KR20190029197A

KR20190029197A - 차량 데이터 수집 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20190029197A
Application number: KR1020170116473A
Authority: KR
Inventors: 신동진; 이동열; 서재암
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2019-03-20
Also published as: KR102429491B1; CN109495858A; CN109495858B; US10521976B2; US20190080526A1

Abstract

본 발명은 차량 네트워크를 통해 각 차량 제어기로부터 수신되는 차량 데이터들 중에서 사용자에 의해 설정된 각 차량 데이터를 해당 주기(차량 데이터마다 설정된 수집 주기) 내에 수집하고, 각 차량 데이터의 수집 여부를 실시간으로 기록하여 해당 주기 내 차량 데이터의 중복 수집을 방지할 수 있는 차량 데이터 수집 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 차량 데이터 수집 장치에 있어서, 차량 네트워크를 통해 차량 데이터를 수신하는 데이터 수신부; 수집정보 테이블과 수집여부 테이블에 기초하여 차량 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 상기 수집한 차량 데이터를 저장하는 저장부; 상기 수집정보 테이블 상의 필드 값을 설정하며, 상기 데이터 수집부가 차량 데이터를 수집한 시점 및 상기 수집된 차량 데이터를 전송한 시점에 상기 수집여부 테이블을 갱신하는 제어부; 및 상기 수집한 차량 데이터를 헤드 유닛으로 전송하는 전송부를 포함한다.

Description

차량 데이터 수집 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR COLLECTING VEHICLE DATA AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량 데이터 수집 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 네트워크를 통해 각 차량 제어기로부터 주기적으로 수신되는 차량 데이터들 중에서 사용자에 의해 설정된 수집정책에 상응하는 차량 데이터를 효율적으로 수집하는 기술에 관한 것이다.

최근, 차량의 품질개선, 신차의 차별화 및 각종 편의 서비스(공공 서비스, 개인화 서비스)에 활용할 목적으로, 차량 동작시 발생하는 각종 차량 데이터(센서 데이터, 제어 데이터, 네트워크 데이터 등)를 실시간으로 수집하는 기술에 대한 개발이 진행되고 있다.

이러한 차량 데이터는 다양한 제어정보 및 튜닝정보를 포함하고 있으며, 10~100ms 수준의 짧은 시간간격으로 생성되기 때문에 꼭 필요한 경우가 아니라면, 전수(full set) 데이터를 수집하기보다는 활용 목적에 따라 선별적으로 데이터를 수집하는 것이 합리적이다.

종래에는 고성능의 CPU(Central Processing Unit)와 대용량 메모리를 구비한 차량의 헤드 유닛(Head Unit)이 차량 데이터를 수집하였기 때문에 특별한 수집 방식(특정 필터링)이 요구되지 않았다.

하지만, 차량의 헤드 유닛보다는 게이트웨이에서 차량 데이터를 수집하는 것이 차량 네트워크 및 헤드 유닛의 부하를 저감시키는 측면에서 효율적인 바, 게이트웨이에서 차량 데이터를 선별적으로 수집하는 방안이 제기되었으나, 일반적으로 게이트웨이는 저성능의 CPU와 소용량 메모리를 구비하고 있기 때문에 헤드 유닛의 차량 데이터 수집 방식을 그대로 적용해서는 정상적으로 차량 데이터를 수집할 수 없는 문제점이 있다.

대한민국등록특허 제1439018호

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 차량 네트워크를 통해 각 차량 제어기로부터 수신되는 차량 데이터들 중에서 사용자에 의해 설정된 각 차량 데이터를 해당 주기(차량 데이터마다 설정된 수집 주기) 내에 수집하고, 각 차량 데이터의 수집 여부를 실시간으로 기록하여 해당 주기 내 차량 데이터의 중복 수집을 방지할 수 있는 차량 데이터 수집 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 차량 데이터 수집 장치에 있어서, 차량 네트워크를 통해 차량 데이터를 수신하는 데이터 수신부; 수집정보 테이블과 수집여부 테이블에 기초하여 차량 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 상기 수집한 차량 데이터를 저장하는 저장부; 상기 수집정보 테이블 상의 필드 값을 설정하며, 상기 데이터 수집부가 차량 데이터를 수집한 시점 및 상기 수집된 차량 데이터를 전송한 시점에 상기 수집여부 테이블을 갱신하는 제어부; 및 상기 수집한 차량 데이터를 헤드 유닛으로 전송하는 전송부를 포함한다.

여기서, 상기 데이터 수집부는 상기 수집정보 테이블에 기록되어 있는 CAN ID에 상응하는 CAN 메시지를 해당 수집 주기에 맞춰 수집한다. 이때, 상기 데이터 수집부는 이진 탐색(Binary Search) 기법을 이용하여 상기 수신된 차량 데이터를 포함하는 CAN 메시지가 상기 수집정보 테이블 상의 CAN 메시지인지 아닌지를 확인할 수 있다. 또한, 상기 데이터 수집부는 상기 수집여부 테이블에 기초하여 상기 CAN 메시지의 수집 여부를 결정할 수도 있다.

또한, 상기 제어부는 사용자로부터의 요청에 따라 상기 수집정보 테이블 상의 CAN ID 필드 값과 수집주기 필드 값을 변경할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 데이터 수집부가 차량 데이터를 수집한 시점에 상기 수집여부 테이블 상의 해당 차량 데이터의 수집여부 필드에 'O'를 기록하고, 상기 수집된 차량 데이터를 헤드 유닛으로 전송한 시점에 상기 수집여부 테이블 상의 해당 차량 데이터의 수집여부 필드에 'X'를 기록할 수 있다. 이때, '0'은 이미 수집되었으므로 추가로 수집하지 말라는 의미이고, 'X'는 수집되지 않았으니 수집하라는 의미이다.

또한, 상기 제어부는 중복코드 테이블에 기초하여 차량 데이터를 전송하도록 상기 전송부를 제어할 수도 있다. 이때, 상기 중복코드 테이블은 이전 주기에 수집된 차량 데이터와 현재 주기에 수집된 차량 데이터 간의 중복구간과 각 중복구간에 상응하는 중복코드로 이루어진다. 또한, 상기 제어부는 상기 중복구간을 제외한 차량 데이터와 해당 중복코드를 전송하도록 상기 전송부를 제어할 수도 있다.

또한, 상기 저장부는 수집 주기별로 차량 데이터를 저장할 수도 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 차량 데이터 수집 방법에 있어서, 차량 네트워크를 통해 차량 데이터를 수신하는 단계; 수집정보 테이블과 수집여부 테이블에 기초하여 차량 데이터를 수집하는 단계; 상기 수집한 차량 데이터를 저장하는 단계; 상기 수집한 차량 데이터를 헤드 유닛으로 전송하는 단계; 및 상기 수집정보 테이블 상의 필드 값을 설정하며, 상기 데이터 수집부가 차량 데이터를 수집한 시점 및 상기 수집된 차량 데이터를 전송한 시점에 상기 수집여부 테이블을 갱신하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 데이터 수집 단계는 상기 수집정보 테이블에 기록되어 있는 CAN ID에 상응하는 CAN 메시지를 해당 수집 주기에 맞춰 수집할 수 있다. 이때, 상기 데이터 수집 단계는 이진 탐색(Binary Search) 기법을 이용하여 상기 수신된 차량 데이터를 포함하는 CAN 메시지가 상기 수집정보 테이블 상의 CAN 메시지인지 아닌지를 확인할 수 있다. 또한, 상기 데이터 수집 단계는 상기 수집여부 테이블에 기초하여 상기 CAN 메시지의 수집 여부를 결정할 수 있다.

또한, 상기 수집정보 테이블 상의 필드 값을 설정하는 과정은 사용자로부터의 요청에 따라 상기 수집정보 테이블 상의 CAN ID 필드 값과 수집주기 필드 값을 변경할 수 있다.

또한, 상기 수집여부 테이블을 갱신하는 단계는 상기 데이터 수집부가 차량 데이터를 수집한 시점에 상기 수집여부 테이블 상의 해당 차량 데이터의 수집여부 필드에 'O'를 기록하고, 상기 수집된 차량 데이터를 헤드 유닛으로 전송한 시점에 상기 수집여부 테이블 상의 해당 차량 데이터의 수집여부 필드에 'X'를 기록할 수 있다.

또한, 상기 차량 데이터를 전송하는 단계는 중복코드 테이블에 기초하여 차량 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 상기 중복코드 테이블은 이전 주기에 수집된 차량 데이터와 현재 주기에 수집된 차량 데이터 간의 중복구간과 각 중복구간에 상응하는 중복코드로 이루어진다. 또한, 상기 차량 데이터를 전송하는 단계는 상기 중복구간을 제외한 차량 데이터와 해당 중복코드를 전송할 수 있다.

또한, 상기 저장 단계는 수집 주기별로 차량 데이터를 저장할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은, 차량 네트워크를 통해 각 차량 제어기로부터 수신되는 차량 데이터들 중에서 사용자에 의해 설정된 각 차량 데이터를 해당 주기(차량 데이터마다 설정된 수집 주기) 내에 수집하고, 각 차량 데이터의 수집 여부를 실시간으로 기록하여 해당 주기 내 차량 데이터의 중복 수집을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상기 수집된 각 차량 데이터를 해당 주기에 맞춰 헤드 유닛으로 전송한 후, 각 차량 데이터의 전송 여부를 실시간으로 기록(차량 데이터 전송 후 해당 차량 데이터가 수집되지 않은 것으로 표기)하여 주기마다 효율적으로 새로운 차량 데이터를 수집할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명이 적용되는 차량 데이터 수집 시스템에 대한 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 이용되는 차량 CAN 통신을 위한 데이터 프레임의 구조(또는 구조체)를 설명하기 위한 도면,
도 3 은 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 중복코드 테이블에 대한 일예시도,
도 5 는 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 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 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 은 본 발명이 적용되는 차량 데이터 수집 시스템에 대한 일실시예 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 차량 데이터 수집 시스템은, ECU(Electric Control Unit, 10), 차량 데이터 수집장치(20), 헤드 유닛(30), 및 데이터 서버(40)를 포함한다. 여기서, 차량 데이터 수집장치(20)는 차량 네트워크의 게이트웨이에 탑재될 수 있다. 이때, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport) 등을 포함할 수 있다.

상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 ECU(10)는 복수의 ECU(ECU 1, ECU 2, …, ECU n)를 포함하며, 이때 각 ECU는 대응되는 차량 시스템의 기능을 제어하고, 대응되는 차량 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, ECU 1은 차량 엔진 시스템(Engine System)의 제어기이고, ECU 2는 변속 시스템의 제어기이고, ECU n은 차량 스티어링 휠의 제어기일 수 있다. 이때, 차량 데이터는 CAN(Controller Area Network) 메시지 포맷일 수 있으며, 대응되는 시스템의 상태 값, 상태 변화 값, 출력 신호 값 등을 포함할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 차량 데이터 수집장치(20)는 차량 네트워크를 통해 ECU(10)로부터 수신되는 차량 데이터들 중에서 사용자에 의해 설정된 각 차량 데이터를 해당 주기(차량 데이터마다 설정된 수집 주기) 내에 수집하고, 각 차량 데이터의 수집 여부를 실시간으로 기록하여 해당 주기 내 차량 데이터의 중복 수집을 방지할 수 있다.

이러한 차량 데이터 수집장치(20)는 차량 데이터에 대한 수집정보 테이블(제1 테이블)이 저장된 제1 메모리를 구비할 수 있다. 이때, 수집정보 테이블 상의 각 필드는 사용자에 의해 임의로 설정될 수 있다.

여기서, 상기 제1 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있으나, 전원이 차단되어도 정보가 지워지지 않는 비휘발성 메모리가 바람직하다.

또한, 상기 수집정보 테이블은 일례로 하기의 [표 1]과 같다.

CAN ID	0x101	0x2AB	0x3EF	…	…
RAM Index	1	2	3	4	5
수집 주기	100ms	1sec	1min	…	…

상기 [표 1]에서 CAN ID는 수집하고자 하는 차량 데이터를 포함하는 CAN 메시지의 식별자를 의미하며, 이때 CAN ID는 매칭 효율을 높이기 위해 오름차순 또는 내림차순으로 정렬된다. 즉, 차량 제어기로부터 수신된 CAN 메시지가 수집정보 테이블 상의 CAN 메시지(수집하고자 하는 CAN 메시지)인지 아닌지를 확인하는 과정의 효율성을 높이기 위해 CAN ID는 오름차순 또는 내림차순으로 정렬된다.

또한, RAM 인덱스는 수집정보 테이블 상의 각 차량 데이터의 수집 여부가 기록된 수집여부 테이블(제2 테이블) 상의 인덱스와 매칭된다. 이때, 수집여부 테이블은 수집 여부에 대한 정보가 실시간으로 갱신되므로 제2 메모리(램)에 저장되는 것이 바람직하고, 상기 램은 차량 데이터 수집장치(20)에 구비된다.

상기 수집여부 테이블은 일례로 하기의 [표 2]와 같다.

Index	1	2	3	4	5
수집 여부	O	X	O	…	…

상기 [표 2]에서 수집 여부가 'O'이면 해당 인덱스에 상응하는 CAN 메시지가 현재 수집되었음을 의미하고, 수집 여부가 'X'이면 해당 인덱스에 상응하는 CAN 메시지가 수집되지 않았음을 의미한다. 따라서, 인덱스 1,3은 현재 해당 CAN 메시지(0x101, 0x3EF)가 수집된 상태이고, 인덱스 2는 현재 해당 CAN 메시지(0x2AB)가 수집되지 않은 상태이다.

일반적으로, 차량 데이터 수집장치(20)에 수신되는 CAN 메시지의 수신 주기는 수집 주기와 같거나 수집 주기보다 빠르다. CAN 메시지의 수신 주기가 수집 주기보다 빠른 경우, 수집 주기 내에 수신된 복수의 CAN 메시지 중에서 임의의 CAN 메시지를 수집한다.

예를 들어, CAN ID가 0x101인 CAN 메시지가 10ms 주기로 수신되는 경우, 해당 CAN 메시지의 수집 주기가 100ms이므로 100ms 동안 수신된 10개의 CAN 메시지 중에서 하나를 수집하게 되는데, 보통 10ms 시점에 수신된 CAN 메시지를 수집하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 10ms 시점에 수신된 CAN 메시지를 수집하였다면 다음번 CAN 메시지 수집 시점은 110ms 시점이 되는 것이 바람직하다.

상기 [표 1]에서 CAN ID가 0x101인 CAN 메시지는 이미 수집된 상태로 기록되어 있으므로 주기 내에서 중복 수집되지 않는다. 즉, 두 번째부터 열 번째까지 수신되는 CAN ID가 0x101인 CAN 메시지는 추가로 수집되지 않는다.

다른 예로, CAN ID가 0x2AB인 CAN 메시지는 100ms 주기로 수신되는 경우, 해당 CAN 메시지의 수집 주기가 1sec 이므로 1sec 동안 수신된 10개의 CAN 메시지 중에서 하나를 수집하게 되는데, 보통 100ms 시점에 수신된 CAN 메시지를 수집하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 100ms 시점에 CAN 메시지를 수집하였다면 다음번 CAN 메시지 수집 시점은 1100ms 시점이 되는 것이 바람직하다.

상기 [표 1]에서 CAN ID가 0x2AB인 CAN 메시지는 아직 수집되지 않은 상태로 기록되어 있으므로 현재 시점이 100ms에 도달하지 못한 것을 의미한다.

참고로, CAN 메시지의 구조는 도 2에 도시된 바와 같다.

도 2 는 본 발명에 이용되는 차량 CAN 통신을 위한 데이터 프레임의 구조(또는 구조체)를 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 이용되는 차량 CAN 통신을 위한 데이터 프레임은 프레임 시작을 알리는 SOF(Start od Frame), 데이터 우선순위 중재를 위한 중재 ID 삽입을 위한 중재 ID 필드(Arbitration ID Field), 특정 ID(Identification)의 데이터 전송을 요청하기 위한 RTR(Remote Transmission Request) 비트, 제어 신호의 전송을 위한 콘트롤 필드(Control Field), 소정의 데이터 길이를 갖는 데이터가 실리는 데이터 필드(Data Field), 에러 검출을 위해 CRC Sequence와 CRC Delimiter로 구성된 CRC(Cyclic Redundancy Check) 필드, 데이터 수신의 정확성을 알리기 위해 ACK 슬롯과 ACK Delimiter로 구성된 ACK(Acknowledgement) 필드, 및 EOF(End of Frame)으로 구성될 수 있다.

아울러, 콘트롤 필드(Control Field)에는 일반적으로 중재 ID의 길이가 표준(11비트)인지 확장(29 비트)인지를 알리기 위한 IDE(Identifier Extension)와 데이터 길이를 나타내는 DLC(Data Length Code)를 포함한다.

다음으로, 헤드 유닛(30)은 일례로 텔레매틱스 단말기로 구현될 수 있으며, 차량 데이터 수집장치(20)에 의해 수집된 차량 데이터를 무선통신망을 통해 데이터 서버로 전송한다. 여기서, 무선통신망은 이동통신망, 무선인터넷, 근거리통신망을 포함한다.

이동통신망은 GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTEA(Long Term Evolution-Advanced) 등)을 포함한다.

무선인터넷은 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등을 포함한다.

근거리 통신망은 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 등을 포함한다.

다음으로, 데이터 서버(40)는 헤드 유닛(30)으로부터 수신한 차량 데이터를 데이터베이스에 저장한다. 이렇게 저장된 차량 데이터는 다양한 차량 서비스에 활용될 수 있다.

도 3 은 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 장치에 대한 일실시예 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 장치는, 데이터 수신부(21), 데이터 수집부(22), 제어부(controller, 23), 저장부(storage, 24), 및 전송부(25)를 포함한다. 이하의 예에서는 기능별로 구성요소를 세분화하여 그 동작을 설명하였지만, 제어부(23)가 각 구성요소의 기능을 모두 수행하는 형태로 구현할 수도 있다.

상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 데이터 수신부(21)는 차량 네트워크를 통해 ECU(10)로부터 주기적으로 차량 데이터를 수신한다.

여기서, ECU(10)는 차량 내 각종 전자 기기를 제어하는 모듈로서 그 예는 하기와 같다. 파워트레인(Powertrain) 관련 분야의 CAN 통신(P-CAN) 전자 기기들로서, DATC(Dual Auto Temperature Control) 모듈, TCU(Transmission Control Unit), EMS(Engine　Management System) 등을 포함할 수 있으며, EMS는 ECU(Engine Control Unit), 각종 센서, 각종 액츄에이터 등을 포함할 수 있다. 또한, 샤시(Chassis) 관련 분야의 CAN 통신(C-CAN) 전자 기기들로서, 클러스터(CLU) 모듈, YRS(Yaw　Rate Sensor) 등을 포함할 수 있다. ACU(Airbag Control Unit), ESC(Electronic Stability Control) 모듈은, 파워트레인(Powertrain) 관련 분야와 샤시(Chassis) 관련 분야에 공통적이라 할 수 있다.

또한, 바디(Body) 관련 분야의 CAN 통신(B-CAN) 전자 기기들로서, 스마트키모듈(SMK), BCM(Body Control Module) 등을 포함할 수 있으며, 멀티미디어(Multimedia) 관련 분야의 CAN 통신(M-CAN) 전자 기기들로서, 내비게이션이나 기타 차량 내 멀티미디어 통신기기와의 연동을 위한 각종 모듈을 포함할 수 있다.

다음으로, 데이터 수집부(22)는 상기 [표 1]과 같은 수집정보 테이블(제1 테이블)을 구비한다.

또한, 데이터 수집부(22)는 수집정보 테이블에 기초하여 데이터 수신부(21)에 의해 수신된 차량 데이터들 중에서 수집하고자 하는 차량 데이터를 수집한다. 즉, 데이터 수집부(22)는 수집정보 테이블(제1 테이블)에 기록되어 있는 CAN ID에 상응하는 CAN 메시지를 해당 수집 주기에 맞춰 수집한다. 이때, 데이터 수집부(22)는 수집여부 테이블(제2 테이블)에 기초하여 해당 CAN 메시지의 수집 여부를 결정한다. 즉, 제2 테이블 상에 해당 차량 데이터가 수집되어 있다고 기록되어 있으면 상기 차량 데이터를 수집하지 않는다.

또한, 데이터 수집부(22)는 이진 탐색(Binary Search) 기법을 이용하여 데이터 수신부(21)에 의해 수신된 CAN 메시지가 수집정보 테이블 상의 CAN 메시지(수집하고자 하는 CAN 메시지)인지 아닌지를 낮은 복잡도로 확인할 수 있다.

다음으로, 제어부(23)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다.

제어부(23)는 사용자로부터의 요청에 따라 데이터 수집부(22)의 제1 메모리에 구비된 수집정보 테이블 상의 CAN ID 필드 값과 수집주기 필드 값을 변경할 수 있다.

또한, 제어부(23)는 데이터 수집부(22)에 의해 수집된 차량 데이터를 저장부(24)에 저장한다. 이때, 제어부(23)는 제2 테이블 상의 해당 차량 데이터의 수집 여부 필드에 'O'를 기록한다. 이는 차량 데이터가 수집되었음을 의미한다. 이렇게 함으로써, 데이터 수집부(22)가 한 주기 내에서 차량 데이터를 중복 수집하지 않도록 할 수 있다.

또한, 제어부(23)는 차량 데이터의 전송 효율을 높이기 위해 중복코드 테이블을 구비할 수도 있다. 일례로, 중복코드 테이블은 도 4에 도시된 바와 같다.

도 4 는 본 발명에 따른 중복코드 테이블에 대한 일예시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 중복코드 테이블은 데이터와 중복코드 및 데이터 전송량 필드를 구비하며, 이때 데이터는 4byte 단위의 구간이 8개(32byte)로 이루어져 있고, 중복코드(4비트)는 이전 데이터(이전 주기에 수집된 데이터)와 현재 데이터(현재 주기에 수집된 데이터) 간의 중복 정도에 따라 총 16개의 코드로 이루어진다.

- 중복코드 0은 이전 데이터와 현재 데이터가 모두 중복되는 경우(모든 구간이 중복)를 나타내는 코드로서, 이전 데이터와 현재 데이터 간의 차이가 없어 현재 데이터를 전송하지 않아도 되기 때문에 데이터 전송량은 0이 된다.

- 중복코드 1은 이전 데이터의 0~16바이트와 현재 데이터의 0~16바이트가 중복되는 경우(제1구간 내지 제4구간이 중복)를 나타내는 코드로서, 현재 데이터의 제5구간 내지 제8구간만 전송해도 되기 때문에 데이터 전송량은 16바이트가 된다.

- 중복코드 2는 이전 데이터의 16~32바이트와 현재 데이터의 16~32바이트가 중복되는 경우(제5구간 내지 제8구간이 중복)를 나타내는 코드로서, 현재 데이터의 제1구간 내지 제4구간만 전송해도 되기 때문에 데이터 전송량은 16바이트가 된다.

- 중복코드 3은 이전 데이터의 0~8바이트와 현재 데이터의 0~8바이트가 중복되는 경우(제1구간 및 제2구간이 중복)를 나타내는 코드로서, 현재 데이터의 제3구간 내지 제8구간만 전송해도 되기 때문에 데이터 전송량은 24바이트가 된다.

- 중복코드 4는 이전 데이터의 8~16바이트와 현재 데이터의 8~16바이트가 중복되는 경우(제3구간 및 제4구간이 중복)를 나타내는 코드로서, 현재 데이터의 제1구간 내지 제2구간과 제5구간 내지 제8구간만 전송해도 되기 때문에 데이터 전송량은 24바이트가 된다.

- 중복코드 5는 이전 데이터의 16~24바이트와 현재 데이터의 16~24바이트가 중복되는 경우(제5구간 및 제6구간이 중복)를 나타내는 코드로서, 현재 데이터의 제1구간 내지 제4구간과 제7구간 내지 제8구간만 전송해도 되기 때문에 데이터 전송량은 24바이트가 된다.

- 중복코드 6은 이전 데이터의 24~32바이트와 현재 데이터의 24~32바이트가 중복되는 경우(제7구간 및 제8구간이 중복)를 나타내는 코드로서, 현재 데이터의 제1구간 내지 제6구간만 전송해도 되기 때문에 데이터 전송량은 24바이트가 된다.

- 중복코드 7은 이전 데이터의 0~4바이트와 현재 데이터의 0~4바이트가 중복되는 경우(제1구간이 중복)를 나타내는 코드로서, 현재 데이터의 제2구간 내지 제8구간만 전송해도 되기 때문에 데이터 전송량은 28바이트가 된다.

- 중복코드 8은 이전 데이터의 4~8바이트와 현재 데이터의 4~8바이트가 중복되는 경우(제2구간이 중복)를 나타내는 코드로서, 현재 데이터의 제1구간과 제3구간 내지 제8구간만 전송해도 되기 때문에 데이터 전송량은 28바이트가 된다.

- 중복코드 9는 이전 데이터의 8~12바이트와 현재 데이터의 8~12바이트가 중복되는 경우(제3구간이 중복)를 나타내는 코드로서, 현재 데이터의 제1구간 내지 제2구간 및 제4구간 내지 제8구간만 전송해도 되기 때문에 데이터 전송량은 28바이트가 된다.

- 중복코드 10은 이전 데이터의 12~16바이트와 현재 데이터의 12~16바이트가 중복되는 경우(제4구간이 중복)를 나타내는 코드로서, 현재 데이터의 제1구간 내지 제3구간 및 제5구간 내지 제8구간만 전송해도 되기 때문에 데이터 전송량은 28바이트가 된다.

- 중복코드 11은 이전 데이터의 16~20바이트와 현재 데이터의 16~20바이트가 중복되는 경우(제5구간이 중복)를 나타내는 코드로서, 현재 데이터의 제1구간 내지 제4구간 및 제6구간 내지 제8구간만 전송해도 되기 때문에 데이터 전송량은 28바이트가 된다.

- 중복코드 12는 이전 데이터의 20~24바이트와 현재 데이터의 20~24바이트가 중복되는 경우(제6구간이 중복)를 나타내는 코드로서, 현재 데이터의 제1구간 내지 제5구간 및 제7구간 내지 제8구간만 전송해도 되기 때문에 데이터 전송량은 28바이트가 된다.

- 중복코드 13은 이전 데이터의 24~28바이트와 현재 데이터의 24~28바이트가 중복되는 경우(제7구간이 중복)를 나타내는 코드로서, 현재 데이터의 제1구간 내지 제6구간 및 제8구간만 전송해도 되기 때문에 데이터 전송량은 28바이트가 된다.

- 중복코드 14는 이전 데이터의 28~32바이트와 현재 데이터의 28~32바이트가 중복되는 경우(제8구간이 중복)를 나타내는 코드로서, 현재 데이터의 제1구간 내지 제7구간만 전송해도 되기 때문에 데이터 전송량은 28바이트가 된다.

- 중복코드 15는 이전 데이터와 현재 데이터가 중복되지 않는 경우(모든 구간이 중복되지 않음)를 나타내는 코드로서, 현재 데이터 전체를 전송해야 하기 때문에 데이터 전송량은 32바이트가 된다.

또한, 제어부(23)는 중복코드 테이블에 기초하여 차량 데이터를 전송하도록 전송부(25)를 제어한다.

또한, 제어부(23)는 차량 데이터를 전송한 후 제2 테이블 상에서 상기 차량 데이터에 상응하는 수집주기 필드를 'X'로 변경한다. 이는 데이터 수집부(22)가 주기마다 새로운 차량 데이터를 1회만 수집할 수 있도록 하기 위함이다.

다음으로, 저장부(24)는 주기별로 수집된 차량 데이터를 저장하는 버퍼로서, 일례로 하기의 [표 3]과 같은 형태로 차량 데이터를 저장한다.

100ms	0x101 데이터	…	…
1sec	0x2AB 데이터	…	…
1min	0x3EF 데이터	…	…
…	…	…	…

이러한 저장부(24)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

다음으로, 전송부(25)는 CAN 통신 또는 이더넷 통신을 기반으로 제어부(23)로부터 전달받은 차량 데이터를 헤드 유닛(30)으로 전송한다. 이러한 전송부(25)는 인터넷을 통해 데이터 서버(40) 또는 서비스 서버(미도시) 등으로 전송할 수도 있다.

도 5 는 본 발명에 따른 차량 데이터 수집 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

먼저, 데이터 수신부(21)가 차량 네트워크를 통해 차량 데이터를 수신한다(501).

이후, 데이터 수집부(22)가 수집정보 테이블과 수집여부 테이블에 기초하여 차량 데이터를 수집한다(502).

이후, 저장부(24)가 제어부(23)의 제어하에 상기 수집한 차량 데이터를 저장한다(503).

그리고, 전송부(25)가 제어부(23)의 제어하에 상기 수집한 차량 데이터를 헤드 유닛으로 전송한다(504). 이때, 전송부(25)는 저장부(24)에 저장된 차량 데이터를 전송할 수도 있다.

이후, 제어부(23)가 상기 수집정보 테이블 상의 필드 값을 설정하며, 상기 데이터 수집부가 차량 데이터를 수집한 시점 및 상기 수집된 차량 데이터를 전송한 시점에 상기 수집여부 테이블을 갱신한다(505).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : ECU
20 : 차량 데이터 수집 장치
30 : 헤드 유닛
40 : 데이터 서버

Claims

차량 네트워크를 통해 차량 데이터를 수신하는 데이터 수신부;
수집정보 테이블과 수집여부 테이블에 기초하여 차량 데이터를 수집하는 데이터 수집부;
상기 수집한 차량 데이터를 저장하는 저장부;
상기 수집정보 테이블 상의 필드 값을 설정하며, 상기 데이터 수집부가 차량 데이터를 수집한 시점 및 상기 수집된 차량 데이터를 전송한 시점에 상기 수집여부 테이블을 갱신하는 제어부; 및
상기 수집한 차량 데이터를 헤드 유닛으로 전송하는 전송부
를 포함하는 차량 데이터 수집 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 데이터 수집부는,
상기 수집정보 테이블에 기록되어 있는 CAN ID에 상응하는 CAN 메시지를 해당 수집 주기에 맞춰 수집하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 데이터 수집부는,
이진 탐색(Binary Search) 기법을 이용하여 상기 수신된 차량 데이터를 포함하는 CAN 메시지가 상기 수집정보 테이블 상의 CAN 메시지인지 아닌지를 확인하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 데이터 수집부는,
상기 수집여부 테이블에 기초하여 상기 CAN 메시지의 수집 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
사용자로부터의 요청에 따라 상기 수집정보 테이블 상의 CAN ID 필드 값과 수집주기 필드 값을 변경하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 데이터 수집부가 차량 데이터를 수집한 시점에 상기 수집여부 테이블 상의 해당 차량 데이터의 수집여부 필드에 'O'를 기록하고, 상기 수집된 차량 데이터를 헤드 유닛으로 전송한 시점에 상기 수집여부 테이블 상의 해당 차량 데이터의 수집여부 필드에 'X'를 기록하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
중복코드 테이블에 기초하여 차량 데이터를 전송하도록 상기 전송부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 중복코드 테이블은,
이전 주기에 수집된 차량 데이터와 현재 주기에 수집된 차량 데이터 간의 중복구간과 각 중복구간에 상응하는 중복코드로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 중복구간을 제외한 차량 데이터와 해당 중복코드를 전송하도록 상기 전송부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 저장부는,
수집 주기별로 차량 데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 장치.
차량 네트워크를 통해 차량 데이터를 수신하는 단계;
수집정보 테이블과 수집여부 테이블에 기초하여 차량 데이터를 수집하는 단계;
상기 수집한 차량 데이터를 저장하는 단계;
상기 수집한 차량 데이터를 헤드 유닛으로 전송하는 단계; 및
상기 수집정보 테이블 상의 필드 값을 설정하며, 상기 데이터 수집부가 차량 데이터를 수집한 시점 및 상기 수집된 차량 데이터를 전송한 시점에 상기 수집여부 테이블을 갱신하는 단계
를 포함하는 차량 데이터 수집 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 데이터 수집 단계는,
상기 수집정보 테이블에 기록되어 있는 CAN ID에 상응하는 CAN 메시지를 해당 수집 주기에 맞춰 수집하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 데이터 수집 단계는,
이진 탐색(Binary Search) 기법을 이용하여 상기 수신된 차량 데이터를 포함하는 CAN 메시지가 상기 수집정보 테이블 상의 CAN 메시지인지 아닌지를 확인하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 데이터 수집 단계는,
상기 수집여부 테이블에 기초하여 상기 CAN 메시지의 수집 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 수집정보 테이블 상의 필드 값을 설정하는 과정은,
사용자로부터의 요청에 따라 상기 수집정보 테이블 상의 CAN ID 필드 값과 수집주기 필드 값을 변경하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 수집여부 테이블을 갱신하는 단계는,
상기 데이터 수집부가 차량 데이터를 수집한 시점에 상기 수집여부 테이블 상의 해당 차량 데이터의 수집여부 필드에 'O'를 기록하고, 상기 수집된 차량 데이터를 헤드 유닛으로 전송한 시점에 상기 수집여부 테이블 상의 해당 차량 데이터의 수집여부 필드에 'X'를 기록하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 차량 데이터를 전송하는 단계는,
중복코드 테이블에 기초하여 차량 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 중복코드 테이블은,
이전 주기에 수집된 차량 데이터와 현재 주기에 수집된 차량 데이터 간의 중복구간과 각 중복구간에 상응하는 중복코드로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 차량 데이터를 전송하는 단계는,
상기 중복구간을 제외한 차량 데이터와 해당 중복코드를 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 저장 단계는,
수집 주기별로 차량 데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는 차량 데이터 수집 방법.