WO2021136660A1 - Verfahren und anordnung zum auslesen von sensoren zur näherungserkennung - Google Patents

Verfahren und anordnung zum auslesen von sensoren zur näherungserkennung Download PDF

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WO2021136660A1
WO2021136660A1 PCT/EP2020/086364 EP2020086364W WO2021136660A1 WO 2021136660 A1 WO2021136660 A1 WO 2021136660A1 EP 2020086364 W EP2020086364 W EP 2020086364W WO 2021136660 A1 WO2021136660 A1 WO 2021136660A1
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sensors
controller
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group
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Thomas KLEFFEL
Manuel Stotzem
Andreas Kail
Frank Hesmer
Tim Scholz
Andre Ress
Mikhail Vaisman
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Preh GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/94084—Transmission of parameters among sensors or between sensor and remote station

Definitions

  • the invention relates to a method for reading out sensors for proximity detection.
  • the invention also relates to an arrangement for carrying out the method with controllers and associated sensors for proximity detection.
  • Sensors for proximity detection are used, for example, in vehicles such as commercial vehicles, e.g. B. agricultural type, or passenger cars are used to operate controls connected to the proximity sensors.
  • proximity sensors are also understood to mean touch sensors that can detect contact. Touch sensors can be found e.g. B. in touchscreens or touchpads application.
  • US2006082545A1 proposes an operating system for a vehicle with a touch-sensitive operating element.
  • the operating system also has a proximity sensor so that the operating system can be switched on when the user's hand approaches.
  • an analog signal from a sensor can, for example, be scanned and processed by a controller assigned to the sensor.
  • the scanning generates a digital signal which can then be processed by the controller so that it can determine whether an object has approached the proximity sensor or whether it has been touched.
  • Proximity sensors are sensors that respond to proximity.
  • proximity sensors are understood to mean sensors that respond in a contact-free manner or to contact.
  • proximity sensors There are several types of proximity sensors, e.g. B. inductive, optical, capacitive or magnetic Art.
  • capacitive proximity sensors are particularly important. Capacitive proximity sensors react to both metallic and non-metallic materials, i. That is, they can be used in a vehicle to detect the approach of, for example, a hand of an operator. The detection takes place z. B. in that when an object approaches, the oscillation frequency of an oscillating circuit of the proximity sensor changes. An analog output signal from the sensor can then be scanned and evaluated by an assigned controller.
  • the procedure has the following steps:
  • the sensors are assigned to the groups in such a way that sensors that are spatially far apart from one another can be assigned to the same group. Sensors that are spatially close to one another are assigned as different groups as possible. This enables these sensors, which are arranged spatially adjacent to one another, to be read out at different times. This can reduce interference.
  • the assignment of the proximity sensors to groups can be carried out permanently in an arrangement, ie the assignment to the groups is retained over the operating time of the arrangement.
  • a main controller can also be provided which is in communication with the controllers assigned to the proximity sensors.
  • the main controller can assign the controllers to dynamic groups and also adjust the assignment.
  • the method offers the advantage that the sensors in a group can be read out simultaneously. This means that reading can be carried out more quickly. Simultaneously in this context means in a close temporal context. It can mean that at least parts of the readout process of the individual sensors overlap in time.
  • each sensor of a group i. H. each member of a group is assigned a different controller.
  • Each sensor belonging to the same group is read out by a different controller.
  • This enables efficient simultaneous scanning of the sensor signals from the sensors in the group and their evaluation by the respectively assigned controller.
  • the sensors assigned to a controller belong to different groups and are preferably used sequentially, i. H. one after the other, read out.
  • the sensors are preferably individually controllable by z. B. be connected directly to the controller or z. B, are connected to this via a controllable line, e.g., a serial line.
  • a possible connection of the sensors with the assigned controller is z. B. the connection via a control line "Chip Select".
  • the controllers assigned to the proximity sensors are connected via a network.
  • the simultaneous reading of sensors in a group can then be triggered via the network, for example via a communication message.
  • the network can be, for example, a network that connects control devices.
  • the network can be e.g. B. a CAN, LIN, FlexRay, Trade Ethernet or similar network.
  • the devices exchange information system-wide about the operating status and other relevant data in the vehicle.
  • the network can be, for example, a CAN bus and the communication message can be a CAN message. All control units that are involved in the simultaneous reading of the sensors receive the same message contained in the communication, a synchronization message, the processing of which is regulated in the configuration of the control units. For example, when receiving in the respective control device, the reading of the proximity sensors of a group can be triggered by the respectively assigned controller. The readout can be coordinated, for example, by a main controller that z. B. in a master control device, also called "head unit", of the CAN bus.
  • the main controller can trigger the transmission of the communication message that triggers the simultaneous reading of sensors in a group Send the communication message yourself and read out the group's own sensors in a synchronized manner.
  • the invention can also be implemented with other networks of a local type, for example local area networks according to the IEEE standard, wired or wireless, or others preferably via a precise time source, e.g. quartz-based, in order to ensure exact synchronization.
  • Such a control unit, engl. ECU electronic control unit, is an electronic module and can be used to control or regulate something.
  • a control unit can be used in the vehicle sector, but also to control machines, systems and other technical processes. Control units are embedded systems. You can get input from sensors. Output can be made via actuators that z. B. regulate physical processes. Control devices can be designed differently in size, z. B. have a microcontroller with built-in RAM and ROM memory, and range up to multi-processor systems with their own graphics output system.
  • the invention is arranged in a vehicle, the controllers being arranged in control units in the vehicle.
  • the proximity sensors are connected to the control units and are read out by the controllers located in the control units.
  • a controller can e.g. B.
  • proximity sensors which are preferably connected to the control unit on which the controller assigned to the proximity sensors is arranged.
  • the sensors are then preferably grouped in such a way that only one sensor is assigned to a group per control device. Sensors that are assigned to the same group are preferably connected to different control units and are arranged spatially remote from one another in the vehicle.
  • One arrangement for carrying out the method has controllers that are assigned to sensors for proximity detection.
  • the controllers are designed in such a way that they identify the sensors assigned to them, in particular by scanning and processing an analog signal from an assigned sensor. The scanning generates a digital signal which can then be processed by the controller so that the controller can determine whether an object has approached the proximity sensor or whether it has been touched.
  • the sensors for proximity detection are grouped in at least two groups, at least one of the groups having at least two members and at least one further group having at least one member.
  • the arrangement is designed to read out the sensors in groups, sensors which are members of the same group being read out at the same time. Simultaneously means in this context in a close temporal context. It can mean that at least parts of the readout process of the individual sensors overlap in time.
  • the arrangement is arranged in a vehicle and the controllers are preferably arranged in networked control units in the vehicle, the sensors being connected to the control units.
  • various preferably local networks can be used, for example wired or wireless networks.
  • a CAN bus is preferably used to network the control units.
  • FIG. 1 shows an example of an arrangement with control units that are networked in a ring topology
  • FIG. 2 shows, by way of example, a further arrangement with control devices which are networked in bus topology
  • FIG. 3 shows a control device with sensors and an associated controller
  • FIG. 6 shows an example of a further arrangement with control devices which are networked in a bus topology
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a control device system 10 networked via a network, for example a bus 12, in a ring topology.
  • the system is arranged in a vehicle 1, for example.
  • the control units 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 are z. B. networked via a CAN bus.
  • the network for example the bus 12, can have a main controller 20.CTR.
  • the controller 20.CTR of the control device 20 preferably also takes over the function of the Main controller.
  • the control device 20 is preferably also the master control device, that is to say the main control device, of the network, for example a bus 12 that is used in the CAN bus, e.g. B. "Head Unit" can be called.
  • the control units 20 ... 36 can, for. B. be connected to various controls of the vehicle 1, each of which is equipped with proximity sensors 20.
  • the main control device 20 has a controller 20.CTR and two the controller
  • the control device 22 has a controller 22.CTR and two proximity sensors 22.A and 22.B assigned to the controller 22.CTR.
  • the control device 24 has a controller 24.CTR and two proximity sensors 24.A and 24.B assigned to the controller 24.CTR.
  • the control device 26 has a controller 26.CTR and three proximity sensors 26 A, 26 B and 26 C assigned to the controller 26. CTR.
  • the control unit 28 has a controller 28.CTR and two proximity sensors 28. A and 28. B assigned to the controller 28.CTR.
  • the control device 30 has a controller 30.CTR and three proximity sensors 30. A, 30. B and 30.
  • the control unit 32 has a controller 32.CTR and two proximity sensors 32. A and 32. B assigned to the controller 32.CTR.
  • the control unit 34 has a controller 34.CTR and two proximity sensors 34.A and 34. B assigned to the controller 34.CTR.
  • the control device 36 has a controller 36.CTR and two proximity sensors 36. A and 36. B assigned to the controller 36.CTR.
  • one group thus comprises 9 members 20.
  • a ... 36A a further group nine members 20.
  • a ... 36. A or 20. B to 36. B or 28. C, 32. C can be achieved by a communication message such as a synchronization message, e.g. B. a CAN message triggered, the is sent out, for example, by the main controller 20.CTR.
  • a communication message such as a synchronization message, e.g. B. a CAN message triggered
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a control device system 10 networked via a network, for example a bus 12, in bus topology.
  • the system can e.g.
  • a group thus comprises five members 20.A ... 28A, and another group comprises five members 20. B ... 28. B and a third group, a member 26C.
  • the group-wise reading of the sensors 20.A, 20.B, 22.A, 22.B, 24.A, 24.B, 26.A, 26. B, 26.C, 28 .A, 28.B are triggered by a communication message such as a synchronization message, which is sent out, for example, by the main controller 20.CTR or the sending of which is triggered by the main controller 20.CTR.
  • a communication message such as a synchronization message
  • FIG. 3 it is shown by way of example for a control device SG how the controller CTR is connected to the proximity sensors A and B assigned to it.
  • the control unit SG can for example be networked with other control units via a network, for example a bus 12.
  • a serial line S of the controller CTR is connected to both sensor A and sensor B. Information can be transmitted to the controller CTR via the serial data line S.
  • the control device SG can also have one or more buttons with proximity sensors C, D, which are directly connected to the controller CTR.
  • the sensor which is directly connected to the controller CTR, can be scanned directly via the connection cable of the sensor
  • control unit SG has an analog-to-digital converter (not shown), which is connected on its analog side to the analog outputs of sensors A, B (not shown). and its digital side is connected to the controller CTR (not shown).
  • the analog-to-digital converter can be arranged in the sensors A, B.
  • the controller CTR can e.g. B, sample the analog signal from sensors A, B via the analog-to-digital converter, A / D converter.
  • the controller has a chip select pin CS_0 that is connected to sensor A.
  • the controller has a chip select point CS_1, which is connected to the sensor B.
  • the sensors A, B. can be controlled by the controller CTR via the chip select lines CS_0 and CS_1.
  • FIG. 4 shows an example of how the data transmission via the serial line can be controlled via a control line, here in the example the "Chip Select" CS pin.
  • CS corresponds here to CS_0 for sensor A from FIG. 3 or CS corresponds.
  • CS_1 speaks here for the sensor B from FIG. 3.
  • the serial line S is the same for both.
  • the data transmission from sensor A or B on the serial line S starts with an optional start byte.
  • the start byte is optional but advantageous, as it facilitates synchronization between the communication partners.
  • the data transfer "Data" takes place with space of the duration "t-inter byte" between the individual data portions.
  • a "byte" of FIG. 4 comprises 1 start bit, 8 data bits and 1 stop bit, i.e. a total of 10 bits. Data transmission on the serial line S is continued until the level on the line "Chip Select" CS is pulled up again.
  • Fig. 5 the data transmission on the serial line is shown together with the scanning process in the A / D converter.
  • an optional start byte is transmitted on the serial line. It is used for synchronization. During the transmission of the start byte, the sampling is prepared. "Preparation”. At the end of the start byte, during the "t-inter byte” time, the analog signal scanned by the sensors, the result is then transmitted in the next byte (red arrow up). This is repeated until the level of the "Chip Select" line CS is pulled up again (FIG. 4).
  • the controller CTR can alternately scan and process sensors A and B from FIG. 4.
  • the controller CTR can use three or more pins CS, e.g. B. CS_0, CS_1, CS_2, etc., each connected to one of the sensors. The sensors can then be read out one after the other via the level on the three or more "Chip Select" CS lines.
  • the sensors A, B, C which are connected to a control unit SG, are, for example, in close proximity to one another. It is therefore advantageous, in order to avoid malfunctions, to read out sensors A, B, C of a control unit SG not at the same time, but rather one after the other. However, sensors that are further away from each other can be read out simultaneously without any interference. This is made possible by the fact that these sensors, e.g. B, group 20. A ... 36.A, or group 20. B ... 26. B or group 26. C, 30C, each simultaneously from their assigned controllers 20. CTR ... 36. CTR can be read out.
  • the control device 38 has a controller 38. CTR and two sensors 38. A and 38, B, which can be connected to the controller 38. CTR via lines. nen. The lines can be designed as shown in FIG. 3, for example.
  • the control device 40 has two sensors 40. A and 40. B, which can be connected to the controller 40. CTR via lines.
  • the control device 40 also has two sensors 40. C and 40, D, which can be arranged directly on the controller 40. CTR.
  • the control unit 42 has two sensors 42. A and 42.
  • the device 42 also has two sensors 42. C and 42. D, which can be arranged directly on the controller 42.CTR.
  • the control unit 44 has a controller 44.CTR and two sensors 44.C and 44. D.
  • the sensors 44. C and 44. D can be arranged directly on the controller 44.CTR.
  • the control device 46 has a controller 46.CTR and three sensors 46. A, 46. B, 46. C.
  • the sensors 46. A and 46. B can be connected to the controller 46, CTR via lines.
  • the sensor 46. C can be attached directly to the controller 46. CTR.
  • the control device 48 has a controller 48, CTR and three sensors 48. A, 48. B, 48. C.
  • the sensors 48. A and 48. B can be connected to the controller 48. CTR via lines.
  • the sensor 48. C can be attached directly to the controller 48. CTR.
  • the sensors 40. C, 40. D, 42. C, 42. D, 44. C, 44. D, 46, C, 48. C interfere with each other when reading at the same time.
  • the controllers 38. CTR, 40. CTR, 42. CTR, 44. CTR, 46. CTR, 48.CTR are therefore assigned to different read-out phases, phase 1 and phase 2.
  • the controllers 38. CTR, 42. CTR, 46. CTR belong to phase 1.
  • the controllers 40th CTR, 44th CTR, 48th CTR belong to phase 2.
  • Phase 1 and phase 2 run in parallel and are assigned to the controllers 38th CTR, 40th CTR, 42nd CTR, 44th CTR, 46th CTR, 48th CTR depending on the geometric arrangement.
  • the phases are time-synchronized by a regular external pulse, e.g. a synchronization message. According to one embodiment, the external pulse is sent regularly, for example every second.
  • the phases are synchronized cyclically by means of the external pulse, for example after all sensors have been read out once. Further embodiments are possible and can vary with the number and type of sensors.
  • phase 1 and phase 2 two parallel read-out sequences of phase 1 and phase 2 are shown as an example.
  • the external pulse triggers the read-out of the sensors 38. A, 38. B, 42. A, 42. B, 42. C, 42D associated with phase 1 , 46. A, 46. B, 46. C off, and the reading of the sensors 40. A, 40. B, 40. C, 40. D, 44. C, 44. D, belonging to phase 2, 48. A, 48. B, 48. C.
  • Phases 1 and 2 contain several consecutive ones Measurement steps, lOlEm, 101. A, 101. B, 101. C, 101. D and 102. Em, 102. A, 102. B, 102. C, 102. D.
  • the synchronization message is received in the control unit 38, 40, 42, 44, 46, 48 the reading of the sensors is triggered according to their phase affiliation.
  • the control devices 40.CTR, 44.CTR, 48.CTR associated with phase 2 do not record any data.
  • sensor values from different sensors of group D, phase 2, ie z. B. 40th D, 44th D recorded.
  • the measuring step 102.A sensor values from various sensors of group A, phase 2, ie z. B. 40. A, 44, A and 48, A recorded.
  • measuring step 102. B sensor values from various sensors of group B, phase 2, that is to say e.g. B. 40. B, 44.B and 48. B recorded.
  • sensor values are recorded from various sensors in group D, phase 2, for example 40th D, 44th D.
  • sensors of group A and B which belong to phase 1 and 2, are read out together. If sensors of group C and D of phase 1 are read out, the empty time window 102. Em is active for control devices 40.CTR, 44.CTR, 48.CTR of phase 2. No sensors of the control devices 40.CTR, 44.CTR, 48.CTR belonging to phase 2 are read out. If sensors of group C and D of phase 2 are read out, the empty time window 101. Em is active for control units 38.CTR, 42.CTR, 46.CTR of phase 1. No sensors of the control devices 38.CTR, 42.CTR, 46.CTR belonging to phase 1 are read out.

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auslesen von Sensoren (A, B, 20.A, 20.B, 22.A, 22.B, 24.A, 24.B, 26.A, 26. B, 26.C, 28.A, 28.B, 30.A 30.B, 30.C, 32.A, 32.B, 34.A, 34.B, 36.A, 36.B, 38.A, 38.B, 40.A, 40.B, 40.C, 40.D, 42.A, 42.B, 42. C, 42.D, 44.C, 44.D, 46.A, 46.B, 46.C, 48.A, 48.B, 48.D) zur Näherungsserkennung, wobei ein Sensor (A, B, 20.A, 20.B, 22.A, 22.B, 24.A, 24.B, 26.A, 26.B, 26.C, 28.A, 28.B, 30.A, 30. B, 30.C, 32.A, 32.B, 34.A, 34.B, 36.A, 36.B, 38.A, 38.B, 40.A, 40.B, 40.C, 40.D, 42.A, 42.B, 42.C, 42.D, 44.C, 44.D, 46.A, 46.B, 46.C, 48.A, 48.B, 48.D) von einem dem Sensor zugeordneten Controller (CTR, 20.CTR, 22.CTR, 24.CTR, 26.CTR, 28.CTR, 30.CTR, 32.CTR, 34.CTR, 36, CTR, 38.CTR, 40.CTR, 42.CTR, 44.CTR, 46.CTR, 48.CTR) ausgelesen wird, mit den Schritten - Gruppieren der Sensoren (A, B, 20.A, 20.B, 22.A, 22.B, 24.A, 24.B, 26.A, 26.B, 26.C, 28.A, 28.B, 30.A, 30. B, 30.C, 32.A, 32.B, 34.A, 34.B, 36.A, 36.B, 38.A, 38.B, 40.A, 40.B, 40.C, 40.D, 42.A, 42.B, 42.C, 42.D, 44.C, 44.D, 46.A, 46.B, 46.C, 48.A, 48.B, 48.D) in mindestens zwei Gruppen, wobei zumindest eine der Gruppen mindestens zwei Mitglieder aufweist und zumindest eine weitere Gruppe mindestens ein Mitglied aufweist, - Gruppenweises Auslesen der Sensoren (A, B, 20.A, 20.B, 22.A, 22.B, 24.A, 24.B, 26.A, 26.B, 26.C, 28.A, 28.B, 30.A, 30.B, 30.C, 32.A, 32.B, 34.A, 34.B, 36.A, 36.B, 38.A, 38.B, 40.A, 40.B, 40.C, 40.D, 42.A, 42.B, 42.C, 42.D, 44.C, 44.D, 46.A, 46.B, 46.C, 48.A, 48.B, 48.D), wobei Sensoren, die Mitglieder der gleichen Gruppe sind, gleichzeitig ausgelesen werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung zum Ausführen des Verfahrens.

Description

Verfahren und Anordnung zum Auslesen von Sensoren zur Näherungser- kennung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auslesen von Sensoren zur Näherungs- erkennung. Die Erfindung betrifft weiter eine Anordnung zum Ausführen des Ver- fahrens mit Controllern und zugeordneten Sensoren zur Näherungserkennung.
Sensoren zur Näherungserkennung werden beispielsweise in Fahrzeugen wie Nutzfahrzeugen, z. B. landwirtschaftlicher Art, oder Personenkraftwagen verwen- det, um mit den Näherungssensoren in Verbindung stehende Bedienelemente zu bedienen. Unter Näherungssensoren werden im Rahmen dieser Offenbarung auch Berührsensoren verstanden, die eine Berührung erkennen können. Berührungs- sensoren finden z. B. bei Touchscreens oder Touchpads Anwendung.
In US2006082545A1 wird ein Bediensystem für ein Fahrzeug mit einem berühr- empfindfichen Bedienelement vorgeschlagen. Das Bediensystem verfügt zusätz- lich über einen Näherungssensor, so dass das Bediensystem eingeschaltet werden kann, wenn sich die Hand des Benutzers nähert.
Beim Auslesen von Sensoren zur Näherungserkennung, insbesondere kapazitiver Art, kann es zu Störungen kommen, die z. B. durch elektromagnetische Störungen in der Umgebung des Sensors hervorgerufen werden. Eine solche elektromagne- tische Störung kann zeitlich begrenzt sein, betrifft jedoch in der Regel einen räum- lichen Bereich, so dass die Sensoren, die in diesem räumlichen Bereich liegen, von der Störung betroffen sein können. Auch kann der Auslesevorgang eines solchen Sensors bei anderen Sensoren, die in räumlicher Nähe zu ihm liegen, Störungen Hervorrufen.
Um bei kapazitiven Sensoren im Fahrzeug Störungen zu minimieren, wird in US2018041198A1 vorgeschlagen, die Abtastung von Sensorsignalen zu zufälligen Zeitpunkten durchzuführen. Demgegenüber soll das Auslesen von Sensoren zur Näherungserkennung zuver- lässiger und effizienter gestaltet werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Auslesen von Sensoren zur Näherungserkennung gemäß Anspruch 1 und durch eine Anordnung zum Ausfuh- ren des Verfahrens gemäß Anspruch 11. Die abhängigen Ansprüche betreffen vor- teilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Es Ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzelnen aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kom- biniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zu- sammenhang mit den Figuren zusätzlich.
Es sei ferner angemerkt, dass eine hierin nachstehend verwendete, zwischen zwei Merkmalen stehende und diese miteinander verknüpfende Konjunktion „und/o- der" stets so auszulegen ist, dass in einer ersten Ausgestaltung des erfindungs- gemäßen Gegenstands lediglich das erste Merkmal vorhanden sein kann, in einer zweiten Ausgestaltung lediglich das zweite Merkmal vorhanden sein kann und in einer dritten Ausgestaltung sowohl das erste als auch das zweite Merkmal vorhan- den sein können.
Zum Auslesen eines Sensors zur Näherungserkennung, auch Näherungssensor genannt, kann z, B, ein analoges Signal eines Sensors von einem dem Sensor zugeordneten Controller abgetastet und verarbeitet werden. Durch die Abtastung wird ein digitales Signal erzeugt, welches dann vom Controller verarbeitet werden kann, so dass dieser ermitteln kann, ob sich ein Objekt dem Näherungssensor genähert hat oder ob er berührt wurde.
Näherungssensoren sind Sensoren, die auf Annäherung reagieren. Im Kontext dieser Offenbarung werden unter Näherungssensoren dabei Sensoren verstanden, die berührungsfrei oder auf Berührung reagieren. Es gibt verschiedene Arten von Näherungssensoren, z. B. induktiver, optischer, kapazitiver oder magnetischer Art. Im Zusammenhang mit dieser Erfindung sind insbesondere kapazitive Nähe- rungssensoren von Bedeutung. Kapazitive Näherungssensoren reagieren sowohl auf metallische wie auch nichtmetaliische Werkstoffe, d. h, sie können in einem Fahrzeug zur Erkennung der Annäherung von beispielsweise einer Hand eines Be- dieners eingesetzt werden. Die Erkennung erfolgt z. B. dadurch, dass sich bei Annäherung eines Objektes die Schwingfrequenz eines Schwingkreises des Nähe- rungssensors ändert. Ein analoges Ausgangssignal des Sensors kann dann durch einen zugeordneten Controller abgetastet und ausgewertet werden.
Das Verfahren weist die Schritte auf:
- Gruppieren der Sensoren zur Näherungserkennung in mindestens zwei Grup- pen, wobei zumindest eine der Gruppen mindestens zwei Mitglieder aufweist und zumindest eine weitere Gruppe mindestens ein Mitglied aufweist;
- Gruppenweises Auslesen der Sensoren zur Näherungserkennung, wobei Senso- ren, die Mitglieder der gleichen Gruppe sind, gleichzeitig ausgelesen werden. Gleichzeitig bedeutet in diesem Zusammenhang in engem zeitlichen Zusam- menhang. Es kann bedeuten, dass zumindest Teile des Auslesevorgangs der einzelnen Sensoren sich zeitlich überlappen.
In einer Ausführungsform werden die Sensoren derart den Gruppen zugeordnet, dass räumlich weit entfernt voneinander angeordnete Sensoren der gleichen Gruppe zugeordnet werden können. Räumlich nahe beieinander angeordnete Sen- soren werden möglichst unterschiedlichen Gruppen zugeordnet. So kann ermög- licht werden, dass diese räumlich benachbart zueinander angeordneten Sensoren zu verschiedenen Zeitpunkten ausgelesen werden. Dadurch können Störungen vermindert werden.
Die Zuordnung der Näherungssensoren zu Gruppen kann in einer Anordnung fest vorgenommen werden, d. h. die Zuordnung zu den Gruppen bleibt über die Be- triebsdauer der Anordnung erhalten. Es kann auch ein Hauptcontroller vorgesehen sein, der mit den, den Näherungssensoren zugeordneten Controllern in Kommu- nikationsverbindung steht. Der Hauptcontroller kann die Controller dynamischen Gruppen zuweisen und die Zuweisung auch anpassen. Das Verfahren bietet gegenüber einem sequenziellen Auslesen aller Sensoren den Vorteil, dass die Sensoren einer Gruppe gleichzeitig ausgelesen werden können. Dadurch kann das Auslesen schneller erfolgen. Gleichzeitig bedeutet in diesem Zusammenhang in engem zeitlichen Zusammenhang. Es kann bedeuten, dass zu- mindest Teile des Auslesevorgangs der einzelnen Sensoren sich zeitlich überlap- pen.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist jedem Sensor einer Gruppe, d. h. je- dem Mitglied einer Gruppe, ein anderer Controller zugeordnet. Jeder Sensor, der derselben Gruppe angehört, wird also von einem anderen Controller ausgelesen. Dies ermöglicht eine effiziente gleichzeitige Abtastung der Sensorsignale der Sen- soren der Gruppe und deren Auswertung durch den jeweils zugeordneten Control- ler. Gleichzeitig bedeutet in diesem Zusammenhang, dass sich der Vorgang des Abtastens und Auswertens bei den verschiedenen Sensoren zumindest teilweise zeitlich überlappt. Einem Controller können mehrere Sensoren zugeordnet sein. Die einem Controller zugeordneten Sensoren gehören dabei verschiedenen Gruppen an und werden bevorzugt sequenziell, d. h. der Reihe nach nacheinander, ausgelesen. Die Sen- soren sind dabei bevorzugt einzeln ansteuerbar, indem sie z. B. direkt an den Controller angeschlossen werden oder z. B, über eine ansteuerbare Leitung, z, B, eine serielle Leitung, an diesen angebunden sind. Eine mögliche Anbindung der Sensoren mit dem zugeordneten Controller ist z. B. die Verbindung über eine Steuerleitung „Chip Select".
In einer Ausführungsform der Erfindung sind die den Näherungssensoren zuge- ordneten Controller über ein Netzwerk verbunden. Über das Netzwerk kann dann zum Beispiel über eine Kommunikationsnachricht das gleichzeitige Auslesen von Sensoren einer Gruppe ausgeiöst werden.
In einem Fahrzeug kann das Netzwerk beispielsweise ein Netzwerk sein, das Steu- ergeräte verbindet. Bei dem Netzwerk kann es sich z. B. um ein CAN, LIN, FlexRay, Ethernet oder ähnliches Netzwerk handeln. Die Geräte tauschen darüber system- weit Informationen über die Betriebszustände und weiteren relevanten Daten im Fahrzeug aus.
In einer Ausführungsform kann das Netzwerk beispielsweise ein CAN-Bus sein und die Kommunikationsnachricht eine CAN-Nachricht. Alle Steuergeräte, die am gleichzeitigen Auslesen der Sensoren beteiligt sind, erhalten die gleiche in der Kommunikation enthaltene Nachricht, eine Synchronisationsbotschaft, deren Be- arbeitung in der Konfiguration der Steuergeräte geregelt ist. Beispielsweise kann beim Empfang im jeweiligen Steuergerät das Auslesen der Näherungssensoren einer Gruppe durch die jeweils zugeordneten Controller ausgelöst werden. Das Auslesen kann beispielsweise durch einen Hauptcontroller koordiniert werden, der z. B. in einem Mastersteuergerät, auch „Head-Unit" genannt, des CAN-Busses an- geordnet sein kann. Der Hauptcontroller kann dabei das Senden der Kommunika- tionsnachricht auslösen, die das gleichzeitige Auslesen von Sensoren einer Gruppe auslöst. Der Hauptcontroller kann die Kommunikationsnachricht dabei selbst sen- den, und synchronisiert dazu eigene Sensoren der Gruppe auslesen. Die Erfindung lässt sich auch mit anderen Netzwerken lokaler Art, z. B. Local Area Networks nach dem IEEE Standard, drahtgebunden oder drahtlos, oder anderen realisieren. Die Steuergeräte verfügen dabei bevorzugt über eine präzise Zeitquelle, z. B. quarzbasiert, um eine exakte Synchronisation zu gewährleisten.
Ein solches Steuergerät, engl. ECU = electronic control unit, ist ein elektronisches Modul, und kann dazu eingesetzt werden, etwas zu steuern oder zu regeln. Ein Steuergerät kann im Fahrzeugbereich eingesetzt werden, aber auch zur Steuerung von Maschinen, Anlagen und sonstigen technischen Prozessen. Steuergeräte sind eingebettete Systeme. Sie können Eingaben über Sensoren erhalten. Ausgaben können über Aktoren erfolgen, die z. B. physikalische Prozesse regeln. Steuerge- räte können in der Größe verschieden ausgebildet sein, z. B. einen Mikrocontroller mit eingebautem RAM und ROM-Speicher aufweisen, und bis hin zu Mehrprozes- sorsystemen mit eigenem Grafikausgabesystem reichen. In einer Ausführungsform ist die Erfindung in einem Fahrzeug angeordnet, wobei die Controller in Steuergeräten im Fahrzeug angeordnet sind. Die Näherungs- sensoren sind mit den Steuergeräten verbunden und werden über die in den Steu- ergeräten angeordneten Controller ausgelesen. Ein Controller kann z. B. mehrereNäherungssensoren ausiesen, welche bevorzugt mit dem Steuergerät verbunden sind, auf dem der den Näherungssensoren zugeordnete Controller angeordnet ist. Eine Gruppierung der Sensoren erfolgt dann bevorzugt so, dass pro Steuergerät nur ein Sensor einer Gruppe zugeordnef Ist. Sensoren, die der gleichen Gruppe zugeordnet sind, sind bevorzugt mit verschiedenen Steuergeräten verbunden und räumlich entfernt voneinander im Fahrzeug angeordnet.
Eine Anordnung zum Ausführen des Verfahrens weist Controller auf, die Sensoren zur Näherungserkennung zugeordnet sind. Die Controller sind so ausgestaltet, dass sie die ihnen zugeordneten Sensoren ausiesen, insbesondere indem sie ein analoges Signal eines zugeordneten Sensors abtasten und verarbeiten. Durch die Abtastung wird ein digitales Signal erzeugt, weiches dann vom Controller verar- beitet werden kann, so dass dieser ermitteln kann, ob sich ein Objekt dem Nähe- rungssensor genährt hat oder ob er berührt wurde. Die Sensoren zur Näherungs- erkennung sind dabei in mindestens zwei Gruppen gruppiert, wobei zumindest eine der Gruppen mindestens zwei Mitglieder aufweist und zumindest eine weitere Gruppe zumindest ein Mitglied aufweist. Die Anordnung ist ausgebildet, die Sen- soren gruppenweise auszulesen, wobei Sensoren, die Mitglieder der gleichen Gruppe sind, gleichzeitig ausgelesen werden. Gleichzeitig bedeutet in diesem Zu- sammenhang in engem zeitlichen Zusammenhang. Es kann bedeuten, dass zu- mindest Teile des Auslesevorgangs der einzelnen Sensoren sich zeitlich überlap- pen.
In einer Ausführungsform ist die Anordnung in einem Fahrzeug angeordnet und die Controller sind bevorzugt in vernetzen Steuergeräten im Fahrzeug angeordnet, wobei die Sensoren mit den Steuergeräten verbunden sind. In dieser Ausfüh- rungsform können verschiedene bevorzugt iokale Netzwerke Anwendung finden, z, B. drahtgebundene oder drahtlose. Bevorzugt kommt ein CAN-Bus zur Vernet- zung der Steuergeräte zum Einsatz. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Be- schreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen der Erfindung, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert wird, In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleich wir- kende Elemente, Es zeigen schematisch ;
Fig. 1 beispielhaft eine Anordnung mit Steuergeräten, die in Ringtopologie ver- netzt sind;
Fig. 2 beispielhaft eine weitere Anordnung mit Steuergeräten, die In Bustopologie vernetzt sind;
Fig. 3 ein Steuergerät mit Sensoren und zugeordnetem Controller
Fig. 4 beispielhaft den Datenverkehr auf einer seriellen Leitung und einer Steuer- leitung;
Fig. 5 beispielhaft einen Ablauf einer Abtastung und Übertragung über die serielle Leitung
Fig. 6 beispielhaft eine weitere Anordnung mit Steuergeräten, die in Bustopologie vernetzt sind
Fig. 7 beispielhaft Kommunikationsbotschaften zum Auslösen des Auslesens von Sensoren,
Fig, 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines über ein Netzwerk, beispielsweise einen Bus 12 vernetzten Steuergerätesystems 10 in Ringtopologie. Das System ist zum Beispiel in einem Fahrzeug 1 angeordnet. Die Steuergeräte 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 sind z. B. über einen CAN-Bus vernetzt. Das Netzwerk, beispiels- weise der Bus 12 kann einen Hauptcontroller 20.CTR aufweisen. Bevorzugt über- nimmt der Controller 20.CTR des Steuergerätes 20 zugleich die Funktion des Hauptcontrollers. Bevorzugt ist das Steuergerät 20 auch zugleich das Mastersteu- ergerät, also Hauptsteuergerät, des Netzwerkes, beispielsweise einen Busl2, das beim CAN-Bus, z. B. „Head-Unit" genannt werden kann.
Die Steuergeräte 20 ... 36 können z. B. mit verschiedenen Bedienelementen des Fahrzeugs 1 verbunden sein, die jeweils mit Näherungssensoren 20. A ... 36A, 20. B ... 36B, 26. C, 30. C ausgestattet sind. Dies ist insbesondere auch bei land- wirtschaftlichen Fahrzeugen von Vorteil.
Das Hauptsteuergerät 20 weist einen Controller 20.CTR und zwei dem Controller
20.CTR zugeordnete Näherungssensoren 20. A und 20. B auf. Der Controller 20.CTR dient in dem Netzwerk zugleich als Hauptcontroller 20.CTR. Das Steuer- gerät 22 weist einen Controller 22.CTR und zwei dem Controller 22.CTR zugeord- nete Näherungssensoren 22.A und 22. B auf. Das Steuergerät 24 weist einen Con- troller 24.CTR und zwei dem Controller 24.CTR zu geordnete Näherungssensoren 24. A und 24. B auf. Das Steuergerät 26 weist einen Controller 26.CTR und drei dem Controller 26.CTR zugeordnete Näherungssensoren 26. A, 26. B und 26. C auf. Das Steuergerät 28 weist einen Controller 28.CTR und zwei dem Controller 28.CTR zugeordnete Näherungssensoren 28. A und 28. B auf. Das Steuergerät 30 weist einen Controller 30.CTR und drei dem Controller 30.CTR zugeordnete Näherungs- sensoren 30. A, 30. B und 30. C auf. Das Steuergerät 32 weist einen Controller 32.CTR und zwei dem Controller 32.CTR zugeordnete Näherungssensoren 32. A und 32. B auf. Das Steuergerät 34 weist einen Controller 34.CTR und zwei dem Controller 34.CTR zugeordnete Näherungssensoren 34.A und 34. B auf. Das Steu- ergerät 36 weist einen Controller 36.CTR und zwei dem Controller 36.CTR zuge- ordnete Näherungssensoren 36. A und 36. B auf.
Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst eine Gruppe also 9 Mitglie- der 20. A ... 36A, eine weitere Gruppe neun Mitglieder 20. B ... 36. B und eine dritte Gruppe zwei Mitglieder 26.C, 30. C.
Eine Synchronisierung des Auslesens einer Gruppe von Sensoren 20. A ... 36. A oder 20. B bis 36. B oder 28. C, 32. C kann durch eine Kommunikationsnachricht wie eine Synchronisationsbotschaft, z. B. eine CAN-Botschaft, ausgelöst werden, die beispielsweise von dem Hauptcontroller 20.CTR ausgesendet wird. Beim Empfang der Nachricht in den anderen Steuergeräten 22 ... 36 wird dann das Auslesen der Sensoren, die der betroffenen Gruppe angehören, ausgelöst.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines über ein Netzwerk, beispielsweise einen Bus 12 vernetzten Steuergerätesystems 10 in Bustopologie. Das System kann z.
B. in einem Fahrzeug 1 angeordnet sein. Dargestelit sind Steuergeräte 20, 22, 24, 26, 28 mit Controllern 20.CTR ... 28.CTR und Sensoren 20.A, 20. B, 22.A, 22. B, 24. A, 24. B, 26. A, 26. B, 26. C, 28. A, 28. B. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst eine Gruppe also fünf Mitglieder 20.A ... 28A, eine weitere Gruppe fünf Mitglieder 20. B ... 28. B und eine dritte Gruppe ein Mitglied 26C.
Analog zum Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 kann das gruppenweise Auslesen der Sensoren 20.A, 20. B, 22.A, 22.B, 24.A, 24.B, 26.A, 26. B, 26.C, 28.A, 28.B durch eine Kommunikationsbotschaft wie ein Synchronisationsbotschaft ausgelöst wer- den, die beispielsweise durch den Hauptcontroller 20.CTR ausgesendet wird oder deren Senden durch den Hauptcontroller 20.CTR ausgelöst wird.
In Fig. 3 ist beispielhaft für ein Steuergerät SG dargestellt, wie Controller CTR mit den ihm zugeordneten Näherungssensoren A und B verbunden ist. Das Steuerge- rät SG kann beispielsweise über ein Netzwerk, beispielsweise einen Bus 12 mit anderen Steuergeräten vernetzt sein.
Eine serielle Leitung S des Controllers CTR ist sowohl mit dem Sensor A als auch dem Sensor B verbunden. Über die serielle Datenleitung S können Informationen an den Controller CTR übertragen werden. Das Steuergerät SG kann außerdem eine oder mehrere Tasten mit Näherungssensor C, D aufweisen, die direkt mit dem Controller CTR verbunden ist. Eine Abtastung des direkt mit dem Controller CTR verbundenen Sensors kann direkt über die Verbindungsleitung des Sensors
C, D mit dem Controller erfolgen. Direkt mit dem Controller CTR verbundene Nä- herungssensoren C, D werden, bei entsprechendem Signal, sequentiell ausgeie- sen. Zur Abtastung der analogen Signale der Sensoren A, B weist das Steuergerät SG einen Analog-zu-Digital-Wandler (nicht dargestellt) auf, der mit seiner analogen Seite mit den analogen Ausgängen der Sensoren A, B verbunden ist (nicht darge- stellt) und mit seiner digitalen Seite mit dem Controller CTR verbunden ist (nicht dargestellt). Der Analog-zu-Digital-Wandler kann in den Sensoren A, B angeord- net sein. Der Controller CTR kann z. B, das analoge Signal der Sensoren A, B über den Analog-zu- Digital- Wandler, A/D-Wandler, abtasten.
Der Controller weist einen Chip-Select Pin CS_0 auf, der mit dem Sensor A ver- bunden ist. Der Controller weist einen Chip-Select Point CS_1 auf, der mit dem Sensor B verbunden ist Über die Chip-Select Leitungen CS_0 und CS_1 können die Sensoren A, B. vom Controller CTR angesteuert werden.
In Fig. 4 ist beispielhaft dargestellt, wie über eine Steuerleitung, hier im Beispiel den Pin „Chip Select" CS, die Datenübertragung über die serielle Leitung gesteuert werden kann. CS entspricht hier CS_0 für den Sensor A aus Fig. 3 oder CS ent- spricht hier CS_1 für den Sensor B aus Fig, 3. Die serielle Leitung S ist für beide die gleiche.
Wird zu einem Zeitpunkt t-start der Pegel auf der Leitung CS abgesenkt, so startet die Datenübertragung vom Sensor A oder B auf der seriellen Leitung S mit einem optionalen Start Byte. Das Start Byte ist optional aber von Vorteil, da es die Syn- chronisierung zwischen den Kommunikationspartnern erleichtert. Nach dem Start Byte erfolgt die Datenübertragung „Data" mit Freiraum von der Dauer „t-inter byte" zwischen den einzelnen Datenportionen. Ein „Byte" von Fig. 4 umfasst dabei 1 Start Bit, 8 Daten Bits und 1 Stop Bit, also insgesamt 10 Bit. Die Datenübertra- gung auf der seriellen Leitung S wird fortgesetzt, bis der Pegel auf der Leitung „Chip Select" CS wieder hochgezogen wird.
In Fig. 5 ist die Datenübertragung auf der seriellen Leitung zusammen mit dem Abtastvorgang im A/D-Wandler dargestellt. Auf der seriellen Leitung wird zunächst ein optionales Start- Byte übertragen. Es dient der Synchronisierung. Während der Übertragung des Start- Bytes wird die Abtastung vorbereitet „Vorbereitung". Mit dem Ende des Start bytes, während der „t-inter byte" Zeit, wird das analoge Signal der Sensoren abgetastet, Das Ergebnis wird dann im darauffolgenden Byte über- tragen (roter Pfeil nach oben). Dies wird so lange wiederholt, bis der Pegei der "Chip Select" Leitung CS wieder nach oben gezogen wird (Fig. 4).
Über die Chip Seiect CS Leitung ist für den Controller CTR möglich, Sensor A und B aus Fig. 4 abwechselnd abzutasten und zu verarbeiten. Für den Fall eines Steu- ergerätes mit drei oder mehr Sensoren, die in analoger Weise wie die Sensoren A und B mit dem Controller verbunden sind, ist es in gleichartiger Weise möglich, die drei Sensoren abwechselnd abzutasten. Hierfür kann der Controller CTR drei oder mehr Pins CS, z. B. CS_0, CS_1, CS_2, usw. aufweisen, die jeweils mit einem der Sensoren verbunden sind. Über den Pegel auf den drei oder mehr Leitungen „Chip Select" CS können dann die Sensoren nacheinander ausgelesen werden.
Die Sensoren A, B, C, die an ein Steuergerät SG angebunden sind, befinden sich z.B. in räumlicher Nähe zueinander. Es ist deshalb vorteilhaft, um Störungen zu vermeiden, die Sensoren A, B, C eines Steuergerätes SG nicht gleichzeitig, son- dern nacheinander auszulesen. Weiter entfernt voneinander angeordnete Senso- ren können jedoch ohne Störung gleichzeitig ausgelesen werden. Dies wird dadurch ermöglicht, dass diese Sensoren, z. B, der Gruppe 20. A ... 36.A, oder der Gruppe 20. B ... 26. B oder der Gruppe 26. C, 30C, jeweils gleichzeitig von ihren zugeordneten Controllern 20. CTR...36. CTR ausgelesen werden.
In Fig. 6 ist beispielhaft eine weitere Anordnung mit Steuergeräten 38, 40, 42, 44, 46, 48 gezeigt, die in Bustopologie über einen Bus 12 vernetzt sind. Im dar- gestellten Beispiel kann eines der Steuergeräte optional als Mastereinheit fungie- ren. Das Steuergerät 38 weist einen Controller 38. CTR und zwei Sensoren 38. A und 38, B auf, die über Leitungen an den Controller 38. CTR angebunden sein kön- nen. Die Leitungen können beispielsweise wie in Fig. 3 dargestellt ausgebildet sein. Das Steuergerät 40 weist zwei Sensoren 40. A und 40. B auf, die über Leitun- gen an den Controller 40. CTR angebunden sein können. Das Steuergerät 40 weist außerdem zwei Sensoren 40. C und 40, D auf, die direkt am Controller 40. CTR an- geordnet sein können. Das Steuergerät 42 weist zwei Sensoren 42. A und 42. B auf, die über Leitungen am Controller 42. CTR angebunden sein können. Das Steu- ergerät 42 weist außerdem zwei Sensoren 42. C und 42. D auf, die direkt am Con- troller 42.CTR angeordnet sein können. Das Steuergerät 44 weist einen Controller 44.CTR und zwei Sensoren 44.C und 44. D auf. Die Sensoren 44. C und 44. D kön- nen direkt am Controller 44.CTR angeordnet sein. Das Steuergerät 46 weist einen Controller 46.CTR und drei Sensoren 46. A, 46. B, 46. C auf. Die Sensoren 46. A und 46. B können über Leitungen an den Controller 46, CTR angebunden sein. Der Sen- sor 46. C kann direkt am Controller 46. CTR angebracht sein. Das Steuergerät 48 weist einen Controller 48, CTR und drei Sensoren 48. A, 48. B, 48. C auf. Die Sen- soren 48. A und 48. B können über Leitungen an den Controller 48. CTR angebun- den sein. Der Sensor 48. C kann direkt am Controller 48. CTR angebracht sein.
In dieser Anordnung würden sich, die direkt an benachbarten Controllern 40. CTR, 42. CTR, 44. CTR, 46. CTR, 48. CTR angeordneten Sensoren 40. C, 40. D, 42. C, 42. D, 44. C, 44. D, 46, C, 48. C bei gleichzeitigem Auslesen gegenseitig stören. Daher sind die Controller 38. CTR, 40. CTR, 42. CTR, 44. CTR, 46. CTR, 48.CTR unterschiedli- chen Auslesephasen, Phase 1 und Phase 2 zugeordnet. Die Controller 38. CTR, 42. CTR, 46. CTR sind der Phase 1 zugehörig. Die Controller 40. CTR, 44. CTR, 48. CTR sind der Phase 2 zugehörig. Phase 1 und Phase 2 laufen parallel ab und werden den Controllern 38. CTR, 40. CTR, 42. CTR, 44. CTR, 46. CTR, 48. CTR je nach geometrischer Anordnung zugewiesen. Die Phasen werden durch einen regelmä- ßigen externen Impuls, z.B. einer Synchronisationsbotschaft, zeitlich synchroni- siert. Gemäß einer Ausführungsform wird der externe Impuls regelmäßig, bei- spielsweise jede Sekunde gesendet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Synchronisation der Phasen mittels des externen Impulses zyklisch, beispielsweise nachdem alle Sensoren einmal ausgelesen wurden. Weitere Ausführungsformen sind möglich und können mit Anzahl und Art der Sensoren variieren.
In Fig. 7 sind beispielhaft zwei parallele Auslesesequenzen der Phase 1 und Phase 2 dargestellt Der externe Impuls löst das Auslesen der, der Phase 1 zugehörigen Sensoren 38. A, 38. B, 42. A, 42. B, 42. C, 42D, 46. A, 46. B, 46. C aus, und das Aus- lesen der, der Phase 2 zugehörigen Sensoren 40. A, 40. B, 40. C, 40. D, 44. C, 44. D, 48. A, 48. B, 48. C. Die Phasen 1 und 2 enthalten mehrere aufeinanderfolgende Messschritte, lOlEm, 101. A, 101. B, 101. C, 101. D und 102. Em, 102. A, 102. B, 102. C, 102. D. Beim Empfang der Synchronisationsbotschaft im Steuergerät 38, 40, 42, 44, 46, 48 wird das Auslesen der Sensoren entsprechend ihrer Phasenzu- gehörigkeit ausgelöst.
Während der Empty-Zeitfenster 101. Em, 102. Em wird in der jeweiligen Phase keine Messung durchgeführt, um ein Übersprechen eines benachbarten Sensors zu vermeiden. Während des Messschritts 101. C werden Sensorwerte von ver- schiedenen Sensoren der Gruppe C, der Phase 1, also 42. C und 46. C erfasst. Während des Messschritts 101. A werden Sensorwerte von verschiedenen Senso- ren der Gruppe A, der Phase 1, also z, B. 38. A, 42. A, 46. A erfasst. In dem Mess- schritt 101. B werden Sensorwerte von verschiedenen Sensoren der Gruppe B, der Phase 1, also z. B. 38. B, 42. B, 46, B ausgelesen. Während des Messschritts 101.D werden Sensorwerte von verschiedenen Sensoren der Gruppe D, der Phase 1, also z.B. 42. D erfasst. Während der Empty Zeitfenster 102. Em erfassen die der Phase 2 zugehörigen Steuergeräte 40.CTR, 44.CTR, 48.CTR keine Daten. In dem Mess- schritt 102. D werden Sensorwerte von verschiedenervSensoren der Gruppe D, der Phase 2, also z. B. 40. D, 44. D erfasst. In dem Messschritt 102.A werden Sensor- werte von verschiedenen Sensoren der Gruppe A, der Phase 2, also z. B. 40. A, 44, A und 48, A erfasst. In dem Messschritt 102. B werden Sensorwerte von ver- schiedenen Sensoren der Gruppe B, der Phase 2, also z. B. 40. B, 44.B und 48. B erfasst. In dem Messschritt 102. D werden Sensorwerte von verschiedenen Sen- soren der Gruppe D, der Phase 2, also z.B. 40. D, 44. D erfasst.
In diesem Ausführungsbeispiel werden also Sensoren der Gruppe A und B, die zu Phase 1 und 2 gehören gemeinsam ausgelesen. Werden Sensoren der Gruppe C und D der Phase 1 ausgelesen, so ist für die Steuergeräte 40.CTR, 44.CTR, 48.CTR der Phase 2 das Empty Zeitfenster 102. Em aktiv. Es werden keine Sensoren der, der Phase 2 zugehörigen Steuergeräte 40.CTR, 44.CTR, 48.CTR ausgelesen. Wer- den Sensoren der Gruppe C und D der Phase 2 ausgelesen, so ist für die Steuer- geräte 38.CTR, 42.CTR, 46.CTR der Phase 1 das Empty Zeitfenster 101. Em aktiv. Es werden keine Sensoren der, der Phase 1 zugehörigen Steuergeräte 38.CTR, 42.CTR, 46.CTR ausgelesen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Auslesen von Sensoren (A, B, 20. A, 20. B, 22. A, 22. B, 24, A,
24. B, 26. A, 26. B, 26.C, 28.A, 28.B, 30.A, 30. B, 30.C, 32.A, 32, B, 34, A,
34. B, 36. A, 36. B, 38.A, 38. B, 40. A, 40. B, 40. C, 40. D, 42.A, 42. B, 42. C,
42. D, 44. C, 44. D, 46.A, 46.8, 46.C, 48.A, 48. B, 48.D) zur Näherungserken- nung, wobei ein Sensor (A, B, 20.A, 20. B, 22.A, 22.B, 24.A, 24.B, 26.A,
26. B, 26. C, 28. A, 28.B, 30.A, 30.B, 30.C, 32.A, 32. B, 34. A, 34.B, 36.A,
36. B, 38. A, 38. B, 40.A, 40. B, 40.C, 40.D, 42.A, 42. B, 42.C, 42. D, 44.C,
44. D, 46. A, 46. B, 46.C, 48. A, 48. B, 48. D) von einem dem Sensor zugeord- neten Controller (CTR, 20.CTR, 22.CTR, 24.CTR, 26.CTR, 28.CTR, 30.CTR, 32.CTR, 34.CTR, 36.CTR, 38.CTR, 40.CTR, 42.CTR, 44.CTR, 46.CTR, 48.CTR) ausgelesen wird, mit den Schritten
- Gruppieren der Sensoren (A, B, 20. A, 20. B, 22. A, 22. B, 24. A, 24, B,
26. A, 26. B, 26. C, 28.A, 28.B, 30.A, 30.B, 30. C, 32.A, 32.B, 34.A, 34.B,
36. A, 36. B, 38. A, 38. B, 40.A, 40. B, 40. C, 40. D, 42.A, 42.B, 42.C, 42. D,
44, C, 44, D, 46.A, 46, B, 46. C, 48. A, 48. B, 48. D) in mindestens zwei Gruppen, wobei zumindest eine der Gruppen mindestens zwei Mitglieder aufweist und zumindest eine weitere Gruppe mindestens ein Mitglied aufweist,
- Gruppenweises Auslesen der Sensoren (A, B, 20. A, 20. B, 22. A, 22. B,
24. A, 24. B, 26. A, 26.B, 26.C, 28.A, 28, B, 30.A, 30.B, 30.C, 32.A, 32. B,
34. A, 34. B, 36. A, 36. B, 38, A, 38.B, 40.A, 40. B, 40.C, 40.D, 42.A, 42.B,
42. C, 42. D, 44. C, 44.D, 46.A, 46. B, 46.C, 48.A, 48. B, 48.D), wobei Sen- soren, die Mitglieder der gleichen Gruppe sind, gleichzeitig ausgelesen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Auslesen ein analoges Signal eines Sensors (A, B, 20. A, 20. B, 22.A, 22. B, 24. A,
24. B, 26. A, 26. B, 26.C, 28.A, 28. B, 30.A, 30.B, 30.C, 32, A, 32. B, 34, A,
34. B, 36. A, 36. B, 38.A, 38. B, 40.A, 40. B, 40. C, 40. D, 42, A, 42.B, 42.C,
42. D, 44. C, 44. D, 46. A, 46. B, 46. C, 48. A, 48. B, 48. D) von einem dem Sen- sor zugeordneten Controller (CTR, 20. CTR, 22, CTR, 24. CTR, 26, CTR,
28. CTR, 30. CTR, 32.CTR, 34.CTR, 36. CTR, 38. CTR, 40.CTR, 42.CTR,
44. CTR, 46. CTR, 48. CTR) abgetastet und verarbeitet wird.
3, Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Mitglied einer Gruppe ein anderer Controller (CTR, 20. CTR, 22. CTR,
24. CTR, 26. CTR, 28. CTR, 30. CTR, 32. CTR, 34.CTR, 36.CTR, 38.CTR,
40, CTR, 42, CTR, 44.CTR, 46. CTR, 48. CTR) zugeordnet ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet dass einem Controller (CTR, 20.CTR, 22.CTR, 24. CTR, 26. CTR, 28.CTR, 30, CTR, 32.CTR, 34.CTR, 36, CTR, 38.CTR, 40. CTR, 42.CTR,
44. CTR, 46, CTR, 48.CTR) mehrere Sensoren (A, B, 20.A, 20. B, 22.A, 22. B, 24, A, 24. B, 26.A, 26.B, 26.C, 28.A, 28.B, 30.A, 30,B, 30.C, 32.A, 32. B,
34. A, 34. B, 36, A, 36. B, 38.A, 38. B, 40.A, 40. B, 40. C, 40. D, 42. A, 42. B,
42. C, 42. D, 44. C, 44.D, 46.A, 46, B, 46. C, 48.A, 48.B, 48. D) zugeordnet sein können.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Controller (CTR, 20. CTR, 22. CTR, 24. CTR, 26. CTR, 28. CTR, 3Ö.CTR, 32. CTR, 34.CTR,
36. CTR, 38. CTR, 40. CTR, 42. CTR, 44. CTR, 46. CTR, 48. CTR), denen mehr als ein Sensor (A, B, 20. A, 20. B, 22. A, 22. B, 24, A, 24, B, 26. A, 26. B, 26. C, 28. A, 28. B, 30. A, 30.B, 30. C, 32.A, 32. B, 34.A, 34. B, 36.A, 36. B, 38. A,
38. B, 40. A, 40. B, 40.C, 40. D, 42.A, 42. B, 42.C, 42.D, 44. C, 44. D, 46.A,
46. B, 46. C, 48. A, 48. B, 48. D) zugeordnet ist, die zugeordneten Sensoren sequentiell auslesen, wobei die einem Controller (CTR, 20. CTR, 22. CTR,
24. CTR, 26. CTR, 28. CTR, 30. CTR, 32. CTR, 34. CTR, 36. CTR, 38. CTR,
40. CTR, 42. CTR, 44. CTR, 46. CTR, 48. CTR) zugeordneten Sensoren Mitglie- der verschiedener Gruppen sind.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Controller (CTR, 20. CTR, 22.CTR, 24.CTR, 26.CTR,
28. CTR, 30. CTR, 32. CTR, 34. CTR, 36.CTR, 38.CTR, 40. CTR, 42. CTR,
44. CTR, 46. CTR, 48. CTR) über ein Netzwerk (12) verbunden sind.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Controller (CTR, 20. CTR, 22. CTR, 24.CTR, 26. CTR, 28.CTR, 30. CTR, 32.CTR, 34. CTR,
36. CTR, 38. CTR, 40.CTR, 42.CTR, 44. CTR, 46. CTR, 48.CTR) in Steuergerä- ten (SG, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) in einem Fahrzeug (1) ange- ordnet sind, wobei das Netzwerk (12) insbesondere als CAN-Bus ausgebil- det ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedenen Mitgliedern einer Gruppe zugeordnete Controller (CTR, 20. CTR, 22. CTR,
24. CTR, 26. CTR, 28. CTR, 30. CTR, 32. CTR, 34.CTR, 36. CTR, 38.CTR,
40. CTR, 42. CTR, 44. CTR, 46. CTR, 48. CTR) in verschiedenen Steuergeräten (SG, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) angeordnet sind.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das gleichzeitige Auslesen der Sensoren (A, B, 20.A, 20. B, 22. A, 22. B, 24.A, 24. B, 26. A,
26. B, 26. C, 28, A, 28.B, 30.A, 30.B, 30, C, 32.A, 32.B, 34.A, 34.B, 36.A,
36. B, 38. A, 38. B, 40.A, 40. B, 40. C, 40. D, 42.A, 42.B, 42. C, 42.D, 44. C,
44. D, 46, A, 46. B, 46.C, 48.A, 48. B, 48. D), die Mitglieder einer Gruppe sind, über eine Nachricht über das Netzwerk (12), insbesondere eine CAN- Bot- schaft, ausgelöst wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachricht über das Netzwerk von einem Hauptcontroiler (20. CTR) ausgelöst wird, der insbesondere in einem Mastersteuergerät (20) des Netzwerkes angeordnet ist.
11. Anordnung (10) zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorherge- henden Ansprüche, aufweisend Controller (CTR, 20.CTR, 22. CTR, 24, CTR, 26.CTR, 28. CTR, 30.CTR, 32.CTR, 34. CTR, 36.CTR, 38.CTR, 40, CTR,
42, CTR, 44, CTR, 46. CTR, 48, CTR) mit zugeordneten Sensoren (A, B, 20. A,
20. B, 22. A, 22. B, 24.A, 24. B, 26.A, 26.B, 26. C, 28.A, 28. B, 30.A, 30. B,
30. C, 32. A, 32. B, 34.A, 34.B, 36.A, 36.B, 38.A, 38. B, 40.A, 40. B, 40. C,
40. D, 42. A, 42. B, 42.C, 42. D, 44. C, 44.D, 46. A, 46. B, 46.C, 48.A, 48.B,
48. D) zur Näherungserkennung, wobei die Controller (CTR, 20. CTR,
22. CTR, 24. CTR, 26.CTR, 28. CTR, 30. CTR, 32.CTR, 34, CTR, 36.CTR,
38. CTR, 40. CTR, 42. CTR, 44. CTR, 46. CTR, 48, CTR) ausgestaltet sind, ihnen zugeordnete Sensoren (A, B, 20.A, 20. B, 22.A, 22. B, 24.A, 24. B, 26.A,
26. B, 26. C, 28. A, 28.B, 30.A, 30.B, 30. C, 32.A, 32, B, 34.A, 34.B, 36.A,
36. B, 38, A, 38. B, 40 ,A, 40.B, 40.C, 40.D, 42.A, 42.B, 42.C, 42, D, 44.C,
44. D, 46. A, 46. B, 46, C, 48. A, 48, B, 48. D) auszuiesen, wobei die Sensoren (A, B, 20. A, 20. B, 22.A, 22.B, 24.A, 24.B, 26. A, 26. B, 26.C,
28. A, 28. B, 30. A, 30. B, 30.C, 32.A, 32. B, 34.A, 34. B, 36. A, 36. B, 38.A,
38. B, 40. A, 40. B, 40.C, 40. D, 42.A, 42.B, 42.C, 42. D, 44.C, 44.D, 46.A,
46. B, 46. C, 48.A, 48. B, 48. D) in mindestens zwei Gruppen gruppiert sind, wobei zumindest eine der Gruppen mindestens zwei Mitglieder aufweist und zumindest eine weitere Gruppe mindestens ein Mitglied aufweist, und wobei die Anordnung ist ausgebildet, die Sensoren (A, B, 20. A, 20. B, 22. A, 22. B, 24. A, 24. B, 26. A, 26.B, 26.C, 28.A, 28.B, 30.A, 30. B, 30.C, 32. A, 32.B,
34. A, 34. B, 36. A, 36. B, 38.A, 38. B, 40.A, 40. B, 40. C, 40. D, 42.A, 42.B,
42. C, 42. D, 44. C, 44. D, 46.A, 46. B, 46. C, 48.A, 48.B, 48.D) gruppenweise auszuiesen, wobei Sensoren, die Mitglieder der gleichen Gruppe sind, gleichzeitig ausgelesen werden. , Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Controller (CTR, 20.CTR, 22.CTR, 24, CTR, 26.CTR, 28.CTR, 30.CTR, 32.CTR, 34.CTR, 36.CTR, 38. CTR, 40. CTR, 42. CTR, 44. CTR, 46. CTR, 48. CTR) in Steuergerä- ten (SG, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48) in ei- nem Fahrzeug (1) angeordnet sind, wobei die Controller (CTR, 20. CTR,
22. CTR, 24. CTR, 26.CTR, 28. CTR, 30.CTR, 32.CTR, 34. CTR, 36. CTR,
38. CTR, 40. CTR, 42. CTR, 44. CTR, 46, CTR, 48, CTR) über ein Netzwerk (12) verbunden sind, welches insbesondere als CAN-Bus ausgebildet ist.
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