KR101806911B1 - 차량 제어를 위한 데이터 제공 방법 및 장치 - Google Patents

차량 제어를 위한 데이터 제공 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

차량 제어를 위한 데이터 제공 방법 및 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 ECU(Electronic Control Unit)와 MPU(Multicore Processor Unit)를 포함하는 차량 제어를 위한 데이터 제공 장치가 데이터를 제공하는 방법은 (a) 상기 차량용 ECU가 각 센서부의 데이터 송수신 타이밍에 상기 각 센서부로부터 CAN(Controller Area Network) 통신을 이용하여 수신되는 센싱 데이터를 상기 차량용 ECU와 상기 MPU간 데이터 동기화 시점에 SPI(Serial Peripheral Interface) 통신을 이용하여 상기 MPU로 전송하는 단계; (b) 상기 MPU가 상기 데이터 동기화 시점이 제어 대상 ECU의 데이터 송수신 타이밍 직전인 경우 상기 차량용 ECU로부터 수신되는 센싱 데이터들에 대응하는 통합된 제어명령 데이터를 생성하고, 상기 SPI 통신을 이용하여 상기 데이터 동기화 시점에 상기 차량용 ECU로 상기 통합된 제어명령 데이터를 전송하는 단계; 및 (c) 상기 차량용 ECU가 상기 MPU로부터 수신되는 통합된 제어명령 데이터를 상기 제어 대상 ECU의 데이터 송수신 타이밍에 상기 CAN 통신을 이용하여 상기 제어 대상 ECU로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 제어를 위한 데이터 제공 방법 및 장치{DATA PROVIDING METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING VEHICLE}
본 발명은 차량 제어를 위한 데이터 제공 방법 및 장치에 관한 것으로서,더욱 상세하게는 차량용 ECU와 MPU간 데이터 동기화를 통해 제어 대상 ECU에 대한 제어명령 데이터의 전송 주기가 일정하게 되도록 데이터를 제공하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 ETACS(Electronic Time Alarm Control System), 도어 구동 모듈(DDM), 어시스트 도어 모듈(ADM), INPANEL 유닛, 에어백 유닛, NAVI 세트, 각종 멀티미디어 기기(예컨대, TV 세트, DVDC와 CDC, RADIO 유닛, AMP 유닛 등)와 같은 전자장치가 다량 장착된다.
차량에 장착된 전자장치는 전자 제어 장치(ECU: Electronic Control Unit)와 네트워크 통신을 통해 데이터를 송수신하게 되며, 이때 사용되는 차량용 네트워크 통신 프로토콜이 CAN(Controller Area Network) 프로토콜이다.
일반적으로 자동차용 네트워크의 표준이라 할 수 있는 CAN 프로토콜은 마이크로컨트롤러 간의 통신을 위해 설계된 시리얼 네트워크 통신방식으로 여러 개의 CAN 디바이스가 서로 통신할 수 있는 경제적이며 안정적인 네트워크를 제공한다.
본 발명은 차량용 ECU와 MPU간 데이터 동기화를 통해 제어 대상 ECU에 대한 제어명령 데이터의 전송 주기가 일정하게 되도록 데이터를 제공하고자 한다.
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본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 ECU(Electronic Control Unit)와 MPU(Multicore Processor Unit)를 포함하는 차량 제어를 위한 데이터 제공 장치가 데이터를 제공하는 방법은 (a) 상기 차량용 ECU가 각 센서부의 데이터 송수신 타이밍에 상기 각 센서부로부터 CAN(Controller Area Network) 통신을 이용하여 수신되는 센싱 데이터를 상기 차량용 ECU와 상기 MPU간 데이터 동기화 시점에 SPI(Serial Peripheral Interface) 통신을 이용하여 상기 MPU로 전송하는 단계; (b) 상기 MPU가 상기 데이터 동기화 시점이 제어 대상 ECU의 데이터 송수신 타이밍 직전인 경우 상기 차량용 ECU로부터 수신되는 센싱 데이터들에 대응하는 통합된 제어명령 데이터를 생성하고, 상기 SPI 통신을 이용하여 상기 데이터 동기화 시점에 상기 차량용 ECU로 상기 통합된 제어명령 데이터를 전송하는 단계; 및 (c) 상기 차량용 ECU가 상기 MPU로부터 수신되는 통합된 제어명령 데이터를 상기 제어 대상 ECU의 데이터 송수신 타이밍에 상기 CAN 통신을 이용하여 상기 제어 대상 ECU로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어를 위한 데이터 제공 장치는 각 센서부의 데이터 송수신 타이밍에 상기 각 센서부로부터 CAN(Controller Area Network) 통신을 이용하여 수신되는 센싱 데이터들을 데이터 동기화 시점에 SPI(Serial Peripheral Interface) 통신을 이용하여 전송하고, 상기 전송된 센싱 데이터들에 대응하여 수신되는 통합된 제어명령 데이터를 CAN 통신을 이용하여 제어 대상 ECU(Electronic Control Unit)로 전송하는 차량용 ECU; 및 상기 데이터 동기화 시점이 상기 제어 대상 ECU의 데이터 송수신 타이밍 직전인 경우 상기 차량용 ECU로부터 수신되는 센싱 데이터들에 대응하여 통합된 제어명령 데이터를 생성하고, 상기 생성된 통합된 제어명령 데이터를 상기 SPI 통신을 이용하여 상기 차량용 ECU로 전송하는 MPU(Multicore Processor Unit);를 포함하되, 상기 차량용 ECU는 상기 통합된 제어명령 데이터를 상기 제어 대상 ECU의 데이터 송수신 타이밍에 전송하며, 상기 MPU는 상기 차량용 ECU로부터 더미 데이터(dummy data)가 수신되거나 상기 차량용 ECU로부터 상기 센싱 데이터를 수신하였더라도 상기 데이터 동기화 시점이 상기 제어 대상 ECU의 데이터 송수신 타이밍 직전이 아닌 경우, 더미 데이터를 생성하여 상기 차량용 ECU로 전송하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 의하면 차량용 ECU와 MPU간 데이터 동기화를 통해 제어 대상 ECU에 대한 제어명령 데이터의 전송 주기를 일정하게 할 수 있다.
또한, 다수의 센서부로부터 수신되는 센싱 데이터들에 대응되는 제어명령 데이터를 효율적으로 처리할 수 있다.
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도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 제공 방법을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 제공 방법을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 제공 시스템에 의해 수행될 수 있으며, 데이터 제공 시스템은 복수의 센서부(100), 차량 제어를 위한 데이터 제공 장치(200) 및 제어 대상 ECU(300)를 포함할 수 있다.
각 구성 요소와 각 구성 요소들의 동작을 설명하면, 센서부(100)는 차량의 서로 다른 위치에 배치되어 차량과 관련된 데이터를 센싱하는 장치로서, 라이더, 초음파, 카메라, 스테레오 카메라, AVM 카메라, 휠 스피드, 엑셀 레벨, 지로스 등으로 구현될 수 있으며 센싱 데이터를 디지털 신호로 처리한 후 CAN 통신을 통해 차량 제어를 위한 데이터 제공 장치(200)로 제공한다.
차량 제어를 위한 데이터 제공 장치(200)는 차량용 ECU(Electronic Control Unit)(210) 및 MPU(Multicore Processor Unit)(220)를 포함할 수 있다. 차량용 ECU(210)는 센서부(100)로부터 서로 다른 데이터 송수신 타이밍에 수신되는 센싱 데이터를 처리한다. 이때, 데이터 송수신 타이밍의 주기는 시스템의 상태에 따라 변경될 수 있다.
차량용 ECU(210)는 현재 시점이 MPU(220)와의 데이터 동기화 시점인지 여부를 확인하며, 확인 결과에 따라 센서부(100)로부터 수신되는 센싱 데이터를 SPI(Serial Peripheral Interface) 통신을 통해 MPU(220)로 전송할 수 있다.
만일, 현재 시점이 MPU(220)와의 데이터 동기화 시점이 아닌 경우, 차량용 ECU(210)는 MPU(220)와의 데이터 동기화 시점까지 센싱 데이터의 전송을 대기하고, 이후 MPU(220)와의 데이터 동기화 시점이 되면 센싱 데이터를 MPU(220)로 전송하게 된다. 여기서 차량용 ECU(210)가 센싱 데이터를 MPU(220)로 전송하는데 지연이 발생될 수 있으나, MPU(220)로부터 SPI 통신을 통해 수신되는 통합된 제어명령 데이터(센싱 데이터들에 대응됨)를 제어 대상 ECU(300)의 데이터 송수신 타이밍에 CAN 통신을 통해 제어 대상 ECU(300)로 전송함으로써 제어명령 데이터를 전송하는 주기가 일정하게 된다.
참고로, 차량용 ECU(210)는 MPU(220)와의 데이터 동기화 시점이 되었는데도 MPU(220)로 전송할 센싱 데이터가 존재하지 않는 경우, SPI 통신을 통해 더미 데이터를 MPU(220)로 전송할 수 있으며, MPU(220)는 그에 대응하여 SPI 통신을 통해 차량용 ECU(210)로 더미 데이터를 전송함으로써 차량용 ECU(210)와 MPU(220)간 데이터 동기화가 유지될 수 있다.
또한, MPU(220)는 차량용 ECU(210)로부터 데이터 동기화 시점에 센싱 데이터를 수신하였지만, 해당 데이터 동기화 시점이 제어 대상 ECU(300)의 데이터 송수신 타이밍 직전이 아닌 경우 차량용 ECU(210)로 센싱 데이터에 대한 제어명령 데이터가 아닌 더미 데이터를 전송할 수 있다.
구체적으로 도 2를 참조하면, 제1 센서부(110)는 자신의 데이터 송수신 타이밍(T1)에 CAN 통신을 통해 센싱 데이터를 차량용 ECU(210)로 제공한다.
차량용 ECU(210)는 현재 시점(t1)이 MPU(220)와의 데이터 동기화 시점이므로센싱 데이터를 MPU(220)로 제공한다.
MPU(220)는 현재 시점(t1)이 제어 대상 ECU(300)의 데이터 송수신 타이밍(T3) 직전의 데이터 동기화 시점이 아니기 때문에 센싱 데이터에 대한 제어명령 데이터를 생성하지 않고, 차량용 ECU(210)와의 데이터 동기화를 유지하기 위해 더미 데이터를 생성하여 차량용 ECU(210)로 제공한다.
이후 차량용 ECU(210)는 현재 시점(t2)이 MPU(220)와의 데이터 동기화 시점이지만 t1 시점 이후로 센서부(110, 120)로부터 수신된 센싱 데이터가 존재하지 않으므로 더미 데이터를 생성하여 MPU(220)로 제공하며, MPU(220)는 차량용 ECU(210)로부터 수신되는 더미 데이터에 대응하는 더미 데이터를 생성하여 차량용 ECU(210)로 제공한다. 여기서 차량용 ECU(210)와 MPU(220)간 데이터 송수신은 SPI 통신을 통해 수행될 수 있다.
이후 차량용 ECU(210)는 현재 시점(t3)이 제2 센서부(120)의 데이터 송수신 타이밍(T2)이므로 제2 센서부(120)로부터 센싱 데이터를 수신한다. 그러나 현재 시점(t3)이 MPU(220)와의 데이터 동기화 시점이 아니므로 차량용 ECU(210)는 센싱 데이터의 전송을 대기한다.
이후 차량용 ECU(210)는 MPU(220)와의 데이터 동기화 시점(t4)에 센싱 데이터를 제공하며, MPU(220)는 t1과 t3 시점에 수신된 센싱 데이터들에 대응되는 통합된 제어명령 데이터를 생성하여 차량용 ECU(210)로 제공한다.
여기서, MPU(220)는 현재의 데이터 동기화 시점(t4)이 제어 대상 ECU(300)의 데이터 송수신 타이밍(T3) 직전의 데이터 동기화 시점인 경우 그 동안 수신된 센싱 데이터들에 대응되는 통합된 제어명령 데이터를 생성할 수 있다.
이후, 차량용 ECU(210)는 현재 시점(t5)이 제어 대상 ECU(300)의 데이터 송수신 타이밍(T3)에 해당하므로, MPU(220)로부터 수신된 통합된 제어명령 데이터를 제어 대상 ECU(300)로 제공하여, 센서부(110, 120)로부터 수신된 센싱 데이터에 기초하여 제어 대상(브레이크 액추에이터 등)이 제어되도록 할 수 있다.
이후, 차량용 ECU(210)는 현재 시점(t6)이 MPU(220)와의 데이터 동기화 시점이지만 제1 센서부(110)와 제2 센서부(120)로부터 수신된 센싱 데이터가 존재하지 않으므로, 즉 제1 센서부(110)와 제2 센서부(120)의 데이터 송수신 타이밍(T1, T2)이 아니므로 더미 데이터를 생성하여 MPU(220)로 제공하며, MPU(220)는 차량용 ECU(210)로부터 수신되는 더미 데이터에 대응하는 더미 데이터를 생성하여 차량용 ECU(210)로 제공한다.
이후, 현재 시점(t7) 역시 t6 시점과 동일하므로 차량용 ECU(210)와 MPU(220)는 t6 시점에서와 같이 더미 데이터를 송수신하게 되며, t8 시점 이후에는 앞서 설명한 t1~t7 시점의 과정이 반복 수행될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어를 위한 데이터 제공 장치(200)는 차량용 ECU(210)와 MPU(220)의 데이터 동기화 과정에서, 센서부(110, 120)의 센싱 데이터들에 대응되는 각각의 제어명령 데이터를 생성하고 송수신할 수 있는 상황에서도, 현재 데이터 동기화 시점이 제어 대상 ECU(300)의 데이터 송수신 타이밍 직전이 아니면, 더미 데이터를 이용하여 데이터 동기화를 유지하면서 제어 대상 ECU(300)의 데이터 송수신 타이밍을 기다렸다가 제어 대상 ECU(300)의 데이터 송수신 타이밍에 센싱 데이터들에 대응되는 통합된 제어 명령 데이터를 제어 대상 ECU(300)로 전송함으로써, 제어명령 데이터의 전송 주기를 일정하게 하면서 효율적으로 통합된 데이터 처리가 가능할 수 있다.
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지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 센서부
110 : 제1 센서부, 120 : 제2 센서부
200 : 데이터 제공 장치
210 : 차량용 ECU, 220 MPU
300 : 제어 대상 ECU

Claims (8)

  1. 차량용 ECU(Electronic Control Unit)와 MPU(Multicore Processor Unit)를 포함하는 차량 제어를 위한 데이터 제공 장치가 데이터를 제공하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 차량용 ECU가 각 센서부의 데이터 송수신 타이밍에 상기 각 센서부로부터 CAN(Controller Area Network) 통신을 이용하여 수신되는 센싱 데이터를 상기 차량용 ECU와 상기 MPU간 데이터 동기화 시점에 SPI(Serial Peripheral Interface) 통신을 이용하여 상기 MPU로 전송하는 단계;
    (b) 상기 MPU가 상기 데이터 동기화 시점이 제어 대상 ECU의 데이터 송수신 타이밍 직전인 경우 상기 차량용 ECU로부터 수신되는 센싱 데이터들에 대응하는 통합된 제어명령 데이터를 생성하고, 상기 SPI 통신을 이용하여 상기 데이터 동기화 시점에 상기 차량용 ECU로 상기 통합된 제어명령 데이터를 전송하는 단계; 및
    (c) 상기 차량용 ECU가 상기 MPU로부터 수신되는 통합된 제어명령 데이터를 상기 제어 대상 ECU의 데이터 송수신 타이밍에 상기 CAN 통신을 이용하여 상기 제어 대상 ECU로 전송하는 단계;를 포함하되,
    상기 (b) 단계는 상기 MPU가 상기 차량용 ECU로부터 더미 데이터(dummy data)를 수신하거나 상기 차량용 ECU로부터 상기 센싱 데이터를 수신하였더라도 상기 데이터 동기화 시점이 상기 제어 대상 ECU의 데이터 송수신 타이밍 직전이 아닌 경우, 더미 데이터를 생성하여 상기 차량용 ECU로 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 제어를 위한 데이터 제공 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 MPU가 상기 제어 대상 ECU의 이전 데이터 송수신 타이밍부터 다음 데이터 송수신 타이밍 직전까지 수신된 센싱 데이터들에 대응하는 통합된 제어명령 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 제어를 위한 데이터 제공 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 각 센서부의 데이터 송수신 타이밍에 상기 각 센서부로부터 CAN(Controller Area Network) 통신을 이용하여 수신되는 센싱 데이터들을 데이터 동기화 시점에 SPI(Serial Peripheral Interface) 통신을 이용하여 전송하고, 상기 전송된 센싱 데이터들에 대응하여 수신되는 통합된 제어명령 데이터를 CAN 통신을 이용하여 제어 대상 ECU(Electronic Control Unit)로 전송하는 차량용 ECU; 및
    상기 데이터 동기화 시점이 상기 제어 대상 ECU의 데이터 송수신 타이밍 직전인 경우 상기 차량용 ECU로부터 수신되는 센싱 데이터들에 대응하여 통합된 제어명령 데이터를 생성하고, 상기 생성된 통합된 제어명령 데이터를 상기 SPI 통신을 이용하여 상기 차량용 ECU로 전송하는 MPU(Multicore Processor Unit);를 포함하되,
    상기 차량용 ECU는 상기 통합된 제어명령 데이터를 상기 제어 대상 ECU의 데이터 송수신 타이밍에 전송하며, 상기 MPU는 상기 차량용 ECU로부터 더미 데이터(dummy data)가 수신되거나 상기 차량용 ECU로부터 상기 센싱 데이터를 수신하였더라도 상기 데이터 동기화 시점이 상기 제어 대상 ECU의 데이터 송수신 타이밍 직전이 아닌 경우, 더미 데이터를 생성하여 상기 차량용 ECU로 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 제어를 위한 데이터 제공 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 MPU는 상기 제어 대상 ECU의 이전 데이터 송수신 타이밍부터 다음 데이터 송수신 타이밍 직전까지 수신된 센싱 데이터들에 대응하는 통합된 제어명령 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 제어를 위한 데이터 제공 장치.
  7. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009223483A (ja) * 2008-03-14 2009-10-01 Yokogawa Electric Corp データ伝送システム
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