WO2017129335A1 - Verfahren zur übertragung eines messwerts eines sensors, verfahren zum empfang des messwerts, sensor, steuergerät - Google Patents

Verfahren zur übertragung eines messwerts eines sensors, verfahren zum empfang des messwerts, sensor, steuergerät Download PDF

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WO2017129335A1 PCT/EP2016/082366 EP2016082366W WO2017129335A1 WO 2017129335 A1 WO2017129335 A1 WO 2017129335A1 EP 2016082366 W EP2016082366 W EP 2016082366W WO 2017129335 A1 WO2017129335 A1 WO 2017129335A1
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    • B60R2021/01047—Architecture
    • B60R2021/01054—Bus
    • B60R2021/01068—Bus between different sensors and airbag control unit

Definitions

  • Method for transmitting a measured value of a sensor Method for transmitting a measured value of a sensor, method for receiving the measured value, sensor, control unit
  • the present invention relates to a method for transmitting a measured value of a sensor, a corresponding method for receiving the measured value, and a sensor and a control device according to the independent claims.
  • a method for digital data transmission from a sensor to a control unit in which the sensor values of the sensor for the data transmission are divided with different resolutions.
  • the sensor values form a first value range with successive sensor values.
  • the division of the first range of values for the data transmission takes place as a function of a quantity which is relevant for the control unit.
  • PSI5 is an open standard and supports the query of up to four sensors per bus node, which can be queried in different configurations. Also bidirectional communication for sensor configuration and diagnosis is provided.
  • data from pressure or acceleration sensors are evaluated via current-modulated two-wire buses, which communicate with the control unit via a Manchester-coded protocol.
  • the standard also defines the possible operating modes. These initially differ in synchronous and asynchronous operating modes. Depending on the interconnection of the sensors with the control unit, the synchronous operating modes result in the three operating modes: Parallel BUS Mode (all sensors are connected in parallel), Universal BUS Mode (serial connection of the sensors) and Daisy Chain BUS Mode.
  • Parallel BUS Mode all sensors are connected in parallel
  • Universal BUS Mode serial connection of the sensors
  • Daisy Chain BUS Mode Combined with other parameters, such as total number of time slots, data rate, data word length, parity / CRC monitoring, the PSI5 standard allows different implementation options. Widely used is the use of the 10-bit data word length.
  • PSI5 sensors commonly used today typically use a fixed resolution for the reading of a sensor channel on a single communication slot. This fixed resolution is usually constant for the entire detection range of the sensor.
  • a current 10-bit sensor supports either a high resolution with a small measuring range or a wide measuring range with a low resolution. This is especially counterproductive if one and the same sensor is used for different applications, with the measuring ranges and resolutions being fundamentally different for the different applications and thus not being compatible with one another. This can have a negative effect on the design of algorithms (such as algorithms for triggering restraint devices in airbag control devices).
  • the present invention proposes a method of transmitting a measured value of a sensor, in which the measured value is mapped to a data word for transmission by means of a function.
  • the function represents a mathematical function with the aid of which straight lines, curves or functions are coded, which describe the mapping of measured values of the sensor to a data word.
  • mapping then takes place either in software on the sensor or by logic within the sensor ASIC. Subsequently, the data word calculated from the measured value is transmitted to, for example, a communication bus.
  • the mapping takes place in such a way that predetermined value ranges are imaged with a higher resolution.
  • This variant has the advantage that in particular critical value ranges are transmitted with a higher resolution. Which ranges of values are critical depends strongly on the respective sensor type, the installation location of the sensor and the application that processes the sensor signals.
  • critical areas are in the vicinity of the triggering thresholds.
  • a non-linear function is to be understood as a function which maps a measured value range with a resolution onto a range of values which has different resolutions.
  • a non-symmetric function is understood to mean a function which maps the measured value range to a value range of the data word which is not symmetrical about the zero point.
  • Another aspect of the present invention is a sensor configured such that the sensor performs all the steps of a variant of the method for transmitting a measured value according to the present figure.
  • At least one function for mapping measured values to data words is stored in the sensor.
  • the senor may have suitable storage means.
  • At least one function for mapping data words to measured values is stored in the receiver.
  • the senor transmits in an initialization phase the function of the at least one stored function selected for imaging.
  • the use of the sensor of the present invention is significantly simplified.
  • the type of application pressure sensor or inertial sensor
  • the place of use upfront sensor, side impact sensor, ...)
  • the type of application (crash detection, crash plausibility check, pedestrian impact detection) is to be understood, a corresponding stored Function that is transmitted during initialization.
  • a value is transmitted which uniquely identifies the selected function for the receiver.
  • Another aspect of the present invention is a method of making a sensor according to the present invention wherein the at least one function is deposited in the sensor during manufacture.
  • An advantage of this production method is that the sensor is ready for use immediately after manufacture, without having to make a configuration or adjustment of the sensor prior to use or installation.
  • the stored functions are suitably protected, for example, signed deposited in the sensor, so that a subsequent manipulation or change is not possible or at least not remain undetected.
  • a further aspect of the present invention is a method for receiving a measured value in which the measured value is determined from a received data word by means of a function.
  • the measured value mapped to the data word in the receiver is recalculated back to the value space of the application used in the receiver.
  • the function in the receiver is directly related to the function in the sensor with which the measured value is mapped to the data word to be transmitted.
  • a function is received in an initialization phase, the function for determining being dependent on the received function.
  • the receiver Function is received by the receiver, with which the measured values on the receiving data words are mapped.
  • the corresponding function can be defined in the receiver with which the measured values are determined from the data words to be received.
  • FIG. 2 is an illustration of sensor readings on data words for transmission in accordance with the present invention
  • FIG. 4 is a flowchart of an embodiment of a method for transmitting a measured value according to the present invention
  • FIG. 5 is a flow chart of an embodiment of a method for receiving a measurement in accordance with the present invention.
  • FIG. 1 shows a linear representation of sensor measured values on data words for transmitting the sensor measured values of a communication slot, for example on a communication slot according to the PSI5 protocol or on a point-to-point connection according to the prior art.
  • the data range of a 10-bit sensor for a sensor channel according to FIG. 1 is formed linearly from the sensor measured values using the example of -480 LSB to + 480 LSB.
  • the abscissa shows the sensor readings.
  • the values of the data word are plotted on the ordinate.
  • the red line represents the linear assignment of the sensor measured value range to the data word range of + / "480 LSB.
  • Figure 2 shows an image of sensor readings on data words for transmission according to the present invention.
  • the sensor readings of the sensor are first mapped to the sensor signals of the communication bus up to a range of + / "200 LSB, as indicated by the steep straight line portion between the sensor readings pointing to the data word range of + / "200 LSB can be mapped.
  • the sensor readings between + / "200LSB and + / ⁇ 480LSB are transmitted at a lower resolution to the data words for transmission on the communication bus, as shown by the less steep line segments.
  • FIG. 2 can only be seen as an example. Of course, the reverse case is also conceivable, as well as the mapping by means of curves or functions.
  • the straight lines, curves or functions in the sensor are coded by means of mathematical functions or with the aid of case differentiations, so that the mapping of the sensor measured values to the data words or sensor signals of the communication bus is automatically calculated depending on the sensor measured value.
  • the calculation can be done either in software on the sensor or by a logic within the sensor ASICs. Subsequently, the sensor signals calculated from the sensor measured values are transmitted via suitable communication means, for example on a communication slot according to the PSI5 protocol or on a point-to-point connection.
  • suitable communication means for example on a communication slot according to the PSI5 protocol or on a point-to-point connection.
  • the mapping function shown in Figure 2 is symmetrical, of course the lines, curves or functions for mapping the sensor readings to data words may also be designed asymmetrically for the relevant areas. However, the decisive factor is that the more critical measuring ranges have a higher resolution than the less critical measuring ranges.
  • Whether a range is considered critical or less critical depends on the application that works on the sensor readings. Using the example of a triggering algorithm as an application for the sensor measured values, the measured value ranges around the triggering thresholds are to be regarded as more critical. Measured value ranges for which no triggering clearly comes into question or for which a clear triggering would come into question, the resolution of the transmitted measured value is rather considered to be less critical.
  • FIG. 3 shows an illustration of data words or sensor signals on sensor measured values after reception according to the present invention.
  • the sensor signals which are transmitted on a communication bus according to the method for transmitting measured values, are then received and processed, for example, on a control device, such as an airbag control unit.
  • the communication bus of the illustrated example operates according to the PSI5 protocol.
  • the resolution of the sensor signals above +200 LSB and below - 200 LSB is slightly worse than in the range + / ⁇ 200 LSB.
  • FIG. 4 shows a flow chart of an embodiment of a method for transmitting a measured value according to the present invention.
  • step 401 a measured value is acquired.
  • the detected measured value is imaged in step 402 by means of a function on a data word.
  • the function describes the mapping of the measured value value range to the data word value range.
  • step 403 the data word is transmitted via a communication protocol via a communication protocol.
  • a preferred communication protocol is the PSI5 protocol.
  • a preferred means of communication is then a communication bus or a point-to-point connection according to the specifications of the PSI5 protocol.
  • FIG. 5 shows a flow chart of an embodiment of a method for receiving a measured value according to the present invention.
  • step 501 a data word is received via a communication protocol via a communication protocol.
  • step 502 the measured value transmitted with the data word is determined by means of a function.

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Abstract

Verfahren (400) zur Übertragung eines Messwerts eines Sensors, wobei der Messwert zur Übertragung mittels einer Funktion auf ein Datenwort abgebildet wird.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zur Übertragung eines Messwerts eines Sensors, Verfahren zum Empfang des Messwerts, Sensor, Steuergerät
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung eines Messwerts eines Sensors, ein entsprechendes Verfahren zum Empfang des Messwerts, sowie einen Sensor und ein Steuergerät gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
Stand der Technik
Aus der DE 101 49 332 AI ist ein Verfahren zur digitalen Datenübertragung von einem Sensor zu einem Steuergerät bekannt, bei dem die Sensorwerte des Sensors für die Datenübertragung mit verschiedenen Auflösungen aufgeteilt werden. Die Sensor werte bilden einen ersten Wertebereich mit aufeinanderfolgenden Sensorwerten. Die Aufteilung des ersten Wertebereichs für die Datenübertragung erfolgt in Abhängigkeit von einer für das Steuergerät relevanten Größe.
PSI5 ist ein offener Standard und unterstützt die Abfrage von bis zu vier Sensoren pro Busknoten, die in unterschiedlichen Konfigurationen abgefragt werden können. Auch eine bidirektionale Kommunikation zur Sensorkonfigurierung und Diagnose ist vorgesehen.
In Airbag Systemen werden beispielsweise Daten von Druck- oder Beschleunigungssensoren über strommodulierte Zweidraht- Busse ausgewertet, die über ein Manchester-codiertes Protokoll mit dem Steuergerät kommunizieren. Im Standard sind auch die möglichen Betriebsarten festgelegt. Diese unterscheiden sich zunächst in synchrone und asynchrone Betriebsmodi. Bei den synchronen Betriebsmodi ergeben sich je nach Verschaltung der Sensoren mit der Steuereinheit die drei Betriebsarten: Parallel BUS Mode (alle Sensoren sind parallel geschaltet), Universal BUS Mode (serielle Verschaltung der Sensoren) und Daisy Chain BUS Mode. Kombiniert mit anderen Parametern, wie gesamte Anzahl der Zeitschlitze, Datenrate, Datenwortlänge, Parity- /CRC-Überwachung, erlaubt der PSI5 Standard unterschiedliche Realisierungsmöglichkeiten. Weit verbreitet ist die Verwendung der 10-Bit Datenwortlänge.
Heute verwendete PSI5 Sensoren verwenden in der Regel eine fest definierte Auflösung für den Messwert eines Sensorkanals auf einem einzigen Kommunikationsslot. Diese fest definierte Auflösung ist in der Regel für den gesamten Erfassungsbereich des Sensors konstant.
Nachteil der bisherigen Praxis ist der notwendige Kompromiss zwischen hoher Messwertauflösung und weitem Messbereich. Beispielsweise unterstützt ein heutiger 10-bit Sensor entweder eine hohe Auflösung mit geringem Messbereich o- der einen weiten Messbereich mit geringer Auflösung. Dies ist vor allem dann kontraproduktiv, wenn ein und derselbe Sensor für unterschiedliche Anwendungen verwendet wird, wobei sich die Messbereiche und Auflösungen für die unterschiedlichen Anwendungen grundlegend unterscheiden und somit nicht kompatibel zueinander sind. Dies kann sich vor Allem negativ auf die Auslegung von Algorithmen auswirken (wie bspw. von Algorithmen zur Auslösung von Rückhaltemitteln in Airbagsteuergeräten).
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren Übertragung eines Messwerts eines Sensors vorgeschlagen, bei dem der Messwert zur Übertragung mittels einer Funktion auf ein Datenwort abgebildet wird. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung stellt die Funktion eine mathematische Funktion dar, mit deren Hilfe Geraden, Kurven oder Funktionen kodiert werden, die die Abbildung von Messwerten des Sensors auf ein Datenwort beschreiben.
Die Abbildung erfolgt dann wahlweise in Software auf dem Sensor oder durch eine Logik innerhalb des Sensor-ASICs. Anschließend erfolgt eine Übertragung des aus dem Messwert berechneten Datenworts auf bspw. einem Kommunikationsbus.
Gemäß einer vorteilhaften Variante erfolgt die Abbildung derart, dass vorbestimmte Wertebereiche mit einer höheren Auflösung abgebildet werden.
Diese Variante birgt den Vorteil, dass insbesondere kritische Wertebereiche mit einer höheren Auflösung übertragen werden. Welche Wertebereiche kritisch sind, hängt dabei stark von dem jeweiligen Sensortyp, dem Einbauort des Sensors und der Anwendung, die die Sensorsignale verarbeitet ab.
Bei einer Anwendung zur Auslösung von Rückhaltemitteln, wie bspw. Airbags, liegen kritische Bereiche in der Umgebung der Auslöseschwellen.
Von besonderer Bedeutung ist eine Variante des Verfahrens zur Übertragung von Messwerten gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem die Funktion eine nicht-lineare und/oder nicht-symmetrische und/oder nicht-stetige Funktion ist.
Unter einer nicht-linearen Funktion ist dabei eine Funktion zu verstehen, die einen Messwertbereich mit einer Auflösung auf einen Wertebereich abbildet, der unterschiedliche Auflösungen aufweist.
Unter einer nicht-symmetrischen Funktion ist vorliegende eine Funktion zu verstehen, die den Messwertbereich auf einen Wertebereich des Datenworts abbildet, der nicht symmetrisch um den Nullpunkt aufgebaut ist.
Die Nutzung einer entsprechend beliebigen Funktion zur Abbildung des Messwerts auf das zu übertragenen Datenwort hat den Vorteil, dass abhängig von der Anwendung, die den empfangenen Messwert weiterverarbeitet, bestimmte Messwertbereiche betont, d.h. mit einer höheren Auflösung übertragen werden können. Andere Messwertbereiche dagegen, die nicht betont werden sollen, mit einer geringeren Auflösung übertragen werden können. In einer extremen Ausprägung werden diese Messwertbereiche sogar überhaupt nicht übertragen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Sensor, der derart gestaltet ist, dass der Sensor alle Schritte einer Variante des Verfahrens zur Übertragung eines Messwerts gemäß der vorliegenden Abbildung ausführt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Sensors ist in dem Sensor wenigstes eine Funktion zur Abbildung von Messwerten auf Datenworte hinterlegt.
Dazu kann der Sensor über geeignete Speichermittel verfügen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Empfängers ist in dem Empfänger wenigstes eine Funktion zur Abbildung von Datenworte auf Messwerten hinterlegt.
Gemäß einer besonderen Variante dieser Ausführungsform überträgt der Sensor in einer Initialisierungsphase die zur Abbildung ausgewählte Funktion der wenigstens einen hinterlegten Funktion.
Nach dieser Variante wird der Einsatz des Sensors der vorliegenden Erfindung deutlich vereinfacht. Je nach Einsatzart, wobei unter der Einsatzart der Sensortyp (Druck- oder Inertialsensor), der Einsatzort (Upfront-Sensor, Seitaufprallsensor, ...), der Einsatztyp (Crasherkennung, Crash-Plausibilisierung, Fußgängeraufprallerkennung) zu verstehen ist, kann eine entsprechende hinterlegte Funktion ausgewählt werden, die während der Initialisierung übertragen wird. Anstelle der Funktion an sich bzw. ihrer mathematischen Repräsentation ist auch denkbar, dass ein Wert übertragen wird, der die ausgewählte Funktion für den Empfänger eindeutig identifiziert. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem die wenigstens eine Funktion während der Herstellung in dem Sensor hinterlegt wird.
Vorteilhaft an diesem Herstellungsverfahren ist, dass der Sensor unmittelbar nach der Herstellung zum Einsatz bereit ist, ohne dass vor dem Einsatz oder dem Einbau eine Konfiguration bzw. Einstellung des Sensors vorgenommen werden muss.
Bei dem Herstellungsverfahren werden bereits während der Herstellung alle relevanten Funktionen zur Abbildung in dem Sensor hinterlegt.
Denkbar wäre auch, dass die hinterlegten Funktionen geeignet geschützt, bspw. signiert im Sensor hinterlegt werden, sodass eine nachträgliche Manipulation bzw. Veränderung nicht möglich ist oder zumindest nicht unerkannt bleibt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Empfangen eines Messwerts, bei dem der Messwert aus einem empfangenen Datenwort mittels einer Funktion bestimmt wird.
Gemäß diesem Verfahren wird der auf das Datenwort abgebildete Messwert in dem Empfänger wieder zurückgerechnet auf den Werteraum der in dem Empfänger nutzenden Anwendung. Selbstredend steht die Funktion im Empfänger im direkten Zusammenhang mit der Funktion in dem Sensor, mit der der Messwert auf das zu übertragenden Datenwort abgebildet wird.
Gemäß einer vorteilhaften Variante des Verfahrens zum Empfangen des Messwerts gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einer Initialisierungsphase eine Funktion empfangen, wobei die Funktion zur Bestimmung abhängig von der empfangenen Funktion ist.
Der Vorteil dieser Variante ist, dass zunächst in einer Initialisierungsphase die
Funktion von dem Empfänger empfangen wird, mit der die Messwerte auf die zu empfangenden Datenworte abgebildet werden. Abhängig von dieser empfangenen Funktion kann im Empfänger die entsprechende Funktion festgelegt werden, mit der die Messwerte aus den zu empfangenden Datenworten bestimmt werden.
Es versteht sich von selbst, dass anstelle der Funktion an sich bzw. ihrer mathematischen Repräsentation auch ein Wert übertragen kann, der die ausgewählte Funktion für den Empfänger eindeutig identifiziert.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand von Figuren dargestellt und erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine lineare Abbildung von Sensormesswerten auf Sensorsignale eines Kommunikationsbusses nach heutigem Stand der Technik;
Fig. 2 eine Abbildung von Sensormesswerten auf Datenworte zur Übertragung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine Abbildung von Sensorsignalen auf Sensormesswerte nach dem
Empfang gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Übertragung eines Messwerts gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Empfangen eines Messwerts gemäß der vorliegenden Erfindung.
Figur 1 zeigt eine lineare Abbildung von Sensormesswerten auf Datenworte zur Übertragung der Sensormesswerte eines Kommunikationsslots, bspw. auf einem Kommunikationsslot nach dem PSI5 Protokoll oder auf einer Punkt-zu-Punkt-Ver- bindung gemäß dem Stand der Technik. Dabei wird der Datenbereich eines 10- Bit Sensors für einen Sensorkanal gemäß der Fig. 1 am Beispiel von -480 LSB bis + 480 LSB linear aus den Sensormesswerten gebildet. Auf der Abszisse sind die Sensormesswerte abgetragen. Auf der Ordinate sind die Werte des Datenworts abgetragen. Die rote Linie stellt dabei die lineare Zuordnung des Sensormesswertbereichs auf den Datenwortbereich von +/" 480 LSB dar.
Figur 2 zeigt eine Abbildung von Sensormesswerten auf Datenworte zur Übertragung gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in Figur 2 dargestellt, werden die Sensormesswerte des Sensors zunächst bis zu einem Bereich von +/" 200 LSB mit einer hohen Auflösung auf die Sensorsignale des Kommunikationsbusses abgebildet. Erkennbar ist dies durch den steilen Geradeabschnitt zwischen den Sensormesswerten, die auf den Datenwortbereich von +/" 200 LSB abgebildet werden. Anschließend werden die Sensormesswerte zwischen +/" 200LSB und +/■ 480LSB mit einer geringeren Auflösung auf die Datenworte zur Übertragen auf dem Kommunikationsbus übertragen. Dies ist durch die weniger steilen Geradenabschnitte dargestellt.
Die Darstellung in Figur 2 ist lediglich als ein Beispiel zu sehen. Selbstverständlich ist auch der umgekehrte Fall denkbar, sowie die Abbildung mittels Kurven o- der Funktionen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Geraden, Kurven oder Funktionen im Sensor mittels mathematischer Funktionen bzw. Annährungen bzw. mit Hilfe von Fallunterscheidungen kodiert, sodass die Abbildung der Sensormesswerte auf die Datenworte bzw. Sensorsignale des Kommunikationsbusses je nach Sensormesswert automatisiert berechnet wird.
Die Berechnung kann dabei entweder in Software auf dem Sensor oder durch eine Logik innerhalb des Sensor-ASICs erfolgen. Anschließend erfolgt eine Übertragung der aus den Sensormesswerten berechneten Sensorsignale über geeignete Kommunikationsmittel, bspw. auf einem Kommunikationsslot nach dem PSI5 Protokoll oder auf einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung. Die Abbildungsfunktion, die in Figur 2 dargestellt ist, ist symmetrisch, selbstverständlich können die Geraden, Kurven oder Funktionen zur Abbildung der Sensormesswerte auf Datenworte auch asymmetrisch für die relevanten Bereiche ausgelegt werden. Ausschlaggebend ist jedoch, dass die kritischeren Messbereiche eine höhere Auflösung vorweisen als die weniger kritischen Messbereiche.
Ob ein Messbereich als kritischer oder weniger kritisch angesehen wird, hängt von der Anwendung ab, die auf den Sensormesswerten arbeitet. Am Beispiel eines Auslösealgorithmus als Anwendung für die Sensormesswerte sind die Messwertebereiche um die Auslöseschwellen als kritischer anzusehen. Messwertbereiche, für die klar keine Auslösung in Frage kommt bzw. für die klar eine Auslösung in Fragen kommen würde, ist die Auflösung des übertragenen Messwerts eher als weniger kritisch anzusehen.
Figur 3 zeigt eine Abbildung von Datenworten bzw. Sensorsignalen auf Sensormesswerte nach dem Empfang gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Sensorsignale, die auf einem Kommunikationsbus gemäß dem Verfahren zur Übertragung von Messwerten übertragen werden, werden dann beispielsweise auf einem Steuergerät, wie einem Airbagsteuergerät, empfangen und verarbeitet.
Damit die Sensorsignale des Kommunikationsbusses auf dem Steuergerät richtig interpretiert werden, erfolgt gemäß dem Verfahren zum Empfangen von Messwerten gemäß der vorliegenden Erfindung eine Bestimmung des in dem Datenwort übertragenen Sensormesswerts, mithin eine Umrechnung der Sensorsignale des Kommunikationsbusses.
Zu diesem Zweck werden entsprechend zu den Geraden, Kurven oder Funktionen eines Sensortyps zur Abbildung der Messwerte auf Datenworte auf dem Steuergerät geeignete Bestimmungsvorschriften hinterlegt. Bspw. mathematische Funktionen. Somit erfolgt mit Hilfe der empfangenen Sensorsignale eine Abbildung auf den Wertebereich des Steuergeräts. Wie in Figur 3 dargestellt, wird durch eine inverse Abbildung der empfangenen Datenworte bzw. Sensorsignale im Steuergerät wieder eine Gerade mit einer Steigung. Jedoch fällt auf, dass der Wertebereich auf dem Steuergerät nun mit +/■ 600LSB deutlich über dem Wertebereich auf dem Kommunikationsbus (+/■ 480LSB) liegt. Durch die nicht-lineare und variable Auflösung der Abbildung des Sensors kann somit im Rahmen der Erfindung ein veränderter, im dargestellten Beispiel erweiterter Messbereich auf einem Kommunikationsbus übertragen werden.
Der Kommunikationsbus des dargestellten Beispiels wird gemäß dem PSI5- Protokoll betrieben. Das bedeutet, dass die Datenwortlänge 10-bit beträgt und nur die Möglichkeit aufweist +/" 480 LSB zu übertragen. Durch die Umrechnungen auf Sensor- beziehungsweise Steuergeräteseite werden daraus in diesem Beispiel jedoch +/" 600 LSB. Selbstverständlich ist die Auflösung der Sensorsignale oberhalb + 200 LSB sowie unterhalb - 200 LSB etwas schlechter als im Bereich +/■ 200 LSB. Dies ist jedoch Absicht, da eine hohe Sensorauflösung meistens nur im unteren Bereich (hier +/■ 200 LSB) eine hohe Wichtigkeit besitzt. Im oberen Wertebereich ist dann meist keine Auflösung im einzelnen LSB-Bereich mehr notwendig.
Figur 4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Übertragung eines Messwerts gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Schritt 401 wird ein Messwert erfasst.
Der erfasste Messwert wird in Schritt 402 mittels einer Funktion auf ein Datenwort abbildet. Die Funktion beschreibt dabei die Abbildung des Messwertwer- tebereichs auf den Datenwortwertebereich.
In Schritt 403 wird das Datenwort mittels eines Kommunikationsprotokolls über ein Kommunikationsmittel übertragen. Ein bevorzugtes Kommunikationsprotokoll stellt dabei das PSI5-Protokoll dar. Ein bevorzugtes Kommunikationsmittel ist dann ein Kommunikationsbus oder eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung nach den Vorgaben des PSI5-Protokolls. Figur 5 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Empfangen eines Messwerts gemäß der vorliegenden Erfindung. In Schritt 501 wird ein Datenwort mittels eines Kommunikationsprotokolls über ein Kommunikationsmittel empfangen.
In Schritt 502 wird der Messwert, der mit dem Datenwort übertragen wurde, mittels einer Funktion bestimmt.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren (400) zur Übertragung eines Messwerts eines Sensors, wobei der Messwert zur Übertragung mittels einer Funktion auf ein Datenwort abgebildet (402) wird.
2. Verfahren (400) nach Anspruch 1, wobei die Abbildung (402) derart erfolgt, dass vorbestimmte Wertebereiche mit einer höheren Auflösung abgebildet werden.
3. Verfahren (400) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Funktion eine nicht-lineare und/oder nicht-symmetrische und/oder nicht-stetige Funktion ist.
4. Sensor, der derart gestaltet ist, dass der Sensor alle Schritte eines Verfahrens (400) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 ausführt.
5. Sensor nach Anspruch 4, wobei in dem Sensor wenigstes eine Funktion zur Abbildung von Messwerten auf Datenworte hinterlegt ist.
6. Sensor nach Anspruch 5, wobei der Sensor in einer Initialisierungsphase die zur Abbildung ausgewählte Funktion der wenigstens einen hinterlegten
Funktion überträgt.
7. Verfahren zur Herstellung eines Sensors nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die wenigstens eine Funktion während der Herstellung in dem Sensor hinterlegt wird.
8. Verfahren (500) zum Empfangen eines Messwerts, wobei der Messwert aus einem empfangenen Datenwort mittels einer Funktion bestimmt (502) wird.
9. Verfahren (500) nach Anspruch 8, wobei in einer Initialisierungsphase eine Funktion empfangen wird und wobei die Funktion zur Bestimmung des Messwerts abhängig von der empfangenen Funktion ist.
10. Steuergerät, das derart eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens (500) nach einem der Ansprüche 7 bis 8 auszuführen.
11. Computerprogramm, das ausgebildet ist, um ein Verfahren (400; 500) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 6 und 7 auszuführen und/oder anzusteuern.
12. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 10 gespeichert ist.
PCT/EP2016/082366 2016-01-29 2016-12-22 Verfahren zur übertragung eines messwerts eines sensors, verfahren zum empfang des messwerts, sensor, steuergerät Ceased WO2017129335A1 (de)

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US16/073,239 US20190052296A1 (en) 2016-01-29 2016-12-22 Method for Transmitting a Value Measured by a Sensor, Method for Receiving the Measured Value, Sensor, Control Device
CN201680080494.6A CN108605171A (zh) 2016-01-29 2016-12-22 用于传输传感器的测量值的方法、用于接收测量值的方法、传感器、控制器

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