KR20140125909A - 다중 센서의 인터페이스 장치 - Google Patents

Abstract

센서와 제어유닛 사이의 인터페이스를 통합할 수 있는 다중 센서 인터페이스가 제공된다. 복수의 센서가 하나의 제어유닛에 접속하는 경우, 센서 출력이 센서의 활성화 시간에 맞추어 다중 센서 인터페이스를 통해 제어유닛으로 전달됨으로써, 제어유닛에 연결된 인터페이스를 하나로 통합할 수 있고, 전력 소모를 줄일 수 있다.

Description

다중 센서의 인터페이스 장치{Apparatus of interface for multi-sensor device}

본 발명은 다중 센서와 다중 센서의 제어부를 연결하는 인터페이스 장치에 관한 것이다.

센서는 열, 빛, 온도, 압력, 또는 소리 등의 물리량의 변화를 감지하는 장치로서, 사물 동작상태 또는 주변 환경에 관한 정보를 획득하기 위하여 사용된다. 통상 센서는, 물리량의 변화를 전기적 신호로 변환한 후, 전기적 신호를 사람이 인식할 수 있는 형태의 데이터로 변환한다.

이때, 각 센서에서 감지한 물리량의 변화는 리드아웃 IC(read out integrated circuit, ROIC) 또는 증폭기(amplifier)를 통해 전기적 신호로 변환되고, 변환된 전기적 신호는 SPI(직렬 주변기기 인터페이스 버스(Serial Peripheral Interface Bus), I2C(Inter Integrated Circuit), 아날로그 디지털 변환ADC(Analog Digital Conversion, ADC) 등의 인터페이스를 통해 제어 유닛으로 전달될 수 있다.

센서가 사용되는 분야가 증가함에 따라, 다른 종류의 센서가 하나의 패키지로 묶여 사용되거나, 하나의 제어부에 복수의 센서가 접속되어야 하는 경우가 발생하였다. 이 경우, 센서와 제어 유닛 사이의 인터페이스 개수가 증가하고, 제어 유닛에는 불필요하게 많은 입출력 핀이 있어야 한다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는, 센서와 제어유닛 사이의 인터페이스를 통합할 수 있는 다중 센서 인터페이스를 제공한다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 복수의 센서와 상기 복수의 센서를 제어하는 제어유닛을 연결하는 다중 센서 인터페이스가 제공된다. 상기 다중 센서 인터페이스는, 복수의 센서로부터 센서 출력을 수신하는 센서 인터페이스부, 센서 인터페이스부에서 수신한 복수의 센서 출력을 정렬하고, 복수의 센서 출력 중 하나의 센서 출력을 복수의 센서의 활성화 시간에 맞추어 상기 제어유닛으로 전송하는 스위칭부, 그리고 제어유닛으로 상기 하나의 센서 출력을 전달하는 제어유닛 인터페이스부를 포함하며, 활성화 시간은 상기 복수의 센서 마다 다르게 할당되어 있다.

이와 같이 본 발명의 한 실시 예에 따르면, 복수의 센서가 하나의 제어유닛에 접속하는 경우, 센서 출력이 센서의 활성화 시간에 맞추어 다중 센서 인터페이스를 통해 제어유닛으로 전달됨으로써, 제어유닛에 연결된 인터페이스를 하나로 통합할 수 있고, 전력 소모를 줄일 수 있다.

도 1은 센서와 센서 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 2는 복수의 센서와 복수의 센서 인터페이스가 연결된 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다중 센서 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 센서 인터페이스부의 동작 방법을 나타낸 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 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 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 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. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 1은 센서와 센서 인터페이스를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 센서(100)는 센서부(101) 및 센서 신호 변환부(102)를 포함한다. 센서부(101)에서는 열, 빛, 온도, 압력, 또는 소리 등의 물리적 양과 변화를 감지한다. 센서 신호 변환부(102)에서는 센서부(101)에서 감지한 물리적 양과 변화를 전기적 신호로 변환한다.

센서부(101)는 열센서, 광센서, 온도 센서, 압력 센서, 진동 센서, 또는 소리 센서 등 다양한 센서를 포함할 수 있다. 통상 센서 신호 변환부(102)와 같은 역할을 수행하는 장치를 리드아웃 집적회로(read-out IC, ROIC) 또는 증폭기(amplifier)라고 한다.

센서 인터페이스(110)는 센서 데이터 인터페이스(111)와 제어유닛(112)을 포함한다. 센서 데이터 인터페이스(111)는 센서로부터 수신한 센서 출력을 제어유닛(112)에 전달한다. 제어유닛(112)은 센서의 출력을 바탕으로 센싱 결과를 도출한다.

도 2는 복수의 센서와 복수의 센서 인터페이스가 연결된 도면이다.

도 2를 참조하면, 복수의 센서(200)로부터 출력된 센서 출력은 하나의 제어유닛(212)에서 처리될 수 있지만, 센서 데이터 인터페이스(211)는 복수의 센서(200)마다 연결되어 있다.

이때, 복수의 데이터 인터페이스(211)를 하나의 인터페이스로 통합하는 경우, 복수의 센서(200)로부터 수신한 센서 출력을 정렬하여 제어유닛(212)으로 전달할 필요가 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다중 센서 인터페이스를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 다중 센서 인터페이스(300)는, 센서 인터페이스부(310), 스위칭부(320), 그리고 제어유닛 인터페이스부(330)를 포함한다.

센서 인터페이스부(310)는 복수의 센서로부터 센서 출력을 수신한다. 이때, 다양한 종류의 센서가 센서 인터페이스부(310)에 연결될 수 있다.

스위칭부(320)는 복수의 센서로부터 수신한 복수의 센서 출력을 저장하고 정렬한다. 이후, 스위칭부(320)는 다중 센서 인터페이스(300)에 연결된 복수의 센서 각각에 할당된 활성화 시간에 맞추어 센서 출력을 제어유닛(212)으로 전달한다. 복수의 센서 각각에 할당된 활성화 시간은 주기가 서로 다르며, 시간적으로 겹치지 않는다. 활성화 시간에 대한 정보는 다중 센서 인터페이스(300)의 공장 출하시 설정될 수도 있고, 제어유닛(212)에서 설정하여 스위칭부(320)로 전달할 수도 있다.

제어유닛 인터페이스부(330)는, 활성화 시간에 전달되는 스위칭부(320)로부터의 센서 출력을 제어유닛(212)으로 전달한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 센서 인터페이스의 동작 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 다중 센서 인터페이스(300)는 복수의 센서로부터 수신된 센서 출력을 센서 인터페이스부(310)를 통해 수신한다(S400).

이후, 스위칭부(320)에서는 전달된 센서 출력을 저장한 후 정렬한다(S401). 즉, 스위칭부(320)는 복수의 센서 출력이 수신되더라도 즉시 제어유닛(212)으로 전달하지 않고 일단 센서 출력을 저장한 후 정렬한다.

이후, 스위칭부(320)는 다중 센서 인터페이스(300)에 연결된 복수의 센서 각각에 할당된 활성화 시간에 맞추어 복수의 센서 출력 중 하나의 센서 출력을 제어유닛 인터페이스부(330)으로 전달한다(S402).

예를 들어, 도 3과 같이 다중 센서 인터페이스(300)에 n개의 센서가 연결되어 있는 경우, 2, 1, 3번 센서의 순서대로 센서 출력이 수신되더라도, 활성화 시간의 순서가 1, 2, 3번 센서라면, 해당 센서의 활성화 시간이 되었을 때 센서 출력이 제어유닛(212)으로 전달될 수 있다.

한편, 스위칭부(320)는 N:1 스위치 유닛으로 구현될 수 있다. 이때, N:1 스위칭 동작은 물리적인 스위칭을 통하여 구현될 수도 있고, 소프트웨어를 이용하여 특정 센서의 활성화 시간에 특정 센서와 연결되지 않은 다른 센서 인터페이스부(310)의 전력을 차단하는 방법으로 구현될 수도 있다. 이 경우, 다중 센서 인터페이스(300)의 대기 전력을 절약할 수 있다.

이후, 활성화 시간에 스위칭부(320)로부터 출력된 센서 출력은 제어유닛 인터페이스부(330)를 통해 제어유닛(212)으로 전달될 수 있다.

위와 같이 본 발명의 한 실시 예에 따르면, 복수의 센서가 하나의 제어유닛에 접속하는 경우, 센서 출력이 센서의 활성화 시간에 맞추어 다중 센서 인터페이스를 통해 제어유닛으로 전달됨으로써, 제어유닛에 연결된 인터페이스를 하나로 통합할 수 있고, 전력 소모를 줄일 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (1)

1. 복수의 센서와 상기 복수의 센서를 제어하는 제어유닛을 연결하는 다중 센서 인터페이스로서,
   상기 복수의 센서로부터 센서 출력을 수신하는 센서 인터페이스부,
   상기 센서 인터페이스부에서 수신한 복수의 상기 센서 출력을 정렬하고, 상기 복수의 센서 출력 중 하나의 센서 출력을 상기 복수의 센서의 활성화 시간에 맞추어 상기 제어유닛으로 전송하는 스위칭부, 그리고
   상기 제어유닛으로 상기 하나의 센서 출력을 전달하는 제어유닛 인터페이스부
   를 포함하며,
   상기 활성화 시간은 상기 복수의 센서 마다 다르게 할당되어 있는 다중 센서 인터페이스.

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