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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Übertragung
von mindestens einer Sensorinformation nach der Gattung des unabhängigen
Patentanspruchs 1, und von einer korrespondierenden Anordnung zur
Durchführung des Verfahrens.
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Drucksensoren
werden in der Fahrzeugtechnik häufig für Insassenschutzsysteme,
insbesondere zur Detektierung von Seitencrashs eingesetzt. Hierzu überträgt
eine Sensoreinheit, die mindestens einen Drucksensor umfasst, in
der Regel keinen gemessenen absoluten Druckwert an ein zugehöriges
Steuergerät, sondern einen an die Anwendung angepassten
Relativdruckwert, der eine relative Druckänderung repräsentiert.
Die Sensoreinheit berechnet den Relativdruckwert in der Regel aus
der Differenz zwischen einem durch den Drucksensor gemessenen Absolutdruckwert
und einem Umgebungsdruckwert, wobei zudem eine Normierung auf den
Umgebungsdruckwert durchgeführt wird. Hierbei wird der
Umgebungsdruckwert durch eine Tiefpassfilterung des gemessenen Absolutdruckwertes
berechnet. Zudem ist es bekannt, anstelle des Relativdruckwerts
den Absolutdruckwert bzw. den Umgebungsdruckwert an das Steuergerät
zu übertragen, solange der aktuelle Relativdruckwert unterhalb
einer vorgegebenen Schwelle liegt. Während der Übertragung
der Absolutdruckwerte gehen gleichzeitig die Relativdruckwerte unwiederbringlich
verloren. Wenn der berechnete Relativdruckwert die vorgegebene Schwelle überschreitet,
wird die Absolutdruckübertragung sofort abgebrochen und
es werden für eine vorgegebene Zeitspanne ausschließlich
Relativdruckwerte an das Steuergerät übertragen.
Wird die Absolutdruckwertübertragung auf diese Weise unterbrochen,
so geht der entsprechende Absolutdruckwert verloren. Zur Übertragung
der Sensorinformatio nen wird in der Regel ein Datenübertragungsprotokoll
nach dem PSI5-Standard verwendet.
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In
der Offenlegungsschrift
DE
102 10 925 A1 wird ein Verfahren zur Überprüfung
der Funktionsfähigkeit eines Drucksensors beschrieben.
Der Drucksensor erfasst den Luftdruck innerhalb eines Karosserieteils
eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug mindestens einen weiteren Drucksensor
zur Erfassung des Luftdrucks umfasst. Das beschriebene Verfahren vergleicht über
einen definierten Beobachtungszeitraum die Messwerte des Drucksensors
mit den Messwerten des mindestens einen weiteren Drucksensors. Der
Drucksensor wird als defekt erkannt, wenn seine Messwerte über
ein vorgegebenes Maß von den Messwerten des mindestens
einen weiteren Drucksensors abweichen. Die Drucksensoren erfassen
im eingeschwungenen Zustand in der Regel den Luftdruck der Umgebung.
Dieser hängt einerseits vom Wetter und andererseits vom
jeweiligen Niveau über dem Meeresspiegel ab. Ein Seitenaufprall,
bei dem das Karosserieteil des Fahrzeugs verformt wird, ist in Abhängigkeit
der Stärke des Aufpralls mit einem schnellen Druckanstieg
verbunden.
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Offenbarung der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zur Übertragung
von mindestens einer Sensorinformation mit den Merkmalen des unabhängigen
Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass eine
zweite Sensorinformation mindestens eine aktuelle Zusatzinformation
umfasst, die als Datenwort codiert in einem zweiten Bereich eines übertragbaren
Datenbereichs übertragen wird. Eine erste Sensorinformation umfasst
einen aktuellen Hauptsensorausgabewert, der als Datenwort codiert
in einem vorgegebenen ersten Bereich des übertragbaren
Datenbereichs übertragen wird. Zudem werden der Hauptsensorausgabewert
und/oder die Zusatzinformation jeweils temporär gespeichert.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren gehen in
vorteilhafter Weise keine Hauptsensorausgabewerte verloren und es
gibt auch keinen Schwellwert für den Hauptsensorausgabewert, der
zur Folge haben kann, dass eine aktuell übertragene Zusatzinformation
verloren geht. Der Hauptsensorausgabewert repräsentiert
beispielsweise einen Relativdruckwert, und die aktuelle Zusatzinformation
repräsentiert beispielsweise einen absoluten Umgebungsdruckwert
und/oder ein Sensorselbsttestergebnis und/oder eine programmierte
Sensoreinstellung und/oder einen Temperaturwert und/oder eine Seriennummer
und/oder einen Hersteller und/oder eine Gehäusekennung.
Somit ermöglicht das vorliegende erfindungsgemäße
Verfahren, eine Übertragung von absoluten Umgebungsdruckwerten als
Zusatzinformation, ohne dass Relativdruckwerte und/oder absolute
Umgebungsdruckwerte verloren gehen können. Zur Übertragung
der Sensorinformationen wird beispielsweise ein Datenübertragungsprotokoll
nach dem PSI5-Standard verwendet. Der erste Bereich
des übertragbaren Datenbereichs wird beispielsweise so
konfiguriert, dass ein Nullpunkt des Hauptsensorausgabewerts symmetrisch
in der Mitte des verwendeten ersten Bereichs liegt. Das erfindungsgemäße
Verfahren eignet sich nicht nur für Drucksensoren, sondern
auch für alle anderen peripheren Sensoren, wie beispielsweise
Beschleunigungssensoren.
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Durch
die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten
Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen
des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrens
zur Übertragung von mindestens einer Sensorinformation
möglich.
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Besonders
vorteilhaft ist, dass der zweite Bereich des übertragbaren
Datenbereichs entweder einen Bereich mit niederwertigen Datenworten
oder einen Bereich mit höherwertigen Datenworten repräsentiert,
der keine Überlappung mit dem ersten Datenbereich aufweist.
Das Datenwort der mindestens einen aktuellen Zusatzinformation kann
in vorteilhafter Weise in mehrere Datenpakete aufgeteilt werden, um
eine ausreichende Auflösung zur Übertragung der
Zusatzinformation zu erhalten. Da mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren nicht nur absolute Umgebungsdruckwerte an das Steuergerät übertragen werden
können, sondern auch beliebige andere Statusinformationen
der Sensoreinheit, kann die Anzahl der zu übertragenden
Datenpakete an eine erforderliche Bitbreite für die zu übertragende
Zusatzinformation angepasst werden. Wichtig ist nur, dass die übertragenen
Datenpakete im zweiten Bereich des übertragbaren Datenbereichs übertragen
werden. Da mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
auch ein gemessener Temperaturwert an das Steuergerät übertragen
werden kann, steht dem System ein zusätzlicher Messwert
zur Verfügung, der für verschiedene Zwecke, wie
beispielsweise einer Temperaturkompensation verwendet werden kann.
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In
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden die zu übertragenen einzelnen Datenpakete durch
einen vorgegebenen Datenwert ergänzt, der in vorteilhafter
Weise sicherstellt, dass die einzelnen Datenpakete im Bereich mit
den niederwertigen Datenworten oder im Bereich mit den höherwertigen
Datenworten übertragen werden. Dadurch wird in vorteilhafter
Weise sichergestellt, dass es zu keiner Verwechslung der Zusatzinformationen mit
den Hauptsensorausgabewerten kommen kann. Zusätzlich repräsentiert
der Übertragungsvorgang im Bereich mit den niederwertigen
Datenworten oder im Bereich mit den höherwertigen Datenworten
einen vorgegebenen Wert des Hauptsensorausgabewerts, so dass die Übertragung
der Datenpakete anstelle einer Übertragung des vorgegebenen
Hauptsensorausgabewerts erfolgt. Die einzelnen Datenpakete können
immer dann übertragen werden, wenn der gemessene Hauptsensorausgabewert
den vorgegebenen Wert aufweist. Als vorgegebener Wert wird vorzugsweise
ein Nullwert des Hauptsensorausgabewerts gewählt. Die Skalierung
der Hauptsensorausgabewerte kann in vorteilhafter Weise gemäß dem PSI5-Standard gewählt
werden. Im Steuergerät werden die im Bereich mit den niederwertigen
Datenworten oder im Bereich mit den höherwertigen Datenworten übertragenen
Datenpakete einerseits als ein vorgegebener Hauptsensorausgabewert
interpretiert und entsprechend verarbeitet, und andererseits wird aus
den empfangenen Datenpaketen die übertragene Zusatzinformation
entschlüsselt.
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In
weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden im Steuergerät die hintereinander empfangenen Datenpakete
eines ersten Wertes der Zusatzinformation in einem ersten Register
gespeichert, und die hintereinander empfangenen Datenpakete eines
nachfolgenden zweiten Wertes der Zusatzinformation werden in einem
zweiten Register gespeichert, wobei der gespeicherte erste Wert der
Zusatzinformation mit dem gespeicherten zweiten Wert der Zusatzinformation
verglichen wird. Die Datenpakete des ersten Wertes der Zusatzinformation
oder die Datenpakete des zweiten Wertes der Zusatzinformation werden
in einem dritten Register gespeichert, wenn die beiden Werte der
Zusatzinformation identisch sind. Nach dem Speichern im dritten Register
können die Datenpakete des ersten Wertes der Zusatzinformation
im ersten Register und die Datenpakete des zweiten Wertes der Zusatzinformation im
zweiten Register gelöscht werden. Bei dieser Ausführung
sind wieder vier Übertragungen erforderlich, bis ein neuer
gültiger Wert erzeugt werden kann. Daher können
alternativ die Datenpakete des ersten Wertes der Zusatzinformation
im ersten Register mit den Datenpaketen des zweiten Wertes der Zusatzinformation
im zweiten Register überschrieben werden und nur die Datenpakete
des zweiten Wertes der Zu satzinformation im zweiten Register gelöscht
werden, um nach nur zwei Übertragungen bei Gleichheit der
im ersten und zweiten Register gespeicherten Werte wieder einen
gültigen Wert zu erzeugen, der im dritten Register gespeichert
werden kann.
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Wenn
die beiden Werte der Zusatzinformation nicht identisch sind, werden
die Datenpakete des ersten Wertes der Zusatzinformation im ersten
Register mit den Datenpaketen des zweiten Wertes der Zusatzinformation
im zweiten Register überschrieben und/oder die Datenpakete
des zweiten Wertes der Zusatzinformation im zweiten Register werden gelöscht.
Das bedeutet einerseits, dass nur die Datenpakete des zweiten Wertes
der Zusatzinformation im zweiten Register gelöscht werden,
so dass der ältere im ersten Register gespeicherte Wert
der Zusatzinformation erhalten bleibt, oder dass alternativ die
im ersten Register gespeicherten Datenpakete des ersten älteren
Wertes der Zusatzinformation mit den im zweiten Register gespeicherten
Datenpaketen des zweiten jüngeren Wertes der Zusatzinformation überschrieben
werden und dann der im zweiten Register gespeicherte Wert der Zusatzinformation gelöscht
wird, um einen nächsten Wert aufnehmen zu können.
Dadurch bleibt der jüngere Wert der Zusatzinformation für
den nächsten Vergleich erhalten.
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In
weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
können die Zustände des ersten Registers und/oder
des zweiten Registers beispielsweise durch eine erste Zustandsvariable
angezeigt werden, und ein Zustand des dritten Registers kann beispielsweise
durch eine zweite Zustandsvariable angezeigt werden. Der Inhalt
des dritten Registers kann beispielsweise regelmäßig
ausgelesen werden, wenn die zweite Zustandsvariable einen Gültig-Zustand
anzeigt. Nach dem Auslesen des Registerinhalts wird das dritte Register
gelöscht, und die zweite Zustandsvariable wird in einen
Ungültig-Zustand zurückgesetzt.
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Die
korrespondierende Anordnung zur Übertragung von mindestens
einer Sensorinformation, insbesondere zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens, überträgt
die mindestens eine Sensorinformation gemäß einem
Datenübertragungsprotokoll von einer Sensoreinheit zu einer
Auswerte- und Steuereinheit, wobei die mindestens eine Sensorinformation
einen aktuellen Hauptsensorausgabewert umfasst, der von der Sensoreinheit
als Datenwort codiert in einem vorgegebenen ersten Bereich des übertragbaren
Datenbereichs an das Steuergerät übertragbar ist.
Erfindungsgemäß überträgt die
Sensoreinheit eine zweite Sensorinformation, die mindestens eine
aktuelle Zusatzinformation umfasst, als Datenwort codiert in einem
zweiten Bereich des übertragbaren Datenbereichs an das
Steuergerät, wobei der Hauptsensorausgabewert und/oder
die Zusatzinformation jeweils temporär in der Sensoreinheit
gespeichert werden.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Übertragung
von mindestens einer Sensorinformation.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung eines zeitlichen Verlaufs von Registerinhalten,
wobei die Register Teil der Anordnung gemäß 1 sind.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung eines beispielhaften übertragbaren
Datenbereichs mit einem Umfang von 10 Bit gemäß dem PSI5-Standard.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, umfasst ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Übertragung
von mindestens einer Sensorinformation eine Sensoreinheit 10 und
ein Steuergerät 30. Wie aus 1 weiter
ersichtlich ist, umfasst die Sensoreinheit 10 einen Drucksensor 12 zur
Erfassung eines Drucks P und zur Erzeugung eines analogen Drucksignals
Panalog, einen Temperatursensor 14 zur
Erfassung einer Temperatur T und zur Erzeugung eines analogen Temperatursignals
Tanalog und eine Signalaufbereitungseinheit 16,
welche beispielsweise eine Temperaturkompensation und eine Signalaufbereitung
bzw. eine Signalfilterung durchführt, um aus dem analogen
Drucksignal Panalog einen digitalen aktuellen
Druckwert Pa zu erzeugen und aus dem analogen
Temperatursignal Tanalog einen digitalen
aktuellen Temperaturwert Ta zu erzeugen.
Eine Auswerteeinheit 20 umfasst eine Recheneinheit 22,
einen Tiefpassfilter 24, eine Steuereinheit 26 mit
drei temporären Speichereinheiten 27.1, 27.3, 27.3 und
eine Schnittstelleneinheit 28, die vorzugsweise gemäß dem PSI5-Standard arbeitet.
Die Recheneinheit 22 berechnet aus dem aktuellen Druckwert
Pa und einem absoluten Umgebungsdruckwert
P0, der vom Tiefpassfilter 24 aus
dem aktuellen Druckwert Pa erzeugt wird,
einen Relativdruckwert Pn, gemäß Gleichung
(1): Pn =
(Pa – P0)/P0 (1)
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Die
Steuereinheit 26 speichert den berechneten Relativdruckwert
Pn in einem ersten temporären Speicher 27.1,
den erzeugten Umgebungsdruckwert P0 in einem
zweiten temporären Speicher 27.2 und den aktuellen
Temperaturwert Ta in einem dritten temporären
Speicher 27.3. Die Steuereinheit 26 überträgt
den erzeugten Relativdruckwert Pn als aktuellen
Hauptsensorausgabewert und den erzeugten Umgebungsdruckwert P0 bzw. den erzeugten Temperaturwert Ta als aktuelle Zusatzinformationen unter Verwendung
der Schnittstelleneinheit 28 an das Steuergerät 30.
Der Relativdruckwert Pn wird als Datenwort
codiert in einem vorgegebenen ersten Bereich 44 eines in 3 dargestellten übertragbaren Datenbereichs 40 an
das Steuergerät 10 übertragen. Der in 3 dargestellte übertragbare
Datenbereich 40 entspricht dem PSI5-Standard und
umfasst den ersten Bereich 44, einen zweiten Bereich 46 und
einen dritten Bereich 42, der alle Datenworte umfasst, die
durch die Dezimalwerte von +481 bis +511 repräsentiert
werden, und zur Übertragung von Status- und Fehlermeldungen
verwendet werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
umfasst der übertragbare Datenbereich 40 10 Bit.
Bei alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispielen
kann der übertragbare Datenbereich auch eine andere Anzahl von
Datenbits aufweisen, beispielsweise 16 Bit.
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Wie
aus 3 ersichtlich ist, umfasst der erste Bereich 44 alle
Datenworte, die durch die Dezimalwerte von +480 bis –480
repräsentiert werden, wobei der Bereich von 0 bis +480
für positive Relativdruckwerte Pn verwendet
wird, und der Bereich von 0 bis –480 für negative
Relativdruckwerte Pn verwendet wird. Die
aktuelle Zusatzinformation P0 bzw. Ta wird als Datenwort codiert im vorgegebenen
zweiten Bereich 46 des in 3 dargestellten übertragbaren Datenbereichs 40 an
das Steuergerät 10 übertragen. Außerdem
kann der zweite Bereich 46 zur Übertragung von
weiteren aktuellen Zusatzinformationen, wie beispielsweise ein Sensorselbsttestergebnis, eine
programmierte Sensoreinstellung, eine Seriennummer, eine Gehäusekennung
usw. verwendet werden. Wie aus 3 weiter ersichtlich
ist, repräsentiert der zweite Bereich 46 des übertragbaren
Datenbereichs 40 einen Bereich mit niederwertigen Datenworten,
die durch die Dezimalwerte von –481 bis –512 repräsentiert
werden. Der zweite Bereich 46 weist keine Überlappung
mit dem ersten Datenbereich 44 auf.
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Zur Übertragung
teilt die Steuereinheit 26 das Datenworte der zu übertragenden
aktuellen Zusatzinformation P0 bzw. Ta in mehrere Datenpakete auf, die jeweils
die letzten vier Bits der niederwertigen Datenworte im zweiten Bereich 46 belegen.
Hier wird zur Vereinfachung der Beschreibung der Fall angenommen,
dass die zu übertragenden Datenworte jeweils in zwei Datenpakete
aufgeteilt werden, die getrennt voneinander übertragen
werden. Das fünftletzte Bit kann zur Anzeige verwendet
werden, ob ein erstes Datenpaket oder ein zweites Datenpaket übertragen
wird. Ein Wert „0” kann beispielsweise anzeigen,
dass ein erstes Datenpaket übertragen wird, und ein Wert „1” kann
anzeigen, dass ein zweites Datenpaket übertragen wird.
Die zu übertragenen einzelnen Datenpakete werden durch
einen vorgegebenen Datenwert 47 (10000) ergänzt,
der sicherstellt, dass die einzelnen Datenpakete mit niederwertigen Datenworten
aus dem zweiten Bereich 46 übertragen werden.
In 3 sind die Bereiche, die den Datenwert 47 repräsentieren,
in den korrespondierenden Datenworten gestrichelt umrahmt. Die einzelnen
Datenpakete werden immer dann übertragen, wenn der aktuelle
Hauptsensorausgabewert Pn einen vorgegebenen
Wert 45, hier einen Nullwert aufweist. Das bedeutet, dass die einzelnen
Datenpakete des die Zusatzinformation P0 bzw.
Ta repräsentierenden Datenworts
anstelle des aktuellen Relativdruckwertes Pn übertragen
werden. Da in einem solchen Fall immer ein niederwertiges Datenwort
aus dem zweiten Bereich 46 übertragen wird, schließt
das Steuergerät 30 aus dieser Tatsache, dass der
aktuelle Hauptsensorausgabewert Pn dem vorgegebenen
Wert 45, d. h. dem Nullwert entspricht.
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Wie
aus 1 weiter ersichtlich ist, umfasst das Steuergerät 30 eine
Auswerte- und Steuereinheit 32, mehrere Register 34.1, 34.2, 34.3, 36.1, 36.2 und eine
Schnittstelleneinheit 38, die ebenfalls nach dem PSI5-Standard arbeitet.
Im Steuergerät 30 werden die einzelnen Datenpakete
der Zusatzinformation P0 bzw. Ta durch
die Auswerte- und Steuereinheit 32 wieder zum ursprünglichen
Datenwort zusammengesetzt.
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 1 bis 3 das
erfindungsgemäße Verfahren zur Übertragung
von mindestens einer Sensorinformation Pn,
P0, Ta beschrieben.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren können
Zusatzinformationen P0 bzw. Ta auf
eine Weise übertragen und im Steuergerät 30 entschlüsselt
werden, dass keine Hauptsensorausgabewerte Pn bzw. Zusatzinformationen
P0 bzw. Ta verloren
gehen. Zu diesem Zweck wird ein Wert der Zusatzinformation P0 bzw. Ta zunächst
in mehrere Datenpakete X1, X2 bzw. Y1, Y2 aufgeteilt. Im Folgenden
wird das Verfahren mit zwei Datenpaketen für jeden Umgebungsdruckwert
P0 als Zusatzinformation beschrieben.
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Der
aktuell ermittelte Umgebungsdruckwert P0 wird
in der zweiten temporären Speichereinheit 27.2 gespeichert.
Der Inhalt der zweiten temporären Speichereinheit 27.2 wird
mit einem neuen Umgebungsdruckwert P0 überschrieben,
wenn sich der Umgebungsdruckwert P0 ändert.
Sobald der aktuelle Relativdruckwert Pn im
Folgenden erstmals den Nullwert 45 aufweist, wird anstelle
des aktuellen Relativdruckwerts Pn = 0 das
erste Datenpaket X1 des Umgebungsdruckwerts P0 an
das Steuergerät 30 übertragen. Sobald
der aktuelle Relativdruckwert Pn, zum zweiten
Mal den Nullwert 45 aufweist, wird das zweite Datenpaket
X2 des Umgebungsdruckwerts P0 anstelle des
aktuellen Relativdruckwerts Pn übertragen. Wie
oben bereits ausgeführt ist, sind die Datenworte, die eines
der beiden Datenpakete X1, X2 aufweisen, im zweiten Bereich 46 des übertragbaren
Datenbereichs 40 und außerhalb des ersten Bereichs 44 angeordnet,
so dass es zu keiner Verwechslung mit den Relativdruckwerten Pn kommen kann. Wenn sich der aktuelle Umgebungsdruckwert
P0 ändert, wird die zweite temporäre
Speichereinheit 27.2 in der Steuereinheit 26 mit
dem neuen Umgebungsdruckwert P0 beschrieben.
Für den Fall, dass bereits das erste Datenpaket X1 des
vorherigen Umgebungsdruckwertes P0 gesendet
wurde, wird das Senden des zweiten Datenpakets X2 übersprungen,
wenn der Relativdruckwert Pn wieder den
Nullwert aufweist, und es wird das erste Datenpaket Y1 des neuen
Umgebungsdruckwertes P0 übertragen;
gefolgt von einem zweiten Datenpaket Y2, wenn der Relativdruckwert
P wieder den Nullwert aufweist.
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Die
beiden Datenpakete X1 und X2 bzw. Y1 und Y2 werden gemäß dem PSI5-Standard unter Verwendung
von 10-Bit-Daten von der Sensoreinheit 10 zum Steuergerät 30 übertragen.
Die ersten fünf Bits, die in 3 gestrichelt
umrahmt sind, werden mit einem Wert „10000” beschrieben.
Dadurch liegen alle erzeugbaren Datenworte im zweiten Bereich 46. Das
nächste Bit erlaubt eine Unterscheidung zwischen den beiden
Datenpaketen. So kann beispielsweise der Wert „0” anzeigen,
dass das erste Datenpaket X1 bzw. Y1 folgt und der Wert „1” kann
anzeigen, dass das zweite Datenpaket X2 bzw. Y2 folgt. Die letzten
4 Bit enthalten jeweils eine Hälfte des Umgebungsdruckwertes
P0, welcher in der zweiten temporären
Speichereinheit 27.2 abgelegt ist. Somit steht zur Übertragung
des ersten Datenpakets X1 bzw. Y1 ein Bereich 46.2 von
Datenworten zur Verfügung, der durch die Dezimalwerte –497
bis –512 repräsentiert wird. Zur Übertragung
das zweiten Datenpakets X2 bzw. Y2 steht ein Bereich 46.1 von
Datenworten zur Verfügung, der durch die Dezimalwerte –481
bis –496 repräsentiert wird.
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Im
Steuergerät 30 werden die empfangenen Datenworte
entschlüsselt. Datenworte, die im zweiten Bereich 46 liegen
werden einerseits als Hauptsensorausgabewert Pn interpretiert,
der den Nullwert 45 aufweist. Dieser Nullwert kann an einen
Airbag-Auslösealgorithmus übermittelt werden.
Andererseits wird aus den empfangenen Datenpaketen der Umgebungsdruckwert
P0 entschlüsselt. Sobald das erste
Datenpaket X1 eines Datenworts, das einen ersten Umgebungsdruckwert
P0 repräsentiert, über
die Schnittstelleneinheit 38 empfangen wurde, speichert
die Auswerte- und Steuereinheit 32 das erste Datenpaket
X1 in einem ersten Register 34.1 und setzt eine in einem
ersten Zusatzspeicher 36.1 gespeicherte Zustandsvariable
von einem ersten Zustand (a) in einen zweiten Zustand (b). Der erste
Zustand (a) zeigt an, dass das erste Register 34.1 und ein
zweites Register 34.2 gelöscht sind. Der zweite Zustand
(b) zeigt an, dass das erste Datenpaket X1 des ersten Umgebungsdruckwertes
P0 im ersten Register 34.1 gespeichert
ist, und dass das zweite Register 34.2 gelöscht
ist. Sobald das zweite Datenpaket X2 des Datenworts, das den ersten
Umgebungsdruckwert P0 repräsentiert,
empfangen wurde, wird das zweite Datenpaket X2 im ersten Register 34.1 gespeichert
und die erste Zustandsvariable wird auf einen dritten Zustand (c)
geschaltet. Der dritte Zustand (c) zeigt an, dass das erste und
zweite Datenpaket X1, X2 des ersten Umgebungsdruckwertes P0 im ersten Register 34.1 gespeichert
sind, und dass das zweite Register 34.2 gelöscht
ist. Nach dem Empfang des ersten Datenpakets Y1 eines Datenworts,
das einen zweiten Umgebungsdruckwert P0 repräsentiert,
wird das erste Datenpaket Y1 im zweiten Register 34.2 gespeichert
und die Zustandsvariable wird auf einen vierten Zustand (d) ge schaltet. Der
vierte Zustand (d) zeigt an, dass das erste und zweite Datenpaket
X1, X2 des ersten Umgebungsdruckwertes P0 im
ersten Register 34.1 gespeichert sind, und dass das erste
Datenpaket Y1 des zweiten Umgebungsdruckwertes P0 im
zweiten Register 34.2 gespeichert ist. Nach dem Empfang
des zweiten Datenpakets Y2 des Datenworts, das den zweiten Umgebungsdruckwert
P0 repräsentiert, wird das zweite Datenpaket
Y2 im zweiten Register 34.2 gespeichert. Anschließend
werden die Inhalte der beiden Register 34.1 und 34.2 miteinander
verglichen. Sind die Inhalte der beiden Register 34.1 und 34.2 identisch,
dann wird der Inhalt des ersten Registers 34.1 oder des zweiten
Registers 34.2 in ein drittes Register 34.3 geschrieben.
Dann werden das erste und zweite Register 34.1 und 34.2 gelöscht,
und die erste Zustandsvariable wird auf den ersten Zustand (a) geschaltet.
Außerdem wird eine zweite Zustandsvariable in einem zweiten
Zustandsspeicher 36.2 von einem ungültigen Zustand
(U) auf einen gültigen Zustand (G) geändert. Das
erste Datenpaket X1 eines nächsten Umgebungsdruckwertes
P0 kann also wieder im ersten Register 34.1 gespeichert
werden.
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Anstatt
nach der Speicherung des Inhalts des ersten Registers 34.1 oder
des zweiten Registers 34.2 im dritten Register 34.3 das
erste und zweite Register 34.1 und 34.2 zu löschen,
können alternativ die Datenpakete X1, X2 des ersten Wertes
der Zusatzinformation P0 im ersten Register 34.1 mit
den Datenpaketen Y1, Y2 des zweiten Wertes der Zusatzinformation
P0 im zweiten Register 34.2 überschrieben werden.
Dann können nur die Datenpakete Y1, Y2 des zweiten Wertes
der Zusatzinformation P0 im zweiten Register 34.2 gelöscht
werden und die erste Zustandsvariable im ersten Zustandsspeicher 36.1 kann
auf den dritten Zustand (c) geschaltet werden. Das erste Datenpaket
X1 eines nächsten Umgebungsdruckwertes P0 kann
dann wieder im zweiten Register 34.1 gespeichert werden,
so dass bei Gleichheit der verschiedenen Werte der Zusatzinformation
P0 nur zwei anstatt vier weitere Übertragungen
zur Erzeugung eines gültigen Umgebungsdruckwertes P0 im dritten Register 34.3 erforderlich
sind.
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Für
den Fall, dass die Inhalte der beiden Register 34.1 und 34.2 nicht
identisch sind, wird der Inhalt des zweiten Registers 34.2 gelöscht
und die erste Zustandsvariable im ersten Zustandsspeicher 36.1 wird
zurück auf den dritten Zustand (c) geschaltet. Alternativ
können die Datenpakete X1, X2 des ersten Wertes der Zusatzinformation
P0 im ersten Register 34.1 mit
den Datenpaketen Y1, Y2 des zweiten Wertes der Zusatzinformation
P0 im zweiten Register 34.2 überschrieben werden,
und dann können die Datenpakete Y1, Y2 des zweiten Wertes
der Zusatzinformation P0 im zweiten Register 34.2 gelöscht
werden, und die erste Zustandsvariable im ersten Zustandsspeicher 36.1 kann
zurück auf den dritten Zustand (c) geschaltet werden. Dadurch
wird in vorteilhafter Weise immer ein jüngerer Wert der
Zusatzinformation P0 für den nächsten
Vergleich verwendet. Für den Fall, dass ein Datenpaket
verloren geht und nicht ein erwartetes Datenpaket empfangen wird, wird
das empfangene Datenpaket weder im ersten Register 34.1 noch
im zweiten Register 34.2 gespeichert.
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Das
bisher beschriebene im Steuergerät 30 verwendete
Entschlüsselungsverfahren ermöglicht in vorteilhafter
Weise, dass kurzfristige beispielsweise durch EMV verursachte Störungen
bei der Übertragung der Datenpakete X1, X2, Y1, Y2 und
ein damit verbundener Verlust eines Datenpakets X1, X2, Y1, Y2 erkannt
werden können. Wird beispielsweise ein erster Umgebungsdruckwert
P0-1, mit den Datenpaketen X1 = 0001b und
X2 = 0000b übertragen und ändert sich der aktuelle
Umgebungsdruck P0 beispielsweise um 1 Bit
nach unten, dann wird bei der nächsten Übertragung
ein zweiter Umgebungsdruckwert P0-2 mit
den Datenpaketen Y1 = 0000b und Y2 = 1111b übertragen.
Bei einer störungsfreien Übertragung wird zuerst
der erste Umgebungsdruckwert P0-1, mit den
Datenpaketen X1 = 0001b und X2 = 0000b empfangen, und anschließend
wird der zweite Umgebungsdruckwert P0-2 mit
den Datenpaketen Y1 = 0000b und Y2 = 1111b empfangen. Kommt es während
den Übertragungen zu Störungen, welche beispielsweise
die Datenpakete X2 und Y1 zerstören, wird aus den beiden
Datenpaketen X1 und Y2 der beiden Nachrichten ein falscher viel
zu hoher Umgebungsdruckwert P0-1, mit den
Datenpaketen X1 = 0001b und Y2 = 1111b zusammengesetzt. Ein solcher
Fehler kann in vorteilhafter Weise durch das vorliegende Entschlüsselungsverfahren
erkannt werden.
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Die
Auswerte- und Steuereinheit 32 liest das dritte Register 34.3 in
regelmäßigen Abständen aus, wenn die
zweite Zustandsvariable im zweiten Zustandsspeicher 36.2 den
gültigen Zustand (G) aufweist. Sobald ein solcher in 2 durch
einen Pfeil 37 gekennzeichneter Lesevorgang abgeschlossen ist,
wird das dritte Register 34.3 gelöscht und die zweite
Zustandsvariable wird auf den ungültigen Zustand (U) geändert.
Dadurch wird sichergestellt, dass die Werte der Zusatzinformation
aktuell sind und nicht eine vorbestimmte Zeitspanne überschritten
haben.
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Bei
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Zusatzinformationen
gemäß dem PSI5-Standard im Bereich
mit niederwertigen Datenworten übertragen, da der Bereich
mit höherwertigen Datenworten im PSI5-Standard für
Fehlernachrichten reserviert ist, die auch während der Übertragung der
Hauptsensorinformation auftreten können. Der Bereich mit
niederwertigen Datenworten wird im PSI5-Standard jedoch
nur in einer kurzen Initialisierungsphase nach einem Bestromen der
Sensoreinheit verwendet und steht während des Normalbetriebs
für die Übertragung der Zusatzinformationen zur
Verfügung. Grundsätzlich kann jedoch bei anderen
Ausführungsformen auch der Bereich mit höherwertigen
Datenworten zur Übertragung der Zusatzinformationen verwendet
werden, solange sichergestellt ist, dass sich der Datenbereich für
die Hauptsensorinformation nicht mit dem Datenbereich für
die Zusatzinformation überlappt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf,
dass die Skalierung der Relativdruckwerte Pn identisch
mit den bisherigen Airbag-Drucksensoren von verschiedenen Herstellern
ist. Zudem ist die Entschlüsselung der Umgebungsdruckwerte
P0 im Steuergerät robust gegen
den Verlust von mehreren Datenpaketen, der beispielsweise durch
einen EMV-Einfluss verursacht wird. In diesem Fall ist sichergestellt,
dass kein falscher Umgebungsdruckwert P0 aus
den empfangenen Datenpaketen zusammengesetzt wird. Außerdem
stellt das Verfahren im Steuergerät sicher, dass Umgebungsdruckwerte
P0, die nicht mehr aktuell sind, d. h. eine
vorbestimmte Zeitspanne überschritten haben, nicht weiter
verwendet werden. Dadurch wird sichergestellt, dass z. B. bei einem
Vergleich der Umgebungsdruckwerte P0 von
mehreren Drucksensoren nur Werte mit vergleichbaren Randbedingungen
verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
-
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - PSI5-Standard [0002]
- - PSI5-Standard [0004]
- - PSI5-Standard [0007]
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