DE102019106156A1 - Method for the optimal termination of a motor vehicle bus system and motor vehicle bus system - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zur optimalen Terminierung eines Kraftfahrzeug-Bussystems (10) ist beschrieben, das mehrere Knoten (12) umfasst, die jeweils eingerichtet sind, mittels eines orthogonalen Frequenzmultiplexverfahrens (OFDM-Verfahren) miteinander zu kommunizieren. Die Signalstärke und der Signal-Rausch-Abstand werden zwischen den Knoten (12) eines ersten Paars von Knoten (12) in beide Richtungen gemessen. Die Signalstärke und der Signal-Rausch-Abstand eines Bus-Signals werden in beide Richtungen zwischen den Knoten (12) zumindest eines weiteren Paars von Knoten. Derjenige Knoten (12) wird identifiziert, an dem ein schlechter Signal-Rausch-Abstand bei gleichzeitig hoher Signalstärke vorliegt. Die Terminierung des identifizierten Knotens (12) wird angepasst. Ferner ist ein Kraftfahrzeug-Bussystem (10) beschrieben.A method for optimal termination of a motor vehicle bus system (10) is described which comprises several nodes (12) which are each set up to communicate with one another by means of an orthogonal frequency division multiplexing method (OFDM method). The signal strength and the signal-to-noise ratio are measured between the nodes (12) of a first pair of nodes (12) in both directions. The signal strength and the signal-to-noise ratio of a bus signal are calculated in both directions between the nodes (12) of at least one other pair of nodes. That node (12) is identified at which there is a poor signal-to-noise ratio with a simultaneously high signal strength. The termination of the identified node (12) is adjusted. A motor vehicle bus system (10) is also described.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur optimalen Terminierung eines Kraftfahrzeug-Bussystems mit mehreren Knoten, die jeweils eingerichtet sind, mittels eines orthogonalen Frequenzmultiplexverfahrens (OFDM-Verfahren) miteinander zu kommunizieren. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug-Bussystem mit mehreren Knoten, die jeweils eingerichtet sind, mittels eines orthogonalen Frequenzmultiplexverfahrens (OFDM-Verfahren) miteinander zu kommunizieren.The invention relates to a method for optimal termination of a motor vehicle bus system with a plurality of nodes which are each set up to communicate with one another by means of an orthogonal frequency division multiplex method (OFDM method). The invention also relates to a motor vehicle bus system having a plurality of nodes which are each set up to communicate with one another by means of an orthogonal frequency division multiplex method (OFDM method).
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Bussysteme bekannt, die unter anderem in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, um über Knoten des Bussystems, auch Teilnehmer genannt, Daten auszutauschen bzw. zu kommunizieren. Diese Bussysteme können vergleichsweise wenige Knoten miteinander verbinden und verfügen darüber hinaus über verhältnismäßig geringe Bitraten, wenn sie beispielsweise auf demselben Medium physisch kontaktiert sind. Um höhere Bitraten zu erzielen oder um mehr Knoten anzubinden, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, sogenannte Switche oder Gateways einzusetzen, um Knoten an verschiedenen physikalischen Medien logisch zu verbinden. Dies erhöht jedoch den Aufwand, wodurch wiederum die Kosten steigen.Different bus systems are known from the prior art, which are used, among other things, in a motor vehicle in order to exchange or communicate data via nodes of the bus system, also called participants. These bus systems can connect comparatively few nodes with one another and moreover have relatively low bit rates if they are physically contacted on the same medium, for example. In order to achieve higher bit rates or to connect more nodes, it is known from the prior art to use so-called switches or gateways in order to logically connect nodes to different physical media. However, this increases the effort, which in turn increases the costs.
Auch sind aus dem Stand der Technik Bussysteme bekannt, bei denen die Knoten mittels des orthogonalen Frequenzmultiplexverfahrens (OFDM-Verfahren) miteinander kommunizieren, wobei in Abhängigkeit der Anordnung der Knoten bzw. der Ausbildung des Bussystems die Knoten beispielsweise alle gleich terminiert sind, also mit einem ohmschen Widerstand gleichen Widerstandswertes terminiert sind. Dies führt zu einer steigenden Dämpfung des Bus-Signals von ungefähr 3 dB je Knoten bzw. Abzweig von der Bus-Leitung, sodass die maximale Signaldämpfung bei 15 bis 16 Knoten bereits erreicht ist, was demnach der maximalen Anzahl an nutzbaren Knoten im Bussystem entspricht.Also known from the prior art are bus systems in which the nodes communicate with one another using the orthogonal frequency division multiplexing method (OFDM method), with the nodes all being terminated in the same way, for example, depending on the arrangement of the nodes or the design of the bus system, i.e. with one ohmic resistance of the same resistance value are terminated. This leads to an increasing attenuation of the bus signal of around 3 dB per node or branch from the bus line, so that the maximum signal attenuation is already reached at 15 to 16 nodes, which corresponds to the maximum number of usable nodes in the bus system.
Eine weitere Möglichkeit der Terminierung, die aus dem Stand der Technik bekannt ist, besteht darin, die Leitung nur am Anfang und Ende zu terminieren. Die Knoten zwischen dem Anfangs- und Endknoten können dann mit sehr kurzen Stichleitungen angebunden werden, sodass eine Reflexion am nicht terminierten Ende der Stichleitung das Signal nicht stört. Dies führt zu Einschränkungen in der Leitungsführung bzw. Bustopologie.Another possibility for termination, which is known from the prior art, is to terminate the line only at the beginning and the end. The nodes between the start and end nodes can then be connected with very short stub lines so that a reflection at the non-terminated end of the stub line does not disturb the signal. This leads to restrictions in the cable routing or bus topology.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Anzahl der möglichen Knoten im Bussystem in kostengünstiger Weise zu erhöhen und Einschränkungen in der Bustopologie zu vermeiden.The object of the invention is to increase the number of possible nodes in the bus system in a cost-effective manner and to avoid restrictions in the bus topology.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur optimalen Terminierung eines Kraftfahrzeug-Bussystems mit mehreren Knoten, die jeweils eingerichtet sind, mittels eines orthogonalen Frequenzmultiplexverfahrens (OFDM-Verfahren) miteinander zu kommunizieren, mit den folgenden Schritten:
- - Messen der Signalstärke und des Signal-Rausch-Abstands eines Bus-Signals zwischen den Knoten eines ersten Paars von Knoten in beide Richtungen,
- - Messen der Signalstärke und des Signal-Rausch-Abstands eines Bus-Signals in beide Richtungen zwischen den Knoten zumindest eines weiteren Paars von Knoten,
- - Identifizieren desjenigen Knotens, an dem ein schlechter Signal-Rausch-Abstand bei gleichzeitig hoher Signalstärke vorliegt, und
- - Anpassen der Terminierung des identifizierten Knotens.
- - Measuring the signal strength and the signal-to-noise ratio of a bus signal between the nodes of a first pair of nodes in both directions,
- - Measuring the signal strength and the signal-to-noise ratio of a bus signal in both directions between the nodes of at least one other pair of nodes,
- - Identifying the node at which there is a poor signal-to-noise ratio with a simultaneously high signal strength, and
- - Adjusting the termination of the identified node.
Das erfindungsgemäße Verfahren stellt sicher, dass das vorhandene Kraftfahrzeug-Bussystem hinsichtlich der Terminierung der einzelnen Knoten derart angepasst wird, dass keine Signal-Überhöhungen (schlechter Signal-Rausch-Abstand bei gleichzeitig hoher Signalstärke) an den einzelnen Knoten auftreten, die dazu führen würden, dass der jeweilige Knoten übersteuert werden würde. Mit anderen Worten würde an einem derartigen Knoten ein schlechter Signal-Rausch-Abstand vorliegen, auch Signal-Rausch-Verhältnis („signal to noise ratio“ - SNR) genannt, obwohl die Signalleistung aufgrund der Signal-Überhöhung, also einer negativen Dämpfung des Bus-Signals, verhältnismäßig hoch ist.The method according to the invention ensures that the existing motor vehicle bus system is adapted with regard to the termination of the individual nodes in such a way that no signal peaks (poor signal-to-noise ratio with simultaneously high signal strength) occur at the individual nodes which would lead to that the respective node would be overridden. In other words, there would be a poor signal-to-noise ratio at such a node, also known as the signal-to-noise ratio (SNR), although the signal power is due to the signal increase, i.e. negative attenuation of the bus Signal is relatively high.
Über die gemessene Signalstärke und den gemessenen Signal-Rausch-Abstand können Knoten im Kraftfahrzeug-Bussystem ermittelt werden, bei denen trotz guter Signalstärke ein schlechter Signal-Rausch-Abstand vorliegt. Anschließend kann die Terminierung, also der ohmsche Widerstand, des jeweiligen Knotens, an dem die Signal-Überhöhung identifiziert worden ist, entsprechend angepasst werden, um die Signal-Überhöhung zu kompensieren bzw. zu unterdrücken.Using the measured signal strength and the measured signal-to-noise ratio, nodes in the motor vehicle bus system can be determined where the signal-to-noise ratio is poor despite good signal strength. The termination, that is to say the ohmic resistance, of the respective node at which the signal excess has been identified can then be adapted accordingly in order to compensate or suppress the signal excess.
Grundsätzlich kann es zu den lokalen Signal-Überhöhungen kommen, also negativen Dämpfungen des Bus-Signals, wenn das Bus-Signal auf der Bus-Leitung an den Knoten, Abzweigungen und Übergängen reflektiert wird und es an anderen Stellen zu positiven Überlagerungen bzw. Interferenzen kommt.Basically, local signal peaks can occur, i.e. negative attenuation of the bus signal, if the bus signal is reflected on the bus line at the nodes, branches and transitions and there is positive overlap or interference at other points .
Zur Messung der Signalstärke und/oder des Signal-Rausch-Abstands kann zumindest ein Knoten, insbesondere jeder Knoten, des Kraftfahrzeug-Bussystems ein (integriertes) Messmodul zumindest teilweise umfassen, das eingerichtet ist, die Signalstärke sowie den Signal-Rausch-Abstand online zu messen, also während des Betriebs.To measure the signal strength and / or the signal-to-noise ratio, at least one node, in particular each node, of the motor vehicle Bus system at least partially comprise an (integrated) measurement module which is set up to measure the signal strength and the signal-to-noise ratio online, that is, during operation.
Ein derartiges Messmodul kann ansonsten dazu vorgesehen sein, um die Modulation des entsprechenden Knotens, der das OFDM-Verfahren zur Kommunikation verwendet, an einen Übertragungskanal anzupassen, wie das aus der Stromleitungskommunikation, also der Power Line Communication (PLC), bekannt ist.Such a measurement module can otherwise be provided in order to adapt the modulation of the corresponding node that uses the OFDM method for communication to a transmission channel, as is known from power line communication, i.e. power line communication (PLC).
Ein derartiges Messmodul kann einen Empfänger (Receiver) eines ersten Knotens umfassen, der die Signalstärke bzw. die Signalleistung ermittelt sowie die Rauschleistung auf der Busleitung messen kann. Zusätzlich kann ein Sender (Transmitter) in einem zweiten Knoten vorgesehen sein, der ein Testsignal generiert, das vom ersten Knoten empfangen wird. Der Vorgang kann von einem der Knoten bzw. von einem zentralen Knoten, der das Netzwerkmanagement durchführt, koordiniert werden.Such a measurement module can comprise a receiver of a first node, which determines the signal strength or the signal power and can measure the noise power on the bus line. In addition, a transmitter (transmitter) can be provided in a second node, which generates a test signal that is received by the first node. The process can be coordinated by one of the nodes or by a central node that performs the network management.
Die Messungen können für sämtliche Paare von Knoten an demselben physikalischen Medium durchgeführt werden, also alle Knoten. Für M Knoten ergibt sich somit eine Anzahl von maximal „M2 - M“ Messungen, da die Knoten nicht mit sich selbst vermessen werden.The measurements can be carried out for all pairs of nodes on the same physical medium, i.e. all nodes. For M nodes, this results in a maximum number of “M 2 - M” measurements, since the nodes are not measured with themselves.
Die jeweiligen Paare bilden jeweils einen Kanal aus, sodass sämtliche Kanäle vermessen werden können, um die Terminierung eines Knotens zu identifizieren, die angepasst werden muss.The respective pairs each form a channel so that all channels can be measured in order to identify the termination of a node that needs to be adjusted.
In speziell strukturierten Topologien des Kraftfahrzeug-Bussystems kann auf Grund des Vorwissens die Anzahl der Messungen reduziert werden, sodass nicht zwingend alle Paare von Knoten gemessen werden müssen.In specially structured topologies of the motor vehicle bus system, the number of measurements can be reduced on the basis of previous knowledge, so that not all pairs of nodes necessarily have to be measured.
Grundsätzlich umfasst ein Paar von Knoten einen ersten Knoten und einen zweiten Knoten, also zwei unterschiedliche Knoten.Basically, a pair of nodes comprises a first node and a second node, that is to say two different nodes.
Wie oben erläutert, ergeben sich somit für sämtliche Paare die entsprechenden Permutationen der möglichen Paare der Knoten, also bei beispielsweise drei Knoten die folgenden Paare von Knoten: Das erste Paar umfasst den ersten Knoten und den zweiten Knoten, das zweite Paar umfasst den ersten Knoten und den dritten Knoten und das dritte Paar umfasst den zweiten Knoten und den dritten Knoten.As explained above, the corresponding permutations of the possible pairs of nodes thus result for all pairs, i.e. for example with three nodes the following pairs of nodes: The first pair includes the first node and the second node, the second pair includes the first node and the third node and the third pair includes the second node and the third node.
Ein Aspekt sieht vor, dass die Terminierung angepasst wird, indem eine niedrigere Terminierung eingebaut wird. Insofern wird die Terminierung des Knotens, bei dem die Signal-Überhöhung identifiziert worden ist, manuell geändert, indem bei dem entsprechenden Knoten eine Terminierung verbaut wird, die niedriger ist als die bisherige. Hierdurch lässt sich eine auftretende Signalüberhöhung an dem Knoten kompensieren bzw. unterdrücken, sodass diese nicht mehr auftritt.One aspect provides for the termination to be adapted by incorporating a lower termination. In this respect, the termination of the node at which the signal excess has been identified is changed manually by installing a termination at the corresponding node that is lower than the previous one. This makes it possible to compensate or suppress a signal increase that occurs at the node so that it no longer occurs.
Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die Terminierung des Knotens automatisch angepasst wird, indem eine variable Terminierungseinheit des Knotens eine angepasste Terminierung automatisch bereitstellt. Der Knoten weist demnach eine variable Terminierungseinheit auf, die ausgebildet ist, die Terminierung automatisch anzupassen. Alternativ kann die variable Terminierungseinheit dem Knoten zugeordnet sein. In jedem Fall kann die variable Terminierungseinheit mehrere, insbesondere unterschiedliche, Terminierungen umfassen, die unabhängig voneinander schaltbar sind. In Abhängigkeit der benötigten Terminierung lassen sich unterschiedliche Terminierungen miteinander verknüpfen bzw. miteinander schalten, um zu der gewünschten Terminierung zu gelangen, also dem gewünschten Wert der Terminierung, bei dem die identifizierte Signalüberhöhung nicht mehr auftritt.A further aspect provides that the termination of the node is automatically adapted in that a variable termination unit of the node automatically provides an adapted termination. The node accordingly has a variable termination unit which is designed to automatically adapt the termination. Alternatively, the variable termination unit can be assigned to the node. In any case, the variable termination unit can comprise several, in particular different, terminations which can be switched independently of one another. Depending on the required termination, different terminations can be linked to one another or switched to one another in order to arrive at the desired termination, that is to say the desired value of the termination at which the identified excessive signal no longer occurs.
Mit anderen Worten umfasst die variable Terminierungseinheit mehrere, insbesondere unterschiedliche, ohmsche Widerstände, die jeweils geschaltet werden können, um so den Widerstandswert am entsprechenden Knoten einzustellen bzw. anzupassen.In other words, the variable termination unit comprises several, in particular different, ohmic resistors which can each be switched in order to set or adapt the resistance value at the corresponding node.
Ferner können die Knoten des Kraftfahrzeug-Bussystems jeweils eine variable Impedanz haben, wobei die Knoten jeweils einen Sende-Modus und einen Empfangs-Modus aufweisen, und wobei die variable Impedanz im Empfangs-Modus um mindestens eine Größenordnung höher ist als im Sende-Modus, insbesondere mindestens drei Größenordnungen, beispielsweise sechs Größenordnungen. Aufgrund der unterschiedlichen Impedanzen der Knoten im Sende- bzw. Empfangs-Modus lässt sich eine erheblich höhere Anzahl von Knoten mit der OFDM-Technologie auf koaxialen und verdrillten Leitungen erreichen, die bei einem Bussystem, insbesondere dem Kraftfahrzeug-Bussystem, verwendet werden. Aufgrund der niedrigen Impedanz im Sende-Modus kann der als Sender ausgebildete Knoten lange Leitungen und viele Knoten entsprechend betreiben, da die weiteren Knoten, also die als Empfänger ausgebildeten Knoten, das Bus-Signal aufgrund ihrer hohen Impedanz im Empfangs-Modus nicht so stark dämpfen.Furthermore, the nodes of the motor vehicle bus system can each have a variable impedance, the nodes each having a transmit mode and a receive mode, and the variable impedance in the receive mode being at least one order of magnitude higher than in the transmit mode, in particular at least three orders of magnitude, for example six orders of magnitude. Due to the different impedances of the nodes in the transmit and receive mode, a significantly higher number of nodes can be achieved with OFDM technology on coaxial and twisted lines that are used in a bus system, in particular the motor vehicle bus system. Due to the low impedance in the transmit mode, the node designed as a transmitter can operate long lines and many nodes accordingly, since the other nodes, i.e. the nodes designed as receivers, do not attenuate the bus signal as much due to their high impedance in the receive mode .
Der als Sender eingerichtete Knoten kann beispielsweise über eine Impedanz von 10 Ω verfügen, wohingegen der als Empfänger eingerichtete Knoten eine Impedanz von 10 kΩ bis 10 MΩ hat.The node set up as a transmitter can, for example, have an impedance of 10 Ω, whereas the node set up as a receiver has an impedance of 10 kΩ to 10 MΩ.
Mit anderen Worten weist der Knoten eine Impedanz von 10 Ω, sofern er sich im Sende-Modus befindet, wohingegen die Impedanz des Knotens zwischen 10 kΩ und 10 MΩ beträgt, sofern er sich im Empfangs-Modus befindet. In other words, the node has an impedance of 10 Ω if it is in the transmit mode, whereas the impedance of the node is between 10 kΩ and 10 MΩ if it is in the receive mode.
Die unterschiedlichen Impedanzen im Sende- bzw. Empfangs-Modus führen dazu, dass die Bus-Signale an den als Empfänger ausgebildeten Knoten stärker reflektiert werden, da die Impedanz im Empfangs-Modus entsprechend höher ist, wodurch es zu den lokalen Signal-Überhöhungen, also den negativen Dämpfungen des Bus-Signals, kommen kann.The different impedances in the transmit and receive mode lead to the fact that the bus signals are reflected more strongly to the node designed as a receiver, since the impedance in the receive mode is correspondingly higher, which leads to the local signal peaks the negative attenuation of the bus signal.
Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die Messung der Signalstärke und des Signal-Rausch-Abstands für die Paare von Knoten rekursiv wiederholt werden, wobei die Terminierung des jeweils identifizierten Knotens angepasst wird. Die Prozedur wird demnach für die zuvor vermessenden Paare von Knoten wiederholt, insbesondere für alle Knoten an demselben Medium, bis ein gewünschtes Gesamtoptimum gefunden ist. Im Gesamtoptimum sollte die Signalstärke und der Signal-Rausch-Abstand für die jeweiligen Knoten auf einem gleichen Niveau liegen.Another aspect provides that the measurement of the signal strength and the signal-to-noise ratio are repeated recursively for the pairs of nodes, the termination of the respectively identified node being adapted. The procedure is therefore repeated for the previously measured pairs of nodes, in particular for all nodes on the same medium, until a desired overall optimum is found. In the overall optimum, the signal strength and the signal-to-noise ratio for the respective nodes should be on the same level.
Insbesondere werden die Messungen so oft rekursiv wiederholt, bis ein vordefiniertes Gesamtoptimum hinsichtlich der Terminierung erreicht wird. Wie bereits erläutert kann das vordefinierte Gesamtoptimum derart definiert sein, dass die Dämpfung, also die Signalstärke, bei im Wesentlichen gleichem Signal-Rausch-Abstand für alle Knoten an demselben Medium gleich ist. Mit anderen Worten liegen die Signalstärke und der Signal-Rausch-Abstand für die jeweiligen Knoten auf einem gleichen Niveau.In particular, the measurements are repeated recursively until a predefined overall optimum with regard to the termination is reached. As already explained, the predefined overall optimum can be defined in such a way that the attenuation, that is to say the signal strength, is the same for all nodes on the same medium with essentially the same signal-to-noise ratio. In other words, the signal strength and the signal-to-noise ratio for the respective nodes are at the same level.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Kraftfahrzeug-Bussystem mit mehreren Knoten, die jeweils eingerichtet sind, mittels eines orthogonalen Frequenzmultiplexverfahrens (OFDM-Verfahren) miteinander zu kommunizieren, wobei zumindest ein Knoten eine variable Impedanz hat, wobei der zumindest eine Knoten einen Sende-Modus und einen Empfangs-Modus aufweist, und wobei die variable Impedanz im Empfangs-Modus um mindestens eine Größenordnung höher ist als im Sende-Modus.Furthermore, the object is achieved according to the invention by a motor vehicle bus system with a plurality of nodes which are each set up to communicate with one another by means of an orthogonal frequency division multiplex method (OFDM method), at least one node having a variable impedance, the at least one node having a transmission Mode and a receiving mode, and wherein the variable impedance in the receiving mode is at least one order of magnitude higher than in the transmitting mode.
Aufgrund der unterschiedlichen Impedanzen im Sende- bzw. Empfangs-Modus ist es möglich, die Anzahl der Knoten im Kraftfahrzeug-Bussystem entsprechend zu erhöhen, da das von dem als Sender eingerichteten Knoten ausgesandte Bus-Signal weniger gedämpft wird, wodurch dieses an mehr Knoten gesendet werden kann im Vergleich zu einem Bussystem mit gleichen Terminierungen.Due to the different impedances in the transmit and receive mode, it is possible to increase the number of nodes in the motor vehicle bus system accordingly, since the bus signal sent by the node set up as a transmitter is less attenuated, which means that it is sent to more nodes can be compared to a bus system with the same terminations.
Ein Aspekt sieht vor, dass der zumindest eine Knoten ein Messmodul zumindest teilweise umfasst, das eingerichtet ist, die Signalstärke und den Signal-Rausch-Abstand eines Bus-Signals zu messen. Bei dem Messmodul kann es sich um ein Messmodul handeln, über das die Signalstärke und der Signal-Rausch-Abstand gemessen wird, um eine Modulation an einen entsprechenden Übertragungskanal des Bussystems anzupassen, sofern der jeweilige Knoten mittels des OFDM-Verfahrens kommuniziert.One aspect provides that the at least one node comprises at least partially a measurement module which is set up to measure the signal strength and the signal-to-noise ratio of a bus signal. The measurement module can be a measurement module that measures the signal strength and the signal-to-noise ratio in order to adapt a modulation to a corresponding transmission channel of the bus system, provided that the respective node communicates using the OFDM method.
Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass das Messmodul eingerichtet ist, aufgrund der gemessenen Signalstärke und des gemessenen Signal-Rausch-Abstands eine Signal-Überhöhung zu identifizieren. Aus der Signalstärke und dem Signal-Rausch-Abstand lässt sich auf eine Signal-Überhöhung an einem Knoten des Kraftfahrzeug-Bussystems schließen, dessen Terminierung anzupassen ist, um die Signal-Überhöhung zu kompensieren bzw. zu unterdrücken. Insofern kann das Messmodul die Signal-Überhöhung identifizieren.Another aspect provides that the measurement module is set up to identify a signal excess on the basis of the measured signal strength and the measured signal-to-noise ratio. From the signal strength and the signal-to-noise ratio, it is possible to infer a signal excess at a node of the motor vehicle bus system, the termination of which is to be adapted in order to compensate for or suppress the signal excess. In this respect, the measuring module can identify the signal increase.
Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst der zumindest eine Knoten eine variable Terminierungseinheit, die eingerichtet ist, in Abhängigkeit der gemessenen Signalstärke und des gemessenen Signal-Rausch-Abstands eine angepasste Terminierung automatisch bereitzustellen. Die variable Terminierungseinheit ist demnach ausgebildet, dem Knoten, an dem die Signal-Überhöhung identifiziert worden ist, eine angepasste Terminierung automatisch bereitzustellen, sodass die Signal-Überhöhung kompensiert bzw. unterdrückt wird. Mit anderen Worten wird die Terminierung des Knotens, an dem die Signal-Überhöhung identifiziert worden ist, angepasst, um die Signal-Überhöhung zu unterdrücken bzw. zu kompensieren.According to a further aspect, the at least one node comprises a variable termination unit which is set up to automatically provide an adapted termination as a function of the measured signal strength and the measured signal-to-noise ratio. The variable termination unit is accordingly designed to automatically provide adapted termination to the node at which the signal excess has been identified so that the signal excess is compensated or suppressed. In other words, the termination of the node at which the signal excess has been identified is adapted in order to suppress or compensate for the signal excess.
Die variable Terminierungseinheit kann mehrere, insbesondere unterschiedliche, Terminierungen aufweisen, die unabhängig voneinander schaltbar sind. Die variable Terminierungseinheit kann demnach die Terminierung in einfacher Weise dahingehend einstellen, dass die variable Terminierungseinheit die mehreren Terminierungen in einer bestimmten Weise schaltet, um zu einer Gesamtterminierung zu gelangen, die an die gemessene Signalstärke und/oder den gemessenen Signal-Rausch-Abstand angepasst ist. Hierzu kann die variable Terminierungseinheit mit dem Messmodul kommunizieren, um Informationen bzw. Daten der gemessenen Signalstärke und/oder des Signal-Rausch-Abstands zu erhalten.The variable termination unit can have several, in particular different, terminations that can be switched independently of one another. The variable termination unit can accordingly set the termination in a simple manner so that the variable termination unit switches the multiple terminations in a certain way in order to arrive at an overall termination that is adapted to the measured signal strength and / or the measured signal-to-noise ratio . For this purpose, the variable termination unit can communicate with the measuring module in order to receive information or data on the measured signal strength and / or the signal-to-noise ratio.
Ferner kann die variable Impedanz im Empfangs-Modus um mindestens drei Größenordnungen, insbesondere sechs Größenordnungen, höher sein als im Sende-Modus. Aufgrund der unterschiedlichen Impedanzen im Empfangs- bzw. Sende-Modus lassen sich mehrere Knoten in das Kraftfahrzeug-Bussystem integrieren, da die höhere Impedanz im Empfangs-Modus der als Empfänger eingerichteten Knoten dazu führt, dass das von dem als Sender eingerichteten Knoten ausgesandte Bus-Signal weniger stark gedämpft wird. Hierdurch kann das ausgesandte Bus-Signal über eine größere Distanz und entsprechend mehrere Knoten gesendet werden, da die maximale Signaldämpfung deutlich später eintritt.Furthermore, the variable impedance in the receive mode can be at least three orders of magnitude, in particular six orders of magnitude, higher than in the transmit mode. Due to the different impedances in the receive or transmit mode, several nodes can be integrated into the vehicle Integrate the bus system, since the higher impedance in the receive mode of the nodes set up as receivers means that the bus signal sent by the node set up as a transmitter is less attenuated. As a result, the transmitted bus signal can be sent over a greater distance and accordingly several nodes, since the maximum signal attenuation occurs significantly later.
Sofern allen Knoten eine variable Terminierungseinheit zugeordnet ist, kann die Terminierung in einfacher Weise und automatisiert angepasst werden, bis ein vorgegebenes Gesamtoptimum gefunden ist.If a variable termination unit is assigned to all nodes, the termination can be adjusted in a simple and automated manner until a predetermined overall optimum is found.
Hierzu werden die oben beschriebenen Messungen für die jeweiligen Paare von Knoten durchgeführt, wobei die Terminierung des identifizierten Knotens angepasst wird, beispielsweise des Knotens mit der größten Signalüberhöhung. Die Anpassung der Terminierung kann über die variable Terminierungseinheit automatisiert erfolgen, sodass automatisch die nächste Schleife an Messungen durchgeführt werden kann.For this purpose, the measurements described above are carried out for the respective pairs of nodes, with the termination of the identified node being adapted, for example the node with the greatest signal increase. The termination can be adjusted automatically via the variable termination unit so that the next loop of measurements can be carried out automatically.
Diese Prozedur wiederholt sich so oft, bis das vorgegebene Gesamtoptimum im Kraftfahrzeug-Bussystem gefunden ist.This procedure is repeated until the predetermined overall optimum has been found in the motor vehicle bus system.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- -
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Bussystems, und - -
2 eine schematische Darstellung, die das erfindungsgemäße Verfahren zur optimalen Terminierung eines Kraftfahrzeug-Bussystems verdeutlicht.
- -
1 a schematic representation of a motor vehicle bus system according to the invention, and - -
2 a schematic representation that illustrates the inventive method for optimal termination of a motor vehicle bus system.
In
In der in
Die Knoten
Im Empfangs-Modus ist die variable Impedanz des jeweiligen Knotens
Beispielsweise beträgt die Impedanz im Sende-Modus
Des Weiteren umfassen die Knoten
Insbesondere kann ein erster Knoten
Grundsätzlich kann jedes Messmodul
Mithilfe des Messmoduls
Darüber hinaus umfasst jeder Knoten
Über die variable Terminierungseinheit
Alternativ kann vorgesehen sein, dass aufgrund der erfassten Signal-Überhöhung, die mittels des Messmoduls
Grundsätzlich kann die variable Terminierungseinheit
Nachfolgend wird anhand der
Es lässt sich also das Kraftfahrzeug-Bussystem
Das Bus-Signal kann von einem als Sender ausgebildeten Knotens
In einem zweiten Schritt
Die gemessene Signalstärke und der gemessene Signal-Rausch-Abstand werden dann in einem dritten Schritt
In einem vierten Schritt
Wie bereits erläutert, lässt sich die Terminierung in einfacher Weise manuell anpassen, indem eine niedrigere Terminierung verbaut wird, also eine Terminierung mit niedrigerem Wert. Die niedrigere Terminierung hat zur Folge, dass die Signal-Überhöhung, die an dem entsprechenden Knoten
Alternativ kann die Terminierung des Knotens
Hierzu können die variable Terminierungseinheit
Nachdem die Terminierung des in einer ersten Schleife identifizierten Knotens
Dann wird die Terminierung des in der nächsten Schleife identifizierte Knotens
Die Schleifen wiederholen sich rekursiv, beispielsweise bis ein Gesamtoptimum hinsichtlich der Terminierung gefunden ist, also bei dem die Signalstärke und der Signal-Rausch-Abstand für die jeweiligen Knoten
Sofern jedem Knoten
In jedem Fall ist sichergestellt, dass die Anzahl der im Kraftfahrzeug-Bussystem
Dies wird dadurch erreicht, dass die Knoten
Die aufgrund der unterschiedlichen Terminierungen der Knoten
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102019106156.3A DE102019106156A1 (en) | 2019-03-11 | 2019-03-11 | Method for the optimal termination of a motor vehicle bus system and motor vehicle bus system |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102021208828A1 (en) | 2021-08-12 | 2023-02-16 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | bus system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10020142A1 (en) * | 2000-04-17 | 2001-11-29 | Volkswagen Ag | Bus system for electronic components linked with a network, has terminating resistor whose resistance value is adjusted depending on the error density detected by an error counter |
| US7982596B2 (en) * | 2006-09-01 | 2011-07-19 | Power Monitors, Inc. | Method and apparatus for a power line communications test system |
| DE102016215038A1 (en) * | 2015-08-18 | 2017-02-23 | Infineon Technologies Ag | CURRENT SENSOR INTERFACE USING A TERMINATED SYMMETRICAL PHYSICAL LAYER |
-
2019
- 2019-03-11 DE DE102019106156.3A patent/DE102019106156A1/en active Pending
Patent Citations (3)
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