BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft eine Signalverarbeitungsvorrichtung für ein Kommunikationssystem. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Signalverarbeitungsvorrichtung. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein entsprechendes Kommunikationssystem und ein Sendegerät mit einer entsprechenden Signalverarbeitungsvorrichtung. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein elektrisches Netzwerk, in dem eine entsprechende Signalverarbeitungsvorrichtung eingesetzt werden kann.

In einem elektrischen Netzwerk, wie zum Beispiel einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, kann ein Kommunikationssystem, wie zum Beispiel ein sogenanntes BUSsystem, eingesetzt werden, um die Übertragung von Daten zwischen einzelnen Teilnehmern oder Endgeräten in dem Netzwerk zu ermöglichen. Die Endgeräte können zum Beispiel ein Sendegerät, wie beispielsweise eine zentrale Recheneinheit (ECU - Electronic Control Unit), und ein zugeordnetes Empfangsgerät, wie beispielsweise eine Aktuatoreinheit, zum Umsetzen einer bestimmten Funktion in dem Fahrzeug sein. Im Zusammenhang mit einer Steuerung einer Fahrzeugtür kann das Sendegerät zum Beispiel ein elektronisches Türsteuergerät (eTSG) sein, während das Empfangsgerät eine Aktuatoreinheit zur elektrischen Außengriffbedienung (eTAB) ist. Das eTAB kann zum Beispiel einen Stellmotor als Aktor aufweisen, um beispielsweise einen Bowdenzug, der zur Entriegelung oder Verriegelung der Fahrzeugtür eingesetzt werden kann, zu verstellen oder zu steuern. Für die Steuerung kann von dem eTSG ein Steuerbefehl, wie beispielsweise „Tür verriegeln“ oder „Tür entriegeln“ ausgesendet und über das Kommunikationssystem an das jeweilige Empfangsgerät übertragen werden.

In modernen Netzwerkarchitekturen kann vorgesehen sein, dass eine gemeinsame Recheneinheit, mehrere, also zwei oder mehr, verschiedene Empfangsgeräte steuern kann. Das Versenden und/oder Empfangen von Nachrichten oder Steuerbefehlen erfolgt dabei über einen gemeinsamen Übertragungsweg, der durch die Topologie des Kommunikationssystems vorgegeben ist. Dabei sollen die einzelnen Datenübertragungen jedoch klar voneinander getrennt bleiben. Dazu wird der Steuerbefehl für das jeweilige Empfangsgerät bei der Übertragung über das Kommunikationssystem in einem kommunikationssystemkonformen Steuersignal kodiert. Das heißt, eine Signalform und/oder -Zusammensetzung ist an das gewählte Kommunikationssystem, also dessen Kommunikationsstandard angepasst. Gängige Kommunikationsstandards im Fahrzeugbereich sind unter anderem LIN (local interconnect network) und CAN (controller area network).

Für die Kodierung umfasst das Kommunikationssystem eine Signalverarbeitungsvorrichtung. Diese weist zum Beispiel ein Steuergerät oder einen sogenannten Transceiver auf, mit dem der Steuerbefehl in das Steuersignal umgewandelt oder übersetzt werden kann. Für den Betrieb benötigt das Steuergerät elektrische Energie, die von einer Energieversorgungseinrichtung des betreffenden Netzwerks bereitgestellt werden kann.

Bei der Energieversorgung kann es in bestimmten Fällen, wie etwa einem Fahrzeugunfall oder bei kurzfristiger Überlastung, zu Unterbrechungen kommen. Dann kann die Übersetzungsfunktion des Steuergeräts nicht mehr gewährleitet werden. Nachteilig ist das zum Beispiel dann, wenn zumindest eine basisgemäße Bedienbarkeit der Empfangsgeräte im Netzwerk erhalten bleiben soll.

Aus der WO 2016/058815 A1 ist zum Beispiel die Verwendung eines LIN- BUS bekannt, um zum Beispiel bei unterbrochener Energieversorgung grundlegende Basisfunktionen von Fahrzeugmodulen sicherstellen zu können. In einem Energiesparmodus werden dazu Sensordaten beispielsweise anders kodiert, als in einem normalen Betriebsmodus.

Aus der DE 10 2014 207 993 A1 ist zum Beispiel eine Energieübertragungsvorrichtung zum Umsetzen einer redundanten Energieversorgung bekannt. Diese umfasst eine zweikanalige Zufuhr elektrischer Energie, die eine zuverlässige Weiterleitung der Energie zu einem Verbraucher ermöglicht.

Nachteilig hierbei ist, dass eine zusätzlich Energieversorgungsleitung oder Notstromleitung in das Netzwerk integriert werden muss. Diese Notstromleitung wird dabei nur für den Fall eines Versorgungseinbruchs, wie beispielsweise eines Spannungsabrisses, verbaut und hat sonst keine weitere Funktion. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein solcher Einsatzfall eintritt, ist jedoch sehr gering. Zudem erzeugt die zusätzliche Leitung Mehrkosten.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bedarfsgerecht, zum Beispiel bei Einbruch einer Energieversorgung, die Steuerbarkeit eines Empfangsgeräts mittels eines Sendegeräts zu gewährleisten und dabei den Mehrkostenaufwand zu reduzieren.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die abhängigen Ansprüche sowie die Beschreibung und die Figuren.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die Funktion der Bedienbarkeit des Empfangsgeräts im Bedarfsfall beispielsweise zum Einstellen eines sicheren Zustands des Empfangsgeräts in die Signalverarbeitungsvorrichtung des Kommunikationssystem integriert werden kann. Das heißt, die Signalverarbeitungsvorrichtung, insbesondere deren Leitungen, wird genutzt, um bei einem Spannungsabriss eine Notbestromungsleitung zu realisieren. Die Notbestromung erfolgt dabei, ohne das zugehörige Steuergerät der Signalverarbeitungsvorrichtung zu nutzen. So kann sichergestellt werden, dass die verbleibende Energie im Netzwerk ausreicht, um das Empfangsgerät zu steuern und für den Betrieb des Steuergeräts aufgebraucht wird.

Konkret ist diese Funktionalität gemäß einem Aspekt der Erfindung mittels einer Signalverarbeitungsvorrichtung für ein Kommunikationssystem umgesetzt. Die Signalverarbeitungsvorrichtung ist zum Beispiel eine Adapterschaltung und/oder Anschlussschaltung zum Anschließen eines Sendegeräts an das Kommunikationssystem. Das Kommunikationssystem kann zum Beispiel ein sogenanntes BUS System sein.

Die Signalverarbeitungsvorrichtung ist zum Verarbeiten, also zum Beispiel zum Übertragen und Erzeugen, von elektrischen Signalen, die in einem elektrischen Netzwerk zwischen zumindest einem Sendergerät und zumindest einem zugeordneten Empfangsgerät mittels des Kommunikationssystems übertragbar sind, ausgebildet. Sendegerät und Empfangsgerät sind Endgeräte oder Teilnehmer in dem elektrischen Netzwerk, die zum Beispiel Steuerbefehle über die Signalverarbeitungsvorrichtung austauschen, und somit senden oder empfangen können. Die zwei oder mehr Endgeräte sind mittels des Kommunikationssystems zu dem elektrischen Netzwerk verschaltbar oder verbindbar.

Um die Signalübertragung zu ermöglichen, umfasst die Signalverarbeitungsvorrichtung einen jeweiligen Senderanschluss zum Koppeln mit dem jeweiligen Sendegerät und einen jeweiligen Empfängeranschluss zum Koppeln mit dem jeweiligen Empfangsgerät. Empfängeranschluss und Sendeanschluss bilden somit einen Signalausgang und einen Signaleingang der Signalverarbeitungsvorrichtung. Das Empfangsgerät kann zum Beispiel über eine Datenleitung eines Signalleitungsnetzwerks des Kommunikationssystems an den Empfängeranschluss angeschlossen sein. Mehrere Sende- bzw. Empfangsgeräte können beispielsweise über einen gemeinsamen Sende- bzw. Empfängeranschluss angeschlossen sein.

Des Weiteren umfasst die Signalverarbeitungsvorrichtung einen Energieversorgungsanschluss zum Koppeln mit einer Energieversorgungseinrichtung zur elektrischen Energieversorgung für das elektrische Netzwerk. Über den Energieversorgungsanschluss kann die Signalverarbeitungsvorrichtung ein Energieversorgungssignal, das von einem Energieversorger der Energieversorgungseinrichtung für das elektrische Netzwerk erzeugt oder bereitgestellt wird, empfangen oder erfassen. Das Energieversorgungssignal kann zum Beispiel eine Betriebsspannung sein, die zwischen zwei Bezugspotentialen der Energieversorgungseinrichtung, beispielsweise einem Pluspotential und einem Minuspotential (Massepotential), abgreifbar ist.

Die Signalverarbeitungsvorrichtung umfasst auch eine Signalerzeugungsschaltung mit zumindest einem Signalerzeugungssteuergerät. Das Signalerzeugungssteuergerät, im Folgenden auch kurz Steuergerät, ist dazu ausgebildet, einen von dem jeweiligen Sendegerät über den jeweiligen Sendeanschluss bereitgestellten Steuerbefehl in ein kommunikationssystemkonformes Steuersignal zu kodieren und an dem Empfängeranschluss für das zugeordnete Empfangsgerät bereitzustellen. Mittels der Signalerzeugungsschaltung, insbesondere des zugeordneten Steuergeräts, kann der Steuerbefehl somit in ein Nachrichtensignal beispielsweise zum Einspeisen in die Datenleitung für die Übertragung an das Empfangsgerät umgesetzt werden. Die Signalkodierung kann abhängig von einem jeweiligen Kommunikationsstandard des Kommunikationssystem erfolgen. Die Signalkodierung kann unter Verwendung von der elektrischen Energie, die in Form eines Energieversorgungssignals am Energieversorgungsanschluss bereitgestellt wird, erfolgen.

Um die Funktion der bedarfsgerechten Steuerbarkeit des Empfangsgeräts zu realisieren, umfasst die Signalverarbeitungsvorrichtung weiterhin eine Überbrückungsschaltung. Die Überbrückungsschaltung ist ausgebildet, in einem aktivierten Zustand ein von dem Sendegerät über den Sendeanschluss bereitgestelltes Auslösesignal, welches sich in seinem Signaltypen von dem Steuersignal unterscheidet, unter Umgehung der Signalerzeugungsschaltung direkt an den Empfängeranschluss bereitzustellen. Anders ausgedrückt, wird das Signal am Senderanschluss direkt und ohne Signalkodierung nach dem jeweiligen Kommunikationsstandard auf den Empfängeranschluss durchgeschaltet. Das Auslösesignal ist insbesondere kein Nachrichtensignal. Es kann sich stattdessen beispielweise um ein Versorgungssignal handeln. In dem aktivierten Zustand ist die Überbrückungsschaltung zum Beispiel elektrisch leitend oder leitfähig geschaltet. Das Gegenteil ist zum Beispiel ein deaktivierter Zustand, in dem die Überbrückungsschaltung elektrisch isolierend oder nicht leitfähig geschaltet ist.

Zum Aktivieren oder Deaktivieren der Überbrückungsschaltung umfasst die Signalverarbeitungsvorrichtung eine Aktivierungsschaltung. Die Aktivierungsschaltung ist ausgebildet, das mittels der Energieversorgungseinrichtung bereitgestellte Energieversorgungssignal, welches an dem Energieversorgungsanschluss abgreifbar ist, gemäß einem vorgegebenen Aktivierungskriterium zu überwachen. In Abhängigkeit von einem Überwachungsergebnis ist die Aktivierungsschaltung ausgebildet, die Überbrückungsschaltung zu aktivieren. Insbesondere wird dabei durch die Aktivierung der Überbrückungsschaltung die Signalerzeugungsschaltung deaktiviert. Die Aktivierungsschaltung stellt somit eine Umschaltfunktion zwischen Signalerzeugungsschaltung und Überbrückungsschaltung bereit.

Somit kann abhängig vom Zustand der Energieversorgung anstelle des kodierten Steuersignals das Auslösesignal direkt an das Empfangsgerät bereitgestellt werden. Das Kommunikationssystem kann somit zum Beispiel im Notfall für das direkte Bestromen des jeweiligen Empfangsgeräts verwendet werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass bei Bedarf keine Energie zur Versorgung des Signalerzeugungssteuergeräts verbraucht wird. Die Energie kann stattdessen direkt an das Empfangsgerät übertragen werden, um dieses zum Beispiel in einen bestimmten Zustand, wie beispielsweise einen sicheren Zustand zu bringen oder zu verstellen. Mit dem Auslösesignal ist somit zum Beispiel ein vorgegebener Notfallzustand des Empfängergeräts auslösbar oder einstellbar. Der Notfallzustand kann zum Beispiel ein Deaktivieren oder Entriegeln oder eine andere Maßnahme zum Bringen des Empfangsgeräts in den vorgegebenen sicheren Zustand sein. Am konkreten Beispiel einer Türentriegelung für ein Fahrzeug, kann so zum Beispiel ein Motor für einen Bowdenzug zur Entriegelung der Fahrzeugtüre direkt mit dem Auslösesignal angesteuert werden (Bowdenzug „auswerfen“), falls das Fahrzeug zum Beispiel in einen Unfall verwickelt ist, bei dem die Fahrzeugbatterie abgeklemmt oder beschädigt wurde.

Die Signalverarbeitungsvorrichtung ist vorliegend eine Komponente im Kommunikationssystem zum Koppeln mehrerer, also zweier oder mehrerer, Endgeräte zur Signal- bzw. Datenübertragung. Die Signalübertragung kann unidirektional oder bidirektional erfolgen, abhängig von der Art des gewählten Kommunikationssystems bzw. des zugeordneten Kommunikationsstandards. Die Signalübertragung kann das Übermitteln einer Geräteeinstellung, eines Gerätezustands, einer Fehlerdiagnose oder einer Statusinformation umfassen.

Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann, wie zuvor beschrieben, zwei verschiedene Signale beziehungsweise Signaltypen übertragen oder bereitstellen: einerseits das Steuersignal und andererseits das Auslösesignal.

Das Steuersignal ist insbesondere ein elektrisches Signal vom Typ Nachrichtensignal oder Datensignal. Das heißt, mittels des Steuersignals erfolgt insbesondere keine Energieübertragung. Stattdessen wird vorzugsweise nur der Steuerbefehl, also die Botschaft und/oder Nachricht in einer gewünschten Signalform kodiert. Das Steuersignal ist insbesondere ein an sich bekanntes digitales Signal oder Binärsignal. Das heißt, es handelt sich um ein Signal, das aus Spannungspulsen mit einem vorbestimmten Pulsmuster moduliert oder zusammengesetzt ist. Vorzugsweise wechseln die Spannungspulse nur zwischen zwei diskreten Zuständen oder Pegeln, nämlich zum Beispiel dem Zustand „high“ und dem Zustand „low“. Beispielsweise kann das vorgenannte Pluspotential der Energieversorgungseinrichtung dem Zustand „high“ zugeordnet sein, während der Zustand „low“ dem Massepotential zugeordnet ist.

Das Steuersignal ist vorliegend „kommunikationssystemkonform“. Das heißt, es kodiert den Steuerbefehl in einer Signalform oder einem Format, das in dem Kommunikationssystem zulässig ist. Das Steuersignal entspricht somit den Regeln oder Standards für die Datenübertragung im Kommunikationssystem. Die Signalform des Steuersignals kann vom Typ des Kommunikationssystems abhängen. Zum Beispiel kann das Steuersignal gemäß dem sogenannten LIN Standard gebildet sein, wenn es sich bei dem Kommunikationssystem um den bekannten LIN BUS handelt.

Im Gegensatz dazu ist das Auslösesignal vorzugsweise ein Signal vom Typ Treibersignal oder Energie(versorgungs)signal. Das heißt, das Auslösesignal kann eine Aktuatorik des Empfängergeräts mit elektrischer Energie betreiben oder versorgen. Das Auslösesignal braucht somit nicht kommunikationssystemkonform sein. Es genügt, wenn das Auslösesignal empfangsgerätekonform, also für den Empfänger verarbeitbar oder umsetzbar, ist. Das Auslösesignal kann beispielsweise mittels des Sendegeräts oder einer Komponente des Sendegeräts erzeugt werden.

Das Auslösesignal kann zum Beispiel nur oder genau einen einzelnen Signalpuls, insbesondere einen kurzen Signalpuls von wenigen Millisekunden, umfassen. Beim Empfangen des Signalpulses durch das Empfangsgerät, kann das Einnehmen einer vorgegebenen Default- oder Grundeinstellung ausgelöst werden, die dem Notfallzustand entspricht. Die elektrische Energie zum Umsetzen der Default-Einstellung wird dabei durch das Auslösesignal übertragen oder transportiert. Im Vergleich dazu kann es sich bei dem Steuersignal um ein Wechselsignal mit mehreren aufeinanderfolgenden Signalpulsen, die in einem vorbestimmten Pulsmuster zusammengesetzt sind, handeln. Die Signalerzeugerschaltung mit dem zugeordneten Steuergerät ist vorliegend beispielsweise als Übersetzer zwischen dem Steuerbefehl und dem Steuersignal zu verstehen. Das Steuergerät setzt das jeweilige Kommunikationsprinzip gemäß dem Typ des Kommunikationssystems um. Das heißt, es passt die Signalform des Steuergeräts an. Die Signalform kann neben dem Pulsmuster zum Beispiel eine Frequenz, einen Pegel, ein Tastverhältnis und einen Botschaftsaufbau umfassen. Das Signalerzeugersteuergerät kann zum Beispiel ein Mikrocontroller oder Mikroprozessor sein. Falls das Kommunikationssystem eine sogenannte Master-Slave-Konfiguration vorsieht, kann das Steuergerät ein Mastersteuergerät sein. Eine Treiberschaltung oder ein Steuereinheit des Empfangsgeräts kann hingegen zum Beispiel ein Slavesteuergerät ausbilden.

Das Sendegerät kann zum Beispiel ein Steuereinrichtung oder eine elektronische Recheneinheit (Electronic Control Unit - ECU) für das (oder die) zugeordnete(n) Empfangsgerät(e) ausbilden. Insbesondere kann das Sendegerät eine zentrale Recheneinheit (Central Processing Unit - CPU), im Fahrzeugbereich beispielweise ein zentraler Bordcomputer sein.

Das Empfangsgerät kann als Aktor oder Aktuatoreinheit ausgebildet sein. Das Empfangsgerät kann ein Stellglied oder eine Aktuatorik umfassen. Das Stellglied kann zum Beispiel ein Stellmotor oder ein Schalter sein. Die Treiberschaltung oder die Steuereinheit des Empfangsgeräts zum Verarbeiten des von dem Sendegerät übermittelten Signals ausgebildet sein. Die Treiberschaltung kann zum Beispiel den Steuerbefehl aus dem Steuersignal dekodieren, um das Stellglied damit anzusteuern. Beispiele für ein Empfangsgerät im Kraftfahrzeugbereich sind unter anderem ein Fensterheber, ein Türöffner, oder ein Scheibenwischer oder eine Lichtanlage. Natürlich können auch Sensoren oder Sensoreinheiten können als Empfangsgerät in dem elektrischen Netzwerk vorgesehen sein. In dem elektrischen Netz kann zum Beispiel ein Sendegerät mit mehreren, also zwei oder mehr Empfangsgeräten (oder umgekehrt) mittels des Kommunikationssystems gekoppelt sein. Die Topologie der Kopplung kann insbesondere dem gewählten Kommunikationssystemtypen abhängen.

Die Überbrückungsschaltung umfasst zum Beispiel eine elektrische Leitung, die den ersten und zweiten Anschluss miteinander koppelt. Sie kann beispielsweise auch Bauteile, insbesondere passive Bauteile, wie einen Widerstand oder Diode für die Signalanpassung des Auslösesignals umfassen. Wichtig ist nur, dass die Überbrückungsschaltung kein zusätzliches Steuergerät umfasst.

Die Aktivierungsschaltung ist zum Überwachen der Energieversorgung durch Erfassen und Auswerten des Energieversorgungssignals gemäß dem vorgenannten Aktivierungskriterium ausgebildet. Wie die Überwachung umgesetzt sein kann, ist im späteren Verlauf noch näher beschrieben. Das Aktivierungskriterium umfasst zum Beispiel eine Vorschrift und/oder einen Algorithmus, bei deren beziehungsweise dessen Anwendung oder Durchführung die Aktivierung oder Deaktivierung der Überbrückungsschaltung ermittelt wird. Zum Ermitteln der Aktivierung oder Deaktivierung wird somit das Aktivierungskriterium durchgeführt.

Die Anschlüsse der Signalverarbeitungsvorrichtung können insbesondere elektrische Kontakte zum elektrischen Verbinden oder Koppeln mit den Endgeräten bzw. der Energieversorgungseinrichtung ausbilden. Der jeweilige Verbindungspartner in dem elektrischen Netzwerk kann einen komplementären oder korrespondierenden Anschluss umfassen zum Verbinden mit dem jeweiligen Anschluss der Signalverarbeitungsvorrichtung. Die Anschlüsse können gemeinsam eine Anschlussschnittstelle ausbilden.

Zu der Erfindung gehören auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben. Gemäß einer Ausführungsform ist die Aktivierungsschaltung dazu ausgebildet, gemäß dem Aktivierungskriterium zu prüfen, ob das Energieversorgungssignal gemäß einer Überprüfungsbedingung einen Verlauf aufweist, der dem vorgegebenen Notfallzustand des elektrischen Netzwerks zugeordnet ist. Und falls oder insbesondere nur dann, wenn die Überprüfung positiv ist, ist die Aktivierungsschaltung ausgebildet, die Überprüfungsschaltung zu aktivieren. Somit kann das Auslösesignal bereitgestellt und das Empfangsgerät in die vorgenannte Default-Einstellung gebracht werden. Ist die Überprüfung hingegen negativ, bleibt oder wird die Überbrückungsschaltung deaktiviert. Dann wird das Steuersignal bereitgestellt.

Vorliegend ist mit einer positiven Überprüfung gemeint, dass das Energieversorgungssignal den dem Notfallzustand zugeordneten Verlauf aufweist. Im Gegensatz dazu bedeutet eine negative Prüfung, dass das Energieversorgungssignal einen anderen als den dem Notfallzustand zugeordneten Verlauf aufweist.

Die Zuordnung des Verlaufs zu dem Notfallzustand kann zum Beispiel in einer Zuordnungsvorschrift hinterlegt sein. Die Zuordnungsvorschrift kann zum Beispiel als Zuordnungstabelle oder Look-Up-Table implementiert sein.

Der Notfallzustand kann zum Beispiel ein Zustand des Netzwerks sein, bei dem die Energieversorgung des Netzwerks nicht mehr sichergestellt oder gewährleistet werden kann. Der Notfallzustand kann sich zum Beispiel durch einen Einbruch der Energieversorgung, also zum Beispiel einer Reduktion der Versorgungsspannung, äußern. Somit kann der Notfallzustand aus dem Energieversorgungssignal abgelesen oder abgeleitet werden. Der Notfallzustand kann auftreten, wenn das Netzwerk oder eine Komponente des Netzwerks, wie die Energieversorgungseinrichtung oder eines der Endgeräte eine Funktionsstörung oder einen Defekt aufweist. Alternativ kann der Notfallzustand auch vorliegen, wenn zum Beispiel die Energieversorgungseinrichtung abgeschaltet oder deaktiviert wird. Das kommt bei batteriebetriebenen Fahrzeugen zum Beispiel vor, wenn das Fahrzeug in einen Unfall verwickelt ist oder eine Fahrzeugbatterie als Energieversorger überhitzt. Dann ist es von Vorteil, zum Beispiel die Fahrzeugtür zu entriegeln, sodass Passagiere das verunglückte Fahrzeug verlassen können.

Die vorgenannte Überprüfungsbedingung umfasst zum Beispiel eine Vorschrift und/oder einen Algorithmus, bei deren beziehungsweise dessen Anwendung oder Durchführung die Aktivierung beziehungsweise Deaktivierung der Überbrückungsschaltung ermittelt wird. Zum Ermitteln der Aktivierung oder Deaktivierung wird die Überprüfungsbedingung durchgeführt.

In Zusammenhang mit der Überprüfungsbedingung ist in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die Aktivierungsschaltung dazu ausgebildet ist, gemäß der Überprüfungsbedingung zu überprüfen, ob das Energieversorgungssignal aktuell einen Wert aufweist, der einen vorgegebenen Minimalgrenzwert unterschreitet. Der Minimalgrenzwert gibt an, dass der Notfallzustand vorliegt. Falls oder insbesondere nur dann, wenn die Überprüfung positiv ist, ist die Aktivierungsschaltung ausgebildet, die Überbrückungsschaltung zu aktivieren. Ansonsten bleibt oder wird die Überbrückungsschaltung, wie zuvor beschrieben, deaktiviert.

Somit kann ein Grenzwertvergleich durchgeführt werden, um zu bestimmen, ob der Notfallzustand vorliegt oder nicht. Der Minimalgrenzwert kann ein Grenzwert oder Schwellenwert sein, der einen dem Notfallzustand zugeordneten Wertebereich für das Energieversorgungssignal von einem dem Notfallzustand nicht zugeordneten Wertebereich abgrenzt. Der Minimalgrenzwert kann durch den Energiebedarf des Netzwerks vorgegeben sein. Er kann durch Testversuch ermittelt oder simulativ berechnet werden. Bei einem Netzwerk mit einer Nennspannung von 12 Volt kann der Minimalgrenzwert zum Beispiel bei 3 Volt liegen. Natürlich ist auch ein anderer Minimalgrenzwert beispielweise von 5 V oder 9 V denkbar. Im Vorliegenden meint eine positive Überprüfung, dass der Wert des Energieversorgungssignals den Minimalgrenzwert unterschreitet. Eine negative Überprüfung meint hingegen, dass dieser Signalwert den Minimalgrenzwert überschreitet oder diesem beispielweise entspricht.

Die Aktivierungsschaltung kann das Überprüfen zum Umschalten zwischen der Signalerzeugungsschaltung und der Überbrückungsschaltung aktiv oder passiv durchführen. Für die aktive Überwachung kann die Aktivierungsschaltung zum Beispiel eine zusätzliche Vergleichsschaltung, beispielsweise mit einem Komparator oder ein Steuergerät und mit einem Sensorelement, wie zum Beispiel einem Strom- oder Spannungssensor, umfassen. Durch die Vergleichsschaltung kann das Energieversorgungssignal gemessen und gemäß dem Aktivierungskriterium ausgewertet werden.

Eine passive Überwachung kann hingegen zum Beispiel durch ein Schaltelement realisiert werden, das mit dem Energieversorgungsanschluss gekoppelt ist. Das Schaltelement kann zum Beispiel spannungsgesteuert oder stromgesteuert in Abhängigkeit von dem Energieversorgungssignal schaltbar betreibbar sein.

Im Zusammenhang mit der passiven Überwachung ist in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die Aktivierungsschaltung zum Aktivieren beziehungsweise Deaktivieren der Überbrückungsschaltung zumindest ein Schaltelement, insbesondere ein elektronisches Schaltelement oder ein Halbleiterschaltelement, umfasst. Hierdurch kann auf besonders einfache Weise, zum Beispiel unter Ausnutzung einer typischen Schaltcharakteristik des Schaltelements, das Umschalten durchgeführt werden.

Mit einem Schaltelement ist vorliegend insbesondere ein Bauteil zum Umschalten zwischen zumindest zwei Schaltzuständen, wie zum Beispiel einem aktivierten oder eingeschalteten und einem deaktivierten oder ausgeschalteten Schaltzustand gemeint. In dem eingeschalteten Schaltzustand weist das Schaltelement im Wesentlichen keinen elektrischen Widerstand auf. Somit kann elektrischer Strom im Wesentlichen ungehindert über das Schaltelement fließen. Im ausgeschalteten Schaltzustand weist das Schaltelement hingegen im Wesentlichen einen unendlich hohen elektrischen Widerstand auf. Ein Stromfluss über das Schaltelement kann somit verhindert oder blockiert werden. Das Schaltelement kann insbesondere als Transistor, wie beispielsweise als Bipolar- oder Feldeffekttransistor, insbesondere als MOSFET (Metalloxid Feldeffekttransistor) oder als Thyristor oder Relais umgesetzt sein.

Das Schaltelement ist dabei derart an den Energieversorgungsanschluss angeschlossen, dass das Energieversorgungssignal als Schaltsignal oder Steuersignal zum Versetzen des Schaltelements in den einbeziehungsweise ausgeschalteten Schaltzustand verwendet werden kann. Der vorgenannte Minimalgrenzwert kann ein Umschaltwert gemäß der Schaltcharakteristik des Scheltelements sein.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben einer Signalverarbeitungsvorrichtung, wie sie zuvor beschrieben wurde. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Zunächst wird das mittels der Energieversorgungseinrichtung bereitgestellte Energieversorgungssignal, welches an dem Energieversorgungsanschluss abgreifbar, gemäß dem vorgegebenen Aktivierungskriterium überwacht. In Abhängigkeit von dem Ergebnis der Überwachung wird dann eine von den beiden nachfolgenden Maßnahmen durchgeführt. Entweder, also insbesondere falls das Ergebnis der Überwachung negativ ist, wird der von dem jeweiligen Sendegerät über den jeweiligen Sendeanschluss bereitgestellte Steuerbefehl in das kommunikationssystemkonforme Steuersignal kodiert. Anschließend wird das Steuersignal an dem jeweiligen Empfängeranschluss bereitgestellt. Das heißt, das Steuersignal kann an dem Empfängeranschluss abgegriffen werden. Alternativ dazu, also wenn das Ergebnis der Überprüfung positiv ist, wird die Überbrückungsschaltung aktiviert. In dem aktivierten Zustand der Überbrückungsschaltung wird das von dem Sendegerät über den jeweiligen Sendeanschluss bereitgestellte Auslösesignal unter Umgehung der Signalerzeugungsschaltung direkt an den jeweiligen Empfängeranschluss bereitgestellt. Das Auslösesignal ist somit am Sendeanschluss abgreifbar. Das Auslösesignal unterscheidet sich dabei von dem Steuersignal.

Für Anwendungsfälle oder Anwendungssituationen, die sich bei dem Verfahren ergeben können und die hier nicht explizit beschrieben sind, kann vorgesehen sein, dass gemäß dem Verfahren eine Fehlermeldung und/oder eine Aufforderung zur Eingabe einer Nutzerrückmeldung ausgegeben und/oder eine Standardeinstellung und/oder ein vorbestimmter Initialzustand eingestellt wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch ein Kommunikationssystem für ein elektrisches Netzwerk. Das Kommunikationssystem umfasst eine Signalverarbeitungsvorrichtung, wie sie zuvor beschrieben wurde. Des Weiteren umfasst das Kommunikationssystem auch zumindest ein Signalleitungsnetz, welches insbesondere wenigstens eine Datenleitung aufweist. Das Signalleitungsnetz ist ausgebildet, zumindest ein Sendegerät und zumindest ein zugeordnetes Empfangsgerät, wie sie zuvor beschrieben wurden, in einer kommunikationssystemkonformen Topologie in dem elektrischen Netz zu verschalten. Das Kommunikationssystem kann somit die Endgeräte in dem Netzwerk miteinander koppeln, und zwar kommunikationssystemkonform, also abhängig vom Typ oder von der Art des gewählten Kommunikationssystems.

Das Signalleitungsnetz kann somit ein physischer Übertragungsweg für die Signalübertragung im Netzwerk sein. Das Signalleitungsnetz kann dazu eine oder mehrere Leitungen oder Kabel umfassen, wie zum Beispiel die vorgenannte Datenleitung. Diese kann zum Übertragen des Steuersignals und des Auslösesignals zu dem jeweiligen Endgerät verwendet werden. Eine weitere Leitung kann zum Beispiel eine Energieversorgungsleitung sein, mittels welcher das Energieversorgungssignal in dem Kommunikationsnetzwerk geführt oder transportiert wird. Sind zwei oder mehr Datenleitungen vorgesehen, gibt die Topologie die Verschaltung oder Anordnung der Leitungen in dem Signalleitungsnetz an.

Die Signalverarbeitungsvorrichtung kann zum Beispiel mit dem Empfängeranschluss über das das Signalleitungsnetz, insbesondere eine jeweilige Datenleitung, an das Empfangsgerät angeschlossen sein. Das Sendegerät kann zum Beispiel direkt an den Senderanschluss angeschlossen sein.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Kommunikationssystem als ein BUS System ausgebildet. Insbesondere handelt es sich um ein BUS System gemäß dem LIN Standard oder dem CAN Standard oder dem FlexRay Standard oder dem Ethernet Standard. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine standardisierte Vernetzung der Endgeräte im Netzwerk zur Kommunikation und Signalübertragung realisiert sein kann. Natürlich ist auch die Verwendung anderer BUS System Standards denkbar oder umsetzbar.

Die Funktion und Ausgestaltung eines BUS Systems zur Signalübertragung im elektrischen Netzwerk ist an sich bekannt. Bekannte BUS Systeme werden nach Art oder Typ des verwendeten Kommunikationsstandards, wie sie beispielsweise zuvor beschrieben wurden, oder zugrundeliegenden Kommunikationsprotokolls unterscheiden. Dabei handelt es sich insbesondere um normierte Protokolle oder Standards, die unter anderem beispielsweise die vorgenannte Signalkodierung, Topologie und/oder Hierarchie im Netzwerk vorgeben.

Vorzugsweise werden vorliegend für das Kommunikationssystem nur solche BUS Systeme verwendet, die kurzschlussfest nach oder auf das Betriebspotential, also das Energieversorgungssignal sind. Das heißt, es wird ein BUS verwendet, der zum Beispiel Schaltungsmittel zur maximalen Strombegrenzung und/oder eine Schutzschaltung zum Abschalten bei Überschreiten eines Strommaximums im Netzwerk aufweist. Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch ein Sendegerät mit einer Signalverarbeitungsvorrichtung, wie sie zuvor beschrieben wurde. Dabei ist der Sendeanschluss der Signalverarbeitungsvorrichtung als ein Steueranschluss des Sendegeräts ausgeführt oder ausgebildet. Über den Steueranschluss ist das Sendegerät mittels einer Datenleitung eines Signalleitungsnetzes, wie es beispielsweise zuvor beschrieben wurde, mit dem jeweils zugeordneten Empfangsgerät koppelbar. Somit ist die Signalverarbeitungsvorrichtung als Komponente oder Bauteil in das Sendegerät integriert. Solche Chips oder Bauteile mit integrierter Kommunikationseinheit sind an sich bekannt. Es gibt zum Beispiel Steuergeräte mit integriertem LIN-Transceiver.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Sendegerät eine elektrische Energiespeichereinheit, die zum Bereitstellen oder Erzeugen des Auslösesignals ausgebildet ist. Die Energiespeichereinheit kann somit als ein Notfallversorgung des Empfangsgeräts, insbesondere im Notzustand des Netzwerks, verstanden werden. Dieser kann so in dem Sendgerät angeschlossen sein, dass sich dieser in dem Notfallzustand des Netzwerk automisch zum Betreiben des Empfangsgeräts entlädt. Dadurch wird das Auslösesignal automatisch ausgegeben bei einem Versorgungseinbruch. Alternativ kann das Sendegerät zum Beispiel eine Aktivierungsschaltung analog zu der der Signalverarbeitungsvorrichtung umfassen, die die Aktivierung oder Deaktivierung der Energiespeichereinheit vornimmt.

Ein Energiespeicher der Energiespeichereinheit weist dabei eine sehr viel geringere Energiespeicherkapazität auf, als zum Beispiel der vorgenannte Energieversorger der Energieversorgungseinrichtung. Beispielsweise reicht die Speicherkapazität der Energiespeichereinheit gerade aus, um das Auslösesignal zu erzeugen oder zu generieren. Die Speicherkapazität der Energiespeichereinheit kann zum Beispiel im Bereich von wenigen Milliamperestunden oder Milliwattstunden liegen. Im Gegensatz dazu kann die Speicherkapazität der Energiespeichereinrichtung im Bereich von wenigen Wattstunden oder Amperestunden bis hin zu einigen Kiloamperestunden oder Kilowattstunden oder mehr liegen. Die Energiespeichereinrichtung ist somit für den Dauerbetrieb des Netzwerks ausgelegt. Im Gegensatz dazu ist die Energiespeichereinheit nur für einen Notfallpuls, also das Auslösesignal, ausgelegt. Die Energiespeichereinheit umfasst als elektrischen Energiespeicher zum Beispiel einen Kondensator oder eine Batterie.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch ein elektrisches Netzwerk umfassend zumindest ein Sendegerät und zumindest ein zugeordnetes Empfangsgerät, wie sie zuvor beschrieben wurden. Des Weiteren umfasst das elektrische Netzwerk auch ein Kommunikationssystem, wie es zuvor erwähnt wurde. Das Sendegerät und das zugeordnete Empfangsgerät sind in der für die vorgenannte Signalverarbeitungsvorrichtung beschriebenen Weise aneinander angeschlossen und mittels des Kommunikationssystems miteinander zur Signalübertragung gekoppelt. Das elektrische Netzwerk kann zum Beispiel ein Sensornetzwerk, eine Hauselektrik, ein Rechnernetzwerk, ein Computersystem, ein Bordnetz eines Fahrzeugs oder ein Automatisierungsgerät für eine Industrieanlage, wie zum Beispiel ein Roboter zur Herstellung von Fahrzeugbauteilen, sein.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, des Sendegeräts, des Kommunikationssystems und des elektrischen Netzwerks, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Signalverarbeitungsvorrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, des Sendegeräts, des Kommunikationssystems und des elektrischen Netzwerks hier nicht noch einmal beschrieben.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Netzwerks zum Umsetzen einer Notbestromung eines Empfangsgeräts über einen LIN BUS,

Fig. 2 ein schematisches Verfahrensablaufdiagramm zum Betreiben einer Signalverarbeitungsvorrichtung zur Signalkodierung für den LIN BUS, und

Fig. 3 ein schematisches Diagramm mit beispielhaften Signalverläufen von verschiedenen elektrischen Signalen, die in dem Netzwerk übertragen werden können.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein elektrisches Netzwerk 10. Das elektrische Netzwerk kann zum Beispiel von einem Bordnetz eines Fahrzeugs, wie zum Beispiel einem Kraftfahrzeug, umfasst sein. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich zum Beispiel um einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen oder Personenbus oder Motorrad handeln. Das in Fig. 1 gezeigte Netzwerk 10 bildet beispielhaft eine Baugruppe des Fahrzeugs zur Steuerung, insbesondere zur Entriegelung einer Fahrzeugtür aus. Mittels des Netzwerks 10 kann insbesondere eine elektrische Außengriffbedienung der Fahrzeugtür umgesetzt sein.

Das Netzwerk 10 umfasst dazu beispielhaft ein Sendegerät 20, ein zugeordnetes Empfangsgerät 30, ein Kommunikationssystem 40 und eine Energieversorgungseinrichtung 50.

Das Sendegerät 20 ist vorliegend beispielweise als elektronisches Türsteuergerät (eTSG) ausgebildet. Das heißt, mittels des Sendegeräts 20 können ein oder mehrere Empfangsgeräte 30, die der Fahrzeugtür zugeordnet sind, angesteuert werden. Dazu umfasst das Sendegerät 20 eine Recheneinrichtung 21. Die Recheneinrichtung kann zum Beispiel einen Mikroprozessor oder Mikrocontroller umfassen. Zum Steuern des jeweils zugeordneten Empfangsgeräts 30 kann das Sendegerät 20, insbesondere mittels der Recheneinrichtung 21 , Steuerbefehle B erzeugen. Ein Steuerbefehl kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa „Tür entriegeln“ oder „Tür verriegeln“ sein.

Eine Situation bei der eine Verriegelung oder Entriegelung notwendig ist, kann mittels der Recheneinrichtung 21 durch Auswerten von Sensordaten eines Fahrzeugsensors, die der Recheneinrichtung 21 bereitgestellt werden, ermittelt werden. Eine Entriegelung ist zum Beispiel dann gewünscht, wenn zum Beispiel ein Fahrer das Fahrzeug mit seinem Fahrzeugschlüssel aufschließt. Umgekehrt ist zum Beispiel eine Verriegelung gewünscht, wenn der Fahrer das Fahrzeug mit dem Fahrzeugschlüssel abschließt. Alternativ kann eine Entriegelung zum Beispiel auch dann notwendig sein, wenn das Fahrzeug in einen Unfall oder Crash verwickelt ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass Passagiere das verunglückte Fahrzeug verlassen können. Als Beispiel für ein Empfangsgerät 30 ist in Fig. 1 eine Türentriegelungseinrichtung dargestellt. Diese umfasst zum Beispiel einen sogenannten Bowdenzug, der zum Verriegeln oder Entriegeln bewegt oder verstellt werden kann. Der Bowdenzug kann zur Entriegelung insbesondere ausgeworfen werden. Zum Betätigen des Bowdenzugs umfasst das Empfangsgerät 30 ein Stellglied 31. Das Stellglied 31 ist beispielsweise als Stellmotor für den Bowdenzug ausgebildet. Das Stellglied 31 kann durch Ansteuern mit dem Steuerbefehl bedient oder betrieben werden. Das Empfangsgerät 30 kann neben dem Stellglied 31 zum Beispiel auch eine Treiberschaltung (in Fig. 1 nicht dargestellt) umfassen. Die Treiberschaltung kann in an sich bekannter Weise zum Anwenden des Steuerbefehls auf das Stellglied 31 eingesetzt werden. Anders als in Fig. 1 gezeigt, kann das Netzwerk 10 zum Beispiel auch mehr als ein Empfangsgerät, beispielsweise zwei oder mehr Empfangsgeräte, umfassen.

Die Energieversorgungseinrichtung 50 dient zur elektrischen Energieversorgung der Komponenten des Netzwerks 10. Dazu kann die Energieversorgungseinrichtung 50 zum Beispiel einen elektrischen Energieversorger, wie eine Batterie oder einen Akkumulator, umfassen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem Energieversorger zum Beispiel um eine 12 V-Starterbatterie des Fahrzeugs handeln.

Die Energieversorgungseinrichtung 50 stellt zur Energieversorgung ein Energieversorgungssignal E an die Komponenten des Netzwerks 10 bereit. Vorliegend kann das Energieversorgungssignal E zum Beispiel ein Spannungssignal mit einer Nennspannung von 12 Volt sein. Diese Nennspannung ist dabei zum Beispiel zwischen einem Pluspotential und einem Minuspotential (Massepotential), welche von dem Energieversorger der Energieversorgungseinrichtung 50 bereitgestellt werden, abgreifbar oder messbar.

Das Kommunikationssystem 40 koppelt oder verbindet das Sendegerät 20 mit dem Empfangsgerät 30. Das Kommunikationssystem 40 wird insbesondere zur Kommunikation oder Datenübertragung zwischen dem Sendegerät 20 und dem Empfangsgerät 30 eingesetzt. Des Weiteren kann durch das Kommunikationssystem 40 eine Topologie der Verschaltung der Endgeräte miteinander realisiert sein.

Vorliegend ist das Kommunikationssystem 40 zum Beispiel als sogenanntes BUS System, insbesondere als sogenannter LIN BUS (Eindrahtsystem), ausgebildet. Das heißt, die Signalübertragung in dem Netzwerk 10 sowie die Topologie der Endgeräteverschaltung erfolgt nach dem an sich bekannten LIN Standard.

Das Kommunikationssystem 40 umfasst gemäß Fig.1 eine Signalverarbeitungsvorrichtung 41 und ein Signalleitungsnetz 49. Das Signalleitungsnetz 49 stellt den physischen Übertragungsweg oder die Verkabelung zur Signalübertragung zwischen Sendegerät 20 und Empfangsgerät 30 dar. Dazu umfasst das Signalleitungsnetz 49 eine oder mehrere Datenleitungen 49a. Die Datenleitungen 49a sind dabei in einer kommunikationssystemkonformen Topologie, vorliegend also zulässig für einen LIN BUS, miteinander in einer Netzstruktur verbunden. Zudem verbinden die Datenleitungen 49a die Endgeräte des Netzwerks 10 untereinander. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Sendegerät 20 zum Beispiel mittels eines Steueranschlusses 22 über eine Datenleitung 49a mit dem Empfangsgerät 30, insbesondere über dessen Steueranschluss (in Fig. 1 nicht gezeigt), angeschlossen.

Die Signalverarbeitungsvorrichtung 41 bildet eine Adapterschaltung oder Anschlussschaltung für das Sendegerät 20 aus. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Signalverarbeitungsvorrichtung 41 integraler Bestandteil des Sendgeräts 20. Das heißt, die Komponenten der Signalverarbeitungsvorrichtung 41 sind vollständig in die Struktur des Sendegeräts 20 integriert. Zum Beispiel können die Signalverarbeitungsvorrichtung 41 und die Recheneinrichtung 21 einen gemeinsamen Energieversorgungsanschluss 44 aufweisen, um das Energieversorgungssignal E zu empfangen. Zum Einbinden des Sendegeräts 20 ist die Signalverarbeitungsvorrichtung

41 mit einem Sendeanschluss 42 an die Recheneinrichtung 21 angeschlossen. Der Sendeanschluss 42 bildet somit einen elektrischen Kontakt zu dem Sendegerät 20 aus. Mit einem Empfängeranschluss 43 ist die Signalverarbeitungsvorrichtung 41 an den Steueranschluss 22 des Sendegeräts 20 angeschlossen. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 41 ist somit über den Empfängeranschluss 43 mit dem Empfangsgerät 30 gekoppelt sein.

Die Signalverarbeitungsvorrichtung 41 hat vorliegend zwei Funktionen: Zum einen soll sie als Übersetzer für den von der Recheneinrichtung 21 bereitgestellten Steuerbefehl B in ein kommunikationssystemkonformes Steuersignal S eingesetzt werden (Kommunikationsfunktion). Das heißt, der Steuerbefehl wird in eine Signalform gebracht, die dem jeweiligen Kommunikationsstandard, vorliegend dem LIN Standard, entspricht. Dadurch kann sichergestellt werden, dass zum Beispiel das richtige Empfangsgerät angesteuert wird oder Sende - und Empfangsgerät zur Datenübertragung synchronisiert sind. Die zweite Funktion besteht darin, im Bedarfsfall elektrische Energie zum zumindest kurzzeitigen Betreiben des Empfangsgeräts 30 zu übertragen (Notbetriebsfunktion).

Zum Ausführen der Kommunikationsfunktion umfasst die Signalverarbeitungsvorrichtung eine Signalerzeugungsschaltung 45. Die Signalerzeugungsschaltung 45 umfasst beispielsweise ein (Signalverarbeitungs)Steuergerät 46, das vorliegend zum Beispiel als sogenannter LIN Transceiver ausgebildet sein kann. Die Signalerzeugungsschaltung 45 ist mit einem Ende mit dem Sendeanschluss

42 und an dem anderen Ende an den Empfängeranschluss 43 angeschlossen.

Das Steuergerät 46 ist ausgebildet, unter Verwendung des

Energieversorgungssignals E, den von dem Sendegerät 20 über den

Sendeanschluss 42 bereitgestellten Steuerbefehl B in das kommunikationssystemkonforme Steuersignal S zu kodieren. Das Steuersignal S wird dann an dem Empfängeranschluss 43 zum Übertragen an das Empfangsgerät 30 bereitgestellt. Die Kodierung folgt dabei den Vorgaben oder Normierungen, die in dem LIN Standard festgelegt sind.

Das Empfangsgerät 30 kann das Steuersignal S empfangen und beispielsweise mittels der Treiberschaltung dekodieren, um den Steuerbefehl B zu erhalten. Dieser kann dann zum Ansteuern des Stellglieds 31 verwendet werden.

Das Steuersignal S ist dabei ein Nachrichtensignal oder Datensignal. Das heißt, transportier keine elektrische Energie zur Energieversorgung des Empfangsgeräts 30. Vorliegend ist das Steuersignal S insbesondere ein digitales Signal, das in einem vorgegebenen Pulsmuster zwischen den Spannungspegeln „high“ und „low“ wechselt. Der Pegel „high“ ist zum Beispiel durch das Pluspotential des Energieversorgungssignals E vorgegeben. Der Zustand „low“ ist hingegen durch das Massepotential des Energieversorgungssignals E vorgegeben (siehe auch Fig. 3).

Zum Umsetzen der Notbetriebsfunktion umfasst die Signalverarbeitungsvorrichtung 41 zudem eine Überbrückungsschaltung 47. Die Überbrückungsschaltung 47 überbrückt oder umgeht die Signalerzeugungsschaltung 45, insbesondere das Steuergerät 46. Dazu ist die Überbrückungsschaltung 47 in dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 in elektrischer Parallelschaltung zu der Signalerzeugungsschaltung 45 an den Sendeanschluss 42 und den Empfängeranschluss 43 angeschlossen. Die Überbrückungsschaltung 47 umfasst insbesondere kein zusätzliches Steuergerät, also insbesondere keine aktiven elektrischen Bauelemente, die das Versorgungssignal E zum Betrieb benötigen. Vorzugsweise umfasst die Überbrückungsschaltung 47 höchstens passive elektrische Bauteile, wie zum Beispiel Widerstände oder Dioden, die zur Signalanpassung verwendet werden können. Mittels der Überbrückungsschaltung 47 kann in deren aktivierten Zustand ein von dem Sendegerät 20, insbesondere der Recheneinrichtung 21, über den Sendeanschluss 42 bereitgestelltes Auslösesignal somit unter Umgehung der Signalerzeugungsschaltung 45 direkt an den Empfängeranschluss 43 bereitgestellt oder übertragen werden. Das Auslösesignal A unterscheidet sich in seinem Signaltypen von dem Steuersignal S. Zum Beispiel handelt es sich bei dem Auslösesignal A um ein Versorgungs- oder Energiesignal. Das Auslösesignal A ist somit insbesondere kein kommunikationssystemkonform kodiertes Signal.

Das Auslösesignal A kann auch als Treibersignal bezeichnet werden und treibt oder versorgt die Aktuatorik des Empfangsgeräts 30 mit elektrischer Energie. Das Auslösesignal A ist dabei so ausgestaltet, dass durch Beaufschlagen des Stellglieds 31 das Empfangsgerät 30 mit dem Auslösesignal A in einen Notfallzustand versetzt werden kann. Der Notfallzustand kann ein definierter Zustand sein, auf den das Empfangsgerät 30 eingestellt wird, wenn sich das Netzwerk 10 in einem Notfallzustand befindet. Der Notfallzustand kann zum Beispiel beim Einbruch des Versorgungssignals E, also zum Beispiel einem Spannungsabriss, eintreten. Im Fahrzeug kommt das zum Beispiel vor, wenn das Fahrzeug in einen Unfall verwickelt ist, der die Notabschaltung der Batterie, also der Energieversorgungseinrichtung 50 erfordert.

Zum Erzeugen des Auslösesignals A umfasst das Sendegerät bevorzugt eine Energiespeichereinheit, die zur Notfallversorgung eingesetzt werden kann. Das heißt, die Energiespeichereinheit kann zum Beispiel eine Energiespeicherkapazität von wenigen Milliwattstunden aufweisen, die gerade oder höchstens ausreicht, um das Auslösesignal A bereitzustellen. Die Energiespeichereinheit kann zum Beispiel mittels des Energieversorgungssignals E im Normalbetrieb der Energieversorgungseinrichtung 50 aufgeladen werden. Dazu kann die Energiespeichereinheit zum Beispiel einen elektrischen Zwischenspeicher, wie zum Beispiel eine Batterie oder einen elektrischen Kondensator umfassen. Um zwischen der Kommunikationsfunktion und der Notbetriebsfunktion umzuschalten, umfasst die Signalverarbeitungsvorrichtung 41 auch eine Aktivierungsschaltung 48. Die Aktivierungsschaltung 48 ist ausgebildet, das Energieversorgungssignal E gemäß einem vorgegebenen Aktivierungskriterium zu überwachen und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Überwachung die Überbrückungsschaltung 47 zu aktivieren oder deaktiviert zu lassen. Das Überwachen des Energieversorgungssignals E wird später im Zusammenhang mit Fig. 2 noch näher beschrieben.

Zum Umsetzen der Umschaltfunktion umfasst die Aktivierungsschaltung 48 vorliegend ein Schaltelement, insbesondere einen Halbleiterschalter. Dieser ist zwischen der Überbrückungsschaltung 47 und der Signalerzeugungsschaltung 45 angeschlossen, sodass diese über den Halbleiterschalter gekoppelt sind. Das Schaltelement kann zum Beispiel als Feldeffekttransistor, insbesondere als MOSFET (Metalloxid Feldeffekttransistor) ausgebildet sein. Um die Überbrückungsschaltung 47 zu aktivieren, kann das Schaltelement in einen eingeschalteten Schaltzustand gebracht und somit elektrisch leitend geschaltet werden. Zum Deaktivieren kann das Schaltelement hingegen in einen ausgeschalteten Schaltzustand gebracht werden somit elektrisch isolierend geschaltet werden.

Zum Umschalten, also Aktivieren oder Deaktivieren der Überbrückungsschaltung 47, wird vorzugsweise die Schaltcharakteristik des Schaltelements ausgenutzt. Dadurch kann die Überwachung passiv durchgeführt werden, und es brauchen auch keine aktiven Bauelemente in der Aktivierungsschaltung 48 vorhanden sein. In der konkreten Ausführung als MOSFET kann die Verschaltung zum Realisieren der Umschaltfunktion zum Beispiel wie folgt umgesetzt sein: Der MOSFET kann zum Beispiel mit einem Gate-Source-Anschluss an den Energieversorgungsanschluss angeschlossen sein. Mit einem Drain-Source-Anschluss kann der MOSFET hingegen in eine Leitung, die die Überbrückungsschaltung 47 mit der Signalerzeugungsschaltung 45 verbindet, angeschlossen sein. Der Gate- Source-Anschluss bildet den Steueranschluss des MOSFETs aus. Somit kann abhängig davon, welchen Wert das Energieversorgungssignal E aufweist, der MOSFET entweder ein- oder ausgeschaltet werden. Zum Beispiel wird der MOSFET dann durchgeschaltet (eingeschaltet), wenn das Versorgungssignal E einbricht, also es zu dem Spannungsabriss kommt. Ansonsten bleibt der MOSFET im ausgeschalteten Zustand und die Überbrückungsschaltung 47 ist deaktiviert.

Unter welchen Bedingungen oder Voraussetzungen die Kommunikationsfunktion und die Notbetriebsfunktion des Kommunikationssystems 40 beziehungsweise der Signalverarbeitungsvorrichtung 41 genutzt werden, wird im Folgenden anhand von Fig. 2 noch einmal näher beschrieben. Fig. 2 zeigt ein schematisches Verfahrensablaufdiagramm für ein Verfahren zum Betreiben der Signalverarbeitungsvorrichtung 41.

In einem Schritt S1 wird zunächst das Energieversorgungssignal E mittels der Aktivierungsschaltung 48 über den Energieversorgungsanschluss 44 empfangen oder erfasst. Das heißt, das Energieversorgungssignal E kann zum Beispiel über den Gate-Source-Anschluss des MOSFETs abfallen. In einem Schritt S2 wird das Energieversorgungssignal E mittels der Aktivierungsschaltung 48 ausgewertet. Dabei wird überprüft, ob das Energieversorgungssignal E gemäß dem vorgenannten Aktivierungskriterium einen Verlauf aufweist, der dem Notfallzustand des Netzwerks 10 zugeordnet ist. Konkret kann diese Überprüfung dadurch umgesetzt sein, dass ein aktueller Wert des Energieversorgungssignals E, also zum Beispiel ein Spannungswert, mit einem vorgegebenen Minimalgrenzwert verglichen wird. Der Minimalgrenzwert ist ein Grenzwert für das Versorgungssignal E, der den Notfallzustand symbolisiert. In dem in Fig. 1 gezeigten Netzwerk 10 mit der 12-Volt-Nennspannung kann der Minimalgrenzwert G zum Beispiel bei in etwa 3 Volt liegen. Der Minimalgrenzwert G entspricht zum Beispiel demjenigen Spannungswert, bei dem das Schaltelement, wie zuvor beschrieben, umschaltet. Ist die Überprüfung in Schritt S2 negativ (N), also ergibt die Überprüfung, dass der Versorgungssignalwert über dem Minimalgrenzwert G liegt (größer oder gleich G), wird das Verfahren in einem Schritt S3 fortgesetzt. In diesem Fall bleibt die Überbrückungsschaltung 47 deaktiviert, denn Schaltelement befindet sich in dem ausgeschalteten Schaltzustand. Zur Signalübertragung wird somit die Signalerzeugungsschaltung 45 verwendet. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 41 führt die Kommunikationsfunktion aus. Das heißt, es wird der Steuerbefehl B über den Sendeanschluss 42 empfangen.

Anschließend wird in einem Schritt S4 der Steuerbefehl mittels des Steuergeräts 46 in das kommunikationssystemkonforme Steuersignal S kodiert. In einem Schritt S5 wird das Steuersignal S schließlich an den Empfängeranschluss 43 zum Übertragen über die Datenleitung 49a an das Empfangsgerät 30 bereitgestellt.

Ist die Überprüfung in Schritt S2 hingegen positiv (J), also unterschreitet der Versorgungssignalwert den Grenzwert G (kleiner als G), wird das Verfahren in einem Schritt S6 fortgesetzt. In dem Schritt S6 wird das Schaltelement aufgrund dessen Schaltcharakteristik in dem eingeschalteten Schaltzustand geschaltet. Dadurch wird die Überbrückungsschaltung 47 aktiviert. Es wird die Notbetriebsfunktion umgesetzt. Da die Energieversorgungseinrichtung 50 keine oder nicht mehr ausreichend elektrische Energie in Form des Energieversorgungssignals E zur Energieversorgung bereitstellen kann, wird in einem Schritt S7 das Auslösesignal A über den Sendeanschluss 42 empfangen. Dieses wird über die aktivierte Überbrückungsschaltung 47 unter Umgehung des Steuergeräts 46 direkt an den Ausgangsanschluss bereitgestellt in einem Schritt S8. Das Entladen der Energiespeichereinheit zum Bereitstellen des Auslösesignals A ergibt sich dabei zwangsweise in dem Netzwerk 10, das das Empfangsgerät 30 als Verbraucher angeschlossen ist.

Fig. 3 zeigt beispielhaft den möglichen Signalverlauf der verschiedenen

Signale im Netzwerk 10 einerseits beim Durchführen der Kommunikationsfunktion und andererseits beim Durchführen der Notbetriebsfunktion der Signalverarbeitungsvorrichtung 41. Die Signale sind dabei als Spannungssignale U(V) über die Zeit t[s] in einem Spannungszeitdiagramm eingezeichnet. In Fig. 3 sind als Signalverläufe einen Eingangsspannung Vin, eine Motorspannung VM und eine Versorgungsspannung VE dargestellt. Die Eingangsspannung Vin ist als Eingangssignal für das Empfangsgerät 30 am Sendeanschluss 42 abgreifbar und repräsentiert somit das Steuersignal S und das Auslösesignal A. Die Energieversorgungsspannung VE ist am Energieversorgungsanschluss 44 abgreifbar und repräsentiert somit das Energieversorgungssignal E. Die Motorspannung VM ist zum Beispiel am Stellmotor für den Bowdenzug, also am Stellglied 31, bei dessen Betrieb abgreifbar.

Wie in dem Diagramm in Fig. 3 gezeigt, weist die Energieversorgungsspannung VE zunächst einen Wert von in etwa 12 Volt (Pluspotential) auf. Sie befindet sich oberhalb des Minimalgrenzwerts. Die Eingangsspannung Vin weist hierbei den typischen Verlauf eines digitalen Signals oder Wechselsignals. Sie wechselt zum Beispiel in regelmäßigen Abständen zwischen dem Zustand „high“ (Pluspotential) und dem Zustand „low“ (Minuspotential) hin und her. Dieser Verlauf der Eingangsspannung repräsentiert das Steuersignal S. Durch den im Steuersignal kodierten Steuerbefehl B kann der Stellmotor verstellt werden, was durch den etwa einsekündigen Puls der Motorspannung VM in dem Diagramm gezeigt ist. Zum Beispiel kann der Bowdenzug geführt werden, um die Fahrzeugtür zu verriegeln.

Etwa nach drei Sekunden gibt es einen Spannungsabriss, und die Energieversorgungsspannung VE sinkt ab auf im Wesentlichen null Volt (Massepotential). Der Minimalgrenzwert von beispielhaft 3 V ist unterschritten. Es liegt der Notfallzustand des Netzwerks 10 vor. Mit dem Einbruch Energieversorgungsspannung VE stellt sich auch das Eingangssignal Vin auf in etwa null Volt ein. Kurz nach dem Spannungsabriss, ist zu sehen, dass das die Eingangsspannung Vin einen einzelnen Spannungspuls aufweist. Dieser Puls bleibt beispielsweise über eine Dauer von etwa 2,3 Sekunden auf einem Pegel von in etwa neun Volt erhalten. Der Spannungspuls repräsentiert das Auslösesignal A. Die Motorspannung VM folgt der Eingangsspannung Vin im Wesentlichen nach, wobei diese zum Beispiel nur einen Pegel von etwa 8V über die Dauer des Spannungspulses beibehält. Dieses Pulsmuster gemäß dem Auslösesignal A ist ein konkretes Signal, dass den Stellmotor so betreibt oder bestromt, dass die Default Einstellung eingestellt, also der Bowdenzug beispielsweise ausgeworfen wird. Die Fahrzeugtüre wird entriegelt.

Insgesamt ist durch die Ausführungsbeispiele gezeigt, wie eine Notbestromung eines Empfangsgeräts über eine LIN Leitung mittels eines LIN BUSses umgesetzt sein kann.