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WO2009040298A1 - Verfahren zum betrieb eines bussystems sowie bussystem - Google Patents

Verfahren zum betrieb eines bussystems sowie bussystem Download PDF

Info

Publication number
WO2009040298A1
WO2009040298A1 PCT/EP2008/062485 EP2008062485W WO2009040298A1 WO 2009040298 A1 WO2009040298 A1 WO 2009040298A1 EP 2008062485 W EP2008062485 W EP 2008062485W WO 2009040298 A1 WO2009040298 A1 WO 2009040298A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bus
subscriber
line
address
bus subscriber
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/062485
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Grosch
Frank Schubert
Thomas Grossen
Michael Franzen
Original Assignee
Insta Elektro Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Insta Elektro Gmbh filed Critical Insta Elektro Gmbh
Publication of WO2009040298A1 publication Critical patent/WO2009040298A1/de

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/06—Addressing a physical block of locations, e.g. base addressing, module addressing, memory dedication
    • G06F12/0646—Configuration or reconfiguration
    • G06F12/0653—Configuration or reconfiguration with centralised address assignment
    • G06F12/0661—Configuration or reconfiguration with centralised address assignment and decentralised selection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/06—Addressing a physical block of locations, e.g. base addressing, module addressing, memory dedication
    • G06F12/0646—Configuration or reconfiguration
    • G06F12/0669—Configuration or reconfiguration with decentralised address assignment
    • G06F12/0676—Configuration or reconfiguration with decentralised address assignment the address being position dependent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a bus system comprising a bus and a plurality of bus subscribers, wherein the bus subscribers are connected in series via a unidirectional line separate from the bus, wherein during initialization of the bus system, each bus subscriber sends a signal to the in line in the direction of operation of the line the sequence downstream bus subscriber sends.
  • the invention relates to a bus system, comprising a control unit, an outgoing from the control unit bus with a signal transmission device and at least two connected via bus coupling points with the signal transmission device of the bus bus subscriber, wherein the bus system further comprises an outgoing from the control unit unidirectional line connected to the bus participants such is that these are addressable based on their physical arrangement in the line.
  • Bus systems for the communication of spatially distributed system components are known.
  • Bus systems are used, for example, in vehicles, in systems for office communication and in the field of automation technology.
  • Installation busses are used to automate the building services, whereby household appliances, components of an alarm system and the devices for building heating or air conditioning can be centrally controlled and remotely controlled by means of a bus system.
  • the control of photometric devices by means of a bus system allows a user to control, for example, a plurality of bulbs simultaneously and for example by means of a single switch operation to select a programmed lighting scene for which a predetermined brightness is set for a plurality of lamps, which corresponds to a typical usage situation ,
  • Such lighting control can also be carried out automatically by bus users equipped with brightness sensors return sensor data to the control unit, which then according to its programming the Automatically adjusts building lighting.
  • bus systems for controlling lighting devices are the DALI (Digital Addressable Lighting Interface) control protocol, the DMX (Digital Multiplex) control protocol preferably used for the stage lighting, and the KNX standard based on the European installation bus (EIB).
  • Each photometric device connected to such a bus system comprises, in addition to the actual illuminant or the photometric sensor, a resource with a bus coupler, by which the respective photometric device realizes the data exchange with the signal transmission device of the bus system and executes the associated digital protocol.
  • bus participant will be used for the different devices connected to the bus. These may be bus-compatible lighting devices.
  • bus-compatible lighting devices For such a bus subscriber is a separation of the power supply and the device control, so that the operating state, such as the on / off state or a dimmer position, can be set individually for each bus station.
  • DE 199 09 646 A1 discloses an individual address assignment for an installation bus for lighting control. Each one includes on the installation bus Connected bus subscribers a resource and a light source. After connecting to the installation bus, the contact between the lamp and the equipment is briefly disconnected. As a result of this measure, the bus subscriber for the control unit is recognizably selected, since with a light source which is not connected, the operating medium sends a message via the bus to the control unit. During the initialization phase, the controller responds with an address assignment.
  • the method described above is particularly complicated when starting up large, locally distributed lighting installations.
  • a bus system with the above-described series arrangement is disclosed, for example, in EP 1 530 108 B1.
  • a disadvantage of a bus system with daisy-chain arrangement is that in the event of failure of a single bus subscriber, the bus subscribers following in the series arrangement fail due to the separation in the bus due to lack of controllability.
  • a bus system is known in which the individual bus participants are connected in a conventional manner to the bidirectional bus.
  • This bus is the data bus with which the data to be transmitted to the bus users for operating the bus system is transmitted.
  • the bus subscribers are connected in series starting from the control unit via a line which is separate from the bus.
  • This line is used in the course of initialization of the bus system in connection with an address allocation to the individual bus users.
  • the initialization procedure is based on a basic state in which all bus users are inactive. Address assignment is made to the individual bus subscribers via the bus. For this purpose, via the unidirectional line of the bus subscriber addressed downstream of a first bus subscriber addressed by the bus receives a signal for activating its bus receiver.
  • this activated bus user recognizes this as its address and registers it.
  • the individual addresses are sent via the bus, wherein the individual bus subscribers in the arrangement of their order in the line are successively activated via the line.
  • the invention is therefore based on DE 44 28 502 A1 the task of proposing a method for operating a bus system and a bus system with which an automatic addressing of the bus participants in the order of their arrangement in the line during initialization is possible.
  • the method and the bus system should be characterized by the possibility of operating an improved power saving mode, in which a reactivation of the system from the sleep phase with a small time delay is possible.
  • each bus subscriber has a counting member and a meter reading transmitted to each bus subscriber by the upstream bus subscriber represents the individual address of this bus subscriber in the bus system.
  • the individual bus participants activated in a first step. This serves the purpose of preparing the bus subscribers connected to the data bus for the address allocation to be made.
  • Such an activation signal which is sent via the data bus all bus subscribers can be complex, so that in this way an unintentional initialization of the bus system is avoided.
  • the activation signal connects the bus subscribers connected to the line with respect to their respective transmitter connected to the additional line.
  • such an activation signal may be an address signal, with the result that an identical address is first assigned to all bus subscribers. This address is registered by the bus users as such.
  • the step of sending the activation signal can be repeated one or more times for redundancy reasons. After all bus subscribers have been activated, for example an identical address, which may also be combined with a complex activation signal, received, the address assignment of the individual bus subscribers takes place in a subsequent step, which is the case in which an address has been sent as the activation signal represents a necessary address individualization of the bus participants.
  • What is desired is an addressing of the bus subscribers in the physical order of their arrangement in the line in which the bus subscribers are connected in series next to their connection via the data bus. Address assignment takes place exclusively via signals sent via the line present next to the bus. This readily ensures addressing of the bus subscribers in the physical order of their arrangement in the line. This is achieved by each bus subscriber successively transmitted in the order of its arrangement in the line to its downstream bus subscriber an address signal, after this bus subscriber has received its associated address signal from the upstream bus subscriber.
  • the address signal corresponds to the address to be assigned to the downstream bus subscriber or is designed as a signal on the basis of which the downstream bus subscriber generates an address in accordance with a predefined algorithm.
  • the address signal may be the address as such or else a switching pulse or a pulse sequence with which or with which in the downstream bus subscriber an action for generating a separate address is triggered.
  • the address of the downstream bus station differs from the addresses of the upstream bus station.
  • each of the bus participants connected upstream of a particular bus subscriber with regard to its arrangement in the line is responsible for generating the address of the downstream bus subscriber and since this upstream bus subscriber is the downstream bus subscriber one of his own and that of him If necessary, upstream bus users allocate different addresses.
  • each bus subscriber has an address memory in which, in addition to his own address, the addresses of the bus users connected to him are entered.
  • each bus subscriber receives on the receiving side, on the line, address signals of the bus subscribers connected to it and transmits them both unprocessed and processed to the downstream bus subscriber.
  • processing of a received address signal in the context of these embodiments means that the received address signal is converted into an address signal which differs from the received address signal.
  • the processed address signal represents the potential address signal for the downstream bus subscriber.
  • each bus subscriber receives one or more address signals which he receives twice and an address signal which is received only once. The latter then represents the address signal for the address to be assigned to this bus subscriber.
  • Fahrensausrise it is expedient to assign the bus users an address memory so that each of these received address signal is sent only once to the downstream bus subscriber via the line.
  • each address signal received by a bus subscriber is sent unprocessed to the downstream bus subscriber via the line.
  • a processed signal is only sent from this bus subscriber when it has received the last address signal and has processed it.
  • not every received address signal but only the address signal last received in the course of such an initialization is processed to generate an individual address signal for the downstream bus subscriber.
  • each bus subscriber to the respectively downstream bus subscriber, which address signal is the address provided for the downstream bus subscriber.
  • the received address signal is typically processed in such an embodiment by the receiving bus subscriber to generate the address signal for the turn this downstream bus subscriber bus subscribers. This processing is carried out, as well as the address signal processing in the aforementioned cases according to a predetermined algorithm, which according to a preferred embodiment via a counter and the processing by changing, so about increasing the counter to a defined jump, for example, the counter 1, takes place.
  • each bus subscriber has a counting member, which can be realized, for example, by the microprocessor, which is already present in a bus subscriber.
  • the addresses of the individual bus subscribers are represented by counter readings.
  • the processing of a received address signal is carried out in this procedural embodiment by increasing the count by a predefined value, preferably by the value "1" for the sake of simplicity.
  • the address signals can then be formed as pulses, each of which Apply counter to the downstream bus device and thus change its count. This means that with increasing number of bus subscribers in the order of their arrangement in the line, the addresses starting from the first bus subscriber increase successively in value.
  • Such a method configuration requires only a very small amount of data or pulse, which has to be transported over the line in order to carry out the initialization process.
  • the first bus (data bus) can be a serial or a parallel bus.
  • the line in which the individual bus users are connected in series is referred to below as a structure bus and can be created in the manner of a daisy-chain arrangement. Accordingly, the physical arrangement of the connected bus users automatically results from the specially selected bus topology.
  • the structure bus has a signal transmission device, which leads in each case via the bus participants.
  • each bus device has a receiver and a transmitter, wherein a communication connection between the transmitter of a bus subscriber and the receiver of a physically subsequent further bus subscriber exists.
  • this structure bus needs only a very small amount of data and ultimately only one signal to be transmitted and can therefore also be designed as a single-wire line. For this reason, this is much simpler and can be operated with a significantly lower energy consumption.
  • the starting point is initially a bidirectionally operated first bus. This is used to uniformly transmit a first address to the connected bus subscribers.
  • This first address is preferably a structure counter with its start value, for example the value 1 or in the simplest case, the address of the structure counter itself will be.
  • a second method step the line addressed as the structure bus is traversed by the control unit, the received message being processed by each bus subscriber along the row arrangement of the bus subscribers in such a way that an individual address is created for the subsequent bus subscriber.
  • this is realized by means of the structure counter which, as described above, is set to a defined initial value, for example 1, at the beginning of the run. If the structure counter is incremented by 1 in each bus subscriber, each bus subscriber receives a unique structure counter assignment, which in the simplest case corresponds to the individual address. Due to the different bus speeds, wherein the speed of the first bus corresponds to a multiple of the speed of the second, designed as a structure bus bus, the two methods can in principle be started simultaneously.
  • the control unit receives as information the total number of bus subscribers connected to the bus system and can consequently derive the individual addresses. As a result, it is then possible to address individual bus subscribers, which reflects their physical arrangement.
  • the controller can query the accuracy of the procedure by a successive addressing of the individual bus participants.
  • the number of bus subscribers can be entered directly at the control unit, so that it is also possible to use a simplified, only unidirectionally operable first bus.
  • the structure bus can be designed so that it has an annular topology, ie the transmitter of the last in the series arrangement bus subscriber is in communication with the controller, so when passing through the series arrangement of the state of the structure counter to the last bus subscriber by means of the second bus the control unit is returned, which in turn receives knowledge about the set individual addresses and thus can address the individual bus participants via the first bus.
  • the serial arrangement of the bus subscribers in the second bus does not pass from the controller, but from the end of the series arrangement, i. starting with that bus subscriber which is located furthest away from the control unit with respect to the row-like topology of the second bus. If this is assigned to the starting value of the structure counter, typically 1, and the value of 1 is correspondingly increased by the value 1 in each individual bus device when the series arrangement of the line arrangement is reversed, an individual addressing results again.
  • the last structure counter value is transmitted from the transmitter of the controller closest to the controller to the controller, so that the controller receives the necessary information regarding the address assignment. In the simplest case, this in turn is the knowledge of the number of connected bus subscribers.
  • the line for performing an energy-saving operation of the bus system by the simple-applied and thus low-energy consuming structure bus for transferring the bus system or the first bus serving the data transfer from the sleep mode to the normal mode becomes.
  • the line can be used differently to fulfill this task, depending on whether in the sleep mode, only the bus users or part of this or in addition the control unit is set to a standby mode.
  • a bus-capable switching element is operated by a user for the first variant, then in the case of a bidirectional bus, this bus user can deliver a message to the control unit. All other bus users are at this time to save energy in a sleep mode, ie their coupling devices to the bus are disabled, so that a signal output via the bus from a sleeping bus subscriber, such as a light, is not processed. Therefore, first by means of the line, which during the Energy saving mode is active, causes the switching of the bus participants in the Normalbethebshunt.
  • at least the receivers of the bus users for the structure bus are preferably constantly active, so that starting from the control unit, the entire row arrangement can be activated starting with the bus subscriber closest to the control unit.
  • another variant in the design of the energy-saving operation is to bring the control unit itself in a stand-by mode. If, in this case, a single bus subscriber is activated externally, for example, by an external user intervention, then initially a message issued by the respective bus subscriber on the bidirectional data bus is not perceived by the sleeping control unit. To activate it again the line is used. In this case, it is necessary that a message can be forwarded to the control unit along the row arrangement in the line from bus subscriber to bus subscriber. This assumes that the sequence of receivers and transmitters leads to the controller. According to one embodiment, this succeeds by means of a ring-shaped topology for the structure bus.
  • the pairing of sender and receiver with respect to the sender side is to be directed towards the control unit, ie the bus subscriber closest to the control unit is connected by means of its transmitter to the control unit.
  • the control unit ie the bus subscriber closest to the control unit is connected by means of its transmitter to the control unit.
  • a corresponding embodiment variant was presented in connection with an inverse initialization proceeding from the bus termination point. If there is therefore a connection to the control unit, the reactivation of the individual bus subscribers can be carried out up to the control unit itself. If this is activated, the actual message can be processed on the data bus and lead to a corresponding control result.
  • FIG. 1 shows a schematically illustrated bus system with a data bus for the control of bus subscribers during normal operation and an additional line as a structure bus, optionally designed as a ring structure,
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a bus system with a structure bus whose unidirectional communication takes place to the control unit
  • FIG. 3 shows a diagram for illustrating the initialization method for initializing the bus system shown in FIG. 1 and FIG. 3
  • Fig. 4 a bus system corresponding to that of Figure 2, which is operated to initialize the same with an alternative method.
  • a bus system B comprises a control unit 1, from which a data bus 5 and a unidirectionally operated line 12 addressed as a structure bus originate.
  • Control unit 1 serves to control the two buses 5, 12.
  • the first bus 5, which is also referred to as a data bus, comprises a signal transmission device 2 and extends to a termination point 15.
  • Bus 5 serves to transmit the necessary data during operation of the bus system B to the individual bus subscribers after the bus system B has been initialized and the bus subscribers has been assigned an individual address.
  • a first bus subscriber 3 is connected via the first bus coupling point 6 and a second bus subscriber 4 via the second bus coupling point 7.
  • only two bus subscribers, namely the bus subscribers 3, 4 are shown for the sake of simplicity.
  • To the first bus 5, a plurality of other bus participants can be connected in a corresponding manner.
  • Each bus subscriber 3, 4 typically does not include one in detail illustrated resource comprising the means for bus connection and the means for operating the device component of the subscriber.
  • a lighting device this is, for example, a light source, such as an LED, a lamp or the like, or a group of bulbs or a sensory device used, such as a brightness sensor.
  • a light source such as an LED, a lamp or the like, or a group of bulbs or a sensory device used, such as a brightness sensor.
  • the voltage supply for the bus users or the control unit is not shown in detail.
  • the data bus 5 sketched by way of example as a 2-wire arrangement can be used for the normal operation of the bus system B, i. the control of the bus subscribers 3, 4, be suitably selected.
  • the bus may be serially connected, in which case the 2-wire arrangement may be used to carry out a non-inverted and an inverted serial transmission channel.
  • the use of a parallel bus as the first bus 5 is conceivable.
  • the signal transmission device 2 is to be designed accordingly.
  • the first bus 5 can be applied with an arbitrary topology - in order to simplify the illustration, the first bus 5 is shown in a strand-like manner in FIG.
  • the bus system B is assigned a structure bus 12 designed as a unidirectional line, which also originates from the control unit 1. Shown is as a line 12, a daisy-chain arrangement in which the bus participants 3, 4 are involved in a series arrangement in this. Each bus subscriber 3, 4 in the series arrangement receives the signals transmitted via the line 12 from the bus subscriber preceding the arrangement. Accordingly, the data flow is forwarded to the subsequent bus subscriber, whereby the data stream within a bus subscriber can be modified (processed) or regrouped.
  • a Dai-sy-chain arrangement of the first bus subscriber 3 comprises a first receiver 8 and a first transmitter 9 and the second bus subscriber 4, a second receiver 10 and a second transmitter 11.
  • connection line 14 is optional and in principle is only required if a return message to the control unit 1 is to be made by the last bus subscriber in the series arrangement, here the bus subscriber 4 via the structure bus 12. The connection 14 is not required in principle.
  • FIG. 2 shows an embodiment variant which has no connection line 14.
  • the matching with Figure 1 reference numerals of the illustrated bus system B ' designate the components retained for this embodiment.
  • a line-shaped topology for the structure bus 12 ' is used for the illustrated embodiment.
  • the receiver / transmitter pairs for each bus subscribers 3, 4 are each arranged so that the unidirectionally applied second bus 12 'is traversed by the bus device furthest from the control unit 1 in the direction of the control unit 1 out.
  • the last bus subscriber 4 thus transmits with its second transmitter 11 to the first receiver 8 of the first bus subscriber 3 during operation of the second bus 12 '.
  • the first bus subscriber 3 transmits the data stream for the second bus via its first transmitter 9 to the control unit 1.
  • An initialization method for assigning individual addresses to the bus subscribers 3, 4 in the case of the previously described bus system B or B ' is explained below (see also FIG. 3):
  • a first step the bus subscribers 3, 4 connected to the first bus 5 are transmitted via this bus 5, an activation signal is sent so that the bus users 3, 4 are switched to their readiness to perform an address assignment.
  • Such an activation signal is typically constructed such that an addressing run is not readily started by a random generation of such an activation signal.
  • each bus subscriber connected to the bus 5 is activated as the activation signal.
  • mer 3, 4 assigned a first address.
  • the address signal may be associated with an additional activation code.
  • Such an address signal is the same for all bus subscribers 3, 4 according to this method embodiment.
  • the further initialization for address assignment is made via serving as a structure bus line 12.
  • this obtained structure counter is increased by one counter and then transmitted via the second bus 12 to the bus subscriber connected downstream in the series arrangement.
  • each bus subscriber 1, 3, 4 has a counting member. This can be part of such a bus subscriber as a separate counting member.
  • the function of the counter can also be taken over by the microprocessor associated with such a bus subscriber.
  • Each bus subscriber retains the address which corresponds to the highest structure counter received by this subscriber.
  • the controller 1 as the address of the structure counter SZ O
  • each bus subscriber 3, 4 has an address memory in which the received address signals are stored.
  • the number and addresses of the upstream in the line 12 bus participants are known to the respective bus subscriber 3, 4.
  • the data flow is optimized by the fact that each received address is transmitted only once to the respectively downstream bus subscriber.
  • the bus system is designed so that the last in the order in the line 12 switched bus subscriber generated after receiving the address associated with this bus subscriber feedback to the controller or not, it is expediently provided that after a certain period of time on the Data bus 5 is sent an END signal to inform the bus users of the end of the addressing run.
  • the receipt of the END signal preferably signals the bus subscribers to register the transmitted or respectively generated individual address as such.
  • the signal sent by the bus subscriber in the series arrangement downstream of the bus subscriber following in the series arrangement can, as described above, be the structure counter as such or merely a signal by which the counter of the signal receiving bus subscriber is incremented by one counter.
  • the above-described addressing method can also be carried out in the reverse direction, starting from the last bus subscriber in the series arrangement in the direction of the control unit.
  • the need for a connection to the control unit 1 is eliminated even if the first bus 5 is designed bidirectional.
  • each individual bus user after receiving his individual address via the bidirectionally executed data bus 5, to send a message to the control unit 1, thereby initiating its initialization, i. the receipt of the individual address. From the totality of these messages, the control unit 1 receives the necessary addressing information for the first bus 5.
  • device-specific data can be sent to the control unit 1 after address assignment via the first bus 5, so that the control unit side an evaluation of the individual, to the bus. 5 connected devices can be done.
  • the method described above is carried out correspondingly in the reverse order and thus starting from the last bus subscriber, here the bus subscriber 4.
  • FIG. 4 diagrammatically shows a further initialization method for an address assignment in a bus system corresponding to that of FIG.
  • the method described below can also be implemented in the bus system of FIG.
  • FIG. 4 Against the background that the bus system as such is already described in FIG. 2, this is shown in FIG. 4 with the same reference numerals.
  • the control unit 1 via the line 12' the following bus subscriber 3 an assigned this address is transmitted.
  • the bus system B 'according to this method also operates by the use of counters for the generation of addresses.
  • the bus subscriber 3 is assigned by the control unit 1, the address "1".
  • This address signal received from the bus subscriber 3 is then stored in an address memory associated with this bus subscriber 3.
  • the received address signal is processed, which means in this embodiment by increasing the counter associated with the bus subscriber 3 by one step.
  • This processed address signal is then the address for the bus subscriber 4 connected downstream of the bus subscriber 3 in the order of its arrangement in the line 12 '.
  • the bus subscriber 4 thus receives the address signal "2". This process is repeated until the last bus subscriber of the bus system B '.
  • the amount of data to be transmitted on the line 12 ' is reduced to a necessary minimum.
  • the above-described bus systems can be operated in a power saving mode. This is explained below.
  • the first bus subscriber 3 comprises a lighting means as the device component and the second bus subscriber 4 a switch which can be actuated by a user, with the aim of switching the lighting means of the first bus subscriber 3.
  • the first bus subscriber 3 and the second bus subscriber 4 are in sleep mode, but not the control device 1. If the switch is switched by a user in the second bus subscriber 4, the reactivation of the second occurs Busteil ceremonies 4 from sleep to normal operation due to the operation of external.
  • the control unit can not directly output a message to the first bus subscriber 3 for adjusting the illuminance of the light source, since the first bus subscriber 3 is still in the sleep state. Therefore, via the second bus 12, a message is delivered to the receiver of the bus subscriber, in the present case the first receiver 8. It represents the only component of the first bus user 3, which still has to be queried regularly in the sleep mode.
  • the first bus subscriber 3 Upon receipt of the signal on the first receiver 8, the first bus subscriber 3 reactivates and participates (again) in the communication via the first bus 5 and can thus be brought in the sense of the user request by a control command from the control unit 1, the Switching bulbs accordingly.
  • the serial arrangement in this case is performed by the control unit 1 until the corresponding bus subscriber is reached, re-activated and addressable via the first bus 5.
  • the activation of bus subscribers takes place via the second bus 12 in each case by sending a message to its receiver by the previously activated preceding bus subscriber.

Landscapes

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Abstract

Ein Verfahren zum Betrieb eines einen Bus (5) und mehrere Busteilnehmer (1, 3, 4) umfassenden Bussystems B, wobei die Busteilnehmer (1, 3, 4) über eine von dem Bus (5) gesonderte unidirektionale Leitung (12) hintereinander geschaltet sind, sendet während der Initialisierung des Bussystems B jeder Busteilnehmer (1, 3, 4) in Richtung des Betriebs der Leitung (12) ein Signal an den in der Reihenfolge nachgeschalteten Busteilnehmer (3, 4). Zur Initialisierung des Bussystems B ist in einem ersten Schritt des Verfahrens vorgesehen, allen Busteilnehmern (1, 3, 4) über den Bus (5) ein Aktivierungssignal zum Vorbereiten der Busteilnehmer (1, 3, 4) für eine nachfolgende Adressvergabe gesendet wird. In einem nachfolgenden Schritt wird ausgehend von einem ersten Busteilnehmer (1, 3, 4) jeder diesem in der Reihenfolge seiner Anordnung in der Leitung (12) nachgeschaltete Busteilnehmer dem in der Reihenfolge seiner Anordnung in der Leitung jeweils unmittelbar nachgeschalteten zweiten Busteilnehmer (3 ) bzw.( 4) über die Leitung (12) ein Adresssignal für die dem nachgeschalteten Busteilnehmer (3) bzw. (4)zuzuteilende Adresse gesendet. Ein Bussystem umfasst ein Steuergerät (1), ein vom Steuergerät (1) ausgehender Bus (5) mit einer Signalübertragungseinrichtung (2) und wenigstens zwei über Busankopplungspunkte (6, 7) mit der Signalübertragungseinrichtung (2) des Busses (5) verbundene Busteilnehmer (3, 4), wobei das Bussystem B ferner eine vom Steuergerät (1) ausgehende unidirektionale Leitung (12) umfasst, die mit den Busteilnehmern (3, 4) derart verbunden ist, dass diese basierend auf ihrer physikalischen Anordnung in der Leitung (12) adressierbar sind. Jeder Busteilnehmer verfügt über ein Zählglied, wobei ein jedem Busteilnehmer (1, 3, 4) von dem ihm vorgeschalteten Busteilnehmer übermittelter Zählerstand die individuelle Adresse dieses Busteilnehmers in dem Bussystem darstellt.

Description

Verfahren zum Betrieb eines Bussystems sowie Bussystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines einen Bus und mehrere Busteilnehmer umfassenden Bussystems, wobei die Busteilnehmer über eine von dem Bus gesonderte unidirektionale Leitung hintereinander geschaltet sind, wobei während der Initialisierung des Bussystems jeder Busteilnehmer in Richtung des Betriebs der Leitung ein Signal an den in der Reihenfolge nachgeschalteten Busteilnehmer sendet.
Ferner betrifft die Erfindung ein Bussystem, umfassend ein Steuergerät, einen vom Steuergerät ausgehenden Bus mit einer Signalübertragungseinrichtung und wenigstens zwei über Busankopplungspunkte mit der Signalübertragungseinrichtung des Busses verbundene Busteilnehmer, wobei das Bussystem ferner eine vom Steuergerät ausgehende unidirektionale Leitung umfasst, die mit den Busteilnehmern derart verbunden ist, dass diese basierend auf ihrer physikalischen Anordnung in der Leitung adressierbar sind.
Bussysteme zur Kommunikation räumlich verteilter Systemkomponenten, etwa Aktoren, Sensoren und Steuergeräte sind bekannt. Verwendung fin- den Bussysteme beispielsweise in Fahrzeugen, in Systemen für die Bürokommunikation und im Bereich der Automatisierungstechnik. Zur Automatisierung der Gebäudetechnik werden Installationsbusse eingesetzt, wobei mittels eines Bussystems Haushaltsgeräte, Komponenten einer Alarmanlage und die Geräte zur Gebäudeheizung bzw. Klimatisierung zentral ge- steuert und fernbedient werden können.
Die Steuerung lichttechnischer Geräte mittels eines Bussystems ermöglicht einem Benutzer, beispielsweise eine Vielzahl von Leuchtmitteln gleichzeitig zu steuern und mittels einer einzigen Schalterbedienung bei- spielsweise eine programmierte Beleuchtungsszene auszuwählen, für die für eine Vielzahl von Lampen eine vorbestimmte Helligkeit eingestellt wird, die einer typischen Nutzungssituation entspricht. Eine solche Beleuchtungssteuerung kann auch automatisiert vorgenommen werden, indem mit Helligkeitssensoren bestückte Busteilnehmer Sensordaten an das Steuer- gerät zurückliefern, das dann entsprechend seiner Programmierung die Gebäudebeleuchtung automatisch anpasst.
Beispiele für Bussysteme zur Steuerung von lichttechnischen Geräten sind das Steuerprotokoll DALI (Digital Addressable Lighting Interface), das vor- zugsweise für die Bühnenbeleuchtung eingesetzte Steuerprotokoll DMX (Digital Multiplex) und der auf dem europäischen Installationsbus (EIB) aufbauende KNX-Standard. Jedes an einem solchen Bussystem angeschlossene lichttechnische Gerät umfasst neben dem eigentlichen Leuchtmittel bzw. dem lichttechnischen Sensor ein Betriebsmittel mit ei- nem Busankoppler, durch den das jeweilige lichttechnische Gerät den Datenaustausch mit der Signalübertragungseinrichtung des Bussystems realisiert und das zugehörige digitale Protokoll ausführt.
Nachfolgend wird für die unterschiedlichen, an den Bus angeschlossenen Geräte der Ausdruck "Busteilnehmer" verwendet. Bei diesen kann es sich um busfähige lichttechnische Geräte handeln. Für einen solchen Busteilnehmer liegt eine Trennung der Stromversorgung und der Gerätesteuerung vor, sodass der Betriebszustand, etwa der Ein-/Aus-Zustand oder eine Dimmerstellung, für jeden Busteilnehmer individuell gesetzt werden kann.
Zum Ansprechen eines einzelnen Busteilnehmers ist es notwendig, diesem bei der Initialisierung des Systems eine eindeutige Adresse zuzuweisen. Im einfachsten Fall erfolgt dies durch die Einstellung von Codierschal- tern am jeweiligen Teilnehmer. Dieser Vorgang kann aus Gründen der Zugänglichkeit der Codierschalter bzw. derer kleiner Baugröße aufwendig sein. Darüber hinaus stellt das Setzen von Codierschaltern eine mögliche Fehlerquelle bei der Systeminitialisierung dar.
Alternativ kann mit vorbestimmten Seriennummern oder Zufallsadressen gearbeitet werden, die der Busteilnehmer im Falle eines bidirektionalen Bussystems bei der Initialisierung an das Steuergerät melden kann. Ist diese Möglichkeit nicht gegeben, so muss eine Adresseingabe unmittelbar am Steuergerät vorgenommen werden, wodurch wiederum die Gefahr ei- ner Falscheingabe besteht. Zur Initialisierung wird in DE 199 09 646 A1 eine individuelle Adresszuweisung für einen Installationsbus zur Beleuchtungssteuerung offenbart. Dabei umfasst jeder an den Installationsbus angeschlossene Busteilnehmer ein Betriebsmittel und ein Leuchtmittel. Nach dem Anschluss an den Installationsbus wird der Kontakt zwischen Leuchtmittel und Betriebsmittel kurzzeitig getrennt. Durch diese Maßnahme wird der Busteilnehmer für das Steuergerät erkennbar ausgewählt, da bei einem nicht angeschlossenen Leuchtmittel das Betriebsmittel eine Nachricht über den Bus an das Steuergerät sendet. Während der Initialisierungsphase reagiert das Steuergerät daraufhin mit einer Adresszuweisung. Das voranstehend beschriebene Verfahren ist insbesondere bei der Inbetriebnahme größerer, örtlich verteilter Beleuchtungsinstallationen auf- wendig.
Ein weiteres Initialisierungsverfahren wird durch die DE 44 22 215 A1 offenbart. Zu Beginn der Initialisierung weisen alle Busteilnehmer Ursprungsadressen auf, die keine Information bezüglich ihrer Anordnung oder Gruppierung umfassen. Diese Ursprungsadressen werden zunächst an das Steuergerät im Bussystem übermittelt. Daraufhin aktiviert das Steuergerät jedes der Busteilnehmer einzeln mit seiner Ursprungsadresse. Diese Aktivierung kann beispielsweise im Fall eines im Busteilnehmer vorgesehenen Leuchtmittels eine Änderung der Beleuchtungsstärke sein. An einem ausgewählten Busteilnehmer wird eine Überwachungsvorrichtung installiert, die im Fall einer Aktivierung eine Rückmeldung an das Steuergerät liefert. Für diesen Fall wird die Ursprungsadresse durch eine Betriebsadresse ersetzt, aus der sich die räumliche Anordnung bzw. die Eingruppierung des Busteilnehmers ablesen lässt. Diese Prozedur wird dann für jeden der anderen Busteilnehmer wiederholt, d.h. die Überwachungsvorrichtung wird dann jedes Mal neu platziert. Demnach ist auch dieses Initialisierungsverfahren insbesondere für räumlich ausgedehnte Installationsbussysteme in der Durchführung aufwendig.
Eine Alternative zur Vergabe individueller Adressen bei der Initialisierung besteht dann, wenn ein Busteilnehmer ausschließlich durch seine physikalische Positionierung im Bussystem adressiert werden kann. Dies ist für den Sonderfall eines Bussystems in Daisy-Chain-Anordnung gegeben, bei dem die Signalübertragungseinrichtung so ausgebildet ist, dass die Bus- teilnehmer in einer Reihenanordnung geschaltet sind. Hierunter wird eine spezielle Bustopologie verstanden, für die jeder Busteilnehmer einen Empfänger und einen Sender umfasst. Der Empfänger nimmt den Datenstrom - A -
der Signalübertragungseinrichtung auf, verarbeitet diesen, eventuell werden die Datenpakete modifiziert oder umgruppiert, bevor sie wiederum über den Sender an den nachfolgenden Busteilnehmer weitergeleitet werden. Demnach durchläuft der Datenstrom sukzessiv jeden Busteilnehmer in der Reihenanordnung. Daher ist es möglich, jeden einzelnen Busteilnehmer aufgrund seiner Position innerhalb der Reihenanordnung eindeutig zu identifizieren und zu selektieren. Ein Bussystem mit der voranstehend beschriebenen Reihenanordnung ist beispielsweise in EP 1 530 108 B1 offenbart. Nachteilig an einem Bussystem mit Daisy- Chain-Anordnung ist, dass bei Ausfall eines einzelnen Busteilnehmers die in der Reihenanordnung nachfolgenden Busteilnehmer aufgrund der Trennung im Bus mangels Ansteuerbarkeit ausfallen.
Aus DE 44 28 502 A1 ist ein Bussystem bekannt, bei dem die einzelnen Busteilnehmer in an sich bekannter Weise an den bidirektional ausgebildeten Bus angeschlossen sind. Bei diesem Bus handelt es sich um den Datenbus, mit dem die zum Betreiben des Bussystems an die Busteilnehmer zu übermittelnden Daten gesendet werden. Zusätzlich sind die Busteilnehmer ausgehend von dem Steuergerät über eine von dem Bus ge- sonderte Leitung hintereinandergeschaltet. Diese Leitung wird im Zuge der Initialisierung des Bussystems im Zusammenhang mit einer Adresszuteilung an die einzelnen Busteilnehmer benutzt. Das Initialisierungsverfahren geht aus von einem Grundzustand, bei dem alle Busteilnehmer inaktiv geschaltet sind. Eine Adressenvergabe erfolgt an die einzelnen Busteil- nehmer über den Bus. Hierzu erhält über die unidirektionale Leitung der einem ersten, von dem Bus adressierten Busteilnehmer nachgeschaltete Busteilnehmer ein Signal zum Aktivieren seines Busempfängers. Bei einer erneuten Adressenvergabe durch den Bus erkennt dieser aktivierte Busteilnehmer dieses als seine Adresse und registriert diese. Somit werden bei dieser Initialisierung die individuellen Adressen über den Bus gesendet, wobei über die Leitung sukzessive die einzelnen Busteilnehmer in der Anordnung ihrer Reihenfolge in der Leitung aktiv geschaltet werden.
Ferner besteht die grundlegende Forderung, bei Installations-Bussyste- men den Energieverbrauch zu minimieren. Insbesondere komplex angelegte Bussysteme und die Summe der daran angeschlossenen Busteilnehmer weisen einen merklichen Stromverbrauch auf. Entsprechend wird vielfach ein Energiesparmodus vorgesehen, bei dem das Bussystem oder Teile des Bussystems bzw. die daran angeschlossenen Busteilnehmer in einen Schlafmodus übergehen. Um sicherzustellen, dass eine Bedienung durch einen Benutzer zu einer Steuerungsreaktion führt, ist es notwendig, wenigstens die Abfragefunktion der Bedienelemente regelmäßig aus dem Schlafmodus zu reaktivieren. Allerdings besteht bei längeren Schlafphasen die Problematik, dass ein Benutzer eine deutliche Verzögerung in der Abarbeitung einer Stellanforderung wahrnimmt, was nachteilig ist.
Der Erfindung liegt daher ausgehend von DE 44 28 502 A1 die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Bussystem sowie ein Bussystem vorzuschlagen, mit dem eine automatische Adressierung der Busteilnehmer in der Reihenfolge ihrer Anordnung in der Leitung während der Initialisierung möglich ist. Darüber hinaus soll sich das Verfahren sowie das Bussystem durch die Möglichkeit des Betriebs eines verbesserten Energiesparmodus auszeichnen, bei dem eine Reaktivierung des Systems aus der Schlafphase mit geringer Zeitverzögerung möglich ist.
Die verfahrensbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein ein- gangs genanntes, gattungsgemäßes Verfahren gelöst, bei dem
- zur Initialisierung des Bussystems in einem ersten Schritt allen Busteilnehmern über den Bus ein Aktivierungssignal zum Vorbereiten der Busteilnehmer für eine nachfolgende Adressvergabe gesendet wird und
- in einem nachfolgenden Schritt ausgehend von einem ersten Busteil- nehmer und sukzessive jeder diesem in der Reihenfolge seiner Anordnung in der Leitung nachgeschaltete Busteilnehmer dem in der Reihenfolge seiner Anordnung in der Leitung jeweils unmittelbar nachgeschalteten zweiten Busteilnehmer über die Leitung ein Adresssignal für die dem nachgeschalteten Busteilnehmer zuzuteilende Adresse sendet.
Die vorrichtungsbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein eingangs genanntes, gattungsgemäßes Bussystem gelöst, bei dem jeder Busteilnehmer über ein Zählglied verfügt und ein jedem Busteilnehmer von dem ihm vorgeschalteten Busteilnehmer übermittelter Zählerstand die in- dividuelle Adresse dieses Busteilnehmers in dem Bussystem darstellt.
Bei diesem Initialisierungsverfahren werden die einzelnen Busteilnehmer in einem ersten Schritt aktiviert. Dieses dient dem Zweck, die an den Datenbus angeschlossenen Busteilnehmer für die vorzunehmende Adressvergabe vorzubereiten. Ein solches Aktivierungssignal, das über den Datenbus allen Busteilnehmern gesendet wird, kann komplex aufgebaut sein, damit auf diese Weise eine unbeabsichtigte Initialisierung des Bussystems vermieden ist. Durch das Aktivierungssignal werden die an die Leitung angeschlossenen Busteilnehmer hinsichtlich ihres jeweiligen an die zusätzliche Leitung angeschlossenen Senders empfangsbereit geschaltet.
Je nach Ausgestaltung des Initialisierungsverfahrens kann ein solches Aktivierungssignal ein Adresssignal sein mit der Folge, dass dann allen Busteilnehmern zunächst eine identische Adresse zugewiesen wird. Diese Adresse wird von den Busteilnehmern als solche registriert. Der Schritt des Sendens des Aktivierungssignals kann aus Redundanzgründen ein oder mehrfach wiederholt werden. Nachdem alle Busteilnehmer aktiviert worden sind, beispielsweise eine identische Adresse, die auch mit einem komplex aufgebauten Aktivierungssignal kombiniert sein kann, erhalten haben, erfolgt in einem nachfolgenden Schritt die Adressvergabe der einzelnen Busteilnehmer, was für den Fall, dass als Aktivierungssignal eine Adresse gesendet worden ist, eine notwendige Adressenindividualisierung der Busteilnehmer darstellt.
Gewünscht ist eine Adressierung der Busteilnehmer in der physikalischen Reihenfolge ihrer Anordnung in der Leitung, in der die Busteilnehmer ne- ben ihrer Verbindung über den Datenbus hintereinandergeschaltet sind. Die Adressvergabe erfolgt ausschließlich mittels über die neben dem Bus vorhandene Leitung gesendeter Signale. Dieses gewährleistet ohne Weiteres eine Adressierung der Busteilnehmer in der physikalischen Reihenfolge ihrer Anordnung in der Leitung. Erreicht wird dieses dadurch, dass jeder Busteilnehmer sukzessive in der Reihenfolge seiner Anordnung in der Leitung an seinen nachgeschalteten Busteilnehmer ein Adresssignal übermittelt, nachdem dieser Busteilnehmer sein ihm zugehöriges Adresssignal von dem ihm vorgeschalteten Busteilnehmer erhalten hat. Das Adresssignal entspricht der dem nachgeschalteten Busteilnehmer zuzuord- nenden Adresse oder ist als Signal konzipiert, auf dessen Grundlage der nachgeschaltete Busteilnehmer entsprechend einem vordefinierten Algorithmus eine Adresse generiert. Damit generiert bei diesem Verfahren je- der Busteilnehmer für den ihm nachgeschalteten Busteilnehmer eine eigene Adresse. Bei dem Adresssignal kann es sich um die Adresse als solche oder auch um einen Schaltimpuls oder eine Impulsfolge handeln, mit dem oder mit der in dem nachgeschalteten Busteilnehmer eine Aktion zum Generieren einer eigenen Adresse ausgelöst wird. Die Adresse des nachgeschalteten Busteilnehmers unterscheidet sich von den Adressen der vorgeschalteten Busteilnehmer.
Dieses ist ohne Weiteres möglich, da jeweils der einem bestimmten Bus- teilnehmer hinsichtlich seiner Anordnung in der Leitung vorgeschaltete Busteilnehmer für die Generierung der Adresse des diesem nachgeschalteten Busteilnehmers verantwortlich ist und da dieser vorgeschaltete Busteilnehmer dem nachgeschalteten Busteilnehmer eine sich von seiner eigenen und denjenigen der ihm gegebenenfalls vorgeschalteten Busteil- nehmer unterschiedliche Adresse zuteilt. Je nach Ausgestaltung des Verfahrens ist es grundsätzlich nicht notwendig, dass ein Busteilnehmer die individuellen Adressen der ihm vorgeschalteten Busteilnehmer kennt, solange sichergestellt ist, dass sich die dem nachfolgenden Busteilnehmer zuzuweisende Adresse von diesen und seiner eigenen unterscheidet. Gleichwohl ist gemäß einer Verfahrensausgestaltung vorgesehen, dass jeder Busteilnehmer über einen Adressspeicher verfügt, in dem neben seiner eigenen Adresse die Adressen der ihm vorgeschalteten Busteilnehmer eingetragen sind.
Somit erhält gemäß einer Verfahrensausgestaltung jeder Busteilnehmer empfangsseitig auf der Leitung Adresssignale der ihm vorgeschalteten Busteilnehmer und übermittelt diese sowohl unverarbeitet als auch verarbeitet an den ihm nachgeschalteten Busteilnehmer. Unter dem Begriff "Verarbeiten eines empfangenen Adresssignals" im Rahmen dieser Aus- führungen ist zu verstehen, dass das empfangene Adresssignal in ein sich von dem empfangenen Adresssignal unterscheidendes Adresssignal umgesetzt wird. Das verarbeitete Adresssignal stellt das potentielle Adresssignal für den nachgeschalteten Busteilnehmer dar. Somit erhält gemäß dieser Verfahrensausgestaltung jeder Busteilnehmer ein oder mehrere Adresssignale, die er zweifach erhält und ein Adresssignal, welches nur einmal empfangen wird. Letzteres stellt sodann das Adresssignal für die diesem Busteilnehmer zuzuteilende Adresse dar. Bei einer solchen Ver- fahrensausgestaltung ist es zweckmäßig, den Busteilnehmern einen Adressspeicher zuzuordnen, damit von diesen jedes empfangene Adresssignal nur einmal an den nachgeschalteten Busteilnehmer über die Leitung gesendet wird.
In einer alternativen Verfahrensausgestaltung wird jedes von einem Busteilnehmer empfangene Adresssignal an den ihm nachgeschalteten Busteilnehmer über die Leitung unverarbeitet gesendet. Gesendet wird von diesem Busteilnehmer ein verarbeitetes Signal erst dann, wenn dieser das letzte Adresssignal empfangen und dieses verarbeitet hat. Bei dieser Verfahrensausgestaltung wird im Unterschied zu der zuvor beschriebenen Ausgestaltung nicht jedes empfangene Adresssignal sondern nur das im Zuge einer solchen Initialisierung zuletzt empfangene Adresssignal zum Generieren eines individuellen Adresssignals für den nachgeschalteten Busteilnehmer verarbeitet.
Des Weiteren ist es möglich, dass von jedem Busteilnehmer lediglich ein Adresssignal an den jeweils nachgeschalteten Busteilnehmer gesendet wird, welches Adresssignal die für den nachgeschalteten Busteilnehmer vorgesehene Adresse ist. Das erhaltene Adresssignal wird bei einer solchen Ausgestaltung typischerweise von dem empfangenden Busteilnehmer zur Generierung des Adresssignals für den wiederum diesem Busteilnehmer nachgeschalteten Busteilnehmer verarbeitet. Diese Verarbeitung erfolgt, wie auch die Adresssignalverarbeitungen in den vorgenannten Fäl- len entsprechend einem vorgegebenen Algorithmus, der gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung über ein Zählglied und die Verarbeitung durch Verändern, also etwa Erhöhen des Zählgliedes um einen definierten Sprung, beispielsweise den Zähler 1 , erfolgt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung verfügt jeder Busteilnehmer über ein Zählglied, welches beispielsweise durch den ohnehin in einem Busteilnehmer vorhandenen Mikroprozessor realisiert sein kann. Die Adressen der einzelnen Busteilnehmer werden durch Zählerstände dargestellt. Die Verarbeitung eines empfangenen Adresssignals erfolgt bei dieser Verfah- rensausgestaltung durch Erhöhen des Zählerstandes um einen vordefinierten Wert, vorzugsweise der Einfachheit halber um den Wert "1". Die Adresssignale können dann als Impulse ausgebildet sein, die jeweils das Zählglied des nachgeschalteten Busteilnehmers beaufschlagen und somit seinen Zählerstand ändern. Dies bedeutet, dass mit zunehmender Anzahl der Busteilnehmer in der Reihenfolge ihrer Anordnung in der Leitung die Adressen ausgehend vom ersten Busteilnehmer sich sukzessive wertmä- ßig erhöhen. Bei einer solchen Verfahrensausgestaltung bedarf es nur einer sehr geringen Daten- bzw. Impulsmenge, die zum Durchführen des Initialisierungsvorganges über die Leitung transportiert werden müssen.
Als erster Bus (Datenbus) kann ein serieller oder ein paralleler Bus ver- wendet werden. Für beide Ausgestaltungen wird bevorzugt, den ersten Bus bidirektional auszulegen, sodass eine Rückmeldung von den einzelnen Busteilnehmern zum Steuergerät möglich ist.
Die Leitung in der die einzelnen Busteilnehmer hintereinander geschaltet sind, wird nachstehend als Strukturbus angesprochen und kann nach Art einer Daisy-Chain-Anordnung angelegt sein. Demnach ergibt sich aus der speziell gewählten Bustopologie automatisch die physikalische Anordnung der angeschlossenen Busteilnehmer. Bevorzugt wird dies dadurch erreicht, dass der Strukturbus eine Signalübertragungseinrichtung aufweist, die jeweils über die Busteilnehmer führt. Demnach weist jedes Busgerät einen Empfänger und einen Sender auf, wobei eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Sender eines Busteilnehmers und dem Empfänger eines physikalisch nachfolgenden weiteren Busteilnehmers besteht. Hierdurch entsteht eine definierte Reihenanordnung, die zu einer vereinfach- ten Installation des gesamten Bussystems verwendet werden kann. Dieser Strukturbus braucht in einer sehr einfachen Ausgestaltung nur eine sehr geringe Datenmenge und letztendlich nur ein Signal übertragen zu können und kann daher auch als Eindrahtleitung konzipiert sein. Aus diesem Grunde ist dieser sehr viel einfacher aufgebaut und kann mit einem deut- lieh geringeren Energieverbrauch betrieben werden.
Das Initialisieren eines solchen Bussystems kann gemäß einem Ausführungsbeispiel mit folgenden Schritten durchgeführt werden:
Ausgangspunkt ist zunächst ein bidirektional betriebener erster Bus. Über diesen wird einheitlich an die angeschlossenen Busteilnehmer eine Erstadresse übermittelt. Diese Erstadresse ist vorzugsweise ein Strukturzähler mit seinem Startwert, beispielsweise dem Wert 1 bzw. im einfachsten Fall wird die Adresse der Strukturzähler selbst sein.
In einem zweiten Verfahrensschritt wird die als Strukturbus angesproche- ne Leitung vom Steuergerät aus durchlaufen, wobei entlang der Reihenanordnung der Busteilnehmer die empfangene Nachricht von jedem Busteilnehmer so verarbeitet wird, dass für den nachfolgenden Busteilnehmer eine individuelle Adresse entsteht. Im einfachsten Fall wird dies mittels des Strukturzählers realisiert, der wie vorstehend dargestellt, beim Beginn des Durchlaufs auf einen definierten Anfangswert, beispielsweise auf 1 gesetzt ist. Wird in jedem Busteilnehmer der Strukturzähler um den Wert 1 erhöht, so erhält jeder Busteilnehmer eine eindeutige Strukturzähler- Zuweisung, die im einfachsten Fall der individuellen Adresse entspricht. Aufgrund der unterschiedlichen Busgeschwindigkeiten, wobei die Geschwindigkeit des ersten Busses einem vielfachen der Geschwindigkeit des zweiten, als Strukturbus ausgebildeten Busses entspricht, können die beiden Verfahren grundsätzlich auch gleichzeitig gestartet werden.
Ist der erste Bus bidirektional ausgebildet, besteht die Möglichkeit, dass jeder Busteilnehmer nach der Zuteilung einer individuellen Adresse eine Rückmeldung über den ersten Bus an das Steuergerät leitet. Entsprechend erhält das Steuergerät als Information die Gesamtanzahl der am Bussystem angeschlossenen Busteilnehmer und kann folglich die individuellen Adressen ableiten. Es ist dann in der Folge eine Adressierung ein- zelner Busteilnehmer möglich, die deren physikalische Anordnung widerspiegelt. Außerdem kann das Steuergerät die Fehlerfreiheit des Verfahrensablaufs durch eine sukzessive Adressierung der einzelnen Busteilnehmer abfragen.
Alternativ zur Rückmeldung kann am Steuergerät unmittelbar die Anzahl der Busteilnehmer eingegeben werden, sodass es auch möglich ist, einen vereinfachten, lediglich unidirektional betreibbaren ersten Bus zu verwenden. Alternativ kann der Strukturbus so angelegt sein, dass er eine ringförmige Topologie aufweist, d.h. der Sender des in der Reihenanordnung letzten Busteilnehmers steht in Kommunikationsverbindung mit dem Steuergerät, sodass beim Durchlaufen der Reihenanordnung der Stand des Strukturzählers am letzten Busteilnehmer mittels des zweiten Busses an das Steuergerät zurückgemeldet wird, das dann wiederum Kenntnis über die gesetzten individuellen Adressen erhält und somit über den ersten Bus die einzelnen Busteilnehmer ansprechen kann.
Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel erfolgt das Durchlaufen der Reihenanordnung der Busteilnehmer im zweiten Bus nicht vom Steuergerät aus, sondern vom Ende der Reihenanordnung aus, d.h. beginnend mit jenem Busteilnehmer, der bezüglich der reihenförmigen Topologie des zweiten Busses am weitesten vom Steuergerät entfernt angeordnet ist. Wird diesem der Startwert des Strukturzählers, typischerweise 1 , zugeordnet und entsprechend beim Rückwärtsdurchlaufen der Reihenanordnung der Busteilnehmer der Strukturzähler in jedem einzelnen Busgerät um den Wert 1 erhöht, so entsteht wiederum eine individuelle Adressierung. Zusätzlich wird der letzte Strukturzählerwert vom Sender des dem Steuergerät nächstkommenden Busteilnehmers an das Steuergerät übermittelt, sodass das Steuergerät die notwendigen Informationen bezüglich der Adresszuordnung erhält. Im einfachsten Fall ist dies wiederum die Kenntnis über die Anzahl der angeschlossenen Busteilnehmer.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besteht die Möglichkeit, die Leitung zur Ausführung eines Energiesparbetriebs des Bussystems zu verwenden, indem der einfach angelegte und damit wenig Energie verbrauchende Strukturbus zur Überführung des Bussystems bzw. des ersten, der Datenübermittlung dienenden Busses aus dem Schlafmodus in den Normalbetriebsmodus verwendet wird. Dabei kann die Leitung zur Erfüllung dieser Aufgabe unterschiedlich eingesetzt werden, je nachdem, ob beim Schlafmodus nur die Busteilnehmer oder ein Teil dieser oder auch zusätzlich das Steuergerät auf einen Standby-Betrieb gesetzt wird.
Wird beispielsweise für die erste Variante ein busfähiges Schaltelement von einem Benutzer bedient, so kann im Fall eines bidirektionalen Busses dieser Busteilnehmer eine Meldung an das Steuergerät liefern. Alle weiteren Busteilnehmer sind zu diesem Zeitpunkt zur Einsparung von Energie in einem Schlafmodus, d.h. deren Ankopplungsvorrichtungen zum Bus sind deaktiviert, sodass eine über den Bus ausgegebene Meldung von einem schlafenden Busteilnehmer, beispielsweise einer Leuchte, nicht verarbeitet wird. Daher wird zunächst mittels der Leitung, die während des Energiesparbetriebs aktiv ist, das Schalten der Busteilnehmer in den Normalbethebszustand bewirkt. Zu diesem Zweck sind bevorzugt wenigstens die Empfänger der Busteilnehmer für den Strukturbus ständig aktiv, sodass ausgehend vom Steuergerät die gesamte Reihenanordnung be- ginnend mit dem dem Steuergerät nächstkommenden Busteilnehmer aktiviert werden kann. Dabei wird bei einer Aktivierung eines Busteilnehmers dieses seine Verbindung zum ersten Bus wieder aufnehmen und zusätzlich ein Signal mittels seines Senders am Strukturbus zur Aktivierung des nachfolgenden Busteilnehmers absenden. Sukzessiv werden auf diese Weise alle Busteilnehmer reaktiviert und sind über den Datenbus ansprechbar und damit steuerbar.
Wie vorstehend dargelegt, besteht eine weitere Variante bei der Ausgestaltung des Energiesparbetriebs darin, zusätzlich das Steuergerät selbst in einen Stand-by-Modus zu bringen. Wird für diesen Fall ein einzelner Busteilnehmer etwa durch einen Eingriff seitens eines Benutzers von außen aktiviert, so wird zunächst eine vom jeweiligen Busteilnehmer auf dem bidirektionalen Datenbus abgegebene Nachricht nicht vom schlafenden Steuergerät wahrgenommen. Zu dessen Aktivierung wird wiederum die Leitung verwendet. Hierbei ist es notwendig, dass entlang der Reihenanordnung in der Leitung von Busteilnehmer zu Busteilnehmer eine Nachricht an das Steuergerät weitergegeben werden kann. Dies setzt voraus, dass die Abfolge aus Empfängern und Sendern zum Steuergerät hinführt. Gemäß einer Ausgestaltung gelingt dies mittels einer ringförmig angeleg- ten Topologie für den Strukturbus.
Alternativ ist für jeden Busteilnehmer die Paarung aus Sender und Empfänger bezüglich der Senderseite zum Steuergerät hin auszurichten, d.h. der dem Steuergerät nächstkommende Busteilnehmer steht mittels seines Senders mit dem Steuergerät in Verbindung. Vorstehend wurde eine entsprechende Ausgestaltungsvariante im Zusammenhang mit einer umgekehrten, vom Busterminationspunkt ausgehenden Initialisierung dargestellt. Besteht demnach eine Verbindung zum Steuergerät, so kann die Reaktivierung der einzelnen Busteilnehmer bis zum Steuergerät selbst vorgenommen werden. Ist dieses aktiviert, so kann die eigentliche Nachricht auf dem Datenbus verarbeitet werden und zu einem entsprechenden Steuerresultat führen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 : Ein schematisiert dargestelltes Bussystem mit einem Datenbus für die Steuerung von Busteilnehmern beim Normalbetrieb und einer zusätzlichen Leitung als Strukturbus, optional als Ringstruktur ausgebildet,
Fig. 2: eine weitere Ausgestaltung eines Bussystems mit einem Strukturbus, dessen unidirektionale Kommunikation zum Steuergerät hin erfolgt,
Fig. 3: ein Diagramm zur Darstellung des Initialisierungsverfahrens zum Initialisieren des in Figur 1 gezeigten Bussystems und
Fig. 4: ein Bussystem entsprechend demjenigen der Figur 2, welches zur Initialisierung desselben mit einem alternativen Verfahren betrieben wird.
Ein Bussystem B umfasst ein Steuergerät 1 , von dem ein Datenbus 5 sowie eine unidirektional betriebene, als Strukturbus angesprochene Leitung 12 ausgehen. Das Steuergerät 1 dient zum Steuern der beiden Busse 5, 12. Der erste, auch als Datenbus angesprochene Bus 5 umfasst eine Sig- nalübertragungseinrichtung 2 und reicht bis zu einem Terminationspunkt 15. Der Bus 5 dient zum Übertragen der notwendigen Daten bei einem Betrieb des Bussystems B an die einzelnen Busteilnehmer, nachdem das Bussystem B initialisiert und den Busteilnehmern eine individuelle Adresse zugewiesen worden ist. Mit diesem ersten Bus 5 steht ein erster Busteil- nehmer 3 über den ersten Busankopplungspunkt 6 und ein zweiter Busteilnehmer 4 über den zweiten Busankopplungspunkt 7 in Verbindung. In dieser Figur sind lediglich zwei Busteilnehmer, nämlich die Busteilnehmer 3, 4 der Einfachheit halber gezeigt. An den ersten Bus 5 können in entsprechender Weise eine Vielzahl weiterer Busteilnehmer angeschlossen sein.
Jeder Busteilnehmer 3, 4 umfasst typischerweise ein im Einzelnen nicht dargestelltes Betriebsmittel, das die Mittel zur Busankopplung umfasst sowie die Mittel zum Betrieb der Gerätekomponente des Teilnehmers. Für ein lichttechnisches Gerät ist dies beispielsweise ein Leuchtmittel, etwa eine LED, eine Lampe oder dergleichen, oder eine Leuchtmittelgruppe oder ein sensorisch verwendetes Gerät, etwa einen Helligkeitssensor. In der schematisch vereinfachten Darstellung aus Figur 1 ist die Spannungsversorgung für die Busteilnehmer bzw. das Steuergerät im Einzelnen nicht dargestellt.
Der als 2-Draht-Anordnung exemplarisch skizzierte Datenbus 5 kann für den Normalbetrieb des Bussystems B, d.h. die Steuerung der Busteilnehmer 3, 4, geeignet gewählt sein. Dabei kann der Bus seriell angelegt sein, für diesen Fall kann die 2-Draht-Anordnung zur Ausführung eines nichtinvertierten und eines invertierten Kanals zur seriellen Übertragung ver- wendet werden. Ferner ist die Verwendung eines parallelen Busses als erster Bus 5 denkbar. Für diesen Fall ist die Signalübertragungseinrichtung 2 entsprechend auszugestalten. Darüber hinaus kann der erste Bus 5 mit einer beliebigen Topologie angelegt werden - zur Vereinfachung der Darstellung ist in Figur 1 der erste Bus 5 strangförmig dargestellt.
Dem Bussystem B ist, wie bereits hingewiesen, ein als unidirektionale Leitung ausgebildeter Strukturbus 12 zugeordnet, der ebenfalls vom Steuergerät 1 ausgeht. Dargestellt ist als Leitung 12 eine Daisy-Chain- Anordnung, bei der die Busteilnehmer 3, 4 in einer Reihenanordnung in diese eingebunden sind. Dabei erhält jeder Busteilnehmer 3, 4 in der Reihenanordnung die über die Leitung 12 übertragenen Signale vom bezüglich der Anordnung vorausgehenden Busteilnehmer. Entsprechend erfolgt die Weitergabe des Datenflusses an den nachfolgenden Busteilnehmer, wobei der Datenstrom innerhalb eines Busteilnehmers modifiziert (verar- beitet) oder umgruppiert werden kann. Zur Ausführung einer solchen Dai- sy-Chain-Anordnung umfasst der erste Busteilnehmer 3 einen ersten Empfänger 8 und einen ersten Sender 9 und der zweite Busteilnehmer 4 einen zweiten Empfänger 10 und einen zweiten Sender 11. Entsprechend der Skizze aus Figur 1 besteht eine Kommunikationsverbindung 13 jeweils zwischen dem Sender 9 des vorausgehenden Busteilnehmers 3 zum Empfänger 10 eines nachfolgenden Busteilnehmers 4. Ferner steht der erste Empfänger 8 mit dem Steuergerät 1 und der zweite Sender 11 über eine Verbindungsleitung 14 mit dem Steuergerät 1 in Kommunikationsverbindung, sodass gemäß dieser Ausgestaltung die Leitung 12 ringförmig ausgebildet ist und ein vom Steuergerät 1 ausgehendes Durchlaufen wieder zum Steuergerät 1 zurückführt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Verbindungsleitung 14 optional ist und grundsätzlich nur dann benötigt wird, wenn von dem in der Reihenanordnung letzten Busteilnehmer, hier dem Busteilnehmer 4 über den Strukturbus 12 eine Rückmeldung an das Steuergerät 1 erfolgen soll. Die Verbindung 14 wird nicht grundsätzlich benötigt.
Figur 2 zeigt eine Ausgestaltungsvariante, die keine Verbindungsleitung 14 aufweist. Dabei bezeichnen die mit Figur 1 übereinstimmenden Bezugszeichen des dargestellten Bussystems B' die für dieses Ausführungsbeispiel beibehaltenen Komponenten. In Abweichung zu Figur 1 wird für die dargestellte Ausgestaltung eine linienförmige Topologie für den Strukturbus 12' verwendet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Empfänger/Senderpaare für jeden Busteilnehmer 3, 4 jeweils so angeordnet, dass der unidirektional angelegte zweite Bus 12' vom dem am weitesten vom Steuergerät 1 angeordneten Busteilnehmer aus in Richtung auf das Steuergerät 1 hin durchlaufen wird. Gemäß der Skizze von Figur 2 sendet damit der letzte Busteilnehmer 4 beim Betrieb des zweiten Busses 12' mit seinem zweiten Sender 11 an den ersten Empfänger 8 des ersten Busteilnehmers 3. Der erste Busteilnehmer 3 übergibt den Datenstrom für den zweiten Bus über seinen ersten Sender 9 an das Steuergerät 1.
Nachfolgend wird ein Initialisierungsverfahren zur Vergabe individueller Adressen an die Busteilnehmer 3, 4 bei dem vorbeschriebenen Bussystem B oder B' erläutert (vgl. auch Figur 3): In einem ersten Schritt wird den an dem ersten Bus 5 angeschlossenen Busteilnehmern 3, 4 über diesen Bus 5 ein Aktivierungssignal gesendet, so dass die Busteilnehmer 3, 4 in ihre Bereitschaft zum Durchführen einer Adressenzuweisung geschaltet werden. Ein solches Aktivierungssignal ist typischerweise dergestalt aufgebaut, dass ein Adressierungslauf nicht ohne Weiteres durch eine zufällige Generierung eines solchen Aktivierungssignal gestartet wird.
Gemäß dem nachfolgend beschriebenen Initialisierungsverfahrens wird als Aktivierungssignal jedem an den Bus 5 angeschlossenen Busteilneh- mer 3, 4 eine erste Adresse zugewiesen. Gegebenenfalls kann das Adresssignal mit einer zusätzlichen Aktivierungscodierung verknüpft sein. Ein solches Adresssignal ist gemäß dieser Verfahrensausgestaltung für alle Busteilnehmer 3, 4 gleich. Das Steuergerät 1 vergibt sich selbst dieselbe Adresse und gilt ebenfalls als Busteilnehmer. Diese vergebene individuelle Adresse ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Strukturzähler SZ, der zunächst auf den Wert SZ=O gesetzt wird.
Die weitere Initialisierung zur Adressvergabe wird über die als Strukturbus dienende Leitung 12 vorgenommen. Jeder Busteilnehmer 3, 4 wozu auch das Steuergerät 1 zählt, haben durch die erste Adressierung jeweils gleichermaßen die Adresse SZ=O erhalten. In jedem Busteilnehmer 1 , 3, 4 wird dieser erhaltene Strukturzähler um einen Zähler erhöht und anschließend über den zweiten Bus 12 an den in der Reihenanordnung nachge- schalteten Busteilnehmer übermittelt. Zu diesem Zweck verfügt jeder Busteilnehmer 1 , 3, 4 über ein Zählglied. Dieses kann als gesondertes Zählglied Teil eines solchen Busteilnehmers sein. Die Funktion des Zählgliedes kann auch von dem einem solchen Busteilnehmer zugeordneten Mikroprozessor übernommen werden. Somit übermittelt das Steuergerät 1 an den ersten Busteilnehmer 3 über die Leitung 12 seinen um einen Zähler erhöhten Strukturzähler und somit das Signal SZ=1. Der erste Busteilnehmer 3 sendet an den ihm nachgeschalteten zweiten Busteilnehmer 4 den gleichen Strukturzähler, nämlich SZ=1.
Der erste Busteilnehmer 3, der von dem Steuergerät 1 über die Leitung 12 den Strukturzähler SZ=1 erhalten hat, erhöht diesen Strukturzähler um einen Zähler und sendet einen Strukturzähler, nämlich SZ=2 an den ihm nachgeschalteten Busteilnehmer 4. Jeder Busteilnehmer behält diejenige Adresse, die dem höchsten von diesem Teilnehmer empfangenen Struk- turzähler entspricht. Somit wird dem Steuergerät 1 als Adresse der Strukturzähler SZ=O, dem Busteilnehmer 3 als Adresse der Strukturzähler SZ=1 und dem Busteilnehmer 4 der Strukturzähler SZ=2 zugeordnet werden. Diese Schritte werden so lange weiter durchlaufen, bis sämtliche Busteilnehmer über den Strukturbus 12 eine individuelle Adresse erhalten haben. Ist, wie in Figur 1 dargestellt, der letzte Busteilnehmer, hier der Busteilnehmer 4 über die Verbindungsleitung 14 mit dem Steuergerät 1 verbunden, erfolgt auf diese Weise eine Rückmeldung an das Steuergerät 1 , dass sämtliche Busteilnehmer eine Adresse erhalten haben. Zum Optimieren des Datenflusses auf den Leitungsabschnitten zwischen jeweils zwei in Reihe hintereinandergeschalteten Busteilnehmern der Leitung 12 verfügt jeder Busteilnehmer 3, 4 über einen Adressspeicher, in dem die emp- fangenen Adresssignale abgelegt werden. Somit sind dem jeweiligen Busteilnehmer 3, 4 die Anzahl und die Adressen der ihm in der Leitung 12 vorgeschalteten Busteilnehmer bekannt. Optimiert wird der Datenfluss dadurch, dass jede empfangene Adresse nur einmal an den jeweils nachgeschalteten Busteilnehmer übermittelt wird.
Unabhängig davon, ob das Bussystem ausgelegt ist, damit der letzte in der Reihenfolge in die Leitung 12 eingeschaltete Busteilnehmer nach Empfang des diesem Busteilnehmer zugeordneten Adressensignals eine Rückmeldung an das Steuergerät generiert oder nicht, ist zweckmäßiger- weise vorgesehen, dass nach einer bestimmten Zeitspanne über den Datenbus 5 ein END-Signal gesendet wird, um den Busteilnehmern das Ende des Adressierungslaufs mitzuteilen. Der Empfang des END-Signals signalisiert vorzugsweise den Busteilnehmern, die übermittelte oder jeweils generierte individuelle Adresse als solche für sich zu registrieren.
Im Anschluss an einen solchen Adressierungslauf kann eine Funktionsüberprüfung des Bussystems erfolgen. Möglich ist dieses beispielsweise durch Ansprechen des oder der Busteilnehmer, die die Adresse 1 für sich registriert haben. Antworten auf dieses Abfragesignal mehrere Busteil- nehmer, bedeutet dieses, dass die Leitung 12 eine Unterbrechung aufweist. Mit geeigneten Algorithmen kann durch weitere Abfragen über den Datenbus 5 derjenige Busteilnehmer ermittelt werden, der dem zweiten Busteilnehmer mit der Adresse 1 vorgeschaltet ist, wodurch wiederum die physikalische Ortung dieses Busteilnehmers bzw. der sich an diesen Bus- teilnehmer anschließende Abschnitt der Leitung 12 geortet werden.
Das von dem in der Reihenanordnung jeweils vorgeschalteten Busteilnehmer an den in der Reihenanordnung nachfolgenden Busteilnehmer gesendete Signal kann - wie vorstehend beschrieben - der Strukturzähler als solcher sein oder lediglich ein Signal, durch das der Zähler des das Signal empfangenden Busteilnehmers um einen Zähler hochgesetzt wird. Das vorstehend beschriebene Adressierungsverfahren kann auch in umgekehrter Richtung durchgeführt werden und zwar ausgehend von dem in der Reihenanordnung letzten Busteilnehmer hin in Richtung zum Steuergerät.
Die Notwendigkeit einer Verbindung zum Steuergerät 1 entfällt auch dann, wenn der erste Bus 5 bidirektional ausgelegt ist. Für diesen Fall ist es möglich, dass jeder einzelne Busteilnehmer nach Erhalt seiner individuellen Adresse über den bidirektional ausgeführten Datenbus 5 eine Nach- rieht an das Steuergerät 1 sendet und damit seine Initialisierung, d.h. den Erhalt der individuellen Adresse, anzeigt. Aus der Gesamtheit dieser Nachrichten erhält das Steuergerät 1 die notwendigen Adressierungsinformationen für den ersten Bus 5. Gleichermaßen können nach erfolgter Adressvergabe über den ersten Bus 5 auch gerätespezifische Daten an das Steuergerät 1 gesandt werden, so dass steuergeräteseitig eine Auswertung der einzelnen, an den Bus 5 angeschlossenen Geräte erfolgen kann.
Bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird das vorbeschrie- bene Verfahren entsprechend in umgekehrter Reihenfolge und somit ausgehend von dem letzten Busteilnehmer, hier dem Busteilnehmer 4 durchgeführt.
In Figur 4 ist schematisiert ein weiteres Initialisierungsverfahren für eine Adressvergabe bei einem Bussystem entsprechend demjenigen der Figur 2 dargestellt. Selbstverständlich kann das nachfolgend beschrieben Verfahren auch bei dem Bussystem der Figur 1 realisiert werden.
Vor dem Hintergrund, dass das Bussystem als solches bereits in Figur 2 beschrieben ist, ist dieses in Figur 4 mit denselben Bezugszeichen dargestellt. Zur Adressvergabe bei dem Bussystem B' gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird von dem Steuergerät 1 über die Leitung 12' dem nachfolgenden Busteilnehmer 3 eine diesem zugewiesene Adresse übermittelt. Das Bussystem B' gemäß diesem Verfahren arbeitet ebenfalls unter Ver- wendung von Zählgliedern für die Generierung von Adressen. Bei diesem Beispiel wird dem Busteilnehmer 3 von dem Steuergerät 1 die Adresse "1 " zugeordnet. Dieses von dem Busteilnehmer 3 empfangene Adresssignal wird sodann in einem diesem Busteilnehmer 3 zugeordneten Adressspeicher abgelegt. Gleichzeitig wird das empfangene Adresssignal verarbeitet, was bei diesem Ausführungsbeispiel durch Erhöhen des dem Busteilnehmer 3 zugeordneten Zählers um einen Schritt bedeutet. Dieses verarbeite- te Adresssignal ist sodann die Adresse für den dem Busteilnehmer 3 in der Reihenfolge seiner Anordnung in der Leitung 12' nachgeschalteten Busteilnehmer 4. Somit erhält der Busteilnehmer 4 das Adresssignal "2". Dieser Vorgang wiederholt sich bis zum letzten Busteilnehmer des Bussystems B'. Im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbei- spielen wird die auf der Leitung 12' zu übertragende Datenmenge auf ein notwendiges Minimum reduziert.
Die vorbeschriebenen Bussysteme können in einem Energiesparmodus betrieben werden. Dieses ist nachfolgend erläutert. Für diesen Fall wird beispielhaft angenommen, dass der erste Busteilnehmer 3 als Gerätekomponente ein Leuchtmittel umfasst und der zweite Busteilnehmer 4 einen Schalter, der von einem Benutzer betätigt werden kann, mit dem Ziel, das Leuchtmittel des ersten Busteilnehmers 3 zu schalten. Für eine Systemgestaltung gemäß Figur 1 wird zunächst davon ausgegangen, dass sich der erste Busteilnehmer 3 und der zweite Busteilnehmer 4 im Schlafmodus befinden, nicht jedoch das Steuergerät 1. Wird der Schalter im zweiten Busteilnehmer 4 von einem Benutzer geschaltet, so erfolgt die Reaktivierung des zweiten Busteilnehmers 4 vom Schlafzustand in den Normalbetrieb aufgrund der Bedienung von extern. Als Folge wird auf dem ersten Bus 5, der für diesen Fall bidirektional angelegt ist, eine Nachricht über die Schalterbetätigung an das Steuergerät 1 weitergeleitet. Das Steuergerät kann nicht unmittelbar eine Nachricht an den ersten Busteilnehmer 3 zur Anpassung der Beleuchtungsstärke des Leuchtmittels ausgeben, da sich der erste Busteilnehmer 3 noch im Schlafzustand befindet. Daher wird über den zweiten Bus 12 eine Nachricht bis zum Empfänger des Busteilnehmers, im vorliegenden Fall dem ersten Empfänger 8, zugestellt. Sie stellt die einzige Komponente des ersten Busteilnehmers 3 dar, die auch im Schlafmodus noch regelmäßig abgefragt werden muss. Mit Eingang des Signals auf dem ersten Empfänger 8 reaktiviert sich der erste Busteilnehmer 3 und nimmt (wieder) an der Kommunikation über den ersten Bus 5 teil und kann somit im Sinne der Benutzeranforderung durch einen Steuerbefehl seitens des Steuergeräts 1 dazu gebracht werden, das Leuchtmittel entsprechend zu schalten.
Wird für eine Verfahrensalternative davon ausgegangen, dass für den Energiesparbetrieb auch das Steuergerät 1 zusätzlich zu den einzelnen Busteilnehmern in den Schlafmodus übergeht, wird ausgehend vom voranstehend beschriebenen Fall nach der Aktivierung des zweiten Busteilnehmers 4 aufgrund der Schalterbedienung zunächst eine Reaktivierung des Steuergeräts 1 auszuführen sein. Dieses kann wiederum über die Leitung 12 ausgehend von einem extern aktivierten Busteilnehmer dann er- folgen, wenn über den zweiten Bus 12 eine Nachricht bis zum Steuergerät 1 übermittelt werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 gelingt dies aufgrund der ringförmigen Topologie des zweiten Busses 12, d.h. die Reaktivierungsnachricht setzt sich so lange über die Reihenanordnung der Busteilnehmer am zweiten Bus 12 fort, bis über die Verbin- düng zum Steuergerät 14 das Steuergerät 1 erreicht ist und reaktiviert werden kann. Wurde beim Durchlauf der bisherigen Busteilnehmer entlang des zweiten Busses 12 der anzusprechende Busteilnehmer noch nicht reaktiviert, so erfolgt ein Durchlaufen der Reihenanordnung in diesem Fall vom Steuergerät 1 aus bis der entsprechende Busteilnehmer erreicht, re- aktiviert und über den ersten Bus 5 adressierbar ist. Wie voranstehend dargestellt erfolgt die Aktivierung von Busteilnehmern über den zweiten Bus 12 jeweils durch das Verschicken einer Nachricht auf dessen Empfänger durch den zuvor aktivierten vorausgehenden Busteilnehmer.
Bezugszeichenliste
1 Steuergerät
2 Signalübertragungseinrichtung
3 Busteilnehmer
4 Busteilnehmer
5 erster Bus
6 erster Busankopplungspunkt
7 zweiter Busankopplungspunkt
8 erster Empfänger
9 erster Sender
10 zweiter Empfänger
11 zweiter Sender , 12' Leitung, Strukturbus
13 Kommunikationsverbindung
14 Verbindung zum Steuergerät
15 Terminationspunkt
B1 B1 Bussystem

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb eines einen Bus und mehrere Busteilnehmer (1 , 3, 4) umfassenden Bussystems (B, B'), bei dem die Busteilnehmer (1 , 3, 4) über eine von dem Bus gesonderte unidirektionale Leitung (12) hintereinander geschaltet sind, wobei während der Initialisierung des Bussystems (B, B') jeder Busteilnehmer (1 , 3, 4) in Richtung des Betriebs der Leitung (12) ein Signal an den in der Reihenfolge nachgeschalteten Busteilnehmer sendet, dadurch gekennzeichnet, dass
- zur Initialisierung des Bussystems (B, B') in einem ersten Schritt allen Busteilnehmern (1 , 3, 4) über den Bus (5) ein Aktivierungssignal zum Vorbereiten der Busteilnehmer (1 , 3, 4) für eine nach- folgende Adressvergabe gesendet wird und
- in einem nachfolgenden Schritt ausgehend von einem ersten Busteilnehmer (1 ) und sukzessive jeder diesem in der Reihenfolge seiner Anordnung in der Leitung nachgeschaltete Busteilnehmer (3, 4) dem in der Reihenfolge seiner Anordnung in der Leitung jeweils unmittelbar nachgeschalteten zweiten Busteilnehmer (3 bzw. 4) über die Leitung (12) ein Adresssignal für die dem nachgeschalteten Busteilnehmer (3 bzw. 4) zuzuteilende Adresse sendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass über die Leitung (12) zusätzlich ausgehend von einem ersten Busteilnehmer (1 ) und sukzessive jeder diesem in der Reihenfolge seiner Anordnung in der Leitung nachgeschaltete Busteilnehmer (3, 4) dem in der Reihenfolge seiner Anordnung in der Leitung jeweils unmittelbar nachgeschalteten zweiten Busteilnehmer (3 bzw. 4) die
Adressen der diesem zweiten Busteilnehmer (3 bzw. 4) vorgeschalteten Busteilnehmer (1 bzw. 1 , 3) gesendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Busteilnehmer (3, 4) die über die Leitung empfangenen Adresssignale unverarbeitet als erste Adresssignale sowie verarbeitet in Form eines weiteren zusätzlichen Adresssignals an den diesem nachgeschalteten Busteilnehmer über die Leitung (12) sendet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Initialisierung des Bussystems (B, B') in einem ersten Schritt über den Bus (5) als Signal zum Vorbereiten der Adressvergabe allen Busteilnehmern (1 , 3, 4) eine identische Adresse zugewiesen und von den Busteilnehmern (1 , 3, 4) als solche registriert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
- jeder Busteilnehmer (1 , 3, 4) über ein Zählglied verfügt und der aktuelle Zählerstand die Adresse dieses Busteilnehmers in dem Bussystem darstellt, wobei mit dem ersten, über den Bus gesen- deten Initialisierungssignal die Zähler aller Busteilnehmer (1 , 3,
4) auf einen vordefinierten Wert eingestellt werden und die Verarbeitung eines empfangenen Adresssignals durch die Busteilnehmer (1 , 3, 4) zum Generieren des zusätzlichen Adresssignals durch Erhöhen oder Erniedrigen des aktuellen Zählerstandes er- folgt,
- die von einem nachgeschalteten Busteilnehmer (3, 4) empfangenen, als Zählerstandsignale ausgebildete Adresssignale das eigene Zählglied auf den dem Adresssignal entsprechenden Zählerstand einstellen, wobei jeder Busteilnehmer (3, 4) das empfangene Zählerstandsignal mit dem höchsten Wert bzw. dem niedrigsten Wert als seine Adresse behält, und
- zur Verarbeitung die empfangenen Zählerstandsignale um einen vordefinierten Wert erhöht bzw. erniedrigt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zählerschritte, um die die bei der Verarbeitung empfangener Adresssignale die Zählerstände der Busteilnehmer (1 , 3, 4) erhöht werden, den Wert 1 aufweisen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass von dem letzten Busteilnehmer (4) in der Hintereinanderschaltung derselben in der Leitung (12) ein Adresszuwei- sungsabschlusssignal an das Steuergerät (1 ) des Bussystems (B) übermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Zuteilung einer individuellen Adresse an einen
Busteilnehmer (3, 4) durch eine Nachricht von dem neu adressierten Busteilnehmer (3, 4) auf dem Bus (5) für das Steuergerät (1 ) angezeigt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausführung eines Energiesparbetriebs des Busses (5) die Leitung (12) zur Reaktivierung schlafender Busteilnehmer (3, 4) und/oder des Steuergerätes (1 ) dient.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für die Reaktivierung das Steuergerät (1 ) ein Signal über die Leitung (12) bis mindestens zum Empfänger des schlafenden, zu aktivierenden Busteilnehmers sendet, damit dieses die Kommunikationsverbindung zum Bus aufnimmt.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reaktivierung eines schlafenden Steuergeräts ein aktiver Busteilnehmer alle Busteilnehmer entlang der Reihenanordnung derselben in der Leitung bis zum Steuergerät aktiviert.
12. Bussystem, umfassend ein Steuergerät (1 ), ein vom Steuergerät (1 ) ausgehender Bus (5) mit einer Signalübertragungseinrichtung (2) und wenigstens zwei über Busankopplungspunkte (6, 7) mit der Signalübertragungseinrichtung (2) des Busses (5) verbundene Bus- teilnehmer (3, 4), wobei das Bussystem (B, B') ferner eine vom
Steuergerät (1 ) ausgehende unidirektionale Leitung (12) umfasst, die mit den Busteilnehmern (3, 4) derart verbunden ist, dass diese basierend auf ihrer physikalischen Anordnung in der Leitung (12) adressierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Busteil- nehmer über ein Zählglied verfügt und ein jedem Busteilnehmer (1 ,
3, 4) von dem ihm vorgeschalteten Busteilnehmer übermittelter Zählerstand die individuelle Adresse dieses Busteilnehmers in dem Bussystem darstellt.
13. Bussystem nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (12) eine ringförmige Topologie aufweist und vom letzten Busteilnehmer zum Steuergerät (1 ) zurückgeführt ist.
14. Bussystem nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Busteilnehmer (1 , 3, 4) ein Adressspeicher zum Ablegen der Adressen der diesem Busteilnehmer (3, 4) in der Reihen- folge ihrer Anordnung in der Leitung (12) vorgeschalteten Busteilnehmer verfügt.
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