KR20190139759A - System and Method for Transmitting and Receiving Safety Information in Wireless - Google Patents
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Abstract
Description
본 명세서는 세이프티 정보의 송수신을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present specification relates to a method and a system for transmitting and receiving safety information.
안전이 요구되는 시스템에서는 제어대상의 안정적인 제어를 위해 슬레이브 컨트롤러(Slave Controller) 및 마스터 컨트롤러(Master Controller)로 구성된 제어장치가 이용된다. 슬레이브 컨트롤러는 제어대상의 센싱 또는 모니터링을 통해 제어대상으로부터 세이프티 정보(Safety Information)를 획득하고, 획득된 세이프티 정보를 마스터 컨트롤러로 전송한다. 마스터 컨트롤러는 슬레이브 컨트롤러로부터 수신한 세이프티 정보를 기초로 제어대상의 상태를 확인하거나 제어대상에 대한 적절한 제어명령을 생성한다.In a system requiring safety, a control device including a slave controller and a master controller is used for stable control of a control object. The slave controller obtains safety information from the control target through sensing or monitoring the control target, and transmits the obtained safety information to the master controller. The master controller checks the state of the control object or generates an appropriate control command for the control object based on the safety information received from the slave controller.
이러한 제어장치에서 슬레이브 컨트롤러에 오류가 발생하게 되면 마스터 컨트롤러는 정상적으로 제어대상의 세이프티 정보를 획득할 수 없거나, 비정상적인 세이프티 정보를 획득하게 될 가능성이 있어 제어대상에 대한 정확한 제어를 수행할 수 없다는 문제점이 발생한다.When an error occurs in the slave controller in such a control device, the master controller cannot normally obtain safety information of the control target or abnormal safety information may be obtained, and thus, the master controller cannot accurately control the control target. Occurs.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 슬레이브 컨트롤러가 2개 이상의 마이크로프로세서(Microprocessor)를 구비하도록 설계하는 방법이 제안된 바 있다. 2개 이상의 마이크로프로세서를 포함하는 슬레이브 컨트롤러의 경우 어느 하나의 마이크로프로세서에 오류가 발생하더라도 타 마이크로프로세서를 통해 세이프티 정보를 마스터 컨트롤러로 전송할 수 있기 때문에, 마스터 컨트롤러가 제어대상을 정확하게 제어할 수 있게 된다.In order to solve the above problems, a method of designing a slave controller to have two or more microprocessors has been proposed. In the case of a slave controller including two or more microprocessors, even if an error occurs in any one of the microprocessors, the safety information can be transmitted to the master controller through another microprocessor, thereby allowing the master controller to accurately control the control target. .
하지만, 슬레이브 컨트롤러 내에 2개 이상의 마이크로프로세서를 탑재하게 되면 슬레이브 컨트롤러 내부의 설계 복잡도가 증가하게 될 뿐만 아니라 마이크로프로세서의 개수 증가로 인해 제어장치의 제어비용도 증가하게 된다는 문제점이 있다.However, when two or more microprocessors are mounted in the slave controller, not only the design complexity inside the slave controller increases but also the control cost of the controller increases due to the increase in the number of microprocessors.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 마이크로프로세서를 이용하여 제어대상에 대한 제1 세이프티 정보 및 제어대상의 오류 발생 여부를 나타내는 제2 세이프티 정보를 생성할 수 있는 세이프티 정보의 무선 송수신 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and wireless transmission / reception of safety information capable of generating first safety information on a control target and second safety information indicating whether an error occurs on a control target using one microprocessor It is a technical problem to provide a system and a method.
또한, 본 발명은 세이프티 정보를 무선으로 송수신할 수 있는 세이프티 정보의 무선 송수신 시스템 및 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.Another object of the present invention is to provide a wireless transmission / reception system and method for safety information capable of wirelessly transmitting and receiving safety information.
또한, 본 발명은 제1 슬레이브 컨트롤러에 오류 발생시 제2 슬레이브 컨트롤러를 이용하여 제1 슬레이브 컨트롤러의 세이프티 정보를 송수신할 수 있는 무선 송수신 시스템 및 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.Another object of the present invention is to provide a wireless transmission / reception system and method capable of transmitting and receiving safety information of a first slave controller using a second slave controller when an error occurs in the first slave controller.
본 명세서의 일 실시예에 따른 세이프티 정보의 무선 송수신 시스템은, 제어대상으로부터 획득된 센싱 데이터를 이용하여 제1 세이프티 정보 및 제2 세이프티 정보를 생성하는 제1 슬레이브 컨트롤러; 및 무선채널을 통해 상기 제1 슬레이브 컨트롤러로부터 상기 제1 세이프티 정보 및 상기 제2 세이프티 정보를 수신하는 마스터 컨트롤러를 포함하고, 상기 제1 슬레이브 컨트롤러는 상기 제1 슬레이브 컨트롤러의 오류 발생시 상기 제2 세이프티 정보를 제2 슬레이브 컨트롤러로 전송하고, 상기 제2 슬레이브 컨트롤러는 상기 제1 슬레이브 컨트롤러로부터 수신된 상기 제2 세이프티 정보를 상기 마스터 컨트롤러로 전송하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.According to an embodiment of the present disclosure, a wireless transmission / reception system of safety information may include: a first slave controller configured to generate first safety information and second safety information by using sensing data obtained from a control object; And a master controller configured to receive the first safety information and the second safety information from the first slave controller through a wireless channel, wherein the first slave controller includes the second safety information when an error of the first slave controller occurs. It is characterized in that the second slave controller, and the second slave controller transmits the second safety information received from the first slave controller to the master controller.
본 명세서의 일 실시예에 따른 세이프티 정보의 무선 송수신 방법은, 제1 슬레이브 컨트롤러가 제어대상으로부터 제1 및 제2 센싱 데이터를 획득하는 단계; 상기 제1 슬레이브 컨트롤러가 상기 제1 센싱 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 제1 세이프티 정보를 생성하고, 상기 제2 센싱 데이터를 미리 정해진 기준범위와 비교하여 제2 세이프티 정보를 생성하는 단계; 및 상기 제1 슬레이브 컨트롤러가 상기 제1 슬레이브 컨트롤러의 정상동작 시 상기 제1 및 제2 세이프티 정보를 무선채널을 통해 마스터 컨트롤러로 전송하고, 상기 제1 슬레이브 컨트롤러의 오류발생시 상기 제2 세이프티 정보를 제2 슬레이브 컨트롤러를 통해 상기 마스터 컨트롤러로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wireless transmission and reception method of the safety information according to an embodiment of the present disclosure, the first slave controller to obtain the first and second sensing data from the control object; Generating, by the first slave controller, first safety information by converting the first sensing data into digital data, and generating second safety information by comparing the second sensing data with a predetermined reference range; And the first slave controller transmits the first and second safety information to the master controller through a wireless channel in a normal operation of the first slave controller, and transmits the second safety information when an error occurs in the first slave controller. And transmitting to the master controller through the two slave controllers.
본 발명에 따르면, 하나의 마이크로 프로세서만으로도 제어대상에 대한 제1 세이프티 정보뿐만 아니라 제어대상의 오류 발생 여부를 나타내는 제2 세이프티 정보를 생성할 수 있어 제조비용 및 시스템 설계 복잡도를 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, only one microprocessor can generate not only the first safety information for the control object but also the second safety information indicating whether the control object has an error, thereby reducing manufacturing cost and system design complexity. have.
또한, 본 발명에 따르면 세이프티 정보를 무선방식으로 송수신할 수 있기 때문에 세이프티 정보를 유선방식으로 전송하기 위해 요구되는 데이터 버스 등과 같은 구성을 생략할 수 있어 시스템 설계 복잡도를 더욱 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.Further, according to the present invention, since safety information can be transmitted / received in a wireless manner, a configuration such as a data bus required for transmitting safety information in a wired manner can be omitted, thereby further reducing system design complexity. .
또한, 본 발명에 따르면, 제1 슬레이브 컨트롤러와 제2 슬레이브 컨트롤러를 하나의 보드에 실장 함으로써 제1 슬레이브 컨트롤러의 오류발생시 제1 슬레이브 컨트롤러의 세이프티 정보를 제2 슬레이브 컨트롤러를 통해 마스터 컨트롤러로 무선으로 전송할 수 있기 때문에, 시스템 설계 복잡도 감소 및 제조비용 감소의 극대화는 물론 시스템 안전성 또한 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by mounting the first slave controller and the second slave controller on one board to transmit the safety information of the first slave controller wirelessly to the master controller through the second slave controller in the event of an error of the first slave controller. As a result, the system design complexity and manufacturing cost can be maximized and system safety can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세이프티 정보 유선 송수신 시스템의 개략적인 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 컨트롤러의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 3은 제2 세이프티 정보 생성의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 제2 세이프티 정보 생성의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 세이프티 정보 유선 송수신 시스템이 배터리 관리 시스템에 적용된 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 슬레이브 컨트롤러가 배터리 관리 시스템에 적용된 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 세이프티 정보 무선 송수신 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 8은 도 6에 도시된 마스터 컨트롤러의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 9는 도 6에 도시된 슬레이브 컨트롤러의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 10은 도 7에 도시된 세이프티 정보 무선 송수신 시스템이 배터리 관리 시스템에 적용된 예를 보여주는 도면이다.
도 11은 도 9에 도시된 슬레이브 컨트롤러가 배터리 관리 시스템에 적용된 예를 보여주는 도면이다.
도 12는 도 7에 도시된 세이프티 정보 무선 송수신 시스템이 적용되는 전기자동차의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 13은 도 7에 도시된 세이프티 정보 무선 송수신 시스템이 전기 자동차에 적용될 때의 배터리 관리 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 세이프티 정보 무선 송수신 방법을 보여주는 플로우차트이다.1 is a block diagram showing a schematic configuration of a safety information wired transmission and reception system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a slave controller according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of generating second safety information.
4 is a diagram illustrating another example of generating second safety information.
5 is a diagram illustrating an example in which the safety information wired transmission / reception system illustrated in FIG. 1 is applied to a battery management system.
6 is a diagram illustrating an example in which the slave controller illustrated in FIG. 2 is applied to a battery management system.
7 is a block diagram showing the configuration of a safety information wireless transmission and reception system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram schematically illustrating a configuration of the master controller shown in FIG. 6.
FIG. 9 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a slave controller shown in FIG. 6.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which the safety information wireless transmission / reception system illustrated in FIG. 7 is applied to a battery management system.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example in which the slave controller shown in FIG. 9 is applied to a battery management system.
12 is a diagram illustrating a schematic configuration of an electric vehicle to which the safety information wireless transmission / reception system illustrated in FIG. 7 is applied.
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a battery management system when the safety information wireless transmission / reception system illustrated in FIG. 7 is applied to an electric vehicle.
14 is a flowchart illustrating a method of wirelessly transmitting and receiving safety information according to an embodiment of the present invention.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 핵심 구성과 관련이 없는 경우 및 본 발명의 기술분야에 공지된 구성과 기능에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다. 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Like numbers refer to like elements throughout. In the following description, detailed descriptions of configurations and functions known in the art and not related to the core configuration of the present invention may be omitted. The meaning of the terms described herein will be understood as follows.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. Shapes, sizes, ratios, angles, numbers, and the like disclosed in the drawings for describing the embodiments of the present invention are exemplary, and the present invention is not limited to the illustrated items. Like reference numerals refer to like elements throughout. In addition, in describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. In the case where 'comprises', 'haves', 'consists of' and the like mentioned in the present specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. In the case where the component is expressed in the singular, the plural includes the plural unless specifically stated otherwise.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting a component, it is interpreted to include an error range even if there is no separate description.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.In the case of the description of the positional relationship, for example, if the positional relationship of the two parts is described as 'on', 'upon', 'lower', 'next to', etc. Alternatively, one or more other parts may be located between the two parts unless 'direct' is used.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, if the temporal after-term relationship is described as 'after', 'following', 'after', 'before', etc. This may include cases that are not continuous unless used.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.The first, second, etc. are used to describe various components, but these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may be a second component within the technical spirit of the present invention.
"X축 방향", "Y축 방향" 및 "Z축 방향"은 서로 간의 관계가 수직으로 이루어진 기하학적인 관계만으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 구성이 기능적으로 작용할 수 있는 범위 내에서보다 넓은 방향성을 가지는 것을 의미할 수 있다. The "X-axis direction", "Y-axis direction" and "Z-axis direction" are not to be interpreted only as a geometric relationship in which the relationship between each other is perpendicular, and is wider than the range in which the configuration of the present invention can function. It may mean having directionality.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다. The term "at least one" should be understood to include all combinations which can be presented from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item, and the third item" means not only the first item, the second item, or the third item, but also two of the first item, the second item, and the third item, respectively. It can mean a combination of all items that can be presented from more than one.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.The features of each of the various embodiments of the invention may be combined or combined with one another, in whole or in part, and various interlocking and driving technically may be possible, and each of the embodiments may be independently implemented with respect to each other or may be implemented in association with each other. It may be.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에 따른 세이프티 정보의 무선 송수신 시스템에 대해 설명하기 이전에 세이프티 정보를 유선으로 송수신하는 시스템에 대해 간략히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세이프티 정보 유선 송수신 시스템의 개략적인 구성을 보여주는 블록도이다.First, a brief description will be given of a system for transmitting and receiving safety information by wire before explaining the wireless transmission / reception system of safety information according to the present invention. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a safety information wired transmission and reception system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이 세이프티 정보 유선 송수신 시스템(100)은 마스터 컨트롤러(Master Controller: MC, 110) 및 슬레이브 컨트롤러(Slaver Controller: SC, 120)를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 슬레이브 컨트롤러(120)는 N개(SC#1~SC#N, N은 2 이상의 자연수)로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the safety information wired transmission /
마스터 컨트롤러(110)는 제1 통신 채널(130)을 통해 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N)에 연결된다. 일 실시예에 있어서, 제1 통신 채널(130)은 CAN(Controller Area Network) 방식, UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 방식, 또는 SPI(Serial Peripheral Interface) 방식의 통신채널일 수 있다. 마스터 컨트롤러(110)는 제1 통신 채널(130)을 통해 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N)에 병렬로 연결될 수 있다.The
제1 통신 채널(130)이 CAN 방식인 경우, 마스터 컨트롤러(110)는 CAN 통신으로 버스(BUS) 라인을 통해 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N)과 통신하게 된다.When the
마스터 컨트롤러(110)는 제1 통신 채널(130)을 통해 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N)로부터 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N) 각각의 제1 세이프티 정보(Safety Information)를 수신한다. 일 실시예에 있어서, 제1 세이프티 정보는 제1 내지 제N 슬레이트 컨트롤러(SC#1~SC#N)에 의해 제어대상(Control Target: CT, 140)으로부터 획득되는 제어대상(140)의 안전에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 세이프티 정보는 제어대상(140)의 전압, 전류, 온도, 압력, 부피, 길이, 시간 등을 포함할 수 있다,The
한편, 마스터 컨트롤러(110)는 제1 통신 채널(130)과는 물리적으로 분리된 제2 통신 채널(150)을 통해 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N)에 접속될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 마스터 컨트롤러(110)는 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N)과 데이지 체인(Daisy Chain) 방식으로 직렬로 연결될 수 있다. 즉, 마스터 컨트롤러(110)는 도 1과 같이 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N)과 링 구조로 연결될 수 있다.Meanwhile, the
마스터 컨트롤러(110)는 제2 통신 채널(150)을 통해 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N)을 거쳐 폴트정보(Fault Information)를 수신할 수 있다. 폴트정보는 제어대상(140)에 오류가 발생되었는지 여부를 나타내는 정보를 의미한다. 이와 같이, 본 발명에 따르면 마스터 컨트롤러(110)는 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N)에 오류가 발생하여 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N)로부터 제1 세이프티 정보가 수신되지 않더라도 제2 통신 채널(150)을 통해 수신되는 폴트정보를 이용하여 제어대상(140)에 오류가 발생했는지 여부를 확인할 수 있게 된다. The
일 실시예에 있어서, 마스터 컨트롤러(110)는 제2 통신 채널(150)을 통해 제1 폴트정보가 수신되면 제어대상(140)이 정상 동작하는 것으로 판단할 수 있고, 제2 폴트정보가 수신되면 제어대상(140)이 정상동작하고 있지 않은 것으로 판단할 수 있다. In one embodiment, the
이에 따라, 마스터 컨트롤러(110)는 제1 통신 채널(130)을 통해 제1 세이프티 정보가 수신되지 않고 제2 통신 채널(150)을 통해 제1 폴트 정보가 수신되면 제어대상(140)은 정상 동작하고 있지만 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N)에 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다.Accordingly, when the
또한, 마스터 컨트롤러(110)는 제1 통신 채널(130)을 통해 제1 세이프티 정보가 수신되었지만 제2 통신 채널(150)을 통해 제2 폴트 정보가 수신되면 제어대상(140)에 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이러한 경우, 마스터 컨트롤러(110)는 제1 세이프티 정보를 기초로 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N)에 연결된 제어대상(140)들 중 어떤 제어대상(140)에 오류가 발생했는지 여부를 추가로 판단할 수 있다.In addition, when the first safety information is received through the
또한, 마스터 컨트롤러(110)는 제1 통신 채널(130)을 통해 제1 세이프티 정보가 수신되지 않고 제2 통신 채널(150)을 통해 제2 폴트 정보가 수신되면 제어대상(140) 및 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N)에 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다.In addition, if the first safety information is not received through the
제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N)는 제1 통신 채널(130)을 통해 제1 세이프티 정보를 마스터 컨트롤러(110)로 전달하고, 제2 통신채널(150)을 통해 폴트정보를 마스터 컨트롤러(110)로 전달한다.The first to Nth slave
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 컨트롤러에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a slave controller according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 2.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 컨트롤러의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다. 도 1에 도시된 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N)들은 모두 도 2에 도시된 것과 동일한 구성을 가지므로 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N) 중 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)을 기초로 슬레이브 컨트롤러의 구성에 대해 설명하기로 한다.2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a slave controller according to an embodiment of the present invention. Since the first to Nth slave
도 2를 참조하면, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)는 마이크로 컨트롤러(2110)와 센싱부(2120)를 포함한다. 도 2에서는 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)가 마이크로 컨트롤러(2110)와 센싱부(2120)만을 포함하는 것으로 도시하였지만, 이는 본원발명의 특징인 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 기능을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)는 제어대상(CT1)의 제어를 위한 다른 일반적인 구성들을 추가로 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the first slave
또한, 도 2에서는 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)가 센싱부(2120)을 포함하는 것으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서 센싱부(2120)는 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)와 별도로 구성될 수도 있을 것이다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)가 센싱부(2120)를 포함하는 것을 기준으로 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 구성을 설명하기로 한다.In addition, although the first slave
마이크로 컨트롤러(2110)는 센싱부(2120)로부터 제1 센싱 데이터 및 제2 센싱 데이터를 각각 입력 받는다. 마이크로 컨트롤러(2110)는 제1 센싱 데이터를 기초로 제1 세이프티 정보를 생성하여 제1 통신 채널(130)을 통해 마스터 컨트롤러(110)로 전송한다. The
또한, 마이크로 컨트롤러(2110)는 제2 센싱 데이터를 기초로 제2 세이프티 정보를 생성하고, 생성된 제2 세이프티 정보를 제2 통신 채널(150)을 통해 마스터 컨트롤러(110)로부터 수신되는 기준신호와 비교함으로써 폴트정보를 생성한다. 마이크로 컨트롤러(2110)는 폴트정보를 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)로 전송한다.In addition, the
이를 위해, 마이크로 컨트롤러(2110)는 도 2에 도시된 바와 같이 같이 프로세싱 유닛(2111), 통신 모듈(2112), 아날로그 디지털 컨버터(2113), 비교기(2115), 및 폴트정보 생성부(2116)를 포함할 수 있다.To this end, the
아날로그 디지털 컨버터(2113)는 센싱부(2120)로부터 수신되는 제1 센싱 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 프로세싱 유닛(2111)으로 출력하고, 프로세싱 유닛(2111)은 아날로그 디지털 컨버터(2113)에 의해 디지털 데이터로 변환된 제1 센싱 데이터를 제1 통신 채널(130)에 적합한 통신 패킷으로 변환하여 제1 세이프티 정보를 생성한다. 프로세싱 유닛(2111)은 제1 세이프티 정보를 통신 모듈(2112)로 전송한다.The analog-to-
한편, 프로세싱 유닛(2111)은 마스터 컨트롤러(110)로부터 수신되는 제어 정보를 통신 모듈(2112)을 통해 입력 받고, 입력된 제어 정보에 따라 제1 제어대상(CT1)을 제어한다. 예컨대, 제1 제어대상(CT1)이 배터리이고 통신모듈(2112)로부터 배터리 밸런싱에 대한 제어 정보가 수신되면, 프로세싱 유닛(2111)은 배터리 밸런싱에 대한 제어 정보를 기초로 해당 배터리의 충전 또는 방전을 제어함으로써 배터리 간의 밸런싱이 유지될 수 있도록 할 수 있다.The
통신 모듈(2112)은 프로세싱 유닛(2111)으로부터 입력 받은 제1 세이프티 정보를 제1 통신 채널(130)을 통해 마스터 컨트롤러(110)로 전송한다.The
상술한 실시예에 있어서는, 프로세싱 유닛(2111)이 제1 세이프티 정보의 포맷을 변환하여 제1 세이프티 정보를 생성하는 것으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서는 프로세싱 유닛(2111)이 디지털 데이터로 변환된 제1 센싱 데이터를 통신 모듈(2112)로 전송하면, 통신 모듈(2112)이 디지털 데이터로 변환된 제1 센싱 데이터를 제1 통신 채널(130)에 적합한 통신 패킷으로 변환하여 제1 세이프티 정보를 생성할 수도 있을 것이다.In the above-described embodiment, the
비교기(2115)는 센싱부(2120)로부터 제2 센싱 데이터를 입력 받고, 제2 센싱 데이터를 기준범위와 비교한 후, 비교 결과를 폴트정보 생성부(2116)로 전송한다.The
폴트정보 생성부(2116)는 비교기(2115)의 비교결과를 기초로 제2 세이프티 정보를 생성한다. 구체적으로, 폴트정보 생성부(2116)는 비교기(2115)에 의해 제2 센싱 데이터가 기준범위 이내인 것으로 판단되면 제1 레벨의 제2 세이프티 정보를 생성하고, 비교기(2115)에 의해 제2 센싱 데이터가 기준범위를 벗어난 것으로 판단되면 제2 레벨의 제2 세이프티 정보를 생성한다.The
일 예로, 제1 제어대상(CT1)이 배터리인 경우 제2 센싱 데이터는 배터리 전압, 배터리 전류, 또는 배터리 온도일 수 있고, 미리 정해진 기준범위는 정상 전압범위, 정상전류범위, 또는 정상온도범위일 수 있다.For example, when the first control target CT1 is a battery, the second sensing data may be a battery voltage, a battery current, or a battery temperature, and the predetermined reference range may be a normal voltage range, a normal current range, or a normal temperature range. Can be.
예컨대, 제2 센싱 데이터가 배터리 전압이고 미리 정해진 기준 범위가 정상 전압범위인 경우 비교기(2115)에 의해 제2 센싱 데이터가 미리 정해진 기준범위 이내인 것으로 판단되면 폴트정보 생성부(2116)는 제1 제어대상(CT)인 배터리의 전압이 정상인 것으로 판단하여 제1 레벨의 제2 세이프티 정보를 생성한다.For example, when the second sensing data is the battery voltage and the predetermined reference range is the normal voltage range, when it is determined by the
하지만, 비교기(2115)에 의해 제2 센싱 데이터가 미리 정해진 기준범위의 하한치 보다 작은 것으로 판단되면, 폴트정보 생성부(2116)는 제1 제어대상(CT)인 배터리가 과방전된 것으로 판단하여 제2 레벨의 제2 세이프티 정보를 생성한다. 또한, 비교기(2115)에 의해 제2 센싱 데이터가 미리 정해진 기준범위의 상한치 보다 큰 것으로 판단되면 폴트정보 생성부(2116)는 제1 제어대상(CT)인 배터리가 과충전된 것으로 판단하여 제2 레벨의 2 세이프티 정보를 생성한다.However, if it is determined by the
한편, 폴트정보 생성부(2116)는 제2 세이프티 정보가 생성되면, 생성된 제2 세이프티 정보와 마스터 컨트롤러(110)에서 출력되는 기준신호를 이용하여 폴트정보를 생성한다. 이때, 기준신호는 마스터 컨트롤러(110)에 의해 생성된 것으로서 폴트 비발생을 나타내는 제1 레벨의 제2 세이프티 정보와 동일한 값이거나 타 슬레이브 컨트롤러에 의해 생성된 폴트 정보일 수 있다.Meanwhile, when the second safety information is generated, the
일 실시예에 있어서, 폴트정보 생성부(2116)는 제2 세이프티 정보와 기준신호의 레벨 모두가 제1 레벨이면 제1 폴트정보를 출력하고, 제2 세이프티 정보와 기준신호 중 어느 하나의 레벨이 제2 레벨이면 제2 폴트정보를 출력한다. 이때, 제1 폴트정보는 제1 레벨의 제2 세이프티 정보와 동일한 형태이고 제2 폴트정보는 제2 레벨의 세이프티 정보와 동일한 형태일 수 있다.In one embodiment, the
일 예로, 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시된 바와 같이 기준신호 및 제2 세이프티 정보가 모두 폴트 비발생을 나타내는 제1 레벨(V1)이면 폴트정보 생성부(2116)는 도 3(c)에 도시된 바와 같이 폴트 비발생을 나타내는 제1 레벨(V1)인 제1 폴트정보를 생성한다.For example, as illustrated in FIGS. 3A and 3B, if the reference signal and the second safety information are both at the first level V1 indicating the occurrence of a fault, the
다른 예로, 도 4(a)에 도시된 바와 같이 기준신호는 폴트 비발생을 나타내는 제1 레벨(V1)이지만 도 4(b)에 도시된 바와 같이 제2 세이프티 정보는 폴트 발생을 나타내는 제2 레벨(V2)이면, 폴트정보 생성부(2116)는 도 4(c)에 도시된 바와 같이 폴트 발생을 나타내는 제2 레벨(V2)인 제2 폴트정보를 생성한다.As another example, as shown in FIG. 4A, the reference signal is a first level V1 indicating non-occurrence of a fault, but as shown in FIG. 4B, the second safety information is a second level indicating fault occurrence. If it is (V2), the fault
다시 도 2를 참조하면, 센싱부(2120)는 제1 센싱부(2121) 및 제2 센싱부(2122)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 센싱부(2121, 2122) 각각은 제1 제어대상(CT)으로부터 제1 및 제2 센싱 데이터를 획득한다.Referring to FIG. 2 again, the
제1 센싱부(2121)는 제1 제어대상(CT1)으로부터 제1 센싱 데이터를 획득하여 아날로그 디지털 컨버터(2113)으로 전송한다. 일 실시예에 있어서, 제1 센싱부(2121)는 2개의 신호라인들을 이용하여 차동신호(Differential Signal) 형태로 제1 센싱 데이터를 아날로그 디지털 컨버터(2113)으로 전송할 수 있다.The
제2 센싱부(2122)는 제1 제어대상(CT1)으로부터 제2 센싱 데이터를 획득하여 비교기(2115)로 전송한다. 일 실시예에 있어서, 제2 센싱부(2122)는 1개의 신호라인을 이용하여 제2 센싱 데이터를 비교기(2115)로 전송할 수 있다.The
이때, 제1 센싱 데이터와 제2 센싱 데이터는 제1 제어대상(CT1)으로부터 획득된 동일한 값일 수 있다. 예컨대, 제1 제어대상(CT1)이 배터리인 경우 제1 및 제2 센싱 데이터는 배터리의 전압값 또는 온도일 수 있다.In this case, the first sensing data and the second sensing data may be the same value obtained from the first control target CT1. For example, when the first control target CT1 is a battery, the first and second sensing data may be voltage values or temperatures of the battery.
상술한 바와 같이 제1 센싱 데이터는 마이크로 컨트롤러(2110)에 의해 제1 세이프티 정보로 변환되어 제1 통신 채널(130)을 통해 마스터 컨트롤러(110)로 전송되고, 제2 센싱 데이터는 비교기(2115) 및 폴트정보 생성부(2116)를 통해 폴트정보로 변환되어 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)로 전송된다.As described above, the first sensing data is converted into first safety information by the
본 발명에서 제1 센싱 데이터는 2개의 신호라인들을 이용하여 차동신호 형태로 전송하고 제2 센싱 데이터는 1개의 신호라인을 이용하여 전송하는 이유는, 제1 센싱 데이터의 경우 마스터 컨트롤러(110)에서 제1 제어대상(CT1)의 특성(예컨대, 셀 밸런싱, 충전상태(SoC), 수명상태(SoH), 및 안전정보 등)을 분석하기 위해 사용되는 값이므로 제2 센싱 데이터에 비해 정확하게 전송되어야만 하기 때문이다.In the present invention, the first sensing data is transmitted in the form of a differential signal using two signal lines and the second sensing data is transmitted using one signal line. In the case of the first sensing data, the
이와 같이, 본 발명에서는 제1 센싱 데이터를 2개의 신호라인들을 이용하여 차동신호 형태로 아날로그 디지털 컨버터(2113)로 전송함으로써 1개의 신호라인으로 전송할 때보다 제1 센싱 데이터를 정확한 값으로 전송할 수 있어 시스템 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 제2 센싱 데이터는 1개의 신호라인을 이용하여 전송함으로써 회로 복잡도를 낮추고 비용을 절감할 수 있다는 효과를 동시에 달성할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the first sensing data is transmitted to the analog-to-
이상에서 살펴본 바와 같이, 본원발명은 마스터 컨트롤러(110)가 복수개의 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N)과 복수의 통신 채널들, 예를 들어 제1 통신 채널(130)과 제2 통신 채널(150)을 이용하여 통신한다. 특히, 본원발명은 제1 통신 채널(130)을 제1 세이프티 정보와 같은 디지털 데이터를 주고받는 메인 통신 채널로 활용하고 제2 통신 채널(150)을 제어대상(140)의 오류 발생 여부를 확인하기 위한 폴트정보를 전송 받기 위한 서브 통신 채널로 활용한다.As described above, in the present invention, the
특히, 본원발명은 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N) 각각이 제2 통신 채널(150)로 폴트정보를 전송하기 위해 별도의 마이크로 컨트롤러를 추가할 필요 없이 비교기(2115) 및 폴트정보 생성부(2116)와 같은 단순한 컴포넌트만을 추가하면 되므로 제조비용 상승을 최소화함과 동시에 시스템의 안전성을 높일 수 있다.In particular, the present invention provides a
일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 세이프티 정보 유선 송수신 시스템(100)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)에 적용될 수 있다. In one embodiment, the safety information wired transmission /
본 발명에 따른 세이프티 정보 송수신 시스템(100)이 BMS에 적용되는 경우 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N)은 배터리의 전압 또는 온도를 세이프티 정보로 생성하고, 전압 또는 온도가 기준범위 내에 포함되는지 여부를 판단하여 폴트정보를 생성할 수 있다.When the safety
도 5 및 도 6에서 AFE는 센싱부(2120)를 나타내고, MCU는 마이크로 컨트롤러(2110)를 나타내며, CVD1 및 CVD2는 제1 센싱부(2121) 및 제2 센싱부(2122)를 나타내고, ADC, CPU, CAN은 각각 아날로그 디지털 변환부(2113), 프로세싱 유닛(2111), 및 통신모듈(2112)을 나타내며, CVTC, CFSC는 각각 비교기(2115) 및 폴트정보 생성부(2116)를 나타낸다. 특히, 본 발명에 따른 세이프티 정보 유선 송수신 시스템(100)이 적용되는 BMS는 전기자동차용 BMS일 수 있다.5 and 6, the AFE represents the
도 1 내지 도 6에서는 본 발명에 따른 세이프티 정보 유선 송수신 시스템에 대해 설명하였다. 이하, 도 7 내지 도 11을 참조하여 세이프티 정보를 무선으로 전송할 수 있는 세이프티 정보 무선 송수신 시스템에 대해 설명한다.1 to 6 have described the safety information wired transmission and reception system according to the present invention. Hereinafter, a safety information wireless transmission / reception system capable of wirelessly transmitting safety information will be described with reference to FIGS. 7 to 11.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 세이프티 정보 무선 송수신 시스템(700)의 구성을 보여주는 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이 세이프티 정보 무선 송수신 시스템(700)은 마스터 컨트롤러(Master Controller: MC, 710) 및 슬레이브 컨트롤러(Slaver Controller: SC, 720)를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 슬레이브 컨트롤러(720)는 N개(SC#1~SC#N, N은 2 이상의 자연수)로 구성될 수 있다.7 is a diagram illustrating a configuration of a safety information wireless transmission /
마스터 컨트롤러(710)는 무선채널(730)을 통해 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N)로부터 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N) 각각의 제1 세이프티 정보 및 제2 세이프티 정보를 수신한다.The
일 실시예에 있어서, 제1 세이프티 정보는 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N)에 의해 제어대상(740)으로부터 획득되는 제어대상(740)의 안전에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 세이프티 정보는 제어대상(740)의 전압, 전류, 온도, 압력, 부피, 길이, 시간 등을 포함할 수 있다. 또한, 제2 세이프티 정보는 제어대상(740)에 오류가 발생했는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 제2 세이프티 정보는 제어대상(740)의 전압 또는 온도가 기준범위를 벗어나는지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.In one embodiment, the first safety information may include information related to the safety of the
일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 마스터 컨트롤러(710)는 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N) 중 어느 하나에 오류가 발생된 경우 오류가 발생되지 않은 타 슬레이브 컨트롤러를 통해 오류가 발생된 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 수신할 수 있다. 이를 위해, 본 발명에 따른 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N)는 복수개(예컨대 2개)의 슬레이브 컨트롤러들이 하나의 보드에 실장 될 수 있다. In one embodiment, the
이와 같이, 본 발명에 따르면 마스터 컨트롤러(710)는 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N) 중 어느 하나에 오류가 발생하더라도 오류가 발생된 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 오류가 발생된 슬레이브 컨트롤러와 동일한 보드에 실장 되어 있는 타 슬레이브 컨트롤러를 통해 무선으로 수신할 수 있기 때문에 제어대상(740)에 오류가 발생했는지 여부를 확인할 수 있다. As described above, according to the present invention, even if an error occurs in any one of the first to Nth slave
이하, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 마스터 컨트롤러(710)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 컨트롤러의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 컨트롤러(710)는 송수신부(810), 제어부(820), 및 명령 생성부(830)를 포함한다.8 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a master controller according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the
송수신부(810)는 무선채널(730)을 통해 N개의 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N)들로부터 제1 세이프티 정보 및 제2 세이프티 정보를 수신하여 제어부(820)로 전달한다. 또한, 송수신부(810)는 제어부(820)로부터 제어정보를 수신하여 N개의 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N)로 전송한다.The
특히, 본 발명에 따른 송수신부(810)는 명령 생성부(830)로부터 오류가 발생한 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보 전송을 요청하는 명령이 수신되면, 수신된 명령을 오류가 발생한 슬레이브 컨트롤러와 동일한 보드에 실장 되어 있는 타 슬레이브 컨트롤러로 전송한다.Particularly, when a command for requesting transmission of the second safety information of the slave controller in which an error occurs is received from the
제어부(820)는 송수신부(810)를 통해 수신된 제1 세이프티 정보를 기초로 제어대상(740)의 특성을 분석한다. 구체적으로, 제어부(820)는 제1 세이프티 정보를 기초로 전압이나 온도 등과 같은 제어대상(740)의 상태를 모니터링 하여 제어대상(740)의 특성(예컨대, 셀 밸런싱, 충전상태(SoC), 수명상태(SoH), 및 안전정보 등)을 분석한다.The
또한, 제어부(820)는 송수신부(810)를 통해 수신된 제2 세이프티 정보를 기초로 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N) 또는 제어대상(740)의 오류 발생 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(820)는 미리 정해진 주기에 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N)로부터 제2 세이프티 정보가 수신되지 않으면, 제2 세이프티 정보를 전송하지 않은 슬레이브 컨트롤러에 오류가 발생한 것으로 판단한다.In addition, the
이러한 실시예에 따르는 경우 제어부(820)는 명령 생성부(830)로 그 결과를 통보함으로써 명령 생성부(830)가 오류가 발생된 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 획득하기 위한 명령을 생성하도록 한다. 이와 같이, 본 발명에 따르면 1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N)에 오류가 발생하여 1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N)로부터 제2 세이프티 정보가 수신되지 않는 경우에도 오류가 발생되지 않은 타 슬레이브 컨트롤러를 통해 수신된 제2 세이프티 정보를 기초로 제어대상(140)에 오류가 발생했는지 여부를 판단할 수 있기 때문에 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.According to this embodiment, the
한편, 제어부(820)는 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N)로부터 제어대상(740)의 폴트발생을 나타내는 제2 레벨의 제2 세이프티 정보가 수신되면, 제2 세이프티 정보에 대응되는 제어대상(740)에 오류가 발생한 것으로 판단하고, 폴트 비발생을 나타내는 제1 레벨의 제2 세이프티 정보가 수신되면 제2 세이프티 정보에 대응되는 제어대상(740)이 정상동작 하고 있는 것으로 판단한다.On the other hand, when the second safety information of the second level indicating the fault occurrence of the
이외에도, 제어부(820)는 제1 세이프티 정보를 기초로 제어대상(740)의 제어를 위한 제어정보를 생성하고, 생성된 제어정보를 송수신부(820)를 통해 각 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N)로 전송한다.In addition, the
명령 생성부(830)는 제어부(820)에 의해 제2 세이프티 정보를 전송하지 않은 슬레이브 컨트롤러가 존재하는 것으로 판단되면, 해당 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 획득하기 위해 해당 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 획득하기 위한 명령을 생성하여 송수신부(810)로 전송한다.If it is determined by the
일 실시예에 있어서, 해당 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 획득하기 위한 명령은 해당 슬레이브 컨트롤러와 동일한 보드에 실장된 타 슬레이브 컨트롤러의 정보 및 해당 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보 전송에 대한 요청이 포함될 수 있다. 이러한 실시예에 따르는 경우, 송수신부(810)는 타 슬레이브 컨트롤러의 정보를 기초로 해당 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 획득하기 위한 명령을 타 슬레이브 컨트롤러로 정확하게 전송할 수 있게 된다.According to an embodiment, the command for acquiring the second safety information of the slave controller may include a request for information on another slave controller mounted on the same board as the slave controller and a request for transmission of the second safety information of the slave controller. have. According to such an embodiment, the
다시 도 7을 참조하면, 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N)들 각각은 제1 세이프티 정보 및 제2 세이프티 정보를 생성하여 무선채널(730)을 통해 마스트 컨트롤러(710)로 전송한다.Referring back to FIG. 7, each of the first to Nth slave
특히, 본 발명에 따른 세이프티 정보 무선 송수신 시스템(700)은 제1 내지 제N 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N) 중 어느 하나에 오류가 발생된 경우 오류가 발생되지 않은 슬레이브 컨트롤러가 오류가 발생된 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 대신하여 마스터 컨트롤러(710)로 전송한다.Particularly, in the safety information wireless transmission /
이하, 본 발명에 따른 슬레이브 컨트롤러의 구성을 도 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of the slave controller according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 9.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 컨트롤러의 구성을 보여주는 블록도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N)들은 복수개(예컨대 2개)의 슬레이브 컨트롤러(SC#1, SC#2)가 하나의 보드(910)에 함께 실장 된다.9 is a block diagram illustrating a configuration of a slave controller according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, in the slave
예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1) 및 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)가 하나의 보드(910)에 함께 장착되는 경우, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)에 오류가 발생하면 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)가 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 제2 세이프티 정보를 마스터 컨트롤러(710)로 대신하여 전송하고, 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)에 오류가 발생하는 경우 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)가 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 제2 세이프티 정보를 마스터 컨트롤러(710)로 대신하여 전송하게 된다.For example, as shown in FIG. 9, when the first slave
제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1) 및 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 기능은 동일하므로 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 기능을 위주로 설명하기로 한다.Since the functions of the first slave
제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)는 마이크로 컨트롤러(8110)와 센싱부(8120)를 포함한다. 도 9에서는 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)가 마이크로 컨트롤러(8110)와 센싱부(8120)만을 포함하는 것으로 도시하였지만, 이는 본원발명의 특징인 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 기능을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)는 제어대상(CT1)의 제어를 위한 다른 일반적인 구성들을 추가로 포함할 수 있다.The first slave
또한, 도 9에서는 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)가 센싱부(8120)을 포함하는 것으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서 센싱부(8120)는 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)와 별도로 구성될 수도 있을 것이다.In addition, although the first slave
마이크로 컨트롤러(8110)는 제1 센싱부(2120)로부터 제1 센싱 데이터 및 제2 센싱 데이터를 각각 입력 받는다. 마이크로 컨트롤러(8110)는 제1 센싱 데이터를 기초로 제1 세이프티 정보를 생성하여 무선채널(730)을 통해 마스터 컨트롤러(710)로 전송한다. The
또한, 마이크로 컨트롤러(8110)는 제2 센싱 데이터를 기초로 제2 세이프티 정보를 생성한다. 특히, 본 발명에 따른 마이크로 컨트롤러(8110)는 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)에 오류 발생시 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)로부터 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 제2 세이프티 정보 전송 요청이 수신되면, 제2 세이프티 정보를 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)로 전송함으로써 제2 세이프티 정보가 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)를 통해 마스터 컨트롤러(710)로 전송되도록 한다.In addition, the
또한, 마이크로 컨트롤러(8110)는 마스터 컨트롤러(710)로부터 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 제2 세이프티 정보 전송 요청이 수신되면, 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)로 제2 세이프티 정보의 전송을 요청하고 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)로부터 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 제2 세이프티 정보를 획득하여 무선채널(730)을 통해 마스터 컨트롤러(710)로 전송한다.The
이러한 마이크로 컨트롤러(8110)는 도 8에 도시된 바와 같이 프로세싱 유닛(8111), 아날로그 디지털 컨버터(8113), 제1 통신 모듈(8112), 비교기(8115), 제2 세이프티 정보 생성부(8116), 및 제2 통신모듈(8117)를 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 8, the
아날로그 디지털 컨버터(8113)는 센싱부(8120)로부터 수신되는 제1 센싱 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 프로세싱 유닛(8111)로 전송하고, 프로세싱 유닛(8111)은 아날로그 디지털 컨버터(8113)로부터 입력되는 디지털 데이터로 변환된 제1 센싱 데이터를 무선채널(730)에 적합한 통신 패킷으로 변환하여 제1 세이프티 정보를 생성한다. 프로세싱 유닛(8111)은 제1 세이프티 정보를 제1 통신 모듈(8112)로 전송한다.The analog-to-
한편, 프로세싱 유닛(8111)은 마스터 컨트롤러(710)로부터 수신되는 제어 정보를 제1 통신 모듈(8112)을 통해 입력 받고, 입력된 제어 정보에 따라 제1 제어대상(CT1)을 제어한다. 예컨대, 제1 제어대상(CT1)이 배터리이고 제1 통신모듈(8112)로부터 배터리 밸런싱에 대한 제어 정보가 수신되면, 프로세싱 유닛(8111)은 배터리 밸런싱에 대한 제어 정보 데이터를 기초로 해당 배터리의 충전 또는 방전을 제어함으로써 배터리 간의 밸런싱이 유지될 수 있도록 할 수 있다.The
특히, 본 발명에 따른 프로세싱 유닛(8111)은 마스터 컨트롤러(710)로부터 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 제2 세이프티 정보 전송 요청이 수신되면, 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)로 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 제2 세이프티 정보를 요청하여 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)부터 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 제2 세이프티 정보를 수신한다. 프로세싱 유닛(8111)은 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 제2 세이프티 정보를 무선채널(730)에 적합한 통신 패킷으로 변환하여 제1 통신모듈(8112)로 전달한다.In particular, the
일 실시예에 있어서, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 프로세싱 유닛(8111)과 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)는 유선채널(850)을 통해 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 프로세싱 유닛(8111)과 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)는 직렬 데이터(Serial Data line: SDA) 라인 및 직렬 클럭(Serial Clock: SCL) 라인으로 구성된 I2C(Inter Integrated Circuit) 버스(920)를 통해 서로 연결될 수 있다. 이러한 경우, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 프로세싱 유닛(8111)이 I2C 마스터로 동작하고 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)가 I2C 슬레이브로 동작하게 된다.In an embodiment, the
상술한 실시예에 있어서, 프로세싱 유닛(8111)과 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)는 2 Wire 방식의 I2C 버스로 연결되는 것으로 설명하였지만, 이는 하나의 예일 뿐 인 프로세싱 유닛(8111)과 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)는 1 Wire 인터페이스 방식으로 연결될 수도 있을 것이다.In the above-described embodiment, the
제1 통신 모듈(8112)은 프로세싱 유닛(8111)으로부터 입력 받은 제1 세이프티 정보 또는 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 제2 세이프티 정보를 무선채널(730)을 통해 마스터 컨트롤러(710)로 전송한다. 또한, 제1 통신 모듈(8112)은 마스터 컨트롤러(710)로부터 전송되는 제어정보를 프로세싱 유닛(8111)로 출력한다.The
상술한 실시예에 있어서는, 프로세싱 유닛(8111)이 제1 센싱 데이터를 무선채널의 포맷을 변환하여 제1 세이프티 정보를 생성하는 것으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서는 프로세싱 유닛(8111)이 디지털 데이터로 변환된 제1 센싱 데이터를 제1 통신 모듈(8112)로 전송하면, 제1 통신 모듈(8112)이 디지털 데이터로 변환된 제1 센싱 데이터를 무선채널(730)에 적합한 통신 패킷으로 변환하여 제1 세이프티 정보를 생성할 수도 있을 것이다.In the above-described embodiment, although the
비교기(8115)는 센싱부(8120)로부터 제2 센싱 데이터를 입력 받고, 제2 센싱 데이터를 미리 정해진 기준범위와 비교한 후, 비교결과를 제2 세이프티 정보 생성부(8116)로 전송한다.The comparator 8215 receives the second sensing data from the
제2 세이프티 정보 생성부(8116)는 비교기(8115)에 의한 비교결과를 기초로 제2 세이프티 정보를 생성한다. 구체적으로, 제2 세이프티 정보 생성부(8116)는 비교기(8115)에 의해 제2 센싱 데이터가 기준범위 이내인 것으로 판단되면 제1 레벨의 제2 세이프티 정보를 생성하고, 비교기(8115)에 의해 제2 센싱 데이터가 기준범위를 벗어난 것으로 판단되면 제2 레벨의 제2 세이프티 정보를 생성한다.The second safety information generator 8216 generates second safety information based on the comparison result by the comparator 8215. In detail, when the second safety information generator 8216 determines that the second sensing data is within the reference range by the comparator 8215, the second safety information generator 8216 generates second safety information of the first level, and by the comparator 8215. When the second sensing data is determined to be out of the reference range, the second safety information of the second level is generated.
일 예로, 제1 제어대상(CT1)이 배터리인 경우 제2 센싱 데이터는 배터리 전압, 배터리 전류, 또는 배터리 온도일 수 있고, 미리 정해진 기준범위는 정상 전압범위, 정상전류범위, 또는 정상온도범위일 수 있다.For example, when the first control target CT1 is a battery, the second sensing data may be a battery voltage, a battery current, or a battery temperature, and the predetermined reference range may be a normal voltage range, a normal current range, or a normal temperature range. Can be.
예컨대, 제2 센싱 데이터가 배터리 전압이고 미리 정해진 기준 범위가 정상 전압범위인 경우 비교기(8115)에 의해 제2 센싱 데이터가 미리 정해진 기준범위 이내인 것으로 판단되면 제2 세이프티 정보 생성부(8116)는 배터리의 전압이 정상인 것으로 판단하여 제1 레벨의 제2 세이프티 정보를 생성한다.For example, when the second sensing data is the battery voltage and the predetermined reference range is the normal voltage range, when the second sensing data is determined to be within the predetermined reference range by the comparator 8151, the second safety information generator 8216 It is determined that the voltage of the battery is normal to generate second safety information of the first level.
하지만, 비교기(8115)에 의해 제2 센싱 데이터가 미리 정해진 기준범위의 하한치 보다 작은 것으로 판단되면, 제2 세이프티 정보 생성부(8116)는 배터리가 과방전된 것으로 판단하여 제2 레벨의 제2 세이프티 정보를 생성한다. 또한, 비교기(8115)에 의해 제2 센싱 데이터가 미리 정해진 기준범위의 상한치 보다 큰 것으로 판단되면 제2 세이프티 정보 생성부(8116)는 배터리가 과충전된 것으로 판단하여 제2 레벨의 2 세이프티 정보를 생성한다.However, when it is determined by the comparator 8215 that the second sensing data is smaller than the lower limit of the predetermined reference range, the second safety information generator 8216 determines that the battery is over discharged and thus the second safety of the second level. Generate information. In addition, when it is determined by the comparator 8215 that the second sensing data is larger than an upper limit of a predetermined reference range, the second safety information generator 8216 determines that the battery is overcharged and generates second safety information of the second level. do.
도면에서 도시하지는 않았지만 제2 세이프티 정보 생성부(8116)는 생성된 제2 세이프티 정보를 제1 통신모듈(8112)로 제공함으로써 제2 세이프티 정보가 무선채널(730)을 통해 마스터 컨트롤러(710)로 전송되도록 할 수 있다. 이러한 경우 제2 세이프티 정보 생성부(8116)는 제2 세이프티 정보를 무선채널(730)에 적합한 형태로 변환하여 제1 통신모듈(710)로 전송할 수 있다.Although not shown in the drawing, the second safety information generator 8216 provides the generated second safety information to the
다른 예로, 제2 세이프티 정보 생성부(8116)는 생성된 제2 세이프티 정보를 프로세싱 유닛(8111)으로 전송함으로써 프로세싱 유닛(8111)이 제2 세이프티 정보를 무선채널(730)에 적합한 형태로 변환하여 제1 통신모듈(710)로 전송하도록 할 수 있다.As another example, the second safety information generator 8216 transmits the generated second safety information to the
또 다른 예로, 제2 세이프티 정보 생성부(8116)는 생성된 제2 세이프티 정보를 제1 통신모듈(8112)로 제공하고, 제1 통신모듈(8112)이 제2 세이프티 정보를 무선채널(730)에 적합한 형태로 변환하여 마스터 컨트롤러(710)로 전송할 수도 있다.As another example, the second safety information generator 8216 may provide the generated second safety information to the
한편, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)에 오류가 발생된 것으로 판단되는 경우, 예컨대 제1 통신 모듈(8112)에 오류가 발생된 것으로 판단되는 경우 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)는 제1 세이프티 정보 및 제2 세이프티 정보를 마스터 컨트롤러(710)로 전송할 수 없게 된다.On the other hand, when it is determined that an error has occurred in the first slave
이러한 경우를 대비하기 위해, 본 발명에 따른 마이크로 컨트롤러(8110)는 최소한 제2 세이프티 정보를 마스터 컨트롤러(710)로 전송하기 위해 제2 통신모듈(8117)을 포함한다.In order to prepare for such a case, the
구체적으로, 제2 통신모듈(8117)은 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2), 더욱 구체적으로 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 프로세싱 유닛(9111)과 유선채널(960)을 통해 연결된다. 예컨대, 제2 통신모듈(8117)은 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 프로세싱 유닛(9111)과 직렬 데이터(SDA) 라인 및 직렬 클럭(SCL) 라인으로 구성된 I2C 버스(930)를 통해 서로 연결된다. 이러한 경우, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 제2 통신모듈(9117)이 I2C 슬레이브로 동작하고 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 프로세싱 유닛(9111)이 I2C 마스터로 동작하게 된다.In detail, the second communication module 8217 is connected to the second slave
먼저, 제2 통신모듈(8117)은 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 프로세싱 유닛(9111)으로부터 I2C 버스(930)를 통해 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 제2 세이프티 정보 전송 요청이 수신되면, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 제2 세이프티 정보를 I2C 버스(930)를 통해 제2 슬레이트 컨트롤러(SC#2)의 프로세싱 유닛(9111)으로 전달한다.First, the second communication module 8217 may request for transmission of the second safety information of the first slave
상술한 실시예에 있어서, 제2 통신모듈(8117)과 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 프로세싱 유닛(9111)은 2 Wire 방식의 I2C 버스로 연결되는 것으로 설명하였지만, 이는 하나의 예일 뿐 인 제2 통신모듈(8117)과 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 프로세싱 유닛(9111)은 1 Wire 인터페이스 방식으로 연결될 수도 있을 것이다.In the above-described embodiment, the second communication module 8217 and the
이와 같이, 본원발명은 제2 통신모듈(8117)을 통해 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1) 및 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)가 유선으로 연결되고, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 오류 발생시 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)를 통해 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 제2 세이프티 정보를 마스터 컨트롤러(710)로 전송할 수 있기 때문에 마스터 컨트롤러(710)는 제1 제어대상(CT1)의 정상동작 유무를 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 오류 발생 여부에 관계없이 확인할 수 있게 된다.As described above, the present invention is connected to the first slave controller (SC # 1) and the second slave controller (SC # 2) by wire through the second communication module (8117), of the first slave controller (SC # 1) When an error occurs, since the second safety information of the first slave
다시 도 9를 참조하면, 센싱부(8120)는 제1 센싱부(8121)와 제2 센싱부(8122)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 센싱부들(8121, 8122) 각각은 제1 제어대상(CT1)으로부터 제1 및 제2 센싱 데이터를 획득한다.Referring back to FIG. 9, the
제1 센싱부(8121)는 제1 제어대상(CT1)으로부터 제1 센싱 데이터를 획득하여 아날로그 디지털 컨버터(8113)으로 전송한다. 일 실시예에 있어서, 제1 센싱부(8121)는 2개의 신호라인들을 이용하여 차동신호(Differential Signal) 형태로 제1 센싱 데이터를 아날로그 디지털 컨버터(8113)으로 전송할 수 있다.The
제2 센싱부(8122)는 제1 제어대상(CT1)으로부터 제2 센싱 데이터를 획득하여 비교기(8115)로 전송한다. 일 실시예에 있어서, 제2 센싱부(8122)는 1개의 신호라인을 이용하여 제2 센싱 데이터를 비교기(8115)로 전송할 수 있다.The
이때, 제1 센싱 데이터와 제2 센싱 데이터는 제1 제어대상(CT1)으로부터 획득된 동일한 값일 수 있다. 예컨대, 제1 제어대상(CT1)이 배터리인 경우 제1 및 제2 센싱 데이터는 배터리의 전압값일 수 있다.In this case, the first sensing data and the second sensing data may be the same value obtained from the first control target CT1. For example, when the first control target CT1 is a battery, the first and second sensing data may be voltage values of the battery.
본 발명에서 제1 센싱 데이터는 2개의 신호라인들을 이용하여 차동신호 형태로 전송하고 제2 센싱 데이터는 1개의 신호라인을 이용하여 전송하는 이유는, 제1 센싱 데이터의 경우 마스터 컨트롤러(710)에서 제1 제어대상(CT1)의 특성(예컨대, 셀 밸런싱, 충전상태(SoC), 수명상태(SoH), 및 안전정보 등)을 분석하기 위해 사용되는 값이므로 제2 센싱 데이터에 비해 정확하게 전송되어야만 하기 때문이다.In the present invention, the first sensing data is transmitted in the form of a differential signal using two signal lines, and the second sensing data is transmitted using one signal line, in the case of the first sensing data in the
이와 같이, 본 발명에서는 제1 센싱 데이터를 2개의 신호라인들을 이용하여 차동신호 형태로 아날로그 디지털 컨버터(8113)로 전송함으로써 1개의 신호라인으로 전송할 때보다 제1 센싱 데이터를 정확한 값으로 전송할 수 있어 시스템 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 제2 센싱 데이터는 1개의 신호라인을 이용하여 전송함으로써 회로 복잡도를 낮추고 비용을 절감할 수 있다는 효과를 동시에 달성할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the first sensing data is transmitted to the analog-to-digital converter 8313 in the form of a differential signal by using two signal lines, so that the first sensing data can be transmitted to an accurate value than when transmitted to one signal line. The system reliability can be improved, and the second sensing data can be transmitted using one signal line, thereby simultaneously reducing circuit complexity and reducing costs.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 명세서의 일 실시예는 슬레이브 컨트롤러에 추가적인 마이크로프로세서를 구비하지 않고도 간단한 비교기(8115) 및 제2 세이프티 정보 생성부(8116)와 같은 단순한 구성만으로도 제1 제어대상(CT1)의 오류 발생 여부 확인을 위한 제2 세이프티 정보를 생성할 수 있기 때문에 비용 상승 및 설계 복잡도 상승을 최소화함과 동시에 시스템의 안전성을 높일 수 있다. 특히 본원발명의 경우, 제1 세이프티 정보뿐만 아니라 제2 세이프티 정보 까지도 무선방식으로 전송할 수 있어, 유선 방식의 통신에서 요구되는 버스 라인 등과 같은 구성을 생략할 수 있어 비용 상승 및 설계 복잡도 상승을 더욱 감소시킬 수 있게 된다. As described above, one embodiment of the present specification provides a first control target CT1 even with a simple configuration such as a simple comparator 8215 and a second safety information generator 8216 without having an additional microprocessor in the slave controller. Secondary safety information can be generated to check whether an error has occurred, thereby minimizing cost increase and design complexity and increasing system safety. In particular, in the present invention, not only the first safety information but also the second safety information can be transmitted in a wireless manner, so that a configuration such as a bus line required in a wired communication can be omitted, further increasing costs and increasing design complexity. You can do it.
일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 세이프티 정보 무선 송수신 시스템(700) 또한 도 1에 도시된 세이프티 정보의 유선 송수신 시스템(100)과 동일하게 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)에 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 세이프티 정보의 무선 송수신 시스템(700)이 BMS에 적용되는 경우 복수개의 슬레이브 컨트롤러들(SC#1~SC#N)은 제어대상(740)이 되는 배터리의 전압 또는 온도를 제1 세이프티 정보로 생성하고, 전압 또는 온도가 기준범위 내에 포함되는지 여부를 판단하여 제2 세이프티 정보를 생성할 수 있다. 본 발명에 따른 세이프티 정보 무선 송수신 시스템(700)이 배터리 관리 시스템(Battery Management System)에 적용되는 경우의 예가 도 10 및 도 11에 도시되어 있다.In an embodiment, the safety information wireless transmission /
도 10 및 도 11에서 AFE는 센싱부(8120)에 해당하고, MCU는 마이크로 컨트롤러(8110)에 해당하며, CVD1 및 CVD2는 각각 제1 센싱부(8121) 및 제2 센싱부(8122)를 나타내고, ADC, CPU, RF는 각각 아날로그 디지털 변환부(8113), 프로세싱 유닛(8111), 및 제1 통신모듈(8112)을 나타내며, CVTC, CFSC, I2C는 각각 비교기(8115), 제2 세이프티 정보 생성부(8116), 및 제2 통신모듈(8117)을 나타낸다.10 and 11, the AFE corresponds to the
특히, 본 발명에 따른 세이프티 정보 무선 송수신 시스템(700)이 적용되는 BMS는 전기자동차용 BMS일 수 있다. 본 발명에 따른 세이프티 정보 무선 송수신 시스템(700)이 적용되는 전기자동차의 개략적인 구성은 도 12에 도시되어 있고, 본 발명에 따른 세이프티 정보 무선 송수신 시스템이 적용되는 전기자동차용 BMS의 구성은 도 13에 도시된 바와 같다.In particular, the BMS to which the safety information wireless transmission /
이하, 본 발명에 따른 세이프티 정보 무선 송수신 방법에 대해 설명한다. 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 세이프티 정보 무선 송수신 방법을 보여주는 플로우차트이다.Hereinafter, a safety information wireless transmission and reception method according to the present invention will be described. 14 is a flowchart illustrating a method of wirelessly transmitting and receiving safety information according to an embodiment of the present invention.
도 14에 도시된 세이프티 정보 무선 송수신 방법은 도 7에 도시된 바와 같은 세이프티 정보 무선 송수신 시스템에 의해 수행될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 슬레이브 컨트롤러(SC#1~SC#N)의 동작은 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 동작을 중심으로 설명하기로 한다.The safety information wireless transmission / reception method illustrated in FIG. 14 may be performed by the safety information wireless transmission / reception system as illustrated in FIG. 7. Hereinafter, for the convenience of description, the operation of the slave
먼저, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)가 제1 제어대상(CT1)으로부터 제1 및 제2 센싱 데이터를 획득한다(S1400). 일 실시예에 있어서, 제1 제어대상(CT1)이 배터리인 경우 제1 및 제2 센싱 데이터는 배터리의 출력전압, 출력전류, 또는 온도일 수 있다.First, the first slave
이후, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)가 제1 및 제2 센싱 데이터를 기초로 제1 및 제2 세이프티 정보를 생성한다(S1410). 구체적으로, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)는 제1 센싱 데이터를 기초로 제1 세이프티 정보를 생성하고, 제2 센싱 데이터를 기초로 제2 세이프티 정보를 생성한다.Thereafter, the first slave
제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1) 제1 센싱 데이터를 기초로 제1 세이프티 정보를 생성하는 방법과 제2 센싱 데이터를 기초로 제2 세이프티 정보를 생성하는 방법은 도 9에 대한 설명에서 기재하였기 때문에 구체적인 설명은 생략한다.Since the method of generating the first safety information based on the first sensing data of the first slave controller (SC # 1) and the method of generating the second safety information based on the second sensing data has been described with reference to FIG. 9. Detailed description will be omitted.
이후, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)는 제1 및 제2 센싱 데이터를 무선채널을 통해 마스터 컨트롤러(710)로 전송한다(S1420).Thereafter, the first slave
이후, 마스터 컨트롤러(710)는 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 오류 발생 여부를 판단한다(S1425). 일 실시예에 있어서, 마스터 컨트롤러(710)는 미리 정해진 주기에 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)로부터 제1 센싱 데이터 또는 제2 센싱 데이터가 수신되지 않으면 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)에 오류가 발생된 것으로 판단할 수 있다.Thereafter, the
마스터 컨트롤러(710)는 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)에 오류가 발생된 것으로 판단되면 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)와 동일한 보드에 실장 되어 있는 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)로 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 제2 세이프티 정보 전송을 요청한다(S1427).When the
이후, 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)는 유선채널을 통해 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#2)로 제2 세이프티 정보 전송을 요청한다(S1430). 일 실시예에 있어서, 유선채널은 직렬 데이터(SDA) 라인 및 직렬 클럭(SCL) 라인으로 구성된 I2C 버스일 수 있다.Thereafter, the second slave
이후, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)는 자신의 제2 세이프티 정보를 유선채널을 통해 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)로 전송하고(S1440), 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)는 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)의 제2 세이프티 정보를 무선채널을 통해 마스터 컨트롤러(710)로 전송한다(S1450).Subsequently, the first slave
한편, 도 14에서 도시하지는 않았지만 마스터 컨트롤러(710)는 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#1)에 오류가 발생된 것으로 판단되는 경우 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)로 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 제2 세이프티 정보 전송을 요청할 수 있다. 이러한 경우, 제1 슬레이브 컨트롤러(SC#1)는 유선채널을 통해 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)로 제2 세이프티 정보 전송을 요청하고, 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)로부터 제2 세이프티 정보가 전송되면 제2 슬레이브 컨트롤러(SC#2)의 제2 세이프티 정보를 무선채널을 통해 마스터 컨트롤러(710)로 전송한다.Although not shown in FIG. 14, when it is determined that an error has occurred in the second slave
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the above-described present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
8110: 마이크로 컨트롤러
8120: 센싱부
8113: 아날로그 디지털 변환부
8111: 프로세싱 유닛
8112: 제1 통신모듈
8115: 비교기
8116: 제2 세이프티 정보 생성부
8117: 제2 통신모듈8110: microcontroller 8120: sensing unit
8113: analog-to-digital converter 8111: processing unit
8112: first communication module 8115: comparator
8116: second safety information generator 8117: second communication module
Claims (18)
무선채널을 통해 상기 제1 슬레이브 컨트롤러로부터 상기 제1 세이프티 정보 및 상기 제2 세이프티 정보를 수신하는 마스터 컨트롤러를 포함하고,
상기 제1 슬레이브 컨트롤러는 상기 제1 슬레이브 컨트롤러의 오류 발생시 상기 제2 세이프티 정보를 제2 슬레이브 컨트롤러로 전송하고, 상기 제2 슬레이브 컨트롤러는 상기 제1 슬레이브 컨트롤러로부터 수신된 상기 제2 세이프티 정보를 상기 마스터 컨트롤러로 전송하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 시스템.A first slave controller generating first safety information and second safety information by using sensing data obtained from a control object; And
A master controller configured to receive the first safety information and the second safety information from the first slave controller through a wireless channel,
The first slave controller transmits the second safety information to a second slave controller when an error of the first slave controller occurs, and the second slave controller transmits the second safety information received from the first slave controller to the master. Wireless transmission and reception system of safety information, characterized in that the transmission to the controller.
상기 제1 슬레이브 컨트롤러는,
상기 제어대상에 접속되어 제1 센싱 데이터를 획득하는 제1 센싱부;
상기 제어대상에 접속되어 제2 센싱 데이터를 획득하는 제2 센싱부;
상기 제1 센싱 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 상기 제1 세이프티 정보를 생성하고, 상기 제2 센싱 데이터를 미리 정해진 기준범위와 비교하여 상기 제2 세이프티 정보를 생성하는 마이크로 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 시스템.The method of claim 1,
The first slave controller,
A first sensing unit connected to the control object to obtain first sensing data;
A second sensing unit connected to the control object to obtain second sensing data;
And converting the first sensing data into digital data to generate the first safety information, and comparing the second sensing data with a predetermined reference range to generate the second safety information. Wireless transmission and reception system of safety information.
상기 제1 센싱부는 복수의 신호라인들을 이용하여 차동 신호 형태로 상기 제1 센싱 데이터를 상기 마이크로 컨트롤러로 전송하고,
상기 제2 센싱부는 하나의 신호라인을 이용하여 상기 제2 센싱 데이터를 상기 마이크로 컨트롤러로 전송하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 시스템.The method of claim 2,
The first sensing unit transmits the first sensing data to the microcontroller in the form of a differential signal using a plurality of signal lines,
And the second sensing unit transmits the second sensing data to the micro controller using one signal line.
상기 마이크로 컨트롤러는
상기 제1 센싱 데이터를 상기 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터;
상기 디지털 데이터를 상기 무선채널에 따른 통신 패킷으로 변환하여 상기 제1 세이프티 정보를 생성하는 프로세싱 유닛;
상기 제2 센싱 데이터가 상기 기준범위 이내이면 폴트 비발생을 나타내는 제1 레벨의 제2 세이프티 정보를 생성하고, 상기 제2 센싱 데이터가 상기 기준범위를 벗어나면 폴트발생을 나타내는 제2 레벨의 제2 세이프티 정보를 생성하는 제2 세이프티 정보 생성부; 및
상기 제1 세이프티 정보 및 상기 제2 세이프티 정보를 상기 무선채널을 통해 상기 마스터 컨트롤러로 전송하는 제1 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 시스템.The method of claim 2,
The microcontroller
An analog to digital converter converting the first sensing data into the digital data;
A processing unit for converting the digital data into a communication packet according to the wireless channel to generate the first safety information;
If the second sensing data is within the reference range, the second safety information of the first level indicating fault occurrence is generated. If the second sensing data is out of the reference range, the second level of the second level indicating fault occurrence is generated. A second safety information generator for generating safety information; And
And a first communication module configured to transmit the first safety information and the second safety information to the master controller through the wireless channel.
상기 마이크로 컨트롤러는,
상기 제1 슬레이브 컨트롤러의 오류 발생시 상기 제2 세이프티 정보를 유선채널을 통해 상기 제2 슬레이브 컨트롤러로 전달하는 제2 통신모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 시스템.The method of claim 4, wherein
The microcontroller,
And a second communication module configured to transfer the second safety information to the second slave controller through a wired channel when an error of the first slave controller occurs.
상기 제2 통신모듈과 상기 제2 슬레이브 컨트롤러는 제1 직렬 데이터(Serial Data line: SDA) 라인 및 제1 직렬 클럭(Serial Clock: SCL) 라인으로 구성된 제1 I2C(Inter Integrated Circuit) 버스를 통해 연결되고,
상기 제2 슬레이브 컨트롤러는 상기 제1 I2C 버스를 통해 상기 제1 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 수신하여 상기 무선채널을 통해 상기 마스터 컨트롤러로 전송하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 시스템.The method of claim 5,
The second communication module and the second slave controller are connected through a first inter integrated circuit (I2C) bus including a first serial data line (SDA) line and a first serial clock (SCL) line. Become,
And the second slave controller receives second safety information of the first slave controller through the first I2C bus and transmits the second safety information to the master controller through the wireless channel.
상기 프로세싱 유닛은 상기 제2 슬레이브의 컨트롤러와 제2 직렬 데이터 라인 및 제2 직렬 클럭 라인으로 구성된 제2 I2C 버스를 통해 연결되고, 상기 제2 슬레이브 컨트롤러의 오류 발생시 상기 제2 슬레이브 컨트롤러에게 상기 제2 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보 전송을 요청하며, 상기 제2 I2C 버스를 통해 상기 제2 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보가 수신되면 상기 제2 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 상기 무선채널에 따른 통신 패킷으로 변환하고,
상기 제1 통신모듈은 상기 제2 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 상기 무선채널을 통해 상기 마스터 컨트롤러로 전송하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 시스템.The method of claim 4, wherein
The processing unit is connected through a second I2C bus including a controller of the second slave, a second serial data line, and a second serial clock line, and in response to the second slave controller to the second slave controller when the second slave controller fails A request for transmission of second safety information of a slave controller, and when second safety information of the second slave controller is received through the second I2C bus, the second safety information of the second slave controller is transmitted according to the wireless channel. Convert to,
And the first communication module transmits second safety information of the second slave controller to the master controller through the wireless channel.
상기 마스터 컨트롤러는,
미리 정해진 주기에 상기 제1 슬레이브 컨트롤러로부터 상기 제1 세이프티 정보 또는 제2 세이프티 정보가 수신되지 않으면 상기 제2 슬레이브 컨트롤러가 상기 제1 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 대신 전송하도록 요청하고,
상기 제2 슬레이브 컨트롤러를 통해 수신된 상기 제1 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 이용하여 상기 제1 슬레이브 컨트롤러에 연결된 제어대상의 오류 발생여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 시스템.The method of claim 1,
The master controller,
If the first safety information or the second safety information is not received from the first slave controller in a predetermined period, request that the second slave controller transmit the second safety information of the first slave controller instead.
And determining whether an error of a control object connected to the first slave controller is determined by using second safety information of the first slave controller received through the second slave controller.
상기 제어대상은 배터리이고, 상기 센싱 데이터는 상기 배터리의 출력전압 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 시스템.The method of claim 1,
The control target is a battery, and the sensing data wireless transmission and reception system of the safety information, characterized in that at least one of the output voltage and temperature of the battery.
상기 제1 슬레이브 컨트롤러는 상기 제2 슬레이브 컨트롤러의 오류 발생시 상기 제2 슬레이브 컨트롤러로부터 상기 제2 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 수신하여 상기 마스터 컨트롤러로 전송하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 시스템. The method of claim 1,
And the first slave controller receives second safety information of the second slave controller from the second slave controller and transmits the second safety information to the master controller when an error occurs in the second slave controller.
상기 제1 및 제2 슬레이브 컨트롤러는 하나의 보드에 실장되는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 시스템.The method of claim 1,
And the first and second slave controllers are mounted on a single board.
상기 제1 슬레이브 컨트롤러가 상기 제1 센싱 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 제1 세이프티 정보를 생성하고, 상기 제2 센싱 데이터를 미리 정해진 기준범위와 비교하여 제2 세이프티 정보를 생성하는 단계; 및
상기 제1 슬레이브 컨트롤러가 상기 제1 슬레이브 컨트롤러의 정상동작시 상기 제1 및 제2 세이프티 정보를 무선채널을 통해 마스터 컨트롤러로 전송하고, 상기 제1 슬레이브 컨트롤러의 오류발생시 상기 제2 세이프티 정보를 제2 슬레이브 컨트롤러를 통해 상기 마스터 컨트롤러로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 방법.Acquiring, by the first slave controller, first and second sensing data from a control object;
Generating, by the first slave controller, first safety information by converting the first sensing data into digital data, and generating second safety information by comparing the second sensing data with a predetermined reference range; And
The first slave controller transmits the first and second safety information to the master controller through a wireless channel in a normal operation of the first slave controller, and transmits the second safety information to the second controller when an error occurs in the first slave controller. And transmitting the safety information to the master controller via a slave controller.
상기 제2 슬레이브 컨트롤러는 상기 제1 슬레이브 컨트롤러와 하나의 보드에 실장 되고, 상기 제1 및 제2 슬레이브 컨트롤러는 직렬 데이터(Serial Data line: SDA) 라인 및 직렬 클럭(Serial Clock: SCL) 라인으로 구성된 I2C(Inter Integrated Circuit) 버스를 통해 연결되며,
상기 전송하는 단계에서, 상기 제1 슬레이브 컨트롤러는 상기 I2C 버스를 통해 제2 세이프티 정보를 상기 제2 슬레이브 컨트롤러로 전송하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 방법.The method of claim 12,
The second slave controller is mounted on one board with the first slave controller, and the first and second slave controllers are configured with a serial data line (SDA) line and a serial clock (SCL) line. Connected via an Inter Integrated Circuit (I2C) bus,
In the transmitting, the first slave controller is a wireless transmission and reception method of the safety information, characterized in that for transmitting the second safety information to the second slave controller via the I2C bus.
상기 전송하는 단계에서,
상기 제1 슬레이브 컨트롤러의 오류발생시 상기 제2 슬레이브 컨트롤러로부터 상기 제2 세이프티 정보의 전송이 요청되면 상기 제1 슬레이브 컨트롤러가 유선채널을 통해 상기 제2 세이프티 정보를 상기 제2 슬레이브 컨트롤러에게 전송하고, 상기 제2 슬레이브 컨트롤러가 상기 제2 세이프티 정보를 상기 무선채널을 통해 상기 마스터 컨트롤러로 전송하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 방법.The method of claim 12,
In the transmitting step,
When a request for transmission of the second safety information is requested from the second slave controller when an error occurs in the first slave controller, the first slave controller transmits the second safety information to the second slave controller through a wired channel, And a second slave controller transmits the second safety information to the master controller through the wireless channel.
상기 마스터 컨트롤러는,
미리 정해진 주기에 상기 제1 슬레이브 컨트롤러로부터 상기 제1 세이프티 정보 또는 상기 제2 세이프티 정보가 수신되지 않으면, 상기 제2 슬레이브 컨트롤러가 상기 제1 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 대신 전송하도록 요청하고,
상기 제2 슬레이브 컨트롤러를 통해 수신된 상기 제1 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 이용하여 상기 제1 슬레이브 컨트롤러에 연결된 제어대상의 오류 발생여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 방법.The method of claim 12,
The master controller,
If the first safety information or the second safety information is not received from the first slave controller in a predetermined period, request that the second slave controller transmit the second safety information of the first slave controller instead.
And determining whether an error of a control object connected to the first slave controller is determined by using second safety information of the first slave controller received through the second slave controller.
상기 제2 슬레이브 컨트롤러의 오류 발생시 상기 제1 슬레이브 컨트롤러가 상기 마스터 컨트롤러로부터 상기 제2 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보 전송 요청을 수신하는 단계;
상기 제1 슬레이브 컨트롤러가 상기 제2 슬레이브 컨트롤러에게 상기 제2 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보 전송을 요청하는 단계;
상기 제1 슬레이브 컨트롤러가 유선채널을 통해 상기 제2 슬레이브 컨트롤러로부터 상기 제2 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 수신하는 단계; 및
상기 제1 슬레이브 컨트롤러가 상기 제2 슬레이브 컨트롤러의 제2 세이프티 정보를 상기 무선채널을 통해 상기 마스터 컨트롤러로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 방법.The method of claim 12,
Receiving, by the first slave controller, a second safety information transmission request of the second slave controller from the master controller when an error of the second slave controller occurs;
Requesting, by the first slave controller, to transmit the second safety information of the second slave controller to the second slave controller;
Receiving, by the first slave controller, second safety information of the second slave controller from the second slave controller through a wired channel; And
And transmitting, by the first slave controller, the second safety information of the second slave controller to the master controller through the wireless channel.
상기 생성하는 단계에서,
상기 제1 슬레이브 컨트롤러는 상기 제2 센싱 데이터가 상기 기준범위 이내이면 폴트 비발생을 나타내는 제1 레벨의 제2 세이프티 정보를 생성하고, 상기 제2 센싱 데이터가 상기 기준범위를 벗어나면 폴트발생을 나타내는 제2 레벨의 제2 세이프티 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 방법.The method of claim 12,
In the generating step,
The first slave controller generates second safety information of a first level indicating fault occurrence when the second sensing data is within the reference range, and indicates fault occurrence when the second sensing data is out of the reference range. A second method of transmitting and receiving safety information, characterized by generating a second level of safety information.
상기 제어대상은 배터리이고, 상기 제1 및 제2 센싱 데이터는 상기 배터리의 출력전압 및 온도 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 세이프티 정보의 무선 송수신 방법.The method of claim 12,
The control target is a battery, and the first and second sensing data wireless transmission and reception method of the safety information, characterized in that it comprises at least one of the output voltage and temperature of the battery.
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