DE102013225882A1

DE102013225882A1 - Master-Slave-Kommunikationssystem mit Standbybetrieb

Info

Publication number: DE102013225882A1
Application number: DE102013225882.8A
Authority: DE
Inventors: Maximilian GAUGER
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2015-06-18
Also published as: CN104717092A; CN104717092B; US20150169022A1; US9778715B2

Abstract

Die Anmeldung beschreibt ein Master-Slave-Kommunikationssystem, insbesondere ein PSI5-Kommunikationssystem, mit mindestens einem Slave-Teilnehmer, mindestens einem Master-Teilnehmer und einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Slave-Teilnehmer und dem Master-Teilnehmer. Dabei wird über die Kommunikationsverbindung der Slave-Teilnehmer in einem Normalbetriebsmodus von dem Master-Teilnehmer mit einer Versorgungsspannung zwischen einer unteren Spannungsschwelle und einer oberen Spannungsschwelle versorgt. Das Master-Slave-Kommunikationssystem verfügt zusätzlich zu dem Normalbetriebsmodus über einen Standby-Betriebsmodus, in welchem der Master-Teilnehmer über die Kommunikationsverbindung den Slave-Teilnehmer mit einer Standby-Spannung unterhalb der unteren Spannungsschwelle versorgt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft die Kommunikation zwischen Slave-Teilnehmern und einem Master-Teilnehmer in einem Kommunikationssystem. Insbesondere kann die Erfindung eingesetzt werden in einem PSI5-Kommunikationssystem für einen Steuergeräte-Master und Sensoren als Slave-Teilnehmern. Das PSI5-Kommunikationssystem wird insbesondere im Automotive-Umfeld eingesetzt.
Stand der Technik
Der PSI5-Bus (siehe http://psi5.org/specification/: „PSI5 V2.1, Technical Specification, Peripheral Sensor Interface for Automotive Applications, 08.10.2012") ist ein Zweidrahtbus, der auf dem gleichen Leitungspaar die Spannungsversorgung von Slave-Teilnehmern und die Kommunikation sicherstellt. Im Ruhezustand versorgt ein Masterteilnehmer den Bus mit einer Versorgungsspannung, typischerweise im Bereich zwischen 4,4V und 11V. Zur Kommunikation vom Master zu den Slaves dienen Sync-Pulse, das sind kurze Spannungspulse auf dem Leitungspaar. Zur Kommunikation von einem Slave zum Master dient eine Stromschnittstelle: Zum Senden prägt der Slave mit Hilfe einer eingebauten Stromsenke kurzzeitig einen Strom ein, der vom Master detektiert wird. Durch einen relativ hohen Signalstrom von 26 mA und die Bitkodierung im Manchester-Code wird eine hohe Störsicherheit erreicht, wodurch der Einsatz einer kostengünstigen, verdrillten Zweidrahtleitung zur Verkabelung ausreichend ist. Datenworte bestehen aus jeweils zwei Start-Bits, 8 bis 24 Datenbits und einem Parity-Bit oder 3-Bit CRC (Cyclic Redundancy Check).
Der PSI5-Bus wird in Kraftfahrzeugen für die Kommunikation zwischen einem Steuergerät (Master) und einem oder mehreren Sensoren (Slaves) eingesetzt. Unterstützt werden Punkt-zu-Punkt- und Buskonfigurationen mit asynchroner und synchroner Kommunikation. Bei bisherigen Anwendungen ist der Bus entweder vollständig aktiv oder durch Abschalten der Spannung vollständig deaktiviert.
Für einige neue Anwendungen kann es aber sinnvoll, den Bus in einen Standby-Zustand zu versetzen, in dem nicht kommuniziert wird, einzelne oder alle Slaves aber dennoch bei abgesenkter Leistungsaufnahme aktiv sind und bei Auftreten eines bestimmten Ereignisses die Buskommunikation wieder starten können.
Eine Master-Slave-Kommunikationsanordnung ist auch in der DE 102012205160 A1 offenbart. Hier können einzelne Teilnehmer durch eine Nachricht in einen Standby-Modus oder in einen Schlafmodus versetzt werden.
Offenbarung der Erfindung
Das Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch geht von einem Master-Slave-Kommunikationssystem aus, welches über einen Standby-Betriebsmodus verfügt. Dabei ist mit Standby-Betriebsmodus ein Betriebsmodus des Kommunikationssystem gemeint, in dem dessen Teilnehmer in einem leistungs- oder gegebenenfalls funktionsreduzierten Zustand arbeiten, aber nicht zwangsweise komplett deaktiviert werden. Der Vorteil eines solchen Standby-Betriebsmodus ist eine verminderte Leistungsaufnahme durch das Kommunikationssystem.
In einem Master-Slave-Kommunikationssystem, insbesondere PSI5-Kommunikationssystem, mit mindestens einem Slave-Teilnehmer, mindestens einem Master-Teilnehmer und einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Slave-Teilnehmer und dem Master-Teilnehmer, wird dabei davon ausgegangen, dass der Slave-Teilnehmer über die Kommunikationsverbindung in einem Normalbetriebsmodus von dem Master-Teilnehmer mit einer Versorgungsspannung zwischen einer unteren Spannungsschwelle und einer oberen Spannungsschwelle versorgt wird. Der Normalbetriebsmodus ist dabei ein Betriebsmodus, in welchem die Teilnehmer des Kommunikationssystems voll arbeiten und sich nicht in einem Zustand reduzierter Leistungsaufnahme befinden.
Um eine solche reduzierte Leistungsaufnahme, und somit einen Energiesparmodus, zu ermöglichen, verfügt das Master-Slave-Kommunikationssystem zusätzlich zu dem Normalbetriebsmodus über einen Standby-Betriebsmodus. Vorteilhafterweise wird dieser Standby-Betrieb dadurch initiiert, dass der Master-Teilnehmer über die Kommunikationsverbindung den Slave-Teilnehmer mit einer Standby-Spannung unterhalb der unteren Spannungsschwelle versorgt. Die untere Spannungsschwelle ist dabei die Untergrenze der für den Normalbetrieb im Kommunikationssystem vorgesehenen Spannungsversorgung durch den Master.
Ein Vorteil hiervon ist die flexible Umsetzung eines Standby-Modus, die auch in Kommunikationssystemen durchgeführt werden kann, in denen nicht alle Teilnehmer bereits für einen Standby-Betriebsmodus eingerichtet sind. Slave-Teilnehmer eines solchen Betriebssystems, die bereits für einen Standby-Betrieb eingerichtet sind (z.B. durch Hardware- und/oder Softwaremodifikationen), erkennen die reduzierte Versorgungsspannung unterhalb der unteren Schwelle der Versorgung im Normalbetrieb und begeben sich in den Standby-Betrieb mit reduzierter Leistungsaufnahme. Slave-Teilnehmer, die noch keine entsprechenden Mittel aufweisen, sind für einen Betrieb unterhalb der Versorgungsschwelle nicht ausgelegt und werden sich in einen deaktivierten Zustand begeben. Dies ermöglicht also einen Standby-Modus, bei welchem die dafür geeigneten Slave-Teilnehmer in einen Standby-Modus wechseln, die dafür nicht geeigneten Slave-Teilnehmer aber zumindest nicht durch Kommunikationsversuche stören, da sie sich in einem deaktivierten Zustand befinden.
Im Gegensatz zu einem deaktivierten Zustand sollen die Slave-Teilnehmer nicht nur im Normalbetriebsmodus, sondern vorteilhafterweise auch im Standby-Betriebsmodus weiterhin Nutzdaten erfassen. Das betrifft insbesondere Sensor-Slaves, die weiterhin Sensordaten erfassen. Hierdurch ist gewährleistet, dass im Standby-Modus weiterhin eine Reaktion auf bestimmte, erfasste Daten möglich ist. Um auch hierbei eine Reduktion der Leistungsaufnahme zu erreichen, kann in einer Ausführung das Erfassen der Nutzdaten im Standby-Betrieb mit reduzierter Häufigkeit erfolgen.
Vorteilhafterweise übermittelt der Slave-Teilnehmer dem Master-Teilnehmer in dem Normalbetriebsmodus nach internen Regeln (z.B. in regelmäßigen Abständen oder bei intern festgestelltem Sendebedarf) oder auf Anfrage durch den Master-Teilnehmer Nutzdaten. Das kann insbesondere im Automotive-Umfeld die Übertragung von Sensordaten von einem Sensor-Slave an ein elektronisches Master-Steuergerät betreffen. Das Master-Steuergerät empfängt in diesem Fall die Nutzdaten, verarbeitet diese und kann auf Basis der verarbeiteten Nutzdaten Regelungen oder Steuerungen in einem Fahrzeug durchführen. In dem Standby-Betriebsmodus übermittelt der Slave-Teilnehmer dem Master-Teilnehmer diese Nutzdaten mit im Vergleich zum Normalbetriebsmodus reduzierter Häufigkeit oder in der bevorzugten Variante gar nicht. Damit kann entweder eine reduzierte Leistungsaufnahme bei weiterhin zwar eingeschränkter, aber durchgeführter Nutzdatenübertragung oder bevorzugterweise eine stark reduzierte Leistungsaufnahme bei komplett eingestellter Nutzdaten-Kommunikation erreicht werden.
Der Master-Teilnehmer übermittelt im Normalbetrieb gewöhnlicherweise Synchronisationsnachrichten als Spannungspulse über die Kommunikationsverbindung an den oder die Slave-Teilnehmer. Hiermit kann z.B. eine Kommunikationsbereitschaft bzw. Empfangsbereitschaft des Master-Teilnehmers signalisiert werden. Im Standby-Betrieb werden diese Synchronisationsnachrichten vorzugsweise eingestellt, um die Leistungsaufnahme im Kommunikationssystem zu reduzieren.
Wie oben beschrieben, werden durch Slave-Teilnehmer auch im Standby-Betriebsmodus weiterhin Nutzdaten erfasst. Stellt eine Slave-Teilnehmer aufgrund der Auswertung dieser Nutzdaten nach internen Regeln fest, dass Maßnahmen zu ergreifen sind, sollte der Slave-Teilnehmer vorteilhafterweise die Möglichkeit haben, eine Beendigung des Standby-Betriebsmodus bei dem Master-Teilnehmer anzufordern. Dies kann z.B. nötig sein, wenn die erfassten Nutzdaten Werte außerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs annehmen oder auffällige Änderungen der Werte festgestellt werden. Hierzu wird vorgeschlagen, dass der Slave-Teilnehmer den Master-Teilnehmer in dem Standby-Betriebsmodus zu einer Beendigung des Standby-Betriebsmodus auffordern kann, indem er mittels einer Stromsenke über die Kommunikationsverbindung einen ersten Stromfluss veranlasst. Damit dieser Stromfluss vom Master-Teilnehmer als Aufforderung zur Beendigung des Standby-Betriebs verstanden wird, kann für den Stromfluss eine spezifische Dauer oder eine spezifische Stromstärke vorbestimmt sein.
Für Master-Slave-Kommunikationssysteme, insbesondere für ein PSI5-Bussystem im Automotive-Umfeld wurde festgestellt, dass ein Spannungsbereich für den Normalbetrieb mit einer unteren Schwelle zwischen 4 V und 9 V und einer oberen Schwelle zwischen 10 V und 12 V sowie eine Standby-Spannung zwischen 2 V und 4 V, insbesondere zwischen 3,3 V und 4 V gute Ergebnisse liefert bezüglich Signalzuverlässigkeit, Energieverbrauch und Kompatibilität für bestehende Systeme bzw. für gängige Elektronik (wie Sensoren und elektronische Steuergeräte). Diese Spannungsbereiche werden daher als bevorzugte Ausführungsbeispiele vorgeschlagen.
Neben dem Master-Slave-Kommunikationssystem werden auch entsprechende Teilnehmer vorgeschlagen, dabei verfügt der Slave-Teilnehmer, insbesondere Sensor, über Mittel, von einem Master-Teilnehmer des Master-Slave-Kommunikationssystems über eine Kommunikationsverbindung mit einer Spannung versorgt zu werden. Bei einer Versorgung mit einer Versorgungsspannung zwischen einer unteren Spannungsschwelle und einer oberen Spannungsschwelle arbeitet der Slave-Teilnehmer in einem Normalbetriebsmodus und bei einer Versorgung mit einer Standby-Spannung unterhalb der unteren Spannungsschwelle in einem Standby-Betriebsmodus. Hierzu benötigt der Slave-Teilnehmer elektronische Mittel, eine (wenn auch reduzierte) Funktionsweise auch bei einer Spannungsversorgung unterhalb der unteren Spannungsschwelle für den Normalbetrieb bereitstellen zu können. Zudem verfügt er über Mittel, ein Absinken der Spannung unter die Schwelle zu erkennen und daraufhin in den Standby-Modus zu wechseln.
Vorzugsweise weist der Slave-Teilnehmer Mittel auf, in dem Standby-Betriebsmodus Nutzdaten weiterhin voll oder lediglich mit im Vergleich zu dem Normalbetriebsmodus reduzierter Häufigkeit zu erfassen sowie in dem Standby-Betriebsmodus Nutzdaten lediglich mit im Vergleich zu dem Normalbetriebsmodus reduzierter Häufigkeit oder bevorzugterweise gar nicht an den Master-Teilnehmer zu versenden. Damit wird die reduzierte Leistungsaufnahme bei gleichzeitig zumindest teilweise aufrecht erhaltener Funktionalität gewährleistet.
In eine bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Slave-Teilnehmer zudem Mittel, anhand von erfassten Nutzdaten, insbesondere wenn in den Nutzdaten enthaltene Werte einen vorbestimmten Wertebereich verlassen, eine Anforderung zum Verlassen des Standby-Betriebs an den Master-Teilnehmer zu übermittel. Dies geschieht vorzugsweise, indem der Slave-Teilnehmer über die Kommunikationsverbindung einen Stromfluss über eine vorbestimmte Dauer und/oder mit vorbestimmter Stromstärke veranlasst.
Ein Master-Teilnehmer für ein solches Master-Slave-Kommunikationssystems, insbesondere ein Steuergerät, verfügt über die Mittel, einen Slave-Teilnehmer des Master-Slave-Kommunikationssystems über eine Kommunikationsverbindung mit einer Spannung zu versorgen. Dabei verfügt er über die Mittel, den Slave-Teilnehmer in einem Normalbetriebsmodus mit einer Versorgungsspannung zwischen einer unteren Spannungsschwelle und einer oberen Spannungsschwelle zu versorgen und in einem Standby-Betriebsmodus mit einer Standby-Spannung unterhalb der unteren Spannungsschwelle zu versorgen.
Der Master-Teilnehmer ist derjenige, der durch Absenken der Spannung unter die untere Schwelle des Normalbetriebs den Standby-Betrieb initiiert und der durch Anheben der Spannung über die untere Schwelle des Normalbetriebs den Standby-Betrieb beendet. Daher sollte der Master-Teilnehmer vorzugsweise auch Mittel haben, eine Anforderung eines Slave-Teilnehmers zur Beendigung des Standby-Betriebs festzustellen. Hierbei handelt es insbesondere um Mittel, einen Stromfluss auf der Kommunikationsverbindung zu detektieren und gegebenenfalls dessen Dauer und / oder Stromstärke festzustellen. Anhand dieser Informationen erkennt das Master-Steuergerät eine solche Anforderung durch den Slave-Teilnehmer und kann den Standby-Modus beenden.
Um die Leistungsaufnahme des gesamten Kommunikationssystems im Standby-Modus niedrig zu halten, legt der Master-Teilnehmer keine Spannungspulse auf die Kommunikationsverbindung, insbesondere keine Synchronisationsnachrichten an den Slave-Teilnehmer.
Weiterhin wird ein Verfahren vorgeschlagen zur Kommunikation in einem Master-Slave-Kommunikationssystem, wie es oben vorgestellt wurde, bzw. zwischen einem Slave-Teilnehmer, wie er oben vorgestellt wurde, und einem Master-Teilnehmer, wie er oben vorgestellt wurde.
Dabei wird der Slave-Teilnehmer über die Kommunikationsverbindung in einem Normalbetriebsmodus von dem Master-Teilnehmer mit einer Versorgungsspannung zwischen einer unteren Spannungsschwelle und einer oberen Spannungsschwelle versorgt und in einem Standby-Betriebsmodus mit einer Standby-Spannung unterhalb der unteren.
Vorzugsweise führt der Master-Teilnehmer einen Wechsel vom Standby-Betriebsmodus in den Normalbetriebsmodus durch, wenn ihm eine entsprechende Anforderung des Slave-Teilnehmers vorliegt. Dabei übermittelt der Slave-Teilnehmer dem Master-Teilnehmer die Anforderung insbesondere, indem er einen Stromfluss über die Kommunikationsverbindung über eine vorbestimmte Dauer und/oder mit vorbestimmter Stromstärke veranlasst.
Zeichnungen
Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
1 schematisch ein beispielhaftes Master-Slave-Kommunikationssystem und
2 schematisch beispielhafte Strom- und Spannungsverläufe bei einem beispielhaften Verfahren zur Kommunikation zwischen einem Master-Teilnehmer und einem Slave-Teilnehmer.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 ist ein Master-Slave-Kommunikationssystem mit einem Master-Teilnehmer 1 und einem Slave-Teilnehmer 2 gezeigt. Im Folgenden wird die Erfindung für diese Konstellation beschrieben, aber auch für andere Konstellationen, insbesondere mit mehreren Slave-Teilnehmern des Kommunikationssystems, ist die Erfindung entsprechend realisierbar.
Master-Teilnehmer 1, insbesondere ein elektronisches Steuergerät in einem Fahrzeug, und Slave-Teilnehmer 2, insbesondere ein Sensor im Fahrzeug, sind über eine Kommunikationsverbindung 3 verbunden. Diese ist vorzugsweise als Zweidrahtverbindung, insbesondere als PSI5-Bus ausgebildet. Der Slave-Teilnehmer 2 und der Master-Teilnehmer 1 verfügen zur Verbindung mit der Kommunikationsverbindung über entsprechende Kommunikationsschnittstellen 22 bzw. 13, insbesondere PSI5-Schnittstellen. Master-Teilnehmer 1 verfügt über Speichermittel 11 und Rechenmittel 12, um Nutzdaten zu verarbeiten, welche er vom Slave-Teilnehmer 2 empfängt. Slave-Teilnehmer 2 erfasst die Nutzdaten über eine Erfassungseinheit 21. Der Master-Teilnehmer 1 verfügt zudem vorzugsweise über weitere Kommunikationsverbindungen 14 sowie eine Spannungsversorgung 15. Der Master-Teilnehmer 1 kann auf Basis der empfangenen Nutzdaten verschiedene Steuerungen oder Regelungen durchführen.
Über die Kommunikationsverbindung 3 versorgt der Master-Teilnehmer 1 den Slave-Teilnehmer 2 mit einer Versorgungsspannung zwischen einer unteren und einer oberen Spannungsschwelle im Normalbetrieb und mit einer Standby-Spannung unterhalb einer unteren Spannungsschwelle in einem Standbybetrieb.
In 2 sind ein Stromverlauf (I) sowie ein Spannungsverlauf (U) übereinander für den gleichen Zeitverlauf (t) dargestellt, wie sie in einem Verfahren zur Kommunikation zwischen einem Master-Teilnehmer und einem Slave-Teilnehmer eines Kommunikationssystems mit Standby-Betriebsmodus auftreten können. Hierbei bezeichnen U1 eine obere und U2 eine untere Spannungsschwelle, zwischen denen der Master-Teilnehmer den Slave-Teilnehmer über eine Kommunikationsverbindung zwischen den beiden in einem Normalbetriebsmodus mit Spannung versorgt. Die Spannungsversorgung des Slave-Teilnehmers durch den Master-Teilnehmer erfolgt im Standby-Betriebsmodus mit einer Spannung unterhalb der unteren Spannungsschwelle U2, hier in einem Spannungsbereich zwischen U3 und U4.
Dementsprechend ist das Kommunikationssystem bis zum Zeitpunkt t3 in einem Normalbetriebsmodus. In diesem kann z.B. der Master-Teilnehmer eine Empfangsbereitschaft durch einen Spannung- bzw. Synchronisationspuls dem Slave-Teilnehmer anzeigen, wie es zwischen t1 und t2 dargestellt ist. Der Slave-Teilnehmer kann daraufhin durch Erzeugung von Stromflüssen auf der Kommunikationsverbindung zum Master-Teilnehmer Nutzdaten übertragen, wie zwischen t2 und t3 gezeigt. In t3 beginnt der Master-Teilnehmer mit dem Übergang in den Standby-Modus, indem er die Spannung unter die Schwelle U2 absenkt. Die Absenkung erfolgt hier bis zum Zeitpunkt t4 bis zu einer Spannung unterhalb U2 und zwischen U3 und U4. Damit wird dem Slave-Teilnehmer der Übergang des Kommunikationssystems in den Standby-Betriebsmodus angezeigt. Entsprechend senkt dieser seine Leistungsaufnahme. Der Strom auf der Kommunikationsleitung nimmt ab.
In diesem Standby-Betriebsmodus erfasst der Slave-Teilnehmer weiter Nutzdaten. Dies ist aber auf der Kommunikationsverbindung weder durch Strom- noch durch Spannungsänderungen sichtbar, da der Slave-Teilnehmer in dieser Ausführung die Nutzdaten nicht an den Master-Teilnehmer versendet. Allerdings kann es sein, dass der Slave-Teilnehmer aufgrund der erfassten Nutzdaten eine Beendigung des Standby-Modus für nötig hält. Z.B. kann das der Fall sein, wenn die erfassten Daten einen vorbestimmten Wertebereich verlassen oder vorbestimmte Änderungen der Daten auftreten.
Da der Slave-Teilnehmer den Standby-Modus nicht selbst beenden kann, muss er eine entsprechende Anforderung an den Master-Teilnehmer senden. Dies ist hier zwischen t5 und t6 gezeigt. Der Slave-Teilnehmer veranlasst, insbesondere durch eine Stromsenke im Slave-Teilnehmer, einen Stromfluss auf der Kommunikationsleitung. Diese kann der Master-Teilnehmer erfassen und als entsprechende Anforderung deuten. Um die Anforderung eindeutig zu gestalten, kann der Stromfluss z.B. auf eine vorbestimmte Stärke oder vorbestimmte Dauer festgelegt sein. Durch den Stromfluss des Slave-Teilnehmers ändert sich auf die Spannung auf der Kommunikationsverbindung (was aufgrund des kleinen Ausschlags für die Datenübertragung zwischen t2 und t3 nicht dargestellt ist).
Entsprechend veranlasst der Master-Teilnehmer zwischen t7 und t8 den Übergang vom Standby-Betrieb in den Normal-Betrieb durch Erhöhung der Versorgungsspannung über die untere Schwelle U2 (aber weiter unterhalb der oberen Schwelle U1). Dies erkennt auch der Slave-Teilnehmer und geht ebenfalls in den Normalbetriebsmodus zurück. Ab t8 befindet sich somit das Kommunikationssystem wieder im Normalbetriebsmodus. Zwischen t9 und t10 ist wieder ein Spannungs- bzw. Synchronisationspuls durch den Master-Teilnehmer gezeigt, zwischen t10 und t11 wiederum eine Nutzdaten-Übertragung von Slave-Teilnehmer an den Master-Teilnehmer.
Der Master-Teilnehmer kann einen Standby-Betrieb auch von sich aus beenden und ist hierzu nicht auf die Anforderung bzw. das Wecken durch einen Slave-Teilnehmer beschränkt. Er muss lediglich die Spannung entsprechend erhöhen.
Die Spannung im Standby-Betriebsmodus muss weiterhin so groß sein, dass die teilnehmenden Slaves im Standby weiterhin für ihre übrigen Funktionen ausreichend über die Kommunikationsleitung versorgt werden können. Für einen PSI5-Bus mit typischen Versorgungsspannungen zwischen 4–9 V und 10–12 V im Normalmodus wird z.B. eine Versorgungsspannung unterhalb von 4 V, aber oberhalb von 2 V, insbesondere oberhalb von 3,3 V vorgeschlagen.
Slave-Teilnehmer, die auf Standby ausgelegt sind, reduzieren also nach dem Absinken der Versorgungsspannung ihre Stromaufnahme und stellen wie beschrieben die Kommunikation mit dem Master-Teilnehmer ein. Sie überwachen aber weiterhin ihre Nutzdaten und prüfen nach einer Messung, ob eine Anforderung an den bzw. ein Wecken des Master-Teilnehmers notwendig ist. Der Algorithmus für diese Prüfung ist dabei spezifisch für den einzelnen Anwendungsfall. Slave-Teilnehmer, die nicht auf einen Standby-Betrieb ausgelegt sind, werden bei diesen niedrigen Spannungen in einen deaktivierten Zustand gehen und somit ihre Stromaufnahme minimieren. Damit kann der beschriebene Standby-Modus auch dann verwendet werden, wenn heute bestehende, nicht auf Standby ausgelegte Slaves am Kommunikationssystem beteiligt sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102012205160 A1 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

http://psi5.org/specification/: „PSI5 V2.1, Technical Specification, Peripheral Sensor Interface for Automotive Applications, 08.10.2012“ [0002]

Claims

Master-Slave-Kommunikationssystem, insbesondere PSI5-Kommunikationssystem, mit mindestens einem Slave-Teilnehmer, mindestens einem Master-Teilnehmer und einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Slave-Teilnehmer und dem Master-Teilnehmer, wobei über die Kommunikationsverbindung der Slave-Teilnehmer in einem Normalbetriebsmodus von dem Master-Teilnehmer mit einer Versorgungsspannung zwischen einer unteren Spannungsschwelle und einer oberen Spannungsschwelle versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Master-Slave-Kommunikationssystem zusätzlich zu dem Normalbetriebsmodus über einen Standby-Betriebsmodus verfügt, in welchem der Master-Teilnehmer über die Kommunikationsverbindung den Slave-Teilnehmer mit einer Standby-Spannung unterhalb der unteren Spannungsschwelle versorgt.
Master-Slave-Kommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Slave-Teilnehmer in dem Normalbetriebsmodus Nutzdaten erfasst und dass der Slave-Teilnehmer in dem Standby-Betriebsmodus die Nutzdaten weiterhin die Nutzdaten erfasst.
Master-Slave-Kommunikationssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Slave-Teilnehmer die Nutzdaten mit im Vergleich zum Normalbetriebsmodus reduzierter Häufigkeit erfasst.
Master-Slave-Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Slave-Teilnehmer dem Master-Teilnehmer in dem Normalbetriebsmodus nach internen Regeln oder auf Anfrage durch den Master-Teilnehmer die Nutzdaten übermittelt und dass der Slave-Teilnehmer dem Master-Teilnehmer in dem Standby-Betriebsmodus die Nutzdaten mit im Vergleich zum Normalbetriebsmodus reduzierter Häufigkeit oder gar nicht übermittelt.
Master-Slave-Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Master-Teilnehmer ein elektronisches Steuergerät ist, dass der Slave-Teilnehmer ein Sensor ist und dass die Nutzdaten von dem Sensor ermittelte Sensordaten sind.
Master-Slave-Kommunikationssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Master-Teilnehmer dem Slave-Teilnehmer in dem Normalbetriebsmodus, aber nicht in dem Standby-Betriebsmodus Synchronisationsnachrichten übermittelt, insbesondere durch Spannungspulse auf der Kommunikationsverbindung.
Master-Slave-Kommunikationssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Slave-Teilnehmer den Master-Teilnehmer in dem Standby-Betriebsmodus zu einer Beendigung des Standby-Betriebsmodus auffordern kann, indem der Slave-Teilnehmer mittels einer Stromsenke über die Kommunikationsverbindung einen ersten Stromfluss über eine vorbestimmte Dauer und/oder mit vorbestimmter Stromstärke veranlasst.
Master-Slave-Kommunikationssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Spannungsschwelle zwischen 4 V und 9 V beträgt, dass die obere Spannungsschwelle zwischen 10 V und 12 V beträgt und dass die Standby-Spannung zwischen 2 V und 4 V, insbesondere zwischen 3,3 V und 4 V, beträgt.
Slave-Teilnehmer eines Master-Slave-Kommunikationssystems, insbesondere Sensor, welcher über Mittel verfügt, von einem Master-Teilnehmer des Master-Slave-Kommunikationssystems über eine Kommunikationsverbindung mit einer Spannung versorgt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Slave-Teilnehmer über Mittel verfügt, bei einer Versorgung mit einer Versorgungsspannung zwischen einer unteren Spannungsschwelle und einer oberen Spannungsschwelle in einem Normalbetriebsmodus zu arbeiten und bei einer Versorgung mit einer Standby-Spannung unterhalb der unteren Spannungsschwelle in einem Standby-Betriebsmodus zu arbeiten.
Slave-Teilnehmer nach Anspruch 9 mit Mitteln, in dem Standby-Betriebsmodus Nutzdaten lediglich mit im Vergleich zu dem Normalbetriebsmodus reduzierter Häufigkeit zu erfassen.
Slave-Teilnehmer nach einem der Ansprüche 9 oder 10 mit Mitteln, in dem Standby-Betriebsmodus Nutzdaten lediglich mit im Vergleich zu dem Normalbetriebsmodus reduzierter Häufigkeit oder gar nicht an den Master-Teilnehmer zu versenden.
Slave-Teilnehmer nach einem der Ansprüche 9 bis 11 mit Mitteln, anhand von erfassten Nutzdaten, insbesondere wenn in den Nutzdaten enthaltene Werte einen vorbestimmten Wertebereich verlassen, eine Anforderung zum Verlassen des Standby-Betriebs an den Master-Teilnehmer zu übermitteln, insbesondere indem der Slave-Teilnehmer über die Kommunikationsverbindung einen Stromfluss über eine vorbestimmte Dauer und/oder mit vorbestimmter Stromstärke veranlasst.
Master-Teilnehmer eines Master-Slave-Kommunikationssystems, insbesondere ein Steuergerät, mit Mitteln, einen Slave-Teilnehmer des Master-Slave-Kommunikationssystems über eine Kommunikationsverbindung mit einer Spannung zu versorgen, dadurch gekennzeichnet, dass der Master-Teilnehmer über Mittel verfügt, in einem Normalbetriebsmodus den Slave-Teilnehmer mit einer Versorgungsspannung zwischen einer unteren Spannungsschwelle und einer oberen Spannungsschwelle zu versorgen und in einem Standby-Betriebsmodus mit einer Standby-Spannung unterhalb der unteren Spannungsschwelle zu versorgen.
Master-Teilnehmer nach Anspruch 13 mit Mitteln, einen von dem Slave-Teilnehmer mittels einer Stromsenke über die Kommunikationsverbindung über eine vorbestimmte Dauer und/oder mit vorbestimmter Stromstärke veranlassten Stromfluss zu detektieren und daraufhin den Standby-Betriebsmodus zu beenden und in den Normalbetriebsmodus zu wechseln.
Master-Teilnehmer nach einem der Ansprüche 13 oder 14 mit Mitteln, während des Standby-Betriebsmodus, keine Spannungspulse auf der Kommunikationsverbindung zu bewirken oder Synchronisationsnachrichten an den Slave-Teilnehmer zu übermitteln.
Verfahren zur Kommunikation zwischen einem Slave-Teilnehmer und einem Master-Teilnehmer eines Master-Slave-Kommunikationssystems über eine Kommunikationsverbindung, wobei ein Slave-Teilnehmer über die Kommunikationsverbindung in einem Normalbetriebsmodus von dem Master-Teilnehmer mit einer Versorgungsspannung zwischen einer unteren Spannungsschwelle und einer oberen Spannungsschwelle versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Slave-Teilnehmer in einem Standby-Betriebsmodus mit einer Standby-Spannung unterhalb der unteren Spannungsschwelle versorgt wird.
Verfahren zur Kommunikation nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Master-Teilnehmer einen Wechsel von dem Standby-Betriebsmodus in den Normalbetriebsmodus durchführt, wenn ihm eine entsprechende Anforderung des Slave-Teilnehmers vorliegt, wobei der Slave-Teilnehmer dem Master-Teilnehmer die Anforderung übermittelt, indem der Slave-Teilnehmer einen Stromfluss über die Kommunikationsverbindung über eine vorbestimmte Dauer und/oder mit vorbestimmter Stromstärke veranlasst.