KCU アナログ/デジタル/周波数入力チャンネル

まとめ

KCU シリーズコントローラには、車両センサーの信号形式に対応する 3 つの入力チャネルタイプが用意されています。

アナログ入力 (AI) — 継続的な電圧測定 (圧力、温度、ペダル位置など)。
デジタル入力 (DI / MSDI マルチスイッチ検出入力) — バイナリスイッチ信号 (ボタン、リミットスイッチ、リレーステータス)。
周波数入力 (FI) — パルス周波数測定 (回転速度、車速、流量)。

チャンネル数は製品によって異なります。 GEN1: 15 AI / 44 DI / 4 FI; GEN2 (フェーズ B): AI 20 / DI 22 / FI 4; GEN2 マイクロ: 4 AI / 4 DI / 2 FI。すべての入力は、KopherSAR I/O 抽象化 (Adc / Dio / Icu) を通じてアプリケーション層 SWC にマッピングされます。

技術的な役割

チャンネルタイプ	信号形式	代表的な用途
アナログ入力	連続電圧 (0 ～ 5 V または 0 ～ 36 V の範囲)	油圧、水温、吸気温、スロットル位置、ペダルセンサー
デジタル入力 (MSDI)	バイナリの高位/低位	シートベルトスイッチ、ブレーキライトスイッチ、ギアスイッチ、ボタン
周波数入力	パルス信号	車輪速度、エンジン回転数、油圧ポンプパルス、流量計

KCU は、AI/DI チャンネルに信号調整回路 (分圧抵抗器、プルアップ/プルダウン抵抗器、直列抵抗器、フィルターコンデンサーなど) を備えており、車両信号源の特性に応じて構成できます。

建築

階層	役割
車両センサー	オリジナルのアナログ/デジタル/周波数信号を出力します。
信号調整回路	分圧、過電圧保護、ノイズフィルタリングにより、信号は MCU の安全範囲内に収まります。
MCU内蔵周辺機器	ADC (AI)、GPIO (DI)、ICU/タイマー (FI)。
KopherSAR I/O 要約	Adc / Dio / Icu モジュール、ポート経由で ECU ピンに対応。
RTE	入力値をSWCに渡します。
アプリケーションSWC	信号処理、制御ロジック、診断解釈。

チャンネル構成（世代間の違い）

チャンネル	KCU GEN1	KCU GEN2 (フェーズ B)	KCU GEN2 マイクロ
アナログ入力	15	20	4
デジタル入力 (MSDI)	44	22	4
周波数入力	4	4	2
AIの範囲	5 V および 36 V はオプション	同じ	同じ
AIデフォルト回路	プルアップ / プルダウン / 直列抵抗 / 分圧器 / フィルターキャップ (チャンネルによる)	同じ	同じ

GEN1 の AI チャンネルは、さまざまな信号電圧を測定するために 5 V レンジと 36 V レンジに分かれています。各チャンネルには、設計要件に応じて、異なるプルアップ/プルダウン抵抗、直列抵抗、分圧抵抗、フィルタコンデンサがプリセットされています。

主要な機能

・各種AIプリセット回路設定（5V測定レンジ、36V測定レンジ）、車両の一般的なセンサー出力に対応。

DI チャンネルは MSDI (マルチスイッチ検出入力) アーキテクチャを採用しており、デバウンスロジックが内蔵されています。
FI チャネルは複数のセンサータイプ (ホール、誘導、受動電磁) をサポートします。
KopherSAR I/O 抽象化は、アプリケーション層が ADC レジスタに直接触れないようにするための標準化された API を提供します。
診断モジュールと統合: チャネルの短絡、開回路、範囲外、その他の状態を DTC として記録できます。

必要なエンジニアリング入力

入力	目的
センサー仕様一覧	信号電圧範囲、出力インピーダンス、電力要件。
チャンネル割り当て表	実際のセンサーを KCU AI/DI/FI ピンにマッピングします。
信号調整要件	プルアップ/プルダウン、フィルタリング、保護電圧が必要かどうか。
サンプリングレートと精度	ADC のサンプリング周波数、分解能、FI 測定範囲を設定します。
診断解釈条件	範囲外、妥当性、スタック、その他の障害解釈ルール。

KopherBit がこれをサポートする方法

基本ソフトウェア: KopherSAR は、Adc、Dio、Icu、ポートモジュール、および BSW 構成を提供します。
設定ツール: KopherConfig 各チャネルの ADC サンプリンググループ、Dio 方向、および Icu 測定モードを直接設定します。
信号調整: KCU ハードウェアにはさまざまなプリセット回路が組み込まれています。顧客はセンサーの種類に応じて、BOM 段階で対応するチャネルを選択できます。
診断: DEM は、ADC の範囲外、DI スタック、FI 損失、およびその他のイベントを受信し、それらを DTC に変換できます。

よくある質問

AI チャンネルが 5 V と 36 V の範囲に分かれているのはなぜですか?

5 V 範囲は高い測定精度要件に適しており、信号源は車の 5 V センサー (一部の圧力センサーや温度センサーなど) です。36 V 範囲は、車両の電源関連信号 (バッテリー電圧、12 V 信号チェーンなど) の測定に適しており、過電圧保護機能を備えています。

MSDI と一般的な GPIO の違いは何ですか?

MSDI マルチプレックスデジタル入力は、内部多重化および低速サンプリングメカニズムを通じて単一の IC 上の複数のボタン/スイッチのステータスを集中的に読み取ることができ、デバウンスおよびグランド短絡検出機能を備えています。GPIO から直接読み取る場合と比較して、MSDI は大規模なデジタル入力シナリオに適しています。

FI チャネルはどのようなセンサータイプをサポートしていますか?

パッシブ電磁タイプ (一般的な車輪速度センサーなど)、アクティブホール効果タイプ (ホール効果)、パッシブ誘導タイプなどをサポートします。具体的なサポートは、KCU チャネル仕様とセンサーの電圧/極性の一致によって異なります。

チャネルは再構成可能ですか?

HS_RunTimeModeCfg / LS_RunTimeModeCfg はデモ用です。 AI / DI / FI チャネルの物理回路はハードウェア層で固定されていますが、BSW 設定 (サンプリングレート、有効にするかどうか、診断解釈など) は KopherConfig によって変更できます。

信号が範囲外の場合はどうすればよいですか?

KopherSAR Adc モジュールは、サンプリング後に有効範囲を超えているかどうかを判断し、イベントを DEM に送信し、DTC として記録し、SWC にセキュリティポリシーを適用させることができます (最後の有効な値を採用する、フェールセーフモードに入るなど)。

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まとめ