KR102300967B1 - 다중 센서 결합 시스템에서 위성 항법을 기반으로 다중 센서들의 시각들을 동기화하는 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따른, 다중 센서 결합 시스템에서 위성 항법을 기반으로 다중 센서들의 시각들을 동기화하는 장치 및 방법은, 1PPS(Pulse Per Second) 신호를 복수의 센서들과 시각 동기화 처리부로 송신하고, 위성 항법 데이터를 상기 시각 동기화 처리부로 송신하는 위성 항법 수신기; 상기 1PPS 신호를 수신하며, 센서 내부에서 발생되는 내부 클럭과 미리 지정된 센서 주기를 기반으로 센서 데이터를 측정하고, 상기 수신된 IPPS 신호와 상기 센서 주기와 상기 내부 클럭을 기반으로 센서 데이터 시간 간격 정보를 생성하며, 상기 측정된 센서 데이터와 상기 센서 데이터 시간 간격 정보를 포함하는 새로운 센서 데이터를 생성하고, 상기 생성된 센서 데이터를 시각 동기화 처리부로 송신하는 상기 센서들 중 하나; 및 상기 1PPS 신호를 수신하며, 상기 센서들로부터 복수의 센서 데이터들을 수신하고, 상기 수신된 센서 데이터들을 파싱하여 복수의 센서 데이터 시간 간격 정보들을 검출하며, 상기 수신된 1PPS 신호와 상기 검출된 센서 데이터 시간 간격 정보들을 이용하여 상기 센서들에 대응하는 복수의 센서 데이터 측정 시각들을 계산하고, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각들을 이용하여 상기 센서 데이터들의 시각들을 동기화하는 상기 시각 동기화 처리부를 포함한다.
Description
본 발명의 일 실시 예는 다중 센서 결합 시스템에 관한 것으로, 특히, 다중 센서 결합 시스템에서 위성 항법을 기반으로 다중 센서들의 시각들을 동기화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
다중 센서들의 센서 데이터들을 결합하기 위해서는 센서 데이터들의 시각을 동기화하여야 한다. 즉, 센서 데이터들 각각이 측정된 시각은 동일한 시각 시스템 기준으로 표현되어야 한다.
한편, 다중 센서 결합 시스템에서 시각 동기화를 처리하는 방법은 두 가지가 있다.
첫 번째 방법은 센서 데이터들 각각이 시각 동기화 처리부에 수신된 시각을 센서 측정 시각으로 결정하고, 결정된 센서 측정 시각을 이용하여 시각 동기화를 처리하는 것이다. 이러한 방법은 추가적인 하드웨어 구성이나 시각 동기화 알고리즘을 사용하지 않으므로, 구성이 쉬우며 간단하게 구현할 수 있다.
두 번째 방법은 위성 항법 수신기로부터 수신된 이산 신호를 기준으로 센서 데이터들 각각의 센서 측정 시각을 계산하고, 계산된 센서 측정 시각을 이용하여 시각 동기화를 처리하는 것이다. 여기서, 이산 신호는 절대 시각의 초에 동기화되어 1초 간격으로 출력되는데, 이를 1PPS(pulse per second)라고 부른다.
즉, 두 번째 방법에서는 센서들 각각이 위성 항법 수신기로부터 1PPS를 수신한 순간에 센서 데이터를 측정하여 외부로 출력한다. 따라서, 센서 측정 시각은 1PPS와 동기화되며, 센서 데이터는 1초에 한 번씩 출력된다. 센서 출력 주기를 빠르게 하기 위해서는 1PPS에 동기화된 빠른 주기의 이산 신호를 생성하여 센서들 각각으로 출력하는 별도의 하드웨어 장치인 이산 신호 발생 장치가 필요하다.
그러나 첫 번째 방법은 시각 오차를 갖는다. 일반적으로 센서 데이터가 센서 내부의 지연과 통신 지연 등을 거친 후에 시각 동기화 장치에 수신되기 때문에 실제 센서 데이터 측정 시각과 센서 데이터 수신 시각 사이에는 차이가 발생한다. 따라서, 첫 번째 방법은 센서 내부의 지연과 통신 지연 등에 의한 시각 차이를 고려하지 않으므로 다중 센서 결합 시스템의 성능이 열화되는 문제점이 있었다.
두 번째 방법은 별도의 하드웨어 장치가 필요하다. 특히, 다중 센서 결합 시스템에서 서로 다른 주기를 갖는 다중 센서들을 사용하는 경우, 이산 신호 발생 장치는 센서들 각각의 주기에 맞도록 1PPS에 동기화된 이산 신호들을 각각 생성해야 하기 때문에 이산 신호 발생 장치의 복잡도가 증가한다. 따라서, 두 번째 방법은 이산 신호 발생 장치의 복잡도 증가에 의해 다중 센서 결합 시스템의 생산 비용이 상승하며 설계 시간이 길어지는 문제점이 있었다.
그러므로 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안의 필요성이 대두하였다.
본 발명의 일 실시 예는 센서 내부의 지연과 통신 지연 등에 의한 시각 차이를 고려하여 다중 센서들의 시각들을 동기화하는 장치 및 방법을 제공한다.
그리고 본 발명의 일 실시 예는 별도의 이산 신호 발생 장치를 사용하지 않고 서로 다른 주기를 갖는 다중 센서들의 시각들을 동기화하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 다중 센서 결합 시스템에서 위성 항법을 기반으로 다중 센서들의 시각들을 동기화하는 장치는, 1PPS(Pulse Per Second) 신호를 복수의 센서들과 시각 동기화 처리부로 송신하고, 위성 항법 데이터를 상기 시각 동기화 처리부로 송신하는 위성 항법 수신기; 상기 1PPS 신호를 수신하며, 센서 내부에서 발생되는 내부 클럭과 미리 지정된 센서 주기를 기반으로 센서 데이터를 측정하고, 상기 수신된 IPPS 신호와 상기 센서 주기와 상기 내부 클럭을 기반으로 센서 데이터 시간 간격 정보를 생성하며, 상기 측정된 센서 데이터와 상기 센서 데이터 시간 간격 정보를 포함하는 새로운 센서 데이터를 생성하고, 상기 생성된 센서 데이터를 시각 동기화 처리부로 송신하는 상기 센서들 중 하나; 및 상기 1PPS 신호를 수신하며, 상기 센서들로부터 복수의 센서 데이터들을 수신하고, 상기 수신된 센서 데이터들을 파싱하여 복수의 센서 데이터 시간 간격 정보들을 검출하며, 상기 수신된 1PPS 신호와 상기 검출된 센서 데이터 시간 간격 정보들을 이용하여 상기 센서들에 대응하는 복수의 센서 데이터 측정 시각들을 계산하고, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각들을 이용하여 상기 센서 데이터들의 시각들을 동기화하는 상기 시각 동기화 처리부를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 다중 센서 결합 시스템에서 위성 항법을 기반으로 다중 센서들의 시각들을 동기화하는 방법은, 위성 항법 수신기가, 1PPS(Pulse Per Second) 신호를 복수의 센서들과 시각 동기화 처리부로 송신하고, 위성 항법 데이터를 상기 시각 동기화 처리부로 송신하는 과정; 상기 센서들 각각이, 센서 내부에서 발생되는 내부 클럭과 미리 지정된 센서 주기를 기반으로 센서 데이터를 측정하는 과정; 상기 센서들 각각이, 상기 1PPS 신호를 수신하며, 상기 수신된 IPPS 신호와 상기 센서 주기와 상기 내부 클럭을 기반으로 센서 데이터 시간 간격 정보를 생성하는 과정; 상기 센서들 각각이, 상기 측정된 센서 데이터와 상기 센서 데이터 시간 간격 정보를 포함하는 새로운 센서 데이터를 생성하고, 상기 생성된 센서 데이터를 시각 동기화 처리부로 송신하는 과정; 상기 시각 동기화 처리부가, 상기 1PPS 신호를 수신하며, 상기 센서들로부터 복수의 센서 데이터들을 수신하고는 과정; 상기 시각 동기화 처리부가, 상기 수신된 센서 데이터들을 파싱하여 복수의 센서 데이터 시간 간격 정보들을 검출하는 과정; 상기 시각 동기화 처리부가, 상기 수신된 1PPS 신호와 상기 검출된 센서 데이터 시간 간격 정보들을 이용하여 상기 센서들에 대응하는 복수의 센서 데이터 측정 시각들을 계산하는 과정; 및 상기 시각 동기화 처리부가, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각들을 이용하여 상기 센서 데이터들의 시각들을 동기화하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예는 센서 내부의 지연과 통신 지연 등에 의한 시각 차이를 고려하여 다중 센서들의 시각들을 동기화함으로써 다중 센서 결합 시스템의 성능 열화를 방지할 수 있다.
그리고 본 발명의 일 실시 예는 별도의 이산 신호 발생 장치를 사용하지 않고 서로 다른 주기를 갖는 다중 센서들의 시각들을 동기화함으로써 다중 센서 결합 시스템의 생산 비용을 절감하며 설계 시간을 단축할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 센서 결합 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서에서 센서 데이터를 측정하는 시각을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 시각 동기화 처리부의 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 데이터 측정 시각 계산부의 블록 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서에서 센서 데이터를 전송하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시간 간격 카운트부에서 시간 간격 카운트 값을 출력하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시각 동기화 처리부에서 시각 동기화를 수행하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 데이터 측정 시각 계산부에서 센서 데이터 측정 시각을 계산하는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서에서 센서 데이터를 측정하는 시각을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 시각 동기화 처리부의 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 데이터 측정 시각 계산부의 블록 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서에서 센서 데이터를 전송하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시간 간격 카운트부에서 시간 간격 카운트 값을 출력하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시각 동기화 처리부에서 시각 동기화를 수행하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 데이터 측정 시각 계산부에서 센서 데이터 측정 시각을 계산하는 흐름도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당하는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 발명의 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 발명된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시 예에서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '모듈' 혹은 복수 의'부'는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 '모듈' 혹은 '부'를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 센서 결합 시스템의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 다중 센서 결합 시스템은 위성 항법 수신기(101)와 다수의 센서들(103, 105, 107)과 시각 동기화 처리부(109)를 포함한다.
각 구성요소를 살펴보면, 위성 항법 수신기(101)는 위성으로부터 위성 항법 데이터와 1PPS 신호를 수신한다. 그리고 위성 항법 수신기(101)는 수신된 위성 항법 데이터를 시각 동기화 처리부(109)로 송신하고, 수신된 1PPS 신호를 다수의 센서들(103, 105, 107)과 시각 동기화 처리부(109)로 송신한다. 예를 들면, 위성 항법 데이터는 세계 위상 항법 시스템(Global Navigation Satellite System, 이하 'GNSS'라 한다)으로부터 수신된 데이터를 나타내며, 다중 센서 결합 시스템의 위치 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 1PPS 신호는 절대 시각의 초에 동기화되어 1초 간격으로 출력되는 신호를 나타낼 수 있다.
다수의 센서들(103, 105, 107) 각각은 서로 다른 물리량을 측정하는 센서이다. 예를 들면, 물리량은 속도, 가속도, 방위 및 거리 중 하나일 수 있다. 다수의 센서들(103, 105, 107) 각각은 위성 항법 수신기(101)로부터 1PPS 신호를 수신하며, 서로 다른 센서 주기로 센서 데이터를 측정하고, 수신된 1PPS 신호와 센서 데이터 측정 시각을 이용하여 센서 데이터 시간 간격 정보를 생성한다. 예를 들면, 센서 주기는 해당 센서가 센서 데이터를 측정하는 주기를 나타내며, 1PPS 미만일 수 있다. 예를 들면, 센서 데이터 시간 간격 정보는 1PPS 동안에 센서 데이터가 측정되는 횟수를 나타내는 정보를 나타낼 수 있다. 그리고 다수의 센서들(103, 105, 107) 각각은 측정된 센서 데이터와 센서 데이터 시간 간격 정보를 포함하는 최종 센서 데이터를 생성하고, 생성된 센서 데이터를 시각 동기화 처리부(109)로 송신한다.
시각 동기화 처리부(109)는 위성 항법 수신기(101)로부터 위성 항법 데이터와 1PPS 신호를 수신하고, 다수의 센서들(103, 105, 107)로부터 다수의 센서 데이터들을 수신한다. 그리고 시각 동기화 처리부(109)는 다수의 센서 데이터들에 포함된 다수의 센서 데이터 시간 간격 정보들과 1PPS 신호를 이용하여 다수의 센서들(103, 105, 107)에 대응하는 다수의 센서 데이터 측정 시각들을 계산한다. 그리고 시각 동기화 처리부(109)는 계산된 센서 데이터 측정 시각들과 1PPS 신호를 이용하여 위성 항법 데이터와 센서 데이터들 간에 시각 동기화를 수행한다.
이러한 구성에 의해, 본 발명의 일 실시 예는 센서 내부의 지연과 통신 지연 등에 의한 시각 차이를 고려하여 다중 센서들의 시각들을 동기화함으로써 다중 센서 결합 시스템의 성능 열화를 방지할 수 있다. 그리고 본 발명의 일 실시 예는 별도의 이산 신호 발생 장치를 사용하지 않고 서로 다른 주기를 갖는 다중 센서들의 시각들을 동기화함으로써 다중 센서 결합 시스템의 생산 비용을 절감하며 설계 시간을 단축할 수 있다.
한편, 시각 동기화 성능은 센서 내부에서 시간 간격을 카운트하는 주기에 의해 제한된다. 예를 들어 1PPS와 센서 데이터 측정 시각 간격 간의 시간 차이가 1μs 로 측정되는 경우, 시각 동기화 오차는 1μs 이내로 제한될 수 있다.
이제부터 도 2를 참조하여, 다수의 센서들(103, 105, 107) 각각의 구성요소들을 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서(103)의 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 센서(103)는 내부 클럭 발생부(201)와 데이터 측정부(203)와 시간 간격 측정부(205)와 데이터 후처리부(207)를 포함한다.
각 구성요소를 살펴보면, 내부 클럭 발생부(201)는 동기 신호인 내부 클럭(clock)을 주기적으로 발생하며, 발생된 내부 클럭을 데이터 측정부(203)와 시간 간격 카운트부(205)로 출력한다.
데이터 측정부(203)는 내부 클럭 발생부(201)로부터 내부 클럭을 입력받으며, 입력된 내부 클럭을 기준으로 미리 지정된 센서 주기마다 센서 데이터를 측정하고, 측정된 센서 데이터를 데이터 후처리부(207)로 출력한다.
시간 간격 카운트부(205)는 위성 항법 수신기(101)로부터 1PPS 신호를 주기적으로 수신하며, 내부 클럭 발생부(201)로부터 내부 클럭을 입력받는다. 그리고 시간 간격 카운트부(205)는 최근에 수신된 1PPS 신호와 입력된 내부 클럭과 미리 지정된 센서 주기를 이용하여 센서 데이터 시간 간격 정보를 센서 주기마다 생성한다. 예를 들면, 시간 간격 카운트부(205)는 도 3과 같이, 1PPS 신호(301, 303)를 주기적으로 수신하고, 내부 클럭(313)과 센서 주기(315)를 이용하여 센서 데이터를 측정하는 시각(이하, '센서 데이터 측정 시각'이라 한다)(305, 307, 309, 311)을 결정할 수 있다. 그리고 시간 간격 카운트부(205)는 최근에 수신된 1PPS 동안에 센서 데이터 측정 시각마다 센서 데이터 시간 간격 정보인 센서 데이터 카운트 값을 생성할 수 있다.
예를 들면, 1PPS(301) 동안에 제1센서 데이터 측정 시각(305)에 센서 데이터가 첫 번째로 측정되면, 시간 간격 카운트부(205)는 센서 데이터 카운트 값(N)을 1로 결정할 수 있다. 다른 예로, 1PPS(301) 동안에 제2센서 데이터 측정 시각(307)에 센서 데이터가 두 번째로 측정되면, 시간 간격 카운트부(205)는 센서 데이터 카운트 값을 2로 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 새로운 1PPS(303) 신호가 수신되면, 시간 간격 카운트부(205)는 센서 데이터 카운트 값을 리셋한 후, 0으로 결정할 수 있다. 이후에, 1PPS(303) 동안에 제1센서 데이터 측정 시각(311)에 센서 데이터가 첫 번째로 측정되면, 시간 간격 카운트부(205)는 센서 데이터 카운트 값을 1로 결정할 수 있다.
그리고 시간 간격 카운트부(205)는 생성된 센서 데이터 시간 간격 정보를 데이터 후처리부(207)로 출력한다.
데이터 후처리부(207)는 데이터 측정부(230)로부터 주기적으로 센서 데이터를 입력받고, 시간 간격 카운트부(205)로부터 주기적으로 시간 간격 정보를 입력받는다. 그리고 데이터 후처리부(207)는 입력된 센서 데이터를 원하는 물리량으로 변환한 후, 해당 물리량의 오차 보정을 수행하여 센서 데이터를 후처리한다. 그리고 데이터 후처리부(207)는 후처리된 센서 데이터와 센서 데이터 시간 간격 정보를 포함하는 최종 센서 데이터를 생성하고, 생성된 센서 데이터를 시각 동기화 처리부(109)로 송신한다. 이때, 데이터 후처리부(207)는 센서 주기마다 센서 데이터를 시각 동기화처리부(109)로 송신한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 시각 동기화 처리부(109)의 블록 구성도이다.
도 4를 참조하면, 시각 동기화 처리부(109)는 다수의 센서 데이터 측정 시각 계산부들(401, 403, 405)과 시각 동기화부(407)를 포함한다.
각 구성요소를 살펴보면, 다수의 센서 데이터 측정 시각 계산부들(401, 403, 405) 각각은 다수의 센서들(103, 105, 107) 중 하나로부터 센서 데이터를 수신한다. 그리고 다수의 센서 데이터 측정 시각 계산부들(401, 403, 405) 각각은 센서 데이터에 포함된 센서 데이터 시간 간격 정보를 이용하여 해당 센서의 센서 데이터 측정 시각을 계산하고, 계산된 센서 데이터 측정 시각을 시각 동기화부(409)로 출력한다.
시각 동기화부(407)는 다수의 센서 데이터 측정 시각 계산부들(401, 403, 405)로부터 다수의 센서 데이터 측정 시각들과 다수의 센서 데이터들을 입력받고, 입력된 다수의 센서 데이터 측정 시각들과 1PPS 신호를 이용하여 위성 항법 데이터와 다수의 센서 데이터들을 시각 동기화한다.
이제부터, 도 5를 참조하여, 센서 데이터 측정 시각 계산부(401)의 구성요소를 설명하고자 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 데이터 측정 시각 계산부(401)의 블록 구성도이다.
도 5를 참조하면, 센서 데이터 측정 시각 계산부(401)는 PPS 시각 계산부(501)와 센서 데이터 파싱부(503)와 시간 간격 계산부(505)와 데이터 측정 시각 계산부(507)와 지연 시각 보정부(509)와 이전 데이터 시각 저장부(511)를 포함한다.
각 구성요소를 살펴보면, PPS 시각 계산부(501)는 위성 항법 수신기(101)로부터 1PPS 신호를 수신하며, 수신된 1PPS 신호에 대한 1PPS 생성 시각을 계산하고, 계산된 1PPS 생성 시각을 데이터 측정 시각 계산부(507)로 출력한다. 1PPS는 절대 시각 초에 동기화되어 있으므로, 1PPS 생성 시각은 초 단위 이하가 0이 되어야 한다. 예를 들면, PPS 시각 계산부(501)는 수신된 1PPS 신호의 위성 항법 데이터 시각에서 초 단위 이하를 버려서 1PPS 생성 시각을 계산할 수 있다.
센서 데이터 파싱부(503)는 센서(103)로부터 센서 데이터를 수신하며, 수신된 센서 데이터를 파싱(parsing)하여 센서 데이터 시간 간격 정보를 추출하고, 추출된 센서 데이터 시간 간격 정보를 시간 간격 계산부(505)로 출력한다.
시간 간격 계산부(505)는 센서 데이터 파싱부(503)로부터 센서 데이터 시간 간격 정보를 입력받고, 입력된 센서 데이터 시간 간격 정보와 미리 지장된 센서(103)의 센서 주기를 이용하여 시간 단위(예를 들면, ms, μs, ns 등)로 변환된 센서 데이터 시간 간격을 계산한다. 예를 들면, 시간 간격 계산부(505)는 센서 데이터 시간 간격 정보인 센서 데이터 시간 간격 카운트 값에 센서 주기를 곱하여 시간 단위로 변환된 센서 데이터 시간 간격을 계산할 수 있다. 그리고 시간 간격 계산부(505)는 센서 데이터 시간 간격을 데이터 측정 시각 계산부(507)로 출력한다.
데이터 측정 시각 계산부(507)는 PPS 시간 계산부(501)로부터 1PPS 생성 시각을 입력받으며, 시간 간격 계산부(505)로부터 센서 데이터 시간 간격을 입력받는다. 그리고 데이터 측정 시각 계산부(507)는 입력된 1PPS 생성 시각과 입력된 센서 데이터 시간 간격을 이용하여 센서 데이터 측정 시각을 계산한다. 예를 들면, 데이터 측정 시각 계산부(507)는 입력된 1PPS 생성 시각에 입력된 센서 데이터 시간 간격을 더하여 센서 데이터 측정 시각을 계산할 수 있다. 그리고 데이터 측정 시각 계산부(507)는 계산된 센서 데이터 측정 시각을 지연 시각 보정부(509)로 출력한다.
이전 데이터 시각 저장부(511)는 이전 센서 데이터 측정 시각을 미리 저장하며, 이전 센서 데이터 측정 시각을 지연 시각 보정부(509)로 출력한다.
지연 시각 보정부(509)는 잘못된 1PPS 생성 시각이 센서 데이터 지연에 의해 계산되는 것을 보정하는 기능을 수행한다. 즉, 센서 데이터가 측정된 순간과 입력된 순간 사이에 새로운 1PPS 신호가 수신된 경우, 1PPS 생성 시각은 센서 데이터가 측정된 순간보다 1초 더 빠르게 계산되고, 센서 데이터 측정 시각도 1초가 추가되어 계산된다.
이러한 지연을 보정하기 위해, 지연 시각 보정부(509)는 데이터 측정 시각 계산부(507)로부터 센서 데이터 측정 시각을 입력받고, 이전 데이터 시각 저장부(511)로부터 이전 센서 데이터 측정 시각을 입력받는다. 그리고 지연 시각 보정부(509)는 입력된 이전 센서 데이터 측정 시각과 입력된 센서 데이터 측정 시각을 비교하여 이전 센서 데이터 측정 시각과 현재 센서 데이터 측정 시각 간의 측정 시각 차이를 계산한다.
그리고 지연 시각 보정부(509)는 계산된 측정 시각 차이와 미리 지정된 기준 값을 비교하고, 그 결과를 기반으로 센서 데이터 측정 시각을 보정하거나 그대로 유지한다. 예를 들면, 미리 지정된 기준 값은 센서 주기의 1.5배일 수 있다. 예를 들면, 계산된 측정 시각 차이가 기준 값을 초과하는 경우, 지연 시각 보정부(509)는 센서 데이터 측정 시각에서 1초를 뺄셈하여 보정된 센서 데이터 측정 시각을 결정할 수 있다. 그리고 지연 시각 보정부(509)는 보정된 센서 데이터 측정 시각을 시각 동기화부(407)로 출력할 수 있다.
이와 달리, 계산된 측정 시각 차이가 기준 값 이하인 경우, 지연 시각 보정부(509)는 센서 데이터 측정 시각을 그대로 시각 동기화부(407)로 출력할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서(103)에서 센서 데이터를 전송하는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 센서(103)의 데이터 측정부(203)는, 601 단계에서, 내부 클럭 발생부(201)로부터 주기적으로 입력된 내부 클럭을 기준으로 미리 지정된 센서 주기마다 센서 데이터를 측정한다.
603 단계에서, 센서(103)의 시간 간격 카운트부(205)는 위성 항법 수신기(101)로부터 최근에 수신된 1PPS와 내부 클럭과 센서 주기를 이용하여 센서 데이터 시간 간격 정보를 생성한다. 예를 들면, 시간 간격 카운트부(205)는 도 3과 같이, 1PPS 신호(301, 303)를 주기적으로 수신하고, 내부 클럭(313)과 센서 주기(315)를 이용하여 센서 데이터 측정 시각(305, 307, 309, 311)을 결정할 수 있다. 그리고 시간 간격 카운트부(205)는 최근에 수신된 1PPS 동안에 센서 데이터 측정 시각마다 센서 데이터 시간 간격 정보인 센서 데이터 카운트 값을 생성할 수 있다. 이제부터, 도 7을 참조하여 603 단계를 자세히 설명하고자 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시간 간격 카운트부(205)에서 시간 간격 카운트 값을 출력하는 흐름도이다.
701 단계에서, 시간 간격 카운트부(205)는 1PPS 신호가 위성 항법 수신기(101)로부터 수신되는지 여부를 확인한다. 확인 결과, 1PPS 신호가 수신되면, 시간 간격 카운트부(205)는 703 단계로 진행하고, 그렇지 않으면, 705 단계로 진행한다.
703 단계에서, 시간 간격 카운트부(205)는 센서 데이터 시간 간격 정보인 센서 데이터 카운트 값(N)을 리셋하고 0으로 결정한 후, 705 단계로 진행한다.
705 단계에서, 시간 간격 카운트부(205)는 내부 클럭을 이용하여 현재 시각이 센서 주기에 도달했는지 여부를 확인한다. 확인 결과, 현재 시각이 센서 주기에 도달하면, 시간 간격 카운트부(205)는 707 단계로 진행하고, 그렇지 않으면, 705 단계를 반복적으로 수행한다.
707 단계에서, 시간 간격 카운트부(205)는 센서 데이터 카운트 값에 1을 더하여 센서 데이터 카운트 값을 결정한 후, 709 단계로 진행한다.
709 단계에서, 시간 간격 카운트부(205)는 결정된 센서 데이터 카운트 값을 데이터 후처리부(207)로 출력한다.
도 6으로 돌아와서, 605 단계에서, 데이터 후처리부(207)는 센서 데이터를 원하는 물리량으로 변환한 후, 해당 물리량의 오차 보정을 수행하여 센서 데이터를 후처리한다. 그리고 데이터 후처리부(207)는 후처리된 센서 데이터와 센서 데이터 시간 간격 정보를 포함하는 최종 센서 데이터를 생성하고, 생성된 센서 데이터를 시각 동기화 처리부(109)로 송신한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시각 동기화 처리부(109)에서 시각 동기화를 수행하는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 시각 동기화 처리부(109)의 다수의 센서 데이터 측정 시각 계산부들(401, 403, 405)은, 801 단계에서, 다수의 센서들(103, 105, 107)로부터 수신된 다수의 센서 데이터 시간 간격 정보들을 이용하여 다수의 센서 데이터 측정 시각들을 계산한다. 이제부터 도 9를 참조하여, 801 단계를 자세히 설명하고자 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 데이터 측정 시각 계산부(401)에서 센서 데이터 측정 시각을 계산하는 흐름도이다.
901 단계에서, 센서 데이터 측정 시각 계산부(401)의 PPS 시각 계산부(501)는 1PPS 생성 시각을 계산한다.
좀 더 자세히 설명하면, PPS 시각 계산부(501)는 위성 항법 수신기(101)로부터 1PPS 신호를 수신하며, 수신된 1PPS 신호에 대한 1PPS 생성 시각을 계산한다. 1PPS는 절대 시각 초에 동기화되어 있으므로, 1PPS 생성 시각은 초 단위 이하가 0이 되어야 한다. 예를 들면, PPS 시각 계산부(501)는 수신된 1PPS 신호의 위성 항법 데이터 시각에서 초 단위 이하를 버려서 1PPS 생성 시각을 계산할 수 있다.
그리고 PPS 시각 계산부(501)는 계산된 1PPS 생성 시각을 데이터 측정 시각 계산부(507)로 출력한다.
903 단계에서, 센서 데이터 측정 시각 계산부(401)의 센서 데이터 파싱부(503)는 센서(103)로부터 센서 데이터를 수신하며, 수신된 센서 데이터를 파싱하여 센서 데이터 시간 간격 정보를 검출한다. 그리고 센서 데이터 파싱부(503)는 검출된 센서 데이터 시간 간격 정보를 시간 간격 계산부(505)로 출력한다.
905 단계에서, 센서 데이터 측정 시각 계산부(401)의 시간 간격 계산부(505)는 센서 데이터의 센서 데이터 시간 간격 정보를 이용하여 센서 데이터 시간 간격을 계산한다.
좀 더 자세히 설명하면, 시간 간격 계산부(505)는 센서 데이터 파싱부(503)로부터 센서 데이터 시간 간격 정보를 입력받는다. 그리고 시간 간격 계산부(505)는 입력된 센서 데이터 시간 간격 정보와 미리 지장된 센서(103)의 센서 주기를 이용하여 시간 단위로 변환된 센서 데이터 시간 간격을 계산한다. 예를 들면, 시간 간격 계산부(505)는 센서 데이터 시간 간격 정보인 센서 데이터 시간 간격 카운트 값에 센서 주기를 곱하여 시간 단위로 변환된 센서 데이터 시간 간격을 계산할 수 있다.
그리고 시간 간격 계산부(505)는 센서 데이터 시간 간격을 데이터 측정 시각 계산부(507)로 출력한다.
907 단계에서, 센서 데이터 측정 시각 계산부(401)의 데이터 측정 시각 계산부(507)는 1PPS 생성 시각과 센서 데이터 시간 간격을 이용하여 센서 데이터 측정 시각을 계산한다.
좀 더 자세히 설명하면, 데이터 측정 시각 계산부(507)는 PPS 시간 계산부(501)로부터 1PPS 생성 시각을 입력받으며, 시간 간격 계산부(505)로부터 센서 데이터 시간 간격을 입력받는다. 그리고 데이터 측정 시각 계산부(507)는 입력된 1PPS 생성 시각과 입력된 센서 데이터 시간 간격을 이용하여 센서 데이터 측정 시각을 계산한다. 예를 들면, 데이터 측정 시각 계산부(507)는 입력된 1PPS 생성 시각에 입력된 센서 데이터 시간 간격을 더하여 센서 데이터 측정 시각을 계산할 수 있다.
그리고 데이터 측정 시각 계산부(507)는 계산된 센서 데이터 측정 시각을 지연 시각 보정부(509)로 출력한다.
909 단계에서, 센서 데이터 측정 시각 계산부(401)의 지연 시각 보정부(509)는 이전 센서 데이터 측정 시각을 이용하여 계산된 센서 데이터 측정 시각의 지연 시각을 보정한다.
좀 더 자세히 설명하면, 지연 시각 보정부(509)는 데이터 측정 시각 계산부(507)로부터 센서 데이터 측정 시각을 입력받고, 이전 데이터 시각 저장부(511)로부터 이전 센서 데이터 측정 시각을 입력받는다. 그리고 지연 시각 보정부(509)는 입력된 이전 센서 데이터 측정 시각과 입력된 센서 데이터 측정 시각을 비교하여 이전 센서 데이터 측정 시각과 현재 센서 데이터 측정 시각 간의 측정 시각 차이를 계산한다.
그리고 지연 시각 보정부(509)는 계산된 측정 시각 차이와 미리 지정된 기준 값을 비교하고, 그 결과를 기반으로 센서 데이터 측정 시각을 보정하거나 그대로 유지한다. 예를 들면, 미리 지정된 기준 값은 센서 주기의 1.5배일 수 있다. 예를 들면, 계산된 측정 시각 차이가 기준 값을 초과하는 경우, 지연 시각 보정부(509)는 센서 데이터 측정 시각에서 1초를 감산하여 보정된 센서 데이터 측정 시각을 결정할 수 있다. 그리고 지연 시각 보정부(509)는 보정된 센서 데이터 측정 시각을 시각 동기화부(407)로 출력할 수 있다. 이와 달리, 계산된 측정 시각 차이가 기준 값 이하인 경우, 지연 시각 보정부(509)는 센서 데이터 측정 시각을 그대로 시각 동기화부(407)로 출력할 수 있다.
도 8로 돌아가서, 803 단계에서, 시각 동기화 처리부(109)의 시각 동기화부(407)는 다수의 센서 데이터 측정 시각 계산부들(401, 403, 405)로부터 다수의 센서 데이터 측정 시각들과 다수의 센서 데이터들을 입력받는다. 그리고 시각 동기화부(407)는 입력된 다수의 센서 데이터 측정 시각들과 1PPS 신호를 이용하여 위성 항법 데이터와 다수의 센서 데이터들을 시각 동기화한다.
이러한 과정에 의해, 본 발명의 일 실시 예는 센서 내부의 지연과 통신 지연 등에 의한 시각 차이를 고려하여 다중 센서들의 시각들을 동기화함으로써 다중 센서 결합 시스템의 성능 열화를 방지할 수 있다. 그리고 본 발명의 일 실시 예는 별도의 이산 신호 발생 장치를 사용하지 않고 서로 다른 주기를 갖는 다중 센서들의 시각들을 동기화함으로써 다중 센서 결합 시스템의 생산 비용을 절감하며 설계 시간을 단축할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
101: 위성 항법 수신기 103, 105, 107: 다수의 센서들
109: 시각 동기화 처리부
201: 내부 클럭 발생부 203: 데이터 측정부
205: 시간 간격 카운트부 207: 데이터 후처리부
401, 403, 405, 다수의 센서 데이터 측정 시각 계산부들
407: 시각 동기화부
501: PPS 시각 계산부 503: 센서 데이터 파싱부
505: 시간 간격 계산부 507: 데이터 측정 시각 계산부
509: 지연 시각 보정부 511: 이전 데이터 시각 저장부
109: 시각 동기화 처리부
201: 내부 클럭 발생부 203: 데이터 측정부
205: 시간 간격 카운트부 207: 데이터 후처리부
401, 403, 405, 다수의 센서 데이터 측정 시각 계산부들
407: 시각 동기화부
501: PPS 시각 계산부 503: 센서 데이터 파싱부
505: 시간 간격 계산부 507: 데이터 측정 시각 계산부
509: 지연 시각 보정부 511: 이전 데이터 시각 저장부
Claims (6)
1PPS(Pulse Per Second) 신호를 복수의 센서들과 시각 동기화 처리부로 송신하고, 위성 항법 데이터를 상기 시각 동기화 처리부로 송신하는 위성 항법 수신기;
상기 1PPS 신호를 수신하며, 센서 내부에서 발생되는 내부 클럭과 미리 지정된 센서 주기를 기반으로 센서 데이터를 측정하고, 상기 수신된 IPPS 신호와 상기 센서 주기와 상기 내부 클럭을 기반으로 센서 데이터 시간 간격 정보를 생성하며, 상기 측정된 센서 데이터와 상기 센서 데이터 시간 간격 정보를 포함하는 새로운 센서 데이터를 생성하고, 상기 생성된 센서 데이터를 시각 동기화 처리부로 송신하는 상기 센서들 중 하나; 및
상기 1PPS 신호를 수신하며, 상기 센서들로부터 복수의 센서 데이터들을 수신하고, 상기 수신된 센서 데이터들을 파싱하여 복수의 센서 데이터 시간 간격 정보들을 검출하며, 상기 수신된 1PPS 신호와 상기 검출된 센서 데이터 시간 간격 정보들을 이용하여 상기 센서들에 대응하는 복수의 센서 데이터 측정 시각들을 계산하고, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각들을 이용하여 상기 센서 데이터들의 시각들을 동기화하는 상기 시각 동기화 처리부를 포함하고,
상기 시각 동기화 처리부는,
상기 1PPS 신호를 수신하며, 상기 센서들 중 하나로부터 상기 센서 데이터들 중 하나를 수신하고, 상기 수신된 센서 데이터를 파싱하여 센서 데이터 시간 간격 정보를 검출하며, 상기 수신된 1PPS 신호와 상기 검출된 센서 데이터 시간 간격 정보를 이용하여 센서 데이터 측정 시각을 계산하고, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각과 미리 저장된 이전 센서 데이터 측정 시각 간의 측정 시각 차이와 미리 지정된 기준 값을 비교하며, 상기 비교 결과, 상기 측정 시각 차이가 상기 미리 지정된 기준 값을 초과하는 경우, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각에서 1초를 감산하여 새로운 센서 데이터 측정 시각을 결정하고, 상기 비교 결과, 상기 측정 시각 차이가 상기 미리 지정된 기준 값 이하인 경우, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각을 그대로 유지하여 새로운 센서 데이터 측정 시각을 결정하며, 상기 결정된 센서 데이터 측정 시각을 시각 동기화부로 출력하는 복수의 센서 데이터 측정 시각 계산부들 중 하나; 및
상기 센서 데이터 측정 시각 계산부들로부터 복수의 센서 데이터 측정 시각들을 입력받고, 상기 입력된 센서 데이터 측정 시각들을 이용하여 상기 센서 데이터들의 시각들을 동기화하는 상기 시각 동기화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 다중 센서 결합 시스템에서 위성 항법을 기반으로 다중 센서들의 시각들을 동기화하는 장치.
상기 1PPS 신호를 수신하며, 센서 내부에서 발생되는 내부 클럭과 미리 지정된 센서 주기를 기반으로 센서 데이터를 측정하고, 상기 수신된 IPPS 신호와 상기 센서 주기와 상기 내부 클럭을 기반으로 센서 데이터 시간 간격 정보를 생성하며, 상기 측정된 센서 데이터와 상기 센서 데이터 시간 간격 정보를 포함하는 새로운 센서 데이터를 생성하고, 상기 생성된 센서 데이터를 시각 동기화 처리부로 송신하는 상기 센서들 중 하나; 및
상기 1PPS 신호를 수신하며, 상기 센서들로부터 복수의 센서 데이터들을 수신하고, 상기 수신된 센서 데이터들을 파싱하여 복수의 센서 데이터 시간 간격 정보들을 검출하며, 상기 수신된 1PPS 신호와 상기 검출된 센서 데이터 시간 간격 정보들을 이용하여 상기 센서들에 대응하는 복수의 센서 데이터 측정 시각들을 계산하고, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각들을 이용하여 상기 센서 데이터들의 시각들을 동기화하는 상기 시각 동기화 처리부를 포함하고,
상기 시각 동기화 처리부는,
상기 1PPS 신호를 수신하며, 상기 센서들 중 하나로부터 상기 센서 데이터들 중 하나를 수신하고, 상기 수신된 센서 데이터를 파싱하여 센서 데이터 시간 간격 정보를 검출하며, 상기 수신된 1PPS 신호와 상기 검출된 센서 데이터 시간 간격 정보를 이용하여 센서 데이터 측정 시각을 계산하고, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각과 미리 저장된 이전 센서 데이터 측정 시각 간의 측정 시각 차이와 미리 지정된 기준 값을 비교하며, 상기 비교 결과, 상기 측정 시각 차이가 상기 미리 지정된 기준 값을 초과하는 경우, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각에서 1초를 감산하여 새로운 센서 데이터 측정 시각을 결정하고, 상기 비교 결과, 상기 측정 시각 차이가 상기 미리 지정된 기준 값 이하인 경우, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각을 그대로 유지하여 새로운 센서 데이터 측정 시각을 결정하며, 상기 결정된 센서 데이터 측정 시각을 시각 동기화부로 출력하는 복수의 센서 데이터 측정 시각 계산부들 중 하나; 및
상기 센서 데이터 측정 시각 계산부들로부터 복수의 센서 데이터 측정 시각들을 입력받고, 상기 입력된 센서 데이터 측정 시각들을 이용하여 상기 센서 데이터들의 시각들을 동기화하는 상기 시각 동기화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 다중 센서 결합 시스템에서 위성 항법을 기반으로 다중 센서들의 시각들을 동기화하는 장치.
제1항에 있어서,
상기 센서들 각각은,
상기 내부 클럭을 발생하며, 상기 내부 클럭을 시간 간격 카운트부와 데이터 측정부를 출력하는 내부 클럭 발생부;
상기 내부 클럭과 상기 센서 주기를 이용하여 상기 센서 데이터를 측정하고, 상기 측정된 센서 데이터를 데이터 후처리부로 출력하는 데이터 측정부;
상기 1PPS 신호가 수신되면, 상기 센서 데이터 시간 간격 정보인 센서 데이터 카운트 값을 리셋하여 0으로 결정하며, 상기 1PPS 신호가 수신되지 않은 경우, 현재 시각이 상기 센서 주기에 도달하는지를 확인하고, 상기 확인 결과, 상기 현재 시각이 상기 센서 주기에 도달하면, 상기 센서 데이터 카운트 값에 1을 더하여 새로운 센서 데이터 카운트 값을 결정한 후, 상기 데이터 후처리부로 출력하는 시간 간격 카운트부; 및
상기 센서 데이터 카운트 값과 상기 측정된 센서 데이터를 포함하는 새로운 센서 데이터를 생성하고, 상기 생성된 센서 데이터를 상기 시각 동기화 처리부로 송신하는 상기 데이터 후처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 센서 결합 시스템에서 위성 항법을 기반으로 다중 센서들의 시각들을 동기화하는 장치.
상기 센서들 각각은,
상기 내부 클럭을 발생하며, 상기 내부 클럭을 시간 간격 카운트부와 데이터 측정부를 출력하는 내부 클럭 발생부;
상기 내부 클럭과 상기 센서 주기를 이용하여 상기 센서 데이터를 측정하고, 상기 측정된 센서 데이터를 데이터 후처리부로 출력하는 데이터 측정부;
상기 1PPS 신호가 수신되면, 상기 센서 데이터 시간 간격 정보인 센서 데이터 카운트 값을 리셋하여 0으로 결정하며, 상기 1PPS 신호가 수신되지 않은 경우, 현재 시각이 상기 센서 주기에 도달하는지를 확인하고, 상기 확인 결과, 상기 현재 시각이 상기 센서 주기에 도달하면, 상기 센서 데이터 카운트 값에 1을 더하여 새로운 센서 데이터 카운트 값을 결정한 후, 상기 데이터 후처리부로 출력하는 시간 간격 카운트부; 및
상기 센서 데이터 카운트 값과 상기 측정된 센서 데이터를 포함하는 새로운 센서 데이터를 생성하고, 상기 생성된 센서 데이터를 상기 시각 동기화 처리부로 송신하는 상기 데이터 후처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 센서 결합 시스템에서 위성 항법을 기반으로 다중 센서들의 시각들을 동기화하는 장치.
삭제
위성 항법 수신기가, 1PPS(Pulse Per Second) 신호를 복수의 센서들과 시각 동기화 처리부로 송신하고, 위성 항법 데이터를 상기 시각 동기화 처리부로 송신하는 과정;
상기 센서들 각각이, 센서 내부에서 발생되는 내부 클럭과 미리 지정된 센서 주기를 기반으로 센서 데이터를 측정하는 과정;
상기 센서들 각각이, 상기 1PPS 신호를 수신하며, 상기 수신된 IPPS 신호와 상기 센서 주기와 상기 내부 클럭을 기반으로 센서 데이터 시간 간격 정보를 생성하는 과정;
상기 센서들 각각이, 상기 측정된 센서 데이터와 상기 센서 데이터 시간 간격 정보를 포함하는 새로운 센서 데이터를 생성하고, 상기 생성된 센서 데이터를 시각 동기화 처리부로 송신하는 과정;
상기 시각 동기화 처리부가, 상기 1PPS 신호를 수신하며, 상기 센서들로부터 복수의 센서 데이터들을 수신하고는 과정;
상기 시각 동기화 처리부가, 상기 수신된 센서 데이터들을 파싱하여 복수의 센서 데이터 시간 간격 정보들을 검출하는 과정;
상기 시각 동기화 처리부가, 상기 수신된 1PPS 신호와 상기 검출된 센서 데이터 시간 간격 정보들을 이용하여 상기 센서들에 대응하는 복수의 센서 데이터 측정 시각들을 계산하는 과정; 및
상기 시각 동기화 처리부가, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각들을 이용하여 상기 센서 데이터들의 시각들을 동기화하는 과정을 포함하고,
상기 센서들에 대응하는 복수의 센서 데이터 측정 시각들을 계산하는 과정은,
상기 1PPS 신호를 수신하며, 상기 센서들 중 하나로부터 상기 센서 데이터들 중 하나를 수신하는 과정;
상기 수신된 센서 데이터를 파싱하여 센서 데이터 시간 간격 정보를 검출하며, 상기 수신된 1PPS 신호와 상기 검출된 센서 데이터 시간 간격 정보를 이용하여 센서 데이터 측정 시각을 계산하는 과정;
상기 계산된 센서 데이터 측정 시각과 미리 저장된 이전 센서 데이터 측정 시각 간의 측정 시각 차이와 미리 지정된 기준 값을 비교하는 과정;
상기 비교 결과, 상기 측정 시각 차이가 상기 미리 지정된 기준 값을 초과하는 경우, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각에서 1초를 감산하여 새로운 센서 데이터 측정 시각을 결정하는 과정; 및
상기 비교 결과, 상기 측정 시각 차이가 상기 미리 지정된 기준 값 이하인 경우, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각을 그대로 유지하여 새로운 센서 데이터 측정 시각을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 센서 결합 시스템에서 위성 항법을 기반으로 다중 센서들의 시각들을 동기화하는 방법.
상기 센서들 각각이, 센서 내부에서 발생되는 내부 클럭과 미리 지정된 센서 주기를 기반으로 센서 데이터를 측정하는 과정;
상기 센서들 각각이, 상기 1PPS 신호를 수신하며, 상기 수신된 IPPS 신호와 상기 센서 주기와 상기 내부 클럭을 기반으로 센서 데이터 시간 간격 정보를 생성하는 과정;
상기 센서들 각각이, 상기 측정된 센서 데이터와 상기 센서 데이터 시간 간격 정보를 포함하는 새로운 센서 데이터를 생성하고, 상기 생성된 센서 데이터를 시각 동기화 처리부로 송신하는 과정;
상기 시각 동기화 처리부가, 상기 1PPS 신호를 수신하며, 상기 센서들로부터 복수의 센서 데이터들을 수신하고는 과정;
상기 시각 동기화 처리부가, 상기 수신된 센서 데이터들을 파싱하여 복수의 센서 데이터 시간 간격 정보들을 검출하는 과정;
상기 시각 동기화 처리부가, 상기 수신된 1PPS 신호와 상기 검출된 센서 데이터 시간 간격 정보들을 이용하여 상기 센서들에 대응하는 복수의 센서 데이터 측정 시각들을 계산하는 과정; 및
상기 시각 동기화 처리부가, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각들을 이용하여 상기 센서 데이터들의 시각들을 동기화하는 과정을 포함하고,
상기 센서들에 대응하는 복수의 센서 데이터 측정 시각들을 계산하는 과정은,
상기 1PPS 신호를 수신하며, 상기 센서들 중 하나로부터 상기 센서 데이터들 중 하나를 수신하는 과정;
상기 수신된 센서 데이터를 파싱하여 센서 데이터 시간 간격 정보를 검출하며, 상기 수신된 1PPS 신호와 상기 검출된 센서 데이터 시간 간격 정보를 이용하여 센서 데이터 측정 시각을 계산하는 과정;
상기 계산된 센서 데이터 측정 시각과 미리 저장된 이전 센서 데이터 측정 시각 간의 측정 시각 차이와 미리 지정된 기준 값을 비교하는 과정;
상기 비교 결과, 상기 측정 시각 차이가 상기 미리 지정된 기준 값을 초과하는 경우, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각에서 1초를 감산하여 새로운 센서 데이터 측정 시각을 결정하는 과정; 및
상기 비교 결과, 상기 측정 시각 차이가 상기 미리 지정된 기준 값 이하인 경우, 상기 계산된 센서 데이터 측정 시각을 그대로 유지하여 새로운 센서 데이터 측정 시각을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 센서 결합 시스템에서 위성 항법을 기반으로 다중 센서들의 시각들을 동기화하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 센서 데이터 시간 간격 정보를 생성하는 과정은,
상기 1PPS 신호가 수신되면, 상기 센서 데이터 시간 간격 정보인 센서 데이터 카운트 값을 리셋하여 0으로 결정하는 과정;
상기 1PPS 신호가 수신되지 않은 경우, 현재 시각이 상기 센서 주기에 도달하는지를 확인하는 과정;
상기 확인 결과, 상기 현재 시각이 상기 센서 주기에 도달하면, 상기 센서 데이터 카운트 값에 1을 더하여 새로운 센서 데이터 카운트 값을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 센서 결합 시스템에서 위성 항법을 기반으로 다중 센서들의 시각들을 동기화하는 방법.
상기 센서 데이터 시간 간격 정보를 생성하는 과정은,
상기 1PPS 신호가 수신되면, 상기 센서 데이터 시간 간격 정보인 센서 데이터 카운트 값을 리셋하여 0으로 결정하는 과정;
상기 1PPS 신호가 수신되지 않은 경우, 현재 시각이 상기 센서 주기에 도달하는지를 확인하는 과정;
상기 확인 결과, 상기 현재 시각이 상기 센서 주기에 도달하면, 상기 센서 데이터 카운트 값에 1을 더하여 새로운 센서 데이터 카운트 값을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 센서 결합 시스템에서 위성 항법을 기반으로 다중 센서들의 시각들을 동기화하는 방법.
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|---|---|---|---|---|
| KR20100052144A (ko) * | 2008-11-10 | 2010-05-19 | 엘에스산전 주식회사 | 동기 페이저 계측 모듈, 장치 및 방법 |
| KR20130134458A (ko) * | 2012-05-31 | 2013-12-10 | 주식회사 디에스텍 | 계측 시간 동기를 위한 장치 및 이를 위한 방법 |
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