KR101491260B1

KR101491260B1 - 자동차용 ｅｃｕ 다중 진단 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101491260B1
Application number: KR20130065088A
Authority: KR
Inventors: 권해윤; 박준서; 배동민; 김덕준
Original assignee: 현대자동차주식회사; 주식회사 유라코퍼레이션
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2015-02-06
Also published as: US20140365067A1; KR20140143504A; US9305408B2

Abstract

본 발명은 자동차용 ECU 다중 진단 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이더넷 프로토콜과 통신 게이트웨이를 이용하여 ECU에 대한 진단 시간을 단축시킬 수 있도록 한 자동차용 ECU 다중 진단 시스템 및 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 다양한 통신 네트워크(K-Line, CAN, LIN, FlexRay, MOST 등)로 연결된 차량용 ECU들 간의 메시지 및 신호 전달을 수행하는 통신 게이트웨이와, 빠른 속도 및 대용량 데이타(DATA) 전송 방식의 이더넷(Ethernet) 프로토콜을 이용하여 진단장비와 ECU 간의 기존 1:1 방식의 진단 알고리즘보다 효율적인 1:n 방식의 다중 ECU 진단 알고리즘을 적용함으로써, ECU에 대한 진단 시간을 크게 단축하고, 다량의 진단정보를 동시에 획득할 수 있는 자동차용 ECU 다중 진단 방법을 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 ＥＣＵ 다중 진단 시스템 및 방법{ECU Multiple Diagnostic System and Method on Vehicle Network}

본 발명은 자동차용 ECU 다중 진단 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이더넷 프로토콜과 통신 게이트웨이를 이용하여 ECU에 대한 진단 시간을 단축시킬 수 있도록 한 자동차용 ECU 다중 진단 시스템 및 방법에 관한 것이다.

자동차에는 각종 전장품을 제어하기 위하여 다수의 ECU(Electronic Control Unit)가 탑재되어 있고, 전반적인 차량 상태를 점검하는 정비를 위하여 ECU에 대한 진단이 필요하다.

차량에 탑재되는 ECU는 차량의 편의 및 안전 사양 등의 기능 증가에 따라, 그 탑재 갯수가 점차 증가 추세에 있으며, 각 ECU는 필요한 별도의 통신 환경에 따라 다양한 속도의 통신 네트워크를 통해 연결되고 있다.

종래의 차량용 ECU 진단 방법은 차량의 OBD(On-board Diagnostics) 단자를 통하여 진단장비와 ECU 간을 연결한 후, 진단장비와 각 ECU 간의 1:1 통신 방식을 이용하여 하나의 ECU에 대한 진단 프로세스가 진행되고, 하나의 ECU 진단 프로세스가 완료되면 그 다음의 ECU에 대한 진단을 진행하는 순차적 형식의 진단 알고리즘으로 진행된다.

여기서, 종래의 차량용 ECU 진단 방법의 일례를 첨부한 도 1을 참조로 살펴보면 다음과 같다.

도 1에서 보듯이, 차량용 ECU 진단장비가 각각 다른 통신 채널(Channel)에 연결된 4가지 이상의 ECU(P-ECU(1), C-ECU(1), M-ECU(1), B-ECU(1))를 각각 진단한다.

즉, 상기 진단장비와 각 ECU 간의 1:1 연결 및 순차적인 진단 프로세스를 통하여 각 ECU를 진단한다.

보다 상세하게는, 상기 진단장비가 다수의 ECU 각각을 진단하려면, 채널1(CH 1)의 P-ECU(1)에 대한 진단이 완료된 후, 채널2(CH 2)의 C-ECU(1)를 진단하고, 마찬가지로 채널2(CH 2)의 C-ECU(1)의 진단이 완료된 다음, 채널3(CH 3)의 M-ECU(1)을 진단하는 방식으로 총 5번의 진단 프로세스를 수행해야 한다.

이때, 상기 ECU들은 다양한 속도의 통신 네트워크(예: Ethernet - 100Mbps, FlexRay - 2.5~10Mbps, CAN - 10Kbps~1Mbps, LIN - 10~40Kbps, K-Line 10.4Kbps 등)로 연결되어 있으므로, 각각의 통신 네트워크 속도에 따라 진단장비의 진단 프로세스 속도 또한 영향을 받게 된다.

그러나, 종래의 ECU 진단 방법은 상기와 같이 차량에 장착된 다수의 전장품 등과 같은 특정 장치들의 상태를 점검하기 위하여, 각각 서로 다른 네트워크로 연결된 특정 장치들의 각 ECU와 진단장비를 1:1 연결하여 순차적으로 진단해야 하므로, 각 ECU에 연결된 네트워크의 속도에 따라 데이터 전송 시간이 다르게 발생될 수 밖에 없고, 결국 모든 장치의 상태 정보를 확인하기 위해서는 순차적으로 진행된 모든 진단 프로세스가 완료된 후, 진단장비로 취합된 정보를 통해 확인할 수 있다.

여기서, 종래의 ECU 진단 방법을 좀 더 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

차량에 탑재되는 다수의 ECU는 각각 속도가 다른 네트워크를 이루면서 통신 게이트웨이를 통해 상호 연결되어 있는 바, 진단장비와 ECU 간의 진단 프로세스는 통신 게이트웨이를 통해서 진행되며 [진단장비-> 네트워크-> 게이트웨이-> 네트워크-> ECU-> 네트워크-> 게이트웨이-> 네트워크-> 진단장비]와 같은 경로를 통해 차량의 진단 정보가 이동하게 된다.

예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 P-ECU(1)을 진단하는 경우, 진단장비-> 네트워크(D-CAN)-> 게이트웨이(Gateway)-> 네트워크(P-CAN)-> P-ECU(1)-> 네트워크(P-CAN)-> 게이트웨이(Gateway)-> 네트워크(D-CAN)-> 진단장비와 같은 경로를 통하여 차량의 진단 정보가 이동하게 된다.

이렇게 하나의 ECU 정보를 얻기 위해서 매 회마다 네트워크/게이트웨이/네트워크 등을 거쳐서 진단정보를 전달받아야 하며, 이때 발생하는 진단정보 데이터의 전송 시간(transfer time)은 진단하고자 하는 ECU 개수에 비례하여 증가하게 된다.

하나의 ECU 진단을 위해서 진단장비는 해당 ECU와 통상 수 회의 송/수신을 수행하며, 네트워크를 통한 데이터 전송 시간을 Tn, ECU 진단을 위한 송/수신 횟수를 N, 진단하고자 하는 ECU의 개수를 M, 캔통신 네트워크의 수를 4(캔 통신 네트워크 수에 따라 변경 가능)라고 하면, 각 ECU 진단을 위한 데이터 전송 시간 Tt는 다음의 식 1과 같이 표현되며, 진단 대상의 ECU 수량이 많아질수록 데이터 전송 시간은 크게 증가한다.

- 식 1: Tt = M * N * 4 * Tn

위의 식 1에서, 네트워크를 통한 전송시간 Tn의 경우 네트워크의 전송 속도에 따라 차이가 발생하며, 가장 빠른 통신 속도의 네트워크인 이더넷(Ethernet) 통신 네트워크를 통한 데이터 전송 시간을 "1e"라고 하면, 그 다음으로 빠른 플렉스레이(FlexRay) 통신 네트워크를 통한 데이터 전송 시간은 "10e", 가장 느린 속도의 캔(CAN) 통신 네트워크를 통한 데이터 전송 시간은 "100e"로 가정할 수 있다.

참고로, 최대 비트율(Max Bit Rate) 기준으로, 이더넷(Ethernet)-100Mbps, 플렉스레이(FlexRay)-10Mbps, 캔(CAN)-1Mbps 이다.

여기서, 종래의 ECU 진단시 데이터 전송 시간을 구하는 하나의 예를 살펴보면 다음과 같다.

도 1에서 보듯이, 차량용 ECU 진단장비와 게이트웨이가 캔통신(D-CAN) 네트워크로 연결된 상태에서, 게이트웨이와 ECU(1), ECU(2), ECU(3), ECU(4)도 각각 캔통신(P-CAN, C-CAN, M-CAN, B-CAN)으로 연결되고, 게이트웨이와 ECU(5)는 플렉스레이(FlexRay) 통신 네트워크로 연결된 경우, 전체 진단 수행 시간 Tt는 다음의 식 2와 같이 구해진다.

- 식 2: Tt = 4 * (200e + 100e + 100e + 200e) + (200e + 10e + 10e + 200e) = 2820e

위의 식 2에서, ECU 진단을 위한 송/수신 횟수(N) = 1로 가정하고, 게이트웨이를 통한 레턴시 타임(Latency time)을 생략하였다.

예를 들어, ECU(1)에 대한 진단 프로세스를 진행하는 경우, 진단장비-> 네트워크(D-CAN)-> 게이트웨이(Gateway)-> 네트워크(P-CAN)-> P-ECU(1)-> 네트워크(P-CAN)-> 게이트웨이(Gateway)-> 네트워크(D-CAN)-> 진단장비와 같은 경로를 통하여 차량의 진단 정보가 이동하게 된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 진단장비에서 네트워크(D-CAN)을 거쳐 게이트웨이로 전송되는 캔통신 데이터 송신시간(100e)과, 게이트웨이에서 ECU(1)과 연결된 채널1(CH1, P-CAN)에 전송되는 캔통신 데이터 송신시간(100e)와, 채널1(CH1)에서 ECU(1)으로 전송하는 캔통신 데이터 송신시간(100e)와, ECU(1)에서 채널1(CH1)으로 전송되는 캔통신 데이터 수신시간(100e)와, 채널1(CH1)에서 게이트웨이로 전송되는 캔통신 데이터 수신시간(100e)와, 게이트웨이에서 진단장비로 전송되는 캔 통신 데이터 수신시간(100e) 등 총 600e의 데이터 송수신 시간이 소요된다.

이때, 상기 ECU(2), ECU(3), ECU(4)도 ECU(1)과 같이 진단장비와 캔 통신 네트워크로 연결된 상태이므로, 각각 총 600e의 데이터 송수신 시간이 소요된다.

반면, 상기 ECU(5)는 게이트웨이와 채널5(CH5)를 통하여 플렉스레이 통신 네트워크로 연결된 상태이므로, 채널5(CH5)에서 ECU(5)으로 전송하는 데이터 송신시간과 ECU(5)에서 채널5(CH5)으로 전송되는 데이터 수신시간이 각각 10e 소요되므로, 총 데이터 송수신 시간은 420e 소요된다.

이와 같이, 진단하고자 하는 ECU(1) 내지 ECU(5)가 서로 다른 통신 채널을 통하여 연결된 경우, 모든 정보가 진단장비로 전달되는 시간은 총 "2820e"가 소요된다.

여기서, 종래의 ECU 진단시 데이터 전송 시간을 구하는 다른 예를 살펴보면 다음과 같다.

하나의 동일한 캔통신 채널에 연결된 5개의 ECU 상태를 점검하기 위해서 진단을 수행는 경우, 전체 진단이 수행되는 시간 Tt는 다음과 같이 구해진다.

- 식 3 : Tt = 5 * (200e + 100e + 100e + 200e) = 3000e

위의 식 3에서, ECU 진단을 위한 송/수신 횟수(N) = 1로 가정하고, 게이트웨이를 통한 레턴시 타임(Latency time)을 생략하였다.

한 개의 ECU를 진단하는 걸리는 시간이 600e(200e + 100e + 100e + 200e)이므로, 캔통신 채널을 통해 5개의 ECU가 직렬로 연결된 경우에는 진단하고자 하는 각 ECU의 모든 정보가 진단장비로 전달되는 시간은 총 "3000e"가 소요된다.

이와 같은 종래의 ECU 진단 방법은 서로 다른 통신 네트워크로 연결된 특정 장치들의 각 ECU와 진단장비를 1:1 연결하여 순차적으로 진단해야 하므로, 각 ECU에 연결된 네트워크의 속도에 따라 데이터 전송 시간이 다르게 발생될 수 밖에 없고, 또한 진단 데이터의 송수신 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 다양한 통신 네트워크(K-Line, CAN, LIN, FlexRay, MOST 등)로 연결된 차량용 ECU들 간의 메시지 및 신호 전달을 수행하는 통신 게이트웨이와, 빠른 속도 및 대용량 데이타(DATA) 전송 방식의 이더넷(Ethernet) 프로토콜을 이용하여 진단장비와 ECU 간의 기존 1:1 방식의 진단 알고리즘보다 효율적인 1:n 방식의 다중 ECU 진단 알고리즘을 적용함으로써, ECU에 대한 진단 시간을 크게 단축하고, 다량의 진단정보를 동시에 획득할 수 있는 자동차용 ECU 다중 진단 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현예는: 다수의 ECU에 대한 진단 명령 및 송수신이 가능한 진단장비용 소프트웨어인 다중 진단용 소프트웨어(MDIS)가 내장된 진단장비와; 상기 진단장비와 차량의 게이트웨이 사이에 다중 진단을 위한 데이터 구조로 구성되는 이더넷 통신 프로토콜인 다중 진단 프로토콜(MDP)을 해석하여 게이트웨이에서 네트워크로 연결된 각 ECU와의 진단 통신을 수행하는 다중 분배 시스템(DDS); 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 ECU 다중 진단 시스템을 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예는: 다수의 ECU에 대한 다중 진단을 위한 진단 요구 정보가 진단장비의 다중 진단용 소프트웨어(MDIS)를 통해 입력되는 제1단계와; 입력된 진단 요구 정보가 진단장비로부터 이더넷(Ethernet) 통신 네트워크로 연결된 차량의 게이트웨이를 향하여 다중 진단 프로토콜(MDP) 형식으로 전송되는 제2단계와; 상기 진단장비의 소프트웨어(MDIS)로부터 이더넷 통신으로 전송되는 다중 진단 프로토콜(MDP)이 차량 게이트웨이의 다중 분배 시스템(DDS)으로 전송되는 제3단계와; 상기 다중 분배 시스템(DDS)에서 다중 진단 프로토콜(MDP)로부터 진단 대상의 ECU에 대한 정보를 해석하여 각 ECU와 진단 통신을 수행하는 제4단계와; 상기 각 ECU에서 통신 네크워크를 통하여 진단 요구 정보에 대한 응답메시지를 다중 분배 시스템(DDS)으로 송신하는 제5단계와; 상기 다중 진단 프로토콜(MDP)에서 다중 분배 시스템(DDS)에 의해 수집된 ECU의 응답메시지를 재조합한 후, 이더넷 통신을 통하여 진단장비의 소프트웨어(MDIS)로 전송하는 제6단계와; 상기 진단장비의 소프트웨어(MDIS)에서 다중 진단 프로토콜(MDP)의 재조합 정보를 해석하여 각 ECU에 대한 다중 진단 결과를 사용자에게 제공하는 제7단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 ECU 다중 진단 방법을 제공한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

본 발명에 따르면, 빠른 속도 및 대용량 데이타(DATA) 전송 방식의 이더넷(Ethernet) 프로토콜을 이용하여 진단장비와 ECU 간의 기존 1:1 방식의 진단 알고리즘보다 효율적인 1:n 방식의 다중 ECU 진단 알고리즘을 적용함으로써, 서로 다른 속도를 가진 차량용 통신 네트워크에 게이트웨이를 통해 연결되는 ECU를 다중 진단할 수 있음은 물론 종래 대비 ECU 진단 속도를 크게 단축시킬 수 있다.

또한, 서로 다른 다중의 통신 네트워크 뿐만 아니라 같은 속도의 동일 네트워크에 연결된 다수의 ECU에 대해서도 진단 속도를 크게 단축시킬 수 있다.

궁극적으로, 차량의 점검 및 상태 파악을 위한 ECU 진단시간을 단축시켜, 차량의 정비 시간 단축을 비롯하여 차량 생산라인에서의 ECU 점검시간을 줄여 생산성 향상을 도모할 수 있다.

도 1은 종래의 ECU 진단 시스템을 나타내는 구성도,
도 2는 종래의 ECU 진단 방법을 나타낸 선형 알고리즘
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 ECU 다중 진단 시스템을 나타내는 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 ECU 다중 진단 방법을 나타낸 선형 알고리즘,
도 5는 본 발명에 따른 다중 진단 프로토콜(MDP)의 데이터 구성예를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 다중 진단 프로토콜(MDP)의 데이터 포맷을 나타낸 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 빠른 속도의 이더넷 통신 네트워크 및 이더넷 프로토콜을 사용하여, 차량 네트워크에 게이트웨이를 통해 연결되는 다수의 ECU를 다중 진단할 수 있고, 그 진단 속도를 크게 단축시킬 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.

이를 위해, 본 발명에 따른 자동차용 ECU 다중 진단 시스템은 첨부한 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 ECU에 대한 진단 명령 및 송수신이 가능한 진단장비용 소프트웨어인 다중 진단용 소프트웨어(MDIS: Multiple Diagnostic Information Software)가 내장된 진단장비(컴퓨터)와, 진단장비와 차량의 게이트웨이 사이에 다중 진단을 위한 데이터 구조로 구성되는 이더넷 통신 프로토콜을 의미하는 다중 진단 프로토콜(MDP: Multiple Diagnostic Protocol)과, 다중 진단 프로토콜(MDP)를 해석하여 게이트웨이에서 네트워크로 연결된 각 ECU와의 진단 통신을 수행하는 다중 분배 시스템(DDS: Diagnostic Distribute System)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 진단장비와 게이트웨이의 다중 분배 시스템(DDS)은 이더넷 통신 네트워크에 의하여 상호 통신 가능하게 연결되고, 상기 다중 분배 시스템과 진단 정보를 송수신하는 다수의 ECU는 서로 다른 통신 네트워크를 이용하여 독립적으로 연결되거나, 동일한 하나의 동일한 통신 네트워크로 연결된다.

바람직하게는, 상기 서로 다른 속도를 갖는 통신 네트워크는 캔(CAN) 통신 네트워크, 플렉스레이(FlexRay) 통신 네트워크, 린(LIN) 통신 네트워크, 케이-라인(K-Line) 통신 네트워크 등을 포함하고, 또한 상기 하나의 동일한 통신 네트워크는 캔(CAN) 통신 네트워크, 플렉스레이(FlexRay) 통신 네트워크, 린(LIN) 통신 네트워크, 케이-라인(K-Line) 통신 네트워크 중 선택된 하나로 적용된다.

참고로, 상기한 통신 네트워크의 종류 중, 이더넷(Ethernet)은 100Mbps, 플렉스레이(FlexRay)는 2.5~10Mbps, 캔(CAN)은 10Kbps~1Mbps, 린(LIN)은 10~40Kbps, 케이-라인(K-Line)은 10.4Kbps의 전송속도를 갖는다.

여기서, 본 발명에 따른 자동차용 ECU 다중 진단 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 차량에 탑재된 다수의 ECU에 대한 다중 진단을 위하여, 각 ECU에 대한 진단 요구 정보(Data)가 진단장비의 다중 진단용 소프트웨어(MDIS)를 통해 입력된다.

이어서, 입력된 진단 요구 정보(Data)는 진단장비로부터 이더넷(Ethernet)으로 연결된 차량의 게이트웨이를 향하여 다중 진단 프로토콜(MDP) 형식으로 전송된다.

이때, 진단장비의 소프트웨어(MDIS)는 사용자로부터 선택된 다중 진단 항목의 각 진단 요구 정보를 다중 진단 프로토콜로 재조합하여 이더넷 통신을 통하여 게이트웨이로 전송하며, 다중 진단 프로토콜(MDP)은 진단하고자 하는 ECU의 종류 및 개수, ECU와 연결되는 통신 네트워크 종류 등의 정보를 포함한다.

연이어, 진단장비의 소프트웨어(MDIS)로부터 이더넷 통신으로 전송되는 다중 진단 프로토콜(MDP)은 차량 게이트웨이의 다중 분배 시스템(DDS)로 전송된다.

다음으로, 상기 다중 분배 시스템(DDS)는 수신된 다중 진단 프로토콜(MDP)로부터 진단 대상의 ECU에 대한 목록 및 종류, ECU와 연결되는 통신 네트워크 종류 등의 정보를 해석하여 각 해당 ECU와 진단 통신을 수행하고, 이에 각 ECU는 통신 네크워크를 통하여 응답메시지를 다중 분배 시스템(DDS)로 송신함으로써, 다중 분배 시스템(DDS)은 각 ECU로부터 수집된 응답 메시지를 수신한다.

이어서, 각 ECU로부터 다중 분배 시스템(DDS)으로 수집된 ECU의 응답메시지(진단 정보)는 다시 다중 진단 프로토콜(MDP)에서 재조합된 후, 이더넷 통신라인을 통하여 진단장비의 스프트웨어(MDIS)로 전송되며, 최종적으로 진단장비의 소프트웨어(MDIS)는 다중 진단 프로토콜(MDP)의 재조합 정보를 해석하여 사용자에게 각 ECU에 대한 다중 진단 결과를 모니터에 디스플레이하는 방식으로 제공한다.

여기서, 본 발명에 따른 자동차용 ECU 다중 진단 방법에 대한 일 실시예를 도 3 및 도 4를 참조로 설명하면 다음과 같다.

각각 다른 채널 즉, 다른 통신 네트워크로 연결된 5가지의 ECU 상태를 점검하기 위한 진단을 수행하는 경우, 예를 들어 다중 분배 시스템(DDS)이 ECU(1), ECU(2), ECU(3), ECU(4)와 각각 캔통신(P-CAN(CH1), C-CAN(CH2), M-CAN(CH3), B-CAN(CH4))으로 연결되고, ECU(5)와는 플렉스레이(FlexRay) 통신 네트워크(CH5)로 연결된 경우, 전체 진단 수행 시간 Tt는 다음이 식 4와 같이 구해진다.

- 식 4 : Tt = 2e + (100e + 100e) + 2e = 204e

종래에는 전체 진단 시간이 "Tt = 2820e" 가 소요된 반면, 본 발명의 다중 분배 시스템(DDS)에 의한 진단 프로세스를 통한 소요시간(진단하고자 하는 각 ECU의 모든 정보가 진단장비로 전달되는 시간)은 "204e"에 불과함을 알 수 있었다.

위와 같이 종래 방법에 따른 진단 속도가 오래 걸리는 이유는 진단장비와 각 ECU 간의 1:1 연결 및 순차적인 진단 프로세스를 통하여 각 ECU를 진단함에 따라, 네트워크의 이용 시간이 진단을 수행하는 매 회마다 소요됨에 기인한다.

반면, 본 발명의 진단 방법은 진단장비의 소프트웨어(MDIS)에서 사용자에 의하여 입력된 다중 진단 명령을 하나의 다중 진단 프로토콜(MDP)을 통하여 게이트웨이의 다중 분배 시스템(DDS)으로 전달하는 데이터 전송속도가 "2e"에 불과하고, 또한 다중 분배 시스템(DDS)에서는 각 통신 네트워크를 통하여 진단 명령을 각 ECU로 호출하는 동시에 각 ECU로부터 응답 메시지(진단 정보)를 수신한 다음, 이더넷 통신을 통하여 응답 메시지를 진단장비의 소프트웨어(MDIS)로 최종 전달하는 데이터 전송속도도 "2e"에 불과하기 때문에 종래 대비 진단 시간을 단축시킬 수 있다.

물론, 게이트웨이에서의 다중 분배 시스템(DDS)과 각 ECU 간을 연결하는 통신 네트워크의 종류에 따라 데이터 송수신 속도가 차이가 나지만, 캔통신 네트워크로 연결된 경우에는 다중 분배 시스템(DDS)과 각 ECU가 주고 받는 데이터 전송속도는 "100e+100e"이 되고, 플렉스레이(FlexRay) 통신 네트워크로 연결된 경우에는 "10e+10e"이 된다.

따라서, 각 ECU로부터 수신된 진단 정보들은 다중 분배 시스템(DDS)로부터 다중 진단 프로토콜(MDP) 형식으로 재조합된 후, 이더넷 통신을 통하여 진단장비의 소프트웨어(MDIS)로 최종 전달된다.

결국, 본 발명의 다중 분배 시스템(DDS)에 의한 진단 프로세스를 통한 소요시간은 "Tt = 2e + (100e + 100e) + 2e = 204e"에 불과하므로, 종래 대비 ECU 진단을 위한 시간을 크게 단축시킬 수 있음을 알 수 있다.

한편, 본 발명의 진단 방법에 의하면, 진단하고자 하는 각 ECU들이 서로 다른 통신네트워크가 아닌 동일한 통신 네트워크에 연결되어 있는 경우에도 진단을 위한 소요시간을 단축시킬 수 있다.

예를 들어, 하나의 네트워크(P-CAN)에 연결된 5가지 종류의 ECU를 진단하고자 하는 경우, 전술한 바와 같이 전체 진단을 위한 수행 시간이 종래에는 "Tt = 3000e" 가 소요된 반면, 본 발명의 진단 방법에 따른 소요 시간 Tt는 아래의 식 5와 같이 구해진다.

- 식 5 : Tt = 2e + 5 * (100e + 100e) + 2e = 1004e

이렇게 하나의 네트워크(P-CAN)에 연결된 5가지 종류의 ECU를 진단하고자 하는 경우에도 각 ECU의 모든 정보가 진단장비로 전달되는 시간은 "1004e"에 불과하여 종래 대비 진단 시간을 단축시킬 수 있다.

좀 더 상세하게는, 진단장비의 소프트웨어(MDIS)에서 사용자에 의하여 입력된 다중 진단 명령을 하나의 다중 진단 프로토콜(MDP)로 정한 후, 이더넷 통신을 통하여 게이트웨이의 다중 분배 시스템(DDS)으로 전송하는 데이터 전송속도가 "2e"에 불과하고, 또한 다중 분배 시스템(DDS)에서는 하나의 통신 네트워트를 통하여 진단 명령을 각 ECU로 호출하는 동시에 각 ECU로부터 응답 메시지(진단 정보)를 수신한 다음, 이더넷 통신을 통하여 응답 메시지를 진단장비의 소프트웨어(MDIS)로 최종 전달하는 데이터 전송속도도 "2e"에 불과하기 때문에 종래 대비 ECU 진단 시간을 단축시킬 수 있다.

물론, 하나의 통신 네트워크가 캔 통신 네트워크인 경우, 다중 분배 시스템(DDS)에서 진단 명령을 각각의 ECU로 송신하고 수신할 때, 네트워크에 연결된 5가지 ECU의 응답시간은 "5 * (100e+100e) = 1000e"가 소요된다.

한편, 첨부한 도 5에서 보듯이 상기 진단장비의 소프트웨어(MDIS)에서 사용자가 입력한 다중 진단정보는 다중 진단 프로토콜(MDP) 데이타로 구성되어, TCP 패킷의 페이로드(payload)에 저장되며, 13400 포트(port)를 사용하여 IP 패킷, 이더넷 프레임(Ethernet Frame)으로 통합(Encapsulation)되어 목적지인 다중 분배 시스템(DDS)으로 전송된다.

이때, 상기 진단장비의 소프트웨어(MDIS)와 다중 분배 시스템(DDS)의 IP 주소는 로컬 네트워크(Local Network)에서 자동 또는 수동으로 부여되며, 통상 C-클래스(Class)의 사설 IP를 사용한다(ex : 192.168.x.x).

또한, 상기 진단장비의 소프트웨어(MDIS)에서 이더넷 네트워크를 통해 다중 분배 시스템(DDS)으로 전송된 이더넷 프레임은 통합해제(Decapsulation)되며, TCP/IP 패킷을 통해 다중 진단 프로토콜(MDP) 데이타는 다중 분배 시스템(DDS)에서 수신하게 된다.

연이어, 수신된 다중 진단 프로토콜(MDP) 데이타를 다중 분배 시스템(DDS)에서 각 ECU와 연결된 통신 네트워크로 전송시킬 진단 명령 메시지로 분리하여, 해당 네트워크의 ECU로 진단 명령을 송신한다.

최종적으로, 각 네트워크의 ECU로부터 수신된 진단 메시지(진단 정보)는 다중 분배 시스템(DDS)에서 다중 진단 프로토콜(MDP) 데이타로 재조합된 후, 이더넷 통신네트워크를 통하여 진단장비의 소프트웨어(MDIS)로 전송된다.

한편, 상기 다중 진단 프로토콜(MDP) 데이타는 첨부한 도 6에 도시된 바와 같이, 영역별로 헤더(Header)와 데이타(Data)로 구성되는 바, 헤더(Header) 영역은 전체 데이타 길이(Data Length), 진단 데이타 갯수(Diagnostic Number), 진단 데이타 ID(Diagnostic ID), 각 진단 데이타 길이(Sub Data Length)로 구성되고, 데이타 영역은 각 진단 데이타를 나열하는 영역이 된다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명의 ECU 진단 시스템 및 방법에 의하면 서로 다른 속도를 가진 차량 네트워크에 게이트웨이를 통해 연결되는 ECU를 진단장비를 통해 다중 진단하고자 하는 경우, 빠른 속도의 이더넷을 통한 프로토콜을 적용함에 따라, 진단 속도를 크게 단축시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있고, 서로 다른 다중의 통신 네트워크 뿐만 아니라 같은 속도의 동일 네트워크에 연결된 다수의 ECU에 대해서도 진단 속도를 크게 단축시킬 수 있다.

Claims

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다수의 ECU에 대한 다중 진단을 위한 진단 요구 정보가 진단장비의 다중 진단용 소프트웨어(MDIS)를 통해 입력되는 제1단계와;
입력된 진단 요구 정보가 진단장비로부터 이더넷(Ethernet) 통신 네트워크로 연결된 차량의 게이트웨이를 향하여 다중 진단 프로토콜(MDP) 형식으로 전송되는 제2단계와;
상기 진단장비의 소프트웨어(MDIS)로부터 이더넷 통신으로 전송되는 다중 진단 프로토콜(MDP)이 차량 게이트웨이의 다중 분배 시스템(DDS)으로 전송되는 제3단계와;
상기 다중 분배 시스템(DDS)에서 다중 진단 프로토콜(MDP)로부터 진단 대상의 ECU에 대한 정보를 해석하여 각 ECU와 진단 통신을 수행하는 제4단계와;
상기 각 ECU에서 통신 네크워크를 통하여 진단 요구 정보에 대한 응답메시지를 다중 분배 시스템(DDS)으로 송신하는 제5단계와;
상기 다중 진단 프로토콜(MDP)에서 다중 분배 시스템(DDS)에 의해 수집된 ECU의 응답메시지를 재조합한 후, 이더넷 통신을 통하여 진단장비의 소프트웨어(MDIS)로 전송하는 제6단계와;
상기 진단장비의 소프트웨어(MDIS)에서 다중 진단 프로토콜(MDP)의 재조합 정보를 해석하여 각 ECU에 대한 다중 진단 결과를 사용자에게 제공하는 제7단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 ECU 다중 진단 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 제3단계에서, 진단장비의 소프트웨어(MDIS)는 사용자로부터 선택된 각 진단 요구 정보를 다중 진단 프로토콜로 재조합하여 이더넷 통신을 통하여 게이트웨이로 전송하는 것을 특징으로 하는 자동차용 ECU 다중 진단 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 다중 진단 프로토콜(MDP)은 진단하고자 하는 ECU의 종류 및 개수, ECU와 연결되는 통신 네트워크 종류 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 ECU 다중 진단 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 ECU에 대한 다중 진단을 위하여, 진단장비와 게이트웨이의 다중 분배 시스템(DDS)은 이더넷 통신 네트워크로 연결되고, 상기 다중 분배 시스템과 진단 정보를 송수신하는 다수의 ECU는 서로 다른 통신 네트워크로 연결되거나, 동일한 하나의 통신 네트워크로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 ECU 다중 진단 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 통신 네트워크는 캔(CAN) 통신 네트워크, 플렉스레이(FlexRay) 통신 네트워크, 린(LIN) 통신 네트워크, 케이-라인(K-Line) 통신 네트워크 중 선택된 하나로 채택된 것을 특징으로 하는 자동차용 ECU 다중 진단 방법.