KR101150626B1 - 센서 신호들을 처리 및 제공하는 신호 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 센서 신호들을 처리 및 제공하는 신호 처리 장치에 관한 것이다.
본 발명은 차량에 장착된 각종 센서에서 생성한 센서 신호를 각각 수신하고, 수신한 센서 신호를 시스템 제어용 데이터로 변환하여 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템에 제공하는 신호 처리 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 차량 전자 제어 시스템들과 별도로 구성되거나 차량 전자 제어 시스템들 중 어느 하나의 차량 전자 제어 시스템의 ECU에 소프트웨어적으로 추가되는 신호 처리 장치에서 하나 이상의 센서 신호를 시스템 제어용 데이터로 변환하고, 이를 차량 전자 제어 시스템 각각의 ECU에 제공하기 때문에 차량 전자 제어 시스템 각각의 ECU에서 동일한 값의 시스템 제어용 데이터를 이용할 수 있고, 차량 전자 제어 시스템들에 대한 연계 제어의 정확성이 향상되는 효과가 있다.
센서, 센서 신호, 신호 처리, ECU

Description

센서 신호들을 처리 및 제공하는 신호 처리 장치{Signal Processing Unit for Processing and Providing Sensor Signals}
본 발명은 센서 신호들을 처리 및 제공하는 신호 처리 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 차량에 장착된 각종 센서에서 생성한 센서 신호를 수신하고, 수신한 센서 신호를 시스템 제어용 데이터로 변환하는 신호 처리 장치에 관한 것이다.
자동차 산업이 발달하면서 운전자의 편의와 안전을 위한 시스템, 즉 자동 브레이크 제어 시스템(ABS: Anti-lock Brake System), 전자 제어 현가 시스템(ECS: Electronic Controlled Suspension), 전자 제어 조향 시스템(EPS: Electric Power Steering), 능동 전륜 조향 시스템(AFS: Active Front Steering)을 포함하는 다양한 종류의 차량 전자 제어 시스템이 개발되고 있다.
이러한, 차량 전자 제어 시스템에는 차량에 설치된 차속 센서, G 센서, 조향각 센서 및 휠 스피드 센서를 포함하는 각종 센서로부터 센서 신호를 각각 수신하고, 수신한 센서 신호들을 시스템 제어용 데이터로 각각 변환한 후, 이를 이용하여 차량 전자 제어 시스템을 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)가 시스템별로 각각 설치되어 있다. 여기서, ECU는 각종 센서 중 하나 이상으로부터 수신한 아날로 그 센서 신호를 A/D(Analog/Digital) 변환하거나, 각종 센서 중 하나 이상으로부터 수신한 디지털 센서 신호에서 채터링(Chattering)을 제거하는 방식으로 센서 신호를 시스템 제어용 데이터로 변환한다.
종래의 차량 전자 제어 시스템은 시스템별로 각각 설치되어 있는 ECU의 신호 처리 능력이 각각 상이할 수 있고, 이로 인해 시스템별로 제어 정확성의 차이가 발생하여 차량의 전체 전자 제어 시스템에 대한 연계 제어의 정확성 또한 떨어지는 문제점이 있다. 예를 들어, 자동 브레이크 제어 시스템의 신호 처리 능력이 7ms이고 전자 제어 조향 시스템의 신호 처리 능력이 5ms인 경우, 차량이 전방에 위치한 장애물을 피하기 위해 급제동 및 급선회를 할 경우에 자동 브레이크 제어 시스템은 차속 센서로부터 7ms 이전에 수신한 차속 센서 신호를 이용하여 차속을 70km/h로 산출하고 이를 브레이크 제어에 활용하는 반면에 전자 제어 조향 시스템은 차속 센서로부터 5ms 이전에 수신한 차속 센서 신호를 이용하여 차속을 75km/h로 산출하고 이를 조향 제어에 활용하므로, 자동 브레이크 제어 시스템과 전자 제어 조향 시스템의 제어 정확성 차이로 인해 차량이 전복되거나 장애물과 충돌할 가능성이 커지게 되는 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 차량에 장착된 각종 센서에서 생성한 센서 신호를 각각 수신하고, 수신한 센서 신호를 시스템 제어용 데이터로 변환하여 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템에 제공하는 신호 처리 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 차량의 센서 신호를 처리하는 장치에 있어서, 상기 차량에 설치된 하나 이상의 센서로부터 상기 센서 신호를 각각 수신하고, 하나 이상의 시스템 제어용 데이터를 상기 차량에 설치된 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템으로 전송하는 인터페이스부; 및 상기 인터페이스부로부터 상기 센서 신호를 하나 이상 전달받고, 상기 하나 이상의 센서 신호를 상기 하나 이상의 시스템 제어용 데이터로 변환한 후, 상기 인터페이스부를 통해 상기 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템에 전송하는 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 신호들을 처리 및 제공하는 신호 처리 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량 전자 제어 시스템들과 별도로 구성되거나 차량 전자 제어 시스템들 중 어느 하나의 차량 전자 제어 시스템의 ECU에 소프트웨어적으로 추가되는 신호 처리 장치에서 하나 이상의 센서 신호를 시스템 제어용 데이터로 변환하고, 이를 차량 전자 제어 시스템 각각의 ECU에 제공하기 때문에 차량 전자 제어 시스템 각각의 ECU에서 동일한 값의 시스템 제어용 데이터를 이용할 수 있고, 차량 전자 제어 시스템들에 대한 연계 제어의 정확성이 향상되는 효과가 있다.
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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 신호 처리 장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 신호 처리 장치는 메모리부(110), 인터페이스부(120) 및 신호 처리부(130)를 포함한다.
인터페이스부(110)는 차량에 설치된 하나 이상의 센서로부터 센서 신호를 각각 수신하여 신호 처리부(120)에 전달하고, 신호 처리부(120)로부터 하나 이상의 시스템 제어용 데이터를 수신하여 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템으로 전송한다. 여기서, 차량 전자 제어 시스템은 자동 브레이크 제어 시스템(ABS: Anti-lock Brake System), 전자 제어 현가 시스템(ECS: Electronic Controlled Suspension), 전자 제어 조향 시스템(EPS: Electric Power Steering) 및 능동 전륜 조향 시스템(AFS: Active Front Steering) 등이 있다.
또한, 인터페이스부(110)는 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템에서 전송한 시스템 제어용 데이터 요청 신호를 하나 이상 수신하여 신호 처리부(120)에 전달할 수도 있다.
신호 처리부(120)는 인터페이스부(110)로부터 센서 신호를 하나 이상 전달받고, 하나 이상의 센서 신호를 시스템 제어용 데이터로 각각 변환한 후, 인터페이스부(110)를 통해 하나 이상의 시스템 제어용 데이터를 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템에 전송한다. 여기서, 신호 처리부(120)는 하나 이상의 시스템 제어용 데이 터를 복수의 차량 전자 제어 시스템에 주기적으로 전송하거나, 인터페이스부(110)로부터 시스템 제어용 데이터 요청 신호를 하나 이상 전달받으면, 시스템 제어용 데이터 요청 신호를 전송한 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템에 하나 이상의 시스템 제어용 데이터를 각각 전송할 수 있다.
여기서, 신호 처리부(120)는 시스템 제어용 데이터 요청 신호를 전송한 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템에 하나 이상의 시스템 제어용 데이터를 각각 전송할 때에 차량 전자 제어 시스템별로 필요한 시스템 제어용 데이터를 분류하여 전송하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 능동 전륜 조향 시스템 및 전자 제어 조향 시스템에서 시스템 제어용 데이터 요청 신호를 각각 신호 처리 장치에 전송한 경우, 신호 처리부(120)는 하나 이상의 시스템 제어용 데이터에서 능동 전륜 조향 시스템에 필요한 시스템 제어용 데이터들과 전자 제어 조향 시스템에 필요한 시스템 제어용 데이터들을 구분하여 추출하고, 시스템별로 구분된 시스템 제어용 데이터들을 능동 전륜 조향 시스템 및 전자 제어 조향 시스템에 전송한다.
한편, 본 발명에서 신호 처리부(120)는 하나 이상의 센서 신호를 시스템 제어용 데이터로 각각 변환하여 메모리부(130)에 임시 저장하고, 메모리부(130)에 저장된 하나 이상의 시스템 제어용 데이터를 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템에 전송할 수도 있다.
메모리부(130)는 하나 이상의 시스템 제어용 데이터를 임시 저장한다.
상기와 같이 설명한 신호 처리 장치는 센서 신호를 시스템 제어용 데이터로 변환하고, 변환한 시스템 제어용 데이터를 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템에 제공하는 것을 전담하는 장치로써, 도 2와 같이 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템과 별도로 구성되거나, 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템 중 어느 하나의 차량 전자 제어 시스템의 ECU에 소프트웨어적으로 추가될 수 있다.
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.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 차량의 센서 신호 처리 분야에 적용되어, 차량 전자 제어 시스템들과 별도로 구성되거나 차량 전자 제어 시스템들 중 어느 하나의 차량 전자 제어 시스템의 ECU에 소프트웨어적으로 추가되는 신호 처리 장치에서 하나 이상의 센서 신호를 시스템 제어용 데이터로 변환하고, 이를 차량 전자 제어 시스템 각각의 ECU에 제공하기 때문에 차량 전자 제어 시스템 각각의 ECU에서 동일한 값의 시스템 제어용 데이터를 이용할 수 있고, 차량 전자 제어 시스템들에 대한 연계 제어의 정확성이 향상되는 효과를 발생하는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 신호 처리 장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 신호 처리 장치를 차량에 하드웨어적으로 구성하는 것을 예시적으로 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신호 처리 장치를 차량에 소프트웨어적으로 구성하는 것을 예시적으로 나타낸 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 인터페이스부 120: 신호 처리부
130: 메모리부

Claims (4)

  1. 차량의 센서 신호를 처리하는 장치에 있어서,
    상기 차량에 설치된 하나 이상의 센서로부터 상기 센서 신호를 각각 수신하고, 하나 이상의 시스템 제어용 데이터를 상기 차량에 설치된 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템으로 전송하는 인터페이스부; 및
    상기 인터페이스부로부터 상기 센서 신호를 하나 이상 전달받고, 상기 하나 이상의 센서 신호를 상기 하나 이상의 시스템 제어용 데이터로 변환한 후, 상기 인터페이스부를 통해 상기 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템에 전송하는 신호 처리부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 신호들을 처리 및 제공하는 신호 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터페이스부는 상기 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템에서 전송한 시스템 제어용 데이터 요청 신호를 하나 이상 수신하여 상기 신호 처리부에 전달하면, 상기 신호 처리부는 상기 인터페이스부를 통해 상기 하나 이상의 차량 전자 제어 시스템에 상기 하나 이상의 시스템 제어용 데이터를 각각 전송하는 것을 특징으로 하는 센서 신호들을 처리 및 제공하는 신호 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는 상기 하나 이상의 시스템 제어용 데이터를 상기 복수의 차량 전자 제어 시스템에 주기적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 센서 신호들을 처리 및 제공하는 신호 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 시스템 제어용 데이터를 임시 저장하는 메모리부
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 신호들을 처리 및 제공하는 신호 처리 장치.
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