KR101173087B1 - 차량의 제어 장치 및 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

차량 제어 장치 및 제어 방법을 개시한다. 본 발명은 MCU 오작동 시 CAN 통신을 차단할 수 있는 MCU 구조를 제안하는데 그 목적이 있다. 본 발명에 따른 차량 제어 장치는, CAN 송수신부와; 차량의 동작 전반의 제어에 관여하는 메인 MCU와; 메인 MCU의 오동작 검출 시 CAN 송수신부의 통신을 차단함으로써 목적하지 않은 데이터의 전송을 방지하는 서브 MCU를 포함한다.

Description

차량의 제어 장치 및 제어 방법{CONTROL APPARATUS AND CONTROL METHOD OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 제어에 관한 것으로, 차량의 제어 전반에 관여하는 MCU(MICRO COMPUTER UNIT)를 구비하는 차량의 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
전자 기술의 발전과 사용자의 요구에 따라, 차량에는 다양한 편의장치 및 안전장치가 장착되고, 이러한 각 장치들은 전자 제어시스템에 의해 그 동작이 실행된다.
일예로 차량에는 TCS(Traction Control System), ESP(Electronic Stability Program), ABS (Anti-lock Break System), 에어백(Air Bag) 등 차량의 안정성을 확보하고 제어하기 위한 다양한 안전 제어시스템이 구비된다. 이러한 안전 제어시스템은 각각의 제어를 위한 제어부와 다양한 센서들과 구동장치를 포함하고 있다. 그리고 센서들로부터 측정되는 센서 값들은 제어부로 입력되고, 제어부에는 입력된 센서 값을 연산하여 차량의 각종 구동 장치를 제어하게 된다.
제어부에는 입력된 센서 값을 연산하여 차량의 현재 상태를 판단하기 위한 MCU(Micro Computer Unit)가 구비된다. 센서들로부터 측정되는 센서 값은 하나의 MCU에 입력되는 바, MCU가 오작동을 일으키게 되면, 이를 감시하고 오작동에 대처할만한 장치가 마련되어 있지 않다.
차량의 제어 각 전자 모듈은 CAN 버스(Control Area Network bus)를 통해 전달되는 메시지를 기반으로 하여 정보를 공유한다. 한 모듈에서 발생하는 메시지의 수는 수십 개에 달하고 있으며, 각 모듈은 다른 모듈에서 발생한 메시지를 수신하여 제어를 위한 입력으로 사용한다. 제동 분야에서는 ABS/ESC 등의 전자 제어 브레이크 시스템 등이 CAN 버스를 통해 연결되어 데이터를 공유한다. 하지만 MCU 오작동(fail) 시 목적하지 않은 데이터(즉 부정확하거나 무효한 데이터)가 전송되어 타 모듈의 오동작을 야기할 수 있으므로, MCU 오작동 시 CAN 전송 데이터를 차단 할 수 있는 설계가 필요하다. 본 발명은 MCU 오작동 시 CAN 통신을 차단할 수 있는 MCU 구조를 제안하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량 제어 장치는, CAN 송수신부와; 차량의 동작 전반의 제어에 관여하는 메인 MCU와; 메인 MCU의 오동작 검출 시 CAN 송수신부의 통신을 차단함으로써 목적하지 않은 데이터의 전송을 방지하는 서브 MCU를 포함한다.
상술한 차량 제어 장치에서, 서브 MCU는, 메인 MCU의 예측되지 않는 패턴의 와치독 체크 신호가 모니터링 되면 메인 MCU의 오동작으로 판단한다.
상술한 차량 제어 장치에서, 서브 MCU는, 메인 MCU의 리던던시 체크 결과가 올바르지 않으면 메인 MCU의 오동작으로 판단한다.
본 발명에 따른 차량 제어 방법은, CAN 송수신부와, 차량의 동작 전반의 제어에 관여하는 메인 MCU와, 메인 MCU를 보조하기 위한 서브 MCU를 포함하는 차량의 제어 방법에 있어서, 서브 MCU가 메인 MCU의 오동작 발생 여부를 감시하고; 메인 MCU의 오동작 검출 시 CAN 송수신부의 통신을 차단함으로써 목적하지 않은 데이터의 전송을 방지한다.
상술한 차량 제어 방법에서, 메인 MCU의 예측되지 않는 패턴의 와치독 체크 신호가 모니터링 되면 메인 MCU의 오동작으로 판단한다.
상술한 차량 제어 방법에서, 메인 MCU의 리던던시 체크 결과가 올바르지 않으면 메인 MCU의 오동작으로 판단한다.
본 발명은 메인 MCU의 오작동 시 CAN 통신을 차단함으로써 목적하지 않은 데이터(즉 부정확하거나 무효한 데이터)의 전송에 따른 타 모듈의 오동작을 방지할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 제어 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 제어 방법을 나타낸 도면.
본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 제어 장치를 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 제어 장치에서, 메인 MCU(102)와 서브 MCU(104), CAN 송수신부(106)가 서로 통신 가능하도록 연결된다. 메인 MCU(102)는 차량의 동작 전반의 제어에 관여하며, 서브 MCU(104)는 메인 MCU(102)에 문제가 발생하여 정상 동작하지 못할 때 메인 MCU(102) 대신 차량의 동작 전반의 제어에 관여한다. CAN 송수신부(106)는 차량의 CAN 통신에 관여하는데, 특히 메인 MCU(102)와 서브 MCU(104) 사이의 통신에 관여한다. 메인 MCU(102)와 서브 MCU(104)는 SPI(Serial Peripheral Interface) 방식으로 통신하는데, 메인 MCU(102)와 서브 MCU(104)는 이 SPI 통신을 통해 리던던시(Redundancy) 체크 신호를 주고받는다. 또한 메인 MCU(102)는 서브 MCU(104)로 와치독(Watchdog) 신호를 송신한다.
도 1에 나타낸 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 제어 장치에서는, 예상치 못한 오동작이 발생하면 서브 MCU(104)를 이용하여 CAN 송수신부(106)의 동작을 차단함으로써 목적하지 않은 데이터(즉 부정확하거나 무효한 데이터)가 전송되는 것을 방지한다.
이를 위해 서브 MCU(104)는, 메인 MCU(102)의 와치독 신호를 서브 MCU(104)에서 모니터링 하고, 메인 MCU(102)에서 처리되는 데이터의 리던던시를 체크하여 메인 MCU(102)의 정상 동작 여부를 판단한다. 만약 메인 MCU(102)에서 예측되지 않는 패턴의 와치독 체크 신호가 모니터링 되거나 리던던시 체크 결과가 올바르지 않다면 메인 MCU(102)의 오동작으로 판단하게 되고, 차량 전체에 영향을 줄 수 있는 CAN 데이터 전송을 차단시킨다. 이 후 정상 동작이 확인 되거나 메인 시스템이 리셋되면 CAN 송수신부(106)를 통한 데이터 전송을 가능하게 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 제어 방법을 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 차량의 제어를 위해 메인 MCU(102)를 구동하고, CAN 송수신부(106)를 활성화시킨다(202). 이 상태에서, 서브 MCU(104)는, 메인 MCU(102)의 와치독 신호를 모니터링 한다(204). 또한 서브 MCU(104)는, 메인 MCU(102)에서 처리되는 데이터의 리던던시를 체크한다(206). 서브 MCU(104)가 메인 MCU(102)의 와치독 신호를 모니터링하고 리던던시를 체크하는 것은 이를 통해 메인 MCU(102)의 정상 동작 여부를 판단하기 위한 것이다. 만약 메인 MCU(102)에서 예측되지 않는 패턴의 와치독 체크 신호가 모니터링 되면(208의 아니오) 메인 MCU(102)의 오동작으로 판단하여 차량 전체에 영향을 줄 수 있는 CAN 데이터 전송을 차단시킨다(210). 또한 서브 MCU(104)는 리던던시 체크 결과가 올바르지 않은 경우에도(212의 아니오) 메인 MCU(102)의 오동작으로 판단하여 차량 전체에 영향을 줄 수 있는 CAN 데이터 전송을 차단시킨다(210). 만약 메인 MCU(102)에서 예측된 패턴의 와치독 체크 신호가 모니터링 되고(208의 예) 또 리던던시 체크 결과가 올바른 경우에는(212의 예), CAN 송수신부(106)를 일시적으로 차단하였다가, 메인 MCU(102)가 정상 동작하는 것으로 확인되면 다시 CAN 송수신부(106)를 활성화시켜서 CAN 송수신부(106)를 통한 데이터 전송을 가능하게 한다(214). 이후 통신을 종료하거나(216의 예), 아니면 메인 MCU(102)를 구동하고 CAN 송수신부(106)를 활성화시키는 과정(202)으로 진행하여 통신을 계속한다(216의 아니오).
이를 통해 메인 MCU(102)의 오작동 시 CAN 통신을 차단할 수 있도록 함으로써 목적하지 않은 데이터(즉 부정확하거나 무효한 데이터)의 전송에 따른 타 모듈의 오동작을 방지할 수 있도록 한다.
102 : 메인 MCU
104 : 서브 MCU
106 : CAN 송수신부

Claims (6)

  1. CAN 송수신부와;
    차량의 동작 전반의 제어에 관여하는 메인 MCU와;
    상기 메인 MCU의 오동작 검출 시 상기 CAN 송수신부의 통신을 차단함으로써 목적하지 않은 데이터의 전송을 방지하는 서브 MCU를 포함하는 차량 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 MCU는, 상기 메인 MCU의 예측되지 않는 패턴의 와치독 체크 신호가 모니터링 되면 상기 메인 MCU의 오동작으로 판단하는 차량 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 MCU는, 상기 메인 MCU의 리던던시 체크 결과가 올바르지 않으면 상기 메인 MCU의 오동작으로 판단하는 차량 제어 장치
  4. CAN 송수신부와, 차량의 동작 전반의 제어에 관여하는 메인 MCU와, 상기 메인 MCU를 보조하기 위한 서브 MCU를 포함하는 차량의 제어 방법에 있어서,
    상기 서브 MCU가 상기 메인 MCU의 오동작 발생 여부를 감시하고;
    상기 메인 MCU의 오동작 검출 시 상기 CAN 송수신부의 통신을 차단함으로써 목적하지 않은 데이터의 전송을 방지하는 차량 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 메인 MCU의 예측되지 않는 패턴의 와치독 체크 신호가 모니터링 되면 상기 메인 MCU의 오동작으로 판단하는 차량 제어 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 메인 MCU의 리던던시 체크 결과가 올바르지 않으면 상기 메인 MCU의 오동작으로 판단하는 차량 제어 방법.
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