[发明专利]识别和配置CAN总线上的多个智能装置

说明书

一种用于通过控制器局域网(CAN)总线进行通信的系统可以包括中央控制器和多个智能装置，该多个智能装置通过CAN总线以及通过与CAN总线分隔的识别验证网络与中央控制器通信地耦接。每个智能装置可以配置为基于从中央控制器接收到的命令测量各种参数和控制功能中的至少一种，并且然后通过CAN总线将指示所测量参数和功能中的至少一个的一个或多个信号传送至中央控制器。每个智能装置可以包括物理输入、物理输出以及至少两个非易失性存储器位置。至少两个存储器位置中的第一个可以配置为储存在物理输入处通过识别验证网络从中央控制器和上游智能装置中的至少一个接收到的标识符输入信号，该标识符输入信号由智能装置储存作为智能装置的功能实例值。智能装置可以进一步包括源地址确定模块，该源地址确定模块配置为基于智能装置的功能实例值和出厂默认基地址来确定智能装置的源地址，并且将源地址存储在至少两个存储器位置的第二个中。

技术领域

本发明涉及一种用于识别和配置多个智能装置的方法和系统，并且更具体地涉及一种用于识别和配置连接至CAN总线的多个智能装置的方法和系统。

背景技术

控制器局域网(CAN)总线是一种通常用于将微控制器和车辆内的其它智能装置互连的内部通信网络。诸如消息传送保证、非冲突性消息保证、最短传送时间保证、低成本保证、电磁场(EMF)噪声恢复力保证和冗余路由保证等对车辆控制的特殊需要以及其它特征要求使用公共联网协议，例如CAN。CAN总线是设计为允许微控制器和其它智能装置在没有主计算机的应用中进行相互通信的车辆总线标准。CAN总线是基于消息的协议，用于车辆内和其它情况下的多路电气布线。

使用CAN总线的许多应用需要在同一CAN总线上的多个相同智能装置各自与特定位置相关联，以便实现功能控制或者测量某个参数，诸如温度、压力、流率或车辆的其它操作特征。在一个实例中，多个相同温度传感器可以位于柴油发动机中的20个不同汽缸的每一个处，并且位于第一和第二涡轮增压器入口和出口的每一个处。系统必须包括有确保从每个相同温度传感器接收的数据能够与对应传感器的实际位置相关联的方式。在一个解决方案中，传感器或其它智能装置可以设置有多个零件编号，每个零件编号与唯一源地址编号或功能实例编号相关联。然而，该方法给客户携带大量库存的用于多个相同装置的零件编号增加了不必要的负担。当服务本领域中的相同装置时，追踪用于多个相同装置的所有不同零件编号也可能导致误差。

在用于识别和配置连接至同一CAN总线的多个相同智能装置的另一个解决方案中，每个装置可以设置有可以与不同配线代码或位置代码相关联的不同数量的输入引脚。以这种方式，当插入装置时，其它相同智能装置中的每一个都可以经由其配线硬连线至具体的位置代码。虽然为每个装置提供不同数量的输入引脚可以消除与具体装置的定位误差相关联的误差，但是该解决方案也需要较大的连接器来处理附加的引脚。此外，随着应用中装置数量的增加，与输入引脚数量增加和配线互连数量增加相关联的成本也会增加。另外，如果与具体位置代码相关联的配线由于振动而腐蚀或失效，那么，连接至配线的装置可以充当不正确的源地址并且可以执行功能或供给可能导致不安全条件的数据。

在用于识别和配置连接至同一CAN总线的多个相同智能装置的又一个解决方案中，每个装置可以设置有一个模拟输入，并且可以连接至具有配线内电阻器的配线，该配线内电阻器具有每个不同位置的不同值。当装置连接至具体配线时，针对每个装置输入执行电压分压，并且基于在该输入下的测量电压值，该装置能够对其自身加以识别并且充当存储器中存储的固定预编程列表所需的名称或源地址。然而，正如上述方法一样，该方法的缺点在于，配线内电阻器连接故障可以引发错误的源地址和功能执行或者引发可能导致不安全状况的数据供给。

授予Dean等人的美国专利号5914957(’957专利)公开了具有通过共享通信链路或总线和非共享菊花链通信链路连接至主节点的相同节点的节点配置系统。主节点连续且单独地将唯一标识符分配至每个从节点。然而，'957专利的系统无法知道设置有唯一标识符的任何具体从属装置是否已被移动到新的位置。因此，从已被意外安装在错误位置的装置处接收的数据将仍与该装置的假定正确位置相关联，由此可能导致基于错误信息的并且可能导致不安全状况的控制。