(57)【要約】本発明は少なくとも１つのセンサのデータを制御装置へ伝送する方法に関する。ここで伝送すべきデータの符号化に使用される値領域が３つの部分に分割される。第１の部分はセンサ値に対して用いられ、第２の部分はステータスメッセージおよびエラーメッセージに対して用いられ、第３の部分はセンサ識別データに対して用いられる。３つの部分は相互に分離されるが、それぞれ連続している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのセンサ（７）に対してそれぞれ線路（６）、例えば２線線路を設け、センサのデータに対して設定された値領域を使用する
センサのデータを制御装置（１）へ伝送する方法において、
値領域の第１の部分（１２）をセンサ値に対して用い、第２の部分（１３）をステータスメッセージおよびエラーメッセージに対して用い、第３の部分（１４）をセンサ識別データに対して用い、
３つの部分（１２〜１４）を相互に分離したうえでそれぞれ連続させる
ことを特徴とするセンサのデータを制御装置へ伝送する方法。
【請求項２】
値領域として１０Ｂｉｔを使用する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
対称な値領域を使用する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
それぞれのセンサ識別データ（１６）と相応のＩＤコード（１５）とを対となるように組み合わせ、当該の対を設定された回数だけ反復して送信し、ＩＤコード（１５）がセンサ識別データ（１６）のデータの一貫性を保証するようにする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つのセンサは制御装置（１）がデータを読み出すときのデータレートよりも高いデータレートで送信を行う、請求項４記載の方法。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項記載のセンサのデータを制御装置へ伝送する方法を実行する
センサデータを制御装置へ伝送する装置において、
制御装置（１）、少なくとも１つのセンサ（７）、およびセンサに対応する線路（６）が設けられており、
制御装置には、少なくとも１つのセンサ（７）の送信機モジュール（８）がデータを送信するときよりも低いデータレートで線路（６）のデータを読み出す受信機モジュール（２）が設けられている
ことを特徴とするセンサデータを制御装置へ伝送する装置。
【請求項７】
各線路（６）は少なくとも１つのセンサ（７）の給電にも使用され、さらに付加的に給電線路が設けられている、請求項６記載の装置。
【請求項８】
送信機モジュール（８）、測定値電子回路（９）およびセンシングエレメント（１０）を有する
ことを特徴とするセンサ。
【請求項９】
受信機モジュール（２）、プロセッサ（３）およびインタフェースモジュール（４）を有しており、
受信機モジュール（２）はセンサの送信機モジュール（８）が線路（６）へデータを送信するときよりも緩慢にデータを読み出す
ことを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来の技術
本発明は独立請求項の上位概念記載の少なくとも１つのセンサのデータを制御装置へ伝送する方法に関する。
【０００２】
すでにD.Ullmann et al, "Side Airbag Sensor in Silicon Micromachining", SAE Technical Paper, March 1999に記載されているように、車両に搭載されているセンサから２線線路を介して制御装置へデータを伝送することが知られている。これは特に乗員拘束システムにとって重要である。こうしたシステムでは信号は電流の振幅変調によって形成される。個々のセンサは制御装置から２線線路を介して直流電流の電気エネルギを供給される。これによりパワーラインデータ伝送が行われる。このデータ伝送には１１Ｂｉｔのフレーム、すなわち２個のスタートビット、８個のデータビット、１個のパーティビットが用いられる。伝送に際してはマンチェスター符号化が行われる。
【０００３】
本発明の利点
本発明の独立請求項に記載のセンサのデータを制御装置へ伝送する方法は、従来技術に対して、データ伝送に使用される値領域を部分ごとに固定にセンサ値、ステータスメッセージまたはエラーメッセージ、センサ識別データに割り当てることにより大きなデータの確実性を達成し、データの混乱を回避できるという利点を有する。
【０００４】
従属請求項に記載されている手段により、本発明の少なくとも１つのセンサのデータを制御装置へ伝送する方法の有利な実施形態および改善形態が得られる。
【０００５】
特に有利には、値領域として１０Ｂｉｔが使用される。ここでは最大部分がセンサ値に対して用いられ、それよりも小さい２つの部分がステータスメッセージまたはエラーメッセージおよびセンサ識別データに対して用いられる。１０Ｂｉｔは有利には対称に配分される。
【０００６】
さらに有利には、センサ番号を表すセンサ識別データと相応のＩＤコードとが対となるように組み合わされる。この対は設定された回数だけ繰り返して送信され、ＩＤコードによりセンサＩＤのデータの統合性が保証される。このようにして、例えばセンサの送信のデータレートよりも低いデータレートで読み出しを行った場合などに制御装置がセンサＩＤが制御装置によって読み出せなくなることが回避される。場合によっては所定のセンサ識別データがつねに読み落とされるおそれがあるので、これは特に有利である。センサ識別データの適切な反復（特に順次の反復）によりこうしたケースが排除され、どのような場合でもセンサ識別データは確実に制御装置によって読み出される。
【０００７】
さらに有利には、本発明の方法を実行する装置が設けられる。この装置は制御装置、少なくとも１つのセンサ、およびこの制御装置とセンサとを接続するそれぞれの線路を有している。また制御装置はセンサの送信機モジュールが線路へデータを送信するときのデータレートよりも低いデータレートで読み出しを行う受信機モジュールを有している。付加的に、センサの給電に用いることのできるデータ伝送線路のほか、さらに給電線路が設けられている。この付加的な給電線路は特にヒータを有するセンサにおいて充分なエネルギを供給しなければならない場合にセンサに付加的なエネルギを供給する。高い電圧が必要な場合にもこの付加的な給電線路を利用することができる。本発明のセンサは、上述のように、データを線路へ送出する送信機モジュールを有している。本発明の制御装置は上述のように相応に線路からデータを読み出す受信機モジュールを有している。線路としてここでは２線線路を使用してもよいし、他の線路を使用してもよい。
【０００８】
図面
本発明を図示し、以下に詳細に説明する。
【０００９】
図１には本発明の装置の第１の実施例のブロック図が示されている。図２には本発明の装置の第２の実施例のブロック図が示されている。図３には使用される値領域の分割状態が示されている。図４にはＩＤコードを有するセンサ識別データが示されている。図５には本発明の方法のフローチャートが示されている。
【００１０】
実施例の説明
エアバッグサテライトセンサではセンサからのデータを制御装置へ伝送するのに単方向の２線電流インタフェースが使用される。さまざまなメーカでこうしたインタフェースが使用されている。これらのインタフェースをいっそうフレキシブルに構成し、しかもセンサの一義的な識別を行えるようにするために、本発明によれば、少なくとも１つのセンサからのデータを制御装置へ伝送する方法が拡張され、少なくとも１つのセンサで制御装置から電気エネルギが取得された後にセンサ識別データが制御装置へ伝送される。これにより各センサの一義的な識別が可能となり、制御装置はセンサに応じてセンサデータを処理することができる。制御装置はこのために種々のセンサを処理するアルゴリズムを有している。センサ識別データにより各センサのセンサ値を処理するための相応のアルゴリズムのみが使用される。
【００１１】
センサの識別は付加的にそれぞれのデータワードにＩＤコードを付与することによって保証される。センサ識別データの反復により制御装置がこのセンサ識別データを正確に受け取る確率を高めることもできる。有効データに対しては２線線路を介した種々の論理チャネルで例えば時間多重法により伝送を行うことができるし、またセンサ値に対して種々の伝送レートおよび種々の分解能を使用することができる。これらの情報はセンサ識別データとして信号化されるので、正確な処理が保証される。
【００１２】
本発明によれば、少なくとも１つのセンサからのデータを制御装置へ伝送する方法において、データの符号化の行われる値領域が３つの部分に分割される。値領域の第１の部分はセンサ値に対して使用される。この領域は一般には最大の部分となる。第２の部分はステータスメッセージおよびエラーメッセージに対して使用される。ここでは“センサ故障”または“センサ準備良し”などのメッセージが受信される。第３の部分はセンサ識別データに対して使用される。センサ識別データはセンサがシリアル番号を有することを表し、これに対応するＩＤコードはシリアル番号の一貫性のために使用される。またデータは伝送の際にはブロックにまとめられ、このブロックもＩＤを取得することになるので、ブロックＩＤ番号もセンサ識別データに含まれる。
【００１３】
通常は値領域として１０Ｂｉｔが使用される。値領域はここでは対称に配置されている。通常はセンサは制御装置がデータを線路から読み出すときのデータレートよりも高いデータレートで伝送を行うので、制御装置が必要な全てのデータを受け取るためにはデータを反復送信しなければならない。このとき特にセンサ識別データは相応のＩＤコードとともに所定回数だけ反復して送信される。典型的には１６回の反復が直接に連続して行われる。
【００１４】
図１には本発明の装置の第１の実施例のブロック図が示されている。制御装置１は受信機モジュール２、プロセッサ３およびインタフェースモジュール４を有している。プロセッサ３はデータ入力側を介して受信機モジュール２に接続されている。プロセッサ３はさらにデータ入出力側を介してインタフェースモジュール４に接続されている。インタフェースモジュール４はここではデータ入出力側を介して車両内に配置されたバス５に接続されている。これにより制御装置は乗員拘束手段などの機能ユニットの制御装置または他の制御装置に接続される。この実施例に代えて、バスの代わりに２つのワイヤ線路を使用してもよい。
【００１５】
受信機モジュール２はここではデータ入力側を介して線路６に接続されており、この線路６に例えばセンサ７が接続されている。センサはここでは加速度センサである。線路６にはさらに別のセンサ、例えばセンサクラスタなどを接続することもできる。制御装置１にさらに別のセンサを備えた別の線路を接続することもできる。その場合には受信機モジュール２は１つの線路に対して構成されていてもよいし、複数の線路に対して構成されていてもよい。加速度センサに代えて別のセンサ、例えばケミカルセンサまたは他の走行ダイナミクスセンサを使用することもできる。
【００１６】
センサ７は送信機モジュール８、測定値電子回路９、およびセンシングエレメント１０を有している。センシングエレメント１０はここではマイクロメカニクス技術で構成された加速度ピックアップであり、これが測定値電子回路９へ接続されている。この回路は測定値を形成してディジタル化する。測定値電子回路９は送信機モジュール８に接続されており、このモジュールがセンサデータを線路６を介して伝送する。
【００１７】
センサ７の最初の使用開始時に初期化フェーズが行われる。センサはそのエネルギを線路６を介して受け取り、受信した直流電流の電流変調によりデータを形成する。初期化フェーズではまず制御装置１が線路６の導通テストを行う。最初のエネルギが受信されたのち、センサ７はセンサ識別データを伝送する。センサ７自体は予めセルフテストを行っている。ここで制御装置１はセンサ７が行わないオフセット補償を行う。センサが識別されたのち、センサ７は自身が正常に動作しているかまたはエラーを有するかのステータスを伝送する。このフェーズではセンサもオフセット補償を行う。こうした初期化フェーズののち通常動作が開始され、オフセット補償が持続的に行われる。
【００１８】
図２には本発明の装置の第２の実施例のブロック図が示されている。ここでは付加的に制御装置１からセンサ７へ通じるエネルギ給電線路１１が設けられている。例えば加熱が必要であるために特に高いエネルギ需要を有するセンサでは、データ線路６を介した給電のみでは充分でない。こうしたケースでは付加的な給電線路１１を設け、センサの付加的なエネルギ需要をカバーしなければならない。
【００１９】
図３には線路６を介したデータ伝送に使用される１０Ｂｉｔの値領域が示されている。この値領域はここでは０を中心として対称に配置されており、±５１２が外側の境界となっている。最大の値領域±４８０はセンサ値に対して使用される。この領域を参照番号１２で表している。第２の値領域４８１〜５１１は上述のようにステータスメッセージまたはエラーメッセージのために用いられる。この領域を参照番号１３で表す。参照番号１４の付された第３の領域は−５１２〜−４８１の値を有する。ここではセンサ識別データ、ＩＤコードおよびブロックＩＤデータなどが符号化される。値領域を３つの領域に分割することにより大きな確実性が得られ、特にデータの混乱が防止される。
【００２０】
図４ではセンサ識別データ１６とこれに対応するＩＤコード１５とが対をなすようにまとめられている。ここではセンサ識別データはＤａｔａ１、ＩＤコードはＩＤ１となっている。この対は１６回反復して送信される。なぜなら制御装置１の受信機モジュール２はセンサ７の送信機モジュール８が線路６へデータを送信するときよりも緩慢にしかデータを読み出せないからである。１６回反復することにより受信機モジュール２がこの対Ｄａｔａ１およびＩＤ１の読み出しを有効に行えることが保証される。ただし反復の回数は例示に過ぎず、他の回数であってもよい。
【００２１】
図５には本発明の方法のフローチャートが示されている。方法ステップ１７で本発明の装置の初期化が行われる。ここでは上述のようにまず制御装置１が線路６のテストを行う。その際にオフセット補償も行われる。次に方法ステップ１８でセンサ識別データ、例えば上述のセンサ識別データＤａｔａ１およびＩＤコードＩＤ１が伝送される。これは上述のように１６回反復される。このときセンサ識別データを１６回反復するために種々のブロックが使用される。典型的には１６個のブロックが用いられる。ついで方法ステップ１９で本来のデータ伝送が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の装置の第１の実施例のブロック図である。
【００２３】
【図２】本発明の装置の第２の実施例のブロック図である。
【００２４】
【図３】値領域の分割状態を示す図である。
【００２５】
【図４】センサ識別データを示す図である。
【００２６】
【図５】本発明の方法のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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