KR101243079B1 - 차량의 캔 버스 고장 검출 방법 - Google Patents

차량의 캔 버스 고장 검출 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 제어부에 캔 버스를 통해 연결되어 캔 통신하는 캔 모듈을 가지는 차량의 캔 버스 고장 검출 방법에 있어서, 복수의 제어부 가운데 적어도 하나의 제어부가 다른 제어부로 캔 메시지를 전송할 때 캔 메시지의 전송 상태가 캔 버스 오프 상태인지 판단하고, 캔 메시지의 전송 상태가 캔 버스 오프 상태라고 판단되면 고장 검출 이벤트를 반복 수행하고, 고장 검출 이벤트의 수행 횟수에 기초하여 캔 버스의 고장을 판단한다.
본 발명은 캔 메시지의 전송 여부를 정확하게 체크하여 캔 메시지 에러에 의한 캔 버스의 고장을 신속하게 검출할 수 있어 차량의 오작동을 방지할 수 있고, 이로 인해 차량을 안정적으로 운행시켜 차량 사고를 방지할 수 있다.
또한 캔 메시지의 전송 여부를 정확하게 체크함으로써 캔 메시지 에러에 의한 캔 버스의 고장을 검출하여 신속하게 경보해 주어 캔 메시지에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.

Description

차량의 캔 버스 고장 검출 방법{CAN BUS error detection method of automobile}
본 발명은 차량의 캔 버스 고장 검출 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에 마련된 복수 제어부 사이의 정보를 전송하는 캔 버스의 고장 검출 방법에 관한 것이다.
최근 전자 제어 기술이 발전함에 따라 엔진제어시스템(EMS: Engine Management System), 자동변속제어장치(TCU: Transmission Control Unit), 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-Lock Break System), 트랙션 제어 시스템(TCS: Traction Control System) 및 차량 자세 안정 제어 장치(ESP: Electronic Control Program) 등이 개발되어 많은 차량에 장착되고 있다.
엔진제어시스템(EMS)은 제어장치인 ECU(Electronic Control Unit)이나 ECM(Engine control Module)을 포함하는 모든 엔진의 전자 제어를 위한 시스템이고, 자동변속제어장치(TCU)는 차량의 운행상황에 따른 각종 정보를 기본으로 최적의 변속이 가능하도록 자동변속기를 제어하는 장치이다.
안티 록 브레이크 시스템(ABS)은 미끄러운 도로에서 제동을 할 때나 위급한 상황에서 급제동을 하게 됐을 때 차량이 멈출 때까지 여러 번의 잠김과 풀림을 반 복하여 바퀴가 잠기지 않도록 함으로써 최적의 제동효과와 차량의 안정성 그리고 조향성을 확보해주는 시스템이고, 트랙션 제어 시스템(TCS)은 ABS의 기능 외에 가속 순간의 접지력을 최대한 활용하기 위해 제동과 가속을 반복함으로써 바퀴가 헛도는 것을 방지해주는 시스템이다.
차량 자세 안정 제어 장치(ESP)는 제동력(ABS)과 구동력(TCS), 조향장치의 3가지 시스템의 종합적인 제어를 통해 운전자가 요구하는 차량 주행방향과 실제 차량의 주행 방향과의 차이를 최소화시켜 어떤 운전조건에서도 안전하게 운전자가 의도한 차량의 주행방향을 유지시켜주는 시스템이다.
이러한 차량 자세 안정 제어 장치(ESP)는 엔진제어시스템(EMS), 자동변속제어장치(TCU), 안티록 브레이크 시스템(ABS), 트랙션 제어 시스템(TCS)와 캔(CAN: Controller Area Network) 버스를 통하여 통신을 하면서 운전자가 의도한 차량의 주행방향을 유지시켜주도록 하는 제어를 수행한다. 여기서 캔 버스의 통신 신호는 캔 메시지로 이루어진다.
이렇게 각 시스템의 ECU(즉, 제어부)는 캔 버스를 통해 연결되어 있어 캔 버스를 통해 제어에 필수적인 정보들을 공유하여 제어를 수행한다. 그러나 캔 버스의 고장으로 복수 시스템에 정상적으로 정보가 공유되지 않을 경우, 각 시스템은 오작동을 일으키게 되고 이 오작동으로 인해 주행 성능에 악영향을 끼치게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 캔 메시지의 전송 여부를 체크하여 캔 메시지 에러에 의한 고장을 신속하게 검출하는 차량의 캔 버스 고장 검출 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적인 방법은 복수의 제어부에 캔 버스를 통해 연결되어 캔 통신하는 캔 모듈을 가지는 차량의 캔 버스 고장 검출 방법에 있어서, 복수의 제어부 가운데 적어도 하나의 제어부가 다른 제어부로 캔 메시지를 전송할 때 캔 메시지의 전송 상태가 캔 버스 오프 상태인지 판단하고, 캔 메시지의 전송 상태가 캔 버스 오프 상태라고 판단되면 고장 검출 이벤트를 반복 수행하고, 고장 검출 이벤트의 수행 횟수에 기초하여 캔 버스의 고장을 판단한다.
여기서 고장 검출 이벤트를 수행하는 것은, 캔 버스 오프 상태라고 판단되면 캔 버스 오프 시간과 미리 설정된 시간을 비교하고, 캔 버스 오프 시간이 미리 설정된 시간을 경과하면 캔 모듈을 초기화한 후 다른 제어부로 캔 메시지를 재전송하는 것을 포함한다.
그리고 캔 버스의 고장을 판단하는 것은, 고장 검출 이벤트 횟수와 미리 설정된 횟수를 비교하고, 고장 검출 이벤트 횟수가 미리 설정된 횟수 이상이면 캔 버스 고장으로 판단한다.
그리고 캔 버스 고장으로 판단되면 고장 코드를 저장하는 것을 더 포함한다.
또한 캔 버스 고장으로 판단되면 고장을 표시하는 것을 더 포함한다.
또한 캔 버스 고장으로 판단되면 복수 제어부의 동작을 정지시키는 것을 더 포함한다.
상기의 설명에서와 같이, 본 발명에 따르면 캔 메시지의 전송 여부를 정확하게 체크하여 캔 메시지 에러에 의한 캔 버스의 고장을 신속하게 검출할 수 있어 차량의 오작동을 방지할 수 있고, 이로 인해 차량을 안정적으로 운행시켜 차량 사고를 방지할 수 있다.
또한 캔 메시지의 전송 여부를 정확하게 체크함으로써 캔 메시지 에러에 의한 캔 버스의 고장을 검출하여 신속하게 경보해 주어 캔 메시지에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캔 버스 고장 검출 시스템의 구성도로서, 차량의 캔 버스 고장 검출 시스템은 메인 제어부(10), 캔 모듈(20), 서브 제어부(30a, 30b, 30c, 30d), 메모리부(40) 및 표시부(50)를 포함한다.
메인 제어부(10)는 캔 버스(CAN BUS)에 의해 캔 모듈(20)과 전기적으로 연결되어 있고, 또한 캔 모듈(20)을 통해 서브 제어부(30a, 30b, 30c)와 전기적으로 연결되어 있어 필요한 제어 정보 데이터를 상호 공유한다.
메인 제어부(10)는 적어도 하나의 서브 제어부(30a, 30b, 30c, 30d)와 정보 데이터 공유 중 정보 데이터에 포함된 캔 메시지 전송 상태가 캔 버스 오프 상태인지 판단하고, 캔 메시지 전송 상태가 캔 버스 오프 상태라고 판단되면 고장 검출 이벤트를 반복 수행한다. 이때 메인 제어부(10)는 고장 검출 이벤트 횟수와 미리 설정된 일정 횟수(약 10회)를 비교하여 고장 검출 이벤트 횟수(즉, 버스 오프 에러 횟수)가 일정 횟수 이상이면 캔 버스 고장으로 판단한다. 여기서 메인 제어부(10)의 고장 검출 이벤트는 캔 버스 오프 시간과 미리 설정된 시간을 비교하여 캔 버스 오프 시간이 미리 설정된 시간(약 70ms)을 경과하면 캔 모듈(20)을 초기화한 후 적어도 하나의 서브 제어부(30a, 30b, 30c, 30d)로 캔 메시지를 재전송하는 것이다.
메인 제어부(10)는 캔 버스의 고장 시 사용자가 알 수 있도록 표시부(50)의 표시 동작을 제어하고, 고장 코드를 메모리부(40)로 전송하여 저장하도록 한다. 또한 캔 버스의 고장 시 제어 동작을 정지한다. 아울려 메인 제어부(10)의 제어와 연관된 서브 제어부(30a, 30b, 30c, 30d)의 제어 동작도 정지되도록 각 서브 제어부(30a, 30b, 30c, 30d)로 제어 신호를 전송한다.
캔 모듈(20)은 캔 버스(CAN BUS)가 연결되어 있어 캔 버스(CAN BUS)를 통해 메인 제어부(10) 및 서브 제어부(30a, 30b, 30c, 30d)와 정보 데이터를 주고받는 통신 신호를 송수신한다. 이때 통신 신호는 캔 메시지(CAN Message)로 이루어지고, 캔 메시지의 전송은 ISR(Interrupt Service Routine: TxISR)을 통해서 이루어진다.
서브 제어부(30a, 30b, 30c, 30d) 역시 캔 버스(CAN BUS)에 의해 캔 모듈(20)과 전기적으로 연결되어 있고, 또한 캔 모듈(20)을 통해 메인 제어부(10)와 전필요한 제어 정보 데이터를 공유한다.
본 실시예의 메인 제어부(10)는 엔진제어시스템(EMS), 자동변속제어장치(TCU), 안티록 브레이크 시스템(ABS), 트랙션 제어 시스템(TCS) 또는 차량 자세 안정 제어 장치(ESP)에 마련된 제어부(ECU: Electronic Control Unit) 중 어느 하 나의 제어부이고, 각 서브 제어부(30a, 30b, 30c, 30d)는 메인 제어부(10)를 제외한 나머지 시스템에 마련된 제어부(ECU)이다.
아울러 메인 제어부(10)는 안티-록 브레이크 시스템(ABS) 또는 차량 자세 안정 제어 장치(ESP)에 마련된 제어부인 것이 바람직하다.
메모리부(40)는 캔 버스의 고장 시 메인 제어부(10)로부터 전송된 고장 코드를 저장한다.
표시부(50)는 캔 버스의 고장 시 메인 제어부(10)의 지시에 따라 사용자가 알 수 있도록 경고등을 점등하여 표시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캔 버스 고장 검출 방법의 순서도로서 차량의 캔 버스 고장 검출 방법을 도 1을 참조하여 설명하도록 한다.
우선 차량에서 메인 제어부(10)는 캔 통신을 통해 서브 제어부(30a 내지 30d)와의 제어 정보 데이터를 송수신(101)한다. 이렇게 제어 정보 데이터 송수신 시, 메인 제어부(10)는 캔 통신 시 캔 버스의 단선, 단락(즉, 캔 버스 오프) 혹은 캔 모듈(20)의 고장으로 인하여 다른 제어부(30a 내지 30d)로부터 캔 메시지가 정상적으로 전송되지 않는지 판단(즉, 버스 오프 감지: 102)한다.
이때 메인 제어부(10)는 캔 버스의 상태가 버스 오프(BUS OFF) 상태가 아니라고 판단(즉, 버스 오프 테스트 성공: 103)되면 서브 제어부(30a 내지 30d)와의 캔 통신이 정상적으로 이루진다.
만약 메인 제어부(10)는 캔 버스의 상태가 버스 오프 상태로 판단되면 캔 버스의 고장을 검출하기 위한 고장 검출 이벤트를 수행한다. 여기서 메인 제어부(10) 다음과 같은 방법으로 고장 검출 이벤트를 수행한다.
캔 메시지가 전송되지 않아 버스 오프 상태로 판단되면 타이머(미도시)의 동작 제어하여 버스 오프 상태가 검출된 시점부터 버스 오프 상태의 버스 오프 시간을 카운트하고, 카운트된 버스 오프 시간과 미리 설정된 일정 시간을 비교하여 버스 오프 시간이 일정 시간(약 70ms)을 경과하는지 판단(104)한다.
이때 버스 오프 시간이 일정 시간을 경과하면 버스 오프 시간을 '0'으로 리셋하여 재설정하고 버스 오프 에러 횟수를 카운트(105)하며 캔 모듈(20)을 리셋하여 초기화(106)한 다음 서브 제어부(30a 내지 30d)로 캔 메시지를 재전송(107)한다.
반면 버스 오프 시간이 일정 시간에 도달하지 않았으면 버스 오프 시간을 계속 카운트(108)하고 캔 메시지의 전송을 차단(109)한 후 버스 오프 감지 단계(102)로 리턴하여 고장 검출 이벤트를 다시 수행한다. 이때에는 캔 메시지 전송을 차단했기 때문에 실질적으로 계속적으로 카운트된 버스 오프 시간과 일정 시간을 비교하는 단계부터 수행된다. 즉 버스 오프 시간이 일정 시간에 도달하지 않아 버스 오프 감지 단계로 다시 리턴할 때는 버스 오프 에러 횟수로 카운트되지 않는다.
캔 버스의 고장을 정확하게 검출하기 위해서 위와 같은 고장 검출 이벤트를 반복적으로 수행한다. 즉, 캔 모듈(20)을 초기화한 다음 서브 제어부(30a 내지 30d)로 캔 메시지를 재전송하고 캔 메시지 재전송 시 버스 오프 상태가 감지되는지 다시 확인한다.
이러한 고장 검출 이벤트의 횟수(즉, 버스 오프 에러의 횟수)와 미리 설정된 일정 횟수(약 10회)를 비교(110)하여 총 버스 오프 에러 횟수가 일정 횟수 이상이면 캔 버스 오프 고장으로 판단(111)하고 메모리부(40)로 저장 코드를 전송시켜 저장되도록 하고 또한 표시부(50)의 동작을 제어하여 경고등이 점등(112)되도록 하며, 각 서브 제어부(30a 내지 30d)의 제어 동작을 정지시킨다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캔 버스 고장 검출 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 캔 버스 고장 검출 방법의 순서도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
10: 메인 제어부
20: 캔 모듈부
30a 내지30d: 서브 제어부
40: 메모리부
50: 표시부

Claims (6)

  1. 복수의 제어부에 캔 버스를 통해 연결되어 캔 통신하는 캔 모듈을 가지는 차량의 캔 버스 고장 검출 방법에 있어서,
    상기 복수의 제어부 가운데 적어도 하나의 제어부가 다른 제어부로 캔 메시지를 전송할 때 상기 캔 메시지의 전송 상태가 캔 버스 오프 상태인지 판단하고,
    상기 캔 메시지의 전송 상태가 캔 버스 오프 상태라고 판단되면 고장 검출 이벤트를 반복 수행하고,
    상기 고장 검출 이벤트의 수행 횟수에 기초하여 상기 캔 버스의 고장을 판단하는 차량의 캔 버스 고장 검출 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고장 검출 이벤트를 수행하는 것은
    상기 캔 메시지의 전송 상태가 상기 캔 버스 오프 상태라고 판단되면 캔 버스 오프 시간과 미리 설정된 시간을 비교하고,
    상기 캔 버스 오프 시간이 미리 설정된 시간을 경과하면 상기 캔 모듈을 초기화한 후 상기 다른 제어부로 상기 캔 메시지를 재전송하는 것을 포함하는 차량의 캔 버스 고장 검출 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 캔 버스의 고장을 판단하는 것은,
    상기 고장 검출 이벤트 횟수와 미리 설정된 횟수를 비교하고,
    상기 고장 검출 이벤트 횟수가 미리 설정된 횟수 이상이면 상기 캔 버스 고장으로 판단하는 것을 더 포함하는 차량의 캔 버스 고장 검출 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 캔 버스의 고장으로 판단되면 고장 코드를 저장하는 것을 더 포함하는 차량의 캔 버스 고장 검출 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 캔 버스의 고장으로 판단되면 고장을 표시하는 것을 더 포함하는 차량의 캔 버스 고장 검출 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 캔 버스의 고장으로 판단되면 상기 복수 제어부의 동작을 정지시키는 것을 더 포함하는 차량의 캔 버스 고장 검출 방법.
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