DE102009026995A1

DE102009026995A1 - Verfahren zum Betreiben eines Bussystems, insbesondere eines CAN-Busses

Info

Publication number: DE102009026995A1
Application number: DE102009026995A
Authority: DE
Inventors: Vijay Peter; Guenter Schelkle; Oscar-Luis Gonzalez
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-06-17
Filing date: 2009-06-17
Publication date: 2011-03-31
Also published as: RU2568774C2; EP2443798A1; WO2010145985A1; CN102804698A; RU2012101207A; US20120210178A1; CN102804698B; US8799520B2

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 der 1, und 3 zeigt ein Verfahren zum Betreiben des Bussystems der 1.
In der 1 ist ein Bussystem 10 dargestellt, bei dem es sich insbesondere um einen sogenannten CAN-Bus handeln kann (CAN = controller area network). Das Bussystem 10 der 1 ist als serielles Bussystem ausgebildet, an das beispielhaft vier Stationen 11, 12, 13, 14 angeschlossen sind. Kommt das Bussystem 10 beispielsweise in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz, dann kann es sich bei den Stationen 11, 12, 13, 14 zum Beispiel um eine Motorsteuerung und/oder eine Antriebssteuerung oder dergleichen handeln.
Die Stationen 11, 12, 13, 14 des Bussystems 10 sind zueinander gleichbereichtigt ausgebildet und können Nachrichten 20 senden und empfangen. Der Aufbau einer derartigen Nachricht 20 wird nachfolgend anhand der 2 näher beschrieben werden. In einem bestimmten Zeitpunkt kann immer nur eine der Stationen 11, 12, 13, 14 auf das Bussystem 10 zugreifen und seine Nachricht 20 senden. Die gesendete Nachricht 20 kann dann von allen anderen Stationen 11, 12, 13, 14 empfangen und gegebenenfalls verarbeitet werden.
Jede über das Bussystem 10 übertragene Nachricht 20 weist ein vorgegebenes Format auf. In der 2 ist ein Ausschnitt aus einer derartigen Nachricht 20 dargestellt. Danach enthält die Nachricht 20 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 Nachrichten 20 mit unterschiedlichen Identifiern IDENT versenden. Die nicht-sendenden Stationen entscheiden dann auf der Grundlage des Identifiers IDENT, ob die empfangene Nachricht 20 für sie relevant ist oder nicht. Ist die Nachricht 20 für eine der Stationen 11, 12, 13, 14 relevant, so wird die Nachricht 20 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 Station 12 Nachrichten mit dem Identifier IDENT2 und die Station 13 Nachrichten mit dem Identifier IDENT3 versendet. Weiterhin sei angenommen, dass die Station 14 – fehlerhafterweise – Nachrichten mit dem Identifier IDENT2 versendet. Dieser Fehler kann von den Stationen 11, 13 nicht erkannt werden, da dort aufgrund des Identifiers IDENT2 immer angenommen wird, dass die zugehörige Nachricht von der Station 12 kommt, also auch dann, wenn es sich um die – fehlerhafte – Nachricht von der Station 14 handelt.
Zur Erkennung dieses Fehlers ist das Verfahren 30 nach der 3 vorgesehen. Dieses Verfahren 30 wird von jeder der Stationen 11, 12, 13, 14 laufend ausgeführt. Grundlage des Verfahrens 30 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 Station 14 fehlerhafterweise den Identifier IDENT2 benutzt, der nur von der Station 12 benutzt werden darf.
Befindet sich die Station 12 in einem Zustand, in dem sie nicht sendet, so liest die Station 12 in einem ersten Schritt 31 zumindest den Identifier IDENT derjenigen Nachrichten 20 ein, die von anderen Stationen über das Bussystem 10 übertragen werden. In einem nachfolgenden Schritt 32 vergleicht die Station 12 den eingelesenen Identifier IDENT mit den in der eigenen Liste abgespeicherten Identifiern. Da, wie erläutert wurde, die Station 12 zumindest den Identifier IDENT2 benutzt, ist in der Liste der Station 12 zumindest dieser Identifier IDENT2 enthalten.
Die Station 12 vergleicht somit den vom Bussystem 10 eingelesenen Identifier IDENT mit dem abgespeicherten Identifier IDENT2. Handelt es sich bei dem eingelesenen Identifier IDENT um den fehlerhafterweise von der Station 14 verwendeten Identifier IDENT2, so stellt die Station 12 eine Übereinstimmung mit dem abgespeicherten Identifier IDENT2 fest.
In diesem Fall erzeugt die Station 12 in einem Schritt 33 eine Fehlermeldung und sendet diese Fehlermeldung über das Bussystem an alle anderen Stationen. Damit ist der Fehler bei allen Stationen 11, 12, 13, 14 bekannt und kann dann beispielsweies von der fehlerahft agierenden Station 14 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 Station 12 feststellt. In diesem Fall erzeugt die Station 14 die Fehlermeldung gemäß Schritt 33 des Verfahrens 30. Bei der Fehlerbehebung muss dann zuerst geprüft werden, welche Station fehlerhaft arbeitet. Ebenfalls versteht es sich, dass das Verfahren 30 der 3 auch dann eingreift, wenn mehr als zwei Stationen dieselben Identifer versenden.
Wie erläutert wurde, wird das Verfahren 30 laufend von allen Stationen 11, 12, 13, 14 ausgeführt. Jede der Stationen 11, 12, 13, 14 vergleicht also den Identifier IDENT einer übertragenen Nachricht 20 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 Verfahrens 30 erkannt, wenn die andere Station erstmals den bereits belegten Identifier IDENTx im Rahmen einer Nachricht 20 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 Stationen 11, 12, 13, 14 auf einem elektronischen Speicher abgespeichert und wird von einem elektronischen Rechner abgearbeitet.

Claims

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.