DE102010005914A1

DE102010005914A1 - Sensoreinheit für ein Kraftfahrzeugsteuersystem

Info

Publication number: DE102010005914A1
Application number: DE102010005914A
Authority: DE
Inventors: Helmuth 93053 Orlogi
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2011-07-28
Anticipated expiration: 2030-01-28
Also published as: DE102010005914B4

Abstract

Es wird eine Sensoreinheit für ein Kraftfahrzeugsteuersystem vorgestellt, wobei die Sensoreinheit eine Signalverarbeitungseinheit zur Bereitstellung zumindest eines ersten aus der sensierten Größe abgeleiteten Signals sowie einen ersten Anschluss zur Übertragung des ersten aufbereiteten Signals sowie zumindest einen weiteren vom ersten Anschluss vestellt zudem ein zweites, vom ersten Signal unterschiedliches, jedoch ebenfalls aus der sensierten Größe abgeleitetes Signal bereit und überträgt dieses über den zumindest einen weiteren Anschluss. Darüber hinaus weist die Sensoreinheit eine interne Fehlerüberwachung auf und wird über den zweiten Anschluss im Falle eines von der Fehlerüberwachung erkannten Fehlers zumindest zeitweise ein Fehlermeldesignal und bei fehlerfreiem Betrieb zumindest zeitweise das zweite aus der sensierten Größe abgeleitete Signal übertragen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinheit für ein Kraftfahrzeugsteuersystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
So weist beispielsweise die DE 10 2005 00 09 108 A1 bereits eine Sensoreinheit mit zwei Auswerteschaltungen auf, von denen aus der bzw. den sensierten Größen zwei voneinander unterschiedliche Signale erzeugt und über zwei unabhängige Anschlüsse zu einem Steuergerät übertragen werden.
Darüber hinaus weist die EP 1062132 B1 bereits eine Sensoreinheit auf, die über einen ersten Anschluss zur Sensordatensignalübertragung mit einem Steuergerät eines Kraftfahrzeugsteuersystems, hier beispielsweise eines Insassenschutzsystems verbunden ist und darüber hinaus einen vom ersten Anschluss verschiedenen zweiten Anschluss aufweist, über den von einer internen Fehlerüberwachung die Sensoreinheit bei einem erkannten Fehlers ein Fehlermeldesignal überträgt.
DE 38 11 217 C2 bereits Sensoreinheiten auf, die über einen Sensordatenbus mit einem Steuergerät eines Kraftfahrzeugsteuersystems, hier ebenfalls beispeilsweise eines Insassenschutzsystems verbunden sind. Dabei werden digital codierte und aufbereitete Sensordaten über einen Ausgang an einen Sensordatenbus und von diesem an das Steuergerät übertragen.
Wie beispielsweise die DE 10 2005 009 108 A1 oder DE 10 2006 032 938 A1 zeigt, ist es gerade auch im Bereich der sicherheitskritischen Kraftfahrzeugsteuersysteme zunehmend üblich, neben einem Hauptauswertealgorithmus sogenannte Safingalgorithmen vorzusehen, wobei der Safingalgorithmus mit einfacheren Mitteln zumindest eine Grobbewertung der Kritikalität der Situation, also beispeilsweise des aktuellen Sensorsignals durchführt.
Signalübertragungen in Kraftfahrzeugen, selbst bei digitaler Übertragung können durch elektromagnetische oder auch einfache mechanische Einwirkungen auf die Leitungen oder Anschlüsse von Sensoreinheit bzw. Steuergerät gestört werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Sensoreinheit vorzustellen, die eine verbesserte Sicherheit zu niedrigen Kosten ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sind aus den Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass für die Übertragung der zwei unterschiedlichen Signale möglichst wenig Anschlüsse benötigt werden.
Dazu wird über den zweiten Anschluss im Falle eines von einer eh vorgesehenen Fehlerüberwachung erkannten Fehlers ein Fehlermeldesignal und bei fehlerfreiem Betrieb zumindest zeitweise das zweite aus der sensierten Größe abgeleitete Signal übertragen wird. Fehlermeldeanschluss und zweiter Datenübertragungsanschluss fallen also zusammen und werden in Abhängigkeit vom vorliegen eines Fehlers auf diesen Anschluss geschaltet. Dabei wird ausgenutzt, dass das zweite aus der sensierten Größe abgeleitete Signal für das Steuergerät eine gegenüber dem 1. Signal redundante Information enthält und somit das Steuergerät auch bei Wegfall des zweiten Signals eine Information über die gemessene Größe erhält, andererseits ja wegen des erkannten Fehlers eh entsprechend reagieren muss.
So kann die Signalauswerteeinheit vorzugsweise eine Grobauswertung der Kritikalität des gemessenen Sensorsignals, beispielsweise einen sogenannten Safingalgorithmus durchführen und an dem zweiten Anschluss ein Signal bereitstellen, welches die Kritikalität der erfassten Messgröße anzeigt, während am ersten Anschluss ein digitalisiertes und gefiltertes Signal der vom Sensor erfassten Messgröße bereitgestellt und zur weiteren Verarbeitung durch das bzw. die Steuergeräte übermittelt. Insbesondere kann das zweite, der Kritikalität dieses gemessenen Signals entsprechende Signal das Erreichen von Schwellen anzeigen, welche zugeordneten Warn- oder Auslösestufen entsprechen. So sind in der Regel im Hauptalgorithmus Warnschwellen zur Bereitstellung der Systemverfügbarkeit sowie Auslöseschwellen für die unterschiedlichen Sicherheitsfunktionen oder Schutzeinrichtungen vorgesehen und wird das zweite Signal entsprechend codiert passend zu diesen Stufen die Kritikalität anzeigen, d. h. das Erreichen entsprechenden Schwellen anzeigen.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Zuhilfenahme der Figur näher erläutert. Im Folgenden können für funktional gleiche und/oder gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sein.
Es zeigt die einzige
Figur Blockskizze des Kraftfahrzeugsteuerungssystems mit erfindungsgemäßer Sensoreinheit
Die Figur zeigt ein Kraftfahrzeugsteuerungssystem mit einer Sensoreinheit 1, die über die 2 Anschlussleitungen 3.1 und 3.2 mit dem Steuergerät 2 verbunden ist.
Die Sensoreinheit weist eine Signalverarbeitungseinheit auf, die in dieser bevorzugten Ausgestaltung in drei funktionale Blöcke unterteilt wird, von denen 1. Block 1.1 ein digitalisiertes und gefiltertes Signal der vom Sensor sensierten Größe das erste aus der sensierten Größe abgeleitete Signal erzeugt. Natürlich könnte grundsätzlich dieser Block entfallen und auch ein elektrisches Rohdatensignal der sensierten Größe bereitgestellt werden. Zudem müssen dieser bevorzugten Ausgestaltung ein 2. Block 1.2 vorgesehen, welcher eine Grobauswertung der Kritikalität des gemessenen Signals durchführt und an dem zweiten Anschluss ein Signal bereitstellt, welches die Kritikalität der sensierten Größe entspricht. Diese Grobauswertung entspricht einem Safing-Algorithmus und wird im Steuergerät 2 als redundantes Signal zur Plausibilisierung des ersten, ebenfalls von der sensierten Größe abgeleiteten Signals genutzt.
Das zweite, der Kritikalität dieses gemessenen Signals entsprechende Signal zeigt dabei in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Erreichen von Schwellen an, welche zugeordneten Warn- und/oder Auslösestufen entsprechen. So sind im Steuergerät 2 im Hauptalgorithmus eine sogenannte Warnschwelle (System-Alert) vorgesehen, auf die hin das Steuergerät 2 auf eine eventuell erforderliche Auslösung vorbereitet, beispielsweise sonst noch laufende Selbsttest- und Prüfroutinen und die Versendung bestimmter Informationssignale im Fahrzeug-Datenbus unterbrochen und alle Ressourcen für eine zügige Auslösung bereitgestellt werden, insbesondere auch Energiespeicher bei den einzelnen Aktuatoren geladen und eventuell im Hauptalgorithmus Auslöseschwellen aktiviert oder herabgesetzt werden. Darüber hinaus sind insbesondere für die unterschiedliche Schutzfunktionen und Schutzeinrichtungen, wie beispielsweise Gurtstraffer, Airbags, deren mehrere Auslösestufen und aktive Sitz-Verstellungseinrichtungen, Warnfunktionen über Car-To-Car oder Car-To-X-Kommunikation, insbesondere das Absenden eines Hilferufs unterschiedliche Schwellen im Hauptalgorithmus vorgesehen und werden von der Sensoreinheit 1 über das 2. Signal vorzugsweise entsprechende Codeinformationen übertragen, die vom Steuergerät 2 unmittelbar mit dem Hauptalgorithmus geprüft und entsprechende Funktionen plausibilisiert und aktiviert werden können.
Zusätzlich ist in der Sensoreinheit 1 eine interne Fehlerüberwachung 1.5 vorgesehen, die im Fehlerfalle einen Fehlermeldesignal erzeugt. Zudem kann ein weiterer Pfad 3.3 vorgesehen sein, mit dem das Steuergerät 2 eine Fehlerüberwachung an der Sensoreinheit 1 direkt anregt, beispielsweise eine Auslenkung des Sensors von der normalen Ruhelage herbeiführt und die dabei auftretenden Signale bewertet, wobei die Bewertung sowohl in der internen Fehlerüberwachung 1.5 in der Sensoreinheit 1 als auch im Steuergerät 2 erfolgen kann. Natürlich kann der Pfad 3.3 auch bei bidirektionaler auslegung der anderen Pfade in einen dieser Pfade mit integriert werden.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, über den zweiten Anschluss 3.2 im Falle eines von der Fehlerüberwachung erkannten Fehlers zumindest zeitweise das Fehlermeldesignal und bei fehlerfreiem Betrieb zumindest zeitweise das zweite aus der sensierten Größe abgeleitete Signal zu übertragen. Soll auch im Fehlerfalle weiterhin zeitweise das zweite aus der sensierten Größe abgeleitete Signal übertragen werden, so kann dies beispielsweise durch eine entsprechende Modulation oder Kodierung weiterhin unterscheidbar vom Fehlermeldesignal erfolgen. Alternativ kann natürlich im Fehlerfalle auch auf eine Übertragung des 2. Signals verzichtet werden, da ja die Sensoreinheit eh einen Fehler erkannt hat. Dazu kann beispielsweise die Fehlerüberwachung 1.5 eine Umschaltung dieses 2. Anschlusses 3.2 vom Ausgang des Blockes 1.2 auf den Ausgang des Blockes 1.5 bewirken, wie in der Figur skizzenhaft angedeutet.
Die Sensoreinheit kann beispielsweise ein Beschleunigungs-, Dreh- oder Gierratensensor für ein Insassenschutzsystemen sein, welches mit einem entsprechenden Steuergerät verbunden ist. Auf die weiteren Komponenten der Kfz-Applikation, wie beispielsweise den Aktuatoren, einem Hilfsrechner zur Überwachung des Steuergeräts und den Endstufen für die Aktuatoren, sowie weiteren Sensoren, wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102005009108 A1 [0002, 0005]
EP 1062132 B1 [0003]
DE 3811217 C2 [0004]
DE 102006032938 A1 [0005]

Claims

Sensoreinheit für ein Kraftfahrzeugsteuersystem, wobei die Sensoreinheit – eine Signalverarbeitungseinheit zur Bereitstellung zumindest eines ersten aus der sensierten Größe abgeleiteten Signals sowie – einen ersten Anschluss zur Übertragung des ersten aufbereiteten Signals sowie – zumindest einen weiteren vom ersten Anschluss verschiedenen Anschluss und – die Sensoreinheit ein zweites, vom ersten Signal unterschiedliches, jedoch ebenfalls aus der sensierten Größe abgeleitetes Signal bereitstellt und dieses über den zumindest einen weiteren Anschluss überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit eine interne Fehlerüberwachung aufweist und über den zweiten Anschluss im Falle eines von der Fehlerüberwachung erkannten Fehlers zumindest zeitweise ein Fehlermeldesignal und bei fehlerfreiem Betrieb zumindest zeitweise das zweite aus der sensierten Größe abgeleitete Signal übertragen wird.
Sensoreinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal ein digitalisiertes und gefiltertes Signal der vom Sensor sensierten Größe ist und die Signalverarbeitungseinheit eine Grobauswertung der Kritikalität dieses gemessenen Signals durchführt und an dem zweiten Anschluss ein Signal bereitstellt, welches die Kritikalität der sensierten Größe anzeigt.
Sensoreinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite, der Kritikalität dieses gemessenen Signals entsprechende Signal das Erreichen von Schwellen anzeigt, welche zugeordneten Warn- oder Auslösestufen entspricht.
Kraftfahrzeugsteuergerät für ein Kraftfahrzeugsteuersystem mit einer Sensoreinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeugsteuergerät einen entsprechenden ersten und zweiten Anschluss sowie Mittel zum Empfang und der Auswertung der Signale dieser Anschlüsse aufweist.