KR20180090777A - 차량 엔진 제어 유닛을 튜닝하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

자동차 성능을 향상시키기 위해 차량의 자동차 운용 파라미터를 조정하기 위한, 디바이스, 및 관련 운용 방법이다. 디바이스는 차량의 온보드 진단기 포트에 결합하도록 구성되는 커넥터를 포함한다. 디바이스는 커넥터가 온보드 진단기 포트에 결합될 때 차량의 엔진 제어 유닛과 커뮤니케이션하도록 구성되는 프로세서를 더 포함한다. 프로세서는 차량 식별 정보 및 진단 정보와 같은, 엔진 제어 유닛으로 정보를 획득한다. 획득된 정보는 처리하기 위해 원격 데이터베이스로 동글 디바이스의 송신기를 통해 전송된다. 정보가 처리된 이후, 프로세서는 엔진 제어 유닛을 조정하기 위한 명령을 데이터베이스로부터 수신하고 선택된 운용 파라미터를 조정하기 위해 엔진 제어 유닛으로 명령을 전송한다.

Description

차량 엔진 제어 유닛을 튜닝하기 위한 시스템 및 방법

관련 출원

본 출원은 2015년 8월 25일 출원된 미국 특허 가출원 제62/209,817호의 미국특허법 제119조 (e)에 따른 이익을 주장하며, 그 전체가 본원에 참조로 포함된다.

본 개시의 분야는 일반적으로 자동차 운용(operation)을 모니터링하고 조정(adjusting)하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이고, 특히, 동작중인 진단(diagnostics) 및 차량 엔진 제어 유닛(ENGINE CONTROL UNIT)의 하나 이상의 파라미터를 튜닝/조정의 프로세스를 스트림라이닝(streamlining)하고 간소화(simplifying)하기 위한 시스템 및 관련된 방법에 대한 것이다.

현대의 차량에서, 엔진 제어 유닛(ECU)는 최적의 엔진 성능을 보장하기 위해 내연기관(internal combustion engine)의 다양한 컴포넌트들(components)을 제어한다. 일반적으로, ECU는 엔진 베이(ENGINE bay) 내의 복수의 센서들로부터 데이터를 획득하고 데이터를 분석하기 위해 룩업 테이블들(lookup tables) 또는 다른 매핑 툴들(mapping tools)을 사용한다. 데이터가 분석될 때, ECU는 성능을 향상시키기 위해 다양한 엔진 컴포넌트들의 조정이 필요한지 여부를 결정한다.

현재, 사용자가 차량의 온보드 진단기(on-board diagnostics, OBD)의 포트를 통해 ECU에 연결할 수 있는 다양한 휴대용 디바이스들이 있다. 일반적으로, 디바이스가 OBD 포트에 연결될 때, 이들 디바이스들의 일부는 전형적인 대시보드 디스플레이(dashboard display)에 의해 제공될 수 있는 종래의 데이터(주행 거리, 타이어 공기압, 오일 레벨 등과 같은) 이상의 진단 정보(diagnostics information) 를 사용자에게 제공하기 위해 컴퓨터, 모바일 폰, 또는 다른 적합한 전자 디바이스와 커뮤니케이션할 수 있다. 예를 들어, 특정 디바이스들은 가속, 감속 및 브레이킹 경향과 같은, 운전 습관 또는 패턴을 사용자가 모니터링하는 것을 허용할 수 있다. 다른 디바이스들은 오일 교환, 타이어 로테이션, 등록, 및 점검과 같은 보수 계획(maintenance schedules)을 사용자가 추적(track)하고 모니터링하는 것을 허용할 수 있다. 일반적으로, 종래의 디바이스들은 성능 또는 다른 차량 정보를 사용자에게 제공하기 위해 차량과 연결하는 것에 주로 포커싱을 두고 있다. 그러나, 본 발명자들은 이들 디바이스들 중 어느 것도 사용자가 쉽고 신속하게 ECU에 연결하고 원하는 대로 차량 성능을 향상시키기 위해 ECU를 튜닝하는 것을 허용하지 않는다는 것을 인식하였다.

따라서, 본 발명자들은 차량 성능을 모니터링하고 전문 장비(specialized equipment) 및/또는 자동차 샵(shop)으로부터의 전문 지식을 요하지 않고 원하는 대로 성능을 조정 및 향상시키기 위해 엔진 제어 유닛을 튜닝 및/또는 쉽게 재프로그램(reprogram)하는 진단 툴들(diagnostic tools)을 사용자에게 제공하는 향상된 성능 특징들을 가지는 모니터링 디바이스를 갖는 것이 바람직할 것이라고 결정했다. 이러한 모니터링 디바이스의 추가적인 양상들(aspects)과 장점들은 첨부된 도면들을 참조하여 진행되는, 아래의 예시적인 실시예에 대한 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도면들이 특정 실시예들 만을 묘사하고 본질적으로 제한되는 것으로 고려되지 않는다는 것을 이해하면, 이들 실시예들은 도면들을 참조하여 추가적인 특이성 및 세부 사항으로 설명되고 기술될 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 엔진 성능을 모니터링 및 튜닝하기 위한 동글 디바이스(dongle device)의 도면이다.
도 2는 동글 디바이스의 내부 특징들을 설명하기 위해 일부분을 제거한 도 1의 동글 디바이스의 도면이다.
도 3은 도 1의 동글 디바이스의 내부 전자 컴포넌트들 및 외부 디바이스들과의 그들의 상호 작용을 설명하기 위한 도식도이다.
도 4는 도 1의 동글 디바이스를 설치하고 사용하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 차량 ECU와 커뮤니케이션하기 위해 도 1의 동글 디바이스를 사용하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 진단 프로토콜들(diagnostic protocols)을 실행하기 위해 도 1의 동글 디바이스를 사용하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 성능을 향상시키기 위해 ECU를 튜닝하기 위해 도 1의 동글 디바이스를 사용하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도면을 참조하여, 이 섹션은 특정 실시예 및 이들의 상세한 구성 및 동작을 설명한다. 본 명세서에 기술된 실시예는 단지 설명을 위한 것이지 한정하려는 것이 아니다. 설명된 특징, 구조, 특성 및 작동 방법은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적합한 방식으로 결합될 수 있다. 본 명세서의 관점에서, 다양한 실시예가 하나 이상의 특정 세부 사항 또는 다른 방법, 구성 요소, 재료 등과 함께 실시될 수 있음을 당업자는 인식 할 것이다. 다른예들에서, 공지 된 구조들, 재료들, 또는 작동 방법들은 실시예들의 보다 관련된 양상들을 불명료하게 하는 것을 피하기 위해 도시되지 않았거나 상세히 설명되지 않는다.

도 1 내지 7은 총괄하여 휴대용 동글 디바이스(100)의 실시예들 그리고 차량 엔진 제어 유닛(ECU)(145)과 커뮤니케이션하고 ECU(145)를 튜닝하고 차량 성능을 조정/향상시키기 위해 사용자가 진단 툴들을 활용하는 것을 허용하기 위해 동글 디바이스(100)를 설치하고 사용하는 방법을 설명한다. 간단히, 동글 디바이스(100)는 하우징(105) 그리고 하우징(105)으로부터 표면상으로 연장된 커넥터 바디(120)를 포함할 수 있다. 커넥터 바디(120)는 ECU(145)와 커뮤니케이션하기 위해 동글 디바이스(100)를 차량의 온보드 진단기(OBD) 포트(185)에 연결하기 위한 결합 특징들(mating features)을 포함한다. 동글 디바이스(100)가 연결될 때, 동글 디바이스(100)는 무선 신호들을 전송하거나 그렇지 않으면 사용자가 진단 정보를 액세스하고 차량 성능을 조정/향상시키기 위해 원하는 대로 ECU(145)를 조정/튜닝하는 것을 허용하도록 모바일 폰, 태블릿, 컴퓨터, 또는 다른 적합한 전자 디바이스와 커뮤니케이션할 수 있다. 도 1 내지 7을 참조하면, 동글 디바이스(100)의 설치 및 사용하는 방법, 그리고 광고들 및 동글 디바이스(100)를 통해 획득된 진단 정보를 기초로 사용자에게 유용한 다른 정보를 수신하는 방법과 관련된 세부 사항과 함께, 이 실시예의 추가적인 상세설명 및 동글 디바이스(100)의 다른 실시예들을 아래의 섹션에서 설명한다.

특히 도 1 및 2를 참조하면, 동글 디바이스(100)는 클램셀 구성(clamshell configuration)일 수 있는 하우징(105)을 포함하고, 하우징(105)은 제1(또는 상부) 하우징 부분(110) 및 제2(또는 하부) 하우징 부분(115)을 포함한다. 제2 하우징 부분(115)은 동글 디바이스(100)를 OBD 포트(185)에 연결시키기 위해 그것으로부터 표면상으로 연장된 커넥터 바디(120)를 포함한다. 가급적, 하우징(105)의 일 부분(예컨대, 도 2의 제2 하우징 부분(115)) 및 커넥터 바디(120)는 일체로, 모놀리식 컴포넌트(monolithic component)로, 플라스틱 재료로 제조되고, 하우징(105)의 다른 부분(예컨대, 제1 하우징 부분(110))은 아래에서 더 상세하게 설명되는 제2 하우징 부분(115)과 결합되는 분리된 컴포넌트로 형성된다. 다른 실시예들에서, 제1 및 제2 하우징 부분들(110, 115) 및 커넥터 바디(120)는 그 대신에 임의의 다른 적합한 재료들로부터 제조될 수 있고 및/또는 서로 결합되거나 함께 연결되는 단일의 컴포넌트들(unitary components)일 수 있다.

일부 실시예들에서, 제1 하우징 부분(110)은 그것을 통해서 연장된 복수의 개구부들(125)을 포함할 수 있고, 그리고 제2 하우징 부분(115)은 제2 하우징 부분(115)의 내부 표면(135)으로부터 상방향으로 연장된 복수의 상응하는 보스들(bosses)(130)을 포함할 수 있다. 보스들(130)은 제1 및 제2 하우징 부분들(110, 115)가 서로 합쳐질 때 개구부들(125)에 정렬되도록 배치된다. 복수의 나사들 또는 다른 파스너들(fasteners)(도시하지 않음)은 개구부들(125)을 통해 삽입되고 동글 디바이스(100)를 조립하기 위해 보스들(130)을 고정시킬 수 있다. 다른 실시예들에서, 개구부들(125)은 그 대신에 제2 하우징 부분(115) 상에 형성될 수 있고 보스들(130)은 그 대신에 제1 하우징 부분(110)에 형성될 수 있다.

다른 실시예들에서, 제1 및 제2 하우징 부분들(110, 115)은 그 대신에 개구부들을 통해 연장되고 보스들에서 받아들이는 파스너들 대신 복수의 스냅-핏(snap-fit) 특징들과 같은, 다른 적합한 고정 메커니즘들(securing mechanisms)을 사용하여 서로 고정될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 개구부들(125) 및 보스들(130)은 생략되고 상응하는 스냅-핏 특징들로 대체될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 제1 및 제2 하우징 부분들(110, 115)은 접착제를 사용하는 것과 같은, 다른 기술을 사용하여 서로 결합될 수 있다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 커넥터 바디(120)는 일반적으로 많은 현대 차량들에서 포함된 16-핀, D-형상의 암 커넥터(female connector)인, 종래의 OBD-II 포트(185)와 결합할 수 있는 16-핀, D-형상의 수 커넥터(male connector)일 수 있다. OBD-II 포트는 현대 차량들에서 가장 일반적으로 사용되기 때문에, 기술된 설명은 특히 OBD-II 포트와 함께 동글 디바이스(100)의 사용을 참조한다. 그러나, 차량의 OBD-II 포트와 함께 동글 디바이스(100)를 사용하는 것을 참조하고 있지만, 설명은 또한 OBD-I 포트, 또는 외국 시장의 차량들에 포함될 수 있는 포트를 포함하여, 다르게-구성된 포트들과 함께 동글 디바이스(100)를 사용하는 것을 포함할 수 있다.

도 3은 동글 디바이스(100)의 내부 전자 컴포넌트들, 그리고 외부 디바이스들과의 그들의 커뮤니케이션의 구성도를 설명한다. 도 3을 참조하면, 동글 디바이스(100)는 다양한 적합한 상업적으로 이용 가능한 프로세서들 또는 명령들(instructions)을 실행할 수 있는 다른 논리적 기계 중 임의의 프로세서인, 프로세서(140)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 적합한 듀얼 마이크로 프로세서들 또는 다른 멀티-프로세서 아키텍쳐들이 프로세서(140)로서 또한 채용될 수 있다. 동글 디바이스(100)가 커넥터 바디(120)를 통해 ECU(145)에 연결될 때, 프로세서(140)는 도 4 내지 7을 참조하여 아래에서 상세하게 더 기술되는 진단 정보(diagnostics information) 및 튜닝 명령들(TUNING instructions)을 수신 및 송신하기 위해 ECU(145)와 커뮤니케이션한다.

동글 디바이스(100)는 서버(155), 모바일 디바이스 또는 폰(160), 컴퓨터, 또는 임의의 다른 적합한 디바이스와 같은, 하나 이상의 디바이스들과의 커뮤니케이션을 가능하게 하기 위해 네트워크 인터페이스(150)를 포함한다. 예를 들어, 동글 디바이스(100)가 OBD-II 포트(185)에 연결될 때, 프로세서(140)는 차량 식별 정보(모델, 연도, VIN 번호 등과 같은)를 ECU(145)로부터 수신할 수 있고 차량 식별 정보를 서버(155)에 송신할 수 있다. 서버(155)가 정보를 확인할 때, 서버(155)는 차량 정보를 확인하기 위해 네트워크 인터페이스(150)를 통해 프로세서(140)와 커뮤니케이션한다. 이의 추가적인 상세 내용 및 다른 실시예들은 도 4 내지 7을 참조하여 아래에서 더 설명된다.

네트워크 인터페이스(150)는 짧은 거리(예컨대, 블루투스) 또는 거의 무제한 거리(예컨대, 인터넷을 통해)에서 다른 디바이스들과의 유선 또는 무선 커뮤니케이션을 가능하게 할 수 있다. 가급적, 동글 디바이스(100)는 블루투스, IEEE 802.11b(또는 다른 WiFi 표준들), IrDA(infrared data association), 및 RFID(radio frequency identification)와 같은, 임의의 무선 프로토콜을 사용하여 데이터를 송신하기 위해 낮거나 높은 파워의 전자파를 사용할 수 있는, 무선 연결을 사용한다. 유선 연결 케이스에서, 데이터 버스(data bus)는 IEEE 802.3(이더넷), ATA(advanced technology attachment), PCMCIA(personal computer memory card international association), 및 USB와 같은, 임의의 적합한 프로토콜을 사용하여 제공될 수 있다. 유선 네트워킹 환경을 가능하게 하기 위해, 동글 디바이스(100)는 이더넷 모듈(190) 또는 다른 적합한 모뎀 모듈을 더 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 동글 디바이스(100)는 완전 자율 사용(예컨대, 폰 또는 모바일 디바이스의 사용 요구를 피하기 위해)을 위해 동글 디바이스(100)가 직접 서버(155)와 커뮤니케이션하는 것을 허용하기 위해 SIM 카드(195)를 포함할 수 있다.

동글 디바이스(100)는 데이터를 동글 디바이스(100)로부터 서버(155)로, 모바일 폰(165)으로, 또는 다른 디바이스로 송신하도록 동작 가능한 송신기(160)를 더 포함한다. 동글 디바이스(100)는 서버(155), 모바일 폰(165), 또는 동글 디바이스(100)와 페어링된 임의의 다른 디바이스로부터 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 프로세서(140)와 커뮤니케이션하도록 동작 가능한 수신기(170)를 또한 포함한다.

동글 디바이스(100)는 RAM 및 ROM 디바이스들, SD(secure digital) 카드들, 또는 다른 유사한 디바이스들과 같은, 하나 이상의 적합한 메모리 디바이스들을 사용하여 구현될 수 있는, 메모리 유닛(175)을 더 포함한다. 일 실시예에서, 오퍼레이팅 시스템, 하나 이상의 어플리케이션 프로그램들, ECU 튜닝 프로토콜등, 과거 튜닝 저장 파일들, 고객 데이터, 차량 및 성능 데이터, 디바이스 셋팅들, 및/또는 동글 디바이스(100)의 운용을 위한 임의의 다른 적합한 모듈들을 포함하는, 임의의 개수의 프로그램 모듈들이 메모리 유닛(175)에 저장될 수 있다. 다른 실시예들에서, 동글 디바이스(100)는 운전 습관들을 모니터링할 수 있고 메모리 유닛(175)에 정보를 저장하거나 후일의 사용을 위해 정보를 서버(155)로 송신할 수 있다. 예를 들어, 운전자가 사고에 연루되면, 동글 디바이스(100)는 운전가가 게시된 속도 제한을 초과하여 운전하였는지 또는 운전자가 에어백 전개(air bag deployment) 이전에 브레이크를 사용하였는지를 결정하기 위해 참고될 수 있다.

일부 실시예들에서, 동글 디바이스(100)는 전자 장치들 및 디바이스(100)의 다른 특징부들에 전력을 공급하기 위한 배터리 공급원(200)을 더 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 동글 디바이스(100)는 디바이스(100)가 연결될 때 OBD-II 포트(185)로부터 전력을 대신 도출할 수 있다.

추가로, 다른 실시예들에서, 동글 디바이스(100)는 동글 디바이스(100)의 지리적 위치를 결정하도록 동작 가능한 GPS(global positioning system)(205)를 더 포함할 수 있다. 도 6을 참조하여 아래에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, GPS(205)는 디바이스(100)의 위치를 결정하고 사용자가 차량의 임의의 성능 이슈들을 해결할 수 있도록 하기 위해 부근에 있는 수리점들(repair ships) 및/또는 서비스 공급자들을 위해 타겟팅 광고를 사용자에게 보내기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 동글 디바이스(100)의 GPS(205)는 모바일 디바이스(165)와 커뮤니케이션할 수 있고, 여기서 모바일 디바이스(165)는 GPS(205)로부터 동글 디바이스(100)의 GPS 위치를 획득하고 GPS 위치에 기초하여 광고들을 수신하기 위해 데이터베이스/서버(155)와 커뮤니케이션한다.

프로세서(140), 네트워크 인터페이스(150), 송신기(155), 송신기(160), 수신기(170), 메모리(175), 배터리(200), 및 GPS(250)를 포함하는, 동글 디바이스(100)의 위에서-기술된 컴포넌트들은 버스(bus)(180)를 통해 서로 연결될 수 있다. 버스-기반 아키텍쳐가 도 3에 도시되어 있지만, 다른 유형의 아키텍쳐들도 또한 적합함이 이해될 수 있다. 추가로, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 컴포넌트들은 직접 다른 것과 결합되거나 단일 유닛(single unit)으로 합쳐질 수 있다. 예를 들어, 송신기(160) 및 수신기(170)는 공간을 절약하고, 동글 디바이스(100) 내의 효율적인 컴포넌트 배열을 제공하며, 회로 요구들(circuitry requirements)을 감소시키기 위해, 단일의 트랜스시버 유닛(transceiver unit)(도시하지 않음)으로 합쳐질 수 있다.

추가로, 도시된 실시예는 동글 디바이스(100)에 대한 하나의 가능한 구성을 도시하고 있지만, 기술된 실시예들의 원리를 벗어나지 않으면서 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들이 제공될 수 있다는 것이 인식된다. 예를 들어, 동글 디바이스(100)의 다른 버전들은 이들 컴포넌트들 모두보다 적은 컴포넌트를 가질 수 있거나 추가적인 컴포넌트들을 포함할 수 있다.

도 4 내지 7은 총괄하여 총괄하여 차량으로부터 진단 정보를 획득하고 원하는 대로 성능을 향상시키기 위해 ECU(145)를 튜닝하기 위해 동글 디바이스(100)를 설치 및 사용하기 위한 예시적인 방법을 설명한다. 방법 단계들의 설명은 특정 순서의 특정 단계들을 제시하고 설명할 수 있지만, 순서는 편의를 위한 것이며 제한하려는 의도가 아니라는 것이 이해된다. 일부 실시예들에서, 단계들은 여기서 특정된 것과 다른 순서로 수행될 수 있다. 추가로, 방법은 여기에 포함된 것 이외의 추가적인 단계들 및 특징들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법은 특정 단계를 조합하거나 특정 단계를 생략할 수 있다.

도 4를 참조하면, 방법(400)은 동글 디바이스를 구성하고 OBD-II 포트와 함께 사용하기 위해 디바이스를 준비하는 것에 대한 예시적인 실시예를 설명한다. 단계 402에서, 사용자는 벤더로부터 디바이스를 렌트 또는 구입하는 것과 같이, 동글 디바이스를 획득한다. 그 후, 단계 404에서 사용자는 소프트웨어(어플리케이션 또는 프로그램과 같은)를 모바일 폰, 컴퓨터, 태블릿, 또는 다른 적합한 전자 디바이스로 다운로드하고, 여기서 어플리케이션/프로그램은 동글 디바이스와 상호 작용하는 데 사용될 수 있다(데이터를 수신, 또는 커맨드들을 송신 등과 같은). 어플리케이션이 선택된 전자 디바이스로 다운로드가 되면, 단계 406에서, 사용자는 어플리케이션 또는 프로그램을 액세스하고, 계정을 생성하고, 그리고 차량 연도, 제조사(make), 모델, 차량 식별 번호(VIN)와 같은, 차량 정보를 입력한다. 어플리케이션은 사용자가 원하는 대로 동글 디바이스를 구성하는 것을 또한 허용할 수 있다.

단계 408에서, 사용자는 동글 디바이스를 차량의 OBD-II 포트에 연결한다. 일 실시예에서, 동글 디바이스를 차량 OBD-II 포트에 연결하는 것은 디바이스가 모바일 폰 또는 다른 선택된 적합한 전자 디바이스와 상호 작용할 수 있도록 디바이스에 전력을 공급한다. 단계 410에서, 동글 디바이스는 OBD-II 포트를 통해 차량 정보(차량 모델, 연도, 및 VIN과 같은)를 획득한다. 그 후, 단계 412에서, 동글 디바이스는 차량 정보를 모바일 폰으로 송신하고, 모바일 폰은 차량을 식별하기 위해 단계 414에서 차량 정보를 서버로 송신한다. 일부 실시예들에서, 단계 414는 생략될 수 있고 동글 디바이스가 그 대신 차량 정보를 서버로 직접 송신할 수 있다. 단계 416에서, 서버는 차량을 식별하기 위해 동글 디바이스를 통해 획득된 차량 정보와 사용자에 의해 제공된 차량 정보를 비교할 수 있다. 일부 실시예들에서, 어플리케이션은 사용자에 의해 입력된 정보가 서버에 의해 결정된 차량 아이덴티티(identity)와 매칭되는지를 확인하기 위해 사용자가 VIN 또는 다른 차량 식별 정보를 재입력(re-enter)하도록 유도할 수도 있다. 사용자에 의해 입력된 차량 아이덴티티가 서버에 의해 결정된 차량 아이덴티티와 매칭되지 않으면, 어플리케이션은 사용자가 차량 정보를 재입력하도록 요청하거나 불일치(discrepancy)를 수정하기 위한 추가적인 옵션들을 사용자에게 제공할 수 있다. 단계 418에서, 아이덴티티 정보가 매칭되면, 사용자는 가능한 옵션들의 메뉴로부터 하나 이상의 옵션들을 선택하기 위해 모바일 디바이스의 어플리케이션을 사용하는 것과 같이, 동글 디바이스를 통해 진단 및/또는 ECU를 조정/튜닝하는 것을 수행할 수 있다. 하기의 단계 602에서 언급된 바와 같이, 동글 디바이스는 커맨드들, 소프트웨어 등을 업로드하여 ECU에 의해 제어되는 여러가지 차량 기능들 중의 임의의 것을 조정 또는 활성화하는데 사용될 수 있다. 동글 디바이스로부터 ECU로 업로드되는 정확한 명령들 및 커맨드들은 예를 들어, 자동차의 제조사 및 모델 그리고 기존 ECU 프로그래밍과 같은, 다양한 팩터에 따라 달라질 수 있다.

도 5에 도시된 예시적인 방법(500)과 아래에서 설명하고 있는 바와 같이, 아래에서는 원하는 대로 ECU를 조정하기 위한 동글 디바이스와 ECU 사이의 하이-레벨(high-level) 커뮤니케이션에 대한 상세 내용을 제공한다. 단계 502에서, 동글 디바이스가 OBD 포트를 통해 ECU에 연결되면, 동글 디바이스는 ECU를 프로그래밍 상태(programming state)로 설정하기 위해 명령들(instructions)을 보내고, ECU는 동글 디바이스로부터(또는 동글 디바이스와 커뮤니케이션하는 모바일 디바이스를 통해) 소프트웨어 또는 캘리브레이션(calibration) 업데이트를 수신하기 위해 링크(link)를 확립한다. 일부 실시예에서, 링크는 동글, 모바일 디바이스, 또는 튜닝 프로세스를 위한 서버로 ECU 소프트웨어를 업로드하는데 사용될 수 있다. 단계 504에서, 사용자 또는 다른 직원이 수정되어야 하는 차량 특징들(features) /특성들(characteristics)을 결정한 후에, 동글 디바이스는 재프로그램될 수 있는 소프트웨어가 내장된 온보드 메모리 회로로 커맨드들(commands)을 보내도록 ECU 프로세서에 요청하고, 여기서 커맨드들은 새로운 소프트웨어/명령들(즉, 타겟 특징들/특성들을 조정하기 위한 소프트웨어)이 로딩되는 메모리의 부분에서 오래된 소프트웨어(old software)(즉, 조정되어야 하는 타겟 특징들/특성들과 연관된 소프트웨어)를 삭제하기 위한 명령들(instructions)을 포함할 수 있다. 메모리 상에서 타겟 위치가 식별되면, 단계 506에서, 새로운 소프트웨어가 ECU에 로딩된다. 다른 실시예들에서, 새로운 소프트웨어는 단순히 오래된 소프트웨어를 메모리로부터 지우지 않고 이전의 소프트웨어를 간단히 덮어 쓸 수 있다는 것이 이해된다. 단계 508에서, 조정(adjustment) 소프트웨어가 ECU에 로딩되면, 동글 디바이스는 조정 소프트웨어의 설치를 완료하기 위해 ECU를 리셋(reset)하기 위한 커맨드를 송신할 수 있고, 그렇게 함으로써 조정/튜닝 프로세스가 완료된다.

아래에서 더 상세하게 설명되는, 도 6 및 7은 각각 진단을 수행하고 ECU를 조정/튜닝하기 위해 동글 디바이스 및 어플리케이션을 사용하기 위한 예시적인 방법들(600, 700)을 설명한다.

도 6은 동글 디바이스 및 어플리케이션을 통해 진단 프로토콜을 수행하기 위한 예시적인 방법(600)을 설명하고, 어플리케이션은 모바일 디바이스 또는 다른 전자 디바이스를 통해 액세스될 수 있다. 단계 602에서, 동글 디바이스는 OBD-II 포트에 연결되고 특정 차량에 이용 가능한 OBD 진단 기능들에 관련된 정보를 획득하기 위해 ECU와 커뮤니케이션한다. 일부 실시예들에서, 동글 디바이스는 차량의 ECU에 의해 지원되는 모든 운용들(operations)을 동작/활성화하기 위해 ECU에 커맨드(command)/요청한다. 예를 들어, 일부 차량들에서, OBD 기능들은 모니터링 주행 거리(monitoring mileage), 에러 코드와 경고(warnings), 연료 레벨(fuel levels), 온도/압력/부스트 레벨(temperature/pressure/boost levels), 실내 온도 제어(climate controls), 안전 제어(safety controls), 브레이크, 멀티미디어 제어, 유지보수 이슈(maintenance issues), 또는 다른 차량 정보를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 위에서 언급한 바와 같이, 동글 디바이스는 운전 습관(driving habits)이 추론될 수 있는, 운전자의 운행 이력(driving history)에 대한 정보를 또한 획득할 수 있다. 단계 604에서, 동글 디바이스는 추후 참조를 위해 메모리에 단계 602의 모니터링 결과들을 저장한다. 가급적, 동글 디바이스는 지속적으로 진단 데이터를 획득하고 차량 성능 및 운용을 모니터하기 위해 무기한으로 또는 장시간 동안 OBD 포트와의 연결을 유지한다.

단계 606에서, 동글 디바이스는 차량 관련 서버로부터 정보를 검색하기 위해 서버와 커뮤니케이션한다. 예를 들어, 동글 디바이스는 임의의 잠재적인 차량 이슈들을 해결하기 위해 어떤 단계를 취할 필요가 있는지 결정하기 위해 차량-특화 에러 코드, 경고, 및/또는 서비스 요구사항에 관련된 정보를 서버로 송신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 동글 디바이스는 송신기를 통해 서버와 직접 커뮤니케이션할 수 있다. 다른 실시예들에서, 동글 디바이스는 사용자의 모바일 디바이스의 어플리케이션과 커뮤니케이션하기 위해 송신기를 사용할 수 있고, 모바일 디바이스는 서버와 커뮤니케이션한다.

단계 608에서, 서버는 모바일 디바이스의 어플리케이션(그리고, 일부 실시예들에서, 수신기를 통해 동글 디바이스에)에 진단 정보를 전달한다. 예를 들어, 동글 디바이스에 의해 획득된 특화 에러 코드, 경고, 및/또는 서비스 정보의 특성에 따라, 서버는 오일 교환이 요구되는지, 또는 차량 오일 온도/압력이 너무 높아 점검을 필요로 하는지, 또는 엔진 부품이 고장이나 교체가 필요로 하는지를 결정할 수 있다.

단계 610에서, 차량이 부품 및/또는 서비스를 필요로하고 서버가 어플리케이션을 통해 사용자에게 그 정보를 커뮤니케이션했다는 결정이 내려지면, 어플리케이션은 사용자의 모바일 디바이스(예컨대, 셀 폰, 태블릿, 또는 컴퓨터)의 GPS(Global Positioning System)에 액세스 또는 차량의 온보드 GPS와 커뮤니케이션하는 것에 의해, 사용자의 지리적 위치를 자동으로 결정할 수 있다. 다른 실시예들에서, 어플리케이션은 도시 및 스테이트(state) 정보, 우편번호(zip code) 정보, 랜드마크 정보, 또는 사용자의 위치를 식별하는데 이용될 수 있는 다른 지리적 정보 특정하는 것과 같은, 사용자의 위치 정보를 입력하라고 사용자에게 요청할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 동글 디바이스는 GPS 또는 송신기를 통해 서버에 직접적으로, 또는 모바일 디바이스의 어플리케이션을 통해 서버에 간접적으로 동글 디바이스의 지리적 위치를 커뮤니케이션하는 다른 지리적 위치 시스템을 포함할 수 있다.

단계 612에서, 서버가 사용자의 위치(또는 사용자의 차량 위치)에 관련된 지리적 정보를 수신하면, 서버는 차량을 서비스하거나 단계 608에서 식별된 손상된 부품을 교체할 수 있는 사용자 부근에 있는 임의의 벤더(vendor)를 결정하기 위해 데이터베이스에 쿼리(query)한다. 일부 실시예들에서, 사용자는 사용자로부터 근접한 거리 간격(예컨대, 5마일, 10 마일, 15 마일 이내 등), 선호하는 상점(shop), 또는 다른 적합한 기준을 특정할 수 있다.

단계 614에서, 사용자의 특정 기준 및 사용자의 영역 내의 식별된 벤더에 의해 제공되는 서비스/부품에 기초하여, 어플리케이션은 사용자에게 벤더 옵션들을 제시한다. 옵션들은 다른 사용자로부터의 평가(ratings)/리뷰(reviews), 서비스/부품의 가격, 및/또는 사용자 자신의 특정 기준을 기초로 우선순위가 매겨질 수 있다. 단계 616에서, 사용자는 차량을 서비스받기 위해 선택된 벤더와 약속을 잡기 위해 어플리케이션을 사용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 벤더와 약속을 잡는 것 대신 또는 추가하여, 어플리케이션은 선택된 벤더의 웹사이트를 통해 제품이 벤더, 사용자의 집, 또는 임의의 다른 적합한 위치에 운송되도록 하는 것과 같은, 필요로 하는 차량 부품들을 구매하기 위한 메뉴를 사용자에게 제시할 수 있다. 차량이 서비스된 후, 단계 618에서, 어플리케이션은 서면 리뷰, 평가 선택, 또는 다른 정보를 찾는 것과 같이, 사용자로부터 피드백을 요청할 수 있다. 사용자의 피드백은 서버에 저장되고 추후 사용자에게 추천할 때 사용될 수 있다.

일부 실시예들에서, 어플리케이션은 사용자의 지리적 위치 및 서비스 요구사항을 기반으로 사용자에게 프로모션 및 광고를 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 동글 디바이스와 서버에 의해 결정되는 오일 교환을 필요로 하면, 어플리케이션은 사용자의 지리적 위치에서 오일 교환 및 벤더에 관련된 광고를 위해 서버에 쿼리할 수 있다. 광고가 검색되면, 어플리케이션은 광고를 사용자에게 디스플레이할 수 있다.

도 7은 고급 진단(advanced diagnostics)을 수행하고 동글 디바이스를 통해 차량 ECU를 조정/튜닝하기 위해 프로토콜을 실행하기 위한 예시적인 방법(700)을 설명한다. ECU의 운용 파라미터를 조정하기 위해 동글 디바이스를 사용하기기 전에, 동글 디바이스 및/또는 사용자의 모바일 디바이스(또는 다른 전자 디바이스)는 전문화된 소프트웨어를 필요로 할 수 있고 동글 디바이스와 모바일 디바이스의 어플리케이션 둘다를 적절히 구성하기 위해 방법(400)의 단계 404와 유사한 사용자 등록 정보를 검색할 수 있다. 따라서, 단계 702에서, 사용자는 소프트웨어(어플리케이션과 같은)를 모바일 폰, 컴퓨터, 태블릿, 또는 동글 디바이스와 함께 사용될 수 있는 다른 적합한 전자 디바이스에 다운로드한다.

단계 704에서, 사용자는 모바일 디바이스를 통해 서버로부터 전문화된 ECU 튜닝 소프트웨어를 다운로드하고 그 소프트웨어를 동글 디바이스에 전달한다. 모바일 디바이스는 소프트웨어 패키지를 전달하기 위해 동글 디바이스의 수신기와 커뮤니케이션할 수 있고, 그 후 소프트웨어 패키지는 메모리에 저장되고 프로세서를 통해 실행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 어플리케이션은 동글 디바이스에 소프트웨어 패키지 전달을 시작하기 전에 사용자에게 승인을 요청할 수 있다.

일부 실시예들에서, ECU 조정/튜닝 소프트웨어는 차량 연도 및 모델에 기초한 다른 특징들 및 서비스되는 특정 차량에 대한 ECU의 능력(capabilities)을 포함할 수 있음이 이해된다. 예를 들어, 하나의 차량에서, ECU는 점화 시기(ignition timing)를 조절할 수 있고 조정/튜닝 소프트웨어는 더 나은 파워 및/또는 연비 향상을 제공하기 위해 점화 시기 또는 스파크(spark)의 정확한 시기를 조정하는데 사용될 수 있다. 다른 차량에서, 소프트웨어는 실린더로의 공기 흐름을 최적화하도록 엔진 밸브가 개방되는 엔진 사이클의 시간을 조절하기 위해 밸브 개폐 시기(valve timing)를 조정할 수 있고, 이에 의해 파워 및/또는 연비 향상을 증가시킨다. 또 다른 차량에서, ECU는 공연비(air-to-fuel ratio) 및 엔진의 RPM 리미트(limits)와 같은 다른 성능 특징들을 조절할 수 있다. 특정 차량에 대한 ECU에 의해 조절될 수 있는 이러한 제어 특징들 및 임의의 다른 특징들 각각은 또한 동글 디바이스를 사용하여 차량 성능을 향상시키기 위해 ECU 튜닝 소프트웨어를 통해 조정가능할 수 있음이 이해된다.

단계 706에서, 동글 디바이스는 OBD-II 포트와 연결되고 ECU와 커뮤니케이션한다. 연결되는 동안, 동글 디바이스는 차량 식별 정보(차량 모델, 연도, VIN을 포함하는)를 획득할 수 있고, 단계 708에서, 동글 디바이스는 모바일 폰으로 차량 정보를 송신하며, 모바일 폰은 차량을 식별하기 위해 단계 710에서 서버에 정보를 송신한다. 차량이 식별될 때, 단계 712에서, 어플리케이션은 차량이 정지(shut down)(예컨대, 라이트(lights) 및 게이지가 턴 오프)될 수 있음을 사용자에게 경고(alert)한다. 일부 실시예들에서, 어플리케이션은 진행하기 전에 버튼 또는 메뉴 옵션을 사용자가 작동하도록 요구하는 것과 같이, 차량이 정지(shut down)되었는지를 검증하기 위해 사용자로부터 응답을 검색할 수 있다.

그 후, 단계 714에서 동글 디바이스는 ECU의 원하는 운용 파라미터를 조정하기 위해 전문화된 튜닝 소프트웨어를 ECU에 전송하거나 다른 방법으로 업로드한다. 사용자는 조정/튜닝하기를 원하는 특징들 및 특정 차량과 조정할 수 있는 특징들에 따라 다양한 소프트웨어 패키지들 중에서 특정 패키지를 선택할 수 있다. 다른 실시예들에서, 사용자는 대신에 ECU를 그 재고 맵핑(stock mapping)으로 리턴하도록 선택할 수 있다. 소프트웨어 전송이 완료되면, 동글 디바이스는 차량을 깨울 수 있다(에컨대, 라이트 및 게이지의 턴 온). 단계 716에서, 어플리케이션/프로그램은 점화 스위치(ignition switch)를 차단(shut off)하고 OBD-II 포트로부터 동글 디바이스를 분리하도록 사용자에게 지시할 수 있다. 차량 재시동 후, ECU 성능 튜닝 소프트웨어의 설치가 완료되고 ECU는 원래 설치되어 있는 프로토콜에 따라 튜닝된다. 원할 때, 단계 704 내지 718은 필요에 따라 ECU 성능을 변경하고 및/또는 원하는 대로 차량을 재고 매핑(stock mapping)으로 리턴하기 위해 반복될 수 있다.

모니터링 디바이스를 사용하고 설치하는 방법은 특정 순서로 설명되었지만, 설명된 순서는 단지 설명의 목적일 뿐이며 단계들의 특정 순서를 열거하기 위한 것이 아님을 이해하여야 한다. 다른 실시예들에서, 설명된 방법의 단계는 프로세스의 결과에 영향을 미치지 않으면서 다른 순서로 수행될 수 있다.

본 명세서의 임의의 하나의 부분에 개시된 주제는 그러한 조합이 상호 배타적이거나 동작 불가능하지 않는 한, 본 명세서의 하나 이상의 다른 부분의 주제와 결합될 수 있다. 추가하여, 여기에 설명된 개념들의 다양한 변형, 향상 및 수정이 가능하다.

상기에서 사용된 용어들 및 설명들은 단지 설명을 위한 것으로서 제한을 위한 것이 아니다. 당업자는 본 발명의 기본 원리를 벗어나지 않으면서 상술한 실시예들의 세부 사항에 많은 변형을 가할 수 있음을 알 수 있다.

Claims (19)

1. 차량의 자동차 운용 파라미터를 조정하기 위한 디바이스로서, 디바이스는,
   차량의 온보드 진단기(on-board diagnostics) 포트에 연결하도록 동작 가능한 하나 이상의 맞물림 특징들(engagement features)을 가지는 커넥터;
   커넥터가 온보드 진단기 포트에 연결될 때 차량의 엔진 제어 유닛과 커뮤니케이션하도록 동작 가능한 프로세서로서, 프로세서는 엔진 제어 유닛으로부터 차량 정보를 획득하기 위해 구성되는, 프로세서;
   프로세서와 커뮤니케이션하고 원격 서버와 무선으로 커뮤니케이션하는 송신기로서, 송신기는 엔진 제어 유닛으로부터 프로세서에 의해 획득된 차량 정보를 원격 서버에 전송하도록 구성되는, 송신기; 및
   원격 서버 및 프로세서와 무선으로 커뮤니케이션하는 수신기로서, 수신기는 엔진 제어 유닛의 운용 파라미터를 조정하기 위한 명령을 수신하도록 구성되고, 수신기는 명령을 프로세서에 커뮤니케이션하며, 프로세서는 명령에 기초하여 엔진 제어 유닛의 운용 파라미터를 조정하는, 수신기;
   를 포함하는 디바이스.
2. 제1항에서,
   차량 정보는 차량 식별 정보를 포함하고, 송신기는 차량을 식별하기 위해 차량 식별 정보를 원격 서버에 커뮤니케이션하도록 더 구성되는, 디바이스.
3. 제1항에서,
   차량 정보는 차량의 성능 특성에 대한 진단 정보를 포함하고, 송신기는 차량 성능 이슈가 존재하는지 여부를 식별하기 위해 진단 정보를 원격 서버에 커뮤니케이션하도록 더 구성되는, 디바이스.
4. 제3항에서,
   차량 성능 이슈가 존재할 때, 수신기는 원격 서버로부터 명령 프로토콜을 수신하도록 더 구성되고, 프로토콜은 차량 성능 이슈를 해결하기 위한 명령을 포함하며, 프로세서는 명령 프로토콜을 엔진 제어 유닛에 전송하도록 더 구성되는, 디바이스.
5. 제3항에서,
   프로세서와 커뮤니케이션하는 메모리 모듈로서, 메모리 모듈은 그 안에 진단 정보를 저장하는, 메모리 모듈을 더 포함하는, 디바이스.
6. 제1항에서,
   프로세서와 커뮤니케이션하는 메모리 모듈로서, 메모리 유닛은 그 안에 차량 식별 정보를 저장하는, 메모리 모듈을 더 포함하는, 디바이스.
7. 차량의 자동차 운용 파라미터를 조정하기 위한 시스템으로서, 시스템은,
   데이터베이스; 및
   동글 디바이스를 포함하며, 동글 디바이스는,
   차량의 온보드 진단기 포트에 연결하도록 구성되는 커넥터;
   커넥터가 온보드 진단기 포트에 연결될 때 차량의 엔진 제어 유닛과 커뮤니케이션하는 프로세서로서, 프로세서는 엔진 제어 유닛으로부터 차량에 대한 차량 정보를 획득하도록 구성되는, 프로세서;
   프로세서와 커뮤니케이션하고 데이터베이스와 무선으로 커뮤니케이션하는 송신기로서, 송신기는 엔진 제어 유닛으로부터 프로세서에 의해 획득된 차량 정보를 데이터베이스에 전송하도록 구성되는, 송신기; 및
   데이터베이스 및 프로세서와 무선으로 커뮤니케이션하는 수신기로서, 수신기는 엔진 제어 유닛의 운용 파라미터를 조정하기 위한 명령을 수신하도록 구성되고, 수신기는 명령을 프로세서에 커뮤니케이션하며, 프로세서는 명령에 기초하여 엔진 제어 유닛의 운용 파라미터를 조정하는, 수신기;
   를 포함하는 시스템.
8. 제7항에서,
   데이터베이스와 무선으로 커뮤니케이션하는 모바일 디바이스로서, 모바일 디바이스는 엔진 제어 유닛의 운용 파라미터를 조정하기 위한 명령 세트에 대한 선택을 수신하고 선택을 데이터베이스에 전송하도록 구성되고, 선택 수신에 응답하여, 데이터베이스는 프로그래밍 명령 세트를 동글 디바이스에 커뮤니케이션하며, 동글 디바이스는 프로그래밍 명령 세트를 엔진 제어 유닛에 커뮤니케이션하도록 더 구성되는, 시스템.
9. 제7항에서,
   동글 디바이스와 무선으로 커뮤니케이션하는 모바일 디바이스로서, 모바일 디바이스는 엔진 제어 유닛의 운용 파라미터를 조정하기 위한 명령 세트에 대한 선택을 수신하고 선택을 동글 디바이스에 전송하도록 구성되고, 선택 수신에 응답하여, 동글 디바이스는 선택을 데이터베이스에 커뮤니케이션하며, 선택 수신에 응답하여, 데이터베이스는 명령 세트를 동글 디바이스에 커뮤니케이션하고, 동글 디바이스는 명령 세트를 엔진 제어 유닛에 커뮤니케이션하도록 더 구성되는, 시스템.
10. 제7항에서,
    차량 정보는 차량의 성능 특성에 대한 진단 정보를 포함하고, 송신기는 차량 성능 이슈가 존재하는지 여부를 식별하기 위해 진단 정보를 데이터베이스에 커뮤니케이션하도록 더 구성되는, 시스템.
11. 제10항에서,
    동글 디바이스와 무선으로 커뮤니케이션하는 모바일 디바이스를 더 포함하며, 동글 디바이스는 진단 정보 및 식별된 차량 성능 이슈를 모바일 디바이스에 커뮤니케이션하도록 더 구성되는, 시스템
12. 제10항에서,
    데이터베이스와 무선으로 커뮤니케이션하는 모바일 디바이스를 더 포함하며, 데이터베이스는 진단 정보 및 식별된 차량 성능 이슈를 모바일 디바이스에 커뮤니케이션하도록 더 구성되는, 시스템.
13. 제7항에서,
    동글 디바이스는 동글 디바이스의 지리적 위치를 결정하도록 동작 가능한 GPS 위치 시스템을 더 포함하는, 시스템.
14. 제13항에서,
    동글 디바이스 및 데이터베이스와 무선으로 커뮤니케이션하는 모바일 디바이스를 더 포함하며, 데이터베이스는 동글 디바이스의 결정된 지리적 위치를 기반으로 광고를 모바일 디바이스에 전송하도록 동작 가능한, 시스템.
15. 차량의 온보드 진단기 포트에 연결되는 동글 디바이스를 통해 차량의 운용 파라미터를 조정하기 위한 방법으로서, 방법은,
    동글 디바이스를 통해, 차량의 엔진 제어 유닛으로부터 차량 정보를 획득하는 단계;
    동글 디바이스를 통해, 차량을 식별하기 위해 동글 디바이스로부터 데이터베이스로 차량 정보를 커뮤니케이션하는 단계;
    동글 디바이스의 수신기를 통해, 엔진 제어 유닛으로부터 진단 정보를 수신하는 단계;
    동글 디바이스의 송신기를 통해, 진단 정보를 데이터베이스에 전송하는 단계;
    동글 디바이스의 수신기를 통해, 진단 정보를 기반으로 조정 명령을 수신하는 단계; 및
    동글 디바이스를 통해, 조정 명령을 기반으로 차량의 엔진 제어 유닛을 조정하는 단계;
    를 포함하는 방법.
16. 제15항에서,
    동글 디바이스의 수신기를 통해, 동글 디바이스를 모바일 디바이스와 무선으로 페어링하기 위한 요청을 수신하는 단계; 및
    동글 디바이스의 송신기를 통해, 동글 디바이스와 모바일 디바이스가 무선으로 페어링되었음을 확인하기 위한 메시지를 모바일 폰으로 전송하는 단계;
    를 더 포함하는 방법.
17. 제16항에서,
    동글 디바이스의 수신기를 통해, 진단 정보를 기반으로 모바일 디바이스로부터 조정 명령을 수신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
18. 제16항에서,
    동글 디바이스를 통해, 동글 디바이스의 지리적 위치를 결정하는 단계;
    동글 디바이스를 통해, 지리적 위치를 데이터베이스에 커뮤니케이션하는 단계; 및
    데이터베이스를 통해, 동글 디바이스의 지리적 위치를 기반으로 광고를 모바일 디바이스에 전송하는 단계;
    를 더 포함하는, 방법.
19. 제16항에서,
    모바일 디바이스를 통해, 동글 디바이스의 지리적 위치를 결정하는 단계;
    모바일 디바이스를 통해, 지리적 위치를 데이터베이스에 커뮤니케이션하는 단계; 및
    데이터베이스를 통해, 동글 디바이스의 지리적 위치를 기반으로 광고를 모바일 디바이스에 전송하는 단계;
    를 더 포함하는 방법.
    

Images