JP2001513620A - 車両におけるデータ伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、車両におけるデータ伝送システムに関するものであり、その要点とするところは、衛星ステーションは、セントラルステーションから、データ伝送及び電力パワー供給のため使用されるデータ伝送線路を介して電力パワーの供給を受ける。データ伝送線路上での遮断、暗電圧は、セントラルステーション内に設けられた、ＬＰＦフィルタ特性を以て帰還を施された電流発生器により制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、セントラルステーションと衛星ステーションとの間で、データの伝
送を行なうための、車両におけるデータ伝送システムに関する。

【０００２】 車両における乗員保護システム、例えばエアバッグシステム、シートベルトシ
ステム等の場合、幾つかの場合において、衝突識別を行なわせるセントラルステ
ーションのほかに付加的に、１つ又は複数の衛星ステーションが設けられており
、該衛星ステーションは、車両の側方領域に配されており、そこで、衝突識別又
は事故の早期識別を行なわせる。そのような衛星ステーションは、衝突識別又は
事故の早期識別の際セントラルステーションへデータを伝送し、その結果そのセ
ントラルステーションは適当なトリガ手段を制御し得る。衛星ステーションは、
亦、次のように設計することができる。即ち、規則的間隔をおいてメッセージ（
生の信号ないしライブ信号）をセントラルステーションへ伝送するように設計す
ることができるのである。

【０００３】 ＥＰ０６９３４０１Ａ２において開示されているデータ伝送方式では、衛星ス
テーションは、固有のデータ線路を介してセントラルステーションの制御ユニッ
トと接続されている。衛星ステーションへの所要の電圧給電は、当該の刊行物中
には詳述されていないが、通常固有の電圧給電線路を介して行なわれる。データ
は公知方式では、パルス幅変調された信号の形態で伝送され、それらのパルス幅
変調された信号は、一定の周期を有し、それのオンオフ比ないしデューティレシ
オが伝送すべき情報を表わす。それらのパルスはデータ線路を介して直接セント
ラルステーションのセントラルユニットの入力側へ加えられる。衛星ステーショ
ンの電圧給電及びデータ伝送に要する線路−及び配線コストは、比較的高い。

【０００４】 ＤＥ４２０１４６８Ａ１−これは、請求項１の上位概念の構成要件を開示する
−では、すべてのシステム加入者向けの、統合化電圧給電、殊に車両向けの電圧
給電を有するバスシステムが提案されており、前記のバスシステムでは、すべて
のバスシステム−コンポーネントが１つの共通の、明らかに、非可制御の電圧源
により給電を受ける。各加入者は、投入、遮断可能な電流源を備え、該電流源の
投入、遮断により、電流パルスが伝送すべきデータに相応して生ぜしめられ、前
記電流パルスは、バスシステムへ供給される。

【０００５】 ＤＥ４２２７５７７Ｃ１には、マスタスレーブ方式による双方向性信号伝送が
開示され、ここで、マスタ及びスレーブを接続する線路が、スレーブモジュール
の電流給電のためにも、信号伝送のためにも用いられる。マスタ信号は電圧コー
ド化され、これに対して、スレーブ信号は、電流コード化される。前記のマスタ
信号は、そこにてデータ伝送の行なわれない時間でも、連続的に途切れずに中断
せずに送信される。

【０００６】 ＵＳ４６２１１７０から公知のデータ伝送装置では、給電電圧が電池により供
給され、データは、電流パルスの形態で重畳され、これらの電流パルスは、投入
遮断可能な電流源により生成される。

【０００７】 本発明の基礎を成す課題とするところは、衛星ステーションに必要な配線コス
トの低減をしつつ、信頼性のあるデータ伝送を可能にするセントラルステーショ
ンと衛星ステーションとの間でのデータ伝送を行なうための車両におけるデータ
伝送システムを提供することにある。

【０００８】 前記課題は、請求項１に記載した構成要件により解決される。

【０００９】 本発明の有利な実施形態は、サブクレームに記載されている。

【００１０】 本発明のシステムでは、データ伝送線路は、同時に、衛星ステーションに対す
る電流給電線路としても用いられ、その結果付加的な線路及び電線コストを要し
ないようにする。衛星ステーションへの電流給電は、セントラルステーション内
に配された帰還結合のなされた電流発生器を用いて行なわれ、この電流発生器は
、ＬＰＦ特性を有する制御器により制御される。これにより、電流発生器の出力
抵抗インピーダンスが伝送すべき信号の周波数領域にて著しく高くなり、従って
電流発生器が伝送すべき信号の振幅及び／又は位相のひずみを何等惹起しないこ
とが達成される。それにより、高いデータ伝送品質が確保される。有利には、電
流制御器は、電圧基準信号の供給される差動アンプとして構成され、その結果デ
ータ伝送線路上の暗、遮断電圧は、衛星ステーションの電流消費に無関係にほぼ
変わらない等しい状態に保たれる。電流発生器及びこれを制御する電圧制御器は
、衛星ステーションの送信データ生成セクションに比して、当該の伝送に関連す
る周波数領域にて高オームであるので、伝送すべきデータ信号を、簡単に、電流
パルスの形態で、データ伝送線路の暗、遮断電圧に重畳することができる。前記
の電流パルスは、小さな大きさのもとでも、電流発生器の高い（出力−）抵抗、
インピーダンスに基づき強い。もって受信器側で容易に検出可能な電力パルスを
生じさせ得る。前記データ信号は、受信器側（セントラルステーション又は衛星
ステーション）にて、コンパレータ又はウインドコンパレータにより簡単且高い
信頼性を以て復調し得る。

【００１１】 高周波領域における換言すればデータ送信周波数及びそれを越える周波数領域
におけるデータ伝送線路の高オーム性により、データ伝送線路を良好に適合化整
合できるというさらなる利点が得られ、その結果反射及び共振が回避される。こ
れにより、さらに、データ伝送線路上でのデータ信号の変化幅が殆ど減衰されず
、従ってノイズの悪影響を受けないことが達成される。

【００１２】 衛星ステーション−エネルギ給電及びデータ伝送のため、セントラルステーシ
ョンと衛星との間に純然たる電流インターフェースを設け、データ受信器として
セントラルステーション内に電流測定回路を設けるという提案に対しても、本発
明では、利点が得られる。即ち、下記の欠点が回避される。セントラルステーシ
ョン側の電流測定回路付きの電流インターフェースを使用する場合、衛星ステー
ションにて入力抵抗インピーダンス、線路容量及び亦電流消費の大きなばらつき
により、次のような不都合な事態が招来される即ち、所望の高い伝送速度のもと
で、データ伝送に際しノイズ障害が生じ、その結果当該のパラメータは緻密に厳
重に監視され調整カッティングされねばならないという不都合な事態が生じる。
亦電流インタフェースの電流消費が伝送されるデータの信号形態にも依存すると
いう問題が起きる。本発明では、そのような問題は起きない。

【００１３】 即ち、本発明の回路は下方の周波数領域にて電圧インタフェースのように作用
し、データ伝送周波数では高い線路接続抵抗インピーダンスを有する電流インタ
フェースのように作用する。

【００１４】 本発明では、データは、有利に、データ伝送線路上で電流パルスの形態で、セ
ントラルステーションから、又はそこへ伝送され、ここでデータ流のＡＭＩコー
ド化（Alternate-Mark-Inversion−コード化）が可能である。

【００１５】 次に図１及び図２を参照して実施例に即して本発明を詳述する。図１及び図２
に示すように、セントラルステーション１は、データ伝送線路６を介して衛星ス
テーション７に接続されている。データステーション１及び衛星ステーション７
は、場合によりさらなる衛星ステーションと共に、車両における１つのデータ処
理システムを形成し、有利には乗員保護システム、例えばエアバッグシステム又
はシートベルトシステムを制御する。そのためにセントラルステーションにて必
要とされるコンポーネント、即ち、マイクロプロセッサ、メモリ、出力インター
フェース等々のようなものは公知であり、図１には示してない。さらに、セント
ラルステーション１は、被制御電流発生器２を有し、該被制御電流発生器２は、
入力側にて、車両搭載電源から電池電圧を給電され、出力側にて、データ伝送線
路６と接続されている。電流発生器（電流源）２の制御ループ中に、差動アンプ
の形態の制御器３が設けられており、この制御器３の一方の入力側（“−”入力
側）は、伝送線路に接続され、それの他方の入力側（“＋”入力側）には電圧基
準信号Ｕ_Refが加わる。差動アンプ３は、ＬＰＦ特性を有し、ここで遮断周波数 は、データ伝送線路６上でのデータ伝送レートより著しく低い、有利には、ほぼ
１オーダ分低い。それにより電流発生器２の出力側における電圧、ひいては、デ
ータ伝送線路６上の電圧は、平均的に、電圧基準信号Ｕ_Refの電圧に相応し、そ して、電流発生器２の出力抵抗インピーダンスが制御器と共に、伝送すべきデー
タ信号の周波数領域内において著しく高いことが達成される。

【００１６】 さらに、セントラルステーション１は、ウインドコンパレータを有し、該ウイ
ンドコンパレータは、２つの比較器（差動アンプ）４及び５により形成されてお
り、該比較器の夫々の反転、ないし非反転入力端子がデータ伝送線路６に接続さ
れている。比較器４の反転入力側に、基準信号Peg⁺が加わり、この基準信号Peg⁺ のレベルは、データ伝送線路６の暗、遮断電圧より高いが、正のデータパルスの
レベルより低い。これに対して、比較器５の非反転入力側は基準電圧Peg^-を供給
され、この基準電圧Peg^-のレベルは、データ伝送線路６の暗、遮断電圧より低い
が、データ伝送線路６上に生じる負のデータパルスのレベルより高い（暗、遮断
電圧の水準レベルに関して）。従って、ウインドコンパレータ４，５は、データ
伝送線路６上にて伝送されるデータの復調を、該データがＡＭＩコード化されて
いる場合にも殊に、可能にする。ＡＭＩコード化とは、そこにて、唯零（零レベ
ル）及び１（正のレベル）から成る１つのパルス列の１つおきの正のパルスが反
転され、その結果ユニポーラ信号が、消失的にわずかな直流成分を有するバイポ
ーラ信号に変換されるようなコード化と解される。この伝送形態の場合、データ
伝送線路６上の平均電圧が、データ伝送の際にも実質的に変わらない状態に保持
される、それというのは、付加的な直流電圧成分が重畳されず、差動アンプ３が
それのＬＰＦ特性に基づき高いデータ送信周波数に応答し得ないからである。も
って、データ伝送によって、電流発生器２の再制御が生ぜしめられことはなく、
その結果データ伝送線路６上の平均電圧（暗、遮断電圧）は変化されない。

【００１７】 亦、データを、非コード化形態で、即ち、正のレベル及び零レベルから成る１
つのパルス列の形態で伝送することも可能である。この場合、唯１つのコンパレ
ータ４又は５で十分である。

【００１８】 図１に示すウインドコンパレータ４，５を有する回路の場合、比較器４は、正
に向かうパルス発生の際ごとに１つの相応の正の出力パルスを生成し、そして、
比較器５は、負に向かうパルス発生の際ごとに１つの正の出力パルスを生成する
。比較器４，５から送出される出力パルスは、例えばオア素子を介してまとめら
れ、従って前記オア素子の出力側に、ＡＭＩコード化の前に存在していたもとの
パルス列が生ぜしめられる。

【００１９】 衛星ステーション７では、同様に、それ自体公知の図示してないコンポーネン
ト、例えばセンサ、マイクロプロセッサ等々が設けられている。付加的に電圧制
御器９が設けられており、この電圧制御器９は、入力側でデータ伝送線路６と接
続され、出力側にて、衛星ステーション７のコンポーネントに対する給電電圧（
例えば５Ｖ）を生じさせる。従って衛星ステーション７は、一定の電圧を供給さ
れ、ここで、セントラルステーション１からの所要出力が線路６を介してカバー
される。衛星ステーション７では、ＨＰＦ特性を有する電流発生器１０の形態の
変調器が設けられており、前記変調器は、セントラルステーション１へ伝送され
るべきＡＭＩコード化されたデータを生成するものであり、前記変調器の入力側
は、送信すべきデータに相応して、相応の制御回路により制御される。電流発生
器１０の出力側は直接、又は、有利には容量８を介してデータ伝送線路６と接続
されている。容量８は、電流発生器１０の出力側から送出されるバイポーラの電
流パルスをデータ伝送線路６に結合し、その結果電流パルスにより惹起された電
圧パルスが簡単にデータ伝送線路６の暗、遮断電圧に加算される、換言すれば、
正の（電流−）パルスの場合の電圧は、暗、遮断電圧を介して高められ、そして
負のパルスの場合の電圧は、暗、遮断電圧以下に減少される（但し零以下ではな
い）。電流発生器２及び電圧制御器９並びに変調器１０の出力側は高オームであ
るので、伝送すべきＡＭＩコード化データパルスの当該の重畳がひずみなしで行
なわれる。

【００２０】 伝送すべきデータを、衛星ステーション７から非コード化の形態で送信しよう
とする場合、電流発生器１０を、広帯域の電流発生器に置換し得る。

【００２１】 図１に示すように、データ伝送線路６は、少なくとも一端にて、有利には、両
端にて、それの特性インピーダンスを以て終端されている。これにより、電磁ノ
イズ信号に対する高いノイズ耐量が達成される。当該の特性インピーダンス終端
部は、夫々、セントラルステーション１及び衛星ステーション７にて、直列ＲＣ
素子１１により実現され、この直列ＲＣ素子１１は、（できるだけ）データ伝送
線路６の各端部の近くに、当該のデータ伝送線路とアースとの間に配置されてお
り、データ伝送線路６の特性インピーダンスに整合されている。

【００２２】 図２には、データ伝送システムの実施例が示してあり、この実施例では衛星ス
テーション７からセントラルステーション１へのデータ伝送（図１の第１実施例
におけるように）のほかに付加的に、逆方向、即ちセントラルステーション１か
ら衛星ステーション７へのデータ伝送も可能である。従って、インターフェース
は、双方向インターフェースとして構成され、この双方向インターフェースは、
ハーフデュプレクス、半２重伝送方式でのデータ伝送を可能にするものである。

【００２３】 図１を用いて既述した、セントラルステーション１及び衛星ステーション７の
コンポーネントのほかに付加的に、セントラルステーション１は、電流発生器１
２を有し、この電流発生器１２は、直接、又は、有利には容量１３を介して、デ
ータ伝送線路６に接続されている。電流発生器１２は、セントラルステーション
１から衛星ステーション７へ伝送すべきデータを、コード化された、有利にはＡ
ＭＩコード化された形態で、前述の電流発生器１０と同様の要領で（逆方向での
送信作動モードに対して）生じさせる。電流発生器１０に即して既に説明した構
成及び動作法は、同じように電流発生器１２に対しても成り立つ。

【００２４】 電流パルスの形態で電流発生器１２により生ぜしめられたデータは、電流発生
器２の高い内部抵抗インピーダンスに基づき、データ伝送線路６上での相応に強
い電圧パルスを生じさせ、該電圧パルスは、衛星ステーション７にて、ウインド
コンパレータ１４，１５により検出され、変換される。ウインドコンパレータ１
４，１５の構成及び動作法並びに構成バリエーションは、前述のウインドコンパ
レータ４，５のそれに相応する。

【００２５】 このことが図示されていないとしても、図２におけるデータ伝送線路６は、図
１におけるように、特性インピーダンス終端部１１で終端され得る。ここで、特
に有利には、データ生成のため、同様に使用可能な電圧増幅器の代わりに、高オ
ームの出力側を有する電流発生器１０及び／又は１２が使用されることである。
データ伝送線路６に接続されたすべてのコンポーネントは、従って、データ伝送
線路６から見て、高オームであり、その結果特性インピーダンスを以ての精確な
終端を実現できる。

【００２６】 本発明の回路は、ベースバンド伝送及びＡＭＩ伝送に適している。更に、伝送
区間リンクは、広帯域に適合化、整合されている。従って、本発明は、衛星ステ
ーション７とセントラルステーション１との間のデータ伝送のための、そして、
同じ線路を介して行なわれる衛星ステーション７への電力給電のための新規構成
のインターフェース回路を創出するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の車両におけるデータ伝送システムの第１実施例の概略的構成図。

【図２】 本発明の車両におけるデータ伝送システムの別の実施例の概略的構成図。

【符号の説明】

１ セントラルステーション ２ 電流発生器 ３ 差動アンプ ４ コンパレータ ５ コンパレータ ６ データ伝送線路 ７ 衛星ステーション ８ 容量 ９ 電圧制御器 １０ 電流発生器、変調器 １１ 特性インピーダンス終端部 １２ 電流発生器 １３ 容量 １４ コンパレータ １５ コンパレータ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両におけるデータ伝送システム、例えば、車両における乗
   員保護装置用のデータ伝送システムであって、セントラルステーション（１）及
   び衛星ステーション（７）を有し、該セントラルステーション（１）及び衛星ス
   テーション（７）は、データ伝送のため用いられるデータ伝送線路（６）を介し
   て相互に接続されており、該データ伝送線路（６）を介して、データは、電流パ
   ルスの形態で伝送されるように構成されている当該のデータ伝送システムにおい
   て、 ＬＰＦフィルタ特性を以て帰還結合を施された電流発生器（２）を有し、該電
   流発生器（２）は、出力側にて、データ伝送線路（６）に接続されており、該デ
   ータ伝送線路（６）を介して、衛星ステーション（７）に対する給電出力ないし
   供給電力を生成するものであり、 電流発生器（２）を制御する電圧増幅器（３）を有し、該電圧増幅器（３）は
   、入力側にて、データ伝送線路（６）に接続されており、電圧基準信号（Uref）
   を供給され、そして、その出力側が、電流発生器（２）の制御入力側に接続され
   ていることを特徴とする車両におけるデータ伝送システム。
2. 【請求項２】 衛星ステーション（７）及び／又はセントラルステーション
   （１）において、伝送すべきデータを表す電流パルスを発生するための電流発生
   器（１０、１２）が設けられており、前記電流パルスは、データ伝送線路（６）
   上に印加存在している暗電圧、遮断電圧に、例えば、異なる極性を以て重畳され
   ていることを特徴とする請求項１記載の車両におけるデータ伝送システム。
3. 【請求項３】 セントラルステーション（１）及び／又は衛星ステーション
   （７）にて、データ伝送線路（６）に接続されているウインドコンパレータ（４
   、５、１４、１５）がデータの復調のため設けられていることを特徴とする請求
   項１又は２記載の車両におけるデータ伝送システム。
4. 【請求項４】 衛星ステーション（７）にて、入力側にてデータ伝送線路（
   ６）に接続されている電圧制御器（９）が設けられており、前記電圧制御器（９
   ）は、出力側にて衛星ステーション（７）に対する給電電圧を生成するものであ
   ることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の車両におけるデー
   タ伝送システム。
5. 【請求項５】 データ伝送線路は、両側で特性インピーダンス終端部（１１
   ）を以て、例えば直列ＲＣ素子の形態の特性インピーダンス終端部を以て終端さ
   れている請求項１から４までのいずれか１項記載のデータ伝送システム。
6. 【請求項６】 電流発生器（２）のＬＰＦ制御の遮断周波数は、データ伝送
   周波数より実質的に１オーダ低い請求項１から５までのいずれか１項記載のデー
   タ伝送システム。
7. 【請求項７】 伝送すべきデータは、衛星ステーション（７）にてコード化
   された、例えばＡＭＩコード化されたパルスが、正及び負の極性を以てデータ伝
   送線路（６）に結合され、そして、セントラルステーション（１）にて復調され
   るようにした請求項１から６までのいずれか１項記載のデータ伝送システム。