(57)【要約】データバスを用いて複数の参加部（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ）間でデータを交換するための方法において、参加部が、空間的及び物理的に互いに離されている少なくとも２つの下位データバス内に全て配置されていること、及び、参加部が、各下位データバスに割り当てられていて且つより高速のデータバスを介して互いに接続状態にある制御装置を介し、より高速のデータバスが使用されていない時間中にデータを交換することを特徴とする方法。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データバスを用いて複数の参加部間でデータを交換するための方法において、参加部が、空間的及び物理的に互いに離されている少なくとも２つの下位データバス内に全て配置されていること、及び、参加部が、各下位データバスに割り当てられていて且つより高速のデータバスを介して互いに接続状態にある制御装置を介し、より高速のデータバスが使用されていない時間中にデータを交換することを特徴とする方法。
【請求項２】
制御装置が、下位データバス・参加部のデータを、それらのフォーマットに関し、より高速のデータバスのデータフォーマットに適合する、或いは、このフォーマットから下位データバスのデータフォーマットに変換することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
下位データバス・参加部及びより高速のデータバスの参加部が一義的な識別を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
接続されている下位データバスの参加部の識別がそれぞれの制御装置内に記憶されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
接続されていない１つの又は複数の下位データバスの参加部の識別がそれぞれの制御装置内に記憶されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
接続されている又は接続されていない参加部の識別がプログラミング可能なメモリ内に含まれていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
メモリ内容を用い、下位データバスからより高速のデータバスへ及びより高速のデータバスから下位データバスへのデータ転送が制御されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、データバスを用いて複数の参加部（接続ユニット）間でデータを交換するための方法に関する。
【０００２】
最新型の車両では、好ましくは標準化されている複数のデータバスが頻繁に使用される。例えばエンジン及びシャーシの構成要素のためには、これらの使用ケースに適合されたバスシステムが使用され、オーディオ及び遠距離通信の範囲では、そのために特に適した他のバスシステムが使用される。異なるバスシステム間のデータ交換は複数のゲートウェイを介して行われる。
【０００３】
比較的高価な車両におけるこれらのバスシステム体系を下位クラスの車両に移行するという試みには高いコストがかかる。その理由は、一方ではエンジン及びシャーシの構成要素のための標準バスが基本的に高コストなものであり、他方ではゲートウェイのためのコストによるためである。下位クラスの車両に固有の搭載ネットワーク構造における構成は、比較的高価な車両の個々の構成要素の引継ぎが誤った互換性のために広範囲に渡って不可能であるという問題を必然的に伴っている。更には目的の衝突が生じる。コスト軽減のためにはデータ率が減少され得てバス参加部の数が増加され得るが、その結果、応答時間が長くなり、更には車両ごとで参加部数が異なることに基づいて柔軟性が低くなってしまう。例えば補足的に取り付けられる構成要素による新たな参加部の各々の追加は、多大な適合手間を要求することになる。
【０００４】
本発明の基礎を成す課題は、参加部が多数で車両に特有なものとしても変化するにもかかわらず、高性能を有する、データバスを用いて複数の参加部間でデータを交換するための方法を創作することにある。
【０００５】
本発明は、この課題を特許請求項１に記載した特徴を用いて解決する。
【０００６】
本発明による搭載ネットワーク構造はモジュール式で且つ低コストである。この搭載ネットワーク構造は、基本構成要素を、製造者の複数のモデルシリーズに渡り、全ての車両において使用することを可能にする。比較的高価な車両は、補助構成要素により任意に装備可能であり、この際、比較可能なシリーズシステムよりも高価であることはない。
【０００７】
そのための前提は、より高速のデータバスの存在である。ここでは、例えば、ドイツ特許出願公開第１９６３６４４１号明細書及びドイツ特許出願公開第１９６３６４４２号明細書において記載されているようなデータバスに関するものである。このデータバスは、５Ｍｂｉｔ／ｓよりも大きなデータ率によって傑出し、例えば、エアバック、シートベルトテンショナなど、並びに付属のセンサ装置及びアクチュエータ装置、並びにそれらの制御装置を含んでいる受動安全システムに適している。
【０００８】
車両の様々な位置には、これらの付属の制御装置が設けられていて、例えば、センタトンネルやＢピラーの領域内、更にはドア内、又はステアリングコラムにである。これらの全ての制御装置はデータバスと接続されていて、このデータバスは、通常状況、即ちクラッシュ段階又は激しい誤用段階以外において、その能力を極めて僅かに活用しているだけである。同様のことが制御装置内のプロセッサの活用に対しても言える。
【０００９】
本発明により、これらの制御装置は他の機能のためにも利用される。これらの機能は、他の機能範囲、例えば車体電子装置の機能範囲に属し、例えばライト制御装置、ワイパ制御装置、センタロック装置、及びウインドリフタ制御装置などに該当する。
【００１０】
一方ではライト制御装置及びワイパ制御装置、他方ではセンタロック装置及びウインドリフタ制御装置は、それぞれ、下位データバスの構成部であり、この下位データバスは、それぞれ、少なく保たれている参加部数に基づき（ライト制御装置では例えば１個の制御装置と１０個の接続された消費装置）十分な応答時間を有し、データ率が小さい場合にも機能することができる、即ち、接続されている参加部に対して必要なデータを迅速に且つ確実に提供する或いは提供させる。また、車体電子装置の構成部である制御装置を、通信に対する比較的高い要求により、より高速のデータバスに直接的に接続するという可能性も得られる。
【００１１】
この種の搭載ネットワーク構造では、車体電子装置の構成要素のための別個のデータバスが排除され得て、その理由は、これらの構成要素が、直接的にか又はいずれにせよそれらに接続されている制御装置を介し、より高速のデータバスに接続されるためである。このことは、中でも、ゲートウェイ機能性の省略、従って別個のゲートウェイの省略を導くことになる。
【００１２】
唯一の図である図１には、本発明によるデータバス構造及びそれにより実現される車両の搭載ネットワークが描かれていて、次に、それにより実施される通信方法を説明する。
【００１３】
図１に示されているブロック図は、主に、制御装置モジュールＳＧＭと、Ｓ１からＳ４で表されている制御装置とを含む。これらの構成要素は共に受動安全システムの構成部であり、例えば５Ｍｂｉｔ／ｓのデータ率を有するより高速のデータバス「ＳＩ・バス」によって接続されている。それらの制御装置には「Ｋ」で表記されている制御装置が接続されていて、これらの制御装置は、下位データバスである、Ｋ・バス・クラスタ１、Ｋ・バス・クラスタ２、Ｋ・バス・クラスタ３、…を自らそれぞれ形成する。これらの下位データバスは、制御装置Ｓ１からＳ４並びに制御装置モジュールＳＧＭにそれぞれ連結されている。従って、構成要素ＳＧＭ及びＳ１からＳ４は、安全システム並びに車体電子装置の基本機能を含んでいる。下位データバス内では、幾つかの制御装置Ｋが以下の説明のためにＫ１、Ｋ２、Ｋ３で示されている。
【００１４】
車体電子装置の基本機能に関し、制御装置ＳＧＭ及びＳ１からＳ４は、下位データバス・参加部のデータを、それらのフォーマットに関し、より高速のデータバスのデータフォーマットに適合する、或いは、このフォーマットのデータを下位データバスのデータフォーマットに変換する。これらの制御装置は、より高速のデータバスに対する下位データバス参加部のデータの供給も制御する、或いは、それとは逆に、他の下位データバスの参加部のデータをこれらの制御装置に接続されている下位データバスの参加部に導く。
【００１５】
そのために、全ての下位データバス・参加部のデータ及びより高速のデータバスの参加部には一義的な識別が設けられている。接続されている下位データバスの参加部の識別はそれぞれの制御装置内に記憶されている。
【００１６】
本発明によるデータバス構造の重要な長所は、下位データバスごとのメッセージ数が、単に１つのストランドを有するデータバスの場合よりも遥かに少なく、少ない参加部数により、可能なバスアクセスに至るまでの待ち時間が小さいということにある。
【００１７】
出来るだけ柔軟なシステムを得るためには、基本的に、下位データバス・参加部（Ｋ・バス・参加部と名付ける）が全システムの必要な全ての情報に対するアクセスを有するということが必要不可欠である。更には、基本的な変更を伴うことなく、Ｋ・バス・参加部を一方の下位データバスから他方の下位データバスに「変換接続」することが可能である。それにより、例えば、ウインドリフタスイッチブロックを一方の車両構造シリーズではドア内に、他方の車両構造シリーズでは中央コンソールに位置付けすることが問題を伴わずに可能である。
【００１８】
全システム内のＫ・バス・アドレスは一義的である。対応するＫ・バス・メッセージは、固定の規則に従い、対応するＩＤと共に、より高速のデータバスのバス・メッセージに変換される。その際、制御装置ＳＧＭ及びＳ１からＳ４内では、コード化可能な「ミニ・ゲートウェイ・テーブル」が、それぞれの下位データバスでも必要とされるメッセージだけの変換を手掛ける。一方の下位データバスから他方の下位データバスに制御装置Ｋを「かけ替える」際、この場合にはこのゲートウェイテーブルだけがコード変換されればよい。従って、全システム特性は全く不変のままである。
【００１９】
例を用い、全システム内のデータ交換を説明する。
【００２０】
例として、Ｋ・バス・クラスタ１における参加部Ｋ１のＫ・バス・メッセージＴＫ１をＫ・バス・クラスタ２における参加部Ｋ２に伝達することを説明する。
【００２１】
例えばボタンを押すことにより起動され、Ｋ１はメッセージＴＫ１をＫ・バス・クラスタ１に送信する。ＳＧＭはメッセージＴＫ１を受信し、メッセージＴＫ１をＳＩ・バス・メッセージのデータフィールド内にパックする。
【００２２】
全てのＳＩ・バス・参加部は、ＳＩ・バス・フォーマットでＴＫ１を受信し、それらのそれぞれのゲートウェイテーブルにおいて、ＴＫ１が付属のＫ・バス・クラスタに対して翻訳されるべきかどうかを検査する。Ｓ１が、ＳＩ・バス・フォーマットからＴＫ１をアンパックし、ＴＫ１をＫ・バス・クラスタ２に伝達する。Ｋ２がＴＫ１を受信する。
【００２３】
Ｋ・バス・参加部のメッセージがＳＩ・バスのデータのメッセージ長よりも大きなメッセージ長を有する場合、例えば、１２バイトの有効データに比べて３２バイトの有効データを有する場合、分割された伝達、即ち定義されたメッセージ部の幾度にも渡る伝達が必要である。
【００２４】
いずれかの理由でＫ２ではなくＫ３がＴＫ１を受信する場合、ＴＫ１だけがＳ１のゲートウェイテーブルから削除され、Ｓ２のゲートウェイテーブル内に登録される必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明によるデータバス構造及びそれにより実現される車両の搭載ネットワークを示す図である。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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