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Title:
COMMUNICATION SYSTEM FOR SERIAL COMMUNICATION BETWEEN COMMUNICATION DEVICES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/188779
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a communication system (100) for serial communication between a master communication device (101) and at least one slave communication device (103), wherein the master communication device (101) and the at least one slave communication device (103) are connected to each other for communication via a signal line (109), wherein the at least one slave communication device (103) has a unique identifier (105), characterized in that the master communication device (101) is designed to read out at least one part of the unique identifier (105) via the signal line (109) and, on the basis of at least one part of the unique identifier (105), to assign an address (107) to the at least one slave communication device (103) and to transmit said address (107) to the slave communication device (103) via the signal line (109).

Inventors:
KNOOP DANIEL (DE)
MARSCHKE IRENE (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/000165
Publication Date:
October 18, 2018
Filing Date:
April 06, 2018
Export Citation:
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Assignee:
PHOENIX CONTACT GMBH & CO (DE)
International Classes:
H04L29/12; H04L29/08
Domestic Patent References:
WO2009010745A12009-01-22
WO2005051723A12005-06-09
Foreign References:
EP2503763A12012-09-26
Other References:
ANONYMOUS: "LIN Specification Package Revision 2.2A", 31 December 2010 (2010-12-31), pages 1 - 194, XP055437638, Retrieved from the Internet [retrieved on 20171222]
Attorney, Agent or Firm:
CRAMPHORN, Conrad (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Kommunikationssystem (100) zur seriellen Kommunikation zwischen einem Master- Kommunikationsgerät (101 ) und mindestens einem Slave-Kommunikationsgerät (103), wobei das Master-Kommunikationsgerät (101 ) und das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät (103) zur Kommunikation über eine Signalleitung (109) miteinander verbunden sind, wobei das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103) eine eindeutige Kennung (105) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Master- Kommunikationsgerät (101 ) ausgebildet ist, über die Signalleitung (109) zumindest einen Teil der eindeutigen Kennung (105) auszulesen und auf der Grundlage von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung (105) dem mindestens einen Slave- Kommunikationsgerät (103) eine Adresse (107) zuzuweisen und diese Adresse (107) über die Signalleitung (109) an das Slave-Kommunikationsgerät (103) zu übermitteln.

2. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 1 , wobei das Kommunikationssystem (100) ein Local-Interconnect-Network (LIN) ist, wobei die Signalleitung (109) eindrahtig ausgebildet ist und das Master-Kommunikationsgerät (101 ) und das Slave- Kommunikationsgerät (103) bidirektional über die Signalleitung (109) miteinander verbunden sind.

3. Kommunikationssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die eindeutige Kennung (105) eine aus einer Vielzahl von Zeichen gebildete Zeichenfolge ist, wobei das Master-Kommunikationsgerät (101 ) ausgebildet ist, ein bestimmtes Zeichen der Vielzahl von Zeichen an einer bestimmten Position der Zeichenfolge durch Senden einer Abfragenachricht (111 ) an das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103) über die Signalleitung (109) abzufragen.

4. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 3, wobei das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät (103) ausgebildet ist, die Abfragenachricht (11 1 ) des Master- Kommunikationsgeräts (101 ) zu verarbeiten und durch Senden einer Antwortnachricht (1 13) über die Signalleitung (109) zu bestätigen, dass das bestimmte Zeichen an der bestimmten Position in der Zeichenfolge der eindeutigen Kennung (105) des Slave- Kommunikatiönsgeräts (103) vorhanden ist.

5. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 4, wobei das Kommunikationssystem (100) eine Mehrzahl von Slave-Kommunikationsgeräten (103) aufweist und das Master- Kommunikationsgerät (101 ) ausgebildet ist, anhand der von dem Master- Kommunikationsgerät (101) empfangenen Antwortnachricht (113) zu erkennen, ob ein einzelnes Slave-Kommunikationsgerät (103) oder kein Slave-Kommunikationsgerät (103) oder mehr als ein Slave-Kommunikationsgerät (103) der Mehrzahl von Slave- Kommunikationsgeräten (103) eine Antwortnachricht (1 3) gesendet hat.

6. Kommunikationssystem (100) nach einem Anspruch 4, wobei das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103) einen ersten Betriebszustand, einen zweiten

Betriebszuständ und einen dritten Betriebszustand aufweist und ausgebildet ist, in dem ersten Betriebszustand, insbesondere nur in dem ersten Betriebszustand ansprechend auf die Abfragenachricht (11 1 ) des Master-Kommunikationsgeräts (101 ) die Antwortnachricht (113) zu senden und in dem zweiten und in dem dritten Betriebszustand ansprechend auf die Abfragenachricht (11 1 ) des Master-Kommunikationsgeräts (101 ) keine Antwortnachricht (113) zu senden bzw. das Aussenden der Antwortnachricht (113) zu unterlassen, wobei in dem dritten Betriebszustand dem mindestens einen Slave- Kommunikationsgerät (103) eine Adresse (107) zugewiesen ist. 7. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 6, wobei das Master- Kommunikationsgerät (101 ) ausgebildet ist, durch Senden einer Statusnachricht über die Signalleitung (109) das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103) in den ersten Betriebszustand, den zweiten Betriebszustand oder den dritten Betriebszustand zu versetzen.

8. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Master- Kommunikationsgerät (101) ausgebildet ist, einen Neustart des mindestens einen Slave- Kommunikationsgeräts (103) durch Senden einer Neustartnachricht (401 ) über die Signalleitung (109) zu bewirken, wobei durch den Neustart die Adresse (107) in dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgeräts (103) gelöscht wird und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103) von dem dritten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand versetzt wird.

9. Kommunikationssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die eindeutige Kennung (105) eine unveränderbare Binärkennung ist.

10. Verfahren (200) zur seriellen Kommunikation zwischen einem Master- Kommunikationsgerät (101) und mindestens einem Slave-Kommunikationsgerät (103), wobei das Master-Kommunikationsgerät (101 ) und das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät (103) zur Kommunikation über eine Signalleitung (109) miteinander verbunden sind, wobei das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103) eine eindeutige Kennung (105) aufweist, mit:

Auslesen von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung (105) des Slave- Kommunikationsgeräts (103) über die Signalleitung (109);

Zuweisen einer Adresse (107) zu dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät (103) auf der Grundlage von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung (105); und

Übermitteln dieser Adresse (107) über die Signalleitung (109) an das Slave- Kommunikationsgerät (103). 11. Verfahren (200) nach Anspruch 10, wobei das Verfahren (200) femer umfasst:

Senden einer Neustartnachricht (401 ) durch das Master-Kommunikationsgerät (101 ) über die Signalleitung (109) an das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103), sodass die dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät (103) zugewiesene Adresse (107) gelöscht wird und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103) von dem dritten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand versetzt wird.

12. Verfahren (200) nach Anspruch 10 oder 1 1 , wobei das Verfahren (200) ferner umfasst:

Senden einer Abfragenachricht (111 ) durch das Master-Kommunikationsgerät (101 ) über die Signalleitung (109) an das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103), welche ein Zeichen und die Abfrageposition des Zeichens in der Zeichenkette der eindeutigen Kennung (105) aufweist; Senden einer Antwortnachricht (113) durch das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät (103) über die Signalleitung (109) an das Master- Kommunikationsgerät (101 ), falls das empfangene Zeichen mit dem Zeichen der eindeutigen Kennung (105) an der empfangenen Abfrageposition in der Zeichenkette der eindeutigen Kennung (105) übereinstimmt;

Senden einer Statusnachricht durch das Master-Kommunikationsgerät (101 ) über die Signalleitung (109) an alle Slave-Kommunikationsgeräte, welche auf die Abfragenachricht (1 1 1 ) keine Antwortnachricht (113) gesendet haben, wobei die Statusnachricht bewirkt, dass diese Slave-Kommunikationsgeräte (103) in den Ruhezustand wechseln und nicht mehr auf Nachrichten des Master-Kommunikationsgeräts (101 ) antworten;

Wiederholen der vorstehenden Verfahrensschritte mit einem weiteren Zeichen an einer weiteren Abfrageposition, bis nur noch ein einzelnes Slave-Kommunikationsgerät (103) oder kein Slave-Kommunikationsgerät (103) eine Antwortnachricht (1 3) an das Master- Kommunikationsgerät (101 ) sendet;

Feststellen durch das Master-Kommunikationsgerät (101 ), dass nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit kein Slave-Kommunikationsgerät (103) eine Antwortnachricht (113) gesendet hat, sodass die vorstehenden Verfahrensschritte ohne Senden der Neustartnachricht (401 ) mit einem weiteren Zeichen an einer weiteren Position in der Zeichenkette wiederholt werden, solange noch nicht alle Positionen der Zeichenkette abgefragt wurden; Zuweisen einer Adresse (107) durch das Master-Kommunikationsgerät (101 ) zu dem Slave-Kommunikationsgerät (103), falls nur dieses eine Slave-Kommunikationsgerät (103) antwortet, wobei dieses Slave-Kommunikationsgerät (103) am weiteren Verfahren nicht teilnimmt, und insbesondere in einen dritten Betriebszustand versetzt ist; und Wiederholen der vorstehenden Verfahrensschritte ohne Löschen der zugewiesenen Adressen (107) und ohne Teilnahme derjenigen Slave-Kommunikationsgeräte (103), welchen bereits eine Adresse (107) zugewiesen wurde, bis jedem der Slave- Kommunikationsgeräte (103) eine Adresse (107) zugewiesen ist.

13. Verfahren (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche 10 bis 12, wobei das Verfahren (200) ferner umfasst:

Beenden des Verfahrens (200), falls alle Positionen abgefragt wurden und während der Abfrage kein Slave-Kommunikationsgerät (103) geantwortet hat, da allen Slave- Kommunikationsgeräten (103) eine Adresse (107) zugewiesen wurde und alle Slave- Kommunikationsgeräte (103) in den dritten Betriebszustand versetzt sind.

14. Verfahren (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche 10 bis 13, wobei alle Nachrichten digital übertragen werden und 8 Byte Nutzdaten und eine 1 Byte umfassende

Prüfsumme aufweisen.

15. Verfahren (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche 10 bis 14, wobei das Master-Kommunikationsgerät (101 ) ausgebildet ist, auf Grundlage der Prüfsumme festzustellen, ob ein Slave-Kommunikationsgerät (103) oder eine Mehrzahl an Slave- Kommunikationsgeräten (103) eine Antwortnachricht (113) gesendet hat.

16. Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen des Verfahrens (200) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wenn der Programmcode auf einem Prozessor, ausgeführt wird.

Description:
Kommunikationssystem zur seriellen Kommunikation zwischen

Kommunikationsgeräten

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Kommunikationssystem zur seriellen Kommunikation zwischen Kommunikationsgeräten, insbesondere zur Adressierung von Kommunikationsgeräten.

Kommunikationsgeräte, welche mit einer gemeinsamen Kommunikationsleitung ein Kommunikationssystem bilden, werden üblicherweise adressiert, sodass Nachrichten zwischen den Kommunikationsgeräten gezielt über die gemeinsame Kommunikationsleitung versendet werden können. Diese Adresse ist üblicherweise eindeutig und kann von einem der Kommunikationsgeräte vorgegeben sein oder während des Betriebs des Kommunikationssystems vergeben werden. Für eine Adressvergabe während des Betriebs des Kommunikationssystems ist beispielsweise ein bestimmtes Kommunikationsgerät ausgebildet, die Adressvergabe zu steuern.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein effizientes Kommunikationssystem bereitzustellen, welches eine Adressvergabe während des Betriebs des Kommunikationssystems realisiert.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der beiliegenden Figuren.

Die vorliegende Offenbarung basiert auf der Erkenntnis, dass zur eindeutigen Zuweisung einer Adresse zu einem Kommunikationsgerät in einem Kommunikationsnetzwerk eine eindeutige Kennung des Kommunikationsgeräts zumindest teilweise ausgelesen werden kann.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Offenbarung ein Kommunikationssystem zur seriellen Kommunikation zwischen einem Master-Kommunikationsgerät und mindestens einem Slave-Kommunikationsgerät, wobei das Master-Kommunikationsgerät und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät zur Kommunikation über eine Signalleitung miteinander verbunden sind, wobei das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät eine eindeutige Kennung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Master- Kommunikationsgerät ausgebildet ist, über die Signalleitung zumindest einen Teil der eindeutigen Kennung auszulesen und auf der Grundlage von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät eine Adresse zuzuweisen und diese Adresse über die Signalleitung an das Slave-Kommunikationsgerät zu übermitteln.

Eine Zuweisung einer Adresse zu einem Slave-Kommunikationsgerät in einem Kommunikationssystem, insbesondere einem Local-Interconnect-Network (LIN), kann manuell realisiert sein, beispielsweise durch Setzen eines DIP-Schalters, durch Hartverdrahtung oder durch One-Time-Programming (OTP) in den Slave- Kommunikationsgeräten. Dadurch kann die Zuweisung einer Adresse ein manuelles Eingreifen bei der Inbetriebnahme oder einer Wartung des Kommunikationssystems erfordern.

Bei einem Austausch eines ersten Slave-Kommunikationsgeräts gegen ein Austauschkommunikationsgerät in einem manuell konfigurierten Kommunikationssystem kann es notwendig sein, dass das Austauschkommunikationsgerät dieselbe Adresse aufweist wie das erste Kommunikationsgerät. So kann es für einen Austausch des Slave- Kommunikationsgeräts notwendig sein, dass gleiche Kommunikationsgeräte mit unterschiedlichen Adressen für den Austausch bereitgestellt sein müssen, um die eindeutige Adresszuweisung in dem Kommunikationssystem zu realisieren.

Die erfindungsgemäße Adresszuweisung erreicht den Vorteil, dass kein manuelles Eingreifen für die Adresszuweisung notwendig ist und/oder nach dem Austausch eines Slave-Kommunikationsgeräts in dem Kommunikationsnetzwerk die Adresszuweisung erneut automatisch realisiert sein kann. So kann sowohl der Herstellungs- als auch Wartungsaufwand vorteilhaft reduziert sein. In einer Ausführungsform ist das Kommunikationssystem ein Local-Interconnect-Network (LIN), wobei die Signalleitung eindrahtig ausgebildet ist und das Master- Kommunikationsgerät und das Slave-Kommunikationsgerät bidirektional über die Signalleitung miteinander verbunden sind. Die jeweilige Adresse der Slave-Kommunikationsgeräte in dem Kommunikationssystem, insbesondere dem LIN-System, kann eine Local-Interconnect-Network-Identification (LIN- ID) sein. Eine automatische Zuweisung einer Adresse zu einem Slave-Kommunikationsgerät kann mit einem Slave-Node-Position-Detection-(SNPD)-Verfahren realisiert sein. Ein solches Verfahren kann beispielsweise eine Bus-Shunt-Method (BSM) oder eine Verbindung der Kommunikationsgeräte mit einer zusätzlichen Signalleitung, beispielsweise durch eine Extra-Wire-Daisy-Chain (XWDC) sein. Sowohl ein Verfahren nach BSM oder XWDC kann zusätzlichen Hardwareaufwand und/oder zusätzliche Signalleitungen voraussetzen. Das erfindungsgemäße Kommunikationssystem realisiert eine automatische Adressierung ohne zusätzlichen Hardwareaufwand, insbesondere in Bezug auf die LIN-Spezifikation ohne zusätzliche Schaltkreise oder Signalleitungen. Sowohl BSM als auch XWDC können mindestens einen zusätzlichen Signalzugang in den Slave-Kommunikatiönsgeräten erfordern, wobei für BSM weitere zusätzliche Schaltungen in den Slave-Kommunikationsgeräten notwendig sein können.

In dem Kommunikationssystem kann eine begrenzte Anzahl an Slave- und/oder Master- Kommunikationsgeräten verschaltet sein, sodass auch nur eine begrenzte Anzahl an eindeutigen Kennungen in dem Kommunikationssystem realisiert sein kann. Dadurch können eine eindeutige Identifizierung und eine nachfolgende Adresszuweisung zu einem Slave- oder Master-Kommunikationsgerät bereits mit einer Teilmenge an Zeichen der Zeichenfolge der eindeutigen Kennung realisiert sein.

In einer Ausführungsform ist das Kommunikationssystem ein LIN-System, welches die Kommunikation zwischen einer unterbrechungsfreien Stromversorgungsvorrichtung (USV) und einer Mehrzahl von Energiespeichermodulen realisiert. Das Master- Kommunikationsgerät kann die USV sein und das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät kann durch die Mehrzahl von Energiespeichermodulen gebildet sein.

In einer Ausführungsform ist die eindeutige Kennung eine aus einer Vielzahl von Zeichen gebildeten Zeichenfolge, wobei das Master-Kommunikationsgerät ausgebildet ist, ein bestimmtes Zeichen der Vielzahl von Zeichen an einer bestimmten Position der Zeichenfolge durch Senden einer Abfragenachricht an das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät über die Signalleitung abzufragen.

Die eindeutige Kennung der Slave-Kommunikationsgeräte kann beispielsweise eine Seriennummer des jeweiligen Slave-Kommunikationsgeräts sein. In einer Ausführungsform ist die Seriennummer eine 64 Bit lange binäre Zeichenfolge. Durch die Eindeutigkeit der eindeutigen Kennung, insbesondere der Seriennummer, kann sichergestellt sein, dass eine Identifikation des jeweiligen Slave-Kommunikationsgeräts durch das Master-Kommunikationsgerät eindeutig ist. So kann vorteilhaft eine eindeutige Adressierung der Slave-Kommunikationsgeräte durch beispielsweise das Master- Kommunikationsgerät realisiert sein.

In einer Ausführungsform ist das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät ausgebildet, die Abfragenachricht des Master-Kommunikationsgeräts zu verarbeiten und durch Senden einer Antwortnachricht über die Signalleitung zu bestätigen, dass das bestimmte Zeichen an der bestimmten Position in der Zeichenfolge der eindeutigen Kennung des Slave-Kommunikationsgeräts vorhanden ist.

In einer Ausführungsform weist das Kommunikationssystem eine Mehrzahl von Slave- Kommunikationsgeräten auf und das Master-Kommunikationsgerät ist ausgebildet, anhand der von dem Master-Kommunikationsgerät empfangenen Antwortnachricht zu erkennen, ob ein einzelnes Slave-Kommunikationsgerät oder kein Slave- Kommunikationsgerät oder mehr als ein Slave-Kommunikationsgerät der Mehrzahl von Slave-Kommunikationsgeräten eine Antwortnachricht gesendet hat.

In einer Ausführungsform weist das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät einen ersten Betriebszustand auf, in welchem das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät ausgebildet ist, ansprechend auf den Empfang der Abfragenachricht des Master- Kommunikationsgeräts die Antwortnachricht an das Master-Kommunikationsgerät auszusenden.

In dem ersten Betriebszustand ist mindestens einem Slave-Kommunikationsgerät beispielsweise keine Adresse, insbesondere Netzwerkadresse, zugewiesen. In einer Ausführungsform weist das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät neben dem ersten Betriebszustand einen zweiten Betriebszustand auf, insbesondere einen Quiet-Mode. Das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät ist in dem zweiten Betriebszustand ausgebildet, ansprechend auf den Empfang der Abfragenachricht des Master-Kommunikationsgeräts ein Aussenden einer Antwortnachricht an das Master- Kommunikationsgerät zu unterlassen. In dem zweiten Betriebszustand ist dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät beispielsweise keine Adresse, insbesondere Netzwerkadresse, zugewiesen. In einer Ausführungsform weist das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät neben dem ersten Betriebszustand und dem zweiten Betriebszustand einen dritten Betriebszustand auf, in welchem dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät eine Adresse zugewiesen ist. Das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät ist in dem dritten Betriebszustand ausgebildet, ansprechend auf den Empfang der Abfragenachricht des Master-Kommunikationsgeräts ein Aussenden einer Antwortnachricht an das Master- Kommunikationsgerät zu unterlassen.

In einer Ausführungsform weist das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät einen ersten Betriebszustand, einen zweiten Betriebszustand und einen dritten Betriebszustand auf und ist ausgebildet, in dem ersten Betriebszustand, insbesondere nur in dem ersten Betriebszustand, ansprechend auf die Abfrage nach rieht des Master- Kommunikationsgeräts die Antwortnachricht zu senden und in dem zweiten und in dem dritten Betriebszustand ansprechend auf die Abfragenachricht des Master- Kommunikationsgeräts keine Antwortnachricht zu senden bzw. das Aussenden der Antwortnachricht zu unterlassen, wobei in dem dritten Betriebszustand dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät eine Adresse zugewiesen ist.

In einer Ausführungsform ist das Master-Kommunikationsgerät ausgebildet, durch Senden einer Statusnachricht über die Signalleitung das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät in den ersten Betriebszustand, den zweiten Betriebszustand oder den dritten Betriebszustand zu versetzen.

Ist das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät in den ersten Betriebszustand versetzt, kann das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät durch den Empfang der Stätusnach rieht in den zweiten Betriebszustand versetzt werden. Ist das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät in den zweiten Betriebszustand versetzt, kann das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät durch den Empfang der Statusnachricht von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand versetzt werden.

In einer Ausführungsform ist das aster-Kommunikationsgerät ausgebildet, einen Neustart des mindestens einen Slave-Kommunikationsgeräts durch Senden einer Neustartnachricht über die Signalleitung zu bewirken, wobei durch den Neustart die Adresse in dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgeräts gelöscht wird und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät von dem dritten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand versetzt wird.

Aus einer empfangenen Nachricht, insbesondere einer Abfrage-, Antwort-, Status- oder Neustartnachricht, wird von den Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräten das Adressfeld ausgelesen, welches eine Adresse und/oder weitere Daten aufweist, bevor weitere Inhalte der Nachricht verarbeitet werden. Dadurch ist es möglich, dass der Inhalt des Adressfeldes zur Auslösung von asynchronen, globalen, an alle Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte gerichtete Dienste genutzt werden. Solche Dienste sind beispielsweise ein globaler Neustart (Reset) der Master- und/oder Slave- Kommunikationsgeräte, wobei alle Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte des Kommunikationssystems in einen Zustand versetzt werden, welcher einem Zustand der Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte nach dem ersten Einschalten der Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte entspricht.

Ein weiterer globaler Dienst ist das Abfragen eines bestimmten Zeichens an einer bestimmten Position der Zeichenfolge der eindeutigen Kennung der Master und/oder Slave-Kommunikationsgeräte.

In einer Ausführungsform ist die eindeutige Kennung eine unveränderbare Binärkennung.

Das Auslesen der eindeutigen Kennung des mindestens einen Slave- Kommunikationsgeräts durch das Master-Kommunikationsgerät kann beispielsweise durch ein Abfragen des gleichen Zeichens an verschiedenen Positionen realisiert sein. Ist die eindeutige Kennung als binäre Zeichenfolge realisiert, kann die Abfrage beispielsweise prüfen, ob eine 1 an einer bestimmten Stelle der eindeutigen Kennung vorhanden ist. Die bestimmte Stelle kann dabei in nachfolgenden Abfragen um eine Stelle in der Zeichenkette verschoben sein. Ebenso kann ein Dienst, welcher auf eine Null an einer bestimmten Stelle der eindeutigen Kennung prüft, realisiert sein.

Gemäß eines zweiten Aspekts betrifft die Offenbarung ein Verfahren zur seriellen Kommunikation zwischen einem Master-Kommunikationsgerät und mindestens einem Slave-Kommunikationsgerät, wobei das Master-Kommunikationsgerät und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät zur Kommunikation über eine Signalleitung miteinander verbunden sind, wobei das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät eine eindeutige Kennung aufweist, mit Auslesen von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung des Slave-Kommunikationsgeräts über die Signalleitung; Zuweisen einer Adresse zu dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät auf der Grundlage von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung; und Übermitteln dieser Adresse über die Signalleitung an das Slave-Kommunikationsgerät.

In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner: Senden einer Neustartnachricht durch das Master-Kommunikationsgerät über die Signalleitung an das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät, sodass die dem mindestens einen Slave- Kommunikationsgerät zugewiesene Adresse gelöscht wird und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät von dem dritten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand versetzt wird.

Ist das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät in den zweiten Betriebszustand versetzt, kann das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät durch den Empfang der Neustartnachricht von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand versetzt werden.

In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner: Senden einer Abfragenachricht durch das Master-Kommunikationsgerät über die Signalleitung an das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät, welche ein Zeichen und die Abfrageposition des Zeichens in der Zeichenkette der eindeutigen Kennung aufweist;

Senden einer Antwortnachricht durch das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät über die Signalleitung an das Master-Kommunikationsgerät, falls das empfangene Zeichen mit dem Zeichen der eindeutigen Kennung an der empfangenen Abfrageposition in der Zeichenkette der eindeutigen Kennung übereinstimmt;

Senden einer Statusnachricht durch das Master-Kommunikationsgerät über die Signalleitung an alle Slave-Kommunikationsgeräte, welche auf die Abfragenachricht keine Antwortnachricht gesendet haben, wobei die Statusnachricht bewirkt, dass diese Slave- Kommunikationsgeräte in den Ruhezustand wechseln und nicht mehr auf Nachrichten des Master-Kommunikationsgeräts antworten;

Wiederholen der vorstehenden Verfahrensschritte mit einem weiteren Zeichen an einer weiteren Abfrageposition, bis nur noch ein einzelnes Slave-Kommunikationsgerät oder kein Slave-Kommunikationsgerät eine Antwortnachricht an das Master- Kommunikationsgerät sendet;

Feststellen durch das Master-Kommunikationsgerät, dass nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit kein Slave-Kommunikationsgerät eine Antwortnachricht gesendet hat, sodass die vorstehenden Verfahrensschritte ohne Senden der Neustartnachricht mit einem weiteren Zeichen an einer weiteren Position in der Zeichenkette wiederholt werden, solange noch nicht alle Positionen der Zeichenkette abgefragt wurden; Zuweisen einer Adresse durch das Master-Kommunikationsgerät zu dem Slave- Kommunikationsgerät, falls nur dieses eine Slave-Kommunikationsgerät antwortet, wobei dieses Slave-Kommunikationsgerät in den dritten Betriebszustand versetzt ist und am weiteren Verfahren nicht Teil nimmt und optional in den dritten Betriebszustand versetzt ist;

Wiederholen der vorstehenden Verfahrensschritte ohne Löschen der zugewiesenen Adressen und ohne Teilnahme derjenigen Slave-Kommunikationsgeräte, welchen bereits eine Adresse zugewiesen wurde, bis jedem der Slave-Kommunikationsgeräte eine Adresse zugewiesen ist.

In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner ein Beenden des Verfahrens, falls alle Positionen abgefragt wurden und währenddessen, insbesondere während der Abfrage, kein Slave-Kommunikationsgerät geantwortet hat, da allen Slave- Kommunikationsgeräten eine Adresse zugewiesen wurde und alle Slave- Kommunikationsgeräte in den dritten Betriebszustand versetzt sind.

In einer Ausführungsform werden alle Nachrichten digital übertragen und weisen 8 Byte Nutzdaten und eine 1 Byte umfassende Prüfsumme auf.

In einer Ausführungsform ist das Master-Kommunikationsgerät ausgebildet, auf Grundlage der Prüfsumme festzustellen, ob ein Slave-Kommunikationsgerät oder eine Mehrzahl an Slave-Kommunikationsgeräten eine Antwortnachricht gesendet hat. Gemäß eines dritten Aspekts betrifft die Offenbarung ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen des vorgenannten Verfahrens, wenn der Programmcode auf einem Prozessor, ausgeführt wird.

Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform,

Fig. 2 ein Kommunikationsverfahren gemäß einer Ausführungsform,

Fig. 3 eine Signalabfolge einer Nachricht in der Signalleitung gemäß

einer Ausführungsform,

Fig. 4 ein Kommunikationsverfahren gemäß einer Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kommunikationssystems 100 zur seriellen Kommunikation zwischen dem Master-Kommunikationsgerät 101 und dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät 103, wobei das Master- Kommunikationsgerät 101 und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät 103 zur Kommunikation über eine Signalleitung 109 miteinander verbunden sind, wobei das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät 103 eine eindeutige Kennung 105 aufweist. In Fig. 1 sind beispielhaft drei Slave-Kommunikationsgeräte 103 dargestellt. Das Master- Kommunikationsgerät 101 ist ausgebildet, über die Signalleitung 109 zumindest einen Teil der eindeutigen Kennung 105 auszulesen und auf der Grundlage von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung 105 dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät 103 eine Adresse 107 zuzuweisen und diese Adresse 107 über die Signalleitung 109 an das Slave-Kommunikationsgerät 103 zu übermitteln. Die Adresse 107 kann in einem Adressfeld des Slave-Kommunikationsgeräts 103 gespeichert werden. Das Kommunikationssystem 100 kann ein Local-Interconnect-Network (LIN) sein, wobei die Signalleitung 109 eindrahtig ausgebildet sein kann und das Master- Kommunikationsgerät 101 und das Slave-Kommunikationsgerät 103 bidirektional über die Signalleitung 109 miteinander verbunden sein können. Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 200 zur seriellen Kommunikation zwischen dem Master-Kommunikationsgerät 101 und dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät 103, wobei das Master-Kommunikationsgerät 101 und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät 103 zur Kommunikation über die Signalleitung 109 miteinander verbunden sind, wobei das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät 103 eine eindeutige Kennung 105 aufweist, mit den folgenden Schritten: Auslesen von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung 105 des Slave- Kommunikationsgeräts 103 über die Signalleitung 109, Zuweisen einer Adresse 107 zu dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät 103 auf der Grundlage von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung 105 und Übermitteln dieser Adresse 107 über die Signalleitung 109 an das Slave-Kommunikationsgerät 103.

Fig. 3 zeigt schematisch die Signalabfolge einer Nachricht in der Signalleitung 09 gemäß einer Ausführungsform. Die Nachrichten, welche von den Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräten 101 , 103 über die Signalleitung 109 versendet werden können, können entsprechend der ISO- OSl-Ebenen 1 und 2 des LIN-Standards, Revision 2.1 realisiert sein. In einer Nachricht können bis zu 8 Byte Nutzdaten übertragen werden, welche in einem Protokoll rahmen 300 eingebettet sind. Ein solcher Protokollrahmen 300 besteht aus

- einem Break-Field 301 , welches einen niedrigen Signalpegel und eine zeitliche

Länge von mindestens 13 Bit aufweist;

einem Sync-Field 303, welches die Zeichenfolge 0x55 (0b01010101 ) überträgt, um die Synchronisation einer Empfangsschaltung in den Master- und/oder Slave- Köffimunikationsgeräten, insbesondere einer Phasenregelschleife (phase-locked- loop, PLL) zu realisieren; - einem Protected-ID-Field (PID), welches auf den hinteren 6 Bit die Adresse 107 des Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräts 101 , 103 enthält, welches als Empfänger der Nachricht bestimmt ist, sodass sich maximal 64 Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte ansprechen lassen (die verbleibenden vorderen 2 Bit enthalten Paritätsinformationen (Parity-Bits), um sicherzustellen, dass die

Adresse 107 fehlerfrei übertragen wurde);

- einem Data-Field 307, welches die bis zu 8 Byte Nutzdaten enthält;

Prüfsumme 309, welche eine 1 Byte langen Prüfsummeneintrag der im Data-Field 307 enthaltenen Bytes ist.

Gemäß dem LIN-Standard können die Adressen 60 (0x3C) bis 63 (0x3F) für protokollinterne Zwecke belegt sein, sodass die Adressen 0 bis 59 zur Adressierung der Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte 101 , 103 genutzt werden können. Insgesamt können daher 60 Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte 101 , 103 in dem LIN-System 100 eindeutig adressiert werden.

In einer Ausführungsform kann eine Adresszuweisung zu dem mindestens einen Slave- Kommunikationsgerät 103 in dem Kommunikationssystem 100, insbesondere einem LIN- System, ohne zusätzliche Schaltungen oder einen zusätzlichen Signalzugang realisiert sein. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Adresszuweisung zu den Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräten 101 , 103 besonders benutzerfreundlich und herstellungseffizient, insbesondere automatisch, realisiert sein kann.

Fig. 4 zeigt schematisch ein Blockdiagramm des Verfahrens zur seriellen Kommunikation zwischen dem Master-Kommunikationsgerät 101 und dem mindestens einen Slave- Kommunikationsgerät 103 gemäß einer Ausführungsform. Das Master- Kommunikationsgerät 101 und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät 103 senden Nachrichten, insbesondere Abfrage-, Antwort- und/oder Statusnachrichten, um dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät 103 eine Adresse 107 auf Grundlage der jeweiligen eindeutigen Kennung 105 der Slave-Kommunikationsgeräte 103 zuzuweisen.

Aus einer empfangenen Nachricht wird von den Master- und/oder Slave- Kommunikationsgeräten 101 , 103 die Adresse 107 ausgelesen, bevor weitere Inhalte der Nachricht verarbeitet werden. Die Adresse 107 kann zur Auslösung von asynchronen, globalen, an alle Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte 101 , 103 gerichtete Dienste genutzt werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Abfragen eines bestimmten Zeichens an einer bestimmten Position der Zeichenfolge der eindeutigen Kennung 105 der Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte 101 , 103 ein globaler Dienst. Die genannten globalen Dienste können von den Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräten 101 , 103 bereits direkt nach dem Einschalten der Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte 101 , 103 verstanden werden,

Entsprechend der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist diese Abfrage durch ein Abfragen des gleichen Zeichens an verschiedenen Positionen realisiert. Die eindeutige Kennung 105 ist als binäre Zeichenfolge realisiert, sodass die Abfrage prüft, ob eine 1 an einer bestimmten Stelle der eindeutigen Kennung 105 des jeweiligen Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräts 101 , 103 vorhanden ist. Die bestimmte Stelle kann dabei in nachfolgenden Abfragen um eine Stelle in der Zeichen kette verschoben sein und kann mit der ersten Stelle der eindeutigen Kennung 105 beginnen.

Im Folgenden wird die Adressvergabe in dem Verfahren beschrieben, welches den oben genannten globalen Dienst zur Abfrage einer 1 an einer vorbestimmten Stelle der Zeichenfolge der eindeutigen Kennung 105 nutzt, welche binär in dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät 103 gespeichert ist. Das Master-Kommunikationsgerät 101 sendet eine Abfragenachricht an alle Slave-Kommunikationsgeräte 103, wobei die Abfragenachricht eine Ask-for-one-Nachricht ist, welche eine bestimmte Position enthält mit welcher das Master-Kommunikationsgerät 101 abfragt, ob an der bestimmten Position der Zeichenfolge der eindeutigen Kennung 105 eine 1 vorhanden ist. Das Master- Kommunikationsgerät 101 sendet als erstes nach der Neustartnachricht 401 eine Ask-for- one-Nachricht, welche abfragt, ob an der ersten Position der Zeichenkette der eindeutigen Kennung 105 eine 1 vorhanden ist. Nachfolgende Ask-for-one-Nachrichten des Master- Kommunikationsgeräts 101 fragen sequenziell die auf die erste Position folgenden Positionen der Zeichenkette der eindeutigen Kennung 105 ab.

Sendet das Master-Kommunikationsgerät 101 eine Ask-for-one-Nachricht, tritt einer der folgenden drei möglichen Zustände ein: Keines der Mehrzahl von Slave-Kommunikationsgeräten 103 weist an der abgefragten Position eine 1 auf, sodass kein Slave-Kommunikationsgerät 103 eine Antwortnachricht sendet. Das Master-Kommunikationsgerät 101 sendet nach einer gewissen Zeit (Timeout) eine weitere Abfragenachricht mit einer nachfolgenden Position.

Genau ein Slave-Kommunikationsgerät 103 der Mehrzahl von Slave- Kommunikationsgeräten 103 weist an der abgefragten Position eine 1 auf, sodass dieses Slave-Kommunikationsgerät 103 eine Antwortnachricht sendet. Daraufhin sendet der Master eine Adresszuweisungsnachricht, welche die zuzuweisende Adresse 107 beispielsweise in dem Protected-ID-Field (PID) und die eindeutige Kennung 105 in dem Data-Field enthält, wobei die Adresszuweisungsnachricht gemäß der in Fig. 3 beschriebenen Ausführungsform gebildet ist. Das genau eine Slave-Kommunikationsgerät 103 speichert nach Empfang dieser Nachricht die Adresse 107 in dem Adressfeld des genau einen Slave-Kommunikationsgeräts 103 und antwortet auf folgende Abfragenachrichten des Master-Kommunikationsgeräts 101 nicht mehr.

Eine Anzahl von Slave-Kommunikationsgeräten 103 der Mehrzahl an Slave- Kommunikationsgeräten 103 weist an der abgefragten Position eine 1 auf, sodass diese Anzahl von Slave-Kommunikationsgeräten 103 eine Antwortnachricht sendet. Die Signalleitung 109 weist eine Nulldominanz auf, sodass die Antwortnachrichten der Anzahl von Slave-Kommunikationsgeräten 103 eine defekte Nachricht generieren. Die defekte Nachricht weist eine fehlerhafte Prüfsumme auf, welche dem Inhalt der Nachricht nicht zugeordnet werden kann. Diese fehlerhafte Prüfsumme wird durch das Master- Kommunikationsgerät 101 ausgewertet, sodass das Master-Kommunikationsgerät 101 erkennt, dass eine Anzahl von Slave-Kommunikationsgeräten 103 der Mehrzahl von Slave-Kommunikationsgeräten 103 eine Antwortnachricht gesendet hat.

Eine weitere Anzahl an Slave-Kommunikationsgeräten 103 der Mehrzahl von Slave- Kommunikationsgeräten 103, welche auf die Ask-for-one-Nachricht des Master- Kommunikationsgerätes 101 nicht geantwortet hat und dementsprechend an der Abfrageposition eine 0 aufweist, wird von dem Master-Kommunikationsgerät 101 in den zweiten Betriebszustand versetzt, sodass die weitere Anzahl der Slave- Kommunikationsgeräte 103 auf nachfolgende Abfragenachrichten des Master- Kommunikationsgeräts 101 nicht mehr antwortet. Der zweite Betriebszustand des mindestens einen Slave-Kommunikationsgerätes 103 kann insbesondere ein Quiet-Mode sein.

Der Quiet-Mode des Slave-Kommunikationsgeräts 103 wird über ein oder zwei Bits in dem Byte geschaltet, welches gemäß der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform auch die 6 Bit enthält, welche die Abfrageposition der eindeutigen Kennung 105 umfassen.

Wurde allen Slave-Kommunikationsgeräten 103 eine Adresse 107 zugewiesen, sendet in einem weiteren Durchlauf des Verfahrens kein weiteres Slave-Kommunikationsgerät 103 eine Antwortnachricht und das Verfahren wird nach einer bestimmten Zeit (Time-Out) beendet. Durch diesen abschließenden Verfahrensdurchlauf kann zudem sichergestellt sein, dass durch Übertragungsfehler nicht adressierte Slave-Kommunikationsgeräte 103 nun eine Antwortnachricht senden und adressiert werden können.

Bezugszeichenliste

100 Kommunikationssystem

101 Master-Kommunikationsgerät

103 Slave-Kommunikationsgerät

105 eindeutige Kennung

107 Adresse

109 Signalleitung

111 Abfragenachricht

113 Antwortnachricht

200 Verfahren

300 Protokollrahmen

301 Break-Field

303 Sync-Field

305 PID-Field

307 Data-Field

309 Prüfsumme

401 Neustartnachricht