KR101209069B1 - 차량 통신 진단 장비의 디버깅 장치 - Google Patents

차량 통신 진단 장비의 디버깅 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 통신 진단 장비의 디버깅 장치에 관한 것으로서, 실제 차량 데이터를 수집하여 로그파일 형태로 저장하고, 시뮬레이션 동작 시 상기 로그 파일을 재생하는 차량통신 데이터 시뮬레이션부, 임의의 가상 차량 데이터들을 생성하여 선택적으로 로딩하고 상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부로부터 수신되는 실제 차량 데이터를 모니터링 가능한 형태로 변환하는 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부, 기 저장된 차량 사양 데이터베이스에 기초하여 상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부와 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부로부터 수신된 차량 데이터를 평가하고 평가결과 오류가 발생하는 경우 디버깅처리를 수행하는 차량통신 평가 모듈부 및 상기 각 구성들을 버스 형태로 연결하기 위한 다중 접속을 제공하는 멀티 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 차량통신 데이터 진단장비의 디버깅 작업이 매우 용이하면서도 높은 신뢰성을 담보할 수 있어 생산성 및 품질을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

차량 통신 진단 장비의 디버깅 장치{Debuggging Apparatus For CAN Communication Diagnosis Device}
본 발명은 차량 통신 진단장비를 제조 및 설계함에 있어 장비의 버그나 오류를 용이하게 바로잡을 수 있도록 하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실제 차량에 접속하지 않고도 실제 차량 데이터 및 실제 차량 데이터와 동일한 가상 데이터를 제공가능하여 효율적인 장비의 디버깅이 가능하고, 데이터 임의 변경, 에러 발생 등 여러가지 환경에서 테스트를 수행할 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.
CAN은 처음에 자동차 산업 분야에 적용하기 위해 고안된 시리얼 네트웍 통신방식이다. 근래에는 자동차 분야뿐만 아니라 산업 전 분야에 폭 넓게 적용되고 있으며 기본적인 시스템 구성은 아래와 같다.
물리 계층에서, CAN은 광섬유 또는 꼬인 2선 같은 다양한 종류의 매체를 사용하여 통신할 수 있다. 꼬인 2선 시그널링은 각각의 전선에서 서로 다른 전압들을 사용하여 실행되므로 한 전선에서의 신호 전압은 또한 다른 전선에서 전송되지만, 반전된다. 수신기에서, 이 신호는 한 신호를 반전하고 두 개의 신호를 합해서 복원된다.
두 개의 전선들은 CAN_H (CAN High)와 CAN_L (CAN Low)라고 한다.
정지 상태(recessive) 에서 CAN_H 와 CAN_L은 2.5V에 놓이며, 이것은 디지털 "1"로 표시되고, "recessive" 비트라고 한다. 디지털 '0' 은 dominant 비트라고하며, CAN_L보다 큰 CAN_H에 의해 지시된다. 일반적으로 디지털 '0' 의 경우, 관련된 전압은 CAN_H = 3.5V 그리고 CAN_L = 1.5V이다.
CAN을 이용한 차량 네트워크 시스템에서는 차량 내 주요 콘트롤러(BMS, MCU, VCU, Regulator등)간의 주요 통신 메시지 저장 및 분석을 실시간으로 수행할 수 있는 진단 장치가 요구된다.
이러한 진단장치는 차량의 IVN을 CAN 통신으로 구축하고 규정된 통신 방식에 의하여 상호 교신되는 메시지를 실시간 계측하고 차량의 주요 장치의 기능과 성능을 판독하여 주요 컨트롤러간 통신 기능을 검증할 수 있고, 각 주요 콘트롤러간의 통신 상태 분석 및 문제점 분석이 가능하며, 고전압 대전류 전기자동차 EMC 환경에서 주요 컨트롤러의 통신평가 분석이 가능한 것을 요구한다.
이러한 진단장치는 차량 데이터들을 실시간으로 정확하게 계측 및 분석할 수 있어야 하므로 설계 및 제작 단계에서 오류나 버그를 수정하는 디버깅 작업이 요구된다.
그러나, 종래 차량 통신 진단장비는 차량에 접속하여 실험을 하거나 임의의 가상 데이터를 발생시켜 실험을 하게 되는데, 전자의 경우 실험의 매우 번거로운 단점이 있고, 후자의 경우 실험의 정확도에 대한 신뢰도가 낮은 문제점이 있다.
또한, 종래에는 여러 가지 돌발상황이나 에러 등의 다양한 환경에서 테스트를 수행할 수 있는 장치가 제안되어 있지 않아 장비의 신뢰도가 높지 않은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실제 차량에 접속하지 않고도 실제 차량 데이터 및 실제 차량 데이터와 동일한 가상 데이터를 제공가능하여 효율적인 장비의 디버깅이 가능하고, 데이터 임의 변경, 에러 발생 등 여러가지 환경에서 테스트를 수행할 수 있도록 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 실제 차량 데이터를 수집하여 로그파일 형태로 저장하고, 시뮬레이션 동작 시 상기 로그 파일을 재생하는 차량통신 데이터 시뮬레이션부, 임의의 가상 차량 데이터들을 생성하여 선택적으로 로딩하고 상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부로부터 수신되는 실제 차량 데이터를 모니터링 가능한 형태로 변환하는 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부, 기 저장된 차량 사양 데이터베이스에 기초하여 상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부와 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부로부터 수신된 차량 데이터를 평가하고 평가결과 오류가 발생하는 경우 디버깅처리를 수행하는 차량통신 평가 모듈부 및 상기 각 구성들을 버스 형태로 연결하기 위한 다중 접속을 제공하는 멀티 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 진단 장비의 디버깅 장치가 제공된다.
여기서, 상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부는 차량의 버스 환경을 제공하기 위한 가상모듈을 생성하는 가상모듈 생성부, 상기 가상모듈을 통해 차량으로부터 실제 차량 데이터를 수신하고 수신된 데이터를 전송하는 통신부, 사용자로부터 제어신호를 입력받는 입력부 및 상기 사용자의 제어신호에 따라 상기 수신된 실제 차량 데이터의 값을 변경하여 통신부로 전송하는 데이터 변경부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부는 임의의 가상 차량 데이터들을 생성하여 선택적으로 통신부로 전송하는 가상 데이터 생성부, 상기 가상 차량 데이터들을 송신하고 상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부로부터 실제 차량 데이터를 수신하는 통신부, 상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부로부터 수신되는 실제 차량 데이터를 모니터링 가능한 형태로 변환하여 상기 통신부로 전송하는 모니터링부 및 각 모듈 간의 통신 중에 임의의 에러를 발생시키는 에러 발생부를 포함하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 차량 통신 평가 모듈부는 차량 사양 데이터가 저장되는 차량 사양 데이터베이스, 상기 차량 사양 데이터베이스에 기초하여 상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부와 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부로부터 수신된 차량 데이터를 평가하고 평가결과 오류가 발생하는 경우 디버깅처리를 수행하는 MCU, 차량의 OBDⅡ 커넥터에 접속되는 차량통신 트랜시버, 외부 PC에 접속되는 RS-232포트, 디스플레이 장치를 구동하는 디스플레이 구동부 및 상기 디스플레이 장치의 터치 구동을 제어하는 터치 제어부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따르면 차량통신 데이터 진단장비의 디버깅 작업이 매우 용이하면서도 높은 신뢰성을 담보할 수 있어 생산성 및 품질을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 통신 진단 장비의 디버깅 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 차량통신 데이터 시뮬레이션부의 세부 구성도이다.
도 3은 도 1의 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부의 세부 구성도이다.
도 4는 도 1의 차량 통신 평가 모듈부의 세부 구성도이다.
도 5는 차량통신 데이터를 입력받아 할당된 ID에 따른 차량의 상태 정보를 스크린 상에 보여주는 UI의 일례를 도시한 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 통신 진단 장비의 디버깅 장치의 구성도, 도 2는 도 1의 차량통신 데이터 시뮬레이션부의 세부 구성도, 도 3은 도 1의 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부의 세부 구성도, 도 4는 도 1의 차량 통신 평가 모듈부의 세부 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 통신 진단 장비의 디버깅 장치(1)는 차량통신 데이터 시뮬레이션부(10), 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부(20), 차량통신 평가 모듈부(30), 멀티 커넥터(40) 및 프로그램 다운로드 툴(50)을 포함하여 구성된다.
차량통신 데이터 시뮬레이션부(10)는 실제 차량 데이터를 수집하여 로그파일 형태로 저장하고, 시뮬레이션 동작 시 상기 로그 파일을 재생하여 실제 차량 데이터를 제공하기 위한 것이다.
차량통신 데이터 시뮬레이션부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 세부적으로 가상모듈 생성부(11), 통신부(12), 입력부(13) 및 데이터 변경부(14)를 포함하여 구성된다.
가상모듈 생성부(11)는 차량의 버스 환경을 제공하기 위한 가상모듈을 생성하는 것으로서, ECU 네트워크 전체와 개별적인 ECU 모두를 개발, 테스트 및 분석하기 위한 다용도 툴인 "Vector"사의 "CANoe"를 통해 온라인 전기버스 4번의 데이터베이스를 기반으로 가상모듈을 생성하여 실제 차량에서 전송되는 데이터를 송신할 수 있도록 한다.
통신부(12)는 가상모듈을 통해 차량으로부터 실제 차량 데이터를 수신하고 수신된 데이터를 멀티 커넥터(40)를 통해 다른 구성요소로 전송하는 기능을 수행한다.
입력부(13)는 사용자로부터 제어신호를 입력받기 위한 것으로서, 통상의 키패드나 터치 스크린 등이 적용될 수 있다.
데이터 변경부(14)는 사용자의 제어신호에 따라 상기 수신된 실제 차량 데이터의 값을 변경하여 통신부로 전송하는 것으로서, 이는 통신상의 부하나 극한 환경에서도 테스트를 할 수 있도록 하기 위한 구성이다.
차량통신 데이터 송신 및 모니터링부(20)는 임의의 가상 차량 데이터들을 생성하여 선택적으로 로딩하고 상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부(10)로부터 수신되는 실제 차량 데이터를 모니터링 가능한 형태로 변환하여 외부 PC(2) 등으로 전송하는 기능을 수행한다.
차량통신 데이터 송신 및 모니터링부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 세부적으로 가상 데이터 생성부(21), 통신부(22), 모니터링부(23) 및 에러 발생부(24)를 포함하여 구성된다.
가상 데이터 생성부(21)는 임의의 가상 차량 데이터들을 생성하여 선택적으로 통신부(22)로 전송하는 것으로서, 엔진 속도, 온도값 등의 임의의 차량 정보를 생성하기 위한 가상환경이 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로 구현된다.
통신부(22)는 가상 차량 데이터들을 송신하고 차량통신 데이터 시뮬레이션부(10)로부터 실제 차량 데이터를 수신하는 것이다.
모니터링부(23)는 차량통신 데이터 시뮬레이션부(10)로부터 수신되는 실제 차량 데이터를 모니터링 가능한 형태로 변환하여 통신부(22)로 전송하는 것으로서, 그래픽 기반의 유저 인터페이스나 문자 기반에서 확인이 가능한 형태로 변환하여 제공하게 된다.
에러 발생부(24)는 각 모듈 간의 통신 중에 임의의 에러를 발생시켜 여러 가지 환경에서 테스트를 수행할 수 있도록 할 수 있다.
차량통신 평가 모듈부(30)는 기 저장된 차량 사양 데이터베이스에 기초하여 상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부와 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부로부터 수신된 차량 데이터를 평가하고 평가결과 오류가 발생하는 경우 디버깅처리를 수행하는 것이다.
차량통신 평가 모듈부(30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 세부적으로 차량 사양 데이터가 저장되는 차량 사양 데이터베이스(36), 차량 사양 데이터베이스(36)에 기초하여 차량통신 데이터 시뮬레이션부(10)와 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부(20)로부터 수신된 차량 데이터를 평가하고 평가결과 오류가 발생하는 경우 디버깅처리를 수행하는 MCU(31), 차량의 OBDⅡ 커넥터에 접속되는 차량통신 트랜시버(32), 외부 PC(2)에 접속되는 RS-232포트(33), 디스플레이 장치(3)를 구동하는 디스플레이 구동부(34) 및 상기 디스플레이 장치(3)의 터치 구동을 제어하는 터치 제어부(35)를 포함하여 구성된다.
멀티 커넥터(40)는 차량통신 평가 모듈부(30) 및 상기 각 구성들을 버스 형태로 연결하기 위한 다중 접속을 제공하는 것으로서, CAN의 버스 형태와 같은 전기적 접속을 제공한다.
프로그램 다운로드 툴(50)은 차량 통신 평가 모듈부(30)에 프로그램 코드를 다운로딩 및 디버깅하기 위한 모듈이다.
도 5는 차량통신 데이터를 입력받아 할당된 ID에 따른 차량의 상태 정보를 스크린 상에 보여주는 UI의 일례를 도시한 것이다.
UI에서는 MCU, Battery, Pick up, Regulator, Aux MCU, DC/DC Converter의 상태정보들을 보여주기 위한 메뉴들로 구성되는데, 도 5에는 MCU의 상태를 보여주는 예가 표시되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, MCU 정보창에서는 차속, 모터속도, 모터/인버터 온도, Accel과 Brake의 페달 포지션, 시간에 따른 모터 입력 파워와 전압, Pick up 전류치를 보여준다.
또한, Fault 정보는 Main Fault와 Internal Fault로 나뉘어 고장 발생 시 각 항목에 따른 고장부를 표시해준다.
1 : 차량통신 데이터 진단장치 2 : 외부 PC
3 : 디스플레이부 4 : 차량
10 : 차량통신 데이터 시뮬레이션부
11 : 가상모듈 생성부 12 : 통신부
13 : 입력부 14 : 데이터 변경부
20 : 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부
21 : 가상 데이터 생성부 22 : 통신부
23 : 모니터링부 24 : 에러 발생부
30 : 차량통신 평가 모듈부
31 : MCU 32 : 차량통신 트랜시버
33 : RS 232 포트 34 : 디스플레이 구동부
35 : 터치 제어부 36 : 사양 데이터베이스

Claims (4)

  1. 실제 차량 데이터를 수집하여 로그파일 형태로 저장하고, 시뮬레이션 동작 시 상기 로그 파일을 재생하는 차량통신 데이터 시뮬레이션부;
    임의의 가상 차량 데이터들을 생성하여 선택적으로 로딩하고, 상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부로부터 상기 수집된 실제 차량 데이터를 수신하여 모니터링 가능한 형태로 변환하는 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부;
    기 저장된 차량 사양 데이터베이스에 기초하여 상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부와 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부로부터 각각 상기 수집된 실제 차량 데이터와 상기 생성된 가상 차량 데이터를 수신하고, 상기 수신된 실제 차량 데이터와 가상 차량 데이터를 평가하며, 평가결과 오류가 발생하는 경우 디버깅처리를 수행하는 차량통신 평가 모듈부;
    상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부, 상기 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부 및 상기 차량통신 평가 모듈부 각각을 버스 형태로 연결하기 위한 다중 접속을 제공하는 멀티 커넥터; 및
    상기 차량통신 평가 모듈부에 프로그램 코드를 다운로딩 및 디버깅하기 위한 프로그램 다운로드 툴을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 진단 장비의 디버깅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부는
    차량의 버스 환경을 제공하기 위한 가상모듈을 생성하는 가상모듈 생성부;
    상기 가상모듈을 통해 차량으로부터 실제 차량 데이터를 수신하고 수신된 데이터를 전송하는 통신부;
    사용자로부터 제어신호를 입력받는 입력부; 및
    상기 사용자의 제어신호에 따라 상기 수신된 실제 차량 데이터의 값을 변경하여 통신부로 전송하는 데이터 변경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 진단 장비의 디버깅 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부는
    임의의 가상 차량 데이터들을 생성하여 선택적으로 통신부로 전송하는 가상 데이터 생성부;
    상기 가상 차량 데이터들을 송신하고 상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부로부터 실제 차량 데이터를 수신하는 통신부;
    상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부로부터 수신되는 실제 차량 데이터를 모니터링 가능한 형태로 변환하여 상기 통신부로 전송하는 모니터링부; 및
    각 모듈 간의 통신 중에 임의의 에러를 발생시키는 에러 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 진단 장비의 디버깅 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 통신 평가 모듈부는
    차량 사양 데이터가 저장되는 차량 사양 데이터베이스;
    상기 차량 사양 데이터베이스에 기초하여 상기 차량통신 데이터 시뮬레이션부와 차량통신 데이터 송신 및 모니터링부로부터 수신된 차량 데이터를 평가하고 평가결과 오류가 발생하는 경우 디버깅처리를 수행하는 MCU;
    차량의 OBDⅡ 커넥터에 접속되는 차량통신 트랜시버;
    외부 PC에 접속되는 RS-232포트;
    디스플레이 장치를 구동하는 디스플레이 구동부; 및
    상기 디스플레이 장치의 터치 구동을 제어하는 터치 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 통신 진단 장비의 디버깅 장치.
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