KR101563489B1 - 제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 장치 및 방법 - Google Patents
제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
마이크로컨트롤러에 전기적으로 연결되는 하나 이상의 송신 및 수신 유닛(2)이 하나 이상의 송신 안테나(8)를 통해 무선 신호들을 보내는 제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 장치 및 방법. 마이크로컨트롤러에 의해, 그리고 그 활성 작동 상태에서, 제어 신호들이 제어를 위해 송신 및 수신 유닛으로 송신되거나 데이터 구성이 상기 유닛의 작동 동안 송신된다. 송신 및 수신 유닛에 의해, 제 1 작동 상태에서 송신 신호들은 마이크로컨트롤러의 제어 신호들을 제어하는 동안 발생된다. 제 1 특정 이벤트에 대한 응답으로서, 송신 및 수신 유닛은 마이크로컨트롤러에 의해 상응하는 구성 데이터의 한 번 송신을 통해 제 2 작동 상태로 스위칭된다. 제 2 작동 상태에서, 송신 및 수신 유닛은 자동으로 반복된 송신 신호들을 송신한다. 상기 마이크로컨트롤러가 상기 송신 및 수신 유닛을 제 2 작동 상태로 스위칭한 후 상기 마이크로컨트롤러(1)는 전류-절감 또는 제로-전류 비활성 작동 상태로 즉시 스위칭한다. 제 2 특정 이벤트에 대한 응답으로서, 송신 및 수신 유닛은 제 1 작동 상태로 스위칭하고 마이크로컨트롤러에 대한 상태 변화 신호를 생성하고, 이는 응답으로서 활성 작동 상태로 스위칭한다.
Description
본 발명은 제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 장치 및 방법 및 특히 상기 장치가 폴링 모드(polling mode)에서 작동할 때 전류 소비를 감소시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
다수의 차량들, 특히 자동차들에서, 복수의 기능들은 사용자들에 의해 휴대되는 모바일 송신 및 수신 유닛들을 통해 이미(already) 트리거되거나 제어된다. 라이센스 없는 주파수 대역들에서 보통 무선 경로가 자동차에서 자동차로 고주파용으로 이러한 목적을 위해 사용된다. 차량에 액세스 및 엔진을 시동하기 위해 이것은 예를 들어 소위 PASE 시스템이다. PASE는 PAssive Start and Entry의 약어이며 키없는 액세스 및 시동 시스템을 설명하며, PASE 시스템들은 현재 자동차를 편리하게 록킹하고 언록킹하기 위한 그리고 다른 드라이버 편의 기능들에 대한 표준 솔루션이 되었고, 차량의 도어 및 트렁크를 록킹하고 언록킹하는 것에 덧붙여 또한 차량 이모빌라이저(immobilizer)를 활성 및 비활성하는데 사용된다.
이러한 열쇠없는 차량 액세스 시스템으로 드라이버는 그와 함께 식별 생성기(모바일 송신 및 수신 장치)를 오직 휴대하여야 하고, 차량 상에 또는 안에 배열되는 준-고정 송신 안테나(quasi-stationary transmit antennas)는 모바일 송신 및 수신 유닛들의 존재에 따라, 사용자가 준-고정 송신 및 수신 유닛의 송신 안테나의 유효 영역들 중 하나에 위치할 때 송신 신호에 대한 응답으로서 즉시 응답 신호를 준-고정 송신 및 수신 유닛에 되돌려준다. 사용자가 유효 영역을 떠난다면, 모바일 송신 및 수신 유닛의 어떠한 응답 신호도 모바일 송신 및 수신 유닛에 의해 더 이상 수신되지 않을 것이고 이것에 대한 응답으로서 예를 들어 자동차의 차량 도어에 대한 자동 록킹이 트리거링된다. 송신 신호는 일반적으로 100 kHz로 범위(예를 들어, 125 kHz 등)에서 상응하는 송신 안테나들을 사용하는 경우들에서 송신된다. 모바일 송신 및 수신 유닛으로부터 상응하는 응답 신호가 예를 들어 MHz의 범위로(예컨대 433 MHz) 수신 안테나를 통해 수신된다.
종래 기술에 따르면, 준-고정 송신 및 수신 유닛들은 이러한 경우들에서 송신 신호들의 발신을 제어하는 작업을 갖는 마이크로컨트롤러에 일반적으로 연결된다. 이것의 단점은 에너지가 자동차의 배터리에 의해 더 긴 기간들에 걸쳐 독점적으로 장치에 공급될 때 준-고정 송신 및 수신 유닛들 및 마이크로컨트롤러들에 의해 소비되는 전류이다. 이것은 예를 들어 차량이 더 오랜 기간의 시간 동안 주차되고 상기 장치가 모바일 송신 및 수신 유닛을 계속해서 서치한다면 그런 경우이다.
보통 마이크로컨트롤러는 준-고정 송신 및 수신 유닛에 의해 송신 신호들의 발신을 반복적으로 트리거링할 수 있도록 미리 결정된 간격들로 순환적으로 송신 및 수신 유닛을 제어한다. 준-고정 송신 및 수신 유닛은 모바일 송신 및 수신 유닛의 응답 신호에 대한 각각의 경우에서 송신 신호의 발신 후에 수신 대기(listen after)한다. 이러한 작동 상태가 폴링 모드와 같은 경우로 또한 자주 지칭된다.
그러한 경우에서 마이크로컨트롤러는 영구적으로 폴링 모드를 유지하기 위해 두 개의 상이한 작동 상태에서 일반적으로 작동한다. 제 1 경우에서 마이크로컨트롤러는 계속 작용하지만 상기 장치의 작동 동안 에너지를 절감하기 위해 선택적으로 제 1 전류-감소 모드로 작동한다. 제 2 경우에서 마이크로컨트롤러는 준-고정 송신 및 수신 장치를 제어하기 위해 내부 또는 외부 클록 발생기에 의해 유휴 모드(Idle Mode)로부터 순환적으로(cyclically) "웨이크업(woken up)"된다. 여기에서 또한 목표는 마이크로컨트롤러가 계속 작동하는 상태와 비교하여 상기 장치의 작동 동안 에너지를 절감하는 것이다.
그러나 에너지 요구 사항 또는 이러한 마이크로컨트롤러의 전류 소비가 각각 장치의 전반적인 전류 소비에 악영향을 미친다. 덧붙여 폴링 모드에서 그 전류 소비를 줄이는 것은, 송신 및 수신 유닛과 관련하여 또한 바람직하다.
따라서 본 발명의 목적은 전류 소비가 폴링 모드에서 상당히 감소되는 차량에 대한 액세스 제어를 위한 장치 및 방법을 구제화하는 것이다.
본 목적은 제1항에 따른 방치 및 제10항에 따른 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 아이디어의 실시예들 및 개선예들은 종속항의 요지이다.
본 목적은 특히 마이크로컨트롤러에 전기적으로 연결되는 차량 상에 또는 내부에 배열된 송신 및 수신 유닛에 의해 특히 달성된다. 마이크로 컨트롤러는 송신 및 수신 유닛의 작동을 이러한 방식으로 제어하기 위해 제어 신호들 또는 구성 데이터를 송신 및 수신 유닛에 전기적으로 전달하도록 구현된다. 송신 및 수신 유닛이 이러한 경우에서 마이크로컨트롤러의 제어 신호들의 제어 하에서, 제 1 작동 모드에서 송신 안테나들을 통해 송신 신호들을 발신하기 위해 구현된다.
마이크로컨트롤러는 또한 상응하는 구성 데이터의 원-오프 송신(one-off transmission)에 의해 특정 이벤트에 대한 응답으로서 송신 및 수신 유닛을 제 2 작동 상태로 실행하도록 구현된다. 송신 및 수신 유닛은 이러한 제 2 작동 상태에서, 마이크로컨트롤러의 추가적인 후속적 제어 신호들 또는 구성 데이터 없이 독립적으로 송신 안테나들을 통해 미리 결정된 고정 간격들로 송신 신호들을 반복적으로 발신하도록 구현된다. 마이크로컨트롤러는 추가적으로 송신 및 수신 유닛을 제 2 작동 상태로 실행한 후에 전류-절감 또는 제로-전류 상태로 즉시 스위칭하도록 구현된다.
송신 및 수신 유닛은 추가적으로 제 2 작동 상태에서, 더 낮은 전류 소비를 갖는 안테나 공진 회로들로 및/또는 송신 신호들에 대한 전류 절감 변조 타입들(current-saving modulation types)로 스위치 오버하도록 구현된다.
본 발명은 제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 방법으로서, 마이크로컨트롤러에 전기적으로 연결되는 하나 이상의 송신 및 수신 유닛이 하나 이상의 송신 안테나를 통해 무선 신호들을 보내고, 상기 마이크로컨트롤러에 의해 상기 마이크로컨트롤러의 활성 작동 상태에서 상기 송신 및 수신 유닛에 그 제어를 위한 제어 신호 또는 그 작동을 위한 구성 데이터에 대한 제어 신호들을 전달하는 단계, 상기 송신 및 수신 유닛에 의해 전달된 제어 신호들 또는 구성 데이터의 수신 및 프로세싱 단계, 상기 마이크로컨트롤러의 제어 신호들의 제어 하에서, 상기 송신 및 수신 유닛에 의해 제 1 작동 상태에서 상기 송신 안테나들을 통해 송신 신호들을 발신하는 단계, 결정된 제 1 이벤트에 대한 응답으로서 상기 마이크로컨트롤러에 의해 상응하는 구성 데이터의 원-오프(one-off) 송신을 통해 상기 송신 및 수신 유닛을 제 2 작동 상태에 두는 단계, 상기 제 2 작동 상태에서, 상기 마이크로컨트롤러의 추가적인 후속 제어 신호들 또는 구성 데이터 없이 상기 송신 및 수신 유닛에 의해 송신 안테나들을 통해 미리 결정된 고정 간격들로 송신 신호들을 자동적으로 반복하여 발신하는 단계, 상기 마이크로컨트롤러가 상기 송신 및 수신 유닛을 제 2 작동 상태에 둔 후에 상기 마이크로컨트롤러가 전류-절감 또는 제로-전류 비활성 작동 상태로 즉시 스위칭되는 단계, 결정된 제 2 이벤트에 대한 반응으로서, 제 1 작동 상태로 상기 송신 및 수신 유닛을 스위칭하고 상기 송신 및 수신 유닛에 의해 마이크로컨트롤러에 대한 상태 변화 신호를 발생시키는 단계, 및 상기 송신 및 수신 유닛의 상태 변화 신호에 대한 응답으로서 상기 비활성 작동 상태로부터 상기 활성 작동 상태로 상기 마이크로컨트롤러를 스위칭하는 단계를 포함하는 제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 방법에 의해 또한 달성된다.
본 발명은 동일한 구성요소들은 동일한 도면 부호들을 가지며, 도면들에서 도시된 예시적인 실시예들을 참조하여 하기에 더 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 유닛에 전기적으로 연결된 마이크로컨트롤러를 갖는 준-고정 송신 및 수신 유닛에 대한 실시예 형태의 블록도이고;
도 2는 상이한 품질의 안테나 공진 회로들을 갖는 안테나 출력를 출력을 구비한 준-고정 송신 및 수신 회로의 블록도이고;
도 3은 준-고정 송수신기 유닛의 제 1 및 제 2 작동 상태에서 송신 신호의 변조(modulation)의 다이어그램이고;
도 4는 제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 방법의 순서도이고; 그리고
도 5는 도 4에 따른 방법의 선택적 방법 단계들의 순서도이다.
도 2는 상이한 품질의 안테나 공진 회로들을 갖는 안테나 출력를 출력을 구비한 준-고정 송신 및 수신 회로의 블록도이고;
도 3은 준-고정 송수신기 유닛의 제 1 및 제 2 작동 상태에서 송신 신호의 변조(modulation)의 다이어그램이고;
도 4는 제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 방법의 순서도이고; 그리고
도 5는 도 4에 따른 방법의 선택적 방법 단계들의 순서도이다.
도 1은 제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 본 발명의 장치의 실시예 형태의 블록도이며, 이는 마이크로컨트롤러(1)(또는 이와 유사한 제어 장치 또는 마이크로프로세서) 및 송신 및 수신 유닛(2)을 도시한다. 도 1에 따라, 송신 및 수신 유닛(2)은 타이머(3), 제어 유닛(4), 전류 모니터링 유닛(5) 및 송신 안테나들의 활성을 위한 복수의 안테나 출력(7a, 7b...7n)을 갖는 안테나 활성 유닛(6)을 포함한다. 송신 안테나들 자체는 도 1에 명시적으로 도시되지 않는다.
타이머(3)는 제어 유닛(4)에 연결되고, 이는 차례로 전류 모니터링 유닛(5) 및 안테나 활성 유닛(antenna activation unit, 6)에 연결된다. 전류 모니터링 유닛(5)은 마찬가지로 안테나 활성 유닛(6)에 연결된다. 또한, 도 1에 따라, 마이크로컨트롤러(1)가 송신 및 수신 유닛(2)에 연결되고, 이러한 연결은 마이크로컨트롤러(1)와 제어 유닛(4) 사이에서 구현된다.
상기 장치는 송신 및 수신 유닛(2)의 2 개의 상이한 작동 상태를 갖는다. 제 1 작동 상태에서, 송신 신호가 송신 및 수신 유닛(2)에 의해 발신될 수 있는 각각의 시간에, 마이크로컨트롤러(1)는 송신 및 수신 유닛(2)에 또는 그 내부 제어 유닛(4)에 각각 상응하는 제어 신호들을 송신한다. 제어 유닛(4)은 이후 안테나 활성 유닛(6)이 안테나 출력들(7a, 7b...7n)에서 상응하는 변조 타입을 갖는 송신 신호들을 이용가능하게 만들도록 한다.
이러한 전송 신호들은 도 1에 도시되지 않은 안테나를 통해 방출된다. 그러한 경우에 각각의 송신 신호 및 그 출력에 대해 필요한 모든 특징들이 마이크로컨트롤러(1)의 제어 신호에 의해 형성된다. 이것들은 예를 들어 전송 신호의 진폭, 전송될 정보, 전송 신호의 변조 타입과 같은 특징들을 가질 수 있고 여기서 안테나 제어 유닛(6)의 출력들(7a, 7b...7n)에 제어 신호들이 제공될 것이다. 이러한 전송 신호들의 발신은 차량이 송신 안테나들의 유효 영역에서 모바일 송신 및 수신 유닛의 존재를 설정하는 키없는 액세스 시스템(keyless access system)에서 일반적으로 사용된다. 그러한 경우에서 모바일 송신 및 수신 유닛은 송신 안테나의 유효 영역에 위치하고 보통 상응하는 응답 신호에 의해 송신 신호에 즉시 응답할 때 그러한 송신 신호를 수신할 수 있다.
차량의 송신기 안테나들의 유효 범위 내에 모바일 송신 및 수신 유닛의 존재를 설정하는 것이 일반적으로 연속적인 프로세스일 수 있기 때문에, 동일한 송신 신호들이 미리 결정된 간격들로 연속 반복되어 액세스 시스템(예를 들어 PASE 시스템)의 송신 안테나들을 통해 발신되며 준-고정 송신 및 수신 유닛은 모바일 송신 및 수신 유닛의 들어오는 응답 신호들을 계속해서 수신 대기한다. 종래 기술에 따라 그런 경우에 송신 신호들은 예를 들어 500 ms의 미리 결정된 고정 간격들로 발신된다.
동일한 송신 신호들이 더 긴 기간의 시간에 걸쳐 연속적으로 발신되는 제어 회로의 이러한 작동은 폴링 모드(polling mode)로서 또한 자주 지칭된다. 모바일 송신 및 수신 유닛의 응답 신호가 수신될 때에만 이러한 폴링 모드가 추가적인 후속 작용들을 시작하거나 다른 특징들(송신된 정보, 사용된 송신 안테나들, 신호 진폭, 변조 타입 등)에 의해 송신 신호들을 발신하기 위해 인터럽트되거나 중단될(aborted) 수 있다. 모바일 송신 및 수신 유닛으로부터 수신된 제 1 응답 신호를 후속하는 이러한 작용은 예를 들어 응답 신호가 차량에 액세스하기 위해 권한이 부여된 모바일 송신 및 수신 유닛으로부터 수신된다면 차량 도어들의 언록킹일 수 있다.
마찬가지로 이러한 폴링 작동은 일반적으로 특정 이벤트의 발생에 대한 응답으로서 그러한 경우에서 활성된다. 이러한 이벤트는 예를 들어 차량의 액세스 시스템에 속하고 사용자에 의해 운반되는 모바일 송신 및 수신 유닛이 상기 액세스 시스템의 송신 안테나들의 유효 영역을 떠나는 것일 수 있다. 예를 들어 이 결과로서 차량 도어들의 자동 록킹이 시작될 수 있고 모바일 송신 및 수신 유닛의 후속적인 갱신된 존재를 결정하기 위해 액세스 시스템은 전술된 폴링모드로 스위칭된다. 이러한 경우에서 이러한 폴링 모드는 차량에 액세스하는데 권한을 부여 받은 모바일 송신 및 수신 유닛을 소지한 사용자 누구도 차량에 접근하지 않거나 폴링 모드로 작동되는 송신 안테나들의 유효 범위 내에서 이동하지 않는 그러한 시간까지 작용한다.
본 발명에서 이러한 폴링 모드를 실행하기 위해 도 1에 따른 배열은 바람직하게 제 1 작동 상태와 비교하여 더 낮은 전류 소비를 갖는 제 2 작동 상태로 실행될 수 있다. 폴링 모드에서 동일 신호들 또는 미리 결정된 고정 파라미터들을 갖는 송신 신호들이 연속적으로 발신되기 때문에, 이 경우에서 구성 데이터의 원-오프 송신(one-off transmission)은 준-고정 송신 및 수신 유닛(2)에 대해 마이크로컨트롤러(1)에 의해 폴링 모드의 초기에서 수행된다. 이러한 구성 데이터는 준-고정 송신 및 수신 유닛(2)의 제어 유닛(4)에 의해 수신되고 이러한 데이터가 상기 유닛을 추가적인 작동을 위해 제 2 작동 모드로 스위칭한다. 이러한 경우들에서, 이러한 제 2 작동 모드(폴링 모드)에서 또한, 이것이 의미있는 선택(sensible option)이라면 상이한 송신 신호들이 상이한 송신 안테나들에 의해 발신될 수 있다.
이러한 제 2 작동 모드로 준-고정 송신 및 수신 유닛(2)은 미리 결정된 간격들에서 마이크로컨트롤러의 추가적인 후속 제어 신호들이나 구성 데이터 없이 송신 안테나들을 통해 독립적으로 반복되게 신호들을 보낸다. 송신 신호들은 이러한 경우들에서 타이머(3)에 연결된 제어 유닛(4)에 의한 안테나 제어 유닛(6)의 적절한 활성에 의해 송신 안테나들을 통해 보내진다. 마이크로컨트롤러(1)로부터 폴링 모드의 시작에서 한번 수신된 구성 데이터는 이러한 경우에서, 예를 들어 타이머(3)를 사용하여 그리고 제어 유닛(4)에 의해 안테나 제어 유닛(6)의 적절한 활성에 의한 컨트롤에 의해, 발신된 송신 신호들 사이의 시간 간격들, 전형적으로 송신 전력, 변조 타입 및 송신 신호들에 대해 할당된 각각의 송신 안테나들을 한정한다. 전술된 작동 방법에 대한 대안으로서 송신 프로세스는 또한 마이크로컨트롤러(1)에 의해 준-고정 송신 및 수신 유닛(2)의 이러한 제 2 작동 모드로 트리거될 수 있다.
본 발명에서 마이크로컨트롤러(1)는 준-고정 송신 및 수신 유닛(2)을 제 2 작동 상태로 위치시킨 후에 이전의 활성 작동 모드로부터 전류-절감 또는 제로-전류 비활성 작동 모드로 계속해서 즉시 스위칭된다. 전술된 바와 같이, 마이크로컨트롤러(1)가 또한 이러한 전류-절감 또는 제로-전류 비활성 작동 모드에서 송신 안테나들을 통해 송신 신호들의 발신을 계속해서 트리거링한다면, 이러한 전류-절감 또는 제로-전류 비활성 작동 모드로부터 짧은 기간의 시간 동안 상기 마이크로컨트롤러는 예를 들어 순환적으로 "웨이크업"될 수 있다. 마이크로컨트롤러(1)의 이러한 전류-절감 또는 제로-전류 비활성 작동 모드는 이러한 경우들에서 폴링 모드(여기서 준-고정 송신 및 수신 유닛(2)의 제 2 작동 모드)가 제 2 특정 이벤트로 인해 중단되는 그러한 시간까지 유지된다. 이러한 이벤트는 예를 들어 키없는 엔트리 시스템의 송신 안테나들의 유효 영역에서 모바일 송신 및 수신 유닛의 존재를 다시 한번 설정하고 있을 수 있다.
이러한 경우에서 준-고정 송신 및 수신 유닛(2)은 제 2 작동 상태로부터 다시 제 1 작동 상태로 즉시 스위칭되고 마이크로컨트롤러(1)가 전류-절감 또는 제로-전류 비활성 작동 모드에서 활성 작동 모드로 다시 스위칭되게 하는 상태 변화 신호를 발생시킨다. 후속적으로 마이크로컨트롤러(1)는 현재 다시 한번 제 1 작동 상태에 있는 상응하는 제어 신호들을 준-고정 송신 및 수신 유닛(2)에 다시 지향하여 보내질 송신 신호들에 대한 제어를 다시 시작할 수 있다.
따라서 폴링 모드에서 사용되는 마이크로컨트롤러(1)의 전류-절감 또는 제로-전류 비활성 작동 모드는 종래 기술에 비해 전류 소비에 있어서 상당한 감소가 가능하게 한다. 일단 록킹된다면, 차량의 키없는 액세스 시스템(keyless access system)은 소정의 상황하에서 많은 시간들 또는 심지어 여러 날 (더 긴-기간 파킹)동안 전술된 폴링 모드에 남아 있을 수 있어서, 이러한 더 긴 기간들에 대한 에너지 소비에서 감소가 특히 주목할만 하다.
도 2는 상이한 품질 및 상이한 전류 소비의 안테나 동기화 회로들을 갖는 안테나 출력을 구비한 송신 및 수신 유닛의 본 발명의 배열에 대한 블록도를 도시한다. 도 2는 다시 타이머(3), 제어 유닛(4), 전류 모니터링 유닛(5), 안테나 활성 유닛(6) 및 송신 안테나들의 활성을 위한 복수의 안테나 출력(7a, 7b...7n)을 갖는 도 1로부터 알려진 송신 및 수신 유닛(2)을 포함한다. 더욱이 도 2는 인덕터로서 여기에 도시된 안테나(8) 및 2 개의 레지스터(9 및 11) 및 2 개의 커패서터들(10 및 12)를 포함한다.
도 2에 따라, 송신 안테나(8)는 송신 및 수신 유닛(2)의 안테나 활성 유닛(6)의 출력(7a)에 레지스터(9) 및 커패시터(10)로 구성된 직렬 회로를 통해 연결된다. 또한 송신 안테나(8)는 마찬가지로 레지스터(11) 및 커패시터(12)로 구성되는 직렬 회로를 통해 송신 및 수신 유닛(2)의 안테나 활성 유닛(6)의 출력(7b)에 연결된다. 실시예의 추가 형태에서 송신 안테나는 이러한 경우들에서 상이한 값들의 레지스터들 및 커패시터들로 구성되는 상응하는 직렬 회로를 통해 안테나 활성 유닛(6)의 2 개 이상의 출력들(7a, 7b...7n)에 또한 연결될 수 있다.
도 2에 도시된 방식으로, 제 1 공진 회로는 안테나(8)의 인턱터, 레지스터(9) 및 커패시터(10)로부터 안테나 활성 유닛(6)의 출력(7a)에서 구현된다. 제 2 공진 회로는 안테나(8)의 인턱터, 레지스터(11) 및 커패시터(12)로부터 안테나 활성 유닛(6)의 출력(7b)에서 구현된다. 이러한 경우에서 레지스터들(9 및 11) 및 커패시터들(10 및 12)의 값들은 제 1 공진 회로 및 제 2 공진 회로가 그 품질에 대해서 다르고 따라서 또한 출력(7a, 7b)에서 동일한 송신 신호에 의해 상이한 전류 소비를 갖도록 선택된다.
이런 경우에서 전송 신호가 임의의 주어진 시간에서 안테나에 연결된 다수의 출력들 중 오직 하나의 출력만이 그에 인가된 송신 신호를 갖는다는 것을 의미하여, 출력(7a)에 또는 출력(7b)에 선택적으로 인가된다. 실시예의 추가 형태에서 안테나는 이러한 경우들에서 상이한 값들의 레지스터들 및 커패시터들을 포함하는 직렬 회로들을 통해 안테나 활성 유닛(6)의 2 개 이상의 출력들에 또한 연결될 수 있다. 설명된 제 1 작동 상태와 비교하여 제 2 작동 상태(폴링 모드)에서 상기 장치의 전류 소비를 추가적으로 감소시키기 위해, 본 발명에서 안테나 활성 유닛(6)의 신호 출력(7a, 7b...7n)이 더 낮은 전류 소비를 갖는 안테나 공진 회로 또는 가장 낮은 전류 소비를 갖는 안테나 공진 회로를 갖는 송신 신호들을 송신하기 위해 선택된다.
그러한 경우에서 이러한 선택은 예를 들어 발신된 송신 신호에 의해 달성될 범위 또는 대역폭이 송신 신호 각각에 대해 이용가능할 수 있는 범위에 따라 다를 수 있다. 그러한 경우에서 낮은 전력 소비에 대해 포지티브 선택 또는 가장 포지티브한 선택인 전류 모니터링 유닛(5)의 조력으로 설정될 수 있다. 따라서 예를 들어, 송신 및 수신 유닛(2)의 제 2 작동 모드에서 공진 회로의 높은 품질을 갖는 신호 경로를 선택하는 것에 의해, 상기 범위는 송신 신호에 대해 초기에 증가될 수 있다. 동시에, 송신 및 수신 유닛(2)의 제 1 작동 상태에서와 같은 동일한 범위를 보유하는 반면, 송신 신호들의 송신 전력 및 이에 의해 송신 및 수신 유닛(2)의 전류 소비는 감소될 수 있다.
본 발명에 따라, 도 1에 따른 장치의 전류 소비를 감소시키기 위한 추가적인 옵션은 그 제 2 작동 상태에서 송신 및 수신 유닛의 제 1 작동 상태에 대한 송신 신호에 대해 변조 타입을 변경하는 것으로 구성된다. 이것은 상이한 타입의 변조가 상이한 잔류 소비를 갖고 적절한 전류-절감 변조 타입이 송신 및 수신 유닛의 제 2 작동 상태(폴링 모드)에서 선택될 수 있기 때문에 바람직한 효과를 가질 수 있다. PSK 변조 (PSK : 위상 편이 방식(Phase Shift Keying)) 및 ASK 변조(ASK: 진폭 이동 방식(Amplitude Shift Keying))은 변조의 그러한 상이한 타입들의 예시로서 여기에서 간주된다. 변조의 두 가지 타입은 신호들의 무선 송신을 위해 자주 사용되는 변조 방식이다. 이러한 경우에서, 도 1에 따른 송신 및 수신 유닛(2)의 제 1 작동 상태에서, 송신 신호들의 PSK 변조는 일반적으로 사용된다.
PSK 변조에서 "0" 및 "1" 값들로 구성된 디지털 데이터 스트림은 위상 위치가 상이한 디지탈 데이터에 대해 다른 사인파 반송파 신호(carrier signal)로 변환된다. "0" 및 "1" 값들을 갖는 이진 데이터 신호의 경우에서, PSK-변조 신호 성분의 위상 위치는 전형적으로 180°만큼 다르다. 반송파 신호의 신호 진폭은 PSK 변조에서 모든 위상 위치들에 대해 동일한다. PSK 변조 및 ASK 변조의 간단한 예시는 도 3에서 확인할 수 있다.
도 3은 시간t(가로좌표)에 대해 도시된 신호들의 진폭 A(종좌표)의 타이밍을 도시한다. 도 3의 상단에 도시된 신호가 데이터 값 "0" 및 "1" 사이에서 진행 스위칭에 의해 간단화된 디지탈 데이터 스트림을 도시한다. 도 3에서 상단에 도시된 데이터 스트림에 의해 발생된 관련 PSK 변조 신호의 타이밍 곡선이 도 3의 중심에 도시된다. 이것은 동일한 반송파 신호의 진폭에 대한 데이터 값 "0"에 대해 180°만큼 오프셋되는 데이더 값"1"에 대한 신호의 위상 위치를 나타낸다.
또한 ASK- 변조 신호의 신호 곡선은 도 3의 하단에 도시된다. ASK 변조에서 다시 사인파인 반송파 신호는 데이터 값 "0" 및 "1"에 따라 그 진폭에서 디지탈 데이터 스트림으로 변조된다. 송신 신호의 진폭이 데이터 값들 "1"(도 3에 따른 하부 신호 곡선에 의한 상부 신호 곡선 참조)에 대한 것보다 데이타 값들 "0"에 대한 이러한 경우에서 더 작게 구현된다. 이것은 반송파 신호의 동일한 디지탈 입력 데이터 스트림 및 동일한 최대 진폭에 대한 ASK 변조 송신 신호가 평균적으로 PSK 변조 송신 신호보다 더 작은 송신 전력을 갖는다는 것을 의미한다. 따라서 전류 소비는 PSK-변조된 송신 신호와 비교하여 ASK-변조 송신 신호에 대해 감소된다.
본 발명에서, 도 1 및 도 2에 따라서, 송신 및 수신 유닛(2)의 제 2 작동 상태에서, 이러한 ASK 변조는 송신 및 수신 유닛(2)의 제 1 작동 상태에서 PSK 변조를 사용하는 것과 비교하여 전류 소비의 바람직한 감소를 달성하기 위해 송신 신호들에 대해 사용된다. 송신 및 수신 유닛(2)이 제 1 작동 상태로 다시 스위칭된다면, 도 1 및 도 2에 따른 장치는 PSK 변조로 리턴된다. PSK와 ASK 사이의 비교는 여기서 단지 설명을 위해 사용된다. 송신 및 수신 유닛(2)의 제 2 작동 모드에서 제 1 작동 상태와 비교하여 전류 소비의 감소를 야기하는 다른 변조 타입들이 또한 바람직하게 사용될 수 있다.
마이크로컨트롤러(1), 송신 안테나 및 또한 변조 타입에 대한 신호 경로의 공진 회로 품질과 관련되는 송신 및 수신 유닛의 제 2 작동 상태에서 전류 소비를 감소시키기 위한 특정 조치들은 서로 독립적이며 그 자체로 개별적으로 또는 임의의 주어진 조합으로 선택적으로 활용될 수 있다.
도 4는 제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 방법 단계들의 실시예의 전형적인 형태에 대한 순서도를 도시한다. 도 4에 도시된 방법은 이경우에서 도 1에 나타난 실시예의 전형적인 형태와 관련된다. 도 4에 따라, 제 1 방법 단계는 활성 작동 상태에서 마이크로컨트롤러(1)에 의해 상기 제어기로부터 그 제어를 위한 또는 그 작동에 대한 구성 데이터의 송신 및 수신 유닛(2)에 제어 신호들의 전달을 포함한다. 제 2 방법 단계는 송신 및 수신 유닛(2)에 의해 전달된 제어 신호들 또는 구성 데이터의 수신 및 프로세싱을 포함한다. 제 3 방법 단계는 마이크로컨트롤러(1)의 제어 신호들의 제어 하에서, 송신 및 수신 유닛(2)에 의해 상기 유닛의 제 1 작동 상태에서 송신 안테나들(8)을 통해 송신 신호들의 발신을 포함한다. 제 4 방법 단계는 제 1 특정 이벤트에 대한 응답으로서 마이크로컨트롤러(1)에 의해 상응하는 구성 데이터의 원-오프(one-off) 송신을 통해 송신 및 수신 유닛(2)을 제 2 작동 상태로 실행을 포함한다. 제 5 방법 단계는 마이크로컨트롤러(1)의 추가적인 후속 제어 신호들 또는 구성 데이터의 사용없이, 미리 결정된 고정 간격들로 제 2 작동 상태에서 송신 및 수신 유닛(2)에 의해 송신 신호들의 자동 반복 발신을 포함한다.
제 6 방법 단계는 마이크로컨트롤러(1)가 송신 및 수신 유닛(2)을 제 2 작동 상태로 실행한 후에 마이크로컨트롤러가 송신 및 수신 유닛(2)을 전류-절감 또는 제로-전류 비활성 작동 상태로 스위칭을 포함한다. 제 7 방법 단계는 선택적으로 추가적인 방법 단계(A 또는 B) 또는 양쪽 방법 단계들(A 및 B)를 포함한다. 2 개의 선택적 방법 단계들(A 및/또는 B) 중 어느 것도 목표되지 않는다면, 도 4에 따른 방법은 제 6 방법 단계 후에 제 8 방법 단계에 의해 계속된다.
결정된 제 2 이벤트에 대한 응답으로서, 제 8 방법 단계는 제 1 작동 상태로 전송 및 수신 유닛(2)을 스위칭하고 송신 및 수신 유닛(2)에 의해 마이크로컨트롤러(1)에 대한 상태 변화 신호의 발생을 포함한다. 제 9 방법 단계는 송신 및 수신 유닛(2)의 상태 변화 신호에 대한 응답으로서, 비활성 작동 상태로부터 활성 작동 상태로 마이크로컨트롤러(1)의 스위칭을 포함한다.
선택적으로 도 4에 따른 방법은 도 5에 도시된 후속적으로 실행되는 방법 단계들(A 및/또는 B) 중 하나 또는 모두를 추가적으로 포함할 수 있다.
도 5에 따라 선택적 방법 단계(A)는 송신 및 수신 유닛(2)이 제 2 작동 상태에 있다면(도 2 참조), 송신 및 수신 유닛(2)에 의해 가장 낮은 전류 소비를 갖는 안테나 공진 회로를 구비한 안테나 활성화 유닛(6)의 출력의 선택을 포함한다.
도 5에 따라 선택 방법 단계(B)는 송신 및 수신 유닛(2)이 제 2 작동 상태에 있다면(도 3 참조), 송신 및 수신 유닛(2)에 의해 가장 낮은 전류 소비를 갖는 송신 신호들에 대한 변조 타입의 선택을 포함한다.
1 마이크로컨트롤러
2 송신 및 수신 유닛
3 타이머
4 제어 유닛
5 전류 모니터링 유닛
6 안테나 활성 유닛
7a - n 안테나 활성 유닛의 출력
8 송신 안테나
9 레지스터
10 커패시터
11 레지스터
12 커패시터
2 송신 및 수신 유닛
3 타이머
4 제어 유닛
5 전류 모니터링 유닛
6 안테나 활성 유닛
7a - n 안테나 활성 유닛의 출력
8 송신 안테나
9 레지스터
10 커패시터
11 레지스터
12 커패시터
Claims (13)
- 제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 장치로서,
마이크로컨트롤러(1) 및 상기 마이크로컨트롤러(1)에 전기적으로 연결되고 신호들의 무선 송신을 위한 하나 이상의 송신 안테나(8)를 갖는 송신 및 수신 유닛(2)을 구비하고,
상기 마이크로컨트롤러(1)는 활성 작동 상태에서, 상기 송신 및 수신 유닛(2)에 그 제어를 위한 제어 신호들 또는 그 작동을 위한 구성 데이터를 전기적으로 전달하도록 구현되고,
상기 마이크로컨트롤러(1)는 상응하는 구성 데이터의 원-오프 송신(one-off transmission)에 의해 특정 이벤트에 대한 응답으로서 상기 송신 및 수신 유닛(2)을 제 2 작동 상태에 두도록 구현되고,
상기 마이크로컨트롤러(1)는 상기 송신 및 수신 유닛(2)을 제 2 작동 상태에 둔 후에 전류-절감 또는 제로-전류 비활성 작동 상태로 즉시 스위칭되도록 구현되고,
상기 마이크로컨트롤러(1)는 상기 송신 및 수신 유닛(2)의 상태 변화 신호에 대한 응답으로서 상기 비활성 작동 상태로부터 상기 활성 작동 상태로 스위칭되도록 구현되고,
상기 송신 및 수신 유닛(2)은 상기 마이크로컨트롤러(1)의 전기적으로 전달된 제어 신호들 또는 구성 데이터를 수신하고 프로세싱하도록 구현되고,
상기 송신 및 수신 유닛(2)은 상기 마이크로컨트롤러(1)의 제어 신호들의 제어 하에 제 1 작동 상태에서 상기 송신 안테나(8)를 통해 송신 신호들을 발신하도록 구현되고,
상기 송신 및 수신 유닛(2)은 상기 제 2 작동 상태에서 상기 마이크로컨트롤러(1)의 추가적인 후속 제어 신호들 또는 구성 데이터 없이 상기 송신 안테나를 통해 미리 결정된 고정 간격으로 상기 마이크로컨트롤러(1)에 의해 트리거되거나 또는 독립적으로 반복하여 송신 신호들을 발신하도록 구현되고,
상기 송신 및 수신 유닛(2)이, 결정된 제 2 이벤트에 대한 응답으로서, 상기 제 1 작동 상태로 스위칭되고 상기 마이크로컨트롤러(1)에 대한 상태 변화 신호를 생성하도록 구현되는,
제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 장치.
- 제 1 항에 있어서,
송신 안테나들(8)의 활성을 위해 2 개 이상의 출력들(7a, 7b...7n)을 갖는 안테나 활성 유닛(6),
상기 안테나 활성 유닛(6)의 분리된 신호 출력에 각각 연결되고 동시에 상이한 품질 및 상이한 전류 소비의 하나 이상의 송신 안테나(8)에 연결되는 2 개 이상의 안테나 공진 회로들을 구비하고,
상기 송신 및 수신 장치(2)가 상기 안테나 활성 유닛(6)의 2개 이상의 출력들(7a, 7b...7n) 중 하나를 통해 송신 신호들을 선택적으로 보내도록 구현되는,
제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 송신 및 수신 유닛(2)은 낮은 전류 소비를 갖는 안테나 공진 회로를 구비한 상기 안테나 활성 유닛(6)의 출력을 선택하거나 또는 상기 송신 및 수신 유닛(2)이 상기 제 2 작동 상태에 있는 경우 가장 낮은 전류 소비를 갖는 안테나 공진 회로를 구비한 상기 안테나 활성 유닛(6)의 출력을 선택하도록 구현되는
제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 송신 및 수신 유닛(2)이 상이한 전류 소비를 갖는 발신 신호들에 대한 상이한 변조 타입들에 의해 상기 안테나 활성 유닛(6)의 2개 이상의 작동 모드들 사이에서 상기 송신 신호들을 발신하기 위해 상기 안테나 활성 유닛(6)의 출력들(7a, 7b ... 7n)을 스위칭하도록 구현되는,
제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 장치.
- 제 4 항에 있어서,
상기 송신 및 수신 유닛(2)은 낮은 전류 소비를 갖는 변조 타입을 선택하거나 또는 상기 송신 및 수신 유닛(2)이 상기 제 2 작동 상태에 있는 경우 가장 낮은 전류 소비를 갖는 변조 타입을 선택하도록 구현되는,
제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 장치.
- 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 작동 상태에서의 변조 타입은 PSK 변조이고 상기 제 2 작동 상태에서의 변조 타입은 ASK 변조인,
제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
결정된 제 1 이벤트가 차량의 도어들의 록킹인,
제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 송신 및 수신 유닛(2)의 상기 제 2 작동 상태에서 송신 신호들을 독립적으로 반복 발신하기 위한 미리 결정된 간격이 100ms 내지 2000ms의 범위에 있는,
제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
결정된 제 2 이벤트가 모바일 송신 및 수신 유닛의 응답 신호의 수신이며, 상기 모바일 송신 및 수신 유닛은 상기 신호를 상기 송신 신호들의 수신에 대한 응답으로서 발신하는,
제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 장치.
- 제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 방법으로서,
마이크로컨트롤러에 전기적으로 연결되는 하나 이상의 송신 및 수신 유닛(2)이 하나 이상의 송신 안테나(8)를 통해 무선으로 신호들을 보내고,
상기 마이크로컨트롤러(1)에 의해 상기 마이크로컨트롤러의 활성 작동 상태에서 상기 송신 및 수신 유닛(2)에, 그 제어를 위한 제어 신호 또는 그 작동을 위한 구성 데이터를 전달하는 단계,
상기 송신 및 수신 유닛(2)에 의해 상기 전달된 제어 신호들 또는 구성 데이터를 수신 및 프로세싱하는 단계,
상기 마이크로컨트롤러(1)의 제어 신호들의 제어 하에서, 상기 송신 및 수신 유닛(2)에 의해 제 1 작동 상태에서 상기 송신 안테나들(8)을 통해 송신 신호들을 발신하는 단계,
제 1 특정 이벤트에 대한 응답으로서 상기 마이크로컨트롤러(1)에 의해 상응하는 구성 데이터의 원-오프(one-off) 송신을 통해 상기 송신 및 수신 유닛(2)을 제 2 작동 상태에 두는 단계,
상기 제 2 작동 상태에서, 상기 마이크로컨트롤러(1)의 추가적인 후속 제어 신호들 또는 구성 데이터 없이 상기 송신 및 수신 유닛(2)에 의해 송신 안테나들(8)을 통해 미리 결정된 고정 간격들로 상기 마이크로컨트롤러(1)에 의해 트리거되거나 또는 독립적으로 반복하여 송신 신호들을 발신하는 단계,
상기 마이크로컨트롤러(1)가 상기 송신 및 수신 유닛(2)을 제 2 작동 상태에 둔 후에 상기 마이크로컨트롤러(1)를 전류-절감 또는 제로-전류 비활성 작동 상태로 즉시 스위칭하는 단계,
제 2 특정 이벤트에 대한 응답으로서, 제 1 작동 상태로 상기 송신 및 수신 유닛(2)을 스위칭하고 상기 송신 및 수신 유닛(2)에 의해 마이크로컨트롤러(1)에 대한 상태 변화 신호를 발생시키는 단계,
상기 송신 및 수신 유닛(2)의 상태 변화 신호에 대한 응답으로서 상기 비활성 작동 상태로부터 상기 활성 작동 상태로 상기 마이크로컨트롤러(1)를 스위칭하는 단계를 포함하는,
제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 송신 및 수신 유닛(2)이 상이한 각각의 품질 및 상이한 전류 소비를 갖는 안테나 공진 회로들을 통해 하나 이상의 송신 안테나(8)에 동시에 연결되는 안테나 활성 유닛(6)의 출력들(7a, 7b ... 7n) 중 하나를 통해 선택적으로 송신 신호들을 발신하고,
상기 송신 및 수신 유닛(2)이 제 2 작동 상태에 있을 때, 상기 송신 및 수신 유닛(2)에 의해 가장 낮은 전류 소비를 갖는 안테나 공진 회로를 구비한 안테나 활성화 유닛(6)의 출력을 선택하는 단계를 포함하는,
제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 방법.
- 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 송신 및 수신 유닛(2)은 상이한 전류 소비를 갖는 송신 신호들에 대한 상이한 변조 타입들에 의해 2 이상의 작동 모드들 사이에서 송신 신호들을 발신하기 위해 안테나 활성 유닛(6)의 출력들(7a, 7b...7n)을 스위칭하고,
상기 송신 및 수신 유닛(2)이 제 2 작동 상태에 있을 때 상기 송신 및 수신 유닛(2)에 의해 가장 낮은 전류 소비를 갖는 변조 타입을 선택하는 단계를 포함하는,
제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 작동 상태에서의 변조 타입은 PSK 변조이고 상기 제 2 작동 상태에서의 변조 타입은 ASK 변조인,
제어 회로의 전류 소비를 감소시키기 위한 장치.
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