(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタ装置と、
複数のスレーブ装置と、
前記マスタ装置と前記複数のスレーブ装置を結合する通信経路と
を備え、
前記マスタ装置が、所定のトリガ・パルスを前記複数のスレーブ装置に伝送するように構成され、
前記複数のスレーブ装置のうち少なくとも２つのスレーブ装置が、前記所定のトリガ・パルスに応答して動作を実行するように構成されている、双方向エッジベースのパルス幅変調通信システム。
【請求項２】
前記動作が、前記マスタ装置へのデータ伝送を実質的に含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記複数のスレーブ装置のうちの少なくとも２つのスレーブ装置のうち第１のスレーブ装置のデータ伝送が完了した後、前記少なくとも２つのスレーブ装置のうち第２のスレーブ装置が、前記所定のトリガ・パルスに応答してデータを伝送するように構成された、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記動作が、前記少なくとも２つのスレーブ装置において、同時にデータをサンプリングすることを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも２つのスレーブ装置がセンサを備える、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
双方向エッジベースのパルス幅変調プロトコルに基づいて通信するように構成されたドライバ
を備えるマスタ装置であって、
所定のトリガ・パルスをデータ・ラインに伝送し、前記所定のトリガ・パルスに対する第１のスレーブ装置からの応答を受信し、前記所定のトリガ・パルスに応答して、前記第１のスレーブ装置とは異なる第２のスレーブ装置からの応答を受信するように構成された、マスタ装置。
【請求項７】
前記第１のスレーブ装置が応答しない場合、前記所定のトリガ・パルスの後の所定の時点で、前記第２のスレーブ装置からの前記応答を受信するように構成された、請求項６に記載のマスタ装置。
【請求項８】
前記第１および第２のスレーブ装置のそれぞれから、同期パルスと、それに続いて所定の数のデータ・パルスを受信するように構成された、請求項６に記載のマスタ装置。
【請求項９】
双方向エッジベースのパルス幅変調プロトコルに基づいて通信するように構成されたドライバ
を備えるスレーブ装置であって、
所定のトリガ・パルスを受信し、前記所定のトリガ・パルスに応答したさらなるスレーブ装置のデータ伝送が完了した後に、前記所定のトリガ・パルスに応答してデータを伝送するように構成された、スレーブ装置。
【請求項１０】
前記さらなるスレーブ装置によって伝送されたデータ・パルスの数をカウントし、前記データ・パルスの数が所定の数に達したときに、前記さらなるスレーブ装置の前記伝送が完了したと判定するように構成された、請求項９に記載のスレーブ装置。
【請求項１１】
前記さらなるスレーブ装置のデータ伝送が完了していない場合に、前記所定のトリガ・パルスから所定時間の後、前記スレーブ装置の伝送を開始するように構成された、請求項９に記載のスレーブ装置。
【請求項１２】
前記データの伝送が、同期パルスと、それに続いて所定の数のデータ・パルスを含む、請求項９に記載のスレーブ装置。
【請求項１３】
双方向エッジベースのパルス幅変調プロトコルに基づいて通信するように構成されたドライバ
を備えるマスタ装置であって、
複数のスレーブ装置での第１の動作をトリガする第１のトリガ・パルスを伝送し、前記第１のトリガ・パルスとは異なる少なくとも１つの第２のトリガ・パルスを伝送して、前記複数のスレーブ装置のうちの１つでの第２の動作をトリガするように構成された、マスタ装置。
【請求項１４】
前記複数のスレーブ装置のそれぞれについて第２のトリガ・パルスを伝送するように構成され、前記第２のトリガ・パルスのそれぞれが、互いに異なり、また前記第１のトリガ・パルスと異なる、請求項１３に記載のマスタ装置。
【請求項１５】
前記第１の動作が、前記複数のスレーブ装置がデータをサンプリングすることを含む、請求項１３に記載のマスタ装置。
【請求項１６】
前記第２の動作が、前記複数のスレーブ装置のうちの前記１つによるサンプリング済みデータの伝送を含み、前記マスタ装置が、前記第２のトリガ・パルスを伝送した後、前記複数のスレーブ装置のうちの１つによって伝送された前記サンプリング済みデータを受信するように構成された、請求項１５に記載のマスタ装置。
【請求項１７】
双方向エッジベースのパルス幅変調プロトコルに基づいて通信するように構成されたドライバ
を備えるスレーブ装置であって、
第１の所定のトリガ・パルスを受信するとデータをサンプリングし、前記第１の所定のトリガ・パルスとは異なる第２の所定のトリガ・パルスを受信するとデータを伝送するように構成された、スレーブ装置。
【請求項１８】
前記データを伝送することが、前記サンプリング済みデータを伝送するステップを含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記装置がセンサを備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
双方向エッジベースのパルス幅変調通信システム内のマスタ装置によってトリガ・パルスを伝送するステップと、
所定のトリガ・パルスに応答して、第１のスレーブ装置での動作を実行するステップと、
前記所定のトリガ・パルスに応答して、第２のスレーブ装置での動作を実行するステップと
を含む、方法。
【請求項２１】
前記第１のスレーブ装置での前記動作、および前記第２のスレーブ装置での前記動作を実行するステップが、前記第１および第２のスレーブ装置でデータを実質的に同時にサンプリングするステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１のスレーブ装置での前記動作を実行するステップが、前記所定のトリガ・パルスに応答して前記第１のスレーブ装置によってデータを伝送するステップを含み、前記第２のスレーブ装置での前記動作を実行するステップが、前記第１のスレーブ装置によるデータ伝送が完了すると、前記第２のスレーブ装置でデータを伝送するステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１のスレーブ装置がデータを完全に伝送するのに失敗した場合、前記所定のトリガ・パルスから所定時間の後、前記第２のスレーブ装置からデータを伝送するステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記所定時間が、前記第１のスレーブ装置の最長データ伝送時間以上である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１のスレーブ装置によって送信されたデータ・パルスの数を、前記第２のスレーブ装置によってカウントして、所定の数のデータ・パルスに達すると、前記第２のスレーブ装置によってデータを伝送するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、複数のスレーブ装置を用いるエッジベースの通信に関連する、装置、システム、および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば自動車用途での装置間の通信では、様々なプロトコルが使用される。頻繁に利用されるプロトコルの１つが、ＳＥＮＴプロトコル（シングル・エッジ・ニブル伝送）である。たとえば、このプロトコルは、たとえばセンサ装置から電子制御ユニット（ＥＣＵ）まで高解像度データを伝送する用途で使用してもよい。
【０００３】
ＳＰＣプロトコル（ショートＰＷＭコードであり、ＰＷＭはパルス幅変調を意味する）は、ＳＥＮＴプロトコルの拡張プロトコルであり、通信リンクの性能を上げ、同時にシステム・コストを下げることを目指している。ある程度まではＳＰＣによって双方向通信が可能になり、ＳＰＣはエッジベースのＰＷＭプロトコルの一例である。たとえば、ＳＰＣは半二重同期通信を実現することができる。受信機（たとえばマスタ）は、定められた時間、通信ラインを低いレベルに引き下げることにより、たとえば通信ライン上にマスタ・トリガ・パルスを生成する。（定められた時間に対応する）パルス幅が、たとえばセンサなどの送信機（たとえばスレーブ）によって測定され、このパルス幅が定められた限度値内にある場合のみ、たとえばＳＥＮＴ伝送などの伝送が開始される。ＳＰＣプロトコルによって、様々なプロトコル・モードから選択できるようになる。たとえば、同期モード、範囲選択を有する同期モード、またはＩＤ選択を有する同期伝送（バスモードとも呼ばれる）を使用してもよく、ここでは４つまでのセンサを並列にＥＣＵへ接続できる。後者の場合、前述のトリガ・パルスのパルス幅は、どのセンサまたは他の構成要素が伝送を開始することになるのか定めてもよい。たとえば、トリガ・パルスの長さは、伝送用に選択されたセンサまたは他のスレーブ装置のＩＤを示してもよい。センサまたは他の構成要素は、それ自体の同期化で伝送を開始してもよく、これはトリガ・パルスと重複してもよい。
【０００４】
通常、前述のバスモードでＳＰＣプロトコルを使用するとき、各センサは、それに関連する互いに異なる長さのトリガ・パルスを有してもよい。従来のＳＰＣプロトコルでは、トリガ・パルスによってセンサをトリガするには、比較的長い継続時間（たとえばトリガ・パルスをアドレスするには、たとえば約９０タイム・ユニット、またセンサの応答には少なくとも２８１タイム・ユニット）がかかり、したがって、比較的長い時間を要する。さらに、センサから制御装置まで伝送する長さが、伝送のデータ内容に依存することがあるので、従来手法においてセンサのような様々なバス参加要素をトリガする際は、各トリガ間に一時停止をおこなってきた。したがって、何らかの従来手法において様々なセンサをトリガする際は、各トリガ間に少なくとも最長の実現可能な伝送持続時間に加えて安全マージンを保ってきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の手法では、たとえばセンサがトリガ・パルスを受信すると、このトリガにより、センサは、センサ・データを取り込むかまたはサンプリングし、続いてそれを制御装置または他の装置に送信する。いくつかのセンサを読み取ると、これにより、様々なセンサのデータが異なる時点で取り込まれることになり、これは用途によっては望ましくない場合がある。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】いくつかの実施形態による通信システムの簡略化したブロック図である。
【図２】一実施形態による通信システムのブロック図である。
【図３】一実施形態での信号および技法を示す図である。
【図４】一実施形態での信号および技法を示す図である。
【図５】一実施形態での信号および技法を示す図である。
【図６】一実施形態での信号および技法を示す図である。
【図７】一実施形態での信号および技法を示す図である。
【図８】一実施形態での信号および技法を示す図である。
【図９】一実施形態での信号および技法を示す図である。
【図１０】一実施形態での信号および技法を示す図である。
【図１１】一実施形態による方法を説明する流れ図を示す。
【図１２】一実施形態による方法を説明する流れ図を示す。
【図１３】一実施形態による方法を説明する流れ図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下で、添付図面を参照しながら様々な実施形態を詳細に説明する。各実施形態は、説明のための実例に過ぎないものとみなすべきであり、限定的なものと解釈すべきではない。たとえば、各実施形態は、複数の特徴または要素を含むものと記述していてもよいが、実施形態によっては、これら特徴または要素の中に、割愛してもよいもの、および／または代替の特徴もしくは要素に置き換えてもよいものがある。さらに実施形態によっては、追加の特徴または要素を設けてもよい。
【０００８】
たとえば、ある種の信号を伝送するための、かつ／またはある種の情報を伝送するための、接続または結合の全体としての目的が実質的に維持されている限り、各図面に示し、もしくは本明細書に記載した、任意の接続または結合は、直接的な接続もしくは結合、すなわち介在要素が存在しない接続もしくは結合として、または間接的な接続もしくは結合、すなわち１つもしくは複数の介在要素が存在する接続もしくは結合として実装してもよい。特に記載のない限り、接続または結合は、有線ベースの接続もしくは結合でもよく、または無線の接続もしくは結合でもよい。
【０００９】
さらに、様々な実施形態からの特徴を組み合わせて、別の実施形態を形成してもよい。
【００１０】
各実施形態では、ＳＰＣプロトコルの拡張を提案する。しかし、これらの拡張はまた、たとえば双方向エッジベースのＰＷＭ（パルス幅変調）通信プロトコルなど、他の通信プロトコルにも適用可能となり得る。
【００１１】
実施形態によっては、双方向エッジベースのＰＷＭ通信システムは、１つのマスタおよび複数のスレーブ（すなわち、少なくとも２つのスレーブ）を備える。実施形態によっては、トリガ・パルスが、複数のスレーブ装置のうちの少なくとも第１のスレーブ装置、およびこの複数のスレーブ装置のうちの第２のスレーブ装置での動作をトリガする。たとえば、態様によっては、第１のスレーブ装置および第２のスレーブ装置はセンサ装置でもよく、このトリガ・パルスに応答して少なくともほぼ同時にセンサ・データをサンプリングしてもよい。他の実施形態では、第１のスレーブ装置および第２のスレーブ装置は、制御装置または他のマスタ装置にデータを伝送してもよく、たとえば、トリガ・パルスに応答して、データを制御装置に連続して伝送してもよい。さらに他の実施形態では、前述の２つの技法を組み合わせて、その結果、第１のスレーブ装置および第２のスレーブ装置が、ほぼ同時にデータをサンプリングし、次いでトリガ・パルスに応答してデータを連続して伝送してもよい。他の技法を採用してもよい。
【００１２】
図１には、受信機１１および送信機１２、１４を備える、一実施形態による通信システム１０が示してある。受信機１１は、１つまたは複数の通信経路１３を介して、送信機１２、１４に通信可能なように結合されている。一実施形態では、受信機１１は、１つの集積回路チップの一部分であり、送信機１２、１４は、他の集積回路チップの一部分である。他の実施形態では、受信機１１および送信機１２、１４は、同じ集積回路チップの一部分でもよい。一実施形態では、受信機１１は、たとえばＥＣＵなどの制御装置でもよい。実施形態によっては、送信機１２、１４は、センサまたは他の装置でもよい。実施形態によっては、受信機１１および送信機１２、１４は、ＳＰＣプロトコルまたは他の双方向エッジベースのＰＷＭプロトコルを用いて通信してもよい。エッジベースのＰＷＭプロトコルは、パルス幅変調された信号のエッジが検出され、伝送されるデータのような情報が、たとえばこのパルス幅変調信号のパルス長でエンコードされるプロトコルである。他の実施形態では、他の通信技法を使用してもよい。図１の例では２つの送信機１２、１４が示してあるが、他の実施形態では３つ以上の送信機、たとえば３つ以上のセンサまたは他の装置を通信システム１０に設けてもよい。実施形態によっては、受信機１１は、通信経路１３を介してトリガ・パルスを送信する。実施形態によっては、所定のトリガ・パルスが、送信機１２および送信機１４の両方の動作をトリガしてもよい。実施形態によっては、トリガ・パルスに応答して、送信機１２と１４の両方が、受信機１１に応答してもよく、たとえば受信機１１に連続してデータを伝送してもよい。たとえば、送信機１２から受信機１１までのデータ伝送が完了すると、送信機１４は受信機１１にデータを伝送してもよい。
【００１３】
さらに、または別法として、送信機１２、１４は、たとえばセンサでもよく、所定のトリガ・パルスを受信すると、後に伝送されるデータをサンプリングしてもよい。他の実施形態では、他の技法を採用してもよい。
【００１４】
他の実施形態では、図２に示すように、受信機または他の制御装置２２（たとえばマスタ）は、複数の送信機、たとえばシステム２０内のセンサ２４および２６と通信してもよい。図に示した実施形態での制御装置２２は、３線式接続を介して、センサ２４および２６のそれぞれと電気的に結合されている。他の実施形態では、２線式接続または他の任意の接続を使用してもよい。制御装置２２は、たとえばＳＰＣプロトコルまたは他の双方向エッジベースのＰＷＭプロトコルを用いて、センサ２４および２６と通信してもよい。図２に示す実施形態では、第１のセンサ２４および第２のセンサ２６に３線式接続の制御装置２２を電気的に結合するには、ＶＤＤ電源ライン２８、データ・ライン２５、およびアース・ライン２７などの基準ラインを要する。一実施形態では、システム２０は、自動車の電気システムの一部分でもよい。他の実施形態では、他の数のセンサまたは他の構成部品を使用してもよい。一実施形態では、制御装置２２は、１つまたは複数のプルアップ抵抗を備えるオープン・ドレイン／オープン・コレクタのインターフェースを用いて、第１のセンサ２４および第２のセンサ２６と通信する。たとえば、システム２０は、電源ライン２８に電気的に結合された第１の端部、およびデータ・ライン２５に電気的に結合された第２の端部を有するプルアップ抵抗２３を備え、制御装置２２は、データ・ライン２５に電気的に結合されたドレイン／ソース経路の一方の端部、およびアース・ライン２７に電気的に結合されたもう一方の端部を有するオープン・ドレイン・トランジスタ２１を備える。センサ２４および２６は、同様のオープン・ドレイン・トランジスタおよび電流シンク（図示せず）を備えてもよい。他の実施形態では、制御装置２２および／またはセンサ２４、２６にはプッシュプル・ドライバを使用してもよい。制御装置２２、ならびに第１のセンサ２４および第２のセンサ２６のそれぞれは、データ・ライン２５上の電圧信号、たとえばＰＷＭ信号を用いて通信する単一の通信経路を共用する。制御装置２２、ならびに第１のセンサ２４および第２のセンサ２６のそれぞれは、データを送受信するためのさらなる回路構成部品、たとえばトランジスタ２１もしくは他のドライバを制御して、対応するパルスをデータ・ライン２５上に伝送するための論理回路および／または駆動回路を備える。このような構成部品は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはその組合せで実装してもよい。
【００１５】
たとえば、ＳＰＣプロトコルに従って通信するとき、制御装置２２は、データ・ライン２５を介して第１のセンサ２４および第２のセンサ２６が受信するリクエスト信号を伝送してもよい。リクエスト信号は、トリガ信号（パルス）および／またはセンサ識別信号を含んでもよく、この識別信号は、第１のセンサ２４および第２のセンサ２６のうちの一方を選択する。さらに、リクエスト信号の残りには、他の任意のコマンドおよび／または選択されたセンサに伝送されるデータが含まれ得る。たとえば、トリガ信号はパルスでもよく、このパルスにおいて、制御装置２２が、トランジスタ２１を用いてデータ・ライン２５をアースまで引っ張り、このパルスの持続時間がセンサのＩＤを示す。他の実施形態では、電流パルスまたは他の電気量を使用して、同じ機能を実現してもよい。
【００１６】
第１のセンサ２４および第２のセンサ２６は、トリガ信号およびセンサ識別信号を含むリクエスト信号を受信する。従来の手法では、第１のセンサ２４および第２のセンサ２６のうちの一方が、たとえばパルス幅、パルス高、または他でエンコードされたセンサ識別信号を用いて選択され、この選択されたセンサが、データ・ライン２５を介して応答信号を伝送する。
【００１７】
実施形態によっては、少なくとも１つの所定のセンサ識別信号が、たとえば第１のセンサ２４と第２のセンサ２６の両方など、少なくとも２つのセンサでの動作をトリガする。たとえば実施形態によっては、この２つのセンサについては別々のセンサ識別信号を必要とせず、所定の識別信号が、第１のセンサ２４および第２のセンサ２６に、データ（たとえば、第１のセンサ２４による第１のデータ伝送と、それに続いて第２のセンサ２６による第２のデータ伝送）を連続して伝送させるようになる。他の実施形態では、さらに、または別法として、所定のセンサ識別信号が、このセンサ識別信号を受信すると少なくともほぼ同時に、第１のセンサ２４と第２のセンサ２６の両方にデータをサンプリングさせるようにしてもよい。
【００１８】
たとえば、図１および図２を参照してこれまで述べてきた考え方および技法を、次に、図３〜図１０を参照しながら例示的な信号を使用してさらに説明する。図３〜図１０に示す信号は、単にさらなる例示を供するものであって、限定するものと解釈すべきではない。たとえば、他の実装形態では、信号波形が、図３〜図１０に示して説明する波形とは異なってもよい。たとえば、図３〜図１０では別々の同期パルスが示してあるが、他の実装形態では、同期パルスはトリガ・パルスおよび／またはデータ・パルスとオーバラップしてもよい。例示するために、例として図１および図２の通信システムを使用して、図３〜図１０の信号を説明することができる。しかし、他の実施形態による他の通信システムにも、対応する信号が存在してもよい。さらに、以下の説明ではスレーブ装置用の例としてセンサ装置を使用することになるが、他の実施形態では、他のスレーブ装置を使用してもよい。
【００１９】
後に図４〜図６を参照して説明するいくつかの実施形態による信号についての比較例を提示するため、図３には、従来のＳＰＣシステムでの信号が示してある。図３の例では、図２の制御装置２２のようなマスタ装置は、第１のトリガ・パルス３０をバス上に、たとえば図２のデータ・ライン２５上に送出する。図２の例では、トリガ・パルス３０を生成するため、トランジスタ２１は、所定の継続時間においてデータ・ライン２５をアース・ライン２７に結合してもよい。その後、プルアップ抵抗２３によって、データ・ライン２５上の電圧をＶＤＤまで持ち上げてもよい。他の実施形態では、他の技法を使用してもよい。図３の例では、第１のトリガ・パルス３０の持続時間が第１のセンサに割り当てられる。第１のセンサは、たとえば、短時間の間データ・ライン上の信号を低く引き下げ、次いで、その信号を（アクティブなドライバまたはプルアップ抵抗によって）再び高く押し上げることによって、同期パルス３１で応答する。たとえば、同期パルス３１は、トリガ・パルス３０の立下りエッジから所定時間の後に開始してもよい。たとえば、所与のシステムで実現可能な全ての長さのトリガ・パルスに対応するよう、所定の時間を選択してもよい。同期パルス３１に続いてデータ・パルス３２が現れ、これはデータ・ニブルとも呼ばれる。データ・パルスの幅は、それぞれのビット値に対応してもよい。実施形態によっては、ＳＰＣプロトコルに従って動作するとき、所定の数のデータ・パルス、たとえば７つのデータ・パルスを使用してもよいが、この値は、他の実装形態で変更してもよい。
【００２０】
データ・パルス３２の後で、待ち時間３３で示すように、データ・ラインが高い状態にあってもよい。たとえば、３３での高い状態の長さに、３２でのデータ・パルスの長さを加えたものは、データ・パルスの最大長に（これは送信されるデータに応じて変化することがある）、何らかの安全マージンを加えたものに対応してもよい。
【００２１】
この後、図３の例では、第２のトリガ・パルス３４がマスタによって送信される。図示した例での第２のトリガ・パルス３４の持続時間は、第１のトリガ・パルス３０の持続時間とは異なる。第２のトリガ・パルス３４は、図２のセンサ２６のような第２のセンサと連動していてもよい。第２のトリガ・パルス３４に応答して、第２のセンサは、同期パルス３５と、それに続いてデータ・パルス３６で応答する。この後、さらなるセンサ向けか、またはやはり第１もしくは第２のセンサ向けの、さらなるトリガ・パルスを送信してもよく、それに続いて、それぞれのセンサによる対応する応答を送信してもよい。
【００２２】
図４には、一実施形態による例示的な信号が示してある。
【００２３】
図４では、マスタ装置、たとえば図２の制御装置２２は、たとえばトランジスタ２１を使用して、たとえばライン２５のようなデータ・ラインをライン２７のようなアース・ラインに結合することによって、トリガ・パルス４０を送信する。図４の例示的な場合では、トリガ・パルス４０は、２つのスレーブ、たとえば２つのセンサが応答できる長さを有する。まず、図４の例では、第１のセンサが、同期パルス４１と、それに続いて複数のデータ・パルス４２、たとえば図４の例にある７つのデータ・パルス４２で応答する。第２のセンサは、データ・パルスをカウントしてもよい。７番目のデータ・パルスの後、第２のセンサは、同期パルス４３と、それに続いて７つのデータ・パルス４４を伝送する。
【００２４】
第１のセンサおよび第２のセンサが応答する順序は、事前に決定しておいてもよい。たとえば、アドレス値が最も低いセンサがまず応答し、それに続いてアドレス値が２番目に低いセンサが応答してもよい。３つ以上のセンサを用いる実施形態によっては、これに続いて、アドレス値が３番目に低いセンサなどが応答してもよい。他の実施形態では、他の順序を使用してもよい。
【００２５】
他の実施形態では、別の数のデータ・パルス４２を使用してもよい。たとえば、一般には、データ・パルスの数は事前に決定してもよく、第２のセンサは、第１のセンサの最後のセンサ・データ・パルスの後に伝送を開始してもよい。
【００２６】
実施形態によっては、第１のセンサおよび／または第２のセンサのそれぞれはさらに、第１のセンサからの応答だけをトリガするために、かつ／または第２のセンサからの応答だけをトリガするために、それぞれに関連する専用のトリガ・パルス長を有してもよい。他の実施形態では、トリガ・パルス４０だけが供給されて、第１のセンサおよび第２のセンサからの応答をトリガしてもよい。
【００２７】
パルス４２の数をカウントし、最後のパルスの後だけに応答することによって衝突回避が確実になる。すなわち、第１のセンサおよび第２のセンサが同時に伝送することを防止できる。実施形態によっては、データ・パルスをカウントする際には、たとえば立下りエッジ、立ち上がりエッジ、またはその両方をカウントしてもよい。
【００２８】
場合によっては、たとえば故障が原因で、第１のセンサが応答しないことがある。他の場合では、たとえば、やはり第１のセンサが故障したことにより、何らかのデータ・パルスのみが伝送されることがある。他の実施形態では、使用されるプロトコルに応じて、データ・パルスの数を変更してもよいが、データ伝送のための最大時間を固定してもよい。こうした場合、図５には、それにもかかわらず第２のセンサがどのようにして伝送できるか、一実施形態による技法が示してある。
【００２９】
図５の例示的な実施形態では、マスタがトリガ・パルス５０を送信し、このパルスは、図４のトリガに対応していてもよい。しかし、５１で示すこの場合には、たとえば第１のセンサの故障、または第１のセンサへの接続の故障によって、第１のセンサは応答しない。この場合、フレーム（たとえば、７つのデータ・パルスに加えて、実現可能な最長データ・パルスを伴う同期パルス）の最長時間に安全マージン時間５２を加えた後、５３の時点において、図５に示すように第２のセンサが伝送を開始する。図５の例における第２のセンサの伝送では、一例を示すために、同期パルス５４および７つのデータ・パルス５５を含んでいる。安全マージン時間５２は、たとえばクロックの許容範囲または他の許容範囲から構成してもよい。
【００３０】
第１のセンサだけが同期パルスを送信し、場合によってはそれに続いて何らかのデータ・パルスを送信するが、全数のパルスを送信することはないとき、同様の技法を適用してもよい。やはりこの場合、実施形態によっては、最長フレーム時間に場合により安全マージン時間を加えた後、すなわち所定の時間の後に、第２のセンサが伝送を開始してもよい。
【００３１】
図４と図３を比較すると分かるように、図４では、待ち時間３３と第２のトリガ・パルス３４に必要な時間の両方を短縮してもよいが、実施形態によっては、最終的にデータ転送速度を高めてもよい。
【００３２】
実施形態によっては、図４に示す共通のトリガ・パルスによってトリガされるセンサを、図３に示す個々のトリガ・パルスによってトリガされるセンサ、たとえば従来型のセンサとともに使用してもよい。対応する信号についての一例が、図６に示してある。
【００３３】
図６でのパルス６０〜６４は、図４のパルス４０〜４４に対応していてもよく、したがって再び詳細に説明することはない。具体的には、図６において、トリガ・パルス６０に続いて、第１のセンサが、同期パルス６１と、それに続いて７つのデータ・パルス６２で応答する。７番目のデータ・パルスの後、第２のセンサは、同期パルス６３と、それに続いて７つのデータ・パルス６４で応答する。
【００３４】
データ・パルス６４および待ち時間に続いて、図６の例では、マスタが第２のトリガ・パルス６５を伝送する。図６の例における第２のトリガ・パルス６５は、第１のトリガ・パルス６０とは異なるパルス長を有し、図６の例では第３のセンサを識別する。第３のセンサは、これまでに説明したような、２つ以上のセンサが単一のトリガ・パルスに応答する技法に適応していない従来型のセンサでもよい。図６に示すように、第２のトリガ・パルス６５に応答して、第３のセンサが、同期パルス６６と、それに続いてデータ・パルス６７で応答する。
【００３５】
実装形態によっては、図４、図５、または図６の第１のセンサも、単に、そのトリガ・パルス４０、５０、または６０に応答する、従来型のセンサでよいことに留意されたい。次いで、第２のセンサは、第１のセンサの後に、第１のトリガ・パルスに応答するように構成された一実施形態によるセンサである。
【００３６】
実施形態によっては、第１のセンサ２４および第２のセンサ２６のようなセンサは、データを伝送する直前に、センサ・データをサンプリングしてもよい。たとえば、実装形態によっては、従来のＳＰＣシステムと同様に、サンプリングは、実質的に同期パルスの送信を開始する時点におこなってもよい。この点において、サンプリングは、送信すべきデータを「確定する」センサの動作を指す。たとえば、サンプリングの時点でセンサが検知するデータを、後で送信してもよい。本明細書に記載し、各図のいくつかで示す通り、実質的に同期パルスの送信を開始する時点でのサンプリングは、単に説明のための実例に過ぎず、サンプリング用に別の時点を使用してもよいことに留意されたい。たとえば他の実施形態では、このサンプリングは、たとえば対応するトリガ・パルスの立下りエッジで発生する場合があり、これにより実施形態によっては、制御装置（たとえば、トリガ・パルスを送信するＥＣＵのような制御装置）は、たとえばセンサ・クロックのずれによる影響をたとえば低減して、サンプリング時間をより精密に「知る」ことができるようになる。実施形態によっては、センサがデータを送信するようトリガするのに失敗すると、たとえばセンサにアドレスできなかったとき、サンプリング済みデータを破棄してもよい。
【００３７】
従来のＳＰＣシステム向けに、また以下の図８〜１０を参照して説明するための比較例として、図７には、このような従来システム向けのデータ・サンプリングが示してある。
【００３８】
図７の例では、マスタ装置、たとえば制御装置２２が、第１のトリガ・パルス７０を伝送する。第１のセンサが、同期パルス７１と、それに続いてデータ・パルス７５で応答する。トリガ・パルス７０、同期パルス７１、およびデータ・パルス７５は、図３のトリガ・パルス３０、同期パルス３１、およびデータ・パルス３２に対応してもよい。
【００３９】
待ち時間の後、マスタ装置は、パルス長が第１のトリガ・パルス７０と異なる第２のトリガ・パルス７６を送信する。第２のセンサ、たとえばセンサ２６が、同期パルス７７と、それに続いてデータ・パルス７９で応答する。トリガ・パルス７６、同期パルス７７、およびデータ・パルス７９は、図３のトリガ・パルス３４、同期パルス３５、およびデータ・パルス３６に対応してもよい。
【００４０】
７３は、第１のセンサ内でサンプリングされるデータを示す。このようなデータ値は、たとえば第１のセンサの内部記憶素子またはレジスタに記憶してもよいが、それに限定されるものではない。７４は、第２のセンサ向けに対応するデータ値を示す。データ７３での２つのラインおよびデータ７４での２つのラインの形式で図７に示したデータ７３および７４の説明、ならびに図８および図９での対応する説明は、単に説明することを目的としており、データは、たとえば任意の種類の便利な信号を使用する任意の便利な形態で、第１および第２のセンサに供給および／または記憶してもよい。
【００４１】
矢印７２で示すように、第１のセンサでは、第１のトリガ・パルス７０の終了後、たとえば同期パルス７１の開始と一致して、（たとえば、データ信号値の更新に対応して）データがサンプリングされる。７２で得られたデータ値は、たとえば、次いでデータ・パルス７５に送ってもよい。同様に、矢印７８で示すように、第２のセンサは、第２のトリガ・パルス７６の後、たとえば実質的に同期パルス７７の開始時点にデータをサンプリングする。７８でサンプリングされたデータ値は、次いで、データ・パルス７９で伝送してもよい。したがって、このような従来方式では、第１のセンサおよび第２のセンサは、互いに異なる時点でデータをサンプリングする。しかし、用途によっては、たとえば整合性検査を実行できるよう、実質的に同じ時点でデータをサンプリングすることが望ましい場合がある。以下に、図８〜図１０の例示的な信号を使用して、様々な実施形態による技法を説明する。これにより、２つ以上のセンサでの実質的に同時のデータ・サンプリングが可能になる。
【００４２】
たとえば、実施形態によっては、専用のトリガ・パルスを使用して、センサ、たとえば第１のセンサおよび第２のセンサがデータをサンプリングできるようにしてもよい。次いで、さらなるトリガ・パルスを使用して、各センサがデータを伝送できるようにしてもよい。図８には、このような実施形態向けの例示的な信号が示してある。
【００４３】
図８では、８１が、第１のセンサのサンプリング済みデータを示し、８２が、第２のセンサのサンプリング済みデータを示す。図８の例では、マスタ装置、たとえば図２の制御装置２２が、サンプリング・トリガ・パルスとも呼ばれるトリガ・パルス８０を送信する。このサンプリング・トリガ・パルスは、センサが、パルス８０をサンプリング・トリガ・パルスと認識できるようにする特定のパルス長を有する。たとえば、実施形態によっては、サンプリング・トリガ・パルス８０は、センサからのデータ伝送をトリガするトリガ・パルスとは長さが異なっていてもよい。
【００４４】
矢印８３で示すように、サンプリング・トリガ・パルス８０に応答して、第１のセンサと第２のセンサの両方が、実質的に同じ時点でデータをサンプリングする。実施形態によっては、実質的に同じ時点とは、たとえば、信号実行時が異なることによる（たとえば、センサ２４およびセンサ２６までのデータ・ライン２５の長さが異なることによる）、かつ／またはセンサの実装形態が異なることによる、かつ／またはクロックのタイミングが異なることによるずれが依然として生じる場合があることを意味してもよい。
【００４５】
サンプリングは、たとえば、トリガ・パルス８０を開始（立下りエッジ）してから所定時間の後に、たとえばデータ伝送を開始する規則的なトリガ・パルスについて同期パルスが開始されることになる時点においておこなってもよい。他の技法を採用してもよい。
【００４６】
サンプリング・トリガ・パルス８０に続いて、図８の例では、マスタ装置が、たとえば第１のセンサを識別する長さを有するトリガ・パルス８４を送信する。第１のセンサは、同期パルス８５と、それに続いてデータ・パルス８６で応答する。矢印８９で示すように、第１のセンサは、８３においてデータ・パルス８６でサンプリングされたデータを伝送してもよい。
【００４７】
データ・パルス８６に続いて、図８の例では、マスタ装置が、第２のセンサを識別するトリガ・パルス８７を送信する。図８の例での第２のセンサは、次いで、同期パルス８８と、それに続いてデータ・パルス８１０で応答する。矢印８１１で示すように、データ・パルス８１０では、８３で第２のセンサが取り込んだデータを伝送してもよい。
【００４８】
したがって、図８の実施形態では、第１および第２のセンサに対して、長さの異なる３つのパルス、すなわちサンプリング・トリガ・パルス８０、第１のセンサを識別するトリガ・パルス８４、および第２のセンサを識別するトリガ・パルス８７が使用される。図８の例では、トリガ・パルス８４が最も短く、トリガ・パルス８０が最も長いが、他の実施形態では、それとは異なる長さの関係を使用してもよい。さらに、実施形態によっては、３つ以上のセンサを使用してもよい。このような実施形態では、トリガ・パルス８０は、３つ以上のセンサでサンプリングをトリガしてもよく、次いで、様々なトリガ・パルスを使用して、４つ以上のセンサからのデータ伝送をトリガしてもよい。
【００４９】
他の実施形態では、サンプリング・トリガ・パルスを同時に使用して、各センサのうちの１つからのデータ伝送を開始してもよい。対応する実施形態による信号が、図９に示してある。
【００５０】
図９では、９１が、第１のセンサでサンプリングされたデータを表し、９２が、第２のセンサでサンプリングされたデータを表す。
【００５１】
図９の例では、マスタ（たとえば、図２の制御装置２２）が、第１のトリガ・パルス９０を送信する。矢印９４で示すように、トリガ・パルス９０は、第１のセンサ（たとえば図２のセンサ２４）と第２のセンサ（たとえば図２のセンサ２６）の両方で、データのサンプリングをトリガする。サンプリングに関して、トリガ・パルス９０は、図８の実施形態のサンプリング・トリガ・パルス８０と同じ機能を有してもよい。
【００５２】
さらに、図９の実施形態では、トリガ・パルス９０は、第１のセンサからのデータ伝送をトリガするためのトリガ・パルスの役割を果たす。それに応じて、図１の実施形態では、第１のセンサがトリガ・パルス９０に応答し、同期パルス９３に続いてデータ・パルス９６が現れる。矢印９５で示すように、データ・パルス９６を使用して、９４で第１のセンサによってサンプリングされたデータを伝送してもよい。
【００５３】
データ・パルス９６を伝送した後、図９の実施形態でのマスタは、第２のセンサからのデータ伝送をトリガする第２のトリガ・パルス９７を伝送する。トリガ・パルス９７に応答して、第２のセンサは、同期パルス９８と、それに続くデータ・パルス９９を伝送する。矢印９１０で示すように、データ・パルス９９は、９４で第２のセンサによってサンプリングされたデータを伝送してもよい。
【００５４】
したがって、図９の実施形態では、トリガ・パルス９０が、第１および第２のセンサ用の、かつ第１のセンサのデータ伝送をトリガするためのサンプリング・トリガの役割を果たす。第２のトリガ・パルス９７は、第２のセンサのデータ伝送をトリガするための役割を果たす。
【００５５】
図９の実施形態では、場合によって、第１のセンサは、たとえば本明細書において述べた同時サンプリングの技法をサポートしていない従来型のセンサでもよい。たとえば、図９では、第１のセンサは、図７に示した従来の場合での第１のセンサと同様に挙動してもよい。図９の実施形態での第２のセンサは、各実施形態による技法を利用し、第１のトリガ・パルス９０を受信すると（すなわち、第１のセンサと実質的に同時に）データをサンプリングし、次いで、後に第２のトリガ・パルス９７に応答してデータを送信するように構成されている。この場合、図７の従来手法とは異なり、第２のトリガ・パルス９７によって、第２のセンサがデータをサンプリングするようにはならない。他の技法を採用してもよい。さらに、図９の方式も、３つ以上のセンサ向けに拡張することができる。
【００５６】
さらに、実施形態によっては、トリガ・パルスは、複数のセンサがデータをサンプリングできるようにし、複数のセンサのデータ伝送をトリガする役割を果たしてもよい。これは、たとえば、図４の実施形態と図８の実施形態を組み合わせたものでもよい。対応する実施形態が図１０に示してある。
【００５７】
図１０の実施形態では、マスタ装置（たとえば、図２の制御装置２２）は、トリガ・パルス１００を、たとえば図２のデータ・ライン２５上に送出する。それに応答して、矢印１０２で示すように、第１のセンサと第２のセンサは両方とも、実質的に同時にデータをサンプリングする。したがって、データのサンプリングに関しては、トリガ・パルス１００に対する第１および第２のセンサの応答が、図８の実施形態でのトリガ・パルス８０に対する第１および第２のセンサ応答と同じでもよい。
【００５８】
さらに、トリガ・パルス１００に応答して、第１のセンサは、同期パルス１０１と、それに続くデータ・パルス１０３を伝送する。たとえば、第１のセンサは、１０２においてデータ・パルス１０３でサンプリングされたデータを伝送してもよい。第１のセンサの伝送が完了した後、第２のセンサは、同期パルス１０４と、それに続いてデータ・パルス１０５を伝送する。たとえば、第２のセンサは、第１のセンサによって伝送されたデータ・パルスをカウントし、最後のデータ・パルス（たとえば、図示した例での７番目のデータ・パルス）が検出された後に伝送を開始してもよい。データ・パルス１０５では、第２のセンサが、１０２でサンプリングされたデータを伝送してもよい。
【００５９】
したがって、トリガ・パルス１００に応答した、第１および第２のセンサのデータ伝送は、実質的に図４を参照して説明した通りであり、それに加えて、両方のセンサが、図８のサンプリング・トリガ８０への応答と同様に、実質的にそのデータを同時に（すなわち１０２で）サンプリングする。図１０の実施形態では、（たとえば故障などが原因で）第１のセンサが応答しない場合、図５を参照して述べた技法を適用してもよいことに留意されたい。さらに、やはり図１０の実施形態では、第１のセンサは、データをサンプリングおよび伝送することによって、単にそのトリガ・パルス１００に応答する従来型のセンサでもよいが、第２のセンサは、本明細書において述べた技法を利用して、やはりトリガ・パルス１００に応答するように設けられたセンサでもよい。
【００６０】
さらに、図８〜図１０を参照して述べた実施形態でも、図６を参照して述べた第３のセンサと同様に、さらなるセンサを従来方式でトリガしてもよい。
【００６１】
図３〜図１０を参照して述べた信号の波形は、実例の役割を果たすだけのものであり、限定するものと解釈すべきではないことを、やはり念のため確認されたい。たとえば、マスタ装置およびスレーブ装置内のラインを駆動するのに使用されるドライバの種類に応じて、波形は異なる場合がある。図示した波形は、たとえば、マスタ側のトランジスタ２１、およびスレーブ（センサ）側のプッシュプル・ドライバのような、オープン・ドレイン・ドライバによって生成された波形でもよい。他の実施形態では、たとえばエッジの急峻さに関しては、他の種類のドライバによって、様々な信号波形が生じることがある。
【００６２】
次に、図１１〜図１３を参照して、様々な実施形態による方法について述べる。図１１〜図１３を参照して述べる方法は、図１および図２を参照して述べた装置およびシステムに実装してもよく、かつ／または図３〜図１０を参照して述べた信号波形を利用してもよいが、それらに限定されるものではない。各方法は、一連の動作または事象として示してあるが、こうした動作または事象が現れる順序は、限定的なものと解釈すべきではない。具体的には、他の実施形態では、様々な動作が並列に実行される可能性を含め、この順序は異なる場合がある。実施形態によっては、図１１〜図１３の方法は、双方向エッジベースのパルス幅変調（ＰＷＭ）システムで利用してもよい。
【００６３】
次に図１１に移ると、１１０において、図１１の方法は、トリガ・パルスを伝送するステップを含む。トリガ・パルスは、制御装置のようなマスタ装置が伝送してもよい。トリガ・パルスを伝送するステップは、所定の時間、データ・ラインを低く引き下げるステップを含んでもよい。
【００６４】
１１１において、第１のスレーブ装置、たとえば第１のセンサは、１１０で送信されるトリガ・パルスに応答して動作を実行する。この動作は、たとえば、データのサンプリングもしくはデータの伝送、または他の情報を含む。さらに、１１２において、第２のスレーブは、１１０で送信されるトリガ・パルスに応答して動作を実行する。この動作は、たとえば、データのサンプリングおよび／またはデータの伝送を含む。
【００６５】
図１２には、さらなる実施形態が示してある。図１２の実施形態は、１２０において、トリガ・パルスを伝送するステップを含む。１２１において、図１２の実施形態は、トリガ・パルスに応答した、第１のスレーブの伝送を含む。１２２において、図１２の方法は、トリガ・パルスに応答した、第２のスレーブの伝送を含む。第２のスレーブの伝送は、たとえば第１のスレーブの伝送に続いてもよい。たとえば、実施形態によっては、第２のスレーブは、第１のスレーブの伝送を監視し、この第１のスレーブの伝送が完了すると、それ自体の伝送を開始してもよい。実施形態によっては、図１２の方法は、たとえば図４を参照して述べた信号を生成してもよい。
【００６６】
図１３には、方法のさらなる実施形態が示してある。図１３での方法は、１３０において、マスタ装置からのトリガ・パルスを伝送するステップを含む。１３１において、この方法は、トリガ・パルスに応答した、第１のセンサのデータ取込み（たとえばサンプリング）を含む。さらに、１３２において、この方法は、トリガ・パルスに応答した、第２のセンサのデータ取込み（たとえばサンプリング）を含む。第２のセンサのデータ取込み、たとえば１３２でのデータ・サンプリングは、１３１での第１のセンサのデータ取込みと実質的に同時でもよい。実施形態によっては、図１３の方法によって生成される信号は、図８または図９を参照して述べた信号に実質的に対応してもよい。さらに、図１２および図１３の方法を組み合わせてもよく、これにより、図１０を参照して述べた信号に類似する信号が生じる場合がある。他の技法および信号を使用してもよい。
【００６７】
これまで述べてきた実施形態は、単に実例としての役割を果たすだけであり、限定するものと解釈すべきではないことに留意されたい。代わりに、これまで述べてきた実施形態は、単に、本明細書で述べた技法の例示的な実装形態とみなすべきである。
【符号の説明】
【００６８】
１０  通信システム
１１  受信機
１２  送信機
１３  通信経路
１４  送信機
２０  システム
２１  トランジスタ
２２  制御装置
２３  プルアップ抵抗
２４  第１のセンサ
２５  データ・ライン
２６  第２のセンサ
２７  アース・ライン
２８  ＶＤＤ電源ライン
３０  トリガ・パルス
３１  同期パルス
３２  データ・パルス
３４  トリガ・パルス
３５  同期パルス
３６  データ・パルス
４０  トリガ・パルス
４１  同期パルス
４２  データ・パルス
４３  同期パルス
４４  データ・パルス
５０  トリガ・パルス
５２  安全マージン時間
５４  同期パルス
５５  データ・パルス
６０  トリガ・パルス
６１  同期パルス
６２  データ・パルス
６３  同期パルス
６４  データ・パルス
６５  トリガ・パルス
６６  同期パルス
６７  データ・パルス
７０  トリガ・パルス
７１  同期パルス
７３  データ
７４  データ
７５  データ・パルス
７６  トリガ・パルス
７７  同期パルス
７９  データ・パルス
８０  トリガ・パルス
８４  トリガ・パルス
８５  同期パルス
８６  データ・パルス
８７  トリガ・パルス
８８  同期パルス
９０  トリガ・パルス
９３  同期パルス
９６  データ・パルス
９７  トリガ・パルス
９８  同期パルス
９９  データ・パルス
１００  トリガ・パルス
１０１  同期パルス
１０３  データ・パルス
１０４  同期パルス
１０５  データ・パルス
８１０  データ・パルス
【図１】
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【図２】
0005989865.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0005989865.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0005989865.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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