KR20120094296A - Embedded system and method for detecting fault thereof - Google Patents

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KR20120094296A KR1020110013707A KR20110013707A KR20120094296A KR 20120094296 A KR20120094296 A KR 20120094296A KR 1020110013707 A KR1020110013707 A KR 1020110013707A KR 20110013707 A KR20110013707 A KR 20110013707A KR 20120094296 A KR20120094296 A KR 20120094296A
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Abstract

PURPOSE: An embedded system and malfunction detecting method thereof are provided to provided to directly detect the internal malfunction of an MCU(Micro Controller Unit) controlling the embedded system and supply accurate information for repair, thereby properly dealing with the internal malfunction. CONSTITUTION: An input interface(110) receives and transmits detection information inputted from input device. An MCU(120) calculates and processes the detection information and detects internal malfunction by using the detection information and the processed/calculated information. The input device is composed of sensors. The MCU includes a calculation/signal processing unit(122) for calculating and processing the detection information and a malfunction detecting unit(130) for detecting the internal malfunction of the MCU. The calculation/signal processing unit converts the detection information into a control signal of an actuator for driving a device equipped with an embedded system.

Description

임베디드 시스템 및 그 고장 검출 방법{EMBEDDED SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING FAULT THEREOF}Embedded system and its detection method {EMBEDDED SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING FAULT THEREOF}

본 발명은 임베디드 시스템을 제어하는 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장을 직접적으로 검출할 수 있는 임베디드 시스템 및 그 고장 검출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an embedded system capable of directly detecting an internal failure of the microcontroller unit itself for controlling the embedded system and a failure detection method thereof.

일반적으로, 임베디드 시스템(Embedded System)이란 특정한 제품이나 솔루션에서 주어진 작업을 수행할 수 있도록 추가로 탑재되는 솔루션이나 시스템을 말한다. 예를 들어 주된 용도가 전화인 휴대폰에 텔레비전 기능이 들어가 있다면, 텔레비전 기능(시스템)이 바로 임베디드 시스템이다. 곧, 본 시스템에 끼워넣은 시스템이라는 뜻이다.In general, an embedded system is a solution or system that is additionally mounted to perform a given task in a specific product or solution. For example, if a cell phone whose primary use is a telephone includes a television function, the television function (system) is an embedded system. That is, it is a system embedded in the system.

첨단 기능이 들어 있는 컴퓨터, 가전 제품, 자동차, 공장 자동화 시스템, 엘리베이터, 휴대폰 등 현대의 각종 전자?정보?통신 기기는 대부분 임베디드 시스템을 갖추고 있다. 대개의 경우 그 자체로 작동할 수도 있지만, 다른 제품과 결합해 부수적인 기능을 수행할 때에 한해 임베디드 시스템이라고 한다. Modern electronic, information and communication devices such as computers, home appliances, automobiles, factory automation systems, elevators, mobile phones, etc., which have advanced functions, are mostly equipped with embedded systems. In most cases, it can work on its own, but it is said to be an embedded system only when combined with other products to perform ancillary functions.

초기의 임베디드 시스템은 그 구성이 매우 단순하였으나, 고성능 프로세서의 등장과 개인 휴대 정보 단말기, 지리 정보 시스템 등 그 활용 및 응용 범위가 넓어짐에 따라 임베디드 시스템의 하드웨어 및 소프트웨어가 복잡해지고 있다.Initially, the embedded system was very simple in configuration, but the hardware and software of the embedded system have been complicated by the introduction of high-performance processors and the widespread use and application ranges of personal digital assistants and geographic information systems.

임베디드 시스템에서는 시스템에 대한 전반적인 제어 동작을 수행하기 위해 마이크로 컨트롤러 유닛이 이용된다. 이러한 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장이 발생하게 되면 마이크로 컨트롤러 유닛으로 입력되는 정상적인 신호에 대한 처리가 잘못되어 비정상적인 출력 신호가 발생하게 된다. 이에 따라 임베디드 시스템은 비정상적으로 구동하게 된다.In embedded systems, a microcontroller unit is used to perform the overall control operations for the system. When the internal failure of the microcontroller unit itself occurs, the normal signal input to the microcontroller unit is incorrectly processed, resulting in an abnormal output signal. This causes the embedded system to behave abnormally.

기존의 임베디드 시스템에는 시스템의 제어를 담당하는 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장이 발생하였을 경우, 이러한 내부 고장을 검출하기 위한 직접적인 검출 로직(logic)이 존재하지 않았다. 따라서, 이러한 내부 고장에 의한 부작용이 기존의 고장 검출 로직에서 검출되는 조건 하에서는 문제가 되지 않았지만, 검출되지 않는 조건 하에서는 큰 문제가 발생할 수 있고 이에 의해 인명 피해 및 물질적 피해가 발생될 수 있다는 문제점이 있었다.In the existing embedded system, when an internal failure of the microcontroller unit itself, which is responsible for controlling the system, occurs, There was no direct detection logic. Therefore, although the side effects caused by such internal failures are not a problem under the conditions detected by the existing failure detection logic, there is a problem that a large problem may occur under the undetected conditions, thereby resulting in life and material damages. .

임베디드 시스템을 제어하는 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장을 직접적으로 검출하고, 임베디드 시스템이나 임베디드 시스템이 내장된 각종 전자?정보?통신 기기에 대한 수리 시 정확한 정보를 제공함으로써 임베디드 시스템을 제어하는 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장에 대해 적절히 대처할 수 있도록 하는 임베디드 시스템 및 그 고장 검출 방법을 제공한다.Microcontroller that controls the embedded system by directly detecting internal failures of the microcontroller unit itself that controls the embedded system, and by providing accurate information when repairing the embedded system or various electronic, information and communication devices in which the embedded system is embedded. The present invention provides an embedded system and a method for detecting a failure, which can properly cope with an internal failure of the unit itself.

또한 임베디드 시스템을 제어하는 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장을 직접적으로 검출하고, 그에 상응하는 후속 조치를 취함으로써 임베디드 시스템을 제어하는 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장으로 인해 야기될 수 있는 인명 피해 및 물질적 피해를 줄일 수 있도록 하는 임베디드 시스템 및 그 고장 검출 방법을 제공한다. In addition, by directly detecting an internal failure of the microcontroller unit itself controlling the embedded system and taking a corresponding follow-up action, it is possible to cause a loss of life that may be caused by an internal failure of the microcontroller unit itself controlling the embedded system. The present invention provides an embedded system and a method for detecting a failure thereof, which can reduce material damage.

본 발명의 일 측면에 따른 임베디드 시스템은 입력 장치 측으로부터 입력되는 검출 정보를 수신 및 전송하는 입력 인터페이스부; 입력 인터페이스부를 통해 전송된 검출 정보에 대해 연산 및 신호 처리를 수행하고, 검출 정보 및 연산 및 신호 처리된 정보를 이용하여 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장을 검출하는 마이크로 컨트롤러 유닛을 포함한다.An embedded system according to an aspect of the present invention includes an input interface unit for receiving and transmitting detection information input from an input device side; And a microcontroller unit that performs calculation and signal processing on the detection information transmitted through the input interface unit, and detects an internal failure of the microcontroller unit using the detection information and the processed and signal processed information.

또한 입력 장치는 복수의 센서들로 이루어진다.The input device also consists of a plurality of sensors.

또한 마이크로 컨트롤러 유닛은: 검출 정보를 임베디드 시스템이 탑재된 기기를 구동하기 위한 액츄에이터를 제어하기 위한 제어신호로 변환하기 위해 검출 정보에 대한 연산 및 신호 처리를 수행하는 연산 및 신호 처리부; 및 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장을 검출하기 위한 고장 검출부를 포함한다.The microcontroller unit may also include: an arithmetic and signal processing unit that performs arithmetic and signal processing on the detection information to convert the detection information into a control signal for controlling an actuator for driving a device equipped with an embedded system; And a failure detector for detecting an internal failure of the microcontroller unit itself.

또한 고장 검출부는: 입력 인터페이스부를 통해 입력된 검출 정보 및 연산 및 신호 처리부를 통해 생성된 연산 및 신호 처리된 정보를 저장하는 저장부; 연산 및 신호 처리된 정보로부터 검출 정보를 추정하기 위해 연산 및 신호 처리된 정보에 대한 인버스 처리를 수행하는 연산 및 신호 인버스 처리부; 및 입력 인터페이스부를 통해 입력된 검출 정보와 연산 및 신호 인버스 처리부의 출력 신호를 비교하여 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장의 발생 여부를 판단하는 비교부를 포함한다.The failure detection unit may further include: a storage unit which stores detection information input through the input interface unit and calculation and signal processed information generated by the calculation and signal processing unit; An arithmetic and signal inverse processing unit which performs inverse processing on the arithmetic and signal processed information to estimate detection information from the arithmetic and signal processed information; And a comparison unit comparing the detection information input through the input interface unit with an output signal of the calculation and signal inverse processing unit to determine whether an internal failure of the microcontroller unit itself occurs.

또한 비교부는 검출 정보와 연산 및 신호 인버스 처리부의 출력 신호 간의 차가 미리 설정된 값 이상이면 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장이 발생한 것으로 판단한다.In addition, the comparison unit determines that an internal failure of the microcontroller unit occurs when a difference between the detection information and the output signal of the calculation and signal inverse processing unit is equal to or greater than a preset value.

또한 본 발명의 일 측면에 따른 임베디드 시스템의 고장 검출 방법은 입력 장치 측으로부터 입력되는 검출 정보를 수신 및 전송하는 입력 인터페이스부, 임베디드 시스템의 전반적인 동작을 제어하기 위한 마이크로 컨트롤러 유닛을 포함하는 임베디드 시스템의 고장 검출 방법에 있어서, 입력 인터페이스부를 통해 전송된 검출 정보에 대해 연산 및 신호 처리를 수행하고; 검출 정보 및 연산 및 신호 처리된 정보를 이용하여 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장을 검출한다.In addition, a failure detection method of an embedded system according to an aspect of the present invention includes an input interface unit for receiving and transmitting detection information input from an input device side, and an embedded system including a microcontroller unit for controlling the overall operation of the embedded system. A fault detection method, comprising: performing arithmetic and signal processing on detection information transmitted through an input interface unit; Internal failure of the microcontroller unit itself is detected using the detection information and the calculated and signaled information.

또한 입력 장치는 복수의 센서들로 이루어진다.The input device also consists of a plurality of sensors.

또한 검출 정보를 임베디드 시스템이 탑재된 기기를 구동하기 위한 액츄에이터를 제어하기 위한 제어신호로 변환하기 위해 검출 정보에 대한 연산 및 신호 처리를 수행하는 것을 더 포함한다.The method may further include performing calculation and signal processing on the detection information to convert the detection information into a control signal for controlling the actuator for driving the device on which the embedded system is mounted.

또한 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장을 검출하는 것은: 입력 인터페이스부를 통해 입력된 검출 정보 및 연산 및 신호 처리부를 통해 생성된 연산 및 신호 처리된 정보를 저장하고; 연산 및 신호 처리된 정보로부터 검출 정보를 추정하기 위해 연산 및 신호 처리된 정보에 대한 인버스 처리를 수행하고; 입력 인터페이스부를 통해 입력된 검출 정보와 연산 및 신호 인버스 처리부의 출력 신호를 비교하여 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장의 발생 여부를 판단하는 것을 포함한다.Detecting an internal failure of the microcontroller unit itself further comprises: storing detection information input through the input interface unit and calculation and signal processed information generated via the calculation and signal processing unit; Perform inverse processing on the computed and signaled information to estimate detection information from the computed and signaled information; And comparing the detection information input through the input interface unit with the output signal of the calculation and signal inverse processing unit to determine whether an internal failure of the microcontroller unit itself occurs.

또한 검출 정보와 연산 및 신호 인버스 처리부의 출력 신호 간의 차가 미리 설정된 값 이상이면 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장이 발생한 것으로 판단한다.In addition, when the difference between the detection information and the output signal of the calculation and signal inverse processing unit is more than a predetermined value, it is determined that an internal failure of the microcontroller unit itself occurs.

본 발명은 임베디드 시스템을 제어하는 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장을 직접적으로 검출하고, 임베디드 시스템이나 임베디드 시스템이 내장된 각종 전자?정보?통신 기기에 대한 수리 시 정확한 정보를 제공함으로써 임베디드 시스템을 제어하는 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장에 대해 적절히 대처할 수 있도록 한다.The present invention controls the embedded system by directly detecting the internal failure of the microcontroller unit itself to control the embedded system, and by providing accurate information when repairing the embedded system or various electronic, information and communication devices embedded therein To properly deal with internal failures of the microcontroller unit itself.

또한 본 발명은 임베디드 시스템을 제어하는 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장을 직접적으로 검출하고, 그에 상응하는 후속 조치를 취함으로써 임베디드 시스템을 제어하는 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장으로 인해 야기될 수 있는 인명 피해 및 물질적 피해를 줄일 수 있도록 한다.The present invention can also be applied to a system which can be caused by an internal failure of the microcontroller unit itself which directly controls the embedded system by directly detecting an internal failure of the microcontroller unit itself controlling the embedded system and taking a corresponding follow- To reduce personal injury and property damage.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 제어 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 고장 검출 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a control block diagram of an embedded system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a failure detection method of an embedded system according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템(100)은 입력 인터페이스부(110), 마이크로 컨트롤러 유닛(120, Micro Controller Unit; 이하 'MCU'라 함)를 포함하여 구성된다. 여기서, 임베디드 시스템(100)이란 각종 센서로부터 입력 신호를 수신하여 기구적 출력을 발생시키는 모든 장치 또는 시스템을 의미한다.As shown in FIG. 1, the embedded system 100 according to an exemplary embodiment includes an input interface unit 110 and a microcontroller unit 120 (hereinafter referred to as an MCU). do. Here, the embedded system 100 refers to any device or system that receives an input signal from various sensors to generate a mechanical output.

입력 인터페이스부(110)는 입력 장치 1-4(10~40) 측으로부터 입력되는 각종 검출 정보들을 수신하여 MCU(120)로 전송한다.The input interface unit 110 receives various detection information input from the input devices 1-4 (10 ˜ 40) and transmits them to the MCU 120.

여기서, 입력 장치 1-4(10~40)는 임베디드 시스템(100)이 탑재된 각종 전자?정보?통신 기기, 자동차 등에 마련되는 각종 센서들을 의미한다. 예를 들어, 자동차에 탑재된 임베디드 시스템(100)이 차량 안정성 제어(Electronic Stability Control; ESC) 시스템인 경우에 입력 장치 1-4(10~40)로는 요 레이트(yaw rate) 센서, 휠 속도 센서, 가속도 센서, 조향각 센서 등이 이용될 수 있고, 자동차에 탑재된 임베디드 시스템(100)이 전동식 파워 스티어링(Motor Driven Power Steering; MDPS) 시스템인 경우에 입력 장치 1-4(10~40)로는 토크 센서, 각도 센서, 위치 센서 등이 이용될 수 있다.Here, the input devices 1-4 (10 to 40) refer to various sensors provided in various electronic, information, communication devices, automobiles, and the like in which the embedded system 100 is mounted. For example, when the embedded system 100 mounted on a vehicle is an electronic stability control (ESC) system, the input device 1-4 (10-40) is a yaw rate sensor and a wheel speed sensor. , An acceleration sensor, a steering angle sensor, and the like may be used. When the embedded system 100 mounted in the vehicle is a motor driven power steering (MDPS) system, torque is input to the input devices 1-4 (10 to 40). Sensors, angle sensors, position sensors and the like can be used.

MCU(120)는 임베디드 시스템(100)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 것으로, MCU(120)는 다시 연산 및 신호 처리부(122), 고장 검출부(130)를 포함하여 구성된다.MCU 120 is to control the overall operation of the embedded system 100, the MCU 120 is configured to include the operation and signal processing unit 122, the failure detector 130 again.

연산 및 신호 처리부(122)는 입력 인터페이스부(110)를 통해 입력 장치 1-4(10~40)로부터 입력되는 각종 검출 신호들을 액츄에이터(50)를 제어하기 위한 제어신호로 변환하기 위해 검출 신호들에 대한 연산 및 신호 처리를 수행한다. 예를 들어, 입력 장치1-4(10~40)를 통해 입력된 검출 신호가 토크(torque) 신호이고, 액츄에이터(50)를 제어하기 위한 제어 신호가 전류 신호인 경우에 연산 및 신호 처리부(122)는 입력된 토크(torque) 신호에 대해 연산(사칙 연산, 거듭제곱, 제곱근 등) 및 신호 처리를 수행하고 액츄에이터(50)를 제어하기 위한 전류 신호를 생성하여 액츄에이터(50)로 출력한다.The calculation and signal processing unit 122 detects the detection signals for converting various detection signals input from the input devices 1-4 (10-40) through the input interface unit 110 into control signals for controlling the actuator 50. Perform arithmetic and signal processing on. For example, when the detection signal input through the input devices 1-4 (10 to 40) is a torque signal, and the control signal for controlling the actuator 50 is a current signal, the arithmetic and signal processing unit 122. ) Performs arithmetic (fourth arithmetic, power, square root, etc.) and signal processing on the input torque signal, generates a current signal for controlling the actuator 50, and outputs the current signal to the actuator 50.

고장 검출부(130)는 MCU(120) 자체의 내부적인 고장을 직접적으로 검출하기 위해 마련되는 것으로, 고장 검출부(130)는 다시 저장부(132), 연산 및 신호 인버스 처리부(134) 및 비교부(136)를 포함하여 구성된다.The failure detector 130 is provided to directly detect an internal failure of the MCU 120 itself. The failure detector 130 is again stored in the storage unit 132, the calculation and signal inverse processor 134, and the comparison unit ( 136).

저장부(132)는 입력 인터페이스부(110)를 통해 입력된 각종 입력 신호들 즉, 입력 장치1-4(10~40)의 검출 신호들과, 연산 및 신호 처리부(122)를 통해 입력 신호들에 대해 연산 및 신호 처리(변환)된 출력값들을 저장한다.The storage unit 132 includes various input signals input through the input interface unit 110, that is, detection signals of the input devices 1-4 (10-40), and input signals through the calculation and signal processing unit 122. Stores the computed and signal-processed output values for.

연산 및 신호 인버스 처리부(134)는 MCU(120) 자체의 내부적인 고장을 직접적으로 검출하기 위해 연산 및 신호 처리부(122)와는 반대의 기능을 수행한다. 즉, 연산 및 신호 인버스 처리부(134)는 연산 및 신호 처리부(122)를 통해 생성된 출력 신호로부터 입력 인터페이스부(110)를 통해 입력된 각종 검출 신호를 산출(추정)하기 위해 연산 및 신호 처리부(122)의 출력 신호에 대한 연산 및 신호의 인버스(inverse) 처리를 수행한다. 예를 들어, 연산 및 신호 처리부(122)가 액츄에이터(50)를 제어하기 위한 제어 신호로 전류 신호를 생성한 경우에 연산 및 신호 인버스 처리부(134)는 연산 및 신호 처리부(122)를 통해 출력된 전류 신호에 대해 연산(사칙 연산, 거듭제곱, 제곱근 등) 및 신호의 인버스 처리를 수행하고 입력 인터페이스부(110)를 통해 입력된 토크 신호를 산출(추정)하여 비교부(136)로 출력한다.The computation and signal inverse processor 134 performs a function opposite to that of the computation and signal processor 122 in order to directly detect an internal failure of the MCU 120 itself. That is, the calculation and signal inverse processor 134 may calculate and estimate various detection signals input through the input interface unit 110 from the output signals generated by the calculation and signal processor 122. Arithmetic on the output signal of 122) and inverse processing of the signal are performed. For example, when the calculation and signal processing unit 122 generates a current signal as a control signal for controlling the actuator 50, the calculation and signal inverse processing unit 134 is output through the calculation and signal processing unit 122. The current signal may be arithmetic (fourth arithmetic, power, square root, etc.) and inverse processing of the signal, and the torque signal input through the input interface unit 110 may be calculated (estimated) and output to the comparator 136.

비교부(136)는 저장부(132)에 저장되어 있는 입력 인터페이스부(110)를 통해 입력 장치 1-4(10~40)로부터 입력되는 각종 검출 신호와 연산 및 신호 인버스 처리부(134)를 통해 산출(추정)된 각종 검출 신호를 비교하여 MCU(120) 자체의 내부적인 고장의 발생 여부를 판단한다. 즉, 비교부(136)는 입력 장치 1-4(10~40)로부터 입력되는 각종 검출 신호와 연산 및 신호 인버스 처리부(134)를 통해 산출(추정)된 각종 검출 신호 간의 차가 설정값 이상이면 MCU(120) 자체의 내부적인 고장이 발생한 것으로 판단하고, 입력 장치 1-4(10~40)로부터 입력되는 각종 검출 신호와 연산 및 신호 인버스 처리부(134)를 통해 산출(추정)된 각종 검출 신호 간의 차가 설정값 미만이면 MCU(120)가 정상적인 상태로 동작하고 있는 것으로 판단하게 된다.The comparator 136 is provided through various detection signals and arithmetic and signal inverse processing units 134 input from the input devices 1-4 (10 to 40) through the input interface unit 110 stored in the storage unit 132. Comparing the various detection signals calculated (estimated) to determine whether the internal failure of the MCU (120) itself. That is, the comparison unit 136 may determine that the difference between the various detection signals inputted from the input devices 1-4 (10 to 40) and the various detection signals calculated (estimated) by the calculation and signal inverse processing unit 134 is greater than or equal to the set value. (120) It is determined that an internal failure has occurred, and between the various detection signals inputted from the input devices 1-4 (10-40) and the various detection signals calculated (estimated) by the calculation and signal inverse processing unit 134. If the difference is less than the set value, it is determined that the MCU 120 is operating in a normal state.

비교부(136)는 MCU(120) 자체의 내부적인 고장이 발생한 것으로 판단하면 표시부 또는 경보부 등(미도시)에 신호를 보내어 사용자에게 MCU(120) 자체의 내부적인 고장이 발생하였음을 알리도록 제어한다.When the comparator 136 determines that an internal failure of the MCU 120 itself occurs, the comparator 136 sends a signal to a display unit or an alarm unit (not shown) to notify the user that an internal failure of the MCU 120 itself occurs. do.

액츄에이터(50)는 전기, 유압, 압축 공기 등을 이용하는 구동 장치로, 액츄에이터(50)로는 동력(전기, 유압)에 의해 기계, 장치 등을 구동하는 모터(전기 모터, 유압 모터) 등이 이용될 수 있다.Actuator 50 is a drive device using electric, hydraulic, compressed air, etc. As the actuator 50, a motor (electric motor, hydraulic motor) for driving a machine, a device, etc. by power (electric, hydraulic) is used. Can be.

이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 고장 검출 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a failure detection method of an embedded system according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2.

본 발명의 일실시예의 동작 설명을 위한 초기 조건으로서, MCU(120) 내의 저장부(132)에는 MCU(120) 자체의 내부적인 고장의 발생 여부를 판단하기 위한 사전 정보로서, 입력 장치 1-4(10~40)로부터 입력되는 각종 검출 신호와 연산 및 신호 인버스 처리부(134)를 통해 산출(추정)된 각종 검출 신호를 비교하기 위한 설정값이 미리 저장되어 있는 것을 전제한다. As an initial condition for explaining the operation of an embodiment of the present invention, the storage unit 132 in the MCU 120 as preliminary information for determining whether an internal failure of the MCU 120 itself occurs, the input device 1-4 It is assumed that preset values for comparing various detection signals inputted from 10 to 40 with various detection signals calculated (estimated) by the calculation and signal inverse processing unit 134 are stored in advance.

먼저 MCU(120)는 입력 인터페이스부(110)를 통해 입력 장치 1-4(10~40)로부터 입력되는 모든 검출 신호들을 미리 설정된 주기마다 저장부(132)에 저장한다(210). 예를 들어, 자동차에 탑재된 임베디드 시스템(100)이 전동식 파워 스티어링(Motor Driven Power Steering; MDPS) 시스템인 경우에 입력 장치 1-4(10~40)인 토크 센서, 각도 센서, 위치 센서 등으로부터 출력되는 토크값 정보, 각도 정보, 가위치 정보 등이 미리 설정된 주기마다 저장부(132)에 저장된다.First, the MCU 120 stores all detection signals input from the input devices 1-4 (10-40) through the input interface unit 110 in the storage unit 132 at predetermined intervals (210). For example, when the embedded system 100 mounted on a vehicle is a Motor Driven Power Steering (MDPS) system, the input device 1-4 (10-40) is a torque sensor, an angle sensor, a position sensor, or the like. The output torque value information, angle information, temporary position information, and the like are stored in the storage unit 132 at predetermined intervals.

다음으로, MCU(120) 내의 연산 및 신호 처리부(122)는 입력 인터페이스부(110)를 통해 입력 장치 1-4(10~40)로부터 입력되는 각종 검출 신호들을 액츄에이터(50)를 제어하기 위한 제어신호로 변환하기 위해 검출 신호들에 대한 연산 및 신호 처리를 수행한다. 예를 들어, 입력 장치1-4(10~40)를 통해 입력된 검출 신호가 토크(torque) 신호이고, 액츄에이터(50)를 제어하기 위한 제어 신호가 전류 신호인 경우에 연산 및 신호 처리부(122)는 입력된 토크(torque) 신호에 대해 연산(사칙 연산, 거듭제곱, 제곱근 등) 및 신호 처리를 수행한다. MCU(120)는 연산 및 신호 처리부(122)를 통해 검출 신호들에 대해 연산 및 신호 처리된 출력값을 미리 설정된 주기마다 저장부(132)에 저장한다(220).Next, the calculation and signal processing unit 122 in the MCU 120 controls the actuator 50 to control various detection signals input from the input devices 1-4 (10 to 40) through the input interface unit 110. Operation and signal processing are performed on the detection signals to convert them into signals. For example, when the detection signal input through the input devices 1-4 (10 to 40) is a torque signal, and the control signal for controlling the actuator 50 is a current signal, the arithmetic and signal processing unit 122. ) Performs arithmetic (arithmetic operations, powers, square roots, etc.) and signal processing on the input torque signal. The MCU 120 stores the output values calculated and processed for the detection signals through the operation and signal processor 122 in the storage unit 132 at predetermined intervals (220).

이후 MCU(120) 내의 연산 및 신호 인버스 처리부(134)는 미리 설정된 주기마다 저장부(132)에 저장된 연산 및 신호 처리부(122)의 출력값을 인버스 처리한다(230). 예를 들어, 연산 및 신호 처리부(122)가 액츄에이터(50)를 제어하기 위한 제어 신호로 전류 신호를 생성한 경우에 연산 및 신호 인버스 처리부(134)는 연산 및 신호 처리부(122)를 통해 출력된 전류 신호에 대해 연산(사칙 연산, 거듭제곱, 제곱근 등) 및 신호의 인버스 처리를 수행하고 입력 인터페이스부(110)를 통해 입력된 토크 신호를 산출(추정)하여 MCU(120) 내의 비교부(136)로 출력한다.Thereafter, the arithmetic and signal inverse processor 134 in the MCU 120 inverses an output value of the arithmetic and signal processor 122 stored in the storage unit 132 at predetermined intervals (230). For example, when the calculation and signal processing unit 122 generates a current signal as a control signal for controlling the actuator 50, the calculation and signal inverse processing unit 134 is output through the calculation and signal processing unit 122. The comparator 136 in the MCU 120 may be operated on a current signal (arithmetic operation, power, square root, etc.) and inverse processing of the signal, and the torque signal input through the input interface unit 110 may be calculated (estimated). )

다음으로 비교부(136)는 저장부(132)에 저장되어 있는 입력 인터페이스부(110)를 통해 입력 장치 1-4(10~40)로부터 입력되는 각종 검출 신호와 연산 및 신호 인버스 처리부(134)를 통해 산출(추정)된 각종 검출 신호를 비교하여 MCU(120) 자체의 내부적인 고장의 발생 여부를 판단한다. 즉, 비교부(136)는 해당 주기에 저장된 입력 장치 1-4(10~40)로부터 입력된 검출 신호와 연산 및 신호 인버스 처리부(134)를 통해 산출(추정)된 검출 신호 간의 차가 설정값 이상인지 여부를 판단한다(240). Next, the comparison unit 136 is a variety of detection signals and calculation and signal inverse processing unit 134 input from the input device 1-4 (10 ~ 40) through the input interface unit 110 stored in the storage unit 132 By comparing the various detection signals calculated (estimated) through to determine whether the internal failure of the MCU (120) itself. That is, the comparison unit 136 is a difference between the detection signal input from the input device 1-4 (10 ~ 40) stored in the period and the detection signal calculated (estimated) through the calculation and signal inverse processing unit 134 or more than the set value It is determined whether or not (240).

판단 결과 해당 주기에 저장된 입력 장치 1-4(10~40)로부터 입력된 검출 신호와 연산 및 신호 인버스 처리부(134)를 통해 산출(추정)된 검출 신호 간의 차가 설정값 미만이면(240에서의 '아니오') MCU(120)는 MCU(120) 자신이 정상적인 상태로 동작하고 있는 것으로 판단하고, 동작 210으로 리턴하여 계속적으로 MCU(120) 자체의 내부적인 고장이 발생하였는지 여부를 검출한다.As a result of the determination, when the difference between the detection signal inputted from the input devices 1-4 (10 to 40) stored in the corresponding period and the detection signal calculated (estimated) by the calculation and signal inverse processing unit 134 is less than the set value ( No ') The MCU 120 determines that the MCU 120 itself is operating in a normal state, and returns to operation 210 to detect whether an internal failure of the MCU 120 itself occurs continuously.

한편, 해당 주기에 저장된 입력 장치 1-4(10~40)로부터 입력된 검출 신호와 연산 및 신호 인버스 처리부(134)를 통해 산출(추정)된 검출 신호 간의 차가 설정값 이상이면(240에서의 '예') MCU(120)는 MCU(120) 자체의 내부적인 고장이 발생한 것으로 판단하여, 임베디드 시스템(100)의 동작을 정지시키고, 표시부 또는 경보부 등(미도시)에 신호를 보내어 사용자에게 MCU(120) 자체의 내부적인 고장이 발생하였음을 알리도록 제어한다(250).On the other hand, if the difference between the detection signal input from the input device 1-4 (10-40) stored in the corresponding period and the detection signal calculated (estimated) through the calculation and signal inverse processing unit 134 is greater than the set value The MCU 120 determines that an internal failure has occurred in the MCU 120 itself and stops the operation of the embedded system 100 and sends a signal to a display unit or an alarm unit 120 to notify that an internal failure has occurred (250).

이후 MCU(120)는 MCU(120) 자체의 내부적인 고장에 대해 미리 정해진 진단 고장 코드(Diagnostic Trouble Code; DTC)를 저장부(130)에 저장하고(260), MCU(120) 자체의 내부적인 고장에 대한 검출 동작을 종료한다.Thereafter, the MCU 120 stores a predetermined diagnostic trouble code (DTC) in the storage unit 130 for the internal failure of the MCU 120 itself (260), and internally of the MCU 120 itself. End the detection operation for the fault.

본 발명의 일실시예에 따르면 MCU(120) 자체의 내부적인 고장에 대응한 임베디드 시스템이 내장된 각종 전자?정보?통신 기기에 대한 수리 시 정확한 진단 고장 코드(DTC) 정보를 A/S 기사(수리자)에게 제공함으로써 MCU(120) 자체의 내부적인 고장에 대응한 수리를 용이하게 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when repairing various electronic, information and communication devices with embedded systems corresponding to internal failures of the MCU 120 itself, accurate diagnostic failure code (DTC) information may be obtained. By providing the repairer, it is possible to facilitate the repair corresponding to the internal failure of the MCU (120) itself.

10~40: 입력 장치 50: 액츄에이터
100: 임베디드 시스템 110: 입력 인터페이스부
120: 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU) 122: 연산 및 신호 처리부
130: 고장 검출부 132: 저장부
134: 연산 및 신호 인버스 처리부 136 :비교부10 to 40: input device 50: actuator
100: embedded system 110: input interface unit
120: microcontroller unit (MCU) 122: arithmetic and signal processing unit
130: fault detection unit 132: storage unit
134: operation and signal inverse processing unit 136: comparison unit

Claims (10)

입력 장치 측으로부터 입력되는 검출 정보를 수신 및 전송하는 입력 인터페이스부;
상기 입력 인터페이스부를 통해 전송된 상기 검출 정보에 대해 연산 및 신호 처리를 수행하고, 상기 검출 정보 및 상기 연산 및 신호 처리된 정보를 이용하여 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장을 검출하는 마이크로 컨트롤러 유닛을 포함하는 임베디드 시스템.An input interface unit for receiving and transmitting detection information input from an input device side;
And a microcontroller unit which performs calculation and signal processing on the detection information transmitted through the input interface unit, and detects an internal failure of the microcontroller unit by using the detection information and the calculated and signal processed information. Embedded system. 제 1 항에 있어서,
상기 입력 장치는 복수의 센서들로 이루어지는 임베디드 시스템.The method of claim 1,
The input device is an embedded system consisting of a plurality of sensors. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤러 유닛은:
상기 검출 정보를 상기 임베디드 시스템이 탑재된 기기를 구동하기 위한 액츄에이터를 제어하기 위한 제어신호로 변환하기 위해 상기 검출 정보에 대한 연산 및 신호 처리를 수행하는 연산 및 신호 처리부; 및
상기 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장을 검출하기 위한 고장 검출부를 포함하는 임베디드 시스템.The method of claim 1, wherein the microcontroller unit is:
An arithmetic and signal processing unit for performing arithmetic and signal processing on the detection information to convert the detection information into a control signal for controlling an actuator for driving a device equipped with the embedded system; And
Embedded system including a failure detection unit for detecting an internal failure of the microcontroller unit itself. 제 3 항에 있어서, 상기 고장 검출부는:
상기 입력 인터페이스부를 통해 입력된 상기 검출 정보 및 상기 연산 및 신호 처리부를 통해 생성된 상기 연산 및 신호 처리된 정보를 저장하는 저장부;
상기 연산 및 신호 처리된 정보로부터 상기 검출 정보를 추정하기 위해 상기 연산 및 신호 처리된 정보에 대한 인버스 처리를 수행하는 연산 및 신호 인버스 처리부; 및
상기 입력 인터페이스부를 통해 입력된 상기 검출 정보와 상기 연산 및 신호 인버스 처리부의 출력 신호를 비교하여 상기 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장의 발생 여부를 판단하는 비교부를 포함하는 임베디드 시스템.The method of claim 3, wherein the failure detection unit:
A storage unit for storing the detection information input through the input interface unit and the operation and signal processed information generated through the operation and signal processing unit;
An arithmetic and signal inverse processing unit which performs inverse processing on the arithmetic and signal processed information to estimate the detection information from the arithmetic and signal processed information; And
And a comparison unit comparing the detection information input through the input interface unit with an output signal of the operation and signal inverse processing unit to determine whether an internal failure of the microcontroller unit itself occurs. 제 4 항에 있어서,
상기 비교부는 상기 검출 정보와 상기 연산 및 신호 인버스 처리부의 출력 신호 간의 차가 미리 설정된 값 이상이면 상기 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장이 발생한 것으로 판단하는 임베디드 시스템.The method of claim 4, wherein
And the comparing unit determines that an internal failure of the microcontroller unit occurs when a difference between the detection information and an output signal of the operation and signal inverse processing unit is equal to or greater than a preset value. 입력 장치 측으로부터 입력되는 검출 정보를 수신 및 전송하는 입력 인터페이스부, 임베디드 시스템의 전반적인 동작을 제어하기 위한 마이크로 컨트롤러 유닛을 포함하는 임베디드 시스템의 고장 검출 방법에 있어서,
상기 입력 인터페이스부를 통해 전송된 상기 검출 정보에 대해 연산 및 신호 처리를 수행하고;
상기 검출 정보 및 상기 연산 및 신호 처리된 정보를 이용하여 상기 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장을 검출하는 임베디드 시스템의 고장 검출 방법.In the fault detection method of the embedded system comprising an input interface unit for receiving and transmitting detection information input from the input device side, a microcontroller unit for controlling the overall operation of the embedded system,
Perform calculation and signal processing on the detection information transmitted through the input interface unit;
And detecting an internal failure of the microcontroller unit by using the detection information and the computed and signal-processed information. 제 6 항에 있어서,
상기 입력 장치는 복수의 센서들로 이루어지는 임베디드 시스템의 고장 검출 방법.The method according to claim 6,
The input device is a failure detection method of the embedded system consisting of a plurality of sensors. 제 6 항에 있어서,
상기 검출 정보를 상기 임베디드 시스템이 탑재된 기기를 구동하기 위한 액츄에이터를 제어하기 위한 제어신호로 변환하기 위해 상기 검출 정보에 대한 연산 및 신호 처리를 수행하는 것을 더 포함하는 임베디드 시스템의 고장 검출 방법.The method according to claim 6,
Performing calculation and signal processing on the detection information to convert the detection information into a control signal for controlling an actuator for driving the device on which the embedded system is mounted. 제 8 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장을 검출하는 것은:
상기 입력 인터페이스부를 통해 입력된 상기 검출 정보 및 상기 연산 및 신호 처리부를 통해 생성된 상기 연산 및 신호 처리된 정보를 저장하고;
상기 연산 및 신호 처리된 정보로부터 상기 검출 정보를 추정하기 위해 상기 연산 및 신호 처리된 정보에 대한 인버스 처리를 수행하고;
상기 입력 인터페이스부를 통해 입력된 상기 검출 정보와 상기 연산 및 신호 인버스 처리부의 출력 신호를 비교하여 상기 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장의 발생 여부를 판단하는 것을 포함하는 임베디드 시스템의 고장 검출 방법.9. The method of claim 8, wherein detecting an internal failure of the microcontroller unit itself is:
Store the detection information input through the input interface unit and the operation and signal processed information generated through the operation and signal processing unit;
Perform inverse processing on the computed and signal processed information to estimate the detection information from the computed and signal processed information;
And comparing the detection information input through the input interface unit with an output signal of the operation and signal inverse processing unit to determine whether an internal failure of the microcontroller unit itself occurs. 제 9 항에 있어서,
상기 검출 정보와 상기 연산 및 신호 인버스 처리부의 출력 신호 간의 차가 미리 설정된 값 이상이면 상기 마이크로 컨트롤러 유닛 자체의 내부적인 고장이 발생한 것으로 판단하는 임베디드 시스템의 고장 검출 방법.The method of claim 9,
And detecting an internal failure of the microcontroller unit when the difference between the detection information and the output signal of the operation and signal inverse processing unit is equal to or greater than a preset value.
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