KR20210003436A - 차체제어모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차체제어모듈에 관한 것으로, 본 발명은 전원을 공급하는 전원공급부와, 외부의 요청신호에 따라 차량의 조명, 윈도우 작동 등 정해진 기능을 수행하는 제어부와, 상기 제어부의 데이터를 변환하여 CAN 버스를 통해 타 장치들과 CAN 통신을 수행하는 CAN 모듈을 포함하며, 상기 CAN 모듈은 제1통신부와 제2통신부로 이원화되어, 각각 물리적으로 분할된 제1CAN 버스와 제2CAN 버스를 통해 데이터 통신을 수행한다.

Description

차체제어모듈{Body control module}

본 발명은 차체제어모듈에 관한 것으로, 특히 CAN 통신 일체형의 차체제어모듈에 관한 것이다.

자동차에서 전자장비는 갈수록 더 많은 역할(안전성, 운전자 지원, 운전자 정보 제공)을 맡고 있으며, 자동차에서 필요로 하는 전자장치의 수도 빠르게 증가하고 있다. 편의성, 안전성, 도구, 맞춤화된 운전경험과 관련된 기능들이 하루가 다르게 증가함에 따라 자동차 전자 시스템에 대한 요구 또한 높아지고 있다.

차체제어모듈(Body Control Module, BCM)은 신호를 통해 차량내 다양한 기능을 제어한다. BMC은 차임벨 제어, 내/외부 조명, 보안기능, 와이퍼, 방향표시등, 전원관리를 포함한 다양한 차량 기능들을 관리한다. 자동차의 전자 아키텍처로 연결되는 BCM은 다수의 플러그인 접점과 케이블 하네스를 줄이는 동시에 신뢰성과 경제성을 제공한다.

BCM은 와이퍼와 워셔를 제어하고, 램프류를 제어하고, 부저를 제어하고, 점화키의 홀조명을 제어하며, 유리열선의 타이머를 제어하고, 감광식 룸램프 및 리모컨 언록 타이머를 제어하고, 파워윈도우의 타이머를 제어한다. 자동변속기를 제어하고, 스캐너와 통신을 수행한다.

이처럼 BCM은 차체의 다양한 제어를 수행하며, 기능별 독립적으로 또는 연계하여 작동한다. BCM은 외부의 CAN 통신 버스를 이에 따라 제어포인트가 다양하고 동작조건 또한 까다롭다. 이와 같은 이유로 BCM의 초기 개발과정에서 로직오류 또는 차량배선의 오류 등 다양한 문제점이 있다. 따라서, 차량개발에 많은 시간이 소요되며, 전문장비의 필요성이 야기된다.

도 1은 종래 BCM의 CAN 버스 연결상태도이다.

도 1을 참조하면 종래 BCM(100)은 CAN 버스를 통한 통신을 위하여 별도의 CAN 모듈(200)를 사용하고 있다. CAN 모듈(200)은 데이터 컨버터이며, BCM에 포함된 ECU의 직렬 통신을 CAN 통신에 적합한 형태로 변환한다.

또한, CAN 버스에는 미터 클러스터(300), 잠김방지 브레이크 시스템(anti-lock brake system, ABS) 자동차 전자제어장치(electronic control unit, ECU)(400), 엔진 ECU(500) 및 도어록 ECU(600)가 연결되어 있었다. 이와 디스플레이 유닛(도시되지 않음) 역시 CAN 버스를 통해 연결되었다.

CAN(Controller Area Network)은 빠른 실시간 동작을 필요로하는 다수 유닛간의 네트워크 통신을 말하는 것으로서, 두 개의 통신라인을 사용하여 배선을 줄일 수 있다. 두 개의 통신라인은 LOW와 HIGH로 구성되는데, 한선이 단선되더라도 다른 한선으로 같은 신호를 보내 정상적인 통신이 가능한 장점이 있다.

종래의 경우, BCM(100)은 내부에 CAN 모듈이 제공되지 않고, 외부 CAN 모듈(200)과 와이어링으로 연결되어 있었으며, CAN 모듈(200)을 통해 간접적으로 CAN 버스에 연결되었다.

이와 같은 구성은 데이터의 처리 속도의 저하 및 와이어링을 통한 연결에 의해 BCM(100)과 CAN 모듈(200)이 각기 다른 기판이 형성되어 있으며, 이를 연결하는 작업이 필요하기 때문에 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, CAN 버스에 다수의 유닛들이 연결되어 있기 때문에 통신 데이터의 정체 현상이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

등록특허 10-1723631

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, BCM에 CAN 통신 기능을 가지도록 일체로 제공함과 아울러 CAN 버스에 연결되는 유닛의 수를 줄일 수 있는 차체제어모듈을 제공함에 있다.

또한 CAN 통신의 효율성을 높일 수 있는 차체제어모듈을 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명 차체제어모듈은, 전원을 공급하는 전원공급부와, 외부의 요청신호에 따라 차량의 조명, 윈도우 작동 등 정해진 기능을 수행하는 제어부와, 상기 제어부의 데이터를 변환하여 CAN 버스를 통해 타 장치들과 CAN 통신을 수행하는 CAN 모듈을 포함하며, 상기 CAN 모듈은 제1통신부와 제2통신부로 이원화되어, 각각 물리적으로 분할된 제1CAN 버스와 제2CAN 버스를 통해 데이터 통신을 수행한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제1CAN 버스는 상기 타 장치와 상기 제어부간의 통신이 이루어지며, 상기 제2CAN 버스에는 커넥터를 통해 연결될 수 있는 온보드 진단기와의 통신이 이루어지도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 스마트 키의 신호를 수신하여 도어록을 제어하는 도어록 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시에에서, 상기 도어록 제어부는, 스마트 키의 RF 신호를 수신하는 RF 수신부와, 도어노브의 선택 또는 버튼의 선택을 감지하는 노브센서와, 상기 RF 수신부를 통해 스마트 키의 RF 신호가 수신되거나, 노브센서에서 선택이 검출된 경우, 상기 제1통신부를 통해 상기 제1CAN 버스에 도어록 제어신호를 송신하는 마이크로 콘트롤러 유닛을 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은, 차체제어모듈에 CAN 모듈을 일체로 구성하여 와이어링 없이 CAN 통신이 가능한 효과가 있으며, 리모트 키리스 엔트리(REMOTE KEYLESS ENTRY) 기능을 통합함으로써, 설치작업을 용이하게 할 수 있으며, CAN 통신의 부하를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 CAN 통신 버스를 이원화하고, 이원화된 CAN 통신 버스들을 통해 통신할 수 있도록 구성함으로써, CAN 통신의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 BCM의 CAN 버스 연결 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 BCM의 CAN 버스 연결도이다.
도 3은 본 발명의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명에 적용되는 도어록 제어부의 블록 구성도이다.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.

'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 CAN 통신 일체형 BCM의 테스트 방법을 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 BCM(10)의 CAN 버스 연결도이다.

도 2를 참조하면 본 발명의 일실시예의 BCM(10)은, CAN 모듈(50)이 내장되어, 직접 CAN 버스에 연결될 수 있다. 즉, CAN 버스에 직접 연결되어, 미터 클러스터(20), ABS ECU(30), 엔진 ECU(40) 등 다양한 차량의 내부 제어장치와 직접 통신을 수행할 수 있다.

또한, PKE 모듈(60)을 내장하여 스마트 키 등의 신호가 수신되면 도어록을 해제하는 제어를 함께 수행할 수 있다.

도 3은 본 발명의 보다 구체적인 BCM(10)의 구성도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 BCM(10)은 ECU인 제어부(11)와, 전원공급부(12)를 포함하며, 앞서 설명한 바와 같이 CAN 모듈(50)과 PKE 모듈(60)을 포함하여 구성된다.

상기 CAN 모듈(50)은 제1CAN 버스(70)와 제2CAN 버스(80)을 통해 통신을 수행할 수 있는 별도의 제1통신부(51)와 제2통신부(52)를 포함하는 것으로 한다.

본 발명은 단일한 CAN 버스를 사용하지 않고, 이원화된 제1CAN 버스(70)와 제2CAN 버스(80)를 사용한다. 제1CAN 버스(70)에는 앞서 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 미터클러스터(20), ABS ECU(30), 엔진 ECU(40) 등 다양한 차량의 내부 제어장치가 공통으로 연결되어 BCM(10)의 제어부(11)와 CAN 통신을 수행할 수 있다.

또한 제1CAN 버스(70)와는 물리적으로 분리된 제2CAN 버스(80)에는 외부의 온보드 진단기(1, OBD)를 연결할 수 있는 커넥터(90)가 연결되어 있다. 통상 온보드 진단기는 CAN 통신을 지원한다.

이와 같은 구성은 제1CAN 버스(70)를 통해 미터클러스터(20), ABS ECU(30) 등 간의 통신을 지원하고, 외부의 OBD(1)와의 통신은 제2CAN 버스(80)를 통해 지원함으로써 CAN 버스를 통한 통신 효율성을 높일 수 있다.

구체적인 예로서, BCM(10)의 제어부(11)는 CAN 모듈(50)의 제1통신부(51)를 통해 제1CAN 버스(70)에 데이터를 실어 다른 장치들인 미터클러스터(20), ABS ECU(30), 엔진 ECU(40) 등과 통신을 수행할 수 있으며, 미터클러스터(20), ABS ECU(30), 엔진 ECU(40)의 데이터를 수신하여 처리할 수 있다.

이와 같은 상태에서 BCM(10)의 제어부(11)는 제2CAN 버스(80)에 연결된 커넥터(90)를 통해 외부의 OBD(1)가 연결된 상태에서, OBD(1)의 요청신호를 제2통신부(52)를 통해 수신하고, 그 요청신호의 대상 장치에 검출값을 요청한다.

이때의 검출값 요청은 제1통신부(51) 및 제1CAN 버스(70)를 통해 이루어진다.

예를 들어 OBD(1)에서 엔진의 각종 센서들을 점검하기 위한 요청신호를 제2CAN 버스(80)에 실어 보낸 경우, 제2통신부(52)를 통해 엔진 센서 점검 요청신호를 수신한 제어부(11)는 엔진 ECU(40)에 센서 검출값을 요청하는 데이터를 송신한다. 이때의 송신은 제1통신부(51) 및 제1CAN 버스(70)를 통해 이루어진다.

상기 검출값 요청을 받은 엔진 ECU(40)는 엔진 센서들의 검출값들을 제1CAN 버스(70)를 통해 송신하고, 제1통신부(51)를 통해 센서들의 검출값을 수신한 제어부(11)는 제2통신부(52)를 통해 제2CAN 버스(80)에 연결된 OBD(1)에 다시 검출값을 제공한다.

이와 같은 구성은 OBD(1)와 개별적인 센서 또는 ECU 들의 통신이 아닌 BCM(10)을 통한 통신이 되도록 함으로써, CAN 통신의 효율성을 높일 수 있다.

그리고 본 발명은 OBD(1)를 통한 BCM(10)의 테스트가 가능하다.

BCM(10)은 실내외의 조명 제어 등을 수행하는 장치이며, BCM(10)의 기능 테스트를 위한 별도의 테스트장치가 제공되어, BCM(10)의 기능이 정상적으로 동작하는지 테스트해야 하지만, 본 발명에서는 OBD(1)를 이용하여 복잡한 테스트장치의 개발 없이도 BCM(10)을 테스트할 수 있다.

이를 위해서 OBD(1)에는 조명, 윈도우 제어 등에 대한 메뉴를 더 추가하여 BCM(10) 자체의 기능을 테스트할 수 있도록 한다.

BCM(10) 자체 기능의 테스트 요청은 제2CAN 버스(80)를 통해 제2통신부(52)로 제공되고, 제2통신부(52)를 통해 자체 기능 테스트 요청을 수신한 제어부(11)는 그 테스트 요청에 따라 실제 동작을 제어함으로써, 사용자가 BCM(10)의 기능이 정상적으로 작동하는지 확인할 수 있게 한다.

예를 들어, OBD(1)에서 비상등의 점멸을 수행하는 테스트 요청을 제2CAN 버스(80)를 통해 전송하면, 제2통신부(52)를 통해 비상등 점멸 테스트 요청을 수신한 제어부(11)는 차량의 비상등을 켜는 스위치 제어를 수행한다.

사용자는 실제 차량의 비상등이 점멸되는지를 확인하여 BCM(10)의 기능이 정상적으로 동작하는지 확인할 수 있다.

이처럼 BCM(10)의 자체 테스트는 BCM(10)과 미터클러스터(20), ABS ECU(30), 엔진 ECU(40) 간의 CAN 통신이 이루어지는 제1CAN 버스(70)와는 무관하게 이루어지기 때문에 BCM(10) 자체 기능의 테스트 과정에서도 장치간의 CAN 통신이 이루어질 수 있다.

상기와 같이 본 발명은 CAN 버스를 물리적으로 분할된 제1CAN 버스(70)와 제2CAN 버스(80)로 분할하여, CAN 통신의 효율성을 더 높일 수 있으며, 이때 이원화된 CAN 버스를 상호 연결하는 역할을 BCM(10)에서 수행하도록 할 수 있다.

도 4는 본 발명에 적용되는 도어록 제어부(60)의 블록 구성도이다.

도어록 제어부(60)는 RF 안테나(61)를 통해 키의 RF 신호를 수신하는 RF 수신부(62)와, 도어노브(2)의 선택을 감지하는 노브센서(64)를 포함하며, RF 신호가 수신되거나 도어노브(2) 또는 도어노브의 버튼이 선택된 경우, 도어록을 제어하는 마이크로 콘트롤러 유닛(MCU, 63)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성은 리모트 키리스 엔트리(REMOTE KEYLESS ENTRY) 기능을 구현하는 것으로, BCM과 리모트 키리스 엔트리 기능을 통합하여 제1CAN 버스(70)를 통한 통신 부하를 줄일 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10:BCM 11:제어부
12:전원공급부 20:미터클러스터
30:ABS ECU 40:엔진 ECU
50:CAN 모듈 51:제1통신부
52:제2통신부 60:REK 모듈
61:RF 안테나 62:RF 수신부
63:MCU 64:노브센서
70:제1CAN 버스 80:제2CAN 버스
90:커넥터

Claims (4)

1. 전원을 공급하는 전원공급부;
   외부의 요청신호에 따라 차량의 조명, 윈도우 작동 등 정해진 기능을 수행하는 제어부;
   상기 제어부의 데이터를 변환하여 CAN 버스를 통해 타 장치들과 CAN 통신을 수행하는 CAN 모듈을 포함하며,
   상기 CAN 모듈은 제1통신부와 제2통신부로 이원화되어,
   각각 물리적으로 분할된 제1CAN 버스와 제2CAN 버스를 통해 데이터 통신을 수행하는 차체제어모듈.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1CAN 버스는 상기 타 장치와 상기 제어부간의 통신이 이루어지며,
   상기 제2CAN 버스에는 커넥터를 통해 연결될 수 있는 온보드 진단기와의 통신이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 차체제어모듈.
   
3. 제2항에 있어서,
   스마트 키의 신호를 수신하여 도어록을 제어하는 도어록 제어부를 더 포함하는 차체제어모듈.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 도어록 제어부는,
   스마트 키의 RF 신호를 수신하는 RF 수신부와,
   도어노브의 선택 또는 버튼의 선택을 감지하는 노브센서와,
   상기 RF 수신부를 통해 스마트 키의 RF 신호가 수신되거나, 노브센서에서 선택이 검출된 경우, 상기 제1통신부를 통해 상기 제1CAN 버스에 도어록 제어신호를 송신하는 마이크로 콘트롤러 유닛을 포함하는 차체제어모듈.

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