KR102379419B1 - 동일한 네트워크 구성요소를 구성하기 위한 방법과 장치, 및 자동차 - Google Patents

동일한 네트워크 구성요소를 구성하기 위한 방법과 장치, 및 자동차 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동일한 네트워크 구성요소(23-26)를 구성하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법에서 네트워크 구성요소(23-26)는 각각 네트워크 케이블(E1-E4)을 통해 네트워크 스위치(21)의 물리적 포트(P1-P4)에 접속된다. 이 방법에서, 구성 메시지는 추가 네트워크 스테이션(21)으로부터 네트워크 구성요소(23-26)로 전송된다. 방법은, 네트워크 스위치(21)의 어떤 물리적 포트(P1-P4)에 네트워크 구성요소(23-26)가 접속되어 있는지 각각의 네트워크 구성요소(23-26)의 구성 메시지가 알려주는 것을 특징으로 한다. 이어서 네트워크 구성요소(23-26)는 네트워크에서의 기능과 관련하여 물리적 포트(P1-P4)에 대한 접속에 대응하는 재구성을 수행한다.

Description

동일한 네트워크 구성요소를 구성하기 위한 방법과 장치, 및 자동차
본 발명은 네트워크 구성요소들의 구성의 기술 분야에 관한 것이다. 네트워크 구성요소의 기능 범위는 동일하기 때문에, 상기 네트워크 구성요소는 개별화되도록 구성되어야 한다. 본 발명은 또한 동일한 네트워크 구성요소를 구성하기 위한 장치 및 본 발명에 따른 장치가 통합된 자동차에 관한 것이다.
최근의 차량에는 많은 제어부가 설치된다. 구동 트레인을 위해서만 다수의 제어부가, 예를 들어 엔진 제어부, 변속기 제어부, ESP 제어부, 섀시 제어부 등이 사용된다. 그 외에 차체 영역에 설치되어 특정한 편의 기능을 제공하는 다른 제어부들도 있다. 예를 들면 도어 또는 윈도우 레버 제어부, 에어컨디셔닝 장치 제어부, 시트 조절 제어부, 에어백 제어부 등이 있다. 이 경우 또한 주변 모니터링을 위한 카메라 제어부, 내비게이션 장치, 주변 모니터링을 위한 RADAR(Radio Detection and Ranging) 또는 LIDAR(Light Detection and Ranging) 장치, 통신 모듈 및 TV, 라디오, 비디오 및 음악 기능을 포함하는 엔터테인먼트 장치와 같은, 인포테인먼트 영역에 속하는 제어부도 있다.
일반적으로 다양한 범주의 제어부는 장치 범주용으로 적절하게 설계된 별도의 버스에 각각 네트워킹 된다. 따라서 복수의 다양한 버스 시스템이 차량에서 이용될 수 있다. 데이터 교환을 가능하게 하기 위해, 다양한 버스 시스템은 게이트웨이를 통해 서로 연결될 수 있다. CAN(컨트롤러 영역 네트워크) 버스는 일반적으로 구동 트레인 제어부 영역에서 사용되고, 컴포트 제어부의 영역에서도 사용된다. 예를 들어 IEEE 802.3 표준에 따른 표준 계열에 기반하는 AVB(Audio Video Bridging)와 같은 이더넷 기술에 기초한 버스 시스템과 다른 버스 시스템도 인포테인먼트 영역에서 사용된다. 광파 가이드를 통해 데이터 전송이 이루어지는 버스 시스템도 이용 가능하다. 예로서 MOST(Media Oriented System Transport) 버스 또는 D2B 버스(Domestic Digital Bus)를 들 수 있다.
여러 동일한 네트워크 구성요소가 자동차에서 점점 더 많이 사용되고 있다. 이것은 일반적으로 동일한 하드웨어 및 소프트웨어를 이용해서 차량 내에 중복 설치되는 특정 제어부이다. 이러한 제어부의 예는 서라운드 뷰 시스템을 위한 카메라 제어부, 다수의 레이더 또는 라이다 장치, 다수의 도어 제어부 또는 다수의 센서, 예컨대 휠 회전 속도 센서이다. 여러 동일한 네트워크 구성요소의 네트워킹 시의 문제는, 이러한 구성요소들이 차량 내의 상이한 위치에 설치된 다음, 위치에 맞는 개별화된 기능을 수행해야 한다는 것이다.
그러나 네트워크 내에 동일하게 구성된 네트워크 참가자가 없어야 하는데, 그 이유는 그렇지 않으면 네트워크의 어드레스 지정 메커니즘이 작동하지 않기 때문이다. IP 통신, 즉 인터넷 프로토콜에 따라 ISO/OSI 참조 모델에 따른 네트워크 계층의 층에서 이루어지는 통신의 영역에는 네트워크 자동 구성을 위한 메커니즘 [예를 들어 DHCP(동적 호스트 구성 프로토콜) 또는 SLAAC(Stateless Address Autoconfiguration)]이 있고, 이로써 어드레스 충돌을 피할 수 있다. 이러한 프로토콜이 자동 구성을 위해 이용될 수 있는 구성요소들을 네트워킹하기 위한 이더넷 네트워크도 자동차에서 사용되지만, 제어부는 이로 인해, 이것이 차량의 어디에 설치되어 있는지 알지 못한다. 예를 들어 우측 외부 미러 내의 카메라와 통신하고자 하는 통신 파트너는 상기 설치 위치에서 참가자의 어드레스 정보를 모른다.
일반적으로 이더넷 스위치 상의 모든 포트는 대등하므로, 어느 포트에 구성요소가 접속되어 있는지 기능상의 차이는 없다. 추가 공정 없이 네트워크 참가자는, 어떤 물리적 포트에 이것이 접속되어 있는지, 네트워크 스위치로부터 파악하는 것은 불가능하다.
간행물 US 2017/0 033 986 A1호에 자동차 내에서 유사한 장치를 구성하기 위한 시스템 및 방법이 공개되어 있다. 동일부들(센서들)이 접속되는 네트워크 스위치가 사용된다. 각각의 센서로 구성 메시지가 전송된다. 그로 인해 센서는 구성 메시지에 포함된 정보에 따라 구성된다. 제안된 해결 방법은 가상 LAN-ID에 상응하게, VLAN-ID 어드레스의 사용을 기반으로 한다.
US 2016/0 352 574 A1호에, 네트워크 스위치의 접속부에 접속된 장치들을 자동으로 구성하기 위한 방법이 공개되어 있고, 상기 방법은 네트워크 스위치 및 접속된 장치들의 장치-파라미터-설정의 상관 관계를 기반으로 한다.
US 2008/0 263 185 A1호에는, "정책 설정"을 기반으로 네트워크 스위치에 접속된 장치들을 구성하는 것이 공개되어 있다.
US 2010/0 205 281 A1호에는, LLDP-프로토콜을 사용하여 네트워크 스위치에 접속된 장치들의 구성 시 물리적 위치를 결정하는 것이 공개되어 있다.
US 2015/0 215 274 A1호에는 제조사 차량 번호 VIN으로부터 차량에 대해 IPv6 어드레스가 형성되는 장치 및 방법이 공개되어 있다.
본 발명의 목표는, 네트워크 스위치의 어떤 물리적 포트에 네트워크 구성요소가 접속되어 있는지에 대해, 상기 네트워크 구성요소에 알려줄 수 있는 네트워크 구성을 위한 실질적인 구현을 제공하는 것이다. 이것이 본 발명의 과제이다. 이로 인해 네트워크 구성요소는 네트워크에서 어떤 역할을 수행해야 하는지 알게 된다. 이어서 네트워크 구성요소는 역할에 맞는 구성을 로드할 수 있다.
상기 과제는 청구항 제 1 항과 청구항 제 11 항에 따른 동일한 네트워크 구성요소를 구성하기 위한 방법과 장치 및 청구항 제 13 항에 따른 자동차에 의해 해결된다.
종속 청구항들은 이러한 조치에 대한 다음 설명에 따라 본 발명의 예시적인 바람직한 개발 및 개선을 포함한다. 차량 내의 동일부-제어부를 명확하게 식별할 수 있는 유일한 명확한 특징은 이들의 전기 접속부이다. 전기 계통 (차량의 케이블 하니스)의 구조에 의해 제어부에 대한 플러그 연결의 어떤 콘택에 특정한 네트워크 구성요소가 연결되어 있는지 정확하게 확인된다.
적어도 하나의 추가 네트워크 스테이션이 네트워크 스위치에 접속되어 있고, 각각 네트워크 케이블을 통해 네트워크 스위치의 물리적 포트에 접속된 동일한 네트워크 구성요소를 구성하기 위한 방법의 경우에, 추가 네트워크 스테이션으로부터 각각의 구성 메시지가 네트워크 구성요소로 발송되면, 바람직하다. 각각의 네트워크 구성요소의 구성 메시지에 의해, 네트워크 스위치의 어떤 물리적 포트에 네트워크 구성요소가 접속되어 있는지 알려진다. 이 방법은 또한, 그에 따라서 네트워크 구성요소가 네트워크에서의 기능과 관련하여 물리적 포트에의 접속에 대응하는 재구성을 수행하는 것을 특징으로 한다. 또한, 네트워크 구성요소는 설치 위치에 의해 확인된 역할에 따라 구성되며, 해당 추가 정보를 데이터에 제공할 수 있거나 상기 데이터가 처리되어야 할 적절한 위치로 바로 전송할 수 있다. 복수의 구성요소 변종의 개발 및 생산으로 인해 발생하는 추가 비용도 이로 인해 방지된다. 이러한 추가 비용은 물류(대체 부품 생산) 및 변종 제어(복수의 부품 번호)에 의해서도 발생한다. 이 모든 것은, 모든 네트워크 참가자가 명확하게 배치되어야 하는 기술적 필요성에서 기인한다.
바람직하게는 구성하기 위한 방법은, 동일한 네트워크 구성요소의 기능 범위가 동일하면, 네트워크 스위치에 연결될 때 네트워크 구성요소는 네트워크 구성요소의 표준 기능에 따라 구성되도록 설계된다. 이러한 표준 기능은 네트워크에 중복 존재하지만, 네트워크 구성요소의 기능과 관련해서 혼동이 방지될 수 있다.
이더넷 표준 계열의 변종이 네트워크 구성요소들의 연결을 위한 네트워크 기술로써 이용되면, 이 방법에 특히 바람직하다. 이더넷 표준 계열의 변종에 기반한 장치들의 네트워킹의 경우에 본 방법에 의해 네트워크 구성요소에, 네트워크 구성요소가 이더넷 스위치의 어떤 물리적 포트에 접속되어 있는지 공개된다.
이 경우 바람직하게는 이더넷 표준 계열의 변종 100BASE-T1 또는 1000BASE-T1이 이용될 수 있다. 이러한 변종은 특히 자동차용으로 개발되었다. 자동차 산업은 자동차 이더넷을 위한 통신 표준으로서 비트 전송 계층을 지정했다. 이러한 표준은 IEEE로부터 2개의 변종으로 100BASE-T1로서 및 IEEE P802.3bp 사양의 일부인 1000BASE-T1로서 공지된다.
이 방법에서 유니캐스트 어드레스도 네트워크 구성요소들의 어드레스 지정을 위해 이용될 수 있더라도, 미리 규정된 서브넷 어드레스 범위의 멀티캐스트 대상 어드레스는 구성 메시지를 전송하는데 이용되면 그리고 네트워크 구성요소들이 미리 규정된 서브넷 어드레스 범위의 멀티캐스트 대상 어드레스 중 하나로 어드레스 지정된 메시지에 응답하도록 상기 네트워크 구성요소들이 미리 구성되면, 바람직하다. 간단한 이더넷 네트워크 스위치에서 미리 소프트웨어에 의해, 특정한 멀티캐스트 그룹을 규정하는 것이 지원된다. 이것은 여기서 바람직하게 활용될 수 있다.
네트워크 스위치는, 미리 규정된 서브넷 어드레스 범위의 멀티캐스트 대상 어드레스마다 각각의 멀티캐스트 대상 어드레스로 어드레스 지정된 메시지의 전달을 위한 미리 규정된 하나의 물리적 포트만이 할당 테이블에 기입되도록 구성될 수 있다. 따라서 네트워크 구성요소의 개별화를 위해 멀티캐스트 어드레스마다 단일 멤버만을 갖는 멀티캐스트 그룹이 형성된다.
IPv6 어드레스가 대상 어드레스 지정을 위해 사용되면 그리고 특히 최대 16개의 동일한 네트워크 구성요소의 구성에서, IPv6에 허용된 멀티캐스트 어드레스 범위 중에, 구성을 위해 이용된 멀티캐스트 대상 어드레스에 대한 미리 규정된 서브넷 어드레스 범위가 범위 fM4::1:0/124에 상응하는 것이, 방법을 위해 또한 바람직하다.
이 경우, IPv6 유니캐스트 어드레스가 소스 어드레스 지정에 사용되면 그리고 네트워크 구성요소 및 추가 네트워크 스테이션에 IPv6에 허용된 고유 로컬 어드레스 범위 fc00::/7의 어드레스가 각각 할당되면, 또한 바람직하다.
구성 메시지는, 거기에 구성의 필수적인 세부 사항이 포함되도록 설계될 수 있다. 적용예에서, 대상 어드레스에 관한 정보와 재구성후 네트워크 구성요소가 데이터를 전송해야 하는 관련 전송 포트 번호 및 선택적으로 데이터의 전송시 발송자 어드레스로서 입력되어야 하는 소스 어드레스가 구성 메시지에 포함되면, 충분하다. 이러한 유형의 구성에서 임의의 구성들이 설정될 수 있는데, 그 이유는 구성 세부 사항이 함께 전달되기 때문이다.
전송 포트 번호는 UDP 프로토콜의 사용시, 사용자 데이터그램 프로토콜에 따라, UDP 포트 번호에 해당할 수 있다.
다른 실시예에서, 네트워크 구성요소의 구성 메시지에서는 구성 번호만이 알려진다. 응답한 네트워크 구성요소는 수신된 구성 번호에 기초해서 구성 번호로 테이블에 저장된 구성 변종에 따른 재구성을 수행한다. 이 경우에 그러나 미리 규정된 구성만 설정될 수 있다.
구성 메시지가 각각의 네트워크 구성요소에 주기적으로 반복 전송되는 것이 또한 바람직하다. 구성 메시지의 규칙적인 전송에 의해 동적 동작이 이루어질 수 있다. 이로 인해 구성요소들은 임의로 (작동 중에도) 교체될 수 있다. 그로부터 얼마 지나지 않아 작동하는 구성이 반복해서 설정된다. 이는 수리 목적을 위해 대체 부품의 교체시 중요하다.
적어도 하나의 추가 네트워크 노드가 접속되는 네트워크 스위치의 물리적 포트에 각각 네트워크 케이블을 통해 접속된 다수의 동일한 네트워크 구성요소를 가지며 상기 방법을 실시하도록 설계된 장치에 대해, 전술한 방법 단계들에 상응하는 장점들이 적용된다.
이는 그러한 장치가 통합된 자동차에도 적용된다.
일례에서 자동차에서 적용은, 동일한 네트워크 구성요소가 주변 모니터링을 위한 다수의 카메라 또는 초음파 센서 또는 레이더 센서, 또는 라이다 센서에 대응하거나 휠 회전 속도 센서와 같은 다수의 센서 또는 다수의 도어 제어부에 대응하도록, 이루어질 수 있다.
CAN 컨트롤러는 메시지의 전송시 이러한 메시지에 네트워크 시간의 현재 타임 스탬프를 자동으로 제공하는 확장이 이루어진다.
본 발명의 실시예가 도면에 도시되고, 도면을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명된다.
도 1은 동일한 네트워크 구성요소들이 장착된 자동차를 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 자동차의 조종석을 도시한 도면.
도 3은 동일한 네트워크 구성요소들을 구성하기 위한 장치에 대한 블록도를 도시한 도면.
도 4는 구성 세부 사항 대신에 미리 규정된 구성의 구성 번호가 포함된 구성 메시지의 제 1 예를 도시한 도면.
도 5는 구성 세부 사항이 포함된 구성 메시지의 제 2 예를 도시한 도면.
도 6은 재구성후 네트워크 구성요소들로부터 전송되는 데이터 전송 메시지의 예를 도시한 도면.
본 기재는 본 발명에 따른 공개 내용의 원리를 설명한다. 따라서 물론, 당업자는, 여기에 명시적으로 설명되지 않지만, 본 발명에 따른 공개 내용의 원리를 구현하고 그 범위 내에서 보호되어야 하는 다양한 배치를 구성할 수 있다.
이하에서 동일한 네트워크 구성요소들의 자동 구성 방법은 자동차에 사용되는 서라운드 뷰 시스템의 예를 들어 설명된다. 따라서 차량의 사방이 모두 카메라로 모니터링된다. 자동차가 도 1에 도시되고, 도면 부호 10을 갖는다.
승용차가 도시되어 있다. 그러나 차량으로서 임의의 다른 차량도 고려될 수 있다. 다른 차량의 예는, 버스, 상용차, 특히 트럭, 농업 기계, 건설 기계, 오토바이, 철도 차량 등이다. 본 발명의 이용은 일반적으로 육상 차량, 철도 차량, 수상 차량 및 항공기에 적용될 수 있다.
도면 부호 23은 후방 카메라로서 기능을 수행하기 위한 카메라를 나타낸다. 도면 부호 24는 주변 모니터링을 위한 전방 카메라로서 사용되는 카메라를 나타낸다. 그 외에 차량 주변의 좌측을 모니터링하는 카메라(25)도 좌측 미러 내에 설치된다. 상응하게 카메라(26)도 우측 외부 미러(도시 생략) 내에 설치된다. 모든 카메라의 구조는 동일하고, 동일한 하드웨어 및 소프트웨어가 설치되어 있다. 서라운드 뷰 기능을 수행하기 위해, 후방 카메라는 모두 4개의 카메라(23-26)의 비디오 데이터 스트림을 4회 수신하여 처리하는 중앙 제어부와 함께 차량(10)에 설치된다.
카메라로 촬영된 이미지는 인포테인먼트 시스템의 디스플레이 유닛에 디스플레이된다. 도 2는 차량(10)의 조종석을 도시한다. 인포테인먼트 시스템은 도면 부호 20으로 표시된다. 인포테인먼트 시스템의 디스플레이 유닛은 중앙 콘솔 내에 설치되고, 도면 부호 21을 갖는다. 일반적으로 디스플레이 유닛(21)은 터치 감응형 스크린(21)으로서 설계되고, 특히 차량(10)의 기능을 조작하는데 이용된다. 예를 들어, 이것을 통해 라디오, 내비게이션 시스템, 저장된 음악곡의 재생 및/또는 에어컨디셔닝 시스템, 차량(10)의 다른 전자 장치 또는 다른 편의 기능 또는 애플리케이션이 제어될 수 있다. 이러한 기능은 "인포테인먼트 시스템"이라는 용어로 요약된다. 자동차, 특히 승용차에서 인포테인먼트 시스템은 자동차 라디오, 내비게이션 시스템, 핸즈프리 장치, 운전자 보조 시스템 및 중앙 조작 유닛 내의 추가 기능들의 조합을 의미한다. 인포테인먼트라는 용어는 단어 정보와 오락으로 구성된 혼용어이다.
도 3은 서라운드 뷰 카메라 기능의 구성에 필요한 구성요소를 도시한다. 4개의 동일한 카메라에는 도면 부호 23-26을 갖는다. 카메라(23-26)로부터 개별 비디오 스트림을 수신하는 중앙 제어부는 도면 부호(22)를 갖는다. 제어부(22)는 컴퓨팅 유닛(22E)에서 디스플레이 유닛(21) 상에 디스플레이를 위한 비디오 이미지를 준비한다. 파노라마 이미지가 계산되거나, 비디오 이미지는, 디스플레이 유닛(21) 상에 상이한 세그먼트로 디스플레이되도록 스케일링된다. 4개의 카메라 뷰 모두가 항상 디스플레이될 필요는 없다. 후진 과정 동안 후방 카메라(23)의 이미지만이 디스플레이된다. 진입에서부터 진출 과정 동안, 전방 카메라(24)와 측면 카메라(25, 26)의 이미지만이 처리되고 디스플레이된다. 방향 전환 과정 동안, 전방 카메라(24), 후방 카메라(23) 및 해당하는 측면의 측면 카메라의 이미지만이 처리되어 디스플레이된다. 소위 탑 뷰(Top View) 표시도 유용하다. 카메라 이미지는 카메라 제어부(22) 내의 컴퓨팅 유닛(22E)에 의해 변환되어, 상기 이미지는 차량을 위에서 본 전면뷰처럼 보인다. 위에서 본 차량(10)의 장면도 페이드인된다.
각각의 카메라(23-26)는 별도의 네트워크 케이블(E1 내지 E4)을 통해 네트워크 스위치(22S)의 포트(P1 내지 P4)에 접속된다. 실시예에서 상기 스위치는 카메라 제어부(22)에 통합된다. 다른 예에서 네트워크 스위치(22S)는 별도의 구성요소로서도 설계될 수 있다. 설명된 적용예를 위해 6-포트 스위치면 충분하다. 포트 P5는 네트워크 케이블(E5)을 통해 컴퓨팅 유닛(22E)에 연결된다. 결국 카메라 제어부(22)는 포트(P6) 및 네트워크 케이블(E6)을 통해 디스플레이 유닛(21)에 연결된다.
구성요소(21-26)의 네트워킹을 위한 네트워크 기술로서 이더넷 표준 계열의 변종이 사용된다. 이는, 인포테인먼트 영역에서 구성요소들의 네트워킹이 관련되므로 특히 바람직하다. 이러한 영역에 IP(Internet Protocol), UDP(User Datagram Protocol), RTP(Real-Time Transport Protocol), TCP(Transmission Control Protocol)와 같은 기성품 전송 프로토콜이 있다. 이더넷 네트워크 기술은 대부분 IEEE 표준 802.3에 해당한다. 자동차에 이 기술을 사용하기 위해 특수한 변종이 개발되고 있다. 이러한 변종 중 하나는 언급된 100BASE-T1 변종이다. 이러한 변종에 이용될 수 있는 이미 완성된 네트워크 스위치(22S)가 있다.
전술한 바와 같이, 4개의 카메라(23-26)는 모두 동일하다. 즉, 특정 카메라 (23-26)는 5개의 다양한 역할("단독 후방 카메라", 후방 서라운드 뷰 카메라, 전방 서라운드 뷰 카메라, 우측 서라운드 뷰 카메라, 좌측 서라운드 뷰 카메라)을 담당 할 수 있다.
기본적으로 카메라(23-26)는, 처음으로 스위치온될 때, "단독 후방 카메라" 역할을 하도록 프로그래밍되어 있다. 카메라(23-26)가 다른 역할을 수행할 수 있도록 하기 위해, 카메라는 다시 구성되어야 한다. 구성은 네트워크 구성(특히 IP 어드레스)에서뿐만 아니라 카메라 특정의 파라미터에서도 구별된다.
자동 구성은 멀티캐스트 어드레스를 특수하게 사용하여 제안된 방법에 따라 이루어진다. 기본적인 사상은, 특정 멀티캐스트 메시지가 이더넷 스위치(22S)의 개별 물리적 포트(P1-P4)로만 전달되도록, 이더넷 스위치(22S)에 멀티캐스트 그룹이 구성될 수 있다는 것이다. 그러나 이들 포트에는 하나의 카메라만이 접속되어 있다. 이를 위해, 이더넷 스위치(22S)에 할당 테이블(22ST)이 설치되며, 상기 테이블에는 사용된 멀티캐스트 어드레스마다 이러한 멀티캐스트 어드레스에 의해 메시지가 어떤 포트에 전달되어야 하는지 입력된다.
어떤 물리적 포트(P1-P4)에 카메라(23-26)가 접속되어 있는지, 자동차(10)의 전기 계통(케이블 하니즈)에 의해 명확하게 확인된다.
재구성되어야 하는 각각의 카메라(24-26)는 중앙 제어부(22)로부터 구성 메시지를 수신하고, 상기 메시지는 특수한 멀티캐스트 그룹으로 전송된다. 따라서 네트워크 구성요소는, 어떤 물리적 포트에 그것이 접속되어 있는지 알게 된다. 이 경우, 멀티캐스트 그룹의 형성시 하나의 멤버만이 허용된다는 특수성이 있다. 이러한 멤버는 재구성되어야 하는 하나의 카메라에 정확히 상응한다.
구체적인 예에서, 저장된 4개의 구성 중 하나만이 멀티캐스트 구성 메시지에 의해 선택된다. 이러한 방식으로, 구성요소가 이전에 공개된 여러 구성 중 하나만이 아니라, 임의의 구성을 취할 수 있도록, 전체 구성이 전송되는 것이 가능하다.
실시예에서, IPv6 어드레스가 사용되는 것이 전제된다. 그러나 본 발명은 IPv4 어드레스의 이용 시에도 구현될 수 있다. IPv6 어드레스는 IPv4 어드레스와 달리 32비트에서 128비트 길이로 연장되었다. 따라서 여기에서 다른 표기법도 합의되었다. 어드레스는 점으로 구분된 세 자리 10진수에 의해 표시되지 않고, 이중점으로 구분된 네자리 16진수에 의해 표시된다.
IPv6 어드레스는 16진법으로 8개의 16비트-블록에 의해 각각 이중점으로 구분되어 작성된다. 간단함을 위해 각 블록에서 선행하는 0은 생략될 수 있고, 긴 0-블록은 2개의 이중점"::"으로 통합될 수 있다.
IPv4 표기법에서처럼 접두부, 예를 들어 /124에 의해, 단일 어드레스가 아니라, 어드레스 범위(서브넷)인 것이 표시될 수 있다. 어드레스-표기 ff14::1:0/124의 경우 접두부 /124는, 서브넷 마스크의 크기가 124 비트인 것을 나타낸다.
이러한 어드레스 범위 내에 정확히 16개의 어드레스가 있다(128 비트-124 비트 = 4 비트 ∧ = 16개 어드레스).
완전히 표시된 어드레스 범위는ff14:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001:0000 내지 ff14:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001:000f의 어드레스에 해당한다.
각각의 카메라(23-26)는 16개의 멀티캐스트 어드레스 모두에서 메시지를 수신할 수 있어야 한다. 고려된 예에서 카메라(23)는 후방 카메라로서 사용된다. 이것은, 어쨌든 기본적으로 채택하는 구성에 해당한다. 따라서 상기 구성에 대해 구성 메시지는 전송되지 않아도 된다. 다른 실시예에서 이러한 카메라(23)에 대해서도 구성 메시지를 형성하는 것이 또한 간단할 것이다.
카메라(26)에 대한 구성 메시지는 도 3에 따른 예에서 프로세서(22E)로부터 예를 들어 어드레스 ff14::1:1 (ff14:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001:0001)로 전송된다. 스위치(22S)는 할당 테이블(22ST)을 통해 구성되어, 멀티캐스트 대상 어드레스 ff14::1:1를 갖는 메시지를 물리적 포트(P1)로만 전달한다.
카메라(25)에 대한 구성 메시지는 프로세서(22E)로부터, 예를 들어 대상 어드레스 ff14::1:2 (ff14:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001:0002)로 전송된다. 스위치(22S)는 할당 테이블(22ST)을 통해 구성되어, 어드레스 ff14::1:2는 물리적 포트(P2)로만 전달된다.
카메라(24)에 대한 구성 메시지는 프로세서(22E)로부터, 예를 들어 대상 어드레스 ff14::1:2 (ff14:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001:0002)로 전송된다. 스위치(22S)는 할당 테이블(22ST)을 통해 구성되어, 어드레스 ff14::1:2는 물리적 포트(P3)로만 전달된다.
하나의 멤버만을 갖는 멀티캐스트 그룹을 확인함으로써, 카메라(26)에 대한 구성 메시지는 정확히 카메라(26)에만, 그리고 등등에 도착한다.
공개된 바와 같이, IPv6 패킷에는 IPv4에서와 마찬가지로 항상 대상 어드레스(destination)와 소스 어드레스(source)가 표시된다. 이 경우 전술한 구성 메시지에, 유니캐스트 어드레스가 항상 소스 어드레스로서 표시되는 것이 적용된다. 소스 어드레스는 일반적으로 항상 유니캐스트 어드레스이며, 고려 중인 실시예에서 네트워크 스위치(22S)와 관련이 없다. 프로세서(22E)로부터 전송된 구성 메시지에 대해 가급적 항상 소스 어드레스 fdxx::2가 입력된다. 여기서 표시 xx는 임의의 값에 대한 플레이스 홀더이다. 이러한 어드레스는 IPv6에서 확인된 바와 같은 "고유 로컬 어드레스(Unique Local Addresse)"의 특수 범위에 속한다. "고유 로컬 어드레스" 범위는 어드레스 fdxx::2에도 속하는 범위 fc00::/7에 해당한다.
이러한 어드레스 범위는 인터넷으로 라우팅되지 않는 어드레스인 소위 "사이트 로컬 어드레스"를 위해 보존되어 있다. 다양한 복수의 로컬 범위는, 다른 넷으로 라우팅되지 않기 때문에, 방해를 받지 않고 이러한 범위의 어드레스를 이용할 수 있다.
도 4는 이제 구성 메시지의 제 1 유형(40)의 구조를 도시한다. 구성 메시지는 UDP 프로토콜에 따라 UDP 패킷으로서 전송된다. UDP 패킷은 또한 이더넷 패킷(40)에 삽입된 IP 패킷에 삽입되어 전송된다. 이더넷 데이터 프레임의 시작 부분에 이더넷 MAC 헤더가 있고, 이어서 필드(41) 내의 IP 헤더와 UDP 헤더가 뒤따른다. 이를 위해 2개의 필드가 제공될 수도 있다. UDP 패킷의 사용자 데이터 필드에서 2개의 필드가 뒤따른다. 필드(42)는 구성 메시지의 헤더를 나타낸다. 구성 번호가 필드(43)에 입력된다. 실시예에서 4개의 다양한 구성이 구별된다. 따라서 구성 번호로서 "1" 내지 "4"의 숫자가 입력된다. 이들 중 4개의 상이한 구성이 소프트웨어의 업로드시 네트워크 구성요소(여기서는 카메라 23-26)의 메모리에 이미 저장되어 있다. 제 1 유형(40)의 구성 메시지의 수신시[구성 메시지 헤더(42)에서 인식 가능], 필드(43) 내의 구성 번호가 추출된다. 이러한 숫자와 일치하는 구성 세부 사항이 메모리로부터 로드되고, 그에 따라 카메라가 설정된다. 이로써 구성 프로세스가 종료된다. 카메라(24)는 전방 카메라로서 구성되고, 카메라(25)는 좌측 카메라로서 구성되고, 카메라(26)는 우측 카메라로서 구성된다.
도 5는 구성 메시지의 제 2 유형(50)의 구조를 도시한다. 구성 메시지는 UDP 프로토콜에 따라 마찬가지로 UDP 패킷으로서 전송된다. UDP 패킷은 또한 이더넷 패킷(50)에 삽입된 IP 패킷에 삽입되어 전송된다. 이더넷 데이터 프레임은 이더넷 패킷의 일부이다. 수신자 MAC 어드레스(Medium Access Control) 및 발신자 MAC 어드레스는 다른 정보와 함께 이더넷 데이터 프레임의 헤더에 위치한다. 이어서 이더넷 데이터 프레임의 데이터 필드에서 IP 헤더가 뒤따르고 필드(51) 내의 UDP 헤더가 뒤따른다. UDP 패킷의 사용자 데이터 필드에서 4개의 필드가 뒤따른다. 필드(52)는 구성 메시지의 헤더를 나타낸다. 필드(53)에 소스 어드레스가 입력되고, 카메라 측에서 데이터의 전송시 상기 소스 어드레스는 소스 어드레스로서 입력되어야 한다. 필드(54)에는 카메라 측에서 데이터의 전송시 대상 어드레스로서 입력되어야 하는 대상 어드레스가 위치한다. 필드(55)에는, 카메라 측에서 데이터의 전송시 대상 UDP 포트 번호로서 입력되어야 하는 대상 UDP 포트 번호도 존재한다. 대상 UDP 포트 번호는 전송 포트 번호에 해당한다. 이것에 의해, 어떤 소프트웨어 포트에서 데이터가 수집되어야 하는지 수신 스테이션에 알려진다. 대상 컴퓨터에 다양한 포트 번호가 설정되어 있다. 카메라로부터 제공된 비디오 데이터를 처리하기 위한 프로그램은 제 2 유형(50)의 구성 메시지에 표시된 대상 포트에서 "수신한다". 일례에서, 다양한 대상 포트 번호(2001 내지 2004)는 다양한 카메라(23-26)를 위해 이용될 수 있다. 일반적으로 비디오 데이터가 소스 UDP 포트 번호도 포함하지만, 대상 UDP 포트 번호와 일치할 필요는 없다는 것이 데이터그램에 표시된다.
도 6은 비디오 데이터를 카메라로부터 중앙 카메라 제어부(22)로 전송하는 UDP 데이터그램의 유형(60)의 기본 구조를 도시한다. 필드(60, 61)의 의미는 전술 한 필드(40, 41 및 50, 51)의 의미에 상응한다. 실시간 전송 프로토콜(RTP)은 비디오 데이터의 전송에 적절하다. 이것은 네트워크를 통해 멀티미디어 데이터 스트림(오디오, 비디오, 텍스트 등)을 전송하는데, 즉 데이터를 코딩하고, 패킷화하고 발송하는데 이용된다. RTP는 패킷 기반 프로토콜이며, 일반적으로 UDP를 통해 작동된다. RTP는 인터넷에서 멀티캐스트 통신뿐만 아니라 유니캐스트 연결에도 이용될 수 있다. UDP 패킷의 데이터 필드에는 제 1 위치에 필드(62) 내의 RTP 헤더가 있고, 필드(63) 내의 비디오 데이터가 뒤따른다.
비디오 데이터를 포함하는 RTP 패킷은 각각의 포트(P1-P4)를 통해 스위치(22S)에 의해 수신되고, 이들은 모두 포트(P5)로 전달된다. 컴퓨팅 유닛(22E)은 각각의 대상 UDP 포트 번호에서 데이터를 가져오고, 데이터를 처리하여, 예를 들어 전면뷰를 형성하고, 전면뷰의 비디오 데이터를 디스플레이 유닛(21)으로 전송한다. 네트워크 스위치는 포트(P5)를 통해 데이터를 수신하여 이것을 포트(P6)로 전달한다. 디스플레이 유닛(21)은 전면뷰를 위한 비디오 데이터를 수신하여 디스플레이 패널에 이를 디스플레이한다. 멀티캐스트 어드레스는 또한 디스플레이 유닛(21)의 어드레스 지정에 이용되는 것이 타당하다. 차량 내에, 예를 들어 조종석과 뒷좌석에 예를 들어 복수의 디스플레이 유닛이 설치되면, 멀티캐스트 그룹의 확인에 의해 비디오 스트림을 위한 복수의 어드레스가 간단하게 규정될 수 있고, 비디오 스트림이 스위치에 의해 여러 번 전달되지 않아도 된다. 예로서, 디스플레이 유닛(21)에 멀티캐스트 어드레스 ff14::5가 할당될 수 있다. 구성 메시지의 규칙적인 전송에 의해 동적 동작이 이루어질 수 있다. 이로 인해 네트워크 구성요소는 임의로(작동 중에도) 교체될 수 있다. 그로부터 얼마 지나지 않아 기능하는 구성이 반복해서 설정된다. 이는 수리 및 대체 부품을 위해 중요하다.
네트워크 구성요소에서 전환이 작동하지 않거나 아직 실행되지 않음으로써 발생할 수 있는 네트워크의 오작동을 피하기 위해, 잘못 구성된 메시지는 네트워크 스위치(22S)에서 폐기될 수 있다. 도면에서 5개의 비디오 스트림 연결을 볼 수 있다. 올바르게 기능하는 시스템에서, 카메라(23)의 스트림은 물리적 포트(P4)에만 존재할 수 있다. 다른 모든 포트(P2-P6)에서 이러한 유형의 데이터 패킷은 폐기된다.
도시된 예에서 디스플레이 유닛(21)은, 이것이 이러한 경우에 표준 구성 "단일 후방 카메라"인 카메라에 직접 연결되어 있는지, 또는 이것이 4개의 카메라가 접속된 선택적인 카메라 제어부(22)에 연결되어 있는지 개의치 않는다. 카메라 제어부(22)는 또한 네트워크 구성 "단일 후방 카메라"이고, 전술한 방법에 의해, 4개의 카메라(23-26)를 각각 다른 구성으로 변경하는 것을 제공한다. 동작은 구성요소들의 설치에 의해서만 결정된다. 카메라(23-26) 및 카메라 제어부(22)에서 추가 구성은 필요하지 않다.
본 공개 내용은 여기에 설명된 실시예에 제한되지 않는다. 당업자가 전문 지식에 따라 본 공개 내용에 속하는 것으로도 고려될 수 있는 다양한 조정 및 수정을 위한 여지가 있다. 제한된 표현뿐만 아니라 본원에 언급된 예들은 이러한 특수하게 구현된 예들로 제한하지 않고 파악되어야 한다. 예를 들어 당업자는, 여기에 도시된 블록도는 예시적인 회로 장치의 개념도를 나타내는 것으로 인식한다. 유사하게, 도시된 흐름도, 상태 천이도, 의사 코드 등은 실질적으로 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장되어 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행될 수 있는 프로세스를 표현하기 위한 다양한 변형을 나타내는 것을 알 수 있다.
제안된 방법 및 관련 장치는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 특수 프로세서 또는 이들의 조합의 다양한 형태로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 특수 프로세서는 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), RISC(Reduced Instruction Set Computer) 및/또는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함할 수 있다. 바람직하게는 제안된 방법과 장치는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로서 구현된다. 소프트웨어는 바람직하게 프로그램 저장 장치에 응용 프로그램으로서 설치된다. 일반적으로 하나 이상의 CPU(중앙 처리 장치), RAM(랜덤 액세스 메모리) 및 하나 이상의 입/출력(I/O) 인터페이스(들)와 같은 하드웨어도 포함하는 컴퓨터 플랫폼 기반의 기계이다. 컴퓨터 플랫폼에 일반적으로 또한 운영 체제가 설치된다. 여기에 설명된 다양한 프로세스 및 기능들은 응용 프로그램의 부분일 수 있거나, 운영 체제에 의해 실행되는 부분일 수 있다.
10 차량
20 인포테인먼트 시스템
21 인포테인먼트 디스플레이 유닛
22 인포테인먼트 제어부
22E 추가 네트워크 노드
22S 네트워크 스위치
22ST 할당 테이블
23 제 1 네트워크 구성요소
24 제 2 네트워크 구성요소
25 제 3 네트워크 구성요소
26 제 4 네트워크 구성요소
P1 제 1 포트
P2 제 2 포트
P3 제 3 포트
P4 제 4 포트
P5 제 5 포트
P6 제 6 포트
E1 제 1 네트워크 케이블
E2 제 2 네트워크 케이블
E3 제 3 네트워크 케이블
E4 제 4 네트워크 케이블
E5 제 5 네트워크 케이블
E6 제 6 네트워크 케이블
40 구성 메시지 유형 1
41 IP & UDP 헤더
42 구성 메시지 유형 1 헤더
43 구성 번호
50 구성 메시지 유형 2
51 IP & UDP 헤더
52 구성 메시지 유형 2 헤더
53 소스 어드레스
54 대상 어드레스
55 전송 포트 번호
60 데이터 전송 메시지
61 IP & UDP 헤더
62 RTP 헤더
63 비디오 데이터

Claims (14)

  1. 각각 네트워크 케이블(E1-E4)을 통해 네트워크 스위치(22S)의 물리적 포트(P1-P4)에 접속되는 동일한 네트워크 구성요소(23-26)를 구성하기 위한 방법으로서, 적어도 하나의 추가 네트워크 스테이션(21)이 상기 네트워크 스위치(22S)에 접속되어 있고, 상기 추가 네트워크 스테이션(21)으로부터 구성 메시지가 상기 네트워크 구성요소(23-26)로 발송되고, 구성 메시지의 전송을 위해 멀티캐스트 대상 어드레스가 사용되고, 상기 네트워크 구성요소(23-26)는, 상기 멀티캐스트 대상 어드레스 중 하나에 어드레스 지정된 메시지에 응답하도록 미리 구성되며, 상기 구성 메시지는 각각의 상기 네트워크 구성요소(23-26)에, 상기 네트워크 스위치(22S)의 어떤 물리적 포트(P1-P4)에 상기 네트워크 구성요소(23-26)가 접속되어 있는지 알려주며, 그에 따라서 상기 네트워크 구성요소(23-26)는 네트워크에서의 기능과 관련하여 물리적 포트(P1-P4)에의 접속에 대응하는 재구성을 수행하고, 이에 의해 이더넷 표준 계열의 변종이 상기 네트워크 구성요소(23-26)의 접속을 위한 네트워크 기술로서 사용되는 방법에 있어서,
    멀티캐스트 대상 어드레스 지정을 위해 미리 규정된 서브넷 어드레스 범위의 IPv6 어드레스 또는 IPv4 어드레스가 사용되고, 구성을 위해 사용된 멀티캐스트 대상 어드레스에 대한 미리 규정된 서브넷 어드레스 범위는 IPv6 또는 IPv4에 허용된 멀티캐스트 어드레스 범위에서 파생되고,
    상기 구성 메시지는 상기 네트워크 구성요소(23-26)에 주기적으로 반복 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 네트워크 구성요소(23-26)의 기능 범위는 동일하고, 상기 네트워크 스위치(22S)에 연결될 때 상기 네트워크 구성요소(23-26)는 표준 기능에 따라 구성되는 것인 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, IPv6 어드레스의 경우, 최대 16개의 동일한 네트워크 구성요소의 구성에서, 상기 미리 규정된 서브넷 어드레스 범위는 범위 ff14::1:0/124에 상응하는 것인 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 네트워크 구성요소(23-26)를 연결하기 위한 네트워크는 이더넷 사양 IEEE P802.3bp에 따른 변종 100BASE-T1 및 1000BASE-T1 중 하나에 해당하는 것인 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 네트워크 스위치(22S)는, 상기 미리 규정된 서브넷 어드레스 범위의 멀티캐스트 대상 어드레스마다, 각각의 멀티캐스트 대상 어드레스로 어드레스 지정된 메시지의 전달을 위한 미리 규정된 하나의 물리적 포트(23-26)만이 할당 테이블(22ST)에 기입되도록 구성되는 것인 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, IPv6 유니캐스트 어드레스가 소스 어드레스 지정에 사용되며, 상기 네트워크 구성요소(23-26) 및 추가 네트워크 스테이션(21)에는 IPv6에 허용된 고유 로컬 어드레스 범위 fc00::/7의 어드레스가 각각 할당되는 것인 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 구성 메시지에는 상기 대상 어드레스와, 재구성후 상기 네트워크 구성요소(23-26)가 데이터를 전송해야 하는 관련 전송 포트 번호, 및 선택적으로 데이터의 전송시 발송자 어드레스로서 입력되어야 하는 소스 어드레스가 포함되어 있는 것인 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 전송 포트 번호는 사용자 데이터그램 프로토콜에 따라, 대상 UDP 포트 번호에 해당하는 것인 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 네트워크의 구성요소(23-26)의 구성 메시지에서 구성 번호가 알려지고, 상기 네트워크 구성요소(23-26)는 상기 구성 번호에 기초해서 구성 번호로 테이블에 저장된 구성 변종에 따른 재구성을 수행하는 것인 방법.
  10. 삭제
  11. 다수의 동일한 네트워크 구성요소(23-26)를 갖는 장치로서, 상기 네트워크 구성요소는 각각 네트워크 케이블(E1-E4)을 통해 네트워크 스위치(22S)의 물리적 포트(P1-P4)에 접속되며, 적어도 하나의 추가 네트워크 노드(22E)가 상기 네트워크 스위치(22S)에 접속되어 있는 장치에 있어서,
    상기 장치는 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 방법을 실시하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 네트워크 스위치(22S)는 상기 추가 네트워크 노드(22E)에 통합되어 있는 것인 장치.
  13. 제 11 항에 따른 장치가 자동차에 통합되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 동일한 네트워크 구성요소(23-26)는 주변 모니터링을 위한, 다수의 카메라 또는 초음파 센서, 또는 무선 감지 및 거리 측정에 상응하는 레이더 센서, 또는 광 감지 및 거리 측정에 상응하는 라이다 센서에 대응하거나 또는 다수의 도어 제어부 또는 다수의 센서에 대응하는 것인 자동차.
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