DE10020142A1

DE10020142A1 - Bussystem

Info

Publication number: DE10020142A1
Application number: DE2000120142
Authority: DE
Inventors: Friedrich Stock; Andreas Luebke; Ingo Rennert; Bernd Rech; Torsten Zawade; Robert Hentschel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2001-11-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bussystem (1), umfassend eine Busstruktur (2), an der elektrische Komponenten (3) angeschlossen sind, wobei den Komponenten (3) ein Fehlerzähler (6) und ein Abschlußwiderstand (4) zugeordnet ist, der einstellbar ausgebildet und in Abhängigkeit der erfaßten Fehlerdichte des Fehlerzählers (6) verstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bussystem, umfassend eine Busstruktur, an der netzwerkfähige elektrische Komponenten angeschlossen sind, wobei den Komponenten ein Fehlerzähler und ein Abschlußwiderstand zugeordnet sind.

Derartige Bussysteme gewinnen aufgrund der steigenden Anzahl von elektrischen Komponenten, die miteinander kommunizieren müssen, an Bedeutung, um den Verdrahtungsaufwand zu minimieren. Aufgrund der hohen Übertragungsraten auf diesen Bussystemen stellen Reflexionen an den Stoßstellen eine nicht zu vernachlässigende Störgröße dar. Daher ist es bekannt, jedem durch eine elektronische Komponente gebildeten Netzknoten einen Abschlußwiderstand zuzuordnen. Ist der Abschlußwiderstand gleich dem Wellenwiderstand der Busstruktur, so ist der Knoten angepaßt und reflexionsfrei. Allerdings ist die genaue Bestimmung des Wellenwiderstandes sehr schwierig und darüber hinaus frequenzabhängig. Aufgrund dieser nicht vollständigen Anpassung stellt somit jeder Netzknoten eine Störquelle dar, so daß sich das Verhalten des Bussystems mit jedem neuen Netzknoten verändert. Daher ist es weiter bekannt, jedem Netzknoten einen Fehlerzähler zuzuordnen, der ausbleibende bzw. verfälschte Nachrichten erfaßt. Überschreitet dann die Fehlerdichte (Anzahl der Fehler pro Zeitintervall) einen bestimmten Schwellwert, so wird dieser Netzknoten von der Busstruktur abgetrennt, um Rückwirkungen auf das Bussystem zu behindern. Nachteilig ist, daß der Netzknoten, wo die größte Fehlerdichte auftritt, nicht auch immer die größte Störquelle sein muß. Des weiteren ist ein permanentes Abschalten eines Netzknotens nicht akzeptabel, da somit die elektrische Komponente nicht mehr im Bussystem eingebunden ist. Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Bussystem zu schaffen, das die zuvor beschriebenen Probleme überwindet.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Patentansprüche 1, 5 und 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteranspüchen.

Hierzu wird der Abschlußwiderstand einstellbar ausgebildet und in Abhängigkeit der erfaßten Fehlerdichte des Fehlerzählers verstellt. Dadurch kann der jeweilige Abschlußwiderstand an sich gegebenenfalls ändernde Umgebungsparameter jeweils so angepaßt werden, daß die auftretende Fehlerdichte minimiert wird. Der starken Störeinflüssen ausgesetzte Netzknoten wird somit nicht abgetrennt, sondern durch aktive Maßnahmen werden die auftretenden Störungen minimiert. Dabei wird auf den ohnehin bereits vorhandenen Fehlerzähler zurückgegriffen, um die Güte der Anpassung zu beurteilen. Da der Abschlußwiderstand einstellbar ist, kann dieser auch in die elektrische Komponente integriert werden, was die Montage vereinfacht. Mittels dieser Maßnahme ist somit ein "Plug and Play" hinsichtlich der Anpassung möglich, d. h. die elektronische Komponente wird an die Busstruktur angeschlossen und sucht sich selbständig den optimalen Abschlußwiderstand. Hierzu erhöht oder erniedrigt ein Controller schrittweise den Abschlußwiderstand. Verbessert sich durch diese Maßnahme die Fehlerdichte, so wird in der gleichen Richtung der Abschlußwiderstand weiter erhöht oder erniedrigt. Ergibt hingegen eine Erhöhung eine Verschlechterung im Vergleich mit dem Ausgangswert, so wird in einem nächsten Schritt der Abschlußwiderstand im Vergleich zum Ausgangswert erniedrigt. Ergibt auch diese Einstellung keine Verbesserung, so ist der ursprüngliche Ausgangswert bereits das Optimum.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der einstellbare Abschlußwiderstand als digitales Potentiometer ausgebildet. Neben der somit einfachen Einstellung läßt sich der Abschlußwiderstand dadurch sehr einfach in die elektrische Komponente integrieren.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des Bussystems ist der Einsatz in Kraftfahrzeugen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Bussystems.

Das Bussystem 1 umfaßt eine Busstruktur 2 und eine Anzahl von elektrischen Komponenten 3, die an die Busstruktur 2 angeschlossen sind und jeweils einen Netzknoten bilden. Den elektrischen Komponenten 3 ist jeweils ein einstellbarer Abschlußwiderstand 4 zugeordnet. Des weiteren ist dem Ende der Busstruktur ein einstellbarer Abschlußwiderstand 5 zugeordnet. Jede elektrische Komponente 3 umfaßt einen Fehlerzähler 6 und einem dem Fehlerzähler 6 zugeordneten Controller 7, der mit einem Steuereingang des einstellbaren Abschlußwiderstandes 4 verbunden ist. Der Controller 7 kann dabei der Controller der elektrischen Komponente 3 sein, der zusätzlich die Auswertung des Fehlerzählers 6 und die Steuerung des Abschlußwiderstandes 4 übernimmt oder aber ein eigenständiger Controller für den Fehlerzähler 6 sein.

Der Fehlerzähler 6 erfaßt die einkommenden Signale und wertet diese danach aus, ob die erwarteten Signale überhaupt erfaßt wurden und ob diese unverfälscht angekommen sind. Die erfaßten Fehler werden dann aufsummiert. Der Controller 7 ermittelt dann eine Fehlerdichte, also eine Anzahl von Fehlern pro Zeitintervall, aus den Daten des Fehlerzählers. Das Zeitintervall wird dabei nicht zu kurz gewählt, da ansonsten temporäre Störungen aufgrund äußerer Einflüsse, wie beispielsweise Sendemasten, zu stark ins Gewicht fallen würden.

Übersteigt nun die Fehlerdichte einen bestimmten Schwellwert, so existiert aufgrund der summarischen Analyse des Fehlerzählers 6 keine Information, ob der Abschlußwiderstand 4 zu groß oder zu klein ist. Daher wird zunächst der Abschlußwiderstand 4 schrittweise erhöht und nach jeder Erhöhung wieder die Fehlerdichte ermittelt. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis sich die Fehlerdichte wieder erhöht. Ergibt hingegen die Erhöhung des Abschlußwiderstandes 4 eine Erhöhung der Fehlerdichte, so erniedrigt der Controller 7 den Abschlußwiderstand 4. Ergibt diese Erniedrigung ebenfalls eine erhöhte Fehlerdichte, so ist der ursprüngliche Wert des Abschlußwiderstandes 4 das Optimum. Reduziert sich hingegen die Fehlerdichte, so wird der Abschlußwiderstand solange schrittweise erniedrigt, bis die Fehlerdichte wieder steigt. Mit zusätzlichem Aufwand kann beispielsweise der Reflexionsfaktor bestimmt werden, so daß bereits vorab die Richtung der Änderung bekannt ist.

Claims

1. Bussystem, umfassend eine Busstruktur, an der elektrische Komponenten angeschlossen sind, wobei den Komponenten ein Fehlerzähler und ein Abschlußwiderstand zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußwiderstand (4) einstellbar ausgebildet und in Abhängigkeit der erfaßten Fehlerdichte des Fehlerzählers (6) verstellbar ist.

2. Bussystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußwiderstand (4) als digitales Potentiometer ausgebildet ist.

3. Bussystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußwiderstand (4) in der elektrischen Komponente (3) angeordnet ist.

4. Bussystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Busstruktur (2) stern-, ring- oder linearförmig ausgebildet ist.

5. Netzwerkfähige elektrische Komponente, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Komponente (3) einen Fehlerzähler (6) und einen einstellbaren Abschlußwiderstand (4) umfaßt, wobei der Abschlußwiderstand (4) in Abhängigkeit von der erfaßten Fehlerdichte des Fehlerzählers (6) verstellbar ist.

6. Verfahren zur automatischen Terminierung von Netzknoten in Abhängigkeit von Störeinflüssen, mittels eines Fehlerzählers (6) und eines einstellbaren Abschlußwiderstandes (4), umfassend folgende Verfahrensschritte:

a) Kontinuierliches Erfassen und Aufaddieren von fehlerhaften Übertragungen durch den Fehlerzähler (6),
b) Ermitteln einer Fehlerdichte pro Zeitintervall durch einen dem Fehlerzähler (6) zugeordneten Controller (7) und
c) Schrittweises Erhöhen oder Erniedrigen des Abschlußwiderstandes (4), bis eine minimierte Fehlerdichte sich einstellt.