KR102112153B1 - Apparatus and method for predicting communication performance of automotive wire - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치 및 방법은, 제품개발서버로부터 전선의 통신 성능 예측을 위한 시뮬레이션 요청서를 수신받는 통신부; 시뮬레이션 요청서에 기재된 전선의 설계사양을 적용하여 3차원 형상으로 모델링하고, 전선의 설계사양에 기초하여 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션을 실행하며, 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하는 제어부; 및 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과 해석 보고서를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Disclosed is an apparatus and method for predicting communication performance of a vehicle electric wire. An apparatus and method for predicting communication performance of a vehicle electric wire of the present invention include a communication unit receiving a simulation request for predicting a communication performance of a wire from a product development server; A controller for modeling in a three-dimensional shape by applying the design specifications of the wires described in the simulation request, executing a communication performance prediction simulation of the wires based on the design specifications of the wires, and interpreting the simulation results of the communication performance prediction of the wires; And an output unit configured to output a communication performance prediction simulation result analysis report of the electric wire.
Description
본 발명은 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량용 이더넷(Ethernet)에 사용되는 UTP(Unshielded Twisted Pair) 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 프로세스를 제공하는 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for predicting communication performance of a vehicle wire, and more particularly, to predict communication performance of a vehicle wire providing a simulation process for predicting a communication performance of an unshielded twisted pair (UTP) wire used in a vehicle Ethernet. It relates to a device and method.
이더넷(Ethernet)은 버스 구조 방식의 근거리 통신망으로, 데이터 전송을 위해 CSMA/CD(carrier sense multiple access with collision detection) 방식을 사용할 수 있으며, 데이터를 보내려는 컴퓨터가 먼저 통신망이 사용 중인지 아닌지 전기적인 신호로 검사한 후에 비어 있을 때 데이터를 보내고, 통신망이 사용 중이면 일정시간을 기다린 후 다시 검사하는 것을 특징으로 한다.Ethernet is a bus-structured local area network, and it can use carrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) for data transmission, and the computer that wants to send data is an electrical signal whether the communication network is in use first or not. It is characterized by sending the data when it is empty after checking with, and checking again after waiting for a certain time if the communication network is in use.
한편, 최근에는 자동차 산업에서 이더넷의 이용이 증가하고 있으며, 핵심적인 매력은 대역폭에서 상당한 이점을 제공한다는 것이다. 특히, 자율 주행을 위한 시스템과 운전자 지원 시스템(ADAS)은 카메라와 레이더 시스템이 획득한 주위 환경에 대한 최신 데이터를 필요로 하는데, 이러한 환경과 그 밖의 영역(예컨대, 비디오 스트림 및 센서 데이터의 빠른 전송)에서는 높은 전송 속도가 필요하다. 또한, 높은 대역폭의 시간 및 비용적 장점은 많은 수의 ECU를 플래싱하는 작업에서도 유효하다. 차량용 이더넷에 대한 IEEE 표준인 100BASE-T1(Open Alliance BroadR-Reach)을 사용하면 하나의 UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블을 기반으로 하여 쉽고 효율적인 비용으로 고속 네트워크를 실행할 수 있다.Meanwhile, the use of Ethernet has been increasing in the automotive industry in recent years, and a key attraction is that it offers significant advantages in bandwidth. In particular, systems for autonomous driving and driver assistance systems (ADAS) require up-to-date data on the surrounding environment acquired by cameras and radar systems, such as the rapid transmission of video streams and sensor data. ), a high transmission rate is required. In addition, the high bandwidth time and cost advantages are also effective in flashing a large number of ECUs. Using the IEEE Alliance 100BASE-T1 (Open Alliance BroadR-Reach) for automotive Ethernet, high-speed networks can be implemented easily and cost effectively based on one unshielded twisted pair (UTP) cable.
한편, 차량용 이더넷은 CAN, LIN 및 FlexRay와 같은 버스 시스템의 네트워크 토폴로지(Topology)와는 크게 다르기 때문에, 차량용 이더넷에 사용되는 UTP 케이블로 구성된 전선은 CAN, LIN 및 FlexRay와 같은 통신 대비 제품 제작에 있어, 요구 항목이 보다 엄격하다.On the other hand, automotive Ethernet is significantly different from the network topology of bus systems such as CAN, LIN, and FlexRay, so wires made up of UTP cables used for automotive Ethernet are used in the preparation of communication products such as CAN, LIN, and FlexRay. The requirements are stricter.
이에, 종래에는 제품 제작 시, 전선의 설계 인자인 도체 직경, 도체 간격, 절연체 직경 및 절연체 유전율 등을 기초로 하여 수학적 계산을 통해 제품화하며, 직관적인 실험을 통한 개선 실험을 진행한다. 즉, 제작 및 측정의 반복 실험을 통해 제품을 구현한다. 따라서, 설계 인자 확인 및 DB 구축을 위한 전선 개발 비용 및 개발 기간이 발생하게 된다.Thus, in the prior art, when manufacturing a product, it is commercialized through mathematical calculations based on conductor diameters, conductor spacing, insulator diameters, and dielectric constants, which are design factors of electric wires, and improve experiments through intuitive experiments. That is, the product is realized through repeated experiments of manufacturing and measurement. Therefore, the cost and development period of wire development for design factor verification and DB construction are incurred.
또한, 전선의 특성 임피던스는 단순 수식을 통해 계산이 가능하나, 실제 제품은 꼬여있는 3D 구조이기 때문에, 구조 해석을 통해 차량용 이더넷 통신 성능의 규격을 만족하기 위해 각 항목에 영향을 미치는 인자를 정확하게 확인하기 어려운 문제가 있다. In addition, the characteristic impedance of the wire can be calculated through a simple formula, but since the actual product is a twisted 3D structure, through structural analysis, the factors affecting each item are accurately identified to satisfy the specifications of automotive Ethernet communication performance. There is a difficult problem to do.
본 발명의 배경기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1500003호(공고일 : 2015.03.09.공고)인 "이더넷을 이용한 차량용 통신 시스템"이 있다.Background art of the present invention is the Republic of Korea Patent Registration No. 10-1500003 (announcement date: 2015.03.09.announcement), "vehicle communication system for vehicles using Ethernet".
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 창안된 것으로, 차량용 이더넷(Ethernet)에 사용되는 UTP(Unshielded Twisted Pair) 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 프로세스를 제공하여 안정적인 제품을 구현하고자 하는 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.According to an aspect of the present invention, the present invention was devised to improve the above problems, and provides a stable simulation product by providing a simulation process for predicting communication performance of an unshielded twisted pair (UTP) wire used in a vehicle Ethernet. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for predicting communication performance of a vehicle wire.
본 발명의 일 측면에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치는, 제품개발서버로부터 전선의 통신 성능 예측을 위한 시뮬레이션 요청서를 수신받는 통신부; 상기 시뮬레이션 요청서에 기재된 전선의 설계사양을 적용하여 3차원 형상으로 모델링하고, 상기 전선의 설계사양에 기초하여 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션을 실행하며, 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하는 제어부; 및 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과 해석 보고서를 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for predicting communication performance of a vehicle wire according to an aspect of the present invention includes: a communication unit receiving a simulation request for predicting communication performance of a wire from a product development server; A control unit for modeling in a three-dimensional shape by applying the design specifications of the wires described in the simulation request, executing a communication performance prediction simulation of the wires based on the design specifications of the wires, and interpreting the simulation results of the communication performance predictions of the wires ; And an output unit configured to output a simulation result analysis report for communication performance prediction of the wire.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하기 위한 영역 및 포트를 설정하고, 주파수 및 시간 중 적어도 하나를 기반으로 하여 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit is configured to set a region and a port for interpreting the communication performance prediction simulation result of the wire, and interpret the communication performance prediction simulation result of the wire based on at least one of frequency and time. Is done.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하여, 상기 전선이 통신 성능 규격에 부적합하다고 판단되는 경우, 개선대책을 해석하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit analyzes the communication performance prediction simulation result of the electric wire, and when it is determined that the electric wire is not suitable for the communication performance standard, it is characterized in that it analyzes the improvement measures.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과와, 상기 전선의 통신 성능 시험 검증 결과를 비교하여 상기 출력부를 통해 출력하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit is characterized in that the comparison result of the communication performance prediction simulation of the wire, the communication performance test verification result of the wire and output through the output unit.
본 발명의 다른 측면에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 방법은, 제어부가 통신부를 통해 제품개발서버로부터 전선의 통신 성능 예측을 위한 시뮬레이션 요청서를 수신받는 단계; 상기 제어부가 상기 시뮬레이션 요청서에 기재된 전선의 설계사양을 적용하여 3차원 형상으로 모델링하는 단계; 상기 제어부가 상기 전선의 설계사양에 기초하여 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션을 실행하는 단계; 상기 제어부가 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하는 단계; 및 상기 제어부가 출력부를 통해 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과 해석 보고서를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a method for predicting communication performance of an electric wire for a vehicle includes: a control unit receiving a simulation request for predicting communication performance of the electric wire from a product development server through a communication unit; Modeling the controller in a three-dimensional shape by applying design specifications of wires described in the simulation request; Executing, by the control unit, a simulation of predicting communication performance of the wire based on the design specification of the wire; Interpreting, by the control unit, a simulation result of predicting communication performance of the wire; And outputting a simulation result analysis report of the communication performance prediction of the wire through the output unit by the control unit.
본 발명의 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하기 위한 영역 및 포트를 설정하고, 주파수 및 시간 중 적어도 하나를 기반으로 하여 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하는 것을 특징으로 한다.In the step of interpreting the communication performance prediction simulation result of the wire of the present invention, the control unit sets a region and a port for interpreting the communication performance prediction simulation result of the wire, and based on at least one of frequency and time It is characterized by analyzing the simulation results of the communication performance prediction of the wire.
본 발명의 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하여, 상기 전선이 통신 성능 규격에 부적합하다고 판단되는 경우, 개선대책을 해석하는 것을 특징으로 한다.In the step of interpreting the communication performance prediction simulation result of the electric wire of the present invention, the control unit analyzes the communication performance prediction simulation result of the electric wire, and when it is determined that the electric wire is not suitable for the communication performance standard, analyzes an improvement measure. It is characterized by.
본 발명은, 상기 제어부가 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과와, 상기 전선의 통신 성능 시험 검증 결과를 비교하여 상기 출력부를 통해 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that it further comprises the step of comparing and outputting the communication performance test simulation result of the wire and the communication performance test verification result of the wire by the control unit through the output unit.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치 및 방법은, 차량용 이더넷(Ethernet)에 사용되는 UTP(Unshielded Twisted Pair) 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 프로세스를 제공함으로써, 안정적인 제품을 구현할 수 있도록 하는 효과가 있다.An apparatus and method for predicting communication performance of a vehicle wire according to an embodiment of the present invention provide a simulation process for predicting communication performance of an unshielded twisted pair (UTP) wire used in a vehicle Ethernet, so that a stable product can be implemented It has the effect.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치 및 방법은, 전선 제작 시 통신 성능 문제에 대한 실패 비용을 절감할 수 있고, 전선의 통신 성능 문제 발생 시 재설계 및 시험 기간을 단축시킬 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라, 다양한 설계 변수(직경 및 절연체 종류 등)에 따른 통신 성능 영향을 예측 가능하도록 하여 성능을 개선할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the apparatus and method for predicting communication performance of a vehicle wire according to an embodiment of the present invention can reduce a failure cost for a communication performance problem when manufacturing a wire, and redesign and test period when a communication performance problem of the wire occurs In addition, there is an effect that can be shortened, and also has an effect of improving performance by making predictable communication performance influences according to various design variables (diameter and type of insulator).
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치 및 방법의 시뮬레이션 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치 및 방법의 시뮬레이션 해석 결과 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치 및 방법의 개선대책 해석 결과 예시도이다. 1 is a block diagram showing an apparatus for predicting communication performance of an electric wire for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method for predicting communication performance of a vehicle wire according to an embodiment of the present invention.
3 is a simulation example of an apparatus and method for predicting communication performance of a vehicle wire according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary diagram of simulation analysis results of an apparatus and method for predicting communication performance of a vehicle wire according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exemplary view of an analysis result of an improvement measure of an apparatus and method for predicting communication performance of a vehicle electric wire according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치 및 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, an apparatus and method for predicting communication performance of a vehicle wire according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience.
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.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, the definition of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치 및 방법의 시뮬레이션 예시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치 및 방법의 시뮬레이션 해석 결과 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치 및 방법의 개선대책 해석 결과 예시도로서, 이를 참조하여 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치를 설명하면 다음과 같다.1 is a block diagram showing an apparatus for predicting communication performance of an electric wire for a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exemplary diagram for simulating an apparatus and method for predicting communication performance of an electric wire for a vehicle according to an embodiment of the present invention , FIG. 4 is an exemplary view of a simulation analysis result of an apparatus and method for predicting communication performance of a vehicle wire according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view of an apparatus and method for predicting communication performance of a vehicle wire according to an embodiment of the present invention. As an example of the analysis result of improvement measures, the apparatus for predicting communication performance of a vehicle electric wire is described as follows.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치는, 통신부(10), 제어부(20) 및 출력부(30)를 포함한다.As illustrated in FIG. 1, an apparatus for predicting communication performance of an electric wire for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes a
한편, 본 실시예는 예를 들어, 차량용 이더넷(Ethernet)에 사용되는 UTP(Unshielded Twisted Pair) 전선을 개발하는 제품개발팀 또는 제품개발 협력업체의 제품개발서버로부터 전선의 통신 성능 예측을 위한 시뮬레이션 요청서를 수신받고, 수신받은 시뮬레이션 요청서에 기재된 전선의 설계사양에 따라 시뮬레이션을 수행하는 프로세스를 포함하는 시스템에 대한 것이다.Meanwhile, in the present embodiment, for example, a simulation request for predicting communication performance of a wire from a product development server or a product development server of a product development partner developing a UTP (Unshielded Twisted Pair) wire used for a vehicle Ethernet (Ethernet). It relates to a system including a process of receiving and receiving a simulation according to a design specification of a wire described in the received simulation request.
다시 말해, 전선이 상기 전선의 설계사양에 의해 어떻게 구성되는지에 따라 통신 성능이 달라질 수 있기 때문에, 시뮬레이션을 수행하여 설계 단계에서부터 통신 성능을 계산할 수 있도록 한다. 따라서, 제품을 설계할 때, 목표로 하는 통신 성능 규격 범위에 실제 제품의 성능이 포함되도록 제품을 설계할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In other words, since the communication performance may vary depending on how the wire is configured according to the design specifications of the wire, it is possible to calculate communication performance from a design stage by performing simulation. Therefore, when designing a product, it is characterized in that the product can be designed to include the performance of the actual product in the target communication performance standard range.
이때, 시뮬레이션 요청서에 기재된 전선의 설계사양에는 도체 재질 및 규격, 절연체 재질, 연합 구조 및 피치(pitch), 차폐 방법 및, 쉬이즈(sheath) 재질 및 외경 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.At this time, the design specifications of the wires described in the simulation request may include, but are not limited to, conductor materials and specifications, insulator materials, associative structures and pitches, shielding methods, and sheath materials and outer diameters. .
통신부(10)는 제품개발서버와 통신할 수 있도록 하는 것으로, 전선의 통신 성능 예측을 위한 시뮬레이션 요청서를 수신할 수 있다. 즉, 통신부(10)는 제품개발서버로부터 전선의 통신 성능 예측을 위한 시뮬레이션 요청서를 수신받아 제어부(20)에 전송할 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 제품개발서버로부터 시뮬레이션 요청서를 수신하는 것으로 개시하고 있으나, 시뮬레이션 요청서를 업로드할 수 있는 인터페이스(미도시)를 포함하여 사용자가 시뮬레이션 요청서를 업로드하고, 통신부(10)에서 업로드된 시뮬레이션 요청서를 제어부(20)에 전송할 수도 있다.The
제어부(20)는 모델링부(21), 시뮬레이션부(22) 및 결과해석부(23)를 포함하는 것으로, 상기 시뮬레이션 요청서에 기재된 전선의 설계사양을 적용하여 3차원 형상으로 모델링하고, 상기 전선의 설계사양에 기초하여 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션을 실행하며, 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석할 수 있다.The
모델링부(21)는 전선의 설계사양을 적용하여 3차원 형상으로 모델링하는 것으로, 예를 들어, 전선의 설계사양 중 피치 값을 적용하여 선 모델링을 수행한다. 그리고 전선의 설계사양 중 도체 규격(도제 직경) 값을 적용하여 부피 모델링을 수행할 수 있다. 다음으로, 본 실시예에서는 UTP(Unshielded Twisted Pair) 전선의 모델링을 수행하므로, Twist Pair 모델을 위한 대칭 복사를 수행하여 모델링할 수 있다.The
전선의 통신 성능을 해석하기 위한 3차원 모델링이 완료된 후에는, 시뮬레이션부(22)에서 시뮬레이션 실행을 위한 조건을 설정하고, 전선의 설계사양(물성 정보)을 입력한다. 즉, 시뮬레이션부(22)는 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션을 실행하기 위해 시뮬레이션 셋업을 수행할 수 있다.After the 3D modeling for analyzing the communication performance of the electric wire is completed, the
시뮬레이션부(22)는 예를 들어, 전선 모델을 도식화하고, 전선의 설계사양 중 전선의 물성 정보에 대한 영향을 나타내는 그래프(예컨대, 유전체 손실 탄젠트 등)를 입력할 수 있다. 그리고 시뮬레이션부(22)는 전선의 재질을 정의하고(Assign Material), 전기적 특성 데이터베이스(DB) 시뮬레이션을 적용하여 시뮬레이션을 수행할 수 있다.The
다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 결과해석부(23)는 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하기 위한 영역 및 포트를 설정할 수 있다. 그리고, 결과해석부(23)는 주파수 및 시간 중 적어도 하나를 기반으로 하여 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석할 수 있다.Next, as shown in FIG. 3, the
예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 결과해석부(23)는 전파지연(Propagation Delay), 특성 임피던스(Characteristic impedance, CIMD), 삽입손실(Insertion Loss, IL), 반사손실(Return Loss, RL), 반사모드 변환(Longitudinal Conversion Loss, LCL), 전송모드 변환(Longitudinal Conversion Transmission Loss, LCTL)에 대한 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 해석 결과를 얻을 수 있다. 즉, 결과해석부(23)는 상기와 같은 해석 결과에 대해 통신 성능 규격 내에 시뮬레이션 해석 결과가 포함되는지 여부를 판단할 수 있다.For example, as shown in FIG. 4, the
따라서, 결과해석부(23)는 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하여, 상기 전선이 통신 성능 규격에 부적합하다고 판단되는 경우, 개선대책을 해석할 수 있다. Therefore, the
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 결과해석부(23)는 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하여, 예컨대 특성 임피던스에 있어, 전선이 통신 성능 규격에 부적합하다고 판단한 경우, 전선의 설계사양을 통신 성능 규격에 적합하도록 개선하여 다시 시뮬레이션을 수행할 수 있다. That is, as shown in Fig. 5, the
다만, 이때 다시 시뮬레이션을 수행하였는데도 전선이 통신 성능 규격에 부적합하다고 판단된 경우에는, 사용자가 피드백하여 제품의 설계를 변경할 수 있도록 출력부(30)를 통해 부적합 여부를 출력할 수 있다.However, if it is determined that the wire is not suitable for the communication performance standard after performing the simulation again at this time, it is possible to output the non-conformity through the
출력부(30)는 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과 해석 보고서를 출력할 수 있다. 예컨대, 도 4에 도시된 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 해석 결과를 포함할 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 이때, 출력부(30)는 모니터, 프린터 등 다양한 출력 장치를 포함할 수 있다.The
또한, 제어부(20)가 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과와, 상기 전선의 통신 성능 시험 검증 결과를 비교하여 출력부(30)를 통해 출력함으로써, 사용자가 오차원인을 분석할 수 있도록 할 수 있다. In addition, the
따라서, 본 실시예에서는 시뮬레이션을 수행하여 설계 단계에서부터 통신 성능을 계산하여, 제품을 설계할 때, 목표로 하는 통신 성능 규격 범위에 실제 제품의 성능이 포함되도록 제품을 설계할 수 있도록 한다. Therefore, in the present embodiment, it is possible to design a product to include real product performance in a target communication performance specification range when calculating a communication performance from a design stage by performing simulation and designing a product.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이를 참조하여 차량용 전선의 통신 성능 예측 방법을 설명하면 다음과 같다.2 is a flowchart for explaining a method for predicting communication performance of a vehicle wire according to an embodiment of the present invention. Referring to this, a method for predicting communication performance of a vehicle wire is described as follows.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 방법은, 먼저 제어부(20)가 통신부(10)를 통해 제품개발서버로부터 전선의 통신 성능 예측을 위한 시뮬레이션 요청서를 수신받는다(S10).As illustrated in FIG. 2, in the method for predicting communication performance of a vehicle wire according to an embodiment of the present invention, first, the
이때, 시뮬레이션 요청서에 기재된 전선의 설계사양에는 도체 재질 및 규격, 절연체 재질, 연합 구조 및 피치(pitch), 차폐 방법 및, 쉬이즈(sheath) 재질 및 외경 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.At this time, the design specifications of the wires described in the simulation request may include, but are not limited to, conductor materials and specifications, insulator materials, associative structures and pitches, shielding methods, and sheath materials and outer diameters. .
다음으로, 제어부(20)가 상기 시뮬레이션 요청서에 기재된 전선의 설계사양을 적용하여 3차원 형상으로 모델링을 수행한다(S20).Next, the
제어부(20)는 전선의 설계사양을 적용하여 3차원 형상으로 모델링하는데, 예를 들어, 전선의 설계사양 중 피치 값을 적용하여 선 모델링을 수행한다. 그리고 전선의 설계사양 중 도체 규격(도제 직경) 값을 적용하여 부피 모델링을 수행할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 UTP(Unshielded Twisted Pair) 전선의 모델링을 수행하므로, Twist Pair 모델을 위한 대칭 복사를 수행하여 모델링할 수 있다.The
그리고, 제어부(20)가 상기 전선의 설계사양에 기초하여 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션을 실행한다(S30).Then, the
즉, S20 단계에서 전선의 통신 성능을 해석하기 위한 3차원 모델링이 완료된 후, 제어부(20)는 시뮬레이션 실행을 위한 조건을 설정하고, 전선의 설계사양(물성 정보)을 입력한다. 즉, 제어부(20)는 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션을 실행하기 위해 시뮬레이션 셋업을 수행할 수 있다.That is, after the three-dimensional modeling for analyzing the communication performance of the wire is completed in step S20, the
그리고, 제어부(20)는 예를 들어, 전선 모델을 도식화하고, 전선의 설계사양 중 전선의 물성 정보에 대한 영향을 나타내는 그래프(예컨대, 유전체 손실 탄젠트 등)를 입력할 수 있다. 또한 제어부(20)는 전선의 재질을 정의하고(Assign Material), 전기적 특성 데이터베이스(DB) 시뮬레이션을 적용하여 시뮬레이션을 수행할 수 있다.In addition, the
그 다음, 제어부(20)가 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석한다(S40).Next, the
다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(20)는 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하기 위한 영역 및 포트를 설정할 수 있다. 그리고, 제어부(20)는 주파수 및 시간 중 적어도 하나를 기반으로 하여 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석할 수 있다.Next, as shown in FIG. 3, the
예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 전파지연(Propagation Delay), 특성 임피던스(Characteristic impedance, CIMD), 삽입손실(Insertion Loss, IL), 반사손실(Return Loss, RL), 반사모드 변환(Longitudinal Conversion Loss, LCL), 전송모드 변환(Longitudinal Conversion Transmission Loss, LCTL)에 대한 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 해석 결과를 얻을 수 있다. For example, as shown in Figure 4, propagation delay (Propagation Delay), characteristic impedance (Characteristic impedance, CIMD), insertion loss (Insertion Loss, IL), return loss (Return Loss, RL), reflection mode conversion (Longitudinal Conversion) Loss, LCL) and transmission mode conversion (Longitudinal Conversion Transmission Loss, LCTL) for the communication performance prediction simulation analysis results can be obtained.
이때, 제어부(20)는 S40단계의 통신 성능 규격 내에 시뮬레이션 해석 결과가 포함되는지 여부를 판단한다(S50).At this time, the
S50단계에서 제어부(20)가 전선의 통신 성능 시뮬레이션 결과가 부적합하다고 판단한 경우, 개선대책을 해석하는 과정을 수행할 수 있다(S60).In step S50, if the
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(20)는 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하여, 예컨대 특성 임피던스에 있어, 전선이 통신 성능 규격에 부적합하다고 판단한 경우, 전선의 설계사양을 통신 성능 규격에 적합하도록 개선할 수 있다. 다만, 도면에는 구체적으로 개시하지 않았으나, 제어부(20)는 개선대책 해석 이후, 개선한 전선이 통신 성능 규격에 적합한지 다시 시뮬레이션을 수행할 수 있다.That is, as shown in FIG. 5, the
그리고, S50단계에서 전선의 통신 성능 시뮬레이션 결과가 적합하다고 판단된 경우, 제어부(20)는 출력부(30)를 통해 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과 해석 보고서를 출력한다(S70).Then, if it is determined in step S50 that the communication performance simulation result of the wire is suitable, the
또한, S60단계에서, 개선대책 해석 과정을 수행한 후에도, 제어부(20)는 출력부(30)를 통해 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과 해석 보고서를 출력할 수 있다. In addition, in step S60, even after performing the improvement measures analysis process, the
다만, 이때 다시 시뮬레이션을 수행하였는데도 전선이 통신 성능 규격에 부적합하다고 판단된 경우에는, 사용자가 피드백하여 제품의 설계를 변경할 수 있도록 출력부(30)를 통해 부적합 여부를 출력할 수 있다.However, if it is determined that the wire is not suitable for the communication performance standard after performing the simulation again at this time, it is possible to output the non-conformity through the
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치 및 방법은, 차량용 이더넷(Ethernet)에 사용되는 UTP(Unshielded Twisted Pair) 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 프로세스를 제공함으로써, 안정적인 제품을 구현할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the apparatus and method for predicting communication performance of a vehicle wire according to an embodiment of the present invention are stable by providing a simulation process for predicting communication performance of an unshielded twisted pair (UTP) wire used in a vehicle Ethernet. It has the effect of allowing the product to be implemented.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치 및 방법은, 전선 제작 시 통신 성능 문제에 대한 실패 비용을 절감할 수 있고, 전선의 통신 성능 문제 발생 시 재설계 및 시험 기간을 단축시킬 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라, 다양한 설계 변수(직경 및 절연체 종류 등)에 따른 통신 성능 영향을 예측 가능하도록 하여 성능을 개선할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the apparatus and method for predicting communication performance of a vehicle wire according to an embodiment of the present invention can reduce a failure cost for a communication performance problem when manufacturing a wire, and redesign and test period when a communication performance problem of the wire occurs In addition, there is an effect that can be shortened, and also has an effect of improving performance by making predictable communication performance influences according to various design variables (diameter and type of insulator).
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.The present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs can various modifications and equivalent other embodiments from this. Will understand.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the claims below.
10 : 통신부
20 : 제어부
21 : 모델링부
22 : 시뮬레이션부
23 : 결과해석부
30 : 출력부10: communication unit
20: control unit
21: modeling department
22: simulation unit
23: result analysis department
30: output unit
Claims (8)
상기 시뮬레이션 요청서에 기재된 전선의 설계사양을 적용하여 3차원 형상으로 모델링하고, 상기 전선의 설계사양에 기초하여 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션을 실행하며, 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하는 제어부; 및
상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과 해석 보고서를 출력하는 출력부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하기 위한 영역 및 포트를 설정하고, 주파수 및 시간 중 적어도 하나를 기반으로 하여 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하고,
상기 제어부는,
상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하여, 상기 전선이 통신 성능 규격에 부적합하다고 판단되는 경우, 개선대책을 해석하고,
상기 전선의 설계사양은 피치(pitch) 정보, 도체 규격 정보, 재질 정보 및 물성 정보를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 피치 정보를 적용하여 선 모델링을 수행하고, 상기 도체 규격 정보를 적용하여 부피 모델링을 수행한 후, Twist Pair 모델을 위한 대칭 복사를 수행하여 상기 3차원 형상으로 모델링하는 모델링부;
상기 모델링된 3차원 형상을 도식화하고, 상기 전선의 설계사양을 기반으로 상기 물성 정보 및 상기 재질 정보를 적용하여 시뮬레이션을 수행하는 시뮬레이션부; 및
전파지연(Propagation Delay), 특성 임피던스(Characteristic Impedance, CIMD), 삽입손실(Insertion Loss, IL), 반사손실(Return Loss, RL), 반사모드 변환(Longitudinal Conversion Loss, LCL), 전송모드 변환(Longitudinal Conversion Transmission Loss, LCTL)에 대한 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과가 상기 통신 성능 규격 내에 포함되는지 여부를 판단하는 결과해석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치.
A communication unit that receives a simulation request for predicting communication performance of a UTP (Unshielded Twisted Pair) wire used for automotive Ethernet from a product development server;
A control unit for modeling in a three-dimensional shape by applying the design specifications of the wires described in the simulation request, executing a communication performance prediction simulation of the wires based on the design specifications of the wires, and interpreting the simulation results of the communication performance predictions of the wires ; And
Includes; an output unit for outputting a simulation result analysis report of the communication performance prediction of the wire,
The control unit,
Set the area and port for interpreting the communication performance prediction simulation result of the wire, and interpret the communication performance prediction simulation result of the wire based on at least one of frequency and time,
The control unit,
By analyzing the simulation results of the communication performance prediction of the electric wire, if it is determined that the electric wire does not conform to the communication performance standard, analyze the improvement measures,
The design specifications of the wire include pitch information, conductor specification information, material information and physical property information,
The control unit,
A modeling unit performing line modeling by applying the pitch information, volume modeling by applying the conductor specification information, and performing symmetrical copying for a twist pair model to model the 3D shape;
A simulation unit for schematically modeling the modeled three-dimensional shape and performing simulation by applying the physical property information and the material information based on the design specifications of the electric wire; And
Propagation Delay, Characteristic Impedance (CIMD), Insertion Loss (IL), Return Loss (RL), Longitudinal Conversion Loss (LCL), Longitudinal A communication performance prediction apparatus for a vehicle wire, comprising: a result analysis unit for determining whether a simulation result of the communication performance prediction of the wire for Conversion Transmission Loss (LCTL) is included in the communication performance standard.
상기 제어부는,
상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과와, 상기 전선의 통신 성능 시험 검증 결과를 비교하여 상기 출력부를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 전선의 통신 성능 예측 장치.
According to claim 1,
The control unit,
A device for predicting communication performance of a vehicle wire, characterized in that a communication performance prediction simulation result of the wire is compared with a test result of the communication performance test of the wire to be output through the output unit.
제어부가 통신부를 통해 제품개발서버로부터 차량용 이더넷에 사용되는 UTP(Unshielded Twisted Pair) 전선의 통신 성능 예측을 위한 시뮬레이션 요청서를 수신받는 단계;
상기 제어부가 상기 시뮬레이션 요청서에 기재된 전선의 설계사양을 적용하여 3차원 형상으로 모델링하는 단계;
상기 제어부가 상기 전선의 설계사양에 기초하여 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션을 실행하는 단계;
상기 제어부가 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하는 단계; 및
상기 제어부가 출력부를 통해 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과 해석 보고서를 출력하는 단계;를 포함하고,
상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하는 단계에서, 상기 제어부는,
상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하기 위한 영역 및 포트를 설정하고, 주파수 및 시간 중 적어도 하나를 기반으로 하여 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하고,
상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하는 단계에서, 상기 제어부는,
상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하여, 상기 전선이 통신 성능 규격에 부적합하다고 판단되는 경우, 개선대책을 해석고,
상기 전선의 설계사양은 피치(pitch) 정보, 도체 규격 정보, 재질 정보 및 물성 정보를 포함하고,
상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션을 실행하는 단계에서,
상기 제어부는 상기 피치 정보를 적용하여 선 모델링을 수행하고, 상기 도체 규격 정보를 적용하여 부피 모델링을 수행한 후, Twist Pair 모델을 위한 대칭 복사를 수행하여 상기 3차원 형상으로 모델링하고,
상기 모델링된 3차원 형상을 도식화하고, 상기 전선의 설계사양을 기반으로 상기 물성 정보 및 상기 재질 정보를 적용하여 시뮬레이션을 수행하고,
상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과를 해석하는 단계에서,
상기 제어부는 전파지연(Propagation Delay), 특성 임피던스(Characteristic Impedance, CIMD), 삽입손실(Insertion Loss, IL), 반사손실(Return Loss, RL), 반사모드 변환(Longitudinal Conversion Loss, LCL), 전송모드 변환(Longitudinal Conversion Transmission Loss, LCTL)에 대한 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과가 상기 통신 성능 규격 내에 포함되는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 전선의 통신 성능 예측 방법.
In the method for predicting the communication performance of a vehicle wire performed by a computer-implemented apparatus for predicting communication performance of a vehicle wire,
The control unit receives a simulation request for predicting the communication performance of the UTP (Unshielded Twisted Pair) wire used in the vehicle Ethernet from the product development server through the communication unit;
Modeling the controller in a three-dimensional shape by applying design specifications of wires described in the simulation request;
Executing, by the control unit, a simulation of predicting communication performance of the wire based on the design specification of the wire;
Interpreting a simulation result of the communication performance prediction of the wire by the control unit; And
The control unit outputs a communication performance prediction simulation result analysis report through the output unit.
In the step of analyzing the communication performance prediction simulation result of the wire, the control unit,
Set the area and port for interpreting the communication performance prediction simulation result of the wire, and interpret the communication performance prediction simulation result of the wire based on at least one of frequency and time,
In the step of analyzing the communication performance prediction simulation result of the wire, the control unit,
Analyze the result of the simulation of predicting the communication performance of the electric wire, and if it is determined that the electric wire does not conform to the communication performance standard, analyze the improvement measures,
The design specifications of the wire include pitch information, conductor specification information, material information and physical property information,
In the step of executing the communication performance prediction simulation of the wire,
The controller performs line modeling by applying the pitch information, performs volume modeling by applying the conductor specification information, and performs symmetrical copying for a twist pair model to model the 3D shape,
Schematic of the modeled three-dimensional shape, and performing simulation by applying the physical property information and the material information based on the design specifications of the electric wire,
In the step of interpreting the communication performance prediction simulation results of the wire,
The control unit includes propagation delay, characteristic impedance (CIMD), insertion loss (IL), return loss (RL), reflection conversion (Longitudinal Conversion Loss, LCL), transmission mode Method for predicting communication performance of vehicle wires, characterized in that it is determined whether a simulation result of communication performance prediction of the wires for conversion (Longitudinal Conversion Transmission Loss, LCTL) is included in the communication performance standard.
상기 제어부가 상기 전선의 통신 성능 예측 시뮬레이션 결과와, 상기 전선의 통신 성능 시험 검증 결과를 비교하여 상기 출력부를 통해 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전선의 통신 성능 예측 방법.The method of claim 5,
And comparing, by the control unit, a communication performance prediction simulation result of the electric wire with a communication performance test verification result of the electric wire and outputting the result through the output unit.
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