JP2006522380A - センサ - Google Patents

Abstract

線路を介してデータを伝送するための送信機モジュールを備えているセンサであって、該センサは該線路を介してエネルギーを受け取るようになっているセンサが提案される。センサは第１のエネルギーレベルを得た時点で第１の時間間隔の間データを送信し、第１のセンサに並列に線路に接続されている第２のセンサは第１の時間間隔後第２の時間間隔の間データを送信する。エネルギーを受けた時点によってトリガされる、両センサにおける時間シーケンス制御部は第１および第２のセンサの後続の送信を制御する。

Description

従来の技術
本発明は独立請求項の上位概念に記載のセンサから出発している。

ＤＥ１０１１４５０４Ａ１から、少なくとも１つのセンサのデータを制御装置に伝送する方法が公知である。その際、センサは２線式線路を介して制御装置に接続されておりかつこの２線式線路を介して作動に対するエネルギーを受け取るような態様になっている。それから２線式線路を介してセンサは電流変調を用いて持続的に、測定したデータを伝送する。エネルギーを受け取った後でセンサはすぐに送信し、その際センサはまずセンサ識別、状態識別およびセンサ値をデータとして制御装置に伝送する。

発明の利点
これに対して独立請求項の特徴部分に記載の構成を有する本発明のセンサは今や１つの線路に複数のセンサを並列に接続することができるという利点を有している。それぞれのセンサにデータを送信する能力を与えるために、これらデータは連続するタイムスロットにおいて送信される。送信に対するトリガイベントは線路における制御装置による第１のエネルギーレベルへのハイスイッチング、すなわちハイレベルへの切り換えである。エネルギーのこのハイスイッチングをセンサが検出するので、この時点で個々のセンサにおける時間シーケンス制御がトリガされることになる。それぞれのセンサにおけるそれぞれの時間シーケンス制御部はそれぞれのセンサに、いつ当該センサが送信することができるかを教える。その際時間シーケンス制御部は相互に調整されているので、センサデータの送信の際にオーバラップが生じることはない。最後のセンサがデータを送信したとき、シーケンスは終了する。この場合第１のセンサが再びデータを送信し、その結果すべてのセンサがデータをサイクリックに送信することができるようにすることも可能である。しかし最後のデータの送信後、制御装置がエネルギーレベルを再び休止レベルに戻して、新たにエネルギーを高くセットして、それからセンサのデータが送信されるようにすることもできる。

センサとしてここでは衝突センサ、プリクラッシュセンサが考えられるが、重量センサまたはビデオセンサのような乗員ポジションセンサも考えられる。これらは１つの線路に共通に接続されていてよいが、種々の線路に接続されていて、それぞれ１つの種類のセンサが１つの線路に接続されているようであってもよい。本発明のセンサは非常に簡単に構成されていて、センサから制御装置への単方向の伝送が可能であり、その際にバス技術に基づいてる必要もない。ここで送信は純然とイベント制御されるようになっておりかつ煩雑なバスプロトコル通信なしに実行される。こうして高い信頼性およびコスト面で有利でしかも簡単なプロダクトが得られる。その際殊にセンサは電子装置に関して非常に簡単に実現されていてよい。殊に本発明により、複数のセンサが線路に並列に接続されていることができることになる。

すなわちすべてのセンサは並列にインターフェイス線路に接続されている。それぞれのセンサに所定の時間間隔が、例えばセンサにおけるパラメータのプログラミングによって割り当てられている。線路は通例、２線式線路として実現されている。しかしそれを単線式線路として実現することも可能である。第１のエネルギーレベルの供給、すなわち電圧のスイッチオンまたは電圧レベルの交代によって、センサの、制御装置へのデータ伝送のスタートが可能になる。センサにおける時間シーケンス制御部は、それぞれのセンサが当該センサに割り当てられている時間間隔においてのみデータを送信するように考慮する。その際データ伝送のこの時間間隔および時期は、オーバラップが回避されるように選定されている。

従属請求項に記載の手段および発展形態により独立請求項に記載のセンサの有利な改良形態が可能である。

常にセンサに、第１のエネルギーレベルより小さい、すなわち送信のための信号を出しはしない第２のエネルギーレベルが供給されることは特別有利である。第２の電圧によって特徴付けられているこの第２のエネルギーレベルは、センサはいつでも作動されるように、すなわち第１のエネルギーレベルのスイッチオンの際にセンサのリセットが行われるように考慮する。

更に、センサが電圧または電圧変化を識別するための手段を有していて、第１もしくは第２のエネルギーレベルが識別されるようにすることは有利である。

図面
本発明の実施例が図面に示されておりかつ以下の説明において詳細に説明される。

その際
図１は本発明をブロックにおいて略示し、
図２はフローチャートを示す。

説明
車両技術において衝突センサおよび乗員ポジションを識別するためのセンサも線路を介して、拘束手段をドライブ制御する制御装置に接続されている。この通信はしばしば、単方向に、すなわちセンサから制御装置へ行われ、その逆はないことが一貫している。しかしその際に１つのセンサは制御装置に対して唯一の線路を有しておりかつ第２のセンサは別の線路を有している。これにより、制御装置に接続可能であるセンサの数は制限される。線路という概念はここでは２線式のものをいうが、いつでも単線式線路であっても構わない。

それ故に本発明によれば、センサの送信が時間制御されるようになっている一種の疑似バスを実現することが提案される。時間時間シーケンスに対するトリガイベントは、センサが並列に接続されている線路におけるエネルギーの上昇である。従って第１のセンサは、他のすべてのセンサ同様に、第１のエネルギーレベルへの上昇を識別し、こうして時間シーケンス制御に対して基準となる時点が与えられるようになっている。その場合それぞれのセンサに、時間シーケンス制御に配属されているタイムスロットが与えられて、制御装置にデータが送信されるようになっている。これらのタイムスロットは既に製造者の側で、これらがかちあわないようにプログラミングされている。すなわち送信タイムスロットの製造者側での調整が行われる。

図１には、本発明がブロック回路にて示されている。制御装置ＳＧに２線式線路として実現されている線路Ｌを介してセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎが相互に並列に接続されている。線路Ｌに電圧レベルＵＳが加わっている。この電圧レベルＵＳは制御装置ＳＧから線路Ｌに供給される。従って制御装置ＳＧは線路Ｌに接続されているセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎに対するエネルギー源として用いられる。エネルギー消費量は線路Ｌに接続されているセンサの数を制御装置が検出するために用いられる。センサＳ１，Ｓ２ないしＳｎの唯一のエネルギー供給は線路Ｌを介して行われる。センサＳ１，Ｓ２ないしＳｎは単方向にデータを制御装置ＳＧに伝送する。制御装置ＳＧはこれらのデータを受信するための受信モジュールを有している。これらデータに依存して制御装置ＳＧは例えばエアバックまたはベルトテンショナーのような拘束手段をドライブする。線路Ｌで個々のセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎのデータ間の衝突が生じないように、個々のセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎの送信を制御するメカニズムが設定されるべきである。本発明によれば線路Ｌ上の電圧ＵＳの変化を介して送信過程が開始され、一方個々のセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎはそれぞれ、時間シーケンス制御部を有していることが提案される。ここで時間シーケンス制御部は、それぞれのセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎに送信のためのそれぞれのタイムスロットを割り当てる、すなわちこれらタイムスロットの交錯が回避されるように実現されている。それ故に個々のセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎにおける時間シーケンス制御部は製造者側において既に調整設定されて、これらタイムスロットが相互に調整されているようにしなければならない。それはここでは、センサＳ１がまず、データをある時間間隔において送信しかつこれに続く時間間隔においてセンサＳ２がデータを送信することを意味している。このことは、最後のセンサＳｎがデータを送信し終わるまで実施される。

それから、センサＳ１がデータを予め定めた時間間隔において送信することができ、その結果センサデータを送信するためのサイクリックなループが生じる。

しかしセンサＳｎがデータを送信した後、制御装置ＳＧが線路Ｌでの電圧を再び降下して送信が終了されるようにすることも可能である。送信をトリガするイベントはすなわち電圧ＵＳの上昇である。その際電圧ＵＳはジャンプして高められるようにすることができるが、徐々に高められるようであってもよい。しきい値は例えば個々のセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎによってテストされるのだが、電圧ＵＳがしきい値を上回ると、時間シーケンス制御が始まる時点が決まってくる。電圧ＵＳはセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎに割り当てられるエネルギーレベルを表している。線路ＵＳに、データの送信を引き起こす電圧レベルが保持されないフェーズでは、休止フェーズ電圧Ｕ１が加わる。この電圧はセンサの作動を可能にするが、センサはそれが再び送信できるようになってもリセットを実施する必要はない。択一的に、電圧ＵＳが短時間だけしきい値より上に持ち上げられて、イベントがトリガされて、それから再び比較的低い電圧レベルに調整されるようにすることも可能である。というのはその場合にはもはやイベントをトリガする必要がないからである。しかしこの電圧は、述べたように、送信フェーズの間中、高められた電圧レベルに保持するようにしてもよい。

図１においてブロック線図の下方に時間線図も示されている。それは一方において電圧ＵＳをかつ他方において個々のセンサの送信フェーズを示す電圧−時間線図である。最初電圧レベルＵＳは電圧Ｕｏｆｆにある。

電圧は制御装置によってオンオフ切り換えするようにすることができる。これにより例えばセンサのリセットを実施することができる。通例センサは車両のスタート後一度制御装置によってスイッチオンされ（電圧ＵＳへ）かつそれから点火が再びスイッチオフされるまでこの状態を維持する。

それから電圧は値Ｕ１に持ち上げられる。この値はまだセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎの送信をトリガしないが、この電圧は十分なエネルギーを供給するので、センサは送信するときになってもリセットを実施する必要はない。最後に電圧ＵＳは、予め定めた時間間隔の間、値Ｕ２に持ち上げられる。この時間間隔においてセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎは時間間隔Ｔｓ１，Ｔｓ２ないしＴｓｎ（タイムスロットＴ_ｓｌｏｔ）においてそれぞれのデータＳ１，Ｓ２ないしＳｎを送信する。これら時間間隔の後、制御装置ＳＧは電圧ＵＳを値Ｕ１へ下げて、この値がそれから再び値Ｕ２へ持ち上げられるので、その時送信サイクルが新たに始まる。しかし既述のように、電圧ＵＳが短時間だけ電圧Ｕ２に持ち上げられて、イベントがトリガされるようにする、または電圧ＵＳが電圧Ｕ２に固定されかつサイクリックにセンサがそのデータを送信するという択一例も可能である。

図２のフローチャートに基づいて本発明を説明する。ステップ２００において電圧ＵＳは電圧Ｕ１から電圧Ｕ２へ持ち上げられて、これによりセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎの送信がトリガされる。ステップ２０１においてセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎは、電圧が持ち上げられたことを識別する。その際絶対値識別、または電圧変化が使用される。それからこの持ち上げによってステップ２０２において時間シーケンス制御がスタートされる。それからステップ２０３においてセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎからそれぞれに割り当てられたタイムスロットにおいてデータの送信が実施される。ステップ２０４において制御装置ＳＧは、最後のセンサがデータを送信した後に電圧をＵ２からＵ１に下げる。それから、ステップ２０５において、方法は終了する。上に説明したように、この方法をサイクリックに実施するまたは線路Ｌでの電圧ＵＳの上昇および下降が制御される等複数の可能性がある。

本発明のブロック線図 本発明を説明するフローチャート

Claims (4)

1. 線路（Ｌ）を介してデータを伝送するための送信機モジュール（１０）を備えている第１のセンサであって、該第１のセンサ（Ｓ１，Ｓ２ないしＳｎ）は該線路（Ｌ）を介してエネルギーを受け取るようになっているセンサにおいて、
   第１のセンサ（Ｓ１）は第１のエネルギーレベル（Ｕ２）を得た時点で第１の時間間隔（Ｔｓ１）の間データを送信し、かつ
   第１のセンサ（Ｓ１）に並列に線路（Ｌ）に接続されている第２のセンサ（Ｓ２）は第１の時間間隔（Ｔｓ１）後第２の時間間隔（Ｔｓ２）の間データを送信し、ここで第１および第２のセンサ（Ｓ１，Ｓ２）はそれぞれ時間シーケンス制御部を有しており、該時間シーケンス制御部は前記時点によってトリガされかつ第１および第２のセンサ（Ｓ１，Ｓ２）の後続の送信を制御する
   ことを特徴とするセンサ。
2. 第１および第２のセンサ（Ｓ１，Ｓ２）は少なくとも常に第２のエネルギーレベル（Ｕ１）が供給され、ここで第２のエネルギーレベル（Ｕ１）は第１のエネルギーレベル（Ｕ２）より低い
   請求項１記載のセンサ。
3. 第１および第２のセンサ（Ｓ１，Ｓ２）は、該第１および第２のセンサ（Ｓ１，Ｓ２）が電圧変化に基づいて第１のエネルギーレベル（Ｕ２）を識別するようにコンフィギュレーションされている
   請求項１または２記載のセンサ。
4. 第１および第２のセンサ（Ｓ１，Ｓ２）は線路を介して制御装置（ＳＧ）に接続されており、ここでセンサ（Ｓ１，Ｓ２）から制御装置（ＳＧ）へのデータ伝送だけが設定されている
   請求項１から３までのいずれか１項記載のセンサ。

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