KR101062715B1 - Vehicle speed output device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차속 산출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle speed calculating device.
본 발명은 차량의 차속을 산출하는 장치에 있어서, 펄스 타입의 차속 신호에 포함된 노이즈 제거 및 상기 차속 신호의 전압값을 분압(分壓)하는 분압 및 1차(Single Pole) 필터 회로부; 및 상기 분압 및 1차 필터 회로부에서 상기 노이즈를 제거한 차속 신호인 필터링 신호를 수신하여 디지털 데이터로 변환하되, 상기 필터링 신호의 최소값 또는 최대값을 상기 디지털 데이터의 최소값 또는 최대값으로 변환한 제 1 시점부터 상기 필터링 신호의 다음 최소값 또는 다음 최대값을 상기 디지털 데이터의 다음 최소값 또는 다음 최대값으로 변환한 제 2 시점까지의 시간을 상기 차속 신호의 주기로 설정하고, 상기 주기를 이용하여 상기 차속을 산출하는 MCU(Micro Controller Unit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차속 산출 장치를 제공한다.An apparatus for calculating a vehicle speed of a vehicle, the apparatus comprising: a partial pressure and a single pole filter circuit for removing noise included in a pulse type vehicle speed signal and dividing a voltage value of the vehicle speed signal; And a first time point at which the divided voltage and the first filter circuit unit receive a filtering signal that is a vehicle speed signal from which the noise is removed, and converts the filtering signal into digital data, and converts the minimum or maximum value of the filtering signal into a minimum or maximum value of the digital data. A time from a second time point at which the next minimum value or the next maximum value of the filtering signal is converted to the next minimum value or the next maximum value of the digital data is set as a period of the vehicle speed signal, and the vehicle speed is calculated using the period. Provided is a vehicle speed calculating device comprising a micro controller unit (MCU).
본 발명에 의하면, MCU에서 펄스 타입인 차속 신호를 수신하여 디지털 데이터로 변환하여 차속 신호의 주기를 설정하고, 주기를 이용하여 차속을 산출할 수 있기 때문에 ECU의 생산 단가가 낮아지는 효과가 있다.According to the present invention, since the MCU can receive the pulse type vehicle speed signal, convert it into digital data, set the period of the vehicle speed signal, and calculate the vehicle speed using the period, the production cost of the ECU is reduced.
차속, ECU, MCU, ADC Vehicle speed, ECU, MCU, ADC
Description
본 발명은 차속 산출 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 IC(Integrated Circuit) 또는 반전 회로를 사용하지 않고, MCU(Micro Controller Unit)의 ADC(Analog to digital Convertor) 모듈을 이용하여 차속 센서로부터 수신하는 차속 신호의 주기 및 차속을 산출하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle speed calculating device. More specifically, a device for calculating the period and vehicle speed of the vehicle speed signal received from the vehicle speed sensor using an analog to digital convertor (ADC) module of a micro controller unit (IC) without using an integrated circuit (IC) or an inversion circuit. It is about.
일반적으로 차량의 차속은 자동차의 주행 상태를 제어하는 중요한 변수로 작용하며, 자동 변속 차량에 있어서는 기관에 걸리는 부하, 즉 스로틀 밸브의 열린 정도와 차속에 의하여 설정된 시프트 패턴에 따라 엔진 성능 및 운전 상황에 맞추어 가장 적절한 변속단을 설정한다.In general, the vehicle speed acts as an important variable controlling the driving condition of the vehicle.In an automatic transmission vehicle, the engine performance and the driving situation depend on the load applied to the engine, that is, the opening degree of the throttle valve and the shift pattern set by the vehicle speed. To set the most appropriate speed.
차량의 EPS(Electric Power Steering) 등 위와 같은 차속을 제어 인자로 사용하는 시스템의 ECU(Electronic Control Unit)는 차속 센서로부터 펄스(Pulse) 타입의 차속 신호를 수신하여 차속 신호의 주파수(Frequency)를 산출하고, 산출한 주파수를 이용하여 차속을 산출하였다.The ECU (Electronic Control Unit) of the system which uses the vehicle speed as a control factor such as the electric power steering (EPS) of the vehicle receives the pulse type vehicle speed signal from the vehicle speed sensor and calculates the frequency of the vehicle speed signal. The vehicle speed was calculated using the calculated frequency.
종래에 ECU는 도 1의 1A 또는 1B와 같이 역전압 방지 및 풀업(Pull Up) 회로부(110) 및 1차(Single-Pole) 필터 회로부(120)를 구성하여 차속 신호에 포함된 노 이즈를 제거하고, 인버터(Inverter) 및 비교기 중 어느 하나인 IC(Integrated Circuit)(130) 또는 트랜지스터 및 FET(Field Effect Transistor) 중 어느 하나를 포함하는 반전 회로(150)에서 차속 신호를 MCU(Micro Controller Unit)(140)에서 인식할 수 있도록 처리한 후, MCU(140)의 타이머(Timer) 모듈(142)에 입력됨으로써 MCU(140)에서 차속 신호의 주파수 및 주파수를 이용한 차속의 산출이 수행되었다.Conventionally, the ECU configures a reverse voltage prevention and pull up
이와 같이 종래에는 ECU 내에서 차속 신호를 MCU에서 인식할 수 있도록 처리하기 위해 가격이 비싼 IC 또는 반전 회로를 사용하기 때문에 ECU의 생산 단가가 높아지는 문제점이 있다. As such, there is a problem in that the production cost of the ECU is increased because an expensive IC or an inversion circuit is used to process the vehicle speed signal so that the MCU can recognize the vehicle speed signal.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, IC 또는 반전 회로를 사용하지 않고, MCU의 ADC 모듈을 이용하여 차속 센서로부터 수신하는 차속 신호의 주기 및 차속을 산출하는 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an apparatus for calculating a period and a vehicle speed of a vehicle speed signal received from a vehicle speed sensor using an ADC module of an MCU without using an IC or an inversion circuit. .
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 차량의 차속을 산출하되, 역전압 방지 및 풀업 회로부를 포함하는 장치에 있어서, 펄스 타입의 차속 신호에 포함된 노이즈 제거 및 상기 차속 신호의 전압값을 분압(分壓)하는 분압 및 1차(Single Pole) 필터 회로부; 및 상기 분압 및 1차 필터 회로부에서 상기 노이즈를 제거한 차속 신호인 필터링 신호를 수신하여 디지털 데이터로 변환하되, 상기 필터링 신호의 최소값 또는 최대값을 상기 디지털 데이터의 최소값 또는 최대값으로 변환한 제 1 시점부터 상기 필터링 신호의 다음 최소값 또는 다음 최대값을 상기 디지털 데이터의 다음 최소값 또는 다음 최대값으로 변환한 제 2 시점까지의 시간을 상기 차속 신호의 주기로 설정하고, 상기 주기를 이용하여 상기 차속을 산출하는 MCU(Micro Controller Unit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차속 산출 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is to calculate the vehicle speed of the vehicle, including a reverse voltage prevention and pull-up circuit unit, the noise removal included in the pulse speed vehicle speed signal and divided the voltage value of the vehicle speed signal A partial pressure and a single pole filter circuit portion to be divided; And a first time point at which the divided voltage and the first filter circuit unit receive a filtering signal that is a vehicle speed signal from which the noise is removed, and converts the filtering signal into digital data, and converts the minimum or maximum value of the filtering signal into a minimum or maximum value of the digital data. A time from a second time point at which the next minimum value or the next maximum value of the filtering signal is converted to the next minimum value or the next maximum value of the digital data is set as a period of the vehicle speed signal, and the vehicle speed is calculated using the period. Provided is a vehicle speed calculating device comprising a micro controller unit (MCU).
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, ECU(Electronic Control Unit)에서 차속을 산출하는 장치에 있어서, 상기 ECU에 포함된 분압 및 1차 필터 회로부에서 차속 신호에 포함된 노이즈를 제거한 필터링 신호를 수신하여 디지털 데이터로 변환하는 ADC(Analog to Digital Converter) 모듈; 및 상기 ADC 모듈에서 상기 필터링 신호의 최소값 또는 최대값을 상기 디지털 데이터의 최소값 또는 최대값으로 변환한 제 1 시점 및 상기 필터링 신호의 다음 최소값 또는 다음 최대값을 상기 디지털 데이터의 다음 최소값 또는 다음 최대값으로 변환한 제 2 시점을 확인하고, 상기 제 1 시점부터 상기 제 2 시점까지의 시간을 상기 차속 신호의 주기로 설정하고, 상기 주기를 이용하여 상기 차속을 산출하는 차속 산출 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 차속 산출 장치를 제공한다.In addition, according to another object of the present invention, in the apparatus for calculating the vehicle speed in the ECU (Electronic Control Unit), receiving the filtering signal from which the noise included in the vehicle speed signal from the divided voltage and the primary filter circuit unit included in the ECU An analog to digital converter (ADC) module for converting digital data; And a first time point at which the ADC module converts the minimum or maximum value of the filtering signal into a minimum or maximum value of the digital data, and a next minimum value or next maximum value of the filtering signal, the next minimum value or next maximum value of the digital data. And a vehicle speed calculation module for checking a second time point converted to the second time point, setting a time from the first time point to the second time point as a period of the vehicle speed signal, and calculating the vehicle speed using the period. It provides a vehicle speed calculating apparatus.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, MCU에서 펄스 타입인 차속 신호를 수신하여 디지털 데이터로 변환하여 차속 신호의 주기를 설정하고, 주기를 이용하여 차속을 산출할 수 있기 때문에 ECU의 생산 단가가 낮아지는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the MCU can receive the pulse type vehicle speed signal, convert it into digital data, set the period of the vehicle speed signal, and calculate the vehicle speed using the period. It's losing.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차속을 산출하는 ECU의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.2 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of an ECU for calculating a vehicle speed according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 차속 산출 장치, 즉 차속을 제어 인자로 사용하는 시스템의 ECU(200)는 역전압 방지 및 풀업 회로부(110), 분압 및 1차(Single Pole) 필터 회로부(210) 및 MCU(220)를 포함한다. 여기서, 역전압 방지 및 풀업 회로부(110)는 종래의 ECU(100)에 포함된 구성이므로 이에 대한 상세한 설명을 생략한다.The
분압 및 1차 필터 회로부(210)는 종래의 ECU(100)에 포함된 1차(Single-Pole) 필터 회로부(120)와 마찬가지로 펄스 타입의 차속 신호에 포함된 노이즈를 제거함은 물론, 차속 신호의 전압값을 MCU(220)의 허용 입력 전압값으로 분압(分壓)한다. 예를 들어, 차속 신호의 전압값이 10V(볼트)이고 허용 입력 전압값이 5V인 경우에 분압 및 1차 필터 회로부(210)는 차속 신호에 포함된 노이즈를 제거함은 물론, 차속 신호의 전압값을 10V에서 5V로 강하시킨다. 여기서, 분압 및 1차 필터 회로부(210)는 R(Resistor)-C(Capacitor) 필터를 포함하고, 분압은 분압 및 1차 필터(210)에 포함된 저항을 사용한다.The divided voltage and the primary
MCU(220)는 ECU(200)의 전반적인 기능을 제어한다.The MCU 220 controls the overall functions of the
본 발명에서 MCU(220)는 분압 및 1차 필터 회로부(210)에서 차속 신호에 포함된 노이즈를 제거한 필터링 신호를 수신하여 디지털 데이터로 변환하되, 도 3 및 도 4와 같이 필터링 신호의 최소값(또는 최대값)을 디지털 데이터의 최소값(또는 최대값)으로 변환한 제 1 시점부터 필터링 신호의 다음 최소값(또는 다음 최대값)을 디지털 데이터의 다음 최소값(또는 다음 최대값)으로 변환한 제 2 시점까지의 시간을 차속 신호의 주기(T)로 설정한다. 여기서, 다음 최소값(또는 다음 최대값)은 필터링 신호 또는 디지털 데이터의 최소값(또는 최대값) 직후의 최소값(또는 최대값)이다.In the present invention, the
본 발명에서 도 3과 같이 차속 신호의 펄스폭이 좁은 경우, 즉 차속이 빠른 경우에는 차속 신호의 주기(T)가 작아지고, 도 4와 같이 차속 신호의 펄스폭이 넓은 경우, 즉 차속이 느린 경우에는 차속 신호의 주기(T)가 커지므로, 차속 신호의 주기(T)에 반비례하는 차속 신호의 주파수(f)는 차속 신호의 펄스폭이 좁은 경우에는 그 값이 커지고, 차속 신호의 펄스폭이 넓은 경우에는 그 값이 작아진다.In the present invention, when the pulse width of the vehicle speed signal is narrow as shown in FIG. 3, that is, when the vehicle speed is fast, the period T of the vehicle speed signal is decreased, and when the pulse width of the vehicle speed signal is wide as shown in FIG. 4, that is, the vehicle speed is slow. In this case, since the period T of the vehicle speed signal becomes large, the frequency f of the vehicle speed signal inversely proportional to the period T of the vehicle speed signal becomes large when the pulse width of the vehicle speed signal is narrow, and the pulse width of the vehicle speed signal is increased. In this wide case, the value becomes small.
MCU(320)는 차속 신호의 주기를 이용하여 차속을 산출한다. 여기서, 차속 신호의 주기를 이용하여 차속을 산출하는 방법은 공지된 기술이므로 이에 대한 자세한 설명을 생략한다.The MCU 320 calculates the vehicle speed by using the period of the vehicle speed signal. Here, the method for calculating the vehicle speed by using the period of the vehicle speed signal is a known technique, and thus a detailed description thereof will be omitted.
본 발명에서 MCU(220)가 노이즈를 제거한 차속 신호인 필터링 신호를 수신하는 이유는 노이즈를 포함한 차속 신호를 디지털 데이터로 변환하면, 노이즈에 의해 디지털 데이터의 오차가 발생할 수 있기 때문이다.The reason why the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 MCU의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.5 is a block diagram schematically showing the internal configuration of the MCU according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 MCU(220)는 ADC(Analog to Digital Converter) 모 듈(510) 및 차속 산출 모듈(520)을 포함한다.MCU 220 according to an embodiment of the present invention includes an analog to digital converter (ADC)
ADC 모듈(510)은 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환하는 모듈이다.The
본 발명에서 ADC 모듈(510)은 ECU(200)에 포함된 분압 및 1차 필터 회로부(210)에서 차속 신호에 포함된 노이즈를 제거한 필터링 신호를 수신하여 디지털 데이터로 변환한다. In the present invention, the
차속 산출 모듈(520)은 ADC 모듈(510)에서 필터링 신호의 최소값(또는 최대값을 디지털 데이터의 최소값(또는 최대값)으로 변환한 제 1 시점 및 필터링 신호의 다음 최소값(또는 다음 최대값)을 디지털 데이터의 다음 최소값(또는 다음 최대값)으로 변환한 제 2 시점을 확인하고, 제 1 시점부터 제 2 시점까지의 시간을 차속 신호의 주기(T)로 설정한다.The vehicle
차속 산출 모듈(520)은 차속 신호의 주기(T)를 이용하여 차속을 산출한다.The vehicle
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 차속 산출 장치 분야에 적용되어, MCU에 서 펄스 타입인 차속 신호를 수신하여 디지털 데이터로 변환하여 차속 신호의 주기를 설정하고, 주기를 이용하여 차속을 산출할 수 있기 때문에 ECU의 생산 단가가 낮아지는 효과를 발생하는 매우 유용한 발명이다.As described above, the present invention is applied to the field of the vehicle speed calculating apparatus, and the MCU can receive the pulse type vehicle speed signal and convert it into digital data to set the period of the vehicle speed signal, and calculate the vehicle speed using the period. Therefore, it is a very useful invention that produces the effect of lowering the production cost of the ECU.
도 1은 종래의 ECU의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도,1 is a block diagram schematically showing the internal configuration of a conventional ECU;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차속을 산출하는 ECU의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도,2 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of an ECU for calculating a vehicle speed according to an embodiment of the present invention;
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차속 산출 방식을 설명하기 위한 도면,3 and 4 are views for explaining a vehicle speed calculation method according to an embodiment of the present invention,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 MCU의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도,5 is a block diagram schematically showing the internal configuration of the MCU according to an embodiment of the present invention;
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
110: 역전압 방지 및 풀업 회로부 120: 1차 필터 회로부110: reverse voltage prevention and pull-up circuit portion 120: primary filter circuit portion
130: IC 140: MCU130: IC 140: MCU
142: 타이머 모듈 150: 반전 회로142: timer module 150: inversion circuit
200: ECU 210: 분압 및 1차 필터 회로부200: ECU 210: partial pressure and primary filter circuit
220: MCU 510: ADC 모듈220: MCU 510: ADC module
520: 차속 산출부520: vehicle speed calculating unit
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KR101811041B1 (en) * | 2016-10-21 | 2017-12-21 | 퍼스텍주식회사 | Protecting apparatus with prevention from over heating and over speed of gas turbine engine used in test environment |
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KR20090079087A (en) | 2009-07-21 |
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