KR100314445B1

KR100314445B1 - 가변참조클럭 측정법을 이용한 차륜속도 측정방법 및 장치

Info

Publication number: KR100314445B1
Application number: KR1019990037719A
Authority: KR
Inventors: 윤석환
Original assignee: 송재인; 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 1999-09-06
Filing date: 1999-09-06
Publication date: 2001-11-15
Anticipated expiration: 2019-09-06
Also published as: KR20010026412A

Abstract

본 발명은 속도에 따라 참조클럭의 주기를 가변시킴으로써 속도측정오차를 줄일 수 있는 가변참조클럭 기법을 이용한 차륜속도 측정방법 및 장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 속도측정을 위한 카운터가 완료되었는지 확인하는 제 1 단계와, 상기 카운터 완료시 오버플로인지 판단하는 제 2 단계와, 오버플로인 경우 클리핑 속도 값을 이용하고, 오버플로가 아닌 경우 카운터 버퍼값을 이용하여 속도구간을 결정하는 제 3 단계와, 상기 결정된 속도구간에 따라 참조클럭을 결정하는 제 4 단계와, 상기 참조클럭을 이용하여 분주기에 새로운 참조클럭을 설정하는 제 5 단계와, 다음 속도측정을 위한 카운터를 인에이블하는 제 6 단계와, 이후 현재 속도측정루틴을 빠져나가는 제 7 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 속도측정오차가 최소화되며, 속도측정구간이 제안되는 문제를 해결할 수 있다.

Description

가변참조클럭 측정법을 이용한 차륜속도 측정방법 및 장치{vehicle speed measureing method and device by use of measuring method for variable reference clock }

본 발명은 속도측정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 속도에 따라 참조클럭의 주기를 가변시킴으로써 속도측정오차를 줄일 수 있는 가변참조클럭 기법을 이용한 차륜속도 측정방법 및 장치에 관한 것이다.

자동차 차륜속도를 신뢰성있게 측정하기 위해서는 시스템 제어기의 기본 피드백(feedback)신호는 물론이고, 안전 제동장치 시스템(Anti-lock Braking System : 이하 ABS), 트랙션(traction)제어, 크루즈(cruise)제어 등이 필수적으로 요구된다. 특히 차륜속도를 측정하는데 있어서 측정 정확도(accuracy), 측정 지연(latency) 등은 자동차 제어의 성능 및 신뢰도에 직접적인 영향을 줄 수 있다. 따라서, 신뢰성있는 차륜속도 측정을 위해서는 이러한 측정 정확도, 측정 지연이 운전성능에 미칠 수 있는 영향을 복합적으로 고려하되야 한다. 또한, 운전성능의 영향과 함께, 실시간 구현에 있어서 관련 소프트웨어 처리시간 및 하드웨어 구현의 복잡도 등은 차륜속도 측정시스템을 설계하는데 있어 고려되야할 중요 사항이다.

일반적으로 전기모터, 차륜 등과 같은 회전체의 회전속도를 측정하는 방법은 크게 타코발생기(tachogenerator) 등과 같은 아날로그형태의 속도변환 하드웨어에 의한 것과, 펄스형태의 엔코더(encoder) 출력으로부터 마이크로프로세서와 카운터, 타이머 등의 부수적인 하드에어를 조합한 디지털형식의 소프트웨어에 의해 두가지로 구분된다. 상기 아날로그 하드웨어에 의한 방법은 변화기 자체의 비선형성, 외부 잡음, 온도 및 노후열화에 따른 오차와 정밀 하드웨어 구현에 따른 비경제성때문에 최근에는 디지틀 방식에 의한 소프트웨어 처리방법이 주로 사용되고 있다.

그러면 이하 첨부한 도면을 참조하여 디지틀 방식에 의한 속도측정방법에 대해 설명한다.

펄스형태의 엔코더 출력으로부터 디지틀방식에 의해 측정되는 방법은 크게, 고정된 time-window 내의 엔코더 펄스수를 카운트하는 윈도우 방법(window method)과, 엔코더 펄스의 간격을 측정하는 인터벌 방법(interval method)으로 구분된다. 그리고, 상기 방법 각각의 장단점을 보완하여 측정의 정확성, 조정능(resolution), 처리속도, 측정범위를 개선하고자하는 목적으로 두 방법을 복합한 여러 변형된 형태의 방법이 개발되고 있다.

현재 ABS ECU(electronic control unit : 전자기 제어장치) 등에서 차륜속도를 측정하고자 하는 경우, 엔코더 펄스형태의 신호를 입력하여 디지틀 방식에 의해 측정하는 것이 일반적이다. 또한, 이 경우 엔코더 펄스의 주기를 측정하는 인터벌방법 혹은 주어진 측정구간 사이의 엔코더 펄스의 갯수를 측정하는 윈도우방법이 가지는 단점을 보완하고 측정범위와 측정정밀도를 향상시키기 위한 목적으로 엔코더 펄스사이의 주기와 엔코더 펄스수를 함께 측정하여 조합하는 원도우/인터벌방법 혹은 이의 변형된 형태의 방법등이 사용된다.

이와 같은 변형된 형태의 방법으로 우선 Constant Elapsed Time(CET)방법은 원도우/인터벌방법과 측정방법은 동일하고, 구현은 free running timer와 capture 레지스터, 인터럽트 기능을 갖고 있는 단일 칩 마이크로컨트롤러를 이용하여 회전속도를 측정한다. 또한, 중앙처리장치(CPU)의 처리시간을 줄여 측정가능한 속도의 범위를 크게하기 위한 목적으로 회전속도의 범위에 따라 윈도우구간을 가변시키는 형태의 속도측정기법이 있다. 그리고, 전체 시스템주기(cycle-time)에 맞추어 1회씩 엔코더 펄스의 주기를 측정하는 Sampled Interval Method(SIM)방법은 특정 마이크로컨트롤러를 사용하므로 범용성이 떨어지는 단점이 있다.

그러면 다음으로 첨부한 도면을 참조하여 윈도우 측정법과 인터벌 측정법에 대하여 차륜속도 측정오차를 비교한다. 이 경우에 차속, 엔코더 해석력 등은 가변된다.

도 1은 인터벌방법을 설명하는 파형도이고, 도 2는 윈도우 방법을 설명하는 파형도이다.

우선 인터벌방법에 대해 살펴보기로 한다. 두 엔코더 펄스간의 간격을 주기가 Tc인 고정된 기준 클럭을 이용하여 엔코더 펄스주기 Te를 측정하므로써 차륜속도 P(rpm)를 구하면 다음과 같다.

여기서, Np는 1회전당 엔코더 펄스수이고, Nc는 엔코더 주기 Te내의 클럭 펄스수이다. 이때, 측정 조정능(resolution)을 Resol[rpm]이라 하면, 이것은 Nc가 한개 차이인 경우를 기준으로 하여 다음과 같이 나타내진다.

그리고, 백분률 회전속도 측정오차 Error[%]은 다음과 같다.

다음으로, 인터벌방법에서 고정된 타임 인터벌(윈도우) Tw내의 엔코더 펄스수를 카운트하는 윈도우 측정 방법에서 차륜속도 P[rpm]은

이며, Np는 1회전당 엔코더의 펄스수이고, Nw는 Tw내 엔코더의 수이다. 이때, 측정 조정능(resolution)을 Resol[rpm]이라 하면, Nw가 한개 차인인 경우를 기준으로 하여 다음과 같이 구해진다.

그리고, 상기 엔코더 펄스간의 간격 Te는 Tw/Nw이므로, 백분률 회전속도 측정오차 Error[%]는 (1)을 대입하여 다음과 같이 구해진다.

이렇게 하여 상기 식 (3), (6)에서 구한 속도측정오차를 엔코더 펄스수 Np를 바꿔가며 계산하여 그래프로 나타내면 도 4와 같다.

도 4는 윈도우 방법 및 인터벌 방법에 의한 속도측정오차에 대한 그래프이다.

상기 그래프는 자동차 시스템의 운동성(dynamics)을 고려한 싸이클-타임(cycle-time)이 일반적으로 10[msec] 안팍이므로 측정 윈도우 Tw를 10msec, 차륜의 반경을 0.292[m]로 하고, 차속을 최소한계인 creeping speed 5.0[km/hr]로부터 200[km/hr]까지 변화시키며 얻은 백분률 오차를 나타낸 것이다. 또한, 차륜속도 P[rpm] 대신 P=1000V/120πR 의 관계식을 대입하여 차속 V[km/hr]에 대하여 그래프를 얻었다. 인터벌 측정법에서 참조 클럭(reference clock)의 주기 Tc를 1.0[μsec]로 하여 구한 오차이다.

상기 그래프에서 확인할 수 있듯이, 윈도우 측정방법에서는 Error가 식 (6)과 같이 차륜속도 P에 역비례하는 형태로 나타내지므로 저속에서 측정오차가 크다. 일예로, 엔코더 조정능(resolution) Np가 45인 경우 속도가 약 15[km/hr]에 이르면 측정한계인 100[%]의 오차가 얻어지는 것을 알 수 있다. 이 경우 creeping speed에서 ±1% 이내의 오차를 얻기 위해서는 엔코더 조정능(resolution)을 13,200[pulse/revolution]까지 올려야하므로 이와 같이 엔코더 펄스수 Np를 증가시켜주는 방법은 실현 불가능하다.

또한, 정밀 서보모터 속도제어 등의 목적과는 달리 자동차 차륜속도 센서로서 이와 같은 고가의 정밀측정 센서를 취합하는 것은 비경제적이며 자동차의 거친동작환경을 고려할 때 보수유지 측면에서도 적합하지 않다. 그리고, Tw를 늘임으로써 오차를 줄이는 방법을 고려하는 경우, 윈도우의 길이는 시스템의 cycle-time을 고려할 때 상대적으로 너무 커지게 된다. 따라서, 자동차 구동(dynamics)의 안정성(stability)에 좋지 않은 영향을 주므로 적합하지 않다.

또한, 인터벌 측정방법에서는 백분률 오차가 식 (3)과 같이 차륜속도에 비례하는 형태이다. 따라서, 오차가 고속에서 증가하게 되어 차륜속도측정에 있어 제약이 있다. 상기 인터벌 측정방법은 속도측정 시스템 설계당시 고려되는 1회전당 엔코더 펄스수가 감소함에 따라 오차가 감소함을 보여준다. 하지만, 1회전당 펄스수가 너무 적게 설계되면, 저속에서 한 펄스사이의 간격이 넓어져 기준 클럭에 의한 카운터에 오버플로(overflow)가 생기게 되는 문제점이 발생된다. 따라서, 속도 측정시스템 설계당시 1회전당 적정 엔코더 펄스 및 기준클럭을 선정할 필요가 있다. 예를 들어 차륜속도는 엔코더 펄스 간격동안 누적된 클럭수 Nc에 의해 구해진다. 그리고, 상기 Nc는 측정차륜속도의 범위에 대하여 다음과 같이 표현된다.

여기서, 차속의 범위를 5[km/hr]에서 200[km/hr], 타이어 반경을 0.292[m], 1회전당 엔코더 펄스수 Np를 25, 기준 클럭 기간 Tc를 1[μsec]로 설정하였다. 따라서, Nc의 범위는 1321Nc52,839가 되어 컨트롤러의 unsigned 16비트 레지스터 하나로 표현될 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 여러개의 속도구간을 구분하고 구간별 참조클럭의 주기를 가변시키므로써 측정오차를 최소화할 수 있는 가변참조클럭 기법을 이용한 차륜속도 측정방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기와 같이 구성하므로써 모든 시스템에 적용될 수 있는 가변참조클럭 기법을 이용한 차륜속도 측정방법 및 장치를 제공함에 있다.

도 1은 인터벌 방법에 대한 파형도,

도 2는 윈도우 방법에 대한 파형도,

도 3은 SIM 방법에 대한 파형도,

도 4는 윈도우방법 및 인터벌방법에 따른 속도측정오차를 나타내는 그래프,

도 5는 본 발명에 따른 VRC방법에 따른 속도측정방법에 대한 파형도,

도 6은 VRC 측정방법의 구성에 대한 예시도,

도 7은 VRC 측정방법에 사용되는 펄스카운터 로직 블록도,

도 8는 VRC 측정방법에 따른 속도측정을 위한 동작흐름도,

도 9는 RC 측정방법에 따른 속도측정오차를 나타내는 그래프,

도 10은 VRC 측정방법에 따른 속도측정오차를 나타내는 그래프.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 시스템 제어기 20 : CPU

30 : 펄스 카운터 40 : 차량

50 : 분주기 52 : 내부참조클럭 발생기

54 : 카운터 56 : 버퍼

58 : 상태 레지스터 60 : 제어 레지스터

62 : 펄스검출 로직회로

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가변참조클럭을 이용한 차륜속도 측정방법은 속도측정을 위한 카운터가 완료되었는지 확인하는 제 1 단계와, 상기 카운터 완료시 오버플로인지 판단하는 제 2 단계와, 오버플로인 경우 클리핑 속도 값을 이용하고, 오버플로가 아닌 경우 카운터 버퍼값을 이용하여 속도구간을 결정하는 제 3 단계와, 상기 결정된 속도구간에 따라 참조클럭을 결정하는 제 4 단계와, 상기 참조클럭을 이용하여 분주기에 새로운 참조클럭을 설정하는 제 5 단계와, 다음 속도측정을 위한 카운터를 인에이블하는 제 6 단계와, 이후 현재 속도측정루틴을 빠져나가는 제 7 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가변참조클럭을 이용한 차륜속도 측정장치는 기준 참조클럭을 분주하기 위한 값을 저장하는 분주기와, 기준 참조클럭을 입력하여 상기 분주값으로 분주하여 가변 참조클럭을 발생시키는 내부 참조클럭 발생기와, 입력되는 엔코더 펄스를 검출하여 펄스검출 로직회로와, 상기가변 참조클럭을 입력하고, 상기 펄스검출 로직회로가 인에이블인 경우 상기 엔코더 펄스의 처음 두 펄스만 카운트하는 카운터와, 상기 카운터 완료 후 컴플리트 비트가 세트되는 상태 레지스터를 포함하여 구비되는 펄스 카운터와, 상기 펄스 카운터 내의 분주기를 제어함으로써 참조클럭을 가변시키는 중앙처리장치를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명은 일반적인 범용 마이크로프로세서와 인코더 펄스 카운터의 기능을 수행하는 로직회로로 구성된다.

상술된 본 발명은 시스템주기마다 1회씩만 엔코더 펄스의 주기를 측정하는 것에 있어서는 SIM방법과 유사하나, 기본 클럭을 가변시키므로 속도에 따른 상대오차를 줄일 수 있게 된다. 또한, 하드웨어를 구성하는데 있어 본 발명은 범용 마이크로프로세서와 연동될 수 있으므로, 모든 시스템에 적용 가능하다.

즉, 본 발명에 따른 가변참조클럭 기법을 이용한 차륜속도 측정방법은 속도를 몇개의 구간으로 구분하고, 상기 구간별로 참조클럭의 주기를 가변시킨다. 따라서, 종래 속도측정방법이 가지는 속도 증가에 따라 측정오차가 증가되어 속도측정의 범위가 제안되는 문제를 해결할 수 있게 된다.

그러면, 이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 VRC기법을 이용한 차륜속도 측정방법 및 장치에 대해 설명한다.

도 5는 본 발명인 VRC기법에 의한 속도측정방법을 설명하는 파형도이다.

여기서 시스템주기는 인에이블 신호가 발생하여 다음 인에이블 신호가 발생하기 까지의 범위이다. 도시된 바와 같이 본 발명은 엔코터 펄스주기는 다양하게설정되며 이에 의해 참조 클럭도 가변된다.

상기 VRC기법에 의한 속도측정방법은 시스템 주기마다 1회씩 엔코더 펄스의 주기를 측정하므로, 이것은 도 3에서 설명되는 SIM방법과 유사하다. 그러나, 본 발명은 엔코터 펄스 주기에 따라 기본클럭을 가변시킴으로써 속도에 따른 상대오차를 줄일 수 있게 된다.

다음 도 6은 본 발명에 따른 VRC 측정방법의 구성에 대한 예시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은 자동차(40)가 동작함에 따라 발생되는 엔코터 펄스신호를 입력하여 이에 따른 가변 참조클럭신호를 발생하는 펄스 카운터(30)와, 상기 펄스 카운터(30)에 입력되는 엔코더 펄스에 따라 참조클럭의 주기가 가변되도록 펄스 카운터(30)를 제어하는 CPU(20)를 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 펄스 카운터(30)와 CPU(20)는 시스템 제어기(10)에 포함된다. 즉, 본 발명은 일반적인 범용 마이크로프로세서와 인코더 펄스 카운터의 기능을 수행하는 로직회로로 구성되어 있다.

그러면 상기 구성의 동작을 설명한다.

자동차(40)가 동작하면, 이에 따른 펄스 신호가 발생되는데 상기 펄스 신호는 자동차의 속도에 따라 그 주기가 가변된다. 따라서, 상기 펄스신호를 이용하여 자동차(40)의 속도를 측정할 수 있는데 이때, 펄스 카운터(30)에 입력되는 상기 펄스 신호를 엔코더 펄스라고 한다. 즉, 자동차(40)가 동작하면 이에 의해 발생된 엔코더 펄스신호가 시스템 제어기(10) 내의 펄스 카운터(30)에 입력된다.

상기 펄스 카운터(30)는 참조클럭신호의 제어에 따라 입력되는 엔코더 펄스신호를 카운트하고, 이렇게 하여 차량(40)의 속도를 계산하게 된다. 그리고, 이때 상기 펄스 카운터에 입력되는 엔코더 펄스신호에 따른 참조클럭신호는 CPU(20)의 제어에 의해 가변된다.

그러면, 다음으로 도 7을 참조하여 본 발명의 펄스 카운터(30)에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

도 7은 VRC 측정방법에 사용된 펄스 카운터(30) 로직 블럭도이다.

상기 펄스 카운터(30)는 기준 참조클럭을 분주하는 분주기(50)와, 상기 분주된 클럭을 발생시키는 내부 참조클럭 발생기(52)와, 상기 내부 참조클럭 발생기(52)의 출력을 입력하는 카운터(54)와, 한 펄스 사이의 카운터값을 잠시 저장하는 버퍼(56)와, 상기 펄스신호가 입력되는 상태 레지스터(58), 상기 상태 레지스터(58)에 따라 펄스 검출 로직회로(62)를 제어하는 신호를 출력하는 제어 레지스터(60)를 포함하여 구성된다.

그리고, 펄스 검출 로직회로(62)는 입력되는 엔코더 펄스신호를 검출하여 인에이블이 액티브인 경우 처음 두 펄스에 대해서만 카운트되도록 카운터(54)를 제어한다. 또한, 상기 분주기(50)는 기준참조클럭을 분주하기 위한 값을 저장하며, 상기 값은 구간별 참조클럭 주기를 가변하기 위하여 CPU(20)로부터 쓰여진다.

그러면, 상기 펄스 카운터(30)의 동작 및 기능에 대해 살펴보기로 한다.

엔코터 펄스신호가 상기 펄스 카운터(30)에 입력되면, 펄스 카운터(30) 내의 펄스 검출 로직회로(62)는 상기 인코더 펄스의 한주기 동안의 시작과 끝을 검출한다. 이때, 상기 펄스 검출 로직회로(62)는 인에이블이 액티브인 경우, 입력되는 엔코더 펄스의 처음 두 펄스만 카운트하도록 카운터(54)를 제어한다. 이렇게 상기 카운터(54)가 카운트를 완료하면, 상기 카운터(54)에서 출력되는 한 펄스 사이의 카운터값은 버퍼(56)에 입력되어 잠시 저장된다. 그 후, 상기 값은 상태 레지스테(58) 입력되고, Complete 비트를 세트함으로써 카운트가 완료되었음을 나타낸다.

다음으로, 상기 펄스 카운터(30)에 엔코터 펄스 신호의 주기가 가변되어 입력되는 경우, 이에 따른 속도를 측정하기 위해 참조클럭의 생성을 살펴본다. 참조클럭신호가 펄스 카운터(30) 내부의 내부 참조클럭 발생기(52)에 입력되면, 상기 내부 참조클럭 발생기(52)는 분주기(50)의 제어에 따라 분주된 클럭신호를 발생시킨다. 그리고, 상기 내부 참조클럭 발생기(52)에 의해 발생된 클럭신호는 카운터(54)에 입력된다. 여기서, 상기 분주기(50)는 기준 참조클럭을 분주함으로써 구간별 참조클럭의 주기를 가변시킨다.

즉, 이렇게 하여 카운터(54)에는 참조클럭신호가 입력되고, 또한, 상기 카운터(54)는 엔코더 펄스에 의해 제어되므로 결과적으로 상기 펄스 카운터(30)는 엔코더 펄스의 주기에 따라 가변 참조클럭 신호가 출력된다.

다음 도 8는 VRC 기법에 따른 속도 측정을 위한 소프트웨어 동작흐름도이다.

상기 동작흐름도를 참조하여 본 발명의 동작을 설명한다.

일정 주기시간 즉, 시스템주기마다 카운트가 완료되었는지를 확인한다(제110단계). 이때, 카운터는 펄스 검출 로직회로에 입력되는 같은 주기의 엔코더 펄스신호중 처음 두 주기 펄스에 대해서만 카운트한다. 이렇게 하여 우선 카운트가 완료되지 않았음이 확인되면, 속도측정루틴을 빠져나간다.

그러나, 카운트가 완료되었으면, 다음으로 오버플로 발생여부를 확인한다(제 120단계). 이렇게 하여 오버플로가 발생되지 않았으면 상기 카운터 값은 버퍼로 출력되어 잠시 저장되고, 이후 상기 버퍼에 저장된 카운터 값을 읽어 구간별 Tc(기준클럭주기)로 환산하여 속도가 계산된다. 그리고, 이렇게 계산된 새로운 속도값으로부터 미래의 참조클럭(reference clock) 주기를 결정한다(제140단계).

이렇게 한 후 상기 참조클럭 주기에 따라 펄스 카운터의 분주기에 새로운 분주기 값을 쓰고(write), 다음 속도측정을 위해 카운터를 인에이블(enable) 시킨다(제150단계). 그 후 cycle_time_flag를 0으로 클리어(clear)함(제160단계)으로써 속도측정루틴을 나가게 된다.

상기 오버플로 확인시 오버플로가 발생된 경우에 대해 살펴본다. 오버플로라는 것은 사칙연산의 결과가 레지스터 또는 카운터가 수용할 수 있는 수의 범위를 넘는 상태를 의미하는 것으로 오버플로가 발생되면 이미 계산된 최저속도인 creeping speed를 새로운 속도값으로 결정한다(제135단계). 그리고, 이후의 동작은 오퍼플로가 발생하지 않은 경우와 같다.

상기한 바와 같이 펄스 카운터는 펄스검출 로직회로의 인에이블 신호가 액티브되면, 이후 들어오는 두 개의 엔코더 펄스 사이를 새로운 분주기 값만큼 분주한 내부 참조 클럭신호(internal reference clock)에 의해 카운트된다. 그러면 상기 카운트 값은 버퍼로 출력되어 잠시 저장되고, 상기 버퍼에 저장된 카운터 값은 구간별 Tc(기준클럭주기)로 환산되어 속도가 계산된다.

그러면, 상기와 같이 동작하는 본 발명인 VRC 속도 측정방법에서 참조클럭에 따른 속도측정오차를 도 9와 도 10을 참조하여 설명한다. 여기서 도 9는 가변클럭에 따른 속도측정오차에 대한 그래프이고, 도 10은 본 발명인 VRC 측정방법에 따른 속도측정오차에 대한 그래프이다.

여기서, 차속의 범위는 5[km/hr]에서 200[km/hr], 타이어 반경은 0.292[m], 1회전당 엔코더 펄스수 Np는 25, 가변 구간 속도는 오차증가율이 높은 40[km/hr]와 80[km/hr]로 설정한다. 그리고, 기준 클럭 기간 Tc를 1, 0.5, 0.25[μsec]로 설정하였을 때 구간별로 상대오차가 각각 도시된다. 즉, 도 8과 도 9를 비교하여 보면, 본 발명인 VRC 측정방법에 따른 속도측정오차는 속도증가에 따라 L1M2H3구간의 속도 측정오차값을 갖는다. 즉, 속도 증가에 따라 참조클럭의 주기를 가변함으로써 속도측정오차의 증가를 억제하게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 여러개의 속도구간을 나누고, 상기 속도구간별로 참조클럭의 주기를 가변시켜 속도를 측정한다. 이렇게 함으로써 속도측정오차를 줄일 수 있다. 그리고 이와 같이 속도증가에 따른 속도측정오차가 증가되는 문제를 해결함으로써, 본 발명은 속도측정범위가 제안되지 않게 된다.

즉, 본 발명은 VRC 기법을 이용하므로써 속도 구간별 상대오차를 줄일수 있게 된다. 이로써 전체적인 시스템의 신뢰성이 향상되고, 또한 본 발명은 ABS, 트랙션 제어, 크루즈(cruise) 제어 등의 성능향상을 위해 사용된다.

또한, 본 발명에서 펄스 카운터 로직회로는 VHDL 코드를 사용함으로써 부가적인 하드웨어를 특별하가 필요하지 않게 된다. 그리고, 이렇게 함으로써 본 발명은 범용 속도측정시스템으로써 높은 유동성을 갖게된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차륜속도 측정방법 및 장치는 차량의 속도에 따라 참조클럭의 주기를 가변하여 속도를 측정함으로써 속도측정오차를 최소화할 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명은 속도증가에 따른 속도측정오차를 최소화함으로써 안전성과 신뢰성이 요구되는 시스템에 적용될 경우, 시스템의 성능을 향상시킨다.

또한, 본 발명은 속도에 따른 참조클럭의 주기를 소프트웨어적으로 가변시킴으로써 특정 마이크로컨트롤러를 사용하지 않고 범용 마이크로프로세서와 연동될 수 있으로 모든 시스템에 적용 가능한 이점이 있다.

Claims

속도측정을 위한 카운터가 완료되었는지 확인하는 제 1 단계와;

상기 카운터 완료시 오버플로인지 판단하는 제 2 단계와;

오버플로인 경우 클리핑 속도 값을 이용하고, 오버플로가 아닌 경우 카운터 버퍼값을 이용하여 속도구간을 결정하는 제 3 단계와;

상기 결정된 속도구간에 따라 참조클럭을 결정하는 제 4 단계와;

상기 참조클럭을 이용하여 분주기에 새로운 참조클럭을 설정하는 제 5 단계와;

다음 속도측정을 위한 카운터를 인에이블하는 제 6 단계와;

이후 현재 속도측정루틴을 빠져나가는 제 7 단계를 포함하여 구비되는 가변참조클럭기법을 이용한 차륜속도 측정방법.
기준 참조클럭을 분주하기 위한 값을 저장하는 분주기와;

기준 참조클럭을 입력하여 상기 분주값으로 분주하여 가변 참조클럭을 발생시키는 내부 참조클럭 발생기와;

입력되는 엔코더 펄스를 검출하여 펄스검출 로직회로와;

상기 가변 참조클럭을 입력하고, 상기 펄스검출 로직회로가 인에이블인 경우 상기 엔코더 펄스의 처음 두 펄스만 카운트하는 카운터와;

상기 카운터 완료 후 컴플리트 비트가 세트되는 상태 레지스터를 포함하여구비되는 펄스 카운터와;

상기 펄스 카운터 내의 분주기를 제어함으로써 참조클럭을 가변시키는 중앙처리장치를 포함하여 구비되는 가변참조클럭 기법을 이용한 차륜속도 측정장치.