KR101980375B1 - Ｌｉｎ 통신 차량의 ｌｉｎ 슬레이브 유닛 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LIN 통신 차량의 LIN 슬레이브 유닛 제어방법으로서, 상기 LIN 마스터 유닛에 접속되어 출력신호를 모니터링하고, 상기 출력신호를 분석하여 차량 유형을 결정하는 단계, 상기 LIN 마스터 유닛의 출력신호가 오프되는 경우 시동이 꺼진 것으로 판단하고, 상기 스위칭 수단을 이용하여 상기 LIN 슬레이브 유닛에 전기적으로 접속하는 단계 및 상기 결정된 차량 유형에 맞는 송신 프로토콜을 변경하여 LIN 슬레이브 유닛의 구동을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 사용자 관점에서 LIN 통신 차량에서도 외장형 디바이스를 사용할 수 있어 다양한 편의 기능을 제공받을 수 있고, 제조자 관점에서 차량의 유형에 관계없이 1대의 디바이스로 모든 차량 유형에 적용될 수 있어 제조의 효율성을 높일 수 있다.

Description

ＬＩＮ 통신 차량의 ＬＩＮ 슬레이브 유닛 제어방법{Method For Controlling LIN Slave Unit of LIN Communication Vehicle}

본 발명은 LIN 통신 차량의 LIN 슬레이브 유닛 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LIN 통신 규격을 갖는 차량에 외부 디바이스 형태로 설치되어 시동이 오프된 경우 LIN 마스터 유닛으로 동작하여 LIN 슬레이브 유닛을 제어할 수 있도록 하는 디바이스에 관한 기술이다.

차량이 운행 중인 경우에는 메인 제어유닛인 ECU(electronic control unit)에 의해 차량 내부 제어가 이루어지나, 애프터 마켓용 외장형 디바이스가 차량에 장착된 경우 차량의 시동이 오프된 이후에도 해당 디바이스가 필요한 동작을 수행해야 할 필요가 있는 경우가 있다. 예를 들면, 시동 오프 후에 차량용 블랙박스가 동작하는 것이 예가 될 수 있다.

차량 내부의 통신 방식으로는 CAN(Controller Area Netwrok) 통신과 LIN(Locla Interconnect Network) 통신 방식이 대표적이다. 이 중에서 LIN은 CAN과 같이 다중화되고 있는 네트워크를 보완하기 위해 고안된 저가형 임베디드 네트워크의 표준으로서, CAN의 고대역폭과 다기능이 필요하지 않은 액튜에이터와 스마트센서들 간의 통신에 주로 사용된다.

일반적으로 차량 내부의 특정 장치를 제어하는 외장형 디바이스의 경우 차량이 오프되면 자신의 전원을 특정 장치에 인가하여 해당 장치의 구동을 제어하게 된다.

그러나, 일반적인 차량과 달리 LIN 통신 규격이 적용된 차량의 경우에는 LIN 마스터 유닛이 LIN 슬레이브 유닛으로 제어를 위한 신호를 보내야하므로 차량이 오프된 경우에는 원하는 동작을 수행할 수 없는 문제점이 발생한다.

특히, LIN 통신 차량의 경우 차량 유형마다 각각 다른 포맷의 프로토콜을 사용하고 있어 LIN 통신 차량에서는 외장형 디바이스를 장착하여 사용하는 것이 곤란한 문제점이 있었다.

한국등록특허 제1703756호 : LIN 통신 스케쥴링 장치 및 방법 한국등록특허 제1099796호 : 상용차량용 공기청정기

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 LIN 통신 규격을 갖는 차량에 외부 디바이스 형태로 설치되어 시동이 오프된 경우 LIN 마스터 유닛으로 동작하여 LIN 슬레이브 유닛을 제어할 수 있도록 하는 디바이스를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 측면에 따르면, LIN 통신 차량의 일측에 디바이스 형태로 설치되는 것으로서, 차량 내 LIN 마스터 유닛 또는 차량 내 LIN 슬레이브 유닛 중 하나를 선택적으로 접속시키는 스위칭 수단을 갖는 LIN 슬레이브 제어장치로서, 상기 LIN 마스터 유닛에 접속된 상태에서 LIN 마스터 유닛으로부터 인가되는 출력신호를 모니터링하고, LIN 마스터 유닛 출력신호의 데이터 구조를 분석하여 차량 유형을 결정하는 단계; 상기 LIN 마스터 유닛으로부터 출력신호가 인가되지 않는 경우 해당 차량의 시동이 꺼진 것으로 판단하고, 상기 스위칭 수단을 이용하여 해당 차량 내 LIN 슬레이브 유닛에 전기적으로 접속하는 단계; 및 상기 결정된 차량 유형에 맞는 송신 프로토콜을 변경하여 LIN 슬레이브 유닛의 구동을 제어하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 LIN 통신 차량의 LIN 슬레이브 유닛 제어방법이 제공된다.

그리고, 상기 LIN 슬레이브 제어장치는 LIN 통신 차량의 차량 유형별 데이터 프로토콜 정보를 저장하고, 상기 LIN 마스터 유닛의 출력신호의 데이터 구조와 상기 차량 유형별 데이터 프로토콜 정보를 비교하여 차량 유형을 결정하며, 보다 상세하게는 소정 시간으로 보율을 변경하면서 상기 차량 유형별 데이터 프로토콜에 맞는 데이터인지를 복수 회 감지하여 상기 차량 유형을 결정하는 것이 바람직하다.

일 실시예에서, 상기 LIN 슬레이브 유닛은 블로우 모터일 수 있고, 상기 LIN 슬레이브 제어장치는 차량 시동이 오프된 것으로 판단한 경우, 미리 설정된 시간 동안 상기 블로우 모터를 구동하는 것이 가능하다.

그리고, 상기 LIN 슬레이브 제어장치는 차량 시동이 오프된 것으로 판단한 경우, 미리 설정된 제 1 시점에서 제 1 시간동안 상기 블로우 모터를 구동하고,

상기 제 1 시점에서 일정시간이 경과한 제2 시점에서 제 2 시간 동안 상기 블로우 모터를 구동할 수 있으며, 상기

의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.

이하에서 기술될 본 발명에 따르면, 사용자 관점에서 LIN 통신 차량에서도 외장형 디바이스를 사용할 수 있어 다양한 편의 기능을 제공받을 수 있고, 제조자 관점에서 차량의 유형에 관계없이 1대의 디바이스로 모든 차량 유형에 적용될 수 있어 제조의 효율성을 높일 수 있다.

도 1은 LIN-버스 시스템의 데이터 프로토콜을 설명하기 위한 것으로서, LIN-버스에서의 전압수준을 오실로스코프로 측정한 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 LIN 통신 차량의 LIN 슬레이브 유닛 제어 시스템의 구성도이다.
도 3은 도 2의 LIN 슬레이브 제어장치의 내부 구성 및 LIN 슬레이브 제어장치와 차량 내부 구성 간의 전기적 접속을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 LIN 통신 차량의 LIN 슬레이브 유닛 제어방법에 수행되는 과정을 도시한 흐름도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 일부 고급차량에서 사용되고 있는 LIN 통신에 적용되는 기술로서, 먼저 기술의 이해를 돕기 위해 LIN 통신 기술에 대해 간략하게 설명하기로 한다.

LIN(Local Interconnect Network)은 주로 ECU와 능동센서 및 능동 액추에이터 간의 데이터 전송에 사용된다. LIN은 1개의 배선을 통해 신호가 전송되는 간단한 구조로서 최대 데이터 전송속도가 19.2kBd(=bps)로서 느린 12V의 단선 버스이다. LIN은 마스터-슬레이브(master-slave) 원리에 따라 작동한다. 신호형태 및 프로토콜이 표준화되어 있다. 현재 1개의 주 ECU에는 16개의 종속 ECU를 연결할 수 있다.

주소를 기반으로 하는 데이터 전송으로서, 전송 신호에는 수신자의 식별자(ID)가 메시지에 포함되어 있다.

도 1은 LIN-버스 시스템의 데이터 프로토콜을 설명하기 위한 것으로서, LIN-버스에서의 전압수준을 오실로스코프로 측정한 그래프이다.

도 1을 참고하면, LIN-버스 시스템의 데이터 프로토콜은 메시지 헤더와 응답으로 구성되어 있다. 메시지-헤더는 항상 마스터에서 발신된다. 헤더에는 스타트 비트, 동기 그리고 식별자가 포함되어 있다. 스타트 비트(start bit)는 슬레이브 유닛에게 새로운 메시지의 시작을 알려주는 것이다. 동기(synchronization)는 시스템 구성요소가 클록(clock)신호에 맞추어 동작을 진행하는 것이다. 즉, 데이터 전송에서 송/수신 속도를 맞추어(비트 동기) 요소군의 처음과 끝을 각각 송/수신 상호 간에 일치시키는 것을 말한다. 동기 비트란 메시지 판독이 가능하도록, 비트-타임을 조정하는 일련의 비트이다. 식별자(identifier)는 메시지를 정확하게 인식하기 위한 숫자이다. 식별자에는 수신자 주소 및 수신자로 전송되는 마스터의 커맨드가 포함되어 있다. 여기서 커맨드는 능동센서의 측정값 요청, 능동 액추에이터의 구동 명령, 속도 제어, 현재 속도정보 요청 등일 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 LIN 통신 차량의 LIN 슬레이브 유닛 제어 시스템의 구성도이고, 도 3은 도 2의 LIN 슬레이브 제어장치의 내부 구성 및 LIN 슬레이브 제어장치와 차량 내부 구성 간의 전기적 접속을 도시한 블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LIN 통신 차량의 LIN 슬레이브 유닛 제어 시스템은 LIN 마스터 유닛(1), LIN 슬레이브 유닛(2) 및 LIN 슬레이브 제어장치(3)를 포함하여 구성된다.

앞서 설명한 바와 같이, 차량의 LIN은 1개의 LIN 마스터 유닛(1)이 최대 16개의 LIN 슬레이브 유닛(2)에 단선버스로 연결된 네트워크 구조를 갖는다. 본 발명은 이러한 LIN에 LIN 슬레이브 제어장치(3)를 연결한 것이다.

LIN 슬레이브 제어장치(3)는 별도의 독립적인 디바이스 형태로 제공되는 것으로서, 차량의 일측 예를 들면 대시보드 주변(바람직하게는 대시보드 하측)에 설치되어 애프터 마켓용 디바이스로 이용이 가능하다.

LIN 슬레이브 제어장치(3)는 도 3에 도시된 바와 같이, 충전부(31), 릴레이 유닛(32) 및 제어부(33)를 포함하여 구성된다. LIN 슬레이브 제어장치(3)는 이 외에 차량의 전원과 연결되어 동작전원 및 충전 전압을 제공하는 전원부와, 키패드 등의 입력수단, LED 등의 표시수단 등 부가적인 구성 요소들이 더 포함될 수 있으나 발명의 핵심적인 내용만을 설명하기 위해 기타 구성요소들은 생략하였음을 밝혀둔다.

충전부(31)는 충전 회로와 충전 배터리를 포함하여 구성되고, 충전 회로는 차량의 ACC 전원라인과 연결된 전원부로부터 공급되는 전원을 이용하여 충전배터리를 충전한다. 이때, 충전 회로는 다수의 셀로 구성되는 충전 배터리의 충전 셀을 효율적으로 충전하기 위해 셀 밸런스 회로를 더 포함하여 구성될 수 있다.

릴레이 유닛(32)은 전원연결라인(32-1)과 스위칭부(32-2)로 구성되며, 전원연결라인(32-1)은 충전부(31)와 슬레이브 연결부(200)간을 연결하여 LIN 슬레이브 유닛 구동모드에서 LIN 슬레이브 유닛(2)의 구동에 필요한 전원을 공급한다. 스위칭부(32-2)는 제어부(33)를 차량 LIN 통신단자(100) 또는 슬레이브 LIN 통신단자(300)에 선택적으로 접속되도록 스위칭하는 것이다. 본 발명에서 스위칭부(32-2)는 차량의 시동이 ON인 동안에는 제어부(33)와 차량 LIN 통신단자(100)간을 연결하고, 차량의 시동이 OFF인 동안(LIN 슬레이브 유닛 구동모드)에는 제어부(33)와 슬레이브 LIN 통신단자(100)간을 연결한다.

제어부(33)는 차량의 시동이 ON인 동안에는 차량 LIN 통신단자(100)를 통해 LIN 마스터 유닛(ECU)에 연결되어 LIN 마스터 유닛의 출력신호를 모니터링하고, 차량의 시동이 OFF가 되면 슬레이브 LIN 통신단자(100)를 통해 특정 LIN 슬레이브 유닛(2)에 연결되어 LIN 슬레이브 유닛(2)의 구동을 제어하게 되는데 이에 대해서는 도 4를 통해 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 LIN 통신 차량의 LIN 슬레이브 유닛 제어방법에 수행되는 과정을 도시한 흐름도이다.

우선, 차량이 운행중인 상태에서 LIN 슬레이브 제어장치(3)는 LIN 마스터 유닛(1)에 접속된다(S200).

LIN 마스터 유닛(1)에 접속된 LIN 슬레이브 제어장치(3)는 LIN 마스터 유닛(1)의 출력신호를 모니터링하고, 출력신호를 분석하여 차량 유형을 결정한다(S210). LIN 슬레이브 제어장치(3)는 사전에 LIN 통신 차량의 차량 유형별 데이터 프로토콜 정보를 메모리에 저장하고 있으며, LIN 마스터 유닛(1)의 출력신호의 데이터 구조와 차량 유형별 데이터 프로토콜 정보를 비교하여 차량 유형을 결정한다. 이때, LIN 슬레이브 제어장치(3)는 소정 시간간격마다 보율(Baud Rate)을 변경하면서 차량 유형별 데이터 프로토콜에 맞는 데이터인지를 복수 회 감지하여 차량 유형을 결정하게 된다.

이에 대해 보다 상세하게 설명하면, 예를 들어 LIN 통신을 사용하는 벤츠 차량의 경우 C200 모델에서는 1개의 데이터 패킷 길이가 약 6.2ms이고 1비트의 간격이 20.18KHz인데 반해, GLE 모델에서는 1개의 데이터 패킷 길이가 약 12.5ms이고 1비트의 간격이 약 9.65KHz로서 모델마다 데이터 프로토콜이 상이하다. 따라서, 모든 모델의 차량 유형별 데이터 프로토콜을 미리 알고 있는 경우 LIN 통신 데이터의 프로토콜을 분석하면 대상 차량의 차량 유형을 알 수 있게 되는 것이다.

LIN 슬레이브 제어장치(3)는 상기 LIN 마스터 유닛(1)으로부터 아무런 신호가 수신되지 않는 경우 차량이 시동이 오프된 것으로 판단하고, 스위칭 수단(32-2)을 이용하여 LIN 슬레이브 유닛(2)에 전기적으로 접속한다(S220).

그 다음, LIN 슬레이브 제어장치(3)는 결정된 차량 유형에 맞는 송신 프로토콜을 변경하여 LIN 슬레이브 유닛의 구동을 제어한다(S230).

이하에서는, LIN 슬레이브 유닛 제어의 일례로서, LIN 슬레이브 유닛은 블로우 모터를 제어하는 경우를 예시적으로 설명하기로 한다.

LIN 슬레이브 제어장치(3)는 LIN 마스터 유닛(1)으로부터 출력신호가 수신이 되지 않는 경우 차량 시동이 오프된 것으로 판단하고, 미리 설정된 시간 동안 블로우 모터를 구동할 수 있다. 에어컨을 많이 사용하는 계절에는 에어컨 가동시 온도가 하강된 증발기 표면 및 그 주변에는 차가운 냉매와 더운 공기가 서로 열교환을 하면서 다량의 습기가 발생할 하는데 이러한 습기에 의해 곰팡이나 세균 등이 번식하는 환경을 조성하게 되어 에어컨의 재 작동시 불쾌한 악취가 날 수 있다.

LIN 슬레이브 제어장치(3)는 차량 시동이 오프된 것으로 판단한 경우, 미리 설정된 제 1 시점에서 제 1 시간동안 상기 블로우 모터를 구동하고, 상기 제 1 시점에서 일정시간이 경과한 제2 시점에서 제 2 시간 동안 블로우 모터를 구동할 수 있다.

여기서, 제 1 시점은 시동이 꺼진 시점 부근일 수 있고, 이때 짧은 시간(예를 들면 3초) 동안 블로우 모터를 구동하여 사용자에게 블로우 모터 구동을 인지시킬 수 있다.

그리고, 제 2 시점은 운전자가 주차를 한 후 하차에 필요한 통상의 시간이 경과한 시점일 수 있다. 제 2 시간은 예를 들어 30초일 수 있으며, 30초 간격으로 몇 번의 블로우 모터 구동을 반복할 수도 있다.

비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 상술한 바와 같이 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1 : LIN 마스터 유닛 2 : LIN 슬레이브 유닛
3 : LIN 슬레이브 제어장치 31 : 충전 배터리
32 : 릴레이 유닛 32-1 : 전원연결라인
32-2 : 스위칭부 33 : 제어부
100 : 차량 LIN 통신단자 200 : 연결부
300 : 슬레이브 LIN 통신단자

Claims (7)

1. LIN 통신 차량의 일측에 디바이스 형태로 설치되는 것으로서, 차량 내 LIN 마스터 유닛 또는 차량 내 LIN 슬레이브 유닛 중 하나를 선택적으로 접속시키는 스위칭 수단을 갖는 LIN 슬레이브 제어장치로서,
   상기 LIN 마스터 유닛에 접속된 상태에서 LIN 마스터 유닛으로부터 인가되는 출력신호를 모니터링하고, LIN 마스터 유닛 출력신호의 데이터 구조를 분석하여 차량 유형을 결정하는 단계;
   상기 LIN 마스터 유닛으로부터 출력신호가 인가되지 않는 경우 해당 차량의 시동이 꺼진 것으로 판단하고, 상기 스위칭 수단을 이용하여 해당 차량 내 LIN 슬레이브 유닛에 전기적으로 접속하는 단계; 및
   상기 결정된 차량 유형에 맞는 송신 프로토콜을 변경하여 LIN 슬레이브 유닛의 구동을 제어하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 LIN 통신 차량의 LIN 슬레이브 유닛 제어방법.
   
2. 제 1항 있어서,
   상기 LIN 슬레이브 제어장치는 LIN 통신 차량의 차량 유형별 데이터 프로토콜 정보를 저장하고, 상기 LIN 마스터 유닛의 출력신호의 데이터 구조와 상기 차량 유형별 데이터 프로토콜 정보를 비교하여 차량 유형을 결정하는 것을 특징으로 하는 LIN 통신 차량의 LIN 슬레이브 유닛 제어방법.
   
   
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 LIN 슬레이브 제어장치는 소정 시간으로 보율을 변경하면서 상기 차량 유형별 데이터 프로토콜에 맞는 데이터인지를 복수 회 감지하여 상기 차량 유형을 결정하는 것을 특징으로 하는 LIN 통신 차량의 LIN 슬레이브 유닛 제어방법.
   
4. 제 1항 있어서,
   상기 LIN 슬레이브 유닛은 블로우 모터인 것을 특징으로 하는 LIN 통신 차량의 LIN 슬레이브 유닛 제어방법.
   
5. 제 4항 있어서,
   상기 LIN 슬레이브 제어장치는 차량 시동이 오프된 것으로 판단한 경우, 미리 설정된 시간 동안 상기 블로우 모터를 구동하는 것을 특징으로 하는 LIN 통신 차량의 LIN 슬레이브 유닛 제어방법.
   
6. 제 4항 있어서,
   상기 LIN 슬레이브 제어장치는 차량 시동이 오프된 것으로 판단한 경우, 미리 설정된 제 1 시점에서 제 1 시간동안 상기 블로우 모터를 구동하고,
   상기 제 1 시점에서 일정시간이 경과한 제2 시점에서 제 2 시간 동안 상기 블로우 모터를 구동하는 것을 특징으로 하는 LIN 통신 차량의 LIN 슬레이브 유닛 제어방법.
   
7. 제 6항 있어서,
   상기

   

   의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 LIN 통신 차량의 LIN 슬레이브 유닛 제어방법.

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