专利名称：用于传感器-驱动器系统的可配置状态的处理单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的电子通信单元，涉及用于根据权利要求 9的前序部分的传送状态信息的方法，以及涉及通信单元在机动车中的使用。
发明内容
本发明的目的是提出一种电子通信单元，并且还提出一种只需相对小的带宽并且非常有效地运行的用于传送状态信息的方法。本发明通过根据权利要求1的通信单元以及通过权利要求9的方法来实现该目的。屏蔽存储单元优选地包括逻辑电路或选择电路，其用于将输入处的状态数据项与存储在屏蔽存储单元中的位屏蔽进行逻辑合并，其结果是产生选择性状态数据项。这个逻辑电路或选择电路特别地包括AND逻辑电路，其被特别优选地设计为使得状态数据项的每一位都与位屏蔽的相应位进行与操作。第一状态信息处理模块优选地额外具有连接到状态处理元件的短状态存储单元， 并且将短状态数据项写入所述存储单元。通信单元优选地包括接口单元，该接口单元连接到第一状态信息处理模块的短状态存储单元的输出或状态处理单元的输出，并且连接到第一状态信息处理模块的屏蔽存储单元，使得其能够改变和/或重写存储在屏蔽存储单元中的位屏蔽，其结果是能够定制对状态类型的选择，接口单元以短状态数据的形式提供关于所述状态类型的信息。作为可替换的优选方式，短状态存储单元被集成到接口单元。优选的是，接口单元进一步连接到至少第一状态信息处理模块的状态存储单元， 并且被设计为使得其能够对所述状态存储单元进行写入，其结果是能够将测试状态数据项写入状态存储单元。为此，接口单元特别地具有测试单元，其被设计为使得其自动地提供测试数据或转发和/或处理测试数据，特别优选地是由第二通信单元提供的测试数据。接口单元被有利地设计为使得其自动地对至少一个状态信息处理模块处理的测试数据的结果进行评估。有利地或作为可替代的优选方式，通信单元具有至少一个信号处理单元，该信号处理单元额外地产生和/或提供测试模块，或者作为对接口模块的测试单元的替代。通信单元优选地额外具有至少第二冗余状态信息处理模块，其基本上是基于第一状态处理模块来设计的，并且基本上以相同的方式同样连接到接口单元。通信单元优选地是通信系统的一部分并且连接到至少一个第二通信单元，其中第一通信单元的接口单元被设计为使得其能够将来自第一和/或第二状态信息处理模块的短状态数据项，和/或从所述数据项中的一个或两个得到全部短状态数据项传送到第二通信单元。第一通信单元的接口单元尤其被设计为使得将从第二通信单元接收的测试状态数据项直接地或以修改的形式写入到第一和/或第二状态信息处理模块的状态存储单元，或者按照或基于测试数据改变其中存储的状态数据项，并且然后将由此获得的全部短状态数据项和/或得到的短状态数据项中的至少一个传送到第二通信单元。表达“通信单元”本身，也就是说在没有编号的情况下，有利地总是意味着处于传感器和/或驱动器单元形式的第一通信单元。有利地连接和/或驱动第一和第二状态信息处理模块的状态存储单元，使得关于所述两个状态存储单元的相应的状态数据是相互倒置的数据字、至少与通信单元自己提供的状态信息相关的形式。特别地，连接和/或驱动第一和第二状态信息处理模块的屏蔽存储单元，使得所述两个屏蔽存储单元的相应的位屏蔽是相互倒置的数据字的形式。优选地，设计具有至少第一和第二通信单元的通信系统，使得第一通信单元具有存储计数器值的计数器存储单元，其中第一通信单元被设计为使得至少第一定义通信事件的出现促使计数器存储单元中的计数器值以至少一个定义的第一方式进行改变，其中至少定义的参考事件的出现跟随有计数器存储单元中的计数器值以至少一个定义的第二方式而改变，其中，至少在第二定义通信事件的过程中，第一通信单元将计数器存储单元中的当前计数器值直接地或间接地传送给第二通信单元。通信系统和方法尤其被设计为增加电子系统中的可靠性。术语可靠的优选地被理解为表示术语“故障-安全”和/或“故障-沉默”。对出现的描述优选地被理解为表示在出现之后。第一和第二通信事件优选地被定义为至少在第一和第二通信单元之间的通信中发生或能够发生的通信事件。计数器存储单元被优选地设计为和/或优选地驱动为，使得使用数学运算以定义的步长按定义的第一方式来改变计数器值。数学运算被特别地理解为表示加法或乘法或更为复杂的运算，并且步长被理解为表示，例如，计数器值增加或减小的值，尤其优选地是值1 或乘以计数器值的值。优选地设计和/或驱动计数器存储单元，使得通信系统中通信单元(例如，第一和第二通信单元)之间的每个通信事件都促使计数器存储单元中的计数器值以定义的第一方式来改变。通过特殊的优选方式，定义第一通信事件使得将通信系统中通信单元之间的每个通信事件都至少被处理为预定的第一通信事件。优选的是，将计数器存储单元设计为和/或驱动为计数器单元，其中，计数器值中以预定的第二方式的改变是关于计数器单元的重置操作的形式。这种重置操作促使计数器值被特别地重置为定义的值，在特定的优选方式中值为“0”。第一通信单元优选地具有至少一个第一和第二数据存储单元，并且被设计为使得至少第一定义通信事件的出现促使将第一数据存储单元中的当前数据项写入到第二数据存储单元中，并且促使计数器存储单元中的计数器值以定义的第一方式来改变。通过实例的方式，这对应于用于特殊操作模式的实施方式，其被称为连续操作模式或“连续模式”，并且其特别优选地不涉及被重置的计数器存储单元中的计数器值。作为可替换的优选方式，第一通信单元具有至少一个第一和第二数据存储单元， 并且被设计为使得所定义的触发事件的出现，特别是所定义的第三通信事件或内部触发事件，跟随有第一数据存储单元中的当前数据项被写入到第二数据存储单元，并且此后对于特定的优选方式，计数器存储单元中的计数器值被按照所定义的第二方式来改变。对于更加特定的优选方式，第一数据存储单元中当前数据项到第二数据存储单元的写入跟随有，然后第一和第二数据存储单元中所存储的数据被在传递单元中进行比较。这种比较的比较结果被用作进一步的状态信息。优选的是，将第一通信单元设计为使得在至少第一和第二通信单元之间的至少第二定义的通信事件过程中，第二数据存储单元中的当前数据项被从第一通信单元传送到第 ■~-ififn 单兀。有利的是，第二通信单元是主单元的形式，并且至少第一通信单元是从单元的形式，并且这些通过总线系统彼此连接。第一通信单元优选地是传感器单元和/或驱动器单元的形式，其尤其感测至少一个测量的变量并提供至少一个测量的变量数据项。第二通信单元优选地是电子控制单元的形式，尤其是机动车刹车系统和/或机动车电子稳定控制系统中电子控制单元的形式。第二通信单元有利地同样具有至少一个状态信息处理模块以及接口单元，并对第一通信单元提供合适的短状态数据或全部短状态数据。优选的是，计数器存储单元被设计和驱动为使得计数器值被设计为能够用作时间戳，和/或计数器值形成或提供用于对通信系统进行同步的时间测量。参考事件优选地被定义为，特别地，第一数据存储单元中的数据项到第二数据存储单元的成功的写操作。第三定义的通信事件优选地被定义为至少从第二通信单元到第一通信单元的数据查询或“采样命令”，尤其是到通信系统中的所有其它通信单元。内部触发事件优选地被定义为对第一通信单元中的测量值或参数的超过或低于客页定值(undershooting)。第二定义的通信事件有利地包括由第二通信单元对至少第一通信单元访问的数据，其涉及当前计数器值以及当前存储在第二数据存储单元中正被传送或已发送的数据项，尤其是在一起的还有从第一通信单元到第二通信单元。优选地，借助于通过接口单元被传送到第二通信单元的至少一个短状态数据项， 进一步开发了用于传送状态信息的方法。于是特别优选的是，第二通信单元对短状态数据项进行解释，以确定短状态数据项是否包含指示第二通信单元需要对其作出反应的信息项，其后，如果识别到第二通信单元需要对其作出反应的这种信息项的存在，则第二通信单元至少请求或读取第一和/或第二状态信息处理模块中的状态数据项，和/或第二通信单元将其自己自动地置为另一操作模式，特别是紧急操作模式。第二通信单元更加特别优选地被设计为使得其为了解释至少一个短状态数据项和/或全部短状态数据项目的，而存储 fn息ο此外，借助于被同步了的(通过具有存储了计数器值的计数器存储单元的第一通信单元)第一和第二通信单元之间的通信，进一步有利地开发了所述方法，其中第一定义通信事件的出现促使计数器存储单元中的计数器值以至少一个定义的第一方式改变，其中，所定义的参考事件的出现促使计数器存储单元中的计数器值以至少一个定义的第二方式改变，其中，至少在第二定义的通信事件过程中，第一通信单元至少将计数器存储单元中的当前计数器值直接地或间接地传送给第二通信单元。借助于具有至少一个第一和第二数据存储单元的第一通信单元，有利地开发了用于对通信进行同步的方法，其中，所定义的触发事件的出现，特别是所定义的第三通信事件或内部触发事件，跟随有被写入到第二数据存储单元的第一数据存储单元中的当前数据项，以及跟随有以定义的第二方式改变的计数器存储单元中的当前值，其中，所定义的第二通信事件的出现跟随有关于第二数据存储单元的、至少从第一通信单元正被传送或已发送到第二通信单元的当前数据项。本发明还涉及通信单元或通信系统在机动车，特别是在机动车刹车系统和/或在机动车电子稳定控制系统中的使用。
在从属权利要求以及通过参考附图的示例性实施方式的说明中，可以发现进一步的优选实施方式。其中，示意性的，图1示出了具有第一和第二通信单元的通信系统的示例性实施方式，其中，第一通信单元是传感器单元的形式并包括计数器存储单元；以及图2示出了第一和第二状态信息处理模块和到接口单元的连接的示例性设计。
具体实施例方式图1示出了示例性的可靠通信系统，包括第一通信单元1，例如是压力传感器单元的形式，其通过数据传输链路3连接到第二通信单元2，第二通信单元2是电子控制单元 ECU的形式。在这种情况下，传感器单元1具有两个检波器SE1、SE2，按照实例，为两个压力传感器元件。这些被连接到模/数转换器ADC，通过示例的方式，其每个测量提供两个数字压力值P1、P2以及两个数字温度值T1、T2。该模/数转换器ADC通过多路复用器Mux连接到信号处理单元4，信号处理单元4例如是数字信号处理器DSP形式。此外，多路复用器 Mux还用于为信号处理单元4提供至少一个另外的信号线，例如测试信号线Test。对于传感器单元1需要传递到控制单元2的首要信息或压力信息PI、P2，传感器单元1具有用于同步目的的第一和第二串行数据存储单元MemA和MemB。在这种情况下，对于每个测量/评估操作或循环，首要信息，例如两个数字压力值PI、P2和两个数字温度值Tl、T2，被写到第一数据存储单元MemA，其用作缓冲存储。这样总是涉及被重写的第一数据存储单元MemA。 按照本实例，当有新数据可用时，信号处理器单元4自动地写到第一数据存储单元MemA。传感器单元1具有计数器存储单元7，其存储计数器值(消息计数器)MSG_CNT,其对应于用于对通信系统中的通信进行同步的时间戳或时间测量。至少第一通信事件，按实例是第一和第二通信单元之间的每个通信事件，促使计数器值以定义的第一方式来改变。 根据这个实例，这是通过接口单元“logic”6进行的驱动来完成的。计数器存储单元7被设计为计数器单元，并且第一方式中的驱动被定义为——按照本实例——计数器值加1。根据本实例，来自第二通信单元2，E⑶的数据查询或“采样命令”(sample commmand)被定义为第三通信事件，其被传感器单元1解释为触发事件，此后，传感器单元 1将第一数据存储单元MemA中的当前数据项传送或写到第二数据存储单元MemB。这种在触发事件之后从MemA到MemB的成功写操作被定义为参考事件，它的出现跟随有计数器存储单元7或计数器单元中的计数器值按定义的第二方式改变，通过实例的方式，其对应于被重置为值“0”的计数器值。结果是，由第二通信单元ECU进行的查询操作被链接到出于同步目的对计数器值的重置。然后接下来是，第二通信单元进行的数据访问或读取命令，例如，将访问或命令定义为第二通信事件。然后，当前存储在第二数据存储单元MemB中的数据项以及当前计数器值，被从传感器单元1传送到控制单元E⑶2。这种传送受接口单元 “logic”6，以及——根据本实例——其中连接下游的驱动器单元5的影响。为了在每种情况中都在精确的请求时间选择当前数据，控制单元2于是以第三通信事件来触发数据传送——第一数据存储器MemA中的当前数据项被写到第二数据存储器 MemB。在被定义为第二通信事件的ECU进行的数据访问之后，来自MemB的这个数据项然后与当前计数器值一起通过接口单元6 “logic”对于驱动器单元5来说可用，并且所述驱动器单元将这些数据经由数据传送链路3传送给控制单元2。此外，信号处理单元4提供状态信息stat，其被提供给连接到将接口单元 “logic”6的第一和冗余的第二状态信息处理模块8和9。这两个状态信息处理模块8、9允许状态信息从传感器单元1到控制单元2的有效和节省资源的传输。传感器单元1额外地具有中央存储单元Meml，其——根据本实例——被设计为 EEPROM单元，并且其存储用于传感器单元的所定义的操作参数。该中央存储单元Meml同样连接到信号处理单元4和接口单元“ logic”。根据本实例，存储单元MemA和MemB每个都包括用于每个首要信息数据项P1、P2、 Tl和T2的寄存器。中央存储单元Meml可选地包括控制单元E⑶可以查询并且可用于明确标识传感器单元1的硬件标识信息项ID。例如，这使得能够避免使用传感器单元——未提供——与特定的控制单元的交互。为了进一步增加可靠性，可选地，出于合理性检查目的，为控制单元E⑶提供对由压力传感器元件SEl和SE2捕获、由信号处理单元4提供的压力值Pl和P2进行比较。不能以类似的、不期望的方式将模/数转换器ADC和/或信号处理单元4从对压力信号的影响中排除。因此，压力值Pl和P2——根据本实例——被以不同的方式表示或编码，例如表示为具有相对于彼此倒置的数据，或以控制单元2知晓的相对偏移来编码。此外，在所定义的时间，例如，在传感器单元1的测试模式中，在测试信号线Test 上提供一个或多个测试数据项，并允许控制单元2检查信号处理单元4的滤波器参数或其它信号处理功能(通过实例的方式)是否正常工作。根据本实例，控制单元2规定每种情况中运行时的这些测试值，或者通过适当存储的测试矢量或测试数据——完全在传感器单元1中实现——初始化BIST(内建的自测试)，控制单元2知道这些或与此相关的输出数据。为了可选地能够额外地识别多路复用器Mux中错误的选择线或功能，在控制单元 2中检查压力值Pl和P2的合理性，特别是直接跟随测试数据的处理，例如，使用压力模型或使用特定的阈值/微分值阈值。当此处介绍的通信系统是机动车刹车系统的一部分，并且传感器单元1捕获刹车压力值并且控制单元2被设计为刹车系统的电子控制单元时，关于至少压力值Pl和P2的这种合理性检查可以在“刹车系统级”执行(通过实例的方式)。传感器单元1和控制单元ECU均知道时间戳的时间基准或者相应的当前计数器值。该时间戳允许识别可能的采样/定时和/或同步差错，尤其是通过数据传送链路3的数据传送。
通过实例的方式，数据传送链路3仅包括单个数据传送线路。数据存储单元MemA、MemB可选地具有相关联的传递单元“transfer”，例如，其包括逻辑电路，用于将恰好在缓冲存储器MemA中的数据到存储器MemB的传送之前的存储器 MemA中的数据与恰好在这个传送之后存储器MemB中的数据进行比较。结果被写到状态寄存器“ transfer status ”。此外，传递单元“ transfer，，具有测试逻辑电路，其用于测试逻辑电路。根据本实例，通过测试数据从MemA到MemB的传送，来额外地检查数据从MemA到 MemB和/或传输单元的传送。图2用于说明传感器单元的冗余状态信息处理模块8和9的设计和驱动。它们分别包括状态存储单元10、屏蔽(masking)存储单元11、状态处理元件12，以及，根据本实例，短状态存储单元13，他们例如，可替换地，每个或一起被集成到接口单元6 “logic”中。 状态存储单元10被提供有(根据本实例，通过信号处理单元4，这里未示出)相应的状态数据项stat，并且所述状态数据项被存储在状态存储单元10中。这使得状态数据项stat对于相应的屏蔽存储单元11来说可用，所述相应的屏蔽存储单元11存储位屏蔽(bit mask), 并且结果是在其中将状态数据项stat与相应的位屏蔽进行与操作，或者其中位屏蔽选择定义的状态位或状态信息。为了这个目的，屏蔽存储单元11具有相应的逻辑电路——未示出——或选择电路。该逻辑电路或选择电路具体地包括与逻辑电路，根据本实例，其被设计为使得状态数据项的每个位都与位屏蔽的相应位相与。在状态处理元件12中处理得到的选择性状态数据项sel-stat，使得短状态数据项k-stat被提供，其具有与选择性状态数据项sel-stat相比更短的数据字长度。根据本实例，状态处理元件12被设计为使得其对选择性状态数据项sel-stat的各个位进行或操作。短状态数据项k-stat被存储在短状态存储单元13中，并且对于接口电路6是可用的。 根据本实例，选择性状态数据项的各个位的示例性或意味着短状态数据项k-stat仅包括一位，该位包含指示屏蔽存储单元选择的状态位中的一个或多个(也就是说至少一个)是否具有值“1”的信息项。每个状态信息处理模块8、9中的短状态数据项k-stat或公共全部短状态数据项被发送给第二通信单元——这里未示出。如果后者识别到差错或不期望状态的出现，则接口单元6读取状态存储单元中的一个或两个，并将相应的完整状态数据项发送给第二通信单元。接口单元6被设计并连接到屏蔽存储单元12，使得读取和写访问是可能的。写访问或位屏蔽的改变或写入允许规定对状态数据项的各个状态位的选择。通过实例的方式，接口单元6具有测试单元——未示出——其被设计为使得其自动提供测试数据或转发和/或处理测试数据，更加优选地，测试数据通过第二通信单元来提供。通过接口单元，这些测试数据分别被写到状态信息处理模块8、9的状态存储单元，并且相对于将期待的结果来访问该结果。由此，可以测试状态信息处理模块8、9的工作。作为可替代的实例，状态信息处理模块8、9不具有任何短状态存储单元，但是相应的短状态数据项k-stat对于接口单元来说是可用的，接口单元被设计为使得对这两个短状态数据项k-stat相或，并产生以这种方式由此获得的全部短状态数据项，该全部短状态数据项例如被传送到第二通信单元。
权利要求
1.一种电子通信单元(1)，其是传感器和/或驱动器单元形式，包括至少一个第一状态信息处理模块(8)，其具有存储用于所述通信单元(1)的处于状态数据项(stat)形式的状态信息的状态存储单元(10)，其特征在于，第一状态信息处理模块(8)进一步包括连接到状态存储单元(10)的屏蔽存储单元(11)，以及也连接到所述屏蔽单元(11)的状态处理元件(12)，其中，第一状态信息处理模块(8)被设计为使得通过屏蔽存储单元(11)从状态数据项(stat)选择至少一个状态信息项，并且得到的选择性状态数据项(sel-stat)由状态处理元件(1 处理，使得后者的输出提供具有与选择性状态数据项(sel-stat)相比更短的数据字长度的短状态数据项(k-stat)。
2.根据权利要求1所述的通信单元，其特征在于，第一状态信息处理模块(8)额外地具有连接到状态处理元件(12)的短状态存储单元(13)，短状态数据项(k-stat)被写到所述短状态存储单元。
3.根据权利要求1或2所述的通信单元，其特征在于，其包括接口单元(6)，其连接到第一状态信息处理模块⑶的短状态存储单元(13)的输出和/或状态处理单元(12)的输出，并且连接到第一状态信息处理模块的屏蔽存储单元(11)，使得其能够改变和/或重写存储在屏蔽存储单元(11)中的位屏蔽，结果是能够定制对状态类型的选择，接口单元(6) 以短状态数据(k-stat)的形式提供关于所述类型的信息。
4.根据权利要求3所述的通信单元，其特征在于，接口单元(6)进一步连接到第一状态信息处理模块(8)的状态存储单元(10)，使得其能够对所述状态存储单元(10)进行写入， 结果是能够将测试状态数据项写到状态存储单元(10)。
5.根据权利要求3或4所述的通信单元，其特征在于，其额外地具有至少第二、冗余状态信息处理模块(9)，其基本上是基于第一状态信息处理模块(8)来设计的，并且以基本相同的方式也连接到接口单元(6)。
6.根据权利要求3至5中至少一项所述的通信单元，其特征在于，其是作为第一通信单元(1)的通信系统的一部分并连接到至少一个第二通信单元O)，其中，第一通信单元(1) 的接口单元(6)被设计为使得其能够将第一和/或第二状态信息处理模块(8，9)中的短状态数据项(k-stat)，和/或从这些数据项中的一个或两者得到的全部短状态数据项传送给第二通信单元(2)。
7.根据权利要求6所述的通信单元，其特征在于，第一通信单元(1)的接口单元(6) 被设计为使得其将从第二通信单元( 接收的测试状态数据项直接地或以修改的形式写到第一和/或第二状态信息处理模块(8、9)的状态存储单元(10)，并且然后将由此获得的全部短状态数据项和/或冗余短状态数据项(k-stat)中的至少一个传送给第二通信单元 ⑵。
8.根据权利要求5至7中至少一项所述的通信单元，其特征在于，第一和第二状态信息处理模块(8、9)的状态存储单元(10)被连接和/或驱动，使得来自所述两个状态存储单元的相应的状态数据(stat)处于相互倒置的数据字、至少与通信单元(1)自己提供的状态信息相关的形式。
9.一种用于从第一通信单元(1)传送状态信息到至少一个第二通信单元O)的方法， 第一通信单元是传感器和/或驱动器单元的形式，尤其是根据权利要求1到8中至少一个的通信单元的形式，其中，第一通信单元具有至少第一状态信息处理模块(8)，其具有存储状态数据项(stat)的形式的来自所述通信单元(1)的状态信息的状态存储单元(10)， 其特征在于，通过屏蔽存储单元(11)从第一状态信息处理模块(8)中的所述状态数据项 (stat)选择至少一个状态信息项，此后由状态处理元件(1 处理得到的选择性状态数据项(sel-stat)，并且所述状态处理元件提供短状态数据项(k-stat)，所述短状态数据项具有与选择性状态数据项(sel-stat)相比更短的数据字长度。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，至少一个短状态数据相(k-stat)经由接口单元(6)被传送给第二通信单元O)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，第二通信单元( 对短状态数据项 (k-stat)进行解释，以确定短状态数据项是否包含指示第二通信单元(2)需要对其作出反应的信息项，此后，如果识别到第二通信单元O)需要对其作出反应的这种信息项的存在， 则第二通信单元( 至少请求或读取第一和/或第二状态信息处理模块(8，9)中的状态数据项(stat)，和/或第二通信单元(2)将其自己自动地置为另一操作模式，特别是紧急操作模式。
12.根据权利要求1至8中至少一项所述的通信单元在机动车、特别是在机动车刹车系统和/或在机动车电子稳定控制系统中的使用。
全文摘要
一种电子通信单元(1)，其是传感器和/或驱动器单元形式，包括至少一个第一状态信息处理模块(8)，其具有存储用于所述通信单元(1)的处于状态数据项(stat)形式的状态信息的状态存储单元(10)，其中，第一状态信息处理模块(8)进一步包括连接到状态存储单元(10)的屏蔽存储单元(11)，以及也连接到所述屏蔽单元(11)的状态处理元件(12)，其中，第一状态信息处理模块(8)被设计为使得通过屏蔽存储单元(11)从状态数据项(stat)选择至少一个状态信息项，并且得到的选择性状态数据项(sel-stat)由状态处理元件(12)处理，使得后者的输出提供具有与选择性状态数据项(sel-stat)相比更短的数据字长度的短状态数据项(k-stat)。
文档编号G01R31/3193GK102369694SQ201080015605
公开日2012年3月7日 申请日期2010年2月3日 优先权日2009年2月3日
发明者J·施里弗, J·舍施密特, T·派歇尔 申请人:大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司