(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
拘束装置に対する制御装置（ＳＧ）と、該制御装置にバス線路（ＢＬ）を介して接続された、事故固有の自動車パラメタを検出するセンサ（Ｓ１，…，Ｓ５）との間でデータを伝送する方法であって、
各センサ（Ｓ１，…，Ｓ５）にアドレス（ａ３，…ａ０）が割り当てられており、
該アドレスを介して前記センサを制御装置（ＳＧ）により識別することができ、
各センサ（Ｓ１，…，Ｓ５）は所定のタイムスロット（ＺＳ０，…，ＺＳ４）にてデータをバス線路（ＢＬ）を介して制御装置（ＳＧ）に伝送する形式の、拘束装置に対する制御装置とセンサとの間でデータを伝送する方法において、
前記制御装置（ＳＧ）は、要求電文（Ａ３，…，Ａ０）を前記センサ（Ｓ１，…，Ｓ５）に送出し、
各センサ（Ｓ１，…，Ｓ５）は、要求電文（Ａ３，…，Ａ０）と、当該センサの固有のアドレス（ａ３，…，ａ０）との比較から、当該センサがデータを制御装置（ＳＧ）に伝送すべきか否か、およびいずれのタイムスロット（ＺＳ０，…，ＺＳ４）にて伝送すべきかを導出することを特徴とする
拘束装置に対する制御装置とセンサとの間でデータを伝送する方法。
【請求項２】
前記センサ（Ｓ１，…，Ｓ５）に対して、複数のビット（ａ３，…，ａ０）からなる当該センサのアドレスの少なくとも一部と、複数のビット（Ａ３，…，Ａ０）からなる要求電文の少なくとも一部との一致から、当該センサ（Ｓ１，…，Ｓ５）は固定の時間グリッド（ＺＳ０，…，ＺＳ４）にて常時データを送出すべきか否か、または当該センサは一度、要求電文によって示されたタイムスロット（ＺＳ０，…，ＺＳ４）にてデータを送出すべきか否かを得る
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
一部が前記の複数のセンサ（Ｓ１，…，Ｓ５）のアドレス（ａ３，…，ａ０）に一致する要求電文（Ａ３，…，Ａ０）によって、複数のセンサにタイムスロット（ＺＳ０，…，ＺＳ３）を割り当てる
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
記録した測定値ができる限り短い時間遅延で制御装置（ＳＧ）によって処理されるべきセンサ（Ｓ１，…，Ｓ５）は、データを、タイムスロット列（ＺＳ０，…，ＺＳ４）の最後にあるタイムスロット（ＺＳ０，ＺＳ１）にて伝送する
請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記制御装置（ＳＧ）は、要求電文（Ａ３，…，Ａ０）と共に複数のコントロールビットをビット線路（ＢＬ）を介して伝送し、
該コントロールビットは、要求電文（Ａ３，…，Ａ０）によって要求がなされるセンサ（Ｓ１，…，Ｓ５）につぎのことを通知する、すなわち当該センサが、
該センサに設けられた複数の記憶レジスタから所定の１レジスタを選択して、該レジスタに情報を書き込むないしは読み出せるようにすべきであるか、
または当該選択された記憶レジスタに情報を書き込むべきであるか、
または当該選択された記憶レジスタから情報を読み出すべきであるか、
または測定データを制御装置（ＳＧ）に送信すべきであるかのいずれであるかを通知する
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
センサ（Ｓ１，…，Ｓ５）は相互に情報を交換し、ここで当該情報の交換を、相互に通信するセンサ（Ｓ１，…，Ｓ５）のうちの各センサが、別の１つまたは複数のセンサに所属する、データフレームのタイムスロット（ＺＳ０，…，ＺＳ３）にアクセスすることによって行う
請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来の技術
自動車における拘束装置の性能は将来的に大いに向上し、これによって自動車の乗員の保護がさらに改善される。このことが意味するのは、自動車における拘束装置の数が増すことである。ここでこれらの拘束装置には、例えば、ドライバおよび助手席同乗者に対する多段階で点火可能なエアバッグ、ドライバおよび助手席同乗者に対するニーバッグ、ドライバ、助手席同乗者および後部席同乗者に対するサイドエアバッグが所属し、ここでサイドエアバッグは、頭部に対しても胸部領域に対しても設けられる。さらに拘束装置には、やはり多段階で起動することの可能なシートベルトテンショナー、ロールオーバーバーなどが所属する。すなわち自動車の各乗員に対して、複数の拘束装置からなる複雑な安全システムが自動車に実装される。これらのすべての拘束装置を適切に制御して、これらの拘束装置が自動車の乗員に効果的な保護を提供するためには、事故に固有な自動車パラメタを検出する多数のセンサが必要である。このようなセンサには、自動車の加速度を様々な方向で自動車の様々な位置において検出するセンサと、プレクラッシュセンサと、回転角レートセンサと、自動車キャビンを監視してシート占有状態、自動車乗員の位置、チャイルドシートなど検出するセンサとが所属する。個々の拘束装置の起動を制御する、自動車に設けられた制御装置は、これらのセンサのすべてに接続されており、これによってこれらのセンサの信号を評価する。すべてのセンサと制御装置とを相互に網接続するバスシステムを導入することによって、かさばるケーブルハーネスを節約することができる。冒頭に示した多数のセンサに対するこのようなバスシステムは、例えばＥＰ０４０７３９１Ｂ１から公知である。この従来技術によればこの制御装置は、データ伝送がこれと個々のセンサとの間で行われる前に、設けられている動作可能なセンサの数およびタイプを検出し、検出された各センサに、連続する番号を割り当てる。この連続する番号は、センサと制御装置とが通信する順番を決定する。制御装置とセンサとが通信する間、すべてのセンサはつねに同じ時間的な順番で、割り当てられた番号にしたがい、固定のあらかじめ定められたタイムスロットで送信を行う。
【０００２】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の方法を改善し、時間的に柔軟なアクセスが、制御装置により個々のセンサの測定データに対してできるようにすることである。
【０００３】
発明の利点
上記の課題は、請求項１の特徴部分に記載された特徴的構成により、制御装置が要求電文をセンサに送出し、各センサが、この要求電文とセンサそれ自体の固有アドレスとの比較から、このセンサがデータを制御装置に伝送すべきか否かと、いずれのタイムスロットにおいて伝送すべきかとを導き出すことによって解決される。これによって個々のセンサに、制御装置への測定データの伝送に対して柔軟にタイムスロットを割り当てることができる。すなわち個々のセンサの優先度を、様々な自動車のタイプまたは事故シナリオに適合させることができる。
【０００４】
本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
【０００５】
ここではこれらのセンサに対して、複数のビットからなるセンサのアドレスの少なくとも一部と、複数のビットからなる要求電文の少なくとも一部とが一致することから、該当するセンサが固定の時間グリッドで常時そのデータを送出すべきであるか否か、またはこのセンサが一度、要求電文によって示されたタイムスロットにおいてそのデータを送出すべきであるか否かが得られるようにすることができる。一部が複数のセンサのアドレスの一部に一致する要求電文によって、これらの複数のセンサにタイムスロットを割り当てることも可能である。
【０００６】
記録した測定値をできる限り少ない時間遅延で制御装置によって処理しなければならないセンサは、そのデータをタイムスロット列の終わりにあるタイムスロットで伝送すると有利である。
【０００７】
有利にはこの制御装置は、要求電文と共に複数のコントロールビットをバス線路を介して伝送し、ここでこれらのコントロールビットは、要求電文によって要求がなされたセンサにつぎのことを通知する。すなわちこれらのコントロールビットは、これらのセンサが、設けられた複数の記憶レジスタから所定の１記憶レジスタを選択して、そこに情報を書き込みおよび読み出しできるようにすべきか、または選択した記憶レジスタに情報を書き込むべきか、または選択した記憶レジスタから情報を読み出すべきか、または測定データを制御装置に送信すべきかのいずれであるかを通知するのである。
【０００８】
図面
本発明を実施例に基づいて詳しく説明する。ここで、
図１は、制御装置およびこの制御装置にバス線路を介して接続された複数のセンサのブロック回路図を示しており、
図２は、レジスタを選択するため、および選択されたセンサの選択されたレジスタに情報を書き込むためのフレームを示しており、
図３は、所定のセンサの選択されたレジスタから情報を読み出すためのデータフレームを示しており、
図４は、複数のセンサの測定データを伝送するためのデータフレームを示している。
【０００９】
実施例の説明
図１のブロック回路図は制御装置ＳＧを示しており、これはアルゴルズムを用いることによって、自動車に配置された図示しない複数の拘束装置の起動を制御する。これらの拘束装置には、自動車の様々な個所に実装された種々のエアバッグ、またはシートベルトテンショナー、またはロールオーバーバー、または別の乗員保護装置が所属する。個々の拘束装置に対する起動判定基準を決定するため、制御装置ＳＧは、複数のセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５からの測定データを必要とし、ここでこれらのセンサは事故に固有な自動車パラメタを検出する。これらのセンサ、すなわち図１ではそのうちの例えば５つが示されているこれらのセンサは、例えば、自動車の中央または自動車の側方部、前方部または後方部領域に配置されている加速度センサ、またはプレクラッシュセンサ、またはロールオーバー過程を検出する回転角レートセンサ、または速度センサ、またはシート占有状態ないしは自動車の乗員のシート位置が求められるようにするキャビン監視のためのセンサである。基本的にこれらのセンサには、自動車のクラッシュの形態と重大さ、自動車のシート占有状態、および自動車乗員の位置を検出可能なあらゆる種類のセンサが所属し、これによってこれらの測定データから、設けらた拘束装置を制御して、乗員が最適な保護を得られるようにする。
【００１０】
図１に示したようにすべてのセンサＳ１〜Ｓ５はバス線路ＢＬを介して制御装置ＳＧに接続されている。バス線路ＢＬは直列、環状、星形またはツリー形状の構造を有することが可能である。データ交換が、制御装置ＳＧと個々のセンサＳ１〜Ｓ５との間でバス線路ＢＬを介してどのように行われるかを、図２〜４に示したデータフレームに基づいて説明する。
【００１１】
各センサＳ１〜Ｓ５は、一連の記憶レジスタを有しており、これらの記憶レジスタの各々ににレジスタアドレスが割り当てられている。ここではセンサアドレスが記憶されている記憶レジスタ、例えばＲＯＭレジスタ、ＰＲＯＭレジスタまたはＲＡＭレジスタと、別の記憶レジスタとがあり、ここでこの別の記憶レジスタには、センサの種類、該当するセンサの製造日、センサのシリーズ番号、センサの製造者固有データ、センサのＡＳＩＣ版数、および測定信号評価に対する製造者固有のパラメタ情報が記憶されている。さらに測定データ分解能に対する設定値を記憶することができる記憶レジスタと、拘束システムの動作に重要な別の情報を記録する別の記憶レジスタとを設けることができる。多くの記憶レジスタには制御装置ＳＧから情報が書き込まれ、また別の記憶レジスタからはそこに格納された情報が制御装置ＳＧによって読み出される。
【００１２】
図２は、制御装置ＳＧがセンサの所定の記憶レジスタを選択し、この選択した記憶レジスタに情報を書き込む場合のデータフレームの構造を示している。このデータフレームは第１部分を有しており、この第１部分において制御装置ＳＧは、ここでは例えば５つのセンサＳ１〜Ｓ５のうちの１つに、このセンサにおいて決まった記憶レジスタを選択すべきである旨のメッセージを伝送する。このデータフレームの第２部分においてこのセンサはこの記憶レジスタの選択を確認する。制御装置とセンサＳ１〜Ｓ５との間の通信に使用される各データフレームは同じ長さを有するため、このデータフレームの残りの部分Ｒ、すなわち制御装置ＳＧからセンサＳ１〜Ｓ５へ、ないしはセンサＳ１〜Ｓ５から制御装置ＳＧへのデータ伝送に必要ない部分Ｒには、ストップビットが充填され、これらがビットクロックを維持する。
【００１３】
制御装置ＳＧがその情報をセンサＳ１〜Ｓ５のうちの１つに伝送するデータフレームの部分はスタートビットによって開始される。これに８データビットが続き、これらのデータビットに１パリティビットと２ストップビットが続き、最終的に別の８データビットと最後に１パリティビットが続く。第１の８データビットは、４コントロールビットと、４ビットからなる要求電文とから構成されている。４コントロールビットを介して、要求がなされたセンサＳ１〜Ｓ５に、伝送する情報の種類が通知される。ここで通知されるのは、該当するセンサが所定の記憶レジスタを選択すべきか否か、または選択された記憶レジスタに情報を書き込む、ないしはそこから読み出すべきか否か、またはこのセンサが測定データを制御装置ＳＧに伝送すべきか否かについての情報である。４ビットからなる要求電文は、選択するセンサのアドレスを表す。８ビットからなる第２データブロックには、該当するセンサにおいて所定の記憶レジスタを選択すべき場合にはこの記憶レジスタのアドレスが存在する。前もって選択した記憶レジスタに情報を書き込むべき場合にはこの第２データブロックに、書き込むべき情報が存在する。この記憶レジスタが、該当するセンサにおいて選択されたこと、ないしは情報をこの記憶レジスタに書き込んだことを確認するため、このセンサは、８ビットからなるデータブロックと、これに続くパリティビットとを制御装置ＳＧに返送する。このデータブロックには選択した記憶レジスタのアドレスが存在する。
【００１４】
図３には、制御装置ＳＧが所定のセンサＳ１〜Ｓ５のうちの１つの前もって選択した記憶レジスタから情報を読み出す場合のデータフレームの構造が示されている。この場合に制御装置ＳＧからセンサＳ１〜Ｓ５に伝送されるデータフレームの部分は、スタートビットではじまり、これに８ビットのデータブロック、１パリティビット、および２ストップビットが続く。このデータブロックも４コントロールビットと、４ビットの要求電文とからなる。これらのコントロールビットはセンサに、選択した記憶レジスタから情報を読み出すべきであることを通知する。４ビットからなる要求電文には、要求がなされたセンサのアドレスが含まれる。このセンサが、選択した記憶レジスタの内容を読み出した後、このセンサはこの内容を８ビットのデータブロックにおいて制御装置ＳＧに伝送する。通例のようにこのデータブロックには１パリティビットが続く。
【００１５】
測定データをセンサＳ１〜Ｓ５から制御装置ＳＧに伝送するために使用されるデータフレームは図４に示されている。制御装置ＳＧが１つまたは複数のセンサＳ１〜Ｓ５にそれらの測定データを伝送するように要求する、データフレームの部分はスタートビットではじまり、これに８ビットのデータブロック、１パリティビット、２ストップビットが続く。このデータブロックは、４コントロールビットと、要求電文に対する４ビットとから構成されている。これらのコントロールビットはセンサＳ１〜Ｓ５に、測定データを制御装置ＳＧに送信すべきであることを知らせる。要求電文は個々のセンサに、これらのセンサのうちのいずれが、いずれのタイムスロットＺＳ０，ＺＳ１，ＺＳ２，ＺＳ３，ＺＳ４にその測定データを制御装置ＳＧに伝送すべきであるかを通知する。
【００１６】
センサＳ１〜Ｓ５がその測定データを制御装置ＳＧに送出するデータフレームの領域は、図示の実施例では５つのタイムスロットＺＳ０〜ＺＳ４に区分される。以下の２つの表によって、どのように個々のセンサＳ１〜Ｓ５の（１つずつパリティビットを有する８ビットからなる）測定データを、設けられたタイムスロットＺＳ０〜ＺＳ４に区分できるかを説明する。これらの２つの表は５つの列からなっており、ここで第１列においてセンサは連番付けされている。これら２つの表では例えば１２のセンサがあるとする。これらの表の第２列には、４ビットａ０，ａ１，ａ２およびａ３からなるセンサのアドレスが示されている。これに続く列には、４ビットＡ０，Ａ１，Ａ２およびＡ３からなる、制御装置ＳＧによって送出される応答電文の実施例が示されている。つぎの列には、個々のセンサがその測定データを制御装置に伝送するタイムスロットが示されている。２つの表の最後の列には、センサＳ１〜Ｓ５に対する送信モードが示されている。
【００１７】
【表１】
0004646176.tif 000002
【００１８】
【表２】
0004646176.tif 000003
【００１９】
これらの２つの表から分かるように、最初の４つのアドレスａ０〜ａ３はどのセンサにも割り当てられていない。これらの４つのアドレスは、個々のセンサＳ１〜Ｓ５の測定データを制御装置ＳＧに伝送するのとは別の手段のために予約されている（例えば自動車のすべてのセンサを初期化するため）。
【００２０】
表１に示した実施例では、ビットＡ３が０である要求電文によって、アドレスがビットａ３＝０ではじまるすべてのセンサ１，２，３，および４が、タイムスロットＺＳ０，ＺＳ１，ＺＳ２，ＺＳ３においてその測定データを、例えば２５０μｓの周期的に繰り返される時間サイクルで常時送信するように要求される。要求電文のｘで示したビットＡ２，Ａ１およびＡ０は、番号１，１，２，３および４を有する上記のセンサに対しては意味がない。これらのセンサは測定データ伝送によって応動する。それはこれらのセンサのアドレスの最上位ビットａ３ならびに要求電文の最上位ビットＡ３が０を有するからである。番号５〜１２を有する別のセンサは、要求電文によって個別に要求がなされ、ひいてはそれらの測定データをＺＳ４で送信すること要求される。ここではセンサアドレスが要求電文にすべてのビットにおいて一致するセンサにそれぞれ要求がなされる。したがってセンサへのタイムスロット割り当てにしたがい、１つのグループ（センサ１〜５）があり、ここでこれらのセンサは常時、これらのために予約されたタイムスロットＺＳ０，ＺＳ１，ＺＳ２，ＺＳ３において測定データを送出する。それはこれらの測定データが、起動判定に対して最も高い優先度を有するからである。またセンサ５〜１２からなる別のグループがあり、ここでこれらのセンサのうちつねに１つだけが選択されて、その測定データがタイムスロットＺＳ４において伝送される。
【００２１】
センサを個々のタイムスロットに時間的に割り当てるための別の変形例が表２に示されている。制御装置ＳＧからセンサに送出される要求電文の２つの最上位ビットＡ３およびＡ２が０および１にそれぞれ設定されていると、これによって、最上位ビットａ３およびａ２が同様に０および１にそれぞれ設定されているセンサアドレスを有するすべてのセンサに要求がなされる。この場合、これらのアドレスを有するセンサは、それらに固定的に割り当てられたタイムスロットＺＳ０，ＺＳ１，ＺＳ２，ＺＳ３において送信を行う。センサの別のグループ、詳しくいえば最上位アドレスビットａ３およびａ２が１および０にそれぞれ設定されているセンサは、最上位ビットＡ３およびＡ２が同じ値１および０にそれぞれ設定されている制御装置ＳＧの要求電文によって要求がなされる。第１グループの個々のセンサと同様に第２グループの個々のセンサも、固定のタイムスロットＺＳ０，ＺＳ１，ＺＳ２およびＺＳ３に割り当てられている。別のセンサは、要求電文を介して、前と同様にグループ単位ではなく個別に、タイムスロットＺＳ４において測定データを制御装置ＳＧに伝送することが要求される。これらのセンサは、それらのアドレスの下位ビットａ１およびａ０が値００，０１，１０または１１を有するセンサである。ここで測定データの伝送をそれぞれ要求されるセンサは、そのアドレスビットａ１，ａ０と、要求電文の下位ビットＡ１およびＡ０とが一致するセンサである。
【００２２】
例えば制御装置ＳＧによって送出される要求電文が、ビット構成１０１１を有するとすると、まず最上位アドレスビットａ３およびａ２が値１０を有する全センサがタイムスロットＺＳ０，ＺＳ１，ＺＳ２，ＺＳ３においてそれらの測定データを送信し、さらにセンサアドレス１１を有するセンサがタイムスロットＺＳ４においてその測定データを送信する。ｘで示したビットを有する要求電文は、これらのセンサによって無視される。
【００２３】
すなわちここで示されたのは、制御装置ＳＧの要求電文を介して、センサを個々のタイムスロットに極めて柔軟に割り当られることである。センサを利用可能なタイムスロットに割り当てるための表１および２に示した変形例とは別に、数多くの別の変形例が当然可能である。
【００２４】
有利であるのは、測定値ができる限り短い時間遅延で制御装置によって処理されるべきセンサが、そのデータをタイムスロット列の終わりにあるタイムスロットにおいて伝送することである。このためにすでに説明した実施例において例えばタイムスロットＺＳ０およびＺＳ１を使用する。図から分かるようにこれらのタイムスロットはデータフレーム内で最後にバス線路に入力結合されるため、センサの測定値検出と、制御装置の測定値処理との間の時間が最小である。したがってこのようなセンサを、測定値が最新であることを極めて良好に保証するこれらのタイムスロットに割り当てる。これが時間的に最新であることは拘束装置の起動に対して極めて重要である。このことは殊に、自動車の側方領域に配置されている加速度センサに当てはまることである。それは公知のように側方衝突に対して、測定信号検出と拘束装置の起動との間の時間遅延は極めて短くなければならないからである。
【００２５】
上に説明したデータフレームは固定のクロックを有する。このことによって可能になるのは、クロックに同期化される個々のセンサＳ１，…，Ｓ５が、それ自体に割り当てられているタイムスロットだけではなく、別のセンサがその情報を伝送するタイムスロットＺＳ０，ＺＳ１，ＺＳ２，ＺＳ３にもアクセスすることである。これによってセンサは相互にメッセージを交換することができる。したがって例えば同じ構造のセンサを相互に調整することできる。例えば同種の加速度センサは共通の基本値またはオフセットに調整される。別の実施例では、シート占有状態および自動車乗員の位置を検出する自動車キャビン監視のためのセンサを、静的な測定モードから動的な測定モードに切り換えることができる。これはこれらのセンサが別のセンサから差し迫った衝突についての情報を得た場合である。自動車がクリティカルな状態にない場合の静的な測定モードにおいて測定サイクルは長く（約１００μｓ）、これに対して衝突状況が発生し始めている場合の動的な測定モードにおいては測定サイクルは格段に短い（約１０μｓ）。それは衝突時にエアバッグを硬く膨らませるべきか、または柔らかく膨らませるべきか、または全く起動しないべきかは、エアバッグに対する自動車乗員の位置に大きく依存するからである。しかしながら衝突の前に乗員の位置は極めて迅速に変化することがあるため、動的な測定モードに相応する短い測定サイクルが必要不可欠である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  制御装置およびこの制御装置にバス線路を介して接続された複数のセンサのブロック回路図である。
【図２】  レジスタを選択するため、および選択されたセンサの選択されたレジスタに情報を書き込むためのフレームを示す図である。
【図３】  所定のセンサの選択されたレジスタから情報を読み出すためのデータフレームを示す図である。
【図４】  複数のセンサの測定データを伝送するためのデータフレームを示す図である。
【図１】
0004646176.tif 000004
【図２】
0004646176.tif 000005
【図３】
0004646176.tif 000006
【図４】
0004646176.tif 000007