KR102659111B1 - System and method for diagnosing the reliability of spi communication information, bms includes a system for diagnosing the reliability of spi communication information - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 관리 시스템(BMS) 내 다수의 SPI 통신라인에 결함신호(Fault signal)을 인가시킨 후, BMS의 출력값이 정상적이지 않고 결함신호에 대응한 값이 출력되는 경우 SPI 통신라인에 문제가 발생된 것으로 판단하는 SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템 및 진단 방법, SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템을 포함하는 배터리 관리 시스템에 관한 것이다.In the present invention, after applying a fault signal to a plurality of SPI communication lines in a battery management system (BMS), if the output value of the BMS is not normal and a value corresponding to the fault signal is output, a problem occurs in the SPI communication line. It relates to a battery management system including an SPI communication information reliability diagnosis system and diagnosis method that determines that something has occurred, and an SPI communication information reliability diagnosis system.
Description
본 발명은 SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템 및 진단 방법, SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템을 포함하는 배터리 관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 배터리 관리 시스템(BMS) 내 다수의 SPI 통신라인에 결함신호(Fault signal)을 인가시킨 후, BMS의 출력값이 정상적이지 않고 결함신호에 대응한 값이 출력되는 경우 SPI 통신라인에 문제가 발생된 것으로 판단하는 SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템 및 진단 방법, SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템을 포함하는 배터리 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a battery management system including an SPI communication information reliability diagnosis system and method, and an SPI communication information reliability diagnosis system. More specifically, the present invention relates to a fault signal ( After applying a fault signal, if the output value of the BMS is not normal and the value corresponding to the fault signal is output, SPI communication information reliability diagnosis system and diagnosis method, which determines that a problem has occurred in the SPI communication line, SPI communication information reliability It relates to a battery management system including a diagnostic system.
일반적으로, 배터리 관리 시스템(BMS)은 배터리 팩 및 배터리 셀의 상태 정보와, BMS의 상태, 진단정보 전달을 위해, CAN 통신, LIN 통신, Daisy-chain 통신, SPI 통신 등과 같은 통신방식을 통해 차량과 통신하게 된다In general, a battery management system (BMS) communicates with the vehicle through communication methods such as CAN communication, LIN communication, Daisy-chain communication, and SPI communication to deliver status information of the battery pack and battery cells, status of the BMS, and diagnostic information. communicate with
이때, SPI 통신의 경우 통신 프로토콜 자체적으로 통신 문제성 혹은 통신하는 정보의 신뢰성을 확인하는 로직이 없기 때문에, 해당 정보가 신뢰할 만한 정보인지 여부를 판단할 수 없다는 단점이 있다.At this time, in the case of SPI communication, since there is no logic in the communication protocol itself to check for communication problems or the reliability of the communicated information, there is a disadvantage in that it cannot be determined whether the information is reliable.
따라서, 현재 차량의 안전과 직결되는 통신기능 중 하나인 SPI 통신 정보가 신뢰할 만한 정보인지 여부를 진단하기 위한 기술의 필요성이 대두되고 있다.Accordingly, there is an emerging need for technology to diagnose whether SPI communication information, which is one of the communication functions directly related to vehicle safety, is reliable information.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 배터리 관리 시스템(BMS) 내 다수의 SPI 통신라인에 결함신호(Fault signal)을 인가시킨 후, BMS의 출력값이 정상적이지 않고 결함신호에 대응한 값이 출력되는 경우 SPI 통신라인에 문제가 발생된 것으로 판단하는 SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템 및 진단 방법, SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템을 포함하는 배터리 관리 시스템을 제공하고자 한다.The present invention was developed to solve the above-described problem. After applying a fault signal to a plurality of SPI communication lines in a battery management system (BMS), the output value of the BMS is not normal and the output value corresponding to the fault signal is not normal. We intend to provide an SPI communication information reliability diagnosis system and diagnosis method that determines that a problem has occurred in the SPI communication line when a value is output, and a battery management system including an SPI communication information reliability diagnosis system.
본 발명의 일 실시예에 따른 SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템은 아날로그 디지털 컨버터(ADC)와 디지털 아이솔레이터 사이에 연결된 하나 이상의 에스피아이(SPI) 통신라인 중 제1 및 제2 SPI 통신라인을 선택하고, 상기 디지털 아이솔레이터와 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU) 사이에 연결된 하나 이상의 SPI 통신라인 중 제3 및 제4 SPI 통신라인을 선택하는 SPI 통신라인 선택부, 선택된 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 결함신호(Fault signal)를 인가하는 결함신호 인가부 및 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인의 출력값 중 상기 결함신호에 의한 변경된 출력값이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 ADC, 상기 디지털 아이솔레이터 및 상기 MCU를 서로 연결하는 SPI 통신라인에 문제가 발생한 것으로 판단하는 판단부를 포함할 수 있다.The SPI communication information reliability diagnosis system according to an embodiment of the present invention selects the first and second SPI communication lines among one or more SPI communication lines connected between an analog-to-digital converter (ADC) and a digital isolator, An SPI communication line selection unit that selects the third and fourth SPI communication lines among one or more SPI communication lines connected between the digital isolator and the microcontroller unit (MCU), and a fault signal ( When there is at least one output value changed by the fault signal among the output values of the fault signal applicator for applying a fault signal and the first to fourth SPI communication lines, the ADC, the digital isolator, and the MCU are connected to each other. It may include a determination unit that determines that a problem has occurred in the SPI communication line.
일 실시예에서, 상기 제1 SPI 통신라인은 칩 선택(CS) 통신라인에 해당하고, 상기 제2 SPI 통신라인은 클럭(CLK) 통신라인에 해당하며, 상기 제3 SPI 통신라인은 마스터 아웃 슬레이브 인(MOSI) 통신라인에 해당하고, 상기 제4 SPI 통신라인은 마스터 인 슬레이브 아웃(MISO) 통신라인에 해당할 수 있다.In one embodiment, the first SPI communication line corresponds to a chip select (CS) communication line, the second SPI communication line corresponds to a clock (CLK) communication line, and the third SPI communication line is a master out slave. corresponds to a (MOSI) communication line, and the fourth SPI communication line may correspond to a master in slave out (MISO) communication line.
일 실시예에서, 상기 결함신호 인가부는 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 전원(Vcc) 쇼트 신호 및 그라운드(GND) 쇼트 신호를 각각 순차적으로 인가하며, 상기 판단부는 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인의 출력값 중 어느 하나가 상기 전원 쇼트 신호 또는 상기 그라운드 쇼트 신호에 의한 변경된 출력값이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 SPI 통신라인에 문제가 발생한 것으로 판단할 수 있다.In one embodiment, the fault signal application unit sequentially applies a power (Vcc) short signal and a ground (GND) short signal to each of the first to fourth SPI communication lines, and the determination unit sequentially applies a power (Vcc) short signal and a ground (GND) short signal to each of the first to fourth SPI communication lines. If any one of the output values of the SPI communication line has one or more changed output values due to the power short signal or the ground short signal, it may be determined that a problem has occurred in the SPI communication line.
일 실시예에서, 상기 결함신호 인가부는 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 상기 전원 쇼트 신호를 순차적으로 인가하고, 상기 전원 쇼트 신호의 인가가 완료되는 경우 상기 그라운드 쇼트 신호를 순차적으로 인가할 수 있다.In one embodiment, the fault signal applicator sequentially applies the power short signal to each of the first to fourth SPI communication lines, and sequentially applies the ground short signal when application of the power short signal is completed. You can.
일 실시예에서, 상기 결함신호 인가부는 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 상기 전원 쇼트 신호 및 상기 그라운드 쇼트 신호 각각을 번갈아가며 순차적으로 인가할 수 있다.In one embodiment, the fault signal applicator may alternately and sequentially apply the power short signal and the ground short signal to each of the first to fourth SPI communication lines.
본 발명의 다른 실시예에 따른 SPI 통신정보 신뢰성 진단 방법은 SPI 통신라인 선택부를 통해, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)와 디지털 아이솔레이터 사이에 연결된 하나 이상의 에스피아이(SPI) 통신라인 중 제1 및 제2 SPI 통신라인을 선택하고, 상기 디지털 아이솔레이터와 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU) 사이에 연결된 하나 이상의 SPI 통신라인 중 제3 및 제4 SPI 통신라인을 선택하는 단계, 결함신호 인가부를 통해, 선택된 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 결함신호(Fault signal)를 인가하는 단계 및 판단부를 통해, 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인의 출력값 중 상기 결함신호에 의한 변경된 출력값이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 ADC, 상기 디지털 아이솔레이터 및 상기 MCU를 서로 연결하는 SPI 통신라인에 문제가 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The SPI communication information reliability diagnosis method according to another embodiment of the present invention is to select the first and second SPI of one or more SPI communication lines connected between an analog-to-digital converter (ADC) and a digital isolator through an SPI communication line selection unit. Selecting a communication line and selecting third and fourth SPI communication lines among one or more SPI communication lines connected between the digital isolator and a microcontroller unit (MCU), the selected first to fourth SPI communication lines through a fault signal application unit. Through the step of applying a fault signal to each of the 4 SPI communication lines and the determination unit, when there is at least one output value changed by the fault signal among the output values of the first to fourth SPI communication lines, the ADC, It may include determining that a problem has occurred in the SPI communication line connecting the digital isolator and the MCU.
일 실시예에서, 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 결함신호를 인가하는 단계는, 상기 결함신호 인가부를 통해 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 전원(Vcc) 쇼트 신호 및 그라운드(GND) 쇼트 신호를 각각 순차적으로 인가하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of applying a fault signal to each of the first to fourth SPI communication lines includes applying a power supply (Vcc) short signal and a ground ( GND) may include the step of sequentially applying each short signal.
일 실시예에서, 상기 SPI 통신라인에 문제가 발생한 것으로 판단하는 단계는 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인의 출력값 중 어느 하나가 상기 전원 쇼트 신호 또는 상기 그라운드 쇼트 신호에 의한 변경된 출력값이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 판단부를 통해 상기 SPI 통신라인에 문제가 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of determining that a problem has occurred in the SPI communication line is performed when any one of the output values of the first to fourth SPI communication lines has at least one output value changed by the power short signal or the ground short signal. In this case, it may include determining that a problem has occurred in the SPI communication line through the determination unit.
일 실시예에서, 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 결함신호를 인가하는 단계는 상기 결함신호 인가부를 통해, 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 상기 전원 쇼트 신호를 순차적으로 인가하고, 상기 전원 쇼트 신호의 인가가 완료되는 경우 상기 그라운드 쇼트 신호를 순차적으로 인가하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of applying a fault signal to each of the first to fourth SPI communication lines sequentially applies the power short signal to each of the first to fourth SPI communication lines through the fault signal application unit; , may include sequentially applying the ground short signal when application of the power short signal is completed.
일 실시예에서, 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 결함신호를 인가하는 단계는 상기 결함신호 인가부를 통해, 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 상기 전원 쇼트 신호 및 상기 그라운드 쇼트 신호 각각을 번갈아가며 순차적으로 인가하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of applying a fault signal to each of the first to fourth SPI communication lines includes applying the power short signal and the ground short signal to each of the first to fourth SPI communication lines through the fault signal application unit. It may include the step of sequentially applying each in turn.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 관리 시스템은 아날로그 디지털 컨버터(ADC)와 디지털 아이솔레이터 사이에 연결된 하나 이상의 에스피아이(SPI) 통신라인 중 제1 및 제2 SPI 통신라인을 선택하고, 상기 디지털 아이솔레이터와 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU) 사이에 연결된 하나 이상의 SPI 통신라인 중 제3 및 제4 SPI 통신라인을 선택하는 SPI 통신라인 선택부, 선택된 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 결함신호(Fault signal)를 인가하는 결함신호 인가부 및 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인의 출력값 중 상기 결함신호에 의한 변경된 출력값이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 ADC, 상기 디지털 아이솔레이터 및 상기 MCU를 서로 연결하는 SPI 통신라인에 문제가 발생한 것으로 판단하는 판단부가 포함된 SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템을 포함할 수 있다.A battery management system according to another embodiment of the present invention selects first and second SPI communication lines from one or more SPI communication lines connected between an analog-to-digital converter (ADC) and a digital isolator, and selects the first and second SPI communication lines with the digital isolator and An SPI communication line selection unit that selects third and fourth SPI communication lines among one or more SPI communication lines connected between microcontroller units (MCUs), and a fault signal on each of the selected first to fourth SPI communication lines. When there is at least one output value changed by the fault signal among the output values of the fault signal application unit that applies and the first to fourth SPI communication lines, the SPI communication line connecting the ADC, the digital isolator, and the MCU to each other. It may include an SPI communication information reliability diagnosis system that includes a determination unit that determines that a problem has occurred.
본 발명의 일 측면에 따르면, 다수의 SPI 통신라인 별로 인가된 결함신호의 결과로써, BMS의 출력값이 정상적이지 않고 결함신호에 대응한 값이 출력되는 경우 SPI 통신라인에 문제가 발생된 것으로 판단함으로써, BMS가 SPI 통신과 연관된 정확한 출력값을 출력하는지 여부를 확인할 수 있는 이점을 가진다.According to one aspect of the present invention, as a result of a fault signal applied to each of a plurality of SPI communication lines, if the output value of the BMS is not normal and a value corresponding to the fault signal is output, it is determined that a problem has occurred in the SPI communication line. , it has the advantage of being able to check whether the BMS outputs accurate output values related to SPI communication.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템(100)의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 판단부(130)에서 SPI 통신라인에 문제가 발생한 것으로 판단하기 위한 출력값과 기준값을 비교하는 비교 테이블을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템(100)을 통한 SPI 통신정보 신뢰성 진단 방법을 순서대로 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the configuration of an SPI communication information reliability diagnosis system 100 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a comparison table in which the determination unit 130 shown in FIG. 1 compares an output value and a reference value for determining that a problem has occurred in the SPI communication line.
FIG. 3 is a diagram showing the SPI communication information reliability diagnosis method in order through the SPI communication information reliability diagnosis system 100 shown in FIG. 1.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Below, preferred embodiments are presented to aid understanding of the present invention. However, the following examples are provided only to make the present invention easier to understand, and the content of the present invention is not limited by the examples.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템(100)의 구성을 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the configuration of an SPI communication information reliability diagnosis system 100 according to an embodiment of the present invention.
도 1을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템(100)은 크게 SPI 통신라인 선택부(110), 결함신호 인가부(120) 및 판단부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.Looking at Figure 1, the SPI communication information reliability diagnosis system 100 according to an embodiment of the present invention is largely comprised of an SPI communication line selection unit 110, a fault signal application unit 120, and a determination unit 130. It can be.
SPI 통신라인 선택부(110)는 BMS 내에 마련된 아날로그 디지털 컨버터(ADC)와 디지털 아이솔레이터(Digital Isolator) 사이를 연결하는 하나 이상의 SPI 통신라인(예컨대, CS 라인, CLK 라인, MOSI 라인, MISO 라인 등) 중에서 제1 및 제2 SPI 통신라인을 선택하고, 디지털 아이솔레이터와 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU) 사이를 연결하는 하나 이상의 SPI 통신라인(예컨대, CS 라인, CLK 라인, MOSI 라인, MISO 라인 등) 중에서 제3 및 제4 SPI 통신라인을 선택하는 역할을 한다.The SPI communication line selection unit 110 is one or more SPI communication lines (e.g., CS line, CLK line, MOSI line, MISO line, etc.) connected between an analog-to-digital converter (ADC) and a digital isolator provided in the BMS. Select the first and second SPI communication lines from among the first and second SPI communication lines, and select the third from one or more SPI communication lines (e.g., CS line, CLK line, MOSI line, MISO line, etc.) connecting between the digital isolator and the microcontroller unit (MCU). and serves to select the fourth SPI communication line.
이때, 제1 SPI 통신라인은 칩 선택(CS) 통신라인에 해당하고, 제2 SPI 통신라인은 클럭(CLK) 통신라인에 해당하며, 제3 SPI 통신라인은 마스터 아웃 슬레이브 인(MOSI) 통신라인에 해당하고, 제4 SPI 통신라인은 마스터 인 슬레이브 아웃(MISO) 통신라인에 해당할 수 있다.At this time, the first SPI communication line corresponds to the chip select (CS) communication line, the second SPI communication line corresponds to the clock (CLK) communication line, and the third SPI communication line corresponds to the master out slave in (MOSI) communication line. Corresponds to , and the fourth SPI communication line may correspond to a master in slave out (MISO) communication line.
따라서, 후술되는 판단부(130)에서는 이러한 제1 내지 제2 SPI 통신라인으로부터 출력되는 출력값이 정상범위를 벗어나는지 유무를 토대로 SPI 통신라인에 문제가 발생하였는지 여부를 판단하게 된다. 이에 관해서는 도 2를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.Accordingly, the determination unit 130, which will be described later, determines whether a problem has occurred in the SPI communication line based on whether the output value output from the first to second SPI communication lines is outside the normal range. We will look at this in more detail through Figure 2.
결함신호 인가부(120)는 선택된 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 결함신호(Fault signal)을 인위적으로 인가하는 역할을 한다.The fault signal application unit 120 serves to artificially apply a fault signal to each of the selected first to fourth SPI communication lines.
보다 구체적으로, 결함신호라 함은 결함인가(Fault Injection) 테스트를 위한 일종의 노이즈 신호를 의미할 수 있는데, 예컨대 5V(전압)의 전원(Vcc) 쇼트 신호와 그라운드(GND) 쇼트 신호가 해당될 수 있다.More specifically, a fault signal may mean a type of noise signal for a fault injection test, for example, a 5V power supply (Vcc) short signal and a ground (GND) short signal. there is.
따라서, 결함신호 인가부(120)는 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 전원 쇼트 신호(5V Short) 및 그라운드 쇼트 신호(GND Short)를 인가하게 된다.Accordingly, the fault signal application unit 120 applies a power short signal (5V Short) and a ground short signal (GND Short) to each of the first to fourth SPI communication lines.
이때, 결함신호 인가부(120)는 일 실시예에서 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 우선 전원 쇼트 신호를 순차적으로 인가하고, 전원 쇼트 신호의 인가가 완료된 후 차순으로써 그라운드 쇼트 신호를 순차적으로 인가하게 된다.At this time, in one embodiment, the fault signal applicator 120 first sequentially applies a power short signal to each of the first to fourth SPI communication lines, and then sequentially applies a ground short signal after the application of the power short signal is completed. It is approved.
또한 다른 일 실시예에서 결함신호 인가부(120)는 제1 SPI 통신라인에 전원 쇼트 신호 및 그라운드 쇼트 신호 각각을 번갈아가며 순차적으로 인가한 후, 제2 SPI 통신라인, 제3 SPI 통신라인, 제4 SPI 통신라인 순으로 전원 쇼트 신호 및 그라운드 쇼트 신호 각각을 번갈아가며 순차적으로 인가할 수도 있다.Additionally, in another embodiment, the fault signal applicator 120 sequentially applies a power short signal and a ground short signal to the first SPI communication line, respectively, and then sequentially applies the power short signal and the ground short signal to the first SPI communication line, the second SPI communication line, the third SPI communication line, and the second SPI communication line. The power short signal and ground short signal can be applied sequentially in turn in the order of the 4 SPI communication lines.
판단부(130)는 제1 내지 제4 SPI 통신라인의 출력값, 보다 구체적으로 결함신호 인가부(120)를 통한 전원 쇼트 신호 및 그라운드 쇼트 신호의 인가 전 출력값과, 전원 쇼트 신호 및 그라운드 쇼트 신호의 인가 후 출력값을 서로 비교한 후, 만약 어느 하나의 출력값에서 변경된 출력값이 존재할 경우 SPI 통신라인에 문제가 발생되어 신뢰성이 저하된 것으로 판단하게 된다. 이러한 전원 쇼트 신호 및 그라운드 쇼트 신호의 인가 전, 인가 후를 비교하는 비교 테이블에 대해서는 도 2를 통해 살펴보기로 한다.The determination unit 130 determines the output values of the first to fourth SPI communication lines, more specifically, the output values before application of the power short signal and the ground short signal through the fault signal application unit 120, and the power short signal and the ground short signal. After applying, the output values are compared to each other, and if there is a changed output value in any one output value, it is determined that a problem has occurred in the SPI communication line and reliability has been reduced. A comparison table comparing before and after application of such a power short signal and a ground short signal will be examined with reference to FIG. 2.
도 2는 도 1에 도시된 판단부(130)에서 SPI 통신라인에 문제가 발생한 것으로 판단하기 위한 출력값과 기준값을 비교하는 비교 테이블을 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a comparison table that compares an output value and a reference value for determining that a problem has occurred in the SPI communication line in the determination unit 130 shown in FIG. 1.
도 2를 살펴보면, 도 1의 SPI 통신라인 선택부(110)를 통해 선택된 4개의 SPI 통신라인(CS, CLK, MOSI, MISO) 별로 전원 쇼트 신호(5V Short)가 인가된 경우의 출력값과, 그라운드 쇼트 신호(GND Short)가 인가된 경우의 출력값이 도시되어 있다. 이때, 일반적인 기준이 되는 PackV의 출력값은 348V, ISO5V의 출력값은 5V, ISO2.5V의 출력값은 2.5V 인 것으로 가정하며, 이 경우 도 1의 판단부(130)에서는 SPI 통신라인에 이상이 없고 신뢰할 만한 통신정보가 제공되는 것으로 판단하게 된다.Looking at Figure 2, the output value when a power short signal (5V Short) is applied to each of the four SPI communication lines (CS, CLK, MOSI, MISO) selected through the SPI communication line selection unit 110 of Figure 1, and the ground The output value when a short signal (GND Short) is applied is shown. At this time, it is assumed that the output value of PackV, which is a general standard, is 348V, the output value of ISO5V is 5V, and the output value of ISO2.5V is 2.5V. In this case, the determination unit 130 of FIG. 1 determines that there is no problem in the SPI communication line and that it is reliable. It is determined that valuable communication information is provided.
먼저, 제1 SPI 통신라인인 CS 통신라인을 살펴보면, 그라운드 쇼트 신호가 인가된 상태(Short to GND)에서 PackV의 출력값은 347.86V, ISO5V의 출력값은 5.013V, ISO2.5V의 출력값은 2.516V을 나타내고, 전원 쇼트 신호가 인가된 상태(Short to 5VCC)에서 PackV의 출력값은 0V, ISO5V의 출력값은 0V, ISO2.5V의 출력값은 0V을 나타낸다.First, looking at the CS communication line, which is the first SPI communication line, when the ground short signal is applied (Short to GND), the output value of PackV is 347.86V, the output value of ISO5V is 5.013V, and the output value of ISO2.5V is 2.516V. In the state where the power short signal is applied (Short to 5VCC), the output value of PackV is 0V, the output value of ISO5V is 0V, and the output value of ISO2.5V is 0V.
이 경우, 도 1의 판단부(130)는 제1 SPI 통신라인은 신뢰할 만한 SPI 통신이 이루어지는 것으로 판단하게 된다.In this case, the determination unit 130 of FIG. 1 determines that reliable SPI communication is performed on the first SPI communication line.
다음으로, 제2 SPI 통신라인인 CLK 통신라인을 살펴보면, 그라운드 쇼트 신호가 인가된 상태(Short to GND)에서 PackV의 출력값은 0V, ISO5V의 출력값은 0V, ISO2.5V의 출력값은 0V을 나타내고, 전원 쇼트 신호가 인가된 상태(Short to 5VCC)에서 PackV의 출력값은 0V, ISO5V의 출력값은 0V, ISO2.5V의 출력값은 0V을 나타낸다.Next, looking at the CLK communication line, which is the second SPI communication line, when a ground short signal is applied (Short to GND), the output value of PackV is 0V, the output value of ISO5V is 0V, and the output value of ISO2.5V is 0V, When a power short signal is applied (Short to 5VCC), the output value of PackV is 0V, the output value of ISO5V is 0V, and the output value of ISO2.5V is 0V.
이 경우, 도 2의 판단부(130)는 제2 SPI 통신라인은 신뢰할 만한 SPI 통신이 이루어지는 것으로 판단하게 된다.In this case, the determination unit 130 of FIG. 2 determines that reliable SPI communication is performed on the second SPI communication line.
다음으로, 제3 SPI 통신라인인 MOSI 통신라인을 살펴보면, 그라운드 쇼트 신호가 인가된 상태(Short to GND)에서 PackV의 출력값은 348.1V, ISO5V의 출력값은 6.984V, ISO2.5V의 출력값은 3.496V을 나타내고, 전원 쇼트 신호가 인가된 상태(Short to 5VCC)에서 PackV의 출력값은 0V, ISO5V의 출력값은 0V, ISO2.5V의 출력값은 0V을 나타낸다.Next, looking at the MOSI communication line, which is the third SPI communication line, when the ground short signal is applied (Short to GND), the output value of PackV is 348.1V, the output value of ISO5V is 6.984V, and the output value of ISO2.5V is 3.496V. , and when a power short signal is applied (Short to 5VCC), the output value of PackV is 0V, the output value of ISO5V is 0V, and the output value of ISO2.5V is 0V.
이 경우, 도 2의 판단부(130)는 제3 SPI 통신라인은 현재 그라운드 쇼트 신호가 인가된 상태에서의 출력값이 정상상태에서의 출력값(기준 출력값) 대비 비정상적인 것으로 판단하여, 제3 SPI 통신라인인 MOSI 통신라인은 신뢰할 만한 SPI 통신이 이루어지지 못한 것으로 판단하게 된다.In this case, the determination unit 130 of FIG. 2 determines that the output value of the third SPI communication line when the ground short signal is currently applied is abnormal compared to the output value in the normal state (reference output value), and the third SPI communication line The MOSI communication line is judged to have failed to provide reliable SPI communication.
다음으로, 제4 SPI 통신라인인 MISO 통신라인을 살펴보면, 그라운드 쇼트 신호가 인가된 상태(Short to GND)에서 PackV의 출력값은 0V, ISO5V의 출력값은 0V, ISO2.5V의 출력값은 0V을 나타내고, 전원 쇼트 신호가 인가된 상태(Short to 5VCC)에서 PackV의 출력값은 500V, ISO5V의 출력값은 10V, ISO2.5V의 출력값은 5V을 나타낸다.Next, looking at the MISO communication line, which is the fourth SPI communication line, when a ground short signal is applied (Short to GND), the output value of PackV is 0V, the output value of ISO5V is 0V, and the output value of ISO2.5V is 0V, When a power short signal is applied (Short to 5VCC), the output value of PackV is 500V, the output value of ISO5V is 10V, and the output value of ISO2.5V is 5V.
이 경우, 도 2의 판단부(130)는 제4 SPI 통신라인은 현재 전원 쇼트 신호가 인가된 상태에서의 출력값이 정상상태에서의 출력값(기준 출력값) 대비 비정상적인 것으로 판단하여, 제4 SPI 통신라인인 MISO 통신라인은 신뢰할 만한 SPI 통신이 이루어지지 못한 것으로 판단하게 된다.In this case, the determination unit 130 of FIG. 2 determines that the output value of the fourth SPI communication line when the power short signal is currently applied is abnormal compared to the output value in the normal state (reference output value), and the fourth SPI communication line The MISO communication line is judged to have failed to provide reliable SPI communication.
한편, 상기의 비교 테이블에 기재된 수치는 전원 쇼트 신호 및 그라운드 쇼트 신호의 인가 전 출력값과, 전원 쇼트 신호 및 그라운드 쇼트 신호의 인가 후 출력값을 서로 비교하기 위한 일 예로써 설명한 것으로서, 본원발명은 상기의 수치에 국한되지 않는다.Meanwhile, the values described in the above comparison table are explained as an example for comparing the output values before application of the power short signal and the ground short signal and the output values after application of the power short signal and the ground short signal, and the present invention relates to the above It is not limited to numbers.
다음으로는, 전원 쇼트 신호 및 그라운드 쇼트 신호의 인가 전 출력값과, 전원 쇼트 신호 및 그라운드 쇼트 신호의 인가 후 출력값을 서로 비교함으로써 SPI 통신정보 신뢰성을 진단하기 위한 방법(과정)을 순서대로 살펴보기로 한다.Next, we will look at the method (process) for diagnosing the reliability of SPI communication information by comparing the output values before application of the power short signal and ground short signal with the output values after application of the power short signal and ground short signal. do.
도 3은 도 1에 도시된 SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템(100)을 통한 SPI 통신정보 신뢰성 진단 방법을 순서대로 도시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram sequentially showing a method of diagnosing reliability of SPI communication information through the SPI communication information reliability diagnosing system 100 shown in FIG. 1.
도 3을 살펴보면, 먼저 SPI 통신라인 선택부를 통해, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)와 디지털 아이솔레이터 사이에 연결된 하나 이상의 에스피아이(SPI) 통신라인 중 제1 및 제2 SPI 통신라인을 선택하고, 디지털 아이솔레이터와 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU) 사이에 연결된 하나 이상의 SPI 통신라인 중 제3 및 제4 SPI 통신라인을 선택하고(S301), 결함신호 인가부를 통해 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 결함신호(Fault signal)를 인가하며(S302), 판단부에서 제1 내지 제4 SPI 통신라인의 출력값과 기준 출력값을 비교 테이블을 기초로 비교하여(S303) 결함신호에 의한 변경된 출력값이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 ADC, 상기 디지털 아이솔레이터 및 상기 MCU를 서로 연결하는 SPI 통신라인에 문제가 발생한 것으로 판단하게 된다(S304).Looking at Figure 3, first, through the SPI communication line selection unit, the first and second SPI communication lines are selected among one or more SPI communication lines connected between the analog-to-digital converter (ADC) and the digital isolator, and the digital isolator and Select the third and fourth SPI communication lines among one or more SPI communication lines connected between microcontroller units (MCUs) (S301), and send a fault signal to each of the first to fourth SPI communication lines through the fault signal applicator. ) is applied (S302), and the determination unit compares the output values of the first to fourth SPI communication lines and the reference output value based on the comparison table (S303), and if one or more output values changed due to a defect signal exist, the ADC , it is determined that a problem has occurred in the SPI communication line connecting the digital isolator and the MCU (S304).
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.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can do it.
100: SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템
110: SPI 통신라인 선택부
120: 결함신호 인가부
130: 판단부100: SPI communication information reliability diagnosis system
110: SPI communication line selection unit
120: Fault signal approval unit
130: Judgment unit
Claims (12)
선택된 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 결함신호(Fault signal)를 인가하는 결함신호 인가부; 및
상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인의 출력값 중 상기 결함신호에 의한 변경된 출력값이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 ADC, 상기 디지털 아이솔레이터 및 상기 MCU를 서로 연결하는 SPI 통신라인에 문제가 발생한 것으로 판단하는 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템.
Select the first and second SPI communication lines among one or more SPI communication lines connected between an analog-to-digital converter (ADC) and a digital isolator, and one or more SPIs connected between the digital isolator and a microcontroller unit (MCU). an SPI communication line selection unit that selects third and fourth SPI communication lines among the communication lines;
a fault signal application unit that applies a fault signal to each of the selected first to fourth SPI communication lines; and
When there is at least one output value changed due to the defect signal among the output values of the first to fourth SPI communication lines, a determination is made to determine that a problem has occurred in the SPI communication line connecting the ADC, the digital isolator, and the MCU. SPI communication information reliability diagnosis system, characterized in that it includes a unit;
상기 제1 SPI 통신라인은 칩 선택(CS) 통신라인에 해당하고,
상기 제2 SPI 통신라인은 클럭(CLK) 통신라인에 해당하며,
상기 제3 SPI 통신라인은 마스터 아웃 슬레이브 인(MOSI) 통신라인에 해당하고,
상기 제4 SPI 통신라인은 마스터 인 슬레이브 아웃(MISO) 통신라인에 해당하는 것을 특징으로 하는, SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템.
According to paragraph 1,
The first SPI communication line corresponds to a chip selection (CS) communication line,
The second SPI communication line corresponds to the clock (CLK) communication line,
The third SPI communication line corresponds to the master out slave in (MOSI) communication line,
The SPI communication information reliability diagnosis system, characterized in that the fourth SPI communication line corresponds to a master in slave out (MISO) communication line.
상기 결함신호 인가부는,
상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 전원(Vcc) 쇼트 신호 및 그라운드(GND) 쇼트 신호를 각각 순차적으로 인가하며,
상기 판단부는 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인의 출력값 중 어느 하나가 상기 전원 쇼트 신호 또는 상기 그라운드 쇼트 신호에 의한 변경된 출력값이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 SPI 통신라인에 문제가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템.
According to paragraph 1,
The fault signal application unit,
A power (Vcc) short signal and a ground (GND) short signal are sequentially applied to each of the first to fourth SPI communication lines, respectively,
The determination unit determines that a problem has occurred in the SPI communication line when one of the output values of the first to fourth SPI communication lines has one or more changed output values due to the power short signal or the ground short signal. Characterized by an SPI communication information reliability diagnosis system.
상기 결함신호 인가부는,
상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 상기 전원 쇼트 신호를 순차적으로 인가하고, 상기 전원 쇼트 신호의 인가가 완료되는 경우 상기 그라운드 쇼트 신호를 순차적으로 인가하는 것을 특징으로 하는, SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템.
According to paragraph 3,
The fault signal application unit,
SPI communication information reliability diagnosis, characterized in that the power short signal is sequentially applied to each of the first to fourth SPI communication lines, and when application of the power short signal is completed, the ground short signal is sequentially applied. system.
상기 결함신호 인가부는,
상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 상기 전원 쇼트 신호 및 상기 그라운드 쇼트 신호 각각을 번갈아가며 순차적으로 인가하는 것을 특징으로 하는, SPI 통신정보 신뢰성 진단 시스템.
According to paragraph 3,
The fault signal application unit,
An SPI communication information reliability diagnosis system, characterized in that the power short signal and the ground short signal are alternately and sequentially applied to each of the first to fourth SPI communication lines.
결함신호 인가부를 통해, 선택된 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 결함신호(Fault signal)를 인가하는 단계; 및
판단부를 통해, 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인의 출력값 중 상기 결함신호에 의한 변경된 출력값이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 ADC, 상기 디지털 아이솔레이터 및 상기 MCU를 서로 연결하는 SPI 통신라인에 문제가 발생한 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, SPI 통신정보 신뢰성 진단 방법.
Through the SPI communication line selection unit, the first and second SPI communication lines are selected among one or more SPI communication lines connected between the analog-to-digital converter (ADC) and the digital isolator, and the digital isolator and the microcontroller unit (MCU) are selected. ) selecting a third and fourth SPI communication line among one or more SPI communication lines connected between the lines;
Applying a fault signal to each of the selected first to fourth SPI communication lines through a fault signal application unit; and
Through the determination unit, when there is at least one output value changed due to the defect signal among the output values of the first to fourth SPI communication lines, a problem occurs in the SPI communication line connecting the ADC, the digital isolator, and the MCU. A method for diagnosing reliability of SPI communication information, comprising: determining that
상기 제1 SPI 통신라인은 칩 선택(CS) 통신라인에 해당하고,
상기 제2 SPI 통신라인은 클럭(CLK) 통신라인에 해당하며,
상기 제3 SPI 통신라인은 마스터 아웃 슬레이브 인(MOSI) 통신라인에 해당하고,
상기 제4 SPI 통신라인은 마스터 인 슬레이브 아웃(MISO) 통신라인에 해당하는 것을 특징으로 하는, SPI 통신정보 신뢰성 진단 방법.
According to clause 6,
The first SPI communication line corresponds to a chip selection (CS) communication line,
The second SPI communication line corresponds to the clock (CLK) communication line,
The third SPI communication line corresponds to the master out slave in (MOSI) communication line,
A method for diagnosing reliability of SPI communication information, characterized in that the fourth SPI communication line corresponds to a master in slave out (MISO) communication line.
상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 결함신호를 인가하는 단계는, 상기 결함신호 인가부를 통해 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 전원(Vcc) 쇼트 신호 및 그라운드(GND) 쇼트 신호를 각각 순차적으로 인가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, SPI 통신정보 신뢰성 진단 방법.
According to clause 6,
The step of applying a fault signal to each of the first to fourth SPI communication lines includes applying a power (Vcc) short signal and a ground (GND) short signal to each of the first to fourth SPI communication lines through the fault signal application unit. A method for diagnosing reliability of SPI communication information, comprising the step of sequentially applying each.
상기 SPI 통신라인에 문제가 발생한 것으로 판단하는 단계는,
상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인의 출력값 중 어느 하나가 상기 전원 쇼트 신호 또는 상기 그라운드 쇼트 신호에 의한 변경된 출력값이 하나 이상 존재하는 경우, 상기 판단부를 통해 상기 SPI 통신라인에 문제가 발생한 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, SPI 통신정보 신뢰성 진단 방법.
According to clause 8,
The step of determining that a problem has occurred in the SPI communication line is:
If any one of the output values of the first to fourth SPI communication lines has one or more changed output values due to the power short signal or the ground short signal, the determination unit determines that a problem has occurred in the SPI communication line. A method for diagnosing reliability of SPI communication information, comprising:
상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 결함신호를 인가하는 단계는,
상기 결함신호 인가부를 통해, 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 상기 전원 쇼트 신호를 순차적으로 인가하고, 상기 전원 쇼트 신호의 인가가 완료되는 경우 상기 그라운드 쇼트 신호를 순차적으로 인가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, SPI 통신정보 신뢰성 진단 방법.
According to clause 8,
The step of applying a fault signal to each of the first to fourth SPI communication lines,
sequentially applying the power short signal to each of the first to fourth SPI communication lines through the fault signal application unit, and sequentially applying the ground short signal when application of the power short signal is completed; An SPI communication information reliability diagnosis method comprising:
상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 결함신호를 인가하는 단계는,
상기 결함신호 인가부를 통해, 상기 제1 내지 제4 SPI 통신라인 각각에 상기 전원 쇼트 신호 및 상기 그라운드 쇼트 신호 각각을 번갈아가며 순차적으로 인가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, SPI 통신정보 신뢰성 진단 방법.
According to clause 8,
The step of applying a fault signal to each of the first to fourth SPI communication lines,
SPI communication information reliability diagnosis, comprising the step of sequentially applying the power short signal and the ground short signal to each of the first to fourth SPI communication lines through the fault signal application unit. method.
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