KR101514398B1 - Gateway in-vehicle based on virtual bus concepet and message transmission method thereof - Google Patents

Gateway in-vehicle based on virtual bus concepet and message transmission method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101514398B1
KR101514398B1 KR1020140037657A KR20140037657A KR101514398B1 KR 101514398 B1 KR101514398 B1 KR 101514398B1 KR 1020140037657 A KR1020140037657 A KR 1020140037657A KR 20140037657 A KR20140037657 A KR 20140037657A KR 101514398 B1 KR101514398 B1 KR 101514398B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gateway
message
messages
bus
priority
Prior art date
Application number
KR1020140037657A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
장주욱
김병관
Original Assignee
서강대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서강대학교산학협력단 filed Critical 서강대학교산학협력단
Priority to KR1020140037657A priority Critical patent/KR101514398B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101514398B1 publication Critical patent/KR101514398B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L12/40143Bus networks involving priority mechanisms
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L2012/40208Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215Controller Area Network CAN
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L2012/40267Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40273Bus for use in transportation systems the transportation system being a vehicle

Abstract

The present invention relates to a message transmitting method of a CAN-Ethernet gateway. The message transmitting method comprises the steps of: (a) if a plurality of messages are received from nodes existing in different CAN buses through a Ethernet backbone network, storing the received messages in a buffer; (b) competing the messages stored in the buffer for the transmitting timing according to a priority so that a message having a top priority occupies a CAN bus in which there is a destination node so as to be transmitted to the destination node. To the end, different CAN buses connected to the Ethernet backbone network by the gateway are configured as a single virtual bus to be transmitted according to the priority of the message.

Description

가상 버스 개념의 차량용 게이트웨이 및 이의 메시지 전송 방법 {Gateway in-vehicle based on virtual bus concepet and message transmission method thereof}[0001] The present invention relates to a vehicle gateway of a virtual bus concept and a method of transmitting the message,

본 발명은 차량용 게이트웨이에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 다수 개의 네트워크가 혼재된 차량에 설치되어 가상 버스 개념을 적용하여 종래의 CAN 네트워크와 유사하게 동작하도록 함으로써, 다수 개의 네트워크로부터 메시지들이 수신되면 전송 경쟁하여 메시지들의 도착 순서가 아닌 우선 순위에 따라 전송되도록 한 가상 버스 개념의 차량용 게이트웨이에 관한 것이다. The present invention relates to a vehicle gateway, and more particularly, to a gateway for a vehicle, which is installed in a vehicle in which a plurality of networks are mixed and operates similar to a conventional CAN network by applying a virtual bus concept, To be transmitted in accordance with the order of priority, not the order of arrival of the messages.

CAN(Controller Area Network)은 차량 내의 여러가지 ECU(Electronic Control unit)들이 병렬로 연결된 네트워크로서, 오늘날 자동차 네트워크에 광범위하게 사용되고 있는 네트워크이다. CAN (Controller Area Network) is a network in which various ECUs (Electronic Control Units) in a vehicle are connected in parallel and is widely used in automobile networks today.

도 1은 일반적인 CAN Bus 토폴로지를 예시적으로 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 CAN 프로토콜은 Bus에 연결되어 있는 모든 ECU들이 각각 Master 역할을 수행하는 Multi-Master 구조를 취하고 있으며, 각 ECU들 간의 메시지 전송시 중재를 위해 CSMA-CA 방식을 이용하고 있다. 이러한 방식을 이용할 경우 메시지들은 각각의 우선순위(priority)에 의해 경합하여 중재되므로, 높은 우선순위를 갖는 메시지부터 차례로 CAN Bus를 점유하여 전송하게 된다. Figure 1 is an illustration of a typical CAN bus topology. Referring to FIG. 1, a general CAN protocol adopts a multi-master structure in which all ECUs connected to a bus perform a master role, and a CSMA-CA scheme is used for intervention in message transmission between ECUs . In this way, since messages are interfered with each other by their priorities, the messages having high priority are sequentially occupied and transmitted from the CAN bus.

그러나, 최근 차량 내의 ECU(Electronic Control unit)의 개수가 증가하고, 실시간 동영상 전송 등으로 데이터 트래픽이 폭증함에 따라 전송 대역폭이 1Mbps에 불과한 종래의 CAN만으로는 이를 감당하기 어려운 실정이다. However, in recent years, the number of electronic control units (ECUs) in a vehicle has increased and data traffic has increased due to real-time video transmission, so that it is difficult to cope with the conventional CAN only having a transmission bandwidth of 1 Mbps.

이와 같이 다양한 컨텐츠를 적용하기 위하여 자동차에 추가적인 네트워크들이 설치되고 있다. 이러한 차량내의 이종 프로토콜을 사용하는 이종 네트워크들간의 데이터 전송을 위하여 게이트웨이들을 사용하게 된다. In order to apply such various contents, additional networks are installed in the automobile. Gateways are used to transfer data between heterogeneous networks using heterogeneous protocols within these vehicles.

특히, 비용 대비 높은 대역폭을 지원하는 이더넷(Ethernet)을 CAN의 백본망(Backbone-Network)으로 적용하려는 시도가 활발하게 이루어지고 있다. 이에 따라, 이더넷과 CAN의 연결을 위한 CAN-Ethernet Gateway가 차세대 자동차 이더넷의 핵심 모듈이 되고 있다. In particular, attempts have been made to apply Ethernet (Ethernet) supporting cost-effective bandwidth as a backbone-network of CAN. As a result, the CAN-Ethernet Gateway for Ethernet and CAN connectivity is becoming a key module in next-generation automotive Ethernet.

CAN-Ethernet Gateway는 CAN Bus와 이더넷 백본을 연결해주는 역할을 한다.The CAN-Ethernet Gateway connects the CAN bus to the Ethernet backbone.

도 2는 게이트웨이를 이용하여 제1,2,3의 CAN Bus가 연결된 상태를 예시적으로 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 하나의 CAN Bus를 통해 전송된 메시지는 CAN-Ethernet 게이트웨이를 거쳐 게이트웨이와 연결된 이더넷 스위치를 거쳐 목적지인 다른 CAN Bus와 연결된 게이트웨이를 거쳐 목적지에 다다르게 된다.
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which first, second, and third CAN buses are connected using a gateway. Referring to FIG. 2, a message transmitted through one CAN bus is transmitted to a destination via a CAN-Ethernet gateway, an Ethernet switch connected to the gateway, and a gateway connected to another CAN bus as a destination.

종래의 연구에 따른 CAN-이더넷 게이트웨이는 버퍼에 쌓이는 메시지들에 대하여 선입선출(First In First Out;FIFO) 방식으로 처리하는 것이 제안되었다. FIFO 방식은 게이트웨이에 먼저 도착한 메시지가 먼저 버퍼에 쌓이고, 먼저 기회를 얻어 전송하게 되는 방식이다. 이러한 경우, 메시지의 우선순위는 각각의 CAN 버스에서만 고려될 수 있으며, 메시지가 게이트웨이를 거친 이후로는 도착 순서에 의해서만 우선 순위가 결정된다. 따라서, 동일한 CAN 버스상의 ECU들 간에만 우선순위가 한정적으로 보장되며, 서로 다른 CAN 버스에 연결된 ECU들 간의 우선순위는 보장될 수 없다. 이 경우, time-critical control 메시지와 같이 높은 우선순위를 갖는 메시지가 전송 지연으로 인하여 deadline안에 목적지에 전송되지 못하게 되는 상황이 발생할 수 있다. 이러한 상황은 자동차 운전자의 안전과 직결되는 문제를 발생시킬 수 있다. It has been proposed that the CAN-Ethernet gateway according to the conventional studies processes the messages accumulated in the buffer in a first-in first-out (FIFO) manner. In the FIFO scheme, a message arriving at the gateway is first accumulated in the buffer, and the opportunity is received and transmitted. In this case, the priority of the message can only be considered on each CAN bus, and only after the message has passed through the gateway, it is prioritized by the arrival order. Therefore, priority is limited only between ECUs on the same CAN bus, and priority among ECUs connected to different CAN buses can not be guaranteed. In this case, a message having a high priority such as a time-critical control message may not be transmitted to a destination within a deadline due to a transmission delay. Such a situation can cause a problem that is directly related to the safety of a motor vehicle driver.

이와 같이, 종래의 FIFO 방식을 이용한 CAN-Ethernet 게이트웨이들은 서로 다른 CAN 버스 상의 ECU들 간에는 우선순위가 보장되지 않기 때문에, 낮은 우선순위를 갖는 메시지가 높은 우선순위를 갖는 메시지를 차단(blocking)하는 경우가 발생하게 된다. 이러한 블록킹 현상은 주로 게이트웨이의 버퍼에서 발생하게 된다.
As described above, since the priority of the CAN-Ethernet gateways using the conventional FIFO scheme is not ensured between the ECUs on different CAN buses, when a message having a low priority blocks a message having a high priority . This blocking phenomenon occurs mainly in the buffer of the gateway.

한국공개특허공보 제 10-2013-0016809호Korean Patent Publication No. 10-2013-0016809

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 CAN 버스와 이더넷 백본을 연결하는 게이트웨이에 있어서 서로 다른 CAN 버스에서 전송된 메시지들이 우선 순위에 따라 목적지 CAN 버스를 점유하여 전송될 수 있도록 하는 게이트웨이의 메시지 전송 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a gateway for connecting a CAN bus and an Ethernet backbone, the method comprising: receiving a message transmitted from a different CAN bus, And to provide the above objects.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징은 다수 개의 노드들이 존재하는 제1 네트워크 버스와 백본 네트워크를 연결하는 게이트웨이의 메시지 전송 방법에 관한 것으로서, (a) 백본 네트워크를 통해 서로 다른 제2 네트워크 버스들에 존재하는 노드들로부터 전송된 다수 개의 메시지들이 수신되면, 수신된 메시지들을 버퍼에 저장하는 단계; (b) 상기 버퍼에 저장된 메시지들이 전송 타이밍을 우선 순위에 따라 경쟁하여, 가장 높은 우선 순위를 갖는 메시지가 목적지 노드가 존재하는 제1 네트워크 버스를 점유하도록 하여 목적지 노드로 전송하는 단계; (c) 상기 (a) 단계 및 (b) 단계를 반복 수행하여, 버퍼에 쌓인 메시지들 중 가장 높은 우선 순위를 갖는 메시지가 전송되도록 하는 단계;를 구비하여, 게이트웨이에 의해 백본 네트워크에 연결된 제1 및 제2 네트워크 버스들이 단일의 가상 버스로 구성되도록 하여 메시지의 우선 순위에 따라 전송하는 것이 바람직하다. According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for transmitting a message between a first network bus and a backbone network, the method comprising the steps of: (a) Storing the received messages in a buffer when a plurality of messages transmitted from nodes existing on two network buses are received; (b) transmitting the messages stored in the buffer to the destination node such that the messages having the highest priority occupy the first network bus in which the destination node exists, by competing transmission timings in priority order; (c) repeating the steps (a) and (b) to cause a message having the highest priority among the messages accumulated in the buffer to be transmitted, And the second network buses are configured as a single virtual bus, according to the priority of the message.

전술한 제1 특징에 따른 게이트웨이의 메시지 전송 방법에 있어서, 상기 메시지들의 우선 순위는 메시지의 출발지 노드에 의해 결정되며, 상기 제1 및 제2 네트워크는 CAN(Controller Area Network) 이며, 상기 백본 네트워크는 이더넷(Ethernet)이며, 상기 게이트웨이는 CAN-이더넷 게이트웨이인 것이 바람직하다. In a message transmission method of a gateway according to the first aspect, the priority of the messages is determined by a source node of the message, the first and second networks are CAN (Controller Area Network) Ethernet, and the gateway is preferably a CAN-Ethernet gateway.

본 발명의 제2 특징에 따른 게이트웨이는, 제1 네트워크 버스들과 연결된 백본 네트워크와 연결되는 제1 인터페이스부; 다수 개의 노드들이 연결된 제2 네트워크 버스와 연결되는 제2 인터페이스부; 제1 및 제2 인터페이스부를 통해 서로 다른 네트워크 버스들로부터 수신된 다수 개의 메시지들을 저장하는 버퍼; 상기 버퍼에 저장된 메시지들의 전송 타이밍을 우선 순위에 따라 경쟁하여, 가장 높은 우선 순위를 갖는 메시지가 목적지 노드가 존재하는 제1 네트워크 버스를 점유하도록 하여, 버퍼에 쌓인 메시지들 중 가장 높은 우선 순위를 갖는 메시지가 전송되도록 하는 제어부;를 구비하여, 메시지들이 버퍼에 도착하는 순서와 무관하게 우선순위에 따라 메시지들을 전송한다. A gateway according to a second aspect of the present invention includes: a first interface unit connected to a backbone network connected to first network buses; A second interface unit connected to a second network bus to which a plurality of nodes are connected; A buffer for storing a plurality of messages received from different network buses through the first and second interface units; The transmission timing of the messages stored in the buffer is competing according to the priority order so that the message having the highest priority occupies the first network bus in which the destination node exists so that the message having the highest priority among the messages accumulated in the buffer And transmits the messages according to the priority regardless of the order in which the messages arrive at the buffer.

전술한 제2 특징에 따른 게이트웨이에 있어서, 상기 백본 네트워크는 이더넷 백본 네트워크이며 상기 제1 및 제2 네트워크 버스는 CAN 버스이며, 상기 차량용 게이트웨이는 CAN-이더넷 게이트웨이인 것이 바람직하다. In the gateway according to the second aspect of the present invention, it is preferable that the backbone network is an Ethernet backbone network, the first and second network buses are CAN buses, and the automotive gateway is a CAN-Ethernet gateway.

본 발명에 따른 게이트웨이의 메시지 전송 방법에 의하여, 가상 버스의 개념을 CAN-이더넷 게이트웨이에 적용함으로써, 메시지들이 게이트웨이 내부에 도착한 순서와 상관없이 우선 순위에 따라 전송 경합을 하게 된다. 그 결과, 도 5에 도시된 바와 같이, Time-critical 제어 메시지들이 일반 제어 메시지들에 비해 먼저 전송되고, 이에 따라 종래의 방식에서 발생되었던 전송 지연이 발생하지 않게 된다.
According to the message transmission method of the gateway according to the present invention, the concept of the virtual bus is applied to the CAN-Ethernet gateway so that transmission contention occurs according to the priority regardless of the order in which the messages arrive inside the gateway. As a result, as shown in FIG. 5, the time-critical control messages are transmitted first compared to the general control messages, so that no transmission delay occurs in the conventional method.

도 1은 일반적인 CAN Bus 토폴로지를 예시적으로 도시한 것이다.
도 2는 게이트웨이를 이용하여 제1,2,3의 CAN Bus가 연결된 상태를 예시적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 게이트웨이의 메시지 전송 방법이 적용된 목적지 CAN 버스와 소스 CAN 버스들간의 가상 버스를 예시적으로 도시한 개념도이다.
도 4는 종래의 FIFO 방식을 적용한 게이트웨이로 연결된 경우에 목적지 CAN 버스인 CAN 버스 3에서의 메시지 전송 타이밍도이며, 도 5는 본 발명에 따른 메시지 전송 방식을 적용한 게이트웨이로 연결된 경우의 메시지 전송 타이밍도이다.
Figure 1 is an illustration of a typical CAN bus topology.
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which first, second, and third CAN buses are connected using a gateway.
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a virtual bus between a destination CAN bus and a source CAN bus to which a message transmission method of a gateway according to a preferred embodiment of the present invention is applied.
FIG. 4 is a timing diagram of message transmission on the CAN bus 3, which is a destination CAN bus when connected to a gateway using a conventional FIFO scheme, FIG. 5 is a timing chart of a message transmission when connected to a gateway to which a message transmission scheme according to the present invention is applied to be.

본 발명에 따른 게이트웨이의 메시지 전송 방법은 게이트웨이와 직접 연결된 CAN 버스와 이더넷 백본 네트워크를 통해 연결된 다수 개의 CAN 버스들이 단일의 가상 버스로 연결된 것과 같이, 서로 다른 CAN 버스로부터 전송된 메시지들이 우선 순위에 따라 경쟁하여 목적지 CAN 버스로 전송되는 것을 특징으로 한다. The message transmission method of the gateway according to the present invention is characterized in that messages transmitted from different CAN buses are transmitted in a priority order such that a CAN bus directly connected to a gateway and a plurality of CAN buses connected via an Ethernet backbone network are connected by a single virtual bus And then transmitted to the destination CAN bus.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 게이트웨이의 메시지 전송 방법 및 이러한 방법을 적용한 게이트웨이에 대하여 구체적으로 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method of transmitting a message of a gateway according to a preferred embodiment of the present invention and a gateway to which the method is applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 게이트웨이의 메시지 전송 방법이 적용된 목적지 CAN 버스와 소스 CAN 버스들간의 가상 버스를 예시적으로 도시한 개념도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 가상 버스 개념을 적용하여, 소스 CAN 버스들인 CAN 버스 1 및 2가 목적지 CAN 버스인 CAN 버스 3에 가상으로 연결된 상태이다. FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a virtual bus between a destination CAN bus and a source CAN bus to which a message transmission method of a gateway according to a preferred embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 3, applying the virtual bus concept, the source CAN buses, CAN buses 1 and 2, are virtually connected to the CAN bus 3, which is the destination CAN bus.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CAN-Ethernet 게이트웨이는 메시지를 송신하는 출발지 ECU가 존재하는 CAN 버스들과 메시지의 도착지인 목적지 ECU가 존재하는 CAN 버스를 가상으로 연결하여, 게이트웨이와 이더넷 백본 네트워크에 연결된 다수 개의 CAN 버스들이 우선 순위에 따라 메시지들을 전송하게 된다.
The CAN-Ethernet gateway according to the preferred embodiment of the present invention connects the CAN buses in which the source ECUs that transmit messages are present and the CAN buses in which the destination ECUs, which are the destination of the message, are virtually connected, and are connected to the gateway and the Ethernet backbone network Multiple CAN buses send messages in priority order.

본 발명에 따른 차량용 네트워크 버스와 이더넷 백본을 연결하는 게이트웨이의 메시지 전송 방법은, (a) 이더넷 백본 네트워크를 통해 서로 다른 차량용 네트워크 버스들로부터 다수 개의 메시지들이 수신되면, 수신된 메시지들을 버퍼에 쌓이도록 하는 단계; (b) 상기 버퍼에 쌓인 메시지들을 우선 순위에 따라 경쟁하여, 가장 높은 우선 순위를 갖는 메시지가 목적지 ECU가 존재하는 차량용 네트워크 버스를 점유하도록 하여, 우선순위가 높은 메시지를 목적지 ECU로 전송하는 단계; (c) 상기 (a) 단계 및 (b) 단계를 반복 수행하여, 버퍼에 쌓인 메시지들 중 가장 높은 우선 순위를 갖는 메시지가 전송되도록 하는 단계;를 구비한다. A message transmission method of a gateway for connecting a vehicle network bus and an Ethernet backbone according to the present invention comprises the steps of: (a) receiving a plurality of messages from different network buses on an Ethernet backbone network, ; (b) competing messages stacked in the buffer according to a priority order, causing a message having the highest priority to occupy a vehicle network bus in which a destination ECU exists, and transmitting a message having a higher priority to a destination ECU; (c) repeating the steps (a) and (b) so that a message having the highest priority among the messages accumulated in the buffer is transmitted.

전술한 구성을 갖는 메시지 전송 방법에 의해, 게이트웨이 및 이더넷 백본 네트워크와 연결된 다수 개의 차량용 네트워크 버스들이 단일의 가상 버스로 구성되도록 하여 게이트웨이의 버퍼에 쌓인 메시지들이 우선 순위에 따라 전송되도록 하게 된다. According to the message transmission method having the above-described configuration, a plurality of vehicle network buses connected to the gateway and the Ethernet backbone network are configured as a single virtual bus, so that the messages accumulated in the buffer of the gateway are transmitted in priority order.

상기 메시지들의 우선 순위는 메시지의 출발지 ECU에 의해 결정되는 것이 바람직하다. The priority of the messages is preferably determined by the origin ECU of the message.

상기 차량용 네트워크는 CAN(Controller Area Network) 이며, 백본 네트워크(Backbone Network)는 이더넷인 것이 바람직하며, 상기 게이트웨이는 이더넷 백본과 CAN 버스를 연결하는 CAN-이더넷 게이트웨이인 것이 바람직하다. Preferably, the vehicle network is a CAN (Controller Area Network), the backbone network is Ethernet, and the gateway is a CAN-Ethernet gateway connecting an Ethernet backbone and a CAN bus.

도 4 및 도 5는 도 2의 연결에서 CAN 버스 1,2 상의 ECU들이 목적지 CAN 버스 3으로 메시지를 전송하는 상황을 나타낸 타이밍도들로서, 도 4 및 도 5는 각각 종래의 방식과 본 발명에 따른 방식에 의해 메시지가 전송되는 메시지 전송 타이밍도를 도시한 것이다. 4 and 5 are timing diagrams showing the situation where the ECUs on the CAN buses 1 and 2 transmit the message to the destination CAN bus 3 in the connection of FIG. 2. FIGS. 4 and 5 are timing charts of the conventional method and the present invention FIG. 2 is a diagram illustrating a message transmission timing at which a message is transmitted according to a method of FIG.

도 4는 종래의 FIFO 방식을 적용한 게이트웨이로 연결된 경우에 목적지 CAN 버스인 CAN 버스 3에서의 메시지 전송 타이밍도이며, 도 5는 본 발명에 따른 메시지 전송 방식을 적용한 게이트웨이로 연결된 경우의 메시지 전송 타이밍도이다. FIG. 4 is a timing diagram of message transmission on the CAN bus 3, which is a destination CAN bus when connected to a gateway using a conventional FIFO scheme, FIG. 5 is a timing chart of a message transmission when connected to a gateway to which a message transmission scheme according to the present invention is applied to be.

도 4를 살펴보면, CAN 버스 3에 바로 연결된 ECU 3 및 4의 메시지가 타이밍상 먼저 CAN 버스 3을 점유하게 된다. 이후, 경로상 CAN 버스 3과 더 가까운 위치에 존재하는 ECU 5의 메시지가 우선 전송되고, 다음으로 ECU 1의 메시지가 전송되어 게이트웨이의 버퍼에 쌓이게 된다. 이후, 마찬가지로 ECU 6의 메시지가 버퍼에 먼저 들어가게 되고, ECU 2의 메시지가 마지막으로 도착하여 버퍼에 들어가게 된다. 따라서, FIFO 방식을 그대로 적용할 경우, ECU 1 및 2의 메시지가 우선순위가 가장 높은 time-critical control 메시지임에도 불구하고 우선순위가 낮은 다른 메시지들에 의해 blocking 되어 전송지연이 발생하게 된다. Referring to FIG. 4, the ECUs 3 and 4 directly connected to the CAN bus 3 first occupy the CAN bus 3 in timing. Thereafter, the message of the ECU 5 existing on the route closer to the CAN bus 3 is transmitted first, and then the message of the ECU 1 is transmitted and accumulated in the buffer of the gateway. Thereafter, similarly, the message of the ECU 6 is first put into the buffer, and the message of the ECU 2 arrives last and enters the buffer. Therefore, when the FIFO scheme is applied as it is, the messages of the ECUs 1 and 2 are blocked by other messages having lower priority, and the transmission delay occurs even though it is the time-critical control message having the highest priority.

한편, 본 발명에 따른 도 5를 살펴보면, 먼저 CAN 버스 3에 바로 연결된 ECU 3 및 4의 메시지가 타이밍상 먼저 CAN 버스 3을 점유하게 된다. 이후, 경로상 CAN 버스 3과 더 가까운 위치에 존재하는 ECU 5의 메시지가 먼저 버퍼에 도착하고 다음으로 ECU 1의 메시지가 도착하여도, 가상 버스의 개념에 따라 ECU 1의 메시지가 먼저 CAN 버스 3을 통해 전송된다. 또한 ECU 1의 메시지가 전송되는 동안 버퍼에 도착한 ECU 2의 메시지가 마찬가지로 가상 버스의 개념에 따라 ECU 5보다 먼저 CAN 버스 3을 점유하게 되며, 이후 ECU 5, 6의 메시지가 차례로 CAN 버스 3을 통해 전송된다. 따라서 이 경우 앞서 FIFO 방식을 적용했을 때와 같이 낮은 우선 순위를 갖는 메시지들에 의한 blocking 현상을 방지할 수 있고, 이는 ECU 개수가 늘어날수록 더 명확해지게 된다.
Referring to FIG. 5 according to the present invention, the ECUs 3 and 4 directly connected to the CAN bus 3 first occupy the CAN bus 3 in timing. Thereafter, even if the message of the ECU 5 that is located closer to the CAN bus 3 on the route first arrives at the buffer and the message of the ECU 1 arrives next, the message of the ECU 1 is first transferred to the CAN bus 3 Lt; / RTI > Also, while the message of the ECU 1 is being transmitted, the message of the ECU 2 arriving at the buffer similarly occupies the CAN bus 3 before the ECU 5 according to the concept of the virtual bus, and then the messages of the ECUs 5 and 6 are sequentially transmitted through the CAN bus 3 . Therefore, in this case, the blocking phenomenon can be prevented by the low priority messages as in the case of the FIFO method, which becomes clearer as the number of ECUs increases.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

본 발명에 따른 방법은 차량용 CAN-Ethernet 게이트웨이에 적용될 수 있다.
The method according to the present invention can be applied to a CAN-Ethernet gateway for a vehicle.

Claims (7)

다수 개의 노드들이 존재하는 제1 네트워크 버스와 백본 네트워크를 연결하는 게이트웨이의 메시지 전송 방법에 있어서,
(a) 백본 네트워크를 통해 서로 다른 제2 네트워크 버스들에 존재하는 노드들로부터 전송된 다수 개의 메시지들이 수신되면, 수신된 메시지들을 버퍼에 저장하는 단계;
(b) 상기 버퍼에 저장된 메시지들이 전송 타이밍을 우선 순위에 따라 경쟁하여, 가장 높은 우선 순위를 갖는 메시지가 목적지 노드가 존재하는 제1 네트워크 버스를 점유하도록 하여 목적지 노드로 전송하는 단계;
(c) 상기 (a) 단계 및 (b) 단계를 반복 수행하여, 버퍼에 쌓인 메시지들 중 가장 높은 우선 순위를 갖는 메시지가 전송되도록 하는 단계;
를 구비하여, 게이트웨이에 의해 백본 네트워크에 연결된 제1 및 제2 네트워크 버스들이 단일의 가상 버스로 구성되도록 하여 메시지의 우선 순위에 따라 전송하는 것을 특징으로 하는 차량용 게이트웨이의 메시지 전송 방법.
A message transmission method of a gateway connecting a first network bus and a backbone network in which a plurality of nodes exist,
(a) storing received messages in a buffer when a plurality of messages transmitted from nodes residing on different second network buses through a backbone network are received;
(b) transmitting the messages stored in the buffer to the destination node such that the messages having the highest priority occupy the first network bus in which the destination node exists, by competing transmission timings in priority order;
(c) repeating the steps (a) and (b) so that a message having the highest priority among the messages accumulated in the buffer is transmitted;
Wherein the first and second network buses connected to the backbone network by the gateway are configured as a single virtual bus and are transmitted according to the priority of the message.
제1항에 있어서, 상기 메시지들의 우선 순위는 메시지의 출발지 노드에 의해결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 게이트웨이의 메시지 전송 방법. The method according to claim 1, wherein the priority of the messages is determined by a source node of the message. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 네트워크는 CAN(Controller Area Network) 인 것을 특징으로 하는 차량용 게이트웨이의 메시지 전송 방법. The method of claim 1, wherein the first and second networks are controller area networks (CAN). 제1항에 있어서, 상기 백본 네트워크는 이더넷(Ethernet)이며, 상기 게이트웨이는 CAN-이더넷 게이트웨이인 것을 특징으로 하는 차량용 게이트웨이의 메시지 전송 방법. The method of claim 1, wherein the backbone network is Ethernet and the gateway is a CAN-Ethernet gateway. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노드는 ECU(Electronic Control Unit) 인 것을 특징으로 하는 차량용 게이트웨이의 메시지 전송 방법.
5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the node is an Electronic Control Unit (ECU).
삭제delete 삭제delete
KR1020140037657A 2014-03-31 2014-03-31 Gateway in-vehicle based on virtual bus concepet and message transmission method thereof KR101514398B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140037657A KR101514398B1 (en) 2014-03-31 2014-03-31 Gateway in-vehicle based on virtual bus concepet and message transmission method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140037657A KR101514398B1 (en) 2014-03-31 2014-03-31 Gateway in-vehicle based on virtual bus concepet and message transmission method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101514398B1 true KR101514398B1 (en) 2015-04-28

Family

ID=53053888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140037657A KR101514398B1 (en) 2014-03-31 2014-03-31 Gateway in-vehicle based on virtual bus concepet and message transmission method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101514398B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108111366A (en) * 2016-11-25 2018-06-01 现代自动车株式会社 The method and apparatus of signal Analysis time delay

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120007118A (en) * 2010-07-14 2012-01-20 재단법인대구경북과학기술원 Method and apparatus of compensating delay of message transmission using process priority adjustment in heterogeneous communication
KR20140031812A (en) * 2012-09-05 2014-03-13 로베르트 보쉬 게엠베하 Gateway module for a communication system, communication system, and method for transmitting the data between subscribers of a communication system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120007118A (en) * 2010-07-14 2012-01-20 재단법인대구경북과학기술원 Method and apparatus of compensating delay of message transmission using process priority adjustment in heterogeneous communication
KR20140031812A (en) * 2012-09-05 2014-03-13 로베르트 보쉬 게엠베하 Gateway module for a communication system, communication system, and method for transmitting the data between subscribers of a communication system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108111366A (en) * 2016-11-25 2018-06-01 现代自动车株式会社 The method and apparatus of signal Analysis time delay
CN108111366B (en) * 2016-11-25 2022-05-03 现代自动车株式会社 Method and apparatus for analyzing signal delay time

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10530606B2 (en) Method for transmitting data via a serial communication bus, bus interface, and computer program
US10873536B2 (en) Distribution node, automation network, and method for transmitting real-time-relevant and non-real-time-relevant data packets
US11343117B2 (en) Method for transmitting data via a serial communication bus, correspondingly designed bus interface, and correspondingly designed computer program
EP3384637B1 (en) Systems and methods for implementing a switched controller area network
JP6500875B2 (en) In-vehicle network system and communication control method in in-vehicle network system
US10153825B2 (en) Vehicle-mounted control device
CN102132535B (en) Method for transferring data packets in communication network and switching device
JP6961062B2 (en) Electronic control unit, communication method and in-vehicle network system
WO2017090351A1 (en) Vehicle-mounted gateway device, electronic control device, and vehicle-mounted network system
JP2021007269A (en) Network hub, transfer method, and on-vehicle network system
JP2018070121A (en) On-vehicle network system
CN109219019B (en) Train communication network multi-hop scheduling method based on Ethernet
EP1006694A2 (en) Communications method and communications system
EP3079316B1 (en) Network switch circuit, system and method
JP6544230B2 (en) Communications system
KR101514398B1 (en) Gateway in-vehicle based on virtual bus concepet and message transmission method thereof
CN102164066A (en) Reliable data transmission method for CAN (control area network)-based measurement and control subsystem
KR100775516B1 (en) Control system of flexray and can and method thereof
KR101573549B1 (en) Data transmission system and method for transmitting data between different type protocols
JP4754940B2 (en) Relay connection unit
JP2006229887A (en) Communication equipment
KR101332339B1 (en) Data transmitting method in can system
KR20220166762A (en) Gateway for vehicle Ethernet communication and message routing method thereof
CN112398901B (en) Method and system for performing double message arbitration
An et al. Analysis of CAN FD to CAN message routing method for CAN FD and CAN gateway

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180409

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190325

Year of fee payment: 5