專利名稱：控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的雙級標識符的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本領(lǐng)域涉及控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)消息協(xié)議的擴展，以便提供在具有高達數(shù)萬個節(jié)點的電梯控制通信網(wǎng)絡(luò)中為消息提供路由選擇。
背景技術(shù)：
眾所周知，在使用多電梯的電梯系統(tǒng)中典型地會將多個電梯安排在一個組內(nèi)，而在一個建筑中有若干組。
包括每個座艙上的節(jié)點、組控制裝置內(nèi)的節(jié)點和建筑物內(nèi)的節(jié)點在內(nèi)的所有這些節(jié)點之間的通信可通過具有發(fā)送器和接收器的通信協(xié)處理器使用單一通信協(xié)議來實現(xiàn)。
這樣的系統(tǒng)需要大量通信硬件。因此，使用符合工業(yè)標準、容易提供、低成本的硬件將會有很大的優(yōu)勢。
局域網(wǎng)的最新變革是控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)標準，其基本層面在ISO1898和ISO11519-1中確定。CAN標準最初開發(fā)用于滿足汽車應(yīng)用中的分布實時控制需要。結(jié)果，很多生產(chǎn)商提供符合協(xié)議需要的成本非常低的CAN芯片。
在CAN協(xié)議中，每個接收節(jié)點都要對同一標識符域進行篩選以便確定在任何給定消息中的重要性。通過過濾器的消息被接收而沒有通過的則被忽略。CAN協(xié)議用于廣播型系統(tǒng)，其中消息只是被放置在總線上，需要接收給定消息的接收節(jié)點根據(jù)需要調(diào)整篩選。因此，可由CAN協(xié)議區(qū)分的接收節(jié)點的個數(shù)要受到標識符域能夠表示的數(shù)字的限制。CAN協(xié)議標識符域在一種格式中被限制在11比特內(nèi)，在另一種格式中被限制在29比特內(nèi)。很明顯，11比特格式限定了最大數(shù)目可達到大約2000種的可區(qū)分消息，但這在電梯應(yīng)用中還遠遠不夠，典型的電梯應(yīng)用有數(shù)萬個節(jié)點。在電梯控制系統(tǒng)中可用的協(xié)議必須包括源和目的標識，這意味著在CAN協(xié)議的29比特標識符域中必須包含兩個單獨的標識符。而且，可用于電梯控制系統(tǒng)的協(xié)議必須有若干優(yōu)先級和標識符域能夠包含的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)類型。如果(例如)在一個功能域中包含了5比特，要為源節(jié)點標識符和目的節(jié)點標識符留下24比特；結(jié)果有12比特用來區(qū)分各種節(jié)點，限制系統(tǒng)在大約4000個節(jié)點左右，但這是嚴重不足的。
使用區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)的電梯控制系統(tǒng)的例子在共同擁有的美國專利5,387,769和5,202,540中描述，用于這種系統(tǒng)中的延伸CAN協(xié)議消息格式在共同擁有的美國專利5,854,454中描述。
發(fā)明公開本發(fā)明的目的包括提供一個支持數(shù)萬個節(jié)點之間通信的CAN協(xié)議，消息具有不同功能，并提供改進的CAN協(xié)議以便用于電梯系統(tǒng)。
根據(jù)我們的見識，本發(fā)明部分判定電梯控制系統(tǒng)具有相對數(shù)目較少的節(jié)點，但它們必須能夠互相通信并能夠與系統(tǒng)剩余其他大量節(jié)點通信，而且還有二級節(jié)點，它們中的每個都不與同級中的其他節(jié)點通信，只是與第一級的節(jié)點通信。這樣，第二級節(jié)點的標識就不會在與源節(jié)點標識符和目的節(jié)點標識符相同的消息中出現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，適用于標準CAN硬件的消息協(xié)議使用一部分標識符域來標識第一級節(jié)點，每個節(jié)點都要與系統(tǒng)其他所有的大量其他節(jié)點通信，而標識符域的第二部分用來標識第二級節(jié)點，每個節(jié)點都不與該第二級其他節(jié)點通信，只與所述第一級節(jié)點通信，所述第二部分包括一個子部分用于標識所述第一級節(jié)點，這時所述第二部分的剩余部分使其所有二進制比特都具有相同的二進制數(shù)值，并具有所述標識符域的消息功能部分，它在其他事物中識別是否每個節(jié)點標識符都識別該節(jié)點是源節(jié)點還是目的節(jié)點。本發(fā)明還有很多方面。第一，它將節(jié)點分成兩個級別，第一級可在一個單一的消息中將同一級別的節(jié)點標識為源節(jié)點和目的節(jié)點，第二級節(jié)點并不互相通信，因此在相同消息中將不會出現(xiàn)源節(jié)點和目的節(jié)點標識。這就允許使用標識符域中的主要部分來標識大量所述第二級節(jié)點。第二，本發(fā)明刪去了為源節(jié)點標識符域和目的標識符域分配標識符域部分，而是使用更少的比特容量來將節(jié)點標識部分指定為源節(jié)點標識符或目的標識符。第三，在兩個第一節(jié)點之間進行通信時，本發(fā)明可能使用第二級節(jié)點標識符部分中的一小部分來標識第一級節(jié)點。本發(fā)明在控制系統(tǒng)中可以使用標準CAN硬件，例如電梯控制系統(tǒng)，其中有數(shù)萬個節(jié)點而它們并不互相通信。
其他本發(fā)明的目標、特性和優(yōu)勢在下面示例性實施例的具體描述和


中將會變得更加明顯。
附圖簡述圖1是先前技術(shù)中一個標準CAN2.0協(xié)議消息格式的圖解。
圖2是在一個一級節(jié)點和二級節(jié)點之間進行通信時，根據(jù)本發(fā)明修改的CAN2.0協(xié)議消息格式的圖解。
圖3是在兩個一級節(jié)點之間進行通信時，根據(jù)本發(fā)明修改的CAN2.0協(xié)議消息格式的圖解。
實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式參考圖1，標準CAN2.0協(xié)議消息格式包括11比特標識符域和18比特標識符域，合起來成為29比特標識符域。在圖2中，特定為了電梯控制系統(tǒng)，CAN2.0協(xié)議消息格式被修改，將29比特域分為3部分X比特作為消息功能域，它包括指定29比特標識域的其他兩個部分的哪個是源節(jié)點標識，哪個部分代表目的節(jié)點標識。在一個具體實施例中，功能部分包含5比特。第二部分的n比特是二級節(jié)點標識部分，標識系統(tǒng)中大量不需要互相通信的節(jié)點。在一個具體實施例中，二級標識部分包含16比特。m比特的第三部分是一級節(jié)點標識部分，標識大量既能與其他節(jié)點通信又能二級節(jié)點通信的一級節(jié)點中的一個節(jié)點。在一具體實施例中，一級節(jié)點標識部分包含8比特。在圖2中，二級節(jié)點標識符不全用于標識二級節(jié)點，當兩個一級節(jié)點互相進行通信時，此域中最不重要的8比特將用于標識其中一個一級節(jié)點。如圖3所示，當二級節(jié)點標識符域中最重要的8比特全是0時(在一具體實施例中)，二級節(jié)點標識符部分的最不重要的8比特標識一級節(jié)點。因此，29比特標識符域中包含二級節(jié)點標識符的部分這里可稱為可選部分。使用可選部分的最低有效位來標識一級節(jié)點允許提供用來標識二級節(jié)點的最大數(shù)目。例如，從可選部分拿出256個一級節(jié)點標識符可留下65,280個二級節(jié)點標識符。
圖3所示不用全0，可選標識符部分的高順序部分可被設(shè)置成全1來表示最不重要的8比特包含一級標識符。這時，一級標識符可以是可選部分的最高順序數(shù)字(即在65,280和65,535之間)。這樣，可選部分的高順序子部分，在圖3中標識為“n-m”可以是全1，不是全0，而且在本發(fā)明中始終這樣執(zhí)行。如在一個具體實施例中描述，x是5，n是16而m是18。電梯其他可用實施例中，x可以等于4，n等于15而m等于10。這就允許有具有16中類型功能的超過1,000一級節(jié)點和超過31,000二級節(jié)點。當然，如果需要可以選擇其他數(shù)目來實現(xiàn)本發(fā)明。
29比特標識符域的功能部分可以用標識符域中的最高有效位來表示，以便使用標識符域的一個或多個最高有效位來建立消息的優(yōu)先級，這個優(yōu)先級依次允許通過標準CAN沖突協(xié)議來實現(xiàn)優(yōu)先級，標準CAN沖突協(xié)議是從最重要的比特到最不重要的比特逐位比較，0值優(yōu)先級高于1值。一級標識符部分和標識一級和二級節(jié)點的可選部分的順序是不相關(guān)的。
所有上面舉的專利申請例子都被納入作為參考。
這樣，雖然本發(fā)明在這里結(jié)合范例實施例被公開和描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道前面的敘述合各種改變，在不脫離本發(fā)明主旨和范圍的范圍內(nèi)，還可作各種其他改變、刪除和增加。
權(quán)利要求
1. 在多處理器控制系統(tǒng)的各個節(jié)點間通信的方法，此控制系統(tǒng)含有多個一級節(jié)點，每個節(jié)點都必須與其他所述一級節(jié)點通信并和該控制系統(tǒng)中所述一級節(jié)點之外的節(jié)點通信，此控制系統(tǒng)還包含多個二級節(jié)點，每個二級節(jié)點需要與至少一個所述一級節(jié)點通信但不需要與其他所述二級節(jié)點通信，它們使用控制域網(wǎng)絡(luò)(CAN)硬件響應(yīng)標準CAN消息格式，其中最高有效位是幀起始比特，下面31個最高有效位包含29比特標識符域，下一比特包含遠端傳輸請求比特，下面6比特包含一個控制比特域，下一個0到64比特的域包含一個數(shù)據(jù)域，下一個16比特包含循環(huán)冗余校驗域，下2比特包含一個證實域，最不重要的7比特包含幀結(jié)束域，此方法包含提供一個消息功能-類別部分，它包含一個包括所述標識符域的最高有效位的連續(xù)CAN標識符域部分，其內(nèi)容將所述標識符域的其他比特分別標識為目的地節(jié)點標識符或源節(jié)點標識符；提供一級節(jié)點標識符部分，它包含所述CAN標識符域的連續(xù)部分，其內(nèi)容包含用于標識多個所述一級節(jié)點中的一個節(jié)點的一級節(jié)點標識符；提供一個可選節(jié)點標識符部分，它包含所述CAN標識符域中除了所述消息功能-類別部分和所述一級節(jié)點標識符部分外的連續(xù)部分，其內(nèi)容包括當在其中一個所述一級節(jié)點和其中一個所述二級節(jié)點之間進行通信時，一個用于標識所述多個二級節(jié)點中的一個節(jié)點的二級節(jié)點標識符，或當在兩個所述一級節(jié)點進行通信時，一個所述一級節(jié)點標識符。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其中所述二級節(jié)點標識符中的比特數(shù)目大于所述一級節(jié)點標識符中的比特數(shù)目。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述二級節(jié)點標識符中的比特數(shù)目是所述一級節(jié)點標識符中比特數(shù)目的兩倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其中當兩個所述一級節(jié)點進行通信時，所述可選節(jié)點標識符部分包含一個連續(xù)的具有完全相同二進制值的二進制比特子部分和一個一級節(jié)點標識符子部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其中所述二進制值是0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其中所述該可選節(jié)點標識符部分的所述一級節(jié)點標識符子部分包含該可選節(jié)點標識符部分最低有效位。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其中所述一級節(jié)點標識符部分包含所述CAN標識符域的最低有效位。
全文摘要
標準CAN協(xié)議消息格式的29比特標識符域被分為一個消息功能部分;一級節(jié)點標識符部分,用于標識必須能夠互相進行通信并且能夠與大量系統(tǒng)其他節(jié)點通信的一級節(jié)點;和可選節(jié)點標識符部分,其主要部分用作二級節(jié)點標識符,以便標識互相不需要通信但只需要與一級節(jié)點通信的二級節(jié)點,其中一小部分用于當兩個一級節(jié)點互相通信時作為一級節(jié)點標識符。當可選部分最重要的8比特是全0時,可選部分最不重要的8比特代表一級節(jié)點標識符,但當可選部分最重要8比特中任何一個比特是1時,最低順序的8比特就是二級節(jié)點標識符的一部分。這樣,可選部分就可標識(例如)256個一級節(jié)點和65,280個二級節(jié)點。
文檔編號G06F15/16GK1343415SQ00804885
公開日2002年4月3日 申請日期2000年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月12日
發(fā)明者H·K·J·斯皮鮑爾, M·G·W·尼達 申請人:奧蒂斯電梯公司