JP4197252B2 - センサ及び／又は点火手段を接続するためのバスに対するバスマスタ - Google Patents

Description

従来技術
本発明は独立請求項の上位概念に記載のセンサ及び／又は点火手段を接続するためのバスに対するバスマスタに関する。

ＵＳ特許明細書ＵＳ-５９６４８１５Ａから既にバスマスタ又はバスコントローラを有するバスシステムが公知であり、この場合、バスには点火手段及びセンサが接続可能である。

議事録p.12-1〜12-5に印刷された会議寄稿論文K.Balzer et al.:BST Development and Sensor Bus, Airbag 2000, 5.12.2000からセンサ及び／又は点火手段が接続可能な更に別のバスシステムが公知である。これはマスタ／マルチスレーブシステムであり、２線式線路がバス線路として使用される。さらに、スレーブがそのデータをバスを介して送信する場合に、マスタからバスを介して伝送されるエネルギ供給のスレーブによる変調が行われる。マスタはスレーブからデータを得るためにスレーブに問い合わせを送信する。スレーブは次いでマスタへの応答を生成するためにそのエネルギ消費を変調する。

本発明の利点
独立請求項の特徴部分記載のセンサ及び／又は点火手段を接続するためのバスに対する本発明のバスマスタは、従来技術に対して次のような利点を有する。すなわち、同時にかつ相互に独立して受信されるデータが少なくとも２つのバスドライバによってバスマスタにおいて処理され、評価される。この分割された評価によりデータ伝送レートの維持においてバンド幅の二重化が可能になる。さらに、あらゆる従来のバス素子を使用することが可能であり、本発明のバスマスタは任意のバスコンフィギュレーションにおいて、すなわちリング、ブランチ、デイジーチェーン又はパラレル乃至は混合されたストラクチャにおいて使用可能である。

従属請求項に記載された手段及び改良実施形態によって独立請求項に記載されたバスマスタの改善が可能である。

とりわけ有利には、少なくとも２つのバスドライバに第１のマルチプレクサが割り当てられており、この第１のマルチプレクサによって交互にバスを介して受信されるデータが両方のバスドライバにとって唯一の復調器に転送される。これはポーリング動作に相応する。これによって有利にはただ一つの復調器を両方のバスドライバにより受信されたデータに対して使用することが可能である。これは本発明のバスマスタの構造を簡略化する。バッファメモリの使用によって個々のデータがそのつど失われないことが可能である。

代わりに、それぞれのバスドライバに専用の復調器を割り当てることが可能である。これによって、データ処理の完全な独立性が保証される。

さらに、有利には、それぞれのバスドライバに共通して一つのプロセッサがステートマシンとして割り当てられており、このステートマシンがバス線路において測定される信号からそれぞれのバスドライバに対するシステム状態をもとめ、個々のバスドライバがこの場合再び第２のマルチプレクサを介してこれらの測定信号をこのプロセッサに伝達する。もしくは、代わりに、各バスドライバにプロセッサがシステム状態の決定のために割り当てられることが可能である。システム状態とはこの場合バスドライバ状態、すなわち受信、送信、アイドル又はエラー処理である。状態が受信の場合には、プロセッサはバス線路における電流変調に基づいて、データがバスを介して接続されたセンサ及び／又は点火手段から伝送され、従ってそれぞれのバスドライバが受信に切り換えられるべきことを識別する。バス線路における電流変調されら信号が識別されない場合には、バスマスタがデータをセンサ及び／又は点火手段に送信しようとするならばプロセッサはシステム状態、送信をセットし、又は、バスマスタが送信のためのデータを持たないならばプロセッサはシステム状態、アイドルをセットする。その他の状態はエラー処理を含み、このエラー処理は例えばバス線路の短絡又は中断の際に行われなければならない。この場合、バスとしての２線式線路において線路を交換するか又は例えば中断を分離することが可能である。

図面
本発明の実施例は図面に図示されており、以下の記述において詳しく説明する。図１は本発明のバスマスタを有するバスシステムのブロック線図を示し、図２は本発明のバスマスタの第１のブロック線図を示し、図３は本発明のバスマスタの第２のブロック線図を示す。

記述
車両拘束システム（エアバッグ及びシートベルト）用の点火及び／又はセンサバスにおいてはコンフィギュレーションとして例えばリング又は様々なブランチ線路が使用される。リング線路の接続及び／又は多数のブランチ線路に対しては、少なくとも２つのバスドライバをバスマスタにおいて設けることが必要不可欠である。

将来のセンサ応用においてより大きなバンド幅を設けるためには、本発明によれば、各バスドライバが独立してかつ同時的に他のバスドライバからデータを受信できるようにする。これは、本発明によれば、それぞれのバスドライバに専用の復調器を割り当てるか又は異なるバスドライバが１つの復調器をマルチプレクサの中間接続によってシェアするかによって達成される。この場合、２つより多くのバスドライバの混合形態にすることも可能である。例えば非常に大きなデータトラフィックが予期されるバス線路に対しては専用の復調器を設け、他方で少ないデータトラフィックが予期される他の複数のバス線路に対しては接続されたバスドライバが復調器をシェアする。

Robert Bosch社、Temic Telefunken microelectronic社及びSiemens Automobiltechnik社の共通のセンサ及び点火バスコンセプトではデータはポーリング動作において本発明によれば異なるバスドライバによって同時にかつ互いに依存せずに評価される。これは予め設定されたデータ伝送レートを保持しつつバンド幅を二重化することを可能にする。よって、より大きなバンド幅に対して伝送レートを高めることは必要不可欠ではない。

図１はリングバスシステムにおける本発明のバスマスタをブロック線図として示している。本発明のバスマスタ１は２つのバスドライバ２及び３を有し、これらの２つのバスドライバ２及び３はリングバス線路１０に接続されている。リングバスにはセンサ４及び９ならびに点火手段５、６、７及び８が接続されている。センサとしてはこの場合加速度センサ、圧力センサ又は温度センサであるような衝突センサが使用される。点火手段５、６、７及び８は、エアバッグ又はシートベルトのような拘束手段を点火するために使用される。この点火は、センサ４及び９が衝突状況を検知し、これがトリガ判定をもたらす場合に生じる。トリガ判定は中央制御機器で、例えばバスマスタ１で又は個々の点火手段５、６、７及び８自体で分散して行われる。データはこの場合バス線路１０を介して電流変調を用いて伝送され、マンチェスターコーディングが使用される。この場合、バス線路１０として２線式線路が使用され、このバス線路はこの場合バス局４〜９に対するエネルギ供給部としても使用される。これによってパワーライン・データ伝送が行われる。代わりに、別個のエネルギ供給部を設けることもできる。またバス線路１０を単線式線路とする構成も可能である。

図２は本発明のバスマスタ１の構造をブロック線図として示している。バス線路１０はこの場合２線式線路として図示されており、線路１１及び１２ならびに１５及び１６を有する。バスドライバ２は受信したデータを線路１３を介してマルチプレクサ１７に伝送する。バスドライバ３も線路１８を介してマルチプレクサ１７に受信したデータを伝送する。マルチプレクサ１７はこれらのデータを交互に唯一の復調器２０に接続し、この結果、復調器２０はデータの復調を行うことができる。センサ４及び９からセンサ値がデータとしてバスマスタ１に伝送され、点火手段からはこれらの点火手段がまだ作動可能であるかどうかの情報を与える診断データがバスマスタ１に伝送される。

復調器２０には評価ユニット２２が後置接続されており、この評価ユニット２２は復調されたデータを評価する。この評価に依存して評価ユニット２２は第１のデータ出力側を介してバスドライバ２に場合によっては応答又はリアクションを送出し、この応答又はリアクションは次いでバス線路１０を介して伝送される。同じことを評価ユニット２２は第２のデータ出力側を介して場合によってはバスドライバ３に対して行う。評価ユニット２２はこの場合制御機器のプロセッサであり、このプロセッサはトリガアルゴリズムをバスを介して受信したセンサデータによって計算する。従って、評価ユニット２２の応答及びリアクションはトリガの場合には点火手段５〜８のうちの少なくとも１つへのトリガ命令である。点火手段から受信された診断データによって、点火手段がまだ作動可能であるかが検査される。この機能は更に別の記述される評価ユニットにも当てはまる。

線路１４を介してバスドライバ２はバス線路１０の測定パラメータを第２のマルチプレクサ１８に伝送する。バスドライバ３はこれを線路１９を介して実施する。測定パラメータとしてはドライバ２のいわゆるハイサイド端子における電力消費、すなわち正にバイアスが加えられた線路１１であり、ドライバ３のローサイド端子における電力消費、これはすなわちバス１０のアース端子であり、ならびに、バス１０の変調電流及び電圧である。マルチプレクサ１８はこれらの動作特性パラメータをプロセッサ２１に接続し、このプロセッサ２１はこの場合ステートマシンとして作用し、このプロセッサ２１はこれらの測定パラメータに依存してドライバ２ならびにドライバ３のシステム状態を決定する。このためにプロセッサ２１は第１のデータ出力側を介してバスドライバ２に接続され、第２のデータ出力側を介してバスドライバ３に接続されている。

図１のバスシステムでは複数のバスマスタを使用することが可能であり、そのうえマルチマスタバスシステムが可能である。さらに、リングバスコンセプトの代わりに様々なバス線路を使用することもできる。さらに、いわゆるデイジーチェーンが可能であり、これはすなわちシリアルバス又はパラレルバスである。さらに本発明のバスマスタは混合されたバスストラクチャでも使用可能である。

図３はバスドライバ２だけに関係するバスマスタ１の部分をブロック線図として示している。バスドライバ２には個別の線路１１及び１２を有するバス線路１０が接続されている。線路１３を介してバスドライバ２は受信したデータを復調器２３に伝送し、この復調器２３は復調されたデータを評価部２４に伝送し、この評価部２４は場合によっては評価に依存してバスドライバ２にこのバスドライバ２が次いでバス１０を介して更に別のバス局に送信するような応答データを伝送する。

データ入力側／出力側を介してバスドライバ２はプロセッサ２５に接続されており、このプロセッサ２５はバスドライバ２によりもとめられたバス線路１０の測定パラメータに依存してバスドライバ２の状態を決定する。システム状態とはこの場合、受信、送信、アイドル及びエラー処理である。

本発明のバスマスタを有するバスシステムのブロック線図を示す。

本発明のバスマスタの第１のブロック線図を示す。

本発明のバスマスタの第２のブロック線図を示す。

符号の説明

１ バスマスタ
２ バスドライバ
３ バスドライバ
４ センサ
５〜８ 点火手段
９ センサ
１０ バス線路
１１〜１６ 線路
１７ マルチプレクサ
１８ 第２のマルチプレクサ
１９ 線路
２０ 復調器
２１ プロセッサ
２２ 評価ユニット
２３ 復調器
２４ 評価部
２５ プロセッサ

Claims (4)

1. 衝突センサ（４、９）及び／又は点火手段（５〜８）を接続するためのバス線路（１０）に対するバスマスタであって、
   該バスマスタ（１）は該バスマスタ（１）に割り当てられた少なくとも２つのバスドライバ（２、３）によって前記バス線路（１０）を介して前記衝突センサ（４、９）及び／又は前記点火手段（５〜８）に接続可能であるバスマスタにおいて、
   バンド幅の拡大のために、前記少なくとも２つのバスドライバによって互いに独立してかつ同時にデータが前記バス線路（１０）を介して受信可能であり、
   前記少なくとも２つのバスドライバ（２、３）には、前記バス線路（１０）を介して前記少なくとも２つのバスドライバ（２、３）により受信されるデータを復調器（２０）へ交互に供給するために第１のマルチプレクサ（１７）が後置接続されている
   ことを特徴とするバスマスタ。
2. 前記少なくとも２つのバスドライバ（２、３）にはそれぞれ１つの復調器（２０，２３）が割り当てられている
   ことを特徴とする、請求項１記載のバスマスタ。
3. 前記バス線路（１０）において測定されるパラメータに依存して前記少なくとも２つのバスドライバ（２、３）のそれぞれのシステム状態を交互に決定するために、前記少なくとも２つのバスドライバ（２、３）にはプロセッサ（２１）が割り当てられており、
   該プロセッサ（２１）には第２のマルチプレクサ（１８）が前置接続されている
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載のバスマスタ。
4. 前記少なくとも２つのバスドライバ（２、３）にはそれぞれプロセッサ（２５）が割り当てられており、
   該プロセッサ（２５）は前記バス線路（１０）において測定されるパラメータに依存してそれぞれの前記バスドライバ（２、３）のシステム状態を決定する
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載のバスマスタ。

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