KR20140121829A - 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리 및 동기화 펄스를 발생시키기 위한 방법 - Google Patents

차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리 및 동기화 펄스를 발생시키기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제1 전압원(3.1), 전류원(3.5) 및 전류 싱크(3.6)를 포함하는, 동기화 펄스를 발생시키기 위한 전압 발생기(30)를 구비한 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리(3) 및 동기화 펄스를 발생시키기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 전압 발생기(30)는 사전 설정된 형상 및 사전 설정된 시간별 거동을 갖는 사전 설정된 규격 한계(specification limit) 내에서 동기화 펄스를 발생시키며, 수신 어셈블리(3)는 신호 전송을 동기화하기 위해 상기 동기화 펄스를 데이터 버스(5)를 통해 하나 이상의 센서(7)로 송출한다. 본 발명에 따라, 전압 발생기(30)는 전류원(3.5) 및 전류 싱크(3.6)를 통해 버스 부하를 충전 및/또는 방전함으로써 동기화 펄스를 실질적으로 사인 곡선형인 진동으로서 발생시킨다.

Description

차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리 및 동기화 펄스를 발생시키기 위한 방법{RECEPTION ARRANGEMENT FOR A CONTROL DEVICE IN A VEHICLE AND METHOD FOR GENERATING A SYNCHRONISATION PULSE}
본 발명은 독립 특허 청구항 1의 카테고리에 따른 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리 및 독립 특허 청구항 10의 카테고리에 따른 동기화 펄스를 발생시키기 위한 방법에 관한 것이다.
센서 데이터를 차량 내에 있는 중앙 제어 장치(ECU)로 전송하기 위해, 차량 탑승자 보호 시스템용 주변 센서는 대부분 전류 인터페이스(예컨대 PAS4, PSI5)를 이용한다. 최신 세대의 전류 인터페이스(PSI5)에서는 수신기에 있는 복수의 센서를 이용한 동기화에 의해 버스 작동이 가능해진다. 동기화 기능을 위해 중앙 제어 장치(ECU)에 의해 전압 펄스 형태의 작업 사이클이 생성되고, 이 작업 사이클은 버스에 있는 센서에 의해 검출되며 데이터 전송을 위한 새로운 사이클의 시작을 특성화한다. 상기 전압 펄스는 동기화 펄스라 명명되고, 버스 부하(bus load)를 충전 혹은 방전시키는 전류원 및 전류 싱크를 이용하여 생성된다. 상기 전압 펄스는 통상 500㎲마다 반복된다.
하나의 센서 또는 복수의 센서를 구비한 동기 버스 시스템이 원활하게 작동되도록 하기 위해는, 동기화 펄스가 가능한 모든 버스 구성에 대해 그리고 가능한 모든 작동 조건 하에서 특정 형상 및 특정 시간별 거동을 갖는 것이 중요하다. 그렇기 때문에, 공지된 동기 버스 시스템에서는 일반적으로 도 3에 도시된, 사전 설정된 에지 경사도를 갖는 사다리꼴의 동기화 펄스(PT)가 사용된다. 이 경우 상기 에지 경사도는 하한(Vu)을 나타내는 제1 특성 곡선의 에지 경사도와 상한(Vo)을 나타내는 제2 특성 곡선의 에지 경사도 사이에 놓인다. 동기 버스 작동 동안 동기화 펄스(PT)의 사다리꼴 형상이 높은 고조파 비율에 의해 신호 전송의 주파수 스펙트럼 내에서 증폭된 전자기 방사(EMC)를 야기한다. 상기 동기화 펄스(PT)는 예를 들어 도 4에 도시된 동기화 펄스(PTr)에 의해 어느 정도 억제되며, 이 동기화 펄스(PTr)는 라운딩 처리된 4개의 모서리를 가진 사다리꼴 형상이다.
독일 공개 공보 DE 10 2009 001 370 A1호에는 전류 신호를 수신하기 위한 수신 장치와, 이러한 수신 장치를 구비한 회로 어셈블리와, 버스 시스템을 통해 전류 신호를 전송하기 위한 방법이 기술되어 있다. 이 공보에 기술된 수신 장치는 복수의 송신기의 전류 신호를 수신하기 위해 각각 하나 이상의 버스 접속부에 접속하도록 형성된 2개 이상의 버스 접속 장치와, 송신기들을 동기화하기 위해 버스 접속 장치로 동기화 펄스를 송출하기 위한 제어 장치를 포함한다. 버스 접속 장치는 서로에 대해 하나 이상의 시간 오프셋을 갖는 동기화 펄스를 복수의 송신기로 송출하며, 이 경우 상기 동기화 펄스는 각각 라운딩 처리된 모서리를 갖는 사다리꼴 형상이다.
선행 기술에 비해, 독립 특허 청구항 1의 특징들을 갖는 본 발명에 따른 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리 및 독립 특허 청구항 10의 특징들을 갖는 동기화 펄스를 발생시키기 위한 본 발명에 따른 방법은, 동기화 펄스의 사인 곡선형 형성을 통해 사전 설정된 한계 내에서, 특히 신호 전송의 스펙트럼 범위 내에서(100kHz 내지 300kHz) 가급적 적은 전자기 방사를 달성할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 핵심 및 이점은, 전자기 방사가 가급적 동기화 펄스의 기본파 영역으로 한정되어 유지되도록 동기화 펄스의 모서리를 라운딩 처리할 뿐만 아니라 전체 형상도 최적화하는 데 있다.
본 발명의 실시예들은 제1 전압원, 전류원 및 전류 싱크를 포함하는, 동기화 펄스를 발생시키기 위한 전압 발생기를 구비한 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리를 제공한다. 전압 발생기는 사전 설정된 형상 및 사전 설정된 시간별 거동을 갖는 사전 설정된 규격 한계(specification limit) 내에서 동기화 펄스를 발생시키며, 수신 어셈블리는 신호 전송의 동기화를 위해 상기 동기화 펄스를 데이터 버스를 통해 하나 이상의 센서로 송출한다. 본 발명에 따라, 전압 발생기는 전류원 및 전류 싱크를 통해 버스 부하를 충전 및/또는 방전시켜 동기화 펄스를 실질적으로 사인 곡선형인 진동으로서 발생시킨다. 본원에서 전류원은 예를 들어 0mA보다 크거나 같은 전류 값을 제공할 수 있으며, 전류 싱크는 예를 들어 0mA보다 작은 전류 값을 제공할 수 있다.
또한, 차량 내 데이터 버스를 통해 수신 어셈블리와 하나 이상의 센서 사이에서 연속으로 이루어지는 신호 전송을 동기화하기 위한 동기화 펄스를 발생시키기 위한 방법도 제안된다. 동기화 펄스는 사전 설정된 형상 및 사전 설정된 시간별 거동을 갖는 사전 설정된 규격 한계 내에서 생성되고, 수신 어셈블리에 의해 하나 이상의 센서로 전송된다. 본 발명에 따라, 동기화 펄스는 실질적으로 사인 곡선형인 진동으로서 생성된다.
동기화 펄스는 바람직하게 하나 이상의 센서와 수신 어셈블리 사이에서 신호 전송이 이루어지기 전에 혹은 신호 전송이 시작될 때 수신 어셈블리에 의해 하나 이상의 센서로 전송될 수 있다.
종속 청구항들에 상세하게 기술되어 있는 조치들과 개선예들을 통해, 독립 청구항 1에 기재된 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리의 바람직한 개선이 가능하다.
매우 바람직한 점은, 전압 발생기가 하나 이상의 디지털 구동 회로 및 하나 이상의 디지털/아날로그 컨버터를 포함하고, 이들이 실질적으로 사인 곡선형인 기준 전류를 발생시켜 전류원 및 전류 싱크로 송출한다는 점이다.
본 발명에 따른 수신 어셈블리의 바람직한 실시예에서, 제1 디지털 구동 회로 및 제1 디지털/아날로그 컨버터는 실질적으로 사인 곡선형인 기준 전류를 발생시켜 전류원으로 송출한다. 제2 디지털 구동 회로 및 제2 디지털/아날로그 컨버터도 마찬가지로 실질적으로 사인 곡선형인 기준 전류를 발생시켜 전류 싱크로 송출한다. 이는 바람직하게 동기화 펄스의 매우 견고한 구현 및 전자기 방사의 약화를 가능케 한다. 이와 더불어, 동기화 펄스의 구동이 회로의 디지털부로 옮겨질 수 있고, 이는 계속해서 진보하는 반도체 기술의 스케일링을 토대로 면적 효율적인 해결책을 유도할 수 있다. 수신기의 전압 공급부는 동기화 펄스 동안에 데이터 버스로부터 분리될 수 있는 반면, 전압 발생기는 동기화 펄스를 발생시키기 위해 활성화된다. 동기화 펄스를 발생시키기 위한 전압 발생기가 전류원 및 전류 싱크를 포함하기 때문에, 전류원 및 전류 싱크에 직렬 접속된 추가 스위치에 대한 필요성이 배제될 수 있다.
본 발명에 따른 수신 어셈블리의 또 다른 바람직한 실시예에서는, 하나의 공동 디지털 구동 회로 및 하나의 공동 디지털/아날로그 컨버터가 실질적으로 사인 곡선형인 기준 전류를 발생시켜 전류원 및 전류 싱크로 송출한다. 디지털 구동 회로 및 디지털/아날로그 컨버터가 공동으로 사용됨으로써, 전압 발생기의 부품 개수가 줄어들 수 있고, 레이아웃 면적이 절약될 수 있다.
동기화 펄스의 형상은 디지털부 혹은 디지털 구동 회로 내에 저장될 수 있거나 알고리즘을 이용하여 계산될 수 있다. 디지털/아날로그 컨버터는 N-비트 데이터 워드로부터 기준 전류를 발생시키며, 이 기준 전류는 전류원 혹은 전류 싱크를 통해 데이터 버스로 유도되고, 데이터 버스에 인가되는 부하를 충전 혹은 방전한다. 실질적으로 사인 곡선형인 동기화 펄스, 즉 사인 곡선형이거나 거의 사인 곡선형에 가까운 동기화 펄스를 발생시키기 위해, 전류원 뿐만 아니라 전류 싱크도 사인 곡선형으로 또는 사인 곡선 형태에 가깝게 구동된다. 데이터 워드의 해상도는 방사 측면에서, 동기화 펄스가 두드러진 도약 없이 재현될 수 있도록 선택될 수 있다. 버스 부하의 커패시턴스는 버스 전류를 통합하고, 이러한 방식으로 데이터 버스에서의 전압을 평활화(smoothing)한다.
본 발명에 따른 수신 어셈블리의 또 다른 바람직한 실시예에서는, 하나 이상의 디지털 구동 회로가 대기 전류 및 버스 부하를 토대로 동기화 펄스를 조정할 수 있으며, 이 경우 대기 전류 조정은 대기 전류에 대한 척도를 제공하고, 도달된 동기화 펄스 진폭은 버스 부하에 대한 척도를 제공한다. 동기화 펄스 진폭은 버스 전압의 평가에 의해 결정될 수 있다. 도달된 동기화 펄스 진폭에 대한 정보는 버스 전압의 평가를 통해서 획득된다. 대기 전류에 대한 정보는, 동기화 펄스가 시작될 때 대기 전류가 전압 발생기의 전류원을 통해 정확하게 전달되는 점을 보장하기 위해 필요하다. 버스 전압을 평가하기 위해 결정 임계치가 규정되고, 규정된 타임 윈도우 내에서 예를 들어 비교기에 의해 모니터링된다. 타임 윈도우보다 선행하는 일 시점에 동기화 펄스가 결정 임계치에 도달하면, 하나 이상의 디지털 구동 회로는 동기화 펄스 진폭이 너무 큰 것으로 판단한다. 동기화 펄스의 주기 동안 동기화 펄스가 결정 임계치에 도달하지 않으면, 하나 이상의 디지털 구동 회로는 동기화 펄스 진폭이 너무 작은 것으로 판단한다. 타임 윈도우 내에 놓인 일 시점에 동기화 펄스가 결정 임계치에 도달하면, 하나 이상의 디지털 구동 회로는 동기화 펄스 진폭이 적절하다고 판단한다. 원칙적으로 동기화 펄스 진폭의 평가는 동기화 펄스의 임의의 지점에서 실시되는데, 예를 들면 상승 에지 또는 하강 에지를 따라서도 실시된다. 하지만, 펄스 전압의 최대값 주변에서 가장 적은 허용오차 및 그와 더불어 가장 신뢰할만한 조정이 예상될 수 있는데, 그 이유는 이 경우 전압 변동이 최소화되기 때문이다. 동기화 펄스의 지속 시간은 일정하게 유지되는 한편, 디지털/아날로그 컨버터에 의해 출력되는 기준 전류의 단차(step height)는 진폭 평가로부터 획득된 정보에 상응하게 스케일링될 수 있다. 단차는 예를 들어 스케일링 계수(scaling factor)와 가능한 최소 단차의 곱으로부터 계산될 수 있다. 최소 단차는 전류원 혹은 전류 싱크에서 유래하는 최소 전류로부터 도출된다. 올바른 높이에 도달되어 타임 윈도우 내에서 결정 임계치가 초과될 때까지, 동기화 펄스가 너무 낮은 경우에는 스케일링 계수를 증가시키고, 동기화 펄스가 너무 높은 경우에는 스케일링 계수를 감소시킨다.
본 발명의 실시예들은 도면들에 도시되어 있고, 이하의 설명 부분에서 상세하게 설명된다. 각각의 도면에서 동일한 도면 부호는 동일하거나 유사한 기능을 수행하는 구성 요소들 혹은 부재들을 지칭한다.
도 1은 최적화된 동기화 펄스를 생성하여 송출하는, 본 발명에 따른 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리의 제1 실시예에 따른 센서 어셈블리의 개략적인 블록 다이어그램이다.
도 2는 최적화된 동기화 펄스를 생성하여 송출하는, 본 발명에 따른 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리의 제2 실시예에 따른 센서 어셈블리의 개략적인 블록 다이어그램이다.
도 3은 사전 설정된 한계 내에서 종래의 사다리꼴 동기화 펄스의 형상 및 시간별 거동을 도시한 개략도이다.
도 4는 사전 설정된 한계 내에서 종래의 라운딩 처리된 사다리꼴 동기화 펄스의 형상 및 시간별 거동을 도시한 개략도이다.
도 5는 사전 설정된 한계 내에서 본 발명에 따라 최적화된 동기화 펄스의 형상 및 시간별 거동을 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명에 따라 최적화된 동기화 펄스 동안의 버스 전압을 도시한 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따라 최적화된 동기화 펄스 동안의 버스 전류를 도시한 제1 개략도이다.
도 8은 진폭이 상이한 세 가지 동기화 펄스를 이용하여 동기화 펄스 진폭을 조정하는 원리를 도시한 개략도로서, 상기 세 가지 동기화 펄스 중 중간에 놓인 곡선만 특정화된 한계 내에 놓여 있다.
도 9는 본 발명에 따라 최적화된 동기화 펄스 동안의 버스 전류를 도시한 제2 개략도이다.
도 1 및 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 도시된 센서 어셈블리(1, 1')는 데이터 버스(5), 하나 이상의 센서(7) 및 본 발명에 따른 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리(3, 3')의 각각 하나의 실시예를 포함한다. 본 발명에 따른 수신 어셈블리(3, 3')는 동기화 펄스(Psync)를 발생시키기 위한 전압 발생기(30, 30')를 각각 하나씩 포함하며, 이 전압 발생기는 제1 전압원(3.1), 전류원(3.5) 및 전류 싱크(3.6)를 구비한다. 본 발명에 따라, 전압 발생기(30, 30')는 전류원(3.5) 및 전류 싱크(3.6)를 통해 버스 부하를 충전 및/또는 방전시켜 동기화 펄스(Psync)를 실질적으로 사인 곡선형인 진동으로서 발생시킨다.
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 전압 발생기(30, 30')는 사전 설정된 형상 및 사전 설정된 시간별 거동을 갖는 사전 설정된 규격 한계(Vo, Vu) 내에서 동기화 펄스(Psync)를 발생시킨다. 수신 어셈블리(3, 3')는 후속하는 신호 전송을 동기화하기 위해 상기 동기화 펄스(Psync)를 데이터 버스(5)를 통해 하나 이상의 센서(7)로 송출한다. 하나의 센서(7) 또는 복수의 센서를 구비한 동기 버스 시스템이 원활하게 작동하도록 하기 위해, 도시된 동기화 펄스(Psync)는 가능한 모든 버스 구성에 대해 그리고 가능한 모든 작동 조건 하에서 특정의 형상 및 특정의 시간별 거동을 갖는다. 계속해서 도 5에서는, 동기화 펄스(Psync)는 하한(Vu)을 나타내는 제1 특성 곡선의 에지 경사도 및 상한(Vo)을 나타내는 제2 특성 곡선의 에지 경사도에 의해 사전 설정되는 에지 경사도를 갖는 점을 알 수 있다. 사인 곡선형 또는 사인 곡선과 유사한 형상에 의해, 특히 동기화 펄스(Psync)의 기본파 영역으로 한정되어 유지되는 신호 전송 스펙트럼 범위(100kHz 내지 300kHz) 내에서 가급적 적은 전자기 방사가 달성될 수 있도록, 동기화 펄스(Psync)가 사전 설정된 한계(Vu, Vo) 내에서 최적화된다.
도 1 및 도 2에서 추가로 알 수 있는 점은, 전압 발생기(30, 30')는 하나 이상의 디지털 구동 회로(32, 42) 및 하나 이상의 디지털/아날로그 컨버터(34, 44)를 포함하며, 이들은 실질적으로 사인 곡선형인 기준 전류를 발생시켜 전류원(3.5) 및 전류 싱크(3.6)로 송출한다는 점이다. 도시된 실시예들은 동기화 펄스(Psync)의 매우 견고한 구현 및 전자기 방사의 약화를 가능케 한다. 또한, 동기화 펄스(Psync)를 발생시키기 위한 전류원(3.5) 및 전류 싱크(3.6)의 구동이 수신 어셈블리(3, 3')의 디지털부로 이전될 수 있으며, 이는 계속해서 진보하는 반도체 기술의 스케일링을 토대로 면적 효율적인 해결책을 유도한다.
도 1 및 도 2에서 추가로 알 수 있는 점은, 수신 어셈블리(3, 3')의 나머지 스위칭 회로(3.3)의 전압 공급부(3.2)는 동기화 펄스(Psync)의 발생 및 송출 동안 스위칭 유닛(3.4)을 통해 데이터 버스(5)로부터 분리되는 한편, 전압 발생기(30, 30')는 동기화 펄스(Psync)를 발생시키기 위해 활성화된다는 점이다. 전압 발생기(30, 30')가 전류원(3.5) 및 전류 싱크(3.6)를 포함하기 때문에, 전류원(3.5) 및 전류 싱크(3.6)에 직렬 접속된 추가 스위치에 대한 필요성이 배제된다.
도 1에서 추가로 알 수 있는 점은, 도시된 본 발명에 따른 수신 어셈블리(3)의 제1 실시예는 제1 전압 발생기(30)를 포함하며, 이 제1 전압 발생기는 실질적으로 사인 곡선형인 기준 전류를 발생시켜 전류원(3.5)으로 송출하는 제1 디지털 구동 회로(42) 및 제1 디지털/아날로그 컨버터(44), 그리고 실질적으로 사인 곡선형인 기준 전류를 발생시켜 전류 싱크(3.6)로 송출하는 제2 디지털 구동 회로(32) 및 제2 디지털/아날로그 컨버터(34)를 포함한다는 점이다.
도 2에서 추가로 알 수 있는 점은, 도시된 본 발명에 따른 수신 어셈블리(3')의 제2 실시예는 제2 전압 발생기(30')를 포함하며, 이 제2 전압 발생기는 실질적으로 사인 곡선형인 기준 전류를 발생시켜 전류원(3.5) 및 전류 싱크(3.6)로 송출하는 하나의 공동 디지털 구동 회로(32) 및 하나의 공동 디지털/아날로그 컨버터(34)를 포함한다는 점이다. 전류원(3.5) 및 전류 싱크(3.6)를 위해 디지털 구동 회로(32) 및 디지털/아날로그 컨버터(34)를 공동으로 이용함으로써, 도 1에 도시된 전압 발생기(30)의 구성 요소의 개수가 줄어들게 된다. 그럼으로써, 도 2에 도시된 전압 발생기(30')의 경우, 도 1에 도시된 전압 발생기(30)에 비해 레이아웃 면적 혹은 규소 면적이 절약된다.
동기화 펄스(Psync)의 형상은 디지털부 혹은 디지털 구동 회로(32, 42) 내부에 저장되거나, 디지털부 혹은 디지털 구동 회로(32, 42) 내에서 알고리즘을 이용하여 계산된다. 하나 이상의 디지털/아날로그 컨버터(34, 44)는 N-비트 데이터 워드로부터 기준 전류를 발생시키며, 이 기준 전류는 전류원(3.5) 혹은 전류 싱크(3.6)를 통해 데이터 버스로 유도되고, 데이터 버스에 인가되는 부하를 충전하거나 방전한다. 도 5에 도시된 사인 곡선형 또는 사인 곡선형에 가까운 동기화 펄스(Psync)를 발생시키기 위해, 전류원(3.5) 뿐만 아니라 전류 싱크(3.6)도 사인 곡선형으로 또는 사인 곡선형에 가깝게 구동된다. 도 6 및 도 7은 동기화 펄스(Psync)를 발생시키기 위한 기본적인 시퀀스 제어를 도시한 것이며, 여기서 도 6은 전압 펄스(Usync)를 그리고 도 7은 그에 상응하는 전류 펄스(Isync)를 보여준다. 동기화 펄스(Psync)의 시작점(t1)에서는 전류원(3.5)이 수신 어셈블리(3, 3')의 전압 공급부(3.2)에서 유래하는 대기 전류(IO)를 제공한다. 대기 전류(IO)에 대한 정보는 전류원(3.5)이 선행 기술에 공지된 대기 전류 재조정을 통해 획득된다. 전압 펄스(Usync)의 제1 전환점에서 전류원(3.5)으로부터 최대 전류(Isync)가 방류되고, 전압 펄스(Usync)의 최대값(Max)에서는 다시 대기 전류(IO)만 전류원(3.5)으로부터 방류된다. 동기화 펄스(Psync)의 하강하는 에지를 구현하기 위해, 전압 최대값(Max)에 도달한 후에는 전류원(3.5)을 통과하는 전류(Isync)가 결국 0이 되어 전류 싱크(3.6)가 방전 과정을 개시할 때까지 감소한다. 그 다음 전압 펄스(Usync)의 제2 전환점에서는, 최대 전류(Isync)가 전류 싱크(3.6) 내부로 유입된 후, 전류원(3.5)이 새로 개입되어 동기화 펄스(Psync)의 마지막 단계에서 최종 시점(t2)까지 전류(Isync)를 제공할 때까지 감소한다. 최종 시점(t2)에서는 대기 전류가 다시 수신 어셈블리(3, 3')의 전압 공급부(3.2)로부터 전달된다. 이로써, 전류원(3.5)은 동기화 펄스(Psync)의 지속 시간(tsync) 동안 0mA보다 크거나 같은 전류 값을 제공하며, 전류 싱크(3.6)는 0mA보다 작은 전류 값을 제공한다.
데이터 워드의 해상도는 방사 측면에서, 동기화 펄스(Psync)가 두드러진 도약 없이 재현될 수 있도록 선택된다. 버스 부하의 커패시턴스는 버스 전류(IBus)를 통합하며, 이러한 방식으로 데이터 버스(5)에서의 전압(UBus)을 평활화한다. 버스 부하는 버스 작동에 따라 심하게 변동될 수 있고, 전류원(3.5) 및 전류 싱크(3.6)의 소정의 작동 능력이 요구되도록 한다. 이것이 의미하는 바는, 전류원(3.5) 및 전류 싱크(3.6)가 신호 붕괴 및 신호 변형 없이 동기화 펄스(Psync)의 원하는 형상을 가능하게 할 정도로 충분히 높은 전류를 제공하거나 수용할 수 있다는 점이다. 이와 같은 작동 능력은 디지털/아날로그 컨버터(34, 44)의 적합한 해상도를 선택할 때 중요한 영향 변수이다.
도 5에서 알 수 있듯이, 동기화 펄스(Psync)의 형상 및 에지 경사도에 대한 요건들이 제기된다. 한 편으로는, 에지 경사도가 너무 낮으면 안 되는데, 그 이유는 이로 인해 센서(7)의 검출 시간의 허용 오차가 더 커지기 때문이다. 이는 다시 센서(7)의 최대 개수를 제한하여 데이터 처리량을 감소시킬 수 있다. 다른 한 편으로는, 에지 경사도가 너무 높아도 안 되는데, 그 이유는 이로 인해 전자기 방사가 증폭되기 때문이다. 동기화 펄스(Psync)의 거동에 강한 영향을 미치는 두 가지 변수는 센서(들)(7)의 버스 부하와 대기 전류(IO)이다. 다양한 버스 구성 및 센서 구성은 매우 상이한 부하 및 대기 전류(IO)를 갖는다. 이와 같이 상당한 버스 부하 편차 및 대기 전류 편차에도 동기화 펄스(Psync)를 사전 설정된 한계(Vu, Vo) 내에서 구현할 수 있도록, 버스 전류(IBus) 혹은 버스 전압(UBus)의 조정이 수행된다.
디지털 구동 회로(32, 42)는 대기 전류 재조정에 따른 대기 전류(IO)에 대한 정보 및 도달된 동기화 펄스 진폭(Max)에 대한 정보를 동기화 펄스(Psync)의 조정을 위해 사용한다. 대기 전류(IO)에 대한 정보는 동기화 펄스(Psync)가 시작될 때 전압 동기화 펄스 발생기의 전류원(3.5)을 통한 대기 전류(IO)의 정확한 전달을 보장하기 위해 필요하다. 동기화 펄스(Psync)를 발생시키며, 하나 이상의 디지털 구동 제어부(32, 42), 하나 이상의 디지털/아날로그 컨버터(34, 44), 전류원(3.5), 전류 싱크(3.6) 및 상기 전류원(3.5)을 위한 전압 공급부(3.1)를 포함하는 전압 발생기(30, 30')를 동기화 펄스 발생기라 지칭한다. 동기화 펄스 진폭(Max)은 버스 전압(UBus)의 평가에 의해 결정된다. 버스 전압(UBus)을 평가하기 위해 결정 임계치(Ureg) 및 타임 윈도우(Δtreg)가 규정된다. 타임 윈도우(Δtreg)에 선행하는 일 시점(treg1)에 동기화 펄스(Psync)가 결정 임계치(Ureg)에 도달하면, 하나 이상의 디지털 구동 회로(32, 42)는 동기화 펄스 진폭(Max1)이 너무 큰 것으로 판단한다. 이 상태는 도 8에서 제1 특성 곡선(K1)으로 표현되어 있다. 동기화 펄스(Psync)의 주기(tsync) 동안 동기화 펄스(Psync)가 결정 임계치(Ureg)에 도달하지 않으면, 하나 이상의 디지털 구동 회로(32, 42)는 동기화 펄스 진폭(Max2)이 너무 작은 것으로 판단한다. 이 상태는 도 8에서 제2 특성 곡선(K2)으로 표현되어 있다. 타임 윈도우(Δtreg) 내에 놓인 일 시점(treg2)에 동기화 펄스(Psync)가 결정 임계치(Ureg)에 도달하면, 하나 이상의 디지털 구동 회로(32, 42)는 동기화 펄스 진폭(Max)이 적절한 것으로 판단한다. 이 상태는 도 8에서 제3 특성 곡선(K3)으로 표현되어 있다. 결정 임계치(Ureg)는 예를 들어 비교기에 의해 모니터링될 수 있다. 결정 임계치(Ureg)가 너무 조기에 형성되면, 즉 모니터링 윈도우(Δtreg)에 이르기 전에 초과되면, 너무 높은 동기화 펄스(Psync)가 발생한 것이다. 결정 임계치(Ureg)가 한 번도 초과되지 않으면, 너무 낮은 동기화 펄스(Psync)가 발생한 것이다. 모니터링된 타임 윈도우(Δtreg) 내에서 결정 임계치(Ureg)가 초과되지 않을 때 비로소 적절한 크기의 동기화 펄스(Psync)가 존재한다. 원칙적으로 동기화 펄스 진폭의 평가는 동기화 펄스(Psync)의 임의의 지점에서 실시되는데, 예를 들면 상승 에지 또는 하강 에지를 따라서도 실시된다. 물론, 펄스 전압(Usync)의 최대값 주변에서 가장 적은 허용오차 및 그와 더불어 가장 신뢰할만한 조정이 예상될 수 있으며, 그 이유는 이 경우 전압 변동이 최소화되기 때문이다.
도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 동기화 펄스의 지속 시간(tsync)은 일정하게 유지되는 한편, 하나 이상의 디지털/아날로그 컨버터(34, 44)에 기반하는 송출 전류 펄스(Isync)의 단차(Sh)는 진폭 평가로부터 획득된 정보에 상응하게 스케일링될 수 있다. 단차(Sh)는 스케일링 계수와 가능한 최소 단차의 곱으로부터 계산된다. 최소 단차는 전류원(3.5) 혹은 전류 싱크(3.6)의 송출 가능한 최소 전류 값으로부터 계산된다. 올바른 높이에 도달하여 타임 윈도우(Δtreg) 내에서 결정 임계치(Ureg)를 초과할 때까지, 동기화 펄스(Psync)가 너무 낮은 경우에는 스케일링 계수를 증가시키고, 동기화 펄스(Psync)가 너무 높은 경우에는 스케일링 계수를 감소시킨다.
차량 내 데이터 버스(5)를 통해, 수신 어셈블리(3, 3')와 하나 이상의 센서(7) 사이에서 연속으로 이루어지는 신호 전송을 동기화하기 위한 동기화 펄스(Psync)를 발생시키기 위한 본 발명에 따른 방법의 실시예들은, 사전 설정된 형상 및 사전 설정된 시간별 거동을 갖는 사전 설정된 규격 한계(Vo, Vu) 내에서 동기화 펄스(Psync)를 발생시킨다. 하나 이상의 센서(7)와 수신 어셈블리(3, 3') 사이에 신호 전송이 시작되면, 동기화 펄스(Psync)가 수신 어셈블리(3, 3')로부터 하나 이상의 센서(7)로 전송된다. 본 발명에 따라 동기화 펄스(Psync)는 실질적으로 사인 곡선형인 진동으로서 발생한다.

Claims (10)

  1. 제1 전압원(3.1), 전류원(3.5) 및 전류 싱크(3.6)를 포함하는, 동기화 펄스(Psync)를 발생시키기 위한 전압 발생기(30, 30')를 구비한 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리이며, 상기 전압 발생기(30)는 사전 설정된 형상 및 사전 설정된 시간별 거동을 갖는 사전 설정된 규격 한계(Vo, Vu) 내에서 동기화 펄스(Psync)를 발생시키고, 상기 수신 어셈블리(3, 3')는 신호 전송을 동기화하기 위해 상기 동기화 펄스(Psync)를 데이터 버스(5)를 통해 하나 이상의 센서(7)로 송출하는, 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리에 있어서,
    상기 전압 발생기(30, 30')는 전류원(3.5) 및 전류 싱크(3.6)를 통해 버스 부하를 충전 및/또는 방전함으로써 동기화 펄스(Psync)를 실질적으로 사인 곡선형인 진동으로서 발생시키는 것을 특징으로 하는, 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 전압 발생기(30, 30')는 하나 이상의 디지털 구동 회로(32, 42) 및 하나 이상의 디지털/아날로그 컨버터(34, 44)를 포함하며, 이들 부재는 실질적으로 사인 곡선형인 기준 전류를 발생시켜 전류원(3.5) 및 전류 싱크(3.6)로 송출하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서, 제1 디지털 구동 회로(42) 및 제1 디지털/아날로그 컨버터(44)는 실질적으로 사인 곡선형인 기준 전류를 발생시켜 전류원(3.5)으로 송출하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 제2 디지털 구동 회로(32) 및 제2 디지털/아날로그 컨버터(34)는 실질적으로 사인 곡선형인 기준 전류를 발생시켜 전류 싱크(3.6)로 송출하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리.
  5. 제2항에 있어서, 하나의 공동 디지털 구동 회로(32) 및 하나의 공동 디지털/아날로그 컨버터(34)가 실질적으로 사인 곡선형인 기준 전류를 발생시켜 전류원(3.5) 및 전류 싱크(3.6)로 송출하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 전류원(3.5)은 0mA보다 크거나 같은 전류 값을 제공하며, 전류 싱크(3.6)는 0mA보다 작은 전류 값을 제공하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 디지털 구동 회로(32, 42)는 동기화 펄스(Psync)의 사전 설정된 형상 및 사전 설정된 시간별 거동을 저장 및/또는 계산하며, 상기 하나 이상의 디지털 구동 회로(32, 42)는 상응하는 디지털 데이터 워드를 하나 이상의 디지털/아날로그 컨버터(34, 44)로 송출하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 디지털 구동 회로(32, 42)는 대기 전류(IO) 및 버스 부하를 토대로 동기화 펄스(Psync)를 조정하며, 이때 대기 전류 조정은 대기 전류(IO)에 대한 척도를 제공하고, 도달된 동기화 펄스 진폭(Max)은 버스 부하에 대한 척도를 제공하며, 상기 동기화 펄스 진폭(Max)은 버스 전압(UBus)의 평가에 의해 결정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서, 버스 전압(UBus)을 평가하기 위해 결정 임계치(Ureg) 및 타임 윈도우(Δtreg)가 규정되며, 타임 윈도우(Δtreg)보다 선행하는 일 시점(treg1)에 동기화 펄스(Psync)가 결정 임계치(Ureg)에 도달하면, 하나 이상의 디지털 구동 회로(32, 42)는 동기화 펄스 진폭(Max1)이 너무 큰 것으로 판단하고, 동기화 펄스(Psync)의 주기(tsync) 동안 동기화 펄스(Psync)가 결정 임계치(Ureg)에 도달하지 않으면, 하나 이상의 디지털 구동 회로(32, 42)는 동기화 펄스 진폭(Max2)이 너무 작은 것으로 판단하며, 타임 윈도우(Δtreg) 내에 놓인 일 시점(treg2)에 동기화 펄스(Psync)가 결정 임계치(Ureg)에 도달하면, 하나 이상의 디지털 구동 회로(32, 42)는 동기화 펄스 진폭(Max)이 적절하다고 판단하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 제어 장치용 수신 어셈블리.
  10. 차량 내에서 데이터 버스(5)를 통해 수신 어셈블리(3, 3')와 하나 이상의 센서(7) 사이에 연속으로 이루어지는 신호 전송을 동기화하기 위한 동기화 펄스를 발생시키기 위한 방법이며, 사전 설정된 형상 및 사전 설정된 시간별 거동을 갖는 사전 설정된 규격 한계(Vo, Vu) 내에서 동기화 펄스(Psync)를 발생시켜 수신 어셈블리(3)로부터 하나 이상의 센서(7)로 전송하는, 동기화 펄스를 발생시키기 위한 방법에 있어서,
    동기화 펄스(Psync)를 실질적으로 사인 곡선형인 진동으로서 발생시키는 것을 특징으로 하는, 동기화 펄스를 발생시키기 위한 방법.
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