KR101651077B1 - 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템 및 그 방법 - Google Patents

이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 차량의 전방과 후방을 연결한 유선 백본망(Back Bone Network) 사이에 적용되고, 무선 네트워크로 전방과 후방을 연결하여 이중화 구성됨으로써, 차량 내 증가되는 데이터를 처리하고, 유선 백본망(Back Bone Network)이 고장나는 경우에도 무선망을 통해 끊김없이 데이터 전송이 가능하며, 데이터를 전송한 링크의 개수에 따라, XOR 연산, 보팅 기법 및 CRC 검사 등을 이용하여 수신된 데이터에 대한 무결성을 검증함으로써, 데이터 전송시 무결성과 신뢰성을 확보할 수 있는 시스템을 제공함에 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전방 스위치에서 후방 스위치에 연결되는 유선 백본망 사이에 적용되고, 무선 네트워크로 전방과 후방을 연결하여 이중화를 구성하는 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템에 있어서, 상기 전방 스위치가 후방 스위치에 연결된 유선 링크 및 무선 링크를 통해 CRC 값이 포함된 데이터를 동시에 전송할 경우 데이터를 수신하고, 데이터를 전송한 링크의 개수를 판단하는 링크 개수 판단부; 및 데이터를 전송한 링크의 개수에 따라, XOR 연산, 보팅 기법 및 CRC 검사 중, 적어도 어느 하나 이상을 이용하여 수신된 데이터에 대한 무결성을 검증하는 무결성 검증부; 를 포함한다.

Description

이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템 및 그 방법{HYBRID FAULT TOLERANT SYSTEM AND METHOD USING ETHERNET BASED WIRED AND WIRELESS IN VEHICLE NETWORKS}
본 발명은 고장 극복 시스템(Fault Tolerant System) 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 내 증가되는 데이터를 처리하기 위한 이더넷(Ethernet) 기반 차량의 유무선 네트워크 이중화를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
현재 생산되고 있는 차량용 네트워크에는 다양한 기능을 제어 및 관리하는 ECU(Electronic Control Unit) 장치가 미국 자동차 기술학회 규격(Society of Automotive Engineers Standard)에 따라 저속의 CAN(Controller Area Network)에서부터 고속의 FlexRay, MOST(Media Oriented System Transport) 등을 이용하여 연결되어 있다.
최근 들어, 차량 내의 운전보조장치, 인포테인먼트 및 자가진단장치 등의 수요증가로 차량용 전자제어장치들의 데이터량이 증가하고 있지만, 기존의 CAN등 기반 네트워크 배선 구조는 너무 복잡하여 현대 차량에 적용하기에 적합하지 않다. 이에 고속의 이더넷 기반 네트워크로 변경 적용에 대한 필요성이 요구되고 있다.
차량용 네트워크를 이더넷 기반으로 구성할 때, 탑승자의 안전을 위해 안전 필수 시스템(Safe ty-Critical System)과 안전 무결성 기준(Safety Integrity Level)을 만족해야 한다. 이 기준을 위해서는 네트워크의 고장 극복(Fault-Tolerant)기능이 필수적이다.
고장 극복 기능이란 네트워크 시스템에 부분적인 고장(Fault)이 발생하여도 지속적으로 네트워크 운영이 가능하도록 지원하는 기능을 의미한다.
이더넷은 사실 표준(de facto standard)으로 시장을 형성해 오고 있지만, 고장 극복 기능을 표준으로 제공하고 있지 않다.
따라서, Hardware FTE(Fault-Tolerant Ethernet) 기술들이 해결책으로 제안되고 있다. Hardware FTE 기술은 장비나 링크를 예비로 준비해 평소에 우선적으로 사용하던 링크나 장비에서 고장 발생 시 고장이 발생한 링크나 장비의 역할을 대신하도록 하는 기술이다.
그러나, Hardware FTE 방식을 사용하였을 경우, 예비 장비나 링크가 이미 고장이 나있는 상태인지 알 수 없고, 알고 있다고 하더라도 고장을 해결방법이 없다. 또한, 차량 운행 중 발생되는 EMI(Electro-Magnetic Interference)등으로 인한 통신 데이터의 신뢰성을 확보할 수가 없다는 단점이 있다.
한국공개특허 제10-2007-0082299호.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은, 차량의 전방과 후방을 연결한 유선 백본망(Back Bone Network) 사이에 적용되고, 무선 네트워크로 전방과 후방을 연결하여 이중화 구성됨으로써, 차량 내 증가되는 데이터를 처리하고, 유선 백본망(Back Bone Network)이 고장나는 경우에도 무선망을 통해 끊김없이 데이터 전송이 가능한 시스템 및 그 방법을 제공함에 목적이 있다.
그리고 본 발명의 제 2 목적은, 데이터를 전송한 링크의 개수에 따라, XOR 연산, 보팅 기법 및 CRC 검사 등을 이용하여 수신된 데이터에 대한 무결성을 검증함으로써, 데이터 전송시 무결성과 신뢰성을 확보할 수 있는 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 전방 스위치에서 후방 스위치에 연결되는 유선 백본망 사이에 적용되고, 무선 네트워크로 전방과 후방을 연결하여 이중화를 구성하는 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템에 관한 것으로서, 상기 전방 스위치가 후방 스위치에 연결된 유선 링크 및 무선 링크를 통해 CRC 값이 포함된 데이터를 동시에 전송할 경우 데이터를 수신하고, 데이터를 전송한 링크의 개수를 판단하는 링크 개수 판단부; 및 데이터를 전송한 링크의 개수에 따라, XOR 연산, 보팅 기법 및 CRC 검사 중, 적어도 어느 하나 이상을 이용하여 수신된 데이터에 대한 무결성을 검증하는 무결성 검증부; 를 포함한다.
또한 상기 무결성 검증부는, 데이터를 전송한 링크가 3개일 경우, XOR 연산을 통해 3개의 데이터 중 먼저 수신된 2개의 데이터를 검증하되, 먼저 수신된 2개의 데이터가 동일할 경우, 2개의 데이터를 정상으로 판단하며, 데이터를 전송한 링크가 2개일 경우, XOR 연산을 통해 수신된 2개의 데이터를 검증하되, 수신된 2개의 데이터가 동일할 경우, 2개의 데이터를 정상으로 판단하는 XOR 연산모듈; 3개의 링크로부터 수신된 3개의 데이터 중 먼저 수신된 2개의 데이터가 동일하지 않을 경우, 먼저 수신된 2개의 데이터와 마지막으로 수신된 1개의 데이터를 바탕으로, 보팅(voting) 기법을 이용하여 데이터를 검증하되, 동일한 다수 데이터가 존재할 경우, 동일한 다수 데이터를 정상으로 판단하는 보팅모듈; 및 수신된 1개 내지 3개의 데이터 각각에 대하여 다항식 적용을 통해 계산된 CRC 값을 계산하여 데이터를 검증하되, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일할 경우, 데이터를 정상으로 판단하며, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일하지 않을 경우, 데이터를 비정상으로 판단하는 CRC 검사모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 유선 링크의 개수는 2개이며, 무선 링크는 1개인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 전방 스위치에서 후방 스위치에 연결되는 유선 백본망 사이에 적용되고, 무선 네트워크로 전방과 후방을 연결하여 이중화를 구성하는 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 방법에 관한 것으로서, (a) 링크 개수 판단부가 상기 후방 스위치에 연결된 유선 링크 및 무선 링크를 통해 전방 스위치로부터 동시에 전송된 CRC 값이 포함된 데이터를 수신하는 단계; (b) 상기 링크 개수 판단부가 데이터를 전송한 링크의 개수를 판단하는 단계; (c) 상기 (b) 단계의 판단결과, 데이터를 전송한 링크가 3개일 경우, 무결성 검증부가 XOR 연산을 통해 3개의 데이터 중 먼저 수신된 2개의 데이터가 동일한지 여부를 판단하는 단계; (d) 상기 (c) 단계의 판단결과, 3개의 데이터 중 먼저 수신된 2개의 데이터가 동일할 경우, 상기 무결성 검증부가 2개의 데이터를 정상으로 판단하는 단계; (e) 상기 (c) 단계의 판단결과, 3개의 데이터 중 먼저 수신된 2개의 데이터가 동일하지 않을 경우, 상기 무결성 검증부가 먼저 수신된 2개의 데이터와 마지막으로 수신된 1개의 데이터를 바탕으로, 보팅 기법을 이용하여 동일한 다수 데이터가 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및 (f) 상기 (e) 단계의 판단결과, 동일한 다수 데이터가 존재할 경우, 상기 무결성 검증부가 동일한 다수 데이터를 정상으로 판단하는 단계; 를 포함한다.
또한 (g) 상기 (e) 단계의 판단결과, 동일한 다수 데이터가 존재하지 않을 경우, 상기 무결성 검증부가 CRC 검사를 이용하여, 3개의 데이터에 대하여 다항식 적용을 통해 계산된 CRC 값을 계산하는 단계; (h) 상기 무결성 검증부가 3개의 데이터 중, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한 데이터가 하나 이상 존재하는지 여부를 판단하는 단계; (i) 상기 (h) 단계의 판단결과, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한 데이터가 하나 이상 존재할 경우, 상기 무결성 검증부가 3개의 데이터를 정상으로 판단하는 단계; 및 (j) 상기 (h) 단계의 판단결과, 3개의 데이터 중, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한 데이터가 하나 이상 존재하지 않을 경우, 상기 무결성 검증부가 3개의 데이터를 비정상으로 판단하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 (k) 상기 (b) 단계의 판단결과, 데이터를 전송한 링크가 2개일 경우, 상기 무결성 검증부가 XOR 연산을 통해 수신된 2개의 데이터가 동일한지 여부를 판단하는 단계; 및 (l) 상기 (k) 단계의 판단결과, 수신된 2개의 데이터가 동일할 경우, 상기 무결성 검증부가 2개의 데이터를 정상으로 판단하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 (m) 상기 (k) 단계의 판단결과, 수신된 2개의 데이터가 동일하지 않을 경우, 상기 무결성 검증부가 CRC 검사를 이용하여, 2개의 데이터에 대하여 다항식 적용을 통해 계산된 CRC 값을 계산하는 단계; (n) 상기 무결성 검증부가 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한지 여부를 판단하는 단계; (o) 상기 (n) 단계의 판단결과, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일할 경우, 상기 무결성 검증부가 2개의 데이터를 정상으로 판단하는 단계; 및 (p) 상기 (n) 단계의 판단결과, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일하지 않을 경우, 상기 무결성 검증부가 2개의 데이터를 비정상으로 판단하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 (q) 상기 (b) 단계의 판단결과, 데이터를 전송한 링크가 1개일 경우, 상기 무결성 검증부가 CRC 검사를 이용하여, 1개의 데이터에 대하여 다항식 적용을 통해 계산된 CRC 값을 계산하는 단계; (r) 상기 무결성 검증부가 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한지 여부를 판단하는 단계; (s) 상기 (r) 단계의 판단결과, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일할 경우, 상기 무결성 검증부가 1개의 데이터를 정상으로 판단하는 단계; 및 (t) 상기 (r) 단계의 판단결과, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일하지 않을 경우, 상기 무결성 검증부가 1개의 데이터를 비정상으로 판단하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 유선 링크의 개수는 2개이며, 무선 링크는 1개인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 데이터 전송 시 무결성과 신뢰성을 동시에 확보하고, 유선 백본망(Back Bone Network)이 고장나는 경우에도 무선망을 통해 끊김없이 데이터 전송이 가능한 효과가 있다.
도 1 및 도 2 는 전방 스위치에서 후방 스위치에 연결되는 유선 백본망 사이에, 본 발명에 따른 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템이 적용된 모습을 보이는 일예시도.
도 3 은 본 발명에 따른 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템을 개념적으로 도시한 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 방법에 관한 전체 흐름도.
도 5 는 본 발명에 따른 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템 및 그 방법에 따른 시뮬레이션 결과를 보이는 그래프.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템 및 그 방법에 관하여 도 1 내지 도 5 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2 는 전방 스위치(10)에서 후방 스위치(20)에 연결되는 유선 백본망 사이에, 본 발명에 따른 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템(S)이 적용된 모습을 보이는 일예시도로서, 도시된 바와 같이 차량용 네트워크는 인포테인먼트 및 제어장치 등의 각종 ECU들로 구성되어 있으며, 이러한 ECU들은 스위치로 연결되고 이 스위치들은 차량의 전방과 후방을 연결한 유선 백본망(Back Bone Network)을 구성하며, 무선 네트워크로 전방과 후방을 연결하여 이중화 구성된다.
도 3 은 본 발명에 따른 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템(S)을 개념적으로 도시한 구성도로서, 도시된 바와 같이 링크 개수 판단부(100) 및 무결성 검증부(200)를 포함하여 이루어진다.
링크 개수 판단부(100)는 전방 스위치(10)가 후방 스위치(20)에 연결된 2개의 유선 링크(30,40) 및 1개의 무선 링크(50)를 통해 CRC 값이 포함된 데이터를 동시에 전송할 경우 데이터를 수신하고, 데이터를 전송한 링크의 개수를 판단한다.
이때, 링크 개수 판단부(100)는 데이터를 전송한 링크 개수와 더불어, 어느 링크에서 데이터를 전송하였는지 여부를 확인할 수 있다. 이에 따라, 링크 개수 판단부(100)는 문제가 발생한 링크를 확인할 수도 있다.
무결성 검증부(200)는 데이터를 전송한 링크의 개수에 따라, XOR 연산, 보팅(voting) 기법 및 CRC(cyclic redundancy check) 검사 등을 이용하여 수신된 데이터에 대한 무결성을 검증한다.
이러한 무결성 검증부(200)는 수신된 데이터의 무결성을 검증하는데 있어, 도 3 에 도시된 바와 같이 XOR 연산모듈(210), 보팅모듈(220) 및 CRC 검사모듈(230)을 포함한다.
구체적으로, XOR 연산모듈(210)은 데이터를 전송한 링크가 3개일 경우, XOR 연산을 통해 3개의 데이터 중 먼저 수신된 2개의 데이터를 검증하되, 먼저 수신된 2개의 데이터가 동일할 경우, 2개의 데이터를 정상으로 판단한다.
또한, XOR 연산모듈(210)은 데이터를 전송한 링크가 2개일 경우, XOR 연산을 통해 수신된 2개의 데이터를 검증하되, 수신된 2개의 데이터가 동일할 경우, 2개의 데이터를 정상으로 판단한다.
보팅모듈(220)은 3개의 링크로부터 수신된 3개의 데이터 중 먼저 수신된 2개의 데이터가 동일하지 않을 경우, 먼저 수신된 2개의 데이터와 마지막으로 수신된 1개의 데이터를 바탕으로, 보팅(voting) 기법을 이용하여 데이터를 검증하되, 동일한 다수 데이터가 존재할 경우, 동일한 다수 데이터를 정상으로 판단한다.
CRC 검사모듈(230)은 링크로부터 수신된 1개 내지 3개의 데이터 각각에 대하여 다항식 적용을 통해 계산된 CRC 값을 계산하여 데이터를 검증하되, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일할 경우, 데이터를 정상으로 판단하며, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일하지 않을 경우, 데이터를 비정상으로 판단한다.
한편, 보팅모듈(220)을 통해 동일한 다수 데이터가 존재하지 않은 것으로 판단된 경우, CRC 검사모듈(230)은 3개의 데이터 중, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한 데이터가 하나 이상 존재하는지 여부를 판단하여, 3개의 데이터 중, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한 데이터가 하나 이상 존재할 경우, 3개의 데이터를 정상으로 판단하며, 3개의 데이터 중, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한 데이터가 하나 이상 존재하지 않을 경우, 3개의 데이터를 비정상으로 판단한다.
이하에서는, 상술한 시스템을 이용한 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 방법에 관하여 도 4 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4 는 본 발명에 따른 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 방법에 관한 전체 흐름도로서, 도시된 바와 같이 링크 개수 판단부(100)는 후방 스위치(20)에 연결된 2개의 유선 링크(30,40) 및 1개의 무선 링크(50)를 통해 전방 스위치(10)로부터 동시에 전송된 CRC 값이 포함된 데이터를 수신하고(S10), 데이터를 전송한 링크의 개수가 3개인지 여부를 판단한다(S20).
제S20 단계의 판단결과, 데이터를 전송한 링크가 3개일 경우, 무결성 검증부(200)의 XOR 연산모듈(210)은 XOR 연산을 통해 3개의 데이터 중 먼저 수신된 2개의 데이터가 동일한지 여부를 판단한다(S30).
제S30 단계의 판단결과, 3개의 데이터 중 먼저 수신된 2개의 데이터가 동일할 경우, XOR 연산모듈(210)은 2개의 데이터를 정상으로 판단한다(S40).
한편, 제S30 단계의 판단결과, 3개의 데이터 중 먼저 수신된 2개의 데이터가 동일하지 않을 경우, 보팅모듈(220)은 먼저 수신된 2개의 데이터와 마지막으로 수신된 1개의 데이터를 바탕으로, 보팅(voting) 기법을 이용하여 동일한 다수 데이터가 존재하는지 여부를 판단한다(S50).
제S50 단계의 판단결과, 동일한 다수 데이터가 존재할 경우, 보팅모듈(220)은 동일한 다수 데이터를 정상으로 판단하며(S60), 동일한 다수 데이터가 존재하지 않을 경우, CRC 검사모듈(230)은 CRC(cyclic redundancy check) 검사를 이용하여, 3개의 데이터에 대하여 다항식 적용을 통해 계산된 CRC 값을 계산하고(S70), 3개의 데이터 중, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한 데이터가 하나 이상 존재하는지 여부를 판단한다(S80).
제S80 단계의 판단결과, 3개의 데이터 중, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한 데이터가 하나 이상 존재할 경우, CRC 검사모듈(230)은 3개의 데이터를 정상으로 판단하며(S90), 3개의 데이터 중, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한 데이터가 하나 이상 존재하지 않을 경우, 3개의 데이터를 비정상으로 판단한다(S100).
또한, 제S20 단계의 판단결과, 데이터를 전송한 링크가 3개가 아닐 경우, 링크 개수 판단부(100)는 데이터를 전송한 링크가 2개인지 여부를 판단한다(S110).
제S110 단계의 판단결과, 데이터를 전송한 링크가 2개일 경우, XOR 연산모듈(210)은 XOR 연산을 통해 수신된 2개의 데이터가 동일한지 여부를 판단한다(S120).
제S120 단계의 판단결과, 수신된 2개의 데이터가 동일할 경우, XOR 연산모듈(210)은 2개의 데이터를 정상으로 판단한다(S130).
한편, 제S120 단계의 판단결과, 수신된 2개의 데이터가 동일하지 않을 경우, CRC 검사모듈(230)은 CRC(cyclic redundancy check) 검사를 이용하여, 2개의 데이터에 대하여 다항식 적용을 통해 계산된 CRC 값을 계산하고(S140), 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한지 여부를 판단한다(S150).
제S150 단계의 판단결과, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일할 경우, CRC 검사모듈(230)은 2개의 데이터를 정상으로 판단하며(S160), 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일하지 않을 경우, 2개의 데이터를 비정상으로 판단한다(S170).
그리고, 제S110 단계의 판단결과, 데이터를 전송한 링크가 2개가 아닐 경우, 링크 개수 판단부(100)는 데이터를 전송한 링크가 1개인지 여부를 판단한다(S180).
제S180 단계의 판단결과, 데이터를 전송한 링크가 1개일 경우, CRC 검사모듈(230)은 CRC(cyclic redundancy check) 검사를 이용하여, 1개의 데이터에 대하여 다항식 적용을 통해 계산된 CRC 값을 계산하고(S190), 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한지 여부를 판단한다(S200).
제S200 단계의 판단결과, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일할 경우, CRC 검사모듈(230)은 1개의 데이터를 정상으로 판단하며(S210), 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일하지 않을 경우, 1개의 데이터를 비정상으로 판단한다(S220).
지금까지 상술한 바와 같은, 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템 및 그 방법에 따른 시뮬레이션 결과는 도 5 에 도시된 바와 같다.
도시된 바와 같이, 평균 0.46us의 시간이 소요되었으며, 두 개의 링크에 이상이 있어도 송수신 데이터의 오류는 없으며, 수신된 데이터의 무결성을 입증할 수 있었다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100: 링크 개수 판단부 200: 무결성 검증부
210: XOR 연산모듈 220: 보팅모듈
230: CRC 검사모듈 10: 전방 스위치
20: 후방 스위치 30,40: 유선 링크
50: 무선 링크

Claims (10)

  1. 전방 스위치에서 후방 스위치에 연결되는 유선 백본망 사이에 적용되고, 무선 네트워크로 전방과 후방을 연결하여 이중화를 구성하는 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템에 있어서,
    상기 전방 스위치가 후방 스위치에 연결된 유선 링크 및 무선 링크를 통해 CRC 값이 포함된 데이터를 동시에 전송할 경우 데이터를 수신하고, 데이터를 전송한 링크의 개수를 판단하는 링크 개수 판단부; 및
    데이터를 전송한 링크의 개수에 따라, XOR 연산, 보팅 기법 및 CRC 검사 중, 적어도 어느 하나 이상을 이용하여 수신된 데이터에 대한 무결성을 검증하는 무결성 검증부; 를 포함하되,
    상기 무결성 검증부는,
    데이터를 전송한 링크가 3개일 경우, XOR 연산을 통해 3개의 데이터 중 먼저 수신된 2개의 데이터를 검증하되, 먼저 수신된 2개의 데이터가 동일할 경우, 2개의 데이터를 정상으로 판단하며, 데이터를 전송한 링크가 2개일 경우, XOR 연산을 통해 수신된 2개의 데이터를 검증하되, 수신된 2개의 데이터가 동일할 경우, 2개의 데이터를 정상으로 판단하는 XOR 연산모듈;
    3개의 링크로부터 수신된 3개의 데이터 중 먼저 수신된 2개의 데이터가 동일하지 않을 경우, 먼저 수신된 2개의 데이터와 마지막으로 수신된 1개의 데이터를 바탕으로, 보팅(voting) 기법을 이용하여 데이터를 검증하되, 동일한 다수 데이터가 존재할 경우, 동일한 다수 데이터를 정상으로 판단하는 보팅모듈; 및
    수신된 1개 내지 3개의 데이터 각각에 대하여 다항식 적용을 통해 계산된 CRC 값을 계산하여 데이터를 검증하되, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일할 경우, 데이터를 정상으로 판단하며, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일하지 않을 경우, 데이터를 비정상으로 판단하는 CRC 검사모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 CRC 검사모듈은,
    상기 보팅모듈을 통해 동일한 다수 데이터가 존재하지 않은 것으로 판단된 경우, 3개의 데이터 중, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한 데이터가 하나 이상 존재하는지 여부를 판단하여, 3개의 데이터 중, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한 데이터가 하나 이상 존재할 경우, 3개의 데이터를 정상으로 판단하며, 3개의 데이터 중, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한 데이터가 하나 이상 존재하지 않을 경우, 3개의 데이터를 비정상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유선 링크의 개수는 2개이며, 무선 링크는 1개인 것을 특징으로 하는 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 시스템.
  5. 전방 스위치에서 후방 스위치에 연결되는 유선 백본망 사이에 적용되고, 무선 네트워크로 전방과 후방을 연결하여 이중화를 구성하는 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 방법에 있어서,
    (a) 링크 개수 판단부가 상기 후방 스위치에 연결된 유선 링크 및 무선 링크를 통해 전방 스위치로부터 동시에 전송된 CRC 값이 포함된 데이터를 수신하는 단계;
    (b) 상기 링크 개수 판단부가 데이터를 전송한 링크의 개수를 판단하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계의 판단결과, 데이터를 전송한 링크가 3개일 경우, 무결성 검증부가 XOR 연산을 통해 3개의 데이터 중 먼저 수신된 2개의 데이터가 동일한지 여부를 판단하는 단계;
    (d) 상기 (c) 단계의 판단결과, 3개의 데이터 중 먼저 수신된 2개의 데이터가 동일할 경우, 상기 무결성 검증부가 2개의 데이터를 정상으로 판단하는 단계;
    (e) 상기 (c) 단계의 판단결과, 3개의 데이터 중 먼저 수신된 2개의 데이터가 동일하지 않을 경우, 상기 무결성 검증부가 먼저 수신된 2개의 데이터와 마지막으로 수신된 1개의 데이터를 바탕으로, 보팅 기법을 이용하여 동일한 다수 데이터가 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    (f) 상기 (e) 단계의 판단결과, 동일한 다수 데이터가 존재할 경우, 상기 무결성 검증부가 동일한 다수 데이터를 정상으로 판단하는 단계; 를 포함하는 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    (g) 상기 (e) 단계의 판단결과, 동일한 다수 데이터가 존재하지 않을 경우, 상기 무결성 검증부가 CRC 검사를 이용하여, 3개의 데이터에 대하여 다항식 적용을 통해 계산된 CRC 값을 계산하는 단계;
    (h) 상기 무결성 검증부가 3개의 데이터 중, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한 데이터가 하나 이상 존재하는지 여부를 판단하는 단계;
    (i) 상기 (h) 단계의 판단결과, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한 데이터가 하나 이상 존재할 경우, 상기 무결성 검증부가 3개의 데이터를 정상으로 판단하는 단계; 및
    (j) 상기 (h) 단계의 판단결과, 3개의 데이터 중, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한 데이터가 하나 이상 존재하지 않을 경우, 상기 무결성 검증부가 3개의 데이터를 비정상으로 판단하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    (k) 상기 (b) 단계의 판단결과, 데이터를 전송한 링크가 2개일 경우, 상기 무결성 검증부가 XOR 연산을 통해 수신된 2개의 데이터가 동일한지 여부를 판단하는 단계; 및
    (l) 상기 (k) 단계의 판단결과, 수신된 2개의 데이터가 동일할 경우, 상기 무결성 검증부가 2개의 데이터를 정상으로 판단하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    (m) 상기 (k) 단계의 판단결과, 수신된 2개의 데이터가 동일하지 않을 경우, 상기 무결성 검증부가 CRC 검사를 이용하여, 2개의 데이터에 대하여 다항식 적용을 통해 계산된 CRC 값을 계산하는 단계;
    (n) 상기 무결성 검증부가 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한지 여부를 판단하는 단계;
    (o) 상기 (n) 단계의 판단결과, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일할 경우, 상기 무결성 검증부가 2개의 데이터를 정상으로 판단하는 단계; 및
    (p) 상기 (n) 단계의 판단결과, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일하지 않을 경우, 상기 무결성 검증부가 2개의 데이터를 비정상으로 판단하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    (q) 상기 (b) 단계의 판단결과, 데이터를 전송한 링크가 1개일 경우, 상기 무결성 검증부가 CRC 검사를 이용하여, 1개의 데이터에 대하여 다항식 적용을 통해 계산된 CRC 값을 계산하는 단계;
    (r) 상기 무결성 검증부가 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일한지 여부를 판단하는 단계;
    (s) 상기 (r) 단계의 판단결과, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일할 경우, 상기 무결성 검증부가 1개의 데이터를 정상으로 판단하는 단계; 및
    (t) 상기 (r) 단계의 판단결과, 계산된 CRC 값과 수신된 CRC 값이 동일하지 않을 경우, 상기 무결성 검증부가 1개의 데이터를 비정상으로 판단하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 유선 링크의 개수는 2개이며, 무선 링크는 1개인 것을 특징으로 하는 이더넷 기반의 차량용 유무선 네트워크를 이용한 하이브리드 고장 극복 방법.
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