EP1371045A1 - Device for data transmission between vehicle sensors and a processor in a controller - Google Patents

Device for data transmission between vehicle sensors and a processor in a controller

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Publication number
EP1371045A1
EP1371045A1 EP02704577A EP02704577A EP1371045A1 EP 1371045 A1 EP1371045 A1 EP 1371045A1 EP 02704577 A EP02704577 A EP 02704577A EP 02704577 A EP02704577 A EP 02704577A EP 1371045 A1 EP1371045 A1 EP 1371045A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
data
sensor
interface module
processor
telegram
Prior art date
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Application number
EP02704577A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1371045B1 (en
Inventor
Jens Otterbach
Peter Taufer
Harald Tschentscher
Davor Lukacic
Bernhard Straub
Michael Ulmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1371045A1 publication Critical patent/EP1371045A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1371045B1 publication Critical patent/EP1371045B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems

Definitions

  • the invention is based on a device for
  • Data telegrams can be received by several vehicle sensors and takes the data from the first data telegrams, reformatted them and then sends them on in second data telegrams to the processor within the control unit synchronously.
  • the device according to the invention is therefore extremely flexible and expandable.
  • Vehicle sensors and a processor of a control unit possible.
  • the data field of the second L5 data telegram is possibly filled with zeros if the sensor contained less data in the respective data telegram than the data field has space.
  • the same data telegram format can therefore advantageously always be used for the processor. This leads to simplified data processing.
  • a memory of the interface module is present, which is used for the intermediate storage of sensor data, so that
  • a processor can retrieve old or new sensor data. This is particularly advantageous if a sensor fails and the previous sensor data are still available for further processing. This case can occur in particular in the event of a crash, in which in the vehicle
  • peripherally arranged vehicle sensors can be damaged by an impact.
  • the interface module receives the data telegrams from the 35 vehicle sensors in 13-bit data frames and thereby counts the edges of the data telegrams in order to recognize the data telegrams.
  • the vehicle sensors are advantageously supplied with electrical energy by the interface module, the data transmission then being used by a current modulation on the direct current serving for energy supply.
  • the current modulation is less sensitive to EMC problems.
  • Manchester coding is also used so that only two different current levels are used.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the device according to the invention
  • FIG. 2 shows a flow diagram of a method according to the invention
  • FIG. 3 shows a data telegram frame of a sensor
  • FIG. 4 shows the assignment of the data to an SPI data field
  • FIG. 5 shows an SPI data frame
  • FIG. 6 shows an SPI line
  • an interface module which receives the individual data telegrams from the vehicle sensors and reformats the data into SPI (Serial Peripheral Interface) data telegrams, in order then to receive them in such SPI data telegrams to transfer the processor.
  • SPI Serial Peripheral Interface
  • Interface module advantageously connected to a memory that temporarily stores sensor data and an age bit enables the processor to select whether the current sensor data or the previous sensor data are transmitted to it.
  • the SPI data telegrams are therefore not only transmitted from the interface module to the processor, but also vice versa.
  • a master Data transmission between a master, a processor, and several slaves, these are the individual components in a control device such as the interface component according to the invention or an ignition circuit control, which are used for monitoring and
  • the SPI transmission is a bidirectional and synchronous transmission.
  • FIG. 6 shows an SPI line which itself has five individual lines. Since it is a synchronous transmission, there is a clock line with Clk
  • the MOSI (master-out-slave-in) line is available for data transmission from the master to a slave
  • MISO (master-in-slave-out) line is available for data transmission from a slave to the master
  • an enable line here marked with EN, is used.
  • the SPI line starts from the master and then branches to the individual slaves, but the SPI line is always the five individual ones
  • FIG. 1 shows a block diagram of the device according to the invention.
  • a sensor 1 for example an acceleration sensor, is a peripheral sensor via a data output to a first data input Interface module 3 connected.
  • a sensor 2, here a pressure sensor, is connected to the interface module 3 via a second input of the interface module 3.
  • the interface module 3 has a memory 5 4. Via a first data input / output
  • Interface module 3 connected to a processor 5.
  • An SPI line 6 is used here.
  • the SPI line 6 also branches from the processor 5 to an ignition circuit control 51.
  • Ignition circuit control 51 and the memory 4 are elements of a control unit 7.
  • the control unit 7 is used here for the control of restraint systems. However, other areas of application are also conceivable.
  • the interface module 3 has means for data transmission and means for signal processing in order to be able to perform the reformatting task. There is a synchronization, a sequence control and the
  • the interface module 3 has a current source in order to supply the vehicle sensors 1 and 2 with electrical energy.
  • connection to sensors 1 and 2 can also be implemented via a bus, wherein in addition to sensors 1 and 2, further sensors can also be connected to interface module 3.
  • the sensors 1 and 2 transmit their sensor data asynchronously in data telegrams to the interface module 3, which takes the useful data from these data telegrams 50 and reformats them into SPI data telegrams, which are then transmitted to the processor 5 via the SPI line 6.
  • Sensors 1 and 2 begin their asynchronous data transmission as soon as they are supplied with energy.
  • the energy supply takes place here via the lines from the interface module 3 sensors 1 and 2 instead.
  • a direct current is used here, on which the sensors then modulate their data.
  • Manchester coding is used, in which switching between two current levels takes place. Apart from the energy supply, there is therefore only one unidirectional data transmission from sensors 1 and 2 to interface module 3.
  • the interface module 3 takes an L0 intermediate storage of the received sensor data
  • FIG. 2 shows the flow of the device according to the invention as a flow chart.
  • Method step 8 the sensors 1 and 2 asynchronously send their sensor data to the interface module 3 in the first data telegrams after they have been supplied with electrical energy via the line via which the data telegrams are sent. Accordingly, there is a Powerline data transmission.
  • the interface module 3 recognizes the individual data telegrams by counting the edges of the pulses. It is possible here that the interface module 3 is informed by a further 50 signals which sensors send data telegrams.
  • the interface module 3 stores the sensor data in the memory 4, wherein it stores the current sensor value and the sensor value for each sensor 1 and 2 saves the previous sensor value.
  • method step 14 it is checked whether the latest sensor data or the previous sensor data from the memory 4 in SPI frames are to be transmitted synchronously to the processor 5 via the SPI line 6. This is recognized by whether or not processor 5 has set an age bit via an SPI data telegram via the MOSI line. If this is the case, then interface module 3 fetches the latest data from memory 4 in method step 16. If this is not the case, then in method step 15 the
  • Interface module 3 the previous sensor data from memory 4.
  • Interface module 3 transmits the sensor data into the data fields of SPI frames and, if necessary, fills spaces in the SPI data field with zeros.
  • the zeros are recognized by processor 5 as empty information.
  • the transmission of the selected sensor data takes place in an SPI data telegram.
  • the processor 5 processes the sensor data thus transmitted, for example whether the restraint systems are to be activated or not.
  • the processor 5 here calculates the triggering algorithm for the connected restraint systems. If the sensor data indicate a crash, the restraint systems are actuated in accordance with the crash severity, which can also be derived from the sensor data.
  • FIG. 3 shows a data frame that is transmitted from sensor 1 or sensor 2 to interface module 3.
  • the data frame consists of 13 bits and is divided in the following way: First, two start bits marked with S1 and S2 are provided, on the 10 data bits follow that include the acceleration data. The data bits are numbered DO to D9. The data frame is terminated by a parity bit
  • a bit duration is provided here, for example, with 8 microseconds, while the time t tran is specified with 88 microseconds and the total time of the data telegram t pas is specified with 28 microseconds.
  • Manchester coding is carried out, with each bit duration being divided into two equally long intervals.
  • a logical 1 is represented by the fact that the current is high in the first half and low in the second half.
  • a logical 0, on the other hand, is transmitted in that the current is first low and then high. This scheme guarantees that each bit duration is one
  • FIG. 4 shows how the seven data bits of a data telegram from a sensor, here sensor 2, are transmitted into the 10 data bits of the SPI data field. Since the SPI data field has two bits more than the 8 data of the
  • Sensor data telegram the first two bits are set with zeros. It must be ensured that the data telegrams from the sensors each have fewer or at most as many data bits as the SPI data telegrams have.
  • Such a data telegram of an SPI data frame is shown in FIG. It starts with a start bit SI followed by a synchronization bit 15, which is set with a 1.
  • Bits 14 and 13 form the channel address, while bit 12 is the age bit.
  • the age bit is set to 0 and means that the sensor is the latest Requests sensor value from the interface module 3.
  • Bits 11 and 10 are further formatting data, which are then followed by the 10 data bits that have the actual sensor data.

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Abstract

A device for data transmission between vehicle sensors and a processor in a controller is disclosed, which serves to decode data telegrams with sensor data from the vehicle sensors and to reformat the above into SPI (Serial Peripheral Interface) data telegrams. An interface chip in the controller then transmits the SPI data telegrams to the processor of the controller. It is possible for the processor to call up either the most recent sensor data or the preceding sensor data by using an age-bit. The interface chip converts the sensor data into a 10-bit data field in an SPI data telegram, by filling in any possible missing data. The interface chip recognises data telegrams from the sensors by means of counting flanks.

Description

L0 Vorrichtung zur Datenübertragung zwischen Fahrzeugsensoren und einem Prozessor eines SteuergerätsL0 Device for data transmission between vehicle sensors and a processor of a control unit
Stand der TechnikState of the art
L5 Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zurL5 The invention is based on a device for
Datenübertragung zwischen Fahrzeugsensoren und einem Prozessor eines Steuergeräts nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs .Data transmission between vehicle sensors and a processor of a control device according to the preamble of the independent claim.
10 Es ist bereits bekannt, spezielle Datentelegramme zu benutzen, um zwischen einem Sensor und einem Prozessor in einem Steuergerät Daten zu übertragen.10 It is already known to use special data telegrams to transmit data between a sensor and a processor in a control unit.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
2525
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Datenübertragung zwischen Fahrzeugsensoren und einem Prozessor eines Steuergeräts mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass einThe inventive device for data transmission between vehicle sensors and a processor of a control device with the features of the independent claim has the advantage that a
SO Schnittstellenbaustein vorhanden ist, der ersteSO interface module is present, the first
Datentelegramme von mehreren Fahrzeugsensoren empfangen kann und aus den ersten Datentelegrammen die Daten entnimmt, umformatiert und in zweite Datentelegrammen zu dem Prozessor innerhalb des Steuergeräts synchron weiter versendet. DamitData telegrams can be received by several vehicle sensors and takes the data from the first data telegrams, reformatted them and then sends them on in second data telegrams to the processor within the control unit synchronously. In order to
55 ist es möglich, verschiedene Sensoren gleichzeitig Daten zu dem Steuergerät übertragen zu lassen, wobei unterschiedliche Formate für die einzelnen Datentelegramme zwischen dem Schnittstellenbaustein und den Sensoren verwendbar sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist daher äußerst flexibel und 5 erweiterbar.55 it is possible to transmit data to different sensors at the same time to be transmitted to the control unit, wherein different formats can be used for the individual data telegrams between the interface module and the sensors. The device according to the invention is therefore extremely flexible and expandable.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch L0 angegebenen Vorrichtung zur Datenübertragung zwischenThe measures and developments listed in the dependent claims are advantageous improvements of the device for data transmission specified in the independent claim L0
Fahrzeugsensoren und einem Prozessor eines Steuergeräts möglich.Vehicle sensors and a processor of a control unit possible.
Besonders vorteilhaft ist, dass das Datenfeld des zweiten L5 Datentelegramms gegebenenfalls durch Nullen aufgefüllt wird, wenn im jeweiligen Datentelegramm vom Sensor weniger Daten enthalten waren, als das Datenfeld Platz aufweist. Damit ist vorteilhafterweise immer das gleiche Datentelegrammformat für den Prozessor verwendbar. Dies führt zu einer 20 vereinfachten Datenverarbeitung.It is particularly advantageous that the data field of the second L5 data telegram is possibly filled with zeros if the sensor contained less data in the respective data telegram than the data field has space. The same data telegram format can therefore advantageously always be used for the processor. This leads to simplified data processing.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, dass ein Speicher des Schnittstellenbausteins vorhanden ist, der zur Zwischenspeicherung von Sensordaten verwendet wird, so dassIn addition, it is advantageous that a memory of the interface module is present, which is used for the intermediate storage of sensor data, so that
25 ein Prozessor alte oder neue Sensordaten abrufen kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein Sensor ausfällt und damit die vorhergehenden Sensordaten noch für eine weitere Verarbeitung zur Verfügung stehen. Dieser Fall kann insbesondere bei einem Crash vorkommen, bei dem im Fahrzeug25 a processor can retrieve old or new sensor data. This is particularly advantageous if a sensor fails and the previous sensor data are still available for further processing. This case can occur in particular in the event of a crash, in which in the vehicle
30 peripher angeordnete Fahrzeugsensoren durch einen Aufprall beschädigt werden.30 peripherally arranged vehicle sensors can be damaged by an impact.
Es ist schließlich auch von Vorteil, dass der Schnittstellenbaustein die Datentelegramme von den 35 Fahrzeugsensoren in 13-Bit-Datenrahmen empfängt und dabei die Flanken der Datentelegramme auszählt, um die Datentelegramme zu erkennen.Finally, it is also advantageous that the interface module receives the data telegrams from the 35 vehicle sensors in 13-bit data frames and thereby counts the edges of the data telegrams in order to recognize the data telegrams.
Die Fahrzeugsensoren werden vorteilhafterweise von dem Schnittstellenbaustein mit elektrischer Energie versorgt, wobei dann die Datenübertragung durch eine Strommodulation auf dem zu Energieversorgung dienenden Gleichstrom dient. Die Strommodulation ist gegenüber EMV-Problemen unempfindlicher. Weiterhin wird eine Manchestercodierung verwendet, so dass nur zwei verschiedene Strompegel verwendet werden.The vehicle sensors are advantageously supplied with electrical energy by the interface module, the data transmission then being used by a current modulation on the direct current serving for energy supply. The current modulation is less sensitive to EMC problems. Manchester coding is also used so that only two different current levels are used.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Figur 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Figur 2 ein Flußdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahren, Figur 3 ein Datentelegrammrahmen eines Sensors, Figur 4 die Zuordnung der Daten auf ein SPI-Datenfeld, Figur 5 einen SPI- Datenrahmen und Figur 6 eine SPI-Leitung.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. 1 shows a block diagram of the device according to the invention, FIG. 2 shows a flow diagram of a method according to the invention, FIG. 3 shows a data telegram frame of a sensor, FIG. 4 shows the assignment of the data to an SPI data field, FIG. 5 shows an SPI data frame and FIG. 6 shows an SPI line ,
Beschreibungdescription
Durch die zunehmende Integration von immer mehr Sensoren in das Kraftfahrzeug, die zur Sensierung für einen Fahrzeugaufprall verwendet werden, ist es notwendig, auch für zukünftige Sensoren mit geänderten Datentelegrammen die Möglichkeit zu eröffnen, dem Prozessor eines vorhandenenDue to the increasing integration of more and more sensors into the motor vehicle, which are used for sensing a vehicle impact, it is necessary to open up the possibility of the processor of an existing one also for future sensors with changed data telegrams
Steuergeräts Daten zu übertragen. Dafür wird erfindungsgemäß ein Schnittstellenbaustein vorgesehen, der die einzelnen Datentelegramme von den Fahrzeugsensoren empfängt und die Daten in SPI (Serial Peripheral Interface) Datentelegramme umformatiert, um sie dann in solchen SPI-Datentelegrammen an den Prozessor zu übertragen. Dabei ist derControl unit to transmit data. For this purpose, an interface module is provided according to the invention, which receives the individual data telegrams from the vehicle sensors and reformats the data into SPI (Serial Peripheral Interface) data telegrams, in order then to receive them in such SPI data telegrams to transfer the processor. Here is the
Schnittstellenbaustein vorteilhafterweise mit einem Speicher verbunden, der Sensordaten zwischenspeichert und es ein Altersbit ermöglicht, dass der Prozessor auswählt, ob die 5 aktuellen Sensordaten oder die vorangegangenen Sensordaten zu ihm übertragen werden. Die SPI-Datentelegramme werden daher nicht nur vom Schnittstellenbaustein zu dem Prozessor übertragen, sondern auch umgekehrt.Interface module advantageously connected to a memory that temporarily stores sensor data and an age bit enables the processor to select whether the current sensor data or the previous sensor data are transmitted to it. The SPI data telegrams are therefore not only transmitted from the interface module to the processor, but also vice versa.
L0 Die SPI (Serial Peripherial Interface) -Übertragung ist dieL0 The SPI (Serial Peripherial Interface) transmission is the
Datenübertragung zwischen einem Master, einem Prozessor, und mehreren Slaves, das sind die einzelnen Bausteine in einem Steuergerät wie der erfindungsgemäße Schnittstellenbaustein oder eine Zündkreisansteuerung, die zur Überwachung undData transmission between a master, a processor, and several slaves, these are the individual components in a control device such as the interface component according to the invention or an ignition circuit control, which are used for monitoring and
L5 Zündung der Zündmittel für die Rückhaltemittel verwendet wird. Die SPI-Übetragung ist eine bidirektionale und synnchrone Übertragung. Figur 6 zeigt eine SPI-Leitung, die selbst fünf einzelne Leitungen aufweist. Da es sich um eine synchrone Übertragung handelt, ist eine Taktleitung mit ClkL5 ignition of the ignition means for the restraint means is used. The SPI transmission is a bidirectional and synchronous transmission. FIG. 6 shows an SPI line which itself has five individual lines. Since it is a synchronous transmission, there is a clock line with Clk
-0 gekennzeichnet vorhanden. Für die Datenübertragung von dem Master zu einem Slave ist die MOSI (Master-Out-Slave-In) - Leitung vorhanden, für die Datenübertragung von einem Slave zu dem Master ist hingegen die MISO (Master-In-Slave-Out) - Leitung vorhanden. Um den entsprechenden Slave auszuwählen,-0 marked available. The MOSI (master-out-slave-in) line is available for data transmission from the master to a slave, while the MISO (master-in-slave-out) line is available for data transmission from a slave to the master , To select the corresponding slave,
15 wird die CS (Chip Select) Leitung verwendet. Um die SPI-15 the CS (Chip Select) line is used. To the SPI
Datenübertragung freizugeben, wird eine Enable-Leitung, hier mit EN gekennzeichnet, verwendet. Die SPI-Leitung geht vom Master aus und verzweigt sich dann zu den einzelnen Slaves, wobei die SPI-Leitung aber immer die fünf einzelnenTo enable data transmission, an enable line, here marked with EN, is used. The SPI line starts from the master and then branches to the individual slaves, but the SPI line is always the five individual ones
50 Leitungen aufweist.Has 50 lines.
In Figur 1 ist ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Ein Sensor 1, beispielsweise ein Beschleunigungssensor, als peripherer Sensor ist über einen 55 Datenausgang an einen ersten Dateneingang eines Schnittstellenbausteins 3 angeschlossen. Ein Sensor 2, hier ein Drucksensor, ist über einen zweiten Eingang des Schnittstellenbausteins 3 mit dem Schnittstellenbaustein 3 verbunden. Der Schnittstellenbaustein 3 weist einen Speicher 5 4 auf. Über einen ersten Datenein-/-ausgang ist derFIG. 1 shows a block diagram of the device according to the invention. A sensor 1, for example an acceleration sensor, is a peripheral sensor via a data output to a first data input Interface module 3 connected. A sensor 2, here a pressure sensor, is connected to the interface module 3 via a second input of the interface module 3. The interface module 3 has a memory 5 4. Via a first data input / output
Schnittstellenbaustein 3 mit einem Prozessor 5 verbunden. Dabei wird hier eine SPI-Leitung 6 eingesetzt. Die SPI- Leitung 6 verzweigt sich vom Prozessor 5 auch zu einer Zündkreisansteuerung 51. Der Prozessor 5, derInterface module 3 connected to a processor 5. An SPI line 6 is used here. The SPI line 6 also branches from the processor 5 to an ignition circuit control 51. The processor 5, the
L0 Schnittstellenbaustein 3, die SPI-Leitung 6, dieL0 interface module 3, the SPI line 6, the
Zündkreisansteuerung 51 und der Speicher 4 sind Elemente eines Steuergeräts 7. Das Steuergerät 7 wird hier für die Steuerung von Rückhaltesystemen eingesetzt. Es sind jedoch auch andere Anwendungsgebiete denkbar.Ignition circuit control 51 and the memory 4 are elements of a control unit 7. The control unit 7 is used here for the control of restraint systems. However, other areas of application are also conceivable.
L5L5
Der Schnittstellenbaustein 3 weist Mittel zur Datenübertragung und Mittel zur Signalverarbeitung auf, um die Aufgabe der Umformatierung vornehmen zu können. Dafür liegen eine Synchronisation, eine Ablaufsteuerung und derThe interface module 3 has means for data transmission and means for signal processing in order to be able to perform the reformatting task. There is a synchronization, a sequence control and the
20 Speicher 4 vor. Weiterhin weist der Schnittstellenbaustein 3 eine Stromquelle auf, um die Fahrzeugsensoren 1 und 2 mit elektrischer Energie zu versorgen.20 memory 4 before. Furthermore, the interface module 3 has a current source in order to supply the vehicle sensors 1 and 2 with electrical energy.
Die Verbindung zu den Sensoren 1 und 2 kann auch über einen 25 Bus realisiert sein, wobei neben den Sensoren 1 und 2 auch weitere Sensoren an den Schnittstellenbaustein 3 anschließbar sind. Die Sensoren 1 und 2 übertragen ihre Sensordaten asynchron in Datentelegrammen an den Schnittstellenbaustein 3, der aus diesen Datentelegrammen 50 die Nutzdaten entnimmt und in SPI-Datentelegramme umformatiert, die dann über die SPI-Leitung 6 an den Prozessor 5 übertragen werden. Die Sensoren 1 und 2 beginnen sofort mit ihrer asynchronen Datenübertragung, sobald sie mit Energie versorgt werden. Die Energieversorgung findet 55 hier über die Leitungen von dem Schnittstellenbaustein 3 zu den Sensoren 1 und 2 statt. Dabei wird hier ein Gleichstrom verwendet, auf dem dann die Sensoren ihrer Daten modulieren. Hier wird dabei eine Manchestercodierung verwendet, bei der zwischen zwei Strompegeln hin- und hergeschaltet wird. Es 5 findet also abgesehen von der Energieversorgung nur eine unidirektionale Datenübertragung von den Sensoren 1 und 2 zu dem Schnittstellenbaustein 3 statt.The connection to sensors 1 and 2 can also be implemented via a bus, wherein in addition to sensors 1 and 2, further sensors can also be connected to interface module 3. The sensors 1 and 2 transmit their sensor data asynchronously in data telegrams to the interface module 3, which takes the useful data from these data telegrams 50 and reformats them into SPI data telegrams, which are then transmitted to the processor 5 via the SPI line 6. Sensors 1 and 2 begin their asynchronous data transmission as soon as they are supplied with energy. The energy supply takes place here via the lines from the interface module 3 sensors 1 and 2 instead. A direct current is used here, on which the sensors then modulate their data. Here, Manchester coding is used, in which switching between two current levels takes place. Apart from the energy supply, there is therefore only one unidirectional data transmission from sensors 1 and 2 to interface module 3.
Dabei nimmt der Schnittstellenbaustein 3 eine L0 Zwischenspeicherung der empfangenen Sensordaten einesThe interface module 3 takes an L0 intermediate storage of the received sensor data
Datentelegramms im Speicher 4 vor, so dass für den Prozessor 5 jeweils die aktuellen Sensordaten eines Sensors und die vorangegangenen Sensordaten im Speicher 4 im Schnittstellenbaustein 3 vorliegen. Damit kann der Prozessor L5 5 bei einem Verlust des Sensors auf die Sensordaten zugreifen, die der Sensor vor seinem Ausfall noch erzeugt hatte.Data telegram in the memory 4, so that the current sensor data of a sensor and the previous sensor data are available in the memory 4 in the interface module 3 for the processor 5. If the sensor is lost, the processor L5 5 can thus access the sensor data that the sensor had generated before its failure.
In Figur 2 ist als Flußdiagramm der Ablauf der 20 erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. InFIG. 2 shows the flow of the device according to the invention as a flow chart. In
Verfahrensschritt 8 senden die Sensoren 1 und 2 in ersten Datentelegrammen asynchron ihre Sensordaten an den Schnittstellenbaustein 3, nachdem sie über die Leitung, über die die Datentelegramme versendet werden, mit elektrischer 25 Energie versorgt wurden. Es findet demnach eine Powerline- Datenübertragung statt. In Verfahrensschritt 9 erkennt der Schnittstellenbaustein 3 anhand des Durchzählens der Flanken der Impulse die einzelnen Datentelegramme. Dabei ist es hier möglich, dass der Schnittstellenbaustein 3 durch weitere 50 Signale davon informiert wird, welche Sensoren Datentelegramme senden.Method step 8, the sensors 1 and 2 asynchronously send their sensor data to the interface module 3 in the first data telegrams after they have been supplied with electrical energy via the line via which the data telegrams are sent. Accordingly, there is a Powerline data transmission. In method step 9, the interface module 3 recognizes the individual data telegrams by counting the edges of the pulses. It is possible here that the interface module 3 is informed by a further 50 signals which sensors send data telegrams.
In Verfahrensschritt 10 speichert der Schnittstellenbaustein 3 die Sensordaten im Speicher 4 ab, wobei er jeweils für 55 jeden Sensor 1 und 2 den aktuellen Sensorwert und den vorangegangenen Sensorwert abspeichert. In Verfahrensschritt 14 wird nun überprüft, ob die neuesten Sensordaten oder die vorangegangenen Sensordaten aus dem Speicher 4 in SPI-Rahmen synchron über die SPI-Leitung 6 an den Prozessor 5 übertragen werden sollen. Dies wird daran erkannt, ob der Prozessor 5 ein Altersbit über ein SPI-Datentelegramm über die MOSI-Leitung gesetzt hat oder nicht. Ist das der Fall, dann holt der Schnittstellenbaustein 3 aus dem Speicher 4 in Verfahrensschritt 16 die neuesten Daten. Ist das nicht der Fall, dann holt in Verfahrensschritt 15 derIn method step 10, the interface module 3 stores the sensor data in the memory 4, wherein it stores the current sensor value and the sensor value for each sensor 1 and 2 saves the previous sensor value. In method step 14 it is checked whether the latest sensor data or the previous sensor data from the memory 4 in SPI frames are to be transmitted synchronously to the processor 5 via the SPI line 6. This is recognized by whether or not processor 5 has set an age bit via an SPI data telegram via the MOSI line. If this is the case, then interface module 3 fetches the latest data from memory 4 in method step 16. If this is not the case, then in method step 15 the
Schnittstellenbaustein 3 die vorangegangenen Sensordaten aus dem Speicher 4.Interface module 3 the previous sensor data from memory 4.
In Verfahrensschritt 11 erfolgt die Umformatierung der Daten durch den Schnittstellenbaustein 3, indem derIn method step 11, the data is reformatted by the interface module 3 by the
Schnittstellenbaustein 3 die Sensordaten in die Datenfelder von SPI-Rahmen überträgt und gegebenenfalls Leerstellen im SPI-Datenfeld durch Nullen auffüllt. Die Nullen sind vom Prozessor 5 als Leerinformationen erkannt. Mit den ausgewählten Sensordaten erfolgt in Verfahrensschritt 12 die Übertragung in einem SPI-Datentelegramm. In Verfahrensschritt 13 erfolgt die Verarbeitung der so übertragenen Sensordaten von dem Prozessor 5, beispielsweise ob die Rückhaltesysteme angesteuert werden sollen oder nicht. Der Prozessor 5 rechnet hier den Auslösealgorithmus für die angeschlossenen Rückhaltesysteme. Zeigen die Sensordaten einen Crash an, dann erfolgt eintsprechend der Crashschwere, die ebenfalls aus den Sensordaten ableitbar ist, eine Ansteuerung der Rückhaltesysteme.Interface module 3 transmits the sensor data into the data fields of SPI frames and, if necessary, fills spaces in the SPI data field with zeros. The zeros are recognized by processor 5 as empty information. In step 12, the transmission of the selected sensor data takes place in an SPI data telegram. In method step 13, the processor 5 processes the sensor data thus transmitted, for example whether the restraint systems are to be activated or not. The processor 5 here calculates the triggering algorithm for the connected restraint systems. If the sensor data indicate a crash, the restraint systems are actuated in accordance with the crash severity, which can also be derived from the sensor data.
In Figur 3 ist ein Datenrahmen der vom Sensor 1 oder Sensor 2 zu dem Schnittstellenbaustein 3 übertragen wird, dargestellt. Der Datenrahmen besteht aus 13 Bit und ist in folgender Weise unterteilt: zunächst sind zwei Startbits markiert mit Sl und S2 vorgesehen, auf die 10 Datenbits folgen, die die Beschleunigungsdaten umfassen. Die Datenbits sind mit DO bis D9 durchnumeriert. Der Abschluß des Datenrahmens ist durch ein Parity-Bit zurFIG. 3 shows a data frame that is transmitted from sensor 1 or sensor 2 to interface module 3. The data frame consists of 13 bits and is divided in the following way: First, two start bits marked with S1 and S2 are provided, on the 10 data bits follow that include the acceleration data. The data bits are numbered DO to D9. The data frame is terminated by a parity bit
Plausibilitätsüberprüfung der im Datentelegramm übertragenen Daten gebildet. Eine Bitdauer ist hier beispielsweise mit 8 Mikrosekunden vorgesehen, während die Zeit ttran mit 88 Mikrosekunden angegeben ist und die Gesamtzeit des Datentelegramm tpas mit 28 Mikrosekunden angegeben wird. Es wird eine Manchester-Codierung vorgenommen, wobei dabei jede Bitdauer in zwei gleichlange Intervalle aufgeteilt wird. Eine logische 1 wird dabei dadurch repräsentiert, dass in der ersten Hälfte der Strom hoch ist und in der zweiten Hälfte niedrig. Eine logische 0 wird dagegen dadurch übertragen, dass zunächst der Strom niedrig und dann hoch ist. Dieses Schema garantiert, dass jede Bitdauer einenPlausibility check of the data transmitted in the data telegram is formed. A bit duration is provided here, for example, with 8 microseconds, while the time t tran is specified with 88 microseconds and the total time of the data telegram t pas is specified with 28 microseconds. Manchester coding is carried out, with each bit duration being divided into two equally long intervals. A logical 1 is represented by the fact that the current is high in the first half and low in the second half. A logical 0, on the other hand, is transmitted in that the current is first low and then high. This scheme guarantees that each bit duration is one
Übergang in ihrer Mitte aufweist, was die Synchronisierung für den Empfänger, also den Schnittstellenbaustein 3 einfach macht. Durch die Strommodulation wird eine bessere Festigkeit gegenüber EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit) erreicht.Has transition in the middle, which makes the synchronization for the receiver, that is, the interface module 3 easy. The current modulation achieves better resistance to EMC (electromagnetic compatibility).
In Figur 4 ist dargestellt, wie die sieben Datenbits eines Datentelegramms eines Sensors, hier des Sensors 2 in die 10 Datenbits des SPI-Datenfelds übertragen werden. Da das SPI- Datenfeld zwei Bits mehr hat als die 8 Daten desFIG. 4 shows how the seven data bits of a data telegram from a sensor, here sensor 2, are transmitted into the 10 data bits of the SPI data field. Since the SPI data field has two bits more than the 8 data of the
Sensordatentelegramms werden die ersten beiden Bits mit Nullen gesetzt. Es ist dabei zu gewährleisten, dass die Datenetelegramme der Sensoren jeweils weniger oder höchstens soviel Datenbits aufweisen, wie die SPI-Datentelegramme haben. In Figur 5 ist ein solches Datentelegramm eines SPI- Datenrahmens dargestellt. Es beginnt mit einem Startbit SI auf das ein Synchronisationsbit 15, das mit einer 1 gesetzt ist, folgt. Die Bits 14 und 13 bilden die Kanaladresse, während das Bit 12 das Altersbit ist. Hier ist das Altersbit mit 0 gesetzt und bedeutet, dass der Sensor den neuesten Sensorwert von dem Schnittstellenbaustein 3 anfordert. Die Bits 11 und 10 sind weitere Formatierungsdaten, auf die dann die 10 Datenbits folgen, die die eigentlichen Sensordaten aufweisen. Sensor data telegram, the first two bits are set with zeros. It must be ensured that the data telegrams from the sensors each have fewer or at most as many data bits as the SPI data telegrams have. Such a data telegram of an SPI data frame is shown in FIG. It starts with a start bit SI followed by a synchronization bit 15, which is set with a 1. Bits 14 and 13 form the channel address, while bit 12 is the age bit. Here the age bit is set to 0 and means that the sensor is the latest Requests sensor value from the interface module 3. Bits 11 and 10 are further formatting data, which are then followed by the 10 data bits that have the actual sensor data.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Vorrichtung zur Datenübertragung zwischen1. Device for data transmission between
L0 Fahrzeugsenspren und einem Steuergerät (7) , wobei dieL0 vehicle sprinkling and a control unit (7), the
Datenübertragung asynchron mit einem ersten Datentelegramm von einem jeweiligen Fahrzeugsensor zu dem Steuergerät erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (7) einen Schnittstellenbaustein (3) aufweist, der das ersteData transmission takes place asynchronously with a first data telegram from a respective vehicle sensor to the control device, characterized in that the control device (7) has an interface module (3) which carries the first
L5 Datentelegramm mit Sensordaten von dem jeweiligen Fahrzeugsensor (1, 2) decodiert und in ein zweites Datentelegramm umformatiert und dass der Schnittstellenbaustein (3) das zweite Datentelegramm synchron zu dem Prozessor (5) des Steuergeräts (7)L5 data telegram with sensor data from the respective vehicle sensor (1, 2) decoded and reformatted into a second data telegram and that the interface module (3) synchronizes the second data telegram with the processor (5) of the control unit (7)
20 überträgt.20 transmits.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittstellenbaustein (3) die Sensordaten jeweils in ein Datenfeld des zweiten Datentelegramms abbildet, wobei2. Device according to claim 1, characterized in that the interface module (3) maps the sensor data in each case into a data field of the second data telegram, wherein
25 der Schnittstellenbaustein (3) fehlende Daten ergänzt.25 the interface module (3) added missing data.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittstellenbaustein (3) einen Speicher (4) zur Zwischenspeicherung der Sensordaten3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the interface module (3) has a memory (4) for temporarily storing the sensor data
30 aufweist und dass das zweite Datentelegramm ein Altersbit zur Auswahl der Sensordaten des jeweiligen Fahrzeugsensors (1, 2) aufweist, wobei der Speicher (4) ein erstes Datenfeld für alte Sensordaten und ein zweites Datenfeld für neue Sensordaten für jeden Fahrzeugsensor (1, 2) aufweist und der30 and that the second data telegram has an age bit for selecting the sensor data of the respective vehicle sensor (1, 2), the memory (4) having a first data field for old sensor data and a second data field for new sensor data for each vehicle sensor (1, 2) has and the
55 Prozessor (5) das Altersbit setzt. 55 processor (5) sets the age bit.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittstellenbaustein (3) das erste Datentelegramm von dem jeweiligen Fahrzeugsensor4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the interface module (3) receives the first data telegram from the respective vehicle sensor
5 in 13-Bit-Datenrahmen empfängt und dass der5 in 13-bit data frames and that the
Schnittstellenbaustein (3) die Flanken der Datentelegramme auszählt, um die Datentelegramme zu erkennen.Interface module (3) counts the edges of the data telegrams in order to recognize the data telegrams.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,5. Device according to one of the preceding claims,
L0 dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittstellenbaustein (3) die Fahrzeugsensoren (1, 2) mit elektrischer Energie versorgt.L0 characterized in that the interface module (3) supplies the vehicle sensors (1, 2) with electrical energy.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, L5 dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige erste6. Device according to one of the preceding claims, L5, characterized in that the respective first
Fahrzeugsensor (1, 2) das erste Datentelegramm durch eine Strommodulation erzeugt.Vehicle sensor (1, 2) generates the first data telegram by means of a current modulation.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,7. Device according to one of the preceding claims,
20 dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Fahrzeugsensor20 characterized in that the respective vehicle sensor
(1, 2) für das erste Datentelegramm eine Manchestercodierung verwendet . (1, 2) uses Manchester coding for the first data telegram.
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