KR101252775B1 - 차량용 ｃｐｕ의 변수 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나의 보드 위에 메인 CPU와 서브 CPU로 이루어진 2개의 CPU가 장착되어 있는 경우, CCP(CAN Calibration Protocol)가 구현되지 않는 서브 CPU의 변수값을 CCP가 구현되어 있는 메인 CPU를 통해 상기 서브 CPU의 변수값을 측정한다.

Description

차량용 ＣＰＵ의 변수 측정 방법{Method for measuring variable of CPU for vehicle}

본 발명은 차량용 CPU의 변수 측정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 내의 각종 전자 제어 모듈에 2개의 CPU가 탑재된 경우, 하나의 CPU를 통해 다른 하나의 CPU에서 처리되는 변수값을 측정할 수 있는 차량용 CPU의 변수 측정 방법에 관한 것이다.

차량 내의 각종 전자 제어 유닛(Electronic Control Units: ECU)은 통상 1개의 CPU(Central Processing Unit, 중앙연산처리장치)를 갖도록 설계되기도 하지만, 그 동작 성능의 향상을 위해 2개의 CPU를 갖도록 설계될 수도 있다. 즉, 하나의 보드에 2개의 CPU가 장착되고, 2개의 CPU는 상호 통신 가능하도록 버스 라인으로 연결된다.

이러한 CPU의 탑재개수는 ECU 설계자의 주문에 따라 결정되기도 하지만, 경우에 따라 ECU 설계자의 요청 없이도 2개의 CPU가 탑재된 상태로 제조되기도 한다. 이 경우, 하나의 CPU만 소정 작업을 수행하고, 나머지 다른 하나의 CPU는 더미 형태로 존재하여 어떠한 작업도 수행하지 않거나 또는 상기 하나의 CPU를 모니터링 및 보조하는 역할을 한다.

한편, ECU 설계자는 상기 차량용 전자 제어 유닛에 탑재된 CPU에서 처리되는 변수 값을 측정 및 교정할 필요가 있으며, 이를 위해, 통상 ECU 설계자는 CCP(CAN Calibration Protocol)를 지원하는 CPU에서 처리된 변수 값을 ECU Measurement and Calibration Toolkit와 같은 디버거(debugger) 장치를 통해 수집하여, 상기 변수 값을 측정 및 교정을 한다. 이러한 ECU Measurement and Calibration Toolkit는 상기 CCP(CAN Calibration Protocol)에 기반한 하이레벨 , 사용하기 쉬운 함수를 제공하여 ECU 설계자, 테스터 및 엔지니어들을 맞춤화된 측정 및 교정 어플리케이션을 구축할 수 있게 한다.

그런데, 2개의 CPU가 탑재된 차량용 전자 제어 유닛의 경우, 일반적으로 ECU 설계자의 특별한 주문이 없는 한 어느 하나의 CPU(이하, 메인 CPU라 한다)에만 상기와 같은 CCP(CAN Calibration Protocol)가 지원되도록 설계된다. 즉, 다른 하나의 CPU(이하, 서브 CPU라 한다)는 상기 CCP(CAN Calibration Protocol)를 지원하지 않는다.

즉, 상기 서브 CPU가 상기 메인 CPU와 함께 특정 작업을 처리하거나, 상기 메인 CPU를 모니터링하는 용도로 제작된 경우, ECU 설계자는 상기 서브 CPU에서 처리되는 변수 값을 측정 및 교정할 필요가 있는데, 상기 서브 CPU는 상기 CCP(CAN Calibration Protocol)를 지원하지 않으므로, ECU 설계자는 상기와 같은 디버거 장치를 통해 상기 서브 CPU에서 처리되는 변수 값을 측정 및 교정할 수 없다.

더욱이, 상기 메인 CPU와 상기 서브 CPU는 하나의 보드에 장착되어, 특정 하우징 내부에 수용되어 제품화되는데, 이 경우, 상기 하우징에는 상기 디버거 장치와 상기 메인 CPU 간에 통신하는 통신 포트만 존재하고, 상기 서브 CPU와 통신하기 위한 별도의 통신 포트는 존재하지 않는다.

따라서, 상기와 같은 하우징으로 인해 상기 서브 CPU에서 처리되는 변수 값을 측정하거나 교정할 수 있는 방법이 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 하우징에 수용된 메인 CPU와 서브 CPU로 이루어진 차량용 전자 제어 유닛에서 상기 서브 CPU에서 처리되는 변수값을 측정하는 차량용 CPU의 변수 측정 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 차량용 CPU의 변수 측정 방법은, 상기 서브 CPU에서 처리된 변수값을 측정하기 위한 외부 계측 장비가 상기 메인 CPU와 인터페이싱 하는 단계와, 상기 메인 CPU가 상기 외부 계측 장비로부터 상기 서브 CPU에서 처리된 변수값을 확인하는 확인 명령을 전송받는 단계와, 상기 메인 CPU가 특정 통신 방식에 따라 전달받은 상기 확인 메시지 정보에 응답하여 상기 서브 CPU로 상기 변수값을 요청하는 요청 명령을 전송하는 단계 및 상기 메인 CPU가 상기 특정 통신 방식에 따라 상기 서브 CPU로부터 전달받은 변수값을 전달받아서 상기 외부 계측 장비로 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, CCP(CAN Calibration Protocol)를 지원하는 메인 CPU를 통해 상기 CCP(CAN Calibration Protocol)를 지원하지 않는 서브 CPU에서 처리된 변수값을 디버거 장치와 같은 외부 계측 장비가 측정 및 교정할 수 있으므로, 하우징으로 인해 디버거 장치를 사용할 수 없는 경우에서도 상기 서브 CPU에서 처리된 변수값을 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 내의 전자 제어 유닛에 탑재된 CPU의 변수값을 측정하는 전체 시스템 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 ＣＰＵ의 변수 측정 방법을 보여주는 순서도이다.

본 발명에서는 CCP(CAN Calibration Protocol)를 이용하여 CPU에서 처리되는 변수값을 측정하는 방안이 개시된다. 특히, 아래의 실시예에서는 하나의 보드 위에 메인 CPU와 서브 CPU로 이루어진 2개의 CPU가 장착되어 있는 경우, 통상 CCP(CAN Calibration Protocol)가 구현되지 않는 서브 CPU의 변수값을 CCP가 구현되어 있는 메인 CPU를 통해 상기 서브 CPU의 변수값을 측정하는 방안이 개시된다.

한편, 아래의 실시예에서는 본 발명이 상기 CPU가 차량 내의 각종 전자 제어 유닛에 CPU에 적용되는 것으로 한정하여 설명되지만, 특별히 차량 내의 전자 제어 유닛에 한정되는 것은 아니며, 특정 작업을 수행하는 모든 임베디드 시스템에서 그 적용이 가능하다는 것은 아래의 설명을 통해 당업자라면 충분히 이해될 수 있다.

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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 내의 전자 제어 유닛에 탑재된 CPU의 변수값을 측정하는 전체 시스템 구성을 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전체 시스템은 차량 내의 전자 제어 유닛(100)과 이 차량 내의 전자 제어 유닛에 탑재된 CPU의 변수값을 측정 및 교정하는 외부 계측 장비(200)로 이루어질 수 있다.

차량 내의 전자 제어 유닛(100)은 운전자의 편의를 도모하기 위해, 차량 내에 구비된 엔진, 배터리, 모터 등의 전반적인 동작을 제어하는 구성으로서, 크게 하우징(110)과, 상기 하우징(110) 내부에 수납된 기판(112)을 포함하며, 상기 기판 상에는 메인 CPU(112A)와 서브 CPU(112B)가 탑재된다.

메인 CPU(112A)와 서브 CPU(112B)는 특정 통신 방식에 따라 데이터 통신하며, 특별히 한정하는 것은 아니지만, SPI(Serial Peripheral Interaface) 통신 방식에 상호 통신할 수 있다. 따라서, 상기 기판(112) 상에는 상기 메인 CPU(112A)와 서브 CPU(112B) 간의 통신을 가능하도록 SPI 통신 버스 라인이 설계될 수 있다.

외부 계측 장비(200)(또는 디버거(debugger) 장비)는 메인 CPU(112A)에서 처리되는 변수값 뿐만 아니라 상기 서브 CPU(112B)에서 처리되는 변수값을 측정 및 교정(Calibration)하는 교정 툴킷(Calibration Toolkit) 장비로서, 무엇보다도 외부 계측 장비(200)는 상기 메인 CPU(112A)를 통해 상기 서브 CPU(112B)에서 처리되는 변수값을 측정 및 교정하는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 외부 계측 장비(200)는 상기 서브 CPU(112B)와 직접 인터페이싱하지 않고, 상기 메인 CPU(112A)와 교정 툴(Calibration tool)의 UI(User Interface)를 통해 인터페이싱하여, 상기 메인 CPU(112A)를 통해 상기 서브 CPU(112B)에서 처리되는 변수값을 확인한다.

상기 외부 계측 장비(200)는 특별히 한정하는 것은 아니지만, CCP(CAN Calibration Protocol)통신 방식을 이용하여 상기 메인 CPU(112A)와 인터페이싱 할 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 메인 CPU(112A)는 CCP를 지원하지만, 상기 서브 CPU(112B)는 CCP를 지원하지 않는다. 구체적으로 상기 교정 툴킷 장비(200)는 상기 하우징(110)에 형성된 통신 포트(112C)를 통해 상기 메인 CPU(112A)와 통신 가능하도록 연결될 수 있다. 이때, 전술한 바와 같이, 상기 하우징(112C)에는 상기 서브 CPU(112B)와 인터페이싱 할 수 있는 통신 포트는 존재하지 않는다.

이와 같이, 메인 CPU(112A)와 통신 가능하도록 인터페이싱된 외부 계측 장비(200)는 상기 서브 CPU에서 처리된 변수값을 확인하는 확인 명령을 상기 메인 CPU(112A)로 전송한다.

이에 따라 상기 메인 CPU(112A)는 CCP가 구현되지 않은 상기 서브 CPU(112B)로 상기 서브 CPU(112B)의 변수값을 측정하기 위한 상기 요청 명령을 전송한다. 구체적으로, 이 요청 명령은 본 발명에서 제안하는 프로토콜에 따른 데이터 구조를 가지며, 예컨대, 상기 변수값 측정을 목적으로 하는 명령(command)의 종류를 나타내는 제1 필드와 측정하고자 하는 상기 변수값에 대응하는 ID(식별자)를 나타내는 제2 필드의 데이터 구조를 갖는다.

예컨대, 메인 CPU(112A)와 서브 CPU(112B)가 8 바이트(byte) 길이의 SPI 통신을 하는 것으로 가정하면, 첫 번째 바이트의 필드(field)에는 명령(command)의 종류가 배치된다. 즉, 통신의 목적이 서브 CPU에 대한 모니터링용 명령인지, 아니면 CPU간의 동기화인지, 아니면 변수의 측정인지에 대한 명령인지를 나타내는 명령의 종류가 배치된다. 그리고, 두 번째 비트필드(bitfield)에는 각 통신의 목적에 따른 내용이 배치된다. 여기서, 명령의 종류가 변수값의 측정인 경우, 비트필드에는 변수값의 식별자(ID)가 배치된다.

이와 같이, 명령의 종류와 식별자(ID)로 이루어진 요청 명령을 수신한 서브 CPU(112B)는 상기 식별자에 대응하는 변수값을 상기와 같은 데이터 구조를 갖는 SPI 통신 방식에 따른 프로토콜에 따라 다시 메인 CPU(112A)로 전송하고, 메인 CPU(112A)는 전송받은 변수값을 CCP를 이용하여 외부 계측 장비(200)로 전송하게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 메인 CPU(112A)에 대한 통신 포트만 존재하는 하우징(110)으로 인하여 서브 CPU(112B)와 외부 계측 장비(200) 간의 인터페이싱을 이용할 수 없는 경우에도, 서브 CPU(112B)에서 처리된 변수값을 측정할 수 있다.

또한, 종래에는 외부 계측 장비(200)를 사용하는 경우에 상호 통신하는 CPU가 정지하기 때문에 모니터링 용도의 정상적인 상태이 변수값 확인이 불가능한 문제점을 추가적으로 해결할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 ＣＰＵ의 변수 측정 방법을 보여주는 순서도이다.

도 2를 참조하면, CCP가 구현되지 않은 서브 CPU에서 처리된 변수값을 측정하기 위해, 외부 계측 장비가 CCP가 구현된 메인 CPU와 인터페이싱 한다(S210).

이어, 상기 메인 CPU가 상기 외부 계측 장비로부터 상기 서브 CPU에서 처리된 변수값을 확인하는 확인 명령을 CCP 통신 방식에 따라 전송받고(S220), 상기 메인 CPU가 SPI와 같은 통신 방식에 따라 전달받은 상기 확인 메시지 정보에 응답하여 상기 서브 CPU로 상기 변수값을 요청하는 요청 명령을 전송한다(S230, S240).

이후, 상기 메인 CPU가 상기 특정 통신 방식에 따라 상기 서브 CPU로부터 전달받은 변수값을 전달받아서 상기 외부 계측 장비로 전송한다(S250).

이렇게 함으로써, 하우징으로 인해 디버거 장치와 같은 외부 계측 장비를 사용할 수 없는 경우에서도 상기 서브 CPU에서 처리된 변수값을 측정할 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

1. 하나의 보드에 장착된 메인 CPU와 서브 CPU가 장착된 차량용 전자 제어 유닛에서 상기 서브 CPU에서 처리된 변수값을 측정하는 차량용 CPU의 변수 측정 방법에 있어서,
   상기 서브 CPU에서 처리된 변수값을 측정하기 위한 외부 계측 장비가 상기 메인 CPU와 인터페이싱 하는 단계;
   상기 메인 CPU가 상기 외부 계측 장비로부터 상기 서브 CPU에서 처리된 변수값을 확인하는 확인 명령을 전송받는 단계;
   상기 메인 CPU가 특정 통신 방식에 따라 전달받은 상기 확인 메시지 정보에 응답하여 상기 서브 CPU로 상기 변수값을 요청하는 요청 명령을 전송하는 단계; 및
   상기 메인 CPU가 상기 특정 통신 방식에 따라 상기 서브 CPU로부터 전달받은 변수값을 전달받아서 상기 외부 계측 장비로 전송하는 단계
   를 포함하는 차량용 CPU의 변수 측정 방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 외부 계측 장비가 상기 메인 CPU와 인터페이싱 하는 단계는,
   상기 메인 CPU는 CCP(CAN Calibration Protocol)통신 방식을 지원하여, 상기 외부 계측 장비가 상기 CCP 통신 방식에 따라 상기 메인 CPU와 인터페이싱 하는 단계인 것인 차량용 CPU의 변수 측정 방법.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 서브 CPU는 상기 CCP 통신 방식을 지원하지 않는 것인 차량용 CPU의 변수 측정 방법.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 특정 통신 방식은,
   SPI(Serial Peripheral Interaface) 통신 방식인 것인 차량용 CPU의 변수 측정 방법.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 요청 명령의 데이터 구조는,
   상기 변수값 측정을 목적으로 하는 명령의 종류를 나타내는 제1 필드와 측정하고자 하는 상기 변수값에 대응하는 ID(식별자)를 나타내는 제2 필드로 이루어진 것인 차량용 CPU의 변수 측정 방법.
   
   
   

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