DE102017012179A1 - Self-testable bus system and use of this self-test capability for assigning bus node addresses - Google Patents

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Bernd Burchard
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Abstract

Es wird ein Datenbussystem mit Busknoten (SL1, SL2, SL2) für einen seriellen Datenbus vorgeschlagen, die jeweils einen Bus-Shunt-Widerstand (R2) aufweisen, der jeweils in den Datenbus eingefügt ist. Des Weiteren sollen sie eine Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq2) zur Ermittlung der Busposition des Busknotens im Datenbus aufweisen, die einen Adressierungsstrom in der Art in den Datenbus geregelt zusätzlich einspeisen kann, dass der Gesamtstrom (i1, i2, i3) durch den Bus-Shunt-Widerstand (R2) des Busknotens (SI1, SL2, SL3) einem vorgegebenen oder berechneten oder sonst wie bestimmten Summenstrom (Iref) entspricht. Die Regelung erfolgt dabei über den besagten Regelkreis (R2, D1, D3, F, Iq1, Iq2, Iq3). Dabei durchströmt der Adressierungsstrom den Bus-Shunt-Widerstand (R2) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens. Eine Variante des vorgeschlagenen Busknotens verfügt dabei über Mittel (R2, D1), um den Strom durch den Bus-Shunt-Widerstand (R2) zu detektieren, was die Erfassung eines Messwerts umfassen kann. Dieser detektierte Strom durch den Bus-Shunt-Widerstand (R2) kann in der Weise für einen Selbsttest genutzt werden, dass die oben beschriebenen Fehler (z.B. Bus-Shunt-Widerstandsabriss) detektiert werden können. In einer besonders bevorzugten Variante des Autoadressierungsbusknotens erhöht die Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq2) den Adressierungsstrom mit einer ersten Zeitkonstante (τ1) und erniedrigt ihn mit einer zweiten Zeitkonstante (τ2), die kleiner als die erste Zeitkonstante (τ1) ist.

Figure DE102017012179A1_0000
A data bus system with bus nodes (SL1, SL2, SL2) for a serial data bus is proposed, each having a bus shunt resistor (R2), which is inserted in the data bus in each case. Furthermore, they should have an addressing current source (Iq1, Iq2, Iq2) for determining the bus position of the bus node in the data bus, which can additionally feed an addressing current in the manner regulated in the data bus such that the total current (i1, i2, i3) passes through the bus -Shunt resistance (R2) of the bus node (SI1, SL2, SL3) corresponds to a predetermined or calculated or otherwise determined sum current (I ref ). The control takes place via the said control circuit (R2, D1, D3, F, Iq1, Iq2, Iq3). The addressing current flows through the bus shunt resistor (R2) of the relevant Autoaddressierungsbusknotens. A variant of the proposed bus node has means (R2, D1) to detect the current through the bus shunt resistor (R2), which may include the acquisition of a measured value. This detected current through the bus shunt resistor (R2) can be used for a self-test in such a way that the errors described above (eg bus shunt resistance break) can be detected. In a particularly preferred variant of the auto-addressing bus node, the addressing current source (Iq1, Iq2, Iq2) increases the addressing current with a first time constant (τ 1 ) and decrements it with a second time constant (τ 2 ) which is smaller than the first time constant (τ 1 ) ,
Figure DE102017012179A1_0000

Description

Oberbegriffpreamble

Der Vorschlag richtet sich auf ein selbsttestfähiges serielles Datenbussystem und ein Verfahren zur Vergabe von Busadressen innerhalb dieses seriellen Datenbusses aus einer Kette von Busknoten.The proposal is directed to a self-testable serial data bus system and a method for allocating bus addresses within this serial data bus from a chain of bus nodes.

Allgemeine Einleitung und Stand der TechnikGeneral introduction and prior art

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Adresszuweisung in LIN-Bus-Systemen bekannt. Hier sei beispielhaft auf die Schriften DE 10 2010 026 431 B1 , DE 10 147 512 B4 , EP 1 490 772 B1 , US 2014 / 0 095 749 A1 und US 9 331 866 B2 verwiesen. Entsprechende Produkte sind auf dem Markt. In diesem Zusammenhang sei auf das Datenblatt ELMOS: LIN Controller with Position Detection E521.31, Production Data Oct.6 2015 verwiesen.Various methods for address assignment in LIN bus systems are known from the prior art. Here is an example of the writings DE 10 2010 026 431 B1 . DE 10 147 512 B4 . EP 1 490 772 B1 . US 2014/0 095 749 A1 and US 9 331 866 B2 directed. Appropriate products are on the market. In this context, reference is made to the data sheet ELMOS: LIN Controller with Position Detection E521.31, Production Data Oct.6 2015.

Allen diesen Schriften ist gemeinsam, dass die Menge an durch den Busmaster adressierbaren Busknoten begrenzt ist, da jeder Busknoten im Rahmen der Autoadressierung einen definierten Strom in den Bus einleitet. In den Ein-Draht-Datenbus sind dabei in jedem Busknoten Shunt-Widerstände (Bus-Shunts) eingefügt, an denen diese Ströme auf ihrem Weg zum Busmaster, in dem während des Adressvergabevorgangs eine Stromsenke aktiv ist, einen Spannungsabfall hervorrufen. Die dem Busmaster am nächsten liegenden Busknoten registrieren dabei einen höheren Spannungsabfall als die dem Bus-Master entfernt liegenden Busknoten. Die Spannung über den Bus-Shunt wird mit einem Schwellwert verglichen. Wird dieser überschritten, kann der betreffende Busknoten an dessen Bus-Shunt diese Schwellwertüberschreitung stattfindet davon ausgehen, dass er nicht der letzte Busknoten in der Kette der Busknoten vom Busmaster aus gesehen ist. Er schaltet dann seine Stromquelle ab und wartet auf den nächsten Initialisierungsdurchlauf.All these documents have in common that the amount of addressable by the bus master bus node is limited, since each bus node in the context of auto addressing initiates a defined stream in the bus. In the single-wire data bus shunt resistors (bus shunts) are inserted in each bus node, where these currents cause a voltage drop on their way to the bus master, in which a current sink is active during the address allocation process. The bus node closest to the bus master register a higher voltage drop than the bus node remote bus node. The voltage across the bus shunt is compared to a threshold. If this is exceeded, the relevant bus node at its bus shunt can exceed this threshold value assuming that it is not the last bus node in the chain of bus nodes seen from the bus master. He then turns off his power source and waits for the next initialization pass.

Derjenige Busknoten, der der letzte Busknoten in der Busknotenkette vom Busmaster aus ist, schaltet seine Stromquelle nicht ab. Nach Ablauf einer vorgegebenen Initialisierungszeit, kann dieser Busknoten davon ausgehen, dass er der letzte Busknoten in der Kette der Busknoten ist. Er übernimmt dann die vom Busmaster übermittelte Busknotenadresse und nimmt an weiteren Initialisierungsdurchläufen nicht mehr teil, bis durch einen Rücksetzbefehl oder eine sonstige Rücksetzbedingung die erhaltene Busadresse für ungültig erklärt wird.The bus node that is the last bus node in the bus node chain from the bus master does not switch off its power source. After a predetermined initialization time, this bus node can assume that it is the last bus node in the chain of bus nodes. It then takes over the bus node address transmitted by the bus master and no longer participates in further initialization runs until the bus address obtained is invalidated by a reset command or another reset condition.

Das Problem ist nun, dass zum Ersten der elektrische Widerstand des Bus-Shunts möglichst klein sein soll. Zum Zweiten sollen möglichst viele Busknoten adressiert werden können. Zum Dritten muss das Adressierungssystem in der Lage sein, mit einem negativen Masseversatz arbeiten zu können. Zum Vierten muss der Pegel über dem Bus-Shunt maximiert werden, was einen möglichst großen Adressierungsstrom erfordert. Zum fünften darf die Stromsumme, die durch den Busmaster während des Adressvergabeprozesses aufgenommen werden muss einen vorgegebenen Wert, bei LIN-Bussen derzeit 40mA, nicht überschreiten.The problem now is that for the first the electrical resistance of the bus shunt should be as small as possible. Second, as many bus nodes as possible should be addressed. Third, the addressing system must be able to operate with a negative ground offset. Fourth, the level above the bus shunt must be maximized, requiring the largest possible addressing current. Fifthly, the current sum that must be picked up by the bus master during the address allocation process must not exceed a predetermined value, currently 40mA for LIN buses.

Aus der DE 10 2010 026 431 B1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die einzelnen Busknoten nicht mit einem konstanten Adressierungsstrom wie in der DE 10 147 512 B4 und der EP 1 490 772 B1 arbeiten, sondern diesem Adressierungsstrom kontinuierlich oder treppenförmig bis zum Überschreiten der Schwellen bei den vorausgehenden Busknoten steigern. Dies hat mehrere Nachteile: Zum Ersten führt dies bei sehr vielen Busknoten zu einer zeitlich sehr langen Anstiegszeit. Die Zeit für die Durchführung der Autoadressierung ist aber begrenzt. Daher ist es notwendig, diese Zeit bis zur Adressierung des vom Bus-Master am weitesten entfernten und noch nicht adressierten Busknotens zu verkürzen. Die DE 10 2010 026 431 B1 löst daher das Problem nicht vollständig. Sehr viele Busknoten adressieren zu können und den Widerstandswert des Bus-Shunt-Widerstands ausreichend weit absenken zu können. Außerdem führt die in der DE 10 2010 026 431 B1 offenbarte technische Lehre nicht zu einer Selbsttestfähigkeit.From the DE 10 2010 026 431 B1 For example, a method is known in which the individual bus nodes do not operate with a constant addressing current as in the DE 10 147 512 B4 and the EP 1 490 772 B1 but increase this addressing current continuously or in steps until the thresholds at the preceding bus nodes are exceeded. This has several disadvantages: First, this leads to a very long rise time for very many bus nodes. However, the time for performing the auto-addressing is limited. Therefore, it is necessary to shorten this time until addressing the bus node furthest from the bus master and not yet addressed. The DE 10 2010 026 431 B1 therefore does not solve the problem completely. To be able to address a large number of bus nodes and to lower the resistance value of the bus shunt resistor sufficiently far. In addition, the leads in the DE 10 2010 026 431 B1 disclosed technical teaching not to a Selbsttestfähigkeit.

Ein weiterer Nachteil der DE 10 2010 026 431 B1 ist, dass aus Robustheitsgründen auch hier ein gewisser Pegelumfang freigehalten werden muss, um zu verhindern, dass es zur Überlastung des Masters oder zu Fehladressierungen kommt. Um die Bus-Shunt-Widerstände zu minimieren und Konformität mit dem LIN-Bus herzustellen, ist es daher sinnvoll, den Gleichanteil im Adressierungsstrom zu maximieren. Bei der in der DE 10 2010 026 431 B1 offenbarten technischen Lehre schwankt dieser Wert jedoch um einen Adressierungsstrompegelwert. Hierdurch wird der zur Verfügung stehende Adressierungsstrompegel unnötig reduziert.Another disadvantage of DE 10 2010 026 431 B1 is that for reasons of robustness here too a certain level must be kept free in order to prevent overloading of the master or misaddressing. To minimize the bus shunt resistors and to establish conformity with the LIN bus, it is therefore useful to maximize the DC component in the addressing current. When in the DE 10 2010 026 431 B1 however, this value varies by an addressing current level. This unnecessarily reduces the available addressing current level.

Aufgabetask

Dem Vorschlag liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die die obigen Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist und weitere Vorteile aufweist. Insbesondere ist eine selbsttestfähige Vorrichtung notwendig, die einen Verlust des Bus-Shunt-Widerstands oder ein Nichtfunktionieren der Adressierungsstromquelle detektieren kann.The proposal is therefore based on the object to provide a solution which does not have the above disadvantages of the prior art and has further advantages. In particular, a self-testable device is necessary which can detect a loss of bus shunt resistance or non-functioning of the addressing power source.

Diese Aufgabe wird durch eine ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1.

Lösung der Aufgabe Solution of the task

Zur besseren Orientierung werden hier zunächst folgende Richtungen auf dem Datenbus vereinbart: Die Betrachtungsrichtung von einem Busknoten aus ist so, dass alles was sich in dem Datenbus zwischen Busknoten und Busmaster befindet, sich VOR dem Busknoten befindet und alles was sich zwischen dem Busknoten und dem Ende des Datenbusses befindet, sich NACH dem busknoten befindet. Diese Definitionen gelten für das ganze folgende Dokument.For better orientation, the following directions are first agreed on the data bus: The viewing direction from a bus node is such that everything in the data bus between bus node and bus master is BEFORE the bus node and everything between the bus node and the end the data bus is located AFTER the bus node. These definitions apply to the whole of the following document.

Im Folgenden wird das Verfahren für die automatische Adressvergabe anhand eines standardkonformen LIN-Bus-Systems beschrieben. Im Gegensatz zu den Verfahren und Vorrichtungen der DE 10 147 512 B4 , EP 1 490 772 B1 und US 9 331 866 B2 wird hier der Widerstandswert des Bus-Shunt-Widerstands dabei soweit abgesenkt, dass wieder Standardkonformität erreicht werden kann. Das Local Interconnect Network (LIN), auch LIN-Bus genannt, ist ein serielles Kommunikationssystem für die Vernetzung von Sensoren und Aktoren, ein Feldbus. LIN kommt dort zum Einsatz, wo die Bandbreite und Vielseitigkeit von CAN nicht benötigt wird. Typische Anwendungsbeispiele sind die Vernetzung innerhalb der Tür oder des Sitzes eines Kraftfahrzeugs. Der relevante Standard ist die ISO-Norm 17987-1, „Road vehicles - Local interconnect network (LIN) - Part 1-7“.The following describes the procedure for automatic address assignment using a standard-compliant LIN bus system. Unlike the methods and devices of DE 10 147 512 B4 . EP 1 490 772 B1 and US 9 331 866 B2 Here, the resistance value of the bus shunt resistor is lowered so far that standard conformity can be achieved again. The Local Interconnect Network (LIN), also called LIN bus, is a serial communication system for the networking of sensors and actuators, a fieldbus. LIN is used where the bandwidth and versatility of CAN are not needed. Typical application examples are the networking within the door or the seat of a motor vehicle. The relevant standard is ISO standard 17987-1, "Road vehicles - Local interconnect network (LIN) - Part 1-7".

Die Grundidee des hier vorgelegten Vorschlags ist nun, die Adressierungsstromquelle für den Selbsttest zu nutzen und so Anforderungen der ISO 26262 zu erfüllen. Hierzu wird nun abweichend von der technischen Lehre der DE 10 2010 026 431 B1 nicht der von den nachfolgenden Busknoten in den jeweiligen Busknoten einströmende Busstrom gemessen, sondern der den jeweiligen Busknoten verlassende Summenstrom (i1, i2, i3), der sich aus dem Adressierungsstrom, der in diesem jeweiligen Busknoten durch die Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) dieses jeweiligen Busknotens in die Datenleitung eingespeist wird, und dem von den nachfolgenden Busknoten in den jeweiligen Busknoten einströmende Busstrom zusammensetzt. Das bedeutet architektonisch, dass der Bus-Shunt-Widerstand (R2) des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SL3) jeweils vor der jeweiligen Autoadressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) angeordnet ist, sodass der eigene Adressierungsstrom des jeweiligen Busknotens diesen Bus-Shunt-Widerstand (R2) durchströmen muss um zu dem Busmaster (ECU) zu gelangen, wo er gegen Masse abgeleitet wird.The basic idea of the proposal presented here is to use the addressing current source for the self-test and thus to meet the requirements of ISO 26262. For this purpose, now deviating from the technical teaching of DE 10 2010 026 431 B1 not measured by the subsequent bus node in the respective bus node bus current, but the leaving the respective bus node sum stream ( i1 . i2 . i3 ), which consists of the addressing current, which in this respective bus node through the addressing power source ( q1 . q2 . Iq3 ) of said respective bus node is fed into the data line, and the bus current flowing in from the subsequent bus node into the respective bus node is composed. Architecturally, this means that the bus shunt resistor ( R2 ) of the respective bus node ( SL1 . SL2 . SL3 ) in each case before the respective auto-addressing current source ( q1 . q2 . Iq3 ) is arranged so that the own addressing current of the respective bus node this bus shunt resistor ( R2 ) must flow through to the bus master ( ECU ), where it is dissipated to earth.

Eine weitere Idee des hier vorgelegten Vorschlags ist darüber hinaus, dass aus dem Ausgang jedes Busknotens während des Adressvergabevorgangs im Gegensatz zu allen vorgenannten Schriften ein im Wesentlichen konstanter Ausgangsstrom (ij ) des betreffenden Busknotens (SLj ) in den vorausgehenden Datenbus in Richtung Busmaster (ECU) eingespeist wird.Another idea of the proposal presented here is beyond that of the output of each bus node during the address assignment process, in contrast to all the above-mentioned writings, a substantially constant output current (i j ) of the relevant bus node ( SL j ) in the preceding data bus in the direction of bus master ( ECU ) is fed.

Ein Problem stellen möglicherweise vorhandene Standard-Busknoten (CS1, CS2) dar, die keine Fähigkeit zur Autoadressierung im Sinne dieser Schrift haben. In dieser Schrift wird davon ausgegangen, dass kein Mischverbau mit Busknoten mit Autoadressierungsfähigkeiten entsprechend anderen Autoadressierungsverfahren stattfindet. Diese Busknoten (CS1, CS2) ohne Fähigkeit zur Autoadressierung speisen mit ihrer Busstromquelle (S1, R3, d1) jeweils einen Busstrom, den Busknotengrundstrom, in den Datenbus in Richtung Busmaster (ECU) ein. Bevorzugt handelt es sich dabei um Busknoten (CS1, CS2), die nur einmal im Datenbus vorhanden sind und daher leicht aufgrund ihres Aussehens beispielsweise bei der Montage eines Kraftfahrzeugs voneinander durch die Monteure visuell unterscheidbar sind. Hierdurch ist eine Selbstadressierung bei der Montage dieser Busknoten beispielsweise in einem Kraftfahrzeug während dessen Montage nicht notwendig. Jeder dieser Standard-Busknoten (CS1, CS2) speist entsprechend dem LIN-Standard einen Grundstromanteil in den Datenbus mittels einer Pull-Up-Stromquelle (S1, R3, d1) ein. Diese Standard-Busknoten (CS1, CS2) verursachen somit zusammen einen maximalen Grundstrom. Dieser Grundstrom kann durch die Busknoten mit Autoadressierungsfähigkeit, im Folgenden als Autoadressierungsbusknoten bezeichnet, aufgrund der Abgabe der Anzahl der Standard-Busknoten ohne Autoadressierungsfähigkeit abgeschätzt werden.There may be a problem with existing standard bus nodes ( CS1 . CS2 ), which have no ability to auto-address within the meaning of this document. In this document, it is assumed that no hybridization with bus nodes with auto-addressing capabilities takes place according to other auto-addressing methods. These bus nodes ( CS1 . CS2 ) with no ability to auto-address with its bus power source ( S1 . R3 . d1 ) in each case one bus current, the bus node ground current, in the data bus in the direction of bus master ( ECU ) one. Preferably, these are bus nodes ( CS1 . CS2 ), which are present only once in the data bus and therefore are easily distinguishable visually by the technicians due to their appearance, for example when assembling a motor vehicle. As a result, a self-addressing in the assembly of these bus node, for example, in a motor vehicle during its installation is not necessary. Each of these standard bus nodes ( CS1 . CS2 ) feeds a fundamental component into the data bus in accordance with the LIN standard by means of a pull-up current source ( S1 . R3 . d1 ) one. These standard bus nodes ( CS1 . CS2 ) thus together cause a maximum background current. This basic current can be estimated by the auto addressability bus nodes, hereafter referred to as auto addressing bus nodes, based on the delivery of the number of standard bus nodes without auto addressing capability.

Es gibt zwei Extremkonfigurationen, an denen das sich daraus ergebende Problem erläutert werden kann. In beiden Extremkonfigurationen ist die Anzahl der Standard-Busknoten ohne Autoadressierungsfähigkeit maximal, während die Anzahl der Autoadressierungsbusknoten mit Autoadressierungsfähigkeit minimal ist:There are two extreme configurations in which the resulting problem can be explained. In both extreme configurations, the number of standard bus nodes without auto-addressing capability is maximum, while the number of auto-addressing bus nodes with auto-addressing capability is minimal:

Konfiguration AConfiguration A

In der Konfiguration A befinden sich alle n Standard-Busknoten, die keine Fähigkeit zur Autoadressierung haben, vom Busmaster (ECU) aus gesehen hinter lediglich zwei Autoadressierungs-Busknoten, die die Fähigkeit zur Autoadressierung gemäß des hier beschrieben Vorschlags haben. Die maximale Anzahl n der Standard-Busknoten hinter den zwei Autoadressierungs-Busknoten mit Autoadressierungsfähigkeit ist dann (n+2)<Imax/Ik. Hierbei ist Imax der maximale Stromwert, den der Busmaster (ECU) in der Autoadressierungsphase ISO standardgemäß aufnehmen kann. Vorzugsweise wird der maximale Stromwert Imax ein wenig kleiner als der echte maximale Stromwert des Busmasters (ECU) gewählt, um Fertigungsschwankungen und Betriebsparameterschwankungen abzufangen. Ik ist der obere Grenzwertwert für den Wert des Busknotengrundstroms, den jeder Standard-Busknoten ohne Autoadressierungsfähigkeit in den Datenbus einspeist. Vorzugsweise speist jeder der Standard-Busknoten ohne Autoadressierung in etwa den gleichen Busknotengrundstrom in den Datenbus ein. Die Standard-Busknoten ohne Autoadressierungsfähigkeit erzeugen dann am Eingang des zweiten Autoadressierungsbusknotens mit Autoadressierungsfähigkeit einen maximalen Grundstrom von IG=n*Ik. Es verbleibt für die Autoadressierung durch die Autoadressierungsbusknoten mit Autoadressierung ein Strombereich von Iamax=2*Ik für den maximalen Adressierungsstrom jedes Autoadressierungsbusknotens. Dieser Strombereich für den maximalen Adressierungsstrom jedes Autoadressierungsbusknotens kann dann zur Autoadressierung genutzt werden. Hierzu können die Autoadressierungsbusknoten in einer vorgelagerten Phase A diesen Grundstrom durch ihren jeweiligen Bus-Shunt-Widerstand (R2) messen und dann den Strombereich für den maximalen Adressierungsstrom jedes Autoadressierungsbusknotens ermitteln und anschließend zur Autoadressierung verwenden. Hierdurch wird der Spannungsabfall über die Bus-Shunt-Widerstände (R2) maximal. Diese können daher minimiert werden. Dies steht im Gegensatz zur DE 10 2010 026 431 B1 , die dieses Problem nicht löst.In configuration A, all n standard bus nodes that do not have the ability to auto-address are located by the bus master ( ECU ) behind only two auto-addressing bus nodes that have the ability to auto-address according to the proposal described herein. The maximum number n of standard bus nodes behind the two auto addressing bus nodes with auto address capability is then (n + 2) <I max / I k . Here is I max the maximum current value that the bus master ( ECU ) in the auto-addressing phase ISO by default. Preferably, the maximum current value I max a little smaller than the real maximum current value of the bus master ( ECU ) is selected to intercept manufacturing variations and operating parameter variations. I k is the upper limit value for the value of the bus node ground current that each standard bus node without auto address capability feeds into the data bus. Preferably, each of the standard bus nodes without auto addressing will feed approximately the same bus node ground current into the data bus. The standard bus nodes without auto-addressing capability then generate a maximum base current of I G = n * I k at the input of the second auto-addressing bus node with auto addressing capability. For auto-addressing by the car addressing bus nodes with auto-addressing, a current range of I amax = 2 * I k remains for the maximum addressing current of each auto-addressing bus node. This current range for the maximum addressing current of each auto-addressing bus node can then be used for auto-addressing. For this purpose, the Autoadressierungsbusknoten in an upstream phase A this basic current through their respective bus shunt resistor ( R2 ) and then determine the current range for the maximum addressing current of each auto-address bus node and then use it for auto-addressing. As a result, the voltage drop across the bus shunt resistors ( R2 ) maximum. These can therefore be minimized. This is in contrast to DE 10 2010 026 431 B1 that does not solve this problem.

Konfiguration BConfiguration B

In der Konfiguration B befinden sich alle n Standard-Busknoten, die keine Fähigkeit zur Autoadressierung haben, vom Busmaster (ECU) aus gesehen vor den lediglich zwei Autoadressierungsbusknoten, die die Fähigkeit zur Autoadressierung gemäß des hier beschriebenen Vorschlags haben. Im Gegensatz zur Konfiguration A können die Autoadressierungsbusknoten nun jedoch keine Information über die Anzahl der Standard-Busknoten vor ihnen in Richtung Busmaster (ECU) erhalten. Somit besteht die Gefahr, dass der von den Autoadressierungsbusknoten verwendete maximale Adressierungsstrom in Kombination mit dem am Busmaster ankommenden Grundstrom aller vorausgehenden Busknoten im Datenbus zu groß ist, was zu einer Fehlermeldung führen würde. Die maximale Anzahl n der Standard-Busknoten hinter den zwei Autoadressierungsbusknoten mit Autoadressierungsfähigkeit ist aber wieder (n+2)<Imax/Ik. Hierbei ist Imax wieder der maximale Stromwert, den der Busmaster (ECU) in der Autoadressierungsphase aufnehmen kann. Vorzugsweise wird der maximale Stromwert Imax auch hier ein wenig kleiner als der echte maximale Stromwert des Busmasters (ECU) gewählt, um Fertigungsschwankungen und Betriebsparameterschwankungen abzufangen. Ik ist der obere Grenzwertwert für den Wert des Busknotengrundstroms, den jeder Standard-Busknoten ohne Autoadressierungsfähigkeit in den Datenbus einspeist. Vorzugsweise speist auch hier wieder jeder der Standard-Busknoten in etwa den gleichen Busknotengrundstrom in den Datenbus ein. Die Standard-Busknoten ohne Autoadressierungsfähigkeit erzeugen dann am Eingang des Busmasters (ECU) einen maximalen Grundstrom von IG=n*Ik. Es verbleibt für die Autoadressierung durch die diesen nachfolgenden Autoadressierungsbusknoten mit Autoadressierung wieder nur ein Strombereich von 2*Ik für den Adressierungsstrom (Ia ). Über diesen Strombereich können die nachfolgenden Autoadressierungsbusknoten mit Autoadressierungsfähigkeit jedoch keine Information erhalten. Dieser Strombereich kann zwar zur Autoadressierung genutzt werden, muss jedoch den Autoadressierungsbusknoten mit Autoadressierungsfähigkeit nun durch den Busmaster (ECU) mitgeteilt werden. Dies kann so geschehen, dass der Busmaster allen Busknoten die Anzahl der Standard-Busknoten ohne Autoadressierungsfähigkeit mittels einer an alle Busknoten gerichteten Botschaft mitteilt oder einen geeigneten Adressierungsstromwert mittels eines solchen Befehls vorab mitteilt. Hierdurch wird es möglich, den Adressierungsstrom in den jeweiligen Autoadressierungsbusknoten zu maximieren.In configuration B, all n standard bus nodes that do not have the ability to auto-address are located by the bus master ( ECU ) in front of the only two auto-addressing bus nodes that have the ability to auto-address according to the proposal described herein. In contrast to configuration A, however, the auto-addressing bus nodes can not now provide information about the number of standard bus nodes in front of them in the direction of bus master (FIG. ECU ) receive. Thus, there is a risk that the maximum addressing current used by the auto-addressing bus nodes in combination with the base-master current arriving at the bus master of all preceding bus nodes in the data bus is too great, which would result in an error message. However, the maximum number n of standard bus nodes behind the two Autoaddressierungsbusknoten with Autoaddressierungsfähigkeit is again (n + 2) <I max / I k . Here is I max again the maximum current value that the bus master ( ECU ) in the auto-addressing phase. Preferably, the maximum current value I max a little smaller than the real maximum current value of the bus master ( ECU ) is selected to intercept manufacturing variations and operating parameter variations. I k is the upper limit value for the value of the bus node ground current that each standard bus node without auto address capability feeds into the data bus. Preferably, again, each of the standard bus nodes feeds in about the same bus node ground current in the data bus. The standard bus nodes without auto addressability then generate at the input of the bus master ( ECU ) a maximum background current of I G = n * I k . For autoaddressing by the subsequent autoaddressing bus node with auto addressing, only a current range of 2 * I k remains for the addressing current ( I a ). However, the following auto address bus nodes with auto address capability can not receive information about this current range. Although this current range can be used for auto-addressing, it must now pass the auto-addressing bus node with auto addressing capability through the bus master ( ECU ). This can be done so that the bus master informs all bus nodes of the number of standard bus nodes without Autoaddressierungsfähigkeit by means of an addressed to all bus node message or notifies a suitable addressing current value by means of such a command in advance. This makes it possible to maximize the addressing current in the respective auto-addressing bus node.

Konfiguration CConfiguration C

Konfiguration C ist eine Mischung von Konfiguration A und Konfiguration BConfiguration C is a mixture of Configuration A and Configuration B

Es befinden sich dann Standard-Busknoten ohne Autoadressierungsfähigkeit vor und hinter den Autoadressierungsbusknoten mit Autoadressierungsfähigkeit in dem seriellen Datenbus. In dem Fall muss der Busmaster (ECU) nur die Anzahl n der vor den Autoadressierungsbusknoten mit Autoadressierungsfähigkeit liegenden Standard-Busknoten übertragen. Die Autoadressierungsbusknoten können durch eine Vermessung des Grundstroms durch ihren Bus-Shunt-Widerstand bezogen auf die nachfolgenden Busknoten so den Gesamtgrundstrom durch Summierung dieses Grundstroms mit dem n-fachen des Busknotengrundstroms Ik ermitteln. Alternativ kann der Busmaster (ECU) natürlich auch einen anderen Wert übertragen, aus dem sich der Grundbusstrom errechnen lässt. Auf dieser Basis kann dann wieder jeder Autoadressierungsbusknoten den maximalen Adressierungsstrom Iamax berechnen und maximiert einstellen.There are then standard bus nodes without auto address capability in front of and behind the auto address bus nodes with auto address capability in the serial data bus. In that case, the bus master ( ECU ) only transmit the number n of standard bus nodes ahead of the auto addressing bus nodes with auto address capability. The auto-addressing bus nodes, by measuring the base current through its bus shunt resistor with respect to the subsequent bus nodes, can calculate the total base current by summing that base current with n times the bus node ground current I k determine. Alternatively, the bus master ( ECU ), of course, also transmit another value from which the basic bus current can be calculated. On this basis, then again each Autoaddressierungsbusknoten the maximum addressing current I amax calculate and maximize set.

Bevor die Busadressen vergeben werden, signalisiert also der Busmaster (ECU) bevorzugt an alle Busknoten, welche Konfiguration der oben angegebenen Konfigurationen vorliegt und wie viele Standard-Busknoten im System vorhanden sind, die keine Fähigkeit zur Autoadressierung haben und/oder wie groß der erwartet Grundbusstrom ist.Before the bus addresses are assigned, the bus master signals ( ECU ) preferably to all bus nodes, which configuration of the above configurations exists and how many standard bus nodes are present in the system that have no auto-addressing capability and / or how large the expected basic bus current is.

Mit Beginn der Autoadressierung zieht der Bus-Master (ECU) die Datenleitung mittels eines Schalters (SB) oder ähnlichem nach Masse. Die dafür verwendete Stromsenke kann den maximalen Stromwert Imax aufnehmen. Bei Überschreitung dieses Wertes durch den Betrag des Busstroms in den Busmaster (ECU) hinein, kann der Bus-Master (ECU) einen Kurzschluss annehmen und entsprechende Signalisierungen und Fehlermeldungen erzeugen. Daher darf dieser maximale Stromwert Imax im Normalbetrieb betragsmäßig nicht überschritten werden. With the start of auto-addressing, the bus master ( ECU ) the data line by means of a switch ( SB ) or the like to mass. The current sink used for this can be the maximum current value In the ax take up. If this value is exceeded by the amount of the bus current in the bus master ( ECU ), the bus master ( ECU ) accept a short circuit and generate corresponding signaling and error messages. Therefore, this maximum current value may I max in normal operation in amount not be exceeded.

In Abhängigkeit von der Anzahl der Standard-Busknoten ohne Autoadressierungsfähigkeit und des standardgemäß vorgegebenen maximalzulässigen Busstroms Imax kann jeder Busknoten dann den maximalen Adressierungsstrom Iamax seiner jeweiligen Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) berechnen, der noch zulässig ist, ohne den maximal zulässigen Adressierungsstrom (Imax ) zu überschreiten. Bevorzugt wird dieser Wert durch die empfangene Anzahl n der Standard-Busknoten ohne Autoadressierungsfähigkeit im jeweiligen Autoadressierungsbusknoten mit Autoadressierungsfähigkeit vorgegeben. Dabei wird bevorzugt noch eine Sicherheitsmarge berücksichtigt, sodass der tatsächlich eingestellte Autoadressierungsstrom Iamax der Autoadressierungsstromquellen der Autoadressierungsbusknoten (SL1, SL2, SL3) geringer ist, als der tatsächlich maximal zulässige Autoadressierungsstrom.Depending on the number of standard bus nodes without auto address capability and the default maximum bus current I max Each bus node can then use the maximum addressing current I amax its respective addressing power source ( q1 . q2 . Iq3 ), which is still permissible, without the maximum admissible addressing current ( I max ) To exceed. Preferably, this value is given by the received number n of the standard bus nodes without Autoaddressierungsfähigkeit in each Autoadressierungsbusknoten with Autoadressierungsfähigkeit. In this case, preferably a safety margin is taken into account, so that the actually set Autoaddressierungsstrom I amax the auto addressing power sources of the auto addressing bus nodes ( SL1 . SL2 . SL3 ) is less than the actual maximum allowable Autoaddressierungsstrom.

Es muss nun sichergestellt werden, dass der maximal zulässige Busstrom Imax nicht überschritten wird. Im Gegensatz zur DE 10 2010 026 431 B1 wird nun nicht der in den Autoadressierungsbusknoten von den nachfolgenden Busknoten kommende Grundstrom und Adressierungsstrom erfasst und bei Abweichung vom Grundstrom die eigene Adressierungsstromquelle deaktiviert.It must now be ensured that the maximum permissible bus current I max is not exceeded. In contrast to DE 10 2010 026 431 B1 now is not detected in the Autoadressierungsbusknoten coming from the subsequent bus node base current and addressing current and deactivated in case of deviation from the basic current own addressing power source.

Vielmehr wird der Summenstrom (i1, i2, i3) erfasst, der den jeweiligen Busknoten über den Datenbus in Richtung Bus-Master (ECU) verlässt. Dieser setzt sich zusammen aus dem von den nachfolgenden Busknoten eingespeisten Busstrom zuzüglich dem selbst erzeugten Adressierungsstrom.Rather, the summation current ( i1 . i2 . i3 ), which sends the respective bus node via the data bus in the direction of the bus master ( ECU ) leaves. This is composed of the bus current fed by the following bus node plus the self-generated addressing current.

Hierzu vermisst der jeweilige Busknoten (SI1, SL2, SL3) den ausgehenden Busstrom (i1, i2, i3), der kommend von den nachfolgenden Busknoten (SI2, SI3) den Bus-Shunt (R2) des jeweiligen Busknotens (SI1, SL2, SL3) durchfließt und an dem Ausgang des jeweiligen Busknotens diesen wieder in Richtung auf den Busmaster (ECU) verlässt. Der jeweilige Autoadressierungsbusknoten (SL1, SL2, SL3) steuert nun seine eigene Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) so, dass die Summe aus einkommendem Busstrom der nachfolgenden Busknoten (SI2, SI3) und Adressierungsstrom der eigenen Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) einem vorgegebenen Summenstrom (Is ) entspricht. Die Amplitude des Adressierungsstroms (Ia ) wird dabei so eingestellt, dass der maximale Busstrom Imax durch den Betrag des ausgehenden Busstroms (i1, i2, i3) nicht überschritten werden kann. Somit bleibt der Busstrom (1, i2, i3), der den jeweiligen Busknoten (SL1, SL2, SI3) verlässt konstant und wird durch den jeweiligen Busknoten (SL1, SL2, SI3) nicht über einen Maximalwert erhöht. Eine Überlastung der Busmaster-Stromsenke während des Adressvergabeverfahrens ist damit ausgeschlossen.For this the respective bus node misses ( SI1 . SL2 . SL3 ) the outgoing bus current ( i1 . i2 . i3 ) coming from the following bus nodes ( SI2 . SI3 ) the bus shunt ( R2 ) of the respective bus node ( SI1 . SL2 . SL3 ) flows through and at the output of the respective bus node this again in the direction of the bus master ( ECU ) leaves. The respective auto addressing bus node ( SL1 . SL2 . SL3 ) now controls its own addressing power source ( q1 . q2 . Iq3 ) such that the sum of incoming bus current of the subsequent bus node ( SI2 . SI3 ) and addressing current of the own addressing current source ( q1 . q2 . Iq3 ) a predetermined total current ( I s ) corresponds. The amplitude of the addressing current ( I a ) is set so that the maximum bus current I max by the amount of outgoing bus current ( i1 . i2 . i3 ) can not be exceeded. Thus, the bus current ( 1 . i2 . i3 ), the respective bus node ( SL1 . SL2 . SI3 ) leaves constantly and is controlled by the respective bus node ( SL1 . SL2 . SI3 ) does not increase above a maximum value. An overload of the bus master current sink during the address allocation process is thus excluded.

In diesem Verfahren detektiert also jeder der am Adresszuteilungsverfahren teilnehmenden Autoadressierungsbusknoten einen vom Grundstrom abweichenden zusätzlichen Strom. Dieser zusätzliche Strom setzt sich zusammen aus dem eigenen Adressierungsstrom des jeweiligen Busknotens und dem Adressierungsstrom des dem jeweiligen Busknoten (SL1, SL2, SL3) nachfolgenden Busknotens.In this method, therefore, each of the auto addressing bus nodes participating in the address allocation method detects an additional current deviating from the base current. This additional current is composed of the own addressing current of the respective bus node and the addressing current of the respective bus node ( SL1 . SL2 . SL3 ) subsequent bus node.

Damit es nicht zu einer Übersteuerung des Ausgangsstromes (i1, i2, i3) über Imax kommt, regelt der jeweilige Busknoten seinen Ausgangsstrom (i1, i2, i3) in Richtung Busmaster (ECU) in der Art, dass er stets dem vorgesehenen Maximalwert des Adressierungsstromes Iamax plus dem Grundstrom entspricht. Hierfür ist die Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) innerhalb jedes Autoadressierungsbusknotens (SL1, SI2, SI3) mit Autoadressierungsfähigkeit steuerbar ausgelegt. Der Adressierungsstrom der jeweiligen Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) hängt dann zum einen von dem zuvor ermittelten Maximalwert (Iamax ) und zum anderen von einem Regelsignal ab, das mittels einer Regelstrecke (F) und einer Messvorrichtung (R2, D1) aus dem Ausgangsstrom (i1, i2, i3) des jeweiligen Busknotens (SL2) in Richtung Busmaster (ECU) ermittelt wird.So that it does not lead to an overload of the output current ( i1 . i2 . i3 ) above I max comes, the respective bus node regulates its output current ( i1 . i2 . i3 ) in the direction of the bus master ( ECU ) in the way that it always the intended maximum value of the addressing current I amax plus the background current. For this purpose, the addressing current source ( q1 . q2 . Iq3 ) within each car addressing bus node ( SL1 . SI2 . SI3 ) controllable with Autoaddressierungsfähigkeit. The addressing current of the respective addressing current source ( q1 . q2 . Iq3 ) depends then on the one hand on the previously determined maximum value ( I amax ) and on the other hand from a control signal, which by means of a controlled system ( F ) and a measuring device ( R2 . D1 ) from the output stream ( i1 . i2 . i3 ) of the respective bus node ( SL2 ) in the direction of the bus master ( ECU ) is determined.

Die Regelstrecke beginnt also bei einer Messvorrichtung, vorzugsweise einem Bus-Shunt-Widerstand (R2), der zwischen vom Busmaster (ECU) aus gesehen, dem jeweiligen Busknoten (SL1, SL2, SL3) vorausgehend in den Datenbus eingefügt ist. Dort wird der Busstrom aus dem jeweiligen Busknoten in Richtung Busmaster (ECU) in einen Spannungswert gewandelt. Dieser wird durch eine Messvorrichtung, z.B. einen Operationsverstärker (D1) erfasst und ggf. nach Filterung (F) zu einem Regelwert umgewandelt, mit dem die jeweilige Autoadressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) dann so gesteuert werden kann, dass der Busstrom (i1, i2, i3) in Richtung Busmaster (ECU) in dieser Adressvergabephase konstant gehalten wird.The controlled system therefore begins with a measuring device, preferably a bus shunt resistor ( R2 ) between the bus master ( ECU ) seen from the respective bus node ( SL1 . SL2 . SL3 ) is previously inserted in the data bus. There, the bus current from the respective bus node in the direction of bus master ( ECU ) converted into a voltage value. This is determined by a measuring device, eg an operational amplifier ( D1 ) and if necessary after filtering ( F ) is converted to a control value with which the respective car addressing power source ( q1 . q2 . Iq3 ) can then be controlled so that the bus current ( i1 . i2 . i3 ) in the direction of the bus master ( ECU ) is kept constant in this address allocation phase.

Hierbei tritt innerhalb des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SI3) bei geeigneter Konstruktion der notwendigen Regelschleife eine Regelgröße, der Regelwert, vorzugsweise als Ausgangssignals des besagten Filters (F) auf. Zur Vereinfachung sei hier beispielhaft angenommen, dass diese Regelgröße direkt proportional zum jeweiligen Ausgangsstrom (i1, i2, i3) des jeweiligen Autoadressierungsbusknotens (SI1, SI2, SI3) in Richtung Busmaster (ECU) sei.This occurs within the respective bus node ( SL1 . SL2 . SI3 ) with a suitable design of the necessary control loop, a control variable, the control value, preferably as the output signal of said filter ( F ) on. For simplicity, be here by way of example, assume that this controlled variable is directly proportional to the respective output current ( i1 . i2 . i3 ) of the respective auto-addressing bus node ( SI1 . SI2 . SI3 ) in the direction of the bus master ( ECU ) be.

Überschreitet dieser Regelwert nach Ablauf der besagten vorgegebenen Initialisierungszeit immer noch einen vorgegebenen Schwellwert (SW), liefert also die eigene Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) den vorgegebenen Ausgangsstrom in Richtung Busmaster (ECU), so ist der jeweilige Autoadressierungsbusknoten der Letzte in der Kette der Autoadressierungsbusknoten vom Busmaster (ECU) aus gesehen. Der betreffende Autoadressierungsbusknoten übernimmt dann die vom Busmaster (ECU) zuvor an alle Autoadressierungsbusknoten (SL1, SL2, SI3) übermittelte zur vergebende Busknotenadresse als seine nunmehr gültige Busknotenadresse und nimmt an weiteren Initialisierungsdurchläufen nicht mehr teil, bis durch einen Rücksetzbefehl oder eine sonstige Rücksetzbedingung die erhaltene Busadresse für ungültig erklärt wird. Die anderen Autoadressierungsbusknoten, die noch keine gültige Busknotenadresse besitzen und nicht der betreffende Autoadressierungsbusknoten sind, der gerade die zu vergebende Busknotenadresse als gültige Busknotenadresse übernommen hat, nehmen an folgenden Initialisierungsdurchläufen teil.If this control value still exceeds a predefined threshold value (SW) after expiry of the said predetermined initialization time, the individual addressing current source (FIG. q1 . q2 . Iq3 ) the predetermined output current in the direction of the bus master ( ECU ), the respective auto-addressing bus node is the last in the chain of auto-addressing bus nodes of the bus master ( ECU ) seen from. The relevant auto-addressing bus node then takes over from the bus master ( ECU ) beforehand to all auto-addressing bus nodes ( SL1 . SL2 . SI3 ) transmitted to the assigning bus node address as its now valid bus node address and no longer participates in further initialization runs until the received bus address is invalidated by a reset command or other reset condition. The other auto-addressing bus nodes, which do not yet have a valid bus node address and are not the relevant auto-addressing bus node that has just taken over the bus node address to be assigned as a valid bus node address, participate in the following initialization runs.

Bevorzugt erfolgt die Regelung des Ausgangsstromwerts der Autoadressierungsstromquellen Iq1, Iq2, Iq3) innerhalb der Autoadressierungsbusknoten (SL1, SL2, SL3) mittels eines Filters (F) gefiltert. Bevorzugt bildet die Regelschleife einen PI-Regler. Diese Filterung ist notwendig, damit es nicht zu Überschwingern bei der Erzeugung des Adressierungsstroms durch die Gesamtheit der Autoadressierungsbusknoten (SL1, SI2, SI3) am Busmaster (ECU) kommt. Würde dies geschehen, so kann der maximal zulässige Busstrom Imax überschritten werden und der Busmaster (ECU) einen Kurzschluss erkennen, was zu vermeiden ist.Preferably, the regulation of the output current value of the auto-addressing current sources takes place q1 . q2 . Iq3 ) within the auto-addressing bus nodes ( SL1 . SL2 . SL3 ) by means of a filter ( F ) filtered. Preferably, the control loop forms a PI controller. This filtering is necessary in order to avoid overshoots in the generation of the addressing current by the entirety of the auto-addressing bus nodes (FIG. SL1 . SI2 . SI3 ) at the bus master ( ECU ) comes. If this were done, then the maximum permissible bus current I max exceeded and the bus master ( ECU ) detect a short circuit, what to avoid.

Daher ist es vorteilhaft und bevorzugt zumindest ein Tiefpassfilter (F) in den Regelkreis jedes Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SI3) aufzunehmen.Therefore, it is advantageous and preferably at least one low-pass filter ( F ) in the control loop of each auto-addressing bus node ( SL1 . SL2 . SI3 ).

In einer weiteren, bevorzugten Ausprägung des Vorschlags wird das Filter (F) nichtlinear ausgeführt. Dabei sollte bevorzugt eine erste Regelzeitkonstante (τ1 ) des nicht linearen Filters (F) für ein Erhöhen des Adressierungsstroms der jeweiligen Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) des jeweiligen Busknotens (SL1, SI2, SI3) größer sein als eine zweite Regelzeitkonstante (τ2 ) des nicht linearen Filters (F) für ein Erniedrigen des Adressierungsstroms der jeweiligen Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SL3). Es hat sich gezeigt, dass bei m Autoadressierungsbusknoten die zweite Zeitkonstante (τ2 ) für eine Verminderung des Adressierungsstromes der jeweiligen Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) um einen Faktor m kürzer sein sollte als die erste Zeitkonstante (τ1 ) für eine Erhöhung des Adressierungsstromes der jeweiligen Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3). Dies führt dazu, dass der Adressierungsstrom der jeweiligen Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SI3) schneller erniedrigt als erhöht wird. Somit regeln nachfolgende Autoadressierungsbusknoten ihren Adressierungsstrom schneller herunter als dieser von anderen Autoadressierungsbusknoten heraufgeregelt wird. Somit ist eine Konstanz des Busstroms, zumindest aber ein permanentes Unterschreiten eines maximalen Busstromwerts Imax während der Adressierungsphase sichergestellt. Simulationen haben ergeben, dass die erste Zeitkonstante (τ1 ), mit der die Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) des jeweiligen Autoadressierungsbusknotens (SL1, SI2, SI3) herunter geregelt wird, bevorzugt um einen Faktor 10, besser um einen Faktor 100 schneller (=kleiner) sein sollte, als die zweite Zeitkonstante (τ2 ), mit der die Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) des jeweiligen Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SI3) herauf geregelt wird.In another preferred embodiment of the proposal, the filter ( F ) is nonlinear. A first control time constant ( τ 1 ) of the non-linear filter ( F ) for increasing the addressing current of the respective addressing current source ( q1 . q2 . Iq3 ) of the respective bus node ( SL1 . SI2 . SI3 ) be greater than a second control time constant ( τ 2 ) of the non-linear filter ( F ) for decreasing the addressing current of the respective addressing power source ( q1 . q2 . Iq3 ) of the respective bus node ( SL1 . SL2 . SL3 ). It has been found that at m Autoaddressierungsbusknoten the second time constant ( τ 2 ) for a reduction of the addressing current of the respective addressing current source ( q1 . q2 . Iq3 ) should be shorter by a factor of m than the first time constant (τ 1 ) for an increase of the addressing current of the respective addressing current source ( q1 . q2 . Iq3 ). This results in that the addressing current of the respective addressing current source ( q1 . q2 . Iq3 ) of the respective bus node ( SL1 . SL2 . SI3 ) decreases faster than is increased. Thus, subsequent auto-addressing bus nodes lower their addressing current faster than it is up-regulated by other auto-addressing bus nodes. Thus, a constancy of the bus current, but at least a permanent undershooting of a maximum bus current value I max ensured during the addressing phase. Simulations have shown that the first time constant ( τ 1 ), with which the addressing current source ( q1 . q2 . Iq3 ) of the respective auto-addressing bus node ( SL1 . SI2 . SI3 ), preferably by a factor 10 , better by a factor 100 should be faster (= smaller) than the second time constant ( τ 2 ), with which the addressing current source ( q1 . q2 . Iq3 ) of the respective auto-addressing bus node ( SL1 . SL2 . SI3 ) is fixed up.

In einem typischen LIN-Bus sind aber, wie bereits beschrieben, erfahrungsgemäß auch Standard LIN-Busknoten ohne Autoadressierungsfähigkeit vorhanden. Diese liefern einen konstanten Dauerstrom während der Adressierungsphase in den Busmaster (ECU) hinein. Im Gegensatz zu anderen Verfahren, die Grundstrom bezogen sind, kann nun die Schwelle für das Erkennen der letzten Busposition für den in dem betreffenden Initialisierungsdurchlauf mit einer Busadresse zu versehenden Autoadressierungsbusknoten sehr hoch gelegt werden.In a typical LIN bus, however, experience has shown that standard LIN bus nodes without auto-addressing capability are also present, as already described. These provide a constant continuous current during the addressing phase in the bus master ( ECU ) into it. In contrast to other methods, which are related to the base current, the threshold for detecting the last bus position for the auto-addressing bus node to be provided with a bus address in the relevant initialization run can now be set very high.

Nachdem ein Autoadressierungsbusknoten mit Autoadressierungsfähigkeit auf diese Weise eine gültige Busadresse erhalten hat, nutzt er seine Adressierungsstromquelle bevorzugt wie eine Busknotengrundstromquelle und verhält sich dann wie ein Busknoten ohne Autoadressierungsfähigkeit. In den Figuren sind als mögliche Alternative trotzdem separate Busknotengrundstromquellen (S1, R3, d1) in den Autoadressierungsbusknoten (SL1, SL2, SL3) eingezeichnet. Diese würden dann entfallen können. Dieser Zustand eines Autoadressierungsbusknotens nach der erfolgten Vergabe einer gültigen Busknotenadresse wird bevorzugt nur durch ein Rücksetzen des Autoadressierungsbusknotens oder eine Löschung der Gültigkeit der Busknotenadresse geändert. Im nächsten Initialisierungsdurchlauf erhält daher der dann letzte Autoadressierungsbusknoten vom Busmaster (ECU) aus gesehen eine gültige Busknotendresse und verhält sich ab da wie ein Standard-Busknoten ohne Autoadressierungsfähigkeit. Die Autoadressierungsbusknoten, die noch keine gültige Busknotenadresse erhalten haben, verhalten sich weiterhin wie Autoadressierungsbusknoten. Damit endet ein Initialisierungsdurchlauf. Der Busmaster initiiert daraufhin einen weiteren Initialisierungsdurchlauf, bei dem dann der bisherige vorletzte Autoadressierungsbusknoten vom Busmaster (ECU) aus gesehen, der nun der letzte Autoadressierungsbusknoten vom Busmaster ausgesehen ist, der sich als solcher verhält, eine gültige Busknotenadresse erhält und so weiter. Dieses wiederholte Imitieren der Initialisierungsdurchläufe durch den Busmaster (ECU) und die Vergabe einer gültigen Busknotenadresse in einem solchen Initialisierungsdurchlauf an den letzten Autoadressierungsbusknoten vom Busmaster ausgesehen, der sich als solcher verhält, wird so lange durchgeführt, bis alle Autoadressierungsbusknoten eine gültige Busknotenadresse vom Busmaster (ECU) erhalten haben. Um dies festzustellen, prüft bevorzugt der Busmaster (ECU) nach jedem Initialisierungslauf, ob der adressierte Autoadressierungsbusknoten, der gerade eine gültige Busknotenadresse erhalten haben soll, antwortet. Bevorzugt sendet der adressierte Autoadressierungsbusknoten dann eine Zufallszahl an den Busmaster (ECU) auf Veranlassung des Busmasters (ECU) hin. Sind - aus welchen Gründen auch immer - zwei Autoadressierungsbusknoten aktiv, so kommt es zu Buskollisionen. Diese können von den Busknoten detektiert werden und an den Busmaster signalisiert werden. In gewissen Fällen, wenn die Antwort vorbestimmbar ist, kann auch der Busmaster (ECU) eine Buskollision direkt feststellen. Der Busmaster kann hierdurch entweder direkt oder indirekt eine Buskollision erkennen und ggf. die Initialisierung der betreffenden Busadresse wiederholen. Dafür ist es sinnvoll, wenn der Busmaster (ECU) einen Löschbefehl für die zuletzt vergebene Busadresse an alle Busknoten absetzen kann.After a car addressing bus node with auto address capability has received a valid bus address in this manner, it preferably uses its addressing power source as a bus node ground power source and then behaves like a bus node without auto address capability. In the figures, as a possible alternative, separate bus node ground power sources ( S1 . R3 . d1 ) in the auto-addressing bus node ( SL1 . SL2 . SL3 ). These would then be eliminated. This state of a car addressing bus node after the successful assignment of a valid bus node address is preferably changed only by resetting the auto addressing bus node or deleting the validity of the bus node address. In the next initialization pass, therefore, the then last auto-addressing bus node receives from the bus master ( ECU ) behaves as a valid bus node address and behaves from there like a standard bus node without Autoaddressierungsfähigkeit. The auto addressing bus nodes that are not yet valid Bus node address continue to behave like Autoaddressierungsbusknoten. This ends an initialization pass. The bus master then initiates another initialization pass in which the previous penultimate auto-addressing bus node from the bus master ( ECU ), which now looks like the last auto-addressing bus node from the bus master acting as such, getting a valid bus node address, and so on. This repeated mimicking of the initialization passes by the bus master ( ECU ) and the assignment of a valid bus node address in such an initialization pass to the last auto-addressing bus node from the bus master, which behaves as such, is performed until all auto-addressing bus nodes receive a valid bus node address from the bus master ( ECU ) have received. In order to determine this, the bus master ( ECU ) after each initialization run, whether the addressed auto-addressing bus node that should have just received a valid bus node address responds. Preferably, the addressed auto-addressing bus node then sends a random number to the bus master ( ECU ) at the request of the bus master ( ECU ). If - for whatever reason - two auto addressing bus nodes are active, bus collisions occur. These can be detected by the bus nodes and signaled to the bus master. In certain cases, when the answer is predeterminable, the bus master ( ECU ) directly detect a bus collision. As a result, the bus master can either directly or indirectly detect a bus collision and possibly repeat the initialization of the relevant bus address. It is useful if the bus master ( ECU ) can issue an erase command for the last assigned bus address to all bus nodes.

Während der Adressvergabe kann nun der Busstrom durch den Bus-Shunt auf verschiedene Bedingungen geprüft werden:

  • a) Liegt der Spannungsabfall über den Bus-Shunt-Widerstand (R2) über einem maximalen Spannungsabfallschwellwert, so liegt ein Kurzschluss des nachfolgenden Busses nach der Versorgungsspannung vor. In dem Fall schaltet der betroffene Busknoten bevorzugt alle Stromquellen ab, um eine Beschädigung des Systems auszuschließen. In der Regel erkennt dann aber auch der Busmaster (ECU) diesen Kurzschluss.
  • b) Ist der Spannungsabfall über den Bus-Shunt-Widerstand 0V, so ist typischerweise der Messeingang kurzgeschlossen.
  • c) Liegt der Spannungsabfall über den Bus-Shunt-Widerstand (R2) unter dem maximalen Spannungsabfallschwellwert, aber über einem zweiten Spannungsabfallschwellwert, so ist der Bus-Shunt-Widerstand vermutlich von den nachfolgenden Busknoten getrennt und der Messeingang noch mit den nachfolgenden Busknoten verbunden, die diese Messleitung zur Versorgungsspannung hin potenzialmäßig hoch ziehen.
  • d) Liegt der Spannungsabfall über den Bus-Shunt-Widerstand im Bereich des Spannungsabfalls des Grundstroms, so arbeitet die eigene Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) des betreffenden Busknotens nicht, obwohl er der letzte ist. Der Busknoten kann dies dem Busmaster (ECU) beispielsweise dadurch signalisieren, dass er eine Buskollision provoziert, indem er die zu vergebene Busknotenadresse als gültige Busknotenadresse übernimmt. Dies führt dann dazu, dass bei der Überprüfung der korrekten Busknotenadressierung zwei Autoadressierungsbusknoten dem Busmaster antworten, was dieser dann erkennen kann. Es wird somit ein Verfahren zur Vergabe von Busknotenadressen innerhalb eines seriellen Datenbusses aus einer Kette von Busknoten (SL1, SL2, SL3) und einem Busmaster (ECU) vorgeschlagen, bei dem die Busknoten (SL1, SL2, SL3) Autoadressierungsbusknoten oder Standard-Busknoten sein können und der Datenbus einen Busmaster (ECU) aufweist. Jeder Busknoten (SL2, SL3) weist einen vorausgehenden Busknoten (SL1, SL2) auf, wenn er nicht der erste Busknoten (SL1) ist. Jeder Busknoten (SL2, SL3) ist mit seinem vorausgehenden Busknoten (SL1, SL2) durch den Datenbus verbunden, wenn er nicht der erste Busknoten (SL1) ist. Der erste Busknoten (SL1) ist mit dem Busmaster (ECU) durch den Datenbus verbunden. Jeder Busknoten (SL2, SL3) sendet einen Busknotenausgangsstrom (i2, i3) an seinen vorausgehenden Busknoten (SL1, SI2) über einen Busknoten-Ausgang, wenn er nicht der erste Busknoten (SL1) ist. Der erste Busknoten (SL1) sendet einen Busknotenausgangsstrom (i1) an den Busmaster (ECU) über einen Busknoten-Ausgang. Jeder Busknoten (SL1, SL2) empfängt einen Busknoteneingangsstrom (i2, i3) von seinen nachfolgenden Busknoten (SL2, SI3) über einen Busknoten Eingang, wenn er nicht der letzte Busknoten (SL3) ist. Das Verfahren umfasst die Schritte:
    • • Bestimmung des maximalen Adressierungsstroms (Iamax );
    • • Durchführen einer Initialisierungssequenz mit folgenden Schritten für jeden Autoadressierungsbusknoten der Busknoten(SL1, SI2, SL3), der noch keine gültige Busknotenadresse besitzt bis alle Autoadressierungsbusknoten der Busknoten (SI1, SI2, SI3) über eine gültige Busknotenadresse verfügen:
      • ◯ Signalisierung einer zu vergebenden Busadresse an alle Autoadressierungsbusknoten;
      • ◯ Durchführung der folgenden Schritte durch alle Autoadressierungsbusknoten (SL1, SL2, SL3), im Folgenden als betreffender Autoadressierungsbusknoten (SLj) bezeichnet:
        • ■ Empfang des besagten Autoadressierungskommandos vom Busmaster (ECU) durch den betreffenden Autoadressierungsbusknoten (SLj);
        • ■ Empfang der zu vergebenden Busadresse vom Busmaster (ECU) durch den betreffenden Autoadressierungsbusknoten (SLj);
        • ■ Ausschalten ggf. vorhandener Busknotengrundstromquellen (S1, R3, d1) innerhalb des jeweiligen Autoadressierungsbusknotens (SLj)
        • ■ Empfang eines Startsignals für die Vergabe der zu vergebenden Busadresse vom Busmaster (ECU) durch den betreffenden Autoadressierungsbusknoten (SLj) und Start eines Zeitgebers durch den betreffenden Autoadressierungsbusknoten (SLj);
        • ■ Einspeisen des von den nachfolgenden Busknoten (SL(j+1), SL(j+2)...) empfangenen Buseingangsstroms (i(j+1) ) in den Busknotenausgang des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj) als Teil des Busausgangsstroms (ij ) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj);
        • ■ Erfassen des Werts des Busknotenausgangsstroms (ij ) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj ) mittels Messmitteln (R2, D1, D3);
        • ■ Erzeugung eines Regelsignals (rwj ) aus dem erfassten Wert des Busknotenausgangsstroms (ij ) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj) mittels Mitteln zum Regeln (F);
        • ■ Ausregeln des Busknotenausgangsstroms (ij ) durch den betreffenden Autoadressierungsbusknoten (SLj), mittels einer geregelten Autoadressierungsstromquelle (Iqj), deren Adressierungsstrom einen Anteil des Busausgangsstromes (ij ) darstellt, auf einen vorgegebenen Summenstromwert (Iref ) in Abhängigkeit von dem erzeugten Regelsignal (rwj),
        • ■ wobei eine Erhöhung des Adressierungsstroms der geregelten Autoadressierungsstromquelle (Iqj) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj) mit einer ersten Zeitkonstante (τ1 ) erfolgt und
        • ■ wobei eine Erniedrigung des Adressierungsstroms der geregelten Autoadressierungsstromquelle (Iqj) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj) mit einer zweiten Zeitkonstante (τ2 ) erfolgt und
        • ■ wobei die zweite Zeitkonstante (τ2 ) kleiner ist als die erste Zeitkonstante (τ1 ) ist;
        • ■ Vergleichen des Regelwerts (rj) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj) mit einem Schwellwert (SWj) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj);
        • ■ Einfrieren der Regelung der Adressierungsstromquelle (Iqj) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj) zu einem ersten Zeitpunkt t1 nach dem Start des Zeitgebers;
        • ■ Übernahme der zu vergebenden Busknotenadresse vom Busmaster (ECU) als gültige Busknotenadresse des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj), wenn eine Mindestzeit seit dem Start des Zeitgebers vergangen ist und wenn der Vergleich des Regelwerts (rj) mit einem Schwellwert (SWj) ergibt, dass der Adressierungsstrom der Adressierungsstromquelle (Iqj) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj) betragsmäßig oberhalb eines Stromschwellwertes liegt und Konfiguration des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj) als Standard-Busknoten ohne Autoadressierungsfähigkeit mit der zu vergebenen Busknotenadresse als Busknotenadresse des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj) zu einem zweiten Zeitpunkt t2 nach dem ersten Zeitpunkt t1 , wodurch dieser Autoadressierungsbusknoten (SLj) bis auf Weiteres nicht mehr an folgenden Initialisierungssequenzen teilnimmt.
      • ◯ Überprüfung der erfolgreichen Adressvergabe durch den Busmaster (ECU);
      • ◯ Ggf. Löschung der Gültigkeit der letzten vergebenen Busknotenadresse, wodurch die betreffenden Autoadressierungsbusknoten (SLj) sich wieder wie Autoadressierungsbusknoten (SLj) ohne gültige Busknotenadresse verhalten;
      • ◯ Überprüfung ob alle Autoadressierungsbusknoten eine gültige Busknotenadresse erhalten haben;
      • ◯ Durchführung einer weiteren Initialisierungssequenz, wenn nicht alle Autoadressierungsbusknoten eine gültige Busknotenadresse erhalten haben
During address assignment, the bus current through the bus shunt can now be checked for various conditions:
  • a) Is the voltage drop across the bus shunt resistor ( R2 ) over a maximum Spannungsabfallschwellwert, so there is a short circuit of the subsequent bus after the supply voltage. In that case, the affected bus node preferably turns off all power sources to prevent damage to the system. As a rule, however, the bus master ( ECU ) this short circuit.
  • b) Is the voltage drop across the bus shunt resistor 0V , so the measuring input is typically short-circuited.
  • c) Is the voltage drop across the bus shunt resistor ( R2 ) below the maximum voltage drop threshold, but above a second voltage drop threshold, the bus shunt resistor is presumably disconnected from the subsequent bus nodes and the measurement input is still connected to the subsequent bus nodes, which pull this test lead high in potential to the supply voltage.
  • d) If the voltage drop across the bus shunt resistor is in the range of the voltage drop of the base current, the own addressing current source ( q1 . q2 . Iq3 ) of the relevant bus node, although it is the last one. The bus node can do this to the bus master ( ECU ), for example, by provoking a bus collision by taking over the bus node address to be assigned as a valid bus node address. This then leads to the fact that when checking the correct bus node addressing two Autoaddressierungsbusknoten the bus master respond, what this can then recognize. It is thus a method for assigning bus node addresses within a serial data bus from a chain of bus nodes ( SL1 . SL2 . SL3 ) and a bus master ( ECU ), in which the bus nodes ( SL1 . SL2 . SL3 ) May be auto-addressing bus nodes or standard bus nodes, and the data bus may be a bus master ( ECU ) having. Each bus node ( SL2 . SL3 ) has a preceding bus node ( SL1 . SL2 ), if it is not the first bus node ( SL1 ). Each bus node ( SL2 . SL3 ) is connected to its preceding bus node ( SL1 . SL2 ) connected through the data bus if it is not the first bus node ( SL1 ). The first bus node ( SL1 ) is connected to the bus master ( ECU ) connected through the data bus. Each bus node ( SL2 . SL3 ) sends a bus node output stream ( i2 . i3 ) at its preceding bus node ( SL1 . SI2 ) via a bus node output, if it is not the first bus node ( SL1 ). The first bus node ( SL1 ) sends a bus node output stream ( i1 ) to the bus master ( ECU ) via a bus node output. Each bus node ( SL1 . SL2 ) receives a bus node input stream ( i2 . i3 ) from its subsequent bus nodes ( SL2 . SI3 ) via a bus node input if it is not the last bus node ( SL3 ). The method comprises the steps:
    • • Determination of the maximum addressing current ( I amax );
    • Performing an initialization sequence with the following steps for each auto-addressing bus node of the bus nodes ( SL1 . SI2 . SL3 ), which does not yet have a valid bus node address until all auto-addressing bus nodes of the bus nodes ( SI1 . SI2 . SI3 ) have a valid bus node address:
      • ◯ signaling a bus address to be given to all auto-addressing bus nodes;
      • ◯ Carry out the following steps through all auto addressing bus nodes ( SL1 . SL2 . SL3 ), hereinafter referred to as the respective car addressing bus node (SLj):
        • ■ Receipt of said auto-addressing command from the bus master ( ECU ) by the relevant auto-addressing bus node ( SL j );
        • ■ Receipt of the bus address to be issued by the bus master ( ECU ) by the relevant auto-addressing bus node ( SL j );
        • ■ Switch off any existing bus node ground sources ( S1 . R3 . d1 ) within the respective auto-addressing bus node ( SL j )
        • ■ Receipt of a start signal for assigning the bus address to be assigned by the bus master ( ECU ) by the relevant auto-addressing bus node (SLj) and start of a timer by the relevant auto-addressing bus node ( SL j );
        • Feeding in the bus input current received by the following bus nodes (SL (j + 1), SL (j + 2). i (j + 1) ) into the bus node output of the relevant auto-addressing bus node ( SL j ) as part of the Bus output current ( i j ) of the relevant auto-addressing bus node ( SL j );
        • ■ Detecting the value of the bus node output current ( i j ) of the relevant auto-addressing bus node ( SL j ) by means of measuring means ( R2 . D1 . D3 );
        • ■ Generation of a control signal ( rw j ) from the detected value of the bus node output stream ( i j ) of the relevant auto-addressing bus node ( SL j ) by means of rules ( F );
        • ■ Adjustment of the bus node output current ( i j ) by the relevant auto-addressing bus node ( SL j ), by means of a regulated auto-addressing power source ( Iqj ) whose addressing current comprises a portion of the bus output current ( i j ), to a predetermined total current value ( I ref ) in dependence on the generated control signal ( RWJ )
        • ■ wherein an increase in the addressing current of the regulated auto-addressing power source ( Iqj ) of the relevant auto-addressing bus node ( SL j ) with a first time constant ( τ 1 ) takes place and
        • ■ wherein a decrease in the addressing current of the regulated auto-addressing power source ( Iqj ) of the relevant auto-addressing bus node ( SL j ) with a second time constant ( τ 2 ) takes place and
        • ■ where the second time constant ( τ 2 ) is smaller than the first time constant ( τ 1 );
        • ■ Compare the control value ( rj ) of the relevant auto-addressing bus node ( SL j ) with a threshold ( SWj ) of the relevant auto-addressing bus node ( SL j );
        • ■ Freezing the regulation of the addressing current source ( Iqj ) of the relevant auto-addressing bus node ( SL j ) at a first time t 1 after starting the timer;
        • ■ Transfer of the bus node address to be assigned by the bus master ( ECU ) as the valid bus node address of the relevant auto-addressing bus node ( SL j ), if a minimum time has elapsed since the start of the timer and if the comparison of the control value ( rj ) with a threshold ( SWj ) indicates that the addressing current of the addressing current source ( Iqj ) of the relevant auto-addressing bus node ( SL j ) is above a current threshold value and configuration of the relevant Autoaddressierungsbusknotens ( SL j ) as a standard bus node without Autoaddressierungsfähigkeit with the bus node address to be assigned as the bus node address of the respective Autoaddressierungsbusknotens ( SL j ) at a second time t 2 after the first time t 1 , whereby this auto-addressing bus node ( SL j ) no longer participates in the following initialization sequences until further notice.
      • ◯ Verification of successful address assignment by the bus master ( ECU );
      • ◯ If necessary Deletion of the validity of the last assigned bus node address, whereby the relevant auto-addressing bus nodes ( SL j ) again like auto-addressing bus nodes ( SL j ) with no valid bus node address;
      • ◯ check if all auto addressing bus nodes have received a valid bus node address;
      • ◯ Carrying out another initialization sequence if not all auto-addressing bus nodes have received a valid bus node address

In einer Variante des vorgeschlagenen Verfahrens ist die zweite Zeitkonstante (τ2 ) um einen Faktor größer als 10, bevorzugt größer als 100 kleiner als die erste Zeitkonstante (τ1 ). In einer anderen Variante des Verfahrens hängt die erste Zeitkonstante (τ1 ) innerhalb des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj) von dem mittels Messmitteln (R2, D1, D3) erfassten Werts des Busknotenausgangsstroms (ij ) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj ) ab. Beispielsweise ist es vorteilhaft, wenn die erste Zeitkonstante (τ1 ) zu Beginn, wenn der Gesamtstrom durch den Bus-Shunt-Widerstand noch klein ist sehr kurz ist und somit die Adressierungsstromquelle des jeweiligen Autoadressierungsbusknotens sehr schnell den Strom erhöht, während später der Adressierungsstrom der Autoadressierungsstromquelle langsam erhöht wird. Es ist also denkbar, dass die erste Zeitkonstante (τ1 ) innerhalb des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj) von dem mittels Messmitteln (R2, D1, D3) erfassten Werts des Busknotenausgangsstroms (ij ) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj ) in der Art abhängt, dass der Wert der ersten Zeitkonstante (τ1 ) unterhalb eines Schwellwerts einen ersten Wert und oberhalb des Schwellwerts einen zweiten Wert besitzt. Ebenso ist es natürlich denkbar, dass die zweite Zeitkonstante (τ2 ) innerhalb des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj) von dem mittels Messmitteln (R2, D1, D3) erfassten Werts des Busknotenausgangsstroms (ij ) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj ) abhängt.In a variant of the proposed method, the second time constant ( τ 2 ) by a factor greater than 10 , preferably greater than 100 smaller than the first time constant ( τ 1 ). In another variant of the method, the first time constant ( τ 1 ) within the relevant auto-addressing bus node ( SL j ) of which by means of measuring means ( R2 . D1 . D3 ) detected value of the bus node output current ( i j ) of the relevant auto-addressing bus node ( SL j ). For example, it is advantageous if the first time constant ( τ 1 ) at the beginning, when the total current through the bus shunt resistor is still small, is very short and thus the addressing current source of the respective auto addressing bus node increases the current very rapidly, while later the addressing current of the auto addressing current source is slowly increased. It is therefore conceivable that the first time constant ( τ 1 ) within the relevant auto-addressing bus node ( SL j ) of which by means of measuring means ( R2 . D1 . D3 ) detected value of the bus node output current ( i j ) of the relevant auto-addressing bus node ( SL j ) depends on the value of the first time constant ( τ 1 ) has a first value below a threshold value and a second value above the threshold value. Likewise, it is of course conceivable that the second time constant ( τ 2 ) within the relevant auto-addressing bus node ( SL j ) of which by means of measuring means ( R2 . D1 . D3 ) detected value of the bus node output current ( i j ) of the relevant auto-addressing bus node ( SL j ) depends.

Es wird somit ein Datenbussystem mit Busknoten (SL1, SL2, SL2) für einen seriellen Datenbus vorgeschlagen, die jeweils einen Bus-Shunt-Widerstand (R2) aufweisen, der jeweils in den Datenbus eingefügt ist. Des Weiteren sollen sie eine Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq2) zur Ermittlung der Busposition des Busknotens im Datenbus aufweisen, die einen Adressierungsstrom in der Art in den Datenbus geregelt zusätzlich einspeisen kann, dass der Gesamtstrom (i1, i2, i3) durch den Bus-Shunt-Widerstand (R2) des Busknotens (SI1, SL2, SL3) einem vorgegebenen oder berechneten oder sonst wie bestimmten Summenstrom (Iref ) entspricht. Die Regelung erfolgt dabei über den besagten Regelkreis (R2, D1, D3, F, Iq1, Iq2, Iq3). Dabei durchströmt der Adressierungsstrom den Bus-Shunt-Widerstand (R2) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens. Eine Variante des vorgeschlagenen Busknotens verfügt dabei über Mittel (R2, D1), um den Strom durch den Bus-Shunt-Widerstand (R2) zu detektieren, was die Erfassung eines Messwerts umfassen kann. Dieser detektierte Strom durch den Bus-Shunt-Widerstand (R2) kann in der Weise für einen Selbsttest genutzt werden, dass die oben beschriebenen Fehler (z.B. Bus-Shunt-Widerstandsabriss) detektiert werden können. In einer besonders bevorzugten Variante des Autoadressierungsbusknotens erhöht die Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq2) den Adressierungsstrom mit einer ersten Zeitkonstante (τ1 ) und erniedrigt ihn mit einer zweiten Zeitkonstante (τ2 ), die kleiner als die erste Zeitkonstante (τ1 ) ist.Thus, a data bus system with bus nodes ( SL1 . SL2 . SL2 ) for a serial data bus, each having a bus shunt resistor ( R2 ) which is respectively inserted in the data bus. Furthermore, they should be an addressing power source ( q1 . q2 . q2 ) for determining the bus position of the bus node in the data bus, which can additionally feed an addressing current in the manner regulated in the data bus such that the total current ( i1 . i2 . i3 ) by the bus shunt resistor ( R2 ) of the bus node ( SI1 . SL2 . SL3 ) a predetermined or calculated or otherwise determined summation current ( I ref ) corresponds. The regulation takes place via the said control circuit ( R2 . D1 . D3 . F . q1 . q2 . Iq3 ). The addressing current flows through the bus shunt resistor ( R2 ) of the relevant car addressing bus node. A variant of the proposed bus node has means ( R2 . D1 ) to the current through the bus shunt resistor ( R2 ), which may include the acquisition of a measured value. This detected current through the bus shunt resistor ( R2 ) can be used for a self-test in such a way that the errors described above (eg bus shunt resistor break) can be detected. In a particularly preferred variant of the auto-addressing bus node, the addressing power source ( q1 . q2 . q2 ) the addressing current with a first time constant ( τ 1 ) and lowers it with a second time constant ( τ 2 ) smaller than the first time constant ( τ 1 ).

Vorteil des VorschlagsAdvantage of the proposal

Das vorgeschlagene Verfahren und die vorgeschlagene Vorrichtung ermöglichen einen teilweisen Selbsttest der Busknoten und des Datenbussystems.The proposed method and apparatus allow a partial self-test of the bus nodes and the data bus system.

Im Gegensatz zu den vorausgegangenen Vorrichtungen und Methoden aus dem Stand der Technik arbeitet das vorgeschlagene Verfahren somit mit einem im wesentlichen konstanten Busknotenausgangsstrom in der Adressvergabephase, der für alle Autoadressierungsbusknoten bis auf Fertigungsschwankungen von konstruktiv eingestellten Parametern im Wesentlichen für alle Autoadressierungsbusknoten gleich sein sollte. Hierdurch werden EMV-Abstrahlungen wie in der DE 10 2010 026 431 B1 , die einen sägezahnähnlichen Stromverlauf zeigt, von vornherein vermieden. Außerdem kann dieser Adressierungsstrom nun sehr groß oder zumindest maximal gewählt werden. Dies ermöglicht eine entsprechende Reduktion der Widerstandswerte der Bus-Shunt-Widerstände (R2), da nur ein Adressierungsstrom über diese Widerstände zusammen mit dem Grundstrom fließt. Hierdurch kann erreicht werden, dass ein LIN-Bussystem nach erfolgreicher Beendigung aller Initialisierungsdurchläufe nur noch Busknoten umfasst, die sich dem LIN-Standard entsprechend verhalten.Thus, unlike the prior art devices and methods of the prior art, the proposed method operates with a substantially constant bus node output stream in the address assignment phase, which should be the same for all auto-addressing bus nodes except for manufacturing parameter variations substantially for all auto-addressing bus nodes. As a result, EMC emissions as in the DE 10 2010 026 431 B1 , which shows a sawtooth-like current profile, avoided from the outset. In addition, this addressing current can now be chosen to be very large or at least maximum. This allows a corresponding reduction of the resistance values of the bus shunt resistors ( R2 ), since only one addressing current flows through these resistors together with the basic current. In this way, it can be achieved that, after successful completion of all initialization passes, a LIN bus system only includes bus nodes which behave in accordance with the LIN standard.

Vorteile sind hierauf aber nicht beschränkt.Advantages are not limited to this.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt vereinfacht, schematisch ein vorschlagsgemäßes Bussystem, wobei die Messung des Summenstroms durch die Messung des Summenstroms an einem Shunt-Widerstand im Busausgang des jeweiligen Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SI3) erfolgt. 1 schematically shows a proposed bus system, wherein the measurement of the total current by measuring the total current at a shunt resistor in the bus output of the respective Autoaddressierungsbusknotens ( SL1 . SL2 . SI3 ) he follows.
  • 2 bis 4 zeigen den Verlauf der Ausgangsströme (i1, i2, i3) der Busknoten (SL1, SL2, SI3) und der Ströme der Adressierungsstromquellen (Iq1, Iq2, Iq3) für verschiedene Zeitkonstanten der Regelung. 2 to 4 show the course of the output currents ( i1 . i2 . i3 ) the bus node ( SL1 . SL2 . SI3 ) and the currents of the addressing current sources ( q1 . q2 . Iq3 ) for different time constants of the control.
  • 5 zeigt schematisch vereinfacht ein Bussystem der Kategorie A mit zwei Standard-Busknoten (CS1, CS2), die keine Autoadressierungsfähigkeit besitzen. 5 schematically shows a simplified Category A bus system with two standard bus nodes ( CS1 . CS2 ) that have no auto addressability.
  • 6 zeigt schematisch vereinfacht ein Bussystem der Kategorie B mit zwei Standard-Busknoten (CS1, CS2), die keine Autoadressierungsfähigkeit besitzen. 6 shows schematically simplified a bus system of category B with two standard bus nodes ( CS1 . CS2 ) that have no auto addressability.
  • 7 zeigt schematisch vereinfacht ein Bussystem der Kategorie C mit zwei Standard-Busknoten (CS1, CS2), die keine Autoadressierungsfähigkeit besitzen. 7 schematically shows a simplified Category C bus system with two standard bus nodes ( CS1 . CS2 ) that have no auto addressability.

Beschreibung der Figuren Description of the figures

Figur 1FIG. 1

1 zeigt vereinfacht und schematisch ein vorschlagsgemäßes Bussystem. 1 shows simplified and schematically a proposed bus system.

Zu Beginn der Autoadressierung signalisiert der Busmaster (ECU) an alle Autoadressierungsbusknoten, dass die Busknotenadressen vergeben werden sollen. Die folgende Adressvergabe ist in Adressvergabephasen aufgespalten, wobei in jeder Adressvergabephase genau mittels eines Initialisierungsdurchlaufs bevorzugt genau ein Autoadressierungsbusknoten, nämlich der letzte der Autoadressierungsbusknoten (SL1, SL2, SI3) vom Busmaster (ECU) aus in der Busknotenkette, der noch keine Busknotenadresse erhalten hat, eine gültige Busknotenadresse vom Busmaster (ECU) erhält. Bevorzugt übermittelt der Busmaster mittels eines sogenannten Broadcast-Kommandos an alle Autoadressierungsbusknoten die Anzahl der Standard-Busknoten, die sich vor den Autoadressierungsbusknoten (SI1, SI2, SI3), also zwischen diesen und dem Busmaster (ECU) befinden oder einen maximalen Adressierungsstrompegel. Selbstverständlich kann dieser maximale Adressierungsstrompegel Iamax auch den Busknoten einprogrammiert sein, da die Bus-Topologie ja typischerweise konstruktiv und nicht betriebsbedingt ist und daher vorhersagbar ist. Hierbei wird festgelegt, welcher Summenstrom (Iref ) durch den Bus-Shunt-Widerstand (R2) fließen soll.At the beginning of the auto-addressing, the bus master ( ECU ) to all auto addressing bus nodes that the bus node addresses should be assigned. The following address assignment is split into address allocation phases, wherein in each address allocation phase exactly by means of an initialization run, preferably exactly one auto-addressing bus node, namely the last of the auto-addressing bus nodes ( SL1 . SL2 . SI3 ) from the bus master ( ECU ) in the bus node chain, which has not yet received a bus node address, a valid bus node address from the bus master ( ECU ) receives. By means of a so-called broadcast command, the bus master preferably transmits to all auto-addressing bus nodes the number of standard bus nodes located in front of the auto-addressing bus nodes (FIG. SI1 . SI2 . SI3 ), ie between these and the bus master ( ECU ) or a maximum addressing current level. Of course, this maximum addressing current level I amax also be programmed into the bus node, since the bus topology is indeed typically constructive and not operational and therefore predictable. This determines which total current ( I ref ) by the bus shunt resistor ( R2 ) should flow.

Zu Beginn jeder Adressvergabephase schließt der Busmaster (ECU) seinen Schalter (SB) wieder für eine vorbestimmte Adressierungszeit TA . Bei dieser Stromsenke (SB) des Busmasters (ECU) handelt es sich in der Regel in Wirklichkeit um eine komplexere Struktur, die auch einen Buskurzschluss detektieren kann und hier nur vereinfacht wieder gegeben ist. Auf diese Weise stellt der Busmaster (ECU) eine Stromsenke für den Adressierungsstrom der Autoadressierungsstromquellen und die Busknotengrundströme der Busknoten in der folgenden Adressvergabephase bereit. Die autoadressierungsfähigen Autoadressierungsbusknoten (SL1), (SL2) und (SL3) registrieren, dass der Datenbus gegen Masse gezogen wird und öffnen ihre jeweiligen Schalter S1 und S2. Damit speisen die Autoadressierungsbusknoten (SL1, SI2, SI3) keinen Busknotengrundstrom mehr in den Datenbus ein.At the beginning of each address assignment phase, the bus master ( ECU ) his switch ( SB ) again for a predetermined addressing time T A , At this current sink ( SB ) of the bus master ( ECU ) is usually in reality a more complex structure that can detect a bus short circuit and is given here only simplified. In this way, the bus master ( ECU ) provide a current sink for the addressing current of the auto addressing power sources and the bus node ground currents of the bus nodes in the following address assignment phase. The autoaddressable auto addressing bus nodes ( SL1 ) SL2 ) and ( SL3 ) register that the data bus is pulled to ground and open their respective switches S1 and S2 , This feeds the auto addressing bus nodes ( SL1 . SI2 . SI3 ) no more bus node ground current in the data bus.

Nach Versteichen eines ersten Zeitraums (dt1) bestimmen die Autoadressierungsbusknoten den Grundstrom durch den jeweiligen Bus-Shunt-Widerstand (R2) durch vermessen des Spannungsabfalls über diesen Bus-Shunt-Widerstand (R2). Dieser Spannungsabfall kann beispielsweise als Offset-Spannungswert in einer Sample-And-Hold-Schaltung zwischen gespeichert werden und durch eine Subtrahierer Schaltung in der Folge von dem dann später gemessenen Spannungsabfall über den Bus-Shunt-Widerstand (R2) abgezogen werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass nur der vom jeweiligen Grundstrom abweichende Busstrom, der auf dem Adressierungsstrom der Autoadressierungsbusknoten, für die Adressvergabe und die Regelung der Adressierungsstromquellen (Iq1, Iq2, Iq3) genutzt wird.After the first period has been crossed ( dt1 ) the auto-addressing bus nodes determine the base current through the respective bus shunt resistor ( R2 ) by measuring the voltage drop across this bus shunt resistor ( R2 ). This voltage drop can be stored for example as an offset voltage value in a sample-and-hold circuit between and by a subtractor circuit in the sequence of the voltage drop then measured later via the bus shunt resistor ( R2 ) subtracted from. This ensures that only the bus current deviating from the respective base current, which is at the addressing current of the auto-addressing bus node, for the address assignment and the regulation of the addressing power sources ( q1 . q2 . Iq3 ) is being used.

Diese Phase wird nach Verstreichen eines zweiten Zeitraums (dt2) beendet.This phase will take place after the expiry of a second period ( dt2 ) completed.

Alle Autoadressierungsbusknoten, die noch keine gültige Busknotenadresse besitzen, erfassen den vom Grundstrom abweichenden Strom durch ihren jeweiligen Bus-Shunt-Widerstand (R2) und regeln auf Basis dieses so erhaltenen Busstrommesswerts nun im Anschluss daran ihre jeweilige Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) so aus, dass der Strom durch ihren jeweiligen Bus-Shunt-Widerstand (R2) der zuvor ermittelten oder vorgegebenen Stromsumme (Iref ) entspricht. Hierzu verfügt der jeweilige Autoadressierungsbusknoten über Messmittel (R2, D1, D3), um die reale Stromsumme in Form des jeweiligen Busknotenausgangsstroms (i1, i2, i3) in Richtung Busmaster (ECU) zu ermitteln. Hierbei wird der Spannungsabfall über den Bus-Shunt-Widerstand (R2) erfasst und bevorzugt nach Abzug des Spannungswerts für den Busgrundstrom als Stromsummensignal weiterverarbeitet. Wie bereits erläutert, wird das so erzeugte Stromsummensignal in einem vorzugsweise nichtlinearen Filter (F1) zu einem Regelsignal gefiltert. Dieses wird mit einem Referenzwert (Ref) durch eine Differenzverstärkerstufe verglichen, was einem Vergleich des jeweiligen Busknotenausgangsstroms (i1, i2, i3) mit einem Referenzstrom (Iref ) in seiner Wirkung gleichkommt. Bei der Einstellung oder Berechnung des Referenzstroms (Iref ) wird also in Wirklichkeit typischerweise dieser Referenzwert (Ref) festgelegt. Dieser Vergleich kann vor und nach der Filterung im Filter (F) erfolgen. Bevorzugt handelt es sich um eine Differenzbildung. Auch kann nach diesem Vergleich eine weitere Filterung erfolgen, die in den Figuren nicht eingezeichnet ist. Der so ermittelte Regelwert (rw1, rw2, rw3) steuert dann die jeweilige Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) des jeweiligen Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SL3).All auto addressing bus nodes which do not yet have a valid bus node address detect the current deviating from the base current through their respective bus shunt resistor ( R2 ) and subsequently regulate their respective addressing current source on the basis of this bus current measured value obtained in this way ( q1 . q2 . Iq3 ) so that the current through their respective bus shunt resistor ( R2 ) of the previously determined or predetermined current sum ( I ref ) corresponds. For this purpose, the respective auto-addressing bus node has measuring means ( R2 . D1 . D3 ), the real current sum in the form of the respective bus node output current ( i1 . i2 . i3 ) in the direction of the bus master ( ECU ) to investigate. Here, the voltage drop across the bus shunt resistor ( R2 ) and preferably further processed after subtracting the voltage value for the bus base current as a current sum signal. As already explained, the current summation signal thus generated is stored in a preferably non-linear filter ( F1 ) filtered to a control signal. This is compared with a reference value ( Ref ) is compared by a differential amplifier stage, which is a comparison of the respective bus node output current ( i1 . i2 . i3 ) with a reference current ( I ref ) equals its effect. When setting or calculating the reference current ( I ref ) is therefore in reality typically this reference value ( Ref ). This comparison can be done before and after filtering in the filter ( F ) respectively. Preferably, it is a difference. Also can be done after this comparison, a further filtering, which is not shown in the figures. The thus determined control value ( rw1 . rw2 . rw3 ) then controls the respective addressing current source ( q1 . q2 . Iq3 ) of the respective auto-addressing bus node ( SL1 . SL2 . SL3 ).

Da die Stromsumme am Ausgang des jeweiligen Autoadressierungsbusknotens (SL1, SI2, SI3) immer konstant sein soll, liefert schließlich nur der letzte Autoadressierungsbusknoten (SL3) elektrischen Strom in den Datenbus, während alle anderen Adressierungsstromquellen (Iq1, Iq2) der anderen Autoadressierungsbusknoten (SL1, SI2) durch die Regler (R2, D1, D3, F) der anderen Autoadressierungsbusknoten (SL1, SI2) herunter geregelt sind. Dies hat zur Folge, dass der Regelwert (rw3) des letzten Busknotens (SL3) sich durch die Regelwerte (rw1, rw2) der anderen Busknoten (SL1, SI2) darin unterscheidet, dass er die Adressierungsstromquelle (Iq3) seines Busknotens (SL3) voll aufsteuert, während die Regelwerte (rw1, rw2) der vorausgehenden Busknoten (SL1, SL2) solche Werte haben, dass sie ihre Adressierungsstromquellen (Iq1, Iq2) herunterregeln. Somit kann jeder Busknoten (SL1, SL2, SL3) diesen Regelwert (rw1, rw2, rw3) mit einem vorzugsweise in etwa gleichen Schwellwert (SW) vergleichen.Since the current sum at the output of the respective Autoaddressierungsbusknotens ( SL1 . SI2 . SI3 ) should always be constant, finally only the last auto-addressing bus node ( SL3 ) electrical power into the data bus, while all other addressing power sources ( q1 . q2 ) of the other auto-addressing bus nodes ( SL1 . SI2 ) through the regulators ( R2 . D1 . D3 . F ) of the other auto-addressing bus nodes ( SL1 . SI2 ) are regulated down. As a result, the control value ( rw3 ) of the last bus node ( SL3 ) through the control values ( rw1 . rw2 ) of the other bus nodes ( SL1 . SI2 ) in that it detects the addressing power source ( Iq3 ) of its bus node ( SL3 ), while the control values ( rw1 . rw2 ) of the preceding bus node ( SL1 . SL2 ) have such values that they have their addressing current sources ( q1 . q2 ) downgrade. Thus, each bus node ( SL1 . SL2 . SL3 ) this control value ( rw1 . rw2 . rw3 ) with a preferably approximately equal threshold ( SW ) to compare.

Diese Phase endet nach einem dritten Zeitraum (dt3).This phase ends after a third period ( dt3 ).

Das Ende dieser Adressierungsphase ist bevorzugt durch das Öffnen des Stromsenkenschalters (SB) gekennzeichnet. Hierdurch wird der Datenbus wieder gegen Versorgungsspannung gebracht. Die Busknoten (SL1, SL2, SL3) frieren dann bevorzugt den Stand ihres jeweiligen Regelwerts (rw1, rw2, rw3) ein und werten ihn im Vergleich zum besagten Schwellwert (SW) aus und entscheiden dann auf dieser Basis, ob sie der letzte Autoadressierungsbusknoten (hier SL3) in der Busknotenkette (SL1, SL2, SL3) sind oder ein vorausgehender Autoadressierungsbusknoten (SL1, SI2). Sind sie der letzte Busknoten (SL3), so übernehmen sie die ganz zu Beginn vom Busmaster (ECU) signalisierte, zu vergebende Busadresse, die sie vorzugsweise in einem geeigneten Speicher für diesen Fall nach dem Empfang abgespeichert haben. An weiteren Adressierungsphasen in Form von Initialisierungsdurchläufen nimmt dieser Autoadressierungsbusknoten (SL3) dann nicht mehr teil. Dies bedeutet, dass dieser Autoadressierungsbusknoten (SL3) dann keinen Adressierungsstrom mittels seiner Adressierungsstromquelle (Iq3) mehr in den Datenbus einspeist. Selbstverständlich übernimmt er die vom Busmaster (ECU) angebotenen weiteren Busadressen dann ebenso nicht mehr, da er ja über eine gültige Busadresse verfügt und sich wie ein Standard-busknoten bis zum ungültig werden seiner gültigen Busknotenadresse verhalten soll. Die Busknotenadresse eines Autoadressierungsbusknotens wird beispielsweise ungültig, z.B. bei einem Spannungseinbruch der Betriebsspannung unter einen Betriebsspannungsschwellwert oder beispielsweise aufgrund deines Befehls des Busmasters oder aufgrund einer anderen Signalisierung.The end of this addressing phase is preferred by opening the current sink switch ( SB ). As a result, the data bus is again brought against supply voltage. The bus nodes ( SL1 . SL2 . SL3 ) then preferably freeze the level of their respective control value ( rw1 . rw2 . rw3 ) and evaluate it in comparison to said threshold ( SW ) and then decide on this basis whether they are the last auto-addressing bus node (here SL3 ) in the bus node chain ( SL1 . SL2 . SL3 ) or a preceding auto-addressing bus node ( SL1 . SI2 ). Are they the last bus node ( SL3 ), they take over at the beginning of the bus master ( ECU ) signaled to be given bus address, which they have preferably stored in a suitable memory for this case after receiving. At further addressing phases in the form of initialization runs, this auto-addressing bus node ( SL3 ) then no longer participate. This means that this auto-addressing bus node ( SL3 ) then no addressing current by means of its addressing current source ( Iq3 ) feeds more into the data bus. Of course, he will take over from the bus master ( ECU ) offered further bus addresses then not more, since he has indeed a valid bus address and behave like a standard bus node to be invalid his valid bus node address. For example, the bus node address of a auto-address bus node becomes invalid, for example, a voltage dip in the operating voltage below an operating voltage threshold or due to, for example, your bus master command or other signaling.

Bevorzugt prüft der Busmaster am Ende eines jeden Initialisierungsdurchlaufs die erfolgreiche Adressvergabe.Preferably, the bus master checks the successful address assignment at the end of each initialization pass.

Es folgt dann die Adressierungsphase in Form eines folgenden Initialisierungsdurchlaufs, in der der nächste nunmehr letzte noch nicht adressierte Autoadressierungsbusknoten (SL2) seine gültige Busadresse auf gleiche Weise erhält. Der Ablauf erfolgt analog. An weiteren Adressierungsphasen in Form von folgenden Initialisierungsdurchläufen nimmt dieser Autoadressierungsbusknoten (SL2) dann so wie der zuerst mit einer gültigen Busknotenadresse versehene Autoadressierungsbusknoten (SL3) auch nicht mehr teil. Er verhält sich dann wie ein Standard-Busknoten. Dies bedeutet, dass er keinen Adressierungsstrom mittels seiner Adressierungsstromquelle (Iq2) mehr in den Datenbus einspeist. Selbstverständlich übernimmt er die vom Busmaster (ECU) angebotenen weiteren zu vergebenden Busadressen dann ebenfalls nicht mehr, da er ja dann über eine gültige Busadresse verfügt. Dies wird fortgesetzt, bis alle Autoadressierungsbusknoten eine gültige Busknotenadresse erhalten haben.This is followed by the addressing phase in the form of a subsequent initialization pass, in which the next, now the last not yet addressed, auto-addressing bus node ( SL2 ) gets its valid bus address in the same way. The procedure is analog. At further addressing phases in the form of the following initialization runs, this auto-addressing bus node ( SL2 ), such as the auto-address bus node first provided with a valid bus node address ( SL3 ) no longer participate. He then behaves like a standard bus node. This means that it does not receive any addressing current by means of its addressing current source ( q2 ) feeds more into the data bus. Of course, he will take over from the bus master ( ECU ) offered further to be given bus addresses then also no longer, since he then has a valid bus address. This continues until all auto-addressing bus nodes have received a valid bus node address.

Figur 2FIG. 2

2 zeigt den Verlauf des Ausgangsstroms (i1) des ersten Busknotens (SL1), des Ausgangsstroms (i2) des zweiten Busknotens (SL2) und des Ausgangsstroms (i3) des dritten Busknotens (SL3). Außerdem zeigt sie den Strom (I1_intern) der Adressierungsstromquelle (Iq1) des ersten Busknotens (SL1), den Strom (I2_intern) der Adressierungsstromquelle (Iq2) des zweiten Busknotens (SL2) und den Strom (I3_intern) der Adressierungsstromquelle (Iq3) des dritten Busknotens (SL3). Hier sind die Zeitkonstanten für Heraufregelung der Adressierungsstromquellen und Herunterregelung der Adressierungsstromquellen in etwa gleich. Es kommt zu einem Überschwinger. Gut zu erkennen ist, dass der Strom (I1_intern) der Adressierungsstromquelle (Iq1) des ersten Busknotens (SL1) und der Strom (I2_intern) der Adressierungsstromquelle (Iq2) des zweiten Busknotens (SL2) von den Reglern dieser Autoadressierungsbusknoten herunter geregelt werden, während der Strom (I3_intern) der Adressierungsstromquelle (Iq3) des dritten Busknotens (SL3) auf den Referenzwert geregelt wird. Die Zeit zum Einschwingen wird anders als in der DE 10 2010 026 431 B1 nur durch die erste Zeitkonstante (τ1) bestimmt. 2 shows the course of the output current ( i1 ) of the first bus node ( SL1 ), the output current ( i2 ) of the second bus node ( SL2 ) and the output current ( i3 ) of the third bus node ( SL3 ). In addition, she shows the stream ( I1_intern ) of the addressing current source ( q1 ) of the first bus node ( SL1 ), the stream ( I2_intern ) of the addressing current source ( q2 ) of the second bus node ( SL2 ) and the stream ( I3_intern) the addressing current source ( Iq3 ) of the third bus node ( SL3 ). Here, the time constants for up-regulation of the addressing current sources and down-regulation of the addressing current sources are approximately equal. It comes to an overshoot. It is easy to see that the stream ( I1_intern ) of the addressing current source ( q1 ) of the first bus node ( SL1 ) and the stream ( I2_intern ) of the addressing current source ( q2 ) of the second bus node ( SL2 ) are controlled down by the controllers of these auto-addressing bus nodes while the power ( I3_intern ) of the addressing current source ( Iq3 ) of the third bus node ( SL3 ) is regulated to the reference value. The time to settle will be different than in the DE 10 2010 026 431 B1 determined only by the first time constant (τ 1 ).

Figur 3FIG. 3

3 zeigt den Verlauf des Ausgangsstroms (i1) des ersten Busknotens (SL1), des Ausgangsstroms (i2) des zweiten Busknotens (SL2) und des Ausgangsstroms (i3) des dritten Busknotens (SL3). Außerdem zeigt sie den Strom (I1_intern) der Adressierungsstromquelle (Iq1) des ersten Busknotens (SL1), den Strom (I2_intern) der Adressierungsstromquelle (Iq2) des zweiten Busknotens (SL2) und den Strom (I3_intern) der Adressierungsstromquelle (Iq3) des dritten Busknotens (SL3). Hier sind die Zeitkonstanten für Heraufregelung der Adressierungsstromquellen in etwa zehnmal so lang wie die Zeitkonstanten für die Herunterregelung der Adressierungsstromquellen. Es kommt zu einem minimalen Überschwinger. 3 shows the course of the output current ( i1 ) of the first bus node ( SL1 ), the output current ( i2 ) of the second bus node ( SL2 ) and the output current ( i3 ) of the third bus node ( SL3 ). In addition, she shows the stream ( I1_intern ) of the addressing current source ( q1 ) of the first bus node ( SL1 ), the stream ( I2_intern ) of the addressing current source ( q2 ) of the second bus node ( SL2 ) and the stream ( I3_intern ) of the addressing current source ( Iq3 ) of the third bus node ( SL3 ). Here, the time constants for up-regulation of the addressing current sources are about ten times as long as the time constants for the down-regulation of the addressing current sources. There is a minimal overshoot.

Figur 4 FIG. 4

4 zeigt den Verlauf des Ausgangsstroms (i1) des ersten Busknotens (SL1), des Ausgangsstroms (i2) des zweiten Busknotens (SL2) und des Ausgangsstroms (i3) des dritten Busknotens (SL3). Außerdem zeigt sie den Strom (I1_intern) der Adressierungsstromquelle (Iq1) des ersten Busknotens (SL1), den Strom (I2_intern) der Adressierungsstromquelle (Iq2) des zweiten Busknotens (SL2) und den Strom (I3_intern) der Adressierungsstromquelle (Iq3) des dritten Busknotens (SL3). Hier sind die Zeitkonstanten für Heraufregelung der Adressierungsstromquellen in etwa hundertmal so lang wie die Zeitkonstanten für die Herunterregelung der Adressierungsstromquellen. Es kommt zu keinem Überschwinger. 4 shows the course of the output current ( i1 ) of the first bus node ( SL1 ), the output current ( i2 ) of the second bus node ( SL2 ) and the output current ( i3 ) of the third bus node ( SL3 ). In addition, she shows the stream ( I1_intern ) of the addressing current source ( q1 ) of the first bus node ( SL1 ), the stream ( I2_intern ) of the addressing current source ( q2 ) of the second bus node ( SL2 ) and the stream ( I3_intern ) of the addressing current source ( Iq3 ) of the third bus node ( SL3 ). Here, the time constants for up-regulation of the addressing current sources are about one hundred times as long as the time constants for the down-regulation of the addressing current sources. There is no overshoot.

Figur 5FIG. 5

zeigt schematisch vereinfacht ein Bussystem der Kategorie A mit zwei Standard-Busknoten (CS1, CS2), die keine Autoadressierungsfähigkeit besitzen.schematically shows a simplified Category A bus system with two standard bus nodes ( CS1 . CS2 ) that have no auto addressability.

Figur 6FIG. 6

zeigt schematisch vereinfacht ein Bussystem der Kategorie B mit zwei Standard-Busknoten (CS1, CS2), die keine Autoadressierungsfähigkeit besitzen.shows schematically simplified a bus system of category B with two standard bus nodes ( CS1 . CS2 ) that have no auto addressability.

Figur 7FIG. 7

zeigt schematisch vereinfacht ein Bussystem der Kategorie C mit zwei Standard-Busknoten (CS1, CS2), die keine Autoadressierungsfähigkeit besitzen.schematically shows a simplified Category C bus system with two standard bus nodes ( CS1 . CS2 ) that have no auto addressability.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

D1D1
erster Differenzverstärker;first differential amplifier;
D2D2
zweiter Differenzverstärker;second differential amplifier;
D3D3
dritter Differenzverstärker;third differential amplifier;
ECUECU
Busmaster;bus master;
FF
nichtlineares Filter eines Autoadressierungsbusknotens(SL1, SL2, SL3);nonlinear filter of a car addressing bus node ( SL1 . SL2 . SL3 );
Iq1q1
geregelte Adressierungsstromquelle des ersten Autoadressierungsbusknotens(SL1), die den Adressierungsstrom des ersten Autoadressierungsbusknotens(SL1) liefert;regulated addressing power source of the first auto-addressing bus node ( SL1 ) containing the addressing stream of the first auto-addressing bus node ( SL1 ) supplies;
i1i1
Busknotenausgangsstrom des ersten Autoadressierungsbusknotens (SL1);Bus node output stream of the first auto-addressing bus node ( SL1 );
Iq2q2
geregelte Adressierungsstromquelle des zweiten Autoadressierungsbusknotens(SL2), die den Adressierungsstrom des zweiten Autoadressierungsbusknotens(SL2) liefert;regulated addressing power source of the second auto-addressing bus node ( SL2 ), which determines the addressing current of the second auto-addressing bus node ( SL2 ) supplies;
i2i2
Busknotenausgangsstrom des zweiten Autoadressierungsbusknotens (SL2)Bus node output stream of the second auto-addressing bus node ( SL2 )
Iq3Iq3
geregelte Adressierungsstromquelle des dritten Autoadressierungsbusknotens(SL3), die den Adressierungsstrom des dritten Autoadressierungsbusknotens(SL3) liefertregulated addressing power source of the third auto-addressing bus node ( SL3 ) containing the addressing stream of the third auto-addressing bus node ( SL3 )
i3i3
Busknotenausgangsstrom des dritten Autoadressierungsbusknotens (SL3)Bus node output stream of the third auto-addressing bus node ( SL3 )
Iref I ref
vorgegeben Stromsumme für die Busknotenausgangsströmespecified current sum for the bus node output currents
R1R1
Hilfs-Shunt Widerstand eines Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SL3)Auxiliary shunt resistor of a car addressing bus node ( SL1 . SL2 . SL3 )
R2R2
Bus-Shunt Widerstand eines Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SL3)Bus shunt resistor of a car addressing bus node ( SL1 . SL2 . SL3 )
RefRef
Referenzwertreference value
rw1rw1
Regelwert des ersten Autoadressierungsbusknotens (SL1)Control value of the first auto-addressing bus node ( SL1 )
rw2rw2
Regelwert des zweiten Autoadressierungsbusknotens (SL2)Control value of the second auto-addressing bus node ( SL2 )
rw3rw3
Regelwert des dritten Autoadressierungsbusknotens (SL3)Control value of the third auto-addressing bus node ( SL3 )
S1S1
erster Schalter eines Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SL3)first switch of a car addressing bus node ( SL1 . SL2 . SL3 )
S2S2
zweiter Schalter eines Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SL3)second switch of a car addressing bus node ( SL1 . SL2 . SL3 )
S3S3
dritter Schalter eines Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SL3)third switch of a car addressing bus node ( SL1 . SL2 . SL3 )
SBSB
Schalterswitch
SL1SL1
erster Autoadressierungsbusknotenfirst car addressing bus node
SL2SL2
zweiter Autoadressierungsbusknotensecond auto-addressing bus node
SL3SL3
dritter Autoadressierungsbusknotenthird car addressing bus node

Liste der zitierten SchriftenList of quoted writings

  • DE 10 2010 026 431 B1 , DE 10 2010 026 431 B1 .
  • DE 10 147 512 B4 , DE 10 147 512 B4 .
  • EP 1 490 772 B1 , EP 1 490 772 B1 .
  • US 2014/0 095 749 A1 , US 2014/0 095 749 A1 .
  • US 9 331 866 B2US 9 331 866 B2

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 10147512 B4 [0002, 0006, 0011, 0057]DE 10147512 B4 [0002, 0006, 0011, 0057]
  • EP 1490772 B1 [0002, 0006, 0011, 0057]EP 1490772 B1 [0002, 0006, 0011, 0057]
  • US 2014/0095749 A1 [0002, 0057]US 2014/0095749 A1 [0002, 0057]
  • US 9331866 B2 [0002, 0011, 0057]US 9331866 B2 [0002, 0011, 0057]

Claims (4)

Busknoten (SL1, SL2, SL2) für einen seriellen Datenbus - mit einem Bus-Shunt-Widerstand (R2), der in den Datenbus eingefügt ist und - mit einer Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq2) dieses Busknotens zur Ermittlung der Busposition dieses Busknotens im Datenbus, die einen Adressierungsstrom in der Art in den Datenbus geregelt zusätzlich einspeisen kann, dass der Gesamtstrom (i1, i2, i3) durch den Bus-Shunt-Widerstand (R2) dieses Busknotens des Busknotens (SI1, SL2, SL3) einem vorgegebenen oder berechneten oder sonst wie bestimmten Summenstrom (Iref) entspricht und - wobei der Adressierungsstrom der Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq2) dieses Busknotens in einer Adressierungsphase den Bus-Shunt-Widerstand (R2) dieses Busknotens in Richtung Bus-Master (BM) durchströmt.Bus node (SL1, SL2, SL2) for a serial data bus - with a bus shunt resistor (R2), which is inserted in the data bus and - with an addressing power source (Iq1, Iq2, Iq2) of this bus node to determine the bus position of this bus node in the data bus, which can additionally feed an addressing current in the manner regulated in the data bus, that the total current (i1, i2, i3) through the bus shunt resistor (R2) of this bus node of the bus node (SI1, SL2, SL3) a predetermined or calculated or otherwise as determined sum current (I ref ) and - wherein the addressing current of the addressing current source (Iq1, Iq2, Iq2) of this bus node in an addressing phase the bus shunt resistor (R2) of this bus node in the direction of bus master (BM) flows through. Busknoten nach dem vorhergehenden Anspruch, - wobei der Busknoten über Mittel (R2, D1) verfügt, um den Strom durch den Bus-Shunt-Widerstand (R2) dieses Busknotens zu detektieren.Bus node according to the preceding claim, - wherein the bus node via means (R2, D1) has to detect the current through the bus shunt resistor (R2) of this bus node. Busknoten nach dem vorhergehenden Anspruch, - wobei der detektierte Strom durch den Bus-Shunt-Widerstand (R2) dieses Busknotens für einen Selbsttest genutzt wird.Bus node according to the preceding claim, - The detected current is used by the bus shunt resistor (R2) of this bus node for a self-test. Busknoten nach einem oder mehreren der beiden vorhergehenden Ansprüche, - wobei die Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq2) dieses Busknotens ihren Adressierungsstrom mit einer ersten Zeitkonstante (τ1) erhöht und mit einer zweiten Zeitkonstante (τ2) erniedrigt, die kleiner als die erste Zeitkonstante (τ1) ist.Bus node according to one or more of the two preceding claims, - wherein the addressing current source (Iq1, Iq2, Iq2) of this bus node increases its addressing current with a first time constant (τ 1 ) and with a second time constant (τ 2 ) which is smaller than the first Time constant (τ 1 ) is.
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