KR101384639B1 - 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자장치들을 복수의 그룹으로 나누어 그룹별로 공유되는 버스라인을 통해 캔 통신하되, 필요시에 버스라인들을 서로 연결하여 서로 다른 그룹에 속한 전자장치들 간에도 캔 통신하며, 버스라인들을 서로 연결할 시에 두개의 종단저항만을 남기어 신호의 안정성을 향상시키는 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템에 관한 것으로서, 이를 위해서 본 발명은 전자장치들을 복수의 그룹으로 나누고, 양단에 종단저항을 연결한 버스라인을 각각의 그룹마다 마련하여 그룹에 속한 전자장치들 사이에 캔 통신을 하게 하되, 각각의 버스라인들을 서로 전기적으로 연결하여 통합 버스라인을 구성함과 동시에 통합 버스라인에 연결되는 종단저항을 2개만 남기고 나머지 종단저항을 통합 버스라인으로부터 전기적으로 분리하는 릴레이를 종단저항이 연결되는 버스라인의 단부에 구비하여서, 동일 그룹에 속한 전자장치들 간에만 캔 통신하게 하는 동작 및 동일 그룹은 물론이고 서로 다른 그룹에 속한 전자장치들 간에도 캔 통신하게 하는 동작 중에서 어느 한 동작을 선택적으로 할 수 있게 한다.

Description

복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템{CAN COMMUNICATION SYSTEM INCLUDING A PLURALITY OF CAN BUS AND CONNECTING DEVICE}

본 발명은 전자장치들을 복수의 그룹으로 나누어 그룹별로 공유되는 버스라인을 통해 캔 통신하되, 필요시에 버스라인들을 서로 연결하여 서로 다른 그룹에 속한 전자장치들 간에도 캔 통신하며, 버스라인들을 서로 연결할 시에 두개의 종단저항만을 남기어 신호의 안정성을 향상시키는 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 캔(CAN : Controller Area Network)은 원래 자동차 내의 각종 전자장치들 간에 데이터 통신을 하도록 개발된 차량용 네트워크 시스템으로서, 가격대비 성능이 우수하고, 충격, 진동, 노이즈 및 고온 등과 같은 악영향이 발생하는 자동차 내에서도 안정되고 신뢰성을 보장하는 통신 환경을 제공하여, 차량용으로 보편화되었으며, 나아가 자동차 분야 외의 다른 분야에서도 광범위하게 응용되고 있다.

도 1은 캔 통신 시스템의 일반적인 구성도로서, 두가닥의 통신선(CAN_H, CAN_L)으로 이루어진 버스라인(20) 및 버스라인(20)의 양단에 각각 연결되어 버스라인(20)을 폐회로로 구성하는 종단저항(30, 40)을 포함하며, 버스라인(20)에 연결된 전자장치(10)들 간에 상호 통신하게 한다.

여기서, 종단저항(30, 40)은 반송파를 억제하고 전위차를 일정하게 유지하여 버스라인(20)을 통한 신호를 안정되게 하는 것으로서, 버스라인(20)에 2개가 장착되는 필수 구성요소이다.

그리고, 전자장치(10)는 주어진 임무를 수행하는 제어유닛(10-1)과 버스라인(20)에 연결되는 트랜시버(transceiver, 10-2)를 포함하여서, 제어유닛(10-1)이 트랜시버(10-2)를 통해 버스라인(20)에 접속되어 다른 전자장치(10)의 제어유닛(10-1)과 통신한다. 제어유닛(10-1)은, 자동차를 예로 들면, EMS(Engine Management System), TMS(Transmission Management System), ABS(Anti-lock break system), 이모빌라이져장치, 에어벡 제어장치, 트립컴퓨터, 각종 센서류, 발전기, 변전기와 같이 차량의 동작을 위한 장치들, 차량의 안전을 위한 장치들, 차량의 상태를 표시 및 관리하기 위한 장치들을 의미하며, 트랜시버(10-2)는 이러한 제어유닛(10-1)에 각각 커넥터 형태로 장착되어 상기한 전자장치(10)를 구성한다.

전자장치들 중에서 엔진제어시스템(EMS) 또는 변속제어시스템(TMS)은 종단저항을 내장하는 경우가 있어서, 전자장치에 내장된 종단저항을 포함한 총 종단저항의 개수가 2개가 되도록 종단저항을 버스라인(20)에 연결하므로, 종단저항의 연결을 생략하거나 아니면 1개만 연결하기도 한다.

최근의 자동차들은 정밀 제어, 안전사양, 편의사양 등의 목적으로 과거에 비해 탑재하게 되는 전자장치들의 수가 지속적으로 증가하고 있는 추세에 있으며, 더욱이, 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차의 등장으로 인해 전자장치들의 수적 증가는 물론이고 전자장치들 간에 상호 통신하여 긴밀하게 연동하도록 하고 있다.

하지만, 이러한 전자장치들을 하나의 캔 버스(CAN BUS)에 연결하여 상호 통신하게 하면, 캔 버스의 통신 부하율이 크게 상승하여 안정된 통신 환경을 제공하지 못하는 문제가 발생한다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방편으로, 설치해야할 전자장치들 중에서 기능에 따라 상호 연계동작해야할 전자장치들로 분류하여 그룹을 형성하고, 각각의 그룹별로 캔 버스를 마련하여 같은 그룹에 속한 전자장치 간에만 서로 통신하게 하는 방식을 채용할 수 있다. 하지만, 이러한 방식은 서로 다른 그룹에 속한 전자장치 간에 통신하지 못하는 한계에 의해서 전자장치들의 활용적 측면에서 다양한 기능을 구현하는 데 제약을 받는다.

또한, 서로 분리된 캔 버스를 중계장치로 연결하여서, 서로 다른 그룹에 속한 전자장치 간의 캔 메시지만 선별하여 중계하는 방법도 생각할 수 있지만, 중계장치를 설계 제작해야하는 어려움 및 비용적 어려움이 따른다.

한편, 캔(CAN)은 주소를 지정하지 않는 브로드케스트 방식의 내용지향적인 특성을 가지므로 시스템 구성의 유연성이 크다. 이에 따라, 최초 네트워크를 구성한 후에도 구조의 변경이나 새로운 노드의 추가 또는 삭제가 매우 용이하다. 따라서, 캔 통신 시스템을 구성할 때에 시스템 구성의 유연성을 최대한 활용하는 것이 바람직하다.

KR 10-2009-0010454 A 2009.01.30. KR 10-2011-0032521 A 2011.03.30. KR 10-2009-0011807 A 2009.02.02. KR 10-2010-0055263 A 2010.05.26.

따라서, 본 발명은 복수의 전자장치 간에 상호 통신하도록 캔 통신 시스템을 구축함에 있어서, 복잡도를 낮추고 캔 버스의 부하율을 감소시키기 위해 전자장치들을 소정의 기준에 따라 그룹을 형성하되, 시스템 구성의 유연성이 큰 장점을 활용하여 서로 다른 그룹간에도 통신할 수 있게 하고, 아울러, 서로 다른 그룹간에 통신할 때에 종단저항을 처리하여 통신환경을 안정화하는 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수의 전자장치들 간의 캔 메시지를 전송하는 캔 통신 시스템에 있어서, 전자장치들을 복수의 그룹으로 나누고, 양단에 종단저항을 연결한 버스라인을 각각의 그룹마다 마련하여 그룹에 속한 전자장치들 사이에 캔 통신을 하게 하되, 각각의 버스라인들을 서로 전기적으로 연결하여 통합 버스라인을 구성함과 동시에 통합 버스라인에 연결되는 종단저항을 2개만 남기고 나머지 종단저항을 통합 버스라인으로부터 전기적으로 분리하는 릴레이를 종단저항이 연결되는 버스라인의 단부에 구비하여서, 동일 그룹에 속한 전자장치들 간에만 캔 통신하게 하는 동작 및 동일 그룹은 물론이고 서로 다른 그룹에 속한 전자장치들 간에도 캔 통신하게 하는 동작 중에서 어느 한 동작을 선택적으로 할 수 있게 함을 특징으로 한다.

상기 릴레이는, 각각의 버스라인의 일측 단부에 설치되어, 일측 단부에 연결된 종단저항을 버스라인에서 전기적으로 분리함과 동시에 각각의 버스라인들의 일측 단부를 서로 전기적으로 연결하는 제1 릴레이; 및 버스라인들 중에 미리 선정된 2개의 버스라인을 제외한 나머지 버스라인의 타측 단부에 설치되어, 타측 단부에 연결된 종단저항을 버스라인에서 전기적으로 분리하는 제2 릴레이;로 구성되어서, 버스라인들을 하나의 연계라인에 병렬로 연결하여 버스라인들이 연계라인에서 분기되는 형태로 함을 특징으로 한다.

상기 릴레이는, 각각의 버스라인의 일측 단부에 설치되어, 일측 단부에 연결된 종단저항을 버스라인에서 전기적으로 분리함과 동시에 각각의 버스라인들의 일측 단부를 서로 전기적으로 연결하는 제1 릴레이; 및 각각의 버스라인의 타측 단부에 설치되어, 타측 단부에 연결된 종단저항을 버스라인에서 전기적으로 분리하는 제2 릴레이;로 구성되어서, 제1 릴레이를 동작시켜 버스라인들을 하나의 연계라인에 병렬로 연결한 상태에서, 미리 설정된 선정기준에 따라 2개의 제2 릴레이만을 남기고 나머지 제2 릴레이를 가동시켜 종단저항을 버스라인으로부터 분리되게 하는 것임을 특징으로 한다.

상기 릴레이는, 버스라인들을 직렬로 연결함과 동시에 연결점의 종단저항을 전기적으로 분리하여 버스라인들이 하나의 버스라인으로 이루어지게 하는 것임을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은, 복수의 캔 통신용 버스라인을 릴레이의 동작만으로 서로 연결되게 하여 용이하게 통합 버스라인을 구현 가능함은 물론이고, 복수의 버스라인으로 구성되는 통합 버스라인에 2개의 종단저항만 연결되게 하여 통신의 품질을 보장한다.

또한, 본 발명은 항시 서로 통신하여야 하는 상호 연관성이 높은 전자장치들 간에 캔 통신을 하도록 그룹을 형성하므로, 장착해야 할 전자장치의 수가 많더라도 각각의 버스라인에서 발생하는 통신부하를 크게 낮출 수 있고, 아울러, 필요에 따라 버스라인들을 서로 연결할 수 있어서 서로 통신하는 횟수가 상대적으로 적은 전자장치 간에도 한시적으로 통신 가능하게 하므로 전자장치 간의 통신 환경을 극대화하여 전자장치들의 활용도를 높일 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 캔 통신 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에서 복수의 버스라인을 서로 연결하기 전의 회로 구성도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에서 복수의 버스라인을 서로 연결한 후의 회로 구성도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에서 복수의 버스라인들 중에서 일부 버스라인만 선별적으로 연결할 수 있음을 보여주는 회로 구성도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템의 구성도.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템의 구성도.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템의 구성도.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템의 구성도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 첨부된 도면들에서 구성 또는 작용에 표기된 참조번호는, 다른 도면에서도 동일한 구성 또는 작용을 표기할 때에 가능한 한 동일한 참조번호를 사용하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템의 구성도이다.

상기 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 캔 통신 시스템은 양단에 각각 종단저항(31, 32, 33, 34, 41, 42, 43, 44)을 연결한 복수의 버스라인들(21, 22, 23, 24)과, 각각의 버스라인들을 서로 전기적으로 연결하여 통합 버스라인을 구성함과 동시에 통합 버스라인에 연결되는 종단저항을 2개만 남기고 나머지 종단저항을 통합 버스라인으로부터 전기적으로 분리하는 릴레이(51, 52, 53, 54, 62, 63)와, 상기 릴레이를 제어하는 릴레이컨트롤러(70)와, 버스라인들을 전기적으로 연결할 때에 연결통로가 되는 연계라인(80),을 포함하여 구성된다. 그리고, 버스라인들(21, 22, 23, 24)에는 각각 복수의 전자장치들(11, 12, 13, 14)이 연결된다.

여기서, 전자장치들(11, 12, 13, 14)은 복수의 그룹으로 나뉘어 동일 그룹에 속한 전자장치들이 동일한 버스라인에 연결되도록 설치된다. 부연하면, 캔 통신 시스템으로 캔 통신하게 할 전자장치들은 전자장치의 기능 및 전자장치 간의 상호 연관성에 근거한 그룹으로 나뉘고, 이와 같이 나뉜 그룹의 개수만큼 버스라인을 마련한 후에, 동일한 그룹에 속한 전자장치들이 동일한 버스라인을 공유하도록 전자장치를 연결하는 것이다. 본 발명의 제1 실시예에서는, 4개의 그룹을 예시하였으므로, 버스라인도 4개가 마련되지만, 그룹의 개수는 전자장치들을 연동시켜 구현하려는 기능에 따라 정해질 수 있다.

상기 종단저항(31, 32, 33, 34, 41, 42, 43, 44)은 각각의 버스라인(21, 22, 23, 24)의 양단에 하나씩 연결되어 각각의 버스라인을 폐회로로 구성한다. 부연하면, 캔 통신에서 사용되는 버스라인은 두가닥의 통신선으로 이루어지므로, 양단에서 두가닥의 통신선이 종단저항을 매개로 서로 이어지게 하는 것이다. 이러한, 종단저항은 반송파를 억제하고 전위차를 일정하게 유지하여 버스라인을 통해 전달하는 신호를 안정되게 하는 것으로서, 캔 통신용 버스라인에 2개가 장착되는 필수 구성요소이다. ISO 11898-2에 따르면 상기 종단저항은 100Ω~130Ω 범위 내의 저항을 사용하지만, 일반적으로 120Ω을 사용한다.

상기 연계라인(80)은 릴레이의 동작에 따라 버스라인들에 전기적으로 연결되어 버스라인들을 서로 전기적으로 이어지게 하는 통로로서, 버스라인과 동일하게 2가닥의 통신선으로 이루어진다.

상기 릴레이(51, 52, 53, 54, 62, 63)는, 종단저항이 연결된 버스라인들의 단부 중에서 미리 지정된 단부에 하나씩 설치되어서, 각각의 종단저항을 버스라인에 연결된 상태로 두고 동일 버스라인에 연결된 전자장치 간에 통신하게 하는 채널별 분리 통신, 및 각각의 버스라인들을 서로 전기적으로 연결하여 동일 버스라인에 연결된 전자장치 간의 통신은 물론이고 서로 다른 버스라인에 연결된 전자장치 간의 통신도 가능하게 하는 연계 통신 중에 어느 하나의 통신을 선택적으로 하게 한다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 상기 릴레이(51, 52, 53, 54, 62, 63)는 각각의 버스라인의 일측 단부에 설치되는 제1 릴레이(51, 52, 53, 54)와, 버스라인들 중에 미리 선정된 2개의 버스라인(21, 24)을 제외한 나머지 버스라인(22, 23)의 타측 단부에 설치되는 제2 릴레이(62, 63)를 포함하여 구성된다. 상기 도 2에 예시된 도면에서는, 제1 버스라인(21)과 제4 버스라인(24)이 선정되어 제2 버스라인(22)과 제3 버스라인(23)에 상기 제2 릴레이(62, 63)가 설치된다. 부연하면, 제1 버스라인(21) 및 제4 버스라인(24)의 타측 단부에 설치되는 종단저항(41, 44)은 릴레이의 동작에 상관 없이 항시 버스라인에 연결된 상태로 된다.

구체적으로, 상기 제1 릴레이(51, 52, 53, 54)는 버스라인의 일측 단부에 연결된 종단저항을 버스라인으로부터 전기적으로 분리함과 동시에 버스라인의 일측 단부를 상기 연계라인(80)에 연결하도록 동작한다.

이를 위한 본 발명의 실시예에서는 상기 제1 릴레이를 삼로스위치로 구성하였다. 삼로스위치는 공통단자, a 접점단자 및 b 접점단자를 갖는 3단자 스위치로서 가동코일을 내장하여 가동코일에 전류가 흐르지 아니하면 공통단자를 b 접점단자에 연결된 상태로 하고 가동코일에 전류가 흐르면 공통단자를 a 접점단자에 연결하도록 동작한다. 그리고, 삼로스위치로 구성된 제1 릴레이의 설치는, 공통단자를 버스라인에 연결하고 a 접점단자를 연계라인(80)에 연결하고 b 접점단자를 종단저항에 연결하며, 가동코일은 상기 릴레이컨트롤러(70)에 연결한다. 버스라인이 2가닥의 통신선으로 이루어지므로 제1 릴레이는 하나의 가동코일에 의해 접점 동작하는 2개의 삼로스위치로 이루어진다. 여기서, 삼로스위치로 구성되는 제1 릴레이의 가동은 공통단자를 b 접점단자에 연결한 상태에서 공통단자를 a 접점단자에 연결한 상태로 변환하는 것을 의미한다.

이에 따라, 상기 릴레이컨트롤러(70)가 가동코일에 전기를 공급하지 않으면 종단저항을 버스라인에 연결된 상태로 둘 수 있고, 가동코일에 전기를 공급하면 종단저항은 버스라인에서 분리됨과 동시에 버스라인을 연계라인(80)에 연결되게 한다. 그리고, 상기 릴레이컨트롤러(70)가 버스라인들에 설치된 각각의 제1 릴레이(51, 52, 53, 54)의 가동코일에 동시에 전기를 공급하면 버스라인들(21, 22, 23, 24)을 상기 연계라인(80)에 연결하여 서로 전기적으로 연결된 통합 버스라인을 구성하게 하되, 일측 단부의 종단저항들(31, 32, 33, 34)을 통합 버스라인에서 전기적으로 분리되게 되는 것이다.

상기 제2 릴레이(62, 63)는 타측 단부의 종단저항(42, 43)을 선택적으로 버스라인에 연결하는 구성으로서, 본 발명의 실시예에서는 가동코일에 의해 접점동작하는 단로스위치로 구성하였다. 이에 따라, 상기 릴레이컨트롤러(70)가 상기 제2 릴레이(62, 63)의 가동코일에 전기를 공급하면 종단저항(42, 43)이 버스라인에 연결된 상태로 되고, 가동코일에의 전기공급을 중단하면 버스라인들(22, 23)의 타측 단부에 각각 연결되었던 종단저항(42, 43)을 전기적으로 분리할 수 있다. 여기서, 단로스위치로 구성되는 제2 릴레이의 가동은 가동코일에 전기를 공급한 상태에서 전기 공급을 중단한 상태로 변환하는 것이다.

본 발명에 따른 캔 통신 시스템은 상기 릴레이컨트롤러(70)에 의해서 도 3에 도시된 회로를 구성하거나 아니면 도 4에 도시된 회로를 구성하게 된다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에서 복수의 버스라인을 서로 연결하기 전의 회로 구성도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에서 복수의 버스라인을 서로 연결한 후의 회로 구성도이다.

상기 도 3에 도시된 회로 구성도는, 종단저항들(31,32,33,34,41,42,43,44)을 버스라인들(21,22,23,24)에 연결된 상태로 있도록 상기 제1 릴레이(51, 52, 53, 54) 및 상기 제2 릴레이(62, 63)를 동작시킨 것으로서, 각각의 버스라인들(21,22,23,24)이 서로 전기적으로 분리된다. 이에 따라, 버스라인별로 그룹을 지어 연결된 전자장치들은 그룹 내에서만 서로 통신하게 된다. 물론, 연계라인(80)은 버스라인에 연결되지 않는다.

다음으로, 상기 도 4에 도시된 회로 구성도는, 제1 릴레이들(51, 52, 53, 54)을 가동시켜 버스라인들(21, 22, 23, 24)의 일측 단부를 연계라인(80)에 연결하되 일측 단부에 연결하였던 종단저항(31, 32, 33, 34)을 버스라인으로부터 전기적으로 분리하고, 제2 릴레이들(62, 63)을 가동하여 일부 버스라인(22, 23)의 타측 단부에 연결하였던 종단저항(42, 43)을 버스라인으로부터 전기적으로 분리한 상태이다. 상기한 일부 버스라인(22, 23)은 상술한 바와 같이 미리 선정된 2개의 버스라인(21, 24)을 제외한 나머지 버스라인(22,23)으로서 상기 제2 릴레이들(62, 63)가 설치된 버스라인이 되는 것이다.

따라서, 상기 도 4에서 살펴볼 수 있는 바와 같이, 버스라인들(21,22,23,24)은 일측 단부를 연계라인(80)에 병렬로 연결하여서 연계라인(80)에서 분기된 형태의 회로를 구성하고, 서로 전기적으로 연결된 버스라인들(21, 22, 23, 24)과 연계라인(80)으로 이루어지는 통합 버스라인을 통해서 모든 전자장치들(11, 12, 13, 14)이 상호 통신할 수 있다.

아울러, 통합 버스라인에는 종단저항이 2개만 남게 되어서, 통합 버스라인을 통해 안정된 캔 통신이 이루어진다. 상술한 바와 같이 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 첨부한 도 2에는 제1 버스라인(21)과 제4 버스라인(24)의 타측 단부에 연결된 종단저항(41, 44)이 통합 버스라인에 연결된 상태로 있게 된다.

다시 말해서, 본 발명에 따른 캔 통신 시스템은 그룹으로 나뉜 전자장치들이 동일 그룹 내에 속한 전자장치들 간에만 캔 통신하게 하는 그룹내 통신환경과, 동일 그룹은 물론이고 서로 다른 그룹에 속한 전자장치들 간에도 캔 통신하게 하는 통합 통신환경을 선택적으로 제공하여서, 평상시에는 그룹내 통신환경을 제공하여 부하율을 낮추고 비상시 또는 필요시에 통합 통신환경을 제공하여 비상상황에 대처하거나 필요동작을 수행하게 한다.

그리고, 이러한 선택적 통신환경을 제공하기 위해 별도의 중계장치를 사용하는 것이 아니라 단순한 구성요소인 릴레이로 이루어지므로, 캔 통신 시스템을 용이하게 구성할 수 있다.

또한, 릴레이의 동작에 의해서 통합 버스라인에 2개의 종단저항만 연결되게 하여서, 캔 통신을 안정되게 한다.

한편, 상기 도 4를 설명할 때에, 모든 버스라인들(21,22,23,24)이 연계라인(80)에 연결되어 통합 버스라인을 구성한다고 하였으나, 연계라인(80)에 연결되어 통합 버스라인을 이루게 되는 버스라인을 선별하게 할 수도 있다.

도 5는 복수의 버스라인들 중에서 일부 버스라인만 선별적으로 연결할 수 있음을 보여주는 회로 구성도이다.

상기 도 5를 참조하면, 제1 버스라인(21), 제2 버스라인(22) 및 제4 버스라인(24)이 서로 연결되어 통합 버스라인을 구성하지만, 제3 버스라인(23)은 통합 버스라인에 연결되지 않았다.

이를 위한, 릴레이(51,52,53,54,62,63)의 동작은 제1,2,4 버스라인(21,22,24)의 제1 릴레이(51,52,54)를 동작시켜 제1,2,4 버스라인(21,22,24)을 연계라인(80)에 연결하고 제1,2,4 버스라인(21,22,24)의 일측 단부에 연결되었던 종단저항(31, 32, 34)을 전기적으로 분리하는 반면에, 제3 버스라인(23)의 제1 릴레이(53)는 동작시키지 아니하여 연계라인(80)에 연결하지 아니하고 제3 버스라인(23)의 일측 단부의 종단저항(33)을 제3 버스라인(23)에 연결된 상태로 둔다.

그리고, 제2 버스라인(22)의 제2 릴레이(52)를 동작시켜 제2 버스라인(22)의 타측 단부에 연결되었던 종단저항(42)을 전기적으로 분리하는 반면에, 제3 버스라인(23)의 제2 릴레이(53)는 동작시키지 아니하여 제3 버스라인(23)의 타측 단부의 종단저항(43)을 제3 버스라인(23)에 연결된 상태로 둔다.

이에 따라, 제1 버스라인(21)에 연결된 제1 그룹 전자장치들(11), 제2 버스라인(22)에 연결된 제2 그룹 전자장치들(12) 및 제4 버스라인(24)에 연결된 제4 그룹 전자장치들(14)은 동일 그룹에 속한 전자장치와 캔 통신할 뿐만 아니라 다른 그룹에 속한 전자장치와도 캔 통신을 할 수 있지만, 제3 버스라인(23)에 연결된 제3 그룹 전자장치들(13)은 그룹 내에서만 상호 캔 통신을 할 수 있다.

상기 도 5에서는 제1,2,4 버스라인(21,22,24)으로 통합 버스라인을 구성하는 예를 보여줬으나, 동작시킬 제1,2 릴레이를 가변적으로 채택하면 통합 버스라인으로 구성할 버스라인을 선택할 수 있다. 버스라인을 선별하여 통합 버스라인을 구성할 때에는, 타측 종단저항을 항상 연결된 상태(제2 릴레이를 설치하지 아니한 상태)로 한 미리 선정한 2개의 버스라인은 통합 버스라인에 포함되는 것이고, 이를 위해 상기한 미리 선정한 2개의 버스라인에 구비된 제1 릴레이를 가동시킨다. 그리고, 상기한 미리 선정한 2개의 버스라인을 제외한 나머지 버스라인 중에서 선별한 버스라인을 통합 버스라인에 포함시키며, 이를 위해서 나머지 버스라인 중에서 선별한 버스라인의 제1,2 릴레이를 가동시킨다.

또한, 제2 릴레이를 설치하지 아니한 버스라인(22,23)들만 연계라인(80)에 연결하여 통합 버스라인을 구성할 경우에는, 연계라인(80)에 연결되는 버스라인들 중에서 미리 설정된 선정기준에 따라 선정되는 2개 버스라인을 제외하고 나머지 버스라인들의 제2 릴레이를 가동시켜 타측 단부의 종단저항을 회로 분리한다. 상기 도 2에 예시된 실시예 도면에서는 제2 릴레이(62,63)를 설치한 버스라인이 제2,3 버스라인(22, 23) 뿐이므로, 제2,3 버스라인(22,23)으로 통합 버스라인을 구성할 경우에 제2 릴레이(62,63)를 가동하지 아니하여 제2,3 버스라인(22,23)의 타측 단부의 종단저항을 연결된 상태로 둔다.

물론, 상기 도 5에 도시된 바와 같이 통합 버스라인에 포함되는 버스라인을 선별하도록 캔 통신 시스템을 구축하려면, 전체 버스라인이 3개 이상일 경우에만 가능하다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 캔 통신 시스템은, 미리 선정된 버스라인(21, 24)에 제2 릴레이(62,63)을 설치하지 아니하지만, 모든 버스라인에 제2 릴레이를 설치한 후에 제2 릴레이들 중에 2개만 남기고 나머지를 가동하여 통합 버스라인에 2개의 종단저항만 연결되게 하는 것도 가능하다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템의 구성도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 캔 통신 시스템은, 도 2에 도시된 제1 실시예처럼 제1,2 릴레이로 구성되는 릴레이를 설치할 때에, 각각의 버스라인의 일측 단부에 제1 릴레이(51,52,53,54)를 설치하고 각각의 버스라인의 타측 단부에 제2 릴레이(61,62,63,64)를 설치한다. 그리고, 통합 버스라인을 회로 구성할 때에는, 모든 제1 릴레이(51,52,53,54)를 가동하여 모든 버스라인(21,22,23,24)을 연계라인(80)에 연결하는 한편, 제2 릴레이(61,62,63,64) 중에서 미리 설정된 선정기준에 따라 2개의 제2 릴레이를 선정하고 선정하지 아니한 나머지 제2 릴레이를 가동하여 나머지 제2 릴레이에 연결되었던 종단저항을 통합 버스라인으로부터 전기적으로 분리하여서, 통합 버스라인에 2개의 종단저항만 연결되게 한다.

또한, 버스라인을 선별하여 통합 버스라인을 구성할 경우에는, 모든 버스라인에 제2 릴레이(61,62,63,64)를 설치하였으므로, 선별한 버스라인들의 일측 단부에 설치된 제1 릴레이의 가동으로 통합 버스라인을 구성하고, 선별한 버스라인들의 타측 단부에 각각 설치된 제2 릴레이 중에서 미리 설정된 선정기준에 따라 2개의 제2 릴레이를 선정한 후에 선정되지 아니한 나머지 제2 릴레이를 가동시켜서 타측 단부의 종단저항을 통합 버스라인으로부터 전기적으로 분리하는 동작을 하게 한다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템의 구성도이다.

상기 도 7을 참조하면, 전자장치들 중에 종단저항(41',44')을 내장한 전자장치(11',14')가 각각 제1 버스라인(21) 및 제4 버스라인(24)에 연결되어 있다. 그리고, 종단저항(41',44')을 내장한 전자장치(11',14')를 연결한 버스라인(21,24)에는 종단저항(31,34)이 하나씩만 연결되고, 그 종단저항이 연결된 부위에 상기한 제1 릴레이(51, 54)가 설치되며, 제2 릴레이는 설치되지 아니한다. 종단저항을 내장한 전자장치는 자동차에 장착되는 엔진제어시스템(EMS : Engine Management System)을 예로 들 수 있다.

이와 같이 종단저항(41',44')을 내장한 전자장치(11',14')를 본 발명에 따른 캔 통신 시스템에 연결할 경우에는, 종단저항(41',44')을 내장한 전자장치(11',14')의 개수가 2개 이하로 한다. 그리고, 종단저항(41',44')을 내장한 전자장치(11',14')를 2개 연결할 경우에는 2개의 전자장치(11',14')를 하나의 버스라인에 모두 연결하지는 아니하고 2개의 버스라인을 선택하여 종단저항(41',44')을 내장한 전자장치(11',14')를 하나의 버스라인에 하나씩만 연결되게 한다. 이는, 모든 버스라인(21,22,23,24)을 연결하여 통합 버스라인을 구성할 수 있게 하고 통합 버스라인에 2개의 종단저항만 남기게 하기 위함이다.

물론, 종단저항을 내장하지 아니한 전자장치들만 연결되는 버스라인(22,23)에는 양측 단부에 종단저항을 연결하되 상기한 제1,2 릴레이로 분리가능하고 상기 제1 릴레이로 연계라인(80)에 연결할 수 있게 한다.

그리고, 종단저항(41',44')을 내장한 전자장치(11'14')가 연결되는 버스라인이 통합 버스라인에 포함되게 할 경우에는, 통합 버스라인에 연결된 상태로 남는 종단저항이 2개여야 하므로, 통합 버스라인에 2개만 남게 되는 종단저항에는 전자장치(11'14')에 내장된 종단저항(41',44')이 포함되게 한다.

물론, 전자장치(11',14')로부터 종단저항(41',44')을 분리하거나, 아니면 종단저항(41'44')이 내장된 부위에 릴레이를 설치할 수 있다면 상술한 본 발명의 제2 실시예처럼 구현 가능하다.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템의 구성도이다.

상기 도 8을 참조하면, 상기 릴레이는 버스라인들(21,22,23,24)을 직렬로 연결하여 하나의 캔 통신용 버스라인처럼 이루어지는 통합 버스라인을 구성함과 동시에 버스라인 간의 연결점에 연결되어 있던 종단저항들(31,32.42.43.33.34)을 통합 버스라인으로부터 전기적으로 분리하여서, 직렬 연결된 통합 버스라인의 양측 끝단에만 종단저항(41,44)이 남게 한다.

부연하면, 양단에 각각 종단저항이 연결되는 버스라인 모두를 직렬로 나열하였을 때에 서로 마주하는 종단저항에 각각 상기한 제1 릴레이(51 및 52, 52' 및 53', 53 및 54)를 설치하고, 이에 따라 서로 마주하게 되는 제1 릴레이 간에 각각 상기한 연계라인(80)을 연결한다. 다시 말해서, 본 발명의 제4 실시예에서는 상기한 제2 릴레이를 구비하지 아니하며, 이는 버스라인 간에 서로 연결하기 위한 지점에서 종단저항을 버스라인으로부터 회로 분리함과 동시에 버스라인을 연계라인(80)에 연결하기 위해 제1 릴레이가 필요하기 때문이다. 상기 도 8의 예시도에서는 3개의 연계라인(80)이 필요하다.

따라서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 캔 통신 시스템은, 제1 릴레이(51 및 52, 52' 및 53', 53 및 54)를 가동하면, 버스라인들이 연계라인들에 의해 전기적으로 일렬로 연결됨과 동시에 버스라인 간의 연결점에 있던 종단저항들이 분리되고, 첫번째에 놓이는 제1 버스라인(21)에 남게 되는 하나의 종단저항(41) 및 마지막번째에 놓이는 제4 버스라인(24)에 남게 되는 종단저항(44)이 통합 버스라인에 연결된 상태로 된다.

한편, 상기 도 8에 예시한 본 발명의 제4 실시예는, 통한 버스라인으로 연결되는 버스라인의 개수를 선택적으로 가변할 수 있다. 예를 들면, 제1,2,3 버스라인(21,22,23)만 일렬로 연결하여 통합 버스라인을 구성할 경우에, 마지막의 제3 버스라인(23)에서 제4 버스라인(24)으로 이어지게 하는 제2 릴레이(53)는 동작시키지 아니하여 종단저항이 연결된 상태로 하고 제4 버스라인(24)에 연결되게 하지도 않는 것이다.

도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템의 구성도이다.

상기 도 9를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 캔 통신 시스템은, 전자장치들을 2개의 그룹으로 나누어 2개의 버스라인(21,22)만 사용한다. 이 경우에, 각각의 버스라인(21,22)은 양측 단부에 종단저항을 연결하되 일측 단부에만 제2 릴레이(51,52)가 설치되어서 일측 단부의 종단저항(31,32)을 분리함과 동시에 연계라인(80)에 의해 서로 전기적으로 연결되게 된다. 여기서는, 상술한 제2 릴레이는 필요치 아니한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 캔 통신 시스템은, 전자장치들을 복수의 그룹으로 나누고 그룹별로 하나씩 버스라인을 마련하여 그룹 내에 속한 전자장치들 간에 캔 메시지를 주고 받게 하되, 필요시에는 버스라인들을 서로 연결하여 다른 그룹에 속한 전자장치 간에도 캔 메시지를 주고 받을 수 있게 한다.

이를 위해서, 전자장치들은 동일 그룹에 속한 전자장치는 물론이고 사용자의 선택에 따라 서로 다른 그룹에 속한 전자장치와도 캔 통신하도록 구성된다. 부연하면, 캔 통신을 위한 캔 메시지는 송신자, 수신자, 신호의 길이, 전송주기 및 마감시간과 같은 시간에 대한 특성 등을 고려하여 캔 통신용 버스라인에 올릴 수 있는 형태로 재구성한 것으로서, 동일 그룹의 전자장치는 물론이고 다른 그룹의 전자장치에게 보낼 캔 메시지를 생성할 수 있게 설정된다. 그리고, 각각의 버스라인에서 이루어지는 캔 통신은 서로 호환성을 갖게 하여서, 버스라인들을 서로 전기적으로 연결한 통합 버스라인에서도 안정된 캔 통신이 가능하게 하여야 한다. 예를 들면, 각각의 버스라인을 통해 전송되는 캔 메시지의 전송 포맷을 일치시켜야 하고 캔 메시지의 전달 주기도 일치시킬 필요가 있다. 또한, 캔 통신은 메시지에 식별자를 부여하여 버스 접근 우선순위를 정하므로, 통합 버스라인으로 구성된 상태를 고려하여 메시지의 식별자를 부여할 필요가 있다.

한편, 상기한 릴레이컨트롤러(70)는 사용자에 의해 수동으로 릴레이 제어동작을 하게 하는 것도 가능하지만, 사용자에 의해 선택된 전자장치에 의해서 릴레이 제어동작을 하게 하는 것도 가능하다. 또한, 상기한 릴레이컨트롤러(70)는 사용자에 의해 선택된 전자장치를 연결한 버스라인에 연결되어 캔 통신을 통해 전자장치로부터 지령을 받아 릴레이 제어동작을 수행하게 하는 것도 좋다. 물론, 상기한 릴레이컨트롤러(70)는 릴레이를 동작시켜 통합 버스라인을 구성한 이후에 통합 버스라인을 구성하였음을 통합 버스라인을 통해 각각의 전자장치에 알려주어서, 서로 다른 그룹 간의 통신을 개시하게 하는 것도 가능하다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

10,11,12,13,14 : 전자장치
10-1 : 제어유닛(ECU) 10-2 : 트랜시버(transceiver)
20,21,22,23,24 : 버스라인 30,31,32,33,34 : 종단저항
40,41,42,43,44 : 종단저항 51,52,53,54 : 제1 릴레이
61,62,63,64 : 제2 릴레이
70 : 릴레이컨트롤러 80 : 연계라인

Claims (6)

1. 복수의 전자장치들 간의 캔 메시지를 전송하는 캔 통신 시스템에 있어서,
   전자장치들을 복수의 그룹으로 나누고, 양단에 종단저항을 연결한 버스라인을 각각의 그룹마다 마련하여 그룹에 속한 전자장치들 사이에 캔 통신을 하게 하되,
   각각의 버스라인들을 서로 전기적으로 연결하여 통합 버스라인을 구성함과 동시에 통합 버스라인에 연결되는 종단저항을 2개만 남기고 나머지 종단저항을 통합 버스라인으로부터 전기적으로 분리하는 릴레이를 종단저항이 연결되는 버스라인의 단부에 구비하여서,
   동일 그룹에 속한 전자장치들 간에만 캔 통신하게 하는 동작 및 동일 그룹은 물론이고 서로 다른 그룹에 속한 전자장치들 간에도 캔 통신하게 하는 동작 중에서 어느 한 동작을 선택적으로 할 수 있게 함을 특징으로 하는 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 릴레이는,
   각각의 버스라인의 일측 단부에 설치되어, 일측 단부에 연결된 종단저항을 버스라인에서 전기적으로 분리함과 동시에 각각의 버스라인들의 일측 단부를 서로 전기적으로 연결하는 제1 릴레이; 및
   버스라인들 중에 미리 선정된 2개의 버스라인을 제외한 나머지 버스라인의 타측 단부에 설치되어, 타측 단부에 연결된 종단저항을 버스라인에서 전기적으로 분리하는 제2 릴레이;
   로 구성되어서,
   버스라인들을 하나의 연계라인에 병렬로 연결하여 버스라인들이 연계라인에서 분기되는 형태로 함을 특징으로 하는 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 릴레이는,
   각각의 버스라인의 일측 단부에 설치되어, 일측 단부에 연결된 종단저항을 버스라인에서 전기적으로 분리함과 동시에 각각의 버스라인들의 일측 단부를 서로 전기적으로 연결하는 제1 릴레이; 및
   각각의 버스라인의 타측 단부에 설치되어, 타측 단부에 연결된 종단저항을 버스라인에서 전기적으로 분리하는 제2 릴레이;
   로 구성되어서,
   제1 릴레이를 동작시켜 버스라인들을 하나의 연계라인에 병렬로 연결한 상태에서, 미리 설정된 선정기준에 따라 2개의 제2 릴레이만을 남기고 나머지 제2 릴레이를 가동시켜 종단저항을 버스라인으로부터 분리되게 하는 것임을 특징으로 하는 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 릴레이는,
   버스라인들을 직렬로 연결함과 동시에 연결점의 종단저항을 전기적으로 분리하여 버스라인들이 하나의 버스라인으로 이루어지게 하는 것임을 특징으로 하는 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템.
5. 제 1항에 있어서,
   종단저항을 내장한 전자장치는 2개 이하로 하되 하나의 버스라인에 2개가 연결되지 아니하게 하며,
   종단저항을 내장한 전자장치가 연결된 버스라인에는 하나의 종단저항과 상기 릴레이를 설치하여서, 상기 릴레이의 동작에 따라 통합 버스라인을 구성할 때에 2개만 남게 되는 종단저항은 전자장치에 내장된 종단저항을 포함하게 함을 특징으로 하는 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 버스라인은 3개 이상으로 구성되되,
   상기 릴레이는, 버스라인들 중에서 통합 버스라인으로 구성할 버스라인을 선별하도록 구성되고, 선별한 버스라인으로 구성한 통합 버스라인에 2개의 종단저항만 남게 함을 특징으로 하는 복수의 버스라인을 연계운용하는 캔 통신 시스템.

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