KR20010023872A - 자동차에 배치된 2 모듈 사이의 데이터 전송을 제어하기위한 방법 및 장치 - Google Patents

자동차에 배치된 2 모듈 사이의 데이터 전송을 제어하기위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인터페이스 및 버스를 통해 서로 접속되며 자동차내에 배치된 2개의 모듈 사이의 데이터 전송을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 전송 모듈은 코드 워드의 형태로 전송되는 데이터를 제 1 센서 및 제 2, 여분 센서에 의해 발생된 센서 신호에 따라 규정한다. 두 센서 중 하나의 센서 신호가 모듈의 인터페이스에 직접 인가되고, 전송을 위해 인터페이스에 인가된 코드 워드의 일부를 체크 및/또는 변경하기 위해 사용된다.

Description

자동차에 배치된 2 모듈 사이의 데이터 전송을 제어하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING DATA TRANSMISSION BETWEEN TWO MODULES LOCATED IN A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 예컨대 유럽 특허 공개 제 0 471 871 A1호에 공지된 바와 같은, 청구항 제 1항의 전문에 따른 방법, 및 청구항 제 7항의 전문에 따른 장치를 전제로 한다. 공지된 장치는 중앙 제어 장치 및 점화 회로를 포함하는 승객 보호 시스템으로 형성된다. 제어 장치 및 점화 회로는 버스를 통해 서로 접속된다. 센서에 의해 충돌(crash)이 검출되면, 중앙 제어 장치가 예컨대 코드 워드 형태의 점화 명령을 하나 또는 다수의 점화 회로에 전송한다. 코드 워드의 사용은 (제어 장치로부터 관련 점화 회로로 뻗은 데이터 라인에 단순히 포지티브 전위를 인가하는 것에 비해) 배터리 전압에 의한 데이터 라인의 의도치 않은 단락이 승객 보호 시스템, 예컨대 에어백 또는 안전 벨트 타이트너의 의도치 않은 트리거를 야기시키는 것이 방지된다는 장점을 갖는다.
일반적으로 자동차내의 개별 모드 사이의 데이터 교환 및 통신을 위해 병렬 와이어링 대신에, 직렬 다중 버스(예컨대 일반적으로 차동차내의 CAN, 시발체 제어용 Squib 버스, Insta 버스 등)가 점점 더 많이 사용된다. 데이터 전송을 위해, 인가되는 입력값, 예컨대 프로세스 파라미터 또는 센서 신호를 기초로 하는 데이터를 컴파일하여 다중 버스를 통해 다른 모듈/장치에 전송하는 마이크로 콘트롤러가 종종 배치된다.
버스의 사용시, 버스는 통상적으로 하드웨어 인터페이스를 통해 제어된다. 상기 인터페이스는 예컨대 시프트 레지스터로 형성될 수 있고, 특히 마이크로 콘트롤러 형태의 제어 장치에 의해 제어된다.
특히 중요하고 안전에 임계적인 입력 데이터는 일반적으로 여분의 센서에 의해 안전하게 되므로, 고유의 센서와 관련 세이핑 센서로 이루어진 센서 쌍이 주어진다. 특히 승객 보호 시스템에서는 잘못된 트리거를 피하기 위해 고유의 센서, 예컨대 가속 센서에 부가해서 예컨대 기계적 가속 스위치 또는 부가의 가속 센서 형태의 여분 센서(세이핑 센서)가 제공된다. 상기 여분 센서는 검출되는 값의 최소값, 즉 최소 가속이 발생될 때만 반응한다. 활성화 신호, 예컨대 에어백 점화 신호의 발생을 제어하는 제어 장치는 두 센서가 충돌을 지시할 때만 상기 활성화 신호를 발생시킨다. 따라서, 제어 장치는 두 센서 신호의 AND 연산을 실행한다.
이 경우 일반적으로 통신 에러가 방지되어야 한다. 데이터 전송 자체가 적합한 프로토콜 형성, 특히 에러 검출 코드, 리던던시 비트 등의 부가에 의해 안전하게 되므로, 데이터 전송시 실제로 발생하는 에러가 수신기측에서 검출될 수 있고, 그 결과 전송된 코드 워드가 거부된다.
그러나, 마이크로 콘트롤러 자체가 하드웨어 에러 또는 소프트웨어 에러에 기인할 수 있는 내부 오동작에 의해, 에러 검출 코드에 의해 안전하게 된, 전송될 정보 패킷을 잘못 발생시키면, 상기 에러는 일반적으로 검출될 수 없다. 고유의 센서 신호 및 여분 센서 신호가 마이크로 콘트롤러에 공급될 때도, 내부 오동작시 마이크로 콘트롤러가 에러를 가진 활성화 신호를 발생시킬 위험이 있다. 즉, 위험한 상태가 주어지지 않았음에도 불구하고, 불필요한 점화 신호가 버스에 인가될 위험이 있다.
이러한 오동작을 보다 양호하게 방지하기 위해, 적어도 하나의 여분 마이크로 콘트롤러가 제공되고, 모든 마이크로 콘트롤러가 상기 점화 신호를 동일하게 발생시킬 때만 점화 신호가 계속 전송된다. 그러나, 이 방법은 매우 많은 비용을 필요로 하고 기술적으로 구현하기 어렵다.
본 발명은 자동차에 배치된 2개의 모듈, 특히 승객 보호 시스템의 제어 장치와 활성화 회로 사이의 데이터 전송을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 버스를 통해 서로 접속된 다수의 모듈을 포함하는 본 발명에 따른 장치의 실시예이고,
도 2는 코드 워드(프로토콜-프레임)의 구성을 나타낸다.
본 발명의 목적은 에러를 가진 활성화 신호의 전송에 대한 높은 안전성을 제공하도록 구성된, 자동차에 배치된 2모듈 사이의 데이터 전송을 제어하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 제 1항의 특징에 의해 달성된다.
또한, 본 발명에 의해 청구항 제 7항에 제시된 특징을 가진, 데이터 전송을 제어하기 위한 장치가 제공된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 종속항에 제시된다.
본 발명에서는 하나의 모듈, 특히 중앙 제어 장치에 의해 형성된 코드 워드 뿐만 아니라 두 센서 신호 중 하나가 인터페이스에 인가된다. 따라서, 인터페이스에서 코드 워드의 전송 전에 코드 워드의 적어도 일부의 체크 및/또는 변경이 이루어질 수 있다. 예컨대, 인터페이스에 인가된 센서 신호가 활성화의 필수성을 제시하지는 않지만, 전송될 코드 워드에 활성화가 신호화되면, 하나 또는 다수의 비트로 이루어질 수 있는 상응하는 정보 섹션이 상응하게 변경될 수 있다. 인터페이스가 예컨대 코드 워드의 전송 전에 코드 워드가 기입되는 시프트 레지스터를 포함하면, 활성화 또는 비활성화를 명령하는 코드 워드의 정보 섹션이 배치된 시프트 레지스터 장소만이 고려되면 된다. 인터페이스에 인가된 센서 신호가 활성화의 필수성을 신호화하고 코드 워드내에서 이러한 활성화가 명령되면, 코드 워드가 변경될 필요가 없다. 코드 워드가 활성화를 신호화하지 않을 때도 동일한 것이 적용된다. 이 경우에도, 코드 워드가 변경 없이 유지되는데, 그 이유는 코드 워드의 형성시 평가되었던 다른 센서 신호가 위험한 상태를 지시하지 않기 때문이다.
이에 반해, 인터페이스에 인가된 센서 신호가 활성화가 필요 없음을 신호화하면, 상기 정보는 코드 워드내에 존재하는, 활성화를 명령하는 정보를 코드 변환시킴으로써 전송된 코드 워드가 더 이상 활성화를 명령하지 않도록 하기 위해 사용된다.
예컨대 가장 간단한 경우에 코드 워드에서 1 비트가 시프트 레지스터의 일정한 장소에 있는 활성화 신호, 예컨대 점화 신호를 나타내면, 인터페이스에 공급된 센서 신호가 "1" (활성화)를 신호화하는 경우 상응하는 비트가 시프트 레지스터내에 변경 없이 그대로 있는 반면, 인터페이스에 인가된 센서 신호가 "0"(비활성화)를 신호화하는 경우에는 상응하는 시프트 레지스터 장소가 지금까지 상기 장소에 "1"이 있었는지 또는 "0"이 있었는지와는 무관하게 상기 값으로 세팅된다.
코드 워드가 부가의 에러 검출 코드를 포함하면, 코드 워드의 활성화 신호 비트가 항상 인터페이스에 인가된 센서 신호의 비트 값으로 오버라이트됨으로써, 전술한 조치가 더욱 간단해질 수 있다. 코드 워드에 지금까지 있는 비트의 레벨이 인터페이스에 인가된 센서 신호의 값에 상응하면, 상응하는 비트 위치가 변동되지 않고 유지됨으로써, 에러 검출 코드가 맞고 어드레싱된 모듈이 정보를 평가할 수 있다. 그러나, 코드 워드내의 활성화 비트의 지금까지의 비트값이 인터페이스에 인가된 센서 신호와는 다른 값을 가지면, 상응하는 비트 위치가 다시 기록됨으로써, 에러 검출 코드가 상기 변경된 비트 섹션에 더 이상 맞지 않는다. 어드레싱된 장치가 데이터 워드와 관련 에러 검출 코드 사이의 불일치를 검출함으로써 데이터 워드를 에러로 거부할 수 있다.
전송될 코드 워드가 활성화를 신호화하지만 인터페이스에 인가된 센서 신호가 활성화의 필수성을 지시하지 않으면, 본 발명에 따라 활성화 섹션에서와는 다른 비트 장소에 있는 코드 워드를 의도적으로 간섭할 수 있다. 즉, 하나 또는 다수의 비트값을 변경시킬 수 있다. 그 경우에도, 수신기측에서 정보 섹션과 에러 검출 코드 사이의 불일치가 검출되고 점화 과정이 실행되지 않는다.
본 발명에서는 코드 워드의 발생시 지금까지 코드 워드 제너레이터(통상적으로 마이크로 콘트롤러) 다음에 놓인 장소에서 실행된, 두 센서 신호의 AND 연산이 가급적 버스 근처에서 실행된다. 즉, 인터페이스에서 실행된다.
따라서, 본 발명은 높은 코딩/디코딩 비용 없이 간단한 방식으로 의도치 않은 활성화 신호에 대한 안전성을 증가시킬 수 있다. 코드 워드를 발생시키는 마이크로 콘트롤러의 완전한 에러 검출 코드 알고리즘(CRC-알고리즘)이 인터페이스에서 시뮬레이트될 필요가 없는데, 그 이유는 에러 검출 코드가 인터페이스내에 변경 없이 유지될 수 있기 때문이다. 또한, 본 발명에서는 코드 워드(프로토콜 프레임)의 일부만이 액세스되는 통신 세이핑 기능이 구현되므로, 모든 다른 명령에 대한 인터페이스, 및 활성화 신호 비트(들)가 임의의 값을 가질 수 있는 신호가 투명하게 남는다. 따라서, 통신이 저하되지 않는다.
모듈은 에어백 시스템, 벨트 타이트너 시스템, 롤 오버 안전 벨트 시스템 등으로 형성되며, 시발체 또는 그밖의 제어 수단의 활성화를 제어하는 승객 보호 시스템의 구성 부분일 수 있다. 그러나, 본 발명은 동일한 파라미터를 측정하기 위해 2개 이상의 센서가 제공되며 상기 센서 신호가 활성화 신호의 규정을 위해 서로 연산되는, 임의의 다른 시스템에도 적용될 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.
도 1에 도시된 실시예에는 모듈(1)이 배치된다. 모듈(1)은 승객 보호 시스템, 특히 에어백 시스템 및/또는 안전 벨트 시스템의 중앙 제어 장치이며 버스(5)를 통해 다른 모듈(점화 장치)(9), (10), (11) 및 (12)에 통신 접속된다. 모듈(1)은 마이크로 콘트롤러(2)를 포함한다. 센서, 특히 가속 센서에 의해 발생된 적어도 하나의 센서 신호(6)가 상기 마이크로 콘트롤러(2)에 인가된다. 부가로 동일한 파라미터를 나타내는 부가 센서(세이핑 센서), 특히 가속 센서 또는 가속 스위치의 센서 신호(7)가 상기 마이크로 콘트롤러(2)에 인가된다. 이 경우, 마이크로 콘트롤러(2)는 활성화 신호, 특히 점화 신호의 형성을 위해 두 센서 신호의 AND 연산을 실행한다. 그러나, 제 2 센서 신호, 즉 세이핑 센서 데이터 또는 메인 센서 데이터의 공급은 이루어지지 않을 수 있다. 모든 경우에 센서 신호 또는 신호들(6, 7)이 충돌을 지시하면, 마이크로 콘트롤러(2)가 승객 보호 시스템의 시발체를 활성화시키는 코드 워드를 형성한다. 상기 코드 워드는 에러 검출 코드와 함께 마이크로 콘트롤러(2)의 프로토콜 드라이버(3)를 통해 모듈(1)의 인터페이스(4)에 인가된다. 모듈(1)의 출력은 직렬 다중 버스(5)에 접속된다. 인터페이스(4)는 부가의 입력(8)(세이핑 입력)을 포함한다. 여분 센서의 센서 신호(7) 또는 대안으로서 센서 신호(6)가 상기 부가의 입력(8)에 인가된다.
전술한 바와 같이, 마이크로 콘트롤러(2)는 센서 신호(6), 및 경우에 따라 부가로 여분(세이핑) 센서의 데이터로부터 정보 패킷(14)(도 2 참고)을 발생시킨다. 통신의 안전을 위해, 전술한 바와 같이, 마이크로 콘트롤러(2)내에서 CRC-체크 합(15)이 계산되어 정보 패킷(14)에 부가된다. 하나의 완전한 프로토콜 프레임을 형성하기 위해 마이크로 콘트롤러(2)는 스타트 데이터(13) 및 스톱 데이터(16)를 부가한 다음, 완전한 코드 워드(프로토콜 프레임)를 인터페이스(4)로 전송한다. 인터페이스(4)는 상기 논리 신호를 버스의 물리적 신호로 변환시킨다. 인터페이스(4)의 부가 입력(8)은 프로토콜 안전을 위해 사용되고 프로토콜 프레임(13) 내지 (16)의 개별 정보 단위, 바람직하게는 정보 패킷(14)의 하나 또는 다수의 비트(정보 단위)에 작용한다. 정보 패킷(14)의 구조는 일반적으로 대개 복잡한 CRC 체크 합(15) 보다 간단히 디코딩되므로, 인터페이스(4)내에서 논리적 처리가 간단해진다.
마이크로 콘트롤러(2)가 정확히 동작하면, 정보 패킷(14)은 전송될 유효정보에 따라, 즉 센서 신호(6)(및/또는 7)에 따라 일정한 패턴을 갖는다. 인터페이스(4)의 입력(8)에 인가된 센서 신호(7)(또는 6)가 동일한 파라미터 크기를 나타내고 동일한 물리적 입력값에 대해 동일한 등가 출력값이 세팅되기 때문에, 정확한 동작시 동일한 정보 내용이 나타난다. 즉, 센서 신호에 의해 발생되는 정보 패킷의 패턴이 인터페이스(4)에 인가되는 센서 신호에 의해 직접 발생될 수 있다. 따라서, 이 경우 전체 프로토콜 프레임(13) 내지 (16)의 내부 정확도가 사라지지 않으면서, 정보 패킷(14)의 상응하는 부분(하나 또는 다수의 비트)이 입력(8)을 통해 직접 공급되는 센서 신호로 전체적으로 또는 부분적으로 대체될 수 있다.
도 2에는 상기 특성이 개략적으로 도시된다. 코드 워드(프로토콜 프레임)(13) 내지 (16)로부터, 버스(5)에 출력시키기 위한 코드 워드(17)가 형성된다. 상기 코드 워드의 비트 위치는 세이핑 정보(18)로 형성된, 치환된 정보 단위를 제외하고, 코드 워드(13) 내지 (16)의 비트 위치와 동일하다. 상기 정보(18)는 점화 명령에 상응하고 입력(8)에 인가된 센서 신호에 의해 경우에 따라 내부 변환 후에 나타난다.
마이크로 콘트롤러(2)가 잘못 동작함으로써 부정확한 정보 패킷(14)이 발생되고 부정확한 정보 패킷(14)에 대해 관련 CRC 체크 합이 형성되면, 활성화 신호를 나타내는 정보 패킷(14)내의 정보 및 세이핑 정보(18)가 다르므로, 코드 워드(13) 내지 (16)가 일치되지 않는데, 그 이유는 전송된 정보 패킷과 관련 CRC 체크 합(15)이 더 이상 매칭되지 않기 때문이다. 코드 워드를 수신한 각각의 수신기가 정보 패킷(14)과 CRC 체크 합(15)의 불일치를 검출하므로, 전체 코드 워드를 에러로 거부할 수 있다. 즉, 예정된 고유의 명령을 실행하지 않는다. 경우에 따라, 코드 워드의 에러를 결정하는 수신기(모듈 9, 10, 11 또는 12)가 에러 신호를 발생시킨다. 상기 에러 신호는 중앙 제어 장치(1)로 다시 통보되거나 또는 그밖의 방식으로 처리된다. 예컨대, 에러 테이블내에 저장된다.
치환된 정보 단위의 크기는 1 비트를 포함하지만, 다수의 비트를 포함할 수도 있다. 또한, 정보 패킷(14)의 적합한 구성 및 치환된 정보 단위의 적합한 선택에 의해 부가로 개별 정보 패킷가 상관될 뿐만 아니라, 정보 패킷의 그룹이 세이핑 정보의 그룹에 대해 일치하는 코드 워드(프로토콜 프레임)를 나타낼 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 리던던시에 의해 야기되는 안전 기능(세이핑 기능)이 많은 하드웨어 비용 없이 인터페이스에서 구현된다.

Claims (10)

  1. 모듈(1, 9, 10, 11, 12)이 인터페이스(4) 및 버스(5)를 통해 서로 접속되고 하나의 모듈(1)이 코드 워드(13 내지 16)의 형태로 전송되는 데이터를 센서 신호(6, 7)에 따라 규정하고, 상기 센서 신호(6, 7)는 제 1 센서, 및 제 2 여분 센서에 의해 발생되도록 구성된, 자동차에 배치된 2개의 모듈(1, 9, 10, 11, 12), 특히 자동차 승객 보호 시스템의 제어 장치(1)와 적어도 하나의 점화 장치(9, 10, 11, 12) 사이의 데이터 전송을 제어하기 위한 방법에 있어서,
    두 센서 중 하나의 센서 신호(6, 7)가 모듈(1)의 인터페이스(4)에 인가되고, 전송을 위해 인터페이스(4)에 인가된 코드 워드(13 내지 16)의 일부를 체크 및/또는 변경하기 위해 평가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 인터페이스(4)에 인가된 센서 신호가 2진 신호이며, 상기 2진 신호의 값이 제 2 모듈(9, 10, 11, 12)의 활성화를 제어하는 코드 워드(13 내지 16)의 정보 섹션(14)과 비교되고, 상기 값이 다르면, 정보 섹션 또는 코드 워드의 다른 부분이 인터페이스(4)에서 코드 변환되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 인터페이스(4)에 인가된 센서 신호가 2진 신호이며, 제 2 모듈(9, 10, 11, 12)의 활성화를 제어하는 코드 워드(13 내지 16)의 정보 섹션(14)이 상기 센서 신호로 대체되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2항 또는 3항에 있어서, 인터페이스에 인가된 센서 신호가 단 하나의 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 코드 워드(13 내지 16)가 에러 검출 코드 (15)를 포함하며, 에러 검출 코드(15) 자체는 코드 워드(13 내지 16)의 정보 섹션(14)의 변경시에도 변경되지 않고, 제 2 모듈이 에러 검출 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 승객 보호 시스템이 중앙 제어 장치(1) 및 점화 회로를 포함하는 하나의 시스템, 특히 에어백 시스템이며, 코드 워드가 점화 회로 중 적어도 하나의 활성화를 제어하기 위한 활성화 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 모듈(1)의 인터페이스(4)를 통해 2개의 모듈을 접속시키는 버스(5)를 포함하고, 제 1 모듈로부터 제 2 모듈로 코드 워드의 형태로 전송된 데이터가 제 1 및/또는 제 2, 여분 센서의 센서 신호(6, 7)에 따라 규정되어 인터페이스(4)로 전송되도록 구성된, 자동차내에 배치된 제 1 및 제 2 모듈(1, 9, 10, 11, 12), 특히 승객 보호 시스템의 제어 장치와 점화 장치 사이의 데이터 전송을 제어하기 위한 장치에 있어서,
    인터페이스(4)가 제 1 또는 제 2 센서에 의해 발생된 센서 신호(6, 7)가 인가되는 입력(8), 및 인터페이스(4)에 인가된 센서 신호에 따라 코드 워드의 일부를 변경시킬 수 있는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 코드 워드가 정보 섹션(14) 및 에러 검출 코드(15)를 포함하고, 제어 장치가 코드 워드 변경을 위해 정보 섹션만을 액세스하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 7항 또는 8항에 있어서, 제 1 모듈(1)이 코드 워드을 발생시키기 위한 마이크로 콘트롤러(2)를 포함하고, 마이크로 콘트롤러(2)가 하나 또는 2개의 센서에 접속되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 7항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서, 승객 보호 시스템이 중앙 제어 장치(1) 및 점화 장치(9, 10, 11, 12)를 포함하는 하나의 시스템, 특히 에어백 시스템이고, 코드 워드가 점화 장치 중 적어도 하나의 활성화를 제어하기 위한 활성화 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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