KR100975005B1 - 자동차의 입력 신호 수신 장치 - Google Patents

Abstract

하나의 입력 신호를 다수의 마이컴으로 왜곡 및 손실 없이 공급할 수 있도록 한 자동차의 입력 신호 수신 장치가 개시되어 있다. 본 발명에 의하면, 센서로부터 공급되는 입력 신호를 버퍼를 통해 기 설정된 게인 및 오프셋으로 강하한 후 다음 마이컴으로 전송하고, 이전 마이컴의 오프 셋 전압과 다음 마이컴의 오프셋 전압의 차와 버퍼의 게인 및 오프셋 전압을 근거로 센서로부터 공급되는 입력 신호를 추출함으로써, 이전 마이컴과 다음 마이컴 사이의 오프셋 전압 차에 따라 발생하는 입력 신호의 왜곡을 방지하고, 따라서 추출된 센서의 입력 신호로 해당 마이컴의 처리됨에 따라 정확하게 자동차를 총괄 제어할 수 있는 효과를 얻는다.

엔진 제어부, 입력 장치, 아날로그 신호, 디지털 신호

Description

자동차의 입력 신호 수신 장치{APPARATUS FOR RECEIVING INPUT SIGNAL OF SENSOR}

본 발명은 자동차의 입력 신호 수신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 센서의 입력 신호를 왜곡 및 손실없이 정확하게 다수의 마이컴에 제공할 수 있도록 한 장치에 관한 것이다.

우선, 자동차의 전자 제어 장치는 마이크로컴퓨터(microcomputer)를 일컫는 것으로서 1개 또는 여러 개의 LSI로서 구성되어진 CPU 마이크로프로세서를 중심으로 구성된 초소형 컴퓨터 시스템을 의미한다. 다음, 전자 제어 장치는 그 구조가 보통 CPU, 메모리(ROM, RAM),스탠다드 직렬 인터페이스(SPI), 입출력장치, 보조기억장치와 제어회로 등으로 이루어져 있고, 스탠다드 직렬 인터페이스(SPI)의 버스(BUS)라 불리는 자료 라인과 제어 데이터 라인으로 결선시켜 조립하게 된다.

상기 전자 제어 장치는, 자동차의 각 센서로부터 공급되는 입력 신호를 수신하여 다수의 마이컴으로 전송되며, 상기 다수의 마이컴의 각각은 상기 센서의 입력 신호를 기 설정된 프로그램에 따라 처리한 후 상기 전자 제어장치의 제어 데이터에 따라 작동/변환되는 시스템으로 전송된다. 상기 시스템은, 각 마이컴의 처리에 따 라 동작하는 엔진 제어 장치, 변속 제어 장치, 램프 구동 장치 등을 의미한다.

이러한 전자 제어 장치의 다수의 마이컴은 도 1에 도시된 바와 같이, 센서로부터 공급되는 입력 신호(Vi)가 각각의 마이컴(M1)(M2)의 입력 포트를 통해 제공되거나 도 2에 도시된 바와 같이 상기 센서의 입력 신호(Vi)를 버퍼링한 후 각각의 다음 마이컴에 전송하도록 구비된다. 이때 상기 각각의 입력 포트에는 아날로그/디지털 변환기를 포함하고 있으며, 이러한 아날로그/디지털 변환기를 통해 아날로그 형태의 센서의 입력 신호는 디지털 신호로 변환되고 이러한 디지털 신호는 기 설정된 프로그램에 따라 처리된 후 제어 데이터가 발생된다.

상기 각각의 마이컴에 입력되는 신호는 각 마이컴의 오프셋 전압이 다른 경우 상기 입력 신호(Vi)의 왜곡 및 손실이 발생하게 되고, 이러한 입력 신호의 왜곡 및 손실로 인해 마이컴이 오동작하게 되고 그에 따라 시스템이 오동작하게 된다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 센서로부터 공급되는 입력 신호를 버퍼를 통해 기 설정된 게인 및 오프셋으로 강하한 후 다음 마이컴으로 전송하고, 상기 버퍼의 출력 신호, 이전 마이컴의 오프 셋 전압과 다음 마이컴의 오프셋 전압의 차, 및 버퍼의 게인 및 오프셋 전압을 근거로 센서로부터 공급되는 입력 신호를 다음 마이컴에서 추출함으로써, 이전 마이컴과 다음 마이컴 사이의 오프셋 전압 차에 따라 발생하는 센서의 입력 신호의 왜곡 및 손실을 방지하고, 따라서 추출된 센서의 입력 신호로 해당 마이컴의 처리됨에 따라 정확하게 자동차를 총괄 제어할 수 있는 자동차의 입력 신호 수신 장치를 제공하고자 함에 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 기술적 과제는,

센서로부터 수신되는 아날로그 형태의 입력 신호를 수신하여 상기 입력 신호를 순차적으로 전송하여 상기 입력 신호로 자동차를 총괄 제어하는 다수의 마이컴과,

상기 다수의 마이컴의 입력 포트 각각에 설치되어 상기 입력 신호를 디지털 형태로 변환하는 디지털 변환기를 포함하되,

상기 센서로부터 공급되는 입력 신호의 크기를 기 설정된 게인(b)과 기 설정된 오프셋 전압(a)으로 강하한 후 다음 마이컴으로 전송하는 버퍼;

상기 다수의 마이컴 각각의 그라운드 포트 사이에 연결되어 이전 마이컴의 오프 셋 전압(Vr1)을 다음 마이컴으로 전송하는 오프 셋 전압 전송부를 포함하고,

상기 다음 마이컴은,

상기 버퍼를 통해 크기가 강하된 입력 신호(Vo), 상기 이전 마이컴의 오프셋 전압(Vr1)과 다음 마이컴의 오프 셋 전압(Vr2)의 차, 상기 버퍼의 게인(b) 및 오프셋 전압(a)은 근거로 보정하여 최초의 입력 신호(Vi)를 출력하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

버퍼를 통해 입력 신호(Vo)의 크기는 다음 식을 만족하며,

버퍼의 출력 신호(Vo) = 센서의 입력 신호(Vi)*b + a 이고,

버퍼의 출력 신호(Vo)를 수신한 다음 마이컴의 입력 신호(Vo2)는,

Vo2=(Vo-a)/b-(Vr2-Vr1) 을 만족한다.

센서로부터 공급되는 입력 신호를 버퍼를 통해 기 설정된 게인 및 오프셋으로 강하한 후 다음 마이컴으로 전송하고, 상기 버퍼의 출력 신호, 이전 마이컴의 오프 셋 전압과 다음 마이컴의 오프셋 전압의 차, 및 버퍼의 게인 및 오프셋 전압을 근거로 센서로부터 공급되는 입력 신호를 다음 마이컴에서 추출함으로써, 이전 마이컴과 다음 마이컴 사이의 오프셋 전압 차에 따라 발생하는 센서의 입력 신호의 왜곡 및 손실을 방지하고, 따라서 추출된 센서의 입력 신호로 해당 마이컴의 처리됨에 따라 정확하게 자동차를 총괄 제어할 수 있는 효과를 얻는다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.

먼저, 도 2 본 발명에 따른 자동차의 입력 신호 수신 장치의 구성을 보인 도면이다.

즉, 본 발명에 따른 입력 신호 수신 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 센서(11)로부터 공급되는 입력 신호(Vi)를 제공받아 디지털 신호로 변환한 후 기 설 정된 프로그램에 따라 처리하여 상기 마이컴의 처리 결과에 따라 구동하는 해당 시스템을 전송하는 다수의 마이컴(M1)(M2)을 포함한다. 본 발명의 실시 예에서 다수의 마이컴 중 두개의 마이컴(M1)(M2)을 일 례로 설명하고 있으나, 두 개 이상의 마이컴을 가지는 전자제어장치에도 적용될 수 있음은 당연하다 할 것이다.

또한, 상기 각 마이컴(M1)(M2)의 입출력 포트 각각에는 수신되는 아날로그 형태의 센서의 입력 신호(Vi)를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(21)(22)(23)(24)가 설치된다. 즉, 상기 마이컴(M1)의 입력 및 출력 포트에는 아날로그/디지털 변환기(21)(22)가 각각 설치되고, 상기 마이컴(M2)의 입력 포트에는 아날로그/디지털 변환기(23)(24)가 각각 설치된다.

상기 센서(11)와 다음 마이컴(M2)의 입력 포트 사이에는 상기 센서(11)의 입력 신호의 크기를 기 설정된 게인 및 오프셋 전압을 강하한 후 다음 마이컴(M2)에 전송되는 버퍼(31)가 설치된다.

그에 더하여, 상기 이전 마이컴(M1)의 출력 포트에는 상기 이전 마이컴(M1)의 오프셋 전압(Vr1)을 다음 마이컴(M2)로 전송하는 오프 셋 전압 전송부(41)가 구성된다.

이러한 구성에 의하면, 상기 센서(11)로부터 공급되는 입력 신호(Vi)는 이전 마이컴(M1)에 공급되고, 상기 마이컴(M1)은 상기 아날로그 형태의 입력 신호(Vi)를 아날로그/디지털 변환기(21)를 통해 디지털 신호로 변환하고 변환된 디지털 신호를 기 설정된 프로그램에 따라 처리한 후 해당 시스템을 구동하기 위한 제어 데이터를 발생한다. 상기 제어 데이터는 해당 시스템으로 공급된다.

한편, 상기 아날로그 형태의 입력 센서(Vi)의 크기는 버퍼(31)를 통해 기 설정된 게인(b) 및 오프셋 전압(a)으로 강하된 후 다음 마이컴(M2)에 공급된다. 즉, 상기 버퍼(31)의 출력 신호(Vo)의 크기는 센서(11)의 입력신호(Vi)와 게인(b)의 곱과 오프 셋 전압(a)의 합으로 결정된다. 즉, Vo=Vi*b + a를 만족한다.

상기 버퍼(31)의 출력 신호(Vo)는 다음 마이컴(M2)의 입력 포트(23)로 제공된다. 이때 이전 마이컴(M1)의 출력 포트를 통해 상기 이전 마이컴(M1)의 오프 셋 전압(Vr1)은 다음 마이컴(M2)에 전송된다.

상기 버퍼(31)의 출력 신호(Vo)와 이전 마이컴(M1)의 오프 셋 전압(Vr1), 상기 버퍼(31)의 게인(b) 및 오프 셋 전압(a)를 수신한 다음 마이컴(M2)는 상기 버퍼(31)의 출력 신호(Vo)와 이전 마이컴(M1)의 오프 셋 전압(Vr1), 상기 버퍼(31)의 게인(b) 및 오프 셋 전압(a)을 근거로 센서(11)의 입력 신호(Vi)를 추출한다.

이때 상기 다음 마이컴(M2)에서 추출되는 센서(11)의 입력 신호(Vi)는 버퍼의 출력 신호(Vo)와 상기 버퍼(31)의 오프 셋 전압(a)의 차 및 상기 버퍼(31)의 게인(b)의 비와 상기 이전 마이컴(M1)의 오프 셋 전압(Vr1)과 다음 아미컴(M2)의 오프 셋 전압(Vr2)의 차로 결정된다. 즉, Vi= {(Vo-a)/b}-(Vr2-Vr1) 를 만족한다.

상기 다음 마이컴(M2)는 수신된 버퍼(31)의 출력 전압을 각 마이컴(M1)(M2)의 오프 셋 전압의 차를 고려하여 센서(31)의 입력 신호(Vi)를 복원한 후 복원된 센서(31)의 입력 신호(Vi)를 기 설정된 프로그램에 따라 처리하여 해당 시스템을 구동하기 위한 제어 데이터를 발생한다.

상기 다수의 마이컴(M1)(M2)를 처리하는 전자 제어 장치는 센서의 입력 신 호(Vi)를 상기 버퍼(31)를 통해 기 설정된 버퍼의 게인 및 오프셋 전압으로 변형하고, 이 변환된 버퍼(31)의 출력 전압과 각 마이컴(M1)(M2)의 오프 셋 전압의 차를 근거로 상기 센서(31)의 입력 신호(Vi)를 복원한다. 따라서, 상기 전자 제어 장치는 센서의 입력 신호가 각 마이컴의 오프셋 전압의 차로 인해 왜곡 및 손실되는 것이 방지된다.

이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위 의해 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1 및 도 2는 일반적인 자동차의 전자 제어 장치의 구성을 보인 도이다.

도 3은 본 발명에 따른 자동차의 전자 제어 장치의 구성을 보인 도이다.

Claims (3)

1. 센서로부터 수신되는 아날로그 형태의 입력 신호를 수신하여 상기 입력 신호를 순차적으로 전송하여 상기 입력 신호로 자동차를 총괄 제어하는 다수의 마이컴과,

   상기 다수의 마이컴의 입력 포트 각각에 설치되어 상기 입력 신호를 디지털 형태로 변환하는 디지털 변환기를 포함하되,

   상기 센서로부터 공급되는 입력 신호의 크기를 기 설정된 게인(b)과 기 설정된 오프셋 전압(a)으로 강하한 후 다음 마이컴으로 전송하는 버퍼;

   상기 다수의 마이컴 각각의 그라운드 포트 사이에 연결되어 이전 마이컴의 오프 셋 전압(Vr1)을 다음 마이컴으로 전송하는 오프 셋 전압 전송부를 포함하고,

   상기 다음 마이컴은,

   상기 버퍼를 통해 크기가 강하된 입력 신호(Vo), 상기 이전 마이컴의 오프셋 전압(Vr1)과 다음 마이컴의 오프 셋 전압(Vr2)의 차, 상기 버퍼의 게인(b) 및 오프셋 전압(a)은 근거로 보정하여 상기 센서의 입력 신호(Vi)를 복원하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차의 입력 신호 수신 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 버퍼의 출력 신호(Vo)의 크기는, 센서(11)의 입력신호(Vi)와 기 설정된 버퍼의 게인(b)의 곱과 기 설정된 버퍼의 오프 셋 전압(a)의 합으로 결정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 입력 신호 수신 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 센서의 입력 신호(Vi)는, 버퍼의 출력 신호(Vo)와 상기 버퍼(31)의 오프 셋 전압(a)의 차 및 상기 버퍼(31)의 게인(b)의 비와 상기 이전 마이컴(M1)의 오프 셋 전압(Vr1)과 다음 아미컴(M2)의 오프 셋 전압(Vr2)의 차로 결정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 입력 신호 수신 장치.

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