KR101630729B1 - 차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 시스템 - Google Patents

차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101630729B1
KR101630729B1 KR1020150053721A KR20150053721A KR101630729B1 KR 101630729 B1 KR101630729 B1 KR 101630729B1 KR 1020150053721 A KR1020150053721 A KR 1020150053721A KR 20150053721 A KR20150053721 A KR 20150053721A KR 101630729 B1 KR101630729 B1 KR 101630729B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
address
electronic control
domain
control device
address value
Prior art date
Application number
KR1020150053721A
Other languages
English (en)
Inventor
채준병
윤진화
서강운
김동옥
유상우
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020150053721A priority Critical patent/KR101630729B1/ko
Priority to US14/820,227 priority patent/US9769114B2/en
Priority to DE102015216190.0A priority patent/DE102015216190A1/de
Application granted granted Critical
Publication of KR101630729B1 publication Critical patent/KR101630729B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50—Address allocation
    • H04L61/5007—Internet protocol [IP] addresses
    • H04L61/2007—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/66—Arrangements for connecting between networks having differing types of switching systems, e.g. gateways
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/66—Layer 2 routing, e.g. in Ethernet based MAN's
    • H04L61/2038—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50—Address allocation
    • H04L61/5038—Address allocation for local use, e.g. in LAN or USB networks, or in a controller area network [CAN]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/48—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for in-vehicle communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2101/00—Indexing scheme associated with group H04L61/00
    • H04L2101/60—Types of network addresses
    • H04L2101/618—Details of network addresses
    • H04L2101/622—Layer-2 addresses, e.g. medium access control [MAC] addresses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2101/00—Indexing scheme associated with group H04L61/00
    • H04L2101/60—Types of network addresses
    • H04L2101/668—Internet protocol [IP] address subnets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/09—Mapping addresses
    • H04L61/10—Mapping addresses of different types
    • H04L61/103—Mapping addresses of different types across network layers, e.g. resolution of network layer into physical layer addresses or address resolution protocol [ARP]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

본 발명은 차량 이더넷에서 전자 제어 기기에 주소를 할당하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 이더넷에서의 전자 제어 기기 주소 할당 방법은 상기 차량 이더넷을 식별하기 위한 제1 주소 값을 할당하는 단계와 상기 전자 제어 기기에 대응되는 도메인을 식별하기 위한 제2 주소 값을 할당하는 단계와 상기 할당된 도메인 내 상기 전자 제어 기기의 그룹을 식별하기 위한 제3 주소 값을 할당하는 단계와 상기 그룹 내 상기 전자 제어 기기를 식별하기 위한 제4 주소 값을 할당하는 단계와 할당된 상기 제1 내지 제4 주소 값을 포함하는 IP 주소를 생성하는 단계를 상기 전자 제어 기기에 설정하는 단계를 포함하되, 상기 생성된 IP 주소가 상기 전자 제어 기기의 고정 IP 주소로 설정되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 차량 이더넷에 최적화된 IP 주소 할당 방법 및 그를 위한 장치들을 제공하는 장점이 있다.

Description

차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 시스템{Method and System for Providing Optimized Ethernet Communication for vehicle}
본 발명은 차량 이더넷 통신 방법에 관한 것으로서, 상세하게, 차량 환경에 최적화된 이더넷 통신을 제공하기 위한 차량 이더넷 소프트웨어 스택 구조를 제공함으로써, 시스템 처리 속도 향상 및 비용 절감을 가능하게 하는 차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근 세계 자동차 업계에서는 기존 이더넷 기술을 자동차에 도입하고자 하는 연구가 활발히 진행 중이다.
현재의 자동차 네트워크는 첨단운전보조장치(ADAS: Advanced Driver Assist System), 인포테인먼트 및 진단장치 등의 수요로 차량용 전자제어장치(ECU: Electric Controller Unit)의 수와 복잡성이 증가하고 있으며 높은 대역폭과 융합을 필요로 하고 있다.
이에 따라 자동차 제조사, 차량용 부품제조 업체, 차량용 반도체 업체 등은 기존의 차량용 네트워크를 대체할 수 있는 새로운 네트워크의 필요성을 제기하였다.
따라서, 최근에는 데이터 통신 네트워크에서 널리 사용 중인 이더넷 기술을 차량용 네트워크로 적용하기 위한 작업이 활발히 진행되고 있다.
차량용 네트워크로써 이더넷 기술을 사용하는 경우, 높은 대역폭 제공이 가능하고 전자제어장치 개수 감소 및 시스템의 복잡도를 줄일 수 있다.
또한, 차량용 네트워크에 이더넷이 적용되면, 기존의 무거운 케이블이 이더넷 케이블로 대체되면, 차체의 경량화는 물론 전체 부품 비용이 감소될 수 있다.
이러한 이유로, 세계 자동차의 주요 업체들은 차량에 이더넷 기술을 적용하여 상용화 제품을 출시하기 위해 연구 개발을 진행 중이며, 표준화 기구에서는 차량 내 네트워크용 이더넷 표준을 제정하기 위하여 활발하게 움직이고 있다.
현재, OPENSIG 등 국제 표준화 단체를 중심으로 차량용 이더넷 기술, 특히, 물리 계층에 대한 표준화가 진행되고 있으며, 차량 이더넷 적용을 위한 소프트웨어 스택 구조(Software Stack Architecture)는 차량 제조사별로 자체 정의하여 적용하는 것을 추진하고 있는 상황이다.
하지만, 기존 산업에서 사용하던 이더넷 기술 및 AUTOSAR(AUTOSAR(AUTOmotive Open System Architecture)에서 정의한 차량용 이더넷 기술은 차량 환경에 최적화되지 않은 문제점이 있었다.
특히, AUTOSAR에 정의된 차량 이더넷 소프트웨어 스택 구조는 차량 환경에 적합하지 않는 요소가 존재하여 네트워크 처리 속도가 저하될 뿐만 아니라 ECU(Electric Controller Unit)의 메모리 사용을 증가시켜 전체적인 시스템 부하 증가 및 비용 증가를 유발하는 단점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 차량 환경에 최적화된 이더넷 통신을 지원하기 위한 소프트웨어 계층 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기존 CAN(Controller Area Network)에서의 네트워크 관리/제어/진단 메시지 전송 기능을 이더넷 환경에서 제공하는 것이 가능한 차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 차량 환경에 적합한 이더넷 미들웨어 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 차량 내 각 ECU에 정적 IP 할당 정책을 적용하여 네트워크 초기화 속도를 향상시키는 것이 가능한 차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제한된 리소스를 사용하는 차량 네트워크 환경에 적합하도록 기존 이더넷 소프트웨어 구조에서 불필요한 모듈 및 기능을 삭제 및(또는) 통합함으로써, 시스템 처리 속도 및 복잡도를 향상시키는 것이 가능한 차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 차량 이더넷에서 전자 제어 기기에 주소를 할당하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 이더넷에서의 전자 제어 기기 주소 할당 방법은 상기 차량 이더넷을 식별하기 위한 제1 주소 값을 할당하는 단계와 상기 전자 제어 기기에 대응되는 도메인을 식별하기 위한 제2 주소 값을 할당하는 단계와 상기 할당된 도메인 내 상기 전자 제어 기기의 그룹을 식별하기 위한 제3 주소 값을 할당하는 단계와 상기 그룹 내 상기 전자 제어 기기를 식별하기 위한 제4 주소 값을 할당하는 단계와 할당된 상기 제1 내지 제4 주소 값을 포함하는 IP 주소를 생성하는 단계를 상기 전자 제어 기기에 설정하는 단계를 포함하되, 상기 생성된 IP 주소가 상기 전자 제어 기기의 고정 IP 주소로 설정되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제4 주소 값을 이용하여 상기 그룹에 포함된 적어도 하나의 전자 제어 기기의 연결 구조가 식별될 수 있다.
또한, 상기 IP 주소는 IPv4 주소 체계를 가질 수 있다.
또한, 상기 IP 주소는 RFC-1918에 정의된 사설 인터넷 주소의 클래스 A범위 내에서 할당될 수 있다.
또한, 전송 대상 IP 패킷의 목적지 IP 주소에 상응하는 상기 제1 내지 제4 주소 값을 이용하여 상기 차량 이더넷에서의 멀티캐스팅이 제어될 수 있다.
여기서, 상기 목적지 IP 주소에 포함되는 상기 제1 주소 값 및 상기 제2 주소 값을 이용하여 게이트웨이 단위의 브로드캐스팅이 제어될 수 있다.
또한, 상기 목적지 IP 주소에 포함되는 상기 제1 주소 값 및 상기 제3 주소 값을 이용하여 상기 도메인 단위의 브로드캐스팅이 제어될 수 있다.
또한, 상기 목적지 IP 주소에 포함되는 상기 제1 주소 값 및 상기 제4 주소 값을 이용하여 상기 그룹 단위의 브로드캐스팅이 제어될 수 있다.
또한, 상기 그룹은 동일한 보안 수준이 요구되는 적어도 하나의 전자 제어 기기로 구성될 수 있다.
또한, 상기 도메인은 바디 도메인, 파워트레인 도메인, 멀티미디어 도메인, 샤시 도메인 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시에에 따른 차량 이더넷에 연결된 전자 제어 기기에 주소를 할당하는 장치는 게이트웨이에 연결된 도메인을 식별하기 위한 제1 정보를 입력 받는 수단과 상기 도메인 내 상기 전자 제어 기기를 식별하기 위한 제2 정보를 입력 받는 수단과 미리 정의된 IP 주소 할당 규칙을 참조하여, 상기 제1 내지 제2 정보에 대응되는 IP 주소를 생성하는 수단과 상기 생성된 IP 주소를 상기 전자 제어 기기에 할당하는 수단을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 도메인은 바디 도메인, 파워트레인 도메인, 멀티미디어 도메인, 샤시 도메인 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 정보는 상기 도메인 내 그룹을 식별하기 위한 제3 정보 및 상기 그룹 내 전자 제어 기기의 연결 구조 및 전자 제어 기기 타입을 식별하기 위한 제4 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 그룹은 동일한 보안 수준이 요구되는 적어도 하나의 전자 제어 기기로 구성될 수 있다.
또한, 상기 전자 제어 기기 주소 할당 장치는 상기 전자 제어 기기에 할당된 IP 주소를 상기 게이트웨이에 전송하는 수단을 더 포함하되, 상기 게이트웨이가 상기 할당된 IP 주소를 해당 전자 제어 기기에 설정할 수 있다.
또한, 상기 전자 제어 기기 주소 할당 장치는 상기 도메인 및 상기 그룹 별 상기 IP 주소가 매핑된 차량 이더넷 라우팅 테이블을 생성하는 수단과 상기 생성된 차량 이더넷 라우팅 테이블을 상기 게이트웨이에 전송하는 수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 외부 장치와 연동하여 차량 이더넷에 연결된 전자 제어 기기에 주소를 할당하는 게이트웨이는 상기 차량 이더넷의 도메인 및 그룹 별 상기 전자 제어 기기에 할당된 IP 주소가 매핑된 차량 이더넷 라우팅 테이블을 상기 외부 장치로부터 수신하는 수단과 상기 차량 이더넷 라우팅 테이블을 이용하여 상기 전자 제어 기기에 상기 할당된 IP 주소를 설정하는 수단과 상기 설정된 IP 주소를 이용하여 상기 차량 이더넷 라우팅 테이블을 상기 전자 제어 기기에 전송하는 수단을 포함하되, 상기 게이트웨이 및 상기 전자 제어 기기에서 상기 차량 이더넷 라우팅 테이블을 이용하여 IP 패킷의 송수신을 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 게이트웨이는 상기 IP 패킷 수신 시 상기 IP 패킷에 포함된 목적지 IP 주소 및 상기 차량 이더넷 라우팅 테이블을 이용하여 상기 차량 이더넷상에서의 멀티태스킹을 제어할 수 있다.
또한, 상기 IP 주소는 상기 게이트웨이를 식별하기 위한 제1 주소 값, 상기 게이트웨이에 연결된 도메인을 식별하기 위한 제2 주소 값, 상기 도메인 내 그룹을 식별하기 위한 제3 주소 값 및 상기 그룹 내 전자 제어 기기 타입을 식별하기 위한 제4 주소 값을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 게이트웨이는 상기 목적지 IP 주소에 포함되는 상기 제1 주소 값 및 상기 제2 주소 값을 이용하여 상기 게이트웨이 단위의 브로드캐스팅을 제어할 수 있다.
또한, 상기 게이트웨이는 상기 목적지 IP 주소에 포함되는 상기 제1 주소 값 및 상기 제3 주소 값을 이용하여 상기 도메인 단위의 브로드캐스팅을 제어할 수 있다.
또한, 상기 게이트웨이는 상기 목적지 IP 주소에 포함되는 상기 제1 주소 값 및 상기 제4 주소 값을 이용하여 상기 그룹 단위의 브로드캐스팅을 제어할 수 있다.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.
둘째, 본 발명은 차량 환경에 최적화된 이더넷 통신을 제공하기 위한 소프트웨어 계층 구조를 제공하는 장점이 있다.
셋째, 본 발명은 차량 환경에 적합한 이더넷 미들웨어 구조를 제공하는 장점이 있다.
넷째, 본 발명은 차량 내 각 ECU에 정적 IP 할당 정책을 적용하여 네트워크 초기화 속도를 향상시키는 것이 가능한 차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.
다섯째, 본 발명은 제한된 리소스를 사용하는 차량 네트워크 환경에 적합하도록 기존 이더넷 소프트웨어 구조에서 불필요한 모듈 및 기능을 삭제 및(또는) 통합함으로써, 시스템 처리 속도 및 복잡도를 향상시키는 것이 가능한 차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.
여섯째, 본 발명은 단순하고 가벼운 이더넷 소프트웨어 계층 구조를 제공함으로써, 확장성 및 이식성이 높은 차량 이더넷 통신 방법 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.
일곱째, 본 발명은 기존 차량용 CAN(Controller Area Network)에서의 네트워크 관리/제어/진단 메시지 전송 기능을 이더넷 환경에서 제공하는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 탑재되는 전자 제어 기기의 소프트웨어 계층 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 IP 미들웨어의 프로토콜 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 이더넷 환경에서의 IP 주소 할당 규칙을 설명하기 위한 차량 이더넷 라우팅 테이블이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 이더넷 시스템의 계층 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그룹 내 전자 제어 기기의 상호 연결 관계에 기반하여 주소를 할당하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 이더넷에서의 주소 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주소 할당 장치에서의 IP 주소 할당 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 게이트웨이에 연결되는 OBD 단말에서의 IP 패킷 모니터링 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 브로드캐스팅을 위한 IP 주소 설정 방법을 설명하기 브로드캐스팅 IP 주소 테이블이다.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 탑재되는 전자 제어 기기의 소프트웨어 계층 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 소프트웨어 계층은 응용 계층(Application Layer, 10), 응용 인터페이스 계층(Application Interface Layer, 20), 미들웨어 계층(Middleware Layer, 30), 이더넷 하드웨어 추상화 계층(Ethernet Hardware Abstraction Layer, 40), 이더넷 하드웨어 및 지저대역 신호 처리 소프트웨어 계층(Ethernet Hardware and Baseband Signal Processing Software Layer, 50)를 포함하여 구성될 수 있다.
응용 계층(10)은 응용 소프트웨어(11), AVB(Audio Video Briding) 프로토롤에서의 AV(Audio Video) 스트림을 송신하는 토커(Talker, 12), AV 스트림을 수신하는 리스너(Talker, 13) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
응용 인터페이스 계층(20)은 응용 계층(10)과 미들웨어 계층(30) 사이에 송수신되는 제어 신호 및 사용자 데이터 처리를 위한 서브 루틴 또는 함수를 제공할 수 있다. 일 예로, 응용 인터페이스 계층(20)은 해당 응용 소프트웨어와 관련된 각종 서비스에 대응되는 제어 신호 및 데이터를 처리하기 위한 API(Application Program Interface)를 제공하는 서비스 관리자(Service Manager, 21) 및 AV 스트림의 송수신에 필요한 컨테이너(Container) 포맷, 전송 프로토콜 등을 제어하기 위한 실시간 환경을 제공하는 미디어 프레임워크(Media Framework, 22)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 미디어 프레임워크(22)는 응용 소프트웨어(11)와 분리된 쓰레드(thread)로 구현되어 실시간 멀티미디어 데이터 처리가 가능한 환경을 제공할 수 있다.
여기서, 응용 소프트웨어(11)는 미디어 재생기, 오디오/비디오 편집기, 네비게이션 등을 포함할 수 있다.미들웨어 계층(30)은 크게 IP 미들웨어(Internet Protocol Middleware, 31)와 AVB 미들웨어(Audio Video Bridging Middleware, 32)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, AVB는 차량 이더넷 환경에서의 오디오/비디오와 같은 시간에 민감한 서비스 스트림의 전송 품질을 향상시키기 위해 제정된 표준 프로토콜이다.
IP 미들웨어(31)는 차량 이더넷에 연결된 노드간의 네트워크 관리 메시지(Network Management Message)-이하, 간단히, NM 메시지라 명함- 통신을 통해 전체 차량 이더넷 상태에 대한 동기화를 수행하고 이를 관리하는 기능 및 각 노드들의 동작 및 상태를 제어하기 위한 IP 패킷-이하, 간단히, CC(Command and Control) 메시지라 명함-을 처리하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, IP 미들웨어(31)는 IP 패킷 통신을 통해 노드의 상태를 진단하는 기능을 수행할 수도 있다.
또한, IP 미들웨어(31)는 차량 이더넷상에서 IP 패킷에 대한 전송 오류를 감지하고 이를 처리하는 기능-이하, 간단히, ICMP(Internet Control Message Protocol)이라 명함-을 수행할 수도 있다. 일반적으로, IP 프로토콜은 신뢰성이 없고 비연결형인 데이터그램 전달 서비스를 제공한다. 따라서, IP 미들웨어(31)는 수신된 IP 패킷의 오류가 감지되면, 소정 오류 보고 메시지(Error Reporting Message)를 생성하여 발신지에 전송하거나, 외부 단말-예를 들면, 네트워크 관리자 단말-로부터 질의 메시지(Query Message)가 수신되면, 해당 질의에 대응되는 응답 메시지(Reply Message)를 생성하여 외부 단말에 전송하는 기능을 수행할 수도 있다.
또한, IP 미들웨어(31)는 IP 주소로부터 MAC 주소를 획득하는 ARP(Address Resolution Protocol)을 제공할 수도 있다. 일 예로, 노드 A는 노드 B의 MAC 주소를 획득하기 위해, 노드 B의 주소가 포함된 소정 ARP 요청 메시지를 차량 이더넷 네트워크에 브로드캐스팅 할 수 있다. 이때, 노드 B를 제외한 나머지 노드들은 수신된 ARP 요청 메시지를 무시하고, 노드 B는 자신의 MAC 주소가 포함된 ARP 응답 메시지를 노드 A에 전송한다.
또한, IP 미들웨어(31)는 TCP(Transmission Control Protocol) 및 UDP(User Data Protocol)을 제공할 수 있다. TCP 계층은 IP 계층의 상위 계층으로서, IP 계층이 제공하지 못하는 기능, 즉, 데이터 누락 검사, 패킷 수신 순서 검사 등 데이터 교정과 관련된 기능을 수행할 수 있다. 반면, UDP 계층도 IP 계층 상위 계층이나 TCP 계층과 달리 패킷 수신 순서를 체크하지 않는다.
AVB 미들웨어(32)는 노드 간 보다 면밀한 시간 정보를 획득하기 위한 절차가 정의된 IEEE 802.1AS gPTP(generalized Precision Time Protocol) 및 IEEE 802.1AS에 따른 Media Streaming 기능을 제공할 수 있다.
이더넷 하드웨어 추상화 계층(40)은 미들웨어 계층(30)에 가상 하드웨어 플랫폼을 제공함으로써, 미들웨어 계층(30) 프로그래머에게 이더넷 하드웨어 장치에 독립적인 프로그램을 작성 가능하도록 각종 함수 즉, KPI(Kernel Programming Interface)를 제공하는 기능을 수행한다.
이더넷 하드웨어 및 기저대역 신호 처리 소프웨어 계층(50)은 이더넷 매체 접근 제어 계층(Ethernet MAC Layer, 51) 및 이더넷 물리 계층(Ethernet Physical Layer, 52)를 포함할 수 있다.
여기서, 이더넷 매체 접근 제어 계층(51)은 IEEE 802.3에 정의된 MAC 계층 및 IEEE 802.1에 정의된 MAC 계층을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, IEEE 802.1에 정의된 MAC 계층은 IEEE 802.1AS에 정의된 Time Stamping 기능 및 IEEE 802.1Q에 정의된 Stream Reservation Protocol (SRP) 및 Traffic Shaping 기능을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 IP 미들웨어의 프로토콜 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, IP 미들웨어(31)는 DoIPv4(Diagnostic communication over Internet Protocol Version 4, 210), EthCC(Ethernet Command and Control, 220), EthNM(Ethernet Network Management, 230) 등을 포함하는 관리 계층, TCP(240) 및 UDP(250) 통신을 제공하는 전송 제어 계층, ICMP(Internet Control Message Protocol, 261)와 ARP(Address Resolution Protocol, 260)를 포함하는 IPv4 통신을 제공하는 전송 계층을 포함하여 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 이더넷에서 노드 별 할당되는 IP 주소는 IPv4 주소 체계를 따르며, IPv6는 사용되지 않는다. 또한, 본 발명에 따른 노드 별 할당되는 IP 주소는 RFC-1918에 정의된 사설 인터넷 주소(Private Internet Address) 중 클래스 A만이 사용되도록 정의될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 노드 별 할당되는 IP 주소는 도메인 및 그룹에 대응되는 IP 주소 할당 규칙이 미리 정의될 수 있으며, 정의된 규칙에 따라 해당 전자 제어 기기에 대응되는 고정 IP 주소가 자동 할당될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 차량 이더넷 통신 시스템은 동적 주소 할당을 위한 별도의 서버가 요구되지 않는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 정적 IP 주소 할당을 통해 전자 제어 기기 별 고정된 IP 주소가 할당되므로, 차량 이더넷 네트워크 초기화 시간이 단축될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 이더넷 환경에서의 IP 주소 할당 규칙을 설명하기 위한 차량 이더넷 라우팅 테이블이다.
도 3을 참조하면, IP 주소(350)는 IPv4 주소 체계를 따르는 제1 내지 제4 주소 값(310 내지 340)으로 구성될 수 있다.
제1 주소 값(310)는 해당 IP 주소가 차량 이더넷에 연결된 전자 제어 기기에 할당된 주소임을 식별하기 위한 주소 값일 수 있다. 일 예로, 차량 이더넷 IP 패킷임을 식별하기 위한 제1 주소 값(310)은 차량 이더넷 라우팅 테이블(300)에 도시된 바와 같이, 10으로 고정되어 정의될 수 있다.
다른 일 예로, 제1 주소 값(310)은 해당 차량 이더넷망에 포함된 특정 게이트웨이를 식별하기 위한 주소 값일 수도 있다. 일 예로, 특정 차량 이더넷망에 게이트웨이가 2개가 존재하는 경우, 각각의 게이트웨이를 식별하기 위한 제1 주소 값(310)은 각각 10, 20으로 정의될 수 있다.
제2 주소 값(310)은 해당 게이트웨이에 연결된 도메인-즉, VLAN-을 식별하기 위한 주소 값일 수 있다. 여기서, 도메인은 파워트레인 도메인, 멀티미디어 도메인, 바디 도메인, 샤시 도메인 등을 포함할 수 있으며, 차량 종류 및 옵션에 따라 도메인은 추가되거나 삭제될 수 있다.
제3 주소 값(310)은 해당 도메인에 포함된 전자 제어 기기의 그룹을 식별하기 위한 주소 값일 수 있다. 여기서, 그룹은 해당 도메인 내 해당 전자 제어 기기의 기능, 상호 연결 관계, 요구되는 보안 수준 등에 기반하여 정의될 수 있다.
제4 주소 값(310)은 해당 그룹 내 개별 전자 제어 기기를 고유하게 식별하기 정보-ECU 타입 식별 정보-일 수 있다. 또한, 제4 주소 값(310)은 해당 그룹 내 전자 제어 기기의 상호 연결 구조가 식별 가능하도록 정의될 수 있다.
일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 이더넷의 파워트레인 도메인 내 엔진(Engine) 그룹에 포함된 엔진 ECU에 대응되는 제1 내지 4 주소 값은 각각 10, 50. 100 및 20으로 정의될 수 있다. 이때, 해당 엔진 ECU에 대응되는 정적 IP 주소는 10.50.100.20으로 할당될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 이더넷 시스템의 계층 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 차량 이더넷 시스템은 게이트웨이(400), 게이트웨이(400)에 연결된 제1 내지 제k 도메인(410 내지 440), 각각의 도메인에 포함된 제1 내지 제n ECU 그룹(431 내지 435) 및 각 ECU 그룹에 포함된 적어도 하나의 전자 제어 기기를 포함하는 계층 구조를 가질 수 있다. 여기서, 차량 종류 및 옵션 별 게이트웨이(400)에 연결된 도메인의 종류 및 개수, 도메인 별 그룹의 종류 및 개수, 그룹 내 전자 제어 기기의 종류 및 개수는 서로 상의할 수 있음을 주의해야 한다.
또한, OBD(On-Board Diagnostic) 단말(450)이 소정 접속 단자를 통해 게이트웨이(400)에 연결될 수도 있다. 이 경우, OBD 단말(450)은 게이트웨이(400)를 경우하는 IP 패킷을 모니터링하거나 게이트웨이(400)를 통해 해당 차량 이더넷에 연결된 전자 제어 기기의 각종 상태를 진단할 수 있다. 일 예로, OBD 단말(450)은 게이트웨이(400)를 경유하는 모든 IP 패킷 또는 특정 IP 패킷의 라우팅 경로를 모니터링할 수 있으며, 모니터링 결과를 OBD 단말(450)에 구비된 또는 OBD 단말(450)에 연결된 디스플레이 화면을 통해 출력할 수 있다. 여기서, 모니터링 결과는 해당 차량의 실제 이더넷 연결 배치 도면에 매핑되어 디스플레이 화면에 표시될 수 있다.
또한, OBD 단말(450)은 사용자 메뉴 선택에 따라 도메인, 그룹, 개별 ECU 단위의 IP 패킷을 IP 주소 마스킹 처리를 통해 게이트웨이(400)와 연동하여 추적할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그룹 내 전자 제어 기기의 상호 연결 관계에 기반하여 주소를 할당하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 게이트웨이(510)에 대응되는 제1 주소 값(310)은 10, 게이트웨이(510)에 연결된 제1 도메인(520)에 대응되는 제2 주소 값(320)이 150으로 정의된 경우, 제1 도메인(520)에 포함된 제1 내지 제3 그룹(530 내지 550)에 대응되는 제3 주소 값(330)은 각각 100, 110, 120으로 할당될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 그룹(530)을 구성하는 ECU #a1 내지 #a3(531 내지 535)는 데이지 체인(daisy chain) 형태로 순차적인 연결 관계를 가질 수 있다.
이 경우, ECU가 연결된 순서-즉, IP 패킷이 라우팅되는 순서-에 기반하여, ECU #a1 내지 #a3(531 내지 535)에 대응되는 제4 주소 값(340)은 각각 000, 010, 100으로 할당될 수 있다. 즉, 제1 그룹(530)에 라우팅된 IP 패킷이 ECU #a1(531)과 ECU #a2(533)을 순차적으로 경유하여 ECU #a3(535)에 전달됨을 할당된 IP 주소만으로 식별될 수 있다.
다른 일 예로, 제2 그룹(540)의 ECU #b1(541)에 ECU #b2 내지 #b3가(543 내지 545)가 병렬로 연결된 경우, ECU #b1 내지 #b3(541 내지 545)에 대응되는 제4 주소 값(340)은 각각 000, 010, 020으로 할당될 수 있다.
또 다른 일 예로, 제3 그룹(550)을 구성하는 ECU #c1 내지 #c3(551 내지 555)가 모두 병렬 구조로 연결된 경우, ECU #c1 내지 #c3(551 내지 555)에 대응되는 제4 주소 값(340)은 각각 000,001,002로 할당될 수 있다.
따라서, OBD 단말(500)은 게이트웨이(510)와 연동하여 IP 패킷을 모니터링하는 경우, IP 패킷에 포함된 제4 주소 값(340))에 분석하여 해당 그룹 내 전자 제어 기기의 연결 관계를 식별할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 이더넷에서의 주소 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상세하게, 도 6은 멀티미디어 도메인(600)에 포함된 전자 제어 기기들의 정적 IP 주소 할당 예를 보여준다.
멀티미디어 도메인(600)은 음향출력제어부(610), 텔레매틱스(620), 통합안테나통합디스플레이(640), 리어시트엔터테인먼트부(Rear Seat Entertainment Unit, 650), 카메라제어부(660) 및 통합미디어재생부(670) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 음향출력제어어부(610)는 제1 내지 제4 스피커(611 내지 614)를 제어할 수 있으며, 카메라제어부(660)는 제1 내지 제4 카메라(661 내지 664)를 제어할 수 있다. 또한, 리어시트엔터테인먼트부(650)는 제1 내지 제2 모니터(651 내지 652)를 제어할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 전자 제어 기기에 대응되는 IP 주소는 도메인 및 그룹 식별뿐만 아니라 그룹 내 전자 제어 기기 사이의 연결 구조-즉, 계층 구조-가 식별 가능하도록 정의되어 할당될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주소 할당 장치에서의 IP 주소 할당 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명에 일 실시예에 따른 주소 할당 장치는 게이트웨이(400)와 연동되는 OBD 단말(450)일 수 있다. 다른 일 예로, 주소 할당 장치는 주소 할당 프로그램 또는 앱이 탑재된 별도의 컴퓨터 장치이거나 스마트폰일 수도 있다.
도 7을 참조하면, 주소 할당 장치는 소정 사용자 인터페이스 화면을 통해 IP 주소를 할당할 전자 제어 기기의 도메인 또는 VLAN 식별 정보, ECU 식별 정보를 입력 받을 수 있다(S701 내지 S703). 여기서, ECU 식별 정보는 ECU 그룹 식별 정보 및 개별 ECU 타입 정보를 포함할 수 있다.
연이어, 주소 할당 장치는 미리 정의된 IP 주소 할당 규칙을 참조하여 상기 입력된 정보에 대응되는 IP 주소를 생성할 수 있다(S705).
주소 할당 장치는 생성된 IP 주소를 차량 이더넷 라우팅 테이블에 추가할 수 있다(S707).
주소 할당 장치는 생성된 IP 주소를 해당 전자 제어 기기에 설정한 후, 차량 이더넷 라우팅 테이블을 게이트웨이에 전송할 수 있다(S709 내지 S711).
이 때, 게이트웨이는 수신된 차량 이더넷 라우팅 테이블을 연결된 도메인에 브로드캐스팅할 수 있다. 따라서, 차량 이더넷에 연결된 모든 노드에는 차량 이더넷 라우팅 테이블이 동기화되어 유지될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 게이트웨이에 연결되는 OBD 단말에서의 IP 패킷 모니터링 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8을 참조하면, OBD 단말은 게이트웨이에 의해 라우팅되는 IP 패킷을 획득하고, 획득된 IP 패킷으로부터 발신지 IP 주소 및 목적지 IP 주소를 추출할 수 있다(S801 내지 S803).
OBD 단말은 미리 정의된 IP 주소 할당 규칙을 참조하여, 추출된 발신 IP 주소 및 목적지 IP 주소에 대응되는 전자 제어 기기의 도메인, 그룹, ECU 타입을 식별할 수 있다(S805).
OBD 단말은 식별된 도메인/그룹/ECU 타입을 참조하여 해당 IP 패킷의 차량 이더넷상에서의 전달 경로를 산출할 수 있다(S807).
연이어, OBD 단말은 산출된 전달 경로를 차량 이더넷 배치도에 매핑하여 디스플레이 화면에 표시할 수 있다(S809).
또한, OBD 단말은 상기 801 단계 이전에 모니터링 대상인 IP 패킷의 종류를 제어하기 위한 소정 IP 패킷 마스킹 요청 신호를 게이트웨이에 전송할 수도 있다. 즉, IP 패킷 마스킹 요청 신호는 게이트웨이에 의해 마스킹 처리될 IP 패킷을 지시하기 위한 도메인 식별 정보, 그룹 식별 정보, ECU 타입 식별 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, IP 패킷 마스킹 요청 식호에 특정 그룹 식별 정보가 포함된 경우, 게이트웨이는 해당 그룹 식별 정보에 대응되는 모든 전자 제어 기기에서 송신되거나 수신되는 IP 패킷을 필터링하여 OBD 단말에 전달할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 브로드캐스팅을 위한 IP 주소 설정 방법을 설명하기 브로드캐스팅 IP 주소 테이블이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 이더넷에 연결된 노드는은 브로드캐스팅 IP 주소 테이블(900)을 참조하여 게이트웨이/도메인/그룹 단위의 브로드캐스팅을제어할 수 있다. 다른 관점에서, 차량 이더넷상에서의 게이트웨이/도메인/그룹 단위의 브로드캐스팅 제어는 전체 차량 이더넷 시스템상에서 멀티캐스팅 제어로 해석될 수 있음을 주의해야 한다.
도 9를 참조하면, 송신 노드가 특정 게이트웨이에 연결된 모든 도메인으로 IP 패킷을 브로드캐스팅하고자 하는 경우, 송신 노드는 목적지 IP 주소(950)에 해당 게이트웨이에 대응되는 제1 주소 값(910)을 설정하고, 제2 주소 값(920)에는 브로드캐스팅을 지시하는 소정 주소 값-예를 들면, 255-을 설정한 후 설정된 목적지 IP 주소(950)가 포함된 IP 패킷을 전송할 수 있다.
또한, 송신 노드가 특정 도메인에 포함된 모든 그룹에 IP 패킷을 브로드캐스팅하고자 하는 경우, 송신 노드는 목적지 IP 주소(950)의 제1 주소 값(910) 및 제2 주소 값(920)을 해당 게이트웨이 및 해당 도메인에 대응되는 주소 값으로 각각 설정하고, 제3 주소 값(930)에는 브로드캐스팅을 지시하는 소정 주소 값-예를 들면, 255-을 설정한 후 설정된 목적지 IP 주소(950)가 포함된 IP 패킷을 전송할 수 있다.
유사하게, 송신 노드가 특정 그룹에 포함된 모든 전자 제어 기기에 IP 패킷을 브로드캐스팅하고자 하는 경우, 송신 노드는 목적지 IP 주소(950)의 제1 주소 값(910), 제2 주소 값(920) 및 제3 주소 값(930)을 해당 게이트웨이/도메인/그룹에 대응되는 주소 값으로 각각 설정하고, 제4 주소 값(940)에 브로드캐스팅을 지시하는 소정 주소 값-예를 들면, 255-을 설정한 후 설정된 목적지 IP 주소(950)가 포함된 IP 패킷을 전송할 수 있다.
상기 브로드캐스팅 IP 주소 테이블(900)에 포함된 정보는 차량 이더넷 라우팅 테이블에 포함될 수도 있다. 이 경우, 차량 이더넷에 연결된 각 노드는 차량 이더넷 라우팅 테이블을 참조하여 멀티캐스팅 및 게이트웨이/도메인/그룹 단위의 브로드캐스팅을 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 멀티캐스팅은 적어도 하나의 목적지 IP 주소를 하나의 IP 패킷에 포함하여 제어될 수도 있음을 주의해야 한다. 일 예로, 상기한 도 3 및 도 9의 예에서, 송신 노드가 파워트레인 도메인 및 멀티미디어 도메인으로 멀티캐스팅 될 IP 패킷을 전송해야 하는 경우, 해당 송신 노드는 해당 IP 패킷에 2개의 도메인 단위 브로드캐스팅을 위한 목적지 IP 주소를 포함하여 전송할 수도 있다. 이 경우, 2개의 목적지 IP 주소는 각각 10.50.255.0 및 10.100.255.0으로 설정될 수 있다.
상기와 유사한 방식으로, 동일 도메인상의 복수의 그룹으로 IP 패킷을 멀티캐스팅하거나 서로 다른 도메인에 포함된 복수의 그룹으로 IP 패킷을 멀티캐스팅하는 경우에도, 송신 노드는 그룹 단위의 브로드캐스팅을 위한 복수의 목적지 IP 주소를 설정하여 해당 멀티캐스팅을 수행할 수도 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
30: 미들웨어 계층
300: 차량 이더넷 라우팅 테이블
350: IP 주소
400: 게이트웨이
420 내지 440 : 제1 내지 제k 도메인
431 내지 435 : 제1 내지 제n ECU 그룹
900: 브로드캐스팅 IP 주소 테이블
950: 목적지 IP 주소

Claims (22)

  1. 차량 이더넷에서의 전자 제어 기기 주소 할당 방법에 있어서,
    상기 차량 이더넷을 식별하기 위한 제1 주소 값을 할당하는 단계;
    상기 전자 제어 기기에 대응되는 도메인을 식별하기 위한 제2 주소 값을 할당하는 단계;
    상기 식별된 도메인 내 상기 전자 제어 기기의 그룹을 식별하기 위한 제3 주소 값을 할당하는 단계;
    상기 그룹 내 상기 전자 제어 기기를 식별하기 위한 제4 주소 값을 할당하는 단계; 및
    할당된 상기 제1 내지 제4 주소 값을 포함하는 IP 주소를 생성하는 단계를 상기 전자 제어 기기에 설정하는 단계
    를 포함하되, 상기 생성된 IP 주소가 상기 전자 제어 기기의 고정 IP 주소로 설정되는, 전자 제어 기기 주소 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제4 주소 값을 이용하여 상기 그룹에 포함된 적어도 하나의 전자 제어 기기의 연결 구조가 식별되는, 전자 제어 기기 주소 할당 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 IP 주소는 IPv4 주소 체계를 가지는, 전자 제어 기기 주소 할당 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 IP 주소는 RFC-1918에 정의된 사설 인터넷 주소의 클래스 A범위 내에서 할당되는, 전자 제어 기기 주소 할당 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    전송 대상 IP 패킷의 목적지 IP 주소에 포함된 상기 제1 내지 제4 주소 값을 이용하여 상기 차량 이더넷에서의 멀티캐스팅이 제어되는, 전자 제어 기기 주소 할당 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 목적지 IP 주소에 포함되는 상기 제1 주소 값 및 상기 제2 주소 값을 이용하여 게이트웨이 단위의 브로드캐스팅이 제어되는, 전자 제어 기기 주소 할당 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 목적지 IP 주소에 포함되는 상기 제1 주소 값 및 상기 제3 주소 값을 이용하여 상기 도메인 단위의 브로드캐스팅이 제어되는, 전자 제어 기기 주소 할당 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 목적지 IP 주소에 포함되는 상기 제1 주소 값 및 상기 제4 주소 값을 이용하여 상기 그룹 단위의 브로드캐스팅이 제어되는, 전자 제어 기기 주소 할당 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 그룹은 동일한 보안 수준이 요구되는 적어도 하나의 전자 제어 기기로 구성되는, 전자 제어 기기 주소 할당 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 도메인은 바디 도메인, 파워트레인 도메인, 멀티미디어 도메인, 샤시 도메인 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 전자 제어 기기 주소 할당 방법.
  11. 차량 이더넷에 연결된 전자 제어 기기에 주소를 할당하는 장치에 있어서,
    상기 전자 제어 기기가 상기 차량 이더넷에 연결되었음을 지시하는 제1 정보를 입력 받는 수단;
    게이트웨이에 연결된 상기 전자 제어 기기의 도메인을 식별하기 위한 제1 정보를 입력 받는 수단;
    상기 도메인 내 상기 전자 제어 기기를 식별하기 위한 제2 정보를 입력 받는 수단;
    미리 정의된 IP 주소 할당 규칙을 참조하여, 상기 제1 내지 제2 정보에 대응되는 IP 주소를 생성하는 수단; 및
    상기 생성된 IP 주소를 상기 전자 제어 기기에 할당하는 수단
    을 포함하되, 상기 제2 정보는 상기 도메인 내 그룹을 식별하기 위한 제3 정보 및 상기 그룹 내 전자 제어 기기를 고유하게 식별하기 위한 제4 정보를 포함하는, 전자 제어 기기 주소 할당 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 도메인은 바디 도메인, 파워트레인 도메인, 멀티미디어 도메인, 샤시 도메인 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 전자 제어 기기 주소 할당 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제4 정보에 기반하여 상기 전자 제어 기기의 상기 그룹 내 연결 구조가 식별되는 것을 특징으로 하는, 전자 제어 기기 주소 할당 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 그룹은 동일한 보안 수준이 요구되는 적어도 하나의 전자 제어 기기로 구성되는, 전자 제어 기기 주소 할당 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 전자 제어 기기에 할당된 IP 주소를 상기 게이트웨이에 전송하는 수단을 더 포함하되, 상기 게이트웨이가 상기 할당된 IP 주소를 해당 전자 제어 기기에 설정하는, 전자 제어 기기 주소 할당 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 도메인 및 상기 그룹 별 상기 IP 주소가 매핑된 차량 이더넷 라우팅 테이블을 생성하는 수단; 및
    상기 생성된 차량 이더넷 라우팅 테이블을 상기 게이트웨이에 전송하는 수단
    을 더 포함하는, 전자 제어 기기 주소 할당 장치.
  17. 외부 장치와 연동하여 차량 이더넷에 연결된 전자 제어 기기에 주소를 할당하는 게이트웨이에 있어서,
    해당 전자 제어 기기의 상기 차량 이더넷상에서의 도메인 및 그룹에 대응하여 할당된 IP 주소가 매핑된 차량 이더넷 라우팅 테이블을 상기 외부 장치로부터 수신하는 수단;
    상기 차량 이더넷 라우팅 테이블을 이용하여 해당 전자 제어 기기에 상기 할당된 IP 주소를 설정하는 수단; 및
    상기 설정된 IP 주소를 이용하여 상기 차량 이더넷 라우팅 테이블을 해당 전자 제어 기기에 전송하는 수단
    을 포함하되, 상기 게이트웨이 및 상기 전자 제어 기기에서 상기 차량 이더넷 라우팅 테이블을 이용하여 IP 패킷의 송수신을 제어하는 것을 특징으로 하는, 게이트웨이.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 IP 패킷 수신 시 상기 IP 패킷에 포함된 목적지 IP 주소 및 상기 차량 이더넷 라우팅 테이블을 이용하여 상기 차량 이더넷상에서의 멀티태스킹을 제어하는, 게이트웨이.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 IP 주소는 상기 게이트웨이를 식별하기 위한 제1 주소 값, 상기 게이트웨이에 연결된 도메인을 식별하기 위한 제2 주소 값, 상기 도메인 내 그룹을 식별하기 위한 제3 주소 값 및 상기 그룹 내 전자 제어 기기 타입을 식별하기 위한 제4 주소 값을 포함하여 구성되는, 게이트웨이.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 목적지 IP 주소에 포함되는 상기 제1 주소 값 및 상기 제2 주소 값을 이용하여 상기 게이트웨이 단위의 브로드캐스팅을 제어하는, 게이트웨이.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 목적지 IP 주소에 포함되는 상기 제1 주소 값 및 상기 제3 주소 값을 이용하여 상기 도메인 단위의 브로드캐스팅을 제어하는, 게이트웨이.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 목적지 IP 주소에 포함되는 상기 제1 주소 값 및 상기 제4 주소 값을 이용하여 상기 그룹 단위의 브로드캐스팅을 제어하는, 게이트웨이.
KR1020150053721A 2015-04-16 2015-04-16 차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 시스템 KR101630729B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150053721A KR101630729B1 (ko) 2015-04-16 2015-04-16 차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 시스템
US14/820,227 US9769114B2 (en) 2015-04-16 2015-08-06 Method and system for providing optimized ethernet communication for vehicle
DE102015216190.0A DE102015216190A1 (de) 2015-04-16 2015-08-25 Verfahren und System zum Bereitstellen einer optimierten Ethernetkommunikation für ein Fahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150053721A KR101630729B1 (ko) 2015-04-16 2015-04-16 차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101630729B1 true KR101630729B1 (ko) 2016-06-24

Family

ID=56343502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150053721A KR101630729B1 (ko) 2015-04-16 2015-04-16 차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 시스템

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9769114B2 (ko)
KR (1) KR101630729B1 (ko)
DE (1) DE102015216190A1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110395197A (zh) * 2018-04-25 2019-11-01 矢崎总业株式会社 通信系统
US10599537B2 (en) 2017-09-13 2020-03-24 Hyundai Motor Company Failure diagnosis apparatus and method for in-vehicle control unit
KR20200073362A (ko) * 2018-12-13 2020-06-24 한국전자통신연구원 차량 이더넷 네트워크에서 이상 징후 탐지 장치 및 방법
KR102172287B1 (ko) * 2020-04-22 2020-10-30 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 차량 통신 네트워크 시스템 및 이의 동작 방법
US10880262B2 (en) 2018-10-16 2020-12-29 Hyundai Motor Company Communicator, vehicle having the same, and control method of the same
KR20210074067A (ko) 2019-12-11 2021-06-21 한국전자통신연구원 차량용 이더넷 기반의 접근제어 목록 관리 방법 및 이를 위한 장치

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9537914B1 (en) * 2015-12-01 2017-01-03 International Business Machines Corporation Vehicle domain multi-level parallel buffering and context-based streaming data pre-processing system
US10243915B2 (en) * 2015-12-31 2019-03-26 Dell Products L.P. Method and system for managing flat and routed clients in a cluster using single type of VIPs
JP7094670B2 (ja) * 2017-07-03 2022-07-04 矢崎総業株式会社 設定装置及びコンピュータ
CN107765676A (zh) * 2017-11-01 2018-03-06 河北工业大学 一种基于以太网的车载诊断系统及其方法
CN107864207B (zh) * 2017-11-14 2020-12-08 上海赫千电子科技有限公司 一种基于车载以太网的ecu软件升级方法
US20200389469A1 (en) 2017-12-24 2020-12-10 Arilou Information Security Technologies Ltd. System and method for tunnel-based malware detection
JP7049900B2 (ja) * 2018-04-18 2022-04-07 株式会社日立製作所 ソフトウェア管理システム、ゲートウェイ装置、保守装置、サーバ装置、及びソフトウェア管理システムの制御方法
CN111835627B (zh) * 2019-04-23 2022-04-26 华为技术有限公司 车载网关的通信方法、车载网关及智能车辆
CN113448304B (zh) * 2020-03-27 2023-02-28 广州汽车集团股份有限公司 车辆ecu诊断方法和系统
CN115129021B (zh) * 2021-03-29 2024-03-01 广州汽车集团股份有限公司 一种测试车载以太网的方法及装置
CN113022662B (zh) * 2021-04-16 2022-10-18 湖南中车时代通信信号有限公司 一种车载atc网络系统及轨道交通系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020010372A (ko) * 2000-07-29 2002-02-04 구자홍 브이피디엔을 이용한 연주기의 통신 방법 및 시스템
KR20100062872A (ko) * 2008-12-01 2010-06-10 한국전자통신연구원 통합 게이트웨이 통신 장치 및 그 방법
KR20110069240A (ko) * 2009-12-17 2011-06-23 한국전자통신연구원 아이피브이식스 네트워크를 이용한 차량용 통신 장치 및 통신 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6754183B1 (en) * 1999-06-14 2004-06-22 Sun Microsystems, Inc. System and method for integrating a vehicle subnetwork into a primary network
US6507810B2 (en) * 1999-06-14 2003-01-14 Sun Microsystems, Inc. Integrated sub-network for a vehicle
US6975612B1 (en) * 1999-06-14 2005-12-13 Sun Microsystems, Inc. System and method for providing software upgrades to a vehicle
US20110222433A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Gilbert Guy Jones Automatic address configuration of vehicle network devices during installation
JP5500153B2 (ja) 2011-11-09 2014-05-21 株式会社デンソー 車両用通信装置及びその車両用通信装置を用いた車両用データ通信システム
KR101283213B1 (ko) * 2011-12-15 2013-07-05 현대자동차주식회사 차량용 이더넷 통신 네트워크 운영관리 시스템 및 그 방법
KR101380118B1 (ko) 2012-01-11 2014-04-01 한국과학기술원 차량용 이더넷 네트워크 및 이를 이용하는 차량
EP2835936B1 (en) * 2012-04-02 2017-10-04 Mitsubishi Electric Corporation Communication system for train
KR101855753B1 (ko) 2012-12-12 2018-05-09 현대자동차 주식회사 차량 진단 게이트웨이 장치 및 이를 포함하는 시스템
US20150133122A1 (en) 2013-11-08 2015-05-14 Industrial Technology Research Institute Method of Handling Radio Link Failure

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020010372A (ko) * 2000-07-29 2002-02-04 구자홍 브이피디엔을 이용한 연주기의 통신 방법 및 시스템
KR20100062872A (ko) * 2008-12-01 2010-06-10 한국전자통신연구원 통합 게이트웨이 통신 장치 및 그 방법
KR20110069240A (ko) * 2009-12-17 2011-06-23 한국전자통신연구원 아이피브이식스 네트워크를 이용한 차량용 통신 장치 및 통신 방법

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10599537B2 (en) 2017-09-13 2020-03-24 Hyundai Motor Company Failure diagnosis apparatus and method for in-vehicle control unit
CN110395197A (zh) * 2018-04-25 2019-11-01 矢崎总业株式会社 通信系统
US11194652B2 (en) * 2018-04-25 2021-12-07 Yazaki Corporation Communication system
US10880262B2 (en) 2018-10-16 2020-12-29 Hyundai Motor Company Communicator, vehicle having the same, and control method of the same
KR20200073362A (ko) * 2018-12-13 2020-06-24 한국전자통신연구원 차량 이더넷 네트워크에서 이상 징후 탐지 장치 및 방법
KR102423886B1 (ko) 2018-12-13 2022-07-22 한국전자통신연구원 차량 이더넷 네트워크에서 이상 징후 탐지 장치 및 방법
KR20210074067A (ko) 2019-12-11 2021-06-21 한국전자통신연구원 차량용 이더넷 기반의 접근제어 목록 관리 방법 및 이를 위한 장치
US11502870B2 (en) 2019-12-11 2022-11-15 Electronics And Telecommunications Research Institute Method for managing access control list based on automotive ethernet and apparatus using the same
KR102172287B1 (ko) * 2020-04-22 2020-10-30 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 차량 통신 네트워크 시스템 및 이의 동작 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US9769114B2 (en) 2017-09-19
US20160308822A1 (en) 2016-10-20
DE102015216190A1 (de) 2016-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101630729B1 (ko) 차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 시스템
US9755968B2 (en) Method and apparatus for processing a SOME/IP stream through interworking with AVB technology
US9674119B2 (en) Method and apparatus for controlling audio/video bridging stream for in-vehicle ethernet
US10693668B2 (en) Operation method of communication node in network
KR102299941B1 (ko) 오디오 비디오 브리징 네트워크의 림프-홈 작동
KR20210095944A (ko) 차량 내 게이트웨이 통신 방법, 차량 내 게이트웨이, 및 지능형 차량
WO2021002261A1 (ja) 異常検知装置および異常検知方法
US10511668B2 (en) Method of transmitting and receiving data in vehicle network and apparatus for the same
KR20140124255A (ko) 이더넷 연동 차량 통신 게이트웨이 장치와, 그 장치에서의 메시지 전달 방법
KR20200136751A (ko) 차량 진단 통신 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법
CN115437337A (zh) 多ecu的仿真测试方法、装置、计算机设备及存储介质
CN105812234A (zh) 车辆中的以太网通信方面的系统可扩展性
US10496575B1 (en) Multi-protocol determining method based on CAN bus
CN113485920B (zh) 实现DoIP实体的方法、装置、可读存储介质及电子设备
US11297146B2 (en) Method for data transmission in a transportation vehicle communication network, transportation vehicle communication network, subscriber and transportation vehicle
US10749707B2 (en) Method and apparatus for reproducing contents based on presentation time in automotive network
Lee et al. A parallel re-programming method for in-vehicle gateway to save software update time
US20120300776A1 (en) Method for creating virtual link, communication network element, and ethernet network system
CN113268050A (zh) 一种车辆诊断方法和装置
KR20150074857A (ko) 차량 통신 네트워크에서의 동적 ip 주소 할당 장치 및 방법
WO2021019860A1 (ja) 中継装置、車両、通信方法および通信プログラム
Vrinda et al. Design, development and testing of AUTOSAR TCP/IP stack: ICMP protocol
JP5360885B2 (ja) 統合通信装置および通信方法
KR20180038960A (ko) 차량 네트워크에서 데이터의 송수신 방법 및 장치
Manoj et al. Automotive Networks: A Review

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190528

Year of fee payment: 4