KR102019234B1 - 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법 - Google Patents

차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법에 관한 것으로, 진단 모듈이 gPTP 장치 정보를 요청하는 메시지를 네트워크에 브로드캐스팅 하는 단계, 상기 진단 모듈이 각 gPTP 장치로부터 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하여 각 장치별 지연시간을 계산하는 단계, 상기 진단 모듈이 상기 네트워크의 그랜드마스터(GM) 장치에 진단 시작 요청 메시지를 전송하는 단계, 상기 그랜드마스터 장치가 진단 응답 메시지를 특정 시각에 상기 진단 모듈로 전송하도록 지시하는 메시지를 각 gPTP 장치로 전송하는 단계 및 상기 진단 모듈이 상기 그랜드마스터 장치를 포함한 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신하고, 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각 및 상기 각 장치별 지연시간에 기초하여 상기 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법{EVALUATION METHOD OF VEHICLE NETWORK TIME SYNCHRONIZATION}
본 발명은 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 gPTP 장치들의 시간 동기화의 정확도를 평가하는 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법에 관한 것이다.
이더넷(Ethernet)은 가장 대표적인 근거리 통신망(Local Area Network, LAN) 규격으로, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에 의해 표준화된 이후 컴퓨터 네트워크 분야를 넘어 항공 및 산업 제어 등 다양한 분야에 적용되고 있다.
이러한 추세는 자동차 분야에까지 이어져 이더넷을 자동차 분야에 적용하기 위한 다양한 연구와 표준화가 이루어지고 있다. 차량용 이더넷은 기존 이더넷을 좀 더 경량화 하여 4개의 꼬인선을 사용하는 것이 아니라 1개의 꼬인선만을 이용하여 통신이 가능하도록 하며, AVB 프로토콜을 차용하여 기존 이더넷이 지원하지 않는 동기화, 자원 예약, 실시간 전송 등이 가능하다.
이 중 동기화 기능은 차량용 이더넷 네트워크에서 가장 핵심적인 기능으로 네트워크를 구성하는 제어기(장치) 모두가 동일한 시간 베이스로 동작할 수 있도록 한다.
AVB의 동기화는 IEEE 802.1ASTM-2011 국제 표준을 따르며, 이는 IEEE 1588TM-2008 PTP(Precision Time Protocol)를 확장하였기 때문에 gPTP(generalized Precision Time Protocol)로 불린다.
gPTP는 네트워크 내의 모든 노드들을 GM(Grandmaster)와 Slave의 두 가지 유형으로 구분하는데, GM은 gPTP 네트워크 내에서 유일해야 하며, 동기화 정보를 네트워크에 송신하는 역할을 하고, Slave 노드들은 이 정보를 수신하여 자신의 클럭 오프셋을 조정함으로써, GM과 자신의 시간 베이스를 일치시킨다.
한편 시간 동기화 프로토콜의 일반적인 성능 측정 방법은 PPS(pulse per second)를 활용하는 방법으로 이는 동기화된 클럭 신호를 특정 H/W 포트로 출력한 후 이를 소스(source) 신호와 비교하여 정확도를 평가하는 방식이다.
그런데 이러한 방식은 측정을 위해 별도의 H/W 출력 포트가 존재하여 하고, 일대일로만 비교가 가능하기 때문에, 실험실 단계의 테스트가 아닌 완성된 차량 환경에는 적용하기 어렵다는 문제점이 존재하였다.
또한 차량 내에서 시간 동기화는 동기화된 신호 송/수신을 위한 것이 아니라, 각종 센서나 GPS 위치 정보, 영상 정보 등을 실시간으로 취합 후 동기화하여 처리하기 위한 것이다.
따라서 차량용 네트워크의 평가 방식으로 클럭의 엣지가 얼마나 정확하게 일치하는지를 비교하는 것은 적절하지 않으며, wall time(시-분-초 형태)의 정확도를 평가하는 것이 요구된다.
한편 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2017-0082208호(2017.07.14)에 개시되어 있다.
본 발명은 차량용 네트워크 환경에서 gPTP 장치들의 시간 동기화 정확도를 평가할 수 있는 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법은 진단 모듈이 gPTP 장치 정보를 요청하는 메시지를 네트워크에 브로드캐스팅 하는 단계; 상기 진단 모듈이 각 gPTP 장치로부터 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하여 각 장치별 지연시간을 계산하는 단계; 상기 진단 모듈이 상기 네트워크의 그랜드마스터(GM) 장치에 진단 시작 요청 메시지를 전송하는 단계; 상기 그랜드마스터 장치가 진단 응답 메시지를 특정 시각에 상기 진단 모듈로 전송하도록 지시하는 메시지를 각 gPTP 장치로 전송하는 단계; 및 상기 진단 모듈이 상기 그랜드마스터 장치를 포함한 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신하고, 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각 및 상기 각 장치별 지연시간에 기초하여 상기 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 요청 메시지를 수신한 각 gPTP 장치는, 해당 장치가 그랜드마스터 장치인지 아니면 슬레이브(Slave) 장치인지 여부 및 해당 장치의 gPTP 동기화 여부에 대한 정보를 상기 응답 메시지에 포함하여 반환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 각 장치별 지연시간을 계산하는 단계에서, 상기 진단 모듈은 각 gPTP 장치로부터 응답 메시지를 수신한 각각의 시각에서 요청 메시지를 브로드캐스팅 한 시각을 차감하여 각 장치별 지연시간을 계산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 지시하는 메시지를 전송하는 단계에서, 상기 그랜드마스터 장치는 Sync/Follow_Up 메시지의 flags 필드에 진단 시작 비트를 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 그랜드마스터 장치는 상기 Sync/Follow_Up 메시지에 상기 진단 응답 메시지를 상기 특정 시각에 상기 진단 모듈로 전송하도록 지시하는 패킷(TLV)을 삽입하여 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가하는 단계에서, 상기 진단 모듈은, 상기 그랜드마스터 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에서 상기 그랜드마스터 장치에 대해 계산된 지연시간을 차감한 값과, 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에서 해당 장치에 대해 계산된 지연시간을 각각 차감한 값들을 비교하여 상기 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 진단 모듈은, 상기 지시하는 메시지에 포함된 상기 특정 시각을 더 고려하여 상기 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 진단 모듈은, 상기 각 장치별 지연시간에 기초하여 각 gPTP 장치를 복수개의 그룹으로 분류하고, 상기 그랜드마스터 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에서 상기 그랜드마스터 장치에 대해 계산된 지연시간을 차감한 값과, 상기 특정 시각의 차이를 계산하며, 계산된 차이에 그룹별 가중치를 적용하여 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에서 해당 장치에 대해 계산된 지연시간을 각각 차감한 값들을 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법은 진단 모듈이 gPTP 장치 정보를 요청하는 메시지를 네트워크에 브로드캐스팅 하는 단계; 상기 진단 모듈이 각 gPTP 장치로부터 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 단계; 상기 진단 모듈이 상기 네트워크의 그랜드마스터(GM) 장치에 진단 시작 요청 메시지를 전송하는 단계; 상기 그랜드마스터 장치가 진단 응답 메시지를 특정 시각에 상기 진단 모듈로 전송하도록 지시하는 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 진단 모듈이 상기 그랜드마스터 장치를 포함한 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신하고, 요청 메시지를 브로드캐스팅 한 시각, 각 gPTP 장치로부터 응답 메시지를 수신한 시각 및 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에 기초하여 상기 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법은 진단 모듈에서 산출하는 각 gPTP 장치별 지연시간과 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에 기초하여 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가할 수 있도록 함으로써, 완성된 차량 환경에 적합한 gPTP 시간 동기화 평가를 가능하게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 이더넷 제어기의 개략적인 구성을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 구성을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법의 장치 정보 요청 메시지 및 응답 메시지의 데이터 흐름을 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법에서 논리 네트워크를 구성하는 것을 나타낸 예시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법의 진단 시작 요청 메시지 및 진단 지시 메시지의 데이터 흐름을 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법에서 사용되는 메시지의 헤더를 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법에서 사용되는 Sync/Follow_Up 메시지의 포맷을 나타낸 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 이더넷 제어기의 개략적인 구성을 나타낸 예시도이다. 도 1에서 볼 수 있듯이, 차량 이더넷 제어기(1)는 진단 모듈(10), 동기화 모듈(20), PTP 클럭(30) 및 차량용 이더넷 인터페이스(40)를 포함할 수 있다. 이때 진단 모듈(10)이나 동기화 모듈(20)의 구성은 차량 이더넷 제어기(1)에 구현된 기능일 수 있다. 즉, 진단 모듈(10)이나 동기화 모듈(20)은 ECU(electronic control unit)와 같은 프로세서 등에 내장된 알고리즘의 형태일 수 있다. 다만 이러한 구성에 한정되는 것은 아니므로, 진단 모듈(10)이나 동기화 모듈(20) 각각이 독립된 프로세서의 형태로 구성될 수도 있다. 한편 차량 이더넷 제어기(1)에 있어서, 동기화 모듈(20), PTP 클럭(30) 및 차량용 이더넷 인터페이스(40)의 구성은 일반적인 구성에 해당하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 구성을 나타낸 예시도이다. 도 2에서 볼 수 있듯이, 진단 모듈(10)은 차량 네트워크는 복수개의 스위치(500, 600, 700)와 복수개의 제어기(100, 200, 300, 400)로 구성될 수 있다. 이때 복수개의 제어기(100, 200, 300, 400)와 복수개의 스위치(500, 600, 700)가 gPTP 장치에 해당한다. 또한 도 2에서는 각 스위치에 하나 또는 두 개의 장치만이 연결된 것으로 표시하였으나, 하나의 스위치에 보다 많은 수의 제어기들이 연결되어 있을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3에 도시된 것과 같이, 진단 모듈(10)은 gPTP 장치 정보를 요청하는 메시지를 네트워크에 브로드캐스팅 한다(S200).
이때 진단 모듈(10)은 해당 메시지를 전송한 시각(Ts)을 기록하며, 도 4에 도시된 것과 같이, 브로드캐스트 메시지를 수신한 스위치(500, 600, 700)는 메시지가 수신된 포트를 제외한 나머지 포트로 해당 메시지를 전단한다.
이러한 요청 메시지를 수신한 gPTP 장치는 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 반환한다(S210).
도 5에 도시된 것과 같이, gPTP 정보 요청 메시지를 수신한 네트워크의 모든 gPTP 장치는 용청 메시지에 대한 응답 메시지를 제어 모듈(10)로 반환한다. 이때 각 gPTP 장치는 해당 장치의 역할(그랜드마스터(GM) 장치인지 아니면 슬레이브(Slave) 장치인지 여부), 클럭 식별자(clock identifier) 및 해당 장치의 gPTP 동기화 여부(클럭의 lock/unlock 상태)에 대한 정보를 응답 메시지에 포함하여 반환할 수 있다.
이후 진단 모듈(10)은 각 gPTP 장치별 응답 메시지를 수신하여, 각 장치별 지연시간(RTT)을 계산한다(S220).
즉, 진단 모듈(10)은 각 gPTP 장치별 응답 메시지의 수신 시각(TR(i), i는 장치 식별자)을 기록하고, 각 gPTP 장치로부터 응답 메시지를 수신한 각각의 시각(TR(i))에서 요청 메시지를 브로드캐스팅 한 시각(Ts)을 차감하여 각 장치별 지연시간(RTT(i) = ((TR(i) - TS) / 2))을 계산한다.
이때 진단 모듈(10)은 응답 메시지에 포함된 정보를 이용하여 각 장치의 지연시간 계산 여부를 결정할 수도 있으며, 예를 들어, 특정 장치의 gPTP 동기화가 이루어지지 않은 경우라면 해당 장치에 대한 진단 결과를 시간 동기화 평가에 반영하지 않도록 구성될 수 있으므로, 해당 장치에 대한 지연시간은 계산하지 않을 수 있다.
한편 진단 모듈(10)은 이렇게 계산된 각 장치별 지연시간에 기초하여 각 gPTP 장치를 복수개의 그룹으로 분류할 수 있다. 즉, 지연시간은 각 장치와 진단 모듈(10) 사이의 네트워크 거리를 나타낸다고 볼 수 있으므로, 진단 모듈(10)은 지연시간이 유사한 장치들을 그룹화 하여 도 6에 도시된 것과 같은 논리 네트워크를 구성할 수 있다.
이러한 지연시간 계산 이후, 진단 모듈(10)은 네트워크의 그랜드마스터(GM) 장치(100)에 진단 시작 요청 메시지를 전송한다(S230). 즉, 도 7에서 볼 수 있듯이, 진단 모듈(10)은 GM 장치(100)에 진단 시작 요청 메시지를 전송하여 시간 동기화 정확도 측정을 위한 진단 모드 시작을 요청할 수 있으며, 이때 진단 모듈(10)은 진단 시작 요청 메시지에 자신의 MAC 주소를 포함시킬 수 있다.
이어서 GM 장치(100)는 진단 응답 메시지를 설정된 특정 시각에 진단 모듈(10)로 전송하도록 지시하는 메시지를 각 gPTP 장치로 전송한다(S240). 구체적으로 GM 장치(100)는 Sync/Follow_Up 메시지의 flags 필드에 진단 시작 비트를 설정하고, 해당 Sync/Follow_Up 메시지에 진단 응답 메시지를 특정 시각에 진단 모듈(10)로 전송하도록 지시하는 패킷(TLV)을 삽입하여, 도 8에 도시된 것과 같이 메시지를 전송할 수 있다.
즉, GM 장치(100)는 진단 모드와 무관하게 동기화를 위해 주기적으로 송신하는 Sync/Follow_Up 메시지의 flags 필드에 진단 시작 비트를 설정하여, Sync/Follow_Up 메시지를 수신하는 네트워크의 모든 gPTP 장치들이 진단 모드가 시작되었음을 인식할 수 있도록 한다.
또한 GM 장치(100)는 응답 메시지를 전송할 PTP 시각(특정 시각)과 진단 응답 메시지를 수신할 진단 모듈(10)의 MAC 주소를 포함하는 패킷(TLV)을 Sync/Follow_Up 메시지에 포함시켜 네트워크의 gPTP 장치에 전송한다.
이때 Sync/Follow_Up 메시지를 포함하여 gPTP에서 사용되는 메시지의 일반적인 헤더는 도 9에 도시되어 있으며, 동기화를 위해 GM이 주기적으로 전송하는 Sync 메시지의 포맷 및 Sync 메시지가 GM에서 전송된 시각을 포함하는 동기화를 위한 추가 정보를 전송하는 Follow_Up 메시지의 포맷은 도 10에 도시되어 있다.
이후, GM 장치(100)를 포함한 각 gPTP 장치들은 Sync/Follow_Up 메시지의 TLV에 정해진 시각에 일제히 진단 모듈(10)로 진단 응답 메시지 전송한다(S250).
이때 각 gPTP 장치들은 수신한 Sync/Follow_Up 메시지의 sequenceId, preciseOriginTimestamp, correctionField, Sync/Follow_Up 메시지를 수신한 로컬 시각, clock identity, 장치 타입 (GM/Switch/Slave), 메시지를 전송한 PTP 시각에 대한 정보를 진단 응답 메시지에 포함시켜 전송할 수 있다.
이후 진단 모듈(10)은 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각 및 각 장치별 지연시간에 기초하여 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가한다(S260).
구체적으로, 진단 모듈(10)은 각 장치별 진단 응답 메시지를 수신한 시각을 각 장치별 지연시간(RTT(i))을 이용하여 보정한 후, GM 장치(100)의 보정된 시각을 각 장치별 보정된 시각과 비교하여 동기화 정확도를 평가할 수 있다.
즉, 진단 모듈(10)은 GM 장치(100)로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에서 GM 장치(100)에 대해 계산된 지연시간을 차감한 값과, 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에서 해당 장치에 대해 계산된 지연시간을 각각 차감한 값들을 비교하여 네트워크의 동기화 정확도를 평가할 수 있다.
각 gPTP 장치와 GM 장치(100) 사이의 시간 동기화가 정확하게 이루어져 있다면, 각 gPTP 장치들은 GM 장치(100)와 동일 시점에 진단 응답 메시지를 전송해야 하고 단지 장치별 네트워크 거리(즉, 지연시간)에 따른 시간 차이만이 존재하여야 한다.
따라서 진단 모듈(10)은 GM 장치(100)로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에서 GM 장치(100)에 대해 계산된 지연시간을 차감한 값(T'ptp(GM))과, 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에서 해당 장치에 대해 계산된 지연시간을 각각 차감한 값들(T'ptp(i))의 편차(|T'ptp(GM)-T'ptp(i)|)를 통해 각 장치별 시간 동기화 정확도를 평가할 수 있다. 또한 진단 모듈(10)은 계산된 편차들의 평균을 계산하여 네트워크 전체의 시간 동기화 정확도를 평가할 수도 있다.
한편 진단 모듈(10)은, 진단 지시 메시지에 포함된 특정 시각을 더 고려하여 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가할 수도 있다.
예를 들어 진단 모듈(10)은, GM 장치(100)로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에서 GM 장치(100)에 대해 계산된 지연시간을 차감한 값과 특정 시각의 차이를 계산하고, 계산된 차이에 도 6에 따른 논리 네트워크 그룹별로 가중치를 적용하여 각 gPTP 장치(GM 장치(100) 포함)로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에서 해당 장치에 대해 계산된 지연시간을 각각 차감한 값들을 보정할 수 있다.
지연시간 계산을 위한 상술한 gPTP 장치 정보 요청 메시지 전송 및 응답 메시지 수신 과정과 달리, 각 gPTP 장치에서 전송하는 진단 응답 메시지는 동시에 발생되므로, 네트워크 지연 등에 의한 오차가 발생할 수 있다. 이러한 지연은 네트워크 거리에 따라 달라질 수 있으므로, 논리 네트워크 그룹별로 가중치를 적용(즉, 진단 모듈(10)에 가까운 그룹일수록 작은 가중치를 계산된 차이에 곱하여 가중치가 적용된 값을 산출할 수 있다.)하고, 이를 통해 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에서 해당 장치에 대해 계산된 지연시간을 각각 차감한 값들을 보정하고, 보정된 값들을 비교하여 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가할 수도 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 진단 모듈에서 산출하는 각 gPTP 장치별 지연시간과 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에 기초하여 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가할 수 있도록 함으로써, 완성된 차량 환경에 적합한 gPTP 시간 동기화 평가를 가능하게 한다.
한편 본 발명의 다른 실시예에서, 진단 모듈(10)이 GM 장치(100)를 포함한 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신하고, gPTP 정보 요청 메시지를 브로드캐스팅 한 시각, 각 gPTP 장치로부터 gPTP 정보 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신한 시각 및 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에 기초하여 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 진단 모듈(10)은 gPTP 정보 요청 메시지를 브로드캐스팅 한 시각, 각 gPTP 장치로부터 gPTP 정보 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신한 시각 및 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각을 미리 설정된 수식에 대입하여 네트워크의 시간 동기화 정확도를 산출하도록 구성될 수 있다.
또는 진단 모듈(10)은 gPTP 정보 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신한 다음에 곧 바로 각 장치별 지연시간을 계산하는 것이 아니라, 그 이후 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가하기 전까지 각 장치별 지연시간을 계산하도록 구성될 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 차량 이더넷 제어기
10: 진단 모듈
20: 동기화 모듈
30: PTP 클럭
40: 차량용 이더넷 인터페이스
100 ~ 700: gPTP 장치

Claims (9)

  1. 진단 모듈이 gPTP 장치 정보를 요청하는 메시지를 네트워크에 브로드캐스팅 하는 단계;
    상기 진단 모듈이 각 gPTP 장치로부터 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하고, 각 gPTP 장치로부터 응답 메시지를 수신한 각각의 시각에서 요청 메시지를 브로드캐스팅 한 시각을 차감하여 각 장치별 지연시간을 계산하는 단계;
    상기 진단 모듈이 상기 네트워크의 그랜드마스터(GM) 장치에 진단 시작 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 그랜드마스터 장치가 진단 응답 메시지를 특정 시각에 상기 진단 모듈로 전송하도록 지시하는 메시지를 각 gPTP 장치로 전송하는 단계; 및
    상기 진단 모듈이 상기 그랜드마스터 장치를 포함한 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신하고, 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각 및 상기 각 장치별 지연시간에 기초하여 상기 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가하는 단계를 포함하는 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요청 메시지를 수신한 각 gPTP 장치는, 해당 장치가 그랜드마스터 장치인지 아니면 슬레이브(Slave) 장치인지 여부 및 해당 장치의 gPTP 동기화 여부에 대한 정보를 상기 응답 메시지에 포함하여 반환하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지시하는 메시지를 전송하는 단계에서,
    상기 그랜드마스터 장치는 Sync/Follow_Up 메시지의 flags 필드에 진단 시작 비트를 설정하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 그랜드마스터 장치는 상기 Sync/Follow_Up 메시지에 상기 진단 응답 메시지를 상기 특정 시각에 상기 진단 모듈로 전송하도록 지시하는 패킷(TLV)을 삽입하여 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가하는 단계에서,
    상기 진단 모듈은, 상기 그랜드마스터 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에서 상기 그랜드마스터 장치에 대해 계산된 지연시간을 차감한 값과, 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에서 해당 장치에 대해 계산된 지연시간을 각각 차감한 값들을 비교하여 상기 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 진단 모듈은, 상기 지시하는 메시지에 포함된 상기 특정 시각을 더 고려하여 상기 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 진단 모듈은, 상기 각 장치별 지연시간에 기초하여 각 gPTP 장치를 복수개의 그룹으로 분류하고, 상기 그랜드마스터 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에서 상기 그랜드마스터 장치에 대해 계산된 지연시간을 차감한 값과, 상기 특정 시각의 차이를 계산하며, 계산된 차이에 그룹별 가중치를 적용하여 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에서 해당 장치에 대해 계산된 지연시간을 각각 차감한 값들을 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법.
  9. 진단 모듈이 gPTP 장치 정보를 요청하는 메시지를 네트워크에 브로드캐스팅 하는 단계;
    상기 진단 모듈이 각 gPTP 장치로부터 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 진단 모듈이 상기 네트워크의 그랜드마스터(GM) 장치에 진단 시작 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 그랜드마스터 장치가 진단 응답 메시지를 특정 시각에 상기 진단 모듈로 전송하도록 지시하는 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 진단 모듈이 상기 그랜드마스터 장치를 포함한 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신하고, 요청 메시지를 브로드캐스팅 한 시각, 각 gPTP 장치로부터 응답 메시지를 수신한 시각 및 각 gPTP 장치로부터 진단 응답 메시지를 수신한 시각에 기초하여 상기 네트워크의 시간 동기화 정확도를 평가하는 단계를 포함하는 차량 네트워크 시간 동기화 평가 방법.
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