt jede Komponente ihre logische Geräteadresse über ein festgelegtes Verfahren. Die Adressierung untereinander erfolgt dabei über eine Datenleitung des Datenbusses. Wird das Gesamtsystem bspw. über den Zündschlüssel eingeschaltet, so werden die Komponenten mit Strom versorgt und jede Komponente ermittelt ihre logische Geräteadresse. Die von einer Komponente vergebene Adresse wird zusammen mit der Nachricht übertragen, um die Nachricht der ausgewählten Komponente zuzuordnen. Die Konfiguration des Ge­ samtsystems kann unabhängig von der Betriebsspannung in einem zentralen Steuergerät und/oder den einzelnen Komponenten ge­ speichert werden und muss nur bei der Erstinbetriebnahme und/oder einem Komponentenaustausch neu abgefragt und/oder ab­ gespeichert werden.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs ge­ nannte Verfahren derart weiterzubilden, dass eine differenzier­ te Adressierung der Komponenten, insbesondere bei komplexen Netzwerken, durchgeführt werden kann. Dabei sollen ausgewählte Komponenten auch von einem anderen Netzwerk, bspw. dem Inter­ net, vereinfacht adressierbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass zumindest eine bestimmte Komponente des ersten Netzwerks mit einem anderen Netzwerk kommuniziert, dass diese Komponente beim Einwählen ins zweite Netzwerk von diesem eine zweite Adresse zugewiesen be­ kommt und dass innerhalb des ersten Netzwerks eine Adressierung aufgrund von funktionsspezifischen Adressbestandteil erfolgt, wobei über gleiche funktionsspezifische Adressbestandteile gleiche Funktionsblöcke der Komponenten angesprochen werden.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass bei komplexen Daten­ bussystemen in Verkehrsmitteln die Adressierung der einzelnen Komponenten entscheidend verbessert werden kann, wenn eine Adressierung über einen funktionsspezifischen Bestandteil der Adresse erfolgt. Ausgangspunkt für die Erfindung sind Datenbus­ se in Kraftfahrzeugen, bei denen im Gegensatz zum CAN- Protokoll, jeder Komponente am Datenbus eine Adresse zugewiesen wird. Dabei besteht das Problem, dass sich bei Austausch der Komponenten oder einer Störung die Zieladressen ändern können. Der Vorteil bei einer funktionsspezifischen Adressierung ist, dass eine Komponente über ihren Hauptfunktionsblock angespro­ chen werden kann und sich beim Komponententausch zwar die Gerä­ teadresse ändert, aber nicht die Funktion.

Ausgehend von optischen Datenbussen ist innerhalb des Datenbus­ ses, neben der Standardkommunikation, bspw. D2B- oder MOST- Protokoll, eine erste Adressierungsart vorgesehen, die die funktionsspezifischen Adressbestandteile verwendet. Außerdem können die ersten Adressen in der Art des Internet-Protokolls aufgebaut sein, so dass innerhalb des Datenbusses die Möglich­ keit besteht quasi wie beim Internet zu adressieren, wobei je­ doch ein Teil dieser Adresse der funktionsspezifische Bestand­ teil ist.

Unabhängig von dieser erfindungsgemäßen Adressierung innerhalb des Datenbus ist eine der Komponenten am Datenbus vorgesehen, um mit einem anderen Netzwerk, bspw. dem Internet, zu kommuni­ zieren. Beim Aufbau der Kommunikation erhält dann diese Kompo­ nente eine zweite Adresse, die ihr vom Internet zugewiesen wird. Die erste Adresse der Komponente ist aus Sicherheitsgrün­ den für das Internet nicht sichtbar. Vorteilhafterweise kann dann eine Komponente eines Netzwerks von einem anderen Netzwerk aus angesprochen werden, ohne dass dabei im anderen Netzwerk die lokale Adresse oder Position der Komponente im ersten Netz­ werk bekannt sein muss.

Die Komponente für die Kommunikation mit dem anderen Netzwerk besitzt erfindungsgemäß zwei Adressen, nämlich die erste Adres­ se für die Kommunikation innerhalb des Datenbusses und die zweite Adresse des zweiten Netzwerks. Die Komponente die vom zweiten Netzwerk aus ansprechbar sein soll, bspw. eine Kommuni­ kationskomponente, ordnet die Adressen der Kommunikationsrich­ tung zum einen oder anderen Netzwerk hin entsprechend zu.

Die Adressierung im einen Netzwerk, bspw. dem Datenbus, kann einerseits über einen Adressbestandteil erfolgen, der die ört­ liche Anordnung der Komponenten entlang des Datenbusses be­ schreibt, wie dies bspw. beim D2B- oder MOST-Protokoll der Fall sein kann, und/oder über einen funktionsspezifischen Adressbe­ standteil der die Funktion einer Komponente oder deren unterge­ ordneten Funktionsblöcke beschreibt. Die meisten Komponenten sind als Steuergerät ausgeführt, wobei die Funktionsblöcke be­ stimmte Einheiten bezeichnen, wie bspw. ein Verstärker oder ei­ ne Einheit, die das Autotelefon steuert. Jeder Funktionsblock kann aus Hardware und zugeordneter Software bestehen.

Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht nun darin, dass jede anzusprechende Komponente des einen Netzwerks über den funktionsspezifischen Adressbestandteil eines Funkti­ onsblocks adressiert wird. Dadurch kann beispielsweise das Steuergerät für die Internetkommunikation oder Satellitennavi­ gation innerhalb des Datenbusses adressiert werden, indem die funktionsspezifische Adresse für die Funktionsgruppe Internet­ kommunikation bzw. Satellitennavigation verwendet wird.

Zwei Aspekte sind hierbei besonders vorteilhaft. Der erste Aspekt besteht darin, dass die erste Adresse zum Adressieren einer Komponente im ersten Netzwerk den funktionsspezifischen Adressbestandteils verwendet. Dadurch muss bei der Ansteuerung ausgehend vom anderen Netzwerk, bspw. dem Internet, lediglich die IP-Adresse der anzusprechenden Komponente und die gewünsch­ te Funktion der Zielkomponente bekannt sein und nicht an wel­ chem Ort genau eine Komponente oder Funktionsgruppe angeordnet ist.

Der zweite vorteilhafte Aspekt besteht darin, dass eine Kompo­ nente des ersten Netzwerks über ihren Hauptfunktionsblock ange­ sprochen wird. Dadurch kann eine auf die örtliche Anordnung be­ zogene Adresse vermieden werden. Infolgedessen verändert sich die erste Adresse nicht bei einer Umkonfiguration im ersten Netzwerk, solange der Hauptfunktionsblock mit der Komponente verknüpft bleibt. Die Adressierung soll auch bei Austausch ein­ zelner Komponenten, bspw. bei einem Wartungsvorgang der Fahr­ zeugelektronik, die Datenversorgung mehrerer gleichartiger Kom­ ponenten in unterschiedlichen Funktionsgruppen unterstützen. Bevorzugt ist der Hauptfunktionsblock der für eine Komponente charakteristische Funktionsblock.

Das erste Netzwerk wird vom zweiten Netzwerk, bspw. dem Inter­ net, aus angesprochen. Dabei ist lediglich die Komponente mit einer zugewiesenen zweiten Adresse, bspw. einer Internet- Protokoll-Adresse sichtbar. Diese zweite Adresse kann bspw. von einem Internet-Provider dynamisch vergeben werden, d. h. die Komponente erhält vom Internet beim Verbindungsaufbau eine Adresse zugewiesen.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die In­ ternet-Protokoll-Adressierung auf das erste Netzwerk abgebil­ det. Dadurch sind im ersten Netzwerk die Komponenten neben der für das erste Netzwerk üblichen Standardadressierung auch über die Internet-Protokoll-Adressierung anzusprechen. Bei der Kom­ munikation mit dem zweiten Netzwerk wird dann die interne qua­ si-IP-Adressierung des ersten Netzwerks innerhalb der Kommuni­ kationskomponente auf die externe IP-Adressierung umgesetzt, mit der das Internet angesprochen werden kann. Dadurch kann das Internet-Protokoll im ersten Netzwerk, nach der Umsetzung in der entsprechenden, mit dem Internet kommunizierenden Komponen­ te, verwendet werden. Folglich können bspw. Internet- Applikationen, Software und auch Internet-Browser die Komponen­ ten des ersten Netzwerks ansprechen und deren Informationen nutzen. Die internen Adressen des ersten Netzwerkes werden vom Netzwerkmaster durch Platzhalter im Zentralregister vergeben und werden beim Starten des Systems festgelegt.

Beim Hochfahren des Systems, insbesondere beim Starten des Kraftfahrzeugs, werden nacheinander erste Adressen in ein Zen­ tralregister einer Komponente geladen. Die Komponente mit dem Zentralregister wird als Netzwerkmaster bezeichnet. Zunächst wird die logische Adresse einer dem Netzwerkmaster am Netz be­ nachbarten Komponente im Zentralregister abgelegt. Die nächste logische Adresse die im Zentralregister abgespeichert wird, ist die der bezogen auf das Netz örtlich folgenden Komponente. Auf diese Weise werden nacheinander die logischen Adressen der Kom­ ponenten derart abgelegt, das aufgrund dieser logischen Adresse bekannt ist, an welchem Netzknoten eine Komponente am Datenbus angeordnet ist. Dadurch lassen sich die einzelnen Komponenten über den logischen Adressbestandteil der ersten Adressen an­ sprechen. Vorteilhafterweise können die Netzkomponenten die im Zentralregister gespeicherten ersten Adressen auswerten, um die Konfiguration des gesamten Systems zu überprüfen.

Zusätzlich zu der logischen Adressierung der Komponenten/Geräte ist noch die funktionale Adressierung vorgesehen. Dabei werden die Komponenten in Funktionsblöcke untergliedert. Auf diese Weise kann jeder Funktionsblock unabhängig von der logischen Adresse der Komponente, der der Funktionsblock zugeordnet ist, über den funktionsspezifischen Adressbestandteil angesprochen werden. Ist ein Funktionsblock im System mehrfach vorhanden, so ist ein zusätzlicher Identifikationsadressbestandteil vorgese­ hen. Wenn eine Funktionsgruppe im System mehrfach vorhanden ist, wird diese bei der Funktionsadressierung über den funkti­ onsspezifischen und über den Identifikationsadressbestandteil angesprochen.

Dadurch sind die Steuergeräte, elektrischen Schaltungen oder die Funktionsblöcke über den Datenbus und damit die Daten­ schnittstelle des betreffenden Steuergeräts alternativ zur oder in Kombination mit der logischen Adressierung über die Funkti­ onsadressierung ansprechbar. Es kann nun vorgesehen sein, dass der Netzknoten, an dem eine Komponente angeordnet ist, über die logische Adressierung angesprochen wird und der betreffende Funktionsblock am Datenbus über den funktionsspezifischen Adressbestandteil angesprochen wird.

Bei einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird ein weiterer Adressbestandteil der Adresse durch den Netzwerkmaster vergeben, aus dem eine von verschiedenen gleichartigen Kompo­ nenten eindeutig bestimmt wird. Dieser sogenannte Identifikati­ onsadressbestandteil ist bevorzugt ein Codewort, bspw. eine na­ türliche Zahl, die in aufsteigender Reihenfolge jeweils gleiche oder ähnliche Funktionsblöcke einer oder mehrerer Komponenten zur gegenseitigen Unterscheidung kennzeichnet. Die Zahl "0" wird an eine Funktionsgruppe bspw. dann vergeben, wenn diese im gesamten System nur einmal vorkommt. Die nächsthöhere Zahl er­ geht bspw. an den nächsten sich bei der zentralen Komponente anmeldenden Funktionsblock, wenn mehrere dieser Funktionsblöcke im System vorhanden sind.

Beim ersten Hochfahren des Systems werden die eine Komponente betreffenden Adressen von dem Netzwerkmaster über den Datenbus kopiert und in der abfragenden Komponente im dezentralen Spei­ cher abgelegt. Ein System gemäß der vorliegenden Beschreibung besteht bevorzugt aus einem Netzwerkmaster, der bei Neukonfigu­ ration oder beim Hochfahren des Systems die Adressen aller Kom­ ponenten erhält, und anderen Komponenten, die nur die jeweils sie selbst betreffenden Adressen anderer Komponenten abspei­ chern. Der Netzwerkmaster weist bevorzugt ein Zentralregister im Speicherbereich auf, in das die Adressen aller Komponenten übertragen werden. Diese Übertragung erfolgt beim Hochfahren des Systems durch Übertragung der Adressen von den einzelnen Komponenten an den Netzwerkmaster oder gegebenenfalls von einem externen Computer über ein Interface zum Datenbus und dann zum Netzwerkmaster oder direkt vom Computer über eine Schnittstelle zum Netzwerkmaster.

Bei einer Neukonfiguration des Systems werden die von der zen­ tralen Komponente über den Datenbus kopierten Adressen in einem dezentralen Speichermittel der betreffenden Komponente abge­ speichert. Immer dann, wenn das System in Betrieb genommen wird, also nach Anlegen der Betriebsspannungen oder beim Star­ ten des Fahrzeugs, fragen sämtliche Komponenten die sie betreffenden Adressen vom Netzwerkmaster ab. Bei einer Neuzusammen­ stellung des Systems oder bei einer Umkonfiguration werden die Adressen vom Netzwerkmaster über den Datenbus kopiert und in den dezentralen Registern in den Speichermitteln der anderen Komponenten abgelegt. Wenn die zentral abgelegten Adressen der Komponenten sich, bspw. bei Neustart eines Fahrzeugs, von den Adressen im Zentralregister des Netzwerkmasters unterscheiden, werden die entsprechenden Adressen über den Datenbus neu ermit­ telt und kopiert.

Bei einer zweiten Weiterbildung der Erfindung ist die Bildungs­ vorschrift der IP-Adressen lediglich einer zentralen Komponen­ te, insbesondere dem Netzwerkmaster, bekannt. Die anderen Kom­ ponenten müssen, falls eine IP-Kommunikation möglich sein soll, diese IP-Adresse bei der zentralen Komponente abfragen. Um ei­ nen Mißbrauch zu verhindern, wird erfindungsgemäß der Hauptfunktionsblock bei der Abfrage von der abfragenden Kompo­ nente an die zentrale Komponente mitübertragen. In der zentra­ len Komponente ist eine Konfigurationsliste hinterlegt, in der festgehalten ist, welcher Hauptfunktionsblock eine Intranet- bzw. lokale IP-Adresse zugewiesen bekommt. Diese IP-Adresse wird beim ersten Hochfahren des Systems aus den einzelnen Adressbestandteilen, insbesondere dem Hauptfunktionsblock und den anderen zur abfragenden Komponente in der Liste des Netz­ werkmasters vorgesehenen Adressbestandteilen, gebildet. Die zentrale Komponente überprüft den Hauptfunktionsblock der ab­ fragenden Komponente anhand der zentralen Liste und weist bei Berechtigung der abfragenden Komponente dieser die entsprechen­ de IP-Adresse zu. Schließlich wird die zugewiesene IP-Adresse an die abfragende Komponente zurückübertragen.

Es gibt nun verschiedenen Möglichkeiten, die Lehre der vorlie­ genden Erfindung in vorteilhafter Weise weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die untergeordneten Ansprüche und anderer­ seits auf die nachfolgende Erläuterung einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verweisen. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung,

Fig. 1 eine Ansicht des Datenbusses mit mehreren Steuergerä­ ten, denen das erfindungsgemäße Verfahren jeweils eine zusätzliche Adresse zuweist, und

Fig. 2 eine Tabelle mit einer vereinfachten Darstellung einer Zuordnung von Adressen an unterschiedliche Komponenten, wie diese im Zentralregister abgespeichert sein kann.

In Fig. 1 ist ein System dargestellt, wie es bspw. bei Kraft­ fahrzeugen zum Einsatz kommt. Über einen Datenbus 1 sind mehre­ re Komponenten 2 bis 6 verbunden. Eine Komponente ist ein Netz­ werkmaster 2, d. h. ein Steuergerät das über den Datenbus 1 mit den anderen Komponenten, den Steuergeräten 3 bis 6, verbunden ist. Der Netzwerkmaster 2 verwaltet die Adressen zum gegensei­ tigen Ansprechen der einzelnen Komponenten 2 bis 6. Der Daten­ bus 1 ist ein synchroner Datenbus, der die Übertragung von syn­ chronen und asynchronen Daten zwischen den einzelnen Steuerge­ räte 2 bis 6 untereinander ermöglicht. Dabei ist die Datenüber­ tragung bspw. an eine übergeordnete Systemzeit gebunden, d. h. jede Komponente schickt eine Nachricht in einem Zeitschlitz auf den Datenbus 1. Bei Kollisionen wiederholt dann das Steuergerät die Datenübertragung.

Bei dem Datenbus 1 kann es sich um einen Zweidrahtbus in der Form des asynchronen CAN-Bus oder um einen optischen Datenbus 1 handeln. Im Ausführungsbeispiel ist der Datenbus 1 ein opti­ scher D2B- oder MOST-Datenbus mit grundsätzlich zeitsynchroner Datenübertragung. Andererseits lässt sich die erfindungsgemäße Adressierung auch bei jedem anderen Datenbus 1 durchführen, bei dem die Adressierung der einzelnen Komponenten 2 bis 6 über mindestens eine Datenleitung des Datenbus 1 erfolgt.

Der Datenbus 1 verbindet den Netzwerkmaster 2 mit den anderen Komponenten 3 bis 6, die jeweils im Kraftfahrzeug erforderliche Systemfunktionen in Hard- und Software beinhalten. Der Netz­ werkmaster 2 kann als Standardsteuergerät mit einer speziellen Funktion für die Adressbehandlung und/oder das Datenmanagement ausgeführt sein. Die einzelnen Komponenten 3 bis 6 sind ent­ sprechend ihrem Einsatz konfigurierte Steuergeräte. Ein Steuer­ gerät 3 kann beispielsweise für die Funktion eines Fahrzeugte­ lefons vorgesehen sein und über den Datenbus 1 in Verbindung mit einem zweiten Steuergerät 4 stehen. Über den Datenbus 1 werden die Systemfunktionen der einzelnen Steuergeräte 2 bis 6 und anderer nicht dargestellter elektronischer Komponenten, die mit dem Datenbus 1 direkt kommunizieren können, angemeldet. Am Datenbus 1 können die Aufgaben bevorzugt verteilt in den ein­ zelnen Komponenten vorgesehen werden. Die anderen Komponenten 3 bis 6 können weitere Masterfunktionen, z. B. eine Timing- Masterfunktion für den Systemtakt und eine Verbindungsmaster­ funktion für die logischen Verbindungen zwischen den Komponen­ ten 2 bis 6, aufweisen.

Jedes Steuergerät 2 bis 6 und jede andere, mit dem Datenbus 1 in Verbindung stehende Komponente erhält dabei eine erste Adresse zugewiesen, die einerseits den physikalischen Ort der Komponente und andererseits auch deren funktionale Zugehörig­ keit angeben kann. Zur Bezeichnung des physikalischen Orts des Steuergeräts 3 wird innerhalb des Systems eine logische Adresse 7, im Beispiel 0 × 101, zugewiesen. Die Adresse 7 ist im Beispiel eine in Hexadezimalcode abgespeicherte Adresse, wobei die zuge­ wiesene Adresse vom System abhängt und hier lediglich beispiel­ haft angegeben ist. Aufgrund der logischen Adressierung kann der Netzwerkmaster 2 die Position der betreffenden Komponente 2 bis 6 aufgrund der zum Einsatz kommenden Adressbildung am Da­ tenbus 1 oder der Anmeldereihenfolge am Datenbus 1 feststel­ len.

Das Steuergerät 3 weist zwei Funktionsblöcke 8, 9 auf, die mit­ tels eines funktionsspezifischen Adressbestandteils 0 × 51 bzw. 0 × 06 funktional adressiert werden. Über den funktionsspezifi­ schen Adressbestandteil 0 × 51 kann der Funktionsblock 8 und über den funktionsspezifischen Adressbestandteil 0 × 06 kann ein wei­ terer Funktionsblock 9 angesprochen werden. Die Funktionalitäten können auf einzelne Hardware-Komponenten mit der entspre­ chenden Software beschränkt sein, können aber auch eine ganze Hardware-Gruppe ansprechen. Eine Hardware-Gruppe kann aus Steu­ ergeräten 3 bis 5 mit Routinen, Sensoren und Aktoren bestehen.

Nachdem das System bestehend aus Datenbus 1 und den Steuergerä­ ten 2 bis 6 hochgefahren wurde und initialisiert ist, kann eine Kommunikation zwischen den einzelnen Komponenten 2 bis 6 statt­ finden. Beim Hochfahren des Systems, also vor der eigentlichen Datenübertragung, werden die logischen Adressen 7 der Steuerge­ räte 2 bis 6 ermittelt und im Speicherbereich in einem Zentral­ register 10 des zentralen Steuergeräts 2 abgelegt. Der Netz­ werkmaster 2 speichert in seinem Zentralregister 10 alle den Komponenten 2 bis 6 zugewiesene Adressbestandteile bzw. Adres­ sen, woraus die anderen Komponenten 3 bis 6 die Gesamtkonfigu­ ration des Systems abfragen können. Alle anderen Steuergeräte 3 bis 6 sind dem Netzwerkmaster 2 in Bezug auf die Adressierung hierarchisch untergeordnet und generieren ihre eigenen logi­ schen Adressen beim ersten Hochfahren des Systems. Die Initia­ lisierungsadressen werden bei einer Neukonfiguration vom Netz­ werkmaster abgefragt und daraufhin zum Zentralregister 10 über­ tragen, um den Aufbau des Systems über die Adressierung zu do­ kumentieren. Alternativ dazu können die einzelnen Komponenten ihre Initialisierungsadressen auch vom Netzwerkmaster erhalten.

Neben dem funktionsspezifischen Adressbestandteil 0 × 06, 0 × 51 für die Adressierung der Funktionsblöcke 8, 9 wird in dem Zen­ tralregister 10 auch die Zahl der übereinstimmenden Funktions­ blöcke im System durch einen Identifikationsadressbestandteil festgehalten. Bei mehrfachem Auftreten übereinstimmender Funk­ tionsblöcke 9, 11, 12 gibt der Identifikationsadressbestandteil der Adresse an, wieviele gleiche Funktionsblöcke 9, 11, 12 am Datenbus 1 vorhanden sind. Es kann auch bei jedem neuen Funkti­ onsblock entsprechend seines Auftretens bei der Anmeldung am Datenbus 1 der Identifikationsadressbestandteil hochgezählt werden.

Der Identifikationsadressbestandteil der Adresse wird dynamisch entsprechend dem Eintreffen der Statusmeldung bei der Initiali­ sierung des Systems vom Netzwerkmaster 2 gebildet. Der Identi­ fikationsadressbestandteil ist im einfachsten Fall als Kennzahl ausgebildet und wird jeweils entsprechend der Reihenfolge auf­ steigend vergeben, in der die Statusmeldung beim Initialisieren von den einzelnen Komponenten 3 bis 6 über den Datenbus 1 beim Steuergerät 2 ankommen. Sollte ein Funktionsblock nur einmal im System vorhanden sein, so ist als Kennzahl beispielsweise eine "0" vorgesehen. Sind mehrere Komponenten oder Funktionsblöcke gleichartiger Funktionstypen im System vorhanden, so wird der Identifikationsadressbestandteil in Form von natürlichen Zahlen in aufsteigender Reihenfolge festgelegt, wobei die bei der In­ itialisierung zuerst erfasste Komponente mit einer "1" gekenn­ zeichnet wird. Im Ausführungsbeispiel ist der Wertebereich für den Identifikationsadressbestandteil der Adresse zwischen 1 und 254 vorgesehen ist.

In dem Zentralregister 10 ist jeweils die erste Adresse in Form der quasi-Internet-Protokoll-Adresse (IP-Adresse) 13 für jede Komponente abgelegt, die von einem zweiten Netzwerk, insbeson­ dere dem Internet 15, aufgerufen werden soll. Die IP-Adresse 13 besteht dabei aus einem Netzwerk-Adressbestandteil, wodurch jedem Netzwerk eine bestimmte Adresse zugeordnet wird und aus dem funktionsspezifischen Adressbestandteil, wodurch aus der Sicht des zweiten Netzwerks, insbesondere des Internets 15, die Komponente 4 bzw. 6 direkt angesprochen wird. In der Komponente 4 bzw. 6 werden die externen IP-Adressen in interne IP- Adressen, d. h. in die ersten Adressen, umgesetzt, wobei beide nach dem Internet-Protokoll gebildet werden. Soweit in der Be­ schreibung von quasi-IP-Adressierung gesprochen wird, ist die interne IP-Adressierung bzw erste Adresse innerhalb des ersten Netzwerks gemeint. Der funktionsspezifische Adressbestandteil der quasi-IP-Adressierung stimmt bevorzugt mit dem funktions­ spezifischen Adressbestandteil überein, der zur Adressierung der Funktionsblöcke beim Datenbus 1 verwendet wird.

Nach der Erstellung der Adressbestandteile 14 im Zentralregi­ ster 10 sendet das Steuergerät 2 ein Statussignal über den Da­ tenbus 1 an die verschiedenen Komponenten 3 bis 6, wobei das Statussignal angibt, dass die Konfiguration des Zentralregi­ sters 10 erfolgt ist. Die Komponenten 3 bis 6 im System fordern vom Netzwerkmaster 2 daraufhin eine Kopie des Zentralregisters 10 an, wobei in den Komponenten 3 bis 6 entweder die gesamte Information des Zentralregisters 10 oder lediglich die die Kom­ ponente 3 bis 6 selbst betreffenden Informationen im dezentra­ len Speicher abgelegt werden.

Sollte sich die Konfiguration des Systems seit dem letzten Start des Systems, bspw. durch einen Masseschluss oder durch Hinzufügen bzw. Herausnehmen einer Komponente 3 bis 6 geändert haben, so sendet das Steuergerät 2 nach der Überprüfung der Konfiguration eine Nachricht über den Datenbus 1 an die anderen Komponenten 3 bis 6, die eine nicht ordnungsgemäße Konfigurati­ on des Systems beschreibt. Dies führt dazu, dass die Komponen­ ten 3 bis 6 ihre dezentrale Abspeicherung der Adressen verwer­ fen, eine neue Kopie vom Netzwerkmaster 2 anfordern und die Adressen dann im eigenen dezentralen Speicherbereich erneut ab­ legen.

Einer Komponente 4 bzw. 6 des Systems, bspw. ein Kommunikati­ onssteuergerät, erhält neben der businternen ersten Adresse 13, die mindestens einen funktionsspezifischen Bestandteil 11 auf­ weist, noch eine weitere zweite externe IP-Adresse zugewiesen. Die Komponente 4 bzw. 6 weist dann erfindungsgemäß zwei Adres­ sen auf. Die businterne erste Adresse 13 wird aufgrund der Sy­ stemkonfiguration im ersten Netzwerk vergeben und die zweite, externe IP-Adresse, wird aufgrund der Internet-Adresse durch den Provider vergeben. Dadurch ist die erste Adresse 13 abhän­ gig von der Funktionalität einer Komponente 2 bis 6 und nicht von deren später im Kraftfahrzeug zugewiesenen Ort am Datenbus. Bei der Kommunikation mit dem externen anderen Netzwerk, bspw. dem Internet 15, ist im Ausführungsbeispiel nur eine Komponente 4 bzw. 6 sichtbar, nämlich diejenige, die eine interne und eine externe TP-Adressen aufweist. Die Umsetzung von der internen auf die externe IP-Adressierung erfolgt zur Abschirmung des er­ sten Netzwerks. Das Internet 15 kann mit dem Datenbus 1 über eine Funkübertragungsstrecke 16, bspw. über ein Mobiltelefon, verbunden sein.

Im Zentralregister 10 werden alle gerätespezifischen Informa­ tionen in Form von Adressbestandteilen (logische Adresse, Iden­ tifikations- und/oder funktionsspezifischer Adressbestandteil etc.) abgelegt, so dass schon aufgrund der abgelegten Adressen 14 eine Aussage über die Gesamtkonfiguration des Systems beste­ hend aus den einzelnen Komponenten 1 bis 6, 8, 9, 11, 12 erfol­ gen kann. Mindestens eine der Komponenten 2 bis 6 weist dabei ausführbare Funktionen auf, um die notwendigen Informationen von den anderen. Komponenten 3 bis 6 abzufragen. Im Netzwerkma­ ster 2 ist bevorzugt eine Zuordnung abgelegt, welche Komponen­ ten 2 bis 6 Hauptfunktionsblöcke 17 aufweisen und welche Kompo­ nenten 2 bis 6 eine quasi-IP-Adresse bzw. erste Adresse 13 er­ halten.

In der Fig. 2 ist in vereinfachter, schematischer Darstellung eine auf dem Zentralregister 10 abgelegte Liste mit Adressbe­ standteilen 14 gezeigt. In diesem Beispiel werden die ersten zwei Spalten vom Netzwerkmaster 2 bei der Initialisierung des Systems abgefragt. In der dritten und vierten Spalte sind die vom Netzwerkmaster 2 selbst berechneten möglichen Adressbe­ standteile, bspw. der Identifikationsadressbestandteil und/oder die quasi-IP-Adressen bzw. ersten Adressen 13, abgelegt. Über die quasi-IP-Adressen 13 kann dann die jeweilige Komponente 4 bzw. 6 des Systems von jeder Komponemte 2 bis 6 des ersten Netzwerk 1 angesprochen werden.

Jede IP-Adresse 13 besteht aus einem statischen und einem dyna­ mischen Anteil. Der statische Anteil umfasst den Netzwerkbe­ standteil, der das jeweilige Netzwerk 1, 15 bezeichnet, das an­ gesprochen werden soll. Dieser Teil der Adresse kann auch schon bei der Herstellung der Komponenten 2 bis 6 programmiert werden. Die einzelnen Adressbestandteile werden entsprechend einer Adressbildungsvorschrift aneinander gehängt. Die beiden vom Netzwerkmaster 2 zu bestimmenden dynamischen Adressbestandteile setzen sich aus dem funktionsspezifischen und dem Identifikati­ onsadressbestandteil zusammen. Die Adressbildungsvorschrift zur Erstellung einer vollständigen IP-Adresse 13 für die Internet- Protokoll-basierte Datenübertragung zwischen einer Quellkompo­ nente und einer Zielkomponente lautet folgendermaßen:

IP-Adresse = NetzwerkAdr . FunktionsAdr . InstAdr + 1

Dabei ist die IP-Adresse die zweite Adresse 13, NetzwerkAdr be­ zeichnet den Netzwerk-Adressbestandteil, FunktionsAdr den funk­ tionsspezifischen Adressbestandteil, bspw. von einem Hauptfunk­ tionsblock einer Komponente 2 bis 6, und InstAdr bezeichnet den Identifikationsadressbestandteil. Um einen unberechtigten Zu­ griff durch eine Kommunikation vom zweiten Netzwerk 15 auf den Datenbus 1 zu verhindern, ist im Zentralregister 10 des Netz­ werkmasters 2 abgelegt, welche Hauptfunktionsbestandteile 17 eine Adresse erhalten können. Auf diese Weise kann bei einge­ henden Nachrichten deren Zugriffsberechtigung und deren Syntax überprüft werden. Nach dem Internet-Protokoll-Standard ist für den Netzwerkadressbestandteil innerhalb lokaler Netzwerke, wie ein Datenbus 1, beispielsweise die Adresse 10.0.n.n reserviert, wobei n jeweils ein beliebig zu vergebender Adressbestandteil ohne 0 und 255 ist.

Wie in Fig. 2 ersichtlich, weist die Komponente 2 mit der lo­ gischen Adresse 0 × 100 die Funktionsblöcke mit den funktionsspe­ zifischen Adressbestandteilen 0 × 22, 0 × 06, 0 × 08 und 0 × 40 auf, über die die einzelnen Funktionsblöcke innerhalb des Datenbus 1 angesprochen werden. Der Funktionsblock mit der Adresse 0 × 22 ist im gesamten System lediglich einmal vorhanden, so dass er mit dem Identifikationsadressbestandteil 0 der Adresse bezeich­ net wird. Der Funktionsblock 0 × 22 ist im Ausführungsbeispiel ein der Komponente 2 zugeordneter Verstärker. Die anderen Funk­ tionsblöcke sind mehrfach im gesamten System vorhanden und erhalten, wenn sie sich beim Hochlaufen als erstes beim Netzwerk­ master 2 angemeldet haben oder als Funktionsblock des Netzwerk­ masters 2 selbst den Identifikationsadressbestandteil InstAdr = 1.

Der Identifikationsadressbestandteil InstAdr gibt an, wieviel gleiche Funktionsblöcke im System vorhanden sind und welcher dieser mehrfach vorhandenen Funktionsblöcke angesprochen werden soll. Bedingt durch den Adressbestandteil des Funktionsblocks 0 × 22 wird der betreffende Funktionsblock als Verstärker identi­ fiziert und entsprechend in das Zentralregister 10 oder in die dezentralen Register der anderen Komponenten 3 bis 6 eingetra­ gen.

Die Funktionsblöcke werden bei Bedarf über den jeweilige funk­ tionsspezifischen Adressbestandteil angesprochen, sofern eine Kommunikation über den Datenbus 1 vorgesehen sein soll. Jede für die Kommunikation mit dem anderen Netzwerk 15 vorgesehene Komponente 4 bzw. 6 erhält von einem Adresserzeugungsmittel au­ tomatisch eine zweite IP-Adresse 13 zugewiesen. Üblicherweise wird nicht für jede Komponente, die über ihren Hauptfunktions­ block 17 angesprochen wird, oder für jeden Funktionsblock eine Kommunikation mit dem anderen Netzwerk vorgesehen werden. Im Beispiel weist die Komponente 6 den Hauptfunktionsblock 17, bspw. 0 × 60 auf, und wird über diesen Hauptfunktionsblock 17 adressiert. Die IP-Adresse 13 der Komponente 6 lautet im Aus­ führungsbeispiel IP-Adr = 10.0.60.1, wodurch das Steuergerät 6 des Systems vom externen Internet 15 aus angesprochen werden kann. Die dieser Komponente zugehörigen Funktionsblöcke 12 kön­ nen dann bspw. über den funktionsspezifischen Adressbestandteil oder ein anderes Verfahren ausgewählt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Adressierung von Komponenten (2 bis 6) eines ersten Netzwerks (1), insbesondere bei Datenbussystemen in Ver­ kehrsmitteln, bei dem jeder Komponente (2 bis 6) eine erste Adresse für die gegenseitige Kommunikation innerhalb des Netz­ werks (1) zugewiesen wird und die ersten Adressen in einem Zen­ tralregister (10) abspeichert werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ei­ ne bestimmte Komponente (4, 6) des ersten Netzwerks (1) mit ei­ nem anderen Netzwerk (15) kommuniziert, diese Komponente (4, 6) beim Einwählen ins zweite Netzwerk (15) von diesem eine zweite Adresse (IP-Adr) zugewiesen bekommt und dass innerhalb des er­ sten Netzwerks (1) eine Adressierung aufgrund von funktionsspe­ zifischen Adressbestandteil (FunktionsAdr) erfolgt, wobei über gleiche funktionsspezifische Adressbestandteile (FunktionsAdr) gleiche Funktionsblöcke (8, 9, 11, 12) der Komponenten (2 bis 6) angesprochen werden.

2. Verfahren zur Adressierung von Komponenten (2 bis 6) eines Netzwerks (1), insbesondere bei Datenbussystemen in Verkehrs­ mitteln, bei dem jeder Komponente (2 bis 6) eine erste Adresse für die gegenseitige Kommunikation innerhalb des Netzwerks (1) zugewiesen wird und die ersten Adressen in einem Zentralregi­ ster (10) abspeichert werden, dadurch gekennzeichnet, dass externe IP- Adressen an Komponenten (4 bzw. 6) vergeben werden, die auf­ grund eines Eintrags in einer Konfigurationsliste in einer zen­ tralen Komponente (2) berechtigt sind und dass der Nachweis über die Berechtigung über den mit der Anfrage übertragenen Hauptfunktionsblock geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptfunktionsblock bei der Abfrage von der abfragenden Kompo­ nente (2 bis 6) an die zentrale Komponente (2) mitübertragen wird und die IP-Adresse aus dem Hauptfunktionsblock und anderen Adressbestandteilen der abfragenden Komponente gebildet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Komponente des ersten Netzwerks (1) eine Kommunikati­ on mit dem zweiten Netzwerk (15) bei der von außen sichtbaren Komponente (4, 6) anmeldet, worauf die Komponente (4, 6) der anmeldenden Komponente mit der internen Adresse aus dem ersten Netzwerk (1) die Kommunikation mit der externen IP-Adresse (IP- Adr) ermöglicht und daraufhin eine Kommunikation mit dem zwei­ ten Netzwerk (15) aufbaut.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (2 bis 6) die im Zentralregister (10) ge­ speicherten ersten Adressen auswerten, um die Konfiguration des gesamten Systems zu überprüfen.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Hochfahren des Systems die eine Komponente (2 bis 6) betreffenden Adressen/Adressbestandteile (14) vom Zentralregi­ ster (10) über den Datenbus (1) kopiert werden und in der Kom­ ponente (2 bis 6) mit den im jeweiligen dezentralen Speicher abgelegten Adressinformationen verglichen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Neukonfiguration des Systems die von der zentra­ len Komponente (2) über den Datenbus (1) kopierten Adressen in einem Speichermittel der betreffenden Komponente (2 bis 6) ab­ gespeichert werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten über einen optischen Datenbus (1), insbesondere eine sogenannten D2B- oder MOST-Datenbus, übertragen werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor der eigentlichen Datenübertragung über den Datenbus (1), insbesondere beim Hochfahren des Systems bzw. nach Empfang eines Statussignals, der Abgleich der gespeicherten Adressen bzw. Adressbestandteile (14) in den Registern (10) der Kompo­ nenten (2 bis 6) und/oder Funktionsgruppen (8, 9, 11, 12) ent­ sprechend den gespeicherten Adressen der zentralen Komponente (2) erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im System mittels eines besonderen Befehls die IP-Adresse der anfragenden Komponente (2 bis 6) aus der zentralen Liste abgefragt werden kann.