(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員保護に用いられる複数の装置を有する車両のためのデータバスにして、前記装置が当該データバスのバス共有機器を形成しているデータバスにおいて、以下の構成、
ａ）それぞれのバス共有機器がヒエラルキーに依存した送信権利をもっていること、
ｂ）前記バス共有機器が警報状態でだけ送信すること、
ｃ）前記送信権利が、その間隔について初期化時点からヒエラルキーに及びヒエラルキーに関して先行するバス共有機器の送信継続時間に応じて量定される時点でだけ有効であること、及び
ｄ）二つの連続する初期化時点の間の時間的な間隔が、危機状態の場合に必ず送信するバス共有機器がすべて且つ完全に当該バスにアクセス可能であるように選択されており、一方、他のバス共有機器は安全危機状態が存在しないときだけ、トランスミッターとして当該バスにアクセス可能であること
を特徴とするデータバス。
【請求項２】
前記バス共有機器が正常状態で状態信号を発することを特徴とする、請求項１に記載のデータバス。
【請求項３】
前記初期化時点が、周期的に発信される初期化パルスによって決められていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のデータバス。
【請求項４】
クロックタイムの経過の際にバス共有機器が送信しているときに、次の初期化パルス信号が遅れて出力されることを特徴とする、請求項３に記載のデータバス。
【請求項５】
次の次の初期化パルスが前記第一の初期化パルスと同期していることを特徴とする、請求項４に記載のデータバス。
【請求項６】
初期化パルスが、警報状態の場合には、正常状態とは異なる長さをもっていることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか一項に記載のデータバス。
【請求項７】
正常状態では、車両の安全危機のためでない装置に付設されているバス共有機器がデータバスを占めることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のデータバス。
【発明の詳細な説明】
本発明は、乗員保護（パッセンジャーセーフティー）に用いられる複数の装置を有する車両のためのデータバスにして、それらの装置が当該データバスのバス共有機器（サブスクライバー、Teilnehmer）を形成するデータバスに関する。
これらの装置としては、エアバッグ及びシートベルトテンショナーのようなアクチュエータが考えられ、あるいは状態ないし測定値に関する情報を供給するセンサが考えられる。このようなデータバスは、その重要さ及び機能性において、車両の場合にそれ自体普通のものであり且つ周知であるようなデータバスと本質的に区別される。周知のデータバスは、全てのバス共有機器の互いの間でのデータ交換を可能にするために用いられる。バス共有機器は、車両の部分システムに付設されており、デジタルモーターエレクトロニクス（digitale Motorelektronik）、電子工学的な液圧的トランスミッションコントロール（elektronisch hydraulische Getriebesteuerung）、及びアンチロックブレーキングシステム（Anti-Blockiersystem）のキーワードで知られている。このような部分システムは、全部のバス共有機器の互いの間でのデータ交換が可能にされているときにだけ満足に働く。
安全（保護）に関連した装置のためのデータバスの場合には、信号伝播時間（Signallaufzeiten）、及びそれによって引き起こされる安全危機状況の認識と（例えばエアバッグのアクティブ化による）それへの反応との間の期間（時間間隔）の問題と並んで、少なくとも安全危機の場合に重要なバス共有機器にデータバスへの迅速なアクセスを可能にするという問題が注目される。それに加えて、このアクセスは、複数の安全危機の部分のための当該データバスの使用の際に衝突しない必要がある。このために知られたコントロールされたアクセス方法は、データバスへのバス共有機器のアクセスのための優先させられた制御を必要とする。それぞれのバス共有機器は、そのヒエラルキーに応じて、ヒエラルキーに関して後ろにないし前に配置されているバス共有機器の時間的に前にないし後に位置するタイムスロット（割り当て時間）をもっている。それぞれのバス共有機器は、ヒエラルキーに関して先行するバス共有機器のタイムスロットが経過するまで、このバス共有機器が実際にも送信するか否かにかかわらず、待たなければならない。安全危機のための装置の場合には、このことは場合によっては何にも代えることのできない時間の損失を意味する。一方では、データバスへの全てのバス共有機器のアクセスが保証されていなければならず、他方では、それぞれのバス共有機器が、先行するバス共有機器のタイムスロットが経過してしまうまで待たねばならない。このようなデータバスは、ＷＯ89/09146Ａから読み取れる。
別の偶然のアクセス方法は、前述の使用の場合には同様に問題がある。なぜならば、複数のバス共有機器が同時に、すなわち信号伝播時間内に送信する可能性があり、従って衝突という事態になる可能性があるからである。確かに、衝突を回避するために、起こりうる衝突を認識するための特別な装置を設けることが知られている。このために利用される検出器は、経費を高くし、且つ衝突の場合に再試行時間インターバル（Wiederversuchszeitintervalle）の設定も必要とする。このことは同様に時間遅延及びそれによって、必要な場合に十分に迅速に例えばエアバッグのような保護装置（安全装置）を作動させることができない危険を必然的に伴う。
本発明は、複数の、安全危機のための装置に付設されているバス共有機器の一つのデータバスへの衝突なしの且つ迅速なアクセスを可能にする、はじめに述べた種類の方法を提供することを課題とする。
本発明は、この課題を、請求項１の特徴とする構成によって解決する。
それぞれのバス共有機器は、いまやその送信権利の開始のための定められた時点をもっている。これは、一方ではそのヒエラルキー的なポジションに依存し、他方ではヒエラルキーに関して先行する一つあるいは複数のバス共有機器が送信するか否かに依存する。全ての先行するバス共有機器が送信しないならば、注目したバス共有機器はその送信権利を可能な限り早い時点で与えられる。それとは逆に、優先度のより高いバス共有機器が送信するならば、その送信権利の時点はこれらの優先度のより高いバス共有機器によって出力されるメッセージの数及び長さに応じてずれる。
バス共有機器の送信作動は、初期化パルスとして用いられるクロックパルス（タイミングパルス）を使って制御されていることが可能である。このパルスを発信するクロック周波数の調整によって、すなわち頻度の調整によって、安全危機状況の発生の際にデータバスへの相応のバス共有機器のアクセスまでに最大で経過する時間が確定され得る。必要な場合に可能な限り迅速に安全危機のための装置を作動させ得るように、クロックタイムをそのときあるいは全てのバス共有機器のメッセージの発信のために必要な最大時間に比べて短くすることが有利である。そのとき、場合によっては、もはや全てのバス共有機器にとってデータバスへアクセスすることが可能ではない。むしろ、有利には、バス共有機器の数を安全危機状態で無条件にデータバスへのアクセスを持っていなければならないバス共有機器だけに制限することが行われる。一方、他のバス共有機器は、そのとき、場合によってはもはやデータバスへアクセスできない。
同時に、あるいは補足的に、上述の方法でのクロックタイムの短縮によって、一つのバス共有機器が当該クロックタイムの経過の際になお送信しているという問題も発生する可能性がある。この場合には、クロックタイムを対応してより長くし、且つ初期化パルスのそれに続く送信過程を前の前の初期化パルスと同期化させることが有利である。
初期化パルスを用いて、安全危機状態（警報状態）を安全危機でない通常状態（正常状態）から区別してもよい。このために、両方の状態についての初期化パルスの長さを異ならせて設定することが有利である。そのとき、バス共有機器は、初期化パルスによって疑似的に警報状態に置かれる。
本発明に係る方法は、光導波路（Lichtwellenleiter）を基礎とするデータバスの場合に特別な利点をもって使用され得る。このようなデータバスは、光導波路で生じる高いパワー損失を補償して且つデータバスの離れた部位にあるバス共有機器の場合にも発信されたメッセージのノイズなしの受信を可能にするために、高いパワーでのバス共有機器の送信作動を必要とする。
本発明を、図面に示された、安全危機のための装置に付設されている複数のバス共有機器のためのバスシステムをもとにして説明する。
図１は、バスシステムをその原理的な構成で示す。
図２は、図１のバスシステムの一部分を示す。
図３は、バスシステムの作用方法の説明のためのダイアグラムを示す。
図１に示されたバスシステムは、複数のバス共有機器Ｔをもっている。当該バス共有機器は、光導波路１とアクティブなスターカップラーＳとを介して互いにつながれている。それぞれのバス共有機器Ｔについて、バスシステムへの接続のために送信・受信モジュールＳ−ＥTがある。当該送信・受信モジュールには、送信・受信ダイオード（不図示）並びにビーム分割光学系が統合されている。Ｓ−ＥTモジュールは、対応するＳ−ＥBモジュールを介して光導波路とつながれている。Ｓ−ＥBモジュールは、アクティブなスターカップラーを形成する。それらは、一つのバス共有機器から発信された通知がバスシステムの全ての他のレーン
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に配られるように、スターカップラーにてクロス（接続）されている。それに加えて、一つのバス共有機器ＴMによってバスマスターの機能が引き受けられる。
そのときどきに送信するバス共有機器からバスへ出て他のバス共有機器へ伝えられるメッセージは、当該バス共有機器の一部としてのセンサの状態ないし測定値を特徴づける。さらに、他のバス共有機器としてエアバッグ及びシートベルトテンショナーのようなアクチュエータが当該バスシステムに連結されてある。当該アクチュエータは、前記センサから供給されたメッセージを検知し、それぞれ独自に、必要不可欠な動作を算出する。同時にバスマスターによって、一つのバス共有機器における場合によっては危機的（危険な）状態が認識され、バスへの初期化パルスの出力によって応答される。当該初期化パルスは、その長さの点で、そうでない場合にバスマスターによって出力される初期化パルスと区別される。
アクティブなスターカップラーＳの原理的な構成を図２をもとにして説明する。図２にはスターカップラーの一部分が図示されている。スターカップラーには、すでに述べたように、バスマスターの機能が統合されている。バスマスターＴMは、周期的に同期化パルスを送信する。これらのパルスの時間的な間隔は、危機的状態の場合に必ず送信するバス共有機器がすべて且つ完全に同期化サイクルの間にバスへアクセスできるように選択されている。一方、その他のバス共有機器（例えばアクチュエータも）は、安全危機状態でないときにだけ、トランスミッター（送信器）としてバスにアクセスできる。
バスマスターＴMは、常にデータバスをモニターし、安全危機状態の存在を認識する。それは、そのとき自動的に同期化パルスを発信する。この同期化パルスは、それ以外の同期化パルスとはその長さの点で異なる。それによって、当該バスシステムのバス共有機器は、危機的状態についての付加的な情報を与えられる。さらに、それらは、規則どおりの運転でそれ自体でもデータバス上に存在するメッセージに基づいて当該危機的状態を認識する。
マスター機能の故障の際には、そのこと自体は周知であるように、定められ得る別のバス共有機器がマスター機能並びに警報状態の指定を引き受ける。
データバス上でのデータコミュニケーションを図３をもとにして詳細に説明する。バスマスターＴMは、時間的に規則的な間隔で同期化パルスｓyを発信する。図には全部で四つのパルスｓ0、ｓ1、ｓ2、及びｓ3が示されている。設定された送信優先度によって、バス共有機器が送信権利を与えられる。それぞれのバス共有機器が安全危機でない状態にあるならば、それは、通例、送信しない。その際、通例とは、バス共有機器が車両の運転開始後且つあるいは規則的な間隔で識別信号の発信によって他のバス共有機器及びバスマスターに認識させる初期化過程を考慮に入れないことを意味する。これらの間隔は、同期化サイクルの何倍かである。
安全危機でない状態を考えるならば、すなわちバス共有機器すべてが送信しないならば、次の同期化パルスは、クロックタイムｔzykの経過後にバスマスターによって出力される。
例えば最高の送信優先度をもつバス共有機器がアクティブ化されている安全危機状態では、データバスがまず第一にそのメッセージｔ1によって占められる。このメッセージは、同期化パルス（ここではｔ0）の後の時点ｔwxで発信される。当該時点は、光導波路データバスの物理的な条件から生じる。すぐ次に続く送信優先度を有するバス共有機器が例えば次いで同様に送信し、メッセージｔ2を出力する。対応することが、メッセージｔ3を有するバス共有機器について行われる。
それぞれのメッセージｔiは、そのこと自体ドイツ特許出願公開第３４３５２１６号明細書により知られているように、識別信号をもっている。当該識別信号に基づいて、他のバス共有機器が当該メッセージを識別し、且つ場合によっては受け入れ得る。レシーバーのアドレスを含んでおり且つこれのためだけのものと指定されているメッセージをデータバスに出力してもよい。クロックタイムの経過後、この時点でバス共有機器が送信していないと、（ここでは時間ｔ1に）次の同期化パルスｓyが出力される。
それとは逆に、バス共有機器（ここではバス共有機器Ｔ8）がクロックタイムの経過の際に送信しているならば、同期化パルスの出力は遅延させられる。このケースは、サイクル２と記された期間に示されている。その際、次のデータメッセージの前に同期化パルスを出力することを可能にするために、遅延ｔw0は、連続するバス共有機器の送信の間にある時間的な間隔ｔwxよりも小さくなければならない。
引き続いての同期化パルスｓ3は、サイクル１のはじめに出力された第一の同期化パルスｓ0と同期させられている。同期化パルスｓ2とｓ3との間の時間的な間隔は、クロックタイムよりも小さい。
図には、データバスの別の性質が図示されている。サイクル２では、アクティブなトランスミッターとしてバス共有機器Ｔ1、Ｔ4、及びＴ8が採用されている。送信時点は、ヒエラルキーに関して先行するバス共有機器の送信のエンドとそれ自信のヒエラルキー的なポジションとに従って量定される。二つのトランスミッターのヒエラルキー的なポジションが連続する場合には、時間的な間隔は最小であり、ｔwxに等しい。二つのトランスミッターの時間的な間隔は、それらのヒエラルキー的な間隔とともに増大する。その理由で、ｔ1とｔ4との間の間隔は、ｔ1とｔ2との間の間隔よりも大きく、ｔ4とｔ8との間の間隔よりも小さい。このようにして、それぞれのバス共有機器は、その送信権利がサイクルタイム内に存在する限り、必要な場合に送信することの可能性を与えられている。他方で、それは、実際に緊急事態があるときにだけ送信する。それにもかかわらず、送信時点は厳密に確定されている。それによって、衝突が回避される。それぞれのバス共有機器の送信時点は、できるだけ早い時点である。
警報状態では、同期化パルスの継続時間がより長くされる。それによって、すでに説明したように、保護装置の誤作動の防止が達成される。
このようにして、初めて、車両利用者の保護を担う複数の装置を一つのデータバスを介して連絡させることの可能性が開かれる。さらに、このデータバスの場合には、警報状態以外で、安全危機のためでない装置に付設されているバス共有機器によってそれを占めることの可能性がある。これらの装置は、例えば車両ドアに配置されていて、窓、サイドミラーを動かすために、あるいはドアロック加熱のために利用されてよい。そのための前提条件は、警報状態で安全危機のための装置の作動を妨害しないために、単に、安全危機のための装置の優先度よりも低い優先度だけである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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