KR102275141B1 - 차량용 이더넷 네트워크에서 다수의 서브 제어기로부터 수신되는 다중 스트림 데이터를 동기화하여 출력하기 위한 차량 기기 제어 장치 및 방법 - Google Patents

차량용 이더넷 네트워크에서 다수의 서브 제어기로부터 수신되는 다중 스트림 데이터를 동기화하여 출력하기 위한 차량 기기 제어 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102275141B1
KR102275141B1 KR1020190171139A KR20190171139A KR102275141B1 KR 102275141 B1 KR102275141 B1 KR 102275141B1 KR 1020190171139 A KR1020190171139 A KR 1020190171139A KR 20190171139 A KR20190171139 A KR 20190171139A KR 102275141 B1 KR102275141 B1 KR 102275141B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
time
sub
event
controller
synchronization
Prior art date
Application number
KR1020190171139A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210079056A (ko
Inventor
허윤강
박성호
박창현
Original Assignee
현대오트론 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대오트론 주식회사 filed Critical 현대오트론 주식회사
Priority to KR1020190171139A priority Critical patent/KR102275141B1/ko
Publication of KR20210079056A publication Critical patent/KR20210079056A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102275141B1 publication Critical patent/KR102275141B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H04L12/40013—Details regarding a bus controller
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0658—Clock or time synchronisation among packet nodes
    • H04J3/0661—Clock or time synchronisation among packet nodes using timestamps
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40052—High-speed IEEE 1394 serial bus
    • H04L12/40117—Interconnection of audio or video/imaging devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
    • H04L7/041—Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40273—Bus for use in transportation systems the transportation system being a vehicle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 동기 제어 메시지에 이벤트를 수행할 시점에 대한 필드와 메인 제어기가 이벤트 데이터를 합성할 시점에 대한 필드를 미리 포함하도록 하여, 데이터를 전송할 제어기들이 동일한 시점에 이벤트를 수행하고 해당 이벤트로 발생한 데이터를 수신한 제어기는 이들 데이터가 동일 시점의 이벤트 데이터로 처리할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

차량용 이더넷 네트워크에서 다수의 서브 제어기로부터 수신되는 다중 스트림 데이터를 동기화하여 출력하기 위한 차량 기기 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SYNCHRONIZING MULTI-STREAM DATA RECEIVED FROM MULTIPLE SUB-CONTROLLER IN VEHICLE ETHERNET NETWORK}
본 발명은 차량용 이더넷 네트워크를 구성하는 메인 제어기와 다수의 서브 제어기 사이의 데이터 출력을 동기화시키는 장치 방법에 관한 것이며, 구체적으로는 차량용 이더넷 네트워크에서 다수의 서브 제어기로부터 수신되는 다중 스트림을 동기화하여 출력하기 위한 차량용 기기 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
자동차의 기능이 다양해지면서 차량 내 제어기의 개수도 증가하고 이에 따라 제어기 간 주고 받아야 하는 데이터의 양도 많아지고 있다. 특히 고품질 멀티미디어 컨텐츠의 소비와 운전자보조시스템의 발전으로 인해 이러한 제어기들이 연결된 네트워크는 더욱 높은 대역폭을 필요로 하고 있다. Ethernet은 현재 이러한 요구에 가장 적합한 차량용 네트워크 기술로서 많은 자동차 제조사들에 의해 적용되고 있다.
이더넷(Ethernet)은 태생적으로 동기적 송수신을 지원하지 않는 방식이기 때문에 많은 제조사들이 이더넷을 차량 네트워크에 적용하기 위해 AVB (Audio Video Bridging) 기술과 결합하여 적용하고 있다. AVB는 Ethernet 기반의 실시간 스트림 서비스를 제공하기 위해 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)에 의해 제정된 일련의 표준에 대한 별칭이며 이 표준에는 브릿지를 포함한 네트워크 단말 간의 시간 동기를 가능하게 하는 IEEE 802.1AS 표준과 네트워크 대역폭을 예약하기 위한 IEEE 802.1Qat, 우선순위 등에 따라 큐에 저장된 데이터의 전송을 차등하는 IEEE 802.1Qav, 그리고 전송 프로토콜인 IEEE 1722 등이 포함된다.
이더넷의 경우 비동기 방식으로 동작하기 때문에 복수의 카메라들을 동기적으로 제어하거나 데이터를 전송하도록 할 수 없다. 이러한 단점을 보완하기 위해 차량용 이더넷의 경우 AVB(Audio Video Bridging) 기술을 적용하여 시간동기화와 실시간 송/수신 기능을 가능하게 하였으나 이는 단일 스트림을 복수의 제어기가 수신하여 이들 간에 동기 출력을 하는 시나리오에 (RSE, 오디오 앰프 등) 초점이 맞추어져 있다. 따라서, 현재 차량용 이더넷 환경에서는 전원 인가 시점이나 부팅 소요 시간 등의 차이로 인해 송신 제어기들의 데이터 전송 시점에 차이가 있을 경우 이를 복구할 수 있는 방법이 없다.
한편, 한국 등록특허 10-1481132호는 스위치로부터 각 노드까지 데이터를 전송하는 데에 걸리는 전송 시간들을 측정하고 이 전송 시간들을 기초로 서로 다른 노드 쌍 간에 데이터 출력 시간을 동기화시키는 차량용 네트워크에서의 데이터 출력 시간 동기화 장치 및 방법에 대하여 기술하고 있다. 그러나 이 시스템은 타임스탬프의 크기를 기초로 데이터 전송 주기를 결정하고, 데이터 전송 주기를 기초로 서로 다른 노드 쌍 간에 데이터 출력 시간을 동기화하는 방법을 사용하고 있어 각 메시지를 통해 실현할 데이터를 동기화하는 방안에 대해서는 제안하고 있지 않다.
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 차량용 이더넷 환경에서는 전원 인가 시점이나 부팅 소요 시간 등의 차이로 인해 송신 제어기들의 데이터 전송 시점에 차이가 있을 경우 이를 복구할 수 있는 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량 기기 제어 장치는, 이더넷 네트워크를 통해 차량의 메인 제어기로부터 동기 제어 메시지를 수신하고 상기 동기 제어 메시지에 따른 이벤트를 수행하여, 수행한 이벤트 데이터를 출력하되, 상기 이벤트 데이터를 전송하기 위한 스트림 메시지에 상기 데이터의 출력 동기화를 위한 출력_동기화_타임_스탬프를 포함하여 상기 메인 제어기로 전송하는 하나 이상의 서브 제어기; 및 상기 서브 제어기로부터 상기 스트림 메시지를 수신하고, 수신된 상기 스트림 메시지 내의 각 출력_동기화_타임_스탬프를 참조하여 대응되는 서브 제어기로부터의 하나 이상의 데이터들을 동기화하는 상기 메인 제어기;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 메인 제어기는, 상기 하나 이상의 서브 제어기들에 각 서브 제어기들의 동기화 및 이벤트를 수행하기 위한 동기 제어 메시지를 전달하며, 상기 동기 제어 메시지는 상기 서브 제어기의 이벤트 수행을 위한 시간을 지시하는 이벤트_수행_타임_스탬프를 포함하며, 상기 각 서브 제어기는 수신된 상기 동기 제어 메시지에 포함된 상기 이벤트_수행_타임_스탬프를 참조하여 대응하는 시간에 해당 이벤트를 수행한다.
바람직하게는, 상기 이더넷 네트워크는, 상기 하나 이상의 서브 제어기와 상기 메인 제어기 사이를 연결하는 하나 이상의 오디오 비디오 브리징(AVB) 스위치들을 더 포함하고, 상기 AVB 스위치는 상기 동기 제어 메시지와 상기 스트림 메시지를 상기 각 서브 제어기와 상기 메인 제어기 사이에 송수신 한다.
바람직하게는, 상기 메인 제어기는, 상기 서브 제어기로부터 이벤트 수행 데이터를 전달받아 이를 출력하는 예상 시점에 앞서 상기 동기 제어 메시지 상기 각 서브 제어기들로 멀티캐스트로 전송하며, 상기 각 서브 제어기는, 상기 메인 제어기로부터 전달받은 상기 스트림에 포함된 상기 출력_동기화_타임_스탬프가 지정한 시점이 될 때까지 대기한 후, 해당 시점에 해당 이벤트를 수행한다.
바람직하게는, 상기 출력_동기화_타임_스탬프의 시점은 상기 차량 네트워크 내의 관련 제어기 모두가 해당 동기 제어 메시지를 수신할 수 있을 정도로 충분히 큰 값으로 설정된다.
바람직하게는, 상기 메인 제어기는 상기 스트림 메시지에 포함되는 출력_동기화_타임_스탬프를 포함한 상태로 상기 동기 제어 메시지를 생성하여 상기 서브 제어기로 전송하며, 상기 서브 제어기는 상기 서브 제어기에서 전달받은 기 설정한 출력_동기화_타임_스탬프가 포함되도록 상기 스트림 메시지를 생성한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 이더넷 네트워크를 통해 차량의 메인 제어기와 하나 이상의 서브 제어기 사이에 데이터를 상호 연결시켜 차량 기기를 제어하는 방법은, (a) 데이터를 전송하기 위한 스트림 메시지에 상기 데이터의 출력 동기화를 위한 출력_동기화_타임_스탬프를 포함하도록 상기 스트림 메시지를 생성하는 단계; 및 (b) 상기 차량의 메인 제어기가 상기 스트림 메시지를 수신하고, 수신된 상기 스트림 메시지 내의 각 출력_동기화_타임_스탬프를 참조하여 대응되는 서브 제어기로부터의 하나 이상의 데이터들을 동기화하는 단계;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 차량 기기 제어 방법은 상기 (a) 단계 이전에, (a01) 상기 메인 제어기가, 상기 서브 제어기의 이벤트 수행을 위한 시간을 지시하는 이벤트_수행_타임_스탬프를 포함하도록 동기 제어 메시지를 생성하는 단계; (a02) 상기 메인 제어기가, 상기 하나 이상의 서브 제어기들에 상기 동기 제어 메시지를 전송하여 각 서브 제어기들의 동기화 및 이벤트를 수행하도록 지시하는 단계; 및 (a03) 상기 각 서브 제어기가 수신된 상기 동기 제어 메시지에 포함된 상기 이벤트_수행_타임_스탬프를 참조하여 대응하는 시간에 해당 이벤트를 수행하는 단계;를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 (a) 단계는, (a1) 상기 생성된 스트림 메시지를 상기 하나 이상의 서브 제어기와 상기 메인 제어기 사이를 연결하여 상기 차량 내 이더넷 네트워크를 구성하는 하나 이상의 오디오 비디오 브리징(AVB) 스위치로 전송하는 단계; (a2) 상기 AVB 스위치가 상기 스트림 메시지를 상기 메인 제어기로 전송하는 단계;를 포함하고, 상기 (a02) 단계는, 상기 메인 제어기가, 상기 동기 제어 메시지를 상기 AVB 스위치로 전송하면, 상기 동기 제어 메시지를 전송받은 AVB 스위치가 상기 제어 메시지를 상기 하나 이상의 서브 제어기들에 전송한다.
바람직하게는, 상기 (a02) 단계에서, 상기 메인 제어기는, 상기 서브 제어기로부터 이벤트 수행 데이터를 전달받아 이를 출력하는 예상 시점에 앞서 상기 동기 제어 메시지 상기 각 서브 제어기들로 멀티캐스트로 전송하며, 상기 (a03) 단계에서, 상기 각 서브 제어기는, 상기 메인 제어기로부터 전달받은 상기 스트림에 포함된 상기 출력_동기화_타임_스탬프가 지정한 시점이 될 때까지 대기한 후, 해당 시점에 해당 이벤트를 수행한다.
바람직하게는, 상기 출력_동기화_타임_스탬프의 시점은 상기 차량 네트워크 내의 관련 제어기 모두가 해당 동기 제어 메시지를 수신할 수 있을 정도로 충분히 큰 값으로 설정된다.
바람직하게는, 상기 (a01) 단계에서, 상기 메인 제어기는 상기 스트림 메시지에 포함되는 출력_동기화_타임_스탬프를 포함한 상태로 상기 동기 제어 메시지를 생성하며, 상기 (a) 단계에서, 상기 서브 제어기는 상기 서브 제어기에서 전달받은 기 설정한 출력_동기화_타임_스탬프가 포함되도록 상기 스트림 메시지를 생성한다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 IEEE 802.1AS의 시간 동기 프로토콜과 IEEE 1722 시간 민감(time sensitive) 전송 프로토콜을 사용하여 데이터를 전송할 제어기들이 동일한 시점에 이벤트를 수행하고 해당 이벤트로 발생한 데이터를 수신한 제어기는 이들 데이터가 동일 시점의 이벤트 데이터로 처리할 수 있는 방안을 제안한다.
이에 따라 본 발명에서는 복수의 제어기로부터 데이터를 수신하여 동기화된 출력을 제공해야 하는 제어기가 송신 제어기의 데이터 생성 시점을 동기화 시키고 이를 기반으로 출력을 동기화하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 기기 제어 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 기기 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 이벤트 동기화 출력을 메시지 흐름 과정을 나타낸 데이터 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량 기기 제어 방법에서 이용되는 동기 제어 메시지 포맷과 스트림 메시지 포맷을 나타낸다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 기기 제어 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 기기 제어 장치(100)는 메인 제어기(101), 하나 이상의 서브 제어기(102 내지 106), 하나 이상의 스위치(AVB switch; 오디오 비디오 브리징 스위치)(107, 108)를 포함한다.
메인 제어기(101)는 각 서브 제어기(102 내지 106)로부터 스트림 메시지를 수신하고, 수신된 스트림 메시지의 이벤트 데이터를 출력하는 기능을 한다. 본 발명에서 메인 제어기(101)는 스트림 메시지 내의 각 출력_동기화_타임_스탬프(도 4에서의 avtp_timestamp_2)를 참조하여 대응되는 서브 제어기로부터의 하나 이상의 데이터를 동기화한다. 출력_동기화_타임_스탬프는 아래에서 구체적으로 설명한다.
서브 제어기(102 내지 106)는 이더넷 네트워크를 통해 차량의 메인 제어기(101)와 동기 제어 메시지를 수신하고, 상기 동기 제어 메시지에 따른 이벤트를 수행한다. 그리고, 수행한 이벤트 데이터를 메인 제어기(101)로 전송한다. 본 발명에서는 서브 제어기(102 내지 106)는 이벤트 데이터를 전송하기 위한 스트림 메시지에 출력_동기화_타임_스탬프(avtp_timestamp_2)를 포함하도록 생성하여, 메인 제어기가 이 출력_동기화_타임_스탬프(avtp_timestamp_2)를 참조하여 데이터의 출력 동기화를 동기화할 수 있게 한다.
여기서 메인 제어기(101)는 SVM(Surround View Monitor) 메인 제어기가 될 수 있으며, 본 발명의 도면에서는 ECU6(Listener)로 도시되었다. 그리고 서브 제어기(102 내지 206)는 차량의 각 카메라 등 전자 장치가 될 수 있으며, 본 발명에서는 ECU1(Talker) 내지 ECU5(Talker)로 도시 되었다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 메인 제어기는 SVM 메인 제어기로, 각 서브 제어기는 각 카메라로 예를 들어 설명한다.
한편, 다시 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 기기 제어 장치는 AVB(오디오 비디오 브리징) 스위치들(107, 108)을 더 포함한다. AVB 스위치(107, 108)는 도 1에 도시된 바와 같이 SVM 메인 제어기(101)와 다수의 카메라(102 내지 106) 사이를 연결한다.
도 1의 (a)를 참조하면, SVM 메인 제어기(101)에서 생성된 동기 제어 메시지(control message)는 AVB 스위치(107, 108)를 통해 차량의 각 카메라(102 내지 106)로 전송된다. 그리고 도 1의 (b)를 참조하면, 각 카메라(102 내지 106)에서 수행된 이벤트, 예를 들어 영상 촬영 데이터는 스트림 메시지(stream message) 형태로 AVB 스위치(107, 108)를 통해 SVM 메인 제어기(101)로 전송된다.
그러면, 본 발명에 따른 SVM 메인 제어기(101)는 각 카메라에서 촬영된 영상을 합성하여 surround view 영상을 운전자 등에게 제시하게 된다.
이와 같이, SVM의 경우 일반적으로 4개 이상의 카메라가 동시에 영상을 캡처하여 영상 합성을 수행할 SVM 메인 제어기에 전달하면 SVM 메인 제어기는 이를 하나의 영상으로 합성하여 디스플레이 장치로 출력하는 데, 이더넷의 경우 비동기 방식으로 동작하기 때문에 복수의 카메라들을 동기적으로 제어하거나 데이터를 전송하도록 할 수 없다. 이러한 단점을 보완하기 위해 차량용 이더넷의 경우 AVB(Audio Video Bridging) 기술을 적용하여 시간 동기화와 실시간 송/수신 기능을 가능하게 하는 기술이 종래에 제시된 바 있으나, 이는 단일 스트림을 복수의 서브 제어기(예를 들어 카메라)가 수신하여 이들 간에 동기 출력을 하는 시나리오에 (RSE, 오디오 앰프 등) 초점이 맞추어져 있다. 따라서, 현재 차량용 이더넷 환경에서는 전원 인가 시점이나 부팅 소요 시간 등의 차이로 인해 송신 제어기들의 데이터 전송 시점에 차이가 있을 경우 이를 복구할 수 있는 방법이 없다.
한편, 본 발명에서는 종래와 같이, AVB 기술을 통한 시간 동기화 방식이 아닌 SVM 메인 제어기에서 각 카메라에 이벤트를 수행할 이벤트_수행_타임_스탬프(avtp_timestamp_1)와 각 카메라에서 스트림 메시지에 포함시킬 출력_동기화_타임_스탬프(avtp_timestamp_2)를 포함하여 동기 제어 메시지를 생성하고 이 정보를 바탕으로 각 카메라의 이벤트를 수행하고 데이터를 합성하는 방법을 제시한다.
자세한 차량 기기 제어 방법은, 도 2 내지 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 기기 제어 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 3은 본 발명의 이벤트 동기화 출력을 메시지 흐름 과정을 나타낸 데이터 흐름도이다. 그리고 도 4는 본 발명에 따른 차량 기기 제어 방법에서 이용되는 동기 제어 메시지 포맷과 스트림 메시지 포맷을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량 기기 제어 방법은 우선 SVM 메인 제어기가 각 카메라의 영상 촬영을 위한 시간을 지시하는 이벤트_수행_타임_스탬프(avtp_timestamp_1)와 각 카메라에서 스트림 메시지에 포함시킬 출력_동기화_타임_스탬프(avtp_timestamp_2)를 포함하여 동기 제어 메시지를 생성한다(S10).
도 4를 참조하면, 도 4의 상단은 SVM 메인 제어기에서 생성한 동기 제어 메시지의 포맷의 일 예를 나타낸다. 본 발명의 일 실시예에서는, IEEE 802.1AS의 시간 동기 프로토콜과 IEEE 1722 시간 민감(time sensitive) 전송 프로토콜을 사용하는 예를 제시한다. 상술한 바와 같이 동기 제어 메시지 내에는 각 카메라의 영상 촬영을 위한 시간을 지시하는 이벤트_수행_타임_스탬프(avtp_timestamp_1), 즉, 동기화된 시간 기반으로 특정 이벤트를 수행할 시간을 지정하는 필드와, 각 카메라에서 스트림 메시지에 포함시킬 출력_동기화_타임_스탬프(avtp_timestamp_2) 즉, SVM 메인 제어기가 수신한 스트림 메시지를 이용하여 해당 스트림 데이터를 처리할 시점을 지정하는 필드가 포함된다. 여기서 이벤트_수행_타임_스탬프(avtp_timestamp_1)는 기본 AVB를 초기화한다. 메인 제어기와 서브 제어기 등 각 제어기들은 글로벌 타임에 의해 기준 시간을 알고 있으며, 차랑 기기 제어 장치는 스트림의 송/수신에 참여하는 단말 및 스위치 간에 시간 동기화를 수행하고 각 스트림에 대한 대역폭 할당 및 트래픽 쉐퍼(traffic shaper)를 설정하는 과정을 거친다.
다시 도 2를 참조하면 본 발명에 따른 차량 기기 제어 방법에서 SVM 메인 제어기는 생성된 동기 제어 메시지를 AVB 스위치를 통해 각 카메라로 전송하여 각 카메라들의 이벤트 수행을 지시한다(S20).
도 3을 참조하면, 복수의 서브 제어기(각 카메라)로부터 데이터를 수신 할 리스너(Listener; 메인 제어기)는 예상되는 출력 시점에 앞서 제어 서브 타입을 갖는 IEEE 1722의 AVTPDU 포맷을 갖는 동기 제어 메시지를 각 서브 제어기들에게 멀티캐스트로 전송한다.
그러면 각 카메라는 동기 제어 메시지를 수신하고 동기 제어 메시지에 포함된 이벤트_수행_타임_스탬프(avtp_timestamp_1)) 필드, 즉, 동기화된 시간 기반으로 특정 이벤트를 수행할 시간에 영상을 취득한다. 즉, 각 카메라는 동기 제어 메시지를 수신하고, 이벤트_수행_타임_스탬프(avtp_timestamp_1))에서 지정한 시간이 될 때까지 대기를 한 후, 해당 시점이 되면 그 때 이벤트를 수행(카메라 센서의 셔터 구동)한다(S30). 한편, 이벤트_수행_타임_스탬프 (avtp_timestamp_1))값은 네트워크 내의 관련 제어기 모두가 해당 메시지를 수신할 수 있을 정도로 충분히 큰 값으로 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 3에서 ECU6이 ECU1, ECU2, ECU3, ECU5에 멀티캐스트로 동기 제어 메시지를 수신하기 때문에, 가장 먼 ECU5까지 메시지가 도달한 후 ECU1이 해당 이벤트를 수행할 수 있을 정도로 이벤트_수행_타임_스탬프(avtp_timestamp_1))값이 설정되어야 한다.
그리고 각 카메라는 이벤트 수행 후 SVM 메인 제어기에 전달할 스트리밍 메시지에 이벤트 수행에 따른 데이터에 출력_동기화_타임_스탬프(avtp_timestamp_2) 필드 값을 참조하여 AVTP_타임 스탬프(avtp_timestamp), 즉, SVM 메인 제어기가 수신한 스트림 메시지를 이용하여 해당 스트림 데이터를 처리할 시점을 지정하는 필드가 포함되도록 스트리밍 메시지를 생성하고, 이를 SVM 메인 제어기로 전달한다(S40). 즉, 각 서브 제어기들은 수행한 이벤트로부터 생성된 데이터(ex. 캡처된 영상 프레임)를 AVTPDU로 패킷타이징(packetizing)하여 메인 제어기로 전송한다. 이때 스트림 AVTPDU의 제시 시간(presentation time)은 동기 제어 메시지의 출력_동기화_타임_스탬프(avtp_timestamp_2)를 사용한다.
한편, 일 실시예에서, 출력_동기화_타임_스탬프(avtp_timestamp_2) 및 AVTP_타임 스탬프(avtp_timestamp)는 각 서브 제어기(예를 들어 카메라)들로부터 받은 영상 데이터를 처리하여 제시하는 시간(예를 들면, SVM 영상을 생성하여 디스플레이하는 시간)을 나타내며, 출력_동기화_타임_스탬프(avtp_timestamp_2) 및 AVTP_타임 스탬프(avtp_timestamp)가 지정한 시점은 동일할 수 있다. 도 4를 참조하면, 동기 제어 메시지에 포함된 출력_동기화_타임_스탬프(avtp_timestamp_2) 필드 값은 스트림 메시지의 AVTP_타임 스탬프(avtp_timestamp) 필드 값으로 이용될 수도 있음을 확인할 수 있다.
그리고 나서 SVM 메인 제어기(101)는 각 카메라(102 내지 106)에서 촬영된 각 영상들을 AVTP_타임 스탬프(avtp_timestamp)를 이용하여 카메라에서 얻은 서로 다른 영상들의 시간을 동기화하여 합성한다(S50).
이와 같이 본 발명에 따른 차량 기기 제어 장치 및 방법에서는, 메인 제어기(101)는 스트림 처리가 준비된 시점에 동기 제어 메시지 전송하는 데, 이 동기 제어 메시지는 IEEE 1722 Control 서브타입의 AVTPDU이기 때문에 대역폭 예약 및 traffic shaping에 의해 유실 및 지연 없이 송신 제어기(Talker)에 도달할 수 있다. 그리고 메인 제어기(101)는, 각 서브 제어기(102 내지 106)가 이벤트를 수행할 시점에 대한 필드와 메인 제어기가 이벤트 데이터를 합성할 시점에 대한 필드를 미리 포함하도록 동기 제어 메시지를 생성하여 각 서브 제어기들에게 멀티캐스트로 전송한다.
그리고, 동기 제어 메시지를 수신한 각 서브 제어기(102 내지 106)는 동기 제어 메시지의 이벤트_수행_타임_스탬프(avtp_timestamp_1)) 시점이 될 때까지 대기 후 이벤트를 수행하고, 이벤트 수행 결과로 생성된 데이터를 스트림 메시지로 구성하여 메인 제어기로 전송한다. 그리고, 스트림 메시지의 AVTP_타임 스탬프(avtp_timestamp)는 동기 제어 메시지의 출력_동기화_타임_스탬프(avtp_timestamp_2)값을 사용한다. 그 스트림 메시지를 수신한 메인 제어기는 스트림 메시지의 AVTP_타임 스탬프 (avtp_timestamp)로 지정한 시점에 해당 스트림 데이터를 처리한다. 그리고 본 발명에 따른 차량 기기 제어 장치 및 방법은 위 과정을 반복하여 처리한다.
이에 따라 본 발명에서는, 데이터를 전송할 제어기들이 동일한 시점에 이벤트를 수행하고 해당 이벤트로 발생한 데이터를 수신한 제어기는 이들 데이터가 동일 시점의 이벤트 데이터로 처리할 수 있는 효과를 얻을 수 있고, 복수의 제어기로부터 데이터를 수신하여 동기화된 출력을 제공해야 하는 제어기가 송신 제어기의 데이터 생성 시점을 동기화 시키고 이를 기반으로 출력을 동기화하는 것이 가능하다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 차량 기기 제어 장치에 있어서,
    이더넷 네트워크를 통해 차량의 메인 제어기로부터 이벤트 수행을 위한 시간을 지시하는 이벤트_수행_타임_스탬프를 포함하는 동기 제어 메시지를 수신하고, 상기 동기 제어 메시지에 포함된 상기 이벤트_수행_타임_스탬프를 참조하여 대응하는 시간에 상기 이벤트를 수행하여, 수행한 이벤트 데이터를 출력하되, 상기 이벤트 데이터를 전송하기 위한 스트림 메시지에 상기 데이터의 출력 동기화를 위한 출력_동기화_타임_스탬프를 포함하여 상기 메인 제어기로 전송하는 하나 이상의 서브 제어기; 및
    상기 서브 제어기로부터 상기 스트림 메시지를 수신하고, 수신된 상기 스트림 메시지 내의 각 출력_동기화_타임_스탬프를 참조하여 대응되는 서브 제어기로부터의 하나 이상의 데이터들을 동기화하는 상기 메인 제어기;를 포함하고,
    상기 메인 제어기는,
    상기 서브 제어기로부터 이벤트 수행 데이터를 전달받아 이를 출력하는 예상 시점에 앞서 상기 동기 제어 메시지를 상기 각 서브 제어기들로 멀티캐스트로 전송하며,
    상기 각 서브 제어기는, 상기 메인 제어기로부터 전달받은 상기 스트림에 포함된 상기 이벤트_수행_타임_스탬프가 지정한 시점이 될 때까지 대기한 후, 해당 시점에 해당 이벤트를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 기기 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이더넷 네트워크는,
    상기 하나 이상의 서브 제어기와 상기 메인 제어기 사이를 연결하는 하나 이상의 오디오 비디오 브리징(AVB) 스위치들을 더 포함하고,
    상기 AVB 스위치는 상기 동기 제어 메시지와 상기 스트림 메시지를 상기 각 서브 제어기와 상기 메인 제어기 사이에 송수신 하는 것을 특징으로 하는 차량 기기 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이벤트_수행_타임_스탬프의 시점은 상기 이더넷 네트워크 내의 관련 제어기 모두가 해당 동기 제어 메시지를 수신할 수 있을 정도로 충분히 큰 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량 기기 제어 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 제어기는 상기 스트림 메시지에 포함되는 상기 출력_동기화_타임_스탬프를 포함한 상태로 상기 동기 제어 메시지를 생성하여 상기 서브 제어기로 전송하며,
    상기 서브 제어기는 상기 서브 제어기에서 전달받은 기 설정한 출력_동기화_타임_스탬프가 포함되도록 상기 스트림 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 기기 제어 장치.
  7. 이더넷 네트워크를 통해 차량의 메인 제어기와 하나 이상의 서브 제어기 사이에 데이터를 상호 연결시켜 차량 기기를 제어하는 방법에 있어서,
    (a) 데이터를 전송하기 위한 스트림 메시지에 상기 데이터의 출력 동기화를 위한 출력_동기화_타임_스탬프를 포함하도록 상기 스트림 메시지를 생성하는 단계; 및
    (b) 상기 차량의 메인 제어기가 상기 스트림 메시지를 수신하고, 수신된 상기 스트림 메시지 내의 각 출력_동기화_타임_스탬프를 참조하여 대응되는 서브 제어기로부터의 하나 이상의 데이터들을 동기화하는 단계;를 포함하고,
    상기 (a) 단계 이전에,
    (a01) 상기 메인 제어기가, 상기 서브 제어기의 이벤트 수행을 위한 시간을 지시하는 이벤트_수행_타임_스탬프를 포함하도록 동기 제어 메시지를 생성하는 단계;
    (a02) 상기 메인 제어기가, 상기 하나 이상의 서브 제어기들에 상기 동기 제어 메시지를 전송하여 각 서브 제어기들의 동기화 및 이벤트를 수행하도록 지시하되, 상기 서브 제어기로부터 이벤트 수행 데이터를 전달받아 이를 출력하는 예상 시점에 앞서 상기 동기 제어 메시지를 상기 각 서브 제어기들로 멀티캐스트로 전송하는 단계; 및
    (a03) 상기 각 서브 제어기가 수신된 상기 동기 제어 메시지에 포함된 상기 이벤트_수행_타임_스탬프를 참조하여 상기 이벤트_수행_타임_스탬프가 지정한 시점이 될 때까지 대기한 후, 해당 시점에 해당 이벤트를 수행하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 기기 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    (a1) 상기 생성된 스트림 메시지를 상기 하나 이상의 서브 제어기와 상기 메인 제어기 사이를 연결하여 상기 차량 내 이더넷 네트워크를 구성하는 하나 이상의 오디오 비디오 브리징(AVB) 스위치로 전송하는 단계;
    (a2) 상기 AVB 스위치가 상기 스트림 메시지를 상기 메인 제어기로 전송하는 단계;를 포함하고,
    상기 (a02) 단계는, 상기 메인 제어기가, 상기 동기 제어 메시지를 상기 AVB 스위치로 전송하면, 상기 동기 제어 메시지를 전송받은 AVB 스위치가 상기 제어 메시지를 상기 하나 이상의 서브 제어기들에 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 기기 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 이벤트_수행_타임_스탬프의 시점은 상기 이더넷 네트워크 내의 관련 제어기 모두가 해당 동기 제어 메시지를 수신할 수 있을 정도로 충분히 큰 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량 기기 제어 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 (a01) 단계에서, 상기 메인 제어기는 상기 스트림 메시지에 포함되는 출력_동기화_타임_스탬프를 포함한 상태로 상기 동기 제어 메시지를 생성하며,
    상기 (a) 단계에서, 상기 서브 제어기는 상기 서브 제어기에서 전달받은 기 설정한 출력_동기화_타임_스탬프가 포함되도록 상기 스트림 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 기기 제어 방법.
KR1020190171139A 2019-12-19 2019-12-19 차량용 이더넷 네트워크에서 다수의 서브 제어기로부터 수신되는 다중 스트림 데이터를 동기화하여 출력하기 위한 차량 기기 제어 장치 및 방법 KR102275141B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190171139A KR102275141B1 (ko) 2019-12-19 2019-12-19 차량용 이더넷 네트워크에서 다수의 서브 제어기로부터 수신되는 다중 스트림 데이터를 동기화하여 출력하기 위한 차량 기기 제어 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190171139A KR102275141B1 (ko) 2019-12-19 2019-12-19 차량용 이더넷 네트워크에서 다수의 서브 제어기로부터 수신되는 다중 스트림 데이터를 동기화하여 출력하기 위한 차량 기기 제어 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210079056A KR20210079056A (ko) 2021-06-29
KR102275141B1 true KR102275141B1 (ko) 2021-07-07

Family

ID=76626577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190171139A KR102275141B1 (ko) 2019-12-19 2019-12-19 차량용 이더넷 네트워크에서 다수의 서브 제어기로부터 수신되는 다중 스트림 데이터를 동기화하여 출력하기 위한 차량 기기 제어 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102275141B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114172915B (zh) * 2021-11-05 2023-10-31 中汽创智科技有限公司 一种消息同步方法、自动驾驶系统、存储介质及电子设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130070860A1 (en) * 2010-05-17 2013-03-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method and Apparatus for Synchronizing Data in a Vehicle
US20150318977A1 (en) * 2014-04-30 2015-11-05 Harman International Industries, Inc. Method and system for clock reference streams

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130070860A1 (en) * 2010-05-17 2013-03-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method and Apparatus for Synchronizing Data in a Vehicle
US20150318977A1 (en) * 2014-04-30 2015-11-05 Harman International Industries, Inc. Method and system for clock reference streams

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210079056A (ko) 2021-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7000649B2 (ja) ビーコンに基づくワイヤレス同期化
US9451313B2 (en) Network media adapter
JP4981073B2 (ja) パケット・ネットワークにおける同期化信号の伝送
JP5854243B2 (ja) Ｉｐビデオ信号同期のための方法及び装置
CN109565466B (zh) 多设备间唇音同步方法及设备
US9462195B2 (en) System and method for distributed video and or audio production
US20180227586A1 (en) Method and system for media synchronization
US10091431B2 (en) Method and apparatus for controlling synchronization of camera shutters in in-vehicle Ethernet communication network
JP4345816B2 (ja) ネットワークシステムおよび中継装置
CN108366283B (zh) 多设备间的媒体同步播放方法
US10595075B2 (en) Automatic timing of production devices in an internet protocol environment
KR20180090719A (ko) 미디어 동기화 방법 및 시스템
KR102275141B1 (ko) 차량용 이더넷 네트워크에서 다수의 서브 제어기로부터 수신되는 다중 스트림 데이터를 동기화하여 출력하기 위한 차량 기기 제어 장치 및 방법
KR102202597B1 (ko) 이종망 기반 방송 서비스를 제공하는 방법 및 장치
US8218548B2 (en) Information processing apparatus, method, and program
KR102048685B1 (ko) 차량용 avb 네트워크에서 미디어 전송 장치의 시각 동기화 판단 방법
CA3077449A1 (en) Systems and methods for determining delay of a plurality of media streams
KR20210070746A (ko) Gm 클럭 시간정보에 기반한 카메라 영상 동기화 방법 및 장치
US10412441B2 (en) Systems, methods, and devices for high-bandwidth digital content synchronization
JP3839303B2 (ja) 伝送制御装置
JP2006203817A (ja) マルチカメラシステム
JP4738251B2 (ja) 同期自動調整装置
US20220360845A1 (en) Reception apparatus, reception method, and transmission and reception system
JP6979092B2 (ja) コンテンツ出力システムおよび方法
US20240107094A1 (en) Communication apparatus, control method, and storage medium

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant