微处理器和接口电路之间传输信号的方法技术

气囊系统（１０）中的控制组件（１１）通过两导线的连接，向远端组件（２０Ａ－２０Ｎ）提供电能并与其通信。所提供的电能部分用来操纵远端组件（２０Ａ－２０Ｎ），部分存储在远端组件（２０Ａ－２０Ｎ）之内用于展开导火管（２２Ａ－２２Ｎ）。控制组件（１１）通过高电平和中间电平之间的电压偏移向远端组件（２０Ａ－２０Ｎ）发送命令信号。远端组件（２０Ａ－２０Ｎ）通过电流偏移向控制组件（１１）发送信号。当检测到事故情况时，两导线连接之间的电压降低为低电平，从而中断气囊系统（１０）的常态工作。这时控制组件（１１）通过中间电平和低电平之间的电压偏移发送出点火信号。远端组件（２０Ａ－２０Ｎ）对点火信号进行解码，并展开导火管（２２Ａ－２２Ｎ）使气囊膨胀。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及信号传输，并特别涉及微处理器与接口电路之间信号的传输。已经证明与座椅安全带相结合的气囊在防止严重汽车事故伤害中是基本的安全机制。气囊通常置于汽车的方向盘或仪表盘中以缓冲头部的冲击。气囊还置于门中以防护乘员受侧面的冲击，并置于仪表盘之下以防护腿部受伤。气囊系统包含传感器，传感器通过接近度传感或冲击传感检测发生事故情况的时刻。一旦检测到事故情况，气囊系统使气囊迅速膨胀，从而提供缓冲以减轻冲击。典型的汽车气囊系统包括微处理器，蓄能电容器，及位于控制组件中的控制开关。气囊系统还包括位于气囊总成中并远离控制组件的导火管。在事故情况时，控制组件提供展开导火管所需的能量，导火管又点燃烟火材料以便使气囊膨胀。与离开导火管中心布置的控制组件相关联的一个问题是在控制组件与导火管之间需要长距离地布线。布线常常要长达一到两米。长距离布线易于受到在布线中会感应出电流的电磁辐射的影响。为了消除在布线中意外地引起展开气囊的电磁感应的可能的情形，通常需要一高电流在导火管中产生足够的热来点燃烟火材料。这一电流通常要超过一安培。于是，布线控制开关必须按处理高电流设计，从而增加了气囊系统的重量，尺寸和成本。此外，长的布线在发生事故时可能是危险的，这有可能使导火管从蓄能电容器断开。在事故情形下，不能够假定电池仍然保持有效。蓄能电容器必须存储足够的能量，以便提供足够的电流加热气囊系统中的每一个导火管。使用高电压加到大容量电容器将增加存储在电容器中的能量。大容量电容器和诸如用于在电容器两端施加高压的增压电路这类电路在气囊系统中是昂贵的组件。而且，大的容量限制了成本性能上可使用的电容器类型为铝质电解电容器。铝质电解电容器有可靠性问题，因为电解电容器会随时间而干枯，这会降低电容器容量或在最坏的情形下会短路，从而使气囊系统失效。为了保证所有的导火管正确地展开，在每一导火管导电通路中添加了一个限流电路，以防止任何一个导火管使用多于所需要的电流。限流电路增加了气囊系统能量的无效性、成本和复杂性。于是，所希望的是有一种有效的方法操纵气囊系统。希望这种方法是可靠的。还希望气囊系统简单并有好的成本效率。附图说明图1是根据本专利技术的气囊系统的一个框图；图2是图1的气囊系统中远端组件框图；以及图3是图1根据本专利技术的气囊系统中控制组件和远端组件之间信号传输的时序图。总的来说，本专利技术提供了用于在。具体而言，本专利技术提供了用于在位于汽车气囊系统控制组件中的微处理器与位于气囊系统的远端组件中的接口电路之间，传输信号的一种简单，可靠并有效的方法。根据本专利技术的一个较佳实施例，控制组件通过包含一个参考总线和一个信号传输总线的两导线连接而连接到一组远端组件。在气囊系统正常工作方式时，信号传输总线和参考总线两端的电压在第一电压范围内。控制组件向远端组件发送在第一电压范围内的一组电压偏移中的第一类信号，即命令信号。远端组件对命令信号电压偏移解码并按命令执行。远端组件通过从控制组件抽取编码电流脉冲经过两导线连接向控制组件发送数据信号。因而，控制组件和远端组件之间的通信是双向通信。而且，控制组件通过两导线连接向远端组件提供电能。该电能的一部分用来操纵远端组件，而该电能的另一部分存储在远端组件中的蓄能电容器中。当检测到事故情况时，两导线连接两端的电压变为超出第一电压范围的复位电平。复位电平把远端组件置于从控制组件接收点火信号的就绪方式。如果当检测到事故情况时有命令信号被传输，则该命令被两导线连接的两端电压的传输中断为复位电平。控制组件发送出在第二电压范围内的一组电压偏移中的第二类信号，即点火信号。第二电压范围在复位电平与点火信号电平之间，它可能在第一电压范围之外或者之内。换言之，第二电压范围与第一电压范围可能是互不相交，互相邻接或者重叠。点火信号包含指令气囊系统中的气囊膨胀以防护汽车乘员的指令。远端组件对点火信号解码并根据点火信号使气囊膨胀。为了使一个特定的气囊膨胀，气囊中的导火管连接到对应的远端组件中的蓄能电容器。存储在蓄能电容器中的电能转移到导火管。在导火管中产生热，并且所产生的热点燃烟火材料。被点燃的烟火材料释放气体，该气体由气囊收集。于是使得气囊膨胀。图1是根据本专利技术的气囊系统10的框图。气囊系统10包括控制组件11。控制组件11包括用于判定何时发生事故的微处理器12和传感电路(未示出)。控制组件11通过参考总线14连接到数个远端组件，例如20A，20B，…，及20N。参考总线14连接到用来接收诸如接地电平等参考电平的导体15。控制组件还通过数据总线或信号传输总线16连接到远端组件20A，20B，…，及20N。远端组件20A，20B，…，及20N分别连接到导火管22A，22B，…，及22N。每一远端组件包括用于向对应的导火管供能以便点燃气囊中的燃烟火材料的电路(未示出)。控制组件11一般置于汽车的风挡区中。远端组件20A-20N远离位于方向盘，仪表盘，门板等区域的气囊总成中的控制组件11。经由参考总线14和信号传输总线16，控制组件11通过对于参考总线14变化信号传输总线16的电压向远端组件20A-20N传输信号。而且，控制组件11向远端组件20A-20N传输电能。诸如向远端组件20A等远端组件所传输的电能的一部分用来操纵远端组件20A，该电能的另一部分存储在远端组件20A中。当在事故情况期间与远端组件20A相关联的气囊(未示出)膨胀时，控制组件11向远端组件20A传输点火信号，并且在远端组件20A中所存储的电能传输到导火管22A，从而在导火管22A中产生热以点燃包含导火管22A的气囊总成中一个气囊中的烟火材料。根据本专利技术的一个实施例，信号传输总线16相对于参考总线14的电压处于三个电平之一。当控制组件11闲置时，信号传输总线的电压处于高电平，例如17伏特(V)。在该高电平时，控制组件11向远端组件20A-20N供给电能。控制组件11通过高电平与诸如5V的中间电平之间的一组电压偏移向远端组件20A-20N发送命令信号。远端组件20A-20N对该命令信号进行解码并按命令执行。远端组件20A-20N通过在信号传输总线16中产生特殊的电流偏移，向控制组件11发送数据。控制组件11包括对该电流偏移进行解码并读取数据信号的电路(未示出)。当检测到事故情况时，信号传输总线16相对于参考总线14的电压变为低电平，例如0V。命令信号的传输被中断，并且远端组件20A-20N被置于准备接收点火信号的就绪方式。控制组件11通过低电平与中间电平之间的一组电压偏移向远端组件20A-20N发送点火信号。点火信号是以使得气囊膨胀并按气囊将膨胀的顺序的信息被编码的。远端组件20A-20N接收该点火信号并对其进行解码，并使用存储在远端组件20A-20N中的电能根据点火信号使气囊膨胀。根据本专利技术的另一实施例，点火信号被编码在低电平与第四电平之间的一组电压偏移之中，该第四电平可以高于或者低于中间电平。因而，信号传输总线16相对于参考总线14的电压处于四种电平之一。图2是与导火管22连接的远端组件20的框图。远端组件20可当作为图1的气囊系统10中的诸如远端组件20A，20B，…，及20N的一个远端组件。类似地，导火管22可作为图1的气囊系统10中的诸如导火管22A，22B，…，及22N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来在微处理器（１２）和接口电路（２０）之间传输信号的方法，包括以下步骤： 通过传输总线（１６）连接接口电路（２０）到微处理器（１２）； 响应从微处理器（１２）到接口电路（２０）传输第一类型的信号而保持传输总线（１６）处的电压在第一电压范围；以及 响应从微处理器（１２）到接口电路（２０）传输第二类型的信号而保持传输总线（１６）处的电压在第二电压范围，该第二电压范围包含第一电压范围之外的电平。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明R戴维斯，约汉M皮格特，凯文S安德森，查尔斯R鲍尔斯，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]