KR101076410B1 - Method and apparatus of compensating delay of message transmission in in heterogeneous communication - Google Patents

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KR101076410B1
KR101076410B1 KR1020100062114A KR20100062114A KR101076410B1 KR 101076410 B1 KR101076410 B1 KR 101076410B1 KR 1020100062114 A KR1020100062114 A KR 1020100062114A KR 20100062114 A KR20100062114 A KR 20100062114A KR 101076410 B1 KR101076410 B1 KR 101076410B1
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조희섭
김정면
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재단법인대구경북과학기술원
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Abstract

본 발명은 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 방법 및 장치를 개시하고 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 방법은 CAN 노드가 송신한 메시지를 CAN 버스로부터 수신하여 도착 시간과 함께 저장하는 단계, 상기 메시지를 FlexRay 버스에 송신할 수 있도록 변환하여 상기 저장된 도착시간과 상기 변환된 메시지를 상기 FlexRay의 메시지 버퍼에 저장하고 FlexRay 컨트롤러에 데이터 전송을 요청하는 단계, 상기 FlexRay 컨트롤러는 상기 메시지를 송신한 상기 CAN 노드에 대한 설정 정보에 따라 동적 슬롯 또는 정적 슬롯을 통해 상기 변환된 메시지를 송신하는 단계, 상기 변환된 메시지를 수신한 FlexRay 노드로부터 수신 결과를 포함하는 메시지를 수신하는 단계, 및 상기 수신 결과에 따라 상기 CAN 노드에 대한 설정 정보를 변경하는 단계를 포함한다.
The present invention discloses a method and apparatus for compensating for message transmission delay in heterogeneous protocol communications.
According to an embodiment of the present invention, a method for compensating for a message transmission delay in heterogeneous protocol communication may include receiving a message transmitted from a CAN node from a CAN bus and storing the message along with an arrival time, and transmitting the message to a FlexRay bus. Converting the stored arrival time and the converted message into a message buffer of the FlexRay and requesting data transmission to a FlexRay controller, wherein the FlexRay controller dynamically adjusts the configuration information for the CAN node that has transmitted the message. Transmitting the converted message through a slot or static slot, receiving a message including a reception result from the FlexRay node that received the converted message, and setting information about the CAN node according to the reception result. Making a change.

Description

이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF COMPENSATING DELAY OF MESSAGE TRANSMISSION IN IN heterogeneous COMMUNICATION}METHOD AND APPARATUS OF COMPENSATING DELAY OF MESSAGE TRANSMISSION IN IN heterogeneous COMMUNICATION

본 발명은 CAN-FlexRay 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하기 위해 메시지를 세그먼트 또는 슬롯에 재배치하는 방법 및 장치를 개시하고 있다.The present invention discloses a method and apparatus for relocating messages to segments or slots to compensate for message transmission delays in CAN-FlexRay communication.

현대의 차량 내에는 마이크로프로세서, 센서, 그리고 엑추에이터 등의 다양한 전자기기들이 사용되고 있으며 이들은 차량의 안전한 주행과 운전자의 편의를 위해 상호 간의 신뢰성 있는 정보 교환을 필요로 한다. In modern vehicles, various electronic devices such as microprocessors, sensors, and actuators are used, and they require reliable information exchange between each other for safe driving and driver's convenience.

차량 내부의 통신 방식으로 가장 널리 사용되고 있는 것은 CAN (Control Area Network)으로서 최고 1 Mbps의 전송률로 데이터를 전송할 수 있다. 그러나 이벤트 기반 (Event- triggered) 통신 방식의 한계와 비교적 낮은 전송률로 인해 x-by-wire 시스템과 같이 고도의 신뢰성과 안전성이 요구되는 시스템에 적용하기에는 적합하지 않은 방식이다. 이의 대안으로 확정적 통신 (deterministic communication)의 속성을 지니며 적은 지터(jitter)로 주기적인 데이터 교환이 가능한 FlexRay가 개발되었다. FlexRay는 시간 동기 (Time-triggered)에 의해 확정성을 제공하는 TDMA 방식과 이벤트 기반 통신 방식을 혼용하여 적용할 수 있는 유연성을 제공하도록 설계되었다. 그러나, 시간 동기에 의해 운용되는 FlexRay는 데이터를 전송하는 과정에서 시간상의 지연이 발생할 경우, 수신측이 지연된 데이터를 수신하게 되며, 이러한 지연이 다른 데이터를 전송하는 데 있어 영향을 미칠 수 있다는 문제가 있다. The most widely used in-vehicle communication is the Control Area Network (CAN), which can transmit data at data rates up to 1 Mbps. However, due to the limitations of event-triggered communication methods and relatively low data rates, they are not suitable for applications requiring high reliability and safety, such as x-by-wire systems. As an alternative, FlexRay has been developed, which has the property of deterministic communication and allows periodic data exchange with little jitter. FlexRay is designed to provide the flexibility of applying TDMA and event-based communication methods that provide determinism by time-triggered. However, in case of a time delay in the process of transmitting data, FlexRay operates due to time synchronization, and the receiving side receives the delayed data, and this delay may affect the transmission of other data. have.

'차량 내 네트워크'는 증가하는 네트워크 도메인의 수와 여기에서 기인하게 되는 도메인 간 통신에 있어서의 복잡도의 증가 그리고 전송 지연의 문제점에 직면하게 되었다. 특히, 이종 도메인 간 (CAN ? LIN, CAN ? FlexRay 등)의 통신을 위해서는 '게이트웨이 (Gateway) 기능'이 필요한데, 이 게이트웨이 기능을 제공함에 있어서는 해당 데이터가 적절한 시점에 전송이 완료될 수 있는 신뢰성 있는 통신을 보장하는 것이 필요하다.
The 'in-vehicle network' has been faced with the increasing number of network domains, increasing complexity in inter-domain communication and resulting transmission delays. In particular, 'Gateway function' is required for communication between heterogeneous domains (CAN, LIN, CAN, FlexRay, etc.). In providing this gateway function, reliable data transfer can be completed in a timely manner. It is necessary to ensure communication.

본 발명은 FlexRay 통신에서 메시지를 송수신하는 과정에서 발생하는 지연을 해결하기 위해 메시지 전송 슬롯을 지연 발생과 연계하여 선택하거나 조절하는 기술을 제시하고자 한다.The present invention is to propose a technique for selecting or adjusting the message transmission slot in conjunction with the delay in order to solve the delay in the process of transmitting and receiving messages in FlexRay communication.

본 발명은 게이트웨이 내에서의 전송 지연을 정량적으로 측정하여, 전송 지연 시간이 시스템의 허용 한계를 넘어서는 경우에 이를 극복할 수 있는 방법을 제시하고자 한다.The present invention intends to quantitatively measure the transmission delay in the gateway, and to propose a method that can overcome this when the transmission delay time exceeds the allowable limit of the system.

특히, 본 발명은 CAN 메시지가 FlexRay 사이클 내의 동적 세그먼트를 통해 전달될 경우 발생할 수 있는 복합적인 전송 지연을 정량화하고 이를 보상할 수 있으며, 차량 내 게이트웨이에 적용될 경우 차량 내 네트워크의 신뢰성을 극대화 시킬 수 있다.In particular, the present invention can quantify and compensate for complex transmission delays that can occur when CAN messages are delivered through dynamic segments in a FlexRay cycle, and can be used to maximize the reliability of in-vehicle networks when applied to in-vehicle gateways. .

전술한 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 방법은 CAN 노드가 송신한 메시지를 CAN 버스로부터 수신하여 도착 시간과 함께 저장하는 단계, 상기 메시지를 FlexRay 버스에 송신할 수 있도록 변환하여 상기 저장된 도착시간과 상기 변환된 메시지를 상기 FlexRay의 메시지 버퍼에 저장하고 FlexRay 컨트롤러에 데이터 전송을 요청하는 단계, 상기 FlexRay 컨트롤러는 상기 메시지를 송신한 상기 CAN 노드에 대한 설정 정보에 따라 동적 슬롯 또는 정적 슬롯을 통해 상기 변환된 메시지를 송신하는 단계, 상기 변환된 메시지를 수신한 FlexRay 노드로부터 수신 결과를 포함하는 메시지를 수신하는 단계, 및 상기 수신 결과에 따라 상기 CAN 노드에 대한 설정 정보를 변경하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method for compensating for a message transmission delay in heterogeneous protocol communication according to an embodiment of the present invention comprises the steps of receiving a message transmitted from the CAN node from the CAN bus and storing it with the arrival time; Converting a message to be transmitted to a FlexRay bus, storing the stored arrival time and the converted message in a message buffer of the FlexRay, and requesting a data transmission to a FlexRay controller, wherein the FlexRay controller transmits the CAN Transmitting the converted message through a dynamic slot or a static slot according to configuration information about a node, receiving a message including a reception result from the FlexRay node that received the converted message, and according to the reception result Changing setting information for the CAN node.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 방법은 이종의 프로토콜을 사용하는 노드들 간에 메시지를 교환함에 있어서 제 1 프로토콜을 사용하는 제 1 노드로부터 병렬로 제 1 메시지를 수신하여 상기 메시지 수신 시간을 저장하는 단계, 상기 제 1 메시지를 제 2 프로토콜의 제 2 메시지로 변환하며, 상기 저장된 수신 시간을 상기 변환된 제 2 메시지와 함께 제 2 프로토콜의 동적 슬롯을 통해 전송하는 단계, 상기 제 2 메시지를 수신한 제 2 노드로부터 메시지 전달 지연을 알리는 제 3 메시지를 수신하는 단계, 및 상기 제 1 메시지를 생성한 제 1 노드로부터 이후 수신하는 메시지를 정적 슬롯에 배치하도록 설정하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a method for compensating for a message transmission delay in heterogeneous protocol communication includes a first message in parallel from a first node using a first protocol in exchanging messages between nodes using heterogeneous protocols. Receiving and storing the message reception time, converting the first message into a second message of a second protocol, and transmitting the stored reception time along with the converted second message through a dynamic slot of a second protocol. Receiving a third message informing of a message delivery delay from a second node that has received the second message, and placing a subsequent message from a first node that generated the first message in a static slot It includes a step.

본 발명의 또다른 실시 예에 따른 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 장치는 CAN 노드가 송신한 메시지를 CAN 버스로부터 수신하여 도착 시간과 함께 저장하는 저장부, 상기 메시지를 FlexRay 버스에 송신할 수 있도록 변환하는 메시지 변환부, FlexRay 노드와 메시지를 송수신하는 FlexRay 메시지 버퍼, 및 상기 저장부와 메시지 변환부, FlexRay 메시지 버퍼를 제어하며, 상기 저장부에 저장된 도착시간과 상기 변환된 메시지를 상기 FlexRay 메시지 버퍼에 저장하고 FlexRay 컨트롤러에 데이터 전송을 요청하는 제어부, 상기 FlexRay 메시지 버퍼를 제어하며, 상기 제어부의 요청을 수신하고, 상기 메시지를 송신한 상기 CAN 노드에 대한 설정 정보에 따라 동적 슬롯 또는 정적 슬롯을 통해 상기 변환된 메시지를 송신하는 FlexRay 컨트롤러를 포함하며, 상기 FlexRay 컨트롤러는 상기 변환된 메시지를 수신한 FlexRay 노드로부터 수신 결과를 포함하는 메시지를 수신하여, 상기 수신 결과에 따라 상기 CAN 노드에 대한 설정 정보를 변경한다.An apparatus for compensating for a message transmission delay in heterogeneous protocol communication according to another embodiment of the present invention includes a storage unit for receiving a message transmitted from a CAN node from a CAN bus and storing the message along with an arrival time, and transmitting the message to a FlexRay bus. A message conversion unit for converting a message, a FlexRay message buffer for transmitting and receiving a message to and from a FlexRay node, and controlling the storage unit, the message conversion unit, and the FlexRay message buffer; A controller for storing a FlexRay message buffer and requesting a data transmission to a FlexRay controller, controlling the FlexRay message buffer, receiving a request from the controller, and setting a dynamic slot or static according to configuration information for the CAN node that has transmitted the message. A FlexRay controller for sending the converted message through a slot; Group FlexRay controller changes the setting information on the CAN node according to the received result of receiving a message containing the received result of receiving the message, the converted FlexRay node.

본 발명의 또다른 실시 예에 따른 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 장치는 이종의 프로토콜을 사용하는 노드들 간에 메시지를 교환함에 있어서, 제 1 프로토콜을 사용하는 제 1 노드로부터 병렬로 제 1 메시지를 수신하여 상기 메시지 수신 시간을 저장하는 저장부, 상기 제 1 메시지를 제 2 프로토콜의 제 2 메시지로 변환하는 메시지 변환부, 상기 저장된 수신 시간을 상기 변환된 제 2 메시지와 함께 제 2 프로토콜의 동적 슬롯에 할당하는 제어부, 및 상기 제 2 메시지를 수신한 제 2 노드로부터 메시지 전달 지연을 알리는 제 3 메시지를 수신하는 제 2 프로토콜 인터페이스를 포함하며, 상기 제어부는 상기 제 3 메시지가 수신되면, 상기 제 1 메시지를 생성한 제 1 노드로부터 이후 수신하는 메시지를 정적 슬롯에 배치하도록 설정한다.
An apparatus for compensating for a message transmission delay in heterogeneous protocol communication according to another embodiment of the present invention may be configured to exchange messages between nodes using heterogeneous protocols in parallel from a first node using a first protocol. A storage unit for receiving a message and storing the message reception time, a message conversion unit for converting the first message to a second message of a second protocol, and a second protocol together with the converted second message And a second protocol interface for receiving a third message informing of a message delivery delay from a second node receiving the second message, wherein the controller is configured to receive the third message. Configured to place a subsequent received message from the first node that generated the first message in a static slot .

본 발명은 게이트웨이 내에서의 전송 지연을 정량적으로 측정하여, 메시지 전송의 지연을 막고, 전체 네트워크의 메시지 흐름의 변화에 탄력적으로 적응할 수 있다. 특히, 본 발명은 CAN 메시지가 FlexRay 사이클 내의 동적 세그먼트를 통해 전달될 경우 발생할 수 있는 복합적인 전송 지연을 정량화하고 이를 보상할 수 있다.The present invention can quantitatively measure the transmission delay in the gateway to prevent delays in message transmission and to flexibly adapt to changes in the message flow of the entire network. In particular, the present invention can quantify and compensate for the complex transmission delays that may occur when CAN messages are delivered over dynamic segments in a FlexRay cycle.

도 1은 본 명세서의 일 실시예가 적용되는 CAN-FlexRay 게이트웨이의 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 FlexRay에서의 정적 세그먼트와 동적 세그먼트의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 CAN-FlexRay와 같이 이종의 네트워크에서 메시지의 지연이 발생하는 경우를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 의한 정적 슬롯을 통하여 전송에 의한 지연을 보상하는 실시예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 의한 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 명세서의 다른 실시예에 의한 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 의한 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 명세서의 다른 실시예에 의한 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
1 is a diagram illustrating a structure of a CAN-FlexRay gateway to which an embodiment of the present specification is applied.
2 is a view showing the configuration of static and dynamic segments in FlexRay.
3 is a diagram illustrating a case where a delay of a message occurs in a heterogeneous network such as CAN-FlexRay.
4 is a diagram illustrating an embodiment of compensating for a delay caused by transmission through a static slot according to an embodiment of the present specification.
5 is a diagram illustrating a process of compensating for a message transmission delay in heterogeneous protocol communication according to an embodiment of the present specification.
6 is a diagram illustrating a process of compensating for a message transmission delay in heterogeneous protocol communication according to another embodiment of the present specification.
7 is a diagram illustrating a configuration of an apparatus for compensating for message transmission delay in heterogeneous protocol communication according to an embodiment of the present specification.
8 is a diagram illustrating a configuration of an apparatus for compensating for a message transmission delay in heterogeneous protocol communication according to another embodiment of the present specification.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used to refer to the same components as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

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 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but between components It will be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".

CAN과 FlexRay 버스 간에 메시지를 교환할 수 있는 방법으로 제안된 내용은 CAN 메시지의 ID와 FlexRay 슬롯을 매칭하는 방법 또는 메시지를 변환 방법이 있다. 한편, CAN과 FlexRay 버스 간에 메시지를 교환하기 위한 매핑 테이블을 제안하고 이에 필요한 필터링 기법과 메시지를 저장하기 위한 메시지 큐를 적용할 수 있다. 그러나 이러한 방법을 적용할 경우, CAN과 FlexRay와 같이 서로 다른(이종의) 버스 사이에 위치한 게이트웨이 내의 메시지 전달 과정에서 전송 지연이 발생할 수 있다. 특히, 한쪽 버스의 노드에서 전송한 메시지가 상대 측 버스에 접속된 노드에 도달할 때까지의 시간에 더해진 전송 지연을 정량적으로 측정하지 않아, 이러한 전송 지연이 전체 네트워크 시스템의 허용 한계를 넘어설 경우, 네트워크의 효율이 급격히 저하될 수 있다. 이하, 게이트웨이 내에서의 전송 지연을 측정하여 전송 지연에 의한 네트워크 효율의 저하를 방지하는 방법 및 장치에 대해 살펴보고자 한다. Proposed methods for exchanging messages between CAN and FlexRay buses include matching the ID of the CAN message with the FlexRay slot or converting the message. On the other hand, we can propose a mapping table for exchanging messages between CAN and FlexRay buses, and apply filtering techniques and message queues for storing messages. However, with this approach, transmission delays can occur during message delivery within gateways located between different (heterogeneous) buses, such as CAN and FlexRay. In particular, if a message transmitted from a node on one bus does not quantitatively measure the transmission delay added to the time to reach a node connected to the other bus, the transmission delay exceeds the allowable limit of the entire network system. As a result, the efficiency of the network can be drastically reduced. Hereinafter, a method and apparatus for measuring a transmission delay in a gateway to prevent a decrease in network efficiency due to the transmission delay will be described.

또한, 본 명세서에서는 게이트웨이 내에서의 전송 지연을 정량적으로 측정하고, 전송 지연 시간이 시스템의 허용 한계를 넘어서는 경우에 이를 극복할 수 있는 과정 및 장치를 살펴보고자 한다.
In addition, the present specification will quantitatively measure the transmission delay in the gateway, and look at the process and apparatus that can overcome this when the transmission delay time exceeds the allowable limit of the system.

도 1은 본 명세서의 일 실시예가 적용되는 CAN-FlexRay 게이트웨이의 구조를 보여주는 도면이다. 도 1의 CAN-FlexRay 게이트웨이(150)는 다수의 CAN 버스(1, ..., N)과 한 개 이상의 FlexRay 버스가 접속된다. 다수의 CAN 버스(1, ..., N)는 다수의 CAN 노드들(111, 112, 113, 114)로부터 수신한 다수의 메시지를 전달하며, 동시에 전달되는 수많은 CAN 메시지들이 전송 지연되며 FlexRay 버스로 전달될 수도 있다. 즉, CAN 버스는 다수이므로 동시에 메시지를 처리할 수 있으나, FlexRay는 하나의 버스를 다수의 FlexRay 노드들(121, 122, 123, 124)이 사용하게 되므로, CAN 노드들(111, 112, 113, 114)이 모두 메시지들을 생성하여 송신할 경우, FlexRay 노드들(121, 122, 123, 124)에게 지연되어 전송될 수 있다. 1 is a diagram illustrating a structure of a CAN-FlexRay gateway to which an embodiment of the present specification is applied. The CAN-FlexRay gateway 150 of FIG. 1 is connected to a plurality of CAN buses (1, ..., N) and one or more FlexRay buses. Multiple CAN buses (1, ..., N) carry a number of messages received from multiple CAN nodes (111, 112, 113, 114), and many CAN messages simultaneously delivered are delayed and the FlexRay bus May be delivered. That is, since there are multiple CAN buses, messages can be processed at the same time. However, since FlexRay nodes 121, 122, 123, and 124 use one bus, CAN nodes 111, 112, 113, When all 114 generate and transmit messages, they may be delayed and transmitted to the FlexRay nodes 121, 122, 123, and 124.

즉, 도 1과 같이 메시지를 처리함에 있어 지연이 발생할 수 있는 다양한 네트워크 구성에서 메시지 전송 지연을 최대한 줄이기 위해서 본 명세서의 일 실시예에서는 슬롯을 동적 슬롯과 정적 슬롯으로 나누어 사용하는 경우를 살펴보고자 한다.
That is, in order to reduce the message transmission delay in various network configurations in which a delay may occur in processing a message as shown in FIG. 1, an embodiment of the present specification will be described in which a slot is divided into a dynamic slot and a static slot. .

도 2는 FlexRay에서의 정적 세그먼트와 동적 세그먼트의 구성을 보여주는 도면이다.2 is a view showing the configuration of static and dynamic segments in FlexRay.

FlexRay는 정적 및 동적 데이터를 위해 미리 정의된 공간을 제공하는 미리 설정된 주기를 통해 정적 세그먼트(210)와 동적 세그먼트(220)을 통해 데이터를 송신하게 된다. 즉, 정적 세그먼트(210)는 정해진 기간에 도착하는 결정성 있는 데이터를 위해 확보된 슬롯이며, 동적 세그먼트(220)는 CAN과 유사한 방식으로 동작하며 결정성을 요구하지 않는 광범위한 다양한 이벤트 기반 데이터에 사용된다. 정적 세그먼트(210)는 타임 트리거 기반(time-triggered) 프레임 스케쥴링에 전용인 주기의 공간이며, 정적 세그먼트(210)는 다수의 슬롯(211, 212) 등으로 나누어지고, 각 슬롯은 확보된 데이터 프레임을 보유하게 되며 해당 시간에 데이터 프레임을 송신하도록 구성되어 있다. FlexRay will transmit data through static segment 210 and dynamic segment 220 through a predetermined period that provides predefined space for static and dynamic data. That is, the static segment 210 is a reserved slot for deterministic data arriving at a given time period, and the dynamic segment 220 operates in a CAN-like manner and is used for a wide variety of event-based data that does not require determinism. do. Static segment 210 is a space of a period dedicated to time-triggered frame scheduling, static segment 210 is divided into a plurality of slots (211, 212), etc., each slot is secured data frame It is configured to transmit a data frame at that time.

반면 동적 세그먼트(220)는 이벤트 기반으로 진행되며, 슬롯(221)에 다수의 메시지가 있을 경우, 전송이 지연될 가능성이 있다. On the other hand, the dynamic segment 220 proceeds on an event basis, and if there are a plurality of messages in the slot 221, there is a possibility that transmission is delayed.

도 3은 CAN-FlexRay와 같이 이종의 네트워크에서 메시지의 지연이 발생하는 경우를 보여주는 도면이다.3 is a diagram illustrating a case where a delay of a message occurs in a heterogeneous network such as CAN-FlexRay.

앞서 살펴본 바와 같이, CAN-FlexRay 게이트웨이(350)에서 CAN 메시지(315)는 FlexRay 사이클 (Cycle)의 정적 슬롯 (Static Slot)을 통해 전송되거나 동적 슬롯 (Dynamic Slot)을 통해 전송된다. 도 3에서 동적 슬롯을 통해 발생되는 전송 지연 과정을 살펴보면 다음과 같다. As described above, the CAN message 315 in the CAN-FlexRay gateway 350 is transmitted through a static slot of a FlexRay cycle or through a dynamic slot. Looking at the transmission delay process generated through the dynamic slot in Figure 3 as follows.

CAN 노드 1(311)에서 생성한 CAN 메시지(315)가 게이트웨이(350)를 통과하여 다른 버스로 전달될 때에는 게이트웨이 내에서 일어나는 메시지의 변환 과정(전송할 메시지 315가 316으로 변환)에서 발생하는 1차 전송 지연과 전달 과정에 의한 2차 전송 지연이 발생할 수 있다. 315는 CAN 메시지이며 316은 CAN메시지를 게이트웨이(350)에서 변환한 FlexRay 메시지이다. When the CAN message 315 generated by the CAN node 1311 is passed through the gateway 350 to another bus, the primary message generated during the conversion of the message occurring in the gateway (message 315 to be transmitted is converted to 316) in the gateway. The transmission delay and the secondary transmission delay due to the transmission process may occur. 315 is a CAN message and 316 is a FlexRay message converted from a CAN message by the gateway 350.

즉 도 3에서 제 1 사이클에서 CAN 메시지를 전달하는 과정에서 게이트웨이(350)의 변환 과정에서 1차 지연이 발생하며, 이를 동적 슬롯에 전송을 요청하는 과정에서 실패할 경우, 그 다음 사이클(제 2 사이클)에서 전송을 하게 되어 2차 전송 지연이 발생한다. 이는 FlexRay 사이클 중 동적 세그먼트 (Dynamic Segment)는 이벤트 기반 전송 방식에 따라 구동되기 때문에 이미 다른 메시지, 즉 임의의 프레임(325)이 전송되고 있을 때에는 이 프레임에 대한 전송이 완료되기 전까지는 여타의 프레임이 전송될 수 없다. 따라서, 최악의 경우에는 현재의 FlexRay 사이클(제 1 사이클) 내에서 전송될 수 없어서 다음 사이클(제 2 사이클)에 이르러 전송이 가능한 경우가 발생한다.
That is, in FIG. 3, when the CAN message is transmitted in the first cycle, a first delay occurs during the conversion of the gateway 350, and when it fails in the request for transmission to the dynamic slot, the next cycle (second Cycles), resulting in secondary transmission delays. This is because, during the FlexRay cycle, the dynamic segment is driven according to the event-based transmission method. When another message, that is, an arbitrary frame 325 is already being transmitted, other frames remain until the transmission for this frame is completed. It cannot be sent. Therefore, in the worst case, a case may occur in which the transmission cannot be performed within the current FlexRay cycle (first cycle) and thus reach the next cycle (second cycle).

즉, 이벤트 기반 구동의 특성을 갖는 동적 세그먼트를 통해 CAN 메시지가 전송될 경우에는 전송을 요청한 현재 사이클 내에서 의도된 시간으로부터 지연되어 전송되거나 심지어는 다음 사이클을 통해 전송이 가능해지는 전송 상의 지연이 발생하게 된다. In other words, when a CAN message is transmitted over a dynamic segment with event-driven behavior, there is a delay in transmission that is delayed from the intended time within the current cycle that requested the transmission, or even becomes possible through the next cycle. Done.

따라서, 도 3에서와 같이 CAN 메시지지가 FlexRay 사이클의 동적 세그먼트를 통해 전송될 경우에는 게이트웨이(350)에서 메시지 변환을 수행하는 과정에서 발생하는(게이트웨이 기능에 의해 발생하는) 전송 지연과 FlexRay 동적 세그먼트의 특성상 발생하게 되는 전송 지연을 모두 겪게 되어 전송이 필요한 시간에서 크게 벗어난 시점에 목적한 노드에 도착할 가능성이 존재하게 된다.Therefore, as shown in FIG. 3, when the CAN message is transmitted through the dynamic segment of the FlexRay cycle, the transmission delay (which is generated by the gateway function) and the FlexRay dynamic segment generated during the message conversion at the gateway 350 are performed. All of the transmission delays occur due to the nature, so that there is a possibility of arriving at the target node at a time when the transmission is significantly out of the required time.

도 4는 본 명세서의 일 실시예에 의한 정적 슬롯을 통하여 전송에 의한 지연을 보상하는 실시예를 보여주는 도면이다. 4 is a diagram illustrating an embodiment of compensating for a delay caused by transmission through a static slot according to an embodiment of the present specification.

CAN-FlexRay 게이트웨이(450)는 앞서 기술한 두 종류의 전송 지연(1차, 2차 지연)의 시간을 정량적으로 측정하기 위해 CAN 메시지(415)가 게이트웨이에 도착할 때의 시간을 파악한 후, FlexRay 프레임(416)을 생성할 때 여기에 타임스탬프 (Time Stamp)를 삽입하여 전송한다. 이 프레임을 수신한 FlexRay 노드(421)에서는 타임스탬프 값과 현재의 시간을 비교하여 허용 한계 내에 도착하였는지를 판단하도록 한다. 만일 허용 한계를 넘어설 경우에는 노드(421)에서 게이트웨이(450)에 항의 메시지 (Complaint Message)를 전송하도록 한다.The CAN-FlexRay gateway 450 determines the time when the CAN message 415 arrives at the gateway to quantitatively measure the time of the two types of transmission delays (primary and secondary delays) described above, and then the FlexRay frame When creating 416, a time stamp is inserted here and sent. The FlexRay node 421 receiving this frame compares the timestamp value with the current time to determine whether it arrives within an acceptable limit. If the allowable limit is exceeded, the node 421 transmits a complaint message to the gateway 450.

항의 메시지를 전달 받은 게이트웨이(450)는 지연된 CAN 메시지를 전송하고 있는 CAN 노드(411)가 전송하는 메시지를 정적 세그먼트(460)의 여분의 정적 슬롯을 통해 전송되도록 하여 향후에 발생할 수 있는 전송 지연을 보상하게 된다. The gateway 450 receiving the protest message transmits a message transmitted by the CAN node 411 transmitting the delayed CAN message through an extra static slot of the static segment 460 to prevent a transmission delay that may occur in the future. To compensate.

여분의 정적 슬롯은 동적 슬롯을 통해 CAN 메시지를 교환하고 있는 FlexRay 노드가 제공하는 것으로, 어떤 노드도 현재 사용하지 않는 여분의 정적 슬롯을 추가로 할당하여 사용할 수도 있고 해당 노드가 이미 사용 중인 정적 슬롯의 잉여 채널을 활용할 수도 있다. 지연 여부를 확인하기 위하여 CAN-FlexRay 게이트웨이(450)는 전송 과정에서 도출되는 다양한 정보를 취합하여 MTSF(Message Transmission in Static slot Factor)를 연산할 수 있다. 상세한 과정을 살펴보면 도 5와 다음과 같다.
Spare static slots are provided by FlexRay nodes exchanging CAN messages through dynamic slots, and can be used by assigning additional spare slots that are not currently in use by any node, Redundant channels may also be utilized. In order to check the delay, the CAN-FlexRay gateway 450 may calculate a message transmission in static slot factor (MTSF) by collecting various information derived in the transmission process. Looking at the detailed process as shown in Figure 5 and.

도 5는 본 명세서의 일 실시예에 의한 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 과정을 보여주는 도면이다. 5 is a diagram illustrating a process of compensating for a message transmission delay in heterogeneous protocol communication according to an embodiment of the present specification.

게이트웨이는 다수의 CAN 노드들로부터 전송되는 메시지를 수신하게 된다. CAN 버스를 통해 메시지를 수신하게 되는데, 게이트웨이는 CAN 메시지를 수신한 도착 시간을 측정하여 별도로 저장한다(S502). 이후 게이트웨이는 수신한 CAN 메시지에서 데이터를 추출한다(S504). 이는 CAN 메시지를 FlexRay 프레임으로 변환하기 위해 데이터(payload)를 추출하는 과정이다. 게이트웨이는 추출한 데이터와 S502단계에서 저장한 도착 시간을 FlexRay 컨트롤러가 사용하는, 또는 관장하는 메시지 버퍼에 저장한다(S506). 이후 메시지 버퍼에서 인터럽트를 생성하여 발생한다(S508). 인터럽트의 발생으로 인하여, 인터럽트 서비스 루틴에서는 버퍼내 저장된 데이터가 전송될 것을 FlexRay 컨트롤러에 요청한다(S510). FlexRay 컨트롤러는 해당 노드의 메시지가 동적 슬롯을 통해 전송이 필요한 것인지를 판단한다(S520). 만약, 동적 슬롯을 통해 전송을 하는 경우, FlexRay 컨트롤러는 데이터와 도착 시간을 프레임으로 가공하여 동적 슬롯을 통하여 전송한다(S522). 반면, 정적 슬롯을 통해 전송하는 것이 필요할 경우, FlexRay 컨트롤러는 데이터와 도착 시간을 프레임으로 가공하여 정적 슬롯을 통하여 전송한다(S524). 이때 도착 시간은 타임 스탬프의 형태로 가공될 수 있다. 수신 노드에서는 정적 슬롯 또는 동적 슬롯을 통해 수신한 프레임에서 데이터와 타임 스탬프를 추출하고(S530), 추출한 타임 스탬프와 프레임의 도착 시간을 비교한다(S532). 시간 차이가 허용할 수 있는 한계치를 넘었는지 확인하여(S540), 만일 시간 차이가 허용 한계치를 넘어선 경우 게이트웨이에 항의 메시지를 전송한다(S542). 게이트웨이가 FlexRay 노드로부터 항의 노드를 수신하게 되면 게이트웨이는 메시지 동적 슬롯 전송 인자 (Message Transmission in Static slot Factor, MTSF)를 계산한다(S544). The gateway will receive messages from multiple CAN nodes. The message is received through the CAN bus, and the gateway measures the arrival time of receiving the CAN message and stores it separately (S502). Thereafter, the gateway extracts data from the received CAN message (S504). This is the process of extracting payloads to convert CAN messages into FlexRay frames. The gateway stores the extracted data and the arrival time stored in step S502 in a message buffer used or managed by the FlexRay controller (S506). Thereafter, an interrupt is generated in the message buffer (S508). Due to the occurrence of the interrupt, the interrupt service routine requests the FlexRay controller to transmit the data stored in the buffer (S510). The FlexRay controller determines whether a message of the corresponding node needs to be transmitted through the dynamic slot (S520). If the data is transmitted through the dynamic slot, the FlexRay controller processes the data and the arrival time into a frame and transmits the data through the dynamic slot (S522). On the other hand, if it is necessary to transmit through the static slot, the FlexRay controller processes the data and arrival time into a frame and transmits through the static slot (S524). In this case, the arrival time may be processed in the form of a time stamp. The receiving node extracts data and a time stamp from a frame received through a static slot or a dynamic slot (S530), and compares the extracted time stamp with the arrival time of the frame (S532). Check whether the time difference exceeds the allowable threshold (S540), and if the time difference exceeds the allowable threshold, a protest message is transmitted to the gateway (S542). When the gateway receives the protest node from the FlexRay node, the gateway calculates a message transmission in static slot factor (MTSF) (S544).

MTSF를 계산하는 일 실시예로, 작업 관리자 혹은 게이트웨이가 항의 메시지를 수신한 횟수(complaints counter)와 메시지의 우선 순위(message priority)를 이용하여 계산할 수 있다. 보다 자세히 살펴보면, 수식 1을 이용할 수 있다.In an embodiment of calculating the MTSF, the task manager or the gateway may calculate the MTSF using a number of complaint counters and a message priority. Looking more closely, Equation 1 can be used.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112010042016592-pat00001
Figure 112010042016592-pat00001

상기 수학식 1에서는 항의 메시지의 수가 하나 이상인 경우, CAN 메시지의 우선 순위를 더하여 MTSF를 산출할 수 있다. 여기서, 메시지의 우선 순위(Message Priority)는 CAN 메시지의 우선순위를 나타내며 우선순위가 높은 메시지가 전송 지연되었을 때에 가중치를 부여하기 위해 사용할 수 있다. 물론, 메시지 우선 순위와 항의 메시지의 횟수는 덧셈 이외에도 다양한 방식으로 결합하여 MTSF를 산출할 수 있고, 각각에 대해 가중치를 곱하여 산출할 수도 있다.
In Equation 1, when there is more than one number of messages in a term, MTSF may be calculated by adding priority of CAN messages. Here, the message priority indicates the priority of the CAN message and may be used to assign a weight when a high priority message is delayed in transmission. Of course, the message priority and the number of protest messages may be combined in various ways in addition to addition to calculate MTSF, and may be calculated by multiplying weights for each.

MTSF의 계산 결과가 사전에 미리 결정된 허용 한계를 넘어선다고 판단될 경우(S550), 문제의 메시지를 전송한 CAN 버스의 특정 노드가 현 시점 이후에 보내는 메시지를 여분의 정적 슬롯에 배치하도록 설정한다(S552). If it is determined that the calculation result of the MTSF exceeds a predetermined allowable limit (S550), a specific node of the CAN bus that transmits the message in question is set to place a message sent after the present time in an extra static slot ( S552).

이후, S502에서 메시지를 전송하는 과정에서 MTSF를 계산하는 과정에서 허용 한계치 이하가 되는지 관찰하며 만일 허용 한계치 이하로 내려가면 메시지를 다시 동적 세그먼트 내의 동적 슬롯을 통해 전송하고, 허용 한계치 이상이 되면 다시 정적 슬롯을 통해 전송하게 된다. 보다 자세히 살펴보면, S530, S532, S540 단계에서 수신 노드가 프레임 도착 시간과 타임 스탬프를 계산하여, 시간 차이가 허용 한계보다 작은 경우, 해당 CAN 노드가 정적 슬롯을 통해 전송되는 것인지를 확인한다(S556). 그리고, 정적 슬롯을 통해 전송하는 경우라면 다시 해당 CAN 노드의 메시지를 동적 슬롯을 통해 전송하도록 설정한다(S558). 반면, 정적 슬롯을 통해 전송하는 경우가 아닌, 즉 동적 슬롯을 통해 전송되는 경우라면, 별도의 조작 없이 진행된다. Subsequently, in the process of transmitting the message in S502, the MTSF calculation is performed to observe whether the value falls below the allowable limit. If the value falls below the allowable limit, the message is transmitted again through the dynamic slot in the dynamic segment. It will transmit through the slot. In more detail, in step S530, S532, and S540, the receiving node calculates the frame arrival time and time stamp, and if the time difference is smaller than the allowable limit, checks whether the corresponding CAN node is transmitted through the static slot (S556). . And, if it is transmitted through the static slot and set again to transmit the message of the corresponding CAN node through the dynamic slot (S558). On the other hand, if the transmission is not through a static slot, that is, if the transmission through the dynamic slot, proceeds without a separate operation.

또한, S550 단계에서 MTSF가 허용치보다 작은 경우에도 S556 단계에서 정적 슬롯을 통해 전송되는지 여부를 확인하여 정적 슬롯을 통해 전송되었다면, 다시 동적 슬롯으로 전송하도록 설정한다. In addition, even if the MTSF is smaller than the allowable value in step S550, in step S556, it is determined whether the transmission is made through the static slot.

이는, FlexRay 사이클의 동적 세그먼트 내에서 프레임이 전송되는 상황은 시시각각 변하기 때문에 전송 지연의 보상을 위해 동적 세그먼트에서 전송되는 프레임을 정적 슬롯을 통해 전송했다손 치더라도 MTSF가 허용 한계치 이하로 내려가는 즉시 원래의 정적 세그먼트에서 전송될 수 있도록 복귀시켜 줄 필요가 있다. 즉, 추후에 MTSF의 값이 허용 한계치를 넘어서는 경우에는 다시 정적 슬롯을 통해 전송시키도록 하는 등의 반복 과정을 통해 전송 지연을 보상하게 된다.
This is because, as frames are transmitted from time to time within the dynamic segment of the FlexRay cycle, frames transmitted from the dynamic segment are transmitted through static slots to compensate for transmission delays. It needs to be returned so that it can be sent in the static segment. That is, if the MTSF value exceeds the allowable limit later, the transmission delay is compensated for through the repetition process such as transmitting through the static slot again.

도 6은 본 명세서의 다른 실시예에 의한 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 과정을 보여주는 도면이다. 6 is a diagram illustrating a process of compensating for a message transmission delay in heterogeneous protocol communication according to another embodiment of the present specification.

이종의 프로토콜을 사용하는 노드들 간에 메시지를 교환함에 있어서 도 6의 과정을 진행할 수 있다. The process of FIG. 6 may be performed in exchanging messages between nodes using heterogeneous protocols.

게이트웨이는 제 1 프로토콜을 사용하는 제 1 노드로부터 병렬로 제 1 메시지를 수신하여 상기 메시지 수신 시간을 저장한다(S610).The gateway receives the first message in parallel from the first node using the first protocol and stores the message reception time in operation S610.

그리고 게이트웨이는 상기 제 1 메시지를 제 2 프로토콜의 제 2 메시지로 변환하고(S620), 상기 저장된 수신 시간을 상기 변환된 제 2 메시지와 함께 제 2 프로토콜의 동적 슬롯에 저장한다(S630). 여기서 상기 제 1 프로토콜은 CAN 프로토콜이며, 상기 제 2 프로토콜은 FlexRay 프로토콜이 일 실시예가 될 수 있다. 한편 게이트웨이 또는 제 2 프로토콜을 사용하는 노드를 제어하는 컨트롤러, 예를 들어 FlexRay 컨트롤러는 상기 제 2 메시지를 수신한 제 2 노드로부터 메시지 전달 지연을 알리는 제 3 메시지를 수신한다(S640). 상기 제 3 메시지의 일 실시예는 전술한 항의 메시지가 될 수 있다. 부가적으로 상기 제 1 메시지의 우선 순위와 상기 제 3 메시지의 수신 회수를 이용하여 상기 제 1 노드의 송신 메시지에 대한 상기 정적 슬롯 배치 여부를 판단할 수 있다. The gateway converts the first message into a second message of a second protocol (S620), and stores the stored reception time in a dynamic slot of a second protocol together with the converted second message (S630). The first protocol may be a CAN protocol, and the second protocol may be an embodiment of the FlexRay protocol. On the other hand, the controller that controls the gateway or the node using the second protocol, for example, a FlexRay controller, receives a third message indicating a message delivery delay from the second node receiving the second message (S640). One embodiment of the third message may be the above-mentioned message. Additionally, it is possible to determine whether the static slot is arranged for the transmission message of the first node by using the priority of the first message and the number of reception of the third message.

이후, 상기 게이트웨이 또는 컨트롤러는 상기 제 1 메시지를 생성한 제 1 노드로부터 이후 수신하는 메시지를 정적 슬롯에 배치하도록 설정한다(S650). 상기 동적 슬롯은 이벤트 기반하여 데이터를 처리하며, 상기 정적 슬롯은 일정 시간 간격을 두고 데이터를 처리하게 되며, 그 결과, 지연이 발생하였던 노드의 메시지는 정적 슬롯을 통해 보다 빨리 전송될 수 있다.  Thereafter, the gateway or controller sets a message to be received later from the first node that generated the first message in a static slot (S650). The dynamic slot processes data based on an event, and the static slot processes data at regular intervals. As a result, a message of a node having a delay can be transmitted more quickly through the static slot.

한편, 정적 슬롯으로 배치하는 것으로 설정된 노드라 하여도, 이후 메시지의 전송 지연이 발생하지 않을 수 있다. 이 경우, 다시 동적 슬롯으로 할당되도록 설정할 수 있다. 즉, 상기 게이트웨이 또는 컨트롤러는 상기 제 1 노드가 송신한 메시지의 전송 지연 여부를 판단하여, 전송 지연이 발생하지 않은 경우, 상기 제 1 노드의 송신 메시지에 대한 상기 정적 슬롯 배치를 동적 슬롯 배치로 설정할 수 있다.
On the other hand, even if the node is set to be arranged in a static slot, the transmission delay of the message may not occur later. In this case, it can be set to be allocated to the dynamic slot again. That is, the gateway or controller determines whether to delay the transmission of the message transmitted by the first node, and if the transmission delay does not occur, sets the static slot arrangement for the transmission message of the first node as a dynamic slot arrangement. Can be.

도 7은 본 명세서의 일 실시예에 의한 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 장치의 구성을 보여주는 도면이다.7 is a diagram illustrating a configuration of an apparatus for compensating for message transmission delay in heterogeneous protocol communication according to an embodiment of the present specification.

전체 구성은 CAN 노드들(781, 782, 783, 784)와 FlexRay 노드들(791, 792, 799), 그리고 이들 간에 메시지를 송수신하도록 제어하는 장치(700)로 구성되어 있다. 보다 상세히 살펴보면 저장부(710), 메시지 변환부(720), FlexRay 메시지 버퍼(730), 제어부(740), FlexRay 컨트롤러(750)로 구성된다. The overall configuration consists of CAN nodes 781, 782, 783, 784 and FlexRay nodes 791, 792, 799, and an apparatus 700 that controls transmission and reception of messages between them. In detail, the storage unit 710 includes a storage unit 710, a message converter 720, a FlexRay message buffer 730, a controller 740, and a FlexRay controller 750.

저장부(710)는 CAN 노드(781, 782, 783, 784)가 송신한 메시지를 CAN 버스로부터 수신하여 도착 시간과 함께 저장하며, 메시지 변환부(720)는 상기 메시지를 FlexRay 버스에 송신할 수 있도록 변환하고, FlexRay 메시지 버퍼(730)는 FlexRay 노드와 메시지를 송수신한다.The storage unit 710 receives a message transmitted from the CAN nodes 781, 782, 783, and 784 from the CAN bus and stores the message along with the arrival time, and the message converter 720 may transmit the message to the FlexRay bus. And the FlexRay message buffer 730 sends and receives messages with the FlexRay node.

상기 제어부(740)는 저장부(710)와 변환부(720), FlexRay 메시지 버퍼(730)를 제어하며, 상기 저장부에 저장된 도착시간과 상기 변환된 메시지를 상기 FlexRay 메시지 버퍼에 저장하고 FlexRay 컨트롤러(750)에 데이터 전송을 요청한다. The controller 740 controls the storage unit 710, the converter 720, and the FlexRay message buffer 730. The controller 740 stores the arrival time and the converted message stored in the storage unit in the FlexRay message buffer. Request data transmission to 750.

상기 FlexRay 컨트롤러(750)는 FlexRay 메시지 버퍼(730) 를 제어하며, 상기 제어부(740)의 요청을 수신하고, 상기 메시지를 송신한 상기 CAN 노드(781, 782, 783, 784)에 대한 설정 정보에 따라 동적 슬롯 또는 정적 슬롯을 통해 상기 변환된 메시지를 송신한다. 또한, 상기 FlexRay 컨트롤러(750)는 상기 변환된 메시지를 수신한 FlexRay 노드(791, 792, 799)로부터 수신 결과를 포함하는 메시지를 수신하여, 상기 수신 결과에 따라 상기 CAN 노드(781, 782, 783, 784)에 대한 설정 정보를 변경한다. 본 명세서의 일 실시예로 FlexRay 컨트롤러(750)는 상기 수신 결과에 따라 상기 CAN 노드(781, 782, 783, 784)가 송신된 메시지의 우선 순위와 상기 수신 결과를 이용하여 상기 CAN 노드(781, 782, 783, 784)에 대한 전송 지연 인자를 산출할 수 있다. 물론, 제어부(740)에서도 전송 지연 인자를 산출할 수 있다. 또한, 상기 동적 슬롯은 이벤트 기반하여 데이터를 처리하며, 상기 정적 슬롯은 일정 시간 간격을 두고 데이터를 처리할 수 있다. 상기 수신 결과의 일 실시예는 전술한 항의 메시지가 될 수 있다.
The FlexRay controller 750 controls the FlexRay message buffer 730, receives the request of the controller 740, and transmits the configuration information to the CAN nodes 781, 782, 783, and 784 that have transmitted the message. Accordingly, the translated message is transmitted through a dynamic slot or a static slot. In addition, the FlexRay controller 750 receives a message including a reception result from the FlexRay nodes 791, 792, and 799 that have received the converted message, and according to the reception result, the CAN node 781, 782, 783. Change the configuration information for the 784). According to an embodiment of the present specification, the FlexRay controller 750 uses the CAN node 781, based on the priority of the message transmitted by the CAN nodes 781, 782, 783, and 784 according to the reception result and the reception result. The transmission delay factors for the 782, 783, and 784 can be calculated. Of course, the control unit 740 may also calculate the transmission delay factor. In addition, the dynamic slot may process data based on an event, and the static slot may process data at predetermined time intervals. One embodiment of the reception result may be a message of the foregoing paragraph.

도 8은 본 명세서의 다른 실시예에 의한 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 장치의 구성을 보여주는 도면이다.8 is a diagram illustrating a configuration of an apparatus for compensating for a message transmission delay in heterogeneous protocol communication according to another embodiment of the present specification.

전체 구성은 CAN 노드들(881, 882, 883, 884)와 FlexRay 노드들(891, 892, 899), 그리고 이들 간에 메시지를 송수신하도록 제어하는 장치(800)로 구성되어 있다. 보다 상세히 살펴보면 저장부(810), 메시지 변환부(820), 제어부(830), 제 2 프로토콜 인터페이스(840)로 구성된다.The overall configuration consists of CAN nodes 881, 882, 883, 884 and FlexRay nodes 891, 892, 899, and an apparatus 800 that controls transmission and reception of messages between them. In more detail, the storage unit 810 includes a storage unit 810, a message conversion unit 820, a control unit 830, and a second protocol interface 840.

상기 저장부(810)는 제 1 프로토콜을 사용하는 제 1 노드로부터 병렬로 제 1 메시지를 수신하여 상기 메시지 수신 시간을 저장하며, 상기 메시지 변환부(820)는 상기 제 1 메시지를 제 2 프로토콜의 제 2 메시지로 변환한다.The storage unit 810 receives a first message in parallel from a first node using a first protocol and stores the message reception time, and the message conversion unit 820 stores the first message in a second protocol. Convert to the second message.

상기 제어부(830)는 상기 저장된 수신 시간을 상기 변환된 제 2 메시지와 함께 제 2 프로토콜의 동적 슬롯을 통해 전송되도록 하고, 상기 제 2 프로토콜 인터페이스(840)는 상기 제 2 메시지를 수신한 제 2 노드로부터 메시지 전달 지연을 알리는 제 3 메시지를 수신한다. 상기 제 3 메시지의 일 실시예는 전술한 항의 메시지가 될 수 있다. 상기 제어부(830)는 상기 제 3 메시지가 수신되면, 상기 제 1 메시지를 생성한 제 1 노드로부터 이후 수신하는 메시지를 정적 슬롯에 배치하도록 설정한다. 또한, 본 명세서의 일 실시예에 의하여 상기 제어부(830)는 상기 제 3 메시지가 수신되면, 상기 제 1 메시지의 우선 순위와 상기 제 3 메시지의 수신 회수를 이용하여 상기 제 1 노드의 송신 메시지에 대한 상기 정적 슬롯 배치 여부를 판단할 수 있다.The controller 830 transmits the stored reception time together with the converted second message through a dynamic slot of a second protocol, and the second protocol interface 840 is configured to receive the second node. Receive from the third message announcing the message delivery delay. One embodiment of the third message may be the above-mentioned message. When the third message is received, the controller 830 sets a message to be received in a static slot from a first node that generates the first message. In addition, according to an embodiment of the present disclosure, when the third message is received, the controller 830 may transmit a message to the transmission message of the first node by using the priority of the first message and the number of receptions of the third message. It is possible to determine whether the static slot arrangement for.

또한, 상기 제어부(830)는 상기 정적 슬롯에 배치하도록 설정한 후, 상기 제 1 노드가 송신한 메시지의 전송 지연 여부를 판단하여, 전송 지연이 발생하지 않은 경우, 상기 제 1 노드의 송신 메시지에 대한 상기 정적 슬롯 배치를 동적 슬롯 배치로 설정할 수 있다. 상기 동적 슬롯은 이벤트 기반하여 데이터를 처리하며, 상기 정적 슬롯은 일정 시간 간격을 두고 데이터를 처리하며, 본 명세서의 일 실시예에 의하면, 상기 제 1 프로토콜은 CAN 프로토콜이며, 상기 제 2 프로토콜은 FlexRay 프로토콜이 될 수 있다.
In addition, after setting the control unit 830 to be placed in the static slot, it is determined whether the transmission delay of the message transmitted by the first node, if the transmission delay does not occur, the transmission message of the first node The static slot arrangement for the dynamic slot arrangement can be set. The dynamic slot processes data based on an event, and the static slot processes data at predetermined time intervals. According to one embodiment of the present specification, the first protocol is a CAN protocol and the second protocol is a FlexRay. Can be a protocol.

본 명세서의 실시예는 게이트웨이 내에서의 전송 지연을 정량적으로 측정하여, 전송 지연 시간이 시스템의 허용 한계를 넘어서는 경우에 이를 극복할 수 있는 방법을 제시한다. 특히, CAN 메시지가 FlexRay 사이클 내의 동적 세그먼트를 통해 전달될 경우 발생할 수 있는 복합적인 전송 지연을 정량화하고 이를 보상할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 일 실시예를 차량 내 게이트웨이에 적용될 경우 차량 내 네트워크의 신뢰성을 극대화 시킬 수 있게 된다. Embodiments of the present specification provide a method of quantitatively measuring a transmission delay in a gateway and overcoming it when the transmission delay time exceeds a system's allowable limit. In particular, it is possible to quantify and compensate for the complex transmission delays that can occur when CAN messages are delivered over dynamic segments within FlexRay cycles. Therefore, when an embodiment of the present disclosure is applied to an in-vehicle gateway, it is possible to maximize the reliability of the in-vehicle network.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

210: 정적세그먼트 220: 동적세그먼트
211, 212: 정적 슬롯 221: 동적 슬롯
350, 450: CAN-FlexRay 게이트웨이
210: static segment 220: dynamic segment
211, 212: static slot 221: dynamic slot
350, 450: CAN-FlexRay Gateway

Claims (16)

CAN 노드가 송신한 메시지를 CAN 버스로부터 수신하여 도착 시간과 함께 저장하는 단계;
상기 메시지를 FlexRay 버스에 송신할 수 있도록 변환하여 상기 저장된 도착시간과 상기 변환된 메시지를 상기 FlexRay의 메시지 버퍼에 저장하고 FlexRay 컨트롤러에 데이터 전송을 요청하는 단계;
상기 FlexRay 컨트롤러는 상기 메시지를 송신한 상기 CAN 노드에 대한 설정 정보에 따라 동적 슬롯 또는 정적 슬롯을 통해 상기 변환된 메시지를 송신하는 단계;
상기 변환된 메시지를 수신한 FlexRay 노드로부터 수신 결과를 포함하는 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 수신 결과에 따라 상기 CAN 노드에 대한 설정 정보를 변경하는 단계를 포함하는, 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 방법.
Receiving from the CAN bus a message sent by the CAN node and storing it with the arrival time;
Converting the message to be transmitted to a FlexRay bus, storing the stored arrival time and the converted message in a message buffer of the FlexRay, and requesting a data transmission from a FlexRay controller;
Transmitting, by the FlexRay controller, the converted message through a dynamic slot or a static slot according to configuration information about the CAN node that has transmitted the message;
Receiving a message including a reception result from the FlexRay node receiving the converted message; And
And changing the setting information for the CAN node according to the reception result.
제 1항에 있어서,
상기 변경하는 단계는
상기 수신 결과에 따라 상기 CAN 노드가 송신된 메시지의 우선 순위와 상기 수신 결과를 이용하여 상기 CAN 노드에 대한 전송 지연 인자를 산출하는 단계를 더 포함하는, 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 방법.
The method of claim 1,
The changing step
Calculating, by the CAN node, a transmission delay factor for the CAN node using the priority of the transmitted message and the reception result according to the reception result. Way.
제 1항에 있어서,
상기 동적 슬롯은 이벤트 기반하여 데이터를 처리하며, 상기 정적 슬롯은 일정 시간 간격을 두고 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는, 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 방법.
The method of claim 1,
And wherein the dynamic slot processes data based on an event, and the static slot processes data at regular time intervals.
이종의 프로토콜을 사용하는 노드들 간에 메시지를 교환함에 있어서,
제 1 프로토콜을 사용하는 제 1 노드로부터 병렬로 제 1 메시지를 수신하여 상기 메시지 수신 시간을 저장하는 단계;
상기 제 1 메시지를 제 2 프로토콜의 제 2 메시지로 변환하며, 상기 저장된 수신 시간을 상기 변환된 제 2 메시지와 함께 제 2 프로토콜의 동적 슬롯에 배치하여 전송하는 단계;
상기 제 2 메시지를 수신한 제 2 노드로부터 메시지 전달 지연을 알리는 제 3 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 제 1 메시지를 생성한 제 1 노드로부터 이후 수신하는 메시지를 정적 슬롯에 배치하도록 설정하는 단계를 포함하는, 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 방법.
In exchanging messages between nodes using heterogeneous protocols,
Receiving the first message in parallel from a first node using a first protocol and storing the message reception time;
Converting the first message into a second message of a second protocol, and transmitting the stored reception time along with the converted second message in a dynamic slot of a second protocol;
Receiving a third message informing of a message delivery delay from a second node receiving the second message; And
Setting to place in a static slot a message that is subsequently received from a first node that generated the first message.
제 4항에 있어서,
상기 제 3 메시지를 수신하는 단계 이후에,
상기 제 1 메시지의 우선 순위와 상기 제 3 메시지의 수신 회수를 이용하여 상기 제 1 노드의 송신 메시지에 대한 상기 정적 슬롯 배치 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는, 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 방법.
The method of claim 4, wherein
After receiving the third message,
And determining whether to allocate the static slot for the transmission message of the first node by using the priority of the first message and the number of receptions of the third message. How to compensate.
제 4항에 있어서,
상기 정적 슬롯에 배치하도록 설정하는 단계 이후에
상기 제 1 노드가 송신한 메시지의 전송 지연 여부를 판단하여, 전송 지연이 발생하지 않은 경우, 상기 제 1 노드의 송신 메시지에 대한 상기 정적 슬롯 배치를 동적 슬롯 배치로 설정하는 단계를 더 포함하는, 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 방법.
The method of claim 4, wherein
After the setting to place in the static slot
Determining whether the transmission of the message transmitted by the first node is delayed, and if the transmission delay does not occur, setting the static slot arrangement for the transmission message of the first node to a dynamic slot arrangement; A method for compensating for message transmission delay in heterogeneous protocol communications.
제 4항에 있어서,
상기 동적 슬롯은 이벤트 기반하여 데이터를 처리하며, 상기 정적 슬롯은 일정 시간 간격을 두고 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는, 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 방법.
The method of claim 4, wherein
And wherein the dynamic slot processes data based on an event, and the static slot processes data at regular time intervals.
제 4항에 있어서,
상기 제 1 프로토콜은 CAN 프로토콜이며, 상기 제 2 프로토콜은 FlexRay 프로토콜인 것을 특징으로 하는, 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 방법.
The method of claim 4, wherein
And wherein said first protocol is a CAN protocol and said second protocol is a FlexRay protocol.
CAN 노드가 송신한 메시지를 CAN 버스로부터 수신하여 도착 시간과 함께 저장하는 저장부;
상기 메시지를 FlexRay 버스에 송신할 수 있도록 변환하는 메시지 변환부;
FlexRay 노드와 메시지를 송수신하는 FlexRay 메시지 버퍼; 및
상기 저장부와 메시지 변환부, FlexRay 메시지 버퍼를 제어하며, 상기 저장부에 저장된 도착시간과 상기 변환된 메시지를 상기 FlexRay 메시지 버퍼에 저장하고 FlexRay 컨트롤러에 데이터 전송을 요청하는 제어부;
상기 FlexRay 메시지 버퍼를 제어하며, 상기 제어부의 요청을 수신하고, 상기 메시지를 송신한 상기 CAN 노드에 대한 설정 정보에 따라 동적 슬롯 또는 정적 슬롯을 통해 상기 변환된 메시지를 송신하는 FlexRay 컨트롤러를 포함하며,
상기 FlexRay 컨트롤러는 상기 변환된 메시지를 수신한 FlexRay 노드로부터 수신 결과를 포함하는 메시지를 수신하여, 상기 수신 결과에 따라 상기 CAN 노드에 대한 설정 정보를 변경하는, 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 장치.
A storage unit for receiving the message transmitted by the CAN node from the CAN bus and storing the message together with the arrival time;
A message conversion unit for converting the message to be transmitted to the FlexRay bus;
A FlexRay message buffer for sending and receiving messages with a FlexRay node; And
A control unit which controls the storage unit, the message conversion unit, and the FlexRay message buffer, stores the arrival time and the converted message stored in the storage unit in the FlexRay message buffer, and requests data transmission from the FlexRay controller;
A FlexRay controller for controlling the FlexRay message buffer, receiving a request from the controller, and transmitting the converted message through a dynamic slot or a static slot according to configuration information on the CAN node that has transmitted the message,
The FlexRay controller compensates for a message transmission delay in heterogeneous protocol communication by receiving a message including a reception result from a FlexRay node receiving the converted message, and changing configuration information for the CAN node according to the reception result. Device.
제 9항에 있어서,
상기 제어부는
상기 수신 결과에 따라 상기 CAN 노드가 송신된 메시지의 우선 순위와 상기 수신 결과를 이용하여 상기 CAN 노드에 대한 전송 지연 인자를 산출하는, 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 장치.
The method of claim 9,
The control unit
And the CAN node calculates a transmission delay factor for the CAN node based on the priority of the transmitted message and the reception result according to the reception result.
제 9항에 있어서,
상기 동적 슬롯은 이벤트 기반하여 데이터를 처리하며, 상기 정적 슬롯은 일정 시간 간격을 두고 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는, 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 장치.
The method of claim 9,
And wherein the dynamic slot processes data based on an event and the static slot processes data at regular time intervals.
이종의 프로토콜을 사용하는 노드들 간에 메시지를 교환하는 장치에 있어서,
제 1 프로토콜을 사용하는 제 1 노드로부터 병렬로 제 1 메시지를 수신하여 상기 메시지 수신 시간을 저장하는 저장부;
상기 제 1 메시지를 제 2 프로토콜의 제 2 메시지로 변환하는 메시지 변환부;
상기 저장된 수신 시간을 상기 변환된 제 2 메시지와 함께 제 2 프로토콜의 동적 슬롯을 통해 전송되도록 하는 제어부; 및
상기 제 2 메시지를 수신한 제 2 노드로부터 메시지 전달 지연을 알리는 제 3 메시지를 수신하는 제 2 프로토콜 인터페이스를 포함하며,
상기 제어부는 상기 제 3 메시지가 수신되면, 상기 제 1 메시지를 생성한 제 1 노드로부터 이후 수신하는 메시지를 정적 슬롯에 배치하도록 설정하는, 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 장치.
In an apparatus for exchanging messages between nodes using heterogeneous protocols,
A storage unit for receiving the first message in parallel from a first node using a first protocol and storing the message reception time;
A message conversion unit converting the first message into a second message of a second protocol;
A controller configured to transmit the stored reception time along with the converted second message through a dynamic slot of a second protocol; And
A second protocol interface for receiving a third message informing of a message delivery delay from a second node receiving the second message,
And the controller is configured to place, in a static slot, a message that is subsequently received from a first node that has generated the first message when the third message is received, compensating for a message transmission delay in heterogeneous protocol communication.
제 12항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제 3 메시지가 수신되면, 상기 제 1 메시지의 우선 순위와 상기 제 3 메시지의 수신 회수를 이용하여 상기 제 1 노드의 송신 메시지에 대한 상기 정적 슬롯 배치 여부를 판단하는, 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 장치.
The method of claim 12,
When the third message is received, the controller determines whether to allocate the static slot to the transmission message of the first node by using the priority of the first message and the number of times of receiving the third message. A device for compensating for a message transmission delay in.
제 12항에 있어서,
상기 제어부는 상기 정적 슬롯에 배치하도록 설정한 후, 상기 제 1 노드가 송신한 메시지의 전송 지연 여부를 판단하여, 전송 지연이 발생하지 않은 경우, 상기 제 1 노드의 송신 메시지에 대한 상기 정적 슬롯 배치를 동적 슬롯 배치로 설정하는, 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 장치.
The method of claim 12,
After the controller is set to be arranged in the static slot, the controller determines whether or not the transmission delay of the message transmitted by the first node is determined, and when the transmission delay does not occur, the static slot arrangement for the transmission message of the first node. To compensate for message transmission delay in heterogeneous protocol communications.
제 12항에 있어서,
상기 동적 슬롯은 이벤트 기반하여 데이터를 처리하며, 상기 정적 슬롯은 일정 시간 간격을 두고 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는, 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 장치.
The method of claim 12,
And wherein the dynamic slot processes data based on an event and the static slot processes data at regular time intervals.
제 12항에 있어서,
상기 제 1 프로토콜은 CAN 프로토콜이며, 상기 제 2 프로토콜은 FlexRay 프로토콜인 것을 특징으로 하는, 이종 프로토콜 통신에서의 메시지 전송 지연을 보상하는 장치.



The method of claim 12,
Wherein the first protocol is a CAN protocol and the second protocol is a FlexRay protocol.



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