KR101994239B1 - Ｃａｎ 신호 분배 장치 및 이를 구비한 ｃａｎ 통신 시뮬레이션 장치 - Google Patents

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Abstract

CAN 신호 분배 장치 및 이를 구비한 CAN 통신 시뮬레이션 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 CAN 신호 분배 장치는 메인 CAN 버스를 통하여 CAN 시뮬레이터에 병렬 연결되는 복수의 포터커플러; 복수의 포터커플러 각각의 출력을 개별 CAN 신호로 변환하는 입력부; 및 변환된 CAN 신호를 복수의 시뮬레이션 대상 장치 각각으로 로컬 CAN 버스를 통하여 출력하는 출력부;를 포함한다.

Description

ＣＡＮ 신호 분배 장치 및 이를 구비한 ＣＡＮ 통신 시뮬레이션 장치{Device for distributing CAN signal and apparatus for simulating CAN communication with the same}
본 발명은 CAN 통신 시뮬레이션에 관한 것으로, 특히, CAN 통신 시뮬레이션 환경에서 CAN 신호를 분배함으로써 하나의 CAN 시뮬레이터를 이용하여 복수의 대상 장치를 시뮬레이션할 수 있는 CAN 신호 분배 장치 및 이를 구비한 CAN 통신 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.
최근 자동차 제조업체에서는 차량용 전장품의 신뢰도를 높이기 위해 신뢰성 시험에 필요한 시료 수의 증대를 요구하고 있다. 또한, 부품을 공급하는 부품 업체에서도 높은 수준의 부품 신뢰성을 보증하기 위하여 다양한 가혹 모드 시험, 필드 품질 문제 개선 등의 검증 활동을 추가로 실시하고 있다.
일반적으로 CAN(Controller Area Network) 통신은 네트워크가 버스의 형태로 구성되기 때문에 동일한 CAN ID를 갖는 동일한 ECU(Electronic control unit)는 하나의 CAN 버스에 동시에 연결될 수 없다.
따라서, CAN 시뮬레이터는 하나의 차량으로 간주하여 DUT(Device Under Test) 여러 대를 시험하기 위해서는 각각의 DUT에 1:1로 CAN 통신하는 여러 대의 시뮬레이터가 필요하다.
이러한 상황에서, 시험 일정 준수 또는 고객사의 요청에 따라 시험 대상 시료수가 증가하고 있으며, 이에 따라 시뮬레이터의 수가 증가하여 시뮬레이션 환경 구축을 위한 비용이 증가하는 실정이다.
KR 10-1449212 B
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 하나의 CAN 시뮬레이터를 이용하여 하나의 CAN 신호를 복수의 CAN 신호로 분배할 수 있는 CAN 신호 분배 장치 및 이를 구비한 CAN 통신 시뮬레이션 장치를 제공하고자 한다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 메인 CAN 버스를 통하여 CAN 시뮬레이터에 병렬 연결되는 복수의 포터커플러; 상기 복수의 포터커플러 각각의 출력을 개별 CAN 신호로 변환하는 입력부; 및 상기 변환된 CAN 신호를 복수의 시뮬레이션 대상 장치 각각으로 로컬 CAN 버스를 통하여 출력하는 출력부;를 포함하는 CAN 신호 분배 장치가 제공된다.
일 실시예에서, 상기 입력부 및 상기 출력부는 1:1로 연결되는 복수의 CAN 트랜시버를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 포터커플러는 상기 입력부의 상기 CAN 트랜시버의 하이(high) 신호단(HIGH) 및 로우(low) 신호단(LOW) 각각에 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 출력부의 CAN 트랜시버는 해당 시뮬레이션 대상 장치와 1:1로 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 복수의 시뮬레이션 대상 장치에 대한 CAN 통신 시뮬레이션을 위한 CAN 신호를 제공하는 CAN 시뮬레이터; 및 상기 제공된 CAN 신호를 상기 복수의 시뮬레이션 대상 장치 각각으로 분배하는 CAN 신호 분배 장치;를 포함하는 CAN 통신 시뮬레이션 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 CAN 신호 분배 장치 및 이를 구비한 CAN 통신 시뮬레이션 장치는 하나의 CAN 신호를 복수의 CAN 신호로 분배함으로써, 하나의 시뮬레이터만으로 복수의 대상 장치를 시뮬레이션할 수 있으므로 복수의 대상 장치를 동시에 시험하기 위한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 하나의 CAN 신호를 전기적 절연에 의해 원하는 수의 CAN 신호로 분배함으로써, 동시에 시뮬레이션 가능한 대상 장치의 수를 용이하게 증대할 수 있으므로, 검증 일정을 단축할 수 있어 고객사의 요구를 충족시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 하나의 CAN 신호를 원하는 수의 CAN 신호로 용이하게 분배함으로써, 특정 환경 조건에 대하여 많은 수의 시료를 시험할 수 있으므로 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 CAN 신호 분배 장치가 구비한 CAN 통신 시뮬레이션 장치의 개략적 구성도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 CAN 신호 분배 장치의 세부 블록도이고,
도 3은 도 2의 포토커플러의 예시를 나타낸 회로도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 CAN 신호 분배 장치를 구비한 CAN 통신 시뮬레이션 장치를 보다 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 CAN 신호 분배 장치가 구비한 CAN 통신 시뮬레이션 장치의 개략적 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 CAN 통신 시뮬레이션 장치는 CAN 시뮬레이터(10) 및 CAN 신호 분배 장치(100)를 포함한다.
이러한 CAN 통신 시뮬레이션 장치는 CAN 시뮬레이터(10)와 CAN 신호 분배 장치(100)가 CAN 버스를 통하여 연결되고, 시뮬레이션 대상 장치(20)에 복수의 CAN 버스를 통하여 각각 연결된다.
여기서, 시뮬레이션 대상 장치(20)는 시험을 수행하기 위한 대상 장치로서, 개발된 ECU 시험품일 수 있다. 이때, 시험은 저온 테스트, 고온 테스트 등과 같은 환경 내구 시험일 수 있다. 이러한 시뮬레이션 대상 장치(20)는 복수의 DUT(20-1~20-8)를 포함할 수 있다.
일례로, DUT(20-1~20-8)는 ABS(Anti-Lock Braking System) ECU, EPS(Electric Power Steering) ECU, 또는 SPAS(Smart Parking Assistant System) ECU를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 차량에 구비되는 ECU를 포함할 수 있다.
이때, 환경 시험 용도에 맞는 테스터를 서로 전기적으로 독립된 각 DUT(20-1~20-8)에 접속함으로써, 복수의 DUT(20-1~20-8)에 대하여 원하는 시험을 수행할 수 있다.
CAN 시뮬레이터(10)는 시뮬레이션 대상 장치(20)인 복수의 DUT(20-1~20-8)에 대한 CAN 통신 시뮬레이션을 수행하며, 이를 위한 CAN 신호를 제공한다. 여기서, CAN 신호는 시뮬레이션 값(Vehicle Dynamic Data)으로서, 차량에서 공급하는 CAN 통신 값이다.
즉, 차량에서 ECU는 CAN 통신으로 연결되어 차속, 및 엔진 상태 등의 차량 정보를 수신하는데, CAN 시뮬레이터(10)는 ECU를 시험하기 위해서 차량에서 공급하는 CAN 통신 값을 시뮬레이션 값으로 제공한다.
이때, 상술한 바와 같이, CAN 통신의 특성상 복수의 DUT(20-1~20-8)를 시뮬레이션하기 위해서는 DUT와 1:1 통신하도록 DUT의 수만큼의 CAN 시뮬레이터가 필요하지만, 본 발명은 동일한 역할을 수행하는 각 CAN 시뮬레이터의 중복되는 부분을 제거한 것으로 하나의 CAN 시뮬레이터(10)만을 이용함으로써 전체 비용을 절감할 수 있다.
이러한 CAN 시뮬레이터(10)는 범용 시뮬레이터일 수 있다. 여기서, 범용 시뮬레이터는 매우 고가이지만, 본 발명의 실시예에 따른 CAN 통신 시뮬레이터 장치는 하나의 CAN 시뮬레이터(10)만을 이용함에 따른 비용 절감분에 의해 전체의 비용을 절감하면서도 안정적인 시뮬레이션을 보장할 수 있다. 일례로, 범용 시뮬레이터는 Vector 사에서 제공하는 CANoe일 수 있다.
다른 예로서, CAN 시뮬레이터(10)는 CAN 통신 시뮬레이션을 위한 최소 기능을 구비하여 저가로 제작된 것일 수 있다. 이러한 CAN 시뮬레이터(10)는 후술하는 도 2에 도시된 바와 같이, 마이크로컨트롤러(MCU)(12) 및 CAN 트랜시버(14)를 포함할 수 있다.
MCU(12)는 CAN 신호를 DUT(20-1~20-8)에 제공하여 CAN 통신을 시뮬레이션할 수 있다.
CAN 트랜시버(14)는 MCU(12)로부터 입력된 CAN 신호를 CAN 버스로 출력할 수 있다. 여기서, CAN 버스는 연선(twisted wire)으로 이루어지며, CAN 트랜시버(14)는 서로 반전된 하이(High) 신호와 로우(Low) 신호를 포함하는 이중 신호를 CAN 버스로 출력할 수 있다.
CAN 신호 분배 장치(100)는 CAN 시뮬레이터(10)로부터 제공된 CAN 신호를 복수의 DUT(20-1~20-8) 각각으로 분배한다. 여기서, CAN 신호 분배 장치(100)는 CAN 시뮬레이터(10)로부터 제공된 하나의 CAN 신호를 전기적으로 절연된 복수의 CAN 신호로 분배할 수 있다.
이때, CAN 신호 분배 장치(100)는 복수의 로컬 CAN 버스를 통하여 복수의 DUT(20-1~20-8) 각각과 1:1로 연결될 수 있다. 즉, CAN 신호 분배 장치(100)는 CAN 시뮬레이터(10)와 DUT(20-1~20-8)의 1:N 연결을 위해 CAN 신호를 분배할 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 CAN 신호 분배 장치(100)를 더 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 CAN 신호 분배 장치의 세부 블록도이고, 도 3은 도 2의 포토커플러의 예시를 나타낸 회로도이다.
CAN 신호 분배 장치(100)는 포토커플러(111a~118b), 입력부(121~128) 및 출력부(131~138)를 포함할 수 있다.
포토커플러(111a~118b)는 메인 CAN 버스를 통하여 CAN 시뮬레이터(10)에 연결될 수 있다. 여기서, 포토커플러(111a~118b)는 CAN 시뮬레이터(10)의 CAN 신호를 분배하기 위한 수에 따라 복수개로 구비될 수 있다.
이때, 메인 CAN 버스가 하이 신호와 로우 신호를 포함하는 연선으로 이루어지므로, 하이 신호 및 로우 신호 각각에 대하여 포토커플러(111a~118b)가 연결될 수 있다.
또한, 복수의 포토커플러(111a~118b)는 후술하는 바와 같은 입력부(121~128)의 입력단 CAN 트랜시버(121~128)의 하이(high) 신호단 (HIGH) 및 로우(low) 신호단 (LOW) 각각에 연결될 수 있다.
결과적으로, 포토커플러(111a~118b)는 시험 대상인 DUT(20-1~20-8)의 수의 2배가 구비될 수 있다. 여기서, 복수의 포토커플러(111a~118b)는 CAN 시뮬레이터(10)에 병렬 연결될 수 있다.
이러한 포토커플러(111a~118b)는 CAN 시뮬레이터(10)와 DUT(20-1~20-8)를 전기적으로 절연하기 위한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 포토커플러(111a~118b)는 전기신호를 광신호로 변환하는 발광소자(D)와 광신호를 전기신호로 변환하기 위한 수광소자(Tr)로 이루어진다. 여기서, 발광소자(D)는 포토다이오드이고, 수광소자(Tr)는 포토트랜지스터일 수 있다.
또한, 발광소자(D)가 포토커플러(111a~118b)의 입력단이고, 수광소자(Tr) 측이 포토커플러(111a~118b)의 출력단일 수 있다. 따라서, 포토커플러(111a~118b)의 발광소자(D)는 메인 CAN 버스에 연결되고 수광소자(Tr)는 입력부(121~128)에 연결될 수 있다.
이때, 포토커플러(111a~118b)는 CAN 시뮬레이터(10)에서 제공되는 CAN 신호에 따라 발광소자(D)가 동작하면, 발광소자(D)에서 발산되는 광에 따라 수광소자(Tr)가 동작함으로써, CAN 시뮬레이터(10)에서 제공되는 CAN 신호와 전기적으로 분리되지만 동일한 CAN 신호가 입력부(121~128)로 출력될 수 있다.
따라서, 포토커플러(111a~118b)에 메인 CAN 버스가 병렬 연결되지만, 발광소자(D)와 수광소자(Tr)는 전기적으로 절연되어 있기 때문에 입력부(121~128)의 입력단 CAN 트랜시버(121~128) 각각은 전기적으로 분리될 수 있다.
이와 같이, 복수의 포토커플러(111a~118b)는 입력단이 메인 CAN 버스에 병렬 연결되고, 출력단이 개별의 입력단 CAN 트랜시버(121~128)에 연결됨으로써, CAN 시뮬레이터(10)에서 제공되는 CAN 신호를 전기적으로 절연된 복수의 CAN 신호로 분리할 수 있다.
입력부(121~128)는 복수의 포토커플러(111a~118b)에 연결될 수 있다. 여기서, 입력부(121~128)는 복수의 포토커플러(111a~118b) 각각의 출력을 개별 CAN 신호로 변환하기 위한 것으로 CAN 트랜시버일 수 있다. 즉, 입력부(121~128)는 입력단 복수의 CAN 트랜시버(121~128)를 포함할 수 있다.
여기서, 입력단 CAN 트랜시버(121~128)는 하이 신호단(HIGH) 및 로우 신호단(LOW)에 포토커플러(111a,111b)가 각각 연결될 수 있다.
또한, 입력단 CAN 트랜시버(121~128)는 후술하는 바와 같은 출력단 CAN 트랜시버(131~138)와 1:1로 연결될 수 있다. 여기서, 입력단 CAN 트랜시버(121~128)의 출력단(Tx) 및 수신단(Rx)은 출력단 CAN 트랜시버(131~138)의 수신단(Rx) 및 출력단(Tx)에 각각 연결될 수 있다.
출력부(131~138)는 입력부(121~128)에서 변환된 복수의 CAN 신호 각각을 시뮬레이션 대상 장치(20)인 복수의 DUT(20-1~20-8)로 로컬 CAN 버스 #1~#8을 통하여 출력할 수 있다. 여기서, 출력부(131~138)는 로컬 CAN 버스 #1~#8로 출력하도록 CAN 신호를 변환하기 위한 것으로 CAN 트랜시버일 수 있다. 즉, 출력부(131~138)는 복수의 출력단 트랜시버(131~138)를 포함할 수 있다.
이와 같은 출력단 CAN 트랜시버(131~138)는 입력단 CAN 트랜시버(121~128)와 1:1로 연결될 수 있다. 여기서, 출력단 CAN 트랜시버(131~138)의 수신단(Rx) 및 송신단(Tx)은 입력단 CAN 트랜시버(121~128)의 송신단(Tx) 및 수신단(Rx)에 각각 연결될 수 있다.
또한, 출력단 CAN 트랜시버(131~138)는 연선으로 이루어진 로컬 CAN 버스 #1~#8 각각을 통하여 복수의 DUT(20-1~20-8)에 각각 연결될 수 있다. 즉, 출력단 CAN 트랜시버(131~138)는 복수의 DUT(20-1~20-8)와 로컬 CAN 버스 #1~#8을 통하여 1:1로 연결될 수 있다.
이때, 출력단 CAN 트랜시버(131~138)는 포토커플러(111a~118b)에 의해 분리되는 CAN 신호가 도 2에 도시된 바와 같이 총 8개인 경우, 분리된 CAN 신호를 로컬 CAN 버스 #1~#8을 통하여 출력하기 위해 8개로 구성될 수 있다. 그러나, 출력단 CAN 트랜시버(131~138)의 수는 이에 한정되지 않고, 포토커플러(111a~118b)에 의해 분리되는 CAN 신호의 수만큼의 CAN 트랜시버를 포함할 수 있다.
이에 의해, 복수의 DUT(20-1~20-8)는 하나의 CAN 시뮬레이터(10)로부터 CAN 신호를 수신하여 시뮬레이션될 수 있다. 이때, 시험 용도별 테스터를 각각의 로컬 CAN 버스 #1~#8 상에 접속함으로써, 각각의 DUT(20-1~20-8)에 대한 해당 시험을 수행할 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 본 발명의 실시예에 따른 CAN 신호 분배 장치(100)는 하나의 CAN 신호를 복수의 CAN 신호로 분배함으로써, 하나의 시뮬레이터만으로 복수의 대상 장치를 시뮬레이션할 수 있으므로 복수의 대상 장치를 동시에 시험하기 위한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 CAN 신호 분배 장치(100)는 하나의 CAN 신호를 전기적 절연에 의해 원하는 수의 CAN 신호로 분배함으로써, 동시에 시뮬레이션 가능한 대상 장치의 수를 용이하게 증대할 수 있으므로, 검증 일정을 단축할 수 있어 고객사의 요구를 충족시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 CAN 신호 분배 장치(100)는 하나의 CAN 신호를 원하는 수의 CAN 신호로 용이하게 분배함으로써, 특정 환경 조건에 대하여 많은 수의 시료를 시험할 수 있으므로 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10 : CAN 시뮬레이터 20 : 시뮬레이션 대상 장치
20-1~20-8 : DUT 100 : CAN 신호 분배 장치
111a~118b : 포토커플러 121~128 : 입력단 CAN 트랜시버
131~138 : 출력단 CAN 트랜시버

Claims (5)

  1. 메인 CAN 버스를 통하여 CAN 시뮬레이터에 병렬 연결되어 CAN 신호를 수신하는 복수의 포토커플러;
    상기 복수의 포토커플러 각각에 연결되는 복수의 입력단 CAN 트랜시버를 포함하며, 상기 복수의 포토커플러 각각의 출력을 개별 CAN 신호로 변환하는 입력부; 및
    상기 복수의 입력단 CAN 트랜시버에 각각 1:1로 연결되는 복수의 출력단 CAN 트랜시버를 포함하며, 상기 변환된 개별 CAN 신호를 복수의 시뮬레이션 대상 장치 각각으로 로컬 CAN 버스를 통하여 출력하는 출력부;
    를 포함하고,
    상기 복수의 포토커플러는 상기 복수의 입력단 CAN 트랜시버의 하이(high) 신호단 및 로우(low) 신호단 각각에 연결되는 CAN 신호 분배 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 출력단 CAN 트랜시버는 해당 시뮬레이션 대상 장치와 1:1로 연결되는 CAN 신호 분배 장치.
  5. 복수의 시뮬레이션 대상 장치에 대한 CAN 통신 시뮬레이션을 위한 CAN 신호를 제공하는 CAN 시뮬레이터; 및
    상기 제공된 CAN 신호를 상기 복수의 시뮬레이션 대상 장치 각각으로 분배하는 제1항 및 제4항 중 어느 한 항의 CAN 신호 분배 장치;
    를 포함하는 CAN 통신 시뮬레이션 장치.
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