車両センサと、車両状態を決定するための制御装置および少なくとも２つの車両センサを有するシステムと、車両状態を決定するための制御装置および少なくとも２つの車両センサを有するシステムを動作させる方法
ここで提案されているのは、車両状態を決定する制御装置および少なくとも２つの車両センサを有するシステムと、このようなシステムを動作させる方法とであり、ここでは第１データ伝送に対し、少なくとも１つの第１車両センサは、無線だけを介して制御装置および／または少なくとも１つの第２車両センサに接続されている。第２データ伝送に対し、上記の少なくとも１つの第２車両センサは、ケーブルを介して上記の制御装置に接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来の技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載された車両センサと、請求項４の上位概念に記載された、車両状態を決定する制御装置および少なくとも１つの車両センサを有するシステムと、請求項９に記載されたこのようなシステムを動作させる方法とに関する。
【０００２】
DE 11 2006 003 053 T5からは無線式の回転速度センサが公知であり、ここでは車両ホイールないしは車両タイヤの回転数が測定され、このセンサによって記録された測定値が、ホイールの回転数を表すデータメッセージに処理される。さらに上記のセンサは、上記のデータメッセージを無線で送信するように構成されている。ホイール回転数を測定するため、測定ユニットにより、磁束変化が測定され、相応する信号が無線で基地局または制御ユニットに返送される。上記のセンサコンポーネントには、バッテリまたは別のタイプのエネルギまたは電流源が含まれており、一般的にはこれら供給源により、例えば電圧の低い供給部から比較的少ない電流が供給される。さらにいわゆるＥＣＵコンポーネントは、センサコンポーネントに指示して、これをスリープモードに移行させてバッテリ電流を節約させることができる。それはこの車両が停止している可能性があるからである。US 2004/0150516 Alからは無線式回転数センサシステムが公知であり、ここでは必要なエネルギが形成および／または蓄積されて無線式回転数センサに給電が行われる。ここではエネルギ管理が行われており、このエネルギ管理では、ジェネレータを使用してエネルギを形成しており、このジェネレータは、車両ホイールの回転をエネルギ形成に利用している。またここでは蓄積装置として、効率の高い再充電可能バッテリまたはスーパーコンデンサが使用される。ジェネレータとしてはいわゆる多極回転ジェネレータを使用することができる。上記のセンサ素子はスリープモードに移行するかまたインアクティブ状態に切り換えることができ、ここでこのスリープモードまたはインアクティブ状態は、上記の制御装置により、そのセンサモジュールを介してこのセンサが起こされるまで継続する。
【０００３】
発明の開示
これに対し、独立請求項の特徴部分に記載された特徴的構成を有する車両センサ、ないしは車両状態を求める制御装置および少なくとも２つの車両センサを有する本発明のシステム、ないしはこのようなシステムを動作させるための本発明の方法の利点は、上記の車両センサのうちの少なくとも１つが、上記の制御装置にケーブル接続でデータを伝送するインタフェースを有することである。少なくとも１つの車両センサから制御装置にケーブル接続データ伝送することによって可能になるのは、データをこの制御装置に連続して伝送するかないしはこの制御装置と交換することであり、この場合にはこの制御装置により、上記の車両状態をつねに実際の状態に維持して決定することができる。上記の車両センサおよび制御装置からなるネットワークトポロジにより、データ伝送に対して大きなフレキシビリティが得られ、これによってデータ伝送速度、車両センサのエネルギ消費、および個々の車両センサの故障についてのストラテジが最適化される。上記のケーブル接続データ伝送により、極めて高いデータ伝送レートが可能になる。したがって本発明によるネットワークトポロジによって可能になるのは、制御装置とケーブル接続データ伝送を行う少なくとも１つの車両センサをネットワークノードとして構成できることである。殊にこのネットワークトポロジにより、車両センサから制御装置への無線伝送の利点と、ケーブル接続データ伝送の利点とが組み合わせされる。というのは、通例制御装置ケーブルに接続されている車両センサが１つ少なくなっただけで、面積の大きなケーブル接続部が省略され、このことは、原材料、重量およびコストの大きな節約に結び付くからである。これによって殊に車両センサの取り付けが簡単になる。それは上記の車両センサのうちの１つまたはいくつかだけしかケーブル接続を必要としないからである。これによって車両センサの取り付けにおいて一層高い自由度が得られる。後で説明するように、無線ベースでデータ伝送を行う車両センサは、このデータ伝送を低いデータレートで、ないしはイベント指向ないしはルールベースで実行することができる。すなわちこの車両センサは、データ伝送が必要であることが測定値によって示されている場合にだけ、データを伝送するのである。ここでは、例えば測定値が閾値を上回ったことによって上記の伝送を開始することができる。
【０００４】
例えば非常動作時に無線伝送が故障した場合、車両状態の決定は、上記の１つまたは複数のケーブル接続センサだけで行うことができる。
【０００５】
本発明において車両センサは、車両パラメタを測定して電気信号に変換するセンサである。これらの車両センサは、上記の制御装置から離されて車両に取り付けられている。しかしながら上記の伝送を制御装置内の車両センサによって行うことも可能である。このような車両センサの例は、アンチロックブレーキシステム、アンチスリップ制御部または電子スタビリティプログラム、電子油圧式ブレーキの構成部分としての回転数センサ、ならびにエンジン制御および／またはトランスミッション制御用の回転数センサである。別の例は、いわゆるアダプティブクルーズコントロールシステムにおけるホイールセンサ、または駐車支援における超音波センサおよびレーダセンサまたはビデオセンサ、または疲労識別に使用されるビデオセンサなどのセンサである。さらに他の例は、いわゆるアクティブフロントステアリング用のセンサ、すなわち操舵センサないしは４輪ステアリング用のセンサ、またはアダプティブライティング用のセンサ、または電動油圧式パワーステアリングと称される電動油圧操舵システム用のセンサである。
【０００６】
本発明において上記の無線インタフェースは、少なくとも１つの受信システムであり、この受信システムは、無線信号を受信することができ、またこの無線信号を車両センサの別の処理部に供給する。しかしながら無線信号を送出するため、例えば別のセンサまたは制御装置などの通信相手との双方向通信を可能にするためにセンサモジュールを設けることも可能である。上記の無線伝送に対し、例えばＤＳＳＳ（direct sequence spectrum）などのシーケンス拡散または送信周波数の連続変更（ＦＨＳＳ:frequency hopping spectrum）を使用可能である。また本発明では、いわゆるＲＦＩＤ、すなわちいわゆるトランスポンダ技術を使用することも可能である。ここでは放射される電磁波を介してエネルギ供給を行うこともでき、この際には上記のセンサモジュールのアンテナコイルにおいて誘導された電流が整流されてコンデンサなどのエネルギ蓄積器にチャージされる。このエネルギ蓄積器は、読み出しプロセスに対してチップに電流を供給するか、またはこのエネルギ蓄積器を上記のマイクロチップの給電だけに使用することができる。上記の信号送出は、制御装置内の送信器によってまたは外部送信器によって上記のセンサに向けて直接行われる。ＲＦＩＤタグは、上記の電磁波を変調し、これによって情報を伝送する。
【０００７】
上記の無線伝送に対し、時間または周波数多重化および周波数などの考えられ得るすべての変調技術を使用することができる。
【０００８】
これによれば無線ベースのデータ伝送は、上で説明したように無線を介するデータの伝送である。
【０００９】
さらに本発明による車両センサは、ケーブル接続データ伝送のためのインタフェースを有する。このインタフェースは、電気式または光学式に実施することが可能なケーブルにより、上記の車両センサと制御装置とをデータ伝送のために接続する。このようなケーブル接続データ伝送の例は、いわゆるＰＳＩ−５インタフェースであり、これはwww.psi5.orgに記載されている。しかしながら所要のデータ伝送レート、組み込み条件およびコストに応じて、別のケーブル接続伝送も可能である。このケーブル接続データ伝送も単方向または双方向に実施することができる。
【００１０】
本発明において上記のシステムを特徴付けるのは、車両状態を決定する制御装置と、少なくとも２つの車両センサとからなるネットワークトポロジであり、ここで車両状態を決定するこの制御装置は、ふつうはケーシングを有する構造ユニットであり、例えば走行動特性制御部、ブレーキ制御部および／またはエアバッグ制御装置である。
【００１１】
しかしながらこの制御装置は、択一的または付加的に別の車両状態を決定することもできる。
【００１２】
本発明によるシステムにとって特徴的であるのは、少なくとも１つの車両センサが、無線だけを介して上記の制御装置または別の車両センサに接続されることである。この場合、少なくとも１つの別の車両センサは、データ伝送のためのケーブルを介して上記の制御装置に接続される。しかしながらこの別の車両センサは、無線インタフェースも有する。上記のセンサ間をケーブル接続することも考えられる。
【００１３】
本発明において伝送されるデータは、例えば実際のセンサ値が入れられるデータメッセージである。センサ信号はこれらのセンサ値であり、これらのセンサ値は上記のセンサ素子によって出力されたものである。ここでは複数のセンサ信号を多重化することも考えられる。上記のデータメッセージは、例えばセンサ値の有効データの他に、識別データまたは誤り訂正のための付加的なデータなどの別のデータを有することができる。
【００１４】
本発明による方法に記載されているのは、上で示した本発明によるシステムをどのように動作させるかである。したがってここでは上で説明したフレキシブルなアプローチが、相応のネットワークトポロジに対して可能である。
【００１５】
従属請求項に記載した手段および発展形態により、独立請求項に記載した対象の有利な改善が可能である。
【００１６】
有利であるのは、データを受信するためだけに上記の車両センサの無線インタフェースを構成することである。これによって上記の車両センサを極めて簡単に構成することができる。制御装置とのケーブル接続も有するこの車両センサは、別の車両センサのデータを無線によって単に集め、つぎに多重化を行い、または前処理を行った後、または優先度付けを行った後、ケーブルを介し、高い伝送レートで上記の制御装置に伝送する。
【００１７】
本発明によるこの車両センサは有利にも制御部を有することができ、この制御部は、ケーブル接続データ伝送または無線ベースのデータ伝送が故障した際にそれぞれ他方の伝送方式に切り換える。本発明による上記の車両センサは、ネットワークノードとして使用される。ここで殊に有利であるのは、一方の伝送方式が故障した際、すなわち無線ベースのデータ伝送またはケーブル接続データ伝送が故障した際にはそれぞれ他方のデータ伝送が使用されることである。したがってここでは冗長性が設けられているのであり、本発明ではこの冗長性も有効に利用しているのである。これによってデータ伝送の確実性が高まる。上記の制御部は、車両センサの電子回路において例えばソフトウェア的またはハードウェア的に構成され、例えば測定によってまたは通信相手とのデータ交換によって、それぞれの伝送路が設けられていることを、すなわち無線ベースの伝送またはケーブル接続データ伝送が設けられていることを評価するのである。
【００１８】
すでに上で示したように上記のケーブル接続データ伝送は有利にも無線ベースのデータ伝送よりも高い伝送レートを有する。したがってケーブル接続データ伝送を介して上記の車両センサのデータを集中的に制御装置に伝送することができる。これに対し、データ伝送レートが比較的低い個々の車両センサは、無線およびケーブル接続データ伝送により、上記のネットワークノードすなわち上記の車両センサにそのデータを伝送するのである。したがって制御装置は、上記のデータを一層高い伝送レートで受信してこれを評価することもできるのである。例えば無線ベースのデータ伝送しか有しない車両センサは、殊に発電作用を伴う測定原理を有する場合、データ伝送レートが低いことに起因して、少ないエネルギでやりくりすることができる。バッテリ給電または別のエネルギ蓄積器の場合にも有利であるのは、無線伝送に対してデータ伝送レートを一層低くしてエネルギを節約することである。これに対し、ケーブル接続データ伝送を備えた車両センサには、このケーブルそれ自体を介してエネルギを付加的に供給することができる。
【００１９】
無線ベースおよびケーブル接続データ伝送を有する車両センサを有利には通信ノードとして使用することにより、車両に車両センサを配置、取り付けおよび構成する際に高い自由度が得られる。この場合には必ずしも制御装置に到達するまで個々の車両センサのデータ伝送をする必要はなく、通信ノードとして機能する近くの車両センサに向けて行うこともできる。これによって一層簡単かつ簡潔なコンポーネントを使用することができる。しかしながら付加的には、無線ベースのデータ伝送しか有しない車両センサを通信ノードとして実施して、例えば別の車両センサを受信局として使用することも可能である。これによってすべての車両センサが多くのエネルギを必要とはしなくなり、別の通信ノードまたは制御装置にデータを直接伝送する通信ノードだけがエネルギを必要とするようになるのである。また複数の車両センサにおいて上記のように階層を設けることにより、ネットワークトポロジが簡単になり、また一層高いフレキシビリティが得られる。この場合、上ですでに示したように送信および受信モジュールを実現するため、データ伝送を単方向にすることは殊に簡単である。しかしながら双方向にすることにより、データ交換が可能になり、これによって殊に通信路の故障の検出が容易になるという利点が得られる。
【００２０】
本発明の複数の実施例を図面に示し、以下で詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１のネットワークトポロジを示す図である。
【図２】第２のネットワークトポロジを示す図である。
【図３】第３のネットワークトポロジを示す図である。
【図４】第４のネットワークトポロジを示す図である。
【図５】回転数センサの第１実施形態を示す図である。
【図６】回転数センサの第２実施形態を示す図である。
【図７】本発明による車両センサおよび制御装置のブロック回路図である。
【図８】上記の車両センサのエネルギ形成およびセンサ信号形成に関する回路部分を示す図である。
【図９】センサのブロック回路図である。
【図１０】本発明による方法のフローチャートを示す図である。
【図１１】本発明による方法の別のフローチャートを示す図である。
【図１２】本発明による方法の別のフローチャートを示す図である。
【図１３】本発明による方法の別のフローチャートを示す図である。
【００２２】
図１には、本発明によるシステムの第１のネットワークトポロジがブロック図で示されている。制御装置ＥＣＵは、ケーブルＫ１を介して第１車両センサＷＳＳ１に接続されている。第１車両センサは、例えば別の車両センサと同様に回転数センサであり、ケーブルインタフェースの他に無線伝送Ｆ１のための無線インタフェースも有している。別の車両センサＷＳＳ２ないし４は、無線ベースのデータ伝送Ｆ２ないし４だけしか有しない。制御装置ＥＣＵそれ自体は無線インタフェースを有しない。本発明において第１車両センサＷＳＳ１は、他の車両センサＷＳＳ２ないし４からそのデータを受信し、ケーブルＫ１を介してこれらのデータを制御装置ＥＣＵに伝送するため、制御装置ＥＣＵは、車両状態を決定することができる。本発明では上記の無線伝送は単方向に行うことができる。それは、データ伝送パスが冗長に設けられていないからである。これによって通信インタフェースが簡単になる。また第１車両センサＷＳＳ１から制御装置ＥＣＵへのケーブル接続データ伝送も単方向に、例えばいわゆるＰＳＩ５インタフェースとして構成することができる。無線伝送だけしか有しない上記の個々の車両センサは、例えば、発電作用を伴う測定原理を有することができ、測定そのものを介して、その動作に必要なエネルギを形成することができる。択一的には個々のセンサＷＳＳ２ないし４はバッテリを有するかまたは無線を介して必要なエネルギを、例えばセンサＷＳＳ１から得ることができる。センサＷＳＳ１は、例えばケーブルＫ１を介して制御装置ＥＣＵからエネルギを得ることができる。しかしながらケーブルＫ１が例えば光学式に構成される場合、センサＷＳＳ１も発電作用を伴う測定原理または別のエネルギ源を有することが可能である。制御装置ＥＣＵおよび／または上記のセンサは、無線および／またはケーブルを介して、図示しない別の制御装置、ネットワークノードおよび／またはセンサに接続してデータ伝送を行うことができる。
【００２３】
本発明によるネットワークトポロジの第２実施形態が図２に示されている。図１とは異なり、ここでは制御装置ＥＣＵも無線伝送Ｆ５を有する。その他の点についていえば、同じ参照番号は図１と同じエレメントを示す。制御装置ＥＣＵに対して無線インタフェースを追加することによって可能になるのは、第１に、第１車両センサＷＳＳ１と制御装置ＥＣＵとの間の伝送路に冗長性が設けられ、したがってこれらのデータ伝送路のうちの１つが故障した場合に切り換えを行えることである。第２に、制御装置ＥＣＵは、無線インタフェースしか有しない車両センサと直接通信することができる。例えば、車両センサのうちのいくつか、例えばＷＳＳ３およびＷＳＳ４が、車両センサＷＳＳ１側よりも制御装置ＥＣＵ側に近いこともあり得る。この場合に上記のデータ伝送用のエネルギを最小に維持するために有利であるのは、第１車両センサＷＳＳ１側よりも制御装置ＥＣＵ側に近いセンサが、そのデータを制御装置ＥＣＵに直接伝送することである。これは、例えば制御装置ＥＣＵへの無線信号を相応にアドレッシングすることによって行うことができ、ここでこれは、制御装置ＥＣＵだけでしかデコーディングできないデータを相応にコーディングするか、またはバスの基本原理ではふつうである、ある種のアービトレーションを行うことによって行われる。無線信号を直接識別することも可能であり、例えばヘッダにおいてアドレスを指定し、このアドレスによって制御装置ＥＣＵは、データが自分用のものであることを識別し、また第１車両センサＷＳＳ１は、データが自分用のものでないことを識別するのである。上記の無線信号のエネルギないしは振幅の量を調整して、減衰によって上記の無線信号が目的とする受信器ではない別の受信器に到達しないようにすることも可能である。
【００２４】
図３には、本発明によるネットワークトポロジの別の変形実施形態が示されている。ここでも同じ参照符号は同じエレメントを示している。図２とは異なり、制御装置ＥＣＵとセンサＷＳＳ４との間にケーブルＫ２が追加されている。したがってここでは車両センサＷＳＳ１および車両センサＷＳＳ４により、２つの通信ノードを設けることができる。これにより、例えば、車両センサＷＳＳ３はそのデータをセンサＷＳＳ４に伝送し、センサＷＳＳ２は車両センサＷＳＳ１に伝送し、つぎに車両センサＷＳＳ１およびＷＳＳ４がこれらのデータおよび自分の測定データを制御装置ＥＣＵに伝送することができる。制御装置ＥＣＵが無線伝送できることにより、相応の冗長性が得られる。
【００２５】
図４には第４ネットワークトポロジが示されており、このネットワークトポロジは、図２のネットワークトポロジとはつぎの点が異なっている。すなわち、ここではケーブルＫ３が設けられており、このケーブルに車両センサＷＳＳ１と、車両センサＷＳＳ３と、制御装置ＥＣＵとが接続されているため、バス接続が存在するのである。これは、図３とは択一的な２つのネットワークノードＷＳＳ１およびＷＳＳ３を有する実施形態であり、この場合にこれらのノードは、バス接続Ｋ３を介して制御装置ＥＣＵに接続されている。
【００２６】
図５にはアクティブ回転数センサの動作の仕方が示されており、この回転数センサは、動作のために電圧源に接続される。この車両センサにより、磁束密度変化が検出される。ここではセンサ素子２２として例えばホールセンサが設けられており、このセンサより、スチールホイール２０の磁束密度変化が測定される。付加的にはさらに磁石２１が設けられており、この磁石は、回転するスチールホイールによってその磁場に変化が生じる。結果として得られる信号は正弦波信号２３であり、この信号は、制御装置ＥＣＵに転送されてさらなる処理が行われる。
【００２７】
回転数センサの別の実施形態が図６に図示されている。ここでは、磁場極が変化する多極エンコーダ３０がホイールとして設けられている。このホイールが回転すると、センサ素子３１における磁束が変化する。このセンサ素子の信号は、ＡＳＩＣによって評価され、つぎにデジタル信号として制御装置ＥＣＵに伝送される。これらのデジタル信号には参照符号３２が付されている。
【００２８】
公知の原理は、ホール効果、異方性磁気抵抗効果および巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ効果）である。この信号はＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）によって処理されて、運動に依存しない一定の振幅を有する信号が供給される。この信号も上記のネットワークノードを経由し、ケーブルを介して上記の制御装置に連続的に伝送され、そこのマイクロコントローラにおいて後続処理される。別の択一的な実施形態は上に示されている。
【００２９】
図７には参照符号４０ないし４５で示した車両センサと、制御装置ＥＣＵとの間の無線伝送がブロック図で示されている。この車両センサは、センサ信号およびエネルギを同時に形成するただ１つの装置４０を有する。ふつうＡＳＩＣに配置されるエネルギ管理部４１を介し、エネルギがエネルギ蓄積器４１に蓄積される。このエネルギ蓄積器は、例えば、ＥＭＣ（電磁両立性）にも使用されるコンデンサである。上記のセンサ信号は、マイクロコントローラ４３の内部または外部のアナログデジタル変換器に伝送されてデジタル化される。マイクロコントローラ４３は、上記のデジタルセンサ信号をリングバッファ４４に記憶し、車両速度などの車両パラメタおよび／またはホイールのロックまたはスリップなどのイベントなどによってこのことが示された場合、トランシーバ４５を介し、無線信号によって制御装置ＥＣＵの別のトランシーバ４６にリングバッファ４４のデータを伝送する。これらのデータは、上記のセンサ信号それ自体かまたは制御装置ＥＣＵから得ることができる。このためにこの例の無線通信は、双方向にも構成される。上記のＡＳＩＣは、センサ信号から速度に依存する電圧信号を形成し、この電圧信号はすでに上記のセンサモジュールにおいてデジタルに処理される。ここでマイクロコントローラ４３は、上記のセンサ信号を制御装置固有の信号に変換し、この信号を評価し、データを連続してリングメモリに記憶することができる。これらの記憶されたこのデータはふつう、例えば許容されない速度変化の場合に利用され、トランシーバ４２に転送され、このトランシーバによって制御装置ＥＣＵに伝送される。上記のＡＳＩＣまたはマイクロコントローラにおいてデジタル速度信号または加速度信号に変換することにより、後続処理が簡単になる。この速度または加速度信号は、トランスミッタ４５またはトランシーバにより、固定の離散的な時間間隔で制御装置ＥＣＵに直接送信することができるか、またはこの信号はマイクロコントローラにおいてあらかじめ後続処理されて評価される。この場合にこの実施例では、トランシーバ４５の上で説明した速度に依存するデータ伝送レートまたはルールベースのデータ伝送レートを調整することができる。
【００３０】
図８には本発明による車両センサの一部分が示されている。コイルＳＰは、一方ではセンサ処理ＰＰのため、他方ではエネルギ形成ＥＥのためにＡＳＩＣに接続されている。エネルギ供給部ＥＥは、例えばコンデンサＣまたは別の複数のコンデンサまたはエネルギ蓄積器を充電することができる。センサ信号前処理部ＰＰによって処理されたセンサ信号は、トランシーバＴＸに伝送され、このトランシーバは、アンテナＡＴを介し、上記のセンサ信号に依存して上記のデータを放射する。
【００３１】
トランシーバＴＸの考えられ得る実施例は図９に示されている。上記のデジタル信号は、まずアナログ信号に変換することができ、このアナログ信号が増幅されてつぎに変調される。ここでこの変調は、シーケンス拡散または周波数ホッピングによって行われる。上記の変調は、すでにデジタルの段階で行うこともでき、またこの変調の後、増幅器を使用することも可能である。上記の受信器構造は逆に構成される。すなわち、多くの場合には受信アンテナの後に、周波数変換器、増幅器、フィルタならびにデジタル信号処理部が続いているのである。
【００３２】
図１０には本発明による方法の第１実施形態がフローチャートで示されている。方法ステップ１００において車両センサＷＳＳ１は無線を介して別のセンサのデータを受信する。方法ステップ１０１ではオプションで、車両センサＷＳＳ１における前記の受信データの前処理が行われる。また優先度付けおよび前評価を行うことができる。さらに妥当性のチェックを行うことできる。例えば制御装置ＥＣＵの負荷軽減に結び付く別の方法ステップをここで行うことができる。方法ステップ１０２において車両センサＷＳＳ１は、上記のデータを優先度にしたがいまたルールにしたがって多重化してケーブルＫ１を介してＥＣＵに伝送する。これには上記の車両センサそれ自体によって測定したデータも属する。このデータ伝送は、上で説明したようにデータメッセージにおいて行うことができる。方法ステップ１０３では上記の受信が、制御装置ＥＣＵによって行われる。制御装置ＥＣＵは、受信したデータの誤り訂正も行う。ここではさらに別の複数の方法ステップを実行することができる。方法ステップ１０４では上記の測定データによって車両状態を決定する。
【００３３】
図１１には、本発明の方法の別の実施例が示されている。ここでも方法ステップ１１０において、通信ノードとしての車両センサＷＳＳ１は、無線を介して別のセンサのデータを受信する。方法ステップ１１１では上で説明した前処理が行われる。方法ステップ１１２では車両センサＷＳＳ１により、データ伝送に対してケーブル接続が適しているか否かについてチェックが行われる。これは、例えば制御装置ＥＣＵへのテスト伝送または抵抗を測定することによって行うことができる。方法ステップ１１３では、このテストが成功したか否かがチェックされる。テストが成功した場合、方法ステップ１１４において、ケーブルを介して制御装置ＥＣＵへの伝送が行われる。方法ステップ１１５ではこれらのデータが受信される。しかしながら方法ステップ１１３において、上記の伝送がケーブルを介して行えないことが確認された場合、方法ステップ１１７にジャンプし、この方法ステップにより、無線を介して制御装置ＥＣＵへのデータ伝送が行われる。この後、ここでも方法ステップ１１５にジャンプし、この方法ステップにより、制御装置ＥＣＵによる受信が行われる。方法ステップ１１６では、受信したデータに基づいて車両状態が決定される。
【００３４】
図１２には、本発明による方法の別の実施例が示されている。方法ステップ１２０では、複数の通信ノードのうちの１つ、例えば車両センサＷＳＳ１が故障しているか否かが確認される。その後、方法ステップ１２１において残りの車両センサは、制御装置ＥＣＵまたは別の動作通信ノードへの無線伝送に切り換わる。方法ステップ１２２でも車両状態が決定される。
【００３５】
図１３には本発明による方法の最後の実施例が記載されている。方法ステップ１３０において上記の通信ノード、例えば車両センサＷＳＳ１は、所定のアドレッシングを介してそのデータを受信する。すなわち、上記の無線信号はアドレスを有しており、上記の通信ノードは、このアドレスに基づいてそれぞれのデータが自分向けのものであるか否かを識別するのである。つぎにここでも方法ステップ１３１においてこの通信ノードから制御装置ＥＣＵにデータの伝送が行われる。方法ステップ１３３では車両状態が決定され、ここでこれも制御装置に直接アドレッシングされたデータを介し、上記の車両センサによって行われる。このアドレッシングは、方法ステップ１３２において行われる。
【技術分野】
【０００１】
従来の技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載された車両センサと、請求項４の上位概念に記載された、車両状態を決定する制御装置および少なくとも１つの車両センサを有するシステムと、請求項９に記載されたこのようなシステムを動作させる方法とに関する。
【０００２】
DE 11 2006 003 053 T5からは無線式の回転速度センサが公知であり、ここでは車両ホイールないしは車両タイヤの回転数が測定され、このセンサによって記録された測定値が、ホイールの回転数を表すデータメッセージに処理される。さらに上記のセンサは、上記のデータメッセージを無線で送信するように構成されている。ホイール回転数を測定するため、測定ユニットにより、磁束変化が測定され、相応する信号が無線で基地局または制御ユニットに返送される。上記のセンサコンポーネントには、バッテリまたは別のタイプのエネルギまたは電流源が含まれており、一般的にはこれら供給源により、例えば電圧の低い供給部から比較的少ない電流が供給される。さらにいわゆるＥＣＵコンポーネントは、センサコンポーネントに指示して、これをスリープモードに移行させてバッテリ電流を節約させることができる。それはこの車両が停止している可能性があるからである。US 2004/0150516 Alからは無線式回転数センサシステムが公知であり、ここでは必要なエネルギが形成および／または蓄積されて無線式回転数センサに給電が行われる。ここではエネルギ管理が行われており、このエネルギ管理では、ジェネレータを使用してエネルギを形成しており、このジェネレータは、車両ホイールの回転をエネルギ形成に利用している。またここでは蓄積装置として、効率の高い再充電可能バッテリまたはスーパーコンデンサが使用される。ジェネレータとしてはいわゆる多極回転ジェネレータを使用することができる。上記のセンサ素子はスリープモードに移行するかまたインアクティブ状態に切り換えることができ、ここでこのスリープモードまたはインアクティブ状態は、上記の制御装置により、そのセンサモジュールを介してこのセンサが起こされるまで継続する。
【０００３】
発明の開示
これに対し、独立請求項の特徴部分に記載された特徴的構成を有する車両センサ、ないしは車両状態を求める制御装置および少なくとも２つの車両センサを有する本発明のシステム、ないしはこのようなシステムを動作させるための本発明の方法の利点は、上記の車両センサのうちの少なくとも１つが、上記の制御装置にケーブル接続でデータを伝送するインタフェースを有することである。少なくとも１つの車両センサから制御装置にケーブル接続データ伝送することによって可能になるのは、データをこの制御装置に連続して伝送するかないしはこの制御装置と交換することであり、この場合にはこの制御装置により、上記の車両状態をつねに実際の状態に維持して決定することができる。上記の車両センサおよび制御装置からなるネットワークトポロジにより、データ伝送に対して大きなフレキシビリティが得られ、これによってデータ伝送速度、車両センサのエネルギ消費、および個々の車両センサの故障についてのストラテジが最適化される。上記のケーブル接続データ伝送により、極めて高いデータ伝送レートが可能になる。したがって本発明によるネットワークトポロジによって可能になるのは、制御装置とケーブル接続データ伝送を行う少なくとも１つの車両センサをネットワークノードとして構成できることである。殊にこのネットワークトポロジにより、車両センサから制御装置への無線伝送の利点と、ケーブル接続データ伝送の利点とが組み合わせされる。というのは、通例制御装置ケーブルに接続されている車両センサが１つ少なくなっただけで、面積の大きなケーブル接続部が省略され、このことは、原材料、重量およびコストの大きな節約に結び付くからである。これによって殊に車両センサの取り付けが簡単になる。それは上記の車両センサのうちの１つまたはいくつかだけしかケーブル接続を必要としないからである。これによって車両センサの取り付けにおいて一層高い自由度が得られる。後で説明するように、無線ベースでデータ伝送を行う車両センサは、このデータ伝送を低いデータレートで、ないしはイベント指向ないしはルールベースで実行することができる。すなわちこの車両センサは、データ伝送が必要であることが測定値によって示されている場合にだけ、データを伝送するのである。ここでは、例えば測定値が閾値を上回ったことによって上記の伝送を開始することができる。
【０００４】
例えば非常動作時に無線伝送が故障した場合、車両状態の決定は、上記の１つまたは複数のケーブル接続センサだけで行うことができる。
【０００５】
本発明において車両センサは、車両パラメタを測定して電気信号に変換するセンサである。これらの車両センサは、上記の制御装置から離されて車両に取り付けられている。しかしながら上記の伝送を制御装置内の車両センサによって行うことも可能である。このような車両センサの例は、アンチロックブレーキシステム、アンチスリップ制御部または電子スタビリティプログラム、電子油圧式ブレーキの構成部分としての回転数センサ、ならびにエンジン制御および／またはトランスミッション制御用の回転数センサである。別の例は、いわゆるアダプティブクルーズコントロールシステムにおけるホイールセンサ、または駐車支援における超音波センサおよびレーダセンサまたはビデオセンサ、または疲労識別に使用されるビデオセンサなどのセンサである。さらに他の例は、いわゆるアクティブフロントステアリング用のセンサ、すなわち操舵センサないしは４輪ステアリング用のセンサ、またはアダプティブライティング用のセンサ、または電動油圧式パワーステアリングと称される電動油圧操舵システム用のセンサである。
【０００６】
本発明において上記の無線インタフェースは、少なくとも１つの受信システムであり、この受信システムは、無線信号を受信することができ、またこの無線信号を車両センサの別の処理部に供給する。しかしながら無線信号を送出するため、例えば別のセンサまたは制御装置などの通信相手との双方向通信を可能にするためにセンサモジュールを設けることも可能である。上記の無線伝送に対し、例えばＤＳＳＳ（direct sequence spectrum）などのシーケンス拡散または送信周波数の連続変更（ＦＨＳＳ:frequency hopping spectrum）を使用可能である。また本発明では、いわゆるＲＦＩＤ、すなわちいわゆるトランスポンダ技術を使用することも可能である。ここでは放射される電磁波を介してエネルギ供給を行うこともでき、この際には上記のセンサモジュールのアンテナコイルにおいて誘導された電流が整流されてコンデンサなどのエネルギ蓄積器にチャージされる。このエネルギ蓄積器は、読み出しプロセスに対してチップに電流を供給するか、またはこのエネルギ蓄積器を上記のマイクロチップの給電だけに使用することができる。上記の信号送出は、制御装置内の送信器によってまたは外部送信器によって上記のセンサに向けて直接行われる。ＲＦＩＤタグは、上記の電磁波を変調し、これによって情報を伝送する。
【０００７】
上記の無線伝送に対し、時間または周波数多重化および周波数などの考えられ得るすべての変調技術を使用することができる。
【０００８】
これによれば無線ベースのデータ伝送は、上で説明したように無線を介するデータの伝送である。
【０００９】
さらに本発明による車両センサは、ケーブル接続データ伝送のためのインタフェースを有する。このインタフェースは、電気式または光学式に実施することが可能なケーブルにより、上記の車両センサと制御装置とをデータ伝送のために接続する。このようなケーブル接続データ伝送の例は、いわゆるＰＳＩ−５インタフェースであり、これはwww.psi5.orgに記載されている。しかしながら所要のデータ伝送レート、組み込み条件およびコストに応じて、別のケーブル接続伝送も可能である。このケーブル接続データ伝送も単方向または双方向に実施することができる。
【００１０】
本発明において上記のシステムを特徴付けるのは、車両状態を決定する制御装置と、少なくとも２つの車両センサとからなるネットワークトポロジであり、ここで車両状態を決定するこの制御装置は、ふつうはケーシングを有する構造ユニットであり、例えば走行動特性制御部、ブレーキ制御部および／またはエアバッグ制御装置である。
【００１１】
しかしながらこの制御装置は、択一的または付加的に別の車両状態を決定することもできる。
【００１２】
本発明によるシステムにとって特徴的であるのは、少なくとも１つの車両センサが、無線だけを介して上記の制御装置または別の車両センサに接続されることである。この場合、少なくとも１つの別の車両センサは、データ伝送のためのケーブルを介して上記の制御装置に接続される。しかしながらこの別の車両センサは、無線インタフェースも有する。上記のセンサ間をケーブル接続することも考えられる。
【００１３】
本発明において伝送されるデータは、例えば実際のセンサ値が入れられるデータメッセージである。センサ信号はこれらのセンサ値であり、これらのセンサ値は上記のセンサ素子によって出力されたものである。ここでは複数のセンサ信号を多重化することも考えられる。上記のデータメッセージは、例えばセンサ値の有効データの他に、識別データまたは誤り訂正のための付加的なデータなどの別のデータを有することができる。
【００１４】
本発明による方法に記載されているのは、上で示した本発明によるシステムをどのように動作させるかである。したがってここでは上で説明したフレキシブルなアプローチが、相応のネットワークトポロジに対して可能である。
【００１５】
従属請求項に記載した手段および発展形態により、独立請求項に記載した対象の有利な改善が可能である。
【００１６】
有利であるのは、データを受信するためだけに上記の車両センサの無線インタフェースを構成することである。これによって上記の車両センサを極めて簡単に構成することができる。制御装置とのケーブル接続も有するこの車両センサは、別の車両センサのデータを無線によって単に集め、つぎに多重化を行い、または前処理を行った後、または優先度付けを行った後、ケーブルを介し、高い伝送レートで上記の制御装置に伝送する。
【００１７】
本発明によるこの車両センサは有利にも制御部を有することができ、この制御部は、ケーブル接続データ伝送または無線ベースのデータ伝送が故障した際にそれぞれ他方の伝送方式に切り換える。本発明による上記の車両センサは、ネットワークノードとして使用される。ここで殊に有利であるのは、一方の伝送方式が故障した際、すなわち無線ベースのデータ伝送またはケーブル接続データ伝送が故障した際にはそれぞれ他方のデータ伝送が使用されることである。したがってここでは冗長性が設けられているのであり、本発明ではこの冗長性も有効に利用しているのである。これによってデータ伝送の確実性が高まる。上記の制御部は、車両センサの電子回路において例えばソフトウェア的またはハードウェア的に構成され、例えば測定によってまたは通信相手とのデータ交換によって、それぞれの伝送路が設けられていることを、すなわち無線ベースの伝送またはケーブル接続データ伝送が設けられていることを評価するのである。
【００１８】
すでに上で示したように上記のケーブル接続データ伝送は有利にも無線ベースのデータ伝送よりも高い伝送レートを有する。したがってケーブル接続データ伝送を介して上記の車両センサのデータを集中的に制御装置に伝送することができる。これに対し、データ伝送レートが比較的低い個々の車両センサは、無線およびケーブル接続データ伝送により、上記のネットワークノードすなわち上記の車両センサにそのデータを伝送するのである。したがって制御装置は、上記のデータを一層高い伝送レートで受信してこれを評価することもできるのである。例えば無線ベースのデータ伝送しか有しない車両センサは、殊に発電作用を伴う測定原理を有する場合、データ伝送レートが低いことに起因して、少ないエネルギでやりくりすることができる。バッテリ給電または別のエネルギ蓄積器の場合にも有利であるのは、無線伝送に対してデータ伝送レートを一層低くしてエネルギを節約することである。これに対し、ケーブル接続データ伝送を備えた車両センサには、このケーブルそれ自体を介してエネルギを付加的に供給することができる。
【００１９】
無線ベースおよびケーブル接続データ伝送を有する車両センサを有利には通信ノードとして使用することにより、車両に車両センサを配置、取り付けおよび構成する際に高い自由度が得られる。この場合には必ずしも制御装置に到達するまで個々の車両センサのデータ伝送をする必要はなく、通信ノードとして機能する近くの車両センサに向けて行うこともできる。これによって一層簡単かつ簡潔なコンポーネントを使用することができる。しかしながら付加的には、無線ベースのデータ伝送しか有しない車両センサを通信ノードとして実施して、例えば別の車両センサを受信局として使用することも可能である。これによってすべての車両センサが多くのエネルギを必要とはしなくなり、別の通信ノードまたは制御装置にデータを直接伝送する通信ノードだけがエネルギを必要とするようになるのである。また複数の車両センサにおいて上記のように階層を設けることにより、ネットワークトポロジが簡単になり、また一層高いフレキシビリティが得られる。この場合、上ですでに示したように送信および受信モジュールを実現するため、データ伝送を単方向にすることは殊に簡単である。しかしながら双方向にすることにより、データ交換が可能になり、これによって殊に通信路の故障の検出が容易になるという利点が得られる。
【００２０】
本発明の複数の実施例を図面に示し、以下で詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１のネットワークトポロジを示す図である。
【図２】第２のネットワークトポロジを示す図である。
【図３】第３のネットワークトポロジを示す図である。
【図４】第４のネットワークトポロジを示す図である。
【図５】回転数センサの第１実施形態を示す図である。
【図６】回転数センサの第２実施形態を示す図である。
【図７】本発明による車両センサおよび制御装置のブロック回路図である。
【図８】上記の車両センサのエネルギ形成およびセンサ信号形成に関する回路部分を示す図である。
【図９】センサのブロック回路図である。
【図１０】本発明による方法のフローチャートを示す図である。
【図１１】本発明による方法の別のフローチャートを示す図である。
【図１２】本発明による方法の別のフローチャートを示す図である。
【図１３】本発明による方法の別のフローチャートを示す図である。
【００２２】
図１には、本発明によるシステムの第１のネットワークトポロジがブロック図で示されている。制御装置ＥＣＵは、ケーブルＫ１を介して第１車両センサＷＳＳ１に接続されている。第１車両センサは、例えば別の車両センサと同様に回転数センサであり、ケーブルインタフェースの他に無線伝送Ｆ１のための無線インタフェースも有している。別の車両センサＷＳＳ２ないし４は、無線ベースのデータ伝送Ｆ２ないし４だけしか有しない。制御装置ＥＣＵそれ自体は無線インタフェースを有しない。本発明において第１車両センサＷＳＳ１は、他の車両センサＷＳＳ２ないし４からそのデータを受信し、ケーブルＫ１を介してこれらのデータを制御装置ＥＣＵに伝送するため、制御装置ＥＣＵは、車両状態を決定することができる。本発明では上記の無線伝送は単方向に行うことができる。それは、データ伝送パスが冗長に設けられていないからである。これによって通信インタフェースが簡単になる。また第１車両センサＷＳＳ１から制御装置ＥＣＵへのケーブル接続データ伝送も単方向に、例えばいわゆるＰＳＩ５インタフェースとして構成することができる。無線伝送だけしか有しない上記の個々の車両センサは、例えば、発電作用を伴う測定原理を有することができ、測定そのものを介して、その動作に必要なエネルギを形成することができる。択一的には個々のセンサＷＳＳ２ないし４はバッテリを有するかまたは無線を介して必要なエネルギを、例えばセンサＷＳＳ１から得ることができる。センサＷＳＳ１は、例えばケーブルＫ１を介して制御装置ＥＣＵからエネルギを得ることができる。しかしながらケーブルＫ１が例えば光学式に構成される場合、センサＷＳＳ１も発電作用を伴う測定原理または別のエネルギ源を有することが可能である。制御装置ＥＣＵおよび／または上記のセンサは、無線および／またはケーブルを介して、図示しない別の制御装置、ネットワークノードおよび／またはセンサに接続してデータ伝送を行うことができる。
【００２３】
本発明によるネットワークトポロジの第２実施形態が図２に示されている。図１とは異なり、ここでは制御装置ＥＣＵも無線伝送Ｆ５を有する。その他の点についていえば、同じ参照番号は図１と同じエレメントを示す。制御装置ＥＣＵに対して無線インタフェースを追加することによって可能になるのは、第１に、第１車両センサＷＳＳ１と制御装置ＥＣＵとの間の伝送路に冗長性が設けられ、したがってこれらのデータ伝送路のうちの１つが故障した場合に切り換えを行えることである。第２に、制御装置ＥＣＵは、無線インタフェースしか有しない車両センサと直接通信することができる。例えば、車両センサのうちのいくつか、例えばＷＳＳ３およびＷＳＳ４が、車両センサＷＳＳ１側よりも制御装置ＥＣＵ側に近いこともあり得る。この場合に上記のデータ伝送用のエネルギを最小に維持するために有利であるのは、第１車両センサＷＳＳ１側よりも制御装置ＥＣＵ側に近いセンサが、そのデータを制御装置ＥＣＵに直接伝送することである。これは、例えば制御装置ＥＣＵへの無線信号を相応にアドレッシングすることによって行うことができ、ここでこれは、制御装置ＥＣＵだけでしかデコーディングできないデータを相応にコーディングするか、またはバスの基本原理ではふつうである、ある種のアービトレーションを行うことによって行われる。無線信号を直接識別することも可能であり、例えばヘッダにおいてアドレスを指定し、このアドレスによって制御装置ＥＣＵは、データが自分用のものであることを識別し、また第１車両センサＷＳＳ１は、データが自分用のものでないことを識別するのである。上記の無線信号のエネルギないしは振幅の量を調整して、減衰によって上記の無線信号が目的とする受信器ではない別の受信器に到達しないようにすることも可能である。
【００２４】
図３には、本発明によるネットワークトポロジの別の変形実施形態が示されている。ここでも同じ参照符号は同じエレメントを示している。図２とは異なり、制御装置ＥＣＵとセンサＷＳＳ４との間にケーブルＫ２が追加されている。したがってここでは車両センサＷＳＳ１および車両センサＷＳＳ４により、２つの通信ノードを設けることができる。これにより、例えば、車両センサＷＳＳ３はそのデータをセンサＷＳＳ４に伝送し、センサＷＳＳ２は車両センサＷＳＳ１に伝送し、つぎに車両センサＷＳＳ１およびＷＳＳ４がこれらのデータおよび自分の測定データを制御装置ＥＣＵに伝送することができる。制御装置ＥＣＵが無線伝送できることにより、相応の冗長性が得られる。
【００２５】
図４には第４ネットワークトポロジが示されており、このネットワークトポロジは、図２のネットワークトポロジとはつぎの点が異なっている。すなわち、ここではケーブルＫ３が設けられており、このケーブルに車両センサＷＳＳ１と、車両センサＷＳＳ３と、制御装置ＥＣＵとが接続されているため、バス接続が存在するのである。これは、図３とは択一的な２つのネットワークノードＷＳＳ１およびＷＳＳ３を有する実施形態であり、この場合にこれらのノードは、バス接続Ｋ３を介して制御装置ＥＣＵに接続されている。
【００２６】
図５にはアクティブ回転数センサの動作の仕方が示されており、この回転数センサは、動作のために電圧源に接続される。この車両センサにより、磁束密度変化が検出される。ここではセンサ素子２２として例えばホールセンサが設けられており、このセンサより、スチールホイール２０の磁束密度変化が測定される。付加的にはさらに磁石２１が設けられており、この磁石は、回転するスチールホイールによってその磁場に変化が生じる。結果として得られる信号は正弦波信号２３であり、この信号は、制御装置ＥＣＵに転送されてさらなる処理が行われる。
【００２７】
回転数センサの別の実施形態が図６に図示されている。ここでは、磁場極が変化する多極エンコーダ３０がホイールとして設けられている。このホイールが回転すると、センサ素子３１における磁束が変化する。このセンサ素子の信号は、ＡＳＩＣによって評価され、つぎにデジタル信号として制御装置ＥＣＵに伝送される。これらのデジタル信号には参照符号３２が付されている。
【００２８】
公知の原理は、ホール効果、異方性磁気抵抗効果および巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ効果）である。この信号はＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）によって処理されて、運動に依存しない一定の振幅を有する信号が供給される。この信号も上記のネットワークノードを経由し、ケーブルを介して上記の制御装置に連続的に伝送され、そこのマイクロコントローラにおいて後続処理される。別の択一的な実施形態は上に示されている。
【００２９】
図７には参照符号４０ないし４５で示した車両センサと、制御装置ＥＣＵとの間の無線伝送がブロック図で示されている。この車両センサは、センサ信号およびエネルギを同時に形成するただ１つの装置４０を有する。ふつうＡＳＩＣに配置されるエネルギ管理部４１を介し、エネルギがエネルギ蓄積器４１に蓄積される。このエネルギ蓄積器は、例えば、ＥＭＣ（電磁両立性）にも使用されるコンデンサである。上記のセンサ信号は、マイクロコントローラ４３の内部または外部のアナログデジタル変換器に伝送されてデジタル化される。マイクロコントローラ４３は、上記のデジタルセンサ信号をリングバッファ４４に記憶し、車両速度などの車両パラメタおよび／またはホイールのロックまたはスリップなどのイベントなどによってこのことが示された場合、トランシーバ４５を介し、無線信号によって制御装置ＥＣＵの別のトランシーバ４６にリングバッファ４４のデータを伝送する。これらのデータは、上記のセンサ信号それ自体かまたは制御装置ＥＣＵから得ることができる。このためにこの例の無線通信は、双方向にも構成される。上記のＡＳＩＣは、センサ信号から速度に依存する電圧信号を形成し、この電圧信号はすでに上記のセンサモジュールにおいてデジタルに処理される。ここでマイクロコントローラ４３は、上記のセンサ信号を制御装置固有の信号に変換し、この信号を評価し、データを連続してリングメモリに記憶することができる。これらの記憶されたこのデータはふつう、例えば許容されない速度変化の場合に利用され、トランシーバ４２に転送され、このトランシーバによって制御装置ＥＣＵに伝送される。上記のＡＳＩＣまたはマイクロコントローラにおいてデジタル速度信号または加速度信号に変換することにより、後続処理が簡単になる。この速度または加速度信号は、トランスミッタ４５またはトランシーバにより、固定の離散的な時間間隔で制御装置ＥＣＵに直接送信することができるか、またはこの信号はマイクロコントローラにおいてあらかじめ後続処理されて評価される。この場合にこの実施例では、トランシーバ４５の上で説明した速度に依存するデータ伝送レートまたはルールベースのデータ伝送レートを調整することができる。
【００３０】
図８には本発明による車両センサの一部分が示されている。コイルＳＰは、一方ではセンサ処理ＰＰのため、他方ではエネルギ形成ＥＥのためにＡＳＩＣに接続されている。エネルギ供給部ＥＥは、例えばコンデンサＣまたは別の複数のコンデンサまたはエネルギ蓄積器を充電することができる。センサ信号前処理部ＰＰによって処理されたセンサ信号は、トランシーバＴＸに伝送され、このトランシーバは、アンテナＡＴを介し、上記のセンサ信号に依存して上記のデータを放射する。
【００３１】
トランシーバＴＸの考えられ得る実施例は図９に示されている。上記のデジタル信号は、まずアナログ信号に変換することができ、このアナログ信号が増幅されてつぎに変調される。ここでこの変調は、シーケンス拡散または周波数ホッピングによって行われる。上記の変調は、すでにデジタルの段階で行うこともでき、またこの変調の後、増幅器を使用することも可能である。上記の受信器構造は逆に構成される。すなわち、多くの場合には受信アンテナの後に、周波数変換器、増幅器、フィルタならびにデジタル信号処理部が続いているのである。
【００３２】
図１０には本発明による方法の第１実施形態がフローチャートで示されている。方法ステップ１００において車両センサＷＳＳ１は無線を介して別のセンサのデータを受信する。方法ステップ１０１ではオプションで、車両センサＷＳＳ１における前記の受信データの前処理が行われる。また優先度付けおよび前評価を行うことができる。さらに妥当性のチェックを行うことできる。例えば制御装置ＥＣＵの負荷軽減に結び付く別の方法ステップをここで行うことができる。方法ステップ１０２において車両センサＷＳＳ１は、上記のデータを優先度にしたがいまたルールにしたがって多重化してケーブルＫ１を介してＥＣＵに伝送する。これには上記の車両センサそれ自体によって測定したデータも属する。このデータ伝送は、上で説明したようにデータメッセージにおいて行うことができる。方法ステップ１０３では上記の受信が、制御装置ＥＣＵによって行われる。制御装置ＥＣＵは、受信したデータの誤り訂正も行う。ここではさらに別の複数の方法ステップを実行することができる。方法ステップ１０４では上記の測定データによって車両状態を決定する。
【００３３】
図１１には、本発明の方法の別の実施例が示されている。ここでも方法ステップ１１０において、通信ノードとしての車両センサＷＳＳ１は、無線を介して別のセンサのデータを受信する。方法ステップ１１１では上で説明した前処理が行われる。方法ステップ１１２では車両センサＷＳＳ１により、データ伝送に対してケーブル接続が適しているか否かについてチェックが行われる。これは、例えば制御装置ＥＣＵへのテスト伝送または抵抗を測定することによって行うことができる。方法ステップ１１３では、このテストが成功したか否かがチェックされる。テストが成功した場合、方法ステップ１１４において、ケーブルを介して制御装置ＥＣＵへの伝送が行われる。方法ステップ１１５ではこれらのデータが受信される。しかしながら方法ステップ１１３において、上記の伝送がケーブルを介して行えないことが確認された場合、方法ステップ１１７にジャンプし、この方法ステップにより、無線を介して制御装置ＥＣＵへのデータ伝送が行われる。この後、ここでも方法ステップ１１５にジャンプし、この方法ステップにより、制御装置ＥＣＵによる受信が行われる。方法ステップ１１６では、受信したデータに基づいて車両状態が決定される。
【００３４】
図１２には、本発明による方法の別の実施例が示されている。方法ステップ１２０では、複数の通信ノードのうちの１つ、例えば車両センサＷＳＳ１が故障しているか否かが確認される。その後、方法ステップ１２１において残りの車両センサは、制御装置ＥＣＵまたは別の動作通信ノードへの無線伝送に切り換わる。方法ステップ１２２でも車両状態が決定される。
【００３５】
図１３には本発明による方法の最後の実施例が記載されている。方法ステップ１３０において上記の通信ノード、例えば車両センサＷＳＳ１は、所定のアドレッシングを介してそのデータを受信する。すなわち、上記の無線信号はアドレスを有しており、上記の通信ノードは、このアドレスに基づいてそれぞれのデータが自分向けのものであるか否かを識別するのである。つぎにここでも方法ステップ１３１においてこの通信ノードから制御装置ＥＣＵにデータの伝送が行われる。方法ステップ１３３では車両状態が決定され、ここでこれも制御装置に直接アドレッシングされたデータを介し、上記の車両センサによって行われる。このアドレッシングは、方法ステップ１３２において行われる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ベースのデータ伝送（Ｆ１，Ｆ３，Ｆ４）のための無線インタフェースを有する車両センタ４（ＷＳＳ１ないし４）において、
前記の車両センサ（ＷＳＳ１ないし４）は、さらにケーブル接続データ伝送（Ｋ１ないし３）のためのインタフェースを有することを特徴とする
車両センサ。
【請求項２】
前記の無線インタフェースは、データを受信するためだけに構成されている、
請求項１に記載の車両センサ。
【請求項３】
前記の車両センサ（ＷＳＳ１）は制御部を有しており、
当該の制御部は、ケーブル接続データ伝送または無線ベースの一方のデータ伝送が故障した場合、それぞれ他方の伝送方式に切り換える、
請求項１に記載の車両センサ。
【請求項４】
車両状態を決定する制御装置（ＥＣＵ）と、少なくとも２つの車両センサ（ＷＳＳ１ないし４）とを有するシステムであって、
第１のデータ伝送（Ｆ２）のため、少なくとも１つの第１車両センサ（ＷＳＳ２）が、前記の制御装置（ＥＣＵ）および／または少なくとも１つの第２車両センサ（ＷＳＳ１）に無線だけを介して接続されている、システムにおいて、
第２のデータ伝送のため、前記の少なくとも１つの第２車両センサ（ＷＳＳ１）が、ケーブル（Ｋ１）を介して前記の制御装置（ＥＣＵ）に接続されていることを特徴とする
システム。
【請求項５】
前記の少なくとも１つの第２車両センサ（ＷＳ１）は、第３のデータ伝送を介して受信したデータを、第２のデータ伝送を介して前記の制御装置（ＥＣＵ）に伝送して第２車両センサは、第１通信ノードである、
請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記の第２のデータ伝送に対する第１の伝送レートは、前記の第１または第３のデータ伝送のための第２のデータ伝送レートよりも高い、
請求項４または５に記載のシステム。
【請求項７】
前記の少なくとも１つの第１車両センサ（ＷＳＳ２）も第２通信ノードとして構成されている、
請求項３から５までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記の第１、第２および第３のデータ伝送は単方向に構成されている、
請求項３から６までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
車両状態を決定する制御装置（ＥＣＵ）と、少なくとも２つの車両センサ（ＷＳＳ１ないし４）とを有するシステムを動作させる方法であって、
第１のデータ伝送のため、少なくとも１つの第１車両センサ（ＷＳＳ２）は無線だけを介して前記の制御装置（ＥＣＵ）および／または少なくとも１つの第２車両センサ（ＷＳＳ１）に接続されている、システムを動作させる方法において、
第２のデータ伝送のため、ケーブル（Ｋ１）を介して前記の少なくとも１つの第２車両センサ（ＷＳＳ１）を前記の制御装置（ＥＣＵ）に接続することを特徴とする、
システムを動作させる方法。
【請求項１０】
前記の少なくとも１つの第２車両センサ（ＷＳＳ１）は、第２のデータ伝送を用いて、無線線を介して受信したデータを前記の制御装置（ＥＣＵ）に伝送して当該の第２車両センサを第１通信ノードとして機能させる、
請求項９に記載の方法。
【請求項１】
無線ベースのデータ伝送（Ｆ１，Ｆ３，Ｆ４）のための無線インタフェースを有する車両センタ４（ＷＳＳ１ないし４）において、
前記の車両センサ（ＷＳＳ１ないし４）は、さらにケーブル接続データ伝送（Ｋ１ないし３）のためのインタフェースを有することを特徴とする
車両センサ。
【請求項２】
前記の無線インタフェースは、データを受信するためだけに構成されている、
請求項１に記載の車両センサ。
【請求項３】
前記の車両センサ（ＷＳＳ１）は制御部を有しており、
当該の制御部は、ケーブル接続データ伝送または無線ベースの一方のデータ伝送が故障した場合、それぞれ他方の伝送方式に切り換える、
請求項１に記載の車両センサ。
【請求項４】
車両状態を決定する制御装置（ＥＣＵ）と、少なくとも２つの車両センサ（ＷＳＳ１ないし４）とを有するシステムであって、
第１のデータ伝送（Ｆ２）のため、少なくとも１つの第１車両センサ（ＷＳＳ２）が、前記の制御装置（ＥＣＵ）および／または少なくとも１つの第２車両センサ（ＷＳＳ１）に無線だけを介して接続されている、システムにおいて、
第２のデータ伝送のため、前記の少なくとも１つの第２車両センサ（ＷＳＳ１）が、ケーブル（Ｋ１）を介して前記の制御装置（ＥＣＵ）に接続されていることを特徴とする
システム。
【請求項５】
前記の少なくとも１つの第２車両センサ（ＷＳ１）は、第３のデータ伝送を介して受信したデータを、第２のデータ伝送を介して前記の制御装置（ＥＣＵ）に伝送して第２車両センサは、第１通信ノードである、
請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記の第２のデータ伝送に対する第１の伝送レートは、前記の第１または第３のデータ伝送のための第２のデータ伝送レートよりも高い、
請求項４または５に記載のシステム。
【請求項７】
前記の少なくとも１つの第１車両センサ（ＷＳＳ２）も第２通信ノードとして構成されている、
請求項３から５までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記の第１、第２および第３のデータ伝送は単方向に構成されている、
請求項３から６までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
車両状態を決定する制御装置（ＥＣＵ）と、少なくとも２つの車両センサ（ＷＳＳ１ないし４）とを有するシステムを動作させる方法であって、
第１のデータ伝送のため、少なくとも１つの第１車両センサ（ＷＳＳ２）は無線だけを介して前記の制御装置（ＥＣＵ）および／または少なくとも１つの第２車両センサ（ＷＳＳ１）に接続されている、システムを動作させる方法において、
第２のデータ伝送のため、ケーブル（Ｋ１）を介して前記の少なくとも１つの第２車両センサ（ＷＳＳ１）を前記の制御装置（ＥＣＵ）に接続することを特徴とする、
システムを動作させる方法。
【請求項１０】
前記の少なくとも１つの第２車両センサ（ＷＳＳ１）は、第２のデータ伝送を用いて、無線線を介して受信したデータを前記の制御装置（ＥＣＵ）に伝送して当該の第２車両センサを第１通信ノードとして機能させる、
請求項９に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公表番号】特表２０１２−５２８０３２（Ｐ２０１２−５２８０３２Ａ）
【公表日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１２２７４（Ｐ２０１２−５１２２７４）
【出願日】平成２２年４月１６日（２０１０．４．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０５５０２５
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１３６２６０
【国際公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（３９００２３７１１）ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング (2,908)
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ
【住所又は居所原語表記】Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１６日（２０１０．４．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０５５０２５
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１３６２６０
【国際公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（３９００２３７１１）ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング (2,908)
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ
【住所又は居所原語表記】Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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