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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen einer Sensorinformation, eine Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ein Fahrzeug mit der Steuervorrichtung.
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Aus der
WO 2010 / 037 810 A1 ist ein Sensor zum Ausgeben von Messdaten basierend auf einer erfassten physikalischen Größe bekannt. Der Sensor überträgt die Messdaten an eine Steuereinrichtung eines Fahrzeuges.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Übertragung der Messdaten zu verbessern.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Übertragen einer Sensorinformation zwischen einem Sensor und einer die Sensorinformation verarbeitenden Steuervorrichtung in einem Fahrzeug, die Schritte:
- – Erfassen der Sensorinformation,
- – Eintragen der Sensorinformation in ein Sensorsignal,
- – Übertragen des Sensorsignals über eine PSI5-Schnittstelle genannte Peripheral Sensor Interface 5-Schnittstelle,
- – Filtern des übertragenen Sensorsignals, und
- – Bereitstellen des gefilterten übertragenen Sensorsignals an die Steuervorrichtung.
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Dem angegebenen Verfahren liegt die Überlegung zugrunde, dass der Sensor aus der Sensorinformation, beispielsweise in Form eines Gebersignals, in erster Linie ein Sensorsignal erzeugen muss, das über die PSI5-Schnittstelle übertragbar ist. Dabei muss das Sensorsignal aber auch von der Steuervorrichtung für eine Weiterverarbeitung verstanden werden, und daher auch ein für die Steuervorrichtung verständliches Format aufweisen. Am einfachsten scheint, wenn das Sensorsignal sofort in diesem verständlichen Format erzeugt und über die PSI5-Schnittstelle übertragen wird.
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Normalerweise ist das Format aber abhängig von der Steuervorrichtung und wird daher vom Hersteller der Steuervorrichtung vorgegeben. Wenn verschiedene Hersteller für ihre Steuervorrichtungen ein unterschiedliches Format für das Sensorsignal voraussetzen müsste in diesem Fall für jede Steuervorrichtung auch ein eigener Sensor bereitgestellt werden, der das Sensorsignal individualisiert erzeugt und ausgibt.
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Hier greift das angegebene Verfahren mit der Überlegung an, einen Teil der Sensorsignalerzeugung auf die Steuervorrichtung selbst auszulagern. Die Erzeugung eines über die PSI5-Schnittstelle übertragungsfähigen Sensorsignals sollte dabei weiterhin sensorseitig geschehen. Jedoch können alle restlichen Signalformungsschritte, die notwendig sind, um das Sensorsignal in das von der Steuervorrichtung für die Weiterverarbeitung verständliche Format zu wandeln, auf der Steuervorrichtung selbst vorgenommen werden. Mit anderen Worten erzeugt der Sensor ein Standardsensorsignal, das dann auf der Steuervorrichtung durch einen Filterschritt an das Format angepasst wird, das die Steuervorrichtung zur Weiterverarbeitung versteht.
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Auf diese Weise kann der Sensor für eine Vielzahl unterschiedlicher Steuervorrichtungen in einem Standardformat bereitgestellt werden.
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In einer Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren daher den Schritt Eintragen der Sensorinformation in das Sensorsignal derart, dass das Sensorsignal die Sensorinformation mit einem standardisierten Informationsumfang beschreibt.
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In einer zusätzlichen Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Filtern des übertragenen Sensorsignals derart, dass das gefilterte übertragene Sensorsignal die Sensorinformation mit einem benutzerspezifischen Informationsumfang beschreibt. Dabei kann der benutzerspezifische Informationsumfang von der Steuervorrichtung abhängig sein.
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Zweckmäßigerweise sollte der standardisierte Informationsumfang so groß wie möglich gewählt werden, so dass jeder beliebige benutzerspezifische Informationsumfang damit abgebildet werden kann. Daher ist der benutzerspezifische Informationsumfang in einer besonders bevorzugten Weiterbildung des angegebenen Verfahrens kleiner, als der standardisierte Informationsumfang.
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In einer anderen Weiterbildung umfasst die Sensorinformation eine eine Messgröße beschreibende Messinformation und/oder eine einen Zustand des Sensors beschreibende Zustandsinformation. Das heißt, dass mit der Sensorinformation nicht zwangsläufig das oben erwähnte Gebersignal, also die Messgröße beschrieben werden muss, es können mit der Sensorinformation auch Informationen über den Sensor selbst versendet werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Steuervorrichtung eingerichtet, eines der angegebenen Verfahren auszuführen.
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In einer Weiterbildung der angegebenen Steuervorrichtung weist die angegebene Vorrichtung einen Speicher und einen Prozessor auf. Dabei ist das angegebene Verfahren in Form eines Computerprogramms in dem Speicher hinterlegt und der Prozessor zur Ausführung des Verfahrens vorgesehen, wenn das Computerprogramm aus dem Speicher in den Prozessor geladen ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogramm Programmcodemittel, um alle Schritte eines der angegebenen Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer der angegebenen Vorrichtungen ausgeführt wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Computerprogrammprodukt einen Programmcode, der auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist und der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, eines der angegebenen Verfahren durchführt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeug ein der angegebenen Steuervorrichtungen.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei:
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1 in einer schematischen Ansicht ein Fahrzeug mit einer Fahrdynamikregelung,
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2 in einer schematischen Ansicht einen Sensor für die Fahrdynamikregelung der 1, und
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3 in einer schematischen Ansicht eine Verarbeitungseinrichtung für Sensordaten aus dem Sensor der 2 zeigen.
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In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.
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Es wird auf
1 Bezug genommen, die eine Prinzipdarstellung des Fahrzeuges
1 mit einer in dem Fahrzeug
1 verbauten Fahrdynamikregelung
2 zeigt. Details einer Fahrdynamikregelung
2 können beispielsweise der
DE 10 2011 080 789 A1 entnommen werden.
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Das Fahrzeug 1 umfasst ein auf Rädern 3 getragenes Chassis 4. Jedes Rad 3 des Fahrzeuges 1 kann über eine ortsfest am Chassis 4 befestigte Bremse 5 gegenüber dem Chassis 4 verlangsamt werden, um eine Bewegung des Fahrzeuges 1 auf einer nicht weiter dargestellten Straße zu verlangsamen.
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Dabei kann es in einer dem Fachmann bekannten Weise passieren, dass das die Räder 3 des Fahrzeugs 1 ihre Bodenhaftung auf der Straße verlieren und sich das Fahrzeug 1 sogar von einer beispielsweise über ein nicht weiter gezeigtes Lenkrad vorgegebenen Trajektorie durch Untersteuern oder Übersteuern wegbewegt. Diese Trajektorie kann beispielsweise aus einem über einen nicht weiter dargestellten Lenkwinkelsensor erfassten Lenkwinkel vorgegeben werden. Aufgabe der Fahrdynamikregelung 2 ist es, dem Untersteuern oder Übersteuern durch Eingriff in das Fahrzeug 1 über die Bremsen 5 entgegenzuwirken.
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Hierzu erfasst die Fahrdynamikregelung 2 über Drehzahlsensoren 6 die Drehzahlen 7 der Räder 3 und leitet daraus einen Ist-Gierrate des Fahrzeuges 1 ab, mit der sich das Fahrzeug 1 um seine Hochachse dreht. Gleichzeitig erfasst die Fahrdynamikregelung 2 mit einem Fahrdynamiksensor 8 die Fahrdynamikdaten 9 des Fahrzeuges 1 und leitet daraus eine Querbewegung des Fahrzeuges 1 zu seiner Bewegungsrichtung auf der Straße ab.
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Ein Regler 10 bestimmt nun, ob die erfasste Ist-Gierrate und die Querbewegung des Fahrzeuges 1 zur über das Lenkrad vorgegebenen Trajektorie passen und steuert mit einem Reglerausgangssignal 11 über eine Ansteuereinrichtung 12 und Ansteuersignalen 13 die Bremsen 5 an, um der Ist-Gierrate und/oder der Querbewegung des Fahrzeuges 1 solange entgegenzuwirken, bis das Fahrzeug 1 sich wieder auf seiner durch das Lenkrad vorgegebenen Trajektorie bewegt.
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Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf 2 beispielhaft anhand des Fahrdynamiksensors 8 beschrieben. Sie kann jedoch an jedem beliebigen Sensor im Fahrzeug 1 eingesetzt werden.
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Der Fahrdynamiksensor 8 umfasst mehrere Messaufnehmer zur Aufnahme der Bewegung des Fahrzeuges 1. Unter diesen Messaufnehmern ist ein Längsbeschleunigungsaufnehmer 14 zum Erfassen einer Sensorinformation in Form einer Längsbeschleunigung 15 des Fahrzeuges 1, ein Querbeschleunigungsaufnehmer 16 zum Erfassen einer Sensorinformation in Form einer Querbeschleunigung 17 des Fahrzeuges 1 und ein Gierratenaufnehmer 18 zur Erfassung einer Gierrate 19 des Fahrzeuges 1. Der Fahrdynamiksensor 8 kann in an sich bekannter Weise weitere Messaufnehmer zur Erfassung anderer Bewegungen des Fahrzeuges 1 umfassen.
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Die einzelnen Sensorinformationen 15, 17, 19 können dann in einer Signalverarbeitungsschaltung 20 in entsprechende Sensorsignal 21, 22, 23 eingetragen werden. Der Übersichtlichkeit halber ist in 2 für jede Sensorinformation 15, 17, 19 eine eigene Signalverarbeitungsschaltung 20 angedeutet, um die Zuordnung zwischen den Sensorinformationen 15, 17, 19 und den entsprechenden Sensorsignalen 21, 22, 23 zu vereinfachen.
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Die Sensorsignale 21, 22, 23 werden dann mit einer PSI5-Schnittstelle 24 als die oben genannten Fahrdynamikdaten 9 über ein Kabel 25 an den Regler 10 als eine die Sensorinformationen 15, 17, 19 verarbeitende Steuervorrichtung übertragen.
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Die PSI5-Schnittstelle 24 ist eine Datenübertragungsschnittstelle, die eingerichtet ist, im Fahrzeug 1 die Sensorsignale 21, 22, 23 über eine Zweidrahtleitung als Kabel 25 zu übertragen. Sie ist in einem Standard definiert, auf den für Hintergrundinformationen verwiesen wird.
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Auf Seiten der die Sensorinformationen 15, 17, 19 verarbeitenden Steuervorrichtung, also auf Seiten des Reglers 10 werden die Fahrdynamikdaten 9 von einer weiteren PSI5-Schnittstelle 24 empfangen und in einer im zuvor genannten Standard definierten Weise in die Sensorsignale 21, 22, 23 zurückgewandelt.
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Anschließend werden die Sensorsignale 21, 22, 23 in einer nachgelagerten Signalverarbeitungseinrichtung 20‘ nachbearbeitet. Diese nachgelagerte Signalverarbeitungseinrichtung 20‘ kann für alle Sensorsignale 21, 22, 23 wieder gemeinsam ausgebildet sein und ist in 3 nur der Übersichtlichkeit halber aus verschiedenen Einzelsignalverarbeitungseinrichtungen 20‘ angedeutet.
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Die nachgelagerte Signalverarbeitungseinrichtung 20‘ verändert die Sensorsignale 21, 22, 23 und passt ihr Format an ein notwendiges Format an, das benötigt wird, um die Sensorinformationen 15, 17, 19 intern in einem Regelbereich 10‘ des Regler 10 weiterzuverarbeiten.
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Die Anpassung des Formats kann unter anderem eine Bereichsanpassung der Sensorinformationen 15, 17, 19 in den Sensorsignalen 21, 22, 23 oder eine Skalierung der der Sensorinformationen 15, 17, 19 in den Sensorsignalen 21, 22, 23 umfassen. Zusätzlich können Fehleranalysefunktionen in der nachgelagerten Signalverarbeitungseinrichtung 20‘ Fehleranalysefunktionen, wie ein Gradientencheck durchgeführt werden, sofern der Regelbereich 10‘ Informationen hierzu benötigt.
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Durch die Anpassung des Formats der Sensorsignale 21, 22, 23 an ein vom Regelbereich 10‘ vorausgesetztes Format können die Sensorinformationen 15, 17, 19 mit einem Standardformat an den Regler 10 übertragen werden, wobei die angepassten Sensorsignale 21‘, 22‘, 23‘ dennoch in reglerspezifischer verwendet werden können. Auf diese Weise kann für verschiedene Regelbereiche 10‘ beispielsweise verschiedener Hersteller, die für die Verarbeitung der Sensorinformationen 15, 17, 19 Sensorsignale 21, 22, 23 mit verschiedenen Formaten voraussetzen ein einheitlicher Sensor 8 verwendet werden, wodurch deutliche Kostenvorteile zu erwarten sind.
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In 3 wurde die nachgelagerte Signalverarbeitungseinrichtung 20‘ als Teil des Reglers 10 dargestellt. Sie kann auch außerhalb des Reglers 10 angeordnet werden. Gegebenenfalls kann die Datenübertragung zwischen der nachgelagerten Signalverarbeitungseinrichtung 20‘ und dem Regler 10 über eine weitere Übertragungsschnittstelle, wie die oben genannte PSI5-Schnittstelle 24 erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2010/037810 A1 [0002]
- DE 102011080789 A1 [0024]
