具有自动地址分配的测量机通信的制作方法_5

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于它的地址而等待一等待时间Pause (暂停)_A1。由于这个时隙方法,能够预防避免访问冲突,并且,如在显隐性方法的情况下一样,定义了响应的时间顺序。另选地,还能够在初始化阶段期间固定相应的等待时间并且因此能够定义响应顺序。
[0118]由于定义顺序,甚至因此能免除发送者地址的传输并且因此能够增加通信效率。因此,在图5b所示的实施方式中,利用仅具有用于传感器和/或触发器值的读出的广播查询的简单测量系统,因此能够或多或少完全地免除显式地已知的地址。图5b所示的地址Al至A4在这里照原样降级成参与者内部等待时间参数,例如形式为要以对应于测量值在总线上的传输的时间段的长度等待的多个时隙。在总线上冲突情况下,参与者通过这种类型的时隙在每种情况下利用隐性消息(图中的暂停)增加这个等待时间。因为整个通信的监测发生在任何事件中,所以另选地还能够对其它参与者的响应消息进行计数,并且能够基于其它参与者的预先分配的消息的数量动态地确定等待时间。
[0119]冲突因此被以与图5a所示的方式相似的方式解决,其中地址区域Ax_缺席消息并且仅发送传感器值。在它们的传输之前,等待了等待时间Αχ。地址因此现在表示仅参与者内部临时地存储的延迟值或等待时间。
[0120]这里在图的上部中未示出等待时间。跟随冲突之后,这种类型的等待时间也是不需要的,因为新的传输尝试在任何事件中仅在下一个时隙内或在前一个消息的完成时被启动,这类似地相当于按一递增的等待时间。
[0121]参与者顺序是唯一地从传入消息的顺序得到的。因此能够在无需地址到参与者的外部分配的测量机中例如以编码的形式实现简单且高效的通信,但是其中参与者自发地给本身分配在这个示例实施方式中用作无冲突通信的参与者特定等待时间的唯一地址(并且未必必须向外显式地传送)。基于响应顺序类似地提供了测量值到参与者的唯一分配,并且能够像在任何事件中必需的校准或参照中所描述的那样执行参与者到测量轴的分配。
[0122]图6示出了根据本发明的通信的过程的第三示例。通信的上部在其过程上与图5所示的过程相似。显性消息在每种情况下用灰色阴影示出。和先前的情况对比,这里在检测到所关注参与者的地址冲突时分配冲突消息Col以便向其它参与者报警现有地址冲突。连同冲突的存在的纯粹指示一起,冲突消息还可以包含另外的信息,例如关于冲突或关于作为其结果执行的地址改变的信息,例如形式为旧地址和新地址以及涉及冲突的另外的信肩、O
[0123]在特定时间之后没有进一步的冲突消息已发生在总线上之后,所有参与者应该已给本身分配了唯一通信地址,其在图中由无冲突超时示出。
[0124]作为示例,然后能够按照以所有参与者为目标的广播R_A的形式执行通信,其中各个参与者随着它的测量数据发送回响应。例如,能够利用这种类型的通信在测量装置中查询所有位置传感器的前面触发的实际值或缓冲测量值。参与者装置I至IV利用传感器值并且利用它们先前自我定义的参与者特定地址来标记它们的消息。
[0125]使用这个地址,不仅确保了测量值到装置的分配,而且地址还用来分配通信线路。跟随查询R_A之后,所有参与者试图发送它们的响应,但是仅参与者IV在其中成功,因为它具有显性消息。然而,和先前对比,这在消息的地址区域中而不是像在地址冲突的情况下那样在数据区域中导致冲突。这因此不详细描述地址冲突,而宁可说是对公共资源的访问的正常冲突,这由隐性参与者的立即撤回解决。在这种类型的冲突的情况下,在参与者之一中不实现新的地址的分配。关于冲突是否发生在消息的地址区域或数据区域中的区别因此能够作为准则被应用来确定是否执行了地址改变。
[0126]在其中新的尝试由剩余参与者做出来发送先前隐性的消息的以下行中,逐步发送按照它们的显性(其特别取决于参与者地址)顺序布置的所有参与者的消息。
[0127]因此能够不仅经由地址而且经由消息的到达的顺序来建立消息到装置的分配。
[0128]在底部行中,示出了锁定消息的传送,利用此传送,所有定向参与者临时地固定它们当前的参与者专用地址。甚至在冲突情况下,然后也不由这些固定参与者本身对它们自己的地址做出另外的改变。如所示,这个锁定消息能够被作为全局广播导向所有参与者,而且,使用参与者专用地址,具体地导向定义的参与者或参与者组。
[0129]因此,例如,如果添加了另一个参与者,则能够防止已经存在的参与者改变它们的地址。甚至在由于通信中的任何传输误差而导致的冲突情况下,也因此能够避免地址的不必要改变。为了防止新近添加的参与者的显性,能够例如利用其地址中的高度显性位标记固定地址,由于这个,没有固定地址的添加的参与者的各个消息在任何情况下是隐性的。
[0130]所述固定能够例如由参与者的复位消息、复位信号或关闭取消。
[0131]图7a示出了根据本发明的通信的过程的第四示例。常用通信介质作为仅一个单一灰色阴影的列总线被示出,其中在每种情况下示出了显性消息。如果进而在这里从总线上的消息中删除Ax_前缀,则该过程与图5a所示的过程相似或与图5b相似。
[0132]图7b示出了例示能够如何构成消息的许多示例中的一个。这将不被认为是限制性的,因为存在用于在根据本发明的通信系统中设计消息的无数可能性,这能够由对应的范围补充或缩短。
[0133]所示的消息示例具有前导,即,例如起始位等。这个后面是用于例如以锁定位的形式标记固定地址的以上所述的可选Adr_L0ck区域。消息的地址区域包含作为例如来自上述示例的A1、A2、A3、A4以易失性形式存储的参与者特定地址。数据区域Data可以包含传感器值,而且包含其它命令和/或数据。消息以校验CRC结束,利用该校验CRC能够建立消息的数据完整性和/或还能够执行传输误差的误差校正。
[0134]能够以简单方式(例如通过设置有上拉电阻器的线路)实现显隐性传输,所述上拉电阻器能够在每种情况下借助于到GND的开关连接以用于在参与者中传输以便发送显性位。监测能够借助于线路的电流水平的简单评估来实现。能够在这里使用简单充分地已知的UART通信。然而,例如形式为诸如CAN、RS485或其它驱动器模块的集成电路的许多更复杂的方法可用于这个目的。
[0135]图8示出了根据本发明的通信的过程的第五示例,其中装置被布置在根据图1或图2的串行结构中并且参与者因此在每种情况下向左右与邻居进行通信。另一方面在每种情况下转发接收到的消息,使得消息总是能够到达参与者中的全部。由于忙通信接口而不能够立即发送的消息被临时地存储在参与者中并且被仅随后分配。在这里所示的情况下,因此实现了接收到的消息和/或由相应装置自我生成的消息的临时存储以便在接口级别下避免访问冲突。
[0136]响应于查询RA,装置I向所有其它参与者即向左右发送具有发送者Al的消息。消息RA然后被类似地转发到装置II。
[0137]装置II然后接收具有Al的消息,检测与它自己的地址的冲突,这还读取Al,并且将后者改变为A2。此外,具有Al的消息还被转发到装置III。响应于后续查询RA,装置II向左发送具有它改变的地址A2的消息,其中后者由装置I转发,并且向右转发。类似地悬而未决的消息RA然后被转发到装置III。
[0138]装置III检测与所接收到的消息Al和消息A2的冲突并且将它的地址改变为A3。此外,它将Al和A2转发到装置IV。在接收到消息RA时,它向左右发送A3,其中这个消息在每种情况下被转发,并且还将RA转发到装置IV。
[0139]装置IV发生相似过程并且依此类推。
[0140]所有参与者因此已给本身分配了参与者唯一地址Al至A4。它们的顺序在这种情况下对应于参与者在总线系统中的物理顺序。在地址或其它传输顺序的其它映射中,该顺序还能够不同地翻转,但是在各个激活时相同。
[0141]即在具有公共介质的总线的情况下且同样在串行结构的情况下,在另一个另选的更广泛的设计或扩展中,改变它的地址的各个装置能够另外生成查询消息并且将它发送到这个新的改变的地址。如果响应于这个查询接收到应答,则已经分配了经改变的地址,并且该地址被进一步修改直到没有响应被接收到以及通信系统中的没有进一步的参与者具有相同的地址为止。对专用地址的唯一性的这种类型的检查能够使用第一全局查询跟随先前描述的冲突解决方案而发生,即,如果所有参与者能够成功地对该全局查询做出响应。
[0142]因此能够避免多个传感器经常地改变它们的地址并且未达到稳定的最终状态(或达到它需要大量时间)的所称的“死锁(deadlock)”,或其概率至少能够减小。为了使这种类型的“死锁”的发生变得甚至不太可能,在参与者的各个查询的情况下,能够再次连同潜在参与者特定传感器信号一起发送新近自我分配的地址。因此,如果这种类型的查询已被发送到多个装置的专用地址,则启用如此发生的冲突的检测。这里未占优势的装置能够再次基于这个检测来改变它的地址,然而占优势装置保持它的地址。
[0143]上述示例中使用的地址Al...A4将被纯粹地认为是用于根据本发明的通信原理的清楚例示的示例。还能够在实际使用中特别地以数字编码的形式更抽象地实现地址。存储在装置中的映射函数和这里作为示例说明的冲突的评估因此可能是更复杂的。特别地,不必以人类可读的形式设计地址及其映射。
[0144]图9用流程图示出了根据本发明的通信的过程的第一示例。评估了由参与者在块70中接收到的消息,并且,在块72中确立了消息是参与者必须对其做出响应的查询的范围内,在块73中生成响应。在块74中在总线上发送该响应,其中针对冲突监测总线在传输期间发生。
[0145]如果在75中未检测到冲突,则一切运转正常并且能够保持地址,如块77指示的那样。
[0146]如果冲突已发生,则将在块76中做出关于相同地址的冲突或不同地址的冲突(即纯粹总线访问冲突)是否已发生的区别。
[0147]前者(即相同地址的冲突)需要参与者的改变的专用地址到它本身的分配以及在块74中发送具有这个新的地址的消息的后续新的尝试。
[0148]如果涉及后者,即两个不同地址的冲突,则当总线变得空闲时能够在不用改变专用地址的情况下执行新的传输尝试74。
[0149]图1Oa用流程图示出了根据本发明的通信的过程的第二示例。
[0150]响应于块80中接收到的查询,在块81中生成响应并且在块
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