WO2014044539A1 - Steuergerät für stromgesteuerten bus - Google Patents

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WO2014044539A1
WO2014044539A1 PCT/EP2013/068337 EP2013068337W WO2014044539A1 WO 2014044539 A1 WO2014044539 A1 WO 2014044539A1 EP 2013068337 W EP2013068337 W EP 2013068337W WO 2014044539 A1 WO2014044539 A1 WO 2014044539A1
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bus
sensor
control device
controller
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PCT/EP2013/068337
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Matthias Siemss
Massoud MOMENI
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Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • G06F13/4221—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus being an input/output bus, e.g. ISA bus, EISA bus, PCI bus, SCSI bus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
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    • H04L25/0264—Arrangements for coupling to transmission lines
    • H04L25/028—Arrangements specific to the transmitter end
    • H04L25/0282—Provision for current-mode coupling

Definitions

  • the invention relates to an electronic control unit for connection to a current-controlled bus.
  • the invention relates to a control device and a method for checking the control device.
  • a control system comprises an electronic control unit and a number of sensors which are interconnected by means of a current-controlled bus.
  • the control system may in particular be mounted on board a motor vehicle and the sensors may record parameters that are passed or processed by the control unit for operating the motor vehicle.
  • Controller provides a predetermined quiescent current through a bus line of the current controlled bus, and one of the sensors alters that current to allow digital transfer of data between the sensor and the controller.
  • Known current-controlled buses include, for example, PAS4 and PSI5.
  • a high current flow may correspond to a digital 1 and a low current flow may correspond to a digital 0 or vice versa.
  • the controller scans the power and converts it into a digital message from the sensor. At predetermined intervals, a synchronization pulse is generated on the bus.
  • the controller may include a separate power controller that provides the synchronization current.
  • the synchronization current may exceed an operating current of the current-controlled bus. If several sensors are connected to the bus, then a selection of a sensor for data transmission can take place by means of the synchronization pulse.
  • a temporal synchronization of the sensors with the control unit can take place in order to transmission of data. Such an operation, which does not require a separate clock line, is also called asynchronous.
  • the sensors modulates the current flowing through the bus
  • this current may also be affected by the other sensors, for example, via their quiescent current consumption.
  • the flowing current can be varied by external influences, for example by an electromagnetic radiation, thermal effects or voltage fluctuations of a power supply to which the controller or one of the sensors is connected.
  • the bus and the sensors may include real components or replicas of real components.
  • An electronic control device comprises a bus connection for connection to a bus line of a current-controlled bus, an evaluation device for scanning the current flowing through the bus connection to detect a digital message of a sensor connectable to the bus line, and a current controller for generating a predetermined current pulse through the bus Bus connection, in order to put the sensor in a predetermined state of synchronization.
  • the power control is set up to to control the current through the bus terminal so that it corresponds to an operating current through the sensor.
  • the current control for generating the synchronization pulse can thus be used to electrically simulate the bus and the sensor. This makes it possible to check the control unit without an external test setup, possibly even in the installed state (Built In Seif Test, BIST).
  • a conventional controller can be used, so that no additional internal circuits are required. An area required for the controller on a silicon chip may be unchanged.
  • the current controller can be used to set different currents that can result in the operation of the bus.
  • a check or calibration of the controller can be so simplified and feasible with less resources.
  • the review or calibration may take less time. This allows the electronic control unit with reduced effort and thus be produced at a reduced cost.
  • the operating current is a quiescent current through the
  • the operating current is associated with a transmission current through the sensor.
  • the quiescent current and the transmit current may represent two different binary values used to transfer information between the sensor and the controller. For example, the quiescent current of a binary 0 and the transmission current of a binary 1 correspond or vice versa. It can be checked whether the evaluation device can detect a current set by the current control as quiescent current or transmission current. It can also be checked whether a predetermined time sequence of quiescent current and transmission current, which is caused by the current control at the bus terminal, on the part of the
  • Evaluation device for detecting a correct digital data telegram leads.
  • the evaluation device may include a current source for providing a current flowing through the bus terminal, and the current controller may be adapted to change the power provided to simulate the sensor.
  • the evaluation device comprises a current source which is not in operation while a synchronization pulse is generated by means of the current control.
  • a realistic test can be carried out, which includes the evaluation device together with the power source. A check result of the evaluation device can therefore be more accurate or realistic.
  • the current controller is configured to change the current through the bus port at a frequency that corresponds to a transmission rate of the sensor over the bus line.
  • the current controller may be configured to affect the current through the bus connection more quickly than would be required only for the generation of a synchronization pulse.
  • the current control is also adapted to control sufficiently large currents to realistically simulate the current flow through the sensor.
  • the current control is analog controllable and the current control comprises a digital-to-analog converter. Due to the analog controllability of the current control, a behavior of the sensor, which is connected to the bus connection via the bus cable, can be exactly simulated. By the digital-to-analog converter, a check of the control unit by a digital processing device may be possible, which may be included in the control unit.
  • the current controller comprises a current source and a current sink.
  • the current source can be provided to provide the synchronization pulse and the current sink can be ready for a sufficiently fast termination of the synchronization pulse.
  • a method according to the invention for checking the described control device comprises steps of controlling the current through the bus connection by means of the current control such that it corresponds to an operating current through a sensor connectable to the bus connection, scanning the current flowing through the bus connection by means of the evaluation device and determining whether the evaluation device has scanned the current correctly.
  • the method may simply be implementable on the controller.
  • the controller may include programmable functional blocks that are configured as part of the method so that the controller corresponds to the controller described above.
  • the control unit according to the invention it may be possible to provide the control unit according to the invention in a simple manner on the basis of a known control device.
  • a computer program product comprises program code means for carrying out the described method when the computer program product runs on a programmable controller or on a computer-readable computer
  • Disk is stored.
  • FIG. 1 an electronic control system
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for checking the controller of FIG. 1. Detailed description of embodiments
  • FIG. 1 shows a control system 100 with an electronic control unit 105, preferably for use on board a motor vehicle.
  • the control system 100 comprises, in addition to the control unit 105, one or more sensors 110 and a current-controlled bus 15, which connects the sensors 110 to the control unit 105.
  • the current-controlled bus 15 comprises a bus line 120 and a further line, which is indicated by corresponding mass symbols in FIG.
  • the arrangement of the sensors 110 is exemplary parallel; In another embodiment, however, the sensors 110 may also be in series with the bus
  • the number of sensors 110 is limited, for example to four. However, it is always possible to use fewer sensors 110. In another embodiment, more than four sensors 1 10 may be possible.
  • the sensors 110 may, for example, be designed to accommodate temperatures, switch positions or pressures.
  • the control unit 105 comprises a bus connection 125 for connection to the bus line 120, an optional switch 130, a current control 135, a further switch 140 and an evaluation device 145.
  • the switch 130 can be provided to electrically connect the bus connection 125 from an external interface 128 of the Separate control unit. If the switch 130 is not provided, the bus connection 125 corresponds to the interface 128.
  • the current control 135 is formed by a current source 160 and a current sink 165.
  • a first voltage supply 170 for the current control 135 and a second voltage supply 175 for the evaluation device 145 are also shown.
  • the switch 130 In a normal communication mode in which the controller 105 communicates with a sensor via the bus 15, the switch 130 is closed. In order to enable communication of the control unit 105 with a sensor 110, a predetermined current pulse is initially generated on the bus 15 by means of the current control 135.
  • the symbolic switch 140 indicates that for the evaluation device 145 is disconnected or deactivated by the current controller 135.
  • the current source 160 In order to generate the synchronization pulse, in the present embodiment, first, the current source 160 is driven to cause a predetermined current at the bus connection or through the bus line 120 while the current sink 165 is deactivated.
  • the current source 160 is deactivated and the current sink 165 is activated to effect a predefined reduction of the current flowing through the bus terminal 125 and the bus line 120, respectively. Thereafter, both the current source 160 and the current sink 165 are deactivated.
  • the switch 140 is closed or the evaluation device 145 is put into operation.
  • the evaluation device 145 usually includes its own current source which effects a predefined current in the range of, for example, 4 to 65 mA through the bus connection 165 or the bus line 120.
  • the sensors 1 10 are transferred to a predefined state.
  • the sensors 110 In a time span until the following synchronization pulse, for example 500 ms, the sensors 110 have the opportunity to transmit data to the control unit 105.
  • a transmission order of the sensors 1 10 is predefined. If one of the sensors 110 determines that a predetermined time window has been reached between the synchronization pulses, it changes the current flowing through the bus line 120 by changing its internal resistance.
  • the sensor 1 10 may include its own device for current control, such as a constant current source or sink.
  • the sensor 110 is configured to either leave the current through the bus 120 unaffected or to change to a predetermined value.
  • the sensor 110 may also be configured to set the current to two different values. In both cases, two different current values result, which are usually assigned to two different binary symbols, for example 0 and 1.
  • a time sequence of the current flowing through the bus lines 120 thus corresponds to a current-coded pulse or data telegram representing a digital message.
  • the evaluation device 145 scans the current or its time profile and can thus receive the data telegram.
  • the quiescent current and the transmission current, which represent the two binary symbols, may be variable in their absolute values and may for example be defined with respect to an operating voltage of the controller 105 or the sensor 110.
  • the evaluation device 145 In order to test whether the evaluation device 145 is able to receive a data telegram under different conditions, ie at different absolute values for the quiescent current and the transmission current, it is usually necessary to construct the bus 15 and at least one sensor 110 or simulate and connect to the bus port 125. In contrast, it is proposed to determine the behavior of the evaluation device 145 with respect to different currents through the bus connection 145 with on-board means of the control device 105.
  • the bus 1 15 is connected to the control unit 105, it may be advantageous to disconnect it from the bus connection 125 by means of the switch 130.
  • the switch 140 is closed or the evaluation device 145 is put into operation.
  • the current source within the evaluation device 145 is also connected to the bus connection 125.
  • the current controller 135 is driven to change the current flowing through the bus terminal 125 current such that the quiescent current, the transmission current or the time sequence between idle and transmit current behaves as a means of the bus 1 15 connected to the control unit 105 sensor
  • a static condition such as an absolute rest or transmission current
  • a dynamic condition such as a predetermined pulse telegram, which is encoded in a sequence of quiescent and transmission current, can be generated.
  • the current source 160 and the current sink 165 are each controllable analogously by means of a voltage.
  • a digital-to-analog converter 155 corresponding control voltages are provided, which drive the current source 160 and the current sink 165 in a suitable manner.
  • the current source 160 or the current sink 165 is usually exclusively active in order to avoid unnecessary current flow between the first voltage supply 170 and ground.
  • the digital-to-analog converter 155 is controllable by the processing device 150.
  • the processing device 150 is also connected to the evaluation device 145 in order to be able to check how a test condition generated by the current control 135 was assessed by the evaluation device 145.
  • FIG. 2 shows a flow chart of a method for checking the control device 105 from FIG. 1.
  • the bus 1 15, if it is connected to the interface 128, is electrically disconnected from the bus connection 125.
  • the switch 130 can be used.
  • the switch 140 is closed or the evaluation device 145 is put into operation.
  • a synchronization pulse can be triggered by means of the current control 135, if this is evaluated by the evaluation device 145.
  • a step 210 the current controller 135 is then actuated to influence the current through the bus connection 125, which is controlled or limited by an internal current source of the evaluation device 145.
  • a quiescent current and, in a step 220, a transmission current through the bus connection 125 can be effected.
  • the steps 215 and 220 can be performed in any order and also several times in succession.
  • a step 225 which is preferably carried out in parallel to the steps 215 and 220, the current is sampled by the bus connection 125 by means of the evaluation device 145.
  • the sampled stream or sequence of sampled streams is compared with a predetermined stream or sequence of predetermined streams effected by the stream controller 135. This step is preferably carried out by means of the processing device 150.
  • step 235 it is also determined whether the streams compared with each other match. If this is the case, then the controller 105 is determined to be error-free. Otherwise, the controller 105 may be determined to be defective.
  • functional limits of the control device 105 can also be determined by determining the detectability of predetermined absolute currents through the bus connection 125. is determined by the evaluation device 145.
  • the controller 105 may also be calibrated by adjusting parameters of the evaluator 145, such as a detection threshold for a particular current or a current flowing through the internal current source, as a function of a comparison result.

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Abstract

Ein elektronisches Steuergerät umfasst einen Busanschluss zur Verbindung mit einer Busleitung eines stromgesteuerten Busses, eine Auswerteeinrichtung zur Abtastung des durch den Busanschluss fließenden Stroms, um eine digitale Nachricht eines mit der Busleitung verbindbaren Sensors zu erfassen, und eine Stromsteuerung zur Erzeugung eines vorbestimmten Stromimpulses durch den Busanschluss, um den Sensor in einen vorbestimmten Synchronisationszustand zu versetzen. Dabei ist die Stromsteuerung dazu eingerichtet, den Strom durch den Busanschluss derart zu steuern, dass er einem Betriebsstrom durch den Sensor entspricht.

Description

Beschreibung
Titel
Steuergerät für stromgesteuerten Bus Die Erfindung betrifft ein elektronisches Steuergerät zur Verbindung mit einem stromgesteuerten Bus. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Steuergerät und ein Verfahren zur Überprüfung des Steuergeräts.
Stand der Technik
Ein Steuersystem umfasst ein elektronisches Steuergerät und eine Anzahl Sensoren, die mittels eines stromgesteuerten Busses miteinander verbunden sind. Das Steuersystem kann insbesondere an Board eines Kraftfahrzeugs angebracht sein und die Sensoren können Parameter aufnehmen, die durch das Steuergerät zum Betrieb des Kraftfahrzeugs weiter geleitet oder verarbeitet werden. Das
Steuergerät stellt einen vorbestimmten Ruhestrom durch eine Busleitung des stromgesteuerten Busses bereit und einer der Sensoren verändert diesen Strom so, dass eine digitale Übertragung von Daten zwischen dem Sensor und dem Steuergerät möglich ist. Bekannte stromgesteuerte Busse umfassen beispiels- weise PAS4 und PSI5.
Beispielsweise können ein hoher Stromfluss einer digitalen 1 und ein niedriger Stromfluss einer digitalen 0 entsprechen oder umgekehrt. Das Steuergerät tastet den Strom ab und wandelt ihn in eine digitale Nachricht des Sensors um. In vor- bestimmten Zeitabständen wird ein Synchronisationsimpuls auf den Bus erzeugt.
Hierfür kann das Steuergerät eine separate Stromsteuerung umfassen, die den Synchronisationsstrom bereitstellt. Der Synchronisationsstrom kann einen Betriebsstrom des stromgesteuerten Busses übersteigen. Sind mehrere Sensoren mit dem Bus verbunden, so kann eine Selektion eines Sensors zur Datenüber- mittlung mittels des Synchronisationsimpulses erfolgen. Außerdem kann eine zeitliche Synchronisation der Sensoren mit dem Steuergerät erfolgen, um die Da- tenübermittlung zu erleichtern. Ein derartiger Betrieb, der ohne eine separate Taktleitung auskommt, wird auch asynchron genannt.
Obwohl zu jedem Zeitpunkt nur einer der Sensoren den durch die Busleitung fließenden Strom moduliert, kann dieser Strom auch von den anderen Sensoren beeinflusst sein, beispielsweise über deren Ruhestromaufnahme. Außerdem kann der fließende Strom durch externe Einflüsse variiert sein, beispielsweise durch eine elektromagnetische Einstrahlung, thermische Effekte oder Spannungsschwankungen einer Spannungsversorgung, mit dem das Steuergerät oder einer der Sensoren verbunden ist. Um eine korrekte Funktion des Steuergeräts sicherzustellen oder es zu kalibrieren, ist es üblich, das Steuergerät vor dem Einbau im Steuersystem mit einem Bus und einem oder mehreren Sensoren zu verbinden und unterschiedliche Einflüsse zu simulieren. Dabei können der Bus und die Sensoren reale Bauteile oder Nachbildungen realer Bauteile umfassen.
Das Überprüfen bzw. Kalibrieren des Steuergeräts an dem beschriebenen Aufbau ist aufwendig und zeitintensiv. Insbesondere dann, wenn jedes Steuergerät individuell kalibriert bzw. überprüft werden muss, können Fertigstellungskosten des elektronischen Steuergeräts bzw. des Steuersystems erhöht sein. Es ist Auf- gäbe der vorliegenden Erfindung, einen vereinfachten Testaufbau und ein Testverfahren zur Überprüfung des Steuergeräts bereitzustellen, die eine erleichterte und weniger kostenintensive Überprüfung des Steuergeräts erlauben. Die Erfindung löst diese Aufgaben mittels eines Steuergeräts und eines Verfahrens mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Zusätzlich ist ein Computerpro- grammprodukt zur Lösung der Aufgabe angegeben.
Offenbarung der Erfindung
Ein erfindungsgemäßes elektronisches Steuergerät umfasst einen Busanschluss zur Verbindung mit einer Busleitung eines stromgesteuerten Busses, eine Auswerteeinrichtung zur Abtastung des durch den Busanschluss fließenden Stroms, um eine digitale Nachricht eines mit der Busleitung verbindbaren Sensors zu erfassen, und eine Stromsteuerung zur Erzeugung eines vorbestimmten Stromimpulses durch den Busanschluss, um den Sensor in einen vorbestimmten Synch- ronisationszustand zu versetzen. Dabei ist die Stromsteuerung dazu eingerichtet, den Strom durch den Busanschluss derart zu steuern, dass er einem Betriebsstrom durch den Sensor entspricht.
Die Stromsteuerung zur Erzeugung des Synchronisationsimpulses kann auf die- se Weise dazu verwendet werden, den Bus und den Sensor elektrisch zu simulieren. Dadurch ist es möglich, das Steuergerät ohne einen externen Testaufbau zu überprüfen, gegebenenfalls sogar im verbauten Zustand (Built In Seif Test, BIST). Zur Realisierung dieser Vorgehensweise kann ein übliches Steuergerät verwendbar sein, so dass keine zusätzlichen internen Schaltungen erforderlich sind. Eine für das Steuergerät erforderliche Fläche auf einem Silizium-Chip kann unverändert sein.
Die Stromsteuerung kann zur Einstellung unterschiedlicher Ströme verwendet werden, die sich im Betrieb des Busses ergeben können. Eine Überprüfung bzw. Kalibrierung des Steuergeräts kann so vereinfacht und mit geringeren Mitteln durchführbar sein. Außerdem kann die Überprüfung bzw. Kalibrierung weniger Zeit in Anspruch nehmen. Dadurch kann das elektronische Steuergerät mit verringertem Aufwand und somit mit verringerten Kosten herstellbar sein. In einer Ausführungsform ist der Betriebsstrom einem Ruhestrom durch den
Sensor zugeordnet. In einer weiteren Ausführungsform ist der Betriebsstrom einem Sendestrom durch den Sensor zugeordnet. Der Ruhestrom und der Sendestrom können zwei unterschiedliche, binäre Werte repräsentieren, die zur Übertragung von Informationen zwischen dem Sensor und dem Steuergerät verwen- det werden. Beispielsweise kann der Ruhestrom einer binären 0 und der Sendestrom einer binären 1 entsprechen oder umgekehrt. Es kann überprüft werden, ob die Auswerteeinrichtung einen durch die Stromsteuerung eingestellten Strom als Ruhestrom oder Sendestrom erkennen kann. Es kann auch überprüft werden, ob eine vorbestimmte zeitliche Abfolge von Ruhestrom und Sendestrom, die durch die Stromsteuerung am Busanschluss hervorgerufen wird, seitens der
Auswerteeinrichtung zur Erfassung eines korrekten digitalen Datentelegramms führt.
Die Auswerteeinrichtung kann eine Stromquelle zur Bereitstellung eines durch den Busanschluss fließenden Stroms umfassen und die Stromsteuerung kann dazu eingerichtet sein, den bereitgestellten Strom zu verändern, um den Sensor zu simulieren.
Üblicherweise umfasst die Auswerteeinrichtung eine Stromquelle, die nicht in Be- trieb ist, während ein Synchronisationsimpuls mittels der Stromsteuerung erzeugt wird. Durch den gleichzeitigen Betrieb der Stromquelle und der Stromsteuerung kann ein realistischer Test durchgeführt werden, der die Auswerteeinrichtung samt der Stromquelle umfasst. Ein Überprüfungsergebnis der Auswerteeinrichtung kann daher zutreffender bzw. realistischer sein.
In einer Ausführungsform ist die Stromsteuerung dazu eingerichtet, den Strom durch den Busanschluss mit einer Frequenz zu verändern, die einer Übertragungsrate des Sensors über die Busleitung entspricht. Anders ausgedrückt kann die Stromsteuerung dazu eingerichtet sein, den Strom durch den Busanschluss schneller zu beeinflussen als dies lediglich für die Erzeugung eines Synchronisationsimpulses erforderlich wäre. Durch die Bereitstellung einer ausreichend schnellen Stromsteuerung kann eine Datenübertragung vom Sensor zur Steuereinrichtung mit voller Übertragungsgeschwindigkeit simuliert werden. Die Überprüfung des Steuergeräts kann somit unter Bedingungen stattfinden, die denen im Betrieb des Steuergeräts entsprechen. Bevorzugterweise ist die Stromsteuerung auch dazu eingerichtet, ausreichend große Ströme zu steuern, um die Strombeeinflussung durch den Sensor realistisch zu simulieren.
In einer Ausführungsform ist die Stromsteuerung analog steuerbar und die Stromsteuerung umfasst einen Digital-Analog-Wandler. Durch die analoge Steuerbarkeit der Stromsteuerung kann ein Verhalten des Sensors, der mittels der Busleitung am Busanschluss angeschlossen ist, genau nachgebildet werden. Durch den Digital-Analog-Wandler kann eine Überprüfung des Steuergeräts durch eine digitale Verarbeitungseinrichtung ermöglicht sein, die vom Steuergerät umfasst sein kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Stromsteuerung eine Stromquelle und eine Stromsenke. Die Stromquelle kann zur Bereitstellung des Synchronisationsimpulses vorgesehen sein und die Stromsenke kann für eine ausrei- chend schnelle Beendigung des Synchronisationsimpulses bereitstehen. Die se- paraten Elemente der Stromsteuerung können in verbesserter Weise zur Simulation des Betriebsstroms durch den Sensor eingesetzt werden.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Überprüfung des beschriebenen Steuergeräts umfasst Schritte des Steuerns des Stroms durch den Busanschluss mittels der Stromsteuerung so, dass er einem Betriebsstrom durch einen mit dem Busanschluss verbindbaren Sensor entspricht, das Abtastens des durch den Busanschluss fließenden Stroms mittels der Auswerteeinrichtung und des Bestimmens, ob die Auswerteeinrichtung den Strom korrekt abgetastet hat.
Das Verfahren kann einfach auf dem Steuergerät implementierbar sein. In einer Ausführungsform kann das Steuergerät programmierbare Funktionsblöcke umfassen, die im Rahmen des Verfahrens so konfiguriert werden, dass das Steuergerät dem oben beschriebenen Steuergerät entspricht. So kann es möglich sein, das erfindungsgemäße Steuergerät auf einfache Weise auf der Basis eines bekannten Steuergeräts bereitzustellen.
Ein Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer programmierbaren Steuereinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren
Datenträger gespeichert ist.
Kurze Beschreibung der Figuren Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
Fig. 1 ein elektronisches Steuersystem; Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Überprüfung des Steuergeräts von Figur 1 darstellt. Genaue Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Figur 1 zeigt ein Steuersystem 100 mit einem elektronischen Steuergerät 105, vorzugsweise zum Einsatz an Bord eines Kraftfahrzeugs. Das Steuersystem 100 umfasst neben dem Steuergerät 105 einen oder mehrere Sensoren 1 10 und einen stromgesteuerten Bus 1 15, der die Sensoren 1 10 mit dem Steuergerät 105 verbindet. Der stromgesteuerte Bus 1 15 umfasst eine Busleitung 120 und eine weitere Leitung, die durch entsprechende Masse-Symbole in Figurl angedeutet ist. Die Anordnung der Sensoren 1 10 ist exemplarisch parallel; In einer anderen Ausführungsform können die Sensoren 1 10 jedoch auch in Serie mit dem Bus
1 15 verbunden sein. In einer Ausführungsform ist die Zahl der Sensoren 1 10 beschränkt, beispielsweise auf vier. Es können jedoch stets auch weniger Sensoren 1 10 verwendet werden. In einer anderen Ausführungsform können auch mehr als vier Sensoren 1 10 möglich sein.
Die Sensoren 1 10 können beispielsweise zur Aufnahme von Temperaturen, Schalterpositionen oder Drücken eingerichtet sein.
Das Steuergerät 105 umfasst einen Busanschluss 125 zur Verbindung mit der Busleitung 120, einen optionalen Schalter 130, eine Stromsteuerung 135, einen weiteren Schalter 140 und eine Auswerteeinrichtung 145. Der Schalter 130 kann vorgesehen sein, um den Busanschluss 125 elektrisch von einer externen Schnittstelle 128 des Steuergeräts zu trennen. Ist der Schalter 130 nicht vorgesehen, so entspricht der Busanschluss 125 der Schnittstelle 128. Ferner sind in der dargestellten Ausführungsform eine Verarbeitungseinrichtung 150 und ein
Digital-Analog-Wandler 155 vorgesehen. Die Stromsteuerung 135 ist gebildet durch eine Stromquelle 160 und eine Stromsenke 165. Zur besseren Verständlichkeit sind noch eine erste Spannungsversorgung 170 für die Stromsteuerung 135 und eine zweite Spannungsversorgung 175 für die Auswerteeinrichtung 145 dargestellt.
In einem normalen Kommunikationsbetrieb, in dem das Steuergerät 105 über den Bus 1 15 mit einem Sensor kommuniziert, ist der Schalter 130 geschlossen. Um eine Kommunikation des Steuergeräts 105 mit einem Sensor 1 10 zu ermög- liehen wird zunächst mittels der Stromsteuerung 135 ein vorbestimmter Stromimpuls auf den Bus 1 15 erzeugt. Der symbolische Schalter 140 zeigt an, dass hier- für die Auswerteeinrichtung 145 von der Stromsteuerung 135 getrennt bzw. deaktiviert ist. Zur Erzeugung des Synchronisationsimpulses wird in der vorliegenden Ausführungsform zuerst die Stromquelle 160 dazu angesteuert, einen vorbestimmten Strom am Busanschluss bzw. durch die Busleitung 120 zu bewir- ken, während die Stromsenke 165 deaktiviert ist. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit, die der Länge des Synchronisationsimpulses entspricht, wird die Stromquelle 160 deaktiviert und die Stromsenke 165 aktiviert, um einen vordefinierten Abbau des durch den Busanschluss 125 bzw. die Busleitung 120 fließenden Stroms zu bewirken. Danach werden sowohl die Stromquelle 160 als auch die Stromsenke 165 deaktiviert.
Der Schalter 140 wird geschlossen bzw. die Auswerteeinrichtung 145 wird in Betrieb genommen. Die Auswerteeinrichtung 145 umfasst üblicherweise eine eigene Stromquelle, die einen vordefinierten Strom im Bereich von beispielsweise 4 bis 65 mA durch den Busanschluss 165 bzw. die Busleitung 120 bewirkt.
Durch den Synchronisationsimpuls werden die Sensoren 1 10 in einen vordefinierten Zustand überführt. In einer Zeitspanne bis zum folgenden Synchronisationsimpuls, beispielsweise 500 ms, haben die Sensoren 1 10 Gelegenheit, Daten an das Steuergerät 105 zu übermitteln. Dabei ist eine Übermittlungsreihenfolge der Sensoren 1 10 vordefiniert. Bestimmt einer der Sensoren 1 10, dass ein für ihn vorbestimmtes Zeitfenster zwischen den Synchronisationsimpulsen erreicht ist, so verändert er den durch die Busleitung 120 fließenden Strom, indem es seinen Innenwiderstand verändert. Dazu kann der Sensor 1 10 eine eigene Einrichtung zur Stromsteuerung umfassen, etwa eine Konstantstromquelle oder -senke.
Üblicherweise ist der Sensor 1 10 dazu eingerichtet, den Strom durch die Busleitung 120 entweder unbeeinflusst zu lassen oder auf einen vorbestimmten Wert zu ändern. In einer anderen Ausführungsform kann der Sensor 1 10 auch dazu eingerichtet sein, den Strom auf zwei unterschiedliche Werte einzustellen. In beiden Fällen ergeben sich zwei unterschiedliche Stromwerte, die üblicherweise zwei unterschiedlichen binären Symbolen, beispielsweise 0 und 1 , zugeordnet sind. Eine zeitliche Abfolge des durch die Busleitungen 120 fließenden Stroms entspricht somit einem in Strom codierten Impuls- oder Datentelegramm, das eine digitale Nachricht repräsentiert. Die Auswerteeinrichtung 145 tastet den Strom bzw. dessen zeitlichen Verlauf ab und kann so das Datentelegramm empfangen. Der Ruhestrom und der Sendestrom, die die beiden binären Symbole repräsentieren, sind in ihren absoluten Werten unter Umständen variabel und können beispielsweise bezüglich einer Betriebsspannung des Steuergeräts 105 oder des Sensors 1 10 definiert sein. Um zu testen, ob die Auswerteeinrichtung 145 in der Lage ist, ein Datentelegramm unter unterschiedlichen Bedingungen, d. h. bei unterschiedlichen absoluten Werten für den Ruhestrom und den Sendestrom, zu empfangen, ist es üblicherweise erforderlich, den Bus 1 15 und wenigstens einen Sensor 1 10 aufzubauen bzw. nachzubilden und mit dem Busanschluss 125 zu verbinden. Im Unterschied dazu wird vorgeschlagen, das Verhalten der Auswerteeinrichtung 145 gegenüber unterschiedlichen Strömen durch den Busanschluss 145 mit Bordmitteln des Steuergeräts 105 zu bestimmen.
Ist der Bus 1 15 mit dem Steuergerät 105 verbunden, kann es von Vorteil sein, ihn mittels des Schalters 130 vom Busanschluss 125 zu trennen. Der Schalter 140 wird geschlossen bzw. die Auswerteeinrichtung 145 in Betrieb genommen. Dadurch wird auch die Stromquelle innerhalb der Auswerteeinrichtung 145 mit dem Busanschluss 125 verbunden. Nun wird die Stromsteuerung 135 dazu angesteuert, den durch den Busanschluss 125 fließenden Strom derart zu verändern, dass der Ruhestrom, der Sendestrom oder die zeitliche Abfolge zwischen Ruhe- und Sendestrom sich so verhält wie ein mittels des Busses 1 15 mit dem Steuergerät 105 verbundener Sensor 1 10 bzw. eine Vielzahl Sensoren 1 10. Dabei können sowohl eine statische Bedingung wie ein absoluter Ruhe- oder Sendestrom als auch eine dynamische Bedingung wie ein vorbestimmtes Impulstelegramm, das in einer Abfolge von Ruhe- und Sendestrom codiert ist, generiert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Stromquelle 160 und die Stromsenke 165 jeweils analog mittels einer Spannung steuerbar. Mittels eines Digital- Analog-Wandlers 155 werden entsprechende Steuerspannungen bereitgestellt, welche die Stromquelle 160 und die Stromsenke 165 in passender Weise ansteuern. Dabei ist üblicherweise exklusiv die Stromquelle 160 oder die Stromsenke 165 aktiv, um einen unnötigen Stromfluss zwischen der ersten Spannungsversorgung 170 und Masse zu vermeiden. Der Digital-Analog-Wandler 155 ist steuerbar durch die Verarbeitungseinrichtung 150. In der dargestellten Ausführungsform ist die Verarbeitungseinrichtung 150 auch mit der Auswerteeinrichtung 145 verbunden, um überprüfen zu können, wie eine mittels der Stromsteuerung 135 generierte Testbedingung durch die Auswerteeinrichtung 145 beurteilt wurde.
Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Überprüfung des Steuergeräts 105 aus Figur 1. In einem optionalen ersten Schritt 205 wird der Bus 1 15, falls er mit der Schnittstelle 128 verbunden ist, elektrisch vom Busanschluss 125 getrennt. Hierzu kann der Schalter 130 verwendet werden. Außerdem wird der Schalter 140 geschlossen bzw. die Auswerteeinrichtung 145 in Betrieb genommen. Optional kann mittels der Stromsteuerung 135 ein Synchronisationsimpuls ausgelöst werden, falls dieser durch die Auswerteeinrichtung 145 ausgewertet wird.
In einem Schritt 210 wird dann die Stromsteuerung 135 dazu angesteuert, den Strom durch den Busanschluss 125, der durch eine interne Stromquelle der Auswerteeinrichtung 145 gesteuert bzw. begrenzt ist, zu beeinflussen. In einem Schritt 215 kann ein Ruhestrom und in einem Schritt 220 ein Sendestrom durch den Busanschluss 125 bewirkt werden. Dabei können die Schritte 215 und 220 in beliebiger Reihenfolge und auch mehrfach hintereinander ausgeführt werden.
In einem Schritt 225, der vorzugsweise parallel zu den Schritten 215 und 220 ausgeführt wird, wird der Strom durch den Busanschluss 125 mittels der Auswerteeinrichtung 145 abgetastet. In einem Schritt 230 wird der abgetastete Strom bzw. eine Sequenz abgetasteter Ströme mit einem vorbestimmten Strom bzw. einer Sequenz vorbestimmter Ströme verglichen, die mittels der Stromsteuerung 135 bewirkt wurde. Dieser Schritt wird vorzugsweise mittels der Verarbeitungseinrichtung 150 ausgeführt.
In einem folgenden Schritt 235 wird auch bestimmt, ob die miteinander verglichenen Ströme übereinstimmen. Ist das der Fall, so wird das Steuergerät 105 als fehlerfrei bestimmt. Andernfalls kann das Steuergerät 105 als defekt bestimmt werden. In einer Variante können statt der Funktionsfähigkeit des Steuergeräts 105 auch Funktionsgrenzen des Steuergeräts 105 bestimmt werden, indem die Erkennbarkeit vorbestimmter absoluter Ströme durch den Busanschluss 125 mit- tels der Auswerteeinrichtung 145 bestimmt wird. In noch einer weiteren Ausführungsform kann das Steuergerät 105 auch kalibriert werden, indem Parameter der Auswerteeinrichtung 145, beispielsweise eine Erkennungsschwelle für einen bestimmten Strom oder ein durch die interne Stromquelle fließender Strom in Abhängigkeit eines Vergleichsergebnisses angepasst werden.

Claims

Ansprüche
1 . Elektronisches Steuergerät (105), das folgendes umfasst:
- einen Busanschluss (125) zur Verbindung mit einer Busleitung (120) eines stromgesteuerten Busses (1 15);
- eine Auswerteeinrichtung (145) zur Abtastung des durch den Busanschluss (125) fließenden Stroms, um eine digitale Nachricht eines mit der Busleitung (120) verbindbaren Sensors (1 10) zu erfassen;
- eine Stromsteuerung (135) zur Erzeugung eines vorbestimmten Stromimpulses durch den Busanschluss (125), um den Sensor (1 10) in einen vor- bestimmten Synchronisationszustand zu versetzen;
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Stromsteuerung (135) dazu eingerichtet ist, den Strom durch den Busanschluss (125) derart zu steuern, dass er einem Betriebsstrom durch den Sensor (1 10) entspricht.
2. Steuergerät (105) nach Anspruch 1 , wobei der Betriebsstrom einem Ruhestrom durch den Sensor (1 10) zugeordnet ist.
3. Steuergerät (105) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Betriebsstrom einem Sendestrom durch den Sensor (1 10) zugeordnet ist.
4. Steuergerät (105) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Betriebsstrom einen vorbestimmten zeitlichen Verlauf aufweist.
5. Steuergerät (105) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die
Auswerteeinrichtung (145) eine Stromquelle (160) zur Bereitstellung eines durch den Busanschluss (125) fließenden Stroms umfasst und die Stromsteuerung (135) dazu eingerichtet ist, den bereitgestellten Strom zu verändern, um den Sensor (1 10) zu simulieren.
6. Steuergerät (105) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die
Stromsteuerung (135) dazu eingerichtet ist, den Strom durch den Busanschluss (125) mit einer Frequenz zu verändern, die einer Übertragungsrate des Sensors (1 10) über die Busleitung (120) entspricht.
7. Steuergerät (105) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Stromsteuerung (135) analog steuerbar ist und die Stromsteuerung (135) einen
Digital-Analog-Wandler (155) umfasst.
8. Steuergerät (105) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die
Stromsteuerung (135) eine Stromquelle (160) und eine Stromsenke (165) umfasst.
9. Verfahren (200) zur Überprüfung eines Steuergeräts (105) nach einem der
vorangehenden Ansprüche, folgende Schritte umfassend:
Steuern (210, 215, 220) des Stroms durch den Busanschluss (125) mittels der Stromsteuerung (135) so, dass er einem Betriebsstrom durch einen mit dem Busanschluss (125) verbindbaren Sensor (1 10) entspricht;
Abtasten (225) des durch den Busanschluss (125) fließenden Stroms mittels der Auswerteeinrichtung (145), und
Bestimmen (230, 235), ob die Auswerteeinrichtung (145) den Strom korrekt abgetastet hat.
10. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung eines Verfahrens (200) nach Anspruch 9, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer programmierbaren Steuereinrichtung (150) abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
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