KR101512522B1 - 차량의 휠속도 오류 검출장치 - Google Patents

차량의 휠속도 오류 검출장치 Download PDF

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Abstract

이 발명은 휠속도센서로부터 출력되는 구형파신호를 카운팅하여 휠속도 오류를 검출하는 장치에 관한 것이다.
이 발명에 따른 차량의 휠속도 오류 검출장치는, 마이크로제어유닛과 주문형 반도체회로로 이루어진다. 마이크로제어유닛은 전좌륜휠속도센서와 전우륜휠속도센서와 후좌륜휠속도센서와 후우륜휠속도센서 중 하나의 휠속도센서를 선택하는 제1휠선택부와, 제1휠선택부에서 선택된 휠속도센서로부터 출력되는 구형파신호를 카운팅하여 휠속도를 감지하는 제1바이너리카운터와, 제1바이너리카운터에서 감지된 휠속도에 따라 차량의 주행 안정성 향상 및 제동을 위한 연산을 수행하는 연산부를 포함한다. 주문형 반도체회로는 제1휠선택부가 선택한 휠속도센서를 선택하는 제2휠선택부와, 제2휠선택부에서 선택된 휠속도센서로부터 출력되는 구형파신호를 카운팅하여 휠속도를 감지하는 제2바이너리카운터와, 제1바이너리카운터에서 감지된 휠속도와 제2바이너리카운터에서 감지된 휠속도를 비교하여 그 오차가 임계값 이상이면 연산부에게 시스템오류신호를 출력하는 비교부를 포함한다.
휠속도센서, 카운터, 시스템페일, 구형파, ASIC

Description

차량의 휠속도 오류 검출장치 {apparatus for detecting fail of wheel velocity of a Vehicle}
본 발명은 차량의 휠속도 오류 검출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 휠에 장착된 휠속도센서들 중 안정적으로 구동하는 하나를 선택하여 상기 선택된 휠속도센서로부터 출력되는 구형파신호를 카운팅하여 휠속도 오류를 검출하는 장치에 관한 것이다.
최근의 차량에는 주행 안정성 향상 및 제동 안정성을 위하여 다양한 장치가 설치된다. 이러한 다양한 장치로서 휠의 슬립을 방지하기 위한 안티락브레이크 시스템(ABS: Anti-lock Brake System), 충돌제어시스템(TCS: Traction Control System) 및 차량 자세제어 시스템(ESP: Electronic Stability Program) 등이 있다.
이러한 장치들에는 차량의 정확한 휠속도가 입력되어야만 주행 안정성 향상 및 제동을 위한 정확한 연산이 가능하다. 통상적으로 휠속도센서 톤 휠(Tone Wheel)이 회전할 경우 센서가 휠의 티스(teeth)를 감지하여 구형파를 발생시킨다. 이러한 구형파는 일정한 주기로 발생되는 것이 아니고 해당 휠속도에 따라 다른 주기를 갖게 된다. 특히, 휠의 회전속도가 낮은 경우에 휠속도센서는 긴 주기의 구형파를 발생시킨다. 이렇게 휠속도센서에서 전송되는 다른 주기의 구형파는 마이크로제어유닛(MCU)으로 입력되고, 마이크로제어유닛(MCU)은 구형파의 턴온/턴오프 시점을 이용하여 휠속도를 측정한다.
이때, 마이크로제어유닛이 고장나면 잘못 연산된 휠속도 정보가 상술한 ABS, TCS, ESP 등의 시스템에 전달되어 차량의 안정성 및 제동에 치명적인 위험을 가할 수 있다. 이를 방지하기 위해 종래에는 2개의 마이크로제어유닛을 이용하여 휠속도 오류를 검출하였다.
도 1은 종래의 차량의 휠속도 오류 검출장치를 도시한 블록도이다.
차량의 4개의 바퀴에는 각각 휠속도센서가 장착되는데, 이는 왼쪽 앞바퀴에 장착된 전좌륜휠속도센서(111)와, 오른쪽 앞바퀴에 장착된 전우륜휠속도센서(112)와, 왼쪽 뒷바퀴에 장착된 후좌륜휠속도센서(113)와, 오른쪽 뒷바퀴에 장착된 후우륜휠속도센서(114)로 이루어진다.
전좌륜휠속도센서(111)와 전우륜휠속도센서(112)와 후좌륜휠속도센서(113)와 후우륜휠속도센서(114)에서 각각 출력되는 구형파신호는 제1마이크로제어유닛(120)의 휠속도연산부(121) 및 제2마이크로제어유닛(130)의 휠속도연산부(131)에 각각 입력되고, 각 휠속도연산부(121, 131)는 각각 독립적으로 각 바퀴들의 휠속도를 연산한다.
제1마이크로제어유닛(120)의 휠속도연산부(121)와 제2마이크로제어유닛(130) 의 휠속도연산부(131)에서 연산된 각 바퀴들의 휠속도 정보는 제1마이크로제어유닛(120)의 비교부(122)에 전달된다. 비교부(122)는 두 휠속도연산부(121, 131)로부터 입력된 각 바퀴들의 휠속도를 비교한다.
비교결과 두 휠속도연산부(121, 131)에서 각각 연산된 4개 바퀴들의 휠속도가 임계값 이상 차이가 나면 시스템페일판단부(123)는 마이크로제어유닛을 포함한 시스템에 오류가 발생했음을 판단하고 이를 외부로 알려줌으로써 운전자가 차량에 대해 적절한 정비를 받을 수 있도록 한다.
그러나, 상술한 휠속도 오류 검출장치는 2개의 마이크로제어유닛이 각각 독립적으로 휠속도를 연산하도록 설치되기 때문에 생산단가가 높고 마이크로제어유닛 주변에 다수의 소자들을 이용하여 회로를 구성해야 하기 때문에 부품수가 많아 생산공정이 복잡하다는 문제점이 있다. 또한, 마이크로제어유닛이 휠속도센서로부터 출력되는 구형파신호로부터 휠속도를 연산하여 그 결과로서 휠속도 오류를 판단하기 때문에 휠속도 오류를 판단하기까지 긴 시간이 소요되는 문제점이 있다.
이 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이발명의 목적은 하나의 카운터를 포함한 마이크로제어유닛과 별도의 주문형 반도체회로(ASIC; )로 제작된 바이너리카운터 및 비교기를 이용하고, 다수의 휠속도센서들 중 하나의 휠속도센서를 선택하여 그 선택된 휠속도센서로부터 제공되는 구형파신호를 카운팅함으로써 휠속도 오류를 검출하는 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 이루기 위한 이 발명에 따른 차량의 휠속도 오류 검출장치는, 전좌륜휠속도센서와 전우륜휠속도센서와 후좌륜휠속도센서와 후우륜휠속도센서로부터 차량의 휠속도를 검출하여 차량의 주행 안정성 향상 및 제동을 위한 연산을 수행하는 마이크로제어유닛과, 상기 마이크로제어유닛이 검출한 차량의 휠속도의 오류를 검출하는 주문형 반도체회로를 포함한 차량의 휠속도 오류 검출장치에 있어서,
상기 마이크로제어유닛은 상기 전좌륜휠속도센서와 전우륜휠속도센서와 후좌륜휠속도센서와 후우륜휠속도센서 중 하나의 휠속도센서를 선택하는 제1휠선택부와, 상기 제1휠선택부에서 선택된 휠속도센서로부터 출력되는 구형파신호를 카운팅하여 휠속도를 감지하는 제1바이너리카운터와, 상기 제1바이너리카운터에서 감지된 휠속도에 따라 차량의 주행 안정성 향상 및 제동을 위한 연산을 수행하는 연산부를 포함하고,
상기 주문형 반도체회로는 상기 제1휠선택부가 선택한 휠속도센서를 선택하는 제2휠선택부와, 상기 제2휠선택부에서 선택된 휠속도센서로부터 출력되는 구형파신호를 카운팅하여 휠속도를 감지하는 제2바이너리카운터와, 상기 제1바이너리카운터에서 감지된 휠속도와 상기 제2바이너리카운터에서 감지된 휠속도를 비교하여 그 오차가 임계값 이상이면 상기 연산부에게 시스템오류신호를 출력하는 비교부를 포함한 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 이 발명에 따르면 하나의 휠속도센서로부터 제공되는 구형파신호를 턴온/턴오프를 카운팅하고 그 카운팅 결과를 비교하여 휠속도 오류를 검출하기 때문에, 부품 수와 생산비용을 절감할 수 있다. 또한, 4개의 휠속도센서의 출력신호 중 하나를 선택하여 휠속도 오류를 검출하기 때문에 안정적인 휠속도 오류 검출이 가능해진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 이 발명에 따른 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
이 발명은 바이너리카운터를 이용하여 휠속도센서로부터 출력되는 구형파신호의 턴오프 또는 턴온을 카운팅하여 그 2개의 카운팅 결과를 비교함으로써 휠속도 오류를 검출한다. 또한, 각 바퀴에 장착된 휠속도센서 중 하나의 휠속도센서를 선택하여 하나의 바퀴에서 감지되는 휠속도의 오류를 검출함으로써 시스템의 안정성을 도모한다.
도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 차량의 휠속도 오류 검출장치의 구성 블록도이다.
차량의 4개의 바퀴에는 각각 휠속도센서가 장착되는데, 이는 왼쪽 앞바퀴에 장착된 전좌륜휠속도센서(111)와, 오른쪽 앞바퀴에 장착된 전우륜휠속도센서(112)와, 왼쪽 뒷바퀴에 장착된 후좌륜휠속도센서(113)와, 오른쪽 뒷바퀴에 장착된 후우륜휠속도센서(114)로 이루어진다.
이 발명에 따른 휠속도 오류 검출장치는 마이크로제어유닛(MCU)(210)과, 주문형 반도체회로(ASIC)(220)로 이루어진다.
마이크로제어유닛(210)은 전좌륜휠속도센서(111)와 전우륜휠속도센서(112)와 후좌륜휠속도센서(113)와 후우륜휠속도센서(114) 중 하나의 휠속도센서를 선택하는 제1휠선택부(211)와, 제1휠선택부(211)에서 선택된 휠속도센서로부터 출력되는 구형파신호를 카운팅하여 휠속도를 감지하는 제1바이너리카운터(212)와, 제1바이너리카운터(212)에서 감지된 휠속도에 따라 차량의 주행 안정성 향상 및 제동을 위한 연산을 수행하는 연산부(213)를 포함한다.
주문형 반도체회로(220)는 전좌륜, 전우륜, 후좌륜, 후우륜 중 하나를 선택하기 위한 선택기준값을 저장한 레지스터(221)와, 제1휠선택부(211)로부터 입력된 휠 선택신호와 레지스터(221)에 저장된 선택기준값을 이용하여 전좌륜 휠속도센 서(111)와 전우륜 휠속도센서(112)와 후좌륜 휠속도센서(113)와 후우륜 휠속도센서(114) 중 상기 제1휠선택부(211)와 동일한 휠속도센서를 선택하는 제2휠선택부(222)와, 제2휠선택부(222)에서 선택된 휠속도센서로부터 출력되는 구형파신호를 카운팅하여 휠속도를 감지하는 제2바이너리카운터(223)와, 상기 제1바이너리카운터(212)에서 감지된 휠속도와 상기 제2바이너리카운터(223)에서 감지된 휠속도를 비교하여 그 오차가 임계값 이상이면 상기 연산부(213)에 시스템오류신호를 출력하는 비교부(224)를 포함한다.
레지스터(221)에는 2비트의 선택기준값이 저장되는 바, 예컨대 2비트 레지스터의 저장값이 "00"이면 전우륜, "10"이면 전좌륜, "01"이면 후우륜, "11"이면 후좌륜을 각각 나타내며, 제2휠선택부(222)는 제1휠선택부(211)로부터 입력되는 휠 선택신호에 따라 전우륜, 전좌륜, 후우륜, 후좌륜 중 하나를 선택한다.
상술한 차량의 휠속도 오류 검출장치의 동작을 설명한다.
차량의 바퀴가 회전하면 각 바퀴에 장착된 휠속도센서들(111, 112, 113, 114)은 각 바퀴의 회전에 따른 구형파신호를 출력한다.
마이크로제어유닛(210)의 제1휠선택부(211)는 4개의 휠속도센서들 중 안정적으로 구동하는 하나의 휠속도센서를 선택하여 선택된 휠속도센서로부터 출력되는 구형파신호를 제1바이너리카운터(212)에게 전달하고, 제2휠선택부(222)가 동일한 휠속도센서를 선택하도록 휠 선택신호를 출력한다. 그러면, 제2휠선택부(222)는 휠 선택신호와 레지스터(221)에 저장된 선택기준값을 참조하여 휠속도센서를 선택하며 선택된 휠속도센서로부터 출력되는 구형파신호를 제2바이너리카운터(223)에게 전달한다.
그러면, 제1바이너리카운터(212)와 제2바이너리카운터(223)는 동일한 휠속도센서로부터 출력되는 구형파신호를 카운팅하여 휠속도를 검출하게 된다. 제1바이너리카운터(212)에서 검출된 휠속도는 연산부(213)에 전달되며, 연산부(213)는 해당 휠속도에 따라 차량의 주행 안정성 향상 및 제동을 위한 연산을 수행한다.
한편, 비교부(224)는 제1바이너리카운터(212)에서 검출된 휠속도와 제2바이너리카운터(223)에서 검출된 휠속도를 비교하여, 그 오차가 임계값 이상이면 상기 연산부(213)에게 시스템오류신호를 출력한다.
연산부(213)는 비교부(224)로부터 시스템오류신호가 입력되면, 시스템에 오류가 발생했음을 판단하고 페일세이프(failsafe)를 구동하며, 이를 외부로 알려줌으로써 운전자가 차량에 대해 적절한 정비를 받을 수 있도록 한다.
도 1은 종래의 차량의 휠속도 오류 검출장치를 도시한 구성 블록도,
도 2는 이 발명에 따른 차량의 휠속도 오류 검출장치를 도시한 구성 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
111 : 전좌륜휠속도센서 112 : 전우륜휠속도센서
113 : 후좌륜휠속도센서 114 : 후우륜휠속도센서
210 : 마이크로제어유닛 211 : 제1휠선택부
212 : 제1바이너리카운터 213 : 연산부
220 : 주문형 반도체회로 221 : 레지스터
222 : 제2휠선택부 223 : 제2바이너리카운터
224 : 비교부

Claims (3)

  1. 전좌륜휠속도센서와 전우륜휠속도센서와 후좌륜휠속도센서와 후우륜휠속도센서로부터 차량의 휠속도를 검출하여 차량의 주행 안정성 향상 및 제동을 위한 연산을 수행하는 마이크로제어유닛과, 상기 마이크로제어유닛이 검출한 차량의 휠속도의 오류를 검출하는 주문형 반도체회로를 포함한 차량의 휠속도 오류 검출장치에 있어서,
    상기 마이크로제어유닛은 상기 전좌륜휠속도센서와 전우륜휠속도센서와 후좌륜휠속도센서와 후우륜휠속도센서 중 하나의 휠속도센서를 선택하는 제1휠선택부와, 상기 제1휠선택부에서 선택된 휠속도센서로부터 출력되는 구형파신호를 카운팅하여 휠속도를 감지하는 제1바이너리카운터와, 상기 제1바이너리카운터에서 감지된 휠속도에 따라 차량의 주행 안정성 향상 및 제동을 위한 연산을 수행하는 연산부를 포함하고,
    상기 주문형 반도체회로는 상기 제1휠선택부가 선택한 휠속도센서를 선택하는 제2휠선택부와, 상기 제2휠선택부에서 선택된 휠속도센서로부터 출력되는 구형파신호를 카운팅하여 휠속도를 감지하는 제2바이너리카운터와, 상기 제1바이너리카운터에서 감지된 휠속도와 상기 제2바이너리카운터에서 감지된 휠속도를 비교하여 그 오차가 임계값 이상이면 상기 연산부에게 시스템오류신호를 출력하는 비교부를 포함한 것을 특징으로 하는 차량의 휠속도 오류 검출장치.
  2. 상기 제 1 항에 있어서, 상기 제1휠선택부는 상기 전좌륜휠속도센서와 전우륜휠속도센서와 후좌륜휠속도센서와 후우륜휠속도센서 중 가장 안정적으로 동작하는 휠속도센서를 선택하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠속도 오류 검출장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 주문형 반도체회로는 선택기준값을 저장하는 레지스터를 더 포함하고, 상기 제1휠선택부는 상기 제2휠선택부에게 휠 선택신호를 출력하며, 상기 제2휠선택부는 상기 선택기준값과 상기 휠 선택신호를 이용하여 휠속도센서를 선택하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠속도 오류 검출장치.
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