JP4608481B2 - データを１つの線路を介して複数のセンサから制御装置に伝送するための方法 - Google Patents

Description

従来の技術
本発明はデータを１つの線路を介して複数のセンサから制御装置に伝送するための方法から出発している。

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
独立請求項の特徴部分に記載の構成を有する本発明の方法は複数の利点を有している。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ことは公知である。それぞれのセンサがデータを送信することができるようにするために、これらデータは連続するタイムスロットで送信される。送信に対するトリガイベントは、線路上での制御装置による第２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と、この時点で個々のセンサにある時間シーケンス制御部がトリガされる。それぞれのセンサにある各時間シーケンス制御部は各センサに、いつ当該センサが送信することができるかを指示する。ここで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時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すると、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する、すなわち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も可能である。最後のセンサがデータを送信すると、制御装置はエネルギーレベルを再び休止レベルに戻すようにしている。それから新たにエネルギーを高くセットすると、センサはデータを新たに送信する。

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。こ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。ここで送信はイベント制御されるようになっており、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。センサは電子装置に関して非常に簡単に実現することができる。

したがって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、例えばセンサでの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２のエネルギーレベルの供給によって、すなわち電圧のスイッチオンまたは電圧レベルの変化によって、センサは制御装置へのデータ伝送をスタートすることができる。センサにあ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でだけデータを送信するようにする。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。

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のエネルギーレベルと第２のエネルギーレベルが識別されるようになっている。

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方法の有利な改良形態が可能である。

センサに、第２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ではない第１のエネルギーレベルが常に供給されることは特別有利である。第１の電圧によって特徴付けられるこの第１のエネルギーレベルは、センサがいつでも作動できるようにする。したがって第２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は行われない。

図面
本発明の実施例が図面に示されており、以下の説明で詳細に説明される。

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。この場合の通信はしばしば、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、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。

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。時間シーケンス制御部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。したがって第１のセンサは、他のすべてのセンサ同様に、第２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部に対して基準となる時点が与えられる。次にそれぞれのセンサには、当該センサの時間シーケンス制御部により割り当てられたタイムスロットが与えられ、制御装置に自分のデータを送信することができる。これらのタイムスロットは既に製造者の側で、これらが重なら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は製造者側で調整されている。

図１には、本発明がブロック回路に示されている。制御装置ＳＧには２線式線路として実現される線路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には電圧レベルＵＳが印加される。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。したがって制御装置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を設けるべきである。本発明によれば線路Ｌ上の電圧レベルＵＳの変化を介して送信過程が開始され、個々のセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎが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。この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ように構成されている。すなわちこれらタイムスロットの重なりが回避されるように構成されている。それゆえに個々のセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎにあ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いなければならず、これらタイムスロットは相互に調整されていなければならない。ここでは、センサＳ１がまず自分のデータをある時間間隔で送信し、これに続く時間間隔でセンサＳ２が自分のデータを送信する。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
実行される。

このようにすればセンサＳ１が自分のデータを予め定めた時間間隔で再び送信することができ、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得られる。

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できる。送信をトリガするイベントは電圧レベルＵＳの上昇である。電圧レベルＵＳは跳躍的に高めることができるが、徐々に高めてもよい。しきい値が個々のセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎによってテストされる。電圧レベルＵＳがこの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定される。電圧レベル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す。線路Ｌ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が印加される。この休止フェーズ電圧はセンサの作動を可能にし、センサが再び送信すべきになってもリセットを実施する必要はない。この電圧レベルは、送信フェーズの間中、高められた電圧レベルにずっと保持するようにしてもよい。

図１にはブロック線図の下方に時間線図も示されている。これは電圧ＵＳレベルと、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ことができる。これにより例えばセンサをリセットすることができる。通例、センサは車両のスタート後、制御装置によってスイッチオンされ（電圧レベルＵＳ）、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。

次に電圧レベルは値Ｕ１に持ち上げられる。この値はセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎの送信をまだトリガしないが、センサに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する必要はない。続いて電圧レベルＵＳは、予め定めた時間間隔Ｔの間、値Ｕ２に持ち上げられる。この時間間隔Ｔで個々のセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎは、時間間隔Ｔｓ１，Ｔｓ２ないしＴｓｎ（タイムスロットＴｓｌｏｔ）の間にそれぞれのデータＳ１，Ｓ２ないしＳｎを送信する。この時間間隔Ｔの後、制御装置ＳＧは電圧レベルＵＳを値Ｕ１へ引き下げる。そしてこの電圧レベルが再び値Ｕ２へ持ち上げられると、送信サイクルが新たに始まる。電圧レベルＵＳを電圧Ｕ２に固定し、センサがそのデータをサイクリックに送信するように設定することもできる。

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で電圧レベルＵＳが電圧Ｕ１から電圧Ｕ２へ持ち上げられ、これによりセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎの送信がイネーブルされる。ステップ２０１でセンサＳ１，Ｓ２ないしＳｎは、電圧が持ち上げられたことを識別する。ここでは絶対値識別、または電圧変化が使用される。それからステップ２０２でこの電圧の持ち上げによって時間シーケンス制御部がスタートされる。それからステップ２０３でセンサ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が送信される。ステップ２０４で制御装置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で、この方法は終了する。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こと、または線路Ｌでの電圧ＵＳの上昇および下降を制御することができる。

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 (1)

1. データを１つの線路（Ｌ）を介して複数のセンサ（Ｓ１，Ｓ２〜Ｓｎ）から制御装置（ＳＧ）に単方向で伝送するための方法であって、
   前記複数のセンサ（Ｓ１，Ｓ２〜Ｓｎ）は前記線路（Ｌ）を介してエネルギーを受け取り、
   前記複数のセンサ（Ｓ１，Ｓ２〜Ｓｎ）はそれぞれ時間シーケンス制御部を有しており、
   前記複数のセンサ（Ｓ１，Ｓ２〜Ｓｎ）には、送信フェーズ以外の期間では常に第１のエネルギーレベル（Ｕ１）が供給される伝送方法において、
   各センサ（Ｓ１，Ｓ２〜Ｓｎ）には、前記時間シーケンス制御部によりタイムスロットが割り当てられ、該タイムスロットはこれらが重ならないようにプログラミングされており、
   前記時間シーケンス制御部は、第２のエネルギーレベル（Ｕ２）が供給される時点でスタートされ、前記複数のセンサ（Ｓ１，Ｓ２〜Ｓｎ）の後続の送信を制御し、
   前記複数のセンサ（Ｓ１，Ｓ２〜Ｓｎ）のうちの第１のセンサ（Ｓ１）は、前記時点から第１の時間間隔（Ｔｓ１）の間データを送信し、
   前記第１のセンサ（Ｓ１）に並列に線路（Ｌ）に接続されているセンサであって、前記複数のセンサ（Ｓ１，Ｓ２〜Ｓｎ）のうちの第２のセンサ（Ｓ２）は、前記第１の時間間隔（Ｔｓ１）後の第２の時間間隔（Ｔｓ２）の間データを送信し、
   ここで前記複数のセンサ（Ｓ１，Ｓ２〜Ｓｎ）は電圧変化に基づいて少なくとも前記第２のエネルギーレベル（Ｕ２）を識別し、
   全体の送信フェーズの間、相応の電圧レベルを保持することによって前記第２のエネルギーレベル（Ｕ２）を保持し、
   前記第１のエネルギーレベル（Ｕ１）は前記第２のエネルギーレベル（Ｕ２）より低く、
   前記制御装置はエネルギー消費量を用いて前記線路（Ｌ）に接続されているセンサの数を検出する
   ことを特徴とする方法。

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