KR101100336B1 - In Vehicle Network System having Intelligence Integrated Gateway and Method for processing data thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다양한 프로토콜간의 변환을 가능하도록 하여 이종 프로토콜들을 통합하여 운영하는 것에 의해 자동차 시스템의 안정성을 높일 수 있도록 한 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템 및 그의 데이터 처리 방법에 관한 것으로, 그 구성은 CAN 프로토콜을 기반으로 하고 CAN 네트워크 버스에 연결되는 제 1 그룹의 기기들;MOST 프로토콜을 기반으로 하고 MOST 중앙 네트워크에 연결되는 제 2 그룹의 기기들;상기 제 1,2 그룹 기기들 사이에 위치하여 MOST 메세지와 CAN 메세지를 상호 통신을 위하여 변환하고 경로를 설정하는 통합 게이트웨이;상기 통합 게이트웨이와 CAN 네트워크 버스,MOST 중앙 네트워크를 물리적으로 연결하기 위한 인터페이스 카드들;을 포함한다.The present invention relates to a vehicle network system having an intelligent integrated gateway that enables the conversion between various protocols and to integrate and operate heterogeneous protocols to increase the stability of a vehicle system. A first group of devices based on the protocol and connected to the CAN network bus; a second group of devices based on the MOST protocol and connected to the MOST central network; a MOST located between the first and second group devices Integrated gateway for converting and routing messages and CAN messages for intercommunication; Interface cards for physically connecting the integrated gateway and CAN network bus, MOSFET central network;

통합 게이트웨이, MOST, CAN, ETHERNET, In-Vehicle Network, 데이터 스트림 Integrated Gateway, MOST, CAN, ETHERNET, In-Vehicle Network, Data Stream

Description

지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템 및 그의 데이터 처리 방법{In Vehicle Network System having Intelligence Integrated Gateway and Method for processing data thereof}In-vehicle network system having intelligence integrated gateway and method for processing data

본 발명은 차량내 통신을 위한 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 다양한 프로토콜간의 변환을 가능하도록 하여 이종 프로토콜들을 통합하여 운영하는 것에 의해 자동차 시스템의 안정성을 높일 수 있도록 한 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템 및 그의 데이터 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system for in-vehicle communication, and more specifically, to a vehicle network system having an intelligent integrated gateway that enables the conversion between various protocols to increase the stability of a vehicle system by integrating and operating heterogeneous protocols; It relates to a data processing method thereof.

자동차 내의 전자제어시스템의 증가와 기술력 향상에 따라 지능형 자동차(intelligent vehicle)에 대한 관심이 급속히 증대되고 있으며, 자동차와 IT기술의 융합체인 지능형자동차기술에 대한 연구가 진행되고 있다.With the increase of electronic control system and the improvement of technology in automobiles, interest in intelligent vehicles is rapidly increasing, and research on intelligent automobile technology, which is a fusion of automobile and IT technology, is being conducted.

이러한, 지능형자동차기술은 보다 높은 신뢰성과 안전성의 확보, 자동주행 및 충돌방지 등과 같은 운전자 편의성을 지원하기 위해서 첨단 정보통신, 전자, 제어 기술과 같은 새로운 IT기술의 접목이 필요하다.Such intelligent vehicle technology needs to combine new IT technologies such as advanced information communication, electronics, and control technology to support driver convenience such as securing high reliability and safety, driving and collision prevention.

현재 CAN과 FlexRay와 같은 차량의 제어 시스템의 기술력 향상과 더불어 차량에서의 서비스 및 오락 기능에 대한 고객의 요구가 증가됨에 따라 멀티미디어 장 치의 네트워크화는 급속히 진행되었다. 사운드 시스템, 오디오 앰프, CD플레이어, 내비게이션 시스템, 비디오 플레이어 등의 많은 멀티미디어와 텔레매틱스 애플리케이션이 자동차에 통합되면서 새로운 기능과 높은 대역폭이 요구되어진다.Nowadays, the networking of multimedia devices has been rapidly progressed with the improvement of technology of vehicle control systems such as CAN and FlexRay, as well as customer demand for service and entertainment functions in the vehicle. Many multimedia and telematics applications, such as sound systems, audio amplifiers, CD players, navigation systems, and video players, are integrated into the car, requiring new features and higher bandwidth.

따라서, 효율적인 자동차 시스템을 제공하기 위해서는 자동차 전용의 제어 네트워크(CAN, LIN 등)와 차세대 차량용 정보기기를 하나로 통합할 수 있는 차량용 네트워크 기술개발이 필요하다.Therefore, in order to provide an efficient automotive system, it is necessary to develop a vehicle network technology capable of integrating a control network for automobiles (CAN, LIN, etc.) and next-generation vehicle information devices into one.

대표적인 프로토콜로써 CAN(Controller Area Network)과 LIN(Local Interconnect Network)은 자동차의 제어 및 센서 정보들을 취합할 수 있는 차량제어 통신 프로토콜이다. As representative protocols, CAN (Controller Area Network) and LIN (Local Interconnect Network) are vehicle control communication protocols that can collect vehicle control and sensor information.

그리고 MOST(Media Oriented Systems Transport)는 플라스틱 광섬유(POF)를 신호의 전달 매체로 사용하는 고성능 멀티미디어 네트워크를 목표로 하는 광 기반 네트워크 프로토콜이다. Media Oriented Systems Transport (MOST) is an optical-based network protocol aimed at high-performance multimedia networks that use plastic optical fiber (POF) as the medium for signal transmission.

보다 구체적으로 각 프로토콜들의 특성을 살펴본다.More specifically, we look at the characteristics of each protocol.

CAN(Controller Area Network)은 자동차 내의 서로 다른 전자장치(Electronic Control Unit;ECU)간의 통신을 위하여 개발된 것으로, CAN 메시지에 있는 식별자(ID)의 길이에 따라 두 가지 모드로 구분 되며, 표준 CAN(11 비트 식별자)과 확장 CAN(29 비트 식별자)으로 구분 되어 진다. CAN은 다중통신망(Multi Master Network)이며 CSMA/CD+AMP(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection with Arbitration on Message Priority) 방식을 이용한다. CAN (Controller Area Network) is developed for communication between different Electronic Control Units (ECUs) in a vehicle, and is divided into two modes according to the length of an identifier (ID) in a CAN message. 11-bit identifier) and extended CAN (29-bit identifier). CAN is a multi master network and uses a carrier sense multiple access / collision detection with arbitration on message priority (CSMA / CD + AMP) scheme.

CAN 프로토콜은 에러 검출 및 에러 영향의 한정 등의 뛰어난 안전성을 갖고 분산 실시간 제어를 효율적으로 지원한다.The CAN protocol has excellent safety, such as error detection and error limiting, and efficiently supports distributed real-time control.

한편, MOST 프로토콜은 차량 및 기타 애플리케이션에서 사용할 수 있도록 최적화된 멀티미디어 네트워킹 프로토콜이다. MOST는 고품질 서비스 오디오와 비디오를 패킷 데이터와 함께 전송할 수 있고 또한 단일 전송 매체를 실시간으로 제어할 수 있도록 해준다.The MOST protocol, on the other hand, is a multimedia networking protocol optimized for use in vehicles and other applications. MOST can deliver high-quality service audio and video along with packet data, and allows real-time control of a single transmission medium.

MOST는 플라스틱 광섬유(POF)를 전송매체로 사용하기 때문에 배선을 경량화,단순화하는 것이 가능하고 고속으로 대용량의 정보를 전송 할 수 있다.Since MOST uses plastic optical fiber (POF) as a transmission medium, it is possible to lighten and simplify wiring and to transmit large amounts of information at high speed.

현재 MOST는 최대 25Mbps를 지원하는 MOST 25와, 최대 50Mbps를 지원하는 MOST 50 그리고 최대 150Mbps까지 대용량의 멀티미디어 서비스를 지원하는 MOST 150이 있다.MOST currently includes MOST 25, which supports up to 25Mbps, MOST 50, which supports up to 50Mbps, and MOST 150, which supports massive multimedia services up to 150Mbps.

자동차 전반의 배선 효율을 극대화하기 위해서는 이러한 MOST 프로토콜을 기존의 CAN의 제어용 프로토콜과 인터페이스 할 수 있어야 한다.In order to maximize wiring efficiency throughout the vehicle, this MOST protocol must be able to interface with existing CAN control protocols.

즉, 패킷과 같은 비동기 신호뿐만 아니라, 실시간 동기 신호를 동일한 프레임에 실어 전송하고 이들 프레임을 제어하는 제어코드를 전송함으로써 MOST 네트워크에 접속된 기기들 간의 연결형태가 다양화될 수 있도록 하는 것이 가능하여야 한다.That is, it should be possible to diversify the connection type between devices connected to the MOST network by transmitting not only an asynchronous signal such as a packet but also transmitting a real-time synchronous signal in the same frame and transmitting a control code for controlling these frames. do.

그러나 이 프로토콜들은 각각 독립적으로 기능을 수행하고 운용 될 뿐, 하나의 시스템으로 통합 되어 제공 되지 못하고 있다.However, these protocols only function and operate independently of each other, and are not provided as a single system.

또한, MOST25, MOST50, MOST150의 경우 같은 네트워크에서 서로 호환이 되지 않아 독립된 네트워크를 구성되어야 하며 이에, MOST25와 MOST150 사이의 통신을 가능하게 하여 네트워크를 구성하도록 도와주는 게이트웨이가 필요하다.In addition, in the case of MOST25, MOST50, MOST150 is not compatible with each other in the same network to configure an independent network, this requires a gateway that helps to configure the network by enabling communication between MOST25 and MOST150.

그리고 MOST25와 MOST150의 지원 가능한 대역폭 차이로 인한 오버헤드와 지연 시간 증가 등으로 인한 영향을 줄이기 위한 스케줄링 방법이 필요하다.In addition, there is a need for a scheduling method to reduce the effects of increased overhead and latency due to the difference in the supportable bandwidth between MOST25 and MOST150.

만약, MOST25 장착차량이 더 높은 대역폭과 이더넷과 같은 향상된 서비스를 받고자 할 경우에는 MOST150 관련 장비로 모두 교체하여야 하므로 네트워크 구축비용의 고가화로 자동차 경쟁력 강화에 지장을 초래한다. If a vehicle equipped with MOST25 wants to receive enhanced service such as higher bandwidth and Ethernet, it must be replaced with all MOST150-related equipments, thus increasing the competitiveness of the automobile due to the high network construction cost.

따라서, 다양한 프로토콜간의 데이터의 변환을 통해서 이질적인 자동차 내부의 프로토콜을 연결하고 이들 이질적인 프로토콜들을 통합하여 운영하고 자동차 시스템을 진단할 수 있는 자동차 통합 네트워크 시스템이 요구된다. Therefore, there is a need for a vehicle integrated network system capable of connecting heterogeneous vehicle protocols through data conversion between various protocols, integrating and operating these heterogeneous protocols, and diagnosing a vehicle system.

본 발명은 서로 다른 프로토콜을 갖고 독립적으로 운영되는 종래 기술의 차량내 통신 시스템의 문제를 해결하기 위한 것으로, 다양한 프로토콜간의 변환을 가능하도록 하여 이종 프로토콜들을 통합하여 운영하는 것에 의해 자동차 시스템의 안정성을 높일 수 있도록 한 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템 및 그의 데이터 처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problem of the prior art in-vehicle communication system having different protocols and operate independently, to improve the stability of the automotive system by integrating and operating heterogeneous protocols by enabling conversion between various protocols An object of the present invention is to provide a vehicle network system having an intelligent integrated gateway and a data processing method thereof.

본 발명은 MOST25와 MOST150 네트워크를 유기적으로 연결하여 하나의 네트워크를 구성하여 통신을 가능하게 하고, 이종의 MOST25 및 MOST150 네트워크 사이의 전송방식 변환으로 오버헤드와 지연시간 증가 등으로 인한 영향을 줄일 수 있는 MOST 게이트웨이 구조 및 데이터 스케줄링 방법 및 그의 데이터 처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.According to the present invention, the MOST25 and MOST150 networks can be organically connected to form a single network, and communication can be reduced, and the effects of overhead and delay increase can be reduced by converting transmission methods between heterogeneous MOST25 and MOST150 networks. An object thereof is to provide a MOST gateway structure, a data scheduling method, and a data processing method thereof.

본 발명은 MOST 프로토콜을 CAN의 제어용 프로토콜과 인터페이스 할 수 있도록 하여 자동차 전반의 배선 효율을 높인 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a vehicle network system having an intelligent integrated gateway that can interface the MOST protocol with the control protocol of CAN to increase the wiring efficiency of the entire vehicle.

본 발명은 이종 프로토콜들을 통합하여 운영하여 패킷과 같은 비동기 신호뿐만 아니라, 실시간 동기 신호를 동일한 프레임에 실어 전송하고 이들 프레임을 제어하는 제어코드를 전송함으로써 MOST 네트워크에 접속된 기기들 간의 연결형태가 다양화될 수 있도록 한 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템 및 그의 데이터 처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention operates by integrating heterogeneous protocols, so that not only asynchronous signals such as packets, but also real-time synchronous signals are transmitted in the same frame, and control codes for controlling these frames are varied, and thus connection types between devices connected to the MOST network are varied. It is an object of the present invention to provide a vehicle network system having an intelligent integrated gateway and a data processing method thereof.

본 발명은 MOST 프로토콜과 CAN의 제어용 프로토콜의 인터페이스, 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST25, MOST50, MOST150의 동일 네트워크에서의 호환, MOST 통신과 이더넷 통신 프로토콜 변환을 통합 지원하는 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템 및 그의 데이터 처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a vehicle network system having an interface of the MOST protocol and the CAN control protocol, compatibility of the MOST25, MOST50, and MOST150 with different bandwidths, and an intelligent integrated gateway that integrates MOST communication and Ethernet communication protocol conversion. Its purpose is to provide its data processing method.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템은 CAN 프로토콜을 기반으로 하고 CAN 네트워크 버스에 연결되는 제 1 그룹의 기기들;MOST 프로토콜을 기반으로 하고 MOST 중앙 네트워크에 연결되는 제 2 그룹의 기기들;상기 제 1,2 그룹 기기들 사이에 위치하여 MOST 메세지와 CAN 메세지를 상호 통신을 위하여 변환하고 경로를 설정하는 통합 게이트웨이;상기 통합 게이트웨이와 CAN 네트워크 버스,MOST 중앙 네트워크를 물리적으로 연결하기 위한 인터페이스 카드들;서로 다른 대역폭을 갖는 MOST 통신 규격간의 동일 네트워크에서의 호환을 위하여 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST 통신 규격들의 프레임에 포함되는 정보를 저장하고 관리하는 데이터 매핑 테이블 및 상기 데이터 매핑 테이블에 기반하여 게이트웨이 버퍼, 데이터 분류기, WRR(Weighted Round Robin) 스케줄러를 제어하여 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST 통신 규격들 간의 프레임 변환 및 전송을 수행하는 게이트웨이 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A vehicle network system with an intelligent integrated gateway according to the present invention for achieving this object is the first group of devices based on the CAN protocol and connected to the CAN network bus; based on the MOST protocol and connected to the MOST central network. A second group of devices; an integrated gateway positioned between the first and second group devices to convert and route a MOST message and a CAN message for mutual communication; the integrated gateway and a CAN network bus, and a MOS central network Interface cards for physically connecting the data mapping table for storing and managing information contained in frames of MOST communication standards having different bandwidths for compatibility in the same network between MOST communication standards having different bandwidths; Gateway based on data mapping table And a gateway controller controlling the buffer, the data classifier, and the weighted round robin (WRR) scheduler to perform frame conversion and transmission between MOST communication standards having different bandwidths.

그리고 상기 통합 게이트웨이는,MOST 메세지와 CAN 메세지를 상호 통신을 위하여 변환하는 데이터 변환 모듈과,CAN 메세지가 MOST 메세지로 바뀌고 난 다음 MOST 통신의 경로를 설정하기 위한 경로 설정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.The integrated gateway includes a data conversion module for converting a MOST message and a CAN message for mutual communication, and a routing module for setting a path of MOST communication after a CAN message is changed to a MOST message. .

그리고 상기 차량 네트워크 시스템은,서로 다른 대역폭을 갖는 MOST 통신 규격간의 동일 네트워크에서의 호환을 위한 데이터 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The vehicle network system may further include a data converter for compatibility in the same network between MOST communication standards having different bandwidths.

그리고 상기 차량 네트워크 시스템은 MOST 통신과 이더넷 통신 프로토콜 변 환을 위하여 MOST-이더넷 게이트웨이를 더 포함하고, 상기 MOST-이더넷 게이트웨이는,MOST 규격의 데이터 송수신을 수행하는 MOST 통신부와 이더넷 규격의 데이터 송수신을 수행하는 이더넷 통신부 사이에서 데이터 송수신을 제어하며 상기 이더넷 통신부를 통하여 연결되는 노드와 상기 MOST 통신부를 통하여 연결되는 노드 사이의 데이터 송수신을 정합하는 정합 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The vehicle network system further includes a MOST-Ethernet gateway for MOST communication and Ethernet communication protocol conversion, and the MOST-Ethernet gateway performs data transmission / reception of an Ethernet standard with a MOST communication unit performing data transmission / reception of a MOST standard. And a matching controller for controlling data transmission and reception between the Ethernet communication unit and matching data transmission and reception between a node connected through the Ethernet communication unit and a node connected through the MOST communication unit.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템의 데이터 처리 방법은 서로 다른 프로토콜을 갖는 기기들 간의 상호 통신을 위하여, 입력되는 메시지를 분석하여 CAN, MOST 메세지인지를 판단하는 단계;CAN 메세지이면, CAN ID를 변환 테이블과 비교하고 분석하여 MOST 타겟 어드레스(Target Address)를 생성하고 MOST 대역폭을 결정하는 단계;결정된 MOST 대역폭에 맞게 MOST 메세지를 생성하는 단계;생성된 MOST 메세지를 MOST 인터페이스 카드를 통하여 MOST 중앙 네트워크로 전송하는 단계;를 포함하고,서로 다른 대역폭을 갖는 MOST 통신 규격간의 동일 네트워크에서의 호환을 위하여, 어느 하나의 대역폭을 갖는 MOST 네트워크에서 전송되는 프레임을 수신하여 데이터 매핑 테이블의 관리값에 따라 데이터를 필터링하여 복사하고,현재 보낼 데이터가 있는지를 판단하여 데이터에 가중치를 계산하여 다른 대역폭을 갖는 MOST 네트워크로 데이터를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Data processing method of a vehicle network system having an intelligent integrated gateway according to the present invention for achieving another object is to determine whether a CAN, MOST message by analyzing the input message for mutual communication between devices having different protocols If the CAN message, comparing and analyzing the CAN ID with a conversion table to generate a MOST target address and determine the MOST bandwidth; generating a MOST message for the determined MOST bandwidth; generating the generated MOST message Transmitting to the MOST central network through the MOST interface card, and for receiving data from the MOST network having any one bandwidth for compatibility in the same network between MOST communication standards having different bandwidths; Filter the data based on the managed values in the mapping table Characterized in that it comprises a; four, and determining to calculate a weight to the data transfer the data to the MOST network having a different bandwidth, whether the current data is sent.

그리고 상기 입력된 메세지가 MOST 메세지인 것으로 판단되면, MOST 메세지의 타겟 ID와 변환 테이블을 비교하는 단계;상기 비교 결과를 기준으로 CAN 메세지를 생성하는 단계;상기 생성된 CAN 메세지를 CAN 인터페이스 카드를 통하여 CAN 네트워크 버스로 전송하는 단계;를 수행하는 것을 특징으로 한다.And if it is determined that the input message is a MOST message, comparing a target ID of the MOST message with a conversion table; generating a CAN message based on the comparison result; generating the CAN message through a CAN interface card. And transmitting to the CAN network bus.

그리고 CAN 메세지인 경우에 MOST 타겟 어드레스(Target Address)를 생성하는 단계에서,데이터 부분을 버퍼에 별도로 보관하고 MOST 대역폭이 결정되면,MOST 타겟 ID와 버퍼에 별도로 저장 되어 있던 상기 데이터를 합쳐서 MOST 메세지를 생 성하는 것을 특징으로 한다.In the step of generating a MOST target address in the case of a CAN message, when the data portion is stored in the buffer separately and the MOST bandwidth is determined, the MOST message is combined by adding the MOST target ID and the data stored separately in the buffer. It is characterized by generating.

삭제delete

그리고 상기 게이트웨이 버퍼는,MOST 네트워크에서 전송한 프레임을 일시 저장하는 것을 특징으로 한다.The gateway buffer may temporarily store a frame transmitted from a MOSFET network.

그리고 상기 데이터 분류기는,상기 게이트웨이 버퍼에 일시 저장된 프레임을 상기 데이터 매핑 테이블에 기반하여 아비터를 통해 패킷 데이터 큐와 스트림 데이터 큐, 컨트롤 데이터 큐에 나누어 전송하는 것을 특징으로 한다.The data classifier may divide the frame temporarily stored in the gateway buffer into packet data queues, stream data queues, and control data queues through an arbiter based on the data mapping table.

그리고 상기 WRR 스케줄러는 각 큐에 가중치를 계산하여 가중치에 따라 라운드 로빈 방식을 적용하여 대역을 할당하는 것을 특징으로 한다.The WRR scheduler may calculate a weight for each queue and allocate a band by applying a round robin method according to the weight.

그리고 상기 WRR 스케줄러는 전송되는 데이터에 따라 데이터를 분해하여 저장할 때 가중치를, 컨트롤 데이터, 스트림 데이터, 패킷 데이터를 구분하여 설정하는 것을 특징으로 한다.The WRR scheduler may set weights by separately separating control data, stream data, and packet data when the data is decomposed and stored according to the transmitted data.

삭제delete

그리고 상기 데이터를 복사하는 단계에서,데이터를 스트림 데이터 큐, 패킷데이터 큐, 컨트롤 데이터 큐로 나누어 복사하는 것을 특징으로 한다.In the copying of the data, the data is divided into a stream data queue, a packet data queue, and a control data queue.

이와 같은 본 발명에 따른 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템 및 그의 데이터 처리 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.Such a vehicle network system having an intelligent integrated gateway and its data processing method according to the present invention has the following effects.

첫째, MOST 프로토콜을 CAN의 제어용 프로토콜과 인터페이스 할 수 있도록 하여 자동차 전반의 배선 효율을 높일 수 있다.First, the MOST protocol can be interfaced with CAN's control protocol to improve the overall wiring efficiency.

둘째, 이종의 프로토콜을 통합하여 네트워크 시스템을 지원하는 게이트웨이를 제공한다.Second, it provides a gateway that supports network systems by integrating heterogeneous protocols.

즉, CAN 프로토콜과 MOST 프로토콜 간의 변환을 제공하는 게이트웨이를 네트워크에 접속함으로써 이질적인 네트워크를 통합할 수 있다.In other words, heterogeneous networks can be integrated by connecting a gateway to the network that provides translation between the CAN protocol and the MOST protocol.

셋째, MOST 프로토콜을 기반으로 네트워크를 구성하는 것이 가능하여 사용자가 자동차에 구비된 멀티미디어 장치를 이용하여 다양한 멀티미디어 모바일 콘텐츠를 즐길 수 있어 자동차 문화의 발전을 유도할 수 있다.Third, it is possible to construct a network based on the MOST protocol so that the user can enjoy various multimedia mobile contents using the multimedia device provided in the vehicle, thereby inducing the development of automobile culture.

넷째, MOST-CAN을 지원하는 게이트웨이를 통해 자동차의 제어배선 체계와 연계하여 자동차의 상태를 정밀하게 체크하는 것이 가능하다.Fourth, through the gateway supporting MOST-CAN, it is possible to check the condition of the vehicle precisely in connection with the control wiring system of the vehicle.

다섯째, MOST 인터페이스가 있는 게이트웨이를 제공함으로써, 네트워크의 단선이나 트랜시버의 고장 등으로 인한 문제를 해결하고 자동차 시스템의 안정성을 높일 수 있다.Fifth, by providing a gateway with a MOST interface, it is possible to solve problems caused by disconnection of the network or failure of the transceiver and to improve the stability of the automotive system.

여섯째, 자동차 내 복잡한 배선을 단순화함으로서 자동차의 조립 공정을 단순화하여 생산성을 높일 수 있다. Sixth, it is possible to increase productivity by simplifying the assembly process of the car by simplifying the complex wiring in the car.

이하, 본 발명에 따른 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템 및 그의 데이터 처리 방법의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a vehicle network system having an intelligent integrated gateway and a data processing method thereof according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템 및 그의 데이터 처리 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Features and advantages of the vehicle network system having the intelligent integrated gateway according to the present invention and its data processing method will become apparent from the detailed description of each embodiment below.

도 1은 본 발명에 따른 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량 네트워크 시스템의 이종 프로토콜간의 데이터 변환을 위한 동작 플로우차트이다.1 is a configuration diagram of a vehicle network system having an intelligent integrated gateway according to the present invention, and FIG. 2 is an operation flowchart for data conversion between heterogeneous protocols of the vehicle network system according to the present invention.

본 발명은 통합형 차량 네트워크 시스템에 관한 것으로, MOST 프로토콜과 CAN의 제어용 프로토콜의 인터페이스, 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST25, MOST50, MOST150의 동일 네트워크에서의 호환, MOST 통신과 이더넷 통신 프로토콜 변환을 지원하는 지능형 통합 게이트웨이를 갖는다. The present invention relates to an integrated vehicle network system, the interface of the MOST protocol and CAN control protocol, compatible in the same network of MOST25, MOST50, MOST150 having different bandwidths, intelligent integration to support MOST communication and Ethernet communication protocol conversion Has a gateway.

도 1은 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템의 구성을 나타낸 것으로, CAN 프로토콜을 지원 하는 기기들과 MOST 프로토콜을 지원 하는 기기들 사이에 구성되어 상호 호환을 해주는 통합 게이트웨이 및 CAN 인터페이스 카드, MOST 인터페이스 카드 그리고 MOST와 연결하여 외부통신을 위한 이더넷(도시하지 않음)을 포함한다.1 shows a configuration of a vehicle network system having an intelligent integrated gateway. The integrated gateway and the CAN interface card and the MOST interface card are configured between the devices supporting the CAN protocol and the devices supporting the MOST protocol to be compatible with each other. And Ethernet (not shown) for external communication in conjunction with MOST.

통합 게이트웨이는 CAN/MOST 데이터 변환을 위한 데이터 변환 모듈 및 경로 설정을 위한 경로 설정 모듈(Setting Route)을 포함한다.The integrated gateway includes a data conversion module for CAN / MOST data conversion and a setting route for routing.

구체적으로, CAN 네트워크 버스(12)에 연결되고 CAN 프로토콜을 지원하는 CAN ECU(Electronic Control Unit or Engine Control Unit)(11a)(11b)와, MOST 중앙 네트워크(14)에 연결되고 MOST 프로토콜을 지원하는 MOST MCU(Micro Controller Unit)(13a)(13b)와, MOST 메세지와 CAN 메세지를 상호 통신을 위하여 변환하고 경로를 설정하는 통합 게이트웨이(17)와, 상기 통합 게이트웨이(17)와 CAN 네트워크 버스(12)를 물리적으로 연결하기 위한 CAN 인터페이스 카드(15)와, 상기 통합 게이트웨이(17)와 MOST 중앙 네트워크(14)를 물리적으로 연결하기 위한 MOST 인터페이스 카드(16)를 포함한다.Specifically, a CAN ECU (Electronic Control Unit or Engine Control Unit) 11a (11b) connected to the CAN network bus 12 and supporting the CAN protocol, and connected to the MOST central network 14 and supporting the MOST protocol MOST microcontroller unit (MCU) 13a, 13b, an integrated gateway 17 for converting and routing MOST messages and CAN messages for mutual communication, and the integrated gateway 17 and CAN network bus 12 CAN interface card 15 for physically connecting the MOST interface card 16 for physically connecting the integrated gateway 17 and the MOST central network 14.

여기서, 통합 게이트웨이(17)는 MOST 메세지와 CAN 메세지를 상호 통신을 위하여 변환하는 데이터 변환 모듈(18)과 CAN 메세지가 MOST 메세지로 바뀌고 난 다음 MOST 25, MOST 150의 경로를 설정하기 위한 경로 설정 모듈(19)을 포함한다.Here, the integrated gateway 17 is a data conversion module 18 for converting the MOST message and the CAN message for mutual communication and the routing module for setting the paths of the MOST 25 and the MOST 150 after the CAN message is changed to the MOST message. (19).

통합 게이트웨이(17)는 CAN, MOST의 상호 통신을 만들어진 것으로, CAN과 MOST 메세지를 상호 변환하고, 변환 된 메세지가 어떤 부분으로 가야 될지를 정하는 경로 설정 기능을 수행한다.The integrated gateway 17 makes CAN and MOST intercommunication, converts CAN and MOST messages to each other, and performs a routing function of determining which part the converted message should go to.

통합 게이트웨이(17)의 구체적인 데이터 처리 동작은 도 2에서와 같다.The specific data processing operation of the unified gateway 17 is the same as in FIG.

먼저, 메세지가 발생하여(S201), 통합 게이트웨이(17)의 데이터 변환 모듈(18)로 들어오게 되면 입력되는 메시지를 분석하여 CAN, MOST 메세지인지를 판단한다.(S202)First, when a message is generated (S201), and enters the data conversion module 18 of the integrated gateway 17, an input message is analyzed to determine whether the message is a CAN or MOST message (S202).

만약, CAN 메세지이면(S203), CAN ID를 변환 테이블과 비교하고 분석하여(S204) MOST 타겟 어드레스(Target Address)를 생성하고 데이터 부분은 따로 만들어서 버퍼에 보관한다.(S205)If it is a CAN message (S203), the CAN ID is compared with the conversion table and analyzed (S204) to generate a MOST target address, and the data portion is separately stored in the buffer (S205).

그리고 MOST 타겟 어드레스를 분석하여 MOST 25인지 MOST 150인지를 판단한다.(S206)The MOST target address is analyzed to determine whether it is MOST 25 or MOST 150 (S206).

이어, MOST 타겟 ID와 버퍼에 저장 되어 있던 데이터를 합쳐서 MOST 25 메세지를 생성하거나(S207), MOST 150 메세지를 생성한다.(S208)Subsequently, the MOST target ID and the data stored in the buffer are combined to generate a MOST 25 message (S207) or to generate a MOST 150 message (S208).

그리고 이와 같이 MOST 25 메세지 또는 MOST 150 메세지가 생성되면 MOST 인터페이스 카드를 통하여 MOST 중앙 네트워크로 전송한다.(S209)When the MOST 25 message or the MOST 150 message is generated, the MOST 25 message is transmitted to the MOST central network through the MOST interface card (S209).

마찬가지로, 상기 S202 단계에서 입력된 메세지가 MOST 메세지인 것으로 판단되면(S210), MOST 메세지의 타겟 ID와 변환 테이블을 비교하여(S211), CAN 메세지를 생성한다.(212) Likewise, if it is determined that the message input in step S202 is a MOST message (S210), the target ID of the MOST message is compared with the conversion table (S211), and a CAN message is generated.

이와 같이 MOST 메세지가 들어 와서 CAN 메세지를 생성을 한 다음 CAN 인터페이스 카드를 통하여 CAN 네트워크 버스로 전송한다.(S213)In this way, the MOST message comes in, generates a CAN message, and transmits it to the CAN network bus through the CAN interface card (S213).

이와 같이 MOST 메세지와 CAN 메세지를 상호 통신을 위하여 변환하는 기술은 실제 차량 운행중에 다음과 같이 활용될 수 있다.As such, the technology for converting the MOST message and the CAN message for mutual communication can be utilized as follows during actual vehicle operation.

예를 들어, 차량이 터널을 통과하기 위하여 진입하면, 네비게이션의 GPS가 위성 신호를 받지 못하게 된다.For example, when a vehicle enters through a tunnel, the GPS of the navigation will not receive satellite signals.

이때 MOST 단의 네비게이션을 통해 터널 진입 사실을 통합 게이트웨이를 통하여 CAN으로 알리게 되면 CAN에서는 속도 데이터를 통합 게이트웨이를 통해서 MOST의 네비게이션으로 전송해 줌으로써 터널 밖이나 안이거나 상관없이 속도 신호 를 받게 한다.At this time, when the tunnel entry is notified to CAN through the MOST stage, the CAN transmits the speed data to the MOST navigation through the integrated gateway to receive the speed signal regardless of whether or not it is inside or outside the tunnel.

다른 예로는, 차량 주행중의 외기 순환을 들 수 있는데, 보통 터널 진입을 하게 되면 외부공기가 좋지않기 때문에 외기를 차단을 시키고 차 내부공기만 순환시킨다.Another example is the circulation of outside air while driving a vehicle. In general, when entering a tunnel, the outside air is not good, so the outside air is blocked and only the inside air is circulated.

하지만 이와 같은 제어를 운전자가 하는 것이 아니고, MOST 단에서 자동으로 터널 진입이 가까워지면 외부공기가 오픈 되어 있다면 클로즈 되는 상태로 자동 변경되도록 하는 시스템에도 적용할 수 있다.However, this control is not performed by the driver, but can also be applied to a system that automatically changes to a closed state when the outside air is open when the tunnel is automatically approached by the MOST stage.

이하에서는 본 발명에 따른 차량 네트워크 시스템에서 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST 통신의 동일 네트워크에서의 호환을 위한 기술을 설명한다.Hereinafter, a technique for compatibility in the same network of MOST communication having different bandwidths in a vehicle network system according to the present invention will be described.

도 3은 본 발명에 따른 차량 네트워크 시스템의 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST 통신의 동일 네트워크에서의 호환을 위한 통합 게이트웨이 구성도이고, 도 4a와 도 4b는 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST 통신의 프레임 구조를 나타낸 구성도이다.3 is an integrated gateway configuration for compatibility in the same network of MOST communication having different bandwidths of a vehicle network system according to the present invention, Figures 4a and 4b shows a frame structure of the MOST communication having different bandwidths It is a block diagram.

그리고 도 5는 본 발명에 따른 차량 네트워크 시스템의 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST 통신의 동일 네트워크에서의 호환을 위한 데이터 변환 과정을 나타낸 플로우차트이다.5 is a flowchart illustrating a data conversion process for compatibility in the same network of MOST communication having different bandwidths of a vehicle network system according to the present invention.

본 발명의 실시예에서는 MOST25-MOST150 게이트웨이 구조를 일예로 설명한다.In the embodiment of the present invention, the MOST25-MOST150 gateway structure will be described as an example.

MOST25-MOST150 게이트웨이는 MOST25와 MOST150 프레임에 포함되는 여러 개의 프레임에 대한 정보를 저장하고 관리하는 데이터 매핑 테이블(43)과, 데이터 매 핑 테이블(43)에 기반하여 게이트웨이 버퍼, 데이터필터, 분류기, WRR 스케줄러를 제어하여 MOST25 네트워크와 MOST150네트워크 간의 프레임 변환 및 전송을 수행하는 게이트웨이 컨트롤러(42)를 포함한다.The MOST25-MOST150 gateway is based on a data mapping table (43) and a data mapping table (43) that stores and manages information about several frames included in the MOST25 and MOST150 frames. The gateway controller 42 controls the scheduler to perform frame conversion and transmission between the MOST25 network and the MOST150 network.

MOST25 프레임을 처리하는 게이트웨이 버퍼(32), 데이터 분류기(33), 아비터(34), 패킷 데이터 큐(35a),스트림 데이터 큐(35b),컨트롤 데이터 큐(35c), WRR(Weighted Round Robin) 스케줄러(36)를 포함하여 구성된다. Gateway buffer 32, data classifier 33, arbiter 34, packet data queue 35a, stream data queue 35b, control data queue 35c, weighted round robin scheduler It comprises 36.

이와 같이 구성된 MOST25-MOST150 게이트웨이는 MOST25 프레임을 데이터 매핑 테이블(43)에 기반하여 필터링하고, 입력된 패킷의 헤더에 기록된 필드 정보에 의해 각 입력 프레임을 데이터 분류기(33)를 통해 여러 개의 출력 큐를 패킷 데이터 큐(35a), 스트림 데이터 큐(35b), 컨트롤 데이터 큐(35c)로 분류하여 각 큐의 특성에 따라 가중치를 주고, 대역폭의 할당 값에 따라서 라운드 로빈 방식으로 스케줄러를 구성한다. The MOST25-MOST150 gateway configured as described above filters the MOST25 frame based on the data mapping table 43, and outputs each input frame through the data classifier 33 based on the field information recorded in the header of the input packet. Are classified into a packet data queue 35a, a stream data queue 35b, and a control data queue 35c, weighted according to the characteristics of each queue, and the scheduler is configured in a round robin manner according to the bandwidth allocation value.

게이트웨이 컨트롤러(42)는 데이터 매핑 테이블(43)에 기반하여 게이트웨이 버퍼(32), 데이터 분류기(33), WRR 스케줄러(36)를 제어하여 MOST25 네트워크(30)와 MOST150네트워크(31) 간의 프레임 변환 및 전송을 수행하도록 한다.The gateway controller 42 controls the gateway buffer 32, the data classifier 33, and the WRR scheduler 36 based on the data mapping table 43 to convert frames between the MOST25 network 30 and the MOST150 network 31. Perform the transfer.

게이트웨이 버퍼(32)는 MOST 네트워크에서 전송한 프레임을 일시 저장한다. The gateway buffer 32 temporarily stores a frame transmitted from the MOST network.

데이터 분류기(33)는 게이트웨이 버퍼(32)에 일시 저장된 프레임을 상기 데이터 매핑 테이블(43)에 기반하여 아비터(34)를 통해 패킷 데이터 큐(35a)와 스트림 데이터 큐(35b), 컨트롤 데이터 큐(35c)에 나누어 전송한다. The data classifier 33 stores the frames temporarily stored in the gateway buffer 32 through the arbiter 34 based on the data mapping table 43 and the packet data queue 35a, the stream data queue 35b, and the control data queue ( Transmit in 35c).

WRR 스케줄러(36)는 각 큐에 가중치를 계산하여 가중치에 따라 라운드 로빈 방식을 적용하여 대역을 할당한다. 특정 큐가 링크 용량을 독점하는 것을 방지하고, 우선순위가 높은 클래스의 데이터양에 상관없이 각각의 큐는 자신의 링크 용량을 사용할 수 있어서 각 큐 별로 대역을 보장할 수 있다. The WRR scheduler 36 calculates a weight for each queue and allocates a band by applying a round robin method according to the weight. Prevents a particular queue from monopolizing the link capacity, and each queue can use its own link capacity regardless of the amount of data of the high priority class, ensuring bandwidth for each queue.

마찬가지로, MOST150 프레임을 처리하는 게이트웨이 버퍼(37), 데이터 분류기(38), 아비터(39), 패킷 데이터 큐(40a),스트림 데이터 큐(40b),컨트롤 데이터 큐(40c), WRR(Weighted Round Robin) 스케줄러(41)를 포함하여 구성된다.Similarly, the gateway buffer 37, the data classifier 38, the arbiter 39, the packet data queue 40a, the stream data queue 40b, the control data queue 40c, and the WRR (weighted round robin) for processing MOST150 frames. ), The scheduler 41 is configured.

도 4a는 MOST25의 데이터 프레임 구조이다.4A shows the data frame structure of MOST25.

25Mbps의 전송을 지원하는 MOST25는 512bits(64bytes)로 첫 번째 1바이트는 프레임관리 목적으로 쓰이고, 다음 60바이트는 스트림 데이터와 패킷데이터를 전송하고, 마지막 2바이트는 컨트롤 데이터에 사용한다.MOST25, which supports 25Mbps transmission, has 512bits (64bytes), the first 1byte is used for frame management, the next 60bytes are used to transmit stream data and packet data, and the last 2bytes are used for control data.

도 4b는 MOST25 프레임과 MOST150 프레임 구조를 비교한 것이다.4b shows a comparison between the MOST25 frame and the MOST150 frame structure.

MOST150은 MOST25 보다 넓은 150Mbps 대역폭을 지원하며, 광범위한 비디오 애플리케이션을 지원할 수 있는 등시 전송 메커니즘과 효율적이고 균일한 IP기반 패킷 데이터 전송을 위한 이더넷 채널을 전송한다.The MOST150 supports a wider 150Mbps bandwidth than the MOST25 and carries an isochronous transport mechanism that can support a wide range of video applications and an Ethernet channel for efficient and uniform IP-based packet data transmission.

MOST25 네트워크와 MOST150 네트워크의 지원하는 대역의 차이로 인해 지연과 대역폭을 최적화 할 수 있는 스케줄러를 포함한다.Due to the difference in the supported bands of the MOST25 network and the MOST150 network, it includes a scheduler to optimize delay and bandwidth.

각 전송되는 데이터에 따라 데이터를 분해하여 스트림 데이터 큐, 패킷데이터 큐, 컨트롤 데이터 큐로 저장하며, 각 큐의 가중치는 큐의 특정에 맞게 설정한다.The data is decomposed according to each transmitted data and stored as a stream data queue, a packet data queue, and a control data queue, and the weight of each queue is set according to the specificity of the queue.

예를 들어 컨트롤 데이터는 가중치를 25%, 스트림 데이터는 가중치를 25%, 패킷데이터는 50%로 설정할 수 있다. For example, the control data may have a weight of 25%, the stream data of 25%, and the packet data of 50%.

이와 같은 본 발명에 따른 MOST25-MOST150 게이트웨이를 통하여 MOST25 네트워크에서 MOST150 네트워크로 데이터를 전송하는 과정은 다음과 같다.The process of transmitting data from the MOST25 network to the MOST150 network through the MOST25-MOST150 gateway according to the present invention is as follows.

도 5에서와 같이, 게이트웨이 버퍼를 통해 MOST25 네트워크에서 MOST150 네트워크로 전송되는 프레임을 수신한다.(S501)As shown in FIG. 5, a frame transmitted from the MOST25 network to the MOST150 network is received through the gateway buffer (S501).

수신된 프레임에 대해 데이터 매핑 테이블의 관리값에 데이터를 필터링하여 스트림 데이터 큐, 패킷데이터 큐, 컨트롤 데이터 큐에 MOST 25 데이터를 복사한다.(S502)The MOST 25 data is copied to the stream data queue, the packet data queue, and the control data queue by filtering the data to the management value of the data mapping table for the received frame (S502).

현재 보낼 데이터가 있는지를 판단하여 보낼 MOST25 데이터가 있다면(S503), 각 큐의 데이터에 가중치를 계산하여 MOST150 네트워크로 데이터를 전송한다.(S504)It is determined whether there is data to be sent and if there is MOST25 data to be sent (S503), the weight is calculated on the data of each queue and the data is transmitted to the MOST150 network (S504).

만약, 보낼 MOST 25 데이터가 없다면 다시 처음 단계로 돌아가 MOST25 데이터를 수신한다. If there is no MOST 25 data to send, go back to the first step and receive MOST25 data.

라운드로빈 방식의 스케줄링 알고리즘을 수행하기 때문에, 현재 큐에 복사된 MOST25 네트워크의 데이터가 있다면 다시 가중치를 부여하여 수신한 데이터가 모두 전송 될 때까지 이 과정을 수행하여 MOST150 네트워크로 데이터를 수신한다.(S505)Since there is a round robin scheduling algorithm, if there is data in the MOST25 network copied to the current queue, it is weighted again to perform this process until all received data is transmitted to receive data in the MOST150 network. S505)

이와 같은 본 발명에 따른 MOST25-MOST150 게이트웨이를 이용한 데이터 처리에 의해 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST25, MOST50, MOST150의 동일 네트워크에서의 호환을 가능하게 한다.Such data processing using the MOST25-MOST150 gateway according to the present invention enables compatibility of the MOST25, MOST50, and MOST150 having different bandwidths in the same network.

이하에서 MOST 통신과 이더넷 통신 프로토콜 변환을 지원하는 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템을 설명한다.Hereinafter, a vehicle network system having an intelligent integrated gateway that supports MOST communication and Ethernet communication protocol conversion will be described.

도 6은 본 발명에 따른 차량 네트워크 시스템에서의 MOST 통신과 이더넷 통신 프로토콜 변환부의 구성도이다.6 is a configuration diagram of the MOST communication and Ethernet communication protocol conversion unit in a vehicle network system according to the present invention.

MOST 통신과 이더넷 통신 프로토콜 변환부는 MOST 규격의 데이터 송수신을 수행하는 MOST 통신부(60)와 이더넷 규격의 데이터 송수신을 수행하는 이더넷 통신부(61)사이에 데이터 송수신을 제어하며 상기 이더넷 통신부(61)를 통하여 연결되는 노드와 상기 MOST 통신부(60)를 통하여 연결되는 노드 사이의 데이터 송수신을 정합하는 정합 제어부를 포함하는 MOST-이더넷 게이트웨이가 구성된다.The MOST communication and the Ethernet communication protocol converter controls data transmission and reception between the MOST communication unit 60 performing data transmission and reception of the MOST standard and the Ethernet communication unit 61 performing data transmission and reception of the Ethernet standard, and through the Ethernet communication unit 61. A MOST-Ethernet gateway is configured that includes a matching control unit that matches data transmission and reception between a node to be connected and a node connected through the MOST communication unit 60.

MOST-이더넷 게이트웨이는 QoS 관리 블록(QoS Management block)(62), DiffServ Management Block(63), IntServ/RSVP Management Block(64), 입출력 관리 블록(I/O Dispatcher)(65a)(65b), MOST LLD 통신부(66)를 포함하고 구성된다.The MOST-Ethernet Gateway includes QoS Management Block (62), DiffServ Management Block (63), IntServ / RSVP Management Block (64), I / O Dispatcher (65a) (65b), MOST LLD communication section 66 is included and configured.

차량내에는 IP와 인포테인먼트(Infotainment) 영역내에서의 데이터 트래픽(Data traffic;Control, soft real-time, Multimedia)개념을 사용하고 있지만, 미래에는 인포테인먼트(Infotainment), 섀시(Chassis), 파워 트레인(Power train)과 드라이브 트레인(Drivetrain) 영역 사이에서 IP를 통해 데이터의 상호교환이 이루어질 것이다.In the vehicle, the concept of data traffic (Control, soft real-time, multimedia) in the IP and Infotainment area is used, but in the future, Infotainment, Chassis, Powertrain The exchange of data will be via IP between the train and drivetrain areas.

이 경우 MOST150 등시성 채널(Isochronous channel)과 MOST 이더넷 패킷 채널(Ethernet Packet Channel)을 이더넷 프레임(Ethernet frame) 전송하는 것이 가능하고, MOST150의 등시성 채널(Isochronous channel)은 3개의 모드를 지원하며 MOST150 프레임 자체가 QoS를 지원하는 Virtual Switch기능을 하고 있는 것이며 Overhead 없이 145 Bandwidth 사용이 가능하다.In this case, MOST150 isochronous channel and MOST Ethernet packet channel can be transmitted through Ethernet frame.MOST150 isochronous channel supports three modes and MOST150 frame itself. Is a virtual switch that supports QoS and can use 145 bandwidth without overhead.

TCP/IP와 같은 인터넷 프로토콜의 표준을 정의하는 IETF방식으로 접근하여 인터넷상에 채널이나 경로를 예약할 수 있는 RSVP로 접근하고 IETF QoS management 컨셉을 MOST 등시성 채널(Isochronous channel)과 이더넷 패킷 채널(Ethernet Packet Channel)에 맵핑시킨다.The IETF method, which defines the standard of Internet protocols such as TCP / IP, accesses RSVP that can reserve channels or routes on the Internet, and the IETF QoS management concept is MOST isochronous channel and Ethernet packet channel (Ethernet). Packet Channel).

Integrated Service(Intserv) framework에서는 End-to-End delay가 예약되어져 즉 MOST Isochronous channel와 연동되어진다. MOST150/Ethernet GW는 Path와 connect message를 통해 Gurranted bandwidth를 확보 후 Data를 보낸 후 Pathtear와 Dissconnection 동작이 이루어지며, MOST Isochronous channel을 할당하여 보내기 때문에 Data의 End to delay는 이상적인 QoS(51)를 지원한다.In the Integrated Service (Intserv) framework, an end-to-end delay is reserved, ie interlocked with the MOST Isochronous channel. MOST150 / Ethernet GW secures Gurranted bandwidth through path and connect message, then sends data after Pathtear and Dissconnection operation. MOST Isochronous channel is allocated and sent, End to delay of data supports ideal QoS (51). .

이상에서와 같은 본 발명에 따른 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템 및 그의 데이터 처리 방법은 MOST 프로토콜과 CAN의 제어용 프로토콜의 인터페이스, 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST25, MOST50, MOST150의 동일 네트워크에서의 호환, MOST 통신과 이더넷 통신 프로토콜 변환을 통합 지원한다.As described above, a vehicle network system having an intelligent integrated gateway and a data processing method thereof according to the present invention are compatible with the interface of the MOST protocol and the control protocol of CAN, compatibility in the same network of MOST25, MOST50, and MOST150 having different bandwidths, and MOST. Integrated support for communication and Ethernet communication protocol conversion.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

도 1은 본 발명에 따른 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템의 구성도1 is a block diagram of a vehicle network system having an intelligent integrated gateway according to the present invention

도 2는 본 발명에 따른 차량 네트워크 시스템의 이종 프로토콜간의 데이터 변환을 위한 동작 플로우차트2 is an operation flowchart for data conversion between heterogeneous protocols of a vehicle network system according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 차량 네트워크 시스템의 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST 통신의 동일 네트워크에서의 호환을 위한 통합 게이트웨이 구성도3 is an integrated gateway configuration for compatibility in the same network of MOST communication having different bandwidths of a vehicle network system according to the present invention

도 4a와 도 4b는 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST 통신의 프레임 구조를 나타낸 구성도4A and 4B are diagrams illustrating a frame structure of MOST communication having different bandwidths

도 5는 본 발명에 따른 차량 네트워크 시스템의 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST 통신의 동일 네트워크에서의 호환을 위한 데이터 변환 과정을 나타낸 플로우차트5 is a flowchart illustrating a data conversion process for compatibility in the same network of MOST communication having different bandwidths of a vehicle network system according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 차량 네트워크 시스템에서의 MOST 통신과 이더넷 통신 프로토콜 변환부의 구성도6 is a block diagram of the MOST communication and Ethernet communication protocol conversion unit in a vehicle network system according to the present invention

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

11a.11b. CAN ECU 12. CAN 네트워크 버스11a.11b. CAN ECU 12.CAN Network Bus

13a.13b. MOST MCU 14. MOST 중앙 네트워크13a.13b. MOST MCU 14.MOST Central Network

15. CAN 인터페이스 카드 16. MOST 인터페이스 카드15. CAN interface card 16. MOST interface card

17. 통합 게이트웨이 18. 데이터 변환 모듈17. Integration Gateway 18. Data Conversion Module

19. 경로 설정 모듈19. Routing Module

Claims (14)

CAN 프로토콜을 기반으로 하고 CAN 네트워크 버스에 연결되는 제 1 그룹의 기기들;A first group of devices based on the CAN protocol and connected to the CAN network bus; MOST 프로토콜을 기반으로 하고 MOST 중앙 네트워크에 연결되는 제 2 그룹의 기기들;A second group of devices based on the MOST protocol and connected to the MOST central network; 상기 제 1,2 그룹 기기들 사이에 위치하여 MOST 메세지와 CAN 메세지를 상호 통신을 위하여 변환하고 경로를 설정하는 통합 게이트웨이;An integrated gateway located between the first and second group devices to convert and route a MOST message and a CAN message for mutual communication; 상기 통합 게이트웨이와 CAN 네트워크 버스,MOST 중앙 네트워크를 물리적으로 연결하기 위한 인터페이스 카드들;Interface cards for physically connecting the integrated gateway, a CAN network bus, and a MOSFET central network; 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST 통신 규격간의 동일 네트워크에서의 호환을 위하여 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST 통신 규격들의 프레임에 포함되는 정보를 저장하고 관리하는 데이터 매핑 테이블 및 상기 데이터 매핑 테이블에 기반하여 게이트웨이 버퍼, 데이터 분류기, WRR(Weighted Round Robin) 스케줄러를 제어하여 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST 통신 규격들 간의 프레임 변환 및 전송을 수행하는 게이트웨이 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템.Gateway buffers and data based on the data mapping table and the data mapping table for storing and managing information included in frames of the MOST communication standards having different bandwidths for compatibility in the same network between MOST communication standards having different bandwidths. And a gateway controller controlling a classifier and a weighted round robin (WRR) scheduler to perform frame conversion and transmission between MOST communication standards having different bandwidths. 제 1 항에 있어서, 상기 통합 게이트웨이는,The method of claim 1, wherein the integration gateway, MOST 메세지와 CAN 메세지를 상호 통신을 위하여 변환하는 데이터 변환 모듈과,A data conversion module for converting MOST and CAN messages for mutual communication; CAN 메세지가 MOST 메세지로 바뀌고 난 다음 MOST 통신의 경로를 설정하기 위한 경로 설정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템.And a routing module for routing the MOST communication after the CAN message has been converted to the MOST message. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 차량 네트워크 시스템은 MOST 통신과 이더넷 통신 프로토콜 변환을 위하여 MOST-이더넷 게이트웨이를 더 포함하고, The vehicle network system of claim 1, further comprising a MOST-Ethernet gateway for MOST communication and Ethernet communication protocol conversion. 상기 MOST-이더넷 게이트웨이는,The MOST Ethernet gateway, MOST 규격의 데이터 송수신을 수행하는 MOST 통신부와 이더넷 규격의 데이터 송수신을 수행하는 이더넷 통신부 사이에서 데이터 송수신을 제어하며 상기 이더넷 통신부를 통하여 연결되는 노드와 상기 MOST 통신부를 통하여 연결되는 노드 사이의 데이터 송수신을 정합하는 정합 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템.Controls data transmission and reception between the MOST communication unit performing data transmission and reception of the MOST standard and the Ethernet communication unit performing data transmission and reception of the Ethernet standard, and performs data transmission and reception between a node connected through the Ethernet communication unit and a node connected through the MOST communication unit. And a matching controller for matching the vehicle network system with an intelligent integrated gateway. 서로 다른 프로토콜을 갖는 기기들 간의 상호 통신을 위하여, For mutual communication between devices with different protocols, 입력되는 메시지를 분석하여 CAN, MOST 메세지인지를 판단하는 단계;Analyzing the input message to determine whether the message is a CAN or MOST message; CAN 메세지이면, CAN ID를 변환 테이블과 비교하고 분석하여 MOST 타겟 어드레스(Target Address)를 생성하고 MOST 대역폭을 결정하는 단계;If it is a CAN message, comparing and analyzing the CAN ID with a conversion table to generate a MOST target address and to determine the MOST bandwidth; 결정된 MOST 대역폭에 맞게 MOST 메세지를 생성하는 단계;Generating a MOST message according to the determined MOST bandwidth; 생성된 MOST 메세지를 MOST 인터페이스 카드를 통하여 MOST 중앙 네트워크로 전송하는 단계;를 포함하고,Transmitting the generated MOST message to the MOST central network through the MOST interface card; 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST 통신 규격간의 동일 네트워크에서의 호환을 위하여, 어느 하나의 대역폭을 갖는 MOST 네트워크에서 전송되는 프레임을 수신하여 데이터 매핑 테이블의 관리값에 따라 데이터를 필터링하여 복사하고,For compatibility in the same network between MOST communication standards having different bandwidths, the frame transmitted from the MOST network having any one bandwidth is received, the data is filtered and copied according to the management value of the data mapping table, 현재 보낼 데이터가 있는지를 판단하여 데이터에 가중치를 계산하여 다른 대역폭을 갖는 MOST 네트워크로 데이터를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템의 데이터 처리 방법.Determining whether there is currently data to be sent, calculating a weight on the data, and transmitting the data to a MOST network having a different bandwidth; data processing method of a vehicle network system having an intelligent integrated gateway. 제 5 항에 있어서, 상기 입력된 메세지가 MOST 메세지인 것으로 판단되면, The method of claim 5, wherein if the input message is determined to be a MOST message, MOST 메세지의 타겟 ID와 변환 테이블을 비교하는 단계;Comparing the conversion table with the target ID of the MOST message; 상기 비교 결과를 기준으로 CAN 메세지를 생성하는 단계;Generating a CAN message based on the comparison result; 상기 생성된 CAN 메세지를 CAN 인터페이스 카드를 통하여 CAN 네트워크 버스로 전송하는 단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템의 데이터 처리 방법.And transmitting the generated CAN message to a CAN network bus via a CAN interface card. 제 5 항에 있어서, CAN 메세지인 경우에 MOST 타겟 어드레스(Target Address)를 생성하는 단계에서,The method of claim 5, wherein in the case of a CAN message, generating a MOST target address: 데이터 부분을 버퍼에 별도로 보관하고 MOST 대역폭이 결정되면,Keep the data portion in a buffer and determine the MOST bandwidth, MOST 타겟 ID와 버퍼에 별도로 저장 되어 있던 상기 데이터를 합쳐서 MOST 메세지를 생성하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템의 데이터 처리 방법.A data processing method of a vehicular network system having an intelligent integrated gateway, comprising generating a MOST message by combining the MOST target ID and the data stored separately in the buffer. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 게이트웨이 버퍼는,The method of claim 1, wherein the gateway buffer, MOST 네트워크에서 전송한 프레임을 일시 저장하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템.Vehicle network system with an intelligent integrated gateway, characterized in that the temporary transmission of the frame transmitted from the MOST network. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 분류기는,The data classifier of claim 1, wherein the data classifier comprises: 상기 게이트웨이 버퍼에 일시 저장된 프레임을 상기 데이터 매핑 테이블에 기반하여 아비터를 통해 패킷 데이터 큐와 스트림 데이터 큐, 컨트롤 데이터 큐에 나누어 전송하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템.And a frame temporarily stored in the gateway buffer and transmitted to the packet data queue, the stream data queue, and the control data queue through an arbiter based on the data mapping table. 제 1 항에 있어서, 상기 WRR 스케줄러는 각 큐에 가중치를 계산하여 가중치에 따라 라운드 로빈 방식을 적용하여 대역을 할당하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템.The vehicle network system according to claim 1, wherein the WRR scheduler calculates a weight for each queue and allocates a band by applying a round robin method according to the weight. 제 11 항에 있어서, 상기 WRR 스케줄러는 전송되는 데이터에 따라 데이터를 분해하여 저장할 때 가중치를, 컨트롤 데이터, 스트림 데이터, 패킷 데이터를 구분하여 설정하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템.12. The vehicle network system according to claim 11, wherein the WRR scheduler sets weights separately for control data, stream data, and packet data when the WRR scheduler decomposes and stores data according to transmitted data. 삭제delete 제 5 항에 있어서, 상기 데이터를 복사하는 단계에서,The method of claim 5, wherein in the copying of the data, 데이터를 스트림 데이터 큐, 패킷데이터 큐, 컨트롤 데이터 큐로 나누어 복사하는 것을 특징으로 하는 지능형 통합 게이트웨이를 갖는 차량 네트워크 시스템의 데이터 처리 방법.A data processing method of a vehicle network system having an intelligent integrated gateway, characterized by copying data into a stream data queue, a packet data queue, and a control data queue.
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