KR101817639B1 - 고장허용 제어장치 및 이를 포함하는 차량 - Google Patents

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Abstract

고장허용 제어장치는 제1 CAN 모듈, 제1 지그비 모듈, 상기 제1 CAN 모듈 또는 제1 지그비 모듈을 선택하여 센싱 데이터를 제공하는 제1 네트워크 매니징부를 포함하는 차량 제어부 및 상기 제1 CAN 모듈과 전기적으로 연결된 제2 CAN 모듈, 상기 제1 지그비 모듈과 무선으로 연결된 제2 지그비 모듈, 상기 제1 및 제2 CAN 모듈들 간의 통신 상태가 정상인 경우에는 상기 제1 및 제2 지그비 모듈 간의 애드혹 네트워크를 구성하고 상기 제1 및 제2 CAN 모듈들 간의 통신 상태가 비정상인 경우에는 상기 애드혹 네트워크를 통해 상기 센싱 데이터를 송수신하는 제2 네트워크 매니징부를 포함하는 차량 모델부를 포함한다.

Description

고장허용 제어장치 및 이를 포함하는 차량{FAULT TOLERANT CONTROL APPARATUS AND VEHICLE HAVING THE SAME}
본 발명은 고장허용 제어기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, CAN 통신(Controller Area Network) 노드의 단선시 노드 고장을 검출하고 통신 프로토콜을 무선 네트워크로 대체하여 차량의 안정성을 유지할 수 있는 고장허용 제어장치 및 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.
CAN 통신(Controller Area Network)은 차량 내에서 호스트 컴퓨터 없이 마이크로 콘트롤러나 장치들이 서로 통신하기 위해 설계된 표준 통신 규격이다. CAN 통신은 메시지 기반 프로토콜이며, 최근에는 차량뿐만 아니라 산업용 자동화기기나 의료용 장비에도 종종 사용되고 있다. CAN 통신은 마스터/슬레이브 시스템에서 다수의 ECU가 마스터 기능을 수행하는 멀티-마스터 원리에 따라 작동한다. CAN 통신은 버스 배선을 통해 정보를 송수신하고 있는 중이 아니라면, 멀티-마스터 원리에 따라 각 노드는 버스 배선에 메시지를 전송할 수 있다. 다수의 ECU가 동시에 메시지를 전송하고자 할 경우는, 중재를 통해 가장 중요한 메시지를 가장 먼저 전송할 수 있다.
한국등록특허 제 10-1311173호는 CAN 통신 기반의 다접점 온도조절 시스템에 관한 기술을 개시한다. 이러한 기술에 따르면 다수개의 비트에 대한 논리 조합으로 이루어지는 제어 명령을 제공하는 호스트 모듈과, 호스트 모듈의 제어명령에 의해 공정별로 대응되는 접점별 온도 제어를 수행하는 접점 제어 모듈 및 호스트 모듈과 접점 제어 모듈이 상호 통신되게 연결되는 CAN 버스를 포함하며, 단일 또는 전체 채널의 접점 제어 모듈을 CAN 버스를 통해 호스트 모듈로 제어할 수 있어 각 접점에 대응되는 공정을 편리하게 관리할 수 있는 것을 특징으로 한다.
한국등록특허 제 10-0803793호는 센서와 중앙제어장치의 중간부에 설치되어 센서로부터의 센싱 데이터를 중계하도록 하여, 외부로부터의 노이즈에 의한 신호 왜곡을 방지하고, 센싱 데이터의 장거리 전송에 따른 신호 지연 및 감쇄를 방지하도록 한 CAN 통신을 이용한 지능형 센서 모듈에 관한 기술을 개시한다. 이러한 기술에 따르면, 외부로부터의 전원을 변환하여 센서에 공급하기 위해 적어도 두 단계의 전압을 공급하는 전압공급장치와, 전류전원 공급을 위한 전류 공급장치를 가지는 전원공급장치와, 전원에 의해 동작한 센서로부터 출력되는 아날로그 전압 신호 또는 아날로그 전류 신호를 디지털 전압 신호 또는 디지털 전류 신호로 변환하기 위한 아날로그 디지털 컨버터와, 아날로그 디지털 컨버터가 출력 신호를 변환할 수 있도록 센서로부터의 출력 값을 선택적으로 제공하는 스위칭 장치와, 아날로그 디지털 컨버터로부터의 디지털 신호를 측정하여 센싱 데이터로 변환하는 중앙처리 장치 및 센싱 데이터를 외부로 전송하기 위한 CAN 통신장치를 구비한다.
한국등록특허 제10-1311173호 (2013.09.20 등록) 한국등록특허 제10-0803793호 (2008.02.05 등록)
본 발명의 일 실시예는 CAN 통신(Controller Area Network) 노드의 단선 시 노드 고장을 검출하고, 통신 프로토콜을 무선 네트워크로 대체하여 차량의 안정성을 유지할 수 있는 고장허용 제어장치 및 이를 포함하는 차량을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 시뮬레이터를 이용하여 차량 전자 제어를 위한 다양한 제어기들의 전체 동작 및 성능을 검증할 수 있는 고장허용 제어장치 및 이를 포함하는 차량을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 고비용이 소모되는 실차 실험에 앞서 시뮬레이터를 기반으로 실험을 수행함으로써 개발 비용 및 시간을 절감시킬 수 있는 고장허용 제어장치 및 이를 포함하는 차량을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 시뮬레이터 기반 실험을 통해 시험자의 위험성을 감소시키고, 시스템 전반에 걸친 기능 및 성능 평가를 달성할 수 있는 고장허용 제어장치 및 이를 포함하는 차량을 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 고장허용 제어장치는 제1 CAN(Controller Area Network) 모듈, 제1 지그비 모듈, 상기 제1 CAN 모듈 또는 제1 지그비 모듈을 선택하여 센싱 데이터를 제공하는 제1 네트워크 매니징부를 포함하는 차량 제어부 및 상기 제1 CAN 모듈과 전기적으로 연결된 제2 CAN 모듈, 상기 제1 지그비 모듈과 무선으로 연결된 제2 지그비 모듈, 상기 제1 및 제2 CAN 모듈들 간의 통신 상태가 정상인 경우에는 상기 제1 및 제2 지그비 모듈 간의 애드혹 네트워크를 구성하고 상기 제1 및 제2 CAN 모듈들 간의 통신 상태가 비정상인 경우에는 상기 애드혹 네트워크를 통해 상기 센싱 데이터를 송수신하는 제2 네트워크 매니징부를 포함하는 차량 모델부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 고장허용 제어장치는 상기 차량 제어부와 상기 차량 모델부를 연결하고 상기 차량 제어부와 상기 차량 모델부로부터 수신된 차량 제어 데이터 및 차량 제어 신호를 전달하는 유선 또는 무선 링크를 포함한다. 상기 고장허용 제어장치는 상기 유선 또는 무선 링크를 통해 연결되고 상기 차량 제어부와 상기 차량 모델부 간의 통신 과정에서 상기 CAN 모듈들 간의 통신과 상기 지그비 모듈들 간의 통신 간의 변환 과정을 포함한 차량 성능 지표를 평가하는 차량 성능 시뮬레이터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 차량 제어부는 ESC 제어기에 해당하는 경우, 상기 차량 모델부로부터 요 속도를 수신하여 상기 수신한 요 속도를 기초로 기준 요 속도를 계산하고, 상기 계산된 요 속도와 기준 요 속도를 비교하여 네 바퀴의 기준 브레이크 토크를 계산하며, 상기 계산된 요 속도와 수신한 요 속도를 비교하여 네 바퀴의 기준 브레이크 토크를 계산하여 상기 기준 브레이크 토크를 상기 제1 CAN 모듈을 통하여 제공하고, 상기 CAN 통신이 단절되었을 경우에는 상기 제1 지그비 모듈로 대체하여 제공할 수 있다.
상기 차량 모델부는 복수의 지그비 모듈들 중 마스터 지그비 모듈을 결정하고 상기 마스터 지그비 모듈이 CAN 통신 단절로 인해 활성화된 적어도 하나의 활성 지그비 모듈의 스케쥴링을 결정할 수 있다. 상기 차량 모델부는 상기 마스터 지그비 모듈을 제외한 나머지 지그비 모듈이 상기 CAN 통신 단절이 발생되면 상기 마스터 지그비 모듈에게 상기 스케쥴링을 요청할 수 있다. 상기 차량 모델부는 상기 마스터 지그비 모듈에게 상기 스케쥴링을 위한 스케쥴 정책을 제공할 수 있다. 상기 차량 모델부는 복수의 서브-프레임들을 포함하는 수퍼-프레임을 정의하고, 상기 복수의 서브-프레임들 중 최초의 서브-프레임에 상기 복수의 서브-프레임들 중 기 스케줄링된 제1 서브-프레임들의 개수와 상기 복수의 서브-프레임들 중 향후 스케줄링하기 위해 사용되는 제2 서브-프레임들의 개수를 정의할 수 있다. 상기 차량 모델부는 활성화된 지그비 모듈들의 개수를 기초로 상기 제1 서브-프레임들 및 상기 제2 서브-프레임들의 개수들을 가변시킬 수 있다. 상기 차량 모델부는 상기 활성화된 지그비 모듈들의 개수가 증가되면 상기 제2 서브-프레임들의 개수를 증가시키고, 상기 활성화된 지그비 모듈들의 개수가 감소되면 상기 제2 서브-프레임들의 개수를 감소시킬 수 있다.
실시예들 중에서, 차량은 차량에 장착된 복수의 차량 제어부들과 차량 모델부를 포함하는 고장허용 제어장치를 포함하고, 상기 복수의 차량 제어부들 각각은 제1 CAN 모듈, 제1 지그비 모듈, 상기 제1 CAN 모듈 또는 제1 지그비 모듈을 선택하여 센싱 데이터를 제공하는 제1 네트워크 매니징부를 포함하며, 상기 차량 모델부는 상기 제1 CAN 모듈과 전기적으로 연결된 제2 CAN 모듈, 상기 제1 지그비 모듈과 무선으로 연결된 제2 지그비 모듈, 상기 제1 및 제2 CAN 모듈들 간의 통신 상태가 정상인 경우에는 상기 제1 및 제2 지그비 모듈 간의 애드혹 네트워크를 구성하고 상기 제1 및 제2 CAN 모듈들 간의 통신 상태가 비정상인 경우에는 상기 애드혹 네트워크를 통해 상기 센싱 데이터를 송수신하는 제2 네트워크 매니징부를 포함하는 차량 제어부를 포함한다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고장허용 제어장치 및 이를 포함하는 차량은 CAN 통신(Controller Area Network) 노드의 단선 시 노드 고장을 검출하고, 통신 프로토콜을 무선 네트워크로 대체하여 차량의 안정성을 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고장허용 제어장치 및 이를 포함하는 차량은 고비용이 소모되는 실차 실험에 앞서 시뮬레이터를 기반으로 실험을 수행함으로써 개발 비용 및 시간을 절감시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고장허용 제어장치 및 이를 포함하는 차량은 고비용이 소모되는 실차 실험에 앞서 시뮬레이터를 기반으로 실험을 수행함으로써 개발 비용 및 시간을 절감시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고장허용 제어장치 및 이를 포함하는 차량은 시뮬레이터 기반 실험을 통해 시험자의 위험성을 감소시키고, 시스템 전반에 걸친 기능 및 성능 평가를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고장허용 제어장치를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 고장허용 제어장치에 시뮬레이터를 포함한 고장허용 제어 시스템을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1에 있는 고장허용 제어장치에서 센싱 데이터를 송수신하는 과정을 설명하는 순서도이다.
도 4는 도 1에 있는 차량 모델부에서 마스터 지그비 모듈의 스케쥴링 정책을 설명하는 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한, 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고장허용 제어장치를 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 고장허용 제어장치(100)는 차량 제어부(110) 및 차량 모델부(120)를 포함한다.
차량 제어부(110)는 다양한 차량의 전자 장비를 제어하는 제어기들이 소프트웨어적으로 구성되어 있으며, 차량 내부에 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 차량 제어부(110)는 제1 CAN(Controller Area Network) 모듈(112), 제1 지그비 모듈(114) 및 제1 네트워크 매니징부(116)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 차량 제어부(110)는 특정 차량 제어부 중 하나가 ESC 제어기에 해당할 경우, 차량 모델부(120)로부터 요 속도를 수신하여 수신한 요 속도를 기초로 기준 요 속도를 계산하고, 계산된 요 속도와 수신한 요 속도를 비교하여 네 바퀴의 기준 브레이크 토크를 계산할 수 있다. 차량 제어부(110)는 계산된 기준 브레이크 토크를 제1 CAN 모듈(112)을 통하여 제공하고, CAN 통신이 단절되었을 경우에는 제1 지그비 모듈(114)로 대체하여 제공할 수 있다. 여기에서, ESC(Electronic Stability Control) 제어기는 차량이 급제동할 때 바퀴가 잠기는 현상을 방지하는 ABS(Anti-lock Brake System) 기능 및 엔진 토크를 제어하는 기능을 포함하여 위급한 상황에서 차량 자세를 안정적으로 유지해 주는 장치로써, 통상적으로 차량 조립 시 운전석 브레이크 페달 위치와 가까운 엔진룸 안쪽에 장착될 수 있다.
차량 모델부(120)는 제2 CAN 모듈(122), 제2 지그비 모듈(124) 및 제2 네트워크 매니징부(126)를 포함한다.
제2 CAN 모듈(122)는 제1 CAN 모듈(112)과 전기적으로 연결되고, 통신 상태가 정상일 경우 제1 CAN 모듈(112)로부터 차량 제어 데이터 및 차량 제어 신호를 수신할 수 있다.
제2 지그비 모듈(124)은 제1 지그비 모듈(114)과 무선으로 연결되고, 제2 CAN 모듈(122)과 제1 CAN 모듈(112)간의 통신 상태가 비정상인 경우, 제1 지그비 모듈(114)로부터 차량 제어 데이터 및 차량 제어 신호를 수신할 수 있다.
제2 네트워크 매니징부(126)는 제2 CAN 모듈(122)의 단선을 주기적으로 감지하고, 제1 및 제2 CAN 모듈들(112, 122)간의 통신 상태가 정상인 경우에는 제1 및 제2 지그비 모듈(114, 124)간의 애드혹 네트워크를 구성한다. 제2 네트워크 매니징부(126)는 제2 CAN 모듈(122)의 단선을 감지하였을 경우, 구성된 제1 및 제2 지그비 모듈(114, 124)간의 애드혹 네트워크를 통해 센싱 데이터를 송수신할 수 있다.
일 실시예에서, 차량 모델부(120)는 복수의 지그비 모듈들 중 마스터 지그비 모듈을 결정하고 마스터 지그비 모듈이 CAN 통신 단절로 인해 활성화된 적어도 하나의 활성 지그비 모듈의 스케쥴링을 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, 차량 모델부(120)는 복수의 지그비 모듈 중 마스터 지그비 모듈을 설정할 수 있다. 일 실시예에서, 차량 모델부(120)는 마스터 지그비 모듈을 사용자로부터 입력된 값에 따라 결정할 수 있고, 복수의 지그비 모듈 중 가장 처리 속도가 높은 중앙 처리 장치를 가진 지그비 모듈로 설정할 수 있다. 차량 모델부(120)는 마스터 지그비 모듈이 결정되면, 결정된 마스터 지그비 모듈이 특정 CAN 통신의 단절로 인한 지그비 모듈로 대체되는 과정에서 활성화된 적어도 하나의 활성 지그비 모듈의 스케쥴링을 결정하도록 할 수 있다.
차량 모델부(120)는 마스터 지그비 모듈을 제외한 나머지 지그비 모듈이 CAN 통신 단절이 발생할 경우, 마스터 지그비 모듈에게 스케쥴링을 요청하도록 할 수 있다. 차량 모델부(120)는 마스터 지그비 모듈에게 활성 지그비 모듈에 대한 스케쥴링을 위한 스케쥴 정책을 제공할 수 있다. 이하 차량 모델부(120)의 스케쥴 정책은 도 4에서 설명한다.
도 2는 도 1에 있는 고장허용 제어장치에 시뮬레이터를 포함한 고장허용 제어 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 고장 허용 제어 시스템(200)은 고장허용 제어장치(100), 유선 링크(210), 무선 링크(미도시) 및 차량 성능 시뮬레이터(220)를 포함할 수 있다.
고장허용 제어장치(100)는 적어도 하나 이상의 차량 제어부(110)들 및 차량 모델부(120)를 포함할 수 있고, 각각의 차량 제어부(110)들 및 차량 모델부(120)는 CAN 모듈(112) 및 지그비 모듈(114)을 각각 포함할 수 있다.
유선 링크(210) 및 무선 링크는 차량 제어부(110)와 차량 모델부(120)를 연결하고, 차량 제어부(110)와 차량 모델부(120)로부터 수신된 차량 제어 데이터 및 차량 제어 신호를 전달할 수 있다. 일 실시예에서, 유선 링크(210)는 제1 CAN 모듈(112) 및 제2 CAN 모듈(122)를 연결할 수 있고, 무선 링크는 제1 지그비 모듈(114) 및 제2 지그비 모듈(124)을 연결할 수 있다.
차량 성능 시뮬레이터(220)는 유선 링크(210) 또는 무선 링크를 통해 연결되고, 차량 제어부(110)와 차량 모델부(120) 간의 통신 과정에서 상기 제1 및 제2 CAN 모듈(112, 122)들간의 통신과 제1 및 제2 지그비 모듈(114, 124)들 간의 통신 간의 변환 과정을 포함한 차량 성능 지표를 평가한다.
도 3은 도 1에 있는 고장허용 제어장치에서 센싱 데이터를 송수신하는 과정을 설명하는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 고장허용 제어장치(100)는 차량 제어부(110)가 특정 조건에 의해 동작하면 차량 제어부(110)가 데이터를 센싱하도록 할 수 있다(단계 S310).
고장허용 제어장치(100)는 CAN 통신의 단절을 대비하여 제1 및 제2 지그비 모듈(114, 124)간의 애드혹 네트워크를 가 구성한다(단계 S320).
고장허용 제어장치(100)는 제1 및 제2 네트워크 매니징부(116, 126)를 통해 제1 또는 제2 CAN 모듈(112, 122)이 단선되었는지에 대한 여부를 확인한다(단계 S330). 고장허용 제어장치(100)는 제1 또는 제2 CAN 모듈(112, 122)에서 단선이 발생했을 경우, 단계 S320에서 가 구성된 애드혹 네트워크를 통해 지그비 모듈로 통신을 대체한다(단계 S332). 고장허용 제어장치(100)는 설정된 마스터 지그비 모듈을 통해 활성화된 지그비 모듈의 스케쥴링 정책을 결정할 수 있다(단계 S334).
고장허용 제어장치(100)는 제1 또는 제2 CAN 모듈(112, 122)이 단선되지 않았을 경우에는 통신 방식을 CAN 통신으로 유지한다(단계 S340).
고장허용 제어장치(100)는 센싱된 차량 데이터를 CAN 통신을 이용하여 전송하는 동안 제1 및 제2 지그비 모듈(114, 124)간의 애드혹 네트워크를 재구성할 수 있다(단계 S350).
고장허용 제어장치(100)는 결정된 통신 방식을 기초로 차량 제어부(110) 및 차량 모델부(120) 간의 센싱 데이터를 송수신할 수 있다(단계 S360).
도 4는 도 1에 있는 차량 모델부에서 마스터 지그비 모듈의 스케쥴링 정책을 설명하는 도면이다.
도 4에서, 차량 모델부(120)의 스케쥴링 정책은 수퍼-프레임(410), 최초 서브-프레임(420), 제1 서브-프레임(430) 및 제2 서브-프레임(440)을 기초로 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 수퍼-프레임(410)은 특정 시간 간격을 기초로 복수의 개수로 구성될 수 있다.
차량 모델부(120)는 복수의 서브-프레임들을 포함하는 수퍼-프레임(410)을 정의할 수 있다. 여기에서, 수퍼-프레임(410)은 최초 서브-프레임(420), 제1 서브-프레임(430) 및 제2 서브-프레임(440)을 포함할 수 있다.
차량 모델부(120)는 복수의 서브-프레임들 중 기 스케줄링된 제1 서브-프레임(430)들의 개수와 상기 복수의 서브-프레임들 중 향후 스케줄링하기 위해 사용되는 제2 서브-프레임(440)들의 개수를 정의할 수 있다.
일 실시예에서, 차량 모델부(120)는 활성화된 지그비 모듈들의 개수를 기초로 제1 서브-프레임(430)들 및 제2 서브-프레임(440)들의 개수들을 가변시킬 수 있다. 차량 모델부(120)는 활성화된 지그비 모듈들의 개수가 증가되면 제2 서브-프레임(440)들의 개수를 증가시키고, 활성화된 지그비 모듈들의 개수가 감소되면 상기 제2 서브-프레임들의 개수를 감소시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 차량 모델부(120)는 활성화된 지그비 모듈들의 개수가 증가되면 스케줄링 해야하는 지그비 모듈들이 증가하므로 향후 스케줄링하기 위해 사용되는 제2 서브-프레임(440)의 개수를 증가시킬 수 있다. 차량 모델부(120)는 활성화된 지그비 모듈들의 개수가 감소되면 스케줄링 해야하는 지그비 모듈들이 감소하므로 향후 스케줄링하기 위해 사용되는 제2 서브-프레임(440)의 개수를 감소시킬 수 있다. 차량 모델부(120)는 활성화된 지그비 모듈들의 개수에 따라 제1 및 제2 서브-프레임(430, 440)의 개수를 가변시키는 스케줄링 정책을 통해 효율적으로 차량 데이터를 송수신할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 고장허용 제어장치
110: 차량 제어부 112: 제1 CAN 모듈
114: 제1 지그비 모듈 116: 제1 네트워크 매니징부
120: 차량 모델부 122: 제2 CAN 모듈
124: 제2 지그비 모듈 126: 제2 네트워크 매니징부
200: 고장허용 제어 시스템
210: 유선 링크 220: 차량 성능 시뮬레이터

Claims (11)

  1. 제1 CAN 모듈, 제1 지그비 모듈, 상기 제1 CAN 모듈 또는 제1 지그비 모듈을 선택하여 센싱 데이터를 제공하는 제1 네트워크 매니징부를 포함하는 차량 제어부; 및
    상기 제1 CAN 모듈과 전기적으로 연결된 제2 CAN 모듈, 상기 제1 지그비 모듈과 무선으로 연결된 제2 지그비 모듈, 상기 제1 및 제2 CAN 모듈들 간의 통신 상태가 정상인 경우에는 CAN 통신을 통해 상기 센싱 데이터를 송수신하면서 상기 제1 및 제2 지그비 모듈 간의 애드혹 네트워크를 구성하고 상기 제1 및 제2 CAN 모듈들 간의 통신 상태가 비정상인 경우에는 상기 정상일 때 기 구성된 애드혹 네트워크를 통해 상기 센싱 데이터를 송수신하는 제2 네트워크 매니징부를 포함하는 차량 모델부를 포함하고,
    상기 차량 모델부는 복수의 서브-프레임들을 포함하는 수퍼-프레임을 정의하고, 상기 복수의 서브-프레임들 중 최초의 서브-프레임에 상기 복수의 서브-프레임들 중 기 스케줄링된 제1 서브-프레임들의 개수와 상기 복수의 서브-프레임들 중 향후 스케줄링하기 위해 사용되는 제2 서브-프레임들의 개수를 정의하는 것을 특징으로 하는 고장허용 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어부와 상기 차량 모델부를 연결하고 상기 차량 제어부와 상기 차량 모델부로부터 수신된 차량 제어 데이터 및 차량 제어 신호를 전달하는 유선 또는 무선 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 고장허용 제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유선 또는 무선 링크를 통해 연결되고 상기 차량 제어부와 상기 차량 모델부 간의 통신 과정에서 상기 CAN 모듈들 간의 통신과 상기 지그비 모듈들 간의 통신 간의 변환 과정을 포함한 차량 성능 지표를 평가하는 차량 성능 시뮬레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고장허용 제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 차량 제어부는
    ESC 제어기에 해당하는 경우, 상기 차량 모델부로부터 요 속도를 수신하여 상기 수신한 요 속도를 기초로 기준 요 속도를 계산하고, 상기 계산된 요 속도와 수신한 요 속도를 비교하여 네 바퀴의 기준 브레이크 토크를 계산하며, 상기 기준 브레이크 토크를 상기 제1 CAN 모듈을 통하여 제공하고, 상기 CAN 통신이 단절되었을 경우에는 상기 제1 지그비 모듈로 대체하여 제공하는 것을 특징으로 하는 고장허용 제어장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 차량 모델부는
    복수의 지그비 모듈들 중 마스터 지그비 모듈을 결정하고 상기 마스터 지그비 모듈이 상기 CAN 통신 단절로 인해 활성화된 적어도 하나의 활성 지그비 모듈의 스케쥴링을 결정하도록 하는 것을 특징으로 하는 고장허용 제어장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 차량 모델부는
    상기 마스터 지그비 모듈을 제외한 나머지 지그비 모듈이 상기 CAN 통신 단절이 발생되면 상기 마스터 지그비 모듈에게 상기 스케쥴링을 요청하는 것을 특징으로 하는 고장허용 제어장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 차량 모델부는
    상기 마스터 지그비 모듈에게 상기 스케쥴링을 위한 스케쥴 정책을 제공하는 것을 특징으로 하는 고장허용 제어장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 차량 모델부는
    활성화된 지그비 모듈들의 개수를 기초로 상기 제1 서브-프레임들 및 상기 제2 서브-프레임들의 개수들을 가변시키는 것을 특징으로 하는 고장허용 제어장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 차량 모델부는
    상기 활성화된 지그비 모듈들의 개수가 증가되면 상기 제2 서브-프레임들의 개수를 증가시키고, 상기 활성화된 지그비 모듈들의 개수가 감소되면 상기 상기 제2 서브-프레임들의 개수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 고장허용 제어장치.
  11. 차량에 장착된 복수의 차량 제어부들과 차량 모델부를 포함하는 고장허용 제어장치를 포함하고,
    상기 복수의 차량 제어부들 각각은 제1 CAN 모듈, 제1 지그비 모듈, 상기 제1 CAN 모듈 또는 제1 지그비 모듈을 선택하여 센싱 데이터를 제공하는 제1 네트워크 매니징부를 포함하며,
    상기 차량 모델부는 상기 제1 CAN 모듈과 전기적으로 연결된 제2 CAN 모듈, 상기 제1 지그비 모듈과 무선으로 연결된 제2 지그비 모듈, 상기 제1 및 제2 CAN모듈들 간의 통신 상태가 정상인 경우에는 CAN 통신을 통해 상기 센싱 데이터를 송수신하면서 상기 제1 및 제2 지그비 모듈 간의 애드혹 네트워크를 구성하고 상기 제1 및 제2 CAN 모듈들 간의 통신 상태가 비정상인 경우에는 상기 정상일 때 기 구성된 애드혹 네트워크를 통해 상기 센싱 데이터를 송수신하는 제2 네트워크 매니징부를 포함하는 차량 제어부를 포함하고,
    상기 차량 모델부는 복수의 서브-프레임들을 포함하는 수퍼-프레임을 정의하고, 상기 복수의 서브-프레임들 중 최초의 서브-프레임에 상기 복수의 서브-프레임들 중 기 스케줄링된 제1 서브-프레임들의 개수와 상기 복수의 서브-프레임들 중 향후 스케줄링하기 위해 사용되는 제2 서브-프레임들의 개수를 정의하는 것을 특징으로 하는 차량..
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