KR101524143B1 - 부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기 및 동작 제어 방법 - Google Patents

부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기 및 동작 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기는 통신 데이터 프레임으로부터 웨이크업 메시지를 검출하는 통신 프로토콜 디코더 및 웨이크업 메시지가 검출되는 경우, 차량의 상태를 나타내는 데이터와 전자 제어기가 활성화되기 위한 요건과 관련된 데이터를 비교하여 전압 레귤레이터의 동작 유무를 제어하는 전압 레귤레이터 제어부를 포함하는 트랜시버, 마이컴을 구동하기 위한 전압을 생성하는 전압 레귤레이터 및 전압 레귤레이터로부터 출력된 전압을 이용하여 통신 데이터 프레임에 대응하는 차량 제어 데이터를 생성하는 상기 마이컴을 포함한다.

Description

부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기 및 동작 제어 방법{AN ELECTRONIC CONTROL UNIT AND A MOVEMENT CONTROL METHOD FOR PARTIAL COMMUNICATION NETWORKING}
본 발명은 부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기 및 그 동작 제어 방법에 관한 것이다.
차량 내에서 호스트 컴퓨터 없이 마이컴이나 장치들이 서로 통신하기 위해 CAN 통신(Controller Area Network)이 사용된다. CAN 통신은 메시지 기반 프로토콜이며 최근에는 차량뿐만 아니라 산업용 자동화기기나 의료용 장비에서도 종종 사용되고 있다.
차량 네트워크의 대표적인 통신인 CAN 통신은 Network Management 기능이 구현되며, 이는 CAN 통신을 적용하고 있는 네트워크 상의 전자 제어기 간에 통신의 시작과 끝을 관리함과 동시에 배터리 전력 소모 관리의 효율성을 높이기 위해 차량 바디와 멀티미디어 도메인에 적용된 기능이다. 그러나, 이 Network Management 기능은 배터리 전원이 각 전자 제어기에 인가될 경우, 통신 적용 중인 모든 제어기가 동시에 동작하여야만 한다. 따라서, 배터리 전압이 전자 제어기에 인가된 이후 그 동작이 불필요한 전자 제어기에서도 전류를 소모하는 문제가 발생하였다.
본 발명에 따른 부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기는 차량 내 통신 네트워크를 통하여 통신 데이터 프레임을 수신하는 수신부, 상기 통신 데이터 프레임으로부터 웨이크업 메시지를 검출하는 통신 프로토콜 디코더 및 상기 웨이크업 메시지가 검출되는 경우, 차량의 상태를 나타내는 데이터와 전자 제어기가 활성화되기 위한 요건과 관련된 데이터를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 전압 레귤레이터의 동작 유무를 제어하는 전압 레귤레이터 제어부를 포함하는 트랜시버를 포함한다.
본 발명에 따른 트랜시버는, 전자 제어기가 활성화되기 위한 요건과 관련된 데이터를 저장하는 웨이크업 프레임 구성 메모리를 더 포함한다.
본 발명에 따른 트랜시버는, 웨이크업 메시지를 검출하기 위한 전원을 생성하고, 생성된 전원을 통신 프로토콜 디코더에 공급하는 전원 발생부를 더 포함한다.
본 발명에 따른 통신 프로토콜 디코더는 통신 데이터 프레임으로부터 메시지 식별자 정보를 추출하고, 추출된 메시지 식별자 정보에 기초하여 웨이크업 메시지를 검출한다.
본 발명에 따른 전압 레귤레이터 제어부는, 차량의 상태를 나타내는 데이터가 전자 제어기가 활성화되기 위한 요건을 만족하는 경우에는 전압 레귤레이터의 활성화를 지시하는 신호를 생성하고, 차량의 상태를 나타내는 데이터가 전자 제어기가 활성화되기 위한 요건을 만족하지 아니하는 경우에는 전압 레귤레이터의 비활성화를 지시하는 신호를 생성한다.
본 발명에 따른 부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기는, 마이컴을 구동하기 위한 전압을 생성하는 전압 레귤레이터를 더 포함한다.
본 발명에 따른 전압 레귤레이터는, 전압 레귤레이터 제어부로부터 전압 레귤레이터의 활성화를 지시하는 신호를 수신하는 경우, 전압 레귤레이터를 활성화하여 배터리 전원을 마이컴을 구동하기 위한 전압으로 변환한다.
본 발명에 따른 부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기는, 전압 레귤레이터로부터 출력된 전압을 이용하여 통신 데이터 프레임에 대응하는 차량 제어 데이터를 생성하는 마이컴을 더 포함한다.
본 발명의 차량 내 통신 네트워크는 CAN (Controller Area Network) 통신 네트워크인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 부분적 네트워크를 위한 전자 제어기의 동작 제어 방법은, 차량 내 통신 네트워크를 통하여 통신 데이터 프레임을 수신하는 단계, 통신 데이터 프레임으로부터 웨이크업 메시지가 검출되는 경우, 차량의 상태를 나타내는 데이터와 전자 제어기가 활성화되기 위한 요건과 관련된 데이터를 비교하는 단계, 비교 결과에 따라 전자 제어기의 동작 유무를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 부분적 네트워크를 위한 전자 제어기의 동작 제어 방법은, 통신 데이터 프레임으로부터 메시지 식별자 정보를 추출하는 단계 및 추출된 메시지 식별자 정보에 기초하여 웨이크업 메시지를 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자 제어기의 활성화 유무를 제어하는 단계는, 현재 차량의 상태를 나타내는 데이터가 전자 제어기가 활성화되기 위한 데이터 요건을 만족하는 경우, 전자 제어기의 활성화를 위한 전압 생성을 지시하는 스위치 온 신호를 생성하는 단계, 스위치 온 신호에 기초하여 공급된 배터리 전압을 전자 제어기에 포함된 마이컴의 구동 전압으로 변환하는 단계 및 마이컴의 구동 전압을 이용하여 전자 제어기의 동작을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
차량의 상태 또는 특정 모드 (예를 들어, 정차, 전진 주행, 후진 주행 등) 별로 전자 제어기 특히, 트랜시버를 제외한 내부 소자에 전원 유입을 선별적으로 차단하여 배터리의 전력 소모를 최소화할 수 있다. 또한, 전원이 차단된 일부 전자 제어기들의 경우, 웨이크업 메시지를 이용하여 적응적으로 전자 제어기들을 깨워서 구동시킴으로써, 배터리의 전력 소모를 효율적으로 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 글로벌 슬립 모드로 부분적 통신 네트워킹을 구현한 전자 제어기의 구성도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 로컬 슬립 모드로 부분적 통신 네트워킹을 구현한 전자 제어기의 구성도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 부분적 통신 네트워킹 하에서 전자 제어기의 웨이크업을 적응적으로 수행하기 위한 전자 제어기의 구성도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 웨이크업 메시지를 이용하여 전자 제어기의 동작을 적응적으로 제어하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 웨이크업 메시지를 포함하는 통신 네트워크 프레임의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
부분적 통신 네트워킹은 차량의 운행 상태, 차량의 주행 환경 또는 사용자 입력의 제어 신호 등에 따라 차량의 통신 네트워크 상에 있는 전자 제어기(electronic control unit, ECU)의 동작 유무를 선별적으로 결정할 수 있는 네트워크 환경을 의미한다. 부분적 네트워크를 통해 차량의 전자 제어기를 적응적으로 동작시킴으로써, 차량의 전자 제어기의 전력 사용을 효율적으로 관리하여 전체 전력 소모를 최소화할 수 있다.
예를 들어, 차량이 일정 속도 이상으로 주행하는 경우, 차량의 주행 기능과 연관된 시스템 (예를 들어, 구동 계통 시스템)은 동작하도록 제어하고, 반면에 차량의 주행 기능과 무관한 시스템 (예를 들어, 주차 보조 시스템, 자동 트렁크 조정 시스템, 후방 카메라 제어 시스템)은 동작하지 아니하도록 제어할 수 있다.
이와 같이, 현재 차량의 운행 상태 등을 고려하여 동작이 요구되는 일부 시스템에는 차량의 통신 네트워크를 통해 전류를 인가하여 해당 시스템을 활성화 (또는, 웨이크업 모드 상태) 하고, 동작이 불필요한 나머지 시스템에는 트랜시버를 제외한 내부 소자에 전류를 차단하여 해당 시스템을 비활성화 (또는, 슬립 모드 상태) 할 수 있으며, 이는 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 살펴보도록 한다. 한편, 슬립 모드 상태에 있는 시스템은 차량의 운행 상태의 변화 또는 사용자의 입력 신호에 따라 웨이크업 모드 상태로 전환될 필요가 있다. 이 경우, 웨이크업 메시지를 이용하여 슬립 모드 상태에 있는 특정 시스템만을 선별적으로 활성화하여 최소한의 시스템들 간의 통신을 허용할 수 있으며, 이에 대해서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 살펴보도록 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 글로벌 슬립 모드 방식으로 부분적 통신 네트워킹을 구현한 전자 제어기의 구성도를 도시한 것이다.
차량의 통신 네트워크 상에 상호 연결된 복수 개의 전자 제어기들은 글로벌 슬립 모드 방식에 따라 전자 제어기들 간의 부분적 통신 네트워킹을 수행할 수 있다. 본 발명에 따른 글로벌 슬립 모드 방식이라 함은 메인 전자 제어기가 해당 메인 전자 제어기에 병렬 연결된 다수의 서브 전자 제어기의 활성화 여부를 선별적으로 제어하는 방식을 의미한다.
도 1을 참조하면, 동일한 통신 네트워크 상에 상호 연결된 전자 제어기는 적어도 하나의 메인 전자 제어기(110)와 다수의 서브 전자 제어기들(122, 124, 126, 132, 134)을 포함할 수 있다. 메인 전자 제어기(110)는 트랜시버(112), 서브 전자 제어기 그룹핑부(114) 및 서브 전자 제어기 제어 신호 생성부(116)를 포함할 수 있다.
트랜시버(112)는 차량 내 통신 네트워크를 통해 데이터 송수신을 하기 위한 구성이며, 바람직하게는 CAN (Controller Area Network) 통신을 위한 구성일 수 있다. 트랜시버(112)는 차량 내/외부에 장착된 센서 및/또는 사용자 입력으로부터 차량의 상태를 나타내는 데이터 (이하, 차량 상태 데이터라 한다.)를 송수신할 수 있다.
서브 전자 제어기 그룹핑부(114)는 다수의 서브 전자 제어기를 도미넌트 전자 제어기(120)와 비-도미넌트 전자 제어기(130)로 분류할 수 있다. 여기서, 도미넌트 전자 제어기는 수신된 차량 상태 데이터에 대응하는 기능을 수행하기 위해 활성화 즉, 웨이크업 모드 상태로 놓을 서브 전자 제어기 그룹을 의미하고, 비-도미넌트 전자 제어기는 차량 상태 데이터에 대응하는 기능을 수행하기 위해 활성화될 필요가 없는 즉, 슬립 모드 상태로 놓을 서브 전자 제어기 그룹을 의미할 수 있다. 서브 전자 제어기 그룹핑부(114)는 차량 상태 데이터에 대응하는 기능 별로 도미넌트 전자 제어기와 비-도미넌트 전자 제어기가 각각 기정의된 테이블 정보를 이용하여 분류할 수 있다. 기정의된 그리고 기결정된 테이블 정보는 메인 전자 제어기(110)의 저장부(미도시)에 저장될 수 있다.
서브 전자 제어기 제어 신호 생성부(116)는 도미넌트 전자 제어기로 분류된 서브 전자 제어기는 활성화되고, 비-도미넌트 전자 제어기로 분류된 서브 전자 제어기는 비활성화될 수 있도록 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 도미넌트 전자 제어기 그룹에 포함된 서브 전자 제어기에 대해서는 웨이크업 메시지를 전송하여 활성화시키고, 비-도미넌트 전자 제어기 그룹에 포함된 서브 전자 제어기에 대해서는 슬립 메시지를 전송하여 비활성화시킬 수 있다. 또는, 도미넌트 전자 제어기 그룹에 속한 서브 전자 제어기에 대해서만 해당 서브 전자 제어기의 구동 신호를 전송함으로써, 비-도미넌트 전자 제어기 그룹에 포함된 서브 전자 제어기는 동작하지 아니하도록 제어할 수도 있다.
도미넌트 전자 제어기(120)에 속한 각 서브 전자 제어기(122, 124, 126)는 메인 전자 제어기(110)로부터 수신된 웨이크업 메시지 또는 구동 신호에 따라 활성화되어 그 동작을 수행할 수 있다. 반면, 비-도미넌트 전자 제어기(130)에 속한 각 서브 전자 제어기(132, 134)는 메인 전자 제어기(110)로부터 슬립 메시지를 수신하는 경우 또는 해당 서브 전자 제어기의 구동 신호가 수신되지 않을 경우에는 비활성화되어 그 동작을 수행하지 않을 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 로컬 슬립 모드 방식으로 부분적 통신 네트워킹을 구현한 전자 제어기의 구성도를 도시한 것이다.
차량의 통신 네트워크 상에 상호 연결된 복수 개의 전자 제어기들은 로컬 슬립 모드 방식에 따라 부분적 통신 네트워킹을 수행할 수 있다. 로컬 슬립 모드 방식이라 함은 글로벌 슬립 모드 방식과 달리 각 전자 제어기 레벨에서 그 활성화 여부를 개별적으로 제어하는 방식을 의미한다. 로컬 슬립 모드 방식으로 부분적 통신 네트워킹을 수행하기 위해 차량 내의 통신 네트워크 상에 병렬 연결된 각각의 전자 제어기는 차량 상태를 모니터링하여 해당 전자 제어기의 활성화 여부를 결정할 수 있다.
도 2를 참조하면, 동일 통신 네트워크 상에 상호 연결된 전자 제어기 A 내지 D가 도시된다. 여기서, 각각의 전자 제어기 A 내지 D는 글로벌 슬립 모드 방식에 따른 부분적 통신 네트워킹을 위해 차량 상태 모니터링부를 포함할 수 있으며, 이에 대해서는 전자 제어기 A를 참조하여 자세히 살펴 보기로 한다.
본 발명에 따른 전자 제어기 A(210)는 로컬 슬립 모드 방식의 부분적 통신 네트워킹을 위해 트랜시버(212), 차량 상태 모니터링부(214), 전압 레귤레이터(216) 및 마이컴(218)을 포함할 수 있다. 트랜시버(212)는 도 1에서 살펴보았는바, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
차량 상태 모니터링부(214)는 트랜시버(212)를 통해 수신된 차량 상태 데이터에 기초하여 현 차량의 상태를 모니터링하여 해당 전자 제어기 A의 활성화 여부를 결정한다. 즉, 수신된 차량 상태 데이터를 확인 결과, 차량 상태 데이터에 대응하는 기능을 수행하기 위해 전자 제어기 A의 동작이 요구되는 경우, 해당 전자 제어기 A를 활성화하도록 제어하고, 반면 차량 상태 데이터에 대응하는 기능을 수행함에 있어서 전자 제어기 A의 동작이 불필요한 경우에는 해당 전자 제어기 A를 비활성화하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 전자 제어기 A가 후방 카메라 제어 시스템이라고 가장하자. 차량 상태 데이터로 현 차량의 주행 속도 데이터가 통신 네트워크를 통해 수신된 경우, 차량 상태 모니터링부(214)는 주행 속도 데이터에 기초하여 현 차량이 일정 속도 이상의 고속으로 주행 중인지, 아니면 일정 속도 이하의 저속으로 주행 중인지 여부를 판단할 수 있다. 만일, 현 차량이 일정 속도 이상의 고속으로 주행 중인 것으로 판단된 경우, 후방 카메라 제어 시스템은 후방의 주변 환경을 디스플레이하는 기능을 제어하는 시스템이므로 그 동작이 불필요하다고 판단되어 전자 제어기 A를 비활성화하도록 제어할 수 있다. 반면, 현 차량이 일정 속도 이상의 저속으로 주행 중인 것으로 판단된 경우, 차량의 안전한 주차를 지원하기 위해 그 동작이 필요하다고 판단하여 전자 제어기 A를 활성화하도록 제어할 수 있다. 나아가, 차량 상태 모니터링부(214)는 차량 상태 데이터를 확인 결과, 전자 제어기 A를 활성화하고자 하는 경우에는 전압 레귤레이터의 동작을 지시하는 스위치 온 신호를, 전자 제어기 A를 비활성화하고자 하는 경우에는 전압 레귤레이터의 동작을 차단하는 스위치 오프 신호를 전압 레귤레이터(216)에 전송할 수 있다.
전압 레귤레이터(216)는 마이컴(218)을 구동하기 위한 전압을 생성하는 구성이다. 또한, 전압 레귤레이터(216)는 온/오프 스위치(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 온/오프 스위치는 차량 상태 모니터링부(214)로부터의 스위치 온/오프 신호에 따라 적응적으로 전압 레귤레이터의 동작 유무를 결정할 수 있다. 전압 레귤레이터(216)는 차량의 배터리로부터 공급된 배터리 전원을 마이컴(218)의 구동에 적합한 전압으로 변환하여 마이컴(218)에 공급할 수 있으며, 이를 위해 전압 레귤레이터(216)는 전압 변환부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
마이컴(218)은 전자 제어기 A의 동작을 전반적으로 제어하기 위한 구성으로서, 전압 레귤레이터(216)로부터 전압을 공급받아 활성화되어 그 동작을 수행한다. 또한, 마이컴(218)은 동작 수행에 따라 생성된 데이터 또는 제어 신호를 통신 프로토콜에 따른 프레임 포맷으로 변환하고, SPI(Serial to Peripheral Interface) 통신을 통해 트랜시버(212)와의 통신을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 부분적 통신 네트워킹 하에서 전자 제어기의 웨이크업을 적응적으로 수행하기 위한 전자 제어기의 구성도를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 부분적 통신 네트워킹 하에서 적응적으로 전자 제어기를 웨이크업하기 위한 전자 제어기(310)는 트랜시버(320), 전압 레귤레이터(350) 및 마이컴(360)을 포함할 수 있다. 여기서, 전압 레귤레이터(350)와 마이컴(360)은 도 2에서 상세히 살펴 보았는바, 자세한 설명은 생략하기로 한다. 이하, 적응적으로 전자 제어기를 웨이크업하기 위한 트랜시버의 구성을 상세히 살펴 보도록 한다.
본 발명의 트랜시버(320)는 수신부(325), 통신 프로토콜 디코더(330), 전압 레귤레이터 제어부(340)를 포함할 수 있다.
송/수신부(325)는 차량 내 통신 네트워크에 연결된 전자 제어기들 간에 통신 데이터 프레임을 송/수신하기 위한 구성이다. 여기서, 통신 데이터 프레임은 차량의 상태를 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 나아가, 적응적으로 전자 제어기를 웨이크업하기 위해 웨이크업 메시지를 더 포함할 수도 있으며, 이에 대해서는 도 5를 참조하여 구체적으로 살펴 보도록 한다.
통신 프로토콜 디코더(330)는 통신 프로토콜에 따른 프레임 포맷으로 송수신되는 특정 메시지 또는 데이터를 복호화하기 위한 구성이다. 따라서, 통신 프로토콜 디코더(330)는 수신된 통신 데이터 프레임을 복호화하여 통신 데이터 (예를 들어, 차량의 상태를 나타내는 데이터, 웨이크업 메시지 등)을 획득할 수 있다.
전압 레귤레이터 제어부(340)는 전압 레귤레이터(350)의 동작 유무를 제어하기 위한 구성이다. 예를 들어, 전압 레귤레이터 제어부(340)는 전압 레귤레이터(350)의 동작을 지시하는 스위치 온 신호 또는 동작 차단을 지시하는 스위치 오프 신호를 생성하고, 이를 전압 레귤레이터(350)에 인가하여 전압 레귤레이터(350)의 동작 유무를 제어할 수 있다.
또한, 전압 레귤레이터 제어부(340)는 차량 상태 데이터와 전자 제어기(310)가 활성화 또는 구동되기 위한 요건과 관련된 데이터(이하, 활성화 요건 데이터라 한다.)를 상호 비교하고, 그 비교 결과에 기초하여 스위치 온 신호 또는 스위치 오프 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상호 비교 결과, 차량 상태 데이터가 전자 제어기가 활성화되기 위한 요건을 만족하는 경우에는 스위치 온 신호를 생성하고, 반면 전자 제어기 활성화되기 위한 요건을 만족하지 아니하는 경우에는 스위치 오프 신호를 생성할 수 있다.
다만, 전압 레귤레이터 제어부(340)에서의 데이터 간의 상호 비교는 웨이크업 메시지의 검출 여하에 기초하여 제한적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 통신 프로토콜 디코더(330)에서 통신 데이터 프레임을 복호화한 결과, 통신 데이터 프레임으로부터 웨이크업 메시지가 검출된 경우, 수신된 차량 상태 데이터와 해당 전자 제어기의 활성화 요건 데이터를 비교한다.
한편, 각 전자 제어기의 활성화 요건 데이터는 트랜시버(320)에 저장될 수 있으며, 이를 위해 본 발명의 트랜시버(320)는 웨이크업 프레임 구성 메모리(345)를 더 포함할 수 있다. 웨이크업 프레임 구성 메모리(345)는 해당 전자 제어기의 활성화 요건 데이터를 저장하며, 수신된 통신 데이터 프레임에서 웨이크업 메시지가 검출되는 경우에 활성화 요건 데이터를 전압 레귤레이터 제어부(340)에 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 웨이크업이라 함은 통신 네트워크 상에서 다른 전자 제어기와 통신을 하지 않는 상태 즉, 슬립 모드 상태에 있는 특정 전자 제어기를 깨워서 구동할 수 있도록 하는 것을 의미한다. 현재 슬립 모드 상태에 있는 특정 전자 제어기는 트랜시버를 제외한 내부 소자에 전류가 차단되어 그 구동이 억제된 상태이다. 따라서, 특정 전자 제어기를 적응적으로 웨이크업하기 위해서는 트랜시버 내에 웨이크업 메시지를 검출하기 위한 별도의 전원 발생부(335)가 요구될 수 있다. 여기서, 전원 발생부(335)는 웨이크업 메시지를 검출하기 위한 전원을 생성하고, 생성된 전원을 통신 프로토콜 디코더(330)에 공급할 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 웨이크업 메시지를 이용하여 전자 제어기의 동작을 적응적으로 제어하는 방법을 도시한 순서도이다.
전자 제어기는 차량 내 통신 네트워크를 통하여 통신 데이터 프레임을 수신할 수 있다(S400). 여기서, 차량 내 통신 네트워크로써 CAN 통신 네트워크, Lin 통신 네트워크 등이 이용될 수 있다. 수신된 통신 데이터 프레임에는 차량 상태 데이터와 관련된 통신 데이터, 그리고 메시지 타입을 식별하는 메시지 식별자 정보가 포함될 수 있다. 메시지 타입의 일례로 해당 전자 제어기를 깨워서 구동할 것을 요청하는 웨이크업 메시지, 웨이크업 중인 전제 제어기를 슬립 모드 상태로 변환할 것을 요청하는 슬립 메시지 등을 들 수 있다.
수신된 통신 데이터 프레임으로부터 웨이크업 메시지가 검출되는 경우, 차량 상태 데이터와 해당 전자 제어기의 활성화 요건 데이터를 상호 비교할 수 있다(S410). 여기서, 웨이크업 메시지는 통신 데이터 프레임에 포함된 메시지 식별자 정보에 기초하여 검출될 수 있다. 예를 들어, 수신된 통신 데이터 프레임을 복호화하여 메시지 식별자 정보를 추출할 수 있다. 추출된 메시지 식별자 정보가 현재 수신된 통신 데이트 프레임의 메시지 타입이 웨이크업 메시지에 해당함을 특정하는 경우, 웨이크업 메시지가 검출된 것으로 판정할 수 있다. 한편, 웨이크업 메시지는 전자 제어기 내에 포함된 트랜시버에서 검출될 수 있다. 트랜시버에서 웨이크업 메시지를 검출함에 있어서 별도의 전원이 요구되며, 이를 위해 해당 트랜시버는 자체적으로 생성한 전원을 이용하여 웨이크업 메시지를 검출할 수 있다.
S410 단계에서의 비교 결과에 기초하여 해당 전자 제어기의 활성화 유무를 제어할 수 있다(S420). 구체적으로, 차량 상태 데이터와 활성화 요건 데이터 간의 비교 결과, 차량 상태 데이터가 해당 전자 제어기가 활성화되기 위한 데이터 요건을 만족하는 경우, 전자 제어기의 활성화를 위한 전압 생성을 지시하는 스위치 온 신호를 생성할 수 있다. 생성된 스위치 온 신호에 기초하여 전자 제어기로 공급되는 배터리 전압을 전자 제어기에 포함된 마이컴(Microcontroller, MCU)의 구동 전압으로 변환할 수 있다. 마이컴의 구동 전압을 이용하여 해당 전자 제어기(특히, 이에 포함된 마이컴)의 동작을 수행하게 된다.
도 5는 본 발명이 적용되는 일실시예로서, 웨이크업 메시지를 포함하는 통신 네트워크 프레임의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
본 발명의 통신 네트워크 프레임은 하나의 메시지를 이루는 필드 또는 비트들의 집합을 의미하며, 특히 일반적으로 전송되는 데이터 메시지인 데이터 프레임을 의미한다.
도 5를 참조하면, 데이터 프레임은 SOF, 메시지 식별자 정보(Identifier), RTR, IDE, DLC, 데이터(Data), CRC, ACK, EOF, IFS로 구성될 수 있다. 여기서, SOF (start of frame)는 메시지의 시작을 표시하는 비트이다. 각각의 메시지는 자신의 고유 메시지 식별자 정보를 갖으며, 이를 통해 메시지의 타입을 식별할 수 있다. 따라서, 본 발명의 웨이크업 메시지 또는 슬립 메시지는 메시지 식별자 정보에 포함될 수 있다. 또한, 식별자는 메시지들 간의 우선순위를 지정할 수 있다. 따라서, 메시지들 간의 충돌이 발생한 경우, 각 메시지에 할당된 고유 식별자에 기초하여 메시지들 간의 우선순위를 결정하여 이를 중재할 수 있다. RTR (remote transmission request)는 원격 전송 요청 비트로서, 리모트 프레임과 데이터 프레임을 구별하는 역할을 수행한다. 리모트 프레임은 특정 식별자의 데이터 프레임 전송을 요청하는 메시지 프레임이다. IDE(Identifier extension)은 표준 CAN 통신 프레임과 확장 CAN 통신 프레임을 구별하는 기능을 수행한다. DLC(data length code)는 데이터 필드의 바이트의 수를 나타내고, 데이터(Data)는 애플리케이션 데이터의 전송 필드이다. CRC(cyclic redundancy check)는 순환 중복 확인 비트로서, 오류 검출을 위해 애플리케이션 데이터의 전송 비트수를 체크한다. 한편, 메시지를 정확하게 수신한 모든 마이컴은 메시지의 말미에 ACK 비트를 전송하게 된다. 전송 노트는 CAN 버스 상에 ACK 비트 유무를 확인하고, ACK가 발견되지 않을 경우 전송을 재시도하게 된다. EOF(end of frame)는 메시지 프레임의 종료를 나타내며, IFS(inter-frame space)는 마이컴이 요구하는 시간의 양을 포함하며, 메시지 버퍼 영역의 적절한 위치로 수신된 메시지 프레임을 이동시키는 역할을 수행한다.

Claims (10)

  1. 차량 내 통신 네트워크를 통하여 통신 데이터 프레임을 수신하는 수신부, 상기 통신 데이터 프레임으로부터 웨이크업 메시지를 검출하는 통신 프로토콜 디코더, 상기 웨이크업 메시지가 검출되는 경우, 차량의 상태를 나타내는 데이터와 전자제어기가 활성화되기 위한 요건과 관련된 데이터를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 전압 레귤레이터의 동작 유무를 제어하는 전압 레귤레이터 제어부, 상기 전자 제어기가 활성화되기 위한 요건과 관련된 데이터를 저장하는 웨이크업 프레임 구성 메모리, 및 상기 웨이크업 메시지를 검출하기 위한 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 상기 통신 프로토콜 디코더에 공급하는 전원 발생부를 포함하는 트랜시버;
    다수의 서브 전자 제어기들을 도미넌트 전자 제어기와 비-도미넌트 전자 제어기로 분류하는 서브 전자 제어기 그룹핑부;
    상기 도미넌트 전자 제어기로 분류된 상기 서브 전자 제어기는 활성화 하고, 상기 비-도미넌트 전자 제어기로 분류된 상기 서브 전자 제어기는 비활성화하는 제어 신호를 생성하는 서브 전자 제어기 제어 신호 생성부;
    마이컴을 구동하기 위한 전압을 생성하는 전압 레귤레이터; 및
    상기 전압 레귤레이터로부터 출력된 전압을 이용하여 상기 통신 데이터 프레임에 대응하는 차량 제어 데이터를 생성하는 상기 마이컴;을 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기.
  2. 차량 내 통신 네트워크를 통하여 통신 데이터 프레임을 수신하는 수신부, 상기 통신 데이터 프레임으로부터 웨이크업 메시지를 검출하는 통신 프로토콜 디코더, 상기 웨이크업 메시지가 검출되는 경우, 차량의 상태를 나타내는 데이터와 전자제어기가 활성화되기 위한 요건과 관련된 데이터를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 전압 레귤레이터의 동작 유무를 제어하는 전압 레귤레이터 제어부, 상기 전자 제어기가 활성화되기 위한 요건과 관련된 데이터를 저장하는 웨이크업 프레임 구성 메모리, 및 상기 웨이크업 메시지를 검출하기 위한 전원을 생성하고, 상기 생성된 전원을 상기 통신 프로토콜 디코더에 공급하는 전원 발생부를 포함하는 트랜시버;
    마이컴을 구동하기 위한 전압을 생성하는 전압 레귤레이터;
    상기 전압 레귤레이터로부터 출력된 전압을 이용하여 상기 통신 데이터 프레임에 대응하는 차량 제어 데이터를 생성하는 상기 마이컴; 및
    상기 트랜시버를 통해 수신된 차량 상태 데이터에 기초하여 현 차량의 상태를 모니터링하여 해당 전자 제어기 의 활성화 여부를 결정하는 차량상태 모니터링부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전자 제어기는 타 전자 제어기와 동일한 통신 네트워크상에 상호 연결된 것을 특징으로 하는 부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 통신 프로토콜 디코더는 상기 통신 데이터 프레임으로부터 메시지 식별자 정보를 추출하고, 상기 추출된 메시지 식별자 정보에 기초하여 상기 웨이크업 메시지를 검출하는 것을 특징으로 하는 부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 전압 레귤레이터 제어부는,
    상기 비교 결과 상기 차량의 상태를 나타내는 데이터가 상기 전자 제어기가 활성화되기 위한 요건을 만족하는 경우에는 상기 전압 레귤레이터의 활성화를 지시하는 신호를 생성하고,
    상기 비교 결과 상기 차량의 상태를 나타내는 데이터가 상기 전자 제어기가 활성화되기 위한 요건을 만족하지 아니하는 경우에는 상기 전압 레귤레이터의 비활성화를 지시하는 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 전압 레귤레이터는,
    상기 전압 레귤레이터 제어부로부터 상기 전압 레귤레이터의 활성화를 지시하는 신호를 수신하는 경우, 상기 전압 레귤레이터를 활성화하여 배터리 전원을 상기 마이컴을 구동하기 위한 전압으로 변환하는 것을 특징으로 하는 부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 차량 내 통신 네트워크는 CAN (Controller Area Network) 통신 네트워크인 것을 특징으로 하는 부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기.
  8. 트랜시버를 포함한 전자 제어기의 동작 제어 방법에 있어서,
    차량 내 통신 네트워크를 통하여 통신 데이터 프레임을 수신하는 단계;
    상기 통신 데이터 프레임으로부터 웨이크업 메시지가 검출되는 경우, 차량의 상태를 나타내는 데이터와 상기 전자 제어기가 활성화되기 위한 요건과 관련된 데이터를 상호 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라 상기 전자 제어기의 활성화 유무를 제어하는 단계;를 포함하며,
    상기 전자 제어기의 활성화 유무를 제어하는 단계는,
    서브 전자 제어기 그룹핑부에서 다수의 서브 전자 제어기를 도미넌트 전자 제어기와 비-도미넌트 전자 제어기로 분류하는 단계와
    서브 전자 제어기 제어 신호 생성부에서 상기 도미넌트 전자 제어기로 분류된 상기 서브 전자 제어기는 활성화 하고, 상기 비-도미넌트 전자 제어기로 분류된 상기 서브 전자 제어기는 비활성화하는 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기의 동작 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 비교하는 단계는,
    상기 통신 데이터 프레임으로부터 메시지 식별자 정보를 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 메시지 식별자 정보에 기초하여 웨이크업 메시지를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기의 동작 제어 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 전자 제어기의 활성화 유무를 제어하는 단계는,
    상기 비교 결과 상기 차량의 상태를 나타내는 데이터가 상기 전자 제어기가 활성화되기 위한 데이터 요건을 만족하는 경우, 상기 전자 제어기의 활성화를 위한 전압 생성을 지시하는 스위치 온 신호를 생성하는 단계;
    상기 스위치 온 신호에 기초하여 공급된 배터리 전압을 상기 전자 제어기에 포함된 마이컴의 구동 전압으로 변환하는 단계; 및
    상기 마이컴의 구동 전압을 이용하여 상기 전자 제어기의 동작을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분적 통신 네트워킹을 위한 전자 제어기의 동작 제어 방법.
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