KR102395292B1 - 차량 데이터 수집 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 데이터 수집 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 차량 네트워크로부터 수신된 차량 데이터 중에서 텔레매틱스 단말기로부터 요청받은 차량 데이터를 수집하여 상기 텔레매틱스 단말기로 제공함으로써, 텔레매틱스 단말기에서 필요로 하는 차량 데이터를 제공할 수 있는 차량 데이터 수집 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 차량 데이터 수집 장치에 있어서, 특정 주기를 갖는 복수의 타임슬롯이 기록된 테이블을 저장하는 저장부; 텔레매틱스 단말기와의 통신 인터페이스를 제공하는 통신부; 차량 네트워크로부터 각종 차량 데이터를 수신하는 차량 데이터 수신부; 및 상기 텔레매틱스 단말기로부터 전송받은 차량 데이터에 상응하는 설정정보를 상기 테이블에 기록하고, 상기 차량 네트워크로부터 수신된 차량 데이터에서 상기 설정정보가 기록된 테이블에 기초하여 해당 차량 데이터를 수집하는 제어부를 포함한다.

Description

차량 데이터 수집 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR COLLECTING VEHICLE DATA AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량 데이터 수집 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 네트워크로부터 수신된 차량 데이터 중에서 텔레매틱스 단말기로부터 요청받은 차량 데이터를 수집하여 상기 텔레매틱스 단말기로 제공하는 기술에 관한 것이다.

최근, 차량의 품질개선, 신차의 차별화 및 각종 편의 서비스(공공 서비스, 개인화 서비스)에 활용할 목적으로, 차량 동작시 발생하는 각종 차량 데이터(센서 데이터, 제어 데이터, 네트워크 데이터 등)를 실시간으로 수집하는 기술에 대한 개발이 진행되고 있다.

이러한 차량 데이터는 다양한 제어정보 및 튜닝정보를 포함하고 있으며, 10~100ms 수준의 짧은 시간간격으로 생성되기 때문에 꼭 필요한 경우가 아니라면, 전수(full set) 데이터를 수집하기보다는 활용 목적에 따라 선별적으로 데이터를 수집하는 것이 합리적이다.

종래의 차량 네트워크의 게이트웨이는 차량 네트워크를 통해 차량의 각 제어기로부터 수신한 차량 데이터를 텔레매틱스 단말기로 전송한다. 이때, 수신되는 차량 데이터의 양에 비해 게이트웨이가 텔레매틱스 단말기로 단위 시간당 전송할 수 있는 데이터의 양이 한정되어 있어, 차량 양산시 설정된 비율에 따라 해당 데이터를 텔레매틱스 단말기로 전송한다. 이때, 상기 비율은 고정된 값으로 양산 후에는 수정이 불가능하다.

즉, 종래의 차량 네트워크의 게이트웨이는 고정된 설정정보에 맞춰 해당 차량 데이터를 텔레매틱스 단말기로 전송하기 때문에 텔레매틱스 단말기에서 필요로 하는 차량 데이터를 충분히 제공할 수 없는 문제점이 있다.

이로 인해 텔레매틱스 단말기는 해당 차량 데이터에 기초하여 제공하는 서비스의 신뢰도를 향상시킬 수 없는 문제점이 있다.

대한민국특허등록 제1628566호

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 차량 네트워크로부터 수신된 차량 데이터 중에서 텔레매틱스 단말기로부터 요청받은 차량 데이터를 수집하여 상기 텔레매틱스 단말기로 제공함으로써, 텔레매틱스 단말기에서 필요로 하는 차량 데이터를 제공할 수 있는 차량 데이터 수집 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 차량 데이터 수집 장치에 있어서, 특정 주기를 갖는 복수의 타임슬롯이 기록된 테이블을 저장하는 저장부; 텔레매틱스 단말기와의 통신 인터페이스를 제공하는 통신부; 차량 네트워크로부터 각종 차량 데이터를 수신하는 차량 데이터 수신부; 및 상기 텔레매틱스 단말기로부터 전송받은 차량 데이터에 상응하는 설정정보를 상기 테이블에 기록하고, 상기 차량 네트워크로부터 수신된 차량 데이터에서 상기 설정정보가 기록된 테이블에 기초하여 해당 차량 데이터를 수집하는 제어부를 포함한다.

여기서, 제어부는 상기 수집한 차량 데이터를 상기 설정정보가 기록된 테이블에 기록할 수 있다.

또한, 테이블은 특정 주기를 갖는 타임슬롯 ID가 기록된 필드, 차량 데이터에 상응하는 설정정보가 기록되는 필드, 차량 데이터가 기록되는 필드를 포함할 수 있다. 이때, 특정 주기를 갖는 타임슬롯 ID가 기록된 필드는 고정된 필드일 수 있다.

또한, 테이블은 DLC(Data Length Count) 필드를 더 포함할 수도 있다. 이때, 제어부는 상기 수집한 차량 데이터를 텔레매틱스 단말기로 전송한 후 상기 설정정보가 기록된 테이블의 DLC 필드에 '0'을 기록할 수도 있다. 여기서, 제어부는 다음 전송시점에 차량 데이터를 수집하지 못한 경우 '0'이 기록된 DLC 필드 정보를 상기 텔레매틱스 단말기로 전송할 수도 있다.

또한, 차량 데이터에 상응하는 설정정보는 각 차량 데이터에 대한 타임슬롯 ID, 차량 네트워크 채널, 차량 네트워크 ID를 포함할 수도 있다.

또한, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport) 중 어느 하나일 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 차량 데이터 수집 방법에 있어서, 저장부가 특정 주기를 갖는 복수의 타임슬롯이 기록된 테이블을 저장하는 단계; 통신부가 텔레매틱스 단말기로부터 차량 데이터에 상응하는 설정정보를 전송받는 단계; 제어부가 상기 차량 데이터에 상응하는 설정정보를 상기 테이블에 기록하는 단계; 및 상기 제어부가 차량 네트워크로부터 수신된 차량 데이터에서 상기 설정정보가 기록된 테이블에 기초하여 해당 차량 데이터를 수집하는 단계를 포함한다.

상기와 같은 본 발명은, 차량 네트워크로부터 수신된 차량 데이터 중에서 텔레매틱스 단말기로부터 요청받은 차량 데이터를 수집하여 상기 텔레매틱스 단말기로 제공함으로써, 텔레매틱스 단말기에서 필요로 하는 차량 데이터를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 기본 테이블에 대한 일예시도,
도 3 은 본 발명에 따른 차량 데이터에 상응하는 설정정보가 기록된 테이블에 대한 일예시도,
도 4 는 본 발명에 따른 차량 데이터가 기록된 테이블에 대한 일예시도,
도 5 는 본 발명에 따른 차량 데이터를 전송한 후 테이블의 상태를 나타내는 일예시도,
도 6 은 본 발명에 따른 차량 데이터를 전송한 후 테이블의 상태를 나타내는 다른 예시도,
도 7 은 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 8 은 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 장치에 대한 다른 실시예 구성도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 은 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 장치에 대한 일실시예 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 장치는, 통신부(10), 저장부(20), 차량 데이터 수신부(30), 및 제어부(40)를 포함한다.

상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 통신부(10)는 차량에 구비된 텔레매틱스 단말기(TeleMatics Unit, TMU)와의 통신 인터페이스를 제공하는 모듈로서, 텔레매틱스 단말기로부터 차량 데이터에 상응하는 설정정보를 수신하고, 상기 설정정보에 따라 수집된 차량 데이터를 텔레매틱스 단말기로 전송한다. 이때, 차량 데이터를 수집하지 못한 경우에는 차량 데이터가 아닌 DLC 정보를 전송한다. 여기서, 차량 데이터에 상응하는 설정정보는 각 차량 데이터에 대한 타임슬롯 ID, 차량 네트워크 채널, 차량 네트워크 ID를 포함한다. 또한, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport) 등을 포함한다.

이러한 통신부(10)는 방송 수신 모듈, 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈, 위치정보 모듈을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 이동 단말기에 제공될 수 있다.

이동 통신 모듈은 이동 통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM([0051] Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTEA(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.

상기 무선 신호는 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기에 내장되거나 외장 될 수 있다. 무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.

무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAx(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.

WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선 인터넷 접속은 이동 통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동 통신망을 통해 무선 인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈은 상기 이동 통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.

다음으로, 저장부(20)는 타임슬롯 ID 별로 수집해야 할 차량 데이터에 상응하는 설정정보가 기록되는 필드와 해당 설정정보에 상응하는 차량 데이터가 기록되는 필드를 구비한 테이블을 저장한다.

이러한 저장부(20)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.

이하, 도 2를 참조하여 상기 테이블에 대해 상세히 살펴보기로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 장치가 구비하는 테이블은, 복수의 필드를 구비하는데 양산시 기록된 정보가 변경되지 않는 고정된 필드로서 각 주기(212)별 타임슬롯 ID(211)가 기록된 필드(210), 제어부(40)가 변경할 수 있는 가변 필드로서 텔레매틱스 단말기로부터 요청받은 차량 데이터에 상응하는 설정정보가 기록되는 필드(220), 제어부(40)에 의해 정보가 기록되는 필드로서, 차량 데이터의 길이(DLC : Data Length Count, 231)와 차량 데이터(232)를 기록하는 필드(230)를 포함한다. 이때, 설정정보는 타임슬롯 ID(211), 차량 네트워크 채널(221), 차량 네트워크 ID(222) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 타임슬롯 ID는 차량 데이터를 텔레매틱스 단말기로 전송(TX)하는 각 기능의 식별정보를 의미한다.

참고로, 차량 네트워크의 채널마다 수집되는 차량 데이터의 종류가 다르기 때문에 텔레매틱스 단말기는 원하는 차량 데이터에 상응하는 설정정보를 제어부(40)로 전송하여 해당 차량 데이터가 수집되도록 한다. 예를 들어, 타임슬롯 ID가 0x125이고 차량 네트워크 채널이 2이며 차량 네트워크 ID가 0x777이면, 50ms 주기를 가지는 타임슬롯에 차량 네트워크 채널로서 2가 기록되고, 차량 네트워크 ID로서 0x777가 기록된다.

다음으로, 차량 데이터 수신부(30)는 차량 네트워크를 통해 각종 차량 데이터를 수신한다. 이때, 차량 데이터 수신부(30)는 각종 네트워크 메시지를 통해 차량 데이터를 수신할 수 있다. 즉, 차량 데이터 수신부(30)는 CAN 메시지 등을 통해 차량 데이터를 수신할 수 있다.

다음으로, 제어부(40)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다.

특히, 제어부(40)는 통신부(10)를 통해 텔레매틱스 단말기로부터 전송받은 설정정보를 저장부(20)에 저장되어 있는 테이블에 기록한다. 즉, 타임슬롯 ID가 0x125이고 차량 네트워크 채널이 2이며 차량 네트워크 ID가 0x777이면, 제어부(40)는 50ms 주기를 가지는 타임슬롯에 차량 네트워크 채널로서 2를 기록하고, 차량 네트워크 ID로서 0x777를 기록한다.

이후, 제어부(40)는 저장부(20)에 저장되어 있는 테이블에 기초하여 차량 데이터 수신부(30)에 의해 수신된 차량 데이터 중에서 해당 차량 데이터를 수집하여 텔레매틱스 단말기로 전송한다. 이때, 수집해야 할 차량 데이터가 수신되지 않았으면 테이블의 DLC 필드에 0을 기록한 후 상기 DLC 정보를 텔레매틱스 단말기로 전송하여 텔레매틱스 단말기로 하여금 차량 데이터 수신에 대한 타임아웃이 발생했음을 확인할 수 있도록 한다.

이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 제어부(40)의 동작에 대해 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 저장부(20)에는 도 2에 도시된 바와 같은 테이블이 저장되어 있다.

이후, 제어부(40)는 통신부(10)를 통해 텔레매틱스 단말기로부터 전송받은 설정정보를 테이블에 기록한다.

일례로, 차량 데이터에 상응하는 설정정보는 타임슬롯 ID는 0x123, 차량 네트워크 채널은 0, 차량 네트워크 ID는 0x456인 제1정보와, 타임슬롯 ID는 0x124, 차량 네트워크 채널은 1, 차량 네트워크 ID는 0x567인 제2정보와, 타임슬롯 ID는 0x125, 차량 네트워크 채널은 2, 차량 네트워크 ID는 0x777인 제3정보와, 타임슬롯 ID는 0x126, 차량 네트워크 채널은 0, 차량 네트워크 ID는 0x500인 제4정보를 포함할 수 있다. 여기서, 설정정보의 개수는 이해를 돕기 위해 4개만 표현했을 뿐 이에 한정되지 않는다.

이후, 제어부(40)는 도 3에 도시된 바와 같이 0x123에 상응하는 필드에 차량 네트워크 채널로서 0, 차량 네트워크 ID로서 0x456을 각각 기록하고, 0x124에 상응하는 필드에 차량 네트워크 채널로서 1, 차량 네트워크 ID로서 0x567을 각각 기록하며, 0x125에 상응하는 필드에 차량 네트워크 채널로서 2, 차량 네트워크 ID로서 0x777을 각각 기록하고, 0x126에 상응하는 필드에 차량 네트워크 채널로서 0, 차량 네트워크 ID로서 0x500을 각각 기록한다.

또한, 제어부(40)는 아직 수집된 차량 데이터가 없으므로 모든 DLC 필드에 초기값으로 '0'을 기록한다.

이후, 제어부(40)는 상기 테이블에 기초하여 차량 데이터를 수집한다. 즉, 제어부(40)는 각 타임슬롯의 주기에 맞춰 수집한 차량 데이터를 텔레매틱스 단말기로 전송한다.

일례로, 차량 데이터가 기록된 테이블은 도 4에 도시된 바와 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 타임슬롯 ID가 0x123, 0x124, 0x126은 수집해야 할 차량 데이터가 수신되지 않았으므로, 즉 차량 데이터를 수집하지 못했으므로 차량 데이터 필드(232)와 DLC 필드(231)에 기록된 정보는 없다.

그러나 타임슬롯 ID가 0x125이고, 차량 네트워크 채널이 2이며, 차량 네트워크 ID가 0x277에 해당하는 차량 데이터(AA, BB, CC, DD)가 수신(410)되어 차량 데이터 필드(232)에 기록되었으며, 아울러 차량 데이터의 DLC 필드(231)에 상기 수집된 차량 데이터의 길이(4)가 기록되었다. 이때, 차량 데이터의 수신 주기는 해당 타임슬롯의 주기와 일치하거나 유효 범위에 포함될 수 있다.

이후, 제어부(40)는 0x125에 상응하는 차량 데이터를 텔레매틱스 단말기로 전송한 후(510), 해당 DLC 필드 값을 '0'으로 변경한다.

이렇게 DLC 필드(231)에 '0'을 기록하는 과정만으로, 데이터 버퍼 내에 차량 데이터를 삭제하는 과정을 수행하지 않아도 되어 제어부(40)의 부하를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 수집한 차량 데이터를 텔레매틱스 단말기로 1차(50ms) 전송(510)한 후, 2차(100ms) 전송 시점까지 해당 차량 데이터를 수집하지 못한 경우, 즉 2차(100ms) 전송 시점까지 해당 차량 데이터가 수신되지 않은 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 DLC 정보(0)를 텔레매틱스 단말기로 전송한다(610).

이러한 DLC 정보를 통해 텔레매틱스 단말기는 타임슬롯 ID가 0x125이고, 차량 네트워크 채널이 2이며, 차량 네트워크 ID가 0x277에 해당하는 차량 데이터가 수신되지 않았음(Time out)을 확인할 수 있다.

본 발명에서 통신부(10)와 차량 데이터 수신부(30)를 별개의 구성으로 구현한 예를 설명하였지만, 통신부(10)가 차량 데이터 수신부(30)의 기능을 수행하도록 구현할 수도 있다.

추가로, 제어부(40)는 수집한 차량 데이터를 CAN 메시지의 형태로 텔레매틱스 단말기로 전송하는 경우, 전송의 효율성을 높이기 위해 압축 과정을 수행할 수도 있다.

CAN 메시지는 메시지에 대한 메타데이터와 데이터 필드로 구성된다. 이러한 메타데이터는 메시지의 내용이 아닌 메시지 자체에 대한 속성(ID, 길이, 시간) 등으로 이루어져 있고, 데이터 필드는 최대 8byte로 이루어져 있다. 메타데이터는 시간 값을 제외하면 거의 비슷한 값을 가지게 된다. 그리고 데이터 필드는 현재 상태를 표시하기 위해 출력하는 값들을 포함하며 이는 사용자의 조작이나 차량 상태의 변화가 있지 않으면 자주 변하지 않는 값이다.

일반적으로, 압축 알고리즘은 압축하고자 하는 데이터에서 규칙적인 패턴이 있을수록 압축 효율이 올라가게 되므로, 수집한 차량 데이터를 압축 전송하기 전 메타데이터로 재배열하여 압축 효율을 높일 수 있다. 실제 CAN 데이터 실험 결과 유의미할 정도로 압축 효율이 증가하였고 이를 처리하기 위한 재배열 연산에 대한 요구 부하는 미미하였다.

먼저, 제어부(40)는 수집된 CAN 메시지를 메타데이터에 기초하여 분류한다. 여기서, 메타 데이터는 CAN 메시지의 속성을 나타내는 정보이고, 상기 속성은 ID, 길이, 수신 시간, 채널 등을 포함할 수 있다.

즉, 제어부(40)는 수집된 차량 데이터에서 메타데이터를 동일 패턴별로 재배열하여 분류할 수 있다.

예를 들어, 메타데이터에서 속성정보 중 ID로 1차 분류한 후 2차로 수신시간으로 분류할 수 있다. 역으로, 수신시간으로 1차 분류한 후 2차로 ID로 분류할 수도 있다.

다른 예로, 수신시간에 따라 분류한 1차 분류한 후 수신시간 또는 ID를 규칙적인 패턴으로 배열하여 분류할 수도 있다.

이후, 제어부(40)는 분류된 차량 데이터를 압축하고, 압축된 차량데이터를 텔레매틱스 단말기로 전송할 수 있다.

그러면 텔레매틱스 단말기는 압축된 차량 데이터의 압축을 해제하고, 압축이 해제된 차량데이터에서 메타데이터를 이용하여 원본의 차량데이터로 복원할 수 있다.

도 7 은 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

먼저, 저장부(20)가 특정 주기를 갖는 복수의 타임슬롯이 기록된 테이블을 저장한다(701). 이렇게 저장하고 있는 테이블은 도 2에 도시된 바와 같은 기본 테이블이다. 즉, 기본 테이블은 각각의 타임슬롯 ID와 그에 상응하는 주기가 기록된 테이블로서, 각 타임슬롯 ID에 상응하는 주기는 양산시 설계자에 의해 설정될 수 있다. 이때, 설계자는 텔레매틱스 단말기에서 요구할 수 있는 차량 데이터의 특성(생성 주기, 수신 주기 등)에 맞춰 주기를 설정할 수 있다.

이후, 통신부(10)가 텔레매틱스 단말기로부터 차량 데이터에 상응하는 설정정보를 전송받는다(702). 이때, 통신부(10)는 텔레매틱스 단말기와 이동통신, 근거리 무선통신, 블루투스, 적외선, 무선 인터넷 등 다양한 통신방식으로 통신할 수 있다.

이후, 제어부(40)가 통신부(10)를 통해 전송받은 차량 데이터에 상응하는 설정정보를 저장부(20)에 저장되어 있는 테이블에 기록한다(703).

이후, 제어부(40)가 차량 네트워크로부터 수신된 차량 데이터에서 상기 설정정보가 기록된 테이블에 기초하여 해당 차량 데이터를 수집한다(704).

도 8 은 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 장치에 대한 다른 실시예 구성도로서, 차량 네트워크로부터 수신된 차량 데이터에서 필요한 차량 데이터를 수집하는 게이트웨이로 구현한 예를 나타낸다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 장치는, TMU(TeleMatics Unit, 81) 및 게이트웨이(82)를 포함한다.

TMU(81)는 차량에 탑재되는 텔레매틱스 단말기로서, 차량 네트워크에 접속되어 차량 데이터에 상응하는 설정정보를 게이트웨이로 전송하고, 상기 게이트웨이로부터 차량 데이터를 전송받는다.

게이트웨이(82)는 특정 주기를 갖는 복수의 타임슬롯이 기록된 테이블을 구비하고, 상기 텔레매틱스 단말기로부터 전송받은 차량 데이터에 상응하는 설정정보를 상기 테이블에 기록하며, 차량 네트워크로부터 수신된 차량 데이터에서 상기 설정정보가 기록된 테이블에 기초하여 해당 차량 데이터를 수집한다.

이러한 게이트웨이(82)는 도 1에 도시된 통신부(10), 저장부(20), 차량 데이터 수신부(30), 및 제어부(40)의 각 기능을 모두 수행하는 모듈로서, 하기와 같은 기능도 추가로 수행할 수 있다.

게이트웨이(81)는 내부 제어기인 MCU(Micro Control Unit)가 불능인 경우에도 페일 세이프(Fail Safety) 기능의 구현으로 인하여 진단통신 수행이 가능하며, 리프로그램이 수행될 경우에는 리프로그램 오류를 방지할 수 있게 하기 위해 라우팅부, 네트워크 스위칭부, 페일 세이프부, 스위칭 제어부 및 인증부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 차량 네트워크는 멀티미디어 네트워크, 엔진 네트워크, 바디 네트워크 및 샤시 네트워크를 포함하며, 리프로그램은 외부 액세스 장치에서 차량 네트워크 내 특정 네트워크 노드의 소프트웨어를 업데이트하는 것을 뜻한다.

상기 라우팅부는 진단 네트워크와 상기 차량 네트워크 간의 데이터 전송 경로를 설정하기 위한 것으로, 데이터 라우팅 기능을 수행하여 상기 차량 네트워크 내 상기 멀티미디어 네트워크, 상기 엔진 네트워크, 상기 바디 네트워크 또는 상기 샤시 네트워크 중 어느 하나와 상기 진단 네트워크가 연결될 수 있게 한다.

여기서, 상기 진단 네트워크에는 상기 차량 네트워크의 진단을 위한 외부 액세스 장치가 접속되며, 상기 라우팅부는 상기 외부 액세스 장치에서 전송되는 진단 명령에 따라 진단통신을 수행하게 된다.

또한, 상기 라우팅부는 상기 진단통신이 수행되지 않는 경우에는 상기 차량 네트워크 내 각 네트워크들 간의 데이터 전송이 이루어질 수 있도록 데이터 라우팅을 수행한다.

실질적으로, 상기 라우팅부는 데이터 라우팅을 수행하게 하는 프로그램으로 구비될 수 있으며, 상기 프로그램은 상기 MCU 자체에 탑재된 것이거나 별도 저장수단에 저장된 것일 수 있다.

또한, 상기 라우팅부에서 데이터 라우팅을 수행할 수 있도록 라우팅 데이터베이스(Routing Data Base, RDB)가 더 구비될 수 있다.

상기 네트워크 스위칭부는 상기 진단 네트워크를 바이패스(bypass) 시켜 상기 차량 네트워크로 연결하는 바이패스 경로를 제공하기 위한 것으로, 상기 MCU의 불능 또는 리프로그램(reprogram)이 수행될 경우 동작하도록 구비되어 있다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 게이트웨이는 평상시에는 상기 라우팅부에서 데이터 라우팅을 수행하여 차량 네트워크 내 데이터 전송이 이루어지게 하나, 상기 MCU가 불능이거나 리프로그램을 수행하여야 하는 특수한 경우에는 상기 네트워크 스위칭부가 동작하여 상기 라우팅부의 처리가 필요하지 않은 바이패스 경로를 제공하게 된다.

또한, 상기 네트워크 스위칭부는 상기 진단 네트워크 및 상기 차량 네트워크 간의 바이패스 경로 상에 스위치를 구비하며, 상기 스위치를 '턴-온' 또는 '턴-오프'하여 상기 바이패스 경로를 개폐한다.

따라서, 상기 네트워크 스위칭부로부터 구현되는 바이패스 경로는 상기 라우팅부에서 데이터 라우팅을 수행하는 동안에는 '턴-오프'되며, 또한, 상기 스위치가 '턴-온'되면 상기 라우팅부에서는 별도의 데이터 라우팅 처리를 실시하지 않게 된다.

여기서, 상기 네트워크 스위칭부의 스위치는 복수 개로 구비되어 상기 차량 네트워크 내 모든 네트워크로 연결된다. 이때, 상기 복수 개의 스위치는 상기 차량 네트워크 내 모든 네트워크와 일대일로 직결된다.

예컨대, 상기 복수 개의 스위치 중 제1스위치는 상기 멀티미디어 네트워크와 직결되고, 제2스위치는 상기 엔진 네트워크와 직결되고, 제3스위치는 상기 바디 네트워크와 직결되며, 제4스위치는 상기 샤시 네트워크와 직결될 수 있다.

또한, 상기 네트워크 스위칭부는 후술할 페일 세이프부에서 출력되는 신호인 페일 세이프 신호에 따라, 상기 복수의 스위치를 모두 '턴-온'시키도록 구비된다.

즉, 상기 네트워크 스위칭부는 후술할 페일 세이프부에서 상기 MCU가 불능인 것으로 진단하여 상기 페일 세이프 신호를 출력하면, 상기 진단 네트워크가 상기 차량 네트워크 내 모든 네트워크와 연결될 수 있도록 한다.

따라서, 상기 진단 네트워크에 접속된 외부 액세스 장치는 상기 네트워크 스위칭부를 통해 상기 차량 네트워크 내 모든 네트워크, 예컨대, 상기 멀티미디어 네트워크, 상기 엔진 네트워크, 상기 바디 네트워크 및 상기 샤시 네트워크에 모두 연결된다.

상기 페일 세이프부는 상기 MCU의 동작 상태를 진단하여 상기 네트워크 스위칭부를 동작시키기 위한 것으로, 특히, 상기 MCU의 불능을 감지하여 상기 네트워크 스위칭부가 상기 차량 네트워크와 상기 진단 네트워크를 직접 연결시킬 수 있게 한다.

즉, 상기 페일 세이프부는 상기 MCU의 불능으로 인하여 상기 진단 네트워크와 상기 차량 네트워크가 연결되지 못할 때, 상기 네트워크 스위칭부를 동작시켜 상기 바이패스 경로를 개방하고 진단통신의 수행을 가능하게 한다. 또한, 상기 바이패스 경로가 개방됨에 따라 상기 진단 네트워크는 상기 차량 네트워크 내 모든 네트워크와 연결될 수 있다.

여기서, 상기 페일 세이프부는 2개의 입력단이 구비된 논리 회로로 구성되며 상기 2개의 입력단은 각각 상기 MCU 및 상기 진단 네트워크와 연결되며 출력단은 상기 네트워크 스위칭부로 연결된다.

또한, 상기 페일 세이프부는 상기 MCU로부터 얼라이브 신호를 일정 시간 간격으로 수신하도록 구비되어, 상기 얼라이브 신호의 출력에 따라 상기 MCU의 동작 상태를 진단할 수 있다.

또한, 상기 페일 세이프부는 상기 MCU로부터 상기 얼라이브 신호를 수신하고 상기 진단 네트워크로부터 진단 웨이크 신호를 수신하여, 상기 얼라이브 신호 및 상기 진단 웨이크 신호가 모두 로우(예컨대, '0')인 경우 상기 네트워크 스위칭부를 동작시키는 페일 세이프 신호를 출력하도록 구성된다.

또한, 상기 MCU는 정상 동작하고 있을 경우 상기 페일 세이프부로 상기 얼라이브 신호를 하이(예컨대, '1')로 출력하나, 상기 MCU가 불능이 되면서 상기 얼라이브 신호가 출력되지 못하여 로우(예컨대, '0')로 떨어지게 된다.

또한, 상기 진단 네트워크는 상기 외부 액세스 장치가 접속되지 않았을 경우 상기 진단 웨이크 신호를 하이로 출력하나, 상기 외부 액세스 장치가 접속되면 상기 진단 웨이크 신호가 로우로 떨어지게 된다.

또한, 상기 페일 세이프부는 상기 얼라이브 신호 및 상기 진단 웨이크 신호가 모두 로우로 입력되면, 상기 MCU가 불능이며 상기 진단 네트워크를 통해 진단 통신이 시작된다는 것으로 진단하여 상기 페일 세이프 신호를 하이로 출력한다.

한편, 전술한 네트워크 스위칭부의 경우에도 2개의 입력단이 구비된 논리 회로를 포함하며, 2개의 입력단 중 어느 하나가 상기 페일 세이프부의 출력단에 연결되어 상기 페일 세이프 신호를 입력받도록 구비된다.

또한, 상기 네트워크 스위칭부의 다른 하나의 입력단은 상기 MCU 또는 후술할 스위칭 제어부와 연결될 수 있다.

또한, 상기 네트워크 스위칭부는 상기 페일 세이프부에서 출력되는 상기 페일 세이프 신호가 하이(예컨대, '1')인 경우 동작하며, 또한 상기 MCU 또는 후술할 스위칭 제어부에서 출력되는 스위치 커맨드 신호가 하이(예컨대, '1')일 때 동작하도록 구비된다.

또한, 상기 네트워크 스위칭부는 상기 복수의 스위치 또는 어느 하나의 스위치를 '턴-온'시켜 상기 바이패스 경로를 개방하게 된다.

따라서, 상기 바이패스 경로가 개방되면서 상기 진단 네트워크 및 상기 차량 네트워크는 상기 라우팅부의 처리를 거치지 않더라도 데이터 전송이 가능한 직결 상태가 된다.

상기 스위칭 제어부는 상기 페일 세이프부처럼 상기 네트워크 스위칭부를 동작시키기 위한 것이나, 상기 차량 네트워크 내 특정 네트워크 노드의 리프로그램을 수행하고자 할 때 동작하도록 구비된다.

즉, 상기 스위칭 제어부는 상기 네트워크 스위칭부를 동작시켜, 상기 외부 액세스 장치에서 리프로그램을 수행하고자 하는 특정 네트워크, 예컨대, 엔진 네트워크와 상기 진단 네트워크가 상기 바이패스 경로를 통해 직결될 수 있게 한다.

또한, 상기 스위칭 제어부는 상기 진단 네트워크에 접속된 외부 액세스 장치로부터 리프로그램 요청을 받아 상기 리프로그램의 수행을 감지하도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 스위칭 제어부는 상기 네트워크 스위칭부로 상기 스위치 커맨드 신호를 출력하여, 상기 네트워크 스위칭부에서 상기 복수의 스위치 중에서 상기 리프로그램이 수행될 특정 네트워크, 예컨대, 상기 엔진 네트워크와 직결된 스위치를 '턴-온'하여 상기 바이패스 경로를 개방한다.

여기서, 상기 스위칭 제어부는 상기 MCU에 저장되어 상기 네트워크 스위칭부로 상기 스위치 커맨드 신호가 출력되도록 기능하는 프로그램으로 구비되거나 별도의 회로로서 구성될 수 있다.

상기 인증부는 상기 외부 액세스 장치의 인증을 수행하기 위한 것으로, 진단통신 또는 리프로그램을 위해 상기 진단 네트워크에 접속하고자 하는 상기 외부 액세스 장치의 인증을 수행하여, 상기 외부 액세스 장치의 접속을 승인 또는 거부하도록 구비된다.

또한, 상기 인증부는 상기 외부 액세스 장치로 임의 번호를 전송한 후 상기 외부 액세스 장치에서 상기 임의 번호에 대응하는 암호키를 수신받도록 구비될 수 있다.

이때, 상기 인증부에는 인증 재시도 한도가 설정되어 있어 상기 외부 액세스 장치가 무작위로 연결 요청을 할 수 없게 하며, 예컨대, 상기 인증 재시도 한도가 초과될 경우 네트워크 연결을 차단시켜서 서비스 거부 공격(Dos)을 방어할 수 있다.

더불어, 상기 인증부는 상기 진단 네트워크 및 상기 차량 네트워크 간의 네트워크 연결 상태를 확인하여 연결이 유실되거나 연결 보증을 확인할 수 없을 경우, 상기 스위칭 제어부가 상기 스위치를 '턴-오프'하게 한다.

따라서, 상기 인증부는 상기 외부 액세스 장치의 인증이 완료된 후에도 상기 외부 액세스 장치가 접속된 상기 진단 네트워크 및 상기 차량 네트워크 간의 네트워크 연결 상태를 확인하여, 연결 유실로 확인되면 해당 네트워크를 분리시킬 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 통신부
20 : 저장부
30 : 차량 데이터 수신부
40 : 제어부

Claims (18)

1. 서로 다른 주기를 갖는 복수의 타임슬롯이 기록된 테이블을 저장하는 저장부;
   텔레매틱스 단말기와의 통신 인터페이스를 제공하는 통신부;
   차량 네트워크로부터 각종 차량 데이터를 수신하는 차량 데이터 수신부; 및
   상기 텔레매틱스 단말기로부터 전송받은 차량 데이터에 상응하는 설정정보를 상기 테이블에 기록하고, 상기 차량 네트워크로부터 수신된 차량 데이터에서 상기 설정정보에 상응하는 타임슬롯에 기초하여 해당 차량 데이터를 수집하는 제어부를 포함하되,
   상기 테이블은,
   서로 다른 주기를 갖는 타임슬롯 ID가 기록된 필드, 차량 데이터에 상응하는 설정정보가 기록되는 필드, 차량 데이터가 기록되는 필드를 포함하는 차량 데이터 수집 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 수집한 차량 데이터를 상기 설정정보가 기록된 테이블에 기록하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 서로 다른 주기를 갖는 타임슬롯 ID가 기록된 필드는,
   고정된 필드인 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 테이블은,
   DLC(Data Length Count) 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 수집한 차량 데이터를 텔레매틱스 단말기로 전송한 후 상기 설정정보가 기록된 테이블의 DLC 필드에 '0'을 기록하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   다음 전송시점에 차량 데이터를 수집하지 못한 경우 '0'이 기록된 DLC 필드 정보를 상기 텔레매틱스 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 차량 데이터에 상응하는 설정정보는,
   각 차량 데이터에 대한 타임슬롯 ID, 차량 네트워크 채널, 차량 네트워크 ID를 포함하는 차량 데이터 수집 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 차량 네트워크는,
   CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 장치.
10. 저장부가 서로 다른 주기를 갖는 복수의 타임슬롯이 기록된 테이블을 저장하는 단계;
    통신부가 텔레매틱스 단말기로부터 차량 데이터에 상응하는 설정정보를 전송받는 단계;
    제어부가 상기 차량 데이터에 상응하는 설정정보를 상기 테이블에 기록하는 단계; 및
    상기 제어부가 차량 네트워크로부터 수신된 차량 데이터에서 상기 설정정보에 상응하는 타임슬롯에 기초하여 해당 차량 데이터를 수집하는 단계를 포함하되,
    상기 테이블은,
    서로 다른 주기를 갖는 타임슬롯 ID가 기록된 필드, 차량 데이터에 상응하는 설정정보가 기록되는 필드, 차량 데이터가 기록되는 필드를 포함하는 차량 데이터 수집 방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부가 수집한 차량 데이터를 상기 설정정보가 기록된 테이블에 기록하는 단계를
    더 포함하는 차량 데이터 수집 방법.
12. 삭제
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 서로 다른 주기를 갖는 타임슬롯 ID가 기록된 필드는,
    고정된 필드인 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.
14. 제 10 항에 있어서,
    상기 테이블은,
    DLC(Data Length Count) 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 수집한 차량 데이터를 텔레매틱스 단말기로 전송하는 단계; 및
    상기 설정정보가 기록된 테이블의 DLC 필드에 '0'을 기록하는 단계
    를 더 포함하는 차량 데이터 수집 방법.
16. 제 15 항에 있어서,
    다음 전송시점에 차량 데이터를 수집하지 못한 경우, 제어부가 '0'이 기록된 DLC 필드 정보를 상기 텔레매틱스 단말기로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 차량 데이터 수집 방법.
17. 제 10 항에 있어서,
    상기 차량 데이터에 상응하는 설정정보는,
    각 차량 데이터에 대한 타임슬롯 ID, 차량 네트워크 채널, 차량 네트워크 ID를 포함하는 차량 데이터 수집 방법.
18. 제 10 항에 있어서,
    상기 차량 네트워크는,
    CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.

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