KR101354697B1 - 차량용 전자 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 제어용 프로그램을 갱신할 수 있는 전자 제어 장치에 관한 것이다. 전자 제어 장치는 제어 프로그램을 저장한 읽기 전용 제1 메모리로부터 임의의 어드레스에 저장된 일 부분의 데이터를 독출하고, 독출된 데이터를 순차적으로 정렬하여 데이터의 개서가 가능한 제2 메모리로 복사한다. 그리고 제2 메모리에 저장된 데이터 중 적어도 하나 이상의 데이터에 변화가 발생한 경우, 변화가 발생한 데이터에 해당하는 제1 메모리의 데이터를 갱신한다. 본 발명에 따르면, 전자 제어 장치의 내장 메모리에 저장된 차량 제어용 프로그램을 개서할 수 있는 메모리를 추가로 구비하고, 내장 메모리와 추가 메모리 사이의 데이터 교환이 가능하도록 하여 진단 장비가 전자 제어 장치에 따라서 특화될 필요 없이 임의의 전자 제어 장치와 결합하여도 진단이 가능하여 자동차 진단 효율을 상승시킬 수 있다.

Description

차량용 전자 제어 장치{ELECTRONIC CONTROL APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 전자 제어 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 측정 및 보정(Measurement and Calibration : M&C)을 위한 차량 제어용 프로그램을 갱신할 수 있는 전자 제어 장치에 관한 것이다.
오늘날 차량은 전통적인 기계 구성 요소들이 전자적인 실행으로 대체됨에 따라 복수 개의 전자 제어 장치(Electronic Control Unit : ECU)를 설치하고 있다. 각 ECU는 다른 ECU로부터 신호를 식별 및 저장하고, ECU에 속한 MCU(Micro control unit)의 차량 제어용 프로그램으로 차량의 동작을 제어한다.
이러한 ECU들은 복수 개의 센서들과 제어기들 간의 다양한 정보를 분배하기 위해 제어 영역 통신망(Control Area Network : CAN)을 채용하고 하고 있다. CAN가 채용된 ECU의 대중화에 따라 CAN을 사용하는 측정과 분석의 필요성이 빠르게 증가하고 있다.
일반적으로 차량 진단 장비는 자동변속기 제어를 비롯해 구동계통, 제동계통, 조향계통 등 차량의 모든 부분을 제어하는 ECU에 연결되어 차량 고장 여부를 진단하고 있다.
이러한 ECU는 차량 제조사별, 차종별 또는 차량 부품 공급자 별로 독자적인 프로그램을 가지고 있기 때문에, 차량 진단 장비 또한 차량 제조사별, 차종별 또는 차량 부품 공급자별로 특화되어야 하므로, 차량 진단 시에 많은 제약을 가지고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1104404호(공고일 2012년 01월 16일) 대한민국 등록특허공보 제10-0836384호(공고일 2008년 06월 09일) 대한민국 등록특허공보 제10-0725765호(공고일 2007년 06월 08일) 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0120080호(공개일 2006년 11월 24일)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 ECU의 내장 메모리에 저장된 차량용 제어 프로그램을 개서할 수 있는 메모리를 추가로 구비하고, 내장 메모리와 추가 메모리 사이의 데이터 교환이 가능하도록 하여 진단 장비가 ECU에 따라서 특화될 필요 없이 임의의 ECU와 결합하여 진단이 가능하도록 하는 차량용 전자 제어 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 차량용 전자 제어 장치는 제어 프로그램을 저장하는 읽기 전용 제1 메모리; 상기 제1 메모리에 저장된 제어 프로그램 중 임의의 어드레스에 저장된 일 부분의 데이터를 순차적으로 정렬하여 저장하고, 상기 저장된 데이터의 개서가 가능한 제2 메모리; 및 상기 제1 메모리에 저장된 데이터가 상기 제2 메모리로 복사되도록 제어하고, 상기 제2 메모리에 저장된 데이터 중 적어도 하나 이상의 데이터에 변화가 발생한 경우, 상기 변화가 발생한 데이터에 해당하는 상기 제1 메모리의 데이터를 갱신하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제2 메모리의 일 영역에, 상기 제1 메모리 및 상기 제2 메모리의 어드레스 상관 관계 정보를 저장하고, 상기 어드레스 상관 관계 정보를 이용하여 상기 제1 메모리의 데이터를 갱신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 메모리를 액세스하여 갱신된 제어용 프로그램을 실행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 메모리에 저장되어 있는 상기 제어 프로그램 중 캘리브레이션 영역의 데이터를 독출하여 상기 제2 메모리로 복사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 캘리브레이션 영역의 데이터는 적어도 상기 제어 프로그램의 함수 식별자, 함수의 위치 및 크기 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제2 메모리에 저장된 상기 캘리브레이션 영역의 데이터에 변화가 발생되면, 변화가 발생된 상기 제2 메모리의 데이터에 해당하는 상기 제1 메모리의 데이터를 일대일 매칭 방식으로 갱신한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 차량용 전자 제어 장치의 내장 메모리에 저장된 차량 제어용 프로그램을 개서할 수 있는 메모리를 추가로 구비하고, 내장 메모리와 추가 메모리 사이의 데이터 교환이 가능하도록 하여 진단 장비가 전자 제어 장치에 따라서 특화될 필요 없이 임의의 전자 제어 장치와 결합하여도 진단이 가능하여 자동차 진단 효율을 상승시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 제어 장치의 구성을 보이는 블록도이다.
도 2는 도 1 중 제1 메모리 및 제2 메모리의 데이터 교환을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 제어 장치의 동작 방법을 보이는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 각 실시 예에 따른 전자 제어 장치 및 그 동작 방법에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 제어 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 1을 참조하면, 전자 제어 장치는 차량용 전자 제어 장치(ECU, 100)로서, 차량 제어용 프로그램을 구비하고 있으며, ECU(100)는 차량 제어용 프로그램으로 차량의 동작을 제어한다.
이러한 ECU(100)는 입력 인터페이스(110), 중앙 처리부(120) 및 출력 인터페이스(130)를 포함하고, 각 구성요소 사이에는 실시간 데이터 교환을 위해 CAN(controller area network)이라 불리는 통신 규격의 통신 프로토콜(protocol)을 이용한다.
입력 인터페이스(110)는 센서로부터 출력되는 신호를 변환하여 중앙 처리부(120)로 출력한다.
중앙 처리부(120)는 입력 인터페이스(110)로부터 출력되는 신호를 처리하고, 그 결과를 작동 신호로 변환하여 출력한다. 이러한 중앙 처리부(120)는 입력 포트(121), 제어부(122), 제1 메모리(123), 제2 메모리(124) 및 출력 포트(125)를 포함한다.
입력 포트(121)는 제어부(122)의 명령에 따라 특정되는 센서로부터의 데이터를 입력 받아 제어부(122)로 전달하는 인터페이스 역할을 한다. 제어부(122)는 각종 센서로부터의 데이터를 통해 차량의 상태 변화 및/또는 동작 값을 획득하고, 입력 포트(121)를 통해 입력되는 값을 가지고 제1 메모리(123)에 저장되어 있는 차량 제어용 프로그램의 함수를 실행시키며, 그 결과를 제1 메모리(123)에 저장하거나 출력 포트(125)를 통해 출력시킨다.
제1 메모리(123)에는 자동화 진단 등에 대한 표준을 정하는 기구인 ASAM(association for standardization of automation and measuring system)에 정의한 ASAP2 파일 또는 A2L 파일 형식으로 차량 제어용 프로그램이 저장되어 있다.
차량 제어용 프로그램의 ASAP2 파일은 Header 영역, Calibration 영역 및 Measurement 영역으로 구분될 수 있다. Header 영역에는 ECU(100)의 동작에 필요한 복수의 차량 제어용 명령 코드가 저장되며, Calibration 영역에는 차량 제어용 프로그램의 함수 식별자, 함수의 위치 및 크기 정보 및 함수 내부에서 사용되는 데이터를 임시로 저장하며, Measurement 영역에는 차량 제어용 프로그램 실행 결과와 차량 제어용 프로그램 실행 중 구동 전반에 사용되는 데이터와 여러 기능이 함께 사용해야 하는 공용 변수들에 대한 정보, 센서로부터 입력되는 데이터가 저장된다.
본 실시 예에서 제1 메모리(123)는 읽기 전용 메모리로서, Header 영역, Calibration 영역 및 Measurement 영역으로 구분되는 ASAP2 파일 구조의 차량용 제어 프로그램이 저장되어 있다.
본 실시 예에서는 개서 가능한 제2 메모리(124)를 더 구비하며, 제어부(122)는 제1 메모리(123)에 저장되어 있는 차량용 제어 프로그램 중 Calibration 영역의 데이터를 독출하여 제2 메모리(124)로 복사한다.
제어부(122)는 ECU(100)에 전원이 인가되어 동작하면, 제1 메모리(123)에 저장되어 있는 차량용 제어 프로그램 중 Calibration 영역의 데이터를 독출하여 제2 메모리(124)로 복사하는 처리를 제일 먼저 수행한다.
이후 제어부(122)는 제2 메모리(124)에 저장된 데이터 중 적어도 하나 이상의 데이터에 변화가 발생하였는지 판단하여, 제2 메모리(124)에 저장된 데이터 중 적어도 하나 이상의 데이터에 변화가 발생한 경우, 변화가 발생한 데이터에 해당하는 제1 메모리(123)의 데이터를 갱신한다.
도 2는 도 1 중 제어부(122)의 제어 하에 제1 메모리(123) 및 제2 메모리(124)의 데이터 교환을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, (a)에는 제1 메모리(123)에 저장되는 제어용 프로그램 중 Calibration 영역의 임의의 데이터를 도시하고 있다.
이러한 Calibration 영역의 임의의 데이터는 상기에 개시된 바와 같이 차량 제어용 프로그램의 함수 식별자, 함수의 위치 및 크기 정보이며, 해당 데이터들은 임의의 어드레스로 지정되어 저장되어 있다.
(b)에는 제2 메모리(124)에 저장되는 제1 메모리(123)의 Calibration 영역의 데이터를 도시하고 있다. 제어부(122)는 제1 메모리(123)의 Calibration 영역의 데이터를 제2 메모리(124)로 복사할 때, 오름차순으로 순차적으로 정렬하면서 저장하도록 한다.
이후, 제어부(122)는 제2 메모리(124)에 저장된 데이터 중 변화가 발생한 데이터가 있는지 판단한다.
여기서 제2 메모리(124)에 저장된 데이터 변화는 진단 장비(미도시)에 의해 수행된다.
진단 장비는 ECU(100)와의 통신을 통해 ECU(100)의 제2 메모리(124)로부터 획득한 차량 제어용 프로그램의 함수 식별자, 함수의 위치 및 크기 정보를 이용하여 현재 호출되고 있는 차량 제어용 프로그램의 함수를 판별하고, 현재 호출되고 있는 차량 제어용 프로그램의 함수의 입력값과 함수의 출력값을 이용하여 ECU(100)를 진단한다.
이와 같이 진단 장비의 개입으로 제2 메모리(124)에 저장된 Calibration 영역의 데이터에 변화가 발생하면, 제어부(122)는 변화가 발생한 제2 메모리(124)의 데이터에 해당하는 제1 메모리(123)의 데이터를 갱신한다.
즉, 제어부(122)는 일대일 매칭방식을 이용하여 제1 메모리(123)의 데이터를 갱신하는데, 예를 들어, 제2 메모리(124)에 저장된 <Calibration 변수 1> 데이터가 변경되면, 제어부(122)는 변경된 <Calibration 변수 1> 데이터를 일대일 매칭되어 있는 제1 메모리(123)의 <Left_Front_Window_positon> 데이터에 갱신 즉, 복사한다.
제1 메모리(123) 및 제2 메모리(124)의 일대일 데이터 교환을 위해서, 양자간에는 어드레스 상관 관계가 있어야 하는데, 제어부(122)는 제2 메모리(124)의 다른 영역에 제1 메모리(123) 및 제2 메모리(124)의 어드레스 상관 관계 정보를 저장하고, 데이터 교환이 발생할 경우 이 정보를 이용하여 정확하게 일대일 매칭시킬 수 있다.
예를 들면, 어드레스 상관 관계 정보는 제2 메모리(124)의 0x8FE0000C 어드레스는 제1 메모리(123)의 OxD0000078 어드레스와 일대일 매칭된다는 정보로서, 제2 메모리(124)의 0x8FE0000C 어드레스의 < Calibration 변수 4> 데이터가 변경이 되면, 제어부(122)는 변경된 데이터를 제1 메모리(123)의 OxD0000078 어드레스의 <Right_Rear_Window_positon> 데이터에 갱신 즉, 복사한다.
이와 같은 제1 메모리(123) 및 제2 메모리(124)의 데이터 갱신은 상기에 개시된 바와 같이 제2 메모리(124)에 저장된 데이터에 변화가 발생하는 경우로만 국한되는 것이 아니라, 제1 메모리(123)에 저장된 데이터에 변화가 발생한 경우에도 제1 메모리(123)에 저장된 데이터가 제2 메모리(124)로 갱신될 수 있다.
이와 같이 ECU(100)의 제1 메모리(123)에 저장된 ASAP2 파일 형식의 차량 제어용 프로그램을 개서할 수 있는 제2 메모리(124)를 추가로 구비하여, 제1 메모리(123) 및 제2 메모리(124) 사이의 데이터 교환이 가능하도록 함으로써 진단 장비가 ECU(100)에 따라서 특화될 필요 없이 어떤 ECU(100)와 결합하여도 차량 진단이 가능해 진다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 제어 장치의 동작 방법을 보이는 흐름도이다. 본 발명에 따른 전자 제어 장치의 동작 방법은 도 1에 도시된 바와 같은 전자 제어 장치의 내부에서 수행될 수 있는데, 실시 예에 따라 동작 방법의 주 알고리즘은 기기 내의 주변 구성 요소들의 도움을 받아 제어부(122) 내부에서 수행될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제어부(122)는 차량 제어용 프로그램을 저장한 읽기 전용 제1 메모리(123)로부터 임의의 어드레스에 저장된 일 부분의 데이터를 독출하는 단계(S10)를 수행한다. 여기서 제1 메모리(123)의 임의의 어드레스에 저장된 일 부분의 데이터는 Calibration 영역에 저장된 차량 제어용 프로그램의 함수 식별자, 함수의 위치 및 크기 정보일 수 있다.
제1 메모리(123)로부터 임의의 어드레스에 저장된 일 부분의 데이터를 독출이 완료되면, 제어부(122)는 제1 메모리(123)로부터 독출된 데이터를 순차적으로 정렬하여 데이터의 개서가 가능한 제2 메모리(124)로 복사하는 단계(S20)를 수행한다. 제어부(122)가 제1 메모리(123)로부터 독출된 데이터를 제2 메모리(124)로 복사할 때, 제1 메모리(124)의 일 영역에 제1 메모리(123) 및 제2 메모리(124)의 어드레스 상관 정보를 저장한다.
제1 메모리(123)로부터 독출된 데이터가 제2 메모리(124)로의 복사가 완료되면, 제어부(122)는 제2 메모리(124)에 저장된 데이터 중 적어도 하나 이상의 데이터에 변화가 발생하였는지 판단하는 단계(S30)를 수행한다.
여기서 제2 메모리(124)에 저장된 데이터의 변화는 상기에 개시된 바와 같이 진단장비가 ECU(100)의 제2 메모리(124)로부터 획득한 차량 제어용 프로그램의 함수 식별자, 함수의 위치 및 크기 정보를 이용하여 현재 호출되고 있는 차량 제어용 프로그램의 함수를 판별하고, 현재 호출되고 있는 차량 제어용 프로그램의 함수의 입력값과 함수의 출력값을 이용하여 ECU(100)를 진단하는 경우에 발생한다.
제2 메모리(124)에 저장된 데이터 중 적어도 하나 이상의 데이터에 변화가 발생한 경우, 제어부(122)는 변화가 발생한 데이터에 해당하는 제1 메모리(123)의 데이터를 갱신하는 단계(S40)를 수행한다. 제어부(122)는 어드레스 상관 정보를 기반으로 일대일 매칭방식을 이용하여, 제2 메모리(124)에 변화가 발생한 데이터에 해당하는 제1 메모리(123)의 데이터를 갱신한다.
제1 메모리(123)의 데이터 갱신이 완료되면, 제어부(122)는 제1 메모리(123)를 액세스하여 갱신된 제어용 프로그램을 실행하는 단계(S50)를 수행한다.
한편, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다.
그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에서 인용하는 공개 문헌, 특허 출원, 특허 등을 포함하는 모든 문헌들은 각 인용 문헌이 개별적으로 및 구체적으로 병합하여 나타내는 것 또는 본 발명에서 전체적으로 병합하여 나타낸 것과 동일하게 본 발명에 병합될 수 있다.
100: ECU
110: 입력 인터페이스
120: 중앙 처리부
121: 입력 포트
122: 제어부
123: 제1 메모리
124: 제2 메모리
125: 출력포트
130: 출력 인터페이스

Claims (6)

  1. 제어 프로그램을 저장하는 읽기 전용 제1 메모리;
    상기 제1 메모리에 저장된 제어 프로그램 중 임의의 어드레스에 저장된 일 부분의 데이터를 순차적으로 정렬하여 저장하고, 상기 저장된 데이터의 개서가 가능한 제2 메모리; 및
    상기 제1 메모리에 저장된 데이터가 상기 제2 메모리로 복사되도록 제어하고, 상기 제2 메모리에 저장된 데이터 중 적어도 하나 이상의 데이터에 변화가 발생한 경우, 상기 변화가 발생한 데이터에 해당하는 상기 제1 메모리의 데이터를 갱신하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전자 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 메모리의 일 영역에, 상기 제1 메모리 및 상기 제2 메모리의 어드레스 상관 관계 정보를 저장하고, 상기 어드레스 상관 관계 정보를 이용하여 상기 제1 메모리의 데이터를 갱신하는 것을 특징으로 하는 차량용 전자 제어 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 메모리를 액세스하여 갱신된 제어 프로그램을 실행하는 것을 특징으로 하는 차량용 전자 제어 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 메모리에 저장되어 있는 상기 제어 프로그램 중 캘리브레이션(Calibration) 영역의 데이터를 독출하여 상기 제2 메모리로 복사하는 것을 특징으로 하는 차량용 전자 제어 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 영역의 데이터는 적어도 상기 제어 프로그램의 함수 식별자, 함수의 위치 및 크기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전자 제어 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 메모리에 저장된 상기 캘리브레이션 영역의 데이터에 변화가 발생되면, 변화가 발생된 상기 제2 메모리의 데이터에 해당하는 상기 제1 메모리의 데이터를 일대일 매칭 방식으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 차량용 전자 제어 장치.
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