KR102176763B1

KR102176763B1 - 능동적 가변 샘플링 및 능동적 가변 위상 제어를 이용한 adc 샘플링 및 리소스 사용 최적화 방법

Info

Publication number: KR102176763B1
Application number: KR1020180140749A
Authority: KR
Inventors: 강태규
Original assignee: 현대오트론 주식회사
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2020-11-10
Also published as: CN111193515A; DE102019130765B4; US10917104B2; CN111193515B; KR20200057843A; DE102019130765A1; US20200162094A1

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른ADC 샘플링 타임 제어 방법은, 전자 제어 장치(ECU, Electronic Control Unit)가 복수 개의 센서로부터 입력되는 아날로그 센서 신호를 유사 신호를 기준으로 그룹화하는 단계, 상기 전자 제어 장치가, 상기 그룹화된 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 샘플링 타임(Sampling Time)을 설정하는 단계 및 상기 전자 제어 장치가, 상기 설정된 샘플링 타임에 따라 상기 그룹화된 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하여 센서값을 취득하는 단계를 포함한다.

Description

능동적 가변 샘플링 및 능동적 가변 위상 제어를 이용한 ADC 샘플링 및 리소스 사용 최적화 방법{ADC SAMPLING AND RESOURCE USAGE OPTIMIZATION WITH ACTIVE VARIABLE SAMPLING AND ACTIVE VARIABLE PHASE CONTROL}

본 발명은 능동적 가변 샘플링 및 능동적 가변 위상 제어를 이용한 ADC 샘플링 및 리소스 사용 최적화 방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 샘플링 레이트와 샘플링 위상을 활용하여 ADC 샘플링을 수행하고, 리소스 사용을 최적화하는 방법 및 이를 수행하는 전자 제어 장치에 관한 것이다.

자동차 기술에 전기전자, 정보 통신 기술 등의 접목이 활발하게 이루어짐에 따라 엔진, 동력 전달계(Powertrain), 변속장치(Transmission) 등 다양한 자동차의 부품들을 제어하는 차량용 제어기의 수요가 나날이 증가하고 있다.

그에 따라, 최근에는 차량 내 구비되는 다수의 제어기들을 하나로 통합하여 하나의 통합된 제어기가 차량의 제어를 수행하고 있으며, 다수의 제어기들이 필요로 하는 센서 정보들은 차량의 MCU(Micro Controller Unit) 내 ADC(Analog to Digital Converter)가 각각의 센서 정보에 맞게 개별적으로 처리하고 있다.

그러나 차량 내부에 배치되어 다양한 파라미터를 측정하는 많은 양의 센서들에 대한 정보 처리를 하나의 ADC가 처리하기에는 MCU에 많은 부하가 가해지게 되며, 많은 양의 아날로그 신호들 각각을 정확하게 샘플링(Sampling)하여 처리하는 과정에서 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있다.

따라서 많은 양의 센서 신호들을 디지털 신호로 처리하는 과정에서 MCU의 리소스 부담을 줄일 수 있는 기술이 요구되며, 본 발명은 이에 관한 것이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0055303호 (2015.05.21.)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 다수의 제어기들을 통합 제어할 수 있는 전자 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 다수의 제어기들로부터 입력 받는 센서 신호들을 전자 제어 장치 내 MCU의 리소스를 고려하여 효율적으로 처리할 수 있는 ADC 샘플링 타임 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 ADC 샘플링 타임 제어 방법은, 전자 제어 장치(ECU, Electronic Control Unit)가 복수 개의 센서로부터 입력되는 아날로그 센서 신호를 유사 신호를 기준으로 그룹화하는 단계, 상기 전자 제어 장치가, 상기 그룹화된 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 샘플링 타임(Sampling Time)을 설정하는 단계 및 상기 전자 제어 장치가, 상기 설정된 샘플링 타임에 따라 상기 그룹화된 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하여 센서값을 취득하는 단계를 포함한다.

일 실시 예에 따르면, 상기 유사 신호를 기준으로 그룹화하는 단계 이전에, 상기 전자 제어 장치가, 상기 센서값의 호출 시점을 확인하고, 상기 확인된 호출 시점에서 상기 아날로그 센서 신호의 샘플링 레이트(Sampling Rate), 샘플링 위상(Sampling Phase) 및 샘플링 사이클 타임(Sampling Cycle Time) 중 적어도 하나 이상을 분석하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 센서값의 호출 시점은, 상기 전자 제어 장치가 입력 받는 주기적인 태스크 호출 시점 또는 상기 전자 제어 장치가 측정한 비주기적인 센서 신호의 호출 시점일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 센서값을 취득하는 단계 이후에, 상기 전자 제어 장치가, 상기 센서값의 호출 시점을 모니터링하여, 상기 모니터링한 호출 시점과 상기 설정된 샘플링 타임이 전환되는지 판단하는 단계 및 상기 판단 결과에 따라 상기 모니터링한 호출 시점과 상기 설정된 샘플링 타임이 전환된 경우, 상기 전자 제어 장치가 상기 샘플링 타임을 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 샘플링 타임을 설정하는 단계는, 상기 그룹화된 아날로그 센서 신호에 대응되는 타임 도메인(Time Domain)에서 시작 시점을 분석하고, 상기 분석한 시작 시점에 따라 순차적으로 샘플링 타임을 설정할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전자 제어 장치는, 복수 개의 센서로부터 입력되는 아날로그 센서 신호를 유사 신호를 기준으로 그룹화하는 센서 신호 그룹화부, 상기 신호 그룹화부가 그룹화한 아날로그 센서 신호를 디지털 신호를 변환하기 위한 샘플링 타임(Sampling Time)을 설정하는 타이머 제어부 및 상기 타이머부가 설정한 샘플링 타임에 따라 상기 그룹화한 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하여 센서값을 취득하는 ADC(Analog Digital Converter)를 포함한다.

일 실시 예에 따르면, 상기 복수 개의 센서로부터 입력되는 센서 신호의 호출 시점을 확인하고, 상기 확인 결과에 따라 상기 센서 신호의 샘플링 레이트(Sampling Rate) 또는 샘플링 위상(Sampling Phase)을 분석하는 센서 신호 특성 분석부를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 센서 신호 특성 분석부는, 주기적인 태스크 호출 시점을 입력 받고, 상기 입력 받은 태스크 호출 시점을 확인하는 주기적 호출 태스크 확인부 및 비주기적인 태스크 호출 시점을 입력 받고, 상기 입력 받은 비주기적 호출 시점을 측정하는 비주기적 호출 태스크 확인부를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 그룹화된 아날로그 센서 신호의 샘플링 레이트 또는 샘플링 위상의 호출 시점을 모니터링하여, 상기 호출 시점이 상기 타이머가 설정한 샘플링 타임보다 앞선 시점인지 판단하는 ADC 모니터링부를 더 포함하고, 상기 타이머 제어부는, 상기 ADC 모니터링부의 판단 결과에 따라 상기 호출 시점이 상기 설정된 샘플링 타임보다 앞선 경우, 상기 샘플링 타임을 재설정할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 타이머 제어부는, 상기 그룹화된 아날로그 센서 신호에 대응되는 타임 도메인(Time Domain)에서 시작 시점을 분석하고, 상기 분석한 시작 시점에 따라 순차적으로 샘플링 타임을 설정할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 ADC 샘플링 타임 제어 시스템은, 차량 제어 장치, 상기 차량 제어 장치를 제어하기 위한 센서 정보를 수집하는 차량 제어 센서 및 상기 차량 제어 센서가 취득한 센서 정보 내 센서 신호를 유사 신호 기준으로 그룹화하고, 상기 그룹화된 센서 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 샘플링 타임(Sampling Time)을 설정하여, 상기 설정한 샘플링 타임에 따라 상기 그룹화된 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하여 센서값을 취득하는 전자 제어 장치를 포함한다.

일 실시 예에 따르면, 상기 전자 제어 장치는, 상기 차량 제어 장치로부터 센서값 호출 시점을 수신하고, 상기 수신된 호출 시점에서 상기 아날로그 센서 신호의 샘플링 레이트(Sampling Rate), 샘플링 위상(Sampling Phase) 및 샘플링 사이클 타임(Sampling Cycle Time) 중 적어도 하나 이상을 분석하여 상기 유사 신호의 기준으로 선정할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 제어기들이 입력 받는 센서 신호들을 유사 신호를 기준으로 그룹화하고, 그룹화된 특성에 맞게 ADC 변환을 수행하여, 센서 신호들을 처리하기 위한 MCU의 부하가 저감된다는 효과가 있다.

또한, 센서 신호 별로 상이한 ADC 샘플링 시점을 센서 특성에 맞게 변경함으로써, 센서값을 불필요하게 과다 취득하거나, 센서 요구 사항에 맞지 않게 과소 취득하는 상황을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 ADC 샘플링 타임 제어 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 제어 장치 내 센서 신호 특성 분석부를 구체화한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 신호 특성 분석부의 센서 신호 특성 분석 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 제어 장치 내 타이머 제어부를 구체화한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 타이머 제어부의 샘플링 타임 설정 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 제어 장치를 이용하여 아날로그 센서 신호의 샘플링 타임을 제어하는 방법을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 ADC 샘플링 타임 제어 시스템 (1000)의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, ADC 샘플링 타임 제어 시스템(1000)은 복수 개의 차량 제어 센서(1, 이하 '센서'라 한다)로부터 입력 받는 아날로그 센서 신호들을 디지털 신호로 변환 처리하는 전자 제어 장치(10), 전자 제어 장치(10)로부터 처리 값을 입력 받아 차량을 구동시키는 다양한 차량 제어 장치(2)로 구성됨을 확인할 수 있다.

아울러, 전자 제어 장치(10)는 MCU(100) 및 MCU(100)가 처리한 신호들을 제공받아 차량 제어 장치(2)의 동작을 구현하는 다양한 소프트웨어(예. 엔진 소프트웨어(200), 변속기 소프트웨어(300))로 구성됨을 확인할 수 있다.

보다 구체적으로, MCU(100)는 각종 아날로그 센서 신호를 처리하기 위해 센서 신호 특성 분석부(110), 센서 신호 그룹화부(120), 타이머 제어부(130), ADC(Analog Digital Converter, 140) 및 ADC 모니터링부(150)를 포함함을 확인할 수 있으며, 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위한 부가적인 구성을 더 포함할 수 있다.

센서 신호 특성 분석부(110)는 차량 제어 장치(2)로부터 입력 받는 ADC 값 호출 시점을 확인하고, 각각의 ADC 값 호출 시점에 따라 센서 신호들을 유사 신호 별로 분류할 수 있다.

여기서, ADC 값 호출 시점은 각각의 차량 제어 장치(2)들의 센서값 사용 개시 시점을 의미하며, 센서 신호 특성 분석부(110)는 이를 기초로 센서 신호들의 분류 기준이 되는 샘플링 레이트(Sampling Rate), 샘플링 위상(Sampling Phase), 샘플링 사이클 타임(Sampling Cycle Time)을 분석할 수 있다.

한편, 샘플링 레이트란 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위해서 수행되어야 하는 초당 표준화 수, 샘플 수를 의미하나, 본 발명에서 샘플링 레이트는 한 번의 표준화를 수행하는 주기, 즉 ADC의 취득 시간 간격(예. 1ms, 5ms, 10ms 등)을 의미하는 것으로 구체화하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 제어 장치(10) 내 센서 신호 특성 분석부(110)를 구체화한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 신호 특성 분석부(110)의 센서 신호 특성 분석 과정을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 센서 신호 특성 분석부(110)가 수행하는 기능을 세분화하였을 때, 주기적 호출 태스크 확인부(111)인 레이트 확인부(111a), 위상 확인부(111b)와 비주기적 호출 태스크 확인부(113)인 레이트 확인부(113a), 위상 확인부(113b)로 구성됨을 확인할 수 있다.

보다 구체적으로, 차량 제어 장치(2)가 센서값을 사용하는 시점이 주기적으로 입력되는 경우도 있지만, 차량 제어 장치(2)의 특성에 따라 비주기적으로 입력되는 경우도 존재하기 때문에, 주기적, 비주기적 호출 시점을 나누어 센서 신호의 샘플링 레이트와 샘플링 위상을 분석할 수 있다.

이와 관련하여, 도 3을 참조하면, 주기적 호출 태스크 확인부(111)는 엔진(20)으로부터 입력되는 호출 시점이 12ms, 22ms, 32ms 인 것을 확인함으로써, 엔진(20)이 활용하는 센서 신호의 샘플링 레이트(T1)가 10ms가 되는 것으로 판단할 수 있으며, 기준이 되는 10ms 단위를 통해, 센서 신호의 샘플링 레이트를 Δt값 기반으로 구할 수 있다. 또한, 변속기(30)로부터 입력되는 호출 시점도 마찬가지 과정을 통해 센서 신호의 샘플링 레이트(T2)가 20ms가 되는 것으로 판단할 수 있으며, 기준이 되는 10ms 단위를 통해 센서 신호의 샘플링 레이트를 구할 수 있다.

이와 같이, 주기적 호츨 태스크 확인부(111)는 각각의 차량 제어 장치(2)로부터 입력되는 주기적인 태스크 호출 시점을 확인하고, 비주기적 호출 태스크 확인부(113)는 차량 제어 장치(2)로부터 입력되는 태스크 호출 시점을 측정함으로써, 샘플링 레이트와 샘플링 위상을 판단할 수 있으며, 센서 신호 특성부(110)는 판단한 샘플링 레이트를 기준으로 유사 신호를 선정할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 센서 신호 그룹화부(120)는 상술한 유사 신호를 기준으로 복수 개의 제어기로부터 입력되는 센서 신호를 그룹화할 수 있다. 즉, 복수 개의 센서(1)로부터 입력되는 많은 양의 아날로그 센서 신호들을 각 신호 별로 나누어 처리하지 않고, 샘플링 레이트가 유사한 신호들끼리 그룹화하여 처리하는 바, MCU(100)의 사용 리소스를 최소화할 수 있다.

타이머 제어부(130)는 그룹화한 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 샘플링 타임(Sampling Time)을 설정한다. 여기서, 샘플링 타임은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 취득 개시 시점으로서, 타이머 제어부(130)는 차량 제어 장치(2)의 센서값 요구 시점과의 차이를 고려하여 샘플링 타임을 설정할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 제어 장치(10) 내 타이머 제어부(130)를 구체화한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 타이머 제어부(130)의 샘플링 타임 설정 과정을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 타이머 제어부(130)를 수행하는 기능을 기준으로 세분화하였을 때, 시작 시간 분석부(131), 시작 시간 보정부(133) 및 타이머 설정부(135)로 구성됨을 확인할 수 있다.

보다 구체적으로, 시작 시간 분석부(131)는 센서 신호 그룹화부(120)가 그룹화한 아날로그 센서 신호에 대응되는 타임 도메인(Time Domain)에서 현재 시점을 기준으로 시작 시점을 분석할 수 있다. 그에 따라, 시작 시점이 가장 가까운 그룹 순서대로 샘플링 타임을 설정하여, 차량 제어 장치(2)의 호출 시점에 맞게 센서값을 제공할 수 있다.

시작 시간 보정부(133)는 시작 시간 분석부(131)에 의해 샘플링 타임 순서가 정해진 후, 센서 신호 특성 분석부(110)로부터 하나 이상의 센서 신호의 호출 시점이 변경됨을 감지한 경우, 이를 시작 시간 분석부(131)로 제공하여, 변경된 호출 시점에 맞게 샘플링 타임을 설정할 수 있다.

타이머 설정부(135)는 시작 시간 분석부(131)가 설정한 샘플링 타임 순서에 따라, 각 센서 신호들의 샘플링 타임을 설정할 수 있다. 즉, 그룹화된 센서 신호들의 샘플링 타임이 순서대로 지정되어 수행되는 바, 차량 제어 장치(2)가 한꺼번에 다양하고 많은 양의 센서값을 요구하더라도 센서 신호의 특성에 맞게 효율적으로 디지털 변환을 수행하여 그 값을 제공할 수 있다.

예를 들어, 도 5를 참조하면, 센서 신호 그룹화부(120)는 센서 신호를 10ms의 샘플링 레이트를 가지는 그룹 1과 20ms의 샘플링 레이트를 가지는 그룹 2로 그룹화할 수 있으며, 타이머 설정부(135)는 현재 타임 도메인에서 그룹 2의 시작 시점이 앞선 경우, 그룹 2의 샘플링 타임을 먼저 설정하여, 순차적으로 그룹 2, 그룹 1의 아날로그 센서 신호가 디지털 신호로 변환되도록 제어할 수 있다.

ADC(Analog Digital Converter, 140)는 타이머 제어부(130)가 설정한 샘플링 타임에 따라 그룹화한 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하여 센서값을 취득할 수 있다.

보다 구체적으로, ADC(140)는 타이머 제어부(130)가 설정한 샘플링 타임에 맞게 그룹화한 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하는 바, 초과되는 취득 값 또는 미달되는 취득 값없이 각 차량 제어 장치(2)들의 요구 사항에 맞게 디지털 신호를 취득할 수 있다.

ADC 모니터링부(150)는 차량 제어 장치(2)들의 ADC 값 호출 시점을 모니터링하여, 호출 시점이 타이머가 설정한 샘플링 타임보다 앞선 시점인지 판단할 수 있다. 보다 구체적으로, 호출 시점이 기 설정한 샘플링 타임보다 앞선 시점이 될 경우, ADC(140)가 디지털 신호를 취득하여 제공하기 전에 각각의 소프트웨어(예. 엔진 소프트웨어(200), 변속기 소프트웨어(300))가 동작하게 되며, 차량 제어 장치(2)는 현재 호출 시점 이전에 변환한 아날로그 센서 신호를 기초로 동작하게 된다.

그에 따라, 차량 제어 장치(2)의 동작 과정에서의 오류가 발생할 수 있으며, ADC 모니터링부(150)는 차량 제어 장치(2)의 호출 시점 변화를 판단하는 즉시 타이머 제어부(130)를 통해 해당 센서 신호의 샘플링 타임을 재설정하도록 트리거(Trigger)하는 신호를 전달할 수 있다.

지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 ADC 샘플링 타임 제어 시스템 (1000)의 구성에 대하여 설명하였다. 본 발명에 따르면, ADC 샘플링 타임 제어 시스템(1000)의 전자 제어 장치(10)가 다양한 차량 제어 장치(2)로부터 요구되는 많은 양의 ADC 값을 제공할 수 있도록 복수 개의 센서(1)로부터 수신한 아날로그 신호들을 신호 특성에 맞게 그룹화하는 바, ADC 신호 처리 과정에서 MCU(100)에 가해지는 부하를 감소시킬 수 있으며, MCU(100)의 리소스 사용을 최적화 할 수 있다. 이하에서는, 이러한 전자 제어 장치(10)를 이용하여 ADC 샘플링 타임을 제어하는 방법에 대하여 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 제어 장치(10)를 이용하여 아날로그 센서 신호의 ADC 샘플링 타임을 제어하는 방법을 나타낸 순서도이다.

한편, 도 6에 도시한 방법은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시 예일 뿐이며, 필요에 따라 일부 단계가 삭제 또는 추가되거나, 어느 한 단계가 다른 단계에 포함되어 수행될 수 있음은 물론이다.

도 6을 참조하면, 전자 제어 장치(10)는 복수 개의 센서(1)로부터 입력되는 아날로그 센서 신호를 유사 신호를 기준으로 그룹화한다(S101).

여기서 유사 신호의 기준은 차량 제어 장치(2)의 ADC 값 호출 시점을 이용하여 선정할 수 있다. 보다 구체적으로, 전자 제어 장치(10)는 차량 제어 장치(2)의 주기적 또는 비주기적 ADC 값 호출 시점을 이용하여 센서 신호의 샘플링 레이트, 샘플링 위상 또는 샘플링 사이클 타임을 분석할 수 있으며, 분석된 결과 중 하나를 유사 신호의 기준으로 선정할 수 있다.

한편, 본 발명에서 차량 제어 장치(2)의 ADC 값 호출 시점은 차량 제어 장치(2)들의 센서값 사용 개시 시점을 의미하는 것으로, ADC 값 호출 시점에 따라 그룹은 1ms, 5ms, 10ms, 20ms, 100ms 의 샘플링 레이트를 가지는 그룹들로 나누어질 수 있다.

S101 단계 이후, 전자 제어 장치(10)는 그룹화된 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 샘플링 타임(Sampling Time)을 설정한다(S102).

이때, 샘플링 타임이란, 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하기 시작하는 취득 개시 시점이며, 취득 개시 시점은 차량 제어 장치(2)의 ADC값 호출 시점보다 앞선 시점인 것이 바람직할 수 있다. 또한, 이후 전자 제어 장치(10)가 샘플링 타임에 따라 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정에서도 소정의 시간이 소요되는 바, 이러한 소정의 시간을 고려하여 샘플링 타임을 설정할 수 있다.

S102 단계 이후, 전자 제어 장치(10)는 설정된 샘플링 타임에 따라, 그룹화된 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하여 센서값을 취득한다(S103).

즉, 전자 제어 장치(10)는 차량 제어 장치(2)들의 ADC 값 호출 시점에 대응되도록 샘플링을 수행하게 되며, 차량 제어 장치(2)가 구동하는 시점에 맞게 센서값의 전달이 이루어져 보다 정밀한 차량 제어를 할 수 있다.

S103 단계가 반복적으로 수행되는 동안, 전자 제어 장치(10)는 차량 제어 장치(2)의 ADC 값, 즉 센서값 호출 시점을 모니터링하고, 모니터링한 호출 시점과 앞서 설정된 샘플링 타임이 전환되는지 판단한다(S104).

상술한 바와 같이, 센서값 호출 시점이 기 설정한 샘플링 타임보다 앞선 시점이 될 경우, 현재 시점보다 이전에 취득한 센서값을 차량 제어 장치(2)로 제공할 수 있다. 그에 따라, 차량의 동작 제어 과정에서 오류가 발생할 가능성이 높아지는 바, 차량 제어 장치(2)의 센서값 호출 시점을 지속적으로 모니터링할 수 있다.

S104 단계에서의 판단 결과에 따라, 호출 시점과 샘플링 타임이 전환된 경우, 전자 제어 장치(10)는 샘플링 타임을 재설정하며(S105, YES), 이와 반대로 전환되지 않은 경우, ADC 변환 과정을 종료한다.

지금까지, 본 발명의 일 실시 예에 따른 ADC 샘플링 타임 제어 방법에 대하여 설명하였다. 본 발명에 따르면, 제어기들의 통합으로 다수, 다량의 센서들이 측정하는 아날로그 센서 신호를 하나의 MCU(100)에서 처리하는 과정에서, 아날로그 센서 신호를 그룹화하여 처리하고, 차량 제어 특성에 따라 변화하는 호출 시점을 지속적으로 모니터링하는 바, 차량 제어 장치(2)의 요구 사항에 맞게 샘플링 레이트와 샘플링 위상을 가변시킬 수 있으며, 차량 제어 과정에서의 오류 발생을 최소화할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 차량 제어 센서
2: 차량 제어 장치 10: 전자 제어 장치
20: 엔진 30: 변속기
100: MCU
110: 센서 신호 특성 분석부
111: 주기적 호출 태스크 확인부
111a: 주기적 호출 태스크 레이트 확인부
111b: 주기적 호출 태스크 위상 확인부
113: 비주기적 호출 태스크 확인부
113a: 비주기적 호출 태스크 레이트 확인부
113b: 비주기적 호출 태스크 위상 확인부
120: 센서 신호 그룹화부
130: 타이머 제어부
140: ADC
150: ADC 모니터링부
200: 엔진 소프트웨어
300: 변속기 소프트웨어
1000: ADC 샘플링 타임 제어 시스템

Claims

전자 제어 장치(ECU, Electronic Control Unit)가 복수 개의 센서로부터 입력되는 아날로그 센서 신호의 센서값 호출 시점을 확인하고, 상기 확인된 호출 시점에서 상기 아날로그 센서 신호의 샘플링 레이트(Sampling Rate), 샘플링 위상(Sampling Phase) 및 샘플링 사이클 타임(Sampling Cycle Time) 중 적어도 하나 이상을 분석하는 단계;
상기 전자 제어 장치가, 상기 분석된 결과를 유사 신호의 기준으로 선정하고, 상기 아날로그 센서 신호를 유사 신호 별로 그룹화하는 단계;
상기 전자 제어 장치가, 상기 그룹화된 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 샘플링 타임(Sampling Time)을 설정하는 단계; 및
상기 전자 제어 장치가, 상기 설정된 샘플링 타임에 따라 상기 그룹화된 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하여 센서값을 취득하는 단계;
를 포함하는 ADC 샘플링 타임 제어 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 센서값 호출 시점은,
상기 전자 제어 장치가 입력 받는 주기적인 태스크 호출 시점 또는 상기 전자 제어 장치가 측정한 비주기적인 센서 신호의 호출 시점인
ADC 샘플링 타임 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 센서값을 취득하는 단계 이후에,
상기 전자 제어 장치가, 상기 센서값 호출 시점을 모니터링하여, 상기 모니터링한 호출 시점과 상기 설정된 샘플링 타임이 전환되는지 판단하는 단계; 및
상기 판단 결과에 따라 상기 모니터링한 호출 시점과 상기 설정된 샘플링 타임이 전환된 경우, 상기 전자 제어 장치가 상기 샘플링 타임을 재설정하는 단계;
를 더 포함하는 ADC 샘플링 타임 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 샘플링 타임을 설정하는 단계는,
상기 그룹화된 아날로그 센서 신호에 대응되는 타임 도메인(Time Domain)에서 시작 시점을 분석하고, 상기 분석한 시작 시점에 따라 순차적으로 샘플링 타임을 설정하는
ADC 샘플링 타임 제어 방법.
복수 개의 센서로부터 입력되는 센서 신호의 호출 시점을 확인하고, 상기 확인 결과에 따라 상기 센서 신호의 샘플링 레이트(Sampling Rate) 또는 샘플링 위상(Sampling Phase)을 분석하는 센서 신호 특성 분석부;
상기 센서 신호 특성 분석부가 분석한 결과를 유사 신호의 기준으로 선정하고, 상기 복수 개의 센서로부터 입력되는 아날로그 센서 신호를 유사 신호 별로 그룹화하는 센서 신호 그룹화부;
상기 신호 그룹화부가 그룹화한 아날로그 센서 신호를 디지털 신호를 변환하기 위한 샘플링 타임(Sampling Time)을 설정하는 타이머 제어부; 및
상기 타이머 제어부가 설정한 샘플링 타임에 따라 상기 그룹화한 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하여 센서값을 취득하는 ADC(Analog Digital Converter);
를 포함하는 전자 제어 장치.
삭제
제6항에 있어서,
상기 센서 신호 특성 분석부는,
주기적인 태스크 호출 시점을 입력 받고, 상기 입력 받은 태스크 호출 시점을 확인하는 주기적 호출 태스크 확인부; 및
비주기적인 태스크 호출 시점을 입력 받고, 상기 입력 받은 비주기적 호출 시점을 측정하는 비주기적 호출 태스크 확인부;
를 더 포함하는 전자 제어 장치.
제6항에 있어서,
상기 그룹화된 아날로그 센서 신호의 샘플링 레이트 또는 샘플링 위상의 호출 시점을 모니터링하여, 상기 호출 시점이 상기 타이머가 설정한 샘플링 타임보다 앞선 시점인지 판단하는 ADC 모니터링부;
를 더 포함하고,
상기 타이머 제어부는,
상기 ADC 모니터링부의 판단 결과에 따라 상기 호출 시점이 상기 설정된 샘플링 타임보다 앞선 경우, 상기 샘플링 타임을 재설정하는
전자 제어 장치.
제6항에 있어서,
상기 타이머 제어부는,
상기 그룹화된 아날로그 센서 신호에 대응되는 타임 도메인(Time Domain)에서 시작 시점을 분석하고, 상기 분석한 시작 시점에 따라 순차적으로 샘플링 타임을 설정하는
전자 제어 장치.
차량 제어 장치;
상기 차량 제어 장치를 제어하기 위한 센서 정보를 수집하는 차량 제어 센서; 및
상기 차량 제어 장치로부터 센서값 호출 시점을 수신하고, 상기 수신된 호출 시점에서 아날로그 센서 신호의 샘플링 레이트(Sampling Rate), 샘플링 위상(Sampling Phase) 및 샘플링 사이클 타임(Sampling Cycle Time) 중 적어도 하나 이상을 분석하여 유사 신호의 기준으로 선정하고, 상기 차량 제어 센서가 취득한 센서 정보 내 센서 신호를 상기 유사 신호 별로 그룹화하여, 상기 그룹화된 센서 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 샘플링 타임(Sampling Time)을 설정하고, 상기 설정한 샘플링 타임에 따라 상기 그룹화된 아날로그 센서 신호를 디지털 신호로 변환하여 센서값을 취득하는 전자 제어 장치;
를 포함하는 ADC 샘플링 타임 제어 시스템.
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