WO2003104959A1 - Verfahren und chipeinheit zum ansprechen und/ oder aktivieren eines teilnehmers an einem seriellen datenbus - Google Patents

Verfahren und chipeinheit zum ansprechen und/ oder aktivieren eines teilnehmers an einem seriellen datenbus Download PDF

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Matthias Muth
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Philips Intellectual Property & Standards Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a method for addressing and / or activating at least one subscriber assigned to at least one serial data bus, in particular at least one controller, which is intended for executing at least one application.
  • the present invention further relates to a chip unit, in particular a system chip unit, for addressing and / or activating at least one at least one serial data bus, in particular at least one controller assigned to a [rea] N [approximately] bus, for execution of an intended application.
  • a chip unit in particular a system chip unit, for addressing and / or activating at least one at least one serial data bus, in particular at least one controller assigned to a [rea] N [approximately] bus, for execution of an intended application.
  • each telegram on the bus is analyzed by special hardware in order to decide whether the message is relevant for the node that is sleeping and thus switched off.
  • the application is only woken and started when the message is successfully compared with a previously defined message.
  • a second permanently supplied bus protocol controller is required, which monitors the bus with a complex message filter and searches for relevant messages.
  • Fig. 1 shows a for C [ontroller] A [rea] N [approximately] applications in the
  • the system chip B analyzes the data traffic on the serial CAN bus A by means of a CAN transceiver Bl and by means of its own CAN controller (including quartz) B.2, while the application microcontroller (including quartz) C.2 and the application hardware D are switched off can to save electricity in the system.
  • the object of the present invention is to develop a method of the type mentioned at the beginning and a chip unit of the type mentioned at the outset in such a way that individual participants in the network, that is to say individual participants can be selectively and selectively woken up on the data bus in order to be able to create individual subnetworks if necessary, without having to wake up the entire network.
  • the present invention is therefore based on the principle of sub-network operation by selective waking.
  • the duplication of the protocol controller hardware which is obligatory in the prior art, can be avoided by using in the application controller (hereinafter also
  • Protocol controller unit already used protocol controller (hereinafter also called protocol controller unit) used and partially supplied by the system chip or by other hardware only when there is traffic in the serial data bus system.
  • Application controllers use the existing connections, so that no additional external effort is required.
  • the voltage supply to the protocol controller is provided by at least one upstream transceiver (hereinafter also referred to as transceiver unit) or by the system chip (also referred to above and hereinafter as chip unit or system chip unit) whenever messages are pending on the data bus (the term “messages” is intended to include messages and / or telegrams pending on the data bus in addition to messages).
  • transceiver unit also referred to as transceiver unit
  • the system chip also referred to above and hereinafter as chip unit or system chip unit
  • Protocol controller for example based on C [ontroller] A [rea] N [approximately], can be supplied separately within the application according to the system; the protocol controller itself can be designed separately (“stand alone”) or can also be integrated in the microcontroller.
  • the separately supplied protocol controller which can expediently have its own clocking that meets the requirements, can carry out a comparison of the incoming messages with stored reference messages, at least one message filter unit being available for this message comparison within the protocol controller.
  • the protocol controller then only provides feedback to the upstream
  • the present invention further relates to a transceiver unit for performing the method according to the above-described type; the transceiver unit is connected to the data bus, is connected to the protocol controller unit and is connected to the application controller unit. According to a preferred development of the present invention, the transceiver unit is connected to the data bus, is connected to the protocol controller unit and is connected to the application controller unit.
  • At least one control logic is assigned to the transceiver unit and / or at least one control logic is implemented in the transceiver unit.
  • the present invention further relates to a first voltage regulator connected to at least one battery unit and connected to at least one transceiver unit, in particular in accordance with the type set out above, for supplying voltage to at least one protocol controller unit assigned to at least one subscriber provided for executing at least one application an incoming message pending on at least one serial data bus, in particular on at least one controller A [rea] N [approximately] bus.
  • the present invention further relates to at least one
  • Battery unit connected, connected to at least one transceiver unit, in particular in accordance with the above-described type, second voltage regulator for supplying voltage to at least one application controller unit assigned to at least one subscriber provided for executing at least one application in the event of correspondence and / or correspondence from at least one to at least one a serial data bus, in particular on at least one controller A [rea] N [approximately] bus, incoming message pending and at least one reference message stored in at least one protocol controller unit and assigned to the application.
  • the chip unit in particular system chip unit, according to the present
  • the invention comprises: at least one transceiver unit according to the type set out above; at least one first voltage regulator of the type set out above; and - at least one second voltage regulator according to that set out above
  • the present invention further relates to a protocol controller unit for comparing at least one incoming message pending on at least one data bus with at least one stored, at least one by at least one Reference message assigned to subscribers to be executed, in particular by means of at least one message comparator and / or message filter, in accordance with the type set out above; In the case of one or more incoming messages, the protocol controller unit must first be supplied with voltage. According to a preferred development of the present invention, the
  • Protocol controller unit has at least one clock generator unit, in particular quartz unit, so that the protocol controller unit can be suitably equipped with its own clocking, in particular quartz clocking.
  • the present invention further relates to an application controller unit according to the type set out above;
  • Application controller unit is to be supplied with voltage only in the event of correspondence and / or correspondence of at least one incoming message pending on at least one data bus and at least one stored reference message assigned to at least one application to be executed by at least one subscriber. According to a preferred development of the present invention, the
  • Application controller unit can be activated by at least one transceiver unit, in particular in accordance with the type set out above.
  • the present invention further relates to a subscriber assigned to at least one data bus and provided for executing at least one application in accordance with the type set out above, with: at least one protocol controller unit in accordance with the type set out above; and at least one application controller unit of the type set forth above.
  • the present invention further relates to a system of the type set forth above, comprising: at least one chip unit of the type set forth above; and at least one subscriber according to the type set out above, the chip unit and the subscriber being connected to one another.
  • the present invention relates to the use of a
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of an exemplary embodiment of a system with a chip unit and with a microcontroller unit according to the prior art
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of an exemplary embodiment of a system based on the method according to the present invention with a chip unit and with a microcontroller unit according to the present invention.
  • a system 100 is schematically shown in FIG. 2, by means of which a subscriber 40, provided for executing an application and connected to a node 12 of a serial controller A [rea] N [approximately] data bus 10, is addressed and / or can be activated.
  • the principle of operation of the system 100 is as follows: If message traffic is detected and is pending on the CAN data bus line 10, a transceiver unit 34 connected to the data bus 10 and equipped with control logic or the transceiver unit 34 receiving it switches
  • System chip unit 30 which is permanently supplied from the battery unit 20, has a first voltage regulator 32, which is connected to the transceiver unit 34 and is connected 92, 94, and which serves to provide a protocol controller unit 42, which is assigned to the application subscriber 40 and has its own clocking that meets the requirements to energize a connecting line 62.
  • the first voltage regulator 32 is connected to the battery unit 20 via a feed line 22.
  • the Protocol controller unit 42 uses a message comparator or message filter to compare the received messages, messages or telegrams with stored reference messages, messages or telegrams.
  • the availability of the quartz clock ( ⁇ --> quartz unit in the protocol controller unit 42) and the protocol hardware make it possible to recognize certain ones
  • a transceiver unit 34 which is also connected to the battery unit 20 via a feed line 26, is connected to the transceiver unit 34 96 the second voltage regulator 36 is switched on and the application is completely started via the connecting line 82, in that the application controller unit 44 assigned to the subscriber 40 is supplied with voltage by the second voltage regulator 36;
  • a reset line 84 also runs between the second voltage regulator 36 and the application microcontroller unit 44.
  • the second message becomes the second Voltage regulator 36 not switched on.
  • the first voltage regulator 32 is also switched off and in this way maximum power is saved.
  • the system chip unit 30 or the transceiver unit 34 now only lives from the battery unit 20 and waits for incoming messages from the CAN data bus 10 in order to then switch on the first voltage regulator 32 again.
  • the system 100 can be configured and controlled via a mode control interface 70 between the transceiver unit 34 (or the system chip unit 30) and the application controller unit 44.
  • System 100 is designed for addressing and activating subscribers 40 assigned to a serial data bus system 10 and each intended for executing an application, so that individual subscribers 40 in the network, that is to say individual subscribers 40 on data bus 10, can be selectively and specifically woken up to to be able to create individual subnetworks if necessary, without having to wake up the entire network.
  • the protocol controller unit 42 is advantageously used within the application for the response / activation analysis of the current bit stream.
  • a separate power supply concept for the protocol controller unit 42 and for the application controller unit 44 enables a significant reduction in the power consumption of the system 100.
  • a simple "handshake mechanism" between the physical connection to the data bus 10 of the serial protocol controller unit 42 is used to make the decision whether the local system should wake up, that is to say be activated and activated or not.
  • controller A [rea] N [approximately] bus
  • transceiver unit of chip unit 30 36 second voltage regulator of chip unit 30
  • Protocol controller unit 42 Connection between the first voltage regulator 32 and
  • Protocol controller unit 42 70 Interface between transceiver unit 34 and application controller unit
  • Transceiver unit 34 96 Connection between transceiver unit 34 and second voltage regulator 36

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Abstract

Um ein Verfahren sowie eine Chipeinheit (30) zum Ansprechen und/oder Aktivieren mindestens eines mindestens einem seriellen Datenbus (10), insbesondere mindestens einem C`ontroller!A`rea!N`etwork!-Bus, zugeordneten, zum Ausführen mindestens einer Applikation vorgesehenen Teilnehmers (40) so weiterzubilden, dass einzelne Teilnehmer (40) im Netzwerk, das heißt einzelne Teilnehmer (40) am Datenbus (10) selektiv und gezielt geweckt werden können, um auf diese Weise im Bedarfsfalle individuelle Teilnetze bilden zu können, ohne das gesamte Netz wecken zu müssen, wird vorgeschlagen, dass im Falle mindestens einer auf dem Datenbus (10) anstehenden eingehenden Nachricht zunächst mindestens eine dem Teilnehmer (40) zugeordnete Protokollcontrollereinheit (42) mit Spannung versorgt wird.

Description

VERFAHREN UND CHIPEINHEIT ZUM ANSPRECHEN UND/ODER AKTIVIEREN EINES TEILNEHMERS AN EINEM SERIELLEN DATENBUS
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansprechen und/oder Aktivieren mindestens eines mindestens einem seriellen Datenbus, insbesondere mindestens einem C[ontroller]A[rea]N[etwork]-Bus, zugeordneten, zum Ausführen mindestens einer Applikation vorgesehenen Teilnehmers.
Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren eine Chipeinheit, insbesondere System-chipeinheit, zum Ansprechen und/oder Aktivieren mindestens eines mindestens einem seriellen Datenbus, insbesondere mindestens einem C[ontroller]A[rea]N[etwork]-Bus, zugeordneten, zum Ausführen mindestens einer Applikation vorgesehenen Teilnehmers.
Mit zunehmender Komplexität in der seriellen Vernetzung insbesondere von Automobilen nimmt auch der Energiebedarf der bei der seriellen Vernetzung eingesetzten Elektronikkomponenten immer weiter zu. Hinzu kommt der Effekt, dass immer mehr Komfortfunktionen auch im abgestellten Zustand des Kraftfahrzeugs aktiv sind, die dann unmittelbar aus der Fahrzeugbatterie betrieben werden müssen.
Bedingt durch die serielle Vernetzung vieler Funktionen über beispielsweise den C[ontroller]A[rea]N[etwork]-Bus wird daher auch bei Betreiben nur einiger weniger Fahrzeugfunktionen stets das gesamte Bussystem aktiviert, denn jeder Teilnehmer am Bus wird durch die Datenübertragung einiger weniger Teilnehmer "geweckt" bzw. "wachgehalten"; dies führt zu einer unerwünscht hohen und, angesichts des Betriebs nur einiger weniger Fahrzeugfunktionen, auch gar nicht erforderlichen Stromaufnahme des Systems.
Gemäß dem Stand der Technik sind nun Verfahren bekannt, bei denen durch globales Wecken zunächst alle Teilnehmer geweckt werden. Danach können beliebig viele Teilnehmer wieder in den Schlafzustand versetzt werden, aus dem sie nur mittels eines gesondert definierten Wecksymbols oder mittels eines besonderen Pegelschemas wieder geweckt werden können.
Allerdings ist hierbei nachteilig, dass immer erst alle Knoten geweckt werden müssen, bevor sich das Teilnetz durch Abschalten der nicht benötigten Knoten einstellt. Dies führt zumindest kurzzeitig zu großem Stromverbrauch, der insbesondere bei zyklischen Weckvorgängen sehr störend ist.
Bei einem weiteren Verfahren wird von einer speziellen Hardware jedes Telegramm auf dem Bus analysiert, um zu entscheiden, ob die Nachricht für den schlafenden und damit abgeschalteten Knoten relevant ist. Erst bei einem erfolgreichen Vergleich der Nachricht mit einer zuvor definierten Nachricht wird die Anwendung geweckt und gestartet. Allerdings ist hierbei nachteilig, dass ein zweiter dauerversorgter Bus-Protokollcontroller erforderlich ist, der mit einem komplexen Nachrichtenfilter den Bus überwacht und auf relevante Botschaften durchsucht. Fig. 1 zeigt eine für C[ontroller]A[rea]N[etwork]-Anwendungen im
Automobil vorgesehene exemplarische Implementierung für ein derartiges CAN-System gemäß dem Stand der Technik:
Der Systemchip B analysiert den Datenverkehr auf dem seriellen CAN-Bus A mittels eines CAN-Transceivers B.l sowie mittels eines eigenen CAN-Controllers (einschließlich Quarz) B.2, während der Applikationsmikrocontroller (einschließlich Quarz) C.2 sowie die Applikationshardware D abgeschaltet sein können, um Strom im System zu sparen.
Allerdings ist hier ein zweiter Applikations-CAN-Controller C.l erforderlich, der mit hoher Genauigkeit (--> gesonderter Quarz sowie gesonderter CAN-Controller) arbeiten muss, damit es nicht zu durch automobiltypische Störungen bedingten Fehlentscheidungen kommt. Wenn der Botschaftsvergleicher B.3 die vordefinierte Weckbotschaft gefunden hat, wird die Applikation D aktiviert und bestromt. Eine derart aufwendige Implementierung ist aber in der Regel sehr kostspielig.
Ausgehend von den vorstehend dargelegten Nachteilen und Unzulänglichkeiten sowie unter Würdigung des umrissenen Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Chipeinheit der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass einzelne Teilnehmer im Netzwerk, das heißt einzelne Teilnehmer am Datenbus selektiv und gezielt geweckt werden können, um auf diese Weise im Bedarfsfalle individuelle Teilnetze bilden zu können, ohne das gesamte Netz wecken zu müssen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch eine Chipeinheit mit den im Anspruch 8 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet.
Mithin basiert die vorliegende Erfindung auf dem Prinzip des Teilnetzbetriebs durch selektives Wecken. Hierbei kann gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung die im Stand der Technik obligatorische Verdopplung der Protokoll-Controller-Hardware vermieden werden, indem der im Applikationscontroller (nachfolgend auch
Applikationscontrollereinheit genannt) bereits vorhandene Protokollcontroller (nachfolgend auch Protokollcontrollereinheit genannt) eingesetzt und partiell vom Systemchip oder von einer anderen Hardware nur dann versorgt wird, wenn gerade Verkehr im seriellen Datenbussystem anliegt. Für den Signalaustausch zwischen dem Systemchip und dem
Applikationscontroller werden hierbei die ohnehin vorhandenen Verbindungen genutzt, so dass kein weiterer externer Aufwand betrieben werden muss.
Was den Verfahrensablauf gemäß der vorliegenden Erfindung anbelangt, so erfolgt die Spannungsversorgung des Protokollcontrollers durch mindestens einen vorgeschalteten Transceiver (nachfolgend auch Transceivereinheit genannt) oder durch den Systemchip (vorstehend sowie nachfolgend auch Chipeinheit oder Systemchipeinheit genannt) immer dann, wenn auf dem Datenbus Nachrichten anstehen (der Begriff "Nachrichten" soll hierbei neben Nachrichten auch auf dem Datenbus anstehende Botschaften und/oder Telegramme umfassen). In diesem Zusammenhang wirkt sich in vorteilhafter Weise aus, dass der
Protokollcontroller, zum Beispiel auf C[ontroller]A[rea]N[etwork] -Basis, systemgemäß innerhalb der Applikation separat versorgt werden kann; der Protokollcontroller selbst kann separat ausgebildet ("stand alone") oder auch im Mikrocontroller integriert sein.
Gemäß einer besonders erfinderischen Weiterbildung kann der separat versorgte Protokollcontroller, der zweckmäßigerweise über eine eigene, den Anforderungen entsprechende Taktung verfügen kann, einen Vergleich der anstehenden eingehenden Nachrichten mit gespeicherten Referenznachrichten durchführen, wobei für diesen Nachrichtenabgleich innerhalb des Protokollcontrollers mindestens eine Nachrichtenfiltereinheit zur Verfügung steht. Der Protokollcontroller gibt nur dann eine Rückmeldung zum vorgeschalteten
Transceiver bzw. zum vorgeschalteten Systemchip, wenn der Vergleich positiv ausfällt; nur im Falle einer derartigen, entsprechend positiven Rückmeldung vom Protokollcontroller versorgt dann der vorgeschaltete Transceiver bzw. der vorgeschaltete Systemchip die Applikation und deren Mikrocontroller. Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren eine Transceivereinheit zum Durchführen des Verfahrens gemäß der vorstehend dargelegten Art; die Transceivereinheit ist an den Datenbus angeschlossen, steht mit der Protokollcontrollereinheit in Verbindung und steht mit der Applikationscontrollereinheit in Verbindung. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist der
Transceivereinheit mindestens eine Kontrollogik zugeordnet und/oder ist in die Transceivereinheit mindestens eine Kontrollogik implementiert.
Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren einen an mindestens eine Batterieeinheit angeschlossenen, mit mindestens einer Transceivereinheit, insbesondere gemäß der vorstehend dargelegten Art, in Verbindung stehenden ersten Spannungsregler zum Versorgen mindestens einer mindestens einem zum Ausführen mindestens einer Applikation vorgesehenen Teilnehmer zugeordneten Protokollcontrollereinheit mit Spannung im Falle mindestens einer auf mindestens einem seriellen Datenbus, insbesondere auf mindestens einem C[ontroller] A[rea]N[etwork]-Bus, anstehenden eingehenden Nachricht. Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren einen an mindestens eine
Batterieeinheit angeschlossenen, mit mindestens einer Transceivereinheit, insbesondere gemäß der vorstehend dargelegten Art, in Verbindung stehenden zweiten Spannungsregler zum Versorgen mindestens einer mindestens einem zum Ausführen mindestens einer Applikation vorgesehenen Teilnehmer zugeordneten Applikationscontrollereinheit mit Spannung im Falle der Entsprechung und/oder Übereinstimmung von mindestens einer auf mindestens einem seriellen Datenbus, insbesondere auf mindestens einem C[ontroller]A[rea]N[etwork]-Bus, anstehenden eingehenden Nachricht und mindestens einer in mindestens einer Protokollcontrollereinheit gespeicherten, der Applikation zugeordneten Referenznachricht. Die Chipeinheit, insbesondere Systemchipeinheit, gemäß der vorliegenden
Erfindung weist: mindestens eine Transceivereinheit gemäß der vorstehend dargelegten Art; mindestens einen ersten Spannungsregler gemäß der vorstehend dargelegten Art; und - mindestens einen zweiten Spannungsregler gemäß der vorstehend dargelegten
Art auf.
Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren eine Protokollcontrollereinheit zum Vergleichen mindestens einer auf mindestens einem Datenbus anstehenden eingehenden Nachricht mit mindestens einer gespeicherten, mindestens einer durch mindestens einen Teilnehmer auszuführenden Applikation zugeordneten Referenznachricht, insbesondere mittels mindestens eines Nachrichtenvergleichers und/oder Nachrichtenfilters, gemäß der vorstehend dargelegten Art; die Protokollcontrollereinheit ist im Falle einer oder mehrerer eingehender Nachrichten zunächst mit Spannung zu versorgen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist die
Protokollcontrollereinheit mindestens eine Taktgebereinheit, insbesondere Quarzeinheit, auf, so dass die Protokollcontrollereinheit in zweckmäßiger Weise mit einer eigenen Taktung, insbesondere Quarztaktung, ausgestattet sein kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren eine Applikationscontrollereinheit gemäß der vorstehend dargelegten Art; die
Applikationscontrollereinheit ist nur im Falle der Entsprechung und/oder Übereinstimmung von mindestens einer auf mindestens einem Datenbus anstehenden eingehenden Nachricht und mindestens einer gespeicherten, mindestens einer durch mindestens einen Teilnehmer auszuführenden Applikation zugeordneten Referenznachricht mit Spannung zu versorgen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die
Applikationscontrollereinheit durch mindestens eine Transceivereinheit, insbesondere gemäß der vorstehend dargelegten Art, aktivierbar.
Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren einen mindestens einem Datenbus zugeordneten, zum Ausführen mindestens einer Applikation vorgesehenen Teilnehmer gemäß der vorstehend dargelegten Art mit: mindestens einer Protokollcontrollereinheit gemäß der vorstehend dargelegten Art; und mindestens einer Applikationscontrollereinheit gemäß der vorstehend dargelegten Art. Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren ein System gemäß der vorstehend dargelegten Art, aufweisend: mindestens eine Chipeinheit gemäß der vorstehend dargelegten Art; und mindestens einen Teilnehmer gemäß der vorstehend dargelegten Art, wobei die Chipeinheit und der Teilnehmer miteinander in Verbindung stehen. Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich die Verwendung eines
Verfahrens gemäß der vorstehend dargelegten Art und/oder mindestens einer Chipeinheit gemäß der vorstehend dargelegten Art zum Ansprechen und/oder Aktivieren mindestens eines mindestens einem Datenbus zugeordneten, zum Ausführen mindestens einer Applikation vorgesehenen Teilnehmers in der Automobilelektronik, insbesondere in der Elektronik von Kraftfahrzeugen.
Wie bereits vorstehend erörtert, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird einerseits auf die den Ansprüchen 1, 4, 9 und 11 nachgeordneten Ansprüche verwiesen, andererseits werden weitere Ausgestaltungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung nachstehend anhand der durch Fig. 2 veranschaulichten exemplarischen Implementierung gemäß einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 ist in schematischer Blockdarstellung ein Ausführungsbeispiel für ein System mit Chipeinheit und mit Mikrocontrollereinheit gemäß dem Stand der Technik; und Fig. 2 ist in schematischer Blockdarstellung ein Ausführungsbeispiel für ein auf dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beruhenden System mit Chipeinheit und mit Mikrocontrollereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 2 ist schematisch ein System 100 dargestellt, mittels dessen ein zum Ausführen einer Applikation vorgesehener Teilnehmer 40, der an einen Knoten 12 eines seriellen C[ontroller]A[rea]N[etwork]-Datenbusses 10 angeschlossen ist, angesprochen und/oder aktiviert werden kann. Das Funktionsprinzip des Systems 100 ist hierbei wie folgt: Wenn auf der CAN-Datenbusleitung 10 Nachrichtenverkehr erkannt wird und ansteht, schaltet eine an den Datenbus 10 angeschlossene, mit einer Kontrollogik ausgerüstete Transceivereinheit 34 bzw. die die Transceivereinheit 34 aufnehmende
Systemchipeinheit 30, die permanent aus der Batterieeinheit 20 versorgt ist, einen mit der Transceivereinheit 34 in Verbindung 92, 94 stehenden ersten Spannungsregler 32 ein, der dazu dient, eine dem Applikationsteilnehmer 40 zugeordnete und über eine eigene, den Anforderungen entsprechende Taktung verfügende Protokollcontrollereinheit 42 über eine Verbindungsleitung 62 zu bestromen. Hierzu ist der erste Spannungsregler 32 über eine Zuführungsleitung 22 an die Batterieeinheit 20 angeschlossen.
Über eine Empfangsleitung (= RXD-Leitung 52), die die Transceivereinheit 34 und die ProtokollcontroUereinheit 42 miteinander verbindet, wird der Bitstrom an die Protokollcontrollereinheit 42 weitergegeben und dort analysiert. In der Protokollcontrollereinheit 42 findet sodann mittels eines Botschaftsvergleichers bzw. Nachrichtenfilters ein Abgleich der eingegangenen Botschaften, Nachrichten bzw. Telegramme mit gespeicherten Referenzbotschaften, -nachrichten bzw. -telegrammen statt. Durch die Verfügbarkeit des Quarztaktes (<--> Quarzeinheit in der Protokoll- Controllereinheit 42) und der Protokoll-Hardware kann das Erkennen bestimmter
Botschaften, Nachrichten bzw. Telegramme mit hoher Präzision erfolgen; weil aber die Applikation selbst einschließlich des Applikationsmikrocontrollers 44 noch unbestromt ist, wird hier erheblich Strom gespart.
Bei positivem Vergleichsergebnis gibt die Protokollcontrollereinheit 42 über eine Sendeleitung (= TXD-Verbindung 54) ein Feedbacksignal an die Transceivereinheit 34 bzw. an die Systemchipeinheit 30. Daraufhin wird ein über eine Zuführungsleitung 26 ebenfalls an die Batterieeinheit 20 angeschlossener, mit der Transceivereinheit 34 in Verbindung 96 stehender zweiter Spannungsregler 36 eingeschaltet und die Applikation über die Verbindungsleitung 82 komplett gestartet, indem die dem Teilnehmer 40 zugeordnete Applikationscontrollereinheit 44 vom zweiten Spannungsregler 36 mit Spannung versorgt wird; wie aus der Darstellung der Fig. 2 hervorgeht, verläuft zwischen dem zweiten Spannungsregler 36 und der Applikations-Mikrocontrollereinheit 44 des weiteren noch eine Rücksetzleitung 84 ("reset").
Wenn hingegen keine Botschaft, Mitteilung oder Nachricht erkannt wird, das heißt wenn die über den CAN-Datenbus 10 eingehende Botschaft, Mitteilung oder Nachricht keiner der in der Protokollcontrollereinheit 42 gespeicherten, der Applikation zugeordneten Referenzbotschaften, -mitteilungen oder -nachrichten entspricht, wird der zweite Spannungsregler 36 nicht eingeschaltet.
Sobald Busruhe für eine in der Systemchipeinheit 30 bzw. in der Transceivereinheit 34 vorgegebene Zeit einkehrt, wird auch der erste Spannungsregler 32 abgeschaltet und auf diese Weise maximal Strom gespart. Die Systemchipeinheit 30 bzw. die Transceivereinheit 34 lebt jetzt nur noch aus der Batterieeinheit 20 und wartet auf eintreffende Nachrichten aus dem CAN-Datenbus 10, um dann wieder den ersten Spannungsregler 32 einzuschalten. Über eine Moduskontrollschnittstelle ("mode control interface") 70 zwischen der Transceivereinheit 34 (bzw. der Systemchipeinheit 30) und der Applikationscontrollereinheit 44 kann das System 100 konfiguriert und gesteuert werden.
Ergänzend sei im Hinblick auf das anhand Fig. 2 veranschaulichte Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung noch angemerkt, dass es für die Umsetzung unerheblich ist, ob ein integrierter Systemchip 30 oder diskrete Komponenten, wie Transceiver 34 und Spannungsregler 32, 36, Verwendung finden. Weiterhin ist es unerheblich, ob der Protokollcontroller 42 im Mikrocontroller integriert ist oder als "stand alone device" verwirklicht ist. Zusammenfassend lässt sich also konstatieren, dass das in Fig. 2 gezeigte
System 100 für das Ansprechen und Aktivieren von einem seriellen Datenbussystem 10 zugeordneten, zum Ausführen jeweils einer Applikation vorgesehenen Teilnehmern 40 ausgelegt ist, so dass einzelne Teilnehmer 40 im Netzwerk, das heißt einzelne Teilnehmer 40 am Datenbus 10 selektiv und gezielt geweckt werden können, um auf diese Weise im Bedarfsfalle individuelle Teilnetze bilden zu können, ohne das gesamte Netz wecken zu müssen.
Hierzu wird die Protokollcontrollereinheit 42 innerhalb der Applikation in vorteilhafter Weise für die Ansprech-/Aktivierungsanalyse des laufenden Bitstroms herangezogen. Ein separates Stromversorgungskonzept für die Protokollcontrollereinheit 42 sowie für die Applikationscontrollereinheit 44 ermöglicht hierbei eine signifikante Reduzierung des Stromverbrauchs des Systems 100.
Ein einfacher "Handshake-Mechanismus" zwischen der physischen Verbindung zum Datenbus 10 der seriellen Protokollcontrollereinheit 42 wird zum Treffen der Entscheidung eingesetzt, ob das lokale System aufwachen soll, das heißt angesprochen und aktiviert werden soll, oder nicht.
BEZUGSZEICHENLISTE:
100 System
10 Datenbus, insbesondere C[ontroller]A[rea]N[etwork]-Bus
12 Knoten des Datenbusses 10
20 Batterieeinheit 22 Verbindung zwischen Batterieeinheit 20 und erstem Spannungsregler 32
26 Verbindung zwischen Batterieeinheit 20 und zweitem Spannungsregler 36
30 Chipeinheit, insbesondere Systemchipeinheit
32 erster Spannungsregler der Chipeinheit 30
34 Transceivereinheit der Chipeinheit 30 36 zweiter Spannungsregler der Chipeinheit 30
40 Teilnehmer
42 Protokollcontrollereinheit
44 Applikationscontrollereinheit
52 erste Verbindung zwischen Transceivereinheit 34 und Protokollcontrollereinheit 42
54 zweite Verbindung zwischen Transceivereinheit 34 und
Protokollcontrollereinheit 42 62 Verbindung zwischen erstem Spannungsregler 32 und
Protokollcontrollereinheit 42 70 Schnittstelle zwischen Transceivereinheit 34 und Applikationscontrollereinheit
44 82 Verbindung zwischen zweitem Spannungsregler 36 und Appl. Controllereinheit
44 84 Rücksetzleitung zwischen zweitem Spannu.regier 36 und Appl.controllereinheit 44
92 erste Verbindung zwischen erstem Spannungsregler 32 und Transceivereinheit
34 4 zweite Verbindung zwischen erstem Spannungsregler 32 und
Transceivereinheit 34 96 Verbindung zwischen Transceivereinheit 34 und zweitem Spannungsregler 36

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zum Ansprechen und/oder Aktivieren mindestens eines mindestens einem seriellen Datenbus (10), insbesondere mindestens einem C[ontroller]A[rea]N[etwork]- Bus, zugeordneten, zum Ausführen mindestens einer Applikation vorgesehenen Teilnehmers (40), dadurch gekennzeichnet, dass im Falle mindestens einer auf dem Datenbus (10) anstehenden eingehenden Nachricht zunächst mindestens eine dem Teilnehmer (40) zugeordnete Protokollcontrollereinheit (42) mit Spannung versorgt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet: dass die Protokollcontrollereinheit (42) durch die eingehende Nachricht angesprochen wird; dass die eingehende Nachricht mit mindestens einer in der Protokollcontrollereinheit (42) gespeicherten, der Applikation zugeordneten Referenznachricht verglichen wird; dass bei Entsprechung und/oder Übereinstimmung von eingehender Nachricht und Referenznachricht mindestens eine Rückmeldung an mindestens eine dem Teilnehmer (40) vorgeschaltete Transceivereinheit (34) ergeht; und dass die Applikation, insbesondere mindestens eine dem Teilnehmer (40) zugeordnete Applikationscontrollereinheit (44), durch die Transceivereinheit (34) aktiviert wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Applikation, insbesondere die Applikationscontrollereinheit (44), nur im Falle der Entsprechung und/oder Übereinstimmung von eingehender Nachricht und Referenznachricht mit Spannung versorgt werden.
4. Transceivereinheit (34) zum Durchführen eines Verfahrens gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Transceivereinheit (34): an den Datenbus (10) angeschlossen ist; mit der Protokollcontrollereinheit (42) in Verbindung (52, 54) steht; und mit der Applikationscontrollereinheit (44) in Verbindung (70) steht.
5. Transceivereinheit gemäß Anspruch 4, gekennzeichnet durch mindestens eine der Transceivereinheit (34) zugeordnete und/oder in die Transceivereinheit (34) implementierte Kontrollogik.
6. An mindestens eine Batterieeinheit (20) angeschlossener, mit mindestens einer Transceivereinheit (34), insbesondere gemäß Anspruch 4 oder 5, in Verbindung (92, 94) stehender erster Spannungsregler (32) zum Versorgen mindestens einer mindestens einem zum Ausführen mindestens einer Applikation vorgesehenen Teilnehmer (40) zugeordneten Protokollcontrollereinheit (42) mit Spannung im Falle mindestens einer auf mindestens einem seriellen Datenbus (10), insbesondere auf mindestens einem C[ontroller]A[rea]N[etwork]-Bus, anstehenden eingehenden Nachricht.
7. An mindestens eine Batterieeinheit (20) angeschlossener, mit mindestens einer Transceivereinheit (34), insbesondere gemäß Anspruch 4 oder 5, in Verbindung (96) stehender zweiter Spannungsregler (36) zum Versorgen mindestens einer mindestens einem zum Ausführen mindestens einer Applikation vorgesehenen Teilnehmer (40) zugeordneten Applikationscontrollereinheit (44) mit Spannung im Falle der Entsprechung und/oder Übereinstimmung von mindestens einer auf mindestens einem seriellen Datenbus (10), insbesondere auf mindestens einem C[ontroller]A[rea]N[etwork]-Bus, anstehenden eingehenden Nachricht und mindestens einer in mindestens einer Protokollcontrollereinheit (42) gespeicherten, der Applikation zugeordneten Referenznachricht.
8. Chipeinheit (30), insbesondere Systemchipeinheit, zum Ansprechen und/oder Aktivieren mindestens eines mindestens einem seriellen Datenbus (10), insbesondere mindestens einem C[ontroller]A[rea]N[etwork]-Bus, zugeordneten, zum Ausführen mindestens einer Applikation vorgesehenen Teilnehmers (40), gekennzeichnet durch: mindestens eine Transceivereinheit (34) gemäß Anspruch 4 oder 5; mindestens einen ersten Spannungsregler (32) gemäß Anspruch 6; und - mindestens einen zweiten Spannungsregler (36) gemäß Anspruch 7.
9. Protokollcontrollereinheit (42) zum Vergleichen mindestens einer auf mindestens einem seriellen Datenbus (10), insbesondere auf mindestens einem C[ontroller]A[rea]N[etwork]-Bus, anstehenden eingehenden Nachricht mit mindestens einer gespeicherten, mindestens einer durch mindestens einen Teilnehmer (40) auszuführenden Applikation zugeordneten Referenznachricht, insbesondere mittels mindestens eines Nachrichtenvergleichers und/oder Nachrichtenfilters, dadurch gekennzeichnet dass im Falle einer oder mehrerer eingehender Nachrichten zunächst die Protokollcontrollereinheit (42) mit Spannung zu versorgen ist.
10. Protokollcontrollereinheit (42) gemäß Anspruch 9, gekennzeichnet durch mindestens eine Taktgebereinheit, insbesondere Quarzeinheit, so dass die Protokollcontrollereinheit (42) mit einer eigenen Taktung, insbesondere Quarztaktung, ausgestattet ist.
11. Applikationscontrollereinheit (44), die nur im Falle der Entsprechung und/oder Übereinstimmung von mindestens einer auf mindestens einem seriellen Datenbus (10), insbesondere auf mindestens einem C[ontroller]A[rea]N[etwork]-Bus, anstehenden eingehenden Nachricht und mindestens einer gespeicherten, mindestens einer durch mindestens einen Teilnehmer (40) auszuführenden Applikation zugeordneten Referenznachricht mit Spannung zu versorgen ist.
12. Applikationscontrollereinheit (44) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet dass die Applikationscontrollereinheit (44) durch mindestens eine
Transceivereinheit (34), insbesondere gemäß Anspruch 4 oder 5, aktivierbar ist.
13. Mindestens einem seriellen Datenbus (10), insbesondere mindestens einem C[ontroller]A[rea]N[etwork]-Bus, zugeordneter, zum Ausführen mindestens einer Applikation vorgesehener Teilnehmer (40), gekennzeichnet durch: mindestens eine ProtokollcontroUereinheit (42) gemäß Anspruch 9 oder 10; und mindestens eine Applikationscontrollereinheit (44) gemäß Anspruch 11 oder
12.
14. System (100), gekennzeichnet durch mindestens eine Chipeinheit (30) gemäß Anspruch 8; und mindestens einen Teilnehmer (40) gemäß Anspruch 13, wobei die Chipeinheit
(30) und der Teilnehmer (40) miteinander in Verbindung (52, 54; 62; 70; 82, 84) stehen.
15. Verwendung eines Verfahrens gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 und/oder mindestens einer Chipeinheit (30) gemäß Anspruch 8 zum Ansprechen und/oder Aktivieren mindestens eines mindestens einem seriellen Datenbus (10), insbesondere mindestens einem C[ontroller]A[rea]N[etwork]-Bus, zugeordneten, zum Ausführen mindestens einer Applikation vorgesehenen Teilnehmers (40) gemäß Anspruch 13 in der Automobilelektronik, insbesondere in der Elektronik von Kraftfahrzeugen.
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