WO2006103282A1 - Verfahren und vorrichtung zum übertragen von daten auf einer datenleitung zwischen einem steuergerät und einem dezentralen datenverarbeitungsgerät - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum übertragen von daten auf einer datenleitung zwischen einem steuergerät und einem dezentralen datenverarbeitungsgerät Download PDF

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central control
decentralized
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Wolfgang Gottswinter
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Siemens Vdo Automotive Ag
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    • B60R2021/01102—Transmission method
    • B60R2021/01115—Transmission method specific data frames

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for transmitting data on a data line between a central control device and a decentralized data processing device.
  • An arrangement of the above type is used for example in the field of occupant protection in motor vehicles.
  • a centrally angeord ⁇ designated central control unit of an occupant protection system which is also known as Electronic Control Unit (ECU).
  • ECU Electronic Control Unit
  • the decentralized data processing device which is also referred to as Satel ⁇ lit, it is a connected to the central control unit decentralized sensor unit.
  • a solvent used in an occupant protection system data processing device typically includes a sensor device, egg nen A / D converter, and means connected to this proces ⁇ processing unit.
  • the sensor signal emitted by the sensor device is converted by the A / D converter and fed to the processing unit, which performs filtering and transmission. tion of the sensor measured values with a linear transmission curve via the data line to the central control unit makes.
  • the sensor device By the sensor device, a relatively large acceleration range is detected, the resolution accuracy for the evaluation by the central control device from the over ⁇ tragungschalumble the data line depends.
  • the transmission data width when transmitting over the data line is relatively low, which is typically 7 bits.
  • Typical sensor devices are at an acceleration range of 4; 40 g, + _ 125 g or + _ 250 g designed, the resolution accuracy decreases with the same transmission ⁇ data width with increasing acceleration range.
  • a method and a device for transmitting data on a data line between a control device and a decentralized data processing device are known from DE 196 09 290 A1.
  • a sensor module for use in a motor vehicle is described, which is connected via a data line to a central control unit.
  • the Sensormo ⁇ dul includes an acceleration-sensitive sensor and Ü periodically every 500 berstofft microseconds a once it has detected a synchronization voltage pulse generated by the central control unit on the data line of the sensor measured values of the sensor processed coded data packet strommodu ⁇ lines to the control unit.
  • the sensor module is connected via a two-wire line to an interface of the control unit.
  • the communication between the control unit and the sensor module is carried out bi ⁇ directional, whereby both a signal transmission as also allows reversed from a sensor module to the control unit. This allows a configuration of the sensor module at Completion of the vehicle, during their first commissioning or after an accidental repair by driving the sensor module via the control unit.
  • the communication between the control unit and the Sensormo ⁇ dul is effected according to a first proposal, by lowering a voltage value on the data line between the control unit and the sensor module by a first higher value to a lower value.
  • the voltage reduction takes place at a time T 1 and continues until a time T 2. At this time T2, the voltage is raised from the lowered value back to the original value.
  • Such voltage control can be repeated cyclically.
  • the duration of the voltage reduction can be detected by the sensor module, based on the temporal
  • the communication according to a second proposal submit is multi-voltage fluctuation control signal, which contains, in co dierter ⁇ shape information for the sensor module.
  • a processing unit of the decentralized data processing device input data of the decentralized data processing device are supplied in egg ⁇ ner first resolution.
  • the data processing unit receives a transformation of the input data according to a calculation specification and transmits the transformed Since ⁇ th through the data line to the central control device in egg ⁇ ner second resolution.
  • the central control device determines according to which calculation rule of a plurality of calculation instructions the decentralized data processing device is to carry out the transformation.
  • the transformation of the input data from the first to the second resolution does not necessarily have to be done in a linear manner. Rather, the calculation rule can be designed such that a non-linear transformation takes place.
  • the transformation can thereby and / or quadra ⁇ table and / or the course of follow tion any Um sacredsfunk- sections different linear.
  • the invention is based on the finding that when the acceleration values are detected by the data processing device, the critical acceleration range is in a low g range.
  • the risk of misjudgments by the controller, and in particular the risk of false triggering of an occupant protection system is particularly high the sensor readings may either originate by an impact of an actual collision object, whereby for example a Auslö ⁇ solution of an occupant protection system would be required, or are caused by a different type of collision object Kgs ⁇ NEN, which do not make the triggering of a protection system necessary.
  • the central control unit it is therefore helpful to provide the central control unit with data that has a high resolution in the low g range.
  • the resolution of the data supplied to the central control unit may be coarser.
  • the invention therefore proposes not only, but in particular the areas particularly relevant to the evaluation to be carried out by the control device in the data processing device to undergo geeig ⁇ Neten transformation and not, or to transform the less relevant areas differently.
  • the information about the transformation (s) are in one Calculation rule deposited, which makes the appropriate Trans ⁇ formation (s).
  • the calculation rule is variable, being set by the central control device, which calculation ⁇ prescribed by the data processing unit are used for transformers ⁇ tion must.
  • the central control device carries out an inverse transformation of the genes are received, ⁇ data using the cited by the decentralized data processing device to transform calculation rule.
  • the "changes" to the data caused by the data processing device can be taken into account by the central control unit.
  • a plurality of calculation rules are stored together with respective calculation rule identifiers in the decentralized data processing device.
  • a calculation rule identifier is transmitted from the central control unit to the decentralized data processing device.
  • the calculation rules contain characteristics about the conversion of the first resolution into the second resolution.
  • the characteristic curves can have sections with different resolutions.
  • the calculation rule specified by the central control unit in the context of the configuration takes place as a function of the data to be determined by the decentralized data processing device and the ambient conditions to which the decentralized data processing device is exposed.
  • the data to be determined are preferably acceleration values, the detection of the data being dependent on the location of the data processing device, e.g. in a motor vehicle.
  • Data processing device is configured during its initialization by the central control unit with respect to the Be ⁇ billing rule to be used.
  • the initialization is performed, for example, every time the device is turned on, whereby the configuration can be made in any suitable manner at every initialization by the controller.
  • This approach also has the advantage that when replacing a defective data processing device by a data processing device of identical design no further precautions regarding its programming or configuration must be made because the configuration is made automatically and completely with each turn on the device when going through an initialization routine.
  • the central control unit for requesting data packets periodically sends synchronization pulses to the computer via the data line at least one data processing device and the decentralized data processing device sends its pending for transfer ⁇ data as a data packet to the central control unit after the synchronization pulse, wherein the configuration of the decentralized data processing device, a communication from the central control unit to the decentralized data processing device he follows ⁇ and as information carrier , the synchronization pulses be used.
  • bidirectional communication takes place between the control device and the data processing device.
  • the use of the Synchroni ⁇ sationspulse as information carriers and their evaluation by the data processing device saves the provision of special circuits which transmit in the central control device. It is merely necessary to provide a unit which causes a synchronization pulse generator corresponding to the configuration information to be coded to generate synchronization pulses or not. The period and the pulse-pause ratio of the synchronization pulses can be selected according to the later ⁇ ren normal operation.
  • the decentralized data processing device is preferably a sensor unit and the data packets transmitted by the latter to the central control unit include sensor measured values.
  • the Syn ⁇ chronisationspuls is output as a voltage pulse, currency ⁇ rend the data packets of the decentralized data processing device are sent as current pulses.
  • the inventive arrangement has the same advantages as have been written above in connection with the method be ⁇ , and is characterized in that this for the operation of a method, as described above, can be used.
  • FIG. 1 shows the schematic structure of an arrangement for transmitting data on a data line between a central control device and a decentralized data processing device
  • FIGS. 2 to 4 show examples of different transfer characteristics for influencing the resolution of the data to be transmitted to the control unit
  • Fig. 5 shows a further schematic structure of an arrangement, based on the problem in the transmission of data will be apparent.
  • FIG. 5 shows a sensor arrangement 1 with a central one
  • Control unit 10 which is connected via a data line 12 to a decentralized data processing device 11.
  • the data processing device 11 comprises a sensor device 13, which supplies the sensor measured values determined by it to an A / D converter 14. After analog-to-digital conversion of the sensor measured values to a processing unit 15 are supplied, which performs Fil ⁇ esterification and the data with a predetermined transmission curve via an interface and the data line 12 transmits to the central control device 10th
  • the signal resolution with which the data can be transmitted to the central control unit is composed here of the resolution of the sensor device, the resolution of the A / D converter and the transmission data width of the data line 12.
  • the signal resolution is calculated according to the formula
  • the sensor device 13 is a 125 g acceleration sensor with a resolution of 18 mV / g.
  • the A / D converter 14 is designed as a 5 VA / D converter with a data width of 10 bits and the data width of the data line 12 is 7 bits, the result is a resolution of 3.69 dig / g in the transmission according to the above formula the data from the A / D converter 14 to the processing unit 15, while the resolution during the transmission over the data line 12 is only 0.46 dig / g.
  • the resolution may be too low, while it is much too large for another area in one area.
  • the invention proposes a variable transmission characteristic of the data transmitted via the data line 12.
  • the data processing device 11 has, as shown in FIG. 1, a plurality of calculation specifications BV1, BV2,..., BVn (hereafter BVi), each of which has a calculation specification identifier BVID1, BVID2,. BVIDn (hereinafter BVIDi).
  • the calculation rules BVi contain a
  • Characteristic characteristic for a transmission of data via the data line During the initialization of the data processing device 11 by the central control unit 10, one of these calculation instructions for influencing the later data transmission can be selected.
  • Be ⁇ billing rules are for this purpose in a memory 16 of the data processing device 11 and are also included in a memory 17 for a later inverse transformation of the transformed data in the central controller 10. Which of the stored in a data processing device 11 cheri ⁇ cherten calculation rules for the transformation of the first resolution in a second resolution by the control unit ge ⁇ is dependent on the installation location and the application of the data processing device.
  • Figure 2 shows a first embodiment of a calculation ⁇ voltage regulation in the form of a linear characteristic in the Ü over the entire acceleration range from -120 to +120 g a second resolution of 0.525 dig / g is present.
  • the proces ⁇ processing unit 15 calculates the case their solution supplied in a first resolu ⁇ data in the second resolution, and transmits the transformed data to the controller.
  • the resolution for the region I is 0.8 dig / g, which applies to the detection of acceleration values in the range of -60 g to +60 g.
  • the measured values determined by the sensor device are / g gen with a resolution of 0.25 dig in the central control device übertra ⁇ .
  • accelerations in the lower g-range are transmitted with a very high resolution to the central control unit via the data line 12, whereby this can make an improved decision regarding the triggering of a protection system.
  • range II transmits the sensor readings with a small resolution, since it is possible in principle assumed there from an impact can be discharged so that an appropriate triggering signal from the central control unit to a Schutzsys ⁇ tem.
  • the sections of the characteristic need not necessarily be linear, but they may be e.g. also square. In principle, every course of a characteristic that can be stored in a calculation rule is conceivable.
  • the configuration of the data processing devices 11 can be carried out using the previously used components (control device and data processing device).
  • the Configu ⁇ ration which preferably takes place in an initialization phase, the arrangement can be carried out using software.
  • the configuration can be flexibly selected for a desired application. In particular, the replacement of defective data processing devices is simplified because they are reconfigured with each initialization by the control unit. In principle, there is also the possibility to change the configuration during operation of the on ⁇ properly.
  • the configuration of the data processing device is carried out using the output in normal operation of the central control unit synchronization pulses.
  • ⁇ approximately the presence or absence of the synchronization pulses are evaluated periodically transmitted by the data processing unit to select based on which the desired calculation rule or Kennlinien characteris ⁇ tik.

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Abstract

Es wird eine Verfahren zum Übertragen von Daten auf einer Datenleitung (12) zwischen einem zentralen Steuergerät (10) und einem dezentralen Datenverarbeitungsgerät (11) beschrieben, bei dem einer Verarbeitungseinheit (15) des dezentralen Datenverarbeitungsgeräts (11) Eingangsdaten des dezentralen Datenverarbeitungsgeräts (11) in einer ersten Auflösung zugeführt werden. Die Verarbeitungseinheit (15) nimmt eine Transformation der Eingangsdaten gemäß einer Berechnungsvorschrift (BVi) vor, und überträgt die transformierten Daten über die Datenleitung (12) an das zentrale Steuergerät (10) in einer zweiten Auflösung. Durch das zentrale Steuergerät (10) wird im Rahmen einer Konfiguration des dezentralen Datenverarbeitungsgeräts (11) festgelegt, nach welcher Berechnungsvorschrift (BVi) einer Mehrzahl von Berechnungsvorschriften das dezentrale Datenverarbeitungsgerät (11) die Transformation durchführen soll.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Übertragen von Daten auf einer Datenleitung zwischen einem Steuergerät und einem dezentralen Datenverarbeitungsgerät
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Übertragen von Daten auf einer Datenleitung zwischen einem zentralen Steuergerät und einem dezentralen Datenverarbei- tungsgerät.
Eine Anordnung der oben genannten Art wird beispielsweise im Bereich des Insassenschutzes in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Bei einer Anwendung im Bereich des Insassenschutzes handelt es sich bei dem zentralen Steuergerät um ein zentral angeord¬ netes zentrales Steuergerät eines Insassenschutzsystems, das auch als Electronic Control Unit (ECU) bezeichnet wird. Bei dem dezentralen Datenverarbeitungsgerät, das auch als Satel¬ lit bezeichnet wird, handelt es sich um eine an das zentrale Steuergerät angeschlossene dezentrale Sensoreinheit. Zur De- tektion eines Seitenaufpralls werden Sensormesswerte von zu¬ mindest einem im Bereich der Türen oder der Kotflügel angeordneten Datenverarbeitungsgerät und ein in dem zentralen Steuergerät gemessenes Beschleunigungssignal in einem in dem Steuergerät ablaufenden Algorithmus berücksichtigt und dort nach definierten Kriterien bewertet.
Ein in einem Insassenschutzsystem verwendetes Datenverarbeitungsgerät umfasst typischerweise eine Sensorvorrichtung, ei- nen A/D-Wandler sowie eine mit diesem verbundene Verarbei¬ tungseinheit. Das von der Sensorvorrichtung abgegebene Sensorsignal wird durch den A/D-Wandler gewandelt und der Verarbeitungseinheit zugeführt, welche eine Filterung und Übertra- gung der Sensormesswerte mit einer linearen Übertragungskurve über die Datenleitung an das zentrale Steuergerät vornimmt. Durch die Sensorvorrichtung wird ein verhältnismäßig großer Beschleunigungsbereich erfasst, dessen Auflösegenauigkeit für die Auswertung durch das zentrale Steuergerät von der Über¬ tragungsdatenbreite der Datenleitung abhängt. In der Praxis ist die Übertragungsdatenbreite bei der Übertragung über die Datenleitung relativ gering, wobei diese typischerweise 7 Bit beträgt. Typische Sensorvorrichtungen sind auf einen Be- schleunigungsbereich von 4; 40 g, +_ 125 g oder +_ 250 g ausgelegt, wobei die Auflösegenauigkeit bei gleicher Übertragungs¬ datenbreite mit größer werdendem Beschleunigungsbereich abnimmt .
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen von Daten auf einer Datenleitung zwischen einem Steuergerät und einem dezentralen Datenverarbeitungsgerät sind aus der DE 196 09 290 Al bekannt. In dieser wird ein Sensormodul zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug beschrieben, das über eine Datenleitung mit einem zentralen Steuergerät verbunden ist. Das Sensormo¬ dul umfasst einen beschleunigungsempfindlichen Sensor und ü- bermittelt periodisch alle 500 μs ein aus den Sensormesswerten des Sensors aufbereitetes codiertes Datenpaket strommodu¬ liert an das Steuergerät, sobald es einen von dem zentralen Steuergerät erzeugten Synchronisationsspannungspuls auf der Datenleitung erkannt hat.
Das Sensormodul ist über eine Zweidrahtleitung mit einer Schnittstelle des Steuergeräts verbunden ist. Die Kommunika- tion zwischen dem Steuergerät und dem Sensormodul erfolgt bi¬ direktional, wodurch sowohl eine Signalübertragung von einem Sensormodul zu dem Steuergerät wie auch umgekehrt ermöglicht ist. Dies ermöglicht eine Konfiguration des Sensormoduls bei Fertigstellung des Fahrzeugs, bei deren erster Inbetriebnahme oder auch nach einer unfallbedingten Reparatur durch Ansteuerung des Sensormoduls über das Steuergerät.
Die Kommunikation zwischen dem Steuergerät und dem Sensormo¬ dul wird nach einem ersten Vorschlag durch eine Absenkung eines Spannungswertes auf der Datenleitung zwischen dem Steuergerät und dem Sensormodul von einem zunächst höheren Wert auf einen niedrigeren Wert bewirkt. Die Spannungsabsenkung er- folgt zu einem Zeitpunkt Tl und dauert bis zu einem Zeitpunkt T2 an. Zu diesem Zeitpunkt T2 wird die Spannung von dem abgesenkten Wert wieder auf den ursprünglichen Wert angehoben. Die derartige Spannungssteuerung kann zyklisch wiederholt werden. Die Zeitdauer der Spannungsabsenkung kann durch das Sensormodul detektiert werden, wobei anhand der zeitlichen
Differenz zwischen den Zeitpunkten T2 und Tl für das Sensormodul erkennbar ist, ob ein bestimmtes Steuersignal des Steu¬ ergerätes vorliegt oder nicht. Die Kommunikation nach einem zweiten Vorschlag sieht vor, ein aus mehreren Spannungs- Schwankungen bestehendes Steuersignal abzusenden, das, in co¬ dierter Form, eine Information für das Sensormodul enthält.
Die DE 196 09 290 Al macht keine Angaben darüber, mit welcher Genauigkeit Messwerte von dem Sensormodul an das Steuergerät übertragbar sind, welche die Genauigkeit und damit die Zuver¬ lässigkeit einer solchen Sensoranordnung bestimmt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit in einer Sensoranordnung zu schaffen, welche eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Auswertung der von einem Datenverarbeitungsgerät gelieferten Daten ermög¬ licht und bei dem identisch aufgebaute Datenverarbeitungsge¬ räte zum Einsatz kommen können, wobei dies unter Aufwendung möglichst geringer schaltungstechnischer Ressourcen erfolgen soll.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen ge- maß Patentanspruch 1 sowie mit einer Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestal¬ tungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Übertragen von Daten auf einer Datenleitung zwischen einem zentralen Steuergerät und einem dezentralen Datenverarbeitungsgerät werden einer Verarbeitungseinheit des dezentralen Datenverarbeitungsgeräts Eingangsdaten des dezentralen Datenverarbeitungsgeräts in ei¬ ner ersten Auflösung zugeführt. Die Datenverarbeitungseinheit nimmt eine Transformation der Eingangsdaten gemäß einer Berechnungsvorschrift vor und überträgt die transformierten Da¬ ten über die Datenleitung an das zentrale Steuergerät in ei¬ ner zweiten Auflösung. Durch das zentrale Steuergerät wird im Rahmen einer Konfiguration des dezentralen Datenverarbei- tungsgeräts festgelegt, nach welcher Berechnungsvorschrift einer Mehrzahl von Berechnungsvorschriften das dezentrale Datenverarbeitungsgerät die Transformation durchführen soll.
Hierdurch wird eine situationsangepasste Variation der zwei- ten Auflösung realisiert. Die Transformation der Eingangsdaten von der ersten in die zweite Auflösung muss nicht zwangsläufig in einer linearen Weise erfolgen. Vielmehr kann die Berechnungsvorschrift derart ausgebildet sein, dass eine nicht-lineare Transformation erfolgt. Die Transformation kann dabei abschnittsweise unterschiedlich linear und/oder quadra¬ tisch und/oder dem Verlauf einer beliebigen Umrechnungsfunk- tion folgen. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass bei der Erfassung von Beschleunigungswerten durch das Datenverarbeitungsgerät der kritische Beschleunigungsbereich in einem niedrigen g-Bereich liegt. Im niedrigen g-Bereich, der spezi- fisch für unterschiedliche Fahrzeuge ist und abhängig vom Anbringungsort des Datenverarbeitungsgeräts, z.B. in einem Fahrzeug, ist, ist die Gefahr von Fehlbewertungen durch das Steuergerät, und insbesondere die Gefahr von Fehlauslösungen eines Insassenschutzsystems, besonders groß, da die Sensor- messwerte entweder durch einen Aufprall eines tatsächlichen Kollisionsobjekts herrühren können, wodurch z.B. eine Auslö¬ sung eines Insassenschutzsystems notwendig wäre, oder durch ein andersartiges Kollisionsobjekt hervorgerufen werden kön¬ nen, welche die Auslösung eines Schutzsystems nicht notwendig machen. Für die Auswertung ist es deshalb hilfreich, dem zentralen Steuergerät Daten zur Verfügung zu stellen, die im niedrigen g-Bereich eine hohe Auflösung aufweisen. Im oberen g-Bereich kann hingegen grundsätzlich davon ausgegangen werden, dass ein detektierter Aufprall durch ein anderes Fahr- zeug verursacht ist und die Auslösung des Insassenschutzsys¬ tems vorgenommen werden muss. In diesem Bereich kann deshalb die Auflösung der dem zentralen Steuergerät zugeführten Daten gröber sein.
Um dem zentralen Steuergerät, unabhängig von der Übertragungsdatenbreite der Datenleitung, Daten mit optimiertem Aussagegehalt zur Verfügung stellen zu können, schlägt die Erfindung deshalb vor, nicht nur, aber insbesondere die für die durch das Steuergerät vorzunehmende Auswertung besonders re- levanten Bereiche in dem Datenverarbeitungsgerät einer geeig¬ neten Transformation zu unterziehen und die weniger relevanten Bereiche nicht oder anders zu transformieren. Die Informationen über die Transformation (en) sind hierbei in einer Berechnungsvorschrift hinterlegt, welche die geeignete Trans¬ formation (en) vornimmt. Damit die Anordnung flexibel an die Gegebenheiten angepasst werden kann, ist weiterhin vorgesehen, dass die Berechnungsvorschrift variabel ist, wobei durch das zentrale Steuergerät festgelegt wird, welche Berechnungs¬ vorschrift durch das Datenverarbeitungsgerät zur Transforma¬ tion verwendet werden müssen.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung nimmt das zentrale Steuergerät eine Rücktransformation der empfan¬ genen Daten unter Verwendung der von dem dezentralen Datenverarbeitungsgerät zur Transformation herangezogenen Berechnungsvorschrift vor. Hierdurch können durch das zentrale Steuergerät die von dem Datenverarbeitungsgerät durch die Transformation verursachten „Änderungen" an den Daten berücksichtigt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist in dem dezentralen Datenverarbeitungsgerät eine Mehrzahl von Berechnungsvorschrif- ten zusammen mit jeweiligen Berechnungsvorschriftkennzeich- nern gespeichert. Im Rahmen der Konfiguration wird ein Be- rechnungsvorschriftkennzeichner von dem zentralen Steuergerät an das dezentrale Datenverarbeitungsgerät übertragen. Diese Vorgehensweise macht die Konfiguration des Datenverarbei- tungsgeräts besonders einfach, da nicht die komplexe Berech¬ nungsvorschrift, die unter Umständen sehr groß sein kann, von dem zentralen Steuergerät an das Datenverarbeitungsgerät ü- bertragen zu werden braucht, sondern lediglich ein Verweis auf die zu verwendende Berechnungsvorschrift übertragen wird.
Gemäß einer Ausbildung enthalten die Berechnungsvorschriften Kennlinien über die Umrechnung der ersten Auflösung in die zweite Auflösung. Die Kennlinien können dabei Abschnitte mit unterschiedlichen Auflösungen aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die im Rahmen der Konfiguration durch das zentrale Steuergerät festgelegte Berechnungsvorschrift in Abhängigkeit der durch das dezentrale Datenverarbeitungsgerät zu ermittelnden Daten und der Umgebungsbedingungen erfolgt, denen das dezentrale Datenverarbeitungsgerät ausgesetzt ist. Bei den zu ermitteln- den Daten handelt es bevorzugt um Beschleunigungswerte, wobei die Erfassung der Daten abhängig vom Einsatz- bzw. Einbauort des Datenverarbeitungsgeräts, z.B. in einem Kraftfahrzeug, ist.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das dezentrale
Datenverarbeitungsgerät während seiner Initialisierung durch das zentrale Steuergerät hinsichtlich der zu verwendenden Be¬ rechnungsvorschrift konfiguriert wird. Die Initialisierung wird beispielsweise nach jedem Einschalten der Anordnung vor- genommen, wodurch die Konfiguration bei jeder Initialisierung durch das Steuergerät in einer geeigneten Weise vorgenommen werden kann. Diese Vorgehensweise weist darüber hinaus den Vorteil auf, dass beim Austausch eines defekten Datenverarbeitungsgerätes durch ein baugleiches Datenverarbeitungsgerät keine weiteren Vorkehrungen hinsichtlich dessen Programmierung oder Konfiguration getroffen werden müssen, da die Konfiguration automatisch und vollständig mit jedem Einschalten der Anordnung beim Durchlaufen einer Initialisierungsroutine vorgenommen wird.
In einer weiteren Ausgestaltung gibt in einem Normalbetrieb das zentrale Steuergerät zur Anforderung von Datenpaketen periodisch Synchronisationspulse über die Datenleitung an das zumindest eine Datenverarbeitungsgerät aus und das dezentrale Datenverarbeitungsgerät sendet ihre zur Übertragung anstehen¬ den Daten als Datenpaket nach dem Synchronisationspuls an das zentrale Steuergerät, wobei zur Konfiguration des dezentralen Datenverarbeitungsgeräts eine Kommunikation von dem zentralen Steuergerät zu dem dezentralen Datenverarbeitungsgerät er¬ folgt und als Informationsträger die Synchronisationspulse verwendet werden.
Zur Konfiguration des Datenverarbeitungsgeräts findet eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem Steuergerät und dem Datenverarbeitungsgerät statt. Die Verwendung der Synchroni¬ sationspulse als Informationsträger und deren Auswertung durch das Datenverarbeitungsgerät erspart das Vorsehen beson- derer Sendeschaltungen in dem zentralen Steuergerät. Es muss lediglich eine Einheit vorgesehen sein, welche einen Synchronisationspulsgenerator entsprechend der zu codierenden Konfigurationsinformation veranlasst, Synchronisationspulse zu er¬ zeugen oder nicht. Die Periode und das Puls-Pausen-Verhältnis der Synchronisationspulse kann dabei entsprechend dem späte¬ ren Normalbetrieb gewählt werden.
Das dezentrale Datenverarbeitungsgerät ist bevorzugt eine Sensoreinheit und die von diesem an das zentrale Steuergerät übertragenen Datenpakete beinhalten Sensormesswerte. Der Syn¬ chronisationspuls wird als ein Spannungspuls ausgegeben, wäh¬ rend die Datenpakete des dezentralen Datenverarbeitungsgeräts als Strompulse gesendet werden.
Die erfindungsgemäße Anordnung weist die gleichen Vorteile auf, wie sie vorstehend in Verbindung mit dem Verfahren be¬ schrieben wurden, und zeichnet sich dadurch aus, dass diese für den Ablauf eines Verfahrens, wie oben beschrieben, einsetzbar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher er- läutert. Es zeigen:
Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Anordnung zum Übertragen von Daten auf einer Datenleitung zwischen einem zentralen Steuergerät und einem dezentralen Datenverarbeitungsgerät,
Fig.2 bis 4 Beispiele unterschiedlicher Übertragungskennlinien zur Beeinflussung der Auflösung der an das Steuergerät zu übertragenden Daten, und
Fig. 5 einen weiteren schematischen Aufbau einer Anordnung, anhand der die Problematik bei der Übertragung von Daten ersichtlich wird.
Figur 5 zeigt eine Sensoranordnung 1 mit einem zentralen
Steuergerät 10, welche über eine Datenleitung 12 mit einem dezentralen Datenverarbeitungsgerät 11 verbunden ist. Eine derartige Anordnung könnte beispielsweise in einem Kraftfahr¬ zeug Teil eines Insassenschutzsystems sein. Das Datenverar- beitungsgerät 11 umfasst eine Sensorvorrichtung 13, die die von ihr ermittelten Sensormesswerte einem A/D-Wandler 14 zuführt. Nach Analog-Digital-Wandlung werden die Sensormesswerte einer Verarbeitungseinheit 15 zugeführt, welche eine Fil¬ terung durchführt und die Daten mit einer vorgegebenen Über- tragungskurve über eine Schnittstelle und die Datenleitung 12 an das zentrale Steuergerät 10 überträgt. Die Signalauflösung, mit der die Daten an das zentrale Steuergerät übertragen werden können, setzt sich hierbei aus der Auflösung der Sensorvorrichtung, der Auflösung des A/D- Wandlers und der Übertragungsdatenbreite der Datenleitung 12 zusammen. Die Signalauflösung berechnet sich nach der Formel
Sensorauflosung
■ Übertragungsdatenbreite
Spannungsbereich _ des _ AD - Wandlers
Beispielhaft handelt es sich bei der Sensorvorrichtung 13 um einen 125 g-Beschleunigungssensor mit einer Auflösung von 18 mV/g. Ist der A/D-Wandler 14 als 5 V A/D-Wandler mit einer Datenbreite von 10 Bit ausgeführt und beträgt die Datenbreite der Datenleitung 12 7 Bit, so ergibt sich gemäß obiger Formel eine Auflösung von 3,69 dig/g bei der Übertragung der Daten von dem A/D-Wandler 14 zur Verarbeitungseinheit 15, während die Auflösung bei der Übertragung über die Datenleitung 12 nur noch 0,46 dig/g beträgt. Nachdem für die Auswertung der an das zentrale Steuergerät 10 übertragenen Daten nicht sämt¬ liche Beschleunigungsbereiche von gleichem Interesse sind, kann die Auflösung in einem Bereich zu gering sein, während sie für einen anderen Bereich viel zu groß ist.
Um diesem Problem zu begegnen, schlägt die Erfindung eine variable Übertragungscharakteristik der über die Datenleitung 12 übertragenen Daten vor. Zu diesem Zweck verfügt das Datenverarbeitungsgerät 11, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, über eine Mehrzahl an Berechnungsvorschriften BVl, BV2,...,BVn (nachfolgend BVi) , welchen jeweils ein Berechnungsvorschrift- kennzeichner BVIDl, BVID2,..., BVIDn (nachfolgend BVIDi) zuge- ordnet ist. Die Berechnungsvorschriften BVi enthalten eine
Kennliniencharakteristik für eine Übertragung der Daten über die Datenleitung. Während der Initialisierung des Datenverarbeitungsgeräts 11 durch das zentrale Steuergerät 10 kann eine dieser Berechnungsvorschriften zur Beeinflussung der späteren Datenübertragung gewählt werden.
Zweckmäßigerweise werden nicht die Berechnungsvorschriften selbst, sondern lediglich der gewünschte Berechnungsvor- schriftkennzeichner BVIDi an das dezentrale Datenverarbei¬ tungsgerät über die Datenleitung 12 übertragen, so dass die- ses anhand des Berechnungsvorschriftkennzeichners BVlDi die zugeordnete Berechnungsvorschrift BVi auswählen kann. Die Be¬ rechnungsvorschriften liegen zu diesem Zweck in einem Speicher 16 des Datenverarbeitungsgeräts 11 und sind ebenfalls für eine spätere Rücktransformation der transformierten Daten in dem zentralen Steuergerät 10 in einem Speicher 17 enthalten. Welche der in einem Datenverarbeitungsgerät 11 gespei¬ cherten Berechnungsvorschriften zur Transformation der ersten Auflösung in eine zweite Auflösung durch das Steuergerät ge¬ wählt wird, ist abhängig vom Einbauort und der Applikation des Datenverarbeitungsgeräts.
Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Berech¬ nungsvorschrift in Form einer linearen Kennlinie, bei der ü- ber den gesamten Beschleunigungsbereich von -120 bis +120 g eine zweite Auflösung von 0,525 dig/g vorliegt. Die Verarbei¬ tungseinheit 15 rechnet dabei die ihr in einer ersten Auflö¬ sung zugeführten Daten in die zweite Auflösung um und überträgt die transformierten Daten an das Steuergerät.
In dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel gemäß den Fi¬ guren 3 und 4 weisen die Berechnungsvorschriften in Form einer Kennlinie jeweils zwei Abschnitte unterschiedlicher Steilheit auf, wodurch sich unterschiedliche zweite Auflösun- gen ergeben. Die Auflösung für den Bereich I beträgt 0,8 dig/g, welche für die Detektion von Beschleunigungswerten im Bereich von -60 g bis +60 g gilt. Im Bereich II werden die von der Sensorvorrichtung ermittelten Messwerte mit einer Auflösung von 0,25 dig/g an das zentrale Steuergerät übertra¬ gen.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ergibt sich für den Bereich I eine Auflösung von 1, 6 dig/g (für Beschleunigungen von -30 g bis +30 g) und für den Bereich II eine Auflösung von 0,167 dig/g.
Dies bedeutet, Beschleunigungen im unteren g-Bereich (Bereich I) werden mit einer sehr hohen Auflösung an das zentrale Steuergerät über die Datenleitung 12 übertragen, wodurch diese eine verbesserte Entscheidung hinsichtlich der Auslösung eines Schutzsystems treffen kann. In den oberen g-Bereichen (Bereich II) werden die Sensormesswerte hingegen mit einer kleinen Auflösung übertragen, da dort prinzipiell von einem Aufprall ausgegangen werden kann, wodurch ein entsprechendes Auslösesignal von dem zentralen Steuergerät an ein Schutzsys¬ tem abgegeben werden kann.
Entgegen den aufgeführten Ausführungsbeispielen müssen die Abschnitte der Kennlinie nicht zwingend linear sein, sondern sie können z.B. auch quadratisch verlaufen. Prinzipiell ist jeder in einer Berechnungsvorschrift hinterlegbare Verlauf einer Kennlinie denkbar.
In einer Variante wäre auch denkbar, die Berechnungsvorschriften nicht in dem Datenverarbeitungsgerät, sondern aus¬ schließlich in dem zentralen Steuergerät abzulegen und diese vollständig während der Konfiguration zu übertragen. Hier- durch wäre eine spätere Änderung von Konfigurationen einfacher möglich, da lediglich die Inhalte in dem zentralen Steuergerät, nicht jedoch in dem Datenverarbeitungsgerät, ange- passt werden müssen.
Die Konfiguration der Datenverarbeitungsgeräte 11 kann unter Verwendung der bislang eingesetzten Komponenten (Steuergerät und Datenverarbeitungsgerät) vorgenommen werden. Die Konfigu¬ ration, die vorzugsweise in einer Initialisierungsphase der Anordnung stattfindet, kann unter Verwendung von Software vorgenommen werden. Die Konfiguration kann flexibel für eine gewünschte Applikation ausgewählt werden. Insbesondere wird der Austausch von defekten Datenverarbeitungsgeräten vereinfacht, da diese mit jeder Initialisierung durch das Steuerge- rät neu konfiguriert werden. Prinzipiell ergibt sich auch die Möglichkeit, die Konfiguration während des Betriebes der An¬ ordnung zu ändern.
Die Konfiguration des Datenverarbeitungsgeräts erfolgt unter Verwendung der im Normalbetrieb von dem zentralen Steuergerät abgegebenen Synchronisationspulse. Während der Initialisie¬ rungsphase kann das Vorhanden- oder Nichtvorhandensein der periodisch gesendeten Synchronisationspulse durch das Datenverarbeitungsgerät ausgewertet werden, um anhand dessen die gewünschte Berechnungsvorschrift bzw. Kennliniencharakteris¬ tik auszuwählen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Übertragen von Daten auf einer Datenleitung (12) zwischen einem zentralen Steuergerät (10) und einem de- zentralen Datenverarbeitungsgerät (11), bei dem
- einer Verarbeitungseinheit (15) des dezentralen Daten¬ verarbeitungsgeräts (11) Eingangsdaten des dezentralen Daten¬ verarbeitungsgeräts (11) in einer ersten Auflösung zugeführt werden, - die Verarbeitungseinheit (15) eine Transformation der Eingangsdaten gemäß einer Berechnungsvorschrift (BVi) vornimmt, und die transformierten Daten über die Datenleitung (12) an das zentrale Steuergerät (10) in einer zweiten Auflö¬ sung überträgt, und - durch das zentrale Steuergerät (10) im Rahmen einer Kon¬ figuration des dezentralen Datenverarbeitungsgeräts (11) festgelegt wird, nach welcher Berechnungsvorschrift (BVi) ei¬ ner Mehrzahl von Berechnungsvorschriften das dezentrale Datenverarbeitungsgerät (11) die Transformation durchführen soll.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das zentrale Steuergerät (10) eine Rücktransformation der empfangenen Daten unter Verwendung der von dem dezentralen
Datenverarbeitungsgerät (11) zur Transformation herangezoge¬ nen Berechnungsvorschrift vornimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in dem dezentralen Datenverarbeitungsgerät (11) eine Mehrzahl an Berechnungsvorschriften (BVi) zusammen mit jeweiligen Be- rechnungsvorschriftkennzeichnern (BVIDi) gespeichert sind, und im Rahmen der Konfiguration ein Berechnungsvorschrift- kennzeichner (BVIDi) von dem zentralen Steuergerät (10) an das dezentrale Datenverarbeitungsgerät (11) übertragen wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Berechnungsvorschriften (BVi) Kennlinien über die Umrechnung der ersten Auflösung in die zweite Auflösung enthalten.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kennlinien Abschnitte mit unterschiedlichen Auflösungen aufweisen .
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die im Rahmen der Konfiguration durch das zentrale Steuergerät festgelegte Berechnungsvorschrift (BVi) in Abhängigkeit der durch das dezentrale Datenverarbeitungsgerät (11) zu er- mittelnden Daten und der Umgebungsbedingungen erfolgt, denen das dezentrale Datenverarbeitungsgerät ausgesetzt ist.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das dezentrale Datenverarbeitungsgerät (11) während seiner
Initialisierung durch das zentrale Steuergerät (10) hinsicht¬ lich der zu verwendenden Berechnungsvorschrift (BVi) konfigu¬ riert wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in einem Normalbetrieb das zentrale Steuergerät (10) zur An¬ forderung von Datenpaketen periodisch Synchronisationspulse über die Datenleitung (12) an das zumindest eine Datenverarbeitungsgerät (11) ausgibt und das dezentrale Datenverarbei¬ tungsgerät (11) ihre zur Übertragung anstehenden Daten als Datenpaket nach dem Synchronisationspuls an das zentrale Steuergerät (10) sendet, wobei zur Konfiguration des dezen¬ tralen Datenverarbeitungsgeräts (11) eine Kommunikation von dem zentralen Steuergerät (10) zu dem dezentralen Datenverarbeitungsgerät (11) erfolgt und als Informationsträger die Synchronisationspulse verwendet werden.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das dezentrale Datenverarbeitungsgerät (11) eine Sensorein¬ heit ist und die von diesem an das zentrale Steuergerät (10) übertragenen Datenpakete Sensormesswerte beinhalten.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Synchronisationspuls als ein Spannungspuls ausgegeben wird.
11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Datenpakete des dezentralen Datenverarbeitungsgeräts (11) als Strompulse gesendet werden.
12. Anordnung, die für den Ablauf eines Verfahrens zur Übertragung von Daten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 einsetzbar ist.
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