CN108240832A - 用于运行传感器设备的方法以及传感器设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车的传感器设备(1)的方法，其中，所述传感器设备(1)具有多个传感器(2‑5)和一个控制器(6)，并且其中，所述传感器(2‑5)与所述控制器(6)以信号技术的方式相连接，并且其中，由所述控制器(6)处理由所述传感器(2‑5)所产生的传感器数据。设置的是，仅传感器中的一个传感器(5)作为主传感器(M)直接与所述控制器(6)相连接，并且剩余的传感器(2‑4)作为从传感器(S)与所述主传感器(M)相连接，其中，所述主传感器将所述传感器(2‑5)的传感器数据传输给所述控制器(6)。

Description

用于运行传感器设备的方法以及传感器设备

技术领域

本发明涉及一种用于运行机动车的传感器设备的方法，其中，所述传感器设备具有多个传感器和一个控制器，并且其中，所述传感器与所述控制器以信号技术的方式相连接，并且所述控制器处理/评估由所述传感器所检测到的传感器值。

本发明还涉及一种相应的传感器设备，具有多个传感器和具有一个控制器，该控制器与所述传感器以信号技术的方式相连接，以便处理或评估所检测到的传感器值。

背景技术

前述类型的方法和传感器设备从现有技术中已经已知。为了提高车辆乘客以及在机动车外的另外的交通参与者的安全性，已知的是，采用传感器设备，该传感器设备借助于构建在机动车中的传感器检测正发生的或即将发生的事故，并且在需要时操控和触发所述机动车的一个或多个安全设备，例如安全带拉紧器、气囊等。对于识别碰撞事故或正面撞击，当前使用加速度传感器，该加速度传感器在大多情况下构造在中央控制器中和/或沿着机动车的弯曲横梁。对于识别侧部碰撞，当前优选使用压力传感器和/或加速度传感器，其中通常在机动车的B、C或D柱处安装加速度传感器并且在车门中安装压力传感器。相应的传感器的输出信号的幅值在此通常形成有待评估的传感器数据，该传感器数据对于安全设备之一的触发或者不触发是决定性的。通常，所述幅度取决于碰触的物体的速度和质量。为了检测行人事故，还已知的是，在车辆保险杠中布置传感器，例如两个或者多个加速度传感器或者基于压力软管的系统。

从传感器输出的传感器值或者输出信号由控制器借助于相应的算法进一步处理，以便达成触发决定。如果在此可见的是，行人碰撞、侧面撞击或者前部撞击已经发生，则取决于这个触发决定在机动车中激活或触发相应有利的制动装置。

同样已知的是，使用已经构建在车辆中的环境传感器，例如雷达传感器、相机传感器、超声波传感器或激光雷达传感器，以便识别即将发生的碰撞。借助于这些传感器然后例如设置的是，在控制器中灵敏地或者稳健地调整触发阈值，分别根据由环境传感装置识别到哪个物体。经此能够改善主动的制动装置的触发。

对于在传感器和控制器之间的通信，已经采用不同的通信协议。PSI5协议是开放的标准，该标准由多个制造者初始化，通过该标准能够在不同的配置中对于每个总线节点操作高达四个传感器。同样，与传感器配置的双向的通信通过这个协议可行。在气囊系统中，例如数据由压力传感器或者加速度传感器经过被电流调制的双线-总线评估，该双线-总线经过曼彻斯特编码协议与控制器通信。

在此，通信能够以不同的形式和方式进行，其中首先在同步和异步的运行模式之间区分。在同步的运行模式中，在传感器与控制器的互联中得到了三个运行方式：并行总线运行(在其中传感器并联连接)、通用总线运行(在其中传感器串联连接)和菊花链总线运行。与其它的参数如时隙的总数量、数据速率、数据字长度、奇偶/CRC监控进行组合，PSI5协议允许不同的实现可行方案。广泛使用的是10比特的数据字长度。

在车辆中的传感器的数量持续增加。由此总线系统进一步被加载。在传感器中通常设置通信接口，从而实现了在传感器和车辆中的控制器之间的数据交换。通常，在每个传感器中设置有自身的、完整的通信接口，从而传感器相对复杂地构造。经过PSI5协议通信的传感器一般经过总线连接部或者直接地与控制器相连接。数据交换在固定限定的时间内进行。这意味着，来自传感器的数据字在固定限定的循环中被传递。

从现有技术中，例如从DE 42 01 642 A1中已知的是，在复杂的网络中，设置主-从-通信，以便通过一个主设备操控多个从设备。同样从公开文件US 6 188 314 B1已经已知一种通信系统，具有中央单元和多个远程单元，其中，中央单元为供应远程单元供电。从公开文件EP 1 349 326 A1中已知一种具有一个主设备和多个从设备的另外的通信系统，其中，从设备与主设备连接，并且基于所述主的询问将传感器数据传输给所述主。

发明内容

根据本发明的具有权利要求1的特征的方法具有的优点在于，传感器设备通过有利的主从系统构造，该主从系统允许传感器互相的有利的通信和与控制器的通信。本发明的一个主要的优点是，仅传感器中的一个传感器直接与控制器作为主传感器相连接，并且另外的传感器作为从传感器与主传感器相连接。由此仅通过主传感器实现了与控制器的通信。经此实现了智能的数据传递并且提供了进一步提高传感器数量的可行方案。根据本发明，上述优点通过将传感器中的仅一个传感器作为主传感器与控制器相连接，并且剩余的传感器作为从传感器与主传感器相连接来实现，其中，主传感器将传感器的传感器数据，也即其自身的传感器数据以及从传感器的传感器数据传输给所述控制器。由此多个传感器的信息通过主传感器打包并且打包地传递给控制器。由此减小了在主传感器和控制器之间的通信成本，并且包括一个主传感器和多个从传感器的另外的传感器、尤其至少一个另外的传感器编组联接到控制器，而不使得控制器的通信过载。尤其在使用PSI5协议时由此得到的优点是，能够在成本低廉和不复杂情况下提高传感器的数量。

根据本发明的一个优选的实施方式设置的是，所述主传感器将所有传感器的传感器数据或传感器值借助于至少一个数据字进行发送。如已经所阐释的那样，由此主传感器将传感器的传感器值打包并将这些传输到控制器。优选地，主传感器将数据借助于仅一个数据字发送到控制器，从而通信尤其精益或节约资源地进行。作为备选方案，主传感器将传感器值借助于多个数据值发送到控制器。

尤其设置的是，主传感器对于每个传感器的传感器数据创建各一个数据字并且彼此相继地发送到控制器。这样的串行的通信允许的是，每个传感器值或者传感器数据集单个地传递到控制器，从而在主传感器将一组传感器中的所有传感器的传感器数据传递到控制器之后，控制器具有所有的必要的传感器值。之后所传递的数据字刚好分别由一组传感器中的单个传感器的传感器数据或传感器值组成。经此将所传递的传感器值通过控制器简单地分配给单个传感器是可行的。

根据本发明的一个备选的实施方式，优选地设置的是，主传感器将传感器的传感器数据合并为组合的数据字，并且仅将这个数据字发送给控制器。由此该数据字相应于单个传感器的传感器数据的综合，根据构造方案，该综合的传感器数据从控制器分别再次分解成单个传感器数据，或者作为组合的数据字并且由此作为组合的传感器数据被进一步处理。分解到单个传感器数据中尤其此时可行，即，当优选地传感器的传感器数据为了建立该组合的数据字而逐比特地彼此串行关联时。由此控制器获得每个传感器值或每个数据集，其中控制器从组合的数据字中读取该传感器值或数据集。

作为备选方案优选地设置的是，传感器的传感器数据被压缩并且然后合并为组合的数据字。由此虽然减小了数据字的信息密度，然而对于安全设备的可靠的触发是足够的。同样在这里，必要时通过控制器能够分解经组合的数据字。对于所述压缩，单个传感器的数据或传感器数据优选地首先拆解为小的部分，该部分彼此组合并且合并为共同的数据字。为了将完全的传感器数据或所有的传感器的数据传递到控制器，优选产生多个共同的数据字，以便将单个传感器的传感器值或传感器数据的所有部分传递到控制器。

根据本发明的一个优选的改型方案设置的是，传感器预先被设置作为主传感器或作为从传感器。这能够尤其已经在制造线处进行，从而传感器例如已经在装配之前被分配其功能。作为备选方案优选设置的是，仅一个传感器被预先确定作为主传感器，并且在第一通信中，与主传感器连接的传感器通过主传感器被设置为从传感器。

在此尤其设置的是，从主传感器给从传感器分配各一个唯一的标识。在主传感器和控制器之间的通信已经明确，因为仅主传感器与控制器在通信技术上或在信号技术上相连接。以信号技术的方式的连接能够原则上连线缆地或无线地例如经过无线电进行。

根据本发明的具有权利要求10的特征的传感器设备的特征在于该传感器设备专门被设置用于在常规的使用中执行根据本发明的方法。由此得出已经提到的优点。

附图说明

在下文中结合附图进一步详细地阐释本发明。在此，唯一的附图图1以简化的示意图示出了用于机动车的传感器设备。

具体实施方式

图1以简化的示意图中示出了用于这里未更加详细展示的机动车的传感器设备1。所述传感器设备1尤其构造为具有多个传感器2、3、4和5的事故检测设备以及一个控制器6，该控制器评估由传感器2至5所检测到的或所传输的传感器数据并且例如在需要时触发机动车的安全设备。尤其传感器2至5例如构造为加速度传感器、压力传感器、转动速率传感器或者超声波传感器等。也能够设置这样的传感器的组合。控制器6例如比较由传感器所检测到的或所产生的传感器数据并且将这些与能够预先设置的极限值比较，以便关于触发或不触发所述安全设备来决定。所述安全设备能够例如指的是气囊仪器、安全带拉紧器或在机动车中的其它的能够激活的制动装置。

传感器2至5和控制器6尤其构造用于：借助于PSI5协议来通信。当前，在此绘出了连接线路7和8。所述连接部能够正如绘出的那样连线地进行，或者作为备选方案也经过无线电或无线地进行。

传感器设备1在此如此地构造，即，传感器2至4与传感器5通过各一个连接线路7相连接，并且传感器5通过连接线路8与控制器6连接，从而仅传感器5直接与控制器6相连接。传感器5在此构造为主传感器M，而传感器2至4构造为或设置为从传感器S。

主传感器M的任务在于，将另外的尤其结构相同的传感器2至5的数据例如循环地集聚或检测。单个传感器2至5的所检测到的数据接下来在主传感器M中组合为唯一的数据字并且传递到控制器6。

单个数据或单个传感器2至5的传感器数据的组合能够在此以不同的方式和形式进行：

根据第一实施例设置的是，实现交替的数据传递。这意味着，由主传感器M传递的数据字正好包括单个传感器2至5的传感器数据。在一定数量(该数量对应于单个传感器2至5的数量)的数据字通过主传感器M传递到控制器之后，对于在控制器6中的每个传感器2至5存在传感器数据并且能够评估。

根据另一个实施例设置的是，实现串行的数据传递。在此，单个传感器2至5的传感器数据通过主传感器M例如逐比特地串行地组合为共同的数据字，并且接下来共同的数据字通过主传感器M传递到控制器6。在传递所述数据字之后，然后在控制器6中对于每个传感器2至5，在控制器6中存在数据。尤其存在相应的传感器2至5的完全的传感器数据。

根据另一个实施例设置的是，单个传感器2至5的数据通过主传感器M首先拆解为较小的部分，该部分合并为一个数据字。有利地，多个数据字由主传感器M创建，从而传感器数据完全地传递到控制器6。

有利地，在制造传感器2至5时，实现将传感器2至5配置为从传感器S或者主传感器M。作为备选方案，该配置在最终装配之后才进行。

尤其设置的是，从传感器S构造用于：在开始通信时报告给主传感器M。然后从主传感器M给每个从传感器分配唯一的标识。在主传感器M和控制器6之间的通信已经明确，因为仅主传感器M与控制器6在信号技术上相连接。

传感器设备1的主要的优点和该传感器设备运行的方式在于，智能的数据传递经过PSI5接口实现，其中，互联成本相比于已知的解决方案被减小并且实现从主传感器M到控制器6的数据字的敏捷的或节约资源的数据传递。因为传感器2至5直接彼此相连接，则此外减小了尤其用于控制器6的布线成本，从而也得到了结构空间优点。

Claims (10)

1.一种用于运行机动车的传感器设备(1)的方法，其中，所述传感器设备(1)具有多个传感器(2-5)和一个控制器(6)，并且其中，所述多个传感器(2-5)与所述控制器(6)以信号技术的方式连接，并且其中，所述控制器(6)处理由所述多个传感器(2-5)所产生的传感器数据，其特征在于，所述多个传感器中的仅一个传感器(5)作为主传感器(M)直接与所述控制器(6)相连接，并且剩余的传感器(2-4)作为从传感器(S)与所述主传感器(M)相连接，其中，所述主传感器(M)将所述多个传感器(2-5)的传感器数据传输给所述控制器(6)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主传感器(M)将所有传感器(2-5)的传感器数据借助于至少一个数据字发送给所述控制器(6)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述主传感器(M)针对每个传感器(2-5)的传感器数据分别建立数据字并且将这些数据字彼此相继地发送到控制器(6)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述主传感器(M)将所述多个传感器(2-5)的传感器数据合并为组合的数据字并且将经组合的所述数据字发送给所述控制器(6)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器数据被逐比特地串行地组合，以组合所述传感器数据。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述多个传感器的传感器数据被各自分解，并且在之后合并为至少一个组合的数据字。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，经分解的所述传感器数据借助于多个组合的数据字传输到所述控制器。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述多个传感器(2-5)预先被设置为主传感器(M)或从传感器(S)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述主传感器(M)给所述从传感器(S)分配各一个唯一的标识。

10.一种用于机动车的传感器设备(1)，具有多个传感器(2-5)并具有一个控制器(6)，其中，所述多个传感器(2-5)与所述控制器(6)以信号技术的方式相连接，并且其中，所述控制器(6)构造用于处理由所述多个传感器(2-5)产生的传感器数据，其特征在于，所述传感器设备(1)专门设置用于在规定使用中执行根据权利要求1至9中一项或多项所述的方法。