KR20220008011A - 전동식 조향 시스템에서 아날로그 디지털 컨버터의 레퍼런스 신호의 오류를 검출하는 방법 및 그 전자 장치 - Google Patents

전동식 조향 시스템에서 아날로그 디지털 컨버터의 레퍼런스 신호의 오류를 검출하는 방법 및 그 전자 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 다양한 실시 예들은 전동식 조향 시스템에서 아날로그 디지털 컨버터의 레퍼런스 신호의 오류를 검출하는 방법 및 그 전자 장치에 관한 것으로서, 전자 장치는, 전력 관리 모듈(power management integrated circuit, PMIC) 및 상기 전력 관리 모듈과 전기적으로 연결된 마이크로컨트롤러(micro controller unit, MCU)를 포함하고, 상기 마이크로컨트롤러는, 상기 전력 관리 모듈로부터 상기 마이크로컨트롤러를 구동시키기 위한 제1 구동 전원 신호가 출력되면, 상기 제1 구동 전원 신호에 기반하여 상기 마이크로컨트롤러에 포함된 아날로그 디지털 컨버터(analog-to-digital converter, ADC)의 레퍼런스 신호의 오류를 판단하기 위한 디지털 신호를 생성하고, 상기 디지털 신호의 오차율을 식별하고, 상기 디지털 신호의 오차율이 기준 오차율을 초과하는 경우, 전동식 조향 시스템의 적어도 일부 기능이 제한되도록, 조향 시스템 안전 모드로 진입할 수 있다. 다른 실시 예들도 가능하다.

Description

전동식 조향 시스템에서 아날로그 디지털 컨버터의 레퍼런스 신호의 오류를 검출하는 방법 및 그 전자 장치{MEHTOD FOR DETECTING EEROR OF REFERENCE SIGNAL OF ANALOG-TO-DIGITAL CONVERTER AT MOTOR DRIVEN POWER STEERING AND ELECTRONIC DEVICE THEREOF}
본 발명의 다양한 실시 예들은 전동식 조향 시스템에서 아날로그 디지털 컨버터의 레퍼런스 신호의 오류를 검출하는 방법 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
최근 차량에는 운전자의 편의를 도모하기 위한 다양한 기능들이 구비되고 있으며, 이러한 기능들을 구현하기 위해 다양한 첨단 감지 센서와 전자 제어 장치들이 탑재되고 있다. 예를 들어, 운전자가 스티어링 휠을 용이하게 조작할 수 있도록 돕는 전동식 조향 시스템이 차량에 탑재되고 있다. 이러한 전동식 조향 시스템은, 모터를 이용하여 운전자의 조향을 보조하는 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 제2020-0046792호(2020.05.07 공개, MDPS 제어 방법)에 개시되어 있다.
전동식 조향 시스템에서 다양한 센서를 통해 출력되는 아날로그 신호는 마이크로컨트롤러(micro controller unit, MCU) 내부의 아날로그 디지털 컨버터(analog-to-digital converter, ADC)를 통해 디지털 신호로 변환된다. 여기서, 아날로그 디지털 컨버터는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위해 레퍼런스(reference) 신호를 이용한다. 이러한 레퍼런스 신호에 오류가 발생하는 경우, 센서를 통해 출력되는 아날로그 신호가 잘못된 디지털 신호로 변환되게 되며, 이에 따라, 전동식 조향 제어 시스템에서 잘못된 디지털 신호에 따른 오동작이 발생할 수 있다. 따라서, 아날로그 디지털 컨버터의 레퍼런스 신호의 오류를 검출하는 방안(solution)이 요구될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들은, 전동식 조향 시스템에서 아날로그 디지털 컨버터의 레퍼런스 신호의 오류를 검출하는 방법 및 장치에 관하여 개시한다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 전력 관리 모듈(power management integrated circuit, PMIC) 및 상기 전력 관리 모듈과 전기적으로 연결된 마이크로컨트롤러(micro controller unit, MCU)를 포함하고, 상기 마이크로컨트롤러는, 상기 전력 관리 모듈로부터 상기 마이크로컨트롤러를 구동시키기 위한 제1 구동 전원 신호가 출력되면, 상기 제1 구동 전원 신호에 기반하여 상기 마이크로컨트롤러에 포함된 아날로그 디지털 컨버터(analog-to-digital converter, ADC)의 레퍼런스 신호의 오류를 판단하기 위한 디지털 신호를 생성하고, 상기 디지털 신호의 오차율을 식별하고, 상기 디지털 신호의 오차율이 기준 오차율을 초과하는 경우, 전동식 조향 시스템의 적어도 일부 기능이 제한되도록, 조향 시스템 안전 모드로 진입할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 아날로그 디지털 컨버터는, 상기 전동식 조향 시스템을 위한 내부 센서의 구동을 위해 상기 전력 관리 모듈로부터 출력되는 제2 구동 전원 신호를 레퍼런스 신호로 이용할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 제1 구동 전원 신호의 전압을 조정하기 위한 복수의 저항을 더 포함하고, 상기 아날로그 디지털 컨버터는, 상기 디지털 신호를 생성하는 동작의 적어도 일부로서, 복수의 저항을 통해 전압이 조정된 제1 구동 전원 신호가 수신되면, 상기 레퍼런스 신호에 기반하여 상기 전압이 조정된 제1 구동 전원 신호를 상기 디지털 신호로 변환할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기준 오차율은, 상기 마이크로컨트롤러로 상기 제1 구동 전원 신호를 송신하는 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(low dropout, LDO)의 오차율, 상기 복수의 저항의 오차율, 및 상기 아날로그 디지털 컨버터의 오차율 중 적어도 일부를 합산한 값에 기반하여 결정될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 마이크로컨트롤러는, 상기 디지털 신호의 오차율을 식별하는 동작의 적어도 일부로서, 상기 아날로그 디지털 컨버터로부터 생성된 디지털 신호와 기 저장된 디지털 신호를 비교함으로써, 상기 디지털 신호의 오차율을 식별할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 조향 시스템 안전 모드는, 일반 전동식 조향 시스템의 매뉴얼(manual) 모드, 풀리던던시 전동식 조향 시스템의 출력 제한 모드, 및 풀리던던시 전동식 조향 시스템의 매뉴얼 모드 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 전자 장치의 전력 관리 모듈(power management integrated circuit, PMIC)로부터 상기 전자 장치의 마이크로컨트롤러(micro controller unit, MCU)를 구동시키기 위한 제1 구동 전원 신호가 출력되면, 상기 마이크로컨트롤러가 상기 제1 구동 전원 신호에 기반하여 상기 마이크로컨트롤러에 포함된 아날로그 디지털 컨버터(analog-to-digital converter, ADC)의 레퍼런스 신호의 오류를 판단하기 위한 디지털 신호를 생성하는 단계, 상기 마이크로컨트롤러가 상기 디지털 신호의 오차율을 식별하는 단계, 및 상기 디지털 신호의 오차율이 기준 오차율을 초과하는 경우, 상기 마이크로컨트롤러가 전동식 조향 시스템의 적어도 일부 기능이 제한되도록, 조향 시스템 안전 모드로 진입하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 디지털 신호를 생성하는 단계는, 상기 아날로그 디지털 컨버터가 복수의 저항을 통해 전압이 조정된 제1 구동 전원 신호를 수신한 것에 응답하여, 레퍼런스 신호에 기반하여 상기 전압이 조정된 제1 구동 전원 신호를 상기 디지털 신호로 변환하는 단계를 포함하며, 상기 아날로그 디지털 컨버터는, 상기 전동식 조향 시스템을 위한 내부 센서의 구동을 위해 상기 전력 관리 모듈로부터 출력되는 제2 구동 전원 신호를 레퍼런스 신호로 이용할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기준 오차율은, 상기 마이크로컨트롤러로 상기 제1 구동 전원 신호를 송신하는 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(low dropout, LDO)의 오차율, 상기 복수의 저항의 오차율, 및 상기 아날로그 디지털 컨버터의 오차율 중 적어도 일부를 합산한 값에 기반하여 결정될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 디지털 신호의 오차율을 식별하는 단계는, 상기 마이크로컨트롤러가 상기 아날로그 디지털 컨버터로부터 생성된 디지털 신호와 기 저장된 디지털 신호를 비교함으로써, 상기 디지털 신호의 오차율을 식별하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 조향 시스템 안전 모드는, 일반 전동식 조향 시스템의 매뉴얼(manual) 모드, 풀리던던시 전동식 조향 시스템의 출력 제한 모드, 및 풀리던던시 전동식 조향 시스템의 매뉴얼 모드 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들은, 전동식 조향 시스템에서 아날로그 디지털 컨버터의 레퍼런스 신호의 오류를 검출하고, 이에 응답하여, 전동식 조향 시스템 일부 기능을 제한시킴으로써, 레퍼런스 신호의 오류에 따른 전동식 조향 시스템의 오동작에 의한 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 아날로그 디지털 컨버터를 도시하는 도면이다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치에서 아날로그 디지털 컨버터의 레퍼런스 신호의 오류를 검출하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시 예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들어, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한", "~하는 능력을 가지는", "~하도록 변경된", "~하도록 만들어진", "~를 할 수 있는", 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 블록도이다. 도 2는 다양한 실시 예들에 따른 아날로그 디지털 컨버터를 도시하는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전자 장치(100)는 마이크로컨트롤러(120), 전력 관리 모듈(130), 전원(140), 내부 센서(150), 및 외부 센서(160)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)의 구성 요소는 상술한 구성 요소들에 한정되지 않으며, 상술한 구성 요소 이외에 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 마이크로컨트롤러(120)는 아날로그 디지털 컨버터(121) 및 코어(123)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(130)은 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(low dropout, LDO)(131), 내부 센서 전원 선형 레귤레이터(133), 및 외부 센서 전원 선형 레귤레이터(135)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 마이크로컨트롤러(120)는 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(131)로부터 공급되는 구동 전원 신호에 기반하여 동작할 수 있다. 예를 들어, 마이크로컨트롤러(120)의 아날로그 디지털 컨버터(121) 및 코어(123)는 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(131)로부터 공급되는 구동 전원에 기반하여 동작할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 마이크로컨트롤러(120)는 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(131)로부터 공급되는 구동 전원 신호의 전압 레벨을 식별함으로써, 구동 전원 신호의 이상 여부를 판단할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 마이크로컨트롤러(120)는 아날로그 디지털 컨버터(121)를 이용하여 내부 센서(150)(예: 전류 센서, 온도 센서 등) 및/또는 외부 센서(160)(예: 토크 센서, 조향각 센서 등)로부터 수신되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 구체적으로, 마이크로컨트롤러(120)의 아날로그 디지털 컨버터(121)는 내부 센서(150) 또는 외부 센서(160)로부터 아날로그 신호가 수신되면, 전력 관리 모듈(130)의 내부 센서 전원 선형 레귤레이터(133)로부터 공급되는 레퍼런스 신호에 기반하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 마이크로컨트롤러(120)의 코어(123)로 제공할 수 있다. 코어(123)는 아날로그 디지털 컨버터(121)를 통해 변환된 디지털 신호에 기반하여 차량의 조향 시스템을 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 아날로그 디지털 컨버터(121)는 도 2와 같이 구현될 수 있으며, 이 경우, 내부 센서 전원 선형 레귤레이터(133)로부터 공급되는 레퍼런스 신호가 전압 기준(voltage reference)로 공급되고, 내부 센서(150) 또는 외부 센서(160)로부터 공급되는 아날로그 신호가 ADC의 입력으로 공급되며, 변환되는 디지털 신호는, 아래의 <수학식 1>로 정의될 수 있다.
<수학식 1>
Figure pat00001
<수학식 1>에서, Digital Output은, 변환되는 디지털 신호를 나타내고, Analog Input Voltage는 센서로부터 공급되는 아날로그 신호를 나타내고, Reference Voltage는 아날로그 디지털 컨버터의 레퍼런스 신호를 나타낼 수 있다. 도 2의 회로 구성은, 하나의 실시 예일뿐이며, 아날로그 디지털 컨버터의 회로 구성은 도 2와 다른 방식으로 구현될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 마이크로컨트롤러(120)는 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(131)로부터 공급되는 구동 전원 신호에 기반하여 아날로그 디지털 컨버터(121)의 레퍼런스 신호의 오류 발생 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(131)로부터 출력되는 구동 전원 신호는 복수의 저항(111, 113)을 통해 전압이 조정된 후, 마이크로컨트롤러(120)의 아날로그 디지털 컨버터(121)로 공급되며, 마이크로컨트롤러(120)의 아날로그 디지털 컨버터(121)는 내부 센서 전원 선형 레귤레이터(133)로부터 공급되는 레퍼런스 신호에 기반하여 전압이 조정된 구동 전원 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 마이크로컨트롤러(120)의 코어(123)로 송신할 수 있다. 코어(123)는 전압이 조정된 구동 전원 신호로부터 변환된 디지털 신호가 수신되면, 디지털 신호의 오차율을 식별하고, 식별된 오차율에 기반하여 레퍼런스 신호의 오류가 발생했는지 여부를 판단할 수 있다. 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(131)로부터 공급되는 구동 전원 신호는 일정한 값(예: 3.3V)을 가지므로, 구동 전원 신호에 기반하여 생성된 디지털 신호도 일정한 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 구동 전원 신호에 기반하여 생성된 디지털 신호의 오차율이 기준 오차율(예: 통상적으로 ±3~4% 이내)을 초과하는지 여부를 판단함으로써, 레퍼런스 신호의 오류 발생 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 코어(123)는 구동 전원 신호에 기반하여 생성된 디지털 신호가 제공되면, 제공된 디지털 신호와 기 저장된 디지털 신호를 비교함으로써, 제공된 디지털 신호의 오차율을 식별하고, 식별된 오차율이 기준 오차율을 초과하는 경우, 레퍼런스 신호의 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 기준 오차율은, 제품 구현에 따라 발생할 수 있는 오차에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 기준 오차율은, 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(131)의 오차율, 복수의 저항(111, 113)의 오차율, 및 아날로그 디지털 컨버터(121)의 오차율 중 적어도 일부를 합산한 값으로 결정될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 마이크로컨트롤러(120)는 레퍼런스 신호의 오류를 검출한 경우, 조향 시스템 안전 모드로 진입할 수 있다. 레퍼런스 신호의 오류가 발생한 경우, 차량의 운전자의 의도와 다르게 차량의 조향이 제어될 수 있으며, 이로 인해 차량 사고가 발생할 수 있다. 따라서, 마이크로컨트롤러(120)는 레퍼런스 신호의 오류를 검출한 것에 응답하여, 전동식 조향 시스템의 적어도 일부 기능이 제한되도록 조향 시스템 안전 모드로 진입할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 조향 시스템 안전 모드는, 일반 전동식 조향 시스템의 매뉴얼(manual) 모드, 폴리던던시 전동식 조향 시스템의 출력 제한 모드 또는 매뉴얼 모드 등을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 마이크로컨트롤러(120)는 레퍼런스 신호의 오류가 검출되지 않은 경우, 정상적인 조향 시스템 어시스트를 수행할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전력 관리 모듈(130)은 전원(140)으로부터 공급되는 전력에 기반하여 다른 구성 요소(예: 마이크로컨트롤러(120))로 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(131)는 마이크로컨트롤러(120)의 구동을 위한 구동 전원 신호(예: 3.3V)를 마이크로컨트롤러(120)로 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 레퍼런스 신호의 오류 검출을 위해, 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(131)로부터 출력되는 구동 전원 신호는 복수의 저항(111, 113)에 기반하여 전압이 조정된 후, 마이크로컨트롤러(120)로 공급될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 내부 센서 전원 선형 레귤레이터(133)는 전동식 조향 시스템을 위한 내부 센서(150)의 구동을 위한 구동 전원 신호(예: 5V)를 내부 센서(150)로 공급하고, 아날로그 디지털 컨버터(121)로 레퍼런스 신호(예: 5V)를 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부 센서 전원 선형 레귤레이터(135)는 전동식 조향 시스템을 위한 외부 센서(160)의 구동을 위한 구동 전원 신호(예: 5V)를 외부 센서(160)로 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(130)은 PMIC(power management integrated circuit)로 지칭될 수 있다.
이상에서는, 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(131)로부터 출력되는 구동 전원 신호가 복수의 저항(111, 113)을 통해 전압이 조정된 후 아날로그 디지털 컨버터(121)로 공급되는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 구동 전원 신호는 전압 조정 없이, 아날로그 디지털 컨버터(121)로 공급될 수도 있다. 이 경우, 아날로그 디지털 컨버터(121)는 구동 전원 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 이용하여 레퍼런스 신호의 오류 여부를 판단할 수 있다.
상술한 바와 같이, 전자 장치(100)는 아날로그 디지털 컨버터(121)의 레퍼런스 신호의 오류를 검출하고, 이에 응답하여, 조향 시스템의 일부 기능을 제한함으로써, 레퍼런스 신호의 오류에 따른 조향 시스템의 오작동으로 인해 차량 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에서 제안하는 전자 장치(100)는 종래의 전동식 조향 제어 시스템의 구성을 활용하고, 일부 구성(예: 저항(111 및 113))만 추가됨에 따라, 기술 적용에 따른 추가 비용을 최소화할 수 있다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치에서 아날로그 디지털 컨버터의 레퍼런스 신호의 오류를 검출하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 동작 301에서, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 마이크로컨트롤러(예: 도 1의 마이크로컨트롤러(120))는 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(예: 도 1의 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(131))로부터 공급되는 구동 전원 신호에 기반하여 아날로그 디지털 컨버터(예: 도 1의 아날로그 디지털 컨버터(121))의 레퍼런스 신호의 오류를 판단하기 위한 디지털 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(131)부터 출력되는 구동 전원 신호는 복수의 저항(111, 113)에 의해 전압이 조정되어 아날로그 디지털 컨버터(121)로 제공되며, 아날로그 디지털 컨버터(121)는 전압이 조정된 구동 전원 신호가 수신되면, 내부 센서 전원 선형 레귤레이터(133)로부터 공급되는 레퍼런스 신호를 이용하여 전압이 조정된 구동 전원 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 아날로그 디지털 컨버터(121)를 통해 변환된 디지털 신호는 마이크로컨트롤러(120)의 코어(123)로 제공될 수 있다.
동작 303에서, 마이크로컨트롤러(120)는 디지털 신호의 오차율이 기준 오차율을 초과함을 식별할 수 있다. 예를 들어, 마이크로컨트롤러(120)의 코어(123)는 아날로그 디지털 컨버터(121)로부터 제공된 디지털 신호와 기 저장된 디지털 신호를 비교함으로써, 디지털 신호의 오차율을 식별하고, 식별된 오차율이 기준 오차율을 초과하는지 여부를 판단함으로써, 디지털 신호의 오차율이 기준 오차율을 초과함을 식별할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 기준 오차율은, 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(131)의 오차율, 복수의 저항(111, 113)의 오차율, 및 아날로그 디지털 컨버터(121)의 오차율 중 적어도 일부를 합산한 값으로 결정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 코어(123)는 디지털 신호의 오차율이 기준 오차율을 초과하지 않는 경우, 디지털 신호에 기반하여 전동식 조향 시스템의 어시스트 기능을 수행할 수 있다.
동작 305에서, 마이크로컨트롤러(120)는 디지털 신호의 오차율이 기준 오차율을 초과함을 식별한 것에 응답하여, 조향 시스템 안전 모드로 진입할 수 있다. 예를 들어, 마이크로컨트롤러(120)는 디지털 신호의 오차율이 기준 오차율을 초과함을 식별하면, 아날로그 디지털 컨버터(121)의 레퍼런스 신호의 오류가 발생한 것으로 판단하여, 전동식 조향 시스템의 적어도 일부 기능이 제한되도록, 조향 시스템 안전 모드로 진입할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 조향 시스템 안전 모드는, 일반 전동식 조향 시스템의 매뉴얼(manual) 모드, 폴리던던시 전동식 조향 시스템의 출력 제한 모드 또는 매뉴얼 모드 등을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 전자 장치(100)는 아날로그 디지털 컨버터(121)의 레퍼런스 신호의 오류를 검출하고, 이에 응답하여, 조향 시스템의 일부 기능을 제한함으로써, 레퍼런스 신호의 오류에 따른 조향 시스템의 오작동으로 인해 차량 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에서 제안하는 전자 장치(100)는 종래의 전동식 조향 제어 시스템의 구성을 활용하고, 일부 구성(예: 저항(111 및 113))만 추가됨에 따라, 기술 적용에 따른 추가 비용을 최소화할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
100: 전자 장치
111, 113: 저항
120: 마이크로컨트롤러
121: 아날로그 디지털 컨버터
123: 코어
130: 전력 관리 모듈
131: 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터
133: 내부 센서 전원 선형 레귤레이터
135: 외부 센서 전원 선형 레귤레이터
140: 전원
150: 내부 센서
160: 외부 센서

Claims (11)

  1. 전력 관리 모듈(power management integrated circuit, PMIC); 및
    상기 전력 관리 모듈과 전기적으로 연결된 마이크로컨트롤러(micro controller unit, MCU)를 포함하고,
    상기 마이크로컨트롤러는,
    상기 전력 관리 모듈로부터 상기 마이크로컨트롤러를 구동시키기 위한 제1 구동 전원 신호가 출력되면, 상기 제1 구동 전원 신호에 기반하여 상기 마이크로컨트롤러에 포함된 아날로그 디지털 컨버터(analog-to-digital converter, ADC)의 레퍼런스 신호의 오류를 판단하기 위한 디지털 신호를 생성하고,
    상기 디지털 신호의 오차율을 식별하고,
    상기 디지털 신호의 오차율이 기준 오차율을 초과하는 경우, 전동식 조향 시스템의 적어도 일부 기능이 제한되도록, 조향 시스템 안전 모드로 진입하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아날로그 디지털 컨버터는,
    상기 전동식 조향 시스템을 위한 내부 센서의 구동을 위해 상기 전력 관리 모듈로부터 출력되는 제2 구동 전원 신호를 레퍼런스 신호로 이용하는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 구동 전원 신호의 전압을 조정하기 위한 복수의 저항을 더 포함하고,
    상기 아날로그 디지털 컨버터는, 상기 디지털 신호를 생성하는 동작의 적어도 일부로서,
    복수의 저항을 통해 전압이 조정된 제1 구동 전원 신호가 수신되면, 상기 레퍼런스 신호에 기반하여 상기 전압이 조정된 제1 구동 전원 신호를 상기 디지털 신호로 변환하는 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기준 오차율은,
    상기 마이크로컨트롤러로 상기 제1 구동 전원 신호를 송신하는 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(low dropout, LDO)의 오차율, 상기 복수의 저항의 오차율, 및 상기 아날로그 디지털 컨버터의 오차율 중 적어도 일부를 합산한 값에 기반하여 결정되는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로컨트롤러는, 상기 디지털 신호의 오차율을 식별하는 동작의 적어도 일부로서,
    상기 아날로그 디지털 컨버터로부터 생성된 디지털 신호와 기 저장된 디지털 신호를 비교함으로써, 상기 디지털 신호의 오차율을 식별하는 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    조향 시스템 안전 모드는,
    일반 전동식 조향 시스템의 매뉴얼(manual) 모드, 풀리던던시 전동식 조향 시스템의 출력 제한 모드, 및 풀리던던시 전동식 조향 시스템의 매뉴얼 모드 중 적어도 일부를 포함하는 전자 장치.
  7. 전자 장치의 전력 관리 모듈(power management integrated circuit, PMIC)로부터 상기 전자 장치의 마이크로컨트롤러(micro controller unit, MCU)를 구동시키기 위한 제1 구동 전원 신호가 출력되면, 상기 마이크로컨트롤러가 상기 제1 구동 전원 신호에 기반하여 상기 마이크로컨트롤러에 포함된 아날로그 디지털 컨버터(analog-to-digital converter, ADC)의 레퍼런스 신호의 오류를 판단하기 위한 디지털 신호를 생성하는 단계;
    상기 마이크로컨트롤러가 상기 디지털 신호의 오차율을 식별하는 단계; 및
    상기 디지털 신호의 오차율이 기준 오차율을 초과하는 경우, 상기 마이크로컨트롤러가 전동식 조향 시스템의 적어도 일부 기능이 제한되도록, 조향 시스템 안전 모드로 진입하는 단계를 포함하는 전자 장치의 동작 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 디지털 신호를 생성하는 단계는,
    상기 아날로그 디지털 컨버터가 복수의 저항을 통해 전압이 조정된 제1 구동 전원 신호를 수신한 것에 응답하여, 레퍼런스 신호에 기반하여 상기 전압이 조정된 제1 구동 전원 신호를 상기 디지털 신호로 변환하는 단계를 포함하며,
    상기 아날로그 디지털 컨버터는,
    상기 전동식 조향 시스템을 위한 내부 센서의 구동을 위해 상기 전력 관리 모듈로부터 출력되는 제2 구동 전원 신호를 레퍼런스 신호로 이용하는 전자 장치의 동작 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기준 오차율은,
    상기 마이크로컨트롤러로 상기 제1 구동 전원 신호를 송신하는 마이크로컨트롤러 전원 선형 레귤레이터(low dropout, LDO)의 오차율, 상기 복수의 저항의 오차율, 및 상기 아날로그 디지털 컨버터의 오차율 중 적어도 일부를 합산한 값에 기반하여 결정되는 전자 장치의 동작 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 디지털 신호의 오차율을 식별하는 단계는,
    상기 마이크로컨트롤러가 상기 아날로그 디지털 컨버터로부터 생성된 디지털 신호와 기 저장된 디지털 신호를 비교함으로써, 상기 디지털 신호의 오차율을 식별하는 단계를 포함하는 전자 장치의 동작 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    조향 시스템 안전 모드는,
    일반 전동식 조향 시스템의 매뉴얼(manual) 모드, 풀리던던시 전동식 조향 시스템의 출력 제한 모드, 및 풀리던던시 전동식 조향 시스템의 매뉴얼 모드 중 적어도 일부를 포함하는 전자 장치의 동작 방법.
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