KR20010034710A

KR20010034710A - 전력 공급 장애시 버스 라인을 통해 망 연결된 억제시스템을 작동하는 방법

Info

Publication number: KR20010034710A
Application number: KR1020007010723A
Authority: KR
Inventors: 니트슈케베르너; 카를오토; 바우어요아킴; 비슈오프미카엘; 펜트귄터; 링켄스요한네스; 슈에페르스테판; 뮐러노르베르트
Original assignee: 테믹 텔레풍켄 미크로일렉트로닉 게엠베하; 클라우스 포스; 로베르트 보쉬 게엠베하; 게오르그 뮐러
Priority date: 1998-03-28
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2001-04-25
Also published as: DE59901801D1; AU741411B2; EP1066177B1; DE19813921A1; EP1066177A1; AU3925199A; JP2002509829A; WO1999050101A1; US6566765B1

Abstract

억제 시스템은 중앙 제어 유닛(ZS)으로 구성되어 있고, 이 유닛은 버스 라인(BL)을 통해 다수의 데이터 처리 유닛(DV, DV1, DV2)과 연결되어 있고, 이들 처리 유닛 각각은 하나 또는 그 이상의 억제 장치(RH1,...,RHk)를 조종하기 위해 제공되어 있다. 중앙 제어 유닛에 있는 전류 공급부에 결함이 있을 경우에도 억제 시스템이 계속하여 작동성을 가질 수 있도록 하기 위해, 중앙 제어 유닛(ZS)에서는 새로운 공급 전압으로서 차량의 배터리 전압(UBA)으로의 전환이 행해진다. 그러면 중앙 제어 유닛(ZS)은 모든 데이터 처리 유닛(DV1, DV2)에게 새로운 공급 전압(UBA)에의 전환을 시사한다. 이에 따라 모든 데이터 처리 유닛(DV1, DV2)은 그 회로(10)를 새로운 공급 전압 수준(UBA)에 맞춘다.

Description

전력 공급 장애시 버스 라인을 통해 망 연결된 억제 시스템을 작동하는 방법{Method for operating a restraint system connected to a bus line during faulty power supply}

차량에 있어 억제 시스템의 수행 기능성은, 차내 승객의 보호를 더욱 개선시키기 위해 장차 심하게 증가할 것이다. 이것은, 차량 내 억제 장치의 수 및 거기에 속하는 해방 수단의 수가 극적으로 상승할 것이라는 것을 의미한다. 그런데 이 억제 장치에는, 예컨대 다단적으로 해방될 수도 있는 운전자와 조수를 위한 에어백, 운전자와 조수를 위한 무릎 백, 두부와 흉부를 위해 제공될 수 있는, 운전자, 조수 및 뒷좌석 승객용 측방 에어백, 역시 다단으로 작동될 수 있는 시트 벨트 및 경우에 따라서는 권회형 걸이가 속한다. 따라서 각 승차원을 위해 수 개의 억제 장치로 구성된 복합 보호 시스템이 차량 내에 설치될 수 있다.

1997 년 2 월 24 일부터 27 일까지의 디트로이트의 SAE 국제 박람회의 발표회에서는 J.Bauer, G.Mehler, W.Nitschke의 "억제 시스템용 기동 장치의 망 연결을 위한 버스 시스템"이라는 기고에서 복합 억제 시스템이 기술되어 있다. 모든 억제 장치들을 서로 망상 연결하는 버스 시스템의 도입에 의해, 엄청난 양의 케이블 구조물이 절약될 수 있다. 이 공지의 시스템에서는, 각 억제 장치를 위해, 대체로 계산 유닛, 데이터 입력- 및 출력 회로, 기억 유닛, 시간- 및 펄스(박자) 기준부 및 전류 공급부를 가진 데이터 처리 유닛이 제공되어 있다. 말초 지능화 점화 최종단으로도 지칭되는 이 데이터 처리 유닛은, 각 억제 장치에 속하는 해방 수단의 바로 이웃에, 즉 점화 환약 플러그 내 또는 점화 환약 자체의 기질 위에 배치된다.

중앙 제어 장치로부터 각 데이터 처리 유닛은 버스 라인을 통해 그의 공급 에너지를 얻는다. 또한 중앙 제어 장치는 수개의 센서 신호에 따라 - 예컨대 가속도 센서, 사전 충돌 센서, 착석 센서의 신호에 따라 - 어느 억제 신호를 해방할 것인가를 결정한다. 거기에 따라 중앙 제어 유닛은 버스 라인을 통해 전송된 프로토콜을 사용하여 해당하는 데이터 처리 유닛을 번지 지정한다. 또한 진단 요구가 중앙 제어 유닛으로부터 버스 라인을 통해 각각의 데이터 처리 유닛에 전달되고 그 유닛은 다시 그 진단문을 버스를 통해 중앙 제어 유닛에 반송한다.

차량에 있어 억제 시스템에 대한 중요한 요구 사항은, 중앙 제어 유닛 또는 데이터 처리 장치에 있어 전류 공급부의 작동에 결함이 발생하는 경우에도 가급적 완벽하게 그대로 기능을 발휘했으면 하는 것이다. 그런 결함은 예컨대 중앙 제어 유닛에 있는 전류 공급부가 고장이 나거나 또는 작동 오류가 발생하는 것이다.

본 발명은, 버스 라인에는 중앙 제어 유닛 및 각각 하나 또는 그 이상의 억제 장치를 조종하기 위해 제공되어 있는 다수의 데이터 처리 유닛이 연결되어 있고, 중앙 제어 유닛에 의해 데이터 처리 유닛의 전류 공급이 행해지고 있는, 전류 공급부에 장애가 있을 경우 버스 라인을 통해 망 연결된 억제 시스템을 작동하기 위한 방법에 관한 것이다.

도 1 은 억제 시스템의 블록 회로도이고,

도 2 는 데이터 처리 유닛의 블록 회로도이며,

도 3 은 본 발명 방법의 경과 다이어그램이다.

따라서 본 발명의 목적은, 전류 공급부에 착오가 생기더라도 억제 시스템의 해방 기능이 계속적으로 유지될 수 있게 하는, 서두에 언급한 종류의 방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적은 청구항 1의 특징에 의해, 중앙 제어 유닛에 있는 원래의 전류 공급부에 결함이 있을 경우 새로운 공급 전압으로서 차량의 배터리 전압으로의 전환이 행해지고, 그런 뒤 중앙 제어 유닛이 버스 라인에 있는 모든 데이터 처리 유닛에게 새로운 공급 전압에의 전환을 지시하고, 거기에 따라 데이터 처리 유닛은 그의 회로를 새로운 공급 전압 수준에 맞춤으로써 달성된다. 이 조치에 의해 차량 내의 모든 억제 장치는, 설사 억제 시스템을 위해 제공된 원래의 전류 공급부가 고장인 때에도 여전히 확실한 해방 기동이 보장될 수 있다.

본 발명의 추가의 실시예는 종속항에서 얻어질 수 있다.

각 데이터 처리 유닛에 있는 비교기는 버스 라인에서의 단락을 파악하기 위해 새로운 공급 전압에 상당하는 기준 전압에 전환된다.

중앙 제어 유닛은 데이터 처리 유닛이 새로운 공급 전압에 맞추어진 후에는 억제 장치에 대한 해방 명령 외에는 더 이상 어떤 다른 정보 신호 또는 제어 신호도 데이터 처리 유닛에 송출하지 않는다. 그래서 중앙 제어 유닛의 해방 명령은 방해받지 않고 억제 장치에 도달될 수 있다.

도면에 표시된 실시예에 따라 이하에 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1 에 표시된 억제 시스템은 중앙 제어 유닛(ZS)으로 구성되어 있고, 버스 라인(BL)을 통해 수개의 데이터 처리 유닛(DV1, DV2)이 그 중앙 유닛과 연결되어 있다. 도면에 예시된 두 데이터 처리 유닛(DV1, DV2) 각각은 하나 또는 그 이상의 억제 장치(RH1, ..., RHk)를 조종하는 역할을 한다. 이미 서두에서 언급한 것처럼, 이 억제 장치(RH1, ..., RHk)에는 하나 또는 그 이상의 점화 가능한 운전자와 조수의 에어백, 무릎 백, 측방 백, 벨트가 속한다. 도 2와 관련하여 더욱 상세히 표시될 데이터 처리 장치(DV1, DV2)의 구조에 있어서는, 버스 라인(BL)의 입력 외에 입력 신호, 예컨대 센서 신호에 대한 다시 추가의 입력(e1,...,en)이 있다.

표시된 실시예에 있어서는 버스 라인(BL)이 연결선의 형태를 갖고 있지만 링 선으로 구성될 수도 있다.

중앙 제어 유닛(ZS)은 대체로 제어 논리 회로(SL), 전류 공급부(SV) 및 예컨대 버스 라인(BL)으로 송출하려는 정보 및 제어 신호에 대한 신호 드라이버가 존재하는 버스 교차 지점(BS)을 갖고 있다. 또한 중앙 제어 유닛(ZS)에는 전류 공급부(SV)의 기능성을 조절하는 검사 회로(PS)가 있다. 예컨대 전류 공급부(SV) 내 또는 제어 논리 회로(SL) 내에 통합될 수도 있는 이 검사 회로(PS)는 전류 공급부(S1)에 장애가 있을 경우에는 스위치(S1)를 통해 공급 전압(UBN)에서 분리되어 그 대신 스위치(S2)를 통해 새로운 전류 공급부로서 차량의 배터리(UBA)에 접속된다.

모든 데이터 유닛(DV1, DV2)은 같은 회로 구조를 갖고 있다. 따라서 모든 데이터 유닛의 대표로서 도 2에 따라서는 한 데이터 유닛(DV)이 상세히 표시되어 있다. 이 데이터 유닛(DV)에는 다수의 억제 장치(RH1,..., RHk)가 연결되어 있다. 바람직하게는 이 k 개의 억제 장치(RH1,..., RHk)의 군은 한 차내 승객에게 할당된다. 예컨대 그 승객이 조수이면, 억제 장치(RH1,..., RHk)에는 한 전방 에어백, 두부와 흉부 영역에서의 하나 또는 두 측방 에어백, 한 무릎 에어백 및 한 시트 벨트가 속하게 될 것이고 그 경우 모든 에어백 및 시트 벨트는 다단으로 해방(기동)될 수도 있을 것이다. 이들 억제 장치(RH1,..., RHk)의 각각을 위해 충돌의 경우 데이터 처리 유닛(DV)은 해방 신호(a1,..., ak)를 발생하는데, 해방하려는 억제 장치의 수의 선택 및 해방 시점은 다수의 입력 신호(e1,..., ek)에 따라 맞추어진다. 입력 신호(e1,..., ek)는 센서로부터 유래하는데, 그 센서에는 충돌시 차량의 동적 거동을 파악하는 하나 또는 수개의 가속도 센서, 사전 충돌 센서, 벨트 로킹 센서 및 착석 센서가 속한다. 착석 센서로부터, 데이터 처리 유닛(DV)은, 조수석이 대체로 채워져 있는지, 어린이가 또는 성인이 거기에 앉아 있는지 또한 조수가 어떤 앉은 자세를 취하고 있는지 추측해 내고, 그래서 거기에 따라 승객에게 대체로 보호를 제공할 수 있고 부상도 당하지 않도록 할 오직 그런 억제 장치만이 해방 기동되게 한다. 마찬가지로, 조수석이 전혀 점유되어 있지 않을 때에나 또는 거기에 유아석 또는 화물이 있을 때에는 억제 장치의 해방이 완전히 금지된다.

도 2 에서는 개별적 기능 요소들이 데이터 처리 유닛(DV) 내에서 블록들의 형태로 명시되어 있다. 예컨대 신호 드라이버 및 경우에 따라 인가되는 병렬 입력 신호들을 한 직렬 신호 흐름으로 변환시키기 위한 다중화기를 포함하고 있는, 아날로그 또는 디지털 입력 신호(e1,...,en)를 수신하기 위한 신호 입력 회로(1)가 있다. 연속되어 있는 데이터 처리 회로(2)에서는 아날로그 입력 신호의 아날로그-디지털 변환이 행해질 수 있고, 각각의 경우 여기서는 데이터가 다음의 계산 유닛(3)에 의해 디지털로 추가 처리될 수 있도록 데이터가 마련된다.

이 계산 유닛(3)은 데이터 처리 유닛(DV)에 있어 전체적 제어 기능을 결정한다. 예컨대 이 유닛은, 입력 신호(e1,...,en)로부터, 이어져 있는 억제 장치들(RH1,..,RHk) 중의 어느 것을 어느 시점에 해방시켜야 할 것인지를 결정한다. 또한 이 유닛은 억제 장치들(RH1,..,RHk) 내 점화 요소들의 진단을 수행한다. 이를 위해 진단 신호(d1,..,dk), 예컨대 점화 요소의 저항치가 신호 입력 회로(1)에 공급된다. 계산 유닛(3)은 진단 신호(d1,..,dk)를 기준치와 비교하여 허용 불가한 편차가 있을 경우에는 오류 보고를 발신한다. 전류 공급부(4)에 존재하는 에너지 잔고의 진단도 수행된다.

기억 유닛(5)은 점화 요소 저항 및 에너지 저류부의 에너지 상태 등과 같은 임시 데이터를 수용하는 역할을 하고 또한 제작 특정적 데이터 및 지식 데이터가 기억 유닛(5)에 기억될 수 있다. 계산 유닛(3)은 기억 유닛(5) 내 데이터에 접근하고 새로운 데이터를 그 안에 기입할 수 있다.

데이터 처리 유닛(DV)의 입력측에 대향하는 위치에서는 계산 유닛(3) 이후에 출력측으로 데이터 준비 회로(6)와 신호 출력 회로(7)가 후속하고 있다. 데이터 준비 회로(6)에서는 예컨대 계산 유닛(3)으로부터의 디지털 해방 정보 또는 진단 질문 신호가 억제 장치들(RH1,..,RHk)의 점화 요소를 위한 점화 전류 또는 검사 전류로 변환된다. 신호 출력 회로(7)에는 신호 드라이버 및 경우에 따라 직렬 출력 신호-데이터 흐름을 각각의 병렬 신호(a1,..., ak)로 분할하는 디멀티플렉서(다중화 분해기)가 비치되어 있다. 데이터 처리 유닛(DV)에 있는 시간 및 펄스(박자) 기준(8)에 따라 모든 기능 블록에는 통일된 동기 펄스가 공급된다.

물론 도 2에 표시된 것과 같은 기능 블록의 분할이 강제적인 것은 아니다. 신호 입력 회로(1)와 데이터 준비 회로(2) 또한 신호 출력 회로(3)와 데이터 준비 회로(7)는 병합될 수 있고 또한 부분적으로 계산 유닛(3)에 통합될 수도 있다. 또한 전류 공급부(4) 및/또는 시간 및 펄스 기준부(8)가 데이터 준비 회로(7)에 통합될 수도 있을 것이다. 또한 여러 기능들을 한 회로 블록 내에 집결시킬 수 있는 여러 가능성이 있다.

상기한 데이터 처리 유닛(DV)은 비교적 높은 지능도를 가진 점화 최종단을 말하는데 이렇게 말할 수 있는 것은 이 유닛은 입력 신호(e1,..., en)에 따라 자주적으로, 즉 중앙 제어 장치(ZS)의 제어 신호와는 상관없이 억제 장치(RH1,...,Rk)의 해방 여부를 결정할 수 있기 때문이다. 그러나 본 발명의 기술 사상을 실현하기 위해 데이터 처리 유닛이 자주적 결정 기능을 가져야 할 필요는 없다. 물론 모든 해방 결정과 진단 필요 여부는 중앙 제어 유닛(ZS)에 의해 올바르게 결정되어 데이터 처리 유닛(DV)에 전달될 수도 있다.

각 데이터 처리 유닛(DV)은 소위 종 스위치(9)를 갖고 있는데, 이 스위치에 의해 이 처리 유닛은 버스 라인(BL)을 연결 단절할 수도 있고 또는 버스 라인을 통전 연결시킬수도 있다. 종 스위치(9)는 계산 유닛(3)에 의해 제어된다. 그리고 종 스위치(9)의 해방 또는 폐쇄 필요는 중앙 제어 유닛(ZS)에 의해 버스 라인(BL)을 통해 전달될 수 있다. 그래서 버스 라인(BL)에 있는 개별적 데이터 처리 유닛에 목적에 맞추어 접근하여 정보나 제어 신호를 공급하는 것이 가능하다.

종 스위치(9)에 의해, 한편으로는 전류 공급부(4) 및 다른 한편으로는 신호 입력 회로(1)에 버스 전압(UB)이 공급될 수 있도록 버스 전압은 연결될 수 있다. 전류 공급부(4)는 에너지 저류부를 충전하는데 필요한 에너지 분을 버스 전압(UB)에서 추출한다.

데이터 처리 유닛(DV)에는 또한 비교기 회로(10)가 있는데 이 회로의 입력측은 한편으로는 버스 전압(UB)에 또한 다른 한편으로는 기준 전압(UR)에 접속되어 있다. 기준 전압(UR)은, 억제 시스템이 완벽한(착오 없는) 기능을 할 때, 특히 중앙 제어 유닛(ZS)의 완벽한 전압 공급부(SV) 및 단락 없는 버스 라인(BL)의 경우의 전류 공급부(SV)로부터 공급되는 정상 공급 전압(UBN)에 해당한다. 이에 따라 계산 유닛(3)에 의해 제어되는 스위치(11)는 기준 전압(UR)에 대한 비교기 회로(10)의 입력측을 그의 전위가 정상 공급 전압(UBN)에 상당하는 접속단과 연결시킨다. 스위치(11)의 두 번째 접속단은 차량의 배터리 전압(UBA)에 상당하는 전위에 놓여 있다. 양 전위(UBN, UBA)는 전류 공급부(4)에 생성되고 예컨대 분압기를 통해 형성될 수 있다. 비교기(10)에서 버스 전압(UB)을 정상 공급 전압(UBN)과 비교함에 의해 버스 라인(BL)에서의 단락을 검출하는 것이 가능하다. 그위에 같은 또는 다른 추가의 비교기 회로(10)에서는 버스 전압(UB)을 기준 전압(UR)으로서의 정상 공급 전압(UBN)과 비교함에 의해, 중앙 제어 유닛(ZS)이 해방 신호 또는 다른 신호 레벨이 가해져 있는 어떤 다른 제어 신호를 데이터 처리 유닛(DV)에 이미 발송했는지 하는 것이 구별될 수 있다.

이제 도 3에 따라, 전류 공급부에 장애가 있을 때에 억제 시스템을 기능성 있게 비상 동작을 할 수 있게 하기 위해 중앙 제어 유닛(ZS) 및 데이터 처리 유닛(DV)에서는 어떤 과정이 진행되는가에 대해 설명할 것이다.

블록(12)에 표시되어 있는 것처럼, 중앙 제어 유닛(ZS)에서 이미 언급한 검사 회로(PS)에 의해 중앙 제어 유닛(ZS)의 전류 공급부(SV)가 검사된다. 이것은 전류 공급부(SV)에 의해 공급된 실제의 공급 전압(UBN)을 정상 전압과 단순히 비교함에 의해 이루어질 수 있다. 블록(13)에 표시된 것처럼, 전류 공급부(SV)의 기능이 완벽하다는 것을 의미하는 것인, 설정된 정상 공급 전압(UBN)과의 편차가 없다고 판정되는 경우에는, 억제 시스템은 정상 작동이 그대로 유지된다. 그러나 전류 공급부(SV)에 의해 공급된 공급 전압이 정상 공급 전압(UBN)에서 벗어나면, 제어 논리 회로(SL)의 제어를 받아 이하의 공정이 진행된다:

중앙 제어 유닛(ZS)은 버스 라인(BL)으로 모든 데이터 처리 유닛(DV)에게 비상 동작을 지시하는 정보 신호를 내보낸다(블록(14) 참조). 따라서 블록(5)에 따라 중앙 제어 유닛(ZS)은 모든 제어 신호(예로서 진단 질문)를 억제하고 데이터 준비 장치에게 단지 해방 신호의 전송만을 허용한다.

중앙 제어 유닛(ZS)이 비상 동작에 대한 그의 정보 신호를 내보내는 동안 또는 그 전에, 양 스위치(S1 및 S2)에 있어서는 정상 공급 전압(UBN)으로부터 차량의 배터리 전압(UBA)으로의 전환이 이루어진다.

데이터 처리 유닛이 비상 동작에 관한 정보를 수신한 후, 각 데이터 처리 유닛에서는 계산기(3)에 의해 제어되어 비교기 회로(10)에 대한 기준 전압(UR)이 스위치(11)에 의해 정상 공급 전압(UBN)으로부터 배터리 전압(UBA)으로 전환된다. 정상 공급 전압(UBN)은 예컨대 27 볼트이고 배터리 전압(UBA)은 12 볼트이다. 이제 모든 해당하는 회로가, 그 제어 대표로서 비교기 회로(10)가 데이터 처리 장치(DV)에서 새로운 공급 전압 수준(UBA)에 맞추어질 때에는, 억제 시스템은 억제되는 일없이 해방된다.

Claims

버스 라인에는 중앙 제어 유닛 및 각각 하나 또는 그 이상의 억제 장치를 조종하기 위해 제공되어 있는 다수의 데이터 처리 유닛이 연결되어 있고, 중앙 제어 유닛에 의해 데이터 처리 유닛의 전류 공급이 행해지고 있는, 전류 공급부에 장애가 있을 경우 버스 라인을 통해 망 연결된 억제 시스템을 작동하기 위한 방법에 있어서,

중앙 제어 유닛(ZS)에 있는 원래의 전류 공급부(SV)에 결함이 있을 경우 새로운 공급 전압으로서 차량의 배터리 전압(UBA)으로의 전환이 행해지고, 중앙 제어 유닛(ZS)이 버스 라인(BL)에 있는 모든 데이터 처리 유닛(DV, DV1, DV2)에게 새로운 공급 전압(UBA)에의 전환을 지시하고, 이에 따라 데이터 처리 유닛(DV, DV1, DV2)은 그의 회로(10)를 새로운 공급 전압 수준(UBA)에 맞추는 것을 특징으로 하는 억제 시스템 작동 방법.
제 1 항에 있어서, 각 데이터 처리 유닛(DV, DV1, DV2)에 있는 비교기(10)는 버스 라인(BL)에서의 단락을 파악하기 위해 새로운 공급 전압(UBA)에 상당하는 기준 전압(UR)으로 전환되는 것을 특징으로 하는 억제 시스템 작동 방법.
제 1 항에 있어서, 중앙 제어 유닛(ZS)은 데이터 처리 유닛(DV, DV1, DV2)이 새로운 공급 전압(UBA)에 맞추어진 후에는 억제 장치(RH1,..,RHk)에 대한 해방 명령 외에는 더 이상 어떤 다른 정보 신호 또는 제어 신호도 데이터 처리 유닛(DV, DV1, DV2)에 송출하지 않는 것을 특징으로 하는 억제 시스템 작동 방법.