CN109845155A - 将数据分组从传感器传输到控制器的方法、传感器和控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过***传感器接口5(PSI5)(100)将数据分组(108)从传感器(104)传输到控制器(102)的方法，其中在发送步骤中，在传感器接口(100)的通过控制器(102)同步的工作模式中，在工作模式的传输周期的一个时隙中，通过传感器接口(100)从传感器(104)发送数据分组(108)，并且在该传输周期内，在传输周期的至少另一个时隙中，从传感器(104)重新发送该数据分组(108)。

Description

将数据分组从传感器传输到控制器的方法、传感器和控制器

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求的类型的控制器或方法。本发明的主题还涉及一种计算机程序。

背景技术

非屏蔽电缆上的数据传输可能由于电磁影响而被干扰。如果数据分组受到干扰，则可以重新询问数据分组。但是，这需要大量的通讯量，而不能够传输其他数据分组。

发明内容

在此背景下，通过这里提出的方法，根据独立权利要求提出了用于将数据分组从传感器传输到控制器的方法，以及使用该方法的传感器和控制器，以及最后提出相应的计算机程序。从属权利要求中列出的措施可以是独立权利要求给出的控制器的有利发展和改进。

为了至少一次以较高概率正确地传输数据分组，可以连续多次发送数据分组，从而可以丢弃受干扰的数据分组。特别地，在适用于传输多个传感器的数据分组的***传感器接口5(PSI5)处，在单个传感器的连接处，传感器接口的多余通信容量可用于冗余地传输数据分组，而不会由于额外访问控制器而导致时间损失。

本文提出了一种通过***传感器接口5(PSI5)将数据分组从传感器传输到控制器的方法，其中，在发送步骤中，在传感器接口的通过控制器同步的工作模式中，在工作模式的传输周期的一个时隙中，通过传感器接口从传感器发送数据分组，并且在该传输周期内，在传输周期的至少另一个时隙中，从传感器重新发送该数据分组。

***传感器接口可以理解为使用双线导线将传感器连接到控制器的接口。***传感器接口5具有稳定的通讯协议。控制器可以影响工作模式。工作模式可以是异步的或同步的。在同步工作模式中，控制器可以提供同步信号以对传输进行计时或同步。同步信号可以定义传输周期的开始。传输周期包括多个连续的时隙。传输周期的长度可以通过通信协议定义。传输周期内的时隙的数量也可以通过通信协议定义。时隙可以是传输周期内的时间区段，其适用于传输数据分组。

该方法包括接收步骤，其中数据分组通过***传感器接口在时隙中被控制器接收，并且在至少另一个时隙中，控制器重新接收数据分组。传输可以包括发送和接收。发送和接收可以在空间分离的单元上执行。

该方法可以包括检查步骤，其中将时隙中接收的数据分组和另一个时隙中接收的数据分组相互进行比较。在检查中，可以识别到传输中的干扰。如果在数据分组的比较中发现差异，则其中一个数据分组肯定在传输时被干扰。数据分组本身可以包括验证信息，例如校验和。通过比较和验证信息，能够以较高概率选择未受干扰的数据分组以供进一步使用。

在发送步骤中，在传输周期内，可以在传输周期的空闲时隙中再次发送该数据分组。通过在传输周期的空闲时隙中发送相同的数据分组，可以增加传输的冗余度。特别是在强干扰的环境中，能够以较高概率安全地传输包含在数据分组中的信息。

在发送步骤中，可以在传输周期的位于时隙和另一时隙之间的附加时隙中，通过***传感器接口发送另一个数据分组。在传输周期内，在传输周期的该另一个时隙的后续时隙中，能够重新发送该另一个数据分组。如果要传输两个不同的数据分组，则可以交替发送这些数据分组。这里也可以使用传输周期的其他空闲时隙来发送数据分组。

在接收步骤中，可以在附加时隙中接收该另一个数据分组。其中，在该另一个时隙的后续时隙中，可以重新接收该另一个数据分组。在接收期间，可以将这些数据分组进行区分。不同的数据分组可以存储在不同的寄存器中。

在检查步骤中，可以将附加时隙中接收的该另一个数据分组和该另一个时隙的后续时隙中接收的另一个数据分组进行相互比较。可以在其他数据分组中执行检查，以便识别出其他数据分组中的传输干扰。

该方法可以例如以软件或硬件的形式、或以软件和硬件的混合形式实现，例如在控制器中实现。

此外，本文提出了一种传感器，用于将数据分组通过***传感器接口5(PSI5)传输到控制器，其中该传感器具有发送装置，该发送装置被配置为，在传感器接口的通过控制器同步的工作模式中，在工作模式的传输周期的一个时隙中发送数据分组，并且在该传输周期内，在该传输周期的至少另一个时隙中重新发送该数据分组。

此外，本文提出了一种控制器，用于操作***传感器接口5(PSI5)，其中控制器具有接收装置，该接收装置被配置为，在传感器接口的通过控制器同步的工作模式中，在工作模式的传输周期的一个时隙中，通过传感器接口接收数据分组，并且在该传输周期的至少另一个时隙中，通过传感器接口重新接收数据分组。

为此目的，控制器可以具有：至少一个用于处理信号或数据的运算单元；至少一个用于存储信号或数据的存储器单元；至少一个传感器或驱动器的接口，用于读取来自传感器的传感器信号或用于将控制信号输出到驱动器；和/或至少一个用于读入或输出数据的通信接口；这些数据嵌入在通信协议中。运算单元例如可以是信号处理器、微控制器等，其中存储器单元可以是闪存、EEPROM或磁存储器单元。通信接口可以被配置为，无线地和/或通过线路读取或输出数据，其中通过线路读取或输出数据的通信接口，可以例如从相应的数据传输线电子地或光学地读取该数据，或将上述数据输出到相应的数据传输线中。

在本文中，控制器可以被理解为表示处理传感器信号并且据此输出控制信号和/或数据信号的电气设备。控制器可以具有接口，该接口可以配置为硬件和/或软件形式。在基于硬件的实施例中，接口例如可以是所谓的***ASIC的一部分，其包含控制器的各种功能。然而，接口也可以是单独的集成电路或者至少部分地由分立元件组成。在基于软件的实施例中，接口可以是与其他软件模块并行地在例如微控制器上存在的软件模块。

有利地，提供一种具有程序代码的计算机程序产品或计算机程序，该程序代码可以存储在机器可读载体或存储介质上，例如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器，并且特别是当程序产品或程序在计算机或设备上执行时，用于执行、实现和/或控制根据上述实施例中任一项所述的方法的步骤。

附图说明

本文提出的方法的实施例在附图中示出，并且在以下描述中更详细地解释。其中：

图1示出了根据实施例通过***传感器接口5与控制器相连接的传感器的框图；

图2示出了根据实施例传输数据分组的图示；和

图3示出了根据实施例用于传输数据分组的方法的流程图。

具体实施方式

在以下对本发明的有利实施例的描述中，各图中所示的类似的元件使用相同或相似的附图标记，其中省略了对这些元件的重复描述。

图1示出了根据实施例通过***传感器接口5(PSI5)与控制器102相连接的传感器104的框图。PSI5接口100使得传感器104能够通过双线导线106与控制器102通信。为此，控制器102和传感器104均具有PSI5接口100。接口100具有提供三种模式或工作方式的通信协议。

在异步模式中，当传感器要发送数据分组108时，控制器102持续地做好接收准备，并且通过接口100从传感器104向控制器102进行通信。

在同步模式中，控制器102通过同步信号110使线路106上的通信同步。响应于同步信号110而开始传输周期。在传输周期内，传感器104在分配给数据分组的时隙期间发送该数据分组108。由于同步通信，多个传感器104可以通过相同的接口100工作，因为在传输周期内相应的时隙被分配给每个传感器104。

在这里提出的安全模式中，通信同样通过控制器102经由同步信号110同步。然而，如在异步模式中，仅传感器104通过接口100连接到控制器102。在安全模式中，传感器104在传输周期的多个时隙中多次发送数据分组108。

为此目的，传感器104具有发送装置112，其被配置为，在安全模式中，在传输周期的第一时隙中以及在传输周期的至少一个后续的第二时隙中，通过PSI5接口100发送数据分组108。

控制器102具有接收装置114，其被配置为，在安全模式中，在传输周期的第一时隙中接收数据分组108，并且在传输周期的至少一个后续的第二时隙中，通过PSI5接口100重新接收数据分组108。

在一个实施例中，控制器102具有检查装置116。检查装置116被配置为，将第一时隙中接收的数据分组108与第二时隙中接收的数据分组108进行比较。在比较中，可能在一个时隙内检查到故障。

可以通过错误控制机制单独地检查数据分组108。如果在检查的组合中，一个数据分组108被识别为有缺陷，而另一个数据分组108被识别为无缺陷，则可以丢弃有缺陷的数据分组108并且可以继续使用无缺陷的数据分组108。

图2示出了根据实施例传输数据分组108的图示。该传输由PSI5线路的电气参量202的时间曲线200示出，该PSI5线路例如如图1所示。曲线200绘制在图表中，该图表绘制了横坐标上的时间t和纵坐标上的电气参量202。电气参量202例如可以是电流或电压。在安全模式中，曲线200通过传输周期204、206中的同步信号110分段。在该实施例中，在传输周期206内，由PSI5标准定义的四个时隙208、210、212、214组成的序列跟随在同步信号110之后。

在一个实施例中，在每个时隙208、210、212、214中冗余地传输相同的数据分组108。因此，在这里是四倍冗余。

在一个实施例中，在第一时隙208中，传输第一数据分组108。在第二时隙210中，传输第二数据分组216。在第三时隙212中，重新传输第一数据分组108，并且在第四时隙214中重新传输第二数据分组216。因此，第一数据分组108和第二数据分组216都被传输两次，因此被冗余地传输。

通过时隙冗余，增加了PSI5传输的稳定性。本文提出的方法可以提高PSI5接口的电磁兼容性的稳健性。

PSI5接口标准允许以异步模式和同步模式将传感器数据数字地传输到控制器(SG)。在异步模式中，传感器确定发送数据分组的时间点。每个PSI5接口只能将一个传感器连接到一个控制器。在同步模式中，传感器单元通过控制器实现同步。因此，多个传感器可以通过共同的PSI5接口将其数据通过单独的时隙208、210、212、214传输到控制器。同步模式可以称为总线模式。因此，传感器接口可以更有效地使用，这可以减少控制器中所需的PSI5接口的数量。

但是，PSI5线路上的故障(例如短路)可能会影响所有连接的传感器。因此，一些用户总是仅将一个传感器连接到同步的PSI5接口，并以点对点模式(P2P)操作PSI5接口。几个时隙210、212、214保持未使用状态。

在同步点对点传输中未使用的时隙210、212、214可用于增加传输的抗干扰性。为此目的，传感器的数据分组108不仅在指定的时隙208中传输，而且在至少另一个时隙210、212、214中传输。

在仅涉及一个时隙208、210、212、214故障情况下，例如在突发故障的情况下，可以在未受干扰的时隙208、210、212、214中实现不受干扰的传输。通过在所有空闲时隙208、210、212、214中传输数据108来提供最大抗干扰性。因此，在125kB模式中，传感器的数据108可以三倍传输。

在传感器的两个时隙208、210被占用时，例如双通道传感器，具有四个时隙208、210、112、214的189kB模式能够提供双倍的数据传输。

在本文提出的方法中，点对点同步工作的外部传感器具有新的冗余模式(R模式)。这可以由制造商在交付前在生产线末端进行编程(NVM)，或者在每个通电周期的初始化阶段通过安全气囊控制器进行规定。通过选择该R模式，在PSI5标准的空闲时隙210、212、214中重复所确定的传感器数据108。这增加了***的可用性和性能，因为在突发故障的情况下，故障数据分组108被识别为故障或丢失，因此不用于碰撞识别。在其他时隙210、212、214中发送的未受干扰的数据分组108可以用于碰撞识别。在侧面碰撞事件中，增加的传感器数据的可用性对乘员保护具有特别积极的影响，因为这些需要非常快速的碰撞识别。

对于点对点模式工作的同步PSI5接口，通过本文提出的方法增强了抗电磁干扰的稳定性。此外，改善了控制器中传感器数据的可用性。

在控制器端，不需要额外的硬件。传感器侧的额外工作量很小，仅限于数字部分。

在控制器中，除了评估传输错误之外，还可以通过数据比较来检查多次传输的数据108。接收正确数据108的安全性将提高。

在本文提出的方法中，多个数据传输发生在不同的时隙208、210、212、214中。通过在PSI5导线上的电流探针测量可以进行功能测试。

图3示出了根据实施例的用于传输数据分组的方法300的流程图。方法300可以在传感器(例如图1所示)中实现，以便通过***传感器接口5(PSI5)将数据分组传输到控制器。方法300包括发送步骤302。在发送步骤302中，在传感器接口的通过控制器同步的工作模式中，在工作模式的传输周期的一个时隙中，数据分组通过传感器接口从传感器发送。在该传输周期内，在该传输周期的至少另一个时隙内，传感器重新发送该数据分组。

在一个实施例中，该方法包括接收步骤304。接收步骤可以在诸如图1所示的控制器上执行。在接收步骤304中，数据分组在时隙中通过***传感器接口被控制器接收。在至少另一个时隙中，控制器重新接收数据分组。

在一个实施例中，在检查步骤306中，将在时隙中接收的数据分组和在另一个时隙中接收的数据分组相互比较。由于数据分组是相同的，因此可以通过比较来检查传输中的故障。

如果实施例包括第一特征和第二特征之间的“和/或”连接词，那么这将被解读为，该实施例根据一种实施方式包括第一特征和第二特征，而根据另一种实施方式仅包括第一特征或仅包括第二特征。

Claims (11)

1.一种通过***传感器接口(100)、特别是***传感器接口5(PSI5)将数据分组(108)从传感器(104)传输到控制器(102)的方法，其中，在发送步骤(302)中，在所述传感器接口(100)的通过所述控制器(102)同步的工作模式中，在所述工作模式的传输周期(206)的一个时隙(208)中，所述数据分组(108)通过所述传感器接口(100)从所述传感器(104)发送，并且在所述传输周期(206)内，在所述传输周期(206)的至少另一个时隙(210、212、214)中，所述数据分组(108)被所述传感器(104)重新发送。

2.根据权利要求1所述的方法(300)，包括：

接收步骤(304)，其中，在所述时隙(208)中，所述数据分组(108)通过所述***传感器接口(100)被所述控制器(102)接收，并且在所述至少另一个时隙(210、212、214)中，所述数据分组(108)被所述控制器(102)重新接收。

3.根据权利要求2所述的方法(300)，包括：

检查步骤(306)，其中，将所述时隙(208)中接收的数据分组(108)和所述另一个时隙(210、212、214)中接收的数据分组(108)相互进行比较。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300)，其中，在所述发送步骤(302)中，在所述传输周期(206)内，所述数据分组(108)在所述传输周期(206)的空闲时隙(212、214)中被再次发送。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300)，其中，在所述发送步骤(302)中，在所述传输周期(206)的位于所述时隙(208)和所述另一个时隙(212)之间的附加时隙(210)中，另一个数据分组(216)通过所述***传感器接口(100)被发送，并且在所述传输周期(206)内，所述另一个数据分组(216)在所述传输周期(206)的所述另一个时隙(212)的后续时隙(214)中被重新发送。

6.根据权利要求5所述的方法(300)，其中，在所述接收步骤(304)中，在所述附加时隙(210)中接收所述另一个数据分组(216)，并且在所述另一个时隙(212)的所述后续时隙(214)中，重新接收所述另一个数据分组(216)。

7.根据权利要求6所述的方法(300)，其中，在所述检查步骤(306)中，将所述附加时隙(210)中接收的所述另一个数据分组(216)和所述另一个时隙(212)的所述后续时隙(214)中接收的所述另一个数据分组(216)相互进行比较。

8.一种传感器(104)，用于将数据分组(108)通过***传感器接口5(PSI5)(100)传输到控制器(102)，其中所述传感器(104)具有发送装置(112)，所述发送装置被配置为，在所述传感器接口(100)的通过所述控制器(102)同步的工作模式中，在所述工作模式的传输周期(206)的一个时隙(208)中发送数据分组(108)，并且在所述传输周期(206)内，在所述传输周期(206)的至少另一个时隙(210、212、214)中，重新发送所述数据分组(108)。

9.一种控制器(102)，用于操作***传感器接口(100)，特别是用于操作***传感器接口5(PSI5)，其中所述控制器(102)具有接收装置(114)，所述接收装置被配置为，在所述传感器接口(100)的通过所述控制器(102)同步的工作模式中，在所述工作模式的传输周期(206)的一个时隙(208)中通过所述传感器接口(100)接收数据分组(108)，并且在所述传输周期(206)的至少另一个时隙(210、212、214)中，通过所述传感器接口(100)重新接收所述数据分组(108)。

10.一种计算机程序，被配置为执行前述权利要求中任一项所述的方法(300)。

11.一种机器可读的存储介质，在所述存储介质上存储有根据权利要求9所述的计算机程序。