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KR20010042254A - 점유자 보호 장치를 위한 버스 시스템에서 전력과데이터를 전송하기 위한 방법 - Google Patents

점유자 보호 장치를 위한 버스 시스템에서 전력과데이터를 전송하기 위한 방법 Download PDF

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KR20010042254A
KR20010042254A KR1020007010787A KR20007010787A KR20010042254A KR 20010042254 A KR20010042254 A KR 20010042254A KR 1020007010787 A KR1020007010787 A KR 1020007010787A KR 20007010787 A KR20007010787 A KR 20007010787A KR 20010042254 A KR20010042254 A KR 20010042254A
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bus system
energy storage
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protection device
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KR1020007010787A
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귄터 펜트
노르베르트 뮐러
미하엘 비쉬오프
요하네스 린켄스
슈테판 쉐퍼
베르너 니치케
오토 카알
요아힘 바우어
Original Assignee
게오르크 콜프, 한스-울리히 슈타이거
테믹 텔레풍켄 마이크로엘렉트로닉 게엠베하
클라우스 포스, 게오르그 뮐러
로베르트 보쉬 게엠베하
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Filing date
Publication date
Application filed by 게오르크 콜프, 한스-울리히 슈타이거, 테믹 텔레풍켄 마이크로엘렉트로닉 게엠베하, 클라우스 포스, 게오르그 뮐러, 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 게오르크 콜프, 한스-울리히 슈타이거
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Abstract

본 발명은 점유자 보호장치(1.1)용 버스 시스템(5)에서 전력과 데이터를 전송하기 위한 방법에 관련된 것으로서, 상기 버스 시스템(5)에 의해, 디지털 데이터는 중앙 처리 장치(7)와 트리거 될 수 있는 점유자 보호 장치들(1.1)의 다수의 제어 모듈들(6)사이에서 교환된다. 상기 점유자 보호 장치들은 특히 모터 운송수단에서 사용된다. 상기 제어 모듈들은 상기 중앙 처리 장치에 연결되어 통신하게 된다. 본 발명의 방법에 따르면, 전력은 상기 버스 시스템(5)을 거쳐서 상기 제어 모듈들(6)에 공급된다. 점유자 보호 장치(1.1)의 주변 장치 제어 모듈(6)에 공급된 에너지 저장 장치(1.4)는 상기 점유자 보호 장치가 트리거 되면 방전된다. 상기 에너지 저장장치들은 상기 트리거링 뒤에 재충전되어야 한다. 그러나 데이터 전송을 위해서도 요구되는 상기 버스시스템은 트리거링 뒤에 즉시 재충전 프로세스가 진행된다면 대량의 로드가 걸리게 된다. 동적 버스 시스템 로드는 다른 제어 모듈들의 전달도 추가적으로 보장 되도록 함으로써 피할 수 있다. 이것은 트리거된 점유자 보호장치들(1.1)의 에너지 저장장치(1.4)의 재충전을 억제함으로써 가능하며, 바람직하게는 리셋 명령이 내려질 때까지 억제되어야 한다. 본 발명은 특히 모터 운송장치에 사용되는 점유자 보호 장치들(1.1)용 버스 시스템에 사용하기 위한 것이다.

Description

점유자 보호 장치를 위한 버스 시스템에서 전력과 데이터를 전송하기 위한 방법{METHOD FOR TRANSMITTING POWER AND DATA IN A BUS SYSTEM PROVIDED FOR OCCUPANT PROTECTION DEVICES}
그러한 방법들을 수행하기 위한 방법들과 장치들은 독일 특허 공보 제 44 41 184호, 제 196 43 013호 및 제 197 51 910호에 개시되어 있다. 각각의 목적은 단기 장애 예를 들어, 전력 공급을 위해 요구되는 버스 시스템으로부터의 직류 전압의 인터럽션(interruptions) 또는 오버로드(overload)에 대하여 주변장치 제어 모듈에 관련된 안전성을 보호하는 것이다. 게다가, 통상적인 방법에서, 디지털 데이터는 직류 전압의 변조에 의해 전력을 공급할 때와 동일한 부분 상으로 전송된다. 미국 특허 공보 제4,736,367호와 Burri/Renard의 모토롤라 반도체 응용 노트(부분 상에서 Semiconductor Application Note) AN475/D : "스테퍼(stepper) 모터를 제어하는 단일 배선 MI 버스", 1993은 직류 전압 변조 데이터 전송에 대한 내용을 또한 담고 있다.
전력과 데이터의 동시 전송동안 현재 상기 버스 시스템을 부분 상에서 있어서 특별한 문제점은 특히 독일 특허 공보 제196 43 013호와 제197 51 910호에 설명되어 있다. 이에 의하며, 데이터를 처리하기가 불가능하게 될 위험이 존재한다.
예를 들어, 차량의 버스 시스템에서는, 전원용으로 보통 직류 전류 또는 직류 전압이 사용되며, 이 직류 전류 또는 직류 전압 위로 상기 데이터가 변조될 수 있다. 과도하게 높은 전류 소비나, 직류 전압에 작용하는 다른 요인들 때문에, 직류 부분 상에서 변조된 상기 데이터가 인식할 수 없을 수도 있다.
상기 버스 시스템 내에 정렬되어 있으며, 순차적으로 트리거(trigger)되는 수 개의 제어 모듈을 가지고, 전력과 데이터를 전송하기 위한 버스 시스템에 있어서의 데이터 전송은 예를 들어, 초기의 점유자 보호 장치가 점화되었을 때 위험한 상태에 이르면 안 된다. 이러한 목적으로 여분의 에너지를 공급하기 위한 방법들이 상기 에너지 저장장치에 추가되어 설명된다. 이 여분의 에너지는 예를 들면, 상기 점유자 보호 장치를 점화시키는데 있어서 요구될 수도 있다. 이러한 방법들은 상기 버스 시스템을 로드(load)하지 않는 방법으로 여분의 에너지를 공급한다. 그러므로 상기 에너지 저장 장치는 바람직하게는 전송이 중단된 사이에 충전되거나, 상기 버스 시스템으로부터의 전류 소비량을 매우 낮게 함으로서 충전된다.
상기 방법들의 문제점은, 점유자 보호 장치가 트리거 되었을때, 상기 에너지 저장 장치들은 거의 방전이 되지 않았는데도, 결과적으로 상기 버스 시스템으로부터의 재충전이 바로 시작된다는 점에 있다. 제공되는 전류 제한 회로에서도, 수개의 점유자 보호장치가 동시에 트리거 되면, 이 재충전은 데이터 전송 시스템에 하이로드(high load)가 될 수 있으며, 그들의 에너지 저장 장치들은 재충전되어야 한다. 그러면, 나중에 트리거될 점유자 보호 시스템들의 제어 모듈들은 적시에 다시 트리거될 수 없거나, 어쩌면 만들어질 질문 루틴(routines)이 수행되지 않을 수도 있다.
지금까지는, 점유자 보호 장치의 불꽃(pyrotechnical) 점화장치에서 저항을 점검하는 것만이, 트리거 명령 뒤에 이어지는 실행된 트리거링을 확인(verifying)하기 위한 유일한 수단으로 알려졌었다. 최초의 즉, 아직 트리거되지 않은 불꽃 점화장치는 낮은 저항을 갖는다. 상기 불꽃 점화장치가 트리거되면, 상기 점화장치 선은 인터럽트 되거나 또는 어떤 경우에는 단락될 수도 있다. 그러므로, 점검은 불완전할 수 있다. 게다가, 확인은 다른 점화 개념, 예를 들어 냉 가스 발생기에는 적용할 수 없다.
본 발명은 제 1항의 서문에 따른 점유자 보호 장치(occupant protection device)용 버스 시스템에서 전력과 데이터를 전송하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 방법의 수행을 위한 제어 모듈(module)에 관한 것이다.
도 1은 데이터 전달 시스템의 블록 다이어그램을 나타낸다.
도 2는 제어 모듈을 갖는 점유자 보호 장치와 에너지 저장 장치를 상세하게 설명한 블록 다이어그램을 나타낸다.
위의 이유들 때문에, 위에 설명된 타입의 방법을 제공하여, 개개의 점유자 보호 장치의 트리거에 수반하는 버스 시스템상의 추가적인 로드를 효과적으로 회피할 수 있도록 하는 것이 본 발명의 목적이다. 게다가, 트리거 명령에 수반하는 수행된 트리거링을 증명하기 위한 방법들도 나타나 있다. 이 방법은 상기 방법중의 하나를 기초로 하며, 매우 간단하고, 확실하게 구현될 수 있다. 게다가, 상기 방법을 구현하기 위한 제어 모듈도 소개된다. 이러한 목적들은 청구항 제 1 항과 제 5 항의 독특한 특징들에 의해 수행된다. 종속항에는 편리한 실시예들이 더 개시되어 있다.
본 발명의 본질적인 특징은 이미 트리거된 점유자 보호 장치 및/또는 대응하는 제어 모듈의 에너지 저장 장치에서의 충전과 재충전 과정이 인터럽트 된다는 것이다. 이러한 방식으로, 상기 버스 시스템은 장애가 없는 디지털 데이터를 계속 전달할 수 있고, 아직 트리거되지 않은 점유자 보호 장치의 제어 모듈들은 그 데이터를 수신할 수 있다. 이러한 인터럽션이나 억제는 특히 안전한 방식으로 실현될 수 있으며, 고저항 분리(high-resistance separation)에 의한 손실을 없앨 수 있다. 적어도 리셋 명령 전까지는 재충전을 인터럽트하는 것이 특히 바람직하다. 상기 리셋 명령은 주변장치 제어 모듈을 다시 리셋하고, 그 에너지 저장 장치의 재충전을 시작한다. 상기 장치가 트리거된 후에 점유자 보호 장치의 에너지 저장 장치에 사용가능한 에너지는 성공적인 트리거링을 점검하고 인식하기 위해 사용될 수 있다는 것이 유리한 점이다. 만일 예를 들어, 점유자 보호 장치의 점화장치로 향하는 도전체에서 발생한 브레이크 때문에 상기 장치가 트리거될 수 없다면, 상기 에너지는 에너지 저장장소에서 흘러나오지 않는다. 이 상황은 평가된 값과 비교하여 인식되거나 디스플레이 될 수 있으며 다른 측정들도 행해질 수 있다.
실시예와 도면들을 참고하여, 본 발명이 더 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 전력과 데이터를 전송하기 위한 버스 시스템의 블록 다이어그램을 나타낸다. 이 버스 시스템은, 버스 시스템(5)에 의해 복수의 주변장치 제어 모듈(6)에 연결되는 중앙 처리 장치(7)를 포함한다. 또한 도 1에는 선택된 전압 변조 전력과 데이터 전송이 도식적으로 나타나있다. 중앙 처리 장치(7)에 의해 발생된 직류 전압 U(t)는 전력을 공급한다. 디지털 데이터는 전압 변조에 의해 직류 전압으로 변조된다.
이러한 목적으로, 그 자체로 상수인 직류 전압 크기는 각각 변화된다. 이러한 목적을 위해 사용되는 변조와 점유자(encoding)의 타입들, 예를 들어 펄스 폭 변조는 종래 기술에서 알려져 있다. 상기 중앙 처리 장치(7)는 보통 가속 점유자 센서들로부터 안전에 관련된 신호들을 수신하는 마이크로 콘트롤러회로 (microcontroller circuit)로 만들어지고, 이러한 신호들을 처리하며, 상기 점유자 안전 장치들을 구동하여 결과적으로 상기 버스 시스템(5)을 통과하게 된다. 점유자 보호 장치 (1.1)는, 각각의 장치들을 구동하고 필요한 경우에는 트리거하는 상기 제어 모듈의 각각에 할당된다. 그러므로, 상기 제어 모듈들(6)은 상기 중앙 처리 장치(7)로부터 전송된 데이터를 수신 및 처리하고, 내부 처리과정, 예를 들어 제어 또는 프로그래밍 단계를 구현하며, 필요한 경우에는 점유자 보호 장치, 예를 들면 에어백(airbag)같은 장치를 트리거 하게 된다. 게다가, 제어 모듈(6)은 데이터를 중앙 처리 장치(7)로 다시 송신할 수도 있다.
한 예로서, 주변장치 제어 모듈(6.x)을 위한 방법을 수행하기 위한 본질적인 구성요소를 좀더 상세히 보이고자 한다. 여기서 그 기능들은 상기 방법의 범주 내에서만 설명될 것이다. 각각의 주변장치 제어 모듈(6)은 독립적 또는 점화 커패시터 및/또는 버퍼 또는 중간 에너지 저장으로서의 누적기(accumulator)로 제조될 수 있는 에너지 저장 장치(1.4)를 갖는다. 수개의 에너지 저장장치들이, 미공개의 독일 특허 출원 제 197 51 910호에서 알 수 있는, 하나의 제어 모듈에 제공된다는 것도 생각할 수 있는 사실이다. 그러므로, 상기 버스 시스템(5)상의 로드를 감소시키는 위해서는, 초기에 각 대응하는 점유자 보호 장치(1.1)의 트리거링에 수반하는, 각각의 제어 모듈(6.x)내의 모든 에너지 저장 장치들(1.4)의 재충전을 인터럽트 하여야 한다.
이러한 재충전의 인터럽션은 예를 들어, 마이크로 전자 구현에 있어서(in microelectronic realization) 보통 트랜지스터로 구성되며, 도 2와 함께 후에 설명될 바와 같이 제어 가능한 충전 유닛(unit)으로 구성될 수 있는 제어 가능한 스위칭 방법(1.8)에 의해 행해진다. 상기 스위칭 방법(1.8)은 신호(s3)로, 제어 유닛(10)에 의해 구동된다. 제어 유닛(10)은 바람직하게는 마이크로콘트롤러이며, 상기 제어 모듈(6.x)내에서 모든 제어 과제(task)를 만족시킨다. 상기 제어 유닛(10)은 상기 버스 시스템(5)상에서 전송되는 각각의 제어 모듈(6.x)에 관련되었거나 의도된 데이터를 수신 및 처리하고, 상기 데이터를 할당하며 제어 모듈(6.x)에서의 대응하는 기능을 트리거한다.
상기 방법을 수행하기 위해, 제어 유닛(10)은 적어도 상기 제어 모듈(6.x)에 대한 상기 트리거 명령을 인식해야 한다. 상기 점유자 보호 장치의 트리거에 수반하여, 상기 제어 유닛(10)은 에너지 저장장치(1.4)의 재충전을 제어 가능한 스위칭 수단에 의해 인터럽트한다. 이러한 목적으로 제어 유닛(10)은 상기 버스 시스템(5)에 스위칭 수단(1.8)과 병렬로 연결된다.
상술한 코드 워드(word)외에도, 전압 리셋은 리셋 명령 즉, 정해진 양만큼의 직류 전압 강하 예컨대, 어느 시간에 거의 0 볼트에 가까운 전압강하로서 특히 편리하게 수행될 수 있다. 이것은 실현하기가 매우 간단하며 이해하기 매우 쉬운 방법이다. 또한 전압 리셋은 상기 방법의 범위는 넘어가지만 부분적으로 범위가 같은 복수의 다른 프로세스들 예를 들어, 메모리 소거나 상기 제어 모듈의 마이크로콘트롤러를 리셋하는 등의 프로세스들을 트리거할 수 있다.
도 1의 상기 버스 시스템(5)으로의 상기 제어 모듈(6)의 병렬연결 외에, 상기 방법은 직렬 버스 시스템에도 적절하다. 상기 미공개의 독일 특허 출원 제 196 43 014호는, 개개의 제어 모듈이 직렬로 정렬되어 있고, 각 모듈은 입력 측에, 상기 전압을 스위칭(switching)하기 전에 직렬 연결된 상기 버스 시스템의 종속 부분의 전기 저항을 먼저 테스트하고, 입력값이 소정의 값을 벗어나지 않을 때와 에너지 저장장치같은 제어 모듈에서의 전압이 우선 작동에 충분한 값에 도달하였을 때에만 전압을 스위치하는 시험장치를 갖는 버스 시스템을 개시하고 있다. 이러한 조건들이 충족될 때에만 각각의 제어 모듈은 연속적으로 리셋되거나 재활성화되어, 상기 버스 시스템상의 동적 로드를 감소시킬 수 있다.
도 2는, 도 1에 도시된 상기 장치의 좀더 향상된 실시예로서 독일 특허 공보 제 197 51 910호에 공개된 타입에 유사한 점유자 보호 장치 및 점화 에너지 저장장치(2), 스위칭 수단(3) 및 전기 점화장치(1)를 포함하는 점화 전류 회로를 갖는 제어 모듈을 나타낸다.
상기 점화 전류(I4)는 상기 스위칭 수단(3)을 통하여, 제어 유닛(10)의 첫 신호(s1)에 따라, 점화 에너지 저장 장치(2)와 점화장치(1) 사이에 연결되어 점화장치(1)를 트리거한다. 축전지로 만들어진 중간 저장 장치(4)는 상기 버스 시스템(5)과 점화 에너지 저장 장치(2)사이에 정렬된다. 추가적인 제어 모듈들(6), 예컨대 다른 점유자 보호 장치, 충돌 센서 또는 다른 모터운송장치 전자 제어 모듈들 및 중앙 처리 장치(7)는 상기 버스 시스템(5)상에 정렬된다. 중간 저장 장치(4)는 충전 전류(I1)를 소정의 최대값으로 제한하며, 중간 저장 장치(4)를 전기적으로 상기 버스 시스템(5)으로부터 분리하는 충전 유닛(8)에 의해 충전된다. 변환기(9)는 중간저장장치(4)와 점화 에너지 저장 장치(2)의 사이에 정렬된다. 상기 변환기 (9)는 제어 유닛(10)으로부터의 두번째 신호(s2)에 의해 작동 상태와 트리거 명령에 따라 구동가능하다. 상기 제어 유닛(10)은 상기 버스 시스템(5)의 전압으로 변조된 데이터를 모으고, 가능하다면 데이터로부터 트리거 명령뿐만 아니라 작동 상태를 인식하며, 스위칭 수단(3)을 구동하기 위한 신호(s1), 변환기(9)에 대한 신호(s2), 충전 유닛(8)에 대한 신호(s3)를 발생시킨다.
다시, 충전 유닛(8)으로 만들어지는 상기 스위칭 수단(1.8)은 신호(s3)로 제어 유닛(10)에 의해 구동된다. 따라서, 상기 제어 유닛(10)으로부터의 신호(s1)를 통해 점화장치(1)에 의해 점유자 보호 장치를 트리거한 후에, 충전 유닛(8)은 신호(s3)에 의해 차단되고, 재충전은 방해된다. 제어 유닛(10)이 상기 버스 시스템(5)으로부터의 리셋을 감지하였을때, 상기 충전 유닛(8)은 신호(s3)에 의해 다시 활성화된다.
점유자 보호 시스템이 트리거 명령에 수반하여 트리거되었는지를 점검하는 방법을 그 이전 실시예들에 부가하여 추가 실시예로서 또한 설명하기로 한다. 이러한 방법으로 상기 에너지 저장 장치의 재충전을 막은 뒤 잠시 후에, 에너지 저장장치의 내용은 평가된 값과 비교되어, 만일 상기 에너지 내용이 상기 평가된 값 이상일 경우, 트리거링이 발생하지 않았다는 것이 감지된다. 대응하는 제어 장치는 예컨대, 에너지 저장 장치(4,1.4)의 전압을 감지하여 이것을 제어 유닛(10)으로 전달한다. 이것은 대응하는 신호를 상기 버스 시스템(5)을 통하여 중앙처리장치(7)로 전송한다.

Claims (5)

  1. 점유자 보호 장치(1.1)용 버스 시스템(5)에서, 전력과 데이터 전송을 위한 방법으로서,
    디지털 데이터가 중앙 처리 장치(7)와 트리거 가능한 점유자 보호 장치의 수개의 제어 모듈들(6) 사이의 버스 시스템(5)에 의해서 교환되고, 특히 모터 운송장치에서 모듈들이 상기 중앙 처리 장치(7)와 연결되어 통신되고, 에너지가 또한 상기 버스 시스템(5)을 통하여 상기 제어 모듈(6)로 공급되며,
    상기 제어모듈(6.x)에 각각 에너지 저장 장치(1.4,2)가 제공되고, 상기 에너지 저장 장치의 상기 에너지 함량은 제한된 시간 동안에 각 제어 모듈(6.x)과 이 제어 모듈(6.x)에 의해 제어되는 상기 점유자 보호 장치(1.1)를 적절히 작용시키기에 충분하며, 이에 의해 상기 에너지 저장 장치(1.4, 2)는 상기 버스 시스템(5)에 의해 충전되고/되거나 충전된 상태로 유지되며,
    점유자 보호 장치(1.1) 트리거링 수행 후에, 각 제어 모듈(6.x)의 에너지 저장 장치(1.4, 2)의 충전이 인터럽트되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 하나 또는 그 이상의 제어 모듈(6)에 대한 트리거 명령과 수행된 상기 대응하는 점유자 보호 장치(1.1)의 트리거링에 수반하여, 상기 에너지 저장 장치들(1.4,2)의 충전이 인터럽트되며, 상기 각각의 에너지 저장 장치들(1.4,2)의 저항이 높아져 상기 버스 시스템(5)으로부터 차단되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 충전은 상기 트리거된 점유자 보호 장치(1.1)에 할당된 제어 모듈(6.x)에 대한 리셋 명령이 있을 때까지 인터럽트되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 에너지 저장 장치(1.4,2)충전의 인터럽트후의 소정의 시간후 상기 트리거링의 확인을 위하여, 평가된 값과 에너지 함량을 비교하여, 상기 에너지 함량이 상기 평가된 값 이상인 경우는 상기 트리거링이 발생하지 않은 것으로 인식되고, 그렇지 않은 경우에는 발생한 것으로 인식되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하기 위한 점유자 보호 장치의 제어 모듈로서,
    상기 에너지 저장 장치(2)의 충전을 위한 제어 유닛(10)에 의해 제어 가능한 충전 유닛(8)이 제공되고, 이에 의해 상기 충전 유닛(8)이 트리거 명령이 상기 에너지 저장 장치(2)에 할당된 제어 모듈(6)로 송신된 후에 상기 충전을 인터럽트 하는 것을 특징으로 하는 제어모듈.
KR1020007010787A 1998-03-28 1999-03-09 점유자 보호 장치를 위한 버스 시스템에서 전력과데이터를 전송하기 위한 방법 Abandoned KR20010042254A (ko)

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DE19813955A DE19813955A1 (de) 1998-03-28 1998-03-28 Verfahren zur Energie- und Datenübertragung in einem Bussystem für Insassenschutzeinrichtungen
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