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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines Bussystems
mit einem Bus mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Patentanspruchs
1 bzw. auf eine Buseinrichtung für
ein solches Bussystem.
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2-Draht-Bussysteme
sind als Sensorsbussysteme in Kraftfahrzeugen bekannt. Eine sogenannter
BST-Bus von Bosch-Siemens-Temic wird beispielsweise für eine Airbag-Steuerung
verwendet. Der BST-Bus ist ein 2-Draht-Bus, bei welchem eine Manchester-Codierung und entweder
Parität
oder CRC für
eine Fehlererfassung und Fehlerkorrektur verwendet wird. Der BST-Bus
wird mit einer Übertragungsrate
von maximal 250 Kbps betrieben. Von Philips wurde der sogenannte
I2C-Bus als 2-Draht-Bus als ein weiterer
serieller Bus entwickelt.
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Aus
EP 1048934 sind zwei Drahtsensoren zum
Anschluss an einen 2-Draht-Bus bekannt, wobei mehrere derartige
Zweidrahtsensoren in Serie schaltbar sind.
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2-Draht-Bussysteme
werden vor allem dort eingesetzt, wo Leitungssysteme teuer sind
und viele Sensoren oder Aktuatoren Daten liefern, welche in einem
zentralen Rechner verarbeitet werden. An solche Bussysteme werden
hohe Anforderungen hinsichtlich Sicherheit und Robustheit gestellt.
Neben der Datenübertragung
findet auf einem Bus eines solchen 2-Draht-Bussystems zusätzlich auch noch die Strom-
oder Energieversorgung über
die gleichen Leitungen, über
welche die Daten übertragen
werden, an die Buseinrichtungen statt. Buseinrichtungen sind dabei
beispielsweise Sensoren, welche Daten erfassen und über den
Bus an den Rechner übertragen
oder Aktoren, welche aufgrund vom Rechner über den Bus erhaltenen Daten
aktiviert werden. Die Busprotokolle unterstützen ein Master-Slave- Prinzip, bei dem
eine Haupteinrichtung als sogenannter Master die Kontrolle und Steuerung
des Bussystems bzw. der Busse übernimmt
und bei dem die Buseinrichtungen als Nebeneinrichtungen bzw. sogenannte
Slaves abhängig
von der Steuerung durch die Haupteinrichtung über den Bus kommunizieren.
Eine Kommunikation findet somit zwischen Haupteinrichtung und Nebeneinrichtungen
statt. In einem Kraftfahrzeug, in welchem ein derartiger Bus eingesetzt
ist, muss aus Sicherheitsgründen
die Funktionsfähigkeit
der Nebeneinrichtungen ständig überprüft werden
können. Zum
Beispiel muss ein Rechner, welcher die Haupteinrichtung ausbildet
oder mit dieser verbunden ist, im Falle eines Fahrzeugs-Unfalles
den sogenannten Airbag auslösen
und dazu genau wissen, welcher Fahrzeugsitz besetzt ist und welcher
nicht. Entscheidend für
die Steuerung ist beispielsweise, ob eine Person auf einem Sitz
mit einem Gurt angeschnallt ist oder nicht, so dass die Funktionalität eines
Sitzsensors zum Erfassen einer sitzenden Person und eines Gurtsensors
zum Erfassen des Anschnallzustandes der Person für die Befehle des Rechners
und letztendlich das Überleben
der sitzenden Person entscheidend sind. Der Rechner muss von einem
Sitzgurt-Sensor mit Sicherheit die richtige Information erhalten.
Er muss also in der Lage sein, zu wissen, ob die Information, die
er erhält,
richtig ist. Entsprechend muss ein derartiges Bussystem diagnosefähig sein.
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Bei
der Diagnose muss jedoch nicht nur festgestellt werden, welcher
individuelle Sensor abhängig
von einer eindeutigen Adressnummer des Sensors defekt ist, sondern
es ist auch erforderlich, festzustellen, wo der Sensor angeordnet
ist. Außerdem sind
häufig
Sensoren und Aktuatoren mit anderen Baugruppen örtlich und funktionell verbunden.
Der Rechner muss daher immer die Adresse des Sensors oder Aktuators
dessen Einbauort eindeutig zuordnen können. Die bekannten Bussysteme
sind dazu jedoch nicht in der Lage. Für deren Einsatzzwecke reicht
derzeit aus zu wissen, welche Adresse eine Baugruppe hat, beispielsweise
welche Adresse ein Drucker hat, welcher an einem Rechner angeschlossen
ist. Der Ort des Druckers ist für
den Rechner uninteressant.
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Solange
eine Baugruppe immer an einem gleichen Ort angeordnet ist, ist eine
Zuordnung leicht möglich.
In einem Kraftfahrzeug ist dies jedoch nicht immer der Fall. In
einem Kraftfahrzeug können
gleiche Baugruppen an verschiedenen Plätzen eingebaut sein oder nachträglich im
Fall einer Reparatur oder eines Umbaus ausgetauscht werden. Außerdem bestehen
beim Einbau von Baugruppen in der Fahrzeugmontage logistische Probleme,
wenn bereits von dem Einbau die einzelnen Baugruppen für einen
bestimmten Ort und ein bestimmtes Modell vorzudefinieren sind. Dies
macht besondere Probleme, wenn im Service solche Teile ersetzt werden
sollen. Eine nachträgliche
Zuordnung kann kaum immer richtig durchgeführt werden.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren beziehungsweise
eine Buseinrichtung vorzuschlagen, welche auf einfache Art und Weise
eine lokale Zuordnung von Buseinrichtungen, insbesondere Nebeneinrichtungen
an einem Bus in einem Fahrzeug nach dem Einbau oder Austausch ermöglichen,
wobei die Zuordnung insbesondere nach einem Einbau oder Austausch
automatisch erfolgen können
soll.
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Diese
Aufgabe wird durch das Verfahren zum Betreiben eines Bussystems
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. durch eine Buseinrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst.
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Bevorzugt
wird ein Verfahren zum Betreiben eines Bussystems mit einem Bus,
an dem eine Vielzahl von Nebeneinrichtungen anschließbar ist,
wobei die Nebeneinrichtungen über
den Nebeneinrichtungen jeweils zugeordneten Adressen angesprochen werden
und/oder kommunizieren und die Adressen eine Länge von zwei oder mehr Bit
aufweisen, wobei zumindest eine Nebeneinrichtungsgruppe gebildet wird,
welcher zumindest zwei der Nebeneinrichtungen zugeordnet werden,
die Adressen in Adressseg mente segmentiert werden und der bzw. jeder
Nebeneinrichtungsgruppe eine Adresse innerhalb eines bestimmten
der Adresssegmente zugeordnet wird.
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Alternativ
und besonders bevorzugt in Kombination bevorzugt wird ein Verfahren
zum Betreiben eines Bussystems mit einem Bus und einer Haupteinrichtung,
wobei an dem Bus eine Vielzahl von Nebeneinrichtungen anschließbar ist
und wobei zumindest eine der Nebeneinrichtungen zusätzlich über einen weiteren
Bus mittels der Haupteinrichtung angesteuert wird und/oder kommuniziert.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.
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Insbesondere
bevorzugt wird ein Verfahren, bei dem die Adressen redundant strukturiert übertragen
werden, wobei jede Adresse innerhalb eines Adresssegments einer
Gruppe von an den Bus angeschlossenen Nebeneinrichtungen, einem
Ort von an den Bus angeschlossenen Nebeneinrichtungen, einer bestimmten
Funktion von an dem Bus angeschlossenen Nebeneinrichtungen und/oder
einem Typ von an dem Bus angeschlossenen Nebeneinrichtungen zugeordnet
wird.
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Insbesondere
bevorzugt wird ein Verfahren, bei dem eine Segmentadresse eines
Adresssegments als eine neutrale Adresse oder Standardadresse zum
Ansteuern einer Vielzahl, insbesondere aller der Nebeneinrichtungen
mit verschiedenen Segmentadressen dieses Adresssegmentes über den
Bus übertragen
wird.
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Insbesondere
bevorzugt wird ein Verfahren, bei dem einer Nebeneinrichtung einer
Nebeneinrichtungsgruppe mit neutraler Adresse oder Basisadresse
in einem gemeinsamen Adresssegment von deren Adressen für dieses
Adresssegment eine neue definierte Segmentadresse zugewiesen bekommt
zur späteren
Ansteuerung oder Kommunikation dieser Nebeneinrichtung.
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Insbesondere
bevorzugt wird ein Verfahren, bei dem die Adresssegmente zumindest
zwei Bit groß sind
und ein Adressrahmen der Adressen zumindest zwei Adresssegmente
oder vier Bit groß ist.
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Insbesondere
bevorzugt wird ein Verfahren, bei dem mit einer Segmentadresse eines
Segments mehr als eine Nebeneinrichtung der Nebeneinrichtungsgruppe
angesprochen wird.
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Insbesondere
bevorzugt wird ein Verfahren, bei dem die Adressen der Nebeneinrichtungen
verschließbar
sind.
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Insbesondere
bevorzugt wird ein Verfahren, bei dem über den Bus an die oder von
den Nebeneinrichtungen strommodulierte, spannungsmodulierte oder
Strom- und spannungsmodulierte Daten übertragen werden.
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Bevorzugst
wird insbesondere eine Buseinrichtung an einem Bus mit einem Speicher
zum Speichern einer Adresse der Buseinrichtung, einer Schnittstelle
zum Übertragen
von adressierten Daten einschließlich Adressen von und/oder über den
Bus, einer Steuereinrichtung zum Steuern von Funktionalitäten der
Buseinrichtung als einer Bus-Haupteinrichtung oder eine Bus-Nebeneinrichtung
und zum Verwalten von Adressen zum Adressieren der Daten, wobei
die Steuereinrichtung ausgebildet und/oder gesteuert ist, in Adresssegmente
segmentierte Adressen zu verwalten, wobei ein solches Adresssegment
einer Nebeneinrichtungsgruppe aus mehreren der Nebeneinrichtungen
zugeordnet ist.
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Bevorzugt
wird insbesondere ein Verfahren oder eine Buseinrichtung, wobei
der Bus als 2-Draht-Bus ausgestaltet ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
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1 schematisch
ein Bussystem mit einer Haupteinrichtung und mehreren gruppierten
Nebeneinrichtungen;
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2 einen
beispielhaften Adress- und Datenrahmen zur Übertragung von Adressen und
Daten in einem derart eingerichteten Bussystem und
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3 eine
alternative Ausgestaltung mit Nebeneinrichtungen an zwei Bussen,
welche parallel in dem Bussystem angeordnet sind.
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1 skizziert
einzelne Komponenten eines 2-Draht-Bussystems lediglich beispielhaft
für eine Vielzahl
weiterer Komponenten, welche an dem Bussystem angeschlossen sein
können
und mit diesem in Verbindung treten. Auch die dargestellten Komponenten
sind lediglich grob skizziert. Insbesondere können mehr und/oder andersartige
Komponenten der einzelnen Komponentenarten in dem Bussystem aufgenommen
sein.
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Eine Übertragung
adressierten Daten erfolgt über
beispielsweise zwei Busse L1, L2, wobei jeder der Busse als 2-Draht-Bus
ausgestaltet ist. Gegebenenfalls können zur Übertragung von Takten oder
der gleichen auch weitere Leitungen vorgesehen werden, wobei jedoch
die 2-Drahtkonfiguration besonders bevorzugt wird. Zur Steuerung
des Datenflusses auf den Bussen L1, L2 dient eine Haupteinrichtung MS
in Art einer für
sich bekannten Master-Einrichtung. Üblicherweise umfasst die Haupteinrichtung MS
eine oder mehrere Steuereinrichtungen C und einen oder mehrere Speicher
M zum Steuern des Betriebsablaufs der Haupteinrichtung und des Datenflusses
auf den Busen L1, L2. Als Datenquellen und/oder Datenempfänger ist
eine Vielzahl von Nebeneinrichtungen S1, S2 ..., Sn, sogenannten
Slaves, an den Bussen L1, L2 angeschlossen. Die Nebenreinrichtungen
S1, S2, ..., Sn sind dabei gruppiert, wobei gemäß der dargestellten und besonders bevorzugten
Ausführungsform
auch eine Mehrfachgruppierung von Gruppen aus Nebeneinrichtungen zu übergeordneten
Gruppen umsetzbar ist. Beispielsweise umfasst eine erste Gruppe
G1 Sensoren und Aktoren als Nebeneinrichtungen S1, S2, ..., Sn eines
ersten Sitzes in einem Kraftfahrzeug.
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Innerhalb
der ersten Gruppe G1 findet eine Untergruppierung nach Typen verschiedner
Nebeneinrichtungen statt, wobei beispielsweise wiederum n verschiedene
Typen als Untergruppen bereitgestellt sind. Innerhalb jeder der
Untergruppen können
wiederum n Nebeneinrichtungen S1, S2, ..., Sn eingruppiert sein.
Eine erste Untergruppe betrifft beispielsweise mechanische Sensoren,
eine zweite Untergruppe elektronische Sensoren und eine dritte Untergruppe
Aktoren als Nebeneinrichtungen S1, S2, ..., Sn. Am ersten Bus L1
ist außerdem
eine zweite Gruppe G2 mit einem Aufbau vergleichbar dem der ersten
Gruppe G2 als Gruppe mit Nebeneinrichtungen S1, S2, ..., Sn eines
zweiten Sitzes in dem Kraftfahrzeug angeordnet. Eine dritte Gruppe
G3 ist beispielsweise an dem zweiten Bus L2 angeordnet und dient
zur Versorgung von Nebeneinrichtungen S1, S2, ..., Sn, welche in
einer Tür
des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Derartige Nebeneinrichtungen
können beispielsweise
Sensoren für
ein Türschlüsselsignal, einen
Schließzustand
des Fensters oder einen Betätigungsaktor
für einen
Fensterheber umfassen.
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2 zeigt
einen beispielhaften Adressrahmen zur Veranschaulichung eines bevorzugten
Aufbaus von Datenübertragungen
gemäß einem
bevorzugten Adressprotokoll. Dargestellt sind in zeitlicher Abfolge
in einer ersten Zeile Beschreibungen der über die Busse L1, L2 übertragenen
Datentypen, wobei zu Daten im weiteren Sinne nicht nur Nutzdaten sondern
auch Signalisierungen und Adressen zählen. In einer zweiten und
dritten Zeile sind die jeweiligen Daten bzw. Adressen angegebenen,
welche aufeinanderfolgend über
die Busse L1, L2 übertragen werden.
In der vierten Zeile sind Daten angegeben, welche aufgrund einer
vorherigen Übertragung
durch die Haupteinrichtung MS nachfolgend durch eine angesprochene
Nebeneinrichtung Sx übertragen
werden. Dabei wird vor einer Datenübertragung durch eine ausgewählte Nebeneinrichtung
Sx durch die Haupteinrichtung MS über den entsprechenden Bus L1,
L2 unter anderem die individuelle Adresse Adr dieser anzusprechenden
einzelnen oder mehreren Nebeneinrichtungen Sx übertragen.
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Die
Adresse Adr ist dabei segmentiert aufgebaut und besteht aus beispielsweise
vier Adresssegmenten a15, ..., a12; a11, ..., a8; a7, ..., a4; a3,
..., a0. Mit einer solchen 4-fachen Segmentierung können vier
verschiedene Gruppierungsebenen angesprochen werden. Natürlich ist
auch eine geringere oder größere Anzahl
von Untersegmentierungen möglich. Auch
die Anzahl der Bit a0, a1, ... pro Adresssegment kann variieren.
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Mit
der beispielhaften Segmentierung der Adresse Adr kann beispielsweise
mit dem ersten Segment a15, ..., a12 eine spezielle Haupteinrichtung
MS mehrerer verschiedener Haupteinrichtungen an einem Bus oder an
verschiedenen Bussen angesprochen werden. Mit dem zweiten Adresssegment
a11, ..., a8 kann beispielsweise eine bestimmte der Vielzahl von
Gruppen G1, G2, G3 adressiert werden, welche an den Bussen L1, L2
angeschlossen sind. Mit dem vierten Adresssegment a7, ..., a4 werden
beispielsweise die Untergruppen gemäß 1 angesprochen,
welche verschiedene Typen von Nebeneinrichtungen S1, S2, ... umfassen.
Mit dem vierten Adresssegment a3, ..., a0 werden letztendlich die einzelnen
Nebeneinrichtungen S1, S2, ..., Sn innerhalb einer solchen Untergruppe
adressiert. Möglich wird
durch eine derartige Adresssegmentierung somit eine Zuordnung einzelner
individueller Nebeneinrichtungen S1, S2, ... zu bestimmten Typengruppen, Untergruppen,
ortsfesten beziehungsweise ortszugeordneten Gruppen G1, G2, G3 und/oder
bestimmten Haupteinrichtungs-Steueinrichtungen.
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Auf
einfache Art und Weise wird dadurch eine insbesondere lokale Zuordnung
von Sensoren und Aktoren als Nebeneinrichtungen S1, S2, ... in zum
Beispiel einem Kraftfahrzeug nach deren Einbau oder Austausch ermöglicht,
wobei die Zuordnung besonders im Service automatisch erfolgen kann.
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Vom
Grundgedanken her wird davon ausgegangen, dass Nebeneinrichtungen
S1, S2, ... beziehungsweise Teilnehmer an einem Bus L1, L2 nicht nur
eine jeweils individuelle Adresse zugeordnet bekommen, sondern das
auch die Adressen Adr als solche die zum Beispiel lokale Position
der Nebeneinrichtung S1, S2, ... wiedergeben. Mit Hilfe der Segmentierung
der Adressen Adr der einzelnen Nebeneinrichtungen S1, S2, ... und
einer Reservierung eines vorbestimmten Adress-Bits oder Adress-Bytes eines
solchen Adresssegmentes als Standardadresse beziehungsweise jungfräuliche Adresse,
welche nach dem Einbau von einem zentralen Rechner beziehungsweise
der Haupteinrichtung MS vergeben wird, sind nicht nur die Positionen
der Nebeneinrichtungen S1, S2 beziehungsweise Sensoren und Aktoren
innerhalb des Fahrzeuges zu erkennen sondern deren spätere Austauschbarkeit
wird ermöglicht.
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Der
Adressrahmen einer gesendeten Datengruppe erhält durch die Segmentierung
redundante oder nicht benutzte Adressen. Am Beispiel eines Kraftfahrzeuges
ist gemäß den 1 und 2 erkennbar,
wie eine solche Segmentierung zugeordnet werden kann.
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Sensoren
und Aktoren verschiedener Typen, welche in einer Baugruppe, wie
beispielsweise in einem Sitzgurthalter, eingebaut sind, sind an
einer Rechnerschnittstelle angeschlossen, beispielsweise an der
Haupteinrichtung MS über
den ersten Bus L1. Die Lage und Identifizierung der einzelnen Sensoren ist
leicht möglich,
da in der Adresse Adr ein Bereich beziehungsweise ein Adresssegment
der Busleitung, der Baugruppe, dem Typ beziehungsweise dem Sensor
als Nebeneinrichtung zugeordnet ist. Beispielsweise wird mittels
der 16-Bitadresse (0001, 0002, 0001, 0001) oder (1.2.1.1) ein Sensor
als Nebeneinrichtung 1 vom Sensorstyp 1 im Fahrzeugsitz 2 an dem
ersten Bus L1 eindeutig identifiziert. Der Vorteil besteht nun darin,
dass ein Byte, beispielsweise mit den Werten "0000" als
Standardadresse definiert werden kann. Alle Gruppen, Untergruppen
und Nebeneinrichtungen dieses entsprechenden Segmentes können durch
die Haupteinrichtung MS angewählt
werden. Beim Anwählen
einer Segmentgruppe beziehungsweise Adresse mit einem solchen Standardbyte,
beispielsweise in Art einer Rundfunkanwählung, werden zum Beispiel
im Fall der Adresse (1.0.1.1) alle Sensoren beziehungsweise Nebeneinrichtungen
an dem ersten Bus L1 in allen Sitzen vom Typ 1 hinsichtlich der
jeweils ersten Nebeneinrich tung S1 angewählt. Dadurch kann der Rechner
beziehungsweise die Haupteinrichtung MS sofort feststellen, ob ein
Sitz beziehungsweise welcher Sitz ausgetauscht wurde und kann daraufhin
die alten Sitznummern der ehemaligen Nebeneinrichtungen allen Sensoren
beziehungsweise Nebeneinrichtungen des neuen Sitzes zuweisen. Im
Fall des Austauschs des zweiten Sitzes, dass heißt der zweiten Gruppe G2 mit
Nebeneinrichtungen würde
anstelle dem Wert "0" in dem zweiten Adresssegment
a11, ..., a8 der Wert "2" eingetragen, und
zwar bei allen Nebeneinrichtungen S1, S2, ... dieser zweiten Gruppe P2.
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Entsprechend
werden vor dem Einbau in der Montage seitens des Herstellers alle
Sitze beziehungsweise alle von deren Nebeneinrichtungen S1, S2,
... mit jeweils den gleichen Sensoradressen vorbelegt. Lediglich
das Adresssegment a11, ..., a8 für die
Zuordnung zu einer bestimmten Gruppe G1, G2, G3 innerhalb des Fahrzeugs
wird mit der Standardeinstellung vorbelegt. Die festen Adressen
der einzelnen Sitze, dass heißt
die Gruppenadresse beziehungsweise die zweite Segmentadresse a11,
..., a8 werden hingegen erst nach dem Einbau vergeben. Die einzelnen
Gruppen werden in einer vorgegebenen Reihenfolge angeschlossen,
woraufhin die Haupteinrichtung MS oder ein darüber angeschlossener zentraler
Rechner jeweils die neu zu vergebende Gruppenadresse um eins erhöht. Sollten
zu einem späteren
Zeitpunkt Sitze ausgebaut werden, was in Fahrzeugen mit variabler
Sitzkonfiguration auch durch einen Fahrzeugbenutzer durchgeführt werden kann,
so sind die einzelnen Sitze beziehungsweise deren Sensoren und Aktoren,
welche jeweils einer eindeutigen Sitzgruppe zugeordnet sind, leicht
anhand des Einbauortes durch die Haupteinrichtung MS beziehungsweise
einen zentralen Rechner wieder zuordbar. Ein Sitz, welcher an einer
anderen Position eingebaut wird, als er zuvor eingebaut war, erhält entsprechend
eine andere Gruppennummer beziehungsweise Adresse innerhalb des
zweiten Adresssegments a11, ..., a8, als dies zuvor der Fall war.
Zweckmäßigerweise
werden individuelle Sitzeinstellungen im Sitz selber gespeichert,
dass heißt individuelle
Gruppeneinstellungen in einem zentralen Speicher der Gruppe gespeichert,
und nicht in einem zentralen Rechner oder der Haupteinrichtung MS, um
einen problemlosen Austausch ermöglichen
zu können.
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Sensoren
mit nicht-flüchtigem
Speicher können
hinsichtlich ihrer Parameter auch individuell programmiert werden
und damit ihrer Baugruppe und nicht dem zentralen Rechner beziehungsweise
der Haupteinrichtung MS zugeordnet werden, was durch die Strukturierung
beziehungsweise Segmentierung der Busadressen einen wesentlichen
Vorteil des beschriebenen Bussystems bietet. Abstimmarbeiten können vom
Lieferanten einer Baugruppe vorgenommen werden und müssen nicht
erst im Rahmen einer Fahrzeugendmontage vorgenommen werden.
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Auch
die Diagnose eines solchen Bussystems beziehungsweise von dessen
einzelnen Komponenten wird sehr vereinfacht und differenzierter möglich, da
nur Sensoren und Aktoren beziehungsweise Nebeneinrichtungen in zeitlichen
Abständen getestet
werden müssen,
welche auch aktuell in Benutzung sind und für eine Sicherheitsfunktion
wichtig sind. Da die Diagnose eines Sensors je nach seiner Funktion
unterschiedlich ist, ist die gezielte Ansprache einzelner der Sensoren
sehr vorteilhaft. Sensoren gleichen Typs, alle Sensoren einer Baugruppe beziehungsweise
Gruppe oder alle Sensoren gleicher Funktion können gezielt ausgewählt und
diagnostisiert werden.
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Der
anhand 2 beschriebene Datenrahmen eines 2-Draht-Bussystems mit segmentierter Adresse
verwendet 4 Bit pro Adresssegment beziehungsweise 15 Adressen und
eine neutrale Adresse. Im ersten Segment ist die Adresse der Master-Busleitung
angegeben, welche für
die Kommunikation verwendet wird. Mit der neutralen Master-Adresse übertragen
alle Busleitungen den Datenrahmen. Mit einer festen Master-Adresse
wird nur eine ausgewählte der
Busleitungen L1, L2 angesprochen. Über eine Master-Adresse können vorteilhafterweise
auch 2 oder mehr Busleitungen angesprochen werden. Dies wird durch
eine entsprechende Programmierung des Masters beziehungsweise der
Haupt einrichtung MS festgelegt. Ähnlich
können
in allen anderen Segmenten eine oder mehrere Adressen für mehrere
Mitglieder für
dieses Segmentes definiert werden, beispielsweise Sensoren mit unterschiedlicher
Kommandostruktur.
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Eine
solche Strukturierung ermöglicht
insbesondere die Definition eines Sicherheitsbusses, welcher durch
einen zweifachen Datenaustausch über zwei
Busse L1, L2 zugleich auch in Folge eines Kurzschlusses einer Leitung
oder einer Unterbrechung einer Leitung oder einer Umpolung einer
Leitung immer einen zweiten eigenständigen Kommunikationskanal durch
den zweiten der Busse L1, L2 bereitstellt.
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2 zeigt
ein Bussystem mit einem Aufbau vergleichbar dem gemäß 1.
Unterschiedlich ist jedoch, dass über den ersten Bus L1 und den
zweiten Bus L2 vorzugsweise die gleichen Signale, Adressen beziehungsweise
Daten übertragen
werden, wobei eine Gruppe G5 mit einer besonderen Bedeutung innerhalb
des Gesamtsystems nicht nur an einem sondern an beiden der Busse
L1, L2 parallel angeschlossen ist. Falls einer der Busse L1, L2
ausfällt,
kann die fünfte
Gruppe G5 trotzdem zuverlässig
betrieben werden. Vorteilhafterweise greift die fünfte Gruppe G5
jeweils auf den geeigneteren der beiden Busse L1, L2 zu, wobei als
Zugriffskriterium derjenige Bus L1, L2 mit der höheren Spannung beispielsweise ausgewählt werden
kann.
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Ein
derartiger zweiter Bus L2 als Sicherheitsbus zu einem ersten Bus
L1 macht ein entsprechend geeignetes Design der einzelnen Sensoren,
Untergruppen und/oder Gruppen erforderlich, um diese an nicht nur
einen einzigen sondern parallel zueinander an zwei Busse L1, L2
anschließen
zu können.
Entsprechend weist jeder Sensor, jede Untergruppe und/oder jede
Gruppe, welche an zwei Bussen L1, L2 anschließbar sein soll, anstelle von
zwei nun vier Anschlüsse
für je
einen getrennten Anschluss an jedem der beiden Busse L1, L2 beziehungsweise
an deren beiden individuellen Busleitungen auf. Über eine einfache Schaltung
wird beispielsweise derjenige Bus L1, L2 mit der höheren Betriebsspannung
zur Kommunikation ausgewählt.
Die Übertragung
eines Protokolls kann dadurch ohne Fehler stattfinden, und zwar
auch während
eines Kurzschlusses oder während
der Unterbrechung eines Kanals oder Busses. Eine solche Konfiguration
bietet Vorteile gegenüber einer
sogenannten "Daisy
Chain-Konfiguration", deren Serienwiderstände von
Schaltern in der Busleitung große
Probleme erzeugen können.
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Möglich ist
auch, Sensoren beziehungsweise Nebeneinrichtungen mit verschiedenen
Taktgeschwindigkeiten am Bus zu betreiben, beispielsweise um sogenannte
Deploy-Signale für
die Auslösung
eines Airbags zu übertragen.
Durch die Strukturierung beziehungsweise Segmentierung der Adressen
können
diese Busleitungen oder entsprechende Sensoren und Aktoren nach
ihrer Busfrequenz leicht bestimmt werden.
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Besonders
bevorzugt wird somit ein 2-Draht-Bussystem mit strukturierter redundanter Adressierung,
wobei das Adressprotokoll in Bereiche beziehungsweise Segmente eingeteilt
ist, welche für definierte
Gruppen einzelner Busteilnehmer als Nebeneinrichtungen reserviert
sind, welche gemeinsame Merkmale besitzen, wie zum Beispiel Teilnehmer an
einer Busleitung zu sein, den gleichen Ort zugewiesen zu haben,
die Zugehörigkeit
zu einer Baugruppe zu haben oder eine bestimmte Funktion oder einen
bestimmten Typ aufzuweisen. Eine Adresse eines Adresssegmentes wird
jeweils als neutrale beziehungsweise Standardadresse definiert mit
der Eigenschaft, dass alle Teilnehmer eines entsprechenden Segmentes
durch diese neutrale Adresse angesprochen werden. Einem Adresssegment
mit neutraler Adresse kann eine neue definierte Adresse zugewiesen
werden entsprechend der gewünschten
Segmenteigenschaft. Beispielsweise kann eine Gruppennummer zugewiesen
werden, welche von einem übergeordneten
Rechner einem bestimmten Ort zugewiesen ist. Vorteilhafterweise
sind die einzelnen Segmente mindestens zwei Bit groß und der
Adressrahmen ist vorteilhafterweise mindestens zwei Segmente oder
vier Bit groß.
Mit einer Adresse eines Segmentes kann insbesondere mehr als ein
einzelner Segmentteil nehmer angesprochen werden. Beispielsweise
kann eine Adresse zur Adressierung eines ersten oder eines zweiten
Busses verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist der Anschluss
von Nebeneinrichtungen in Form von Sensoren oder Aktuatoren an mindestens
zwei Bussen, dass heißt
an vier anstelle von zwei Drähten,
um die Datenkommunikation sicherer zu machen. Ein Einsatz ist besonders
bevorzugt in Kraftfahrzeugen möglich,
jedoch auch in sonstigen Bussystemen.