KR100230564B1

KR100230564B1 - 차량의 승객 안전시스템에 대한 시험 방법 및 회로장치

Info

Publication number: KR100230564B1
Application number: KR1019950019876A
Authority: KR
Inventors: 한스슈피스; 페터호라; 귄터펜트
Original assignee: 게오르크 콜프;한스-울리히 슈타이거; 테믹 텔레풍켄 마이크로엘렉트로닉 게엠베하
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1995-07-07
Publication date: 1999-11-15
Also published as: JPH0858524A; KR960004114A; EP0691244B1; DE4424020A1; ES2144071T3; EP0691244A2; EP0691244A3; DE59507937D1; US5726887A

Abstract

본 발명은 차량의 승객안전장치를 위한 실험방법에 관한 것이며, 특히 에어백, 벨트조임기 또는 구름바 센서와 같은 승객보호장치를 위한 실험방법에 관한 것이다. 통상적으로, 이러한 승객안정장치의 관련된 안전판단 회로요소는 추가 및 별도의 감시 프로세서에 의해서 감시된다. 본 발명에 따르면, 이러한 안전 판단회로요소를 위한 실험방법은, 비용이 적게들고 간단한 수행 감시회로를 사용하여 독립감시 컴퓨터에 의해서 성취되는것과 동일한 질의 결과가 성취될 수 있게 한다.

Description

차량의 승객 안전시스템에 대한 시험 방법 및 회로장치

제1도는 차량의 승객 안전시스템에 대한 트리거 회로의 블록선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 제어 유니트 1a : 아날로그-디지탈 변환기

1b,1c,1d,2d,2e,2f,3a,3b : 라인 2 : 감시 유니트

2a : 평가 로직 2b : 창 감시회로

3 : NAND 게이트 4 : 센서

5 : 시그널 프로세싱 유니트 6 : 억제장치

7 : 고장 지시계

본 발명은 차량의 안전시스템에 대한 시험 방법에 관한 것이며, 특히 시그널 프로세싱 유니트에 연결되는 적어도 하나의 충돌센서와, 안전시스템의 억제수단에 대한 적어도 하나의 트리거 수단과, 그리고 상기 안전시스템에 대한 트리거 범주를 고려하여 상기 시그널 프로세싱 유니트에 의해 생성된 시그널의 평가를 수행하는 제어 유니트로 구성되는 차량의 안전시스템에 대한 시험 방법에 관한 것이다.

차량의 전체 사용기간 중에 차량 내의 승객 안전시스템에 대해서 유효하다고 요구되는 조건은 매우 엄격하다. 이러한 엄격한 조건에 부합하기 위해서, 안전시스템과 관련된 제어 유니트에 대해서 보완적인 추가의 제어 유니트를 제공하는 설계의 개념이 제안되어 왔었다. 이러한 추가적인 제어 유니트로서 대개의 경우 마이크로프로세서가 사용되고, 그 기능은 안전시스템과 관련된 제어 유니트를 감시하는 것이다. 감시용 컴퓨터 또는 감시용 마이크로프로세서를 포함하고 있는 이러한 설계의 개념은, 한편으로는 안전시스템의 안전성과 신뢰도를 향상시키지만, 다른 한편으로는 이러한 안전시스템에 대한 비용을 상당히 크게 증가시키는 문제점이 있기도 하다.

따라서, 본 발명의 목적은 구현하기 위한 비용면에서 경제적임과 동시에 감시용 프로세서의 사용과 비교하여 안전시스템의 신뢰도를 저하시키지 않는 차량의 승객 안전시스템에 대한 시험 방법을 제공하려는 것이다.

본 발명에 따르면, 차량 내의 안전시스템에 대한 자기진단을 나타내는 이러한 시험 방법은 안전시스템이 "스위치 온"된 후에 서로 상이한 지속시간을 가진 시험 펄스의 열을 생성하는 감시 유니트에 의해서 수행된다. 이러한 시험 펄스의 열은 센서의 프로세싱 유니트로 전송되고, 그 다음 이러한 시그널 프로세싱 유니트는 처리된 시그널을 제어 유니트로 전송하는데, 제어 유니트는 트리거 컴퓨터로서 유효하게 작동하고 그리고 이제는 안전시스템에 관한 작동 범주에 대해서 이 시그널들을 평가하여서, 그 평가 결과를 감시 유니트로 회수시킨다. 이 결과에 따라서, 즉 제어 유니트에 의해서 수행된 평가가 참 또는 거짓인지에 따라서, 트리거 출력단이 해제되거나 억제된다. 본 발명에 따른 시험 방법의 진행과 더불어, 안전시스템의 회로 요소, 즉 센서의 시그널 프로세싱 유니트 및 제어 유니트가 시험 위상을 통과하게 되고, 이리하여 센서의 프로세싱 유니트 및 제어 유니트가 모두 완전한 기능을 수행하는 경우에만 트리거 출력단을 해제시키는 것이 가능하게 되는 것을 보장하게 된다. 본 발명에 따른 시험 방법은 감시용 마이크로프로세서 사용의 필요성을 배제한다는 사실 때문에 비용면에서 매우 경제적으로 구현될 수 있으며, 기능 및 시험의 신뢰도와 관련하여서도 독립적인 감시용 마이크로프로세서의 경우와 여전히 동일하다.

본 발명에 따른 시험 방법의 보다 바람직한 실시예에 따르면, 감시 유니트에 의해서 생성된 서로 상이한 지속 시간을 가진 시험 펄스의 열이 센서의 프로세싱 유니트 내로 순차적으로 전송되어서 보다 간단한 회로 장치를 유도한다.

본 발명의 다른 구현 형태로서, 상기 시험 펄스 열의 순서에 대해서 랜덤 시퀀스를 생성시키는 감시 유니트에 의해서 시험의 질의 개선된다.

이러한 시험 방법을 구현하기 위해서, 안전시스템이 "스위치 온"된 후에 제어 유니트가 스타트 시그널을 생성하는데, 이 스타트 시그널은 감시 유니트로 전송되어서 감시 유니트를 마스터 장치(master device)로 전환시키고 그리고 제어 유니트를 슬래이브 장치(slave device)로 전환시키며, 또한 감시 유니트로 하여금 시험 펄스의 열을 생성하게 할 뿐만 아니라 제어 유니트에 의해서 생성되는 평가 결과의 열을 평가하도록 유도한다.

또한, 본 발명의 바람직한 적용을 위해서, 감시 유니트가 적어도 3개의 서로 상이한 지속 시간을 가진 시험 펄스를 생성한다. 바람직하게, 이러한 시험 펄스 중의 하나가 트리거 펄스의 형태를 취할 수 있으며, 이 트리거 펄스는 센서에 의해서 감지되는 충돌을 시뮬레이팅하고 안전시스템이 트리거되게 한다. 다른 시험 펄스는 센서에 의해서 감지되는 충돌을 시뮬레이팅하기는 하지만 안전시스템이 트리거되지 않도록 구현될 수 있다. 마지막으로, 부존재 펄스(즉, 펄스의 부존재)가 당연히 제3의 시험 펄스로서 정의될 수 있다.

결국, 본 발명에 따른 시험 방법은, 시험 펄스를 평가하는데 필요한 평가 로직( evalution logic)과 랜덤 시퀀스 제네레이터(random sequence generator: 임의 순서 발생기)를 포함하는 간단한 회로 장치에 의해서 용이하게 구현될 수 있다. 이러한 회로 장치는 바람직하게 안전시스템의 전자 부품을 수용하는 인쇄회로기판에 집적될 수 있는데, 이러한 인쇄회로기판에는 또한 동일한 안전시스템의 다른 추가적인 회로 부품들도 부가적으로 설치될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에는 차량의 승객 보호장치를 위한 트리거 회로가 도시되어 있는데, 이 트리거 회로는 통상적으로 마이크로프로세서인 제어 유니트(1)와, 감시 유니트(2)와, 미리 연결된 센서(4)(예를 들면, 가속센서)를 갖춘 시그널 프로세싱 유니트(5)와, 출력단 억제장치(6), 그리고 고장 지시계(7)를 포함하고 있다. 예컨대 트리거 펠리트(trigger pellet)와 같이 전기적으로 작동되는 적어도 하나의 트리거 장치를 안전시스템 내의 억제수단에 대해 트리거링하기 위한 것으로서, 상기 트리거 회로와 결합되는 트리거 출력단은 도면에 도시되어 있지 않다. 예를 들면, 에어백, 벨트 조임기 또는 구름-바가 이러한 억제수단으로 간주될 수 있고, 구름-바의 경우에 상기 센서(4)는 구름센서를 나타낸다. 마지막으로, 측면 에어백의 경우 접촉센서가 가속센서(4) 대신에 사용될 수 있다. 도면에 도시된 감시 유니트(2)에서, 센서(4)에 의해서 생성되는 시그널이 시그널 프로세싱 유니트(5)로 전송되는데, 이 시그널 프로세싱 유니트(5)은 대개의 경우 증폭기와 필터를 포함하며 가속도 변환기 케이스 내에 집적될 수 있다. 시그널 프로세싱 유니트( 5)의 아날로그 출력 시그널은 제어 유니트(1)에 의해서 평가되기 전에 아날로그-디지탈 변환기(1a)(A/D Converter)로 전송된다. 이러한 아날로그-디지탈 변환기(1a)에 의해서 생성된 디지탈 데이타는 안전시스템에 대한 트리거 범주와 관련하여 제어 유니트(1)에 저장된 알고리즘을 거치게 된다. 이 평가는 차량 충돌사고가 발생했는지에 대한 결과로서 종료되고, 이 결과는 안전시스템 내의 억제 수단의 해제 또는 억제를 유발한다. 후술되는 감시 유니트(2)는 시그널 프로세싱 유니트(5)와 제어 유니트(1)에 의해서 수행되는 동작의 이러한 순서를 그 기능에 대하여 시험할 목적으로 사용된다.

감시 유니트(2)는 평가 로직(2a)과, 시험 펄스를 생성하고 랜덤 시퀀스 제너레이터를 포함하는 회로(2c)와, 그리고 그 기능이 후술되는 창 감시회로(window watc h-dog circuit)(2b)를 포함하고 있다. 이러한 트리거 회로가 "스위치 온"될 때, 즉 차량을 시동시킬 때, 리셋 시그널(U_reset)이 전원 공급부 또는 리셋 논리장치에 의해서 생성되어서 평가 로직(2a)으로 전송되거나, NAND 게이트(3)를 통하고 라인(3b)를 통해서 제어 유니트(1)로, 그리고 뿐만 아니라 라인(3a)를 통하여 창 감시회로(2b)로 전송된다. 이것이 제어 유니트(1)에 의한 스타트 시그널의 생성을 초기화시키는데, 이 스타트 시그널은 라인(1d)을 통해서 평가 로직(2a)으로 전송되며 이러한 전송의 결과로서 감시 유니트(2)의 상기 회로(2c)가 랜덤 시퀀스로 시험 펄스의 열을 생성시켜서 이 시험 펄스들을 센서(4)의 출력 시그널도 또한 접속되는 시그널 프로세싱 유니트(5)로 순차적으로 전송한다. 이 시험 펄스들은 차량의 작동 상태를 나타내는 센서(4)의 출력 시그널을 시뮬레이트한다. 이러한 시뮬레이트된 출력 시그널을 이용하여 시그널 프로세싱 유니트(5) 및 제어 유니트(1)의 기능이 증명된다. 제어 유니트(1)에 의해서 생성된 평가 결과는 평가 로직(2a)으로의 3개의 라인(1c)을 통해서 감시 유니트(2)로 정적으로 전송된다. 이 평가 결과는 또한 정적 전송을 사용하는 대신에 단일 라인을 통해서 감시 유니트(2)로 직렬 전송될 수 있다.

감시 유니트(2)의 평가 로직(2a)은 상기 회로(2C)에 의해서 생성된 시험 펄스와 상기 평가 결과를 비교하고, 그리고 시험 펄스가 시그널 프로세싱 유니트(5) 및 제어 유니트(1)에 의해서 정확하게 처리되었는 지를 결정함으로써 이들 평가 결과의 점검( checking)을 제공한다. 평가 로직(2a)에 의한 이와 같은 점검 결과가 양(+)인 경우에는, 출력단 억제장치(6)가 라인(2f)를 통해서 제거되어서 안전시스템 내에서 예컨대 트리거 펠리트와 같은 트리거 장치를 해제시킬 수 있게 된다. 이와 반대의 경우로, 상기 점검 결과가 음(-)이라면 출력단 억제장치(6)의 라인(6a)을 통하여 트리거 출력단이 억제된다, 즉 해제되지 않게 된다. 그밖에, 이러한 음(-)의 결과가 고장 지시계(7)에 의해 나타내어 진다. 최종적으로 이러한 점검 결과는 평가 로직(2a)으로부터 라인(2d)을 통해서 제어 유니트(1)로 전송된다.

본 발명의 경우에, 10ms(예를 들어)의 지속 기간을 가진 트리거 펄스와, 1ms(예를 들어)의 비트리거 펄스, 그리고 0ms의 지속기간을 가진 펄스의 3개의 서로 다른 펄스가 상기 회로(2c)의 랜덤 시퀀스 제너레이터에 의해서 시험 펄스의 열로서 생성된다. 시그널 프로세싱 유니트(5) 및 제어 유니트(1)에 의해서 평가되는 이러한 펄스의 열은 특히 시험 펄스의 시간적 순서에 관해서 평가 로직(2a)에 의해서 감시된다. 시험 펄스의 수는 3개로 제한되지 않고, 특히 이러한 시험 펄스를 평가하도록 사용되는 제어 유니트(1)에 저장된 알고리즘의 방식 및 센서의 종류에 따라 더 커질 수도 있다.

자기진단을 나타내는 이러한 시험 방법은, 이러한 시험 위상 중에는 감시 유니 트(2)의 평가 로직(2a)이 마스터 기능(master function)을 넘겨받고 또한 제어 유니트(1)가 슬래이브 장치(slave unit)로 선언될 것이기 때문에, 제어 유니트(1)가 제기능을 다할 때에만 출력단 억제장치(6)가 해제될 수 있음을 보장하게 된다.

여기에 설명된 시험 방법의 다른 잇점은 제어 유니트(1)에 저장된 트리거 알고리즘과 아날로그-디지탈 변환기(1a)도 이 시험에 자동적으로 포함될 수 있다는 것이다.

앞서 설명한 시험 위상은 안전시스템이 "스위치 온"될 때 1회만 수행되는 반면, 창 감시회로(2b)(window watch-dog circuit)는 약 1ms의 시간 간격으로 주기적 시험을 수행한다. 이러한 시험 위상 중에, 창 감시회로(2b)에는 1ms의 시간 간격으로 "조용한 시그널(calming signal)"이 라인(1b)을 통해서 연속적으로 전송된다. 창 감시회로(2b)에 배열된 RC요소(resistance 및 capacitor)는 이 회로에 대한 시간축(time base)으로 사용된다. 이러한 RC요소 대신에 공명기(resonator) 또는 석영 시간축(qu artz time base)이 사용될 수 있다.

여기에 설명한 시험 방법에 의하면, 주기적 시험을 수행하기 위한 추가의 장치로 요구되는 창 감시회로를 갖춤으로써, 독립적인 감시용 프로세서에 의해서 성취되는 것 만큼의 시험 신뢰도가 달성될 수 있다.

마지막으로, 본 발명에 따른 감시 유니트는 안전시스템의 다른 회로 요소와 함께 전자보드 상의 ASIC(특수응용 집적회로; Application Specific Integrated Circuit)로서 제공될 수 있다. 이러한 추가의 회로 요소로서 예컨대 트리거 출력단 또는 전력 증폭기, 전력공급 유니트, 업/다운 제어기, 기준전압 생성 유니트, 고장 지시계 구동유니트, 좌석점유 검출장치, 트리거 펠리트 감시를 위한 시험 전류 생성, 폭주, 출력, 통신 인터페이스, 전압 감시, 트리거 커패시터를 위한 충전회로 등을 포함할 수 있다. 감시 유니트 자체는 전체 ASIC 표면적 중의 약 3% 내지 5%에 달하게 될 것이다.

본 발명은 첨부된 도면에 따라서 앞서 설명한 실시예에 도시된 바와 같이 단일 센서에 대하여 시험 펄스를 생성하는데에만 한정되지 않고, 상기 감시 유니트(2)의 상기 회로(2C)가 추가적인 센서를 위한 시험 펄스들을 생성하며, 이 시험 펄스들은 추가적인 라인을 통해서 이들 센서로 전송된다.

Claims

시그널 프로세싱 유니트(5)에 연결되는 적어도 하나의 충돌센서(4)와, 안전시스템의 억제장치에 대한 적어도 하나의 트리거 수단과, 그리고 상기 안전시스템에 대한 트리거 범주를 고려하여 상기 시그널 프로세싱 유니트(5)에 생성된 시그널의 평가를 수행하는 제어 유니트(1)로 구성되는 차량의 안전시스템에 대한 시험 방법으로서,

a) 감시 유니트(2)가 제공되고 이 감시 유니트(2)가 상기 안전시스템이 "스위치 온"된 후에 시험 펄스를 생성시키는 단계와,

b) 상기 시험 펄스는 상기 센서(4)의 상기 시그널 프로세싱 유니트(5)로 공급되는 단계와,

c) 상기 제어 유니트(1)는 시험 펄스에 기초하여 평가 결과를 생성시키고, 이 평가 결과는 감시 유니트(2)에 공급되는 단계와, 그리고

d) 상기 감시 유니트(2)에 의해 생성된 상기 시험 펄스와의 상기 평가 결과의 비교가 수행되는 단계를 포함하는 시험 방법에 있어서,

k1) 상기 a) 단계에서, 상기 안전시스템이 "스위치 온"된 후에 상기 감시 유니트 (2)로부터 시험펄스의 열을 방출하되, 상기 시험펄스 열 중의 적어도 하나의 시험펄스는 상기 시험펄스 열의 적어도 하나의 다른 시험펄스와는 서로 다른 지속시간을 가지도록 하고,

k2) 상기 b) 단계 및 c) 단계에서, 상기 감시 유니트(2)에 의해 생성된 상기 시험 펄스의 열이 상기 센서(4)의 시그널 프로세싱 유니트(5)로 순차적으로 공급되고, 그리고 상기 시험 펄스의 열로부터 유도된 상기 제어 유니트(1)의 평가 결과 열이 상기 감시 유니트(2)로 보내지고, 그리고

k3) 상기 d) 단계에서, 상기 감시 유니트(2)는 상기 평가 결과의 열과 상기 생성된 시험 펄스의 열을 비교하고, 그리고 그 비교 결과에 따라 상기 트리거 수단의 해제 또는 억제를 수행하는 것을 특징으로 하는 시험 방법.
제1항에 있어서, 상기 열 내에서 각각의 시험펄스가 랜덤 시퀀스로 생성되는 것을 특징으로 하는 시험 방법.
제1항에 있어서, 상기 센서(4)로부터 검출되어 상기 안전시스템의 트리거링을 유도하는 충돌을 시뮬레이터하는 트리거 펄스로서 적어도 하나의 시험 펄스가 형성되는 것을 특징으로 하는 시험 방법.
제3항에 있어서, 상기 센서(4)로부터 검출되어 상기 안전시스템의 트리거링을 유도하지 않는 충돌을 시뮬레이터하는 비트리거 펄스로서 또 다른 하나의 시험펄스가 형성되는 것을 특징으로 하는 시험 방법.
제4항에 있어서, 0 ms의 지속시간을 가진 하나의 펄스가 또 다른 시험펄스로서 생성되는 것을 특징으로 하는 시험 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 안전시스템이 "스위치 온"된 경우, 상기 제어 유니트(1)가 상기 감시 유니트(2)로 스타트 시그널을 공급하고, 이로써 상기 감시 유니트(2)가 마스터 장치가 되고 그리고 상기 제어 유니트(1)는 슬래이브 장치가 되며, 그리고 상기 감시 유니트(2)가 상기 b) 단계, 상기 c) 단계, 및 상기 d) 단계의 수행으로 유도되는 것을 특징으로 하는 시험 방법.
센서(4)와, 상기 센서(4)로부터의 시그널을 조절하기 위하여 상기 센서에 연결되는 시그널 프로세싱 유니트(5)와, 억제장치와, 상기 억제 장치를 트리거링하기 위한 트리거 수단과, 그리고 상기 억제장치를 트리거하기 위한 트리거 범주가 일치하였는지를 결정하기 위하여 상기 시그널 프로세싱 유니트(5)로부터의 시그널을 평가하기 위한 제어 유니트(1)를 포함한 차량 안전시스템용 감시 유니트(2)로서,

상기 감시 유니트(2)는 회로(2c) 및 평가 로직(2a)을 포함하며,

상기 회로(2c)는 상기 안전시스템이 "스위치 온"된 후에 랜덤 시퀀스의 시험 펄스 열을 방출하기 위한 랜덤 시퀀스 제너레이터를 구비하며, 상기 시험 펄스 열 중에서 적어도 하나의 시험 펄스는 상기 시험 펄스 열 중의 적어도 하나의 다른 시험 펄스와는 상이한 지속 시간을 가지며, 상기 시험 펄스는 시그널 프로세싱 유니트(5)로 공급되고, 그리고 상기 프로세싱 유니트(5)에서 처리된 후에, 평가 결과를 생성시키기 위하여 제어 유니트(1)에 의해 사용되며, 그리고

상기 평가 로직(2a)은 상기 평가 결과를 수신하고 그리고 방출된 시험 펄스와 상기 평가 결과를 비교하기 위한 것으로, 그 비교 결과에 따라 상기 트리거 수단의 해제되거나 억제되는 감시 유니트(2).
제7항에 있어서, 상기 감시 유니트(2)는 상기 제어 유니트(1)가 시간 창 동안에 조용한 시그널을 방출하는지를 주기적으로 체크하기 위한 창 감시회로(2b)를 추가로 포함하는 감시 유니트(2).