KR101563217B1 - 차량용 can 신호 획득 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량에서 출력되는 CAN신호를 획득하기 위한 차량용 CAN 신호 획득 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 계측할 CAN신호 데이터를 설정 및 저장하는 사용자 운영장치; 차량의 모든 CAN데이터를 감지하는 CAN센서; 상기 CAN신호의 이외의 일반 차량 데이터를 감지하는 차량 센서; 상기 감지된 모든 CAN데이터 중에서 계측할 CAN데이터를 샘플링한 후 상기 감지된 일반 차량 데이터와 동기화하여 표본화하는 하드웨어 처리부; 및 상기 하드웨어 처리부에서 표본화된 데이터를 물리적인 값으로 변환하여 상기 사용자 운영장치로 출력하는 소프트웨어 처리부;를 포함한다.

Description

차량용 CAN 신호 획득 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR OBTAINING CAN SIGNAL FOR VEHICLE}
본 발명은 차량에서 출력되는 CAN신호를 획득하기 위한 차량용 CAN 신호 획득 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 전자제어기술 및 정보통신기술이 비약적으로 발전함에 따라 자동차에도 기계적인 방법에 의해 동작하던 각종 장치들이 운전자의 편리성 및 안전성 등의 여러 이유로 전기적인 방법에 의해 구동 및 제어되고 있다. 차량에는 수많은 전자장치가 장착되고 있는데, 특히 차량의 전자제어를 위해 각종 센서나 EMS(Engine Management System), HCU(Hybrid Control Unit), TCU(Transmission Control Unit), ABS ECU 등 수많은 제어기 들이 사용되고 있다.
예컨대, 차량에서 고속 CAN 버스가 엔진, 구동계, 샤시 등의 제어기에서 중요한 데이터를 송/수신하는 통신 버스로 널리 사용되고 있고, 차속, 엔진 RPM, 브레이크 제어 정보, 유닛 상태 정보, 경고등 표시 등의 데이터를 적절한 시점에서 적절히 전송/처리하는데 유용하게 이용되고 있다.
차량에서 전자장치 간의 통신방식으로는 주로 고속 CAN(Controller Area Network) 통신이 이용되고 있다. 상기 CAN 통신은 CAN 버스를 통해 제공되며, CAN신호를 통해 차량 내에 구비된 중앙제어기와 서브제어기들 간의 데이터 교환이 이루어진다.
종래에는 차량에서 출력되는 CAN(Controller Area Network) 신호를 획득하기 위하여 계측장비를 CAN 획득 전용 소프트웨어 및 하드웨어로 구성하였다. 그리고 차량의 시험/계측분야에서는 차량의 CAN신호를 계측장비에서 획득하기 위하여 소프트웨어적으로 구현하였다.
그런데, CAN신호를 소프트웨어적으로 처리하는 종래의 CAN신호 획득 방법은 실시간으로 CAN 신호를 획득 및 처리한 후 일반 센서에서 획득된 신호들과 동기화하여 처리함으로써 소프트웨어에 많은 부하가 발생된다.
그리고, 데이터 처리부에서 CAN신호와 일반 데이터를 소프트웨어적 처리할 경우에는 시간 동기화가 어렵기 때문에 상황에 따라 데이터가 일부 손실되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 종래의 CAN신호 획득 방법에서는 차량의 모든 CAN 데이터를 1차로 획득한 후 소프트웨어적으로 계측할 CAN 데이터를 골라서 획득하기 때문에 계측장비의 CPU에 많은 부하를 주는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 일 목적은 계측장비의 소프트웨어의 부하를 경감시킬 수 있는 차량용 CAN 신호 획득 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 소프트웨어 처리시 발생할 수 있는 데이터손실 가능성을 없앨 수 있는 차량용 CAN 신호 획득 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 CAN 신호 획득 장치는, 계측할 CAN신호 데이터를 설정 및 저장하는 사용자 운영장치; 차량의 모든 CAN데이터를 감지하는 CAN센서; 상기 CAN신호의 이외의 일반 차량 데이터를 감지하는 차량 센서; 상기 감지된 모든 CAN데이터 중에서 계측할 CAN데이터를 샘플링한 후 상기 감지된 일반 차량 데이터와 동기화하여 표본화하는 하드웨어 처리부; 및 상기 하드웨어 처리부에서 표본화된 데이터를 물리적인 값으로 변환하여 상기 사용자 운영장치로 출력하는 소프트웨어 처리부;를 포함할 수 있다.
상기 사용자 운영장치는 계측할 CAN신호 데이터를 저장하는 CAN신호 설정부를 포함할 수 있으며, 상기 차량 센서는 CAN센서를 제외한 차량의 상태를 감지하기 위한 적어도 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면 상기 하드웨어 처리부는 CAN센서에서 감지된 모든 CAN데이터 중에서 계측할 CAN데이터를 선택하여 아날로그 데이터로 변환하는 CAN신호 처리부; 상기 차량 센서에서 감지된 일반 차량 데이터를 아날로그 데이터로 변환하는 일반신호 처리부; 및 상기 변환된 CAN데이터와 일반 차량 데이터를 샘플링하여 동기화하는 표본부;를 포함될 수 있다.
상기 소프트웨어 처리부는 하드웨어 처리부에서 표본화된 CAN데이터와 일반 차량 데이터를 소프트웨어적으로 처리하여 물리적인 값으로 변환하는 데이터 처리부;를 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 CAN 신호 획득 방법은, 계측할 CAN데이터를 설정 및 저장하는 단계; CAN센서를 이용하여 차량의 모든 CAN데이터를 감지하는 단계; 차량 센서를 이용하여 CAN데이터 이외의 일반 차량 데이터를 감지하는 단계; 상기 감지된 모든 CAN데이터 중에서 상기 계측할 CAN데이터를 샘플링한 후 상기 감지된 일반 차량 데이터와 동기화하여 표본화하는 단계; 및 상기 표본화된 데이터를 물리적인 값으로 변환하여 사용자 운영장치로 출력하는 단계;를 포함한다.
상기 표본화하는 단계는 감지된 모든 CAN데이터 중에서 계측할 CAN데이터를 선택하여 아날로그 데이터로 변환하는 단계; 상기 감지된 일반 차량 데이터를 아날로그 데이터로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 CAN데이터와 일반 차량 데이터를 샘플링하여 동기화하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명은 CAN 신호처리부와 표본부를 하드웨어적으로 구현하여 CAN데이터 및 일반 차량 데이터를 시간 동기화가보다 정확한 하드웨어부에서 처리함으로써 소프트웨어 처리부의 부하를 줄이고 데이터의 정확도와 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 ㅇ있다.
또한, 본 발명은 CAN 신호를 논리적 회로 구성으로 가능한 하드웨어적으로 구현함으로써 CAN데이터를 소프트웨어로 처리할 때 발생할 수 있는 데이터손실 가능성을 없앨 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 CAN 신호 획득 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 CAN 신호 획득 방법을 나타낸 순서도.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 CAN 신호 획득 장치의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 CAN 신호 획득 장치는 사용자 운영장치(100), 소프트웨어 처리부(200), 하드웨어 처리부(300), CAN센서(400) 및 차량 센서(500)를 포함한다. 이때 상기 소프트웨어 처리부(200)와 하드웨어 처리부(300)는 계측장비를 형성한다.
사용자 운영장치(100)는 PC로 구성되며 CAN신호 설정부를 포함한다. CAN신호 설정부는 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구현되어 사용자가 설정한 계측하고자 하는 CAN데이터를 저장한다.
소프트웨어 처리부(200)는 데이터 처리부를 포함하고, 하드웨어 처리부(20)는 CAA신호 처리부(30, 일반신호 처리부(31) 및 표본부(32)를 포함한다.
상기 차량 센서(500)는 CAN신호의 이외의 차량 데이터를 감지하는 적어도 하나 이상의 일반 센서를 포함하며, 예를들면 속도 센서, 기울기 센서 및 기타 차량의 이동, 위치 및 충격 등에 관련된 센서를 포함할 수 있다.
이와 같은 구성으로 인하여 소프트웨어 처리부(200)에는 데이터 처리부만이 구현되기 때문에 데이터 (CAN신호 및 일반 데이터) 처리시 소프트웨어의 부하를 경감시킬 수 있으며 계측장비에서의 CPU 부담을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명은 CAN신호 처리부를 하드웨어 처리부내에 구형하기 때문에 시간동기화가 소프트웨어보다 정확한 하드웨어에서 CNA데이터와 일반 데이터 처리할 수 있게 되어 데이터의 정확도와 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.
이와같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 차량용 CAN 신호 획득 장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 CAN 신호 획득 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2에 도시된 바와같이, 사용자는 사용자 운영장치(PC)(100)을 이용하여 계측하고자 하는 CAN데이터를 설정하여 CAN신호 설정부(10)에 저장한다(S100). 상기 설정은 CAN 데이터 ID를 포함한다.
이후 CAN신호 계측이 개시되면 CAN센서(400)는 차량의 모든 CAN데이터를 감지하고, 차량 센서(500)는 일반 차량 데이터를 감지한다.
하드웨어 처리부(20)의 CAN신호 처리부(30)는 CAN센서(400)에서 감지된 모든 CAN데이터 중에서 CAN신호 설정부(10)에 저장된 CAN데이터를 선택하여 처리하고 (S110), 일반신호 처리부(31)는 속도센서와 같은 차량 센서(500)에서 감지된 일반 차량 데이터(예: 속도)를 처리한다(S120). 여기서 "처리"란 감지된 데이터를 물리적인 값으로 변환하는 동작으로 예를들면 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환하는 동작을 포함할 수 있다.
표본부(32)는 CAN신호 처리부(30)에서 처리된 CAN데이터와 일반신호 처리부 (31)에서 처리된 일반 차량 데이터를 샘플링하여 동기화하는 역할 수행한다(S130). 본 발명에서는 데이터의 샘플링 및 동기화를 "표본화"라고 정의한다. 상기와 같은 데이터의 표본화를 수행하는 이유는 CAN데이터와 일반 차량 데이터의 검출 기준이 다르기 때문이다. 상기 표본화된 데이터는 CAN데이터와 일반 차량 데이터를 포함한다.
소프트웨어 처리부(200)의 데이터 처리부(20)는 상기 표본부(32)에서 출력된 표본화 데이터를 사용자 운용장치(100)에 출력하기 위하여 물리적인 값으로 변경하는데, 예를들면 아날로그 형태의 표본화 데이터를 디지털 형태로 변환한다.
따라서, 상기 데이터 처리부(20)에서 처리된 데이터가 사용자 운영장치(100)에 가시적으로 표시됨으로써 운영자는 차량의 상태를 파악할 수 있게 된다(S140).
상술한 바와같이, 본 발명은 계측장비에서 CAN 신호처리부와 표본부를 하드웨어적으로 구현하여 CAN데이터 및 일반 차량 데이터를 시간 동기화가보다 정확한 하드웨어부에서 처리함으로써 소프트웨어 처리부의 부하를 줄이고 데이터의 정확도와 신뢰성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 CAN 신호를 논리적 회로 구성으로 가능한 하드웨어적으로 구현함으로써 CAN데이터를 소프트웨어로 처리할 때 발생할 수 있는 데이터손실 가능성을 없앨 수 있다.
상기 설명된 실시예들의 구성과 방법은 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 상술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
10 : CAN신호 설정부 20 : 데이터 처리부
30 : CAN신호 처리부 31 : 일반신호 처리부
32 : 표본부 100 : 사용자 운영장치
200 : 소프트웨어 처리부 300 : 하드웨어 처리부
400 : CAN센서 500 : 차량 센서

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 계측할 CAN 데이터를 설정 및 저장하는 사용자 운영장치;
    차량의 모든 CAN데이터를 감지하는 CAN센서;
    CAN신호의 이외의 일반 차량 데이터를 감지하는 차량 센서;
    상기 감지된 모든 CAN데이터 중에서 상기 설정된 CAN데이터를 선택하여 상기 감지된 일반 차량 데이터와 동기화하여 표본화하는 하드웨어 처리부; 및
    상기 하드웨어 처리부에서 표본화된 데이터를 물리적인 값으로 변환하여 사용자 운영장치로 출력하는 소프트웨어 처리부;를 포함하며,
    상기 하드웨어 처리부는
    상기 CAN센서에서 감지된 모든 CAN데이터 중에서 계측할 CAN데이터를 아날로그 데이터로 변환하는 CAN신호 처리부;
    상기 차량 센서에서 감지된 일반 차량 데이터를 아날로그 데이터로 변환하는 일반신호 처리부; 및
    상기 아날로그 데이타로 변환된 CAN데이터와 일반 차량 데이터를 샘플링하여 동기화하는 표본부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 CAN 신호 획득 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 사용자 운영장치는
    계측할 CAN신호 데이터를 저장하는 CAN신호 설정부를 포함하며,
    상기 차량 센서는 CAN센서를 제외한 차량의 상태를 감지하기 위한 적어도 하나 이상의 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 CAN 신호 획득 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 소프트웨어 처리부는
    하드웨어 처리부에서 표본화된 CAN데이터와 일반 차량 데이터를 물리적인 값으로 변환하는 데이터 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 CAN 신호 획득 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
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