KR100362236B1 - 다중데이타통신시스템 - Google Patents

Abstract

송신경로에 의해 서로 접속되어 있는 다수의 통신노드를 포함하는 다중 데이타통신시스템에 있어서, 상기 각각의 통신노드는 다른 통신 노드로부터의 정상 데이타수신을 나타내는 수신신호 및 자체로부터의 정상 데이타송신을 나타내는 송신신호를 공급하는 데이타 송수신회로와,

상기 다른 통신노드로부터의 데이타에 의거하여 각각의 통신노드와 관련된 전자부품을 제어하고, 상기 데이타 송수신 회로를 통해 송신되는 각각의 통신노드 관련데이타를 발생하는 한편, 상기 데이타 수신신호 및 데이타 송신신호중의 적어도 하나에 의거하여 각각의 통신노드의 데이타 통신 기능의 정상성을 판단하는 데이타 작동회로로 이루어진 다중 데이타통신시스템.

Description

다중 데이타통신시스템

본 발명은 데이타 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 공통의 다중 통신라인을 통해 서로 접속된 다수의 통신노드를 포함하는 다중 데이타통신시스템에 관한 것이다.

최근, 자동차에 이용되는 전자부품의 갯수의 증가에 따른 배선 설비의 비대화 및 복잡화를 해소하기 위하여, 부품에 대한 통신노드들은 상기 전자부품간에 데이타 및 신호를 통신하도록 공통의 다중 통신라인을 통해 서로 접속되어 있다. 디지탈 정보를 송신 또는 수신하거나 디지탈 정보를 송수신하도록 다수의 통신노드들이 서로 접속되어 있는 다중 데이타통신시스템에서는 각각의 통신노드로부터 적어도 하나의 다른 통신노드로의 디지탈 정보 전송을 용이하게 하기 위해서 소정길이의 데이타 프레임을 활용하고 있다. 통신프레임으로도 일컬어지는 이러한 데이타 프레임은 소정 비트수에 의해서 총 데이타 길이가 미리 설정되어 있는 데이타 형식과 일치하는 일군의 코드 데이타로 되어 있다.

자동차량에 널리 이용되고 있는 다중 데이타통신시스템에 유용한 통신프레임 포맷중의 하나를 간단히 설명하기 위해서 제1도를 참고로 한다.

제1도는 자동차량등에 설치된 종래의 다중 데이타통신시스템에 이용되는 통신프레임 포맷중의 하나를 개략적으로 도시한 예시도이다. 통신프레임(F)은 데이타 1필드 내지 데이타 N필드등의 일련의 데이타 필드앞에 배열되어 있는 스타트 구분문자(SD)코드, 우선도(PR)코드, 프레임 식별(ID)코드, 데이타길이(DL)코드등의 여러 데이타 코드와, 상기 일련의 데이타 필드 다음의 체크(CH)코드에 대한 다수의 연속 필드를 포함한다.

스타트 구분문자(SD)코드는 통신프레임(F)의 초기부를 표시하며, 이는 통신프레임(F)의 수신인지를 위해서 통신노드에 의해 수신된다. 우선도(PR)코드는 동시에 발생된 데이타의 충돌시 다중통신노드로부터 동시에 공급되는 데이타의 우선 전송 순위를 표시한다. 이 경우에서는, 최소번호의 비트를 가지는 데이타에 최우위가부여된다.

다중 통신노드들이 동시에 데이타 신호를 송신하면, 통신노드에 의해 공급된 더 높은 우선도의 우선코드가 버스상에 남게 되며, 따라서 더 낮은 우선도를 가지는 다른 통신노드에 의해 공급된 우선도 코드는 변하고, 이를 기초로 데이타의 충돌이 검출된다. 우선도가 낮은 통신노드는 더 높은 우선도를 가지는 통신노드로부터의 통신프레임(F)의 재송에 우선도를 주면서 실패 통신프레임(F)의 재송을 지연시킨다.

프레임 식별(ID)코드는 통신프레임(F)이 송출되거나 어드레스되는 통신노드를 표시한다. 시스템이 다중통신노드를 구비하면, 필드는 각각의 통신노드의 프레임 식별 코드에 대해 하나의 영역을 배정한다. 데이타 송신노드(용어 "데이타 송신노드"는 데이타 또는 데이타 프레임을 송신하는 통신노드를 의미함.)는 특정 데이타 수신노드( 용어 "데이타 수신노드"는 데이타 또는 데이타 프레임을 수신하도록 지정되어 있는 통신노드를 의미함)에 식별(ID)코드를 송신한다. 수신가능한 통신 프레임 식별(ID)코드의 메모리 맵을 가진 각각의 통신노드는 상기 메모리 맵에서의 식별(ID)코드중의 하나와 일치하는 프레임 식별(ID)코드를 가진 통신프레임(F)만을 수신한다.

데이타길이(DL)코드는 데이타 수신노드에 대한 정보인 후속 데이타의 길이 또는 후속 데이타의 갯수를 표시한다. 체크(CH)코드는 통신프레임(F)의 종료부를 표시한다. 확인(ACK)필드에서는 데이타 수신노드에 의해 공급된 확인(ACK)신호를 수신한다. 이 확인(ACK)신호는 데이타 수신노드인 각각의 통신노드로부터의 통신프레임에 포함되어 있으며, 데이타 송신노드에 의해 공급된 통신프레임(F)이 데이타 수신노드에 의해서 적절히 수신된 때에만 데이타 송신노드에 송신된다. 데이타송신노드가 데이타수신노드로부터 확인(ACK)신호를 포함한 통신프레임을 수신하지 못하면, 이는 데이타수신노드로의 통신프레임의 송신이 실패하였다고 판단하고, 상기 데이타 수신노드로 같은 통신프레임의 재송을 행한다.

일반적으로 자동차에 설치되는 종래의 다중 데이타통신시스템의 통상적인 통신노드의 구성은 제2도에 도시되어 있다. 통신노드는 통신노드를 송신라인에 연결시키는 통신용 대규모집적회로(LSI)회로(101)와, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및 고정기억장치(ROM)에 기억되어 있는 프로그램에 따라서 여러 제어를 행하는 중앙처리장치(CPU)(100)를 포함한다. 물리신호층에서의 CSMA/CD(캐리어 센스 멀티플 액세스/ 충돌 검출) 네트워크 시스템에서의 프로토콜 제어는 상기 대규모집적회로(LSI)회로(101)에 의해 행해진다. 이러한 통신노드는 중앙처리장치(CPU)(100)를 통해서 엔진제어유닛 및 여러 계측기의 노드등의 관련전자부품(104)에 접속되어 있다.

중앙처리장치(CPU)(100)는 상기 대규모집적회로 (LSI)회로(101)를 제어하며, 상기 대규모집적회로 (LSI)회로(101)로부터의 데이타를 처리하고, 전자부품(104)과 상기 대규모집적회로 (LSI)회로(101)사이에서 데이타를 송신한다. 즉, 중앙처리장치(CPU)(100)는 버스라인상의 통신프레임의 데이타를, 전자부품(104)이 이용할 수 있는 포맷된 데이타로 변환시키며, 특정 통신프레임에 따라서 전자부품(104)으로부터의 데이타를 포맷시킨다. 중앙처리장치(CPU)(100)는 중요한 기능중의 하나인, 확인신호 관리기능을 가진다. 상기한 바와 같이, 다중 데이타통신시스템에서, 각각의 데이타 수신노드, 특히 통신 LSI회로(101)는 데이타 송신노드로부터 적절히 통신프레임을 수신한 때에 확인신호를 데이타 송신노드로 송출한다. 따라서, 각각의 데이타 송신노드의 중앙처리장치(CPU)(100)는 데이타수신노드로부터의 통신프레임의 확인 필드를 검색함으로써 데이타 수신노드가 통신프레임 수신을 실패한 것을 발견할 수가 있다. 통신 LSI회로(101)는 통신제어작동에 제한되어 있는 반면, 상기 중앙처리장치(CPU)(100)는 고속데이타 처리를 행하기 때문이다.

데이타수신노드로부터 데이타 송신노드로 전송된 통신프레임내의 확인신호에 의거하여, 각각의 통신노드가 각각의 데이타수신노드의 데이타 수신기능의 정상작동을 관찰하는 상기한 바와 같은 타입의 통신노드로 이루어진 다중 데이타통신시스템중의 하나는 일본 미심사 특허 공보 NO.3-283842에 공지되어 있다. 일본 미심사 특허 공보 NO.5-138211에는, 각각의 통신노드가 소정시간마다 자체 통신기능의 정상을 표시하는 체크 신호를 공급하는 한편, 데이타수신노드가 체크신호를 수신하지 않는 때에 다른쪽의 통신노드는 데이타송신노드의 데이타송신기능의 이상을 결정하는 상기한 타입의 통신노드로 이루어진 또다른 다중 데이타통신시스템이 공지되어 있다.

상기 공보에 의해 교시된 다중 데이타통신시스템은 반송된 통신프레임내의 확인신호에 의거하여 데이타수신노드중의 한 노드의 데이타수신기능의 이상을 발견할 수 있는 한편, 각각의 데이타송신노드가 확인신호를 포함하지 않는 통신프레임을 전송할 수도 있기 때문에 그 자체의 데이타 송신기능의 이상을 관찰할 수는 없었다.

종래의 다중 데이타통신시스템에서는 체크(CH)코드가 통신프레임의 종료부를 증명할 수 있지만, 잘못된 통신프레임이 발생되면, 상기 체크코드는 데이타송신노드의 기능 이상에 대한 근거를 제공할 수가 없었다. 또한, 일본 미심사 특허 공보 NO.5-138211에 교시된 다중 데이타통신시스템에서는 다른 데이타송신노드의 기능 정상을 표시하는 체크신호를 각각의 통신노드가 관찰할 수 있으나, 통신노드의 데이타 송수신 기능의 정상작동을 서로 판단할 수는 없으며, 각각의 통신노드에 의해 수신된 통신프레임의 진위를 판단할 수가 없다.

본 발명의 목적은 수신한 통신프레임에 포함되어 있는 확인신호에 의거하여 각각의 데이타수신노드가 데이타송신노드의 데이타수신기능의 정상을 증명하는 다중 데이타통신시스템을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 통신프레임에 포함된 확인신호에 의거하여 데이타송신노드 및 데이타수신노드가 그 데이타수신기능의 정상을 서로 증명하는 다중 데이타통신시스템을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 데이타수신노드가 데이타송신노드의 데이타 송신기능의 정상을 올바르게 증명하는 다중 데이타통신시스템을 제공하는 데에 있다.

상기한 본 발명의 목적들은 접속되어 있는 전자부품을 각각 제어하도록 송신경로에 의해 서로 접속되어 있는 다수의 통신노드를 포함하는 다중 데이타통신시스템을 제공함으로써 달성된다. 상기 각각의 통신노드는 다른 통신 노드로부터의 데이타의 정상 수신을 나타내는 수신신호 및 상기 통신노드의 정상 데이타송신을 나타내는 송신신호를 공급하기 위해서, 송신경로를 통해서 통신노드의 속성에 관련된 통신 프레임 또는 데이타를 송신하고, 송신경로를 통해서 다른 공통 노드중의 적어도 하나로부터 전송된 통신 프레임 또는 데이타를 수신하는 데이타 송수신회로와,

상기 수신신호 및 송신신호중의 적어도 하나에 의거하여 통신노드의 데이타 통신 기능의 정상 작동을 증명하기 위해서, 다른 통신노드로부터의 데이타에 의거하여 통신노드와 결합된 전자부품의 작동을 제어하고, 상기 데이타 송수신 회로를 통해 송신되는 통신노드 관련데이타를 발생하는 데이타 작동회로로 이루어진다.

본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 다중 데이타 통신 시스템은 통신노드의 속성을 나타내는 데이타의 통신 프레임의 송신전에, 다른 통신노드가 상기 통신노드의 데이타 송신기능의 정상작동을 증명할 수 있는 자료인 증명 데이타 프레임을 송신하는 데이타 송신수단과, 다른 통신노드의 송신기능의 정상작동을 증명하기 위해서 상기 증명 프레임에 포함된 특수 데이타를 관찰하고, 상기 증명 데이타 프레임의 소정 필드에서의 데이타가 수신될 수 없을 때에 상기 다른 통신노드의 이상을 추정하는 한편, 다른 통신노드로부터 상기 증명 데이타 프레임 및 상기 통신 프레임을 수신하는 데이타 수신수단으로 이루어져 있다.

상기 증명 데이타 프레임은 상기 다중 데이타 통신 시스템이 작동되기 이전에 송신된다. 즉, 다중데이타 통신시스템이 파워-온되거나 리셋될 때마다 송신된다. 증명 데이타 프레임은 각각의 다른쪽 통신노드에 적절한 특수 데이타와, 상기 특수 데이타의 변형 데이타 또는 반대 데이타로 이루어진 데이타를 포함한다.

본 발명의 다중 데이터통신 시스템에서는 각각의 통신노드의 데이타 송신기능의 정상작동이 더욱 신뢰성있게 관찰된다. 통신노드중의 하나가 기능상 이상 작동하는 때에도 통신노드는 수신회로의 리셋에 의해서 상기 기능 이상이 제거되면, 실패했던 통신 프레임의 송신을 자동적으로 시도한다.

통신신호의 검출을 기초로 하여 통신기능의 이상을 판단하는 기간은 통신노드에 의해서 변경될 수가 있으므로, 통신노드의 기능저하없이 시스템의 신뢰성이 향상된다. 또한, 통신노드의 통신기능 이상의 판단이 소정횟수만큼 계속적으로 반복되면, 각각의 통신노드로의 데이타의 수신 및 각각의 통신노드로부터의 데이타의 송신은 중단되므로, 관련 전자부품이 오동작할 위험은 상당히 감소한다.

바람직한 실시예와 관련하여 도면을 참조한 다음의 설명에서, 본 발명의 목적 및 특성은 더욱 상세히 이해될 것이다.

자동차에 설치된 다중 데이타통신시스템을 개략적으로 예시한 제3도를 참고하면, 상기 시스템은 트위스트-페어 통신라인등의 통신라인(10a,11a)에 의해 각각 서로 연결된 2개의 통신 네트워크, 즉 제어시스템 네트워크(10) 및 부품제어시스템 네트워크(20)을 포함한다. 통신속도는 20kbps이다. 제어시스템 네트워크(10)는 통신라인(10a)에 의해 서로 접속된 통신노드(1-5)를 포함한다. 부품제어시스템 네트워크(20)는 통신라인(20a)에 의해 서로 접속된 통신노드(21-28)를 포함한다. 이들 통신라인(10a, 20a)은 게이트웨이 노드(40)에 의해서 통신라인(52,50)을 통해 집적네트워크로서 서로 접속되어 있다.

게이트웨이 노드(40)가 작용함으로써, 네트워크(10,20)는 2개이상의 통신프레임이 그 내부에 동시에 존재하지 않도록 하므로, 상기 각각의 네트워크(10,20)는항상 그 내부에 한개의 통신프레임만이 존재하도록 한다. 즉, 게이트웨이 노드(40)는 필요시 통신프레임들이 각각 네트워크(10,20)에 동시에 전송되게 허용하는 프레임 교환기능을 가진다.

제어시스템 네트워크(10)는 에어백 제어유닛(AB C/U)용 통신노드(1)와, 엔진제어유닛(EGI C/U)용 통신노드(2)와, 자동통신제어유닛(EAT C/U)용 통신노드(3)와, 뒷바퀴 조종 제어유닛(4WS C/U)용 통신노드(4)와, 견인제어유닛(TRC C/U)용 통신노드(5)를 포함한다. 게이트웨이 노드(40)는 제어시스템 네트워크의 통신노드중의 하나로서 포함되어 있으며, 안티록 제동시스템 제어유닛(ABS C/U)에 공통으로 작용한다. 부품제어시스템 네트워크(20)는 조합스위치(COMB. SWs)용 통신노드(21)와, 여러 계측기용 통신노드(22)와, 조종 스위치(STR.SW)용 통신노드(23)와, 승객용 앞좌석의 스위치(도어 모듈)용 통신노드(24)와, 공기조화기의 파워증폭기(A/C AMP)용 통신노드(25)와, 오디오-기구의 스위치(AUDIO)용 통신노드(26)와, 공기조화기의 스위치(A/C SW)용 통신노드(27)와, 운전자 시트의 스위치(도어 모듈)용 통신노드(28)을 포함한다. 이들 노드(21-28)들은 전자부품과 결합된 스위치, 센서, 액추에이터이다. 여러 제어유닛들은 단일개의 제어시스템 네트워크(10)로 통합함으로써 효율적인 제어를 제공할 수 있다. 제어시스템 네트워크(10)로부터 부품제어시스템 네트워크(20)를 분리시키는 것은 제어시스템 네트워크(10)의 노드의 행정에 의해서 그 자체가 영향을 받는 것을 방지한다. 이와 같이 구성된 자동통신시스템은 제1도에 도시한 바와 같은 모듈러 통신프레임(F)으로써 구동 정보를 송신한다.

제4도는 제3도에 도시한 다중 데이타통신시스템에 이용되는대규모집적회로(LSI)회로의 내부 구성을 도시한 도면이다. 대규모집적회로(LSI) 회로(101)는 송신제어회로(1250)로서 수신제어회로(1256), 확인(ACK)회로(1255)를 포함하는 여러 회로들로 이루어져 있다. 이들 각각의 송신제어회로(1250) 및 수신제어회로(1256)는 CSMA/CD(캐리어 센스 멀티플 액세스 / 충돌 검출)용 프로토콜 제어를 행한다. 송신제어회로(1250)는 통신프레임의 통신이 종료된 때에 입출력 제어회로(1252)를 통해서 중앙처리장치(CPU)(100)로 통신충돌신호를 송신한다. 확인회로(1255)는 수신회로(1256)에 의한 정확한 통신프레임의 수신에 수반되는 확인신호를 송신한다. 중앙처리장치(CPU)(100)는 소정 시간 간격으로 송신완료신호를 수신한 때에 그 자체의 노드가 데이타통신 기능 정상인 것으로 판단한다. 또한, 확인회로(1255)가 다른쪽 데이타 수신노드로 확인 (ACK)회로(1255)를 송신하지 않으면, 중앙처리장치(CPU)(100)는 그 자체의 노드가 데이타통신 기능 이상인 것으로 판단한다. 한편, 중앙처리장치(CPU)(100)는 다른쪽 데이타수신노드로부터 송신완료신호를 수신하지 않으면, 다른쪽 데이타수신노드가 데이타수신 기능 이상인 것으로 판단한다.

통신노드는 초기에 파워 온되거나 리셋되는 때에 다음 조건들을 취한다. 각각의 데이타통신노드는 파워 온되거나 리셋되는 때에 이중통신상태를 취하며, 이 상태에서는 상승시간의 경과후 통신라인으로부터의 통신프레임의 수신 또는 상기 통신라인으로의 통신프레임의 송신이 허용된다. 이어서, 이중통신상태의 데이타통신노드는 다수의 통신요구 데이타프레임을 순차적으로 다른쪽 통신노드로 송신한다. 통신요구 데이타프레임은 데이타통신노드로 소정 통신프레임을 송신하도록 데이타수신노드에 부여하는 명령을 포함하고 있다. 데이타수신노드가 통신요구 데이타프레임에 응답하여 상기 통신요구 데이타프레임을 복귀시키는 때에, 데이타통신노드는 상기 통신요구 데이타프레임에 따라서 그 자체의 작동 조건들을 초기화하며, 그 본래의 작동 상태를 취한다.

기능 이상 판정의 주요 순차루틴을 도시한 흐름도인 제5도 및 제6도를 참고할 때, 데이타통신노드가 스텝 S1에서 파워 온되면, 각각의 통신노드의 초기화동안에 상기 스텝 S2에서는 데이타송신노드와 결합된 제어유닛 또는 부품을 초기화하며, 데이타통신노드는 이중통신상태를 취하면서 스텝 S3에서의 초기화를 위해 메모리로부터 최종판단시 저장된 데이타를 클리어한다. 스텝 S4에서, 데이타통신노드는 다른쪽 데이타수신노드로 순차적으로 통신요구 데이타프레임의 초기 송신을 시작한다.

초기통신동안에, 스텝 S5에서는 하나 또는 다수의 통신요구 데이타프레임이 송신되는 때마다 데이타통신노드의 중앙처리장치(CPU)(100)이 송신제어회로(1250)로부터 송신완료신호를 수신했는지를 판단한다. 판단의 답이 "YES"이면, 스텝 S6에서는 초기통신에 계획되어 있는 모든 통신요구 데이타프레임이 전송되었는지에 대한 추가의 판단이 이루어진다. 이러한 판단의 답이 "YES"이면, 스텝 S7에서는 기능 정상에 대한 판단이 확인된다. 상기 스텝 S6에서의 판단의 답이 "NO"이면, 데이타통신노드는 스텝 S4에서 다시 한번 순차적으로 데이타수신노드로 통신요구 데이타프레임의 초기 송신을 행한다.

한편, 스텝 S5에서 판단된 답이 "NO"이면, 이는 데이타통신노드의 중앙처리장치(CPU)(100)이 아직 송신제어회로(1250)로부터 어떤 송신완료신호도 수신하지 않았음을 표시한다. 다음에, 스텝 S8에서는 송신완료신호를 수신하지 않은 상태에서 스텝 S5에서 결정된 판단에 이어서 소정시간(T1)이 경과했는지에 대한 판단이 이루어진다. 이에 대한 판단의 답이 "YES"이면, 스텝 S9에서 소정시간(T)의 경과의 횟수(N1)를 한 횟수만큼씩 변화시킨 후에, 스텝 S10에서는 상기 횟수(N1)가 소정 횟수(P)에 달했는가에 대한 추가의 판단이 이루어진다. 만약, 상기 판단의 답이 "YES"이면, 기능 이상에 대한 판단은 확정되는 것이며, 스텝 S11에서는 데이타 송수신 상태의 이상 판단의 서브루틴이 행해진다. 중앙처리장치(CPU)(100)이 송신제어회로(1250)로부터 송신완료신호를 수신하지 않는 동안에는 소정시간(T1)이 경과할 때까지 스텝 S8에서의 판단이 반복된다. 상기 횟수(N1)이 소정 횟수 P보다 작으면, 즉 스텝 S10에서 이루어진 판단의 답이 "NO"이면, 스텝 S3에서는 초기화를 위해 메모리로부터 기억 데이타를 클리어한 후, 데이타통신노드는 스텝 S4에서 다시 한번 순차적으로 데이타수신노드로 또한번의 송신요구 데이타프레임의 초기 송신을 행한다.

스텝 S7에서 기능 정상 판단이 확인되거나 스텝 S11에서 데이타 송수신 상태의 이상 판단의 서브 루틴이 완료된 후에, 주요순차루틴은 스텝 S12 내지 스텝 S28을 거쳐 본래의 송신상태에서의 이상 판정을 행한다.

제6도는 본래의 송신상태에서의 이상 판정을 행하는 기능 정상 판단의 주요 루틴의 일부를 개략적으로 도시한 도면이다. 제6도에서 이상 판단의 제1단계는 데이타통신노드가 스텝 S12에서 그 관련전자부품을 제어하도록 하는 것이다. 스템S13에서 데이타수신노드로 통신프레임을 송신한 후에, 데이타송신노드는 통신회로로 프레임 통신명령신호를 급송할 때마다, 스텝 S14에서 그 자체의 중앙처리장치 (CPU)(100)가 송신제어회로(1250)로부터 송신완료신호를 수신했는가에 대한 판단을 행한다. 중앙처리장치(CPU)(100)가 송신완료신호를 수신한 때에, 데이타 송신기능의 정상작동은 스텝 S15에서 확인된다. 만약, 스텝 S14에서의 판단의 답이 "NO"이면, 스텝 S16에서는 스텝 S14에서 행한 판단에 이어서 송신완료신호를 수신하지 않은 상태에서 시간 T1이 경과했는지에 대한 판단이 이루어진다. 이러한 판단의 답이 "YES"이면, 스텝 S17에서 소정시간(T2)의 경과횟수(N2)를 1회씩 증가시킨 후에, 스텝 S18에서는 상기 횟수(N2)가 소정 횟수(Q)에 도달했는가에 대한 추가의 판단이 이루어진다. 상기 판단의 답이 "YES"이면, 스텝 S19에서 데이타 송수신 상태에서의 이상 판단의 서브 루틴이 행해진다.

중앙처리장치(CPU)(100)가 송신제어회로(1250)로부터 송신완료신호를 수신하는 동안은 소정시간(T2)이 경과될 때까지 스텝 S16에서의 판단이 반복된다. 또한, 횟수(N2)가 소정횟수(Q)보다 작으면, 즉 스텝 S18에서 이루어진 판단의 답이 "NO"이면, 데이타통신노드는 스텝 S13에서 다시 한번 다른쪽 데이타수신노드로 순차적으로 송신요구 데이타프레임의 재송을 행한다.

데이타송신 기능의 정상에 대한 판단이 스텝 S15에서 확인되는 때에, 주요순차루틴은 스텝 S20, S21 및 S28을 거처 본래의 데이타 수신상태에서 이상 판단을 행한다.

스텝 S20에서 다른쪽 데이타수신노드로부터 통신프레임을 수신 시작하는데에이어서, 스텝 S21에서는 데이타송신노드의 중앙처리장치 (CPU)(100)에서, 대규모집적회로(LSI)회로가 통신프레임의 수신에 응답하여 확인 (ACK)신호를 급송했는가에 대한 판단이 이루어진다. 만약, 상기 정상 여부 판단의 답이 "YES"이면, 송수신상태에서의 이상 판단의 서브루틴이 행해지고, 본래 데이타수신상태에서의 정상 판단은 스텝 S22에서 확인된다. 한편, 정상 판단의 답이 "NO"이면, 데이타 송신/수신 상태에서의 이상 판단의 서브루틴은 스텝 S28에서 행해진다.

만약, 스텝 S22에서 본래의 데이타수신상태의 정상여부판단이 확인되면, 주요순차루틴은 데이타수신노드에 대해 스텝 S23 내지 스텝 S27을 거쳐 본래의 데이타수신상태의 이상 판단을 행한다. 스텝 S23에서는 스텝 S14에서의 데이타통신노드의 중앙처리장치 (CPU)(100)에서, 데이타송신노드로부터 급송된 통신프레임에 응답하여 데이타수신노드에 확인(ACK)신호가 존재하는 지에 대한 판단이 이루어진다. 만약, 데이타통신노드에서 확인(ACK)신호가 존재하면, 데이타수신기능의 정상 여부의 판단은 스텝 S24에서 확인된다. 한편, 스텝 S23에서의 판단의 답이 "NO"이면, 이는 중앙처리장치(CPU)(100)가 데이타통신노드에 확인(ACK)신호가 나타나 있지 않음을 확인한 것을 표시한다. 다음에, 상기 중앙처리장치는 스텝 S125에서 노-리턴(no-return)의 확인신호횟수(N3)를 1횟수만큼씩 증가시킨 후, 스텝 S26에서 상기 횟수(N3)가 소정횟수(R)에 도달했는가에 대해 추가로 판단한다. 만약, 판단의 답이 "YES"이면, 데이타 송수신 상태의 이상 판단의 서브루틴이 스텝 S27에서 실행된다. 만약, 상기 횟수(N3)가 소정횟수(R)보다 작으면, 즉 스텝 S18에서 행해진 판단의 답이 "NO"이면, 통신노드는 스텝 S13에서 한 번 더 통신프레임을 재송한다.

제7도는 주요순차루틴에시 스텝 S11, S19, S27 또는 S28에서 기능 이상이 판단된 때에 행해지는 데이타송수신 상태에서의 이상 판단의 순차 서브루틴이다.

제7도에 도시한 순차서브루틴에서 스텝 S101에서의 제1단계는 데이타통신노드가 데이타수신노드의 하나(A)에 대해서 이상 판정을 했는지를 판단하는 것이다. 스텝 S102에서 하나의 데이타수신노드(A)에 대한 이상 판단의 횟수(X1)를 한 횟수씩 증가시킨 후에, 스텝 S103에서는 데이타송신노드가 또다른 데이타수신노드(B)에 대해 이상 판정을 했는지를 또한번 판단한다. 유사하게, 또다른 데이타수신노드(B)에 대한 이상판단의 횟수(X2)는 스텝 S104에서 한 횟수만큼 증가한다. 이상 판단은 같은 네트워크에서 나머지 데이타수신노드에 대해서도 순차적으로 행해진다. 이어서, 스텝 S105에서는 데이타수신노드(A)에 관련된 이상 판단의 횟수(X1)가 소정횟수(S)보다 작은 값인지를 판단한다. 이 판단의 답이 "YES"이면, 데이타송신노드는 스텝 S106에서 데이타수신노드(A)로부터 송신된 데이타에 의거하여 그 관련 부품 또는 제어 유닛을 제어한다. 한편, 상기 판단의 답이 "NO"이면, 즉 이상 판단의 횟수(X1)가 소정횟수(S)에 도달하면, 이는 데이타수신노드(A)로부터 전송된 데이타의 파손 가능성이 있을 수도 있음을 표시하며, 다음에, 데이타송신노드는 스텝 S109에서 데이타수신노드(A)로부터 송신된 데이타에 의거하여 그 관련 부품의 제어를 중단하지만, 스텝 S110에서는 관련부품에 대해 소정의 적절한 제어를 행한다. 예를 들면, 데이타송신노드가 상기 데이타수신노드(A)로부터의 데이타에 의거하여 헤드라이트 파워출력장치를 제어하도록 정해져 있으면, 이로 인해서 상기 헤드라이트 파워출력장치는 미리 설정된 적정 제어로 헤드라이트를 항상 켤 준비가 되어 있으므로, 차량에 있어서 여행중 데이타수신노드(A)의 이상으로 인해 헤드라이트로의 전원공급에 이상이 발생할 염려는 없다. 미리 설정된 적정 제어는 데이타송신노드와 관련된 부품에 대해 고유하면서도 적절한 제어에 해당한다.

스텝 S106에서 데이타수신노드(A)로부터 전송된 데이타에 의거하여 관련부품/제어유닛을 제어하거나, 스텝 S110에서 관련부품/제어유닛에 소정의 적정 제어를 행하는 과정에 뒤이어, 스텝 S107단계에서는 데이타수신노드(B)에 관련된 이상판단의 횟수(X2)가 소정횟수(T)보다 작은 값인지를 판단한다. 이 판단의 답이 "YES"이면, 데이타송신노드는 스텝 S108에서 데이타수신노드(B)로부터 송신된 데이타에 의거하여 관련부품 또는 제어유닛을 제어한다. 한편, 상기 판단의 답이 "NO"이면, 즉 이상판단의 횟수(X2)가 소정횟수(T)에 도달하면, 이는 데이타수신노드(B)로부터 송신된 데이타의 잠재적 파손이 있을 수도 있음을 표시하며, 데이타송신노드는 스텝 S111에서 데이타수신노드(B)로부터 송신된 데이타에 의거하여 그 관련부품의 제어를 중단하며, 스텝 S112에서관련부품의 소정 제어를 적절히 행한다. 소정횟수에 대한 이상판단의 횟수(X2)의 판단 결과에 따라서, 각각의 나머지 데이타수신노드에 대해 순서대로 같은 제어과정이 행해진다.

상기한 바와 같이, 데이타송신노드는 자체의 데이타 수신기능의 정상작동뿐만 아니라 각각의 데이타수신노드의 데이타수신 기능에서의 정상작동을 관찰하며, 만약, 데이타수신노드의 그 데이타수신기능에 이상이 있다고 판단되면, 데이타수신노드중의 하나로부터 수신된 데이타에 의거하여 관련전자부품 또는 제어유닛의 제어를 중단한다. 이로 인해서, 전체 시스템의 기능 신뢰도가 향상된다.

데이타수신노드에 의해 행해진 통신노드의 데이타송신기능의 정상작동판단의 순차루틴을 개략적으로 도시한 흐름도인 제8도를 참고하면, 제5도 및 제6도의 상기 설명으로부터 ,다중 데이타통신시스템에 전력을 가하거나 리셋시킨 후 데이타송신노드로 소정 통신프레임을 전송하도록 하는 다른쪽 데이타수신노드에 대한 명령을 각각 포함하는 데이타프레임인 송신요구 데이타프레임의 초기 송신을 상기 데이타송신노드가 시작함에 뒤이어, 데이타송신노드는 전송된 데이타의 진위를 데이타수신노드가 증명하는 근거인 증명 데이타 프레임을 송신함을 상기할 수가 있다. 특히, 데이타수신노드는 데이타송신노드로부터의 증명 데이타 프레임에 포함되어 있는 소정 데이타가 미리 결정된 데이타와 일치하는 지를 판단한다. 이들 증명 데이타간에 일치성이 있으면, 데이타수신노드는 전송된 데이타의 진실성을 증명한다.

순차 루틴이 개시되는 때에, 데이타수신노드는 초기송신모드에서, 데이타송신노드(A)로 지정된 다른 통신노드중의 하나로부터 통신프레임(Aa-Az)을 수신한다. 데이타 수신은 스텝 S201 내지 S203에서 통신프레임(Aa-Az)에 대해 각각 증명된다. 만약, 통신프레임(Aa-Az)에 대해 모든 수신이 증명되면, 스텝 S204단계에서는 특수 증명 데이타를 포함한 증명 데이타 프레임(D)이 수신되었는지를 판단한다. 이어서, 스텝 S205에서는 데이타수신노드가 수신된 데이타프레임(D)에 포함된 증명 데이타와 일치하는 증명 데이타를 가지고 있는지를 판단한다. 데이타의 일치성이 있으면, 이는 스텝 S206에서 데이타송신노드(A)의 데이타송신기능의 정상 및 초기에 송신된 데이타 프레임에 포함되어 있는 데이타의 진실성을 증명한다. 다음에, 데이타수신노드는 스텝 S207에서 초기에 전송된 통신프레임에 포함된 데이타에 의거하여 관련전자부품 또는 제어유닛의 제어를 행한다. 한편, 데이타의 일치성이 없으면, 데이타송신노드(A)의 데이타 송신기능의 이상을 표시하며, 다음에 스텝 S208에서는 테이타송신노드(A)로부터 전송된 데이타의 파손 가능성이 있을 수 있다고 판단한다. 이어서, 스텝 S209에서 데이타송신노드(A)로부터 전송된 데이타에 의거하여, 관련전자부품 또는 제어유닛의 제어를 중단한 후, 데이타수신노드는 스텝 S210에서 관련부품에 대해 소정의 적정 제어를 행한다.

제9도에 도시한 바와 같이, 증명 데이타 프레임(D)은 데이타 프레임이 증명 데이타를 포함함을 증명할 수 있는 정보가 기록되어 있는 식별데이타 필드등의 데이타 필드와, 데이타송신노드의 어드레스 정보가 기록되어 있는 데이타-1 필드와, 반대 어드레스가 기록되어 있는 데이타-2 필드와, 데이타송신노드와 소정 데이타수신노드간에 결정된 정보가 기록되어 있는 데이타-3 필드와, 상기 데이타-3 필드의 정보의 반대 정보가 기록되어 있는 데이타-4 필드를 포함한다.

상기 데이타 필드에 기록된 모든 정보를 활용함으로써, 통신노드의 통신기능의 정상 작동을 신뢰성있게 관찰할 수가 있다. 예를들면, 통신노드가 데이타1-필드내의 잘못된 어드레스 정보를 포함하는 증명 데이타 프레임을 수신하더라도, 데이타 3-필드내의 정보가 정확한 한, 데이타수신노드는 증명 데이타 프레임이 수신가능한 것으로 판단하지는 않는다. 이러한 방식으로, 증명 데이타 프레임이 어드레스 정보, 미리 결정된 정보, 그 반대 정보등의 복합 데이타를 포함하고 있기 때문에, 통신노드는 더욱 정확하게 기능 정상 판단을 할 수가 있다. 또한, 증명 데이타 프레임이 초기에 스페클을 표시하는 정보를 포함하고 있기 때문에, 수신노드는 증명데이타 프레임의 도입을 방해하는 증명 데이타 프레임을 수신하더라도, 통신노드가 증명 데이타 프레임을 송신한 것으로 용이하게 판단한다. 이 증명 데이타 프레임은 본래의 시스템 작동동안에 이용될 수도 있다.

본 발명을 몇몇 바람직한 실시예들과 관련하여 설명하였으나, 본 발명의 개념 및 청구범위를 이탈하지 않는 범위내에서 당 분야의 전문가에 의한 여러 다른 실시예들의 제시 및 변경이 가능함은 물론이다.

제1도는 데이타 통신에 이용되는 통신프레임을 도시한 개략도,

제2도는 다중 데이타통신시스템의 통신노드의 구성을 도시한 블럭도,

제3도는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 데이타통신시스템을 도시한 개략도,

제4도는 제3도에 도시한 다중 데이타통신시스템의 통신노드의 구성을 상세하게 도시한 블럭도,

제5도 및 제6도는 기능 이상 판단의 순차 루틴을 개략적으로 도시한 흐름도,

제7도는 기능 이상 판단의 순차 서브루틴을 개략적으로 도시한 흐름도,

제8도는 데이타수신노드에서 행해진 데이타통신 기능 이상 판단의 순차 서브루틴을 개략적으로 도시한 흐름도,

제9도는 증명 데이타 프렘임을 도시한 개략도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 에어백 제어유닛(AB C/U)용 통신노드

2: 엔진제어유닛(EGI C/U)용 통신노드

3: 자동통신제어유닛(EAT C/U)용 통신노드

4: 뒷바퀴 조종 제어유닛(4WS C/U)용 통신노드

5: 견인제어유닛(TRC C/U)용 통신노드

10: 제어시스템 네트워크

10a, 11a: 통신라인

20: 부품제어시스템 네트워크

21: 조합스위치(COMB. SWs)용 통신노드

22: 여러 계측기용 통신노드

23: 조종 스위치(STR.SW)용 통신노드

24: 승객용 앞좌석의 스위치(도어 모듈)용 통신노드

25: 공기조화기의 파워증폭기(A/C AMP)용 통신노드

26: 오디오-기구의 스위치(AUDIO)용 통신노드

27: 공기조화기의 스위치(A/C SW)용 통신노드

28: 운전자 시트의 스위치(도어 모듈)용 통신노드

40: 게이트웨이 노드

Claims (16)

1. 접속되어 있는 전자부품들을 각각 제어하도록 송신경로에 의해 서로 접속되어 있는 다수의 통신노드를 포함하는 다중 데이터통신 시스템에 있어서, 상기 각각의 통신노드는,

   적어도 하나의 다른 통신노드로부터 송신된 데이터를 상기 송신경로를 통해 수신하고, 상기 각각의 통신노드에 관련된 데이터를 상기 송신경로를 통해 송신하며, 상기 적어도 하나의 다른 통신노드로부터의 상기 데이터의 정상수신을 나타내는 수신신호와 상기 각각의 통신노드에 관련된 상기 데이터의 정상송신을 나타내는 송신신호를 공급하는 데이터 송수신 회로 및,

   상기 적어도 하나의 다른 통신노드로부터 수신된 상기 데이터에 의거하여 상기 각각의 통신노드와 결합된 전자부품을 제어하고, 상기 데이터 송수신 회로에 의해 송신되는 상기 각각의 통신노드에 관련된 상기 데이터를 발생하며, 상기 데이터 송수신 회로로부터 공급된 상기 수신신호 및 상기 송신신호에 의거하여 상기 각각의 통신노드의 데이터 통신기능의 정상여부를 판단하는 데이터 작동회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 데이터 통신시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 데이터 작동회로는 상기 데이터 송수신회로가 상기 적어도 다른 통신노드에 의해 공급된 수신신호를 수신할 때에, 상기 다른 통신노드의 통신기능의 정상성을 판단하는 것을 특징으로 하는 다중 데이터 통신시스템.
3. 제1항에 있어서 ,

   상기 데이타 작동회로는 상기 각각의 통신노드가 통신 기능에 이상이 있는 것으로 판단한 때에 상기 데이타 송수신회로를 초기화시키고, 상기 송수신 회로가 상기 각각의 통신노드에 관련된 상기 데이타를 송신하도록 하는 것을 특징으로 하는 다중 데이타통신시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 데이타 작동회로는 상기 각각의 통신노드에 관련된 상기 데이타를 상기 데이타 송수신회로가 송신하도록 하는 때에, 다른 통신노드에서 상기 각각의 통신노드의 통신기능의 정상성을 판단할 수 있는 소정 데이타를 송신하는 것을 특징으로 하는 다중 데이타통신시스템.
5. 제1항에 있어서 ,

   상기 데이타 작동회로는 상기 데이타 송수신회로가 소정 시간내에 상기 송신신호를 공급하지 않는 때에, 상기 각각의 통신노드의 통신기능에 이상이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 다중 데이타통신시스템.
6. 제1항에 있어서,

   상기 데이타 작동회로는 상기 각각의 통신노드의 통신기능에 이상이 있는 것으로 소정횟수 반복하여 판단되는 때에, 상기 데이타 송수신회로로의 데이타 수신 및 상기 데이타 송수신회로로부터의 데이타 송신을 중단하는 것을 특징으로 하는 다중 데이타통신시스템.
7. 제2항에 있어서 ,

   상기 데이타 작동회로는 적어도 다른 통신노드의 통신기능에 이상이 있는 것으로 소정횟수 반복하여 판된되는 때에 상기 다른 통신노드로부터의 데이타에 의거하여 상기 각각의 통신노드와 결합된 상기 전자부품의 제어를 중단하는 것을 특징으로 하는 다중 데이타통신시스템.
8. 제7항에 있어서,

   상기 데이타 작동회로는 적어도 다른 통신노드의 통신기능에 이상이 있는 것으로 소정횟수 반복하여 판단되는 때에, 상기 각각의 통신노드에 관련된 상기 데이타를 상기 다른 통신노드로 송신하는 것을 중단하는 것을 특징으로 하는 다중 데이타통신시스템.
9. 제1항에 있어서,

   상기 데이타 작동회로는 통신데이타 프레임을 송신하기 전에, 다른 통신노드가 상기 각각의 통신노드의 데이타 송신기능의 정상성을 증명할 수 있는 자료인 증명 데이타 프레임을 송신하는 것을 특징으로 하는 다중 데이타통신시스템.
10. 제9항에 있어서 ,

    상기 각각의 통신노드는 적어도 다른 통신노드의 송신기능의 정상을 관찰하기 위해서, 상기 다른 통신노드로부터의 상기 증명 데이타프레임의 소정 영역내의 데이타가 수신될 수 있는지를 증명하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 데이타통신시스템.
11. 송신경로를 통해 서로 통신하도록 상기 송신경로에 의해 접속되어 있는 다수의 통신노드를 포함하는 다중 데이터통신 시스템에 있어서, 상기 각각의 통신노드는,

    상기 각각의 통신노드의 속성을 나타내는 데이타의 통신 데이타 프레임의 송신전에, 다른 통신노드가 상기 각각의 통신노드의 데이타 송신기능의 정상성을 증명할 수 있는 자료인 증명 데이타 프레임을 송신하는 데이타 송신수단과,

    다른 통신노드로부터 상기 증명 데이타 프레임 및 상기 통신 데이타 프레임을 수신하고, 상기 다른 통신노드의 송신기능의 정상작동을 관찰하기 위해서 상기 증명 데이터 프레임에 포함된 특수 데이타를 시험하고, 상기 증명 데이타 프레임의 상기 소정 영역의 상기 데이타가 수신될 수 없을 때에 상기 다른 통신노드의 이상을 추정하는 데이타 수신수단으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 다중 데이터통신 시스템.
12. 제11항에 있어서,

    상기 데이타 송신수단은 상기 다중 데이터 통신시스템이 작동되기 이전에 상기 증명 데이터 프레임을 송신하는 것을 특징으로 하는 다중 데이터통신 시스템.
13. 제12항에 있어서,

    상기 데이터 송신수단은 상기 다중 데이터통신 시스템이 파워-온될 때마다 상기 증명 데이타 프레임을 송신하는 것을 특징으로 하는 다중 데이터통신 시스템.
14. 제12항에 있어서,

    상기 데이타송신수단은 상기 다중 데이터통신 시스템이 리셋될 때마다 상기 증명 데이타 프레임을 송신하는 것을 특징으로 하는 다중 데이터통신 시스템.
15. 제11항에 있어서,

    상기 증명 데이타 프레임은 각각의 통신노드와 다른 통신 노드 사이에서 미리 결정된 특수 데이타와, 상기 특수 데이타의 변형 데이터를 함유하는 복합 데이타를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 데이터통신 시스템.
16. 제15항에 있어서,

    상기 변형 데이타는 상기 특수 데이타의 반대 데이타인 것을 특징으로 하는다중 데이타통신시스템.