KR20230101620A - 자동차의 전원 제어장치 및 그 제어방법 - Google Patents

자동차의 전원 제어장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 전원 제어장치 및 그 제어방법은, 자동차의 상태에 따라 필요한 제어기를 선택하여, 선택된 제어기가 동작하도록 마스터 제어기가 요청 메시지를 전송하고, 자동차의 기능 별 동작을 제어하는 복수의 제어기가, 마스터 제어기의 요청 메시지에 대응하여 각각 개별적으로 슬립모드로 전환하거나 웨이크업을 통해 다시 동작함으로써, 불필요하게 제어기가 동작하는 것을 방지하고, 전력소비가 감소함에 따라 에너지를 절약할 수 있고, 자동차의 연비를 개선하는 효과가 있다.

Description

자동차의 전원 제어장치 및 그 제어방법{POWER CONTROL APPARATUS AND CONTROLLING METHOD FOR ENERGY SAVING OF VEHICLE}
본 발명은 자동차의 기능 별로 복수의 제어기를 선택적으로 동작 시킴으로써 에너지를 절약하는 자동차의 전원 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
자동차는 CAN 통신을 통해 네트워크로 연결되어 상호 데이터를 송수신한다.
자동차는 각 기능을 담당하는 복수의 제어기가 구비되고, 복수의 제어기가 CAN통신에 연결되는 것으로 링(Ring) 구조로 연결됨에 따라 CAN통신 네트워크에 연결되는 복수의 제어기가 동시에 슬립모드로 전환되고, 또는 웨이크업 되어 동작한다.
복수의 제어기는 순서에 따라 자신의 ID와 통신 목적지ID를 포함하여 CAN통신을 통해 통신하며, 앞선 제어기에서 슬립모드에 대한 플래그를 전달받으면 상태를 확인한 후 다음 제어기로 슬립모드에 대한 플래그를 전달하는 방식으로 통신한다.
자동차의 복수의 제어기는 슬립모드와, 슬립모드를 해제하고 정상 동작하는 동작(웨이크업) 모드로 동작한다.
그러나 이러한 방식은 동일한 CAN 통신 네트워크에 연결되는 제어기들은 각 개별 기능에 관계없이 전체가 동시에 슬립모드로 전환되거나 웨이크업 되어 동작하게 되므로, 기능과 관련이 없는 제어기까지 슬립모드로 전환되거나 또는 웨이크업 되어 동작하게 되므로, 불필요하게 동작하고 그에 따라 전력이 소비되는 문제가 있다.
관련 기술로는 대한민국 공개번호 제10-1998-0049816호, "전자 제어장치의 웨이크 업 장치 및 방법"이 있다.
대한민국 공개특허 제2021-0100438호
본 발명은 자동차의 기능 별 동작을 제어하는 복수의 제어기가, 마스터 제어기의 요청 메시지에 대응하여 개별적으로 슬립모드로 전환하거나 웨이크업을 통해 다시 동작할 수 있도록 제어하는 자동차의 전원 제어장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동차의 전원 제어장치는, 자동차의 기능 별 동작을 수행하는 복수의 제어기; 및 CAN통신을 통해 데이터를 송수신하여 상기 복수의 제어기의 상태를 확인하고 상기 복수의 제어기로 요청 메시지를 전송하여 동작을 제어하는 마스터 제어기; 를 포함하고, 상기 마스터 제어기는, 상기 자동차의 제 1 기능을 실행하는 경우, 상기 복수의 제어기 중 상기 제 1 기능을 수행할 제 1 제어기를 선택하고, 상기 제 1 제어기로 웨이크업 요청 메시지를 전송하여 상기 제 1 제어기가 동작하도록 하고, 선택되지 않은 제 2 제어기로 슬립 요청 메시지를 전송하여 상기 제 2 제어기가 슬립모드로 진입하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 제어기는 상기 웨이크업 요청 메시지에 대응하여 슬립모드를 해제하고 동작을 시작하며, 웨이크업 상태에 대한 상태메시지를 생성하여 상기 마스터 제어기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 제어기는, CAN통신 네트워크와 연결되어 상기 CAN통신을 수행하는 트랜시버; 상기 제 1 기능을 포함한, 지정된 기능을 수행하는 메인제어부; 및 상기 트랜시버의 신호에 대응하여 상기 메인제어부로 전원을 공급하는 레귤레이터; 를 포함한다.
상기 트랜시버는 상기 요청 메시지의 메시지 필드에 포함된 아이디(ID)를 상기 제 1 제어기의 아이디와 비교하여 매칭 여부를 판단하고, 데이터 길이 코드(DLC, Data Length Code)를 비교한 후 데이터필드에 저장된 요청 메시지와 동일한지 판단하며, 수신된 상기 요청 메시지가 상기 제 1 제어기에 대한 요청 메시지인지 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 요청 메시지는 상기 웨이크업 요청 메시지 및 상기 슬립 요청 메시지 중 어느 하나 인 것을 특징으로 한다.
상기 트랜시버는 상기 CAN통신을 통해 수신되는 신호의 패턴을 비교하여 상기 요청 메시지를 구분하는 것을 특징으로 한다.
상기 트랜시버는 상기 요청 메시지가 상기 제 1 제어기에 대한 요청 메시지인 경우, 상기 레귤레이터로 신호를 인가하는 것을 특징으로 한다.
상기 레귤레이터는 상기 트랜시버로부터 인가되는 신호 및 상기 메인제어부의 신호 중 어느 하나에 따라 상기 메인제어부로 전원을 공급하거나 또는 차단하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 제어기는 상기 슬립 요청 메시지에 대응하여, 슬립모드 진입에 대한 상태메시지를 생성하여 상기 마스터 제어기로 전송 한 후, 공급되는 전원을 차단하여 상기 슬립모드로 진입하는 것을 특징으로 한다.
상기 트랜시버는 부분 네트워크(Partial Network) 기능을 지원하는 CAN통신용 트랜시버 인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동차 전원 제어장치의 제어방법은, 자동차의 기능 별 동작을 수행하는 복수의 제어기 중 제 1 제어기가, 마스터 제어기로부터 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 요청 메시지가 상기 제 1 제어기에 대한 요청 메시지인지 확인하는 단계; 상기 요청 메시지가 슬립 요청 메시지인 경우, 메인제어부로 공급되는 전원을 차단하고 슬립모드로 진입하는 단계; 및 상기 요청 메시지가 웨이크업 요청 메시지인 경우, 상기 메인제어부로 전원을 공급하여 동작을 시작하는 단계; 를 포함한다.
상기 확인하는 단계는, 트랜시버가, 상기 요청 메시지의 메시지 필드에 포함된 아이디를 상기 제 1 제어기의 아이디와 비교하는 단계; 상기 아이디가 일치하면, 데이터 길이 코드(DLC)의 매칭 여부를 확인하는 단계; 및 상기 아이디 및 상기 데이터 길이 코드(DLC)가 매칭되면, 상기 요청 메시지가 데이터 필드의 값과 일치하는지 판단하는 단계; 를 포함한다.
상기 확인하는 단계는, 트랜시버가, 상기 요청 메시지의 패턴을 상기 웨이크업 요청 메시지 및 상기 슬립 요청 메시지 중 어느 하나와 비교하여 일치하는 요청 메시지를 확인하는 단계; 를 포함한다.
상기 요청 메시지가 상기 슬립 요청 메시지인 경우, 상기 메인제어부가 슬립 상태에 대한 상태메시지를 생성하여 상기 마스터 제어기로 전송하는 단계; 및 레귤레이터로부터 공급되는 전압을 차단하여 상기 슬립모드로 진입하는 단계; 를 더 포함한다.
상기 요청 메시지가 상기 웨이크업 요청 메시지인 경우, 트랜시버가 레귤레이터로 전원 공급에 대한 신호를 인가하는 단계; 상기 레귤레이터가 상기 메인제어부로 전압을 공급하는 단계; 상기 메인제어부가 동작을 시작하여 슬립모드를 해제하는 단계; 및 상기 메인제어부가 웨이크업 상태에 대한 상태메시지를 생성하여 상기 마스터 제어기로 전송하는 단계; 를 더 포함한다.
상기 요청 메시지를 수신하는 단계 전, 상기 마스터 제어기가 상기 복수의 제어기 중 설정된 기능을 수행할 상기 제 1 제어기를 선택하는 단계; 상기 제 1 제어기로 웨이크업 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 선택되지 않은 제 2 제어기로 슬립 요청 메시지를 전송하는 단계; 를 더 포함한다.
일 측면에 따르면, 본 발명의 자동차의 전원 제어장치 및 그 제어방법은 자동차의 기능 별 동작을 제어하는 복수의 제어기가, 마스터 제어기의 요청 메시지에 대응하여 개별적으로 슬립모드로 전환하거나 웨이크업을 통해 다시 동작할 수 있어 불필요하게 동작하는 것을 방지한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상황 별 자동차의 상태에 따라 필요한 제어기를 선택적으로 동작시켜 전력소비가 감소함에 따라 에너지를 절약할 수 있고, 자동차의 연비를 개선하는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전원 제어장치의 구성이 도시된 도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전원 제어장치의 회로구성이 도시된 도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전원 제어장치의 모드 전환에 따른 신호 흐름이 도시된 도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전원 제어장치의 제어방법이 도시된 도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전원 제어장치의 기능별 제어기 동작을 설명하는 데 참조되는 도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전원 제어장치의 상황 별 제어기의 동작상태를 설명하는 데 참조되는 도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 설명하도록 한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전원 제어장치의 구성이 도시된 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 자동차의 전원 제어장치는, 자동차의 각 기능별로 동작을 제어하는 복수의 제어기(ECU)(20)(21 내지 26)와 마스터 제어기(Main ECU)(10)를 포함한다. 도면에 도시된 제어기의 수는 일 예로, 도면에 한정되지 않는다.
마스터 제어기(10)와 복수의 제어기(21 내지 26))는 CAN통신(Controller Area Network Communication)을 통해 상호 연결되어 데이터를 송수신한다.
마스터 제어기(10)는 복수의 제어기(21 내지 26)로부터 데이터를 수신하여 각 제어기의 상태를 확인하고 수행중인 동작에 대한 정보를 획득한다.
마스터 제어기(10)는 자동차의 특정 기능을 수행하는 경우, 실행할 기능에 대응하는 제어기(20)를 선택하여 해당 제어기가 동작하도록 한다. 마스터 제어기(10)는 기능별로 필요한 제어기(20)를 선택한다. 마스터 제어기(10)는 자동차의 기능 별로, 해당 기능을 수행하는 제어기에 대한 정보를 데이터로 저장할 수 있다.
마스터 제어기(10)는 수행할 기능과 관련된 제어기에 대하여, 요청 메시지를 전송하여 슬립모드 상태인 제어기가 슬립모드를 해제하고 동작 하도록 한다.
또한, 마스터 제어기(10)는 수행할 기능과 무관한, 동작할 필요가 없는 제어기에 대해서는 슬립모드로 전환하도록 한다. 마스터 제어기(10)는 수행할 기능과 무관한 적어도 하나의 제어기(20)로 슬립모드 설정에 따른 요청 메시지를 전송하여, 해당 제어기(20)가 슬립모드로 전환하도록 한다.
복수의 제어기(21 내지 26)는 슬립모드(Sleep Mode)와 동작모드(Wake-up Mode)로 동작한다.
슬립모드는 대기 상태를 유지하는 슬립모드(네트워크)와, 전원을 차단하는 슬립모드(전원차단)로 구분될 수 있다. 슬립모드(네트워크)에서 웨이크업 없이 일정 시간 경과하면 제어기(20)는 슬립모드(전원차단)로 전환되어 동작을 정지한다.
제어기(20)는 마스터 제어기(10)의 슬립 요청 메시지에 따라 슬립모드로 전환한다. 제어기(20)는 슬립모드 전환 시, 그 상태에 대한 상태메시지를 생성하여 마스터 제어기(10)로 전송한다.
또한, 제어기(20)는 마스터 제어기(10)의 웨이크업 요청 메시지에 따라 동작을 시작하고, 동작을 시작함을 알리는 상태메시지를 응답신호로써 마스터 제어기(10)로 전송한다.
그에 따라 자동차의 전원 제어장치는 특정 기능을 수행하는 때에 관련된 제어기 만을 선택적으로 동작 시키고 그 외의 제어기는 동작을 정지하도록 함으로써 소비전력을 감소시킨다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전원 제어장치의 회로구성이 도시된 도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 자동차의 전원 제어장치(100)의 제어기(ECU)(20)는 트랜시버(130), 메인제어부(110) 및 레귤레이터(120)를 포함한다.
트랜시버(130)는 부분 네트워크(Partial Network) 기능을 지원하는 CAN/CAN-FD 트랜시버이다.
부분 네트워크(Partial Network)는 하나의 통신 버스 상의 개별 제어기 간의 통신을 중지하거나 재 시작할 수 있는 기술로, 활성화되지 않은 기능과 관련된 제어기를 저전력 모드 혹은 파워 오프 모드로 유지시킨다.
트랜시버(130)는 CAN 통신을 통해 수신되는 웨이크업 요청 메시지에 대한 패턴을 모니터링하고, 웨이크업 요청 메시지에 대한 패턴이 감지되면, 레귤레이터(120)의 인에이블(Enable) 핀으로 출력을 온(ON) 한다.
레귤레이터(120)는 트랜시버(130)로부터 인에이블핀을 통해 입력되는 신호에 따라, 일정 크기의 전압(VDD)을 생성하여 메인제어부(110)로 인가한다. 메인제어부(110)는 레귤레이터(120)로부터 인가되는 전압(VDD)에 의해 동작한다.
레귤레이터(120)는 메인제어부(110)의 요청 또는 트랜시버(130)의 신호에 따라 메인제어부(110)로의 전압(VDD)을 차단한다.
메인제어부(MCU)(110)는 트랜시버(130)와 연결되어 수신단자와 송신단자를 통해 데이터를 송수신한다. 또한, 메인제어부(MCU)(110)는 트랜시버(130)를 통해 CAN 통신 네트워크와 연결되어 마스터 제어기(10) 또는 다른 제어기와 통신한다.
메인제어부(110)는 트랜시버(130)의 동작과 연계하여 동작모드를 구분한다. 정상모드(Normal Mode)인 경우, 메인제어부(110)는 정상적으로 동작을 수행하고, 이때 소모전류는 약 500mA 내지 1A이다. 슬립모드(네트워크)인 경우 메인제어부(110)는 저전력모드로 동작하며, 소모전류는 약 10mA 내지 50mA이다. 한편, 슬립모드(전원차단)인 경우 메인제어부(110)는 내부 IC전원용 VDD 전압(동작전원)을 오프한 상태로 동작하지 않으며, 소모전류는 0.5mA 이하이다.
메인제어부(110)는 레귤레이터(120)와 연결되어 생성된 전압(VDD)을 입력받고, 리셋신호를 수신하여 동작한다. 메인제어부(110)는 레귤레이터(120)로 감시신호인 와치독 펄스(Watchdog Pulse)를 인가한다.
메인제어부(110)는 슬립모드(전원차단) 설정 시, 레귤레이터(120)로부터 인가되는 전압(VDD)을 오프하여 전원을 차단한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전원 제어장치의 모드 전환에 따른 신호 흐름이 도시된 도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 마스터 제어기(10)는 CAN통신 네트워크를 통해 연결되는 복수의 제어기(21 내지 26)에 대하여, 수신되는 데이터를 바탕으로 각 제어기(20)의 상태를 확인한다.
마스터 제어기(10)는 복수의 제어기(21 내지 26) 중, 실행할 동작과 관련된 제어기(20)를 선택하여 웨이크업 요청 메시지를 전송하고, 실행할 동작과 관련이 없는 제어기에는 슬립 요청 메시지를 전송한다. 다만, 실행할 동작과 관련이 없는 제어기라 하더라도 기 실행중인 다른 기능에 관련된 제어기는 현재 상태를 유지하도록 한다.
마스터 제어기(10)는 각 제어기(20)에 할당되는 아이디(ID)를 기반으로 복수의 제어기(21 내지 26)을 구분하여, 요청 메시지를 전송한다. 마스터 제어기(10)는 요청 메시지의 메시지 필드에 해당 제어기의 아이디를 포함하여 전송한다.
예를 들어, 마스터 제어기(10)는 실행할 기능과 관련된 제어기로 제 6 제어기(26)를 선택하고, 제 6 제어기(26)로 웨이크업(Wake-up) 요청 메시지를 전송한다(S4).
제 6 제어기(26)는 웨이크업 요청 메시지에 대응하여 정상 동작한다. 제 6 제어기(26)가 슬립모드 상태인 경우 웨이크업 요청 메시지에 따라 슬립모드를 해제하여 동작을 시작하고, 정상 동작중인 경우에는 실행할 기능에 대한 동작을 준비한다.
또한, 마스터 제어기(10)는 제 2 제어기(22) 내지 제 4 제어기(24)는 현재 실행중인 기능이 없고, 또한 실행할 기능과 무관하므로, 슬립 요청 메시지를 각각 전송한다(S2 내지 S4).
제 2 제어기(22) 내지 제 4 제어기(24)는 마스터 제어기(10)로 응답신호인 상태메시지를 전송하고 슬립모드로 전환한다. 제 2 제어기(22) 내지 제 4 제어기(24)는 슬립모드(전원차단) 상태가 된다.
한편, 제 1 제어기(21) 및 제 5 제어기(25)는 현재 상태(정상 동작)를 유지한다.
그에 따라 자동차의 전원 제어장치는 CAN 통신으로 연결되는 복수의 제어기를 필요에 따라 동작하도록 하거나, 슬립모드로 전환하도록 할 수 있다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전원 제어장치의 제어방법이 도시된 도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 메인제어부(110)는 트랜시버(130)의 설정이 완료되었는지 판단한다(S310).
트랜시버(130)는 설정이 완료되지 않은 경우 웨이크업 요청 메시지를 감지하기 위한 설정을 수행한다(S320).
트랜시버(130)는 선택적 웨이크업에 대한 동작을 설정한다.
트랜시버(130)는 제어기(20)에 할당된 아이디(ID)에 대한 데이터를 설정하고, 데이터 길이 코드(DLC, Data Length Code)를 매칭하여 저장하며, 마스터 제어기(10)의 웨이크업 요청 메시지 또는 슬립 요청 메시지를 감지하기 위한 데이터를 설정하여 데이터 필드에 저장한다. 또한, 트랜시버(130)는 CAN 통신 네트워크를 통해 데이터를 송수신하기 위한 설정을 제어기(20)의 사양에 따라 설정하여 저장한다.
메인제어부(110)는 웨이크업 동작 설정을 완료 한 후, 슬립모드로 진입한다(S360).
트랜시버(130)의 설정이 완료된 경우, 메인제어부(110)는 설정에 따라 정상 동작한다(S330).
제어기(20)가 정상동작하는 중에 슬립 요청 메시지가 수신되면, 트랜시버(130)는 슬립 요청 메시지의 메시지 필드에 포함된 아이디(ID)가 제어기(20)의 아이디와 일치하는지 확인하고, 데이터 길이 코드(DLC)가 매칭되는지 확인 한 후, 요청 메시지가 슬립 요청 메시지인지 패턴을 확인한다.
트랜시버(130)는 ID, 데이터 길이 코드(DLC), 및 메시지의 패턴의 매칭 결과에 따라 수신된 웨이크업 요청 메시지가 해당 제어기에 대한 웨이크업 요청 메시지인지 확인한 후, 메인제어부(110)로 인가한다.
트랜시버(130)는 웨이크업 요청 메시지 뿐 아니라 슬립 요청 메시지의 경우에도 동일하게 해당 제어기에 대한 요청 메시지인지 확인한다.
메인제어부(110)는 트랜시버(130)를 통해 슬립 요청 메시지가 수신되면(S340), 슬립모드로 진입함을 나타내는 상태메시지를 생성하여 마스터 제어기(10)로 전송한다(S350). 메인제어부(110)는 일정시간 동안 복수의 상태메시지를 생성하여 마스터 제어기(10)로 전송한다.
마스터 제어기(10)는 제어기의 상태메시지를 수신하여, 메인제어부(110)가 슬립모드로 진입함을 확인한다.
메인제어부(110)는 동작을 중지하고, 슬립모드로 진입한다(S360). 메인제어부(110)는 레귤레이터(120)로부터 인가되는 전압(VDD)을 차단하고 슬립모드(전원차단)로 진입한다.
경우에 따라 메인제어부(110)는 슬립모드(네트워크)로 일정시간 대기상태를 유지한 후, 슬립모드(전원차단)로 진입할 수 있다.
메인제어부(110)는 슬립모드(전원차단)를 유지한다.
제어기(20)가 슬립모드로 동작하는 중에, 트랜시버(130)는 CAN통신 네트워크를 통해 웨이크업 요청 메시지를 감지한다.
트랜시버(130)는 웨이크업 메시지에 포함된 아이디(ID)가 제어기(20)의 아이디와 일치하는지 판단하고(S370), 일치하는 경우, 데이터 길이 코드(DLC)의 매칭 여부를 확인한다 (S380).
또한, 트랜시버(130)는 수신된 요청 메시지가 웨이크업 요청 메시지인지 데이터 필드의 데이터를 비교하여 매칭 여부를 판단한다(S390).
트랜시버(130)는 수신된 요청 메시지가 제어기(20)에 대한 웨이크업 요청 메시지로 확인되면 레귤레이터의 인에이블(Enable) 단자를 온(ON)한다. 그에 따라 레귤레이터(120)는 동작을 수행하여 메인제어부(110)로 전압(VDD)을 인가한다.
메인제어부(110)는 인가되는 전압(VDD)에 대응하여 슬립모드를 해제하고 동작을 시작한다(S400). 메인제어부(110)는 마스터 제어기(10)에 의해 수행되는 기능 별 동작을 수행한다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전원 제어장치의 기능별 제어기 동작을 설명하는 데 참조되는 도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 기능1을 수행하는데 있어서 제 1 제어기(21) 내지 제 5 제어기(25)의 동작이 필요한 경우, 마스터 제어기(10)는 기능1을 실행하기 전, 제 1 제어기(21) 내지 제 5 제어기(25)로 웨이크업 요청 메시지를 전송하여, 슬립모드인 제어기가 동작을 시작하도록 한다.
제 1 제어기(21) 내지 제 5 제어기(25)는 웨이크업 요청 메시지에 대응하여 동작을 시작하고, 상태메시지를 생성하여 마스터 제어기(10)로 전송한다.
또한, 기능4를 실행하는 경우 마스터 제어기(10)는 제 1 제어기(21) 내지 제 6 제어기(26)는 불필요하므로, 각각 실행중인 동작이 있는 경우를 제외하고, 슬립 요청 메시지를 전송한다.
그에 따라 슬립 요청 메시지를 수신한 제 1 제어기(21) 내지 제 6 제어기(26)는 슬립모드 진입에 대한 상태메시지를 생성하여 마스터 제어기(10)로 전송한다. 제 1 제어기(21) 내지 제 6 제어기(26)는 동작을 중지하고 슬립모드로 진입한다.
기능3을 수행하는 경우, 마스터 제어기(10)는 제 1 제어기(21), 제 5 제어기(25) 및 제 6 제어기(26)가 기능3을 수행하므로 각 제어기로 웨이크업 요청 메시지를 전송한다.
마스터 제어기(10)는, 앞서 설명한 도 3과 같이, 제 1 제어기(21) 및 제 5 제어기(25)는 현재 동작중이므로, 제 6 제어기(26)로 웨이크업 요청 메시지를 전송하여 슬립모드에서 정상모드로 전환되도록 한다.
또한, 마스터 제어기(10)는 제 2 제어기(22) 내지 제 4 제어기(24)로 슬립 요청 메시지를 전송하여 슬립모드로 전환되도록 한다.
마스터 제어기(10)는 기능별 동작할 제어기의 상태메시지를 수신하여 해당 제어기가 동작중인 경우 해당 기능을 실행한다. 마스터 제어기(10)는 상태메시지를 지속적으로 수신하여 각 제어기(20)의 상태를 확인한다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전원 제어장치의 상황 별 제어기의 동작상태를 설명하는 데 참조되는 도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 마스터 제어기(10)는 제 1 제어기(21) 내지 제 5 제어기(25)를 동작시켜 기능1을 수행한다.
기능1 수행 시, 제 6 제어기(26)가 동작을 정지하므로 1개의 제어기에서 소비되는 전력만큼 소비전력이 감소한다. 기능1이 종료되면, 각 제어기는 슬립모드로 전환된다.
또한, 기능2를 수행하는 경우 마스터 제어기(10)와 제 1 제어기(21) 및 제 2 제어기(22)가 동작하고 제 3 제어기(23) 내지 제 6 제어기(26)는 슬립모드로 진입하므로 4개의 제어기의 소비전력이 감소한다.
기능2가 종료되면 각 제어기는 슬립모드로 전환된다. 마스터 제어기(10)는 일정시간 슬립모드 전환 후, 슬립모드를 해제하고 재 동작할 수 있다.
따라서, 본 발명은 메시지 필드의 아이디를 이용하여 요청 메시지를 수신하는 제어기를 지정하고, 각 제어기가 아이디가 매칭되는 요청 메시지에 대응하여 동작하고, 아이디가 일치하지 않는 경우에는 해당 요청 메시지를 무시함에 따라, 선택적으로 복수의 제어기를 동작하거나 슬립모드로 전환되도록 하여, 소비전력을 감소하고 에너지를 절감할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 마스터 제어기 20, 21 내지 26: 제어기
110: 메인제어부 120: 레귤레이터
130: 트랜시버

Claims (16)

  1. 자동차의 기능 별 동작을 수행하는 복수의 제어기; 및
    CAN통신을 통해 데이터를 송수신하여 상기 복수의 제어기의 상태를 확인하고 상기 복수의 제어기로 요청 메시지를 전송하여 동작을 제어하는 마스터 제어기; 를 포함하고,
    상기 마스터 제어기는,
    상기 자동차의 제 1 기능을 실행하는 경우, 상기 복수의 제어기 중 상기 제 1 기능을 수행할 제 1 제어기를 선택하고, 상기 제 1 제어기로 웨이크업 요청 메시지를 전송하여 상기 제 1 제어기가 동작하도록 하고,
    선택되지 않은 제 2 제어기로 슬립 요청 메시지를 전송하여 상기 제 2 제어기가 슬립모드로 진입하도록 하는 자동차의 전원 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 제어기는 상기 웨이크업 요청 메시지에 대응하여 슬립모드를 해제하고 동작을 시작하며, 웨이크업 상태에 대한 상태메시지를 생성하여 상기 마스터 제어기로 전송하는 자동차의 전원 제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 제어기는,
    CAN통신 네트워크와 연결되어 상기 CAN통신을 수행하는 트랜시버;
    상기 제 1 기능을 포함한, 지정된 기능을 수행하는 메인제어부; 및
    상기 트랜시버의 신호에 대응하여 상기 메인제어부로 전원을 공급하는 레귤레이터; 를 포함하는 자동차의 전원 제어장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 트랜시버는 상기 요청 메시지의 메시지 필드에 포함된 아이디(ID)를 상기 제 1 제어기의 아이디와 비교하여 매칭 여부를 판단하고, 데이터 길이 코드(DLC, Data Length Code)를 비교한 후 데이터필드에 저장된 요청 메시지와 동일한지 판단하며, 수신된 상기 요청 메시지가 상기 제 1 제어기에 대한 요청 메시지인지 확인하는 자동차의 전원 제어장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 요청 메시지는 상기 웨이크업 요청 메시지 및 상기 슬립 요청 메시지 중 어느 하나 인 자동차의 전원 제어장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 트랜시버는 상기 CAN통신을 통해 수신되는 신호의 패턴을 비교하여 상기 요청 메시지를 구분하는 자동차의 전원 제어장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 트랜시버는 상기 요청 메시지가 상기 제 1 제어기에 대한 요청 메시지인 경우, 상기 레귤레이터로 신호를 인가하는 자동차의 전원 제어장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 레귤레이터는 상기 트랜시버로부터 인가되는 신호 및 상기 메인제어부의 신호 중 어느 하나에 따라 상기 메인제어부로 전원을 공급하거나 또는 차단하는 자동차의 전원 제어장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 제어기는 상기 슬립 요청 메시지에 대응하여, 슬립모드 진입에 대한 상태메시지를 생성하여 상기 마스터 제어기로 전송 한 후, 공급되는 전원을 차단하여 상기 슬립모드로 진입하는 자동차의 전원 제어장치.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 트랜시버는 부분 네트워크(Partial Network) 기능을 지원하는 CAN통신용 트랜시버 인 자동차의 전원 제어장치.
  11. 자동차의 기능 별 동작을 수행하는 복수의 제어기 중 제 1 제어기가, 마스터 제어기로부터 요청 메시지를 수신하는 단계;
    상기 요청 메시지가 상기 제 1 제어기에 대한 요청 메시지인지 확인하는 단계;
    상기 요청 메시지가 슬립 요청 메시지인 경우, 메인제어부로 공급되는 전원을 차단하고 슬립모드로 진입하는 단계; 및
    상기 요청 메시지가 웨이크업 요청 메시지인 경우, 상기 메인제어부로 전원을 공급하여 동작을 시작하는 단계; 를 포함하는 자동차 전원 제어장치의 제어방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 확인하는 단계는, 트랜시버가,
    상기 요청 메시지의 메시지 필드에 포함된 아이디를 상기 제 1 제어기의 아이디와 비교하는 단계;
    상기 아이디가 일치하면, 데이터 길이 코드(DLC)의 매칭 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 아이디 및 상기 데이터 길이 코드(DLC)가 매칭되면, 상기 요청 메시지가 데이터 필드의 값과 일치하는지 판단하는 단계; 를 포함하는 자동차 전원 제어장치의 제어방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 확인하는 단계는, 트랜시버가,
    상기 요청 메시지의 패턴을 상기 웨이크업 요청 메시지 및 상기 슬립 요청 메시지 중 어느 하나와 비교하여 일치하는 요청 메시지를 확인하는 단계; 를 포함하는 자동차 전원 제어장치의 제어방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 요청 메시지가 상기 슬립 요청 메시지인 경우,
    상기 메인제어부가 슬립 상태에 대한 상태메시지를 생성하여 상기 마스터 제어기로 전송하는 단계; 및
    레귤레이터로부터 공급되는 전압을 차단하여 상기 슬립모드로 진입하는 단계; 를 더 포함하는 자동차 전원 제어장치의 제어방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 요청 메시지가 상기 웨이크업 요청 메시지인 경우,
    트랜시버가 레귤레이터로 전원 공급에 대한 신호를 인가하는 단계;
    상기 레귤레이터가 상기 메인제어부로 전압을 공급하는 단계;
    상기 메인제어부가 동작을 시작하여 슬립모드를 해제하는 단계; 및
    상기 메인제어부가 웨이크업 상태에 대한 상태메시지를 생성하여 상기 마스터 제어기로 전송하는 단계; 를 더 포함하는 자동차 전원 제어장치의 제어방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 요청 메시지를 수신하는 단계 전,
    상기 마스터 제어기가 상기 복수의 제어기 중 설정된 기능을 수행할 상기 제 1 제어기를 선택하는 단계;
    상기 제 1 제어기로 웨이크업 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    선택되지 않은 제 2 제어기로 슬립 요청 메시지를 전송하는 단계; 를 더 포함하는 자동차 전원 제어장치의 제어방법.
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