DE102009026995A1 - Verfahren zum Betreiben eines Bussystems, insbesondere eines CAN-Busses - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Bussystems (10), insbesondere eines CAN-Busses, beschrieben. An das Bussystem (10) sind mehrere Stationen (11, 12, 13, 14) anschließbar. Eine übertragene Nachricht weist einen Identifier auf, wobei ein bestimmter Identifier (z. B. IDENT2) immer nur von einer einzigen Station (z. B. 12) verwendet werden darf. Jede der Stationen vergleicht den Identifier einer übertragenen Nachricht mit den von ihr selbst verwendeten Identifiern (z. B. IDENT2). Bei einer Übereinstimmung wird eine Fehlermeldung erzeugt.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bussystems, insbesondere eines sogenannten CAN-Busses (CAN = controller area network).
- Bei einem CAN-Bus enthält jede übertragene Nachricht einen sogenannten Identifier. Anhand dieses Identifiers entscheiden die an den CAN-Bus angeschlossenen Stationen, ob die übertragene Nachricht für sie relevant ist. Der Identifier wird von der sendenden Station den zu übertragenden Nutzdaten hinzugefügt. Jede Station kann dabei beliebig viele Nachrichten mit unterschiedlichen Identifiern versenden. Jeder Identifier darf aber nur von einer bestimmten Station verwendet werden bzw. ein- und derselbe Identifier darf nicht von unterschiedlichen Stationen einer Nachricht hinzugefügt werden.
- Ein CAN-Bus ist derart ausgelegt, dass neue Stationen ohne größeren Aufwand angeschlossen werden können. Unter anderem auf diese Weise ist es möglich, dass ein Identifier, der bereits von einer vorhandenen Station verwendet wird, fehlerhafterweise auch von einer anderen, beispielsweise neu hinzugekommenen Station benutzt wird.
- Aufgabe der Erfindung ist es, Fehler im Zusammenhang mit der Benutzung von Identifiern zu erkennen.
- Offenbarung der Erfindung
- Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren nach dem Anspruch 1.
- Bei der Erfindung darf ein bestimmter Identifier immer nur von einer einzigen Station verwendet werden. Jede der Stationen vergleicht den Identifier einer übertragenen Nachricht mit den von ihr selbst verwendeten Identifiern. Bei einer Übereinstimmung wird eine Fehlermeldung erzeugt.
- Wird somit, aus welchen Gründen auch immer, irgend ein Identifier von zwei unterschiedlichen Stationen verwendet, so wird dies spätestens dann von einer der beiden Stationen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erkannt, wenn die andere Station erstmals den bereits belegten Identifier im Rahmen einer Nachricht versendet. Durch die Erfindung wird also gewährleistet, dass eine Nachricht mit einem bestimmten Identifier immer nur von einer einzigen Station stammen kann.
- Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhänigig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
-
1 zeigt eine schematische Blockdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bussystems,2 zeigt eine schematische Darstellung einer Nachricht in dem Bussystem der1 , und3 zeigt ein Verfahren zum Betreiben des Bussystems der1 . - In der
1 ist ein Bussystem10 dargestellt, bei dem es sich insbesondere um einen sogenannten CAN-Bus handeln kann (CAN = controller area network). Das Bussystem10 der1 ist als serielles Bussystem ausgebildet, an das beispielhaft vier Stationen11 ,12 ,13 ,14 angeschlossen sind. Kommt das Bussystem10 beispielsweise in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz, dann kann es sich bei den Stationen11 ,12 ,13 ,14 zum Beispiel um eine Motorsteuerung und/oder eine Antriebssteuerung oder dergleichen handeln. - Die Stationen
11 ,12 ,13 ,14 des Bussystems10 sind zueinander gleichbereichtigt ausgebildet und können Nachrichten20 senden und empfangen. Der Aufbau einer derartigen Nachricht20 wird nachfolgend anhand der2 näher beschrieben werden. In einem bestimmten Zeitpunkt kann immer nur eine der Stationen11 ,12 ,13 ,14 auf das Bussystem10 zugreifen und seine Nachricht20 senden. Die gesendete Nachricht20 kann dann von allen anderen Stationen11 ,12 ,13 ,14 empfangen und gegebenenfalls verarbeitet werden. - Jede über das Bussystem
10 übertragene Nachricht20 weist ein vorgegebenes Format auf. In der2 ist ein Ausschnitt aus einer derartigen Nachricht20 dargestellt. Danach enthält die Nachricht20 zumindest einen sogenannten Identifier IDENT und die zu übertragenden Nutzdaten DATA. Der Identifier IDENT und die Nutzdaten DATA werden von der sendenden Station erzeugt. Bei einem CAN-Bus kann der Identifier IDENT beispielsweise 11 Bits oder 29 Bits lang sein. - Jede der Stationen
11 ,12 ,13 ,14 kann beliebig viele Nachrichten20 mit unterschiedlichen Identifiern IDENT versenden. Die nicht-sendenden Stationen entscheiden dann auf der Grundlage des Identifiers IDENT, ob die empfangene Nachricht20 für sie relevant ist oder nicht. Ist die Nachricht20 für eine der Stationen11 ,12 ,13 ,14 relevant, so wird die Nachricht20 von dieser Station eingelesen und verarbeitet. - Wesentlich ist, dass ein bestimmter Identifier IDENT immer nur von einer einzigen Station versendet werden darf. Dies bedeutet, dass ein bestimmter Identifier immer einen eindeutigen Verweis zu einer einzigen bestimmten Station darstellt. Anders ausgedrückt heißt das, dass ein- und derselbe Identifier IDENT nicht von zwei unterschiedlichen Stationen verwendet werden darf.
- Es sei nun angenommen, dass die Station
11 Nachrichten mit dem Identifier IDENT1, die Station12 Nachrichten mit dem Identifier IDENT2 und die Station13 Nachrichten mit dem Identifier IDENT3 versendet. Weiterhin sei angenommen, dass die Station14 – fehlerhafterweise – Nachrichten mit dem Identifier IDENT2 versendet. Dieser Fehler kann von den Stationen11 ,13 nicht erkannt werden, da dort aufgrund des Identifiers IDENT2 immer angenommen wird, dass die zugehörige Nachricht von der Station12 kommt, also auch dann, wenn es sich um die – fehlerhafte – Nachricht von der Station14 handelt. - Zur Erkennung dieses Fehlers ist das Verfahren
30 nach der3 vorgesehen. Dieses Verfahren30 wird von jeder der Stationen11 ,12 ,13 ,14 laufend ausgeführt. Grundlage des Verfahrens30 ist eine in der jeweiligen Station abgespeicherte Liste, in der alle Identifier IDENT enthalten sind, die von der jeweiligen Station benutzt werden, und die damit von anderen Stationen nicht zum Versenden von Nachrichten benutzt werden dürfen. - Das Verfahren
30 wird nachfolgend anhand des erläuterten Beispielszenarios erläutert, in dem die Station14 fehlerhafterweise den Identifier IDENT2 benutzt, der nur von der Station12 benutzt werden darf. - Befindet sich die Station
12 in einem Zustand, in dem sie nicht sendet, so liest die Station12 in einem ersten Schritt31 zumindest den Identifier IDENT derjenigen Nachrichten20 ein, die von anderen Stationen über das Bussystem10 übertragen werden. In einem nachfolgenden Schritt32 vergleicht die Station12 den eingelesenen Identifier IDENT mit den in der eigenen Liste abgespeicherten Identifiern. Da, wie erläutert wurde, die Station12 zumindest den Identifier IDENT2 benutzt, ist in der Liste der Station12 zumindest dieser Identifier IDENT2 enthalten. - Die Station
12 vergleicht somit den vom Bussystem10 eingelesenen Identifier IDENT mit dem abgespeicherten Identifier IDENT2. Handelt es sich bei dem eingelesenen Identifier IDENT um den fehlerhafterweise von der Station14 verwendeten Identifier IDENT2, so stellt die Station12 eine Übereinstimmung mit dem abgespeicherten Identifier IDENT2 fest. - In diesem Fall erzeugt die Station
12 in einem Schritt33 eine Fehlermeldung und sendet diese Fehlermeldung über das Bussystem an alle anderen Stationen. Damit ist der Fehler bei allen Stationen11 ,12 ,13 ,14 bekannt und kann dann beispielsweies von der fehlerahft agierenden Station14 behoben werden. - Liegt keine Übereinstimmung vor, so wird das Verfahren
30 insoweit beendet. - Es versteht sich, dass auch die Station
14 diejenige Station sein kann, die die Verwendung des Identifiers IDENT2 durch die Station12 feststellt. In diesem Fall erzeugt die Station14 die Fehlermeldung gemäß Schritt33 des Verfahrens30 . Bei der Fehlerbehebung muss dann zuerst geprüft werden, welche Station fehlerhaft arbeitet. Ebenfalls versteht es sich, dass das Verfahren30 der3 auch dann eingreift, wenn mehr als zwei Stationen dieselben Identifer versenden. - Wie erläutert wurde, wird das Verfahren
30 laufend von allen Stationen11 ,12 ,13 ,14 ausgeführt. Jede der Stationen11 ,12 ,13 ,14 vergleicht also den Identifier IDENT einer übertragenen Nachricht20 mit den von ihr selbst verwendeten Identifiern IDENTx. Wird dabei – aus welchen Gründen auch immer – irgend ein Identifier IDENTx von zwei unterschiedlichen Stationen verwendet, so wird dies spätestens dann von einer der beiden Stationen mit Hilfe des Verfahrens30 erkannt, wenn die andere Station erstmals den bereits belegten Identifier IDENTx im Rahmen einer Nachricht20 versendet. Daraufhin kann der Fehler gemeldet und behoben werden. - Vorzugsweise wird das Verfahren
30 mit Hilfe eines Computerprogramms ausgeführt. Hierzu ist das Computerprogramm in den einzelnen Stationen11 ,12 ,13 ,14 auf einem elektronischen Speicher abgespeichert und wird von einem elektronischen Rechner abgearbeitet.
Claims (6)
- Verfahren (
30 ) zum Betreiben eines Bussystems (10 ), insbesondere eines CAN-Busses, wobei an das Bussystem (10 ) mehrere Stationen (11 ,12 ,13 ,14 ) anschließbar sind, wobei eine übertragene Nachricht (20 ) einen Identifier (IDENT) aufweist, und wobei ein bestimmter Identifier (z. B. IDENT2) immer nur von einer einzigen Station (z. B.12 ) verwendet werden darf, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Stationen (z. B.12 ) den Identifier (IDENT) einer übertragenen Nachricht (20 ) mit den von ihr selbst verwendeten Identifiern (z. B. IDENT2) vergleicht (32 ), und dass bei einer Übereinstimmung eine Fehlermeldung erzeugt wird (33 ). - Verfahren (
30 ) nach Anspruch 1, wobei jede der Stationen (11 ,12 ,13 ,14 ) eine Liste mit allen Identifiern aufweist, die von ihr selbst benutzt werden. - Verfahren (
30 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei jede der Stationen (11 ,12 ,13 ,14 ) zumindest die Identifier (IDENT) derjenigen Nachrichten (20 ) einliest, die von anderen Stationen über das Bussystem (10 ) übertragen werden. - Verfahren (
30 ) nach Anspruch 3, wobei jede der Stationen (11 ,12 ,13 ,14 ) nur dann Nachrichten (20 ) einliest, wenn sie selbst nicht sendet. - Computerprogramm, das auf einem elektronischen Speicher speicherbar ist, und das zur Ausführung des Verfahrens (
30 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche geeignet ist. - Rechner mit einem elektronischen Speicher, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 5 abgespeichert ist.
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