(57)【要約】      （修正有）【課題】原動機付の車両における制御装置では電気系統で伝送されるデータにおけるタイムスタンプの妥当性を確認する方法及び装置を提供する。【解決手段】制御装置１０１は、複数のセンサ１０２Ａ〜１０２Ｄから、ユーザデータを含む第１のデータパケット１２０Ａ〜１２０Ｄと第１のタイムスタンプを含む第２のデータパケット１２１Ａ〜１２１Ｄを受信する。第１のタイムスタンプと、ユーザデータに対応付けられた所定の第２のタイムスタンプとを比較し、第１のタイムスタンプの妥当性を確認する。送信者装置１１２〜１１５は、第１のデータパケットの送信の前に第２のデータパケットを送信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ伝送のタイムスタンプの妥当性を確認する方法であって、
‐第１の送信者装置（１０２Ａ〜Ｄ）から、第１のユーザデータを含む第１のデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）を受信する工程と、
−前記第１のユーザデータに対応付けられた第１のタイムスタンプを含む第２のデータパケット（１２１Ａ〜Ｄ）を受信する工程と、
−前記第１のユーザデータに対応付けられた第１のタイムスタンプの妥当性を確認するために、前記第１のタイムスタンプと、前記第１のユーザデータに対応付けられた所定の第２のタイムスタンプと、を比較する工程と、
−前記第１の送信者装置（１０２Ａ〜Ｄ）とは異なる第２の送信者装置（１０２Ａ〜Ｄ）から、第２のユーザデータを含む第３のデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）を受信する工程と、
−前記第２のユーザデータに対応付けられた第３のタイムスタンプを含む第４のデータパケット（１２１Ａ〜Ｄ）を受信する工程と、
−前記第２のユーザデータに対応付けられた第２のタイムスタンプの妥当性を確認するために、前記第３のタイムスタンプと、前記第２のユーザデータに対応付けられた所定の第４のタイムスタンプと、を比較する工程と、
−妥当性が確認された前記第１のタイムスタンプと、妥当性が確認された前記第２のタイムスタンプと、を比較する工程と、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記データは、イーサネット（登録商標）プロトコルを用いて、特に、イーサネット（登録商標）ＡＶＢ、イーサネット（登録商標）ＴＳＮ、１００Ｍｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）、又は、１０Ｍｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）を用いて、好適に、特に銅からなる、少なくとも１つの撚り対線を介して伝送されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記タイムスタンプの少なくとも１つは、前記対応付けられたデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）の受信時点、又は、前記対応付けられたデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）の送信時点、又は、前記対応付けられたデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）の送信の直前の時点、又は、各前記対応付けられたデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）に含まれる前記ユーザデータの生成時点を示すことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記タイムスタンプに対応付けられた前記データパケット（１２０Ａ〜Ｄ）の受信時点を示すタイムスタンプが、同一データパケット（１２０Ａ〜Ｄ）に対応付けられたタイムスタンプであって、同一データパケットの送信時点、同一データパケットの送信の直前の時点、又は、同一データパケットに含まれる前記ユーザデータの生成時点を示す前記タイムスタンプと比較されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記タイムスタンプに対応付けられた前記データパケット（１２０Ａ〜Ｄ）の送信時点を示すタイムスタンプが、同一データパケット（１２０Ａ〜Ｄ）に対応付けられたタイムスタンプであって、同一データパケットの送信時点、同一データパケットの送信の直前の時点、又は、同一データパケットに含まれる前記ユーザデータの生成時点を示す前記タイムスタンプと比較されることを特徴とする、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記タイムスタンプに対応付けられた前記データパケット（１２０Ａ〜Ｄ）の送信の直前の時点を示すタイムスタンプが、同一データパケットに対応付けられたタイムスタンプであって、同一データパケットの送信時点又は受信時点を示す前記タイムスタンプと比較されることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
データパケットの送信時点、データパケットの送信の直前の時点、又は、データパケットの受信時点を示すタイムスタンプが、同一データパケット（１２０Ａ〜Ｄ）に対応付けられたタイムスタンプであって、同一データパケットに含まれた前記ユーザデータの生成時点を示す前記タイムスタンプと比較されることを特徴とする、請求項３〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも、前記第１のユーザデータ、及び／又は、前記第２のユーザデータが、妥当性が確認された前記タイムスタンプの前記比較の結果に従って、特にデータ融合によって処理されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）及び前記第２のデータパケット（１２１Ａ〜Ｄ）は、両データパケットを含む１つのデータフレームで受信され、又は、前記第３のデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）及び前記第４のデータパケット（１２１Ａ〜Ｄ）は、両データパケットを含む１つのデータフレームで受信されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
データ伝送のための妥当性確認が可能なタイムスタンプを送信する方法であって、
−アプリケーションによりユーザデータを提供する工程と、
−前記アプリケーションにより提供された前記ユーザデータに関する割り込みを、通信トランシーバ（１１２、１１３、１１４、１１５）へと伝達する工程と、
−前記割り込みが受信された際に、
前記通信トランシーバ（１１２、１１３、１１４、１１５）で第１のデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）を生成する工程であって、前記第１のデータパケットは、前記アプリケーションにより提供された前記ユーザデータを含む、前記生成する工程と、
前記通信トランシーバ（１１２、１１３、１１４、１１５）で第２のデータパケット（１２１Ａ〜Ｄ）を生成する工程であって、前記第２のデータパケットは、前記第１のデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）の識別子と、前記ユーザデータに対応付けられたタイムスタンプと、を含む、前記生成する工程と、
前記通信トランシーバ（１１２、１１３、１１４、１１５）によって、前記第１のデータパケットの送信の前に、前記第２のデータパケット（１２１Ａ〜Ｄ）を送信する工程と、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１１】
前記データは、イーサネット（登録商標）プロトコルを用いて、特に、１０Ｍｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）、又は、１００Ｍｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）を用いて、好適に、特に銅からなる、少なくとも１つの撚り対線を介して伝送されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記タイムスタンプは、前記通信トランシーバ（１１２、１１３、１１４、１１５）で、前記第１のデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）の送信の直前の時点に生成されることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記タイムスタンプは、特に以前に前記アプリケーションによって前記通信トランシーバ（１１２、１１３、１１４、１１５）へと伝達された前記ユーザデータの生成時点を示すことを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３に記載の方法のうちの１つを実行するよう構成された装置。
【請求項１５】
請求項１〜１３に記載の方法のうちの１つを実行するよう構成されたコンピュータプログラム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のコンピュータプログラムが格納された、機械読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項の導入部に記載の方法及び装置に関する。さらに、コンピュータプログラム、及び、機械読み取りが可能な記憶媒体も本発明の主題である。
【背景技術】
【０００２】
車両、特に原動機付きの車両に実装される制御装置は、コンピュータネットワーク、即ち所謂電気系統を介して互いに接続され、及び、車両の状態又は車両の構成要素の状態を検知するセンサと接続されている。その際に、車両に実装された制御装置は、車両を駆動するために様々な機能を遂行し、これに関して、センサから送信されたデータを、電気系統を介して受信する。その際に、多くのアプリケーションは、センサデータの信頼性についての決定論的な知識を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、車両の、可能な限り信頼性の高い機能を保証するために、電気系統は、電気系統で伝送されるデータが時間を正確に守ることに関して、特に高い要求を満たす必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
独立請求項１の特徴を備えた方法には、様々な送信者装置によるユーザデータのデータ伝送の定時性及び完全性を、タイムスタンプを用いた妥当性の確認により検知できるという利点がある。これにより、例えば、電気系統への攻撃によって意図的に誤りが含められたユーザデータ、電気系統の同期が取れていないため、若しくは当該同期にエラーがあるため無効なユーザデータ、又は、それ以外の障害により時間的に正確ではないデータ若しくは古いユーザデータを検出し、対応して処理することが可能である。
【０００５】
従属請求項に記載された措置によって、独立請求項に示された方法の有利な発展形態又は改良案が可能である。
【０００６】
更なる別の独立請求項は、データ伝送のための妥当性確認が可能なタイムスタンプを送信する方法、並びに、同じ効果を可能にする装置及びコンピュータプログラムに関する。
【０００７】
実施形態が図面に示され、以下の明細書の記載において詳細に解説される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】車両の電気系統の一部を概略的に示す。
【図２】データパケットの信号フローを概略的に示す。
【図３】フロー図を概略的に示す。
【図４】フロー図を概略的に示す。
【図５】データパケットの信号フローを概略的に示す。
【図６】フロー図を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、車両、特に原動機付き車両の電気系統１００の一部を概略的に示している。電気系統は、制御装置１０１と、複数のセンサ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄと、スイッチ１０３と、を含む。センサ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃは、本例では、データバス１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃを介して制御装置１０１と直接的に接続される。センサ１０２Ｄは、本例では、データバス１０４Ｄ、スイッチ１０３、及びデータバス１０５を介して制御装置１０１と接続される。本例では、例えば、規格イーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、登録商標）ＡＶＢ、イーサネット（登録商標）ＴＳＮ、１０００Ｍｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）、１００Ｍｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）、又は、１０Ｍｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）のうちの１つに準拠した、イーサネット（登録商標）データバスが利用される。例えば、データは、特に銅からなる撚り対線を介して、好適には物理的な伝送技術１００ＢＡＳＥ−Ｔ１により伝送される。
【００１０】
制御装置１０１、センサ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ、及びスイッチ１０３は各々、パルス発生器１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１を備える。センサ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄは、送信者装置１１２、１１３、１１４、１１５を含む。制御装置１０１は、１つ以上の受信者装置１１６を含む。スイッチ１０３は、第１のインタフェース１１７と、第２のインタフェース１１８と、を備える。送信者装置はさらに、受信者装置としても構成されうる。送信者装置及び受信者装置、並びにインタフェースは、利用される伝送技術に従って、データパケットを送信又は受信するよう構成される。
【００１１】
各センサ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄは、例えば、各送信者装置１１２、１１３、１１４、１１５を介して、データパケット１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄを送信する。データパケット１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄは、本例では、各データパケット１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄに対応付けられた少なくとも１つのタイムスタンプ１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃ、１２１Ｄと共に、データフレームで、即ち特にイーサネット（登録商標）データフレームで送信される。タイムスタンプは、別のデータフレームでも送信されうる。
【００１２】
タイムスタンプの生成、及び、パルス発生器１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１の同期化のために、例えば、高精度時間プロトコル（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が利用される。パルス発生器１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１の対応するトリガ信号に基づいて、タイムスタンプが、同期化規格に従って、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１ＡＳ、ＩＥＥＥ８０２．１ＡＳｂｔ、又は、ＩＥＥＥ１５８８に準拠して生成される。タイムスタンプは、各送信側装置と各受信側装置との間で上記プロトコルを用いて交換される。
【００１３】
図２は、データパケットの信号フローの一部を概略的に示す。
【００１４】
図２に示されるように、第１の時点ｔ１と第２の時点ｔ２との間に、データパケット１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄが、センサ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄで生成される。その際に、データパケットの生成は、第１の時点ｔ１と第２の時点ｔ２との間の時間内の様々な時点に行われうる。その際に、タイムスタンプ１２１Ｂ、１２１Ｃが、既にデータパケットの生成時点に生成されるということが構想されうる。この場合には、一緒に送信するためにタイムスタンプ１２１Ｂ、１２１Ｃもユーザデータ１２５Ｂ、１２５Ｃも含むデータフレームを生成することが構想されうる。代替的に、送信時点で、ユーザデータ１２５Ｂ、１２５Ｄにタイムスタンプ１２１Ａ、１２１Ｄが付されることが構想されうる。いずれの場合にも、タイムスタンプ１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃ、１２１Ｄは、各データパケット１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄの送信時点を示している。
【００１５】
図２に示されるデータフレームは、タイムスタンプを含むデータパケットも、ユーザデータを含むデータパケットも、共通のデータフレーム内に含む。代替的に、タイムスタンプを別のデータフレームで、対応するユーザデータの識別子と共に送信することが構想されうる。その際に、データフレームの送信は、本例では第２の時点ｔ２の後の様々な時点に行われる。共通の第２の時点ｔ２及び共通の第１の時点ｔ１の代わりに、１つ以上のセンサ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄのために、様々な第１の時点ｔ１及び／又は第２の時点ｔ２を設けることも構想されうる。
【００１６】
データフレーム又はデータパケット１２０Ｄの送信は、本例では、スイッチ１０３を介して行われる。その際に、スイッチ１０３は、特に第１のインタフェース１１７でデータフレーム又はデータパケット１２０Ｄが受信された際に、好適にパルス発生器１０８のクロックパルスによって、更なる別のタイムスタンプ１２６Ｄを生成し、このタイムスタンプ１２６Ｄは、本例ではデータパケット１２０Ｄに追加される。スイッチ１０３は、このようにして生成されたデータパケット１２０Ｄを、特に第２のインタフェース１１８を介して転送する。代替的に、タイムスタンプを、データパケット１２０を同定する識別子と共に、別のデータフレームで送信することが構想されうる。
【００１７】
第３の時点ｔ３と第４の時点ｔ４との間には、データフレーム又はデータパケット１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄが、制御装置１０１の受信者装置１１６によって受信される。受信の際に第３のタイムスタンプ１２７Ａ、１２７Ｂ、１２７Ｃ、１２７Ｄを生成することが構想される。この第３のタイムスタンプは、本例では、データフレーム１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄに追加される。代替的に、タイムスタンプ１２７Ａ、１２７Ｂ、１２７Ｃ、１２７Ｄを、各データフレーム又はデータパケット１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄ又は各ユーザデータ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄに対応付けて、制御装置１０１に格納してもよい。
【００１８】
さらに、データフレーム又はデータパケット１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄを分析し、その中に含まれるタイムスタンプ１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃ、１２１Ｄを検出し、上記のデータフレーム若しくはデータパケット１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄ又は各ユーザデータ１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２５Ｄに対応付けて、格納することを構想してもよい。
【００１９】
複雑なネットワークでは、複数のスイッチ又は制御装置を直列接続させて互いに接続することが可能である。この場合には、複数のタイムスタンプが、各データパケットを転送する複数の制御装置又はスイッチによって利用されうる。タイムスタンプが別のメッセージで送信される場合には、受信者装置１１６又は制御装置１０１は、各タイムスタンプを、各データパケット又はユーザデータに対応付けて格納するよう構成される。このために、例えば、ユーザデータ又は各データパケットの識別子が利用される。
【００２０】
さらに、送信の前にパケットを組み立てて、送信後に分解することが構想されてもよい。
【００２１】
さらに、タイムスタンプを生成した装置に従って、各タイムスタンプを分類することが構想されうる。例えば、１のセンサによって生成されたタイムスタンプと、例えばスイッチによって生成された追加的に導入された他のタイムスタンプと、を区別することが構想される。このためにタイムスタンプは、例えば、装置クラス又は装置自体の一意の識別子を含みうる。
【００２２】
以下では、図３のフロー図を用いてタイムスタンプの妥当性を確認する方法が解説される。
【００２３】
本例では、制御装置１０１内に設けられたセンサ融合ユニットのための様々なセンサデータが、ユーザデータとして伝送され、例えばレーダ信号、ライダ信号、又はカメラ信号が伝送される。この場合、データ融合のために利用されるユーザデータが時間的に互いに両立しうることに特に注意されたい。例えば制御装置１０１内にアプリケーションとして設けられた融合ユニットのタスクは、センサのデータを融合し、その際に、センサにより伝達された様々なユーザデータの互いの時間的関係を考慮することである。その際に問題となることは、例えば、電気系統における様々な経路によって、スイッチ若しくはセンサ自体の様々な処理時間によって、又は、伝送のために利用されるデータバスへの負荷によって、様々なセンサのユーザデータがデータ融合のために、もはや予測可能な時点には制御装置１０１に到着しないことである。これにより、センサ融合ユニットは、個々のセンサの、融合のための関連するデータを様々な時間に受け取る。特にデータバスでイーサネット（登録商標）が利用される際には、このような時間差が発生する。なぜならば、イーサネット（登録商標）は、データパケット又はデータフレームの送信に関して決定論的な挙動を有さないからである。
【００２４】
本方法は、例えば、データフレーム又はデータパケット、特にイーサネット（登録商標）データフレームでユーザデータが受信された際に開始される。
【００２５】
本方法は、第１のセンサ１０２Ａの第１のユーザデータ、及び、第２のセンサ１０２Ｄの第２のユーザデータを例に記載される。本例は、他のユーザデータにも同様に適用可能である。
【００２６】
本例では、第１のユーザデータを含む第１のデータパケット１２５Ａと、第１のタイムスタンプを含む第２のデータパケット１２１Ａと、を含むデータフレームが受信される。第１のタイムスタンプは、第１のデータパケット１２５Ａの第１の送信時点を示す。代替的に、第１のタイムスタンプは、第１のユーザデータ１２５Ａの生成時点を示してもよい。第１のデータパケット１２０Ａと、第２のデータパケット１２１Ａとは、別々のデータフレームで受信されてもよい。いずれの場合にも、各タイムスタンプは、各ユーザデータ又データパケットに対して、例えば、当該ユーザデータ又データパケット及び各タイムスタンプに対応付けられた一意の識別子を介して対応付けられる。
【００２７】
開始後に、工程３０１が実行される。
【００２８】
工程３０１では、第２のタイムスタンプが予め設定される。第２のタイムスタンプは、本例では、第１のセンサ１０２Ａの第１のデータパケット１２０Ａの第１の受信時点を示す。本例では、第１の受信時点は、制御装置１０１での受信時点を示す。これについて、例えば、第１のデータパケット１２０Ａ又はデータフレームが受信された際に、パルス発生器１１１のクロックパルスに従って、ハードウェアタイムスタンプが制御装置１０１の受信者装置１１６で生成され、第２のタイムスタンプとして予め設定される。
【００２９】
引き続いて、工程３０２が実行される。
【００３０】
工程３０２では、第２のユーザデータ１２５Ｄを含む第３のデータパケット１２０Ｄと、当該第３のデータパケット１２０Ｄの第２の送信時点又は第２のユーザデータ１２５Ｄの生成時点を示す第３のタイムスタンプを含む第４のデータパケット１２１Ｄと、が受信されたかどうかか検査される。工程３０２は任意であり、例えば、対応するデータパケットが既に受信されている場合には省略される。
【００３１】
工程３０２では、さらに、第４のタイムスタンプが予め設定される。第４のタイムスタンプは、本例では、第２のセンサ１０２Ｄによって送信された第３のデータパケット１２０Ｄの第２の受信時点を示す。本例では、第２の受信時点は、制御装置１０１での受信時点を示す。これについて、例えば、第３のデータパケット１２０Ｄ又はデータフレームが受信された際に、パルス発生器１１１のクロックパルスに従って、ハードウェアタイムスタンプが制御装置１０１の受信者装置１１６で生成され、第４のタイムスタンプとして予め設定される。
【００３２】
第３のデータパケット１２０Ｄ及び第４のデータパケット１２１Ｄが受信されている場合には、工程３０３が実行される。任意の工程３０２が実行されない場合には、工程３０１の後に工程３０３が実行される。
【００３３】
任意の工程３０２では、第３のデータパケット及び第４のデータパケットが受信されない場合に、第３のデータパケット及び第４のデータパケットが受信されるまで任意の工程３０２を繰り返すことが構想されてもよい。このケースでは、所定時間の間第３のデータパケット又は第４のデータパケットが受信されない場合に、エラー報知により本方法を終了することが構想されうる。同様に、第３のデータパケット又は第４のデータパケットの受信まで待機する代わりに、一時メモリからの、既に受信された第３のデータパケット及び／又は第４のデータパケットを利用することが構想されうる。
【００３４】
工程３０３では、第１のタイムスタンプが、予め設定された第２のタイムスタンプと比較される。このことは、本例では、第１のデータパケット１２０Ａの受信時点が、第１のデータパケット１２０Ａの第１の送信時点又は第１のユーザデータ１２５Ａの生成時点と比較されることを意味している。２つのタイムスタンプの間の時間差が所定の値よりも小さい場合には、工程３０４が実行される。２つのタイムスタンプの間の時間差が所定の値よりも小さくない場合には、工程３０５が実行される。
【００３５】
工程３０３ではさらに、例えば、第１のタイムスタンプが、第２のタイムスタンプよりも早期に生成されたかどうかが検査される。第１のタイムスタンプが第２のスタンプよりも早期に生成された場合には、このことは、各ユーザデータが、制御装置１０１での受信時点の前にセンサ内で生成され又はセンサにより送信されたことを示唆している。
【００３６】
２つのタイムスタンプの間の時間差、又は上記所定の値は、例えば電気系統のシステム設計の際に、制御装置に対するセンサの位置、又は、制御装置とセンサ間に存在するスイッチの位置に従って、及び、使用されるデータバスに従って測定又は決定される。所定の値は、例えば、制御装置１０１に格納される。
【００３７】
例えば、所定の値は、組み立てラインの末端でのプログラミングの際、又は、制御装置１０１の最初の起動時に測定されて、格納される。
【００３８】
対応して、タイムスタンプ間の時間差が最大値を超えているかどうかを検査するために、最大値との更なる別の比較を行うことが構想されてもよい。最大値は例えば、既に所定の値に関して記載したように、システム設計の際に測定若しくは決定され、又は、組み立てラインの末端でのプログラミングの際に、又は制御装置１０１の最初の起動時に定められ、制御装置１０１に格納される。
【００３９】
所定の値は、例えば、０〜１００ｍｓの範囲内に存在し、好適には、５〜１００ｍｓの範囲内、若しくは０〜１０ｍｓの範囲内に存在し、又は、所定の値は０である。
【００４０】
最大値は、例えば、０〜１００ｍｓの範囲内に存在し、好適には、５〜１００ｍｓの範囲内、若しくは２〜１０ｍｓの範囲内に存在し、又は、最大値は１００ｍｓである。
【００４１】
この場合に、タイムスタンプの時間差が許容範囲から外れている場合には、工程３０５が実行される。タイムスタンプの時間差が許容範囲内にある場合には、工程３０４が実行される。
【００４２】
工程３０５では、タイムスタンプ間の時間差は許容範囲から外れている。例えば、タイムスタンプの間の時間差が所定の値より小さく、例えば０より小さい（＜０）場合には、タイムスタンプの１つが、意図的に誤りが含められ又は無効であることが示唆されている。なぜならば、未だ同期が取れておらず、又は、例えばビットの値の切り替わりにより誤りがある可能性があるからである。
【００４３】
上記時間差は、最大値よりも大きい可能性があり、例えば１０ｍｓ、１００ｍｓ、又は５ｍｓより大きい可能性がある。このことは、データ融合のために利用しうるためにはセンサデータが既に古過ぎるということを意味している。
【００４４】
いずれの場合にも、対応するエラーを制御装置１０１に格納し、又は、対応するユーザデータを破棄することが構想されうる。工程３０５の後で、工程３０１が実行される。
【００４５】
さらに、タイムスタンプが更なる別の閾値よりも大きく逸脱している場合、又は、タイムスタンプの逸脱が頻繁に起きる場合には、工程３０５で本方法を終了することが構想されうる。
【００４６】
工程３０４では、第３のタイムスタンプが、第４のタイムスタンプと比較される。このことは本例では、第１のタイムスタンプ及び第２のスタンプについて工程３０３のところで記載したように行われる。このために同様に、特に制御装置１０１に格納された所定の値、又は最大値が利用される。これらは同じ値であってもよく、又は、工程３０３で記載したように、異なる値として決定されてもよい。
【００４７】
第３のタイムスタンプと第４のタイムスタンプとの間の時間差が所定の値よりも小さい場合、又は、タイムスタンプ間の時間差が許容範囲内にある場合には、工程３０６が実行される。第３のタイムスタンプと第４のタイムスタンプとの間の時間差が所定の値よりも大きい場合、又は、タイムスタンプ間の時間差が許容範囲から外れる場合には、工程３０５が実行される。
【００４８】
工程３０６では、妥当性が確認された第１のタイムスタンプとしての第１のタイムスタンプが、妥当性が確認された第２のタイムスタンプとしての第３のタイムスタンプと比較される。
【００４９】
第１のユーザデータ１２５Ａを含む第１のデータパケット１２０Ａの第１の送信時点を示す第１のタイムスタンプと、第２のユーザデータ１２５Ｄを含む第３のデータパケット１２０Ｄの第２の送信時点を示す第３のタイムスタンプと、の比較によって、データ融合のために利用されるユーザデータが、必要とされるように時間的に一致しているかどうかが検査される。
【００５０】
このために、例えば、タイムスタンプ間の時間差のための閾値が予め設定される。閾値は、例えば、ミリ秒単位の時間値であり、例えば、１００ｍｓ、５ｍｓ、又は１ｍｓである。例えば、閾値は制御装置１０１に格納され、工程３０６でメモリから読み出される。
【００５１】
例えば、妥当性が確認されたタイムスタンプ同士が一致し、又はタイムスタンプに示される時刻の差分値が閾値よりも小さい場合には、ユーザデータは必要とされるように時間的に一致している。
【００５２】
必要とされるように時間的に一致している場合には、工程３０７が実行される。必要とされるように時間的に一致していない場合には、工程３０５が実行される。
【００５３】
工程３０７では、第１のユーザデータ１２５Ａ及び第２のユーザデータ１２５Ｄが、データ融合のために利用される。
【００５４】
このことは、少なくともユーザデータは、妥当性が確認されたタイムスタンプ同士の比較結果に従って利用されることを示している。これにより例えば、各ユーザデータの受信時点によって、データ融合に使用するにはユーザデータが既に古過ぎるかどうかについて、より信頼性高く確認することが可能である。
【００５５】
工程３０７の後で、工程３０１が実行される。
【００５６】
タイムスタンプは、例えば、時間、分、ミリ秒、マイクロ秒の形式により時点を示す。
【００５７】
例えば１つのスイッチ及び１つのセンサの、複数のタイムスタンプが、同じユーザデータに対応付けられる限りにおいて、追加的に受信したタイムスタンプを、当該タイムスタンプを生成した装置に従って分類し、各比較でも同様に利用することが構想されうる。これにより、同レベルの各タイムスタンプ、即ち、隣り合う送信者装置及び受信者装置のタイムスタンプが、複数の他のスイッチ又は制御装置を介して接続された装置のタイムスタンプとは別に比較されうる。これにより、大き過ぎ又は小さ過ぎる時間差を検出するという誤った応答が防止される。
【００５８】
特定のユーザデータに複数のタイムスタンプが対応付けられている場合には、このように誤りがあるとして検出されたタイムスタンプであって、送信時点を示す上記タイムスタンプを、各ユーザデータの受信時点を示す正しいタイムスタンプと置換することがさらに構想されうる。従って、センサの本来のタイムスタンプが受信側で補正されうる。この場合には、例えばビットエラーによる誤りがあるタイムスタンプが、センサにより伝送された場合にさえも、データ融合の堅牢性が保証されうる。
【００５９】
上述のように、センサ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄは、ユーザデータを有するデータパケットの送信に加えて、ユーザデータの送信時点を示すデータパケットを送信するよう構成される。
【００６０】
その際に、アプリケーションの第１のユーザデデータを含む第１のデータパケットを送信し、第１のデータパケットの識別子と、第１のデータパケットの第１の送信時点を示す第１のタイムスタンプと、を含む第２のデータパケットを送信し、アプリケーションにおいて、第１のデータパケットを送信するための割り込みを生成することが特に有利である。このことは、第１のタイムスタンプが第１のデータパケットの第１の送信時点の直前の時点を示すことを意味している。
【００６１】
これにより有利に、センサメッセージの送信時点の遅延が検出されうる。さらにこれにより、センサデータが、送信される前に送信者装置にどのくらいの間留まったのかを定めることが可能である。これにより、追加的な時間的精度がセンサメッセージに与えられる。従って、時間的に正確ではないタイムスタンプ又はユーザデータを検出して、破棄することが可能である。従って、時間同期における個々のエラーによって、もはや通信全体が危うくなることはない。従ってシステムは、センサデータの完全性に関してフェールオペレーショナル（ｆａｉｌ−ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ、故障時動作継続）に動作しうる。
【００６２】
さらに、タイムスタンプの有効性についての知識を用いて、本来のセンサデータの発信時点を計算することが可能である。このために、制御装置１０１での受信時点から、ネットワーク内での待ち時間についての知識によって、ユーザデータの送信時点又は生成時点が逆算されうる。例えば、妥当性が確認されたタイムスタンプは、以下のことによって生成され、即ち、ユーザデータの送信時点又は生成時点を示す、時間的に正確ではないタイムスタンプは、制御装置１０１での受信時点を示すタイムスタンプから既知の待ち時間を減算することにより生成されることによって、妥当性が確認されたタイムスタンプが生成される。
【００６３】
有利に、アプリ―ションが、重要なメッセージ、例えばクリティカルなメッセージを同定し、当該メッセージのために割り込みを起動し、当該メッセージの送信の前に、割り込みによってタイムスタンプが直ぐに送信されることが構想される。
【００６４】
クリティカルなメッセージは、例えばプロトコルタイプによって検出される。クリティカルなメッセージは、例えば、ＵＤＰプロトコル、又はプロトコル１７２２若しくは１７３３によって伝送されるメッセージである。これに対して、ＴＣＰプロトコルで伝送されるデータは、非クリティカルである。一般に、例えば、伝送エラーの際に、途中破棄されたパケットに対する新たな要求が設けられるプロトコルによって伝送されるデータは、全て非クリティカルである。リアルタイムクリティカルなアプリケーションのデータを伝送するデータパケットは、例えばクリティカルなメッセージとして検出される。
【００６５】
クリティカルなメッセージが存在するかについての検査は、例えば、データバンク又はテーブルでの、クリティカル又は非クリティカルとしてのメッセージの分類によって行われる。このことは、アプリケーションレベルで、又はトランシーバで行われる。
【００６６】
このために、センサ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄは、例えば、分類のためのデータバンクを不揮発性メモリに格納し、又はテーブルをハードウェアモジュールに格納するよう構成される。
【００６７】
同様に例えば、割り込みを生成するためのアプリケーションを、上記の分類に従って不揮発性メモリに格納することが構想される。各センサ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄの駆動時には、アプリケーションの実行と、上記の分類と、ユーザセンサの送信前にタイムスタンプを送信するための割り込みの生成と、が設けられる。
【００６８】
クリティカルなメッセージの検出、又は、上記の分類は、有利に、様々な形態のクリティカルなメッセージの間で様々でありうる。従って対応して、タイムスタンプを送信するための様々なアクションと、送信パラメータによる作用（例えばタイムスタンプの数又は送信頻度）と、が開始される。
【００６９】
第２のデータパケットでは、例えば、第１のデータパケットの識別子がタイムスタンプと共に伝達される。これにより、センサにより記録されたユーザデータに対する時間同期化メッセージの対応付けが行われる。第２のデータパケットは、第１のデータパケットと同じデータフレームでも送信されうる。
【００７０】
以下では、第１のデータパケット及び第２のデータパケットを送信する方法が、図４のフロー図を用いて記載される。
【００７１】
本方法は例えば、通信トランシーバによる送信のために、アプリケーションがメッセージでユーザデータを提供する場合に開始される。
【００７２】
工程４０１において、開始後に、メッセージが、クリティカルなメッセージで送信されるかどうかが検査される。このために、例えばデータバンク又はテーブルで、アプリケーションにより提供されるメッセージが、クリティカルとして定義されたプロトコルタイプのうちの１つでの送信を予定しているかどうかが検査される。クリティカルなメッセージが存在する場合には、工程４０２が実行される。クリティカルなメッセージが存在しない場合には、工程４０３が実行される。
【００７３】
工程４０３では、非クリティカルなデータパケットが送信のために準備される。対応して、第１のデータパケットが、自身の送信のために予定された非クリティカルなプロトコルに従って、例えばＴＣＰに準拠して生成され、送信される。この後で工程４０１が、次に送信される第１のデータパケットのために繰り返される。
【００７４】
工程４０２では、第１のデータパケットが定められる。このために、第１のデータパケットの識別子を生成することが構想されうる。続いて、工程４０４が実行される。
【００７５】
工程４０４では、クリティカルなメッセージがさらに詳しく分類される。例えば、第１のデータパケットは、その送信のために利用されるプロトコルタイプの重要度によって分類される。このために、例えば、クリティカルなメッセージの送信のために利用されるプロトコルタイプのためのデータバンクに、当該プロトコルに対応付けられたパラメータを更に格納することが構想される。上記パラメータは、工程４０４において、プロトコルタイプに従ってパラメータセットを決定するために、データバンクから読み出される。例えば、第１のプロトコルタイプについては、第１のデータパケットの前、及び第１のデータパケットの後でのタイムスタンプの送信による同期化が設けられる。例えば、第２のプロトコルタイプについては、第１のデータパケットの前のタイムスタンプの送信による同期化が設けられる。
【００７６】
パラメータは、例えば、各センサ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄの不揮発性メモリに格納され、第１のデータパケットの識別子を介して、当該不揮発性メモリで見つけられる。
【００７７】
続いて、工程４０５が実行される。
【００７８】
工程４０５で、第２のデータパケットを送信するための割り込みが、第１のデータパケットの送信の前に起動される。割り込みが受信された際には、タイムスタンプ、例えば、通信トランシーバのハードウェアタイプスタンプ、例えば、イーサネット（登録商標）トランシーバのスタンプが生成される。
【００７９】
続いて、工程４０６が実行される。
【００８０】
工程４０６では、パラメータが、第１のデータパケットに対応付けられた不揮発性メモリから読み出されて、評価される。例えば、ユーザデータを含む第１のデータパケットの送信の前、及び、当該第１のデータパケットの送信の後に同期化が行われるべきであることが確認される。この場合には、第１のデータパケットの識別子と、第１のタイムスタンプと、を含む第２のデータパケットの送信が開始される。さらに、第２のデータパケットの送信後に、第１のデータパケットの送信か開始される。
【００８１】
この場合には、パラメータに従って、第１のデータパケットの送信の際に、更なる別のタイムスタンプ、例えば更なる別のハードウェアタイムスタンプを生成することがさらに構想される。この更なる別のタイムスタンプは、第１のデータパケットの送信後に、当該更なる別のタイムスタンプを含む更なる別のデータパケットで送信される。
【００８２】
パラメータセットによって、第１のデータパケットの送信前の第２のデータパケットの送信のみが設定される場合には、例えば、更なる別のタイムスタンプの生成及び送信は行われない。
【００８３】
続いて、工程４０１が、更なる別の第１のデータパケットのために繰り返される。
【００８４】
図５は、上述の方法により送信されるメッセージを概略的に示している。ここでは、制御装置１０１への伝送路上で、第１のセンサ１０２Ａ、第２のセンサ１０２Ｂ、第３のセンサ１０２Ｃのセンサデータを保護するための構想が概略的に示されている。
【００８５】
第１のセンサ１０２Ａの第１のデータパケット１２０Ａ１は、第２のデータパケット１２１Ａ１で送信された第１のタイムスタンプ１２１Ａ１から時間ｔＶ１の分だけ遅延して、制御装置１０１に到着する。第１のデータパケット１２０Ａ１のユーザデータは、例えば、周期的に第１のセンサ１０２Ａにより収集され送信されるセンサデータである。対応して、更なる別の第１のデータパケット１２０Ａ２は、センサデータ収集の次の周期サイクルからのユーザデータを含む。このユーザデータは、図５に示されるように、更なる別のデータパケット１２０Ａ２で送信される。更なる別の第１のタイムスタンプ１２１Ａ２を含む更なる別の第２のデータパケット１２１Ａ２は、更なる別の第１のデータパケット１２０Ａ２の前に送信される。その際に、更なる別の第１のデータパケット１２０Ａ２と更なる別の第２のデータパケット１２１Ａ２との間の時間な間隔は、時間間隔ｔＶ３である。本例では、時間間隔ｔＶ１及び時間間隔ｔＶ３は、送信者装置１１２での各データパケットの滞留時間に依存する。その際に、上記時間差は、例えば、データバス１０４Ａへの負荷、又は、送信者装置１１２の利用度に従っても変わる可能性がある。なぜならば、ユーザデータを含む第１のデータパケットの送信の際に、送信者装置１１２で、データバス２０４Ａで、又は、制御装置１０１の受信者装置１１６で遅延が生じたかどうかが、各時間差と時間差の所定値との比較によって、又は時間差同士の比較によって定められるからである。
【００８６】
以下では、図６に示すフロー図を用いてセンサメッセージの遅延を検出する方法を記載する。
【００８７】
第１のデータパケット１２０Ａ１、及び、第２のデータパケット１２１Ａ１が、図５に示したように送信される。制御装置１０１での第１のデータパケット１２０Ａ１の到着の際には、第１のタイムスタンプが生成され、この第１のタイムスタンプは、第１のデータパケット１２０Ａ１の受信時点を示す。第２のデータパケット１２１Ａ１は、第１のデータパケット１２０Ａ１の識別子を含んでいる。第２のデータパケット１２１Ａ１は、第２のタイムスタンプを含み、この第２のタイムスタンプは、第１の送信者装置１０２Ａでの第１のデータパケット１２０Ａ１の送信時点の直前の時点、又は、第１のデータパケット１２０Ａ１で送信されたユーザデータの生成時点を示す。
【００８８】
本方法は、例えば、第２のデータパケット１２１Ａ１が到着した際に開始される。例えば、本方法は、図３で記載した方法の工程３０５の一部として利用される。
【００８９】
開始後に、工程６０１で第２のタイムスタンプが定められる。本例では第２のタイムスタンプは、第２のデータパケット１２１Ａ１で受信され、当該第２のデータパケットから抽出される。続いて、工程６０２が実行される。
【００９０】
工程６０２では、第１のデータパケット１２０Ａ１の識別子が、受信された第２のデータパケット１２１Ａ１から抽出される。続いて、工程６０３が行われる。
【００９１】
工程６０３では、第１のデータパケット１２０Ａ１が到着しているか、即ち、第１のデータパケット１２０Ａ１の識別子を有するデータパケットが到着しているかどうかが検査される。このデータパケットが到着している場合には、工程６０４が実行される。
【００９２】
所定期間の間、例えば１０ｍｓ又は１００ｍｓの間、第１のデータパケット１２０Ａ１が到着しない場合には、又は、上記所定期間の経過後に第１のデータパケット１２０Ａ１が到着した場合には、工程６１３が実行される。
【００９３】
工程６１３では、第２のデータパケット１２１Ａ１、及び、これに属するタイムスタンプが破棄される。第１のデータスタンプ１２０Ａ１が既に到着している限りにおいて、この第１のデータパケット１２０Ａ１も同様に破棄される。続いて、工程６０１が実行される。
【００９４】
工程６０４では、第１のタイムスタンプと、第２のタイムスタンプと、の間の時間差が定められる。本例では、受信者装置で第１のデータパケット１２０Ａ１が受信された際に、ハードウェアタイムスタンプが生成される。このハードウェアタイムスタンプは、タイムスタンプ間の時間差を定めるために、第２のタイムスタンプと比較される。従って例えば、第２のデータパケット１２１Ａ１と、第１のデータパケット１２０Ａ１と、の間の時間差ｔＶ１が定められる。
【００９５】
続いて、工程６０５が実行される。
【００９６】
工程６０５では、時間差、例えば時間差ｔＶ１が所定の範囲内にあるか、又は所定の閾値を下回っているかどうかが検査される。例えば、時間差が、ｔＶ１＜１０ｍｓであるか、又は、ｔＶ１＜１００ｍｓであるかどうかが検査される。時間差が所定の範囲内にあり、又は所定の閾値を下回っている場合には、工程６０６が実行される。時間差が所定の範囲内になく、又は所定の閾値を下回っていない場合には、任意の工程６０７が実行される。任意の工程６０７の代わりに、受信されたユーザデータを破棄して工程６０１を実行することを構想してもよい。
【００９７】
工程６０６では、第１のタイムスタンプ、又は第２のタイムスタンプ１２１Ａ１が、第２のタイムスタンプ１２１Ａ１を用いて本来の記録時点を計算するために利用される。この場合には、第２のタイムスタンプ１２１Ａ１は、第１のデータパケット１２０Ａ１の第１の送信時点を示す。従って、データ伝送の待ち時間、又は、センサでのデータの処理時間についての知識に従って、上記記録時点が、第２のタイムスタンプ１２１Ａ１又は第１のタイムスタンプに示された時点から待ち時間及び処理時間を減算することにより、計算される。
【００９８】
この補正の後で、タイムスタンプの妥当性が確認される。このように妥当性が確認されたタイムスタンプは、並行して進行するプロセスで、ユーザデータのデータ融合のためのアプリケーションにおいて、先に記載したように、同様に成功裏に妥当性が確認された妥当性が確認された他のタイムスタンプと共に処理されうる。本方法が工程３０５の一部として実行される場合には、この補正された値と共に、工程３０５の実行の前に行われる工程３０３、３０４、又は３０６での比較に進む。
【００９９】
続いて、工程６０１が、到着した更なる別のデータパケットのために繰り返される。
【０１００】
工程６０７では、時間差は、所定範囲から逸脱している。この場合には、利用されるプロトコルタイプについて、ユーザデータの送信後にタイムスタンプの送信が予定されているかどうかが検査される。このために、例えば、送信すべきメッセージの分類のための上述の同じデータバンクが、受信されたメッセージの分類のために利用される。ユーザデータの送信後にタイムスタンプの送信が予定されている場合には、工程６０８が実行される。ユーザデータの送信後にタイムスタンプの送信が予定されていない場合には、工程６０９が実行される。
【０１０１】
工程６０９では、第１のデータパケット１２０Ｂ１が破棄される。続いて、工程６０１が他のデータパケットのために実行される。
【０１０２】
工程６０８では、第１のデータパケットの識別子を含む、後で送信されたタイムスタンプが到着しているかどうかが検査される。
【０１０３】
例えば、図５に示した第２のセンサ１０２Ｂは、第１のデータパケット１２０Ｂ１の送信後に、更なる別のタイムスタンプ４００Ｂ１を送信するよう構成される。その際に、この更なる別のタイムスタンプ４００Ｂ１は例えば、第１のデータパケット１２０Ｂ１が送信された際に第２のセンサ１０２Ｂで生成されたハードウェアタイムスタンプを含み、当該ハードウェアタイムスタンプは、第２のデータパケット１２０Ｂ１の送信時点を示す。第２のセンサ１０２Ｂは、センサデータを例えば周期的に送信する。このことは図５では、更なる別の第１のデータパケット１２０Ｂ２、及び、更なる別の第２のデータパケット１２１Ｂ１で送信される他の第１のタイムスタンプ１２１Ｂ２、並びに、後続の更なる別のタイムスタンプ４００Ｂ２によって示される。その際に、第１のデータパケット１２０Ｂ１と第２のデータパケット１２１Ｂ２との間の間隔は、時間差ｔＶ２である。図５に示されるように、更なる別の第１のデータパケット１２０Ｂ２と更なる別の第２のデータパケット１２１Ｂ２との間の対応する間隔は、時間差ｔＶ４である。この時間差ｔＶ４は、本例では時間差ｔＶ２よりも短い。これにより、工程６０５の方法を用いて、所定範囲から外れ又は所定の閾値を上回る時間差ｔＶ２の逸脱が確認される。対応して、この場合には工程６０７で、このプロトコルタイプの後続のデータパケットの送信が予定されていることが確認される。これにより、工程６０８で、後続のタイムスタンプ４００Ｂ１が受信される。更なる別の所定期間内に後続のタイムスタンプの受信が行われない場合には、工程６１０が実行される。更なる別の所定期間内に後続のタイムスタンプの受信が行われる場合には、工程６１１が実行される。
【０１０４】
工程６１０では、第１のデータパケット１２０Ｂ１が破棄される。続いて、工程６０１が、更なる別の受信されたデータパケットのために実行される。
【０１０５】
工程６１１では、第１のタイムスタンプ１２１Ｂ１と第２のタイムスタンプ４００Ｂ１と、間の時間差が所定の値を上回っているかどうかが検査される。時間差が、所定の値を上回り、例えば１０ｍｓ又は１００ｍｓを上回る場合には、工程６１０が実行される。時間差が所定の値を上回らない場合には、工程６１２が実行される。
【０１０６】
工程６１２では、更なる別のタイムスタンプ４００Ｂ１、例えばハードウェアタイムスタンプは、第１のデータパケット１２０Ｂ１が送信される際に、当該第１のデータパケット１２０Ｂ１の送信時点、又は、第１のデータパケット１２０Ｂ１のユーザデータの記録時点として利用される。このために、上記時点は、第１のデータパケットの識別子と共に、データ融合のためのアプリケーションへの転送のために、例えば不揮発性メモリに格納される。続いて、工程６０１が更なる別のデータパケットのために実行される。
【０１０７】
センサメッセージと、これに属するタイムスタンプと、の上記検査によって、センサメッセージの個々の時間誤差が消去され、フェールオペレーショナルに転送される。このことは、センサメッセージにタイムスタンプエラーが存在する場合にも、このエラーが後続のメッセージを用いて確認されうることを意味している。即ち、後続のタイムスタンプとの時間差が大きい際にもメッセージは有効である。なぜならば、タイムスタンプのうちの１つに誤りがあるからである。
【０１０８】
従って、図５の第３のセンサ２０２Ｃの例で示されるように、第１のデータパケット１２０Ｃ１又は１２０Ｃ２の送信の前に送信される更なる別のタイムスタンプ４０１Ｃ又は４０１Ｃ２を設けることが特に有利である。同様に、各第１のデータパケット１２０Ｃ２又は１２０Ｃ２の送信の後で送信される複数の更なる別のタイムスタンプ４０２Ｃ１、４０３Ｃ２、又は４０２Ｃ２、４０３Ｃ２を設けることが特に有利である。
【０１０９】
データパケットの前又は後ろに置かれるタイムスタンプについて上述したように、当該前に置かれるタイムスタンプ及び後ろに置かれる複数のタイムスタンプの利用によって、本方法の信頼性がさらに向上する。対応して、図６によって記載されたセンサデータを検査する方法が、各タイムスタンプが受信され、同様に検査のために利用されるという趣旨で、変更される。従って、例えば、個々のタイムスタンプ間の不整合が確認出来るだけではなく、第１のデータパケット１２０Ｃ１の前又は第１のデータパケット１２０Ｃ１の後に送信されたタイムスタンプに誤りがあるかどうかについても確認される。
【０１１０】
各方法は、例えばコンピュータプログラムとして実現され、コンピュータ読み取りが可能な媒体に格納される。その際に、制御装置又は制御センサは、各方法を実行するよう構成された装置である。特に、制御装置及びセンサは、対応するデータパケットでタイムスタンプ及びユーザデータを送信又は受信し、評価するために、本方法の各工程、又は、コンピュータプログラムの機械読み取り可能な命令を解釈して実行するよう構成される。
【０１１１】
このために、制御装置１０１も、センサ１０２Ａ、センサ１０２Ｂ、センサ１０２Ｃ、センサ１０２Ｄ、例えばマイクロプロセッサを有し、このマイクロプロセッサが、パルス発生器１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１及び送信者装置又は受信者装置１１２、１１３、１１４、１１５、１１６と協働し、コンピュータプログラムの機械読み取り可能な指示を解釈して実行し、即ち上記方法を実行する。
【図１】
2017034671.tif 000003
【図２】
2017034671.tif 000004
【図３】
2017034671.tif 000005
【図４】
2017034671.tif 000006
【図５】
2017034671.tif 000007
【図６】
2017034671.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月21日(2016.7.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ伝送のタイムスタンプの妥当性を確認する方法であって、
‐第１の送信者装置（１０２Ａ〜Ｄ）から、第１のユーザデータを含む第１のデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）を受信する工程と、
−前記第１のユーザデータに対応付けられた第１のタイムスタンプを含む第２のデータパケット（１２１Ａ〜Ｄ）を受信する工程と、
−前記第１のユーザデータに対応付けられた第１のタイムスタンプの妥当性を確認するために、前記第１のタイムスタンプと、前記第１のユーザデータに対応付けられた所定の第２のタイムスタンプと、を比較する工程と、
−前記第１の送信者装置（１０２Ａ〜Ｄ）とは異なる第２の送信者装置（１０２Ａ〜Ｄ）から、第２のユーザデータを含む第３のデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）を受信する工程と、
−前記第２のユーザデータに対応付けられた第３のタイムスタンプを含む第４のデータパケット（１２１Ａ〜Ｄ）を受信する工程と、
−前記第２のユーザデータに対応付けられた第２のタイムスタンプの妥当性を確認するために、前記第３のタイムスタンプと、前記第２のユーザデータに対応付けられた所定の第４のタイムスタンプと、を比較する工程と、
−妥当性が確認された前記第１のタイムスタンプと、妥当性が確認された前記第２のタイムスタンプと、を比較する工程と、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記データは、イーサネット（登録商標）プロトコルを用いて、少なくとも１つの撚り対線を介して伝送されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記データは、イーサネット（登録商標）ＡＶＢ、イーサネット（登録商標）ＴＳＮ、１００Ｍｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）、又は、１０Ｍｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）を用いて伝送されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの撚り対線は銅からなる、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記タイムスタンプの少なくとも１つは、前記対応付けられたデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）の受信時点、又は、前記対応付けられたデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）の送信時点、又は、前記対応付けられたデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）の送信の直前の時点、又は、各前記対応付けられたデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）に含まれる前記ユーザデータの生成時点を示すことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
自身に対応付けられた前記データパケット（１２０Ａ〜Ｄ）の受信時点を示すタイムスタンプが、同一データパケット（１２０Ａ〜Ｄ）に対応付けられたタイムスタンプであって、同一データパケットの送信時点、同一データパケットの送信の直前の時点、又は、同一データパケットに含まれる前記ユーザデータの生成時点を示す前記タイムスタンプと比較されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
自身に対応付けられた前記データパケット（１２０Ａ〜Ｄ）の送信時点を示すタイムスタンプが、同一データパケット（１２０Ａ〜Ｄ）に対応付けられたタイムスタンプであって、同一データパケットの送信時点、同一データパケットの送信の直前の時点、又は、同一データパケットに含まれる前記ユーザデータの生成時点を示す前記タイムスタンプと比較されることを特徴とする、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
自身に対応付けられた前記データパケット（１２０Ａ〜Ｄ）の送信の直前の時点を示すタイムスタンプが、同一データパケットに対応付けられたタイムスタンプであって、同一データパケットの送信時点又は受信時点を示す前記タイムスタンプと比較されることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
データパケットの送信時点、データパケットの送信の直前の時点、又は、データパケットの受信時点を示すタイムスタンプが、同一データパケット（１２０Ａ〜Ｄ）に対応付けられたタイムスタンプであって、同一データパケットに含まれた前記ユーザデータの生成時点を示す前記タイムスタンプと比較されることを特徴とする、請求項５〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも、前記第１のユーザデータ、及び／又は、前記第２のユーザデータが、妥当性が確認された前記タイムスタンプの前記比較の結果に従って処理されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のユーザデータ、及び／又は、前記第２のユーザデータが、データ融合によって処理されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１のデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）及び前記第２のデータパケット（１２１Ａ〜Ｄ）は、両データパケットを含む１つのデータフレームで受信され、又は、前記第３のデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）及び前記第４のデータパケット（１２１Ａ〜Ｄ）は、両データパケットを含む１つのデータフレームで受信されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
データ伝送のための妥当性確認が可能なタイムスタンプを送信する方法であって、
−アプリケーションによりユーザデータを提供する工程と、
−前記アプリケーションにより提供された前記ユーザデータに関する割り込みを、通信トランシーバ（１１２、１１３、１１４、１１５）へと伝達する工程と、
−前記割り込みが受信された際に、
前記通信トランシーバ（１１２、１１３、１１４、１１５）で第１のデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）を生成する工程であって、前記第１のデータパケットは、前記アプリケーションにより提供された前記ユーザデータを含む、前記生成する工程と、
前記通信トランシーバ（１１２、１１３、１１４、１１５）で第２のデータパケット（１２１Ａ〜Ｄ）を生成する工程であって、前記第２のデータパケットは、前記第１のデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）の識別子と、前記ユーザデータに対応付けられたタイムスタンプと、を含む、前記生成する工程と、
前記通信トランシーバ（１１２、１１３、１１４、１１５）によって、前記第１のデータパケットの送信の前に、前記第２のデータパケット（１２１Ａ〜Ｄ）を送信する工程と、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１４】
前記データは、イーサネット（登録商標）プロトコルを用いて、少なくとも１つの撚り対線を介して伝送されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記データは、１０Ｍｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）、又は、１００Ｍｂｉｔ／ｓイーサネット（登録商標）を用いて伝送されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの撚り対線は銅からなる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記タイムスタンプは、前記通信トランシーバ（１１２、１１３、１１４、１１５）で、前記第１のデータパケット（１２０Ａ〜Ｄ）の送信の直前の時点に生成されることを特徴とする、請求項１３〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記タイムスタンプは、前記通信トランシーバ（１１２、１１３、１１４、１１５）へと伝達された前記ユーザデータの生成時点を示すことを特徴とする、請求項１３〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記タイムスタンプは、以前に前記アプリケーションによって前記通信トランシーバ（１１２、１１３、１１４、１１５）へと伝達された前記ユーザデータの生成時点を示すことを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
請求項１〜１９に記載の方法のうちの１つを実行するよう構成された装置。
【請求項２１】
請求項１〜１９に記載の方法のうちの１つを実行するよう構成されたコンピュータプログラム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のコンピュータプログラムが格納された、機械読み取り可能な記憶媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
図２に示されるように、第１の時点ｔ１と第２の時点ｔ２との間に、データパケット１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄが、センサ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄで生成される。その際に、データパケットの生成は、第１の時点ｔ１と第２の時点ｔ２との間の時間内の様々な時点に行われうる。その際に、タイムスタンプ１２１Ｂ、１２１Ｃが、既にデータパケットの生成時点に生成されるということが構想されうる。この場合には、一緒に送信するためにタイムスタンプ１２１Ｂ、１２１Ｃもユーザデータ１２５Ｂ、１２５Ｃも含むデータフレームを生成することが構想されうる。代替的に、送信時点で、ユーザデータ１２５Ａ、１２５Ｄにタイムスタンプ１２１Ａ、１２１Ｄが付されることが構想されうる。いずれの場合にも、タイムスタンプ１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃ、１２１Ｄは、各データパケット１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄの送信時点を示している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本例では、第１のユーザデータを含む第１のデータパケット１２０Ａと、第１のタイムスタンプを含む第２のデータパケット１２１Ａと、を含むデータフレームが受信される。第１のタイムスタンプは、第１のデータパケット１２０Ａの第１の送信時点を示す。代替的に、第１のタイムスタンプは、第１のユーザデータ１２５Ａの生成時点を示してもよい。第１のデータパケット１２０Ａと、第２のデータパケット１２１Ａとは、別々のデータフレームで受信されてもよい。いずれの場合にも、各タイムスタンプは、各ユーザデータ又データパケットに対して、例えば、当該ユーザデータ又データパケット及び各タイムスタンプに対応付けられた一意の識別子を介して対応付けられる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
工程６０９では、第１のデータパケット１２０Ａ１が破棄される。続いて、工程６０１が他のデータパケットのために実行される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
例えば、図５に示した第２のセンサ１０２Ｂは、第１のデータパケット１２０Ｂ１の送信後に、更なる別のタイムスタンプ４００Ｂ１を送信するよう構成される。その際に、この更なる別のタイムスタンプ４００Ｂ１は例えば、第１のデータパケット１２０Ｂ１が送信された際に第２のセンサ１０２Ｂで生成されたハードウェアタイムスタンプを含み、当該ハードウェアタイムスタンプは、第２のデータパケット１２０Ｂ１の送信時点を示す。第２のセンサ１０２Ｂは、センサデータを例えば周期的に送信する。このことは図５では、更なる別の第１のデータパケット１２０Ｂ２、及び、更なる別の第２のデータパケット１２１Ｂ１で送信される他の第１のタイムスタンプ１２１Ｂ２、並びに、後続の更なる別のタイムスタンプ４００Ｂ２によって示される。その際に、第１のデータパケット１２０Ｂ１と第２のデータパケット１２１Ｂ１との間の間隔は、時間差ｔＶ２である。図５に示されるように、更なる別の第１のデータパケット１２０Ｂ２と更なる別の第２のデータパケット１２１Ｂ２との間の対応する間隔は、時間差ｔＶ４である。この時間差ｔＶ４は、本例では時間差ｔＶ２よりも短い。これにより、工程６０５の方法を用いて、所定範囲から外れ又は所定の閾値を上回る時間差ｔＶ２の逸脱が確認される。対応して、この場合には工程６０７で、このプロトコルタイプの後続のデータパケットの送信が予定されていることが確認される。これにより、工程６０８で、後続のタイムスタンプ４００Ｂ１が受信される。更なる別の所定期間内に後続のタイムスタンプの受信が行われない場合には、工程６１０が実行される。更なる別の所定期間内に後続のタイムスタンプの受信が行われる場合には、工程６１１が実行される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
従って、図５の第３のセンサ１０２Ｃの例で示されるように、第１のデータパケット１２０Ｃ１又は１２０Ｃ２の送信の前に送信される更なる別のタイムスタンプ４０１Ｃ又は４０１Ｃ２を設けることが特に有利である。同様に、各第１のデータパケット１２０Ｃ２又は１２０Ｃ２の送信の後で送信される複数の更なる別のタイムスタンプ４０２Ｃ１、４０３Ｃ１、又は４０２Ｃ２、４０３Ｃ２を設けることが特に有利である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2017034671.tif 000009
【外国語明細書】
2017034671000001.pdf