KR100210697B1 - 데이타 네트웍과 출발제어기능을 갖는 차량의 전자제어 유니트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다수의 데이터 네트웍과 출발제어기능(electronic immobilizer) 갖는 차량을 위한 전자제어 유니트에 관한 것이다. 출발제어기능을 위한 차량 후부제어부(Vehicle-end control section)와 적어도 2개의 데이터 네트웍 사이의 게이트웨이로 구성되는 제어 유니트가 제공되며, 상기 게이트웨이의 적어도 한 요소과 출발제어기능을 위한 차량후부 제어부의 한 구성요소로써 제공된다. 가급적이면 정상 차량후부 출발 제어부에 더하여, 또 다른 잉여의 출발 제어 유니트가 형성되기 위해 출발 제어기능을 위한 게이트웨이의 공통사용 요소(components)들이 있으며, 이리하여 출발제어기능의 실패율은 현저히 가소된다. 특히 승용차에서 사용된다.
Description
본 발명은 다수의 데이터 네트웍과 출발제어기능을 갖는 차량의 전자제어 유니트에 관한 것이다. 오늘날에는 차량에 출발제어기능을 갖게 하는 경향이 증가하고 있다. 연료펌프 릴레이(relay) 및/또는 릴레이(relay)에 의한 점화등 엔진의 시동과정을 방해하는 간단한 시스템에 더해, 보다 진보된 시스템에서도 출발제어부와 엔진제어기 사이에서 직접적인 데이터 교환을 포함하며, 상기 데이터 교환은 LAN버스와 같은 데이터 버스를 통해 달성된다. 상기 출발제어부는 일반적으로 유도코일과 관계하여 리모트 컨트롤러나 전자키 내부의 트랜스폰더중의 하나를 통해 전자키로부터 작동된다. 특히 암호적으로 보호되는 우수한 데이터교환 코드가 사용될 때 상기 방법은 도난에 대한 고도의 보호기능을 구성하며, 상기 보호기능은 어느 정도의 전자적 복잡성을 요구한다. 상기와 같은 형태의 출발제어장치 예로, 독일 특허 출원 P 44 11 451.6-51에 묘사된 시스템이 있다. 물론 추가되는 출발제어장치는 차량의 소유자가 움직이려고 할 때조차 움직이지 않는 원하지 않는 상태가 발생될 가능성을 수반한다.
한편, 현대의 차량에 있어서, 데이터 네트웍은 전자적 차량 구성요소 상호간의 커뮤니케이션에 빈번히 사용된다. 상기의 네트웍들은 매우 다른 구조를 가질 수 있으며, 예로써 제어유니트내에서 그리고 본래적으로 디스플레이제어(control display)와 요소제어(control element)를 제공하기 위한 소위 결합도구에서 빈번히 실현되는 성망구조(start-shaped structure)가 있다. 초기 시스템에서는 고립된 신호들이 한 개의 네트웍에서 다른 네트웍으로 전달되었다. 소위 게이트웨이(gateway)를 통해 연결되어진 각각의 네트웍사이에서 완벽한 신호전송을 허락하도록 네트웍을 진보시키는 것이 고려되어 졌다. 예로써 중앙제어 유니트(central control unit) 또는 결합도구(combined instrument) 내에서 게이트웨이의 실현은 논문으로 제출되었다. 공개 팜플렛 DE 41 10 372 A1에 나타나는 차량의 경우에서, 3개의 네트웍이 제공되며, 하나는 진단(diagnostic)목적으로, 하나는 네트웍 작용의 제어유니트로 차량 부속물을 위한 것이며, 이들은 스위치와 측정 장치들로 구성된다. 상기 세 개의 네트웍은 네트웍들 사이의 독립 모듈(stand-alone module)로써 구성될 수 있거나, 또는 네트웍내에서 한 네트웍의 노드들로 쌓여질 수 있는 게이트웨이를 통해 서로 연결된다.
본 발명의 기초를 이루는 기술적 과제는 상대적으로 적은 지출을 가지고 네트웍들을 위한 게이트웨이 기능과 출발제어(immobilizer) 기능을 제공하기 위해, 다수의 데이터 네트웍과 출발제어장치를 갖는 자동차에 전자제어 유니트를 제공하는 것이며, 또한 추가적으로, 적은 비용으로 출발제어장치의 구성을 실현할 수 있는 환경을 제공하는 것이다.
상기 과제는 출발제어장치를 위한 차량 후부제어부(Vehicle-end control section)로서, 그리고 적어도 두 개의 데이터 네트웍 사이의 게이트웨이로써 구성되며, 게이트웨이 구성의 적어도 하나의 제1마이크로 프로세서(3)가 또한 출발제어장치를 위한 차량후부 제어부의 구성요소로 형성되는 전자제어 유니트장치(청구항1)에 의해 해결된다. 상기 해결방안의 중심적 사상은 한 제어 유니트내에서 게이트웨이와 차량후부 제어부의 연결이다. 상기 방안은 한 제어유니트내에서 전자적 구성요소를 다중으로 사용할 수 있게 하며 따라서 상기 두기능-즉 게이트웨이와 차량후부 제어부의 부동장치를 분리하여 실현하는 것에 비해 지출을 감소시킬 수 있다.
데이터 네트웍과 출발제어장치를 갖는 차량을 위한 전자제어 유니트에서, 잉여의 차량후부 제어부가 출발제어장치를 위해 또한 제공되며, 게이트웨이 구성요소의 적어도 하나의 제2마이크로 프로세서(4)가 출발제어장치를 위해 여분의 차량후부 제어부의 구성요소를 형성하는 것으로 특징되는 데이터 네트웍과 출발제어장치를 갖는 차량을 위한 전자제어 유니트(청구항2) 발명의 특히, 유용한 개발에 의해 출발제어장치의 차량후부 제어부를 위한 잉여부가 출발제어장치의 제1차량후부 제어부의 실패에 기인해서 차량의 출발이 이루어지지 않는 원하지 않는 상황의 가능성을 이중적 구성을 갖지 않는 부동장치에 비해 현저히 감소시킨다.
게이트웨이가 적어도 구개의 병렬 마이크로 프로세서(3, 4)와 적어도 두 개의 연합된 입출력 유니트(5, 6)을 포함하며, 게이트웨이의 상기 마이크로 프로세서들이 출발제어장치를 위한 제1의 차량후부 제어부 및 잉여의 차량후부 제어부의 제어유니트로서 각각 기여하며, 그리고 출발제어장치를 위한 두 개의 입출력유니트 중의 하나가 제1 차량후부 제어부를 위한 공통 입출력 유니트를 형성하고, 다른 하나가 잉여 차량후부 제어부를 위한 공통 입출력 유니트를 형성하며, 그리고 출발제어장치를 위한 잉여 차량후부 제어부의 제2마이크로 프로세서에 의해 작동될 수 있는 정보처리기능을 가진 버스커플러가 상기 제2마이크로 프로세서의 데이터 출력을 정상 작동동안, 다른 제1마이크로 프로세서에 할당되는 제1입출력 유니트에 연결되도록 제공되는 것으로 특징되는 데이터 네트웍과 출발제어장치를 갖는 차량을 위한 전자제어 유니트(청구항3)라는 본 발명의 개선점이 한편으로는 게이트웨이를 위해 그리고 다른 한편으로는 출발제어장치를 위해 이중적으로 사용되는 것이 가능한 많은 구성요소를 상대적으로 작은 구성요소 즉 게이트웨이, 출발제어장치를 위한 차량후부 제어부 그리고 상기 차량후부 제어부에 병렬로 구성되는 잉여 출발제어장치 제어부를 포함하는 제어유니트설계를 실현한다.
상기 제어유니트가 차량의 전자적 이그니션 스타트 스위치 내에서 출발제어장치와 차량후부 부동장치 제어부의 우선시되는 결합을 갖는다.(청구항 4) 그리하여 상기 이그니션 스타트 스위치는 첫째로 정상적인 이그니션 스타트 제어기능을 수행하며, 두 번째로 게이트웨이 기능을, 세 번째로 출발제어장치를 위한 제어기능을 수행하며, 네 번째로 출발제어장치 기능의 보완단계를 제공한다.
제1도는 다수의 데이터 네트웍과 출발제어기능을 갖는 차량의 전자키와 협동적으로 작동되는 점화스위치(ignition starter switch)의 전기적인 블록선도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전자키(electronic key)
2 : 이그니션 스타트 스위치(ignition starter switch)
3 ; 제1 마이크로 프로세서 4 : 제2 마이크로 프로세서
5 : 제1 입출력 유니트 6 : 제2 입출력 유니트
7, 23, 24, 28, 29 : 양방향 데이터 인터페이스
8, 11, 19 : IR 송신기 9, 12, 18 : IR 수신기
10, 13, 20 : 유도코일 14 : 제3 마이크로 프로세서
15 : 제어 버튼
16, 17, 21 : 라디오파 송신 유니트(radio frequency transmission unit)
22 : 버스 커플러 25, 26, 27 : 제어선
제1도의 블록선도에서 나타나듯 전자키(1)가 기능적 위치에서 전자 이그니션 스타트 스위치(2)에 삽입되어 있다. 정보의 교환인 인프러레드 링크(infrared link)를 통해 두 개의 유니트(1, 2) 사이에서 일어나며, 상기 정보교환을 위해 전자키(1)는 하나의 IR송신기(11)와 하나의 IR송신기(12)를 가지며, 전자 이그니션 스타트 스위치(2)도 역시 IR송신기(8)와 IR송신기(9)를 갖는다. 전자 이그니션 스타트 스위치(2) 내에 제공된 것을 IR송신기(8) 및 IR송신기(9)에 연결되며 그리고, 엔진제어를 위해 요구되는 적어도 하나의 전자적 차량 구성요소와 교차하는 데이터 버스 네트웍 - 예, LAN버스 - 에 양방향 데이터 인터페이스(28)을 통해 연결되는 제1입출력 유니트(5)에 연결되는 제1마이크로 프로세서(3)이다. 제3마이크로 프로세서(14)는 IR송신기(11)과 IR송신기(12)가 연결되도록 하기 위해 전자키(1)내에 또한 제공되며, 상기 제3마이크로 프로세서(14)는 또한 제어버튼(15)이 연결된 회로를 조정한다. 전자키(1)는 이그니션 스타트 스위치(2)를 통하고 유도결합(10, 13)을 통해, 배터리에 독립적으로, 차량으로부터 직접 필요한 에너지를 얻는다. 전자키(1) 또는 전자 이그니션 스타트 스위치(2)내의 서로 협동하는 요소(16, 17)에 연결되는 라디오파 송신기가 추가적으로 또는 선택적으로 전자키(1)와 전자 이그니션 스타트 스위치(2) 사이에 제1도에서 절취선으로 표시된 것처럼 제공될 수 있다. 전자키(1)의 제어버튼(15)이 차량 잠금 시스템을 가동시키도록 한다. 차량이 출발하기 위해서는 전자키가 삽입되어져야 하고, 전자키(1)와 전자 이그니션 스타트 스위치(2)의 제1마이크로 프로세서(3)와 양방향 적외선 결합(infrared link)을 통해 서로 통신하며, 상기로부터 제1마이크로 프로세서(3)가 출발에 필요한 요구사항을 검출하고 그리고 또한 암호형태로 전송된 허가신호에 의해 전자키(1)의 허가를 시험한다. 상기에서 제1마이크로 프로세서(3)는 수신된 허가코드의 해독 및 디코딩에 의해서 전자키(1)가 부합될 때만 오직 엔진의 출발과정을 수행하도록 구성되는 출발제어장치의 제어 유니트로서 구성된다. 차량에 지정된 출발허가 알고리듬이 엔진 제어기와 제1마이크로 프로세서(3) 사이에 놓여지는 경우에서는 마지막 단계에서 엔진이 출발될 수 있다.
전자 이그니션 스타트 스위치(2)는 동시에 엔진 제어네트웍과 또 다른 네트웍 - 예, 제어를 통해 중앙 잠금, 창리프트 제어, 의자의 자동위치 지정, 거울의 자동 조정, 그리고 표시 계기요소의 제어가 수행될 수 있는 편의 제어 네트웍 - 사이에서 한 게이트웨이를 포함한다. 상기 게이트웨이를 실현하기 위해서 상기 전자 이그니션 스타트 스위치는 제1마이크로 프로세서(3) 및 제1입출력 유니트(5) 그리고 연합적인 인터페이스들(23, 28) 및 상기에 평행하게 다시 한번 같은 순서로 배열되는 제2마이크로 프로세서(4), 제2입출력 유니트(6), 상기 두 개의 유니트(4, 6)사이의 양방향 데이터 인터페이스(24), 그리고 편의 제어 네트웍에 연결되는 양방향 데이터 인터페이스(29)를 갖는다. 엔진 제어네트웍에 부여된 제1마이크로 프로세서(3)와 편의 제어네트웍 - 예, 자동차의 장치들을 자동으로 조정할 수 있는 - 에 할당된 데이터 인터페이스(7)가 게이트웨이를 실현한다. 데이터가 엔진 제어 네트웍으로부터 편의 제어네트웍 송신되어진다면, 상기 제1마이크로 프로세서(3)가 연합적인 제1입출력 유니트(5)를 통해 상기 데이터를 수신하고 그리고 상기 데이터를 양방향 데이터 인터페이스(7)를 통해 제2마이크로 프로세서(4)로 보내지며, 제2마이크로 프로세서에서 수신된 데이터는 연합적인 제2입출력 유니트(6)을 통해 편의 제어네트웍으로 보내진다. 상기의 과정은 만일 데이터가 편의 제어네트웍에서 엔진 제어 네트웍으로 전달된다면 반대방향으로 진행된다.
상기 제1마이크로 프로세서(3)와 제1입출력 유니트(5)는 출발제어기능(immobilizer function)을 포함하는 정상 이그니션 스타트 스위치와 게이트웨이 모두의 일부가 된다. 게이트웨이기능을 작동시키기 위해 전자 이그니션 스타트 스위치(2)내의 제2마이크로 프로세서의 추가적인 배열은 잉여의 출발제어기능을 제공하기 위해 사용된다. 상기 목적을 위해 제1마이크로 프로세서(3)에 연결되는 IR송신기(8), IR수신기(9) 그리고 선택적인 라디오파 송신유니트(17)들은 전자키(1)과의 통신을 위한 전자 이그니션 스타트 스위치(2)내에 배열되고 제2마이크로 프로세서(4)에 연결되는 또 하나의 IR송신기(19), 또하나의 IR송신기(18) 그리고 선택적인 또하나의 라디오파 손신유니트(21)과 중복된다. 게다가 제2마이크로 프로세서(4)에 연결되는 제2유도결합(13, 20)에 의해 전자키(1)의 작동을 위해 공급되는 에너지가 또한 잉여구조에도 주어진다. 출발제어를 위한 제2의 잉여 제어부를 완성하기 위해서, 정보처리기능을 가지는 버스커플러(22)가 제2마이크로 프로세서(4)와 제2입출력 유니트(6)사이의 양방향 데이터 인터페이스(24)를 통해 제1마이크로 프로세서(3)과 제1입출력 유니트(5)사이의 양방향 데이터 인터페이스(23)에 연결되고 상기 버스커플러(22)가 제어선(26)을 통해 제2마이크로 프로세서(4)에 의해 작동될 수 있다. 상기 제2마이크로 프로세서(4)는 또한 또하나의 제어선(27)을 통해 제2입출력 유니트(6)를 작동할 수 있다. 전자 이그니션 스타트 스위치(2)내에서 출발제어장치의 정상제어부가 - 즉, 특히 제1마이크로 프로세서(3), 제1 IR송신기(8)와 제1 IR송신기(9)를 통한 데이터 송신 내에서의 출발제어기능 - 실패없이 작동되는 한, 제2마이크로 프로세서(4)는 버스커플러(22)를 사용하지 않도록 그리고 데이터의 입력과 출력을 위해 제2입출력 유니트(6)에 작동되도록 유지된다. 만일 전자 이그니션 스타트 스위치(2)내에서 출발제어장치의 기능을 위해 정상적으로 사용되어지는 상기 제어부가 더 이상 작동하지 못하게 된다면 - 예, 제1마이크로 프로세서(3)내의 출발제어장치의 기능적 요소 내에서의 결함으로 인한 비작동 - , 제2마이크로 프로세서(4)가 제2마이크로 프로세서(4)의 데이터 출력으로부터 제1입출력 유니트(5)로 데이터 송신을 할 수 있도록 되어 있는 버스커플러(22)를 작동시키며, 또한 제2입출력 유니트(6)를 통해서 편의 제어 네트웍으로 들어가거나 나오는 신호의 전송이 제2마이크로 프로세서(4)로부터 제1입출력 유니트(5)로의 출발제어장치를 위한 신호의 전송을 방해하지 않도록 적당한 방법으로 제2입출력 유니트(6)를 작동한다.
따라서 정상적인 출발제어장치를 위한 신호경로 위에서의 실패가 발생하는 경우에서도 상기 출발제어 장치의 기능은 전자키(1)로부터 엔진 제어 네트웍으로 제2마이크로 프로세서(4), 정보처리기능을 가진 버스커플러(22) 그리고 제1입출력 유니트(5)를 통하는 잉여 출발제어장치의 신호경로를 통해서 유지될 수 있다
전체적인 실패율은 출발장치의 차량 후부 제어부에 의해 현저히 감소된다. 예로써, 한 출발제어장치 신호의 개별적 신뢰성이 100ppm으로 주어진다면 잉여 출발제어장치 회로의 실패율은 오직 0.01ppm이며 그래서 상기 차량은 출발제어장치의 결함으로 인해 사용할 수 없는, 원하지 않는 상태가 거의 발생하지 않는다.
만약 원한다면, 출발제어장치의 키 단부 요소가 2중 구조로 구성될 수 있으나 이것은 그리 중요한 것은 아니다. 왜냐하면 보조키가 일반적으로 사용되며 상기 보조키가 잉여부로 제공된다.
따라서, 상대적으로 적은 지출을 가지고 상기의 전자 이그니션 스타트 스위치가 출발제어장치 기능 및 게이트웨이 기능 모두를 수행한다. 출발제어장치 신호가 엔진 제어 네트웍으로 직접 들어갈 가능성 때문에, 전자 이그니션 스타트 스위치가 출발제어기능 및 게이트 기능의 결합에 우선되는 전자제어 유니트를 구성하지만, 만약 적당하다면, 상기의 출발제어기능 및 게이트기능을 결합하기 위해 적당히 설게되고 결합된 도구로서의 다른 전자제어 유니트가 구성되어 질 수도 있다.
상기에 제시된 두 개의 마이크로 프로세서(3, 4)가 양방향 데이터 인터페이스(7)을 통해 직접 연결되는 것과 다른 또 하나로써, 양방향 데이터 인터페이스(7)가 제거되는 대신, 정보처리기능을 가진 버스커플러(22)를 통해 대응되는 데이터의 전송이 일어나도록 구성하는 것도 가능하다. 게다가 상기에 제시된 예의 수정에서 두 개의 마이크로 프로세서(3, 4)와 그것과 협동하는 입출력 유니트(5, 6)사이에서 직접적인 방법이 아니라, 정보처리기능을 가지는 버스커플러(22)를 통하는 것과 같이 해서 데이터 전송을 제공하도록 하는 것도 가능하며, 상기 목적을 위해 마이크로 프로세서(3, 4)와 입출력 유니트(5, 6)의 데이터 인터페이스 결합이 정보처리기능을 가진 버스커플러(22)의 오직 한 개의 협동하는 연결부에 각각 이 대칭적으로 연결된다.
Claims (4)
- 다수의 데이터 네트웍과 하나의 전자 출발제어장치를 갖는 차량을 위한 전자제어 유니트에 있어서, 상기 제어 유니트가 전자 출발제어장치를 위한 차량후부 제어부(Vehicle-end control section)로서, 그리고 적어도 두 개의 데이터 네트웍 사이의 게이트웨이로서 구성되며, 게이트웨이 구성의 적어도 하나의 제1마이크로 프로세서(3)가 또한 출발제어장치를 위한 차량후부 제어부의 구성요소로 형성되는 것을 특징으로 하는 데이터 네트웍과 전자 출발제어장치를 갖는 차량을 위한 전자제어 유니트.
- 제1항의 전자제어 유니트에 있어서, 잉여의 차량후부 제어부가 전자출발제어장치를 위해 또한 제공되며, 게이드웨이 구성요소의 적어도 하나의 제2마이크로 프로세서(4)가 전자 출발제어장치를 위해 여분의 차량후부 제어부의 구성요소를 형성하는 것으로 특징되는 데이터 네트웍과 전자 출발제어장치를 갖는 차량의 위한 전자제어 유니트.
- 제2항의 전자제어 유니트에 있어서, 게이트웨이가 적어도 두개의 병렬 마이크로 프로세서(3, 4)와 적어도 두 개의 연합된 입출력 유니트(5, 6)을 포함하며, 게이트웨이의 상기 마이크로 프로세서들이 출발제어장치를 위한 제1의 차량후부 제어부 및 잉여의 차량후부 제어부의 제어유니트로서 각각 기여하며, 그리고 출발제어장치를 위한 두 개의 입출력유니트 중의 하나가 제1 차량후부 제어부를 위한 공통 입출력 유니트를 형성하고, 다른 하나가 잉여 차량후부 제어부를 위한 공통 입출력 유니트를 형성하며, 그리고 출발제어장치를 위한 잉여 차량후부 제어부의 제2마이크로 프로세서(4)에 의해 작동될 수 있는 정보처리기능을 가진 버스커플러(22)가, 상기 마이크로 프로세서(4)의 데이터 출력을 정상 작동동안 다른 제1마이크로 프로세서(3)에 할당되는 제1입출력 유니트(5)에 연결되도록 제공되는 것으로 특징되는 데이터 네트웍과 출발제어장치를 갖는 차량을 위한 전자제어 유니트
- 제1항에서 제3항까지의 전자 제어 유니트에 있어서, 상기 제어 유니트가 차량을 위한 전자 이그니션 스타트 스위치를 형성하는 것으로 특징되는 데이터 네트웍과 전자 출발제어장치를 갖는 차량을 위한 전자제어 유니트.
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