KR100761032B1 - 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 진단 커넥터를 통해 ECU와 연결된 차량진단기에서 차량의 시동이 온 되는지를 판단하고, 차량의 시동이 온 되면 해당 차량이 정지상태인지를 판단하고, 해당 차량이 정지상태이면 진단 커넥터와 연결된 ECU로부터 차량진단정보를 수신받아 차량진단을 수행한 후 차량진단 결과를 메모리에 저장하거나 또는 외부 단말기로 유/무선으로 전송하여 표시하도록 하며, 차량진단이 완료되면 ECU와의 통신 접속을 차단한다. 그리고 차량이 정지상태가 아니면, 차량이 주행상태인 것으로 간주하여 차량진단기와 ECU의 통신 접속을 차단한다.

따라서 본 발명은 차량 주행에 따른 제어를 수행하는 엔진 및 관련 컨트롤러에서 본래 기능인 주행관련 제어 이외에 별도의 차량진단을 위한 추가 작업으로 인하여 발생될 수 있는 위험을 방지할 수 있으며, 주행 중 발생될 수 있는 진단 커넥터의 이탈 또는 차량진단기의 오동작에 의한 영향이 ECU에 전이되어 제어이상으로 인한 사고 발생 가능성을 차단할 수 있다.

차량진단기, 진단 커넥터, ECU, 시동, 차속신호, 정지, 주행

Description

주행안전을 위한 전원차단형 차량진단장치 및 그 방법{Apparatus for vehicle diagnosis with battery cutoff for safety driving and method thereof}

도 1은 본 발명에 따른 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : ECU 200 : 배터리

300 : 진단 커넥터 400 : 차량진단기

410 : 주행상태 감지부 420 : 메인 제어부

430 : 차량진단 인터페이스부 440 : 스위치부

450 : 메모리 460 : 통신 인터페이스부

500 : 외부 단말기

본 발명은 차량진단장치 및 그 방법에 관한 것이다.

보다 상세하게는 ECU(Engine Control Unit)와 통신 접속된 차량진단기에서 차량 시동 후 정지상태에서만 차량진단을 수행하고, 주행상태가 되면 자동으로 ECU와의 통신 접속을 차단하도록 하는 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 내부에는 엔진을 제어하는 컴퓨터 제어장치인 ECU와 변속기 전자제어장치인 TCU(Transmission Control Unit) 등의 전자제어장치들이 해당 센서들을 제어하며, 제어상태에 따라 센서들의 이상 유무를 측정하여 센서 및 제어장치들의 고장상태를 스스로 판단하여 저장하고 있다.

차량진단기는 이러한 ECU, TCU 등의 전자제어장치들과 통신 접속하여 차량의 이상 상태를 측정하여 고장 검사를 수행하기 위하여 제작된 장비로서, 차량 정비소 등에서 사용되고 있다.

이러한 차량진단기는 진단 커넥터를 통해 차량 내부의 엔진을 제어하는 컴퓨터 제어장치인 ECU와 변속기 전자제어장치인 TCU(Transmission Control Unit) 등의 전자제어장치와 연결하고, 차량 시동 후 정지된 상태에서 차량에 구비된 각종 센서들이 이상 유무를 측정하여 고장상태를 판단하게 된다.

이때 정비소 등에서 사용되는 차량진단기는 진단수행을 독립적으로 수행하지 못하여 별도의 메인진단장치(예를 들어, 정비소용 진단 스캐너, 내비게이션 단말기, 핸드폰 등)에 진단 프로토콜을 내장시켜 진단 요청 명령을 수행하고, 진단 결 과를 전송받아 메인진단장치에 구비된 저장수단에 저장하고 디스플레이수단을 통해 표시하고 있다.

이에 따라 최근에는 자체 진단 요청 및 결과를 저장할 수 있는 차량진단기가 개발되어 항시 ECU 등과 통신 접속하여 차량진단을 수행하고, 그 결과를 외부 단말기(예를 들어, 내비게이션 단말기, 휴대용 통신기기 등)에 표시하여 운전자가 즉시 차량의 이상 유무를 확인할 수 있게 되었다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 차량진단기는, 진단 커넥터를 통해 차량과 접속한 후 차량이 주행하는 경우 주행에 따른 제어를 수행하여야 할 엔진 및 관련 컨트롤러(즉 ECU, TCU 등)들이 주행관련 제어 이외에 별도의 진단을 위한 작업을 수행하기 때문에 본연의 주행관련 제어 이외에 진단에 따른 추가 작업 수행으로 인하여 위험이 발생될 우려가 있었다.

즉, 차량진단은 차량 정지 후 검사를 목적으로 한 것으로 주행 중 차량 컴퓨터인 ECU와 통신하는 것은 주행 중 발생할 수 있는 커넥터 이탈 또는 차량 진단기의 오동작에 의한 영향이 차량 컴퓨터인 ECU에 전이될 위험도가 있으며, 이로 인하여 차량 주행 중 차량 제어이상으로 인한 사고가 유발될 가능성이 있는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록, 차량 컴퓨터인 ECU와 항시 통신 접속되어 있는 차량진단기에서 차량 시동 후 정지상태에서만 차량진단을 수행하고, 주행상태가 되면 자동으로 ECU와의 통신 접속을 차단하여 차량진단이 이루어지지 않도록 하는 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단장치는, 차량의 각 부위에 설치된 센서로부터 입력되는 데이터를 토대로 차량진단정보를 생성시키는 ECU 및 차량 시동이 온 되면 배터리 전원을 인가받아 동작하고, 해당 차량이 정지상태인지를 판단하여 정지상태이면 진단 커넥터를 통해 통신 접속된 ECU로부터 전송되는 차량진단정보를 토대로 차량진단을 수행하고, 진단 결과를 외부 단말기로 유/무선으로 전송하여 표시하도록 하는 차량진단기를 포함하며, 차량진단기는, 차량이 주행 상태인지를 상시 확인하는 주행상태 감지부와, 차량의 시동이 온 되는 경우 배터리 전원을 인가받아 동작하고, 진단 커넥터와 연결된 진단대상의 각 차량과의 인터페이스 및 통신 프로토콜을 체크하여 자동으로 설정하고, 주행상태 감지부로부터 입력되는 데이터를 토대로 차량이 정지되어 있는지를 확인하여 차량이 정지상태인 경우 진단 커넥터와 통신 접속된 ECU와의 통신 접속을 수행하여 설정된 인터페이스 및 통신 프로토콜 방식으로 ECU로부터 차량진단정보를 수신받아 차량진단을 수행하며, 차량이 주행상태인 경우 ECU와의 통신 접속을 차단하는 메인 제어부와, 진단 커넥터를 통해 ECU와 연결되어 있으며, 메인 제어부의 제어에 따라 ECU로부터 소정의 통신 프로토콜 방식으로 차량진단정보를 수신받아 메인 제어부로 출력하는 차량진단 인터페이스부와, 메인 제어부의 제어에 따라 차량이 정지상태인 경우 차량진단 인터페이스부로 배터리 전원을 공급하며, 차량이 주행상태인 경우 차량진단 인터페이스부로 배터리 전원을 차단하는 스위치부와, 메인 제어부에서 수행한 차량진단 결과를 저장하는 메모리 및 메인 제어부로부터 전송되는 차량진단 결과를 신호처리한 후 유/무선 방식으로 외부 단말기로 전송하는 통신 인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상술한 메인 제어부에서 수행하는 진단대상 차량의 정지/주행 여부의 판단은, 진단 커넥터와 연결된 ECU와의 통신과는 별도의 차속신호 연결 단자를 통하여 전송되는 차속신호를 토대로 판단하는 것이 바람직하다.

그리고 상술한 외부 단말기는, 차량 내비게이션 단말기, 휴대전화, PDA, 노트 PC를 포함하는 유/무선 통신이 가능한 단말기 중 하나인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단방법은, (1) 진단 커넥터를 통해 ECU와 연결된 차량진단기에서 차량의 시동이 온 되는지를 판단하는 단계와, (2) 차량의 시동이 온 되면, 차량진단기에서 해당 차량이 정지상태인지를 판단하는 단계와, (3) 해당 차량이 정지상태이면, 차량진단기에서 진단 커넥터와 연결된 ECU로부터 차량진단정보를 수신받아 차량진단을 수행하고, 차량진단 결과를 메모리에 저장하거나 또는 외부 단말기로 유/무선으로 전송하여 표시하도록 하는 단계와, (4) 차량진단기에서 차량진단이 완료되는지를 판단하여, 차량진단이 완료되면 ECU와의 통신 접속을 차단하는 단계 및 (5) 차량진단기에서 추가 차량진단이 요청되는지를 판단하여, 추가 차량진단이 요청되면 (2) 단계 이후를 반복하여 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상술한 (2) 단계에서 차량의 정지상태 판단은, 진단 커넥터와 연결된 ECU와의 통신과는 별도의 차속신호 연결 단자를 통하여 전송되는 차속신호를 토대로 판단하는 것이 바람직하며, 판단 결과 차량이 정지상태가 아니면, 차량이 주행상태인 것으로 간주하여 차량진단기와 ECU의 통신 접속을 차단하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단장치 및 그 방법을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 차량진단장치는, ECU(100), 배터리(200), 진단 커넥터(300), 차량진단기(400), 외부 단말기(500) 등을 포함하여 구성한다.

ECU(100)는 차량의 각 부위에 설치된 센서로부터 입력되는 데이터를 토대로 차량진단정보를 생성시키고, 차량진단정보를 진단 커넥터(300)를 통해 차량진단기(400)로 전송한다.

차량진단기(400)는 차량 시동이 온 되면 배터리(200) 전원을 인가받아 동작하고, 해당 차량이 정지상태인지를 판단하여 정지상태이면 진단 커넥터(300)를 통해 통신 접속된 ECU(100)로부터 전송되는 차량진단정보를 토대로 차량진단을 수행하고, 진단 결과를 외부 단말기(500)로 유/무선으로 전송하여 표시하도록 한다.

이때, 외부 단말기(500)는 차량 내비게이션 단말기, 휴대전화, PDA, 노트 PC를 포함하는 유/무선 통신이 가능한 단말기 중 하나를 사용할 수 있다.

또한, 상술한 차량진단기(400)는 주행상태 감지부(410), 메인 제어부(420), 차량진단 인터페이스부(430), 스위치부(440), 메모리(450), 통신 인터페이스부(460) 등을 포함하여 구성한다.

주행상태 감지부(410)는 진단 커넥터(300) 내부에 ECU, TCU 등과의 통신 접속 단자와는 별도로 존재하는 차속신호 전용 단자를 통해서 전송되는 차속신호를 통해 차량이 주행 상태인지를 상시 확인하며, 그 결과를 메인 제어부(420)로 출력한다.

메인 제어부(420)는 차량의 시동이 온 되는 경우 배터리(200) 전원을 인가받아 동작하고, 진단 커넥터(300)와 연결된 진단대상의 각 차량과의 인터페이스 및 통신 프로토콜을 체크하여 자동으로 설정하고, 주행상태 감지부(410)로부터 입력되는 데이터를 토대로 차량이 정지되어 있는지를 확인하여 차량이 정지상태인 경우 진단 커넥터(300)와 통신 접속된 ECU(100)와의 통신 접속을 수행하여 설정된 인터페이스 및 통신 프로토콜 방식으로 ECU(100)로부터 차량진단정보를 수신받아 차량진단을 수행하며, 차량이 주행상태인 경우 ECU(100)와의 통신 접속을 차단한다.

메인 제어부(420)에서 수행하는 진단대상 차량의 정지/주행 여부의 판단은, 진단 커넥터(300)와 연결된 ECU(100)와의 통신과는 별도의 차속신호 연결 단자를 통하여 전송되는 차속신호(펄스 데이터)를 토대로 판단한다. 즉, 차속신호는 ECU(100)에서 나오는 신호가 아니며, 통신에 의한 요청시 발생되는 신호가 아닌 일 방적으로 상시 발생되는 신호로 ECU(100)에 부하를 주지 않는 신호이다.

이때, 일반적으로 진단 커넥터(300)는 12핀 혹은 16핀 등 차량 제조사마다 다양한 형태로 존재하고, 커넥터 핀에는 ECU 통신단자, TCU 통신단자, ABS 통신단자 등 진단을 위한 통신단자들이 존재하며, 이를 통해 ECU 등과 전용프로토콜을 통해 진단을 수행한다. 차속신호는 진단 커넥터(300)에 진단단자와는 별도로 존재하며, ECU(100)와의 통신에 의해 정보를 얻어지는 것이 아닌 차량 내부에서 일방적으로 펄스형태의 신호를 상시 발생시킨다. 주행 감지는 이 차속신호를 검출하여 주행여부를 판단한다. 따라서 ECU(100)와의 통신과는 별도로 주행 여부를 판단할 수 있으며, 주행시 안전을 위하여 ECU(100)와의 통신라인과 통신관련 전원을 차단할 수 있다. 또한 정차시 ECU(100)와 통신 없이도 차속신호를 감지하여 차량 정차 여부를 판단할 수 있으며, 진단을 수행할 수 있다.

차량진단 인터페이스부(430)는 진단 커넥터(300)를 통해 ECU(100)와 연결되어 있으며, 메인 제어부(420)의 제어에 따라 ECU(100)로부터 소정의 통신 프로토콜 방식으로 차량진단정보를 수신받아 메인 제어부(420)로 출력한다.

스위치부(440)는 메인 제어부(420)의 제어에 따라 차량이 정지상태인 경우 차량진단 인터페이스부(430)로 배터리(200) 전원을 공급하여 정상적인 동작이 이루어지도록 하며, 차량이 주행상태인 경우 차량진단 인터페이스부(430)로 배터리(200) 전원이 공급되지 않도록 차단하여 차량진단 인터페이스부(430)에서 ECU(100)와의 통신 접속을 수행하지 못하도록 한다.

메모리(450)는 메인 제어부(420)에서 수행한 차량진단 결과를 저장한다.

통신 인터페이스부(460)는 메인 제어부(420)로부터 전송되는 차량진단 결과를 신호처리한 후 유/무선 방식으로 외부 단말기(500)로 전송하여 화면상에 차량진단 결과를 표시하도록 한다.

다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단방법의 일 실시예를 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.

우선, 진단 커넥터(300)를 통해 ECU(100)와 연결된 차량진단기(400)에서 진단 대상 차량의 시동이 온 되는지를 판단한다(S100). 차량 시동이 온 되면 배터리(200) 전원이 차량진단기(400)로 공급되어 동작을 시작한다.

판단 결과 차량의 시동이 온 되면, 차량진단기(300)에서 해당 차량이 정지상태인지를 판단한다(S200). 이때 차량의 정지상태 판단은, 진단 커넥터(300)와 연결된 ECU(100)와의 통신과는 별도의 차속신호 연결 단자를 통하여 전송되는 차속신호를 토대로 판단한다.

판단 결과 해당 차량이 정지상태이면, 차량진단기(400)에서는 진단 커넥터(300)와 연결된 ECU(100)로부터 차량진단정보를 수신받아 차량진단을 수행하고(S300), 차량진단 결과를 메모리에 저장하거나 또는 외부 단말기(500)로 유/무선으로 전송하여 표시하도록 한다(S400).

한편, S200 단계의 판단 결과 차량이 정지상태가 아니면, 차량진단기(400)에 서는 해당 차량이 주행상태인 것으로 간주하여 차량진단기(400)와 ECU(100)의 통신 접속을 차단한다.

이후, 차량진단기(400)에서 차량진단이 완료되는지를 판단하고(S500), 판단 결과 차량진단이 완료되면 ECU(100)와의 통신 접속을 차단한다(S600). 즉, 차량진단이 완료되면 차량진단기(400)에서는 ECU(400)와의 통신 접속을 차단하여 진단 등에 사용되는 데이터의 송수신이 이루어지지 않도록 통신을 원천적으로 차단하는 것이다.

마지막으로 차량진단기(400)에서는 작업자(정비소 작업자, 운전자 등)에 의해 추가 차량진단이 요청되는지를 판단하여, 추가 차량진단이 요청되면 S200 단계 이후를 반복하여 수행한다(S700).

이상에서와 같이 본 발명의 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단장치 및 그 방법에 따르면, 차량 컴퓨터인 ECU와 상시 접속되어 있는 차량진단기에서 차량 주행중에는 ECU와의 통신 접속을 차단하여 차량진단을 수행하지 않도록 제어함으로써, 차량 주행에 따른 제어를 수행하는 엔진 및 관련 컨트롤러(즉, ECU, TCU 등)에서 본래 기능인 주행관련 제어 이외에 별도의 차량진단을 위한 추가 작업으로 인하여 발생될 수 있는 위험을 방지할 수 있으며, 주행 중 발생될 수 있는 진단 커넥터의 이탈 또는 차량진단기의 오동작에 의한 영향이 ECU에 전이되어 제어이상으로 인한 사고 발생 가능성을 차단할 수 있는 효과가 있다.

여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

1. 차량의 각 부위에 설치된 센서로부터 입력되는 데이터를 토대로 차량진단정보를 생성시키는 ECU; 및

   차량 시동이 온 되면 배터리 전원을 인가받아 동작하고, 해당 차량이 정지상태인지를 판단하여 정지상태이면 진단 커넥터를 통해 통신 접속된 상기 ECU로부터 전송되는 차량진단정보를 토대로 차량진단을 수행하고, 진단 결과를 외부 단말기로 유/무선으로 전송하여 표시하도록 하는 차량진단기를 포함하며,

   상기 차량진단기는,

   차량이 주행 상태인지를 상시 확인하는 주행상태 감지부;

   차량의 시동이 온 되는 경우 배터리 전원을 인가받아 동작하고, 상기 진단 커넥터와 연결된 진단대상의 각 차량과의 인터페이스 및 통신 프로토콜을 체크하여 자동으로 설정하고, 상기 주행상태 감지부로부터 입력되는 데이터를 토대로 차량이 정지되어 있는지를 확인하여 차량이 정지상태인 경우 상기 진단 커넥터와 통신 접속된 상기 ECU와의 통신 접속을 수행하여 설정된 인터페이스 및 통신 프로토콜 방식으로 상기 ECU로부터 차량진단정보를 수신받아 차량진단을 수행하며, 차량이 주행상태인 경우 상기 ECU와의 통신 접속을 차단하는 메인 제어부;

   상기 진단 커넥터를 통해 상기 ECU와 연결되어 있으며, 상기 메인 제어부의 제어에 따라 상기 ECU로부터 소정의 통신 프로토콜 방식으로 차량진단정보를 수신받아 상기 메인 제어부로 출력하는 차량진단 인터페이스부;

   상기 메인 제어부의 제어에 따라 차량이 정지상태인 경우 상기 차량진단 인터페이스부로 배터리 전원을 공급하며, 차량이 주행상태인 경우 상기 차량진단 인터페이스부로 배터리 전원을 차단하는 스위치부;

   상기 메인 제어부에서 수행한 차량진단 결과를 저장하는 메모리; 및

   상기 메인 제어부로부터 전송되는 차량진단 결과를 신호처리한 후 유/무선 방식으로 외부 단말기로 전송하는 통신 인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 제어부에서 수행하는 진단대상 차량의 정지/주행 여부의 판단은,

   상기 진단 커넥터와 연결된 상기 ECU와의 통신과는 별도의 차속신호 연결 단자를 통하여 전송되는 차속신호를 토대로 판단하는 것을 특징으로 하는 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 단말기는,

   차량 내비게이션 단말기, 휴대전화, PDA, 노트 PC를 포함하는 유/무선 통신이 가능한 단말기 중 하나인 것을 특징으로 하는 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단장치.
4. (1) 진단 커넥터를 통해 ECU와 연결된 차량진단기에서 차량의 시동이 온 되는지를 판단하는 단계;

   (2) 차량의 시동이 온 되면, 상기 차량진단기에서 해당 차량이 정지상태인지를 판단하는 단계;

   (3) 해당 차량이 정지상태이면, 상기 차량진단기에서 상기 진단 커넥터와 연결된 상기 ECU로부터 차량진단정보를 수신받아 차량진단을 수행하고, 차량진단 결과를 메모리에 저장하거나 또는 외부 단말기로 유/무선으로 전송하여 표시하도록 하는 단계;

   (4) 상기 차량진단기에서 차량진단이 완료되는지를 판단하여, 차량진단이 완료되면 상기 ECU와의 통신 접속을 차단하는 단계; 및

   (5) 상기 차량진단기에서 추가 차량진단이 요청되는지를 판단하여, 추가 차량진단이 요청되면 상기 (2) 단계 이후를 반복하여 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 (2) 단계에서 차량의 정지상태 판단은,

   상기 진단 커넥터와 연결된 상기 ECU와의 통신과는 별도의 차속신호 연결 단자를 통하여 전송되는 차속신호를 토대로 판단하는 것을 특징으로 하는 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단방법.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 (2) 단계의 판단 결과 차량이 정지상태가 아니면,

   차량이 주행상태인 것으로 간주하여 상기 차량진단기와 상기 ECU의 통신 접속을 차단하는 것을 특징으로 하는 주행안전을 위한 전원차단형 차량진단방법.

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