KR101628566B1 - 차량 데이터 수집 시스템 및 방법 - Google Patents

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서재암
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Abstract

본 발명은 차량 데이터 수집 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 시스템은, 차량의 구동을 제어하는 적어도 하나의 차량 제어기, 상기 차량 제어기가 연결된 차량 네트워크의 부하 상태를 모터링하며, 상기 적어도 하나의 차량 제어기 중 어느 하나가 선택되면 차량 네트워크에 대한 네트워크 가용 용량에 따라 상기 선택된 차량 제어기에 대응하는 제어 파라미터를 조정하여 데이터 수집을 요청하는 서버, 및 상기 서버의 요청에 따라 상기 차량 제어기가 연결된 차량 네트워크의 부하 상태에 따른 오차 범위를 판단하여 상기 제어 파라미터들에 대응하는 데이터를 요청하는 데이터 수집 장치를 포함할 수 있다.

Description

차량 데이터 수집 시스템 및 방법{System and method for collecting data of vehicle}
본 발명은 차량 데이터 수집 시스템 및 방법에 관한 것으로, 차량 네트워크의 부하량에 따라 수집 데이터를 조절하는 기술에 관한 것이다.
차량 내의 제어기에서 발생되는 데이터는 무선망을 통해 차량 네트워크에 접속하여 수집이 가능하다.
다만, 차량 네트워크는 기본적으로 유선망으로 이루어져 있기 때문에 부하량의 한계가 있다. 물론, 제어기간의 데이터 송수신은 기본적으로 네트워크 한계 부하량을 넘지않는 선에서 조정되고 있지만, 실제로 차량 데이터를 가변적으로 선택하여 제어기측에 요청하게 되면, 데이터에 따라 네트워크 부하가 크게 발생하여 필수 차량 데이터가 제어기 간에 전송되지 않는 상황이 발생할 수 있다.
일반적인 네트워크 상황에서의 부하량 초과는 잠시 네트워크 서비스를 중단하였다가 진행하면 되지만, 실제 차량네트워크의 경우는 네트워크 부하량이 초과하여 송수신 중단되면, 치명적인 사고로 이어지거나 차량 동작에 예기치 못한 문제점을 야기할 수 있다.
본 발명의 목적은, 서버에서 차량 네트워크 상태를 주기적으로 모니터링하여 차량 데이터 수집에 따른 정책 조정시에 차량 네트워크의 부하가 걸리지 않도록 능동적으로 유도할 수 있는 차량 데이터 수집 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 시스템은, 차량의 구동을 제어하는 적어도 하나의 차량 제어기, 상기 차량 제어기가 연결된 차량 네트워크의 부하 상태를 모터링하며, 상기 적어도 하나의 차량 제어기 중 어느 하나가 선택되면 차량 네트워크에 대한 네트워크 가용 용량에 따라 상기 선택된 차량 제어기에 대응하는 제어 파라미터를 조정하여 데이터 수집을 요청하는 서버, 및 상기 서버의 요청에 따라 상기 차량 제어기가 연결된 차량 네트워크의 부하 상태에 따른 오차 범위를 판단하여 상기 제어 파라미터들에 대응하는 데이터를 요청하는 데이터 수집 장치를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 차량 제어기는, 상기 제어 파라미터들에 대응하는 데이터를 검출하고, 상기 차량 네트워크의 부하 상태 및 상기 오차 범위를 근거로 상기 제어 파라미터들에 대응하는 데이터를 각 주기별로 정렬하여 송신하는 것을 특징으로 한다.
상기 서버는, 상기 차량 네트워크에 대한 부하량 임계치 및 네트워크 평균 부하량의 차이로부터 네트워크 가용 용량을 확인하여 상기 차량 제어기에 대응하여 선택된 제어 파라미터의 크기와 비교하는 시뮬레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 서버는, 상기 시뮬레이터의 시뮬레이션 결과, 상기 차량 제어기에 대응하여 선택된 제어 파라미터의 크기가 상기 네트워크 가용 용량을 초과하지 않는 경우에 상기 선택된 제어 파라미터를 포함하는 스크립트를 생성하는 스크립트 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 수집 장치는, 상기 차량 네트워크의 부하 상태를 실시간 또는 소정 주기마다 확인하여 상기 서버로 제공하도록 하는 용량 분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 수집 장치는, 상기 차량 네트워크에 대한 네트워크 평균 부하량과 상기 차량 네트워크의 실제 네트워크 부하량의 차이를 비교하여, 상기 네트워크 평균 부하량에 대한 실제 네트워크 부하량의 오차 범위를 판단하는 오차범위 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차량 제어기는, 상기 데이터 수집 장치로부터 수신한 데이터 수집 요청에 포함된 제어 파라미터를 확인하여 상기 제어 파라미터에 대응하는 데이터를 검출하는 데이터 검출부, 및 상기 데이터 검출부에 의해 검출된 데이터들을 제어 파라미터 단위로 분리하고, 데이터 송신 주기마다의 오차 범위를 근거로 데이터를 할당하는 데이터 할당부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 할당부는, 상기 제어 파라미터 단위로 분리된 데이터를 네트워크 부하량 및 오차 범위에 따라 각 데이터 송신 주기에 해당하는 데이터 스트림의 데이터 할당 공간에 순차적으로 할당하며, 어느 한 주기에 할당한 데이터들의 크기가 해당 데이터 스트림의 데이터 할당 공간을 초과한 경우 해당 주기에 마지막으로 할당한 데이터를 제외하고 미할당된 데이터 중 남은 할당 공간의 범위 내에 해당하는 데이터를 우선 할당하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 방법은, 데이터 수집 장치가, 차량의 구동을 제어하는 차량 제어기에 대응하여 차량 네트워크에 대한 네트워크 가용 용량에 따라 선택된 제어 파라미터를 포함하는 명령 스크립트를 서버로부터 수신하는 단계, 상기 서버의 요청에 따라 상기 차량 제어기가 연결된 차량 네트워크의 부하 상태에 따른 오차 범위를 판단하여, 상기 서버로부터 수신한 명령 스크립트 및 상기 차량 네트워크의 부하 상태에 따른 오차 범위 정보를 상기 차량 제어기로 송신하는 단계, 상기 차량 네트워크의 부하 상태에 따른 오차 범위를 반영하여 상기 차량 제어기로부터 상기 명령 스크립트에 포함된 제어 파라미터들에 대응하는 데이터를 수신하는 단계, 및 상기 차량 제어기로부터 수신한 데이터를 상기 서버로 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어 파라미터들에 대응하는 데이터는, 상기 제어 파라미터 단위로 분리되어, 상기 차량 네트워크의 부하 상태 및 상기 오차 범위에 따라 각 주기별로 정렬된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 서버에서 차량 네트워크 상태를 주기적으로 모니터링하여 차량 데이터 수집에 따른 정책 조정시에 차량 네트워크의 부하가 걸리지 않도록 능동적으로 유도할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기존 차량 네트워크에 존재하지 않던 데이터를 추가함에 있어 원격으로 조정을 하더라도 차량 네트워크 부하량에 영향을 끼치지 않을 수 있으므로, 서버 내 데이터 저장 및 분석 시 필요로 하는 제어 데이터를 바로 수집 및 적용할 할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 서버의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3a 내지 도 4는 서버의 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 데이터 수집 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 데이터 수집 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 차량 제어기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 차량 제어기의 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 흐름도이다.
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 데이터 수집 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 시스템(이하에서는 '수집 시스템'이라 칭한다.)은 서버(100), 데이터 수집 장치(200) 및 차량 제어기(300)를 포함한다.
차량 제어기(300)는 차량 내에 구비되며, 복수 개가 구비될 수 있다. 차량 제어기(300)는 차량의 각 구동 유닛에 대한 동작을 제어하는 ECU(Electronic Control Unit)가 해당 될 수 있으며, 차량 통신을 제어하는 ECU가 해당 될 수도 있다. 그 외에도, 차량 내에서 특정 동작을 제어하는 ECU라면 어느 것이든 해당 될 수 있다.
서버(100)는 차량에 구비된 복수 개의 차량 제어기(300)에 대한 데이터를 수집한다. 이때, 서버(100)는 수집된 데이터를 DB(120)에 저장하고, DB(120)에 저장된 정보를 차량 상태를 분석하는데 이용할 수 있다.
서버(100)는 차량 제어기(300)로 데이터를 요청하기 전에 데이터를 수집할 차량 제어기(300)를 선택받을 수 있다. 이때, 서버(100)는 랜덤 혹은 순차적으로 차량 제어기(300)를 선택할 수 있으며, 사용자로부터 특정 제어기를 선택받을 수도 있다.
또한, 서버(100)는 차량 제어기(300)가 선택되면, 선택된 차량 제어기(300)로부터 수집하고자 하는 데이터 항목에 대응하는 파라미터를 선택할 수 있다. 이때, 서버(100)는 차량 제어기(300)가 연결된 차량 네트워크의 부하 상태를 확인하여, 차량 네트워크의 가용 용량을 토대로 제어 파라미터를 구성할 수 있다. 여기서, 차량 네트워크의 부하 상태는 차량 네트워크에 연결된 데이터 수집 장치(200)로부터 실시간 혹은 소정 시간 주기로 제공받을 수 있다.
데이터 수집 장치(200)는 차량 네트워크의 부하량을 실시간 혹은 소정 주기마다 체크하여 서버(100)로 제공한다. 또한, 데이터 수집 장치(200)는 차량 제어기(300)와 서버(100) 사이에 배치되어, 서버(100)로부터의 데이터 수집 요청을 차량 제어기(300)로 전달한다. 이때, 데이터 수집 장치(200)는 차량 네트워크의 평균 부하량을 기준으로 실제 네트워크 부하량에 대한 오차 범위를 판단하여 오차 범위에 대한 정보를 차량 제어기(300)로 함께 제공할 수 있다.
여기서, 차량 제어기(300)는 데이터 수집 장치(200)로부터 요청된 파라미터의 데이터를 검출하고, 오차 범위를 기반으로 요청된 각 데이터를 파라미터 단위로 분류하여 그 용량에 따라 주기별로 할당하여 데이터 수집 장치(200)로 송신하도록 한다. 이때, 데이터 수집 장치(200)는 서버(100)의 요청에 대응하여 차량 제어기(300)로부터 수신한 데이터를 서버(100)로 제공하도록 한다.
이에, 서버(100), 데이터 수집 장치(200) 및 차량 제어기(300)에 대한 세부 구성 및 동작 설명은 이하의 실시예를 참조하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 서버의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 서버(100)는 신호 처리부(110), DB(120), 통신부(130), 화면 구성부(140), 시뮬레이터(150) 및 스크립트 생성부(160)를 포함할 수 있다. 여기서, 신호 처리부(110)는 서버(100)의 각 부간에 전달되는 신호를 처리할 수 있다.
DB(120)는 통신부(130)를 통해 수신한 차량 데이터가 저장된다. 또한, DB(120)는 차량 네트워크에 대한 부하량 임계치가 저장되며, 통신부(130)를 통해 수신한 실제 차량 네트워크 부하량을 저장할 수 있다. 또한, DB(120)는 소정 기간동안 차량 네트워크 부하량에 대한 네트워크 평균 부하량이 저장되며, 이때 네트워크 평균 부하량은 네트워크 가용 용량을 판단하기 위한 기준치로 설정될 수 있다.
통신부(130)는 차량 네트워크에 연결된 데이터 수집 장치와의 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 이때, 통신모듈은 무선 인터넷 접속을 지원할 수 있다. 여기서, 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN, WLAN), 와이브로(Wireless Broadband, Wibro), 와이 파이(Wi-Fi), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 포함될 수 있다.
통신부(130)는 데이터 수집 장치와 통신 연결되어, 데이터 수집 요청을 데이터 수집 장치로 송신하고, 그에 대응하여 차량 제어기의 데이터를 데이터 수집 장치로부터 수신할 수 있다.
화면 구성부(140)는 사용자 단말 접속 시, 사용자 단말에 의해 요청된 화면을 구성하여 제공한다. 일 예로서, 화면 구성부(140)는 데이터 수집을 위한 조건을 설정하는 화면을 구성하여 제공할 수 있다. 이때, 화면 구성부(140)는 서버(100)에 디스플레이 수단이 구비된 경우, 관리자로부터 요청이 있는 때 데이터 수집을 위한 조건을 설정하는 화면을 디스플레이 수단을 통해 제공할 수도 있다.
이때, 화면 구성부(140)에 의해 제공되는 데이터 수집 조건 설정 화면은 도 3a와 같이 나타낼 수 있다.
도 3a를 참조하면, 데이터 수집 조건 설정 화면(410)은 등록된 차량에 대한 제어기 목록을 포함할 수 있다. 또한, 제어기 목록에 포함된 복수의 제어기 'ECU1', 'ECU2', 'ECU3', 'ECU4', 'ECU5' 중 어느 하나의 제어기, 즉, ECU1(420)이 선택되면, 화면 구성부(140)는 ECU1에 대응하는 제어 파라미터 정보를 추출하여 데이터 수집 조건 설정 화면(410)에서와 같이 파라미터 세트를 표시할 수 있다. 이때, 화면 구성부(140)는 데이터 수집 조건 설정 화면(410)상에 파라미터 세트와 체크 박스(430)를 함께 표시하여 사용자로하여금 파라미터 세트에 포함된 복수의 파라미터 'Parameter 01', 'Parameter 02', 'Parameter 03', ... 중 적어도 하나를 선택할 수 있도록 한다.
여기서, 시뮬레이터(150)는 도 3b와 같이, 데이터 수집 조건 설정 화면(410)에서 선택된 각 파라미터를 포함하는 데이터 세트를 생성할 수 있다. 이때, 시뮬레이터(150)에 의해 생성된 데이터 세트는 각 파라미터 정보(460)와, 헤더 정보(450)를 포함할 수 있다.
이때, 시뮬레이터(150)는 도 3b의 데이터 세트에 포함된 각 파라미터와 헤더를 포함하여 크기를 산정하고, 선택된 파라미터들에 대응하는 데이터의 크기를 누적하도록 한다. 시뮬레이터(150)는 선택된 파라미터들에 대해 누적된 크기와 DB(120)에 저장된 차량 네트워크의 부하량에 따른 네트워크 가용 용량을 비교하여, 파라미터들에 대해 누적된 크기가 네트워크 가용 용량을 초과하는 경우에는 파라미터 설정을 초기화할 수 있다.
여기서, 시뮬레이터(150)는 도 4에 도시된 바와 같이, DB(120)에 저장된 차량 네트워크의 부하량 임계치와 네트워크 평균 부하량을 근거로 네트워크 가용 용량을 결정할 수 있다.
스크립트 생성부(160)는 시뮬레이터(150)의 시뮬레이션 결과, 선택된 파라미터들에 대해 누적된 크기가 가용 용량을 초과하지 않으면, 선택된 파라미터들을 이용하여 데이터 수집 요청 명령을 생성하도록 한다. 이때, 데이터 수집 요청 명령은 스크립트 형태로 생성될 수 있다. 데이터 수집 요청 명령은 통신부(130)를 통해 데이터 수집 장치로 송신된다.
도 5는 본 발명에 따른 데이터 수집 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명에 따른 데이터 수집 장치(200)는 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 데이터 수집 장치(200)는 차량의 제어기들과 차량 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 일 예로서, 데이터 수집 장치(200)는 차량 제어기들과 CAN 통신 라인으로 연결될 수 있다. 이에, 데이터 수집 장치(200)는 차량에 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 외부의 연결 수단을 통해 차량과 연결될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 데이터 수집 장치(200)는 제어부(210), 저장부(220), 통신부(230), 용량 분석부(240) 및 오차범위 판단부(250)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(210)는 데이터 수집 장치(200)의 각 부간에 전달되는 신호를 처리할 수 있다.
저장부(220)는 서버로부터 수신한 데이터 수집 요청 신호에 포함된 데이터 세트를 임시 저장할 수 있으며, 차량 제어기로부터 수신한 데이터를 저장할 수도 있다. 또한, 저장부(220)는 데이터 수집 장치(200)와 차량 제어기를 연결하는 차량 네트워크에 대한 부하 상태 정보를 저장할 수 있으며, 차량 네트워크의 부하 상태에 따른 오차 범위에 대한 정보를 저장할 수도 있다.
여기서, 저장부(220)는 플래시 메모리 타입(Flash Memory Type), 하드 디스크 타입(Hard Disk Type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro Type), 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리 등), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크, 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다.
통신부(230)는 무선망으로 연결된 서버와의 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 이때, 통신모듈은 무선랜(WLAN), 와이브로(Wibro), 와이 파이(Wi-Fi), 와이맥스(Wimax), HSDPA 등과 같이 무선 인터넷 접속을 지원하는 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(230)는 차량 네트워크를 통해 연결된 차량 제어기들과의 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 통신모듈은 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등의 차량 네트워크 통신을 지원하는 모듈을 포함할 수 있다.
통신부(230)는 서버로부터 데이터 수집 요청 신호를 수신하고, 수신한 데이터 수집 요청 신호를 차량 네트워크로 연결된 차량 제어기로 전달할 수 있다. 여기서, 통신부(230)는 차량에 구비된 복수 개의 차량 제어기들과 각각 통신 연결될 수 있다. 또한, 통신부(230)는 차량 네트워크의 부하 상태에 따른 오차 범위를 함께 전달할 수 있다. 또한, 통신부(230)는 차량 제어기로부터 요청된 데이터를 수신하고, 수신한 데이터를 서버로 전달할 수 있다.
용량 분석부(240)는 차량 네트워크의 부하 상태를 확인한다. 일 예로서, 용량 분석부(240)는 차량 네트워크의 부하량 임계치를 확인하고, 소정 기간 동안의 네트워크 평균 부하량을 확인한다. 이때, 용량 분석부(240)는 차량 네트워크의 부하량 임계치와 네트워크 평균 부하량의 차이로부터 네트워크 가용 용량을 분석하도록 한다.
이때, 오차범위 판단부(250)는 차량 네트워크에 대한 네트워크 평균 부하량과 실제 네트워크 부하량과의 차이를 비교하여 오차 범위를 판단할 수 있다. 네트워크 가용 용량에 대한 오차 범위는 도 6의 실시예를 참조하도록 한다.
도 6을 참조하면, 네트워크 가용 용량(610)은 차량 네트워크의 부하량 임계치와 네트워크 평균 부하량 간의 차이로 결정할 수 있다. 다만, 실시간 측정되는 실제 네트워크 부하량은 일부 영역에서 네트워크 평균 부하량과 차이가 발생할 수 있다.
즉, 도면부호 630과 도면부호 635에 해당하는 영역의 경우, 실제 네트워크 부하량이 네트워크 평균 부하량보다 큰 것을 확인할 수 있다. 또한, 도면부호 650과 도면부호 655에 해당하는 영역의 경우, 실제 네트워크 부하량이 네트워크 평균 부하량보다 작은 것을 확인할 수 있다.
따라서, 오차범위 판단부(250)는 네트워크 평균 부하량과 실제 네트워크 부하량에 차이가 발생하는 영역을 오차 범위로 판단할 수 있다. 여기서, 차량 네트워크의 부하 상태에 따른 오차 범위의 정보는 서버로부터 수신한 데이터 수집 명령을 차량 제어기로 송신하는 경우, 데이터 수집 명령과 함께 차량 제어기로 송신할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 차량 제어기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 제어기(300)는 제어부(310), 저장부(320), 통신부(330), 데이터 검출부(340) 및 데이터 할당부(350)를 포함할 수 있다.
여기서, 제어부(310)는 각 부간에 전달되는 신호를 처리할 수 있다. 또한, 제어부(310)는 차량 제어기(300)에 대응하는 유닛의 구동을 제어할 수 있으며, 해당 유닛의 동작을 위한 설정을 조정할 수도 있다.
저장부(320)는 차량 제어기(300)에 대응하는 유닛의 동작 상태 및 결과 등이 저장될 수 있으며, 차량 제어기(300)가 대응하는 유닛의 동작을 제어함에 있어서 발생하는 정보들이 저장될 수 있다. 또한, 저장부(320)는 차량 제어기(300)의 동작을 위한 설정값이 저장될 수도 있다. 일 예로서, 저장부(320)는, CAN(Control Area Network)의 주요 스펙에 따른 고속 및 저속의 CAN 데이터, ECU의 파라미터 정보값을 읽어 들일 수 있는 CCP(CAN Calibration Protocol), XCP(Xeline Control Protocol) 등의 데이터가 해당 될 수 있다. 또한, 저장부(320)는 플렉스레이(Flexray), 모스트(Most), 이더넷(Ethernet) 등의 네트워크 형식에 따른 다양한 포멧의 데이터가 저장될 수 있다.
여기서, 저장부(320)는 플래시 메모리 타입, 하드 디스크 타입, 멀티미디어 카드 마이크로 타입, 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리 등), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크, 램(RAM), SRAM, 롬(ROM), PROM, EEPROM 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다.
통신부(330)는 차량 네트워크를 통해 연결된 데이터 수집 단말과의 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수도 있다. 여기서, 통신모듈은 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등의 차량 네트워크 통신을 지원하는 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신모듈은 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), UWB(Ultra Wideband), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association, IrDA) 등의 근거리 통신을 지원하는 모듈을 포함할 수도 있다.
통신부(330)는 데이터 수집 장치로부터 데이터 수집 요청 신호 및 차량 네트워크의 부하 상태에 따른 오차 범위 정보를 수신한다. 또한, 통신부(330)는 데이터 수집 요청에 대응하여 할당된 데이터를 데이터 수집 장치로 송신할 수 있다.
데이터 검출부(340)는 데이터 수집 장치로부터 수신한 데이터 수집 요청 신호에 포함된 데이터 세트를 파싱하여, 파라미터 정보를 확인한다. 이때, 데이터 검출부(340)는 저장부(320)에 저장된 데이터 중 요청된 파라미터에 대응하는 데이터를 검출하도록 한다.
일 예로서, 데이터 수집 요청 신호에 포함된 데이터 세트가 'Parameter1', 'Parameter2', 'Parameter3', 'Parameter4', 'Parameter5'를 포함하는 경우, 데이터 검출부(340)는 'Parameter1', 'Parameter2', 'Parameter3', 'Parameter4', 'Parameter5'에 대응하는 데이터를 검출하도록 한다.
데이터 할당부(350)는 데이터 검출부(340)에 의해 검출된 데이터들을 데이터 스트림에 할당한다. 이때, 데이터 할당부(350)는 데이터 수집 장치로부터 수신한 오차 범위를 고려하여 데이터들을 할당할 수 있다.
일 예로서, 데이터 할당부(350)는 각 데이터들을 파라미터 단위로 분리하고, 각 주기마다의 오차 범위를 고려하여 분리된 데이터들을 할당하도록 한다. 이에, 데이터를 할당하는 구체적인 실시예는 도 8a 및 도 8b을 참조하도록 한다.
도 8a를 참조하면, 데이터 검출부(340)에 의해 검출된 데이터가 'Parameter1', 'Parameter2', 'Parameter3', 'Parameter4', .. 인 경우, 데이터 할당부(350)는 차량 네트워크에 대한 부하량 및 오차 범위를 고려하여 데이터를 정렬한다.
이때, 데이터 할당부(350)는 송신 대기중인 데이터 스트림(810)을 네트워크 부하량 및 오차 범위에 따라 각 주기마다 첫 번째 데이터부터 순차적으로 할당을 한다. 즉, 주기1에 해당하는 데이터 스트림(820)의 할당 공간에 'Parameter1', 'Parameter2'를 할당한다. 또한, 데이터 할당부(350)는 'Parameter3' 크기가 주기1에 해당하는 데이터 스트림(820)의 남은 할당 공간을 초과하는 경우, 'Parameter3'을 제외하고 남은 데이터들 중 크기가 맞는 데이터, 예를 들어, 'Parameter4'를 남은 할당 공간에 할당하도록 한다.
이후, 데이터 할당부(350)는 주기2에 해당하는 데이터 스트림(830)의 할당 공간에 'Parameter3'을 할당하도록 한다.
데이터 할당부(350)에 의해 데이터가 할당된 각 주기별 데이터 스트림은 도 8b에 도시된 바와 같이 실제 네트워크 부하량에 맞춰 할당되어 통신부(330)를 통해 데이터 수집 장치로 송신된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 시스템의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 9는 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 먼저 서버(100)는 데이터를 수집한 차량 제어기(300)에 대한 제어 파라미터를 선택한다(S100). 이때, 서버(100)는 'S100' 과정에서 선택된 제어 파라미터들의 누적된 크기가 차량 제어기(300)가 연결된 차량 네트워크의 부하 상태에 따른 네트워크 가용 용량을 초과하는지 확인한다(S110).
만일, 'S110' 과정에서 선택된 제어 파라미터들의 누적된 크기가 차량 제어기(300)가 연결된 차량 네트워크의 부하 상태에 따른 네트워크 가용 용량을 초과하면, 서버(100)는 파라미터 선택을 초기화하고 'S100' 과정을 재수행할 수 있다.
한편, 'S110' 과정에서 선택된 제어 파라미터들의 누적된 크기가 차량 제어기(300)가 연결된 차량 네트워크의 부하 상태에 따른 네트워크 가용 용량을 초과하지 않으면, 서버(100)는 선택된 제어 파라미터들을 포함하는 스크립트를 구성하여 데이터 수집 장치(200)로 전송한다(S120).
데이터 수집 장치(200)는 'S120' 과정에서 스크립트가 수신되면, 스크립트에 포함된 데이터 세트를 송수신하기 위한 차량 네트워크의 네트워크 부하량을 확인하고(S130), 네트워크 부하 상태에 따른 오차 범위를 판단한다(S140). 이때, 데이터 수집 장치(200)는 네트워크 평균 부하량과 실제 네트워크 부하량의 차이를 비교하여 오차 범위를 판단할 수 있다.
데이터 수집 장치(200)는 'S120' 과정에서 수신한 스크립트와, 'S140' 과정에서 판단한 오차 범위 정보를 차량 제어기(300)로 전송한다(S150). 이에, 차량 제어기(300)는 스크립트에 포함된 제어 파라미터를 확인하여(S160), 확인된 제어 파라미터에 대응하는 데이터를 검출한다(S170).
차량 제어기(300)는 'S170' 과정에서 검출된 데이터를 데이터 스트림에 할당하기 전, 네트워크 부하 상태에 따른 오차 범위를 확인하고(S180), 확인된 오차 범위를 고려하여 데이터를 할당하도록 한다(S190).
이때, 차량 제어기(300)는 'S170' 과정에서 검출된 데이터의 크기를 고려하여 각 주기별로 데이터 스트림의 데이터 할당 범위에 맞게 데이터를 재배치하여 할당하도록 한다. 각 주기별로 데이터를 할당하는 실시예는 상술한 도 8a 및 도 8b의 설명을 참조하도록 한다.
차량 제어기(300)는 데이터가 할당된 데이터 스트림을 데이터 수집 장치(200)로 전송하고(S200), 이때 데이터 수집 장치(200)는 차량 제어기(300)로부터 수신한 데이터를 서버(100)로 전달하도록 한다(S210).
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: 서버 110: 신호 처리부
120: DB 130, 230, 330: 통신부
140: 화면 구성부 150: 시뮬레이터
160: 스크립트 생성부 200: 데이터 수집 장치
210, 310, 제어부 220, 320: 저장부
240: 용량 분석부 250: 오차범위 판단부
300: 차량 제어기 340: 데이터 검출부
350: 데이터 할당부

Claims (12)

  1. 차량의 구동을 제어하는 적어도 하나의 차량 제어기;
    상기 차량 제어기가 연결된 차량 네트워크의 부하 상태를 모터링하며, 상기 적어도 하나의 차량 제어기 중 어느 하나가 선택되면 차량 네트워크에 대한 네트워크 가용 용량에 따라 상기 선택된 차량 제어기에 대응하는 제어 파라미터를 조정하여 데이터 수집을 요청하는 서버; 및
    상기 서버의 요청에 따라 상기 차량 제어기가 연결된 차량 네트워크의 부하 상태에 따른 오차 범위를 판단하여 상기 제어 파라미터들에 대응하는 데이터를 요청하는 데이터 수집 장치를 포함하며,
    상기 차량 제어기는,
    상기 제어 파라미터들에 대응하는 데이터를 검출하고, 상기 차량 네트워크의 부하 상태 및 상기 오차 범위를 근거로 상기 제어 파라미터들에 대응하는 데이터를 각 주기별로 정렬하여 송신하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 차량 네트워크에 대한 부하량 임계치 및 네트워크 평균 부하량의 차이로부터 네트워크 가용 용량을 확인하여 상기 차량 제어기에 대응하여 선택된 제어 파라미터의 크기와 비교하는 시뮬레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 시뮬레이터의 시뮬레이션 결과, 상기 차량 제어기에 대응하여 선택된 제어 파라미터의 크기가 상기 네트워크 가용 용량을 초과하지 않는 경우에 상기 선택된 제어 파라미터를 포함하는 스크립트를 생성하는 스크립트 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 수집 장치는,
    상기 차량 네트워크의 부하 상태를 실시간 또는 소정 주기마다 확인하여 상기 서버로 제공하도록 하는 용량 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 수집 장치는,
    상기 차량 네트워크에 대한 네트워크 평균 부하량과 상기 차량 네트워크의 실제 네트워크 부하량의 차이를 비교하여, 상기 네트워크 평균 부하량에 대한 실제 네트워크 부하량의 오차 범위를 판단하는 오차범위 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량 제어기는,
    상기 데이터 수집 장치로부터 수신한 데이터 수집 요청에 포함된 제어 파라미터를 확인하여 상기 제어 파라미터에 대응하는 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 및
    상기 데이터 검출부에 의해 검출된 데이터들을 제어 파라미터 단위로 분리하고, 데이터 송신 주기마다의 오차 범위를 근거로 데이터를 할당하는 데이터 할당부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 데이터 할당부는,
    상기 제어 파라미터 단위로 분리된 데이터를 네트워크 부하량 및 오차 범위에 따라 각 데이터 송신 주기에 해당하는 데이터 스트림의 데이터 할당 공간에 순차적으로 할당하며,
    어느 한 주기에 할당한 데이터들의 크기가 해당 데이터 스트림의 데이터 할당 공간을 초과한 경우 해당 주기에 마지막으로 할당한 데이터를 제외하고 미할당된 데이터 중 남은 할당 공간의 범위 내에 해당하는 데이터를 우선 할당하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 시스템.
  8. 데이터 수집 장치가,
    차량의 구동을 제어하는 차량 제어기에 대응하여 차량 네트워크에 대한 네트워크 가용 용량에 따라 선택된 제어 파라미터를 포함하는 명령 스크립트를 서버로부터 수신하는 단계;
    상기 서버의 요청에 따라 상기 차량 제어기가 연결된 차량 네트워크의 부하 상태에 따른 오차 범위를 판단하여, 상기 서버로부터 수신한 명령 스크립트 및 상기 차량 네트워크의 부하 상태에 따른 오차 범위 정보를 상기 차량 제어기로 송신하는 단계;
    상기 차량 네트워크의 부하 상태에 따른 오차 범위를 반영하여 상기 차량 제어기로부터 상기 명령 스크립트에 포함된 제어 파라미터들에 대응하는 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 차량 제어기로부터 수신한 데이터를 상기 서버로 전달하는 단계를 포함하며,
    상기 제어 파라미터들에 대응하는 데이터는, 상기 제어 파라미터 단위로 분리되어, 상기 차량 네트워크의 부하 상태 및 상기 오차 범위에 따라 각 주기별로 정렬된 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 명령 스크립트를 서버로부터 수신하는 단계 이전에, 상기 서버가,
    상기 차량 네트워크에 대한 부하량 임계치 및 네트워크 평균 부하량의 차이로부터 네트워크 가용 용량을 확인하는 단계; 및
    상기 차량 제어기에 대응하여 선택된 제어 파라미터의 크기가 상기 네트워크 가용 용량을 초과하지 않는 경우에 상기 선택된 제어 파라미터를 포함하는 스크립트를 생성하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 오차 범위 정보를 상기 차량 제어기로 송신하는 단계는,
    상기 차량 네트워크에 대한 네트워크 평균 부하량과 상기 차량 네트워크의 실제 네트워크 부하량의 차이를 비교하여, 상기 네트워크 평균 부하량에 대한 실제 네트워크 부하량의 오차 범위를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어 파라미터들에 대응하는 데이터를 수신하는 단계 이전에, 상기 차량 제어기가,
    상기 명령 스크립트에 포함된 제어 파라미터들을 확인하여 상기 제어 파라미터들에 대응하는 데이터를 검출하는 단계;
    상기 검출된 데이터들을 제어 파라미터 단위로 분리하는 단계; 및
    상기 제어 파라미터 단위로 분리된 데이터를 네트워크 부하량 및 오차 범위에 따라 각 데이터 송신 주기에 해당하는 데이터 스트림의 데이터 할당 공간에 순차적으로 할당하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 할당하는 단계는,
    어느 한 주기에 할당한 데이터의 크기가 해당 데이터 스트림의 데이터 할당 공간을 초과한 경우, 해당 주기에 마지막으로 할당한 데이터를 제외하고 미할당된 데이터 중 남은 할당 공간의 범위 내에 해당하는 데이터를 우선 할당하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.
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