KR20140038160A - Ａｕｔｏｓａｒ 기반 시스템의 ｅｃｕ 업데이트 방법 및 ｅｃｕ 업데이트 장치 - Google Patents

Ａｕｔｏｓａｒ 기반 시스템의 ｅｃｕ 업데이트 방법 및 ｅｃｕ 업데이트 장치 Download PDF

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Abstract

AUTOSAR 기반 시스템의 ECU 업데이트 방법 및 ECU 업데이트 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 ECU 업데이트 방법은, MCAL 드라이버 계층에서 ECU 업데이트 데이터를 수신하는 단계, ECAL 드라이버 계층에서 MCAL 드라이버 계층으로부터 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하는 단계 및 ECAL 드라이버 계층에서 상기 ECU 업데이트 데이터를 ECU 업데이트 소프트웨어로 직접 전달하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 업데이트 방법 및 장치를 이용하면, AUTOSAR 표준에 따른 동작을 하면서도 ECU 업데이트 과정에서 불필요한 작업을 최소화하여 빠르게 ECU를 업데이트할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

ＡＵＴＯＳＡＲ 기반 시스템의 ＥＣＵ 업데이트 방법 및 ＥＣＵ 업데이트 장치{Method for updating ECU in system based on AUTOSAR and apparatus for the same}
본 발명은 자동차 ECU(Electronic Control Unit)의 업데이트 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 전장 분야 소프트웨어 표준인 AUTOSAR 소프트웨어 체계 내에서 자동차 ECU의 업데이트를 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
AUTOSAR(Automotive Open System Architecture)는 자동차의 전장시스템 복잡화에 대응하기 위해서 어플리케이션과 ECU(Electronic Control Unit)를 분리하여 개발하고, 가상 기능 버스(Virtual Functional Bus)를 이용하여 컴포넌트간 통신을 지원토록 하는 것을 기본 개념으로 가지고 있는 유럽, 미국, 일본 등의 자동차 제조업체와 부품업체 등이 대규모로 참여한 자동차 임베디드 소프트웨어에 대한 협의 단체이다. 또한, AUTOSAR는 자동차용 소프트웨어 플랫폼에 대한 표준 규격 명칭을 의미하기도 한다. 자동차용 MCU(Micro-Controller Unit)에 AUTOSAR 플랫폼을 도입하면 하드웨어와 소프트웨어를 분리할 수 있게 되고, 소프트웨어의 재사용성, 확장성 등을 향상시켜 복잡한 소프트웨어를 빠르고 신뢰성 있게 개발 가능하게 된다.
한편, 현재 차량의 ECU를 업데이트하는 방법 중 ECU 또는 ECU 모듈을 탈거하지 않고 FlexRay 통신을 이용하여 ECU를 업데이트하는 방식을 채택하는 경우가 늘고 있다. 즉, ECU 업데이트에 소요되는 작업 시간을 줄이고, 효율성을 증대하기 위한 측면에서 FlexRay 등 통신을 이용한 ECU 업데이트 방식을 채택하는 경우가 많아지고 있다. 그러나, 현행 AUTOSAR 플랫폼 구조에서는 업데이트를 위한 별도의 드라이버 구조를 제시하고 있지는 않으며 오직 실행 중에 필요한 드라이버 구조만 표준에서 요구를 하고 있다.
하지만, AUTOSAR 표준에 따르는 응용을 개발하여 ECU를 업데이트 할 경우 불필요한 함수의 이동과 더불어 많은 코드의 수행이 필요하게 된다. 따라서, 이런 불필요한 함수의 이동 및 OS의 동작을 수행하지 않고 빠른 ECU 업데이트를 가능하게 하기 위한 방법이 필요하다.
본 발명의 목적은 AUTOSAR 표준 구조를 채택한 시스템에서 FlexRay 통신을 이용하여 ECU 업데이트를 위한 데이터를 수신하여 ECU 업데이트를 수행할 경우에, 불필요한 함수의 호출 및 운영 체제의 동작을 최소화하여 ECU 업데이트에 소요되는 시간을 줄이는 것을 가능하게 하는 ECU 업데이트 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 AUTOSAR 표준 구조를 채택한 시스템에서 FlexRay 통신을 이용하여 ECU 업데이트를 위한 데이터를 수신하여 ECU 업데이트를 수행할 경우에, 불필요한 함수의 호출 및 운영 체제의 동작을 최소화하여 ECU 업데이트에 소요되는 시간을 줄이는 것을 가능하게 하는 ECU 업데이트 장치를 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, AUTOSAR 기반 시스템의 ECU 업데이트 방법으로서, MCAL 드라이버 계층에서 ECU 업데이트 데이터를 수신하는 단계(a), ECAL 드라이버 계층에서 MCAL 드라이버 계층으로부터 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하는 단계(b) 및 ECAL 드라이버 계층에서 상기 ECU 업데이트 데이터를 ECU 업데이트 소프트웨어로 직접 전달하는 단계(c)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 본 발명의 일 측면은 ECU 업데이트를 위해서 운영체제의 동작을 중지하는 단계 및 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하고, 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 전달하는 드라이버 계층의 구성요소들에서 이용하는 인터럽트를 제외한 모든 인터럽트를 비활성화시키는 단계를 추가로 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 본 발명의 일 측면은 ECU 업데이트를 위해서 운영체제의 동작을 중지하고, 모든 인터럽트를 비활성화시키는 단계를 추가로 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하고, 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 전달하는 드라이버 계층은 폴링(polling) 방식으로 동작하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 MCAL 드라이버 계층에서 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하는 구성요소는 FlexRay 통신 드라이버이고, 상기 ECAL 드라이버 계층에서 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하고, 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 직접 전달하는 구성요소는 FlexRay 통신 인터페이스 드라이버일 수 있다.
여기에서, 상기 단계(c)에서 상기 ECU 업데이트 데이터를 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 직접 전달하는 것은, 상기 ECU 업데이트 데이터를 AUTOSAR 시스템의 PDUR(Protocol Data Unit Router), COM(Communication Module) 및 RTE(Run-time Environment) 계층 중 적어도 하나를 거치지 않고 직접 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 전달하는 것을 의미할 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면은, AUTOSAR 기반 시스템의 ECU 업데이트 방법으로서, ECU 업데이트를 위해서 운영체제의 동작을 중지하는 단계 및 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하고, 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 전달하는 드라이버 계층의 구성요소들에서 이용하는 인터럽트를 제외한 모든 인터럽트를 비활성화시키는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 본 발명의 다른 측면은 ECU 업데이트를 위해서 운영체제의 동작을 중지하고, 상기 드라이버 계층의 구성요소들에서 이용되는 인터럽트들을 포함한 모든 인터럽트를 비활성화시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하고, 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 전달하는 드라이버 계층은 폴링(polling) 방식으로 동작하도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, AUTOSAR 기반 시스템에서 ECU를 업데이트하기 위한 업데이트 장치로서, 상기 ECU를 업데이트하기 위한 ECU 업데이트 데이터를 수신하는 통신부, 상기 통신부로부터 수신한 상기 ECU 업데이트 데이터를 이용하여 상기 ECU를 업데이트하기 위한 프로그램 코드를 저장한 메모리부 및 상기 프로그램 코드를 실행하여 상기 통신부를 제어하고 상기 통신부로부터 수신한 상기 ECU 업데이트 데이터를 이용하여 상기 ECU를 업데이트하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 통신부는 FlexRay 통신을 이용하여 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 제어부는 상기 통신부를 제어하여 상기 ECU 업데이트 데이터를 AUTOSAR 시스템의 PDUR(Protocol Data Unit Router), COM(Communication Module) 및 RTE(Run-time Environment) 계층 중 적어도 하나를 거치지 않고 직접 수신하여 상기 ECU를 업데이트하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 제어부는, ECU 업데이트를 위해서 운영체제의 동작을 중지하고, 상기 통신부가 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하여 상기 제어부로 전달하기 위해서 이용하는 인터럽트를 제외한 모든 인터럽트를 비활성화시키도록 구성될 수 있다. 또는, 상기 제어부는, ECU 업데이트를 위해서 운영체제의 동작을 중지하고, 모든 인터럽트를 비활성화시키며, 상기 통신부가 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하여 상기 제어부로 전달할 수 있도록 상기 통신부를 폴링(polling) 방식으로 제어하도록 구성될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 ECU 업데이트 방법 및 업데이트 장치를 이용하면 AUTOSAR 표준에 따른 동작을 하면서도 빠른 ECU 업데이트를 수행 가능한 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 AUTOSAR의 계층화 소프트웨어 아키텍처를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 AUTOSAR 기반 시스템에서 FlexRay 통신을 이용하여 ECU 업데이트를 수행하는 경우에 컴포넌트 간의 인터페이스를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 AUTOSAR 기반 시스템에서 FlexRay 통신을 이용하여 ECU 업데이트를 수행하는 경우에 컴포넌트 간의 인터페이스를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 AUTOSAR 기반 시스템에서 FlexRay 통신을 이용하여 ECU 업데이트를 수행하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 AUTOSAR 기반 시스템에서 FlexRay 통신을 이용하여 ECU 업데이트를 수행하는 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 AUTOSAR의 계층화 소프트웨어 아키텍처를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, AUTOSAR의 계층화 소프트웨어 아키텍처(Layered Software Architecture)가 소개되는데, AUTOSAR의 계층화 소프트웨어 아키텍처(100)는 크게 응용 소프트웨어 계층(110), 런-타임 환경(RTE:Run Time Environment; 120) 및 BSW(Basic Software) 계층(130)으로 구분된 계층화 구조를 가진다.
특히, BSW(130)는 서비스 계층(Services Layer; 131), ECU 추상화 계층(ECAL:ECU Abstraction Layer; 132) 및 마이크로컨트롤러 추상화 계층(MCAL:Microcontroller Abstraction Layer; 133)으로 세분화되어 구성된다.
계층화된 소프트웨어 아키텍처에서 ECAL/MCAL 부분은 하드웨어(140)에 종속적으로 변경되는 부분으로 하드웨어(140)가 변경될 때마다 적합한 소프트웨어로 함께 변경되어야 한다. 즉, ECAL은 ECU 회로에 따라, MCAL은 사용하는 마이크로컨트롤러(MCU)에 따라서 달라진다. 따라서, MCAL은 주로 반도체 회사에서 MCU의 디바이스 드라이버(device driver) 소프트웨어 형태로 개발되는 중이다. MCAL 부분은 하드웨어를 직접 접근하므로 타이밍 등의 문제에서 중요한 역할을 담당한다. 한편, 응용 소프트웨어 계층에서 하드웨어를 직접 접근할 필요가 있을 경우에는 MCAL/ECAL 계층을 아우르는 복합 드라이버(complex driver; 134)가 사용된다.
상기 계층화된 소프트웨어 아키텍처를 보다 상세히 살펴본다.
먼저, 응용 소프트웨어 계층(110)의 구현은 AUTOSAR에서는 다루지 않으며, 마이크로컨트롤러 등의 하드웨어 계층에는 비의존적으로 구현되어, 하위 계층의 모든 자원들(resources)과 RTE 계층(120)을 통해서 통신한다. 예컨대, 응용 소프트웨어 계층(110)에 속한 응용 소프트웨어들은 하위 계층의 하드웨어들로부터의 여러 가지 신호들을 종합적으로 수신하고, 신호들을 처리하며, 하위 계층의 하드웨어들을 종합적으로 제어하여 소정의 목적을 달성하기 위해서 각 개발업체들에 의해서 개발된다. 즉, 이러한 계층화 소프트웨어 구조에 의해서 응용 소프트웨어 계층의 구현은 하위 계층의 세부적인 변화에 영향을 받지 않도록 할 수 있다.
다음으로, RTE 계층(120)은 응용 소프트웨어 계층에게 하위 계층의 BSW 계층에 대한 하드웨어 비의존적인 계층(hardware independent layer)을 제공하게 된다. 또한, 응용 소프트웨어 계층에 존재하는 소프트웨어 컴포넌트(component)들 간에도 이 RTE 계층을 통하여 상호통신을 하도록 구성된다. 즉, RTE 계층은 응용 소프트웨어 계층의 컴포넌트들간, 응용 소프트웨어 계층의 컴포넌트들 및 BSW 계층간 데이터 교환을 관장하는 통신센터의 역할을 한다.
BSW 계층(130)은 응용 소프트웨어 계층에게 ECU 하드웨어 및 마이크로컨트롤러를 추상화시켜서 기본 서비스를 제공하기 위한 서비스 계층(131)을 제공한다. 예컨대, 서비스 계층이 제공하는 서비스는 운영 체제 서비스(Operating System Services), 차량용 네트워크 통신과 관리 서비스들(Vehicle network communication and management services), 메모리 서비스(memory services), 진단 서비스들(diagnosis services), ECU 상태 관리(ECU state management) 서비스를 포함한다. 따라서, 서비스 계층(131)은 부분적으로는 실제 마이크로컨트롤러, ECU 등의 하드웨어에 의존적으로 구현되지만, 상위 계층에 대해서는 하드웨어 비의존적인 인터페이스를 제공하도록 구현된다. 또한, BSW 계층은 상위 계층에 대해서 ECU를 추상화시키기 위한 ECU 추상화 계층(132)을 포함한다. ECU 추상화 계층은 CPU에 연결될 주변장치들을 추상화시키는 소프트웨어 모듈들인 핸들러(handler)들을 포함하고 있다.
마지막으로, BSW 계층의 마이크로컨트롤러 추상화 계층(133)은 하드웨어(140)에 직접 종속적으로 변경되는 부분으로, 실제 하드웨어에 포함된 주변장치들과 내 외부 장치, 메모리 등에 대한 직접적인 액세스를 처리하는 부분이다. 즉, MCAL(133)은 상위계층에서 마이크로컨트롤러의 레지스터를 직접 조작하는 것을 피하게 해준다. 따라서, BSW 계층의 마이크로컨트롤러 추상화 계층은 하드웨어가 변경될 때마다(예컨대, 새로운 차량 및 차량에 탑재된 하드웨어가 변경될 때마다) 적합한 소프트웨어로 새롭게 개발되어야 하는 부분이다.
앞서 언급된 바와 같이, AUTOSAR 규격에서는 이러한 계층화된 소프트웨어 아키텍처를 통해서 응용 소프트웨어와 RTE를 엄밀하게 규정하여, 이를 통해 소프트웨어의 재사용성, 확장성을 유지하고, 소프트웨어의 빠르고 신뢰성 있는 개발을 지원하는 측면이 강하다.
배경 기술에서 언급된 바와 같이, 현재 차량의 ECU를 업데이트하는 방법 중 ECU나 ECU 모듈을 탈거하지 않고 FlexRay 등 통신을 이용하여 ECU를 업데이트하는 방식을 채택하는 경우가 늘고 있다.
즉, ECU 업데이트에 소요되는 작업 시간을 줄이고, 효율성을 증대하기 위한 측면에서 FlexRay 등 통신을 이용한 ECU 업데이트 방식을 채택하는 경우가 많아지고 있다. 그러나, AUTOSAR 플랫폼 구조에서는 업데이트를 위한 별도의 드라이버 구조를 제시하지 않고 오직 실행 중에 필요한 드라이버 구조만 표준에서 정의를 하고 있다. 이러한 경우 개발 하는 측면에서 ECU 업데이트를 위해 두 개의 FlexRay 통신 드라이버를 가지거나 그 이상의 동일한 형태의 드라이버를 사용하는 경우가 발생한다.
이하에서는, AUTOSAR 기반 시스템에서 FlexRay 통신을 이용하여 ECU 업데이트를 수행하는 경우의 문제점을 살펴보기로 한다.
도 2는 AUTOSAR 기반 시스템에서 FlexRay 통신을 이용하여 ECU 업데이트를 수행하는 경우에 컴포넌트 간의 인터페이스를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 현행 AUTOSAR 표준 구조를 따른 시스템에서 ECU 업데이트 방법을 살펴보면 많은 단계를 수행하게 된다.
즉, 실제 ECU 업데이트를 수행하는 ECU 업데이트 소프트웨어(211)이 응용 소프트웨어 계층(210)에 존재한다고 가정할 경우에, FlexRay 통신 모듈을 통하여 수신된 ECU 업데이트 데이터가 ECU 업데이트 소프트웨어(211)에 도달하기까지는 여러 계층을 거치게 된다.
예컨대, MCAL 계층(201)의 FlexRay 드라이버(FRDRV)가 수신한 ECU 업데이트 데이터는 ECAL 계층(202)의 FlexRay 인터페이스 드라이버(FRIF)를 거쳐서 PDUR(Protocol Data Unit Router) 구성요소로 전달된다(한편, 각 계층을 구성하는 드라이버 명칭 및 종류는 다양하게 정의될 수 있음).
다음으로, PDUR 계층(203)은 수신한 데이터를 다시 COM(Communication Module) 계층(204)로 전달하며, COM 계층에서는 RTE 계층(205)을 거쳐서 응용 소프트웨어 계층210)의 ECU 업데이트 소프트웨어(211)으로 수신한 데이터를 전달한다.
이러한 여러 계층을 거친 데이터 전달은, 앞서 도 1을 통하여 설명된 바와 같이, AUTOSAR 표준 구조에서 소프트웨어의 재사용성, 확장성을 유지하고, 소프트웨어의 빠르고 신뢰성 있는 개발을 지원하기 위해서 계층화/추상화된 소프트웨어 아키텍처를 채택하고 있기 때문이다.
그러나, ECU 업데이트의 수행 과정 중에서 ECU 업데이트를 수행하기 위한 목적 이외의 목적을 가진 동작들이 시스템에서 이루어지는 것은 현실적으로 불가능하기 때문에 ECU 업데이트 만을 고려할 경우 필요성이 없는 절차들이 대부분이다.
한편, FlexRay 통신을 이용하여 ECU 업데이트를 수행하는 경우의 또 다른 문제점으로서, 현행 체계 내에서는 ECU 업데이트 과정 중에 실질적으로 ECU 업데이트와는 관련성이 없는 운영 체제(206)를 위한 인터럽트(interrupt) 동작 및 불필요한 태스크(task) 및 인터럽트 서비스 루틴(ISR:Interrupt Service Routine)의 동작이 빈번하게 수행되는 문제점이 있다.
이는 ECU 업데이트를 수행할 경우에는 불필요한 코드(code)가 대부분을 차지함을 의미하며, 이런 코드 및 함수의 수행에 의해서 ECU 업데이트가 느려지게 되는 문제점이 발생한다. 또한, 개발자가 DCM 모듈을 이용한 업데이트보다 빠른 업데이트를 수행하기 위해서는 별도의 응용프로그램을 개발하여 OS의 정지 및 재시작과 각종 인터럽트에 관한 처리까지 신경을 써야함을 의미한다.
본 발명에 따른 ECU 업데이트 방법
먼저, 도 3은 본 발명에 따른 AUTOSAR 기반 시스템에서 FlexRay 통신을 이용하여 ECU 업데이트를 수행하는 경우에 컴포넌트 간의 인터페이스를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 ECU 업데이트 방법은 MCAL 계층(301)의 드라이버(예컨대, FlexRay 드라이버(FRDRV))로 들어온 ECU 업데이트 데이터는 ECAL 계층(302)의 드라이버(예컨대, CAN 인터페이스 드라이버(FRIF))를 거쳐서 직접적으로 응용 소프트웨어 계층(310)의 ECU 업데이트 소프트웨어(311)로 전달된다.
즉, 도 2를 통하여 살펴본 구조와 비교하여 보면, MCAL 계층(301), ECAL 계층(302), PDUR(303) 및 COM 계층(304)까지 올라가서 RTE 계층(305)를 통해 응용 소프트웨어 계층(310)까지 ECU 업데이트 데이터가 전달되는 구조를 MCAL 계층(301)로부터 ECAL 계층(302)을 거쳐 바로 ECU 업데이트 소프트웨어(311)로 ECU 업데이트 데이터가 전달되게 하여 불필요한 점프를 축소 시켰다.
한편, 상술된 직접적인 ECU 업데이트 데이터의 전달 구성에 추가적인 구성으로서, FlexRay 통신을 이용한 ECU 업데이트에 적용될 수 있는 방법을 살펴본다.
본 발명에 따른 ECU 업데이트 방법의 추가적인 구성으로, 운영 체제(306)에서 지속적으로 ECU 업데이트와는 무관한 인터럽트(interrupt)가 유발되어 ECU 업데이트 속도에 영향을 주게 되는 문제점을 줄이기 위하여 크게 두 개의 MODE로 나누어 동작이 되게 하였다.
첫 번째는 OS가 동작하는 상태 그대로 동작을 하게 만드는 것으로, 불필요한 함수 점프만 줄이는 방식으로 기존의 OS의 동작을 그대로 두고, ECU를 업데이트 하게 되는 방식이다.
두 번째는 운영 체제의 동작을 정지하고 ECU 업데이트를 한 뒤 다시 START OS하는 방식으로 나누게 되었다.
이때, OS 동작을 정지하고 ECU 업데이트의 동작에 필요한 인터럽트 서비스 이외에는 모두 정지하거나 모든 인터럽트 서비스를 정지하고 폴링(polling) 방식으로만 ECU 업데이트를 할 수 있게 하도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 AUTOSAR 기반 시스템에서 FlexRay 통신을 이용하여 ECU 업데이트를 수행하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 ECU 업데이트 방법은, AUTOSAR 기반 시스템의 ECU 업데이트 방법으로서, MCAL 드라이버 계층에서 ECU 업데이트 데이터를 수신하는 단계(S410), ECAL 드라이버 계층에서 MCAL 드라이버 계층으로부터 ECU 업데이트 데이터를 수신하는 단계(S420) 및 ECAL 드라이버 계층에서 상기 ECU 업데이트 데이터를 ECU 업데이트 소프트웨어로 전달하는 단계(S430)를 포함하여 구성될 수 있다. 한편, ECU 업데이트 데이터는 여러 개의 데이터 단위(패킷 또는 프레임) 형태로 MCAL 드라이버 계층으로 수신될 것이므로, ECU 업데이트 과정 중에 상기 단계(S410) 내지 단계(S430)는 모든 ECU 업데이트 데이터가 수신될 때까지 반복 수행될 것이다(S440).
이때, 상기 MCAL 드라이버 계층에서 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하는 구성요소는 FlexRay 통신 드라이버(FRDRV)일 수 있고, 이에 대응하여 상기 ECAL 드라이버 계층에서 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하고, 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 직접 전달하는 드라이버는 FlexRay 통신 인터페이스 드라이버(FRIF)일 수 있다.
한편, 상술된 본 발명에 따른 업데이트 방법에서는 도 3를 통하여 설명된 바와 같이 ECU 업데이트 데이터가 AUTOSAR 시스템의 PDUR(Protocol Data Unit Router), COM(Communication Module) 및 RTE(Run-time Environment)을 거치지 않고 직접적으로 상기 드라이버 계층들로부터 ECU 업데이트 소프트웨어로 전달되는 것을 특징으로 한다. 다만, 도 3에서는 ECU 업데이트 데이터가 PDUR, COM 및 RTE 계층을 모두 거치지 않고 ECU 업데이트 소프트웨어로 전달되는 것으로 예시되었으나, 구현 예에 따라서는 PDUR, COM 및 RTE 계층들 적어도 하나를 거치지 않는 형태로 구현될 수도 있을 것이다.
또한, 본 발명에 따른 업데이트 방법의 다른 예에서는 ECU 업데이트 과정의 불필요한 시간 지연을 방지하기 위한 목적으로, 운영 체제에서 발생되는 인터럽트(interrupt)의 적어도 일부를 비활성화시킬 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 업데이트 방법에서는 ECU 업데이트를 위해서 운영체제의 동작을 중지시키고, 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하고, 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 전달하는 드라이버 계층의 구성요소들에서 이용하는 인터럽트를 제외한 모든 인터럽트를 비활성화시키도록 구성될 수 있다.
또 하나의 예로서, 본 발명에 따른 업데이트 방법에서는 ECU 업데이트를 위해서 운영체제의 동작을 중지하고, 모든 인터럽트를 비활성화시킬 수도 있다. 이 경우에는, 상기 MCAL 계층 또는 ECAL 계층의 드라이버들이 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하고, 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 전달할 수 있도록 하기 위해서 폴링(polling) 방식으로 동작하도록 구성될 수 있을 것이다.
상술된 본 발명에 따른 업데이트 방법의 다른 예는 CAN 통신을 이용한 ECU 업데이트와 FlexRay를 이용한 ECU 업데이트에 공통적으로 적용될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 ECU 업데이트 장치 구성
도 5는 본 발명에 따른 AUTOSAR 기반 시스템에서 FlexRay 통신을 이용하여 ECU 업데이트를 수행하는 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 ECU 업데이트 장치(500)는, AUTOSAR 기반 시스템에서 ECU(600)를 업데이트하기 위한 업데이트 장치로서, ECU를 업데이트하기 위한 ECU 업데이트 데이터를 수신하는 통신부(510), 상기 통신부로부터 수신한 상기 ECU 업데이트 데이터를 이용하여 상기 ECU를 업데이트하기 위한 프로그램 코드를 저장한 메모리부(520) 및 상기 프로그램 코드를 실행하여 상기 통신부를 제어하고 상기 통신부로부터 수신한 상기 ECU 업데이트 데이터를 이용하여 상기 ECU를 업데이트하는 제어부(530)를 포함하여 구성될 수 있다.
통신부(510)는 FlexRay(511) 통신을 통하여 ECU 업데이트 데이터를 외부로부터 수신하기 위한 구성요소로서, 앞서 언급된 MCAL 계층 및 ECAL 계층의 드라이버들에 의해서 제어되는 구성요소이다. 통신부(510)는 MCAL 계층 및 ECAL 계층의 드라이버들을 통해서 제어부(530)에 의해서 제어되도록 구성될 수 있다.
메모리부(520)는 상기 ECU(600)에 대한 업데이트를 수행하기 위한 ECU 업데이트 소프트웨어의 실행 가능한 코드(521)들을 저장하기 위한 구성요소로서, 통신부(510)로부터 수신된 ECU 업데이트 데이터를 저장하는 역할도 수행하도록 구성될 수 있다. 메모리부(520)는 플래쉬 메모리 등의 비휘발성(non-volatile) 메모리와 RAM(Random Access Memory) 등의 휘발성(volatile) 메모리를 조합하여 구성될 수 있다. 이때, 메모리부의 비휘발성 메모리는 상술된 ECU 업데이트 소프트웨어의 프로그램 코드(521)를 저장하도록 구성될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 비휘발성 메모리에서 직접 실행될 수도 있고, 휘발성 메모리로 옮겨져 실행되도록 구성될 수 있다.
메모리부(520)에 저장되고 제어부(530)에 의해 실행되는 ECU 업데이트 소프트웨어의 프로그램 코드는 통신부(510)로부터 전달된 ECU 업데이트 데이터를 이용하여 업데이트 대상이 되는 ECU(600)을 업데이트하는 동작을 수행하도록 작성된 프로그램 코드이다. 일 예로서, 프로그램 코드는 ECU에 포함된 비휘발성 메모리에 저장된 ECU의 펌 웨어(firm ware)를 삭제, 재기록 및 수정할 수 있는 코드를 포함하여 구성될 수 있다.
제어부(530)는 업데이트 장치(500)의 전체적인 동작을 제어할 수 있는 마이콤(micom) 또는 마이크로 프로세스(microprocessor)로 구성될 수 있으며, MCAL 계층과 ECAL 계층을 드라이버들을 통하여 제어하고, 메모리부(520)에 적재된 ECU 업데이트 소프트웨어 코드를 실행하는 역할을 수행하도록 구성될 수 있다.
제어부(530)는 ECU 업데이트를 위해서 운영체제의 동작을 중지하고, 상기 통신부가 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하여 상기 제어부로 전달하기 위해서 이용하는 인터럽트를 제외한 모든 인터럽트를 비활성화시키도록 동작할 수 있다.
또한, 제어부(530)는, ECU 업데이트를 위해서 운영체제의 동작을 중지하고, 모든 인터럽트를 비활성화시키며, 상기 통신부가 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하여 상기 제어부로 전달할 수 있도록 상기 통신부를 폴링(polling) 방식으로 동작하도록 구성될 수도 있다.
이상 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.
500: 업데이트 장치
510: 통신부
511: FlexRay 통신 모듈
520: 메모리부 521: ECU 업데이트 소프트웨어 코드
530: 제어부

Claims (14)

  1. AUTOSAR(Automotive Open System Architecture) 기반 시스템의 ECU(Electronic Control Unit) 업데이트 방법으로서,
    MCAL 드라이버 계층에서 ECU 업데이트 데이터를 수신하는 단계(a);
    ECAL 드라이버 계층에서 MCAL 드라이버 계층으로부터 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하는 단계(b); 및
    ECAL 드라이버 계층에서 상기 ECU 업데이트 데이터를 ECU 업데이트 소프트웨어로 직접 전달하는 단계(c)를 포함한 ECU 업데이트 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    ECU 업데이트를 위해서 운영체제의 동작을 중지하는 단계; 및
    상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하고, 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 전달하는 드라이버 계층의 구성요소들에서 이용하는 인터럽트를 제외한 모든 인터럽트를 비활성화시키는 단계를 추가로 포함하는 ECU 업데이트 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    ECU 업데이트를 위해서 운영체제의 동작을 중지하고, 모든 인터럽트를 비활성화시키는 단계를 추가로 포함하는 ECU 업데이트 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하고, 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 전달하는 드라이버 계층은 폴링(polling) 방식으로 동작하는 ECU 업데이트 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 MCAL 드라이버 계층에서 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하는 구성요소는 FlexRay 통신 드라이버이고, 상기 ECAL 드라이버 계층에서 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하고, 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 직접 전달하는 구성요소는 FlexRay 통신 인터페이스 드라이버인 ECU 업데이트 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 단계(c)에서 상기 ECU 업데이트 데이터를 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 직접 전달하는 것은, 상기 ECU 업데이트 데이터를 AUTOSAR 시스템의 PDUR(Protocol Data Unit Router), COM(Communication Module) 및 RTE(Run-time Environment) 계층 중 적어도 하나를 거치지 않고 직접 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 전달하는 ECU 업데이트 방법.
  7. AUTOSAR(Automotive Open System Architecture) 기반 시스템의 ECU(Electronic Control Unit) 업데이트 방법으로서,
    ECU 업데이트를 위해서 운영체제의 동작을 중지하는 단계; 및
    상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하고, 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 전달하는 드라이버 계층의 구성요소들에서 이용하는 인터럽트를 제외한 모든 인터럽트를 비활성화시키는 단계를 포함하는 ECU 업데이트 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    ECU 업데이트를 위해서 운영체제의 동작을 중지하고, 상기 드라이버 계층의 구성요소들에서 이용되는 인터럽트들을 포함한 모든 인터럽트를 비활성화시키는 단계를 추가로 포함하는 ECU 업데이트 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하고, 상기 ECU 업데이트 소프트웨어로 전달하는 드라이버 계층은 폴링(polling) 방식으로 동작하는 ECU 업데이트 방법.
  10. AUTOSAR 기반 시스템에서 ECU를 업데이트하기 위한 업데이트 장치로서,
    상기 ECU를 업데이트하기 위한 ECU 업데이트 데이터를 수신하는 통신부;
    상기 통신부로부터 수신한 상기 ECU 업데이트 데이터를 이용하여 상기 ECU를 업데이트하기 위한 프로그램 코드를 저장한 메모리부; 및
    상기 프로그램 코드를 실행하여 상기 통신부를 제어하고 상기 통신부로부터 수신한 상기 ECU 업데이트 데이터를 이용하여 상기 ECU를 업데이트하는 제어부를 포함한 업데이트 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 통신부는 FlexRay 통신을 이용하여 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하는 업데이트 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어부는 상기 통신부를 제어하여 상기 ECU 업데이트 데이터를 AUTOSAR 시스템의 PDUR(Protocol Data Unit Router), COM(Communication Module) 및 RTE(Run-time Environment) 계층 중 적어도 하나를 거치지 않고 직접 수신하여 상기 ECU를 업데이트하는 업데이트 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어부는, ECU 업데이트를 위해서 운영체제의 동작을 중지하고, 상기 통신부가 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하여 상기 제어부로 전달하기 위해서 이용하는 인터럽트를 제외한 모든 인터럽트를 비활성화시키는 업데이트 장치.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어부는, ECU 업데이트를 위해서 운영체제의 동작을 중지하고, 모든 인터럽트를 비활성화시키며, 상기 통신부가 상기 ECU 업데이트 데이터를 수신하여 상기 제어부로 전달할 수 있도록 상기 통신부를 폴링(polling) 방식으로 제어하는 업데이트 장치.
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