KR101987890B1 - 통신모듈의 버스에의 연결을 매개하기 위해 그 통신모듈의 전송속도를 확인하는 방법과 그 방법을 위한 기기 - Google Patents

통신모듈의 버스에의 연결을 매개하기 위해 그 통신모듈의 전송속도를 확인하는 방법과 그 방법을 위한 기기 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 어댑팅(adapting) 기기는, 제 1 및 제 2신호선으로써 임의의 통신모듈과 연결되고, 그 제 1 및 제 2신호선을 통해 비트 신호를 각기 수신 및 송신하도록 구성된 인터페이스부와, 상기 인터페이스부가 상기 제 1신호선을 통해 상기 통신모듈로부터 수신하는 비트 신호들로부터 제 1통신방식에서 정하고 있는 특정 포맷의 프레임의 데이터를 제 2통신방식에서 정하고 있는 임의 포맷의 프레임으로 구성하여 버스를 통해 송신하고, 또한 상기 버스에 실리는 신호로부터 상기 임의 포맷의 프레임의 데이터를 검출하여 버퍼에 저장하도록 구성된 링크 제어부를 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 인터페이스부는, 상기 버퍼에 저장되는 데이터를, 상기 특정 포맷의 프레임 형태로 상기 제 2신호선을 통해 상기 통신모듈로 전송하며, 상기 어댑팅 기기에의 전원 인가 후, 상기 통신모듈로부터 처음으로 수신되는 상기 특정 포맷의 제 1프레임에 해당하는 신호에서 기 지정된 위치의 펄스 구간의 폭을 파악하고, 그 파악된 구간 폭에 근거하여 상기 통신모듈의 데이터 송수신에서의 비트 레이트를 식별한 후, 그 식별된 비트 레이트를 상기 통신모듈과의 데이터 통신에 적용한다.

Description

통신모듈의 버스에의 연결을 매개하기 위해 그 통신모듈의 전송속도를 확인하는 방법과 그 방법을 위한 기기 {Method for determining the transmission speed of a communication module in mediating connection of the communication module to a bus, and a device for said method}
본 발명은, 버스 상에서 각각의 노드(node)를 구성하게 되는 다양한 기능의 통신모듈들의 공유 버스에의 연결을 매개하는 방법과 그 방법을 위한 기기에 관한 것이다.
사람의 생활을 편리하게 하는 수 많은 종류의 장치들은 그 기능이 매우 다양하고 복잡한 장치, 특히 차량 등은 수많은 정보가 실시간으로 각종의 전자 제어장치( ECU: Electronic Control Unit )간에 통신되고 있다. 차량 등에서의 이러한 정보 교환은 특정 방식의 통신망, 예를 들어 캔(CAN:Controller Area Network)을 통해서 주로 이루어진다.
차량 등에 채택된 이 캔과 같은 특화된 통신망은, 차랑의 운행 상태나 진단 결과, 안전 및 편의 장치의 상태, 그리고 운행 제어를 위한 엔진 및 변속기 등의 제어신호의 통신을 위해 사용되고 있다.
캔을 지원하는 전자 제어장치는, 도 1에 예시된 바와 같이, 캔 통신방식에 따라 데이터를 송수신하는 통신모듈인 캔 컨트롤러(10)와 캔 버스 라인을 통해 신호를 송수신하는 트랜시버(transceiver)(11)의 구성을 캔 통신방식에 기반한 통신을 위해 포함하고 있으며, 캔 버스에 연결된 노드들 간에는 수백 kbps ~ 1Mbps 범위 내에서 정해진 속도로 통신하게 된다. 캔보다 향상된 CAN-FD (CAN with Flexible Data-Rate) 통신방식의 경우에는, 연결된 노드들이 수백 kbps ~ 2Mbps의 범위 내의 전송속도를 이용할 수 있다. 따라서, 그 범위 내의 특정 속도로 캔( 또는 CAN-FD ) 버스를 구성하게 되면, 상기 캔 컨트롤러(10)와 트랜시버(11) 간의 신호 송수신을 위한 송신선(C_Tx)과 수신선(C_Rx)에도 해당 속도의 클럭을 기준으로 데이터 비트가 실리게 된다.
그런데, 오늘날에는, 위와 같은 유형의 차량의 상태나 운행과 관련된 데이터 외에 다양한 유형의 데이터가 차량 내에서 발생하고 있다. 예를 들면, 차량 내에 설치된 AV 기기가 저장장치의 멀티미디어 컨텐츠를 플레이하기도 하고, 네비게이션 기기가 TPEG 데이터를 수신하여 이를 화면 상에 표시하고 있기도 하며, 차량의 향상된 운전편의 기능, 예를 들어 오토 크루즈 기능 등에 의해 차량이 주행하고 있는 전방이나 도로의 차선 등을 지속적으로 촬영함에 따른 데이터가 발생된다.
이와 같이, 이전에 비해 현저히 많은 양의 데이터가 차량내에서 발생하고 있고, 이러한 유형의 데이터도 또한 전자 제어장치 들간에 통신에 의해 상호 공유되거나 또는 해당 데이터를 처리하는 단말기기에 통신망을 통해 전송될 필요가 있다. 하지만, 현재 차량에 보편적으로 적용되고 있는 도 1에 예시된 캔 통신을 위한 인터페이스는 이러한 종류의 데이터를 수용하기에 제공속도가 충분치 않다.
또한, 캔 이나 CAN-FD에서 정하고 있는 통신규약(Communication Protocol)에 의하면, 상기 캔 컨트롤러(10)는, 상기 트랜시버(11)로부터 데이터 비트의 수신이 있을 때는 송신선(C_Tx)을 통한 데이터 비트를 전송할 수 없고, 캔 버스에 실리는 모든 신호는 상기 트랜시버(11)에 의해 검출되어 상기 수신선(C_Rx)을 통해 상기 캔 컨트롤러(10)에 데이터 비트로서 전달되게 되어 있다.
따라서, 고유 식별자(ID)에 기반한 버스 중재(arbitration)에서 우선순위가 낮은 노드(node)의 캔 컨트롤러는, 수신선(C_Rx)이 점유되는 정도에 비례하여 송신선을 통한 지정 속도의 데이터 송신 기회가 감소한다. 이러한 상황은, 하나의 캔 버스에 공통적으로 연결하는 노드들의 수가 많아질수록 더 두드러진다.
이러한 상황은, 별도의 캔 버스를 구축하여 노드들을 서로 다른 캔 버스로 분배하여 연결하면 해결될 수 있다. 하지만, 이렇게 하면 차량제조를 위한 부품 수가 증가하기 때문에 이에 따른 추가 부담( 부품관리, 조립공정 증가 등 )이 차량 제조사에 발생하게 된다.
위에 설명한 이유 등으로, 차량 등의 제조사는 보다 빠른 속도의 통신망을 차량 등에 탑재시키고자 한다. 하지만, 새로운 통신방식의 버스를 적용하기 위해서는, 모든 전자 제어장치의 캔 컨트롤러 칩들도 그 새로운 방식에 따른 통신용 칩으로 대체되어야 하는데, 이미 안정되고 신뢰할 수 있는 성능의 부품을 대신하여, 보다 고속의 클럭을 기반으로 데이터 송수신을 할 수 있는 새로운 부품을 개발 또는 채택한다는 것은, 제조사의 입장에서는 시간과 비용, 그리고 예상할 수 없는 전송신호의 품질 문제 등을 고려할 때 주저할 수 밖에 없다.
따라서, 기존의 캔이나 CAN-FD 통신방식에 따라 동작하는 캔 컨트롤러 칩들을 그대로 사용하되, 이들 부품들로 하여금 보다 고속의 버스를 이용할 수 있게 하는 것이 하나의 바람직한 방안이 될 수 있다. 이를 위해서는, 그러한 캔 컨트롤러 칩과 보다 고속의 새로운 통신방식에 따른 공유 버스와의 사이에 개입하여, 그 캔 컨트롤러 칩들이 기존의 통신방식에 따른 버스에 접속되어 있는 것처럼 동작하여도, 실질적으로는 보다 고속의 새로운 통신방식의 버스가 제공하는 서비스 속도를 이용할 수 있는 하는 기기가 필요하다.
또한, 이와 같이, 캔 컨트롤러가 데이터 전송하는 속도보다 더 고속의 속도를 제공할 수 있는 새로운 버스에의 연결을 매개시키는 기기를 적용하려면, 버스에의 연결을 매개하기 위해 연결한 기존의 캔 컨트롤러 칩이 어떤 속도로 데이터를 전송하는 지를 정확히 파악하여야 그 컨트롤러 칩이 송신하는 데이터를 오류없이 수신하여 새로운 방식의 버스로 전송하여 타 노드들이 수신하도록 할 수가 있으며, 그 역으로의 경우에도 마찬가지이다.
본 발명은, 통신모듈들이 기존의 버스 사용 방식을 그대로 사용하여도 새로운 버스에 의한 속도를 제공받을 수 있도록 버스에의 연결을 매개시키는 기기와 방법을 제공하는데 일 목적이 있는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 통신모듈이 데이터를 송수신하는 임의의 정해진 전송속도를 파악하여 공유 버스에 그 연결을 매개시킬 수 있는 기기와 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 상기 명시적으로 서술된 목적에 국한되는 것은 아니며, 본 발명에 대한 구체적이고 예시적인 하기의 설명에서 도출될 수 있는 효과를 달성하는 것을 그 목적에 당연히 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른, 수신되는 버스를 이용할 수 있도록 버스에의 연결을 매개하는 기기는, 서로 분리된 제 1 및 제 2신호선으로써 상기 통신모듈과 연결되고, 그 제 1 및 제 2신호선을 통해 비트 신호를 각기 수신 및 송신하도록 구성된 인터페이스부와, 상기 인터페이스부가 상기 제 1신호선을 통해 상기 통신모듈로부터 수신하는 비트 신호들로부터 상기 제 1통신방식에서 정하고 있는 특정 포맷의 프레임의 데이터가 추출되어 저장되는 제 1버퍼와, 상기 버스에 연결되어, 상기 제 1버퍼에 저장된 데이터를 상기 제 2통신방식에서 정하고 있는 임의 포맷의 프레임으로 구성하여 상기 버스를 통해 송신하고, 또한 상기 버스에 실리는 신호로부터 상기 임의 포맷의 프레임의 데이터를 검출하여 제 2버퍼에 저장하도록 구성된 링크 제어부를 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 인터페이스부는, 상기 제 2버퍼에 저장되는 데이터를, 상기 특정 포맷의 프레임 형태로 상기 제 2신호선을 통해 상기 통신모듈로 전송하도록 구성되고, 또한, 상기 기기에의 전원 인가 후, 상기 통신모듈로부터 처음으로 상기 제 1신호선을 통해 수신되는 상기 특정 포맷의 제 1프레임에 해당하는 신호에서 기 지정된 위치의 펄스 구간의 폭을 파악하고, 그 파악된 구간 폭에 근거하여 상기 통신모듈의 데이터 송수신에서의 비트 레이트를 식별하며, 그 식별된 비트 레이트를 상기 통신모듈과의 데이터 통신에 적용한다.
본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 펄스 구간이, 상기 제 1프레임에서 한(one) 비트에 해당할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 기 지정된 위치는, 상기 제 1프레임이 시작되는 지점일 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 인터페이스부가, 상기 제 1프레임에 해당하는 신호에서, 상기 펄스 구간 이후의 기 지정된 위치의 제 2펄스 구간에 대하여 파악하는 구간 폭에 근거하여 상기 통신모듈이 데이터 송수신에서 사용하는 제 2비트 레이트를 추가로 식별하며, 그 추가록 식별된 제 2비트 레이트를, 상기 통신모듈과의 데이터 통신에 또한 적용한다. 이때, 상기 제 2펄스 구간은, 상기 제 1프레임에 해당하는 신호 상에서 상기 펄스 구간보다 좁은 폭으로써 확보된 것이다. 본 실시예에서는, 상기 제 2펄스 구간이, 상기 제 1프레임에서 비트 레이트가 변하는 구간이 시작되는 지점이나, 또는 상기 제 1프레임에 실린 데이터의 길이에 대한 정보를 싣는 필드가 시작되는 지점에 확보된 것이다.
본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 인터페이스부가, 상기 식별된 비트 레이트에 근거하여 상기 제 1프레임에 해당하는 신호에서 비트열을 취득하고, 그 취득된 비트열로써 구성하는 프레임에 포함된 CRC 시퀀스의 값에 근거하여 수신오류 여부를 판별하며, 수신 오류가 없을 때에만 상기 식별한 비트 레이트를 상기 통신모듈과의 데이터 통신에 적용한다. 본 실시예에서는, 상기 인터페이스부가, 상기 제 1신호선을 통해 비트열이 수신될 때는 상기 제 2신호선을 구동하여 그 수신되는 비트열이 상기 제 2신호선에도 나타나게 하되, 수신오류 여부에 대한 상기 판별의 결과를 나타내는 값이, 상기 특정 포맷에 의해 상기 제 1프레임에 대해 정해지는 응답신호 구간에 나타나도록 상기 제 2신호선을 구동한다.
본 발명에 따른 다른 일 실시예에서는, 상기 펄스 구간이, 상기 제 1프레임에서 2이상의 비트 길이에 해당하는 신호 구간일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따른, 제 1통신방식에 기반하여 통신하도록 의도된 통신모듈의, 상기 제 1통신방식과는 상이한 제 2통신방식을 기반으로 데이터가 송수신되는 버스에의 연결을 매개하기 위한 일 방법은, 상기 통신모듈에 전원이 인가되었을 때, 상기 통신모듈이 상기 제 1통신방식에서 정하고 있는 특정 포맷의 제 1프레임을 구성하되, 그 제 1프레임에서 기 지정된 위치의 비트 구간에 대해서는 그 전후로 값이 변하게 되는 방식으로 구성하여 제 1신호선을 통해 그 제 1신호선과 연결된 어댑팅(adapting) 기기로 송신하는 단계와, 상기 어댑팅 기기가, 상기 제 1프레임이 상기 어댑팅 기기에 전원인 인가된 후에 상기 통신모듈로부터 상기 제 1신호선을 통해 처음으로 수신되는 것일 때, 상기 제 1프레임에 해당하는 신호에서 기 지정된 위치의 펄스 구간의 폭을 파악하고, 그 파악된 구간 폭에 근거하여 상기 통신모듈의 데이터 송수신에서의 비트 레이트를 식별하는 단계와, 상기 어댑팅 기기가, 상기 식별된 비트 레이터를, 이후에 상기 통신모듈로부터 상기 제 1신호선을 통해 수신되는 신호로부터 프레임의 비트열을 복원할 때와, 상기 통신모듈과 연결된 제 2신호선을 통해 프레임의 데이터를 비트열로써 상기 통신모듈로 송신할 때에 적용하는 단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 어댑팅 기기가, 상기 식별된 비트 레이트에 근거하여 상기 제 1프레임에 해당하는 신호에서 비트열을 취득하고, 그 취득된 비트열로써 구성하는 프레임에 포함된 CRC 시퀀스의 값으로부터 프레임의 수신오류 여부를 확인하는 단계를 상기 방법이 더 포함하여 이루어지며, 이 경우, 상기 적용하는 단계는, 상기 확인하는 단계에서, 프레임의 수신오류가 없는 것으로 확인될 때에만 수행된다. 또한, 본 실시예에서는, 상기 확인하는 단계가, 프레임의 수신오류 여부에 대한 확인 결과를 나타내는 특정 값이, 상기 통신모듈에 전달되도록 상기 제 2신호선을 구동하는 단계를 더 포함하여 이루어지고, 상기 방법은, 상기 통신모듈이, 상기 특정 값이 수신오류를 나타내면, 상기 특정 포맷의 제 2프레임을 구성하되, 그 제 2프레임에서의 상기 비트 구간에 대해서는 그 전후로 값이 변하게 되는 방식으로 구성하여 상기 제 1신호선을 통해 상기 어댑팅 기기로 재송신하고, 상기 특정 값이 정상수신을 나타내면, 상기 통신모듈에 연결된 하나 이상의 제 2기기에서 발생되어 전달되는 데이터를 상기 특정 포맷의 프레임으로 구성하여 상기 제 1신호선을 통해 상기 어댑팅 기기로 송신하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수도 있다. 이때, 상기 제 2프레임은, 상기 비트 구간 이외의 구간에서, 상기 제 1프레임과는 적어도 일부의 비트 패턴이 상이하도록 구성될 수도 있다.
전술한 본 발명의 기기와 방법, 그리고 다양한 실시예들에서, 상기 제 1통신방식은, CAN (Controller Area Network) 또는 CAN-FD (CAN with Flexible Data)에서 정하고 있는 통신방식일 수 있다.
전술한 본 발명 또는, 하기에서 첨부된 도면과 함께 상세히 설명되는 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른, 버스에의 접속을 매개하기 위해, 연결된 통신모듈의 전송속도를 확인하는 방법은, CAN 또는 CAN-FD 등의 기존 버스에 연결되어 그 통신방식에 따라 통신하는, 차량 등에 장착되는 전자제 어장치의 데이터 전송 속도를 자동적으로 파악하여 그 파악된 속도로 해당 전자 제어장치와 데이터 송수신을 오류없이 수행함으로써 그 송수신되는 데이터가 종국적으로 새로운 버스가 제공하는 서비스 속도로써 타 전자제어장치들에 전달되고 또; 그들로부터 수신될 수 있게 한다.
따라서, 기존의 통신모듈들의 다양한 데이터 전송속도에 대하여, 그 통신모듈들을 고속의 버스에 각기 연결 매개시키는 기기들에 개별적으로 해당 전송속도를 설정하는 작업없이, 보다 고속의 버스를 이용할 수 있게 하는 것이 매우 간편하게 이루어지며, 이는 그러한 통신모듈들로써 구성된 버스 시스템을 탑재하는 장치의 제조 공정을 단순화하며, 장치 제조에 소요되는 시간과 비용을 절감시킬 수 있게 한다.
도 1은, 기존의 전자 제어장치에서 캔 등의 버스에 연결되는 구성만을 도시한 것이고,
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신모듈의 버스에의 연결을 매개하기 위해 그 통신모듈의 전송속도를 확인하는 방법이 구현된 기기의 구성을 그 주변 구성과 함께 도시한 것이고,
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 2의 버스 어댑터에 의해 버스에의 연결이 매개되는 통신모듈의 동작에 대한 상태 천이도이고,
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 연결된 통신모듈의 버스에의 연결을 매개하는 도 2의 버스 어댑터의 동작에 대한 상태 천이도이고,
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 연결된 통신모듈의 데이터 전송속도를, 그 통신모듈이 기존의 통신규약에 따라 송신하는 프레임으로부터 도 2의 버스 어댑터가 파악하는 과정을 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 연결된 통신모듈이 데이터 전송 시에 사용하는 고속과 비고속의 이중의 전송속도를, 그 통신모듈이 기존의 통신규약에 따라 송신하는 프레임으로부터 도 2의 버스 어댑터가 파악하는 과정을 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 7은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따라, 이중의 전송속도에서 고속의 속도를 파악할 수 있게 하는 한(one) 비트의 구간이, 해당 프레임에서 고속 비트 레이트(bit rate)가 시작되는 지점에 확보되는 것을 예시한 것이고,
도 8은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따라, 통신모듈의 데이터 전송속도를 파악할 수 있도록 프레임에 확보되는 신호 구간이 2비트 이상의 길이를 가질 때, 그 구간에 대한 샘플링으로부터, 연결된 통신모듈의 전송 속도를 파악하는 방법을 예시적으로 보여주는 도면이고,
도 9는, 본 발명의 실시예에 따라, 노드들이 접속된 공유 버스로부터 수신한 프레임의 연결된 통신모듈로의 송신 시작과 그 통신모듈로부터의 데이터 수신 시작이 충돌할 때의 처리 방식을 각각 예시한 것이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 다양한 실시예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이하의 본 발명에 따른 실시예들의 설명과 첨부된 도면에 있어서, 부기된 동일 번호는 특별한 사정이 없는 한 동일한 구성요소를 지칭한다. 물론, 설명의 편의와 이해에의 도움을 위해, 필요에 따라서는 동일한 구성요소에 대해서도 서로 다른 번호로 부기될 수도 있다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신모듈의 버스에의 연결을 매개하기 위해 그 통신모듈의 전송속도를 확인하는 방법이 구현된 기기의 구성을 그 주변 구성과 함께 도시한 것이다.
본 발명에 따른 도 2에 예시된 기기(100)는, 기존의 통신규약의 하나인 캔 통신방식에 따라 통신하도록 의도된 통신모듈인 캔 컨트롤러(20)들로 하여금, 캔 버스를 대체하는 보다 고속의 데이터 버스를 이용하여 기존의 통신방식을 그대로 준수하면서 통신할 수 있게 적응(adapting)시키는 기기로서, 본 명세서에서는, 이 어댑팅을 위한 기기(100)를, '버스 어댑터(adaptor)'라 칭한다.
물론, 상기 버스 어댑터(100)는, 캔 통신규약에 비해 보다 향상된 속도를 제공하는 CAN-FD 통신규약을 준수하는 통신모듈에 대해서도 고속의 새로운 방식의 데이터 버스(30)에의 연결을 매개할 수가 있다. 상기 버스 어댑터(100)는, CAN-FD 통신규약에 기반하는 통신모듈의 버스에의 연결을 매개함에 있어서, 이후에 상세히 설명하는 통신모듈의 전송속도( 보다 구체적으로는, 이중의 전송속도 )를 파악하는 동작을 제외하고는 캔 통신방식에 따르는 통신모듈이 연결된 경우와 동일하게 동작한다. 따라서, 상기 버스 어댑터(100)가 캔 통신방식에 기반하는 캔 컨트롤러(20)의 버스에의 연결을 매개하기 위해 필요한, 연결된 통신모듈의 전송속도를 식별하는 동작에 대해 먼저 설멍하고, CAN-FD 통신방식에 기반하는 컨트롤러의 경우에 있어서의 해당 동작에 대해서는 그 후에 설명하기로 한다.
도 2에 예시된 상기 버스 어댑터(100)는, 서로 분리된 별개의 신호선들인 송신선(C_Tx) 및 수신선(C_Rx)을 통해, 캔 통신방식에 기반하는 통신모듈인 캔 컨트롤러(20)와 비트 신호를 송수신하는 캔 인터페이스(101)와, 상기 캔 인터페이스(101)에 의해서 수신되는 비트열이 캔에서 정하고 있는 포맷의 프레임( 이를 '캔 프레임'이라 약칭한다. ) 단위로 데이터가 저장되는 외향(outward) 버퍼(102)와, 공유되는 버스 상의 다른 노드들로부터 수신되는 데이터가 캔 프레임 단위로 저장되는 내향(inward) 버퍼(103)와, 기존의 캔 버스( 또는 CAN-FD 방식의 버스 )보다 고속의, 예를 들어 수 Mbps 또는 수십 Mbps 이상의 버스에 물리적으로 연결되어 그 고속 버스(30)의 통신규약에 기반하여, 상기 외향 버퍼(102)에 저장된 캔 프레임들을 새로운 포맷의 프레임으로 재구성하여 그 고속 버스에 연결된 타 노드들에 전송하고, 또한 그 고속 버스(30)에 실리는 데이터를 검출하여 캔 프레임 단위로 상기 내향 버퍼(103)에 저장하는 링크 제어부(110)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 캔 인터페이스(101)는, 상기 캔 컨트롤러(20)가 상기 송신선(C_Tx)을 통해 송신하는 비트 신호를 수신하는 수신부(101a)와, 상기 내향 버퍼(103)에 저장된 캔 프레임들을 수신선(C_Rx)을 통해 상기 외부의 캔 컨트롤러(20)로 전송하는 송신부(101b)를 포함하여 구성된다.
앞서 언급한 바와 같이, 상기 버스 어댑터(100)는, 캔보다 향상된 전송속도를 지원하는 CAN-FD 방식에 기반하는 통신모듈을 대상으로 하여 고속 버스(30)에의 연결을 매개할 수가 있다. 이 경우에는, 상기 캔 인터페이스(101)가, CAN-FD 방식에 따라, 송신선(C_Tx) 상의 신호로부터 비트열을 검출하고, 또한 데이터를 수신선(C_Rx)을 통해 비트 신호로 전송하는 CAN-FD 인터페이스로 대체된다. 이에 따라, 상기 외향 버퍼(102)와 내향 버퍼(103)에는 당연히 CAN-FD 방식에 따른 프레임이 임시 저장된다.
상기 버스 어댑터(100)는, 궁극적으로, 캔( 또는 CAN-FD )와는 다른 통신규약의 보다 고속의 서비스 속도를 지원하는 버스를 노드들 간의 데이터 통신에 사용되지만, 버스에의 연결이 매개되는 상기 외부의 캔 컨트롤러(20)( 또는 CAN-FD 통신방식에 기반하는 통신모듈 )에게는 캔( 또는 CAN-FD )에 따른 신호 송수신이 지원되는 버스인 것처럼 보이는 동작을 수행한다.
그리고, 상기 버스 어댑터(100)가 물리적으로 연결되는 고속의 버스(30)로는, CAN 또는 CAN-FD 버스 보다 높은 전송속도를 갖는 안정성과 신뢰성이 입증된 버스라면 어떤 버스라도, 예를 들어 이더넷(Etherenet)이나 그 보다 빠른 공지된 또는 향후 개발되는 버스 등이 적용가능하며, 이 경우, 상기 링크 제어부(110)는 물리적으로 연결되는 버스에 대한 통신에서는 그 채택한 버스의 통신규약에 맞게 신호를 송수신하게 된다.
본 발명의 원리와 기술적 사상은, 기존의 통신방식에 기반하는 통신모듈들에 대하여, 그들 간의 통신을 위해 사용하는 버스보다 향상된 속도를 제공하는 버스를 사용하도록 버스에의 연결을 매개함에 있어서, 그 기존의 통신방식에서 지원하는 전송속도의 범위에서 통신모듈들에 적용된 전송속도를 자동적으로 파악하는데 있다. 이와 같은 본 발명의 원리와 기술적 사상을 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 하기 위해, 캔이나 CAN-FD 방식으로 통신하는 통신모듈을 예로 하여, 상기 버스 어댑터(100)가 그 연결된 통신모듈의 데이터 전송속도를 파악하는 방법을 설명한다. 따라서, 이하에서 구체적으로 설명하는, 연결된 통신모듈의 데이터 전송속도를 파악하는 원리와 개념을 그대로 적용할 수 있는 통신방식이라면, 그러한 통신방식에 대해서, 본 발명의 권리를 청구하고 있는 청구범위가 명시적으로 배제하고 있지 않는 한 그 권리범위는 그러한 통신방식에 기반하는 통신모듈에 대하여 전송속도를 파악하여 새로운 버스에의 연결을 매개시키는 실시예에 대해서도 미치는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 버스 어댑터(100)에 의해 버스에의 연결이 매개되는 통신모듈, 즉 상기 캔 컨트롤러(20)의 동작에 대한 상태 천이도이고, 도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 연결된 통신모듈의 버스에의 연결을 매개하는 상기 버스 어댑터(100)의 동작에 대한 상태 천이도이며, 이하에서는, 상기 버스 어댑터(100)가 연결된 통신모듈의 버스에의 연결을 매개하기 위해 그 통신모듈의 전송속도를 확인하는 방법에 대해서 도 3과 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 3의 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 천이도에 따른 동작은, 기존의 캔 컨트롤러 칩에 대한 하드웨어에 대한 변경이나 보완없이, 전원 인가 시에 로딩하여 수행하는 펌웨어 등을 보완함으로써 기존의 캔 컨트롤러 칩이 수행하도록 할 수 있다.
상기 비스 어댑터(100)를 통해 버스에의 연결이 매개되는 통신모듈인 상기 캔 컨트롤러(20)는, 전원 차단상태(M01)에서 전원이 인가되면(S311), 도 5에 예시된 바와 같이, 비트-레이트 식별용( Bit-Rate Identification ) 프레임(51)( 이하, 'BRI 프레임'으로 약칭한다. )을 구성하여, 자신에게 설정된 속도에 따라 상기 송신선(C_Tx)으로 프레임 시작 비트(SOF)를 시작으로 해당 프레임의 비트들을 순차적으로 송신한다(S312). 그리고, BRI 프레임의 전송 횟수, 즉 1을 기록해 둔다.
캔 통신방식을 준수하는 상기 캔 컨트롤러(20)는, 통신을 위해 공유하는 버스상에서 '프레임 엔드'로 정의된, 논리 1이 7비트 연속되는 비트 패턴이 검출된 이후에 전송을 시작할 수 있다.
따라서, 상기 캔 컨트롤러(20)와 함께, 전원 차단상태(M11)에서 전원이 동시에 인가되면(S411), 상기 버스 어댑터(100)에서는, 상기 캔 인터페이스(101)의 송신부(101b)가, 상기 캔 컨트롤러(20)의 초기의 BRI 프레임의 송신이 이루어지도록 하기 위해, 상기 캔 컨트롤러(20)의 입장에서는 공유하고 있는 버스의 신호선인 것처럼 보이는 상기 수신선(C_Rx)을 리세시브(recessive) 레벨 상태로 구동한다(S412).
물론, 상기 내향 버퍼(103)에 외부의 상기 캔 컨트롤러(20)로 전송할 캔 프레임이 없을 때도, 상기 송신부(101b)는, 상기 수신선(C_Rx)을 리세시브(recessive) 레벨의 상태로 지속시킨다.
여기서, 리세시브 레벨이란, 캔( 또는 CAN-FD ) 통신방식에서와 같이, 단일 선( 여기서, 단일 선이란, 버스를 구성하는 물리적인 신호선들에서 신호의 기준이 되는 하나의 선을 배제하고 지칭하는 것이다. )을 통해 신호의 송신과 수신이 혼용되는 버스 상에 실리는 레벨에 대해 정의된 것으로서, 도미넌트(dominant) 레벨에 상대되는 레벨을 지칭하며, 단일 신호선 상에 양 레벨을 동시에 표현하고자 하면 그 신호선 상에는 도미넌트 레벨이 나타난다. 이는 캔( 또는 CAN-FD ) 통신방식에서 리세시브 레벨은 어떠한 전기적 구동이 없을 때 신호선에 나타나게 되는 레벨이어서, 도미넌트 레벨에 해당하는 논리 값으로써 그 신호선을 구동하면 자연스럽게 도미넌트 레벨이 그 신호선, 즉 버스에 나타나게 된다( 논리 값에 따른 이러한 버스 신호선의 구동은 통상의 캔 트랜시버(11)에 의해 이루어진다. ). 통상적으로 도미넌트 레벨은 논리 0의 값에, 리세시브 레벨은 논리 1의 값에 각각 대응되므로, 본 명세서에서도 이를 전제하여 설명한다.
하지만, 캔 컨트롤러가 캔 트래시버를 통해 버스에 연결되는 종래의 경우와 달리, 본 발명에서와 같이, 버스에의 연결에 상기 버스 어댑터(100)가 중간에 개입되는 경우에는, 논리 1과 0에 대해서 상기 송신선(C_Tx)을 구동하는 상기 캔 컨트롤러(20)와 연결되는 상기 캔 인터페이스(101)도 논리 1과 0에 대해서 각각 상기 수신선(C_Rx)을 구동하여 상대측에 신호를 전달한다. 단일 선 상의 신호 충돌( 논리 1과 0의 충돌 )이 허용되도록 하기 위해 전기적 신호가 구동되지 않을 때 논리 1이 된 상태를 리세시브 레벨이라고 하지만, 본 명세서에서는, 상기 캔 컨트롤러(20)와 상기 버스 어댑터(100) 간에 전달되는 캔 또는 CAN-FD에서 규정하는 프레임의 신호 상태에 대해서 동일한 용어를 적용하기 위해, 논리 1의 상태에 대해서도 해당 신호선(C_Tx,C_Rx)을 전기적으로 구동함에도 불구하고 '리세시브 레벨'이라 칭한다.
상기 송신부(101b)가, 전원 인가 후 상기 수신선(C_Rx)을 리세시브 레벨의 상태로 만든 후, 즉, 상기 수신선(C_Rx)을 논리 1의 값으로 구동시킨 후 상기 버스 어댑터(100)는 훈련중 모드(M12)로 진입한다.
상기 캔 컨트롤러(20)가 전원 인가 후 최초로 구성하여 전송하는 BRI 프레임은 다음의 2가지를 규칙에 따라 구성된다.
첫번째 규칙은, 프레임이 시작되는 것을 알리는 지점(SOF)으로부터 정해진 위치( 이 위치에 대한 정보는 상기 버스 어댑터(100)에 이미 공유되어 있게 된다. )에서 그 직전과 직후로 레벨이 변하는 펄스(pulse)가 되는 한(one) 비트( 본 명세서에서는 이 비트를 'BRI 비트'라 칭한다. )의 값을 가져야 한다. 즉, 정해진 위치의 한 비트 값이 0이면 그 전후로 리세시브 레벨이 있어야 하고( 이 경우, BRI 비트는 음의 펄스 형태의 신호에 해당한다. ), 만약 한 비트의 값이 1이면 그 전후로 도미넌트 레벨이 있어야 한다( 이 경우, BRI 비트는 양의 펄스 형태의 신호에 해당한다. ).
본 발명에 따른 일 실시예에서는, 프레임 시작을 알리는 비트(SOF)가 항상 리세시브 레벨에서 도미넌트 레벨( 비트값 0 )로 천이되므로, 프레임 시작비트(SOF)를 BRI 비트로 사용한다. 프레임 시작비트를 BRI 비트로 사용하기 위해서는, 프레임 시작비트에 이어지는 중재 필드의 시작에서 반드시 리세시브 레벨( 비트값 1 )로 천이되어야 한다. 따라서, 상기 캔 컨트롤러(20)는, BRI 프레임을 구성할 때는, 중재용 필드(Arbitration Field)에 대해서 그 첫번째 값(511)을 반드시 리세시브 레벨이 되는 값( 비트값 1 )으로 송신선(C_Tx)을 구동시키게 된다. 이는, 상기 캔 컨트롤러(20)에 버스 중재(Arb. F)를 위해 할당된 고유 식별자(ID)의 첫번째 값이 0일 때도 마찬가지이다.
본 발명에 따른 다른 일 실시예에서는, 프레임 시작비트(SOF)를 BRI 비트로 사용하지 않고, BRI 비트를 프레임의 다른 위치에 적용하는 것도 무방하다. 하지만, 프레임이 시작하는 위치가 아닌 다른 위치에 BRI 비트를 적용한다면, 이후에 설명하는 방법에 따라 상기 버스 어댑터(100)가 BRI 비트로부터 최소 비트폭을 찾아서 그 이전의 신호들에 대해서 역으로 비트열을 복원해야 하므로, 프레임의 비트열 복원이 다소 복잡해지고 또한 일부의 비트열이 실시간으로 확인되지 않는다. 그렇지만, BRI 프레임은, 연결된 통신모듈의 전송 속도, 즉 최소 비트폭을 파악하기 위해 초기에 사용되는 것이고, 최소 비트폭이 파악된 이후에는 연결된 통신모듈이 전송하는 임의의 캔 프레임의 비트열을 실시간으로 식별할 수 있다. 따라서, BRI 비트를 프레임의 시작 위치에 두는 것과 비교할 때, 최소 비트폭의 파악을 위한 초기 동작에서의 차이점을 무시한다면, BRI 비트는 프레임의 임의 위치에 지정하여 사용할 수도 있다.
BRI 프레임을 구성할 때 준수해야 하는 두번째 규칙은, 일반적인 캔 프레임을 구성할 때와 마찬가지로, 프레임에 싣는 비트열들에 대하여 CRC( Cyclic Redundancy Check ) 시퀀스(512)를 구하여 프레임에 부가하는 것이다.
전술한 바와 같이 BRI 프레임은, 연결된 통신모듈이 전송하는 데이터 속도, 즉 최소 비트폭을 파악하기 위한 것으로서, 그 프레임의 데이터 필드에 실리는 데이터는 무의미할 수 있다. 즉, 그 BRI 프레임을 수신하는 상기 버스 어댑터(100)가 그 BRI 프레임으로부터, 이하에서 설명하는 방법에 따라, 연결된 통신모듈(20)의 전송 속도를 파악한 후 해당 프레임은 버릴 수 있다. 따라서, 데이터 필드의 길이를 0으로 하여( 즉, DLC 필드="0000" ) BRI 프레임을 구성할 수도 있다.
하지만, 본 발명에 따른 다른 일 실시예에서는, BRI 프레임을 구성할 때, 상기 버스 어댑터(100)에 필요한 정보가 데이터 필드에 포함되도록 구성할 수도 있다. 예를 들어, 상기 캔 컨트롤러(20)가 자신의 전송 속도인 비트 레이트를 나타내는 값( 예를 들어, 500 [kbps], 1,000 [kbps] 등 )을 프레임의 데이터 필드에 포함시킬 수도 있다. 이 경우에는, 상기 버스 어댑터(100)가 이하에서 설명하는 방법에 따라, BRI 프레임으로부터 최소 비트폭을 파악한 후 그 파악한 최소 비트폭과, 프레임의 데이터 필드에 실린 비트 레이트를 비교함으로써 자신이 파악한 최소 비트폭의 정확성을 검증할 수도 있다.
상기 캔 컨트롤러(20)는, 전술한 바와 같이 BRI 프레임을 구성하여 해당 비트열에 따라 상기 송신선(C_Tx)을 구동함으로써 프레임의 데이터를 송신한 후에는 훈련중 모드(M02)로 진입한다.
한편, 상기 캔 인터페이스(101)의 수신부(101a)는, 상기 송신선(C_Tx)의 신호 상태를 지정된 샘플링 주파수로 샘플링한다. 그리고, 상기 훈련중 모드(M12)일 때는, 이 신호 샘플링을 통해, 상기 송신선(C_Tx) 상에 실리는 신호의 비트 복원을 위한 최소 비트폭, 즉 비트 레이트를 다음과 같은 방법으로 파악하게 된다.
상기 수신부(101a)는, 훈련중 모드(M12)에서, 상기 송신선(C_Tx)을 통해, 도 5에 예시된 바와 같이 구성된 프레임(51)의 비트열이 수신되기 시작하면(S421), 그 프레임(51)에 따른 신호에 대해서 샘플링하면서(52), 연결된 상기 캔 컨트롤러(20)와 서로 약속된 BRI 프레임 상의 위치에 있는 BRI 비트로부터, 연결된 상기 캔 컨트롤러(20)의 데이터 전송속도( 데이터 전송속도를, '비트 레이트'로 칭하기도 한다. )를 식별한다. 즉, 앞서 설명한 바람직한 일 실시예에 따라, 상기 송신선(C_Tx)의 레벨이 리세시브에서 최초로 도미넌트로 전환된 시작 비트(SOF)( 즉, BRI 비트 )에 대한 샘플링 수에 근거하여 프레임의 비트 레이트를 식별한다.
상기 수신부(101a)는, 상기 송신선(C_Tx)의 신호 상태를 샘플링하면서 BRI 비트에 해당하는 샘플링 값들{ 즉, 샘플링되는 값들 중에서, 설정된 기준치(BDL)보다 낮은( BRI 비트에 대해 도미넌트 레벨에 해당하는 0의 값을 적용할 때 ) 샘플값들 }의 수로부터 최소 비트폭을 파악하고, 그 파악된 최소 비트폭을 기준으로 상기 송신선(C_Tx)에 실리는 신호에 대해 순차적으로 비트열을 취득하여 프레임, 즉 BRI 프레임을 완성하게 된다(S422).
이를 보다 구체적으로 설명하면, BRI 비트의 구간(523)( 샘플링되는 값들 중에서, 상기 기준치(BDL)를 기준으로 도미넌트 레벨로 간주되는 샘플값들이 지속되다가 리세시브 레벨로 간주되는 샘플값이 얻어진 지점까지의 구간 )에 속하는 샘플값들 중에서 가장 중앙에 해당하는 샘플값(5211)을 기준으로 시작하여, BRI 비트의 구간(523)에 속하는 샘플값들 수( 도면의 예에서는 11개 )만큼의 간격(vdINT)( 이하, '비트취득 간격'이라 칭한다. )씩 건너뛰면서, 샘플링되는 값들 중에서 하나씩(522i, i=2,3,..) 취함으로써 프레임에 대한 비트열을 복원하게 된다.
한편, 상기 수신부(101a)는, 상기 송신선(C_Tx)에 실리는 신호에 대해 샘플링하면서 프레임의 비트열을 취득하는 동작을 수행한다. 이와 함께, 상기 송신선(C_Tx)에 실려서 전달되는 신호를 레벨 트리거(trigger) 시켜 디지털 신호로써 상기 송신부(101b) 측으로도 피드백(feedback) 시킨다(fb). 이 피드백되는(fb) 디지털 신호는, 내부의 AND 게이트(A1)에 의해, 이후에 설명하는 수신확인 응답신호(ak)와 논리적 AND 연산된 후, 최종적으로 상기 송신부(101b)에 전달된다(ffb). 상기 수신확인 응답신호(ak)는, 프레임의 수신이 정상적임을 확인하였을 때 상기 수신부(101a)에 의해 논리 0으로 출력되고, 그 이외에는 항상 논리 1의 값으로 유지되는데, 이때는, 앞서 설명한, 상기 수신부(101a)가 상기 송신부(101b)로 피드백시키는(fb) 0과 1의 디지털 신호가 최종적으로 상기 송신부(101b)에 인가된다(ffb).
상기 송신부(101b)는 상기 수신부(101a)로부터 피드백되어 전달되는 일련의 디지털 신호에 따라 상기 수신선(C_Rx)을 구동함으로써, 현재 송신선(C_Tx)을 통해 수신되고 있는 BRI 프레임의 비트열(51)을 상기 수신선(C_Rx)에 그대로 전사(轉寫)시킨다.
이때는, 상기 송신선(C_Tx)에 실리는 디지털 신호를 그대로 상기 수신선(C_Rx) 상에 디지털 신호로써 복사하는 것이므로, 상기 송신부(101b)가, 연결된 상기 캔 컨트롤러(20)의 데이터 전송 속도를 파악한 상태일 필요가 없다.
상기 수신부(101a)로부터 상기 송신부(101b)에 인가되는(ffb) 디지털 신호는 상기 수신선(C_Tx)으로 항상 전사(轉寫)되는 것은 아니며, 그 인가되는(ffb) 디지털 신호를 상기 수신선(C_Rx)으로 내 보낼 지는, 상기 송신부(101b)에 의해 결정될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.
이렇게 송신선(C_Tx)을 통해서 수신되는 프레임의 비트열에 대해서 상기 캔 인터페이스(101)가 수신선(C_Rx)으로 전사시키는 이유는, 상기 캔 컨트롤러(20)가 임의 프레임을 구성하는 일련의 비트들을 상기 송신선(C_Tx)을 통해 송신하는 동안에, 자신이 송신한 고유 ID에 해당하는 비트 패턴이 상기 수신선(C_Rx)에 실려서 자신이 송신한 비트들과 일치하여야, 고유 ID에 이어서 캔 프레임에 해당하는 데이터 비트들을 계속하여 송신하기 때문이다.
한편, 상기 수신부(101a)는, 상기 송신선(C_Tx)에 실리는 신호로부터 전술한 바와 같은 방식으로 취득하는 비트열로써 BRI 프레임을 완성한 다음에는, 그 프레임의 비트열( CRC 필드 제외 )에 대해 기 정해진 방식으로 CRC 코드를 생성하고 그 생성한 코드와 프레임내의 CRC 시퀀스(512)를 비교하여 복원한 프레임에 오류가 있는지를 확인한다(S423).
복원하여 완성한 프레임에 오류가 없으면, 연결된 상기 캔 컨트롤러(20)의 데이터 전송 속도, 즉 비트 레이트가 정확히 식별된 것이므로, 상기 수신부(101a)는, BRI 프레임의 비트열에 대해서, 식별된 비트 레이트에 따른 최소 비트폭만큼의 응답신호 구간인 ACK 슬롯(503)의 시점에 '정상 수신'을 가리키는 ACK( 확인 응답 ) 신호, 즉 논리 0을, 상기 AND 게이트(A1)에 인가한다(ak). 이에 따라, 피드백 경로(fb) 상으로 인가되는 디지털 신호에 무관하게, 상기 송신부(101b)로 인가되는(ffb) 신호는 논리 0이 된다. 이에 따라, 상기 수신선(C_Rx)으로 전사되고 있는 프레임의 비트열에서 ACK 슬롯(503)에 확인 응답인 도미넌트 레벨의 논리 0이 나타나게 된다(S424).
상기 수신부(101a)는, 연결되어 있는 상기 캔 컨트롤러(20)의 전송 속도가 정확히 식별된 것으로 확인되면, 그에 해당하는 비트 레이트를 나타내는 값을 상기 송신부(101b)에 통지하여(p10) 그 비트 레이트가 설정되게 한다. 이러한 설정이 있으면, 상기 송신부(101b)는 이후에 상기 캔 컨트롤러(20)로 전송하는 프레임에 대해서 그 설정된 비트 레이트에 맞추어 해당 비트열에 따라 상기 수신선(C_Rx)을 구동함으로써 해당 프레임의 비트열을 순차적으로 전송하게 된다. 즉, 연결된 상기 캔 컨트롤러(20)의 전송 속도에 동기된 속도로 데이터를 전송하게 된다.
한편, 복원한 프레임에 오류가 없는 것으로 확인되었을 때는, 상기 수신부(101a)는, 그 프레임의 데이터 필드에, 앞서 언급한 바와 같이 필요한 정보가 실려 있으면 그 정보를 이용한다(S425). 그리고, 훈련중 모드(M12)에서 수신된 비트열로부터 구성한 그 프레임에 대해서는, 상기 링크 컨트롤러(110)에 의해 고속의 버스로 송신되지 않도록 버리게 된다.
상기 송신부(101b)로 하여금 상기 수신선(C_Rx)을 통해 ACK 슬롯(503)의 시점에 '정상 수신'을 나타내는 ACK 신호를 송신하게 한 다음에는, 상기 버스 어댑터(100)는 정상 동작모드(M13)로 진입한다.
만약, CRC 시퀀스(512)의 확인 결과, 복원한 프레임에 오류가 있는 것으로 확인되면, 상기 수신부(101a)는, '수신 오류'를 가리키는 NACK( 부정확인 응답 ) 신호, 즉 논리 1을, ACK 슬롯(503)의 시점에 상기 AND 게이트(A1)에 인가한다. 이 시점에, 상기 피드백 경로(fb)로 피드백되는, 상기 송신선(C_Tx)을 통해 수신되는 디지털 신호도 해당 ACK 슬롯(503)부터는 논리 1의 신호를 가지므로, 최종적으로 상기 송신부(101b)에 인가되는(ffb) 신호는 논리 1이 된다. 이에 따라, 상기 송신부(101b)에 의해 상기 수신선(C_Rx)으로 전사되고 있는 프레임의 비트열에서 ACK 슬롯(503)은 부정확인 응답인 논리 1의 리세시브 레벨이 나타나게 된다(S426).
이와 같이, 수신한 BRI 프레임에 대해서, 상기 송신부(101b)로 하여금 부정확인 응답을 나타내는 NACK 신호로써 해당 프레임의 ACK 슬롯(503)에 상기 수신선(C_Rx)을 구동하게 한 후에는, 상기 버스 어댑터(100)는 상기 훈련중 모드(M12)로 다시 진입한다.
한편, BRI 프레임의 전송 후 훈련중 모드(M02)에 있는 상기 캔 컨트롤러(20)가, 상기 수신선(C_Rx)에서, 자신이 송신하는 프레임에 대한 ACK 슬롯의 값이 '정상 수신'을 나타내는 것으로 확인되면(S321), BRI 프레임의 전송을 완료한 후, 즉, ACK 슬롯 이후에 일정 비트 수( ACK delimiter, 프레임 엔드 패턴(EOF) 등 )만큼 상기 송신선(C_Tx)을 논리 1의 리세시브 레벨로 구동한 후, 정상동작 모드(M03)로 진입한다. 이 정상동작 모드(M03)에서의 프레임의 송수신 동작은 기존의 캔 컨트롤러와 완전 동일하게 이루어진다. 이에 대해서는 간략히 후술한다.
만약, 훈련중 모드(M02)에서, 상기 캔 컨트롤러(20)가 ACK 슬롯에서 정상수신 응답(ACK)을 나타내는 도미넌트 레벨의 값을 상기 수신선(C_Rx)에서 확인하지 못하게 되면(S322), BRI 프레임에 대한 현재의 전송 횟수를 확인한다(S323).
현재의 전송 횟수가 기 지정된 제한치 이하이면, 상기 캔 컨트롤러(20)는, 앞서 설명한 2가지 규칙에 따라 BRI 프레임을 다시 구성하여 전술한 바와 같이 상기 송신선(C_Tx)을 통해 송신한다(S324). 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예에서는, 다시 송신하기 위한 BRI 프레임에 대해서는, 앞서 송신한 BRI 프레임과 비트의 패턴에 있어서 부분적으로 상이하도록 구성한다.
BRI 프레임을 재구성하여 상기 송신선(C_Tx)을 통해 상기 버스 어댑터(100)로 송신한 후에는 상기 캔 컨트롤러(20)는 다시 훈련중 모드(M02)로 진입한다.
만약, BRI 프레임의 전송 횟수를 확인하였을 때, 그 전송 횟수가 상기 제한치보다 크면, 상기 캔 컨트롤러(20)는, 더 이상의 BRI 프레임의 전송을 중단하고, 매개연결 장애 모드(M04)로 진입한다. 상기 캔 컨트롤러(20)는, 이 매개연결 장애 모드(M04)가 되면, 특별한 알람 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 특정 주파수의 부저음을 발생시키거나, 또는 구비된 특정 색의 LED를 점등시킬 수도 있다.
전술한 본 발명의 실시예들에서는, 상기 캔 컨트롤러(20)가 데이터를 기 지정된 하나의 속도로써만 전송하는 것을 전제하여 상기 버스 어댑터(100)가 BRI 프레임으로부터 그 연결된 캔 컨트롤러(20)의 전송속도를 파악하였다. 하지만, 본 발명에 따른 다른 일 실시예에서는, 상기 버스 어댑터(100)가, 비트 레이트가 도중에 가변되는 프레임을 전송하는 통신모듈이 연결된 경우에도, 해당 프레임내의 비트열에 적용된 각각의 비트 레이트를 파악할 수 있다. 이하에서는, 이러한 실시예에 대해서 설명하며, 이 설명을 위해, 상기 버스 어댑터(100)에 연결된 통신모듈인 상기 캔 컨트롤러(20)가, 비트 레이트가 다른 비트열을 하나의 프레임으로 구성하여 전송할 수 있는 것으로, 구체적인 예로서 CAN-FD 통신방식에 따른 데이터 송수신을 지원하는 것으로 가정한다. 물론, 이러한 가정에 따라, 상기 버스 어댑터(100)에 포함된 상기 캔 인터페이스(101)도 CAN-FD 통신방식에 따른 데이터 송수신을 수행한다.
이하에서, 비트 레이트가 도중에 변하는 프레임을 전송할 수 있는 상기 캔 컨트롤러(20)의 이중의 또는 그 이상의 복수의 전송속도( 이하, '다중 속도' 또는 '다중 비트 레이트'라 칭한다. )를 상기 버스 어댑터(100)가 식별하는 방법을 구체적으로 설명함에 있어서, 전술한 실시예에서와 차이가 있는 부분만을 설명한다. 즉, 이하에서 설명되지 않는 부분, 예를 들어, 상기 버스 어댑터(100)와 캔 컨트롤러(20)가 도 3과 4에 예시된 상태 천이도에 따라 수행하는 각 모드에서의 동작, 그리고 캔 컨트롤러(20)로부터 수신되는 디지털 신호를 상기 캔 컨트롤러(20)로 전사시키기 위해 피드백하는 동작 등은 그대로 준용된다.
비트 레이트가 도중에 가변되는 프레임으로부터 다중 속도를 각기 식별하는 본 실시예에서는, 상기 캔 컨트롤러(20)가, 도 6에 예시된 바와 같이 BRI 프레임(61)을 구성하여 상기 송신선(C_Tx)을 통해 상기 버스 어댑터(100)로 송신한다.
상기 캔 컨트롤러(20)가 구성하는, 도 6에 예시된 BRI 프레임(61)은, 선두 부분의 비트열이 구성되는 비트 레이트보다 더 빠른 비트 레이트로써 구성되는 비트열 부분(611)( 이하, '고속 구간'이라 칭하고, 이 고속 구간(611) 이외의 구간을 '비고속 구간'이라 칭한다. )을 포함한다. 그리고, 비고속 구간과 고속 구간(611)에 펄스 형태의 신호가 되는 BRI 비트(62,63)가 각기 삽입되어 BRI 프레임이 구성된다.
비고속 구간에 삽입되는 BRI 비트(62)는, 도 5를 참조로 앞서 설명한 실시예에서와 동일한 방식으로, 해당 구간에 대해서 정해진 임의의 위치에( 바람직하게는, 도시된 바와 같이, 프레임 시작비트(SOF)로서 ) 삽입되고, 고속 구간(611)에 대해서는, 데이터 필드의 크기를 지시하는 값이 실리는 데이터 길이 코드 필드(DLC)의 선두에 BRI 비트(63)가 삽입된다. 물론, 상기 버스 어댑터(100)와 약속된 위치라면, 고속 구간의 시작점을 기준으로 임의의 다른 위치에 BRI 비트를 삽입할 수도 있다.
BRI 비트는, 전술한 바와 마찬가지로, 그 전후로 신호의 레벨이 변하여야 하므로, 상기 캔 컨트롤러(20)는, 비트 레이트가 고속으로 변하는 시작비트인 에러상태 지시자 필드(ESI)에 대해서 '정상'을 나타내는 리세시브 레벨의 값으로 구동하는 경우, 데이터 길이 코드 필드(DLC)의 선두 2비트인 DLC3와 DLC2에 대해서 각기 도미넌트 레벨의 값과 리세시브 레벨의 값으로 구동한다. 이에 따라, DLC3의 비트가 BRI 비트가 된다. 데이터 길이 코드 필드의 최선두 비트를 BRI 비트(631)로 적용하기 위해, 데이터 길이 코드 필드, 특히 DLC3와 DLC2의 필드를 앞서와 같은 값으로써 채우게 됨에 따라, 해당 BRI 프레임의 데이터 필드는 그에 따라 정해지는 길이만큼의 비트열로써 구성하게 된다.
도 6과 같이 구성된 다중 비트 레이트의 BRI 프레임(61)이 상기 송신선(C_Tx)을 통해 수신되면, 상기 버스 어댑터(100)의 수신부(101a)는, 비고속 구간내의 BRI 비트(62)에 대해서 전술한 바와 같은 방식으로 해당 구간의 비트 레이트( 즉, 최소 비트폭 )를 먼저 식별하고, 그 식별된 비트 레이트에 상응하는 비트취득 간격(vdINT1)마다의 샘플값들에서 비트 값을 취득하면서, 비트 레이트 전환 필드(BRS)의 비트값을 확인한다. 만약, 이 값이 비트 레이트 전환을 나타내지 않는 값( 도미넌트 레벨에 해당하는 논리 0 )이면, 상기 수신부(101a)는, 추가적인 비트 레이트의 식별없이, 전술한 바와 같이, 취득되는 비트열들로부터 BRI 프레임을 구성하여 CRC 시퀀스의 값으로부터 오류여부를 확인하고, 그에 따라 ACK 또는 NACK의 응답이, 상기 송신부(101b)를 통해 상기 수신선(C_Rx)에 나타나도록 하여 상기 캔 컨트롤러(20)가 감지하도록 한다.
만약, 도 6에 예시된 바와 같이, 취득되는 비트열에서 비트 레이트 전환 필드(BRS)의 값이 비트 레이트 전환을 나타내는 값( 리세시브 레벨에 해당하는 논리 1 )이면, 상기 수신부(101a)는, 비트 레이트가 빨라진 고속 구간(611)의 시작 위치( 즉, 에러상태 지시자 시작점 )로부터 지정된 위치에 있는 BRI 비트(63)로부터, 변경된 비트 레이트를 추가로 식별하게 된다. 이 추가적인 비트 레이트 식별 동작은, 앞선 BRI 비트(62)로부터 비트 레이트를 식별하는 동작과 기본적으로 동일하다.
상기 수신부(101a)는, 프레임의 고속 구간(611)에서 기 지정된 BRI 비트(63)로 인식되는 구간(631)( 샘플링되는 값들 중에서 지정된 기준치(BDL)을 기준으로 도미넌트 레벨로 간주되는 샘플값들이 지속되다가 리세시브 레벨로 간주되는 샘플값이 얻어진 지점까지의 구간 )에 속하는 샘플값들 중에서 가장 중앙( 중앙값이 2개가 존재하면 그 중 임의의 어느 한쪽의 값 )에 해당하는 샘플값(6321)을 기준으로 시작하여, BRI 비트 구간(631)으로 간주되는 샘플값들의 수만큼의 간격(vdINT2)씩 건너뛰면서, 샘플링되는 값들 중에서 하나씩(632i, i=2,3,..) 취함으로써 프레임 레이트가 가변되는 프레임에서의 고속 구간(611)에 대한 비트열을 복원하게 된다.
앞서 설명한 방식으로 비고속 구간과 고속 구간에 대한 비트열을 모두 취함으로써 하나의 BRI 프레임이 완성되면, 상기 수신부(101a)는, 그 프레임에 포함된 CRC 시퀀스(612)의 비트 패턴을 확인하여 프레임의 수신 오류가 있는 지를 확인하고, 오류가 있으면, 논리 1의 수신확인 응답신호(ak)를 상기 AND 게이트(A1)에 인가함으로써, 최종적으로 상기 송신부(101b)를 통해 상기 수신선(C_Rx)에 NACK 신호에 해당하는 논리 1이, 수신 오류가 없는 정상적인 프레임이면, 논리 0의 수신확인 응답신호(ak)를 상기 AND 게이트(A1)에 인가함으로써, 상기 송신부(101b)를 통해 상기 수신선(C_Rx)에 ACK 신호에 해당하는 논리 0이 실리도록 한다.
그리고, 프레임이 정상적으로 수신된 것으로 확인될 때는, 연결된 통신모듈이 사용하는 다중 비트 레이트가 모두 정상적으로 식별된 것이므로, 상기 수신부(101a)는, 각각의 비트 레이트를 알리는 값을 상기 송신부(101b)에 통지하여(p10) 그 각각의 비트 레이트가 설정되게 한다. 이러한 다중 비트 레이트의 설정이 있으면, 상기 송신부(101b)는, 이후에 상기 캔 컨트롤러(20)로 전송하는 프레임에 대해서, 필요할 때에는, 그 설정된 다중 비트 레이트를 개별적으로 사용하여 고속 구간을 포함하는 프레임( 예를 들어, CAN-FD 통신규약에 따른 프레임 )의 비트열로써 상기 수신선(C_Rx)를 통해 순차적으로 전송하게 된다. 물론, 다중 비트 레이트가 설정되었다 하더라도, 상기 송신부(101b)는 비고속 구간만의 프레임으로써 비트열을, 연결된 통신모듈, 즉 상기 캔 컨트롤러(20)로 송신할 수도 있다.
전술한 실시예에서는, 상기 캔 컨트롤러(20)가 다중 비트 레이트를 식별시키기 위해 구성하는 BRI 프레임에서, 데이터 길이 코드 필드(DLC)의 선두 비트를 고속 구간에 대한 BRI 비트로 적용하였지만, 본 발명에 따른 다른 일 실시예에서는, 도 7에 예시된 바와 같이, 고속 구간이 시작되는 비트, 즉 에러상태 지시자 필드(ESI)를 BRI 비트(71)로 적용할 수도 있다.
도 7에 따른 실시예에서는, 상기 캔 컨트롤러(20)가, 전원 인가 후 또는 훈련중 모드(M02)에서 BRI 프레임을 구성할 때, 에러상태 지시자 필드에 대해서 의도적으로 에러 상태를 나타내는 도미넌트 레벨의 값( 예를 들어, 논리 0 )으로써 상기 송신선(C_Tx)을 구동하고, 이어서 데이터 길이 코드 필드(DLC)의 선두 비트(DLC3)를 리세시브 레벨의 값으로 구동함으로써 에러상태 지시자 필드(ESI)를 BRI 비트(71)로 적용한다.
에러상태 지시자 필드(ESI)가 에러상태를 나타내는 값으로 된 프레임을 수신하더라도, 상기 버스 어댑터(100)의 수신부(101a)는, 훈련중 모드(M12)에서는, 해당 프레임의 에러상태 지시자 필드(ESI)를 무시하고, 연결된 통신모듈의 다중 비트 레이트 식별만을 위해 해당 프레임을 이용하게 된다.
지금까지 설명한 본 발명에 따른 다양한 실시예들에서는, 연결된 통신모듈의 데이터 송수신 속도를 파악하기 위해 BRI 프레임을 구성할 때, 비트 레이트( 또는 다중 비트 레이트 )의 식별을 위해 삽입하는 BRI 비트를 한(one) 비트로써 구성하였다. 하지만, 본 발명의 원리와 기술적 사상은, 연결된 통신모듈의 비트 레이트의 식별을 위해 사용하는 신호 구간을 반드시 한 비트의 길이만 가져야 하는 것에 구속되지 않는다.
즉, 본 발명에 따른 다른 실시예들에서는, 도 8에 예시된 바와 같이, 2비트 이상의 길이를 갖는 음 또는 양의 펄스 구간(80)( 이를, 'BRI 구간'이라 칭한다. )을 BRI 프레임에 포함시킴으로써 비트 레이트의 식별이 이루어질 수 있다. 물론, 이 BRI 구간(80)은, 전술한 실시예에서와 같이, 프레임에 시작지점으로부터 정해진 임의 위치에( 바람직하게는 시작지점에 ), 또는 고속 구간의 시작지점으로부터 정해진 임의 위치( 바람직하게는 고속 구간의 시작지점에 )에 삽입될 수 있다.
연결된 통신모듈, 즉 상기 캔 컨트롤러(20)가, 도 8에 예시된 바와 같이 구성된 BRI 구간(80)을 포함하는 BRI 프레임을 송신선(C_Tx)을 통해 송신하면, 상기 버스 어댑터(100)의 수신부(101a)는, 해당 BRI 구간에 속하는 것으로 간주되는 샘플값들( 도시된 예에서와 같이, 설정된 기준치(BDL)보다 낮아지는 샘플값(S1)부터 시작하여 그 기준치보다 높아지는 샘플값(SM)까지의 샘플값들 )을 확인한 후, 그 확인된 샘플값들의 수(M)를, BRI 구간이 대응하는 것으로 지정된 비트 수(N)로 나누어서 최소 비트폭(vdINT)에 해당하는 샘플수(P=M/N)를 구하고, 이 구한 샘플수(P)로부터 최소 비트폭(vdINT)이 파악함으로써, 그에 따라 비트 레이트( 또는 고속 구간의 비트 레이트 )를 식별하게 된다.
그리고, BRI 구간에 속하는 것으로 간주되는 샘플값들 중에서, 첫번째 샘플값(S1)에서 최소 비트폭에 해당하는 샘플수(P)의 1/2의 샘플수만큼 떨어진 샘플값(81)부터 시작하여 최소 비트폭에 해당하는 샘플수(P)만큼씩 건너뛰면서, 샘플링되는 값들 중에서 하나씩 취함으로써 프레임에 대한 비트열( 또는 비고속 구간의 비트열과 고속 구간의 비트열 )을 복원하게 된다.
이상에서 설명한 다양한 실시예들 중 하나 이상의 실시예들에 따라, 상기 버스 어댑터(100)가, 보다 구체적으로는 상기 캔 인터페이스(101)가, 연결된 통신모듈, 즉 상기 캔 컨트롤러(20)의 데이터 송수신 속도, 즉 비트 레이터( 또는 다중 비트 레이트 )를 성공적으로 식별하게 되면, 상기 버스 어댑터(100)와 상기 캔 컨트롤러(20)는 각기 정상동작 모드(M03,M13)으로 진입하여 해당 모드에서의 동작을 수행한다. 즉, 상기 버스 어댑터(100)는, 상기 캔 컨트롤러(20)의 데이터 프레임 송수신을, 속도가 보다 향상된 고속 버스에 적응시켜 송수신되게 하는 동작을 다음과 같이 수행한다.
상기 버스 어댑터(100)와 연결된 상기 캔 컨트롤러(20)는, 그와 직접 연결된 다양한 종류의 센서나 기기들이 개별적으로 데이터를 제공함으로 인해 타 노드로 전송할 데이터가 발생하면, 그 발생된 데이터를 캔이나 CAN-FD 통신규약에 따른 프레임으로 구성하여, 상기 수신선(C_Rx) 상에서 '프레임 엔드'로 정의된, 논리 1이 7비트 연속되는 비트 패턴이 검출된 이후에, 해당 프레임의 비트들 값에 따라 상기 송신선(C_Tx)을 구동함으로써 해당 프레임의 비트들을 순차적으로 송신하기 시작한다.
이에 따라, 상기 버스 어댑터(109)의 수신부(101a)는, 앞서 식별되어 설정된 비트 레이트에 맞추어, 상기 송신선(C_Tx)으로부터 논리 0인 프레임 시작 비트부터 비트열을 취득하여, 그 비트들을 임시로 저장하면서 동시에 상기 송신부(101b)에도 피드백시킨다(fb). 이 과정에서, 상기 수신부(101a)는, 그 비트들에 의한 프레임에 CRC 오류가 없으면 그 프레임 신호 상의 ACK 슬롯(slot)의 시점에 해당할 때 '정상 수신'을 가리키는 논리 0의 ACK 신호를 상기 AND 게이트(A1)에 인가하여 최종적으로 상기 송신부(101b)에 인가되게 한다. 그러면, 상기 송신부(101b)는 상기 수신부(101a)로부터 전달되는 비트들을 상기 수신선(C_Rx)에 그대로 전사(轉寫)시킨다.
한편, 이렇게 상기 캔 컨트롤러(20)가 상기 송신선(C_Tx)을 통해 프레임을 구성하는 비트들을 송신하는 동안에, 자신이 송신한 고유 ID에 해당하는 비트 패턴이 상기 수신선(C_Rx)에 그대로 전사되어 자신에게 인가되면, 상기 캔 컨트롤러(20)는 중재 필드에 해당하는 비트들이 모두 자신이 송신한 비트들과 일치하므로, 고유 ID에 이어서 캔 프레임에 해당하는 데이터 비트들을 계속하여 송신하게 된다. 그리고, 앞서 설명한 상기 수신부(101a)의 동작에 의해, 상기 캔 컨트롤러(20)는, 자신이 송신하는 프레임에 대해서 ACK 슬롯의 값이 '정상 수신'을 나타내는 것을 확인하게 되고 프레임의 전송을 완료한다. 즉, ACK 슬롯 이후에 일정 비트 수( ACK delimiter, 프레임 엔드 패턴(EOF) 등 )만큼 상기 송신선(C_Tx)을 리세시브 레벨로 구동한다.
이 동안에, 상기 수신부(101a)는, 상기 캔 컨트롤러(20)가 송신한 캔이나 CAN-FD 통신방식에 의한 프레임( 이하, '캔 프레임'으로 통칭한다. )에 해당하는 모든 비트들을 수신하게 되고(S431), 이렇게 수신하면서 임시로 저장하는 비트들이 하나의 캔 프레임을 구성하게 되면, 그 캔 프레임을 상기 외향 버퍼(102)에 저장한다(S432). 바람직하게는, 캔 프레임을 구성하는 프레임 시작 비트, ACK 필드( ACK 슬롯과 delimiter )의 비트들 그리고 프레임 엔드 비트들은 버리고 상기 외향 버퍼(102)에 저장할 수도 있다.
상기 링크 컨트롤러(110)는, 상기 외향 버퍼(102)에 저장되어 있는 캔 프레임들을 먼저 저장된 순서대로 인출하여, 고속 버스의 통신규약에 따른 링크 포맷으로 구성하여, 직접 연결된 버스(30)를 통해 타 노드들로 전송되게 한다(S432). 이때 구성되는 링크 포맷은, 상기 외향 버퍼(102)에서 인출하는 캔 프레임의 선단에 고속 버스에서의 링크 간 전송을 위해 필요한 헤더가 전치(前置)되는 형태일 수 있으며, 또한 채택한 고속의 버스의 통신규약에 따라서는 송신하고자 하는 캔 프레임의 후단에 부가 필드가 포함될 수도 있다.
상기 링크 컨트롤러(110)는 자신이 송신한 링크 프레임에 대해 타 노드에서의 수신이 확인되면, 상기 외향 버퍼(102)에서 해당 캔 프레임을 삭제한다.
또한, 상기 링크 컨트롤러(110)는, 연결된 고속의 버스(30)에 실리는 신호를 검출하는 동안, 해당 버스 상의 데이터 송수신에 대해 정해진 포맷의 링크 프레임이 취득되면(S441), 그 취득된 링크 프레임에서 캔 프레임을 추출한 후 상기 내향 버퍼(103)에 저장한다(S442).
이때, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따라, 그 추출한 캔 프레임에 프레임 시작 비트와 프레임 엔드 패턴 등이 포함되어 있지 않다면, 그 캔 프레임의 전단과 후단에 프레임 시작 비트와 프레임 엔드 패턴 등을 각기 부가하여 상기 내향 버퍼(103)에 저장할 수 있다. 물론, 이러한 비트 부가 동작은 상기 링크 컨트롤러(110)가 아닌 상기 송신부(101b)에서 할 수도 있다.
상기 송신부(101b)는, 상기 내향 버퍼(103)에 캔 프레임이 하나 이상 저장되어 있으면, 프레임이 저장된 순서대로 해당 프레임의 데이터를 읽어서, 앞서 상기 수신부(101a)로부터 통지되어(p10) 설정된 비트 레이트( 또는 다중 비트 레이트 )에 맞추어 일련의 비트열로써 상기 수신선(C_Rx)을 통해 송신한다(S442). 물론, 저장된 캔 프레임에 프레임 시작 비트와 프레임 엔드 패턴 등이 포함되어 있지 않은 경우에는 송신하고자 하는 프레임의 전후로 해당되는 비트들을 부가하여 송신하게 된다.
그리고, 상기 수신선(C_Rx)을 통해 비트의 송신이 시작되면 바로 그 사실을 상기 수신부(101a)에 통지한다(p11). 이 통지는, 상기 수신부(101a)로 하여금, 상기 캔 컨트롤러(20)가 상기 수신선(C_Rx)을 통해 송신되고 있는 비트열의 수신에 대해 상기 송신선(C_Tx) 상에 발생시키는 ACK 슬롯의 도미넌트 레벨의 신호를 무시하여 새로운 프레임 전송의 시작으로 인식하지 않도록 하기 위함이다.
만약, 상기 송신부(101b)가 상기 내향 버퍼(103)에 저장되어 있는 캔 프레임 데이터의 전송을 시작하고자 할 때, 상기 수신부(101a)로부터 비트가 동시에 인가되기 시작하면, 상기 송신부(101b)는 상기 수신부(101a)로부터 인가되는 비트들을 상기 수신선(C_Rx)으로 바로 전사시키지 않고, 도 9에 예시된 바와 같이, 자신이 송신하고자 하는 캔 프레임(92)의 각 비트를 상기 수신부(101a)로부터 인가되는 각 비트와 경합하면서(p90) 송신하게 된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 송신부(101b)는, 자신이 송신하고자 하는 단일 비트 레이트에 따른 또는 도중에 가변되는 다중 비트 레이트에 따른 비트열(92)과 상기 수신부(101a)로부터 인가되는 비트열(91)( 보다 구체적으로는 중재 필드(Arb. F)의 ID의 비트열 )에 대해 각 비트 단위로 순차적으로 비교하면서, 서로 동일할 때는 동일한 레벨의 값으로 송신하다가 어느 한 쪽만이 먼저 도미넌트 레벨의 값이 되면, 그 쪽의 비트열을 프레임 끝까지 전송하고 다른 쪽은 무시하게 된다. 즉, 예시된 바와 같이, 자신이 송신하는 프레임의 중재 필드의 비트열에서 먼저 논리 0이 나타나면(921), 상기 내향 버퍼(103)로부터 해당 프레임의 끝까지, 앞서 설정된 비트 레이트( 또는 다중 비트 레이트 )에 따라 상기 수신선(C_Rx)을 통해 송신한 후(93), 해당 프레임의 데이터는 상기 내향 버퍼(103)에서 삭제한다. 만약, 상기 수신부(101a)로부터 인가되는 중재 필드의 비트열에서 먼저 논리 0이 나타나면, 상기 송신부(101b)는, 그 인가되는 비트들을 계속하여 상기 수신선(C_Rx)으로 전사시키고, 상기 내향 버퍼(103)로부터의 데이터 읽기는 중단하며 해당 프레임의 데이터는 상기 내향 버퍼(103)에 그대로 보존한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 연결된 통신모듈의 데이터 전송속도를 초기에 파악하고 그 파악된 속도에 맞추어 상호 간에 데이터를 송수신하는 상기 버스 어댑터(100)를 매개로 하여 고속의 버스(30)에 각기 간접적으로 연결되는 통신모듈들은, 버스에의 연결을 매개하는 수단과의 데이터 송수신 오류없이, 해당 통신모듈들이 상호 간의 통신을 위해 이용하도록 의도된 기존 버스에 비해 보다 고속의 버스를 이용할 수 있다. 즉, 상기 버스 어댑터(100)를 각기 매개하여 고속의 버스에 연결되는 통신모듈들은, 보다 빠른 시점에 그리고 보다 더 빨리 데이터를 전송할 수 있게 된다.
지금까지 구체적으로로 설명한, 본 발명에 따른 통신모듈의 버스에의 연결을 매개하기 위해 그 통신모듈의 전송속도를 확인하는 방법의 다양한 실시예들과, 그 실시예에서 설명된 구성 및 작용 등은 서로 양립할 수 없는 경우가 아니라면, 상호 다양한 방식으로 선택적으로 결합되어 실시 가능하다.
이상, 전술한 본 발명의 실시예들은, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
10: 캔 컨트롤러 11: 트랜시버
30: 버스 100: 버스 어댑터
101: 캔 인터페이스 101a: 수신부
101b: 송신부 102: 외향(outward) 버퍼
103: 내향(inward) 버퍼 110: 링크 컨트롤러

Claims (13)

  1. 제 1통신방식에 기반하여 통신하도록 의도된 통신모듈이, 상기 제 1통신방식과는 상이한 제 2통신방식을 기반으로 데이터가 송수신되는 버스를 이용할 수 있도록 버스에의 연결을 매개하는 기기에 있어서,
    서로 분리된 제 1 및 제 2신호선으로써 상기 통신모듈과 연결되고, 그 제 1 및 제 2신호선을 통해 비트 신호를 각기 수신 및 송신하도록 구성된 인터페이스부와,
    상기 인터페이스부가 상기 제 1신호선을 통해 상기 통신모듈로부터 수신하는 비트 신호들로부터 상기 제 1통신방식에서 정하고 있는 특정 포맷의 프레임의 데이터가 추출되어 저장되는 제 1버퍼와,
    상기 버스에 연결되어, 상기 제 1버퍼에 저장된 데이터를 상기 제 2통신방식에서 정하고 있는 임의 포맷의 프레임으로 구성하여 상기 버스를 통해 송신하고, 또한 상기 버스에 실리는 신호로부터 상기 임의 포맷의 프레임의 데이터를 검출하여 제 2버퍼에 저장하도록 구성된 링크 제어부를 포함하여 구성되되,
    상기 인터페이스부는, 상기 제 2버퍼에 저장되는 데이터를, 상기 특정 포맷의 프레임 형태로 상기 제 2신호선을 통해 상기 통신모듈로 전송하도록 구성되고, 또한, 상기 기기에의 전원 인가 후, 상기 통신모듈로부터 처음으로 상기 제 1신호선을 통해 수신되는 상기 특정 포맷의 제 1프레임에 해당하는 신호에서 기 지정된 위치의 펄스 구간의 폭을 파악하고, 그 파악된 구간 폭에 근거하여 상기 통신모듈의 데이터 송수신에서의 비트 레이트를 식별하며, 그 식별된 비트 레이트를 상기 통신모듈과의 데이터 통신에 적용하도록 구성된 것인 기기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 펄스 구간은, 상기 제 1프레임에서 한(one) 비트에 해당하는 신호 구간인 것인 기기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 기 지정된 위치는, 상기 제 1프레임이 시작되는 지점인 것인 기기.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 인터페이스부는, 상기 제 1프레임에 해당하는 신호에서, 상기 펄스 구간 이후의 기 지정된 위치의 제 2펄스 구간에 대하여 파악하는 구간 폭에 근거하여 상기 통신모듈이 데이터 송수신에서 사용하는 제 2비트 레이트를 추가로 식별하며, 그 추가로 식별된 제 2비트 레이트를, 상기 통신모듈과의 데이터 통신에 또한 적용하도록 구성되되,
    상기 제 2펄스 구간은, 상기 제 1프레임에 해당하는 신호 상에서 상기 펄스 구간보다 좁은 폭으로써 확보되는 것인 기기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2펄스 구간은, 상기 제 1프레임에서 비트 레이트가 변하는 구간이 시작되는 지점이나, 또는 상기 제 1프레임에 실린 데이터의 길이에 대한 정보를 싣는 필드가 시작되는 지점에 확보되는 것인 기기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 인터페이스부는, 상기 식별된 비트 레이트에 근거하여 상기 제 1프레임에 해당하는 신호에서 비트열을 취득하고, 그 취득된 비트열로써 구성하는 프레임에 포함된 CRC 시퀀스의 값에 근거하여 수신오류 여부를 판별하며, 수신 오류가 없을 때에만 상기 식별한 비트 레이트를 상기 통신모듈과의 데이터 통신에 적용하도록 구성된 것인 기기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 인터페이스부는, 상기 제 1신호선을 통해 비트열이 수신될 때는 상기 제 2신호선을 구동하여 그 수신되는 비트열이 상기 제 2신호선에도 나타나게 하도록 구성되되, 수신오류 여부에 대한 상기 판별의 결과를 나타내는 값이, 상기 특정 포맷에 의해 상기 제 1프레임에 대해 정해지는 응답신호 구간에 나타나도록 상기 제 2신호선을 구동하는 것인 기기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 펄스 구간은, 상기 제 1프레임에서 2이상의 비트 길이에 해당하는 신호 구간인 것인 기기.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1통신방식은, CAN (Controller Area Network) 또는 CAN-FD (CAN with Flexible Data)에서 정하고 있는 통신방식인 것인 기기.
  10. 제 1통신방식에 기반하여 통신하도록 의도된 통신모듈의, 상기 제 1통신방식과는 상이한 제 2통신방식을 기반으로 데이터가 송수신되는 버스에의 연결을 매개하기 위한 방법에 있어서,
    상기 통신모듈에 전원이 인가되었을 때, 상기 통신모듈이 상기 제 1통신방식에서 정하고 있는 특정 포맷의 제 1프레임을 구성하되, 그 제 1프레임에서 기 지정된 위치의 비트 구간에 대해서는 그 전후로 값이 변하게 되는 방식으로 구성하여 제 1신호선을 통해 그 제 1신호선과 연결된 어댑팅(adapting) 기기로 송신하는 단계와,
    상기 어댑팅 기기가, 상기 제 1프레임이 상기 어댑팅 기기에 전원이 인가된 후에 상기 통신모듈로부터 상기 제 1신호선을 통해 처음으로 수신되는 것일 때, 상기 제 1프레임에 해당하는 신호에서 기 지정된 위치의 펄스 구간의 폭을 파악하고, 그 파악된 구간 폭에 근거하여 상기 통신모듈의 데이터 송수신에서의 비트 레이트를 식별하는 단계와,
    상기 어댑팅 기기가, 상기 식별된 비트 레이터를, 이후에 상기 통신모듈로부터 상기 제 1신호선을 통해 수신되는 신호로부터 프레임의 비트열을 복원할 때와, 상기 통신모듈과 연결된 제 2신호선을 통해 프레임의 데이터를 비트열로써 상기 통신모듈로 송신할 때에 적용하는 단계를 포함하여 이루어지는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 어댑팅 기기가, 상기 식별된 비트 레이트에 근거하여 상기 제 1프레임에 해당하는 신호에서 비트열을 취득하고, 그 취득된 비트열로써 구성하는 프레임에 포함된 CRC 시퀀스의 값으로부터 프레임의 수신오류 여부를 확인하는 단계를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 적용하는 단계는, 상기 확인하는 단계에서, 프레임의 수신오류가 없는 것으로 확인될 때에만 수행되는 것인 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 확인하는 단계는, 프레임의 수신오류 여부에 대한 확인 결과를 나타내는 특정 값이, 상기 통신모듈에 전달되도록 상기 제 2신호선을 구동하는 단계를 더 포함하여 이루어지고,
    상기 방법은, 상기 통신모듈이, 상기 특정 값이 수신오류를 나타내면, 상기 특정 포맷의 제 2프레임을 구성하되, 그 제 2프레임에서의 상기 비트 구간에 대해서는 그 전후로 값이 변하게 되는 방식으로 구성하여 상기 제 1신호선을 통해 상기 어댑팅 기기로 재송신하고, 상기 특정 값이 정상수신을 나타내면, 상기 통신모듈에 연결된 하나 이상의 제 2기기에서 발생되어 전달되는 데이터를 상기 특정 포맷의 프레임으로 구성하여 상기 제 1신호선을 통해 상기 어댑팅 기기로 송신하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것인 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2프레임은, 상기 비트 구간 이외의 구간에서, 상기 제 1프레임과는 적어도 일부의 비트 패턴이 상이하도록 구성된 것인 방법.
KR1020190041641A 2019-04-09 2019-04-09 통신모듈의 버스에의 연결을 매개하기 위해 그 통신모듈의 전송속도를 확인하는 방법과 그 방법을 위한 기기 KR101987890B1 (ko)

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