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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät zum Steuern und/oder Regeln
mindestens einer Fahrzeugfunktion. Das Steuergerät umfasst mindestens ein Rechengerät und eine
Sende-Empfangs-Einheit (Transceiver) zum Anschluss des Steuergeräts an mindestens
eine Datenleitung eines Client-Server-Netzwerks.
Das mindestens eine Rechengerät
bestimmt über
mindestens ein Sendesignal (Tx) und mindestens ein Empfangssignal
(Rx), ob die Sende-Empfangs-Einheit über die mindestens eine Datenleitung
des Client-Server-Netzwerks Daten überträgt oder empfängt.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
ein Client-Server-Netzwerk mit mindestens einer Datenleitung an
der mindestens ein Steuergerät
zum Steuern und/oder Regeln mindesten einer Fahrzeugfunktion angeschlossen
ist. mindestens eines der Steuergeräte umfasst mindestens ein Rechengerät und eine Sende-Empfangs-Einheit, über die
das mindestens eine Rechengerät
an die mindestens eine Datenleitung angeschlossen ist. Das mindestens
eine Rechengerät
bestimmt über
mindestens ein Sendesignal und mindestens ein Empfangssignal, ob
die Sende-Empfangs-Einheit über
die mindestens eine Datenleitung des Client-Server-Netzwerks Daten überträgt oder
empfängt.
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Aus
dem Stand der Technik sind derartige Steuergeräte bekannt, deren Rechengerät über einen
Transceiver an ein als Feldbus ausgebildetes Client-Server-Netzwerk
angeschlossen ist. Das Rechengerät
kann als ein Mikroprozessor oder als ein Mikrocontroller ausgebildet
sein. Denkbar ist außerdem
ein Rechengerät
in Form eines Zustandsautomaten (sog. State-Machine).
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Das
Netzwerk kann eine beliebige Topologie aufweisen; denkbar ist beispielsweise
eine Ring-, eine Stern-, eine Linien- oder eine Baum-Topologie. Als
Client-Server-Netzwerk
kommen beispielsweise die folgenden Arten von Feldbussen in Betracht: ARINC-629
(schneller Avionik-Bus der Firma Arinc, eingesetzt bspw. in der
Boeing 777); AS-Interface zum
Anschluss von Sensoren und Aktoren; CAN-Bus, eingesetzt hauptsächlich im
Automotive Bereich; EIB (Elektro Installation Bus), eingesetzt hauptsächlich in
der Gebäudeinstallation;
FlexRay-Bus, eingesetzt hauptsächlich
im Automotive Bereich für
X-by-Wire-Systeme; I2C; Interbus, eingesetzt im Maschinenbau oder
Anlagenbau in Sonderausführung
für Sicherheitstechnik;
LIN (Local Interconnect Network)-Bus, eingesetzt im Automotive Bereich;
LON; Modbus; MOST-Bus, eingesetzt im Automotive-Multimedia-Bereich; Profibus, eingesetzt
bei Robotern, im Maschinenbau, im Anlagenbau oder bei der Prozessautomation;
und Sercos, eingesetzt bei Robotern, im Maschinenbau und im Anlagenbau.
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Beispielsweise
sind LIN-Transceiver bekannt, über
die ein als Mikroprozessor oder Mikrocontroller ausgebildetes Rechengerät an die
Datenleitung eines LIN-Bus angeschlossen ist. Zwischen dem Transceiver
und dem Rechengerät
werden Sendesignale (Tx) und Empfangssignale (Rx) ausgetauscht um
festzulegen, ob der Transceiver Daten über den LIN-Bus übertragen
oder Daten von dem LIN-Bus empfangen soll.
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Insbesondere
während
der Erprobungs- und Applikationsphase eines Steuergeräts ist es
wichtig, den Zustand des Sende- und
des Empfangssignals zu verfolgen. Auf diese Weise können die
Abläufe
in dem Steuergerät
und auf dem LIN-Bus besser beobachtet und ggf. korrigiert werden.
Wenn ein auf dem LIN-Bus anliegender HI-Pegel auf einen LO-Pegel übergeht,
kann es während
der Erprobungs- und Applikationsphase wichtig sein zu erfahren,
was die Ursache des Wechsels auf den LO-Pegel ist. Ein Wechsel wird
beispielsweise durch ein Schaltelement (z. B. einen Transistor)
in dem Transceiver ausgelöst,
das über
das Sendesignal (Tx) angesteuert wird und den HI-Pegel auf Masse "herunterzieht". Während der
Erprobungs- und Applikationsphase ist es wichtig zu erfahren, ob
der Wechsel auf den LO-Pegel durch ein beobachtetes Steuergerät oder durch
ein anderes an den LIN-Bus angeschlossenes Steuergerät ausgelöst wurde.
Dies kann dadurch ermittelt werden, indem die Signal-Pegel auf der
Datenleitung des LIN-Bus mit den Sende- und Empfangssignalen (Tx, Rx)
des beobachteten Steuergeräts
bzw. der anderen Steuergeräte
korreliert werden.
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Um
Kenntnisse über
die aktuellen Sende- und Empfangssignale zu haben ist es bekannt,
die Sende- und Empfangssignale an Test-Anschlüsse an der Außenseite
eines Gehäuses
des Steuergeräts herauszuführen, wo
sie dann abgegriffen und weiterverarbeitet werden können. Das
geht jedoch nur bei solchen Steuergeräten, bei denen das Rechengerät und der
Transceiver auf separaten Bausteinen ausgebildet sind, so dass die
Sende- und Empfangssignale über
Leitungen zwischen den beiden Bausteinen übertragen werden müssen, an
denen sie ohne großen
Aufwand abgegriffen und nach außen
geführt werden
können.
Selbst wenn die Sende-Empfangs-Einheit und das Rechengerät als separate Bausteine
ausgebildet sind, ist diese Art der Zugänglichmachung der Sende- und
Empfangssignale relativ aufwendig und teuer. Zudem müssen verschiedene
Steuergeräte
für die
Erprobungs- und Applikationsphase mit Testanschlüssen für die Sende- und Empfangssignale
(Tx, Rx) und für
den Serieneinsatz ohne derartige Anschlüsse vorgesehen werden.
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In
der Vergangenheit ist eine Tendenz hin zu hochintegrierten Halbleitern
bemerkbar, die auch Auswirkungen auf den Entwurf und die Herstellung der
Rechengeräte-Transceiver-Einheiten
in den Steuergeräten
hat. So ist es beispielsweise bekannt, das Rechengerät und den
Transceiver auf einem gemeinsamen hochintegrierten Baustein auszubilden, wobei
das Rechengerät
statt als ein teurer Mikrocontroller beispielsweise als ein einfacher
und kostengünstiger
Zustandsautomat (eine sog. State Machine) ausgebildet werden kann.
Bei solchen hochintegrierten Rechengeräte-Transceiver-Einheiten verlaufen
die Sendesignale (Tx) und die Empfangssignale (Rx) im Inneren des
Bausteins und können
nicht mehr bzw. nur mit einem enormen Aufwand abgegriffen und an
die Außenseite
des Steuergerätegehäuses geführt werden.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die
Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit
zu schaffen, die zwischen einer Sende-Empfangs-Einheit und einem Rechengerät eines
Kraftfahrzeugsteuergeräts
anliegenden Sende- und Empfangssignale (Tx, Rx) auf einfache Weise
sicher und zuverlässig
ermitteln zu können, ohne
dass die Sende- und Empfangssignale im Inneren des Steuergeräts abgegriffen
und nach Außen geführt werden
müssen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird ausgehend von dem Steuergerät der eingangs genannten Art vorgeschlagen,
dass das Steuergerät über mindestens
eine Messanordnung an die mindestens eine Datenleitung des Client-Server-Netzwerks
angeschlossen ist, wobei die Messanordnung Mittel zum Erkennen aufweist,
ob eine Änderung
des Zustands eines auf der mindestens einen Datenleitung anliegenden
Datensignals von dem Steuergerät
oder von dem Client-Server-Netzwerk ausgeht.
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Vorteile der
Erfindung
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Erfindungsgemäß werden
die Sende- und Empfangssignale (Tx, Rx) also nicht unmittelbar bestimmt.
Vielmehr wird mit Hilfe der Messanordnung einfach ermittelt, durch
wen eine Pegeländerung
auf der Datenleitung (zum Beispiel eines Datenbusses) des Client-Server-Netzwerks
verursacht wurde, ob durch ein beobachtetes Steuergerät oder durch
ein anderes an das Client-Server-Netzwerk angeschlossene Steuergerät. Dazu
wird beispielsweise einfach ermittelt, auf welcher Seite der Messanordnung
die Änderung
des Signalpegels zuerst auftritt, auf Seiten des beobachteten Steuergeräts oder
auf Seiten des übrigen
Client-Server-Netzwerks.
Anhand dieser Information können
dann unter Berücksichtigung
des aktuellen Signalpegels auf der mindestens einen Datenleitung
des Client-Server-Netzwerks die Sende- und Empfangssignale (Tx,
Rx) für
das beobachtete Steuergerät
bestimmt werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
das mindestens eine Sendesignal (Tx) und das mindestens eine Empfangssignal
(Rx) nicht nach außen
an Anschlüsse
des Steuergeräts
geführt
sind. Insbesondere bei derart ausgebildeten Steuergeräten kommen
die Vorteile der Erfindung zum Tragen.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung schlägt
vor, dass das Client-Server-Netzwerk genau eine Datenleitung umfasst.
Derartige Client-Server-Netzwerke werden auch als Ein-Leitungs-Busse
bezeichnet. Vorzugsweise umfasst das Client-Server-Netzwerk einen
Feldbus. Es wird vorgeschlagen, dass das Client-Server-Netzwerk
als ein LIN (Local Interconnect Network) ausgebildet ist.
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Des
weiteren wird vorgeschlagen, dass das Rechengerät ein Mikrocontroller ist.
Alternativ kann das Rechengerät
auch als ein Zustandsautomat (sog. State Machine) ausgebildet sein.
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Die
vorliegende Erfindung hat die angegebenen Vorteile insbesondere,
wenn das Rechengerät und
die Sende-Empfangs-Einheit
auf einem gemeinsamen hochintegrierten Halbleiterbaustein ausgebildet
sind. Dann nämlich
können
die Sende- und Empfangssignale (Tx, Rx) gar nicht oder nur mit sehr
großem
Aufwand und Kosten nach Außen
aus dem Steuergerätegehäuse herausgeführt werden.
In diesem Fall können
mit der vorliegenden Erfindung dennoch die Sende- und Empfangssignale (Tx, Rx) bestimmt
und insbesondere während
der Erprobungs- und Applikationsphase weiter verarbeitet werden.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Erkennungsmittel zwei
in einer Serienschaltung angeordnete Widerstandselemente aufweisen,
von denen das eine Widerstandselement an der Sende-Empfangs-Einheit
des Steuergeräts
und das andere Widerstandselement an der Datenleitung des übrigen Client-Server-Netzwerks
angeschlossen ist. Zwischen den beiden Widerstandselementen liegt ein
Referenzsignal an. Dieses kann beispielsweise von der Spannung einer
Fahrzeugbatterie abgeleitet sein. Die Erkennungsmittel weisen Mittel
zum Messen einer über
jedes Widerstandselement abfallenden Spannung auf. Anhand der gemessenen
Spannungen wird ermittelt, ob eine Änderung des Zustands des auf
der mindestens einen Datenleitung anliegenden Datensignals von dem
beobachteten Steuergerät
oder von dem übrigen
Client-Server-Netzwerk ausgeht. Vorzugsweise umfasst die Messanordnung
auch Mittel zum Vergleichen der beiden gemessenen Spannungen miteinander.
Dann wird anhand eines Ergebnisses des Vergleichs ermittelt, ob
eine Änderung
des Zustands des auf der mindestens einen Datenleitung anliegenden
Datensignals von dem Steuergerät
oder von dem Client-Server-Netzwerk ausgeht.
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Es
ist denkbar, dass die gemessenen Spannungen über geeignete Anschlüsse an die
Außenseite
der Messanordnung geführt
und dort abgegriffen werden. Eine Weiterverarbeitung der Spannungen bis
hin zur Ermittlung der Werte der Sende- und Empfangssignale (Tx,
Rx) erfolgt dann außerhalb
der Messanordnung.
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Es
ist aber auch denkbar, dass zumindest eine teilweise Weiterverarbeitung
der Spannungen bereits in der Messanordnung selbst erfolgt. So kann beispielsweise über Vergleichsmittel,
die einen Operationsverstärker
umfassen können,
ein Vergleich der beiden gemessenen Spannungen ausgeführt werden.
Alternativ kann zum Vergleichen der beiden Spannungen auch mittels
eines Differenzierers eine Differenz der Spannungen gebildet werden.
Anhand des Verlaufs des Differenzsignals kann dann bestimmt werden,
ob eine Änderung
des Signalpegels auf der mindestens einen Datenleitung des Client-Server-Netzwerks
von dem beobachteten Steuergerät
oder von dem übrigen
Netzwerk ausgeht. In diesem Fall können ein Vergleichssignal bzw.
ein Differenzsignal über
geeignete Anschlüsse
an die Außenseite
der Messanordnung geführt
und dort abgegriffen werden. Eine Weiterverarbeitung des Vergleichs-
bzw. Differenzsignals bis hin zur Ermittlung der Werte der Sende-
und Empfangssignale (Tx, Rx) erfolgt dann außerhalb der Messanordnung.
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Es
ist schließlich
auch denkbar, dass die gesamte Weiterverarbeitung der gemessenen
Spannungen in der Messanordnung selbst erfolgt. Zu diesem Zweck
kann in der Messanordnung außer
den Vergleichsmitteln bzw. dem Differenzierer auch eine Logikschaltung
vorgesehen sein, welche anhand der Ausgangssignale der Vergleichsmittel
oder des Differenzierers und unter Berücksichtigung des an der mindestens
einen Datenleitung des Client-Server-Netzwerks anliegenden Pegels
die aktuellen Signalpegel für
das Sendesignal und/oder das Empfangssignal bestimmt. Selbstverständlich können die Vergleichsmittel
bzw. der Differenzierer integraler Bestandteil der Logikschaltung
sein. In diesem Fall können
das ermittelte Sendesignal (Tx) und/oder das ermittelte Empfangssignal
(Rx) über
geeignete Anschlüsse
an die Außenseite
der Messanordnung geführt
und dort abgegriffen werden. Dem gemäß wird vorgeschlagen, dass
die Messanordnung eine Logikschaltung umfasst, welche anhand der
Information, ob eine Änderung
des Zustands des auf der mindestens einen Datenleitung anliegenden
Datensignals von dem Steuergerät
oder von dem Client-Server-Netzwerk
ausgeht, und anhand des aktuellen Zustands des Datensignals auf
der Datenleitung das mindestens eine Sendesignal (Tx) und das mindestens
eine Empfangssignal (Rx) des Steuergeräts ermittelt.
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Zeichnungen
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Bevorzugten
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
erfindungsgemäßes Client-Server-Netzwerk
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform;
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2 ein
aus dem Stand der Technik bekanntes Client-Server-Netzwerk; und
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3a bis 3d verschiedene
Ausführungsformen
einer erfindungsgemäßen Messanordnung.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In 2 ist
ein aus dem Stand der Technik bekanntes Client-Server-System dargestellt.
Das abgebildete Client-Server-System
ist als ein Feldbus-System, insbesondere als ein LIN (Local Interconnect
Network) ausgebildet. Ein LIN-Bus
wird insbesondere im Automobilbereich zum Datenaustausch zwischen
mehreren Kraftfahrzeugkomponenten eingesetzt. Bei dem LIN-Bus handelt
es sich um einen Feldbus mit lediglich einer Datenleitung. Er stellt
eine kostengünstige
Alternative zu Mehrleitungs-Datenbussen mit einer größeren Funktionalität, wie beispielsweise
CAN (Controller Area Network) oder FlexRay, dar. Der LIN-Bus wird
beispielsweise eingesetzt, um Messsignale von Sensoren an ein Steuergerät zu übertragen
oder um Ansteuersignale von einem Steuergerät an Aktoren zu übermitteln.
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Das
in 2 beispielhaft dargestellte LIN-Bus-System umfasst
ein Steuergerät 1,
einen Sensor 2 und einen Aktor 3, welche mittels
eines LIN-Bus 4 miteinander in Verbindung stehen. Das Steuergerät 1 umfasst
ein Rechengerät 5,
das als ein Mikrocontroller ausgebildet ist. Außerdem weist das Steuergerät 1 eine
Sende-Empfangs-Einheit 6 auf, die auch als LIN-Transceiver
bezeichnet wird. Der LIN-Transceiver 6 dient als Schnittstelle
zwischen dem Mikrocontroller 5 und dem LIN-Bus 4 zum
Senden und Empfangen von Daten über
den LIN-Bus 4. Damit der LIN-Transceiver 6 weiß, ob er
Daten von dem Mikrocontroller 5 über den LIN-Bus 4 übertragen soll,
erhält
der LIN-Transceiver 6 von dem Mikrocontroller 5 ein
Sendesignal Tx. Falls der LIN-Transceiver 6 Daten von dem
LIN-Bus 4 empfangen und zur Weiterverarbeitung an den Mikrocontroller 5 weiterleitet,
erhält
der Mikrocontroller 5 von dem LIN-Transceiver 6 ein
Empfangssignal Rx. Der Mikrocontroller 5 und der LIN-Transceiver 6 sind
als separate Halbleiter-Bausteine ausgebildet. Aus diesem Grund
werden das Sendesignal Tx und das Empfangssignal Rx über Datenleitungen 7, 8 von
Anschlüssen 9 des
Mikrocontrollers 5 an Anschlüsse 10 des LIN-Transceivers 6 übertragen.
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In
dem LIN-Transceiver 6 wird der auf der Datenleitung des
LIN-Bus 4 anliegende Signalpegel mittels Pull-Up-Widerständen (nicht
dargestellt) auf einen hohen Pegel HI "hochgezogen". Der HI-Pegel entspricht beispielsweise
der Spannung U_bat einer Kraftfahrzeugbatterie, beispielsweise 12
Volt oder 24 Volt. In diesem Zustand empfängt der LIN-Transceiver 6 Daten von dem
LIN-Bus 4. Wenn der LIN-Transceiver 6 Daten über den
LIN-Bus 4 übertragen
soll, wird der LIN-Transceiver 6 über das Sendesignal Tx angesteuert.
Genauer gesagt, das Sendesignal Tx steuert einen Halbleiterschalter 13 an,
der beispielsweise als ein Transistor ausgebildet ist, wodurch der ursprünglich hohe
Signalpegel HI auf der Datenleitung des LIN-Bus 4 auf einen niedrigeren
Pegel LO, beispielsweise auf Masse GND "heruntergezogen" wird. Nun werden Daten von dem Mikrocontroller 5 mittels
des LIN-Transceivers 6 über
den LIN-Bus 4 übertragen.
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Insbesondere
während
der Erprobungs- und Applikationsphase des Steuergeräts 1 ist
es wichtig, den Zustand des Sende- und des Empfangssignals Tx, Rx zu verfolgen.
Auf diese Weise können
die Abläufe
in dem Steuergerät 1 und
auf dem LIN-Bus 4 besser beobachtet und ggf. korrigiert
werden. Bei einem auf dem LIN-Bus 4 anliegenden HI-Pegel
ist es offensichtlich, dass kein Transceiver des LIN-Bus-Systems
aktiv schaltet, also auch der Transceiver 6 des beobachteten
Steuergeräts 1 nicht. Wenn
ein auf dem LIN-Bus 4 anliegender HI-Pegel auf einen LO-Pegel "heruntergezogen" wird, kann es während der
Erprobungs- und Applikationsphase wichtig sein zu erfahren, was
die Ursache des Wechsels auf den LO-Pegel ist. So ist es beispielsweise wichtig
zu erfahren, ob der Wechsel auf den LO-Pegel durch das beobachtete
Steuergerät 1 oder
durch eine andere an den LIN-Bus 4 angeschlossene Komponente 2, 3 oder
ein anderes daran angeschlossenes Steuergerät ausgelöst wurde. Dies kann dadurch ermittelt
werden, dass man die Signal-Pegel auf der Datenleitung des LIN-Bus 4 mit
den Sende- und Empfangssignalen Tx, Rx des beobachteten Steuergeräts 1 korreliert.
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Aus
diesem Grund werden die Sende- und Empfangssignale Tx, Rx beim Stand
der Technik abgegriffen und nach außen an Anschlüsse 11 des Steuergeräts 1 geführt. Die
Anschlüsse 11 sind
beispielsweise an der Außenseite
eines Steuergerätegehäuses 12 angeordnet. Über die
Anschlüsse 11 sind
sie bequem von außen
zugänglich
und können, insbesondere
während
der Erprobungs- und Applikationsphase für eine Ablaufsteuerung und
Fehlersuche benutzt werden.
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Das
Nach-Außen-Führen der
Sende- und Empfangssignale Tx, Rx ist jedoch aufwendig und teuer.
Außerdem
gibt es in der Vergangenheit eine Tendenz hin zu hochintegrierten
Halbleitern, die auch Auswirkungen auf den Entwurf und die Herstellung der
Rechengeräte-Transceiver-Einheit 5, 6 in
den Steuergeräten 1 hat.
So ist es beispielsweise bekannt, das Rechengerät 5 und den Transceiver 6 auf einem
gemeinsamen hochintegrierten Baustein auszubilden, wobei das Rechengerät 5 statt
als ein teurer Mikrocontroller beispielsweise auch als ein einfacher
und kostengünstiger
Zustandsautomat (eine State Machine) ausgebildet werden kann. Bei
solchen hochintegrierten Rechengeräte-Transceiver-Einheit 5, 6 verlaufen
die Sendesignale Tx und die Empfangssignale Rx im Inneren des Bausteins und
können
nicht mehr bzw. nur mit einem enormen Aufwand abgegriffen werden.
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Hier
schafft die vorliegende Erfindung Abhilfe. In 1 ist
ein erfindungsgemäßes Client-Server-Netzwerk
abgebildet. Das Netzwerk ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als ein Feldbus mit lediglich einer Datenleitung, beispielsweise
als ein LIN (Local Interconnect Netzwork), ausgebildet. Das Netzwerk
kann jedoch auch beliebig anders ausgebildet sein. Für gleiche
Bauteile wird in 1 das gleiche Bezugszeichen
wie in 2 verwendet. Die Transceiver-State-Machine-Einheit 5', 6 des
Steuergeräts 1 aus 1 weist
einen Anschluss 14 auf, an dem die Datenleitung des LIN-Bus 4 angeschlossen ist.
Außerdem
weist die State-Machine 5' des
Steuergeräts 1 weitere
Anschlüsse 15 zur
Ansteuerung einer Lampe 16 oder eines Elektromotors 17 auf.
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Ein
wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in einer Messanordnung 18 zu
sehen, über
die das Steuergerät 1 an
die Datenleitung des LIN-Bus 4 angeschlossen ist. Die Messanordnung 18 umfasst
Mittel zum Erkennen, ob eine Änderung
des Zustands bzw. Pegels eines auf der Datenleitung anliegenden
Datensignals von dem Steuergerät 1 oder von
dem LIN-Bus 4, das heißt
von einer der anderen Komponenten 2, 2', 3,
ausgeht. Erfindungsgemäß werden
die Sende- und Empfangssignale Tx, Rx also nicht unmittelbar bestimmt.
Vielmehr wird mit Hilfe der Messanordnung 18 einfach ermittelt,
durch wen eine Pegeländerung
auf der Datenleitung des LIN-Bus 4 verursacht wurde, ob
durch das beobachtete Steuergerät 1 oder
durch ein anderes an den LIN-Bus 4 angeschlossenes Steuergerät in einer
der Komponenten 2, 2', 3. Dazu wird beispielsweise
einfach ermittelt, auf welcher Seite der Messanordnung 18 eine Änderung
des Signalpegels zuerst auftritt, auf Seiten des beobachteten Steuergeräts 1 oder
auf Seiten des übrigen
LIN-Bus 4. Anhand dieser Information können dann unter Berücksichtigung
des aktuellen Signalpegels auf der Datenleitung des LIN-Bus 4 die
Sende- und Empfangssignale Tx, Rx für das beobachtete Steuergerät 1 bestimmt
werden.
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Der
Kern der Erfindung ist also darin zu sehen, dass erkannt werden
kann, ob das beobachtete Steuergerät 1 (z. B. ein LIN-Knoten)
aktiv nach Masse schaltet oder LO von außen vorgegeben ist – sowohl
statisch als auch dynamisch. Aus diesen Informationen können für das beobachtete
Steuergerät 1 die
Werte für
die Sende- und Empfangssignale Tx, Rx abgeleitet werden. Die vorliegende
Erfindung schafft somit eine Möglichkeit,
die zwischen einem Transceiver 6 und einem Rechengerät 5 eines
Steuergeräts 1 anliegenden
Sende- und Empfangssignale Tx, Rx ermitteln zu können, ohne dass sie im Inneren
des Steuergeräts 1 abgegriffen
und nach Außen geführt werden
müssen.
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Es
ist denkbar, nicht nur ein Steuergerät 1 über eine
erfindungsgemäße Messanordnung 18 an den
LIN-Bus 4 anzuschließen.
Selbstverständlich können auch
Steuergeräte
von beliebig anderen Komponenten 2, 2', 3 über entsprechende
Messanordnungen 18' (gestrichelt
eingezeichnet) an den LIN-Bus 4 angeschlossen werden, so
dass auch die Sende- und Empfangssignale Tx, Rx der Steuergeräte dieser
Komponenten 2, 2', 3 auf
die erfindungsgemäße Weise
ermittelt werden können.
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Es
sind viele verschiedene Möglichkeiten
einer Realisierung der erfindungsgemäßen Messanordnung 18 denkbar.
In 3a bis 3d sind
einige bevorzugte Ausführungsformen
dargestellt. Die vorliegende Erfindung soll aber keinesfalls auf
die dargestellten Ausführungsformen
beschränkt
sein.
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Bei
dem in 3a dargestellten Ausführungsbeispiel
sind das Steuergerät 1 und
der LIN-Bus 4 angedeutet. Darauf wird in den weiteren 3b bis 3d verzichtet.
Bei dem Ausführungsbeispiel
aus 3a sind in der Messanordnung 18 Mittel 19 vorgesehen,
durch die erkannt wird, auf welcher Seite der Messanordnung 18 eine Änderung
des Signalpegels des auf der Datenleitung des LIN-Bus 4 anliegenden
Signals zuerst auftritt. Die Seite, auf der die Pegeländerung
zuerst auftritt wird als die Seite gewertet, von der die Änderung
ausging. Wenn also die Pegeländerung
auf der linken Seite der Messanordnung 18 bzw. der Erkennungsmittel 19 zuerst
auftritt, wird davon ausgegangen, dass die Änderung von dem beobachteten
Steuergerät 1 ausging.
Tritt die Pegeländerung
dagegen zuerst auf der rechten Seite der Messanordnung 18 bzw.
der Erkennungsmittel 19 auf, wird davon ausgegangen, dass
die Änderung
von dem LIN-Bus 4 bzw. den übrigen Komponenten 2, 2', 3 ausging.
Diese Information, von welcher Seite der Messanordnung 18 aus
die Pegeländerung
ausging, wird über
eine Leitung 20 an einen Anschluss 21 an die Außenseite
der Messanordnung 18 geführt. Von dort kann sie abgegriffen
und weiterverarbeitet werden.
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Die
Weiterverarbeitung umfasst insbesondere die Ermittlung des Sendesignals
Tx und des Empfangssignals Rx des beobachteten Steuergeräts 1. Die
Sende- und Empfangssignale Tx, Rx werden anhand der Information,
von welcher Seite die Pegeländerung
ausging, unter Berücksichtigung
des aktuellen Signalpegels auf der Datenleitung des LIN-Bus 4 ermittelt.
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In 3b ist
eine weitere Ausführungsform dargestellt,
bei der die Information, von welcher Seite die Pegeländerung
ausging, über
die Datenleitung 20 an eine Logikschaltung 22 geführt werden.
In der Logikschaltung 22 werden das Sendesignal Tx und
das Empfangssignal Rx anhand der erhaltenen Information und unter
Berücksichtigung
des aktuellen Signalpegels auf der Datenleitung des LIN-Bus 4 ermittelt. Die
ermittelten Sende- und Empfangssignale Tx, Rx werden über Datenleitungen 23 an
Anschlüsse 24 an die
Außenseite
der Messanordnung 18 geführt. Von dort können sie
abgegriffen und weiterverarbeitet werden.
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In 3c ist
ein Ausführungsbeispiel
dargestellt, bei dem die Messanordnung 18 bzw. die Erkennungsmittel 19 zwei
in einer Serienschaltung angeordnete Widerstandselemente 25 aufweisen,
von denen das eine Widerstandselement an der Sende-Empfangs-Einheit 6 des
Steuergeräts 1 und
das andere Widerstandselement an der Datenleitung des übrigen LIN-Bus 4 angeschlossen
ist. Zwischen den beiden Widerstandselementen 25 liegt
eine Referenzspannung U_ref an. Die Referenzspannung U_ref ist vorzugsweise
eine Batteriespannung einer Fahrzeugbatterie und hat insbesondere
12 Volt oder 24 Volt. Außerdem
weisen die Messanordnung 18 bzw. die Erkennungsmittel 19 Mittel 26 zum
Messen einer über
jedes Widerstandselement 25 abfallenden Spannung U_1, U_2
auf. Die gemessenen Spannungen U_1, U_2 werden mittels Datenleitungen 27 über Anschlüsse 28 an
die Außenseite
der Messanordnung 18 geführt. Von dort können Sie
bequem abgegriffen und weiterverarbeitet werden.
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Die
Weiterverarbeitung umfasst beispielsweise einen Vergleich der gemessenen
Spannungen U_1, U_2, um daraus die Information zu gewinnen, ob eine Änderung
des Zustands des auf der mindestens einen Datenleitung des LIN-Bus 4 anliegenden Datensignals
von dem Steuergerät 1 oder
von dem LIN-Bus 4 bzw. einer oder mehreren der übrigen Komponenten 2, 2', 3 ausging.
Dies wird beispielsweise mittels eines Vergleichers oder eines Differenzierers
gemacht. Darüber
hinaus umfasst die Weiterverarbeitung das Ermitteln des Sendesignals
Tx und des Empfangssignals Rx in Abhängigkeit von der gewonnenen
Informationen und unter Berücksichtigung des
aktuellen Signalpegels auf der Datenleitung des LIN-Bus 4.
Dies wird beispielsweise mittels einer geeigneten Logikschaltung
gemacht.
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Bei
dem in 3c dargestellten Ausführungsbeispiel
erfolgt die Weiterverarbeitung der Spannungen U_1, U_2 bis hin zur
Ermittlung der Werte der Sende- und Empfangssignale Tx, Rx außerhalb
der Messanordnung 18. Bei dem Ausführungsbeispiel aus 3d ist
demgegenüber
eine Logikschaltung 29 vorgesehen, die den oben beschriebenen
Vergleicher oder Differenzierer umfasst, um aus den gemessenen Spannungen
U_1, U_2 die Information zu gewinnen, ob eine Änderung des Zustands des auf
der mindestens einen Datenleitung des LIN-Bus 4 anliegenden
Datensignals von dem Steuergerät 1 oder
von dem LIN-Bus 4 bzw. einer oder mehreren der übrigen Komponenten 2, 2', 3 ausging.
Außerdem
ist die Logikschaltung 29 derart ausgestaltet oder programmiert,
dass sie das Sendesignal Tx und das Empfangssignal Rx in Abhängigkeit
von der gewonnenen Informationen und unter Berücksichtigung des aktuellen
Signalpegels auf der Datenleitung des LIN-Bus 4 ermittelt.
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Die
ermittelten Werte für
das Sendesignal Tx und das Empfangssignal Rx werden mittels Datenleitungen 30 über Anschlüsse 31 an
die Außenseite
der Messanordnung 18 geführt, wo sie auf einfache Weise
für eine
Weiterverarbeitung abgegriffen werden können.