DE102019112801A1 - Backwards compatible bus system with low bus resistance with the ability to assign the bus node addresses using AMR or GMR measuring equipment - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Busknoten (BK) für einen Eindrahtdatenbus (Bus) mit der Fähigkeit zur Teilnahme an einem Autoadressierungsverfahren und entsprechende weitere Ausprägungen und Verfahren, die der Busknoten und das Datenbussystem ausführen. Der Busknoten (BK) dazu vorgesehen ist, in den Eindrahtdatenbus (Bus) eingefügt zu werden. Er weist eine Busknotensteuerung (BS) und zumindest eine Koppelvorrichtung mit einem bevorzugten Innenwiderstand kleiner als 0,5 Ω auf, die bevorzugt eine magnetfelderzeugende Teilvorrichtung (L) in Kombination mit einem Messsystem (HL), insbesondere einer AMR-Messvorrichtung bzw. einer GMR-Messvorrichtung ,zur Erfassung der erzeugten magnetischen Flussdichte (B) umfasst. Die Koppelvorrichtung (L, HL, D1, R2) ist dazu vorgesehen, durch einen Busstrom (I) des Eindrahtdatenbusses (Bus) zumindest zeitweise in der Adressierungsphase in Richtung auf einen Bus-Master (BM) durchströmt zu werden. Die Koppelvorrichtung (L, HL, D1, R2) erzeugt im Falle einer solchen Durchströmung durch den Busstrom (I) einen Messwert des Busstromes (I), der von dem Busstrom (I) abhängt. Die Adressvergabe durch die Busknotensteuerung (BS) erfolgt dann in Abhängigkeit von diesem Messwert des Busstromes (I), der durch die Koppelvorrichtung (HL, L, D1, R2) erfasst wird.The invention relates to a bus node (BK) for a single-wire data bus (bus) with the ability to take part in an auto-addressing method and corresponding further variants and methods that the bus node and the data bus system carry out. The bus node (BK) is intended to be inserted into the single-wire data bus (bus). It has a bus node controller (BS) and at least one coupling device with a preferred internal resistance of less than 0.5 Ω, which preferably has a magnetic field-generating sub-device (L) in combination with a measuring system (HL), in particular an AMR measuring device or a GMR Measuring device for detecting the generated magnetic flux density (B). The coupling device (L, HL, D1, R2) is intended to be flowed through by a bus current (I) of the single-wire data bus (bus) at least temporarily in the addressing phase in the direction of a bus master (BM). In the event of such a flow through the bus current (I), the coupling device (L, HL, D1, R2) generates a measured value of the bus current (I) which depends on the bus current (I). The address assignment by the bus node controller (BS) then takes place as a function of this measured value of the bus current (I), which is detected by the coupling device (HL, L, D1, R2).
Description
Oberbegriffpreamble
Die Erfindung richtet sich auf einen Busknoten für einen Eindrahtdatenbus mit der Fähigkeit zur Teilnahme an einem Autoadressierungsverfahren, wobei der Busknoten den Autoadressierungsstrom mittels eines magnetischen Feldes erkennt, und ein zugehöriges Verfahren.The invention relates to a bus node for a single-wire data bus capable of participating in an auto-addressing method, the bus node recognizing the auto-addressing current by means of a magnetic field, and an associated method.
Allgemeine EinleitungGeneral introduction
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Adresszuweisung in LIN-Bus-Systemen bekannt. Hier sei beispielhaft auf die Schriften
Allen diesen Schriften ist gemeinsam, dass die Menge an durch den Busmaster adressierbaren Busknoten begrenzt ist, da für jeden Busknoten ein sogenannter bus-Shunt-Widerstand vorgesehen werden muss, der im Stand der Technik typischerweise bei 1 bis 2 Ohm liegt. Hierdurch steigt der Bus-Widerstand insgesamt, was Verschlechterungen der elektromagnetischen Verträglichkeit und andere Nachteile nach sich zieht. Auf dem Markt entstand daher das Bedürfnis nach einer technischen Lösung, die a) kompatibel zu den bisherigen Lösungen ist und b) ggf. mit einem geringeren Bus-Shunt-Widerstand auskommt.All of these documents have in common that the amount of bus nodes which can be addressed by the bus master is limited, since a bus shunt resistor must be provided for each bus node, which is typically 1 to 2 ohms in the prior art. As a result, the bus resistance increases overall, which leads to deterioration in the electromagnetic compatibility and other disadvantages. Therefore, there was a need on the market for a technical solution that a) is compatible with the previous solutions and b) may require a lower bus shunt resistance.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
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.The object of the proposal is therefore to create a solution which does not have the above disadvantages of the prior art and has further advantages.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch ... und ein Verfahren nach Anspruch .... gelöst.This object is achieved by a device according to claim ... and a method according to claim ....
Lösung der erfindungsgemäßen AufgabeSolution of the task according to the invention
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 that is in the data bus between the bus node and bus master is located BEFORE the bus node and everything that is between the bus node and the end of the data bus is located AFTER the bus node. These definitions apply throughout the following document.
Im Folgenden wird das Verfahren für die automatische Adressvergabe anhand eines standardkonformen LIN-Bus-Systems beschrieben, in das ein Knoten mit einem gebrückten Bus-Shunt-Widerstand als Extremfall eingefügt wird. Im Gegensatz zu den Verfahren und Vorrichtungen der
Bei der Vergabe der Busknotenadressen gemäß dem Stand der Technik signalisiert der Busmaster den Busteilnehmern, dass er eine Busknotenadresse vergeben will. Die Busknoten, die noch keine gültige Busknotenadresse haben, speisen daraufhin einen definierten Adressierungsstrom in die Busleitung ein, der jeweils zum Busmaster hinfließt. Diesen Adressierungsstrom eines Busknotens können alle anderen Busknoten vor dem einspeisenden Busknoten detektieren und daran erkennen, dass sie nicht die letzten Busknoten in Richtung des Endes des Datenbusses sind. Der letzte Busknoten ohne gültige Busknotenadresse erfasst keinen Adressierungsstrom eines nach ihm liegenden Busknotens ohne gültige Busknotenadresse, da es einen solchen ja nicht gibt und kann dann die vom Bus-Master angebotene neue Busknotenadresse übernehmen. Hierzu sind verschiedene Varianten bekannt, die mit dem hier beschriebenen Verfahren bzw. der hier beschriebenen Vorrichtung kombiniert werden können.When assigning the bus node addresses according to the prior art, the bus master signals to the bus participants that it wants to assign a bus node address. The bus nodes that do not yet have a valid bus node address then feed a defined addressing stream into the bus line, which flows to the bus master. This addressing stream of a bus node can be detected by all other bus nodes upstream of the feeding bus node and can be recognized from this that they are not the last bus nodes in the direction of the end of the data bus. The last bus node without a valid bus node address does not record an addressing current of a bus node lying behind it without a valid bus node address, since there is no such one and can then take over the new bus node address offered by the bus master. Various variants are known for this, which can be combined with the method described here or the device described here.
Grundidee des folgenden Verfahrens und der im Folgenden beschriebenen Vorrichtung ist es nun, statt des elektrischen Widerstands eines Bus-Shunt-Widerstands den elektrischen Adressierungsstrom durch den Datenbus in der Adressierungsphase durch eine Strommessvorrichtung zu erfassen, die nicht den Spannungsabfall erfasst, sondern das magnetische Feld, dass dieser elektrische Strom beim Durchfluss durch den Datenbus erzeugt.The basic idea of the following method and the device described below is now to detect the electrical addressing current through the data bus in the addressing phase instead of the electrical resistance of a bus shunt resistor using a current measuring device which does not record the voltage drop but the magnetic field, that this generates electrical current as it flows through the data bus.
Hierzu ist es beispielsweise sinnvoll, eine GMR- oder AMR-Messvorrichtung vorzusehen, die mit einer Vorrichtung kombiniert ist, die in Abhängigkeit von dem Stromfluss durch den Datenbus ein Magnetfeld erzeugt, das die GMR- bzw. AMR-Messvorrichtung durchdringt.For this purpose, it is useful, for example, to provide a GMR or AMR measuring device which is combined with a device which, depending on the current flow through the data bus, generates a magnetic field which penetrates the GMR or AMR measuring device.
Im Markt ist eine Mischverbaufähigkeit zwingend erforderlich. Daher kann auf die konventionelle Vergabemethode nicht verzichtet werden. Daher ist es sinnvoll, wenn ein integrierter Schaltkreis, der die hier vorgeschlagene Methode unterstützen soll und gleichzeitig zum Stand der Technik kompatibel sein soll, einen ersten Datenbuseingang und einen Datenbusausgang aufweist, der durch einen internen Bus-Shunt-Widerstand konventioneller Art verbunden ist. Eine konventionelle Teilvorrichtung innerhalb des integrierten Schaltkreises wertet den Spannungsabfall über den Bus-Shunt-Widerstand in der Adressierungsphase wie aus dem Stand der Technik bekannt aus, sodass die vorgeschlagene Vorrichtung zu dem bisherigen Stand der Technik voll kompatibel ist.A mixed installation capability is imperative in the market. Therefore, the conventional award method cannot be dispensed with. Therefore, it makes sense if an integrated circuit to support the method proposed here and at the same time should be compatible with the prior art, has a first data bus input and a data bus output which is connected by an internal bus shunt resistor of a conventional type. A conventional sub-device within the integrated circuit evaluates the voltage drop across the bus shunt resistor in the addressing phase, as is known from the prior art, so that the proposed device is fully compatible with the prior art.
Über den Stand der Technik hinausgehend wird aber nun vorgeschlagen, dass zumindest einer der beiden Anschlüsse über eine magnetfelderzeugende Teilvorrichtung mit einem dritten Anschluss sehr niederohmig verbunden wird. Eine solche Der solche magnetfelderzeugende Teilvorrichtung kann beispielsweise eine in den integrierten Schaltkreis integrierte Flachspule sein, die sich über dem GMR-Widerstand einer GMR-Messvorrichtung bzw. über dem AMR-Widerstand einer AMR-Messvorrichtung befindet. Der so modifizierte Busknoten wird dann bevorzugt so angeschlossen, dass er mit seinem ersten Anschluss und dem dritten Anschluss in den Datenbus eingefügt wird.However, going beyond the prior art, it is now proposed that at least one of the two connections be connected to a third connection with a very low resistance via a magnetic field-generating sub-device. Such a magnetic field generating device can be, for example, a flat coil integrated in the integrated circuit, which is located above the GMR resistance of a GMR measuring device or above the AMR resistance of an AMR measuring device. The bus node modified in this way is then preferably connected in such a way that it is inserted into the data bus with its first connection and the third connection.
Bevorzugt wird der interne Bus-Shunt-Widerstand dabei extern durch Verbindung des zweiten Busanschlusses mit dem ersten Busanschluss kurzgeschlossen. Im Falle eines Busstromes erkennt dann die Busknotensteuerung eines erfindungsgemäßen Busknotens, dass das GMR- bzw. AMR-Messvorrichtung einen Busstrom meldet, während das Bus-Shunt-Messsystem keinen Spannungsabfall über den Bus-Shunt und damit keinen Busstrom detektiert.The internal bus shunt resistor is preferably short-circuited externally by connecting the second bus connection to the first bus connection. In the case of a bus current, the bus node controller of a bus node according to the invention then recognizes that the GMR or AMR measuring device reports a bus current, while the bus shunt measuring system does not detect any voltage drop across the bus shunt and thus does not detect any bus current.
Hierdurch erkennt die Busknotensteuerung, dass die Autoadressierung nicht mittels des Bus-Shunt-Widerstands, sondern mittels des Messwerts der GMR- bzw. AMR-Messvorrichtung durchzuführen ist.As a result, the bus node controller recognizes that the auto-addressing is not to be carried out by means of the bus shunt resistor, but rather by means of the measured value of the GMR or AMR measuring device.
Aus der noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren bekannt, die mit der erfindungsgemäßen Idee kombiniert werden können.Various methods are known from the prior art which can be combined with the idea according to the invention.
So wird hier ein Busknoten (SL1, SL2, SL3) für einen Eindrahtdatenbus (Bus) mit der Fähigkeit zur Teilnahme an einem Autoadressierungsverfahren vorgeschlagen. Als Autoadressierungsverfahren kommen insbesondere die technischen Lehren folgender Schriften als Basistechnologien in Betracht:
Vorzugsweise ist der Busknoten (
Bevorzugt wird das Messsystem (
Für die Erzeugung des magnetischen Flusses (
Um das Problem der Abwärtskompatibilität zu lösen, ist es sinnvoll, wenn der Busknoten (
Die erfindungsgemäße Idee der Nutzung einer solchen mikrosystemtechnischen Busstrommessung zur Autoadressierung kann auch so aufgefasst werden, dass ein Adressier-Busknoten als Busknoten (
Im Falle eines nicht geregelten Adressierungsbusstromes, der die Messmittel des Busknotens der zugehörigen Adressierungsstromquelle nicht durchströmt, ergibt sich ein im Folgenden beispielhaft beschriebenes Verfahren zur Vergabe von Adressen in einem seriellen Datenbussystem. Das Datenbussystem weist wie zuvor eine Busleitung (Bus), einen Busmaster (ECU) und Busknoten (
Es wird ein während der Adressierphase maximal zulässiger Maximal-Adressierungsstrom bestimmt, der zusammen mit der Summe aus sämtlichen eingespeisten Ruheströmen einen maximal zulässigen Maximal-Busstrom ergibt, welcher kleiner ist als derjenige in den Busmaster (ECU) fließende Busstrom, bei dem im Busmaster (ECU) ein Fehlerfall erkannt wird. In der Adressierphase werden mehrere jeweils für eine vorgebbare Zeitdauer andauernde Adressierzyklen zur Identifikation jeweils eines noch nicht adressierten Adressier-Busknotens (
Zu Beginn eines jeden Adressierzyklus speist jeder noch nicht adressierte Adressier-Busknoten (
Statt des zuvor beschriebenen, Verfahrens mit einem auf einen Maximalwert geregelten Adressierungsstrom kann der erfindungsgemäße Gedanke auch bei anderen Autoadressierungssystemen verwendet werden: Für diesen Fall wird ein Verfahren zur Vergabe von Adressen in einem seriellen Datenbussystem vorgeschlagen. Das vorgeschlagene Datenbussystem umfasst u.a. eine Busleitung, einen Busmaster und Busknoten. Einerseits ist der Busmaster an die Busleitung angeschlossen und andererseits sind die Busknoten aufeinanderfolgend an die Busleitung angeschlossen. Zumindest einige der Busknoten speisen in die Busleitung jeweils einen zum Busmaster fließenden Strom ein. Einer der Busknoten ist der am nächsten zum Busmaster (ECU) an die Busleitung angeschlossene erste Busknoten und die anderen Busknoten sind stromauf des ersten Busknotens an die Busleitung angeschlossen. Einer der Busknoten ist der am weitesten entfernt vom Busmaster (ECU) an die Busleitung angeschlossene letzte Busknoten und die anderen Busknoten sind stromab dieses letzten Busknotens zwischen diesem Busknoten und dem Busmaster (ECU) an die Busleitung angeschlossen. Zumindest zwei der Busknoten sind Adressier-Busknoten (
Eine weitere Anwendung des erfindungsgemäßen Gedankens betrifft ein weiteres Verfahren zum Adressieren der Teilnehmer eines Bussystems. Dabei umfasst das Bussystem unter anderem eine Steuereinheit, einen von der Steuereinheit ausgehenden Bus und mehrere adressierbare Teilnehmer, die an dem Bus angeschlossen sind. Bei dem Verfahren speist jeder noch nicht adressierte Teilnehmer zum Identifizieren einen Identifizierstrom in den Bus ein. Sämtliche Identifizierströme fließen durch den Bus in Richtung auf die Steuereinheit. Jeder noch nicht adressierte Teilnehmer detektiert den durch den Bus fließenden Strom. Lediglich derjenige noch nicht adressierte Teilnehmer, der keinen Strom oder lediglich einen Strom detektiert, der kleiner als ein vorgebbarer erster Schwellwert ist, wird als ein noch nicht adressierter Teilnehmer identifiziert. Dem so identifizierten Teilnehmer wird zwecks Adressierung eine Adresse zugeordnet. Die zuvor genannten Schritte werden ohne den jeweils zuletzt adressierten Teilnehmer durchgeführt, bis sämtliche noch nicht adressierten Teilnehmer adressiert sind. Erfindungsgemäß ist das Verfahren dann dadurch gekennzeichnet, dass der den Bus durchfließende Strom zumindest eine erste Messvorrichtung zumindest eines noch nicht adressierten Teilnehmers durchströmt oder eine zweite Messvorrichtung des noch nicht adressierten Teilnehmers durchströmt oder die erste und zweite Messvorrichtung des noch nicht adressierten Teilnehmers durchströmt und dass dieser zumindest eine noch nicht adressierte Teilnehmer den durch die erste Messvorrichtung fließenden Strom als ersten Messwert detektiert und dass dieser zumindest eine noch nicht adressierte Teilnehmer den durch die zweite Messvorrichtung fließenden Strom als zweiten Messwert detektiert. Dieser zumindest eine noch nicht adressierte Teilnehmer wird dann als derjenige noch nicht adressierte Teilnehmer identifiziert, der keinen Strom oder lediglich einen Strom detektiert, der kleiner als ein vorgebbarer erster Schwellwert ist, und somit als ein noch nicht adressierter Teilnehmer identifiziert, wenn sein erster Messwert kleiner als der erste Schwellwert ist und wenn gleichzeitig sein zweiter Messwert kleiner als der erste Schwellwert ist.Another application of the idea according to the invention relates to a further method for addressing the subscribers of a bus system. The bus system includes, among other things, a control unit, a bus originating from the control unit and several addressable participants that are connected to the bus. In the method, each unaddressed subscriber feeds an identification stream into the bus for identification. All identification currents flow through the bus towards the control unit. Each participant that has not yet been addressed detects the current flowing through the bus. Only the participant who has not yet been addressed and who does not detect any current or only a current which is less than a predeterminable first threshold value is identified as an as yet unaddressed participant. An address is assigned to the subscriber identified in this way for addressing. The above-mentioned steps are carried out without the last addressed subscriber in each case until all the subscribers not yet addressed are addressed. According to the invention, the method is then characterized in that the current flowing through the bus flows through at least one first measuring device of at least one unaddressed subscriber or flows through a second measuring device of the unaddressed subscriber or flows through the first and second measuring device of the unaddressed subscriber and that the latter at least one not yet addressed subscriber detects the current flowing through the first measuring device as the first measured value and that this at least one not yet addressed subscriber detects the current flowing through the second measuring device as the second measured value. This at least one as yet unaddressed subscriber is then identified as the as yet unaddressed subscriber who does not detect any current or only a current which is less than a predefinable first threshold value, and thus identified as an as yet unaddressed subscriber if his first measured value is less than the first threshold value and if at the same time its second measured value is smaller than the first threshold value.
Bevorzugt weist die erste Messvorrichtung einen Innenwiderstand größer als 200mOhm auf und die zweite Messvorrichtung einen Innenwiderstand kleiner als 200mOhm auf.The first measuring device preferably has an internal resistance greater than 200mOhm and the second measuring device has an internal resistance less than 200mOhm.
Eine weitere Verfahrensvariante ergibt sich als weiteres Verfahren zum Adressieren der Teilnehmer eines Bussystems. Auch hier umfasst das Bussystem eine Steuereinheit, einen von der Steuereinheit ausgehenden Bus und mehrere adressierbare Teilnehmer, die an dem Bus angeschlossen sind. Wie zuvor speist jeder noch nicht adressierte Teilnehmer zum Identifizieren einen Identifizierstrom in den Bus in diesem weiteren Verfahren ein. Sämtliche Identifizierströme fließen durch den Bus in Richtung auf die Steuereinheit. Jeder noch nicht adressierte Teilnehmer detektiert den durch den Bus fließenden Strom. Lediglich derjenige noch nicht adressierte Teilnehmer, der keinen Strom oder lediglich einen Strom detektiert, der kleiner als ein vorgebbarer erster Schwellwert ist, wird als ein noch nicht adressierter Teilnehmer identifiziert. Dem so identifizierten Teilnehmer wird dann wieder zwecks Adressierung eine Adresse zugeordnet, wobei die zuvor genannten Schritte ohne den jeweils zuletzt adressierten Teilnehmer durchgeführt werden, bis sämtliche noch nicht adressierten Teilnehmer adressiert sind. Das vorgeschlagene Verfahren ist dann dadurch gekennzeichnet, dass der den Bus durchfließenden Strom im Bereich zumindest eines noch nicht adressierten Teilnehmers einen magnetischen Fluss (B) hervorruft und dass dieser zumindest eine, noch nicht adressierte Teilnehmer diesen magnetischen Fluss als ersten Messwert als Messwert für den Bus durchfließenden Strom detektiert. Dabei wird dann dieser zumindest eine, noch nicht adressierte Teilnehmer als derjenige noch nicht adressierte Teilnehmer identifiziert, der keinen Strom oder lediglich einen Strom detektiert, der kleiner als ein vorgebbarer erster Schwellwert ist, und als ein noch nicht adressierter Teilnehmer identifiziert wird, wenn dieser Messwert kleiner als der erste Schwellwert ist.Another method variant results as a further method for addressing the participants in a bus system. Here too, the bus system comprises a control unit, a bus originating from the control unit and a plurality of addressable subscribers which are connected to the bus. As before, each unaddressed subscriber feeds an identification stream into the bus in this further method for identification. All identification currents flow through the bus towards the control unit. Each participant that has not yet been addressed detects the current flowing through the bus. Only the participant who has not yet been addressed and who does not detect any current or only a current which is less than a predeterminable first threshold value is identified as an as yet unaddressed participant. The subscriber identified in this way is then assigned an address again for the purpose of addressing, the aforementioned steps being carried out without the subscriber last addressed in each case until all the subscribers which have not yet been addressed are addressed. The proposed method is then characterized in that the current flowing through the bus causes a magnetic flux (B) in the area of at least one not yet addressed subscriber and that this at least one, as yet unaddressed subscriber, this magnetic flux as the first measured value as a measured value for the bus flowing current detected. This at least one, as yet unaddressed subscriber is then identified as the as yet unaddressed subscriber who does not detect any current or only a current which is less than a predeterminable first threshold value and is identified as an as yet unaddressed subscriber when this measured value is less than the first threshold.
Zusammengefasst handelt es sich also um einen Busknoten für ein Bussystem mit einem Bus-Master, das zur Durchführung eines Autoadressierungsverfahrens zur Vergabe von Busadressen mittels eines Adressierungsstromes als Stromanteil eines Busstromes in Richtung auf den Bus-Master in einer Adressierungsphase geeignet ist. Der Busknoten ist dadurch gekennzeichnet, dass der Busknoten über ein erstes Mittel zur Erzeugzeugung eines Magnetfeldes mit einer Flussdichte in Abhängigkeit vom Busstrom im Bereich des Busknotens verfügt und dass der Busknoten über zweite Mittel zur Ermittlung eines Messwertes in Abhängigkeit von der magnetischen Flussdichte in diesem Bereich des Busknotens verfügt und dass die Vergabe der Busadressen in Abhängigkeit von der Flussdichte in diesem Bereich des Busknotens erfolgt.In summary, it is a bus node for a bus system with a bus master, which is suitable for performing an auto-addressing procedure for assigning bus addresses using an addressing stream as a component of a bus stream in the direction of the bus master in an addressing phase. The bus node is characterized in that the bus node has a first means for generating a magnetic field with a flux density as a function of the bus current in the area of the bus node, and in that the bus node has second means for determining a measurement value as a function of the magnetic flux density in this area of the Bus node and that the bus addresses are assigned depending on the flux density in this area of the bus node.
Es wird also erfindungsgemäß ein Busknoten (
Statt der magnetischen Kopplung sind auch andere Möglichkeiten denkbar, um das Koppelelement (
Somit sind verschiedene Realisierungen für die Koppelvorrichtung (
Vorteil der ErfindungAdvantage of the invention
Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist, dass der Buswiderstand sinkt und sich somit nicht mehr von den Buswiderständen ohne Bus-Shunt-Widerstände unterscheidet. Hierdurch wird die Robustheit gegenüber elektromagnetischen Einstrahlungen massiv vermindert. Wesentlich ist auch, dass die vorgeschlagenen Busknoten trotzdem mit Busknoten im Mischverbau verwendet werden können, bei denen die Autoadressierung mittels eines Bus-Shunt-Widerstands erfolgt. Die Vorteile sind hierauf aber nicht beschränkt.The main advantage of the invention is that the bus resistance drops and therefore no longer differs from the bus resistors without bus shunt resistors. As a result, the robustness against electromagnetic radiation is massively reduced. It is also essential that the proposed bus nodes can still be used in mixed installation with bus nodes in which the auto-addressing takes place by means of a bus shunt resistor. The advantages are not limited to this.
Glossarglossary
AMR AMR ist die Abkürzung für den anisotropen magnetoresistiven Effekt, kurz AMR-Effekt. Bei AMR-Widerständen ist der Widerstand von der den AMR-Widerstand durchdringenden magnetischen Flussdichte abhängig. Der AMR-Effekt beruht auf anisotroper (von der Raumrichtung abhängiger) Streuung in ferromagnetischen Metallen. Das heißt, er tritt in Materialien auf, die eine eigene Magnetisierung aufweisen. AMR-Widerstände stehen in dieser Offenlegung ganz allgemein für Widerstände, die ihren elektrischen Widerstand in Abhängigkeit von der magnetischen Flussdichte und/oder der elektrischen Feldstärke ändern.AMR AMR is the abbreviation for the anisotropic magnetoresistive effect, or AMR effect for short. With AMR resistors, the resistance depends on the magnetic flux density that penetrates the AMR resistor. The AMR effect is based on anisotropic (depending on the spatial direction) scatter in ferromagnetic metals. This means that it occurs in materials that have their own magnetization. In this disclosure, AMR resistors generally stand for resistors that change their electrical resistance depending on the magnetic flux density and / or the electrical field strength.
GMR Der GMR-Effekt (englisch giant magnetoresistance) oder Riesenmagnetowiderstand basiert auf einem magnetoresistiven Effekt und wird in Strukturen beobachtet, die aus sich abwechselnden magnetischen und nichtmagnetischen dünnen Schichten mit einigen Nanometern Schichtdicke bestehen. Der Effekt bewirkt, dass der elektrische Widerstand der Struktur von der gegenseitigen Orientierung der Magnetisierung der magnetischen Schichten abhängt, und zwar ist er bei Magnetisierung in entgegengesetzte Richtungen deutlich höher als bei Magnetisierung in die gleiche Richtung. GMR-Widerstände sind die entsprechenden Bauelemente. GMR-Widerstände stehen in dieser Offenlegung ganz allgemein für Widerstände, die ihren elektrischen Widerstand in Abhängigkeit von der magnetischen Flussdichte und/oder der elektrischen Feldstärke ändern. GMR The GMR effect (giant magnetoresistance) or giant magnetoresistance is based on a magnetoresistive effect and is observed in structures that consist of alternating magnetic and non-magnetic thin layers with a thickness of a few nanometers. The effect causes the electrical resistance of the structure to depend on the mutual orientation of the magnetization of the magnetic layers, namely that it is significantly higher when magnetized in opposite directions than when magnetized in the same direction. GMR resistors are the corresponding components. In this disclosure, GMR resistors generally stand for resistors that change their electrical resistance depending on the magnetic flux density and / or the electrical field strength.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- BB
- magnetische Flussdichte, die durch die magnetfelderzeugende Teilvorrichtung (L) bei Durchströmung mit elektrischem Strom erzeugt wird;magnetic flux density which is generated by the magnetic field generating sub-device (L) when flowing through with electric current;
- BKBK
- Busknotenbus node
- BSBS
- Busknotensteuerung;Busknotensteuerung;
- Busbus
- Busleitung, auch als Eindrahtdatenbus bezeichnet;Bus line, also known as a single-wire data bus;
- ECUECU
- Bus-Master;Bus master;
- HLHL
- Messsystem (HL) zur Erfassung der von der Spule (L) erzeugten magnetischen Flussdichte (B). Besonders bevorzugt ist eine solche Messvorrichtung (HL) für diese Flussdichte (B) eine GMR-Messvorrichtung mit einem GMR-Widerstand (HP) bzw. eine AMR-Messvorrichtung mit einem AMR-Widerstand (HP). Dieses Messsystem wird im Zusammenhang mit dieser Offenlegung auch als zweites Strommessmittel bezeichnet;Measuring system (HL) for detecting the magnetic flux density (B) generated by the coil (L). Such a measuring device (HL) for this flux density (B) is particularly preferred a GMR measuring device with a GMR resistor (HP) or an AMR measuring device with an AMR resistor (HP). In connection with this disclosure, this measuring system is also referred to as a second current measuring means;
- HPHP
- GMR-Messvorrichtung mit einem GMR-Widerstand (HP) oder AMR-Messvorrichtung mit einem AMR-Widerstand (HP);GMR measuring device with a GMR resistor (HP) or AMR measuring device with an AMR resistor (HP);
- i1i1
-
Busstrom am Ausgang des ersten Busknotens (
SL1 );Bus current at the output of the first bus node (SL1 ); - i2i2
-
Busstrom am Ausgang des zweiten Busknotens (
SL2 );Bus current at the output of the second bus node (SL2 ); - i3i3
-
Busstrom am Ausgang des dritten Busknotens (
SL3 );Bus current at the output of the third bus node (SL3 ); - LL
- magnetfelderzeugende Teilvorrichtung (L). Bei der magnetfelderzeugenden Teilvorrichtung (L) handelt es sich in der Regel bzw. bevorzugt um eine Flachspule;magnetic field generating device (L). The magnetic field generating device (L) is, as a rule or preferably, a flat coil;
- R2R2
- interner Bus-Shunt-Widerstand;internal bus shunt resistor;
- R2'R2 '
- zusätzlicher externer Bus-Shunt-Widerstand;additional external bus shunt resistor;
- RS R S
- externer Bus-Shunt-Widerstand:external bus shunt resistor:
- SL1SL1
- erster Busknoten;first bus node;
- SL2SL2
- zweiter Busknoten;second bus node;
- SL3SL3
- dritter Busknoten;third bus node;
- SLxSLx
- x-ter Busknoten;x-th bus node;
Liste der zitierten Druckschriften / AnmeldungenList of cited documents / registrations
-
DE 10 147 512 B4 DE 10 147 512 B4 -
DE 10 2010 026 431 B1 DE 10 2010 026 431 B1 -
DE 10 2017 012 179.6 DE 10 2017 012 179.6 -
DE 10 2017 122 364.9 DE 10 2017 122 364.9 -
DE 10 2017 122 365.7 DE 10 2017 122 365.7 -
DE 10 2017 128 489.3 DE 10 2017 128 489.3 -
DE 10 2017 128 923.2 DE 10 2017 128 923.2 -
DE 10 2018 104 488.7 DE 10 2018 104 488.7 -
DE 10 2018 104 489.5 DE 10 2018 104 489.5 -
EP 1364 288 B1 EP 1364 288 B1 -
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- DE 10147512 B4 [0002, 0007, 0036]DE 10147512 B4 [0002, 0007, 0036]
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