KR100494910B1 - 지능형 네트워크의 후면부 통신모듈 - Google Patents

지능형 네트워크의 후면부 통신모듈 Download PDF

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Abstract

전장 네트워크를 론 워크로 적용하는 차량에서 차량의 후면에 장착되는 각종 센서류의 신호를 감지하여 해당 신호를 이용하는 관련 대상의 제어장치에 전송하고, 후면부에 장착되는 장치의 제어 요구 신호를 수신하여 대상 장치의 구동 처리를 수행하는 것으로,
차량의 후면부에 장착되는 다수의 아날로그 센서 정보를 추출하는 아날로그 신호 검출부와, 아날로그 센서의 정보를 디지털 신호로 변환하는 디코더부와, 차량의 후면부에 장착되는 다수의 디지털 센서 정보를 추출하는 디지털 신호 검출부와, 아날로그 센서 및 디지털 센서의 검출 정보를 클러스터 모듈 및 연관 동작 대상의 모듈측에 전송하는 기능과 다른 모듈로부터 요구되는 제어 신호를 분석하여 해당 장치의 구동을 제어하는 제어부와, 론 워크 네트워크를 통해 연결되는 다른 모듈과 설정된 프로토콜로 데이터 송수신을 수행하는 송수신부와, 론 워크 프로토콜로 송수신되는 데이터의 가공 및 분석을 위한 데이터가 설정되는 메모리부와, 배터리 온 및 이그니션 온 상태에서 동작 전원을 공급하는 전원부와, 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 제어 대상 장치를 구동시키는 구동부를 포함한다.

Description

지능형 네트워크의 후면부 통신모듈{REAR SIGNAL COMMUNICATION MODULE OF INTELLIGENT HARNESS NETWORK SYSTEM}
본 발명은 차량의 전장 네트워크에 관한 것으로, 더 상세하게는 전장 네트워크를 론 워크 네트워크(Lonwork Network)를 적용하는 차량에서 차량의 후면에 장착되는 각종 센서류의 신호를 감지하여 해당 신호를 이용하는 관련 대상의 제어장치에 전송하고, 후면부에 장착되는 장치의 제어 요구 신호를 수신하여 대상 장치의 구동 처리를 수행하는 지능형 네트워크에서 후면부 통신모듈에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 산업의 발전과 소비자의 다양한 편의성 요구 및 안전성을 위해 각종 전자 시스템이 적용 및 연구 개발되고 있는 바, 이에 따라 각 전자 시스템간 상호 정보의 송수신을 위한 와이어링 하네스의 배선 역시 증가되고 있다.
실질적으로 차량에 적용되고 와이어링 하네스의 배선길이는 차종에 따라 약간의 차이는 있으나 통상적으로 2000M 정도이고, 그 무게는 100Kg이상이며, 다양한 전자 제어장치 및 편의 사양이 적용되고 있는 중대형 승용차의 경우 서로 다른 종류의 배선이 무려 600여종 이상이나 된다.
이와 같이 차량의 전역에 분포되어 장착되는 전기/전자장치간의 정보, 제어신호 및 각종 검출신호의 송수신을 수행하는 신경계 역할을 하는 와이어링 하네스는 대략 80회선의 메인 와이어링 하네스와 120회선의 섀시 와이어링 하네스, 70회선의 엔진 와이어링 하네스, 에어콘 와이어링 하네스로 구성되고 있다.
특히, 상용차의 경우 일반 승용차에 비하여 와이어링 하네스의 길이가 더 길어지고, 보다 많은 전기/전자장치가 구비됨에 따라 와이어링 하네스의 복잡성이 심화된다.
또한, 와이어링 하네스의 쇼트(Short)나 과부하에 의한 순간 전류의 증가시에 전장품의 고장 및 화재 발생을 방지하기 위한 목적으로 퓨즈 및 릴레이 등이 포함되어 있다.
따라서, 차량을 제작 설계함에 있어 배선 작업과 관련된 복잡성을 줄이는 것이 가장 핵심사항이다.
그러나, 각 전자 시스템과 각종 센서류 및 부하류는 해당 구동 패널을 중심으로 복수개의 와이어링 하네스를 통해 각각의 전기적 신호가 일대일 전송이 되도록 구성되어 와이어링 하네스의 배선 변경 및 단순화에는 많은 제약이 수반되며, 간단하게 해결할 수 없는 문제점이다.
따라서, 복잡하게 연결되는 와이어링 하네스는 차량의 중량을 가중시켜 연비를 악화시키게 되고, 임의의 전기장치와 연결되는 와이어링 하네스의 단선이나 단락이 발생하여 해당 부분에 대한 동작이 정상적으로 이루어지지 않는 경우 와이어링 하네스의 복잡성으로 인하여 수리 복구가 거의 불가능하고, 동시에 그 고장 발생원인을 찾을 수 없으며, 와이어링 하네스의 복잡함으로 인하여 신차의 개발 등에 있어 설계에 어려운 문제점이 있다.
이러한 단점을 극복하기 위한 목적으로 엔진과 미션 부분에서는 CAN통신을 적용하고 있으나, 이는 차량의 전체 대비 극히 미약한 실정이다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 동일 출원인은 특허출원 제2002-17327호에 지능형 네트워크인 론 워크 기술을 차량에 적용하여 와이어링 하네스 배선의 간편성과 유연한 확장성, 경량화를 통한 연비 향상, 네트워크를 통한 차량의 정보화 및 지능화를 제공하도록 하고 있으며, IPS(Intelligent Power Switch)를 적용하여 차량의 전장 구조에서 퓨즈와 릴레이의 사용을 배제하도록 하며, 정비시 하이 스캔(Hi-Scanner)를 통한 고장 진단이 가능하도록 하고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같이 론 워크 네트워크를 전장 네트워크로 적용하는 차량에서 차량의 후면부에 장착되는 각종 센서류의 신호를 검출한 다음 해당 신호를 적용하는 시스템을 관장하는 모듈측에 전송하고, 네트워크를 통해 수신되는 차량의 후면부에 위치되어 있는 각종 구동장치 제어를 요구를 분석하여 해당 장치의 구동을 제어하며, 해당 장치의 구동 상태를 피드백 검출하여 그에 따른 처리 및 제어요구 모듈측에 전송하는 후면측 모듈을 제공하여 차량의 각 부 기능에 안정성 및 신뢰성을 제공하도록 한 것이다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 차량의 후면부에 장착되는 다수의 아날로그 센서 정보를 추출하는 아날로그 신호 검출부와; 상기 추출되는 아날로그 센서의 정보를 디지털 신호로 변환하는 디코더부와; 차량의 후면부에 장착되는 다수의 디지털 센서 정보를 추출하는 디지털 신호 검출부와; 상기 아날로그 센서 및 디지털 센서의 검출 정보를 클러스터 모듈 및 연관 동작 대상의 모듈측에 전송하는 기능과 다른 모듈로부터 요구되는 제어 신호를 분석하여 해당 장치의 구동을 제어하는 제어부와; 론 워크 네트워크를 통해 연결되는 다른 모듈과 설정된 프로토콜로 데이터 송수신을 수행하는 송수신부와; 상기 론 워크 프로토콜로 송수신되는 데이터의 가공 및 분석을 위한 데이터가 설정되는 메모리부와; 배터리 온 및 이그니션 온 상태에서 동작 전원을 공급하는 전원부와; 상기 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 제어 대상 장치를 구동시키는 구동부를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 지능형 네트워크에서 후면 통신모듈은 아날로그 신호 검출부(10)와 디코더부(20), 디지털 신호 검출부(30), 제어부(40), 송수신부(50), 구동부(60), 메모리부(70) 및 전원부(80)로 이루어지는데, 아날로그 신호 검출부(10)는 차량의 후면부에 장착되는 각종 아날로그 센서류, 즉 차속센서, 수온 센서, 엔진 오일 센서, 오일 압력 센서 등과 컨넥터를 통해 접속되어 해당 센서류에서 검출되는 아날로그 신호를 추출한다.
디코더부(20)는 상기 아날로그 신호 검출부(10)에서 추출되는 아날로그 신호를 제어부(40)가 인식할 수 있는 디지털 신호로 변환하여 출력한다.
디지털 신호 검출부(30)는 차량의 후면부에 장착되는 각종 디지털 센서류, 즉 분진 검출센서, 알터네이터 센서, 각종 섭동부 검출센서 등과 컨넥터 접속으로 연결되어 해당 센서류에서 검출되는 디지털 신호를 추출한다.
제어부(40)는 상기 아날로그 센서류 및 디지털 센서류에서 검출되는 정보를 해당 정보를 이용하는 관련 모듈측에 네트워크를 통해 전송하고, 네크워크를 통해 후면부에 장착되는 임의의 장치, 예를 들어 콤푸레셔 클러치, 배기 브레이크 등의 제어 요구신호를 분석하여 해당 장치의 구동을 제어하며, 구동중에 검출되는 동작를 분석하여 구동의 보정 및 해당 정보를 제어 신호를 요구한 해당 모듈측에 전송하는 기능을 담당한다.
송수신부(50)는 론 워크 네트워크를 통한 접속되며 다른 모듈과의 데이터 프로토콜의 송수신을 수행한다.
즉, 자신의 모듈에서 검출되는 정보를 해당 정보를 이용하는 장치를 관장하는 모듈측에 전송하고, 다른 모듈로부터 요구되는 제어신호를 수신하여 제어부(40)를 통해 해당 장치의 구동이 수행될 수 있도록 하여 준다.
구동부(60)는 상기 제어부(40)에서 인가되는 제어신호에 따라 후면부에 장착되는 구동장치, 예를들어 콤푸레셔 클러치, 배기 밸브 등의 구동을 드라이브한다.
메모리부(70)는 상기 제어부(40)의 네트워크를 통해 수신되는 데이터 정보의 분석을 위한 기준 테이블과 제어 동작 수행에 대한 결과 정보를 일시 저장하는 기능을 담당한다.
전원부(80)는 본 발명의 모듈이 동작되는데 필요한 전원을 공급하는 것으로, 레귤레이터의 스위칭 주파수를 200Khz로 설정하고, 정격은 대략 1.3A로 하며, 역전압 방지 및 서지 방지 기능을 포함한다.
상기한 구성을 갖는 차량의 후면부 통신모듈에서 그 기능 수행을 위한 정의는 하기의 표 1과 같이 정의된다.
No 정의 I/O 전원 차량조건 연결정보 비고
1 Key On 전원공급
2 Batt On 전원공급
3 GND 전원공급
4 WATER LEVEL SENSOR IN BATT ON C_MO
5 DUST IND SENSOR IN BATT ON C_MO G_control
6 ALT, REG SENSOR IN BATT ON C_MO 상태 및 기능 인식
7 AUTO GREASE SENSOR IN BATT ON C_MO P_CONTROL
8 PARKING SW IN BATT ON ETC,C_MO P_CONTROL
9 COMPRESSURE SW IN KEY ON ETC,ACCP_MO HIGH/OPEN
10 COMPRESSURE CLUTCH OUT KEY ON ACCP_MO
11 SPEED IN KEY ON ETC_MO 신호출력사양 637RPM
12 BACK UP SW IN BATT ON RRL_MO 백업 램프(LH,RH)
13 OIL SENDER IN KEY ON C_MO G_CONTROL
14 T/SENDER IN KEY ON C_MO 응답속도
15 EXE M/V OUT KEY ON MF_MO
16 LOW O/P SW IN BATT ON C_MO
17 HIGH O/P SW IN BATT ON C_MO
또한, 상기의 입출력 포트(I/O)와 상호 연결된 NV 및 노드의 정의는 하기의 표 2와 같이 설정된다.
No 정의 NV I/O NV 형식 NV 명 연결 요소 동작
1 WATER LEVEL SENSOR OUT SNVT_Switch nvoWaterSnsr C_Mo Bit
2 DUST IND SENSOR OUT SNVT_Switch nvoIDustIndSnsr C_MO Bit
3 ALT. REG SENSOR OUT SNVT_Switch nvoAltRegSnsr C_MO Bit
4 AUTO GREASE SW OUT SNVT_Switch nvoAutoGrease C_MO Bit
5 PARKING SW OUT SNVT_Switch nvoParkingSw C_MO,MF_MO Bit
6 COMPRESSURE SW OUT SNVT_Switch nvoCompPs ACCP/ETC_MO Bit
7 COMPRESSURE CLUTCH In SNVT_Switch nviCompClutchlps ACCP_MO Bit
8 SPEED OUT SNVT_freq_hz nvoSpeedSnsr C_MO,MF_MO 2Byte
9 BACK UP SW OUT SNVT_Switch nvoBackUpSw RRLL/R_MO Bit
10 OIL SENDER OUT SNVT_res nvoOilSnsr C_MO 2Byte
11 TEMP SENDER OUT SNVT_res nvoTempSnsr C_MO 2Byte
12 EXH. M/V IN SNVT_Switch nviExhMvlps MF_MO Bit
13 LOW O/P SW OUT SNVT_Switch nvoLowOpSw C_MO Bit
14 HIGH O/P SW OUT SNVT_Switch nvoHighOpSw C_MO Bit
전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명에 따른 모듈의 동작은 다음과 같이 수행된다.
이그니션 온 혹은 배터리 전원이 공급되면 전원부(60)는 설정된 스위칭 주파수의 레귤레이팅으로 동작 전원을 공급한다.
이때, 아날로그 신호 검출부(10)는 접속되어 있는 차량의 후면부에 장착되는 각종 아날로그 센서류의 정보를 검출하여 디코더부(20)를 통해 제어부(40)가 인식할 수 있는 형태의 신호로 디코딩하여 제어부(40)측에 인가하고, 디지털 신호 검출부(30)는 접속되어 있는 각종 디지털 센서류의 정보를 검출하여 제어부(40)측에 인가한다.
이때, 제어부(40)는 검출되는 각종 센서류의 정보를 분석한 다음 메모리부(50)에 설정되어 있는 기본 테이블을 통해 론 워크 네트워크를 통한 전송에 필요한 소정의 포맷으로 가공한 다음 송수신부(50)를 통해 해당 신호를 이용하는 장치를 접속하고 있는 모듈측에 전송하며 동시에 검출되는 정보의 지시를 위하여 클러스터를 관장하는 C_MO(클러스터 관장모듈)측에 전송한다.
일 예를 들어, 검출되는 신호가 'Parking Sw', 'Speed'인 경우 제어부(40)는 검출되는 해당 정보를 도시되지 않았지만 특허출원 제2002-17327호에 설명되어 있는 ETC_MO(엔진제어 관장모듈) 모듈측에 전송하여 엔진 제어에 적용될 수 있도록 한다.
또한, 검출되는 신호가 공조장치인 콤푸레셔 구동에 관련되는 신호인 경우 제어부(40)는 검출되는 해당 정보를 도시되지 않았지만 특허출원 제2002-17327호에 설명되어 있는 ACCP_MO 모듈(공조장치 관장모듈)측에 전송하여 공조장치의 제어에 적용될 수 있도록 한다.
또한, 검출되는 신호가 'Water Level', 'Dust', 'Alt.Reg', 'Auto Grease', 'Parking', 'Oil Sender', 'T/sender', 'Low O/P SW', 'High O/P SW'의 신호인 경우 제어부(40)는 검출되는 해당 정보를 특허출원 제2002-17327호에 설명되어 있는 C_MO 모듈(클러스터 관장모듈)측에 전송하여 클러스터에 검출되는 해당 정보가 지시될 수 있도록 한다.
또한, 상기 송수신부(80)를 통해 론 원크로 접속되는 다른 모듈로부터 데이터의 수신이 검출되면 제어부(40)는 수신되는 정보를 메모리부(50)에 설정된 기본 테이블을 통해 분석한 후 해당 정보의 내용을 판독한 다음 구동 요구에 따라 구동부(70)를 통해 해당 부하장치, 예를들어 콤푸레셔 클러치 혹은 배기 밸브를 구동하여 준다.
예를 들어, 데이터 송수신부(80)를 통해 수신되는 정보가 특허출원 제2002-17327호에 설명되어 있는 ACCP_MO(공조장치 관장모듈)로부터 콤푸레셔의 클러치를 제어하는 신호의 입력이면 구동부(60)를 통해 콤푸레셔의 동작이 수행될 수 있도록 하고, MF_MO(메인 모듈)로부터 배기 밸브의 단속하는 신호이면 구동부(60)를 통해 배기 밸브의 작동이 이루어지도록 한다.
이외에도 다수의 기능이 수반되는데, 이에 대한 각각의 동작에 대하여 상기한 예와 같이 수행되므로 이에 대한 설명은 생략하며, 이에 한정되지 않고 설계자의 응용에 따라 다양한 기능이 더 포함된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 차량의 전장 와이어링 하네스를 론 워크로 적용하며, 차량의 후면부에 장착되는 각종 선세류의 정보를 하나의 네트워크 라인을 통해 제어 대상 및 클러스터 모듈측에 전송함으로써 와이어링 하네스의 간소화를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 지능형 네트워크의 후면부 통신모듈에 대한 구성 블록도.

Claims (3)

  1. 차량의 론 워크 네트워크에 있어서,
    차량의 후면부에 장착되는 다수의 아날로그 센서 정보를 추출하는 아날로그 신호 검출부와;
    상기 추출되는 아날로그 센서의 정보를 디지털 신호로 변환하는 디코더부와;
    차량의 후면부에 장착되는 다수의 디지털 센서 정보를 추출하는 디지털 신호 검출부와;
    상기 아날로그 센서 및 디지털 센서의 검출 정보를 클러스터 모듈 및 연관 동작 대상의 모듈측에 전송하는 기능과 다른 모듈로부터 요구되는 제어 신호를 분석하여 해당 장치의 구동을 제어하는 제어부와;
    론 워크 네트워크를 통해 연결되는 다른 모듈과 설정된 프로토콜로 데이터 송수신을 수행하는 송수신부와;
    상기 론 워크 프로토콜로 송수신되는 데이터의 가공 및 분석을 위한 데이터가 설정되는 메모리부와;
    배터리 온 및 이그니션 온 상태에서 동작 전원을 공급하는 전원부와;
    상기 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 제어 대상 장치를 구동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크에서 후면 통신모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 검출되는 정보가 지시에 관련되는 정보인 경우 클러스터를 관장하는 모듈측에 해당 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크에서 후면 통신모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 다른 모듈로부터 수신되는 정보가 콤푸레셔 구동에 관련되면 콤푸레셔의 클러치 단속을 제어하며, 콤푸레셔 구동에 대한 상태 정보를 공조장치를 관장하는 모듈측에 전송하는 것을 특징으로 하는 지능형 네트워크에서 후면 통신모듈.
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