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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Vergabe von Adressen
(automatische Adressvergabe) an mobile Kommunikationsteilnehmer
in einem Kommunikationsverbund. Der Kommunikationsverbund ergibt
sich dabei durch eine kommunikative Verbindung der von dem Kommunikationsverbund
erfassten Kommunikationsteilnehmer, insbesondere durch Verwendung
eines Bussystems, wobei die Kommunikation über das Bussystem bevorzugt
nach dem für „Profi
Net IRT" definierten
Kommunikationsstandard erfolgt.
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Die
Erfindung bezieht sich in einer besonderen Ausführungsform auf in einem Schienenfahrzeug angeordnete
Kommunikationsteilnehmer, also mobile Kommunikationsteilnehmer,
wobei jedes Schienenfahrzeug mit anderen Schienenfahrzeugen zu einem
Fahrzeugverband kombinierbar ist.
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Eine
dynamische Adressvergabe auf Basis von Ethernet für mobile
Kommunikationsteilnehmer, insbesondere in einem Schienenfahrzeug
angeordnete Kommunikationsteilnehmer, ist nach bestem Wissen der
Anmelderin derzeit nicht bekannt.
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Im
Zusammenhang mit einer Anordnung der mobilen Kommunikationsteilnehmer
in einem Schienenfahrzeug ist für
so genannte Zugsteuerungssysteme die Verwendung von bahnspezifischen
Zug- und Fahrzeugbussen
(WTB, MVB) bekannt. Die zugrunde liegenden Kommunikationsbusse ermöglichen
die Bildung von Zugverbindungen durch werkstattseitiges oder betriebliches
Kuppeln der einzelnen Schienenfahrzeuge.
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Aus
der
DE 100 37 969
C2 ist ein Verfahren zur Erkennung des Ausbaugrades eines
Kommunikationsverbunds und zur Identifikation von in dem Kommunikationsverbund
zusammengeschlossenen Kommunikationsteilnehmern bekannt. Dabei ermitteln
sämtliche
Kommunikationsteilnehmer wie und mit welchem/welchen anderen Kommunikationsteilnehmern)
sie kommunikativ verbunden sind. Durch aufgrund dieser Informationen
mögliches
gezieltes Ansprechen solcher Kommunikationsteilnehmer, die direkt
mit einem als Master fungierenden zentralen Kommunikationsteilnehmer
verbunden sind, kann der Master evtl. Kommunikationsteilnehmer,
die solchen direkt angeschlossenen Kommunikationsteilnehmern nachfolgen,
identifizieren. Mit diesen und ähnlichen
Daten ist in einem rekursiven Verfahren eine Identifikation sämtlicher
evtl. Kommunikationsteilnehmer in evtl. weiteren „Ebenen
unterhalb des Masters" möglich.
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Aus
der
DE 10 2004
041 092 A1 ist ein Verfahren zum Zuweisen einer Geräteadresse
an eine Nebenstation in einem Netzwerk bekannt, das auf einem von
einer Hauptstation an die Nebenstation gesandten Initialisierungstelegramm
mit einem Teil einer Geräteadresse
und einer bei der Nebenstation bereits eingestellten Kommunikationsadresse
basiert.
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Aus
der
DE 101 52 965
B4 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems
für Züge bekannt,
wobei auch eine so genannte Zugtaufe angesprochen ist.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht darin, für mobile Kommunikationsteilnehmer
ein automatisches Adressvergabeverfahren anzugeben, das sich durch
eine hohe Sicherheit bei der Adressvergabe und/oder eine ausreichende
Flexibilität
bei der Berücksichtigung
sich dynamisch verändernder
Konstellationen auszeichnet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem
Verfahren zur automatischen Adressvergabe an mobile Kommunikationsteilnehmer
in einem Kommunikationsverband dadurch gelöst, dass zur Adressvergabe
in einem ersten Schritt jeder Kommunikationsteilnehmer zumindest
eine Kennung der unmittelbar benachbarten Kommunikationsteilnehmer
ermittelt und insbesondere in einem Speicher ablegt, dass in einem
weiteren Schritt die im ersten Schritt ermittelten Daten an eine übergeordnete
Einheit übermittelt
werden, welche anhand der übermittelten
Daten Nachbarschaftsbeziehungen zwischen den Kommunikationsteilnehmern
erkennt, und dass in einem nochmals weiteren Schritt anhand der
Nachbarschaftsbeziehungen die Abfolge der Kommunikationsteilnehmer
im Kommunikationsverbund ermittelt wird und eine daran angelehnte
Adresszuweisung erfolgt.
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Gemäß der Erfindung
erfolgt also die Adressvergabe aufgrund einer den jeweiligen Kommunikationsteilnehmer
identifizierenden Kennung, wobei jeder Kommunikationsteilnehmer
zumindest eine Kennung der unmittelbar benachbarten Kommunikationsteilnehmer
ermittelt. Auf Grundlage dieser Daten werden Nachbarschaftsbeziehungen
durch eine übergeordnete
Einheit abgeleitet. Vereinfacht kann man sich dies am Beispiel von
fünf Kommunikationsteilnehmern,
die der Einfachheit halber mit „A", „B", „C", „D", „E" bezeichnet sind,
vorstellen, bei denen der Kommunikationsteilnehmer „A" als Kennung der
unmittelbar benachbarten Kommunikationsteilnehmer zumindest die
Kennung des Kommunikationsteilnehmers „B" ermittelt. Für den Kommunikationsteilnehmer „B" wird als Kennung
zumindest die Kennung der diesem Kommunikationsteilnehmer benachbarten
Kommunikationsteilnehmer, also „A", „C", ermittelt usw.
Wenn also der erste Kommunikationsteilnehmer „A" an die übergeordnete Einheit die im
ersten Schritt ermittelten Daten in einer Form von z. B. „A", „B", der zweite Kommunikationsteilnehmer „B" die dort im ersten
Schritt ermittelten Daten in einer Form „A", „B", „C" übermittelt usw., kann die übergeordnete Einheit
durch Vergleich der Daten Nachbarschaftsbeziehungen erkennen und
z. B. ermitteln, dass, wenn sowohl der Kommunikationsteilnehmer „A" einem benachbarten
Kommunikationsteilnehmer „B" mitteilt, als auch
der Kommunikationsteilnehmer „B" einem benachbarten
Kommunikationsteilnehmer „A" mitteilt, die beiden
Kommunikationsteilnehmer „A", „B" nebeneinander angeordnet
sind. Durch vollständige
Auswertung der im ersten Schritt ermittelten Daten durch die übergeordnete
Einheit ergibt sich eine vollständige
Information über
die Topologie im Kommunikationsverbund, also insbesondere über die
räumliche
Abfolge der im Kommunikationsverbund zusammengefassten Kommunikationsteilnehmer.
Angelehnt an die Topologie, also eine solche räumliche Abfolge der Kommunikationsteilnehmer, kann
eine Adresszuweisung erfolgen, derart, dass einem im Kommunikationsverbund
ersten Kommunikationsteilnehmer eine Adresse bezogen auf eine vorgegebene
oder vorgebbare Startadresse und jedem weiteren Kommunikationsteilnehmer
entsprechend der Abfolge im Kommunikationsverbund oder entlang der
ermittelten Topologie eine nächstfolgende
Adresse zugewiesen wird.
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Wenn
im ersten Schritt jeder Kommunikationsteilnehmer zumindest eine
Kennung nicht nur der unmittelbar benachbarten Kommunikationsteilnehmer,
sondern sämtlicher
benachbarter Kommunikationsteilnehmer ermittelt und in dem Speicher
ablegt, wird für
die übergeordnete
Einheit die Ermittlung der Nachbarschaftsbeziehungen vereinfacht.
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Wenn
vor dem ersten Schritt zur Adressvergabe oder spätestens vor der Adresszuweisung
jeder Kommunikationsteilnehmer eine Eigenschaftskennung an die übergeordnete
Einheit übermittelt,
können
bestimmte Charakteristika der involvierten Kommunikationsteilnehmer
in die Ermittlung der Topologie der Kommunikationsteilnehmer eingehen.
In diesem Zusammenhang wird davon ausgegangen, dass der oder jeder
Kommunikationsteilnehmer in einem Schienenfahrzeug angeordnet ist,
welches mit anderen Schienenfahrzeugen zu einem Fahrzeugverband kombinierbar
ist. Wenn dann jedes Schienenfahrzeug eine vorgegebene Anzahl von Kommunikationsteilnehmern
insbesondere in einer vorgegebenen Abfolge aufweist, können z.
B. anhand der Abfolge bestimmter Eigenschaftskennungen die Grenze
zwischen zwei Schienenfahrzeugen erkannt und die einem Schienenfahrzeug
zugeordneten Kommunikationsteilnehmer mit einer Adresse versehen
werden, die als gemeinsamen Bestandteil das jeweilige Schienenfahrzeug
referenziert, wobei die verbleibenden Unterschiede in den zugewiesenen
Adressen die einzelnen Kommunikationsteilnehmer in demselben Schienenfahrzeug
referenzieren.
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Wenn
der Fahrzeugverband, also die Kombination zumindest zweier Schienenfahrzeuge,
stets zwei äußere Endwagen,
nämlich
einen ersten Endwagen und einen zweiten Endwagen, aufweist, kann die übergeordnete
Einheit in einem der beiden Endwagen angeordnet sein, wobei dem
Kommunikationsverbund ein so genannter Ringbus zugrunde liegt, der
sich von einem Schienenfahrzeug zum nächsten Schienenfahrzeug als
Linienbus darstellt und über
den ersten und zweiten Endwagen zu einem Ringbus geschlossen ist.
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Anhand
der jeweiligen Eigenschaftskennungen werden mehrere einem Schienenfahrzeug
zugeordnete Kommunikationsteilnehmer nicht nur hinsichtlich ihrer
abstrakten Kennung, sondern auch in Bezug auf die im Vergleich dazu
sehr viel spezifischere Beschreibung oder Codierung bestimmter Eigenschaften
unterscheidbar. Der Vorteil bei der Verwendung von Eigenschaftskennungen
im Zusammenhang mit der Auswertung der Nachbarschaftsbeziehungen
ist, dass dann z. B. ein gedrehtes Schienenfahrzeug erkennbar wird,
wobei das Verfahren einen solchen Umstand bei der Adresszuweisung
an die von dem gedrehten Schienenfahrzeug umfassten Kommunikationsteilnehmer
berücksichtigt.
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Die
Erfindung betrifft neben dem Verfahren, wie oben skizziert, mit
all seinen Ausgestaltungen auch ein Computerprogramm mit durch einen
Computer, also jede Ausprägung
einer nach Art eines Computers einsetzbaren Verarbeitungseinheit,
also z. B. auch Automatisierungsgeräte, wie Prozessrechner, Steuerungen
und dergleichen, ausführbaren Programmcodeanweisungen
zur Implementierung des oben beschriebenen Verfahrens, wenn das
Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird, sowie ein Computerprogrammprodukt,
insbesondere ein Speichermedium oder dergleichen, mit einem durch
einen Computer ausführbaren
Computerprogramm der oben genannten Art.
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Der
oben verwendete Begriff „Automatisierungsgerät" umfasst sämtliche
Geräte,
Einrichtungen oder Systeme, also neben z. B. Steuerungen, wie speicherprogrammierbaren
Steuerungen, Prozessrechnern, (Industrie-)Computern und dergleichen, auch
Antriebssteuerungen, Frequenzumrichter und Ähnliches, wie sie zur Steuerung,
Regelung und/oder Überwachung
technologischer Prozesse, z. B. zum Umformen oder Transportieren
von Material, Energie oder Information etc., eingesetzt werden oder
einsetzbar sind, wobei insbesondere über geeignete technische Einrichtungen,
wie z. B. Sensoren oder Aktoren, Energie aufgewandt oder gewandelt
wird.
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Der
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass automatisch eine Erfassung
der Topologie und der beteiligten Komponenten, also der involvierten
Kommunikationsteilnehmer, in dem Kommunikationsverbund unter Verwendung
bekannter Protokolle, insbesondere des LLDP-Protokolls, möglich ist.
Bei der Adresszuweisung werden den einzelnen Kommunikationsteilnehmern
bevorzugt Adressen gemäß der an
sich bekannten IP-Notation zugewiesen, so dass das Verfahren insgesamt
eine dynamische IP-Adresszuweisung darstellt.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
ist zum automatischen Ablauf bestimmt und vorgesehen und erfordert
entsprechend keinerlei manuelle Eingriffe (ein bisher erforderlicher
so genannter Wagen-Konfigurator oder eine manuelle Einstellung der
Wagennummer oder dergleichen kann also entfallen).
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Darüber hinaus
sind keine speziellen Netzwerkkomponenten, wie Router oder Datenkoppler, notwendig.
Nachdem das erfindungs gemäße Verfahren
auf der Verwendung an sich bekannter Kommunikationsszenarien basiert
und nur einen Datenaustausch erfordert, wie er z. B. beim an sich
bekannten Erkennen des so genannten Systemausbaus erfolgt, lässt sich
das erfindungsgemäße Verfahren
reibungslos in die bestehende Projektierungstoolwelt einbinden.
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Der
Vorteil der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen besteht damit insbesondere
darin, dass in Fahrzeugverbänden,
bei denen sämtliche
beteiligte Schienenfahrzeuge, speziell die Mittelwagen, baugleich
aufgebaut sind, in jedem Schienenfahrzeug die dort zu überwachenden
oder aktivierbaren Einheiten oder Aggregate eindeutig und kollisionsfrei
ansprechbar sind. Als Beispiel soll dafür ein Zug mit End- und Mittelwagen
betrachtet werden, wobei die Endwagen und die Mittelwagen untereinander
identisch sind. Ein solcher Zug kann z. B. aus 0 bis max. 10 Mittelwagen
bestehen. Die genaue Anzahl kann je nach Betriebssituation variieren
und bestimmt sich notwendig zumindest danach, wie viele Wagen miteinander
gekuppelt wurden. Aufgrund dieser Variationsmöglichkeit wird in der zentralen
Steuerung für
einen Maximalausbau, also die Maximalanzahl von Schienenfahrzeugen,
eine Projektierung hinterlegt. Eine solche Projektierung wird von
einer Zertifizierungsbehörde
abgenommen und kann während
des laufenden Betriebs nicht mehr geändert werden. Wenn danach also
die Projektierung fest ist, so muss auch zum Projektierungszeitpunkt
eine Grundlage für die
Adressierung definiert werden. Zum Zeitpunkt des Koppelns müssen dann
die Adressen richtig vergeben werden. Dazu ist der Ansatz gemäß der Erfindung
vorgesehen. Nach einer solchen automatischen Adressvergabe ist z.
B. bei einer U-Bahn sichergestellt, dass sich an allen Wagen die
Türen gemeinsam öffnen und
schließen
lassen. Zusätzlich
ist insbesondere bei U-Bahnen eine Funktionalität umzusetzen, mit der vorgegeben
werden kann, dass einzelne Türen
geschlossen bleiben, oder mit der sich einzelne Türen unabhängig von
anderen Türen öffnen lassen.
Darüber
hinaus müssen
sich einzelne oder alle Türen
wagenbezogen und auch seitenbezogen definiert öffnen lassen. Dazu muss natürlich sichergestellt
sein, dass z. B. dafür
vorgesehene I/O-Komponenten jedes Wagens unter einer eindeutigen
Adresse ansprechbar sind. Dafür
wird nach der Erfindung jedem Wagen, also jedem Schienenfahrzeug,
und/oder jedem in einem solchen Wagen angeordneten Kommunikationsteilnehmer,
also z. B. solche I/O-Komponenten, eine in Bezug auf den Fahrzeugverband
eindeutige Adresse zugewiesen. Nach einer solchen Adressvergabe
lassen sich auch sicherheitsrelevante Funktionen, wie z. B. das
oben beschriebene Öffnen
und Schließen
der Türen,
umsetzen.
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Die
mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne
Präjudiz
für die
Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich
vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder den Zeichnungen
offenbarte Merkmalskombinationen zu beanspruchen.
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Das
oder jedes Ausführungsbeispiel
ist nicht als Einschränkung
der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden
Offenbarung zahlreiche Abänderungen
und Modifikationen möglich,
insbesondere solche Varianten und Kombinationen, die z. B. durch
Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den
im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie
in den Ansprüchen
und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder
Verfahrensschritten für
den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar
sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand
oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch
soweit sie Prüf-
und Arbeitsverfahren betreffen.
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In
Unteransprüchen
verwendete Rückbeziehungen
weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches
durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht
als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen
Schutzes für
die Merkmalskombinationen der rückbezogenen
Unteransprüche
zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der
Ansprüche
bei einer nähe ren Konkretisierung
eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen,
dass eine derartige Beschränkung
in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.
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Da
die Gegenstände
der Unteransprüche
im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen
bilden können, behält die Anmelderin
sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder
Teilungserklärungen zu
machen. Sie können
weiterhin auch selbständige Erfindungen
enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung
aufweisen.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert. Einander
entsprechende Gegenstände
oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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Darin
zeigen:
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1 einen
Kommunikationsverbund mit einer Mehrzahl von durch einen Bus verbundenen Kommunikationsteilnehmern,
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2 durch
die Kommunikationsteilnehmer ermittelte Kennungen in Bezug auf benachbarte Kommunikationsteilnehmer
zur Ableitung von Nachbarschaftsbeziehungen und
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3 bis 6 eine
schematisch vereinfachte Illustration einer bevorzugten Anwendung
der Erfindung bei der automatischen Adressvergabe an in Schienenfahrzeugen
angeordneten Kommunikationsteilnehmern.
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1 zeigt
Kommunikationsteilnehmer 10, 12, 14, 16,
die untereinander durch eine als Ringbus 18 ausgeführte kommunikative
Verbindung miteinander gekoppelt sind und insoweit einen Kommunikationsverbund 20 bilden.
Jedem Kommunikationsteilnehmer 10 bis 16 ist eine
Kennung 22 zugeordnet, die in 1 exemplarisch
als „A", „B", „C", „D" angegeben ist.
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Darüber hinaus
umfasst jeder Kommunikationsteilnehmer 10 bis 16 eine
Eigenschaftskennung 24, die den Kommunikationsteilnehmer 10 bis 16 nach
Art und/oder Funktionalität
weiter charakterisiert.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
basiert nun darauf, dass jeder Kommunikationsteilnehmer 10 bis 16 zumindest
eine Kennung 22 der unmittelbar benachbarten Kommunikationsteilnehmer 10 bis 16 ermittelt
und in einem dem Kommunikationsteilnehmer 10 bis 16 zugeordneten
Speicher 26 ablegt oder direkt an einen als übergeordnete
Einheit 28 fungierenden Kommunikationsteilnehmer übermittelt.
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In 2 ist
exemplarisch anhand der dabei ermittelten und an die übergeordnete
Einheit 28 übermittelten
Kennungen 22 das Ergebnis der im ersten Schritt aufgenommenen
Daten dargestellt. Die erste Zeile mit Kennungen 22 bezieht
sich auf den dem ersten Kommunikationsteilnehmer 10 benachbarten Kommunikationsteilnehmer 12,
also den zweiten Kommunikationsteilnehmer 12 mit der Kennung 22 „B" als „rechtem
Nachbarn" des ersten
Kommunikationsteilnehmers 10, und den vierten Kommunikationsteilnehmer 16 mit
der Kennung 22 „D" als „linkem Nachbarn" des ersten Kommunikationsteilnehmers 10.
Entsprechendes gilt mit Bezug auf den zweiten, dritten und vierten
Kommunikationsteilnehmer 12, 14, 16 für die zweite,
dritte und vierte Zeile in der Darstellung gemäß 2. Die Ermittlung
von Nachbarschaftsbeziehungen 30 kann z. B. durch das Auffinden
einer gleichsinnigen Abfolge von Kennungen 22 erfolgen.
Exemplarisch ist dazu in 2 eine Nachbarschaftsbeziehung
in Bezug auf die Kommunikationsteilnehmer 10 bis 16 mit
den Kennungen 22 „D" und „A" gezeigt. Dieselbe
Abfolge der Kennungen tritt in der ersten und in der vierten Zeile
der Darstellung gemäß 2 auf.
Ausgehend von den zugrunde liegenden Daten, die signalisieren, dass
der erste Kommunikationsteilnehmer 10 mit der Kennung 22 „A" als „linken
Nachbarn" den vierten
Kommunikationsteilnehmer 16 mit der Kennung 22 „D" und der vierte Kommunikationsteilnehmer 16 mit
der Kennung 22 „D" als „rechten
Nachbarn" den ersten
Kommunika tionsteilnehmer 10 mit der Kennung 22 „A" mitgeteilt hat,
ergibt sich, dass eine Nachbarschaftsbeziehung 30 zwischen
dem ersten und dem vierten Kommunikationsteilnehmer 10, 16 bestehen
muss, derart, dass der vierte Kommunikationsteilnehmer 16 links vom
ersten Kommunikationsteilnehmer 10 und der erste Kommunikationsteilnehmer 10 rechts
vom vierten Kommunikationsteilnehmer 16 angeordnet ist. Für die anderen
im Kommunikationsverbund 20 zusammengefassten Kommunikationsteilnehmer 10 bis 16 erfolgt
die Auswertung der jeweiligen Nachbarschaftsbeziehungen 30 in
analoger Weise. Durch vollständige
Auswertung der mitgeteilten Daten, wie in der 2 dargestellt,
ergibt sich eine vollständige Information
hinsichtlich der Topologie der Kommunikationsteilnehmer 10 bis 16 im
Kommunikationsverbund 20 und insbesondere eine Information
hinsichtlich der Abfolge der einzelnen Kommunikationsteilnehmer 10 bis 16 entlang
des Ringbusses 18.
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In 3 ist
nun ein praktischer Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur automatischen Adressvergabe am Beispiel von Schienenfahrzeugen 32, 34, 36, 38 zugeordneten
Kommunikationsteilnehmern 40 bis 70 gezeigt. Grundsätzlich erfolgt
die automatische Adresszuweisung an die jeweils einem Schienenfahrzeug 32 bis 38 zugeordneten
Kommunikationsteilnehmer 40 bis 70 entsprechend
der anhand von 1 und 2 skizzierten Vorgehensweise,
d. h., in einem ersten Schritt ermittelt jeder Kommunikationsteilnehmer 40 bis 70 zumindest
eine Kennung 22 der unmittelbar benachbarten Kommunikationsteilnehmer 40 bis 70 und
legt diese in einem dem jeweiligen Kommunikationsteilnehmer 40 bis 70 zugeordneten
Speicher 26 (vergleiche 1) ab oder übermittelt
die aufgenommenen Daten direkt an einen als übergeordnete Einheit 28 fungierenden
ersten Kommunikationsteilnehmer 40. Bei der dargestellten
Situation gemäß 3 mit
jeweils einem Schienenfahrzeug 32 bis 38 zugeordneten
Kommunikationsteilnehmern 40 bis 70 fungiert als
dabei aufgenommene Kennung eine so genannte MAC-Adresse oder MAC-Kennung.
Solche Kennungen 22 sind in Bezug auf den in Anlehnung
an die Situation in 1 wieder mit 20 bezeichneten
Kommunikationsverbund eindeutig. Die jeweiligen MAC-Adressen sind
zur Wahrung der Übersichtlichkeit
in 3 nicht dargestellt, grundsätzlich entspricht eine solche
MAC-Adresse aber der in 1 dargestellten Kennung 22.
Die Eigenschaftskennung 24 gemäß 1 ist in 3 und
den nachfolgenden Figuren in textueller Form angegeben. Z. B. weist
die Zeichenkette „ZDS" einen als zentrale
Komponente 72 fungierenden Kommunikationsteilnehmer 40 als solche
aus. Weitere Kommunikationsteilnehmer 54, 60 sind
mit der diesen Kommunikationsteilnehmern 54, 60 als
Eigenschaftskennung 24 zugewiesenen Zeichenkette z. B.
als Antrieb ausgewiesen, usw. Gemäß dem anhand von 2 bereits
erläuterten
Prinzip kann durch die Auswertung der Kennungen 22, also
für den
Anwendungsfall von Kommunikationsteilnehmern 40 bis 70 mit
MAC-Adressen auf Basis dieser Adressen, die Topologie der beteiligten
Kommunikationsteilnehmer 40, 70, also deren Abfolge
am Ringbus 18 festgestellt werden. Auf Basis der so ermittelten
Abfolge der Kommunikationsteilnehmer 40 bis 70 erfolgt
eine daran angelehnte Adresszuweisung. In 3 ist dabei
der Sonderfall dargestellt, dass bei einer IP-Adresse, die bekanntlich
aus vier Adressteilen besteht, die allgemein mit „a.b.c.d" bezeichnet werden,
die Adressteile „a" und „b" fest projektiert,
also vorgegeben oder vorgebbar sind und dass der Adressteil „c" in numerisch aufsteigender Reihenfolge
eine Ordnungszahl der beteiligten Schienenfahrzeuge 32, 34, 36, 38,
also z. B. „1", „2", „3", usw. sowie „254" als vorgegebene
Ordnungszahl für
ein letztes Schienenfahrzeug, in einem durch die Gesamtheit der
involvierten Schienenfahrzeuge 32 bis 38 gebildeten
Fahrzeugverband 74 repräsentiert.
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Darüber hinaus
ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren in einer speziellen
Ausgestaltung Übergangspunkte
zwischen den involvierten Schienenfahrzeugen 32 bis 38 erkennt,
wobei dazu erforderlich ist, dass jedes Schienenfahrzeug 32 bis 38 eine
vorgegebene Anzahl von Kommunikationsteilnehmern, insbesondere in
einer vorgegebenen Abfolge aufweist. Wie anhand von 3 leicht ersichtlich
ist, umfassen die als Mittelwagen fungierenden Schienenfahrzeuge 34, 36 jeweils
Kommunikationsteilnehmer 50 bis 54; 56 bis 60 mit
untereinander gleichen Eigenschaftskennungen 24. Ähnliches gilt
für das
einen ersten Endwagen 76 bildende Schienenfahrzeug 32 und
das einen zweiten Endwagen 78 bildende Schienenfahrzeug 38.
Immer wenn in einer festen Nachbarschaftsbeziehung eine bestimmte
Abfolge von Kommunikationsteilnehmern mit erwarteten Eigenschaftskennungen
erkannt wird, kann davon ausgegangen werden, dass die jeweiligen
Kommunikationsteilnehmer genau einem Schienenfahrzeug 32 bis 38 zugeordnet
sind. Auf dieser Basis kann eine Zuweisung der zu verwendenden IP-Adressen
in der Gestalt erfolgen, dass, wie oben beschrieben, in der Notation „a.b.c.d" der Parameter „c" eine Ordnungszahl
des jeweiligen Schienenfahrzeugs 32 bis 38 in
aufsteigender Reihenfolge angibt und dass der Parameter „d" eine Ordnungszahl
für die
von dem Schienenfahrzeug 32 bis 38 umfassten Kommunikationsteilnehmer
codiert. Dies ist in 3 anhand von exemplarischen
IP-Adressen unter oder über
den dort dargestellten Kommunikationsteilnehmern 40 bis 70 dargestellt.
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4 zeigt
nun eine besondere Situation mit einem „gedrehten Mittelwagen", wie man leicht
erkennen kann, wenn man in Bezug auf die beiden in der Darstellung
gemäß 4 mittleren
Schienenfahrzeuge 34, 36 die Abfolge der dortigen
Kommunikationsteilnehmer 50 bis 54; 56 bis 60 mit
der entsprechenden Abfolge in 3 vergleicht.
Dabei fällt auf,
dass bei dem zweiten Mittelwagen, also dem insgesamt dritten Schienenfahrzeug 36,
die Reihenfolge der Kommunikationsteilnehmer 56 bis 60 umgekehrt zu
der in 3 dargestellten Konstellation ist. Wenn also für jedes
Schienenfahrzeug nicht nur eine vorgegebene Anzahl von Kommunikationsteilnehmern sondern
auch deren Abfolge bekannt ist, kann davon ausgegangen werden, dass
bei Kommunikationsteilnehmern, die hinsichtlich ihrer Abfolge insbesondere anhand
der Eigenschaftskennung 22 identifizierbar sind, bei „normal
orientierten" Schienenfahrzeugen die
entsprechenden Eigenschaftskennungen 22 auch in stets gleicher
Abfolge auftreten. Ist bei einem oder mehreren Schienenfahrzeugen
die Abfolge der Eigenschaftskennungen umgekehrt, so weist dieses nicht
etwa auf einen Fehler im Verfahren hin, sondern auf ein gedrehtes
Schienenfahrzeug 32 bis 38 im Fahrzeugverband 74.
Das erfindungsgemäße Verfahren
berücksichtigt
ein solches gedrehtes Schienenfahrzeug 32 bis 38 dahin
gehend, dass die Adressvergabe weiterhin aufsteigend entsprechend der
eigentlich erwarteten Abfolge der Kommunikationsteilnehmer erfolgt.
Dies ist in 4 anhand der exemplarisch eingetragenen
IP-Adressen in Bezug auf die als Mittelwagen dargestellten Schienenfahrzeuge 34, 36 besonders
gut nachvollziehbar, nachdem die dem Schienenfahrzeug 34 zugeordneten Kommunikationsteilnehmer 50 bis 54 aufsteigend und
für das
gedrehte Schienenfahrzeug 36 die dortigen Kommunikationsteilnehmer 56 bis 60 absteigend adressiert
sind.
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Die
Darstellung in 5 und 6 zeigt
die Situation beim Trennen des Fahrzeugverbands 74 bzw.
beim erneuten oder erstmaligen Zusammenfügen des Fahrzeugverbands 74.
Wie anhand von 5 ersichtlich ist, erfolgt beim
Trennen des Fahrzeugverbands 74 für jeden Teilverband 80, 82 eine
in Bezug auf den jeweiligen Teilverband 80, 82 eindeutige
Adressierung, was z. B. daran erkennbar ist, dass in jedem Teilverband
die dortige übergeordnete Einheit 72,
die mit ihrer Eigenschaftskennung 22 „ZDS" dargestellt ist, eine gleiche IP-Adresse
aufweist, was bei getrennten Teilverbänden 80, 82,
die je für
sich einen eigenen Fahrzeugverband darstellen, ohne weiteres möglich ist.
Erst beim Zusammenfügen
der Teilverbände 80, 82 gemäß der Darstellung in 6 erfolgt
eine erneute Adressvergabe gemäß der Erfindung,
die dazu führt,
dass innerhalb des Fahrzeugverbands 74 nur noch eindeutige
Adressen existieren. Dabei wird demjenigen Kommunikationsteilnehmer 40 bis 70 die
Funktion als übergeordnete Einheit 72 zugewiesen,
der eine dafür
vorgesehene Eigenschaftskennung 22, also z. B. „ZDS", aufweist und die
niedrigste oder höchste
MAC-Adresse hat. Die auf diese Weise ermittelte übergeordnete Einheit 72 legt
dann z. B. fest, dass ein im gleichen Schienenfahrzeug 32 angeordnetes
zentrales Steuergerät 84 als
aktives zentrales Steuergerät
fungiert. Ein etwa im Kommunikationsverbund 20 weiter vorhandener,
grundsätzlich
als übergeordnete
Ein heit geeigneter Kommunikationsteilnehmer, etwa ein im zweiten
Endwagen 78 angeordneter entsprechender Kommunikationsteilnehmer 62,
wird automatisch inaktiviert. Entsprechendes gilt für ein im
selben Schienenfahrzeug 38 etwa vorhandenes zentrales Steuergerät 84.
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Die übergeordnete
Einheit 72 adressiert bevorzugt in Richtung kürzester
Wege zum Übergangspunkt,
also in Richtung kürzester
Wege zu einer Kopplungsstelle zwischen zwei benachbarten Schienenfahrzeugen 32 bis 38.
Mittelwagen, also Schienenfahrzeuge 34, 36 der
in 3 bis 6 dargestellten Art, können beliebig
kombiniert werden. Die Adressvergabe erfolgt dabei immer im Hinblick
auf die gemäß den erfindungsgemäßen Verfahren
ermittelte Topologie, also entsprechend der Abfolge der involvierten
Kommunikationsteilnehmer 40 bis 70 am Ringbus 18.
Nach jeder Zugzusammenstellung, also nach dem Entfernen oder Ergänzen von
Schienenfahrzeugen 34, 36 aus dem Fahrzeugverband 74,
erfolgt eine erneute Adressvergabe, die Kommunikationsteilnehmer 40 bis 70 werden „getauft".
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Damit
lässt sich
die Erfindung kurz wie folgt darstellen: Es wird ein Verfahren zur
automatischen Adressvergabe an mobile Kommunikationsteilnehmer,
die insbesondere Schienenfahrzeugen 32 bis 38 zugeordnet
sind, angegeben, bei dem zur Adressvergabe jeder Kommunikationsteilnehmer 40 bis 70 zumindest
eine Kennung 22 unmittelbar benachbarter Kommunikationsteilnehmer 40 bis 70 ermittelt
und diese an einen als übergeordnete
Einheit 72 fungierenden Kommunikationsteilnehmer 40 bis 70 übermittelt,
die anhand der übermittelten
Daten Nachbarschaftsbeziehungen 30 zwischen den Kommunikationsteilnehmern 40 bis 70 erkennt
und anhand dieser erkannten Nachbarschaftsbeziehungen 30 die
Abfolge der Kommunikationsteilnehmer 40 bis 70 ermittelt und
eine daran angelehnte Adresszuweisung vornimmt oder auslöst.