DE102014113162A1

DE102014113162A1 - Verfahren für einen verbesserten Datendurchsatz in einem Kommunikationssystem und Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE102014113162A1
Application number: DE102014113162.2A
Authority: DE
Inventors: Thomas W. Kelly; Aleksandar Koenig; Richard Baur; Lutz Eisenmann
Original assignee: Analog Devices Global ULC; Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Analog Devices International ULC
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2016-03-17
Anticipated expiration: 2034-09-13
Also published as: DE102014113162B4; WO2016038225A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Daten in einem Kommunikationssystem (100), mit den Schritten (a) Senden eines ersten Synchronisationssignals (411, 511, 611, 711) von einem Bus-Controller (150) zu wenigstens einem Sensor-Controller (110), (b) Detektieren eines Analogsignals mittels eines Sensors (111) des Sensor-Controllers (110), (c) Erfassen mindestens eines Signalwerts des detektierten Analogsignals zu einem vordefinierten Zeitpunkt nach dem ersten Synchronisationssignal (411, 511, 611, 711), als Reaktion auf das erste Synchronisationssignal (411, 511, 611, 711), (d) Umwandeln des mindestens einen Signalwerts in eine Sequenz von binären Signalen, (e) Filtern der Sequenz von binären Signalen mittels eines Tiefpassfilters (113) mit einer vordefinierten Grenzfrequenz, um einen Digitalwert zu erzeugen, (f) Übertragen des Digitalwerts von dem Zwischenspeicher (114) des Sensor-Controllers (110) auf einem Kommunikationssystem, insbesondere auf einem Kommunikations-Bus, wobei die Schritte (b) bis (g) N > 1 mal durchgeführt werden, als Reaktion auf Schritt (a).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Übertragung von Daten in einem Kommunikationssystem, insbesondere in einem synchronen Echtzeit-Kommunikationssystem.
Kommunikationssysteme sind im Stand der Technik bekannt. Sie dienen dazu, Daten von einem Teilnehmer eines Kommunikationssystems zu einem anderen Teilnehmer zu übertragen. Die Gesamtheit der Vorschriften für die Datenübertragung wird Protokoll genannt.
Kommunikationssysteme werden in der Regel nach synchronen und asynchronen Kommunikationssystemen unterschieden. Dabei sind bei einem synchronen Kommunikationssystem alle Aktionen der Teilnehmer auf einen zentralen Takt (Clock) bezogen, bei asynchronen Kommunikationssystemen werden die Aktionen der Teilnehmer durch ein oder mehrere vordefinierte Signale eines Teilnehmers ausgelöst.
Echtzeit-Kommunikationssysteme weisen eine Reihe von Vorschriften auf, durch die eine obere Schranke der Antwortzeit für jeden Teilnehmer garantiert wird. Wegen dieser garantierten Antwortzeit ist – neben anderen Restriktionen – die Häufigkeit, mit der jeder Teilnehmer Daten übertragen kann, durch das Protokoll begrenzt. Beispielsweise darf bei vielen Echtzeit-Kommunikationssystemen jeder Teilnehmer innerhalb einer Zeitperiode T_p nur einmal senden.
Solche Echtzeit-Kommunikationssysteme nach dem Stand der Technik weisen unter anderem folgende Nachteile auf: Wenn relevante Daten häufiger als mit einer Frequenz 1/T_p anfallen, können diese nicht mehr so oft wie nötig übertragen werden, ohne dass das Protokoll des Kommunikationssystems geändert werden müsste. Eine Änderung des Protokolls würde aber die Verwendung von Standard-Komponenten – die nach dem Standard-Protokoll arbeiten – nicht mehr möglich machen. Damit würde die Ersetzung des Gesamtsystems erforderlich, was einerseits hohe Kosten mit sich bringen würde und andererseits in sicherheitsrelevanten Bereichen dem nicht selten gewählten Vorgehen der Evolution in kleinen Schritten widerspräche.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, ein Kommunikationssystem zur Verfügung zu stellen, das die vorstehend geschilderten Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise überwindet bzw. verbessert und insbesondere die Erhöhung des Datendurchsatzes in einem Kommunikationssystem ermöglicht, vorzugsweise ohne dass hierfür eine Änderung des Protokolls erforderlich würde.
Diese und weitere Aufgaben werden durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und ein Kommunikationssystem gemäß dem unabhängigen Anspruch 15 gelöst. Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Verbesserung des Datendurchsatzes bei der Übertragung von Daten in einem Kommunikationssystem, insbesondere in einem synchronen Kommunikationssystem, vorzugsweise ohne Änderung des Kommunikations-Protokolls, so dass die Verwendung von Standard-Komponenten weiterhin möglich ist.
Dazu wird beim erfindungsgemäßen Verfahren in einem ersten Schritt (Schritt a)), ebenso wie beim Standard-Protokoll, ein erstes Synchronisationssignal von einem Bus-Controller zu wenigstens einem Sensor-Controller gesendet. In einer Ausführungsform wird das Synchronisationssignal zu einer Mehrzahl von Sensor-Controllern gesendet.
In einem zweiten Schritt (Schritt b)) wird ein Analogsignal mittels eines Sensors abgetastet. Der zeitliche Verlauf des Analogsignals muss dabei in keiner Weise mit dem Synchronisationssignal von dem Bus-Controller korreliert sein.
Zu einem vordefinierten Zeitpunkt nach dem Senden des ersten Synchronisationssignals wird in einem weiteren Schritt (Schritt c)) des erfindungsgemäßen Verfahrens mindestens ein Signalwert des abgetasteten Analogsignals erfasst. Das Erfassen kann beispielsweise mittels eines Sigma- Delta-Modulators erfolgen, wobei das Analogsignal in einem Folgeschritt (Schritt d)) in eine Mehrzahl von binären Signalen, und insbesondere eine Sequenz von binären Signalen umgewandelt wird.
Im nächsten Schritt (Schritt f)) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Digitalwert von dem Zwischenspeicher des Sensor-Controllers auf dem Kommunikationssystem übertragen, z.B. zu einem beliebigen anderen Teilnehmer oder zu einer zentralen Instanz, welche – auf Basis der übertragenen Werte von einem oder von mehreren Teilnehmern – eine Weiterverarbeitung durchführt. Dieses Kommunikationssystem kann bei einer Ausführungsform ein synchroner Kommunikations-Bus sein, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise angewendet werden kann.
Erfindungsgemäß führt der Sensor-Controller die Schritte b) bis f) N > 1 mal durch, als Reaktion auf Schritt a).
Üblicherweise ist die Mehrzahl bzw. Sequenz von binären Signalen, welche von einem Sigma- Delta-Modulator erzeugt wird, ein 1-Bit-Signal mit einer sehr hohen Abtastfrequenz ("Over- Sampling"). Solche Signale werden in der Regel nicht direkt über das Kommunikationssystem übertragen. Vielmehr werden die Signale in einem Folgeschritt (Schritt e)) mittels eines digitalen Tiefpasses gefiltert und über eine bestimmte, mit der Grenzfrequenz des Tiefpasses korrelierte, Zeitspanne integriert.
Der vordefinierte Zeitpunkt zum Erfassen des Signalwerts bzw. zum Start des Umwandelns, insbesondere mittels eines Sigma-Delta-Modulators, kann im erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise in einer Initialisierungsphase von dem Bus-Controller oder dem Sensor-Controller in Form von Software oder Hardware definiert werden. Der vordefinierte Zeitpunkt ist dabei als Reaktion auf das Synchronisationssignal, und in der Regel zeitlich relativ zu diesem Synchronisationssignal, von dem Bus-Controller definiert, wobei der zeitliche Abstand zum Synchronisationssignal auch im wesentlichen Null sein kann, so dass also die Erfassung des Signalwerts und die hiernach folgende Verarbeitung im wesentlichen gleichzeitig mit dem Empfangen des Synchronisationssignals durch den Sensor-Controller erfolgt.
Der vordefinierte Zeitpunkt wird üblicherweise für jeden der N>1 Abläufe der Schritte b) bis f), als Reaktion auf Schritt a) unterschiedlich definiert. Bus- und/oder Sensor-Controller haben daher „Kenntnis“ von dem Zeitpunkt in Bezug auf ein Synchronisationssignal zu dem zumindest Schritt c) und optional auch die Schritte d) bis f) für jeden Durchlauf der N>1 Abläufe der Schritte b) bis f), als Reaktion auf Schritt a), erfolgt.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der Sensor-Controller nach dem Empfangen des Synchronisationssignals in Schritt a) die N > 1-fache Anzahl an Digitalwerten übertragen kann. Eine derartige Erhöhung der Übertragungsrate ist insbesondere dann sinnvoll oder nötig, wenn die Grenzdefinition eines limitierenden Elements angehoben wird. Die aufgabengemäße Verkürzung der Signallaufzeit kann durch eine Erhöhung der Grenzfrequenz des Tiefpassfilters erfolgen. Um eine so erhöhte Tiefpassbandbreite nutzen zu können, kann die Abtastrate erhöht werden.
Im erfindungsgemäßen Verfahren führt eine Erhöhung der Grenzfrequenz des Tiefpasses dazu, dass die N > 1-fache Anzahl an Digitalwerten übertragen werden kann, damit das Gesamtsystem die zusätzlichen Informationen nutzen kann. Dabei gibt es eine enge Korrelation zwischen der Anzahl N der Übertragungen und der Grenzfrequenz des Tiefpasses.
Das Synchronisationssignal ist üblicherweise ein relativ kurzer Impuls, dessen genaue Dauer, Spannungsverlauf, Toleranzen, etc. durch das Standard-Protokoll festgelegt sind. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind sämtliche Aktionen, die nach dem Schritt a) stattfinden, auf den Schritt a) bezogen, und zwar sowohl von der logischen als auch von der zeitlichen Abfolge ("Timing") her.
In einer Ausführungsform wird das Synchronisationssignal wiederholt gesendet, wodurch auch die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte wiederholt ausgeführt werden. Insbesondere kann das Synchronisationssignal periodisch, mit einer Periode T_p, gesendet werden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Sensorwerte periodisch, insbesondere in Echtzeit ausgelesen und übertragen werden sollen.
Ein Bus-Controller oder ECU (Electronic Control Unit) im Sinne der Erfindung ist ein zentrales Steuergerät, welches das Verhalten sämtlicher Teilnehmer des Kommunikationssystems, vermittels des Sensor-Controllers, steuert.
Ein Sensor-Controller im Sinne der Erfindung ist ein Steuergerät, das jeder einzelne Teilnehmer des Kommunikationssystems aufweist. Der Sensor-Controller unterstützt das Protokoll des Kommunikationssystems und bildet so den Gegenpart zum zentralen Bus-Controller. Weiterhin steuert es den Sensor und die Umwandlung der analogen Sensorwerte in einen Digitalwert.
In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens geschieht die Erfassung des Signalwerts mittels einer Sample-and-Hold-Vorrichtung, die zu dem vordefinierten Zeitpunkt den Signalwert "einfriert", um daraus mittels eines Analog-Digital-Wandlers (A/D-Wandler oder Analog-Digital-Converter, ADC) einen Digitalwert zu erzeugen. Dabei erfolgt das Anwenden des (analogen) Tiefpasses vor dem "Einfrieren" des Signalwerts; die Filterung wird also vor Schritt c) durchgeführt.
In einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Mehrzahl bzw. Sequenz von binären Signalen und/oder der Digitalwert in einem Zwischenspeicher des Sensor-Controllers (Pufferspeicher oder Buffer) gespeichert. Die Zwischenspeicherung kann dabei sowohl auf die Mehrzahl bzw. Sequenz von binären Signalen angewendet werden – bevor diese den Tiefpassfilter durchlaufen – als auch auf den erhaltenen Digitalwert, bevor dieser auf dem Kommunikationssystem übertragen wird. Hierdurch erfolgt eine Entkopplung des Timings der Signalabtastung und Wandlung von der Übertragung der Daten auf dem Kommunikationssystem.
In einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Schritte b) bisf) N > 1 mal durchgeführt werden, als Reaktion auf Schritt a), bevor ein zweites Synchronisationssignal gesendet wird.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass das Kommunikationssystem damit besonders einfach gestaltet werden kann. Insbesondere wird es dadurch auf einfache Weise möglich, ein erfindungsgemäßes Verfahren kompatibel mit einem Standard-Protokoll zu implementieren.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kommunikationssystems zulassen kann, dass Schritte b) bisf) noch nicht N-mal – jedoch N > 1 mal – durchgeführt sind, bevor ein zweites Synchronisationssignal gesendet wird. Beispielsweise kann eine erste und zweite Übertragung vor dem zweiten Synchronisationssignal stattfinden, eine dritte und vierte Übertragung aber erst nach dem zweiten Synchronisationssignal. Derartige Kommunikationssysteme werden z.B. als "Pipelined Bus" bezeichnet.
In einer Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Verfahren in einem synchronen Bussystem implementiert. Insbesondere können in dem Kommunikationssystem, in dem das erfindungsgemäße Verfahren implementiert ist, eine Vielzahl von Protokollen, z.B. sowohl synchrone als auch asynchrone Protokolle, vorgesehen sein.
Besonders bevorzugt kann der synchrone Bus dabei die Sendeberechtigung zwischen den Teilnehmern "umlaufen" lassen ("Round Robin"), d.h. bei M möglichen Teilnehmern – auf M Sensor-Controllern – kann jeder Teilnehmer 1 bis M nach dem Empfangen des Synchronisationssignals je eine Nachricht senden. Dafür wird für jeden Teilnehmer je ein Zeitbereich ("Time-Slot") T1 bis TM freigehalten. Wenn die Zeitspanne zwischen zwei Synchronisationssignalen T_p beträgt und alle Teilnehmer je eine Nachricht senden, bevor ein zweites Synchronisationssignal gesendet wird, dann hat jeder Teilnehmer einen Time-Slot der maximalen Dauer T_p/M. Dabei ist dem i-ten Teilnehmer immer der i-te Time-Slot zugewiesen. Die Anzahl der tatsächlichen Bus-Teilnehmer m kann höchstens so groß sein wie die Zahl der möglichen Teilnehmer M (m ≤ M). Wenn m < M gilt, dann ist im Stand der Technik mindestens ein Time-Slot frei. In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann darüberhinaus der i-te Teilnehmer prinzipiell nicht nur im i-ten Time-Slot senden, sondern auch in einem anderen, beispielsweise im j-ten und/oder k-ten etc. Time-Slot.
In einer Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Verfahren in einem Kommunikationssystem nach dem Peripheral Sensor Interface 5 (PSI5) Standard implementiert. Dieser Bus-Standard wird regelmäßig in Sensor-Systemen, besonders bevorzugt in Sensor-Systemen bei Fahrzeugen, insbesondere bei Automobilen, verwendet.
In dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es besonders wichtig, dass die Implementierung mit Bus-Controllern und Sensor-Controllern eines beliebigen PSI5 Kommunikationssystems nach dem Stand der Technik problemlos zusammenarbeitet. Dennoch besteht der Bedarf, die Übertragungsbandbreite auf dem Kommunikationssystem zumindest für einige Sensoren zu erhöhen, was durch das erfindungsgemäße Verfahren erfolgen kann, ohne dass hierdurch die PSI5-Spezifikation verletzt würde.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der Tiefpassfilter eine Grenzfrequenz auf, die mit der Anzahl N der Übertragungen gemäß Schrittf) korreliert, vorzugsweise linear korreliert, und insbesondere etwa 800 Hz oder etwa 1600 Hz beträgt. Die Erhöhung der Grenzfrequenz des Tiefpassfilters führt auch zu einer Reduktion der Gruppenlaufzeit des Filters. In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist der Tiefpassfilter ein Tiefpassfilter zweiter oder höherer Ordnung. Damit kann ein besserer Signal-Rauschabstand erzielt werden.
Bei dieser Ausführungsform wird der erfindungsgemäße Vorteil besonders deutlich: Wenn z.B. als verwendetes Kommunikationssystem ein PSI5-basiertes System angenommen wird, das als synchroner Bus nach Abschnitt 2.4 und 6.8 der "PSI5 Technical Specification" betrieben wird, dann beträgt der Abstand zwischen zwei Synchronisationssignalen T_p = 500 µs. Daraus ergibt sich eine maximale Abtastrate von 1/500 µs = 2 kHz. Nach dem Abtasttheorem ist damit eine maximale Grenzfrequenz von 1 kHz möglich.
Bei manchen Sensoren – beispielsweise bei Crash-Sensoren – können starke Signale (z.B. Faktor 100 oder 1000 gegenüber einem gewöhnlichen Signalpegel) in einem Frequenzbereich oberhalb der Grenzfrequenz des Tiefpassfilters auftreten, so dass der Tiefpassfilter nicht steil genug abfällt, um derartige Signale vor dem Abtasten zu filtern. Deshalb wird für eine Klasse von Sensoren eine niedrigere Grenzfrequenz des Tiefpassfilters gewählt, als unter ausschließlicher Berücksichtigung des Abtasttheorems erforderlich. Beispielsweise kann, unter Berücksichtigung der genannten Effekte, für eine maximale Abtastrate von 2 kHz eine Grenzfrequenz von 400 Hz gewählt werden.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass diese Vorteile auch für andere Kommunikationssysteme als PSI-basierte Systeme von Vorteil sein können und somit das erfindungsgemäße Verfahren auch dort Anwendung finden kann.
Insbesondere ist die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters bei einem das erfindungsgemäße Verfahren implementierenden Kommunikationssystem mit periodisch sich wiederholenden Synchronisationssignalen mit einer Periode T_p erfindungsgemäß so zu wählen, dass diese größer ist als 1/(2·T_p), vorzugsweise gleich a/(2·T_p) ist, wobei a > 1 ist. a kann gleichzeitig der Zahl der Übertragungen N innerhalb der Zeitspanne T_p entsprechen.
Für eine bestimmte Klasse von Sensoren kann – aus den oben erläuterten Gründen – eine niedrigere Grenzfrequenz gewählt werden, als das unter ausschließlicher Berücksichtigung des Abtasttheorems erforderlich wäre. Beispielsweise kann, unter Berücksichtigung der oben genannten Effekte, für eine maximale Abtastrate von 2 kHz eine Grenzfrequenz des Tiefpassfilters von 400 Hz oder für eine maximale Abtastrate von 4 kHz eine Grenzfrequenz des Tiefpassfilters von 800 Hz gewählt werden.
Für manche Sensoren sind bessere Werte von Vorteil, z.B. ist es vorteilhaft, die Werte der Beschleunigungssensoren von Automobilen häufiger und schneller zu übertragen, um bei einem Unfall die Auslösezeiten der Airbags zu optimieren und damit die Sicherheit der Fahrzeuginsassen zu erhöhen. Wenn durch die Erhöhung der Grenzfrequenz des Tiefpassfilters diese Werte häufiger als einmal zwischen zwei Synchronisationssignalen in der Zeitspanne T_p übertragen werden können, dann kann die Steigung der Sensorwerte präziser erkannt werden und zugleich kann durch dieses Verfahren die Reaktionszeit auf den Unfall verbessert werden.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dem Digitalwert ein Zeitstempel hinzugefügt, insbesondere ein Zeitstempel des Erfassens des Signalwerts gemäß Schritt c). Dieser Zeitstempel wird dann wahlweise zusammen mit dem Digitalwert in Schritt f) übertragen.
Wenn ein Sensor-Controller die Sensor-Werte N > 1 mal gemäß dem Verfahren der Erfindung überträgt, dann ist es möglich, dass kein strikt periodisches Senden der Sensor-Werte mehr gewährleistet ist, d.h. die Abstände zwischen zwei Sende-Zeitpunkten T_i und T_j sind möglicherweise nicht mehr äquidistant und/oder die Zeitspanne zwischen dem Erfassen des Signals in Schritt c) und dem Senden in Schrittf) ist gegebenenfalls nicht mehr gleich lang bei Sende-Zeitpunkt T_i und T_j. Wenn also beispielsweise der Anstieg eines Signalwerts zwischen Sende-Zeitpunkt T_i und T_j festgestellt werden soll, kann dies zu einer falschen Berechnung der Steigung führen. Um dies zu vermeiden, kann der korrekte Zeitpunkt der Erfassung mittels des Zeitstempels wieder hergestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Analogsignal mittels eines Sensors in der Zeitspanne T_p mehrmals abgetastet, insbesondere häufiger als der abgetastete Wert übertragen wird. Diese – gewissermaßen “internen“ – Abtast-Zeitpunkte sind dem System bekannt. Aus der Kenntnis der “internen“ Abtast-Zeitpunkte kann dann (auch ohne Zeitstempel) der exakte Zeitpunkt des Detektierens eines Analogsignals dem Gesamtsystem bekannt sein. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Schritte b) bis e) mittels eines Sigma-Delta Analog-Digital Konverters (Sigma-Delta ADC) durchgeführt.
Damit lässt sich nicht nur der ADC selbst besonders kostengünstig herstellen, sondern der – digitale – Filter lässt sich auch besser integrieren, z.B. auf dem selben Chip, und damit kleiner, preiswerter und weniger anfällig gegenüber Veränderungen der Umgebung (z.B. der Temperatur) herstellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann für eine große Gruppe von Sensoren angewandt werden: Bevorzugt ist der Sensor aus einer Gruppe ausgewählt, welche Winkel-Sensoren, Druck-Sensoren, akustische Sensoren, optische Sensoren, magnetische Sensoren, insbesondere Hall-Sensoren, Geschwindigkeits-Sensoren, Strom-Sensoren, Spannungs-Sensoren, kapazitive Sensoren, Ohmsche Sensoren, Beschleunigungs-Sensoren, insbesondere Crash-Sensoren, bevorzugt kapazitive Crash-Sensoren, umfasst.
Die Sensoren können auf einer separaten Baugruppe, als separate Komponente auf der selben Baugruppe oder auch auf der selben Komponente, beispielsweise als mikro-elektro-mechanisches System (MEMS), implementiert sein. In einer Ausführungsform kann ein optischer Sensor zeitliche Schwankungen der Helligkeit in die Ausgangswerte "zeitliche Veränderung einer Spannung" transformieren; ein Beschleunigungssensor kann etwa mittels eines Dehnungsmessstreifens seinen ohmschen Widerstandswert verändern oder beispielsweise in einem MEMS eine Änderung der elektrischen Kapazität in Abhängigkeit von der Beschleunigung verursachen.
Damit ist für das erfindungsgemäße Verfahren ein weites Anwendungsfeld möglich, auch wenn vorliegend eine Anwendung im Rahmen der Übertragung von Daten in einem Echtzeit-System, insbesondere in einem Fahrzeug, zur Übertragung der Daten von Crash-Sensoren bevorzugt vorgesehen ist.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verhält sich ein einzelner der Sensor-Controller wie zwei Sensor-Controller ("Dual-Channel-Device") oder mehrere Sensor-Controller ("Multi-Channel-Device") an dem Kommunikationssystem. Im Falle eines PSI5-Busses belegt ein derartiger Sensor-Controller nur eine physikalische Leitung, verhält sich aber wie zwei bzw. mehrere "logische" Sensor-Controller.
Damit wird eine Reduzierung der Verkabelung erreicht, weil der Sensor damit auf der physisch gleichen Baugruppe oder sogar auf dem gleichen Chip sein kann wie alle seine Sensor-Controller, oder auch ein einziger Chip mehrere Sensoren steuern kann. Zwei oder mehrere Sensor-Controller mit mehreren "logischen" Interfaces zum Kommunikationssystem haben also in dieser Ausführungsform nur ein einziges physikalisches Interface.
Ein erfindungsgemäßes Kommunikationssystem zur Übertragung von Daten weist folgende Komponenten auf:

• Einen Bus-Controller oder ECU (Electronic Control Unit), der ein Synchronisationssignal sendet.
• Einen Sensor-Controller, mit:
i) Steuerungsmitteln, die das Synchronisationssignal empfangen,
ii) Mitteln zum Abtasten von Analogsignalen,
iii) Umwandlungsmitteln zum Umwandeln des Analogsignals in eine Mehrzahl von binären Signalen, und insbesondere eine Sequenz von binären Signalen,
iv) Tiefpassfiltermittel zur Anwendung zur Anwendung eines Tiefpasses auf die Mehrzahl von binären Signalen, und
v) Mitteln zur Erzeugung eines Digitalwerts aus der Mehrzahl von binären Signalen, wobei die Steuerungsmittel den Digitalwert auf dem Kommunikationssystem übertragen.

Dabei können die Steuerungsmittel (i) festverdrahtet ("Hardware") oder als Programm ("Software", "Firmware") realisiert sein. Die Mittel zum Abtasten von Analogsignalen (ii), die Umwandelungsmittel (iii), die Tiefpassfiltermittel (iv) und die Mittel zur Erzeugung eines Digitalwerts (v) können gleichermaßen festverdrahtet – z.B. ein festverdrahteter A/D-Wandler – sein, oder programmierbare Hardware oder programmierbare Spezial-Hardware oder eine Kombination aus diesen.
Das Zusammenwirken von Bus-Controller, Sensor-Controller(n) und weiteren Geräten – z.B. Sensor und Stromversorgung – ist durch das gewählte Kommunikations-Protokoll in Verbindung mit dem oben erläuterten Verfahren bestimmt.
In einer Ausführungsform weisen die Tiefpassfiltermittel eine Grenzfrequenz auf, die insbesondere etwa 800 Hz oder etwa 1600 Hz beträgt und die mit der Anzahl der Übertragungen des Digitalwerts durch die Steuerungsmittel nach einem Synchronisationssignal korreliert ist.
Wiederum gilt, dass die Grenzfrequenz der Tiefpassfiltermittel bei einem erfindungsgemäßen Kommunikationssystem mit periodisch sich wiederholenden Synchronisationssignalen mit einer Periode T_p vorzugsweise so zu wählen ist, dass diese größer ist als 1/(2·T_p), vorzugsweise gleich a/(2·T_p) ist, wobei N > 1 ist. a kann gleichzeitig der Zahl der Übertragungen N innerhalb der Zeitspanne T_p entsprechen.
Der Grundgedanke dabei ist, dass es vorteilhaft ist, die Grenzfrequenz der Tiefpassfiltermittel zu erhöhen. Damit können häufiger Werte von dem Sensor erlangt werden und die Gruppenlaufzeit des Filters wird reduziert. Damit werden die erfindungsgemäßen Vorteile der schnelleren Reaktionszeit und der besseren zeitlichen Auflösung des zeitlichen Verlaufs der Werte erzielt.
Damit die erfindungsgemäßen Vorteile im Gesamtsystem nutzbar werden, müssen diese Werte dem System auch bekannt gemacht und verarbeitet werden, d.h. die erlangten Werte müssen auch häufiger zu der koordinierenden Systemkomponente übertragen werden. Dies bedeutet, dass bei höherer Abtast-Rate – durch die höhere Grenzfrequenz der Tiefpassfiltermittel – einer erfindungsgemäßen Vorrichtung die Anzahl der Übertragungen des Digitalwerts angehoben werden muss.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kommunikationssystem ein Echtzeit-System. In einem derartigen System ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders vorteilhaft, weil damit sowohl die verwendbaren Werte präziser als auch die Reaktionszeiten schneller werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Mittel zur Umwandlung der Analogsignale in einen Digitalwert ein Sigma-Delta Analog-zu-Digital Konverter (Sigma-Delta ADC). Damit kann die Implementierung des Gesamtsystems robuster und kostengünstiger werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen und den Ansprüchen.
Dabei zeigen:
1: die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2: eine Gegenüberstellung von unterschiedlichen Frequenzen und Abtastraten;
3: ein Beispiel der Wirkung von unterschiedlichen Grenzfrequenzen eines Tiefpasses;
4: ein Beispiel des Zeitverlaufs in einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik mit einem Teilnehmer, mit einer Periode T_p des Synchronisationssignals;
5: ein Beispiel des Zeitverlaufs in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Teilnehmer, mit einer Periode T_p/2 des Synchronisationssignals;
6: ein Beispiel des Zeitverlaufs in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei Teilnehmern auf zwei Kommunikationskanälen, mit einer Periode T_p/2 für Teilnehmer 1 und einer Periode T_p für Teilnehmer 2;
7: ein Beispiel des Zeitverlaufs in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei Teilnehmern auf einem Kommunikationsgerät ("Dual-Channel-Device"), mit einer Periode T_p für Teilnehmer 1 und einer Periode T_p/2 für Teilnehmer 2;
In 1 sind schematisch die Komponenten einer – stark vereinfachten – erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 abgebildet. Der Kommunikationskanal 140 ist dabei als Bus dargestellt. Dies soll nicht bedeuten, dass diese Vorrichtung 100 nur auf Bus-Topologien anwendbar ist; vielmehr ist das grundlegende Konzept der Erfindung auch auf Stern-, Ring- oder weitere Kommunikations-Topologien anwendbar. An den Bus 140 ist über die Leitungen 151 als zentrales Steuergerät ein Bus-Controller oder ECU (Electronic Control Unit) 150 angeschlossen. Dieser Bus-Controller 150 übernimmt zentrale Aufgaben der Steuerung des Kommunikationskanals 140. Unter anderem sendet der Bus-Controller 150 ein Synchronisationssignal.
Weiterhin sind über die Leitungen oder Leitungsbündel 141, 142, 143 Teilnehmer angeschlossen. Einer der Teilnehmer ist der Sensor-Controller 110. Dieser weist eine Steuerung 115 auf, die – neben anderen Aufgaben – das Synchronisationssignal empfängt und den Digitalwert, der nach dem oben beschriebenen Verfahren erzeugt wird, zwischenspeichert und auf dem Bus 140 überträgt (sendet). Ferner steuert und überwacht die Steuerung 115 den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens auf dem Sensor-Controller 110.
Dazu weist der Sensor-Controller 110 weiterhin einen Sensor 111 auf, mit dem Analogsignale abgetastet werden. Die Art der Analogsignale ist dabei prinzipiell beliebig; am Ausgang des Sensors 111 ist dabei eine Veränderung von elektrischen Werten zu beobachten. Ein erfindungsgemäßer Sensor kann ein Beschleunigungs-Sensor in einem Automobil – ein sog. Crash-Sensor – sein, der insbesondere starke Veränderungen der Beschleunigung, als Indikator eines Unfalls, aufnimmt und mittels dieser Informationen das Auslösen der Airbags steuert.
Die analogen elektrischen Ausgangswerte des Sensors 111 werden in einem Sigma-Delta-Modulator 112 in eine Sequenz von binären Signalen von 1 Bit Breite umgewandelt. Daran anschließend ist ein digitaler Tiefpass-Filter 113 angeordnet. Mit diesem wird die Abtast-Rate bestimmt, d.h. wie häufig Digitalwerte auf dem Bus übertragen werden und, optional, zuvor in den Zwischenspeicher 114 eingeschrieben werden. In diesen Zwischenspeicher 114 kann beispielsweise auch ein Zeitstempel eingefügt werden, der Informationen darüber enthält, wann der Digitalwert von dem Sensor 111 abgetastet wurde. Es kann auch (in 1 nicht dargestellt) einen zweiten Zwischenspeicher geben, der als Sende-Puffer für die Bus-Übertragung fungiert. Es kann eine Umrechnung vom Digitalwert im Zwischenspeicher 114 auf den Wert im Sende-Puffer stattfinden.
2 erläutert die Auswirkungen von verschiedenen Abtast-Raten auf die Erfassung eines Analogsignals. Dazu werden zwei sinusoidale Kurven 201 und 202 dargestellt. Kurve 201 weist dabei die Frequenz 1/T_c auf, die Kurve 202 die Frequenz 2/T_c. Ferner sind zwei Abtast-Raten gezeigt. Die Abtast-Zeitpunkte T_c/4 sind mit Kreisen 211, Abtast-Zeitpunkte T_c/8 sind mit X-Kreuzen 212 markiert. Es wird deutlich, dass mit den Abtast-Zeitpunkten 211 gut die Kurve 201 erfasst werden kann; mit den Abtast-Zeitpunkten 212 kann gut die Kurve 202 erfasst werden.
In diesen Fällen ist die Abtast-Rate jeweils doppelt so hoch wie die Frequenz des abgetasteten Analogsignals ("Abtast-Theorem", nach Shannon und Nyquist). Wollte man versuchen, die Kurve 202 nur mit den Abtast-Zeitpunkten 211 zu erfassen, dann würden falsche Information geliefert: So werden die Null-Durchgänge zum Zeitpunkt t₁ und t₃ korrekt erfasst, die maximale Amplitude von 202 zum Zeitpunkt t₂ jedoch nicht. Ferner wird deutlich, dass eine beliebige Schwelle 220, bei einem Start-Zeitpunkt t₀, von der Kurve 202 schneller erreicht wird als von Kurve 201.
3 zeigt schematisch die Wirkung von unterschiedlichen Grenzfrequenzen eines Tiefpasses auf die Reaktionszeit eines Systems. Dazu wird ein ungefilterter analoger Signalverlauf, mit dem Bezugszeichen 300, dargestellt, ein Signalverlauf 301 mit einem Tiefpass mit einer niedrigen Grenzfrequenz und ein Signalverlauf 302 mit der doppelten Grenzfrequenz. Die Abtast-Zeitpunkte sind mit Kreisen 311 (Abtast-Rate T_c/4) bzw. mit X-Kreuzen 312 (Abtast-Rate T_c/8) markiert.
Signalverlauf 300 steigt kurz vor t₁ stark an. Zum Zeitpunkt t₁ sind alle Signalverläufe 300, 301, 302 noch unterhalb der Schwelle 320. Vor dem Zeitpunkt t₂ hat 300 sein Maximum bereits erreicht, 301 ist knapp über der Schwelle 320, wird aber nicht von 311 erfasst. 302 ist bei t₂ über der Schwelle 320 und wird von 312 erfasst. Von den Kreisen 311 dagegen wird das Überschreiten der Schwelle 320 erst zum Zeitpunkt t₃ erfasst. Dies zeigt deutlich den Effekt der schnelleren Abtast-Rate.
In 4 ist ein Beispiel für Zeitverläufe bei einer Kommunikationsvorrichtung nach dem Stand der Technik dargestellt. Ein analoges Signal (nicht dargestellt) auf der Zeitskala 400 wird zu den Zeitpunkten t₁ und t₃, Bezugszeichen 401 und 403, abgetastet. Die Abtast-Zeitpunkte liegen jeweils kurz nach den Impulsen des Synchronisationssignals 411, das von dem Bus-Controller 150 im zeitlichen Abstand T_p gesendet wird. Auf der Zeitskala des Bus-Controllers 410 sind ferner die Time-Slots 1 bis 3 dargestellt, die jeweils zu einem definierten Zeitpunkt nach dem Synchronisationssignal 411 beginnen und enden und die den Teilnehmern 1 bis 3 zugeordnet sind. Nachdem das analoge Signal 400 zum Zeitpunkt t₁ gemessen und anschließend zu einem Digitalwert gewandelt wurde, sendet der Sensor-Controller 110 von Teilnehmer 1 im Time-Slot 1 diesen Digitalwert als Datenpaket "Data 1" 421 über den Bus. Das Datenpaket "Data 1" könnte auch, alternativ zur gezeigten Ausführung, im Time-Slot 2 oder im Time-Slot 3 gesendet werden (hier nicht dargestellt) und die Anzahl der Time-Slots kann auch von den gezeigten 3 verschieden sein.
5 zeigt eine erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung mit einem Teilnehmer mit einer doppelt so hohen Abtast-Rate. Damit kann das Analogsignal auf der Zeitskala 500 nicht nur zu den Zeitpunkten t₁ und t₃, sondern auch zu einem zusätzlichen Zeitpunkt t₂ gemessen werden. t₂ weist dabei die Periode T_p/2 auf. Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Sensor-Controller 110 von Teilnehmer 1 zwischen zwei Synchronisationssignalen 511 zweimal, nämlich Daten 521 in Time-Slot 1 und Daten 523 in Time-Slot 3, senden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass – mit exakt der selben Hardware im Kommunikationssystem – eine schnellere Abtast-Rate, eine daran angepasste Übertragungsrate auf dem Bus und damit eine schnellere Reaktion erreicht werden kann.
6 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform mit zwei Sensor-Controllern; dabei weist Teilnehmer 1 eine Abtast-Rate T_p/2 und Teilnehmer 2 eine (unterschiedliche) Abtast-Rate T_p auf. Zeitskala 620 zeigt den Zeitverlauf des Sensor-Controllers von Teilnehmer 1, 630 den Zeitverlauf des Sensor-Controllers von Teilnehmer 2. Dabei sendet der Sensor-Controller von Teilnehmer 1 – wie in 5 – zweimal, nämlich Datenpakete 621 und 623, jeweils in Time-Slot 1 und 3. Davon unbeeinträchtigt kann der Sensor-Controller von Teilnehmer 2 das Datenpaket 632 in Time-Slot 2 senden. Es wird also deutlich, dass das erfindungsgemäße Verfahren völlig problemlos mit existierender Standard-Hardware, welche ausschließlich das Standard-Protokoll verwendet, zusammenarbeiten kann.
7 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform mit zwei Teilnehmern auf einem Kommunikationsgerät ("Dual-Channel-Device"). Wie bei 6 weist Teilnehmer 1 eine Abtast-Rate T_p/2 und Teilnehmer 2 eine Abtast-Rate T_p auf. Das Kommunikationsgerät mit zwei "logischen" Sensor-Controllern sendet auf nur einem Leitungsbündel, so dass der Zeitverlauf auf einer einzigen Skala 720 gezeigt wird. Es zeigt sich damit deutlich, dass das Standard-Protokoll und das erfindungsgemäße Verfahren auch auf der selben physikalischen Leitung bzw. in der selben Komponente verwendet werden können.
Bezugszeichenliste

100: Kommunikationssystem
110: Sensor-Controller
111: Sensor
112: Sigma-Delta-Modulator
113: Digitaler Tiefpass-Filter
114: Zwischenspeicher
115: Steuerung Sensor-Controller
140: Kommunikationskanal, Bus
141: Busteilnehmer 1
142: Busteilnehmer 2
143: Busteilnehmer 3
150: Bus-Controller, ECU
201: Signalverlauf 1
202: Signalverlauf 2
211: Kreise
212: X-Kreuze
220: Schwelle
300: Signalverlauf 1 (analog)
301: Signalverlauf 2 (Filter 1)
302: Signalverlauf 3 (Filter 2)
311: Kreise
312: X-Kreuze
320: Schwelle
400: Zeitskala des Analogsignals
401, 403: Abtast-Zeitpunkt t₁, t₃
410: Zeitskala des Bus-Controllers
411: Synchronisationssignal
420: Zeitskala des Sensor-Controllers
421: Datenpaket
500: Zeitskala des Analogsignals
501, 502, 503: Abtast-Zeitpunkt t₁, t₂, t₃
510: Zeitskala des Bus-Controllers
511: Synchronisationssignal
520: Zeitskala des Sensor-Controllers
521, 523: Datenpakete
600: Zeitskala des Analogsignals
601, 602, 603: Abtast-Zeitpunkt t₁, t₂, t₃
610: Zeitskala des Bus-Controllers
611: Synchronisationssignal
620: Zeitskala des ersten Sensor-Controllers
621, 623: Datenpakete
630: Zeitskala des zweiten Sensor-Controllers
632: Datenpakete
700: Zeitskala des Analogsignals
701, 702, 703: Abtast-Zeitpunkt t₁, t₂, t₃
710: Zeitskala des Bus-Controllers
711: Synchronisationssignal
720: Zeitskala des ersten Sensor-Controllers
721, 722, 723: Datenpakete

Claims

Verfahren zur Übertragung von Daten in einem Kommunikationssystem (100), mit den Schritten a) Senden eines ersten Synchronisationssignals (411, 511, 611, 711) von einem Bus-Controller (150) zu wenigstens einem Sensor-Controller (110); b) Detektieren eines Analogsignals mittels eines Sensors (111) des Sensor-Controllers (110); c) Erfassen mindestens eines Signalwerts des detektierten Analogsignals zu einem vordefinierten Zeitpunkt nach dem ersten Synchronisationssignal (411, 511, 611, 711), als Reaktion auf das erste Synchronisationssignal (411, 511, 611, 711); d) Umwandeln des mindestens einen Signalwerts in eine Mehrzahl von binären Signalen; e) Filtern der Mehrzahl von binären Signalen mittels eines Tiefpassfilters (113) mit einer vordefinierten Grenzfrequenz, um einen Digitalwert zu erzeugen; und f) Übertragen des Digitalwerts auf einem Kommunikationssystem, insbesondere auf einem Kommunikations-Bus; dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte b) bis f) N > 1 mal durchgeführt werden, als Reaktion auf Schritt a).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von binären Signalen und/oder der Digitalwert vor dessen Übertragung auf dem Kommunikationssystem in einem Zwischenspeicher (114) des Sensor-Controllers (110) gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte b) bis f) N > 1 mal durchgeführt werden, als Reaktion auf Schritt a), bevor ein zweites Synchronisationssignal (411, 511, 611, 711) gesendet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationssignal (411, 511, 611, 711) wiederholt gesendet wird und, optional, periodisch mit einer Periode T_p ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationssignal (411, 511, 611, 711) von dem Bus-Controller (150) zu einer Mehrzahl von Sensor-Controllern (110) gesendet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationssystem (100) ein synchrones Kommunikationssystem ist oder ein Kommunikationssystem, das in einem synchronen Modus betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationssystem (100) nach dem Peripheral Sensor Interface 5, PSI5, Standard betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiefpassfilter (113) eine Grenzfrequenz aufweist, die mit der Anzahl N der Übertragungen gemäß Schritt f) korreliert, insbesondere, dass die Grenzfrequenz größer ist als 1/(2·T_p), vorzugsweise gleich a/(2·T_p) ist, wobei a > 1 ist, und insbesondere etwa 800 Hz oder etwa 1600 Hz beträgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiefpassfilter (113) ein Tiefpassfilter zweiter oder höherer Ordnung ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Digitalwert ein Zeitstempel zugefügt wird, insbesondere ein Zeitstempel des Erfassens des Signalwerts gemäß Schritt c), und, optional, der Zeitstempel mit dem Digitalwert in Schritt f) übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Digitalwert mehrmals erfasst wird, insbesondere häufiger erfasst wird als der erfasste Wert gemäß Schritt f) übertragen wird, und, optional, zu äquidistanten Zeitpunkten erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritte b) bis e) mittels eines Sigma-Delta Analog-zu-Digital Konverters (Sigma-Delta ADC, 112) durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (111) aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche Winkel-Sensoren, Druck-Sensoren, akustische Sensoren, optische Sensoren, magnetische Sensoren, insbesondere Hall-Sensoren, Strom-Sensoren, Spannungs-Sensoren, kapazitive Sensoren, induktive Sensoren, Ohmsche Sensoren, Geschwindigkeits-Sensoren, Beschleunigungs-Sensoren, insbesondere Crash-Sensoren, umfasst.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor-Controller (110) als Multi-Channel-Device ausgelegt ist.
Kommunikationssystem (100) zur Übertragung von Daten, aufweisend einen Bus-Controller (150), der ein Synchronisationssignal (411, 511, 611, 711) sendet, einen Sensor-Controller (110), mit – Steuerungsmitteln, die das Synchronisationssignal (411, 511, 611, 711) empfangen, – Mitteln zum Abtasten wenigstens eines Analogsignals, – Umwandlungsmitteln zum Umwandeln des Analogsignals in eine Mehrzahl von binären Signalen, – Tiefpassfiltermittel zur Anwendung eines Tiefpasses auf die Mehrzahl von binären Signalen, und – Mittel zur Erzeugung eines Digitalwerts aus der Mehrzahl von binären Signalen, wobei die Steuerungsmittel den Digitalwert auf dem Kommunikationssystem übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationssystem (100) das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche implementiert.
Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefpassfiltermittel eine Grenzfrequenz aufweisen, die mit der Anzahl N der Übertragungen des Digitalwerts durch die Steuerungsmittel nach einem Synchronisationssignal korreliert, insbesondere, dass die Grenzfrequenz größer ist als 1/(2·T_p), vorzugsweise gleich a/(2·T_p) ist, wobei a > 1 ist, und insbesondere etwa 800 Hz oder etwa 1600 Hz beträgt.
Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationssystem (100) ein Echtzeit-Kommunikationssystem ist und, optional, ein nach dem Peripheral Sensor Interface 5, PSI5, Standard arbeitendes Echtzeit-Kommunikationssystem.
Kommunikationssystem (100) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das die Umwandlungsmittel einen Sigma-Delta Analog-zu-Digital Konverter (Sigma-Delta ADC, 112) aufweisen.
Verwendung eines Kommunikationssystems (100) nach einem der Ansprüche 15 bis 18 zur Übertragung von Daten in einem Echtzeit-Kommunikationssystem in einem Fahrzeug, bevorzugt in einem Landfahrzeug.