WO2017140454A1 - Verfahren zur übertragung und zum empfangen eines messwerts eines sensors - Google Patents

Verfahren zur übertragung und zum empfangen eines messwerts eines sensors Download PDF

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WO2017140454A1
WO2017140454A1 PCT/EP2017/051046 EP2017051046W WO2017140454A1 WO 2017140454 A1 WO2017140454 A1 WO 2017140454A1 EP 2017051046 W EP2017051046 W EP 2017051046W WO 2017140454 A1 WO2017140454 A1 WO 2017140454A1
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sensor
data word
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resolution
communication
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Marlon Ramon EWERT
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
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    • B60R21/36—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians using airbags
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60R2021/0104—Communication circuits for data transmission
    • B60R2021/01102—Transmission method
    • B60R2021/01115—Transmission method specific data frames
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks

Definitions

  • the present invention relates to a method for transmitting a
  • Measurement of a sensor a corresponding method for receiving the measured value, and a sensor and a control device according to the independent claims.
  • the division of the first range of values for the data transmission takes place as a function of a quantity which is relevant for the control unit.
  • Peripheral Sensor Interface 5 (PSI5) is an open standard and supports the interrogation of up to four sensors per bus node, which in different Configurations can be queried. Also a bidirectional
  • Acceleration sensors are evaluated via two-wire current-modulated buses that communicate with the control unit via a Manchester-coded protocol.
  • the standard also defines the possible operating modes.
  • the synchronous operating modes result in the three operating modes: Parallel BUS Mode (all sensors are connected in parallel), Universal BUS Mode (serial connection of the sensors) and Daisy Chain BUS Mode.
  • Parallel BUS Mode all sensors are connected in parallel
  • Universal BUS Mode serial connection of the sensors
  • Daisy Chain BUS Mode Combined with other parameters, such as total number of time slots, data rate, data word length, parity / CRC monitoring, the PSI5 standard allows different implementation options. Widely used is the use of the 10-bit data word length.
  • Sensors used today that implement the PSI5 standard typically use a fixed resolution for the reading of a sensor channel on a single communication slot. This fixed resolution is usually constant for the entire detection range of the sensor.
  • the present invention proposes a method for transmitting a measured value of a sensor in which the measured value is transmitted by means of a first and at least one second data word, wherein a first part of the measured value is mapped to the first data word and the remaining part the measured value is mapped onto the at least one second data word such that the imaged parts of the measured value merge into one another.
  • a measured value of a sensor is understood to mean a value that a sensor, for example a physical event, has due to
  • Sensor means detected as a voltage level outputs or provides in digitized form as representing digital values.
  • a data word means the proportion of a data packet or data stream of a digital transmission protocol which carries the information to be transmitted. In the present case this can be a
  • mapping the sensor measured value to a data word means that the representation of the measured value is converted into a representation for the data word.
  • This transfer can be represented as a function in the context of the present invention.
  • Such a function can represent a mathematical function with the aid of which straight lines, curves or functions are coded, which describe the mapping of measured values of the sensor onto a data word.
  • Conceivable are linear, non-linear or non-symmetric functions.
  • mapping then takes place either in software on the sensor or by logic within the sensor ASIC. Subsequently, the data word calculated from the measured value is transmitted by means of a suitable one
  • a non-linear function is to be understood as a function which maps a measured value range with a resolution onto a range of values which has different resolutions.
  • a non-symmetric function is understood to mean a function which maps the measured value range to a value range of the data word which is not symmetrical about the zero point.
  • Measurement is essentially restored.
  • this is understood to mean that, initially limited by the word length of the data word, a value portion of the measured value which can be represented to a maximum is transmitted by means of the first data word and by means of the at least one second value
  • the values of -480 to +480 can be transferred but the measured value to be transmitted assumes a value of +563, first the value portion of +480 is transmitted by means of the first data word and the remaining one of the at least one second data word
  • the measured value could be divided by the number of available data words.
  • the measured value to be transmitted could be divided by 2.
  • the value portion +281 and by means of the second data word the remaining value portion of +282 is transmitted.
  • the advantage of using two data words for transmission is the simple conversion of the division by 2 with binary measured values.
  • the at least one second data word by means of the at least one second data word, only the portions of the measured value are transmitted which are either above or below the magnitude of the transferable sensor value which is the largest in terms of the first data word.
  • An advantage of this embodiment is that thereby the measuring range can be increased on one side. This is especially in combination with
  • the negative acceleration values are more relevant than the positive acceleration values.
  • the first data word represents the first part of the measured value with a first resolution and the at least one second data word represents the at least one second part of the measured value with at least one further resolution.
  • the first resolution is not equal to the at least one second resolution. Furthermore, it makes sense if the first resolution is higher than the at least one second resolution.
  • the advantageous aspects of the embodiments of the method of the present invention are particularly effective when the first data word and the second data word have the same word width.
  • a data word width of 10 bits plays a special role.
  • Communication protocol which has at least one communication slot for transmission.
  • a communication slot is to be understood as meaning a specific time duration within a communication cycle in which a message can be sent by the transmitter associated with this communication slot.
  • each communication slot may take between about 123 ⁇ 5 and about 153 is.
  • the data transfer of the first slot takes place from the 44th - 167.8. Microsecond, the data transfer of the second slot of the 181.3. - 319.6.
  • Microsecond and third slot data transfer from the 328th - 482nd microsecond.
  • the remaining microseconds serve as buffers before the start of the first, after the last and between the communication slots. In the present case, when a communication slot is used, this refers to the assigned time period within a communication cycle.
  • the transmission protocol according to the PSI5 standard provides such
  • the present method in a communication protocol having the above-described characteristics, it is an advantageous aspect of a method of the present invention if the first and the at least one second data word transmit in different communication slots or in succession within the same communication slot or in rotation within the same communication slot become.
  • the first and the at least one second data word are transmitted in different communication slots
  • One behind the other within the same communication slot means that a first portion of the communication slot is provided for the transmission of the first data word and the remaining portion is provided for the at least one second data word.
  • Rolling within the same communication slot means that, for example, the first data word in the first communication cycle in the
  • corresponding communication slot (eg the second communication slot) is transmitted.
  • the at least one further communication cycle is then the at least one second data word in the corresponding one
  • a further aspect of the present invention is a method for receiving a measured value of a sensor in which the measured value is received by means of a first and at least one second data word, wherein a first part of the measured value is received by means of the first data word and at least a second part of the measured value is received by means of the at least one second data word, wherein the received parts of the measured value merge into one another.
  • the received measured value is transmitted by means of a method for transmitting a
  • At least one function for mapping measured values to data words is stored in the sensor.
  • the senor may have suitable storage means.
  • the sensor transmits, in an initialization phase, the function selected for imaging
  • the use of the sensor of the present invention is significantly simplified.
  • the type of application is to be understood as the type of sensor (pressure or inertial sensor), the place of use (upfront sensor, side impact sensor, etc.), the type of application (crash detection, crash plausibility check, pedestrian impact detection), a corresponding stored Function that is transmitted during initialization.
  • the function itself or their
  • Another aspect of the present invention is a method of making a sensor according to the present invention wherein the at least one function is deposited in the sensor during manufacture.
  • An advantage of this production method is that the sensor is ready for use immediately after manufacture, without having to make a configuration or adjustment of the sensor prior to use or installation.
  • Another aspect of the present invention is a receiver of
  • At least one function for mapping data words is present in the receiver
  • Another aspect of the present invention is a controller configured to perform all steps of the method of receiving a measurement of a sensor according to the present invention.
  • a controller is a typical implementation of the aforementioned receiver.
  • Another aspect of the present invention is a computer program configured to carry out one of the methods of the present invention and a machine-readable storage medium having such
  • FIG. 2 shows a representation of the transmission of sensor measured values according to a variant of the present invention
  • FIG 3 is an illustration of receiving sensor readings according to another variant of the present invention.
  • FIG. 6 is an illustration of receiving sensor readings according to another variant of the present invention
  • 7 is an illustration of receiving sensor readings according to another variant of the present invention
  • 9 is a flow chart of an embodiment of a method for
  • FIG. 1 shows a linear mapping of sensor measured values to data words for transmitting the sensor measured values by means of a communication slot, for example on a communication slot according to the PSI5 protocol or on a point-to-point connection according to the prior art.
  • the data range of a 10-bit sensor for a sensor channel according to FIG. 1 is linearly formed from the sensor measured values using the example of -480 LSB to + 480 LSB.
  • the abscissa shows the sensor readings.
  • the values of the data word are plotted on the ordinate.
  • the red line represents the linear assignment of the sensor measured value range to the data word range of
  • FIG. 2 shows how a measured value of the sensor is first transmitted up to a range of +/- 480 LSB in a first communication slot. Subsequently, further sensor measured values are transmitted in at least one further communication slot of the same communication bus.
  • the sensor measured values of the second communication slot can be coded differently for the purpose of a measuring range extension as described below. It is important that the sensor readings for the different communication slots merge into each other. The merging with one another according to FIG. 2 can only be seen as an example.
  • the sensor signals of the communication bus for the various communication slots for example, on a control unit (For example, an airbag control unit) received and processed.
  • FIG. 3 shows how, by the addition of the values transmitted by means of the data words, for example within the first and second communication slots, a
  • Communication slots of the sensor bus (+/- 480 LSB) is located. By adding the values of both communication slots, an extended measuring range can thus be transmitted via a suitable communication means, for example a PSI5 bus, within the scope of the invention.
  • the communication means has in this example with a data word size of 10 bits, only the possibility + / _ 480 LSB to transmit.
  • the combination of several communication slots and the conversions on the sensor or control unit side make it, in this example, +/- 960 LSB.
  • the resolution of the sensor signals is the same for both communication slots in this example.
  • FIG. 4 shows how the measuring range extension of the sensor is realized by the factor 3 in the positive direction (asymmetrical) by the combination of the transmitted values of the first and second communication slot.
  • the transmitted values on the second communication slot continue to be transmitted between +/- 480 LSB according to FIG.
  • the data was encoded on the sensor before transmission so that only positive
  • communication means only has the option of transmitting measured values between +/- 480 LSB.
  • the resolution of the sensor signals is the same for both communication slots in this example.
  • the asymmetrical design of the range of values is intended in this case, since for some applications a high measuring range may only be necessary in the positive sensing range of the sensor.
  • Measuring range can be increased in the negative sensing range of the sensor.
  • the sensor measured values were transmitted to a first and at least a second data word with the same resolution.
  • the range of values transmitted is to be determined by different resolutions of the measured values in the first and at least one second data word to be extended accordingly.
  • an IVless range extension is performed, wherein the resolution of the transmitted values on the second communication slot does not correspond to the resolution of the transmitted values on the first communication slot.
  • the characteristic curve shown in FIG. 5, which is distributed over two communication slots, is intended to clarify the principle:
  • the sensor readings of the sensor are first up to a range of +/- 480 LSB on the first
  • Sensor readings in at least one other communication slot of the same communication protocol or standard can be coded differently for the purpose of an IVless range extension as described below. It is important that the sensor measured values have a different resolution according to FIG. 5 for the different communication slots in this example, but they merge into one another with respect to the value range.
  • Airbag control unit received and processed.
  • a conversion of the sensor signals of the communication slots of the corresponding communication protocol or standard used is carried out within the scope of the invention.
  • FIG. 6 shows how, by adding the signal values of the first and the second communication slot, a measuring range extension of the sensor is realized by a factor of 3 in the positive and negative directions (symmetrically).
  • Communication protocol in this example provides a data word size of 10 bits. Thus, it is only possible to transmit +/- 4QQ LSB.
  • the second communication slot is operated only at half resolution and the conversion takes place on the sensor or control unit side, this is a range of values of + / _ 1440 LSB covered in the present example.
  • the resolution of the transmitted values is for both in this example
  • Communication slots are available, which have a data word size of 10 bits and thus cover only a range of +/- 4QQ LSB in individual steps.
  • the resolution 3: 1 In order to transmit the entire sensing range, the resolution 3: 1 should now be selected. This would result in loss of accuracy. If the correspondingly high resolution plays a role, then the sensing area could be trimmed. That is, measured values above / below +/- 480 would not be transmitted or only as +/- 480 LSB.
  • a predetermined range of values could be transmitted with a high resolution.
  • the remaining value range could be dispensed with the high resolution.
  • a value range around the zero point or the trigger thresholds plays a particularly important role. Thus, a high should be around this value
  • this is achieved by transmitting the sensor readings between +/- 480 at a high resolution (eg 1: 1), whereas the sensor readings from -1440 to -481 and + 481 to +1140 a lower resolution (eg 2: 1) are transmitted.
  • the sensor reading +363 would be transferred to +363 LSB in the first communication slot and to 0 in the second communication slot.
  • the sensor reading -1221 would be transmitted in the first communication slot with -480 LSB and in the second communication slot due to the smaller resolution and due to rounding conventions with -371 LSB. On the control unit would by addition and consideration of the
  • Resolution can be further influenced.
  • FIG. 7 shows how the measuring range extension of the sensor is realized by the factor 5 in the positive direction (asymmetric) by the combination of the transmitted values of the first and second communication slots.
  • the transmitted values on the second communication slot continue to be transmitted between +/- 480 LSB as shown in FIG.
  • the values were coded before transmission on the sensor so that only positive sensor readings above +480 LSB in the second communication slot at different resolution of the
  • a communication slot of the communication protocol or standard only has the option in this example with a data word size of 10 bits
  • communication slots and the conversions on the sensor or control unit side become -480 LSB to +2400 LSB.
  • the resolution of the sensor signals in this example is for both
  • the sensor resolution for the upper Sensier Scheme can be reduced, since there usually no resolution in the single LSB range is necessary.
  • the sensor configuration is then sent to the controller during the initialization phase, so that the recalculation of the sensor data from the Transmission for the various communication slots in the control unit is performed correctly.
  • sensors which are arranged for an application for triggering occupant protection means, for example airbags, in the vehicle side can be operated with a different resolution or a different range of values than sensors of the same type for pedestrian protection or for the front-end crash. Recognition.
  • FIG. 8 shows a flow diagram of an embodiment of a method for transmitting sensor measured values according to the present invention.
  • step 801 a sensor reading is output from a sensor.
  • step 802 the sensor measured value is mapped to a first data word and at least one second data word. Wherein a first part of the sensor reading is mapped to the first data word and the remaining part of the
  • Sensor measured value is mapped to the at least one second data word.
  • the first imaged part of the sensor reading and the remaining imaged part of the sensor reading merge.
  • step 803 the first data word is written by means of a first
  • Transfer communication slots of a corresponding communication protocol or standards and transmit the at least one second data word by means of at least one second communication slot of the communication protocol or standards, or transmit the first and second data word in succession within the same communication slot or the first and second data word rolling within the same communication slot.
  • step 901 shows a flow chart of an embodiment of the method for receiving a sensor reading according to the present invention.
  • step 901 a first and at least a second data word are received by means of a first communication slot and at least one second communication slot or consecutively within the same communication slot or rolling within the same communication slot of a corresponding communication protocol.
  • step 901 the values transmitted by means of the first and the at least one second data word are correspondingly combined so that, taking into account the transmitted value range and the resolution used, the sensor measured value intended for transmission is received.

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Abstract

Verfahren (800) zur Übertragung eines Messwerts eines Sensors, wobei der Messwert mittels eines ersten und mindestens eines zweiten Datenworts übertragen wird, wobei ein erster Teil des Messwert so auf das erste Datenwort abgebildet wird und der übrige Teil des Messwerts so auf das mindestens eine zweite Datenwort abgebildet wird, dass die abgebildeten Teile des Messwerts ineinander übergehen.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zur Übertragung und zum Empfangen eines Messwerts eines Sensors
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung eines
Messwerts eines Sensors, ein entsprechendes Verfahren zum Empfang des Messwerts, sowie einen Sensor und ein Steuergerät gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
Weitere Aspekte der Erfindung sind ein Computerprogramm und ein
maschinenlesbares Speichermedium
Stand der Technik
Aus der DE 101 49 332 AI ist ein Verfahren zur digitalen Datenübertragung von einem Sensor zu einem Steuergerät bekannt, bei dem die Sensorwerte des Sensors für die Datenübertragung mit verschiedenen Auflösungen aufgeteilt werden. Die Sensorwerte bilden einen ersten Wertebereich mit
aufeinanderfolgenden Sensorwerten. Die Aufteilung des ersten Wertebereichs für die Datenübertragung erfolgt in Abhängigkeit von einer für das Steuergerät relevanten Größe.
Peripheral Sensor Interface 5 (PSI5) ist ein offener Standard und unterstützt die Abfrage von bis zu vier Sensoren pro Busknoten, die in unterschiedlichen Konfigurationen abgefragt werden können. Auch eine bidirektionale
Kommunikation zur Sensorkonfigurierung und Diagnose ist vorgesehen.
In Airbag Systemen werden beispielsweise Daten von Druck- oder
Beschleunigungssensoren über strommodulierte Zweidraht- Busse ausgewertet, die über ein Manchester-codiertes Protokoll mit dem Steuergerät kommunizieren.
Im Standard sind auch die möglichen Betriebsarten festgelegt. Diese
unterscheiden sich zunächst in synchrone und asynchrone Betriebsmodi. Bei den synchronen Betriebsmodi ergeben sich je nach Verschaltung der Sensoren mit der Steuereinheit die drei Betriebsarten: Parallel BUS Mode (alle Sensoren sind parallel geschaltet), Universal BUS Mode (serielle Verschaltung der Sensoren) und Daisy Chain BUS Mode. Kombiniert mit anderen Parametern, wie gesamte Anzahl der Zeitschlitze, Datenrate, Datenwortlänge, Parity- / CRC-Überwachung, erlaubt der PSI5 Standard unterschiedliche Realisierungsmöglichkeiten. Weit verbreitet ist die Verwendung der 10-Bit Datenwortlänge.
Heute verwendete Sensoren, die den PSI5-Standard umsetzen, verwenden in der Regel eine fest definierte Auflösung für den Messwert eines Sensorkanals auf einem einzigen Kommunikationsslot. Diese fest definierte Auflösung ist in der Regel für den gesamten Erfassungsbereich des Sensors konstant.
Nachteil der bisherigen Praxis ist der notwendige Kompromiss zwischen hoher Messwertauflösung und weitem Messbereich. Beispielsweise unterstützt ein heutiger Sensor, der den PSI5-Standard mit einer Datenwortbreite gemäß dem Standard von 10 Bit, entweder eine hohe Auflösung mit geringem Messbereich oder einen weiten Messbereich mit geringer Auflösung. Dies ist vor allem dann kontraproduktiv, wenn ein und derselbe Sensor für unterschiedliche
Anwendungen verwendet wird, wobei sich die Messbereiche und Auflösungen für die unterschiedlichen Anwendungen grundlegend unterscheiden und somit nicht kompatibel zueinander sind. Dies kann sich vor Allem negativ auf die Auslegung von Algorithmen auswirken (wie bspw. von Algorithmen zur Auslösung von Rückhaltemitteln in Airbagsteuergeräten). Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Übertragung eines Messwerts eines Sensors vorgeschlagen, bei dem der Messwert mittels eines ersten und mindestens eines zweiten Datenworts übertragen wird, wobei ein erster Teil des Messwert so auf das erste Datenwort abgebildet wird und der übrige Teil des Messwerts so auf das mindestens eine zweite Datenwort abgebildet wird, dass die abgebildeten Teile des Messwerts ineinander übergehen.
Vorliegend wird unter einem Messwert eines Sensors ein Wert verstanden, den ein Sensor, der bspw. ein physikalisches Ereignis durch entsprechende
Sensormittel erfasst, als Spannungspegel ausgibt oder in digitalisierter Form als repräsentierende digitale Werte bereitstellt.
Vorliegend wird unter einem Datenwort der Anteil eines Datenpakets oder Datenstroms eines digitalen Übertragungsprotokolls verstanden, der die zu übertragende Information trägt. Im vorliegenden Fall kann dies eine
Repräsentation des zu übertragenden Sensormesswerts sein.
Vorliegend wird unter Abbildung des Sensormesswert auf ein Datenwort verstanden, dass die Repräsentation des Messwerts in eine Repräsentation für das Datenwort überführt wird. Diese Überführung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Funktion dargestellt werden. Eine solche Funktion kann eine mathematische Funktion darstellen, mit deren Hilfe Geraden, Kurven oder Funktionen kodiert werden, die die Abbildung von Messwerten des Sensors auf ein Datenwort beschreiben.
Vorstellbar sind lineare, nicht-lineare bzw. nicht-symmetrische Funktionen.
Die Abbildung erfolgt dann wahlweise in Software auf dem Sensor oder durch eine Logik innerhalb des Sensor-ASICs. Anschließend erfolgt eine Übertragung des aus dem Messwert berechneten Datenworts durch ein geeignetes
Kommunikationsmittel bspw. auf einem Kommunikationsbus. Unter einer nicht-linearen Funktion ist dabei eine Funktion zu verstehen, die einen Messwertbereich mit einer Auflösung auf einen Wertebereich abbildet, der unterschiedliche Auflösungen aufweist.
Unter einer nicht-symmetrischen Funktion ist vorliegende eine Funktion zu verstehen, die den Messwertbereich auf einen Wertebereich des Datenworts abbildet, der nicht symmetrisch um den Nullpunkt aufgebaut ist.
Vorliegend wird unter Ineinander-Übergehen verstanden, dass aus einer Rekombination der abgebildeten Teile des Messwerts der ursprüngliche
Messwert im Wesentlichen wieder hergestellt wird. Insbesondere ist darunter zu verstehen, dass zunächst mittels des ersten Datenworts begrenzt durch die Wortbreite des Datenworts ein bis einem maximal darstellbaren Wertanteil des Messwerts übertragen wird und mittels des mindestens einen zweiten
Datenworts der verbleibende Wertanteil des Messwerts übertragen wird.
Wenn beispielswiese begrenzt durch eine Wortbreite eines Datenworts von 10 Bit mittels eines Datenworts die Werte von -480 bis +480 übertragen werden könnender zu übertragende Messwert allerdings einen Wert von +563 annimmt, wird zunächst mittels des ersten Datenworts der Wertanteil von +480 übertragen und mittels des mindestens einen zweiten Datenworts der verbleibende
Wertanteil von +83 übertragen wird.
Denkbar sind im Rahmen der vorliegend Erfindung auch andere Übergänge. Beispielswiese könnte der Messwert durch die Anzahl der zur Verfügung stehende Datenworte geteilt werden.
Anknüpfend an das vorherige Beispiel, wenn zwei Datenworte zur Übertragung zur Verfügung stehen, könnte der zu übertragende Messwert durch 2 geteilt werden. Mittels des ersten Datenworts wird dann der Wertanteil +281 und mittels des zweiten Datenworts wird der verbleibende Wertanteil von +282 übertragen. Vorteilhaft an der Verwendung von zwei Datenworten zur Übertragung ist die einfache Umsetzung der Division durch 2 bei binär vorliegenden Messwerten.
Grundsätzlich ist es klar, dass bei nicht durch die Anzahl der zur Verfügung stehenden Datenworte teilbaren Messwerten der Rest einem der Datenworte zugeschlagen werden kann. In dem vorliegenden Beispiel, dem zweiten
Daten wort.
Grundsätzlich ist klar, dass dieses Vorgehen mit mehr als zwei zur Verfügung stehender Datenworte funktioniert.
Auch andere Kombinationen und Rekombinationen sind vorliegend für die Aufteilung des Messwerts auf zur Übertragung zur Verfügung stehender Datenworte möglich.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, werden mittels des mindestens einen zweiten Datenworts nur die Anteile des Messwerts übertragen, die entweder oberhalb oder unterhalb des mit dem ersten Datenwort betragsmäßig größten übertragbaren Sensorwerts liegen.
Von Vorteil an dieser Ausführungsform ist, dass dadurch der Messbereich einseitig vergrößert werden kann. Dies ist vor Allem in Kombination mit
Anwendungen von Interesse, die schwerpunktmäßig auf einem Messwertbereich arbeiten.
So sind bspw. für Anwendungen zur Ansteuerung von Rückhaltemittel für Fahrzeuginsassen, wie Airbags udgl., die negativen Beschleunigungswerte relevanter als die positiven Beschleunigungswerte.
Gemäß einer weiteren Variante des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, repräsentieren das erste Datenwort den ersten Teil des Messwerts mit einer ersten Auflösung und das mindestens eine zweite Datenwort den mindestens einen zweiten Teil des Messwerts mit mindestens einer weiteren Auflösung. Diese Variante birgt den Vorteil, dass die Auslösung des Datenworts, mit dem der entsprechende Anteil des Messwerts übertragen wird, an die Bedürfnisse der empfangenden Anwendung angepasst werden kann.
So besteht bspw. bei Ansteuerverfahren für Personenschutzmittel, wie Airbags udgl., ein Bedarf die Anteile des Messwerts, die um Schwellenwerte liegen, die für eine Ansteuerentscheidung relevant sind, mit einer höheren Auflösung zu übertragen, auch wenn dadurch der übertragene Messwertbereich kleiner ausfällt. Andere Anteile dagegen können zu Gunsten eines höheren
Messwertbereichs mit einer geringeren Auflösung übertragen werden.
Von Bedeutung ist dabei die Variante, wonach die erste Auflösung nicht gleich der mindestens einen zweiten Auflösung ist. Des Weiteren ist es sinnvoll, wenn die erste Auflösung höher ist, als die mindestens eine zweite Auflösung.
Die vorteilhaften Aspekte der Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kommen besonders dann zur Geltung, wenn das erste Datenwort und das zweite Datenwort die gleiche Wortbreite aufweisen. Bei der Anwendung des Verfahrens basierend auf der Spezifikation des PSI5-Standards spielt eine Datenwortbreite von 10 Bit eine besondere Rolle.
Die vorteilhaften Aspekte der Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung sind besonders effektiv, wenn zur Übertragung des ersten und des mindestens einen zweiten Datenworts ein
Kommunikationsprotokoll verwendet wird, das zur Übertragung wenigstens einen Kommunikationsslot aufweist.
Unter einem Kommunikationsslot ist vorliegend eine bestimmte Zeitdauer innerhalb eines Kommunikationszyklus zu verstehen, in dem von dem diesem Kommunikationsslot zugeordneten Sender eine Nachricht versendet werden kann. So kann in einem Kommunikationszyklus, der 500 is lang ist und 3 Kommunikationsslots aufweist, jeder Kommunikationsslot zw. ca. 123μ5 und ca. 153 is dauern. Die Datenübertragung des ersten Slots findet von der 44. - 167,8. Mikrosekunde statt, die Datenübertragung des zweiten Slots von der 181,3. - 319,6. Mikrosekunde und die Datenübertragung des dritten Slots von der 328. - 482. Mikrosekunde. Die verbleibenden Mikrosekunden dienen als Puffer vor Beginn des ersten, nach Abschluss des letzten und zwischen den Kommunikationsslots. Wenn vorliegend von einem Kommunikationsslot gesprochen wird, so ist damit die zugewiesene Zeitspanne innerhalb eines Kommunikationszyklus gemeint.
Das Übertragungsprotokoll nach dem PSI5-Standard stellt ein solches
Kommunikationsprotokoll dar.
Bei Anwendung des vorliegenden Verfahrens in einem Kommunikationsprotokoll mit den vorstehend beschriebenen Eigenschaften, ist es ein vorteilhafter Aspekt einer Variante des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, wenn das erste und das mindestens eine zweite Datenwort in unterschiedlichen Kommunikationsslots oder hintereinander innerhalb desselben Kommunikationsslots oder rollierend innerhalb desselben Kommunikationsslots übertragen werden.
An der ersten Alternative dieser Variante, in der das erste und das mindestens eine zweite Datenwort in unterschiedlichen Kommunikationsslots übertragen werden, ist vorteilhaft, dass in Kommunikationskonfigurationen, in denen mehr Kommunikationsslot als Kommunikationsteilnehmer zur Verfügung stehen, ungenutzte Kommunikationsslots zur Messwertübertragung genutzt werden. Auf diese Weise wird die zur Verfügung stehende Bandbreite besser ausgenutzt und eine höhere Datenrate ist erzielbar.
Hintereinander innerhalb desselben Kommunikationsslots bedeutet vorliegend, dass ein erster Anteil des Kommunikationsslots für die Übertragung des ersten Datenworts vorgesehen ist und der verbleibende Anteil für das mindestens eine zweite Datenwort vorgesehen ist.
Rollierend innerhalb desselben Kommunikationsslot bedeutet vorliegend, dass bspw. das erste Datenwort im ersten Kommunikationszyklus in dem
entsprechenden Kommunikationsslot (z.B. dem zweiten Kommunikationsslot) übertragen wird. In dem mindestens einen weiteren Kommunikationszyklus wird dann das mindestens eine zweite Datenwort in dem entsprechenden
Kommunikationsslot (gemäß dem Bsp. dem zweiten Kommunikationsslot) übertragen. Sequentiell so lange bis wieder das erste Datenwort in dem zweiten Kommunikationsslot übertragen wird. An diesen zuletzt beschriebenen Varianten ist vorteilhaft, dass das PSI5-Protokoll dazu nahezu nicht angepasst werden muss und somit eine hohe Kompatibilität zu bereits existierenden Varianten des Protokolls besteht.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Empfangen eines Messwerts eines Sensors, bei dem der Messwert mittels eines ersten und mindestens eines zweiten Datenworts empfangen wird, wobei ein erster Teil des Messwerts mittels des ersten Datenworts empfangen wird und mindestens ein zweiter Teil des Messwerts mittels des mindestens einen zweiten Datenworts empfangen wird, wobei die empfangenen Teile des Messwerts ineinander übergehen.
Zu diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung bestehen die analogen Varianten und Ausführungsformen wie zu dem Verfahren zum Übertragen eines Messwerts eines Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung und dem entsprechenden Nebenanspruch bzw. Unteransprüchen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens zum Empfangen, wird der empfangene Messwerts mittels eines Verfahrens zum Übertragen eines
Messwerts gemäß der vorliegenden Erfindung übertragen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Sensor, der derart eingerichtet ist, dass der Sensor alle Schritte einer Ausführungsform des
Verfahrens zur Übertragung eines Messwerts gemäß der vorliegenden Abbildung ausführt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Sensors ist in dem Sensor wenigstes eine Funktion zur Abbildung von Messwerten auf Datenworte hinterlegt.
Dazu kann der Sensor über geeignete Speichermittel verfügen. Gemäß einer besonderen Variante dieser Ausführungsform überträgt der Sensor in einer Initialisierungsphase die zur Abbildung ausgewählte Funktion der
wenigstens einen hinterlegten Funktion.
Nach dieser Variante wird der Einsatz des Sensors der vorliegenden Erfindung deutlich vereinfacht. Je nach Einsatzart, wobei unter der Einsatzart der Sensortyp (Druck- oder Inertialsensor), der Einsatzort (Upfront-Sensor, Seitaufprallsensor, ...), der Einsatztyp (Crasherkennung, Crash-Plausibilisierung, Fußgängeraufprallerkennung) zu verstehen ist, kann eine entsprechende hinterlegte Funktion ausgewählt werden, die während der Initialisierung übertragen wird. Anstelle der Funktion an sich bzw. ihrer
mathematischen Repräsentation ist auch denkbar, dass ein Wert übertragen wird, der die ausgewählte Funktion für den Empfänger eindeutig identifiziert.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem die wenigstens eine Funktion während der Herstellung in dem Sensor hinterlegt wird.
Vorteilhaft an diesem Herstellungsverfahren ist, dass der Sensor unmittelbar nach der Herstellung zum Einsatz bereit ist, ohne dass vor dem Einsatz oder dem Einbau eine Konfiguration bzw. Einstellung des Sensors vorgenommen werden muss.
Bei dem Herstellungsverfahren werden bereits während der Herstellung alle relevanten Funktionen zur Abbildung in dem Sensor hinterlegt.
Denkbar wäre auch, dass die hinterlegten Funktionen geeignet geschützt, bspw.
signiert im Sensor hinterlegt werden, sodass eine nachträgliche Manipulation bzw. Veränderung nicht möglich ist oder zumindest nicht unerkannt bleibt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Empfänger der
Übertragung. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Empfängers ist in dem Empfänger wenigstes eine Funktion zur Abbildung von Datenworte auf
Messwerten hinterlegt. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuergerät, das derart eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens zum Empfangen eines Messwerts eines Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen. Ein solches Steuergerät ist eine typische Umsetzung des vorgenannten Empfängers.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogramm, das ausgebildet ist, um eines der Verfahren der vorliegenden Erfindung auszuführen sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem ein solches
Computerprogramm gespeichert ist.
Nachfolgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bzw. besondere Aspekte und Vorteile anhand von Figuren verdeutlicht.
Es zeigen
Fig. 1 eine lineare Abbildung von Sensormesswerten auf übertragene Werte eines Kommunikationsprotokolls nach heutigem Stand der Technik;
Fig. 2 eine Darstellung der Übertragung von Sensormesswerten gemäß einer Variante der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine Darstellung des Empfangens von Sensormesswerten gemäß einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Darstellung des Empfangens von Sensormesswerten gemäß einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine Darstellung der Übertragung von Sensormesswerten gemäß einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine Darstellung des Empfangens von Sensormesswerten gemäß einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung; Fig. 7 eine Darstellung des Empfangens von Sensormesswerten gemäß einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum
Übertragen von Sensormesswerten gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum
Empfangen von Sensormesswerten gemäß der vorliegenden Erfindung.
Figur 1 zeigt eine lineare Abbildung von Sensormesswerten auf Datenworte zur Übertragung der Sensormesswerte mittels eines Kommunikationsslots, bspw. auf einem Kommunikationsslot nach dem PSI5-Protokoll oder auf einer Punkt-zuPunkt-Verbindung gemäß dem Stand der Technik. Dabei wird der Datenbereich eines 10-Bit Sensors für einen Sensorkanal gemäß der Figur 1 am Beispiel von -480 LSB bis + 480 LSB linear aus den Sensormesswerten gebildet.
Auf der Abszisse sind die Sensormesswerte abgetragen. Auf der Ordinate sind die Werte des Datenworts abgetragen. Die rote Linie stellt dabei die lineare Zuordnung des Sensormesswertbereichs auf den Datenwortbereich von
+/-480 LSB dar.
Figur 2 zeigt, wie ein Messwerte des Sensors zunächst bis zu einem Bereich von +/-480 LSB in einem ersten Kommunikationsslot übertragen wird. Anschließend erfolgt die Übertragung weiterer Sensormesswerte in mindestens einem weiteren Kommunikationsslot des gleichen Kommunikationsbusses. Die Sensormesswerte des zweiten Kommunikationsslots können dabei wie nachfolgend beschrieben zum Zweck einer Messbereichserweiterung unterschiedliche kodiert sein. Wichtig ist, dass die Sensormesswerte für die unterschiedlichen Kommunikationsslots ineinander übergehen. Das Ineinander-Übergehen gemäß der Figur 2 ist lediglich als ein Beispiel zu sehen.
Im nächsten Schritt werden die Sensorsignale des Kommunikationsbusses für die verschiedenen Kommunikationsslots beispielsweise auf einem Steuergerät (bspw. einem Airbagsteuergerät) empfangen und verarbeitet. Damit die
Sensorsignale des Kommunikationsbusses auf dem Steuergerät richtig interpretiert werden, erfolgt im Rahmen der Erfindung eine Umrechnung der Sensorsignale der verwendeten Kommunikationsslots des
Kommunikationsprotokolls.
Figur 3 zeigt, wie durch die Addition der mittels der Datenwörter, bspw. innerhalb des ersten und zweiten Kommunikationsslots, übertragenen Werte eine
IVlessbereichserweiterung um den Faktor 2 in die positive bzw. negative Richtung (symmetrisch) realisiert werden kann.
In Figur 3 wird somit durch die Addition der übertragenen Werte aus den beiden Kommunikationsslots, dargestellt in Figur 2, im Steuergerät wieder eine einzelne Gerade. Jedoch fällt auf, dass der Wertebereich auf dem Steuergerät nun mit +/-960 LSB deutlich über dem Wertebereich auf dem ersten
Kommunikationsslots des Sensorbusses (+/-480 LSB) liegt. Durch die Addition der Werte beider Kommunikationsslots kann somit im Rahmen der Erfindung ein erweiterter Messbereich über ein geeignetes Kommunikationsmittel, bspw. einem PSI5-Bus, übertragen werden. Das Kommunikationsmittel hat in diesem Beispiel bei einer Datenwortgröße von 10 Bit, nur die Möglichkeit +/_480 LSB zu übertragen. Durch die Kombination mehrerer Kommunikationsslots und die Umrechnungen auf Sensor- bzw. Steuergeräteseite werden daraus in diesem Beispiel jedoch +/-960 LSB. Die Auflösung der Sensorsignale ist in diesem Beispiel für beide Kommunikationsslots gleich.
Dem Fachmann ist dabei klar, dass die Wertebereiche abhängig von der Datenwortlänge der Kommunikationsslots und der Anzahl der verwendeten Kommunikationsslots ist.
Figur 4 zeigt, wie durch die Kombination der übertragenen Werte des ersten und zweiten Kommunikationsslots eine Messbereichserweiterung des Sensors um den Faktor 3 in die positive Richtung (asymmetrisch) realisiert wird. In Figur 4 wurden die übertragenen Werte auf dem zweiten Kommunikationsslot weiterhin zwischen +/-480 LSB gemäß Figur 2 übertragen. Jedoch wurden die Daten vor der Übertragung auf dem Sensor so kodiert, dass nur positive
Sensorsignale oberhalb von +480 LSB im zweiten Kommunikationsslot kodiert übertragen werden. Das bedeutet, der zweite Kommunikationsslot enthält in diesem Fall Sensormesswerte zwischen +481 LSB und +1440 LSB. Dadurch ergibt sich durch die Kombination der übertragenen Werte aus den beiden Kommunikationsslots, wie in Figur 4 abgebildet, im Steuergerät wieder eine einzelne Gerade. Jedoch fällt auf, dass der Wertebereich auf dem Steuergerät nun mit -480 LSB bis +1440 LSB deutlich über dem Wertebereich auf dem ersten Kommunikationsslot des Kommunikationsprotokolls mit (+/-480 LSB) liegt. Durch die Kombination der übertragenen Werte beider Kommunikationsslots kann somit im Rahmen der Erfindung ein erweiterter Messbereich auf einem PSI5-Bus übertragen werden. Der erste Kommunikationsslot des
Kommunikationsmittels hat in diesem Beispiel bei einer Datenwortgröße von 10 Bit nur die Möglichkeit Messwerte zwischen +/-480 LSB zu übertragen. Durch die Kombination mehrerer Kommunikationsslots und die Umrechnungen auf Sensor- bzw. Steuergeräteseite werden daraus in diesem Beispiel jedoch -480 LSB bis +1440 LSB. Die Auflösung der Sensorsignale ist in diesem Beispiel für beide Kommunikationsslots gleich. Die asymmetrische Auslegung des Wertebereichs ist in diesem Fall beabsichtigt, da für manche Anwendungen ein hoher Messbereich nur im positiven Sensierbereich des Sensors nötig sein kann.
Einem Fachmann ist dabei klar, dass auf analoge Art und Weise der
Messbereich in den negativen Sensierbereich des Sensors vergrößert werden kann.
Gemäß den vorstehenden Ausführungsformen wurden die Sensormesswerte auf ein erstes und mindestens ein zweites Datenwort mit gleicher Auflösung übertragen.
Gemäß der nun im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen soll der übertragene Wertebereich durch unterschiedliche Auflösungen der Messwerte in dem ersten und mindestens einen zweiten Datenwort entsprechend erweitert werden.
Gemäß diesen Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung erfolgt durch das Hinzufügen mindestens eines weiteren Kommunikationsslots eine IVlessbereichserweiterung, wobei die Auflösung der übertragenen Werte auf dem zweiten Kommunikationsslot nicht der Auflösung der übertragenen Werte auf dem ersten Kommunikationsslot entspricht. Die in Figur 5 dargestellte Kennlinie, welche über zwei Kommunikationsslots verteilt aufgetragen ist, soll das Prinzip verdeutlichen:
Gemäß der Darstellung in Figur 5 werden die Sensormesswerte des Sensors zunächst bis zu einem Bereich von +/-480 LSB auf dem ersten
Kommunikationsslot eines entsprechenden Kommunikationsprotokolls bzw. -Standards übertragen. Anschließend erfolgt die Übertragung weiterer
Sensormesswerte in mindestens einem weiteren Kommunikationsslot des gleichen Kommunikationsprotokolls bzw. -Standards. Die Sensormesswerte des zweiten Kommunikationsslots können dabei wie nachfolgend beschrieben zum Zweck einer IVlessbereichserweiterung unterschiedliche kodiert sein. Wichtig ist, dass die Sensormesswerte dabei gemäß der Figur 5 für die unterschiedlichen Kommunikationsslots in diesem Beispiel eine unterschiedliche Auflösung besitzen, wobei sie jedoch bezüglich des Wertebereichs ineinander übergehen.
Im nächsten Schritt werden die übertragenen Werte des entsprechenden Kommunikationsprotokolls bzw. -Standards für die verschiedenen
Kommunikationsslots, beispielsweise auf einem Steuergerät (hier ein
Airbagsteuergerät) empfangen und verarbeitet. Damit die Sensorsignale des Kommunikationsbusses auf dem Steuergerät richtig interpretiert werden, erfolgt im Rahmen der Erfindung eine Umrechnung der Sensorsignale der verwendeten Kommunikationsslots des entsprechenden Kommunikationsprotokolls bzw. - Standards. Hierbei sind mehrere Verfahren der Kodierung auf dem Sensor beziehungsweise der Rückrechnung auf dem Steuergerät denkbar. Einige davon werden beispielhaft im Folgenden vorgestellt. Figur 6 zeigt, wie durch die Addition der Signalwerte des ersten und des zweiten Kommunikationsslots eine Messbereichserweiterung des Sensors um den Faktor 3 in die positive und negative Richtung (symmetrisch) realisiert wird.
Gemäß der Variante, dargestellt in Figur 6, wird somit durch die Addition der übertragenen Werte aus den beiden Kommunikationsslots gemäß Figur 5 im Steuergerät wieder eine einzelne Gerade. Jedoch fällt auf, dass der
Wertebereich auf dem Steuergerät nun beispielhaft mit +1-1440 LSB deutlich über dem Wertebereich auf einem einzelnen Kommunikationsslot (+/-480 LSB) liegt. Durch die Addition der Sensorsignale beider Kommunikationsslots kann somit im Rahmen der Erfindung ein erweiterter Messbereich mit dem
Kommunikationsprotokoll bzw. -Standard übertragen werden. Das
Kommunikationsprotokoll sieht in diesem Beispiel eine Datenwortgröße von 10 Bit vor. Somit besteht lediglich die Möglichkeit +/-4QQ LSB zu übertragen. Durch die Kombination mehrerer Kommunikationsslots, wobei in diesem Beispiel der zweite Kommunikationsslot nur mit halber Auflösung betrieben wird und die Umrechnungen auf Sensor- beziehungsweise Steuergeräteseite erfolgt, wird dadurch gemäß dem vorliegenden Beispiel ein Wertebereich von +/_1440 LSB abgedeckt.
Die Auflösung der übertragenen Werte ist in diesem Beispiel für beide
Kommunikationsslots unterschiedlich.
Dies bedeutet vorliegend: Angenommen ein Sensor weist einen Sensierbereich auf, der in Einzelschritten auf den Wertebereich von +/_1440 LSB abgebildet wird.
Zur Übertragung des Sensormesswerts stehen allerdings nur
Kommunikationsslots zur Verfügung, die eine Datenwortgröße von 10 Bit aufweisen und somit nur einen Wertebereich von +/-4QQ LSB in Einzelschritten abdecken.
Um den gesamten Sensierbereich zu übertragen müsste nun vorliegend die Auflösung 3 : 1 gewählt werden. Dadurch würde Genauigkeit eingebüßt werden. Spielt die entsprechend hohe Auflösung eine Rolle, so könnte der Sensierbereich beschnitten werden. Das heißt gemessene Werte, die über/unter +/-480 lägen, würden nicht oder nur als +/-480 LSB übertragen werden.
Ist sowohl die Auflösung, als auch der Sensierbereich wichtig, so könnte nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ein weiterer Kommunikationsslot hinzugenommen werden. Doch selbst zwei Kommunikationsslots würden nur einen Wertebereich von +/-960 LSB abdecken können.
Gemäß der vorliegenden Variante, könnte ein vorbestimmter Wertebereich mit einer hohen Auflösung übertragen werden. In dem verbleibenden Wertebereich könnte auf die hohe Auflösung verzichtet werden.
Bei Anwendungen zur Auslösung von Sicherheitsmitteln, wie Airbags, spielt ein Wertebereich um den Nullpunkt bzw. um die Auslöseschwellwerte eine besonders wichtige Rolle. Somit sollte um diesen Wert herum eine hohe
Auflösung vorliegen.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Sensormesswerte zwischen +/-480 mit einer hohen Auflösung (bspw. 1 : 1) übertragen werden, wohingegen die Sensormesswerte von -1440 bis -481 und + 481 bis +1140 mit einer geringeren Auflösung (bspw. 2 : 1) übertragen werden.
Beispielsweise würde der Sensormesswert +363 im ersten Kommunikationsslot mit +363 LSB und im zweiten Kommunikationsslot mit 0 übertragen werden.
Auf dem Steuergerät würde durch Addition der übertragenen Werte, der
Sensormesswert +363 empfangen werden können.
Der Sensormesswert -1221 würde im ersten Kommunikationsslot mit -480 LSB und im zweiten Kommunikationsslot aufgrund der kleineren Auflösung und aufgrund von Rundungskonventionen mit -371 LSB übertragen werden. Auf dem Steuergerät würde durch Addition und Berücksichtigung der
unterschiedlichen Auflösungen des übertragenen Werts im zweiten
Kommunikationsslot der Sensormesswert -1222 empfangen werden.
Es fällt dabei auf, dass der gemessene Wert und der empfangene Wert aufgrund des Informationsverlusts durch die geringere Auflösung leicht unterschiedlich sind.
Dieser Informationsverlust wird zugunsten des deutlich vergrößerten
Messwertbereichs in Kauf genommen.
Dem Fachmann ist vorliegend klar, dass der Messwertbereich durch die
Hinzunahme weiterer Kommunikationsslots bzw. durch die Änderung der
Auflösung weiter beeinflusst werden kann.
Figur 7 zeigt, wie durch die Kombination der übertragenen Werte des ersten und zweiten Kommunikationsslots eine Messbereichserweiterung des Sensors um den Faktor 5 in die positive Richtung (asymmetrisch) realisiert wird.
Gemäß der Darstellung in Figur 7 wurden die übertragenen Werte auf dem zweiten Kommunikationsslot weiterhin zwischen +/-480 LSB, wie dargestellt in Figur 5, übertragen. Jedoch wurden die Werte vor der Übertragung auf dem Sensor so kodiert, dass nur positive Sensormesswerte oberhalb von +480 LSB im zweiten Kommunikationsslot bei unterschiedlicher Auflösung der
Sensormesswerte (wie zu Figur 6 ausgeführt) übertragen werden. In diesem Beispiel ist die Auflösung der Sensormesswerte des zweiten
Kommunikationsslots nur halb so groß wie im ersten Kommunikationsslot. Das bedeutet, der zweite Kommunikationsslot enthält in diesem Fall
Sensormesswerte zwischen +481 LSB und +2400 LSB.
Dadurch ergibt sich durch die Kombination der übertragenen Werte aus den beiden Kommunikationsslots, wie in Figur 7 dargestellt, im Steuergerät wieder eine einzelne Gerade. Jedoch fällt auf, dass der Wertebereich auf dem Steuergerät nun von -480 LSB bis +2400 LSB reicht und damit deutlich über dem Wertebereich auf dem ersten Kommunikationsslot des Kommunikationsprotokolls bzw. -Standards von +/-480 LSB liegt. Durch die Kombination der übertragenen Werte beider Kommunikationsslots kann somit im Rahmen der Erfindung ein erweiterter Messbereich mittels eines entsprechenden
Kommunikationsprotokolls, bspw. gemäß dem PSI5-Standard, übertragen werden.
Ein Kommunikationsslot des Kommunikationsprotokolls bzw. -Standards hat in diesem Beispiel mit einer Datenwortgröße von 10 Bit nur die Möglichkeit
+/-480 LSB zu übertragen. Durch die Kombination mehrerer
Kommunikationsslots und die Umrechnungen auf Sensor- beziehungsweise Steuergeräteseite werden daraus in diesem Beispiel jedoch -480 LSB bis +2400 LSB.
Die Auflösung der Sensorsignale ist in diesem Beispiel für beide
Kommunikationsslots unterschiedlich.
Die asymmetrische Auslegung des Wertebereichs ist in diesem Fall beabsichtigt, da ein hoher Messbereich auch nur im positiven oder negativen Sensierbereich des Sensors nötig sein kann.
Außerdem kann die Sensorauflösung für den oberen Sensierbereich reduziert werden, da dort meist keine Auflösung im einzelnen LSB-Bereich notwendig ist.
Über die genannten Ansätze hinaus ist im Rahmen der Erfindung denkbar, dass für eine Sensorgeneration verschiedene Abbildungsfunktionen im Sensor sowie im Steuergerät hinterlegt werden. Je nach Anwendungsfall erfolgt im Sensor während der Produktion die Kodierung der richtigen Abbildungsfunktion, d.h. der Festlegung der gewünschten Auflösung zu den entsprechenden Wertebereichen.
Die Sensorkonfiguration wird anschließend während der Initialisierungsphase an das Steuergerät gesendet, so dass die Rückrechnung der Sensordaten aus der Übertragung für die verschiedenen Kommunikationsslots im Steuergerät korrekt durchgeführt wird.
Auf diese Weise können beispielsweise Sensoren, die für eine Anwendung zur Auslösung von Insassenschutzmittel, bspw. Airbags, in der Fahrzeugseite angeordnet sind, mit einer anderen Auflösung oder einem anderen Wertebereich betrieben werden, als Sensoren des gleichen Typs für den Fußgängerschutz oder für die Frontcrash-Erkennung.
Figur 8 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Übertragen von Sensormesswerten gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Schritt 801 wird ein Sensormesswert von einem Sensor ausgegeben bzw. bereitgestellt.
In Schritt 802 wird der Sensormesswert auf ein erstes Datenwort und mindestens ein zweites Datenwort abgebildet. Wobei ein erster Teil des Sensormesswerts auf das erste Datenwort abgebildet wird und der verbleibende Teil des
Sensormesswerts auf das mindestens eine zweite Datenwort abgebildet wird. Dabei gehen der erste abgebildete Teil des Sensormesswerts und der verbleibende abgebildete Teil des Sensormesswerts ineinander über.
In Schritt 803 werden das erste Datenwort mittels eines ersten
Kommunikationsslots eines entsprechenden Kommunikationsprotokolls bzw. -Standards übertragen und das mindestens eine zweite Datenwort mittels mindestens eines zweiten Kommunikationsslots des Kommunikationsprotokolls bzw. -Standards übertragen, oder das erste und zweite Datenwort hintereinander innerhalb desselben Kommunikationsslots oder das ersten und zweite Datenwort rollierend innerhalb desselben Kommunikationsslots übertragen.
Fig. 9 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zum Empfangen eines Sensormesswerts gemäß der vorliegenden Erfindung. In Schritt 901 werden mittels eines ersten Kommunikationsslots und mindestens eines zweiten Kommunikationsslots oder hintereinander innerhalb desselben Kommunikationsslots oder rollierend innerhalb desselben Kommunikationsslots eines entsprechenden Kommunikationsprotokolls ein erstes und mindestens ein zweites Datenwort empfangen.
In Schritt 901 werden die mittels des ersten und des mindestens einen zweiten Datenworts übertragenen Werte entsprechend kombiniert, sodass unter Berücksichtigung des übertragenen Wertebereichs und der verwendeten Auflösung der zur Übertragung vorgesehene Sensormesswert empfangen wird.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren (800) zur Übertragung eines Messwerts eines Sensors, wobei der Messwert mittels eines ersten und mindestens eines zweiten Datenworts übertragen wird, wobei ein erster Teil des Messwert so auf das erste Datenwort abgebildet wird und der übrige Teil des Messwerts so auf das mindestens eine zweite Datenwort abgebildet wird, dass die abgebildeten Teile des Messwerts ineinander übergehen.
2. Verfahren (800) nach Anspruch 1, wobei mittels des mindestens einen
zweiten Datenworts nur die Anteile des Messwerts übertragen werden, die entweder oberhalb oder unterhalb des mit dem ersten Datenwort betragsmäßig größten übertragbaren Sensorwerts liegen.
3. Verfahren (800) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Datenwort den ersten Teil des Messwerts mit einer ersten Auflösung repräsentiert und das mindestens eine zweite Datenwort den mindestens einen zweiten Teil des Messwerts mit mindestens einer weiteren Auflösung repräsentiert.
4. Verfahren (800) nach Anspruch 3, wobei die erste Auflösung nicht gleich der mindestens einen zweiten Auflösung ist, insbesondere wobei die erste Auflösung höher ist als die mindestens eine zweite Auflösung.
5. Verfahren (800) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste und das mindestens eine zweite Datenwort die gleiche Wortbreite aufweisen, insbesondere eine Wortbreite von 10 Bit.
6. Verfahren (800) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste und das mindestens eine zweite Datenwort mittels eines
Kommunikationsprotokolls, insbesondere des PSI5-Protokolls, übertragen werden, wobei das Kommunikationsprotokoll zur Übertragung wenigstens einen Kommunikationsslot aufweist, wobei das erste und das mindestens eine zweite Datenwort in unterschiedlichen Kommunikationsslots oder hintereinander innerhalb desselben Kommunikationsslots oder rollierend, insbesondere alternierend, innerhalb desselben Kommunikationsslots übertragen werden.
7. Verfahren (900) zum Empfangen eines Messwerts eines Sensors, wobei der Messwert mittels eines ersten und mindestens eines zweiten Datenworts empfangen wird, wobei ein erster Teil des Messwerts mittels des ersten Datenworts empfangen wird und der übrige Teil des Messwerts mittels des mindestens einen zweiten Datenworts empfangen wird, wobei die empfangenen Teile des Messwerts ineinander übergehen.
8. Verfahren (900) nach Anspruch 7, wobei mittels des mindestens einen
zweiten Datenworts nur die Anteile des Messwerts empfangen werden, die entweder oberhalb oder unterhalb des mit dem ersten Datenwort betragsmäßig größten übertragbaren Sensorwerts liegen.
9. Verfahren (900) nach Anspruch 7 oder 8, wobei das erste Datenwort den ersten Teil des Messwerts mit einer ersten Auflösung repräsentiert und das mindestens eine zweite Datenwort den mindestens einen zweiten Teil des Messwerts mit mindestens einer weiteren Auflösung repräsentiert.
10. Verfahren (900) nach Anspruch 9, wobei die erste Auflösung nicht gleich der mindestens einen zweiten Auflösung ist, insbesondere wobei die erste Auflösung höher ist als die mindestens eine zweite Auflösung.
11. Verfahren (900) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei das erste und das mindestens eine zweite Datenwort die gleiche Wortbreite aufweisen, insbesondere eine Wortbreite von 10 Bit.
12. Verfahren (900) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei das erste und das mindestens eine zweite Datenwort mittels eines Kommunikationsprotokolls, insbesondere des PSI5-Protokolls, empfangen werden, wobei das Kommunikationsprotokoll zum Empfangen wenigstens einen Kommunikationsslot aufweist, wobei das erste und das mindestens eine zweite Datenwort aus unterschiedlichen Kommunikationsslots oder hintereinander aus demselben Kommunikationsslot oder rollierend, insbesondere alternierend, aus demselben Kommunikationsslot empfangen werden.
13. Verfahren (900) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei der Messwert mittels eines Verfahrens (800) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 übertragen wird.
14. Sensor, der derart eingerichtet ist alle Schritte des Verfahrens (800) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
15. Sensor nach Anspruch 14, wobei in der Sensor über wenigstens ein
Speichermittel verfügt, wobei in dem Speichermittel wenigstens eine
Funktion zur Abbildung des Messwerts auf das erste und das mindestens eine zweite Datenwort hinterlegt ist.
16. Sensor nach Anspruch 15, wobei der Sensor derart eingerichtet ist, dass der Sensor eine der wenigstens einen Funktion in einer Initialisierungsphase überträgt.
17. Verfahren zur Herstellung eines Sensors nach einem der Ansprüche 15 oder
16, wobei während der Herstellung des Sensors die wenigstens eine Funktion hinterlegt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die hinterlegte Funktion derart
geschützt, dass eine nachträgliche Manipulation und/oder Veränderung der
Funktion nicht möglich ist, insbesondere signiert, hinterlegt wird.
19. Steuergerät, das derart eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens (900) nach einem der Ansprüche 7 bis 13 auszuführen.
20. Computerprogramm, das ausgebildet ist, um ein Verfahren (800; 900) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 auszuführen.
21. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm Anspruch 20 gespeichert ist.
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