KR20160076270A - Multi Core system for the Vehicles - Google Patents

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KR20160076270A
KR20160076270A KR1020140186266A KR20140186266A KR20160076270A KR 20160076270 A KR20160076270 A KR 20160076270A KR 1020140186266 A KR1020140186266 A KR 1020140186266A KR 20140186266 A KR20140186266 A KR 20140186266A KR 20160076270 A KR20160076270 A KR 20160076270A
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KR
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KR1020140186266A
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Korean (ko)
Inventor
안송이
사공준
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현대모비스 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a multi-core system for a vehicle, comprising a first electronic control unit (ECU)-L performing high ranked logic calculation to control a vehicle, to which an automotive open system architecture (AUTOSAR) platform, and a second electronic control unit (ECU)-A controlling the drive of a motor. The first ECU-L and the second ECU-A have a brake function and a steering function, respectively, to perform each different function. Each of the first ECU-L and the second ECU-A includes multiple cores. Multiple applications are classified according to each function to be distributed to and arranged on the multiple cores. According to the present invention, the multiple control units are included and allow the multiple cores to be distributed and arranged according to each function. Therefore, AUTOSAR regulations are satisfied, a load caused by processing data is remarkably reduced, and accordingly, the response time is reduced, thereby improving system performance and efficiency.

Description

차량용 멀티 코어 시스템 {Multi Core system for the Vehicles}[0001] The present invention relates to a multi-core system for vehicles,

본 발명은 차량용 멀티 코어 시스템에 관한 것으로, 오토사(AUTOSAR)를 적용한 차량에 있어서, 코어간 배치를 통해 데이터를 처리하는 데에 따른 응답시간을 최적화하는 차량용 멀티 코어 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a multi-core system for a vehicle, and more particularly, to a multi-core system for a vehicle that optimizes response time for processing data through inter-core placement in a vehicle using AUTOSAR.

최근 차량용 전자장비가 복잡해짐에 따라 하드웨어나 ECU(Electronic Control Unit)에 의존적인 소프트웨어의 복잡성을 해결하기 위해 표준화된 통합 소프트웨어 플랫폼인 오토사(AUTOSAR, Automotive Open System Architecture)가 차량에 적용되고 있다. As automotive electronic equipment becomes more complicated, AUTOSAR (Automotive Open System Architecture), a standardized integrated software platform, is being applied to vehicles to solve the complexity of software that is dependent on hardware or ECU (Electronic Control Unit).

이러한 오토사(AUTOSAR)는 호환성을 개선하고 자동차의 생산 비용절감 그리고 하드웨어나 ECU에 의존하지 않고 독립적인 소프트 웨어 개발을 목표로 하고 있다. AUTOSAR aims to improve compatibility, reduce production costs for automobiles, and develop independent software without relying on hardware or ECUs.

오토사(AUTOSAR)는 표준화된 SW구조를 정의하며 모듈화된 SW 구성을 지원하므로 복잡도를 감소시켜 생산성을 향상시키고, 또한 모듈 간 인터페이스만 정해지면 각 모듈별로 개발이 가능하므로 분업이 가능해진다. AUTOSAR defines standardized SW structure and supports modularized SW configuration. Therefore, it improves productivity by reducing complexity, and if only inter-module interface is defined, development can be done for each module, so division of labor becomes possible.

오토사(AUTOSAR)가 적용되는 멀티 코어 시스템의 경우, 센서 입력 데이터가 액츄에이터 출력 데이터까지 흘러가는데 있어서, 모든 SWC(Software Component)는 RTE(RunTime Environment)라는 가상의 버스를 통하여 데이터를 주고받아야 하며, 멀티 코어 간의 데이터 교환은 IOC(Inter OS application Communication)을 통해서 이루어지게 된다. 이때 데이터가 전달되는데에 걸리는 응답 시간 R은 각 데이터가 코어에서 연산 되는 시간인 C와 각 데이터가 코어를 통과하는 데에 걸리는 부하 시간 R/T의 합으로 표현될 수 있다. In the case of a multicore system using AUTOSAR, sensor input data flows to the actuator output data. All software components (SWCs) must send and receive data via a virtual bus called RTE (Run Time Environment) Data exchange between multi-cores is done through Inter-OS application communication (IOC). In this case, the response time R required for data transmission can be represented by the sum of C, which is the time at which each data is calculated in the core, and the load time R / T, which is required for each data to pass through the core.

오토사(AUTOSAR)가 구비되는 차량의 멀티 코어 시스템은, 코어 내에서의 통신, 및 코어 간의 통신에 있어서 추가 부하가 발생하는 문제점이 있다. 또한, BSW간의 데이터 통신에 있어서도 추가적인 부하가 발생한다. The multi-core system of a vehicle provided with AUTOSAR has a problem in that additional load is generated in the communication in the core and in the communication between the cores. Further, an additional load is also generated in the data communication between the BSWs.

이와 같은 부하 상황에서, 멀티 코어 시스템은, 하나의 마이크로 컨트롤러에서 수행되는 성능의 최적화를 위해, 코어간 통신의 수를 최적화 하도록 SW아키텍처를 설계할 필요가 있다. In such a load situation, a multicore system needs to design a SW architecture to optimize the number of inter-core communications, in order to optimize the performance performed in one microcontroller.

오토사(AUTOSAR)가 적용되는 멀티 코어 시스템에 있어서 응답시간을 보다 최적화시켜 멀티 코어 시스템의 효과를 극대화하는 방안이 요구된다. It is required to maximize the effect of the multicore system by optimizing the response time in the multicore system to which AUTOSAR is applied.

본 발명의 목적은, 멀티 코어 시스템의 각 기능에 대한 모듈을 구성하는데 있어서 물리적으로 빠른 반응 속도가 필요한 모터 제어 기반 시스템들의 통합하고 코어의 배치를 변경을 통해 응답시간이 단축되는 차량용 멀티 코어 시스템을 제공하는데 있다.
It is an object of the present invention to provide a multi-core system for a vehicle that integrates motor control based systems that require a physically fast response speed in constructing modules for each function of the multi-core system, and reduces the response time by changing the arrangement of the cores .

본 발명에 따른 차량용 멀티 코어 시스템은, 오토사(AUTOSAR) 플렛폼이 적용된 차량을 제어하기 위한 상위의 로직 연산을 수행하는 제 1 제어부(ECU-L); 및 모터의 구동을 제어하는 제 2 제어부(ECU-A)를 포함하고, 상기 제 1 제어부 및 제 2 제어부는, 각각 제동기능과 조향기능으로 구분되어 상이한 기능을 수행하고, 각각 복수의 코어(Core)를 포함하며, 상기 복수의 코어에는 복수의 어플리케이션(Application)이 기능에 따라 구분되어 분산 배치되는 것을 특징으로 한다. A multi-core system for a vehicle according to the present invention includes: a first control unit (ECU-L) for performing an upper logic operation for controlling a vehicle to which an AUTOSAR platform is applied; And a second control unit (ECU-A) for controlling the driving of the motor, wherein the first control unit and the second control unit are respectively divided into a braking function and a steering function to perform different functions, And a plurality of applications are distributed and arranged in accordance with functions.

상기 제 1 제어부는, 차량의 제동에 대한 기능을 수행하는 제 1 코어; 조향에 대한 상위 제어와 상기 제 2 제어부와의 협조제어를 수행하는 제 2 코어; 및 시트벨트 제어에 따른 상위 연산을 수행하는 제 3 코어를 포함한다. The first control unit includes: a first core that performs a function of braking the vehicle; A second core for performing an upper control on steering and a cooperative control with the second control unit; And a third core for performing an upper operation according to the seat belt control.

상기 제 2 제어부는 통신과 조향제어의 모터 상위 제어를 수행하는 제 4 코어; 조향제어에 있어서 모터 하위 제어를 담당하는 제 5 코어; 및 ASB의 모터 제어를 수행하는 제 6 코어를 포함한다. The second control unit includes a fourth core for performing motor upper control of communication and steering control; A fifth core for performing motor sub-control in steering control; And a sixth core for performing motor control of the ASB.

상기 제 4 코어는 전류 입력과 CAN통신의 데이터 입력을 받아서 상기 제 5 코어로 전송하는 인터페이스를 포함하고, 입력되는 복수의 전류값 중, 모터를 제어하기 위해 필요하여 빠른 주기로 데이터 전송이 이루어져야 하는 BLAC 모터 전류값을 나머지 전류값과 분리하여 별도로 데이터 전송을 수행하는 것을 특징으로 한다. Wherein the fourth core includes an interface for receiving a current input and a data input of CAN communication and transmitting the data input to the fifth core, and a BLAC The motor current value is separated from the remaining current value and data transmission is performed separately.

본 발명에 따른 차량용 멀티 코어 시스템은, 복수의 제어부를 구비하여 기능에 따라 복수의 코어에 어플리케이션을 분산 배치 함으로써, 오토사(AUTOSAR) 규정을 만족하면서, 데이터 처리에 따른 부하가 크게 감소하고, 그에 따른 응답시간이 단축되어, 시스템의 성능이 향상되고, 효율이 향성되는 효과가 있다.
The multi-core system for a vehicle according to the present invention includes a plurality of control units and distributes applications to a plurality of cores in accordance with functions, thereby satisfying the AUTOSAR specification and greatly reducing the load on data processing. The response time is shortened, the performance of the system is improved, and the efficiency is improved.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오토사(AUTOSAR)의 데이터 흐름 및 소프트웨어 배치조건이 도시된 도이다.
도 2는 자동차의 기능에 따른 시스템 분류가 도시된 도이다.
도 3 본 발명에 따른 차량용 멀티 코어 시스템의 통합어플리케이션의 구성 및 데이터 흐름이 도시된 도이다.
도 4는 본 발명의 차량용 멀티 코어 시스템과 종래 시스템의 응답시간이 도시된 도이다.
도 5는 본 발명의 차량용 멀티 코어 시스템에서 코어간의 통신을 위한 SWC의 구성이 도시된 도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing data flow and software arrangement conditions of AUTOSAR according to an embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 2 is a diagram showing a system classification according to the function of the automobile.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration and a data flow of an integrated application for a vehicle multicore system according to the present invention. FIG.
4 is a diagram showing the response time of the vehicle multicore system and the conventional system of the present invention.
5 is a diagram showing a configuration of a SWC for communication between cores in a vehicle multicore system according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 오토사(AUTOSAR)의 데이터 흐름 및 소프트웨어 배치조건이 도시된 도이다. 1 is a diagram showing a data flow and a software arrangement condition of AUTOSAR.

도 1에 도시된 바와 같이, 차량용 멀티 코어 시스템은, 오토사(AUTIOSASR)의 R4.0.3의 조건에 따라서, 모든 BSW(basic software)는 하나의 코어에서 실행되며, 마스터코어에서 OS가 수행되어야 한다. 또, 코어간의 통신은 반드시 IOC를 통해서 이루어진다.As shown in Fig. 1, according to the condition of R4.0.3 of AUTIOSASR, all the BSWs (basic software) are executed in one core, The OS must be running on the master core. Also, communication between cores must be done through the IOC.

이때, 본 발명은, 설계 조건을 한정하기 위해 Infineon社의 AURIX TC275T 마이크로컨트롤러를 사용하며, AUTOSAR R4.0.3의 설계 규약을 따르는 KPIT stack을 설계 툴로 사용 함을 명시한다. At this time, the present invention uses Infineon's AURIX TC275T microcontroller to limit design conditions, and specifies that a KPIT stack conforming to AUTOSAR R4.0.3 design specification is used as a design tool.

이와 같은 부하 상황에서, 멀티 코어 시스템은, 하나의 마이크로 컨트롤러에서 수행되는 성능의 최적화를 위해, 코어간 통신의 수를 최적화 하도록 SW아키텍처를 설계한다. In such a load situation, a multicore system designs a SW architecture to optimize the number of inter-core communications for performance optimization performed in a single microcontroller.

이때 본 발명의 차량용 멀티 코어 시스템은, 모터제어기반 조향장치(MDPS)와 모터제어기반 제동장치(EMB), 능동형 시트벨트(ASB)를 대상으로 한다. At this time, the vehicle multi-core system of the present invention is directed to a motor control based steering system (MDPS), a motor control based braking system (EMB), and an active seat belt (ASB).

도 2는 자동차의 기능에 따른 시스템 분류가 도시된 도이다. Fig. 2 is a diagram showing a system classification according to the function of the automobile.

도 2에 도시된 바와 같이, 코어에 관계없이 자동차의 멀티 코어 시스템의 시스템 기능을 구분할 수 있다. 각 기능간의 흐름과 관계를 바탕으로, 코어 별 부하를 비교하여 코어간 통신에 대한 최적화를 수행하고자 한다. 이때, 각 기능의 수행에 있어서 데이터의 흐름에 따른 주기와 데이터가 저장되는 메모리의 위치에 대응하여 코어의 수를 최적화 한다. 데이터 흐름을 정의하고, 그 흐름들이 수행되는 주기와, 데이터가 저장되는 메모리의 위치를 명확히 하여, 각 기능들간의 전체 IOC수를 최적화 할 수 있는 Matix를 이용한다.As shown in FIG. 2, the system function of the multicore system of the vehicle can be distinguished regardless of the core. Based on the flow and relation between each function, we try to optimize the inter-core communication by comparing the load per core. At this time, in the performance of each function, the number of cores is optimized in accordance with the cycle of the data flow and the position of the memory where the data is stored. We use Matix to define the data flow, clarify the frequency at which the flows are performed, and the memory location where the data is stored to optimize the total number of IOCs between each function.

조향제어(111)에 있어서, 조향제어를 위한 장치는 통합 어플리케이션으로 데이터가 전달되고 개별연산을 통해 데이터가 공유되며 CAN통신을 통해 데이터가 전달된다. 센서의 입력이 있는 경우 이는 CAN통신을 통해 데이터가 공유되고 개별연산되어 통합 어플리케이션을 통해 조향장치가 제어된다. In the steering control 111, a device for steering control transfers data to an integrated application, data is shared through individual operations, and data is transferred via CAN communication. If there is an input to the sensor, it is shared and data is shared via CAN communication and the steering is controlled through the integrated application.

또한, 제동제어(112)에 있어서, 제동제어는 데이터가 통합어플리케이션을 통해 개별연산되고 플렉스레이(FLEX RAY)통신을 통해 데이터가 공유된다. 센서데이터가 입력되면 플렉스레이통신을 통해 데이터가 공유되고 개별 연산되어 통합어플리케이션을 통해 제동제어가 실행된다. In addition, in the braking control 112, the braking control is performed separately for data through an integrated application and data is shared via FLEX RAY communication. When the sensor data is input, the data is shared via the FlexRay communication and individually computed and the braking control is executed through the integrated application.

벨트제어(113)의 경우, 시트벨트 제어는 통합어플리케이션을 통해 개별연산되고 데이터가 공유되며, 센서입력 시 데이터가 공유되고 개별연산되어 통합어플리케이션을 통해 시트벨트 제어가 실행된다. In the case of the belt control 113, the seat belt control is separately operated through the integrated application and the data is shared, the data is shared and separately computed at the time of sensor input, and the seat belt control is executed through the integrated application.

각 기능별 제어에 있어서 각각 코어0(114), 코어1(115), 코어2(116)에서 수행되며 데이터 버스(BUS)(117)를 통해 플래쉬 메모리(118)에 저장된다. And is stored in the flash memory 118 via the data bus (BUS) 117, in the core 0 (114), core 1 (115), and core 2 (116)

본 발명의 차량용 멀티 코어 시스템은 SWC별로 수행되는 Runnable들이 수행되는 주기, 실행되는 코어를 명확히하여 IOC를 위와 같이 계산하는 Matrix를 이용하여 코어별 부하가 균등하게 유지되면서 전체 IOC를 최적화 한다.The vehicle multi-core system according to the present invention optimizes the entire IOC while maintaining the load per core uniformly by using the Matrix which calculates the IOC by the above-mentioned period by clarifying the cycle in which the Runnables executed by each SWC are performed.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 멀티 코어 시스템의 통합어플리케이션의 구성 및 데이터 흐름이 도시된 도이다. 3 is a diagram showing a configuration and a data flow of an integrated application of a vehicle multicore system according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 차량용 멀티 코어 시스템은, 통합 시스템의 어플리케이션이 두개의 시스템으로 물리적으로 통합되어 구성된다. As shown in FIG. 3, a vehicle multi-core system is configured such that the application of the integrated system is physically integrated into the two systems.

본 발명의 차량용 멀티 코어 시스템은 기존의 3개의 시스템을 두개의 시스템으로 통합함에 따라 제 1 제어부(제 1 ECU)(ECU-L)(120)에서는 상위 로직 연산을 담당하고 제 2 제어부(제 2 ECU)(ECU-A)(150)에서는 모터 구동을 전담하도록 구성된다. The multi-core system for a vehicle according to the present invention integrates the existing three systems into two systems, so that the first control unit (ECU-L) 120 is responsible for the upper logic operation and the second control unit ECU (ECU-A) 150 is configured to exclusively drive the motor.

제 1 제어부(ECU-L)(120)은 제 1 코어(121), 제 2 코어(122), 제 3코어(123)으로 구성되어 상위 로직 연산을 담당한다. The first control unit (ECU-L) 120 includes a first core 121, a second core 122, and a third core 123, and is responsible for upper-level logic calculations.

이때 제1 코어(121)는 제동에 대한 기능을 수행하고, 제 2 코어(122)는 조향에 대한 상위제어와 제 2 제어부(150)간의 협조제어를 수행하며 제 3 코어(123)에서는 시트벨트의 상위연산을 담당한다. At this time, the first core 121 performs the function of braking, the second core 122 performs the upper control on the steering and the cooperative control between the second control unit 150, In order to perform the above operation.

제 1 코어(121)은 CAN통신(131), 조향센서(132), 제 1제동센서(133), 제2 제동센서(134), TCS ESC(135), 토크연산(136)을 담당한다. 제 2 코어(122)는 조향제어(137), 제 1 통합제어(138), 제 2 통합제어(139), 플렉스레이(FR)통신(140)을 담당하고, 제 3 코어(123)는 신호처리(141)와 토크연산(142)를 수행한다. The first core 121 is responsible for the CAN communication 131, the steering sensor 132, the first braking sensor 133, the second braking sensor 134, the TCS ESC 135 and the torque calculation 136. The second core 122 is responsible for the steering control 137, the first integrated control 138, the second integrated control 139 and the FlexRay communication 140, Processing 141 and torque calculation 142 are performed.

제 2 제어부(ECI-A)(150)는 제 4 코어(151), 제 5 코어(152), 제 6 코어(153)로 구성되어 모터 구동을 제어한다. The second control unit (ECI-A) 150 includes a fourth core 151, a fifth core 152, and a sixth core 153, and controls motor driving.

제 2 제어부(150)는 제 4 코어(151)에서 통신과 조향제어의 모터 상위 제어를수행하고, 제 5 코어(152)는 조향제어에 있어서 모터 하위 제어를 담당하며, 제 6 코어(153)는 ASB의 모터 제어를 수행한다.The second controller 150 performs the motor upper control of the communication and steering control in the fourth core 151 and the motor lower control in the steering control of the fifth core 152, Performs motor control of the ASB.

제 4 코어(151)은 CAN통신(161), 토크변환(162), 위치연산(163), 플레스레이통신(FR)(164), 전류입력(168)을 수행하고, 제 5 코어(152)는 전류제어(165), 제 1모터구동(152)을 담당하며, 제 6 코어(153)는 제 2모터구동(167)을 수행한다.  The fourth core 151 performs the CAN communication 161, the torque conversion 162, the position calculation 163, the refresher communication (FR) 164, the current input 168, And the sixth core 153 performs the second motor drive 167. The second motor drive 167 drives the first motor drive 152 and the second motor drive 167,

이와 같이 본 발명의 멀티 코어 시스템은 제동 기능과 조향 기능을 구분하여 협조 제어가 이루어지도록 구성된다. As described above, the multi-core system of the present invention is configured such that the braking function and the steering function are separated from each other and cooperative control is performed.

도 4는 본 발명의 차량용 멀티 코어 시스템과 종래 시스템의 응답시간이 도시된 도이다. 4 is a diagram showing the response time of the vehicle multicore system and the conventional system of the present invention.

본 발명의 멀티 코어 시스템은 제동 기능과 조향 기능을 구분하여 협조 제어가 이루어지도록 2개의 제어부로 구성된다. 그에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 멀티 코어 시스템은 응답시간이 종래의 시스템에 비해 단축된 수 있다. The multi-core system according to the present invention includes two control units so that the braking function and the steering function are separated and cooperative control is performed. Accordingly, as shown in FIG. 4, the multi-core system of the present invention can be shortened in response time compared to the conventional system.

예를 들어 제 1 제어부(120)에서, 제동 센서(133)가 편주각(Yaw rate)를 계산하여 제동 제어(134)에서 편주각의 에러(Yaw rate error)를 계산하고 이를 제 2통합제어로직(139)에 인가하여 필요한 보조 토크를 계산하고, 이를 플레이렉스(FR)통신(140)을 통하여 제 2 제어부(150)로 전송하여 플레이렉스(FR)통신(164)에서 이를 수신하여 모터구동(152)을 제어할 수 있다.For example, in the first control unit 120, the braking sensor 133 calculates a yaw rate to calculate a yaw rate error in the braking control 134 and outputs it as a second integrated control logic And transmits it to the second control unit 150 through the PlayRex (FR) communication 140 to receive it from the PlayRes (FR) communication 164, 152, respectively.

이와 같은 제어에 있어서, 도 4의 a와 같이, 종래의 단일 시스템에서의 응답시간이 9ms 으로 측정되었으나, 본 발명의 멀티 코어 시스템은 도 4의 b와 같이 응답시간이 8ms로 측정된다. In this control, as shown in FIG. 4A, the response time in the conventional single system is measured to be 9 ms. However, in the multicore system of the present invention, the response time is measured to be 8 ms as shown in FIG. 4B.

본 발명에서는 이와 같이 두개의 제어부(120)(150)에서 코어별 기능을 배분하도록 아키텍처를 구성함으로써 종래 시스템에 응답시간에 따른 성능이 향상됨을 알 수 있다. According to the present invention, performance is improved according to the response time in the conventional system by configuring the architecture to distribute the functions according to the cores in the two controllers 120 and 150.

도 5는 본 발명의 차량용 멀티 코어 시스템에서 코어간의 통신을 위한 SWC의 구성이 도시된 도이다. 5 is a diagram showing a configuration of a SWC for communication between cores in a vehicle multicore system according to the present invention.

본 발명의 차량용 멀티 코어 시스템은, 앞서 설명한 도 4와 같이, 서비스(service)와 인터페이스(interface), 드라이버(Driver), 입출력제어(I/O)에 해당하는 BSW에 해당하는 모듈들은 마스터 코어인 제1 코어(core 0)(121), 제4 코어(151)에 위치한다. In the vehicle multi-core system according to the present invention, as shown in FIG. 4, modules corresponding to BSW corresponding to a service, an interface, a driver, and an input / output control (I / O) The first core (core 0) 121, and the fourth core (151).

마스터코어는 core 0, core 1, core2 중 선택 가능하나, 본 발명은 core 0 가 담당하고 있고 모든 서비스(service)와 인터페이스(interface), 드라이버(Driver), 입출력제어(I/O)에 해당하는 모듈들은 마스터 코어인 Core 0에 위치하므로 AUTOSAR v4.0.3의 제약 사항을 만족한다. However, the present invention is not limited to core 0, core 0, core 1, core 2, and core 0. The modules are located in Core 0, Core 0, thus satisfying the constraints of AUTOSAR v4.0.3.

이때, BSW의 경우 하드웨어에서 들어오는 모든 입력 값들(analog digital converting value, 통신 Data, 센서값)등을 처리하여 어플리케이션 단으로 전달해주는 역할을 하게 된다. In this case, BSW handles all input values (analog digital converting value, communication data, sensor value) received from the hardware and transmits it to the application terminal.

본 발명은 응답시간 최적화를 위해 각 어플리케이션이 각각의 코어에 분산되어 존재한다. 각 어플리케이션은 입력 데이터를 이용해 특정 기능 및 연산을 수행하게 된다.In order to optimize response time, each application is dispersed in each core. Each application performs specific functions and operations using input data.

본 발명은 제 1 및 제2 제어부(120)(150)을 포함하는 멀티 코어를 사용하므로, 마스터 코어가 아닌 코어에서 특정 값을 받아서 사용하는 경우, 입력으로 들어오는 데이터들을 마스터 코어에서 받아 다른 코어에 있는 특정 어플리케이션으로 전달하는 데이터 처리가 필요하다. Since the present invention uses a multicore including the first and second control units 120 and 150, when a specific value is received from a core other than the master core, data received as input is received from the master core, It is necessary to process data to be transferred to a specific application.

본 발명은 어플리케이션이 복수의 코어에 분산되어 위치하고 BSW는 마스터 코어에만 위치할 수 있으므로, 앞서 설명한 도 4에 도시된 바와 같이, 모터 구동을 제어하는 제 2 제어부(ECU-A)(150)의 마스터코어인, 제 4 코어(151)에는 전류입력(168)어플리케이션이 구비된다. Since the application is located in a plurality of cores and the BSW can be located only in the master core, the master of the second control unit (ECU-A) 150 that controls the motor drive, The fourth core 151, which is a core, is provided with a current input 168 application.

전류입력(168) 어플리케이션에서, 전류입력 데이터와, CAN통신(161)과 플레이렉스(FR)통신(164)의 신호는 전류제어(165) 및 모터구동(166)의 입력 데이터로 사용되게 된다.In the current input 168 application, the current input data and the signals of the CAN communication 161 and the PlayRex (FR) communication 164 are used as input data for the current control 165 and the motor drive 166.

전류 입력 데이터와 통신 신호를 오토사(AUTOSAR) 설계 제약 사항 때문에 이들을 전류 입력과 CAN 데이터 입력을 받아서 실제 사용하는 제 5 코어(core 1)(152) 로 넘겨주는 인터페이스가 구성된다. Because of the AUTOSAR design constraints, the current input data and the communication signals are configured to pass them to the fifth core (core 1) 152 which actually receives the current input and the CAN data input.

이때, 제 2 제어부(150)에서 실제 마스터 코어인 제 4 코어(Core0)(151)로 입력되는 전류는, 모터 제어용 BLAC 모터 전류, DC모터 전류, 그 외 센서값과 제어부 상태를 체크하기 위한 전류값이다. At this time, the current input to the fourth core (Core 0) 151 which is the actual master core in the second controller 150 is the current for checking the motor control BLAC motor current, the DC motor current, Value.

이러한 전류를 전달하는 경우, 코어간의 통신인 IOC가 필요하게 된다. IOC가 수행되는 데 소요되는 시간이 매우 길기 때문에, IOC 를 최소화할 필요성이 있다. When this current is transmitted, IOC, which is the communication between the cores, is required. There is a need to minimize the IOC because the time it takes to perform the IOC is very long.

ADC 데이터 중 BLAC 모터 전류의 경우 모터를 제어하기 위해 필요하기 때문에 비교적 빠른 주기로 데이터 전송이 되어야 한다. 반면, DC모터 전류와 센서값, 제어부 상태를 체크하기 위한 전류값들은 BLAC 모터제어에서 요구하는 주기보다 긴 주기로 데이터를 전달받아도 동작에는 지장이 없는 데이터 값들이다. In the case of BLAC motor current among the ADC data, it is necessary to control the motor, so data transmission should be done at relatively fast intervals. On the other hand, the current values for checking the DC motor current, the sensor value, and the controller status are data values that do not interfere with the operation even if the data is transmitted over a period longer than the period required by the BLAC motor control.

그에 따라 도 5에 도시된 바와 같이, 많은 데이터를 자주, 주기적으로 전달하는 것은 IOC 시간을 증가시키기므로, BLAC 모터전류는 다른 ADC 데이터들과 분리하여 데이터를 전송하도록 SWC가 구성된다. Accordingly, as shown in FIG. 5, frequently and periodically transmitting a large amount of data increases the IOC time, so that the BLAC motor current is configured to transmit data separately from other ADC data.

본 발명의 제 2 제어부(150)에서 모터 전류를 읽어오는 부분은, 2개 채널의 전류값을 입력받는다. 이러한 전류값은 마스터코어인 제 4 코어(core0)(151)로부터 매 200us마다 주기적으로 제 5 코어(core 1 )(152)의 어플리케이션에 전달된다. In the second controller 150 of the present invention, the current value of the two channels is input to the portion for reading the motor current. This current value is transmitted to the application of the fifth core (core 1) 152 periodically every 200 us from the fourth core (core 0) 151 which is the master core.

이때, BLAC모터 제어용 전류를 제외한 모든 전류값들을 읽어오는 함수 단위는 READ_ADP runnable 이다. 이 함수는 매회 실행되어 DC 모터 제어용 전류값을 마스터코어인 제4코어(151)로 전달되고 나머지 전류값들은 제4 코어(core0)(151)에서 제 2 제어부(150)의 모니터링에 사용된다. At this time, the function unit that reads all the current values except the current for BLAC motor control is READ_ADP runnable. This function is executed every time, and the DC motor control current value is transmitted to the fourth core 151, which is the master core, and the remaining current values are used for monitoring the second control unit 150 in the fourth core (core 0) 151.

따라서 본 발명은 두개의 제어부로 구성되는 멀티 코어 시스템으로 구성되어 기능에 따라 어플리케이션이 분산 배치됨에 따라, 오토사(AUTOSAR)의 제약 사항을 만족하면서, 응답시간을 단축시키게 된다. 특히 IOC 기능은 일부분만 사용할 뿐만 아니라 빠른 주기로 데이터를 요구하는 부분과 느린 주기로 데이터를 요구하는 부분을 분리함으로 인해 데이터를 처리하는데 사용되는 부하의 부담을 줄여 줄 수도 있다.
Therefore, according to the present invention, a multi-core system composed of two control units distributes applications according to functions, thereby satisfying the constraints of AUTOSAR and shortening the response time. Particularly, the IOC function can reduce the burden of data processing by separating the parts requiring data in a fast cycle and the parts requiring data in a slow cycle.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.It is to be understood that the terms "comprises", "comprising", or "having" as used in the foregoing description mean that the constituent element can be implanted unless specifically stated to the contrary, But should be construed as further including other elements.

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

120: 제 1 제어부(ECU-L) 150: 제 2 제어부(ECU-A)
121, 151: 마스터코어 122, 123, 15,153: 코어
131 내지 142: 어플리케이션
151 내지 168: 어플리케이션
A first control unit (ECU-A) 120; a first control unit (ECU-L)
121, 151: master core 122, 123, 15, 153: core
131 to 142: Application
151 to 168: Application

Claims (12)

오토사(AUTOSAR) 플렛폼이 적용된 차량을 제어하기 위한 상위의 로직 연산을 수행하는 제 1 제어부(ECU-L); 및
모터의 구동을 제어하는 제 2 제어부(ECU-A)를 포함하고,
상기 제 1 제어부 및 제 2 제어부는, 각각 제동기능과 조향기능으로 구분되어 상이한 기능을 수행하고, 각각 복수의 코어(Core)를 포함하며,
상기 복수의 코어에는 복수의 어플리케이션(Application)이 기능에 따라 구분되어 분산 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 코어 시스템.
A first control unit (ECU-L) for performing an upper logic operation for controlling a vehicle to which an AUTOSAR platform is applied; And
And a second control unit (ECU-A) for controlling the driving of the motor,
The first control unit and the second control unit are respectively divided into a braking function and a steering function to perform different functions and each includes a plurality of cores,
Wherein a plurality of applications are distributed and arranged in the plurality of cores in accordance with functions.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 제어부는,
차량의 제동에 대한 기능을 수행하는 제 1 코어;
조향에 대한 상위 제어와 상기 제 2 제어부와의 협조제어를 수행하는 제 2 코어; 및
시트벨트 제어에 따른 상위 연산을 수행하는 제 3 코어를 포함하는 차량용 멀티 코어 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the first control unit includes:
A first core performing a function for braking the vehicle;
A second core for performing an upper control on steering and a cooperative control with the second control unit; And
And a third core for performing an upper operation according to seat belt control.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 코어는 CAN통신, 조향센서, 제 1제동센서, 제2 제동센서, TCS ESC, 토크연산을 수행하는 어플리케이션으로 구성되고,
상기 제 2 코어는 조향제어, 제 1 통합제어, 제 2 통합제어, 플렉스레이(FR)통신을 담당하는 어플리케이션으로 구성되며,
상기 제 3 코어는 신호처리와 토크연산를 수행하는 어플리케이션으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 코어 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the first core comprises a CAN communication, a steering sensor, a first braking sensor, a second braking sensor, a TCS ESC, and an application for performing a torque calculation,
The second core is configured as an application for steering control, first integrated control, second integrated control, and FlexRay (FR) communication,
And said third core comprises an application that performs signal processing and torque computation.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 코어는 상기 제 1 제어부의 마스터 코어인 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 코어 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the first core is a master core of the first control unit.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 제어부는 통신과 조향제어의 모터 상위 제어를 수행하는 제 4 코어;
조향제어에 있어서 모터 하위 제어를 담당하는 제 5 코어; 및
ASB의 모터 제어를 수행하는 제 6 코어를 포함하는 차량용 멀티 코어 시스템.
The method according to claim 1,
The second control unit includes a fourth core for performing motor upper control of communication and steering control;
A fifth core for performing motor sub-control in steering control; And
And a sixth core that performs motor control of the ASB.
제 5 항에 있어서,
상기 제 4 코어는 CAN통신, 토크변환, 위치연산, 플레스레이통신(FR), 전류입력을 수행하는 어플리케이션을 포함하고,
상기 제 5 코어는 전류제어, 제 1모터구동을 담당하는 어플리케이션을 포함하며,
상기 제 6 코어는 제 2모터구동을 수행하는 어플리케이션을 포함하는 차량용 멀티 코어 시스템.
6. The method of claim 5,
The fourth core includes an application for performing CAN communication, torque conversion, position calculation, plane communication (FR), and current input,
The fifth core includes an application for current control and first motor drive,
And the sixth core includes an application for performing a second motor drive.
제 6 항에 있어서,
상기 제 4 코어는 상기 제 2 제어부의 마스터 코어인 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 코어 시스템.
The method according to claim 6,
And the fourth core is a master core of the second control unit.
제 4 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 마스터 코어는 서비스(service)와 인터페이스(interface), 드라이버(Driver), 입출력제어(I/O)에 해당하는 BSW에 대한 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 코어 시스템.
8. The method according to claim 4 or 7,
Wherein the master core includes a module for a BSW corresponding to a service, an interface, a driver, and an input / output control (I / O).
제 5 항에 있어서,
상기 제 4 코어는 전류 입력과 CAN통신의 데이터 입력을 받아서 상기 제 5 코어로 전송하는 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 코어 시스템.
6. The method of claim 5,
And the fourth core includes an interface for receiving a current input and a data input of CAN communication and transmitting the data input to the fifth core.
제 9 항에 있어서,
상기 제 4 코어는 입력되는 복수의 전류값 중, 모터를 제어하기 위해 필요하여 빠른 주기로 데이터 전송이 이루어져야 하는 BLAC 모터 전류값을 나머지 전류값과 분리하여 별도로 데이터 전송을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 코어 시스템.
10. The method of claim 9,
Wherein the fourth core separates the BLAC motor current value, which is required for data transmission at a fast cycle, from the remaining current values and performs data transmission separately, in order to control the motor among a plurality of input current values. Core system.
제 10 항에 있어서,
상기 복수의 전류값은, 모터 제어용 상기 BLAC 모터 전류, DC모터 전류, 그 외 센서값과 제어부 상태를 체크하기 위한 전류값인 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 코어 시스템.
11. The method of claim 10,
Wherein the plurality of current values are a current value for checking the BLAC motor current for controlling the motor, the DC motor current, other sensor values, and the state of the control unit.
제 10 항에 있어서,
상기 제 4 코어는 2개의 채널로 전류값을 입력받고, 매 200us마다 주기적으로 상기 제 5 코어의 어플리케이션에 전송하는 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 코어 시스템.
11. The method of claim 10,
Wherein the fourth core receives a current value through two channels and periodically transmits the current value to the application of the fifth core every 200 us.
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