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Hintergrund der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft eine Steuerung von Fahrzeugsatellitenempfängern und
insbesondere eine Verwendung einer digitalen Steuerung, um Spannungspegel
einzustellen, welche einem Fahrzeugsatellitenempfänger bereitgestellt
werden, welcher periodisch einen Synchronisationsimpuls benötigt.
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Automobile
weisen Steuersysteme auf, welche Sensoren verwenden, um eine Fahrzeugbeschleunigung,
eine Fahrzeugverzögerung
und eine Druckänderung
an verschiedenen Stellen an der Fläche des Fahrzeugs zu überwachen.
Diese Sensoren, sogenannte Satellitensensoren, sind mit Satellitenempfängern verbunden,
welche ein elektrisches Signal erzeugen, um einer Notfallsteuereinheit
(Emergency Control Unit, ECU), welche dem Fahrzeug zugeordnet ist,
eine Information über
den Sensor anzuzeigen. Beispielsweise kann das Fahrzeug Sensoren aufweisen,
welche rasche Änderungen
der Fahrzeugbeschleunigung erfassen und der ECU digitale Stromsignale
bereitstellen, um eine Notfallvorrichtung, wie z. B. einen Fahrzeugairbag,
für einen
Insassen in dem Fahrzeug zu entfalten.
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Jeder
Satellitenempfänger
erzeugt Signalmerkmale, welche der Anwendung des Sensors entsprechen.
Daher übertragen
diese Satellitenempfänger
jeweils Signale zu einer separaten ECU, welche eigene Spannungspegel
und Ströme
aufweist. Damit die ECU mit dem Satellitenempfänger kommuniziert, werden die
Spannungspegel von dem Empfänger einzeln
mit einer analogen Spannungssteuerung eingestellt. Die Steuerungen
werden zuerst durch Auswerten aller möglichen Anwendungen des Sensors und
dann durch Anpassen der Ausführung
einer jeden Steuerung ausgestaltet, um für alle Sensorumgebungen geeignet
zu sein.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein System nach Anspruch 1, eine Vorrichtung
in einem Satellitenempfängersteuerschaltkreis
nach Anspruch 8 und ein Verfahren nach Anspruch 13 bereit. Die abhängigen Ansprüche definieren
Ausführungsformen
der Erfindung.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein System bereitgestellt, welches einen Sensor,
einen Satellitenempfänger
und einen digitalen Steuerschaltkreis umfasst. Der Sensor ist ausgestaltet,
ein Signal bereitzustellen, welches einem Status einer Vorrichtung
entspricht. Der Satellitenempfänger
ist ausgestaltet, das Signal von dem Sensor zu erfassen und ein
Signal bereitzustellen, welches den Status der Vorrichtung über eine
Signalleitung anzeigt. Der digitale Steuerschaltkreis ist ausgestaltet,
das Signal über
die Signalleitung zu empfangen und Energie für die Signalleitung bereitzustellen.
Der digitale Steuerschaltkreis erzeugt ein Anzeigesignal, um eine
Vorrichtung in Abhängigkeit
von einem Empfang des Signals zu betätigen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird weiterhin eine Vorrichtung in einem Satellitenempfängersteuerschaltkreis
bereitgestellt, welche einen Signalleitungswandlerschaltkreis, einen
Digital/Analog-Wandlerschaltkreis und einen Synchronisationsschaltkreis
umfasst. Der Signalleitungswandlerschaltkreis ist ausgestaltet,
ein Analogsignal zu empfangen, um einen Status von mehreren Satellitenempfängern über eine
Signalleitung anzuzeigen, und einem digitalen Steuerschaltkreis
ein Digitalsignal bereitzustellen, welches der Statusanzeige entspricht.
Der Digital/Analog-Wandlerschaltkreis ist ausgestaltet, eine digitale
Spannungsanzeige von dem digitalen Steuerschaltkreis zu empfangen
und einen Spannungspegel auf der Signalleitung bereitzustellen,
welcher der digitalen Spannungsanzeige entspricht. Der Synchronisationsschaltkreis
ist ausgestaltet, einen analogen Synchronisationsimpuls periodisch
auf der Signalleitung für
eine Übertragung zu
den Satellitenempfängern
zu erzeugen.
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Schließlich stellt
die Erfindung ein Verfahren bereit, welches ein Ändern eines Versatzes eines
dynamischen Bereichs einer Digital/Analog-Wandlerschaltkreisausgabe
synchron zu einem Signalimpuls umfasst. Der Digital/Analog-Wandlerschaltkreis
weist eine feste Auflösung
und einen festen Dynamikbereich auf.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die
detaillierte Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren
gegeben. Bei den Figuren bezeichnet die Ziffer ganz links eines Bezugszeichens
die Figur, in welcher das Bezugszeichen zuerst auftritt. Die Verwendung
der gleichen Bezugszeichen in unterschiedlichen Beispielen der Beschreibung
und der Figuren kann gleiche oder identische Gegenstände anzeigen.
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1a ist
eine Systemdarstellung eines digitalen Satellitenempfängersteuerschaltkreises,
welcher in Reihe mit mehreren parallel verbundenen Satellitenempfängern über einen
Kabelbaum verbunden ist.
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1b ist
eine Systemdarstellung eines digitalen Satellitenempfängersteuerschaltkreises,
welcher parallel mit mehreren Kabelbäumen verbunden ist, welche
jeweils mit einem Satellitenempfänger verbunden
sind.
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2 ist
eine vereinfachte schematische Darstellung des digitalen Satellitenempfängersteuerschaltkreises.
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3a–3c sind
schematische Darstellungen eines Signalleitungswandlerschaltkreises,
eines Digital/Analog-Wandlerschaltkreises
bzw. eines Vorspannungserzeugungsschaltkreises in dem digitalen
Satellitenempfängersteuerschaltkreis.
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4 ist
ein Zeitdiagramm eines von dem Vorspannungserzeugungsschaltkreis
erzeugten Synchronisationsimpulses mit Referenzspannungen, welche
den Signalleitungswandlerschaltkreis und den Digital/Analog-Wandlerschaltkreis
steuern.
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5a ist
ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betätigen von Vorrichtungen auf
der Grundlage von digitalen Stromsignalen, welche von den Satellitenempfängern empfangen
werden, und 5b ist ein Ablaufdiagramm eines
Verfahrens zum Einstellen von Spannungen von Satellitenempfängern.
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Detaillierte Beschreibung
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Hierin
werden Techniken zum Einstellen einer Energie oder einer Energieversorgung,
welche einem oder mehreren Fahrzeugsatellitenempfängern über eine
Signalleitung zugeführt
wird, mit einer mit einer Firmware versehenen digitalen Satellitenempfängersteuerung
offenbart. Die digitale Satellitenempfängersteuerung überwacht
ferner Signale, welche von den Satellitenempfängern übertragen werden, um eine Alarm-
oder Notfallvorrichtung in dem Fahrzeug anzuwenden (z. B. einen
Airbag). Eine Verwendung der Empfängersteuerung mit Firmware
ermöglicht
eine Aktualisierung der Steuerung, um zu allen Sensorausstattungen
zu passen. Die Empfängersteuerung
verwendet einen Digital/Analog-Wandlerschaltkreis, um den Spannungspegel
der zugeführten
Energie einzustellen, und verwendet einen Signalleitungswandlerschaltkreis,
um die zugeführte
Energie und digitale Stromsignale von den Satellitenempfängern zu überwachen.
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Die
Fahrzeugsatellitenempfänger
fordern, dass die Steuerung periodisch einen Synchronisations(Sync)-Impuls überträgt. Die
Vorspannungspegel des dynamischen Spannungsbereichs des Digital/Analog-Wandlerschaltkreises
und des Signalleitungswandlerschaltkreises werden eingestellt, um synchron
zu dem Steigen und Fallen der Spannungspegel des Sync-Impulses zu
sein. Das Einstellen der Vorspannungspegel ermöglicht dem Signal leitungs- und
Digital/Analog-Wandlerschaltkreis Signale zu überwachen und Spannungspegel
auf der Signalleitung einzustellen, ohne den dynamischen Bereich oder
eine Auflösung
des Digital/Analog-Wandlerschaltkreises und des Signalleitungswandlerschaltkreises
zu erhöhen.
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In
einer beschriebenen Implementierung wird eine spannungsregulierte
Energie einem oder mehreren Satellitenempfängerschaltkreisen über die Signalleitung
zugeführt,
während
gleichzeitig die Signalleitung auf ein Signal, welches von den Satellitenempfängerschaltkreisen
erzeugt wird, überwacht wird.
Die Energie wird einer Halbleitervorrichtung in dem Satellitenempfänger zugeführt und
kann ferner verwendet werden, um weitere Vorrichtungen und Schaltkreise
innerhalb des Satellitenempfängers
zu steuern.
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Hierin
werden Techniken zum Empfangen eines Stromsignals, welches einen
Status von den und eine Information über die Satellitenempfänger anzeigt, über eine
Signalleitung mit einem Signalleitungswandlerschaltkreis offenbart.
In Abhängigkeit von
dem Empfang des Analogsignals wird einem Prozessor (welcher ferner
im Allgemeinen als eine ECU bezeichnet wird) in dem digitalen Steuerschaltkreis
ein Digitalsignal, welches dem angezeigten Status entspricht, zugeführt. Der
Prozessor führt
einem Digital/Analog-Wandlerschaltkreis eine digitale Spannungsanzeige
zu. In Abhängigkeit
von der Anzeige führt
der Digital/Analog-Wandlerschaltkreis den angezeigten Spannungspegel
der Signalleitung zu. Ein Synchronisationsschaltkreis erzeugt auf
der Signalleitung periodisch einen analogen Synchronisationsimpuls
für eine Übertragung
zu den Satellitenempfängern.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
wird ein Verfahren bereitgestellt, welches einen Digital/Analog-Wandlerschaltkreis
mit einer festen Auflösung
und einem festen Dynamikbereich verwendet. Bei dem Verfahren wird
eine Versatzspannung des dynamischen Bereichs (oder eine Vorspannung)
der Ausgabe des Digital/Analog-Wandlerschaltkreises synchron zu
einem Signalimpuls geändert.
Bei einer weiteren Implementierung ist ein Signalleitungswandlerschaltkreis
mit dem Digital/Analog-Wandlerschaltkreis
gekoppelt. Die Versatzspannung des dynamischen Bereichs des Digital/Analog-Wandlerschaltkreises
wird eingestellt, um synchron zu dem Signalimpuls zu sein.
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Die
hierin beschriebenen Techniken können auf
etliche Arten ausgeführt
werden. Ein Umgebungsbeispiel und Zusammenhang wird nachfolgend unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren und der fortgesetzten Beschreibung bereitgestellt.
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Exemplarische Systeme
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1a und 1b stellen
Systeme 100a bzw. 100b zum Einstellen von zu Satellitenempfängern zugeführten Spannungen
und zum Betätigen von
Vorrichtungen in Abhängigkeit
von Statusanzeigen, welche von mit den Empfängern gekoppelten Sensoren
bereitgestellt werden, dar. In einer in 1a dargestellten
Implementierung ist ein digitaler Steuerschaltkreis 102 in
Reihe über
eine Signalleitung mit einem Kabelstrang 104a mit einem
verdrillten Leiterpaar verbunden. Der Kabelstrang 104a ist mit
Sensoren 106a–106c über mehrere
Satellitenempfänger 108a–108c verbunden.
Ein digitaler Steuerschaltkreis 102 ist über Reihenwiderstände 114a und 114b mit
dem Kabelstrang 104a gekoppelt und der Kabelstrang 104a ist
mit Widerständen 116a–116f mit
Satellitenempfängern 108a–108c verbunden.
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Bei
einer weiteren in 1b dargestellten Implementierung
ist ein digitaler Steuerschaltkreis 102 mit parallel verbundenen
Kabelsträngen 104a–104c gekoppelt.
Jeder Kabelstrang 104a–104c ist
entsprechend mit Sensoren 106a–106c über Satellitenempfänger 108a–108c verbunden.
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Bezug
nehmend auf 1b ist der digitale Steuerschaltkreis 102 über Reihenwiderstände 114a–114f mit
den Kabelsträngen 104a–104c gekoppelt.
Die Kabelstränge 104a–104c sind über Wi derstände 116a–116f mit
den Satellitenempfängern 108a–108c verbunden.
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Der
in 1a und 1b dargestellte
digitale Steuerschaltkreis 102 ist mit einer Vorrichtung 110 verbunden.
Der digitale Steuerschaltkreis 102 umfasst einen digitalen
Satellitenempfängersteuerschaltkreis 112 mit
einem Ausgangsanschluss, welcher in Reihe mit einem Widerstand RE gekoppelt ist und parallel mit einem Kondensator
CE nach Masse geschaltet ist. Der digitale
Steuerschaltkreis 102 führt Energie
mit einem Spannungspegel (VSAT) über eine Signalleitung 120 und
den Kabelstrang 104a (und den Kabelsträngen 104b–104c in 1b)
zu Satellitenempfängern 108a–108c zu.
Der digitale Steuerschaltkreis 102 überwacht von den Satellitenempfängern 108a–108c übertragene
Signale (wie z. B. den Status von einem oder mehreren Sensoren 106a–106c)
und regelt die Spannung VSAT (wie z. B. eine
Wechselspannung) auf der Signalleitung 120. Der digitale
Steuerschaltkreis 102 analysiert das übertragene Signal und überträgt basierend
auf der Analyse ein Signal, um die Vorrichtung 110 zu betätigen. In
einer Ausführungsform
ist die Vorrichtung 110 eine Notfall- oder eine Alarmvorrichtung.
Der digitale Steuerschaltkreis 102 stellt periodisch einen
Synchronisationsimpuls auf der Signalleitung 120 für die Satellitenempfänger 108a bereit.
Unter Verwendung eines (nicht gezeigten) Signalleitungswandlerschaltkreises
bestimmt der digitale Steuerschaltkreis 102 den Spannungspegel
auf der Signalleitung 120, ohne den dynamischen Bereich
und die Auflösung
des Signalleitungswandlerschaltkreises zu ändern. Weitere Details der Überwachungsfunktionalität des digitalen Steuerschaltkreises 102 werden
in 2 beschrieben.
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Die
Kabelstränge 104a–104c können bei
einer Ausführungsform
verdrillte Leitungspaare sein. Die Kabelstränge 104a–104c weisen
einen Innenwiderstand (durch Widerstände Rw/2 bezeichnet), eine innere
Induktivität
(durch Induktivität
Lw/2 bezeichnet) und eine innere Kapazität (als Cw bezeichnet) auf.
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Die
Satellitenempfänger 108a–c weisen
eine innere Kapazität
(mit Cs bezeichnet) und einen Senkstrom
(mit ISINK bezeichnet) auf. Die Satellitenempfänger 108a–c sind
mit den Sensoren 106a–106b verbunden
und empfangen Statusanzeigen von den Sensoren 106a–106b.
Derartige Statusanzeigen können
als Ergebnis eines Erhöhens
oder Verringerns der Fahrzeugbeschleunigung oder Druckänderungen
an dem Fahrzeug, wie sie von einem der Sensoren 106a–106c erfasst
werden, bereitgestellt werden. Den Satellitenempfängern 108a–108c wird
die geregelte Spannung VSAT von dem digitalen
Steuerschaltkreis 102 über
die Signalleitung 120 zugeführt. Der Strom ISINK ändert sich
in Abhängigkeit
der Anzeige von den Sensoren 106a–106b, wodurch dem
digitalen Steuerschaltkreis 102 eine Statusanzeige der Sensoren über den
Kabelstrang 104a bereitgestellt wird.
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Obwohl
drei Satellitenempfänger
verbunden mit drei Sensoren gezeigt sind, soll diese Ausführungsform
nur als ein nicht beschränkendes
Beispiel dienen und eine geringere Anzahl oder eine größere Anzahl
von Sensoren und Kabelsträngen
kann verwendet werden.
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Beispielhafte Vorrichtung
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2 zeigt
eine Ausführungsform
eines digitalen Satellitenempfängersteuerschaltkreises 200, welcher
in 1 als Schaltkreis 112 bezeichnet
ist. Der digitale Satellitenempfängersteuerschaltkreis 200 stellt
eine Spannung VSAT auf einer Signalleitung 204 (Signalleitung 120 der 1) bereit und ist mit der Vorrichtung 110 (1) über
eine Anzeigeleitung 206 gekoppelt. Der digitale Satellitenempfängersteuerschaltkreis 200 umfasst
einen Prozessor 208, welcher mit einem Speicher 210 gekoppelt
ist, und einen Analog/Digital-Schaltkreis 212.
Der Prozessor 208 ist mit dem Speicher 210 über einen
Systembus 214 gekoppelt.
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Der
in 2 dargestellte Prozessor 208 bzw. die
ECU ist ein allgemeiner Prozessor, welcher Satellitenempfänger überwachen kann
und Signale zu weiteren Vorrichtungen in einem Fahrzeug senden kann.
Der Prozessor 208 ist nur ein Beispiel eines Prozessors
und soll keine Beschränkung
bezogen auf den Umfang einer Verwendung oder Funktionalität von Prozessorarchitekturen
vorschlagen. Ebenso soll der Prozessor 208 nicht als ein
Prozessor aufgefasst werden, welcher irgendeine Abhängigkeit
oder irgendeine Anforderung bezogen auf eine beliebige Komponente
oder eine Kombination von Komponenten in der dargestellten exemplarischen
Prozessorumgebung 208 aufweist.
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Der
Prozessor 208 kann mit einem oder mehreren Prozessoren
oder einer oder mehreren Prozessoreinheiten, einem Speicher 210 und
einem Systembus 214, welcher verschiedene (nicht gezeigte)
Systemkomponenten einschließlich
des Prozessors 208 und des Speichers 210 verbindet,
verbunden werden, ist jedoch darauf nicht beschränkt.
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Der
Speicher 210 kann verschiedene computerlesbare Medien umfassen.
Derartig Medien können
beliebige verfügbare
Medien sein, welche von dem Prozessor 208 zugreifbar sind,
und weisen sowohl flüchtige
als auch nichtflüchtige
Medien und entfernbare als auch nichtentfernbare Medien auf. Das
Verfahren zum Überwachen
und Analysieren der Satellitenempfänger kann als Befehlsgruppen
(als Software oder Firmware) auf den computerlesbaren Medien gespeichert
werden und derartige Befehle können
aktualisiert werden.
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Der
Speicher 210 kann die computerlesbaren Medien in Form eines
nichtflüchtigen
Speichers, wie z. B. eines nur Lesespeichers (ROM), und/oder eines
flüchtigen
Speichers, wie z. B. eines Speichers mit wahlfreiem zugriff (RAM)
aufweisen. Der Speicher 210 kann ferner weitere entfernbare/nichtentfernbare,
flüchtige/nichtflüchtige Computerspeichermedien
aufweisen.
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Der
Analog/Digital-Schaltkreis 212 weist einen Digital/Analog-Wandlerschaltkreis 216,
einen Signalleitungswand lerschaltkreis 218 und einen Vorspannungsschaltkreis 220 auf.
Der Digital/Analog-Wandlerschaltkreis 216 führt der
Signalleitung 204 eine Spannung VSAT zu.
Bei einer Ausführungsform
weisen der Signalleitungswandlerschaltkreis 218 und der
Digital/Analog-Wandlerschaltkreis 216 einen voreingestellten
festen dynamischen Spannungsbereich und eine feste Auflösung auf.
Dem Digital/Analog-Wandlerschaltkreis 216 wird ein Digitalspannungspegelanzeigesignal
xb auf Leitungen xb 228 von dem Prozessor 208 zugeführt und
er führt die
angezeigten Pegel der Spannung VSAT der
Signalleitung 204 entsprechend zu. Der Signalleitungswandlerschaltkreis 218 stellt
eine Digitalsignalanzeige auf Leitungen yb 230 bereit,
welche eine relative Spannung VSAT auf der
Signalleitung 204 und digitale Stromsignale von den Satellitenempfängern, z.
B. 108a–108c,
anzeigen. Der Prozessor 208 analysiert die Anzeige auf
den Leitungen yb 230 und stellt der Vorrichtung 110 ein
Signal (wie z. B. eine Entfaltungsanzeige) über die Leitung 206 bereit
oder überträgt zu dem
Digital/Analog-Wandlerschaltkreis 216 eine Anzeige auf
den Leitungen xb 228, um die Ausgangsspannung VSAT auf der Signalleitung 204 einzustellen. Durch
Einstellen der Ausgangsspannung VSAT auf
der Signalleitung 204 kann die Wechselspannung auf der Signalleitung 204 eingestellt
werden. Details des Betriebs des Prozessors 208 sind in 5 beschrieben.
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Der
Vorspannungsschaltkreis 220 führt Referenzspannungen (Vref_DAC) über
Leitungen 222 zu dem Digital/Analog-Wandlerschaltkreis 216 und
Referenzspannungen (Vref_ADC) über Leitungen 224 zu dem
Signalleitungswandlerschaltkreis 218 zu. Der Vorspannungsschaltkreis 220 wird
periodisch mit einer Synchronisationsanzeige von dem Prozessor 208 über eine
Leitung 226 versorgt. In Abhängigkeit von der Synchronisationsanzeige
erzeugt der Vorspannungsschaltkreis 220 intern einen Synchronisationsimpuls,
welcher zu einer Erhöhung
der Spannungspegel von Vref_DAC und Vref_ADC (welche hierin auch als die Versatzspannung
des dynamischen Bereichs oder die Vorspannung bezeichnet werden) führt. In
Abhängigkeit
dieser Erhöhungen erhöht der Digital/Analog-Wandlerschaltkreis
den Spannungspegel VSAT. Der Signalleitungswandlerschaltkreis 218 überwacht
die Spannung VSAT auf Signale von den Satellitenempfängern 108a–c. Wenn
der Vorspannungsschaltkreis 220 die Spannungen Vref_ADC erhöht, wird die Vorspannung (oder
die Versatzspannung des dynamischen Bereichs) des Signalleitungswandlerschaltkreises 218 eingestellt,
um dem Synchronisationsimpuls zu folgen. Insbesondere wird die Vorspannung
des Signalleitungswandlerschaltkreises 218 mit dem Synchronisationsimpuls
erhöht
und erniedrigt. Weitere Details der Betriebsweisen des Digital/Analog-Wandlerschaltkreises 216 und
des Signalleitungswandlerschaltkreises 218 sind in 3 und 4 beschrieben.
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In 3a ist
ein exemplarischer Signalleitungswandlerschaltkreis 300 (welcher
in 2 als Schaltkreis 218 bezeichnet ist)
dargestellt, welcher einen Analogschalter 202 aufweist,
welcher über
einen Komparator 304 mit einem digitalen Zähler 306 verbunden
ist. Die analogen Eingangsanschlüsse des
Analogschalters 302 sind mit Anschlüssen an Reihenwiderständen 308 verbunden,
welche zwischen einer hohen Referenzspannung Vref_ADC_H und einer
niedrigen Referenzspannung Vref_ADC_L gekoppelt
sind. Die Spannungen Vref_ADC_H und Vref_ADC_L definieren den Bereich von Eingangsspannungen,
welchen der Signalleitungswandlerschaltkreis 300 folgen
kann. Die hohe Referenzspannung Vref_ADC_H und die
niedrige Referenzspannung Vref_ADC_L (welche
in 2 als Vref_ADC bezeichnet
werden) werden über den
Vorspannungsschaltkreis 220 (2) zugeführt. Das
Spannungspotenzial der Spannungen Vref_ADC_H und
Vref_ADC_L wird von dem Vorspannungsschaltkreis 220 eingestellt.
Die Spannung VSAT auf der Signalleitung 204 (2)
wird parallel durch Reihenwiderstände R1 und R2 auf Masse geschaltet,
um den Pegel der Spannung VSAT herunterzuteilen.
Ein Anschluss des Komparators 304 ist mit der Vorspannung
der Widerstände
R1 und R2 verbunden und der andere Anschluss ist mit dem Ausgang
des Schalters 302 verbunden.
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Der
Komparator 304 vergleicht den Spannungspegel von dem Ausgang
des Schalters 302 mit der heruntergeteilten Spannung VSAT und das Ergebnis wird dem digitalen Zähler 306 zugeführt. Der Komparator 304 erzeugt
ein High Bit, wenn die heruntergeteilte Spannung VSAT größer als
der Ausgangsspannungspegel des Analogschalters 302 ist, und
erzeugt ein Low Bit, wenn die Spannung VSAT kleiner
als die Spannungspegelausgabe des Analogschalters 302 ist.
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Ein
Hochgeschwindigkeitstakt speist ein Signal (fsys) für den digitalen
Zähler 306,
um die Ausgabe des Komparators 304 zu takten. Der digitale
Zähler 306 erzeugt
ein Digitalsignal oder Bits auf Leitungen 310 (Leitungen
yb 230 in 2), welche zu dem analogen Schalter 302 und
dem Prozessor 208 zurückgeführt sind.
Somit steigt oder sinkt dementsprechend die Anzahl von High Bits
an dem Ausgang des Zählers 306,
wenn die Spannung VSAT steigt oder sinkt.
Wenn ferner der Vorspannungspegel eines Widerstandsnetzes 308 mit Änderungen
des Stromes auf der Leitung 204 (von den Satellitenempfängern) oder
der Spannung VSAT erhöht oder verringert wird, z.
B., wenn ein Synchronisationsimpuls bereitgestellt wird, kann der
Signalleitungswandlerschaltkreis 300 den Pegeln der Spannung
VSAT folgen, ohne den dynamischen Bereich
oder die Auflösung
des Signalleitungswandlerschaltkreises 300 zu ändern.
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In 3b ist
ein exemplarischer Digital/Analog-Wandlerschaltkreis 320 (welcher
in 2 als Schaltkreis 216 bezeichnet ist)
dargestellt, welcher einen analogen Schalter 322 aufweist,
welcher über einen
Widerstand Rf und eine Nebenschlusskapazität Cf mit einem Hochspannungstreiber 326 gekoppelt
ist. Der Hochspannungstreiber 326 verstärkt die Spannung an dem Ausgang
des Digital/Analog-Wandlerschaltkreises 320, um die Spannung
VSAT bereitzustellen. Die Eingangsanschlüsse des
analogen Schalters 322 sind mit Reihenwiderständen 324 verbunden,
welche in Reihe zwischen einer hohen Referenzspannung Vref_DAC_H und
einer niedrigen Referenzspannung Vref_DAC_L gekoppelt
sind. Die Spannungen Vref_DAC_H und Vref_DAC_L definieren den Bereich von Ausgangsspannungen,
welche der Digital/Analog-Wandlerschaltkreis 320 bereitstellen
kann. Die Referenzspannungen werden von dem Vorspannungsschaltkreis 220 (2)
bereitgestellt. Das Spannungspotenzial und ein Versatz der Spannung über Vref_DAC_H und Vref_DAC_L (welche
in 2 als Vref_DAC bezeichnet
werden) werden von dem Vorspannungsschaltkreis 220 eingestellt.
Der Digital/Analog-Wandlerschaltkreis 320 ist
mit Eingangsleitungen xb 328 (Leitungen 228 xb
in 2) verbunden, welche mit Bits von dem Prozessor 208 versorgt werden.
Der Prozessor 208 stellt Bits auf den Leitungen xb 328 ein,
um den an dem Ausgang des digital/Analog-Wandlerschaltkreises 320 einzustellenden
Spannungspegel anzuzeigen. Der Analogschalter 322 wählt den
Spannungspegel von seinen Eingangsanschlüssen entsprechend zu den Bits
auf den Leitungen xb aus und führt
die gewählte
Spannung VSAT über den Hochspannungstreiber 326 der
Signalleitung 204 zu.
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In 3c ist
ein exemplarischer Vorspannungsschaltkreis 340 (welcher
in 2 als Vorspannungsschaltkreis 220 bezeichnet
ist) dargestellt, welcher einen Spannungssenkenschaltkreis 342 und
einen Synchronisationsimpulsgenerator 344 aufweist, welche über Widerstände R6–R8 mit
positiven Eingangsanschlüssen
mit Treiberoperationsverstärkern 346–352 gekoppelt
sind. Die Ausgänge
der Operationsverstärker 346–352 sind
zu ihren negativen Eingangsanschlüssen zurückgeführt, so dass die Ausgangsspannung
der Operationsverstärker
ihrer Eingangsspannung folgt.
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Der
Spannungssenkenschaltkreis 342 wird durch eine Spannung
Vref gesteuert, welche unter Verwendung
eines Standardwiderstandsnetzwerks erzeugt wird oder welche unter
Verwendung des Prozessors 208 mit einem Digital/Analog-Wandlerschaltkreis
eingestellt werden kann. Der Spannungssenkenschaltkreis 342 stellt
die Spannung an seinem Ausgangsanschluss als eine Funktion der Spannung Vref ein. Die Verstärker 348 und 352 stellen
ebenso die Pegel der Spannungen Vref_ADC_L und
Vref_DAC_L derart ein, dass sie gleich dem
Pegel des Ausgangs des Spannungssenkenschaltkreises 342 sind.
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Der
Synchronisationsimpulsgenerator 344 erzeugt einen Synchronisationsimpuls
mit einem Spannungspegel, welcher in Abhängigkeit von einem Synchronisationsanzeigesignal
von dem Prozessor 208 (Leitung 226 in 2)
steigt und fällt.
Bei einer Ausführungsform
kann das Synchronisationsanzeigesignal von einem Takt- oder Zeitgeberschaltkreis anstatt
von dem Prozessor 208 bereitgestellt werden. Wenn der Synchronisationsimpuls
von dem Synchronisationsimpulsgenerator 344 erzeugt wird,
steigen die Spannungspegel an dem Eingang zu den Verstärkern 346 und 350 an
und die Spannungen Vref_ADC_H und Vref_DAC_H an dem Ausgang der Verstärker 346 und 350 an,
um dem Synchronisationsimpuls zu folgen. Somit werden die Versatzspannung
des dynamischen Bereichs oder die Vorspannung (Vref_ADC_H–Vref_ADC_L), welche dem Signalleitungswandlerschaltkreis 300 zugeführt wird,
und die Versatzspannung des dynamischen Bereichs oder die Vorspannung
(Vref_DAC_H–Vref_DAC_L),
welche dem Digital/Analog-Wandlerschaltkreis 320 zugeführt wird, eingestellt,
um dem Synchronisationsimpuls zu folgen.
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In 4 sind
Zeitdiagramme von Pegeln der Spannungen Vref_ADC_H und
Vref_DAC_H an den Ausgängen der Verstärker 346 und 350,
die Pegel der Spannungen Vref_ADC_L und
Vref_DAC_L an den Ausgängen der Verstärker 348 und 352 und
die Spannung VSAT dargestellt. Die Spannungsdifferenz
zwischen Vref_ADC_H und Vref_ADC_L ist
das Spannungspotenzial über
dem Signalleitungswandlerschaltkreiseingang (300 in 3a)
bezogen auf Masse. Die Spannungsdifferenz zwischen Vref_DAC_H und
Vref_DAC_L ist das Spannungspotenzial des
Digital/Analog-Wandlerschaltkreisausgangs (Schaltkreis 320 in 3b)
in Bezug auf Masse.
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Die
Spannungspegel Vref_ADC_L, Vref_DAC_L, Vref_ADC_H und Vref_DAC_H (welche
ferner als die Vorspannungen oder Versatzspannungen des dynamischen
Bereichs des Signalleitungswandlerschaltkreises 300 und
des Digital/Analog-Wandlerschaltkreises 320 be zeichnet
werden) und VSAT sind zu einem Zeitpunkt
T0 auf einem Nominalspannungspegel. In Abhängigkeit von dem Synchronisationsimpuls
von dem Synchronisationsimpulsgenerator 344 steigen die
Pegel der Spannung VSAT und der Vorspannungen
während
einer mit tslope bezeichneten Zeit an. Diese
Spannungspegel sind während
einer Zeit T1 auf einem Spitzenspannungspegel und fallen dann auf
ihre Nominalpegel zurück.
Da Vref_ADC_L, Vref_DAC_L, Vref_ADC_H und Vref_DAC_H mit
VSAT steigen und fallen, können der
Signalleitungswandlerschaltkreis 300 und der Digital/Analog-Wandlerschaltkreis 320 den Strom
auf der Leitung 204 und die Spannungen auf VSAT überwachen,
ohne ihre Auflösung
oder ihren dynamischen Bereich zu erhöhen.
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Exemplarisches Verfahren
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Die
in 5a und 5b gezeigten
exemplarischen Verfahren sind als eine Ansammlung von Blöcken in
einem logischen Ablaufdiagramm dargestellt. Das Ablaufdiagramm ist
ein exemplarisches Verfahren 500, welches von dem Prozessor 208 (siehe 2)
in dem Schaltkreis 200 verwendet wird, um die Satellitenempfänger zu überwachen
und einzustellen, und stellt einen Ablauf von Vorgängen dar, welche
in Hardware, Software, Firmware und einer Kombination daraus implementiert
werden können. In
Zusammenhang mit Software stellen die Blöcke computerausführbare Befehle
dar, welche, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden,
die genannten Vorgänge
ausführen.
Im Allgemeinen weisen computerausführbare Befehle Routinen, Programme,
Objekte, Komponenten, Datenstrukturen und dergleichen auf, welche
bestimmte Funktionen ausführen
oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren. Die Reihenfolge,
in welcher die Vorgänge
beschrieben sind, soll nicht als eine Beschränkung angesehen werden und
eine beliebige Anzahl der beschriebenen Blöcke kann in einer beliebigen
Reihenfolge und/oder parallel kombiniert werden, um das Verfahren
zu implementieren. Zum Zwecke der Beschreibung werden die Verfahren unter
Bezugnahme auf den Schaltkreis 200 der 2 beschrieben,
obwohl sie auf anderen Systemarchitektu ren implementiert werden
können.
Die computerlesbaren Medien können
beliebige verfügbare
Medien sein, auf welche von einer Rechenvorrichtung zugegriffen
werden kann, um die darauf gespeicherten Befehle auszuführen.
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5a und 5b zeigen
eine Beispielimplementierung eines Verfahrens 500 zum Betätigen einer
Vorrichtung, zum Überwachen
der Spannung VSAT auf Signale von dem Satellitenempfänger und zum
Steuern der Spannung VSAT auf der Signalleitung.
In Blöcken 502–506 werden
die digitalen Stromsignale auf der Leitung 204 analysiert
und in Blöcken 508–520 wird
der Spannungspegel VSAT auf der Leitung 204 analysiert
und eingestellt.
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In
Block 502 werden digitale Stromsignale von einem oder mehreren
der Satellitenempfänger 108(a–c) auf
der Leitung 204 eingelesen und analysiert. Diese Signale
werden von dem Signalleitungswandlerschaltkreis bereitgestellt.
Eine Bestimmung wird durchgeführt,
ob ein weiterer Vorgang angezeigt ist, z. B., wenn eine rasche Beschleunigung
oder ein Druckanstieg in einem Fahrzeug angezeigt wird. Wenn ein
weiterer Vorgang erforderlich ist („JA" nach Block 504), kann der
Prozessor 208 auf die Bestimmung reagieren, indem er ein
Anzeigesignal zum Betätigen
einer Vorrichtung 110 bereitstellt, z. B. ein Entfalten
eines Airbags. Wenn kein weiterer Vorgang erforderlich („NEIN" nach Block 504),
werden die digitalen Stromsignale in Block 502 wieder eingelesen und
analysiert.
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Bezug
nehmend auf 5b wird die Versorgungsspannung
VSAT auf der Signalleitung 204 von dem
Prozessor 208 erzeugt, welcher eine Spannungspegelanzeige über die
Leitungen xb 228 zu dem Digital/Analog-Wandlerschaltkreis 216 in
Block 508 sendet. In Block 510 kann der Synchronisationsimpuls
von dem Prozessor 208 betätigt werden, welcher dem Synchronisationsimpulsgenerator 344 ein Synchronisationsanzeigesignal
zuführt.
Der Synchronisationsimpuls kann in vorbestimmten Intervallen betätigt werden
und kann für
ein vorbestimmtes In tervall verzögert
werden. In Block 512 wird die Spannung VSAT auf
der Signalleitung 204 unter Verwendung des Signalleitungswandlerschaltkreises 218 eingelesen.
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Eine
Bestimmung, ob sich die Spannung VSAT auf
der Signalleitung 204 geändert hat, wird in Block 514 durchgeführt. Wenn
sie sich geändert
hat („JA" nach Block 514),
wird in Block 516 eine Bestimmung durchgeführt, ob
sich der Spannungspegel der Signalleitung 204 erhöht oder
verringert hat. Wenn sich der Pegel der Spannung VSAT auf
der Signalleitung 204 erhöht hat, wird die Spannung VSAT in Block 518 unter Verwendung
des Digital/Analog-Wandlerschaltkreises 216 verringert.
Wenn sich die Spannung VSAT verringert hat,
wird die Spannung VSAT in Block 520 unter
Verwendung des Digital/Analog-Wandlerschaltkreises 216 erhöht, um die
Signalleitung 204 auf eine konstante Spannung einzustellen
und die Leitungswechselspannung zu verringern. Wenn in Block 514 bestimmt
wurde, dass sich die Spannung VSAT nicht
geändert
hat, oder sobald die Spannung VSAT in den
Blöcken 518 oder 520 geändert wurde,
kehrt das Verfahren zurück,
um den Synchronisationsimpuls im Block 510 wieder zu betätigen.
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Schlussfolgerung
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Obwohl
der Gegenstand in strukturellen Merkmalen und/oder methodischen
Vorgängen
beschrieben wurde, ist es klar, dass der in den beigefügten Ansprüchen definierte
Gegenstand nicht notwendigerweise auf die speziellen Merkmale oder
beschriebenen Vorgänge
beschränkt
ist. Vielmehr sind die speziellen Merkmale und Vorgänge als
bevorzugte Ausführungsformen
einer Implementierung der Ansprüche
offenbart.