KR101694457B1 - 차량 네트워크 컨트롤 시스템 및 차량 네트워크 컨트롤 방법 - Google Patents

차량 네트워크 컨트롤 시스템 및 차량 네트워크 컨트롤 방법 Download PDF

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Abstract

본 실시예들은, 차량 컨트롤러에 의해 차량 제어가 안정적이고 정확하게 이루어질 수 있도록 차량 네트워크를 제어해줄 수 있는 차량 네트워크 컨트롤 시스템 및 차량 네트워크 컨트롤 방법에 관한 것이다.

Description

차량 네트워크 컨트롤 시스템 및 차량 네트워크 컨트롤 방법{VEHICLE NETWORK CONTROL SYSTEM AND VEHICEL NETWORK CONTROL METHOD}
본 실시예들은 차량 네트워크 컨트롤 시스템 및 차량 네트워크 컨트롤 방법에 관한 것이다.
요즈음, 차량 기술에서, 조향, 제동 및 현가 등의 기존 차량 기능은 물론, 주행 안정성, 운전자 편의성 등을 향상시키기 위한 각종 지능화 기능 등을 위한 많은 부분들이 전자화되고 있는 추세이며, 이에 따라, 차량에는 각종 제어 기능을 제공하기 위한 여러 개의 차량 컨트롤러(Vehicle Controller)가 탑재될 수 있다.
이와 같이, 차량에 탑재된 다수의 차량 컨트롤러는, 버스 라인 등의 차량 네트워크 통신 배선을 통해 서로 연결되어, 차량 제어에 필요한 각종 정보를 서로 주고 받는다.
따라서, 차량에 탑재된 각 차량 컨트롤러는, 다른 차량 컨트롤러 또는 다른 센서 등의 장치로부터 정보를 정확하게 수신할 수 있어야만, 자신의 차량 제어 기능을 제대로 정확하게 수행할 수 있다.
하지만, 차량 컨트롤러가 고장이 나거나, 차량 네트워크의 버스 라인 등의 통신 배선의 일부에 단선 또는 단락이 발생하는 등의 문제가 발생하는 경우, 차량 컨트롤러 간의 신호 송수신이 제대로 되지 못하거나 잘못된 신호가 차량 컨트롤러 간에 전송될 수 있다.
한편, 차량 컨트롤러 간의 신호 전송은, 차량 네트워크의 전송 매체로 사용되는 버스 라인을 통해, 브로드캐스트(Broadcast) 방식으로 이루어진다.
이와 같이, 버스 라인을 통해 브로드캐스트 방식으로 신호 전송이 이루어지기 때문에, 어느 하나의 차량 컨트롤러가 버스 라인으로 신호를 전송하게 되면, 다른 차량 컨트롤러는 동일 시점에 신호를 전송할 수 없게 된다.
만약, 어떠한 차량 컨트롤러에 고장이 발생하면, 고장이 발생한 차량 컨트롤러는, 오랜 시간 동안 비정상적인 신호를 버스 라인으로 전송하는 이상 현상이 발생할 수 있다.
이러한 이상 현상이 발생하고 있는 동안, 다른 차량 컨트롤러는 자신이 필요한 시점에 신호를 전송할 수 없을 뿐만 아니라, 혹, 전송하더라도, 둘 이상의 차량 컨트롤러에서 전송된 신호가 버스 라인 또는 차량 컨트롤러에서 충돌(Collision)하는 상황이 발생할 수 있다.
다시 말해, 비정상적인 차량 컨트롤러에서 비정상적인 신호 전송을 하여 버스 라인을 오랜 시간 동안 점유하는 경우, 차량 컨트롤러 간의 신호 전송이 정상적으로 이루어질 수 없는 문제가 발생할 수 있다.
이와 같이, 차량 컨트롤러의 이상 동작에 따라 발생할 수 있는 문제는, 차량 제어의 단순한 오류에 그치는 것이 아니라, 차량 동작에 심각한 이상 현상을 발생시켜, 심각한 차량 사고로 이어질 수도 있다.
본 실시예들의 목적은, 차량 컨트롤러에 의해 차량 제어가 안정적이고 정확하게 이루어질 수 있도록 차량 네트워크를 제어해줄 수 있는 차량 네트워크 컨트롤 시스템 및 차량 네트워크 컨트롤 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 실시예들의 다른 목적은, 차량 네트워크에 속한 여러 개의 차량 컨트롤러 중에서 이상 동작을 하는 차량 컨트롤러를 모니터링하여 이를 차량 네트워크에서 격리시켜 주어, 이상 동작을 하는 차량 컨트롤러에 의해 나머지 다른 차량 컨트롤러의 차량 제어, 그리고 차량 네트워크 전반에 문제가 발생하지 않도록 해주는 차량 네트워크 컨트롤 시스템 및 차량 네트워크 컨트롤 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 실시예들의 또 다른 목적은, 차량 컨트롤러들을 복수의 차량 네트워크로 구성하여, 동일한 차량 네트워크 내에서의 차량 컨트롤러 간의 신호 전송과 차량 네트워크 간의 신호 전송을 효율적으로 제공할 수 있는 차량 네트워크 컨트롤 시스템 및 차량 네트워크 컨트롤 방법을 제공하는 데 있다.
일 측면에서, 본 실시예들은, 둘 이상의 차량 컨트롤러와, 둘 이상의 차량 컨트롤러 간의 신호 송수신을 위한 버스 라인으로 구성된 차량 네트워크와, 둘 이상의 차량 컨트롤러를 버스 라인에 연결해주기 위한 둘 이상의 릴레이와, 둘 이상의 릴레이 각각에 대한 오픈 또는 클로즈를 제어함으로써, 둘 이상의 차량 컨트롤러 각각에 대한 버스 라인과의 연결을 제어하는 차량 네트워크 컨트롤러를 포함하는 차량 네트워크 컨트롤 시스템을 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 차량 네트워크 컨트롤러가, 둘 이상의 차량 컨트롤러 각각에서 전송되는 신호를 모니터링하여, 둘 이상의 차량 컨트롤러 각각에 대한 차량 네트워크 격리 여부를 결정하는 제1단계와, 차량 네트워크 컨트롤러가, 차량 네트워크 격리 대상으로 결정된 차량 컨트롤러와 버스 라인을 연결해주는 릴레이를 오픈시키는 제2단계를 포함하는 차량 네트워크 컨트롤 방법을 제공할 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 실시예들은, 제1 차량 네트워크와 제2 차량 네트워크를 포함하는 차량 네트워크 시스템을 제공할 수 있다.
이러한 차량 네트워크 시스템에서 제1 차량 네트워크는, 둘 이상의 제1 차량 컨트롤러와, 둘 이상의 제1 차량 컨트롤러 간의 신호 송수신을 위한 제1 버스 라인과, 둘 이상의 제1 차량 컨트롤러 및 제1 버스 라인 간의 연결을 위한 둘 이상의 제1 릴레이를 포함할 수 있다.
이러한 차량 네트워크 시스템에서 제2 차량 네트워크는, 둘 이상의 제2 차량 컨트롤러와, 둘 이상의 제2 차량 컨트롤러 간의 신호 송수신을 위한 제2 버스 라인과, 둘 이상의 제2 차량 컨트롤러 및 제2 버스 라인 간의 연결을 위한 둘 이상의 제2 릴레이를 포함하는 제2 차량 네트워크를 포함할 수 있다.
이러한 차량 네트워크 컨트롤 시스템에서, 제1 차량 네트워크는, 둘 이상의 제1 릴레이 각각에 대한 오픈 또는 클로즈를 제어함으로써, 둘 이상의 제1 차량 컨트롤러 각각에 대한 제1 버스 라인과의 연결을 제어하는 제1 차량 네트워크 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
이러한 차량 네트워크 컨트롤 시스템에서, 제2 차량 네트워크는, 둘 이상의 제2 릴레이 각각에 대한 오픈 또는 클로즈를 제어함으로써, 둘 이상의 제2 차량 컨트롤러 각각에 대한 제2 버스 라인과의 연결을 제어하는 제2 차량 네트워크 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 차량 컨트롤러에 의해 차량 제어가 안정적이고 정확하게 이루어질 수 있도록 차량 네트워크를 제어해줄 수 있는 차량 네트워크 컨트롤 시스템 및 차량 네트워크 컨트롤 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 차량 네트워크에 속한 여러 개의 차량 컨트롤러 중에서 이상 동작을 하는 차량 컨트롤러를 모니터링하여 이를 차량 네트워크에서 격리시켜 주어, 이상 동작을 하는 차량 컨트롤러에 의해 나머지 다른 차량 컨트롤러의 차량 제어, 그리고 차량 네트워크 전반에 문제가 발생하지 않도록 해주는 차량 네트워크 컨트롤 시스템 및 차량 네트워크 컨트롤 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 차량 컨트롤러들을 복수의 차량 네트워크로 구성하여, 동일한 차량 네트워크 내에서의 차량 컨트롤러 간의 신호 전송과 차량 네트워크 간의 신호 전송을 효율적으로 제공할 수 있는 차량 네트워크 컨트롤 시스템 및 차량 네트워크 컨트롤 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 차량 네트워크 시스템을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 비정상적인 차량 컨트롤러에 의한 차량 네트워크 이상 현상을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 시스템의 구성도이다.
도 6은 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 방법의 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 방법의 보다 구체적인 흐름도이다.
도 9는 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 방법에 따라 하나의 차량 컨트롤러가 차량 네트워크로부터 격리된 것을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 시스템의 다른 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 차량 네트워크 시스템을 간략하게 나타낸 도면이다. 도 2 및 도 3은 비정상적인 차량 컨트롤러에 의한 차량 네트워크 이상 현상을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량에는 각종 제어 기능을 제공하기 위한 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n, n은 2이상의 자연수)가 탑재될 수 있다.
도 1을 참조하면, 차량에 탑재된 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n)는, 버스 라인에 연결되어, 차량 제어에 필요한 각종 정보를 서로 주고 받을 수 있다.
도 1을 참조하면, 차량에 탑재된 각 차량 컨트롤러는, 자신의 차량 제어 기능을 제대로 정확하게 수행하기 위해서는, 다른 차량 컨트롤러로부터 수신해야만 하는 정보를 정확하게 수신할 수 있어야만 한다.
하지만, 차량 컨트롤러가 고장이 나거나, 차량 네트워크의 버스 라인의 일부에 단선 또는 단락이 발생하여, 차량 컨트롤러 간의 신호 송수신이 제대로 되지 못하거나 잘못된 신호가 차량 컨트롤러 간에 전송될 수 있다.
도 1을 참조하면, 차량 컨트롤러(VC #1, VC #2, VC #3)간의 신호 전송은, 차량 네트워크의 전송 매체로 사용되는 버스 라인을 통해, 브로드캐스트(Broadcast) 방식으로 이루어진다.
이와 같이, 버스 라인을 통해 브로드캐스트 방식으로 신호 전송이 이루어지기 때문에, 어느 하나의 차량 컨트롤러가 버스 라인으로 신호를 전송하게 되면, 다른 차량 컨트롤러는 동일 시점에 신호를 전송할 수 없게 된다.
만약, 도 2에 도시된 바와 같이, 차량 컨트롤러 VC #1에 고장이 발생하면, 차량 컨트롤러 VC #1은, 오랜 시간 동안 비정상적인 신호(Tx #1)를 버스 라인(BL)으로 전송하는 이상 현상이 발생할 수 있다.
이와 같은 이상 현상이 발생하고 있는 동안, 다른 차량 컨트롤러(VC #2)는 자신이 필요한 시점에 필요한 신호(Tx2)를 전송할 수 없을 뿐만 아니라, 혹, 필요한 시점에 신호(Tx 2)를 전송하더라도, 둘 이상의 차량 컨트롤러에서 전송된 신호(Tx #1, Tx 2)가 버스 라인 또는 차량 컨트롤러에서 충돌(Collision)하는 상황이 발생할 수밖에 없다.
이에 따라, 차량 컨트롤러 VC #2는, 차량 컨트롤러 VC #1 또는 VC #3으로 전송하고자 했던 신호 Tx2가 차량 컨트롤러 VC #1 또는 VC #3으로 정상적으로 전송되지 못할 수 있다.
다시 말해, 비정상적인 차량 컨트롤러 VC #1에서 비정상적인 신호 전송을 하여 버스 라인을 오랜 시간 동안 점유하는 경우, 차량 컨트롤러 간의 신호 전송이 이루어질 수없는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 차량 컨트롤러 VC #1이 버스 라인 점유율이 높지 않더라도 내부 동작을 제대로 수행하지 못하여 에러 프레임이 있는 신호(Tx #1)를 다른 차량 컨트롤러(VC #2)로 전송하는 경우, 차량 컨트롤러 VC #2는, 에러 프레임이 있는 신호(Tx #1)를 수신하여 차량 제어를 수행하기 때문에, 차량 제어의 오류가 발생하는 문제가 초래될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여 예시적으로 설명한 차량 컨트롤러의 이상 동작에 따라 발생할 수 있는 문제는, 차량 제어의 단순한 오류에 그치는 것이 아니라, 차량 동작에 심각한 이상 현상을 발생시켜, 심각한 차량 사고로 이어질 수도 있다.
이에, 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 시스템은, 비정상적인 차량 컨트롤러의 유무를 모니터링하고, 비정상적인 차량 컨트롤러가 있는 경우, 이를 검출하여 차량 네트워크에서 격리시킴으로써, 차량 제어의 심각한 오류 및 차량 사고를 미연에 방지할 수 있도록 해준다.
아래에서는, 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 방법 및 그 시스템에 대하여 도 4 내지 도 10을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4 및 도 5는 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 시스템을 간략하게 나타낸 도면이고, 도 5는 3개의 차량 컨트롤러(VC #1, VC #2, VC #3)를 포함하는 경우, 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 시스템을 보다 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 시스템은, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n, n은 2 이상의 자연수)와, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 간의 신호 송수신을 위한 버스 라인(BL)으로 구성된 차량 네트워크(Vehicle Network)와, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n)를 버스 라인(BL)에 연결해주기 위한 둘 이상의 릴레이(RL #1, ... , RL #n)와, 둘 이상의 릴레이(RL #1, ... , RL #n) 각각에 대한 오프(Off, 오픈(Open)라고도 함) 또는 온(On, 클로즈(Close)라고도 함)를 제어함으로써, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 각각에 대한 버스 라인(BL)과의 연결을 제어하는 차량 네트워크 컨트롤러(VNC: Vehicle Network Controller) 등을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 기재된 스위치 소자는, 일 예로, 릴레이(Relay), 트랜지스터 등의 반도체 스위치 소자 등으로 구현될 수 있다. 이러한 스위치 소자는, 단일 소자로 구현될 수도 있고, 복수의 소자로 구현될 수도 있다. 또한, 스위치 소자는, 집적회로(IC: Integrated Circuit)의 내부 회로 구현될 수도 있다. 다만, 아래에서는, 설명의 편의를 위해, "스위치 소자"를 "릴레이"로 기재한다.
전술한 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 각각에서 전송되는 신호를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 각각에 대한 이상 유무를 판단하여, 판단 결과에 따라, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 각각에 차량 네트워크 격리 여부를 결정한다.
이러한 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 중에서 차량 네트워크 격리 대상으로서 결정된 차량 컨트롤러와 버스 라인(BL) 간의 연결을 위한 릴레이를 오픈시키는 릴레이 오픈 제어 신호를 해당 릴레이로 출력할 수 있다.
전술한 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 차량 시동 시, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 각각에 대하여 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스를 순차적으로 수행할 수도 있다.
전술한 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 차량 운행 중 주기적 또는 비주기적으로, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 각각에 대하여 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스를 순차적으로 수행할 수도 있다.
차량 시동 시 또는 차량 운행 중에 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 각각에 대한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스를 순차적으로 수행할 때, 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스가 수행되는 차량 컨트롤러 순서가 이미 설정되어 있을 수 있다(예: VC #1→VC #2→... →VC #n).
전술한 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 차량 시동 시 또는 차량 운행 중에, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 각각에 대한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스를 순차적으로 수행할 때, 이상이 있는 것으로 판단된 차량 컨트롤러에 대해서는 해당 릴레이를 오픈시켜, 해당 차량 컨트롤러를 버스 라인(BL)과 연결되지 않도록 제어함으로써, 해당 차량 컨트롤러를 차량 네트워크에서 격리시킬 수 있다.
예를 들어, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, VC #1에서 전송된 신호를 확인해 본 결과, VC #1에 전송된 신호에 의해 버스 점유율이 미리 정해진 정상 범위를 초과하는 경우, 또는 VC #1에서 전송된 신호에 에러 프레임이 검출되는 경우, VC #1에 이상이 있는 것으로 판단하고, VC #1을 차량 네트워크 격리 대상으로 결정하고, VC #1을 차량 네트워크에서 격리시키기 위하여, 즉, VC #1가 버스 라인(BL)에 연결되지 않도록, VC #1와 버스 라인(BL)을 연결해주는 릴레이(RL #1)로 릴레이 오픈 제어 신호를 출력함으로써, 릴레이(RL #1)를 오픈(Open) 시킨다.
전술한 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 차량 시동 시 또는 차량 운행 중에, 해당 차량 컨트롤러에서 전송된 신호로부터 에러 프레임을 검출하고, 에러 프레임의 검출 결과에 따라, 릴레이의 클로즈 상태를 유지시키거나, 릴레이를 오픈시키는 릴레이 오픈 제어 신호를 릴레이로 출력할 수도 있다.
또는, 전술한 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 차량 시동 시, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 중 어느 하나의 차량 컨트롤러에 대한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스를 수행할 때, 해당 차량 컨트롤러와 버스 라인(BL) 간의 연결을 위한 릴레이를 클로즈시키는 릴레이 클로즈 제어 신호(Relay Close Control Signal)를 해당 릴레이로 출력한 이후, 해당 차량 컨트롤러로 시드(Seed) 정보가 포함된 시드 신호를 전송하고, 해당 차량 컨트롤러가 시드 정보를 이용하여 생성한 키(Key) 정보가 포함된 키 신호를 해당 차량 컨트롤러로부터 수신하면, 수신된 키 신호에 포함된 키 정보로부터 시드 정보를 역계산하고, 키 정보를 역계산하여 얻은 시드 정보와 해당 차량 컨트롤러로 전송한 시드 정보가 일치하는지 비교하며, 일치하면 해당 차량 컨트롤러가 이상이 없는 것으로 판단하여 해당 릴레이의 클로즈 상태를 유지시키고, 일치하지 않으면 해당 차량 컨트롤러가 이상이 있는 것으로 판단하여 해당 릴레이를 오픈시키는 릴레이 오픈 제어 신호(Relay Open Control Signal)를 릴레이로 출력할 수 있다.
전술한 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 차량 운행 중 주기적 또는 비주기적으로, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 중 어느 하나의 차량 컨트롤러에 대한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스를 수행할 때, 클로즈 상태의 해당 릴레이를 통해 버스 라인(BL)과 연결된 해당 차량 컨트롤러로 시드 정보가 포함된 시드 신호를 전송하고, 해당 차량 컨트롤러가 시드 정보를 이용하여 생성한 키 정보가 포함된 키 신호를 해당 차량 컨트롤러로부터 수신하면, 수신된 키 신호에 포함된 키 정보로부터 시드 정보를 역계산하고, 키 정보를 역 계산하여 얻은 시드 정보와 해당 차량 컨트롤러로 전송한 시드 정보가 일치하는지 비교하며, 비교 결과, 일치하는 경우, 해당 차량 컨트롤러가 이상이 없는 것으로 판단하여 해당 릴레이의 클로즈 상태를 유지시키고, 비교 결과, 일치하지 않는 경우, 해당 차량 컨트롤러가 이상이 있는 것으로 판단하여 해당 릴레이를 오픈시키는 릴레이 오픈 제어 신호를 해당 릴레이로 출력할 수 있다.
전술한 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 키 정보를 역 계산하여 얻은 시드 정보와 해당 차량 컨트롤러로 전송한 시드 정보가 일치하는지 비교한 결과, 일치하지 않는 경우, 해당 차량 컨트롤러에서 전송된 신호로부터 에러 프레임을 검출하고, 에러 프레임의 검출 결과에 따라, 릴레이의 클로즈 상태를 유지시키거나, 릴레이를 오픈시키는 릴레이 오픈 제어 신호를 릴레이로 출력할 수도 있다.
또는, 전술한 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 각각의 신호 송신에 의한 버스 라인 점유율(또는 버스 라인 점유시간)을 모니터링하고, 버스 라인 점유율이 미리 정해진 정상 범위를 초과하면, 해당 차량 컨트롤러와 버스 라인(BL)을 연결해주기 위한 해당 릴레이를 오픈시킴으로, 해당 차량 컨트롤러를 차량 네트워크에서 격리시킬 수 있다.
전술한 둘 이상의 릴레이(RL #1, ... , RL #n)는, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)의 외부에 별도로 구성될 수도 있고, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)의 내부에 구현될 수도 있다.
전술한 차량 네트워크 컨트롤 시스템은, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n)가 연결되는 버스 라인(BL)과 연결되지 않는 적어도 하나의 다른 차량 컨트롤러를 더 포함할 수도 있다.
동일한 버스 라인과 연결되는 차량 컨트롤러를 동일한 차량 네트워크에 속한다고 한다.
이와 같이, 차량 네트워크가 2 이상인 경우, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 제1 차량 네트워크에 속한 둘 이상의 차량 컨트롤러와 제2 차량 네트워크에 속한 적어도 하나의 다른 차량 컨트롤러 간의 신호 송수신을 위한 게이트웨이 모듈을 포함할 수 있다.
따라서, 동일한 차량 네트워크에 속한 차량 컨트롤러들은, 동일한 버스 라인을 통해 신호를 서로 주고 받으며, 다른 차량 네트워크에 속한 차량 컨트롤러들은, 게이트웨이 역할을 하는 차량 네트워크 컨트롤러들을 통해 신호를 주고 받을 수 있다.
본 실시예들에서 차량 컨트롤러는, 차량의 조향(Steering), 제동(Brake) 및 현가(Suspension) 등의 차량 제어 중 적어도 하나의 제어를 수행하는 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)일 수 있다.
본 실시예들에서 차량 네트워크는, 차량 내 통신 네트워크로서, 일 예로, CAN(Controller Area Network) 규격에 따라 구성되고 동작할 수 있다.
이 경우, 각 차량 컨트롤러는, CAN 드라이버 및 마이크로 컨트롤러(Micro Controller)를 포함할 수 있으며, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)도, CAN 드라이버 및 마이크로 컨트롤러(Micro Controller)를 포함할 수 있다.
본 실시예들에서 버스 라인(BL)은, CAN-High 배선(BL-HIGH)과 CAN-Low 배선(BL-LOW)으로 되어 있을 수 있다.
이러한 CAN-High 배선(BL-HIGH)과 CAN-Low 배선(BL-LOW)에서의 전압 수준은 서로 다르다.
이러한 CAN-High 배선(BL-HIGH)과 CAN-Low 배선(BL-LOW)에서 전송된 신호의 파형은 서로 반대이고 동기화되어 있다.
이상에 설명한 차량 네트워크 컨트롤 시스템을 도 5를 참조하여 예시적으로 설명한다.
도 5를 참조하면, 전술한 바와 같이, 버스 라인(BL)은, CAN-High 배선(BL-HIGH)과 CAN-Low 배선(BL-LOW)으로 되어 있을 수 있다.
도 5를 참조하면, 차량 컨트롤러 VC #1은, CAN-High 배선(BL-HIGH)과 CAN-Low 배선(BL-LOW)을 통해, 릴레이 RL #1의 일단(A1 노드, B1 노드)과 연결된다.
차량 컨트롤러 VC #2는, CAN-High 배선(BL-HIGH)과 CAN-Low 배선(BL-LOW)을 통해, 릴레이 RL #2의 일단(A2 노드, B2 노드)과 연결된다.
차량 컨트롤러 VC #3은, CAN-High 배선(BL-HIGH)과 CAN-Low 배선(BL-LOW)을 통해, 릴레이 RL #3의 일단(A3 노드, B3 노드)과 연결된다.
도 5를 참조하면, 릴레이 RL #1의 타단(A1' 노드, B1' 노드)과, 릴레이 RL #2의 타단(A2' 노드, B2' 노드)과, 릴레이 RL #3의 타단(A3' 노드, B3' 노드)은, CAN-High 배선(BL-HIGH)과 CAN-Low 배선(BL-LOW)을 통해, 연결된다.
도 5를 참조하면, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 제어 신호 라인 CL #1을 통해 릴레이 RL #1의 제어 노드(C1)와 연결될 수 있다.
차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 제어 신호 라인 CL #1을 통해 릴레이 RL #1의 제어 노드(C1)로 제어 신호(릴레이 오픈 제어 신호 또는 릴레이 클로즈 제어 신호)를 출력할 수 있다.
도 5를 참조하면, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 제어 신호 라인 CL #2를 통해 릴레이 RL #2의 제어 노드(C2)와 연결될 수 있다.
차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 제어 신호 라인 CL #2를 통해 릴레이 RL #2의 제어 노드(C2)로 제어 신호(릴레이 오픈 제어 신호 또는 릴레이 클로즈 제어 신호)를 출력할 수 있다.
도 5를 참조하면, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 제어 신호 라인 CL #3을 통해 릴레이 RL #3의 제어 노드(C3)와 연결될 수 있다.
차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 제어 신호 라인 CL #3을 통해 릴레이 RL #3의 제어 노드(C3)로 제어 신호(릴레이 오픈 제어 신호 또는 릴레이 클로즈 제어 신호)를 출력할 수 있다.
예를 들어, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)가 제어 신호 라인 CL #1을 통해 릴레이 RL #1의 제어 노드(C1)로 릴레이 클로즈 제어 신호를 출력하면, 릴레이 RL #1의 접점 단자(D1)가 A1 노드와 A1' 노드에 접촉되어 A1 노드와 A1' 노드를 전기적으로 연결해주고, 릴레이 RL #1의 접점 단자(E1)가 B1 노드와 B1' 노드에 접촉되어 B1 노드와 B1' 노드를 전기적으로 연결해준다.
차량 네트워크 컨트롤러(VNC)가 제어 신호 라인 CL #1을 통해 릴레이 RL #1의 제어 노드(C1)로 릴레이 클로즈 제어 신호를 출력하면, 릴레이 RL #1의 접점 단자(D1)가 A1 노드와 A1' 노드에서 떨어져 A1 노드와 A1' 노드를 전기적으로 단선(Disconnection) 시키고, 릴레이 RL #1의 접점 단자(E1)가 B1 노드와 B1' 노드에서 떨어져 B1 노드와 B1' 노드를 전기적으로 단선(Disconnection) 시킨다.
도 6은 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 방법은, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)가, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 각각에서 전송되는 신호를 모니터링하여, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 각각에 대한 차량 네트워크 격리 여부를 결정하는 단계(S710)와, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)가, 차량 네트워크 격리 대상으로 결정된 차량 컨트롤러와 버스 라인(BL)을 연결해주는 릴레이를 오픈시키는 단계(S720) 등을 포함한다.
도 6을 참조하면, 차량 네트워크 격리 대상 결정 단계(S710) 및 차량 네트워크 격리 처리 단계(S720)는, 하나의 차량 컨트롤러마다 반복적으로 수행될 수 있다.
즉, VC #1에 대해서, 차량 네트워크 격리 대상 결정 단계(S710)를 수행하고, VC #1이 차량 네트워크 격리 대상으로 결정되면, 차량 네트워크 격리 처리 단계(S720)를 수행한다. 이후, VC #2에 대해서, 차량 네트워크 격리 대상 결정 단계(S710)를 수행하고, VC #2가 차량 네트워크 격리 대상으로 결정되면, 차량 네트워크 격리 처리 단계(S720)를 수행한다. 이후, VC #3에 대해서, 차량 네트워크 격리 대상 결정 단계(S710)를 수행하고, VC #3이 차량 네트워크 격리 대상으로 결정되면, 차량 네트워크 격리 처리 단계(S720)를 수행한다.
차량 네트워크 격리 대상 결정 단계(S710)는, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)가, 모니터링 대상이 되는 차량 컨트롤러로 시드 정보를 전송하는 단계와, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)가, 차량 컨트롤러로부터 시드 정보에 의해 생성된 키 정보를 수신하는 단계와, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)가, 차량 컨트롤러로부터 수신된 키 정보로부터 시드 정보를 역 계산하는 단계와, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)가, 키 정보로부터 역 계산된 시드 정보와 전송된 시드 정보를 비교하는 단계와, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)가, 비교 결과, 일치하지 않으면, 차량 컨트롤러를 차량 네트워크 격리 대상으로 결정하는 단계 등을 포함할 수 있다.
또는, 차량 네트워크 격리 대상 결정 단계(S710)는, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)가, 모니터링 대상이 되는 차량 컨트롤러의 신호 송신에 의한 버스 라인 점유율(또는 버스 라인 점유 시간)을 모니터링하는 단계와, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)가, 버스 라인 점유율이 미리 정해진 정상 범위를 초과하면, 차량 컨트롤러를 차량 네트워크 격리 대상으로 결정하는 단계 등을 포함할 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 방법의 보다 구체적인 흐름도이다.
도 7은 차량 시동에 따라 진행되는 차량 네트워크 컨트롤 방법의 흐름도이고, 도 8은 차량 운행 중에 주기적 또는 비주기적으로 진행되는 차량 네트워크 컨트롤 방법의 흐름도이다. 단, 도 7 및 도 8의 흐름도는, 설명의 편의를 위해, 차량 컨트롤러 VC #1에 대한 차량 네트워크 컨트롤 방법을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 차량 시동을 감지한다(S701).
차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 차량 시동 감지에 따라, 둘 이상의 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 각각에 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스를 순차적으로 수행한다.
만약, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)가 차량 컨트롤러 VC #1에 대한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스를 수행한다라고 가정할 때, 차량 컨트롤러 VC #1에 대한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스의 절차를 아래에서 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7을 참조하면, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 차량 컨트롤러 VC #1과 버스 라인(BL) 간의 연결을 위한 릴레이 RL #1을 클로즈(Close)시키는 릴레이 클로즈 제어 신호를 릴레이 RL #1로 전송(출력)한다(S702).
이후, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 차량 컨트롤러 VC #1로 시드(Seed) 정보가 포함된 시드 신호를 전송한다(S703).
이에 따라, 차량 컨트롤러 VC #1는, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)로부터 수신한 시드 신호에 포함된 시드 정보를 이용하여 미리 정의된 키 계산식에 따라 키 정보를 생성한다(S704).
차량 컨트롤러 VC #1은, 생성된 키 정보를 포함하는 키 신호를 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)로 전송한다(S705).
차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 차량 컨트롤러VC #1가 시드 정보를 이용하여 생성한 키 정보가 포함된 키 신호를 차량 컨트롤러 VC #1로부터 수신하면, 수신된 키 신호에 포함된 키 정보로부터 시드 정보를 역계산해낸다(S706).
이때, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 차량 컨트롤러 VC #1이 시드 정보로부터 키 정보를 얻는데 사용한 키 계산식의 역 계산식을 이용하여, 키 정보로부터 시드 정보를 얻어낸다.
차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 미리 정의된 역 계산식을 이용하여 키 정보로부터 얻어낸 시드 정보와 차량 컨트롤러 VC #1로 전송한 시드 정보가 일치하는지 비교한다(S707).
차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 역 계산식을 이용하여 키 정보로부터 얻어낸 시드 정보와 차량 컨트롤러 VC #1로 전송한 시드 정보가 일치하면 차량 컨트롤러 VC #1이 이상이 없는 것으로 판단하여 릴레이 RL #1의 클로즈 상태를 유지시킨다(S708).
차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 역 계산식을 이용하여 키 정보로부터 얻어낸 시드 정보와 차량 컨트롤러 VC #1로 전송한 시드 정보가 일치하지 않으면, 차량 컨트롤러 VC #1이 이상이 있는 것으로 판단하여 릴레이 RL #1을 오픈시키는 릴레이 오픈 제어 신호를 릴레이 RL #1로 전송한다(S709).
이에 따라, 차량 컨트롤러 VC #1은 버스 라인(BL)과 연결이 끊어져서, 차량 네트워크에서 격리가 된다.
이에 따라 차량 컨트롤러 VC #1에 대한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스가 모두 완료된다. 다음 순서의 차량 컨트롤러(예: VC #2)에 대한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스 절차(S702~S709)를 다시 수행한다.
이러한 과정을 통해, 모든 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n)에 대한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스를 모두 완료하고 나면, 비정상적인 차량 컨트롤러는 차량 네트워크에서 모두 격리되고, 정상적인 차량 컨트롤러만이 차량 네트워크에 포함되어 정상적인 차량 네트워킹이 이루어지고, 이러한 정상적인 차량 컨트롤러에 의한 정상적인 차량 네트워킹에 기반하여, 차량 제어가 정상적으로 이루어지면서 차량 운행이 진행될 수 있다.
한편, 차량 운행 중에도, 전술한 바와 유사한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스가 진행될 수 있다. 이에 대하여, 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8을 참조하면, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 차량 운행 중 주기적 또는 비주기적으로 차량 컨트롤러 모니터링 이벤트가 발생한 것을 감지한다(S801).
이에 따라, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 해당 버스 라인(BL)에 연결된 모든 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 각각에 대한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스를 순차적으로 진행한다.
아래에서는, 해당 버스 라인(BL)에 연결된 모든 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 중에서 일 예로 차량 컨트롤러 VC #1에 대한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스를 진행하는 절차를 아래에서 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8을 참조하면, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 클로즈 상태의 릴레이 RL #1을 통해 버스 라인(BL)과 연결된 차량 컨트롤러 VC #1로 시드 정보가 포함된 시드 신호를 전송한다(S802).
이에 따라, 차량 컨트롤러 VC #1는, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)로부터 수신한 시드 신호에 포함된 시드 정보를 이용하여 미리 정의된 키 계산식에 따라 키 정보를 생성한다(S083).
차량 컨트롤러 VC #1은, 생성된 키 정보를 포함하는 키 신호를 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)로 전송한다(S804).
차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 차량 컨트롤러VC #1가 시드 정보를 이용하여 생성한 키 정보가 포함된 키 신호를 차량 컨트롤러 VC #1로부터 수신하면, 수신된 키 신호에 포함된 키 정보로부터 시드 정보를 역계산해낸다(S805).
이때, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 차량 컨트롤러 VC #1이 시드 정보로부터 키 정보를 얻는데 사용한 키 계산식의 역 계산식을 이용하여, 키 정보로부터 시드 정보를 얻어낸다.
차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 미리 정의된 역 계산식을 이용하여 키 정보로부터 얻어낸 시드 정보와 차량 컨트롤러 VC #1로 전송한 시드 정보가 일치하는지 비교한다(S806).
차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 역 계산식을 이용하여 키 정보로부터 얻어낸 시드 정보와 차량 컨트롤러 VC #1로 전송한 시드 정보가 일치하면 차량 컨트롤러 VC #1이 이상이 없는 것으로 판단하여 릴레이 RL #1의 클로즈 상태를 유지시킨다(S807).
차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 역 계산식을 이용하여 키 정보로부터 얻어낸 시드 정보와 차량 컨트롤러 VC #1로 전송한 시드 정보가 일치하지 않으면, 차량 컨트롤러 VC #1이 이상이 있는 것으로 판단하여 릴레이 RL #1을 오픈시키는 릴레이 오픈 제어 신호를 릴레이 RL #1로 전송한다(S808).
이에 따라, 차량 컨트롤러 VC #1은 버스 라인(BL)과 연결이 끊어져서, 차량 네트워크에서 격리가 된다.
이에 따라 차량 컨트롤러 VC #1에 대한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스가 모두 완료된다. 다음 순서의 차량 컨트롤러(예: VC #2)에 대한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스 절차(S082~S808)를 다시 수행한다.
이러한 과정을 통해, 모든 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n)에 대한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스를 모두 완료하고 나면, 비정상적인 차량 컨트롤러는 차량 네트워크에서 모두 격리되고, 정상적인 차량 컨트롤러만이 차량 네트워크에 포함되어 정상적인 차량 네트워킹이 이루어지고, 이러한 정상적인 차량 컨트롤러에 의한 정상적인 차량 네트워킹에 기반하여, 차량 제어가 정상적으로 이루어지면서 차량 운행이 계속해서 진행될 수 있다.
한편, 도 8을 참조하면, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, S806 단계에서의 비교 결과, 역 계산식을 이용하여 키 정보로부터 얻어낸 시드 정보와 차량 컨트롤러 VC #1로 전송한 시드 정보가 일치하지 않는 경우, 차량 컨트롤러 VC #1에서 전송된 신호로부터 에러 프레임을 검출하고, 에러 프레임의 검출 여부를 판단한다(S809).
차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 에러 프레임이 검출되지 않은 것으로 판단되면, 릴레이 RL #1의 클로즈 상태를 유지시킨다(S810).
차량 네트워크 컨트롤러(VNC)는, 에러 프레임이 검출된 것으로 판단되면, 릴레이 RL #1을 오픈시키는 릴레이 오픈 제어 신호를 릴레이 RL #1로 전송할 수 있다(S811).
도 9는 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 방법에 따라 하나의 차량 컨트롤러 VC #1가 차량 네트워크로부터 격리된 것을 나타낸 도면이다.
도 9는, 도 7 또는 도 8에 참조하여 전술한 차량 네트워크 컨트롤 방법에 따라, 차량 컨트롤러 VC #1에 이상이 있는 것으로 판단되어, 차량 컨트롤러 VC #1을 차량 네트워크에 격리시킬 대상으로 결정됨으로써, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)가 릴레이 오픈 제어 신호를 해당 릴레이 RL #1로 전송하여, 릴레이 RL #1이 오픈된 상황을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하여, 릴레이 RL #1이 오픈됨으로써, 차량 컨트롤러 VC #1이 버스 라인(BL)과 끊어져 차량 네트워크에서 격리된다.
이에 따라, 차량 컨트롤러 VC #1은, 버스 라인(BL)으로 신호를 전송할 수 없게 된다.
따라서, 버스 라인(BL)은 정상적인 신호 전송 상태가 된다.
도 10은 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 시스템의 다른 구성도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 시스템은, 둘 이상의 제1 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n)와, 둘 이상의 제1 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 간의 신호 송수신을 위한 제1 버스 라인(BL A)과, 둘 이상의 제1 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 및 제1 버스 라인(BL A) 간의 연결을 위한 둘 이상의 제1 릴레이(RL #1, ... , RL #n)를 포함하는 제1 차량 네트워크(VN 1)와, 둘 이상의 제2 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #m)와, 둘 이상의 제2 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #m) 간의 신호 송수신을 위한 제2 버스 라인(BL B)과, 둘 이상의 제2 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #m) 및 제2 버스 라인(BL B) 간의 연결을 위한 둘 이상의 제2 릴레이(RL #1, ... , RL #m)를 포함하는 제2 차량 네트워크(VN 2)를 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 제1 차량 네트워크(VN 1)는, 둘 이상의 제1 릴레이(RL #1, ... , RL #n) 각각에 대한 오픈 또는 클로즈를 제어함으로써, 둘 이상의 제1 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #n) 각각에 대한 제1 버스 라인(BL A)과의 연결을 제어하는 제1 차량 네트 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)의 게이트웨이 기능을 통해, 워크 제어기(VNC A)를 더 포함할 수 있다.
제2 차량 네트워크(VN 2)는, 둘 이상의 제2 릴레이(RL #1, ... , RL #m) 각각에 대한 오픈 또는 클로즈를 제어함으로써, 둘 이상의 제2 차량 컨트롤러(VC #1, ... , VC #m) 각각에 대한 제1 버스 라인(BL A)과의 연결을 제어하는 제2 차량 네트워크 컨트롤러(VNC B)를 더 포함할 수 있다.
도 10에서는, 본 실시예들에 따른 차량 네트워크 컨트롤 시스템이 2개의 차량 네트워크(VN A, VN B)만으로 구성된 것으로 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 3개 이상의 차량 네트워크로 구성될 수도 있다.
본 실시예들에 의하면, 차량 컨트롤러에 의해 차량 제어가 안정적이고 정확하게 이루어질 수 있도록 차량 네트워크를 제어해줄 수 있는 차량 네트워크 컨트롤 시스템 및 차량 네트워크 컨트롤 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 차량 네트워크에 속한 여러 개의 차량 컨트롤러 중에서 이상 동작을 하는 차량 컨트롤러를 모니터링하여 이를 차량 네트워크에서 격리시켜 주어, 이상 동작을 하는 차량 컨트롤러에 의해 나머지 다른 차량 컨트롤러의 차량 제어, 그리고 차량 네트워크 전반에 문제가 발생하지 않도록 해주는 차량 네트워크 컨트롤 시스템 및 차량 네트워크 컨트롤 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 차량 컨트롤러들을 복수의 차량 네트워크로 구성하여, 동일한 차량 네트워크 내에서의 차량 컨트롤러 간의 신호 전송을 제공하는 것은 물론, 차량 네트워크 컨트롤러(VNC)의 게이트웨이 기능을 통해 차량 네트워크 간의 신호 전송을 효율적으로 제공할 수 있는 차량 네트워크 컨트롤 시스템 및 차량 네트워크 컨트롤 방법을 제공할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 버스 라인을 통해 브로드캐스트(broadcast)로 신호를 송수신하는 셋 이상의 차량 컨트롤러;
    오픈(open) 혹은 클로즈(close)를 통해 상기 셋 이상의 차량 컨트롤러 각각과 상기 버스 라인의 연결을 제어하는 셋 이상의 스위치 소자; 및
    상기 셋 이상의 차량 컨트롤러 각각에서 전송되는 신호를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 셋 이상의 차량 컨트롤러 각각에 대한 이상 유무를 판단하고, 판단결과에 따라, 상기 버스 라인으로 비정상 신호를 브로드캐스트하는 한 차량 컨트롤러에 대하여, 상기 한 차량 컨트롤러를 상기 버스 라인으로 연결해 주는 한 스위치 소자를 오픈시켜 상기 한 차량 컨트롤러를 상기 버스 라인으로부터 격리시키는 차량 네트워크 컨트롤러를 포함하고,
    상기 차량 네트워크 컨트롤러는,
    상기 버스 라인과 연결되고, 상기 셋 이상의 차량 컨트롤러 각각의 신호 송신에 의한 버스 라인 점유율 혹은 버스 라인 점유시간을 모니터링하며,
    버스 라인 점유율 혹은 버스 라인 점유시간이 미리 정해진 정상 범위를 초과하면, 해당 차량 컨트롤러와 상기 버스 라인을 연결해주기 위한 스위치 소자를 오픈시킴으로써, 해당 차량 컨트롤러를 상기 차량 네트워크에서 격리시키는 차량 네트워크 컨트롤 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위치 소자는 릴레이이고,
    상기 차량 네트워크 컨트롤러는,
    상기 한 스위치 소자로 릴레이 오픈 제어 신호를 출력하여 상기 한 스위치 소자를 오픈시키는 차량 네트워크 컨트롤 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차량 네트워크 컨트롤러는,
    차량 시동 시, 또는 차량 운행 중 주기적 또는 비주기적으로,
    상기 셋 이상의 차량 컨트롤러 각각에 대하여 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스를 순차적으로 수행하되,
    차량 컨트롤러 모니터링 프로세스를 순차적으로 수행할 때, 이상이 있는 것으로 판단된 차량 컨트롤러에 대해서는 해당 스위치 소자를 오픈시켜, 해당 차량 컨트롤러를 상기 버스 라인과 연결되지 않도록 제어함으로써, 해당 차량 컨트롤러를 차량 네트워크에서 격리시키는 차량 네트워크 컨트롤 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 차량 네트워크 컨트롤러는,
    차량 시동 시, 상기 셋 이상의 차량 컨트롤러 중 어느 하나의 차량 컨트롤러에 대한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스를 수행할 때,
    상기 차량 컨트롤러와 상기 버스 라인 간의 연결을 위한 스위치 소자를 클로즈시키는 스위치 소자 클로즈 제어 신호를 상기 스위치 소자로 전송한 이후, 상기 차량 컨트롤러로 시드 정보가 포함된 시드 신호를 전송하고,
    상기 차량 컨트롤러가 상기 시드 정보를 이용하여 생성한 키 정보가 포함된 키 신호를 상기 차량 컨트롤러로부터 수신하면,
    수신된 키 신호에 포함된 키 정보로부터 시드 정보를 역계산하고,
    역계산 한 시드 정보와 상기 차량 컨트롤러로 전송한 시드 정보가 일치하는지 비교하며,
    일치하면 상기 차량 컨트롤러가 이상이 없는 것으로 판단하여 상기 스위치 소자의 클로즈 상태를 유지시키고,
    일치하지 않으면 상기 차량 컨트롤러가 이상이 있는 것으로 판단하여 상기 스위치 소자를 오픈시키는 스위치 소자 오픈 제어 신호를 상기 스위치 소자로 출력하는 차량 네트워크 컨트롤 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 차량 네트워크 컨트롤러는,
    차량 운행 중 주기적 또는 비주기적으로, 상기 셋 이상의 차량 컨트롤러 중 어느 하나의 차량 컨트롤러에 대한 차량 컨트롤러 모니터링 프로세스를 수행할 때,
    클로즈 상태의 스위치 소자를 통해 상기 버스 라인과 연결된 상기 차량 컨트롤러로 시드 정보가 포함된 시드 신호를 전송하고,
    상기 차량 컨트롤러가 상기 시드 정보를 이용하여 생성한 키 정보가 포함된 키 신호를 상기 차량 컨트롤러로부터 수신하면,
    수신된 키 신호에 포함된 키 정보로부터 시드 정보를 역계산하고,
    역계산 한 시드 정보와 상기 차량 컨트롤러로 전송한 시드 정보가 일치하는지 비교하며,
    상기 비교 결과, 일치하는 경우, 상기 차량 컨트롤러가 이상이 없는 것으로 판단하여 상기 스위치 소자의 클로즈 상태를 유지시키고,
    상기 비교 결과, 일치하지 않는 경우, 상기 차량 컨트롤러가 이상이 있는 것으로 판단하여 상기 스위치 소자를 오픈시키는 스위치 소자 오픈 제어 신호를 상기 스위치 소자로 출력하는 차량 네트워크 컨트롤 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 차량 네트워크 컨트롤러는,
    상기 비교 결과, 일치하지 않는 경우, 상기 차량 컨트롤러에서 전송된 신호로부터 에러 프레임을 검출하고, 에러 프레임이 검출되지 않는 경우, 상기 스위치 소자의 클로즈 상태를 유지시키고, 에러 프레임이 검출되는 경우, 상기 스위치 소자를 오픈시키는 상기 스위치 소자 오픈 제어 신호를 상기 스위치 소자로 전송하는 차량 네트워크 컨트롤 시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 셋 이상의 스위치 소자는, 상기 차량 네트워크 컨트롤러에 포함되는 차량 네트워크 컨트롤 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 셋 이상의 차량 컨트롤러가 연결되는 상기 버스 라인과 연결되지 않는 적어도 하나의 다른 차량 컨트롤러를 더 포함하는 경우,
    상기 차량 네트워크 컨트롤러는,
    상기 셋 이상의 차량 컨트롤러와 상기 적어도 하나의 다른 차량 컨트롤러 간의 신호 송수신을 위한 게이트웨이 모듈을 포함하는 차량 네트워크 컨트롤 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 차량 컨트롤러는,
    차량의 조향, 제동 및 현가 중 적어도 하나의 제어를 수행하는 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)인 차량 네트워크 컨트롤 시스템.
  11. 차량 네트워크 컨트롤러가, 셋 이상의 차량 컨트롤러 각각에서 버스 라인으로 전송되는 신호를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 셋 이상의 차량 컨트롤러 각각에 대한 이상 유무를 판단하고, 상기 셋 이상의 차량 컨트롤러 각각에 대한 차량 네트워크 격리 여부를 결정하는 제1단계; 및
    상기 차량 네트워크 컨트롤러가, 상기 버스 라인으로 비정상 신호를 브로드캐스트(broadcast)하는 한 차량 컨트롤러에 대하여, 상기 한 차량 컨트롤러를 상기 버스 라인으로 연결해 주는 한 스위치 소자를 오픈시키는 제2단계를 포함하고,
    상기 셋 이상의 차량 컨트롤러는 상기 버스 라인을 통해 브로드캐스트로 신호를 송수신하고,
    상기 셋 이상의 스위치 소자는 오픈(open) 혹은 클로즈(close)를 통해 상기 셋 이상의 차량 컨트롤러 각각과 상기 버스 라인의 연결을 제어하고,
    상기 제2단계에서,
    상기 차량 네트워크 컨트롤러는,
    상기 버스 라인과 연결되고, 상기 셋 이상의 차량 컨트롤러 각각의 신호 송신에 의한 버스 라인 점유율 혹은 버스 라인 점유시간을 모니터링하며,
    버스 라인 점유율 혹은 버스 라인 점유시간이 미리 정해진 정상 범위를 초과하면, 해당 차량 컨트롤러와 상기 버스 라인을 연결해주기 위한 스위치 소자를 오픈시킴으로써, 해당 차량 컨트롤러를 상기 차량 네트워크에서 격리시키는
    차량 네트워크 컨트롤 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1단계 및 제2단계는, 하나의 차량 컨트롤러마다 반복적으로 수행되는 차량 네트워크 컨트롤 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1단계는,
    모니터링 대상이 되는 차량 컨트롤러로 시드 정보를 전송하는 단계;
    상기 차량 컨트롤러로부터 시드 정보에 의해 생성된 키 정보를 수신하는 단계;
    수신된 키 정보로부터 시드 정보를 역 계산하는 단계;
    역 계산된 시드 정보와 전송된 시드 정보를 비교하는 단계; 및
    비교 결과, 일치하지 않으면, 상기 차량 컨트롤러를 차량 네트워크 격리 대상으로 결정하는 단계
    를 포함하는 차량 네트워크 컨트롤 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1단계는,
    모니터링 대상이 되는 차량 컨트롤러의 신호 송신에 의한 버스 라인 점유율을 모니터링하는 단계: 및
    버스 라인 점유율이 미리 정해진 정상 범위를 초과하면, 상기 차량 컨트롤러를 차량 네트워크 격리 대상으로 결정하는 단계
    를 포함하는 차량 네트워크 컨트롤 방법.
  15. 삭제
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