DE102009002072A1

DE102009002072A1 - System und Verfahren für ein mehrkanaliges Steuersystem

Info

Publication number: DE102009002072A1
Application number: DE102009002072A
Authority: DE
Inventors: Olivier Ploix
Original assignee: Infineon Technologies Austria AG
Current assignee: Infineon Technologies Austria AG
Priority date: 2008-04-01
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2009-10-08
Also published as: US20090245344A1; US9438452B2; US8634941B2; US20140133545A1

Abstract

Es wird ein Steuersystem mit mehreren Kanälen offenbart. Ein Ausführungsbeispiel des Steuersystems weist Folgendes auf: eine Pulsweitenmodulation-Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, sukzessive jeden der Kanäle jeweils in einem (von mehreren aufeinanderfolgenden) ihm zugeordneten Zeitintervall zu aktivieren, so dass in den einzelnen Kanälen phasenverschobene PWM-Signale zur Verfügung stehen; je einen einem jeden Kanal zugeordneten Ausgangstreiber zur Ansteuerung einer dem jeweiligen Kanal zugeordneten Last (beispielsweise LEDs oder Glühlampe einem jeden Kanal zugeordnete Messeinheit, die dazu ausgebildet ist, ein dem jeweiligen Kanal zugeordnetes Messsignal zu erzeugen, das eine in der angesteuerten Last auftretende physikalische Größe repräsentiert; eine Abtasteinheit, die dazu ausgebildet ist, während eines jeden der Zeitintervalle sukzessiv die Messsignale abzutasten, wobei jedes Zeitintervall eine individuelle Sequenz von Zeitschlitzen umfasst und in jedem Zeitschlitz je ein einem Kanal zugeordnetes Messsignal abgetastet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektronische Steuersysteme und insbesondere ein System und ein Verfahren für ein mehrkanaliges Steuersystem.
Es ist bekannt, elektrische und elektronische Geräte wie etwa Innen- und Außenbeleuchtung, Heizung, Klimaanlagen, Türverriegelungen, Zündsysteme, Bremssysteme, Multimedia-Systeme und andere Einrichtungen entweder manuell oder durch elektromechanische Steuersysteme wie z. B. Relais und Schalter zu steuern. Die elektronische Steuerung solcher Peripherieeinrichtungen ermöglicht jedoch mehr Flexibilität in Bezug auf Leistungsmerkmale und geringere insgesamte System- und Implementierungskosten.
Zum Beispiel kann eine computerisierte Steuerung der Autoinnenbeleuchtung verwendet werden, um situationsspezifische Beleuchtungsprofile zu erzeugen. Es können situationsabhängige Lichtintensitätsprofile programmiert werden, um es zu ermöglichen, dass die Innenbeleuchtung sofort aufleuchtet, wenn das Auto am Abend aufgeschlossen wird, eingeschaltet bleibt, wenn Passagiere das Auto verlassen und dann langsam dunkler wird, nachdem die Autotür geschlossen wurde. Solche Flexibilität kann erreicht werden, indem man Mikrocontroller und/oder Mikroprozessoren über Schnittstellen direkt mit über das Auto verteilte Beleuchtungseinrichtungen verbindet. Solche Mikroprozessoren und Mikrocontroller können pulsweitenmodulierte Signale zum Steuern des Beleuchtungspegels jeder Beleuchtungseinrichtung ausgeben und auch Diagnosemessungen an den Lampen selbst ausführen. Der Mikroprozessor oder der Mikrocontroller kann sogar mit diesen Diagnosemessungen bestimmen, ob eine Beleuchtungseinrichtung ausgebrannt ist oder ob die Beleuchtungseinrichtung mit dem richtigen Beleuchtungspegel leuchtet.
Diese mikroprozessor- bzw. mikrocontrollerbasierenden Spannungsregeltechniken können effektiv in einem Automotive-System angewendet werden, um die zum Betreiben des elektrischen Systems eines Autos erforderliche Gesamtleistung zu vermindern. Diese Stromersparnisse können dabei helfen, den Kraftstoffverbrauch in einem Fahrzeug und auch CO₂- und andere Emissionen zu optimieren.
Mit zunehmender Anzahl der Geräte mit Mikroprozessor- bzw. Mikrocontrollersteuerung ist die Mikroprozessorschnittstelle jedoch mit jeder auf den Markt gebrachten Generation von Automobilen komplexer und stärker belastet geworden. Zum Beispiel können bestimmte moderne Automotive-Systeme achzig oder mehr steuerbare Module erfordern.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung Systeme und Verfahren zu Verfügung zu stellen, die mit dem hohen Datenverkehr über die Mikroprozessorschnittstellen umgehen können und die Belasung der Ressourcen steuert.
Diese Aufgabe wird durch die Steuersysteme gemäß den Ansprüchen 1 und 20, die Halbleiterschaltung gemäß Anspruch 40 und die Verfahren gemäß Anspruch 13 und 31 gelöst. Vorteinhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Steuersystem mit mehreren Kanälen, das Folgendes aufweist: eine Pulsweitenmodulation-Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, sukzessive jeden der Kanäle jeweils in einem (von mehreren aufeinanderfolgenden) ihm zu geordneten Zeitintervall zu aktivieren, sodass in den einzelnen Kanälen phasenverschobene PWM-Signale zur Verfügung stehen; je einen einem jeden Kanal zugeordneten Ausgangstreiber zur Ansteuerung einer dem jeweiligen Kanal zugeordneten Last (beispielsweise LEDs oder Glühlampen) abhängig von dem jeweiligen PWM-Signal; je eine einem jeden Kanal zugeordnete Messeinheit, die dazu ausgebildet ist, ein dem jeweiligen Kanal zugeordnetes Messsignal zu erzeugen, das eine in der angesteuerten Last auftretende physikalische Größe repräsentiert; eine Abtasteinheit, die dazu ausgebildet ist, während eines jeden der Zeitintervalle sukzessiv die Messsignale abzutasten, wobei jedes Zeitintervall eine individuelle Sequenz von Zeitschlitzen umfasst und in jedem Zeitschlitz je ein einem Kanal zugeordnets Messsignal abegtastet wird.
Die oben genannte physikalische Größe kann beispielsweise der von dem jeweiligen Ausgangstreiber eines Kanals zur Verfügung gestellte Laststrom sein.
Der einem bestimmten Kanal zugeordnete Zeitschlitz, während dem das diesem Kanal zugeordnete Messsignal abgetastet wird, kann z. B. immer an einer festen zeitlichen Position innerhalb des dem Kanal zugeordneten Zeitintervalls liegt. Die Gesamtdauer aller den Kanälen zugeordneten Zeitintervalle entspricht einer Periodendauer des PWM-Signals oder einem ganzzahligen Bruchteil (1/n, wobei n eine natürliche Zahl ist) davon. Jedes Zeitintervall kann zumindest einen einem jeden aktiven Kanal zugeordneten Zeitschlitz umfassen, in dem das jeweilige Messsignal abgetastet wird. Die individuelle Sequenz von Zeitschlitzen kann von einem Zeitintervall zum darauffolgenden Zeitintervall zyklisch verschoben sein.
Ein weiteres Beispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern mehrerer mit je einem Ausgang eines Kanals eines Steuersystems verbundener Lasten. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: sukzessives Aktivieren eines jeden der Kanäle jeweils in einem von mehreren aufeinanderfolgenden und dem jeweiligen Kanal zugeordneten Zeitintervall, sodass für jeden der Kanäle ein phasenverschobenes PWM-Signal zur Verfügung steht; Ansteuern jeder Last abhängig von dem korrespondierenden PWM-Signal des jeweiligen Kanals; Messen einer in jeder angesteuerten Last auftretende physikalische Größe und bereitstellen eines Messsignals, das diese Größe repräsentiert, für jeden Kanal; sukzessives Abtasten der Messsignale während eines jeden der je einem Kanal zugeordneten Zeitintervalle, wobei jedes Zeitintervall eine individuelle Sequenz von Zeitschlitzen umfasst und in jedem Zeitschlitz je ein einem Kanal zugeordnets Messsignal abegtastet wird.
Oben wurden relativ allgemein Merkmale der vorliegenden Erfindung skizziert. Im Folgenden werden zusätzliche Merkmale der Erfindung beschrieben, die den Gegenstand der Ansprüche der Erfindung bilden. Für Fachleute ist erkennbar, dass die offenbarte Konzeption und spezifische Ausführungsform ohne Weiteres als Grundlage für das Modifizieren oder Entwerfen von anderen Strukturen oder Prozessen zum Ausführen derselben Zwecke der vorliegenden Erfindung benutzt werden können. Außerdem ist für den Fachmann erkennbar, dass solche äquivalenten Konstruktionen nicht von dem in den angefügten Ansprüchen dargelegten Gedanken und Schutzumfang der Erfindung abweichen.
Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile wird nun auf die folgenden Beschreibungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Automotive-Beleuchtungssystems;
2a–2c Blockschaltbilder von Automotive-Beleuchtungssystemen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und
3a–3c Impulsdiagramme von Automotive-Beleuchtungssystemen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Sofern es nicht anders angegeben ist, kennzeichnen entsprechende Bezugszahlen und Symbole in verschiedenen Figuren im Allgemeinen entsprechende Teile. Die Figuren sind so gezeichnet, dass die relevanten Aspekte von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung klar dargestellt werden, und sind nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet. Um bestimmte Ausführungsformen deutlicher darzustellen, kann einer Figurnummer ein Buchstabe folgen, der Abwandlungen derselben Struktur, desselben Materials oder desselben Prozessschrittes angibt.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend ausführlich erläutert. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung viele verschiedene erfindungsgemäße Anwendungsmöglichkeiten bereitstellt, die auf unterschieldiche Weise realisiert werden können. Die erläuterten spezifischen Ausführungsbeispiele sollen jedoch nicht den Schutzumfang der Erfindung begrenzen.
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf Ausführungsbeispiele in einem spezifischen Zusammenhang beschrieben, nämlich einem System und einem Verfahren zum Steuern der Beleuchtung in einem Automotive-System. Die vorliegende Erfindung kann auch auf andere Steuersyste me angewandt werden, die mehrere Komponenten unter Verwendung von Impulsmodulation steuern und die eine Feedback-Messung von den mehreren gesteuerten Komponenten erfordern.
1 zeigt ein herkömmliches System zur Steuerung einer Beleuchtung, z. B. in oder an einem Automobil. Das System enthält einen Mikrocontroller 102 als Steuereinheit, einen Lampentreiber 106 und eine Lampe 112. Der Mikrocontroller 102 erzeugt ein pulsweitenmoduliertes (PWM-)Signal 114, das dem Lampentreiber 106 zugeführt wird. Das PWM-Signal 114 weist typischerweise eine variable Pulsbreite auf, die den Lichtstärke der Lampe 112 bestimmt. Je höher die Pulsbreite des PWM-Signals 114 ist, desto heller leuchtet die Lampe 112.
Der Lampentreiber 106 weist typischerweise einen Transistor 110 auf, mit dem die Lampe 112 angesteuert wird. Das Gate des Transistors 110, der typischerweise ein Leistungs-FET-Bauelement ist, wird durch den Treiber 108 angesteuert. Der Treiber 108 enthält Schaltkreise, die eine Schnittstelle zwischen dem PWM-Signal 114 und dem Gate des Transistors 110 bilden. Solche Schaltkreise wären z. B. Gate-Steuerschaltungen (inkl. Level-Shifter, Ladungspumpen, etc.), ESD-Schutz, Spannungsklemmen, Pegelumsetzungsschaltungen und eine Ausgangsstrom-Messschaltung. Die Lampe 112 kann beispielsweise eine Leuchtdiode (LED), eine Halogenlampe oder eine Glühbirne sein. Das Strommesssignal 116, das den in die Lampe 112 fließenden Strom I_lamp repräsentiert, wird an den Mikrocontroller 102 zurückgekoppelt und unter Verwendung eines A/D-Umsetzers 104 digitalisiert.
Bei der Verwendung von mehreren Lampentreiber 106 und Lampen 112, muss der Mikrocontroller 102 mehrere entsprechende PWM-Steuersignale ausgeben und mehrere Strommesssignale digitalisieren. Eine solche Konfigura tion führt zu Effizienzproblemen in Bezug auf Verdrahtung und zu Programmierungsschwierigkeiten in Bezug auf die Ablaufplanung von Mess- und Steueraufgaben.
2a zeigt ein Beleuchtungssteuersystem 200 gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei werden PWM-Erzeugung, Lampentreiber und A/D-Umsetzung in einer integrierten Steuereinheit 201 ausgeführt. Die integrierte Steuereinheit 201 kann in zwei integrierte Teil-Schaltungen aufgeteilt werden. Eine enthält einen Hochstrom-MOSFET für die Treiber 220a–220n, während die anderen Funktionen auf einem Steuerchip implementiert sind, der CMOS-Logik enthält. Bei ausführungsbeispielen, die zur Ansteuerung von Glühlampen eingesetzt werden, können für die Ausgangstreiberbauelemente in den Treiberblöcken 220a bis 220n Bauelemente mit einer Spannungsfestigkeit von mindestens 40 V verwendet werden. Bei andern Ausführungsbeispielen können andere Prozesse verwendet werden; die Treiber- und Steuerfunktionen können beide auf in einer einzigen integrierten Schaltung implementiert sein oder auf mehrere integrierte Schaltungen oder andere Komponenten verteilt werden. Bei Ausführungsbeispielen, die nur Leuchtdioden ansteuern, sind möglicherweise keine Hochspannungsbauelemente in den Treibern 220a–220n notwendig.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Mikrocontroller 202 über einen digitalen Bus 206 mit der integrierten Steuereunheit 201 kommunizieren. Der digitale Bus 206 ist wie in 2a gezeigt mit digitalen Busschnittstellen 204 und 208 gekoppelt. Die digitale Busschnittstellen 204 und 208 werden vorzugsweise im SPI-Standard (Serial Peripheral Interface) implementiert. Als Alternative kann ein anderer digitaler Busstandard verwendet werden, wie zum Beispiel ein LIN-Bus (Local Interconnect Network), ein CAN-Bus (Controller Area Network), ein FlexRay- oder eine ande re Art von seriellem oder parallelem Bus. Der digitale Bus 206 kann auch mit anderen Peripherieeinrichtungen oder weiteren integrierten Leistungssteuerungen 201 gekoppelt werden. Zum Beispiel kann eine erste integrierte Leistungssteuerung 201 die Beleuchtung von externen Frontscheinwerfern am vorderen Ende eines Autos steuern, während eine zweite integrierte Leistungssteuerung die Beleuchtung externer Rücklichter am Ende des Autos steuern kann. Bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein Mikroprozessor oder eine andere Steuereinheit, die an den digitalen Bus 206 angeschaltet werden kann, in Verbindung mit oder anstelle des Mikrocontrollers 202 verwendet werden.
Die integrierte Steuereinheit 201 enthält eine PWM-Steuerung 212, einen A/D-Umsetzer 210, einen Multiplexer 216 für die Feedback-Signale (Strommesssignale) und mehrere Lampentreiber 220a–220n. Die Anzahl der Treiber 220a–220n kann enstprechen den Anforderungen der Anwendung flexibel gewählt werden. Die Treiber 220a–220n sind mit Lampen 222a–222n gekoppelt. Die Lampen 222a–222n können Glühlampen, LED-, Halogen- oder eine beliebige andere Arten von Lampen sein. Die Beleuchtungstypen können sogar gemischt sein. Zum Beispiel kann die Lampe 220a eine LED sein, während die Lampe 222b eine Glühbirne ist. Gemäß anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können jedoch neben Lampen auch andere elektrische oder elektronische Komponenten mit den Treibern 220a–220n verbunden sein, wie zum Beispiel Motoren, Heizvorrichtungen, Lüfter und dergelichen.
Der Multiplexer 216 kann in dem Chip angeordnet sein, in dem auch die PWM-Steuerung 212 integriert ist, und der Multiplexer 216 kann gemäß einer beliebigen bekannten herkömmlichen Technik implementiert werden, zum Beispiel als Koppelmatrix. Als Alternative kann der Multiplexer 216 auf demselben Substrat wie die Treiberbauelemente 220a–220n integriert sein. Der A/D-Umsetzer 210 ist beispielsweise ein 10-Bit-A/D-Umsetzer, es können jedoch, je nach Anwendung, auch A/D-Umsetzer mit mehr oder weniger als 10 Bit Auflösung verwendet werden. Der Ausgang des A/D-Umsetzers 210 wird zu einem Register oder einer Gruppe von Registern (nicht gezeigt) geführt, worin die aktuellsten Kanalmessungen gespeichert werden. Während der Messzyklen, überschreiben A/D-Messdaten kontinuierlich das Ausgangsregister eines bestimmten Kanals, bis dieser bestimmte Kanal durch die PWM-Steuerung 212 ausgeschaltet wird, welche das Überschreiben von Registern freigibt und sperrt. Auf diese Weise wird die aktuelle A/D-Messung zum späteren Auslesen durch den digitalen Bus 206 in einem Ausgangsregister gespeichert.
Die 2b illustriert anhand eines Blockschaltbildes ein Beispiel einer Ausgangsstufentreiberschaltung 220 (oben als Lampentreiber bezeichnet, siehe 2a, Bezugszeichen 220a bis 220n). Diese umfasst eine Gate-Steuerschaltung 240, eine Strommessschaltung 242 und einen Ausgangstransistor 244. Der Ausgangstransistor 244 kann ein n-Kanal-FET-Bauelement sein, es können jedoch gemäß der Anwendung und dem verwendeten Herstellungsprozess auch andere Arten von Transistoren verwendet werden. Die Gate-Steuerschaltung 240 enthält die notwendigen Schnittstellenschaltkreise zum Umsetzen des PWM-Signals in ein geeignetes Gate-Ansteuersignal. Die Gate-Steuerschaltung 240 kann zum Beispiel Pegelumsetzer (Level-Shifter), Ladungspumpen, Klemmen, Temperatursensoren, Laststrombegrenzer und dergleichen aufwesen.
Die Strommessschaltung 242 dient zum Messen des Treiberausgangsstroms und zum Erzeugen eines den Ausgangsstrom des Transistors 244 repräsentierenden Stromssig nals 248. Die Strommessschaltung 242 wird vorzugsweise unter Verwendung einer zusätzlichen Strommesszelle in dem Transistor 244 implementiert (z. B. Sense-FET). Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dient die repräsentative Strommessung 248 Diagnosezwecken. Bei alternativen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können jedoch auch andere Strommesstechniken als die Sense-FET-Technik verwendet werden, wie zum Beispiel Messung eines Stroms unter Verwendung eines Shunt-Widerstands.
2c zeigt anhand ein Blockschaltbildes ein Beispiel einer möglichen Implementierung des PWM-Generators 212. Der PWM-Generator 212 kann einen Zähler 260 aufweisen, der mit Verzögerungselemente 264a, 264b, ... und Ausgangsschaltungen 262a, ..., 262n gekoppelt ist. Der Zähler besitzt einen Takteingang 250 und einen Steuereingang 252 zur Konfiguration des Betriebs des PWM-Generators 212. Die Anzahl der Ausgangsschaltungen und Verzögerungselemente richtet sich nach der Beschaffenheit der Anwendung, z. B. liegen meist vier oder acht Ausgangskanäle vor. Im Fall von acht Ausgangskanälen gibt es also acht Ausgangselschaltungen 262 und sieben Verzögerungselemente 264 vor.
Die Ausgangssignale der einzelnen Kanäle (hier der Ausgansschaltungen 262) werden unter Verwendung der Verzögerungselemente 264a, 264b relativ zueinander phasenverschoben. Die Phasenverschiebung der Ausgangskanäle verhindert das Auftreten großer gleichzeitiger Stromtransienten, wenn mehrere Lampen, Lasten oder sonstige Komponeten zur selben Zeit aktiviert werden. Dieses ”Staffeln” der Ausgabe der PWM Signale verhindert und/oder verringert Störugnen der Stromversorgung, wie zum Beispiel übermäßiges induktives Überschwingen auf der Versorgung.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Ausgangsfrequenz des PWM-Generators 212 über die SPI-Schnittstelle 208 (2a) programmierbar, und der Zähler 260 wird beispielsweise mit der Taktfrequenz von 102,4 KHz betrieben. Die Frequenz der Ausgangssignale (PWM-Signale) sind beispielsweise 100 Hz, 200 Hz und 400 Hz und können von der Taktfrequenz durch Frequenzteilung um die Faktoren 256, 512 bzw. 1024 gewonnen werden. Bei Ausführungsbeispielen, die Glühlampen verwenden, ist aufgrund des höheren Wirkungsgrads und geringerer Schaltverluste eine niedrigere Frequenz, wie etwa 100 Hz, wünschenswert. Wenn LEDs eingeschaltet werden, ist dagegen eine höhere Frequenz, wie etwa 400 Hz, vorzuziehen, um sichtbares Flackern zu vermeiden. Die Takt- und Ausgangsfrequenzen des PWM-Generators können jedoch auch andere Werte als die oben vorgeschlagenen Werte annehmen. Zum Beispiel kann bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglicherweise kein 102,4-KHz-Signal verfügbar sein oder ist nicht ein ganzzahliges Vielfaches oder Teiler eines Systemtakts, und es kann eine andere Frequenz verwendet werden. Ferner können bei Beleuchtungs- und bei Nicht-Beleuchtungsanwendungen andere Ausgangsfrequenzen geeignet sein.
Neben der Programmierung der Frequenz ist vorzugsweise die Pulsweite des Ausgangssignals des PWM-Generators in Schritten von 1/256 des Ausgangsfrequenz-Taktzyklus programmierbar, was einem minimalen Tastverhältnis von etwa 0,39% entspricht. Bei einem 400-Hz-Signal entspricht dies 9,766 μs. Die maximale Impulsbreite kann jedoch bis zu 100% betragen, um eine maximale Helligkeit zu bewirken. Bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können andere Quantisierungen der Pulsweite als 1/256 des PWM-Taktzyklus verwendet werden. Der Zähler kann durch bekannte Techniken implementiert werden.
Die für die oben erwähnte Staffelung der Ausgangssignale des PWM-Generators zur Verhinderung von Störungen, die zur Verschlechterung der EMV führen, verwendeten Verzögerungselemente 264a und 264b werden vorzugsweise um 32 der 102,4-KHz-Taktzyklen verzögert, was einer Verzögerung von 312,5 μs entspricht. Bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können andere Verzögerungswerte zwischen den einzelnen PWM-Schaltzeitpunkten gewählt werden. Die Verzögerungselemente 264a und 264b werden vorzugsweise durch Vergleichen einer Ausgabe des Zählers 260 mit einem Verzögerungsoffsetwert implementiert. Wenn Zähler- und Verzögerungsoffsetwert übereinstimmen, geht ein Ausgang in einen Aktiv-Zustand über. Als Alternative können Verzögerungselemente unter Verwendung beliebiger bekannter Techniken implementiert werden, wie zum Beispiel als Schieberegister oder anderer Schaltungsblock. Eine Verzögerung soll aus mindestens so vielen Taktzyklen besteht, wie Kanäle vorliegen, denn in diesem Fall beträgt ist Verzögerung genug Taktzyklen lang, um eine A/D-Umsetzung auf jedem Kanal innerhalb jeder Verzögerungsdauer auszuführen.
3a zeigt ein Zeitdiagramm 300 für ein Messsystem mit 8 Kanälen. Das Zeitdiagramm 300 repräsentiert Ausgangsspannungen am Ausgang der Treiber 220a bis 220n (2a, in diesem Fall n = 8). Horizontale Linien, die sich von den Kennzeichnungen ch 0 bis ch 7 erstrecken, entsprechen zeitveränderlichen Spannungen am Ausgang des Ausgangstreibers (vgl. 2a, Lampentreiber 220a, ..., 220n) jedes Kanals. Unter den zeitveränderlichen Spannungskurven befindet sich eine Abtastwertbezeichnung 302, die angibt, welcher Kanal von dem A/D-Umsetzer gemessen wird. Die Reihenfolge von Übertragung und Messung beginnt auf der linken Seite des oberen Diagramms, verläuft zur rechten Seite des oberen Diag ramms und wird dann über die linke Seite des unteren Diagramms zu der rechten Seite des unteren Diagramms fortgesetzt. Das Diagramm ist in 8 Teile oder Intervalle 304a, ..., 304h aufgeteilt, die jeweils einem bestimmten Kanal entsprechen, der eine positiven Flanke (in der Ausgangsspannung, und folglich auch in dem resultierenden PWM-Stromsignal) aufweist. Pfeile, die sich von den beschrifteten Rechtecken mit der Abtastwertbezeichnung 302 nach oben erstrecken, kennzeichnen das Abtastintervall. In dem Intervall 304a sind alle Abtastmomente sind dargestellt. Der Einfachheit der Darstellung halber sind in dem übrigen Diagramm nur die Abtastmomente für Kanal 0 gezeigt, obwohl z. B. während des Betriebs alle Kanäle abgetastet und digitalisiert werden. Es ist ersichtlich, dass die ansteigenden Flanken aller Kanäle so gestaffelt sind, dass jeder Kanal mindestens einmal abgetastet wird, bevor ein anderer Kanal seinen Zustand ändert. Zum Beispiel weist das PWM-Stromsignal des Kanals 0 am Anfang des Intervalls 304a eine ansteigende Flanke 306a, während das PWM-signal des Kanal 1 erst im Intervall 304b, nachdem alle Kanäle wie in der Abtastwertbezeichnung 302 gezeigt abgetastet wurden, eine ansteigende Flanke 306b aufweist.
Ferner ist in 3a zu sehen, dass, wenn die Spannung und damit das resultierende, abzutastende Strommesssignal auf Kanal 0 am Anfang des Zeitraums 304a beginnt anzusteigen (Bereich um Flanke 306a), der erste während des Zeitraums 304a abzutastende Kanal jedoch nicht Kanal 0, sondern Kanal 7 ist. Durch die Verzögerung des Abtastzeitpunktes für Kanal 0 wird eine genauere Stromermöglicht, da abgewartet wird, bis das Strommesssignal auf Kanal 0 nach dem Anstieg einen eingeschwungenen Zustand angenommen hat.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das Strommessignal jedes Kanals abgetastet und digitalisiert und so eine Strommessung durchgeführt. Wie in 3a dargestellt ist, ist jedem der Kanäle ch0, ch1, ..., ch7 ein Messzyklus (Intervalle 304a, 304b, ..., 304h) zugeordnet. Der einem bestimmten Kanal zugeordnete Messzyklus beginnt mit einer Steigenden Flanke in dem PWM-Ausgangssignal des Kanals, der eine entsprechende Flanke im korrespondierenden Strommmesssignal zur Folge hat (z. B. Kanal 0, Messzyklus 304a, Flanke 306a; Kanal 1, Messzyklus 304b, Flanke 306b; etc.). Jeder Messzyklus ist in aufeinanderfolgende Zeitschlitze unterteilt, wobei jedem Kanal ein Zeitschlitz zugeordnet ist. Die Dauer eines Messzyklusses wird durch die oben erläuterte Verzögerungszeit zur Staffelung der PWM-Ausgangssignale bestimmt. Diese Staffelung hat zur Folge dass der Beginn einer Periode des PWM-Ausgangssignals eines Kanals (z. B. Kanal 0) und der Beginn einer korrespondierenden Periode des PWM-Ausgangssignals des nächsten Kanals (z. B. Kanal 1) um diese Verzögerungszeit zeitlich versetzt ist. Beispielswese beträgt die Verzögerungszeit 64 Taktzyklen, so dauert ein Messzyklus auch 64 Taktzyklen und er kann in 8 Zeitschlitze zu je 8 Taktzyklen unterteilt werden.]
In jedem Messzyklus 304a, 304b, ..., 304h wird der dem Messzyklus zugeordnete Kanal ch0, ch1, ..., ch7 in dem zweiten Zeitschlitz des Messzyklusses abgetastet und ein digitaler Strommesswert erzeugt. Bei alternativen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann der Zeitschlitz zum Abtasten jedoch auch an einer anderen Stelle liegen. Wenn das System zum Beispiel eine schnelle Anstiegszeit aufweist, kann die Abtastung und A/D-Umsetzung auch im ersten Abtastintervall ausgeführt werden. In Systemen mit langsameren Anstiegszeiten sollte aber ein späteres Abtastintervall (z. B. das zerite, wie in 3a dargestellt) gewählt werden, um ungenaue Messungen zu vermeiden.
Danach, wenn Kanal 1 am Anfang des Intervalls 304b in dem Teil 306b aktiviert wird (d. h. wenn eine neue Periode des PWM-Ausgangssignals des Kanal 1 beginnt und eine steigende Flanke auftritt), wird Kanal 0 zuerst abgetastet, gefolgt von Kanal 1 an der zweiten Position und gefolgt von den übrigen Kanälen in numerischer Reihenfolge. Wenn der das Signal von Kanal 2 ansteigt (Messzyklus 304c), wird Kanal 1 zuerst abgetastet, gefolgt von Kanal 2 an der zweiten Position und dann gefolgt von den übrigen Kanälen. Effektiv erfolgt eine Barrel-Verschiebung (barrel shift) bzw. eine zyklische Verschiebung (cyclic shift) der in der Abtastwertbezeichnung 302 gezeigten Abtastreihenfolge von einem Messzyklus zum nächsten, so dass während des zweiten Abtastintervalls (Zeitschlitzes) jener Kanal abgetastet wird, dem der Messzyklus zugeordnet ist, also dessen PWM-Signal gerade eine steigende Flanke aufweist. Folglich verschieben sich die relativen Abtastzeiten für jeden Kanal von Intervall zu Intervall, wie durch die Pfeile 310a–310h für den Kanal 0 zu sehen ist.
Das Aufrechterhalten einer synchronen Beziehung zwischen den PWM-Ausgangssignalen und den Messzyklen bzw. den jeweiligen Abtast-Zeitschlitzen während eines MEsszyklusses (siehe 3a) ist aus mehreren Gründen vorteilhaft. Erstens kann sichergestellt werden, dass während im aktiven Bereich (Einschaltzeit der PWM-Taktperiode) eines PWM-Signals eines Kanals genaue Abtastwerte erzielt werden können, da durch die Synchronisierung nicht während der Ausschaltzeit oder während des Einschwingens gemessen wird.
Durch direktes Laden der Ergebnisse der A/D-Messungen in ein durch die Busschnittstelle zugängliches Register kann außerdem eine einfache Busleseanforderung erfolgen statt einer zeitaufwändigen A/D-Umsetzungsanforderung, der eine Leseanforderung folgt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden spätere A/D-Umsetzungen in Abtast-Zeitschlitzen, in denen der Kanalausgang nicht gesetzt ist (d. h. in denen das PWM-Ausgangssignal und damit das Strommessignal einen Low-Pegel aufweist), zu sperren. Im Fall langsamer Schaltzeiten kann der erste Abtastwert eines Kanals nicht verwendet werden, da das Strommesssignal noch nicht eingeschwungen ist. Die nachfolgenden Kanalabtastwerte können jedoch verwendet werden. Ein alter Abtastwert eines bestimmten Kanals kann mit dem jeweils folgenden Abtastwert überschrieben werden bis das korrespondierende PWM-Ausgangssignal wieder in einen Low-Pegel wechselt. Nach einer fallenden Flanke im PWM-Ausgangssignal könnnen weitere Strommessungen in dem jeweiligen Kanal verhindert oder das Überschreiben des alten Messwerts (der in dem Ausgangsregister gespeichert ist) gesperrt werden. So wird sichergestellt, dass der Messwert den Strom im eingeschwungenen Zustand des Laststromes des jeweiligen Kanals repräsentiert.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können mehr oder weniger als acht Kanäle verwendet werden und es können mehr oder weniger als acht Abtastungen und A/D-Wandlungen (in korrespondierenden Zeitschlitzen) während jedes Messzyklusses (Messintervalls) 304 vorgenommen werden. 3b zeigt ein Zeitdiagramm 340 für ein Messsystem, bei dem weniger als acht Kanäle verwendet werden, wobei aber das allgemeine Zeitsteuerungsschema von 3a verwendet wird. Wie in 3b gezeigt, werden nur sechs Kanäle übertragen und abgetastet. Jeder der sechs Kanäle ch 0 bis ch 5 ist den korrespondierenden Messzyklen 304a–304f zugeordnet. Während der beiden letzten Messzyklen 304g und 304h, die jene Intervalle darstellen, denen im Beispiel aus 3a die Kanäle 6 und 7 zugeordnet sind, werden keine Kanäle aktiviert (PWM-Ausgang ist deaktiviert). Ähn lich wird die Abtastablaufplanung 302 modifiziert, um nur die Kanäle 0 bis 5, und nicht die Kanäle 6 bis 7, abzutasten. Das Schema der Abtastzeitpunkte gemäß 3b kann auch dahingehend modifiziert werden, um mehr oder weniger als die sechs gezeigten Kanäle zu ermöglichen. Bei alternativen Ausführungsformen würde zum Beispiel, wenn nur fünf Kanäle notwendig sind, während des Abtastintervalls 304f kein Kanal aktiviert. Als Alternative könnte die Wahl der Abtastintervalle für die jeweiligen Kanäle geändert werden. Zum Beispiel könnte Kanal 5 während des Abtastintervalls 304h statt während des Abtastintervalls 304f aktiviert werden, wie in 3b angegeben. Die Verwendung von weniger Kanälen als die Anzahl der Kanalintervalle ist vorteilhaft, weil sie Systemflexibilität ermöglicht, ohne dass es notwendig ist, die Struktur der Zeitsteuerungs der PWM-Steuerung zu ändern. Mehr oder weniger Kanäle könnten zu einer Anwendung hinzugefügt werden, indem Kanäle und damit die zugeordneten Messzyklen freigegeben oder gesperrt werden, ohne die Gesamtzeitsteuerung zu ändern. Ferner können Frequenz- und Pulsweitenberechnungen (während der Initialisierung) unabhängig von der Anzahl der Kanäle gemacht werden, wenn dieselbe Zeitsteuerungsstruktur aufrechterhalten wird.
Wie bereits erwähnt, können verschiedene Lichtquellen für effizienten Betrieb verschiedene Frequenzen erfordern. Glühlampen sind zum Beispiel bei niedrigeren Frequenzen effizienter, während LEDs höhere Frequenzen erfordern, um Flackern zu vermeiden. In 3c ist ein Zeitdiagramm 380 gezeigt, das darstellt, wie mehrere Frequenzen in Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung unterstützt werden können. Die Signalform 382 ist ein 100-Hz-Signal, mit dem zum Beispiel eine Glühlampe angesteuert werden kann, während die Signalform 382 ein 200-Hz-Signal ist, das zum Beispiel zur Ansteuerung einer LED verwendet werden kann. Die Schlitz bezeichnungen 391 entsprechen den in 3a und 3b gezeigten Kanalintervallen. Die 100-Hz-Signalform 382 wird während Schlitz 0 aktiviert, wohingegen die 200-Hz-Signalform während Schlitz 1 aktiviert wird. Beim ersten Auftraten von Schlitz 0 (386) wird die 100-Hz-Signalform 382 aktiviert, und beim ersten Auftreten von Schlitz 1 (388) wird die 200-Hz-Signalform 384 aktiviert. Während des nächsten Auftretens von Schlitz 1 (390) wird wieder die 200-Hz-Signalform 384 aktiviert, aber während des nächsten Auftretens von Schlitz 0 (389) wird die 100-Hz-Signalform 382 aufgrund ihrer niedrigeren Frequenz nicht aktiviert. Während des nächsten Auftretens des Schlitzes 0 bzw. 1 (392 bzw. 394) werden wieder beide Signalformen 382 und 384 aktiviert. Bei alternativen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können mehrere Kombinationen verschiedener Frequenzen unter Verwendung der in 3c dargestellten Technik unterstützt werden.
Bei anderen alternativen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann man mit der integrierten Steuereinheit 201 (3a) andere Module ansteuern, wie z. B. Motoren oder Heizelemente bzw. -widerstände. Um diese Arten von Modulen effizient zu betreiben, können die oben beschriebenen Ausführungsformen modifiziert werden, um die Spezifikation des Moduls angemessen zu berücksichtigen.
Ferner sollte beachtet werden, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung neben Automotive-Systemen auch in anderen Systemen verwendet werden können, wie zum Beispiel in Luftfahrtsystemen, Wohnungen, Gebäuden und Display-Beleuchtungssystemen, um nur einige wenige zu nennen. Ferner kann die digitale Schnittstelle 208 (2a) sogar durch andere Schnittstellen als die oben beschriebenen verdrahteten Schnittstellen implementiert werden, wie zum Beispiel durch drahtlose Schnittstellen oder analoge Schnittstellen.
Außerdem wird für Fachleute ohne Weiteres ersichtlich sein, dass Materialien und Verfahren variiert werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Außerdem versteht sich, dass die vorliegende Erfindung viele anwendbare erfindungsgemäße Konzepte bereitstellt, die von dem zur Veranschaulichung von Ausführungsformen verwendeten spezifischen Kontexten verschieden sind. Dementsprechend sollen die angefügten Ansprüche in ihrem Schutzumfang solche Prozesse, Maschinen, Herstellung, Materialzusammensetzungen, Mittel, Verfahren oder Schritte umfassen.

Claims

Steuersystem mit mehreren Kanälen, das aufweist: eine Pulsweitenmodulation-Steuereinheit (212), wobei die Steuereinheit (212) dazu ausgebildet ist, sukzessive jeden der Kanäle (ch0, ch1, ... ch7) jeweils in einem ihm zugeordneten Zeitintervall (304a, 304b, ..., 304h) von mehreren aufeinanderfolgenden Zeitintervallen zu aktivieren, sodass in den einzelnen Kanälen phasenverschobene PWM-Signale zur Verfügung stehen; je einen einem jeden Kanal (ch0, ch1, ... ch7) zugeordneten Ausgangstreiber (220a, 220b, ..., 220n) zur Ansteuerung einer dem jeweiligen Kanal zugeordneten Last (222a, 222b, ..., 222n) abhängig von dem jeweiligen PWM-Signal; je eine einem jeden Kanal (ch0, ch1, ... ch7) zugeordnete Messeinheit, die dazu ausgebildet ist, ein dem jeweiligen Kanal (ch0, ch1, ... ch7) zugeordnetes Messsignal zu erzeugen, das eine in der angesteuerten Last auftretende physikalische Größe repräsentiert; eine Abtasteinheit (216, 210), die dazu ausgebildet ist, während eines jeden der je einem Kanal zugeordneten Zeitintervalle (304a, 304b, ..., 304h) sukzessiv die Messsignale abzutasten, wobei jedes Zeitintervall (304a, 304b, ..., 304h) eine individuelle Sequenz von Zeitschlitzen umfasst und in jedem Zeitschlitz (302) je ein einem Kanal zugeordnets Messsignal abegtastet wird.
Steuersystem nach Anspruch 1, bei dem die Messeinheit eine Strommmesseinheit ist und die physikalische Größe der von dem jeweiligen Ausgangstreiber (220a, 220b, ..., 220n) eines Kanals (ch0, ch1, ... ch7) zur Verfügung gestellte Laststrom.
Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der einem bestimmten Kanal zugeordnete Zeitschlitz (302) während dem das diesem Kanal zugeordnete Messsignal abgetastet wird, an einer festen zeitlichen Position innerhalb des dem Kanal zugeordneten Zeitintervalls liegt.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Gesamtdauer der den Kanälen zugeordneten Zeitintervalle (304a, 304b, ..., 304h) einer Periodendauer des PWM-Signals entspricht oder einem ganzzahligen Bruchteil davon.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jedes Zeitintervall zumindest einen einem jeden aktiven Kanal zugeordneten Zeitschlitz umfasst, in dem das jeweilige Messsignal abgetastet wird.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die individuelle Sequenz von Zeitschlitzen (302) von einem Zeitintervall (304a, 304b, ..., 304g, 304h) zum darauffolgenden Zeitintervall (304b, 304c, ..., 304h, 304a) zyklisch verschoben ist.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Abtasteinheit einen Multiplexer (216) aufweist, dessen Eingang die Messsignale der einzelnen Kanäle zugeführt sind und der, derart angesteuert ist, dass er in jedem Zeitschlitz (302) eines Zeitintervalls (304a, 304b, ..., 304h) das dem jeweiligen Zeitschlitz zugeordnete Messignal an seinem Ausgang bereitstellt.
Steuersystem nach Anspruch 7, bei dem das Abtasteinheit einen A/D-Umsetzer (210) aufweist, dessen Eingang mit dem Ausgang des Multiplexers (216) verbunden ist.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Abtasteinheit (210) dazu ausgebildet ist, die abgestasteten Werte der Messsignale für jeden Kanal in einem jeweils einem Kanal zugeordneten Register zu speichern.
Steuersystem nach Anspruch 9, bei dem die in den Registern gespeicherten Werte fortlaufend durch aktuelle abgestasteten Werte überschrieben werden, solange das dem jweiligen Kanal zugeordnete PWM-Signal eingeschaltet ist.
Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das eine Busschnittstelle aufweist, die mit der Pulsweitenmodulation-Steuereinheit (212) und der Abtasteinheit (216, 210) gekoppelt ist.
Steuersystem, bei dem die Ausgangstreiber einen Lampentreiber oder einen LED-Treiber umfassen.
Verfahren zum Ansteuern mehrerer mit je einem Ausgang eines Kanals (ch0, ch1, ..., ch7) eines Steuersystems verbundener Lasten (222a, 222b, ..., 222n); das Verfahren umfasst folgendes: sukzessives Aktivieren eines jeden der Kanäle (ch0, ch1, ... ch7) jeweils in einem von mehreren aufeinanderfolgenden und dem jeweiligen Kanal zugeordneten Zeitintervall (304a, 304b, ..., 304h), sodass für jeden der Kanäle ein phasenverschobenes PWM-Signal zur Verfügung steht; Ansteuern jeder Last mit dem korrespondierenden PWM-Signal des jeweiligen Kanals (ch0, ch1, ..., ch7); Messen einer in jeder angesteuerten Last (222a, 222b, ..., 222n) auftretende physikalische Größe und bereitstellen eines Messsignals, das diese Größe repräsentiert, für jeden Kanal; sukzessives Abtasten der Messsignale während eines jeden der je einem Kanal zugeordneten Zeitintervalle (304a, 304b, ..., 304h), wobei jedes Zeitintervall (304a, 304b, ..., 304h) eine individuelle Sequenz von Zeitschlitzen umfasst und in jedem Zeitschlitz (302) je ein einem Kanal zugeordnets Messsignal abegtastet wird.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die physikalische Größe der durch die Ansteuerung der Last (222a, 222b, ..., 222n) verursachte Laststrom ist.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem der einem bestimmten Kanal zugeordnete Zeitschlitz (302) während dem das diesem Kanal zugeordnete Messsignal abgetastet wird, an einer festen zeitlichen Position innerhalb des dem Kanal zugeordneten Zeitintervalls liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem die Gesamtdauer der den Kanälen zugeordneten Zeitintervalle (304a, 304b, ..., 304h) einer Periodendauer des PWM-Signals entspricht oder einem ganzzahligen Bruchteil davon.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei jedes Zeitintervall zumindest einen einem jeden aktiven Kanal zugeordneten Zeitschlitz umfasst, in dem das jeweilige Messsignal abgetastet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, bei dem die individuelle Sequenz von Zeitschlitzen (302) von einem Zeitintervall (304a, 304b, ..., 304g, 304h) zum darauffolgenden Zeitintervall (304b, 304c, ..., 304h, 304a) zyklisch verschoben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, weiter umfassend: Speichern der abgetasteten Messsignale jeweils in ein dem jeweiligen Kanal zugeordnetes Register. Fortlaufendes Überschreiben des Registers mit dem jeweils aktuellen Abtastwert, solange das dem jweiligen Kanal zugeordnete PWM-Signal eingeschaltet ist.
Mehrkanaliges Steuersystem, umfassend: eine Impulsbreitenmodulationssteuerung, wobei die Steuerung dafür ausgelegt ist, sukzessive jeden von mehreren Kanälen jeweils in seinem eigenen individuellen Kanalzeitschlitz zu aktivieren; und einen Abtastmultiplexer, der dafür ausgelegt ist, sukzessive ein aus jedem der mehreren Kanäle während jedes individuellen Kanalzeitschlitzes abgeleitetes Signal abzutasten, wobei jeder individuelle Zeitschlitz eine individuelle Abtastsequenz umfasst.
Steuersystem nach Anspruch 20, wobei jede individuelle Abtastsequenz jeden der mehreren Kanäle eine feste Verzögerung nach dem Anfang jedes individuellen Kanalzeitschlitzes abtastet.
Steuersystem nach Anspruch 20 oder 21, ferner mit einem Analog-Digital-Umsetzer, der mit einem Ausgang des Abtastmultiplexers gekoppelt ist.
Steuersystem einem der Ansprüche 20 bis 22, ferner mit einer Busschnittstelle, die mit der Impulsbreitenmodulationssteuerung und dem Abtastmultiplexer gekoppelt ist.
Steuersystem nach Anspruch 23, wobei die Busschnittstelle einen SPI-Bus (Serial Peripheral Interface) umfasst.
Steuersystem nach Anspruch 23, wobei die Busschnittstelle einen LIN-Bus (Local Interconnect), einen CAN-Bus (Controller Area Network) oder einen FlexRay-Bus umfasst.
Steuersystem einem der Ansprüche 20 bis 25, wobei jede individuelle Abtastsequenz eine barrelverschobene Version einer selben Sequenz umfasst, in der die Impulsbreitenmodulationssteuerung sukzessive jeden der mehreren Kanäle aktiviert.
Steuersystem nach Anspruch 26, wobei die Abtastsequenz so barrelverschoben wird, dass ein zweites Element jeder individuellen Abtastsequenz einem Kanal entspricht, der gerade durch die Impulsbreitenmodulationssteuerung aktiviert wird.
Steuersystem einem der Ansprüche 20 bis 27, ferner umfassend einen Lampentreiber, der mit mindestens einem der mehreren Ausgangstreiber gekoppelt ist.
Steuersystem nach Anspruch 28, wobei der Lampentreiber einen LED-Treiber umfasst.
Steuersystem nach Anspruch 28, wobei der Abtastmultiplexer mit einem Strom gekoppelt ist, der mit einem von mindestens einem der mehreren Ausgangstreiber gelieferten Strom in Beziehung steht.
Verfahren zum Betrieb eines mehrkanaligen Steuersystems, wobei das System Folgendes umfasst: Aktivieren eines Ausgangs auf einem ersten Kanal; während des Aktivierens des Ausgangs auf dem ersten Kanal, Abtasten eines Signals, das aus einem anderen Kanal als dem ersten Kanal abgeleitet wird; und nach dem Abtasten des aus dem anderen Kanal als dem ersten Kanal abgeleiteten Signals, Abtasten eines aus dem ersten Kanal abgeleiteten Signals.
Verfahren nach Anspruch 31, ferner umfassend: Umsetzen des abgetasteten Signals aus dem ersten Kanal aus einer analogen Domäne in eine digitale Domänenrepräsentation; und Schreiben der digitalen Domänenrepräsentation in ein erstes Kanal-A/D-Register.
Verfahren nach Anspruch 32, ferner umfassend: Schreiben eines Befehls auf einem Schnittstellenbus, um den ersten Kanal zu aktivieren, bevor der Ausgang auf dem ersten Kanal aktiviert wird; Schreiben eines Befehls auf dem Schnittstellenbus, um das erste Kanal-A/D-Register zu lesen; und Lesen des ersten Kanal-A/D-Registers auf dem Schnittstellenbus.
Verfahren nach Anspruch 33, ferner umfassend das Lesen des ersten Kanal-A/D-Registers für einen letzten Abtastwert, bevor der erste Kanal deaktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 34, wobei das Aktivieren des Ausgangs auf dem ersten Kanal das Aufleuchtenlassen einer Beleuchtung umfasst; das Schreiben eines Befehls auf dem Schnittstellenbus, um den ersten Kanal zu aktivieren, das Schreiben einer Frequenz und einer Impulsbreite umfasst; das abgetastete Signal aus dem ersten Kanal ein Signal ist, das aus einem Leistungsparameter der Beleuchtung abgeleitet wird; und das Verfahren ferner das Einstellen der Frequenz und Impulsbreite auf der Basis des Inhalts des ersten Kanal-A/D-Registers umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 35, wobei das Schreiben eines Befehls auf dem Schnittstellenbus, um den ersten Kanal zu aktivieren, das Schreiben einer Impulsbreite umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 35, wobei das Aktivieren eines Ausgangs auf dem ersten Kanal das Aufleuchtenlassen einer Beleuchtung umfasst.
Verfahren einem der Ansprüche 31 bis 35, ferner umfassend das Aktivieren eines Ausgangs auf einem zweiten Ka nal nach dem Abtasten eines aus dem ersten Kanal abgeleiteten Signals; während des Aktivierens des Ausgangs auf dem zweiten Kanal, Neuabtasten des aus dem ersten Kanal abgeleiteten Signals; und nach dem Abtasten des aus dem ersten Kanal abgeleiteten Signals, Abtasten eines aus dem zweiten Kanal abgeleiteten Signals.
Verfahren nach Anspruch 38, ferner umfassend: sukzessives Aktivieren von Ausgängen auf zusätzlichen Kanälen; Abtasten eines aus jedem zusätzlichen Kanal abgeleiteten Signals einen festen Zeitraum nachdem jeder Kanal aktiviert wird, Umsetzen des aus jedem zusätzlichen Kanal abgeleiteten Signals einen festen Zeitraum nachdem jeder Kanal aktiviert wird, in eine digitale Domäne; und Schreiben des umgesetzten Signals aus jedem zusätzlichen Signal in ein designiertes Kanal-A/D-Register, wobei das designierte Kanal-A/D-Register überschrieben wird; Deaktivieren eines Ausgangs auf einem bestimmten Kanal; und Halten des Werts eines A/D-Registers des bestimmten Kanals nach dem Deaktivieren des Ausgangs des bestimmten Kanals.
Halbleiterschaltung zur Steuerung mehrerer Beleuchtungen, wobei die Schaltung Folgendes umfasst: einen Impulsbreitenmodulator, wobei der Impulsbreitenmodulator dafür ausgelegt ist, ein Signal, das ein Tastverhältnis und eine Frequenz umfasst, mehreren Ausgangskanälen zuzuführen, und die Zeitsteuerung jedes Signals auf den mehreren Ausgangskanälen so zu staffeln, dass keine der mehreren Ausgänge gleichzeitig übergehen; mit einzelnen der mehreren Ausgangskanäle gekoppelte Lichtquellen; mit einzelnen der mehreren Ausgangskanäle gekoppelte Rückkopplungspfade; einen Analog-Digital-Umsetzer, der dafür ausgelegt ist, jeden der mehreren Rückkopplungspfade sukzessive abzutasten; und eine mit dem Impulsbreitenmodulator und dem Analog-Digital-Umsetzer gekoppelte Busschnittstelle.
Halbleiterschaltung nach Anspruch 40, wobei jeder Ausgangskanal in einer ersten sich wiederholenden Sequenz designierter Ausgangskanalzeitschlitze aktiviert wird; und der Analog-Digital-Umsetzer sukzessive jeden der mehreren Rückkopplungspfade in einer zweiten sich wiederholenden Sequenz abtastet, wobei die zweite sich wiederholende Sequenz eine Verschiebung der ersten Sequenz umfasst, wobei ein Betrag der Verschiebung davon abhängt, welcher der mehreren Ausgangskanäle gerade aktiviert wird.
Halbleiterschaltung nach Anspruch 41, wobei die Verschiebung dafür ausgelegt ist zu bewirken, dass ein mit dem derzeitigen Kanal gekoppelter Rückkopplungskanal in einer festen Anzahl zweiter sich wiederholender Sequenzintervalle nach einem Anfang eines Zeitraums des derzeitigen Kanals abgetastet wird.
Halbleiterschaltung nach Anspruch 41 oder 42, wobei der Impulsbreitenmodulator dafür ausgelegt ist, mehrere Ausgangsfrequenzen und mehrere Impulsbreiten auszugeben.
System zur Steuerung einer impulsbreitenmodulierten Peripherieeinrichtung, wobei das System Folgendes umfasst: einen Impulsbreitenmodulator, der dafür ausgelegt ist, ein Signal, das ein Tastverhältnis und eine Frequenz um fasst, mehreren Ausgangskanälen zuzuführen und die Zeitsteuerung jedes Signals auf den mehreren Ausgangskanälen so zu staffeln, dass sich keine der mehreren Ausgänge gleichzeitig einschalten; mit einzelnen der mehreren Ausgangskanäle gekoppelte Peripherieeinrichtungen; mit einzelnen der mehreren Ausgangskanäle gekoppelte Rückkopplungspfade; einen Analog-Digital-Umsetzer, der dafür ausgelegt ist, sukzessive jeden der mehreren Rückkopplungspfade abzutasten; eine mit dem Impulsbreitenmodulator und dem Analog-Digital-Umsetzer gekoppelte Busschnittstelle; und eine mit der Busschnittstelle gekoppelte Steuerung, wobei die Steuerung dafür ausgelegt ist, Befehle an den Impulsbreitenmodulator auszugeben.