KR101744778B1 - 이더넷 네트워크에서 avb를 이용한 데이터 전송 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법에 관한 것으로서, (a) 시간 동기화 프로토콜을 통해 이더넷(Ethernet) 네트워크에 연결되어 있는 제1 ECU(Electronic Control Unit) 및 제2 ECU의 시간을 동기화하는 단계, (b) 제1 ECU가 연결된 센서로부터 제2 ECU에 전송할 제1 데이터를 수신하는 단계, (c) 제1 ECU가 연결된 센서로부터 제2 데이터를 수신하는 단계, (d) 제1 ECU가 상기 수신한 제1 데이터 및 제2 데이터를 통해 제1 데이터에 대한 순간 기울기를 연산하는 단계 및 (e) 제1 ECU가 제1 데이터와 상기 연산한 순간 기울기를 제2 ECU에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 데이터를 송신 및 수신하기 전에, 대상이 되는 ECU의 시간을 동기화하므로 데이터 전송에 있어 지연 편차가 발생하지 않을 수 있으며, 데이터가 유실되는 경우라도 유실된 데이터 값을 정확하게 예측할 수 있으므로 데이터 유실에 따른 의도하지 않은 사고를 방지할 수 있다는 효과가 있다.

Description

이더넷 네트워크에서 AVB를 이용한 데이터 전송 방법{METHOD FOR DATA TRANSMITTING USING AVB IN ETHERNET NETWORK}
본 발명은 이더넷 네트워크에서 AVB(Audio Video Bridging)를 이용한 데이터 전송 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 순간 기울기를 통해 데이터 값을 보정할 수 있는 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
차량 내부에서 데이터 전송에 이용되는 네트워크 방식은 크게 CAN(Controller Area Network) 네트워크 방식과 이더넷(Ethernet) 네트워크 방식이 있으며, 그 중에 CAN 네트워크 방식은 500k bps의 전송속도를 지원할 수 있고 특정 노드에 고장이 발생하더라도 다른 노드에 영향을 미치는 파급 효과가 적으므로 종래의 차량 내부 네트워크 방식으로 많이 이용되어 왔다. 그러나 CAN 네트워크 방식은 치명적인 단점이 존재하는바, 데이터의 전송 타이밍이 임의적이라는 것이다. 따라서 최근에는 데이터의 주기적인 전송이 가능하여 CAN 네트워크 방식의 단점을 보완할 수 있는 이더넷 네트워크 방식을 활성화하려는 연구가 계속되고 있다.
이더넷 네크워크는 100M 내지 1G bps의 전송속도를 지원할 수 있고 데이터의 주기적인 전송이 가능하므로 데이터의 신속한 전송과 데이터 전송 횟수의 증가가 요구되고 있는 최근의 차량 내부 네트워크 방식으로 적합하다. 또한, 멀티미디어 대용량 통신용으로 특화된 AVB(Audio Video Bridging) 프로토콜을 사용할 수도 있는바, 대용량 데이터의 전송에 적합하다. 그러나 이더넷 네트워크 방식 역시 단점이 존재하는바, 데이터를 전송함에 있어 지연 편차가 발생하며, 그 결과 데이터의 유실이 발생할 수 있다는 것이다. 이 경우, 지연 편차가 발생하여 유실되는 데이터가 차량의 동역학 정보에 관한 것일 경우에 자칫하면 큰 사고로 이어질 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0114502호(2014.09.29)
본 발명은 차량 내부 네트워크 방식으로 이더넷 네트워크 방식을 이용하는 경우에 지연 편차가 발생하지 않는 데이터 전송 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 데이터가 유실되는 경우에 유실된 데이터 값을 정확하게 예측할 수 있는 데이터 전송 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
한편, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 도출될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법은, (a) 시간 동기화 프로토콜을 통해 이더넷(Ethernet) 네트워크에 연결되어 있는 제1 ECU(Electronic Control Unit) 및 제2 ECU의 시간을 동기화하는 단계, (b) 제1 ECU가 연결된 센서로부터 제2 ECU에 전송할 제1 데이터를 수신하는 단계, (c) 제1 ECU가 연결된 센서로부터 제2 데이터를 수신하는 단계, (d) 제1 ECU가 상기 수신한 제1 데이터 및 제2 데이터를 통해 제1 데이터에 대한 순간 기울기를 연산하는 단계 및 (e) 제1 ECU가 제1 데이터와 상기 연산한 순간 기울기를 제2 ECU에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 데이터를 송신 및 수신하기 전에, 대상이 되는 ECU의 시간을 동기화하므로 데이터 전송에 있어 지연 편차가 발생하지 않을 수 있으며, 데이터가 유실되는 경우라도 유실된 데이터 값을 정확하게 예측할 수 있으므로 데이터 유실에 따른 의도하지 않은 사고를 방지할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 상기 (b)단계에서 제1 ECU가 수신한 제1 데이터는, 제1 데이터의 측정값 및 측정 시간을 포함할 수 있으며, 상기 (c)단계의 제2 데이터는, 상기 제1 데이터의 측정 시간으로부터 한 주기 이후에 상기 센서가 측정한 데이터의 측정값 및 측정 시간을 포함하는 데이터일 수 있다.
아울러, 상기 (e)단계의 송신은, IEEE 1722 전송을 이용할 수 있으며, 상기 (e)단계의 제1 데이터와 순간 기울기는, IEEE 1722의 타임스탬프(Timestamp) 필드에 수록되어 송신될 수 있다.
한편, 상기 (e)단계 이후에, (f) 시간 동기화 프로토콜을 통해 이더넷(Ethernet) 네트워크에 연결되어 있는 제1 ECU(Electronic Control Unit) 및 제2 ECU의 시간을 동기화하는 단계, (g) 제2 ECU가 상기 제1 ECU가 전송한 제1 데이터와 순간 기울기를 수신하는 단계 및 (h) 제2 ECU가 상기 수신한 제1 데이터와 순간 기울기의 수신 시간을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 (f)단계는, 상기 (e)단계가 수행되기 직전 또는 동시에 수행될 수 있으며, 상기 (g)단계 및 (h)단계는, 동시에 수행될 수 있다.
또한, 상기 (h)단계 이후에, (i) 제2 ECU가 네트워크 전송 지연값을 연산하는 단계 및 (j) 제2 ECU가 상기 수신한 제1 데이터를 상기 연산한 네트워크 전송 지연값을 이용하여 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 (i)단계의 네트워크 전송 지연값은, 상기 (h)단계에서 측정한 제1 데이터와 순간 기울기의 수신 시간에서 상기 제1 데이터의 측정 시간을 마이너스하여 연산한 것일 수 있으며, 상기 (j)단계의 보정은, 상기 연산한 네트워크 전송 지연값에 상기 제1 데이터의 순간 기울기를 곱한 값을 상기 제1 데이터의 측정값에 더한 것일 수 있다.
마지막으로, 상기 설명한 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체로 구현할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 데이터를 송신 및 수신하기 전에, 대상이 되는 ECU의 시간을 동기화하므로 데이터 전송에 있어 지연 편차가 발생하지 않는다는 효과가 있다.
또한, 데이터가 유실되는 경우라도 유실된 데이터 값을 정확하게 예측할 수 있으므로 데이터 유실에 따른 의도하지 않은 사고를 방지할 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 시스템의 전체 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법의 순서도를 나타낸 도면이며, 구체적으로 데이터를 송신하는 방법에 관한 것이다.
도 3은 제1 데이터 및 제2 데이터를 통해 제1 데이터에 대한 순간 기울기를 연산하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법의 순서도를 나타낸 도면이며, 구체적으로 데이터를 수신하는 방법에 관한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법의 순서도를 나타낸 도면이며, 구체적으로 데이터를 보정하는 방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않으며, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있으며, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형의 표현'으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭하는 표현이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 될 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법을 설명하기 이전에, 도 1을 참조하여 용어들을 간단히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 시스템(100)의 전체 구성을 나타낸 도면이다. 그러나 이는 하나의 실시 예일 뿐이며, 필요에 따라 일부 구성이 추가되거나 삭제될 수 있음은 물론이다.
제1 ECU(Electronic Control Unit, 10)와 제2 ECU(20)는 차량 내부에 설치되는 각종 전자 제어 장치 중 어느 하나이며, 그 구체적인 종류에는 제한이 없다. 예를 들어 제1 ECU(10)는 Engine Control Unit이 될 수 있으며, 제2 ECU(20)는 Transmission Control Unit이 될 수 있고, 그 반대가 될 수도 있다.
한편, 제1 ECU(10)는 제2 ECU(20)에 데이터를 송신하며, 제2 ECU(20)는 제1 ECU(10)로부터 데이터를 수신하고, 제1 ECU(10)와 제2 ECU(20)는 이더넷 네트워크(30)로 연결되어 있다. 또한, 제1 ECU(10)는 센서(15)와 연결되어 제2 ECU(20)에 송신할 데이터를 수신한다. 여기서 센서(15)는 제1 ECU(10)가 어떤 전자 제어 장치인지에 따라 달라질 수 있으며, 차량에 설치되는 공지된 센서(15) 모두를 포함한다 해도 무방할 것이다. 이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법의 순서도를 나타낸 도면이며, 구체적으로 데이터를 송신하는 방법에 관한 것이다.
본 발명이 목적으로 하는 효과를 도출하기 위해서는 도 2에 도시된 순서도를 따르는 것이 가장 바람직하나, 필요에 따라 일부 단계가 추가되거나 삭제될 수 있음은 물론이다.
우선, 시간 동기화 프로토콜을 통해 이더넷 네트워크에 연결되어 있는 제1 ECU(10) 및 제2 ECU(20)의 시간을 동기화한다(S210). 여기서 시간 동기화 프로토콜은 제1 ECU(10) 및 제2 ECU(20)의 시간을 동일하게 동기화시킬 수 있는 공지의 프로토콜을 이용할 수 있으며, 예를 들어, gPTP(generalized Precision Time Protocol) 프로토콜을 통해 제1 ECU(10) 및 제2 ECU(20)의 시간을 동기화시킬 수 있다. 시간 동기화 프로토콜을 통해 데이터를 송신하기 이전에 제1 ECU(10) 및 제2 ECU(20)의 시간이 동일하게 동기화될 수 있으므로 데이터 전송에 있어 지연 편차가 발생하지 않을 수 있다.
이후, 제1 ECU(10)가 연결된 센서(15)로부터 제2 ECU(20)에 전송할 제1 데이터를 수신한다(S220). 여기서 센서(15)는 제1 ECU(10)의 종류에 따라 상이한 종류의 센서가 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 ECU(10)가 Engine Control Unit인 경우, 센서(15)는 차속 센서일 수 있으며, 제1 ECU(10)가 Transmission Control Unit인 경우, 센서(15)는 엔진 회전수 측정 센서일 수 있다. 아울러, 제1 ECU(10)에 복수의 센서(15)가 연결되어 복수의 제1 데이터를 수신할 수도 있는바, 이 경우 수신한 제1 데이터 간에 우선순위를 설정해야 할 것이다. 예를 들어, 우선순위 알고리즘을 통해 복수의 제1 데이터 간 우선순위를 설정할 수 있으며, 사용자의 설정에 따라 우선순위를 설정할 수도 있을 것이다. 한편, 제2 ECU(20)에도 센서(15)가 연결될 수 있으나, 이 경우 제2 ECU(20)가 제1 ECU(10)에 데이터를 송신하는 입장이거나, 아니면 제2 ECU(20)가 제1 ECU(10)가 아닌 제3 ECU(미도시)에 데이터를 송신하는 입장이어야 할 것이다. 예를 들어, 제2 ECU(20)는 제1 ECU(10)로부터 데이터를 수신함과 동시에, 제3 ECU(미도시)에 데이터를 송신하는 경우 센서(15)와 연결될 수 있다. 단, 제1 ECU(10)로부터 수신한 데이터와 제3 ECU(미도시)에 송신하는 데이터는 별개의 데이터이어야 할 것이다.
한편, 제1 ECU(10)가 수신한 제1 데이터는 제1 데이터의 측정값 및 측정 시간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 데이터를 차속 센서로부터 수신한 경우 제1 데이터에는 현재 차속과 해당 차속을 측정한 시간이 포함될 수 있으며, 제1 데이터를 엔진 회전수 측정 센서로부터 수신한 경우 제1 데이터에는 현재 엔진의 회전수와 해당 엔진 회전수를 측정한 시간이 포함될 수 있다. 여기서 제1 데이터의 측정 시간을 제1 ECU(10)가 센서(15)로부터 제1 데이터를 수신한 시각으로 한다면, 센서(15)가 제1 ECU(10)에 제1 데이터를 송신하는데 걸리는 시간만큼 오차가 발생할 수 있으므로, 센서(15) 자체가 제1 데이터의 측정값을 측정함과 동시에 측정 시간을 측정하여 제1 ECU(10)에 송신하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 센서(15)는 제1 ECU(10)에 제1 데이터를 (Tn, Sn)과 같은 형식으로 송신할 수 있다. (여기서 Tn은 제1 데이터의 측정 시간, Sn은 제1 데이터의 측정값)
제1 ECU(10)가 제1 데이터를 수신했다면, 이후 센서(15)로부터 제2 데이터를 수신한다(S230). 여기서 제1 ECU(10)가 제2 데이터를 수신하는 이유는 후술할 S240단계에서 제1 데이터에 대한 순간 기울기를 연산하기 위해서이며, 따라서 제2 데이터는 제1 데이터의 측정 시간으로부터 한 주기(Period) 이후에 센서(15)가 측정한 데이터의 측정값 및 측정 시간을 포함하는 데이터이다. 예를 들어, 센서의 측정 주기가 30초이며, 제1 데이터가 현재 차속과 해당 차속을 측정한 시간이라면, 제2 데이터는 30초 이후에 센서가 측정한 차속과 해당 차속을 측정한 시간일 수 있다. 한편, 센서(15)는 제2 데이터 역시 제1 데이터와 같이 (Tn +1, Sn + 1)과 같은 형식으로 송신할 수 있는바, 여기서 Tn +1은 제1 데이터의 Tn으로부터 한 주기 이후의 시간이 될 것이며, 제2 데이터의 Sn +1 역시 제1 데이터의 Sn과 동일한 종류의 측정값이어야 할 것이다. 예를 들어, 상기 실시 예에서처럼 제1 데이터의 Sn이 차량의 현재 차속이라면 제2 데이터의 Sn +1 역시 차량의 현재 차속이어야 할 것이다.
한편, 제2 데이터는 제1 데이터의 측정 시간으로부터 한 주기 이후에 센서(15)가 측정한 데이터의 측정값 및 측정 시간을 포함하는 데이터일 수 있으나, 제1 데이터의 측정 시간으로부터 한 주기 이전에 센서(15)가 측정한 데이터의 측정값 및 측정 시간을 포함하는 데이터일 수도 있다. 이 경우 센서(15)는 제1 데이터의 송신 이전에 제2 데이터에 대한 사항을 기저장시켜 놓아야 할 것이며, 이 경우 제2 데이터는 (Tn -1, Sn - 1)과 같은 형식으로 송신될 수 있을 것이다.
제1 ECU(10)가 제2 데이터까지 수신했다면, 제1 ECU(10)는 수신한 제1 데이터 및 제2 데이터를 통해 제1 데이터에 대한 순간 기울기를 연산한다(S240). 여기서 산정한 순간 기울기를 통해 데이터가 유실되는 경우라도 유실된 데이터 값을 정확하게 예측할 수 있으므로 데이터 유실에 따른 의도하지 않은 사고를 방지할 수 있음과 동시에 네트워크 지연이 발생하는 경우 지연 시간만큼의 보상 수행이 가능해질 수 있다. 도 3을 참조하면 제1 데이터 및 제2 데이터를 통해 제1 데이터에 대한 순간 기울기를 연산하는 것을 확인할 수 있는바, 제1 데이터에 대한 순간 기울기는 제1 데이터의 지점에서 제2 데이터와 연결되는 접선의 기울기와 동일하다. 따라서 상기 설명한 바와 같이 제1 데이터를 (Tn, Sn), 제2 데이터를 (Tn +1, Sn + 1)이라 한다면, 순간 기울기인 Dn 은 (Sn +1 - Sn) / (Tn +1 - Tn)과 같이 연산할 수 있다. 한편, 제2 데이터가 (Tn -1, Sn - 1)이라 한다면, 순간 기울기인 Dn 은 (Sn - Sn -1) / (Tn - Tn -1 )과 같이 연산할 수 있을 것이며, 어느 경우에나 제1 데이터에 대한 순간 기울기를 연산한다는 점은 동일하므로 차이는 없을 것이다.
한편, 제1 데이터에 대한 순간 기울기는 제1 ECU(10) 내부의 연산부(미도시)가 자체적으로 수행할 수 있을 것이며, 제1 ECU(10) 외부에 별도의 연산부(미도시)를 두어 수행할 수도 있을 것이다.
제1 ECU(10)가 순간 기울기까지 연산했다면, 제1 데이터와 연산한 순간 기울기를 제2 ECU(20)에 송신한다(S250). 여기서 제1 데이터와 순간 기울기의 송신은 이더넷 네트워크(30)에 따른 IEEE 1722 전송을 이용할 수 있으며, 구체적으로 IEEE 1722의 타임스탬프(Timestamp) 필트(Field)에 수록되어 송신된다.
한편, 제1 데이터는 제1 데이터의 측정값 및 측정 시간을 포함하므로 제1 ECU(10)가 제2 ECU(20)에 송신하는 데이터는 제1 데이터의 측정값(Sn), 제1 데이터의 측정 시간(Tn) 및 제1 데이터의 순간 기울기(Dn )가 될 것이다.
상기 설명한 S210 내지 S250 단계는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법 중, 데이터 송신 방법에 관한 것이다. 이는 데이터를 송신하는 주체인 제1 ECU(10)를 기준으로 수행되는 것이며, 데이터 수신 방법은 이와 상이하다. 이하, 제2 ECU(20)를 기준으로 수행되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법 중, 데이터 수신 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법의 순서도를 나타낸 도면이며, 구체적으로 데이터를 수신하는 방법에 관한 것이다. 도 4에 도시된 순서도는 도 1에 도시된 순서도의 가장 마지막 단계인 S250 단계 이후에 수행되는 것이 일반적이나, 이와 별도로 독자적인 단계로 수행될 수도 있다.
본 발명이 목적으로 하는 효과를 도출하기 위해서는 도 4에 도시된 순서도를 따르는 것이 가장 바람직하나, 필요에 따라 일부 단계가 추가되거나 삭제될 수 있음은 물론이다.
우선, 시간 동기화 프로토콜을 통해 이더넷 네트워크에 연결되어 있는 제1 ECU(10) 및 제2 ECU(20)의 시간을 동기화한다(S260). 여기서 시간 동기화 프로토콜은 제1 ECU(10) 및 제2 ECU(20)의 시간을 동일하게 동기화시킬 수 있는 공지의 프로토콜을 이용할 수 있으며, 예를 들어, gPTP(generalized Precision Time Protocol) 프로토콜을 통해 제1 ECU(10) 및 제2 ECU(20)의 시간을 동기화시킬 수 있다. 시간 동기화 프로토콜을 통해 데이터를 수신하기 이전에 제1 ECU(10) 및 제2 ECU(20)의 시간이 동일하게 동기화될 수 있으므로 데이터 전송에 있어 지연 편차가 발생하지 않을 수 있다.
한편, 상기 설명한 S250 단계에서 제1 ECU(10)가 제1 데이터와 순간 기울기를 이미 송신한 상태이므로, S260 단계는 후술할 S270 단계 이전에 수행될 수 있으며, S250 단계와 동시에 또는 이전에 수행될 수도 있다. 하지만, 어느 경우에나 제1 ECU(10)로부터 제1 데이터와 순간 기울기를 수신하는 시점에 제1 ECU(10) 및 제2 ECU(20)의 시간은 동기화되어 있어야 할 것이다.
제1 ECU(10) 및 제2 ECU(20)의 시간을 동기화했다면, 제2 ECU(20)는 제1 ECU(10)가 전송한 제1 데이터와 순간 기울기를 수신한다(S270). 상기 설명한 S250 단계에서 제1 ECU(10)에 따른 제1 데이터와 순간 기울기의 송신이 이더넷 네트워크(30)에 따른 IEEE 1722 전송을 이용하였으므로, 제2 ECU(20)의 수신 역시 마찬가지일 것이며, 송신하는 데이터는 구체적으로 제1 데이터의 측정값(Sn), 제1 데이터의 측정 시간(Tn) 및 제1 데이터의 순간 기울기(Dn )가 될 것이다.
제2 ECU(20)가 제1 데이터와 순간 기울기를 수신했다면, 제2 ECU(20)는 상기 S270 단계에서 수신한 제1 데이터와 순간 기울기의 수신 시간(TR)을 측정한다(S280). 이 경우 S270 단계에서 제1 데이터와 순간 기울기를 이미 수신했기 때문에 S270 단계 이후에 수신 시간(TR)을 측정하게 된다면 시간 측정에 오차가 발생할 수 있으므로, S280 단계는 S270 단계와 동시에 수행되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 ECU(20)가 제1 ECU(10)로부터 제1 데이터와 순간 기울기를 수신하는 경우에 수신 시간(TR)을 곧바로 측정할 수 있도록 기능을 설정해둔다면 오차는 발생하지 않을 것이다.
상기 S260 내지 S280 단계에 따라 제2 ECU(20)는 제1 데이터 및 순간 기울기를 수신하였으며, 수신한 시간(TR)까지 측정하였다. 하지만, 데이터를 송수신하는데 소요되는 시간 및 데이터가 유실되는 경우에 전송 지연에 따른 오차가 발생할 가능성이 있으므로 이에 대한 보정이 요구된다. 이하, 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법의 순서도를 나타낸 도면이며, 구체적으로 데이터를 보정하는 방법에 관한 것이다. 도 5에 도시된 순서도는 도 4에 도시된 순서도의 가장 마지막 단계인 S280 단계 이후에 수행되는 것이 일반적이나, 이와 별도로 독자적인 단계로 수행될 수도 있다.
본 발명이 목적으로 하는 효과를 도출하기 위해서는 도 4에 도시된 순서도를 따르는 것이 가장 바람직하나, 필요에 따라 일부 단계가 추가되거나 삭제될 수 있음은 물론이다.
우선, 제2 ECU(20)가 네트워크 전송 지연값(TDelay)을 연산한다(S310). 여기서 네트워크 전송 지연값(TDelay)을 연산하는 이유는 상기 설명한 데이터 송수신에 소요되는 시간을 보정하기 위해서 또는 송수신한 데이터가 유실되는 경우에 발생할 수 있는 오차를 보정하기 위해서이다. 연산의 구체적인 방법은 상기 S280 단계에서 측정한 제1 데이터와 순간 기울기의 수신 시간(TR)에서 제1 데이터의 측정 시간(Tn)을 마이너스하여 연산할 수 있다. 즉, TDelay = TR - Tn과 같이 표현될 수 있다.
한편, 네트워크 전송 지연값(TDelay)은 제2 ECU(20) 내부의 연산부(미도시)가 자체적으로 수행할 수 있을 것이며, 제2 ECU(20) 외부에 별도의 연산부(미도시)를 두어 수행할 수도 있을 것이다.
네크워크 연산 지연값(TDelay)을 연산하였다면, 제2 ECU(20)는 수신한 제1 데이터를 연산한 네트워크 연산 지연값(TDelay)을 이용하여 보정한다(S310). 보정을 통해 현재 측정값(SCurrent)을 정확하게 추론할 수 있는바, 보정의 구체적인 방법은 상기 S310 단계에서 연산한 네트워크 전송 지연값(TDelay)에 제1 데이터의 순간 기울기(Dn)을 곱한 값을 제1 데이터의 측정값(Sn)에 더하는 것인바, SCurrent = Sn + Dn * TDelay와 같이 표현될 수 있다. 제1 데이터의 순간 기울기에 지연시간이 포함되어 있는 네트워크 연산 지연값(TDelay)을 곱함으로써 지연시간 동안의 제1 데이터 측정값(Sn)의 변화량을 추론할 수 있으며, 이를 제1 데이터의 측정값(Sn)과 더함으로써 최종적인 현재 측정값(SCurrent)을 정확하게 추론할 수 있다. 이를 통해 데이터 송수신에 걸리는 시간 또는 데이터가 유실되는 경우 발생하는 지연시간에 따른 제1 데이터의 측정값(Sn)의 변화량을 정확하게 추론할 수 있으므로, 그에 따른 의도하지 않은 사고를 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법은 컴퓨터에서 실행시키기 위한 기록 매체에 저장 가능한 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이러한 상태에서 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체에 저장되거나, 프로그램 제공 서버를 통해 배포될 수 있다. 또한, 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법은 카테고리는 상이하지만 실질적으로 동일한 기술적 특징을 포함하는 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 시스템(100)으로 도 1과 같이 구현할 수도 있다.
위에서 설명된 본 발명의 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100: 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 시스템
10: 제1 ECU
15: 센서
20: 제2 ECU
30: 이더넷 네트워크

Claims (12)

  1. (a) 시간 동기화 프로토콜을 통해 이더넷(Ethernet) 네트워크에 연결되어 있는 제1 ECU(Electronic Control Unit) 및 제2 ECU의 시간을 동기화하는 단계;
    (b) 제1 ECU가 연결된 센서로부터 제2 ECU에 전송할 제1 데이터를 수신하는 단계;
    (c) 제1 ECU가 연결된 센서로부터 제2 데이터를 수신하는 단계;
    (d) 제1 ECU가 상기 제1 데이터의 지점에서 제2 데이터와 연결되는 접선의 기울기를 제1 데이터에 대한 순간 기울기로 연산하는 단계;
    (e) 제1 ECU가 제1 데이터와 상기 연산한 순간 기울기를 제2 ECU에 송신하는 단계;
    (f) 제2 ECU가 상기 수신한 제1 데이터와 순간 기울기의 수신 시간을 측정하는 단계;
    (g) 제2 ECU가 네트워크 전송 지연값을 연산하는 단계; 및
    (h) 제2 ECU가 상기 네트워크 전송 지연값과 상기 순간 기울기의 연산값을 상기 제1 데이터에 적용하여 상기 제1 데이터를 보정하는 단계;
    를 포함하는 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (b)단계에서 제1 ECU가 수신한 제1 데이터는,
    제1 데이터의 측정값 및 측정 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (c)단계의 제2 데이터는,
    상기 제1 데이터의 측정 시간으로부터 한 주기 이후에 상기 센서가 측정한 데이터의 측정값 및 측정 시간을 포함하는 데이터인 것을 특징으로 하는 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (e)단계의 송신은,
    IEEE 1722 전송을 이용하는 것을 특징으로 하는 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (e)단계의 제1 데이터와 순간 기울기는,
    IEEE 1722의 타임스탬프(Timestamp) 필드에 수록되어 송신되는 것을 특징으로 하는 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (f)단계는,
    (f-1)시간 동기화 프로토콜을 통해 이더넷(Ethernet) 네트워크에 연결되어 있는 제1 ECU(Electronic Control Unit) 및 제2 ECU의 시간을 동기화하는 단계;
    (f-2)제2 ECU가 상기 제1 ECU가 전송한 제1 데이터와 순간 기울기를 수신하는 단계; 및
    (f-3)제2 ECU가 상기 수신한 제1 데이터와 순간 기울기의 수신 시간을 측정하는 단계를 포함하는 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (f-1)단계는,
    상기 (f-2)단계가 수행되기 직전 또는 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법
  8. 제6항에 있어서,
    상기 (f-2)단계 및 (f-3)단계는,
    동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크 전송 지연값은,
    상기 (f)단계에서 측정한 제1 데이터와 순간 기울기의 수신 시간에서 상기 제1 데이터의 측정 시간을 마이너스하여 연산한 것임을 특징으로 하는 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법
  11. 제1항에 있어서,
    상기 (h)단계의 보정은,
    상기 연산한 네트워크 전송 지연값에 상기 제1 데이터의 순간 기울기를 곱한 값을 상기 제1 데이터의 측정값에 더한 것임을 특징으로 하는 이더넷 네트워크에서의 데이터 전송 방법
  12. 이더넷 네트워크에서의 제1항 내지 제8항, 제10항 내지 제11항 중 어느 한 항에 개시된 데이터 전송 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체
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