DE4305219C2

DE4305219C2 - Multiplexkommunikationssystem in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4305219C2
Application number: DE4305219A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Sakagami; Tatsuya Sekido; Isao Yamamoto; Yuko Echigo
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1993-02-19
Publication date: 1998-02-05
Anticipated expiration: 2013-02-20
Also published as: US5554978A; JP2949998B2; US5717386A; JPH05236560A; DE4305219A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Multiplexkommunikationssystem in einem Kraftfahr zeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches System ist aus der JP-03-25046A bekannt.

In jüngster Zeit werden verschiedene elektronische Komponenten, wie Geschwindigkeitssensoren und Berührungsschaltsensoren, in Kraftfahrzeugen verwendet. Unter solchen Umständen ist die Zahl der Verbindungskabel in einem Kabelbaum zum elektrischen Verbinden einer großen Zahl von Endstelleneinheiten mit einer großen Zahl von Eingangseinheiten beträchtlich. Die Endstellen einheiten sind z. B. Frontscheinwerfer, Seitenleuchten und Stellglieder, wogegen die Eingabeeinheiten z. B. Schalter und Sensoren sind. Wegen der großen Anzahl Kabel im Kabelbaum gibt es Probleme, durch die die Zuverlässigkeit verschlechtert wird.

Um das oben beschriebene Problem zu lösen, sind verschiedene Arten von Multiplexkommunikations systemen entwickelt worden, durch die verschiedene Informationen über Antriebssteuerungen für eine große Zahl von Endstelleneinheiten ständig über eine geringe Anzahl von Verbindungskabeln zu den Eingabeeinheiten übertragen werden können.

In dem aus der genannten JP-03-25046A bekannten Multiplexkommunikationssystem gibt es Tochterstationen auf der Endstellenseite, an die jeweils Endstelleneinheiten angeschlossen sind, und es gibt auch eine Mutterstation auf der Eingabeseite, an die mehrere Eingabeeinheiten ange schlossen sind. Diese Tochterstationen und die Mutterstation sind miteinander über eine herkömm liche Kommunikationsleitung verbunden. Dann werden die Betriebsdaten über die Eingabeein heiten aufgenommen und die relevante Endstelleneinheit kann unter Durchführung eines Multi plexdatenkommunikationsbetriebs unter der Steuerung eines in diesen Tochterstationen und der Mutterstation eingesetzten Kommunikationssteuerungsmikrocomputers angesteuert werden.

Bei diesem herkömmlichen Multiplexkommunikationssystem entscheidet die Mutterstation, ob die vorliegende Kommunikationsweise der normalen Kommunikationsweise entspricht, oder ob sie einer Kommunikationsweise mit niedrigem Energieverbrauch entspricht. In der normalen Kommuni kationsweise ist der Zündschalter eingeschaltet, wogegen in der Kommunikationsweise mit niedrigem Energieverbrauch der Zündschalter ausgeschaltet ist. Wenn die Mutterstation entscheidet, daß die vorliegende Kommunikationsweise die "normale Kommunikationsweise" ist, werden die Tochterstationen in den normalen Betriebszustand (im folgenden als "Wachzustand" bezeichnet) gesetzt, und nachfolgend werden verschiedene von den Tochterstationen abgeleitete Informationen aufgenommen und diese Tochterstationen auf Grundlage der aufgenommenen Informationen gesteuert. Wenn aber die Mutterstation entscheidet, daß die vorliegende Kommunikationsweise eine mit niedrigem Energieverbrauch ist, sendet die Mutterstation Informationen zum Anweisen des Betriebs mit niedrigem Energieverbrauch (im folgenden als "Schlafbetrieb" bezeichnet) an die Tochterstation aus. Infolge davon wird, nachdem die jeweilige Tochterstation in den Zustand mit niedrigem Energieverbrauch (im folgenden als "Schlafzustand" bezeichnet) durch die Mutterstation gesetzt worden ist, wird diese Mutterstation selbst in einen "Schlafzustand" gebracht.

Man bemerke bei diesem herkömmlichen Multiplexkommunikationssystem, daß, wenn sämtliche Tochterstationen angeschaltet sind, d. h. elektrisch mit der Batterie verbunden sind, dieser Tochter stationen ihren eigenen Betrieb in dem "Wachzustand" beginnen. Wenn zudem nur die jeweiligen Tochterstationen die von der Mutterstation ausgesandten "Schlaf"-Anweisungssignale empfangen, werden diese Tochterstationen in den "Schlafzustand" gebracht.

Wenn in dem oben beschriebenen herkömmlichen Multiplexkommunikationssystem die Energie versorgung an die Tochterstationen plötzlich unterbrochen wird oder die Gleichspannung der Spannungsquelle (Batterie) aufgrund eines Wackelkontakts in den Spannungsversorgungs leitungen zwischen der Spannungsquelle und den Tochterstationen verändert wird, dann wird beim Betrieb unter "Schlafbedingungen" die "Schlafbedingung" der Trochterstationen fälschlicherweise in den "Wachzustand" geändert. Wenn ein solcher "Wachzustand" der Tochterstationen für eine lange Zeit fortgesetzt wird, fließen große Verbrauchsströme durch die Tochterstationen. Folglich gibt es ein weiteres Problem, indem die Energie der Batterien in großem Maße verbraucht wird.

Wenn weiterhin der in der Mutterstation verwendete Kommunikationssteuerungsmikrocomputer in einem außergewöhnlichen Zustand betrieben würde, gäbe es sogar, wenn verschiedene Informationen zwischen den Tochterstationen zu dieser Mutterstation übertragen werden, ein gewisses Risiko, daß die Information von den Tochterstationen nicht von der Mutterstation aufgenommen werden könnte.

Im Hinblick auf die oben genannten Probleme ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Multiplexkommunikationssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das die Erzielung eines geringen Energieverbrauches in den Tochterstationen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 bzw. Anspruch 5 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.

Der Erfindung liegt folgende Überlegung zugrunde:
Wenn bei einem in einem Kraftfahrzeug installierten Kommunikationssystem gemäß dem Ober begriff des Anspruchs 1 oder 5 nach Unterbrechung der Stromversorgung diese wieder aufge nommen wird, was beispielsweise der Fall sein kann, wenn der Akkumulator abgeklemmt worden ist oder wenn ein Wackelkontakt an einer der Stationen vorliegt, dann schalten bei dem bekannten System die Stationen gewöhnlich in den "Wach"-Zustand, bei dem sie normale Leistung aufnehmen. Hierdurch würde aber ein unnötiger Stromverbrauch hervorgerufen. Dieses will die Erfindung vermeiden.

Gemäß dem Anspruch 1 ist in jeder Tochterstation ein Detektor vorhanden, der immer dann, wenn die Stromversorgung neu aufgenommen wird, ein Signal abgibt, das diese Tochterstation zwangs weise in den "Schlaf"-Zustand versetzt, in dem sie eine reduzierte Energieaufnahme hat, sofern nicht von der Mutterstation ein Befehl zugeführt ist, der die Tochterstation in den "Wach"-Zustand versetzt. Wenn also das Fahrzeug beispielsweise abgestellt ist, der Zündschalter ausgeschaltet ist und somit der Mutterstation den Befehl vermittelt, sie in den "Schlaf"-Zustand zu versetzen, in dem sich die Tochterstation am Zündschalter dann selbst befindet und für die Ausführung von Befehlen nicht mehr bereit ist, dann kann bei Wiederaufnahme der Stromversorgung nach dem Abschalten derselben die betreffende Tochterstation sich selbst in den "Schlaf"-Zustand versetzen, ohne daß es eines Eingriffs seitens der Mutterstation bedarf. Wird dann mittels des Zündschalters die Mutter station in den "Wach"-Zustand versetzt, dann gibt sie einen entsprechenden Befehl an die Tocher station, der dann natürlich den zuvor selbst erzeugten Schlafbefehl überschreibt.

Die in Anspruch 5 angegebene Lösung geht zunächst, wie der Stand der Technik, davon aus, daß nach der Unterbrechung der Stromversorgung die Tochterstation sich zunächst in den "Wach"- Zustand schaltet. Sie prüft dann, ob an ihrem Eingang ein Eingangssignal, das ist ein solches, das sie zur Ausführung einer Tätigkeit veranlassen soll, anliegt. Ist dieses nicht der Fall, dann entscheidet die Tochterstation, daß der Schlafbetrieb eingerichtet werden sollte. Sie gibt eine entsprechende Meldung an die Mutterstation, und wenn diese sich im "Schlaf"-Zustand befindet sollte, dann wird sie zunächst in den "Wach"-Zustand versetzt, in dem sie dann feststellt, daß ihr vom Zündschalter kein Wachbefehl, sondern ein Schlafbefehl zugeführt ist. Diesen führt sie dann aus, indem sie die betreffende Tochterstation in den "Schlaf"-Zustand versetzt und sich dann selbst wieder in den "Schlaf"-Zustand rückversetzt. Dieser Lösungsweg mag zunächst kompliziert erscheinen, er hat aber den Vorteil, daß durch die Meldung von einer einzigen Tochterstation die Mutterstation veran laßt wird, einen Schlafbefehl an alle Tochterstationen auszusenden.

Im folgenden soll die vorliegende Erfindung für bevorzugte Ausführungsbeispiele unter Zuhilfe nahme der Zeichnungen genauer erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Schema zur Darstellung einer ersten grundlegenden Idee des erfindungsge mäßen Multiplexkommunikationssystems;

Fig. 2 ein Schema zur Darstellung einer zweiten grundlegenden Idee eines erfindungsge mäßen Multiplexkommunikationssystems;

Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm einer gesamten Schaltkreisanordnung eines Multi plexkommunikationssystems 100 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm einer gesamten Schaltkreisanordnung eines Multi plexkommunikationssystems 100 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein Schema, das ein Blockdiagramm eines inneren Schaltkreises der Kommunikations steuereinheit 23 in dem ersten Multiplexkommunikationssystem 100 zeigt,

Fig. 6A eine Schaltkreisanordnung, der eine Eingabeänderung nachweisenden Schaltung 35, die in Fig. 3 gezeigt ist,

Fig. 6B eine Darstellung des Verlaufs verschiedener Signale, die in dem eine Eingabeänderung nachweisenden Schaltkreis 35 auftreten;

Fig. 7 ein schematisches Blockdiagramm eines internen Schaltkreisdiagramms der Kommu nikationssteuereinheit 47;

Fig. 8 bis 10 ein Datenschemaformat und Codesignal;

Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Darstellung eines Betriebs des ersten Multiplexkommunikations systems 100;

Fig. 12 ein Schema zum Darstellen der gesamten Anordnung eines Multiplexkommunikations systems 200 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er findung;

Fig. 13A ein internes Schaltkreisdiagramm eines einen Nicht-Eingabezustand nachweisenden Schaltkreises 59, der in dem zweiten Multiplexkommunikationssystem 200 verwendet wird;

Fig. 13B eine Darstellung des Verlaufs verschiedener Signale, die an einem ein Nicht-Eingabe signalbedingung nachweisenden Schaltkreis 59 auftreten;

Fig. 14A ein Schaltkreisdiagramm des Versorgungsspannung nachweisenden Detektors 34, der in dem in Fig. 3 gezeigten ersten Multiplexkommunikationssystem 100 verwendet wird, und

Fig. 14B ein Signalverlaufsdiagramm des Versorgungsspannung nachweisenden Detektors 34.

Bevor die verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrie ben werden, sollen nun die grundlegenden Gedanken der vorliegenden Erfindung zusammenge faßt werden.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Anordnung eines Multiplexkommunikationssystems für ein Kraftfahr zeug gemäß einer ersten grundlegenden Idee der vorliegenden Erfindung.

Das in Fig. 1 gezeigte erste Multiplexkommunikationssystem ist hauptsächlich aus einer Mutterstation PS und einer Vielzahl von Tochterstationen CS₁, CS₂, . . ., CS_n (wobei "n" eine ganze Zahl ist) aufgebaut, welche mit der Mutterstation PS verbunden sind. In jeder der vielen Tochterstationen CS₁, CS₂, . . ., CS_n gibt es einen Detektor 1 und eine den Zustand zwangsweise ändernde Vor richtung 3, die nachfolgend Rückschaltvorrichtung genannt wird.

Die Mutterstation PS hat mindestens die Funktion zu entscheiden, ob die vorliegende Kommunika tionsweise der normalen Kommunikationsweise (namentlich der mit hohem Energieverbrauch) oder der Kommunikationsweise mit niedrigem Energieverbrauch entspricht. In dem Fall, daß die normale Kommunikationsweise von der Mutterstation PS festgestellt wird, setzt sich die Mutterstation PS selbst und auch die Tochterstationen CS₁, CS₂, . . ., CS_n in den normalen Betriebszustand ("Wachzustand") und ermöglicht dann die Kommunikation zwischen diesen PS- und CS-Stationen. Im Gegensatz dazu, wenn die Mutterstation PS entscheidet, daß die vorliegende Kommunikations weise der Kommunikationsweise mit niedrigem Energieverbrauch entspricht, überträgt die Mutterstation PS eine Anweisungsinformation an die Tochterstationen CS₁, CS₂, . . ., CS_n, um die Betriebsänderung in den Betriebszustand mit niedrigem Energieverbrauch anzuweisen, so daß die jeweiligen Tochterstationen in den Zustand mit niedrigem Energieverbrauch (namentlich "Schlaf zustand") gesetzt werden. Danach wird die Mutterstation PS aus sich selbst heraus in ähnlicher Weise in den "Schlafzustand" gebracht.

In den jeweiligen Tochterstationen CS₁, CS₂, . . ., CS_n fühlt der Detektor 1 so eine Tatsache wie, daß eine Energieversorgung an der entsprechenden Tochterstation begonnen hat. Wenn der Be ginn der Energieversorgung durch den Detektor 1 ermittelt wird, verändert die Rückschaltvorrich tung 3 zwangsweise den vorliegenden Betriebszustand der entsprechenden Tochterstation CS in dem Betriebszustand mit niedrigem Energieverbrauch.

Gemäß dem Merkmal des in Fig. 1 gezeigten ersten Multiplexkommunikationssystems wird der folgende Vorteil erzielt. Wenn die Energieversorgung an der Tochterstation CS plötzlich unterbrochen und danach die normale Energieversorgung an die Tochterstation CS wieder hergestellt wird, ist dieser Zustand ähnlich einem solchen Zustand, daß die Energieversorgung an die Tochterstation neu begonnen wurde. Als Folge wird nach der plötzlichen Spannungsunterbrechung die Tochterstation CS zwangsweise in den "Schlafzustand" gebracht, also den Betriebszustand mit niedrigem Energieverbrauch.

Die Fig. 2 stellt schematisch eine Anordnung eines Multiplexkommunikationssystems für ein Kraft fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

Ähnlich zu dem ersten Multiplexkommunikationssystem nach der Fig. 1 ist dieses zweite Multiplex kommunikationssystem hauptsächlich aus einer Mutterstation PS und mehreren Tochterstationen CS₁, CS₂, . . ., CS_n aufgebaut. In den jeweiligen Tochterstationen CS₁, CS₂, . . ., CS_n werden ein erster Detektor 5, ein zweiter Detektor 7 und eine Schalteinrichtung 9 zum Ändern des Zustands verwendet. Der erste Detektor 5 weist nach, daß der vorliegende Betriebszustand der jeweiligen Tochterstation CS einem normalen Betriebszustand (nämlich einem "Wachzustand") entspricht, wogegen der zweite Detektor 7 einen solchen Zustand der jeweiligen Tochterstation CS nachweist, daß kein Eingabesignal angelegt ist. Die Schalteinrichtung 9 ändert den Zustand niedrigen Energie verbrauchs ("Schlafzustand") der Mutterstation PS in den Betriebszustand normalen Energie verbrauchs ("Wachzustand") durch Überprüfen des Nachweisergebnisses der ersten und zweiten Detektoren 5 und 7 unter der Bedingung, daß die Tochterstation CS in normalem Betriebszustand ist und kein Eingabesignal an die Tochterstation CS angelegt ist.

In dem in der Fig. 2 gezeigten zweiten Multiplexkommunikationssystem setzt die Mutterstation PS, wenn sie entscheidet, daß die vorliegende Kommunikationsweise der normalen Kommunikations weise entspricht, sich selbst und die Tochterstationen CS₁, CS₂, . . ., CS_n in den normalen Betriebs zustand ("Wachzustand"), so daß die Kommunikation zwischen der Mutterstation PS und den Tochterstationen CS ausgeführt wird. Im Gegensatz dazu, wenn die Mutterstation entscheidet, daß die vorliegende Kommunikationsweise der Kommunikationsweise mit niedrigem Energieverbrauch entspricht, sendet sie eine Anweisungsinformation aus, um das Ausführen des Betriebs mit niedrigem Energieverbrauch anzuweisen, um so die Betriebszustände der jeweiligen Tochterstationen CS in den Betriebszustand mit niedrigem Energieverbrauch zu setzen. Anschließend daran wird der eigene Betriebszustand der Mutterstation PS in den Betriebszustand mit niedrigem Energie verbrauch geändert.

Wenn dann die Betriebszustände der Tochterstationen CS bei normalem Betriebszustand sind und keine Eingangssignale an die Tochterstationen CS angelegt sind, entscheidet die Mutterstation PS auf Grundlage des Nachweisergebnisses der ersten und zweiten Detektoren 5 und 7, daß der vorliegende Betriebszustand einem Betriebszustand mit niedrigem Energieverbrauch entspricht. Als Folge wird der Betriebszustand der Mutterstation PS von dem Betriebszustand mit niedrigem Energieverbrauch in den normalen Betriebszustand geändert.

Unter solchen Umständen wird im Falle des Betriebszustandes mit niedrigem Energieverbrauch, namentlich in dem Fall, daß sowohl die Mutterstation PS als auch die Tochterstationen CS in Be triebszuständen mit niedrigem Energieverbrauch sind, falls lediglich der Betriebszustand der jeweiligen Tochterstation CS auf den normalen Betriebszustand aufgrund der Tatsache, daß die Spannungs versorgung an die Tochterstation plötzlich unterbrochen wurde, wieder hergestellt ist, der Be triebszustand der Mutterstation ebenfalls in den normalen Betriebszustand geändert. Nachfolgend, um nachzuweisen, daß die vorliegende Betriebsweise der Mutterstation PS der Kommunikations weise mit niedrigem Energieverbrauch entspricht, nachdem der Betriebszustand der jeweiligen Tochterstation wieder in den Betriebszustand mit niedrigem Energieverbrauch geändert worden ist, führt die Mutterstation PS ihren Betriebszustand in den Betriebszustand mit niedrigem Energiever brauch über.

Nun wird in bezug auf die Fig. 3 und 4 eine gesamte Anordnung eines Multiplexkommunikations system 100 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung be schrieben. Dieses erste Multiplexkommunikationssystem 100 ist grundlegend auf die oben erklärte erste grundlegende Idee aufgebaut.

Man bemerke, daß nur eine in der Fig. 1 gezeigte Tochterstation CS₁ über eine gemeinsame Kommunikationsleitung LL mit einer in Fig. 4 gezeigten Mutterstation PS verbunden ist, worin das erste automatische Multiplexkommunikationssystem 100 besteht, obwohl tatsächlich eine Vielzahl von Tochterstationen CS₁, CS₂, . . ., CS_n vorgesehen sind. Mit anderen Worten, sowohl eine Viel zahl von eingangsseitigen Tochterstationen, an die Eingangseinheiten wie Schalter und Sensoren angeschlossen sind, als auch eine Vielzahl von endstellenseitigen Tochterstationen, an die Endstellen einheiten wie Stellglieder und Lampen entsprechend zu den Eingabeeinheiten, angeschlossen sind, oder die Vielzahl von Tochterstationen, an die diese Eingabeeinheit und Endstelleneinheiten angeschlossen sind, sind über die Kommunikationsleitung LL mit der Mutterstation PS verbunden.

Die in der Fig. 3 gezeigte Anordnung der Tochterstation CS₁ wird nun erläutert.

In der Fig. 3 ist die Kommunikationsleitung LL über einen Eingangsschaltkreis 21 mit einer Kom munikationssteuereinheit 23 und einem ein "Schlaf"-Freigabesignal nachweisenden Schaltkreis 25 verbunden, so daß von der Kommunikationsleitung LL bereitgestellte Daten über den Eingabe schaltkreis 21 an die Kommunikationssteuereinheit 25 und den "Schlaf"-Freigabesignal nachweisenden Schaltkreis 25 geleitet werden. Diese Kommunikationssteuereinheit 23 ist auch mit einem ein "Schlaf"-Bit nachweisenden Schaltkreis 27 und einem ein Paritätsbit überprüfenden Schaltkreis 29 verbunden.

Eine Hauptfunktion der Kommunikationssteuereinheit 23 ist es, eine Kommunikationssteuerung zwischen der Tochterstation CS₁ und der Mutterstation PS auszuführen. Diese Kommunikations steuereinheit 23 decodiert die von der Mutterstation PS über den Eingabeschaltkreis 21 bereitge stellten Daten, um ein decodiertes Signal zu enthalten, und gibt dieses decodierte Signal an den ein "Schlaf"-Bit nachweisenden Schaltkreis 27 und auch an den ein Paritätsbit überprüfenden Schalt kreis 29 aus. Dieser ein "Schlaf"-Bit nachweisende Schaltkreis 27 und ein der Paritätsbit überprü fende Schaltkreis 29 und ein ein "Schlaf"-Freigabesignal nachweisender Schaltkreis 25 sind mit einem "Schlaf"-Steuerschaltkreis 31 verbunden. Diser "Schlaf"-Steuerschaltkreis 31 ist mit der Kommunikationssteuereinheit 23 und einem Oszillator OSC 33 verbunden. In dem Fall, daß eine Adreßübereinstimmung von der Kommunikationssteuereinheit 23 festgestellt wird, wird ein "Schlaf"- Bit von dem ein "Schlaf"-Bit nachweisenden Schaltkreis 27 nachgewiesen und darüber hinaus wird das Ergebnis einer von dem Paritätsbit überprüfenden Schaltkreis 29 ausgeführten Paritätsüber prüfung normal, und dieser "Schlaf"-Steuerschaltkreis 31 gibt eine "Schlaf"-Anweisung zur Änderung in den "Schlaf"-Zustand sowohl an die Kommunikationssteuereinheit 23 als auch an den Oszillator OSC 33 aus. Als eine Folge davon, da der Oszillationsbetrieb des Oszillators 33 unterbrochen ist, wird der gesamte Energieverbrauch dieser Tochterstation CS₁ beträchtlich erniedrigt im Ver gleich zu dem Energieverbrauch des normalen Betriebszustands, was zu dem oben beschriebe nen Betriebszustand mit niedrigem Energieverbrauch führt. Der "Schlaf"-Steuerschaltkreis 31 ist weiter mit einem Spannung nachweisenden Detektor 34 verbunden. Der Detektor 34 ist eine Vor richtung zum Nachweisen einer plötzlichen Spannungsunterbrechung in der Tochterstation CS₁. Das heißt, der Detektor 34 ist mit einer Spannungsquelle V_CC verbunden, um Spannungs schwankungen in dieser zu überwachen. Wenn die Spannung dieser Spannungsquelle V_CC unter einer vorbestimmten Spannung, z. B. 3 V fällt, und danach zu der normalen Spannung, z. B. 5 V zurückkehrt, wird ein "Schlaf"-Anforderungssignal von dem Detektor 34 ausgesandt und an den "Schlaf"-Steuerschaltkreis 31 angelegt.

Mit der Kommunikationssteuereinheit 23 sind auch ein der Eingabeeinheit IN entsprechender Schalter SW und ein der Endstelleneinheit TL entsprechendes Stellglied AT verbunden. Der Schalter SW ist mit einem eine Eingabeänderung nachweisenden Schaltkreis 35 verbunden, der wiederum mit einem ein "Schlaf"-Freigabesignal erzeugenden Schaltkreis 37 verbunden ist.

Der eine Eingabeänderung nachweisende Schaltkreis 35 wird nur betrieben, wenn der Betriebs zustand der Tochterstation CS₁ in einer solchen Weise in den "Schlaf"-Zustand versetzt wird, daß eine Änderung des Betriebs des Schalters SW nachgewiesen wird, und das Eingangsänderungs signal erzeugt und an den ein "Schlaf"-Freigabesignal erzeugenden Schaltkreis 37 angelegt wird. Der "Schlaf"-Freigabesignal erzeugende Schaltkreis 37 ist über ein ODER-Gatter 39 mit einem Ausgabeschaltkreis 41 verbunden. Die Kommunikationssteuereinheit 23 ist über dieses ODER- Gatter 39 mit der Ausgabeschaltung 41 verbunden, so daß von der Kommunikationssteuereinheit 23 ausgegebene Daten über das ODER-Gatter 39 und den Ausgabeschaltkreis 41 an die Kom munikationsleitung LL angelegt werden.

Nun wird in bezug auf Fig. 4 eine Anordnung der Mutterstation PS und eines Peripherieschalt kreises davon, die in dem ersten Multiplexkommunikationssystem verwendet werden, beschrieben.

Eine Prüfeinrichtung 43 ist mit einem Zündschalter IG verbunden. Die Prüfeinrichtung 43 überwacht die Drehstellungen dieses Zündschalters IG, um die Art der Kommunikationsweise gemäß der Drehstellungen des Zündschalters IG festzustellen.

Das heißt, wenn der Zündschalter IG in eine EIN-Stellung gedreht ist, stellt die Prüfeinrichtung 43 fest, daß die vorliegende Kommunikationsweise der normalen Kommunikationsweise entspricht, wogegen, wenn der Zündschalter IG in eine AUS-Stellung gedreht ist, die Prüfeinrichtung 43 fest stellt, daß die vorliegende Kommunikationsweise der Kommunikationsweise mit niedrigem Energie verbrauch entspricht. Wenn weiter dieser Zündschalter IG in eine Zubehörstellung gedreht ist, entscheidet die Prüfeinrichtung 43, daß die vorliegende Kommunikationsweise einer Zubehör kommunikationsweise entspricht.

In dem Fall, daß die Prüfeinrichtung 43 entscheidet, daß die vorliegende Kommunikationsweise der normalen Kommunikationsweise (namentlich im EIN-Zustand des Zündschalters IG) entspricht, führt die Prüfeinrichtung 43 einen Steuerprozeß zum Setzen der Betriebszustände der jeweiligen Tochterstationen CS₁, CS₂, . . ., CS_n in den normalen Betriebszustand ("Wachzustand") aus. Wenn ein Entscheidungsergebnis von der Prüfeinrichtung 43 zu einer Kommunikationsweise mit niedrigem Energieverbrauch führt, führt die Prüfeinrichtung 43 einen weiteren Steuerprozeß zum Setzen der Betriebsbedingungen der jeweiligen Tochterstationen CS₁, CS₂, . . ., CS_n in die Betriebszustände mit niedrigem Energieverbrauch ("Schlafzustände") aus. Nachdem die Betriebszustände der je weiligen Tochterstationen CS in den "Schlafzustand" bei Steuerung durch die Mutterstation PS ge bracht worden sind, ändert in dem "Schlafzustand" die Mutterstation PS ihren eigenen Betriebszu stand in den Betriebszustand mit niedrigem Energieverbrauch ("Schlafzustand"). Wenn darüber hinaus ein Entscheidungsergebnis von der Prüfeinrichtung 43 zu einer Zubehörkommunikations weise führt, ändert die Mutterstation PS einen Betriebszustand einer bestimmten Tochterstation CS in den "Schlafzustand" und führt eine Kommunikation zwischen den anderen Tochterstationen unter dem "Wachzustand" mit dieser Mutterstation PS aus.

Dann wird die Prüfeinrichtung 43 mit einer "Schlaf"-Freigabesignal erzeugenden Schaltung 45, einer weiteren Kommunikationssteuereinheit 47, einer ein "Schlaf"-Freigabesignal nachweisenden Schaltung 49 und einem Oszillator 51 jeweils verbunden. Die ein "Schlaf"-Freigabesignal nachwei sende Schaltung 45 ist über einen Eingang eines ODER-Gatters mit einer Ausgabeschaltung 55 verbunden, die dann mit der oben beschriebenen Kommunikationsleitung LL verbunden ist. Die Kommunikationssteuereinheit 47 der Mutterstation PS ist über den anderen Eingang des ODER- Gatters 53 mit der Ausgabeschaltung 55 verbunden. Dementsprechend werden verschiedene von der Kommunikationssteuereinheit 47 ausgegebene Daten über das ODER-Gatter 53 und die Aus gabeschaltung 55 an die Kommunikationsleitung LL angelegt (dies wird später erläutert).

Diese Kommunikationsleitung LL ist auch über einen Eingangsschaltkreis 57 mit der Kommunikations steuereinheit 47 und dem ein "Schlaf"-Freigabesignal nachweisenden Schaltkreis 49 verbunden, so daß verschiedene auf dieser Kommunikationsleitung LL erscheinende Daten über den Eingangsschaltkreis 57 an die Kommunikationssteuereinheit 47 und den "Schlaf"-Freigabesignal nachweisenden Schaltkreis 49 angelegt werden.

Zum besseren Verständnis eines der Hauptmerkmale des in der Fig. 3 gezeigten ersten Multiplex kommunikationssystems 100 werden nun interne Schaltkreise der relevanten baulichen Anordnungen davon in größerer Ausführlichkeit erklärt.

Zunächst zeigt die Fig. 5 ein Blockschaltkreisdiagramm der oben beschriebenen Kommunikations steuereinheit 23, die in der ersten Tochterstation CS₁ des ersten Multiplexkommunikationssystems 100 verwendet wird.

In dieser Kommunikationssteuereinheit 23 der ersten Tochterstation CS₁ werden die von der Kommunikationsleitung LL über den Eingangsschaltkreis 21 (siehe Fig. 3) eingegebenen Daten durch einen Datendecodierer 120 decodiert. Ein Adreßdatenteil der decodierten Daten wird mit anderen, von einem adreßsetzenden Schaltkreis 121 in einem eine Adreßübereinstimmung feststel lenden Schaltkreis 122 bereitgestellten Adreßdaten verglichen. Wenn der Adreßdatenbereich des Decodierers 120 mit den Adreßdaten der adreßdatensetzenden Schaltung 122 übereinstimmt, wird ein Adreßübereinstimmungssignal von diesen die Adreßübereinstimmung feststellenden Schaltkreis 122 ausgegeben. Als Folge auf dieses Adreßübereinstimmungssignal werden beide Gatter 123A und 123B geöffnet, daß entweder die auf der Kommunikationsleitung LL erschei nenden Daten eingegeben werden können, oder die von der ersten Tochterstation CS₁ erzeugten Daten an die Kommunikationsleitung LL ausgegeben werden können.

Nachfolgend wird die von dem Gatter 123A bereitgestellte Information in eine parallele Datenform durch einen Seriell-zu-Parallel-Umwandler 124 umgewandelt. Die umgewandelten Paralleldaten entsprechen Lastantriebsdaten, durch welche das Stellglied AT angetrieben werden kann. Information über den Schalter SW wird in eine serielle Datenform durch einen Parallel-zu-Seriell-Umwandler 125 umgewandelt. Die umgewandelten seriellen Daten werden über ein anderes Gatter 123 an einen Datenchiffrierer 126 bereitgestellt. In diesem Chiffrierer 126 werden die umgewandelten seriellen Daten moduliert, und die modulierten seriellen Daten werden an die Kommunikationsleitung LL ausgegeben.

Im Falle des "Schlafzustands" wird die Zuführung des Taktsignals von einem Taktgeber 127 unter brochen als Folge des von dem "Schlaf"-Steuerschaltkreis 31 abgeleiteten "Schlaf"-Befehls, um dadurch die Betriebsweise dieser Tochterstations CS₁ in die Betriebsweise mit niedrigem Energie verbrauch zu bringen, da der jeweilige in der Kommunikationssteuereinheit 23 verwendete Schalt kreis gemäß dem Taktsignal betrieben wird.

Nun wird dieser Betrieb mit niedrigem Energieverbrauch in größerer Ausführlichkeit beschrieben. Das heißt, allgemein gesprochen, daß es für CMOS-Logikschaltkreise weitgehend bekannt ist, daß, falls keine logische Änderung vorkommt, der Energieverbrauch dieser CMOS-Logikschaltung verringert ist. Andererseits sind gemäß dieser ersten bevorzugten Ausführungsform eine große Anzahl von Schaltkreisen vorgesehen, die die Taktsignale empfangen und in Zusammenhang mit der zeitlichen Steuerung dieser Taktsignale betreibbar sind. Folglich werden, wenn das Bereitstellen des Taktsignals unterbrochen ist, namentlich bei Unterbrechung des Oszillators 33, die jeweiligen Schaltkreise in den AUS-Zustand gebracht, was zu einem niedrigen Energieverbraucht führt.

Die Fig. 6A stellt ein Schaltkreisdiagramm des ersten, eine Eingabeänderung nachweisenden Schaltkreises 35 dar, der in der ersten in der Fig. 3 gezeigten Tochterstation CS₁ verwendet wird. Die Fig. 6B zeigt verschiedene Signalwellenformen, die in verschiedenen Bereichen dieses eine Eingabeänderung nachweisenden Schaltkreises 35 erscheinen.

Wie nach den Fig. 6A und 6B offentsichtlich ist, wird keine weitere ausführliche Erklärung davon in dieser Beschreibung gegeben, da diese eine Eingabeänderung nachweisende Schaltung 35 mittels wohlbekannter elektronischer Komponenten wie einer Diode und einem ausschließenden ODER-Gatter aufgebaut ist.

Da darüber hinaus dieser, eine Eingabeänderung nachweisende Schaltkreis 35, nicht dem oben beschriebenen im Zusammenspiel mit dem Taktsignal betreibbaren Schaltkreis entspricht, kann dieser nachweisende Schaltkreis 35 sogar in der Betriebsweise mit niedrigem Energieverbrauch betrieben werden.

Die Fig. 7 zeigt schematisch ein Blockschaltkreisdiagramm der in der Fig. 4 gezeigten Mutterstation PS verwendeten Kommunikationssteuereinheit 47.

In dieser Kommunikationssteuereinheit 47 werden Daten über die Tochterstation CS über den Datenbus 42 an einen Adreßdatenpuffer 140 gesandt. Diese Daten werden in eine serielle Daten form durch einen Parallel-zu-Seriell-Umwandler 141 umgewandelt, um umgewandelte serielle Daten zu erhalten. Die umgewandelten seriellen Daten werden moduliert (chiffriert) durch einen Daten chiffrierer 142, so daß chiffrierte Daten an die Kommunikationsleitung LL über das ODER-Gatter 53 und die Ausgabeschaltung 55 (vergleiche Fig. 4) gesandt werden.

Auf der Kommunikationsleitung LL erscheinende Daten werden durch einen Datendecodierer de moduliert (decodiert), um decodierte serielle Daten zu erzeugen. Die decodierten seriellen Daten werden in eine parallele Datenform durch einen Parallel-zu-Seriell-Umwandler 144 umgewandelt. Die umgewandelten parallelen Daten werden an den Adreß/Datenpuffer 140 angelegt, und dann werden diese Daten über einen Datenbus 142 von der Prüfrichtung 43 (vergleiche Fig. 4) ge holt.

Während des "Schlaf"-Betriebszustands unterbricht ein Taktbereitstellungsschaltkreis 145 die Be reitstellung des Taktsignals an die verschiedenen internen Schaltkreise dieser Kommunikations steuereinheit 47 als Folge auf den "Schlaf"-Befehl. Als Folge davon kann dieser normale Betriebs zustand in den Betriebszustand mit niedrigem Energieverbrauch geändert werden.

In Zusammenhang mit den oben beschriebenen Kommunikationssteuerfunktionen der Kommuni kationssteuereinheit 47 werden nun die Kommunikationssteuerfunktionen der Prüfeinrichtung 43 zusammengefaßt.

Das heißt, daß eine Entscheidung über den "Schlaf"-Zustand der Mutterstation PS in einer solchen Weise ausgeführt wird, daß, wenn der Zündschalter IG in die AUS-Stellung gedreht ist, um ein Träger signal zu erzeugen, der Betriebszustand des gesamten Systems 100 in den "Schlaf"-Zustand als Folge von diesem Trägersignal geändert wird.

Prinzipiell erscheinen keine Daten auf der Kommunikationsleitung LL während des "Schlaf"- Zustands. Wenn der Nachweis einer Signalwellenform während des "Schlaf"-Zustands auf der Kommunikationsleitung LL geschieht, kann als Folge davon durch die Prüfeinrichtung 43 festge stellt werden, daß eine "Schlaf"-Freigabeanforderung von der relevanten Tochterstation CS ausge sandt wurde.

Wenn weiter der Zündschalter IG in die EIN-Stellung gedreht ist, wird in der Mutterstation PS die Kommunikationsweise der Mutterstation PS in den normalen Kommunikationszustand gebracht.

Fig. 14A ist ein Schaltkreisdiagramm des Detektors 34, der in dem in der Fig. 3 gezeigten ersten Multiplexkommunikationssystem 100 verwendet wird. Fig. 14B zeigt ein Signalverlaufsdiagramm von verschiedenen Schaltkreispunkten des Detektors 34 der Fig. 14A.

Dieser Detektor 34, der in der Fig. 14A gezeigt ist, ist hauptsächlich durch eine Zenerdiode 340, einen NPN-Transistor 342 und einen PNP-Transistor 344 gebildet. Eine Zenerspannung dieser Zenerdiode 340 wird zu 2,5 V in diesem Schaltkreis der Fig. 14A ausgewählt.

Eine Versorgungsspannung V_CC (z. B. 12 V) des Multiplexkommunikationssystems 100 wird wie folgt nachgewiesen:

Wenn die Spannung V_CC niedriger als 5 V wird, fließt kein Strom durch die Zenderdiode 340. Als Folge davon wird der erste NPN-Transistor 342 gesperrt und der zweite PNP-Transistor 344 wird ebenfalls gesperrt. Daher wird ein hoher H-Signalpegel von einem RESET-Eingang 346, der mit dem Kollektor des ersten NPN-Transistors 342 verbunden ist, erzeugt, und zur selben Zeit wird ein L-Signalpegel von einem komplementären -Eingang 348, der mit dem Kollektor des zweiten PNP-Transistors 344 verbunden ist, erzeugt. Diese Reset-Signale werden an den "Schlaf"- Steuerschaltkreis 31, der in der Fig. 3 gezeigt ist, angelegt.

In der Fig. 14B wird eine an einem Knotenpunkt zwischen einem Widerstand R₁ und einem Wider stand R₂, namentlich einer Kathode der Zenerdiode 340, auftetende Spannung als 350 dar gestellt.

Gemäß diesem Detektor 34 kann eine Veränderung in der Spannung V_CC stets nachgewiesen werden.

In bezug auf die Fig. 8 bis 10 wird nun ein in dem ersten Multiplexkommunikationssystem 100 ver wendetes Datenschemaformat erläutert.

Wie in der Fig. 8 dargestellt ist, ein Datenschema aus einem Schemaidentifizierer ID, einem Ziel adreßfeld ADF, einem Sendedatenfeld SDF und einem Empfangsdatenfeld RDF aufgebaut.

Das Zieladreßfeld ADF ist wie in der Fig. 9 gezeigt durch 6 Bits der Adreßbits A5, A4, A3, A2, A1 und A0, durch ein Bit des "Schlaf"-Bits S und ein Bit des Paritätsbits P, also namentlich 8 Bits, zu sammengesetzt.

In der Tochterstation CS₁ werden bei Empfang der Daten mit dem oben beschriebenen, in den Fig. 8 und 9 gezeigten Datenformat die Adreßbits A5 bis A0 mit der eigenen Adresse in dem eine Adreßübereinstimmung feststellenden Schaltkreis 122 der Kommunikationssteuereinheit 23 (vergleiche Fig. 5) verglichen. Wenn eine Übereinstimmung in diesen Adreßbits besteht, wird die Betriebsweise dieser Tochterstation CS₁ in den durch das "Schlaf"-Bit S bestimmten Betriebszustand gebracht, z. B. wenn der "Schlaf"-Zustand verlangt ist, wird die Tochterstation CS₁ in den "Schlaf"-Zustand gebracht. Zu dieser Zeit kann, da die Paritätsüberprüfung durchgeführt wurde, ein fehlerhafter Betrieb der Tochterstation CS₁ verhindert werden.

Sowohl der "0"-Code als auch der "1"-Code der jeweiligen Bits ist wie in den Fig. 11A und 11B ge zeigt bezeichnet. Wie aus diesen Figuren offensichtlich ist, ist die Zeitdauer eines H-Pegels des "0"- Codes kürzer gesetzt als die Hälfte einer Periode eines "1"-Bits, wogegen die Zeitdauer eines H- Pegels des "1"-Codes länger gesetzt ist, als eine Hälfte einer Periode eines "1"-Bits. Dies schließt mit ein, da jeder Code entweder eine ansteigende Flanke oder eine absteigende Flanke besitzt, daß eine einfache Datensynchronisation erzielt werden kann und Fehlerdaten verringert sind.

Wie auch in der Fig. 10C gezeigt ist, ist das "Schlaf"-Freigabesignal in einer solchen Weise gesetzt, daß eine Zeitdauer eines H-Pegels dieses "Schlaf"-Freigabesignals so ausgewählt ist, daß sie länger ist als eine Periode des "1"-Bits.

Es wird nun in bezug auf das in der Fig. 11 gezeigte Flußdiagramm ein gesamter Betrieb des ersten Multiplexkommunikationssystems 100 beschrieben.

Wenn eine Batterie (nicht im einzelnen gezeigt) elektrisch mit diesem Multiplexkommunikationssystem 100 verbunden ist, wird eine Gleichspannung sowohl an die Mutterstation PS als auch an die erste Tochterstation CS₁ angelegt, so daß der Betrieb der jeweiligen Schaltkreise beginnt. Dann wird ein Programm der Prüfeinrichtung 43 in die Mutterstation PS eingelesen, um eine Reihe von Steueroperationen auszuführen, wie es in diesem Flußdiagramm bezeichnet ist.

In dem Flußdiagramm der Fig. 11 überwacht die Prüfeinrichtung 43 der Mutterstation PS die Dreh stellung des Zündschalters IG bei einem ersten Schritt S1. Dann entscheidet bei einem Schritt S5 die Prüfeinrichtung 43, ob die vorliegende Kommunikationsweise der Zubehörkommunikations weise entspricht. Das heißt, wenn der Zündschalter IG in die EIN-Stellung gebracht ist, stellt sie fest, daß die vorliegende Kommunikationsweise der normalen Kommunikationsweise bei dem Schritt S1 entspricht. Dann schreitet der Steuerablauf zu einem Schritt S3 fort, bei dem ein Steuervorgang zum Setzen der Betriebsbedingung des Tochterschaltkreiskreises CS in den "Wach"-Zustand ausge führt wird. Als eine Folge davon wird die normale Kommunikation zwischen der Mutterstation PS und der jeweiligen Tochterstation CS ausgeführt.

Im Gegensatz dazu, wenn der Zündschalter IG in eine andere als die EIN-Stellung von dem vorherigen Schritt S1 gedreht ist, schreitet der Steuerablauf zu einem Schritt S5 fort. Bei diesem Schritt S5 wird eine Entscheidung gemacht, ob der Zündschalter IG in die Zubehörkommunikations stellung gedreht ist. Wenn das Entscheidungsergebnis "JA" ist (d. h. ein Zubehörkommunikations zustand), dann schreitet der Steuerablauf zu einem Schritt S7 fort, bei dem ein "Schlaf"-Befehl von der Mutterstation PS zu einer besonderen Tochterstation CS übermittelt wird, welche in den "Schlaf"-Zustand gebracht werden soll.

Bei dem nachfolgenden Schritt S9 wird eine Kommunikation zwischen der Mutterstation PS und der besonderen Station CS in einem Zubehörkommunikationsbetriebszustand aufgebaut. Bei einer Schritt S11 stellt die Prüfeinrichtung 43 fest, ob der Zündschalter IG in die AUS-Lage gedreht ist. Wenn der Zündschalter IG nicht in die AUS-Lage gedreht ist, dann schreitet der Steuerablauf zu einem Schritt S13 fort, bei dem eine Überprüfung durchgeführt wird, ob der Zündschalter in die EIN- Stellung gedreht ist.

Im Gegensatz dazu, wenn der Zündschalter IG in die EIN-Stellung gedreht ist, dann stellt die Prüf einrichtung 43 fest, ob die vorliegende Kommunikationsweise der normalen Kommunikationsweise entspricht. Dementsprechend schreitet der Steuerablauf zu einem Schritt S15 fort, bei dem ein "Schlaf"-Freigabesignal zu der unter dem "Schlaf"-Zustand betriebenen Tochterstation ausgesandt wird. Nachfolgend kehrt der Steuerablauf zu dem Schritt S1 zurück, bei dem die normale Kommu nikation ausgeführt wird. Wenn der Zündschalter IG nicht in die EIN-Stellung bei dem Schritt S13 gedreht ist, kehrt der Steuerablauf wieder zu dem vorhergehenden Schritt S9 zurück. Bei diesem Schritt S9 wird eine Kommunikation zwischen der Mutterstation PS und der besonderen unter der Zubehörkommunikationsweise betriebenen Tochterstation CS aufgebaut.

Wenn eine Entscheidung bei dem Schritt S11 getroffen wird, daß der Zündschalter IG in die AUS- Stellung gedreht ist, oder wenn eine andere Entscheidung bei dem Schritt S5 getroffen wird, daß die vorliegende Kommunikationsweise nicht der Zubehörkommunikationsweise entspricht, dann schreitet der Steuerablauf zu einem weiteren Schritt S17 fort. Bei diesem Schritt S17 wird ein "Schlaf"-Befehl zu sämtlichen Tochterstationen CS₁, CS₂, . . ., CS_n, übermittelt, wobei die Betriebszustände von allen Tochterstationen in den "Schlaf"-Zustand gesetzt werden. Als nächstes wird der Betriebszustand der Mutterstation PS in einen Betriebsruhestand gebracht, d. h. in einen Halte zustand.

Bei einem nachfolgenden Schritt S19 wird eine Überprüfung ausgeführt, ob die vorliegende Kom munikationsweise der Zubehörkommunikationsweise entspricht. Wenn das Überprüfungsergebnis "NEIN" ist, dann schreitet der Steuerablauf zu einem Schritt S21 weiter, bei dem eine weitere Über prüfung durchgeführt wird, ob der Betriebsschalter SW, der der Eingabeeinheit entspricht, verändert worden ist.

Wenn kein "Schlaf"-Freigabesignal von der Tochterstation mit dem oben erläuterten Betriebsschalter SW an die Mutterstation PS ausgegeben wird, bestimmt bei diesem Schritt S21 die Prüfein richtung 43, daß der Betriebsschalter SW nicht betätigt worden ist, dann kehrt der Steuerablauf zu dem vorhergehenden Schritt S19 zurück. Wenn im Gegensatz dazu das "Schlaf"-Freigabesignal von der Tochterstation CS mit dem oben beschriebenen Betriebsschalter SW an die Mutterstation PS ausgegeben wird, stellt die Prüfeinrichtung fest, daß der Betriebsschalter SW betätigt worden ist, und deshalb schreitet der Steuerablauf zu einem Schritt S25 fort. Bei diesem Schritt S25 kehrt die Mutterstation PS von dem gegenwärtigen Haltezustand in den "Wach"-Zustand zurück. Als nächstes kehrt der Steuerablauf zu dem vorhergehenden Schritt S3, bei dem die normale Kommunikation ausgeführt wird.

Wenn weiter die Prüfeinrichtung 43 feststellt, daß die vorliegende Kommunikationsweise der Zubehör kommunikationsweise bei dem Schritt S19 entspricht, schreitet der Steuerablauf zu einem Schritt S27 fort. Bei diesem Schritt S27 wird ein "Schlaf"-Freigabesignal an die in dem "Schlaf"- Zustand sich befindende Tochterstation CS ausgesandt. Als eine Folge davon werden die Be triebszustände von sämtlichen Tochterstationen CS auf einmal in den "Wach"-Zustand gesetzt. Nachfolgend kehrt der Steuerablauf zu dem Schritt S7 zurück, bei dem eine Steuerung des Zubehör kommunikationsbetriebs ausgeführt wird. In anderen Worten, ein "Schlaf"-Befehl wird an eine bestimmte Tochterstation übertragen, die bei dem Schritt S7 in einen "Schlaf"-Zustand gebracht wird, und eine Kommunikation wird zwischen dieser Mutterstation PS und der in der Zubehörkom munikationsweise betriebenen Tochterstation CS ausgeführt.

Es wird nun eine Beschreibung eines Steuerbetriebs gegeben, wenn die in der Fig. 1 gezeigte erste Tochterstation CS₁ mit der Mutterstation PS der Fig. 4 in dem ersten Multiplexkommunikations system 100 gekoppelt ist.

Bei einem solchen Zustand, in dem der Zündschalter IG ausgeschaltet ist und die Betriebszustände von sowohl der Mutterstation PS als auch der ersten Tochterstation CS₁ in einem "Schlaf"- Zustand sind, ist, wenn eine Spannung an der ersten Tochterstation CS₁ plötzlich verändert wird, dieser Zustand im wesentlichen identisch zu einem solchen Zustand, bei dem die Spannungsquelle eingeschaltet ist. Diese plötzliche Spannungsänderung wird durch eine Tatsache verursacht, wie daß die Versorgungsleitung zu der ersten Tochterstation CS₁ für einen Augenblick unterbrochen wird, oder ein Stecker (nicht ausführlich gezeigt) zum Verbinden der ersten Tochterstation CS₁ mit der Mutterstation PS elektrisch gelöst ist. Als eine Folge davon wird der vorliegende "Schlaf"- Zustand der ersten Tochterstation CS₁ in den "Wach"-Zustand geändert. Zur gleichen Zeit wird solch eine plötzliche Unterbrechung der Versorgungsspannung V_CC von dem Detektor 34 nach gewiesen. Bei Nachweisen der plötzlichen Unterbrechung der Versorgungsspannung V_CC er zeugt der Detektor 34 ein "Schlaf"-Steuerschaltkreis 31. Bei Empfang dieses "Schlaf"-Anforderungssignals führt der "Schlaf"-Steuerschaltkreis 31 eine Steuerung zum zwangsweisen Ändern des vorliegenden Betriebszustands in den "Schlaf"-Zustand aus, unabhängig von irgendwelchen von dem "Schlaf" -Freigabesignal nachweisenden Schaltkreis 25, dem "Schlaf"-Bit nachweisenden Schaltkreis 27 und dem Paritätsbit überprüfenden Schaltkreis 29 erhaltenen Signalen. Das heißt, daß der "Schlaf"-Steuerschaltkreis 31 einen "Schlaf"-Befehl an die Kommunikationssteuereinheit 23 und den Oszillator 33 ausgibt.

Als eine Folge davon wird, wenn die plötzliche Unterbrechung der Versorgungsspannung V_CC sich plötzlich ereignet, der Betriebszustand ("Wachzustand") der ersten Tochterstation CS₁ auto matisch und zwangsweise in den "Schlaf"-Zustand gebracht.

Wenn nun unter diesen Umständen ein Nachweis der Betätigung des Schalters SW von dem eine Eingabeänderung nachweisenden Schaltkreis 35 gemacht wird, also wenn z. B. ein an einer Tür in der Nähe des Fahrersitzes vorgesehener Schlüsselzylinderschalter betätigt wird (bei dem Schritt S21), sendet der ein "Schlaf"-Freigabesignal erzeugende Schaltkreis 37 das "Schlaf"-Freigabesignal an die Mutterstation PS aus. Da der Betriebszustand der Mutterstation PS von dem Haltzustand in den "Wach"-Zustand bei dem Schritt S25 zurückgeführt wird, kann folglich die normale Kommunikation zwischen der Mutterstation PS und der ersten Tochterstation CS₁ bei dem Schritt S3 aufge nommen werden.

Dieser normale Kommunikationszustand wird wie folgt ausgeführt.

Zuerst ruft die Mutterstation PS nacheinanderfolgend eine Vielzahl von Tochterstationen CS₁, CS₂, . . ., CS_n (vergleiche Fig. 1) gemäß einer vorbestimmten Abfolge auf, um so die Betriebsinfor mation über den Schalter SW zu erhalten. Die in der Mutterstation PS verwendete Prüfeinrichtung 43 speichert vorher die Schaltzustände der jeweiligen Schalter SW vor dem "Schlaf"-Zustand, und vergleicht daher diese Schaltzustände mit Schaltzuständen nach den "Wach"-Zuständen. Wenn andererseits der Schalter SW einer bestimmten Tochterstation CS betätigt worden ist, wird dieser Schalterbetriebszustand aufrechterhalten. Andernfalls speichert die Prüfeinrichtung 43, daß dieser Schalter SW betätigt worden ist.

Wenn dann durch die Mutterstation PS eine solche Tochterstation CS, deren Schalter SW betätigt worden ist, und die sich in dem "Schlaf"-Zustand befindet, angerufen wird, wird der Schaltzustand dieses Schalters SW in dieser Tochterstation in den Schaltzustand des Schalters SW vor dem "Schlaf"-Zustand geändert. Dementsprechend bestätigt die Mutterstation PS, daß der oben be schriebene Schalter SW betätigt worden ist, und kann die Ansteuerung der Endstelleneinheit TL, die diesem Schalter SW entspricht, steuern. Daher kann die diesem Schalter SW entsprechende Endstelleneinheit TL stets angetrieben werden.

Während der normalen Kommunikationsweise, wo sowohl die Mutterstation PS und die Tochter stations CS in den "Wach"-Zustand (namentlich wenn der Zündschalter IG eingeschaltet ist) sich be finden, und wenn die plötzliche Unterbrechung der Versorgungsspannung in der Tochterstation CS durch den Detektor 34 nachgewiesen wird, werden als nächstes die Betriebszustände der Tochter stationen automatisch in die "Schlaf"-Zustände in einer Weise ähnlich zu der oben beschriebenen Kommunikationsweise gebracht. Da unter solchen Umständen keine Antwort von der Tochterstation CS in Erwiderung auf eine von Mutterstation PS gemachte Anfrage ausgegeben werden kann, bestimmt die Mutterstation PS, daß die angefragte Tochterstation CS sich in einem "Schlaf"- Zustand befindet. Danach überträgt die Mutterstation PS das "Schlaf"-Freigabesignal zu dieser be troffenen Tochterstation CS. Als Folge davon wird der "Schlaf"-Betriebszustand dieser Tochterstation in den "Wach"-Zustand zurückgeführt, der bestand, bevor die plötzliche Unterbrechung der Ver sorgungsspannung V_CC sich ereignete. Dementsprechend kann die normale Kommunikation zwischen dieser Tochterstation CS und der Mutterstation PS eingerichtet werden.

Wie vorher im einzelnen beschrieben wurde, ist in dem ersten Multiplexkommunikationssystem 100 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn die plötzliche Unterbrechung der Leistungsversorgungsspannung in der Tochterstation nachgewiesen wird, der Betriebszustand dieser Tochterstation zwangsweise in den "Schlaf"-Zustand geändert, so daß die Betreibbarkeit dieses Systems verbessert werden kann und ein niedriger Energieverbrauch er reicht werden kann.

Die Fig. 12 zeigt schematisch eine gesamte Anordnung des Multiplexkommunikationssystems 200 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die auf Grundlagen der zweiten grundlegenden Idee erhalten wird.

Man bemerke, daß die gleichen, in den Fig. 3 und 4 gezeigten Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Schaltkreiselemente verwendet werden, die in den folgenden Zeichnungen gezeigt werden.

Wie vorher in bezug auf die Fig. 2 zusammengefaßt wurde, wird ein Hauptmerkmal dieses zweiten Multiplexkommunikationssystems 200 wie folgt erhalten. In einer Tochterstation CS gibt es die erste nachweisende Vorrichtung 5 zum Nachweisen, daß die Tochterstation CS in einem "Wach"-Zustand ist, und die zweite nachweisende Vorrichtung 7 zum Nachweisen, daß kein Eingabesignal an diese Tochterstation CS angelegt ist, sich also namentlich unter Nicht-Eingabesignalbedingungen befindet. Wenn die Tochterstation in dem "Wach"-Zustand ist und auch unter Nicht-Eingabesignal bedingung steht, bestimmt diese Tochterstation, daß der vorliegende Zustand der Mutterstation PS ein Haltezustand ist. Dementsprechend gibt diese Tochterstation CS ein Freigabesignal zum Frei geben des Haltezustands dieser Mutterstation PS aus.

In bezug zurück auf die Schaltkreisanordnung der Fig. 12 wird nun eine genauere Erklärung des zweiten Multiplexkommunikationssystems 200 gegeben. Ein einen Nicht-Eingabesignalzustand nachweisender Schaltkreis 59 wird erstmals an einer Ausgangsseite des Eingabeschaltkreises 21 in einer ersten Tochterstation CS_1A verwendet. Dieser Nicht-Eingabesignalzustand nachweisende Schaltkreis 59 überwacht ein Eingabesignal, das an diese Tochterstation CS_1A angelegt werden kann. Dieser Nicht-Eingabesignalzustand nachweisende Schaltkreis 59 entspricht den oben be schriebenen ersten und zweiten Detektoren 5 und 7. Diese nachweisende Schaltung 59 ist unter einem solchen Zustand betreibbar, bei dem die Tochterstation CS_1A in dem Nicht-Eingabesignal zustand ist. Das heißt, wenn die Tochterstation CS_1A in dem "Wach"-Zustand ist und auch in dem Nicht-Eingabesignalzustand ist, gibt dieser, einen Nicht-Eingabezustand nachweisende Schaltkreis 59 ein Nachweissignal aus, das dann an den ein "Schlaf"-Freigabesignal erzeugenden Schaltkreis 37 angelegt wird.

Es sei bemerkt, daß, da eine Schaltkreisanordnung der oben beschriebenen Mutterstation PS ähnlich zu der in Fig. 4 gezeigten Mutterstation PS ist, keine weitere Erläuterung davon in diesem zweiten Multiplexkommunikationssystem 200 gegeben wird.

Die Fig. 13A zeigt ein Diagramm eines internen Schaltkreises, der einen Nicht-Eingabesignalzu stand nachweisenden Schaltung 59, und Fig. 13B zeigt den Verlauf von verschiedenen Signalen in dem ein Nicht-Eingabesignalzustand nachweisenden Schaltkreis 59.

Wie aus Fig. 13 offensichtlich wird, werden die von der Eingabeschaltung 21 erhaltenen Eingabe daten an einen differenzierenden Schaltkreis 250 angelegt, der eine Diode und einen Wider stand umfaßt. Ein Ausgabesignal von dem differenzierenden Schaltkreis 250 wird an einen inte grierenden Schaltkreis 252 angelegt, der einen Kondensator umfaßt. Eine Ausgabe von diesem integrierenden Schaltkreis 252 wird an einen Eingang eines ausschließenden ODER-Gatters 252 angelegt, wogegen das "Schlaf"-Anweisungssignal von dem "Schlaf"-Steuerschaltkreis an den anderen Eingang dieses ausschließenden ODER-Gatters 252 angelegt wird.

Wie man aus Fig. 13B sehen kann, wie ein H-Signalpegel von diesem ausschließenden ODER- Gatter 254 während des Nicht-Eingabesignalzustands bei normalem "Wach"-Betriebszustand als ein Nicht-Eingabesignalzustands-Signal E₁ erhalten. Dann wird das Nicht-Eingabesignalzustands- Signal E₁ an den "Schlaf"-Freigabesignal erzeugenden Schaltkreis 37 angelegt.

Es wird nun in bezug auf das Flußdiagramm der Fig. 11 ein gesamter Betrieb des zweiten Multi komplexkommunikationssystems 200 zusammengefaßt. In dem Falle der Kommunikationsweise mit niedrigem Energieverbrauch, namentlich wenn der Zündschalter IG der Mutterstation PS (ver gleiche Fig. 4) in die AUS-Stellung gedreht ist, werden die Betriebszustände von allen Tochterstationen CS_1A, . . ., CS_1NA in den "Schlaf"-Zustand gesetzt, und der Betriebszustand der Mut terstation wird in den Haltezustand gesetzt. Wenn eine plötzliche Spannungsunterbrechung einer unter "Schlaf"-Zustand betriebenen Tochterstation sich ereignet, wird der "Schlaf"-Betriebszustand dieser Tochterstation in den "Wach"-Zustand zurückgeführt.

Wenn der einen Nicht-Eingabesignalzustand nachweisende Schaltkreis 59 nachweist, daß die Tochterstation CS in dem "Wach"-Zustand betrieben wird und kein Eingabesignal an diese Tochterstation CS auch nicht bei dieser Kommunikationsweise mit einem niedrigen Energie verbrauch angelegt worden ist, wird das einen Nicht-Eingabesignalzustand nachweisende Signal E₁ von diesem nachweisenden Schaltkreis 59 an den "Schlaf"-Freigabesignal erzeugenden Schaltkreis 37 angelegt. Beim Empfang dieses zustandnachweisenden Signals von dem einen Nicht-Eingabesignalzustand nachweisenden Schaltkreis 59 gibt der ein "Schlaf"-Freigabesignal er zeugende Schaltkreis 37 ein "Schlaf"-Freigabesignal über das ODER-Gatter 39 und den Ausgabe schaltkreis 41 an die Kommunikationsleitung LL aus, um dadurch den Haltezustand der Mutterstation PS freizugeben.

Als Folge davon wird bei dem Schritt S21 der Fig. 11 die Entscheidung in der Mutterstation PS zu "JA", und dann wird der Haltezustand davon in den normalen Betriebszustand bei dem Schritt S25 zurückgeführt. Wenn die Mutterstation PS in den "Wach"-Zustand zurückgeführt ist, kehrt die Mutter station PS zu dem Anfangszustand zurück, wo der Steuerablauf ausgeführt wird. Mit anderen Worten, wenn die Mutterstation PS feststellt, daß der Zündschalter IG in die AUS-Stellung (namentlich die Entscheidung "NEIN" bei dem Schritt S1 und "NEIN" bei dem Schritt S5) gedreht worden ist, werden die "Schlaf"-Anweisungen an alle Tochterstationen CS_1A, . . ., CS_1NA ausge sandt, um sie in den "Schlaf"-Zustand zu bringen. Danach wird die Mutterstation PS in den Halte zustand gebracht.

Wie vorher ausführlich erläutert wurde, bestimmt in dem Fall, daß die Tochterstation in dem "Wach"-Zustand betrieben wird und auch kein Eingabesignal an diese Tochterstation angelegt ist (Nicht-Eingabesignalzustand), die Tochterstation, daß die Mutterstation in dem Haltezustand ist und gibt daher das Freigabesignal zum Freigeben dieses Haltezustands der Mutterstation PS aus. Dies hat zur Folge, daß alle Tochterstationen in dem "Schlaf"-Zustand bei der Kommunikationsweise mit niedrigem Energieverbrauch gesetzt sind. Sogar wenn nur die Tochterstation in dem "Schlaf"-Zustand in den "Wach"-Zustand zurückgeführt wird, kann diese Tochterstation in den "Schlaf"-Zustand aufgrund der plötzlichen Spannungsunterbrechung der in dem "Schlaf"-Zustand betriebenen Tochterstation gebracht werden.

Claims

1. Multiplexkommunikationssystem in einem Kraftfahrzeug, enthaltend eine Mutterstation (PS) und wenigstens eine Tochterstation (CS), die über eine Kommunikations leitung (LL) miteinander verbunden sind, eine Prüfeinrichtung (43) in der Mutterstation (PS), die ermittelt, ob entsprechend einem zugeführten Befehl die Stationen (PS, CS) mit voller oder mit reduzierter Leistung betrieben werden sollen, und diese in den dem Befehl entsprechenden Betriebszustand versetzt, dadurch gekenn zeichnet, daß in jeder Tochterstation (CS) ein Detektor (1; 34) enthalten ist, der immer dann, wenn die Stromversorgung der Tochterstation (CS) neu aufgenommen wurde, ein Detektorsignal abgibt, das einer Rückschaltvorrichtung (3) zugeführt ist, die die Tochterstation (CS) zwangsweise in den Betriebszustand reduzierter Leistung versetzt, sofern von der Prüfeinrichtung (43) der Mutterstation (PS) kein den Betrieb mit voller Leistung fordernder Befehl an der Tochterstation (CS) vorliegt.

2. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (1; 34) enthält:
eine Zenerdiode (340) mit einer Zenerspannung, die niedriger als die Spannung der Energiequelle ist;
einen NPN-Transistor (342), dessen Basiselektrode mit der Zenerdiode (340) ver bunden ist und dessen Kollektor ein erstes Signal (346) erzeugt; und
einen PNP-Transistor (344), dessen Basiselektrode mit dem Kollektor des NPN- Transistors (342) verbunden ist und dessen Kollektor ein zweites Signal (348) er zeugt, wodurch eine Schwankung in der Spannung der Energiequelle durch Emp fangen des ersten Signals (346) und des zweiten Signals (348) nachgewiesen wird.

3. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschaltvorrichtung (3) mindestens umfaßt:
einen Oszillator (33), der ein Taktsignal abgibt;
eine Kommunikationssteuereinheit (23), um mindestens zu überprüfen, ob die von der Mutterstation (PS) übermittelte Betriebsänderungsanweisung einer Anweisung an die eigene Tochterstation (CS) entspricht;
und eine "Schlaf"-Steuereinheit (31), die zumindest mit dem Detektor (1; 34) ver bunden ist, um zwangsweise den vorliegenden Betriebszustand der Tochterstation (CS) in den Betriebszustand mit reduzierter Leistung bei Empfang des Detektorsignals zu ändern, indem der Betrieb des Oszillators (33) unterbrochen wird.

4. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikationssteuereinheit (23) mindestens umfaßt:
einen eine Adresse setzenden Schaltkreis (12) zum eingänglichen Setzen von vor eingestellten Adreßdaten;
einen eine Adreßübereinstimmung ermittelnden Schaltkreis (122) zum Ermitteln, ob die voreingestellten Adreßdaten mit den von der Mutterstation (PS) über die Kom munikationsleitung (LL) gesendeten Adreßdaten übereinstimmen, um ein Adreß übereinstimmungssignal zu erzeugen, wenn eine Adreßübereinstimmung nachge wiesen wird; und
einen Taktgeberschaltkreis (127) zum Bereitstellen des von dem Oszillator (33) bei Empfang des Adreßübereinstimmungssignals von der eine Adreßübereinstimmung ermittelnden Schaltung (122) erhaltenen Taktsignals, und auch um zwangsweise die Bereitstellung des Taktsignals bei Empfang des Detektorsignals vom Detektor (1; 34) zu unterbrechen.

5. Multiplexkommunikationssystem in einem Kraftfahrzeug, enthaltend eine Mutterstation (PS) und wenigstens eine Tochterstation (CS), die über eine Kommunikations leitung (LL) miteinander verbunden sind, eine Prüfeinrichtung (43) in der Mutterstation (PS), die ermittelt, ob entsprechend einem zugeführten Befehl die Stationen (PS, CS) mit voller oder mit reduzierter Leistung betrieben werden sollen, und diese dann in den dem Befehl entsprechenden Betriebszustand versetzt, gekennzeichnet durch einen ersten Detektor (5) in der Tochterstation (CS), der ermittelt, ob die Tochter station (CS) mit voller oder mit reduzierter Leistung betrieben ist, und einen zweiten Detektor (7) in der Tochterstation (CS), der ermittelt, ob der Tochterstation (CS) von der Mutterstation (PS) ein Eingabesignal zugeführt ist;
und eine Schalteinrichtung (9) in der Tochterstation (CS), die im Betrieb voller Leistung bei Fehlen eines Eingabesignals die Mutterstation (PS) in den Betriebszu stand voller Leistung versetzt, um es der Mutterstation (PS) zu ermöglichen, ent sprechend dem aktuell an der Prüfeinrichtung (43) anliegenden Befehl die Tochter station (CS) gegebenenfalls in den Zustand reduzierter Leistung zu versetzen und sich dann selbst in diesen Zustand rückzuversetzen.

6. Kommunikationssystem (200) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Detektoren (5; 7) durch einen ein Nicht-Eingabesignalzustand nachweisenden Schaltkreis (59) realisiert sind, mit mindestens einem differenzierenden Schaltkreis (250), einem integrierenden Schaltkreis (252) und einem Exklu siv-ODER-Gatter (254), wobei ein Nicht-Eingabezustand unter einer solchen Vor aussetzung entsteht, daß die Tochterstation (CS) mit voller Leistung betrieben wird, und darüber hinaus kein Eingabesignal von der Mutterstation (PS) an die Tochter station (CS) ausgegeben wird.

7. Kommunikationssystem (100, 200, 300), nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlüsselschalter (SW) in der Tochterstation vorgesehen ist, um zwischen Betrieb mit voller und mit reduzierter Leistung der Stationen (PS, CS) auszuwählen.