KR20240104615A - Ethercat based slave device and sensor data processing method using the same - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 이더캣(EtherCAT) 기반 슬레이브 장치는 대상체에 결합된 가속도 센서 또는 자이로 센서로부터 수집된 센서 데이터를 수신하여 데이터 버퍼에 저장하는 센서 데이터 처리부; 및 이더캣 통신을 위한 기준 클럭 신호에 동기하여 상기 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치로 전송하는 이더캣 통신 처리부를 포함한다.An EtherCAT-based slave device according to the present invention includes a sensor data processor that receives sensor data collected from an acceleration sensor or gyro sensor coupled to an object and stores it in a data buffer; And an EtherCAT communication processing unit that transmits the sensor data to the EtherCAT master device in synchronization with a reference clock signal for EtherCAT communication.

Description

이더캣 기반 슬레이브 장치 및 이를 이용한 센서 데이터 처리 방법{ETHERCAT BASED SLAVE DEVICE AND SENSOR DATA PROCESSING METHOD USING THE SAME }EtherCAT-based slave device and sensor data processing method using the same {ETHERCAT BASED SLAVE DEVICE AND SENSOR DATA PROCESSING METHOD USING THE SAME }

본 발명은 이더캣 기반 슬레이브 장치 및 이를 이용한 센서 데이터 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an EtherCAT-based slave device and a sensor data processing method using the same.

이더캣(EtherCAT)은 산업용 이더넷 기술의 일종으로, 이더넷 표준인 IEEE 802.3에 정의된 프레임과 물리적(Physical) 계층을 사용하는 통신 방식을 의미한다. 이더캣은 기존 이더넷의 복잡한 7계층 중 하나만을 사용하고, DMA (Direct Memory Access) 방식을 활용함에 따라, 고성능이면서 저비용인, 사용하기 쉬운 통신 방식으로 알려져 있다. 이더캣은 중앙 집중 시스템 및 분산 시스템 구조 모두에 적합하며, 마스터-슬레이브, 마스터-마스터, 슬레이브-슬레이브 통신을 지원한다.EtherCAT is a type of industrial Ethernet technology and refers to a communication method that uses the frame and physical layer defined in IEEE 802.3, the Ethernet standard. EtherCAT is known as a high-performance, low-cost, and easy-to-use communication method as it uses only one of the seven complicated layers of existing Ethernet and utilizes the DMA (Direct Memory Access) method. EtherCAT is suitable for both centralized and distributed system structures and supports master-slave, master-master, and slave-slave communications.

한편, 로봇 시스템이나 다양한 스테이지 장비의 상태를 모니터링하고, 진동을 최소화하기 위하여 자이로 센서나 가속도 센서등이 필수적으로 필요하다. 종래의 경우 아날로그 방식의 센서 또는 MEMS 방식의 센서등이 사용되고 있으나, 자이로 센서나 가속도 센서의 데이터를 신속하고 효율적으로 처리하기 위한 방법이 필요하다. Meanwhile, a gyro sensor or acceleration sensor is essential to monitor the status of the robot system or various stage equipment and minimize vibration. Conventionally, analog-type sensors or MEMS-type sensors are used, but a method is needed to quickly and efficiently process data from gyro sensors or acceleration sensors.

이에, 본 발명에서는 이더캣 통신에 기반하여 센서 데이터를 처리할 수 있는 이더캣 기반 슬레이브 장치를 새롭게 제안하고자 한다.Accordingly, the present invention seeks to propose a new EtherCAT-based slave device that can process sensor data based on EtherCAT communication.

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본원은 신속하게 가속도 센서 또는 자이로 센서의 센서 데이터를 이더캣 통신을 통해 처리할 수 있는 이더캣 기반 슬레이브 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the purpose of this application is to provide an EtherCAT-based slave device that can quickly process sensor data from an acceleration sensor or gyro sensor through EtherCAT communication.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical challenges that this embodiment aims to achieve are not limited to the technical challenges described above, and other technical challenges may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 이더캣(EtherCAT) 기반 슬레이브 장치는, 대상체에 결합된 가속도 센서 또는 자이로 센서로부터 수집된 센서 데이터를 수신하여 데이터 버퍼에 저장하는 센서 데이터 처리부; 및 이더캣 통신을 위한 기준 클럭 신호에 동기하여 상기 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치로 전송하는 이더캣 통신 처리부를 포함한다.As a technical means for achieving the above-mentioned technical problem, the EtherCAT-based slave device according to the first aspect of the present application receives sensor data collected from an acceleration sensor or gyro sensor coupled to an object and stores it in a data buffer. a sensor data processing unit; And an EtherCAT communication processing unit that transmits the sensor data to the EtherCAT master device in synchronization with a reference clock signal for EtherCAT communication.

또한, 본원의 제2 측면에 따른 이더캣(EtherCAT) 기반 슬레이브 장치의 센서 데이터 처리 방법은, 대상체에 결합된 가속도 센서 또는 자이로 센서로부터 센서 데이터를 수신하는 단계; 및 이더캣 통신을 위한 기준 클럭 신호에 동기하여 데이터 버퍼에 저장된 상기 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치로 전송하는 단계를 포함한다.In addition, a sensor data processing method of an EtherCAT-based slave device according to a second aspect of the present application includes receiving sensor data from an acceleration sensor or gyro sensor coupled to an object; And transmitting the sensor data stored in the data buffer to the EtherCAT master device in synchronization with the reference clock signal for EtherCAT communication.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 이더캣 통신 프로토콜을 활용하여 가속도 센서 또는 자이로 센서의 센서 데이터를 수집하고, 이를 기반으로 대상 장치의 동작을 실시간으로 제어할 수 있다.According to the above-described means of solving the problem of the present application, sensor data from an acceleration sensor or a gyro sensor can be collected using the EtherCAT communication protocol, and the operation of the target device can be controlled in real time based on this.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이더캣 기반 센서 데이터 처리 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이더캣 슬레이브 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 데이터 처리 방법을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 데이터 처리 방법이 PDO 프로토콜에 따라 데이터를 전송하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 데이터 처리 방법이 SDO 프로토콜에 따라 데이터를 전송하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 데이터 처리 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.Figure 1 is a diagram illustrating an EtherCAT-based sensor data processing system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of an EtherCAT slave device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flowchart showing a sensor data processing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart showing a process in which the sensor data processing method according to an embodiment of the present invention transmits data according to the PDO protocol.
Figure 5 is a flowchart showing a process in which the sensor data processing method according to an embodiment of the present invention transmits data according to the SDO protocol.
6 and 7 are timing diagrams for explaining a sensor data processing method according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present application will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement them. However, the present application may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present application in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only the case where it is “directly connected,” but also the case where it is “electrically connected” with another element in between. do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification of the present application, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only the case where the member is in contact with the other member, but also the case where another member exists between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.Throughout the specification of the present application, when a part "includes" a certain element, this means that it may further include other elements rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary. As used throughout the specification, the terms “about,” “substantially,” and the like are used to mean at or close to a numerical value when manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are given, and are used to convey the understanding of the present application. Precise or absolute figures are used to assist in preventing unscrupulous infringers from taking unfair advantage of stated disclosures. As used throughout the specification, the terms “step of” or “step of” do not mean “step for.”

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이더캣 기반 센서 데이터 처리 시스템을 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram illustrating an EtherCAT-based sensor data processing system according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 이더캣 기반 센서 데이터 처리 시스템(10)은 이더캣 통신 방식에 따라 동작하는 것으로, 이더캣 마스터 장치(200), 적어도 하나 이상의 이더캣 슬레이브 장치(100) 및 이더캣 모터 구동부(300)를 포함한다.As shown, the EtherCAT-based sensor data processing system 10 operates according to the EtherCAT communication method and includes an EtherCAT master device 200, at least one EtherCAT slave device 100, and an EtherCAT motor driver ( 300).

이더캣 마스터 장치(200)는 복수의 이더캣 슬레이브 장치(100)와 이더캣 모터 구동부(300)간의 데이터 통신의 동기화를 위해, 기준 클럭 신호를 반복적으로 출력하는데, 예를 들면, 1msec의 주기로 기준 클럭 신호를 출력하거나, 1Khz의 샘플링 주파수에 따라 동기화를 수행한다. 또한, 이더캣 마스터 장치(200)는 이더캣 슬레이브 장치(100)로부터 전달되는 센서 데이터를 수신하는데, 이는 이더캣 통신망의 기준 클럭 신호에 동기하여, 이더캣 마스터 장치(200)로 전송된다.The EtherCAT master device 200 repeatedly outputs a reference clock signal for synchronization of data communication between a plurality of EtherCAT slave devices 100 and the EtherCAT motor drive unit 300, for example, at a period of 1 msec. Outputs a clock signal or performs synchronization according to a sampling frequency of 1Khz. In addition, the EtherCAT master device 200 receives sensor data transmitted from the EtherCAT slave device 100, which is transmitted to the EtherCAT master device 200 in synchronization with the reference clock signal of the EtherCAT communication network.

이더캣 모터 구동부(300)는 이더캣 통신망에 접속되어 동작하는 각종 로봇 또는 스테이지 장비와 같은 대상체에서 이더캣 통신망을 통해 수신한 제어 정보에 따라 모터를 구동한다.The EtherCAT motor driving unit 300 drives a motor according to control information received through the EtherCAT communication network from an object such as various robots or stage equipment that operates while connected to the EtherCAT communication network.

이더캣 슬레이브 장치(100)는 대상체인 로봇 또는 스테이지 장비등에 결합된 가속도 센서 또는 자이로 센서로부터 수집된 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치(200)로 전송한다.The EtherCAT slave device 100 transmits sensor data collected from an acceleration sensor or gyro sensor coupled to the object, such as a robot or stage equipment, to the EtherCAT master device 200.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이더캣 슬레이브 장치의 구성을 도시한 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of an EtherCAT slave device according to an embodiment of the present invention.

이더캣 슬레이브 장치(100)는 센서 데이터 처리부(110), 이더캣 통신 처리부(120) 및 CoE 계층(130)을 포함한다.The EtherCAT slave device 100 includes a sensor data processing unit 110, an EtherCAT communication processing unit 120, and a CoE layer 130.

센서 데이터 처리부(110)는 대상체에 결합된 가속도 센서 또는 자이로 센서로부터 수집된 센서 데이터를 수신하여 데이터 버퍼에 저장한다. 이를 위해, 센서 데이터 처리부(110)는 데이터 버퍼를 포함할 수 있다. 또한, 센서 데이터 처리부(110)는 가속도 센서 또는 자이로 센서와의 통신 접속을 위한 각종 인터페이스 모듈, 센서 데이터의 통신 처리를 위한 트랜시버 모듈, 제어 프로세서 등을 포함할 수 있다.The sensor data processing unit 110 receives sensor data collected from an acceleration sensor or gyro sensor coupled to the object and stores it in a data buffer. To this end, the sensor data processing unit 110 may include a data buffer. Additionally, the sensor data processing unit 110 may include various interface modules for communication connection with an acceleration sensor or gyro sensor, a transceiver module for communication processing of sensor data, a control processor, etc.

센서 데이터 처리부(110)는 시리얼 통신을 통해 가속도 센서 또는 자이로 센서로부터 센서 데이터를 수신할 수 있는데, 그 샘플링 주기는 앞서 설명한 기준 클럭 신호 보다는 빠른 것으로, 예를 들면 200usec주기 또는5Khz의 샘플링 주파수에 따라 센서 데이터를 수신할 수 있다. 이와 같이, 센서 데이터 처리부(110)는 이더캣 통신 프로토콜이 아닌 다른 통신 프로토콜에 따라 센서 데이터를 수신한다.The sensor data processing unit 110 can receive sensor data from an acceleration sensor or a gyro sensor through serial communication, and the sampling period is faster than the reference clock signal described above, for example, according to a sampling frequency of 200usec or 5Khz. Sensor data can be received. In this way, the sensor data processing unit 110 receives sensor data according to a communication protocol other than the EtherCAT communication protocol.

이더캣 통신 처리부(120)는 이더캣 통신을 위한 기준 클럭 신호에 동기하여 센서 데이터 처리부(110)에 저장된 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치로 전송한다.The EtherCAT communication processing unit 120 transmits the sensor data stored in the sensor data processing unit 110 to the EtherCAT master device in synchronization with the reference clock signal for EtherCAT communication.

한편, CoE 계층(130)은 센서 데이터 처리부(110)와 이더캣 통신 처리부(120)간의 게이트웨이 역할을 수행하는 것으로, 통신 프로토콜이 상이한 둘 사이를 연계하는 역할을 수행한다. 상세한 구성은 이더캣 통신 표준의 내용을 참조하기로 한다.Meanwhile, the CoE layer 130 serves as a gateway between the sensor data processing unit 110 and the EtherCAT communication processing unit 120, and serves to link the two with different communication protocols. For detailed configuration, refer to the EtherCAT communication standard.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 데이터 처리 방법을 도시한 순서도이다.Figure 3 is a flowchart showing a sensor data processing method according to an embodiment of the present invention.

먼저, 센서 데이터 처리부(110)가 각 대상체에 결합된 가속도 센서 또는 자이로 센서로부터 센서 데이터를 수신한다(S310).First, the sensor data processing unit 110 receives sensor data from an acceleration sensor or gyro sensor coupled to each object (S310).

이때, 센서 데이터 처리부(110)는 시리얼 통신에 따라 각 센서 데이터를 수신하며, 센서 데이터는 기준 클럭 신호보다 빠른 샘플링 주파수에 기초하여 수집된다.At this time, the sensor data processing unit 110 receives each sensor data through serial communication, and the sensor data is collected based on a sampling frequency that is faster than the reference clock signal.

다음으로, 이더캣 통신을 위한 기준 클럭 신호에 동기하여 센서 데이터 처리부(110)에 저장된 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치(200)로 전송한다(S320).Next, the sensor data stored in the sensor data processing unit 110 is transmitted to the EtherCAT master device 200 in synchronization with the reference clock signal for EtherCAT communication (S320).

이때, 이더캣 통신 처리부(120)는 센서 데이터를 PDO(Process data Objects) 프로토콜 또는 SDO(Service data Objects) 프로토콜에 따라 이더캣 마스터 장치로 전송할 수 있다.At this time, the EtherCAT communication processing unit 120 may transmit sensor data to the EtherCAT master device according to the Process data Objects (PDO) protocol or the Service data Objects (SDO) protocol.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 데이터 처리 방법이 PDO 프로토콜에 따라 데이터를 전송하는 과정을 도시한 순서도이다.Figure 4 is a flowchart showing a process in which the sensor data processing method according to an embodiment of the present invention transmits data according to the PDO protocol.

먼저, 센서 데이터 처리부(110)가 각 대상체에 결합된 가속도 센서 또는 자이로 센서로부터 센서 데이터가 준비되었음을 알리는 데이터 준비 신호를 수신한다(S410).First, the sensor data processing unit 110 receives a data preparation signal indicating that sensor data is ready from an acceleration sensor or gyro sensor coupled to each object (S410).

각각의 센서는 각 센서 별로 설정된 주기에 따라 센서 데이터를 생성하며, 센서 데이터가 준비되면, 센서 데이터 처리부(110)에 대해 센서 데이터가 준비되었음을 알리는 데이터 준비 신호(Data Ready)를 전송한다. Each sensor generates sensor data according to a cycle set for each sensor, and when the sensor data is ready, it transmits a data ready signal (Data Ready) to the sensor data processing unit 110 notifying that the sensor data is ready.

다음으로, 데이터 준비 신호를 수신함에 따라, 센서 데이터 처리부(110)는 시리얼 통신을 통해 각 센서로부터 센서 데이터를 수신하고, 이를 데이터 버퍼에 저장한다(S420).Next, upon receiving the data preparation signal, the sensor data processing unit 110 receives sensor data from each sensor through serial communication and stores it in the data buffer (S420).

수신된 센서 데이터는 센서 데이터 처리부(110)에 포함된 데이터 버퍼에 저장되는데, 센서 데이터가 저장될 때마다 저장된 센서 데이터의 개수가 누적으로 카운트된다.The received sensor data is stored in the data buffer included in the sensor data processing unit 110, and each time sensor data is stored, the number of stored sensor data is cumulatively counted.

다음으로, 기준 클럭 신호에 동기하여 PDO 프로토콜에 따라 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치(200)로 전송한다(S430).Next, sensor data is transmitted to the EtherCAT master device 200 according to the PDO protocol in synchronization with the reference clock signal (S430).

즉, 이더캣 프로토콜에 따라 미리 설정된 기준 클럭 신호에 동기하여, 데이터 버퍼에 저장된 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치(200)로 전송한다. 센서 데이터 전송이 완료된 후에는 데이터 버퍼에 저장된 값과 카운트된 데이터의 개수는 초기화된다. That is, the sensor data stored in the data buffer is transmitted to the EtherCAT master device 200 in synchronization with a preset reference clock signal according to the EtherCAT protocol. After sensor data transmission is completed, the values stored in the data buffer and the number of counted data are initialized.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 데이터 처리 방법이 SDO 프로토콜에 따라 데이터를 전송하는 과정을 도시한 순서도이다.Figure 5 is a flowchart showing a process in which the sensor data processing method according to an embodiment of the present invention transmits data according to the SDO protocol.

센서로부터 데이터 준비 신호를 수신하는 단계(S510)와 센서 데이터 수신 및 저장 단계(S520)의 상세 구성은 도 4와 동일하다.The detailed configuration of the step of receiving a data preparation signal from the sensor (S510) and the step of receiving and storing sensor data (S520) are the same as in FIG. 4.

먼저, 센서 데이터 처리부(110)가 각 대상체에 결합된 가속도 센서 또는 자이로 센서로부터 센서 데이터가 준비되었음을 알리는 데이터 준비 신호를 수신한다(S510).First, the sensor data processing unit 110 receives a data preparation signal indicating that sensor data is ready from an acceleration sensor or gyro sensor coupled to each object (S510).

다음으로, 센서 데이터가 임계 개수만큼 저장되었는지 확인한다(S530).Next, check whether the sensor data has been stored as a critical number (S530).

예를 들어, 데이터 버퍼에 저장된 센서 데이터의 개수가 512개가 되었는지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 512는 설명의 편의를 위한 예시적인 숫자로, 이는 사용자의 설계에 따라 변경될 수 있다.For example, you can check whether the number of sensor data stored in the data buffer has reached 512. At this time, 512 is an exemplary number for convenience of explanation, and may be changed according to the user's design.

다음으로, 이더캣 마스터 장치(200)를 통해 SDO프로토콜에 따라 전송 명령이 수신되면 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치(200)로 전송한다(S540).Next, when a transmission command is received according to the SDO protocol through the EtherCAT master device 200, the sensor data is transmitted to the EtherCAT master device 200 (S540).

즉, 이더캣 SDO프로토콜에 따라 기준 클럭 신호에 관계없이, 데이터 버퍼에 저장된 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치(200)로 전송한다. 센서 데이터 전송이 완료된 후에는 데이터 버퍼에 저장된 값과 카운트된 데이터의 개수는 초기화된다.In other words, the sensor data stored in the data buffer is transmitted to the EtherCAT master device 200 regardless of the reference clock signal according to the EtherCAT SDO protocol. After sensor data transmission is completed, the values stored in the data buffer and the number of counted data are initialized.

한편, 이와 같이 이더캣 마스터 장치(200)로 전송된 자이로 센서 또는 가속도 센서의 데이터는 대상체의 제어 동작을 위해 후속 분석 알고리즘에 입력될 수 있다.Meanwhile, data from the gyro sensor or acceleration sensor transmitted to the EtherCAT master device 200 in this way may be input to a subsequent analysis algorithm for control operations of the object.

도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 데이터 처리 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.6 and 7 are timing diagrams for explaining a sensor data processing method according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 기준 클럭 신호가 출력될 때까지, 데이터 버퍼에 센서 데이터가 저장되고, 저장된 센서 데이터의 개수 카운터가 증가한다.As shown, sensor data is stored in the data buffer, and a counter for the number of stored sensor data increases until the reference clock signal is output.

즉, 첫번째 구간에서는 5개의 센서 데이터가 수집되는데, 수집된 센서 데이터는 60, 63, 62, 60, 61의 값을 각각 갖는다. 매 구간 별로 5개로 센서 데이터의 개수가 한정되는 것은 아니며, 가장 마지막 구간과 같이 6개의 센서 데이터가 수집되는 경우도 발생할 수 있다. 즉, 기준 클록 신호가 출력되기 전에, 데이터 버퍼에 저장된 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치에 전송하는 구조이므로, 경우에 따라 각 데이터 버퍼에 저장된 개수는 상이할 수 있다.That is, in the first section, five sensor data are collected, and the collected sensor data has values of 60, 63, 62, 60, and 61, respectively. The number of sensor data is not limited to 5 for each section, and there may be cases where 6 sensor data are collected, such as in the last section. In other words, since the sensor data stored in the data buffer is transmitted to the EtherCAT master device before the reference clock signal is output, the number stored in each data buffer may differ depending on the case.

본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.One embodiment of the present invention may also be implemented in the form of a recording medium containing instructions executable by a computer, such as program modules executed by a computer. Computer-readable recording media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and non-volatile media, removable and non-removable media. Additionally, computer-readable recording media may include computer storage media. Computer storage media includes both volatile and non-volatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer-readable instructions, data structures, program modules or other data.

본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.Although the methods and systems of the present invention have been described with respect to specific embodiments, some or all of their components or operations may be implemented using a computer system having a general-purpose hardware architecture.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present application described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present application can be easily modified into other specific forms without changing its technical idea or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as single may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modified forms 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 application.

10: 이더캣 기반 센서 데이터 처리 시스템
100: 이더캣 슬레이브 장치
110: 센서 데이터 처리부
120: 이더캣 통신 처리부
130: CoE 계층
200: 이더캣 마스터 장치
300: 이더캣 모터 구동부
400: 자이로 센서
402: 가속도 센서10: EtherCAT-based sensor data processing system
100: EtherCAT slave device
110: Sensor data processing unit
120: EtherCAT communication processing unit
130: CoE layer
200: EtherCAT master device
300: Ethercat motor driving unit
400: Gyro sensor
402: Acceleration sensor

Claims (11)

이더캣(EtherCAT) 기반 슬레이브 장치에 있어서,
대상체에 결합된 가속도 센서 또는 자이로 센서로부터 수집된 센서 데이터를 수신하여 데이터 버퍼에 저장하는 센서 데이터 처리부; 및
이더캣 통신을 위한 기준 클럭 신호에 동기하여 상기 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치로 전송하는 이더캣 통신 처리부를 포함하는 것인, 이더캣 기반 슬레이브 장치.In an EtherCAT-based slave device,
a sensor data processor that receives sensor data collected from an acceleration sensor or gyro sensor coupled to the object and stores it in a data buffer; and
An EtherCAT-based slave device comprising an EtherCAT communication processing unit that transmits the sensor data to the EtherCAT master device in synchronization with a reference clock signal for EtherCAT communication. 제 1 항에 있어서,
상기 센서 데이터는 상기 기준 클럭 신호 보다 빠른 샘플링 주파수에 기초하여 수집되는 것인, 이더캣 기반 슬레이브 장치.According to claim 1,
An EtherCAT-based slave device in which the sensor data is collected based on a sampling frequency that is faster than the reference clock signal. 제 1 항에 있어서,
상기 센서 데이터 처리부는 시리얼 통신을 통해 상기 센서 데이터를 수신하는 것인, 이더캣 기반 슬레이브 장치.According to claim 1,
The sensor data processing unit is an EtherCAT-based slave device that receives the sensor data through serial communication. 제 1 항에 있어서,
상기 이더캣 통신 처리부는 센서 데이터를 PDO(Process data Objects) 프로토콜 또는 SDO(Service data Objects) 프로토콜에 따라 이더캣 마스터 장치로 전송하는 것인, 이더캣 기반 슬레이브 장치.According to claim 1,
The EtherCAT communication processing unit is an EtherCAT-based slave device that transmits sensor data to the EtherCAT master device according to the PDO (Process data Objects) protocol or SDO (Service data Objects) protocol. 제 1 항에 있어서,
상기 이더캣 통신 처리부는 PDO 프로토콜에 따라 상기 기준신호에 동기하여, 상기 센서 데이터 처리부에 저장된 센서 데이터를 상기 이더캣 마스터 장치로 전송하는 것인, 이더캣 기반 슬레이브 장치.According to claim 1,
The EtherCAT communication processing unit synchronizes with the reference signal according to the PDO protocol, and transmits the sensor data stored in the sensor data processing unit to the EtherCAT master device. 제 1 항에 있어서,
상기 이더캣 통신 처리부는 SDO 프로토콜에 따라 상기 기준신호에 비동기하여, 상기 센서 데이터 처리부에 저장된 센서 데이터를 상기 이더캣 마스터 장치로 전송하는 것인, 이더캣 기반 슬레이브 장치.According to claim 1,
The EtherCAT communication processing unit is asynchronous to the reference signal according to the SDO protocol, and transmits the sensor data stored in the sensor data processing unit to the EtherCAT master device. 이더캣(EtherCAT) 기반 슬레이브 장치의 센서 데이터 처리 방법에 있어서,
대상체에 결합된 가속도 센서 또는 자이로 센서로부터 센서 데이터를 수신하는 단계; 및
이더캣 통신을 위한 기준 클럭 신호에 동기하여 데이터 버퍼에 저장된 상기 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치로 전송하는 단계를 포함하는 것인, 이더캣 기반 슬레이브 장치의 센서 데이터 처리 방법.In a method of processing sensor data of an EtherCAT-based slave device,
Receiving sensor data from an acceleration sensor or gyro sensor coupled to the object; and
A sensor data processing method of an EtherCAT-based slave device, comprising transmitting the sensor data stored in a data buffer to an EtherCAT master device in synchronization with a reference clock signal for EtherCAT communication. 제 7 항에 있어서,
상기 센서 데이터는 상기 기준 클럭 신호 보다 빠른 샘플링 주파수에 기초하여 수집되는 것인, 이더캣 기반 슬레이브 장치의 센서 데이터 처리 방법.According to claim 7,
A sensor data processing method of an EtherCAT-based slave device, wherein the sensor data is collected based on a sampling frequency that is faster than the reference clock signal. 제 7 항에 있어서,
상기 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치로 전송하는 단계는
PDO(Process data Objects) 프로토콜 또는 SDO(Service data Objects) 프로토콜에 따라 상기 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치로 전송하는 것인, 이더캣 기반 슬레이브 장치의 센서 데이터 처리 방법.According to claim 7,
The step of transmitting the sensor data to the EtherCAT master device is
A sensor data processing method of an EtherCAT-based slave device, which transmits the sensor data to an EtherCAT master device according to the Process data Objects (PDO) protocol or the Service data Objects (SDO) protocol. 제 7 항에 있어서,
상기 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치로 전송하는 단계는
PDO 프로토콜에 따라 상기 기준신호에 동기하여, 상기 데이터 버퍼에 저장된 센서 데이터를 상기 이더캣 마스터 장치로 전송하는 것인, 이더캣 기반 슬레이브 장치의 센서 데이터 처리 방법.According to claim 7,
The step of transmitting the sensor data to the EtherCAT master device is
A sensor data processing method of an EtherCAT-based slave device, which transmits sensor data stored in the data buffer to the EtherCAT master device in synchronization with the reference signal according to the PDO protocol. 제 7 항에 있어서,
상기 센서 데이터를 이더캣 마스터 장치로 전송하는 단계는
SDO 프로토콜에 따라 상기 기준신호에 비동기하여, 상기 센서 데이터 처리부의 버퍼에 저장된 센서 데이터를 상기 이더캣 마스터 장치로 전송하는 것인, 이더캣 기반 슬레이브 장치의 센서 데이터 처리 방법.According to claim 7,
The step of transmitting the sensor data to the EtherCAT master device is
A sensor data processing method of an EtherCAT-based slave device, which transmits the sensor data stored in the buffer of the sensor data processing unit to the EtherCAT master device asynchronously with the reference signal according to the SDO protocol.

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