DE102023101704A1

DE102023101704A1 - Signaling between control units

Info

Publication number: DE102023101704A1
Application number: DE102023101704.7A
Authority: DE
Inventors: Christoph Gollob; Michael Kaindl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2023-01-24
Filing date: 2023-01-24
Publication date: 2024-07-25
Also published as: WO2024156299A1

Abstract

Ein Verfahren in einem System mit einem ersten (110) und einem zweiten Steuergerät (115), die mittels einer Kommunikationsverbindung (125) miteinander verbunden sind, umfasst Schritte des Bestimmens, dass eine Energieaufnahme des ersten Steuergeräts (110) außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt; und des Etablierens einer Kommunikation zwischen dem ersten (110) und dem zweiten Steuergerät (115).A method in a system having a first (110) and a second control unit (115) connected to one another by means of a communication connection (125), comprises steps of determining that an energy consumption of the first control unit (110) is outside a predetermined range; and establishing communication between the first (110) and the second control unit (115).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Signalisieren zwischen Steuergeräten. Insbesondere betrifft die Erfindung das Signalisieren zwischen Steuergeräten an Bord eines Kraftfahrzeugs.The present invention relates to signaling between control units. In particular, the invention relates to signaling between control units on board a motor vehicle.

An Bord eines Kraftfahrzeugs sind ein erstes und ein zweites Steuergerät vorgesehen. Das erste Steuergerät kann auch dann aktiv sein, wenn das Kraftfahrzeug abgestellt ist. Das zweite Steuergerät kann ein zentrales Steuergerät sein, das in diesem Fall in einen Ruhezustand versetzt oder abgeschaltet werden kann. Üblicherweise sind mehrere erste Steuergeräte mit dem zweiten Steuergerät verbunden. Möchte das erste Steuergerät mit dem zweiten kommunizieren, so muss es dieses zunächst aktivieren bzw. aufwecken.A first and a second control unit are provided on board a motor vehicle. The first control unit can be active even when the motor vehicle is turned off. The second control unit can be a central control unit, which in this case can be put into a sleep state or switched off. Usually several first control units are connected to the second control unit. If the first control unit wants to communicate with the second, it must first activate or wake it up.

Es sind unterschiedliche Herangehensweisen bekannt, ein abgeschaltetes bzw. sich in einem niedrigen Energiezustand befindliches Steuergerät aufzuwecken. In einer Ausführungsform ist eine separate Steuerleitung vorgesehen, über die ein Aufweckimpuls übermittelt werden kann. Dazu ist jedoch ein erhöhter Verdrahtungsaufwand zu betreiben. Eine Anzahl dedizierter Verbindungen kann verringert werden, indem mehrere Steuergeräte an eine Leitung angeschlossen werden, jedoch werden dann entweder mehrere Steuergeräte gleichzeitig aufgeweckt, oder es muss bestimmt werden, welches Steuergerät einen Aufweckimpuls bereitgestellt hat.Different approaches are known for waking up a control unit that is switched off or in a low energy state. In one embodiment, a separate control line is provided via which a wake-up pulse can be transmitted. However, this requires increased wiring effort. The number of dedicated connections can be reduced by connecting several control units to one line, but then either several control units are woken up at the same time or it must be determined which control unit provided a wake-up pulse.

Alternativ kann eine Aufwecknachricht über eine Datenverbindung zwischen den Steuergeräten übermittelt werden. Dies erfordert jedoch, dass eine Kommunikation unabhängig vom Aktivierungsgrad der Steuergeräte stets möglich ist. Dies gilt auch für Datenverbindungen, bei denen eine Arbitrierung pegelgesteuert erfolgt, beispielsweise beim CAN-Bus. Ein vollständig abgeschaltetes Steuergerät kann auf diese Weise nicht aufgeweckt werden.Alternatively, a wake-up message can be transmitted via a data connection between the control units. However, this requires that communication is always possible regardless of the degree of activation of the control units. This also applies to data connections where arbitration is level-controlled, for example with the CAN bus. A control unit that is completely switched off cannot be woken up in this way.

Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht in der Bereitstellung einer verbesserten Technik zum Aufwecken eines Steuergeräts durch ein anderes, insbesondere an Bord eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.One object underlying the present invention is to provide an improved technique for waking up one control unit by another, in particular on board a motor vehicle. The invention solves this problem by means of the subject matter of the independent claims. Subclaims give preferred embodiments.

In einem System sind ein erstes und ein zweites Steuergerät mittels einer Kommunikationsverbindung miteinander verbunden. Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren Schritte des Bestimmens, dass eine Energieaufnahme des ersten Steuergeräts außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt; und des Etablierens einer Kommunikation zwischen dem ersten und dem zweiten Steuergerät.In a system, a first and a second control device are connected to one another by means of a communication connection. According to a first aspect of the present invention, a method comprises steps of determining that a power consumption of the first control device is outside a predetermined range; and establishing communication between the first and the second control device.

Dabei erfolgt eine Energieversorgung des ersten Steuergeräts bevorzugt unabhängig von einer Kommunikation über die Kommunikationsleitung. Die Kommunikation hingegen erfolgt bevorzugt auf keinem anderen Weg als mittels der Kommunikationsleitung.The first control unit is preferably supplied with energy independently of communication via the communication line. Communication, however, preferably takes place in no other way than via the communication line.

Elektrische Energie, die das erste Steuergerät für seinen Betrieb benötigt, kann ihm durch eine dedizierte Versorgungseinrichtung bereitgestellt werden. Eine Übertragung von Energie an das erste Steuergerät kann auf beliebige Weise erfolgen, auch über eine Datenleitung der Kommunikationsverbindung zwischen den beiden Steuergeräten (Power over Data Line, PoDL). Durch absichtliches Verändern seiner Energieaufnahme kann das erste Steuergerät einen Kommunikationswunsch mit dem zweiten Steuergerät signalisieren.The electrical energy that the first control unit requires for its operation can be provided by a dedicated supply device. Energy can be transmitted to the first control unit in any way, including via a data line of the communication connection between the two control units (Power over Data Line, PoDL). By intentionally changing its energy consumption, the first control unit can signal a desire to communicate with the second control unit.

Durch Manipulieren seiner Energieaufnahme kann das erste Steuergerät das zweite Steuergerät zu einer Kommunikation veranlassen, ohne für das Signalisieren die Kommunikationsverbindung zu verwenden. Das zweite Steuergerät muss weder die Kommunikationsverbindung auswerten noch eine Signalisierung bzw. Arbitrierung auf der Kommunikationsverbindung überwachen. Ein Einsatz einer dedizierten Weckleitung ist ebenfalls nicht erforderlich. Insbesondere wenn die Steuergeräte an Bord eines Kraftfahrzeugs angebracht sind, kann vorteilhaft eine zusätzliche Verkabelung zwischen den Steuergeräten eingespart werden.By manipulating its energy consumption, the first control unit can cause the second control unit to communicate without using the communication connection for signaling. The second control unit does not have to evaluate the communication connection or monitor signaling or arbitration on the communication connection. The use of a dedicated wake-up line is also not necessary. In particular, if the control units are installed on board a motor vehicle, additional cabling between the control units can advantageously be saved.

Bevorzugt wird bestimmt, dass die Energieaufnahme über einem ersten und gleichzeitig unter einem zweiten vorbestimmten Wert liegt. Anders ausgedrückt kann bestimmt werden, dass die Energieaufnahme innerhalb eines anderen vorbestimmten Bereichs liegt. Nur in diesem Fall kann von einer Signalisierung durch das erste Steuergerät ausgegangen werden. Der zweite vorbestimmte Wert ist üblicherweise fest vorbestimmt und so gewählt, dass von einer Störung oder einem Kurzschluss im Bereich des ersten Steuergeräts ausgegangen werden muss, wenn seine Energieaufnahme den zweiten Wert übersteigt.Preferably, it is determined that the energy consumption is above a first and at the same time below a second predetermined value. In other words, it can be determined that the energy consumption is within another predetermined range. Only in this case can a signal from the first control unit be assumed. The second predetermined value is usually fixed and selected such that a fault or short circuit in the area of the first control unit must be assumed if its energy consumption exceeds the second value.

Der erste Wert kann veränderlich sein. Beispielsweise kann der erste Wert in Abhängigkeit eines Aktivierungs- oder Betriebszustands des ersten Steuergeräts dynamisch ausgehandelt werden. In einer anderen Ausführungsform kann der erste Wert dem ersten Steuergerät dynamisch vorgegeben werden. Ein Betriebsmodus des ersten Steuergeräts kann in Abhängigkeit der ihm zugebilligten Energiemenge veränderlich sein. Beispielsweise kann am ersten Steuergerät eine Mess- oder Verarbeitungshäufigkeit gesenkt werden, wenn die bereitgestellte Energiemenge verringert wird.The first value can be variable. For example, the first value can be negotiated dynamically depending on an activation or operating state of the first control device. In another embodiment, the first value can be dynamically specified to the first control device. An operating mode of the first control device can be variable depending on the amount of energy allocated to it. For example, a measurement or processing processing frequency can be reduced if the amount of energy supplied is reduced.

Es ist weiterhin bevorzugt, dass das erste Steuergerät seine Energieaufnahme nur kurzfristig außerhalb des vorbestimmten Bereichs legt. Insbesondere kann bestimmt werden, dass die Energieaufnahme des ersten Steuergeräts über eine vorbestimmte Zeit außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt. Beispielsweise kann eine Dauer der erhöhten Energieaufnahme eine vorbestimmte Dauer von ca. einer Sekunde, ca. 100 ms, ca. 50 ms oder noch kürzer übersteigen. Eine durch die Erhöhung der Energieaufnahme am ersten Steuergerät beispielsweise in Wärme umgesetzte Energie kann gering sein und somit nicht schädlich wirken. Weiter bevorzugt wird bestimmt, dass die Energieaufnahme länger als eine erste vorbestimmte Dauer, aber kürzer als eine zweite vorbestimmte Dauer außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt. So kann eine Störung des ersten Steuergeräts verbessert von einer Signalisierung eines Kommunikationswunschs mit dem zweiten Steuergerät unterschieden werden.It is further preferred that the first control device only places its energy consumption outside the predetermined range for a short period of time. In particular, it can be determined that the energy consumption of the first control device is outside the predetermined range for a predetermined period of time. For example, a duration of the increased energy consumption can exceed a predetermined duration of approximately one second, approximately 100 ms, approximately 50 ms or even shorter. The energy converted into heat, for example, by increasing the energy consumption at the first control device can be small and thus not harmful. It is further preferred to determine that the energy consumption is outside the predetermined range for longer than a first predetermined duration but shorter than a second predetermined duration. In this way, a fault in the first control device can be better distinguished from a signaling of a desire to communicate with the second control device.

Das Etablieren der Kommunikation kann ein Erhöhen eines Aktivierungszustands des zweiten Steuergeräts umfassen. Das zweite Steuergerät kann sich zunächst in einem verringerten Aktivierungszustand befinden, in dem es keine Kommunikation über die Kommunikationsschnittstelle auswertet. Um eine Kommunikation mit dem ersten Steuergerät zu etablieren, kann das zweite Steuergerät aufgeweckt werden. Dabei kann sein Aktivierungszustand so weit erhöht werden, dass es die Kommunikationsverbindung mit dem ersten Steuergerät nutzen kann. Das Aufwecken kann beispielsweise mittels einer Unterbrechung (Interrupt) erfolgen, die das zweite Steuergerät auch im Ruhezustand auswertet.Establishing communication can include increasing an activation state of the second control unit. The second control unit can initially be in a reduced activation state in which it does not evaluate any communication via the communication interface. In order to establish communication with the first control unit, the second control unit can be woken up. Its activation state can be increased to such an extent that it can use the communication connection with the first control unit. Waking up can be done, for example, by means of an interrupt, which the second control unit also evaluates in the idle state.

Bevorzugt sind mehrere erste Steuergeräte vorgesehen, die jeweils mittels einer Kommunikationsverbindung mit dem zweiten Steuergerät verbunden sind, wobei Energieaufnahmen der ersten Steuergeräte individuell bestimmt werden. So kann das zweite Steuergerät bei einem Kommunikationswunsch eines von einer Vielzahl ersten Steuergeräten aktiviert werden. Durch das individuelle Überwachen der Stromaufnahmen kann dem zweiten Steuergerät signalisiert werden, welches der ersten Steuergeräte einen Kommunikationswunsch signalisiert hat. Das zweite Steuergerät kann dann darüber entscheiden, ob es eine Kommunikation mit dem ersten Steuergerät etablieren möchte oder nicht.Preferably, several first control units are provided, each of which is connected to the second control unit by means of a communication connection, whereby the energy consumption of the first control units is determined individually. The second control unit can thus be activated when one of a plurality of first control units requests communication. By individually monitoring the current consumption, the second control unit can be signaled as to which of the first control units has signaled a communication request. The second control unit can then decide whether or not it wants to establish communication with the first control unit.

In einer weiteren Ausführungsform können mehrere erste Steuergeräte gemeinsam mit Energie versorgt werden. In diesem Fall kann dieselbe Signalisierung erfolgen, wobei dem zweiten Steuergerät nur eine Gruppe von ersten Steuergeräten signalisiert werden kann, von denen eines eine Kommunikation wünscht.In a further embodiment, several first control units can be supplied with energy together. In this case, the same signaling can take place, whereby only a group of first control units can be signaled to the second control unit, one of which desires communication.

Das zweite Steuergerät kann mittels einer Kommunikationsverbindung mit einem dritten Steuergerät verbunden sein, wobei eine Kommunikation zwischen dem ersten und dem dritten Steuergerät etabliert werden kann. Das dritte Steuergerät kann ebenfalls aus einem niedrigen Energiezustand aufgeweckt werden, wobei ein hierin beschriebenes Verfahren zwischen dem zweiten und dem dritten Steuergerät entsprechend Anwendung finden kann. Die Kommunikation kann dann direkt zwischen dem ersten und dem dritten Steuergerät oder unter Zwischenschaltung des zweiten Steuergeräts erfolgen. Ganz allgemein ist das hierin beschriebene Verfahren kaskadierbar (Daisy Chaining) und kann in einem Netzwerk mit beliebig vielen Hierarchiestufen eingesetzt werden.The second control unit can be connected to a third control unit by means of a communication connection, whereby communication can be established between the first and the third control unit. The third control unit can also be woken up from a low energy state, whereby a method described here can be applied accordingly between the second and the third control unit. The communication can then take place directly between the first and the third control unit or with the second control unit interposed. In general, the method described here is cascadable (daisy chaining) and can be used in a network with any number of hierarchy levels.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein erstes Steuergerät eine Einrichtung zur Steuerung einer Energieaufnahme des ersten Steuergeräts unabhängig von der Funktion des ersten Steuergeräts; und eine Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Energieaufnahme des ersten Steuergeräts derart zu beeinflussen, dass sie außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, falls eine Kommunikation mit einem vorbestimmten zweiten Steuergerät nicht etabliert werden kann.According to a further aspect of the present invention, a first control device comprises a device for controlling an energy consumption of the first control device independently of the function of the first control device; and a processing device which is configured to influence the energy consumption of the first control device such that it lies outside a predetermined range if communication with a predetermined second control device cannot be established.

Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Versorgungseinrichtung für ein erstes Steuergerät eine Einrichtung zur Bereitstellung einer vorbestimmten Energie für das erste Steuergerät; eine Überwachungseinrichtung zur Bestimmung, dass eine durch das erste Steuergerät aufgenommene Energie außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt; und eine Verarbeitungseinrichtung zur Bereitstellung eines Signals an ein vorbestimmtes zweites Steuergerät in diesem Fall.According to yet another aspect of the present invention, a supply device for a first controller comprises means for providing a predetermined energy to the first controller; monitoring means for determining that energy consumed by the first controller is outside a predetermined range; and processing means for providing a signal to a predetermined second controller in this case.

Das Signal kann eine Aufforderung zur Etablierung einer Kommunikation mit dem ersten Steuergerät umfassen. In einer Ausführungsform wird das Signal in Form eines Hardware-Interrupt an das zweite Steuergerät bereitgestellt.The signal may include a request to establish communication with the first controller. In one embodiment, the signal is provided to the second controller in the form of a hardware interrupt.

Die Versorgungseinrichtung ist bevorzugt zur Versorgung mehrerer erster Steuergeräte eingerichtet und kann. Dabei kann die Versorgungseinrichtung je eine Überwachungseinrichtung für jedes erste Steuergerät umfassen und die Verarbeitungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, dem bereitgestellten Signal einen Hinweis auf ein erstes Steuergerät beizufügen, dessen Energieaufnahme außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt. Wird das Signal in Form eins Interrupts übermittelt, so kann der Hinweis in Form eines Interrupt-Vektors ausgedrückt sein. In einer anderen Ausführungsform kann der Hinweis auch mittels einer Kommunikationsverbindung zwischen der Versorgungseinrichtung und dem zweiten Steuergerät übermittelt werden, nachdem das zweite Steuergerät aufgeweckt und in die Lage versetzt wurde, die Kommunikationsverbindung zu nutzen.The supply device is preferably designed to supply a plurality of first control devices and can. The supply device can comprise a monitoring device for each first control device and the processing device can be designed to add to the signal provided an indication of a first control device whose energy consumption lies outside the predetermined range. If the signal is transmitted in the form of an interrupt, the indication can be expressed in the form of an interrupt vector. In another embodiment, the indication can also be transmitted by means of a communication connection between the supply device and the second control device after the second control device has been woken up and enabled to use the communication connection.

Nach wieder einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein zweites Steuergerät eine hierin beschriebene Versorgungseinrichtung.According to yet another aspect of the present invention, a second control device comprises a supply device as described herein.

Nach abermals einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Kommunikationssystem ein hierin beschriebenes erstes Steuergerät; ein zweites Steuergerät und eine hierin beschriebene Versorgungseinrichtung. Das zweite Steuergerät kann mit der Versorgungseinrichtung integriert oder davon separat ausgeführt sein. Besonders bevorzugt ist das Kommunikationssystem dazu eingerichtet, an Bord eines Kraftfahrzeugs betrieben zu werden.According to yet another aspect of the present invention, a communication system comprises a first control device described herein; a second control device and a supply device described herein. The second control device can be integrated with the supply device or designed separately therefrom. The communication system is particularly preferably designed to be operated on board a motor vehicle.

Ein hierin beschriebenes Verfahren kann mittels einer oder mehreren Komponenten des Kommunikationssystems ausgeführt werden. Dabei kann das Kommunikationssystem eine elektronisch ausgeführte Verarbeitungseinrichtung umfassen, die beispielsweise als programmierbarer Mikrocomputer oder Mikrocontroller ausgebildet ist. Das Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln vorliegen. Das Computerprogrammprodukt kann auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert sein. Merkmale oder Vorteile des Verfahrens können auf das Kommunikationssystem oder einer seiner Komponenten oder umgekehrt übertragen werden.A method described herein can be carried out by means of one or more components of the communication system. The communication system can comprise an electronically implemented processing device, which is designed, for example, as a programmable microcomputer or microcontroller. The method can be in the form of a computer program product with program code means. The computer program product can be stored on a computer-readable data carrier. Features or advantages of the method can be transferred to the communication system or one of its components or vice versa.

Gemäß noch eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst ein Kraftfahrzeug ein hierin beschriebenes Kommunikationssystem.According to yet another aspect of the present invention, a motor vehicle includes a communication system as described herein.

Die Verarbeitungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, ein hierin beschriebenes Verfahren ganz oder teilweise auszuführen. Dazu kann die Verarbeitungseinrichtung elektronisch ausgeführt sein und beispielsweise einen programmierbaren Mikrocomputer oder Mikrocontroller umfassen und das Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln vorliegen. Das Computerprogrammprodukt kann auch auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert sein. Merkmale oder Vorteile des Verfahrens können auf die Vorrichtung übertragen werden oder umgekehrt.The processing device can be set up to carry out a method described herein in whole or in part. For this purpose, the processing device can be implemented electronically and, for example, comprise a programmable microcomputer or microcontroller, and the method can be in the form of a computer program product with program code means. The computer program product can also be stored on a computer-readable data carrier. Features or advantages of the method can be transferred to the device or vice versa.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in denen:

1 ein Kommunikationssystem für ein Kraftfahrzeug;
2 ein Kommunikationssystem;
3 ein erstes Steuergerät; und
4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens

illustriert.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:

1 a communications system for a motor vehicle;
2 a communications system;
3 a first control device; and
4 a flow chart of a procedure

illustrated.

1 zeigt ein Kommunikationssystem 100, insbesondere an Bord eines Kraftfahrzeugs 105. Das Kommunikationssystem 100 umfasst eine Vielzahl Steuergeräte, die hierarchisch miteinander vernetzt sein können. Ein erstes Steuergerät 110 ist mit einem übergeordneten zweiten Steuergerät 115 verbunden. Bevorzugt sind mehrere erste Steuergeräte 110 mit dem zweiten Steuergerät 115 verbunden. In ähnlicher Weise sind eines oder mehrere zweite Steuergeräte 115 mit einem dritten Steuergerät 120 verbunden. Optional kann auch ein erstes Steuergerät 110 direkt mit dem dritten Steuergerät 120 verbunden. Zwischen Steuergeräten 110 bis 120 sind jeweils Kommunikationsverbindungen 125 vorgesehen. 1 shows a communication system 100, in particular on board a motor vehicle 105. The communication system 100 comprises a plurality of control units that can be hierarchically networked with one another. A first control unit 110 is connected to a higher-level second control unit 115. Preferably, several first control units 110 are connected to the second control unit 115. In a similar manner, one or more second control units 115 are connected to a third control unit 120. Optionally, a first control unit 110 can also be connected directly to the third control unit 120. Communication connections 125 are provided between control units 110 to 120.

Die Steuergeräte 110 bis 120 können jeweils dazu eingerichtet sein, in unterschiedlichen Aktivierungszuständen betrieben zu werden. Dabei kann ein Aktivierungszustand vorgesehen sein, in welchem eine Kommunikation über die Kommunikationsverbindung 125 nicht mehr unterstützt wird. Ein anderes Steuergerät 110 bis 120 kann dann keine Kommunikation mit diesem Steuergerät 110 bis 120 über die Kommunikationsverbindung 125 etablieren.The control units 110 to 120 can each be set up to be operated in different activation states. An activation state can be provided in which communication via the communication connection 125 is no longer supported. Another control unit 110 to 120 can then not establish communication with this control unit 110 to 120 via the communication connection 125.

Eine Leistungsfähigkeit eines zweiten Steuergeräts 115 kann deutlich größer als die eines ersten Steuergeräts 110 sein. In entsprechender Weise kann die Leistung eines dritten Steuergeräts 120 eine Leistung eines zweiten Steuergeräts 115 übersteigen. Es ist daher wünschenswert, insbesondere ein zweites Steuergerät 115 oder ein drittes Steuergerät 120 in einem möglichst niedrigen Aktivierungszustand zu betreiben, bevorzugt wenn das Kraftfahrzeug 105 abgestellt ist. Zur Unterstützung bestimmter Funktionen, beispielsweise einer Zentralverriegelung oder eines schlüssellosen Zugangskontrollsystems kann ein zugeordnetes erstes Steuergerät 110 auch dann noch betrieben werden. Stellt das erste Steuergerät 110 ein Ereignis fest, das für ein übergeordnetes Steuergerät 115, 120 oder ein nebengeordnetes, aber nicht direkt kontaktierbares erstes Steuergerät 110 relevant ist, so kann es versuchen, eine Kommunikation mit dem übergeordneten Steuergerät 115, 120 zu etablieren. Gelingt dies nicht, so kann es einen Kommunikationswunsch an das Steuergerät 115, 120 signalisieren und dieses aufwecken bzw. einschalten.The performance of a second control unit 115 can be significantly greater than that of a first control unit 110. In a corresponding manner, the performance of a third control unit 120 can exceed the performance of a second control unit 115. It is therefore desirable, in particular, to operate a second control unit 115 or a third control unit 120 in the lowest possible activation state, preferably when the motor vehicle 105 is turned off. To support certain functions, for example a central locking system or a keyless access control system, an associated first control unit 110 can also be operated. If the first control unit 110 detects an event that is relevant for a higher-level control unit 115, 120 or a secondary but not directly contactable first control unit 110, it can attempt to establish communication with the higher-level control unit 115, 120. If this does not succeed, it can signal a communication request to the control unit 115, 120 and wake it up or switch it on.

Es wird vorgeschlagen, dass der Kommunikationswunsch auf eine vorbestimmte Weise über eine Energieversorgung des ersten Steuergeräts 110 bzw. des zweiten Steuergeräts 115 signalisiert wird, wie im Folgenden genauer ausgeführt ist.It is proposed that the communication request be transmitted in a predetermined manner via a power supply of the first control unit 110 or the second control unit 115, as explained in more detail below.

2 zeigt ein beispielhaftes Kommunikationssystem 100 mit mehreren ersten Steuergeräten 110 und einem zweiten Steuergerät 115. Die im Folgenden beschriebene Vorgehensweise kann entsprechend auch zwischen einem oder mehreren zweiten Steuergeräten 115 und einem dritten Steuergerät 120 durchgeführt werden. Eine kaskadierte Ausführung, bei welcher ein erstes Steuergerät 110 zunächst ein zweites Steuergerät 115 und dieses dann ein drittes Steuergerät 120 signalisiert, ist ebenfalls möglich. Eine tiefere Hierarchie kann ebenfalls unterstützt sein. 2 shows an exemplary communication system 100 with several first control units 110 and a second control unit 115. The procedure described below can also be carried out between one or more second control units 115 and a third control unit 120. A cascaded design, in which a first control unit 110 first signals a second control unit 115 and this then signals a third control unit 120, is also possible. A deeper hierarchy can also be supported.

Das Kommunikationssystem 100 umfasst zusätzlich eine Versorgungseinrichtung 205, die dazu eingerichtet ist, die ersten Steuergeräte 110 mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Versorgungseinrichtung 205 umfasst für jedes zu versorgende erste Steuergerät 110 eine Überwachungseinrichtung 210, die dazu eingerichtet ist, eine durch das erste Steuergerät 110 aufgenommene Energie zu quantifizieren und mit einem oder mehreren vorbestimmten Schwellenwerten zu vergleichen. Sollte die aufgenommene Energie eines ersten Steuergeräts 110 einen zugeordneten und vorbestimmten ersten Wert überschreiten, so kann die Überwachungseinrichtung 210 oder eine mit ihr verbundene Verarbeitungseinrichtung 215 dies bestimmen. Außerdem kann bestimmt werden, ob die aufgenommene Energie einen zweiten Wert übersteigt, der bevorzugt fest vorgegeben ist. Sollte dies der Fall sein, so kann die Überwachungseinrichtung 210 die Energieversorgung zum ersten Steuergerät 110 unterbrechen. Diese Funktionalität ist als elektrische Sicherung (E-Fuse) bekannt. Außerdem verfügt die Versorgungseinrichtung 205 über einen Versorgungsanschluss 220, der zur Verbindung mit einem Bordnetz oder einer anderen elektrischen Energiequelle eingerichtet ist.The communication system 100 additionally comprises a supply device 205, which is designed to supply the first control devices 110 with electrical energy. The supply device 205 comprises a monitoring device 210 for each first control device 110 to be supplied, which is designed to quantify the energy consumed by the first control device 110 and to compare it with one or more predetermined threshold values. If the energy consumed by a first control device 110 exceeds an assigned and predetermined first value, the monitoring device 210 or a processing device 215 connected to it can determine this. It can also be determined whether the energy consumed exceeds a second value, which is preferably fixed. If this is the case, the monitoring device 210 can interrupt the energy supply to the first control device 110. This functionality is known as an electrical fuse (E-fuse). In addition, the supply device 205 has a supply connection 220 which is designed for connection to an on-board network or another electrical energy source.

Zur Verbindung der Versorgungseinrichtung 205 mit einem ersten Steuergerät 110 wird jeweils eine Energieverbindung 225 verwendet. Zur leichteren Identifikation enden Energieverbindungen 225 in runden Symbolen, während Kommunikationsverbindungen 125 in quadratischen Verbindungen terminiert sind.A power connection 225 is used to connect the supply device 205 to a first control device 110. For easier identification, power connections 225 end in round symbols, while communication connections 125 are terminated in square connections.

Das zweite Steuergerät 115 ist vorliegend mit allen ersten Steuergeräten 110 mittels jeweils einer Kommunikationsverbindung 125 angebunden. In einer Variante können die Kommunikationsverbindungen 125 auch in einer dedizierten Netzwerkkomponente (Switch) zusammengeführt und diese mit dem zweiten Steuergerät 115 verbunden sein. Dabei kann der Switch permanent betrieben werden, sodass alle seine Kommunikationsverbindungen 125 permanent aktiv sind. Eine Energieversorgung des zweiten Steuergeräts 115 ist in der Ausführungsform von 2 nicht dargestellt; diese kann separat ausgeführt oder über einen weiteren Anschluss von der Versorgungseinrichtung 205 realisiert sein. In diesem Fall ist bevorzugt, dass eine dedizierte weitere Überwachungseinrichtung 210 zur Verfügung steht.The second control unit 115 is connected to all first control units 110 by means of a communication connection 125. In one variant, the communication connections 125 can also be combined in a dedicated network component (switch) and this can be connected to the second control unit 115. The switch can be operated permanently so that all of its communication connections 125 are permanently active. A power supply for the second control unit 115 is provided in the embodiment of 2 not shown; this can be implemented separately or via a further connection from the supply device 205. In this case, it is preferred that a dedicated additional monitoring device 210 is available.

In einem üblichen Betrieb stellt die Versorgungseinrichtung 205 elektrische Energie an ein erstes Steuergerät 110 bereit. Wie hoch eine bereitgestellte Energiemenge ist, kann zwischen der Versorgungseinrichtung 205 und dem ersten Steuergerät 110 ein- oder zweiseitig ausgehandelt werden. Die bereitgestellte Energie sollte stets unter dem zweiten vorbestimmten Wert liegen. Der zweite Wert ist bevorzugt in Abhängigkeit der Energieverbindung 225 und/oder des ersten Steuergeräts 110 bestimmt. Übersteigt die Energieaufnahme des ersten Steuergeräts 110 den zweiten Wert, so wird davon ausgegangen, dass ein Kurzschluss oder ein ähnlich gravierender Fehler vorliegt, und die Überwachungseinrichtung 210 trennt das erste Steuergerät 110 vom Versorgungsanschluss 220.In normal operation, the supply device 205 provides electrical energy to a first control device 110. The amount of energy provided can be negotiated unilaterally or bilaterally between the supply device 205 and the first control device 110. The energy provided should always be below the second predetermined value. The second value is preferably determined as a function of the energy connection 225 and/or the first control device 110. If the energy consumption of the first control device 110 exceeds the second value, it is assumed that there is a short circuit or a similarly serious error, and the monitoring device 210 disconnects the first control device 110 from the supply connection 220.

Darüber hinaus kann mittels der Verarbeitungseinrichtung 215 detektiert werden, wenn die Energieaufnahme des ersten Steuergeräts 110 den vorbestimmten ersten Wert überschreitet, ohne den zweiten Wert zu überschreiten. Außerdem kann bestimmt werden, ob eine Dauer, während derer die Energieaufnahme diese Bedingung erfüllt, innerhalb eines vorbestimmten Zeitbereichs liegt. Dieser Zeitbereich kann beispielsweise einige 10 ms betragen. Übersteigt die Energieaufnahme des ersten Steuergeräts 110 den ersten Wert, bevorzugt ohne den zweiten Wert zu übersteigen, und dauert die erhöhte Energieaufnahme bevorzugt länger als eine erste vorbestimmte Dauer, weiter bevorzugt jedoch kürzer als eine zweite vorbestimmte Dauer, so kann die Verarbeitungseinrichtung 215 bestimmen, dass das erste Steuergerät 110 seine Energieaufnahme manipuliert, um ein Signal zu übermitteln. Das Signal kann insbesondere eine Kommunikationsanfrage an das zweite Steuergerät 115 umfassen und wird üblicherweise nur dann vom ersten Steuergerät 110 bereitgestellt, wenn eine direkte Kommunikation mit dem zweiten Steuergerät 115 nicht etabliert werden kann.In addition, the processing device 215 can detect when the energy consumption of the first control device 110 exceeds the predetermined first value without exceeding the second value. It can also be determined whether a duration during which the energy consumption satisfies this condition is within a predetermined time range. This time range can be, for example, a few 10 ms. If the energy consumption of the first control device 110 exceeds the first value, preferably without exceeding the second value, and the increased energy consumption preferably lasts longer than a first predetermined duration, but more preferably shorter than a second predetermined duration, the processing device 215 can determine that the first control device 110 is manipulating its energy consumption in order to transmit a signal. The signal can in particular comprise a communication request to the second control device 115 and is usually only provided by the first control device 110 if direct communication with the second control device 115 cannot be established.

3 zeigt ein erstes Steuergerät 110 in einer beispielhaften Ausführungsform. Das erste Steuergerät 110 ist mit einer Kommunikationsverbindung 125 und einer Energieverbindung 225 verbunden. Es umfasst eine Verarbeitungseinrichtung 305 und bevorzugt eine Einrichtung zur Erhöhung seiner elektrischen Energieaufnahme. Diese ist in der dargestellten Ausführungsform gebildet durch einen Widerstand 310, der mittels eines Schalters 315 mit der Energieverbindung 225 verbunden werden kann. Der Schalter 315 kann bevorzugt durch die Verarbeitungseinrichtung 305 gesteuert werden. Wird der Schalter 315 geschlossen, so fließt ein zusätzlicher Strom zwischen der Energieverbindung 225 und Masse, sodass eine Energieaufnahme des ersten Steuergeräts 110 durch die Energieverbindung 225 erhöht ist. 3 shows a first control device 110 in an exemplary embodiment. The first control device 110 is connected to a communication connection 125 and a power connection 225. It comprises a processing device 305 and preferably a device for increasing its electrical energy consumption. In the embodiment shown, this is formed by a resistor 310, which can be connected to the power connection 225 by means of a switch 315. The switch 315 can preferably be controlled by the processing device 305. If the switch 315 is closed, an additional current flows between the power connection 225 and ground, so that the energy consumption of the first control device 110 through the power connection 225 is increased.

Anstelle eines Schalters 315 kann auch ein proportional ansteuerbares Stromventil vorgesehen sein, beispielsweise in Form eines Transistors. So kann die Verarbeitungseinrichtung 305 einen vorbestimmten Strom durch den Widerstand 310 steuern. In noch einer weiteren Ausführungsform ist eine Anordnung aus mehreren Schaltern 315 und/oder Widerständen 310 vorgesehen, sodass die Verarbeitungseinrichtung 305 unterschiedliche Schalter 315 öffnen bzw. schließen kann, um einen vorbestimmten Stromfluss zwischen der Energieverbindung 225 und Masse zu bewirken.Instead of a switch 315, a proportionally controllable current valve can also be provided, for example in the form of a transistor. The processing device 305 can thus control a predetermined current through the resistor 310. In yet another embodiment, an arrangement of several switches 315 and/or resistors 310 is provided, so that the processing device 305 can open or close different switches 315 in order to bring about a predetermined current flow between the energy connection 225 and ground.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400, das bevorzugt mittels eines Kommunikationssystems 100, weiter bevorzugt an Bord eines Kraftfahrzeugs 105, ausgeführt werden kann. 4 shows a flow chart of a method 400, which can preferably be carried out by means of a communication system 100, more preferably on board a motor vehicle 105.

In einem Schritt 405 kann eine Überschreitung einer vorbestimmten Stromaufnahme durch ein erstes Steuergerät 110 bestimmt werden. Diese Bestimmung erfolgt bevorzugt seitens der Versorgungseinrichtung 205 und genauer mittels einer dem ersten Steuergerät 110 zugeordneten Überwachungseinrichtung 210.In a step 405, an exceedance of a predetermined current consumption can be determined by a first control device 110. This determination is preferably made by the supply device 205 and more precisely by means of a monitoring device 210 assigned to the first control device 110.

Befindet sich die Versorgungseinrichtung 205 in einem niedrigen Aktivierungszustand, so kann dieser in einem Schritt 410 angepasst werden, um ein Signal oder eine Nachricht an das zweite Steuergerät 115 übermitteln zu können. Beispielsweise, wenn die Versorgungseinrichtung 205 nicht mittels einer Kommunikationsverbindung 125, sondern mittels einer dedizierten Leitung, etwa einer Interrupt-Leitung, mit dem zweiten Steuergerät 115 verbunden ist, kann dieser Schritt entfallen.If the supply device 205 is in a low activation state, this can be adjusted in a step 410 in order to be able to transmit a signal or a message to the second control device 115. For example, if the supply device 205 is not connected to the second control device 115 by means of a communication connection 125, but by means of a dedicated line, such as an interrupt line, this step can be omitted.

In einem Schritt 415 kann eines der ersten Steuergeräte 110, die mit der Versorgungseinrichtung 205 verbunden sind, als dasjenige bestimmt werden, deren dessen Energieaufnahme den vorbestimmten und zugeordneten Wert überschritten hat.In a step 415, one of the first control devices 110 connected to the supply device 205 may be determined as the one whose energy consumption has exceeded the predetermined and assigned value.

In einem Schritt 420 kann das erste Steuergerät 110 stabilisiert werden. Dies kann beispielsweise erforderlich sein, wenn durch die erhöhte Stromaufnahme mehr elektrische Energie vom Bordnetz angefordert werden muss oder dafür gesorgt werden muss, dass eine Versorgungsspannung des ersten Steuergeräts 110 stabilisiert wird.In a step 420, the first control unit 110 can be stabilized. This can be necessary, for example, if more electrical energy has to be requested from the vehicle electrical system due to the increased current consumption or if it has to be ensured that a supply voltage of the first control unit 110 is stabilized.

In einem Schritt 425 kann ein Signal an das zweite Steuergerät 115 übermittelt werden, um dieses dazu zu veranlassen, eine Kommunikation mit dem ersten Steuergerät 110 zu etablieren. Dem Signal kann eine Identifikation des auslösenden ersten Steuergeräts 110 beigefügt sein. Das zweite Steuergerät 115 kann seinen Aktivierungszustand anheben, um eine Kommunikationsleitung 125 zum entsprechenden ersten Steuergerät 110 nutzen zu können. Durch Versenden oder Empfangen von Daten über die Kommunikationsverbindung 125 kann das zweite Steuergerät 115 die Kommunikation mit dem ersten Steuergerät 110 etablieren. Eine Nachricht des ersten Steuergeräts 110, eine Anforderung oder eine bereitgestellte Information, kann an das zweite Steuergerät 115 übermittelt werden.In a step 425, a signal can be transmitted to the second control unit 115 to cause it to establish communication with the first control unit 110. The signal can be accompanied by an identification of the triggering first control unit 110. The second control unit 115 can raise its activation state in order to be able to use a communication line 125 to the corresponding first control unit 110. By sending or receiving data via the communication connection 125, the second control unit 115 can establish communication with the first control unit 110. A message from the first control unit 110, a request or provided information, can be transmitted to the second control unit 115.

BezugszeichenReference symbols

100100: KommunikationssystemCommunication system
105105: KraftfahrzeugMotor vehicle
110110: erstes Steuergerätfirst control unit
115115: zweites Steuergerätsecond control unit
120120: drittes Steuergerätthird control unit
125125: KommunikationsverbindungCommunication connection
205205: VersorgungseinrichtungSupply facility
210210: ÜberwachungseinrichtungMonitoring device
215215: VerarbeitungseinrichtungProcessing facility
220220: VersorgungsanschlussSupply connection
225225: Energieverbindung Energy connection
305305: VerarbeitungseinrichtungProcessing facility
310310: WiderstandResistance
315315: Schalter Switch
400400: VerfahrenProceedings
405405: Überschreitung vorbestimmter Stromaufnahme bestimmenDetermine exceedance of predetermined current consumption
410410: Aktivierungszustand anpassenAdjust activation state
415415: Endgerät identifizierenIdentify device
420420: Endgerät stabilisierenStabilize the device
425425: Kommunikation mit Endgerät aufbauenEstablish communication with end device

Claims

Method (400) in a system with a first (110) and a second control unit (115) which are connected to one another by means of a communication connection (125), the method (400) comprising the following steps: - determining (405) that an energy consumption of the first control unit (110) is outside a predetermined range; and - Establishing (425) a communication between the first (110) and the second control unit (115).

Procedure (400) according to Claim 1 , wherein it is determined (405) that the energy consumption is above a first and simultaneously below a second predetermined value.

Procedure (400) according to Claim 2 , where the first value is variable.

Method (400) according to one of the preceding claims, wherein it is determined (405) that the energy consumption is outside the predetermined range for a predetermined duration.

Method (400) according to one of the preceding claims, wherein establishing the communication connection (125) comprises increasing (425) an activation state of the second control device (115).

Method (400) according to one of the preceding claims, wherein a plurality of first control devices (110) are provided which are connected to the second control device (115) by means of a communication connection (125), wherein energy consumptions of the first control devices (110) are determined individually.

Method (400) according to one of the preceding claims, wherein the second control device (115) is connected to a third control device (120) by means of a communication connection (125) and communication is established between the first (110) and the third control device (120).

Control device (110), comprising: - a device for controlling an energy consumption of the control device (110) independently of the function of the control device (110); and - a processing device which is configured to influence the energy consumption such that it lies outside a predetermined range if communication with another control device (115) cannot be established.

Supply device (205) for a control device (110-120), comprising: - a device (210) for providing a predetermined energy to the control device (110); - a monitoring device (210) for determining that an energy consumed by the control device (110) is outside a predetermined range; and - a processing device (215) for providing a signal to a predetermined second control device (115) in this case.

Supply facility (205) according to Claim 9 , designed to supply a plurality of first control devices (110); comprising a monitoring device (210) for each first control device (110); wherein the processing device (215) is designed to add to the signal an indication of a first control device (110) whose energy consumption lies outside the predetermined range.

Control device (110) comprising a supply device (205) according to Claim 9 or 10 .

Communication system (100), comprising a first control device (110) according to one of the Claims 1 until 8th ; a second control device (115, 120) and a supply device according to Claim 9 or 10 .

Motor vehicle (105) comprising a communication system (100) according to Claim 12 .