KR101282001B1 - 차량 센서 공유 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

차량에 설치된 센서 모듈을 통하여 측정된 센서 정보를 제어 유닛 상호간에 공유하는 차량 센서 공유 장치 및 방법에 관한 것으로, 가속도센서모듈로부터 가속도 측정값을 제공받는 제1제어유닛이 초기 상태의 수직 가속도와 다른 가속도에 대한 차이를 제거하기 위한 0점 보정을 수행하고, 0점 보정된 수직 가속도를 CAN 통신 모듈을 이용하여 제2제어유닛으로 전송한다.

3축 가속도센서, 제어유닛, 공유, 센서 정보

Description

차량 센서 공유 장치 및 방법{apparatus and method for sharing senor of automobile}

본 발명은 차량 센서 공유 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제어유닛 상호간에 센서 정보를 공유하는 차량 센서 공유 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 차량 상태를 획득하기 위한 각종 센서를 가지고 있으며, 이 센서로부터 얻은 센서 정보를 바탕으로 차량의 자세를 제어한다. 차량 센서의 종류는 여러 가지 존재하며 대표적으로 가속도를 측정하는 가속도 센서와 휠 속도를 측정하는 휠 속도 센서가 있다.

노면 상태에 따라 차량이 불안정하게 진동하는 것을 차단하기 위한 서스펜션 제어 유닛과 주행 상황에 따라 제동 상태를 적절하게 제어하는 제동 유닛을 차량에 탑재하여 차량 안정성을 확보하려는 연구 개발이 지속되어 왔다.

기존에는 차량에 탑재된 각각의 제어 유닛들이 주어진 제어 기능을 수행하는데 필요한 센서 정보를 개별적으로 제공받는다. 그러나 기존 제어유닛들이 제공받는 복수의 센서들에는 복수 제어유닛에서 공통적으로 사용하는 센서가 있음에도 불 구하고 서로 공유하지 않았기 때문에 동일 기능의 센서를 중복 구비할 수밖에 없어 제조비용의 증가 요인이 되었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 제어 유닛들이 센서 정보를 공유할 수 있는 차량 센서 공유 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 센서 공유 장치는, 차량의 종가속도와 횡가속도와 수직 가속도를 측정하는 3축 가속도 센서모듈과; 상기 3축 가속도센서모듈로부터 가속도 측정값을 제공받는 제1제어유닛과; 상기 제1제어유닛과 통신하는 제2제어유닛;을 포함하되, 상기 제1제어유닛은 초기 상태의 수직 가속도와 다른 가속도에 대한 차이를 제거하기 위한 0점 보정을 수행하고, 0점 보정된 수직 가속도를 상기 제2제어유닛으로 전송한다.

상기 제1제어유닛은 차량의 제동을 제어하며, 상기 제2제어유닛은 차체 높이을 제어한다.

상기 제1제어유닛과 상기 제2제어유닛 상호간 통신은 CAN 통신 모듈을 이용한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 센서 공유 방법은, 3축 가속도 센서모듈을 이용하여 차량의 종가속도와 횡가속도와 수직 가속도를 측정하는 단계; 상기 측정된 수직 가속도를 제공받는 단계; 상기 제1제어유닛에서 초기 상태의 수직 가속도와 다른 가속도의 차이를 제거하기 위한 0점 보정을 수행하는 단계; 상기 0점 보정된 수직 가속도를 제2제어유닛으로 전송하는 단계;를 포함한다.

상기 제1제어유닛은 차량의 제동을 제어하고 상기 제2제어유닛은 차체 높이를 제어하며, 상기 제1제어유닛과 상기 제2제어유닛 사이에 연결된 CAN 통신 모듈을 이용하여 0점 보정된 수직 가속도를 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 센서 공유 장치.

이상과 같이 본 발명은 어느 한 제어 유닛에서 얻은 센서 정보를 다른 제어 유닛에서도 사용할 수 있게 함으로서 동일 기능의 센서가 중복 설치되는 것을 미연에 방지할 수 있고, 이로써 차량에 설치되는 센서의 개수가 줄어들게 되므로 제조비용을 절감할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 센서 공유 장치를 첨부 도면에 따라 설명한다.

차량의 자세 제어를 통제하는 제어 유닛은 여러 가지 센서로부터 센서 정보를 제공받는다. 이러한 센서에는 3축 가속도 센서와 요레이트 센서가 포함된다.

3축 가속도 센서는, 도 1에 도시한 바와 같이, Y축 방향으로 작용하는 횡 가속도와 X축 방향으로 작용하는 종 가속도와, Z축 방향으로 작용하는 수직 가속도를 측정하는 역할을 한다. 요레이트 센서는 Z축의 회전 방향으로 작용하는 힘을 측정 한다.

본 발명에 따른 차량 센서 공유 장치는 차량의 제동을 제어하는 제동 ECU(이하 제동 제어유닛이라 한다)(30)과 차량의 서스펜션을 제어하는 서스펜션 ECU(서스펜션 제어유닛이라 한다)(60)가 상호간에 CAN 통신모듈(40)(50)을 이용하여 통신할 수 있다.

제동 제어유닛(30)에는 3축 가속도 센서모듈(10)과 요레이트 센서모듈(20)이 연결된다. 3축 가속도 센서모듈(10)은 차량 중심에 대해 X축 방향의 종 가속도와 Y축 방향의 횡 가속도와 Z축 방향의 수직 가속도를 각각 측정하고, 측정된 센서 정보를 제동 제어유닛(30)에 제공한다. 요레이트 센서모듈(20)은 Z축의 요레이트를 측정하여 제동 제어유닛(30)에 제공한다.

서스펜션 제어유닛(60)은 차체 높이를 안정적으로 제어하는데 있어 차체의 수직 가속도에 대한 센서 정보를 필요로 한다. 그런데 서스펜션 제어유닛(60)에 이러한 차체의 수직 가속도를 측정하는 수직 가속도 센서가 연결되어 있지 않으며, 이에 따라 서스펜션 제어 유닛(60)은 자체적으로 수직 가속도를 얻지 못하며 그 대신 다른 제어유닛 예를 들어 제동 제어유닛(30)으로부터 제공받는다. 이때 제동 제어유닛(30)과 서스펜션 제어유닛(60)은 상호 CAN 통신모듈(40)(50)을 이용하여 센서 정보를 전달한다.

3축 가속도 센서모듈(30)에 대한 스펙은 제조회사에서 미리 정해진다. 초기 상태에서 3축 가속도 센서모듈(10)에서 출력하는 종가속도, 횡 가속도, 수직 가속도에 대응하는 센서 전압은 각각 미리 설정된다. 예를 들어 초기 상태의 횡가속도 가 0G 이고 초기 상태의 종가속도가 0G 이며 초기 상태의 수직 가속도가 1G일 때 그에 대응하여 2.5V를 각각 출력하도록 정해진다. 이와 같이 초기 상태에서 3축 가속도 센서모듈(10)에서 출력하는 각 축의 측정값에 대한 전압은 동일할지라도 그 각 축에 작용하는 가속도가 다를 수 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 초기 상태에서 Z축 가속도는 0G에서 -1G 만큼 0점이 편향되어 있는데, 이것은 X 축 방향과 Y축 방향의 종 가속도와 횡 가속도가 0G에서 0점이 맞추어진 것과 비교하여 차이가 있다. 따라서 3축 가속도 센서모듈(10)에서 측정되는 수직 가속도를 이용하기 위해서는 0점 보정이 요구된다. 제동 제어유닛(30)은 센서 스펙에 따라 정해지는 수직 각속도의 편향된 정도에 대한 정보를 사전에 저장해 두고, 이러한 정보를 바탕으로 3축 가속도 센서모듈(10)로부터 제공되는 수직 가속도의 측정값을 보정한다.

또한 제동 제어유닛(30)은 서스펜션 제어유닛(60)에서 수직 가속도에 대한 정보를 공유할 수 있도록 0점 보정된 수직 가속도에 대응하는 측정값을 CAN 통신모듈(40)(50)을 통하여 전송한다. 서스펜션 제어유닛(60)은 0점 보정된 수직 가속도를 이용하여 차체 높이를 안정적으로 제어할 수 있다.

이하 본 발명에 따른 차량 센서 공유 방법을 설명한다.

먼저 3축 가속도 센서모듈(10)에서 측정되는 각 축의 측정값이 제동 제어유닛(30)에 제공된다(100). 제동 제어유닛(30)은 각 축의 측정값에 대한 신호를 추출하고(101), 추출된 신호에 대해 온도에 따른 오차를 제거하기 위한 온도보상 로직을 이용하여 보정한다(102). 그런 다음 제동 제어유닛(30)이 수직 가속도에 대하여 0점 보정을 위해 사전 저장한 편향 정도에 대한 정보를 바탕으로 수직 가속도를 0 점 보정하고, 이렇게 보정된 수직 가속도에 대한 정보를 인코딩하여 데이터 포맷을 생성한다(103). 그런 다음 셍성된 데이터 포맷은 CAN 통신모듈(40)(50)을 통해 서스펜션 제어유닛(60)으로 전송한다(104). 서스펜션 제어유닛(60)이 0점 보정된 수직 가속도를 이용하여 차체 높이를 적절하게 유지하는 제어 동작을 수행한다.

도 1은 일반적인 센서들의 측정 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 센서 공유 장치의 블록도이다.

도 3은 본 발명에 따른 3축 가속도 센서에서 각 축의 센서 특성을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 센서 공유 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 3축 가속도 센서모듈

20 : 요레이트 센서 모듈

30 : 제동 제어유닛

40, 50 : CAN 통신모듈

60 : 서스펜션 제어유닛

Claims (5)

1. 차량의 종가속도와 횡가속도와 수직 가속도를 측정하는 3축 가속도 센서모듈과;

   상기 3축 가속도센서모듈로부터 가속도 측정값을 제공받는 제1제어유닛과;

   상기 제1제어유닛과 통신하는 제2제어유닛;을 포함하되,

   상기 제1제어유닛은 초기 상태의 수직 가속도와 다른 가속도에 대한 차이를 제거하기 위한 0점 보정을 수행하고, 0점 보정된 수직 가속도를 상기 제2제어유닛으로 전송하는 차량 센서 공유 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1제어유닛은 차량의 제동을 제어하며, 상기 제2제어유닛은 차체 높이을 제어하는 차량 센서 공유 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1제어유닛과 상기 제2제어유닛 상호간 통신은 CAN 통신 모듈을 이용하는 차량 센서 공유 장치.
4. 3축 가속도 센서모듈을 이용하여 차량의 종가속도와 횡가속도와 수직 가속도를 측정하는 단계;

   상기 측정된 수직 가속도를 제공받는 단계;

   제1제어유닛에서 초기 상태의 수직 가속도와 다른 가속도의 차이를 제거하기 위한 0점 보정을 수행하는 단계;

   상기 0점 보정된 수직 가속도를 제2제어유닛으로 전송하는 단계;를 포함하는 차량 센서 공유 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제1제어유닛은 차량의 제동을 제어하고 상기 제2제어유닛은 차체 높이를 제어하며,

   상기 제1제어유닛과 상기 제2제어유닛 사이에 연결된 CAN 통신 모듈을 이용하여 0점 보정된 수직 가속도를 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 센서 공유 방법.

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