KR20150076723A

KR20150076723A - 차량 부팅 방법 및 차량 부팅 장치

Info

Publication number: KR20150076723A
Application number: KR1020130165253A
Authority: KR
Inventors: 김용; 박흥인
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-07-07
Also published as: KR101567172B1

Abstract

본 발명은 차량 부팅 방법에 관한 것으로, 차량 내에 구비된 중앙 처리 장치의 부트로더(boot loader)가 차량 단말기를 부팅시키는 단계, 부트로더가 차량 단말기를 부팅(booting)시키는 단계가 수행되는 과정에서 중앙 처리 장치와 캔 네트워크(can network) 사이에 구비된 마이컴(micom)이 차량내 각종 단말기들과 통신을 수행하고, 그 통신 결과를 저장하는 단계, 부트로더가 중앙 처리 장치의 프레임워크(frame work)에 부팅이 완료되었음을 통지하는 단계, 프레임 워크가 중앙 처리 장치의 마이콤 매니저(micom manager)에 부팅이 완료되었음을 통지하는 단계, 마이콤 매니저가 마이컴의 마이컴 데몬(micom deamon)에게 부팅이 완료되었음을 통지하는 단계, 마이콤 데몬이 마이컴의 제어 로직(logic)부에게 부팅이 완료되었음을 통지하는 단계, 마이콤 데몬이 마이컴 매니저에게 수신 확인 신호를 보내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 부팅 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 부팅 방법 및 차량 부팅 장치 {A booting method of the vehicle and an booting apparatus of the vehicle}

본 발명은 차량 부팅(booting) 방법 및 차량 부팅 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 범용운영체제를 선택한 차량에서의 부팅과정 중에도 차량 내 통신 및 필수 동작 사양을 유지할 수 있는 차량 부팅 방법에 관한 것이다.

컴퓨터 시스템(computer system)의 부팅(booting) 시간 지연 문제는 시스템 소프트웨어(software) 분야에서 중요한 이슈(issue)로 부각되고 있다. 시스템의 부팅 속도가 개선되면 부팅 시간 지연의 감소로 사용자 편의가 증대됨은 물론 종료된 시스템의 서비스 응답성이 높아져서 대기전력 절감에도 효과적이기 때문이다.

시스템의 부팅 속도를 높이기 위한 방법 중의 하나로 최대절전모드로 잘 알려진 하이버네이션(Hibernation) 기법이 있다.

하이버네이션 기법은 특정 시점의 시스템 상태를 비휘발성 저장매체에 기록해 두고 시스템 종료 후 전원이 재 인가되면 저장되어 있는 시스템 상태로 복원함으로써, 기존의 절차적 부팅과정을 생략하고 빠른 시간 내에 시스템을 구동하는 방식이다. 즉, 부팅상태의 램(ram) 상주 데이터(data)를 저장공간에 바이너리 데이터(binary data)(부트 이미지[boot image])로 저장해 두고, 시스템 부팅시 부트로더(boot loader)에서 부트 이미지를 램에 로딩함으로써 운영체제의 부팅과정을 단축하는 기술이다.

하지만, 이런 하이버네이션 기법을 그대로 차량에 적용하기에는 문제점이 있다.

도면 5도는 하이버네이션 기법이 그대로 차량에 적용될 수 없는 이유를 보여주는 도면이다.

일반적으로 차량에서 캔(CAN) 통신은 0.2초 내에 수행이 완료되어야 한다. 하지만, 하이버네이션 기법을 통하여 부팅을 수행하더라도 전원 인가시점으로부터 약 7초간 부팅 과정이 수행된다. 이는 부트로더에 부팅이미지가 로딩 되는데 시간이 걸리기 때문이다.

따라서, 하이버네이션 기법을 차량에 그대로 적용하기에는 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 중앙 처리 장치와 캔 장치들 사이에 마이컴 콘트롤러(micom controller)를 추가로 구비함으로써, 중앙 처리 장치의 부팅 과정 중에도 데이터 처리 과정의 손실을 방지할 수 있는 차량 부팅 방법을 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 차량 내에 구비된 중앙 처리 장치의 부트로더(boot loader)가 차량 단말기를 부팅시키는 단계; 상기 부트로더가 차량 단말기를 부팅(booting)시키는 단계가 수행되는 과정에서 상기 중앙 처리 장치와 캔 네트워크(can network) 사이에 구비된 마이컴(micom)이 차량내 각종 단말기들과 통신을 수행하고, 그 통신 결과를 저장하는 단계; 상기 부트로더가 상기 중앙 처리 장치의 프레임워크(frame work)에 부팅이 완료되었음을 통지하는 단계; 상기 프레임 워크가 상기 중앙 처리 장치의 마이콤 매니저(micom manager)에 부팅이 완료되었음을 통지하는 단계; 상기 마이콤 매니저가 상기 마이컴의 마이컴 데몬(micom deamon)에게 부팅이 완료되었음을 통지하는 단계; 상기 마이콤 데몬이 상기 마이컴의 제어 로직(logic)부에게 부팅이 완료되었음을 통지하는 단계; 상기 마이콤 데몬이 상기 마이컴 매니저에게 수신 확인 신호를 보내는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 부팅 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 부팅 방법을 제공한다.

또한, 상기 프레임워크가 상기 중앙 처리 장치의 마이콤 매니저에 부팅이 완료되었음을 통지하는 단계 이후에, 상기 프레임워크가 상기 차량의 소프트웨어 모듈들 및 장치들을 복구시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 부팅 방법을 제공한다.

또한, 상기 프레임워크가 상기 차량의 소프트웨어 모듈(software module)들 및 장치들을 복구시키는 단계 이후에, 상기 프레임워크가 응용애플리케이션(application)들이 필요로 하는 정보들을 상기 마이콤 매니저에게 요청하는 단계; 상기 마이콤 매니저가 상기 응용애플리케이션들이 필요로 하는 정보들을 상기 마이콤의 마이콤 데몬에게 요청하는 단계; 상기 마이콤 데몬이 상기 응용애플리케이션들이 필요로 하는 정보들을 상기 제어 로직부에 요청하는 단계; 상기 제어 로직부가 상기 차량의 캔 네트워크를 통하여 상기 응용애플리케이션이 필요로 하는 정보들을 수집하는 단계; 상기 제어 로직부가 상기 차량의 캔 네트워크를 통하여 수집한 상기 응용애플리케이션이 필요로 하는 정보들을 상기 마이콤 데몬에게 전송하는 단계; 상기 마이콤 데몬이 상기 제어 로직부로부터 수신한 상기 응용애플리케이션이 필요로 하는 정보를 상기 마이콤 매니저에게 전송하는 단계; 상기 마이콤 매니저가 상기 프레임워크의 상기 응용애플리케이션에 상기 응용 애플리케이션이 필요로 하는 정보를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 부팅 방법을 제공한다.

또한, 차량 내에 구비된 중앙 처리 장치의 부트로더가 차량 단말기를 부팅시키는 단계에서, 상기 부팅은 하이버네이션(hibernation) 부팅인 것을 특징으로 하는 차량 부팅 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 차량 내에 구비되어 차량 단말기의 부팅 또는 응응애플리케이션들의 구동에 필요한 연산을 처리하는 중앙 처리 장치; 상기 차량 내의 제어기들을 연결하는 캔 네트워크; 상기 중앙 처리 장치와 상기 캔 네트워크 사이에 구비되어 상기 중앙 처리 장치가 부팅되는 과정 중의 상기 캔 네트워크를 통한 상기 차량 내의 제어기들과의 통신을 수행하고, 수행 결과를 저장하는 마이컴;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기 부팅 장치를 제공한다.

또한, 상기 중앙 처리 장치는 부팅시에 하이버네이션 부팅을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기 부팅 장치를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량 부팅 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 범용운영체제를 선택한 차량 단말기에서 하이버네이션 부팅을 구현할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 하이버네이션 부팅 과정 중에도 차량 내 캔 통신이 가능한 효과가 있다. 따라서, 차량의 부팅 중에도 후방카메라나 에프앰(FM, Frequency modulation) 라디오(radio)의 사운드(sound) 출력 등 각종 동작이 가능하다.

셋째, 고사양의 하드웨어(hardware) 없이도 부팅속도를 개선할 수 있으므로, 제작 비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.

도면 1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 부팅 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도면 2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 부팅 방법에서 부팅이 수행되는 과정을 보여주는 도면이다.
도면 3도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 부팅 방법 및 차량 부팅 장치에서 우선적으로 처리할 프로세스가 시간 순으로 처리되고 있는 모습을 간략히 보여주는 도면이다.
도면 4도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 부팅 방법 및 차량 부팅 장치에서 사용되는 각 프로세스별 우선순위를 정리한 것을 보여주는 도면이다.
도면 5도는 하이버네이션 기법이 그대로 차량에 적용될 수 없는 이유를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

차량 단말기 시스템은 차량 내부의 전자 장치의 급속한 발전과 더불어 점점 더 기능이 많아지고 동작이 복잡해지고 있다. 그리고, 이러한 많은 복잡한 동작과 앱 스토어(app store) 등을 통하여 다운받은 앱(app)을 실행하기 위하여 차량 단말기는 현재의 실시간 운영체제 시스템(RTOS, Real time operating system)에서 범용운영체제(GPOS, General purpose operating system)로 그 체계가 변경되어 가고 있는 실정이다.

그러나, 범용운영체제(GPOS)는 부팅 속도가 느려서 30초 이내에 부팅이 완료되어야 하는 자동차 사양을 만족시킬 수 없는 기술적 한계가 있다.

도면 1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 부팅 장치의 구성을 보여주는 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 부팅 방법 및 차량 부팅 장치는 중앙 처리 장치(100)과 캔 네트워크(can network) 사이에 별도의 마이콤(200)을 구비하여 차량의 중앙 처리 장치(100)에서의 부팅 과정 중에 발생할 수 있는 문제를 해결할 수 있다.

먼저, 차량에 전원이 인가되면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 부팅 방법 및 차량 부팅 장치의 중앙 처리 장치(100)는 하이버네이션 부팅을 수행할 수 있다.

그리고, 전원 인가와 동시에 별도로 구비된 마이콤(200)은 차량 내 통신을 수행하고, 통신을 수행하는 과정에서 획득된 정보를 메모리(memory) 내에 캐싱(caching)할 수 있다.

중앙 처리 장치(100)는 하이버네이션 부팅이 끝나면 마이콤 매니저를 통하여 마이콤(200)에 부팅결과를 통보할 수 있으며, 이후 중앙 처리 장치(100)는 마이콤 매니저를 통하여 마이콤(200)의 통신 결과를 조회하고 응용 애플리케이션이 요청하는 정보를 수신받거나 응용 애플리케이션이 처리한 정보를 송신할 수 있다.

도면 2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 부팅 방법에서 부팅이 수행되는 과정을 보여주는 도면이다.

차량에 시동이 인가되면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 부팅 방법의 부트로더(110)은 하이버네이션 부팅을 수행할 수 있다.

그리고, 이와 동시에 마이콤(200)의 제어로직부(220)은 차량내 다른 단말기들과 통신을 수행하면서 그 수행 결과를 저장할 수 있다. 따라서, 부트로더(110)에서 부팅되는 약 7초 정도에 차량의 캔 네트워크에서 이루어지는 통신 결과들을 손실될 염려가 없다.

그 다음으로, 하이버네이션 부팅이 완료되면 부트로더(110)는 중앙 처리 장치(100)의 프레임워크(120)에 하이버네이션 부팅이 완료되었음을 통지할 수 있다.(S1) 그리고, 프레임워크(120)는 부팅이 완료되었음을 마이콤 매니저(130)에 알리며(S2), 각종 소프트웨어 모듈 및 장치를 복구하는 과정을 거칠 수 있다.

그 이후에, 마이콤 매니저(130)는 마이콤(200)의 마이콤 데몬(210)에 부팅 완료 사실을 통지할 수 있다.(S3) 부팅이 완료되었음을 통지받은 마이콤 데몬(210)은 제어로직부(220)에 이 사실을 통지하고(S4), 중앙 처리 장치(100)에 수신 확인 메시지인 'ACK'를 송출할 수 있다.(S5)

이렇게 부팅이 완료된 이후에, 중앙 처리 장치(100)의 프레임워크(120)에서 응용 애플리케이션이 수행되면서 필요한 각종 정보들은 중앙 처리 장치(100)가 마이콤(200)에 질의하고, 이에 대하여 마이콤(200)이 필요한 정보를 전송함으로써 응용 애플리케이션이 작동할 수 있다.

예를 들어, 차량의 엔진 상태를 응용 애플리케이션이 필요로 하는 경우, 프레임워크(120)는 마이콤 매니저(130)에게 엔진 상태에 대한 정보를 요구하고(S6), 마이콤 매니저(130)는 이에 대한 정보를 마이콤(200)의 마이콤 데몬(210)에게 요청할 수 있다.(S7)

그리고, 마이콤 데몬(210)은 제어로직부(220)에 이를 다시 요청하고(S8), 제어로직부(220)는 캔 네트워크를 통하여 해당 단말기에 원하는 정보를 요청하고 이를 전송받아 다시 마이콤 데몬(210)에 전송하는 과정을 거칠 수 있다.(S9) 마이콤 데몬(210)은 엔진 상태 정보를 제공받고 이를 다시 마이콤 매니저(130)에 전송하며(S10), 마이콤 매니저(130)는 이를 다시 응용 애플리케이션에 전달(S11)하여 해당 응용 애플리케이션이 필요한 동작을 수행할 수 있도록 할 수 있다.

도면 3도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 부팅 방법 및 차량 부팅 장치에서 우선적으로 처리할 프로세스가 시간 순으로 처리되고 있는 모습을 간략히 보여주는 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 부팅 방법 및 차량 부팅 장치은 범용운영체제의 부팅을 가정하고 있으므로, 부팅수행중에는 중앙 처리 장치(100)가 100 퍼센트 사용되고 있어서, 마이콤(200)과의 통신 신뢰성을 확보하기 위해서는 프로세스 우선순위의 정의가 필요할 수 있다.

도면 4도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 부팅 방법 및 차량 부팅 장치에서 사용되는 각 프로세스별 우선순위를 정리한 것을 보여주는 도면이다.

도면 4도를 통하여 시스템내의 전원 관리나 차량 내 통신을 담당하는 마이콤(200)과의 통신 기능이 가장 높은 우선 순위를 가지며, 그 다음으로 에이브이, 미디어, 내비게이션 등이 차순위로 관리됨으로 사운드와 관련된 프로세스가 그 다음 우선순위를 가지도록 설계할 수 있다.

하지만, 도면 4도의 프로세스의 우선 순위는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 부팅 방법 및 차량 부팅 장치에서 차용될 수 있는 하나의 예이며, 실시 환경 및 제작 환경에 따라 다양한 프로세스 순위가 정리될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가지는 자에게는 자명한 사항이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 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.

100 : 중앙 처리 장치
110 : 부트로더
120 : 프레임워크
130 : 마이콤 매니저
200 : 마이콤
210 : 마이콤 데몬
220 : 제어로직부

Claims

차량 내에 구비된 중앙 처리 장치의 부트로더(boot loader)가 차량 단말기를 부팅시키는 단계;
상기 부트로더가 차량 단말기를 부팅(booting)시키는 단계가 수행되는 과정에서 상기 중앙 처리 장치와 캔 네트워크(can network) 사이에 구비된 마이컴(micom)이 차량내 각종 단말기들과 통신을 수행하고, 그 통신 결과를 저장하는 단계;
상기 부트로더가 상기 중앙 처리 장치의 프레임워크(frame work)에 부팅이 완료되었음을 통지하는 단계;
상기 프레임 워크가 상기 중앙 처리 장치의 마이콤 매니저(micom manager)에 부팅이 완료되었음을 통지하는 단계;
상기 마이콤 매니저가 상기 마이컴의 마이컴 데몬(micom deamon)에게 부팅이 완료되었음을 통지하는 단계;
상기 마이콤 데몬이 상기 마이컴의 제어 로직(logic)부에게 부팅이 완료되었음을 통지하는 단계;
상기 마이콤 데몬이 상기 마이컴 매니저에게 수신 확인 신호를 보내는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 부팅 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 부팅 방법.
제1항에 있어서,
상기 프레임워크가 상기 중앙 처리 장치의 마이콤 매니저에 부팅이 완료되었음을 통지하는 단계 이후에,
상기 프레임워크가 상기 차량의 소프트웨어 모듈들 및 장치들을 복구시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 부팅 방법.
제2항에 있어서,
상기 프레임워크가 상기 차량의 소프트웨어 모듈(software module)들 및 장치들을 복구시키는 단계 이후에,
상기 프레임워크가 응용애플리케이션(application)들이 필요로 하는 정보들을 상기 마이콤 매니저에게 요청하는 단계;
상기 마이콤 매니저가 상기 응용애플리케이션들이 필요로 하는 정보들을 상기 마이콤의 마이콤 데몬에게 요청하는 단계;
상기 마이콤 데몬이 상기 응용애플리케이션들이 필요로 하는 정보들을 상기 제어 로직부에 요청하는 단계;
상기 제어 로직부가 상기 차량의 캔 네트워크를 통하여 상기 응용애플리케이션이 필요로 하는 정보들을 수집하는 단계;
상기 제어 로직부가 상기 차량의 캔 네트워크를 통하여 수집한 상기 응용애플리케이션이 필요로 하는 정보들을 상기 마이콤 데몬에게 전송하는 단계;
상기 마이콤 데몬이 상기 제어 로직부로부터 수신한 상기 응용애플리케이션이 필요로 하는 정보를 상기 마이콤 매니저에게 전송하는 단계;
상기 마이콤 매니저가 상기 프레임워크의 상기 응용애플리케이션에 상기 응용 애플리케이션이 필요로 하는 정보를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 부팅 방법.
제1항에 있어서,
차량 내에 구비된 중앙 처리 장치의 부트로더가 차량 단말기를 부팅시키는 단계에서,
상기 부팅은 하이버네이션(hibernation) 부팅인 것을 특징으로 하는 차량 부팅 방법.
차량 내에 구비되어 차량 단말기의 부팅 또는 응응애플리케이션들의 구동에 필요한 연산을 처리하는 중앙 처리 장치;
상기 차량 내의 제어기들을 연결하는 캔 네트워크;
상기 중앙 처리 장치와 상기 캔 네트워크 사이에 구비되어 상기 중앙 처리 장치가 부팅되는 과정 중의 상기 캔 네트워크를 통한 상기 차량 내의 제어기들과의 통신을 수행하고, 수행 결과를 저장하는 마이컴;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기 부팅 장치.
제5항에 있어서,
상기 중앙 처리 장치는 부팅시에 하이버네이션 부팅을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 단말기 부팅 장치.