KR102536327B1

KR102536327B1 - 차량용 전자 장치 및 이의 동작 방법

Info

Publication number: KR102536327B1
Application number: KR1020160140085A
Authority: KR
Inventors: 이종원
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2023-05-24
Also published as: KR20180045576A

Abstract

차량용 전자 장치가 개시된다. 이 장치는 보드(board)와 상기 보드를 수용하여 상기 보드의 외부 접지로 기능하는 섀시(chassis)를 포함하며, 상기 보드는, 표면 실장된 다수의 모듈을 포함하는 기판; 상기 기판에 구비되고, 상기 섀시와 전기적으로 연결되는 다수의 접지 단자; 상기 기판에 구비되고, 상기 다수의 접지 단자와 상기 기판에 구비된 내부 접지를 연결하는 다수의 접지 경로를 제어하는 제어 모듈를 포함한다.

Description

차량용 전자 장치 및 이의 동작 방법{ELECTRONIC DEVICE FOR VEHICLE AND OPERATION METHOD THEREOF}

본 발명은 차량에 탑재되는 전자 장치에 관한 것이다.

차량 내의 전자 장치는 차량 내의 다른 전자 장치들에서 발생하는 노이즈에 의해 오작동 및 성능 저하를 유발한다. 따라서, 다른 전자 장치들에서 발생하는 노이즈의 영향을 최소화함으로써, 상기 전자 장치의 오작동을 방지하고, 성능 향상을 꾀할 수 있다.

다른 전자 장치들에서 발생한 노이즈는 다수의 경로를 통해 상기 전자 장치로 유입된다. 이러한 경로들 중에서 도체 성분의 섀시(chassis)가 노이즈의 유입 경로로서 가장 큰 역할을 한다.

전자 장치들 각각은 다수의 부품이 실장된 인쇄회로기판과 상기 인쇄회로기판을 수용하는 섀시(chassis)로 구성된다. 일반적으로, 상기 섀시는 상기 인쇄회로기판에서 발생한 노이즈를 제거하는 접지(ground path)로 기능하지만, 하지만, 반대로 다른 전자 장치에서 발생한 노이즈의 유입 경로로 기능하기도 한다.

따라서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 차량 내의 전자 장치를 구성하는 인쇄회로기판과 섀시 사이의 접지 경로를 능동적으로 가변하여, 차량 내의 다른 전자 장치에서 발생한 노이즈가 상기 접지 경로를 통해 유입되는 것을 능동적으로 차단하는 전자 장치 및 이의 동작 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 차량용 전자 장치는, 보드(board)와 상기 보드를 수용하여 상기 보드의 외부 접지로 기능하는 섀시(chassis)를 포함하고, 상기 보드는, 표면 실장된 다수의 모듈을 포함하는 기판; 상기 기판에 구비되고, 상기 섀시와 전기적으로 연결되는 다수의 접지 단자; 상기 기판에 구비되고, 상기 다수의 접지 단자와 상기 기판에 구비된 내부 접지를 연결하는 다수의 접지 경로를 제어하는 제어 모듈을 포함하는 차량용 전자 장치.

본 발명의 다른 일면에 따른 차량용 전자 장치의 동작 방법은, 상기 보드 상에 다수의 접지 경로를 설계하는 단계; 상기 다수의 접지 경로 중에서, 각 모듈에 영향을 끼치는 노이즈 성분이 가장 작게 나타나는 접지 경로들을 학습하는 단계; 상기 학습된 접지 경로를 정보화하여 접지 경로 데이터를 저장하는 단계; 및 상기 각 모듈의 실제 동작 시, 상기 저장된 접지 경로 데이터를 참조하여, 상기 다수의 접지 경로 각각의 연결을 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명의 효과에 따르면, 차량 내의 전자 장치를 구성하는 인쇄회로기판과 섀시 사이의 접지 경로를 능동적으로 가변하여, 차량의 다른 전자 장치에서 발생한 노이즈의 유입을 능동적으로 차단할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 차량용 전자 장치의 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 상에 실장될 수 있는 실제 모듈과 접지 단자의 위치를 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 전자 장치의 동작 방법의 절차를 나타내는 흐름도이다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈", "유닛" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 상세 기술한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 전자 장치의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 전자 장치는 크게, 보드(100) 및 메인 섀시(main chassis)(200)를 포함할 수 있다.

상기 보드(100)는 다양한 전자 회로 모듈들 및 소자들(능동 소자, 수동 소자 등)이 탑재되고, 상기 메인 섀시(200)는 상기 보드(100)를 수용하는 골격 또는 프레임일 수 있다. 상기 보드(100)는 다양한 체결수단으로 상기 메인 섀시(200)에 수용되도록 체결됨으로써, 상기 메인 섀시(200)는 상기 보드(100)의 외부 접지로 기능할 수 있다.

상기 메인 섀시(200)는 상기 보드(100)에서 발생한 노이즈를 제거하는 외부 접지로 기능할 수도 있지만, 반대로 차량 내의 다른 전자 장치(도시하지 않음)에서 발생한 노이즈가 상기 보드(100)로 유입되는 경로로도 기능할 수 있다. 이때, 상기 메인 섀시(200)가 차량에 장착되는 경우, 차량의 골격을 형성하는 차량 섀시(300)는 상기 메인 섀시(200)와 함께 상기 보드(100)의 외부 접지로 기능할 수 있다. 따라서, 상기 섀시(200)와 상기 차량 섀시(300)는 상기 보드(100)로 유입되는 노이즈의 유입 경로를 형성할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시한 차량용 전자 장치의 기능 블록도로서, 설명이 이해를 돕기 위해, 도 2에는 도 1에 도시한 보드(100)와 메인 섀시(200)만을 도시한다.

도 2를 참조하면, 상기 보드(100)는 기판(110)과 상기 기판(110)에 표면 실장된 다수의 모듈(M1~Mn)을 포함한다.

상기 기판(110)은, 예를 들면, 인쇄회로기판일 수 있다.

상기 다수의 모듈(M1~Mn) 각각은 오디오 기능을 갖는 오디오 모듈, 통신 기능을 갖는 통신 모듈, 표시 기능을 갖는 표시 모듈, 방송 수신 기능을 갖는 라디오 모듈, 데이터 및 정보의 저장 기능을 갖는 메모리 모듈, CPU 모듈 또는 이들을 조합한 모듈일 수 있다.

상기 기판(110)에는 제어 모듈(120)과 다수의 접지 경로가 구비된다.

상기 제어 모듈(120)은 각 접지 경로(GP1~GPn)의 연결(connection)과 단절(disconnection)을 제어한다.

상기 다수의 접지 경로(GP1~GPn)는 상기 기판(110)에 구비된 내부 접지(GND_BOARD)와 상기 메인 섀시(200)를 전기적으로 연결하는 다수의 경로로서, 각각은 연결부와 접지 단자를 포함할 수 있다. 즉, 제1 접지 경로(GP1)는 제1 연결부(C1)와 제1 접지 단자(G1)를 포함하고, 제2 접지 경로(GP2)는 제2 연결부(C2)와 제2 접지 단자(G2)를 포함한다. 유사하게, 제n 접지 경로(GPn)은 제n 연결부(Cn)와 제n 접지 단자(Gn)를 포함한다.

연결부들(C1~Cn) 각각은 대응하는 접지 단자와 상기 기판(110) 내의 내부 접지(GND_BOARD) 간의 연결과 단절을 제어하는 구성으로, 대응하는 접지 단자와 내부 접지(GND_BOARD) 간의 연결과 단절을 제어하도록 상기 제어 모듈(120)로부터 인가되는 제어 신호에 응답하여 스위칭 동작을 수행할 수 있다. 연결부들(C1~Cn) 각각은, 예를 들면, 적어도 하나의 트랜지스터를 구현된 스위칭 회로일 수 있다.

이러한 연결부들(C1~Cn) 각각의 동작에 따라, 다수의 접지 경로(GP1~GPn) 각각은 연결 또는 단절됨으로써, 상기 보드(100) 내의 내부 접지(GND_BOARD)와 외부 접지로 기능하는 상기 섀시(110)가 전기적으로 연결될 상태를 유지하는 종래와는 다르게, 분리될 수 있다.

다수의 접지 단자(G1~Gn) 각각은 대응하는 연결부와 상기 메인 섀시(200)를 전기적으로 연결하는 단자로서, 제1 접지 단자(G1)는 제1 도전성 패턴(G1-1)과 상기 제1 도전성 패턴(G1-1)에 전기적으로 접촉하는 제1 도전성 체결 수단(G1-2)을 포함하고, 제2 접지 단자(G2)는 제2 도전성 패턴(G2-1)과 상기 제2 도전성 패턴(G2-1)에 전기적으로 접촉하는 제2 도전성 체결 수단(G2-2)을 포함할 수 있다. 유사하게, 제n 접지 단자(Gn)는 제n 도전성 패턴(Gn-1)과 상기 제n 도전성 패턴(Gn-1)에 전기적으로 접촉하는 제n 도전성 체결 수단(Gn-2)을 포함할 수 있다.

제1 도전성 패턴(G1-1)은 상기 기판(110)에 구비된 관통홀(H1) 주변에 패터닝된 금속 패턴일 수 있으며, 제1 도전성 체결 수단(G1-2)은 상기 관통홀(H1)을 관통하여 상기 섀시(200)에 체결되는 바디부(10)와 상기 도전성 패턴에 전기적으로 접촉되는 머리부(12)을 포함할 수 있다. 나머지 도전성 패턴(G2-1~ Gn-1) 각각에 대한 설명은 상기 제1 도전성 패턴(G1-1)에 대한 설명으로 대신하고, 나머지 도전성 체결 수단(G2-2~Gn-2) 각각에 대한 설명은 상기 제1 도전성 체결 수단(G1-2)에 대한 설명으로 대신한다.

다수의 도전성 체결 수단(G1-2~ Gn-2)이 상기 메인 섀시(200)에 체결됨으로써, 상기 기판(110)과 상기 섀시(200)는 기계적으로 조립되고, 동시에 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 제어 모듈(120)은 연결부들(C1~Cn) 각각의 연결 동작 또는 단절동작을 제어하여, 다수의 모듈 각각의 동작 모드에서, 해당 모듈에 가해지는 노이즈 영향이 가장 작은 접지 경로들을 탐색하고, 탐색된 접지 경로들은 연결하고, 나머지 접지 경로는 단절하도록 해당 접지 경로들에 각각 포함된 연결부의 동작을 제어한다.

해당 모듈의 동작 모드에서, 모듈(M1~Mn) 별 노이즈 영향이 가장 작은 접지 경로들을 탐색하기 위해, 상기 제어 모듈(120)은 상기 기판(110)에 구비된 저장부(130)에 저장된 접지 경로 데이터를 참조한다.

상기 저장부(130)에 저장된 접지 경로 데이터는 각 모듈 별로 노이즈 영향이 가장 작은 접지 경로들을 정보화한 데이터로서, 구체적으로, 각 모듈에 할당된 제1 인덱스 데이터, 각 모듈 별로 노이즈 영향이 가장 작은 접지 경로들에 포함된 연결부들에 할당된 제2 인덱스 데이터 및 상기 제2 인덱스 데이터가 할당된 연결부들의 스위칭 동작 상태를 나타내는 제3 인덱스 데이터를 포함하며, 상기 제1 내지 제3 인덱스 데이터가 맵핑된 데이터 구조를 가질 수 있다. 여기서, 제1 인덱스 데이터는 각 모듈을 식별하는 데이터이고, 상기 제2 인덱스 데이터는 각 연결부들을 식별하는 데이터이고, 상기 제3 인덱스 데이터는 상기 스위칭 동작 상태를 식별하는 데이터이다.

이러한 접지 경로 데이터는 사전 학습 과정으로부터 획득할 수 있다. 구체적으로, 다수의 모듈 중에서 임의의 모듈을 선정하고, 임의의 모듈을 선정한 상태에서 상기 다수의 연결부(C1~Cn)에 대한 스위칭 동작을 순차적으로 제어하면서, 동시에 외부 계측 장비를 이용하여 상기 선정된 임의의 모듈의 입출력 신호에 포함된 노이즈 성분을 분석함으로써, 상기 임의의 모듈로 유입되는 노이즈의 유입 경로를 판단할 수 있다. 즉, 상기 선정된 임의의 모듈의 입출력 신호에 포함된 노이즈 성분이 가장 작아진 시점에서 오프(OFF) 상태의 스위칭 동작을 수행한 연결부들(내부 접지(GND_BOARD)와 메인 섀시(200) 간의 단절시킨 연결부들)과 온(ON) 상태의 스위칭 동작을 수행한 연결부들(내부 접지(GND_BOARD)와 메인 섀시(200)를 연결시킨 연결부)을 확인하고, 오프(OFF) 상태의 스위칭 동작을 수행한 연결부들을 각각 포함하는 접지 경로들은 노이즈 유입 경로로 판단하고, 온(ON) 상태의 스위칭 동작을 수행한 연결부들을 각각 포함하는 접지 경로들은 기판 내부에서 발생한 노이즈를 메인 섀시(200)를 거쳐 차량 섀시(300)로 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 경로로 판단한다. 이렇게 판단한 노이즈 유입 경로와 노이즈 제거 경로는, 전술한 바와 같이, 제1 및 제2 인덱스 데이터로의 정보화 과정과 제1 및 제2 인덱스 데이터 간의 데이터 맵핑 과정을 통해 접지 경로 데이터로 생성되어 저장부(130)에 저장된다.

이와 같이, 노이즈 유입이 예상되는 경로의 포함된 연결부의 온/오프 동작을 통해 해당 모듈의 성능(노이즈 성분)의 차이를 확인하여 적절한 On/Off 구성을 접지 경로 데이터를 설정할 수 있다.

상기 성능의 차이는 오디오 모듈의 출력신호 및 라디오 모듈의 입출력신호에 유입되는 노이즈를 측정하여, Signal Quality 를 판단하는 Signal to Ratio (신호대 잡음비), Distortion 측정, 크로스토크(crosstalk) 측정을 통해 정량적으로 판단할 수 있다. 예를 들면, 오디오 모듈의 출력 신호에 유입되는 노이즈는 외부 계측 장비를 통해 오디오 출력 신호를 오디오 입력 신호와 비교하여 Signal to Ratio, Distortion, 크로스토크 등을 분석하고, 라디오 모듈의 출력 신호에 유입되는 노이즈는 라디오 출력 신호를 라디오 입력 신호와 비교하여 Signal to Ratio, Distortion, 크로스토크 등을 분석한다. 그리고, 라디오 입력 신호에 유입되는 노이즈는 외부 계측 장비를 통해 라디오 입력 신호(또는 튜너 IC의 출력 신호)의 수신 신호 세기(RSSI)를 분석한다. 이와 같이, 분석된 노이즈를 기반으로, 기판에 구비된 접지 경로가 4개인 경우, 4개의 연결부들의 온/오프 동작을 제어하여, 2*2*2*2=16 가지 경우 각각의 S/N, Distortion 또는 크로스토크 측정 결과를 기준으로 가장 높은 성능을 나타내는 4개의 연결부들의 온/오프 조합을 정보화한 접지 경로 데이터를 설정할 수 있다.

상기 제어 모듈(120)은 이러한 접지 경로 데이터를 참조하여, 다수의 접지 경로 각각의 연결을 제어한다. 이때, 다수의 모듈(M1~Mn)은 각자의 동작 개시를 알리는 동작 개시 신호를 상기 제어 모듈(120)에 송신하고, 상기 제어 모듈(120)은 상기 동작 개시 신호를 송신한 해당 모듈을 확인하고, 상기 접지 경로 데이터를 참조하여, 노이즈 유입 경로에 해당하는 접지 경로들은 단절하고, 노이즈 제거 경로에 해당하는 접지 경로들은 연결하도록 다수의 접지 경로(GP1~GPn) 각각을 제어한다.

이와 같이, 상기 제어 모듈(120)은 차량 내의 전자 장치를 구성하는 상기 보드(100)와 메인 섀시(200) 사이의 접지 경로를 능동적으로 가변하여, 상기 보드(100) 내에서 발생한 노이즈는 상기 메인 섀시(200)를 거쳐 상기 차량 섀시(300)를 통해 제거할 뿐만 아니라 상기 차량 섀시(300)를 거쳐 상기 메인 섀시(200)를 통해 역 유입되는 차량의 다른 전자 장치에서 발생한 노이즈를 능동적으로 차단할 수 있다.

이하, 실제 예를 통해, 노이즈의 제거 및 유입 차단을 설명하면, 다음과 같다. 메모리 모듈을 예로 들어 설명하면, 상기 메모리 모듈이 제1 접지 단자(G1)에 가장 인접한 위치에 배치되고, 상기 메모리 모듈에서 clock 성 노이즈 성분이 발생한 것으로 가정한다. 이 경우, 상기 제1 연결부(C1)를 제어하여 상기 제1 접지 단자(G1)와 내부 접지(GND_BOARD)를 전기적으로 연결하여 clock 성 노이즈를 메인 섀시(200)를 거쳐 넓은 영역의 차량 섀시(300)를 통해 제거할 수 있다. 이때, 다른 접지 경로, 예를 들면, 제2 접지 경로(GP2)를 통해 노이즈가 기판(110) 내로 역 유입된다면, 제2 연결부(C2)를 제어하여 상기 제2 접지 경로(GP2)를 차단할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 상에 실장될 수 있는 실제 모듈과 접지 단자의 위치를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 기판(110) 상에는 다양한 H/W 모듈이 실장될 수 있다. 각 모듈의 위치는 설계에 따라 다양하게 구성할 수 있다. 도 3의 실시 예의 경우, 기판(110)에서는 6개의 접지 단자들(ⓐ, ⓑ, ⓒ, ⓓ, ⓔ 및 ⓕ)이 상기 기판(110)에서 설계될 수 있다. 접지 단자들의 위치 및 개수는 설계에 따라 다양하게 구성할 수 있다. 전술한 바와 같이, 메인 섀시(200)는 외부 접지의 역할을 수행하는 동시에, 외부에서 발생한 노이즈가 유입되는 경로의 역할을 수행한다.

LCD 커넥터에 인접하게 위치한 접지 단자 ⓐ의 주변에는 LCD 커넥터를 통해 LCD로부터 유기되는 노이즈가 존재 할 수 있으며, 이 노이즈는 접지 단자 ⓐ에 포함된 도전성 체결수단을 통해 메인 섀시 접지 단자 ⓓ를 통해 안테나와 TUNER 회로부로 유기될 수 있다. LCD 노이즈가 안테나와 Tuner에 영향을 주게 되어 특정 밴드의 성능열화를 가져올 수 있다. 이런 문제점 발생 시 특정 밴드 상황 시 접지 단자 ⓐ와 연결된 연결부를 오프(off) 동작으로 제어하여 노이즈 유입을 차단한다. 예를 들어 LCD 통신 시 50MHz 주파수로 통신을 하게 되어 Harmonic 성분인 100MHz의 노이즈가 FM band 의 100MHz에 영향을 주게 된다면 FM 100MHz 진입 시, 접지 단자 ⓐ에 연결된 연결부의 스위칭 동작을 오프(OFF) 동작으로 제어하여 노이즈 차단한다. 접지 단자 ⓐ에 연결된 연결부가 온(ON) 동작으로 제어하여 기판 내의 내부 접지(GND_BOARD)와 메인 섀시로 이루어진 접지 경로를 확보하는 것이 FM100MHz 외에 FM/AM 밴드에 성능 향상을 가져오게 된다면 FM 100MHz 밴드 외 모드에서는 연결부의 스위칭 동작을 온(ON) 동작으로 제어한다.

전원 회로부에 인접하게 위치한 접지 단자 ⓑ의 주변에는 전원과 관련된 전원 노이즈가 발생할 수 있다. 전원 노이즈는 전류 사용량에 의해 정도의 차이가 있을 수 있다. 예를 들어 USB Play 등의 커런트 소모가 많은 모드에서 발생하는 전원 노이즈가 접지 단자 ⓕ에 의해 CPU에 영향을 끼친다면, USB 모드에서는 접지 단자 ⓕ에 연결된 연결부의 스위칭 동작을 오프 동작으로 제어하여 노이즈 유입 경로를 차단시킨다.

6) BT 모드에서 BT 커넥터를 통해 기판으로 유기된 노이즈는 접지 단자 E ->메인 섀시 -> 접지 단자 ⓒ(또는 접지 단자 ⓕ)를 통해 메모리로 유입될 수 있다. 메모리로 유입된 노이즈는 메모리에서 입출력 데이터의 Data Quality를 저하 시킬 수 있다. 이런 경우 BT 모드 진입 시 접지 단자 ⓒ(또는 접지 단자 ⓕ)에 연결된 연결부의 스위칭 동작을 오프 동작으로 제어하여 접지 단자 E -> 메인 섀시 -> 접지 단자 ⓒ로 이루어지는 노이즈 유입 경로를 차단한다.

접지 단자 ⓐ ~ ⓕ는 모두 동일한 메인 섀시에 접지 되는 구조임에도 각자의 주변 회로 구성에 의해 동작 별 다른 노이즈 성분이 발생하거나 유입될 수 있다.

동일한 기판 내에서 발생하는 노이즈는 보편적으로 기판 내의 유기 경로에 대한 대책은 설계 가능하며 보편화 되어 있다. 메인 섀시가 관여하는 노이즈 유입 경로와 관련해서는, 메인 섀시의 구조 변경 및 차단을 위한 기구적 대책 설계 방법(비전도성 테이프 등의 부자재 부착)을 통해 개선하고 있으나, 그 경로 변경이 불가하여, 노이즈 영향을 능동적으로 대처하지 못하지만, 본 발명에서는 간단한 H/W 구성 및 스위칭 동작 제어를 통해 능동적으로 노이즈 유입 경로의 변경이 가능하므로, 노이즈 영향을 능동적으로 대처할 수 있다.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 전자 장치의 동작 방법의 절차를 나타내는 흐름도로서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 내용과 중복된 내용은 생략하거나 간략히 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 먼저, 단계 S410에서, 상기 보드 상에 다수의 접지 경로를 설계하는 과정이 수행된다. 단계 S410에 대한 상세 과정이 도 5에 나타난다. 구체적으로, 상기 보드에 상기 다수의 모듈을 배치한다(S411). 이후, 상기 보드에 배치된 각 모듈의 인접한 위치에 상기 섀시와 전기적으로 연결되는 다수의 접지 단자를 배치한다(S413). 다수의 접지 단자(G1~Gn)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 기판(110)에 구비된 관통홀(H1~Hn) 주변에 패터닝된 도전성 패턴(G1-1~Gn-1)과 상기 관통홀(H1~Hn)을 관통하여 상기 섀시(200)에 체결되는 바디부(10)와 상기 도전성 패턴에 전기적으로 접촉되는 머리부를 갖는 도전성 체결 수단을 포함한다. 이후, 상기 다수의 접지 단자(G1~Gn)와 상기 보드(200)에 구비된 내부 접지(GND_BOARD) 간의 연결을 스위칭 동작으로 제어하는 다수의 연결부(C1~Cn)를 배치하여, 상기 다수의 접지 단자(G1~Gn)와 상기 다수의 연결부(C1~Cn)를 포함하는 상기 다수의 접지 경로(GP1~GPn)를 설계한다(S415).

이어, 단계 S420에서, 상기 설계된 다수의 접지 경로 중에서 각 모듈에 영향을 끼치는 노이즈 성분이 가장 작게 나타나는 접지 경로들을 학습하는 과정이 수행된다. 구체적으로, 도 6을 참조하면, 상기 다수의 연결부 각각의 스위칭 동작을 순차적으로 제어하면서(S421), 동시에 상기 각 모듈의 입출력 신호에 나타나는 노이즈 성분을 분석한다(S423). 이후, 상기 분석된 노이즈 성분이 가장 작게 나타나는 시점에서의 각 연결부의 스위칭 동작 상태를 기반으로 접지 경로들을 학습한다.

이어, 단계 S430에서, 상기 학습된 접지 경로를 정보화하여 접지 경로 데이터를 저장하는 과정이 수행된다. 구체적으로, 도 7을 참조하면, 상기 다수의 모듈 각각에 제1 인덱스 데이터를 할당하고(S431), 각 모듈에 영향을 끼치는 노이즈 성분이 가장 작게 나타나는 접지 경로들에 포함된 연결부들 각각에 제2 인덱스 데이터를 할당하고(S433), 이후, 상기 제2 인덱스 데이터가 할당된 연결부들의 스위칭 동작 상태에 제3 인덱스 데이터를 할당한다(S435). 이후, 상기 제1 내지 제3 인덱스 데이터를 맵핑하여(S37), 상기 맵핑된 제1 내지 제3 인덱스 데이터를 상기 접지 경로 데이터로서 저장부에 저장한다.

이어, 단계 S440에서, 각 모듈의 실제 동작 시, 상기 저장된 접지 경로 데이터를 참조하여, 상기 다수의 접지 경로 각각의 연결을 제어하는 과정이 수행된다. 구체적으로, 상기 보드에 구비된 제어 모듈이, 상기 다수의 모듈로부터 각자의 동작 개시를 알리는 동작 개시 신호를 수신하고, 상기 제어 모듈이, 상기 저장된 접지 경로 데이터를 참조하여, 상기 동작 개시 신호를 송신한 모듈에 대응하는 접지 경로 데이터를 읽어온 후, 상기 제어 모듈이, 읽어온 상기 접지 경로 데이터에 따라, 상기 동작 개시 신호를 송신한 모듈에 영향을 끼치는 노이즈 성분이 가장 크게 나타나는 접지 경로들은 단절하고, 나머지 접지 경로들은 연결하도록 제어한다.

이상에서와같이 본 발명은 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims

보드(board)와 상기 보드를 수용하여 상기 보드의 외부 접지로 기능하는 섀시(chassis)를 포함하는 차량용 전자 장치에서,
상기 보드는,
표면 실장된 다수의 모듈을 포함하는 기판;
상기 기판에 구비되고, 상기 섀시와 전기적으로 연결되는 다수의 접지 단자;
상기 기판에 구비되고, 상기 다수의 접지 단자와 상기 기판에 구비된 내부 접지를 연결하는 다수의 접지 경로를 제어하는 제어 모듈;
를 포함하는 차량용 전자 장치.
제1항에서, 상기 제어 모듈은,
상기 다수의 접지 경로 각각의 연결을 개별적으로 제어하여, 상기 다수의 접지 경로 중에서 각 모듈에 영향을 끼치는 노이즈 성분이 가장 작게 나타나는 적어도 하나의 접지 경로를 제외한 나머지 접지 경로를 단절시키는 차량용 전자 장치.
제2항에서, 상기 기판에 구비된 메모리 모듈을 더 포함하고,
상기 메모리 모듈은,
각 모듈 별로 사전에 설정된 상기 적어도 하나의 접지 경로를 정보화한 접지 경로 데이터를 저장함을 특징으로 하는 차량용 전자 장치.
제3항에서, 상기 제어 모듈은,
각 모듈 동작 시에, 상기 메모리 모듈에 저장된 상기 접지 경로 데이터를 참조하여, 다수의 접지 경로를 제어함을 특징으로 하는 차량용 전자 장치.
제1항에서, 상기 제어 모듈의 제어에 따라, 상기 내부 접지와 상기 다수의 접지 단자 간의 연결을 각각 제어하는 다수의 연결부를 포함함을 특징으로 하는 차량용 전자 장치.
제5항에서, 상기 다수의 연결부 각각은,
스위칭 동작에 따라 상기 내부 접지와 상기 다수의 접지 단자 간의 연결을 각각 제어함을 특징으로 하는 차량용 전자 장치.
제1항에서, 상기 다수의 접지 단자 각각은,
상기 기판에 구비된 관통홀 주변에 패터닝된 도전성 패턴; 및
상기 관통홀을 관통하여 상기 섀시에 체결되는 바디부와 상기 도전성 패턴에 전기적으로 접촉되는 머리부를 갖는 도전성 체결 수단;
을 포함함을 특징으로 하는 차량용 전자 장치.
다수의 모듈을 구비하는 보드(board)와 상기 보드를 수용하여 상기 보드의 외부 접지로 기능하는 섀시(chassis)를 포함하는 차량용 전자 장치의 동작 방법에서,
상기 보드 상에 다수의 접지 경로를 설계하는 단계;
상기 다수의 접지 경로 중에서, 각 모듈에 영향을 끼치는 노이즈 성분이 가장 작게 나타나는 접지 경로들을 학습하는 단계;
상기 학습된 접지 경로를 정보화하여 접지 경로 데이터를 저장하는 단계; 및
상기 각 모듈의 실제 동작 시, 상기 저장된 접지 경로 데이터를 참조하여, 상기 다수의 접지 경로 각각의 연결을 제어하는 단계
를 포함하는 차량용 전자 장치의 동작 방법.
제8항에서, 상기 설계하는 단계는,
상기 보드에 상기 다수의 모듈을 배치하는 단계;
상기 보드에 배치된 각 모듈의 인접한 위치에 상기 섀시와 전기적으로 연결되는 다수의 접지 단자를 배치하는 단계; 및
상기 다수의 접지 단자와 상기 보드에 구비된 내부 접지 간의 연결을 스위칭 동작으로 제어하는 다수의 연결부를 배치하여, 상기 다수의 접지 단자와 상기 다수의 연결부를 포함하는 상기 다수의 접지 경로를 설계하는 단계;
를 포함하는 차량용 전자 장치의 동작 방법.
제9항에서, 상기 학습하는 단계는,
상기 다수의 연결부 각각의 스위칭 동작을 순차적으로 제어하는 단계;
상기 다수의 모듈 각각의 입출력 신호에 나타나는 노이즈 성분을 분석하는 단계; 및
상기 분석된 노이즈 성분이 가장 작게 나타나는 시점에서의 스위칭 동작 상태를 이용하여 상기 접지 경로들을 학습하는 단계;
를 포함하는 차량용 전자 장치의 동작 방법.
제9항에서, 상기 저장하는 단계는,
상기 다수의 모듈 각각에 제1 인덱스 데이터를 할당하는 단계;
각 모듈에 영향을 끼치는 노이즈 성분이 가장 작게 나타나는 접지 경로들에 포함된 연결부들 각각에 제2 인덱스 데이터를 할당하는 단계;
상기 제2 인덱스 데이터가 할당된 연결부들의 스위칭 동작 상태에 제3 인덱스 데이터를 할당하는 단계;
상기 제1 내지 제3 인덱스 데이터를 맵핑하는 단계; 및
상기 맵핑된 제1 내지 제3 인덱스 데이터를 상기 접지 경로 데이터로서 저장부에 저장하는 단계;
를 포함하는 차량용 전자 장치의 동작 방법.
제8항에서, 상기 제어하는 단계는,
상기 보드에 구비된 제어 모듈이, 상기 다수의 모듈로부터 각자의 동작 개시를 알리는 동작 개시 신호를 수신하는 단계;
상기 제어 모듈이, 상기 저장된 접지 경로 데이터를 참조하여, 상기 동작 개시 신호를 송신한 모듈에 대응하는 접지 경로 데이터를 읽어오는 단계; 및
상기 제어 모듈이, 읽어온 상기 접지 경로 데이터에 따라, 상기 동작 개시 신호를 송신한 모듈에 영향을 끼치는 노이즈 성분이 가장 크게 나타나는 접지 경로들은 단절하고, 나머지 접지 경로들은 연결하도록 제어하는 단계
를 포함하는 차량용 전자 장치의 동작 방법.