KR102259970B1 - 데이터 입력 스케쥴링 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 데이터 입력 스케쥴링 장치는 자동차에 구비된 배터리와 상기 배터리의 출력단 사이의 전기적 연결을 변경하는 릴레이를 제어하고, 상기 자동차에 충격이 인가되면 충격 감지 신호를 출력하는 감지부 및 상기 충격 감지 신호의 수신 여부에 대응하여 상기 릴레이를 오프 상태로 변경시키는 릴레이 오프 신호를 출력하고, 미리 설정된 제어 주기에 대응하여 상기 릴레이 오프 신호를 출력하는 제어부를 포함한다.

Description

데이터 입력 스케쥴링 장치{Apparatus for scheduling of data input}
본 발명은 데이터 입력 스케쥴링 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 채널로 데이터를 입력받는 데이터 입력 장치의 데이터 입력을 스케쥴링하는 데이터 입력 스케쥴링 장치에 관한 것이다.
제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다.
이러한 이차 전지는 전기 화학적 반응에 의하여 충방전을 끊임없이 반복할 수 있어 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지 활용원으로 주목받고 있다.
상기 자동차 등에 적용되는 배터리 팩은 통상적으로 단위 이차전지 셀(cell)이 복수 개 구성되는 어셈블리와 상기 어셈블리 내지 배터리 모듈이 복수 개로 이루어지며, 상기 셀은 양극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액, 알루미늄 박막층 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 충방전이 가능한 구조가 된다.
이러한 상기 배터리 팩은 모터 등의 구동부하에 대한 전력 공급 제어, 전류, 전압 등의 전기적 특성값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge) 등의 추정을 위한 알고리즘이 적용되어 이차전지의 상태를 모니터링하고 제어하는 BMS(Battery Management System) 등이 추가적으로 포함되어 구성된다.
보다 구체적으로, BMS에 포함된 데이터 입력 장치는 배터리 팩의 전압, 전류 및 온도와 같은 측정 데이터를 입력받아 상술된 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge) 등의 추정을 위한 알고리즘 등을 통해 이차전지의 상태를 모니터링하고 제어한다.
이를 위하여, 데이터 입력 장치는 다수의 채널을 구비하고 각 채널마다 다양한 측정 데이터를 입력 받는다. 예를 들어, 배터리 팩의 전압, 퓨즈의 전압, 절연 저항의 전압 등을 채널 각각에 입력 받는다.
이때, 데이터 입력 장치에 구비된 다수의 채널 중에서 하나의 채널에 측정 데이터를 입력 받기 위해서는 측정 데이터의 데이터 입력 시간과 다음 채널로 변경되는데 소요되는 채널 변경 시간이 요구된다.
즉, 하나의 채널마다 데이터 입력 시간과 채널 변경 시간이 합산된 시간이 측정 데이터의 입력을 위해 요구되고, 데이터 입력 장치에 구비된 다수의 채널 모두에 측정 데이터를 입력 받기 위해서는 다수의 채널의 채널 수에 비례하는 시간이 소요된다.
또한, 각 채널은 측정 데이터를 입력 받기 위한 입력 주기가 설정되어 있으며, 실시간으로 측정 데이터가 요구되는 측정 데이터를 입력 받는 채널의 경우, 입력 주기가 짧게 설정되고, 비교적 긴 주기로 측정 데이터가 요구되는 측정 데이터를 입력 받은 채널의 경우, 입력 주기가 길게 설정된다.
이때, 데이터 입력 장치에 구비된 채널의 수가 다수이면, 다수의 채널에 측정 데이터를 순차적으로 입력 받는 경우, 모든 채널에 측정 데이터를 한번씩 입력 받기 위한 최소 시간이 입력 주기가 짧게 설정된 채널의 입력 주기를 초과하여 측정 데이터 입력에 오류가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 입력 주기 식별 코드 및 입력 여부 식별 코드를 확인하는 식별 코드 확인 작업 결과에 대응하여 복수의 채널 중 해당 채널로 데이터를 입력받도록 데이터 입력 장치를 제어함로써, 채널의 입력 주기를 초과하지 않고 입력 주기 내에 데이터를 입력받을 수 있는 데이터 입력 스케쥴링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 데이터 입력 스케쥴링 장치는 상기 복수의 채널마다 단주기 코드, 장주기 코드 및 이벤트 코드 중 어느 하나로 입력 주기 식별 코드를 할당하고, 입력 코드 및 미입력 코드 중 어느 하나로 입력 여부 식별 코드를 할당하는 할당부 및 상기 입력 주기 식별 코드 및 상기 입력 여부 식별 코드를 확인하는 식별 코드 확인 작업을 수행하고, 상기 식별 코드 확인 작업 결과에 대응하여 상기 복수의 채널 중 해당 채널로 상기 데이터를 입력받도록 상기 데이터 입력 장치를 제어하는 제어부를 포함한다.
바람직하게, 상기 할당부는 상기 복수의 채널 중 입력 주기가 상기 데이터 입력 장치의 총 데이터 입력 시간 이하인 채널의 상기 입력 주기 식별 코드를 단주기 코드로 할당하고, 상기 복수의 채널 중 상기 입력 주기가 상기 데이터 입력 장치의 상기 총 데이터 입력 시간을 초과하는 채널의 상기 입력 주기 식별 코드를 장주기 코드로 할당할 수 있다.
바람직하게, 상기 할당부는 하기의 수학식을 이용하여 상기 총 데이터 입력 시간을 산출할 수 있다.
<수학식>
Tt=nt×Ti+(nt-1)×Ts
여기서, Tt는 상기 총 데이터 입력 시간이고, nt는 상기 복수의 채널의 채널 수이고, 상기 Ti는 채널당 데이터 입력 시간이고, 상기 Ts는 채널 변경 시간이다.
바람직하게, 상기 할당부는 상기 복수의 채널 중 상기 입력 주기가 상기 데이터 입력 장치의 상기 총 데이터 입력 시간을 초과하는 채널의 상기 입력 주기와 상기 데이터 입력 장치의 최소 데이터 입력 시간을 이용하여 상기 장주기 코드를 산출할 수 있다.
바람직하게, 상기 할당부는 상기 복수의 채널 중 상기 입력 주기가 상기 데이터 입력 장치의 상기 총 데이터 입력 시간을 초과하는 채널의 입력 대기 횟수를 포함하는 상기 장주기 코드를 산출할 수 있다.
바람직하게, 상기 할당부는 하기의 수학식을 이용하여 상기 최소 데이터 입력 시간을 산출할 수 있다.
<수학식>
Tmin=Ti+Ts
여기서, Tmin은 상기 최소 데이터 입력 시간이고, 상기 Ti는 채널당 데이터 입력 시간이고, 상기 Ts는 채널 변경 시간이다.
바람직하게, 상기 할당부는 하기의 수학식을 이용하여 상기 장주기 코드를 산출할 수 있다.
<수학식>
Cl=Ci/(ns×Tmin)-ns
여기서, Cl은 상기 장주기 코드이고, 상기 Ci는 상기 복수의 채널 중 상기 입력 주기가 상기 데이터 입력 장치의 상기 총 데이터 입력 시간을 초과하는 채널의 상기 입력 주기이고, 상기 ns는 상기 복수의 채널 중 상기 입력 주기가 상기 데이터 입력 장치의 상기 총 데이터 입력 시간 이하인 채널의 채널 수이고, 상기 Tmin은 상기 최소 데이터 입력 시간이다.
바람직하게, 상기 제어부는
상기 식별 코드 확인 작업을 상기 복수의 채널 마다 순차적으로 수행하고, 상기 식별 코드 확인 작업 결과, 상기 입력 주기 식별 코드가 상기 단주기 코드이고 상기 입력 여부 식별 코드가 상기 입력 코드이면, 상기 입력 여부 식별 코드를 상기 미입력 코드로 변경하고 해당 채널로부터 상기 데이터를 입력받도록 상기 데이터 입력 장치를 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 입력 주기 식별 코드가 상기 단주기 코드인 모든 채널로부터 상기 데이터를 1회씩 입력받도록 상기 데이터 입력 장치를 제어한 후, 상기 입력 여부 식별 코드를 상기 입력 코드로 변경할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 식별 코드 확인 작업을 상기 복수의 채널 마다 순차적으로 수행하고, 상기 식별 코드 확인 작업 결과, 상기 입력 주기 식별 코드가 상기 장주기 코드이고 상기 입력 여부 식별 코드가 상기 입력 코드이면, 상기 입력 여부 식별 코드를 상기 장주기 코드로 변경할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 입력 주기 식별 코드가 상기 단주기 코드인 모든 채널로부터 상기 데이터를 1회씩 입력받도록 상기 데이터 입력 장치를 제어할 때 마다, 상기 변경된 장주기 코드를 감산하고, 상기 감산된 장주기 코드가 입력 코드와 동일하면 해당 채널로부터 상기 데이터를 입력받도록 상기 데이터 입력 장치를 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 할당부는 상기 복수의 채널 중 입력 요청 신호가 수신되는 경우에 상기 데이터를 입력받는 채널의 상기 입력 주기 식별 코드를 상기 이벤트 코드로 할당하고, 상기 입력 요청 신호가 수신되면 해당 채널의 입력 여부 식별 코드를 입력 코드로 할당할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 식별 코드 확인 작업을 상기 복수의 채널 마다 순차적으로 수행하고, 상기 식별 코드 확인 작업 결과, 상기 입력 주기 식별 코드가 상기 이벤트 코드이고 상기 입력 여부 식별 코드가 상기 입력 코드이면, 상기 입력 여부 식별 코드를 상기 미입력 코드로 변경하고 해당 채널로부터 상기 데이터를 입력받도록 상기 데이터 입력 장치를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 데이터 입력 스케쥴링 장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 자동차는 상기 데이터 입력 스케쥴링 장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 입력 주기 식별 코드 및 입력 여부 식별 코드를 확인하는 식별 코드 확인 작업 결과에 대응하여 복수의 채널 중 해당 채널로 데이터를 입력받도록 데이터 입력 장치를 제어함로써, 채널의 입력 주기를 초과하지 않고 입력 주기 내에 데이터를 입력받아 입력되는 데이터의 오류가 발생하는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 입력 스케쥴링 장치와 이를 포함하는 데이터 입력 장치의 구성과 회로 연결을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 2는 데이터 입력 장치에 구비된 복수의 채널 마다 미리 정해진 입력 주기를 도시한 도면이다.
도 3은 할당부가 복수의 채널 마다 입력 주기 식별 코드와 입력 여부 식별 코드를 할당한 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 할당부가 복수의 채널 마다 입력 주기 식별 코드와 입력 여부 식별 코드를 할당한 다른 예를 도시한 도면이다.
도 5는 제어부로부터 데이터 입력 장치가 제어되어 데이터를 입력 받는 채널을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 10은 할당부가 복수의 채널 마다 입력 주기 식별 코드와 입력 여부 식별 코드를 할당한 또 다른 예를 도시한 도면이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 입력 스케쥴링 장치와 이를 포함하는 데이터 입력 장치의 구성과 회로 연결을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 입력 스케쥴링 장치(100)는 할당부(110), 제어부(120) 및 메모리부(130)를 포함할 수 있다. 이러한, 데이터 입력 스케쥴링 장치(100)는 데이터 입력 장치(200)에 포함되어 데이터 입력 장치(200)의 채널에 입력되는 데이터의 입력 순서를 제어할 수 있다.
여기서, 데이터 입력 장치(200)는 배터리 팩에 포함되어 배터리 팩으로부터 측정된 데이터를 입력받는 배터리 관리 장치 일 수 있다. 이때, 데이터 입력 장치(200)는 배터리 팩으로부터 측정된 데이터로써, 배터리 팩의 전압, 퓨즈의 전압, 배터리 팩의 양극 출력단 전압, 절연 저항의 전압 및 배터리 팩의 음극 출력단 전압 중 하나 이상일 수 있다. 또한, 데이터 입력 장치(200)는 상술된 데이터를 입력 받기 위한 복수의 채널(1b, ..., 5b)을 구비할 수 있다.
이하 설명에서는, 데이터 입력 장치(200)에 5개의 채널(1b, ..., 5b)이 구비된 경우에 대해 설명하도록 한다. 예를 들어, 데이터 입력 장치(200)에 구비된 복수의 채널(1b, ..., 5b)은 각각 배터리 팩의 전압, 퓨즈의 전압, 배터리 팩의 양극 출력단 전압, 절연 저항의 전압 및 배터리 팩의 음극 출력단 전압이 데이터로 입력될 수 있다. 이를 위해, 복수의 채널(1b, ..., 5b)은 배터리 팩의 전압, 퓨즈의 전압, 배터리 팩의 양극 출력단 전압, 절연 저항의 전압 및 배터리 팩의 음극 출력단 전압 각각을 출력하는 복수의 데이터 출력단(1a, ..., 5b)과 연결될 수 있다.
할당부(110)는 복수의 채널(1b, ..., 5b) 마다 단주기 코드, 장주기 코드 및 이벤트 코드 중 어느 하나로 입력 주기 식별 코드를 할당할 수 있다. 또한, 할당부(110)는 복수의 채널(1b, ..., 5b) 마다 입력 코드 및 미입력 코드 중 어느 하나로 입력 여부 식별 코드를 할당할 수 있다.
보다 구체적으로, 할당부(110)는 복수의 채널(1b, ..., 5b) 마다에 입력 주기를 식별하기 위한 입력 주기 식별 코드가 단주기 코드, 장주기 코드 및 이벤트 코드 중 어느 하나로 할당할 수 있다. 또한, 할당부(110)는 복수의 채널 마다에 데이터를 입력받을지 여부를 식별하기 위한 입력 여부 식별 코드가 할당될 수 있다.
여기서, 단주기 코드는 비교적 짧은 시간 마다 데이터를 입력받아야 하는 채널을 식별하기 위한 코드일 수 있다. 예를 들어, 단주기 코드는 "0X8000"일 수 있다. 또한, 장주기 코드는 비교적 긴 시간 마다 데이터를 입력받아야 하는 채널을 식별하기 위한 코드일 수 있다. 예를 들어, 장주기 코드는 "10" 또는 "5"일 수 있다. 또한, 이벤트 코드는 외부로부터 입력 요청 신호가 수신되면 데이터를 입력 받는 채널을 식별하기 위한 코드일 수 있다. 예를 들어, 이벤트 코드는 "0X4000"일 수 있다.
한편, 입력 코드는 해당 채널로 데이터를 입력 받도록 후술되는 제어부(120)가 데이터 입력 장치(200)를 제어해야함을 의미하는 코드일 수 있다. 예를 들어, 입력 코드는 "0" 또는 "1"일 수 있다. 또한, 미입력 코드는 해당 채널로 데이터를 입력 받지 않도록 후술되는 제어부(120)가 데이터 입력 장치(200)를 제어해야함을 의미하는 코드일 수 있다. 예를 들어, 미입력 코드는 "0" 또는 "1"일 수 있다.
이러한, 할당부(110)는 복수의 채널(1b, ..., 5b) 모두의 입력 여부 식별 코드를 최초로 할당하는 경우, 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 입력 주기 식별 코드가 단주기 코드 및 장주기 코드인 채널(1b, ..., 4b)의 입력 여부 식별 코드를 입력 코드로 할당할 수 있다. 또한, 할당부(110)는 복수의 채널의 입력 여부 식별 코드를 최초로 할당하는 경우, 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 입력 주기 식별 코드가 이벤트 코드인 채널(5b)의 입력 여부 식별 코드를 미입력 코드로 할당할 수 있다.
한편, 할당부(110)는 복수의 채널(1b, ..., 5b)의 입력 주기에 대응하여 입력 주기 식별 코드를 주기 코드, 장주기 코드 및 이벤트 코드 중 어느 하나로 설정할 수 있다.
보다 구체적으로, 할당부(110)는 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 입력 주기가 데이터 입력 장치(200)의 총 데이터 입력 시간 이하인 채널(1b, 3b)의 입력 주기 식별 코드를 단주기 코드로 할당할 수 있다.
여기서, 총 데이터 입력 시간은 복수의 채널 모두로 한번씩 데이터를 입력받는데 소요되는 시간일 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 채널로 데이터를 입력받는데 있어서, 어느 하나의 채널로 데이터를 입력받는 경우, 데이터가 입력되는데 소요되는 데이터 입력 시간과 다른 채널로 변경되는데 소요되는 채널 변경 시간이 소요될 수 있다.
이를 통해, 할당부(110)는 총 데이터 입력 시간을 하기의 수학식 1을 이용하여 산출할 수 있다.
<수학식 1>
Tt=nt×Ti+(nt-1)×Ts
여기서, Tt는 총 데이터 입력 시간이고, nt는 복수의 채널의 채널 수이고, Ti는 채널당 데이터 입력 시간이고, Ts는 채널 변경 시간이다.
이러한, 할당부(110)는 복수의 채널(1b, ..., 5b) 모두로 한번씩 데이터를 입력받는데 소요되는 시간인 총 데이터 입력 시간 보다 입력 주기가 작거나 같은 채널(1b, 3b)의 입력 주기 식별 코드를 단주기로 설정할 수 있다.
한편, 할당부(110)는 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 입력 주기가 데이터 입력 장치(200)의 총 데이터 입력 시간을 초과하는 채널(2b, 4b)의 입력 주기 식별 코드를 장주기 코드로 할당할 수 있다.
이때, 할당부(110)는 장주기 코드를 산출하고, 산출된 장주기 코드로 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 입력 주기가 데이터 입력 장치(200)의 총 데이터 입력 시간을 초과하는 채널(2b, 4b)의 입력 주기 식별 코드를 할당할 수 있다.
보다 구체적으로, 할당부(110)는 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 입력 주기가 데이터 입력 장치(200)의 총 데이터 입력 시간을 초과하는 채널(2b, 4b)의 입력 주기, 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 입력 주기가 데이터 입력 장치(200)의 총 데이터 입력 시간 이하인 채널(1b, 3b)의 채널 수 및 데이터 입력 장치(200)의 최소 데이터 입력 시간 중 하나 이상을 이용하여 장주기 코드를 산출할 수 있다.
여기서, 최소 데이터 입력 시간은 하나의 채널로 데이터를 입력받는 경우, 소요되는 최소 시간을 의미할 수 있다.
이때, 할당부(110)는 하기의 수학식 2를 이용하여 최소 데이터 입력 시간을 산출할 수 있다.
<수학식 2>
Tmin=Ti+Ts
여기서, Tmin은 최소 데이터 입력 시간이고, Ti는 채널당 데이터 입력 시간이고, Ts는 채널 변경 시간이다.
즉, 할당부(110)는 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 입력 주기가 데이터 입력 장치(200)의 총 데이터 입력 시간을 초과하는 채널(2b, 4b)의 입력 대기 횟수를 포함하는 장주기 코드를 산출할 수 있다.
여기서, 입력 대기 횟수는 복수의 채널 중 입력 주기가 데이터 입력 장치(200)의 총 데이터 입력 시간을 초과하는 채널로 데이터를 입력받지 않고, 복수의 채널 중 입력 주기가 데이터 입력 장치(200)의 총 데이터 입력 시간 이하인 모든 채널로 한번씩 데이터를 입력받는 횟수를 의미할 수 있다.
예를 들어, 입력 대기 횟수가 "5"인 경우, 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 입력 주기가 데이터 입력 장치(200)의 총 데이터 입력 시간을 초과하는 채널(2b, 4b)로 데이터를 입력받지 않고, 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 입력 주기가 데이터 입력 장치(200)의 총 데이터 입력 시간 이하인 모든 채널(1b, 3b)로 한번씩 데이터를 입력 받는 동작을 5회 반복할 수 있다.
이때, 할당부(110)는 하기의 수학식 3을 이용하여 장주기 코드를 산출할 수 있다.
<수학식 3>
Cl=Ci/(ns×Tmin)-ns
여기서, Cl은 장주기 코드이고, Ci는 복수의 채널 중 입력 주기가 데이터 입력 장치(200)의 총 데이터 입력 시간을 초과하는 채널의 입력 주기이고, ns는 복수의 채널 중 입력 주기가 데이터 입력 장치(200)의 총 데이터 입력 시간 이하인 채널의 채널 수이고, Tmin은 최소 데이터 입력 시간이다.
도 2는 데이터 입력 장치에 구비된 복수의 채널 마다 미리 정해진 입력 주기를 도시한 도면이고, 도 3은 할당부가 복수의 채널 마다 입력 주기 식별 코드와 입력 여부 식별 코드를 할당한 일 예를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 더 참조하여 데이터 입력 장치(200)에 구비된 복수의 채널(1b, ..., 5b) 5개 중 채널 "1b", 채널 "2b", 채널 "3b", 채널 "4b"의 입력 주기가 각각 10ms, 100ms, 10ms, 50ms로 미리 정해지고, 채널 "5b"의 입력 주기가 정해지지 않았으며, 채널당 데이터 입력 시간과 채널 변경 시간이 각각 3ms, 2ms인 경우, 할당부(110)가 복수의 채널(1b, ..., 5b) 마다 입력 주기 식별 코드와 입력 여부 식별 코드를 할당하는 과정을 예를 들어 설명하도록 한다.
우선, 할당부(110)는 상기 수학식 1을 이용하여 총 데이터 입력 시간을 23ms로 산출할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이후, 할당부(110)는 입력 주기가 총 데이터 입력 시간 23ms 이하인 채널 "1b"와 채널 "3b"의 입력 주기 식별 코드를 각각 단주기 코드인 "0X8000"로 할당할 수 있다.
또한, 할당부(110)는 입력 주기가 총 데이터 입력 시간 23ms를 초과하는 채널 "2b"와 채널 "4b"의 입력 주기 식별 코드를 장주기 코드로 할당하기 위하여 상기 수학식 3을 이용하여 장주기 코드를 "10"과 "5"로 산출하고, 산출된 장주기 코드 "10"과 "5"로 채널 "2b"와 채널 "4b"의 입력 주기 식별 코드를 각각 할당할 수 있다.
또한, 할당부(110)는 입력 주기가 미리 정해지지 않은 채널 "5b"의 입력 주기 식별 코드를 이벤트 코드인 "0X4000"로 할당할 수 있다.
한편, 할당부(110)는 복수의 채널(1b, ..., 5b)의 입력 여부 식별 코드를 최초로 할당하는 경우, 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 입력 주기 식별 코드가 단주기 코드 및 장주기 코드인 채널(1b, ..., 4b)의 입력 여부 식별 코드를 입력 코드 "0"으로 할당할 수 있다. 또한, 할당부(110)는 복수의 채널(1b, ..., 5b)의 입력 여부 식별 코드를 최초로 할당하는 경우, 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 입력 주기 식별 코드가 이벤트 코드인 채널(5b)의 입력 여부 식별 코드를 미입력 코드 "0"으로 할당할 수 있다.
이때, 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 입력 주기 식별 코드가 단주기 코드 및 장주기 코드인 채널(1b, ..., 4b)의 입력 여부 식별 코드는 입력 코드로 "0"이 할당될 수 있고, 미입력 코드로 "1"이 할당될 수 있다. 또한, 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 입력 주기 식별 코드가 이벤트 코드인 채널(5b)의 입력 여부 식별 코드는 입력 코드로 "1"이 할당될 수 있고, 미입력 코드로 "0"이 할당될 수 있다.
최종적으로, 할당부(110)는 복수의 채널(1b, ..., 5b) 마다 입력 주기 식별 코드와 입력 여부 식별 코드를 도 3에 도시된 바와 같이 할당할 수 있다.
이하, 제어부(120)가 입력 주기 식별 코드와 입력 식별 코드를 이용하여 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 어느 하나의 채널로 데이터를 입력 받도록 데이터 입력 장치(200)를 제어하는 과정에 대해 설명하도록 한다.
도 4는 할당부가 복수의 채널 마다 입력 주기 식별 코드와 입력 여부 식별 코드를 할당한 다른 예를 도시한 도면이고, 도 5는 제어부로부터 데이터 입력 장치가 제어되어 데이터를 입력 받는 채널을 순차적으로 도시한 도면이고, 도 6 내지 도 10은 할당부가 복수의 채널 마다 입력 주기 식별 코드와 입력 여부 식별 코드를 할당한 또 다른 예를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 10을 더 참조하면, 제어부(120)는 할당부(110)를 통해 복수의 채널(1b, ..., 5b)에 할당된 입력 주기 식별 코드와 입력 여부 식별 코드에 대응하여 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 어느 하나의 채널로 데이터를 입력 받도록 데이터 입력 장치(200)를 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 할당부(110)는 입력 주기 식별 코드 및 입력 여부 식별 코드를 확인하는 식별 코드 확인 작업을 수행하고, 식별 코드 확인 작업 결과에 대응하여 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 해당 채널로 데이터를 입력받도록 데이터 입력 장치(200)를 제어할 수 있다.
우선, 제어부(120)는 식별 코드 확인 작업을 복수의 채널(1b, ..., 5b) 마다 순차적으로 수행할 수 있다. 제어부(120)는 식별 코드 확인 작업 결과, 입력 주기 식별 코드가 단주기 코드이고 입력 여부 식별 코드가 입력 코드이면, 입력 여부 식별 코드를 미입력 코드로 변경할 수 있다. 이후, 제어부(120)는 입력 주기 식별 코드가 단주기 코드이고 입력 여부 식별 코드가 입력 코드에서 미입력 코드로 변경된 채널(1b, 3b)로 데이터를 입력받도록 데이터 입력 장치(200)를 제어할 수 있다.
즉, 제어부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 최초 식별 코드 확인 작업에서 입력 주기 식별 코드가 단주기 코드 "0X8000"이고 입력 여부 식별 코드가 입력 코드 "0"으로 확인된 채널 "1b", "3b"의 입력 식별 코드를 미입력 코드 "1"로 변경할 수 있다. 이어서, 제어부(120)는 도 5에 도시된 바와 같이, 입력 주기 식별 코드가 단주기 코드이고 입력 여부 식별 코드가 입력 코드로 확인된 채널 "1b", "3b"로 데이터를 순차적으로 입력받도록 데이터 입력 장치(200)를 제어할 수 있다.
상술된 설명에 따르는 제어부(120)는 식별 코드 확인 작업 결과, 입력 주기 식별 코드가 단주기 코드이고 입력 여부 식별 코드가 입력 코드이면, 입력 여부 식별 코드를 미입력 코드로 변경한 이후, 데이터를 입력받도록 데이터 입력 장치(200)를 제어하는 것으로 설명하였으나, 우선 입력 주기 식별 코드가 단주기 코드이고 입력 여부 식별 코드가 입력 코드인 채널(1b, 3b)로 데이터를 입력받도록 데이터 입력 장치(200)를 제어하고 입력 여부 식별 코드를 미입력 코드로 변경할 수 있다.
이후, 제어부(120)는 식별 코드 확인 작업이 1회 수행하고, 미입력으로 변경된 입력 여부 식별 코드를 입력 코드로 변경할 수 있다.
즉, 제어부(120)는 도 6에 도시된 바와 같이, 입력 주기 식별 코드가 단주기 코드 "0X8000"인 채널 "1b", "3b"로부터 데이터를 1회씩 입력받도록 데이터 입력 장치(200)를 제어한 후, 입력 여부 식별 코드를 입력 코드 "0"으로 변경할 수 있다.
이후, 제어부(120)는 다시 식별 코드 확인 작업을 복수의 채널(1b, ..., 5b) 마다 순차적으로 수행하고, 식별 코드 확인 작업 결과, 입력 주기 식별 코드가 장주기 코드이고 입력 여부 식별 코드가 입력 코드이면, 입력 여부 식별 코드를 장주기 코드로 변경할 수 있다.
다시 말해, 제어부(120)는 입력 주기 식별 코드가 단주기 코드 이고 입력 여부 식별 코드가 입력 코드인 채널(1b, 3b)로부터 1회씩 데이터가 입력되도록 데이터 입력 장치(200)를 제어한 이후, 도 7에 도시된 바와 같이, 입력 주기 식별 코드가 장주기 코드 "10", "5"이고 입력 여부 식별 코드가 입력 코드 "0"인 채널 "2b", "4b"의 입력 여부 식별 코드를 입력 주기 식별 코드에 할당된 장주기 코드 "10", "5"로 변경할 수 있다.
이후, 제어부(120)는 입력 주기 식별 코드가 단주기 코드인 모든 채널(1b, 3b)로부터 데이터를 1회씩 입력받도록 데이터 입력 장치(200)를 제어할 때 마다, 변경된 장주기 코드를 감산하고, 감산된 장주기 코드가 입력 코드와 동일하면 해당 채널(2b, 4b)로부터 데이터를 입력받도록 데이터 입력 장치(200)를 제어할 수 있다.
다시 말해, 제어부(120)는 도 8에 도시된 바와 같이, 입력 주기 식별 코드가 단주기 코드인 모든 채널 "1b", "3b"로부터 데이터를 1회씩 입력받도록 데이터 입력 장치(200)를 제어할 때 마다, 채널 "2b", "4b"의 입력 여부 식별 코드에 변경되어 할당된 장주기 코드 "10", "5"를 감산할 수 있다.
이후, 제어부(120)는 채널 "2b", "4b"의 입력 여부 식별 코드에 변경되어 할당된 장주기 코드가 입력 코드 "0"과 동일하면 도 5에 도시된 바와 같이, 채널 "2b", "4b"로 데이터를 입력받도록 데이터 입력 장치(200)를 제어할 수 있다.
한편, 할당부(110)는 복수의 채널(1b, ..., 5b) 중 입력 요청 신호가 수신되는 경우에 데이터를 입력받는 채널(5b)의 입력 주기 식별 코드를 이벤트 코드로 할당하고, 입력 요청 신호가 수신되면 해당 채널(5b)의 입력 여부 식별 코드를 입력 코드로 할당할 수 있다.
보다 구체적으로, 할당부(110)는 도 9에 도시된 바와 같이, 입력 요청 신호가 수신되는 경우 입력 주기 식별 코드가 이벤트 코드 "0X4000"으로 할당된 채널 "5b"의 입력 여부 식별 코드를 입력 코드 "1"로 할당할 수 있다.
이후, 제어부(120)는 식별 코드 확인 작업을 복수의 채널(1b, ..., 5b) 마다 순차적으로 수행하고, 식별 코드 확인 작업 결과, 입력 주기 식별 코드가 이벤트 코드이고 입력 여부 식별 코드가 입력 코드이면, 입력 여부 식별 코드를 미입력 코드로 변경하고 해당 채널(5b)로부터 데이터를 입력받도록 데이터 입력 장치(200)를 제어할 수 있다.
즉, 제어부(120)는 입력 요청 신호가 수신되면 도 10에 도시된 바와 같이, 식별 코드 확인 작업에서 입력 주기 식별 코드가 이벤트 코드 "0X4000"이고 입력 여부 식별 코드가 입력 코드 "1"로 확인된 채널 "5b"의 입력 식별 코드를 미입력 코드 "0"으로 변경할 수 있다. 이어서, 제어부(120)는 도 5에 도시된 바와 같이, 입력 주기 식별 코드가 이벤트 코드이고 입력 여부 식별 코드가 입력 코드로 확인된 채널 "5b"로 데이터를 입력받도록 데이터 입력 장치(200)를 제어할 수 있다.
이를 통해, 제어부(120)는 비교적 긴 입력 주기로 정해진 채널로는 상술된 입력 대기 횟수만큼 입력을 대기한 이후, 데이터를 입력받도록 데이터 입력 장치(200)를 제어함으로써, 다수의 채널로 데이터를 순차적으로 입력받는 경우 발생할 수 있는 데이터 입력의 오류를 방지할 수 있다.
메모리부는 복수의 채널(1b, ..., 5b) 마다 할당된 입력 주기 식별 코드와 입력 여부 식별 코드를 저장하고, 할당부(110)와 제어부(120)의 읽기 및 쓰기 명령에 대응하여 저장된 입력 주기 식별 코드와 입력 여부 식별 코드를 출력하거나 변경하여 저장할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 하나 이상의 배터리 모듈, 배터리 모듈을 수납하기 위한 케이스, 카트리지, 버스바 및 배터리 팩의 전기적 특성을 모니터링하고 관리하는 배터리 관리 장치 등이 더 포함될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 배터리 관리 장치에 포함된 상기 데이터 입력 스케쥴링 장치(100)를 더 포함하여 배터리 관리 장치에서 배터리 팩의 전기적 특성을 모니터링하고 관리하는 경우 요구되는 데이터 입력을 스케쥴링할 수 있다.
본 발명에 따른 데이터 입력 스케쥴링 장치(100)는, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 데이터 입력 스케쥴링 장치(100)를 포함할 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100: 데이터 입력 스케쥴링 장치
110: 할당부 120: 제어부
130: 메모리부

Claims (13)

  1. 복수의 채널로 데이터를 입력받는 데이터 입력 장치의 데이터 입력 스케쥴링 장치에 있어서,
    상기 복수의 채널마다 단주기 코드, 장주기 코드 및 이벤트 코드 중 어느 하나로 입력 주기 식별 코드를 할당하고, 입력 코드 및 미입력 코드 중 어느 하나로 입력 여부 식별 코드를 할당하는 할당부 및
    상기 입력 주기 식별 코드 및 상기 입력 여부 식별 코드를 확인하는 식별 코드 확인 작업을 수행하고, 상기 식별 코드 확인 작업 결과에 대응하여 상기 복수의 채널 중 해당 채널로 상기 데이터를 입력받도록 상기 데이터 입력 장치를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 이벤트 코드는,
    외부로부터 입력 요청 신호가 수신되면, 상기 복수의 채널 중 상기 데이터를 입력받는 채널을 식별하기 위한 코드이고,
    상기 입력 코드는,
    상기 해당 채널로 상기 데이터를 입력받도록 상기 제어부가 상기 데이터 입력 장치를 제어해야 함을 의미하는 코드이며,
    상기 미입력 코드는,
    상기 해당 채널로 상기 데이터를 입력받지 않도록 상기 제어부가 상기 데이터 입력 장치를 제어해야 함을 의미하는 코드이고,
    상기 할당부는
    상기 복수의 채널 중 입력 주기가 상기 데이터 입력 장치의 총 데이터 입력 시간 이하인 채널의 상기 입력 주기 식별 코드를 단주기 코드로 할당하고, 상기 복수의 채널 중 상기 입력 주기가 상기 데이터 입력 장치의 상기 총 데이터 입력 시간을 초과하는 채널의 상기 입력 주기 식별 코드를 장주기 코드로 할당하는 데이터 입력 스케쥴링 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 할당부는
    하기의 수학식을 이용하여 상기 총 데이터 입력 시간을 산출하는 데이터 입력 스케쥴링 장치.
    <수학식>
    Tt=nt×Ti+(nt-1)×Ts
    여기서, Tt는 상기 총 데이터 입력 시간이고, nt는 상기 복수의 채널의 채널 수이고, 상기 Ti는 채널당 데이터 입력 시간이고, 상기 Ts는 채널 변경 시간이다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 할당부는
    상기 복수의 채널 중 상기 입력 주기가 상기 데이터 입력 장치의 상기 총 데이터 입력 시간을 초과하는 채널의 상기 입력 주기, 상기 복수의 채널 중 상기 입력 주기가 상기 데이터 입력 장치의 상기 총 데이터 입력 시간 이하인 채널의 채널 수 및 상기 데이터 입력 장치의 최소 데이터 입력 시간 중 하나 이상을 이용하여 상기 장주기 코드를 산출하는 데이터 입력 스케쥴링 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 할당부는
    상기 복수의 채널 중 상기 입력 주기가 상기 데이터 입력 장치의 상기 총 데이터 입력 시간을 초과하는 채널의 입력 대기 횟수를 포함하는 상기 장주기 코드를 산출하는 데이터 입력 스케쥴링 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 할당부는
    하기의 수학식을 이용하여 상기 최소 데이터 입력 시간을 산출하는 데이터 입력 스케쥴링 장치.
    <수학식>
    Tmin=Ti+Ts
    여기서, Tmin은 상기 최소 데이터 입력 시간이고, 상기 Ti는 채널당 데이터 입력 시간이고, 상기 Ts는 채널 변경 시간이다.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 할당부는
    하기의 수학식을 이용하여 상기 장주기 코드를 산출하는 데이터 입력 스케쥴링 장치.
    <수학식>
    Cl=Ci/(ns×Tmin)-ns
    여기서, Cl은 상기 장주기 코드이고, 상기 Ci는 상기 복수의 채널 중 상기 입력 주기가 상기 데이터 입력 장치의 상기 총 데이터 입력 시간을 초과하는 채널의 상기 입력 주기이고, 상기 ns는 상기 복수의 채널 중 상기 입력 주기가 상기 데이터 입력 장치의 상기 총 데이터 입력 시간 이하인 채널의 채널 수이고, 상기 Tmin은 상기 최소 데이터 입력 시간이다.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 식별 코드 확인 작업을 상기 복수의 채널 마다 순차적으로 수행하고, 상기 식별 코드 확인 작업 결과, 상기 입력 주기 식별 코드가 상기 단주기 코드이고 상기 입력 여부 식별 코드가 상기 입력 코드이면, 상기 입력 여부 식별 코드를 상기 미입력 코드로 변경하고 해당 채널로부터 상기 데이터를 입력받도록 상기 데이터 입력 장치를 제어하는 데이터 입력 스케쥴링 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 입력 주기 식별 코드가 상기 단주기 코드인 모든 채널로부터 상기 데이터를 1회씩 입력받도록 상기 데이터 입력 장치를 제어한 후, 상기 입력 여부 식별 코드를 상기 입력 코드로 변경하는 데이터 입력 스케쥴링 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 식별 코드 확인 작업을 상기 복수의 채널 마다 순차적으로 수행하고, 상기 식별 코드 확인 작업 결과, 상기 입력 주기 식별 코드가 상기 장주기 코드이고 상기 입력 여부 식별 코드가 상기 입력 코드이면, 상기 입력 여부 식별 코드를 상기 장주기 코드로 변경하는 데이터 입력 스케쥴링 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 입력 주기 식별 코드가 상기 단주기 코드인 모든 채널로부터 상기 데이터를 1회씩 입력받도록 상기 데이터 입력 장치를 제어할 때 마다, 상기 변경된 장주기 코드를 감산하고, 상기 감산된 장주기 코드가 입력 코드와 동일하면 해당 채널로부터 상기 데이터를 입력받도록 상기 데이터 입력 장치를 제어하는 데이터 입력 스케쥴링 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 할당부는
    상기 복수의 채널 중 입력 요청 신호가 수신되는 경우에 상기 데이터를 입력받는 채널의 상기 입력 주기 식별 코드를 상기 이벤트 코드로 할당하고, 상기 입력 요청 신호가 수신되면 해당 채널의 입력 여부 식별 코드를 입력 코드로 할당하는 데이터 입력 스케쥴링 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 식별 코드 확인 작업을 상기 복수의 채널 마다 순차적으로 수행하고, 상기 식별 코드 확인 작업 결과, 상기 입력 주기 식별 코드가 상기 이벤트 코드이고 상기 입력 여부 식별 코드가 상기 입력 코드이면, 상기 입력 여부 식별 코드를 상기 미입력 코드로 변경하고 해당 채널로부터 상기 데이터를 입력받도록 상기 데이터 입력 장치를 제어하는 데이터 입력 스케쥴링 장치.
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