KR100414876B1 - 펄스제네레이터와제어장치및제어장치용펄스제네레이터로구성된차량의데이터전달장치 - Google Patents

펄스제네레이터와제어장치및제어장치용펄스제네레이터로구성된차량의데이터전달장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 데이터전송장치로서 펄스제네레이터와 제어장치 및 제어장치용 펄스제네레이터로 구성되어 있다.
펄스제네레이터는 일반적으로 차량변속기에 내장되어 있으며 회전하는 변속 치차로부터 차량속도에 비례하는 변조전기신호를 발생시켜준다. 이 신호는 도로 교통에 있어서 예를들면 자기회전 속도계 택시메터 또는 이와 유사한 장치로 구성된 수신 판독용 제어장치로 유도된다. 이러한 펄스제네레이터와 제어장치로 구성되어 있는 데이터 전송장치를 전달신호에 대하여 안전하게 개선함과 동시 이에 적합한 펄스제네레이터를 창안하는데 있다.

Description

펄스제네레이터와 제어장치 및 제어장치용 펄스제네레이터로 구성된 차량의 데이터 전달장치
펄스제네레이터는 보통 차량변속기 내에 내장되어서 회전하는 변속치차의 치와 치간격의 변화의 시간에 따라 취해진 감지로 차량속도에 비례하는 변속된 전기 신호를 발생시킨다. 이 신호는 도로교통에 있어서 예컨대 자기 회전속도계 택시 메터 또는 이와 유사한 장치로 구성되어 있는 기록과 해석용 제어장치로 유도된다.
이러한 유형의 펄스제네레이터는 대부분 센서요소 이외에 1차 신호처리 및 신호여진기의 회로를 가지고 있어서 센서요소로 감지되며 여러 장애요소로 인하여 아직 미약한 신호를 차량의 기복이 심한 환경에서 제어장치로 유도전송을 위하여 이송이 가능하도록 처리한다. 임펄스제네라이터의 전자 전류전원은 이때 일반적으로 제어장치로부터 출발 전기도선으로 행하여진다.
자기 속도기록계로서 제어장치가 구성이 될 경우 펄스제네레이터가 감지한 신호가 차량운전자의 운행시간 및 휴지시간에 관한 법적 사회규제 및/또는 최대 차량 허용속도에 관한 교통규칙의 준수여부의 감시를 위하여 판독된다.
이러한 목적으로 펄스제너레이터가 감지한 신호는 경험에 따라서 자주 여러조작의 대상이 되며 이때 펄스제네레이터로부터 제어장치에 이르는 신호전달 거리에 대하여 부당한 영향을 미치는가가 검증이 된다. 현재까지 적용된 대응조처들은 감지된 신호에 대하여 역변환된 신호를 동시에 다른 추가 선호회선을 위하여 감안된 병렬회로 거쳐서 전달하고 제어장치에서 양 신호들을 대조 판단하는 것으로 되어 있는데 이는 불완전한 것으로 판명되었다. 그 이유는 펄스제네레이터로부터 제어장치에 이르는 전송회로 내에 장치를 삽입하여 이러한 이중 임펄스를 시뮬레이션 할 수 있는 동 장치들은 제어장치에 기록함으로서 위법여부가 입증될 수 없는 것으로 공지되어 있기 때문이다.
본 발명은 펄스제네레이터와 제어장치 및 제어장치용 펄스제네레이터로 구성되어 있는 차량의 데이터 전송장치에 관한 것이다.
첨부도면에 의거 간단한 브록회로도로서 제안된 데이터 전송장치의 개별특징 및 그의 작동방식이 다시한번 간략히 설명한다.
따라서 본 발명의 과제는 차량에서 펄스제네레이터와 제어장치로 구성되어 있는 데이터 전송장치를 전달할 신호에 대하여 안전하게 개선하고 그에 적합한 펄스제네레이터 구상을 제시하고자 하는데 있다.
본 과제는 나열된 청구항 1 내지 8항의 제 청구항으로 해결된다. 이에 따르는 각 청구항들은 발명의 해결에 대한 제형태와 광범위한 구성들을 제시하고 있다.
펄스제네레이터로부터 제어장치에 이르는 전달회로로서 현재까지 보편적인 4선식에 대하여 호환성의 장점을 가지는 것을 종전과 같이 2선은 전원용으로 하고 2선만이 신호전송용 회선으로 소요되기 때문이다. 종전에 역변환 신호전달에 사용되었던 신호회선을 이제는 특히 양지합성 데이터 전송을 위한 데이터 회선으로서 사용됨으로서 다중코어이면서 고가인 회선이 전혀 불필요하다. 이에따라서 발명된 데이터전송 장치는 고가의 새로운 배선을 하지 않고도 기존의 차량상태에서 펄스제네레이터와 제어장치의 교체로 비교적 용이하게 부설할 수가 있다. 기타 장점을든다면 펄스제네레이터의 센서요소가 감지한 신호 또한 그의 감지후 직접 즉 실시간신호처리 형태로 전송됨으로서 펄스제네레이터와 제어장치 내의 신호처리에 대한 종래 유형이 유지될 수 있다는데 있다. 그래서 실증된 회로들은 계속 사용할 수 있으며 이에따라 과제에 따라 얻고자하는 데이터 전송장치를 제작하기 위한 개발비의 절감을 기할 수 있다. 기존의 시스템부품들은 유리하게 보완되어 경제적이며 보다 신속한 고객의 만족이 기대된다.
특히 유리한 점을 든다면 코드화 신호로서 제공된 데이터 신호는 실제로 조작테스트가 필요시에 한하여 행해질 때 충분함으로 실시가 신호으로 존재하는 비코드화 신호와 동시에 전송되면 안된다는 것이다. 이로인하여 제어장치에 존재하는 하드웨어-원이 그 출력을 보다 크게 설정할 필요없이 발견된 해결은 제어장치에 존재하는 논리장치에 제어장치에 문제없이 적용이 가능하다. 펄스제네레이터에 있어서도 새로운 기능들은 비교적 간단한 부품 그룹을 가지고 충족시켜서 실현됨으로 제안된 데이터 전송장치는 모두 그의 부품들에 대한 경제적인 제작 가능하다.
조작테스트는 필요한 경우에 한하여 행함으로 데이터 전송속도가 느리도록 선정이 가능하며 이로인하여 데이터회로를 연결하기 위하여서는 펄스제네레이터와 제어장치에 있는 데이터 인터페이스에 약간의 충분요건만이 설정된다. 이밖에 느린 데이터 전송속도는 인터페이스의 신뢰도를 제고시켜준다. 실시간 신호의 유지는 또한 데이터 전송장치의 기능안정에 기여하는데 그 이유는 코드화 신호발생을 위한전자장치가 한 번 고장날때라도 지속적으로 전송되는 실시간 신호에 의하여 이러한 일부 시스템이 고장이 날 때 조작증명이 더 이상 안되더라도 상기 언급한 표준에 대하여 판단가능한 신호가 존재하게 된다.
코드화 방법으로 실시간 신호전송의 분리로 인하여 임펄스제네레이터내 코드 스위치의 싸이클 주파수는 비교적 낮게 유지하는 것이 가능하며 이는 전자빔 설정 전류소모와 특히 손실출력에 대하여 대단히 유리하다.
그 이유는 전자논리브록의 방사가 격렬하면 할수록 싸이클 주파수는 더 크기때문이다. 기타 또한 손실출력은 싸이클 주파수에 직접 비례관계를 가진다.
사실상 이로인하여 펄스제네레이터에서 비교적 간단한 구성그룹의 삽입이 가능함으로서 차량의 조악한 환경 하에서도 전송의 목표 안전도 특성을 가진 데이터 전송장치가 우선 가능하게 된다. 그 이유는 차량변속기에 내장된 펄스제네레이터가 전자 실리콘-구성요소의 일반 사양에 대한 상위 온도범위내에서 작동하기 때문이다. 반도체요소에 대하여서는 작동온도가 현저히 높을 경우에 그러나 해온도가 불필요할 정도로 갑자기 떨어지면 그의 수명은 이로인하여 단축될 수 있다. 그런데도 필요한 기능상의 안전을 보장하기 위하여 작동중 회로에 의하여 발생되는 전열은 무조건 작게 유지해야하는데 특히 적용된 구성요소와 낮은 시스템 싸이클에 의하여 이루어진다.
발명된 해결을 수행하기 위하여 펄스제네레이터에 필요한 구성요소들은 오늘의 펄스제네레이터 형상의 유지될 수 있도록 큰 공간을 요하지 않는다. 이것은 차량변속기에서 펄스제네레이터 부착을 위하여 존재하는 설치공간이 극도로 제한을받는 상태와 상반된다.
펄스제네레이터에서 코드회로의 유리한 형태는 이것이 마이크로제어시스템으로 실현이 되도록 되어 있다. 펄스제네레이터로부터 제어장치에 이르는 데이터회로가 양지향성으로 되어 있으면 제어장치는 펄스제네레이터가 본 회로를 경유하여 중간저장데이터 전송을 하도록 한다.
대안으로서 펄스제네레이터로부터 제어장치에 코드화 데이터전송은 그러나 다른 기준에 따라 제어될 수도 있다.
특히 펄스제네리이터로 감지된 신호는 표준화된 DES-코드화 방법(Data Eneryption Standard=데이터 암호화 표준)으로 암호화되는데 그 이유는 현재의 기술 표준에 따라 본 코드화 방법이 가장 보안유지가되어 있기 때문이다. 본 코드화 방법의 보안은 코드화 및 미코드화된 정보의 인식으로부터 코드표를 작성하기란 실제 불가한 것에 연유하고 있다.
동일하게 감지된 신호들은 또한 동일하게 코드화된 정보들을 발생함으로 이밖에 제어장치로 발생된 임의의 값을 추가로 감지시호에 코드화 전송이 되도록 할수 있다. 이러므로서 미코드화 및 코드화 신호간 각각의 체계적인 관계의 외부유출이 저지된다. 또한 데이터 보안을 좀더 높이기 위하여 데이터 전송장치 가동중에 코드화 방법의 코드표를 몇번이라도 교환 할 수 있다.
마이크로 제어시스템의 기능보안은 감시장치 기능의 신호와 파우어온리셋(power-on-Resets)이 실현됨으로서 올릴수 있다.
마이크로 제어시스템이 조작 또는 기타 장애 예컨대 장애빔(EMV)으로 인하여장애를 받을때마다 장애가 끝나면 재차 안정하게 지정된 상태로 돌아와야한다. 제어장치는 펄스제네레이터와 정상적인 교신이 불가한 장애를 인식하게 된다.
파우어-온-리셋은 전원이 차단되거나 또는 전원 회로의 전압이 떨어질 경우에 반응하며 펄스네네레이터의 회로망과 연결되어 실현될 수 있다. 감시장치기능을 실현하기 위하여서는 2가지 방안dl 가능하다. 마이크로 제어시스템에 대한 감시장치 기능은 마이크로 제어시스템이 고장날 경우 동 마이크로제어시스템을 새로dl 초기화하는 리셋트-명령이 이행되도록 펄스제어레이터 내에서 작용하거나 감시 기능을 제어장치가 담당하며 신호정보가 마이크로제어시스템으로부터 생기지 않을 때 제어장치가 펄스제네레이터의 마이크로제어체제의 최기화를 야기시킨다. 또한 제어장치는 데이터회로를 일정시간동안 그의 하부 신호레벨(LOW)로 이동시킨다. 그럴 경우 펄스제네레이터에는 모노플롭이 반응하는데 이것은 마이크로제어시스템을 초기화하기 위하여 리셋트-명령으로서 제어임펄스를 작동시킨다.
펄스제네레이터(1)는 2개 코어의 전원회선(18), 신호회선(9) 및 데이터회선(19)을 경유 제어장치(20)와 연결되어 있다. 펄스제네레이터(1)는 변속기치차의 회전주파수를 감지하기 위한 센서요소(2), 센서요소(2)로 감지된 신호의 1차 신호 처리를 위한 스위치회로(3)와 이 신호의 증폭을 위한 신호드라이버(4)를가진다. 센서요소(2)는 예컨대 홀-요소(Hall-Element)일 수 있다. 신호요소(2)로부터 발생된 신호는 유리하게도 방형파 맥동으로 구성되는 주파수 신호로 변환되고 이는 신호드라이버(4)로부터 신호회선(9)을 거쳐서 제어장치(20)에 전송된다. 제어장치(20)내에 회로(12)가 있는데 이것은 전송된 맥동신호를 받아드려서 기록하기 위하여 논리회로(14)에 계속 전한다. 기록은 수신된 임펄스의 시간에 관련된 계수를 포함한다. 신호드라이버(4)와 스위치회로(12)는 신호회로(9)의 인터페이스를 형성한다.
제어장치(20)는 물론이고 펄스제네레이터(1)도 각기 회로망(5 및 6)이 형성되어 있는데 일반적으로 2코어 전원회선(18)으로 서로 연결되어 있다. 펄스제네레이터(1)의 전자구동을 위한 전기에너지는 특히 제어장치(20)로부터 공급 받는다.
임펄스제네레이터(1) 회로망(5)을 스위치회로(6) 주위로 전압감시 예컨대 일체형 전압조절장치와 중앙에 파우어-온-리셋작동을 위하여 확장시키는 것이 유리하다.
발명에 따라서 회로(3)에서 공급된 신호는 특히 마이크로제어시스템으로 구성되어 있는 코드회로(7)로 전도된다. 코드회로(7)에는 신호의 방형파 맥동이 계수등록기에서 우선 합산된다. 제어장치(20)가 현계수의 전송을 요구할 때 현 계수는 예컨대 표준 DES-코드화 방법으로 암호화되어서 송수신호를 거쳐서 인터페이스(8)를 경유하여 제어장치에 송신된다.
데이터회로(19)를 거쳐서 송신된 신호는 동시에 송수신호로 구성된 인터페이스로부터 제어장치(20)에서 수신된 후 코드해독을 위하여 제어장치의 논리회로(14)에 전송됨으로서 연이어 비교기(15)에서 앞서 손호회로(9)를 거쳐서 전달된 신호의 타당서을 확인할 수 있다. 그러기 위하여 데이터회로(19)를 거쳐서 수신이되고 이어서 해독이되는 계수기 표시도는 신호회로(9)를 거쳐서 전송되는 방형파 맥동의 기록이 제어장치(20)의 기억장치에 따르는 그의 계수기표시도와 대비된다. 구성그룹(17)은 요약하여 다만 여기에서는 이들이 발명 대상과는 직접적인 관계가 없기 때문에 보다 상세히 다루지 않은 제어장치의 기타 기능들의 실현을 위하여 필요한 모든 수단을 표시하고 있다.
데이터 전송장치를 초기화 상태하에 제어장치(20)로부터 펄스제네레이터(1) 에로의 코드전송은 받아드려야한다. 초기화 과정은 데이터 전송장치의 작동에 따라서 다르다. 펄스제네레이터(1)의 코드회로(7)에서는 물론이고 제어장치(20)의 논리장치(14)에서도 미스터 코드가 들어 있다. 데이터전송장치의 초기화시에 제어장치(20)의 논리장치(14)에서는 새로이 부합되는 코드가 발생된다. 이 새로운 코드는 미스터코드의 도움으로 논리장치(14)에서 히독이되어서 데이터회로(19)를 거쳐 펄스제네레이터(1)에 전송된다. 새로운 코드는 그의 뒤에 있는 마스터코드에 의하여 펄스제네레이터(1)에서 해독되며 코드회로(7)에 속하는 기억장치에 저장된다. 새로운 코드는 그것이 제어장치(20)로 입증될때에만 유효하다(세머포-원리=Semaphore-Prineiple)이에대하여 펄스제네레이터에서 마스터코드는 새로운 코드로 해독이 되어서 필요에 따라서 제어장치(20)를 통하여 제어장치(20)에 전송된다. 제어장치(20)에서 행해진 검색후에 최초로 긍정적인 결과가 나오면 새로운 코드는 메시지로 펄스제네레이터(1)의 코드회로(7)에 통지됨으로서 임펄스 제네레이터(1)에는 "작동모드"의 자유로운 접속이 행해진다.
기타 기억장치는 펄스제네레이터에서 계수기(counter)로 구성되어 있는바 선택유형에 따른다. 데이터 전송장치 작동중에 데이터 회로상에서의 데이터 통신을 위하여서는 일반적으로 2가지 명령만이 필요한데 펄스제네레이터(1)내 코드화회로(7) 반응의 제어를 위하여 제어장치(20)의 논리회로(14)로부터 코드화회로(7)에 방향이 맞추어져 있다. 명령 1)은 계수기로부터 계수현황을 읽어내어 해독하고 명령 2)는 해독된 계수현황을 전달한다. 코드전송에 대해서도 3가지 명령만이 필요한데 즉 명령 3)은 부호화된 코드를 수신하여 이를 해독하고 마스터 코드를 새로운 코드로 부호화하며 명령 4)는 부호화된 마스터코드를 반송하고 명령 5)는 새로운 코드를 확인하는 명령이다. 이로서 펄스제네레이터(1)와 제어장치(20) 간의 통신은 모두 5개의 명령어로 제한이 가능하다. 블록회로도에서 신호는 제어장치(20)의 논리장치(14)로부터 데이터회로(19)를 거쳐서 펄스제네레이터(1)내 코드회로(7)에 전송되며 명령과 데이터를 포함하고 있으며 관계부호(10)로 요약되어 있다. 반대방향으로 전달하는 데이터만 포함하는 신호는 관계부호(11)로 표시되어 있다.
제어장치(20)는 이와더불어 펄스제네레이터내 마이크로제어시스템에 대하여 마스터역할을 한다. 그 이유는 펄스제네레이터의 마이크로제어시스템은 유도된 명령에 따라 외부로부터의 요구에 의해서만이 종과 같이 반응하기 때문이다.
발명에 따라 구성된 데이터전송장치는 선호회로 또는 데이터회로가 소정의 레벨에 있는지, 신호회로 또는 데이터회로가 제 2의 (시스템이 다른) 펄스제네레이터로 변환되던가 송신신호가 외부에 입력저장되는지, 데이터회로나 또는 신호회로상에서 전달되는 데이터를 포함하는 신호는 장시간에 걸친 제어목적으로 방향전환이되며 펄스제네레이터(1)의 파우어팩(5) 회로(6)와 함께 전위제어를 위하여 확장되어 있는 경우 공급회로에서 그의 진폭에서 공급전원이 예컨대 중간회로에 위치한 포텐쇼메터(전위차계)를 통하여 약화되었는지를 파악한다.
제안된 특징을 구비한 데이터 전송장치는 이에따라서 여하한 그의 연결회로에서 일반적인 조작을 파악하는바 이는 데이터 전송장치의 초기화에 따라서 펄스제네레이터와 제어장치는 식별특성의 확인, 전송 및 검색에 의하여 상호 뒤바뀌지 않도록 배열되어 있기 때문이다.
차량의 자동변속기에 있어서 펄스제네레이터와 제어장치 및 제어장치용 펄스제네레이터로 구성되어 있는 데이터전송장치로서 이용가능하다.

Claims (14)

  1. 펄스제네레이터(1)는 센서요소(2)를 포함하여 차량속도에 비례하는 변조된 전기신호를 발생하며 펄스제네레이터와 제어장치로 구성되어 있는 차량의 데이터전송장치에 있어서,
    a) 펄스제네레이터(1)에 있어 신호공급을 위한 회로도(3)는 센서요소(2)에 의하여 발생한 신호가 일련의 방형파맥동을 형성하며
    b) 펄스제네레이터(1)는 방형파맥동의 등록을 위한 기억장치 및 기억내용을 코드화하기 위한 코드화회로도(7)를 가지며
    c) 펄스제네레이터(1)와 제어장치(20)는 신호회로(9)에 의해서는 물론 데이터회로(19)에 의해서 상호연결되어 있으며
    d) 이때 신호회로(9)는 센서요소(2)의 신호를 암호화하지 않은채 전송하며
    e) 이때 데이터회로(19)는 펄스제네레이터(1)의 기억장치에서 등록된 방형파 맥동의 연속적 형성을 한 제억장치를 통하여 거기에서부터 제어장치(20)에 신호를 암호화하여 전송하며
    f) 제어장치(20)는 신호회로(9)를 통하여 연속 전송하는 신호등록을 이하여 기억장치가 존재하며
    g) 제어장치(20)는 데이터회로(19)로 수신되는 부호화된 신호의 해독을 위한 논리회로(14)를 가지며 제어장치(20)는 논리장치(14)와 결합비교기(15)를 구비하고 있어서 해독된 신호를 신호회로(9)로 전송하고 제어장치(20)에 기억된 신호를 소정의 시간범위에 대하여 그의 비혼합성의 확인을 위하여 비교하는 것을 특징으로 하는 데이터전송장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    펄스제네레이터(1)의 코드회로(7)에서는 물론이고 제어장치(20)의 논리장치(14)에 있어서도 동일한 마스터코드가 들어 있는 것을 특징으로 하는 데이터전송장치.
  3. 전항들중의 어느 하나의 항에 있어서,
    펄스제네레이터(1)에 설치된 코드회로(7)는 DES-코드화 방법(Data Encrypton Standard)신호를 부호하는 것을 특징으로 하는 데이터전송장치.
  4. 전항들중의 어느 하나의 항에 있어서,
    펄스제네레이터(1)에 있는 코드회로(7)는 마이크로제어시스템에 의하여 구성되는 것을 원칙으로 하는 데이터전송장치.
  5. 전항들중의 어느 하나의 항에 있어서,
    펄스제네레이터(1)와 제어장치(20)에 있는 기억장치는 펄스등록용 계수기(카운터)로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터전송장치.
  6. 전항들중의 어느 하나의 항에 있어서,
    펄스제네레이터(1)와 제어장치(20)간의 데이터회로(19)는 양지향성의 데이터 전송을 위하여 그의 인터페이스(8 및 13)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터전송장치.
  7. 전항들중의 어느 하나의 항에 있어서,
    데이터회로(19)로 유입되는 펄스제네레이터(1)와 제어장치(20)간의 통신은 제어장치(20)로 제어되는 것을 특징으로 하는 데이터전송장치.
  8. 차량속도에 비례하는 변조된 전기신호 발생을 위하여 센서요소와 더불어 차량내의 펄스제네레이터와 제어장치로 구성된 데이터 전송장치의 펄스제네레이터에 있어서,
    - 신호처리를 위하여 회로배열(3)에 의하여 센서요소(2)로 발생된 신호가 일련의 방형파맥동을 형성하며,
    기억장치로 방형파맥동을 수신축적하며 코드회로(7)로 이러한 기억장치의 코드화를 기하며,
    - 인터페이스(4 및 8)에 의하여 펄스제네레이터를 신호회로(9)에 의함은 물론이고 데이터회로(19)에 의하여서도 제어장치(20)와 결합을 기하는 것을 특징으로 하는 펄스제네레이터.
  9. 제 8항에 있어서,
    코드회로(7)에는 마스터코드가 들어 있는 것을 특징으로 하는 펄스제네레이터.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    코드회로(7)는 센서요소(2)가 발생한 신호를 DES-코드표준(Dara Eneryption standard)에 따라 코드화하는 것을 특징으로 하는 펄스제네레이터.
  11. 제 8항 내지 제 10항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    코드회로(7)는 마이크로 제어시스템이 형성하여 주는 것을 특징으로 하는 펄스제네레이터.
  12. 제 8항 내지 제 11항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    기억장치는 펄스를 수신축적하기 위한 계수기(카운터)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 펄스제네레이터.
  13. 제 8항 내지 제 12항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    인터페이스(8)는 양지항성 데이터 전송용 데이터회로 연결을 위하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 펄스제네레이터.
  14. 제 11항에 있어서,
    마이크로 제어시스템과 연결되어 있어서 감시기능과 파우어-온-리셋이(power-on-reset) 행해지는 것을 특징으로 하는 펄스제네레이터.
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