KR100372982B1 - 게이트웨이 및 게이트웨이를 이용한 분산 시스템 - Google Patents

게이트웨이 및 게이트웨이를 이용한 분산 시스템 Download PDF

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와따루 나가우라
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가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
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Abstract

주기적으로 통신을 행하는 네트워크와, 이벤트 송출(driven)로 통신을 행하는 네트워크를 효율적으로 접속할 수 있는 게이트웨이 및 분산 시스템을 제공한다.
상이한 네트워크를 접속하는 게이트웨이는 주기 메시지를 수신하고, 수신한 주기 메시지의 변화가 검출될 때에 이벤트 메시지로서 통신하고, 주기적으로 메시지를 송신한다.

Description

게이트웨이 및 게이트웨이를 이용한 분산 시스템{GATEWAY AND DISTRIBUTED SYSTEM USING THE GATEWAY}
최근 자동차에서는, 오디오 기기, 네비게이션(navigation) 장치, 엔진 제어 장치, 밋션(mission) 등의 구동 장치 등의 다양한 전자 기기가 로딩되고, 이러한 전자 기기는 그 성질에 따라 네트워크에 접속된다. 정보 시스템의 네트워크에는 오디오 기기 등과 같이 소정의 주기에서 정보를 출력하는 것이 접속되어 있다.
특개평 11-8647(1999)호 공보에는 프로토콜이 상이한 복수의 LAN 간을 접속하는 게이트웨이가 기재되어 있다.
그러나, 상기 종래 기술에서는 소위 정보계 네트워크와 일정 주기에서 정보가 전달된 제어계 네트워크 간의 정보의 단위에 대하여는 개시되어 있지 않다.
<발명의 개시>
본 발명의 목적은 정보 시스템의 네트워크와 제어 시스템의 네트워크를 접속하고, 정보 시스템의 네트워크와 제어 시스템의 네트워크와의 사이에서 정보 교환을 행할 수 있는 게이트웨이 및 이 게이트웨이를 이용한 분산 시스템을 제공하는것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 특징은 다음과 같다. 이 특징은 각각 단독이거나 조합되어도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
게이트웨이는 주기적으로 송출된 메시지의 송수신 및 이벤트 또는 요구에 따라 송출하는 메시지의 송수신을 행한다.
또한, 게이트웨이는 하나의 네트워크로부터 수신한 주기 메시지(periodical message)의 변화를 검출하면, 다른 네트워크에 메시지를 송신한다.
또한, 게이트웨이는 하나의 네트워크로부터 수신한 메시지를 주기적으로 다른 네트워크에 송신한다.
본 발명은 상이한 특성을 갖는 복수의 네트워크와 접속하기 위한 게이트웨이 및 이 게이트웨이를 이용한 분산 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 게이트웨이의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 주기 메시지 수신 처리를 도시한 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 주기/이벤트 메시지 버퍼의 구성을 도시한 도.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 메시지 값 변화 검출 처리를 도시한 순서도.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 이벤트 메시지 송신 처리를 도시한 순서도.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 제어계 네트워크로부터 정보계 네트워크로의 메시지 전송 동작예를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 이벤트 메시지 수신 처리 순서를 도시한 순서도.
도 8은 본 발명의 일 실시예의 이벤트 주기 메시지 버퍼의 구성을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예의 주기 메시지 송신 처리를 도시한 순서도.
도 10은 본 발명의 일 실시예의 정보계 네트워크로부터 제어계 네트워크로의 메시지 전송 동작예를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시예의 분산 시스템 구성을 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 다른 실시예의 분산 시스템 구성을 도시한 도면.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 사용하여 상세히 설명하기로 한다.
우선, 본 발명의 제1 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명은 이벤트 발생에 의해 처리 장치로부터 네트워크상에 메시지가 출력된 이벤트 메시지와, 소정의 일정 주기에서 처리 장치로부터 네트워크상에 메시지가 출력된 주기 메시지를 대상으로하는 것이고, 이벤트 메시지가 출력된 처리 장치가 접속된 네트워크(이하, "정보계 네트워크"로 하기로 함)와 주기 메시지가 출력된 처리 장치가 접속된 네트워크(이하, "제어계 네트워크"로 하기로 함)와의 사이에서, 메시지 교환을 할 수 있도록 하는 것이다.
도 1은 본 발명의 게이트웨이의 구성을 도시한 것이다. 게이트웨이(10)는 제어계 네트워크(20)와 정보계 네트워크(30)에 접속되어 있다. 본 실시예의 제어계 네트워크(20) 및 정보 시스템(30)에는 CAN(Controller Area Nertwork)을 사용하고 있다.
게이트웨이(10)는 CPU(100), 메모리(200), 버스(300), 제어계 네트워크 제어기(400), 제어계 네트워크 구동기(500), 정보계 네트워크 제어기(600), 정보계 네트워크 구동기(700)로 구성되어 있다.
CPU(100), 메모리(200), 제어계 네트워크 제어기(400), 정보계 네트워크 제어기(600)는 신호선인 버스(300)에 접속되어 있다. CPU(100)는 메모리(200)에 기억되어 있는 프로그램을 판독하여, 제어계 네트워크 제어기(400), 제어계 네트워크 구동기(500), 정보계 네트워크 제어기(600), 정보계 네트워크 구동기(700)를 제어하여, 제어계 네트워크(20)와 정보계 네트워크(30)와의 사이에서 메시지 교환을 행한다.
제어계 네트워크 제어기(400)는 제어계 네트워크 구동기(500)와 접속되어 있고, 제어계 네트워크 구동기(500)는 제어계 네트워크(20)에 접속되어, 제어계 네트워크(20)로의 메시지 전송을 행한다. 정보계 네트워크 제어기(600)는 정보계 네트워크 구동기(700)와 접속되어 있고, 정보계 네트워크 구동기(700)는 정보계 네트워크(30)에 접속되어, 정보계 네트워크(30)로의 메시지 전달을 행한다.
메모리(200)에는 OS(Operating System)를 구동하기 위한 프로그램 및 제어계 네트워크 통신 처리(220), 정보계 네트워크 통신 처리(230), 주기 메시지 송신 처리(240), 주기 메시지 수신 처리(250), 이벤트 메시지 수신 처리(260), 이벤트 메시지 송신 처리(270), 메시지 값 변화 검출 처리(280)의 어플리케이션 프로그램이 기억되어 있으며, 이벤트 주기 메시지 버퍼(201), 주기/이벤트 메시지 버퍼(202)로 불리는 데이터 기억 영역이 존재한다.
본 실시예의 OS(210)로는, OSEK/VDX 발행, OSEK/VDX Operating System Version 2.0 revision 1(1997) 기재의 OSEK-OS를 사용한다. 이렇게 OS를 사용함으로써, 어플리케이션 프로그램을 태스크로서, 주기적으로 개시하도록 하거나, 네트워크상의 메시지를 수신된 이벤트에서 개시하도록 할 수 있다.
또한, 제어계 네트워크 통신 처리(220)로서는 OSEK/VDX 발행, Communication Version 2.0 revision 1(1997) 기재의 OSEK-COM을 사용한다. OSEK-COM은 메시지 송신 처리와 메시지 수신 처리를 행하는 기능을 갖고 있다. 또한, 메시지에 첨부된 ID에서 수신한 메시지를 특정하는 기능을 갖고 있다.
따라서, 제어계 네트워크(20)상의 주기 메시지 중에서 수신되어질 메시지를 특정할 수 있다. 제어계 네트워크(20)로 메시지를 송신하는 경우, 주기 메시지 송신 처리를 행하는 어플리케이션 프로그램으로부터 OSEK-COM의 API Service의 하나인 Send Message()를 호출함으로써, 제어계 네트워크 제어기(400)를 통해 메시지를 제어계 네트워크(20)상에 송출할 수 있다. 또한, 제어계 네트워크(20)로부터의 메시지의 수신은 소정의 수신되어질 메시지 ID를 관리하고, 동일한 ID가 첨부된 메시지를 수신할 때에 제어계 네트워크 제어기(400)는 수신 방해를 행한다. 제어계 네트워크 제어기(400)로부터의 수신 방해에 의해 제어계 네트워크 통신 처리 메시지 수신으로 인해 방해 처리가 행해져서, 제어계 네트워크(20)상의 메시지를 페치(fetch)할 수 있다. 페치된 메시지는 OSEK-COM의 API Service의 하나인 Receive Message()를 호출함으로써 판독할 수 있다.
본 실시예에서는 정보계 네트워크 통신 처리(230)도, OSEK-COM을 사용한다.따라서, 정보계 네트워크(30)로의 메시지를 송신하는 경우도 같은 방식으로 이벤트 메시지 송신 처리를 행하는 어플리케이션 프로그램으로부터 OSEK-COM의 API Service 하나인 Send Message()를 호출함으로써 실행되어, 정보계 네트워크 제어기(600)를 통해 메시지를 정보계 네트워크(30)상에 송출할 수 있다. 또한, 정보계 네트워크(30)로부터의 메시지 수신은 소정의 수신될 메시지 ID를 관리하고, 동일한 ID가 첨부된 메시지를 수신한 때에 정보계 네트워크 제어기(600)는 수신 방해를 행한다. 정보계 네트워크 제어기(600)로부터의 수신 방해에 의해 정보계 네트워크 통신 처리의 메시지 수신으로 인한 방해 처리가 시작되어, 정보계 네트워크(30)상의 메시지를 페치할 수 있다. 페치된 메시지는 OSEK-COM의 API Service의 하나인 Receive Message()를 호출함으로써 판독할 수 있다.
다음으로, 본 실시예의 게이트웨이(10)의 동작에 대해서 설명하기로 한다. 우선, 주기 메시지를 다루는 제어계 네트워크(20)로부터 이벤트 메시지를 다루는 정보계 네트워크(30)로 메시지를 전송하는 경우에 대하여 설명하기로 한다.
전술된 바와 같이, 제어계 네트워크 제어기(400)는 제어계 네트워크상의 복수의 주기 메시지 중으로부터, 소정의 ID가 첨부된 메시지를 수신하고 방해를 행한다. 이에 응답하여, OS(210)는 주기 메시지 수신 처리(250)의 프로그램을 개시한다. 이 주기 메시지 수신 처리(2500의 프로그램은 하나의 태스크로서 실행된다. 제어계 네트워크(20)상에서는 메시지는 주기적으로 송출되어, 이 처리(태스크)도 주기적으로 개시된다.
주기 메시지 수신 처리(250)의 처리인 주기 메시지 수신 처리(2500) 순서를도 2를 사용하여 설명하기로 한다. 주기 메시지 수신 처리(2500)는 우선 제어계 네트워크(20)로부터 페치된 수신 메시지를 판독한다(처리 2501). 이것은 상술된 바와 같이, 제어계 네트워크 통신 처리(220)의 Receive Message()를 호출함으로써 실행된다.
다음으로, 판독된 메시지를 주기/이벤트 메시지 버퍼(202)에 기억한다(처리 2502). 여기서, 주기/이벤트 메시지 버퍼(202)의 구조를 도 3을 사용하여 설명하기로 한다. 전술된 바와 같이, 메시지에는 ID(식별자)가 붙여져 있다. 주기/이벤트 메시지 버퍼(202)는 메시지 ID 기억 영역(20210), 이번회의 값(최신 메시지 값) 기억 영역(20220), 이전회의 값(최신 1회 이전에 수신된 메시지의 값) 기억 영역(20230)을 갖는다. 또한, 이러한 영역은 ID 마다 기억하는 영역으로 분할되어 있다. 즉, ID 기억 영역(20210)은 영역(20211), 영역(20212), 영역(20213) 등으로 이루어진다. 이번회의 값 기억 영역(20220)은 각각의 ID 마다 영역(2021), 영역(20222), 영역(20223) 등으로 구성된다. 이전회의 값 기억 영역(20230)도 동일한 식으로 ID 마다 영역(20231), 영역(20232), 영역(20233) 등으로 구성된다. 예를 들면, ID(2)의 메시지는 그 ID의 값(2)이 영역(20211)에, 이번회의 값(20)이 영역(20221)에, 이전회의 값(18)이 영역(20231)에 기억된다.
처리(2502)에서, 판독된 메시지의 값은 그 ID에 대한 이번회의 값의 기억 영역에 기억한다. 예를 들면, ID의 값이 2인 메시지의 경우, 판독된 메시지의 값은 영역(20221)에 기억한다. ID의 값이 6인 메시지의 경우, 판독된 메시지의 값은 영역(20222)에 기억한다.
마지막으로, 메시지 값 변화 검출 처리(2800)를 시작한다(처리 2503). 시작하는 경우, 수신한 메시지의 메시지 ID가 주어진다.
다음으로, 메시지 값 변화 검출 처리(280)의 처리인, 메시지 값 변화 검출 처리(2800)를 도 4를 이용하여 설명하기로 한다. 메시지 값 변화 검출 처리(280)는 상술된 바와 같이, 주기 메시지 수신 처리로부터 시작된다.
메시지 값 변화 검출 처리(2800)는 시작할 때 우선, 주기/이벤트 메시지 버퍼(202)에 저장된 메시지를 판독하여, 수신된 메시지의 이번회의 값이 이전회의 값과 상이한지 여부를 조사한다(처리 2801). 예를 들면, 도 3에 있어서 ID가 2인 메시지이면, 이번회의 값은 20, 이전회의 값은 28로, 상이하다. ID가 6인 메시지이면, 이번회의 값은 6400, 이전회의 값도 6400으로 동일하다.
이전회의 값과 이번회의 값이 상이한 경우, 이벤트 메시지 송신 처리(270)를 시작하고(처리 2802), 이전회의 값과 이번회의 값이 동일한 경우는 그대로 종료한다.
다음으로, 이벤트 메시지 송신 처리(270)의 프로그램인 이벤트 메시지 송신 처리(2700)에 대하여 도 5를 이용하여 설명하기로 한다. 이벤트 메시지 송신 처리(2700)는 제어계 네트워크로부터의 메시지를 페치하고, 그 값이 이전회의 값과 상이한 경우에 시작된다.
이벤트 메시지 송신 처리(2700)는 우선, 주기/이벤트 메시지 버퍼(202)로부터 송신하는 메시지의 이번회의 값을 판독한다(처리 2701). 예를 들면, 도 3에 있어서 ID가 2인 메시지를 송신하는 경우, 영역(202)에 기억되어 있는 이번회의 값20을 판독한다.
그 다음으로, 정보계 네트워크 통신 처리(230)를 호출하여, 메시지의 송신을 행한다(처리 2702). 이것은 전술된 바와 같이, Send Message()를 호출함으로써 실현될 수 있다. 본 실시예에서는 제어계 네트워크와 정보계 네트워크에서 동일한 ID로 메시지를 전송한다. 제어 시스템과 정보 시스템에서 상이한 ID를 사용할 수 있으나, 그 경우는 제어 시스템에서 사용하는 ID 와 정보 시스템에서 이용하는 ID간의 대응을 기억하여 둔다.
마지막으로, 주기/이벤트 메시지 버퍼(202)의 이번회의 값을 이전회의 값으로 하여 기억한다(처리 2703). 예를 들면, 도 3에 있어서 ID가 2인 메시지의 경우, 영역(20221)에 기억되어 있는 값을 영역(20231)에 기억한다.
이상은 주기 메시지를 다루는 제어계 네트워크(20)로부터 이벤트 메시지를 다루는 정보계 네트워크(30)로의 메시지 전송 동작이다.
제어계 네트워크(20)로부터 정보계 네트워크(30)로의 전송 동작예를 도 6을 사용하여 설명하기로 한다. 도 6은 도 3의 ID가 2인 메시지에 대하여, 제어계 네트워크(20)로부터의 주기 메시지의 수신 타이밍, 정보계 네트워크(30)로의 이벤트 메시지의 송신 타이밍, 주기/이벤트 메시지 버퍼의 ID가 2인 메시지의 이번회의 값의 기억 영역(20221)의 변화 등을 도시하는 것이다. 도면은 시간의 순서를 위에서 아래로 하여 도시하고 있다.
주기 메시지는 일정 주기에서, 20251, 20252, 20253, 20254, 20255와 같이 송신된다. 덧붙여 말하자면, 여기서는 주기 메시지(20251)의 수신 이전에 메시지의 이번회의 값은 15가 되는 것으로 하고 있다. 주기 메시지(20251)의 값은 15, 20252, 20253, 20254의 값은 18, 20255의 값은 20이다. 주기 메시지(20252)를 수신할 때, 이번회의 값이 15에서 18로 변화하고, 이 타이밍에서 값이 18인 이벤트 메시지(20261)가 송출된다. 또한, 주기 메시지(20255)를 수신할 때, 이번회의 값이 18에서 20으로 변화하고, 이 타이밍에서 값이 20인 이벤트 메시지(20262)가 송출된다.
이상과 같이, 주기적으로 송신된 제어계 네트워크(20)의 메시지는 그 값이 이전회의 수신된 값과 상이한 경우에만 정보계 네트워크(30)에 전송된다.
다음으로, 이벤트 메시지를 다루는 정보계 네트워크(30)로부터 주기 메시지를 다루는 제어계 네트워크(20)로의 메시지의 전송에 대하여 설명하기로 한다. 본 실시예에서는 제어계 네트워크(20)의 모든 메시지의 전송 주기가 동일하게 되어 있다.
이벤트 메시지 수신 처리(260)는 하나의 태스크로서 실행된다. 이 태스크는 OS(210)에 따라 정보계 네트워크상의 메시지의 수신 이벤트로 시작된다. 정보계 네트워크(30)상에서는 메시지는 이벤트에 대하여 송출되어서, 이 처리(태스크)도 그 이벤트에 대하여 비주기적으로 시작된다.
이벤트 메시지 수신 처리(260)의 처리인 이벤트 메시지 수신 처리(2600)의 순서를 도 7을 이용하여 설명하기로 한다. 이벤트 메시지 수신 처리(2600)는 우선 정보계 네트워크(30)로부터 페치된 수신 메시지를 판독한다(처리 2601). 이것은 상술된 바와 같이, 정보계 네트워크 통신 처리(230)의 Receive Message()를 호출함으로써 실행된다.
다음으로, 판독된 메시지를 이벤트 주기 메시지 버퍼(201)에 기억한다(처리 2602). 여기서, 이벤트 주기 메시지 버퍼(201)의 구조를 도 8을 이용하여 설명하기로 한다. 이벤트 주기 메시지 버퍼(201)는 메시지 ID 기억 영역(20110), 값 기억 영역(20120)을 갖는다. 또한 그것의 영역은 ID 마다 기억하는 영역으로 분할된다. 즉, ID 기억 영역(20110)은 영역(20111), 영역(20112), 영역(20213) 등으로 구성된다. 값 기억 영역(20120)은 영역(20121), 영역(20122), 영역(20123) 등으로 구성된다. 도 8에서, 예를 들면 ID의 값이 1인 메시지의 경우, 판독된 메시지의 값은 영역(20121)에 기억한다. ID의 값이 5인 메시지의 경우, 판독된 메시지의 값은 영역(2022)에 기억한다.
다음으로, 주기 메시지 송신 처리(240)의 처리인 주기 메시지 송신 처리(2400)에 대하여, 도 9를 이용하여 설명하기로 한다. 주기 메시지 송신 처리(240)는 제어계 네트워크의 메시지의 송신 주기에 따라, OS(210)에 의해 주기적으로 개시를 한다. 전술된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 제어계 네트워크(20)의 모든 메시지의 송신 주기가 동일하다.
주기 메시지 송신 처리(2400)는 우선, 이벤트 주기 메시지 버퍼(201)로부터 송신하는 메시지의 값을 판독한다(처리 2401). 덧붙여 말하자면, 송신하는 메시지는 전부 ID로 관리된다. 예를 들면, 도 8에 있어서, ID가 1인 메시지가 송신하는 메시지로서 등록되어 있는 경우, 영역(20121)에 기억되어 있는 이번회의 값 100을 판독한다.
그 다음으로, 제어계 네트워크 통신 처리(220)를 호출하여, 메시지의 송신을 행한다(처리 2402). 이것은 상술된 바와 같이, Send Message()를 호출함으로써 실현될 수 있다. 본 실시예에서는 전술된 바와 같이, 제어 시스템과 정보 시스템에서 동일한 ID로 메시지를 전송한다. 제어 시스템과 정보 시스템에서 상이한 ID를 사용하는 것도 가능하고, 그 경우는 제어 시스템에서 사용하는 ID와 정보 시스템에서 사용하는 ID 간의 대응을 기억시켜 둔다.
상기 처리(2401)와 처리(2402)를 모든 메시지에 대하여 종료할 때까지 반복한다(처리 2403).
이상은 이벤트 메시지를 다루는 정보계 네트워크(30)로부터, 주기 메시지를 다루는 제어계 네트워크(20)로의 메시지의 전송 동작이다.
정보 시스템 시스템 네트워크(30)로부터 제어계 네트워크(20)로의 전송 동작예를 도 10을 이용하여 설명하기로 한다. 도 10은 도 7의 ID가 1인 메시지에 대히여, 정보계 네트워크(30)로부터의 이벤트 메시지의 수신 타이밍, 제어계 네트워크(20)로의 주기 메시지의 송신 타이밍, 이벤트 주기 메시지 버퍼의 ID가 1인 메시지의 값이 기억 영역(20121)의 변화를 나타낸다. 도면은 시간의 순서를 위에서 아래로 나타내고 있다.
이벤트 메시지는 20161, 20162, 20163과 같이 송신된다. 이벤트 메시지(20161)의 값은 80, 20162의 값은 90, 20163의 값은 100이다. 한편, 주기 메시지는 일정 주기로, 20151, 20152, 20153, 20154, 20155와 같이 송출된다. 주기 메시지의 값은 송출하는 시점에서의 메시지 값의 기억 영역(20121)의 값이 사용된다. 따라서, 주기 메시지(20151, 20152, 20153)의 값은 80, 주기 메시지(20154, 20155)의 값은 100이다.
또한, 주기 메시지(20153)를 송출한 후, 이벤트 메시지(20162)의 수신에 의해 값이 90으로 변화하지만, 다음 주기 메시지 송출 전에 이벤트 메시지(20163)의 수신에 의해 값이 100으로 변화하기 때문에, 값이 90인 이벤트 메시지는 송출되지 않는다.
이상과 같이, 이벤트에 대하여 비주기적으로 수신된 정보계 네트워크의 메시지는 주기적으로 제어계 네트워크에 전송된다.
본 실시예의 게이트웨이를 사용한 자동차의 분산 시스템의 예를 도 11에 도시한다. 이 분산 시스템은 제어계 네트워크(20)와 정보계 네트워크(30)의 2개의 네트워크를 갖고, 그것을 상술된 게이트웨이(10)에 접속하고 있다.
제어계 네트워크(20)에는 게이트웨이(10) 뿐 아니라, 엔진을 제어하는 엔진 제어 유닛(40)과, 앞차와의 차간 거리를 일정하게 유지하여 주행하는 제어를 행하는 ACC(adaptive Cruise Control) 제어 유닛(50)이 접속되어 있다. 엔진 제어 유닛, ACC 제어 유닛, 게이트웨이 간은 주기 메시지에 의해 정보를 주고 받고 있다.
정보계 네트워크(30)에는 게이트웨이(10) 뿐 아니라, 코스 가이드(cource guide)를 행하는 네비게이션 시스템(60)과, 인터넷과 접속하여 정보를 페치하는 인터넷 단말(70)이 접속되어 있다. 네비게이션 시스템, 인터넷 단말, 게이트웨이 간은 이벤트 메시지에 의해 정보를 주고 받고 있다.
이러한 시스템 구성으로서, 네비게이션 시스템과 ACC 유닛 간, 또는 네비게이션 시스템과 엔진 제어 유닛 간에서 정보를 주고 받을 수 있다. 추진 제어 속도 정보를 네비게이션 시스템으로부터 ACC 유닛에 제공함으로써, 제한 속도를 초과하지 않는 범위에서 차간 거리 제어를 행하는 기능을 실현하는 것이 가능해진다. 또한, 엔진 제어 유닛으로부터 회전수 등의 엔진 상태 정보를 네비게이션 시스템에 제공함으로써, 자동차의 동승자가 네비게이션 시스템의 화면으로 엔진 상태를 관측할 수 있다.
이상 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세히 설명하였다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 자동차내의 정보계 네트워크와 제어계 네트워크를 갖는 분산 시스템에 있어서, 제어계 네트워크에서는 제어로 인한 정보 교환에 적당한 이벤트 메시지를 사용할 수 있고, 자동차내의 제어계 네트워크와 정보계 네트워크를 효율적으로 보다 잘 접속할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 주기 메시지 수신 처리는 제어계 네트워크상의 메시지의 수신 이벤트로 시작한다. 이것에 의해, 주기 메시지의 도착과 동시에 그 수신 처리를 시작할 수 있고, 또한 값이 변화할 때에는 즉시 이벤트 메시지를 송출할 수 있다. 이것에 의해, 제어계 네트워크로부터 정보계 네트워크로의 메시지 전송으로 인한 시간 지연을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어계 네트워크와 정보계 네트워크의 양자에 CAN 네트워크를 사용하였다. 이와 같이 양자에 동일한 종류의 네트워크를 사용함으로써, 시스템 구성을 단순화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 하드웨어로서, CPU와 메모리 및 2개의 CAN 제어기를 사용할 수 있고, 게이트웨이를 컴팩트하게 실장할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예의 제어 네트워크(20)는 CAN을 사용한 것이나, SAE/J1850이나 TTP(Time-Triggered Protocol) 등의 네트워크를 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서는 정보계 네트워크에도 CAN을 사용하였으나, D2B Optical, IDB(ITS Data Bus), VAN(Vehicle Area Network) 등의 네트워크를 사용할 수 있다. 제어계 네트워크와 정보계 네트워크에서 상이한 네트워크로 할 수 있다. 이러한 다양한 네트워크를 사용함으로써, 보다 광범위한 자동차 시스템에 대응할 수 있는 효과가 있다. 또한, 고속의 네트워크를 사용함으로써, 시스템의 고성능화를 실현할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 제어계 네트워크 통신 처리(220) 및 정보계 네트워크 통신 처리(230)에, OSEK-COM의 사양(specification)에 따라, 네트워크 통신 처리를 사용하였다. 그러나, IDB 그 외에, 다른 사양에 따른 제어 네트워크 통신 처리 또는 정보계 네트워크 통신 처리로 할 수 있다. 이것에 의해, 보다 광범위한 자동차 시스템에 적용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 제어 네트워크의 송신 주기는 메시지에 상관없이 일정하지만, 메시지마다 주기를 변화시킬 수 있다. 이 경우, 메모리(200)내에 ID와 주기 메시지의 송신 타이밍을 대응시켜서 기억하여 둔다. OS(210)는 주기 메시지의 송신 타이밍에 부합하여, 제어계 네트워크 통신 처리(220)를 시작하고, 송신되어질 메시지의 ID를 보내준다. 제어계 네트워크 통신 처리(220)는 OS(210)로부터 보내진 ID에 기초하여 이벤트 주기 메시지 버퍼로부터 ID가 일치하는 메시지를판독하여 메시지 송신 처리를 행한다. 이것에 의해, 메시지마다 최적의 송신 주기를 설정할 수 있고, 네트워크를 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
상기 본 발명의 일 실시예에서는 제어계 네트워크와 정보계 네트워크의 양방향 메시지 전송을 행하였다. 그러나, 제어계 네트워크로부터 정보계 네트워크로의 전송만으로 또는 정보계 네트워크로부터 제어계 네트워크로의 전송만으로 할 수도 있다. 이것에 의해, 정보의 교환을 제한하고, 시큐러티(security)가 향상하는 효과가 있다.
상기 본 발명의 일 실시예에서는 주기 메시지 수신 처리는 제어계 네트워크상의 메시지의 수신 이벤트에서 시작된다. 그러나, 주기 메시지와 동일한 주기로 시작할 수도 있다.
여기서, 주기 메시지 수신 처리가 주기 메시지와 동일한 주기로 시작하는 경우에 대하여 설명하기로 한다. 이 경우에는, 메모리(200)내에 수신될 메시지 ID와 주기 메시지 수신 처리의 시작 타이밍을 대응시켜, 송신될 메시지 ID와 주기 메시지 송신 처리의 시작 타이밍을 대응시켜서 기억한다. OS(210)는 주기 메시지 수신 처리의 시작 타이밍과 주기 메시지 송신 처리의 시작 타이밍을 관리하고, 주기 메시지 수신 처리(250), 주기 메시지 송신 처리(240)를 시작한다. 또한, OS(210)는 주기 메시지 송신 처리(240)를 시작하는 때에, 송신될 주기 메시지 ID를 보내준다. 이것에 응답하여, 도 9에 도시된 주기 메시지 송신 처리를 실행하고, 보내진 ID에 상당하는 메시지의 송신을 행한다. 또는, OS(210)는 주기 메시지 수신 처리(250)를 시작하는 때에, 수신될 주기 메시지 ID를 보낸다. 이것을 수신하여, 도 2에 도시된 주기 메시지 수신 처리를 실행하고, 보내진 ID에 상당하는 메시지의 수신을 행한다.
또한, 주기 메시지 수신 처리를 주기 메시지 송신 처리와 동일한 태스크로서 실행할 수도 있다. 이것에 의해, 태스크 구성을 단순화할 수 있는 효과가 있다.
상기 본 발명의 일 실시예에서는 OS를 사용하고, OS의 기능에 의해 태스크를 시작하였다. 그러나, OS를 사용하지 않고, 주기 메시지 수신 처리를 제어계 네트워크 제어기로부터 방해에 의해 이벤트 메시지 수신 처리를 정보계 네트워크 제어기로부터의 방해에 의해, 주기 메시지 송신 처리를 타이머로부터 방해에 의해 시작하고, 실행할 수 있다. 이것에 의해 OS를 사용하지 않고, 코스트를 저감할 수 있는 효과가 있다.
상기 본 발명의 일 실시예에서는 하나의 제어계 네트워크와 하나의 정보계 네트워크를 접속하였다. 그 때문에, 하나의 제어계 네트워크와 하나의 정보계 네트워크 각각에 대응하여, 네트워크(20, 30), 네트워크 제어기(400, 600), 네트워크 구동기(50, 700)를 설치하였다. 그러나, 대신에 복수의 제어계 네트워크, 또는 복수의 정보 시스템 네트워크를 접속할 수 있다. 그 때문에, 복수의 제어계 네트워크 수에 대응하여, 제어계 네트워크 제어기, 제어계 네트워크 구동기, 제어계 네트워크를 제공할 필요가 있다. 그리고, 제어계 네트워크 통신 처리(220)에는 네트워크 ID에 의해, 그것을 복수의 제어계 네트워크에 할당하는 기능을 설치하였다. 이것에 의해, 대규모의 시스템에 대응할 수 있는 효과가 있다. 또한, 복수의 정보계 네트워크 각각에 대응하여, 정보계 네트워크 제어기, 정보계 네트워크 구동기,및 정보계 네트워크가 제공되고, 이들 복수의 정보계 네트워크들로의 할당을 위한 기능이 제공된다. 이에 의해, 큰 스케일의 시스템을 처리할 수 있는 효과가 주어진다.
상기 본 발명의 일 실시예의 제어계 네트워크에서는 주기 메시지만을 사용하였다. 그러나, 제어계 네트워크에 이벤트 메시지와 주기 메시지를 혼재시킬 수 있다. 이 경우, 제어계 네트워크로부터 정보계 네트워크에 전송하는 때에는, 주기 메시지에 대하여 본 발명의 일 실시예와 같은 방식으로 이벤트 메시지로 변환하여 전송하고, 이벤트 메시지에 대하여는 그대로 전송한다. 또한, 정보계 네트워크로부터 제어계 네트워크에 전송하는 경우, 본 발명의 일 실시예와 같은 주기 메시지로 변화하는 방법과, 이벤트 메시지 그대로 전송하는 방법이 있다. 메시지에 의해 따라 그것들을 적당히 사용하는 것이 가능하다. 이것에 의해 제어 시스템에서도 이벤트 메시지를 사용할 수 있고, 더 적은 변화를 갖는 정보를 교환하는 경우, 네트워크의 부하를 저감할 수 있는 효과가 있다.
상기 본 발명의 일 실시예의 정보계 네트워크에서는 이벤트 메시지만을 사용하였다. 그러나, 정보계 네트워크에 이벤트 메시지와 양자를 혼재시키는 것도 가능하다. 이 경우, 정보계 네트워크로부터 제어계 네트워크에 전송하는 때에는, 이벤트 메시지에 대하여는 본 발명의 일 실시예와 동일한 방식으로 주기 메시지로 변화하여 전송하고, 주기 메시지에 대하여는 그대로 전송한다. 제어계 네트워크로부터 정보계 네트워크에 전송하는 경우, 본 발명의 일 실시예와 같이, 이벤트 메시지로 변환하는 방법과, 주기 메시지 그대로 전송하는 벙법이 있다. 메시지에 의해그것들을 적당히 사용하는 것도 가능하다. 이것에 의해, 정보 시스템에서도 주기 메시지를 사용할 수 있고, 화상이나 음성과 같은 멀티미디어 정보에 대하여 리얼 타임성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 본 발명의 일 실시예의 분산 시스템에서는 제어계 네트워크와 정보계 네트워크를 독립 구성의 게이트웨이로 접속하였으나, 게이트웨이의 기능을 제어계 네트워크의 제어 유닛내에 설치할 수도 있다. 이 실시예를 도 12에 도시한다. 본 실시예에서는 제어계 네트워크(20)와 정보계 네트워크(30)가 존재한다. 제어계 네트워크(20)에는 엔진 제어 유닛(40)과 ACC 제어 유닛(50)이 접속되어 있다. 또한, 정보계 네트워크(30)에는 엔진 제어 유닛(40)과 네비게이션 시스템(60)이 접속되어 있다. 본 실시예에서는 엔진 제어 유닛(40)내에, 게이트웨이 기능(410)을 두고, 엔진 제어 유닛에 게이트웨이 기능을 갖는다. 게이트웨이 기능(410)은 본 발명의 일 실시예의 게이트웨이와 동일한 방법으로 실현될 수 있다. 이것에 의해, 독립한 게이트웨이를 사용할 필요없이, 코스트를 저감할 수 있는 효과가 있다.
상기 본 발명의 일 실시예에서는 소프트웨어에 의해 게이트웨이의 기능을 실현하였으나 동일한 기능을 하드웨어로 실현할 수 있다. 이것에 의해, 고속화할 수 있는 효과가 있다.
상기 본 발명의 일 실시예는 주기 메시지를 전달하는 제어계 네트워크와, 이벤트 메시지를 전달하는 정보계 네트워크를 접속하였으나, 주기 메시지를 전달하는 네트워크와 이벤트 메시지를 전달하는 네트워크이면, 제어계 네트워크와 정보계 네트워크가 아니어도 좋다. 예를 들면, 주기 메시지를 사용하는 파워 트레인(powertrain)계 제어 네트워크와, 이벤트 메시지를 사용하는 바디(body)계 제어 네트워크에서도 좋다. 또한, 자동차에서의 사용에 한정되지 않는다. 예를 들면, FA(Factory Automation), 전력, 철도 시스템, 철강(steel) 시스템, 그 외에 많은 시스템에 있어서 주기 메시지를 다루는 네트워크와 이벤트 메시지를 다루는 네트워크에 적용할 수 있다. 이것에 의해 다양한 네트워크를 갖는 분산 시스템에 있어서 효율이 좋은 게이트웨이를 실현할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 상업 기능, 전력, 철도 시스템, 철강, 자동차 등 복수 종류의 네트워크 종류가 접속되는 분야에서 적용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 게이트웨이에 있어서,
    하나의 네트워크상에 주기적으로 송출된 주기 메시지를 수신하여 데이터를 판독하는 주기 메시지 수신 수단과,
    상기 주기 메시지의 데이터를 기억하는 기억 수단과,
    상기 기억 수단에 기억된 데이터 값의 변화를 검출하는 메시지 값 변화 검출 수단과,
    상기 메시지 값 변화 검출 수단이 데이터 값의 변화를 검출하면 상기 기억 수단에 기억된 데이터를 다른 네트워크 상의 메시지로서 송출하는 이벤트 메시지 송신 수단
    을 포함하는 게이트웨이.
  2. 게이트웨이에 있어서,
    이벤트나 요구에 응답하여 하나의 네트워크상에 송출된 이벤트 메시지를 수신하여 데이터를 판독하는 이벤트 메시지 수신 수단과,
    상기 이벤트 메시지의 데이터를 기억하는 기억 수단과,
    상기 기억 수단에 기억된 데이터를 다른 네트워크 상의 메시지로서 주기적으로 송출하는 주기 메시지 송신 수단
    을 포함하는 게이트웨이.
  3. 분산 시스템에 있어서,
    주기적으로 메시지의 송신 또는 수신을 행하는 적어도 하나의 장치가 접속된 제1 네트워크와,
    이벤트 또는 요구에 응답하여 메시지의 송신 또는 수신을 행하는 적어도 하나의 장치가 접속된 제2 네트워크와,
    상기 제1 및 제2 네트워크에 접속되고, 상기 제1 네트워크가 주기적으로 송신하는 메시지를 수신하는 주기 메시지 수신 수단과, 상기 주기 메시지 수신 수단에 의해 수신된 메시지를 기억하는 기억 수단과, 상기 기억 수단에 기억된 메시지에 포함된 데이터 값의 변화를 검출하는 메시지 값 변화 검출 수단과, 상기 메시지 값 변화 검출 수단이 데이터 값 변화를 검출하면 상기 기억 수단에 기억된 데이터로부터 메시지를 생성하고, 생성된 메시지를 상기 제2 네트워크로 송출하는 이벤트 메시지 송신 수단을 포함하는 게이트웨이
    를 포함하는 분산 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    주기적으로 메시지의 송신 또는 수신을 행하는 상기 장치는 엔진 제어 장치 및 ACC 제어 유닛이고, 이벤트 또는 요구에 응답하여 메시지의 송신 또는 수신을 행하는 상기 장치는 네비게이션(navigation) 시스템 및 인터넷 단말인 분산 시스템.
  5. 분산 시스템에 있어서,
    소정의 시간 간격으로 발생하는 메시지가 존재하는 제1 네트워크와,
    이벤트 또는 요구에 응답하여 발생하는 메시지가 존재하는 제2 네트워크와,
    상기 제1 및 제2 네트워크에 접속되고, 기억부와 처리부를 갖는 게이트웨이
    를 포함하며,
    상기 게이트웨이의 상기 처리부는 상기 제1 네트워크에 의해 소정의 시간 간격으로 발생하는 상기 메시지를 상기 기억부에 기억하고, 상기 기억된 메시지에 포함된 데이터 값 변화를 검출하고, 상기 데이터 값 변화가 검출되면 상기 기억부에 기억된 상기 데이터로부터 메시지를 생성하고, 상기 생성된 메시지를 상기 제2 네트워크로 송출하는 분산 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 제2 네트워크로부터 이벤트 또는 요구에 응답하여 발생된 메시지를 상기 기억부에 기억하고, 상기 기억된 메시지를 소정의 시간 간격으로 상기 제1 네트워크에 송출하는 분산 시스템.
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