KR20190055742A - N 개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 전송하도록 구성된 통신 시스템 - Google Patents

Abstract

"ECU"(전자 제어 유닛)으로 센서 값들을 송신하기 위한 통신 시스템으로서, ASIC들의 체인(센서 인터페이스 디바이스들)을 포함한다. 각 ASIC은 센서들에 연결된다. 상기 ASIC에 연결된 모든 센서들는 ECU의 방향으로 SENT 스트림을 통한 전송용의 센서 값들을 얻기 위해 상기 ASIC에 의해 측정된다. ASIC은 체인의 이전 ASIC으로부터 “SENT(Singe Edge Nibble Transmission)” 스트림을 판독하여 디코드할 수 있다. ASIC은 자체 측정 값들을, 상기 ASIC에 연결된 모든 센서들의 상기 센서 값들을 전달하는 하나의 SENT 출력 스트림에 대해, SENT 스트림을 통해 수신된 측정 값들과 조합한다. ECU에서 다수의 센서들로부터 측정 값들을 수신하는데에는 하나의 SENT 입력부만 필요하며, 센서들의 수는 쉽게 바꿀 수 있다.

Description

N 개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 전송하도록 구성된 통신 시스템{A COMMUNICATION SYSTEM CONFIGURED FOR TRANSMITTING SENSOR VALUES FROM N SENSING SOURCES TO A CONTROL UNIT}

본 발명은 N(N은 1보다 큰 정수임) 개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 전송하도록 구성된 통신 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 N(N은 1보다 큰 정수임) 개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 전송하는 방법에 관한 것이다.

자동차용 전자 장치(automotive electronics)에서, ECU(Electronic Control Unit, 전자 제어 장치)는 수송 차량(transport vehicle) 내의 하나 이상의 전기 시스템들 또는 서브시스템들을 제어하는 임의의 내장 시스템(embedded system)이다. ECU의 유형들에는 ECM(Electronic/engine Control Module, 전자/엔진 제어 모듈), PCM(Powertrain Control Module, 파워트레인 제어 모듈), TCM(Transmission Control Module, 변속기 제어 모듈), BCM 또는 EBCM(Brake Control Module, 브레이크 제어 모듈), CCM(Central Control Module, 중앙 제어 모듈), CTM(Central Timing Module, 중앙 타이밍 모듈), GEM(General Electronic Module, 일반 전자 모듈), BCM(Body Control Module, 차체 제어 모듈), SCM(Suspension Control Module, 서스펜션 제어 모듈), 제어 유닛, 또는 제어 모듈이 포함된다. 처음에는 ECU에서 각 센서가 자체 입력부를 가지고 있었다. 센서들의 수가 증가함에 따라, ECU의 입력부들의 수도 역시 증가해야 한다. ECU에서 센서의 입력부들 수를 줄이기 위해, 직렬 링크를 통해 다수의 센서들의 값들을 전송하는 센서가 개발되었다. 인피니언에서 제조한 TLE4998C3은 SENT(Single Edge Nibble Transmission, SAE J2716에 의해 정의됨), Hall-Cell로부터 도출된 값 및 Hall-Cell의 온도를 기반으로 한 향상된 특징들을 갖는 SPC(Short PWM Code) 프로토콜을 통해 디지털적으로 ECU에 전송할 수 있는 프로그램 가능 Linear Hall Sensor(선형 홀 센서)이다.

SENT는 자동차 산업에서 센서들에 사용되는 최근 개발된 직렬 프로토콜이다. SENT는 이전의 직렬 링크보다 몇 가지 장점들을 보여준다. SENT는 전자기 교란(Electro Magnetic Perturbation)에 영향을 받지 않고 비용 효율적인 고분해능의 센서들을 제공할 수 있게 한다. SENT 센서의 예로는 Melexis 90809 Sensor가 있다. 이 센서는 12 비트 분해능으로 상대 압력뿐만 아니라 온도를 측정한다. 이것은 MEMS, 아날로그 프런트 엔드 회로(analog front end circuitry), 16 비트 마이크로콘트롤러, 아날로그 백 엔드 회로 및 전압 레귤레이터들을 구비하는 완전 통합형 IC(fully integrated IC)이다.

조합된 SENT 출력부를 갖는 다수의 센서들은 ECU 입력부들을 더 적게 하여 배선 비용을 감소시킬 수 있다. 이러한 센서들은 통상적으로 전자 회로에 의해 내부적으로 다음의 기능들, 즉 센서 신호의 온도 보상; 캘리브레이션(calibration); 내부 결함 검출(internal fault detecting); 및 센서(들)로부터 조건부 측정 신호로의 전기 신호(들)의 변환 중 적어도 하나를 수행한다. 이 기능들의 구현은 사용자에 의해 좌우되는 요청들에 의존할 수 있다. 원하는 기능들 및 애플리케이션별 센서들의 조합으로 구성된 새로운 ASIC을 만드는 것은 경제적으로 매력적이지 않다.

본 발명의 목적은 N 개의 감지원들의 센서 값들을 제어 유닛으로 전송하도록 구성되며, 제어 유닛에 센서 값들을 송신하는 공지된 통신 방법들 중 적어도 하나의 단점을 극복하는 통신 시스템을 제공하는 것이다. 본 기술은 감지 소자(들) 및 특정 조절 전자 장치(specific contioning electronics)가 제공되는 몇몇 센서 배열체들 및 센서 유닛들을 조합할 수 있게 하여, 몇몇 배열체들 및 센서 유닛들이 측정 및 선택적으로 조절한 값들을 제어 유닛의 하나의 입력부만을 사용하여 제어 유닛에 공급할 수 있게 한다. 본 출원에 따른 감지원(sensing source)은 하나 이상의 물리량들을 측정하도록 구성된 하나 이상의 감지 소자들을 포함하는 전자 회로이다.

본 기술에 따른 통신 시스템에서, 상기 시스템은 제 1 센서 인터페이스 디바이스 SID_1 및 Y-1 개의 중간 센서 인터페이스 디바이스를 포함하며, 여기서 Y는 1보다 큰 정수이다. 제 1 센서 인터페이스는 M 개의 감지원들을 샘플링하여 M 개의 감지원들에 관련된 M 개의 센서 값들을 획득하도록 구성되며, 여기서 M은 0보다 큰 정수이다. 제 1 센서 인터페이스 디바이스는 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여 제 1 센서 인터페이스 디바이스의 출력부에서 M 개의 센서 값들을 송신하도록 더 구성된다. 각각의 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 P_i 개의 감지원들을 P_i 개의 감지원들에 관련된 센서 값들로 샘플링하도록 구성되며, 여기서 P_i는 0보다 크고 2≤i≤Y인 정수이다. 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여 Q_i 개의 감지원들에 관련된 데이터 값들을 포함하는 제 1 데이터 그룹들을 입력부에서 수신하도록 구성되며, 여기서 Q_i는 0보다 큰 정수이다. 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여, P_i 개의 감지원들에 관련된 데이터 값들 및 Q_i 개의 감지원들에 관련된 데이터 값들을 포함하는 제 2 데이터 그룹을 출력부를 통해 송신하도록 더 구성된다. 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_2의 입력부는 센서 인터페이스 디바이스 SID_1의 출력부에 연결되며, i> 2 인 경우, 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i의 입력부는 센서 인터페이스 디바이스 SID_i-1의 출력부에 연결된다. 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_Y의 출력부는 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여, 제 3 데이터 그룹들을 제어 유닛의 입력부에 송신하도록 구성되며, 제 3 데이터 그룹은 센서 인터페이스 디바이스 SID_Y의 P_Y 개의 감지원들에 관련된 센서 값들 및 SID_Y-1로부터 수신된 Q_Y 개의 감지원들에 관련된 데이터 값들을 포함하며, 여기서, P_Y + Q_Y = N이다.

이러한 특징들은 각각의 센서가 센서들의 자율 센서 데이터를 ECU의 방향으로 전송하는 센서들의 체인을 사용 가능하게 한다. 이는 송신기에서 동기화 회로 및 핸드쉐이킹(handshaking) 회로가 필요없기 때문에, 송신기의 복잡성을 감소시킨다. 게다가, 센서들을 동일 클럭 주파수로 작동시킬 필요가 없다. 둘째로, 센서들의 체인에서 센서들의 모든 값을 수신하기 위해서는 ECU에서 단지 하나의 입력부만이 필요하다. 게다가, 이러한 특징들은 센서들로부터 ECU로의 배선 비용을 줄일 수 있게 하여, 특정 감지원들에 대해 사용자 특정 ASIC들을 생성 가능하게 하며, 여기서 상기 센서 값들은 사용자 특정 알고리즘들에 의해 생성되고 사용자 요구 알고리즘에 의해 얻어진 값을 갖는 소망의 감지원들을 포함하는 센서 시스템을 용이하게 조립한다. 특정 감지원 및 알고리즘을 가진 하나의 ASIC이 다른 감지원 및/또는 알고리즘을 갖는 다른 ASIC으로 교체될 때에 체인의 새로운 ASIC을 개발할 필요가 없다. 센서들용 애플리케이션들은 온도 센서; 또는 압력 및 온도와 같은 결합 센서일 수 있다. 이러한 센서의 대표적인 애플리케이션은 가솔린 입자 필터(Gasoline Particle Filter)이다.

일 실시예에서, 통신 시스템은 이하과 같은 방식으로 기능한다. 체인의 제 1 센서는 자신의 감지원(들)을 샘플링하고, 감지원(들)의 값(들)을 체인의 제 2 센서에 제공한다. 제 2 센서는 제 1 센서의 감지원(들)의 값(들)을 수신하고, 그 자신의 감지원들을 샘플링하여 대응하는 값들을 획득한다. 다음으로 체인의 마지막 센서가 아닐 때에는, 제 1 센서로부터 수신한 대응하는 감지원들의 값들 및 그 자신의 감지원들의 값들을 체인의 후속 센서로 송신한다. 체인의 마지막 센서는 체인의 모든 센서들의 모든 감지원들에 관련된 값들을 ECU의 입력부에 송신한다.

일 실시예에서, 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 Q_i 개의 감지원들 각각에 대한 제 1 데이터 그룹들의 데이터 값들로부터 결정하도록 더 구성된다. 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 또한 대응하는 감지원과 연관된 메모리 위치에 저장될 저장 값을 결정할 수 있다. 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 제 2 데이터 그룹의 대응하는 감지원과 연관된 메모리 위치로부터 저장 값을 송신하도록 더 구성된다. 통상적으로, 센서 인터페이스 디바이스의 입력부에서의 감지원의 데이터 값들의 데이터 레이트는 센서 인터페이스 디바이스의 출력부에서의 상기 감지원에 대한 데이터 값들의 데이터 레이트보다 높다. 이러한 특징들은 중간 센서 인터페이스 디바이스의 입력부에서 수신된 감지원의 모든 데이터 값들을 사용하여, 센서 인터페이스 디바이스의 출력부에서의 송신에 적합한 저장 값들을 알고리즘으로 결정할 수 있게 한다. 다른 실시예에서, Q_i 개의 감지원들 중 하나와 연관된 저장 위치의 저장 값은, Q_i 개의 감지원들 중 상기 하나의 감지원과 연관된 상기 저장 위치로부터의 저장 값의 송신 후에, 리트리브된(retrieved) 상기 Q_i 개의 감지원들 중 상기 하나의 감지원에 관련된 데이터 값들의 평균 값, 최대 값, 최소 값, 최초 값, 최후 값 중 하나이다.

일 실시예에서, 상기 중간 센서 인터페이스 디바이스는 P_i 개의 감지원들 및 Q_i 개의 감지원들 중 적어도 하나의 감지원에 관련된 둘 이상의 데이터 값들을 제 2 데이터 그룹으로 송신하도록 더 구성된다. 이 기능을 통해 상이한 데이터 레이트들로 감지원들의 데이터 값들을 ECU로 송신할 수 있게 된다. 이는 통신 시스템이, 예를 들어, 빠르게 변화하는 압력 값 및 천천히 변화하는 온도 값을 ECU에 송신해야 하는 경우에 유리하다.

일 실시예에서, 제 2 데이터 그룹들은 P_i 개의 감지원들 및 Q_i 개의 감지원들에 관련된 P_i + Q_i 개의 데이터 값들을 포함한다. 바람직한 실시예에서는, 상기 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는, Q_i 개의 감지원들에 관련된 Q_i 개의 센서 값들보다 전에 P_i 개의 감지원들에 관련된 P_i 개의 데이터 값들을 제 2 데이터 그룹으로 송신하도록 구성된다. 이러한 기능들을 통해 센서 인터페이스 디바이스에서 설정들 및/또는 알고리즘들을 변경할 필요없이 센서 인터페이스 디바이스의 체인의 순서 및/또는 길이를 변경할 수 있다. ECU만이 자신의 입력부에서 수신된 데이터 그룹들에서 감지원들의 데이터 값들의 순서를 알도록 적용되어야 한다. 또한, 이러한 특징들은 센서의 체인 이전에 감지원들의 수신된 값들을 일시적으로 저장하고, 자신의 값들과 함께 저장된 값들을 ECU의 방향으로 공급하는 덜 복잡한 회로를 필요로 하는 구현예를 제공한다.

일 실시예에서, 초당(per second), Q_i 개의 감지원에 관련된 수신된 그룹들의 Q_i 개의 센서 값들의 수는 송신된 그룹의 P_i + Q_i 개의 센서 값들의 수보다 많다. 이 기능을 통해 감지원의 샘플링 시간과 ECU에서의 대응하는 값의 수신 사이의 지연 시간을 줄일 수 있게 된다.

일 실시예에서, 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 센서 인터페이스 디바이스 SID_i의 입력부에서 수신된 신호의 Q_i 개의 감지원들에 관련된 센서 값들의 수 Q_i를 도출하도록 구성된 검출기를 더 포함하며; 또한 중간 센서 인터페이스 디바이스는 도출된 센서 값들의 수 Q_i에 응답하여, 대응하는 P_i 개의 감지원들 및 Q_i 개의 감지원들에 대응하는 송신된 센서 값들의 수를 적용하도록 더 구성된다. 이 기능들은 출력부에서의 그룹들의 값들 수를, 자신의 입력부에서 수신된 그룹들의 값들 수에, 그 입력부에서 수신된 그룹들의 값들 수에 대응하는 수를 더한 수로 자동적으로 적용하는 중간 센서 인터페이스를 제공한다. 결과적으로, 설계시에, 체인에서보다 이전에 센서 인터페이스 디바이스들의 ECU로 송신될 감지원들의 수가 증가되어야 한다면, 현재의 중간 센서 인터페이스 디바이스를, 증가된 수의 값들을 포워딩(forwarding)하게 하는 다른 중간 센서 인터페이스로 교체할 필요가 없다. 단, 증가된 개수의 값들을 정확하게 수신하기 위해서는 ECU를 재프로그래밍(reprogram)해야 한다.

일 실시예에서, 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i의 P_i 개의 감지원들 중 하나의 감지원은 센서 인터페이스 디바이스 SID_i의 센서 입력부에 연결되거나, 또는 센서 인터페이스 디바이스 SID_i에 내장된다. 이 기능을 통해, 설계자는 특정 애플리케이션을 위한 원하는 구현법을 선택할 수 있다.

일 실시예에서, 비동기식 단방향 프로토콜은 SENT-프로토콜이다. 이 프로토콜은 다른 가능한 비동기식 단방향 프로토콜, 예를 들어 RS422 표준에 준거한 프로토콜보다도, 자동차 응용예들에서 특히 유리하다.

제 2 양태에서, 감지 디바이스들의 체인을 생성 가능하게 하는 감지 디바이스를 제공하며, 체인의 마지막 감지 디바이스만이 센서 값들을 ECU에 직접 제공한다. 체인의 생성 후에, ECU는 감지원들의 값들이 ECU로 송신되는 순서만 알아야 한다.

또 다른 실시예에서는, N 개의 감지원들로부터 비동기식 단방향 인터페이스를 통해 제어 유닛으로 센서 값들을 송신하는 방법을 제공한다. 또 다른 실시예는 N(N은 1보다 큰 정수임) 개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 송신하기 위한 통신 시스템에 관한 것으로, 상기 통신 시스템은, M(M은 0보다 큰 정수임) 개의 감지원들을 샘플링하여 M 개의 감지원들에 관련된 M 개의 센서 값들을 획득하고 자신의 출력부에서 M 개의 감지원들에 관련된 M 개의 센서 값들을 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여 송신하기 위한 제 1 센서 인터페이스 디바이스 SID_1; Y-1 개의 중간 센서 인터페이스 디바이스들 SID_i(Y는 1보다 큰 정수이고, 2 ≤ i ≤Y임); 및 P_i 개의 감지원들을 샘플링하여 P_i(P_i는 0보다 큰 정수임) 개의 감지원들에 관련된 센서 값들을 획득하기 위한 각각의 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i를 포함하며, 여기서 상기 중간 센서 인터페이스 디바이스들 SID_i는 입력부에서, Q_i(Q_i는 0보다 큰 정수임) 개의 감지원들에 관련된 데이터 값들을 포함하는 제 1 데이터 그룹들을 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여 수신하고; 상기 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 출력을 통해, P_i 개의 감지원들에 관련된 센서 값들 및 Q_i 개의 감지원들에 관련된 데이터 값을 포함하는 제 2 데이터 그룹들을 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여 전송하고; 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_2의 입력부는 센서 인터페이스 디바이스 SID_1의 출력부에 연결되고, i > 2 인 경우, 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i의 입력부는 센서 인터페이스 디바이스 SID_i-1의 출력부에 연결되며, 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_Y의 출력부는 제 3 데이터 그룹들을 송신하며, 각각의 제 3 데이터 그룹은 센서 인터페이스 디바이스 SID_Y의 P_Y 개의 감지원들에 관련된 센서 값들 및 Q_Y 개의 감지원들에 관련된 데이터 값을 포함하고, 상기 제 3 데이터 그룹들은 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여 제어 유닛의 입력부에서 송신되고, 여기서 P_Y + Q_Y = N이다. 또 다른 실시예는 센서 인터페이스 디바이스; 및 P 개의 감지원들을 포함하는 감지 디바이스에 관한 것으로, 여기서, P ≥ 1이고; 센서 인터페이스 디바이스는 P 개의 감지원들을 샘플링하여, P 개의 감지원들에 관련된 P 개의 센서 값을 획득하고; 센서 인터페이스 디바이스는 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여 P 개의 감지원들에 관련된 P 센서 값을 감지 인터페이스 디바이스의 출력에서 송신하고; 상기 감지 인터페이스 디바이스는 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여 Q 개의 감지원들에 관련된 Q 개의 센서 값들을 수신하도록 구성된 입력부을 포함하며, Q는 0보다 큰 정수이다. 또 다른 실시예는 N(N은 1보다 큰 정수임) 개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 송신하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 센서 인터페이스 디바이스 SID_1이 M(M은 0보다 큰 정수임) 개의 감지원들을 샘플링하여, M 개의 감지원들에 관련된 M 개의 센서 값들을 획득하는 것; 센서 인터페이스 디바이스 SID_1이, M 개의 감지원들에 관련된 M 개의 센서 값들을 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_2로 송신하는 것; 중간 센서 인터페이스 디바이스들 SID_i가, P_i(P_i는 0보다 큰 정수임) 개의 감지원들을 샘플링하여, P_i 개의 감지원들에 관련된 센서 값들을 획득하기 위는 것 - 2 ≤ i ≤Y이고 Y ≥ 2임 - ; 센서 인터페이스 디바이스 SID_i가, 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여, 입력부에서, Q_1(Q_i는 0보다 큰 정수임) 개의 감지원들에 관련된 데이터 값들을 포함하는 제 1 데이터 그룹들을 센서 인터페이스 디바이스 SID_i-1로부터 수신하는 것; 센서 인터페이스 디바이스 SID_i가, P_i 개의 감지원들에 관련된 센서 값들 및 Q_i 개의 감지원들에 관련된 데이터 값들을 포함하는 제 2 데이터 그룹들을 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여 출력부에서 송신하는 것; 및 제어 유닛이, 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여 센서 인터페이스 디바이스 SID_Y에 의해 송신된 제 2 데이터 그룹을 입력부에서 수신하는 것을 포함하며, 여기서 제 2 데이터 그룹들은 P_Y + Q_Y 감지원들에 관련된 데이터 값들을 포함하며, 여기서 P_Y + Q_Y = N이다.

다른 특징들 및 이점들은, 실시예들의 다양한 특징들을 예를 들어 설명하는 첨부된 도면들과 관련지어진 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

이들 및 다른 양태들, 특성들 및 이점들은 도면을 참조하여 이하의 설명에 기초해서 이하에서 설명될 것이며, 여기서 동일한 참조부호들은 동일하거나 비교 가능한 부분들을 나타낸다.
도 1은 통신 시스템의 일반적인 개념을 개략적으로 도시하고;
도 2는 통신 시스템을 포함하는 제 1 실시예를 개략적으로 도시하고;
도 3은 도 2의 제 1 센서 인터페이스 디바이스 SID_1의 출력 신호를 개략적으로 도시하고;
도 4는 도 2의 제 2 센서 인터페이스 디바이스 SID_2의 출력 신호를 개략적으로 도시하고;
도 5는 도 2의 제 4 센서 인터페이스 디바이스 SID_4의 출력 신호를 개략적으로 도시하고; 그리고
도 6은 통신 시스템을 포함하는 제 2 실시예를 개략적으로 도시한다.

본 명세서에 개시된 기술의 장점들 및 다른 특징들은 본 기술의 대표적인 실시예들을 설명하는 도면과 관련지어진 특정 바람직한 실시예들에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 당업자에게 보다 쉽게 명백해질 것이다.

본 출원에 따른 감지원(sensing source)은 적어도 하나의 물리량을 측정하도록 구성된 적어도 하나의 감지 소자를 포함하는 전자 회로이다. 예를 들어, 감지 배열체(sensing arrangement)는 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge)를 포함할 수 있으며, 휘트스톤 브리지의 레그(leg)에는 감지 소자들로서 2 개의 유사한 변형계(strain gauge)들을 갖는다. 이 감지 배열체는 휘트스톤 브리지의 출력부에서 전압을 측정하여 멤브레인에 작용하는 압력을 계측하는 감지원으로서 사용될 수 있다. 그러나, 이 감지 배열체는 또한, 휘트스톤 브리지를 통과하는 전류를 측정하여 멤브레인의 온도를 계측하는 감지원으로서 사용될 수도 있다. 따라서, 휘트스톤 브리지는 압력과 온도를 각각 나타내는 휘트스톤 브리지의 출력 전압 및 휘트스톤 브리지를 통과하는 전류를 동시에 또는 교대로 감지하는 것에 의해, 2 개의 상이한 감지원들로서 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 감지 배열체는 온도차를 측정하도록 구성된다. 이 실시예에서, 감지 배열체는 2 개의 감지 소자들, 예를 들어 NCT(negative temperature coefficient, 부(負) 온도 계수)를 갖는 서미스터(thermistor)들을 포함한다. 2 개의 감지 소자들 중 하나는 제 1 위치에서 온도를 측정하는 제 1 전자 회로의 일부이다. 2 개의 감지 소자들 중 다른 하나는 제 2 위치에서 온도를 측정하는 제 2 전자 회로의 일부이다. 감지 배열체는 2 개의 감지 온도들 간의 차이를 결정하는 전자 장치들을 더 포함한다. 이 실시예에서, 감지 소자를 갖는 2 개의 감지 회로/유닛들은 하나의 물리량을 측정하는 하나의 감지원을 형성하는 하나의 감지 배열체에서 사용된다.

도 1은 본 출원에 따라, N 개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 전송하도록 구성된 통신 시스템(100)의 일반적인 개념을 개략적으로 도시한다. 통신 시스템은 센서 인터페이스 디바이스들(111, 112)의 체인을 포함한다. 도 1에서, 상기 체인은 2 개의 센서 인터페이스 디바이스들(111, 112)을 포함한다. 센서 인터페이스 디바이스는 물리량을 나타내는 감지원으로부터의 아날로그 신호를 샘플링된 디지털 신호로 변환하도록 구성된 변환 회로를 포함한다. 물리양의 예들로서는 온도, 압력, 힘, 응력, 흐름, 가스 내의 특정 성분들의 농도 및 전도율이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 센서 인터페이스 디바이스는 아날로그 신호로부터 도출된 디지털 신호의 샘플 값들을 감지원으로부터 디지털 프로토콜에 의해 전자 제어 유닛 ECU의 방향에서 또는 전자 제어 유닛 ECU의 방향으로 전송하는 회로를 더 포함한다. 본 출원에서, SENT(Single Edge Nibble Transmission, SAE J2716에 의해 정의됨)-프로토콜은 통신 시스템의 기능을 설명하는데 사용될 것이다. SENT는 비동기식 단방향 프로토콜(asynchronous unidirectional protocol)이다. 이것은 데이터가 제 1 디바이스(송신기)와 제 2 디바이스(수신기) 사이의 유선 통신 링크를 통해 한 방향으로 전송되는 것을 의미한다. 제 1 디바이스는 자율 디지털 데이터(autonomous digital data)를 송신기에 보낸다. 따라서 제 2 디바이스는 제 1 디바이스가 언제 데이터를 보내야 하는지를 알려주는 어떠한 신호도 제 1 디바이스에 보내지 않는다. 게다가, 제 1 디바이스 및 제 2 디바이스는 그들 자신의 클럭 주파수로 구동된다. 따라서, 제 1 디바이스에서의 송신 및 제 2 디바이스에서의 수신에 사용되는 회로의 클럭 주파수들은 동기화되지 않는다. 센서 인터페이스 디바이스의 전자 회로는 적어도 하나의 A/D 컨버터를 포함하며, 이하의 기능들, 즉 센서 신호의 온도 보상, 캘리브레이션, 내부 결함 검출 및 센서(들)로부터의 전기 신호(들)의 조절된 측정 신호로의 변환 중 하나를 선택적으로 포함할 수 있다. 이러한 기능들의 구현법 및 알고리즘들은 종종 특정 클라이언트/제조업체의 요구 사항들에 의존한다.

본 출원에서, SID_1은 상기 체인의 제 1 센서 인터페이스 디바이스를 지칭한다. 본 출원에서의 SID_i는 체인의 제 i 센서 인터페이스 디바이스를 지칭한다. 체인은 Y 센서 인터페이스 디바이스를 포함하며, 여기서 Y는 1보다 큰 정수이다. 체인의 제 1 센서 인터페이스 디바이스 SID_1은 ECU에 연결되지 않는 체인의 종단의 디바이스이다. 2 ≤ i ≤ Y를 유지하는 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 제 1 센서 인터페이스 디바이스 SID_1과 ECU 사이에 위치하므로 중간 센서 인터페이스 디바이스이다. 중간 센서 인터페이스 디바이스는 그 자신에 의해 감지원들의 측정 값에 의해 생성된 출력 신호 센서 데이터 및 자신의 입력부가 다른 센서 인터페이스 디바이스로부터 수신한 센서 데이터를 조합한다. 중간 센서 인터페이스 디바이스는 적어도 하나의 다른 센서 인터페이스 디바이스에 의해 측정된 공지된 수의 감지원들의 센서 값들을 ECU의 방향으로 포워드(forward)한다. 제 1 센서 인터페이스 디바이스 SID_1는 또다른 센서 인터페이스 디바이스로부터의 센서 데이터를 수신하지 않으며, 또다른 센서 인터페이스 디바이스로부터의 센서 데이터를 수신하기 위한 입력부를 필요로 하지 않는다. 그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 센서 인터페이스 디바이스 SID_1은 i > 1인 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i로서 사용하기에 적합한 구성요소일 수 있다. 이 경우, SID_1은 또다른 센서 인터페이스 디바이스에 연결되지 않는 입력부(111A)를 포함한다. 본 출원에서, S_i 또는 Si는 센서 인터페이스 디바이스들의 체인에서의 ith 감지원을 지칭한다.

도 1에서, 제 1 센서 인터페이스 디바이스 SID_1(111)는 M 개의 감지원들 S_1, ..., S_M(101, 102)을 샘플링하여 M 개의 감지원들에 관련된 M 개의 센서 값들을 획득하도록 구성된다. M은 0보다 큰 정수이다. 제 1 센서 인터페이스 디바이스 SID_1은 비동기식 단방향 프로토콜, 예를 들어 SENT를 사용하여 M 개의 감지원들에 관련된 M 개의 센서 값들을 제 1 센서 인터페이스 디바이스(111)의 출력부(111B)에서 송신하도록 더 구성된다. 제 1 센서 인터페이스 SID_1은 M 개의 감지원들 S_1, ..., S_M에 관련된 M 개의 센서 값들을 반복적으로 송신한다. 중간 센서 인터페이스 디바이스인 체인의 제 2 센서 인터페이스 디바이스 SID_2는 링크(115)에 의해 제 1 센서 인터페이스 디바이스 SID_1의 출력부(111B)에 전기적으로 연결된 입력부(112A)를 구비한다. 이 링크를 통해, 제 2 센서 인터페이스 디바이스 SID_2는 M 개의 감지원들 S_1, ..., S_M에 관련된 M 개의 센서 값들을 수신한다. 제 2 센서 인터페이스 디바이스 SID_2는 N-M 개의 감지원들 S_M+1, ..., S_N을 샘플링하여, 제 2 인터페이스 디바이스의 변환 회로에 연결된 N-M 개의 감지원들에 관련된 N-M 개의 센서 값들을 획득하도록 구성된다. 제 2 센서 인터페이스 SID_2는 입력부(112A)를 통해 수신된 M 개의 감지원들 S_1, ..., S_M에 관련된 M 개의 센서 값들 및 상기 감지원들 S_M+1, ..., S_N에 관련된 N-M 개의 센서 값들을 포함하는 N 개의 센서 값들을 출력부(112B)에서 반복적으로 송신한다. 제 2 센서 인터페이스 디바이스 SID_2의 출력부(112B)는 도시되지 않은 ECU 또는 제 3 센서 인터페이스 디바이스 SID_3에 연결될 수 있다. 따라서, 제 2 인터페이스 디바이스는 제 1 센서 인터페이스 디바이스 SID_1에 의해 샘플링된 모든 감지원들의 센서 값들과 함께 자신의 감지원들 중 모든 감지원들의 센서 값들을 반복적으로 송신한다.

본 출원에 따른 통신 시스템은 Y 개의 센서 인터페이스 디바이스들의 체인을 포함한다. 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 SID_1 내지 SID_i의 모든 감지원들에 관련된 센서 값들을 송신한다. SID_i에 의해 샘플링된 감지원들의 수가 P_i이면, SID_i는 P_1 + P_2 + ... + P_i 개의 센서 값들을 반복적으로 송신할 것이다. 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 그 입력부에서 P_1 + P_2 + ... + P_i-1 개의 센서 값들을 반복적으로 수신할 것이다. 마지막 센서 인터페이스 디바이스 SID_Y는 통신 시스템의 모든 감지원들의 센서 값들을 제어 유닛(ECU)에 반복적으로 송신한다.

중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 Q_i 개의 감지원들에 관련된 수신된 Q_i 개의 센서 값들을, 대응하는 Q_i 개의 메모리 위치들에 저장하기 위해 적어도 Q_i 개의 메모리 위치들을 포함한다. 센서 인터페이스에서, 디바이스 SID_i는 전송 전에 Q_i 개의 메모리 위치들로부터 Q_i 개의 센서 값들을 리트리브하도록(retrieving) 더 구성된다. 감지원 S_i의 새로운 센서 값이 중간 센서 인터페이스 디바이스의 입력부에서 수신될 때마다, 감지원 S_i에 관련된 메모리 위치의 센서 값은 새로운 센서 값으로 오버라이트(overwrite)된다.

일 실시예에서, 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 중간 센서 인터페이스 디바이스의 회로에 의해 샘플링된 P_i 개의 감지원들에 관련된 P_i 개의 센서 값들을 먼저 송신하고, 이어서 SID_i-1에 연결된 입력부를 통해 수신된 센서 값들에 관련된 Q_i 개의 센서 값들을 순차적으로(serially) 송신하는 사이클 각각을 송신하도록 구성된다. ECU에 의해 수신될 때 P_i + Q_i 개의 샘플들의 실제 샘플링 시간들 사이의 최대 차이에 대해 P_i 개의 센서 값들의 송신 이전에 Q_i 개의 센서 값들이 송신되는 전술한 실시예보다 이 실시예가 유리하다는 것이 확인되었다.

감지원을 샘플링할 때와 ECU에서 센서 값을 수신할 때 사이의 지연 시간을 최소화하기 위해서는, 각각의 중간 센서 디바이스는 ECU로의 방향으로 연속하여 센서 값을 순차적으로 전송한다. 이 경우, 그 입력부에 수신된 초당 Q_i 개의 감지원들에 관련된 Q_i 개의 센서 값들의 수신 그룹의 수는 그 출력부에서 송신된 P_i 개의 감지원들 및 Q_i 개의 감지원들에 관련된 P_i + Q_i 개의 센서 값들의 그룹들의 수보다 많다.

중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 Q_i 개의 센서 소자들에 관련된 고정 개수인 Q_i 개의 센서 값들을 반복적으로 수신하도록 설계될 수 있다. 이 경우, 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 수신된 센서 값들을 저장하고 저장된 값들을 ECU의 방향으로 포워드하기 위한 Q_i 개의 메모리 위치들을 포함한다. 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i의 대안적 실시예에서는, 상기 디바이스는 센서 인터페이스 디바이스 SID_i의 입력부에서 수신된 신호로부터 Q_i 개의 감지원들에 관련된 센서 값들의 개수 Q_i를 도출하도록 구성된 검출기를 포함한다. 중간 센서 인터페이스 디바이스는 도출된 개수 Q_i에 응답하여, 대응하는 감지원들의 반복 송신된 센서 값들의 개수 Q_i를 적용시키도록 더 구성된다. 이 실시예에서, SID_i는 비동기식 단방향 인터페이스에 의해 반복적으로 송신될 수 있는 상이한 감지원들의 센서 값들의 최대 수를 저장할 수 있을 만큼 큰, 상이한 감지원들의 센서 값들을 저장하기 위한 다수의 메모리 위치들을 포함한다. SENT 프로토콜을 사용하여 후술하는 구현예의 경우, 최대 수는 16이다. 사용시에, Q_i 개의 상이한 감지원들의 Q_i 개의 센서 값들이 그 입력부에서 반복적으로 수신되는 것을 검출기가 검출할 때에는, 단지 Q_i 개의 메모리 위치들만이 사용된다. 체인의 센서 인터페이스 디바이스가 체인의 마지막 중간 센서 인터페이스 디바이스가 아닐 때에는, ECU로 전송될 상이한 개수의 감지원들을 샘플링하는 센서 인터페이스 디바이스로 대체된다. 검출기를 갖는 SID는 반복적으로 수신된 센서 값들의 수의 변화를 검출할 것이고, 이에 대한 응답으로 ECU의 방향으로 포워드되어야 할 센서 값들의 수를 변경할 것이다.

또 다른 실시예에서, 센서 인터페이스 디바이스는 검출기 대신에, 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i의 입력부에서 반복적으로 수신되는 Q_i 개의 상이한 감지원들에 관련된 센서 값들의 개수 Q_i를 나타내는 사용자 프로그래밍 가능 파라미터를 포함한다.

도 2는 통신 시스템을 포함하는 제 1 실시예를 개략적으로 도시한다. 이 실시예에서, 통신 시스템은 4 개의 센서 인터페이스 디바이스 SID_1, SID_2, SID_3 및 SID_4(211, ..., 214)의 체인을 포함한다. 이 예에서는 Y = 4이다. 감지원 S1은 SID_1에 연결되고, 감지원 S2는 SID_2에 연결된다. 감지원 S3은 SID_3에 연결되고, 감지원들 S4, S5는 SID_4에 연결된다. SID_1은 체인의 제 1 센서 인터페이스 디바이스이다. SID_2, ..., SID_4는 중간 센서 인터페이스 디바이스들(212, ..., 214)이며, 각각은 체인의 바로 앞의 센서 인터페이스 디바이스로부터 SENT 프로토콜을 통해 센서 값들을 수신하기 위한 입력부(212A, ..., 214A)를 갖는다. SID_1, SID_2 및 SID_3의 출력부들(211B, ..., 213B)은 센서 값들을 SID_2, SID_3 및 SID_4의 입력부(212A ... 214A)로 반복적으로 전송한다. 체인의 마지막 센서 인터페이스 디바이스 SID_4의 출력부(214B)는 전자 제어 유닛 ECU일 수 있는 중앙 처리 장치(220)에 센서 값들을 반복적으로 전송한다.

도 2의 센서 인터페이스 디바이스들 SID_1, SID_2, SID_3, SID_4는 지지 구조체(230) 상에 함께 배치된다. 지지 구조체(230)의 예들로서는, PCB, 멀티-칩 모듈 또는 멀티-다이 패키지(multi-dies package)가 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 센서 인터페이스 디바이스들은 ASIC(Application Specific Integrated Circuits)의 형태일 수 있다.

도 2의 통신 시스템의 실시예에서, 5 개의 감지원들(201, ..., 205) 중 하나의 감지원 S5(205)만이 지지 구조체 상에 위치된다. 감지원 S5(205)가 SID_4(214)의 ASIC에 내재되는 것이 가능할 수도 있다.

SID_1 및 SID_2가 동일한 하드웨어를 갖는 경우, SID_1에 대해 i = 1, P_1 = 1, Q_1 = 0 및 P_1 + Q_1 = 1을 유지한다.

도 3은 센서 S1의 센서 값들이 SENT 프로토콜을 사용하여 제 1 센서 인터페이스 디바이스 SID_1의 출력부에서 어떻게 송신되는지를 도시한다. SENT 프로토콜은 SENT 메시지를 사용하여 데이터 니블(data Nibble)의 데이터를 전달한다. 각 데이터 니블은 4 비트를 나타낸다. SENT 메시지는 6 데이터 니블로 구성되며 24 비트의 데이터를 전달할 수 있다. 본 예에서, 니블들 3, 4, 5 및 6은 16 비트의 센서 값들을 전달하는데 사용된다. 제 1 데이터 니블인 프레임 컨트롤 및 제 2 데이터 니블인 DCC(Data Consistency Counter)는 단지 하나의 센서 값이 체인의 다음 센서 인터페이스 디바이스 SID_2로 송신되어야 하므로, 사용되지 않아야 한다. SENT 메시지 1을 사용하면, 감지원 S1에 관련된 센서 값 A1이 송신된다. 본 명세서에서, A 다음의 숫자는 시점을 나타낸다. 예를 들어, A1은 t = x를 나타내고, Ai는 t = x + i - 1을 나타낸다. 이하의 표 1은 센서 값이 얻어질 때와 센서 값이 SID_1의 출력부를 통해 전송될 때의 시간 관계를 나타낸다. 예를 들어, 시간 = 10에서, 센서 S1로부터 도출된 센서 값은 A10이다. 다음에 값 A10은 SID_1의 출력부에서 시간 = 1과 시간 = 2 사이의 시간에 송신된다. 1 열은 시간을 나타낸다. 2 열은 대응하는 시각(time instant)에서 S1을 샘플링하여 얻은 센서 S1의 값을 나타낸다. 3 열은 출력부에 제공되는 데이터를 나타낸다. Q_1 = 0이므로, SID_1이 비동기식 단방향 프로토콜을 통해 센서 데이터를 수신하기 위한 입력부를 갖는 센서 인터페이스 디바이스인 경우에 그 입력부을 통해 센서 값들이 수신되지 않는다. 따라서, 센서 S1의 값만이 SID_1의 출력부를 통해 반복적으로 송신된다. 출력부에서의 센서 값들의 그룹은 단지 하나의 센서만의 센서 값들을 포함한다.

전술한 바와 같이, 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 당해 센서 인터페이스 디바이스에 의해 샘플링된 감지원들의 P_i 개의 센서 값들 및 당해 센서 인터페이스 디바이스의 입력부를 통해 반복적으로 수신되는 Q_i 개의 센서 값들에 관련된 P_i + Q_i 개의 센서 값들을 반복적으로 송신한다. P_i + Q_i 개의 센서 값들은 함께 그룹을 형성한다. 신호 값들이 속하는 그룹은 표 1의 마지막 열에 나타내었다. 그룹은 SENT 메시지의 제 2 데이터 니블에 의해 전달되는 값을 포함한다. 이 그룹은 다음 SENT 메시지들 및 이에 따라 센서 값이 함께 P_i + Q_i 개의 센서 값들의 그룹을 형성하는지 나타내는데 사용된다. DCC 값이 이전 SENT 메시지에 대해 변경될 때마다, 예를 들어 표 1에서와 같이 1씩 증가될 때마다, 새로운 그룹의 센서 값들의 시작이 표시된다. DCC의 값이 증가하지 않으면, 이것은 현재 메시지의 센서 데이터가 이전 SENT 메시지와 함께 수신된 센서 데이터로서 동일 그룹에 속한다는 것을 나타낸다. DCC의 값이 2 이상 증가하면, 이는 일부 센서 데이터가 누락되어 후속 센서 값들에 의해 형성된 그룹이 불완전할 수 있다는 표시이다. 본 출원에서, DCC 값은 센서 인터페이스 디바이스에 의해 송신될 센서 값들의 새로운 그룹의 시작시에 1씩 증가된다. SENT 데이터 니블은 4 비트 값을 나타낸다. 따라서, DCC 값을 송신하기 위해서는, 데이터 니블 2는 16 개의 상이한 DCC 값들을 사용할 수 있도록 되어 있다. 본 실시예에서, DCC 값은 주기적으로, 0부터 15까지 실행되고, 다시 0부터 재시작된다. 그러나, 16 개보다 적은 개수의 값을 사용할 수도 있다. 이는 초당 전송 가능한 센서 값들의 수를 늘리는데 유리할 수 있다. SENT 프로토콜에 따르면, 데이터 니블의 시간 길이는 데이터 니블이 나타내는 값에 따라 선형적으로 증가한다.

[표 1]

표 2는 센서 인터페이스 디바이스 SID_2에 관한 것으로, 입력부(212A)에서의 센서 값들의 수신 간의 시간 관계, 센서 S2(202)의 샘플링된 센서 값들 및 7 번째 열에서 SID_2의 출력부(212B)에서의 후속 SENT 메시지들의 데이터를 나타낸다. 표 2의 1 열은 시간을 나타내는 표 1의 1 열에 대응한다. 표 2의 2 열 및 3 열은 표 1의 마지막 두 열과 유사하며, t = x로부터 t = x + 1까지의 기간에 수신된 센서 값 및 대응하는 그룹(= DCC 값)을 나타낸다.

REG 1로 나타낸 4 열에서, 제 1 저장 위치에 저장된 값이 주어진다. 시간 = x(수신 값의 시작 시간)와 시간 = x + 1(수신 후속 값의 시작 시간) 사이의 시간 내에 입력부에서 값을 순차적으로 수신하면, 당해 값은 나중에 한번 저장 위치에서 사용될 수 있다. 따라서, 순차적 수신의 시작이 시간 = 1에서 개시하여 t = 2(감지원의 후속 값의 수신을 시작함) 전에 종료되는 값 A1은 시간 = 2에서, 저장 장치 REG 1에서 사용될 수 있다.

SID_2의 경우, i = 2, P_2 = 1, Q_2 = 1, P_2 + Q_2 = 2를 유지한다. Q_2 = 1이므로, 하나의 저장 위치 REG 1만이 사용된다. P_2 + Q_2 = 2이므로, 센서 인터페이스 디바이스는 센서 S1 및 S2의 값들을 포함하는 그룹을 출력부에서 반복적으로 송신해야 한다. 6 열은 P_2 개의 감지원들과 Q_2 개의 감지원들 중 하나의 감지원에 관련된 센서 값이 송신되도록 선택되었음을 나타낸다. 따라서, SID_2의 출력부에서의 신호는 순차적으로 송신될 2 개의 센서 값들의 그룹들을 포함한다. 감지원 S2로부터의 센서 값이 SID_2에 의해 샘플링되어 Q_2 = 1일 때 보다 이전에 송신되었음을 알 수 있다. 그룹의 상이한 센서 값들은 SID_2의 입력부에서 수신된다.

표 2로부터, SID_2의 입력부에서 수신된 센서 1의 모든 센서 값들이 SID_2의 출력부에서 ECU의 방향으로 포워드되는 것은 아니라는 것을 알 수 있다. 특정 센서 값을 전송해야 할 때, 그 입력부에서 가장 최근에 수신된 센서 값이 송신될 것이다. 본 예에서, 센서 값 A2는 시간 = 2일 때 입력부에서 수신되고 시간 = 3에서 REG 1에 저장된다. 그러나, 센서 값 A3은 시간 = 3에서 수신되고 저장 위치 REG 1의 값 A2를 오버라이트한다. 그 결과, 후속 시간에서, 시간 = 4에서, 저장 위치 REG 1로부터 판독된 값은 A2가 아니라 A3이다.

도 4는 SID_2의 출력부(202B)에서 송신될 수 있는 SENT 메시지들의 일 실시예를 도시한다. 제 1 데이터 니블(프레임 컨트롤)은 그룹의 센서 값의 시퀀스 번호를 나타내는데 사용된다. 그룹 내에서 첫 번째로 송신된 센서 값은 값 0을 포함하고; 그룹 내에서 두 번째로 송신된 센서 값은 값 1을 포함하는 등등이다. SENT 메시지의 데이터 니블은 4 비트 값을 나타내므로, SENT 프로토콜을 사용하면, 그룹은 16 개의 상이한 감지원들에 관련된 16 개의 센서 값들까지 포함할 수 있다. 프레임 컨트롤 값 0(= 0000B)은 그룹의 1 번째 센서 값을 나타내고, 프레임 컨트롤 값 15(= 1111B)는 그룹의 15 번째 값을 나타낸다. 가능한 모든 DCC 값들이 그룹 번호를 나타내는데 사용되는 경우, SID_2의 출력부에서, 프레임 컨트롤의 값과 DCC 니블 값의 32 개의 가능한 조합들은 후속 32 개의 SENT 메시지들로 송신된다.

[표 2]

표 3은 센서 인터페이스 디바이스 SID_3에 관한 것으로, 입력부(213A)에서의 센서 값들의 수신 간의 시간 관계, 센서 S3(203)의 샘플링된 센서 값들 및 8 열에서 SID_3의 출력부(213B)에서의 후속 SENT 메시지들 내의 데이터를 나타낸다. 1 열은 시간을 나타내는 표 1의 1 열에 대응한다. 표 3의 2 열 및 3 열은 표 2의 마지막 두 열과 유사하며, t = x로부터 t = x + 1까지의 기간에 수신된 센서 값 및 대응하는 그룹(= DCC 값)을 나타낸다.

[표 3]

REG 1 및 REG 2로 각각 표시된 4 열 및 5 열에서는 제 1 위치 및 제 2 저장 위치에 저장된 값이 주어진다. 저장 위치 REG 1에는 센서 값들 그룹의 제 1 센서 값이 저장되고, 저장 위치 REG 2에는 센서 값들 그룹의 제 2 센서 값이 저장된다.

SID_3의 경우, i = 3, P_3 = 1, Q_3 = 2, P_3 + Q_3 = 3을 유지한다. Q_3 = 2이므로, 2 개의 저장 위치들 REG 1 및 REG 2가 그룹의 센서 값들을 저장하는데 사용된다. REG 1에는 그룹의 제 1 센서 값이 저장되고, REG2에는 그룹의 제 2 센서 값이 저장된다. P_3 + Q_3 = 3이므로, 센서 인터페이스 디바이스는 센서 S3, S2, S1의 값들을 포함하는 그룹을 그 출력부에서 반복적으로 송신해야 한다. 7 열은 P_3 및 Q_3 감지원들 중 하나의 감지원에 관련된 센서 값이 송신되도록 선택되었다는 것을 나타낸다. 따라서, SID_3의 출력부에서의 신호는 순차적으로 송신될 3 개의 센서 값들의 그룹들을 포함한다. SID_3에 의해 샘플링된 감지원 S3으로부터의 센서 값은 SID_3의 입력부에서 수신된 후속 그룹들에서 Q_3 = 2 개의 상이한 센서 값보다 이전에 송신된다는 것을 알 수 있다.

본 실시예에서, 입력부(203A)에서 수신된 그룹 내의 상이한 감지원들의 센서 값들의 순서는 출력부(203B)에서의 그룹 내의 상이한 감지원들의 순서와 동일하다. 일반적으로 이러한 방식으로, 상이한 감지원들의 센서 값들은 다음의 순서, 즉 처음에 SID_i의 P_i 개의 감지원들의 P_i 개의 값, 다음에 SID_i-1의 P_i-1 개의 감지원들의 P_i-1 개의 값들, 그 다음에 SID_i-2의 P_i-2 개의 감지원들의 P_i-2 개의 값들이 이어지고, 마지막으로 그룹의 센서 값들의 시퀀스가 SID_1의 P_1 개의 감지원들의 P_1 개의 값들로 끝나는 순서로 SID_i의 출력부에서 나온다.

표 4는 센서 인터페이스 디바이스 SID_4에 관한 것으로, 입력부(214A)에서의 센서 값들의 수신 간의 시간 관계, 센서들 S4, S5(204, 205)의 샘플링된 센서 값들 및 10 열에서 SID_4의 출력부(214B)에서의 후속 SENT 메시지들의 데이터를 나타낸다. 표 4의 1 열은 시간을 나타내는 표 1의 1 열에 대응한다. 표 4의 2 열 및 3 열은 표 3의 마지막 두 열들과 유사하며, t = x로부터 t = x + 1까지의 기간에 수신된 센서 값들 및 대응하는 그룹(= DCC 값)을 나타낸다.

[표 4]

REG 1, REG 2, REG 3으로 각각 표시된 4 열, 5 열, 6 열에서는 제 1 저장 위치, 제 2 저장 위치 및 제 3 저장 위치에 저장된 값이 주어진다. 저장 위치 REG 1에는 센서 값들 그룹의 제 1 센서 값이 저장된다. 저장 위치 REG 2에는 센서 값들 그룹의 제 2 센서 값이 저장되는 등등이다.

SID_4의 경우, i = 4, P_4 = 2, Q_4 = 3, P_4 + Q_4 = 5를 유지한다. P_3 + Q_3 = 3이므로, 센서 인터페이스 디바이스 SID_4는 센서 S5, S4, S3, S2, S1의 값들을 포함하는 그룹을 그 출력부에서 반복적으로 송신해야 한다. 8 열은 P_2 개의 감지원들 및 Q_2 개의 감지원들 중 하나의 감지원에 관련된 센서 값이 송신되도록 선택되었다는 것을 나타낸다. 따라서, SID_3의 출력부에서의 신호는 순차적으로 송신될 5 개의 센서 값들의 그룹들을 포함한다. SID_4에 의해 샘플링된 감지원들 S5, S4로부터의 센서 값이 SID_4의 입력부에서 후속 그룹들에서 수신된 3 개의 상이한 감지원들 S3, S2, S1에 관련된 Q_4 = 3 개의 센서 값들보다 이전에 송신된다는 것을 알 수 있다.

도 5는 SID_4의 출력부(214B)로부터 도 1에 도시된 ECU(220)의 입력부(220A)로 송신될 수 있는 SENT 메시지들의 실시예를 도시한다. 제 1 데이터 니블(프레임 컨트롤)은 그룹의 센서 값의 시퀀스 번호를 나타내는데 사용된다. 그룹의 처음 송신된 센서 값은 프레임 컨트롤 값 0을 포함하고, 5 개의 센서 값들의 그룹의 마지막 송신된 센서 값은 프레임 컨트롤 값 4를 포함한다. 모든 가능한 DCC 값들이 그룹 번호를 나타내는데 사용되는 경우, SID_4의 출력부에서, 프레임 컨트롤의 값들 및 DCC 니블의 값의 80 개의 가능한 조합들은 80 개의 후속 SENT 메시지들로 송신된다. 반복적으로 5 개의 후속 SENT 메시지는 5 개의 감지원들 각각에 대한 센서 값을 전달하는 그룹을 형성한다.

상기 표들의 센서 값들의 시퀀스 번호는 샘플링 시간에 대응한다. 센서 인터페이스 디바이스의 출력부에서 센서 값들을 송신하는 순서, 즉 자체 샘플링된 센서 값 이전에 입력부에서 수신된 센서 값들 또는 입력부에서 수신된 센서 값들보다 이전에 자체 샘플링된 센서 값들은 그룹 내의 모든 감지원들의 샘플링 시간과 ECU에서의 수신 사이의 평균 대기 시간(average latency)에 영향을 주지 않는다 것이 확인되었다. 그러나, 센서 인터페이스 디바이스의 입력부에서 센서 값들을 송신하기 전에 센서 인터페이스 디바이스에 의해 샘플링된 감지원들의 센서 값들을 송신하는 것은, 그룹 내의 센서 값들의 샘플링 시간들 간의 차이가, 입력부에서의 센서 값들이 센서 인터페이스 디바이스에 의해 샘플링된 값들보다 이전에 송신될 때보다 적다는 장점을 가진다.

표 4로부터, 제 1 그룹의 5 개의 센서 값들의 샘플링 시간들이 1, 2, 1, 1, 1임을 알 수 있다. 제 2 그룹의 5 개의 센서 값들의 샘플링 시간들은 6, 7, 7, 7, 7이다. 제 3 그룹의 5 개의 센서 값들의 샘플링 시간들은 11, 12, 10, 9, 9이다. 제 4 그룹의 5 개의 센서 값들의 샘플링 시간들은 21, 22, 22, 21, 21이고, 제 5 그룹의 5 개의 센서 값들의 샘플링 시간들은 26, 27, 25, 25, 25이다. 가장 큰 차이점은 표 4에서는 제 3 그룹에서 3(= 12 - 9) 기간이다. 표 4에 주어진 실시예에서, 감지원의 센서 값은 SENT 메시지가 송신될 때마다 생성된다. 이러한 방식으로, 센서 인터페이스 디바이스로부터 ECU로의 대기 시간이 가장 짧다. 그룹의 송신 시작시에만 센서 인터페이스 디바이스의 모든 감지원들의 센서 값을 생성함으로써, 그룹 내의 센서 값들의 평균 대기 시간은 증가하지만, 상기 그룹의 대기 시간의 차이는 감소할 것이다. 예를 들어, 그러면 제 3 그룹의 5 개의 센서 값들의 샘플링 시간들은 11, 11, 10, 9, 9로 되고, 제 5 그룹에 대해서는 그 샘플링 시간들이 26, 26, 25, 25, 25로 될 것이다. 다시 말하면, 감지원 S4의 센서 값에 대한 대기 시간이 하나의 기간 증가하고, 그룹 내의 센서 값들의 샘플링 시간들간의 최대 차이는 일부 경우에는 하나의 기간으로 감소한다. 이 실시예는 실질적으로 동일한 시각에서 그룹의 센서 값들이 얻어지는 것이 ECU의 제어 프로세스에서 중요한 경우에 유리하다.

도 6은 통신 시스템의 제 2 실시예를 개략적으로 도시한다. 통신 시스템은 2 개의 센서 인터페이스 디바이스들(611, 612)의 체인을 포함한다. 제 1 센서 인터페이스 디바이스 SID_61은 2 개의 압력 센서들(601, 602)을 샘플링하도록 구성된다. 제 2 센서 인터페이스 디바이스 SID_62는 3 개의 온도 센서들(603, 604, 605)을 샘플링하도록 구성된다. 제 1 센서 인터페이스 디바이스 SID_61의 출력부는 제 2 센서 인터페이스 디바이스 SID_62의 입력부에 전기적으로 연결된다. 제 2 센서 인터페이스 디바이스 SID_62의 출력부는 ECU(620)의 입력부에 전기적으로 연결된다. 전기 접속부들을 통한 통신의 경우, 비동기식 단방향 프로토콜, 예를 들어 SENT-프로토콜이 사용된다.

표 5는 센서 인터페이스 디바이스 SID_62에 관한 것으로, 그 입력부에서 압력 센서들 S61, S62의 센서 데이터, 온도 센서들 S63, S64, S65의 데이터 값들 및 SID_62의 출력부에서 후속하는 제 2 데이터 그룹의 데이터를 포함하는 후속 제 1 데이터 그룹들의 수신 간의 시간 관계를 나타낸다. 표 5의 1 열은 후속 시각을 나타낸다. 표 5의 2 열 및 3 열은 후속 그룹들의 센서 인터페이스 디바이스 SID_61에 연결된 2 개의 압력 센서들에 관련된 데이터 값들을 나타낸다. 문자 A로 시작하는 값들은 제 1 압력 센서 S61에 관련되는 것이고, 문자 B로 시작하는 값들은 제 2 압력 센서 S62에 관련되는 것이다. 그 값의 숫자는 대응하는 센서 값이 획득된 시각을 나타낸다. 따라서, 표 5의 값 A23은 시각 23에서 얻어진 압력 센서 S61의 데이터 값을 나타낸다. REG 1 및 REG 2로 각각 표시된 4 열 및 5 열에서는 제 1 저장 위치 및 제 2 저장 위치에 저장된 값들이 주어진다. 저장 위치 REG 1에는 제 1 데이터 그룹의 제 1 데이터 값이 저장된다. 저장 위치 REG 2에는 제 1 데이터 그룹의 제 2 데이터 값이 저장된다.

6 열 내지 8 열은 대응하는 시각들에서 온도 센서들 S63, S64 및 S65의 기호 값들을 나타낸다. 9 열은 각각의 시각에서, 송신을 위해 메모리 위치 또는 온도 센서가 판독될 것임을 나타낸다. 마지막으로, 10 열 및 11 열은 데이터 값 및 대응하는 제 2 데이터 그룹 값을 나타낸다.

본 실시예에서, 제 2 데이터 그룹은 5 개의 감지원들 S61-S65에 관련된 15 개의 데이터 값들을 포함한다. 온도는 일반적으로 압력에 비해 상대적으로 느리게 변하는 물리량이기 때문에, 온도 센서 각각으로부터의 데이터 값들의 데이터 레이트(data rate)는 압력 센서 각각으로부터의 데이터 값들의 데이터 레이트보다 작을 수 있다. 각각의 제 2 데이터 그룹은 각각의 압력 센서의 6 개의 데이터 값들 및 각각의 온도 센서의 하나의 데이터 값을 포함한다. 따라서, 압력 센서들의 데이터 레이트는 온도 센서들의 데이터 레이트보다 6 배 높다.

상술한 실시예들에서, 특정 센서에 관련된 레지스터에 저장된 데이터 값은 항상 가장 최근에 수신된 데이터 값으로 오버라이트된다. 센서 인터페이스의 입력부에서의 특정 센서의 데이터 레이트가 출력부에서의 데이터 레이트보다 높을 때, 이는 상기 특정 센서의 일부 데이터 값들을 스킵(skip)하게 된다. 예를 들어 표 5에서, 입력부에서 수신된 데이터 값 A9, A19, A29는 출력부에서 송신을 위해 스킵된다. 대안적 실시예로서, 레지스터에 저장될 데이터 값을 결정하기 위해 다른 함수들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 센서 신호의 피크들의 높이가 중요한 애플리케이션에서, 함수는, 송신을 위해 상기 레지스터로부터 내용을 판독한 후에 특정 센서의 데이터 값들 중 최대 값을, 대응하는 레지스터에 저장하는 것일 수 있다. 이 경우, 데이터 값 A9가 데이터 값 A11보다 높으면, 데이터 값은 데이터 값 A11로 오버라이트되지 않아, 결과적으로 데이터 값 A9는 출력부에서 ECU로 송신된다. 다른 가능한 함수들은, 송신을 위해 메모리 위치로부터 내용을 판독한 후에, 수신된 데이터 값들의 평균 값 또는 최소 값을 도출하는 것에 한정되는 것은 아니다.

[표 5]

프레임 컨트롤 데이터 니블 및 DCC 데이터 니블을 사용하는 것이 필수적이지 않다는 것이 당업자에게 명백할 수 있다. 그룹의 시작을 나타내는 SENT 메시지들의 시퀀스 내의 사전 결정된 위치의 표시로 충분할 것이다. 그룹 번호를 표시하기 위한 센서 값 및 DCC 데이터 니블과 연관된 그룹의 시퀀스 번호의 표시를 위한 프레임 컨트롤 데이터 니블을 사용하는 것은 통신에서의 에러를 검출하는데 유리하다. 예를 들어, SENT 메시지가 센서 인터페이스 디바이스 SID_i의 입력부에서 누락된 경우, 이는 새로 수신된 SENT 메시지의 DCC 값이, 예상된 DCC 값에 대응하지 않을 때 검출될 수 있으며, 여기서 가장 최근에 수신된 DCC 값이 1씩 증가될 수 있다.

또한, 프레임 컨트롤 데이터 니블과 DCC 데이터 니블을 조합함으로써, 256 개의 데이터 값들을 포함하는 그룹을 생성하는 것이 가능하다. 프레임 컨트롤 데이터 니블과 DCC 데이터 니블의 조합에 의해 얻은 값은 데이터 소스에 관련된 어떤 감지원의 표시(indication)이다. ECU는 마지막으로 이 표시치를 사용하여, 데이터 값을 정확하게 처리하는 방법과 위치를 알 수 있어야 한다.

주어진 실시예에서, SENT 메시지들로, 4 개의 데이터 니블들이 센서 값을 송신하는데 사용된다. 이 4 개의 데이터 니블들은 16 비트 센서 값(각 데이터 니블은 4 비트를 나타냄) 또는 12 비트 센서 값(각 데이터 니블은 3 비트를 나타냄)을 송신하는데 사용될 수 있다. 그러나, 하나의 SENT 메시지로 2 개의 8 비트 센서 값을 송신할 수도 있다.

주목해야 할 것은, 주어진 설명에서, 모든 센서 인터페이스 디바이스들이 동시에 SENT 메시지를 송신하기 시작한다는 것이다. 실제로 이것은 각 센서 인터페이스 디바이스가 자체 클럭 주파수에서 실행되는 경우에는 결코 발생하지 않는다. 또한, SENT 메시지의 지속 시간은 전송될 데이터 니블의 값에 의존한다. 값 0을 송신하는 기간은 값 15를 송신하는 시간보다 짧다. 따라서, 초당 송신되는 그룹의 수는 송신된 센서 값들에 따라 달라질 수 있다.

또한, 전술한 예들에서, 센서 인터페이스 디바이스는 가능한 한 빨리 SENT 메시지들를 연속적으로 생성한다. 센서 인터페이스 디바이스는 초당 전송되어야 하는 그룹들의 수를 설정하는 파라미터를 포함할 수 있다. 이 실시예는 통신 시스템의 전력 소비에 대해 유리할 수 있다.

또한, 전술한 예들에서, 센서 인터페이스 디바이스는 새로운 센서 값이 그 감지원으로부터 리트리브될 때마다 송신한다. 바꾸어 말하면, 각각의 감지원들로부터의 새로운 센서 값들의 레이트는 출력 신호의 상기 센서 값들의 송신 레이트보다 같거나 크다. 그러나, 새로운 센서 값의 비율은 출력 신호에서 상기 센서 값의 전송율보다 낮을 수도 있다. 이는 센서 값이 예를 들어 2 개 이상의 후속 제 2 데이터 그룹으로 1번 이상 송신된다는 것을 의미한다. 상기 감지원의 데이터 값들의 송신 레이트보다 낮은 속도 레이트에서 감지원으로부터 데이터 값들을 생성하는 이 특징은 온도 또는 대기압과 같은 천천히 변하는 물리량을 ECU로 송신하는데 사용될 수 있다.

본 출원은 센서 값들을 ECU에 송신하기 위한 통신 시스템을 설명한다. 통신 시스템은 ASIC(센서 인터페이스 디바이스)의 체인을 포함한다. 하나 이상의 감지원들이 각 ASIC에 연결된다. ASIC에 연결된 모든 센서들은 상기 ASIC에 의해 측정되어, ECU 로의 송신을 위한 센서 값들을 얻는다. 체인의 제 1 ASIC은 체인의 제 2 ASIC의 입력에 공급되는 SENT 스트림을 생성하는 기존의 다중 센서 ASIC으로 작동한다. 제 2 ASIC은 SENT 스트림을 판독하고 디코드할 수 있다. 제 2 ASIC은 또한 그것에 접속된 센서들 측정하고, 제 1 ASIC 및 제 2 ASIC에 연결된 모든 센서들의 센서 값들을 전달하는 하나의 SENT 출력 스트림에 대한 측정 값들을 조합한다. 체인의 마지막 ASIC은 체인의 다른 ASIC에 연결된 모든 센서들의 센서 값들을 전달하는 SENT 스트림을 판독하여 디코드할 수 있으며, ECU로의 송신을 위한 하나의 SENT 출력 스트림에 대해, 이 측정 값들과, 이에 연결된 센서들의 측정 값들을 조합할 수 있다.

센서 인터페이스 디바이스는 전용 하드웨어, 소프트웨어 프로그램을 실행하는 프로세싱 유닛, 프로그램 가능 로직, 또는 하드웨어, 소프트웨어 또는 프로그램 가능 로직의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 이러한 하드웨어 및 ECU와 같은 다른 구성요소들은 대부분의 응용예들에서 특정 용도의 비범용 특정 하드웨어이다. 센서 인터페이스 디바이스는, 예를 들어, 상기 메모리 위치에 대한 수신된 데이터 값들을 수행할 기능 또는 관련된 감지원의 데이터 값들이 제 2 데이터 그룹들 내에 포함되어야 하는 횟수를 설정하도록 각 메모리 위치 또는 샘플링된 감지원에 대한 설정을 포함할 수 있다. 이러한 설정들은 센서 인터페이스 디바이스를 다수의 응용예들에서 사용될 수 있도록 유연하게 할 것이다.

본 발명은 몇몇 실시예들에 관하여 기술되었지만, 본 명세서를 읽고 도면을 연구하면 당업자에게 그 대안물들, 수정물들, 치환물들 및 등가물들이 명백해질 것으로 생각된다. 본 발명은 도시된 실시예들에 한정되지 않는다. 첨부된 청구범위의 범위를 벗어나지 않고 변경이 이루어질 수 있다.

Claims (15)

1. N(N은 1보다 큰 정수임) 개의 감지원(sensing source)들(101, ..., 104)로부터 제어 유닛(120)으로 센서 값들을 전송하도록 구성되는 통신 시스템(100)으로서,
   M(M은 0보다 큰 정수임) 개의 감지원들(101)을 샘플링하여, M 개의 감지원들에 관련된 M 개의 센서 값들을 획득하도록 구성되고, 비동기식 단방향 프로토콜(asynchronous unidirection protocol)을 사용하여 상기 M 개의 감지원들에 관련된 상기 M 개의 센서 값들을 출력부에서 전송하도록 구성된 제 1 센서 인터페이스 디바이스 SID_1(111)를 포함하며,
   상기 통신 시스템은,
   Y-1(Y는 1보다 큰 정수이고 2 ≤ i ≤Y임) 개의 중간 센서 인터페이스 디바이스들 SID_i(112)을 더 포함하며,
   상기 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 P_i(P_i는 0보다 큰 정수임) 개의 감지원들(103, ..., 104)를 샘플링하여, 상기 P_i 개의 감지원들와 관련된 센서 값들을 얻도록 구성되고;
   상기 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 또한 상기 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여 Q_i(Q_i는 0보다 큰 정수임) 개의 감지원들에 관련된 데이터 값들을 포함하는 제 1 데이터 그룹들을 입력부(112A)에서 수신하도록 구성되고;
   상기 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 또한 상기 비동기 단방향 프로토콜을 사용하여 상기 P_i 개의 감지원들에 관련된 센서 값들 및 상기 Q_i 개의 감지원들에 관련된 데이터 값들을 포함하는 제 2 데이터 그룹들을 출력부(112B)를 통해 송신하도록 구성되며;
   중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_2(112)의 입력부(112A)는 센서 인터페이스 디바이스 SID_1(111)의 출력부(111B)에 연결되고, 그리고 i > 2인 경우, 상기 센서 인터페이스 디바이스 SID_i의 입력부는 센서 인터페이스 디바이스 SID_i-1의 출력부에 연결되며;
   상기 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_Y(112)의 출력부(112B)는 제 3 데이터 그룹들을 송신하도록 구성되고, 제 3 데이터 그룹은 상기 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_Y(112)의 P_Y 개의 감지원들에 관련된 센서 값들 및 상기 제어 유닛의 입력부(120A)로의 Q_Y 개의 감지원들에 관련된 데이터 값들을 포함하며, P_Y + Q_Y = N인 것인, N개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 전송하도록 구성되는 통신 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 또한, 각각의 상기 Q_i 개의 감지원들에 대한 제 1 데이터 그룹들의 데이터 값들으로부터, 대응하는 감지원과 연관된 메모리 위치에 저장될 저장 값을 결정하도록 구성되고, 상기 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 또한, 제 2 데이터 그룹의 대응하는 감지원과 연관된 메모리 위치로부터 상기 저장 값을 송신하도록 구성되는 것인, N개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 전송하도록 구성되는 통신 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 Q_i 개의 감지원들 중 하나와 연관된 저장 위치에서의 상기 저장 값은, 상기 Q_i 개의 감지원들 중 하나와 연관된 상기 저장 위치로부터의 상기 저장 값의 송신 후에, 상기 제 1 데이터 그룹들로부터 리트리브된(retrieved) 상기 Q_i 개의 감지원들 중 하나에 관련된 상기 데이터 값들의 평균 값, 최대 값, 최소 값, 최초 값, 최후 값 중 하나인 것인, N개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 전송하도록 구성되는 통신 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중간 센서 인터페이스 디바이스는 또한, 상기 P_i 개의 감지원들 및 상기 Q_i 개의 감지원들 중 적어도 하나에 관련된 둘 이상의 데이터 값들을 제 2 데이터 그룹으로 송신하도록 구성되는 것인, N개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 전송하도록 구성되는 통신 시스템.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 2 데이터 그룹들은 상기 P_i 개의 감지원들 및 상기 Q_i 개의 감지원들에 관련된 P_i + Q_i 개의 데이터 값들을 포함하는 것인, N개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 전송하도록 구성되는 통신 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 상기 Q_i 개의 감지원들에 관련된 상기 Q_i 개의 센서 값들보다 이전에 상기 P_i 개의 감지원들에 관련된 상기 P_i 개의 데이터 값들을 제 2 데이터 그룹으로 송신하도록 구성되는 것인, N개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 전송하도록 구성되는 통신 시스템.
7. 제5항에 있어서,
   상기 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 센서 인터페이스 디바이스 SID_i의 입력부에서 수신된 신호로부터 Q_i 개의 감지원들에 관련된 센서 값들의 수 Q_i를 도출하도록 구성된 검출기를 더 포함하며; 상기 중간 센서 인터페이스 디바이스는 또한, 상기 도출된 수 Q_i에 응답하여, 대응하는 감지원들의 송신된 센서 값들의 수를 적용하도록 구성되는 것인, N개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 전송하도록 구성되는 통신 시스템.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i의 P_i 개의 감지원들 중의 감지원은 상기 센서 인터페이스 디바이스 SID_i의 센서 입력부에 연결되거나, 상기 센서 인터페이스 디바이스 SID_i에 내재되는 것인, N개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 전송하도록 구성되는 통신 시스템.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 비동기식 단방향 프로토콜은 SENT-프로토콜인 것인, N개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 전송하도록 구성되는 통신 시스템.
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i는 ASIC으로 구현되는 것인, N개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 전송하도록 구성되는 통신 시스템.
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 인터페이스 디바이스(111) 및 중간 센서 인터페이스 디바이스(112)는 하나의 전기적 구성요소(130)로 결합되는 것인, N개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 전송하도록 구성되는 통신 시스템.
12. 센서 인터페이스 디바이스 및 P(P≥1임) 개의 감지원들을 포함하는 감지 디바이스(sensing device)로서,
    상기 센서 인터페이스 디바이스는 상기 P 개의 감지원들을 샘플링하여 상기 P 개의 감지원들에 관련된 P 개의 감지 값들을 획득하고, 상기 센서 인터페이스 디바이스는 또한, 비동기 단방향 프로토콜을 사용하여 상기 P 개의 감지원들에 관련된 P 개의 센서 값들을 상기 센서 인터페이스 디바이스의 출력부에서 송신하도록 구성되며,
    상기 센서 인터페이스 디바이스는 상기 비동기 단방향 프로토콜을 사용하여 Q (Q는 0보다 큰 정수임) 개의 감지원들에 관련된 Q 개의 센서 값들을 수신하도록 구성되는 입력부를 더 포함하며,
    상기 센서 인터페이스 디바이스는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 중간 센서 인터페이스 디바이스의 모든 기술적 특징들을 더 포함하는 것인, 감지 다비이스.
13. N(N은 1보다 큰 정수임) 개의 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 송신하는 방법으로서,
    센서 인터페이스 디바이스 SID_1이, M(M은 0보다 큰 정수) 개의 감지원들을 샘플링하여 상기 M 개의 감지원들에 관련된 M 개의 센서 값들을 획득하는 단계;
    센서 인터페이스 디바이스 SID_1이, 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여, 상기 M 개의 감지원들에 관련된 상기 M 개의 센서 값들을 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_2로 송신하는 단계;
    중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i가 P_i(P_i는 0보다 큰 정수이고, 2 ≤ i ≤Y 및 Y ≥ 2임) 개의 감지원들을 샘플링하여, 상기 P_i 개의 감지원들에 관련된 센서 값들을 획득하는 단계;
    센서 인터페이스 디바이스 SID_i가, 상기 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여, Q_i 개의 감지원들에 관련된 데이터 값들을 포함하는 제 1 데이터 그룹들을 입력부에서 센서 인터페이스 디바이스 SID_i-1로부터 수신하는 단계;
    센서 인터페이스 디바이스 SID_i가, 상기 비동기식 단방향 프로토콜을 사용하여, 상기 P_i 개의 감지원들에 관련된 센서 값들 및 상기 Q_i 개의 감지원들에 관련된 데이터 값들을 포함하는 제 2 데이터 그룹들을 출력부에서 송신하는 단계; 및
    상기 제어 유닛이, 상기 비동기 단방향 프로토콜을 사용하여, 센서 인터페이스 디바이스 SID_Y에 의해 송신된 제 2 데이터 그룹들을 입력부에서 수신하는 단계
    를 포함하며,
    상기 제 2 데이터 그룹들은 P_Y + Q_Y 개의 감지원들에 관련된 데이터 값들을 포함하며, P_Y + Q_Y = N인 것인, 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 송신하는 방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 중간 센서 인터페이스 디바이스 SID_i가,
    각각의 상기 Q_i 개의 감지원들에 대한 제 1 데이터 그룹들의 상기 데이터 값들으로부터 저장 값을 결정하는 단계;
    대응하는 감지원과 연관된 메모리 위치에 상기 저장 값을 저장하는 단계; 및
    제 2 데이터 그룹의 대응하는 감지원과 연관된 메모리 위치로부터 상기 저장 값을 송신하는 단계
    를 더 포함하는, 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 송신하는 방법.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 비동기식 단방향 프로토콜은 SENT-프로토콜인 것인, 감지원들로부터 제어 유닛으로 센서 값들을 송신하는 방법.

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