DE102014011410A1 - Method for operating a network of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines eine Mehrzahl von elektronischen Steuereinheiten umfassenden Netzwerks eines Fahrzeugs, bei welchem die elektronischen Steuereinheiten über einen Datenbus, über welches die elektronischen Steuereinheiten Daten übertragen sind, miteinander gekoppelt sind, wobei die elektronischen Steuereinheiten jeweils selbst und direkt von einer ihnen gemeinsamen und von den elektronischen Steuereinheiten unterschiedlichen Zeitinformationsquelle eine Zeitreferenz empfangen, welche für die jeweiligen elektronischen Steuereinheiten zu jeder Zeit identisch ist.The invention relates to a method for operating a network of a vehicle comprising a plurality of electronic control units, in which the electronic control units are coupled to each other via a data bus, via which the electronic control units data are transmitted, wherein the electronic control units themselves and directly from a common and different from the electronic control units time information source receive a time reference, which is identical for the respective electronic control units at all times.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines eine Mehrzahl von elektronischen Steuereinheiten umfassenden Netzwerks eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for operating a network comprising a plurality of electronic control units of a vehicle, in particular a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.
In modernen Fahrzeugen kommt immer häufiger eine sogenannte Umfeldsensorik zum Einsatz, welche es erlaubt, Objekte oder Situationen in einem Umfeld beziehungsweise einer Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen und zu bewerten. Hierzu umfasst die Umfeldsensorik wenigstens einen Sensor wie beispielsweise einen Radarsensor oder eine Kamera, wobei mittels eines solchen Sensors vom Fahrzeug unterschiedliche Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs erfasst und beobachtet beziehungsweise überwacht werden können. Der übliche Einsatzbereich einer solchen Umfeldsensorik liegt in sogenannten Assistenzsystemen, wobei beispielsweise die erfassten Objekte auf wenigstens einem Bildschirm im Innenraum des jeweiligen Fahrzeugs angezeigt werden. Hierdurch kann der Fahrer des Fahrzeugs bei der Fahrzeugführung unterstützt werden. Im Rahmen der Entwicklung moderner Fahrzeuge jedoch werden auch sogenannte kollisionsnahe Zeitbereiche betrachtet, wobei beispielsweise eine solche Umfeldsensorik zur Realisierung von Notbremsungen zum Schutz von Fußgängern eingesetzt wird.In modern vehicles, a so-called environment sensor system is increasingly being used, which makes it possible to detect and evaluate objects or situations in an environment or an environment of the vehicle. For this purpose, the environmental sensor system comprises at least one sensor, such as a radar sensor or a camera, whereby different objects in the surroundings of the vehicle can be detected and monitored or monitored by the vehicle by means of such a sensor. The usual field of application of such an environment sensor system is in so-called assistance systems, wherein, for example, the detected objects are displayed on at least one screen in the interior of the respective vehicle. As a result, the driver of the vehicle can be supported in the vehicle guidance. In the context of the development of modern vehicles, however, so-called collision-related time ranges are also considered, for example such an environment sensor system being used to realize emergency braking for the protection of pedestrians.
Es ist bekannt, dass eine solche Umfeldsensorik potentielle Kollisionsobjekte in der Umgebung des Fahrzeugs erkennen und in der Folge verfolgen kann. Eine solche Umfeldsensorik umfasst beispielsweise wenigstens eine elektronische Steuereinheit, welche eine Recheneinheit zur Datenverarbeitung aufweist. Eine solche Recheneinheit wird auch als CPU (Central Processing Unit) bezeichnet und üblicherweise getaktet betrieben. Unter dem zuvor genannten Verfolgen eines Objekts, welches ein potentielles Kollisionsobjekt darstellt, ist insbesondere zu verstehen, dass das potentielle Kollisionsobjekt mit jedem neuen Takt der CPU erneut beobachtet beziehungsweise erfasst wird. Durch dieses fortlaufende Erfassen beziehungsweise Beobachten kann die Bewegung eines solchen Kollisionsobjekts insbesondere relativ zum eigenen Fahrzeug erfasst werden, sodass beispielsweise eine Annäherung des Kollisionsobjekts an das Fahrzeug analysiert beziehungsweise ermittelt werden kann.It is known that such an environmental sensor system can detect and subsequently track potential collision objects in the surroundings of the vehicle. Such an environment sensor system comprises, for example, at least one electronic control unit, which has a computing unit for data processing. Such a computing unit is also referred to as CPU (Central Processing Unit) and usually operated clocked. Under the aforementioned tracking of an object which represents a potential collision object, it is to be understood in particular that the potential collision object is re-observed or detected with each new clock of the CPU. By means of this continuous detection or observation, the movement of such a collision object can be detected, in particular relative to the own vehicle, so that, for example, an approach of the collision object to the vehicle can be analyzed or determined.
Dieses Vorgehen erlaubt es, auf Basis von bereits erfolgten Beobachtungen und auf Basis der Bewegungsanalyse die sogenannte Time-To-Impact (TTI) zu berechnen. Die TTI ist eine Angabe beziehungsweise eine Zeitangabe, die eine – meist in Millisekunden angegebene – Prognose über eine verbleibende Zeitspanne bis zu einer Kollision des Fahrzeugs mit einem Objekt ist. Mit anderen Worten beschreibt die TTI, wie lange es voraussichtlich noch dauert, bis es zu einer Kollision des Fahrzeugs mit einem Objekt beziehungsweise mit dem zuvor genannten Kollisionsobjekt kommt. Die Berechnung der TTI erfolgt beispielsweise innerhalb eines Algorithmus in der zuvor genannten elektronischen Steuereinheit, welche üblicherweise auch als Steuergerät bezeichnet wird.This procedure makes it possible to calculate the so-called time-to-impact (TTI) on the basis of observations already made and on the basis of the motion analysis. The TTI is an indication or a time indication which is a prognosis - usually specified in milliseconds - over a remaining period of time until a collision of the vehicle with an object. In other words, the TTI describes how long it will probably take until the vehicle collides with an object or with the aforementioned collision object. The calculation of the TTI takes place, for example, within an algorithm in the aforementioned electronic control unit, which is usually also referred to as a control unit.
Darüber hinaus ist es bekannt, die Information über die noch verbleibende Zeitspanne, das heißt die TTI für die Aktivierung präventiver Schutzmaßnahmen zu nutzen. Im Rahmen einer solchen präventiven Schutzmaßnahme werden beispielsweise Sicherheitsgurte gestrafft, und zwar zeitlich bevor die Kollision des Fahrzeugs mit dem Kollisionsobjekt tatsächlich eintritt.In addition, it is known to use the information about the remaining period, that is, the TTI for the activation of preventive protective measures. As part of such a preventive protective measure, for example, safety belts are streamlined, and in time before the collision of the vehicle with the collision object actually occurs.
Zur Realisierung dieser präventiven Schutzmaßnahme wird die Information über die bevorstehende Kollision, das heißt die TTI, insbesondere ein prognostizierter Zeitpunkt der Kollision, von dem Steuergerät, mittels welchem die TTI berechnet wurde, zu einem oder mehreren anderen Steuergeräten, mittels welchen die präventive Schutzmaßnahme schließlich bewirkt wird, übertragen. Hierbei entsteht jedoch nach heutigem Stand der Technik ein systematischer Fehler, weil stets die TTI übertragen wird und die TTI eine relative Zeitangabe ist. Dies bedeutet, dass die TTI angibt, wie viel Zeit noch voraussichtlich bis zur Kollision verbleibt. Die TTI ist jedoch relativ unpräzise, da bei der Übertragung von dem einen Steuergerät zu dem anderen Steuergerät unvermeidliche Übertragungs- und/oder Latenzzeiten auftreten, weil ein Übertragungsweg über Bussysteme beziehungsweise Datenbuse, Gateways oder andere Steuergeräte aus technischen Gründen nicht in Echtzeit erfolgen kann.To implement this preventive measure, the information about the imminent collision, ie the TTI, in particular a predicted time of collision, from the control unit, by means of which the TTI was calculated, to one or more other control devices, by means of which the preventive protection measure finally effected being transferred. However, according to the current state of the art, this results in a systematic error because the TTI is always transmitted and the TTI is a relative time specification. This means that the TTI indicates how much time is likely to remain until the collision. However, the TTI is relatively imprecise, since in the transmission from one control device to the other control unit unavoidable transmission and / or latency times occur because a transmission via bus systems or Datenbuse, gateways or other control devices for technical reasons can not be done in real time.
Dies soll an folgendem Beispiel erläutert werden: Mittels der Umfeldsensorik wird beispielsweise zu einem ersten Zeitpunkt t1 berechnet, dass der Aufprall eines erkannten Kollisionsobjekts gegen das eigene Fahrzeug in 400 Millisekunden erfolgen wird. Diese Information wird nun per Buskommunikation, das heißt über einen Datenbus wie beispielsweise einen CAN-Bus (CAN – Controller Area Network) zunächst zu einem Radar-Steuergerät gesendet. Bei diesem Radar-Steuergerät handelt es sich beispielsweise um eine elektronische Steuereinheit, welche mit einem Radarsensor gekoppelt ist. Die Information kommt am Radar-Steuergerät nach x1 Millisekunden an. Mit anderen Worten wird die Information nach x1 Millisekunden vorn Radar-Steuergerät empfangen. Weitere x2 Millisekunden später wird die Information über den Datenbus zu einem Gateway gesendet. Das Gateway reicht die Information nach weiteren x3 Millisekunden weiter beispielsweise zu einem Airbag-Steuergerät. Dort wird die Information nach Ablauf von weiteren x4 Millisekunden verarbeitet. Erst dann, also zu einem zweiten Zeitpunkt t2 erfolgt die Aktivierung einer präventiven Schutzmaßnahme, in deren Rahmen beispielsweise durch das Airbag-Steuergerät wenigstens ein Airbag gezündet wird. Dabei sind x1 bis x4 jeweils deterministische Größen, deren jeweilige Dauer beziehungsweise deren jeweiliger Wert von zahlreichen Randbedingungen abhängt und nicht vorherbestimmbar ist.This will be explained by the following example: By means of the environmental sensor system, for example, at a first time t 1, it is calculated that the impact of a detected collision object against the own vehicle will take place in 400 milliseconds. This information is now sent by bus communication, that is, via a data bus such as a CAN bus (CAN - Controller Area Network), first to a radar control unit. This radar control unit is, for example, an electronic control unit which is coupled to a radar sensor. The information arrives at the radar controller after x 1 milliseconds. In other words, the information is received after x 1 milliseconds from the radar controller. Another x 2 milliseconds later, the information is sent via the data bus to a gateway. The gateway passes the information for another x 3 milliseconds, for example, to an airbag control unit. There the information is processed after another x 4 milliseconds. Only, Thus, at a second time t 2 , the activation of a preventive protective measure takes place, in the context of which, for example, at least one airbag is ignited by the airbag control unit. In this case, x 1 to x 4 are each deterministic variables whose respective duration or their respective value depends on numerous boundary conditions and can not be predicted.
Der Zeitverzug und vor allem dessen Streuungs-Bandbreite können viele Funktionen beeinträchtigen. In jedem Fall ist die eine Botschaft darstellende Information über die noch verbleibende Zeitspanne bis zum Aufprall veraltet, wenn sie beim Empfänger ankommt, sodass die Botschaft gegebenenfalls nicht mehr gültig ist. Summieren sich x1 bis x4 beispielsweise zu 180 Millisekunden, so sollte beim Airbag-Steuergerät nicht die Botschaft beziehungsweise die Information ankommen, dass bis zum Aufprall noch 400 Millisekunden verbleiben, sondern beim Airbag-Steuergerät sollte die Information beziehungsweise die Botschaft ankommen, dass bis zum Aufprall noch 220 Millisekunden verbleiben. Diese Diskrepanz liegt insbesondere daran, dass die TTI eine relative Zeitangabe ist, die sich immer auf den Zeitpunkt bezieht, zu dem die TTI berechnet wurde. Im genannten Beispiel wurde die TTI zu einem Zeitpunkt berechnet, zu dem noch 400 Millisekunden bis zum Aufprall verbleiben. Diese Information wird an das Airbag-Steuergerät übertragen. Beim Steuergerät angekommen beträgt die verbleibende Zeit jedoch nur noch 220 Millisekunden.The time delay and above all its dispersion bandwidth can impair many functions. In any case, message-representing information about the time remaining until impact is outdated when it arrives at the receiver, so that the message may no longer be valid. Summing up x 1 to x 4, for example, to 180 milliseconds, should not arrive at the airbag control unit, the message or the information that remain until the impact of 400 milliseconds, but the airbag control unit information or message should arrive until for impact still 220 milliseconds remain. This discrepancy is mainly due to the fact that the TTI is a relative time always referring to the time at which the TTI was calculated. In the example above, the TTI was calculated at a time when 400 milliseconds remain before impact. This information is transmitted to the airbag control unit. Arrived at the control unit, the remaining time is only 220 milliseconds.
Die
Darüber hinaus ist der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem wenigstens eine elektronische Steuereinheit eines Netzwerks mit besonders präzisen Zeitangaben versorgt werden kann.Object of the present invention is to provide a method of the type mentioned, in which at least one electronic control unit of a network can be supplied with particularly precise times.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei welchem wenigstens eine der Steuereinheiten mit besonders präzisen Zeitangaben versorgt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die elektronischen Steuereinheiten jeweils selbst und direkt von einer ihnen gemeinsamen und von den elektronischen Steuereinheiten unterschiedlichen Zeitinformationsquelle eine Zeitreferenz, das heißt eine Zeitbasis empfangen, welche für die jeweiligen elektronischen Steuereinheiten zu jeder Zeit identisch ist. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass – wie eingangs geschrieben – üblicherweise ein systematischer Fehler in der Übertragung von Zeitangaben in Netzwerken besteht, da sich die eingangs genannte TTI auf den Zeitpunkt, zu dem sie berechnet wurde, bezieht, jedoch zu einem anderen Zeitpunkt bei einem Empfänger ankommt und durch diesen verarbeitet wird. Dieser systematische Fehler kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens prinzipiell ausgeschlossen werden, da sowohl ein Sender, das heißt eines der elektronischen Steuereinheiten, das ein Signal, eine Nachricht beziehungsweise eine Botschaft sendet, als auch ein Nutzer beziehungsweise Empfänger, das heißt ein anderes der elektronischen Steuereinheiten, welches die gesendete Botschaft empfängt, mit einer von außen kommenden und daher überall gleichen und hochgenauen Globalzeit in Form der Referenzzeit versorgt wird und auf Basis dieser Referenzzeit Berechnungen durchführen und/oder Funktionen bewirken kann. Dadurch, dass die elektronischen Steuereinheiten die Referenzzeit beziehungsweise Globalzeit jeweils direkt und selbst von außen beziehen, und beispielsweise eine Berechnung, zu welchem Zeitpunkt ein bestimmtes Ereignis eintreten wird, auf dieser absoluten Globalzeit beruht, ist es für die Berechnung des Zeitpunkts unerheblich, wie lange eine Information über die Berechnung des Ereignisses benötigt, um vom Sender zum Empfänger zu gelangen. Ferner ist es nicht erforderlich, diese Übertragungszeit zu ermitteln oder zu schätzen.In order to provide a method of the type specified in the preamble of claim 1, in which at least one of the control units can be supplied with particularly precise time specifications, it is provided according to the invention that the electronic control units in each case and directly from them common and from the electronic control units different time information source, a time reference, that is, a time base receive, which is identical for the respective electronic control units at all times. The invention is based on the recognition that - as initially written - usually a systematic error in the transmission of Time information in networks is because the TTI mentioned above refers to the time at which it was calculated, but arrives at a different time at a receiver and is processed by this. This systematic error can be excluded in principle by means of the inventive method, since both a transmitter, that is, one of the electronic control units that sends a signal, a message or a message, as well as a user or receiver, that is another of the electronic control units, which receives the sent message, is supplied with a coming from the outside and therefore everywhere the same and highly accurate global time in the form of the reference time and perform based on this reference time calculations and / or can cause functions. By virtue of the fact that the electronic control units respectively derive the reference time or global time directly from outside and, for example, a calculation at which time a particular event will occur is based on this absolute global time, it is irrelevant for the calculation of the time how long a Information about the calculation of the event needed to get from the sender to the receiver. Furthermore, it is not necessary to determine or estimate this transmission time.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn von einer der elektronischen Steuereinheiten über das Datenbussystem an zumindest eine andere der elektronischen Steuereinheiten ein Signal übertragen wird, welches von der anderen elektronischen Steuereinheit empfangen wird und eine auf der Referenzzeit basierende, absolute Zeitangabe über wenigstens ein bevorstehendes Ereignis enthält. Bei diesem bevorstehenden und mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit eintretenden Ereignis handelt es sich beispielsweise um eine Kollision des beispielsweise als Kraftwagen und insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildeten Fahrzeugs mit wenigstens einem vom Fahrzeug unterschiedlichen Objekt, wobei die Angabe, wann es zu der Kollision kommt, nicht eine relative Zeitangabe, sondern eine absolute Zeitangabe ist. Dies könnte beispielsweise dadurch realisiert werden, dass im Netzwerk beziehungsweise im Fahrzeug eine fahrzeuginterne Absolutzeit vorgesehen wird, die für die elektronischen Steuereinheiten, das heißt für Sender und Empfänger von Signalen beziehungsweise Botschaften verfügbar ist und im Netzwerk exakt synchron läuft. Ferner kann vorgesehen sein, in die beteiligten elektronischen Steuereinheiten solche Module zu integrieren, wie sie beispielsweise bereits in sogenannten Funkuhren Einzug gehalten haben und die eine sogenannte Atomzeit empfangen. Mit anderen Worten kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass als die Zeitinformationsquelle eine vom Fahrzeug externe Zeitinformationsquelle, insbesondere eine Atomuhr, verwendet wird.It has proven to be particularly advantageous if from one of the electronic control units via the data bus system to at least one other of the electronic control units a signal is transmitted, which is received by the other electronic control unit and based on the reference time, absolute time information about at least one imminent Event contains. This impending event, which occurs with a certain probability, is, for example, a collision of the vehicle designed, for example, as a motor vehicle and in particular as a passenger vehicle with at least one object different from the vehicle, the indication of when the collision occurs not being a relative time indication but is an absolute time indication. This could be realized, for example, by providing an in-vehicle absolute time in the network or in the vehicle, which is available for the electronic control units, ie for transmitters and receivers of signals or messages, and runs exactly synchronously in the network. Furthermore, it can be provided to integrate such modules in the participating electronic control units, as they have already been introduced, for example, in so-called radio clocks and receive a so-called atomic time. In other words, it may preferably be provided that a time information source external of the vehicle, in particular an atomic clock, is used as the time information source.
Bei der Zeitreferenz handelt es sich vorzugsweise um eine von einem zentralen Sender ausgestrahlte absolute Zeitinformation, welche sich durch eine besonders hohe Präzision auszeichnet. Liegt diese absolute Zeitinformation sowohl beim Sender als auch beim Empfänger vor, so kann dadurch vorzugsweise eine eingangs beschriebene Übertragung der TTI ergänzt werden. Im Gegensatz zum Ersetzen der Übertragung der TTI ist es vorteilhaft, die Übertragung der TTI um die Übertragung einer absoluten Zeitangabe zu ergänzen, da beispielsweise der Empfang der Zeitreferenz nicht überall gewährleistet werden kann, insbesondere wenn die Übermittlung der Zeitreferenz, beispielsweise wenn diese von einer Atomuhr übermittelt wird, über Funk beziehungsweise Funktechnik erfolgt. Im Gegensatz zur TTI, welche eine noch verbleibende Zeitspanne bis zum bevorstehenden Ereignis beschreibt, hat die absolute und beispielsweise Millisekunden genaue Zeitangabe beispielsweise die folgende Form: ”28.02.2014 17:45 Uhr, 17,862 Sekunden”.The time reference is preferably an absolute time information transmitted by a central transmitter, which is distinguished by a particularly high degree of precision. If this absolute time information is present both at the transmitter and at the receiver, then preferably a transmission of the TTI described at the outset can be supplemented. In contrast to replacing the transmission of the TTI, it is advantageous to supplement the transmission of the TTI with the transmission of an absolute time, since, for example, the reception of the time reference can not be guaranteed everywhere, in particular if the transmission of the time reference, for example if it is from an atomic clock transmitted, via radio or radio technology. In contrast to the TTI, which describes a remaining time until the upcoming event, the absolute and, for example, milliseconds accurate time, for example, has the following form: "28.02.2014 17:45 clock, 17.862 seconds".
Dies bedeutet, dass ein bevorstehendes Ereignis, beispielsweise eine Kollision des Fahrzeugs mit einem vom Fahrzeug unterschiedlichen Objekt am 28. Februar 2014 um 17:45 Uhr und 17,862 Sekunden auftritt. Kommt diese absolute Zeitangabe bei einem der elektronischen Steuereinheiten, welches einen Empfänger darstellt, an, und verfügt dieser Empfänger über dieselbe hochpräzise Zeitbasis (Zeitreferenz) wie ein anderes der elektronischen Steuereinheiten, welches die absolute Zeitangabe gesendet hat, so entfällt der eingangs beschriebene systematisch fehlerhafte Einfluss sowohl hinsichtlich der Übertragungsdauer als auch jener der Streuung, vorausgesetzt die Botschaft kommt überhaupt noch vor dem Ereignis beim Empfänger an.This means that an upcoming event, for example a collision of the vehicle with a different object from the vehicle, will occur on February 28, 2014 at 5:45 pm and 17.862 seconds. If this absolute time indication occurs with one of the electronic control units, which represents a receiver, and if this receiver has the same high-precision time base (time reference) as another of the electronic control units which has sent the absolute time specification, the systematically erroneous influence described above is omitted both in terms of transmission time and dispersion, assuming the message arrives at the receiver before the event.
Da es eine aktuelle Entwicklungsrichtung im Bereich der passiven Sicherheit ist, auch akute Schutzmaßnahmen gegebenenfalls bereits kurz vor der eigentlichen Kollision auszulösen, beispielsweise zu zünden, wird es von zunehmender Bedeutung sein, Informationen mit möglichst hoher Qualität bereits vor dem tatsächlichen Auftreten des Ereignisses, das heißt vor der tatsächlichen Kollision zur Verfügung zu haben. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt hierbei gegenüber dem Stand der Technik eine erhebliche Verbesserung dar, da der üblicherweise grundsätzlich vorhandene, systematische Fehler vermieden werden kann. Weitere Einsatzmöglichkeiten ergeben sich insbesondere im Zusammenhang mit Fahrerassistenzsystemen, wobei beispielsweise (teil-)autonome Eingriffe in die Fahrdynamik (Lenkung, Bremse etc.) vorgenommen werden, wie dies z. B. bei einem Ausweichassistenten der Fall ist.Since it is an up-to-date development in the field of passive safety to initiate acute protection measures, for example, shortly before the actual collision, for example to ignite, it will be of increasing importance to obtain information of the highest possible quality already before the actual occurrence of the event, that is before the actual collision. In this case, the method according to the invention represents a considerable improvement over the prior art since the systematic error that is generally present in principle can be avoided. Further applications arise especially in connection with driver assistance systems, for example, (partially) autonomous interventions in the vehicle dynamics (steering, brake, etc.) are made, as z. B. in an evasion assistant is the case.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung charakterisiert das bevorstehende Ereignis eine bevorstehende Kollision des Fahrzeugs mit wenigstens einem vom Fahrzeug unterschiedlichen Objekt. Vorzugsweise wird das Objekt mittels wenigstens eines Sensors, welcher mit einer der elektronischen Steuereinheiten gekoppelt ist, erfasst, wobei der Sensor wenigstens ein das erfasste Objekt charakterisierendes Signal bereitstellt, welches von der einen elektronischen Steuereinheit erfasst wird, und wobei die absolute Zeitangabe über die bevorstehende Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt mittels der einen elektronischen Steuereinheit ermittelt und über das Datenbussystem an eine andere der elektronischen Steuereinheiten übertragen wird. Die andere elektronische Steuereinheit ist dabei wenigstens einem Sicherheitssystem zugeordnet, wobei mittels der anderen elektronischen Steuereinheit in Abhängigkeit von der absoluten Zeitangabe wenigstens eine Unfallschutzmaßnahme bewirkt wird, und zwar zeitlich bevor die Kollision tatsächlich eintritt. Die andere elektronische Steuereinheit wird somit zeitlich bevor die Kollision tatsächlich eintritt mit hochpräzisen Angaben über den Zeitpunkt der Kollision versorgt, sodass präventive Schutzmaßnahmen wie beispielsweise die Straffung von Sicherheitsgurten und/oder das Auslösen von Airbags zeitlich vor der eigentlichen Kollision durchgeführt oder zumindest vorbereitet werden können. Hierdurch lässt sich ein besonders vorteilhaftes, sogenanntes Pre-Crash-System schaffen, mittels welchem präventive Unfallschutzmaßnahmen bereits zeitlich vor dem Eintretender Kollision eingeleitet werden. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the impending event characterizes an imminent collision of the vehicle with at least one object different from the vehicle. Preferably, the object is detected by means of at least one sensor which is coupled to one of the electronic control units, the sensor providing at least one signal characterizing the detected object, which is detected by the one electronic control unit, and wherein the absolute time indication of the impending collision the vehicle is determined with the object by means of an electronic control unit and transmitted via the data bus system to another of the electronic control units. The other electronic control unit is assigned to at least one security system, wherein at least one accident prevention measure is effected by means of the other electronic control unit as a function of the absolute time specification, specifically in time before the collision actually occurs. The other electronic control unit is thus provided with high-precision information about the time of the collision before the collision actually occurs so that preventive protective measures such as the tightening of seat belts and / or the deployment of airbags can be carried out or at least prepared before the actual collision. This makes it possible to create a particularly advantageous, so-called pre-crash system, by means of which preventive accident protection measures are already initiated in time before the collision occurs.
Bei dem genannten Sensor handelt es sich beispielsweise um einen Radar-, einen Lidar-Sensor oder eine Kamera, insbesondere eine Stereokamera, wobei mittels des Sensors das Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs erfasst werden kann. Durch fortlaufendes Beobachten des Objekts über einen vorgebbaren Zeitraum hinweg kann erfasst werden, ob es zu einer Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt kommt. Mit anderen Worten kann eine Wahrscheinlichkeit berechnet werden, mit der es zu einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt kommt. Überschreitet die berechnete Wahrscheinlichkeit einen vorgebbaren Schwellenwert, so können präventive Unfallschutzmaßen eingeleitet werden, und zwar zeitlich bevor die Kollision tatsächlich eintritt.The named sensor is, for example, a radar sensor, a lidar sensor or a camera, in particular a stereo camera, wherein the object in the surroundings of the vehicle can be detected by means of the sensor. By continuously observing the object over a predefinable period, it can be detected whether the vehicle is colliding with the object. In other words, a probability can be calculated that results in a collision between the vehicle and the object. If the calculated probability exceeds a predefinable threshold value, then preventive accident protection measures can be initiated, namely, before the collision actually occurs.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannte und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description and features mentioned below in the description of the figures and / or alone in the single figure are usable not only in the specified combination but also in other combinations or alone, without the scope of the invention to leave.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben eines Netzwerks eines Fahrzeugs, wobei jeweilige elektronische Steuereinheiten des Netzwerks jeweils selbst und direkt von einer ihnen gemeinsamen und von den elektronischen Steuereinheiten unterschiedlichen Zeitinformationsquelle eine Zeitreferenz als Zeitbasis empfangen, die für die jeweiligen elektronischen Steuereinheiten zu jeder Zeit identisch ist.The drawing shows in the single FIGURE a flowchart illustrating a method for operating a network of a vehicle, wherein respective electronic control units of the network each receive their own time reference from a time source common to them and different from the electronic control units the respective electronic control units are identical at all times.
Die Fig. zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben eines Netzwerks eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Kraftwagens und insbesondere eines Personenkraftwagens. Das Netzwerk umfasst eine Mehrzahl von elektronischen Steuereinheiten, welche auch als ECU (Electronic Control Unit) oder als Steuergerät bezeichnet werden. Die Steuergeräte sind über ein Datenbussystem des Netzwerks miteinander verbunden, wobei das Datenbussystem beispielsweise als CAN-Bus (CAN – Controller Area Network) ausgebildet ist. Es versteht sich, dass auch andere Datenbusse zum Einsatz kommen können. Über das Datenbussystem können Signale zwischen den Steuereinheiten übertragen werden, wobei diese Signale Daten enthalten. Die Signale beziehungsweise Daten werden auch als Informationen oder Botschaften bezeichnet.FIG. 1 shows a flow chart for illustrating a method for operating a network of a vehicle, for example a motor vehicle and in particular a passenger car. The network comprises a plurality of electronic control units, which are also referred to as ECU (Electronic Control Unit) or as a control unit. The control units are connected to each other via a data bus system of the network, wherein the data bus system is designed, for example, as a CAN bus (CAN - Controller Area Network). It is understood that other data buses can be used. Signals can be transmitted between the control units via the data bus system, these signals containing data. The signals or data are also referred to as information or messages.
Eine der elektronischen Steuereinheiten ist beispielsweise einer sogenannten Umfeldsensorik zugeordnet, welche wenigstens einen Sensor umfasst. Der Sensor ist mit der einen elektronischen Steuereinheit verbunden. Mittels des Sensors kann beispielsweise wenigstens ein Teilbereich einer Umgebung des Fahrzeugs erfasst werden, sodass mittels des Sensors Objekte in dem Teilbereich erfasst und beobachtet werden können. Bei dem Sensor handelt es sich beispielsweise um einen Radar-Sensor oder um eine Kamera, insbesondere eine Stereokamera. Der Sensor stellt wenigstens ein Signal bereit, welches wenigstens ein mittels des Sensors erfasstes Objekt charakterisiert. Dieses vom Sensor bereitgestellte Signal wird an die eine elektronische Steuereinheit übertragen, welche das von dem Sensor bereitgestellte Signal empfängt. Die eine elektronische Steuereinheit wertet das Signal aus, sodass mittels der einen elektronischen Steuereinheit beispielsweise Relativbewegung zwischen dem Objekt und dem eigenen Fahrzeug ermittelt werden können. Insbesondere ist es somit möglich, mittels der einen elektronischen Steuereinheit eine Annäherung des Objekts an das eigene Fahrzeug zu erfassen. Darüber hinaus ist es möglich, dass die eine elektronische Steuereinheit eine bevorstehende, das heißt eine mit einer hohen Wahrscheinlichkeit in Zukunft eintretende Kollision des Objekts mit dem eigenen Fahrzeug ermittelt.One of the electronic control units, for example, associated with a so-called environment sensors, which includes at least one sensor. The sensor is connected to the one electronic control unit. For example, at least one subarea of an environment of the vehicle can be detected by means of the sensor so that objects in the subarea can be detected and observed by means of the sensor. The sensor is, for example, a radar sensor or a camera, in particular a stereo camera. The sensor provides at least one signal which characterizes at least one object detected by means of the sensor. This signal provided by the sensor is transmitted to the one electronic control unit which receives the signal provided by the sensor. The one electronic control unit evaluates the signal, so that by means of an electronic control unit, for example, relative movement between the object and the own vehicle can be determined. In particular, it is thus possible to detect an approach of the object to the own vehicle by means of an electronic control unit. In addition, it is possible that the one electronic control unit is an imminent, that is one with a high probability in the future Incoming collision of the object with the own vehicle determined.
Eine andere der elektronischen Steuereinheiten ist beispielsweise einem Sicherheitssystem zugeordnet, mittels welchem präventive Schutzmaßnahmen durchgeführt werden können. Beispielsweise ist die andere elektronische Steuereinheit ein sogenanntes Airbag-Steuergerät, mittels welchem zumindest ein Airbag ausgelöst, das heißt gezündet werden kann. Infolge der Zündung wird der Airbag aus einer Verstauposition in eine Rückhalteposition entfaltet, sodass der Airbag – beispielsweise wenn die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt tatsächlich eintritt – wenigstens einen sich in einem Innenraum des Fahrzeugs aufhaltenden Insassen auffangen und rückhalten kann.Another of the electronic control units, for example, associated with a security system by means of which preventive protection measures can be performed. For example, the other electronic control unit is a so-called airbag control unit, by means of which at least one airbag is triggered, that is to say ignited. As a result of the ignition, the airbag is deployed from a stowed position to a retaining position, such that the airbag can catch and retain at least one occupant residing in an interior of the vehicle, for example, when the collision of the vehicle with the object actually occurs.
Für die Rückhaltung des Insassen ist es vorteilhaft, wenn der Airbag zum Zeitpunkt des Eintretens der Kollision bereits ein großes Volumen im Innenraum einnimmt, wodurch beispielsweise auf den Insassen wirkende Beschleunigungen gering gehalten werden können. Zur Realisierung dieser vorteilhaften Auffang- und Rückhaltefunktion ist es beispielsweise von Vorteil, den Airbag mittels der anderen elektronischen Steuereinheit zu zünden, bevor die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt tatsächlich eintritt. Hierzu ist es von Vorteil, die andere elektronische Steuereinheit mit einer Zeitinformation zu versorgen, wobei die Zeitinformation einen berechneten Zeitpunkt beschreibt, zu dem die Kollision des eigenen Fahrzeugs mit dem Objekt mit einer hohen Wahrscheinlichkeit eintritt. Dabei ist es ferner von Vorteil, wenn die andere elektronische Steuereinheit die Zeitinformation beziehungsweise den berechneten Zeitpunkt zu einem zweiten Zeitpunkt empfängt, wobei der zweite Zeitpunkt zeitlich vor dem berechneten ersten Zeitpunkt liegt.For the restraint of the occupant, it is advantageous if the airbag already occupies a large volume in the interior space at the time the collision occurs, as a result of which, for example, accelerations acting on the occupants can be kept low. To realize this advantageous collecting and retaining function, it is for example advantageous to ignite the airbag by means of the other electronic control unit before the collision of the vehicle with the object actually occurs. For this purpose, it is advantageous to provide the other electronic control unit with time information, wherein the time information describes a calculated time at which the collision of the own vehicle with the object occurs with a high probability. It is also advantageous if the other electronic control unit receives the time information or the calculated time at a second time, wherein the second time is before the calculated first time.
Je präziser die Zeitinformation ist, desto gezielter können mittels der anderen elektronischen Steuereinheit präventive Unfallschutzmaßnahmen durchgeführt werden, um den Insassen zu schützen. Mit anderen Worten, je präziser die Zeitinformation über die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt ist, desto präziser und gezielter kann mittels der anderen elektronischen Steuereinheit ein Zeitpunkt gewählt werden, zu dem beispielsweise der Airbag gezündet wird. Hierdurch kann eine hinsichtlich des Auffangens und Rückhaltens des Insassen zu frühe oder zu späte Zündung des Airbags vermieden werden.The more precise the time information, the more targeted can be carried out by means of the other electronic control unit preventive accident prevention measures to protect the occupants. In other words, the more precise the time information about the collision of the vehicle with the object, the more precise and targeted can be selected by means of the other electronic control unit, a time at which, for example, the airbag is ignited. As a result, it is possible to avoid an ignition of the airbag that is too early or too late with regard to catching and restraining the occupant.
Um nun die andere elektronische Steuereinheit mit einer besonders präzisen Zeitangabe über die wahrscheinlich auftretende Kollision zu versorgen, ist es im Rahmen des Verfahrens bei einem ersten Schritt S1 des Verfahrens vorgesehen, dass die elektronischen Steuereinheiten, das heißt sowohl die eine, einen Sender darstellende elektronischen Steuereinheit als auch die andere, einen Empfänger darstellende elektronische Steuereinheit jeweils selbst und direkt von einer ihnen gemeinsamen und von den elektronischen Steuereinheiten unterschiedlichen Zeitinformationsquelle eine Zeitreferenz beziehungsweise eine Zeitbasis empfangen, welche für die jeweiligen elektronischen Steuereinheiten zu jeder Zeit identisch ist. Als die Zeitinformationsquelle wird beispielsweise eine vom Fahrzeug externe Zeitinformationsquelle wie beispielsweise eine Atomuhr verwendet, wobei die Zeitreferenz über Funk an die elektronischen Steuereinheiten des Netzwerks übermittelt wird. Hierdurch können die elektronischen Steuereinheiten des Netzwerks mit der für sie identischen Zeitreferenz arbeiten und auf Grundlage dieser für sie identischen Zeitreferenz Funktionen bewirken und/oder Berechnungen vornehmen.In order to provide the other electronic control unit with a particularly precise time specification about the collision that is likely to occur, it is provided in the context of the method in a first step S1 of the method that the electronic control units, that is both the electronic control unit representing a transmitter as well as the other, a receiver representing electronic control unit each itself and directly from a common and different from the electronic control units time information source receive a time reference or a time base, which is identical for the respective electronic control units at all times. As the time information source, for example, an external time information source such as an atomic clock used by the vehicle is used, the time reference being transmitted by radio to the electronic control units of the network. This allows the electronic control units of the network to operate with the time reference identical to them and to effect and / or perform functions based on this identical time reference.
Bei einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens wird von der einen elektronischen Steuereinheit über den Datenbus an die andere elektronische Steuereinheit ein Signal übertragen, welches von der anderen elektronischen Steuereinheit empfangen wird und eine auf der Referenzzeit basierende, absolute Zeitangabe über wenigstens ein bevorstehendes Ereignis enthält. Dieses bevorstehende Ereignis ist dabei die zuvor geschilderte bevorstehende Kollision des Fahrzeugs mit dem vom Fahrzeug unterschiedlichen Objekt. Das Objekt wird dabei mittels des zuvor genannten Sensors erfasst.In a second step S2 of the method, a signal is transmitted from the one electronic control unit via the data bus to the other electronic control unit, which signal is received by the other electronic control unit and contains an absolute time reference based on the reference time for at least one upcoming event. This upcoming event is the previously described imminent collision of the vehicle with the object different from the vehicle. The object is detected by means of the aforementioned sensor.
Mittels der anderen elektronischen Steuereinheit wird bei einem dritten Schritt S3 in Abhängigkeit von der absoluten Zeitangabe zeitlich bevor die Kollision tatsächlich eintritt wenigstens eine Unfallschutzmaßnahme bewirkt, indem beispielsweise der Airbag mittels der anderen elektronischen Steuereinheit gezündet wird. Hierdurch beginnt der Airbag bereits zeitlich bevor die Kollision tatsächlich eintritt mit seiner Entfaltung, sodass er dann, wenn die Kollision tatsächlich eintritt, ein besonders großes Volumen im Innenraum einnehmen und den Insassen besonders gut auffangen und rückhalten kann. Dadurch, dass die elektronischen Steuereinheiten die Zeitreferenz jeweils selbst und direkt empfangen und diese Zeitreferenz von außen kommt und für alle elektronische Steuereinheiten zu jeder Zeit absolut identisch ist, spielen Latenzzeiten und/oder Zeitspannen, die zur Übertragung von Daten zwischen den Steuereinheiten erforderlich sind, keine Rolle hinsichtlich der zeitlichen Angabe über die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt. Der anderen elektronischen Steuereinheit kann somit eindeutig und hochpräzise mitgeteilt werden, zu welchem Zeitpunkt die Kollision eintritt, sodass die andere elektronische Steuereinheit einen besonders vorteilhaften Zeitpunkt ermitteln kann, zu welchem der Airbag ausgelöst beziehungsweise gezündet wird. In der Folge lässt sich eine besonders hohe Sicherheit des Fahrzeugs realisieren.By means of the other electronic control unit is at a third step S3 in response to the absolute time before the collision actually occurs at least one accident protection measure causes, for example by the airbag is ignited by the other electronic control unit. As a result, the airbag already begins in time before the collision actually occurs with its unfolding, so that when the collision actually occurs, it occupies a particularly large volume in the interior and can catch and retain the occupant particularly well. The fact that the electronic control units each receive the time reference directly and that time reference comes from the outside and is absolutely identical for all electronic control units at all times does not affect the latencies and / or periods required to transfer data between the control units Role regarding the timing of the collision of the vehicle with the object. The other electronic control unit can thus be communicated clearly and with high precision, at which time the collision occurs, so that the other electronic control unit can determine a particularly advantageous point in time at which the airbag is triggered or ignited. As a result, a particularly high level of safety of the vehicle can be realized.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
-
- S1S1
- erster Schrittfirst step
- S2S2
- zweiter Schrittsecond step
- S3S3
- dritter SchrittThird step
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012216220 A1 [0009] DE 102012216220 A1 [0009]
- DE 102011119641 A1 [0010] DE 102011119641 A1 [0010]
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