WO2020161282A1 - Schaltung für den anschluss eines messwandlers - Google Patents

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WO2020161282A1
WO2020161282A1 PCT/EP2020/053090 EP2020053090W WO2020161282A1 WO 2020161282 A1 WO2020161282 A1 WO 2020161282A1 EP 2020053090 W EP2020053090 W EP 2020053090W WO 2020161282 A1 WO2020161282 A1 WO 2020161282A1
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WO
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data bus
interface
circuit
circuits
interfaces
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PCT/EP2020/053090
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Dennis KREISS
André Schmidt
Stefanie HEPPEKAUSEN
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Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft
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    • G—PHYSICS
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    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50—Address allocation
    • H04L61/5038—Address allocation for local use, e.g. in LAN or USB networks, or in a controller area network [CAN]

Definitions

  • the invention relates to a circuit for connecting a transducer and in particular special for connecting an ultrasonic transducer element of an ultrasonic measuring system which emits ultrasonic signals and / or receives ultrasonic signals to a communication data bus which can have one of several configurations.
  • the invention also relates to variously configured data bus systems with such circuits.
  • ultrasonic systems in which the individual sensors communicate with each other and process the data.
  • LIN communication or another bus protocol can also be used here.
  • a specially selected sensor takes over (partial) tasks of the classic control unit and communicates already evaluated results or only controls a loudspeaker / buzzer or generally a (e.g. warning) display unit (optical, graphic) to show the driver the distance to you Signal obstacle.
  • Fig. La shows as a block diagram such an ultrasonic system as a block diagram based on a currently common LIN bus system according to the prior art.
  • Fig. Lb shows as a block diagram such an ultrasonic system as a block diagram on the basis of a currently common LIN bus system with a not further defined private data bus privDB between the individual sensors (bus nodes) according to the State of the art.
  • the standard LIN bus is only used between the control unit ECU and the first sensor S1.
  • FIG. 1c shows such an ultrasonic system as a block diagram based on a LIN bus system that is customary today with a private data bus privDB, which is not further defined, between the individual sensors (bus nodes) in accordance with the prior art.
  • the system in FIG. 1c does not have its own bus master ECU. Rather, one of the sensors, preferably the first sensor S1, takes on this role. This typically includes a small computer that takes on this role and can send a warning message to the vehicle driver via a signaling device (buzzer / loudspeaker).
  • a signaling device buzzer / loudspeaker
  • DE-A-10 2014 115 000 describes a method for the functional test of an ultrasonic transmission device of a motor vehicle.
  • a functionality of the ultrasonic sensor device is checked by means of a diagnosis device based on a transmission signal and / or the measurement signal.
  • ultrasonic measuring systems in the automotive sector can be implemented as low-cost solutions and high-end implementations.
  • One object of the invention is to create a circuit for electrically operated transducer elements, and in particular for ultrasonic transducer elements, which it allows to interconnect the transducer elements and thus the entire measuring system according to different concepts for data communication and address assignment.
  • the invention proposes a circuit which is used to connect an ultrasonic transducer element (of an ultrasonic measuring system to a communication data bus, which can have one of several configurations) to emit ultrasonic signals and / or to receive ultrasonic signals, the circuit is provided with
  • a first I / O interface GPIO1 which can be operated by programming as (e.g. digital) input or output or programming can be operated in binary with a pin coding potential
  • a second I / O interface GPI02 that can be operated as a (e.g. digital) input or output through programming or binary programming with a pin coding potential
  • a microcomputer for processing data and / or signals (analog and / or digital) that can be received or sent via the two data bus interfaces IF1, IF2 and the two I / O interfaces GPIOl, GPI02 and the at least one converter element connection,
  • the first data bus interface IF1 according to a first data bus protocol or according to a second data bus protocol different from the first data bus protocol or as (e.g. digital) input or as driver for operating an optical and / or graphic and / or acoustic (e.g. warning) display unit BUZ is operable
  • the second data bus interface IF2 can be operated according to the first data bus protocol or according to the second data bus protocol different from the first data bus protocol or as an input or as a driver for operating an optical and / or graphic and / or acoustic (e.g. warning) display unit BUZ,
  • first data bus interface IF1 can be connected to a first data bus which has a bus master and to which the first data bus interfaces IF1 of further circuits can be connected (see below under Application I and in Fig. 3 and under Application II and in Fig. 4),
  • the second data bus interface IF2 can be connected to a different second data bus privDB which is separate from the first data bus LIN and to which the first or second data bus interface IF1, IF2 of further circuits can be connected (see below under application III and in Fig. 5, under application IV and in Fig. 6, under application V and in Fig. 7 and under application VI and in Fig. 8), wherein the second I / O interface GPI02 of a circuit with the first I / O interface GPIOl of another circuit can be connected in series and through this serial connection the one further circuit or several further circuits connected in series with one another and with one another are address is or are (see below under application II and in FIG.
  • connection coding see below under Application I. as well as in Fig. 3, under application III and in Fig. 5 and under application V and in Fig. 7) and
  • one of the two data bus interfaces IF1, IF2, i.e. e.g. the first data bus interface IF1, for operating the (e.g. warning) display unit BUZ, can be connected to it and the other of the two data bus interfaces, i.e. e.g. the second data bus interface IF2 can be connected to a data bus privDB to which the first data bus interfaces IF1 of further circuits or the second data bus interfaces IF2 of further circuits can be connected (see below under application V as well as in FIG. 7 and under application VI and FIG. 8) .
  • the circuit according to the invention can be connected to the reference and supply potential of the on-board network and to various data communication concepts using a six-pin connector.
  • the circuit according to the invention likewise has at least one connection towards the converter element.
  • the two data communication interfaces of the circuit and the two I / O interfaces can be configured.
  • the individual configuration options are mentioned above and will be explained in greater detail below.
  • a connecting link that can be configured in several respects between the sensor system (sensor hardware) and the electrical supply and data communication in the vehicle is specified. This significantly reduces the assembly effort and logistics for the vehicle supplier and also the vehicle manufacturer; because one of these two companies or both companies can now run the microcomputer by installing the appropriate software Program in such a way that the circuits ultimately installed correspond to the desired configuration.
  • the invention can be used to implement a data bus system which is provided with
  • the two I / O interfaces GPIOl, GPI02 and the data bus interfaces IF1, IF2, which are not used for data communication, of a first circuit IC according to the invention are not connected to the data bus line LIN (and if necessary by means of control by the microcomputer with a representative Potential are connected) and
  • the two I / O interfaces GPIOl, GPI02 of all other circuits IC according to the invention or the two I / O interfaces GPIOl, GPI02 and the data bus interfaces IF1, IF2 not used for data communication of all other inventive circuits IC in each different combinations are connected to the reference potential for addressing using pin coding.
  • the invention can be used to implement a data bus system which is provided with
  • first I / O interface GPIOl of a first circuit IC according to the invention and the second I / O interface GPI02 of a second circuit IC according to the invention are not connected to the data bus line LIN (and if necessary by means of control by the microcomputer with a representing the Potential are connected) and
  • further circuits IC for the purpose of automatic addressing at least these further circuits IC and possibly also the second circuit IC and / or possibly also the first circuit IC are connected in series with the first circuit IC and the second circuit IC such that the second I. / O interface GPI02 of the first circuit IC and each further circuit IC is connected to the first I / O interface GPIOl of one of the further circuits IC or the next further circuit IC and the second I / O interface GPI02 of the last further circuit IC is connected to the first I / O interface GPIOl of the second circuit IC.
  • the invention can be used to implement a data bus system which is provided with
  • the bus master ECU and the first data bus interface IF1 being connected to at least one first circuit IC according to the invention for the purpose of data communication on the data bus line LIN,
  • the second data bus interface IF2 at least one of the first circuits IC and the second data bus interfaces IF2 or the first data bus interfaces IF1 of further circuits IC according to the invention are connected to the second data bus line privDB, wherein the data bus interfaces IF1, IF2 not used for data communication of each further circuit IC are not connected to any of the data bus lines LIN, privDB (and are possibly connected to a potential representing this by means of control by the microcomputer) and
  • the invention can be used to implement a data bus system which is provided with
  • the bus master ECU and the first data bus interface IF1 being connected to at least one first circuit IC according to the invention for the purpose of data communication on the data bus line LIN,
  • first I / O interface GPIOl of a first further circuit IC according to the invention and the second I / O interface GPI02 of a second further circuit IC according to the invention are not connected to the second data bus line privDB (and possibly by means of control by the microcomputer are connected to a potential representing this) and
  • the other further circuits IC for the purpose of automatic addressing at least these further circuits IC and possibly also the first further circuit IC and / or optionally also the second further circuit IC serially connected to the first further circuit IC and the second further circuit IC are that the second I / O interface GPI02 of the first further circuit IC and each further circuit device IC is connected to the first I / O interface GPIOl of one of the further circuits IC or the next further circuit IC and the second I / O interface - place GPI02 of the last further circuit IC with the first I / O interface GPIOl the second further circuit IC is connected.
  • the invention can be used to implement a data bus system which is provided with
  • a (e.g. warning) display unit BUZ a (e.g. warning) display unit BUZ and
  • the first data bus interface IF1 of a first circuit IC according to the invention for operating the (e.g. warning) display unit BUZ is connected to it,
  • first data bus interface IF1 or the second data bus interface IF2 of further inventive circuits IC are connected to the data bus line privDB,
  • the two I / O interfaces GPIOl, GPI02 and the data bus interfaces IF1, IF2 of the other inventive circuits IC, which are not used for data communication, are not connected to the data bus line privDB (and possibly connected to a potential representing this by means of control by the microcomputer ) and
  • the two I / O interfaces GPIOl, GPI02 of all other further circuits IC according to the invention or the two I / O interfaces GPIOl, GPI02 and the data bus interfaces IF1, IF2 not used for data communication of all other further circuits IC according to the invention in different combinations each are connected to the reference potential by means of addressing carried out through pin coding.
  • the invention can be used to implement a data bus system which is provided with
  • a (e.g. warning) display unit BUZ and a data bus line privDB a (e.g. warning) display unit BUZ and a data bus line privDB
  • the first data bus interface IF1 of a first circuit IC according to the invention for operating the (e.g. warning) display unit BUZ is connected to it,
  • first data bus interface IF1 or the second data bus interface IF2 of further inventive circuits IC are connected to the data bus line privDB,
  • first I / O interface GPIOl of a first further circuit IC according to the invention and the second I / O interface GPI02 of a second further circuit IC according to the invention are not connected to the data bus line privDB (and possibly by means of control by the microcomputer with a representative Potential are connected) and
  • the other further circuits IC for the purpose of automatic addressing at least these further circuits IC and optionally also the first further circuit IC and / or optionally also the second further circuit IC connected in series with the first further circuit IC and the second further circuit IC are that the second I / O interface GPI02 of the first further circuit IC and each further circuit IC is connected to the first I / O interface GPIOl of one of the further circuits IC or the next further circuit IC and the second I / O interface - GPI02 of the last further circuit IC is connected to the first I / O interface GPIOl of the second further circuit IC.
  • GPIO freely programmable digital combined input and output connection
  • circuit an integrated sensor circuit
  • the above-mentioned applications and tasks realize with one circuit only one construction. This simplifies the logistics for the users of such a circuit and lowers the manufacturing costs through economies of scale.
  • the individual applications are only implemented using different cable harnesses for the electrical connection of the sensors.
  • the various applications are controlled by software and / or logic of the microcomputer, whereby the recognition in which application fertilize and where the sensor is located in the cable harness, by querying the interfaces and the GPIOs after switching on and / or resetting and / or following a special request by a signal or a higher-level system and / or by a timer.
  • This relates to the individual sensor and / or the system.
  • the query of the interfaces and GPIOs is characterized in that they can each measure the current voltage level at the respective connection of the circuit with respect to a reference potential, typically ground GND, and detect a change in the voltage value and / or recognize a transmitted protocol.
  • the circuit of said converter element then serves in a certain way as a kind of bus master for the circuits of the second group of converter elements and relieves the burden on the bus master, which is coupled to the circuits of the first group of converter elements via the standard data bus (i.e. the one circuit if the first group has only one transducer element,) is.
  • Said circuit, to which both data buses are connected, requires two data bus interfaces, while the other circuits would in principle not need such a second data bus interface.
  • the two aforementioned data bus interfaces can also be operated differently, namely as data bus interfaces according to one specified protocol or as a driver or as a digital input or output.
  • the data bus interfaces and the two other I / O interfaces are configured, for example, by means of the microcomputer.
  • addresses can be assigned by pin or connector coding, which are assigned to the circuits and thus to the converter elements connected to them.
  • the number of circuits that can be pin-coded in this way is limited and can advantageously be expanded according to the invention in that one of the two data bus interfaces is also used for pin coding. If a greater number of circuits are to be connected to a data bus than can be addressed by the three interfaces in a pin-coded manner, the two I / O interfaces can be used for the chained coupling of a large number of circuits according to the invention by creating a daisy chain -Connection to be interconnected. This additional connection of neighboring circuits, which exists in addition to the communication data bus, enables convenient addressing of the individual circuits, which can run automatically.
  • circuit according to the invention it is also possible to connect several converter elements to one another via one or more communication buses (without a bus master in the actual sense), one of the circuits being used to drive a particular (warning) display unit.
  • one of the two data bus interfaces is used as a driver, while the other data bus interface of this circuit is used for data communication with the other circuits.
  • These additional circuits can either be addressed in a pin-coded manner or can be automatically addressed via the daisy chain-like connection already described above.
  • the multifunctionality of the circuit according to the invention is the real advantage of the invention.
  • FIG. 2 shows a sensor according to the invention with circuit IC, which is shown in simplified form as a block diagram.
  • FIG. 3 shows a data bus system as a block diagram according to application I with sensors according to FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a data bus system as a block diagram according to application II with sensors according to FIG. 2,
  • FIG. 5 shows a data bus system as a block diagram according to application III with sensors according to FIG. 2,
  • FIG. 6 shows a data bus system as a block diagram according to application IV with sensors according to FIG. 2,
  • FIG. 7 shows a data bus system as a block diagram according to application V with sensors according to FIG. 2,
  • FIG. 8 shows a data bus system as a block diagram according to application VI with sensors according to FIG. 2,
  • FIG. 10 shows an exemplary embodiment for method steps which take place within a circuit.
  • FIG. 1 A device according to the invention is shown in FIG.
  • a sensor is mentioned in the following, this basically means the circuit via which the sensor is connected to the bus of the respective data bus system.
  • a suitable ultrasonic circuit IC is provided with two standard-compliant interfaces IF1, IF2 and one or more GPIOs.
  • one of the interfaces can be a LIN bus interface.
  • Fig. 2 shows a corresponding sensor schematically in the form of function blocks. Such a sensor can comprise further blocks which are of subordinate importance to the invention and which are not shown for the sake of simplicity.
  • the circuit IC preferably contains the following blocks:
  • This is preferably a digital circuit block for the function of the IC, the processing of the protocols, the signal processing, the evaluation of the ultrasonic measurements etc.
  • This is preferably a data interface that is preferably used primarily for communication with a higher-level control device.
  • connections that can be freely programmed as input and output connections and that are preferably used primarily to address the sensors.
  • Transducer element TR It is a transducer element, for example, electro-acoustic, electro-optical, electro-mechanical, electro-magnetic or other type.
  • the invention is described for example for ultrasonic transducer elements in particular in the form of transducers.
  • the microcomputer determines the function of the circuit within the various circuit concepts through its programming.
  • the circuit IC exchanges signals with the one or more ultrasonic transducers TR, TRI, TR2... TR8 and / or with the one or more ultrasonic transmitters and / or with the one or more ultrasonic receivers directly or indirectly.
  • “Directly” means that the circuit IC_ is directly electrically connected to one or more ultrasonic transducers TR, TRI, TR2 ... TR8 and / or to one or more ultrasonic transmitters and / or to one or more ultrasonic receivers.
  • “Indirectly” means that the circuit IC only indirectly via other electrical and / or electronic components electrically with one or more ultrasonic transducers TR, TRI, TR2 ... TR8 and / or with one or more ultrasonic transmitters and / or with one or multiple ultrasonic receivers is connected.
  • the first interface IF1 is the primary data interface to the standard communication data bus of the vehicle.
  • a standard automotive-qualified data interface type is typically used here.
  • this first interface IF1 can be used as a low-side driver in order to control a loudspeaker / buzzer or generally a (warning) display unit BUZ that may operate optically or graphically.
  • the second interface IF2 connects the other sensors with one another when a selected sensor is already communicating with the vehicle's standard communication data bus via its first interface IF1.
  • the second interface IF2 is a "private", local interface so that a standard interface (eg a LIN interface) or an interface type with reduced requirements can be used here.
  • the second interface IF2 can also be used as an additional GPIO pin and / or for address assignment.
  • the GPIO pins are primarily used to address the sensors, regardless of whether only the first interface IF1 or both interfaces IF1, IF2 are used. Addressing is preferably done either by connecting the individual GPIOs to GND in the connector (if necessary using a pull-up resistor and / or a power source in the sensor) or by e.g. a daisy chain-like connection from the GPIO-out of the current sensor to the GPIO-in of the next sensor.
  • Standard LIN data bus with a determination of the bus node address of the sensor as in a daisy chain process
  • one of the sensors coupled to the ECU via the standard communication data bus transfers already processed data to the ECU and replaces the ECU with the following sensors, with a pin coding of the bus node address of the sensor via connection patterns from three pins to the reference potential GND.
  • the first sensor controls a loudspeaker / buzzer or generally an optical and / or graphical and / or acoustic display unit and replaces the ECU with respect to the following sensors, whereby the bus node address of the sensor is pin-coded via connection patterns from three pins to the reference potential GND.
  • the first sensor controls a loudspeaker / buzzer or generally an optical and / or graphic and / or acoustic display unit and replaces the ECU with respect to the following sensors, the bus node address of the sensors being determined as in a daisy chain process.
  • the sensors are supplied with electrical energy via the VCC line VCC and the GND line GND.
  • the electrical energy of the VCC line and the GND line is provided by the bus master, the ECU, for example.
  • the ECU represents the bus master of the communication bus, which can be a LIN data bus LIN, for example.
  • a BCM Body Control Module
  • These three lines VCC, GND, LIN are connected to each sensor in the application example of FIG. 3.
  • the structure of each sensor corresponds to that of FIG. 2.
  • the circuits of the circuits IC of FIG. 3 for the pin coding are shown again in the following table.
  • the address in the example of FIG. 3 is coded by means of the cable harness and the second interface IF2 of the sensors, the first GPIO pin GPIO1 and the second GPIO pin GPI02 of the respective circuits IC.
  • 3 input pins of the circuits IC are required.
  • the second interface IF2 and two additional GPIOs of the respective circuit IC are used for this address assignment.
  • All 3 pins IF2, GPIO1, GPI02 use an internal pull-up resistor and are therefore at a high level when they are not connected.
  • the coding is carried out by wiring with a low level by means of a connection to the reference potential GND.
  • the input circuits of these three connection pins IF2, GPIOl, GPI02 determine a respective voltage measurement after switching on and / or resetting and / or on request, e.g. by software command or by wired signaling and / or cyclically e.g.
  • the GPIOs can also be connected in a daisy chain-like configuration according to FIG. 4.
  • the supply voltage VCC, the data bus (e.g. LIN) and the reference potential line GND are provided by the bus master ECU or BCMs and are connected to each sensor (see Fig. 4).
  • the GPIOs of the sensors of the network are connected in series in a daisy chain-like configuration.
  • the GPIOs of the sensors of the network are connected in series in a daisy chain-like configuration.
  • Process for assigning addresses that can be used by way of example, reference is made to DE-U-20 2018 006 079 and US-A-2017/0083468.
  • Orientation on the data bus is important for the discussion of address assignment.
  • Sensors that are located closer to the bus master ECU in the data bus are "in front of” those sensors that are placed further from the bus master ECU in the data bus than the aforementioned sensors.
  • second-mentioned sensors are in this sense placed “after” or “following” the first-mentioned sensors in the data bus. In this sense, the first-mentioned sensors are placed “before” or “preceding” the second-mentioned sensors in the data bus.
  • the fully automatic assignment of the bus node addresses then follows e.g. as follows
  • All GPIO inputs use an internal pull-up resistor. If no other level is impressed, all GPIO connections GPIOl, GPI02 of all sensors are on a logical 1.
  • the first GPIO connection GPIO1 of a subsequent sensor is always connected to the second GPIO connection GPI02 of a preceding sensor.
  • the first sensor S1 has no preceding sensor. Its first GPIO connection is therefore not connected and is therefore always on a logical 1.
  • Each sensor without a valid bus node address drives its second GPIO connection GPI02 to a logical 0. 5.
  • the first GPIO connections GPIOl of all subsequent sensors then detect this logical 0.
  • This first sensor S1 recognizes that it is the sensor furthest forward in the chain of sensors without a valid bus node address. If the bus master ECU now offers a bus node address for assignment by means of a special bus command, the first sensor S1 accepts this offered bus node address as a valid bus node address and sets its second GPIO connection GPI02 to a logical 1.
  • This second sensor S2 thereby recognizes that it is the sensor furthest forward in the chain of sensors without a valid bus node address. If the bus master ECU now offers a bus node address for assignment by means of a special bus command, the second sensor S2 accepts this offered bus node address as a valid bus node address and sets its second GPIO connection GPI02 to a logical 1.
  • the addressing sequence can also be reversed from the last sensor (S8 in FIG. 4) to the first sensor S1.
  • the bus master ECU can receive a signal via the first GPIO connection GPIO1 of the first sensor that the first sensor S1 has received a valid bus node address and thus the chain of sensors is fully addressed.
  • This configuration of FIG. 4 or the reverse configuration described made light, in contrast to the application described above, the assignment of any number of sensors. The number of these can well exceed the number described under Application I.
  • the first sensor (or one of the first sensors) is the bus master of a private data bus and is connected to the ECU via a standard interface, addressing via GPIO (pin) address coding (Fig. 5)
  • the "intelligence" of the ultrasonic sensor system lies in the first sensor S1 (illustrated by hatching in the block pC) or generally in one of those sensors that communicates with the bus master via the standard bus. This means that the sensor in question takes on the role of bus master for the following sensors in the private data bus privDB.
  • the positions and thus the respective bus node address to be used by the respective sensor of the second sensor S2, the third sensor S3, and the fourth sensor S4 are again about the presence or absence of a connection between the first GPIO Connection GPIOl and the reference potential line GND and the presence or absence of a connection between the second GPIO connection GPI02 and the reference potential line GND.
  • the GPIO connections of the first sensor S1 are not wired, as a result of which it can recognize its role as bus master of the private data bus privDB. This sensor can, however, also receive its task as bus master of the private data bus privDB via a data word via its first data bus interface IF1 of the first sensor S1.
  • the first sensor S1 uses its first data bus interface IF1 as a data bus interface for a standard data interface in order to communicate with a higher-level control unit ECU.
  • the standard data interface is preferably a LIN bus interface for a LIN data bus LIN.
  • the first sensor S1 uses its second data bus interface IF2 as a bus master interface for the subsequent private data bus privDB.
  • the private data bus privDB can correspond to a different data bus standard if the second data bus interface of the first sensor S1 is configured according to this standard.
  • the sensors following the first sensor S1 are connected with their first data bus interface IF1 to the private data bus privDB.
  • the private data bus privDB can correspond to a different data bus standard if the first data bus interface IF1 of the sensor following the first sensor S1 is also configured in accordance with this standard.
  • the first interface of the first sensor S1 acts as e.g. LIN interface to the BCM or the ECU.
  • the second interface of the first sensor S1 serves as a local bus interface to the fol lowing sensors and acts as a bus master for the following sensors.
  • the identification of the bus node addresses of the sensors of the private data bus privDB following the first sensor S1 takes place again with the aid of the pin coding as described above for application I via the GPIO connections GPIO1, GPI02 of the sensors.
  • the second data interface IF2 of the sensors following the first sensor S1 is not used. In principle, however, as in the example of application I, it can also be used for the address assignment of the bus addresses for the sensors of the private data bus privDB following the first sensor S1.
  • the second data bus interfaces IF2 of the sensors connected to the private data bus privDB with their first data bus interfaces IF1 can also be used for pin coding.
  • the first sensor (or one of the first sensors) is the bus master of a private data bus and is connected to the ECU via a standard interface, addressing via daisy-chain-like address coding (Fig. 6)
  • the "intelligence" of the ultrasonic sensor system is again in the first sensor S1 (illustrated by hatching the block pC) or generally in one of those sensors which communicates with the bus master via the standard bus.
  • the first sensor takes on the role of bus master for the subsequent sensors in the data bus.
  • the positions and thus the bus node address to be used in each case of the second sensor S2, the third sensor S3, and the fourth sensor S4 are determined again via the daisy chain-like connection chain of the sensors following the first sensor S1 .
  • the daisy-chain-like chain between the sensors following the first sensor S1 is again established, as in application II, by respective connections between the first GPIO connection GPIOl of a subsequent sensor and the second GPIO connection GPI02 of the preceding sensor.
  • the second GPIO connection GPI02 of the first sensor S1 is connected to the first GPIO connection GPIO1 of the second sensor S2.
  • the addressing of the private data bus privDB takes place here, as already mentioned in the description of application II, preferably from the last sensor in the chain of sensors placed farthest "back" and thus behind all other sensors, to the first sensor S1.
  • the first sensor S1 uses its first data bus interface IF1 as a data bus interface for a standard data interface in order to communicate with a higher-level control unit ECU.
  • the standard data interface is preferably a LIN bus interface for a LIN data bus LIN.
  • the first sensor S1 uses its second data bus interface IF2 as a bus master interface for the subsequent private data bus privDB.
  • the private data bus privDB can correspond to a different data bus standard if the second data bus interface of the first sensor S1 is configured according to this standard.
  • the sensors following the first sensor S1 are connected to the private data bus privDB with their first data bus interface IF1.
  • the private data bus privDB can correspond to another data bus standard if the first data bus interface IF1 of the sensor following the first sensor S1 can also be configured accordingly to this standard.
  • the second data bus interface IF2 of the sensors following the first sensor S1 are IF2 not connected.
  • the first sensor is the bus master of a private data bus and controls a loudspeaker / buzzer, addressing via GPIO address coding (Fig. 7)
  • This application V is outlined in FIG. 7 and is very similar to the previous application IV.
  • the "intelligence" of the ultrasonic sensor system lies in the first sensor S1 or, in other words, in one of the sensors which is connected to a display unit and controls it. This means that the first sensor takes on the role of the bus master for the subsequent sensors of the private data bus privDB.
  • the first sensor S1 does not report the system result to a higher-level control unit ECU, but uses its first data interface IF1 as a low-side driver to control a loudspeaker / buzzer or generally a visual, graphic or acoustic warning display unit.
  • the sensors of the private data bus privDB following the first sensor S1 are again provided with a bus node address for the private data bus privDB analogous to the applications I and III using the pin coding method and a suitable cable harness by using their first GPIO connection GPIOl and yours evaluate second GPIO connection GPI02.
  • the identification of the bus node addresses of the sensors of the private data bus privDB following the first sensor S1 takes place again with the help of the coding as described under application I and under application III via the GPIO connections GPIO1, GPI02 of the sensors.
  • the second data interface IF2 of the sensors following the first sensor S1 is not used, but in principle, as in the example of application I and in the example of application III, it can also be used to assign the bus addresses for the first sensor S1 subsequent sensors of the private data bus privDB are used. But it can also be used for other applications.
  • Application VI The first sensor is the bus master of a private data bus and controls a loudspeaker / buzzer, addressing via daisy-chain-like address coding (Fig. 8)
  • This application is shown in FIG. 8 and is very similar to the previous application V.
  • the "intelligence" of the ultrasonic sensor system lies in the first sensor S1 or, in other words, in one of the sensors which is connected to a display unit and controls it. This means that the first sensor takes on the role of bus master for the subsequent sensors in the data bus.
  • the first sensor S1 does not report the system result to a higher-level control unit ECU, but uses its first data interface IF1 as a low-side driver for controlling a loudspeaker / buzzer.
  • the bus node addresses of the sensors of the private data bus privDB following the first sensor S1 are again determined by means of the daisy chain-like connection chain, analogously to applications II and IV.
  • the second data interface IF2 of the sensors following the first sensor S1 is not used, but it can of course be used for other applications.
  • a first step (1) the circuit IC is reset to an initial state. This can, for example, after switching on and / or after receiving a reset command via an additional, shown in FIGS. 1 to 8 not shown reverse set line or as a data bus command. Resetting by a safety logic, for example a watchdog timer, is also conceivable.
  • the first data interface IF1 of the circuit IC After resetting (1), the first data interface IF1 of the circuit IC does not drive its first connection, but can examine this first connection of the circuit IC for logic levels in its function as a data input.
  • the second data interface IF2 of the circuit IC does not drive its second connection, but can examine this second connection of the circuit IC preferably for logic levels in its function as a data input.
  • the first GPIO connection GPIO1 of the circuit IC does not drive its third connection, but can examine this third connection of the circuit IC for logic levels in the function as a data input.
  • the second GPIO connection GPI02 of the circuit IC does not drive its fourth connection, but can examine this fourth connection of the circuit IC preferably for logic levels in its function as a data input.
  • the first connection of the circuit IC if it is not overwritten from the outside by a low, raw logic 0, is pulled to a high resistance to a logic 1 by an internal first pull-up circuit.
  • the second connection of the circuit IC if it is not overwritten from the outside by a never-ohmic logical 0, is pulled to a high-impedance logic 1 by an internal second pull-up circuit.
  • the third connection of the circuit IC if it is not overwritten from the outside by a never-ohmic logic 0, is pulled to a logic 1 by an internal third pull-up circuit.
  • step 2 The fourth connection of the circuit IC, if it is not overwritten from the outside by a never-ohmic logical 0, is pulled high-impedance to a logical 1 by an internal fourth pull-up circuit. step 2
  • the circuit IC drives a logic 0 with its second interface IF2 and waits for a predetermined time At after resetting. During this time, the circuit IC configures its first data interface IF1 as a data interface of a first data bus standard, for example as a LIN interface.
  • Case 2a If the circuit IC observes the transmission of a first predetermined data word or a first predetermined sequence of predetermined data words at its first data interface IF1 during this time At, the circuit IC recognizes that it is in a configuration of the application I or is located as a circuit IC of the first sensor S1 in application III or IV. The circuit IC can recognize from this that it is connected by its first data interface IF1 to a superordinate computer system ECU, BCM. In this case, the circuit IC waits for a command from the computer system ECU by means of a second predetermined data word and / or a second predetermined sequence of predetermined data words which inform the circuit IC which of the applications I to IV is present.
  • the computer system ECU uses a second predetermined data word and / or a second predetermined sequence of predetermined data words, preferably as a third step, to indicate which of the applications I to IV is present.
  • the circuit IC of the first sensor S1 informs the circuits IC of the subsequent sensors that they are in application V or VI.
  • each circuit IC of the overall system checks the logic level at its second data interface IF2 and at its first GPIO connection GPIO1 and at its second GPIO connection GPI02. On the basis of the three data bit values determined, each circuit IC then calculates its individual bus node address on the basis of a predetermined algorithm.
  • An exemplary algorithm can be: 4 * bit value on the second data interface IF2 + 2 * bit value on the first GPIO connection GPIO1 + bit value on the second GPIO connection GPI02.
  • the circuits IC of all sensors have the information that application II is present. Addressing can take place from the last sensor to the first sensor or vice versa.
  • the method described above in connection with application II for assigning the bus node addresses is carried out in this step 5 so that at the end of this step 5 all the circuits IC of the sensors have a valid bus node address.
  • Step 6 serves to send a message to the other sensors that their first data interface should be reconfigured from a configuration corresponding to the first data bus standard to a new configuration corresponding to the protocol of the private data bus privDB.
  • the circuit IC of the first sensor S1 sends a predetermined data message in the protocol of the first data bus standard, that is, for example, in accordance with the LIN protocol.
  • This data message preferably includes information about which of the applications III to IV is present and that the circuits IC receiving this data message are those that belong to sensors following the first sensor S1.
  • the circuits IC of the sensors following the first sensor S1 configure their first data interface IF1 in accordance with the protocol of the private data bus privDB and determine their bus node address within the private data bus privDB using the GPIO method, as described above in connection with the Application III described.
  • Step 7 serves to send a message to the other sensors that their first data interface should be reconfigured from a configuration corresponding to the first data bus standard to a new configuration corresponding to the protocol of the private data bus privDB.
  • the circuit IC of the first sensor S1 sends a predetermined data message in the protocol of the first data bus standard, that is, for example, in accordance with the LIN protocol.
  • This data message preferably includes information about which of the applications III to IV is present and that the circuits IC receiving this data message are those belonging to sensors following the first sensor S1.
  • the circuits IC of the sensors following the first sensor S1 configure their first data interface IF1 according to the protocol of the private data bus privDB and determine their bus node address within the private data bus privDB using a daisy chain-like method, such as described above in connection with Application IV.
  • step 8 is therefore used to to send a message to other sensors that their first data interface should be reconfigured from a configuration according to the first data bus standard to a new configuration according to the protocol of the private data bus privDB.
  • the circuit IC of the first sensor S1 sends a predetermined fourth data message in the protocol of the first data bus standard, so for example in accordance with the LIN protocol.
  • This fourth data message includes information that one of the applications V or VI is present and that the circuits IC receiving this data message are those belonging to the sensors following the first sensor S1.
  • a first possibility in the form of a step 10 is for the circuits IC of the sensors following the first sensor S1 to configure their first data interface IF1 according to the protocol of the private data bus privDB as soon as this predetermined fourth data message has been received.
  • the circuits IC of the sensors following the first sensor S1 in any case initiate an address determination in accordance with a daisy chain-like method.
  • the circuit IC of the first sensor S1 does not detect a change from a logical 0 to a logical 1 at its second GPIO connection GPI02 after a second period At 2 , then there is no daisy chain connection.
  • the circuit IC of the first sensor S1 uses a predetermined fifth data message to signal the circuits IC of the sensors following the first sensor S1 that an application V is involved. Then it will The method described above in connection with the application V for assigning the bus node addresses is carried out.
  • the circuit IC of the first sensor S1 then signals in this step 13 to the circuits IC of the sensors following the first sensor S1 that it is an application VI.
  • the method for assigning the bus node addresses described above in connection with application VI is then carried out.
  • the first sensor S1 can send an error message if, for example, the initialization of the bus system fails. For example, in the event of such an error, it can transmit a predefined pattern of ultrasonic signals.
  • the circuit IC can also be used to control one or more ultrasonic transducers TRI, TR2,... TR8 and / or one or more ultrasonic transmitters and / or one or more ultrasonic receivers, the circuit then typically being provided with the one or more ultrasonic transducers TRI, TR2, ... TR8 and / or the one or more ultrasonic transmitters and / or the one or more ultrasonic receivers to form a sensor within the meaning of this disclosure.
  • the reference symbol TR and its numbered variants TRI, TR2, ... TR8 stand in accordance with the terminology used here for one or more ultrasonic transducers TR, TRI, TR2 .... TR8 and / or for one or more ultrasonic transmitters and / or for one or more ultrasound receivers.
  • the sensor and / or the circuit IC can have several, but at least two, states.
  • the circuit IC typically has means to, as a function of the at least two states, signals and / or error signals via the one or more Ultrasonic transducers TRI, TR2, ... TR8 and / or to emit via the one or more ultrasonic transmitters and / or to receive commands via the one or more ultrasonic receivers.
  • Such a circuit IC preferably has means, for example the first data interface IF1, for data transmission of measurement results to a higher-level device ECU, BCM by means of a data connection, for example a LIN bus.
  • the circuit IC then preferably sends an error message as a signal and / or error signal via the one ultrasonic transducer or several ultrasonic transducers TRI, TR2, ... TR8 and / or via the one ultrasonic transmitter or several ultrasonic transmitters if the data connection is faulty and / or is interrupted.
  • the invention thus relates to a circuit IC for controlling an ultrasonic transducer TRI, TR2, ... TR8 and / or an ultrasonic transmitter and / or an ultrasonic receiver. It is typically i.a. provided with a first connection and with a second connection and with a third connection and with a fourth connection and with a first interface IF1 and with a second interface IF2 and with a first GPIO interface GPIO1 and with a second GPIO interface GPI02.
  • the circuit is intended to be used in a first application I and a second application II and a third application III and a fourth application IV and a fifth application V and a sixth application VI in order to be able to represent the necessary production flexibility.
  • the first interface IF1 is connected to the first connection of the circuit IC.
  • the first interface IF1 can be operated according to a first data bus protocol and / or as a digi tal input and / or as a low-side driver.
  • the first interface IF1 is e.g. operated as a digital input after resetting the circuit IC.
  • the reset can be done, for example, after switching on, by a signal or by software command or by a circuit part.
  • Circuit IC is set up and provided to carry out a method that includes at least the following steps, possibly also in a different order, a preferred order being described here. It should also be pointed out that here, if necessary, for a better overview, several steps are combined in FIG. 10 to form an overall step with the same reference number. The same reference symbols are used for the different designations of the sub-steps.
  • a first step (20) is to reset the circuit IC and the resulting high-resistance pulling of the input potential of the first interface IF1 to a logical 1.
  • This first step (20) also includes the configuration of the first interface IF1 according to the first data bus protocol and the configuration of the second interface IF2 according to the first data bus protocol.
  • the circuit IC waits for a first time At for it to receive a first predetermined data message via the first interface IF1 by overwriting the high-resistance 1 at the input of its first interface IF1.
  • the circuit IC receives the first predetermined data message in this first time At via its first interface IF1 in a step (22), it carries out the following steps:
  • step (23) is the implementation of an auto addressing method by means of a GPIO method by the circuit IC to determine a valid bus node address for the circuit IC.
  • step (24) the implementation of an Autoadress istsverfah rens by means of a daisy-chain-like method by the circuit IC in cooperation with the other circuits IC of the data bus system follows as step (24) to determine a valid bus node address for the circuit.
  • step (25) is followed by the further signaling of an application III to the subsequent circuits IC of the sensors following in the data bus chain by means of the second interface IF2 and the signaling (25) to the subsequent circuits IC of the sensors following in the data bus chain by means of the second interface IF2 that they are positioned as the following sensor S1.
  • the configuration (25) of the second interface IF2 takes place in accordance with a second data bus protocol, if this is not the same as the first data bus protocol.
  • the first interface IF1 is preferably configured according to a second data bus protocol if this is not the same as the first data bus protocol.
  • step (27) is the signaling of an application IV to the subsequent circuits IC of the sensors following in the data bus chain by means of the second interface IF2 and the signaling (27) to the subsequent circuits IC of the sensors following in the data bus chain by means of the second interface IF2 that they have a positioning as the following sensor S1.
  • the second interface IF2 is preferably also configured according to a second data bus protocol, if this is not the same as the first data bus protocol.
  • VI is signaled with signaling (28) of a positioning as a subsequent sensor
  • the implementation of an auto-addressing method by means of a daisy-chain-like method follows as step (28) to determine a valid bus node address for the subsequent circuits IC of the subsequent sensors and, if necessary, the configuration ( 28) of the first interface IF1 according to a second data bus protocol, if this is not the same as the first data bus protocol.
  • the circuits IC of the subsequent sensors start an attempt to carry out auto-addressing via an existing or non-existing daisy-chain-like chain (30). If the daisy-chain-like chain does not exist, this procedure must naturally fail (31), which can be used to differentiate between application V and application VI.
  • the data bus system does not have a bus master ECU . In that case it must be an application V or VI and the circuit IC is not at the bus position of the first sensor S1.
  • the first sensor waits for the signaling “Application V or VI”. It follows at the latest after the signaling "Application V or VI" by the first sensor S1, the step of attempting the through Execution (33) of an auto-addressing method by means of a daisy chain-like method for determining a valid bus node address.
  • an auto-addressing process is carried out (34) using a GPIO process to determine a valid bus node address.
  • the first interface IF1 is configured (34) in accordance with a second data bus protocol if this is not the same as the first data bus protocol.
  • the invention thus relates to a circuit IC for controlling one or more ultrasonic transducers TRI, TR2, ... TR8 and / or one or more ultrasonic transmitters and / or one or more ultrasonic receivers
  • the circuit IC having means, e.g. a small computer system with a memory and an internal data bus, to which, for example, the first data interface IF1 and the second data interface IF2 and the first GPIO connection GPIOl and the second GPIO connection GPI02 are connected in order to be able to carry out a method to recognize whether it is either in one of the applications from a first set of applications.
  • the first set of applications comprises at least two applications and / or three applications and / or four applications of application I and application II and application III and application IV.
  • the circuit IC can then also recognize whether it is instead located in one of the applications from a second set of applications, the second set of applications comprising at least one application and / or two applications of application V and application VI.
  • the corresponding method for execution in this circuit IC is characterized in that the method has steps to identify whether the circuit IC is either in one of the applications from a first set of applications, the first set of applications at least two applications and / or three applications and / or four applications of application I and application II and application III and application IV, or whether it is instead in one of the applications from a second set of applications, the second set the application comprises at least one application and / or two applications of application V and application VI.
  • Such a circuit and the associated method make it possible, at least in some implementations, to use the circuit IC with the same sensor PCB flexibly in different applications where it configures itself independently. This enables the number of different structures and the associated production logistics to be reduced, which leads to cost savings.
  • the invention has been described above using the example of circuits for transducer elements operating on the basis of ultrasound. However, the invention can also be applied to circuits to which other types of measuring converter elements, in particular, can be connected.
  • Circuit IC for controlling one or more ultrasonic transducers and / or one or more ultrasonic transmitters and / or one or more ultrasonic receivers
  • circuit is intended to be used in a first application I and a second application II and a third application III and a fourth application IV and a fifth application V and a sixth application VI and
  • first interface IF1 is connected to the first connection and wherein the first interface IF1 can be operated according to a first data bus protocol and wherein the first interface IF1 can be operated as a digital input and
  • first interface IF1 can be operated as a low-side driver
  • circuit IC being set up and provided to carry out a method comprising the following steps:
  • the first predetermined data message signals a third application III with signaling of a positioning as according to the following sensor:
  • circuit is part of the ultrasonic sensor
  • circuit is intended to be used in a first application I and a second application II and a third application III and a fourth application IV and a fifth application V and a sixth application VI and
  • first interface IF1 is connected to the first connection and wherein the first interface IF1 can be operated according to a first data bus protocol
  • first interface IF1 can be operated as a digital input
  • first interface IF1 can be operated as a low-side driver
  • the first predetermined data message signals a third application III with signaling of a positioning as according to the following sensor: - Implementation (26) of an auto-addressing method using a GPIO method to determine a valid bus node address for the subsequent circuits IC of the subsequent sensors;
  • Circuit IC for controlling one or more ultrasonic transducers and / or one or more ultrasonic transmitters and / or one or more ultrasonic receivers,
  • the circuit IC having means to be able to carry out a method in order to recognize whether it is either in one of the applications from a first set of applications
  • the first set of applications comprises at least two applications and / or three applications and / or four applications of application I and application II and application III and application IV, or whether he is instead in one of the applications from a second set of Applications is located
  • the second set of applications comprises at least one application and / or two applications of application V and application IV, method for execution in a circuit IC for controlling one or more ultrasonic transducers and / or one or more ultrasonic transmitters and / or one or more ultrasound receivers,
  • the first set of applications comprises at least two applications and / or three applications and / or four applications of application I and application II and application III and application IV,
  • the second set of applications comprises at least one application and / or two applications of application V and application IV, circuit IC for controlling one or more ultrasonic transducers and / or one or more ultrasonic transmitters and / or one or more ultrasonic receivers,
  • circuit is provided to form a sensor with the one or more ultrasonic transducers and / or the one or more ultrasonic transmitters and / or the one or more ultrasonic receivers for the purposes of this claim, and
  • the sensor and / or the circuit IC can have several, but at least two, states and
  • the circuit IC has means to emit signals and / or error signals via the one or more ultrasonic transducers and / or via the one or more ultrasonic transmitters and / or commands via the one or more ultrasonic receivers as a function of the at least two states Receive ultrasonic receivers. circuit according to point 5,
  • circuit has means for data transmission of measurement results to a superordinate device ECU by means of a data connection and
  • the circuit IC emits an error message as a signal and / or error signal via the one or more ultrasonic transducers and / or via the one or more ultrasonic transmitters when the data connection is faulty and / or interrupted.
  • Method for a circuit IC for controlling one or more ultrasonic transducers and / or one or more ultrasonic transmitters and / or one or more ultrasonic receivers
  • circuit is provided to form a sensor with the one or more ultrasonic transducers and / or the one or more ultrasonic transmitters and / or the one or more ultrasonic receivers for the purposes of this claim, and
  • the senor and / or the circuit IC several, but at least two,
  • Receipt of a command or of commands via an ultrasonic receiver or several ultrasonic receivers of the sensor is an ultrasonic receiver or several ultrasonic receivers of the sensor.
  • a radiated signal is an error message and / or an error signal.
  • the error signal is emitted when a certain data connection between the sensor and a superordinate device is faulty and / or interrupted.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltung (IC) zur Ansteuerung eines oder mehrerer Ultraschall-Transducer und/oder eines oder mehrerer Ultraschallsender und/oder eines oder mehrerer Ultraschallempfänger. Die Schaltung (IC) umfasst verschiedene Mittel, um festzustellen, in welcher Nutzanwendung er eingesetzt ist. Das entsprechende Verfahren ist Teil der Beanspruchung. Der Sensor kann dadurch beispielsweise feststellen, ob die Busadressen mittels einer Stecker-Kodierung oder mittels eines Daisy-Chain-ähnlichen Verfahrens ermittelt werden.

Description

Schaltung für den Anschluss eines Messwandlers
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Prioritäten der deutschen Patentanmeldun gen 10 2019 103 221.0 vom 8. Februar 2019, 10 2019 103 222.9 vom 8. Februar 2019, 10 2019 103 223.7 vom 8. Februar 2019 und 10 2020 100 425.7 vom 10. Januar 2020 in Anspruch, deren Inhalte hiermit durch Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegen den Patentanmeldung gehören.
Die Erfindung betrifft eine Schaltung für den Anschluss eines Messwandlers und insbe sondere für den Anschluss eines Ultraschallsignale aussendenden und/oder Ultraschall signale empfangenden Ultraschall-Messwandlerelements eines Ultraschall-Messsystems an einen Kommunikationsdatenbus, der eine von mehreren Konfigurationen aufweisen kann. Ferner betrifft die Erfindung verschiedentlich konfigurierte Datenbussysteme mit derartigen Schaltungen.
Aktuelle integrierte Schaltkreise für die Ansteuerung von Ultraschall-Transducern in automobilen Ultraschall-Systemen besitzen in der Regel nur eine Kommunikations schnittstelle (z.B. eine LIN-Busschnittstelle, aber auch andere Bussysteme sind denk bar), um Daten zwischen einer übergeordneten Kontrolleinheit (z.B. ECU) und einem oder mehreren Ultraschall-Sensoren auszutauschen. Die ECU funktioniert in diesem Fall als Busmaster und ist sowohl für die Kommunikation als auch für die Verarbeitung der einzelnen Ultraschall-Messungen auf Systemebene verantwortlich.
Des Weiteren existieren Ultraschall-Systeme, in denen die einzelnen Sensoren unter einander kommunizieren und die Daten verarbeiten. Hier kann ebenfalls eine LIN Kom munikation oder ein anderes Busprotokoll verwendet werden. Ein speziell ausgesuchter Sensor übernimmt dabei (Teil-)Aufgaben der klassischen Kontrolleinheit und kommuni ziert bereits ausgewertete Ergebnisse oder steuert nur einen Lautsprecher/Buzzer an oder allgemein eine (z.B. Warn-)Anzeigeeinheit (optisch, grafisch), um dem Fahrer die Entfernung zu einem Hindernis zu signalisieren.
Fig. la zeigt als Blockschaltbild ein solches Ultraschall-System als Blockschaltbild auf Basis eines heute üblichen LIN-Bussystems entsprechend dem Stand der Technik.
Fig. lb zeigt als Blockschaltbild ein solches Ultraschall-System als Blockschaltbild auf Basis eines heute üblichen LIN-Bussystems mit einem nicht weiter definierten privaten Datenbus privDB zwischen den einzelnen Sensoren (Busknoten) entsprechend dem Stand der Technik. Der standardgemäße LIN-Bus wird hierbei nur zwischen dem Steuergerät ECU und dem ersten Sensor S1 genutzt.
Fig lc zeigt als Blockschaltbild ein solches Ultraschall-System als Blockschaltbild auf Basis eines heute üblichen LIN-Bussystems mit einem nicht weiter definierten privaten Datenbus privDB zwischen den einzelnen Sensoren (Busknoten) entsprechend dem Stand der Technik. Im Gegensatz zu den Fign. la und lb verfügt das System in Fig. lc nicht über einen eigenen Busmaster ECU. Vielmehr übernimmt einer der Sensoren, be vorzugt der erste Sensor Sl, diese Rolle. Dieser umfasst typischerweise einen Klein rechner, der diese Rolle übernimmt und über ein Signalisierungsgerät (Buz- zer/Lautsprecher) eine Warnmeldung an den Fahrzeuglenker absetzen kann.
Die zuvor beschrieben Anwendungen gemäß den Fign. la, lb und lc haben verschie dene Anforderungen an eine Datenbusschnittstelle oder die Ansteuerung des Signalisie rungsgeräts (Buzzer/Lautsprecher), so dass sich diese verschiedenen Anwendungen nicht mit einer baugleichen Schaltung realisieren lassen.
Aus den Schriften US-A2019/0041504, US-A-2006/0273927 und DE-A10 2017 118 565 sind alternative Lösungen zu einem Schaltkreis zur Ansteuerung eines oder mehrerer Ultraschall-Transducer und/oder eines oder mehrerer Ultraschallsender und/oder eines oder mehrerer Ultraschallempfänger und Verfahren zur Konfiguration eines Ultraschall senders zur Verwendung in einem Schaltkreis bekannt. Keine dieser Schriften löst das Problem, wie die oben beschriebenen verschiedenen Anwendungen sich mit einer bau gleichen Schaltung realisieren lassen.
DE-A-10 2014 115 000 beschreibt ein Verfahren für den Funktionstest einer Ultra schallsendevorrichtung eines Kraftfahrzeuges. Dabei wird während eines Messbetriebs, also beispielsweise in der Fertigung oder in der Werkstatt, mittels einer Diagnoseein richtung eine Funktionsfähigkeit der Ultraschallsensorvorrichtung anhand eines Sende signals und/oder des Messsignals überprüft.
Insbesondere Ultraschall-Messsysteme im Automotive-Bereich können als Lowcost- Lösungen und Highend-Realisierungen umgesetzt sein. Mitunter ist es beispielsweise ausreichend, wenn als Signal dafür, dass der Abstand des Fahrzeugs zu einem Hindernis einen Mindestwert unterschreitet, ein akustisches Signal ausgegeben wird. Bei derarti gen Anwendungen ist es möglicherweise nicht erforderlich, die Beurteilung, ob das Sig- nal ausgegeben werden muss oder nicht, anhand einer ECU o.dgl. vergleichsweise auf wendigen zentralen Auswerte- und Ansteuereinheit vorzunehmen. Hier böte es sich bei spielsweise an, einer der Schaltungen, an denen die einzelnen Ultraschallsensoren an geordnet sind, eine gewisse "Intelligenz" zu verleihen, um dann mittels dieser Schaltung eine Warnanzeige anzusteuern.
Andere Systeme wiederum im Highend-Bereich weisen unter anderem auch grafische bzw. Kameradarstellungen der Umgebung des Fahrzeugs auf. Hier benötigt man in jedem Fall auswendigere Auswerteelektronik, an die gegebenenfalls eine Vielzahl von Ultraschallsensoren oder aber auch mehrere Ultraschallsensor-Bussysteme angeschlos sen sind. Im letztgenannten Fall kann es aber sinnvoll sein, die zentrale Auswerte- und Ansteuereinheit von Aufgaben bzw. Teilaufgaben zu entlasten, so dass pro angeschlos senem Sensorbus die Schaltung eines dieser Sensoren mit zusätzlicher Intelligenz aus gestattet wird.
Bei den zuvor genannten Konzepten kommt noch hinzu, dass man möglicherweise ein fache Adressierungsmöglichkeiten der verschiedenen Sensoren, die an verschiedene Bussysteme angeschlossen sind, fordert. Also spielt auch dies eine Rolle, was die Kom plexität bzw. die Verringerung der Komplexität derartiger Systeme betrifft. Als Adres sierungsmöglichkeiten bieten sich hier sogenannte Pin- bzw. Stecker-Kodierungen oder aber auch die Adressierungsmöglichkeiten an, wie sie beispielsweise bei Daisy-Chain- Datenbussystemen für die einzelnen seriell in Kette geschalteten Busteilnehmer bekannt sind.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung für elektrisch betriebene Wandler elemente, und insbesondere für Ultraschall-Wandlerelemente zu schaffen, die es er laubt, die Wandlerelemente und damit das gesamte Messsystem entsprechend unter schiedlicher Konzepte für die Datenkommunikation und die Adressvergabe zu verschal ten.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Schaltung vorgeschlagen, die dem Anschluss eines Ultraschallsignale aussendenden und/oder Ultraschallsingale emp fangenden Ultraschall-Messwandlerelemente (eines Ultraschall-Messsystems an einen Kommunikationsdatenbus, der eine von mehreren Konfigurationen aufweisen kann,) dient, wobei die Schaltung versehen ist mit
mindestens einem Wandlerelementanschluss WEA1, WEA2, einem Bezugspotentialanschluss GND,
einem Versorgungspotentialanschluss VCC,
einer ersten Datenbusschnittstelle IF1,
einer zweiten Datenbusschnittstelle IF2,
einer durch Programmierung als (z.B. digitaler) Eingang oder Ausgang betreib baren oder Programmierung binär mit einem Pin-Kodierungspotential betreibbaren ersten I/O-Schnittstelle GPIOl und
einer durch Programmierung als (z.B. digitaler) Eingang oder Ausgang betreibba ren oder Programmierung binär mit einem Pin-Kodierungspotential betreibbaren zweiten I/O-Schnittstelle GPI02,
einem Mikrorechner zur Verarbeitung von über die beiden Datenbusschnittstellen IF1, IF2 und die beiden I/O-Schnittstellen GPIOl, GPI02 und den mindestens einen Wandlerelementanschluss empfangbaren oder zu sendenden (analogen und/oder digitalen) Daten und/oder Signalen,
wobei die erste Datenbusschnittstelle IF1 gemäß einem ersten Datenbusprotokoll oder gemäß einem zu dem ersten Datenbusprotokoll verschiedenen zweiten Datenbusprotokoll oder als (z.B. digitaler) Eingang oder als Treiber zum Betreiben einer optischen und/oder grafischen und/oder akustischen (z.B. Warn-)Anzeige- einheit BUZ betreibbar ist,
wobei die zweite Datenbusschnittstelle IF2 gemäß dem ersten Datenbusprotokoll oder gemäß dem zu dem ersten Datenbusprotokoll verschiedenen zweiten Daten busprotokoll oder als Eingang oder als Treiber zum Betreiben einer optischen und/oder grafischen und/oder akustischen (z.B. Warn-)Anzeigeeinheit BUZ be treibbar ist,
wobei die erste Datenbusschnittstelle IF1 an einen ersten Datenbus anschließbar ist, der einen Busmaster aufweist und an den die ersten Datenbusschnittstellen IF1 weiterer Schaltungen anschließbar sind (siehe weiter unten unter Anwendung I sowie in Fig. 3 und unter Anwendung II sowie in Fig. 4),
wobei die zweite Datenbusschnittstelle IF2 bei an einen ersten Datenbus LIN an geschlossener erster Datenbusschnittstelle IF1 an einen von dem ersten Datenbus LIN getrennten, verschiedenen zweiten Datenbus privDB anschließbar ist, an den die erste oder die zweite Datenbusschnittstelle IF1, IF2 weiterer Schaltungen an schließbar sind (siehe weiter unten unter Anwendung III sowie in Fig. 5, unter Anwendung IV sowie in Fig. 6, unter Anwendung V sowie in Fig. 7 und unter An wendung VI sowie in Fig. 8), wobei die zweite I/O-Schnittstelle GPI02 einer Schaltung mit der ersten I/O- Schnittstelle GPIOl einer weiteren Schaltung seriell verbindbar ist und durch diese serielle Verbindung die eine weitere Schaltung oder mehrere mit der einen weite ren Schaltung sowie untereinander seriell verbundene weitere Schaltungen adres sierbar ist bzw. sind (siehe weiter unten unter Anwendung II sowie in Fig. 4, unter Anwendung IV sowie in Fig. 6 und unter Anwendung VI sowie in Fig. 8), wobei wahlweise eine der beiden I/O-Schnittstellen GPIOl, GPI02 oder beide I/O- Schnittstellen GPIOl, GPI02 und gegebenenfalls eine der beiden Datenbusschnitt stellen IF1, IF2 in deren Betrieb als (z.B. digitaler) Eingang zur Adressierung der Schaltung durch Anschlusskodierung mit einem Bezugspotential verbindbar ist bzw. sind (siehe weiter unten unter Anwendung I sowie in Fig. 3, unter Anwendung III sowie in Fig. 5 und unter Anwendung V sowie in Fig. 7) und
wobei eine der beiden Datenbusschnittstellen IF1, IF2, d.h. z.B. die erste Daten busschnittstelle IF1, zum Betreiben der (z.B. Warn-)Anzeigeeinheit BUZ an diese anschließbar ist und die andere der beiden Datenbusschnittstellen, d.h. z.B. die zweite Datenbusschnittstelle IF2, an einen Datenbus privDB anschließbar ist, an den die ersten Datenbusschnittstellen IF1 weiterer Schaltungen oder die zweiten Datenbusschnittstellen IF2 weiterer Schaltungen anschließbar sind (siehe weiter unten unter Anwendung V sowie in Fig. 7 und unter Anwendung VI sowie Fig. 8).
Die erfindungsgemäße Schaltung lässt sich mittels eines sechspoligen Steckers an einerseits das Bezugs- und das Versorgungspotential des Bordnetzes sowie an verschie denen Datenkommunikationskonzeptionen anschließen. Zum Wandlerelement hin weist die erfindungsgemäße Schaltung ebenfalls mindestens einen Anschluss auf.
Wie oben beschrieben, lassen sich die beiden Datenkommunikationsschnittstellen der Schaltung und die beiden I/O-Schnittstellen konfigurieren. Die einzelnen Konfigura tionsmöglichkeiten sind vorstehend genannt und werden im Folgenden noch weiter er läutert und im Einzelnen dargelegt.
Mit der erfindungsgemäßen Schaltung wird ein in mehrfacher Hinsicht konfigurierbares Verbindungsglied zwischen der Sensorik (Sensor-Hardware) und der elektrischen Ver sorgung sowie der Datenkommunikation im Fahrzeug angegeben. Das reduziert ganz entscheidend den Montageaufwand und die Logistik für den Fahrzeug-Zulieferer und auch den Fahrzeug-Hersteller; denn eines dieser beiden Unternehmen oder auch beide Unternehmen können nun durch Aufspielen entsprechender Software den Mikrorechner dergestalt programmieren, dass die letztendlich verbauten Schaltungen der jeweils ge wünschten Konfiguration entsprechen.
Gemäß einer ersten möglichen Anwendung, die dem Konzept nach Fig. la entspricht und weiter unten noch im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben werden wird, lässt sich mit der Erfindung ein Datenbussystem realisieren, das versehen ist mit
mehreren erfindungsgemäßen Schaltungen IC,
einem Busmaster ECU und
einer Datenbusleitung LIN, an die der Busmaster ECU und die mehreren Schaltun gen IC angeschlossen sind,
wobei die mehreren Schaltungen IC zwecks Datenkommunikation mit dem Bus master und/oder untereinander entweder mit ihren jeweiligen ersten Datenbus schnittstellen IF1 oder ihren jeweiligen zweiten Datenbusschnittstellen IF2 an die Datenbusleitung LIN angeschlossen sind,
wobei die beiden I/O-Schnittstellen GPIOl, GPI02 und die nicht der Datenkom munikation dienenden Datenbusschnittstellen IF1, IF2 einer ersten Schaltung IC nach der Erfindung nicht an die Datenbusleitung LIN angeschlossen sind (und ge gebenenfalls mittels Steuerung durch den Mikrorechner mit einem dies repräsen tierenden Potential verbunden sind) und
wobei die beiden I/O-Schnittstellen GPIOl, GPI02 sämtlicher anderen Schaltun gen IC nach der Erfindung oder die beiden I/O-Schnittstellen GPIOl, GPI02 und die nicht der Datenkommunikation dienenden Datenbusschnittstellen IF1, IF2 sämtlicher anderen erfindungsgemäßer Schaltungen IC in jeweils unterschied lichen Kombinationen zur durch Pin-Kodierung erfolgenden Adressierung mit dem Bezugspotential verbunden sind.
Gemäß einer zweiten möglichen Anwendung, die dem Konzept nach Fig. la entspricht und weiter unten noch im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben werden wird, lässt sich mit der Erfindung ein Datenbussystem realisieren, das versehen ist mit
mehreren erfindungsgemäßen Schaltungen IC,
einem Busmaster ECU und
einer Datenbusleitung LIN, an die der Busmaster ECU und die mehreren Schaltun gen IC angeschlossen sind,
wobei die mehreren Schaltungen IC zwecks Datenkommunikation mit dem Bus master und/oder untereinander entweder mit ihren jeweiligen ersten Datenbus- Schnittstellen IF1 oder ihren jeweiligen zweiten Datenbusschnittstellen IF2 an die Datenbusleitung LIN angeschlossen sind,
wobei die nicht für die Datenkommunikation benötigten Datenbusschnittstellen IF1, IF2 sämtlicher Schaltungen IC nicht angeschlossen sind (und gegebenenfalls mittels Steuerung durch den Mikrorechner mit einem dies repräsentierenden Potential verbunden sind),
wobei die erste I/O-Schnittstelle GPIOl einer erfindungsgemäßen ersten Schal tung IC und die zweite I/O-Schnittstelle GPI02 einer erfindungsgemäßen zweiten Schaltung IC nicht an die Datenbusleitung LIN angeschlossen sind (und gegebe nenfalls mittels Steuerung durch den Mikrorechner mit einem dies repräsentieren den Potential verbunden sind) und
wobei weitere erfindungsgemäße Schaltungen IC zwecks automatischer Adressie rung zumindest dieser weiteren Schaltungen IC und gegebenenfalls auch der zwei ten Schaltung IC und/oder gegebenenfalls auch der ersten Schaltung IC seriell dergestalt mit der ersten Schaltung IC und der zweiten Schaltung IC verbunden sind, dass die zweite I/O-Schnittstelle GPI02 der ersten Schaltung IC und jeder weiteren Schaltung IC mit der ersten I/O-Schnittstelle GPIOl einer der weiteren Schaltungen IC bzw. der nächsten weiteren Schaltung IC verbunden ist und die zweite I/O-Schnittstelle GPI02 der letzten weiteren Schaltung IC mit der ersten I/O-Schnittstelle GPIOl der zweiten Schaltung IC verbunden ist.
Gemäß einer dritten möglichen Anwendung, die dem Konzept nach Fig. lb entspricht und weiter unten noch im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben werden wird, lässt sich mit der Erfindung ein Datenbussystem realisieren, das versehen ist mit
mehreren erfindungsgemäßen Schaltungen IC,
einem Busmaster ECU,
einer ersten Datenbusleitung LIN und
einer zweiten Datenbusleitung privDB,
wobei der Busmaster ECU und die erste Datenbusschnittstelle IF1 mindestens einer ersten erfindungsgemäßen Schaltung IC zwecks Datenkommunikation an die Datenbusleitung LIN angeschlossen sind,
wobei die zweite Datenbusschnittstelle IF2 mindestens einer der ersten Schaltun gen IC und die zweiten Datenbusschnittstellen IF2 oder die ersten Datenbus schnittstellen IF1 weiterer erfindungsgemäße Schaltungen IC an die zweite Daten busleitung privDB angeschlossen sind, wobei die nicht der Datenkommunikation dienenden Datenbusschnittstellen IF1, IF2 jeder weiteren Schaltung IC an keine der Datenbusleitungen LIN, privDB an geschlossen sind (und gegebenenfalls mittels Steuerung durch den Mikrorechner mit einem dies repräsentierenden Potential verbunden sind) und
wobei die beiden I/O-Schnittstellen GPIOl, GPI02 sämtlicher anderen erfindungs gemäßer Schaltungen IC oder die beiden I/O-Schnittstellen GPIOl, GPI02 und die nicht der Datenkommunikation dienenden Datenbusschnittstellen IF1, IF2 sämt licher anderen erfindungsgemäßen Schaltungen IC in jeweils unterschiedlichen Kombinationen zur durch Pin-Kodierung erfolgenden Adressierung mit dem Be zugspotential verbunden sind.
Gemäß einer vierten möglichen Anwendung, die dem Konzept nach Fig. lb entspricht und weiter unten noch im Zusammenhang mit Fig. 6 beschrieben werden wird, lässt sich mit der Erfindung ein Datenbussystem realisieren, das versehen ist mit
mehreren erfindungsgemäßen Schaltungen IC,
einem Busmaster ECU,
einer ersten Datenbusleitung LIN und
einer zweiten Datenbusleitung privDB,
wobei der Busmaster ECU und die erste Datenbusschnittstelle IF1 mindestens einer ersten erfindungsgemäßen Schaltung IC zwecks Datenkommunikation an die Datenbusleitung LIN angeschlossen sind,
wobei die zweite Datenbusschnittstelle IF2 mindestens einer der ersten Schaltung IC und die zweiten Datenbusschnittstellen IF2 oder die ersten Datenbusschnitt stellen IF1 weiterer erfindungsgemäßer Schaltungen IC an die zweite Datenbus leitung privDB angeschlossen sind,
wobei die erste I/O-Schnittstelle GPIOl einer ersten weiteren Schaltung IC nach der Erfindung und die zweite I/O-Schnittstelle GPI02 einer zweiten weiteren er findungsgemäßen Schaltung IC nicht an die zweite Datenbusleitung privDB ange schlossen sind (und gegebenenfalls mittels Steuerung durch den Mikrorechner mit einem dies repräsentierenden Potential verbunden sind) und
wobei die anderen weiteren erfindungsgemäßen Schaltungen IC zwecks automa tischer Adressierung zumindest dieser weiteren Schaltungen IC und gegebenen falls auch der ersten weiteren Schaltung IC und/oder gegebenenfalls auch der zweiten weiteren Schaltung IC seriell dergestalt mit der ersten weiteren Schaltung IC und der zweiten weiteren Schaltung IC verbunden sind, dass die zweite I/O- Schnittstelle GPI02 der ersten weiteren Schaltung IC und jeder weiteren Schal- tung IC mit der ersten I/O-Schnittstelle GPIOl einer der weiteren Schaltungen IC bzw. der nächsten weiteren Schaltung IC verbunden ist und die zweite I/O-Schnitt - stelle GPI02 der letzten weiteren Schaltung IC mit der ersten I/O-Schnittstelle GPIOl der zweiten weiteren Schaltung IC verbunden ist.
Gemäß einer fünften möglichen Anwendung, die dem Konzept nach Fig. lc entspricht und weiter unten noch im Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben werden wird, lässt sich mit der Erfindung ein Datenbussystem realisieren, das versehen ist mit
mehreren erfindungsgemäßen Schaltungen IC,
einer (z.B. Warn-)Anzeigeeinheit BUZ und
einer Datenbusleitung privDB,
wobei die erste Datenbusschnittstelle IF1 einer ersten erfindungsgemäßen Schal tung IC zum Betreiben der (z.B. Warn-)Anzeigeeinheit BUZ mit dieser verbunden ist,
wobei die zweite Datenbusschnittstelle IF2 der ersten Schaltung IC an die Daten busleitung privDB angeschlossen ist,
wobei die erste Datenbusschnittstelle IF1 oder die zweite Datenbusschnittstelle IF2 weiterer erfindungsgemäßer Schaltungen IC an die Datenbusleitung privDB angeschlossen sind,
wobei die beiden I/O-Schnittstellen GPIOl, GPI02 und die nicht der Datenkom munikation dienenden Datenbusschnittstellen IF1, IF2 der weiteren erfindungsge mäßen Schaltungen IC nicht an die Datenbusleitung privDB angeschlossen sind (und gegebenenfalls mittels Steuerung durch den Mikrorechner mit einem dies repräsentierenden Potential verbunden sind) und
wobei die beiden I/O-Schnittstellen GPIOl, GPI02 sämtlicher anderen weiteren erfindungsgemäßen Schaltungen IC oder die beiden I/O-Schnittstellen GPIOl, GPI02 und die nicht der Datenkommunikation dienenden Datenbusschnittstellen IF1, IF2 sämtlicher anderen weiteren erfindungsgemäßen Schaltungen IC in je weils unterschiedlichen Kombinationen zur durch Pin-Kodierung erfolgender Adressierung mit dem Bezugspotential verbunden sind.
Gemäß einer sechsten möglichen Anwendung, die dem Konzept nach Fig. lc entspricht und weiter unten noch im Zusammenhang mit Fig. 8 beschrieben werden wird, lässt sich mit der Erfindung ein Datenbussystem realisieren, das versehen ist mit
mehreren erfindungsgemäßen Schaltungen IC,
einer (z.B. Warn-)Anzeigeeinheit BUZ und einer Datenbusleitung privDB,
wobei die erste Datenbusschnittstelle IF1 einer ersten erfindungsgemäßen Schal tung IC zum Betreiben der (z.B. Warn-)Anzeigeeinheit BUZ mit dieser verbunden ist,
wobei die zweite Datenbusschnittstelle IF2 der ersten Schaltung IC an die Daten busleitung privDB angeschlossen ist,
wobei die erste Datenbusschnittstelle IF1 oder die zweite Datenbusschnittstelle IF2 weiterer erfindungsgemäßer Schaltungen IC an die Datenbusleitung privDB angeschlossen sind,
wobei die erste I/O-Schnittstelle GPIOl einer ersten weiteren erfindungsgemäßen Schaltung IC und die zweite I/O-Schnittstelle GPI02 einer zweiten weiteren erfin dungsgemäßen Schaltung IC nicht an die Datenbusleitung privDB angeschlossen sind (und gegebenenfalls mittels Steuerung durch den Mikrorechner mit einem dies repräsentierenden Potential verbunden sind) und
wobei die anderen weiteren erfindungsgemäßen Schaltungen IC zwecks automa tischer Adressierung zumindest dieser weiteren Schaltungen IC und gegebenen falls auch der ersten weiteren Schaltung IC und/oder gegebenenfalls auch der zweiten weiteren Schaltung IC seriell dergestalt mit der ersten weiteren Schaltung IC und der zweiten weiteren Schaltung IC verbunden sind, dass die zweite I/O- Schnittstelle GPI02 der ersten weiteren Schaltung IC und jeder weiteren Schal tung IC mit der ersten I/O-Schnittstelle GPIOl einer der weiteren Schaltungen IC bzw. der nächsten weiteren Schaltung IC verbunden ist und die zweite I/O-Schnitt - stelle GPI02 der letzten weiteren Schaltung IC mit der ersten I/O-Schnittstelle GPIOl der zweiten weiteren Schaltung IC verbunden ist.
Mittels einer zweiten Kommunikationsschnittstelle und Adressierungsmöglichkeiten über einen frei programmierbaren digitalen kombinierten Eingangs- und Ausgangs-An schluss, im Folgenden GPIO oder GPIO-Pin genannt, in einem integrierten Sensor- Schaltkreis, im Folgenden Schaltung genannt, lassen sich die oben genannten Anwen dungen und Aufgaben mit einer Schaltung nur einer einzigen Konstruktion realisieren. Dies vereinfacht die Logistik für die Verwender einer solchen Schaltung und senkt die Herstellungskosten durch Skaleneffekte. Die einzelnen Anwendungen werden dabei nur durch unterschiedliche Kabelbäume zur elektrischen Verbindung der Sensoren realisiert.
In der Schaltung selbst werden die verschiedenen Anwendungen von einer Software und/oder Logik des Mikrorechners gesteuert, wobei die Erkennung, in welcher Anwen- düng und an welcher Stelle sich der Sensor im Kabelbaum befindet, durch Abfrage der Schnittstellen und der GPIOs nach dem Einschalten und/oder Zurücksetzen und/oder nach spezieller Aufforderung durch ein Signal oder ein übergeordnetes System und/oder durch einen Zeitgeber erfolgt. Dies bezieht sich auf den einzelnen Sensor und/oder das System.
Die Abfrage der Schnittstellen und GPIOs ist dadurch gekennzeichnet, dass diese jeweils den aktuellen Spannungspegel an dem jeweiligen Anschluss der Schaltung gegenüber einem Bezugspotential, typischerweise Masse GND messen und einen Wechsel des Spannungswerts detektieren und/oder ein gesendetes Protokoll erkennen können.
Mit dem erfindungsgemäßen Ansatz einer konfigurierbaren Schaltung, mit der sich ins besondere Messwandlerelemente in unterschiedlichen Konfigurationen miteinander ver schalten lassen, ist ein äußerst effizienter Weg aufgezeigt, das eingangs genannte Prob lem zu lösen, nämlich mit ein und derselben Schaltung mehrere Konzeptionen abdecken zu können. Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass es insoweit ausreichend ist, bei der erfindungsgemäßen Schaltung für zwei Datenbusschnittstellen zu sorgen, um nämlich damit eine Aufteilung von Wandlerelementen in zwei Gruppen zu realisieren, von denen die Schaltungen der Wandlerelemente der einen Gruppe über einen Stan darddatenbus, beispielsweise einen Standard-LIN-Bus, mit einem Busmaster zu verbin den, während die andere Gruppe von Wandlerelementen über einen anderen lokalen Datenbus (auch als privater Datenbus bezeichnet) verbunden werden, wobei die Schal tung eines der Wandlerelemente der ersten Gruppe die Kopplung beider Datenbusse realisiert. Die Schaltung dieses besagten Wandlerelements dient dann in gewisser Weise als eine Art Busmaster für die Schaltungen der zweiten Gruppe von Wandlerelementen und entlastet insoweit den Busmaster, der über den Standarddatenbus mit den Schal tungen der ersten Gruppe von Wandlerelementen gekoppelt (d.h. der einen Schaltung, wenn die erste Gruppe lediglich ein Wandlerelement aufweist,) ist. Die besagte Schal tung, an der beide Datenbusse angeschlossen sind, benötigt zwei Datenbusschnittstel len, während die anderen Schaltungen eine derartige zweite Datenbusschnittstelle grundsätzlich nicht benötigen würden.
Darüber hinaus hat sich herausgestellt, dass es vorteilhaft ist, über zwei sogenannte General Purpose I/O-Schnittstellen zu verfügen, die als Eingang oder als Ausgang pro grammierbar sind. Auch die beiden zuvor genannten Datenbusschnittstellen können unterschiedlich betrieben werden, und zwar als Datenbusschnittstellen gemäß einem vorgegebenen Protokoll oder als Treiber oder als digitaler Eingang oder Ausgang. Die Konfiguration der Datenbusschnittstellen und der beiden weiteren I/O-Schnittstellen er folgt beispielsweise mittels des Mikrorechners.
Mit Hilfe der beiden programmierbaren I/O-Schnittstellen lassen sich durch Pin- bzw. Stecker-Kodierung Adressen vergeben, die den Schaltungen und damit den an diesen angeschlossenen Wandlerelementen zugeordnet werden. Die Anzahl der damit Pin-ko dierbaren Schaltungen ist insoweit begrenzt und kann vorteilhafterweise nach der Er findung dadurch erweitert werden, dass eine der beiden Datenbusschnittstellen eben falls für die Pin-Kodierung verwendet wird. Sofern eine größere Anzahl an Schaltungen an einen Datenbus anzuschließen sind, als durch die drei Schnittstellen Pin-kodiert adressierbar sind, können die beiden I/O-Schnittstellen zur verketteten Kopplung einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Schaltungen genutzt werden, indem sie nach Art einer Daisy-Chain-Verbindung untereinander verbunden werden. Diese insoweit neben dem Kommunikationsdatenbus bestehende zusätzliche Verbindung benachbarter Schaltun gen ermöglicht eine bequeme Adressierung der einzelnen Schaltungen, die automatisch ablaufen kann.
Schließlich ist es mit der erfindungsgemäßen Schaltung auch möglich, mehrere Wand lerelemente über einen oder mehrere Kommunikationsbusse (ohne Busmaster im eigentlichen Sinne) miteinander zu verbinden, wobei eine der Schaltungen zum Treiben einer insbesondere (Warn-)Anzeigeeinheit genutzt wird. Hierzu wird eine der beiden Datenbusschnittstellen als Treiber eingesetzt, während die andere Datenbusschnittstelle dieser Schaltung der Datenkommunikation mit den weiteren Schaltungen dient. Diese weiteren Schaltungen können entweder Pin-kodiert adressiert sein oder aber über die oben bereits beschriebene Daisy-Chain-ähnliche Verbindung automatisch adressierbar sein.
Die Multifunktionalität der erfindungsgemäßen Schaltung ist der eigentliche Vorteil der Erfindung.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen dabei :
Fign. la, lb und lc
Datenbussysteme aus dem Stand der Technik, Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Sensor mit Schaltung IC, die vereinfacht als Block diagramm dargestellt ist.
Fig. 3 ein Datenbussystem als Blockschaltbild gemäß Anwendung I mit Sensoren entsprechend Fig. 2,
Fig. 4 ein Datenbussystem als Blockschaltbild gemäß Anwendung II mit Sensoren entsprechend Fig. 2,
Fig. 5 ein Datenbussystem als Blockschaltbild gemäß Anwendung III mit Sensoren entsprechend Fig. 2,
Fig. 6 ein Datenbussystem als Blockschaltbild gemäß Anwendung IV mit Sensoren entsprechend Fig. 2,
Fig. 7 ein Datenbussystem als Blockschaltbild gemäß Anwendung V mit Sensoren entsprechend Fig. 2,
Fig. 8 ein Datenbussystem als Blockschaltbild gemäß Anwendung VI mit Sensoren entsprechend Fig. 2,
Fig. 9 einen beispielhaften Prozessablauf für ein Datenbussystem und
Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel für Verfahrensschritte, die innerhalb einer Schaltung ablaufen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Wenn im Folgenden von einem Sensor die Rede ist, so ist damit grundsätzlich die Schaltung gemeint, über die der Sensor an den Bus des jeweiligen Datenbussystems angeschlossen ist.
Eine geeignetes Ultraschall-Schaltung IC wird hierzu mit zwei standardkonformen Schnittstellen IF1, IF2 und einem oder mehreren GPIOs versehen. Beispielsweise kann es sich bei einer der Schnittstellen um eine LIN-Busschnittstelle handeln. Fig. 2 zeigt einen entsprechenden Sensor schematisch in Form von Funktionsblöcken. Ein solcher Sensor kann weitere Blöcke umfassen, die für die Erfindung von unterge ordneter Bedeutung sind und die zur Vereinfachung nicht gezeigt sind. Die Schaltung IC enthält dabei bevorzugt die folgenden Blöcke:
Supply Su
Hierbei handelt es sich um einen Funktionsblock, der typischerweise einen Spannungs regler o.dgl. die elektrische Energie bereitstellende Energieversorgung umfasst.
Logic
Hierbei handelt es sich bevorzugt um einen digitalen Schaltungsblock für die Funktion des IC, das Abarbeiten der Protokolle, die Signalverarbeitung, die Auswertung der Ultraschall-Messungen usw.
Transmitter Tx
Hierbei handelt es sich um einen Sender zur Ansteuerung eines beispielhaften Ultra schall-Transducers TR oder Ultraschallsenders TR.
Receiver Rx
Hierbei handelt es sich um einen Empfänger zum Empfang der Signale des beispielhaf ten Ultraschall-Transducers TR oder eines Ultraschallempfängers TR.
Interface 1 IF1
Hierbei handelt es sich bevorzugt um eine Datenschnittstelle, die bevorzugt primär zur Kommunikation mit einem übergeordneten Steuergerät eingesetzt wird.
Interface 2 IF2
Hierbei handelt es sich bevorzugt um eine Datenschnittstelle, die bevorzugt primär zur Kommunikation mit den anderen Sensoren eingesetzt wird.
General Purpose I/O GPIOl, GPI02
Hierbei handelt es sich um Anschlüsse, die frei programmierbar als Ein- und Ausgangs anschlüsse definiert werden können und die bevorzugt primär zur Adressierung der Sen soren verwendet werden.
Messwandlerelement TR Es handelt sich um ein Messwandlerelement z.B. elektro-akustischer, elektro-optischer, elektro-mechanischer, elektro-magnetischer oder anderer Art. Die Erfindung wird bei spielhaft für Ultraschall-Wandlerelemente insbesondere in Form von Transducern be schrieben.
Messwandlerelementanschlüsse WEA1, WEA2
Dies sind Anschlüsse, an denen das jeweilige Messwandlerelement angeschlossen ist. Mikrorechner pC
Der Mikrorechner bestimmt durch seine Programmierung die Funktion der Schaltung innerhalb der verschiedenen Schaltungskonzepte.
Die Schaltung IC tauscht Signale mit dem einen oder mehreren Ultraschall-Transducern TR, TRI, TR2 ... TR8 und/oder mit dem einen oder mehreren Ultraschallsendern und/oder mit dem einen oder mehreren Ultraschallempfängern direkt oder indirekt aus. "Direkt" bedeutet, dass die Schaltung IC_ unmittelbar elektrisch mit einem oder meh reren Ultraschall-Transducern TR, TRI, TR2 ... TR8 und/oder mit einem oder mehreren Ultraschallsendern und/oder mit einem oder mehreren Ultraschallempfängern verbun den ist. "Indirekt" bedeutet, dass die Schaltung IC nur mittelbar über andere elektrische und/oder elektronische Bauelemente elektrisch mit einem oder mehreren Ultraschall- Transducern TR, TRI, TR2 ... TR8 und/oder mit einem oder mehreren Ultraschallsendern und/oder mit einem oder mehreren Ultraschallempfängern verbunden ist.
Die erste Schnittstelle IF1 ist die primäre Datenschnittstelle zum Standard-Kommuni kationsdatenbus des Fahrzeugs. Hier wird typischerweise ein standard-automotive-qua- lifizierter Datenschnittstellentyp eingesetzt. Beispielsweise ist es besonders bevorzugt, hier eine LIN-Schnittstelle zu verwenden. Weiterhin kann diese erste Schnittstelle IF1 im Falle einer LIN-Schnittstelle als Low-Side-Treiber verwendet werden, um einen Laut- sprecher/Buzzer oder allgemein eine gegebenenfalls optisch oder grafisch arbeitende (Warn-)Anzeigeeinheit BUZ anzusteuern.
Die zweite Schnittstelle IF2 verbindet die weiteren Sensoren untereinander, wenn ein ausgesuchter Sensor bereits über seine erste Schnittstelle IF1 mit dem Standard-Kom munikationsdatenbus des Fahrzeugs kommuniziert. Gegenüber der ersten Schnittstelle IF1 handelt es sich bei der zweiten Schnittstelle IF2 um eine "private", lokale Schnitt- stelle, so dass hier eine Standardschnittstelle (z.B. eine LIN-Schnittstelle) oder ein in seinen Anforderungen reduzierter Schnittstellentyp eingesetzt werden kann.
Wird die zweite Schnittstelle IF2 nicht zur Kommunikation genutzt, so kann sie auch als zusätzlicher GPIO Pin und/oder zur Adressvergabe verwendet werden.
Die GPIO-Pins dienen in dieser Anordnung primär zur Adressierung der Sensoren, un abhängig davon ob nur die erste Schnittstelle IF1 oder beide Schnittstellen IF1, IF2 genutzt werden. Die Adressierung erfolgt bevorzugt entweder durch Verbindung der einzelnen GPIOs mit GND im Stecker (gegebenenfalls unter Nutzung eines Pull-Up Widerstands und/oder einer Stromquelle im Sensor) oder durch z.B. eine Daisy-Chain- ähnliche Verbindung vom GPIO-out des aktuellen Sensors zum GPIO-in des nächsten Sensors.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass mit diesen Sensoren gemäß der Fig. 2 (IC, PCB und einem 6-poligen Stecker für VCC, GND, IF1, IF2, GPIOl, GPI02) unter anderem die folgenden Applikationen realisiert werden können:
1) Applikation mit ECU als Steuergerät oder übergeordnetes Rechnersystem:
a) Anwendung I (siehe Fig. 3, entspricht dem Konzept nach Fig. la)
Standard LIN-Datenbus mit Pin-Kodierung der Busknotenadresse des Sensors über Verbindungsmuster von drei Pins zu dem Bezugspotential GND b) Anwendung II (siehe Fig. 4, entspricht dem Konzept nach Fig. la)
Standard LIN-Datenbus mit einer Ermittlung der Busknotenadresse des Sen sors wie bei einem Daisy-Chain-Verfahren
2) Applikation mit einem Sensor, der die ECU als Steuergerät bzw. übergeordnetes
Rechnersystem zum Teil ersetzt:
c) Anwendung III (siehe Fig. 5, entspricht dem Konzept nach Fig. lb)
Zwecks Entlastung der ECU überträgt einer der über den Standard-Kommuni kationsdatenbus mit der ECU gekoppelten Sensoren (z.B. Sl) bereits verar beitete Daten an die ECU und ersetzt die ECU gegenüber den nachfolgenden Sensoren, wobei eine Pin-Kodierung der Busknotenadresse des Sensors über Verbindungsmuster von drei Pins zu dem Bezugspotential GND erfolgt.
d) Anwendung IV (siehe Fig. 6, entspricht dem Konzept nach Fig. lb) Zwecks Entlastung der ECU überträgt einer der über den Standard-Kommuni kationsdatenbus mit der ECU gekoppelten Sensoren (z.B. Sl) bereits verar beitete Daten an die ECU und "ersetzt" die ECU gegenüber den nachfolgenden Sensoren, wobei die Ermittlung der Busknotenadresse der Sensoren wie bei einem Daisy-Chain-Verfahren erfolgt.
3) Applikation ohne ECU als Steuergerät bzw. übergeordnetes Rechnersystem, dafür mit einer von einem der Sensoren betreibbaren Anzeigeeinheit
e) Anwendung V (siehe Fig. 7, entspricht dem Konzept nach Fig. lc)
Der erste Sensor steuert einen Lautsprecher/Buzzer oder allgemein eine opti sche und/oder grafisch und/oder akustische Anzeigeeinheit und ersetzt die ECU gegenüber den nachfolgenden Sensoren wobei eine Pin-Kodierung der Busknotenadresse des Sensors über Verbindungsmuster von drei Pins zu dem Bezugspotential GND erfolgt.
f) Anwendung VI (siehe Fig. 8, entspricht dem Konzept nach Fig. lc)
Der erste Sensor steuert einen Lautsprecher/Buzzer oder allgemein eine opti sche und/oder grafisch und/oder akustische Anzeigeeinheit und ersetzt die ECU gegenüber den nachfolgenden Sensoren, wobei die Ermittlung der Bus knotenadresse der Sensoren wie bei einem Daisy-Chain-Verfahren erfolgt.
Die Erfindung ist hierauf aber nicht beschränkt. Statt der Autoadressierung über Daisy- Chain ähnliche Verfahren können auch andere Autoadressierungsverfahren angewendet werden. Die Erfindung ist also auf die Art und Weise der Autoadressierung nicht be schränkt.
Anwendung I: Standard-LIN-Datenbus, Adressierung über Pin-Kodierung (Fig. 3)
In dem Beispiel der Fig. 3 werden die Sensoren über die VCC-Leitung VCC und die GND- Leitung GND mit elektrischer Energie versorgt. Die elektrische Energie der VCC-Leitung und der GND-Leitung wird z.B. von dem Busmaster, der ECU bereitgestellt. Die ECU stellt den Busmaster des Kommunikationsbusses dar, bei dem es sich z.B. um einen LIN-Datenbus LIN handeln kann. Statt der ECU kann auch ein BCM (Body Control Mo- dule) verwendet werden. Diese drei Leitungen VCC, GND, LIN sind in dem Anwendungs beispiel der Fig. 3 an jeden Sensor angeschlossen. Die Struktur jedes Sensors entspricht der gemäß Fig. 2. Die Beschaltungen der Schaltungen IC der Fig. 3 für die Pin-Kodierung sind in der fol genden Tabelle noch einmal dargestellt.
Figure imgf000020_0001
Wie leicht erkennbar ist, wird die Adresse in dem Beispiel der Fig. 3 mittels des Kabel baums und der zweiten Schnittstelle IF2 der Sensoren, des ersten GPIO-Pins GPIOl und des zweiten GPIO-Pins GPI02 der jeweiligen Schaltungen IC kodiert.
Für die Adresszuordnung am LIN-Bus sind somit 3 Eingangspins der Schaltungen IC erforderlich. In dieser Anwendung werden die zweite Schnittstelle IF2 und zwei zusätz liche GPIOs der jeweiligen Schaltung IC für diese Adresszuordnung verwendet. Alle 3 Pins IF2, GPIOl, GPI02 verwenden einen internen Pull-Up-Widerstand und sind deshalb im nicht beschalteten Zustand auf einem High-Pegel. Durch Beschaltung mit einem Low- Pegel mittels Verbindung mit dem Bezugspotential GND erfolgt die Kodierung. Die Ein- gangsschaltungen dieser drei Anschluss Pins IF2, GPIOl, GPI02 bestimmen über eine jeweilige Spannungsmessung nach dem Einschalten und/oder dem Zurücksetzen und/oder auf Anforderung z.B. per Software-Kommando oder durch drahtgebundene Signalisierung und/oder zyklisch z.B. gesteuert durch einen Zeitgeber und/oder veran lasst durch einen Watchdog-Zeitgeber den Spannungswert des jeweiligen Anschlusses. Je nach externer Beschaltung werden so unterschiedliche Busknotenadressen für die Sensoren vergeben. Anwendung II: Standard LIN, Adressierung wie bei einem Daisy-Chain-Verfah- ren (Fig. 4)
Alternativ zur Adress-Vergabe über die Steckerkodierung (GPIOs mit oder ohne IF2) können auch die GPIOs in einer Daisy-Chain-ähnlichen Konfiguration entsprechend Fig. 4 angeschlossen werden.
Die Versorgungsspannung VCC, der Datenbus (z.B. LIN) und die Bezugspotentialleitung GND werden von dem Busmaster ECU oder BCMs bereitgestellt und sind an jeden Sensor angeschlossen (siehe Fig. 4).
Für die Busknotenadressen-Zuordnung am Datenbus (z. B. LIN) werden die GPIOs der Sensoren des Netzwerkes in einer Daisy-Chain-ähnlichen Konfiguration seriell hinter einander verbunden. Im Hinblick auf beispielhaft einsetzbare Prozesse zur Adressver- gabe wird auf DE-U-20 2018 006 079 und US-A-2017/0083468 verwiesen. Für die Dis kussion der Adressvergabe ist die Orientierung auf dem Datenbus wichtig. Sensoren, die näher am Busmaster ECU im Datenbus lokalisiert sind, liegen "vor" solchen Senso ren, die weiter vom Busmaster ECU im Datenbus als die vorgenannten Sensoren plat ziert sind. Die letzteren zweitgenannten Sensoren sind in diesem Sinne "nach" oder "nachfolgend zu" den erstgenannten Sensoren im Datenbus platziert. Die erstgenannten Sensoren sind in diesem Sinne "vor" oder "vorausgehend zu" den zweit genannten Sen soren im Datenbus platziert. Die vollautomatische Vergabe der Busknotenadressen er folgt dann z.B. wie folgt:
1. Alle GPIO-Eingänge verwenden einen internen Pull-Up-Widerstand. Sofern kein anderer Pegel eingeprägt ist, liegen damit alle GPIO-Anschlüsse GPIOl, GPI02 aller Sensoren auf einer logischen 1.
2. Der erste GPIO-Anschluss GPIOl eines nachfolgenden Sensors ist immer mit dem zweiten GPIO-Anschluss GPI02 eines vorausgehenden Sensors verbunden.
3. Der erste Sensor S1 hat keinen vorausgehenden Sensor. Sein erster GPIO- Anschluss ist daher nicht verbunden und liegt daher immer auf einer logischen 1.
4. Jeder Sensor ohne gültige Busknotenadresse treibt seinen zweiten GPIO- Anschluss GPI02 auf eine logische 0. 5. Die ersten GPIO-Anschlüsse GPIOl aller nachfolgenden Sensoren detektieren dann diese logische 0.
6. Nur der erste Sensor S1 detektiert an seinem ersten GPIO-Anschluss eine logische 1, da ihm kein Sensor vorausgeht, der seinen ersten GPIO-Anschluss GPIOl auf den logischen Wert 0 zwingt.
7. Dieser erste Sensor S1 erkennt hierdurch, dass er der am weitesten vorne in der Kette der Sensoren liegende Sensor ohne gültige Busknotenadresse ist. Bietet der Busmaster ECU nun mittels eines speziellen Busbefehls eine Busknotenadresse zur Vergabe an, so übernimmt der erste Sensor S1 diese angebotene Busknoten adresse als gültige Busknotenadresse und setzt seinen zweiten GPIO-Anschluss GPI02 auf eine logische 1.
8. Von den Sensoren ohne gültige Busknotenadresse detektiert nun nur der zweite Sensor S2 an seinem ersten GPIO-Anschluss eine logische 1, da ihm kein Sensor ohne ungültige Busknotenadresse vorausgeht, der seinen ersten GPIO-Anschluss GPIOl auf den logische 0 zwingt.
9. Dieser zweite Sensor S2 erkennt hierdurch, dass er der am weitesten vorne in der Kette der Sensoren liegende Sensor ohne gültige Busknotenadresse ist. Bietet der Busmaster ECU nun mittels eines speziellen Busbefehls eine Busknotenadresse zur Vergabe an, so übernimmt der zweite Sensor S2 diese angebotene Busknoten adresse als gültige Busknotenadresse und setzt seinen zweiten GPIO-Anschluss GPI02 auf eine logische 1.
10. Dieser und die folgenden Sensoren wiederholen die Schritte 8 und 9 in analoger Weise, bis alle Sensoren adressiert sind.
Die Adressierungsreihenfolge kann, wie der Fachmann sicher erkennt, auch vom letzten Sensor (S8 in Fig. 4) zum ersten Sensor S1 hin und insoweit umgekehrt werden. In dem Fall kann der Busmaster ECU ein Signal über den ersten GPIO-Anschluss GPIOl des ersten Sensors erhalten, dass der erste Sensor S1 eine gültige Busknotenadresse er halten hat und somit die Kette der Sensoren vollständig adressiert ist. Diese Konfiguration der Fig. 4 bzw. die beschriebene umgekehrte Konfiguration ermög licht im Gegensatz zur zuvor beschriebenen Anwendung die Zuordnung einer beliebigen Anzahl von Sensoren. Deren Anzahl kann deutlich über die unter Anwendung I beschrie bene Anzahl hinausgehen.
Anwendung III: Der erste Sensor (oder einer der ersten Sensoren) ist der Busmaster eines privaten Datenbusses und ist mit der ECU über eine Standardschnittstelle verbunden, Adressierung über GPIO-(Pin-) Adresskodierung (Fig. 5)
In dieser in Fig. 5 skizzierten Anwendung liegt die "Intelligenz" des Ultraschallsensor systems im ersten Sensor S1 (illustriert durch Schraffur des Blocks pC) oder allgemein in einem derjenigen Sensoren, der über den Standard-Bus mit dem Busmaster kommu niziert. Das bedeutet, dass der besagte Sensor die Rolle des Busmasters für die nach folgenden Sensoren im privaten Datenbus privDB übernimmt.
In dem Beispiel der Fig. 5 sind die Positionen und damit die jeweils durch den betref fenden Sensor zu verwendende jeweilige Busknotenadresse des zweiten Sensors S2, des dritten Sensors S3, und des vierten Sensors S4 wieder über das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Verbindung zwischen dem ersten GPIO-Anschluss GPIOl und der Bezugspotentialleitung GND und über das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Verbin dung zwischen dem zweiten GPIO-Anschluss GPI02 und der Bezugspotentialleitung GND kodiert. In dem Beispiel der Fig. 5 sind die GPIO-Anschlüsse des ersten Sensors S1 nicht beschältet, wodurch dieser seine Rolle als Busmaster des privaten Datenbusses privDB erkennen kann. Dieser Sensor kann seine Aufgabe als Busmaster des privaten Daten busses privDB aber auch über ein Datenwort über seine erste Datenbusschnittstelle IF1 des ersten Sensors S1 erhalten.
Der erste Sensor S1 benutzt seine erste Datenbusschnittstelle IF1 als Datenbusschnitt stelle für eine Standard-Datenschnittstelle, um mit einer übergeordneten Steuereinheit ECU zu kommunizieren. Die Standard-Datenschnittstelle ist dabei bevorzugt eine LIN- Busschnittstelle für einen LIN-Datenbus LIN.
Der erste Sensor S1 benutzt seine zweite Datenbusschnittstelle IF2 als Busmaster schnittstelle für den nachfolgenden privaten Datenbus privDB. Der private Datenbus privDB kann einem anderen Datenbusstandard entsprechen, wenn die zweite Datenbus schnittstelle des ersten Sensors S1 entsprechend diesem Standard konfiguriert ist.
Die dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensoren sind mit ihrer ersten Datenbus schnittstelle IF1 mit dem privaten Datenbus privDB verbunden. Der private Datenbus privDB kann einem anderen Datenbusstandard entsprechen, wenn die erste Datenbus schnittstelle IF1 der dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensors ebenfalls ent sprechend diesem Standard konfiguriert ist.
Das erste Interface des ersten Sensors S1 fungiert dabei als z.B. LIN-Schnittstelle zum BCM oder zur ECU.
Das zweite Interface des ersten Sensors S1 dient als lokale Busschnittstelle zu den fol genden Sensoren und fungiert als Busmaster für die folgenden Sensoren.
Die Identifikation der Busknotenadressen der dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sen soren des privaten Datenbusses privDB erfolgt wieder mit Hilfe der Pin-Kodierung wie oben für die Anwendung I beschrieben über die GPIO-Anschlüsse GPIOl, GPI02 der Sensoren. In dem Beispiel der Fig. 5 wird die zweite Datenschnittstelle IF2 der dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensoren nicht genutzt. Sie kann aber prinzipiell wie im Beispiel der Anwendung I auch für die Adressvergabe der Busadressen für die dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensoren des privaten Datenbusses privDB genutzt werden. Für die Pin-Kodierung können neben den GPIO-Anschlüssen GPIOl, GPI02 auch die zweiten Datenbusschnittstellen IF2 der mit ihren ersten Datenbusschnittstellen IF1 an den privaten Datenbus privDB angeschlossenen Sensoren genutzt werden.
Anwendung IV: Der erste Sensor (oder einer der ersten Sensoren) ist der Busmaster eines privaten Datenbusses und ist mit der ECU über eine Standardschnittstelle verbunden, Adressierung über Daisy-Chain-ähnliche Adresskodie- rung (Fig. 6)
In dieser in Fig. 6 skizzierten Anwendung liegt die "Intelligenz" des Ultraschallsensor systems erneut im ersten Sensor S1 (illustriert durch Schraffur des Blocks pC) oder allgemein in einem derjenigen Sensoren, der über den Standard-Bus mit dem Busmas ter kommuniziert. Das bedeutet, dass der erste Sensor die Rolle des Busmasters für die nachfolgenden Sensoren im Datenbus übernimmt. In dem Beispiel der Fig. 6 werden die Positionen und damit die jeweils zu verwendende Busknotenadresse des zweiten Sensors S2, des dritten Sensors S3, und des vierten Sensors S4 wieder über die Daisy-Chain-ähnliche Verbindungskette der dem ersten Sen sor S1 nachfolgenden Sensoren ermittelt. Die Daisy-Chain-ähnliche Kette zwischen den dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensoren wird dabei wieder wie in Anwendung II durch jeweilige Verbindungen zwischen dem ersten GPIO-Anschluss GPIOl eines nach folgenden Sensors und dem zweiten GPIO-Anschluss GPI02 des vorausgehenden Sen sors hergestellt. In dem Beispiel der Fig. 6 ist der zweite GPIO-Anschluss GPI02 des ersten Sensors S1 mit dem ersten GPIO-Anschluss GPIOl des zweiten Sensors S2 ver bunden. Die Adressierung des privaten Datenbusses privDB erfolgt hier, wie in der Be schreibung zu Anwendung II bereits erwähnt, bevorzugt von dem am weitesten "hinten" und damit hinter allen anderen Sensoren platzierten letzten Sensor der Kette der Sen soren aus, hin zum ersten Sensor Sl. Hierdurch kann der erste Sensor in seiner Rolle als Busmaster des privaten Datenbusses privDB erkennen, dass alle Sensoren am pri vaten Datenbus privDB erfolgreich eine gültige Busknotenadresse erhalten haben. Das oben im Zusammenhang mit der Anwendung II zum Ablauf der Adressvergabe Beschrie bene gilt hier in analoger Weise und wird daher hier nicht wiederholt. In dem Beispiel der Fig. 6 ist der erste GPIO-Anschluss GPIOl des ersten Sensors Sl nicht beschältet, wodurch dieser seine Rolle als Busmaster des privaten Datenbusses privDB erkennen kann.
Der erste Sensor Sl benutzt seine erste Datenbusschnittstelle IF1 als Datenbusschnitt stelle für eine Standard-Datenschnittstelle, um mit einer übergeordneten Steuereinheit ECU zu kommunizieren. Die Standard-Datenschnittstelle ist dabei bevorzugt eine LIN- Busschnittstelle für einen LIN-Datenbus LIN.
Der erste Sensor Sl benutzt seine zweite Datenbusschnittstelle IF2 als Busmaster schnittstelle für den nachfolgenden privaten Datenbus privDB. Der private Datenbus privDB kann einem anderen Datenbusstandard entsprechen, wenn die zweite Datenbus schnittstelle des ersten Sensors Sl entsprechend diesem Standard konfiguriert ist.
Die dem ersten Sensor Sl nachfolgenden Sensoren sind mit ihrer ersten Datenbus schnittstelle IF1 an den privaten Datenbus privDB angeschlossen. Der private Datenbus privDB kann einem anderen Datenbusstandard entsprechen, wenn die erste Datenbus schnittstelle IF1 der dem ersten Sensor Sl nachfolgenden Sensors ebenfalls ent sprechend diesem Standard konfiguriert werden kann. Die zweite Datenbusschnittstelle IF2 der dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensoren sind IF2nicht angeschlossen.
Anwendung V: Der erste Sensor ist der Busmaster eines privaten Datenbusses und steuert einen Lautsprecher/Buzzer, Adressierung über GPIO- Adresskodierung (Fig. 7)
Diese Anwendung V in Fig. 7 skizziert und ist der vorherigen Anwendung IV sehr ähnlich.
In dieser Anwendung liegt die "Intelligenz" des Ultraschallsensorsystems im ersten Sen sor S1 oder anders ausgedrückt in einem der Sensoren, der mit einer Anzeigeeinheit verbunden ist und diese ansteuert. Das bedeutet, dass der erste Sensor die Rolle des Busmasters für die nachfolgenden Sensorendes privaten Datenbusses privDB über nimmt.
Der erste Sensor S1 meldet das Systemergebnis jedoch nicht an ein übergeordnetes Steuergerät ECU, sondern verwendet seine erste Datenschnittstelle IF1 als Low-Side- Treiber für die Ansteuerung eines Lautsprechers/Buzzers oder allgemein einer opti schen, grafischen oder akustischen Warnanzeigeeinheit.
Die dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensoren des privaten Datenbusses privDB werden analog zu den Anwendungen I und III wieder mittels der Pin-Kodierungsme thode und eines geeigneten Kabelbaums mit einer Busknotenadresse für den privaten Datenbus privDB versehen, indem sie ihren ersten GPIO-Anschluss GPIOl und Ihren zweiten GPIO-Anschluss GPI02 auswerten.
Die Identifikation der Busknotenadressen der dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sen soren des privaten Datenbusses privDB erfolgt wieder mit Hilfe der Kodierung wie unter Anwendung I und unter Anwendung III beschrieben über die GPIO-Anschlüsse GPIOl, GPI02 der Sensoren. In dem Beispiel der Fig. 7 wird die zweite Datenschnittstelle IF2 der dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensoren zwar nicht genutzt, sie kann aber prinzipiell wie im Beispiel der Anwendung I und im Beispiel der Anwendung III auch für die Adressvergabe der Busadressen für die dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sen soren des privaten Datenbusses privDB genutzt werden. Sie kann aber auch für andere Anwendungen genutzt werden. Anwendung VI: Der erste Sensor ist der Busmaster eines privaten Datenbusses und steuert einen Lautsprecher/Buzzer, Adressierung über Daisy-Chain-ähn- liche Adresskodierung (Fig. 8)
Diese Anwendung ist in Fig. 8 gezeigt und der vorherigen Anwendung V sehr ähnlich.
In dieser Anwendung liegt die "Intelligenz" des Ultraschallsensorsystems im ersten Sen sor S1 oder anders ausgedrückt in einem der Sensoren, der mit einer Anzeigeeinheit verbunden ist und diese ansteuert. Das bedeutet, dass der erste Sensor die Rolle des Busmasters für die nachfolgenden Sensoren im Datenbus übernimmt.
Der erste Sensor S1 meldet das Systemergebnis jedoch nicht an ein übergeordnetes Steuergerät ECU sondern verwendet seine erste Datenschnittstelle IF1 als Low-Side- Treiber für die Ansteuerung eines Lautsprechers/Buzzers.
Die Busknotenadressen der dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensoren des privaten Datenbusses privDB werden analog zu den Anwendungen II und IV wieder mittels der Daisy-Chain-ähnlichen Verbindungskette ermittelt.
In dem Beispiel der Fig. 8 wird die zweite Datenschnittstelle IF2 der dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensoren zwar nicht genutzt, sie kann aber natürlich für andere An wendungen genutzt werden.
Verfahren zur Erkennung der vorliegenden Anwendung, gemäß der die Sensoren verschaltet sind
Ein Verfahren, mit dem ermittelt werden kann, gemäß welcher der Anwendungen I bis VI die Schaltung IC eines Sensors konfiguriert bzw. beschältet ist, läuft z.B. wie folgt ab (Fig. 9) :
Schritt 1
In einem ersten Schritt (1) wird die Schaltung IC in einen Ausgangszustand zurückge setzt. Dies kann beispielsweise nach dem Einschalten und/oder nach dem Erhalt eines Rücksetzbefehls über eine zusätzliche, in den Fign. 1 bis 8 nicht eingezeichnete Rück- setzleitung oder als Datenbusbefehl erfolgen. Auch ist das Rücksetzen durch eine Sicherheitslogik, beispielsweise einen Watchdog-Zeitgeber denkbar.
Nach dem Rücksetzen (1) treibt die erste Datenschnittstelle IF1 der Schaltung IC deren ersten Anschluss nicht, sondern kann diesen ersten Anschluss der Schaltung IC bevor zugt auf logische Pegel hin in der Funktion als Dateneingang untersuchen.
Nach dem Rücksetzen (1) treibt die zweite Datenschnittstelle IF2 der Schaltung IC deren zweiten Anschluss nicht, sondern kann diesen zweiten Anschluss der Schaltung IC be vorzugt auf logische Pegel hin in der Funktion als Dateneingang untersuchen.
Nach dem Rücksetzen (1) treibt der erste GPIO-Anschluss GPIOl der Schaltung IC deren dritten Anschluss nicht, sondern kann diesen dritten Anschluss der Schaltung IC bevor zugt auf logische Pegel hin in der Funktion als Dateneingang untersuchen.
Nach dem Rücksetzen (1) treibt der zweite GPIO-Anschluss GPI02 der Schaltung IC deren vierten Anschluss nicht, sondern kann diesen vierten Anschluss der Schaltung IC bevorzugt auf logische Pegel hin in der Funktion als Dateneingang untersuchen.
Der erste Anschluss der Schaltung IC wird, wenn er nicht von außen durch eine niede rohmige logische 0 überschrieben wird, durch eine interne erste Pull-Up-Schaltung hochohmig auf eine logische 1 gezogen.
Der zweite Anschluss der Schaltung IC wird, wenn er nicht von außen durch eine nie derohmige logische 0 überschrieben wird, durch eine interne zweite Pull-Up-Schaltung hochohmig auf eine logische 1 gezogen.
Der dritte Anschluss der Schaltung IC wird, wenn er nicht von außen durch eine nie derohmige logische 0 überschrieben wird, durch eine interne dritte Pull-Up-Schaltung hochohmig auf eine logische 1 gezogen.
Der vierte Anschluss der Schaltung IC wird, wenn er nicht von außen durch eine nie derohmige logische 0 überschrieben wird, durch eine interne vierte Pull-Up-Schaltung hochohmig auf eine logische 1 gezogen. Schritt 2
Die Schaltung IC treibt mit ihrer zweiten Schnittstelle IF2 eine logische 0 und wartet nach dem Rücksetzen eine vorbestimmte Zeit At. Während dieser Zeit konfiguriert die Schaltung IC ihre erste Datenschnittstelle IF1 als Datenschnittstelle eines ersten Daten busstandards, beispielsweise als LIN-Schnittstelle.
Fall 2a) : Beobachtet die Schaltung IC in dieser Zeit At die Transmission eines ersten vorgegebenen Datenwortes oder einer ersten vorgegebenen Sequenz von vorgegebe nen Datenworten an ihrer ersten Datenschnittstelle IF1, so erkennt die Schaltung IC, dass sie sich in einer Konfiguration der Anwendung I befindet oder sich als Schaltung IC des ersten Sensors S1 in der Anwendung III oder IV befindet. Die Schaltung IC kann hieraus erkennen, dass sie mit ihrer ersten Datenschnittstelle IF1 mit einem übergeord neten Rechnersystem ECU, BCM verbunden ist. In diesem Fall wartet die Schaltung IC auf einen Befehl des Rechnersystems ECU mittels eines zweiten vorbestimmten Daten wortes und/oder einer zweiten vorbestimmten Sequenz von vorbestimmten Datenwor ten, die der Schaltung IC mitteilen, welche der Anwendungen I bis IV vorliegt.
Fall 2b): Beobachtet die Schaltung IC in der Zeit At keine Transmission des ersten vor gegebenen Datenwortes oder der ersten vorgegebenen Sequenz von vorgegebenen Da tenworten an ihrer ersten Datenschnittstelle IF1 und eine dauerhafte logische 0, so er kennt die Schaltung IC, dass sie sich als nachfolgende Schaltung IC in einem privaten Datenbus privDB nachfolgend zum ersten Sensor S1 in der Anwendung V oder VI befin det.
Fall 2c) : Beobachtet die Schaltung IC in der Zeit At keine Transmission des ersten vor gegebenen Datenwortes oder der ersten vorgegebenen Sequenz von vorgegebenen Da tenworten an ihrer ersten Datenschnittstelle IF1 und eine dauerhafte logische 1, so er kennt die Schaltung IC, dass sie sich als Schaltung IC des ersten Sensors S1 in der Anwendung V oder VI befindet.
Schritt 3 (nur für Anwendungen I bis IV)
Im Fall 2a teilt das Rechnersystem ECU mittels eines zweiten vorbestimmten Datenwor tes und/oder einer zweiten vorbestimmten Sequenz von vorbestimmten Datenworten bevorzugt als dritten Schritt mit, welche der Anwendungen I bis IV vorliegt. In den Fällen 2b und 2c teilt die Schaltung IC des ersten Sensors S1 den Schaltungen IC der nachfolgenden Sensoren mit, dass sie sich in der Anwendung V oder VI befinden.
Schritt 4 (nur für Anwendung I)
Im Falle der Anwendung I besitzen somit die Schaltungen IC aller Sensoren die Infor mation, dass die Anwendung I vorliegt. Jede Schaltung IC des Gesamtsystems überprüft daraufhin die logischen Pegel an ihrer zweiten Datenschnittstelle IF2 und an ihrem ers ten GPIO-Anschluss GPIOl und an ihrem zweiten GPIO-Anschluss GPI02. Aufgrund der ermittelten drei Datenbitwerte berechnet jede Schaltung IC dann ihre individuelle Bus knotenadresse aufgrund eines vorgegebenen Algorithmus. Ein beispielhafter Algorith mus kann sein: 4*Bit-Wert an der zweiten Datenschnittstelle IF2 + 2 * Bit-Wert am ersten GPIO-Anschluss GPIOl + Bit-Wert am zweiten GPIO-Anschluss GPI02.
Schritt 5 (nur für Anwendung II)
Im Falle der Anwendung II besitzen somit die Schaltungen IC aller Sensoren die Infor mation, dass die Anwendung II vorliegt. Die Adressierung kann vom letzten Sensor zum ersten Sensor hin erfolgen oder umgekehrt. Das oben im Zusammenhang mit der An wendung II beschriebene Verfahren zur Vergabe der Busknotenadressen wird in diesem Schritt 5 so ausgeführt, dass am Ende dieses Schritts 5 alle Schaltungen IC der Sensoren eine gültige Busknotenadresse besitzen.
Schritt 6 (nur für Anwendung III)
Im Falle der Anwendung III besitzt nur der erste Sensor S1 die Information, dass die Anwendung III vorliegt. Der Schritt 6 dient daher dazu, den übrigen Sensoren eine Nachricht zukommen zu lassen, dass deren erste Datenschnittstelle von einer Konfigu ration entsprechend dem ersten Datenbusstandard auf eine neue Konfiguration ent sprechend dem Protokoll des privaten Datenbusses privDB umkonfiguriert werden sol len.
Hierzu sendet die Schaltung IC des ersten Sensors S1 eine vorbestimmte Datenbot schaft im Protokoll des ersten Datenbusstandards, also beispielsweise entsprechend dem LIN-Protokoll. Bevorzugt umfasst diese Daten botschaft eine Information darüber, welche der Anwendungen III bis IV vorliegt und dass die diese Daten botschaft empfan genden Schaltungen IC solche sind, die zu dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sen soren gehören.
Nach dem Empfang dieser vorbestimmten Datenbotschaft konfigurieren die Schaltungen IC der dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensoren ihre erste Datenschnittstelle IF1 entsprechend dem Protokoll des privaten Datenbusses privDB und ermitteln ihre Bus knotenadresse innerhalb des privaten Datenbusses privDB durch das GPIO-Verfahren, wie oben im Zusammenhang mit der Anwendung III beschrieben.
Figure imgf000031_0001
Im Falle der Anwendung IV besitzt nur der erste Sensor S1 die Information, dass die Anwendung IV vorliegt. Der Schritt 7 dient daher dazu, den übrigen Sensoren eine Nachricht zukommen zu lassen, dass deren erste Datenschnittstelle von einer Konfigu ration entsprechend dem ersten Datenbusstandard auf eine neue Konfiguration ent sprechend dem Protokoll des privaten Datenbusses privDB umkonfiguriert werden sol len.
Hierzu sendet die Schaltung IC des ersten Sensors S1 eine vorbestimmte Datenbot schaft im Protokoll des ersten Datenbusstandards, also beispielsweise entsprechend dem LIN-Protokoll. Bevorzugt umfasst diese Daten botschaft eine Information darüber, welche der Anwendungen III bis IV vorliegt und dass die diese Daten botschaft empfan genden Schaltungen IC solche sind, die zu dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sen soren gehören.
Nach dem Empfang dieser vorbestimmten Datenbotschaft konfigurieren die Schaltungen IC der dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensoren ihre erste Datenschnittstelle IF1 entsprechend dem Protokoll des privaten Datenbusses privDB und ermitteln ihre Bus knotenadresse innerhalb des privaten Datenbusses privDB durch ein Daisy-Chain-ähn- liche Verfahren, wie oben im Zusammenhang mit der Anwendung IV beschrieben.
Figure imgf000031_0002
Im Fall 2c des Schrittes 2 besitzt nur der erste Sensor S1 die Information, dass die Anwendung V oder die Anwendung VI vorliegt. Der Schritt 8 dient daher dazu, den übrigen Sensoren eine Nachricht zukommen zu lassen, dass deren erste Datenschnitt stelle von einer Konfiguration entsprechend dem ersten Datenbusstandard auf eine neue Konfiguration entsprechend dem Protokoll des privaten Datenbusses privDB umkonfi guriert werden sollen.
Schritt 9
Hierzu sendet in einem Schritt 9 die Schaltung IC des ersten Sensors S1 eine vorbe stimmte vierte Daten botschaft im Protokoll des ersten Datenbusstandards, also bei spielsweise entsprechend dem LIN-Protokoll. Diese vierte Daten botschaft umfasst eine Information darüber, dass eine der Anwendungen V oder VI vorliegt und dass die diese Datenbotschaft empfangenden Schaltungen IC solche sind, die zu dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensoren gehören.
Schritt 10
Eine erste Möglichkeit in Form eines Schritts 10 ist, dass schon nach dem Empfang dieser vorbestimmten vierten Datenbotschaft die Schaltungen IC der dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensoren ihre erste Datenschnittstelle IF1 entsprechend dem Proto koll des privaten Datenbusses privDB konfigurieren.
Nach dem Empfang dieser vorbestimmten vierten Datenbotschaft initiieren die Schal tungen IC der dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensoren in jedem Fall aber eine Adressermittlung entsprechend einem Daisy-Chain-ähnlichen Verfahren.
Schritt 11
Detektiert in einem Schritt 11 die Schaltung IC des ersten Sensors S1 nach einem zwei ten Zeitraum At2 keinen Wechsel von einer logischen 0 zu einer logischen 1 an seinem zweiten GPIO-Anschluss GPI02, so liegt keine Daisy-Chain-Verbindung vor.
Schritt 12
Durch eine vorbestimmte fünfte Datenbotschaft signalisiert die Schaltung IC des ersten Sensors S1 in einem Schritt 12 dann den Schaltungen IC der dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensoren, dass es sich um eine Anwendung V handelt. Sodann wird das oben im Zusammenhang mit der Anwendung V beschriebene Verfahren zur Vergabe der Busknotenadressen ausgeführt.
Schritt 13
Detektiert in einem Schritt 13 die Schaltung IC des ersten Sensors S1 nach einem zwei ten Zeitraum At2 jedoch einen Wechsel von einer logischen 0 zu einer logischen 1 an seinem zweiten GPIO-Anschluss GPI02, so liegt eine Daisy-Chain-ähnliche Verbindung vor.
Durch eine vorbestimmte sechste Datenbotschaft signalisiert die Schaltung IC des ers ten Sensors S1 in diesem Schritt 13 dann den Schaltungen IC der dem ersten Sensor S1 nachfolgenden Sensoren, dass es sich um eine Anwendung VI handelt. Sodann wird das oben im Zusammenhang mit Anwendung VI beschriebene Verfahren zur Vergabe der Busknotenadressen ausgeführt.
Notsignalisierung
Sofern der erste Sensor S1 noch über eine hier nicht weiter ausgeführte Signalisierungs möglichkeit verfügt, kann er eine Fehlermeldung absetzen, falls beispielsweise die Ini tialisierung des Bussystems fehlschlägt. Beispielsweise kann er im Falle eines solchen Fehlers ein vordefiniertes Muster von Ultraschallsignalen absetzen.
Die Schaltung IC kann dabei auch zur Ansteuerung eines oder mehrerer Ultraschall- Transducer TRI, TR2, ... TR8 und/oder eines oder mehrerer Ultraschallsender und/oder eines oder mehrerer Ultraschallempfänger verwendet werden, wobei die Schaltung dann typischerweise dazu vorgesehen ist, mit dem einen oder den mehreren Ultraschall- Transducern TRI, TR2, ... TR8 und/oder dem einen oder mehreren Ultraschallsendern und/oder dem einen oder mehreren Ultraschallempfängern einen Sensor im Sinne dieser Offenlegung zu bilden. Das Bezugszeichen TR und dessen nummerierte Varianten TRI, TR2, ... TR8 stehen gemäß der hier verwendeten Terminologie also für einen oder meh rere Ultraschall-Transducer TR, TRI, TR2 .... TR8 und/oder für einen oder mehrere Ultraschallsender und/oder für einen oder mehrere Ultraschallempfänger. Der Sensor und/oder die Schaltung IC kann mehrere, mindestens aber zwei, Zustände aufweisen. Die Schaltung IC verfügt typischerweise über Mittel, um in Abhängigkeit von den min destens zwei Zuständen Signale und/oder Fehlersignale über den einen oder mehreren Ultraschall-Transducern TRI, TR2, ... TR8 und/oder über den einen oder mehreren Ultraschallsendern abzustrahlen und/oder Befehle über den einen Ultraschallempfänger oder mehrere Ultraschallempfänger zu empfangen. Bevorzugt verfügt eine solche Schal tung IC über Mittel, beispielsweise die erste Datenschnittstelle IF1, zur Datenübertra gung von Messergebnissen an eine übergeordnete Vorrichtung ECU, BCM mittels einer Datenverbindung, beispielsweise einen LIN-Bus. Bevorzugt setzt dann die Schaltung IC eine Fehlermeldung als Signal und/oder Fehlersignal über den einen Ultraschalltrans ducer oder mehrere Ultraschall-Transducer TRI, TR2, ... TR8 und/oder über den einen Ultraschallsender oder mehrere Ultraschallsender ab, wenn die Datenverbindung fehler haft und/oder unterbrochen ist.
Die Erfindung betrifft somit eine Schaltung IC zur Ansteuerung eines Ultraschall-Trans ducers TRI, TR2, ... TR8 und/oder eines Ultraschallsenders und/oder eines Ultraschall empfängers. Er ist typischerweise u.a. versehen mit einem ersten Anschluss und mit einem zweiten Anschluss und mit einem dritten Anschluss und mit einem vierten An schluss und mit einer ersten Schnittstelle IF1 und mit einer zweiten Schnittstelle IF2 und mit einer ersten GPIO-Schnittstelle GPIOl und mit einer zweiten GPIO-Schnittstelle GPI02. Die Schaltung ist erfindungsgemäß dazu bestimmt in einer ersten Anwendung I und einer zweiten Anwendung II und einer dritten Anwendung III und einer vierten Anwendung IV und einer fünften Anwendung V und einer sechsten Anwendung VI ein gesetzt zu werden, um die notwendige Produktionsflexibilität darstellen zu können. Die erste Schnittstelle IF1 ist mit dem ersten Anschluss der Schaltung IC verbunden. Die erste Schnittstelle IF1 kann gemäß einem ersten Datenbusprotokoll und/oder als digi taler Eingang und/oder als Low-Side-Treiber betrieben werde. Die erste Schnittstelle IF1 wird z.B. nach einem Rücksetzen der Schaltung IC als digitaler Eingang betrieben. Das Rücksetzen kann beispielsweise nach dem Einschalten, durch ein Signal oder per Soft warebefehl oder durch einen Schaltungsteil geschehen. Schaltung IC ist dazu eingerich tet und vorgesehen, ein Verfahren durchzuführen, das zumindest folgende Schritte ge gebenenfalls auch in abweichender Reihenfolge umfasst, wobei hier eine bevorzugte Reihenfolge beschrieben ist. Es sei noch darauf hingewiesen, dass hier gegebenenfalls zur besseren Übersicht mehrere Schritte in Fig. 10 zu einem Gesamtschritt mit gleichem Bezugszeichen zusammengefasst sind. Bei den unterschiedlichen Bezeichnungen der Sub-Schritte steht dann das gleiche Bezugszeichen.
Ein erster Schritt (20) ist das Zurücksetzen der Schaltung IC und das daraus resultie rende Hochohmig-Ziehen des Eingangspotentials der ersten Schnittstelle IF1 auf eine logische 1. Dieser erste Schritt (20) umfasst auch das Konfigurieren der ersten Schnitt stelle IF1 gemäß dem ersten Datenbusprotokoll und das Konfigurieren der zweiten Schnittstelle IF2 gemäß dem ersten Datenbusprotokoll.
Es folgt als zweiter Schritt (21) das Warten der Schaltung IC für eine erste Zeit At darauf, dass sie über die erste Schnittstelle IF1 eine erste vorbestimmte Datenbotschaft durch Überschreiben der hochohmigen 1 am Eingang ihrer ersten Schnittstelle IF1 empfängt.
Falls die Schaltung IC über ihre erste Schnittstelle IF1 in einem Schritt (22) die erste vorbestimmte Datenbotschaft in dieser ersten Zeit At empfängt, führt sie die folgenden Schritte durch :
Für den Fall (23), dass die Schaltung IC über ihre erste Schnittstelle IF1 eine erste vorbestimmte Datenbotschaft empfangen hat, die eine erste Anwendung (Anwendung
I) signalisiert, folgt als Schritt (23) die Durchführung eines Autoadressierungsverfahrens mittels eines GPIO-Verfahrens durch die Schaltung IC zur Ermittlung einer gültigen Bus knotenadresse für die Schaltung IC.
Für den Fall (24), dass die Schaltung IC über ihre erste Schnittstelle IF1 eine erste vorbestimmte Datenbotschaft empfangen hat, die eine zweite Anwendung (Anwendung
II) signalisiert, folgt als Schritt (24) die Durchführung eines Autoadressierungsverfah rens mittels eines Daisy-Chain-ähnlichen Verfahrens durch die Schaltung IC im Zusam menwirken mit den anderen Schaltungen IC des Datenbussystems zur Ermittlung einer gültigen Busknotenadresse für die Schaltung.
Für den Fall (25), dass die Schaltung IC über ihre erste Schnittstelle IF1 eine erste vorbestimmte Datenbotschaft empfangen hat, die eine dritte Anwendung (Anwendung
III) mit Signalisierung einer Positionierung als erster Sensor S1 signalisiert, folgt als Schritt (25) die Weitersignalisierung einer Anwendung III an die nachfolgenden Schal tungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2 und die Signalisierung (25) an die nachfolgenden Schaltungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2, dass sie eine Positionierung als nachfolgender Sensor S1 besitzen. Außerdem erfolgt in die sem Fall die Konfiguration (25) der zweiten Schnittstelle IF2 entsprechend einem zwei ten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ersten Datenbusprotokoll ist. Für den Fall (26), dass die Schaltung IC über ihre erste Schnittstelle IF1 eine erste vorbestimmte Datenbotschaft empfangen hat, die eine vierte Anwendung (Anwendung
IV) mit Signalisierung (26) einer Positionierung als nachfolgender Sensor signalisiert, folgt als Schritt (26) die Durchführung eines Autoadressierungsverfahrens mittels eines GPIO-Verfahrens durch die Schaltung IC zur Ermittlung einer gültigen Busknotenadresse für die Schaltung IC. Außerdem erfolgt in diesem Fall (26) bevorzugt eine Konfiguration der ersten Schnittstelle IF1 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ersten Datenbusprotokoll ist.
Für den Fall (27), dass die Schaltung IC über ihre erste Schnittstelle IF1 eine erste vorbestimmte Daten botschaft empfangen hat, die eine fünfte Anwendung (Anwendung
V) mit Signalisierung (27) einer Positionierung als erster Sensor S1 signalisiert, folgt als Schritt (27) die Signalisierung einer Anwendung IV an die nachfolgenden Schaltungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2 und die Signalisierung (27) an die nachfolgenden Schaltungen IC der in der Daten buskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2, dass sie eine Positionierung als nachfolgender Sensor S1 besitzen. In diesem Fall (27 folgt bevorzugt auch eine Konfiguration der zweiten Schnittstelle IF2 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ersten Datenbusprotokoll ist.
Für den Fall (28), dass die Schaltung IC über ihre erste Schnittstelle IF1 eine erste vorbestimmte Datenbotschaft empfangen hat, die eine sechste Anwendung (Anwendung
VI) mit Signalisierung (28) einer Positionierung als nachfolgender Sensor signalisiert, folgt als Schritt (28) die Durchführung eines Autoadressierungsverfahrens mittels eines Daisy-Chain-ähnlichen Verfahrens zur Ermittlung einer gültigen Busknotenadresse für die nachfolgenden Schaltungen IC der nachfolgenden Sensoren und gegebenenfalls die Konfiguration (28) der ersten Schnittstelle IF1 entsprechend einem zweiten Daten busprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ersten Datenbusprotokoll ist.
Falls (29) über die erste Schnittstelle IF1 der Schaltung IC keine erste vorbestimmte Datenbotschaft in diesem ersten Zeitraum At empfangen wird und der logische Pegel am Eingang der ersten Schnittstelle IF1 in dieser ersten Zeit At eine logische 1 war, was einem Schritt (8) der Fig. 9 entspricht, folgt jedoch statt dessen die Durchführung einer Signalisierung (29) einer Mitteilung "Anwendung V oder VI" in einem Schritt (29) an die nachfolgenden Schaltungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mit tels der zweiten Schnittstelle IF2 und eine Signalisierung (29) an die nachfolgenden Schaltungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2, dass sie eine Positionierung als nachfolgender Sensor S1 besitzen. Dadurch starten die Schaltungen IC der nachfolgenden Sensoren den Versuch, über eine vorhandene oder nichtvorhandene Daisy-Chain-ähnliche Kette eine Autoadressierung durchzuführen (30). Ist die Daisy-Chain-ähnliche Kette nicht vorhanden, muss dieses Verfahren naturgemäß fehlschlagen (31), woran zwischen der Anwendung V und der Anwendung VI unterschieden werden kann.
Falls (31) nach einem zweiten Zeitraum At2 im Rahmen eines Autoadressierungsverfah rens mittels eines Daisy-Chain-ähnlichen Verfahrens keine Signalisierung an die Schal tung IC über die erfolgreiche Durchführung dieses Autoadressierungsverfahrens mittels eines Daisy-Chain-ähnlichen Verfahrens erfolgt, muss es sich um eine Anwendung V handeln. Daher erfolgt dann die Signalisierung (31) einer Anwendung V an die Schal tungen IC der dieser Schaltung IC nachfolgenden Sensoren. Außerdem erfolgt dann gegebenenfalls noch die Konfiguration (31) der zweiten Schnittstelle IF2 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ersten Datenbusprotokoll ist.
Falls (31) innerhalb des zweiten Zeitraums At2 im Rahmen dieses Autoadressierungs verfahrens mittels eines Daisy-Chain-ähnlichen Verfahrens eine Signalisierung an die Schaltung IC über die erfolgreiche Durchführung dieses Autoadressierungsverfahrens mittels eines Daisy-Chain-ähnlichen Verfahrens erfolgt ist muss es sich um eine Anwen dung VI handeln. Daher erfolgt dann bevorzugt die Signalisierung (31) einer Anwendung VI an die Schaltungen IC der dieser Schaltung IC nachfolgenden Sensoren. Außerdem erfolgt dann Gegebenenfalls noch die Konfiguration (31) der zweiten Schnittstelle IF2 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ersten Datenbusprotokoll ist.
Falls (32) über die erste Schnittstelle IF1 der Schaltung IC keine erste vorbestimmte Datenbotschaft in jener ersten Zeit At empfangen wird und der logische Pegel am Ein gang der ersten Schnittstelle IF1 in der ersten Zeit At eine logische 0 war, besitzt das Datenbussystem keinen Busmaster ECU. In dem Fall muss es sich um eine Anwendung V oder VI handeln und die Schaltung IC ist nicht an der Busposition des ersten Sensors Sl. Bevorzugt, aber nicht notwendigerweise wird auf die Signalisierung "Anwendung V oder VI" durch den ersten Sensor gewartet. Es folgt spätestens nach der Signalisierung "Anwendung V oder VI" durch den ersten Sensor Sl der Schritt des Versuchs der Durch- führung (33) eines Autoadressierungsverfahrens mittels eines Daisy-Chain-ähnlichen Verfahrens zur Ermittlung einer gültigen Busknotenadresse. Falls (34) dann nach einem zweiten Zeitraum At2 die Signalisierung einer Anwendung V über die erste Schnittstelle IF1 vom ersten Sensor S1 empfangen wird, erfolgt die Durchführung (34) eines Auto adressierungsverfahrens mittels eines GPIO-Verfahrens zur Ermittlung einer gültigen Busknotenadresse. Außerdem erfolgt eine Konfiguration (34) der ersten Schnittstelle IF1 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ersten Datenbusprotokoll ist.
Ganz allgemein betrifft die Erfindung somit eine Schaltung IC zur Ansteuerung eines oder mehrerer Ultraschall-Transducer TRI, TR2, ... TR8 und/oder eines oder mehrerer Ultraschallsender und/oder eines oder mehrerer Ultraschallempfänger, wobei die Schal tung IC Mittel aufweist, also z.B. ein kleines Rechnersystem mit einem Speicher und einem internen Datenbus, an dem beispielsweise die erste Datenschnittstelle IF1, und die zweite Datenschnittstelle IF2 und der erste GPIO-Anschluss GPIOl und der zweite GPIO-Anschluss GPI02 angeschlossen sind, um ein Verfahren ausführen zu können, um zu erkennen, ob er sich entweder in einer der Anwendungen aus einer ersten Menge der Anwendungen befindet. Dabei umfasst die erste Menge der Anwendungen mindestens zwei Anwendungen und/oder drei Anwendungen und/oder vier Anwendungen der An wendung I und der Anwendung II und der Anwendung III und der Anwendung IV. Mittels des besagten Verfahrens kann die Schaltung IC dann auch erkennen, ob sie sich statt- dessen in einer der Anwendungen aus einer zweiten Menge der Anwendungen befindet, wobei die zweite Menge der Anwendungen mindestens eine Anwendung und/oder zwei Anwendungen der Anwendung V und der Anwendung VI umfasst.
Das entsprechende Verfahren zur Ausführung in dieser Schaltung IC ist gekennzeichnet dadurch, dass das Verfahren Schritte aufweist, um zu erkennen, ob die Schaltung IC sich entweder in einer der Anwendungen aus einer ersten Menge der Anwendungen befindet, wobei die erste Menge der Anwendungen mindestens zwei Anwendungen und/oder drei Anwendungen und/oder vier Anwendungen der Anwendung I und der An wendung II und der Anwendung III und der Anwendung IV umfasst, oder ob er sich stattdessen in einer der Anwendungen aus einer zweiten Menge der Anwendungen be findet, wobei die zweite Menge der Anwendungen mindestens eine Anwendung und/oder zwei Anwendungen der Anwendung V und der Anwendung VI umfasst. Eine solche Schaltung und das zugehörige Verfahren ermöglichen zumindest in einigen Realisierungen die Möglichkeit, die Schaltung IC mit dem gleichen Sensor-PCB flexibel in verschiedenen Applikationen einzusetzen, wo sie sich selbstständig konfiguriert. Dadurch können die Anzahl verschiedener Aufbauten und die damit verbundene Pro duktionslogistik reduziert werden, was zu Kosteneinsparungen führt.
Die Vorteile sind hierauf aber nicht beschränkt.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand des Beispiels von Schaltungen für auf Ultra schallbasis arbeitenden Wandlerelementen beschrieben. Die Erfindung ist aber auch auf Schaltungen anwendbar, an die andere Typen von insbesondere Mess-Wandlerelemen ten anschließbar sind.
Nachfolgend werden einzelne Merkmale und Merkmalsgruppen aufgeführt, die verschie dene Ausführungsbeispiele der Erfindung charakterisieren. Dabei gilt, dass diese einzel nen Ausführungsbeispiele einzelne Merkmale der jeweiligen Merkmalsgruppen, einzelne Merkmale aus mehreren der Merkmalsgruppen und mehrere Merkmalsgruppen umfas sen können.
1. Schaltung IC zur Ansteuerung eines oder mehrerer Ultraschall-Transducer und/oder eines oder mehrerer Ultraschallsender und/oder eines oder mehrerer Ultraschallempfänger
mit einem ersten Anschluss und
mit einem zweiten Anschluss und
mit einem dritten Anschluss und
mit einem vierten Anschluss und
mit einer ersten Schnittstelle IF1 und
mit einer zweiten Schnittstelle IF2 und
mit einer ersten GPIO-Schnittstelle GPIOl und
mit einer zweiten GPIO-Schnittstelle GPI02,
wobei die Schaltung dazu bestimmt ist in einer ersten Anwendung I und einer zweiten Anwendung II und einer dritten Anwendung III und einer vierten An wendung IV und einer fünften Anwendung V und einer sechsten Anwendung VI eingesetzt zu werden und
wobei die erste Schnittstelle IF1 mit dem ersten Anschluss verbunden ist und wobei die erste Schnittstelle IF1 gemäß einem ersten Datenbusprotokoll be trieben werden kann und wobei die erste Schnittstelle IF1 als digitaler Eingang betrieben werden kann und
wobei die erste Schnittstelle IF1 als Low-Side-Treiber betrieben werden kann und
wobei die erste Schnittstelle IF1 nach einem Rücksetzen als digitaler Eingang betrieben wird und
wobei die Schaltung IC dazu eingerichtet und vorgesehen ist ein Verfahren durchzuführen, das folgende Schritte umfasst:
Zurücksetzen (20) der Schaltung IC und
Hochohmig-Ziehen (20) des Eingangs der ersten Schnittstelle IF1 auf eine logische 1 und
Niederohmig-Treiben (20) des Ausgangs der zweiten Schnittstelle IF2 auf eine logische 0 und
Konfigurieren (20) der ersten Schnittstelle IF1 gemäß dem ersten Daten busprotokoll;
Konfigurieren (20) der zweiten Schnittstelle IF2 gemäß dem ersten Datenbusprotokoll;
Warten (21) für eine erste Zeit At darauf, dass über die erste Schnittstelle IF1 eine erste vorbestimmte Daten botschaft durch Überschreiben der hochohmigen 0 am Eingang der ersten Schnittstelle IF1 empfangen wird; Falls (22) über die erste Schnittstelle IF1 die erste vorbestimmte Daten botschaft in dieser ersten Zeit At empfangen wird Durchführung der fol genden Schritte:
für den Fall (23), dass die erste vorbestimmte Datenbotschaft eine erste Anwendung I signalisiert:
- Durchführung (23) eines Autoadressierungsverfahrens mittels eines GPIO-Verfahrens zur Ermittlung einer gültigen Busknoten adresse für die Schaltung;
für den Fall (24), dass die erste vorbestimmte Datenbotschaft eine zweite Anwendung II signalisiert:
- Durchführung (24) eines Autoadressierungsverfahrens mittels eines Daisy-Chain-Verfahrens zur Ermittlung einer gültigen Bus knotenadresse für die Schaltung;
für den Fall (25), dass die erste vorbestimmte Datenbotschaft eine dritte Anwendung III mit Signalisierung einer Positionierung als erster Sensor S1 signalisiert: - Signalisierung (25) einer Anwendung III an die nachfolgenden Schaltungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2 und
- Signalisierung (25) an die nachfolgenden Schaltungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2, dass sie eine Positionierung als nachfolgender Sensor S1 besitzen;
- Konfiguration (25) der zweiten Schnittstelle IF2 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ers ten Datenbusprotokoll ist;
für den Fall (26), dass die erste vorbestimmte Datenbotschaft eine dritte Anwendung III mit Signalisierung einer Positionierung als nach folgender Sensor signalisiert:
- Durchführung (26) eines Autoadressierungsverfahrens mittels eines GPIO-Verfahrens zur Ermittlung einer gültigen Busknoten adresse für die nachfolgenden Schaltungen IC der nachfolgenden Sensoren;
- Konfiguration (26) der ersten Schnittstelle IF1 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ersten Datenbusprotokoll ist;
für den Fall (27), dass die erste vorbestimmte Datenbotschaft eine vierte Anwendung IV mit Signalisierung einer Positionierung als erster Sensor S1 signalisiert:
- Signalisierung (27) einer Anwendung IV an die nachfolgenden Schaltungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2 und
- Signalisierung (27) an die nachfolgenden Schaltungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2, dass sie eine Positionierung als nachfolgender Sensor S1 besitzen;
- Konfiguration (27) der zweiten Schnittstelle IF2 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ers ten Datenbusprotokoll ist;
für den Fall (28), dass die erste vorbestimmte Datenbotschaft eine vierte Anwendung IV mit Signalisierung einer Positionierung als nach folgender Sensor signalisiert: - Durchführung (28) eines Autoadressierungsverfahrens mittels eines Daisy-Chain-Verfahrens zur Ermittlung einer gültigen Bus knotenadresse für die nachfolgenden Schaltungen IC der nachfol genden Sensoren;
- Konfiguration (28) der ersten Schnittstelle IF1 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ersten Datenbusprotokoll ist;
Falls (29) über die erste Schnittstelle IF1 keine erste vorbestimmte Datenbotschaft in diesem ersten Zeitraum At empfangen wird und der logische Pegel am Eingang der ersten Schnittstelle IF1 in dieser ers ten Zeit At eine logische 1 war, Durchführung der folgenden Schritte:
- Signalisierung (30) einer "Anwendung V oder VI" an die nachfol genden Schaltungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2 und
- Signalisierung (30) an die nachfolgenden Schaltungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2, dass sie eine Positionierung als nachfolgender Sensor S1 besitzen;
Falls (31) nach einem zweiten Zeitraum At2 im Rahmen eines Auto adressierungsverfahrens mittels eines Daisy-Chain-Verfahrens keine Signalisierung an die Schaltung IC über die erfolgreiche Durchführung dieses Autoadressierungsverfahrens mittels eines Daisy-Chain-Ver fahrens erfolgt, Signalisierung einer "Anwendung V" an die Schaltung IC der nachfolgenden Sensoren;
- Konfiguration (31) der zweiten Schnittstelle IF2 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ers ten Datenbusprotokoll ist.
Falls (32) über die erste Schnittstelle IF1 keine erste vorbestimmte Datenbotschaft in dieser ersten Zeit At empfangen wird und der logi sche Pegel am Eingang der ersten Schnittstelle IF1 in dieser ersten Zeit At eine logische 0 war, Durchführung der folgenden Schritte:
- Durchführung (33) eines Autoadressierungsverfahrens mittels eines Daisy-Chain-Verfahrens zur Ermittlung einer gültigen Bus knotenadresse;
Falls (34) nach einem zweiten Zeitraum At2 die Signalisierung einer Anwendung V über die erste Schnittstelle IF1 empfangen wird, Durch- führung eines Autoadressierungsverfahrens mittels eines GPIO- Verfahrens zur Ermittlung einer gültigen Busknotenadresse;
- Konfiguration (34) der ersten Schnittstelle IF1 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ersten Datenbusprotokoll ist. Verfahren zur Konfiguration eines Ultraschallsensors zur Verwendung in einer Schaltung IC
mit einem ersten Anschluss und
mit einem zweiten Anschluss und
mit einem dritten Anschluss und
mit einem vierten Anschluss und
mit einer ersten Schnittstelle IF1 und
mit einer zweiten Schnittstelle IF2 und
mit einer ersten GPIO-Schnittstelle GPIOl und
mit einer zweiten GPIO-Schnittstelle GPI02,
wobei die Schaltung Teil des Ultraschallsensors ist und
wobei die Schaltung dazu bestimmt ist in einer ersten Anwendung I und einer zweiten Anwendung II und einer dritten Anwendung III und einer vierten An wendung IV und einer fünften Anwendung V und einer sechsten Anwendung VI eingesetzt zu werden und
wobei die erste Schnittstelle IF1 mit dem ersten Anschluss verbunden ist und wobei die erste Schnittstelle IF1 gemäß einem ersten Datenbusprotokoll be trieben werden kann und
wobei die erste Schnittstelle IF1 als digitaler Eingang betrieben werden kann und
wobei die erste Schnittstelle IF1 als Low-Side-Treiber betrieben werden kann und
wobei die erste Schnittstelle IF1 nach einem Rücksetzen als digitaler Eingang betrieben wird und
m i t d e n S c h r i t t e n
Zurücksetzen (20) der Schaltung IC und
Hochohmig-Ziehen (20) des Eingangs der ersten Schnittstelle IF1 auf eine logische 1 und
Niederohmig-Treiben (20) des Ausgangs der zweiten Schnittstelle IF2 auf eine logische 0 und Konfigurieren (20) der ersten Schnittstelle IF1 gemäß dem ersten Daten busprotokoll;
Konfigurieren (20) der zweiten Schnittstelle IF2 gemäß dem ersten Datenbusprotokoll;
Warten (21) für eine erste Zeit At darauf, dass über die erste Schnittstelle IF1 eine erste vorbestimmte Daten botschaft durch Überschreiben der hochohmigen 1 am Eingang der ersten Schnittstelle IF1 empfangen wird; Falls (22) über die erste Schnittstelle IF1 die erste vorbestimmte Daten botschaft in dieser ersten Zeit At empfangen wird Durchführung der fol genden Schritte:
für den Fall (23), dass die erste vorbestimmte Datenbotschaft eine erste Anwendung I signalisiert:
- Durchführung (23) eines Autoadressierungsverfahrens mittels eines GPIO-Verfahrens zur Ermittlung einer gültigen Busknoten adresse für die Schaltung;
für den Fall (24), dass die erste vorbestimmte Datenbotschaft eine zweite Anwendung II signalisiert:
- Durchführung (24) eines Autoadressierungsverfahrens mittels eines Daisy-Chain-Verfahrens zur Ermittlung einer gültigen Bus knotenadresse für die Schaltung;
für den Fall (25), dass die erste vorbestimmte Datenbotschaft eine dritte Anwendung III mit Signalisierung einer Positionierung als erster Sensor S1 signalisiert:
- Signalisierung (25) einer Anwendung III an die nachfolgenden Schaltungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2 und
- Signalisierung (25) an die nachfolgenden Schaltungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2, dass sie eine Positionierung als nachfolgender Sensor S1 besitzen;
- Konfiguration (25) der zweiten Schnittstelle IF2 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ers ten Datenbusprotokoll ist.
für den Fall (26), dass die erste vorbestimmte Datenbotschaft eine dritte Anwendung III mit Signalisierung einer Positionierung als nach folgender Sensor signalisiert: - Durchführung (26) eines Autoadressierungsverfahrens mittels eines GPIO-Verfahrens zur Ermittlung einer gültigen Busknoten adresse für die nachfolgenden Schaltungen IC der nachfolgenden Sensoren;
- Konfiguration (26) der ersten Schnittstelle IF1 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ersten Datenbusprotokoll ist.
für den Fall (27), dass die erste vorbestimmte Datenbotschaft eine vierte Anwendung IV mit Signalisierung einer Positionierung als erster Sensor S1 signalisiert:
- Signalisierung (27) einer Anwendung IV an die nachfolgenden Schaltungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2 und
- Signalisierung (27) an die nachfolgenden Schaltungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2, dass sie eine Positionierung als nachfolgender Sensor S1 besitzen;
- Konfiguration (27) der zweiten Schnittstelle IF2 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ers ten Datenbusprotokoll ist.
für den Fall (28), dass die erste vorbestimmte Datenbotschaft eine vierte Anwendung IV mit Signalisierung einer Positionierung als nach folgender Sensor signalisiert:
- Durchführung (28) eines Autoadressierungsverfahrens mittels eines Daisy-Chain-Verfahrens zur Ermittlung einer gültigen Bus knotenadresse für die nachfolgenden Schaltungen IC der nachfol genden Sensoren;
- Konfiguration (28) der ersten Schnittstelle IF1 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ersten Datenbusprotokoll ist.
Falls (29) über die erste Schnittstelle IF1 keine erste vorbestimmte Datenbotschaft in diesem ersten Zeitraum At empfangen wird und der logische Pegel am Eingang der ersten Schnittstelle IF1 in dieser ers ten Zeit At eine logische 1 war, Durchführung der folgenden Schritte: - Signalisierung (30) einer "Anwendung V oder VI" an die nachfol genden Schaltungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2 und
- Signalisierung (30) an die nachfolgenden Schaltungen IC der in der Datenbuskette nachfolgenden Sensoren mittels der zweiten Schnittstelle IF2, dass sie eine Positionierung als nachfolgender Sensor S1 besitzen;
Falls (31) nach einem zweiten Zeitraum At2 im Rahmen eines Auto adressierungsverfahrens mittels eines Daisy-Chain-Verfahrens keine Signalisierung an die Schaltung IC über die erfolgreiche Durchführung dieses Autoadressierungsverfahrens mittels eines Daisy-Chain-Ver fahrens erfolgt, Signalisierung einer Anwendung V an die Schaltungen IC der nachfolgenden Sensoren;
- Konfiguration (31) der zweiten Schnittstelle IF2 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ers ten Datenbusprotokoll ist.
Falls (32) über die erste Schnittstelle IF1 keine erste vorbestimmte Datenbotschaft in dieser ersten Zeit At empfangen wird und der logi sche Pegel am Eingang der ersten Schnittstelle IF1 in dieser ersten Zeit At eine logische 0 war, Durchführung der folgenden Schritte:
- Durchführung (33) eines Autoadressierungsverfahrens mittels eines Daisy-Chain-Verfahrens zur Ermittlung einer gültigen Bus knotenadresse;
Falls (34) nach einem zweiten Zeitraum At2 die Signalisierung einer Anwendung V über die erste Schnittstelle IF1 empfangen wird, Durch führung eines Autoadressierungsverfahrens mittels eines GPIO- Verfahrens zur Ermittlung einer gültigen Busknotenadresse;
- Konfiguration (34) der ersten Schnittstelle IF1 entsprechend einem zweiten Datenbusprotokoll, wenn dies nicht gleich dem ersten Datenbusprotokoll ist. Schaltung IC zur Ansteuerung eines oder mehrerer Ultraschall-Transducer und/oder eines oder mehrerer Ultraschallsender und/oder eines oder mehrerer Ultraschallempfänger,
wobei die Schaltung IC Mittel aufweist, um ein Verfahren ausführen zu kön nen, um zu erkennen, ob er sich entweder in einer der Anwendungen aus einer ersten Menge der Anwendungen befindet,
wobei die erste Menge der Anwendungen mindestens zwei Anwendungen und/oder drei Anwendungen und/oder vier Anwendungen der Anwendung I und der Anwendung II und der Anwendung III und der Anwendung IV umfasst, oder ob er sich stattdessen in einer der Anwendungen aus einer zweiten Menge der Anwendungen befindet,
wobei die zweite Menge der Anwendungen mindestens eine Anwendung und/oder zwei Anwendungen der Anwendung V und der Anwendung IV um fasst, Verfahren zur Ausführung in einer Schaltung IC zur Ansteuerung eines oder meh rerer Ultraschall-Transducer und/oder eines oder mehrerer Ultraschallsender und/oder eines oder mehrerer Ultraschallempfänger,
wobei das Verfahren Schritte aufweist, um zu erkennen,
ob er sich entweder in einer der Anwendungen aus einer ersten Menge der Anwendungen befindet,
wobei die erste Menge der Anwendungen mindestens zwei Anwendungen und/oder drei Anwendungen und/oder vier Anwendungen der Anwendung I und der Anwendung II und der Anwendung III und der Anwendung IV umfasst,
oder ob er sich stattdessen in einer der Anwendungen aus einer zweiten Menge der Anwendungen befindet,
wobei die zweite Menge der Anwendungen mindestens eine Anwendung und/oder zwei Anwendungen der Anwendung V und der Anwendung IV umfasst, Schaltung IC zur Ansteuerung eines oder mehrerer Ultraschall-Transducer und/oder eines oder mehrerer Ultraschallsender und/oder eines oder mehrerer Ultraschallempfänger,
wobei die Schaltung dazu vorgesehen ist, mit dem einen oder den mehreren Ultraschall-Transducern und/oder dem einen oder mehreren Ultraschallsen dern und/oder dem einen oder mehreren Ultraschallempfängern einen Sensor im Sinne dieses Anspruchs zu bilden, und
wobei der Sensor und/oder die Schaltung IC mehrere, mindestens aber zwei, Zustände aufweisen kann und wobei die Schaltung IC über Mittel verfügt, in Abhängigkeit von den mindes tens zwei Zuständen Signale und/oder Fehlersignale über den einen oder mehreren Ultraschall-Transducern und/oder über den einen oder mehreren Ultraschallsendern abzustrahlen und/oder Befehle über den einen Ultra schallempfänger oder mehrere Ultraschallempfänger zu empfangen. chaltung nach Punkt 5,
wobei die Schaltung über Mittel zur Datenübertragung von Messergebnissen an eine übergeordnete Vorrichtung ECU mittels einer Datenverbindung verfügt und
die Schaltung IC eine Fehlermeldung als Signal und/oder Fehlersignal über den einen oder mehreren Ultraschall-Transducern und/oder über den einen oder mehreren Ultraschallsendern abstrahlt, wenn die Datenverbindung feh lerhaft und/oder unterbrochen ist. Verfahren für eine Schaltung IC zur Ansteuerung eines oder mehrerer Ultraschall- Transducer und/oder eines oder mehrerer Ultraschallsender und/oder eines oder mehrerer Ultraschallempfänger,
wobei die Schaltung dazu vorgesehen ist, mit dem einen oder den mehreren Ultraschall-Transducern und/oder dem einen oder mehreren Ultraschallsen dern und/oder dem einen oder mehreren Ultraschallempfängern einen Sensor im Sinne dieses Anspruchs zu bilden, und
wobei der Sensor und/oder die Schaltung IC mehrere, mindestens aber zwei,
Zustände aufweisen kann und
wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Abstrahlung eines Signals oder von Signalen und/oder Abstrahlung eines Fehlersignals oder von Fehlersignalen über den einen oder mehreren Ultraschall-Transducern des Sensors und/oder über den einen oder meh reren Ultraschallsendern des Sensors, wobei die Abstrahlung in Abhän gigkeit von den mindestens zwei Zuständen erfolgt, und/oder
Empfang von einem Befehl oder von Befehlen über den einen Ultra schallempfänger oder über mehrere Ultraschallempfänger des Sensors. Verfahren nach Punkt 7, wobei ein abgestrahltes Signal eine Fehlermeldung und/oder ein Fehlersignal ist. Verfahren nach Punkt 8, wobei das Fehlersignal abgestrahlt wird, wenn eine vor bestimmte Datenverbindung zwischen dem Sensor und einer übergeordneten Vor richtung fehlerhaft und/oder unterbrochen ist.
BEZUGSZEICHENLISTE
At, At2 Zeitraum
GPIOl erste I/O-Schnittstelle
GPI02 zweite I/O-Schnittstelle
IF1 erste Datenbusschnittstelle
IF2 zweite Datenbusschnittstelle
S1 bis S8 Sensoren
WEA1 Messwandlerelementanschluss
WEA2 Messwandlerelementanschluss
BUZ Anzeigeeinheit
pC Mikrorechner
ECU Busmaster
GND Bezugspotentialanschluss
IC Schaltung
LIN erste Datenbusleitung
VCC Versorgungspotentialanschluss
d Datenbusschnittstellen
privDB zweite Datenbusleitung
TR Messwandlerelement
TRI bis TR8 Ultraschall-TransducerSu Energieversorgung
Rx Empfänger
Tx Sender
Liste der zitierten Schriften
DE-A-10 2017 118 565
DE-A-10 2014 115 000
DE-U-20 2018 006 079
US-A-2006/0273927
US-A-2017/0083468
US-A-2019/0041504

Claims

ANSPRÜCHE
1. Schaltung für den Anschluss eines Ultraschallsignale aussendenden und/oder Ultraschallsignale empfangenden Ultraschall-Messwandlerelements an einen Kom munikationsdatenbus, der eine von mehreren Konfigurationen aufweisen kann, wobei die Schaltung versehen ist mit
mindestens einem Wandlerelementanschluss (WEA1, WEA2),
einem Bezugspotentialanschluss (GND),
einem Versorgungspotentialanschluss (VCC),
einer ersten Datenbusschnittstelle (IF1),
einer zweiten Datenbusschnittstelle (IF2),
einer durch Programmierung als Eingang oder Ausgang betreibbaren oder Pro grammierung binär mit einem Pin-Kodierungspotential betreibbaren ersten I/O-Schnittstelle (GPIOl) und
einer durch Programmierung als Eingang oder Ausgang betreibbaren oder Pro grammierung binär mit einem Pin-Kodierungspotential betreibbaren zweiten I/O-Schnittstelle (GPI02),
einem Mikrorechner zur Verarbeitung von über die beiden Datenbusschnitt stellen (IF1, IF2) und die beiden I/O-Schnittstellen (GPIOl, GPI02) und den mindestens einen Wandlerelementanschluss empfangbaren oder zu senden den Daten und/oder Signalen,
wobei die erste Datenbusschnittstelle (IF1) gemäß einem ersten Datenbuspro tokoll oder gemäß einem zu dem ersten Datenbusprotokoll verschiedenen zweiten Datenbusprotokoll oder als Eingang oder als Treiber zum Betreiben einer optischen und/oder grafischen und/oder akustischen Anzeigeeinheit (BUZ) betreibbar ist,
wobei die zweite Datenbusschnittstelle (IF2) gemäß dem ersten Datenbuspro tokoll oder gemäß dem zu dem ersten Datenbusprotokoll verschiedenen zwei ten Datenbusprotokoll oder als Eingang oder als Treiber zum Betreiben einer optischen und/oder grafischen und/oder akustischen Anzeigeeinheit (BUZ) be treibbar ist,
wobei die erste Datenbusschnittstelle (IF1) an einen ersten Datenbus an schließbar ist, der einen Busmaster aufweist und an den die ersten Datenbus schnittstellen (IF1) weiterer Schaltungen anschließbar sind,
wobei die zweite Datenbusschnittstelle (IF2) bei an einem ersten Datenbus (LIN) angeschlossener erster Datenbusschnittstelle (IF1) an einen von dem ersten Datenbus (LIN) getrennten, verschiedenen zweiten Datenbus (privDB) anschließbar ist, an den die erste oder die zweite Datenbusschnittstelle (IF1, IF2) weiterer Schaltungen anschließbar sind,
wobei die zweite I/O-Schnittstelle (GPI02) einer Schaltung mit der ersten I/O- Schnittstelle (GPIOl) einer weiteren Schaltung seriell verbindbar ist und durch diese serielle Verbindung die eine weitere Schaltung oder mehrere mit der einen weiteren Schaltung sowie untereinander seriell verbundene weitere Schaltungen adressierbar ist bzw. sind,
wobei wahlweise eine der beiden I/O-Schnittstellen (GPIOl, GPI02) oder beide I/O-Schnittstellen (GPIOl, GPI02) und gegebenenfalls eine der beiden Datenbusschnittstellen (IF1, IF2) in deren Betrieb als Eingang zur Adressie rung der Schaltung durch Anschlusskodierung mit einem Bezugspotential ver bindbar ist bzw. sind und
wobei eine der beiden Datenbusschnittstellen (IF1, IF2), d.h. z.B. die erste Datenbusschnittstelle (IF1), zum Betreiben der Anzeigeeinheit (BUZ) an diese anschließbar ist und die andere der beiden Datenbusschnittstellen, d.h. z.B. die zweite Datenbusschnittstelle (IF2), an einen Datenbus (privDB) anschließ bar ist, an den die ersten Datenbusschnittstellen (IF1) weiterer Schaltungen oder die zweiten Datenbusschnittstellen (IF2) weiterer Schaltungen anschließ bar sind.
2. Datenbussystem mit
mehreren Schaltungen (IC) nach Anspruch 1,
einem Busmaster (ECU) und
einer Datenbusleitung (LIN), an die der Busmaster (ECU) und die mehreren Schaltungen (IC) angeschlossen sind,
wobei die mehreren Schaltungen (IC) zwecks Datenkommunikation mit dem Busmaster und/oder untereinander entweder mit ihren jeweiligen ersten Datenbusschnittstellen (IF1) oder ihren jeweiligen zweiten Datenbusschnitt stellen (IF2) an die Datenbusleitung (LIN) angeschlossen sind,
wobei die beiden I/O-Schnittstellen (GPIOl, GPI02) und die nicht der Daten kommunikation dienende Datenbusschnittstellen (IF1, IF2) einer ersten Schaltung (IC) nach Anspruch 1 nicht an die Datenbusleitung (LIN) ange schlossen sind und
wobei die beiden I/O-Schnittstellen (GPIOl, GPI02) sämtlicher anderen Schaltungen (IC) nach Anspruch 1 oder die beiden I/O-Schnittstellen (GPIOl, GPI02) und die nicht der Datenkommunikation dienenden Datenbusschnitt stellen (IF1, IF2) sämtlicher anderen Schaltungen (IC) nach Anspruch 1 in jeweils unterschiedlichen Kombinationen zur durch Pin-Kodierung erfolgenden Adressierung mit dem Bezugspotential verbunden sind.
3. Datenbussystem mit
mehreren Schaltungen (IC) nach Anspruch 1,
einem Busmaster (ECU) und
einer Datenbusleitung (LIN), an die der Busmaster (ECU) und die mehreren Schaltungen (IC) angeschlossen sind,
wobei die mehreren Schaltungen (IC) zwecks Datenkommunikation mit dem Busmaster und/oder untereinander entweder mit ihren jeweiligen ersten Datenbusschnittstellen (IF1) oder ihren jeweiligen zweiten Datenbusschnitt stellen (IF2) an die Datenbusleitung (LIN) angeschlossen sind,
wobei die nicht für die Datenkommunikation benötigten Datenbusschnittstel len (IF1, IF2) sämtlicher Schaltungen (IC) nicht angeschlossen sind, wobei die erste I/O-Schnittstelle (GPIOl) einer ersten Schaltung (IC) nach Anspruch 1 und die zweite I/O-Schnittstelle (GPI02) einer zweiten Schaltung (IC) nach Anspruch 1 nicht an die Datenbusleitung (LIN) angeschlossen sind und
wobei weitere Schaltungen (IC) nach Anspruch 1 zwecks automatischer Adressierung zumindest dieser weiteren Schaltungen (IC) und gegebenenfalls auch der zweiten Schaltung (IC) und/oder gegebenenfalls auch der ersten Schaltung (IC) seriell dergestalt mit der ersten Schaltung (IC) und der zweiten Schaltung (IC) verbunden sind, dass die zweite I/O-Schnittstelle (GPI02) der ersten Schaltung (IC) und jeder weiteren Schaltung (IC) mit der ersten I/O- Schnittstelle (GPIOl) einer der weiteren Schaltungen (IC) bzw. der nächsten weiteren Schaltung (IC) verbunden ist und die zweite I/O-Schnittstelle (GPI02) der letzten weiteren Schaltung (IC) mit der ersten I/O-Schnittstelle (GPIOl) der zweiten Schaltung (IC) verbunden ist.
4. Datenbussystem mit
mehreren Schaltungen (IC) nach Anspruch 1,
einem Busmaster (ECU),
einer ersten Datenbusleitung (LIN) und
einer zweiten Datenbusleitung (privDB), wobei der Busmaster (ECU) und die erste Datenbusschnittstelle (IF1) mindes tens einer ersten Schaltung (IC) nach Anspruch 1 zwecks Datenkommunika tion an die Datenbusleitung (LIN) angeschlossen sind,
wobei die zweite Datenbusschnittstelle (IF2) mindestens einer der ersten Schaltungen (IC) und die zweiten Datenbusschnittstellen (IF2) oder die ersten Datenbusschnittstellen (IF1) weiterer Schaltungen (IC) nach Anspruch 1 an die zweite Datenbusleitung (privDB) angeschlossen sind,
wobei die nicht der Datenkommunikation dienenden Datenbusschnittstellen (IF1, IF2) jeder weiteren Schaltung (IC) an keine der Datenbusleitungen (LIN, privDB) angeschlossen sind und
wobei die beiden I/O-Schnittstellen (GPIOl, GPI02) sämtlicher anderen Schaltungen (IC) nach Anspruch 1 oder die beiden I/O-Schnittstellen (GPIOl, GPI02) und die nicht der Datenkommunikation dienenden Datenbusschnitt stellen (IF1, IF2) sämtlicher anderen Schaltungen (IC) nach Anspruch 1 in jeweils unterschiedlichen Kombinationen zur durch Pin-Kodierung erfolgenden Adressierung mit dem Bezugspotential verbunden sind.
5. Datenbussystem mit
mehreren Schaltungen (IC) nach Anspruch 1,
einem Busmaster (ECU),
einer ersten Datenbusleitung (LIN) und
einer zweiten Datenbusleitung (privDB),
wobei der Busmaster (ECU) und die erste Datenbusschnittstelle (IF1) mindes tens einer ersten Schaltung (IC) nach Anspruch 1 zwecks Datenkommunika tion an die Datenbusleitung (LIN) angeschlossen sind,
wobei die zweite Datenbusschnittstelle (IF2) mindestens einer der ersten Schaltungen (IC) und die zweiten Datenbusschnittstellen (IF2) oder die ersten Datenbusschnittstellen (IF1) weiterer Schaltungen (IC) nach Anspruch 1 an die zweite Datenbusleitung (privDB) angeschlossen sind,
wobei die erste I/O-Schnittstelle (GPIOl) einer ersten weiteren Schaltung (IC) nach Anspruch 1 und die zweite I/O-Schnittstelle (GPI02) einer zweiten wei teren Schaltung (IC) nach Anspruch 1 nicht an die zweite Datenbusleitung (privDB) angeschlossen sind und
wobei die anderen weiteren Schaltungen (IC) nach Anspruch 1 zwecks auto matischer Adressierung zumindest dieser weiteren Schaltungen (IC) und ge gebenenfalls auch der ersten weiteren Schaltung (IC) und/oder gegebenen- falls auch der zweiten weiteren Schaltung (IC) seriell dergestalt mit der ersten weiteren Schaltung (IC) und der zweiten weiteren Schaltung (IC) verbunden sind, dass die zweite I/O-Schnittstelle (GPI02) der ersten weiteren Schaltung (IC) und jeder weiteren Schaltung (IC) mit der ersten I/O-Schnittstelle (GPIOl) einer der weiteren Schaltungen (IC) bzw. der nächsten weiteren Schaltung (IC) verbunden ist und die zweite I/O-Schnittstelle (GPI02) der letzten weiteren Schaltung (IC) mit der ersten I/O-Schnittstelle (GPIOl) der zweiten weiteren Schaltung (IC) verbunden ist.
6. Datenbussystem mit
mehreren Schaltungen (IC) nach Anspruch 1,
einer Anzeigeeinheit (BUZ) und
einer Datenbusleitung (privDB),
wobei die erste Datenbusschnittstelle (IF1) einer ersten Schaltung (IC) nach Anspruch 1 zum Betreiben der Anzeigeeinheit (BUZ) mit dieser verbunden ist, wobei die zweite Datenbusschnittstelle (IF2) der ersten Schaltung (IC) an die Datenbusleitung (privDB) angeschlossen ist,
wobei die erste Datenbusschnittstelle (IF1) oder die zweite Datenbusschnitt stelle (IF2) weiterer Schaltungen (IC) nach Anspruch 1 an die Datenbusleitung (privDB) angeschlossen sind,
wobei die beiden I/O-Schnittstellen (GPIOl, GPI02) und die nicht der Daten kommunikation dienenden Datenbusschnittstellen (IF1, IF2) der weiteren Schaltungen (IC) nach Anspruch 1 nicht an die Datenbusleitung (privDB) an geschlossen sind und
wobei die beiden I/O-Schnittstellen (GPIOl, GPI02) sämtlicher anderen wei teren Schaltungen (IC) nach Anspruch 1 oder die beiden I/O-Schnittstellen (GPIOl, GPI02) und die nicht der Datenkommunikation dienenden Datenbus schnittstellen (IF1, IF2) sämtlicher anderen weiteren Schaltungen (IC) nach Anspruch 1 in jeweils unterschiedlichen Kombinationen zur durch Pin-Kodie rung erfolgenden Adressierung mit dem Bezugspotential verbunden sind.
7. Datenbussystem mit
mehreren Schaltungen (IC) nach Anspruch 1,
einer Anzeigeeinheit (BUZ) und
einer Datenbusleitung (privDB), wobei die erste Datenbusschnittstelle (IF1) der ersten Schaltung (IC) nach Anspruch 1 zum Betreiben der Anzeigeeinheit (BUZ) mit dieser verbunden ist, wobei die zweite Datenbusschnittstelle (IF2) einer ersten Schaltung (IC) an die Datenbusleitung (privDB) angeschlossen ist,
wobei die erste Datenbusschnittstelle (IF1) oder die zweite Datenbusschnitt stelle (IF2) weiterer Schaltungen (IC) nach Anspruch 1 an die Datenbusleitung (privDB) angeschlossen sind,
wobei die erste I/O-Schnittstelle (GPIOl) einer ersten weiteren Schaltung (IC) nach Anspruch 1 und die zweite I/O-Schnittstelle (GPI02) einer zweiten wei teren Schaltung (IC) nach Anspruch 1 nicht an die Datenbusleitung (privDB) angeschlossen sind und
wobei die anderen weiteren Schaltungen (IC) nach Anspruch 1 zwecks auto matischer Adressierung zumindest dieser weiteren Schaltungen (IC) und ge gebenenfalls auch der ersten weiteren Schaltung (IC) und/oder gegebenen falls auch der zweiten weiteren Schaltung (IC) seriell dergestalt mit der ersten weiteren Schaltung (IC) und der zweiten weiteren Schaltung (IC) verbunden sind, dass die zweite I/O-Schnittstelle (GPI02) der ersten weiteren Schaltung (IC) und jeder weiteren Schaltung (IC mit der ersten I/O-Schnittstelle (GPIOl) einer der weiteren Schaltungen (IC) bzw. der nächsten weiteren Schaltung (IC) verbunden ist und die zweite I/O-Schnittstelle (GPI02) der letzten weite ren Schaltung (IC) mit der ersten I/O-Schnittstelle (GPIOl) der zweiten wei teren Schaltung (IC) verbunden ist.
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