KR20020053106A - 피드백 기능을 가지는 전자 제어 장치 시뮬레이터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피드백 기능을 가지는 자동차용 전자 제어 장치 시뮬레이터에 관한 것으로, 본 발명의 전자 제어 장치 시뮬레이터는 자동차용 전자 제어 장치를 구성하는 소프트웨어와 하드웨어의 시험 작동을 하기 위하여, 차량의 상태를 모사하고 실제 차량에 상기 소프트웨어와 하드웨어를 장착한 것과 유사한 시험 작동을 수행하기 위한 전자 제어 장치 시뮬레이터이며, 상기 전자 제어 장치에서 출력되는 제어신호를 입력하여 중앙 제어부에서 처리할 수 있는 형태의 데이터로 변환하고 이를 임시 저장하는 신호 입력부, 상기 신호 입력부와 연결되어 상기 신호 입력부에서 전달된 입력신호를 처리하며, 장치의 각부에 소정의 제어신호를 출력하는 중앙 제어부, 상기 중앙 제어부의 제어에 의하여 상기 신호 입력부에 입력된 데이터, 상기 중앙 제어부의 처리 과정에서의 데이터 및 신호 출력부로 출력될 데이터를 임시 저장하는 저장부, 상기 중앙 제어부에서 제어신호를 발생시켜 각 부의 동작을 제어하도록 프로그램된 로직의 형태로 전체 시험 작동의 시퀀스를 저장하고 있는 프로그램부 및 상기 중앙 제어부의 제어에 의하여 상기 저장부에 임시 저장된 데이터를 상기 시험될 전자 제어 장치로 출력하는 신호 출력부로 구성된다.
Description
본 발명은 피드백 기능을 가지는 자동차용 전자 제어 장치 시뮬레이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자 제어 장치를 개발하기 위하여 이를 구성하는 하드웨어 및 소프트웨어를 설계하여 실제 차량에 탑재 시의 차량의 동작 특성을 모사 및 관측하기 위하여 실제 차량으로부터 추출된 데이터를 사용하여 상기 개발 중인 전자 제어 장치로 피드백할 수 있는 기능을 가지는 전자 제어 장치 시뮬레이터를 제공하기 위한 것이다.
전자 제어 장치(electronic control unit: ECU)란 자동차에 탑재되어 자동차 각부의 상태에 관한 정보를 담은 신호를 받아 처리하고 또한 각부에 신호를 보내어동작을 제어하는 장치를 말하며, 개발 중인 상기 전자 제어 장치를 실제 차량에 탑재하여 테스트하는 것은 불가능하기 때문에 일반적으로 전자 제어 장치 시뮬레이터에 연결하여 실제 차량에 탑재하였을 경우의 차량의 운행상태를 예측하는 것이 보통이다.
도1은 종래 기술에 의한 전자 제어 장치 시뮬레이터를 나타낸다.
그러나 기존의 전자 제어 장치 시뮬레이터는 전자 제어 장치의 입력, 출력을 단순히 온, 오프 해주는 기능만을 가지며 실제 차량의 주행중의 복잡한 상태를 모사하기에 적합하지 않기 때문에 결과에 대한 신뢰성이 상당히 낮아 그 본래의 기능을 하기에는 어렵고, 직렬포트 전송 방식을 취하고 있어 통신 속도가 늦어지는 등의 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 개발 중인 전자 제어 장치를 실제 차량에 탑재하였을 경우의 차량의 동작 특성을 모사 및 관측하기 위하여 실제 차량으로부터 추출된 데이터를 사용하여 상기 개발 중인 전자 제어 장치로 피드백할 수 있는 기능을 가지는 신뢰성 높은 전자 제어 장치 시뮬레이터를 제공하기 위한 것이다.
도1은 종래 기술에 의한 전자 제어 장치 시뮬레이터를 나타낸다.
도2는 본 발명의 피드백 기능을 가지는 전자 제어 장치 시뮬레이터를 나타낸다.
도3은 본 발명의 전자 제어 장치 시뮬레이터의 구성을 나타낸다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 특징에 의한 전자 제어 장치 시뮬레이터는 자동차용 전자 제어 장치를 구성하는 소프트웨어와 하드웨어의 시험 작동을 하기 위하여, 차량의 상태를 모사하고 실제 차량에 상기 소프트웨어와하드웨어를 장착한 것과 유사한 시험 작동을 수행하기 위한 전자 제어 장치 시뮬레이터이며, 상기 전자 제어 장치에서 출력되는 제어신호를 입력하여 중앙 제어부에서 처리할 수 있는 형태의 데이터로 변환하고 이를 임시 저장하는 신호 입력부, 상기 신호 입력부와 연결되어 상기 신호 입력부에서 전달된 입력신호를 처리하며, 장치의 각부에 소정의 제어신호를 출력하는 중앙 제어부, 상기 중앙 제어부의 제어에 의하여 상기 신호 입력부에 입력된 데이터, 상기 중앙 제어부의 처리 과정에서의 데이터 및 신호 출력부로 출력될 데이터를 임시 저장하는 저장부, 상기 중앙 제어부에서 제어신호를 발생시켜 각 부의 동작을 제어하도록 프로그램된 로직의 형태로 전체 시험 작동의 시퀀스를 저장하고 있는 프로그램부 및 상기 중앙 제어부의 제어에 의하여 상기 저장부에 임시 저장된 데이터를 상기 시험될 전자 제어 장치로 출력하는 신호 출력부로 구성된다.
바람직하게는, 상기 전자 제어 장치 시뮬레이터는 상기 전자 제어 장치에 의하여 제어되는 차량의 실제 운행중의 상태를 상기 개발중의 전자 제어 장치로 피드백할 수 있도록 하기 위하여 실제 차량으로부터 추출된 데이터를 소정의 형식으로 저장하는 컴퓨터 및 상기 컴퓨터와 상기 전자 제어 장치 시뮬레이터를 연결할 수 있게 하며, 데이터를 교환하도록 하여 상기 컴퓨터를 통하여 상기 전자 제어 장치의 시험 동작 상태를 모니터링 할 수 있게 하며, 상기 컴퓨터에 저장된 상기 실제 차량으로부터의 데이터를 입력하여 상기 개발중인 전자 제어 장치로 피드백 하기 위한 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전자 제어 장치 시뮬레이터의 상기 통신부는 CAN 프로토콜을 사용하여 데이터를 교환하는 것을 특징으로 한다.
상기 CAN(Controller Area Network) 프로토콜은 직렬버스 시스템으로서 여러 가지 노드를 수용할 수 있는 실시간 제어에 적합한 통신 방식이며, 저가의 칩을 이용해서 구현이 가능하여 각종 자동차를 비롯한 많은 장치의 제어신호 전송 수단으로 사용되고 있으며 이를 채용함으로써 신뢰도 높은 데이터의 통신이 가능하다.
바람직하게는, 상기 전자 제어 장치 시뮬레이터의 상기 신호 입력부는 상기 전자 제어 장치로부터, 엔진, 차속 및 TPS 신호를 포함하는 디지털 신호를 입력받기 위한 디지털 인터페이스부, 공기량, 수온 및 흡기 신호를 포함하는 주파수 검출형 신호를 입력받기 위한 주파수 인터페이스부, 연료분사 및 점화 신호를 포함하는 아날로그 신호를 입력받기 위한 아날로그 인터페이스부 및 인히비터 스위치, 모드 스위치, 산소 센서 스위치, 에어컨 스위치를 포함하는 스위치 신호를 입력받기 위한 스위치 인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전자 제어 장치 시뮬레이터의 상기 신호 출력부는 상기 전자 제어 장치로 연료량, 점화시간 및 기본 공기량을 포함하는 아날로그 신호값을 출력하는 출력 아날로그 인터페이스부, 에러 및 자기 진단에 관련된 LED 신호를 출력하는 출력 디지털 인터페이스부 및 자기 진단 기능에 관한 신호를 처리하게 하기 위한 시리얼 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 피드백 기능을 가지는 전자 제어 장치 시뮬레이터를 나타낸다.
도2에 나타낸 것처럼 본 발명의 피드백 기능을 가지는 전자 제어 장치 시뮬레이터는 개발중인 전자 제어 장치에 연결되어 실제 차량에 전자 제어 장치를 탑재한 것과 유사한 상황을 모사하기 위한 것인데, 상기 도1의 종래 기술에 의한 시뮬레이터와는 달리, 실제 차량으로부터 미리 추출된 데이터를 저장하고 있는 컴퓨터(100)로부터 피드백을 받을 수 있는 통신 포트(200)를 가지고 있다.
여기서 컴퓨터(100)는 각 전자 제어신호의 입력에 따라 차량 각부가 어떻게 동작하는 지에 관한 반응을 실제 차량으로부터 추출하여 저장하고 있는데, 이는 차량의 전자 제어신호와 각부의 동작 센서 신호의 입출력을 전기적으로 추출하여 그 상관관계를 테이블의 형태로 기록하는 방식에 의한다.
상기 방식에 의하여 차량의 복잡한 주행 조건, 기후, 도로의 상황 등에 따라 차량의 전자 제어신호와 차량 각부의 동작에 관한 보다 극한 상황에서의 차량의 운행에 관한 정보를 기록할 수 있으며 이는 소정의 분류된 형태로 데이터베이스화되어 컴퓨터에 기록된다.
본 발명에서는 상기와 같이 기록된 차량으로부터 추출된 데이터를 다시 시뮬레이터로 피드백 하여 보다 실제 차량의 상태와 가까운 전자 제어 장치의 모사를 가능하게 하며, 이를 통하여 보다 신뢰도 높은 전자 제어 장치를 개발할 수 있게 된다.
도3은 본 발명의 전자 제어 장치 시뮬레이터의 구성을 나타낸다.
본 발명의 전자 제어 장치 시뮬레이터는 전자 제어 장치에서 출력되는 제어신호를 입력하여 중앙 제어부에서 처리할 수 있는 형태의 데이터로 변환하고 이를 임시 저장하는 신호 입력부(10), 신호 입력부(10)와 연결되어 신호 입력부(10)에서 전달된 입력신호를 처리하며, 장치의 각부에 소정의 제어신호를 출력하는 중앙 제어부(20), 중앙 제어부(20)의 제어에 의하여 신호 입력부(10)에 입력된 데이터, 중앙 제어부(20)의 처리 과정에서의 데이터 및 신호 출력부로 출력될 데이터를 임시 저장하는 저장부(30), 중앙 제어부(20)에서 제어신호를 발생시켜 각 부의 동작을 제어하도록 프로그램된 로직의 형태로 전체 시험 작동의 시퀀스를 저장하고 있는 프로그램부(40) 및 중앙 제어부(20)의 제어에 의하여 저장부(30)에 임시 저장된 데이터를 시험될 전자 제어 장치로 출력하는 신호 출력부(50)로 구성되며, 장치 외부의 컴퓨터와 전자 제어 장치 시뮬레이터를 연결할 수 있게 하고 데이터를 교환하여 장치 외부의 컴퓨터를 통하여 전자 제어 장치의 시험 상태를 모니터링 할 수 있게 하며, 컴퓨터에서 전자 제어 장치에 의하여 제어되는 차량의 상태를 모사하도록 하여 관측할 수 있도록 하기 위한 통신부(60)와 실제 운행 조건에 따라 차량으로부터 추출된 전자 제어 장치의 각종 입출력 신호 및 센서 신호가 테이블 또는 그외의 소정의 형식으로 저장되어 있는 외부 컴퓨터(70)를 더 포함한다.
전자 제어 장치 시뮬레이터의 신호 입력부(10)는 상기 전자 제어 장치로부터, 엔진, 차속 및 TPS 신호를 포함하는 디지털 신호를 입력받기 위한 디지털 인터페이스부(12), 공기량, 수온 및 흡기 신호를 포함하는 주파수 검출형 신호를 입력받기 위한 주파수 인터페이스부(14), 연료분사 및 점화 신호를 포함하는 아날로그 신호를 입력받기 위한 아날로그 인터페이스부(16) 및 인히비터 스위치, 모드 스위치, 산소 센서 스위치, 에어컨 스위치를 포함하는 스위치 신호를 입력받기 위한 스위치 인터페이스부(18)를 포함한다.
전자 제어 장치 시뮬레이터의 신호 출력부(50)는 전자 제어 장치로 연료량, 점화시간 및 기본 공기량을 포함하는 아날로그 신호값을 출력하는 출력 아날로그 인터페이스부(52), 에러 및 자기 진단에 관련된 LED 신호를 출력하는 출력 디지털 인터페이스부(54) 및 자기 진단 기능에 관한 신호를 처리하게 하기 위한 시리얼 통신부(56)를 포함한다.
본 발명에 의한 전자 제어장치 시뮬레이터는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형, 응용 가능하며 상기 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 상기 실시예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적이 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이다.
본 발명에 의한 피드백 기능을 가지는 전자 제어 장치 시뮬레이터에 의하여, 개발중인 전자 제어 장치를 실제 차량에 탑재하였을 경우의 차량의 동작 특성을 모사 및 관측함으로써 실제 차량으로부터 추출된 데이터를 사용하여 상기 개발중인 전자 제어 장치로 피드백할 수 있는 기능을 가지는 신뢰성 높은 전자 제어 장치 시뮬레이터를 제공함으로써 자동차용 전자 제어 장치의 하드웨어와 소프트웨어를 개발하기 위한 일정을 크게 단축시킬 수 있으며 검증의 신뢰도를 높이는 것은 물론, 실제 주행 조건에 가까운 상황이나 극한 상황에서의 주행시에 개발중인 전자 제어 장치를 탑재한 차량의 반응을 미리 검증할 수 있는 이점이 있다.
Claims (5)
- 자동차용 전자 제어 장치를 구성하는 소프트웨어와 하드웨어의 시험 작동을 하기 위하여, 차량의 상태를 모사하고 실제 차량에 상기 소프트웨어와 하드웨어를 장착한 것과 유사한 시험 작동을 수행하기 위한 전자 제어 장치 시뮬레이터에 있어서,상기 전자 제어 장치에서 출력되는 제어신호를 입력하여 중앙 제어부에서 처리할 수 있는 형태의 데이터로 변환하고 이를 임시 저장하는 신호 입력부;상기 신호 입력부와 연결되어 상기 신호 입력부에서 전달된 입력신호를 처리하며, 장치의 각부에 소정의 제어신호를 출력하는 중앙 제어부;상기 중앙 제어부의 제어에 의하여 상기 신호 입력부에 입력된 데이터, 상기 중앙 제어부의 처리 과정에서의 데이터 및 신호 출력부로 출력될 데이터를 임시 저장하는 저장부;상기 중앙 제어부에서 제어신호를 발생시켜 각 부의 동작을 제어하도록 프로그램된 로직의 형태로 전체 시험 작동의 시퀀스를 저장하고 있는 프로그램부; 및상기 중앙 제어부의 제어에 의하여 상기 저장부에 임시 저장된 데이터를 상기 시험될 전자 제어 장치로 출력하는 신호 출력부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치 시뮬레이터.
- 제1항에 있어서,전자 제어 장치에 의하여 제어되는 차량의 실제 운행중의 상태를 상기 개발중의 전자 제어 장치로 피드백할 수 있도록 하기 위하여 실제 차량으로부터 추출된 데이터를 소정의 형식으로 저장하는 컴퓨터; 및상기 컴퓨터와 상기 전자 제어 장치 시뮬레이터를 연결할 수 있게 하며, 데이터를 교환하도록 하여 상기 컴퓨터를 통하여 상기 전자 제어 장치의 시험 동작 상태를 모니터링 할 수 있게 하며, 상기 컴퓨터에 저장된 상기 실제 차량으로부터의 데이터를 입력하여 상기 개발중인 전자 제어 장치로 피드백 하기 위한 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치 시뮬레이터.
- 제2항에 있어서,상기 통신부는 CAN 프로토콜을 사용하여 데이터를 교환하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치 시뮬레이터.
- 제1항에 있어서,상기 신호 입력부는 상기 전자 제어 장치로부터,엔진, 차속 및 TPS 신호를 포함하는 디지털 신호를 입력받기 위한 디지털 인터페이스부;공기량, 수온 및 흡기 신호를 포함하는 주파수 검출형 신호를 입력받기 위한 주파수 인터페이스부;연료분사 및 점화 신호를 포함하는 아날로그 신호를 입력받기 위한 아날로그인터페이스부; 및인히비터 스위치, 모드 스위치, 산소 센서 스위치, 에어컨 스위치를 포함하는 스위치 신호를 입력받기 위한 스위치 인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치 시뮬레이터.
- 제1항에 있어서,상기 신호 출력부는 상기 전자 제어 장치로,연료량, 점화시간 및 기본 공기량을 포함하는 아날로그 신호값을 출력하는 출력 아날로그 인터페이스부;에러 및 자기 진단에 관련된 LED 신호를 출력하는 출력 디지털 인터페이스부; 및자기 진단 기능에 관한 신호를 처리하게 하기 위한 시리얼 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치 시뮬레이터.
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- 2000-12-26 KR KR1020000081871A patent/KR20020053106A/ko not_active Application Discontinuation
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