Sensorkommunikation
Mit PSI-Kräften vernetzen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Datenverbindungsschicht
Die Daten-Frames von PSI5 bieten ein hohes Maß an Flexibilität (Bild 3). Zusätzlich zu einer Basisstruktur mit drei primären Komponenten gibt es eine erweiterte funktionale Struktur.
Die Basisstruktur enthält die folgenden Pflichtbestandteile:
- Ein Startbit-Feld, das zwei bit enthält, die immer als „00“ codiert sind.
- Ein Datenfeld mit Nutzdaten, die eine beliebige Bitanzahl zwischen 10 und 28 bit enthalten, die mit D0 bis D27 bezeichnet sind.
- Ein Fehlerkorrektursegment, das sowohl ein einzelnes Paritätsbit P als auch einen 3-bit-CRC (Cyclic Redundancy Check) – C0 bis C2 – unterstützt.
Die erweiterte Datenstruktur umfasst Steuer-, Kommunikations- und Statusdaten (Tabelle 2).
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Das PSI5-System
NXP Semiconductors bietet mit dem RDAIRBAGPSI5-001 ein Referenzdesign für ein Airbag-Steuersystem an, das die Elemente eines PSI5-basierten Sensordesigns aufweist (Bild 4).
Dieses Referenzdesign enthält ein PSI5-Transceiver-ASSP von NXP als Schnittstelle zwischen den Sensoren und dem Mikrocontroller. Dieses ASSP ist eine Mixed-Mode-Komponente (analog/digital), die für mehrere Funktionen im Zusammenhang mit dem Rückhaltesystem zuständig ist. Auf der Sensorseite unterstützt es bis zu vier Sensorkanäle, die für Stromversorgung und Steuerung zuständig sind.
PSI5-Sensoren
In Fahrzeugen kommen häufig Beschleunigungs-, Temperatur- und Drucksensoren zum Einsatz. In Airbag-Systemen werden primär Beschleunigungsmesser verwendet. In der Regel befindet sich in der Nähe der ECU ein lokaler Beschleunigungsmesser. Darüber hinaus sind im ganzen Fahrzeug mehrere Beschleunigungsmesser verteilt, die als Satellitensensoren bezeichnet werden. Die ECU des Airbag-Systems arbeitet mit den Daten mehrerer Sensoren, um den ausfallsicheren Betrieb zu gewährleisten. Falls ein Satellitensensor eine Verlangsamung misst, fragt die ECU auch die Daten des lokalen Beschleunigungsmessers ab, um zu prüfen, ob es sich tatsächlich um einen Aufprall handelt und nicht nur um einen ausgefallenen Beschleunigungsmesser.
Bei einem typischen Beschleunigungsmesser eines Airbag-Systems handelt es sich um einen 1-Achsen-Sensor, der über einen in Zweierschritten konfigurierbaren Sensorbereich von ±30g bis ±480g verfügt. Er unterstützt eine direkte PSI5-Verbindung und die bidirektionale Kommunikation – synchron parallel und per Reihenschaltung. Diese Beschleunigungsmesser können als Frontal- oder Seitenaufprallsensoren, als Stoß- und Vibrationssensoren oder zur Vermeidung einer Kollision mit Fußgängern verwendet werden.
- Mit PSI-Kräften vernetzen
- Datenverbindungsschicht
- Verbindungstopologien für PSI5-Sensoren
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