KR101562427B1 - 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서 신호 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량에 탑재되는 휠 센서의 사이클 타임을 줄일 수 있고 휠 정보 손실(missing)을 방지하며 휠 정보 손실을 보상하기 위해 설치되는 추가 보정 로직을 생략할 수 있는 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서 신호 처리 방법에 관한 것으로, 스마트 휠 센서 신호 처리 방법은, 차량의 휠의 회전 방향에 따라 그리고 홀 센서와 톤 휠 간의 거리 변화에 따라 다른 출력 신호를 내보내는 스마트 휠 센서의 신호 처리 방법에 있어서, 스마트 휠 센서에서 출력되는 펄스를 수신하는 단계와, 펄스의 상승 에지 발생 시점에서의 인터럽트 발생을 차단하는 단계와, 펄스의 하강 에지 발생 시점에서 입력 캡처 인터럽트를 발생시키는 단계와, 입력 캡처 인터럽트에 기초하여 상승 에지 발생 시점에 대한 제1 시간 값과 하강 에지 발생 시점에 대한 제2 시간 값을 레지스터에서 독출하는 단계와, 레지스터에서 독출한 제1 시간 값과 제2 시간 값에 기초하여 스마트 휠 센서의 출력 신호를 디코딩하는 단계를 포함한다.

Description

레지스터를 이용한 스마트 휠 센서 신호 처리 방법{METHOD OF SMART WHEEL SENSOR SIGNAL PROCESSING USING REGISTER}
본 발명은 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서 신호 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 차량에 탑재되는 휠 센서의 사이클 타임을 줄일 수 있고 휠 정보 손실(missing)을 방지하며 휠 정보 손실을 보상하기 위해 설치되는 추가 보정 로직을 생략할 수 있는 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서 신호 처리 방법에 관한 것이다.
차량의 휠 속도를 정확히 측정하는 것은 브레이크 시스템을 개발하는데 있어서 중요한 요소 중 하나이다. 휠 정보가 왜곡되거나 손실되면 브레이크 시스템은 제 기능을 못하거나 오동작을 하게 되고, 그에 의해 큰 사고나 인명 피해를 유발할 수 있다.
기존 액티브 휠 스피드 센서(Active Wheel Speed Sensor)는 차량의 속도를 계산할 수 있으나 차량의 주행 방향을 계산할 수 없으므로 이를 이용하여 자동주차 시스템(SPAS: Smart Parking Assistance System) 기능을 구현하는 데에는 한계가 있다.
종래의 액티브 휠 스피드 센서의 일례가 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0025698호에 개시되어 있다. 이 공보의 차량 속도 측정 방법 및 장치에서는 차량 속도 측정 시 톤 휠의 오차로 인한 측정 편차를 감소시켜서 더욱 정확하게 차량 속도를 측정할 수 있음을 개시한다. 이를 위해, 전술한 차량 속도 측정 방법에서는, 차륜에 장착된 톤 휠 센서로부터 펄스 신호를 수신하고, 펄스 신호의 적어도 두 주기 동안의 펄스 수를 이용하여 차륜의 회전 속도를 계산하며, 차륜의 회전 속도에 기초하여 차량의 속도를 측정하도록 구성된다. 그러나, 전술한 공보에 개시된 종래 기술은 두 주기 동안의 펄스를 이용하여 차량의 속도를 측정하므로, 상대적으로 센서의 사이클 타임(Cycle time)이 길어지는 단점이 있다.
최근, 스마트 액티브 휠 스피드 센서(이하, 간략히 스마트 휠 센서라고 함)에 대한 다양한 연구가 진행 중이다. 스마트 휠 센서는 차량의 속도와 방향 정보 등을 제공하므로, 이러한 스마트 휠 센서의 차량 속도와 방향 정보를 자동주차 시스템에 이용할 수 있다.
그러나, 스마트 휠 센서를 자동주차 시스템 등에 적용하는 경우, 기존의 스마트 휠 센서의 신호 처리 방법에서는 상대적으로 처리 속도나 응답 시간이 지연되는 단점이 있다. 그것은 스마트 휠 센서가 속도 정보 및 방향 정보와 함께 센서 장착 상태 정보를 출력하므로 기존의 액티브 휠 센서보다 2배 이상의 주파수로 신호를 출력하게 되는데, 이때 신호 처리 시스템에서는 스마트 휠 센서의 일부 출력 신호를 손실(Missing)하는 경우가 자주 발생하기 때문이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0025698호(2012.03.16)
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 차량 속도와 방향 정보를 제공하는 스마트 휠 센서의 출력 펄스의 상승 에지에 대한 인터럽트를 제거하고, 하강 에지에 대한 인터럽트만을 발생시키면서, 상승 에지와 하강 에지 발생 시점에 대한 시간 정보를 제어부(차량 전자제어장치 등)의 레지스터에 저장하여 이용함으로써 센서의 사이클 타임(Cycle time)을 줄일 수 있고 휠 정보 손실(Missing)을 방지하며 휠 정보 손실을 고려한 추가 보정로직을 생략할 수 있는 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서 신호 처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서 신호 처리 방법은, 차량의 휠의 회전 방향에 따라 그리고 홀 센서와 톤 휠 간의 거리 변화에 따라 다른 출력 신호를 내보내는 스마트 휠 센서의 신호 처리 방법에 있어서, 스마트 휠 센서에서 출력되는 펄스를 수신하는 단계; 펄스의 상승 에지 발생 시점에서의 인터럽트 발생을 차단하는 단계; 펄스의 하강 에지 발생 시점에서 입력 캡처 인터럽트를 발생시키는 단계; 입력 캡처 인터럽트에 기초하여 상승 에지 발생 시점에 대한 제1 시간 값과 하강 에지 발생 시점에 대한 제2 시간 값을 레지스터에서 독출하는 단계; 및 레지스터에서 독출한 제1 시간 값과 제2 시간 값에 기초하여 스마트 휠 센서의 출력 신호를 디코딩하는 단계;를 포함한다.
일 실시예에서, 출력 신호를 디코딩하는 단계는, 레지스터에서 독출한 n(n은 1 이상의 임의의 자연수)번째 펄스의 제2 시간 값에서 n번째 펄스의 제1 시간 값을 뺀 값을 토대로 차량 방향 정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 출력 신호를 디코딩하는 단계는, 레지스터에서 독출한 n+1번째 상승 에지 시간 값에서 n번째 상승 에지 시간 값을 뺀 값을 토대로 차량 속도 정보를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 출력 신호를 디코딩하는 단계는, 레지스터에서 독출한 제1 시간 값과 제2 시간 값에 기초하여 홀 센서와 톤 휠 간에 에어 갭(Air-gap)이 기준 범위를 초과하여 자속 밀도 변화량이 적게 발생한 경우에 해당하는 에어갭 경보 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 출력 신호를 디코딩하는 단계는, 레지스터에서 독출한 제1 시간 값과 제2 시간 값에 기초하여 홀 센서와 톤 휠 간에 에어 갭(Air-gap)이 기준 범위를 초과하여 자속 밀도 변화량이 정상 상태일 때보다 자속의 변화는 적고, 휠 속도는 정상 출력인 경우에 해당하는 이엘(EL) 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 출력 신호를 디코딩하는 단계는, 레지스터에서 독출한 제1 시간 값과 제2 시간 값에 기초하여 홀 센서와 톤 휠 간에 에어 갭(Air-gap)이 정상 출력으로 판단될 때, 미리 설정된 펄스 길이에 따라 오른쪽 회전 방향 또는 왼쪽 회전 방향에 해당하는 디알(DR: Direction of rotation) 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 출력 신호를 디코딩하는 단계는, 레지스터에서 독출한 제1 시간 값과 제2 시간 값에 기초하여 톤 휠이 정지한 경우에 해당하는 정지(Stand-still) 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 레지스터는 차량의 전자제어장치나 마이크로 컨트롤 유닛에 구비된 홀드 레지스터를 포함한다.
본 발명에 의하면, 차량 속도와 방향 정보를 제공하는 스마트 휠 센서의 출력 펄스의 상승 에지에 대한 인터럽트를 차단하고, 하강 에지에 대한 인터럽트를 발생시키면서 상승 에지와 하강 에지에 대한 시간 정보를 제어부의 레지스터에서 독출하여 저장하고 이를 이용하여 스마트 휠 센서의 출력 신호를 디코딩함으로써 센서의 사이클 시간(Cycle Time)을 줄일 수 있는 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서 신호 처리 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기존의 액티브 휠 속도 센서(Active Wheel Speed Sensor)의 신호 처리 방법으로 스마트 휠 센서의 신호를 처리할 때 발생하는 문제점을 제거하는 효과를 제공한다. 즉, 기존 방법으로 스마트 휠 센서의 출력 펄스를 처리하면 본 발명에 비해 2배의 인터럽트가 발생하고, 그에 의해 인터럽트 처리 시간이 늘어나 제어부에 부담을 주며, 센서의 처리 속도 증가 시 사이클 타임에 악영향을 준다. 하지만, 본 발명은 기존 방법과 달리 인터럽트 발생을 반으로 줄임으로써 기존 방법에서의 문제점을 개선하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 제어부의 처리 속도가 고속화에 되는 경우에도 기존 방법에 비해 인터럽트 간격을 2배 이상 증가시킴으로써 휠 정보 손실(Missing) 환경을 미연에 제거할 수 있고, 그에 의해 휠 정보 손실을 보상하기 위한 별도의 보정 로직을 부가할 필요가 없다. 다시 말해서, 스마트 휠 센서의 방향 정보는 약 45㎲의 시간 동안 발생하는 펄스의 상승 에지와 하강 에지를 감지하여 인식하게 되는데 종래의 스마트 휠 센서 신호 처리 방법에서는 제어부의 처리 속도가 증가하거나 혹은 제어부의 성능이 좋지 않거나 상태가 나쁜 경우에 인터럽트를 놓치는 경우가 종종 발생하게 되므로 이를 보완하여 SPAS의 신뢰성을 확보하기 위해 별도의 보정 로직을 추가해야 하였지만, 본 발명에서는 약 45㎲의 짧은 시간 동안에 발생하는 펄스의 상승 에지와 하강 에지 모두에서 인터럽트를 발생시킬 필요가 없으므로 실질적으로 인터럽트를 놓치는 문제를 완전히 해소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 스마트 액티브 휠 스피드 센서(스마트 휠 센서라고 함)의 출력 신호에 대한 실측 파형과 종래의 액티브 휠 스피드 센서(액티브 휠 센서라고 함)의 출력 신호에 대한 실측 파형을 대비하여 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 스마트 휠 센서와 액티브 휠 센서의 출력 신호를 톤 휠의 마그네틱 신호에 대응하여 나타낸 파형도.
도 3은 본 발명의 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서 신호 처리 방법의 순서도.
도 4는 도 3의 신호 처리 방법의 작동 원리를 설명하기 위한 파형도.
도 5는 본 발명의 스마트 휠 센서 신호 처리를 위한 변환 회로.
도 6은 도 3의 신호 처리 방법에서의 스마트 휠 센서의 에어갭 경보 신호, 이엘(EL) 신호, 디알(DR) 신호에 대한 디코딩 과정을 설명하기 위한 파형도.
도 7은 도 3의 신호 처리 방법에서의 톤 휠의 정지 신호에 대한 디코딩 과정을 설명하기 위한 파형도.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되므로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면 복수의 형태를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 스마트 액티브 휠 스피드 센서(스마트 휠 센서라고 함)의 출력 신호에 대한 실측 파형과 종래의 액티브 휠 스피드 센서(액티브 휠 센서라고 함)의 출력 신호에 대한 실측 파형을 대비하여 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 스마트 휠 센서와 액티브 휠 센서의 출력 신호를 톤 휠의 마그네틱 신호에 대응하여 나타낸 파형도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 스마트 휠 센서(SAWSS)의 파형은 기존의 액티브 휠 센서(AWSS)의 파형의 약 2배의 주파수를 구비한다.
좀더 구체적으로 설명하면, 기존의 액티브 휠 센서는 휠의 회전 방향과 관계없이 휠이 회전하면서 속도에 따라 휠의 에지(Edge) 발생 간격이 다른 구형파를 발생시킨다. 이러한 액티브 휠 센서의 마그네틱 신호(Magnetic Signal)에 따른 출력 신호(AWSS Output Signal)를 나타내면 도 2의 (a)와 같다.
한편, 본 실시예의 스마트 휠 센서는 휠의 회전 방향에 따라 일정한 간격의 펄스 길이(Pulse Length, Lp)를 갖는 구형파를 발생시킨다. 즉, 스마트 휠 센서는 액티브 휠 센서와 달리 에지 발생 시 한 주기의 펄스를 발생시켜 동일한 속도에서 액티브 휠 센서에 비해 2배의 주파수 파형을 가진 구형파를 발생시킨다. 스마트 휠 센서의 펄스 길이를 통해 차량 바퀴의 방향 정보와 상태 정보를 알 수 있다. 이러한 스마트 휠 센서의 마그네틱 신호에 따른 출력 신호(SAWSS Output Signal)를 나타내면 도 2의 (b)와 같다.
도 3은 본 발명의 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서 신호 처리 방법의 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서 신호 처리 방법(이하, 간략히 휠 센서 신호 처리 방법이라 함)은 우선 차량의 휠의 회전 방향에 따라 그리고 홀 센서와 톤 휠 간의 거리 변화에 따라 다른 출력 신호를 내보내는 스마트 휠 센서에 연결되는 신호 처리 시스템에서 스마트 휠 센서에서 출력되는 펄스를 수신한다(S31). 펄스는 구형파에 대응한다.
다음, 펄스의 상승 에지 발생 시점에서의 인터럽트 발생을 차단한다(S32). 펄스의 상승 에지 발생 시점에서의 인터럽트를 생략함으로써 제어부(신호 처리 시스템 등)의 처리 속도에 비해 상대적으로 빠른 주파수의 파형이나 제어부의 설치 환경(차량 등)에 의해 휠 센서의 출력 신호를 손실하는 것을 방지할 수 있다.
레지스터는 차량의 전자제어장치에 구비되어 스마트 휠 센서의 출력 신호를 임시 저장할 수 있는 수단이나 이러한 수단에 상응하는 기능을 수행하는 저장부일 수 있다. 본 실시예에서, 레지스터는 마이크로 컨트롤 유닛 등에 구비되는 홀드 레지스터인 것이 바람직하다. 물론, 홀드 레지스터에 대응하는 별도의 저장부를 이용할 수 있지만, 그 경우 추가적인 회로 구성 등으로 인한 비용 상승을 감안하여야 한다.
다음, 펄스의 하강 에지 발생 시점에서 입력 캡처 인터럽트를 발생시킨다(S33). 입력 캡처 인터럽트는 기본적으로 에지 발생 시점을 저장하기 위한 것이다.
다음, 입력 캡처 인터럽트에 기초하여 상기의 하강 에지 발생 시점에 대한 제2 시간 값을 레지스터(홀드 레지스터 등)에서 독출하고, 하강 에지 발생 시점 이전에 레지스터에 기저장되어 있는 상승 에지 발생 시점에서의 제1 시간 값을 레지스터에서 독출한다(S34).
제1 시간 값은 레지스터의 종류나 구조에 따라 제2 시간 값이 저장된 영역에서 미리 설정된 상대적인 저장 영역에 저장된다. 예컨대, FIFO(First In First Out) 구조의 저장부에서 제2 시간 값은 제1 시간 값이 직전에 저장되어 있던 제1 영역에 저장되고, 제1 시간 값은 제1 영역에서 제2 영역으로 이동하여 저장될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 제1 시간 값은 제1 홀드 레지스터에 저장되고, 제2 시간 값은 제1 홀드 레지스터와 병렬로 배치된 제2 홀드 레지스터에 저장될 수 있다.
다음으로, 레지스터로부터 독출한 제1 시간 값과 제2 시간 값에 기초하여 스마트 휠 센서의 출력 신호를 디코딩한다(S35). 스마트 휠 센서의 출력 신호를 디코딩하여 차량의 속도 및 방향 정보와 센서의 장착 상태 정보를 출력하는 과정에 대하여는 아래에서 상세히 설명될 것이다.
도 4는 도 3의 신호 처리 방법의 작동 원리를 설명하기 위한 파형도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 차량에 탑재된 제어부에서 스마트 휠 센서의 출력 신호를 디코딩하여 차량의 속도 및 방향 정보를 출력할 수 있다.
좀더 구체적으로 설명하면, 제어부는 스마트 휠 센서(SAWSS)에서 출력되는 펄스를 수신하고, 수신한 제1 펄스의 상승 에지(raising edge)에서 인터럽트의 발생을 차단한다. 그리고, 제어부는 펄스의 하강 에지(falling edge)에서 입력 캡처 인터럽트를 발생시키고, 입력 캡터 인터럽트에 기초하여 상승 에지의 발생 시점에 대한 제1 시간 값(A)과 하강 에지의 발생 시점에 대한 제2 시간 값(A′)을 제어부의 홀드 레지스터에서 독출하여 소정의 저장부에 저장한다.
유사하게, 제1 펄스에 이어지는 펄스들에 대하여 제1 펄스와 동일한 방법으로 상승 에지에서는 인터럽트의 발생을 차단하고, 하강 에지에서는 입력 캡처 인터럽트를 발생시키며, 각 입력 캡처 인터럽트에 기초하여 상승 에지 및 하강 에지의 발생 시점에 대한 시간 값(B, B′, C, C′, D, D′, E, E′, F, F′)을 순차적으로 각각 저장할 수 있다.
스마트 휠 센서의 출력 신호를 디코딩하여 차량 방향 정보를 출력하기 위해, 제어부는 레지스터에 저장된 n(n은 1 이상의 임의의 자연수)번째 펄스의 제2 시간 값에서 n번째 펄스의 제1 시간 값을 뺀 값을 토대로 차량 방향 정보를 출력한다. 즉, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 제어부는 상승 에지에서 발생한 제1 시간 값을 이용하여 시간 계산에 사용하고, 하강 에지에서 발생한 시간은 상승 에지에서 발생한 시간과의 차이를 계산함으로써 차량의 방향 정보에 대해 디코딩할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 상승 에지의 캡처 타임 및 오버플로우 카운트를 저장하고, 상승 에지와 하강 에지의 캡처 타임의 차이를 이용하여 입력 신호를 디코딩할 수 있다.
또한, 스마트 휠 센서의 출력 신호를 디코딩하여 차량 속도 정보를 출력하기 위해, 제어부는 레지스터에 저장된 n+1번째 상승 에지 시간 값에서 n번째 상승 에지 시간 값을 뺀 값을 토대로 차량 속도 정보를 출력한다. 즉, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 제어부는 스마트 휠 센서의 출력 신호를 디코딩한 후 속도 계산에 사용할 펄스로 변환할 수 있다. 본 실시예에 의하면, 제어부는 제1 펄스의 상승 에지의 시간 값(A)과 제1 펄스에 이어지는 제2 펄스의 상승 에지의 시간 값(B)이 각각 상승 에지와 하강 에지를 형성하는 제2 펄스를 생성하고, 제2 펄스를 이용하여 차량의 속도를 계산한다.
제어부는 다음의 수학식 1에 따라 차량의 속도를 계산할 수 있다.
Figure 112012093053861-pat00001
수학식 1에서, Distance는 바퀴의 원주(Radius)나 톤 휠(Tone Wheel)의 톱니(Teeth)의 개수이고, Time은 한 개의 톱니가 움직였을 때 발생한 시간이다.
차량의 톤 휠이 회전하면, 스마트 휠 센서는 톤 휠의 이동 속도와 방향에 따라 소정 형태의 펄스를 발생시키고, 제어부는 스마트 휠 센서의 펄스 신호를 토대로 차량의 이동 방향과 일정 시간 동안 바퀴가 이동한 거리를 계산할 수 있다.
도 5는 본 발명의 스마트 휠 센서 신호 처리를 위한 변환 회로도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 제어부(차량의 전자제어장치 등)는 스마트 휠 센서의 출력 신호를 적절하게 수신하기 위한 수단을 구비할 수 있다.
예를 들어, 스마트 휠 센서(SAWSS)는 약 0.7~1.4㎃ 정도의 신호를 출력하므로, MCU(Micro Control Unit) 등의 제어부에서는 스마트 휠 센서의 신호를 입력단에 설치된 비교기(OP-Amp)를 통해 제어부에서 인식가능한 전압의 출력 신호(Output Signal)로 변환할 수 있다.
도 6은 도 3의 신호 처리 방법에서의 에어갭 경보 신호, 이엘(EL) 신호, 디알(DR) 신호에 대한 디코딩 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 신호 처리 방법이 채용된 제어부에서는 스마트 휠 센서의 출력 신호를 디코딩하여 출력 신호에 담긴 정보를 인식한다. 출력 신호는 스마트 휠 센서에서 출력되는 펄스 또는 구형파이거나 이 펄스를 적절히 변환한 펄스(도 4의 (b) 참조)일 수 있다. 출력 신호는 휠의 회전 방향에 따라 그리고 홀 센서(Hall Sensor)와 톤 휠(Tone Wheel) 간의 거리 변화에 따라 다른 형태(펄스 길이 등)를 구비하며, 제어부는 이러한 출력 신호에 기초하여 차량의 속도 외에 차량의 전진 또는 후진 방향과 에어갭 경보 정보, 이엘 정보, 톤 휠의 정지 정보 등을 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부는 하강 에지 발생 시점에 레지스터로부터 독출한 제1 시간 값과 제2 시간 값에 기초하여 홀 센서와 톤 휠 간에 에어 갭(Air-gap)이 기준 범위를 초과하여 자속 밀도 변화량이 적게 발생한 경우에 해당하는 에어갭 경보 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 소정의 내부 센서(Internal Sensor)의 기준 펄스에 기초하여 스마트 휠 센서의 출력 신호에서 펄스 길이(ta)가 약 45㎲인 펄스가 일정 시간 이상 출력될 때, 에어갭 경보 신호를 출력할 수 있다.
또한, 제어부는 제1 시간 값과 제2 시간 값에 기초하여 홀 센서와 톤 휠 간에 에어 갭(Air-gap)이 정상 출력으로 판단될 때, 미리 설정된 펄스 길이에 따라 톤 휠의 오른쪽 회전 또는 왼쪽 회전에 해당하는 디알(DR: Direction of rotation) 신호를 출력한다. DR 신호는 톤 휠의 오른쪽 회전(DR-R)과 왼쪽 회전(DR-L)으로 구분하여 표시되어 있다.
예를 들어, 제어부는 스마트 휠 센서의 출력 신호에서 펄스 길이(tb)가 약 90㎲인 펄스가 일정 시간 또는 일정 개수 이상 출력될 때, 톤 휠의 왼쪽 회전에 해당하는 DR-L 신호를 출력할 수 있다. 또한, 제어부는 스마트 휠 센서의 출력 신호에서 펄스 길이(tc)가 약 180㎲인 펄스가 적어도 하나 이상 출력될 때, 톤 휠의 오른쪽 회전에 해당하는 DR-R 신호를 출력할 수 있다.
또한, 제어부는 제1 시간 값과 제2 시간 값에 기초하여 홀 센서와 톤 휠 간에 에어 갭(Air-gap)이 기준 범위를 초과하여 자속 밀도 변화량이 정상 상태일 때보다 자속의 변화는 적지만, 휠 속도는 정상 출력인 경우에 해당하는 이엘(EL) 신호를 출력할 수 있다. EL 신호는 DR 신호와 조합되어 출력될 수 있다.
예를 들어, 제어부는 스마트 휠 센서의 출력 신호에서 펄스 길이(td)가 약 360㎲인 펄스가 적어도 하나 이상 출력될 때, 자속의 변화는 적지만 휠 속도는 정상이고 톤 휠이 왼쪽으로 회전하는 것을 나타내는 DR-L & EL 신호를 출력할 수 있다. 또한, 제어부는 스마트 휠 센서의 출력 신호에서 펄스 길이(te)가 약 720㎲인 펄스가 일정 시간 또는 일정 개수 이상 출력될 때, 자속의 변화는 적지만 휠 속도는 정상이고 톤 휠이 오른쪽으로 회전하는 것을 나타내는 DR-R & EL 신호를 출력할 수 있다.
도 7은 도 3의 신호 처리 방법에서의 톤 휠의 정지 신호에 대한 디코딩 과정을 설명하기 위한 파형도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 신호 처리 방법이 채용된 제어부는, 스마트 휠 센서의 출력 신호를 처리할 때, 하강 에지 발생 시점에 레지스터에서 독출한 제1 시간 값과 제2 시간 값에 기초하여 톤 휠이 정지한 경우에 해당하는 정지(Stand-still) 신호를 출력할 수 있다.
예를 들어, 제어부는 펄스 길이가 미리 설정된 길이(예컨대, 1.44㎳)를 갖거나 인접한 두 펄스의 간격이 미리 설정된 시간이나 간격(Tstop, 737㎳)을 갖는 경우에 톤 휠이 정지한 경우로 인식하고 정지 신호를 출력할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 스마트 휠 센서로부터 입력되는 신호(SAWSS Signal)에 에지가 발생하면, 기존의 제어부에서는 모든 에지에 대하여 인터럽트를 발생시킴으로써 스마트 휠 센서의 출력 신호의 주파수와 제어부의 처리 속도와의 차이로 인해 휠 정보를 손실하는 경우가 자주 발생하였지만, 본 실시예에 따른 신호 처리 방법을 이용하는 제어부에서는 스마트 휠 센서의 출력 신호의 상승 에지에서의 인터럽트 발생을 차단 또는 중지하고 출력 신호의 하강 에지에서만 인터럽트를 발생시킴으로써 휠 정보의 손실 발생을 방지할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경, 치환, 수정이 가능할 것이며, 이러한 변경, 치환, 수정 등은 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 차량의 휠의 회전 방향에 따라 그리고 홀 센서와 톤 휠 간의 거리 변화에 따라 다른 출력 신호를 내보내는 스마트 휠 센서의 신호 처리 방법에 있어서,
    상기 스마트 휠 센서에서 출력되는 펄스를 수신하는 단계;
    상기 펄스의 상승 에지 발생 시점에서의 인터럽트 발생을 차단하는 단계;
    상기 펄스의 하강 에지 발생 시점에서 입력 캡처 인터럽트를 발생시키는 단계;
    상기 입력 캡처 인터럽트에 응답하여 상기 상승 에지 발생 시점에 대한 제1 시간 값과 상기 하강 에지 발생 시점에 대한 제2 시간 값을 레지스터에서 독출하는 단계; 및
    상기 제1 시간 값과 상기 제2 시간 값에 기초하여 상기 스마트 휠 센서의 출력 신호를 디코딩하는 단계;를 포함하는 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서의 신호 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출력 신호를 디코딩하는 단계는, 상기 레지스터에서 독출한 n(n은 1 이상의 임의의 자연수)번째 펄스의 상기 제2 시간 값에서 상기 n번째 펄스의 상기 제1 시간 값을 뺀 값을 토대로 차량 방향 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서의 신호 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 출력 신호를 디코딩하는 단계는, 상기 레지스터에서 독출한 n+1번째 상승 에지 시간 값에서 n번째 상승 에지 시간 값을 뺀 값을 토대로 차량 속도 정보를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서의 신호 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 출력 신호를 디코딩하는 단계는, 상기 레지스터에서 독출한 상기 제1 시간 값과 상기 제2 시간 값에 기초하여 홀 센서와 톤 휠 간에 에어 갭(Air-gap)이 기준 범위를 초과하여 자속 밀도 변화량이 적게 발생한 경우에 해당하는 에어갭 경보 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서 신호 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 출력 신호를 디코딩하는 단계는, 상기 레지스터에서 독출한 상기 제1 시간 값과 상기 제2 시간 값에 기초하여 홀 센서와 톤 휠 간에 에어 갭(Air-gap)이 기준 범위를 초과하여 자속 밀도 변화량이 정상 상태일 때보다 자속의 변화는 적고, 휠 속도는 정상 출력인 경우에 해당하는 이엘(EL) 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서 신호 처리 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 출력 신호를 디코딩하는 단계는, 상기 레지스터에서 독출한 상기 제1 시간 값과 상기 제2 시간 값에 기초하여 홀 센서와 톤 휠 간에 에어 갭(Air-gap)이 정상 출력으로 판단될 때, 미리 설정된 펄스 길이에 따라 오른쪽 회전 방향 또는 왼쪽 회전 방향에 해당하는 디알(DR: Direction of rotation) 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서 신호 처리 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 출력 신호를 디코딩하는 단계는, 상기 레지스터에서 독출한 상기 제1 시간 값과 상기 제2 시간 값에 기초하여 톤 휠이 정지한 경우에 해당하는 정지(Stand-still) 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서 신호 처리 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 레지스터는 차량의 전자제어장치에 구비된 홀드 레지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스터를 이용한 스마트 휠 센서의 신호 처리 방법.
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