DE102005007124B4

DE102005007124B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines ersten und zumindest eines zweiten Steuergeräts in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102005007124B4
Application number: DE200510007124
Authority: DE
Inventors: Markus Bonschab; Harald Jakobs; Rubén Pérez Serrano
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2025-02-18
Also published as: DE102005007124A1

Abstract

Verfahren zum Steuern eines ersten und zumindest eines zweiten Steuergeräts in einem Fahrzeug, wobei jedes der Steuergeräte einen eigenen Taktgeber zum zyklischen Ansteuern von mit den Steuergeräten elektrisch verbundenen Verbrauchern aufweist und die Steuergeräte über einen Kommunikationsbus zum Senden und Empfangen von Signalen elektrisch verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
– zum Synchronisieren der beiden Steuergeräte ein Synchronisationsvorgang (SV1) und eine Freilaufphase (SV2) durchgeführt werden,
– beim Synchronisationsvorgang (SV1) das erste Steuergerät ein Taktsignal zum zyklischen Ansteuern des mit dem ersten Steuergerät elektrisch verbundenen Verbrauchers über den im Aktivzustand befindlichen Kommunikationsbus zum zweiten Steuergerät sendet, und
– während der Freilaufphase (SV2) der Kommunikationsbus im Ruhezustand betrieben wird und keine Signalübertragung zum Synchronisieren zwischen den Steuergeräten über den Kommunikationsbus durchgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Steuern eines ersten und zumindest eines zweiten Steuergeräts in einem Fahrzeug, wobei jedes der beiden Steuergeräte einen Taktgeber zum zyklischen Ansteuern von mit den Steuergeräten elektrisch verbundenen Verbrauchern aufweist. Die beiden Steuergeräte sind über einen Kommunikationsbus zum Senden und Empfangen von Signalen elektrisch miteinander verbunden.
Bekannte Verfahren, bei denen zumindest zwei Steuergeräte in einem Fahrzeug gesteuert werden, werden beispielsweise bei Warnblinkanlagen oder auch bei anderen Blinkvorgängen zur Kontrollüberwachung, wie dies beispielsweise durch das Blinken von entsprechenden Lichtern beim Öffnen oder Verschließen eines Kraftfahrzeugs durchgeführt wird, eingesetzt. Diesbezüglich werden beispielsweise als Glühlampen oder Leuchtdioden ausgebildete Verbraucher über die zugeordneten Steuergeräte zyklisch angesteuert. Die zyklische Ansteuerung erfolgt dabei über eigene Taktgeber, die jeweils in den entsprechenden Steuergeräten angeordnet sind. Im Hinblick auf die Ansteuerung der entsprechenden Verbraucher ist es beispielsweise bei Warnblinkanlagen besonders wichtig, dass ein im Wesentlichen gleichzeitiges Ansteuern der mit den Steuergeräten verbundenen Verbraucher durchgeführt wird. Im Hinblick auf einen Warnhinweis, der durch eine entsprechend aktivierte Warnblinkanlage mitgeteilt wird, ist es in diesem Fall besonders wichtig, ein möglichst gleichzeitiges Ansteuern der entsprechenden Verbraucher erzielen zu können, da ein im Wesentlichen nicht-gleichzeitiges Aufleuchten oder sogar ein zeitlich aufeinanderfolgendes Aufleuchten der entsprechenden Warnleuchten am Fahrzeug zum Nichterkennen des Warnhinweises oder zu anderen Fehleinschätzungen eines Betrachters führen kann.
Um ein möglichst gleichzeitiges Ansteuern von mehreren Verbrauchern erreichen zu können, sind mehrere Vorgehensweisen bekannt. So ist es üblich, dass die Ansteuerung der Blinkerleuchten in einem Fahrzeug auf mehrere elektronische Steuergeräte verteilt sein kann. Es ist auch bekannt, dass dabei eines der Steuergeräte die Funktion eines Master-Steuergeräts (Master) und mindestens ein zweites Steuergerät die Funktion eines Slave-Steuergeräts (Slave) übernimmt. Der Master entscheidet über den Blinkermodus und die Blinkerfrequenz. Der Slave steuert aufgrund der vom Master gesendeten Signale die Blinkerleuchten. Ein Steuerverfahren ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 06 788 A1 bekannt. Das bekannte Steuerverfahren synchronisiert periodische Ereignisse in einem Fahrzeug, die jeweils von einem ersten und einem zweiten Steuergerät veranlasst werden, wobei die Steuergeräte miteinander über einen Kommunikationsbus zum Empfangen und Senden von Busbotschaften verbunden sind. Über den Kommunikationsbus wird eine Busbotschaft von dem ersten zum zweiten Steuergerät übertragen und eine zeitliche Beziehung zwischen der Busbotschaft zu der Zeitbasis des ersten Steuergeräts festgelegt. Das zweite Steuergerät wertet den Zeitpunkt der Busbotschaft und diese Beziehung aus und synchronisiert daraufhin seine Ansteuerung auf die des ersten Steuergeräts. Das zweite Steuergerät kann somit aus dem Empfang zweier aufeinander oder im allgemeinen nachfolgender Busbotschaften Rückschlüsse auf den Takt und die Phase des ersten Steuergeräts ziehen. Das zweite Steuergerät kann dann seine Ansteuerimpulse dementsprechend, beispielsweise über eine Vergrößerung der gezählten Schwingungsanzahl zwischen den Ansteuerimpulsen, korrigieren.
Um ein synchrones Blinken aller Blinkleuchten zu gewährleisten, ist eine Synchronisation aller am Blinken beteiligten Steuergeräte über ein Bussystem (im Allgemeinen CAN-Bus) erforderlich. Wie im Stand der Technik durchgeführt, führt die Funktion Warnblinken aufgrund der erforderlichen Synchronisation dazu, dass der Kommunikationsbus, beispielsweise der CAN-Bus, aktiv ist. Da es im Stand der Technik somit erforderlich ist, dass der Kommunikationsbus für die gesamte Zeitdauer des Warnblinkens im Aktivmodus ist, um eine entsprechende gleichzeitige Ansteuerung gewährleisten zu können, folgt daraus auch, dass alle mit über den Kommunikationsbus vernetzten Steuergeräte ihren typischen Betriebsstrom verbrauchen, auch wenn sie an der Funktion Warnblinken nicht aktiv beteiligt sind. Dies hat zur Folge, dass die Verfügbarkeit der Fahrzeugbatterie wesentlich verringert wird. Insbesondere dann, wenn die Zündung ausgeschaltet ist und das Fahrzeug beispielsweise wegen einer Reifenpanne liegengeblieben ist und nicht gestartet wird, kann dies relativ schnell dazu führen, dass die Verfügbarkeit der Fahrzeugbatterie nicht mehr ausreicht, um das Fahrzeug starten zu können.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei dem bzw. mit der die Fahrzeugbatterie beim Steuern der Steuergeräte des Fahrzeugs weniger belastet wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch 1, und eine Vorrichtung, welche die Merkmale des Patentanspruchs 19 aufweist, gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist zum Steuern von mehreren Steuergeräten, die in einem Fahrzeug angeordnet sind, ausgelegt. Jedes der Steuergeräte weist einen Taktgeber zum zyklischen Ansteuern von mit dem jeweiligen Steuergerät elektrisch verbundenen Verbraucher auf. Die Steuergeräte sind über einen Kommunikationsbus zum Senden und Empfangen von Signalen elektrisch miteinander verbunden. Ein wesentlicher Gedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, dass zum Synchronisieren der beiden Steuergeräte ein Synchronisationsvorgang und eine Freilaufphase durchgeführt werden. Während der Zeitdauer des Synchronisationsvorgangs sendet das erste Steuergerät ein Taktsignal zum zyklischen Ansteuern des mit dem ersten Steuergerät elektrisch verbundenen Verbrauchers über den Kommunikationsbus zum zweiten Steuergerät. Der Kommunikationsbus wird während der Zeitdauer des Synchronisationsvorgangs im Aktivzustand betrieben. Nachfolgend wird eine Freilaufphase durchgeführt, bei der zum Synchronisieren zwischen den Steuergeräten keine Signalübertragung über den Kommunikationsbus durchgeführt wird. Während der Zeitdauer des zweiten Synchronisationsvorgangs wird der Kommunikationsbus im Ruhezustand betrieben. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein gleichzeitiges Ansteuern von mehreren Verbrauchern in einem Fahrzeug, von denen jeder mit einem eigenen Steuergerät elektrisch verbunden ist, in effektiver Weise erreicht werden. Indem der Kommunikationsbus lediglich während der Synchronisationsphase im Aktivzustand betrieben wird, kann die Verfügbarkeit der Fahrzeugbatterie wesentlich verbessert werden und die Belastung der Fahrzeugbatterie während der gesamten Zeitdauer des Synchronisationsvorgangs und der Freilaufphase zwischen den Steuergeräten bzw. während der gesamten Zeitdauer, in der die Verbraucher aktiv betrieben werden, deutlich reduziert werden. Die Verfügbarkeit und die Lebensdauer der Fahrzeugbatterie kann somit wesentlich erhöht werden. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass keine zusätzlichen elektrischen Verbindungen zum Durchführen eines Synchronisationsvorgangs insbesondere zwischen den Steuergeräten und dem Kommunikationsbus bereit gestellt werden müssen. Somit kann auch ein relativ aufwandsarmes Steuerverfahren realisiert werden.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zumindest bei einem der zum Synchronisieren durchgeführten Phasen des Synchronisationsvorgangs oder der Freilaufphase zumindest eines der beiden Steuergeräte seine taktbasierte Ansteuerung des zugeordneten Verbrauchers korrigiert.
In bevorzugter Weise wird während dem Synchronisationsvorgang oder der Freilaufphase vom Taktgeber des zweiten Steuergeräts ein eigenes Taktsignal erzeugt. Das Erzeugen dieses Taktsignals wird insbesondere während der gesamten Zeitdauer der Synchronisationsphase bzw. des ersten Synchronisationsvorgangs und der Freilaufphase durchgeführt.
In vorteilhafter Weise wird eine Abweichung zwischen den taktbasierten Ansteuerungen der Verbraucher innerhalb einer Taktsignalperiode ausgeglichen. Ein Abweichen der Ansteuerungen kann somit sehr schnell korrigiert werden.
Bevorzugt erweist es sich, wenn zum Synchronisieren der Steuergeräte in der Freilaufphase Synchronisationsinformationen des Synchronisationsvorgangs verwendet werden. Dadurch kann ermöglicht werden, dass auch in der Freilaufphase eine Abweichung zwischen den zyklischen Ansteuerungen der einzelnen Verbrauchern verhindert oder minimiert werden kann und dabei kein aktiver Kommunikationsbus erforderlich ist. Dies begünstigt wiederum die Belastung der Fahrzeugbatterie.
Das zweite Steuergerät berechnet in vorteilhafter Weise eine Differenz zwischen dem eigenen Taktsignal zum Ansteuern des Verbrauchers und dem vom ersten Steuergerät empfangenen Taktsignal zum Ansteuern des mit dem ersten Steuergerät elektrisch verbundenen Verbrauchers. Es kann vorgesehen sein, dass beim Überschreiten einer vorgebbaren, maximal zulässigen Differenz zwischen den Taktsignalen ein nachfolgender Taktzyklus um eine festgelegte Zeitdauer verschoben wird. Diese Zeitdauer ist durch eine kleinste Zeitbasis, mit der eine Ansteuerung der Verbraucher im System er folgen kann, charakterisiert. Insbesondere wird eine derartige Differenz zwischen den Taktsignalen für jeden einzelnen Taktzyklus berechnet.
Es kann vorgesehen sein, dass beim Überschreiten einer absoluten zeitlichen Differenz zwischen den Taktsignalen der nachfolgende Taktzyklus entsprechend um diese Zeitdauer zwischen zwei Berechnungsvorgängen zur Differenzberechung verlängert bzw. verkürzt wird. Es ist möglich, dass die aktuelle zeitliche Differenz zwischen den Taktsignalen, d. h. zwischen dem Taktsignal des ersten Steuergeräts und dem Taktsignal des zweiten Steuergeräts, nach der Adaption neu berechnet wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Zeitdauer des Taktsignals des ersten Steuergeräts durch das zweite Steuergerät während des Synchronisationsvorgangs, insbesondere während der gesamten Zeitdauer des Synchronisationsvorgangs, ermittelt wird. Bevorzugt ist es, wenn die Zeitdauer einer Taktsignalperiode und die Zeitdauer eines ersten Zustands, insbesondere eines ersten digitalen Zustands, des Taktsignals ermittelt wird. Als erster Zustand kann beispielsweise die Zeitdauer betrachtet werden, in der ein Warnblinklicht während eines Blinkzyklus leuchtet. Als Blinkzyklus wird dabei der Vorgang verstanden, welcher sich zeitlich über ein erstes Aufleuchten des Warnblinklichts, einem anschließenden Nicht-Aufleuchten des Warnblinklichts bis zum Beginn eines erneuten Aufleuchtens erstreckt.
Es kann vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass aus den Messwerten die Zeitdauer eines zweiten Zustands, insbesondere eines zweiten digitalen Zustands, des Taktsignals ermittelt wird. Als zweiter Zustand kann beispielsweise die Zeitdauer betrachtet werden, in der ein Warnblicklicht während eines Blinzyklus nicht leuchtet. Es kann vorgesehen sein, dass das Taktsignal gefiltert wird. Das Filtern kann durch eine gleitende Mittelwertbildung, insbesondere über eine Mehrzahl an Taktsignalperioden, insbesondere über acht Taktsignalperioden, durchgeführt werden. Die Synchronisation des ersten Steuergeräts mit dem zweiten Steuergerät kann durch eine zeitliche Verlängerung oder Verkürzung des zweiten Zustands des Taktsignals des zweiten Steuergeräts durch das zweite Steuergerät durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Zeitdauer während der das Warnblinklicht während einer Blinkerperiode bzw. eines Blinkerzyklus nicht leuchtet verlängert oder verkürzt werden.
Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass nach Ablauf des Synchronisationsvorgangs ein Mittelwert aus der für jeden einzelnen Taktzyklus bestimmten zeitlichen Differenz zwischen den Taktsignalen des ersten und des zweiten Steuergeräts durch das zweite Steuergerät ermittelt wird.
In bevorzugter Weise wird für die Freilaufphase dieser nach Ablauf des Synchronisationsvorgangs bestimmte Mittelwert als konstante zeitlich Abweichung für jeden Taktzyklus zwischen den Taktsignalen des ersten und des zweiten Steuergeräts festgelegt. Bevorzugt erweist es sich, dass der Mittelwert zum Synchronisieren der beiden Steuergeräte während der Freilaufphase zum internen Taktsignal des zweiten Steuergeräts zum zyklischen Ansteuern des mit dem zweiten Steuergeräts verbundenen Verbraucher addiert wird.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Zeitdauer der Freilaufphase durch das erste Steuergerät beendet wir, insbesondere nach einer vorgebbaren Zeitdauer beendet wird. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Kommunikationsbus aus dem Ruhezustand in einen aktiven Zustand übergeführt wird, wobei ein weiterer Synchronisationsvorgang durch Übertragen des Taktsignals des ersten Steuergeräts auf den Kommunikationsbus eingeleitet wird.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern eines ersten und zumindest eines zweiten Steuergeräts in einem Fahrzeug umfasst einen Kommunikationsbus mit dem die beiden Steuergeräte zum Senden und Empfangen von Signalen elektrisch verbunden sind. Jedes der Steuergeräte weist einen eigenen Taktgeber zum zyklischen Ansteuern von mit den Steuergeräten elektrisch verbundenen Verbrauchern auf. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung ist es, zum Synchronisieren der beiden Steuergeräte zumindest eines der beiden Steuergeräte derart auszubilden, dass während eines Synchronisationsvorgangs ein Taktsignal von dem anderen Steuergerät über einen im aktiven Zustand betriebenen Kommunikationsbus empfangbar ist. Dieses eine der beiden Steuergeräte ist des Weiteren derart ausgebildet, dass während einer dem Synchronisationsvorgang nachfolgenden Freilaufphase zum Synchronisieren mit dem anderen Steuergerät keine Signalüber tragung über den Kommunikationsbus erforderlich ist bzw. durchführbar ist und sich der Kommunikationsbus während der Freilaufphase im Ruhezustand befindet.
Es kann vorgesehen sein, dass der Taktgeber als Resonator oder als Oszillator, insbesondere als Schwingungsquarz ausgebildet ist. Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das erste Steuergerät zumindest zwischenzeitlich als Master definiert ist und das zweite Steuergerät zumindest zwischenzeitlich als Slave vorgesehen ist.
Besonders vorteilhaft erweist sich die Erfindung, wenn die Verbraucher als Warnblinker ausgebildet sind und ein möglichst synchrones Ansteuern der entsprechenden Warnblinklichter mittels der Erfindung in besonders schonender Weise für die Fahrzeugbatterie realisiert werden kann.
Die vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind, soweit sie auch auf die erfindungsgemäße Vorrichtung übertragen werden können, auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung als vorteilhafte Weiterentwicklungen anzusehen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematische Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine zeitliche Darstellung der aufeinanderfolgenden zum Synchronisieren der Steuergeräte durchzuführenden Phasen des Synchronisationsvorgangs und der Freilaufphase.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Warnblinksystems näher erläutet, bei dem die Steuergeräte mit Warnblinklichtern als Verbraucher elektrisch verbunden sind. Es sei angemerkt, dass die Erfindung in vielfältiger Weise auch für andere Systeme herangezogen werden kann, bei denen beispielsweise ein Sicherheitshinweis durch die an die Steuergeräte angeschlossenen Verbraucher vermittelt wird.
Diesbezüglich sei beispielsweise auf ein Blinken von Leuchten hingewiesen, welche einen Sicherheitshinweis an einen Beobachter ermitteln. Ein derartiger Sicherheitshinweis kann beispielsweise in einem Blinken von Lichtern bestehen, welche ein erfolgreiches Öffnen oder ein erfolgreiches Verschließen eines Fahrzeugs anzeigen.
Ein freilaufendes synchrones Warnblinken kann nach dem Starten der Funktion Warnblinken nicht beliebig lange gewährleistet werden. Aufgrund von Toleranzen im Gesamtsystem werden die Ansteuersignale nach einer bestimmten Zeitdauer einen signifikanten Phasenunterschied aufweisen. Dadurch ist die Zeit eines freilaufenden Warnblinkens beschränkt. Wesentliche Einflussfaktoren in diesem Zusammenhang sind durch die Hardwaretoleranzen der beteiligten Steuergeräte (Oszillator- bzw. Resonatortoleranzen), sowie Latenzzeiten, die bedingt durch Implementierung der Funktion im Steuergerät hervorgerufen werden, und den maximal zulässigen Phasenunterschied der Blinkeransteuerungen, gegeben. Ein Synchronisieren aller beteiligten Steuergeräte auf das Signal eines Master-Geräts bzw. eines Blinkmasters ist spätestens dann erforderlich, wenn der maximale Phasenunterschied zwischen den einzelnen Blinkeransteuerungen erreicht ist. Als maximaler Phasenunterschied wird dabei eine derartige Abweichung verstanden, welche beim asynchronen Aufleuchten und Erlöschen von zwei Blinklichtern durch das menschliche Auge wahrnehmbar ist.
In der Darstellung gemäß 1 sind die nacheinander folgenden Vorgänge bzw. Synchronisationsphasen gezeigt. Ein Synchronisationsvorgang bzw. eine erste Synchronisationsphase SV1 beginnt dann, wenn zu einem Zeitpunkt t₀ die Funktion Warnblinken aktiviert wird bzw. ein Schalter zum Starten des Warnblinklichts von einer Person betätigt wird. Nach Ablauf des Synchronisationsvorgangs SV1 zum Zeitpunkt t₁ wird unmittelbar nachfolgend eine Freilaufphase SV2 gestartet. Diese Freilaufphase SV2 wird im Ausführungsbeispiel als freilaufendes Warnblinken bezeichnet. Das freilaufende Warnblinken SV2 ist zum Zeitpunkt t₂ beendet. Im Anschluss daran wird wiederum ein Synchronisationsvorgang SV1 gestartet, welcher mit dem Zeitpunkt t₃ abläuft. Anschließend wird wiederum eine Freilaufphase SV2 bzw. ein freilaufendes Warnblinken SV2 gestartet, das bis zum Zeitpunkt t₄ andauert.
Wie in 1 angedeutet, kann nach dem Zeitpunkt t₄ ein weiteres Mal ein Synchronisationsvorgang SV1 durchgeführt werden. Das Durchführen eines Synchronisationsvorgangs SV1 und einer Freilaufphase SV2 kann mehrmals wiederholt werden. Wie weiter aus 1 zu erkennen ist, ist die Synchronisationsphase bzw. der Synchronisationsvorgang SV1 zeitlich kürzer als das freilaufende Warnblinken bzw. die Freilaufphase SV2. Das Verhältnis der Zeitdauern des Synchronisationsvorgangs SV1 zur Freilaufphase SV2 kann in vielfältiger Weise ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, eine möglichst lange Zeitdauer des freilaufenden Warnblinkens sowie eine möglichst kurze Zeitdauer der Synchronisationsphase SV1 erreichen zu können. Dies führt erfindungsgemäß dazu, dass dann, wenn der Synchronisationsvorgang SV1 zeitlich relativ kurz bemessen ist, auch der Kommunikationsbus für eine relativ kurze Zeit nur im Aktivmodus betrieben wird. Dies hat zur Folge, dass der Stromverbrauch wesentlich beeinflusst wird und somit auch die Verfügbarkeit der Fahrzeugbatterie wesentlich verbessert werden kann. Vorteilhaft ist es somit, eine möglichst kurze Zeitdauer für den ersten Synchronisationsvorgang SV1 und eine möglichst lange Zeitdauer für das freilaufende Warnblinken bzw. die Freilaufphase SV2 erzielen zu können.
Während der Zeitdauer zwischen t₀ und dem Zeitpunkt t₁, in der der Synchronisationsvorgang SV1 durchgeführt wird, ist der Kommunikationsbus im aktiven Zustand. Während dieser Zeitdauer zwischen den Zeitpunkten t₀ und t₁ sendet ein erstes Steuergerät, welches im Ausführungsbeispiel das Master-Steuergerät bzw. ein Blinkmaster ist, für die gesamte Zeitdauer die Blinkfrequenz des dem Blinkmaster zugeordneten Taktgebers auf den Kommunikationsbus. Mit dem zeitlichen Ablauf des Synchronisationsvorgangs SV1 zum Zeitpunkt t₁ wird der Kommunikationsbus in den Ruhezustand übergeführt. Der Kommunikationsbus ist während der gesamten Zeitdauer der Freilaufphase SV2 bzw. des freilaufenden Warnblinkens zwischen dem Zeitpunkt t₁ und dem Zeitpunkt t₂ im Ruhezustand.
Mit dem Beginn der Synchronisationsphase SV1 zum Zeitpunkt t₀ generiert ein zweites Steuergerät, welches im Ausführungsbeispiel das Slave-Steuergerät bzw. der Blinkslave ist, ein eigenes Taktsignal bzw. eine eigene Blinkfrequenz bzw. ein eigenes Taktsignal zum zyklischen Ansteuern des Blinkers. Dieses wird durch einen dem Blinkslave zugeordneten Taktgeber erzeugt. Darüber hinaus empfängt der Blinkslave auch das Taktsignal bzw. das Blinksignal bzw. die Blinkfrequenz des Blinkmasters über den aktiven Kommunikationsbus. Während der gesamten Zeitdauer des Synchronisationsvorgangs SV1 wird für jede Blinkerperiode die zeitliche Differenz zwischen der Blinkfrequenz des Blinkmasters (Kommunikationsbussignal) und seiner internen Blinkfrequenz berechnet. Als Blinkperiode wird dabei die Zeitdauer bzw. der Vorgang verstanden, der die Zeitdauer eines Leuchtens und eines nachfolgenden Nichtleuchtens eines Blinklichts bezeichnet.
Wird eine vorgebbare maximal zulässige zeitliche Differenz zwischen den beiden Blinksignalen des Masters und des Slaves überschritten, ist ein nachfolgender Blinkerzyklus bzw. eine nachfolgende Blinkerperiode entsprechend um eine festgelegte Zeitdauer zu verlängern bzw. zu verkürzen. Die festgelegte Zeitdauer ist dabei durch die Steuergeräte vorgegeben und bezeichnet diejenige Zeitdauer die zwischen aufeinanderfolgenden Vorgängen zur Berechung der Differenz der Taktsignale vergeht.
Die aktuelle zeitliche Differenz zwischen dem Signal des Blinkmasters und dem Signal des Blinkslaves muss nach der Adaption neu berechnet werden. Diese Vorgehensweise bzw. diese Verfahrensschritte werden während der gesamten Dauer des Synchronisationsvorgangs SV1 durchgeführt bzw. wiederholt.
Nach Ablauf der Synchronisationsphase bzw. des ersten Synchronisationsvorgangs SV1 zum Zeitpunkt t₁ wird von dem Blinkslave ein Mittelwert über die jeweils pro Blinkerzyklus bzw. Blinkerperiode berechneten Phasendifferenzen der Blinkfrequenzen ermittelt. Dieser Mittelwert wird als Abweichung des vom Taktgeber des Blinkslaves erzeugten Blinksignals relativ zum Blinksignal des Blinkmasters genommen. Während der Freilaufphase SV2 bzw. des freilaufenden Warnblinkens adaptiert der Blinkslave seine Blinkfrequenz in Abhängigkeit der beim Synchronisationsvorgang SV1 berechneten Abweichung bzw. dem berechneten Mittelwert. Der Blinkslave generiert sein Blinksignal unter Berücksichtigung des ermittelten Mittelwerts. Die ermittelte Differenz bzw. der berechnete Mittelwert wird bei jeder Taktperiode bzw. bei jedem Taktzyklus vom Blinkslave derart berücksichtigt, dass eine Addition zum internen Blinksignal durchgeführt wird. Wiederum wird beim Überschreiten einer vorgebbaren maximal zulässigen zeitlichen Differenz die nachfolgende Periode bzw. der nachfolgende Zyklus entsprechend um die oben genannte festgelegte Zeitdauer verlängert bzw. verkürzt.
Mit dem Beginn der Synchronisationsphase bzw. des Synchronisationsvorgangs SV1 zum Zeitpunkt t₀ bzw. beim erneuten Starten eines Synchronisationsvorgangs SV1 zum Zeitpunkt t₂ kann sich der Blinkslave innerhalb einer Blinkerperiode auf das Signal des Blinkmasters synchronisieren.
Die Zeitdauer des freilaufenden Warnblinkens wird zum Zeitpunkt t₂ durch den Blinkmaster beendet. Zu diesem Zeitpunkt t₂ wird dann wiederum der Kommunikationsbus vom Ruhezustand in den aktiven Zustand geführt. Der Blinkmaster leitet durch Senden der Blinkfrequenz seines internen Taktgebers einen neuen Synchronisationsvorgang SV1 ein.
Denkbar ist, dass die Zeitdauer des Synchronisationsvorgangs SV1 kann derart verkürzt werden kann, dass sie lediglich die Zeitdauer einer Taktperiode bzw. eines Taktzyklus umfasst. Dies würde für das Ausführungsbeispiel bedeutet, dass der erste Synchronisationsvorgang SV1 auf die Zeitdauer einer einzigen Blinkerperiode bzw. eines Blinkerzyklus reduziert werden kann. Durch eine derart kurze Zeitdauer des ersten Synchronisationsvorgangs SV1 kann eine sehr schnelle Synchronisation des Blinkslave auf das Taktsignal des Blinkmasters erreicht werden und somit muss der Kommunikationsbus lediglich für eine sehr begrenzte Zeit im Aktivmodus betrieben werden. Die Belastung der Fahrzeugbatterie für das Steuern der Steuergeräte wird dadurch auf ein Minimum reduziert.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird zu Beginn des Synchronisationsvorgangs SV1 die Zeitdauer des ersten Taktsignals durch das zweite Steuergerät bzw. den Blinkslave ermittelt. Die Zeitauflösung der Messung muss dabei derart sein, dass Messungenauigkeiten vermieden werden oder im vernachlässigbaren Bereich sind. Der Blinkslave misst einerseits die Zeitdauer einer gesamten Taktsignalperiode des Taktsignals vom ersten Steuergerät und des Weiteren die Zeitdauer, die vom Aufleuchten bis zum Nicht-Leuchten des Blinklichts in dieser einen Taktsignalperiode verstreicht und eine Hellphase bezeichnet. Aus den beiden Messwerten – Zeitdauer der Hellphase und Zeitdauer der gesamten Blinkperiode – wird die Zeitdauer des Nicht-Leuchtens des Blinklichts ermittelt und als Dunkelphase bezeichnet.
Um Messwerttoleranzen zu minimieren wird das Taktsignal gefiltert. Die Filterung der Hellphase und der gesamten Taktsignalperiode wird durch eine Mittelwertbildung, insbesondere durch eine gleitende Mittelwertbildung, durchgeführt. Insbesondere wird eine derartige Mittelwertbildung über acht Taktsignalperioden bzw. Blinkerperioden durchgeführt. Während des Synchronisationsvorgangs SV1 kann die Synchronisation des Blinkslaves auf den Blinkmaster nach Beginn des Synchronisationsvorgangs SV1 zeitlich innerhalb einer Blinkerperiode erfolgen. Die aktuelle Blinkerphase ist bei Beginn des Synchronisationsvorgangs SV1 vom Blinkslave vollständig zu beenden. Die Synchronisation erfolgt durch verlängern oder verkürzen der Dunkelphase durch den Blinkslave.
In der nachfolgenden Freilaufphase SV2 generiert der Blinkslave entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel sein eigenes Blinkersignal. Das Blin kersignal wird aus den gemittelten Werten der Zeitdauern der Hellphase und der Zeitdauern der Blinkerperioden gebildet. Die während dem Synchronisationsvorgang SV1 durch das Vermessen des Taktsignals zum Ansteuern des Blinkers des ersten Steuergeräts erhaltenen Ergebnisse werden während der Freilaufphase SV2 herangezogen, um das vermessene Signal durch das zweite Steuergerät nachbilden zu können und dadurch ein eigenes Taktsignal zum Ansteuern des mit dem zweiten Steuergerät verbundenen Blinkers erzeugen zu können.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit zumindest zwei Steuergeräte in einem Fahrzeug derart gesteuert, dass es lediglich für eine relativ kurze erste Zeitdauer, dem Synchronisationsvorgang SV1, erforderlich ist, dass der Kommunikationsbus im Aktivzustand ist und somit Taktsignale zum Synchronisieren der Steuergeräte über den Kommunikationsbus übertragen werden können. Während der im Allgemeinen wesentlich längeren Zeitdauer einer Freilaufphase SV2 bzw. eines freilaufenden Warnblinkens, wird der Kommunikationsbus zur Signalübertragung nicht benötigt und kann in dieser Zeit im Ruhezustand gehalten werden. Während dieser Freilaufphase erfolgt ein Synchronisieren in erfindungsgemäßer Weise dadurch, dass Informationen, die während des Synchronisationsvorgangs SV1 bestimmt bzw. gewonnen werden, für die Freilaufphase verwendet werden.

Claims

Verfahren zum Steuern eines ersten und zumindest eines zweiten Steuergeräts in einem Fahrzeug, wobei jedes der Steuergeräte einen eigenen Taktgeber zum zyklischen Ansteuern von mit den Steuergeräten elektrisch verbundenen Verbrauchern aufweist und die Steuergeräte über einen Kommunikationsbus zum Senden und Empfangen von Signalen elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass – zum Synchronisieren der beiden Steuergeräte ein Synchronisationsvorgang (SV1) und eine Freilaufphase (SV2) durchgeführt werden, – beim Synchronisationsvorgang (SV1) das erste Steuergerät ein Taktsignal zum zyklischen Ansteuern des mit dem ersten Steuergerät elektrisch verbundenen Verbrauchers über den im Aktivzustand befindlichen Kommunikationsbus zum zweiten Steuergerät sendet, und – während der Freilaufphase (SV2) der Kommunikationsbus im Ruhezustand betrieben wird und keine Signalübertragung zum Synchronisieren zwischen den Steuergeräten über den Kommunikationsbus durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bei dem Synchronisationsvorgang (SV1) oder der Freilaufphase (SV2) zumindest eines der beiden Steuergeräte seine taktbasierte Ansteuerung des zugeordneten Verbrauchers korrigiert.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während dem Synchronisationsvorgang (SV1) und der Freilaufphase (SV2), insbesondere während der gesamten Zeitdauer des Synchroni sationsvorgangs (SV1) und der Freilaufphase (SV2), vom Taktgeber des zweiten Steuergeräts ein eigenes Taktsignal zum zyklischen Ansteuern des mit dem zweiten Steuergerät elektrisch verbundenen Verbrauchers erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung zwischen den taktbasierten Ansteuerungen der Verbraucher innerhalb einer Taktsignalperiode ausgeglichen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Synchronisieren der Steuergeräte in der Freilaufphase (SV2) Synchronisationsinformationen des Synchronisationsvorgangs (SV1) herangezogen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass vom zweiten Steuergerät eine Differenz zwischen dem internen Taktsignal zum zyklischen Ansteuern des Verbrauchers und dem Taktsignal zum zyklischen Ansteuern des Verbrauchers des ersten Steuergeräts berechnet wird, insbesondere für jeden einzelnen Taktzyklus berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Überschreiten einer vorgebbaren, maximal zulässigen Differenz zwischen den Taktsignalen ein nachfolgender Taktzyklus um eine festgelegte Zeitdauer verschoben wird, wobei diese Zeitdauer einer kleinsten Zeitbasis, mit der eine Ansteuerung der Verbraucher erfolgt, entspricht.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen dem Taktsignal des ersten und dem Taktsignal des zweiten Steuergeräts nach dem Verschieben eines nachfolgenden Taktzyklus neu berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer des Taktsignals des ersten Steuergeräts durch das zweite Steuergerät während des Synchronisationsvorgangs (SV1), insbesondere während der gesamten Zeitdauer des ersten Synchronisationsvorgangs (SV1), ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer einer Taktsignalperiode und die Zeitdauer eines ersten Zustands, insbesondere eines ersten digitalen Zustands, des Taktsignals ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Messwerten die Zeitdauer eines zweiten Zustands, insbesondere eines zweiten digitalen Zustands, des Taktsignals ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Taktsignal, insbesondere das vermessene Taktsignal, gefiltert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtern durch eine gleitende Mittelwertbildung, insbesondere über eine Mehrzahl an Taktsignalperioden, insbesondere über acht Taktsignalperioden, durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisation des ersten mit dem zweiten Steuergerät durch eine zeitliche Verlängerung oder Verkürzung eines der beiden Zustände des Taktsignals des zweiten Steuergeräts durch das zweite Steuergerät durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf des ersten Synchronisationsvorgangs (SV1) ein Mittelwert aus den für jeden Taktzyklus bestimmten Differenzen zwischen den Taktsignalen des ersten und des zweiten Steuergeräts durch das zweite Steuergerät ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass für die Freilaufphase (SV2) der Mittelwert als konstante Abweichung für jeden Taktzyklus zwischen den Taktsignalen des ersten und des zweiten Steuergeräts herangezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelwert zum Synchronisieren der Steuergeräte während der Freilaufphase (SV2) zum intern erzeugten Taktsignal des zweiten Steuergeräts zur Ansteuerung des mit dem zweiten Steuergerät verbundenen Verbrauchers addiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer der Freilaufphase (SV2) durch das erste Steuergerät beendet wird, insbesondere nach einer vorgebbaren Zeitdauer beendet wird, und ein Aktivieren des Kommunikationsbusses aus dem Ruhezustand in einen aktiven Zustand durchgeführt wird, wobei ein weiterer Synchronisationsvorgang (SV1) durch Übertragen des Taktsig nals zum Ansteuern des Verbrauchers durch das erste Steuergerät auf den Kommunikationsbus eingeleitet wird.
Vorrichtung zum Steuern eines ersten und zumindest eines zweiten Steuergeräts in einem Fahrzeug, wobei jedes der Steuergeräte einen eigenen Taktgeber zum zyklischen Ansteuern von mit den Steuergeräten elektrisch verbundenen Verbrauchern aufweist und die Steuergeräte über einen Kommunikationsbus zum Senden und Empfangen von Signalen elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zum Synchronisieren der beiden Steuergeräte zumindest eines der Steuergeräte derart ausgebildet ist, dass während eines Synchronisationsvorgangs (SV1) ein Taktsignal von dem anderen Steuergerät über einen im aktiven Zustand betriebenen Kommunikationsbus empfangbar ist und während einer Freilaufphase (SV2) keine Signalübertragung über den Kommunikationsbus durchgeführt wird und sich der Kommunikationsbus während der Freilaufphase (SV2) im Ruhezustand befindet.