FR3038065A1

FR3038065A1 - Procede de transmission de donnees avec une fenetre de communication variable entre un capteur et un dispositif de commande

Info

Publication number: FR3038065A1
Application number: FR1655806A
Authority: FR
Inventors: Marcel Rudolph; Michael Schumann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2016-06-22
Publication date: 2016-12-30
Anticipated expiration: 2036-06-22
Also published as: GB201610847D0; GB2540869B; GB2540869A; FR3038065B1; DE102015211740A1

Abstract

Procédé de transmission de données d'un capteur (100) à une unité de commande électronique (150) selon lequel les informations d'écho générées par le capteur sont transmises dans une fenêtre de communication à partir du capteur vers l'unité de commande électronique . Le capteur fait varier en autarcie la fenêtre de communication.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention a pour objet un procédé de trans- mission de données d'un capteur à une unité de commande électronique selon lequel les informations d'écho générées par le capteur sont transmises dans une fenêtre de communication à partir du capteur vers l'unité de commande électronique. L'invention a également pour objet un capteur pour appliquer ce procédé. Etat de la technique On connait déjà selon l'état de la technique des capteurs, notamment des capteurs à ultrasons. On connait également un procédé de transmission de données entre un capteur à ultrasons et un appareil de commande selon l'état de la technique, par exemple selon le document DE 10 2011 121 463 A 1. Ce document décrit un procédé de com- munication entre un capteur, notamment un capteur à ultrasons et un appareil de commande pour transmettre les données. Selon ce procédé on règle l'amplitude de la tension électrique appliquée à la ligne de données pour passer d'une valeur de référence à une amplitude différente de la valeur de référence.

On utilise des systèmes de mesure par ultrasons pour mesurer la distance par rapport à un objet situé devant un capteur. Les capteurs ainsi utilisés sont fondés sur le procédé impulsion / écho. Pendant le fonctionnement, le capteur envoie une impulsion d'ultrasons et mesure la réflexion de l'impulsion à ultrasons (échos) générée par l'objet. La distance entre le capteur et l'objet se calcule à partir de la durée mesurée de l'écho et de la vitesse du son. Les capteurs à ultrasons actuels transforment le signal d'écho reçu par le capteur à l'aide d'un convertisseur analogique / numérique (encore appelé convertisseur A/D) pour passer dans le domaine numérique et traiter les signaux reçus par des dispositifs appropriés de traitement de signal. Les informations d'écho sont alors transmises en mode numérique vers une unité de commande électronique (encore appelée unité centrale de commande ECU). La transmission des données selon l'état de la technique se fait dans une fenêtre de communication fixe, dédiée, soit : 3038065 2 a) après le dernier cycle de mesure, soit b) pendant le cycle de mesure suivant. La variante a) nécessite une pause supplémentaire dans le mode de mesure et se traduit par un moindre taux de remise à jour 5 de l'environnement, ce qui réduit la dynamique de mesure du système. En général on préfère la variante b). Cette variante est néanmoins critique si la transmission des données pendant le mode de mesure produit des perturbations dans le canal de réception. Dans les capteurs à ultrasons de la sixième génération, à 10 la place d'une transmission de données modulées en tension on a déve- loppé une transmission de données modulées en intensité. On réduit ainsi les perturbations, ce qui permet en principe la transmission des données pendant le mode de mesure. Exposé et avantages de l'invention 15 La présente invention a pour objet un procédé de trans- mission de données d'un capteur à une unité de commande électronique selon lequel les informations d'écho générées par le capteur sont transmises dans une fenêtre de communication à partir du capteur vers l'unité de commande électronique, ce procédé étant caractérisé en ce 20 que le capteur fait varier en autarcie la fenêtre de communication. L'invention a également pour objet un capteur pour appliquer ce procédé. Ainsi, selon l'invention, les perturbations éventuellement produites par la transmission des données au cours du mode de me- 25 sure seront réduites au minimum dans le canal de réception de façon à ne pas influencer ou seulement faiblement, la qualité des informations d'échos à exploiter. Selon l'invention on évite que ces perturbations soient interprétées faussement comme un écho objet (faux positif) et de plus, que ces informations masquent de véritables échos-objets (c'est-à- 30 dire des faux négatif). Selon un mode de réalisation préférentiel, on fait varier la fenêtre de communication d'un cycle de mesure au cycle de mesure suivant. Cette variation de la fenêtre de communication se fait de préférence en mode stochastique ou selon une séquence prédéfinie.

3038065 3 La fenêtre de communication se situe de préférence dans une fenêtre de mesure du cycle de mesure suivant. La plage de variation de la fenêtre de communication va- rie de préférence de manière paramétrique ce qui a l'avantage que la 5 transmission des données entre le capteur et l'unité centrale ECU s'adapte aux conditions extérieures modifiées. La fenêtre de communication est de préférence modifiée par le capteur qui modifie l'instant de début de la fenêtre de communication.

10 Suivant une autre caractéristique préférentielle, la varia- tion des instants de début de la fenêtre de communication est supérieure à la variation des fenêtres d'accrochage dans les couches supérieures de filtres SW de l'unité centrale ECU : la variation concerne les instants de début et/ou les durées. Les fenêtres d'accrochage des 15 couches de filtres SW supérieures ne sont modifiées habituellement qu'avec la vitesse de circulation, c'est-à-dire qu'aux vitesses élevées, ces fenêtres seront plus grandes qu'aux vitesses basses. Une fenêtre de prise permet à un écho produit de confirmer un écho préalablement mesuré du capteur si la différence entre les intervalles des échos se si- 20 tue dans la fenêtre d'accrochage. De façon préférentielle, pour certaines fonctions de traitement de signal les couches SW hautes ne pourront continuer à traiter que des échos confirmés, par exemple, pour une trilatération. Un avantage important de l'invention est d'éliminer 25 l'influence des perturbations dans le canal de réception par le type de variations décrit de la fenêtre de communication. Ainsi, on évite les cas dans lesquels des perturbations sont reconnues comme des faux échos-objets ou masquent des perturbations dans l'écho-objet réel. Selon un autre développement préférentiel, le capteur est 30 un capteur à ultrasons pour appliquer le procédé décrit ci-dessus. Le capteur peut être par exemple un capteur électromagnétique, un capteur capacitif ou un autre capteur qui, comme le capteur à ultrason présente la difficulté que la transmission des données par le capteur vers le dispositif de commande peut influencer le résultat de la mesure 35 faite par le capteur.

3038065 4 Dessins La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée, à l'aide d'exemples de procédés de transmission de données d'un capteur vers une unité de commande électronique représen- 5 tée dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma d'un exemple de capteur à ultrasons, la figure 2 montre des exemples de fenêtre de communication dans des cycles de mesure selon l'état de la technique, la figure 3 montre des exemples de cycles de mesure avec des fe- 10 nêtres de communication selon un mode de réalisation de l'invention. Description de modes de réalisation La figure 1 montre schématiquement un capteur à ultra- sons 100. Le capteur à ultrasons 100 comporte un émetteur 15 d'impulsions d'ultrasons 110, un récepteur d'échos 120, un convertis- seur analogique / numérique A/D 130 et un dispositif de traitement numérique de signal 140. L'émetteur d'impulsions d'ultrasons 110 émet une impulsion d'ultrasons 115 et le récepteur d'échos 120 reçoit les réflexions 125 de l'impulsion d'ultrasons générées par l'objet (échos). La 20 sortie du récepteur d'échos 120 et le cas échéant de l'émetteur d'impulsions d'ultrasons 110 sont reliés à une entrée du convertisseur A/D 130 qui transforme le signal d'écho reçu et le cas échéant les signaux nécessaires de l'émetteur d'impulsions d'ultrasons 110 dans le domaine numérique. La sortie du convertisseur A/D 130 est reliée à 25 une entrée d'un dispositif de traitement numérique de signal 140 qui traite les signaux numériques reçus. La sortie du dispositif numérique de traitement de signal 140 est reliée par une liaison 145 à une entrée d'une unité centrale de traitement ECU 150. La liaison 145 transmet les résultats de la mesure du signal d'échos en rapport avec l'impulsion 30 d'ultrasons émise par le capteur à ultrasons 100 vers l'unité ECU 150. La figure 2 montre, à titre d'exemple, des chronogrammes de quatre cycles de mesure selon l'état de la technique, à savoir un premier cycle de mesure Mn, un second cycle de mesure Mn+1, un troisième cycle de mesure Mn+2 et un quatrième cycle de mesure Mn+3.

35 Comme le montre la figure 2, chaque cycle de mesure a une fenêtre de 3038065 5 temps pour une mesure (encore appelée ci-après fenêtre de mesure MF) compris entre un instant de début de mesure tms et un instant de fin de mesure TME. Un cycle de mesure M a à chaque fois une fenêtre de temps pour la transmission des données du capteur d'ultrasons 100 vers 5 l'unité centrale ECU 150 ; dans la suite cette fenêtre de temps sera éga- lement appelée fenêtre de communication KF ; la fenêtre de communication KF est comprise entre le point de début de communication txs jusqu'à l'instant de fin de communication tKE ; dans chaque cycle de mesure M ces instants se situent à un même endroit fixe dans la fenêtre 10 de mesure MF. Cela signifie que l'instant de début de communication txs et l'instant de fin de communication tKE sont les mêmes pour toutes les fenêtres de communication KF. En outre, à chaque fenêtre de communication KFn d'un cycle de mesure Mn est associé à chaque fois un cycle de mesure Mn+1 qui fait suite au cycle de mesure Mn. Dans 15 l'exemple de réalisation représenté à la figure 2, on a ainsi une fenêtre de communication KFn-1 antérieure dans le premier cycle de mesure MFn, une première fenêtre de communication KFn à l'intérieur de la seconde fenêtre de mesure MFn+1, une seconde fenêtre de communication KFn+1 située dans la troisième fenêtre de mesure MFn+2 et une 20 troisième fenêtre de communication KFn+2 située à l'intérieur de la quatrième fenêtre de mesure MFn+3. Comme le montre en outre la figure 2, dans chaque fe- nêtre de mesure, il y a un écho objet OE(n), OE(n+1), etc., reçu ; ces échos sont le résultat de la réflexion d'une impulsion d'ultrasons émise 25 antérieurement. Le signal correspondant transformé dans le domaine numérique (et le cas échéant traité) sera transmis pendant la fenêtre de communication KFn dans le cycle de mesure suivant Mn+1 comme premier signal d'écho ES(n), un second signal d'écho ES(n+1) par le capteur à ultrasons 100 vers l'unité centrale ECU 150.

30 Comme le montre la figure 2, à l'intérieur de la fenêtre de communication KF on a chaque fois un premier signal parasite S(n), un second signal parasite S(n+1), etc. Le signal correspondant transformé dans le domaine numérique (et le cas échéant traité) sera alors transmis pendant la fenêtre de communication KF dans le cycle de mesure M 35 suivant, par exemple comme signal faux, respectif (par exemple faux 3038065 6 positif) FS(n), FS(n+1), etc. Au cas où les signaux parasites sont par exemple générés dans le canal de réception du capteur à ultrasons et ont un motif qui se répète, on peut interpréter ces signaux parasites faussement comme des échos objets, notamment si la fenêtre de com- 5 munication est fixée dans le temps et qu'un signal parasite est toujours affiché au même instant. Dans un autre exemple, les signaux parasites pourront entraîner la suppression d'échos objets réels. La figure 3 montre des exemples de chronogramme de quatre cycles de mesure selon un mode de réalisation de l'invention, à 10 savoir un premier cycle de mesure Mn, un second cycle de mesure Mn+1, un troisième cycle de mesure Mn+2 et un quatrième cycle de mesure Mn+3. De façon analogue à la figure 2, un cycle de mesure M comporte une fenêtre de mesure MF comprise entre l'instant tms et L'instant tME. Chaque cycle de mesure M a une fenêtre de communica- 15 tion KF et la fenêtre de communication KFn du cycle de mesure Mn se situe chaque fois dans le cycle de mesure Mn+1 qui fait suite au cycle de mesure Mn. Dans l'exemple de la figure 3, en fonction d'une fenêtre de communication KFn-1 précédent dans la première fenêtre de mesure MFn il y aura une première fenêtre de mesure KFn dans la seconde fe- 20 nêtre de mesure MFn+1 ; il y aura une seconde fenêtre de communica- tion KFn+1 dans la troisième fenêtre de mesure MFn+2 et une troisième fenêtre de communication KFn+2 dans la quatrième fenêtre de mesure MFn+3. A la différence de la figure 2, dans le procédé de 25 l'invention, comme le montre la figure 3, les instants de début des fe- nêtres de communication KF seront modifiés selon l'invention par le capteur à ultrasons 100. Ainsi, une fenêtre de communication KFn-1 qui précède la première fenêtre de communication KFn et se situe dans le premier cycle de mesure Mn aura un premier instant de débit txs ; la 30 fenêtre de communication KFn a un second instant de début txs' qui est avancé dans le second cycle de mesure Mn+1 selon l'exemple présenté, par rapport au premier instant de début txs dans le premier cycle de mesure Mn ; la fenêtre de communication KFn+1 a un troisième instant de début txs" qui est avancé dans le troisième cycle de mesure Mn+2 35 selon l'exemple présenté par rapport au premier instant de début txs du 3038065 7 premier cycle de mesure Mn et qui est postérieur au second instant de début tks' du second cycle de mesure Mn+1 ; une troisième fenêtre de communication KFn+2 à un quatrième instant de début txs" qui, dans l'exemple de réalisation présenté, est situé dans le quatrième cycle de 5 mesure Mn+3 en avant par rapport aux instants de début txs, txs', txs- des cycles de mesure respectifs précédents Mn, Mn+1 et Mn+2. Comme le montre en outre la figure 3, à titre d'exemple, un signal parasite détecté S(n-1), S(n), S(n+1) etc. apparaîtra à des instants modifiés dans le temps, notamment si le signal parasite est un 10 signal parasite généré lui-même de façon régulière par la transmission de données. Les signaux numériques correspondant du dispositif de traitement numérique de signal sont ainsi transmis comme étant des résultats de mesure différents FS(n-1), FS(n), FS(n+1), etc. vers l'unité centrale ECU 150. L'effet avantageux de la variation de la fenêtre de 15 communication donne ainsi, par exemple, un motif d'un signal parasite qui est généré lors de la transmission des données du capteur à ultrasons 100 vers l'unité centrale ECU et qui varie dans le temps, ce qui permet de reconnaître un tel signal parasite. La variation de la fenêtre de communication se fait avan- 20 tageusement de manière stochastique ou selon une séquence prédéfinie. En outre, il est avantageux que la fenêtre de communication varie d'un cycle de mesure au cycle de mesure suivant. Il est également avantageux que la plage de la variation de la fenêtre de communication puisse être modifiée par un paramé- 25 trage externe. C'est ainsi que l'on adapte avantageusement une plage de variation de la fenêtre de communication à la vitesse du véhicule équipé du capteur d'ultrasons. Par exemple, la plage pourra être agrandie à une vitesse élevée. Suivant une autre caractéristique avantageuse, les ins- 30 tants de début de la fenêtre de communication varient plus fortement que la fenêtre de prise des couches SW supérieures qui, de plus, servent à éliminer par filtrage, des échos-objets faux qui passent néanmoins ; on utilise pour cela des filtres selon l'état de la technique avec des fenêtres d'accrochage, prédéfinies généralement en fonction de la 35 vitesse.

3038065 8 Un capteur à ultrasons selon un premier mode de réalisation de l'invention permet de modifier la fenêtre de communication en autarcie sans nécessiter une opération de communication prédéfinie avec l'unité centrale ECU. On évite ainsi des coupures de mesure gê- 5 nantes.

10 3038065 9 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 100 Capteur à ultrasons 110 Emetteur d'ultrasons 5 120 Récepteur d'écho 125 Réflexion de l'impulsion d'ultrasons / écho 130 Convertisseur A/D (convertisseur analogique / numérique) 140 Dispositif de traitement numérique de signaux 150 Unité centrale 10 ESn Signal d'écho KF Fenêtre de communication MF Fenêtre de mesure MN Cycle de mesure OE Echo objet 15 TKE Instant de fin d'une communication Sn Signal parasite TKs Instant de début d'une communication TME Instant final d'une mesure TMS Instant de début d'une mesure 20

Claims

REVENDICATIONS1°) Procédé de transmission de données d'un capteur (100) à une unité de commande électronique (150) selon lequel les informations d'écho générées par le capteur sont transmises dans une fenêtre de communi- cation à partir du capteur vers l'unité de commande électronique, procédé caractérisé en ce que le capteur fait varier en autarcie la fenêtre de communication.
2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fenêtre de communication varie d'un cycle de mesure au cycle de mesure suivant.
3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la variation de la fenêtre de communication produite par le capteur se fait de manière stochastique ou selon une séquence prédéfinie.
4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fenêtre de communication se trouve dans une fenêtre de mesure d'un cycle de mesure suivant.
5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plage de variation de la fenêtre de communication est variable de façon paramétrée.
6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fenêtre de communication est modifiée par le capteur en ce que le capteur modifie l'instant de début de la fenêtre de communication.
7°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 3038065 11 la variation des instants de début de la fenêtre de communication est supérieure à la variation des fenêtres de prise dans les couches supérieures de filtres SW. 5 8°) Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le capteur est un capteur à ultrason. 9°) Capteur conçu pour exécuter le procédé selon l'une quelconque des 10 revendications 1 à 8, procédé de transmission de données d'un capteur (100) à une unité de commande électronique (150) selon lequel les informations d'écho générées par le capteur sont transmises dans une fenêtre de communication à partir du capteur vers l'unité de commande électronique, 15 procédé caractérisé en ce que le capteur fait varier en autarcie la fenêtre de communication. 10°) Capteur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu' 20 il est un capteur à ultrasons. 25