JP5704824B2

JP5704824B2 - 電流信号を受け取る受信装置、受信装置を備えた回路装置、及びバスシステムを介して電流信号を伝送する方法

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Publication number: JP5704824B2
Application number: JP2010048869A
Authority: JP
Inventors: エヒターリングペーター; ヴァルカーシュテフェン; ジームスマティアス
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2030-03-05
Also published as: DE102009001370B4; JP2010213272A; DE102009001370A1; IT1398318B1; ITMI20100315A1

Description

周辺センサのデータを中央制御装置（ＥＣＵ）に伝送するために、いくつかのセンサ系では、とりわけ車両の乗員保護システムでは、電流インタフェースが使用される。電流インタフェースは基本的に単方向としてもよいし、双方向としてもよい。

特許文献１には、制御装置と、単方向電流インタフェースを介して接続されたセンサとを備えたこの種のセンサ系が示されている。この単方向電流インタフェースを介して接続されたこのセンサはＰＡＳ２又はＰＡＳ４という名称でも知られている。最近のシステムでは、部分的には双方向性と同期化とにより、受信器に対して複数のセンサを用いたバス動作が可能である。

双方向性の機能は、受信器が電圧パルスを同期パルスとしてセンサに送信し、これらセンサが所定の時間的依存関係を以て同期してデータを受信器に送信することにより達成される。その際、一般には、同期化を可能にするために、異なるセンサ反応時間又は応答時間がプログラムされる。

これにより、バスシステム内のセンサはトリガとして使用される同期パルスを同時に受け取る。それゆえ、多数のセンサによるバスへの多大な負荷にもかかわらず、同期パルスのエッジ急峻性は相応しい大きさでなければならない。

その一方で、同期パルスがオンのときには、電圧ディップが起きないように、したがってまた他の機能の妨害が起きないように、供給電圧は制限した上で印加すべきである。さらに、バスでの急速な電圧上昇はある程度のＥＭＶ（電磁両立性負荷（システムによっては遮蔽するのに高いコストがかかる））の原因となる。

DE 10 2004 013 597 A1

本発明の課題は、複数のセンサの同期パルスによる電圧ディップを防ぐとともに、バスでの急速な電圧上昇によるＥＭＶを防ぐことである。

上記課題は、複数の送信器の電流信号を受け取るための受信装置であって、該受信装置が、少なくとも２つのバス接続装置を有し、該バス接続装置の各々は、それぞれ少なくとも１つのバス接続と接続し、該バス接続を介して少なくとも１つの送信器からの電流信号を受け取るように構成されており、前記受信装置がさらに前記送信器を同期化するための同期パルスを前記バス接続装置に出力する制御装置を有している形式の受信装置において、前記バス接続が前記同期パルスを相互に少なくとも１つの時間オフセットを以て前記複数の送信器に出力するように構成することにより解決される。

本発明によるバスシステムのブロック図を示す。出力された同期パルスの信号経過のグラフを示す。

本発明によれば、複数のバス接続ないしバスチャネル上で同期パルスが時間オフセットを以て出力される。この時間オフセットないし遅延はとりわけ同期パルスのパルス持続時間よりも短くてよい。例えば、エッジ幅の範囲内又はエッジ幅よりも短くしてよい。その際、中央で出力された同期パルスを時間遅延によりオフセットし、複数のバス接続ないしバスチャネルを介して出力してもよい。

これにより、いくつかの利点が達成される。同期パルスが正確に同時に出力された場合、それに相応して電圧供給の負荷の何倍もの負荷と、相応するＥＭＶ負荷の上昇とが発生するのに対し、本発明では同期パルス間の小さな時間オフセットないし遅延、例えばエッジ幅未満の遅延によって、電圧供給の妨害を明らかに減少させ、さらにはＥＭＶ放射も明らかに減少させることができることが分かる。

遅延させた同期パルスを出力するための回路技術上のコストは低いないしは無視できる程度のものである。にもかかわらず、低いコストで電圧供給もＥＭＶ放射放射も明らかに改善される。これは本発明によらなければ明らかに高いコストをかけずには達成できないようなことである。

個々の同期パルスの間の時間オフセットないし遅延は同一としてもよいし、異ならせてもよい。同期の機能はこれらの時間オフセットによっては損なわれない。とりわけ、時間オフセットは異なる送信器の反応時間ないし応答時間の間の差よりも明らかに短くてよい。その際、オフセットされた同期パルスを生成するために共通の出力信号を出力してもよい。

本発明によれば、同期パルスに対するディジタルシーケンス制御とこれに続くデータ受信ないし信号受信のシーケンス制御において、それぞれの適応チャネルに所定の遅延を発生させることができる。

本発明は特に複数のセンサがバスシステムを介して共通の受信装置に接続されているセンサ系で使用することができる。受信装置はとりわけ中央制御装置（ＥＣＵ）の一部であってよい。また、接続されたセンサを自給式ないし自立的なエネルギー供給のない形に構成することができるように、これらセンサへの電流供給ないしエネルギー供給に同時に使用される大電流との電流インタフェースを形成してもよい。

図１には、受信装置２と送信器３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄを有する回路装置１が示されている。送信器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは特にセンサであってよい。そして、回路装置１は、例えば乗員保護システムの一部、とりわけ車両のエアバッグ制御部であってよい。

送信器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄはバスシステム４を介して受信装置２と接続されている。送信器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄはそれぞれ１つのバス接続装置５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを有しており、これらのバス接続装置にはそれぞれ１つのバス接続６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが接続されている。相応して、受信装置２はバス接続装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを有しており、これらのバス接続装置にはそれぞれバス接続６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが接続されている。したがって、バス接続６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは共通のバスシステム４の４つのバスチャネルを形成している。バス接続６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは特にそれぞれ２つのライン１０，１１を有する２線バス接続であってよい。

バスシステム４は電流インタフェースを形成しており、送信器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄはこの電流インタフェースを介して各インタフェース電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ、Ｉｄの変調により電流信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄを伝送する。送信器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄはとりわけエネルギー自給式でなく、インタフェース電流を介してのみエネルギー供給されるように形成してもよい。インタフェース電流の変調は送信器３ａ、ｂ、ｃ、ｄにおいてそれぞれ例えば電流シンクなどの高い抵抗のスイッチによって各ライン１０，１１の間で行ってよい。この種の電流変調された信号を伝送する電流インタフェースそのものは公知である。

バス接続装置７ａ、ｂ、ｃ、ｄは各インタフェース電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ、Ｉｄを発生させるそれぞれ１つの電流源と、さらに例えば電流信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄを検出する検出装置とを有している。なお、検出装置は例えば電流変調された電流信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄを測定抵抗における電圧降下として測定する。このような構成もそれ自体は十分に公知であり、ここではさらに説明はしない。バス接続装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは電流信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄを電圧信号Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ２ｃ、Ｓ２ｄに変換し、受信装置２の制御装置１４へ出力する。

本発明によるバスシステム４は基本的に図示された実施形態には限定されない。とりわけ、複数の送信器を共通する１つのバス接続に接続してもよい。

送信器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは所定の時間的依存関係を以て同期してそれぞれの電流信号Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄを受信装置２に送信する。

同期化のために、受信装置２は同期パルス１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを送信器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに送る。同期パルスは電圧パルスとしてバス接続装置７ａ、ｂ、ｃ、ｄとバス接続６ａ、ｂ、ｃ、ｄとを介して出力される。したがって、送信器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄはその後（プログラムないし設定に従って）異なる応答時間ないし反応時間で反応することができる。例えば、第１の送信器３ａは１００ｍｓの反応時間で反応し、第２の送信器は２００ｍｓの反応時間で反応する等々。図示された実施形態では、同期パルス１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは制御装置１４からバス接続装置７ａ、ｂ、ｃ、ｄへと出力されるので、制御装置１４は電圧信号Ｓ２ａ、ｂ、ｃ、ｄを受け取ることも、同期パルス１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを出力することも行う。しかし、これに関して、代替的に、例えば電圧信号Ｓ２ａ、ｂ、ｃ、ｄを他の装置から受け取るようにしてもよい。

本発明によれば、同期パルス１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは互いに対して時間的なズレないし時間オフセットを以て出力される。図２には、各チャネルないしバス接続６ａ、ｂ、ｃ、ｄ上の同期パルス１６ａ、ｂ、ｃ、ｄと時間ｔが示されている。同期パルス１６ａ、ｂ、ｃ、ｄは、例えばそれぞれ４０μｓのパルス幅ｔｐ、例えば５〜６μｓのエッジ幅ｔｆ、ならびに、立ち上がり及び立ち下がりエッジを有する。例えばパルス１６ａと１６ｂのような相次ぐ同期パルスの間の時間オフセットｔｄ、同様にして１６ｂと１６ｃ及び１６ｃと１６ｄの間の時間オフセットは、例えばそれぞれ２μｓである。時間オフセットｔｄはエッジ幅ｔｆ未満であってよい。これに関して、本発明によれば、エッジが正確に同時には開始ないし終了せず、オーバーラップしないことが特に重要であることが分かる。同期パルス１６ａ、ｂ、ｃ、ｄの間の時間オフセットは原則的に異なっていてよい。

時間オフセットｔｄが送信器の反応時間ないし反応時間の差よりも明らかに小さいことにより、本発明による同期パルス１６ａ、ｂ、ｃ、ｄの時間的にずらした送信は原則的に送信器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄをプログラムし直すことなしに既存のシステム内で実行することができる。

１回路装置
２受信装置
３ａ−ｄ送信器
４バスシステム
５ａ−ｄバス接続装置
６ａ−ｄバス接続
７ａ−ｄバス接続装置
１０，１１ライン
１４制御装置
１６ａ−ｄ同期パルス
Ｓ１ａ−ｄ電流信号
Ｓ２ａ−ｄ電圧信号
ｔｄ時間オフセット
ｔｆエッジ幅
ｔｐパルス幅

Claims

複数の送信器（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）の電流信号（Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄ）を受け取るための受信装置であって、該受信装置（２）が、
少なくとも２つのバス接続装置（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）を有し、該バス接続装置（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）の各々は、それぞれ少なくとも１つのバス接続（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）と接続し、該バス接続（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を介して少なくとも１つの送信器（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）からの電流信号（Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄ）を受け取るように構成されており、
前記受信装置（２）がさらに前記送信器（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）を同期化するための同期パルス（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を前記バス接続装置（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）に出力する制御装置（１４）を有している形式の受信装置において、
前記少なくとも２つのバス接続装置（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）は、それぞれ、前記制御装置（１４）に互いに並列に接続されており、
前記バス接続装置（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）は、前記同期パルス（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を、相互に少なくとも１つの時間オフセット（ｔｄ）を以て前記複数の送信器（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）に出力し、前記時間オフセット（ｔｄ）は、前記同期パルス（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）のパルス幅（ｔｐ）よりも小さくなるように前記制御装置（１４）によって電子的に制御されている、ことを特徴とする受信装置。
前記相互に時間的にずらされた異なる同期パルス（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）の数は前記送信器（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）の数に相当する、請求項１記載の受信装置。
前記時間的にずらされた同期パルス（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）は異なるバス接続（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を介して出力される、請求項１又は２記載の受信装置。
前記制御装置は、前記少なくとも１つの時間オフセット（ｔｄ）を以て前記バス接続装置（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）に前記同期パルス（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を出力する、請求項１から３のいずれか１項記載の受信装置。
前記時間オフセット（ｔｄ）は前記同期パルス（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）のエッジ幅（ｔｆ）以下である、請求項１から４のいずれか１項記載の受信装置。
前記バス接続装置（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）は前記同期パルス（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を電圧パルスとして前記接続されたバス接続（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）に出力する、請求項１から５のいずれか１項記載の受信装置。
前記バス接続装置（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）は前記バス接続（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を介して受け取った電流信号（Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄ）を電圧信号（Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ２ｃ、Ｓ２ｄ）に変換し、前記制御装置（１４）へ出力する、請求項１から６のいずれか１項記載の受信装置。
請求項１から７のいずれか１項記載の受信器（２）と少なくとも２つの送信器（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）を有する回路装置（１）であって、前記送信器はそれぞれバス接続（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を介して前記受信装置（２）のバス接続装置（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）と接続されており、
前記送信器（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）は前記各バス接続（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を介して電流信号（Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄ）を送信するものであり、それぞれ異なる反応時間で前記電流信号（Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄ）を送信するために、前記バス接続（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を介して同期パルス（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を受信することにより同期化される、ことを特徴とする回路装置（１）。
前記送信器（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）はエネルギー自給式でなく構成されており、前記バス接続（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を介してエネルギーが供給され、インタフェース電流（Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ、Ｉｄ）の電流変調により電流信号（Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄ）を形成する、請求項８記載の回路装置。
前記送信器は測定信号又は測定信号が導出される信号を電流信号（Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄ）として送出するセンサ（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）であり、前記受信装置（２）は中央制御装置の一部である、請求項８又は９記載の回路装置。
車両の乗員保護システムの一部である、請求項１０記載の回路装置。
バスシステム（４）を介して電流信号（Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄ）を伝送する方法であって、共通の受信装置（２）から少なくとも２つのバス接続（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を介して少なくとも２つの送信器（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）に同期パルス（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を出力し、前記少なくとも２つの送信器（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）が異なる反応時間を以て前記電流信号（Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄ）を前記バス接続（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を介して受信装置（２）へ伝送するようにした方法において、
前記受信装置（２）は、少なくとも１つの制御装置（１４）と少なくとも２つのバス接続装置（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）とを有しており、前記少なくとも２つのバス接続装置（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）は、それぞれ、前記制御装置（１４）に互いに並列に接続されており、
前記受信装置（２）の前記少なくとも２つのバス接続装置（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）が前記複数のバス接続（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を介して前記同期パルス（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を、相互に少なくとも１つの時間オフセット（ｔｄ）を以て出力するようにし、前記時間オフセット（ｔｄ）は、前記同期パルス（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）のパルス幅（ｔｐ）よりも小さくなるように前記制御装置（１４）によって電子的に制御されている、ことを特徴とする方法。