KR101490930B1 - 차량의 전자 제어 장치 - Google Patents

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정우철
최영우
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현대자동차 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량의 전자 제어 장치에 관한 기술이다. 본 발명은 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스를 이용하여 복수의 센싱 신호 각각에 대응하는 객체 데이터를 생성하는 API 변환부, 및 웹 상에서 객체 데이터를 이용하여 로직 연산을 수행하고, 로직 연산의 결과에 따라 복수의 작동 장치 각각을 제어하는 복수의 장치 제어 데이터를 생성하는 가상 제어부를 포함한다.

Description

차량의 전자 제어 장치{ELECTRONIC CONTROL APPARATUS OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 전자 제어 장치에 관한 기술이다.
차량에는 주행 상태에 따른 차량 제어 및 안정성 향상을 위해 엔진, 자동 변속기, ABS 등의 상태를 감시하고 제어하는 전자 제어 유닛(ECU; Electronic Control Unit)이 탑재된다. 전자 제어 유닛은 엔진의 점화 시기, 연료 분사, 공회전, 한계 값 설정 등의 기능을 제어하고, 구동 계통, 제동 계통, 조향 계통 등 차량의 전반적인 부분을 제어한다.
전자 제어 유닛은 차량의 작동 장치들의 상태 변화를 센싱한 센싱 신호를 전달받는 입력 포트와, 센싱 신호를 미리 프로그래밍된 로직에 따라 실시간으로 연산하여 각 작동 장치들을 제어하는 마이크로 컨트롤 유닛(MCU; Micro Control Unit)과, 작동 장치들의 동작에 필요한 정보들을 저장하는 메모리, 및 마이크로 컨트롤 유닛으로부터 출력된 제어 결과를 각 작동 장치들로 전달하는 출력 포트를 포함한다.
이러한 전자 제어 유닛은 입력 포트의 각 핀을 각 작동 장치로부터 입력되는 신호 별로 할당하고, 할당된 입력 신호에 따라 마이크로 컨트롤 유닛에 로직(logic)을 코딩한다. 마이크로 컨트롤 유닛은 각 핀으로 각 작동 장치를 센싱한 센싱 신호가 입력되면 해당 센싱 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 코딩된 로직에 따라 연산한다. 그리고, 마이크로 컨트롤 유닛은 연산한 결과 값을 CAN(Controller Area Network) 메시지 형식으로 변환하여 차량 내의 네트워크를 통해 각 작동 장치들로 전달 및 제어한다.
그런데, 작동 장치 각각의 런타임 환경, 예컨대 운영 체제, 처리 속도, 처리 방식 등이 다르기 때문에, 서로 다른 코딩 방법으로 로직을 코딩해야 한다. 이로 인해, 각 작동 장치마다 독립적인 전자 제어 유닛이 필요하다.
또한, 전자 제어 유닛을 업데이트하는 경우 기존의 메모리 상에 저장된 데이터를 삭제하고, 새로운 데이터를 프로그래밍해야 한다. 이를 위해 사용자는 서비스 센터를 방문하여 업데이트 해야 하므로 비용 및 시간이 많이 소요되는 문제가 있다.
이에, 본 발명은 마이크로 컨트롤 유닛을 웹 어플리케이션으로 구현함으로써 복수의 작동 장치 각각의 런타임 환경과 무관하게 표준화된 웹 코딩으로 제어할 수 있는 전자 제어 장치를 제공한다.
본 발명의 차량 내의 센싱 장치로부터 감지된 복수의 센싱 신호를 이용하여 복수의 작동 장치 각각을 제어하는 전자 제어 장치에 있어서, 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스를 이용하여 상기 복수의 센싱 신호 각각에 대응하는 객체 데이터를 생성하는 API 변환부 및 웹 상에서 상기 객체 데이터를 이용하여 로직 연산을 수행하고, 상기 로직 연산의 결과에 따라 상기 복수의 작동 장치 각각을 제어하는 복수의 장치 제어 데이터를 생성하는 가상 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 객체 데이터는 상기 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스에서 정의한 웹 코딩용 함수를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 API 변환부는 추상화 계층을 통해 상기 객체 데이터를 정의하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 객체 데이터를 저장하는 API 라이브러리를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 가상 제어부는 HTML 기반의 웹 브라우저 모듈로 구성되는 웹 어플리케이션을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 복수의 센싱 신호를 전달받아 상기 복수의 센싱 신호 각각에 대응하는 식별자를 부여하고, 디지털 처리하여 복수의 센싱 데이터를 출력하는 입력 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 장치 제어 데이터를 상기 복수의 작동 장치 중 대응하는 작동 장치에 전달하는 출력 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 차량 내에 배치된 복수의 센서로부터 센싱된 신호를 웹 상에서 연동 가능한 포맷으로 변환하고, 웹 어플리케이션을 통해 센싱된 신호를 연산하여 복수의 작동 장치 각각을 제어함으로써 복수의 작동 장치 각각의 런타임 환경과 무관하게 표준화된 웹 코딩으로 제어를 할 수 있다. 이로 인해, 복수의 작동 장치 별로 마이크로 컨트롤 유닛을 구성할 필요가 없어 비용이 절감되고, 고장 분석 및 업데이트 등이 용이하다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 제어 시스템을 도시한 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 전자 제어 장치(200)의 상세 블록도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 제어 장치의 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 도면.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 제어 시스템을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자 제어 시스템(1)은 센싱 장치(100), 전자 제어 장치(200) 및 작동 장치(300)를 포함한다. 센싱 장치(100)는 차량 내의 복수의 작동 장치(300) 각각의 상태를 감지하여 센싱 신호(SEN)를 출력한다. 센싱 장치(100)는 차량 내에 배치된 복수의 센서(미도시)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전자 제어 시스템(1)은 엔진 제어, 제동 장치 제어 등에 비해 실시간 제어가 필요하지 않은 편의장치 제어 등에 적용할 수 있다. 예컨대, 주차 보조 시스템의 경우 센싱 장치(100)는 차량의 후방 이미지를 생성하는 후방 카메라, 장애물까지의 거리를 측정하는 후방 센서, 차량의 조향각을 측정하는 조향각 센서 등을 포함할 수 있다.
전자 제어 장치(200)는 복수의 센싱 신호(SEN) 각각을 웹 연동 가능한 객체 데이터로 변환하고, 변환된 객체 데이터로 어플리케이션을 구동하여 차량 내에 배치된 작동 장치(300)를 제어하는 장치 제어 데이터(CONT)를 출력한다.
여기서, 작동 장치(300)는 운전에 필요한 복수의 보조 장치, 예컨대, 주차 보조 시스템의 경우 작동 장치(300)는 네비게이션 장치, 경고음 발생 장치 등을 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 전자 제어 장치(200)의 상세 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자 제어 장치(200)는 입력 인터페이스부(210), API 변환부(220), API 라이브러리(230), 가상 제어부(240) 및 출력 인터페이스부(250)를 포함한다. 입력 인터페이스부(210)는 복수의 센싱 신호(SEN)를 전달받아 디지털 변환하여 복수의 센싱 데이터(SDATA)를 출력한다. 여기서, 입력 인터페이스부(210)는 아날로그 신호를 디지털 변환하는 아날로그-디지털 컨버터(Analog-to-Digital Converter)(미도시)를 포함한다. 또한, 입력 인터페이스부(210)는 아날로그 신호를 증폭하는 버퍼(미도시)를 포함할 수 있다.
그리고, 입력 인터페이스부(210)는 복수의 센싱 신호(SEN)에 대응하는 복수의 센서 각각의 식별 정보를 복수의 센싱 데이터(SDATA)에 포함시켜 출력할 수 있다. 예컨대, 입력 인터페이스부(210)는 후방 센서 및 조향각 센서에 대한 식별자를 대응하는 센싱 데이터(SDATA)에 포함시킬 수 있다.
API 변환부(220)는 복수의 센싱 데이터(SDATA) 각각을 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API; application program interface)에서 정의한 포맷으로 변환하여 객체 데이터를 생성하고, API 라이브러리(230)에 저장한다. API 변환부(220)는 작동 장치(300)의 런타임 환경과 무관한 데이터를 웹 어플리케이션에 제공하기 위해 추상화(abstract) 계층을 제공한다.
여기서, API는 프로그램 또는 어플리케이션이 운영 체제(OS)에 특정 처리를 위해 호출할 수 있는 서브 루틴 또는 함수의 집합으로, 운영 체제(OS) 등의 기능 및 그 기능을 사용하는 방법을 정의한 함수의 집합을 의미한다. 그리고, 객체 데이터는 웹 어플리케이션을 통해 웹 코딩이 가능한 함수일 수 있다.
가상 제어부(240)는 웹 기반의 어플리케이션을 통해 객체 데이터를 연산하여 장치 제어 데이터(CONT)를 생성한다. 여기서, 어플리케이션은 HTML(Hypertext Markup Language) 기반의 웹 브라우저 모듈로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 어플리케이션은 복수의 작동 장치(300) 각각에 대응되고, 객체 데이터를 이용하여 로직 연산을 수행할 수 있다. 이를 위해, 어플리케이션은 차량 내의 CPU 및 메모리를 할당받아 개별적인 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)의 역할을 수행할 수 있다.
출력 인터페이스부(250)는 장치 제어 데이터(CONT)를 대응하는 작동 장치(300)로 전달한다. 출력 인터페이스부(250)는 작동 장치(300)와 유무선 통신하여 장치 제어 데이터(CONT)를 해당 작동 장치(300)에 송신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 제어 장치의 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 3은 주차 보조 시스템을 예를 들어 설명하기 위해 도시한 도면이며, 센싱 장치(100)가 후방 카메라(101), 후방 센서(103) 및 조향각 센서(105)를 포함하고, 작동 장치(300)가 네비게이션 장치(310) 및 경고음 발생 장치(320)를 포함하는 경우를 예를 들어 설명한다.
도 3을 참조하면, 먼저 후방 카메라(101)는 차량의 후방 이미지를 촬영하여 영상 신호(SEN_I)를 생성하고, 후방 센서(103)는 차량의 뒤에 위치한 장애물까지의 거리를 측정하여 거리 감지 신호(SEN_D)를생성한다. 그리고, 조향각 센서(105)는 차량의 조향각을 감지하여 회전 감지 신호(SEN_A)를 생성한다.
그러면, 입력 인터페이스부(210)는 영상 신호(SEN_I), 거리 감지 신호(SEN_D) 및 회전 감지 신호(SEN_A)를 수신받아 디지털 신호 처리하여 영상 데이터(SDATA_I), 거리 감지 데이터(SDATA_D) 및 회전 감지 데이터(SDATA_A)를 출력한다.
API 변환부(220)는 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스를 이용하여 영상 데이터(SDATA_I), 거리 감지 데이터(SDATA_D) 및 회전 감지 데이터(SDATA_A) 각각을 객체 데이터로 변환하고, 변환된객체 데이터를 API 라이브러리(230)에 저장한다.
그리고, 가상 제어부(240)는 API 라이브러리(230)에 저장된 객체 데이터를 이용하여 웹 상에서 어플리케이션을 구동시켜 장치 제어 데이터(CONT)를 출력한다. 예컨대, 가상 MCU(240)는 영상 데이터(SDATA_I)와 미리 설정된 주차 보조선을 매핑시키고, 거리 감지 데이터(SDATA_D) 및 회전 감지 데이터(SDATA_A)에 따라 주차 보조선의 색상을 제어하기 위한 제1 장치 제어 데이터(CONT1) 및 경고 음을 제어하기 위한 제2 장치 제어 데이터(CONT2)를 출력할 수 있다.
출력 인터페이스부(250)는 제1 및 제2 장치 제어 데이터(CONT1, CONT2)를 네비게이션 장치(310) 및 경고음 발생 장치(320)에 전달한다. 그러면, 네비게이션 장치(310)의 화면에 주차 보조선 및 후방 영상이 표시된 상태에서 주차 보조선의 색상이 제어될 수 있다. 또한, 경고음 발생 장치(320)의 경고 음이 제어될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예는 차량 내에 배치된 복수의 센서로부터 감지된 센싱신호를 웹 상에서 연동 가능한 포맷으로 변환하고, 웹 어플리케이션을 통해 변환된 포맷의 센싱 신호를 연산하여 복수의 작동 장치 각각을 제어한다.
따라서, 복수의 작동 장치 각각의 런타임 환경과 무관하게 표준화된 웹 코딩으로 제어를 할 수 있다. 이로 인해, 복수의 작동 장치 별로 마이크로 컨트롤 유닛을 구성할 필요가 없어 비용이 절감되고, 고장 분석 및 업데이트 등이 용이하다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 센싱 장치
200: 전자 제어 장치
210: 입력 인터페이스부
220: API 변환부
230: API 라이브러리
240: 가상 MCU
250: 출력 인터페이스부
300: 작동 장치

Claims (7)

  1. 차량 내의 센싱 장치로부터 감지된 복수의 센싱 신호를 이용하여 복수의 작동 장치 각각을 제어하는 전자 제어 장치에 있어서,
    어플리케이션 프로그래밍 인터페이스를 이용하여 상기 복수의 센싱 신호 각각에 대응하는 객체 데이터를 생성하는 API 변환부 및
    웹 상에서 상기 객체 데이터를 이용하여 로직 연산을 수행하고, 상기 로직 연산의 결과에 따라 상기 복수의 작동 장치 각각을 제어하는 복수의 장치 제어 데이터를 생성하는 가상 제어부
    를 포함하는 전자 제어 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 객체 데이터는 상기 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스에서 정의한 웹 코딩용 함수를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 API 변환부는 추상화 계층을 통해 상기 객체 데이터를 정의하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 객체 데이터를 저장하는 API 라이브러리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 가상 제어부는
    HTML 기반의 웹 브라우저 모듈로 구성되는 웹 어플리케이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 센싱 신호를 전달받아 상기 복수의 센싱 신호 각각에 대응하는식별자를 부여하고, 디지털 처리하여 복수의 센싱 데이터를 출력하는 입력 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  7. 제1 항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치 제어 데이터를 상기 복수의 작동 장치 중 대응하는 작동 장치에 전달하는 출력 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
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Citations (3)

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