KR20150047683A - 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템 및 방법 - Google Patents

제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템 및 방법은, 차량 또는 건설기계에 다수의 제어기가 설치되고, 다수의 제어기는 CAN통신에 연결되어 데이터를 송수신하도록 된 시스템에 있어서, 어느 특정한 제어기의 제어기 소프트웨어를 갱신할 때에 대기모드(SLEEP MODE)를 송출하여 갱신되지 않는 제어기를 대기상태로 전환하여 CAN통신을 안정화시키며, 신속하게 갱신될 수 있도록 하는 것이다.

Description

제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템 및 방법{Communication stabilization system and the method, When the controller software updating}
본 발명은 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 제어기가 설치된 차량 또는 건설기계에서 어느 특정한 제어기기의 제어기 소프트웨어를 갱신할 때에 통신을 안정화시키도록 하는 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 작업을 목적으로 하는 차량, 예컨대, 건설기계, 산업용차량 등은 엔진, 배기가스 후처리 장치, 변속기, 유압장치 등이 탑재되어 있다. 또한, 각 장치(차량 자체, 엔진, 배기가스 후처리장치, 변속기, 유압장치 등)를 제어하도록 하는 제어기가 구비되고, 각 제어기는 CAN(Controller Area Network) 통신으로 연결되어 있다.
제어기의 예를 들면, 차량을 제어하도록 하는 차량제어유닛(VCU: Vehicle Control Unit), 엔진을 제어하도록 하는 엔진제어 유닛(ECU: Engine Control Unit), 배기가스 후처리 장치에서 요소수용액의 분사를 제어하도록 하는 분사 제어 유닛(DCU: Dosing Control Unit), 변속기를 제어하는 변속기 제어 유닛(TCU: Transmission Control Unit) 등이 있다. 또한, 새로운 기술이 개발됨에 따라 앞서서 언급되지 않은 다른 제어기가 더 추가 될 수 있다.
상술한 각 제어기는 제어기 소프트웨어가 탑재되어 있고, 이러한 소프트웨어는 성능향상 또는 오류교정 등의 이유로 갱신(update)하는 경우가 있다. 이렇게 소프트웨어를 갱신하고자 할 때에는 진단장비를 상술한 CAN 통신에 연결하여 해당 제어기와 통신을 하게 된다.
한편, 각 제어기는 자신의 고유 기능을 수행하면서 수많은 데이터를 발생시키고, 발생된 데이터는 CAN통신을 통하여 다른 제어기에 전달된다. 예를 들면, 엔진제어장치(ECU)는 엔진회전수(rpm) 정보, 흡기량, 배기량, 연료 소모량, 오일온도, 냉각수 온도 등 다양한 정보를 생성하여 CAN통신에 제공한다. 차량제어장치(VCU)는 엔진제어장치로부터 발생된 엔진회전수 정보를 받아 다른 기능을 수행하는 데에 기초 데이터로 이용하게 된다.
한편, 제어기 소프트웨어를 갱신할 때에는 진단장비와 해당 제어기가 CAN통신으로 데이터를 주고받게 되는데, 이와 같이 갱신하는 상황일 때에는 일반적인 상황일 때보다 훨씬 더 많은 통신자원을 사용하게 된다.
한편, 제어기 소프트웨어를 갱신하는 상황일 때에도 해당 CAN통신에 연결된 다른 제어기들은 여전히 수많은 데이터를 생성하여 CAN통신에 제공하는 것으로 CAN통신의 부하율이 높아져 통신환경이 불안정하고, CAN통신이 셧 다운(Shut down)될 가능성이 높아진다.
다른 한편으로, CAN 버스에 연결된 제어기가 많아질수록 생성되는 데이터가 많아지므로, CAN 버스에는 부하율이 상승할 수밖에 없다. 부하율이 상승하면 CAN통신이 셧 다운(Shut down)되는 현상이 더욱 쉽게 발생된다. 셧 다운 현상이 발생되면 해당 제어기 소프트웨어의 갱신은 실패하게 된다. 이후, 해당 제어기 소프트웨어의 갱신을 재시도하겠지만, 갱신이 실패될 가능성이 높다.
하기의 특허문헌은 내연기관이 탑재된 작업기계에서 변속기 제어 유닛(TCU)와 엔진제어장치(ECU)가 CAN통신으로 연결되는 일반적인 기술사상이 기재되어 있다.
대한민국 공개 특허공보 제10-2009-0045017호(2009.05.07. 공개)
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 CAN통신에 다수의 제어기가 연결되어 제어기들 간에 데이터를 송수신하도록 함에 있어서, 특정 제어기의 소프트웨어를 갱신하는 경우에 해당 제어기를 제외한 다른 제어기는 대기모드(Sleep mode)로 전환하도록 하고, 갱신이 완료되면 재개(Wakeup mode) 메시지에 의해 원래 상태의 기능을 수행할 수 있도록 하여, 갱신할 때에 통신을 안정화시킬 수 있도록 하는 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템은, 데이터 통신이 이루어지는 CAN통신(100); 상기 CAN통신(100)을 통해서 상호간에 데이터가 송수신되는 다수의 제어기(10, 20, 30); 및 상기 CAN통신(100)을 통해서 상기 다수의 제어기(10, 20, 30)중에 특정한 제어기의 제어기 소프트웨어를 갱신하도록 하는 진단장비(40);를 포함하고, 갱신이 개시되면 상기 진단장비(40)에서 대기모드(Sleep mode) 메시지가 송출되고, 상기 대기모드 상태의 제어기는 상기 대기모드 메시지에 의해 대기모드(Sleep mode)로 전환되며, 갱신이 완료되면 상기 진단장비(40)에서 재개(Wake-up) 메시지가 송출되고, 상기 대기모드 상태의 제어기는 상기 재개 메시지에 의해 본래의 작동이 재개되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템의 상기 진단장비(40)는, 갱신이 개시되면, 보안 인증이 수행되어 보안이 인증된 후에 상기 대기모드 메시지가 송출되는 것일 수 있다.
또한, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 방법은, 진단장비(40)를 CAN통신(100)에 연결하는 제1단계(s10); 상기 제1단계(s10) 이후에, 상기 CAN통신(100)에 연결된 다수의 제어기 중에서 어느 특정한 제어기에 대하여 제어기 소프트웨어가 갱신되도록 상기 진단장비(40)에서 제어기 소프트웨어 갱신명령을 내리는 제2단계(s20); 상기 제2단계(s20) 이후에, 상기 진단장비(40)에서 대기모드(Slee mode) 메시지가 송출되어 갱신 대상 제어기를 제외한 나머지 제어기가 대기모드로 전환되는 제4단계(s40); 상기 제4단계(s40) 이후에, 갱신 대상 제어기의 제어기 소프트웨어가 갱신되는 제5단계(s50); 및 상기 제5단계(s50) 이후에, 갱신이 완료되면 상기 진단장비(40)에서 재개(Wake up) 메시지가 송출되어 대기모드였던 제어기가 본래의 작동이 수행하도록 대기모드의 제어기를 재개시키는 제6단계(s60);를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 방법은, 상기 제2단계(s20) 이후에, 보안 인증이 수행되고, 보안이 인증되면 상기 제4단계(s40)로 진행되며, 보안 인증이 실패이면 종료되는 제3단계(S30)를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템 및 방법은, 어느 특정한 제어기의 제어기 소프트웨어를 갱신할 때에 대기모드(Sleep mode) 메시지를 송출하여 해당 제어기를 제외한 나머지 제어기는 대기상태로 전환하도록 한 상태에서 해당 제어기의 제어기 소프트웨어를 갱신할 수 있도록 함으로써 CAN통신을 안정화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템 및 방법은, 제어기 소프트웨어를 신속하게 갱신함으로써 작업시간을 단축시킬 수 있게 된다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다.
한편, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템 및 방법에 대해서 설명한다.
첨부도면 도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템은 다수의 제어기(10, 20, 30)가 CAN통신(100)에 연결되고, 어느 특정한 제어기의 제어기 소프트웨어를 갱신할 때에는 CAN통신(100)에 진단장비(40)를 연결한다.
상술한 다수의 제어기(10, 20, 30)는 차량, 건설기계, 산업차량 등 탑재되어 특정한 장치를 제어하기 위한 제어기(Controller)일 수 있다. 제어기에는 해당 제어기가 고유의 기능을 수행하도록 하는 소프트웨어가 탑재된다.
상술한 제어기의 예를 들면, 차량을 제어하도록 하는 차량제어유닛(VCU: Vehicle Control Unit), 엔진을 제어하도록 하는 엔진제어 유닛(ECU: Engine Control Unit), 배기가수 후처리 장치에서 요소수용액의 분사를 제어하도록 하는 분사 제어 유닛(DCU: Dosing Control Unit), 변속기를 제어하는 변속기 제어 유닛(TCU: Transmission Control Unit) 등이 있다. 또한, 새로운 기술이 개발됨에 따라 앞서서 언급되지 않은 다른 제어기가 더 추가될 수 있다.
진단장비(40)는 각 제어기(10, 20, 30)를 유지 보수할 때에 이용될 수 있다. 예를 들면, 제어기는 성능을 향상시키거나, 오류를 수정할 때에 해당 제어기 소프트웨어를 갱신하게 된다.
진단장비(40)는 갱신될 제어기 소프트웨어가 저장된 상태에서 CAN통신(100)에 연결된다. 이후, 해당 제어기의 제어기 소프트웨어가 갱신되는 것이다.
제어기 소프트웨어의 갱신이 개시되면, 진단장비(40)는 대기모드(Sleep mode) 메시지를 CAN통신(100)에 송출한다.
이후, 대기모드 메시지는 제어될 대상의 제어기를 제외한 나머지 제어기에 접수되고, 대기모드 메시지를 접수한 제어기는 고유의 기능을 멈추고 대기상태로 전환된다. 예를 들면, 엔진제어장치(ECU)는 일반적인 상황이라면 엔진회전수(rpm) 정보를 지속적으로 송출하지만, 대기모드 메시지를 접수한 상황에서는 자체적으로 데이터를 송출하지 않고 대기하게 되는 것이다.
즉, 제어기 소프트웨어의 갱신이 개시되면 CAN통신(100)에는 진단장비(40)에서 송출하는 데이터만 전송되는 것으로 통신부하가 높아지지 않는 것이다. 나아가 통신부하가 높지 않은 안정된 상태를 유지함으로써 제어기 소프트웨어가 해당 제어기 쪽으로 더욱 신속하게 전송되는 것이다.
해당 제어기의 제어기 소프트웨어가 갱신이 완료되면, 진단장비(40)는 재개(wake up) 메시지를 송출한다. 재개 메시지는 CAN통신(100)을 통하여 대기 모드로 전환되었던 제어기에 전달되고, 대기 모드였던 제어기는 재개 메시지를 접수함으로써 재개되어 본래의 기능을 수행하게 된다.
한편, 제어기 소프트웨어 갱신이 개시되면 진단장비(40)의 정당성을 인증할 수 있다. 즉 진단장비(40)의 보안이 인증되어야 실질적인 제어기 소프트웨어 갱신이 진행되는 것이다. 이로써 차량(건설기계, 산업차량 등)에 불법적이거나 부정한 소프트웨어가 설치되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 방법을 설명한다.
제1단계(s10): 제1단계(s10)는 진단장비(40)를 CAN통신(100)에 연결하는 단계이다. 진단장비(40)에서 송출되는 각종 데이터는 CAN통신(100)을 통하여 각 제어기에 전달되는 것이다. 즉, 후술되는 보안인증을 위한 보안 메시지, 제어기를 대기모드로 전환시키도록 하는 대기모드 메시지, 제어기를 대기모드에서 활성화시키도록 하는 재개 메시지 등이 진단장비(40)로부터 각 제어기(10, 20, 30)에 전달되는 것이다.
제2단계(s20): 제2단계(s20)는 진단장비(40)에서 제어기 소프트웨어 갱신명령을 내리는 단계이다. 즉, 상기 제1단계(s10) 이후에, CAN통신(100)에 연결된 다수의 제어기 중에서 어느 특정한 제어기에 대하여 제어기 소프트웨어가 갱신되도록 하는 명령을 내리는 것이다. CAN통신(100)에서 전달되는 모든 메시지는 고유의 식별 부호를 가진다. 이로써, 각 제어기(10, 20, 30)는 CAN통신(100)에 수많은 데이터가 실리더라도 자신에게 해당되는 데이터를 선별하여 수신할 수 있는 것이다.
즉, 진단장비(40)에서 제어기 소프트웨어 갱신명령이 내려지면, 다수의 제어기 중에서 어느 제어기가 제어기 소프트웨어 갱신 대상인지 특정될 수 있는 것이다.
제3단계(s30): 제3단계(s30)는 보안이 수행되는 단계이다. 제2단계(s20) 이후에, 보안 인증이 수행되고, 보안이 인증되면 다음 단계인 제4단계(s40)로 진행되며, 보안 인증이 실패이면 종료된다. 즉, 보안 인증이 실패인 경우에는 부정한 접근시도로 판단될 수 있고, 이러한 경우에는 제어기 소프트웨어를 갱신하지 않는 것이다. 한편, 보안 인증이 성공하면, 정당성이 인정되는 것이고, 이러한 경우에만 제어기 소프트웨어를 갱신하는 것이다.
다른 한편으로, 보안인증이 불필요하는 경우가 있을 수 있다. 예컨대, 제3자 의 접근이 원천적으로 차단된 상태이거나, 해당 차량을 연구 개발하는 단계에서는 상기 제3단계(s30)를 생략할 수도 있다. 이와 같이 특정한 단계, 예컨대 제3단계(S30)가 생략되는 경우에 해당 장비(차량)의 소프트웨어 갱신과정에서 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
제4단계(s40): 제4단계(s40)는 제어기가 대기모드로 전환되는 단계이다. 제2단계(s20) 또는 제3단계(s30) 이후에, 진단장비(40)에서 대기모드(Slee mode) 메시지가 송출된다. 대기모드 메시지는 갱신 대상 제어기를 제외한 나머지 제어기를 대기모드로 전환되도록 한다.
예를 들면, 도 1에서 제1 제어기(10)가 제어기 소프트웨어 갱신 대상이라면, 제2, 제3 제어기(20, 30)는 대기모드로 전환 되는 것이다.
이로써 CAM통신(100)에는 진단장비(40)와 해당 제어기(예: 제1 제어기) 간의 통신이 이루어지는 것이다. 한편, 대기 모드로 전환된 다른 제어기(예: 제2, 제3제어기)들은 CAN통신(100)에 연결되어 있지만 데이터를 송수신하지 않는 것이다.
즉, CAN통신(100)에는 통신 과부하가 발생되지 않고 통신이 안정화되는 것이다.
제5단계(s50): 제5단계(s50)는 제어기 소프트웨어가 갱신되는 단계이다. 제4단계(s40) 이후에, 진단장비(40)에 저장된 데이터는 CAN통신(100)을 통하여 갱신 대상 제어기에 전달되고, 해당 제어기는 제어기 소프트웨어가 갱신된다.
한편, 상술한 바와 같이 CAN통신(100)은 통신 부하율이 낮으므로 통신환경이 안정되고, 데이터의 다운로드의 속도가 매우 빠른 것으로 제어기 소프트웨어 갱신이 신속하게 완료될 수 있다.
제6단계(s60): 제6단계(s60)는 대기모드였던 제어기를 활성화시키는 단계이다. 제5단계(s50) 이후에, 제어기 소프트웨어의 갱신이 완료되면 진단장비(40)에서 재개(Wake up) 메시지가 송출된다. 이로써 대기모드였던 제어기는 재개 메시지를 수신하고, 재개 메시지에 의해 대기모드였던 제어기가 본래의 작동이 재개되는 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템 및 방법은, 어느 특정한 제어기의 제어기 소프트웨어를 갱신할 때에 대기모드(Sleep mode) 메시지를 송출하여 해당 제어기를 제외한 나머지 제어기는 대기상태로 전환하도록 한 상태에서 해당 제어기의 제어기 소프트웨어를 갱신할 수 있도록 함으로써 CAN통신을 안정화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템 및 방법은, 제어기 소프트웨어를 신속하게 갱신함으로써 작업시간을 단축시킬 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따른 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템 및 방법은 CAN통신에 다수의 제어기가 연결되어 각 제어기가 데이터를 송수신하도록 하는 시스템에서 어느 특정한 제어기의 제어기 소프트웨어를 갱신할 때에 이용할 수 있는 것이다.
100: CAN통신
10, 20, 30: 각각의 제어기
40: 진단장비

Claims (4)

  1. 데이터 통신이 이루어지는 CAN통신(100);
    상기 CAN통신(100)을 통해서 상호간에 데이터가 송수신되는 다수의 제어기(10, 20, 30); 및
    상기 CAN통신(100)을 통해서 상기 다수의 제어기(10, 20, 30)중에 특정한 제어기의 제어기 소프트웨어를 갱신하도록 하는 진단장비(40);를 포함하고,
    갱신이 개시되면 상기 진단장비(40)에서 대기모드(Sleep mode) 메시지가 송출되고, 상기 대기모드 상태의 제어기는 상기 대기모드 메시지에 의해 대기모드(Sleep mode)로 전환되며,
    갱신이 완료되면 상기 진단장비(40)에서 재개(Wake-up) 메시지가 송출되고, 상기 대기모드 상태의 제어기는 상기 재개 메시지에 의해 본래의 작동이 재개되는 것을 특징으로 하는 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 진단장비(40)는,
    갱신이 개시되면, 보안 인증이 수행되어 보안이 인증된 후에 상기 대기모드 메시지가 송출되는 것을 특징으로 하는 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 시스템.
  3. 진단장비(40)를 CAN통신(100)에 연결하는 제1단계(s10);
    상기 제1단계(s10) 이후에, 상기 CAN통신(100)에 연결된 다수의 제어기 중에서 어느 특정한 제어기에 대하여 제어기 소프트웨어가 갱신되도록 상기 진단장비(40)에서 제어기 소프트웨어 갱신명령을 내리는 제2단계(s20);
    상기 제2단계(s20) 이후에, 상기 진단장비(40)에서 대기모드(Slee mode) 메시지가 송출되어 갱신 대상 제어기를 제외한 나머지 제어기가 대기모드로 전환되는 제4단계(s40);
    상기 제4단계(s40) 이후에, 갱신 대상 제어기의 제어기 소프트웨어가 갱신되는 제5단계(s50); 및
    상기 제5단계(s50) 이후에, 갱신이 완료되면 상기 진단장비(40)에서 재개(Wake up) 메시지가 송출되어 대기모드였던 제어기가 본래의 작동이 수행하도록 대기모드의 제어기를 재개시키는 제6단계(s60);
    를 포함하는 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제2단계(s20) 이후에, 보안 인증이 수행되고, 보안이 인증되면 상기 제4단계(s40)로 진행되며, 보안 인증이 실패이면 종료되는 제3단계(s30);
    를 더 포함하는 제어기 소프트웨어의 갱신 때의 통신 안정화 방법.
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