JP2003535533A - 複数の参加部間でデータを交換するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 異なるデータバスシステムに属する複数の参加部間でデータを交換するための方法において、データバスシステムが、空間的及び物理的に互いに離されていること、及び、参加部が、データバスシステムに割り当てられていて且つより高速のデータバスを介して互いに接続状態にあるそれぞれの制御装置を介し、より高速のデータバスが使用されていない時間中にデータを交換すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、異なるデータバスシステムに属する複数の参加部（接続ユニット）
間でデータを交換するための方法に関する。

【０００２】 最新型の車両では、好ましくは標準化されている複数のデータバスシステムが
頻繁に使用される。例えばエンジン及びシャーシの構成要素のためには、これら
の使用ケースに適合されたデータバスシステムが使用され、オーディオ及び遠距
離通信の範囲では、そのために特に適した他のデータバスシステムが使用される
。異なるデータバスシステム間のデータ交換はゲートウェイを介して行われる。

【０００３】 比較的高価な車両におけるこれらのバスシステム体系を下位クラスの車両に移
行するという試みには高いコストがかかる。その理由は、一方ではエンジン及び
シャーシの構成要素のための標準バスが基本的に高コストなものであり、他方で
はゲートウェイのためのコストによるものであり、このコストはゲートウェイの
ために必要なコンピュータに基づいて高くなっている。下位クラスの車両に固有
の搭載ネットワーク構造における構成は、比較的高価な車両の個々の構成要素の
引継ぎが誤った互換性のために広範囲に渡って不可能であるという問題を必然的
に伴っている。更には目的の衝突が生じる。コスト軽減のためにはデータ率が減
少され得てバス参加部の数が増加され得るが、その結果、応答時間が長くなり、
更には車両ごとで参加部数が異なることに基づいて柔軟性が低くなってしまう。
例えば補足的に取り付けられる構成要素による新たな参加部の各々の追加は、多
大な適合手間を要求することになる。

【０００４】 本発明の基礎を成す課題は、参加部が多数で車両に特有なものとしても変化す
るにもかかわらず、高性能を有する、異なるデータバスシステムの参加部間でデ
ータを交換するための方法を創作することにある。

【０００５】 本発明は、この課題を特許請求項１に記載した特徴を用いて解決する。

【０００６】 本発明による方法はモジュール式で且つ低コストである。この方法は、基本構
成要素を、製造者の複数のモデルシリーズに渡り、全ての車両において使用する
ことを可能にする。比較的高価な車両は、補助構成要素により任意に装備可能で
あり、この際、比較可能なシリーズシステムよりも高価であることはない。

【０００７】 そのための前提は、より高速のデータバスの存在である。ここでは、例えば、
ドイツ特許出願公開第19636441号明細書及びドイツ特許出願公開第19636442号明
細書において記載されているようなデータバスに関するものである。このデータ
バスは、５Ｍｂｉｔ／ｓよりも大きなデータ率によって傑出し、例えば、エアバ
ック、シートベルトテンショナなど、並びに付属のセンサ装置及びアクチュエー
タ装置、並びにそれらの制御装置を含んでいる受動安全システムに適している。

【０００８】 車両の様々な位置には、これらの付属の制御装置が設けられていて、例えば、
センタトンネルやＢピラーの領域内、更にはドア内、又はステアリングコラムに
である。これらの全ての制御装置はデータバスと接続されていて、このデータバ
スは、通常状況、即ちクラッシュ段階又は激しい誤用段階以外において、その能
力を極めて僅かに活用しているだけである。同様のことが制御装置内のプロセッ
サの活用に対しても言える。

【０００９】 本発明により、これらの制御装置は他の機能のためにも利用される。これらの
機能は、他の機能範囲、例えば、一方では、車体電子装置の機能範囲に属し、例
えばライト制御装置、ワイパ制御装置、センタロック装置、及びウインドリフタ
制御装置などに該当し、他方では、エンジン及びシャーシの構成要素のためのデ
ータバスシステムに属する。

【００１０】 データバスシステム間の移行のためのゲートウェイに代わり、より高速のデー
タバスにおいていずれにせよ設けられている双方の制御装置にゲートウェイ機能
性を分割することが、制御装置内にいずれにせよ設けられているコンピュータを
用いて場合により必要な計算能力を提供するという可能性と共に行われる。

【００１１】 追加的に、双方のデータバスシステムの各々をより小さな下位データバスシス
テムに分割するという可能性が得られ、これらの下位データバスシステムは、そ
れぞれ、より高速のデータバスに接続されている複数の制御装置の１つを介して
それらのデータをこのデータバスに提供或いはこのデータバスから受け取る。

【００１２】 つまり、車体電子装置の範囲は、一方ではライト制御装置及びワイパ制御装置
、他方ではセンタロック装置及びウインドリフタ制御装置に分割される。これら
は、それぞれ、下位データバスシステムの構成部であり、この下位データバスシ
ステムは、それぞれ、少なく保たれている参加部数に基づき（ライト制御装置で
は、例えば、１個の制御装置、及び、接続された複数の消費装置）十分な応答時
間を有し、データ率が小さい場合にも機能することができる、即ち、接続されて
いる参加部に対して必要なデータを迅速に且つ確実に使用可能にする或いは使用
可能にさせる。また、車体電子装置又はエンジン管理部の構成部である制御装置
を、通信に対する比較的高い要求により、より高速のデータバスに直接的に接続
するという可能性も得られる。

【００１３】 この種の搭載ネットワーク構造では、車体電子装置及びエンジン管理部の構成
要素のための別個のデータバスが排除され得て、その理由は、これらの構成要素
が、直接的にか又はいずれにせよそれらに接続されている制御装置を介し、より
高速のデータバスに接続されるためである。このことは、中でも、ゲートウェイ
機能性の省略、従って別個のゲートウェイの省略を導くことになる。

【００１４】 唯一の図である図１には、本発明によるデータバス構造及びそれにより実現さ
れる車両の搭載ネットワークが描かれていて、次に、それにより実施される通信
方法を説明する。

【００１５】 図１に示されているブロック図は、主に、制御装置モジュールＳＧＭと、Ｓ１
からＳ４で表されている制御装置とを含む。これらの構成要素は共に、例えば５
Ｍｂｉｔ／ｓのデータ率を有する、受動安全システムのためのより高速のデータ
バス「ＳＩ・バス」によって接続されている。制御装置ＳＧＭ及びＳ１からＳ３
には「Ｋ」で表記されている制御装置が接続されていて、これらの制御装置は、
車体電子装置に付設されている下位データバスシステム、Ｋ・バス・クラスタ１
、Ｋ・バス・クラスタ２、Ｋ・バス・クラスタ３、及び、Ｋ・バス・クラスタ４
を自らそれぞれ形成する。更に、エンジン管理部に付設されていて複数の参加部
Ｃを有するデータバスシステム、即ちＣ・バスは、制御装置４に接続されている
。従って、構成要素ＳＧＭ及びＳ１からＳ４は、受動安全システムの機能、車体
電子装置の基本機能、及びエンジン管理部の機能を含んでいる。下位データバス
システム内では、以下の説明のために、幾つかの制御装置Ｋが特にＫ１並びにＫ
２で、Ｃ・バス内ではＣ１で表記される制御装置が示されている。

【００１６】 車体電子装置の基本機能に関し、制御装置ＳＧＭ及びＳ１からＳ３は、接続さ
れているそれらの下位データバスシステムの参加部のデータを、それらのフォー
マットに関し、より高速のデータバスのデータフォーマットに適合する。制御装
置Ｓ４は、このことをＣ・バス・参加部のデータのために行う。また、制御装置
ＳＧＭ及びＳ１からＳ４は、より高速のデータバスのデータを、このフォーマッ
トから、接続されている下位データバスシステムのデータフォーマット或いはＣ
・バスシステムのデータフォーマットに変換する。

【００１７】 そのために、全ての下位データバスシステム・参加部のデータ、並びにＣ・バ
スシステムの参加部及びより高速のデータバス、ＳＩ・バスの参加部には、一義
的な識別が設けられている。接続されている下位データバスシステムの参加部の
識別、或いはＣ・バスシステムの参加部の識別は、それぞれの制御装置内に記憶
されている。

【００１８】 本発明によるデータバス構造の重要な長所は、下位データバスごとのメッセー
ジ数が、単に１つのストランドを有するデータバスの場合よりも遥かに少なく、
少ない参加部数により、可能なバスアクセスに至るまでの待ち時間が小さいとい
うことにある。更に、異なるデータバスシステムの参加部は互いに通信し得て、
このために別個のゲートウェイコンピュータが必要とされることはない。

【００１９】 出来るだけ柔軟なシステムを得るためには、基本的に、下位データバス・参加
部（Ｋ・バス・参加部と名付ける）及びＣ・バス・参加部が全システムの必要な
全ての情報に対するアクセスを有するということが必要不可欠である。更には、
基本的な変更を伴うことなく、Ｋ・バス・参加部を一方の下位データバスから他
方の下位データバスに「変換接続」することが可能である。それにより、例えば
、ウインドリフタスイッチブロックを一方の車両構造シリーズではドア内に、他
方の車両構造シリーズでは中央コンソールに位置付けすることが問題を伴わずに
可能である。

【００２０】 全システム内のＫ・バス・アドレス及びＣ・バス・アドレスは一義的である。
対応するＣ・バス・メッセージ或いはＫ・バス・メッセージは、固定の規則に従
い、対応する一義的なＩＤと共に、より高速のデータバスのバス・メッセージに
変換される。その際、制御装置ＳＧＭ及びＳ１からＳ４内では、コード化可能な
「ミニ・ゲートウェイ・テーブル」が、それぞれの（下位）データバスシステム
でも必要とされるメッセージだけの変換を手掛ける。一方のＫ・下位データバス
システムから他方のＫ・下位データバスシステムに制御装置を「かけ替える」際
、この場合にはこのゲートウェイテーブルだけがコード変換されればよい。従っ
て、全システム特性は全く不変のままである。

【００２１】 例を用い、全システム内のデータ交換を説明する。

【００２２】 例として、Ｋ・バス・クラスタ１における参加部Ｋ１のＫ・バス・メッセージ
ＴＫ１をＫ・バス・クラスタ２における参加部Ｋ２に伝達することを説明する。
より高速のデータバスはＳＩ・バスで表されている。

【００２３】 例えばボタンを押すことにより起動され、Ｋ１はメッセージＴＫ１をＫ・バス
・クラスタ１に送信する。ＳＧＭはメッセージＴＫ１を受信し、メッセージＴＫ
１をＳＩ・バス・メッセージのデータフィールド内にパックする。

【００２４】 全てのＳＩ・バス・参加部は、ＳＩ・バス・フォーマットでＴＫ１を受信し、
それらのそれぞれのゲートウェイテーブルにおいて、ＴＫ１が付属のＫ・バス・
クラスタに対して翻訳されるべきかどうかを検査する。Ｓ１が、ＳＩ・バス・フ
ォーマットからＴＫ１をアンパックし、ＴＫ１をＫ・バス・クラスタ２に伝達す
る。Ｋ２がＴＫ１を受信する。

【００２５】 Ｋ・バス・参加部のメッセージがＳＩ・バスのデータのメッセージ長よりも大
きなメッセージ長を有する場合、例えば、１２バイトの有効データに比べて３２
バイトの有効データを有する場合、分割された伝達、即ち定義されたメッセージ
部の幾度にも渡る伝達が必要である。

【００２６】 いずれかの理由でＫ２ではなくＣ１がＴＫ１を受信する場合、ＴＫ１だけがＳ
１のゲートウェイテーブルから削除され、Ｓ４のゲートウェイテーブル内に登録
される必要がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるデータバス構造及びそれにより実現される車両の搭載ネットワー
クを示す図である。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】異なるデータバスシステムに属する複数の参加部間でデータを
   交換するための方法において、データバスシステムが、空間的及び物理的に互い
   に離されていること、及び、参加部が、データバスシステムに割り当てられてい
   て且つより高速のデータバスを介して互いに接続状態にあるそれぞれの制御装置
   を介し、より高速のデータバスが使用されていない時間中にデータを交換するこ
   とを特徴とする方法。
2. 【請求項２】データバスシステムの参加部が、空間的及び物理的に互いに離
   されている少なくとも２つの下位データバスシステム内に全て配置されているこ
   と、及び、各下位データバスシステムが、付属の制御装置を介し、より高速のデ
   ータバスに接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】制御装置が、接続されているデータバスシステムの参加部のデ
   ータを、それらのフォーマットに関し、より高速のデータバスのデータフォーマ
   ットに適合する、或いは、このフォーマットから、接続されているデータバスシ
   ステムのデータフォーマットに変換することを特徴とする、請求項１又は２に記
   載の方法。
4. 【請求項４】データバスシステムの参加部及びより高速のデータバスの参加
   部が一義的な識別を有することを特徴とする、請求項１〜３に記載の方法。
5. 【請求項５】接続されているデータバスシステムの参加部の識別がそれぞれ
   の制御装置内に記憶されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記
   載の方法。
6. 【請求項６】接続されていない１つの又は複数のデータバスシステムの参加
   部の識別がそれぞれの制御装置内に記憶されていることを特徴とする、請求項１
   〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 【請求項７】接続されている又は接続されていない参加部の識別がプログラ
   ミング可能なメモリ内に含まれていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれ
   か一項に記載の方法。
8. 【請求項８】メモリ内容を用い、それぞれのデータバスシステムからより高
   速のデータバスへ及びより高速のデータバスからそれぞれのデータバスシステム
   へのデータ転送が制御されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 【請求項９】それぞれの制御装置が、接続されているデータバスシステムの
   データを、このデータバスシステムが故障した場合には、より高速のデータバス
   に転送しないことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。