DE102019104787A1 - Selbsttestfähiges Bussystem und Verwendung dieser Selbsttestfähigkeit zur Vergabe von Busknotenadressen mit Mischverbaumöglichkeit - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Methode zur Vergaben von Adressen in einem seriellen Datenbussystem, mittels einer Bus-Shunt-Methode, bei der besonders niedrige Bus-Shunt-Widerstände eingesetzt werden können.

Description

• Oberbegriff
• 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.
• Formale Vorbemerkung
• Diese Anmeldung beansprucht die Priorität einer Teilung (Aktenzeichen 00694DE06/T2 der Anmelderin) von zwei Teilungen aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2018 104 489.5 . Der entsprechende Teilungsantrag wurde am 25.02.2019 gestellt. Das Aktenzeichen dieser Teilung ist der Anmelderin zum Zeitpunkt der Anmeldung dieser Schrift noch nicht bekannt. Dieser Abschnitt kann nach Bekanntgabe des Amtsaktenzeichens der Teilung gelöscht werden.
• Allgemeine Einleitung und Stand der Technik
• 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 1490 772 B1 und US 9 331 866 B2 verwiesen.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Auch aus der US 2014 / 0 0095 749 A1 und der US 2016 / 0 109 489 A1 sind zwei Vorrichtungen und Verfahren zur Busknotenadressvergabe mittels Bus-Shunt-Widerständen bekannt.
• Aus der zum Zeitpunkt der Anmeldung der prioritätsgebenden Version dieser Offenlegung noch unveröffentlichten Schrift DE 10 2017 122 365 B3 ist ein Verfahren zur Autoadressierung bekannt, bei dem es zu Spannungsabfällen über Zuleitungen kommen kann, wenn der Bus-Shunt-Widerstand (Bezugszeichen R2 der DE 10 2017 122 365 B3 ) außerhalb des Gehäuses dienes Busknotens (Bezugszeichen SL1, SL2, SL3 der DE 10 2017 122 365 B3 ) platziert wird, was zu einer Reduktion der maximal anschließbaren Busknotenanzahl führt.
• Aufgabe
• 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.
• Diese Aufgabe wird durch eine ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
• Lösung der Aufgabe
• 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.
• 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“.
• 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_b ) 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_b ) durchströmen muss um zu dem Busmaster (ECU) zu gelangen, wo er gegen Masse abgeleitet wird.
• Die Busknotenschaltung wird jeweils in einem Gehäuse (GH1, GH2, GH3) untergebracht. Dieses ist mit Anschlüssen (A1, A2, A3) versehen. Die Anschlüsse für die Versorgungsspannungen wurden in dieser Offenlegung nicht mit eigenen Bezugszeichen versehen.
• 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 (i_j ) des betreffenden Busknotens (SL_j ) in den vorausgehenden Datenbus in Richtung Busmaster (ECU) eingespeist wird.
• 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 I_max 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 I_max im Normalbetrieb betragsmäßig nicht überschritten werden.
• Jeder Busknoten berechnet in Abhängigkeit von dem standardgemäß vorgegebenen maximalzulässigen Busstroms I_max dann den maximalen Adressierungsstrom I_amax seiner jeweiligen Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3), der noch zulässig ist, ohne den maximal zulässigen Adressierungsstrom (I_max ) zu überschreiten. Dabei wird bevorzugt noch eine Sicherheitsmarge berücksichtigt, sodass der tatsächlich eingestellte Autoadressierungsstrom I_amax der Autoadressierungsstromquellen der Autoadressierungsbusknoten (SL1, SL2, SL3) geringer ist, als der tatsächlich maximal zulässige Autoadressierungsstrom.
• Es muss nun sichergestellt werden, dass der maximal zulässige Busstrom I_max 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.
• 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.
• 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. Die Messung wird dabei durch die Busknotenschaltung des Busknotens über bevorzugt einen ersten Anschluss (A1) und einen zweien Anschluss (A2) des Gehäuses (GH1, GH2, GH3) der jeweiligen Busknotenschaltung bevorzugt stromlos durchgeführt. Hierzu erfasst beispielsweise die jeweilige Busknotenschaltung den Spannungsabfall über einen ein den Datenbus eingefügten und dem Busknoten dieser Busknotenschaltung zugeordneten Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ), der außerhalb des Gehäuses (GH!, GH2, GH3) der Busknotenschaltung des Busknotens angeordnet ist. Hierdurch wird die Messung des ausgehenden Busstrom (i1, i2, i3) nicht durch Spannungsabfälle über die Bahnwiderstände der Bonddrähte etc. des ersten Anschlusses (A1) und des zweiten Anschlusses (A2) verfälscht. Die Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) des Busknotens ist selbst Teil der Busknotenschaltung. Sie speist ihren jeweiligen Adressierungsstrom über einen dritten Anschluss (A3) des Gehäuses (GH1, GH2, GH3) der Busknotenschaltung ein. Damit fallen Spannungsabfälle durch den Adressierungsstrom nur an diesem dritten Anschluss (A3) des Gehäuses der Busknotenschaltung an. Es sei hier darauf hingewiesen, dass die Zusammenschaltung eines Gehäuses (GH1, GH2, GH3) einer Busknotenschaltung, der Busknotenschaltung und des jeweils zugehörigen Bus-Shunt-Widerstands (R2_b ) hier als ein Busknoten (SL1, SL2, SI3) betrachtet wird.
• 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), der den Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) des Autoadressierungsbusknotes (SL1, SL2, SL3) durchströmt, einem vorgegebenen Summenstrom (I_s ) entspricht. Die Amplitude des Adressierungsstroms (I_a ) wird dabei durch die Busknotenschaltung so eingestellt, dass der maximale Busstrom I_max durch den Betrag des ausgehenden Busstroms (i1, i2, i3) nicht überschritten werden kann. Somit bleibt der Busstrom (i1, 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.
• 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.
• Damit es nicht zu einer Übersteuerung des Ausgangsstromes (i1, i2, i3) über I_max kommt, regelt der jeweilige Busknoten mittels seiner Busknotenschaltung seinen Ausgangsstrom (i1, i2, i3) in Richtung Busmaster (ECU) in der Art, dass er stets dem vorgesehenen Maximalwert des Adressierungsstromes I_amax 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 (I_amax) und zum anderen von einem Regelsignal ab, das mittels einer Regelstrecke (F) und einer Messvorrichtung (D1) und dem Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) aus dem Ausgangsstrom (i1, i2, i3) des jeweiligen Busknotens (SL2) in Richtung Busmaster (ECU) ermittelt wird. Regelstrecke (F) und Messvorrichtung (D1) sind Teil der Busknotenschaltung des Busknotens.
• Die Regelstrecke beginnt also bei einer Messvorrichtung, vorzugsweise einem Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) außerhalb des Gehäuses (GH1, GH2, GH3) der Busknotenschaltung des Busknotens. Der Bus-Shunt-Widerstand (R2b) ist vom Busmaster (ECU) aus gesehen, vor dem Einspeisepunkt des Adressierungsstroms der Adressierungsstromquelee (Iq1, Iq2, Iq3) des jeweiligen Busknoten (SL1, SL2, SL3) in den Datenbus eingefügt. Dort wird der Busstrom aus dem jeweiligen Busknoten in Richtung Busmaster (ECU) in einen Spannungswert gewandelt. Dieser wird durch die besagte Messvorrichtung, z.B. einen Operationsverstärker (D1) über den ersten Anschluss (A1) und den zweiten Anschluss (A2) des Gehäuses der Busknotenschaltung 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. Der Adressierungsstrom der Autoadressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SL3) wird über einen dritten Anschluss (A3) in den Datenbus eingespeist. Dieser Einspeisepunkt des Adressierungsstroms der Autoadressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SL3) liegt vom Busmaster (ECU) aus gesehen hinter dem Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ). Durch diese Konstruktion erzeugt der Adressierungsstrom der Autoadressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SL3) nur über dem Bus-Shunt-Widerstand einen Spannungsabfall, der in die Regelung des Adressierungsstroms der Autoadressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SL3) eingeht.
• Bei der Regelung 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.
• 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.
• 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 I_max überschritten werden und der Busmaster (ECU) einen Kurzschluss erkennen, was zu vermeiden ist.
• Daher ist es vorteilhaft und bevorzugt zumindest ein Tiefpassfilter (F) in den Regelkreis jedes Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SI3) aufzunehmen.
• 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 I_max 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 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. Die Trennung von Einspeisepunkt des Adressierungsstroms der Autoadressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SL3) und des Messpunkts des Spannungsabfalls über den bus-Shunt-Widerstand verbessert diesen Vorteil weiter.
• 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 Busknotenadresse 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) ausgesehen, 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.
• Während der Adressvergabe kann nun der Busstrom durch den Bus-Shunt auf verschiedene Bedingungen geprüft werden:
1. a) Liegt der Spannungsabfall über den Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) 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.
2. b) Ist der Spannungsabfall über den Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) 0V, so ist typischerweise der Messeingang kurzgeschlossen.
3. c) Liegt der Spannungsabfall über den Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) unter dem maximalen Spannungsabfallschwellwert, aber über einem zweiten Spannungsabfallschwellwert, so ist der Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) vermutlich von den nachfolgenden Busknoten getrennt und der Messeingang noch mit den nachfolgenden Busknoten verbunden, die diese Messleitung zur Versorgungsspannung hin potenzialmäßig hoch ziehen.
4. 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. Jeder Busknoten (SL1, SL2, SL3) umfasst zumindest ein Messmittel (R2b) und ein Gehäuse (GH1, GH2, GH3) mit einer Busknotenschaltung und mit Anschlüssen (A1, A2, A3). Das Verfahren umfasst die Schritte:
   • • Bestimmung des maximalen Adressierungsstroms (I_amax).
   • • 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 (i_j ) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj) über einen dritten Anschluss (A3) des Gehäuses (GHj) der Busknotenschaltung des Busknotens (SLj);
       • ■ Erfassen des Werts des Busknotenausgangsstroms (i_j ) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SL_j ) mittels Messmitteln (R2_b , D1, D3) über einen ersten Anschluss (A1) und einen zweiten Anschluss (A2) des Gehäuses (GHj) der Busknotenschaltung des Busknotens (SLj), die vom dritten Anschluss (A3) des Gehäuses (GHj) der Busknotenschaltung des Busknotens (SLj) verschieden sind;
       • ■ Erzeugung eines Regelsignals (rw_j ) aus dem erfassten Wert des Busknotenausgangsstroms (i_j ) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SLj) mittels Mitteln zum Regeln (F);
       • ■ Ausregeln des Busknotenausgangsstroms (i_j ) durch den betreffenden Autoadressierungsbusknoten (SLj), mittels einer geregelten Autoadressierungsstromquelle (Iqj), deren Adressierungsstrom einen Anteil des Busausgangsstromes (i_j ) darstellt, auf einen vorgegebenen Summenstromwert (I_ref ) 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
• 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_b , D1, D3) erfassten Werts des Busknotenausgangsstroms (i_j ) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SL_j ) 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_b , D1, D3) erfassten Werts des Busknotenausgangsstroms (i_j ) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SL_j ) 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 (i_j ) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SL_j ) abhängt.
• Es wird somit ein Datenbussystem mit Busknoten (SL1, SL2, SL2) für einen seriellen Datenbus mit einem Busmaster vorgeschlagen, die jeweils eine Busknotenschaltung und mit ein Gehäuse für die Busknotenschaltung mit Anschlüssen (A1, A2, A3) und einen Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) aufweisen, der jeweils in den Datenbus eingefügt ist. Des Weiteren sollen die Busknotenschaltungen jeweils eine Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq2) zur Ermittlung der Busposition des Busknotens im Datenbus aufweisen, die einen Adressierungsstrom über den dritten Anschluss (A3) des Gehäuses der Busknotenschaltung des Busknotens (SL1, SL2, SL3) einspeisen kann. Diese zusätzliche Einspeisung des Adressierungsstroms der Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq2) des Busknotens (SL1, SL2, SL3) erfolgt in der Form, dass der Gesamtstrom (i1, i2, i3) durch den Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) des Busknotens (SL1, SL2, SL3) über ein oder mehrere Anschlüsse (A1, A2) des Gehäuses der Busknotenschaltung, die vom dritten Anschluss (A3) des Gehäuses der Busknotenschaltung verschieden sind, erfasst wird. Der Gesamtstrom (i1, i2, i3) durch den Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) des Busknotens (SL1, SL2, SL3) wird durch die Busknotenschaltung do geregelt, dass der Gesamtstrom (i1, i2, i3) durch den Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) des Busknotens (SL1, SL2, SL3) einem vorgegebenen oder berechneten oder sonst wie bestimmten Summenstrom (I_ref ) entspricht. Die Regelung erfolgt dabei über den besagten Regelkreis (R2_b , D1, D3, F, Iq1, Iq2, Iq3). Dabei durchströmt der Adressierungsstrom der Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq2) des Busknotens (SL1, SL2, SL3) den Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) des betreffenden Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SL3). Eine Variante des vorgeschlagenen Busknotens verfügt dabei über Mittel (R2_b , D1), um den Strom durch den Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) u detektieren, was die Erfassung eines Messwerts umfassen kann. Dieser detektierte Strom durch den Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) 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.
• Die Erfindung betrifft auch den Mischverbau der in den 1 und 6 dargestellten Busknoten in einem Datenbussystem:
• Es handelt sich um ein Verfahren zur Vergabe von Adressen in einem seriellen Datenbussystem, das eine Busleitung, einen Busmaster (ECU) und mehrere Busknoten (SL1, SL2, SL3) aufweist. Einerseits ist der Busmaster an die Busleitung angeschlossen. Andererseits sind die Busknoten (SL1, SL2, SL3) vom Busmaster (ECU) aus betrachtet aufeinanderfolgend mit der Busleitung verbunden. Zumindest einige der Busknoten (SL1, SL2, SL3) speisen in die Busleitung jeweils einen zum Busmaster (ECU) fließenden Strom ein. Einer der Busknoten (SL1, SL2, SL3) ist der am nächsten zum Busmaster (ECU) an die Busleitung angeschlossene erste Busknoten (SL1). Die anderen Busknoten (SL2, SL3) sind, bezogen auf die Richtung des zum Busmaster fließenden Storms, stromauf des ersten Busknoten (SL1) an die Busleitung angeschlossen. Anders ausgedrückt: Einer der Busknoten (SL1, SL2, SL3) ist der am weitesten entfernt vom Busmaster (ECU) an die Busleitung angeschlossene letzte Busknoten (SL3). Die anderen Busknoten (SL1, SL2) sind, bezogen auf die Richtung des zum Busmaster (ECU) fließenden Stroms, stromab dieses letzten Busknotens (SL3) an die Busleitung angeschlossen.
• Zumindest zwei der Busknoten (SL1, SL2, SL3) sind als adressierbare Adressier-Busknoten ausgebildet, denen von dem Busmaster (ECU) in einer Adressierphase jeweils eine Adresse zugeordnet wird. Weitere der Busknoten (SL1, SL2, SL3) können als Standard-Busknoten mit einer vor der Durchführung der Adressierphase bereits festgelegten Adresse ausgebildet sein. Unter den Adressier-Busknoten befindet sich mindestens ein Adressier-Busknoten eines ersten Typs. und
• mindestens ein Adressier-Busknoten eines vom ersten Typ verschiedenen zweiten Typs. Jedem Adressier-Busknoten vom ersten Typ und jedem Adressier-Busknoten vom zweiten Typ ist jeweils ein elektrisch in die Busleitung geschaltetes Strommessmittel (R2_a , R2_b ) zugeordnet. Jeder Adressier-Busknoten vom ersten Typ und jeder Adressier-Busknoten vom zweiten Typ weist eine von dem betreffenden Adressier-Busknoten ansteuerbare Adressierstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) auf. In die Busleitung ist von jedem Adressier-Busknoten des ersten Typs ein erster Adressierstrom und von jedem Adressier-Busknoten des zweiten Typs ein im Vergleich zum ersten Adressierstrom betragsmäßig größerer zweiter Adressierstrom einspeisbar. Bei zumindest bei jedem zweiten Adressier-Busknoten des zweiten Typs durchfließt der eigene, in die Busleitung eingespeiste zweite Adressierstrom das dem jeweiligen Adressier-Busknoten des zweiten Typs zugeordnete Strommessmittel (R_a , R_b ). Der zweite Adressierstrom ist steuerbar und maximal gleich oder maximal im Wesentlichen gleich dem in der Adressierphase maximal zulässigen, zu dem Busmaster (ECU) fließenden Maximaladressiergesamtstrom. In der Adressierphase speist jeder noch nicht adressierte Adressier-Busknoten des ersten Typs und jeder noch nicht adressierte Adressier-Busknoten des zweiten Typs seinen Adressierstrom in die Busleitung ein.
• In der Adressierphase erfasst jeder noch nicht adressierte Adressier-Busknoten des zweiten Typs mit Hilfe seines ein elektrisch in die Busleitung geschaltetes Strommessmittels (R2_a , R2_b ) den Wert des elektrischen Stroms durch dieses Strommessmittel (R2_a , R2_b ) und speist seinen zweiten Adressierstrom in die Busleitung geregelt so ein, dass der erfasste Wert des elektrischen Stroms durch dieses Strommessmittel (R2_a , R2_b ) einem vorgegebenen Summenstromwert (I_ref ) entspricht.
• In jedem noch nicht adressierten Adressier-Busknoten des zweiten Typs, relativ zu dem stromauf an die Busleitung mindestens ein weiterer noch nicht adressierter Adressier-Busknoten des zweiten Typs und/oder mindestens ein noch nicht adressierter Adressier-Busknoten des ersten Typs angeschlossen ist, wird detektiert, dass das dem betreffenden und nicht adressierten Adressier-Busknoten des zweiten Typs zugeordnete Strommessmittel (R2_b ) bereits von einem Strom, der gleich oder im Wesentlichen gleich dem Wert des vorgegebenen Summenstromwerts (I_ref ) ist, durchflossen wird, obwohl der von der ansteuerbaren Adressierstromquelle (Iq₁ ;Iq₂, Iq₃ ) des betreffenden, noch nicht adressierten Adressier-Busknotens des zweiten Typs aktuell eingespeiste Adressierstrom kleiner ist als der Wert des vorgegebenen Summenstromwerts (I_ref ). Jeder derartige Adressier-Busknoten des zweiten Typs sowie jeder stromab eines derartigen Adressier-Bus des zweiten Typs zwischen diesem und dem Busmaster an die Busleitung angeschlossene Adressierbusknoten des ersten Typs und/oder Adressier-Busknoten des zweiten Typs nimmt an der sich anschließenden Adressvergabe nicht teil. Das weitere Adressierverfahren wird unter den sich stromauf bezogen auf diese zuvor beschriebenen, nicht an der Adressiervergabe teilnehmenden Adressier-Busknoten des zweiten Typs befindlichen Adressier-Busknoten des ersten Typs und/oder Adressier-Busknoten des zweiten Typs durchgeführt, indem der jeweils am weitesten entfernt vom Busmaster (ECU) stromauf an die Busleitung angeschlossene Adressier-Busknoten eine Adresse erhält und jeder so adressierte Adressier-Busknoten nach durch den Busmaster (ECU) erfolgter Zuweisung seiner Adresse nicht mehr am weiteren Adressierverfahren teilnimmt.
• Ein Adressier-Busknoten des ersten Typs wird dadurch als der am weitesten entfernt von dem Busmaster (ECU) stromauf an die Busleitung angeschlossener, noch nicht adressierter Adressier-Busknoten identifiziert, dass dieser Adressier-Busknoten mit Hilfe des ihm zugeordneten Strommessmittel keinen Adressstrom in der Busleitung oder einen Busstrom, der kleiner ist als der erste Adressierstrom, misst.
• Ein Adressier-Busknoten vom ersten Typ dadurch als NICHT am weitesten entfernt von dem Busmaster (ECU) stromauf an die Busleitung angeschlossener, noch nicht adressierter Adressier-Busknoten identifiziert, dass dieser Adressier-Busknoten des ersten Typs mit Hilfe des ihm zugeordneten Strommessmittels (R_a , R_b ) einen Adressstrom in der Busleitung oder einen Busstrom misst, der größer ist als der erste Adressierstrom. Jeder derartige Adressier-Busknoten des ersten Typs, der als nicht der am weitesten entfernt von dem Busmaster (ECU) stromauf an die Busleitung angeschlossener, noch nicht adressierter Adressier-Busknoten identifiziert wurde, nimmt an der sich anschließenden Adressvergabe nicht teil.
• Ein Adressier-Busknoten des zweiten Typs wird dadurch als der am weitesten entfernt von dem Busmaster stromauf an die Busleitung angeschlossener, noch nicht adressierter Adressier-Busknoten identifiziert, dass dieser Adressier-Busknoten mit Hilfe des ihm zugeordneten Strommessmittel einen Adressierstrom in der Busleitung misst, der gleich oder im Wesentlichen gleich dem zweiten Adressierstrom ist.
• Eine Variante dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Strommessmittel der Adressier-Busknoten jeweils als ohmsche Widerstände realisiert sind, wobei der Wert des das Strommessmittel eines Adressier-Busknotens des ersten Typs repräsentierenden ohmschen Widerstands um mindestens das 2-Fache, besser das 5-fache, besser das 10-fache, besser das 20-fache, besser das 50-fache bis 500-Fache des Werts der das Strommessmittel eines Adressier-Busknotens des zweiten Typ repräsentierenden ohmschen Widerstands beträgt.
• Als Beispiel soll hier erwähnt werden, dass die Shunt-Widerstände der Adressier-Busknoten des zweiten Typs beispielsweise 200 mΩ betragen können, während die Shunt-Widerstände der Adressier-Busknoten des ersten Typs beispielsweise 1,25 Ω betragen können.
• Eine Variante dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Strommessmittel eines Adressier-Busknotens vom ersten Typ als in einer integrierten Schaltung, auch IC genannt, dieses Adressier-Busknotens als integrierter Widerstand (R2_a ) ausgebildet ist und dass das Strommessmittel eines Adressier-Busknotens vom zweiten Typ als Parallelschaltung aus einem in einem IC dieses Adressier-Busknotens integrierten Widerstand (R2_a ) und einem außerhalb des IC angeordneten externen Widerstand (R2_b )ausgebildet ist, wobei die jeweils mit den integrierten Widerständen (R_a ) versehenen ICs der Adressier-Busknoten beider Typen gleich sind.
• Eine letzte Variante dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Adressierstrom ein x-tel des zweiten Adressierstroms beträgt, mit x gleich 2 oder größer als 2 und vorzugsweise zwischen 2 und 15, insbesondere gleich 9.
• Vorteil des Vorschlags
• Das vorgeschlagene Verfahren und die vorgeschlagene Vorrichtung ermöglichen einen teilweisen Selbsttest der Busknoten und des Datenbussystems.
• 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.
• Durch die Trennung des Messpfades der Regelung vom Einspeisepunkt des Adressierungsstromes wird der Einfluss der Bond-Drähte minimiert und der Wert der Bus-Shunt-Widerstände kann noch weiter abgesenkt werden, was zu einer weiter verbesserten Eigenschaft hinsichtlich der EMV Stabilität führt.
• Ein Mischverbau von Busknoten entsprechend den 1 und 6 ist möglich.
• Vorteile sind hierauf aber nicht beschränkt.
• Liste der Figuren
• 1 zeigt vereinfacht, schematisch ein hier nicht beanspruchtes 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.
• 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.
• 5 zeigt die beanspruchte Version mit getrennten Messpunkten für den Spannungsabfall über den Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) und dem Einspeisepunkten der jeweiligen Adressierungsströme der Adressierstromquellen (Iq1, Iq2, Iq3) der Busknoten (SL1, SL2, SL3).
• 6 entspricht der 5 wobei dem externen bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) ein internen Bus-Shunt-Widerstand (R2_a ) parallel geschaltet ist, der Teil der Busknotenschaltung ist und sich innerhalb des Gehäuses (GH1, GH2, GH3) des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SI3) befindet.
• Beschreibung der Figuren
• Figur 1
• 1 zeigt vereinfacht und schematisch ein vorschlagsgemäßes Bussystem.
• 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 I_amax 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 (I_ref ) durch den internen Bus-Shunt-Widerstand (R2_a ) fließen soll.
• Zu Beginn jeder Adressvergabephase schließt der Busmaster (ECU) seinen Schalter (SB) wieder für eine vorbestimmte Adressierungszeit T_A . 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.
• 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.
• Diese Phase wird nach Verstreichen eines zweiten Zeitraums (dt2) beendet.
• 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 internen Bus-Shunt-Widerstand (R2_a ) der zuvor ermittelten oder vorgegebenen Stromsumme (I_ref ) 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 internen Bus-Shunt-Widerstand (R2_a ) 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 vorgegebenen Summenstromwerts (I_ref ) (I_ref ) in seiner Wirkung gleichkommt. Bei der Einstellung oder Berechnung des vorgegebenen Summenstromwerts (I_ref ) (I_ref ) 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).
• 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.
• Diese Phase endet nach einem dritten Zeitraum (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, SL2). 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.
• Bevorzugt prüft der Busmaster am Ende eines jeden Initialisierungsdurchlaufs die erfolgreiche Adressvergabe.
• 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.
• Figur 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.
• Figur 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 (lq1) 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.
• Figur 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 (lq1) 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.
• Figur 5
• 5 zeigt die beanspruchte Version mit getrennten Messpunkten für den Spannungsabfall über den Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) und dem Einspeisepunkten der jeweiligen Adressierungsströme der Adressierstromquellen (Iq1, Iq2, Iq3) der Busknoten (SL1, SL2, SL3). Der interne Bus-Shunt-Widerstand (R2_a ) der 1 ist nun durch einen externen Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) ersetzt. Dieser jeweilige externe Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) ist aber sehr wohl noch Teil des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SI3). Der jeweilige erste Differenzverstärker (D1) erfasst aber nun über den ersten Anschluss (A1) des Gehäuses der Busknotenschaltung des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SL3) und über den zweiten Anschluss (A2) des Gehäuses der Busknotenschaltung des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2 SL3) den jeweiligen Spannungsabfall über den jeweiligen externen Bus-Shunt-Widerstand (R2_b ). Der erste Anschluss (A1) des Gehäuses der Busknotenschaltung des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SL3) und der zweite Anschluss (A2) des Gehäuses der Busknotenschaltung des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SL3) werden nicht durch den jeweiligen Adressierungsstrom der jeweiligen Adressierungsstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SL3) durchströmt. Damit wird das Eingangssignal des ersten Differenzverstärkers (D1) des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SL3) nicht durch Spannungsabfälle z.B. über Bonddrähte verfälscht.
• Figur 6
• entspricht der 5 wobei dem externen bus-Shunt-Widerstand (R2_b ) ein internen Bus-Shunt-Widerstand (R2_a ) parallel geschaltet ist, der Teil der Busknotenschaltung ist und sich innerhalb des Gehäuses (GH1, GH2, GH3) des jeweiligen Busknotens (SL1, SL2, SI3) befindet. Es handelt sich also um eine Mischform zwischen 1 und 5, die ausdrücklich Teil des Beanspruchungsumfangs ist. Bevorzugt wird für den inneren Bus-Shunt-Widerstand (R2_a ) eines Busknotens ein um einen Faktor von mindestens 2, besser mindestens 5, besser mindestens 10, besser mindestens 20, besser mindestens 50, besser mindestens 100, besser mindestens 200, besser mindestens 500 größerer Widerstandswert als für den Widerstandswert des externen Bus-Shunt-Widerstands (R2_b ) des jeweiligen Busknotens vorgesehen.
• Bezugszeichenliste

D1

erster Differenzverstärker;

D2

zweiter Differenzverstärker;

D3

dritter Differenzverstärker;

ECU

Busmaster;

F

nichtlineares Filter eines Autoadressierungsbusknotens(SL1, SL2, SL3);

Iq1

geregelte Adressierungsstromquelle des ersten Autoadressierungsbusknotens(SL1), die den Adressierungsstrom des ersten Autoadressierungsbusknotens(SL1) liefert;

i1

Busknotenausgangsstrom des ersten Autoadressierungsbusknotens (SL1);

Iq2

geregelte Adressierungsstromquelle des zweiten Autoadressierungsbusknotens(SL2), die den Adressierungsstrom des zweiten Autoadressierungsbusknotens(SL2) liefert;

i2

Busknotenausgangsstrom des zweiten Autoadressierungsbusknotens (SL2);

Iq3

geregelte Adressierungsstromquelle des dritten Autoadressierungsbusknotens(SL3), die den Adressierungsstrom des dritten Autoadressierungsbusknotens(SL3) liefert;

i3

Busknotenausgangsstrom des dritten Autoadressierungsbusknotens (SL3);

i4

Busknotenausgangsstrom des vierten Autoadressierungsbusknotens (SL4);

I_ref

vorgegeben Stromsummenwert für die Busknotenausgangsströme;

R1

Hilfs-Shunt Widerstand eines Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SL3);

R2_a

interner Bus-Shunt Widerstand eines Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SL3) innerhalb des Gehäuses der Busknotenschaltung des Busknotens (SL1, SL2, SL3);

R2_b

externer Bus-Shunt Widerstand eines Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SL3) Außerhalb des Gehäuses der Busknotenschaltung des Busknotens (SL1, SL2, SL3);

Rec

Empfänger für die Daten auf dem Datenbus. Die Busknotenschaltung innerhalb eines Busknotens (SL1, SL2, SI3) verarbeitet die Daten am Ausgang des Empfängers weiter. Diese weiterverarbeitenden Teilvorrichtungen innerhalb der jeweiligen Busknotenschaltung der jeweiligen Busknoten sind zur Vereinfachung in den Figuren nicht eingezeichnet;

Ref

Referenzwert;

rw1

Regelwert des ersten Autoadressierungsbusknotens (SL1);

rw2

Regelwert des zweiten Autoadressierungsbusknotens (SL2);

rw3

Regelwert des dritten Autoadressierungsbusknotens (SL3);

S1

erster Schalter eines Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SL3);

S2

zweiter Schalter eines Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SL3);

S3

dritter Schalter eines Autoadressierungsbusknotens (SL1, SL2, SL3);

SB

Schalter;

SL1

erster Autoadressierungsbusknoten;

SL2

zweiter Autoadressierungsbusknoten;

SL3

dritter Autoadressierungsbusknoten;

SL4

vierter Autoadressierungsbusknoten;

• Liste der zitierten Schriften
• DE 10 2010 026 431 B1 ,
  DE 10 147 512 B4 ,
  EP 1490 772 B1 ,
  US 9 331 866 B2
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 102018104489 [0002]
• DE 102010026431 B1 [0003, 0007, 0008, 0015, 0020, 0048, 0065, 0070]
• DE 10147512 B4 [0003, 0007, 0014, 0070]
• EP 1490772 B1 [0003, 0007, 0014, 0070]
• US 9331866 B2 [0003, 0014, 0070]
• US 2014/00095749 A1 [0009]
• US 2016/0109489 A1 [0009]
• DE 102017122365 B3 [0010]

Claims (4)

1. Verfahren zur Vergabe von Adressen in einem seriellen Datenbussystem, - das eine Busleitung, - einen Busmaster (ECU) und - mehrere Busknoten (SL1, SL2, SL3) aufweist, - wobei • einerseits der Busmaster (ECU) an die Busleitung angeschlossen ist und • andererseits die Busknoten (SL1, SL2, SL3) vom Busmaster (ECU) aus betrachtet aufeinanderfolgend mit der Busleitung verbunden sind und - wobei zumindest einige der Busknoten (SL1, SL2, SL3) in die Busleitung jeweils einen zum Busmaster (ECU) fließenden Strom einspeisen und - wobei • einer der Busknoten (SL1, SL2, SL3) der am nächsten zum Busmaster an die Busleitung angeschlossene erste Busknoten (SL1) ist und • wobei die anderen Busknoten (SL2, SL3), bezogen auf die Richtung des zum Busmaster (ECU) fließenden Stroms, stromauf des ersten Busknotens (SL1) an die Busleitung angeschlossen sind oder, - anders ausgedrückt, • wobei einer der Busknoten (SL1, SL2, SL3) der am weitesten entfernt vom Busmaster (ECU) an die Busleitung angeschlossene letzte Busknoten (SL3) ist und • wobei die anderen Busknoten, bezogen auf die Richtung des zum Busmaster fließenden Stroms, stromab dieses letzten Busknotens an die Busleitung angeschlossen sind, - wobei zumindest zwei der Busknoten (SL1, SL2, SL3) als adressierbare Adressier-Busknoten ausgebildet sind, • denen von dem Busmaster in einer Adressierphase jeweils eine Busknotenadresse zugeordnet wird, und - wobei weitere der Busknoten (SL1, SL2, SL3) als Standard-Busknoten mit einer vor der Durchführung der Adressierphase bereits festgelegten Busknotenadresse ausgebildet sein können und - wobei sich unter den Adressier-Busknoten mindestens ein Adressier-Busknoten eines ersten Typs befindet und - wobei sich unter den Adressier-Busknoten mindestens ein Adressier-Busknoten eines vom ersten Typ verschiedenen zweiten Typs befindet und - wobei jedem Adressier-Busknoten vom ersten Typ und vom zweiten Typ ein elektrisch in die Busleitung geschaltetes Strommessmittel (R2_a, R2_b) zugeordnet ist und - wobei jeder Adressier-Busknoten eine von dem betreffenden Adressier-Busknoten ansteuerbare Adressierstromquelle (Iq1, Iq2, Iq3) aufweist, - wobei in die Busleitung von jedem Adressier-Busknoten des ersten Typs ein erster Adressierstrom und von jedem Adressier-Busknoten des zweiten Typs ein im Vergleich zum ersten Adressierstrom betragsmäßig größerer zweiter Adressierstrom einspeisbar ist und - wobei zumindest bei jedem Adressier-Busknoten des zweiten Typs der eigene, in die Busleitung eingespeiste zweite Adressierstrom das dem jeweiligen Adressier-Busknoten des zweiten Typs zugeordnete Strommessmittel (R_a, R_b) durchfließt, - wobei der zweite Adressierstrom steuerbar und maximal gleich oder maximal im Wesentlichen gleich dem in der Adressierphase maximal zulässigen, zu dem Busmaster (ECU) fließenden Maximaladressiergesamtstrom ist und - wobei in der Adressierphase jeder noch nicht adressierte Adressier-Busknoten seinen Adressierstrom in die Busleitung einspeist und - wobei in der Adressierphase jeder noch nicht adressierte Adressier-Busknoten des zweiten Typs mit Hilfe seines elektrisch in die Busleitung geschalteten Strommessmittels (R2_a, R2_b) den Wert des elektrischen Stroms durch dieses Strommessmittel (R2_a, R2_b) erfasst und seinen zweiten Adressierstrom in die Busleitung einspeist und so regelt, dass der erfasste Wert des elektrischen Stroms durch dieses Strommessmittel (R2_a, R2_b) einem vorgegeben Summenstromwert (I_ref) entspricht undwobei in jedem noch nicht adressierten Adressier-Busknoten des zweiten Typs, relativ zu dem stromauf an die Busleitung mindestens ein weiterer noch nicht adressierter Adressier-Busknoten des zweiten Typs und/oder mindestens ein noch nicht adressierter Adressier-Busknoten des ersten Typs angeschlossen ist, detektiert wird, • dass das dem betreffenden und nicht adressierten Adressier-Busknoten des zweiten Typs zugeordnete Strommessmittel (R2_a, R2_b) bereits von einem Strom, der gleich oder im Wesentlichen gleich dem vorgegebenen Summenstromwert (I_ref)ist, durchflossen wird, • obwohl der von dem betreffenden noch nicht adressierten Adressier-Busknoten des zweiten Typs aktuell eingespeiste Adressierstrom kleiner ist als der Wert des vorgegeben Summenstromwerts (I_ref), und - wobei jeder derartige Adressier-Busknoten des zweiten Typs sowie jeder stromab eines derartigen Adressier-Busknoten des zweiten Typs zwischen diesem und dem Busmaster an die Busleitung angeschlossene Adressier-Busknoten an der sich anschließenden Adressvergabe nicht teilnimmt und - wobei das weitere Adressierverfahren unter den sich stromauf bezogen auf diese zuvor beschriebenen, nicht an der Adressiervergabe teilnehmenden Adressier-Busknoten des zweiten Typs befindlichen Adressier-Bussknoten durchgeführt wird, • indem der jeweils am weitesten entfernt vom Busmaster stromauf an die Busleitung angeschlossene Adressier-Busknoten eine Adresse erhält und jeder so adressierte Adressier-Busknoten nach durch den Busmaster (ECU) erfolgter Zuweisung seiner Adresse nicht mehr am weiteren Adressierverfahren teilnimmt, und - wobei ein Adressier-Busknoten vom ersten Typ dadurch als der am weitesten entfernt von dem Busmaster (ECU) stromauf an die Busleitung angeschlossener, noch nicht adressierter Adressier-Busknoten identifiziert wird, • dass dieser Adressier-Busknoten mit Hilfe des ihm zugeordneten Strommessmittel keinen Adressstrom in der Busleitung oder einen Busstrom, der kleiner ist als der erste Adressierstrom, misst, und - wobei ein Adressier-Busknoten vom ersten Typ dadurch als nicht am weitesten entfernt von dem Busmaster (ECU) stromauf an die Busleitung angeschlossener, noch nicht adressierter Adressier-Busknoten identifiziert wird, • dass dieser Adressier-Busknoten des ersten Typs mit Hilfe des ihm zugeordneten Strommessmittels (R_a, R_b) einen Adressstrom in der Busleitung oder einen Busstrom misst, der größer ist als der erste Adressierstrom, und • wobei jeder derartige Adressier-Busknoten des ersten Typs, der als nicht der am weitesten entfernt von dem Busmaster (ECU) stromauf an die Busleitung angeschlossener, noch nicht adressierter Adressier-Busknoten identifiziert wurde, an der sich anschließenden Adressvergabe nicht teilnimmt und - wobei ein Adressier-Busknoten vom zweiten Typ dadurch als der am weitesten entfernt von dem Busmaster (ECU) stromauf an die Busleitung angeschlossener, noch nicht adressierter Adressier-Busknoten identifiziert wird, • dass dieser Adressier-Busknoten mit Hilfe des ihm zugeordneten Strommessmittel einen Adressierstrom in der Busleitung misst, der gleich oder im Wesentlichen gleich dem zweiten Adressierstrom ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strommessmittel der Adressier-Busknoten jeweils als ohmsche Widerstände (R2_a, R2_b) realisiert sind, wobei der Wert des das Strommessmittel eines Adressier-Busknoten vom ersten Typ repräsentierenden ohmschen Widerstands um mindestens das 2-Fache bis 20-Fache des Werts der das Strommessmittel eines Adressier-Busknoten vom zweiten Typ repräsentierenden ohmschen Widerstands beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strommessmittel eines Adressier-Busknotens vom ersten Typ als in einem IC dieses Adressier-Busknoten integrierter Widerstand (R2_a) ausgebildet ist und dass das Strommessmittel eines Adressier-Busknotens vom zweiten Typ als Parallelschaltung aus einem in einen IC dieses Adressier-Busknoten integrierten Widerstand (R2_a) und einem außerhalb des IC angeordneten externen Widerstand (R2_b) ausgebildet ist, wobei die jeweils mit den integrierten Widerständen versehenen ICs der Adressier-Busknoten beider Typen gleich sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Adressierstrom ein x-tel des zweiten Adressierstroms beträgt, mit x gleich 2 oder größer als 2 und vorzugsweise zwischen 2 und 15, insbesondere gleich 9.

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