通信总线系统的参与者的制作方法

本发明涉及一种用于通信总线系统的参与者，所述通信总线系统具有作为用于将多个参与者以串联电路的形式与总线主机连接并用于借助于差分电信号进行通信的差分通信总线的双线线路，所述双线线路具有多个双线线路区段，其中所述双线线路具有第一线路和第二线路，并且每个双线线路区段具有第一线路的区段和第二线路的区段。因此，本发明涉及菊花链总线系统的参与者。此外，本发明涉及一种仅具有功能正常的参与者或具有功能正常的参与者以及有缺陷的参与者的通信总线系统。最后，本发明还涉及一种用于发信号通知有缺陷的参与者的方法和一种用于自动寻址通信总线系统的功能正常的参与者的方法。

背景技术：

1、这种通信总线系统越来越多地用于车辆中的内部照明应用。这种通信总线系统的特点是高传输速率和简单的结构。然而，原则上存在于菊花链总线系统的问题是，参与者的失效可能导致从总线主机看来布置在失效参与者之后的参与者不能再受到操控。

2、上述类型的通信总线系统的参与者需要单独的地址，以由总线主机有针对性地调用，只要不涉及由总线主机适用于所有参与者的信号。典型地在每次初始化该通信总线系统时都要重新分配地址。现在的问题是，待寻址的参与者包括那些不起作用的参与者。这使得自动运行地址分配过程难以进行。

3、de-a-10147512和ep-a-3297256公开了用于网络参与者的地址分配方法，其中在已被分配了地址的网络参与者中对开关进行切换，这应当发信号通知该网络参与者不再参与网络中的进一步地址分配。

技术实现思路

1、本发明的任务是创建一种用于通信总线系统的参与者，在考虑所述参与者可能有缺陷的情况下，所述参与者不会损害向所述通信总线系统的功能正常的其他参与者的自动地址分配。

2、为了解决这个问题，本发明创建了一种用于通信总线系统的参与者，所述通信总线系统具有双线线路作为用于将多个参与者以串联电路的形式与总线主机连接并用于借助于差分电压信号进行通信的差分通信总线，所述双线线路具有多个双线线路区段，其中所述双线线路具有第一线路和第二线路，并且每个双线线路区段具有第一线路的区段和第二线路的区段，所述参与者包括

3、-具有两个输入连接端的接收器，每个输入连接端可与第一双线线路区段的两条线路中的不同线路连接，其中所述接收器被提供或构造和/或设置为接收在所述第一双线线路区段上的差分电压信号，

4、-具有两个输出连接端的发送器，每个输出连接端可与第二双线线路区段的两条线路中的不同线路连接，其中所述发送器被提供或构造和/或设置为经由所述第二双线线路区段发送差分电压信号，

5、-数据和/或信号处理单元，

6、-与所述第一双线线路区段的两条线路连接并因此与所述接收器的输入连接端并行布置的终端电阻，

7、-同样与所述第一双线线路区段的两条线路连接并因此同样与所述接收器的输入连接端并行布置的寻址开关，所述寻址开关可在所述数据和/或信号处理单元的控制下在断开状态和接通状态之间切换并且根据需要保持在相应的状态下，其中在地址分配阶段，所述寻址开关可由数据和/或信号处理单元控制地在分配地址时从断开状态转换为接通状态，而且从所述总线主机向所述参与者分配地址的时间点开始或在该时间点之后，直到所述地址分配阶段结束，其中所述寻址开关由所述数据和/或信号处理单元控制，然后可再次转换为所述断开状态，

8、-由所述数据和/或信号处理单元控制的寻址电流源，用于将寻址电流馈入所述第二双线线路区段的两条线路之一中，

9、-与所述数据和/或信号处理单元连接的检测器，用于识别所述发送器的输出连接端之间的电压降并用于识别该电压降位于多个检测范围中的哪一个，

10、-位于所述接收器的将与所述第一双线线路区段的第一线路连接的输入连接端与所述发送器的将与所述第二双线线路区段的第一线路连接的输出连接端之间的第一桥接电阻，以及

11、-位于所述接收器的将与所述第一双线线路区段的第二线路连接的输入连接端与所述发送器的将与所述第二双线线路区段的第二线路连接的输出连接端之间的第二桥接电阻，其中在所述自动寻址阶段需要这两个桥接电阻，而且是为了能够在地址分配方法的尚未分配地址的第一阶段中将参与者的串联电路中的最后一个参与者与所有其他参与者通过以下方式区分开来，即，该最后一个参与者在其输出端上检测到比检测到由下游的下一个参与者的终端电阻及其桥接电阻定义的电压降的所有其他参与者大得多的电压降(即显著大于由该最后一个参与者的两个桥接电阻及其终端电阻定义的电压降)。如果没有桥接电阻，则除了最后一个参与者之外的所有参与者将再次检测刚刚定义的终端电阻，其中该最后一个参与者测量本身未定义的电压降，因为由该最后一个参与者在输出端处馈入的电流不能进一步向双线通信总线的下游流动，而是经由两个桥接电阻和布置在它们之间的终端电阻向上游流动，倒数第二个参与者的寻址电流也流过该终端电阻，从而总体上在最后一个参与者的输出端处产生了相当高的电压降，该电压降通知“线路开路”，-其中所述数据和/或信号处理单元在用于向所述参与者分配地址的寻址周期内激活所述参与者的寻址电流源，并将所述参与者的寻址开关保持在断开状态，直到向所述参与者分配了地址为止，

12、-其中所述数据和/或信号处理单元停用在寻址周期内被寻址的参与者的寻址电流源并且闭合所述寻址开关，

13、-其中如果所述参与者的输出连接端没有与其他参与者连接并且因此所述参与者是参与者的串联电路中的最后一个参与者，则所述检测器检测到第一电压范围内的电压，所述第一电压范围大于第一阈值，所述第一阈值的大小基本上由其两个桥接电阻的电阻值、其终端电阻的电阻值、其寻址电流源的寻址电流的大小以及由于位于所述参与者前面的参与者的寻址电流源的寻址电流流过其终端电阻而产生的电压降确定，其中该电压大于第一阈值，

14、-其中如果所述参与者的输出连接端与另一个参与者连接，所述另一个参与者还没有地址并且其寻址开关因此处于断开状态，则检测器检测到第二电压范围内的电压，所述第二电压范围位于所述第一阈值与小于所述第一阈值的第二阈值之间的范围内，并且所述检测器检测其大小基本上由所述另一参与者的终端电阻及其寻址电流源的寻址电流的大小确定，其中该电压小于所述第一阈值并且大于第二阈值，所述第二阈值又小于所述第一阈值，

15、-其中如果所述参与者的输出连接端与另一个参与者连接，所述另一个参与者已经具有地址并且其寻址开关因此处于接通状态，则所述检测器检测到第三电压范围内的电压，所述第三电压范围位于0伏与第三阈值之间，所述第三阈值小于所述第二阈值，所述电压小于第三阈值且小于所述第二阈值。

16、根据本发明的参与者的重要特征是它的两个桥接电阻，这两个桥接电阻首先被设置用于自动寻址一次。这些桥接电阻主要不是用于传输经由差分双线通信总线传输的差分电压信号。而是这种传输分别经由参与者的接收器进行，如果地址信息表明具有该地址的参与者应当执行动作(例如设置颜色以及led发光单元的亮度，如果通信总线的应用涉及这种led发光单元的操控的话)，则该参与者将信号内部转发到其发送器，以在需要情况下自己处理所述信号。

17、每个参与者都具有被构造为窗口鉴别器的电压检测器。取决于在地址分配阶段是否已识别出下一个待寻址的参与者是参与者的串联电路中的最后一个参与者，该参与者借助于其检测器检测到与所有其他参与者不同的电压。取决于参与者是否位于已被寻址的参与者的上游，该参与者的检测器检测到与仍需要被寻址的所有其他参与者不同的电压。每个被寻址的参与者闭合其寻址开关并停用其寻址电流源，即因此不再参与进一步的地址分配方法。

18、当馈入寻址电流时输出电压所处的各个不同电压范围有利地不相互重叠，并且因此在值方面彼此不同。总线主机经由双线通信总线发送的地址被具有第一高电压范围内的电压的参与者(参与者的串联电路中的最后一个参与者)或被基本上检测到短路(即检测到第三电压范围内的电压)的参与者接受。每个地址分配周期只存在唯一一个参与者满足这些条件之一。在第一地址分配周期中，参与者的串联电路中的最后一个参与者是唯一检测到第一电压范围内的电压的参与者。此后，总是检测到第三电压范围内的电压的参与者配备有地址。尚未被寻址的所有其他参与者均检测到第二电压范围内的电压。

19、通过寻址开关和桥接电阻可以自动对差分双线通信总线的参与者进行寻址。选择桥接电阻的大小，使得每个参与者的输入电阻的大小符合所涉及的总线系统针对终端电阻的规范的要求。

20、有利的是，例如可以在地址分配之前检查参与者是否功能正常。因此适宜的是，参与者可以进行所谓的自测试，此外有利的是，功能不正常的参与者能够相应地自我识别并且既不参与自动地址分配过程也不参与通信总线系统的运行，这可以通过以下方式实现：不再经由有缺陷的参与者的输入端和输出端而是经由其桥接电阻来传输信号。

21、根据本发明的一种扩展，满足前述要求的参与者的特征在于

22、-测试开关，所述测试开关连接在所述终端电阻和两个输入连接端之一之间并且可由所述数据和/或信号处理单元选择性地带入接通状态或断开状态并且可保持在相应的状态，

23、-其中所述数据和/或信号处理单元被设计成由参与者执行关于功能正常的自测试，如果该参与者功能正常则将所述测试开关转换到接通状态并保持在该状态，如果参与者功能不正常则将其测试开关转换到断开状态并保持在该状态，其中在这种情况下两个桥接电阻附加地被提供和/或构造和设置用于将位于第一双线线路区段上的差分电压信号转发到所述第二双线线路区段，

24、-其中如果没有其他参与者与功能正常的参与者的输出连接端45连接并且因此该参与者是参与者的串联电路中的最后一个参与者，则检测器44检测到大于第一阈值的第一电压范围内的电压，其中检测到的电压的大小基本上由其两个桥接电阻的电阻值、其终端电阻的电阻值、其寻址电流源的寻址电流的大小以及由于位于该参与者上游的参与者的寻址电流源的寻址电流流经其终端电阻而产生的电压降确定，其中该电压大于第一阈值，-如果功能正常的参与者的输出连接端与功能正常的另一个参与者连接，该另一个参与者的测试开关处于接通状态并且该另一个参与者尚未具有地址且其寻址开关因此处于断开状态，则所述检测器检测到第二电压范围内的电压，所述第二电压范围处于所述第一阈值与第二阈值之间的范围内，所述第二阈值小于所述第一阈值，其中检测到的电压的大小基本上由所述功能正常的另一个参与者的终端电阻以及所述参与者的寻址电流源的寻址电流的大小确定，其中该电压小于所述第一阈值并且大于第二阈值，所述第二阈值小于所述第一阈值，

25、-其中如果功能正常的参与者的输出连接端与功能正常的另一个参与者连接，该功能正常的另一个参与者的测试开关处于接通状态并且该功能正常的另一个参与者已经具有地址并且其寻址开关因此处于接通状态，则所述检测器检测到第三电压范围内的电压，所述第三电压范围在0伏与第三阈值之间的范围内，所述第三阈值小于所述第二阈值，

26、-其中如果功能正常的参与者的输出连接端与功能不正常的另一个参与者连接，该功能不正常的另一个参与者的测试开关和寻址开关均处于断开状态并且没有其他参与者与该功能不正常的另一个参与者的输出连接端连接，则所述检测器检测到在所述第一电压范围内的电压，

27、-其中如果功能正常的参与者的输出连接端与功能不正常的另一个参与者连接，该功能不正常的另一个参与者的测试开关和寻址开关均处于断开状态并且该功能不正常的另一个参与者的输出连接端与功能正常的另一个参与者连接，所述功能正常的另一个参与者的测试开关处于接通状态，但该功能正常的另一个参与者已经被寻址并且其寻址开关因此处于接通状态，则所述检测器检测到第四电压范围内的电压，所述第四电压范围位于第四阈值与第五阈值之间的范围内，所述第四阈值高于所述第二电压范围，所述第五阈值小于所述第一阈值，其中检测到的电压的大小基本上由所述功能不正常的另一参与者的两个桥接电阻的电阻值和所述参与者的寻址电流源的寻址电流的大小确定，其中该电压大于所述第四阈值并且小于所述第二阈值，

28、-其中如果功能正常的参与者的输出连接端与功能不正常的另一参与者连接，所述功能不正常的另一参与者的测试开关及其寻址开关均处于断开状态，并且所述功能不正常的另一参与者的输出连接端与功能正常的另一参与者连接，所述功能正常的另一参与者的测试开关因此处于接通状态但所述功能正常的另一参与者尚未被寻址并且其寻址开关因此处于断开状态，则所述检测器检测到第五电压范围内的电压，所述第五电压范围位于所述第五阈值与所述第一阈值之间的范围内，其中检测到的电压的大小基本上由所述功能不正常的另一参与者的两个桥接电阻的电阻值以及所述功能正常的另一参与者的终端电阻的电阻值及其寻址电流源的寻址电流的大小确定，其中该电压大于所述第二阈值且小于第四阈值，所述第四阈值又小于所述第一阈值并且大于所述第二阈值。

29、在本发明的该扩展中，每个参与者具有与其终端电阻串联的测试开关，其中由终端电阻和测试开关组成的串联电路被布置为与所述参与者的输入连接端并联。完好无损的参与者具有闭合的测试开关，从而发信号通知其完好无损。

30、在自动分配地址的情况下，所述参与者的检测器现在还检测到其他附加电压范围内的电压。在此应当将完好无损的参与者布置在有缺陷的参与者前面的情况与已被寻址的参与者位于有缺陷的参与者后面的情况区分开来。布置在有缺陷的参与者前面的参与者现在检测到第四电压范围内的电压。如果布置在有缺陷的参与者后面的参与者已经被寻址(其寻址开关闭合)，则位于有缺陷的参与者前面的功能正常的参与者检测到位于第五电压范围内的电压。

31、这意味着当稍后分配地址时，还有一个参与者是下一个待寻址的参与者并且布置在有缺陷的参与者前面。因此，在寻址阶段，如果唯一的参与者检测到第一电压范围内或第三电压范围内或第四电压范围内的电压，则该唯一的参与者作为待寻址的下一个参与者接受由总线主机发送的地址。每个地址分配周期始终恰好只有一个参与者是这种“类型”的参与者。因此总线主机发送的地址可以恰好分配给一个参与者。因此，在这方面任何时间点都不存在“冲突”。

32、本发明还涉及一种使用差分电压信号进行数据传输的通信总线系统，该通信总线系统具有

33、-总线主机，

34、-具有多个双线线路区段的双线线路作为差分通信总线，用于将多个参与者以串联电路与总线主机连接，以及

35、-多个根据上述设计的参与者，其中所有参与者都是功能正常的并且可以执行自测试，或者所有参与者可以执行自测试并且在此过程中将至少一个参与者识别为功能不正常。

36、本发明还涉及一种用于在根据上述设计的通信总线系统的参与者侧为了向所述通信总线系统的参与者自动分配地址发信号通知所述参与者是否功能正常以及为了所述通信总线系统的后续运行发信号通知的方法，其中所述参与者功能正常或功能不正常，其中在该方法中执行自测试阶段，其方式是，

37、-响应于所述总线主机的命令，每个参与者执行关于功能是否正常的自测试，并且每个参与者的数据和/或信号处理单元仅当给出该参与者的功能正常时才将该参与者的测试开关转换到接通状态并且保持在该状态，

38、-其中参与者处于断开状态的测试开关发信号通知所涉及的参与者功能不正常，以及-其中参与者处于接通状态的测试开关发信号通知所涉及的参与者功能正常。

39、本发明还涉及一种用于向根据上述设计的通信总线系统的功能正常的参与者分配地址的方法，其中该方法

40、-如上所述执行自测试阶段，

41、-在执行所述自测试阶段期间，所有参与者的寻址开关都处于断开状态，

42、-在向所述功能正常的参与者分配地址之前的预备阶段，每个功能正常的参与者的寻址开关都处于断开状态，并且所有功能正常的参与者的寻址电流源都将其寻址电流馈入所述双线通信总线的线路之一中，并且在此过程中将以下参与者标识为布置在参与者的串联电路中的最后一个功能正常的参与者，该参与者的检测器检测到第一电压范围内的电压，并且此外标识在所述双线通信总线上游与功能不正常的参与者相邻且因此相应地比所涉及的功能不正常的参与者更接近总线主机的那些功能正常的参与者，其方式是这些功能正常的参与者中每一个的检测器都检测到第五电压范围内的电压，并且在标识了所述参与者之后结束寻址电流馈入，

43、-在多个地址分配周期中将地址分配给功能正常的参与者，其中每个地址分配周期仅标识唯一一个尚未被寻址的功能正常的参与者，并且该参与者由所述总线主机分配地址，其方式是只有以下功能正常的参与者接受由所述总线主机经由所述双线通信总线发送的地址作为其地址，所述功能正常的参与者的检测器检测到在所述第一电压范围内或在所述第三电压范围内或在所述第四电压范围内的电压，其中仅在参与者的串联电路中处于上游的与功能不正常的参与者相邻的每个功能正常的参与者才接受由所述总线主机经由所述双线通信总线发送的地址作为其地址，如果该功能正常的参与者的检测器检测到所述第四电压范围内的电压的话，

44、-在第一地址分配周期中，

45、-所述总线主机经由所述双线通信总线发送地址数据，所述地址数据由以下功能正常的参与者接受为其地址，所述功能正常的参与者在预备阶段中已在参与者的串联电路中被标识为布置在最后的参与者，因为它是借助于其检测器检测到所述第一电压范围内的电压的唯一功能正常的参与者，以及

46、-以这种方式寻址的参与者的所述数据和/或信号处理单元将该参与者的寻址开关转换到接通状态，

47、-在每个另外的寻址周期中，

48、-由仍未被寻址的功能正常的参与者的寻址电流源将寻址电流馈入所述双线通信总线的线路之一中，

49、-在参与者的串联电路中布置为尚未寻址的功能正常的参与者中最后一个的功能正常的参与者通过其检测器作为唯一功能正常的参与者检测到所述第三电压范围内或所述第四电压范围内的电压并且被标识为下一个待寻址的功能正常的参与者，其中所述在参与者的串联电路中布置为尚未寻址的功能正常的参与者中最后一个功能正常的参与者可能被布置得邻近于在所述双线通信总线下游以及因而更远离所述总线主机的功能不正常的参与者，

50、-该参与者和所有其他尚未被寻址的功能正常的参与者结束其寻址电流馈入，

51、-所述总线主机经由所述双线通信总线发送地址数据，在所涉及的地址分配周期中标识的参与者接受所述地址数据作为其地址，

52、-以这种方式寻址的功能正常的参与者的数据和/或信号处理单元将其寻址开关转换到接通状态，以及

53、-当参与者的串联电路中所有功能正常的参与者都配备有地址时，所有功能正常的已被寻址的参与者的寻址开关断开并且功能不正常的参与者的寻址开关保持断开。

54、为了解决这个问题，本发明还创建了一种用于通信总线系统的参与者，所述通信总线系统具有双线线路作为用于将多个参与者作为串联电路与总线主机连接并用于借助于差分电压信号进行通信的差分通信总线，所述双线线路具有多个双线线路区段，其中所述双线线路具有第一线路和第二线路，并且每个双线线路区段包括第一线路的区段和第二线路的区段，所述参与者包括

55、-具有两个输入连接端的接收器，每个输入连接端可与第一双线线路区段的两条线路中的不同线路连接，

56、-具有两个输出连接端的发送器，每个输出连接端可与第二双线线路区段的两条线路中的不同线路连接，

57、-数据处理单元，

58、-与所述第一双线线路区段的两条线路连接并因此与所述接收器的输入连接端并行布置的、由测试开关和终端电阻组成的串联电路或由测试开关和终端电阻组成的并联电路，其中所述测试开关可由所述数据处理单元选择性地转换到闭合的开关状态或断开的开关状态，

59、-同样与所述第一双线线路区段的两条线路连接并因此同样与所述接收器的输入连接端并行布置的寻址开关，所述寻址开关可由所述数据处理单元控制，

60、-寻址电流源，用于将寻址电流馈入(通向相邻参与者的)所述第二双线线路区段的两条线路之一中，

61、-与所述数据处理单元连接的检测器，用于识别所述发送器的输出连接端之间的电压降并用于识别该电压降位于多个检测范围中的哪一个，

62、-位于所述接收器的将与所述第一双线线路区段的第一线路连接的输入连接端与所述发送器的将与所述第二双线线路区段的第一线路连接的输出连接端之间的第一桥接电阻，以及

63、-位于所述接收器的将与所述第一双线线路区段的第二线路连接的输入连接端与所述发送器的将与所述第二双线线路区段的第二线路连接的输出连接端之间的第二桥接电阻。

64、根据本发明的参与者的重要特征是两个桥接电阻，这两个桥接电阻是除了参与者的本身已知的端接电阻之外还提供的。根据本发明的参与者的终端电阻与接收器的两个连接端并联，其中该终端电阻与测试开关串联连接，该测试开关典型地是晶体管(例如fet、mosfet)。因此，由测试开关和终端电阻组成的串联电路与参与者的输入连接端并联。

65、根据本发明的参与者具有接收器和发送器。所述接收器连接到通向参与者的两个双线线路区段。该接收器的输出信号被输送到参与者的数据处理单元，所述数据处理单元根据应用控制作为车辆组件的硬件。这是因为本发明优选地旨在用于车辆中，而且是用于光技术应用，如内部空间照明、环境光应用等。

66、根据本发明的参与者还具有发送器，所述发送器由数据处理单元供应信号，并且该发送器又连接到通向下一个参与者的两个双线线路区段。

67、根据本发明，所述参与者具有另外两个电阻，即两个桥接电阻，其中一个桥接电阻连接在一个线路的两个通向参与者和从参与者引出的双线线路区段之间，而另一个桥接电阻连接到另一个线路的两个也通向参与者并且从该参与者通向下一个参与者的双线线路区段中。

68、所述测试开关的开关状态发信号通知参与者是否有缺陷或完好无损、即功能正常。典型地，测试开关仅在参与者完好无损(即其功能正常)时闭合。例如，晶体管是(在没有操控的情况下)截止的(增强型晶体管)，并且在自测试已成功执行的情况下通过微控制器的操控信号转换到导通状态，该微控制器存在于所谓的智能客户端中。由此给出了由测试开关和终端电阻组成的串联电路。在测试开关和终端电阻组成并联电路的情况下，当参与者完好无损时，测试开关断开。

69、当测试开关断开时，即当参与者功能不正常时，接收器自动识别出由于终端电阻未接通而使得输入信号处于目标电压范围之外的电压范围中。然后，线路上的信号通过桥接电阻从所述参与者旁经过地传输到下一个参与者的接收器。因此通过这种方式，功能不正常的参与者被“桥接”，而无需为此在总线线路中安装电子开关等。因此，典型地存在于参与者的输入端处的终端电阻用于向其输出端与所述参与者的输入端连接的参与者发信号通知所述参与者是否有缺陷。这在通信和自动寻址时具有优势，稍后将对此进行讨论。

70、根据所有先前描述的实施方式，根据本发明的参与者的终端电阻和两个桥接电阻的大小应当被选择为使得每个功能正常的参与者都形成通常需要的线路终端电阻并且每个功能不正常的参与者最终对功能正常的参与者“不可见”。从这些条件来看，例如对于100欧姆的特别是在lvds总线系统中预给定的终端电阻，上述三个电阻中的每一个都应约为140欧姆，或者终端电阻应继续为100欧姆，而每个桥接电阻的值约为140欧姆。

71、另外，根据本发明的参与者具有寻址开关，该寻址开关与接收器的输入连接端并行设置并且同样由数据处理单元控制。只要参与者尚未获得地址，寻址开关就断开，而当参与者获得地址时，寻址开关就闭合。在完成对通信总线系统的所有待寻址的参与者的地址分配之后，在地址分配期间闭合的所有寻址开关再次断开，其中应当注意，在地址分配之前被识别为功能不正常的参与者的寻址开关保持其寻址开关在整个地址分配期间断开(该参与者典型地也保持其测试开关断开以发信号通知该参与者有缺陷)。

72、因此换句话说，所述数据处理单元促使参与者的测试开关闭合，该参与者的功能正常在典型地在通信总线系统的初始化期间执行的自测试的范围中已被识别并由此给定，

73、因此，在这方面适宜的是，

74、-所述数据处理单元被设计为对参与者执行关于功能正常的自测试，并且如果参与者的功能正常则将所述测试开关转换到一个开关状态和/或保持该开关状态，否则转换到另一开关状态和/或保持该开关状态，

75、-所述数据处理单元在给定了参与者功能正常且地址尚未分配给该参与者的情况下促使所述寻址开关保持在其断开状态并且操控所述参与者的寻址电流源馈入寻址电流，在由总线主机向所述参与者分配了地址之后才促使所述寻址开关闭合以及在完成向所有功能正常的参与者分配地址之后才促使所述寻址开关转换到和保持在断开状态，以及-在参与者的功能不正常的情况下，所述数据处理单元在地址分配阶段不操控所述寻址电流源，并促使所述寻址开关保持在断开状态。

76、本发明还涉及一种通过差分电信号进行数据传输的通信总线系统，具有-总线主机，

77、-具有多个双线线路区段的双线线路作为差分通信总线，用于将多个参与者以串联电路与总线主机连接，以及

78、-多个根据上述两种变体之一的参与者。

79、最后，本发明还提出了一种用于向上述类型的通信总线系统的功能正常的参与者分配地址的方法，其中在该方法中

80、-响应于所述总线主机的命令，每个参与者执行关于功能正常的自测试，并且每个参与者的数据处理单元仅在该参与者的功能正常时才闭合其测试开关，

81、-在向功能正常的参与者分配地址之前，每个功能正常的参与者的寻址开关是断开的，

82、-在多个地址分配周期中向功能正常的参与者分配地址，其中每个地址分配周期标识唯一的尚未被寻址的功能正常的参与者，并且由所述总线主机向该参与者分配地址，

83、-在第一地址分配周期中，

84、-尚未被寻址的功能正常的参与者的寻址电流源顺序地将寻址电流供应到双线线路的线路之一中，该寻址电流对于所涉及的参与者来说基本相等(不超过+/-20％或不超过+/-10％的偏差)，

85、-在参与者的串联电路中最后一个尚未寻址的功能正常的参与者可能布置得邻近于位于所述通信总线下游以及因而更远离所述总线主机的功能不正常的参与者，该最后一个尚未寻址的功能正常的参与者通过其检测器作为唯一的参与者检测到位于第一或第二检测范围内的电压降，其将该参与者标识为在参与者的串联电路中最后一个尚未被寻址的功能正常的参与者，

86、-该参与者和所有其他尚未被寻址的功能正常的参与者结束其寻址电流馈入，

87、-所述总线主机经由所述通信总线发送地址数据，在该地址分配周期中标识的参与者接受所述地址数据作为其地址，以及

88、-以这种方式寻址的参与者闭合其寻址开关，直到所有尚未被寻址的功能正常的参与者都获得地址为止，

89、-在地址分配结束前的每个后续地址分配周期中，

90、-尚未被寻址的功能正常的参与者的寻址电流源顺序地将寻址电流馈入所述双线线路的线路之一中，

91、-在参与者的串联电路中最后一个尚未寻址的功能正常的参与者可能布置得邻近于位于所述通信总线下游以及因而更远离所述总线主机的功能不正常的参与者，所述最后一个尚未寻址的功能正常的参与者通过其检测器作为唯一的参与者检测到位于第二、第三或第四检测范围内的电压降，其将该参与者标识为在参与者的串联电路中最后一个尚未被寻址的功能正常的参与者，

92、-该参与者和所有其他尚未被寻址的功能正常的参与者结束其寻址电流馈入，

93、-所述总线主机经由所述通信总线发送地址数据，在所涉及的地址分配周期中标识的参与者接受所述地址数据作为其地址，

94、-以这种方式寻址的参与者闭合其寻址开关，直到所有尚未被寻址的功能正常的参与者都获得地址为止，以及

95、-当所有功能正常的参与者都被提供了地址时，所有功能正常的参与者的寻址开关都断开，并且功能不正常的参与者的寻址开关保持断开。

96、因此在初始阶段，每个参与者都会执行自测试并通过其例如未闭合的测试开关发信号通知该参与者有缺陷。于是在由测试开关和终端电阻组成串联电路的情况下，该参与者不具有定义的终端电阻。因此在此阶段结束之后，每个参与者识别其是否可能是串联电路中的最后一个参与者，或者其是否可能布置在有缺陷的相邻参与者的上游，即从总线主机观察布置在有缺陷的参与者前面，或者其是否可能有缺陷。这些信息在随后的地址分配阶段期间以及随后在正常总线通信时非常有用。

97、在随后的地址分配时，功能正常的、尚未被寻址的参与者顺序地并且按照在总线主机的下游从最接近总线主机的参与者开始的顺序由总线主机触发地短暂馈入寻址电流，该寻址电流对于所有参与者都基本相同(参见上面的定义)。因此，总线主机开始馈入将由第一参与者接收的寻址电流，以随后由该第一参与者重新产生，而且是为第二参与者产生，所述第二参与者又接收该寻址电流。寻址电流在这方面被视为一种辅助手段，以在每个寻址周期中标识接下来将被提供地址的参与者。在将寻址电流馈入双线通信总线时，每个参与者都通过检测器检测其输出端处的电压。该电压的大小尤其是通过哪个参与者跟随该参与者(可能是有缺陷的参与者、已被寻址的参与者或开路，因为所涉及的参与者是最后一个参与者)来确定。如果该电压高于上限阈值，则所涉及的参与者的输出端“看到”“开路”线路，这意味着所提到的参与者是串联电路中的最后一个参与者。自动寻址“从后向前”进行，即从总线主机下游离总线主机最远的参与者开始，并到上游与总线主机连接的第一个参与者为止。位于有缺陷的参与者前面并且因此位于有缺陷的参与者上游的功能正常的参与者在其输出端检测到电压，该电压通过由至少两个桥接电阻(取决于串联电路中依次存在多少有缺陷的参与者，通常只有一个参与者)和终端电阻(即在最后一个有缺陷的参与者之后的完好无损的参与者的终端电阻)组成的串联电路确定，从而这种类型的每个功能正常的参与者测量到小于所述上限阈值的电压降。在串联电路中布置在相邻功能正常的参与者前面的每个功能正常的参与者检测到由终端电阻确定的电压，该电压位于下限阈值和上限阈值之间。在第一地址分配周期中不存在与上述情况不同的电压降场景。如果现在总线主机将待分配的第一个地址发送给第一个参与者，则该第一个参与者不接受该地址，而是将其转发给下一个参与者，依此类推，直到最后一个参与者是接受该地址的唯一参与者，因为它是测量到高于阈值的电压降的唯一参与者(并且没有参与者在其输出端处测量到短路，但这不再需要从第二个周期开始适用)。最后一个参与者闭合其寻址开关。在下一个地址分配周期中，位于该参与者前面的功能正常的参与者是在其输出端处测量到短路的唯一参与者，而所有其他参与者测量到高于短路的电压降并低于开路的电压降的电压降。如果在地址分配周期的过程中位于有缺陷的参与者前面的完好无损的参与者是所涉及周期中待寻址的参与者，则只有该参与者由于其测量到的输出电压降而满足待寻址的参与者的条件，因为没有参与者测量到短路或开路。总线主机通过以下方式来识别地址分配阶段的结束：在最后一个地址分配周期之后，与总线主机连接的参与者已闭合其寻址开关，由此由于“从后向前”的地址分配规定不可能再存在还必须被寻址的参与者。

98、参与者对地址的接受可以报告给总线主机，而且是例如通过面向上游的通信经由双线通信总线到总线主机或者经由所有参与者都连接到并一直通向总线主机的单独的“报告”线路。

99、因此通过该场景，可以逐步对每个功能正常的参与者寻址。最终，总线主机的行为也与每个参与者一样。因为在最后一个地址分配周期中总线主机识别出串联电路中直接与其连接的第一个参与者是现在正被寻址的参与者。如果总线主机随后发送另一个寻址电流脉冲，则总线主机会由于第一个参与者的寻址开关闭合而在其输出端处检测到短路，这向总线主机发信号通知所有待寻址的参与者现在都已被寻址。

100、在本发明的适宜的扩展中可以规定，

101、-所述数据处理单元被设计为对参与者执行关于功能正常的自测试，并且当参与者功能正常时将测试开关转换到一个开关状态和/或保持该开关状态，否则转换到另一个开关状态和/或保持该开关状态，以及

102、-连接在与功能不正常的参与者的接收器连接的双线线路区段的两条线路之间的差分电信号可经由该功能不正常的参与者的桥接电阻转发到以下参与者的接收器，该参与者的输入端与连接到该功能不正常的参与者的发送器的双线线路区段的线路连接。

103、本发明的另一方面涉及一种用于通信总线系统中的数据通信的方法，该通信总线系统设有

104、-双线线路作为用于将多个参与者作为串联电路与总线主机连接并用于借助于差分电压信号进行通信的差分通信总线，所述双线线路具有多个双线线路区段，其中所述双线线路具有第一线路和第二线路，并且每个双线线路区段包括第一线路的区段和第二线路的区段，以及

105、-多个根据本发明的参与者，如上所述，

106、其中在该方法中，

107、-功能不正常的参与者的发送器被切换到非活动并且这样的发送器不输出差分电输出信号，

108、-在朝着总线主机的方向上并且因此在串联电路上游的方向上观察最接近功能不正常的参与者的功能正常的参与者的发送器经由功能不正常的参与者的桥接电阻与在远离总线主机的方向上并且因此在串联电路下游的方向上观察最接近功能不正常的参与者的功能正常的参与者的接收器通信，或反过来。

109、本发明特别适用于lvds(low voltage differential signal，低电压差分信号)总线系统。在此情况下总线主机通过差分电流脉冲在双线通信总线上产生差分电信号，该信号在连接到总线主机的参与者的输入端处通过定义大小的终端电阻转换为差分电压信号。在该参与者的输出端处，该参与者又产生差分电流信号，由此由差分信号代表的数据最终在参与者之间转发，或者由该数据所针对的参与者处理。

110、lvds总线系统或一般而言通信总线系统可例如在车辆中用于内部空间照明或用于环境光应用。这种系统的硬件设计得便宜且简单，这对于大规模应用特别有利，这在汽车领域是期望的。