KR101619623B1

KR101619623B1 - 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101619623B1
Application number: KR1020140142096A
Authority: KR
Inventors: 박성준
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2016-05-10
Also published as: KR20160046418A; CN105529761B; US9694706B2; CN105529761A; US20160107532A1

Abstract

본 발명은 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 시스템은, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템은, 차량 내부에 구비된 복수 개의 제어기, 상기 복수 개의 제어기로 동작 전원을 제공하는 배터리, 및 차량 외부에서 상기 배터리로 충전 전원을 제공하는 충전기와의 연결을 감지하며, 상기 충전기로부터 제공되는 충전 전원을 상기 배터리로 제공하는 동안 PLC 통신을 통해 상기 충전기로 상기 복수 개의 제어기에 대응하는 최신 소프트웨어 버전 정보를 요청하여 확인하고, 상기 충전기로부터 업그레이드 데이터를 수신하여 상기 복수 개의 제어기들로 각각 전송하는 충전 제어 장치를 포함한다.

Description

차량 제어기의 리프로그래밍 시스템 및 방법{System and method for reprogramming of vehicle controller}

본 발명은 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템 및 방법에 관한 것으로, 차량에 충전기 연결 시 PCL 통신을 이용하여 제어기를 리프로그래밍 하는 기술에 관한 것이다.

최근, EV, HEV, PHEV, FCEV와 같은 환경차 시장이 빠르게 성장하고 있으며, 그로 인해 EV 배터리 충전을 위한 인프라 구축도 진행 중에 있다.

EV 차량은 여러 종류의 제어기들로 구성되며, 각 제어기 마다 CAN 통신을 통해 소프트웨어를 업데이트 할 수 있다.

하지만, CAN 통신으로 각 제어기의 소프트웨어를 업데이트 하기 위해서는 오랜 시간이 걸리며, 소프트웨어 업데이트를 위해서는 별도의 전용 장비가 필요할 수 있다. 또한, EV 차량의 각 제어기에 대한 소프트웨어 업데이트를 위해 전문 AS 센터를 찾아가야하는 번거로움이 있다.

본 발명의 목적은, 차량의 배터리 충전을 위해 충전기 연결 시 PCL 통신을 이용하여 복수 개의 제어기를 동시에 리프로그래밍하도록 하는 차량 충전 제어 장치 및 방법, 그리고 시스템을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템은, 차량 내부에 구비된 복수 개의 제어기, 상기 복수 개의 제어기로 동작 전원을 제공하는 배터리, 및 차량 외부에서 상기 배터리로 충전 전원을 제공하는 충전기와의 연결을 감지하며, 상기 충전기로부터 제공되는 충전 전원을 상기 배터리로 제공하는 동안 PLC 통신을 통해 상기 충전기로 상기 복수 개의 제어기에 대응하는 최신 소프트웨어 버전 정보를 요청하여 확인하고, 상기 충전기로부터 업그레이드 데이터를 수신하여 상기 복수 개의 제어기들로 각각 전송하는 충전 제어 장치를 포함할 수 있다.

이때, 상기 충전 제어 장치는, 상기 복수 개의 제어기들과 PLC 통신 가능한 주파수 대역을 분할하여 상기 복수 개의 제어기 각각에 대해 서로 다른 통신 주파수 대역을 할당하고, 상기 복수 개의 제어기에 할당된 각 통신 주파수 대역을 이용하여 상기 업그레이드 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전 제어 장치는, 상기 충전기의 연결이 감지되면 PLC 통신을 통해 상기 복수 개의 제어기들에 설치된 소프트웨어 버전을 확인하고, 상기 충전기로부터 제공된 최신 소프트웨어 버전 정보와 비교하여 최신 버전의 소프트웨어가 설치되지 않은 제어기에 대한 업그레이드 데이터를 상기 충전기로 요청하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전 제어 장치는, 상기 최신 버전의 소프트웨어가 설치되지 않은 제어기로 리프로그래밍 모드 전환을 요청하고, 리프로그래밍 모드로 전환된 제어기에 대해 상기 충전기로부터 제공된 업그레이드 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기 최신 소프트웨어 버전 정보 및 상기 업그레이드 데이터는, 상기 충전기와 통신 연결된 관리 서버로부터 제공된 것을 특징으로 한다.

상기 배터리는, 12V 배터리 및 고전압 배터리 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전 제어 장치는, 상기 12V 배터리와 연결된 PLC 라인 및 상기 고전압 배터리와 연결된 PLC 라인 중 어느 하나를 통해 상기 복수 개의 제어기로 상기 업그레이드 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전 제어 장치는, QPSK(quadrature phase shift keying) 및 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 중 어느 하나를 이용하여 상기 복수 개의 제어기에 할당된 통신 주파수 대역으로 주파수 변조하는 것을 특징으로 한다.

상기 충전 제어 장치는, OBC(on-board charger)인 것을 특징으로 한다.

상기 복수 개의 제어기는, LCD(voltage DC-DC converter), MCU(micro control unit), 인버터(inverter), 모터(motor), VCU(vehicle control unit) 및 BMS(battery management system) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 방법은, 차량 내의 충전 제어 장치가 차량 외부에서 배터리로 충전 전원을 제공하는 충전기와의 연결이 감지되면, 상기 충전기로부터 제공되는 충전 전원을 상기 배터리로 제공하는 동안 PLC 통신을 통해 상기 차량 내의 복수 개의 제어기들에 설치된 소프트웨어 버전을 확인하는 단계, PLC 통신을 통해 상기 충전기로 상기 복수 개의 제어기에 대응하는 최신 소프트웨어 버전 정보를 요청하여 상기 복수 개의 제어기들에 설치된 소프트웨어 버전과 비교하는 단계, 최신 버전의 소프트웨어가 설치되지 않은 제어기에 대한 업그레이드 데이터를 상기 충전기로 요청하는 단계, 상기 최신 버전의 소프트웨어가 설치되지 않은 제어기로 리프로그래밍 모드 전환을 요청하는 단계, 및 상기 복수 개의 제어기에 할당된 서로 다른 통신 주파수 대역을 이용하여 리프로그래밍 모드로 전환된 제어기에 대해 상기 충전기로부터 제공된 업그레이드 데이터를 각각 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 방법은, 상기 충전 제어 장치가, 상기 충전기와 통신 연결된 관리 서버로부터 제공된 상기 복수 개의 제어기에 대응하는 최신 소프트웨어 버전 정보를 상기 충전기로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 방법은, 상기 충전 제어 장치가, 상기 충전기와 통신 연결된 관리 서버로부터 제공된 상기 최신 버전의 소프트웨어가 설치되지 않은 제어기에 대한 업그레이드 데이터를 상기 충전기로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 연결된 충전기를 통해 차량의 배터리를 충전하는 동안 PCL 통신을 이용하여 복수 개의 제어기를 동시에 리프로그래밍함으로써 충전 및 리프로그래밍 효율이 증대되도록 하는 이점이 있다.

또한, 복수 개의 제어기마다 서로 다른 통신 주파수 대역을 할당하여 리프로그래밍을 수행함으로써 간섭없이 신뢰도 높은 리프로그래밍을 수행할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템의 구성을 도시한 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템의 PLC 통신 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템의 리프로그래밍 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템의 통신 주파수 대역을 설명하는데 참조되는 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템에 적용되는 주파수 변조 방식을 설명하는데 참조되는 예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템의 구성을 도시한 도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템(이하, '리프로그래밍 시스템'이라 칭한다.)은 복수 개의 제어기(100) 및 충전 제어 장치(200)를 포함할 수 있다. 도 1에는 도시하지 않았으나, 복수 개의 제어기(100)로 동작 전원을 공급하는 배터리를 더 포함할 수 있다.

복수 개의 제어기(100)는 차량 내부에 구비되는 제어기를 모두 포함할 수 있다. 복수 개의 제어기(100)는 배터리로부터 동작 전원을 공급받아 동작하게 된다.

일 예로서, 복수 개의 제어기(100)는 LCD(voltage DC-DC converter), MCU(micro control unit), 인버터(inverter), 모터(motor), VCU(vehicle control unit) 및 BMS(battery management system) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 물론, 본 발명에서 언급되지 않더라도 차량에 구비되어 배터리로부터 동작 전원을 공급받는 제어기라면 어느 것이든 적용 가능함은 당연한 것이다.

충전 제어 장치(200)는 차량 내부에 구비되어, 복수 개의 제어기(100)로 동작 전원을 공급하는 배터리의 충전을 제어한다. 이때, 충전 제어 장치(200)는 차량 외부의 충전기(300)의 연결 상태를 감시하며, 충전기(300)가 연결되면 충전기(300)로부터 제공되는 충전 전원을 배터리로 제공하도록 한다. 일 예로서, 충전 제어 장치(200)는 OBC(on-board charger)일 수 있다.

또한, 충전 제어 장치(200)는 배터리와 연결된 복수 개의 제어기(100)와 PLC 라인으로 연결되어, PLC 통신을 수행할 수 있다. 이때, 충전 제어 장치(200)는 배터리로 충전 전원을 제공하는 동안 PLC 통신을 통해 복수 개의 제어기(100)로 소프트웨어 버전 정보를 요청하고, 수신할 수 있다. 또한, 충전 제어 장치(200)는 배터리로 충전 전원을 제공하는 동안 PCL 통신을 통해 복수 개의 제어기(100)에 대한 리프로그래밍 동작을 처리할 수 있다.

충전기(300)는 차량 외부에서 차량으로 충전 전원을 제공한다. 일 예로서, 충전기(300)는 EVCS(electric vehicle charging system)일 수 있다. 충전기(300)는 충전 케이블을 통해 차량의 충전 제어 장치(200)와 연결될 수 있으며, 이때 차량으로 충전 전원을 제공할 수 있다.

또한, 충전기(300)는 연결된 충전 제어 장치(200)와 PLC 통신을 수행할 수 있다. 일 예로서, 충전기(300)는 충전 제어 장치(200)와의 PLC 통신을 통해 차량 충전 정보를 수신할 수 있다. 또한, 충전기(300)는 충전 제어 장치(200)로부터 복수 개의 제어기(100)에 대한 최신 소프트웨어 버전 정보를 요청 받을 수 있다. 여기서, 충전기(300)는 차량의 소프트웨어 정보를 관리하는 관리 서버(400)와 통신 연결될 수 있으며, 충전 제어 장치(200)의 요청에 따라 관리 서버(400)로 각 제어기(100)에 대한 최신 소프트웨어 버전 정보를 요청할 수 있다. 이때, 충전기(300)는 관리 서버(400)로부터 각 제어기(100)에 대한 최신 소프트웨어 버전 정보를 수신하여 충전 제어 장치(200)로 제공할 수 있다.

또한, 충전기(300)는 충전 제어 장치(200)로부터 각 제어기(100), 혹은 특정 제어기에 대한 최신 데이터를 요청 받을 수 있다. 이때, 충전기(300)는 관리 서버(400)로 해당 제어기(100)에 대한 최신 데이터, 예를 들어, 업그레이드 데이터를 요청하여 수신할 수 있으며, 관리 서버(400)로부터 수신한 업그레이드 데이터를 충전 제어 장치(200)로 제공할 수 있다.

여기서, 관리 서버(400)는 충전기(300)에 의해 요청된 제어기(100) 각각에 대응하는 업그레이드 데이터를 충전기(300)로 제공할 수 있다.

따라서, 충전 제어 장치(200)는 충전기(300)로부터 제공되는 충전 전원을 배터리로 제공하는 동안, 충전기(300)를 통해 수신한 각 제어기(100)에 대한 업그레이드 데이터를 해당하는 제어기(100)로 각각 전송하여 해당 제어기(100)에 대한 리프로그래밍 작업을 처리할 수 있다. 물론, 충전 제어 장치(200)는 각 제어기(100)에 대한 리프로그래밍 결과를 충전기(300)를 통해 관리 서버(400)로 제공할 수도 있다.

도 2는 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템의 PLC 통신 구조를 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 충전기(300)는 차량에 연결되면, 충전 제어 장치(200)와 PLC 라인을 통해 연결된다.

또한, 충전 제어 장치(200)는 배터리, 다시 말해, 고전압 배터리(110) 및 12V 배터리(120)와 각각 연결되며, 충전기(300)를 통해 제공되는 충전 전원을 고전압 배터리(110) 및 12V 배터리(120)로 각각 제공할 수 있다.

차량에 구비되는 복수 개의 제어기(100), 예를 들어, LDC, MCU, INVERTER, VCU, BMS 등은 고전압 배터리(110) 및 12V 배터리(120)와 각각 연결될 수 있으며, 고전압 배터리(110) 및 12V 배터리(120)와 연결된 PLC 라인을 통해 충전 제어 장치(200)와도 연결될 수 있다.

따라서, 충전 제어 장치(200)는 충전기(300) 연결 시 충전기(300)로부터 제공되는 충전 전원을 고전압 배터리(110) 및 12V 배터리(120)로 제공하는 동안, 12V PLC 라인 및 고전압 PLC 라인을 통해 각 제어기(100)와 PLC 통신을 수행할 수 있다. 이때, 충전 제어 장치(200)는 PLC 통신을 통해 각 제어기(100)의 소프트웨어 버전 정보를 확인하고, 충전기(300)와의 PLC 통신을 통해 최신 데이터를 요청할 수 있다.

물론, 충전 제어 장치(200)는 충전기(300)로부터 제공되는 각 제어기(100)에 대한 업그레이드 데이터를 PLC 통신을 통해 수신하며, 이때 수신된 업그레이드 데이터를 PLC 통신으로 연결된 각 제어기(100)로 제공할 수 있다. 여기서, 충전 제어 장치(200)는 배터리로 충전 전원을 제공함과 동시에 각 제어기(100)로 업그레이드 데이터를 전송할 수 있어 리프로그래밍 효율을 증대시킬 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템의 리프로그래밍 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다.

도 3에서는 충전 제어 장치(200)가 충전기(300)를 통해 제공되는 충전 전원을 배터리로 제공하는 동안 제어기(100)의 리프로그래밍을 위해 제어기(100), 충전 제어 장치(200) 및 충전기(300) 간에 전달되는 신호 흐름을 나타낸 것이다.

도 3의 (a)에서와 같이, 충전기(300)와 충전 제어 장치(200)간에 PLC 연결이 감지되면, 충전 제어 장치(200)는 (b)에서와 같이 PLC 통신을 통해 제어기(100)로 소프트웨어 버전 정보를 요청한다. 이때, 제어기(100)는 (c)에서와 같이 충전 제어 장치(200)의 요청에 대한 응답으로 소프트웨어 버전 정보를 전송한다.

또한, 충전 제어 장치(200)는 (d)에서와 같이 충전기(300)로 제어기(100)에 대한 최신 소프트웨어 버전 정보를 요청한다. 이때, 충전 제어 장치(200)는 제어기(100)에 대한 식별정보를 함께 전송할 수 있다. 이때, 충전기(300)는 통신 연결된 관리 서버로 제어기(100)의 최신 소프트웨어 버전 정보를 요청할 수 있으며, (e)에서와 같이 관리 서버로부터 제공된 최신 소프트웨어 버전 정보를 포함하여 충전 제어 장치(200)에 응답할 수 있다.

이때, 충전 제어 장치(200)는 (c) 및 (e)를 통해 수신한 소프트웨어 버전 정보를 비교하여 제어기(100)의 소프트웨어 버전이 최신 버전인지 확인할 수 있으며, 최신 버전의 소프트웨어가 설치되지 않은 경우 (f)에서와 같이 제어기(100)에 대한 최신 데이터를 충전기(300)로 요청할 수 있다.

충전기(300)는 충전 제어 장치(200)의 요청에 따라 관리 서버로 해당 제어기(100)에 대한 최신 데이터를 요청할 수 있으며, 관리 서버는 충전기(300)로 해당 제어기(100)에 대한 업그레이드 데이터를 제공할 수 있다. 따라서, 충전기(300)는 (g)에서와 같이 관리 서버로부터 제공된 제어기(100)에 대한 업그레이드 데이터를 충전 제어 장치(200)로 전송할 수 있다.

충전 제어 장치(200)는 충전기(300)로부터 제어기(100)에 대한 업그레이드 데이터가 수신되면, (h)에서와 같이 제어기(100)로 리프로그래밍 모드로의 전환을 요청할 수 있으며, 제어기(100)는 충전 제어 장치(200)의 요청에 따라 리프로그래밍 모드로 전환한 후 (i)에서와 같이 충전 제어 장치(200)로 응답할 수 있다.

제어기(100)가 리프로그래밍 모드로 전환되면, 충전 제어 장치(200)는 (j)에서와 같이 최신 데이터, 즉, 제어기(100)의 업그레이드 데이터를 제어기(100)로 전송하며, 제어기(100)는 (k)에서와 같이 충전 제어 장치(200)로부터 수신한 업그레이드 데이터를 이용하여 리프로그래밍을 수행하게 된다. 제어기(100)는 리프로그래밍이 완료되면 (l)에서와 같이 리프로그래밍 결과를 포함하여 충전 제어 장치(200)에 응답할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 리프로그래밍 시스템은 외부의 충전기(300)가 연결되면, 차량의 배터리 충전과 차량 내 복수 개의 제어기(100)에 대한 리프로그래밍을 동시에 수행함으로써 배터리 충전 및 리프로그래밍을 효율적으로 처리할 수 있는 효과가 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템의 통신 주파수 대역을 설명하는데 참조되는 예시도이다.

본 발명에 따른 리프로그래밍 시스템은 외부의 충전기가 연결되면, 차량의 배터리 충전과 차량 내 복수 개의 제어기(100)에 대한 리프로그래밍을 동시에 수행하는 것으로, 이때 복수 개의 제어기(100)에 대한 리프로그래밍을 동시에 처리하기 위하여, 충전 제어 장치(200)는 복수 개의 제어기(100)와 PLC 통신 가능한 주파수 대역을 분할하여 복수 개의 제어기(100) 각각에 대해 서로 다른 통신 주파수 대역을 할당한다. 따라서, 충전 제어 장치(200)는 복수 개의 제어기(100)에 할당된 서로 다른 통신 주파수 대역을 이용하여 각 제어기(100)에 대한 업그레이드 데이터를 전송함으로써, 복수 개의 제어기(100)에 대한 리프로그래밍을 동시에 처리할 수 있다.

일 예로서, 충전 제어 장치(200)는 도 4에서와 같이, BMS에는 f1의 통신 주파수 대역을 할당하고, VCU에는 f2의 통신 주파수 대역을 할당하고, MCU에는 f3의 통신 주파수 대역을 할당하고, LDC에는 f4의 통신 주파수 대역을 할당할 수 있다. 여기서, f1, f2, f3, f4는 서로 간섭이 발생하지 않는 대역인 것으로 한다. 이때, 충전 제어 장치(200)는 간섭이 발생하지 않는 범위 내에서 일정 간격으로 통신 주파수 대역을 할당할 수 있다.

이때, BMS에 대응하여 충전기로부터 수신한 업그레이드 데이터는 Data1이고, VCU에 대응하여 충전기로부터 수신한 업그레이드 데이터는 Data2이고, MCU에 대응하여 충전기로부터 수신한 업그레이드 데이터는 Data3이고, LDC에 대응하여 충전기로부터 수신한 업그레이드 데이터는 Data4인 것으로 가정했을 때, 도 5에서와 같이, 충전 제어 장치(200)는 Data1은 f1의 통신 주파수 대역을 통해 BMS로 전송하고, Data2는 f2의 통신 주파수 대역을 통해 VCU로 전송하고, Data3은 f3의 통신 주파수 대역을 통해 MCU로 전송하고, Data4는 f4의 통신 주파수 대역을 통해LDC로 전송할 수 있다.

여기서, Data1, Data2, Data3, Data4는 f1, f2, f3, f4를 통해 BMS, VCU, MCU, LDC로 각각 전송되기 때문에 서로 간섭받지 않고 동시에 전송될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템에 적용되는 주파수 변조 방식을 설명하는데 참조되는 예시도이다.

충전 제어 장치(200)는 도 5에서 Data1, Data2, Data3, Data4를 BMS, VCU, MCU, LDC로 전송하는 때, 도 6에 도시된 바와 같이 QPSK(quadrature phase shift keying) 및 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 중 어느 하나를 이용하여 Data1, Data2, Data3, Data4를 포함하는 신호를 f1, f2, f3, f4로 각각 주파수 변조하고, 이때 QPSK, QAM 등을 통해 주파수 변조된 신호를 BMS, VCU, MCU, LDC로 각각 전송하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 통학버스 기반 주행 제어 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명에 따른 차량 제어기의 리프로그래밍 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.

도 7을 참조하면, 리프로그래밍 시스템에서 충전 제어 장치는 차량 외부의 충전기의 연결을 감지하면(S110), 차량 내 배터리, 예를 들어, 12V 배터리 및 고전압 배터리의 충전을 개시하도록 한다(S120). 동시에, 충전 제어 장치는 PLC 통신을 통해 차량 내 제어기로 소프트웨어 버전 정보를 요청하여 각 제어기의 소프트웨어 버전을 확인하고(S130), 충전기를 통해 관리 서버로부터 제공된 각 제어기에 대한 최신 소프트웨어 버전 정보를 확인한다(S140).

이때, 충전 제어 장치는 'S130' 및 'S140' 과정에서 수신한 소프트웨어 버전 정보를 비교하여, 제어기에 설치된 소프트웨어의 버전이 최신 버전인지 확인한다. 만일, 제어기에 설치된 소프트웨어가 최신 버전이 아니면(S150), 충전 제어 장치는 충전기로 최신 데이터를 요청하여 해당 제어기에 대한 최신 데이터, 즉, 업그레이드 데이터를 수신할 수 있다(S160).

이후, 충전 제어 장치는 제어기의 리프로그래밍을 위해 리프로그램 모드로 전환할 것을 요청하고(S170), 제어기가 리프로그램 모드로 전환되었음이 확인되면 'S160' 과정에서 수신한 업그레이드 데이터를 제어기로 송신하도록 한다(S180).

따라서, 제어기는 'S180' 과정에서 충전 제어 장치로부터 수신한 업그레이트 데이터를 이용하여 리프로그래밍을 수행하고, 리프로그래밍 수행 결과를 충전 제어 장치로 전송할 수 있다. 충전 제어 장치는 제어기로부터의 응답에 따라 리프로그래밍 결과를 확인할 수 있다. 만일 제어기의 리프로그램에 실패하여 완료하지 못한 경우(S190), 충전 제어 장치는 'S180' 과정을 재수행할 수 있다. 또한, 제어기의 리프로그래밍이 완료되면 관련 동작을 종료할 수 있다.

상기의 과정들은 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체, 즉, 메모리 및/또는 스토리지에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 제어기 110: 고전압 배터리
120: 12V 배터리 200: 충전 제어 장치(OBC)
300: 충전기(EVCS) 400: 관리 서버

Claims

차량 내부에 구비된 복수 개의 제어기;
상기 복수 개의 제어기로 동작 전원을 제공하는 배터리; 및
차량 외부에서 상기 배터리로 충전 전원을 제공하는 충전기와의 연결을 감지하며, 상기 충전기로부터 제공되는 충전 전원을 상기 배터리로 제공하는 동안 PLC 통신을 통해 상기 충전기로 상기 복수 개의 제어기에 대응하는 최신 소프트웨어 버전 정보를 요청하여 확인하고, 상기 충전기로부터 업그레이드 데이터를 수신하여 상기 복수 개의 제어기들로 각각 전송하는 충전 제어 장치를 포함하며,
상기 충전 제어 장치는,
상기 복수 개의 제어기들과 PLC 통신 가능한 주파수 대역을 분할하여 상기 복수 개의 제어기 각각에 대해 서로 다른 통신 주파수 대역을 할당하고, 상기 복수 개의 제어기에 할당된 각 통신 주파수 대역을 이용하여 상기 업그레이드 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 충전 제어 장치는,
상기 충전기의 연결이 감지되면 PLC 통신을 통해 상기 복수 개의 제어기들에 설치된 소프트웨어 버전을 확인하고, 상기 충전기로부터 제공된 최신 소프트웨어 버전 정보와 비교하여 최신 버전의 소프트웨어가 설치되지 않은 제어기에 대한 업그레이드 데이터를 상기 충전기로 요청하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 충전 제어 장치는,
상기 최신 버전의 소프트웨어가 설치되지 않은 제어기로 리프로그래밍 모드 전환을 요청하고, 리프로그래밍 모드로 전환된 제어기에 대해 상기 충전기로부터 제공된 업그레이드 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 최신 소프트웨어 버전 정보 및 상기 업그레이드 데이터는,
상기 충전기와 통신 연결된 관리 서버로부터 제공된 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 배터리는,
12V 배터리 및 고전압 배터리 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 충전 제어 장치는,
상기 12V 배터리와 연결된 PLC 라인 및 상기 고전압 배터리와 연결된 PLC 라인 중 어느 하나를 통해 상기 복수 개의 제어기로 상기 업그레이드 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 충전 제어 장치는,
QPSK(quadrature phase shift keying) 및 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 중 어느 하나를 이용하여 상기 복수 개의 제어기에 할당된 통신 주파수 대역으로 주파수 변조하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 충전 제어 장치는,
OBC(on-board charger)인 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 복수 개의 제어기는,
LCD(voltage DC-DC converter), MCU(micro control unit), 인버터(inverter), 모터(motor), VCU(vehicle control unit) 및 BMS(battery management system) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 리프로그래밍 시스템.
차량 내의 충전 제어 장치가 차량 외부에서 배터리로 충전 전원을 제공하는 충전기와의 연결이 감지되면, 상기 충전기로부터 제공되는 충전 전원을 상기 배터리로 제공하는 동안 PLC 통신을 통해 상기 차량 내의 복수 개의 제어기들에 설치된 소프트웨어 버전을 확인하는 단계;
PLC 통신을 통해 상기 충전기로 상기 복수 개의 제어기에 대응하는 최신 소프트웨어 버전 정보를 요청하여 상기 복수 개의 제어기들에 설치된 소프트웨어 버전과 비교하는 단계;
최신 버전의 소프트웨어가 설치되지 않은 제어기에 대한 업그레이드 데이터를 상기 충전기로 요청하는 단계;
상기 최신 버전의 소프트웨어가 설치되지 않은 제어기로 리프로그래밍 모드 전환을 요청하는 단계; 및
상기 복수 개의 제어기에 할당된 서로 다른 통신 주파수 대역을 이용하여 리프로그래밍 모드로 전환된 제어기에 대해 상기 충전기로부터 제공된 업그레이드 데이터를 각각 전송하는 단계
를 포함하는 차량 제어기의 리프로그래밍 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 충전 제어 장치가,
상기 충전기와 통신 연결된 관리 서버로부터 제공된 상기 복수 개의 제어기에 대응하는 최신 소프트웨어 버전 정보를 상기 충전기로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 리프로그래밍 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 충전 제어 장치가,
상기 충전기와 통신 연결된 관리 서버로부터 제공된 상기 최신 버전의 소프트웨어가 설치되지 않은 제어기에 대한 업그레이드 데이터를 상기 충전기로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어기의 리프로그래밍 방법.