Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

WO2009124518A1 - Interface and control circuit for a sensor cluster for providing sensor data for vehicle application - Google Patents

Interface and control circuit for a sensor cluster for providing sensor data for vehicle application Download PDF

Info

Publication number
WO2009124518A1
WO2009124518A1 PCT/DE2009/000208 DE2009000208W WO2009124518A1 WO 2009124518 A1 WO2009124518 A1 WO 2009124518A1 DE 2009000208 W DE2009000208 W DE 2009000208W WO 2009124518 A1 WO2009124518 A1 WO 2009124518A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor
sensors
vehicle
data
sensor cluster
Prior art date
Application number
PCT/DE2009/000208
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Manfred Kulesch
Günter Fendt
Original Assignee
Conti Temic Microelectronic Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Conti Temic Microelectronic Gmbh filed Critical Conti Temic Microelectronic Gmbh
Priority to DE112009001426T priority Critical patent/DE112009001426A5/en
Publication of WO2009124518A1 publication Critical patent/WO2009124518A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R2021/0104—Communication circuits for data transmission
    • B60R2021/01047—Architecture
    • B60R2021/01054—Bus
    • B60R2021/01068—Bus between different sensors and airbag control unit

Definitions

  • Interface and control circuit for a sensor cluster for providing sensor data for vehicle applications
  • the invention relates to an interface and control circuit for a sensor cluster for providing sensor data for vehicle applications according to claim 1.
  • driver assistance systems and occupant protection safety or protection systems are increasingly being used in vehicles in order to ensure the most comfortable and safe driving possible and the most effective possible protection in the event of accidents.
  • An improvement in the protective effect of occupants is achieved in particular by the known occupant protection systems such as airbags and Gurtstrammer adopted be supplemented by so-called rollover systems and rollover protection functions that should protect inmates especially in accidents with rollover events.
  • ESP Electronic Stability Program
  • driver-assisting assistance systems continue to be used to ensure the most balanced ride possible.
  • All of the aforementioned systems are based on the processing of signals from a variety of sensors used in the vehicle. Individual sensors can also be used for various applications in the vehicle, for example a yaw rate sensor for a rollover protection function as well as for an ESP system.
  • the object of the present invention is to propose an interface and control circuit for a sensor cluster, which can provide sensor data for various vehicle applications. This object is achieved by an interface and control circuit having the features of claim 1. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
  • An essential aspect of the invention is to provide a sensor cluster having a plurality of sensors, one or more of the sensors having adjustable dynamic ranges to be applicable to different vehicle applications, and further providing a possibility of providing the sensor output Characteristics, in particular dynamic ranges of the individual sensors or sensor channels of the sensor cluster in the operation of the sensor cluster, in particular to be able to set in real-time operation, above all (to be able to freely configure.
  • sensor output Characteristics in particular dynamic ranges of the individual sensors or sensor channels of the sensor cluster in the operation of the sensor cluster, in particular to be able to set in real-time operation, above all (to be able to freely configure.
  • current operating parameters can be taken into account for the configuration.
  • the present invention now relates, according to one embodiment, to a sensor cluster interface and control circuit for providing sensor data for vehicle applications having a plurality of sensors of which one or more of the sensors have adjustable dynamic ranges, wherein the interface and Control circuit for receiving and processing control data from a vehicle application for adjusting one or more dynamic ranges of the sensors of the sensor cluster is formed during the operation of the sensor cluster.
  • the interface and control circuit can be designed, for example, as an independent module or even as an integrated circuit, which can be integrated into a sensor cluster or a control unit for various vehicle applications. Under vehicle application in particular the safety systems mentioned above are understood, which are increasingly used in modern motor vehicles.
  • Digital communication has the advantage of a lower susceptibility to interference in the vehicle, since transmitted digital data can be better protected against analog transmission errors and faults by means of suitable protocols.
  • the circuit for sequentially combining received digital sensor data may be formed in a transmission frame protocol and for communication with vehicle applications according to the transmission frame protocol.
  • the use of a transmission frame protocol has the advantage that the sensor data can be transmitted serially, as a result of which the wiring complexity in the vehicle can be significantly reduced in comparison to a parallel data transmission.
  • the circuit may further be configured in accordance with an embodiment of the invention to assign a specific information block of a transmission frame of the transmission frame protocol to each of the sensors of the sensor cluster.
  • the circuit may be designed to transmit sensor data and dynamic range data of the assigned sensor in each information block.
  • a receiver of frames can thereby determine with which dynamic range the sensor supplying the sensor data present in the information block operates, or on which dynamic range it is set is. This allows the receiver to optimize the processing of the received sensor data, in particular to adapt the processing of the sensor data to the set dynamic range of the sensor.
  • the circuit may be configured to send to sensors of the sensor cluster configuration parameters with data for adjusting the dynamic ranges of the sensors.
  • These configuration parameters can be transmitted, for example, in digital form to the sensors, for example as type commands for setting the dynamic ranges.
  • the configuration parameters can also be transmitted as configuration parameter sets, in which different setting criteria for a sensor are specified, for example a criterion for setting the dynamic range of the sensor, another criterion for the validity of the dynamic range to be set, whereby the sensor can only achieve the desired dynamic range for one sensor Set time duration according to the transmitted validity, and after the time period can switch back to the original dynamic range automatically.
  • it can be provided that always the last transmitted configuration parameter set is valid until a new configuration parameter set is transmitted.
  • the circuit may further be configured in accordance with an embodiment of the invention to transmit to sensors of the sensor cluster cyclically different configuration parameters with data for setting different dynamic ranges of the sensor. For example, it may be necessary for a specific sensor, which is required for different vehicle applications, to cyclically switch between different dynamic ranges that are each adapted to a specific vehicle application. It is conceivable, for example, that a yaw rate sensor is used by a vehicle dynamics control system and a rollover protection system and that different dynamic ranges (sensor speeds) are determined for each of these two vehicle applications. Output characteristics) of the sensor are required.
  • the circuit can also be designed to receive identifiers for identifying vehicle applications as control data and to set the dynamic ranges of the sensors of the sensor cluster required for the identified vehicle applications for the identified vehicle applications.
  • the dynamic ranges of sensors required for different vehicle applications may be stored in the circuit together with corresponding identification data for the vehicle application.
  • the circuit receives an identifier of a specific vehicle application as the control data, it can load the dynamic ranges of all sensors required for the vehicle application from an internal memory and set the sensors accordingly.
  • the invention further relates, according to one embodiment, to a sensor cluster for providing sensor data for vehicle applications having a plurality of sensors, of which one or more of the sensors have adjustable dynamic ranges, and an interface and control circuit according to the invention and as described above.
  • a sensor cluster can be designed as a vehicle component that is offered for installation in motor vehicles.
  • the invention relates to the use of an interface and control circuit according to the invention and as described above in a vehicle, wherein the circuit is connected between a sensor cluster in the vehicle and various vehicle applications.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a sensor cluster with various sensors and an interface and control circuit according to an embodiment of the invention.
  • Transmission frame protocol according to the invention, as may be implemented by the interface and control circuit shown in Fig. 1.
  • the sensor output characteristics of one or more sensor channels of a sensor cluster are also freely configurable in real-time operation (continuous), wherein to obtain an application-dependent ideal sensor output. Characteristics for the configuration current operating parameters can be taken into account.
  • the sensor signals or sensor data of the individual sensor channels can also be adapted during active operation (cyclic measured value acquisition) by means of programming to the current realities or application requirements. Under the circumstances of the "present in reality conditions" are the parameters such as airspeed, relative speed difference to a preceding vehicle or to an oncoming vehicle, Hindemis Meeting, Hindemismasse, etc. to understand.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a sensor cluster 10 for use in a motor vehicle for vehicle applications 12, 14 and 16, which process both acceleration sensor data and gyroscope sensor data.
  • the sensor cluster 10 in principle allows the use of a sensor for a plurality of vehicle applications with different requirements for the dynamic range of the sensor, as will be explained in more detail below.
  • the sensor cluster 10 has individual acceleration sensors 18, 20, 22 ("ax”, “ay”, “az”) for detecting the acceleration of the vehicle in its longitudinal (x), transverse (y) and vertical axes Further, the sensor cluster 10 includes yaw rate or yaw rate sensors 24, 26, 28 (" ⁇ x”, “ ⁇ / y”, “ ⁇ z") adapted to detect rotational movement of the vehicle about its longitudinal axis. , Transverse and vertical axis are arranged.
  • the sensors 18, 20, 22, 24, 26 and 28 provide digital output signals, ie sensor data in digital form. For this purpose, they each have corresponding digital interface logic, which further as possible trouble-free and error-free transmission of the sensor data by using checksums such as Cyclic Redundancy Check (CRC) or the like in the Digital technology can ensure conventional error detection and correction techniques.
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • the sensor data are sequentially combined by logic ( ⁇ C) 30, i. arranged in a protocol with transmission frames one behind the other.
  • ⁇ C logic
  • the sensor data of each sensor are assigned to specific information blocks in the context of the protocol, as shown in FIG. 2 and will be explained in more detail below.
  • the logic 30 transmits the sensor data thus arranged sequentially in the transmission frame protocol to an interface 32, which may be in the form of an SPI (Serial Parallel Interface) interface, for example, and handles the actual serial data transmission to the vehicle applications 12, 14 and 16.
  • the interface 32 can also receive and process control signals from the vehicle applications 12, 14 and 16, with which the dynamic ranges of the individual sensors of the respective situation are adapted in real time under the control of the vehicle application sending a control command in accordance with the situation.
  • the adaptation takes place here by dynamic range adjustment circuits 34, which controlled by the interface 32 controls the dynamic ranges of the individual sensors as required by a vehicle application and / or requested.
  • a configuration parameter set can be transmitted to the sensor cluster, which is processed by the interface 32 in such a way that the sensor cluster correspondingly provides the individual sensor signal information in the following or soon afterwards provided "data record"
  • the configuration parameter set management in the sensor cluster can be implemented in such a way that, unless a new configuration parameter set is communicated, the configuration parameter set last transmitted automatically remains valid, and the sensor cluster automatically provides the "data records" cyclically at the interface according to this configuration parameter set.
  • the information from yaw rate sensors (“ ⁇ x", “ ⁇ y”, “ ⁇ z”) may also be provided alternately in sensor output characteristic dynamics (40 degrees / second, 250 degrees / second)
  • ⁇ x ⁇ x
  • ⁇ y ⁇ z
  • sensor output characteristic dynamics 40 degrees / second, 250 degrees / second
  • a resulting halving of the data transmission rate for the downstream vehicle applications is generally irrelevant since the rotation rate information (sensor data from gyroscope sensors), as compared to acceleration information (sensor data from acceleration sensors), is generally at a lower transmission rate required are.
  • the sensor cluster concept allows real-time sensor-to-output characteristic dynamics adjustment, typically with low vehicle speed, low dynamics, and high sensitivity (mV / g) is to choose because in a low speed crash with a rigid barrier (eg tree) lower acceleration amplitudes are to be expected, whereas at high vehicle speed high dynamics and low sensitivity (mV / g) has to be chosen as in an accident high acceleration amplitudes are to be expected at high speed with a rigid barrier (eg tree).
  • the relative speed to the preceding obstacle or to the oncoming obstacle can be considered as influencing parameters analogously thereto, instead of the airspeed.
  • the mass ratios of the obstacle can be taken into account as influencing parameters, since with an obstacle with a large mass, large acceleration amplitudes are to be expected, whereas with an obstacle with low mass, low acceleration amplitudes are to be expected.
  • dynamic range is understood, for example, in the simplest case, the measuring range of an A / D converter input (0 volts - 5 volts) or the utilization of the depth of a digital protocol of each application.
  • dynamic resolution range or dynamic range of representation is to be understood as meaning the properties or the specific data of a sensor, which must be correspondingly mapped to the respective output.
  • a rotation rate sensor with an illustrative measurement range of 250 degrees / second, in which the output at a corresponding 250 degrees rotation (per second) of the sensor corresponding to its maximum output dynamic range to be displayed for displaying ( Figure) the sensor measurement signal controls or . uses.
  • this may be an analogue size or a digital transmission protocol of an interface, with a corresponding depth of the interface protocol.
  • Fig. 2 shows the implementation of a transmission frame protocol 36 or transmission frame 38, 40, wherein for reasons of simplicity, only the "signal channel information blocks" 42 are shown, the individual sensors are assigned, as shown by the registered in the blocks sensor identifications For example, start & sync bits may be prefixed, or stop, parity, CRC, or other check bits required to secure the protocol may be appended, again not shown in FIGURE 2 for simplicity 38 for the time t and below the transmission frame 40 for the subsequent time t + 1 shown, wherein between the two frames, a switching of the dynamic ranges of all sensors 18, 20, 22, 24, 26, 28 of the sensor cluster 10 is carried out.
  • Each transmission frame 38 comprises a plurality of information blocks.
  • Some information blocks 42 are assigned a particular sensor 18, 20, 22, 24, 26, 28 of the sensor cluster 10, other information blocks are unused ("-"). Sensor data and information about the dynamic range of the sensor are transmitted in an information block 42 assigned to a sensor, indicated for example by "ax-100", ie sensor data of the sensor 18 with a set dynamic range 100.
  • the individual sensor signal information in the two transmission frames 38 and 40 can be provided alternately in their dynamic ranges at the interface 32.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

The invention relates to an interface and control circuit (30, 32, 34) for a sensor cluster (10) for providing sensor data for vehicle applications (12, 14, 16), said cluster comprising a plurality of sensors (18, 20, 22, 24, 26, 28), of which one or more sensors have settable dynamic ranges, wherein the interface and control circuit (30, 32, 34) is configured to receive and process control data from a vehicle application (12, 14, 16) for setting dynamic ranges of the sensors (18, 20, 22, 24, 26, 28) of the sensor cluster (10) during the operation of the sensor cluster (10).

Description

Schnittstellen- und Steuerschaltung für ein Sensor-Cluster zur Bereitstellung von Sensordaten für Fahrzeug-Applikationen Interface and control circuit for a sensor cluster for providing sensor data for vehicle applications
Die Erfindung betrifft eine Schnittstellen- und Steuerschaltung für ein Sensor- Cluster zur Bereitstellung von Sensordaten für Fahrzeug-Applikationen gemäß Anspruch 1.The invention relates to an interface and control circuit for a sensor cluster for providing sensor data for vehicle applications according to claim 1.
Zur Verbesserung des Komforts und der Sicherheit im Straßenverkehr werden zunehmend Fahrerassistenzsysteme und Insassenschutzsicherheits- bzw. - Schutzsysteme in Fahrzeuge eingesetzt, um ein möglichst komfortables und sicheres Fahren sowie einen möglichst effektiven Schutz bei Unfällen zu gewährleisten. Eine Verbesserung der Schutzwirkung von Insassen wird hierbei insbesondere dadurch erreicht, indem die bekannten Insassenschutzsysteme wie Airbag und Gurtstrammereinrichtungen verstärkt um so genannte Überrollsysteme und Überrollschutzfunktionen ergänzt werden, die Insassen speziell bei Unfällen mit Überrollereignissen schützen sollen. Zunehmend werden auch ESP (Elektronisches Stabilitäts-Programm)- Assistenten in modernen Kraftfahrzeugen eingesetzt, um den Fahrzeugführer bei Schleudervorgängen seines Fahrzeugs aktiv zu unterstützen und Unfälle möglichst zu vermeiden. Zur Verbesserung des Fahrkomforts werden weiterhin Fahrer-Unterstützende Assistenzsysteme dafür eingesetzt, um ein möglichst ausgeglichenes Fahrgefühl zu gewährleisten. Alle vorgenannten Systeme basieren auf der Verarbeitung von Signalen einer Vielzahl von im Fahrzeug eingesetzten Sensoren. Einzelne Sensoren können auch für verschiedene Applikationen im Fahrzeug eingesetzt werden, beispielsweise ein Drehratensensor sowohl für eine Überrollschutzfunktion als auch für ein ESP-System.To improve comfort and safety on the road, driver assistance systems and occupant protection safety or protection systems are increasingly being used in vehicles in order to ensure the most comfortable and safe driving possible and the most effective possible protection in the event of accidents. An improvement in the protective effect of occupants is achieved in particular by the known occupant protection systems such as airbags and Gurtstrammereinrichtungen be supplemented by so-called rollover systems and rollover protection functions that should protect inmates especially in accidents with rollover events. Increasingly, ESP (Electronic Stability Program) assistants are also being used in modern motor vehicles to actively assist the driver in skidding his vehicle and to avoid accidents as much as possible. In order to improve driving comfort, driver-assisting assistance systems continue to be used to ensure the most balanced ride possible. All of the aforementioned systems are based on the processing of signals from a variety of sensors used in the vehicle. Individual sensors can also be used for various applications in the vehicle, for example a yaw rate sensor for a rollover protection function as well as for an ESP system.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schnittstellen- und Steuerschaltung für ein Sensor-Cluster vorzuschlagen, das Sensordaten für verschiedene Fahrzeug-Applikationen bereitstellen kann. Diese Aufgabe wird durch eine Schnittstellen- und Steuerschaltung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The object of the present invention is to propose an interface and control circuit for a sensor cluster, which can provide sensor data for various vehicle applications. This object is achieved by an interface and control circuit having the features of claim 1. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, ein Sensor-Cluster mit einer Vielzahl von Sensoren vorzusehen, von diesen einer oder mehrere der Sensoren einstellbare Dynamikbereiche aufweisen, um für verschiedene Fahrzeug-Applikationen anwendbar zu sein, und ferner eine Möglichkeit vorzusehen, die Sensor-Ausgangs-Charakteristiken, insbesondere Dynamikbereiche der einzelnen Sensoren bzw. Sensor-Kanäle des Sensor- Clusters auch im Betrieb des Sensor-Clusters, insbesondere im Echtzeitbetrieb einstellen zu können, vor allem (fortlaufend) frei konfigurieren zu können. Zur Erlangung einer applikationsbedingten idealen Sensor- Ausgangs-Charakteristik können zur Konfiguration aktuelle Betriebsparameter mitberücksichtigt werden.An essential aspect of the invention is to provide a sensor cluster having a plurality of sensors, one or more of the sensors having adjustable dynamic ranges to be applicable to different vehicle applications, and further providing a possibility of providing the sensor output Characteristics, in particular dynamic ranges of the individual sensors or sensor channels of the sensor cluster in the operation of the sensor cluster, in particular to be able to set in real-time operation, above all (to be able to freely configure. To obtain an application-related ideal sensor output characteristic, current operating parameters can be taken into account for the configuration.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun gemäß einer Ausführungsform eine Schnittstellen- und Steuerschaltung für ein Sensor-Cluster zur Bereitstellung von Sensordaten für Fahrzeug-Applikationen, das eine Vielzahl von Sensoren aufweist, von diesen einer oder mehrere der Sensoren einstellbare Dynamikbereiche aufweisen, wobei die Schnittstellen- und Steuerschaltung zum Empfangen und Verarbeiten von Steuerdaten von einer Fahrzeug- Applikation zum Einstellen eines oder mehrerer Dynamikbereiche der Sensoren des Sensor-Clusters während des Betriebs des Sensor-Clusters ausgebildet ist. Die Schnittstellen- und Steuerschaltung kann beispielsweise als eigenständiges Modul oder gar als integrierte Schaltung ausgebildet sein, das bzw. die in einen Sensor-Cluster oder ein Steuergerät für verschiedene Fahrzeug-Applikationen integriert werden kann. Unter Fahrzeug-Applikation werden insbesondere die eingangs erwähnten Sicherheitssysteme verstanden, die in modernen Kraftfahrzeugen zunehmend eingesetzt werden.The present invention now relates, according to one embodiment, to a sensor cluster interface and control circuit for providing sensor data for vehicle applications having a plurality of sensors of which one or more of the sensors have adjustable dynamic ranges, wherein the interface and Control circuit for receiving and processing control data from a vehicle application for adjusting one or more dynamic ranges of the sensors of the sensor cluster is formed during the operation of the sensor cluster. The interface and control circuit can be designed, for example, as an independent module or even as an integrated circuit, which can be integrated into a sensor cluster or a control unit for various vehicle applications. Under vehicle application in particular the safety systems mentioned above are understood, which are increasingly used in modern motor vehicles.
Die Schaltung kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Empfangen und Verarbeiten digitaler Sensordaten von Sensoren des Sensor-Clusters und zur digitalen bidirektionalen Kommunikation mit Fahrzeug-Applikationen ausgebildet sein. Die digitale Kommunikation besitzt im Fahrzeug den Vorteil einer geringeren Störempfindlichkeit, da übertragene digitale Daten durch geeignete Protokolle gegen Übertragungsfehler und -Störungen besser als analoge Signale abgesichert werden können.The circuit according to another embodiment of the invention for receiving and processing digital sensor data of Sensors of the sensor cluster and be designed for digital bidirectional communication with vehicle applications. Digital communication has the advantage of a lower susceptibility to interference in the vehicle, since transmitted digital data can be better protected against analog transmission errors and faults by means of suitable protocols.
Weiterhin kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Schaltung zum sequentiellen Zusammenfassen empfangener digitaler Sensordaten in einem Übertragungsrahmen-Protokoll und zur Kommunikation mit Fahrzeug-Applikationen gemäß dem Übertragungsrahmen-Protokoll ausgebildet sein. Die Verwendung eines Übertragungsrahmenprotokolls besitzt den Vorteil, dass die Sensordaten seriell übertragen werden können, wodurch der Verdrahtungsaufwand im Fahrzeug im Vergleich zu einer parallelen Datenübertragung deutlich reduziert werden kann.Furthermore, according to one embodiment of the invention, the circuit for sequentially combining received digital sensor data may be formed in a transmission frame protocol and for communication with vehicle applications according to the transmission frame protocol. The use of a transmission frame protocol has the advantage that the sensor data can be transmitted serially, as a result of which the wiring complexity in the vehicle can be significantly reduced in comparison to a parallel data transmission.
Die Schaltung kann ferner gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgebildet sein, jedem der Sensoren des Sensor-Clusters einen bestimmten Informationsblock eines Übertragungsrahmens des Übertragungsrahmen-Protokolls zuzuordnen. Dadurch ist es im Prinzip nicht erforderlich, spezielle Kennungen von Sensoren pro Rahmen zu übertragen, da ein Empfänger alleine anhand des Informationsblocks bzw. der Position des Informationsblocks im Übertragungsrahmen im Protokoll den Sensor identifizieren kann. Dadurch kann mehr Kapazität für die Übertragung von Sensordaten zur Verfügung gestellt werden oder die Rahmen können kürzer sein.The circuit may further be configured in accordance with an embodiment of the invention to assign a specific information block of a transmission frame of the transmission frame protocol to each of the sensors of the sensor cluster. As a result, it is in principle not necessary to transmit specific identifications of sensors per frame, since a receiver alone can identify the sensor on the basis of the information block or the position of the information block in the transmission frame in the protocol. This can provide more capacity for the transmission of sensor data or the frames can be shorter.
Ferner kann die Schaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgebildet sein, in jedem Informationsblock Sensordaten und Dynamikbereichsdaten des zugeordneten Sensors zu übertragen. Ein Empfänger von Rahmen kann dadurch feststellen, mit welchem Dynamikbereich der die im Informationsblock vorhandenen Sensordaten liefernde Sensor arbeitet, bzw. auf welchen Dynamikbereich er eingestellt ist. Dies ermöglicht es dem Empfänger, die Verarbeitung der empfangenen Sensordaten zu optimieren, insbesondere die Verarbeitung der Sensordaten an den eingestellten Dynamikbereich des Sensors anzupassen.Furthermore, according to one embodiment of the invention, the circuit may be designed to transmit sensor data and dynamic range data of the assigned sensor in each information block. A receiver of frames can thereby determine with which dynamic range the sensor supplying the sensor data present in the information block operates, or on which dynamic range it is set is. This allows the receiver to optimize the processing of the received sensor data, in particular to adapt the processing of the sensor data to the set dynamic range of the sensor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Schaltung ausgebildet sein, an Sensoren des Sensor-Clusters Konfigurationsparameter mit Daten zum Einstellen der Dynamikbereiche der Sensoren zu senden. Diese Konfigurationsparameter können beispielsweise in digitaler Form an die Sensoren übertragen werden, beispielsweise als Art Befehle zum Einstellen der Dynamikbereiche. Die Konfigurationsparameter können auch als Konfigurationsparametersätze übermittelt werden, in denen geordnet verschieden Einstellkriterien für einen Sensor angegeben sind, beispielsweise ein Kriterium für die Einstellung des Dynamikbereichs des Sensors, ein weiteres Kriterium für die Gültigkeit des einzustellenden Dynamikbereichs, wodurch der Sensor den gewünschten Dynamikbereich nur für eine Zeitdauer entsprechend der übermittelten Gültigkeit einstellen kann, und nach Ablauf der Zeitdauer wieder in den ursprünglichen Dynamikbereich automatisch umschalten kann. Alternativ hierzu, kann vorgesehen sein, dass immer der zuletzt übermittelte Konfigurationsparametersatz solange Gültigkeit hat, bis ein neuer Konfigurationsparametersatz übermittelt wird.According to a further embodiment of the invention, the circuit may be configured to send to sensors of the sensor cluster configuration parameters with data for adjusting the dynamic ranges of the sensors. These configuration parameters can be transmitted, for example, in digital form to the sensors, for example as type commands for setting the dynamic ranges. The configuration parameters can also be transmitted as configuration parameter sets, in which different setting criteria for a sensor are specified, for example a criterion for setting the dynamic range of the sensor, another criterion for the validity of the dynamic range to be set, whereby the sensor can only achieve the desired dynamic range for one sensor Set time duration according to the transmitted validity, and after the time period can switch back to the original dynamic range automatically. Alternatively, it can be provided that always the last transmitted configuration parameter set is valid until a new configuration parameter set is transmitted.
Die Schaltung kann weiterhin gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgebildet sein, an Sensoren des Sensor-Clusters zyklisch unterschiedliche Konfigurationsparameter mit Daten zum Einstellen unterschiedlicher Dynamikbereiche der Sensor zu senden. Beispielsweise kann es erforderlich sein, dass ein bestimmter Sensor, der für verschiedene Fahrzeug-Applikationen benötigt wird, zyklisch zwischen verschiedenen Dynamikbereichen umschaltet, die jeweils an eine bestimmte Fahrzeug-Applikation angepasst sind. Denkbar ist beispielsweise, dass ein Drehratensensor von einer Fahrdynamikregelung und einem Überrollschutzsystem genutzt wird und für jede dieser beiden Fahrzeug-Applikationen unterschiedliche Dynamikbereiche (Sensor- Ausgangs-Charakteristiken) des Sensors erforderlich sind.The circuit may further be configured in accordance with an embodiment of the invention to transmit to sensors of the sensor cluster cyclically different configuration parameters with data for setting different dynamic ranges of the sensor. For example, it may be necessary for a specific sensor, which is required for different vehicle applications, to cyclically switch between different dynamic ranges that are each adapted to a specific vehicle application. It is conceivable, for example, that a yaw rate sensor is used by a vehicle dynamics control system and a rollover protection system and that different dynamic ranges (sensor speeds) are determined for each of these two vehicle applications. Output characteristics) of the sensor are required.
In einer weiteren Ausfϋhrungsform der Erfindung kann die Schaltung auch ausgebildet sein, als Steuerdaten Kennungen zur Identifikation von Fahrzeug-Applikationen zu empfangen und die für die identifizierten Fahrzeug-Applikationen geeigneten Dynamikbereiche der für die identifizierten Fahrzeug-Applikationen benötigten Sensoren des Sensor- Clusters einzustellen. Beispielsweise können in der Schaltung die für verschiedene Fahrzeug-Applikationen erforderlichen Dynamikbereiche von Sensoren gespeichert sein zusammen mit entsprechenden Identifikationsdaten zur Fahrzeug-Applikation. Sobald die Schaltung als Steuerdatum eine Kennung einer bestimmten Fahrzeug-Applikation empfängt, kann sie die Dynamikbereiche aller für die Fahrzeug- Applikation benötigten Sensoren aus einem internen Speicher laden und die Sensoren entsprechend einstellen.In a further embodiment of the invention, the circuit can also be designed to receive identifiers for identifying vehicle applications as control data and to set the dynamic ranges of the sensors of the sensor cluster required for the identified vehicle applications for the identified vehicle applications. For example, the dynamic ranges of sensors required for different vehicle applications may be stored in the circuit together with corresponding identification data for the vehicle application. As soon as the circuit receives an identifier of a specific vehicle application as the control data, it can load the dynamic ranges of all sensors required for the vehicle application from an internal memory and set the sensors accordingly.
Die Erfindung betrifft ferner gemäß einer Ausführungsform einen Sensor- Cluster zur Bereitstellung von Sensordaten für Fahrzeug-Applikationen mit einer Vielzahl von Sensoren, von diesen einer oder mehrere der Sensoren einstellbare Dynamikbereiche aufweisen, und einer Schnittstellen- und Steuerschaltung nach der Erfindung und wie vorangehend beschreiben. Ein derartiger Sensor-Cluster kann als Fahrzeugkomponente ausgebildet sein, die zum Verbauen in Kraftfahrzeugen angeboten wird.The invention further relates, according to one embodiment, to a sensor cluster for providing sensor data for vehicle applications having a plurality of sensors, of which one or more of the sensors have adjustable dynamic ranges, and an interface and control circuit according to the invention and as described above. Such a sensor cluster can be designed as a vehicle component that is offered for installation in motor vehicles.
Schließlich betrifft die Erfindung in einer Ausführungsform die Verwendung einer Schnittstellen- und Steuerschaltung nach der Erfindung und wie vorangehend beschreiben in einem Fahrzeug, wobei die Schaltung zwischen ein Sensor-Cluster im Fahrzeug und verschiedene Fahrzeug-Applikationen geschaltet ist.Finally, in one embodiment, the invention relates to the use of an interface and control circuit according to the invention and as described above in a vehicle, wherein the circuit is connected between a sensor cluster in the vehicle and various vehicle applications.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem/den in der/den Zeichnung(en) dargestellten Ausführungsbeispiel(en). In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in der/den Zeichnung(en) werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.Further advantages and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the / in the drawing (s) illustrated embodiment (s). In the description, in the claims, in the abstract and in the drawing (s), the terms and associated reference numerals used in the list of reference numerals recited below are used.
Die Zeichnung(en) zeigt/zeigen inThe drawing (s) show / show in
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Sensor-Clusters mit verschiedenen Sensoren und einer Schnittstellen- und Steuerschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, undFig. 1 is a schematic diagram of a sensor cluster with various sensors and an interface and control circuit according to an embodiment of the invention, and
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Protokoll-Frames bzw.2 shows an embodiment of a protocol frame or
Übertragungsrahmensprotokolls gemäß der Erfindung, wie es durch die in Fig. 1 gezeigte Schnittstellen- und Steuerschaltung implementiert sein kann.Transmission frame protocol according to the invention, as may be implemented by the interface and control circuit shown in Fig. 1.
Im Folgenden können gleiche und/oder funktional gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die im Folgenden angegebenen absoluten Werte und Maßangaben sind nur beispielhafte Werte und stellen keine Einschränkung der Erfindung auf derartige Dimensionen dar.In the following, identical and / or functionally identical elements can be provided with the same reference numerals. The absolute values and dimensions given below are only exemplary values and do not limit the invention to such dimensions.
Wie bereits oben erwähnt, besteht ein wesentlicher Gedanke der Erfindung darin, dass die Sensor-Ausgangs-Charakteristiken eines oder mehrerer Sensor-Kanäle eines Sensor-Clusters auch im Echtzeitbetrieb (fortlaufend) frei konfigurierbar sind, wobei zur Erlangung einer applikationsbedingten idealen Sensor-Ausgangs-Charakteristik zur Konfiguration aktuelle Betriebsparameter mitberücksichttgt werden können. Um diese Sensor- Ausgangs-Charakteristiken realisieren zu können, können die Sensorsignale bzw. Sensordaten der einzelnen Sensorkanäle auch während des aktiven Betriebes (zyklische Messwerterfassung) mittels Programmierung an die aktuellen in Realität vorliegenden Gegebenheiten bzw. Applikationsanforderungen angepasst werden. Unter dem Sachverhalt der „momentanen in Realität vorliegenden Gegebenheiten" sind die Parameter, wie Eigengeschwindigkeit, relative Differenzgeschwindigkeit zu einem vorausfahrenden Fahrzeug bzw. zu einem entgegenkommenden Fahrzeug, Hindemisobjekt, Hindemismasse, etc. zu verstehen.As already mentioned above, an essential idea of the invention is that the sensor output characteristics of one or more sensor channels of a sensor cluster are also freely configurable in real-time operation (continuous), wherein to obtain an application-dependent ideal sensor output. Characteristics for the configuration current operating parameters can be taken into account. In order to be able to realize these sensor-output characteristics, the sensor signals or sensor data of the individual sensor channels can also be adapted during active operation (cyclic measured value acquisition) by means of programming to the current realities or application requirements. Under the circumstances of the "present in reality conditions" are the parameters such as airspeed, relative speed difference to a preceding vehicle or to an oncoming vehicle, Hindemisobjekt, Hindemismasse, etc. to understand.
Unter dem Sachverhalt der „Applikationsanforderung" ist beispielsweise bei einem Drehratensensor der Parameter Empfindlichkeit des Drehwinkels pro Sekunde bzw. der darzustellende Drehwinkel pro Sekunde zu verstehen, wobei beispielsweise eine Applikation zur Fahrwerksregelung bzw. Fahrdynamikregelung eine Dynamik von ca. 40 Grad/Sekunde, und eine Applikation zur Überroll- / Überschlagserkennung eine Dynamik von ca. 250 Grad/Sekunde erfordert.Under the circumstances of the "application request", for example, in a rotation rate sensor the parameter sensitivity of the rotation angle per second or the rotation angle to be displayed per second to understand, for example, an application for suspension control or vehicle dynamics control dynamics of about 40 degrees / second, and a Application for rollover / rollover detection requires a dynamic of about 250 degrees / second.
Fig. 1 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel eines Sensor-Clusters 10 zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug für Fahrzeug-Applikationenen 12, 14 und 16, die sowohl Beschleunigungssensordaten als auch Drehratensensordaten verarbeiten. Der Sensor-Cluster 10 ermöglicht im Prinzip die Nutzung eines Sensors für mehrere Fahrzeug-Applikationen mit unterschiedlichen Anforderungen an den Dynamikbereich des Sensors, wie im Folgenden genauer erläutert wird.1 shows an exemplary embodiment of a sensor cluster 10 for use in a motor vehicle for vehicle applications 12, 14 and 16, which process both acceleration sensor data and gyroscope sensor data. The sensor cluster 10 in principle allows the use of a sensor for a plurality of vehicle applications with different requirements for the dynamic range of the sensor, as will be explained in more detail below.
Der Sensor-Cluster 10 weist einzelne Beschleunigungssensoren 18, 20, 22 („ax", „ay", „az") auf, die zum Erfassen der Beschleunigung des Fahrzeug in dessen Längs- (x), Quer- (y) und Hochachse (z) angeordnet sind. Ferner weist der Sensor-Cluster 10 Drehraten- oder Gierratensensoren 24, 26, 28 („ωx", „α/y", „ωz") auf, die zum Erfassen einer Drehbewegung des Fahrzeugs um seine Längs-, Quer- und Hochachse angeordnet sind. Die Sensoren 18, 20, 22, 24, 26 und 28 liefern digitale Ausgangssignale, d.h. Sensordaten in digitaler Form. Hierzu weisen sie jeweils entsprechende digitale Schnittstellelogik auf, die ferner eine möglichst störungs- und fehlerfreie Übertragung der Sensordaten durch Verwendung von Checksummen wie beispielsweise Cyclic Redundancy Check (CRC) oder dergleichen in der Digitaltechnik übliche Fehlererkennungs- und -korrekturtechniken gewährleisten kann.The sensor cluster 10 has individual acceleration sensors 18, 20, 22 ("ax", "ay", "az") for detecting the acceleration of the vehicle in its longitudinal (x), transverse (y) and vertical axes Further, the sensor cluster 10 includes yaw rate or yaw rate sensors 24, 26, 28 ("ωx", "α / y", "ωz") adapted to detect rotational movement of the vehicle about its longitudinal axis. , Transverse and vertical axis are arranged. The sensors 18, 20, 22, 24, 26 and 28 provide digital output signals, ie sensor data in digital form. For this purpose, they each have corresponding digital interface logic, which further as possible trouble-free and error-free transmission of the sensor data by using checksums such as Cyclic Redundancy Check (CRC) or the like in the Digital technology can ensure conventional error detection and correction techniques.
Die Sensordaten, die häufig auch als Sensorkanäle bezeichnet werden, werden mittels einer Logik (μC) 30 sequentiell zusammengefasst, d.h. in einem Protokoll mit Übertragungsrahmen hintereinander angeordnet. Hierzu werden die Sensordaten jedes Sensors jeweils bestimmten Informationsblöcken in den Rahmen des Protokolls zugeordnet, wie in Fig. 2 gezeigt ist und nachfolgend noch genauer erläutert wird.The sensor data, often referred to as sensor channels, are sequentially combined by logic (μC) 30, i. arranged in a protocol with transmission frames one behind the other. For this purpose, the sensor data of each sensor are assigned to specific information blocks in the context of the protocol, as shown in FIG. 2 and will be explained in more detail below.
Die Logik 30 übermittelt die derart sequentiell im Übertragungsrahmenprotokoll angeordneten Sensordaten an eine Schnittstelle 32, die beispielsweise in Form einer SPI (Serial Parallel Interface)-Schnittstelle ausgebildet sein kann und die eigentliche serielle Datenübertragung an die Fahrzeug-Applikationen 12, 14 und 16 übernimmt. Die Schnittstelle 32 kann ferner von den Fahrzeug-Applikationen 12, 14 und 16 Steuersignale empfangen und verarbeiten, mit denen die Dynamikbereiche der einzelnen Sensoren der jeweiligen Situation gesteuert von der einen Steuerbefehl sendenden Fahrzeug-Applikation entsprechend der Situation in Echtzeit angepasst werden. Die Anpassung erfolgt hierbei durch Dynamikbereichsanpassungsschaltungen 34, die von der Schnittstelle 32 entsprechend gesteuert die Dynamikbereiche der einzelnen Sensoren wie von einer Fahrzeug-Applikation benötigt und/oder angefordert einstellen können.The logic 30 transmits the sensor data thus arranged sequentially in the transmission frame protocol to an interface 32, which may be in the form of an SPI (Serial Parallel Interface) interface, for example, and handles the actual serial data transmission to the vehicle applications 12, 14 and 16. The interface 32 can also receive and process control signals from the vehicle applications 12, 14 and 16, with which the dynamic ranges of the individual sensors of the respective situation are adapted in real time under the control of the vehicle application sending a control command in accordance with the situation. The adaptation takes place here by dynamic range adjustment circuits 34, which controlled by the interface 32 controls the dynamic ranges of the individual sensors as required by a vehicle application and / or requested.
Beispielsweise kann bei jeder Datenanforderung durch eine Fahrzeug- Applikation ein Konfigurationsparametersatz an das Sensor-Cluster mit übermittelt werden, der von der Schnittstelle 32 derart verarbeitet wird, dass der Sensor-Cluster im darauf folgendem oder übemächstfolgendem bereitgestelltem „Datensatz" die einzelnen Sensorsignal-Informationen entsprechend dem angeforderten Konfigurationsparametersatz an der Schnittstelle bereitstellt. Je nach Fahrzeug-Applikation kann das Konfigurationsparametersatz-Management im Sensor-Cluster derart realisiert sein, dass, sofern kein neuer Konfigurationsparametersatz mitgeteilt wird, automatisch der zuletzt übermittelte Konfigurationsparametersatz gültig bleibt, und das Sensor-Cluster automatisch entsprechend diesem Konfigurationsparametersatz die „Datensätze" zyklisch an der Schnittstelle bereitstellt.For example, with each data request by a vehicle application, a configuration parameter set can be transmitted to the sensor cluster, which is processed by the interface 32 in such a way that the sensor cluster correspondingly provides the individual sensor signal information in the following or soon afterwards provided "data record" Depending on the vehicle application, the configuration parameter set management in the sensor cluster can be implemented in such a way that, unless a new configuration parameter set is communicated, the configuration parameter set last transmitted automatically remains valid, and the sensor cluster automatically provides the "data records" cyclically at the interface according to this configuration parameter set.
Während des aktiven Betriebs des Sensor-Clusters 10 können die Informationen von Drehratensensoren („ωx", „ωy", „ωz") auch alternierend bezüglich der Sensor-Ausgangs-Charakteristik-Dynamik (40 Grad/Sekunde, 250 Grad/Sekunde) bereitgestellt werden. Eine daraus resultierende Halbierung der Datenübertragungsrate für die nach geschalteten Fahrzeug- Applikationen ist in der Regel nicht von Belang, da die Drehraten informationen (von den Drehratensensoren stammende Sensordaten), gegenüber Beschleunigungsinformationen (von Beschleunigungssensoren stammende Sensordaten), im Regelfall mit einer geringeren Übertragungsrate erforderlich sind.During active operation of the sensor cluster 10, the information from yaw rate sensors ("ωx", "ωy", "ωz") may also be provided alternately in sensor output characteristic dynamics (40 degrees / second, 250 degrees / second) A resulting halving of the data transmission rate for the downstream vehicle applications is generally irrelevant since the rotation rate information (sensor data from gyroscope sensors), as compared to acceleration information (sensor data from acceleration sensors), is generally at a lower transmission rate required are.
Vor allem bei Beschleunigungsinformationen ermöglicht das Sensor-Cluster- Konzept, dass in Echtzeit eine Sensor-Ausgangs-Charakteristik-Dynamik- Anpassung vorgenommen werden kann, wobei im Regelfall bei einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit, eine geringe Dynamik und eine große Empfindlichkeit (mV/g) zu wählen ist, da bei einem Unfall mit niedriger Geschwindigkeit mit einer starren Barriere (z.B. Baum) niedrigere Beschleunigungsamplituden zu erwarten sind, wohingegen bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit, eine hohe Dynamik und eine geringe Empfindlichkeit (mV/g) zu wählen ist, da bei einem Unfall mit hoher Geschwindigkeit mit einer starren Barriere (z.B. Baum) hohe Beschleunigungsamplituden zu erwarten sind.Especially with acceleration information, the sensor cluster concept allows real-time sensor-to-output characteristic dynamics adjustment, typically with low vehicle speed, low dynamics, and high sensitivity (mV / g) is to choose because in a low speed crash with a rigid barrier (eg tree) lower acceleration amplitudes are to be expected, whereas at high vehicle speed high dynamics and low sensitivity (mV / g) has to be chosen as in an accident high acceleration amplitudes are to be expected at high speed with a rigid barrier (eg tree).
Sofern anstelle eines starren Hindernisses mittels eines umgebungserfassenden Systems (c.B. Abstandswarnsystem) ein bewegliches Hindernis erkannt wird, kann analog hierzu, anstatt der Eigengeschwindigkeit die relative Geschwindigkeit zum vorausfahrenden Hindernis bzw. zum entgegenkommenden Hindernis als beeinflussender Parameter entsprechend berücksichtigt werden. Ebenso können entsprechend hierzu die Massenverhältnisse des Hindernisses als beeinflussender Parameter berücksichtigt werden, da bei einem Hindernis mit großer Masse, große Beschleunigungsamplituden zu erwarten sind, wohingegen bei einem Hindernis mit geringer Masse, geringe Beschleunigungsamplituden zu erwarten sind.If a movable obstacle is detected instead of a rigid obstacle by means of an environment-detecting system (cB distance warning system), the relative speed to the preceding obstacle or to the oncoming obstacle can be considered as influencing parameters analogously thereto, instead of the airspeed. Likewise, according to this, the mass ratios of the obstacle can be taken into account as influencing parameters, since with an obstacle with a large mass, large acceleration amplitudes are to be expected, whereas with an obstacle with low mass, low acceleration amplitudes are to be expected.
Unter dem Begriff Dynamikbereich ist beispielsweise im einfachsten Fall der Messbereich eines A/D-Wandler-Eingangs (0 Volt - 5 Volt) bzw. die Ausnutzung der Tiefe eines digitalen Protokolls der jeweiligen Applikation zu verstehen. Unter dem Begriff Dynamik-Auflösungsbereich bzw. Dynamik- Darstellungsbereich sind die Eigenschaften bzw. die spezifischen Daten eines Sensors zu verstehen, welche entsprechend auf den jeweiligen Ausgang abgebildet werden müssen. Als erläuterndes Beispiel sei hier ein Drehratensensor mit einem darstellenden Messbereich von 250 Grad/Sekunde erwähnt, bei dem der Ausgang bei einer entsprechenden 250 Grad Drehung (pro Sekunde) des Sensors entsprechend seinen maximalen darzustellenden Ausgangsdynamikbereich zur Darstellung (Abbildung) des Sensor-Messsignals aussteuert bzw. nutzt. Hierbei kann es sich je nach Sensorausgangssignal um eine analoge Größe oder um ein digitales Übertragungsprotokoll einer Schnittstelle, mit einer entsprechenden Tiefe des Schnittstellenprotokolls, handeln.The term dynamic range is understood, for example, in the simplest case, the measuring range of an A / D converter input (0 volts - 5 volts) or the utilization of the depth of a digital protocol of each application. The term dynamic resolution range or dynamic range of representation is to be understood as meaning the properties or the specific data of a sensor, which must be correspondingly mapped to the respective output. As an illustrative example, mention should be made here of a rotation rate sensor with an illustrative measurement range of 250 degrees / second, in which the output at a corresponding 250 degrees rotation (per second) of the sensor corresponding to its maximum output dynamic range to be displayed for displaying (Figure) the sensor measurement signal controls or . uses. Depending on the sensor output signal, this may be an analogue size or a digital transmission protocol of an interface, with a corresponding depth of the interface protocol.
Fig. 2 zeigt die Realisierung eines Übertragungsrahmenprotokoll 36 bzw. Übertragungsrahmens 38, 40, wobei aus Gründen der Einfachheit, nur die „Signalkanalinformationsblöcke" 42 gezeigt sind, die einzelnen Sensoren zugeordnet sind, wie anhand der in den Blöcken eingetragenen Sensorkennungen dargestellt ist. Dem Protokoll können Start- & Synchronisationsbits vorangestellt oder Stop-, Parity-, CRC- oder sonstige zur Sicherung des Protokolls erforderlichen Prüfbits angehängt sein, wobei diese Bits in Fig. 2 wiederum aus Gründen der Einfachheit nicht dargestellt sein. Oben in Fig. 2 ist der Übertragungsrahmen 38 für den Zeitpunkt t und unten der Übertragungsrahmen 40 für den nachfolgenden Zeitpunkt t+1 dargestellt, wobei zwischen beiden Rahmen eine Umschaltung der Dynamikbereiche aller Sensoren 18, 20, 22, 24, 26, 28 des Sensor-Clusters 10 erfolgt ist. Jeder Übertragungsrahmen 38 umfasst mehrere Informationsblöcke. Einigen Informationsblöcken 42 ist ein bestimmter Sensor 18, 20, 22, 24, 26, 28 des Sensor-Clusters 10 zugeordnet, andere Informationsblöcke sind ungenutzt („ — „). In einem einen Sensor zugeordneten Informationsblock 42 werden Sensordaten sowie Informationen zum Dynamikbereich des Sensors übertragen, angedeutet beispielsweise durch „ax-100", d.h. Sensordaten des Sensors 18 mit einem eingestellten Dynamikbereich 100. Die einzelnen Sensorsignal-Informationen in den beiden Übertragungsrahmen 38 und 40 können alternierend in ihren Dynamikbereichen an der Schnittstelle 32 bereitgestellt werden. Fig. 2 shows the implementation of a transmission frame protocol 36 or transmission frame 38, 40, wherein for reasons of simplicity, only the "signal channel information blocks" 42 are shown, the individual sensors are assigned, as shown by the registered in the blocks sensor identifications For example, start & sync bits may be prefixed, or stop, parity, CRC, or other check bits required to secure the protocol may be appended, again not shown in FIGURE 2 for simplicity 38 for the time t and below the transmission frame 40 for the subsequent time t + 1 shown, wherein between the two frames, a switching of the dynamic ranges of all sensors 18, 20, 22, 24, 26, 28 of the sensor cluster 10 is carried out. Each transmission frame 38 comprises a plurality of information blocks. Some information blocks 42 are assigned a particular sensor 18, 20, 22, 24, 26, 28 of the sensor cluster 10, other information blocks are unused ("-"). Sensor data and information about the dynamic range of the sensor are transmitted in an information block 42 assigned to a sensor, indicated for example by "ax-100", ie sensor data of the sensor 18 with a set dynamic range 100. The individual sensor signal information in the two transmission frames 38 and 40 can be provided alternately in their dynamic ranges at the interface 32.
Bezugszeichenreference numeral
Sensor-Cluster Fahrzeug-Applikation Fahrzeug-Applikation Fahrzeug-Applikation Beschleunigungssensor „ax" in x-Richtung Beschleunigungssensor „ay" in y-Richtung Beschleunigungssensor „az" in z-Richtung Drehratensensor „ωx" um die x-Achse Drehratensensor „ωy" um die y-Achse Drehratensensor „ωz" um die z-Achse Logik (μC) Schnittstelle Sensor-Dynamikbereichsanpassungsschaltung Übertragungsrahmenprotokoll Übertragungsrahmen zum Zeitpunkt t Übertragungsrahmen zum Zeitpunkt t+1 Informationsblock im Übertragungsrahmen 38, 40 Sensor cluster Vehicle application Vehicle application Vehicle application Acceleration sensor "ax" in x-direction Acceleration sensor "ay" in y-direction Acceleration sensor "az" in z-direction Rotation rate sensor "ωx" around x-axis Rotation rate sensor "ωy" at the y-axis rotation rate sensor "ωz" about the z-axis logic (μC) interface sensor dynamic range matching circuit transmission frame protocol transmission frame at time t transmission frame at time t + 1 information block in the transmission frame 38, 40

Claims

Patentansprüche claims
1. Schnittsteilen- und Steuerschaltung (30, 32, 34) für ein Sensor-Cluster (10) zur Bereitstellung von Sensordaten für Fahrzeug-Applikationen (12, 14, 16), das eine Vielzahl von Sensoren (18, 20, 22, 24, 26, 28) aufweist, von diesen einer oder mehrere der Sensoren einstellbare Dynamikbereiche aufweisen, wobei die Schnittstellen- und Steuerschaltung (30, 32, 34) zum Empfangen und Verarbeiten von Steuerdaten von einer Fahrzeug-Applikation (12, 14, 16) zum Einstellen eines oder mehrerer Dynamikbereiche der Sensoren (18, 20, 22, 24, 26, 28) des Sensor-Clusters (10) während des Betriebs des Sensor-Clusters (10) ausgebildet ist.A cut-and-control circuit (30, 32, 34) for a sensor cluster (10) for providing sensor data for vehicle applications (12, 14, 16) comprising a plurality of sensors (18, 20, 22, 24 , 26, 28), of which one or more of the sensors have adjustable dynamic ranges, wherein the interface and control circuit (30, 32, 34) for receiving and processing control data from a vehicle application (12, 14, 16) for Setting one or more dynamic ranges of the sensors (18, 20, 22, 24, 26, 28) of the sensor cluster (10) during operation of the sensor cluster (10) is formed.
2. Schaltung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Empfangen und Verarbeiten digitaler Sensordaten von Sensoren (18, 20, 22, 24, 26, 28) des Sensor-Clusters (10) und zur digitalen bidirektionalen Kommunikation mit Fahrzeug-Applikationen (12, 14, 16) ausgebildet ist.2. A circuit according to claim 1, characterized in that it is for receiving and processing digital sensor data from sensors (18, 20, 22, 24, 26, 28) of the sensor cluster (10) and for digital bidirectional communication with vehicle applications ( 12, 14, 16) is formed.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum sequentiellen Zusammenfassen empfangener digitaler Sensordaten in einem Übertragungsrahmen-Protokoll (36) und zur Kommunikation mit Fahrzeug-Applikationen (12, 14, 16) gemäß dem Übertragungsrahmen-Protokoll (36) ausgebildet ist.A circuit according to claim 2, characterized in that it is arranged for sequentially combining received digital sensor data in a transmission frame protocol (36) and for communication with vehicle applications (12, 14, 16) according to the transmission frame protocol (36) ,
4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgebildet ist, jedem der Sensoren (18, 20, 22, 24, 26, 28) des Sensor-Clusters (10) einen bestimmten Informationsblock (42) eines Übertragungsrahmens (38, 40) des Übertragungsrahmen-Protokolls (36) zuzuordnen. 4. A circuit according to claim 3, characterized in that it is formed, each of the sensors (18, 20, 22, 24, 26, 28) of the sensor cluster (10) has a specific information block (42) of a transmission frame (38, 40 ) of the transmission frame protocol (36).
5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgebildet ist, in jedem Informationsblock (42) Sensordaten und Dynamikbereichsdaten des zugeordneten Sensors zu übertragen.5. A circuit according to claim 4, characterized in that it is designed to transmit in each information block (42) sensor data and dynamic range data of the associated sensor.
6. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgebildet ist, an Sensoren (18, 20, 22, 24, 26, 28) des Sensor-Clusters (10) Konfigurationsparameter mit Daten zum Einstellen der Dynamikbereiche der Sensoren zu senden.6. A circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that it is adapted to send to sensors (18, 20, 22, 24, 26, 28) of the sensor cluster (10) configuration parameters with data for adjusting the dynamic ranges of the sensors ,
7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgebildet ist, an Sensoren (18, 20, 22, 24, 26, 28) des Sensor- Clusters (10) zyklisch unterschiedliche Konfigurationsparameter mit Daten zum Einstellen unterschiedlicher Dynamikbereiche der Sensoren zu senden.7. A circuit according to claim 6, characterized in that it is adapted to transmit to sensors (18, 20, 22, 24, 26, 28) of the sensor cluster (10) cyclically different configuration parameters with data for setting different dynamic ranges of the sensors ,
8. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgebildet ist, als Steuerdaten Kennungen zur Identifikation von Fahrzeug-Applikationen (12, 14, 16) zu empfangen und die für die identifizierten Fahrzeug-Applikationen geeigneten Dynamikbereiche der für die identifizierten Fahrzeug- Applikationen benötigten Sensoren (18, 20, 22, 24, 26, 28) des Sensor- Clusters (10) einzustellen.8. A circuit according to any one of the preceding claims, characterized in that it is designed to receive as control data identifiers for the identification of vehicle applications (12, 14, 16) and suitable for the identified vehicle applications dynamic ranges of the identified for the vehicle - Applications need to set sensors (18, 20, 22, 24, 26, 28) of the sensor cluster (10).
9. Sensor-Cluster (10) zur Bereitstellung von Sensordaten für Fahrzeug- Applikationen (12, 14, 16) mit einer Vielzahl von Sensoren (18, 20, 22, 24, 26, 28), von diesen einer oder mehrere der Sensoren einstellbare Dynamikbereiche aufweisen, und einer Schnittstellen- und Steuerschaltung (30, 32, 34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.A sensor cluster (10) for providing sensor data for vehicle applications (12, 14, 16) having a plurality of sensors (18, 20, 22, 24, 26, 28) adjustable by said one or more sensors Have dynamic ranges, and an interface and control circuit (30, 32, 34) according to any one of the preceding claims.
10.Verwendung einer Schnittstellen- und Steuerschaltung (30 ,32, 34) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in einem Fahrzeug, wobei die Schaltung zwischen ein Sensor-Cluster (10) im Fahrzeug und verschiedene Fahrzeug-Applikationen (12, 14, 16) geschaltet ist. 10.Verwendung an interface and control circuit (30, 32, 34) according to one of claims 1 to 8 in a vehicle, wherein the circuit between a sensor cluster (10) in the vehicle and various vehicle applications (12, 14, 16 ) is switched.
PCT/DE2009/000208 2008-04-09 2009-02-14 Interface and control circuit for a sensor cluster for providing sensor data for vehicle application WO2009124518A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112009001426T DE112009001426A5 (en) 2008-04-09 2009-02-14 Interface and control circuit for a sensor cluster for providing sensor data for vehicle applications

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008017903.5 2008-04-09
DE200810017903 DE102008017903A1 (en) 2008-04-09 2008-04-09 Interface and control circuit for a sensor cluster for providing sensor data for vehicle applications

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009124518A1 true WO2009124518A1 (en) 2009-10-15

Family

ID=40786626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2009/000208 WO2009124518A1 (en) 2008-04-09 2009-02-14 Interface and control circuit for a sensor cluster for providing sensor data for vehicle application

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE102008017903A1 (en)
WO (1) WO2009124518A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016121565A1 (en) * 2016-11-10 2018-05-17 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Sensor device for a vehicle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005013450A1 (en) * 2005-03-23 2006-09-28 Robert Bosch Gmbh security system
DE102005014782A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Siemens Ag Method and device for transmitting data on a data line between a control device and a decentralized data processing device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10049905A1 (en) * 2000-10-10 2001-10-25 Bosch Gmbh Robert Controller for restraining system, has arrangement for pre-processing sensor values and arrangement for transmitting pre-processed sensor values to other vehicle systems over bus
DE10107215A1 (en) * 2001-02-16 2002-09-12 Bosch Gmbh Robert Method for controlling and evaluating a sensor device used jointly by several applications
DE10237160A1 (en) * 2002-08-14 2004-02-26 Robert Bosch Gmbh Device for sensing a motor vehicle impact has at least two pressure sensors connected to a processor which transmits a value to further motor vehicle systems
DE102004064066B4 (en) * 2004-06-09 2011-06-09 Fendt, Günter Method for evaluating a rotation rate signal of a multifunction rotation rate sensor
WO2008003346A1 (en) * 2006-07-07 2008-01-10 Continental Automotive Gmbh Method and system for processing the sensor signals of a motor vehicle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005013450A1 (en) * 2005-03-23 2006-09-28 Robert Bosch Gmbh security system
DE102005014782A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Siemens Ag Method and device for transmitting data on a data line between a control device and a decentralized data processing device

Also Published As

Publication number Publication date
DE112009001426A5 (en) 2011-03-10
DE102008017903A1 (en) 2009-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006013381B4 (en) Control device for a motor vehicle safety system
WO1999050096A1 (en) Occupant protection system having a central unit, sensors and a plurality of control modules which are connected by means of a bus system so that they can communicate and which are provided for triggering occupant protection devices
DE102006028667B4 (en) Passenger protection system for protecting passengers in a vehicle from collision
EP2146873B1 (en) Device and method for triggering person protecting means
EP1034985A2 (en) Method and apparatus for controlling a passive restraint system of a vehicle
DE102008046957A1 (en) Modular electronic vehicle control system
DE102019133440A1 (en) Wheel information transmission device, wheel information transmission method, and vehicle with wheel information transmission device
DE112007002812B4 (en) Relay connection unit and vehicle-side communication system
WO2007141132A1 (en) Sensor and method for data acquisition
DE102013104047A1 (en) Occupant protection system
WO2020254120A1 (en) Device and method for carrying out at least one vehicle function for a vehicle
WO2009124518A1 (en) Interface and control circuit for a sensor cluster for providing sensor data for vehicle application
DE102010038516A1 (en) Pedal position determining method for e.g. hybrid car, involves reading acceleration values and turning rate value, where pedal position is determined and verified using acceleration values and turning rate value
EP2756650B1 (en) Device for distributing data about a vehicle
EP2222509A1 (en) Method for transmitting data between control devices in a vehicle
DE102007012463A1 (en) Control unit and method for controlling personal protective equipment
DE102006057493B4 (en) Method and circuit arrangement in a motor vehicle for increasing the data transmission rate and / or the data transmission security between a sensor cluster and a spatially separate signal processing electronics, by means of an electrical interface
DE102005063128A1 (en) Pressure sensor device for use in side door of passenger car, has measuring signal-processing device providing information signals, which is based on modification of detected pressure, and absolute value of pressure, respectively
DE102004008616A1 (en) Device and system for use of data about atmospheric pressure from airbag control system for other important functions
DE102008040317B4 (en) Control unit and method for controlling personal protective equipment for a vehicle
DE10317637A1 (en) Device for controlling an active headrest in a vehicle
DE102019203332A1 (en) Position determination arrangement for a vehicle, vehicle
DE102007005062A1 (en) Method for data transmission between at least one sensor and a central unit of a vehicle control device
EP2385911B1 (en) Method and controller for adapting trigger information of a restraint system
DE102010005914B4 (en) Sensor unit for a vehicle control system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09730840

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REF Corresponds to

Ref document number: 112009001426

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20110310

Kind code of ref document: P

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112009001426

Country of ref document: DE

Effective date: 20110310

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09730840

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1