DE102005008977A1

DE102005008977A1 - Verfahren zum Übertragen von Sensordaten zum sicheren Identifizieren

Info

Publication number: DE102005008977A1
Application number: DE102005008977A
Authority: DE
Inventors: Matthias Wellhoefer; Volker Frese
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-09-07

Abstract

Ein Verfahren zum Übertragen von Sensordaten zum sicheren Identifizieren für Sicherheitssysteme, insbesondere in Kraftfahrzeugen (20), mit mindestens einem Steuergerät (2) und mit mindestens zwei Sensoren (3 bis 9), die über eine Übertragungsstrecke (12a, 12b, 12c, 12d, 18) mit dem Steuergerät (2) verbunden sind, weist folgende Verfahrensschritte auf: (V1) Erzeugen eines Datenwortes (13) im jeweiligen Sensor (3 bis 9) aus vom jeweiligen Sensor (3 bis 9) abgetasteten Datenwerten und Erzeugen eines zum jeweiligen Sensor (3 bis 9) korrespondierenden Kennzeichens (16); (V2) Übertragen des so erzeugten Datenwortes (13) und des Kennzeichens (16) vom jeweiligen Sensor (3 bis 9) über die Übertragungsstecke (12a, 12b, 12c, 12d, 18) an das Steuergerät (2); und (V3) Identifizieren des jeweiligen Sensors (3 bis 9) anhand des empfangenen Kennzeichens (16) zum eindeutigen Zuordnen der Datenwerte des empfangenen Datenwortes (13) zu dem jeweiligen Sensor (3 bis 9), sowie eine Vorrichtung (1) und einen Sensor (10, 11) dazu.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen von Sensordaten zum sicheren Identifizieren für Sicherheitssysteme, insbesondere in Kraftfahrzeugen, sowie einen Sensor dazu.

Sensoren werden für Sicherheitssysteme in Kraftfahrzeugen in unterschiedlichen Ausführungen, beispielsweise als Beschleunigungssensoren, für die Funktion von Crashsensoren u. a. zur Erkennung von Seitenaufprallen (PAS = Peripheral Acceleration Sensor), Frontcrashs (Zentralsensoren auf dem Fahrzeugtunnel) oder auch zur Crashschwere-Erkennung und Offsetdetektion im Frontbereich (UFS = Upfront-Sensoren) bereits seit Jahren eingesetzt. Weiterhin kommen insbesondere für Sicherheitssysteme eine Vielzahl weiterer Sensoren in folgenden Ausführungen zur Anwendung, wie zum Beispiel Drucksensoren in den Türen für eine schnelle Seitencrashsensierung, Körperschallsensoren (Klopfsensor oder magnetorestriktiver Sensor) als Crash- und Plausibilitätssensor, sowie Kraftmessbolzen in den Sitzen zur Insassenklassifizierung; aber auch vorausschauende Sensoreinrichtungen wie Radar, Ultraschall und Videokameras.

Es ist bei den Sicherheitssystemen zur aktiven und passiven Sicherheit von bedeutender Wichtigkeit, dass die Sensorsignale bzw. die von einem Sensor gelieferten Sensordaten vom Steuergerät des zugehörigen Sicherheitssystems, beispielsweise ein Airbagsteuergerät, korrekt empfangen und mittels eines Algorithmus ausgewertet werden, so dass die entsprechenden Sicherheitseinrichtungen zielgerichtet ausgelöst werden. Das bedeutet im Beispiel des Airbagsystems, dass eine Nichtauslösung im Crashfall aber auch eine Fehlauslösung der Rückhaltemittel (zum Beispiel des Airbags) im normalen Fahrbetrieb zuverlässig ausgeschlossen wird.

Hierzu ist es von essentieller Bedeutung, dass sichergestellt ist, dass das Signal eines bestimmten Sensors ohne Fehler den richtigen dafür vorgesehenen Eingang im Algorithmus auch tatsächlich erreicht. Schon eine einfache Vertauschung von Adern bzw. Leitungen im Kabelbaum oder die Verwechslung eines linken mit einem rechten Beschleunigungssensors zur Seitencrasherkennung kann für den Insassen im Crashfall fatale Folgen haben. Dazu werden bereits heute von einigen Herstellern die für die linke und rechte Seite vorgesehenen Sensoren mit einer unterschiedlichen Gehäusefarbe versehen, um die Wahrscheinlichkeit eines seitenverkehrten Einbaus gering zu halten. Gleichzeitig überträgt der Sensor derzeitig bei der Initialisierung seine eigene Farbe, damit das Steuergerät prüfen kann, ob die Sensoren an der richtigen Seite angebracht worden sind.

Insbesondere im Bereich von Rückhaltesystemen, aber auch bei anderen Systemen in einem Kraftfahrzeug, werden Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, beispielsweise Sensor zu Steuergerät, immer mehr durch Bussysteme abgelöst, um den Verkabelungsaufwand zu reduzieren. Im einfachsten Fall werden dabei zwei Crashsensoren hintereinander an eine Leitung angeschlossen. Dieses kann unidirektional als ein so genannter Quasibus oder aber auch mit einer bidirektionalen Kommunikation ausgeführt sein.

Andererseits entsteht auch der Trend, mehrere Sensoren in einem gemeinsamen Gehäuse unterzubringen, welche oft auch funktionelle Vorteile bieten. Dieses sind so genannte Sensorcluster oder auch periphere mehrachsige Beschleunigungssensoren, wie sie sehr vorteilhaft in Systemen mit ausgelagerter Sensorik verwendet werden. Dabei besitzt ein System mit ausgelagerter Sensorik keine Sensoren im Airbagsteuergerät, jegliche Sensorik ist außerhalb angeordnet, wodurch das Steuergerät kostengünstiger, kleiner und frei im Fahrzeug positionierbar wird. Eine wesentliche Komponente solcher Systeme ist ein X/Y-PAS (zweiachsiger Beschleunigungssensor, zum Beispiel in der A-, B-, C-Säule oder an der Crashbox in einem Kraftfahrzeug angeordnet), sowie ein Rollover-Sensierungsmodul, welches ein Sensorcluster ist, der aus einem zweiachsigen nieder-g-Beschleunigungssensor in Y- und Z-Richtung sowie aus einem Drehratensensor um die X-Richtung besteht.

Da diese Komponenten über ein 2- bzw. 3-Draht-Interface an das Steuergerät angeschlossen werden, ist es äußerst wichtig, dass die übertragenen Kanäle der einzelnen Sensorkomponenten eindeutig richtig vom Steuergerät interpretiert werden.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Übertragen von Sensordaten zum sicheren Identifizieren für Sicherheitssysteme nach Anspruch lermöglicht es, dass jedes übertragene Datenwort eines Sensors diesem von dem Steuergerät mittels eines Kennzeichnens eindeutig zugeordnet werden kann. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass das Datenwort selbst bei asynchroner Kommunikation noch in den richtigen Algorithmuspfad eingeleitet und auch nach einer längeren Störung, zum Beispiel durch EMV-Einflüsse, richtig erkannt und zugeordnet werden kann.

Die Grundidee der Erfindung wird im Folgenden erläutert.

Bei der Generierung des Datenwortes aus den Daten des Sensors wird diesem Datenwort im Sensor ein Kennzeichen in Form von beispielsweise 2 Bit angefügt. Dieses Kennzeichen, auch als Channelbits bezeichnet, korrespondiert zur Sensorart bzw. zur Sensierrichtung. Damit werden die Sensordaten mit ihrem Ursprung eindeutig verknüpft.

Ein Verfahren zum Übertragen von Sensordaten zum sicheren Identifizieren für Sicherheitssysteme, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit mindestens einem Steuergerät und mit mindestens zwei Sensoren, die über eine Übertragungsstrecke mit dem Steuergerät verbunden sind, weist folgende Verfahrensschritte auf:

(V1) Erzeugen eines Datenwortes im jeweiligen Sensor aus vom jeweiligen Sensor abgetasteten Datenwerten und Erzeugen eines zum jeweiligen Sensor korrespondierenden Kennzeichens;
(V2) Übertragen des so erzeugten Datenwortes und des Kennzeichens vom jeweiligen Sensor über die Übertragungsstrecke an das Steuergerät; und
(V3) Identifizieren des jeweiligen Sensors anhand des empfangenen Kennzeichens zum eindeutigen Zuordnen der Datenwerte des empfangenen Datenwortes zu dem jeweiligen Sensor.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass selbst bei Verlust eines Datenworts durch die Empfängerschaltung (Empfänger-ASIC) im Steuergerät eine eindeutige Zuordnung weiterer Datenworte erfolgt. Dieses ist besonders zweckmäßig bei einem X/Y-PAS-Sensor, der abwechselnd Sensorsignale des Sensors für die X- und für die Y-Richtung sendet. Wenn der Empfänger zum Beispiel ein Y-Signal „verschluckt", kann das andere ankommende Signal sofort als Signal des Sensors für die X-Richtung identifiziert werden.

Dazu ist es vorteilhaft, dass die zum jeweiligen Sensor korrespondierenden Kennzeichen eine Kanalkennung mit mindestens einem Bit bilden, wobei sie vor oder nach dem Datenwort übertragen werden, oder eine Kanalkennung mit mindestens einem Bit des Datenwortes bilden. Hierbei ist es vorteilhaft, dass die Kennzeichen entweder direkt Bestandteil des Datenwortes sind oder in seiner unmittelbaren Umgebung angeordnet sind.

Untersuchungen zur Fehlermöglichkeitseinflussanalyse (FMEA) haben gezeigt, dass es weiterhin vorteilhaft ist, dass im Fall einer unidirektionalen Übertragungsstrecke die von den mindestens zwei Sensoren jeweils erzeugten Datenworte und Kennzeichen zusammen als ein gebündeltes Package mit einem vorher festlegbaren Aufbau an das Steuergerät übertragen werden. Das hat den Vorteil, dass zum Beispiel bei einem auf Grund eines einfachen so genannten Bitkippers falsch gesetztes Bit nicht zu einer falschen Datenzuordnung führt. Der Empfängerbaustein des Steuergerätes erwartet zum Beispiel im Fall eines ausgelagerten X/Y-PAS nicht nur abwechselnd X- und Y-Datensignale, die am Kennzeichen bzw. an den Channelbits identifiziert werden können, sondern auch, dass diese Datensignale in Packages in einer geordneten Struktur und Reihenfolge (beispielsweise X vor Y) ankommen. Entsprechen die Reihenfolge oder die Channelbits nicht den erwarteten Strukturen und Reihenfolgen, so werden diese Daten vorteilhaft einfach als korrupt erkannt und können ausgesondert werden.

Dazu weist der Verfahrensschritt (V3) des Identifizierens vorteilhaft folgende Teilschritte auf:

(V3-1) Überprüfen des vorher festlegbaren Aufbaus der empfangenen Datenworte und der empfangenen Kennzeichen anhand eines vorgebbaren Musters;
(V3-2) Erkennen von korrupten Daten bei Nichtübereinstimmen des Aufbaus der empfangenen Datenworte oder der empfangenen Kennzeichen mit dem vorgebbaren Muster und Verwerfen der korrupten Daten; oder
(V3-3) Erkennen von gültigen Daten bei Übereinstimmen des Aufbaus der empfangenen Datenworte oder der empfangenen Kennzeichen mit dem vorgebbaren Muster und eindeutiges Zuordnen der Datenwerte des empfangenen Datenwortes zu dem jeweiligen Sensor.

Bei einer synchronen Datenübertragung ist es vorteilhaft, dass im Fall einer bidirektionalen Übertragungsstrecke die von den mindestens zwei Sensoren jeweils erzeugten Datenworte und Kennzeichen zusammen als ein gebündeltes Package mit einem vorher festlegbaren Aufbau an das Steuergerät durch einen Synchronisationsimpuls des Steuergerätes getriggert übertragen werden.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Übertragung von Sensordaten zur sicheren Identifizierung für Sicherheitssysteme, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit mindestens einem Steuergerät und mit mindestens zwei Sensoren, die über eine Übertragungsstrecke mit dem Steuergerät verbunden sind, weist
jeweils ein Sensor einen Datenwortgenerator zur Erzeugung eines Datenwortes mit vom jeweiligen Sensor abgetasteten Datenwerten und zur Erzeugung eines zum jeweiligen Sensor korrespondierenden Kennzeichens auf, und
das Steuergerät eine Identifizierungseinrichtung zur Identifizierung des jeweiligen Sensors anhand des empfangenen Kennzeichens zur eindeutigen Zuordnung der Datenwerte des empfangenen Datenwortes zu dem jeweiligen Sensor auf.

Hierbei bilden die zum jeweiligen Sensor korrespondierenden Kennzeichen eine Kanalkennung mit mindestens einem Bit.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Steuergerät eine Prüfeinrichtung zur Überprüfung der empfangenen Datenworte und Kennzeichen mittels eines vorgebbaren Musters auf. Durch vorgebbare Werte ergibt sich eine vorteilhafte Anpassungsfähigkeit der Vorrichtung an unterschiedliche Anforderungen.

Besonders vorteilhaft ist es, dass die Prüfeinrichtung Bestandteil der Software des Steuergerätes ist. Somit sind keine zusätzlichen Geräte erforderlich, und der Raumbedarf bleibt vorteilhaft gering.

Ein Sensor mit einem Sensorelement und einer Übertragungseinrichtung für eine Vorrichtung zur Übertragung von Sensordaten zur sicheren Identifizierung für Sicherheitssysteme, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit mindestens einem Steuergerät und mit mindestens zwei Sensoren, die über eine Übertragungsstrecke mit dem Steuergerät verbunden sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor einen Datenwortgenerator zur Erzeugung eines Datenwortes mit einem vorgebbaren Aufbau mit vom jeweiligen Sensor abgetasteten Datenwerten und zur Erzeugung eines zum jeweiligen Sensor korrespondierenden Kennzeichens aufweist.

In dieser bevorzugten Ausgestaltung eines Sensors sind nur Änderungen in der Software erforderlich, wobei ein Raumbedarf des Sensors selbst nicht vergrößert wird und vorhandene Gehäuse vorteilhaft weiter benutzbar bleiben.

Es ist vorteilhaft, dass der Datenwortgenerator zur Erzeugung eines Package aus mindestens einem Datenwort und mindestens einem Kennzeichen ausgebildet ist, wobei bevorzugt ist, dass das Package einen vorgebbaren Aufbau aufweist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.

ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt dabei:
1 eine Anordnung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer unidirektionalen Verbindung von zwei Beschleunigungssensoren in einem Kraftfahrzeug;
2 das erste Ausführungsbeispiel nach 1 mit einer Darstellung von übertragenen Datenworten;
3 einen beispielhaften Aufbau eines Datenwortes;
4 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem doppelten Beschleunigungssensor;
5 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem dreifachen Sensor;
6 ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer unidirektionalen Verbindung von vier unabhängigen Sensoren;
7 ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer unidirektionalen Verbindung von zwei unterschiedlichen Sensoren;
8 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Sensors für eine Einflussgröße; und
9 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Sensors für zwei Einflussgrößen.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1 zeigt eine Anordnung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer unidirektionalen Verbindung von zwei Beschleunigungssensoren 3, 4 in einem Kraftfahrzeug 20. Ein Koordinatensystem mit einer x-Koordinate in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 20, einer y-Koordinate rechtwinklig zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 20 und einer z-Koordinate senkrecht zur von der X- und Y-Koordinate aufgespannten Ebene dient zur Orientierung von unterschiedlichen Richtungen.
Der erste Beschleunigungssensor 3, beispielsweise ein Upfrontsensor, ist im Vorderbereich des Kraftfahrzeugs 20 angeordnet und mit dem zweiten Beschleunigungssensor 4, beispielsweise zur Plausibilisierung, über eine Übertragungsstrecke 12a in Ausführung eines Kabels in einer Reihenschaltung verbunden. Der zweite Beschleunigungssensor 4 ist über eine weitere Übertragungsstrecke 12b an ein Steuergerät 2 angeschlossen. Die unidirektionale Verbindung bildet eine so genannte Quasi- oder Minibusverbindung.
Das Steuergerät 2 ist beispielsweise ein Airbagsteuergerät und weist zur Identifizierung der Signale der Sensoren 3, 4 eine Identifiziereinrichtung 25 auf, die bevorzugt als Software ausgebildet ist.
Eine Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels nach 1 mit übertragenen Datenworten zeigt 2. Der erste Beschleunigungssensor 3 und der zweite Beschleunigungssensor 4 sind hierbei zum Beispiel Seitencrashsensoren mit einer Sensierrichtung in y-Richtung, das heißt rechtwinklig zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 20, was durch die Kennzeichnung mit Beschleunigungen a_y1 für den ersten und a_y2 für den zweiten Sensor 3, 4 bezeichnet ist.
Der erste Beschleunigungssensor 3 erzeugt wie weiter unten beschrieben ein Package 26 mit seinen Sensordaten a_y1 und seinen Kennzeichenbits cb_y1 zum Beispiel in digitaler Form in einem bestimmten Bitmuster. Die weiteren angegebenen Nullen bezeichnen freie Stellen für die Daten des nachfolgenden zweiten Beschleunigungssensors 4, der das von dem ersten Beschleunigungssensor 3 empfangene Package 26 mit seinen Sensordaten a_y2 und seinen Kennzeichenbits cb_y2 auffüllt bzw. diese daran anhängt. Die Übertragung des nun vollständigen Package 26 erfolgt über die Übertragungsstrecke 12b an das Steuergerät 2, welches das Package 26 mit seiner Identifizierungseinrichtung 25 identifiziert und die Daten eindeutig anhand der diesen zugeordneten Kennzeichenbits identifiziert und der entsprechenden Stelle im Algorithmus des Steuergerätes 2 zuleitet.
3 zeigt einen beispielhaften Aufbau eines Datenwortes 13, der aus zwei Startbits 15, Datenbits 14, den Kennzeichenbits 16 und einem Paritybit 17 besteht. Die Funktion von Start-, Daten- und Paritybits ist bekannt und wird nicht weiter erläutert. Die Kennzeichenbits 16 verschlüsseln zum Beispiel die Art des Sensors und seine Sensierrichtung.
Es ist mittels 3 leicht vorstellbar, wie ein Package 26 gemäß 2 gebildet wird, nämlich indem in einfacher Weise zwei Datenwörter beispielsweise direkt aneinander gekoppelt werden.
4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 mit einem doppelten bzw. mehrachsigen Beschleunigungssensor 6, der über eine Übertragungsstrecke 12 mit dem Steuergerät 2 in Verbindung steht. Der Beschleunigungssensor 6 kann beispielsweise ein ausgelagerter X/Y-PAS-Sensor sein. Für diesen Aufbau ist es äußerst wichtig, dass ein Package 26 verwendet wird, damit eine Kanalverwechslung unbedingt vermieden wird. Der Beschleunigungssensor 6 besteht aus einer Komponente für eine Beschleunigung a_x in x-Richtung und eine Beschleunigung a_y in y-Richtung, wobei der Beschleunigungssensor für die x-Richtung in diesem Beispiel zur Auslösung eines Frontairbags dient und der Beschleunigungssensor für die y-Richtung zur Auslösung von Seitenairbags verwendet wird.
Das hier benutzte Package 26 besteht aus den Komponenten der Datenwerte a_x und a_y sowie der Kennzeichenbits cb_x und cb_y des jeweiligen Sensors. Das Package 26 wird in diesem Beispiel innerhalb des mehrachsigen Beschleunigungssensors 6 erzeugt. Es kann zum Beispiel hierbei auch die 2 herangezogen werden, wobei der erste Beschleunigungssensor 3 (hier für die x-Richtung) mit dem zweiten Beschleunigungssensor 4 (hier für die y-Richtung) innerhalb eines Gehäuses über die Übertragungsstrecke 12a verbunden integriert sind.
In dem in 4 gezeigten Beispiel kann auch eine synchrone Datenübertragung erfolgen, die von einem von dem Steuergerät 2 an den Sensor 6 ausgesandten Synchronisationsimpuls getriggert wird.
Bei Verwendung von zwei X/Y-PAS 6 im Aufbau nach 4 kann ein Minimalsystem für Rückhaltemittel gebildet werden, wobei Front-, Seiten- und Hecksensierung von diesen beiden Sensoren realisiert wird.
Es ist ebenfalls möglich, Datenworte in Packages 26 von einem Sensorcluster zu versenden, was als ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem dreifachen Sensor 8 in 5 dargestellt ist. Der dreifache Sensor 8 wird auch als Sensorcluster bezeichnet.
Hierbei wird das Package 26 aus den Daten a₂ eines Beschleunigungssensors in z-Richtung, den Daten a_y eines Beschleunigungssensors in y-Richtung und den Daten Ω_x eines Drehratensensors um die x-Achse gebildet, wobei die zu den jeweiligen Sensoren korrespondierenden Kennzeichenbits cb_z, cb_y und cb_Ω an die zugehörigen Daten a_z, a_y und Ω_x wie oben beschrieben angefügt werden. Auch hierbei ist die Verwendung der Kennzeichenbits für eine sichere Identifizierung der Daten von großem Vorteil.
Ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 mit einer unidirektionalen Verbindung von vier unabhängigen Sensoren 9a bis 9d, die untereinander in Reihenschaltung über Übertragungsstrecken 12a bis 12c verbunden sind, zeigt 6. Die vier Sensoren 9a bis 9d sind Gewichtssensoren 9, die als Gewichtssensierungsbolzen in einem oder mehreren Fahrgastsitzen des Kraftfahrzeugs 20 ausgebildet sind, um eine Gewichtsklassifizierung des oder der Insassen des Kraft fahrzeugs 20 vorzunehmen. Es sind selbstverständlich auch andere Sensoren mit gleichen oder unterschiedlichen Ausführungen denkbar.
Jeder Sensor 9b bis 9d in der Reihenschaltung fügen an das zuerst vom Sensor 9a erzeugte Package 26 mit dessen Daten- und Kennzeichenwerten S₁, cb₁ ihre Daten- und Kennzeichenwerte S₂, cb₂ bis S₄, cb₄ gemäß obiger Beschreibung an. Der Sensor 9d überträgt über die Übertragungsstrecke 12d, über welche er mit dem Steuergerät 2 verbunden ist, das vollständige Package 26.
Ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer unidirektionalen Verbindung von zwei unterschiedlichen Sensoren 7 und 5 zeigt 7.
Ein Drucksensor 7 erzeugt das Package 26 mit seinen Datenwerten p und den Kennzeichenbits cb_p, wobei ein Beschleunigungssensor 5 für die y-Richtung mit dem Drucksensor 7 über die Übertragungsstrecke 12a verbunden ist und seine Datenwerte a_y und Kennzeichenbits cb_y an das ihm übertragene Datenwort zur Vervollständigung des Package 26 anfügt. Dann wird das vollständige Package 26 von dem Beschleunigungssensor 5 über die Übertragungsstrecke 12b, über die er mit dem Steuergerät in Verbindung steht, an dieses übertragen.
8 zeigt schließlich ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Sensors 10 für eine Einflussgröße F1, welche beispielsweise eine Kraft oder Beschleunigung in einer bestimmten Richtung sein kann. Der Sensor 10 weist ein Sensorelement 21 zur Sensierung bzw. Abtastung der Einflussgröße F1 auf, welches in bekannter Weise Daten der Einflussgröße erzeugt und an einen Datenwortgenerator 23 in dem Sensor 10 überträgt.
Der Datenwortgenerator 23 dient zur Erzeugung eines Datenwortes, von dem 3 einen beispielhaften Aufbau zeigt. Der Datenwortgenerator fügt dazu die unter 3 beschriebenen Bits in bekannter Weise aneinander, ergänzt die aktuellen Datenwerte des Sensorelementes 21 und fügt die sensor- und/oder kanalspezifischen Kennzeichenbits hinzu. Diese können ihm beispielsweise als vorgebbare Werte in einem Speicher zum jeweiligen Abruf bei Bildung des Datenwortes vorliegen.
In dem Fall, in dem der Sensor 10 in der in den 2 und 5 bis 7 gezeigten Reihenschaltung den ersten Sensor bildet, ist er mit einem Anschluss 19b einer in ihm angeordneten Übertragungseinrichtung 24 mit dem nachfolgenden Sensor verbunden. In diesem Fall übergibt der Datenwortgenerator 23 das erzeugte Package 26 zur Übertragung an die Übertragungseinrichtung 24, die es dann an den nächsten Sensor überträgt.
In dem Fall, in dem der Sensor 10 in der in den 2 und 5 bis 7 gezeigten Reihenschaltung den zweiten oder einen weiteren Sensor bildet, ist er mit einem Anschluss 19a der Übertragungseinrichtung 24 mit dem vorhergehenden Sensor und mit dem Anschluss 19b mit dem nachfolgenden Sensor oder dem Steuergerät 2 verbunden. In diesem Fall erhält der Datenwortgenerator 23 das von dem vorhergehenden Sensor erzeugte Package 26 von der Übertragungseinrichtung 24, fügt in einer vorgebbaren Reihenfolge wie oben beschrieben seine Daten und Kennzeichenbits an und übergibt das so ergänzte Package 26 an die Übertragungseinrichtung 24 zur Weiterleitung an den nächsten Sensor oder an das Steuergerät 2.
Einen Sensor 11 für zwei Einflussgrößen F1, F2 zeigt 9 als ein weiteres Blockschaltbild.
Der Sensor 11 kann beispielsweise der mehrachsige Sensor 6 aus 4 oder der Sensorcluster 8 aus 5 sein.
Die zwei Einflussgrößen F1, F2 sind beispielsweise Beschleunigungen in unterschiedliche Richtungen und wirken jeweils auf ein erstes und zweites Sensorelement 21, 22. Diese beiden Sensorelemente 21, 22 erzeugen wie oben erläutert jeweils eigenen Datenwerte, aus denen der mit den Sensorelementen 21, 22 verbundene Datenwortgenerator 23 in oben beschriebener Weise ein Package 26 erzeugt, das er wiederum an die Übertragungseinrichtung 24 wie oben beschrieben übergibt. Diese steht in dem hier angegebenen Beispiel mit einem Bus 18 über einen Anschluss 19 in Verbindung. Von diesem Bus erhält der Sensor 11 Synchronisationssignale von dem Steuergerät, welche die Übertragungseinrichtung 24 dazu veranlassen, das Package 26 auf den Bus 18 zu übertragen. Der Bus 18 ist mit dem Steuergerät 2 und anderen Sensoren (nicht dargestellt) in bekannter Weise verbunden.
Im Rahmen von Untersuchungen und FMEA-Betrachtungen bezogen auf Systeme mit ausgelagerten Sensoren für Rückhaltesysteme hat sich herausgestellt, dass eine derartige doppelt gesicherte Datenübertragung mit Kennzeichenbits und Packages absolut nötig ist, um sicher zu sein, dass kein falscher Airbag gezündet wird. Die vorliegende Erfindung bietet somit vorteilhaft die Möglichkeit, bei vielen unterschiedlichen System und sogar bei einem Minimalsystem, welches lediglich aus zwei X/Y-PAS in den B-Säulen eines Kraftfahrzeugs besteht (siehe 4), die erforderliche hohe Sicherheit bei der Zuordnung von X- und Y-Datenwerten zu gewährleisten.
Mit der Erfindung treten keine oder nur sehr seltene Fehlauslösungen von Rückhaltemitteln auf. Der Auslösealgorithmus kann sehr robust und individuell auf den jeweiligen Fahrzeugaufbau optimal einstellbar ausgeführt werden, was sich in einer sehr guten Crashperformance äußert. Insbesondere ist die Auslösung von falschen Rückhaltemitteln, zum Beispiel Seitenairbag bei Frontalcrash oder eine aktive Kopfstütze beim Seitencrash nahezu ausgeschlossen.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
So ist es beispielsweise denkbar, dass die Kennzeichenbits mehrere Bits verwenden, um weitere eindeutige Zuordnungsinformationen über den jeweiligen Kanal und/oder Sensor verschlüsseln. Dieses können zum Beispiel zur Erhöhung der Sicherheit auch redundante Daten sein.
BEZUGSZEICHENLISTE

Claims

Verfahren zum Übertragen von Sensordaten zum sicheren Identifizieren für Sicherheitssysteme, insbesondere in Kraftfahrzeugen (20), mit mindestens einem Steuergerät (2) und mit mindestens zwei Sensoren (3 bis 9), die über eine Übertragungsstrecke (12a, 12b, 12c, 12d, 18) mit dem Steuergerät (2) verbunden sind, mit folgenden Verfahrensschritten: (V1) Erzeugen eines Datenwortes (13) im jeweiligen Sensor (3 bis 9) aus vom jeweiligen Sensor (3 bis 9) abgetasteten Datenwerten und Erzeugen eines zum jeweiligen Sensor (3 bis 9) korrespondierenden Kennzeichens (16); (V2) Übertragen des so erzeugten Datenwortes (13) und des Kennzeichens (16) vom jeweiligen Sensor (3 bis 9) über die Übertragungsstrecke (12a, 12b, 12c, 12d, 18) an das Steuergerät (2); und (V3) Identifizieren des jeweiligen Sensors (3 bis 9) anhand des empfangenen Kennzeichens (16) zum eindeutigen Zuordnen der Datenwerte des empfangenen Datenwortes (13) zu dem jeweiligen Sensor (3 bis 9).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zum jeweiligen Sensor (3 bis 9) korrespondierenden Kennzeichen eine Kanalkennung mit mindestens einem Bit bilden, wobei sie vor oder nach dem Datenwort (13) übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zum jeweiligen Sensor (3 bis 9) korrespondierenden Kennzeichen eine Kanalkennung mit mindestens einem Bit des Datenwortes (13) bilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall einer unidirektionalen Übertragungsstrecke (12) die von den mindestens zwei Sensoren (3 bis 9) jeweils erzeugten Datenworte (13) und Kennzeichen (16) zusammen als ein gebündeltes Package (26) mit einem vorher festlegbaren Aufbau an das Steuergerät (2) übertragen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall einer bidirektionalen Übertragungsstrecke (12, 18) die von den mindestens zwei Sensoren (3 bis 9) jeweils erzeugten Datenworte (13) und Kennzeichen (16) zusammen als ein gebündeltes Package (26) mit einem vorher festlegbaren Aufbau an das Steuergerät (2) durch einen Synchronisationsimpuls des Steuergerätes (2) getriggert übertragen werden
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt (V3) des Identifizierens folgende Teilschritte aufweist: (V3-1) Überprüfen des vorher festlegbaren Aufbaus der empfangenen Datenworte (13) und/oder Packages (26) und der empfangenen Kennzeichen (16) anhand eines vorgebbaren Musters; (V3-2) Erkennen von korrupten Daten bei Nichtübereinstimmen des Aufbaus der empfangenen Datenworte (13) oder der empfangenen Kennzeichen (16) und/oder Packages (26) mit dem vorgebbaren Muster und Verwerfen der korrupten Daten; oder (V3-3) Erkennen von gültigen Daten bei Übereinstimmen des Aufbaus der empfangenen Datenworte (13) oder der empfangenen Kennzeichen (16) und/oder Packages (26) mit dem vorgebbaren Muster und eindeutiges Zuordnen der Datenwerte des empfangenen Datenwortes (13) und/oder Packages (26) zu dem jeweiligen Sensor (3 bis 9).
Vorrichtung zur Übertragung von Sensordaten zur sicheren Identifizierung für Sicherheitssysteme, insbesondere in Kraftfahrzeugen (20), mit mindestens einem Steuergerät (2) und mit mindestens zwei Sensoren (3 bis 9), die über eine Übertragungsstrecke (12, 18) mit dem Steuergerät (2) verbunden sind, wobei jeweils ein Sensor (3 bis 11) einen Datenwortgenerator (23) zur Erzeugung eines Datenwortes (13) mit vom jeweiligen Sensor abgetasteten Datenwerten und zur Erzeugung eines zum jeweiligen Sensor (3 bis 11) korrespondierenden Kennzeichens (16) aufweist, und das Steuergerät (2) eine Identifizierungseinrichtung (25) zur Identifizierung des jeweiligen Sensors (3 bis 11) anhand des empfangenen Kennzeichens (16) zur eindeutigen Zuordnung der Datenwerte des empfangenen Datenwortes (13) zu dem jeweiligen Sensor (3 bis 11) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenwort (13) und das Kennzeichen (16) ein Package (26) in einer vorgebbaren Anordnung bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zum jeweiligen Sensor (3 bis 11) korrespondierenden Kennzeichen (16) eine Kanalkennung mit mindestens einem Bit bilden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (2) eine Prüfeinrichtung zur Überprüfung der empfangenen Datenworte (13) und Kennzeichen (16) und/oder Packages (26) mittels eines vorgebbaren Musters aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung Bestandteil der Software des Steuergerätes (2) ist.
Sensor (10, 11) mit mindestens einem Sensorelement (21, 22) und einer Übertragungseinrichtung (24) für eine Vorrichtung (1) zur Übertragung von Sensordaten zur sicheren Identifizierung für Sicherheitssysteme, insbesondere in Kraftfahrzeugen (20), mit mindestens einem Steuergerät (2) und mit mindestens zwei Sensoren (3 bis 9), die über eine Übertragungsstrecke (12, 18) mit dem Steuergerät (2) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (10, 11) einen Datenwortgenerator (23) zur Erzeugung eines Datenwortes (13) mit einem vorgebbaren Aufbau mit vom jeweiligen Sensor (10, 11) abgetasteten Datenwerten und zur Erzeugung eines zum jeweiligen Sensor korrespondierenden Kennzeichens (16) aufweist.
Sensor (10, 11) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenwortgenerator (23) zur Erzeugung eines Package (26) aus mindestens einem Datenwort (13) und mindestens einem Kennzeichen (16) ausgebildet ist.
Sensor (10, 11) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Package (26) einen vorgebbaren Aufbau aufweist.