KR102418059B1 - 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치 및 방법 - Google Patents

차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치에 관한 것으로, 제1 제어기에서 제2 제어기에 메시지를 송신하고, 상기 제2 제어기로부터 응답 메시지를 수신하기까지의 실제 메시지 응답시간을 측정하는 데이터 송신부; 상기 제1 제어기의 상기 데이터 송신부로부터 메시지의 크기를 받아 반영하여 지정된 추정로직에 따라 상기 메시지 응답시간을 추정하는 추정부; 및 상기 실제 메시지 응답시간 및 상기 추정부에서 추정한 추정 메시지 응답시간의 차이를 바탕으로, 상기 추정부가 상기 메시지 응답시간의 추정을 위하여 사용한 추정파라미터를 보정하고, 상기 보정한 추정파라미터로 상기 추정부의 기존 추정파라미터를 업데이트시키는 결과데이터 처리부;를 포함한다.

Description

차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치 및 방법{APPARATUS FOR ESTIMATING COMMUNICATION RESPONSE TIME BETWEEN DIFFERENT CONTROLLERS OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 이종 제어기간 통신 시 결정론적 스케줄링을 적용하는데 있어서, 실제 소모 시간(예 : 실제 메시지 처리와 전송시간)에 근접한 통신 응답시간을 측정하거나 추정함으로써, 정확도 높은 어플리케이션의 시작시점 오프셋을 결정할 수 있도록 하는, 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 기능이 향상됨에 따라 차량 내부에는 많은 제어기들(예 : ECU(Electronic Control Unit)용 MCU(Micro Control Unit) 또는 CPU(Central Processing Unit))이 장착되고 있다.
이러한 제어기들은 상호 통신을 수행하여 각기 해당 시스템(예 : 브레이크 시스템, 조향 시스템, 변속 시스템 등)에 필요한 데이터(예 : 제어 정보, 센싱 정보 등)을 송수신하여 각기 해당 시스템의 기능을 수행하게 된다.
이 때 상기 데이터는 차량의 통신 시스템(예 : CAN, LIN, 이더넷 등)을 통하여 전달된다.
이 때 기존의 이벤트 기반(또는 인터럽트 기반)의 어플리케이션 실행 방식(예 : 제1 제어기에서 제1 어플리케이션 실행을 통해 처리된 데이터가 송신되어 제2 제어기에 수신되면, 제2 제어기에서 제2 어플리케이션을 실행하는 방식)은 데이터(또는 메시지)의 크기와 처리 속도에 따라 실행 시점이 달라지기 때문에 실시간 시스템에서의 실행시간 보장에 어려움이 있었다.
이에 따라 기존의 이벤트 기반 스케줄링 방식의 단점(즉, 실시간 시스템에서의 실행시간 보정의 어려움)을 해결하기 위해서는 결정론적 스케줄링 방식을 적용해야 하지만, 상기 결정론적 스케줄링 방식을 적용하기 위해서는 정확한 태스크 오프셋을 설정해 주어야 한다. 그런데 상기 결정론적 스케줄링 방식에 상기 정확한 태스크 오프셋을 설정하기 위해서는 메시지 처리와 전송시간을 예측해야 하는데, 만약 상기 메시지 처리와 전송시간을 예측하지 못할 경우 오프셋을 지정하기 어려운 문제점이 있다.
더구나 최근 차량과 같이 이종 제어기(또는 멀티 제어기) 환경에서는 이러한 메시지 처리와 전송시간의 예측이 어렵기 때문에 오프셋의 지정에 더 어려움이 있다.
예컨대 통신 과정에서의 실제 소모 시간(예 : 실제 메시지 처리와 전송시간)보다 큰 오프셋을 지정할 경우에는 제어기의 가용시간이 줄어들 수 있으며, 반대로 실제 소모 시간보다 작은 오프셋을 지정할 경우에는 데이터 동기 과정에서 문제(예 : 데이터 동기 불량)가 발생할 수 있다.
따라서 차량의 이종 제어기간 통신 시 결정론적 스케줄링을 적용하는데 있어서, 실제 소모 시간(예 : 통신 과정에서의 실제 메시지 처리와 전송시간)에 근접한 통신 응답시간을 측정하거나 추정함으로써, 정확도 높은 어플리케이션의 시작시점 오프셋을 결정할 수 있도록 하는, 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간(즉, 데이터 송수신의 소모 시간) 추정 기술이 필요한 상황이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2020-0026508호(2020.03.11. 공개, 중첩 회피 설계 네트워크 장치 및 이의 제어 방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 차량의 이종 제어기간 통신 시 결정론적 스케줄링을 적용하는데 있어서, 실제 소모 시간(예 : 실제 메시지 처리와 전송시간)에 근접한 통신 응답시간을 측정하거나 추정함으로써, 정확도 높은 어플리케이션의 시작시점 오프셋을 결정할 수 있도록 하는, 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치는, 제1 제어기에서 제2 제어기에 메시지를 송신하고, 상기 제2 제어기로부터 응답 메시지를 수신하기까지의 실제 메시지 응답시간을 측정하는 데이터 송신부; 상기 제1 제어기의 상기 데이터 송신부로부터 메시지의 크기를 받아 반영하여 지정된 추정로직에 따라 상기 메시지 응답시간을 추정하는 추정부; 및 상기 실제 메시지 응답시간 및 상기 추정부에서 추정한 추정 메시지 응답시간의 차이를 바탕으로, 상기 추정부가 상기 메시지 응답시간의 추정을 위하여 사용한 추정파라미터를 보정하고, 상기 보정한 추정파라미터로 상기 추정부의 기존 추정파라미터를 업데이트시키는 결과데이터 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 제어기의 상기 결과데이터 처리부로부터 상기 메시지의 실제 메시지 응답시간, 및 상기 추정부에서 추정한 추정 메시지 응답시간을 전달받아, 상기 결과데이터 처리부의 기능을 대신 처리하는 호스트;를 더 포함하여 구현된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 메시지 응답시간은, 상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기간의 통신에 소모되는 시간인, 상기 메시지의 송신시간 및 메시지의 응답시간을 합한 통신 응답시간을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 통신 응답시간은, 상기 제1 제어기에서 측정한 메시지 응답시간(T1)에서 상기 제2 제어기에서 소모된 메시지 응답시간(T2)을 차감한 시간인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 제어기의 어플리케이션에서 처리한 메시지를 상기 제2 제어기에 전송할 때, 결정론적 스케줄링 방식에서는, 추정 통신 응답시간의 1/2에 해당하는 메시지 전송시간을 반영하여 상기 제2 제어기에서 수행할 어플리케이션의 시작 오프셋으로 설정하고, 또한 상기 제2 제어기의 어플리케이션에서 처리한 메시지를 다시 상기 제1 제어기의 어플리케이션에 전송할 때, 결정론적 스케줄링 방식에서는, 추정 통신 응답시간의 1/2에 해당하는 메시지 응답시간을 반영하여 상기 제1 제어기에서 수행할 어플리케이션의 시작 오프셋으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 추정부는, 실제 통신 응답시간에 가까운 추정 통신 응답시간을 추정하기 위하여, 상기 메시지 응답시간의 추정과 상기 추정파라미터의 업데이트를 반복해서 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 제어기 및 제2 제어기간의 시간 값은, PTP(Precision Time Protocol)를 통해 동기화된 동일한 타임스탬프(Time stamp)를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 방법은, 데이터 송신부가 제1 제어기에서 제2 제어기에 메시지를 송신하고, 상기 제2 제어기로부터 응답 메시지를 수신하기까지의 실제 메시지 응답시간을 측정하는 단계; 추정부가 상기 제1 제어기의 상기 데이터 송신부로부터 메시지의 크기를 받아 반영하여 지정된 추정로직에 따라 상기 메시지 응답시간을 추정하는 단계; 및 결과데이터 처리부가 상기 실제 메시지 응답시간 및 상기 추정부에서 추정한 추정 메시지 응답시간의 차이를 바탕으로, 상기 추정부가 상기 메시지 응답시간의 추정을 위하여 사용한 추정파라미터를 보정하고, 상기 보정한 추정파라미터로 상기 추정부의 기존 추정파라미터를 업데이트시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 결과데이터 처리부의 기능을 대신 처리하는 호스트;를 더 포함하고, 상기 호스트가 상기 제1 제어기의 상기 결과데이터 처리부로부터 상기 메시지의 실제 메시지 응답시간, 및 상기 추정부에서 추정한 추정 메시지 응답시간을 전달받고, 이 차이를 바탕으로 상기 추정부가 상기 메시지 응답시간의 추정을 위하여 사용한 추정파라미터를 보정하여 상기 결과데이터 처리부에 전달하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 결과데이터 처리부는, 상기 메시지 응답시간에 포함된 통신 응답시간의 차이를 바탕으로 상기 추정부가 상기 메시지 응답시간의 추정을 위하여 사용한 추정파라미터를 보정하되, 상기 통신 응답시간은, 상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기간의 통신에 소모되는 시간으로서, 상기 메시지의 송신시간 및 메시지의 응답시간을 합한 시간인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 통신 응답시간은, 상기 제1 제어기에서 측정한 메시지 응답시간(T1)에서 상기 제2 제어기에서 소모된 메시지 응답시간(T2)을 차감한 시간인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 제어기의 어플리케이션에서 처리한 메시지를 상기 제2 제어기에 전송할 때, 결정론적 스케줄링 방식에서는, 추정 통신 응답시간의 1/2에 해당하는 메시지 전송시간을 반영하여 상기 제2 제어기에서 수행할 어플리케이션의 시작 오프셋으로 설정하고, 또한 상기 제2 제어기의 어플리케이션에서 처리한 메시지를 다시 상기 제1 제어기의 어플리케이션에 전송할 때, 결정론적 스케줄링 방식에서는, 추정 통신 응답시간의 1/2에 해당하는 메시지 응답시간을 반영하여 상기 제1 제어기에서 수행할 어플리케이션의 시작 오프셋으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 추정부가 실제 통신 응답시간에 가까운 추정 통신 응답시간을 추정하기 위하여, 상기 메시지 응답시간의 추정과 상기 추정파라미터의 업데이트를 반복해서 수행하도록 구현된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 차량의 이종 제어기간 통신 시 결정론적 스케줄링을 적용하는데 있어서, 실제 소모 시간(예 : 실제 메시지 처리와 전송시간)에 근접한 통신 응답시간을 측정하거나 추정함으로써, 정확도 높은 어플리케이션의 시작시점 오프셋을 결정할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 기존의 이벤트 기반 스케줄링 방식과 본 실시예에 따른 결정론적 스케줄링 방식의 차이점을 설명하기 위하여 보인 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치 및 방법의 일 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 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치는, 제 1제어기(100), 제2 제어기(200), 및 호스트(300)를 포함한다.
상기 제1 제어기(100)는 상기 제2 제어기(200)에 데이터를 송신(또는 전송)한다.
상기 제2 제어기(200)는 상기 제1 제어기(100)로부터 데이터를 수신하여 처리한 후 이에 대한 데이터(또는 응답 메시지)를 다시 상기 제1 제어기(100)에 송신(또는 응답)한다.
예컨대 상기 제1 제어기(100)가 내부의 데이터 송신부(130)를 통해 데이터(또는 메시지)를 송신하면, 통신스택A(140)와 외부 통신망(예 : 이더넷)을 통해 상기 제2 제어기(200)에 전달되고, 상기 제2 제어기(200)는 통신스택B(220)을 통해 데이터 응답부(210)에서 데이터(또는 메시지)를 수신한다. 이에 상기 제2 제어기(200)는 내부의 상기 데이터 응답부(210)를 통해 데이터를 처리한 후 응답 메시지(또는 응답 데이터)를 생성하여 송신하면, 상기 제2 제어기(200)의 통신스택B(220)와 외부 통신망(예 : 이더넷)을 통해 상기 제1 제어기(100)에 전달되고, 상기 제1 제어기(100)는 통신스택A(140)를 통해 데이터 송신부(130)에서 데이터를 수신한다.
다시 말해, 상기 제1 제어기(100)의 데이터 송신부(130)는 송신프로세스(X)를 주기적으로 반복해서 실행하여 데이터(이 때 데이터의 크기는 매번 다를 수 있음)를 제2 제어기(200)에 전송하며, 상기 제2 제어기(200)의 데이터 응답부(210)는 수신된 데이터에 반응하여 작동하고 응답프로세스(Y)를 실행하여 응답 데이터(또는 응답 메시지)를 제1 제어기(100)에 전송한다.
한편 상기 제1 제어기(100)의 결과데이터 처리부(110)는 상기 송신프로세스(X)와 응답프로세스(Y)가 수행되는데 소모되는 시간(즉, X+Y 수행시간)(또는 메시지 응답시간)을 측정(수집)한다.
또한 상기 제1 제어기(100)의 추정부(120)는 상기 송신프로세스(X)로 송신할 데이터를 크기를 입력받아 상기 송신프로세스(X)와 응답프로세스(Y)가 수행되는데 소모되는 시간(즉, X+Y 수행시간)(또는 메시지 응답시간)을 추정한다.
이 때 상기 추정부(120)의 추정파라미터는 가중치(W)와 바이어스(b)를 포함한다.
참고로 상기 제1 제어기(100)의 추정부(120)는 공지된 기술 중 어느 하나를 이용하여 추정로직을 수행할 수 있다. 예컨대 상기 추정로직으로는 오차역전파 및 경사하강법(Back propagation, Gradient Descent)을 사용할 수 있으며, 이는 딥러닝의 기본인 뉴럴 네트워크에서 오차를 보정하기 위해 널리 사용하는 기법이다.
여기서 상기 경사 하강법(Gradient descent)은 1차 근사값 발견용 최적화 알고리즘으로서, 기본 개념은 함수의 기울기(경사)를 구하여 기울기가 낮은 쪽으로 계속 이동시켜서 극값에 이를 때까지 반복시키는 방법이다. 이 때 상기 추정 파라미터(W, b)의 초기값으로서, 시작값은 일정횟수 동안 측정에 의해 획득하여 사용하고, 데이터의 크기(x)를 다르게 설정함으로써 최소 2번만 수행하더라도 상기 추정 파라미터(W, b) 값을 획득 가능하나 일정 횟수 진행하여 평균값을 취득할 수도 있다.
한편 상기 호스트(300)는 상기 제1 제어기(100)의 결과데이터 처리부(110)에서 측정한 상기 송신프로세스(X)와 응답프로세스(Y)가 수행되는데 소모되는 실제 시간(즉, 실제 X+Y 수행시간)(또는 실제 메시지 응답시간), 상기 추정부(120)에서 추정한 추정 시간(즉, 추정 X+Y 수행시간)(또는 추정 메시지 응답시간) 및 데이터 크기(x)를 전달받아 이 차이를 바탕으로 상기 추정 파라미터(W, b)를 보정한 후, 상기 보정된 추정파라미터(W, b)를 다시 제1 제어기(100)에 전송하여 상기 추정부(120)의 추정 파라미터(W, b)로 업데이트 시킨다.
보다 구체적으로, 상기 호스트(300)는 결과데이터 송수신부(310)를 통해 상기 제1 제어기(100)의 결과데이터 처리부(110)로부터 상기 송신프로세스(X)와 응답프로세스(Y)가 수행되는데 소모되는 실제 시간(즉, 실제 X+Y 수행시간)(또는 실제 메시지 응답시간), 상기 추정부(120)에서 추정한 추정 시간(즉, 추정 X+Y 수행시간)(또는 추정 메시지 응답시간) 및 데이터 크기(x)를 전달받는다.
또한 상기 호스트(300)는 결과데이터 분석부(320)를 통해 상기 결과데이터 처리부(110)로부터 전달받은 실제 X+Y 수행시간(또는 실제 메시지 응답시간)과 상기 추정부(120)에서 추정한 추정 X+Y 수행시간(또는 추정 메시지 응답시간)을 비교 분석한다.
이 때 상기 실제 X+Y 수행시간과 상기 추정 X+Y 수행시간 중, 각 제어기에서 응답메시지를 생성하는 시간(또는 어플리케이션 처리시간)은 사실상 고정적인 시간이므로, 이더넷을 통한 메시지의 송신시간 및 메시지의 응답시간에 대한 차이(즉, 통신 응답시간의 차이)만 발생한다.
또한 상기 호스트(300)는 상기 비교 분석한 결과를 바탕으로, 파라미터 보정부(330)를 통해 상기 추정부(120)에서 추정 X+Y 수행시간(또는 추정 메시지 응답시간)을 추정할 때 사용된 추정파라미터(W, b)를 보정한다. 그리고 상기 보정한 추정파라미터(W, b)를, 상기 결과데이터 송수신부(310)를 통해 다시 제1 제어기(100)에 전송하여 상기 추정부(120)의 기존 추정파라미터(W, b)를 업데이트 시킨다.
이에 따라 상기 추정부(120)는 상기 보정된 추정파라미터(W, b)를 사용하여 좀 더 정확한(즉, 실제 X+Y 수행시간에 가까운) X+Y 수행시간을 추정할 수 있게 된다. 즉, 상기 추정부(120)는 실질적으로는 이더넷을 통한 메시지의 송신시간 및 메시지의 응답시간을 합한 실제 통신 응답시간(즉, 데이터 송수신 소모 시간)에 가까운 통신 응답시간을 추정할 수 있게 된다.
한편, 이해를 돕기 위하여 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 제1 제어기(100)는 MCU 상에 AUTOSAR(AUTomotive Open System ARchitecture) 클래식 플랫폼이 동작하고, 제2 제어기(200)는 CPU 상에 적응적(Adaptive) 플랫폼 또는 자체제작 플랫폼이 동작한다고 가정할 때, 상기 제1 제어기(100)에서는 AUTOSAR OS에 의해 태스크(Task)가 주기적으로 동작할 수 있으며, 상기 데이터 송신부(130)의 런에이블(Runnable)(Thread의 인터페이스화 된 형태)을 반복적으로 동작시킬 수 있다.
또한 상기 제1 제어기(100)에서의 이더넷(Ethernet)을 통한 메시지 송수신은 많은 통신 관련 스택들(예 : Com, SoAd, TcpIp, EthIf, Ethernet 등)을 거치게 되며, 상기 제2 제어기(200)에서는 이더넷(Ethernet)을 통한 메시지를 수신할 경우 인터럽트를 발생시켜, 이것에 의해 태스크가 동작하도록 구현하고, 태스크에 의해 데이터 응답부(210)가 동작하도록 구현한다.
또한 이와 마찬가지로 상기 제2 제어기(200)에서의 이더넷(Ethernet)을 통한 메시지 송수신도 관련된 통신스택들을 거치게 되며, 상기 데이터 송신부(130)가 동작하여 메시지를 전송하는데 소모되는 실행시간(T1), 및 상기 데이터 응답부(210)가 동작하여 응답 메시지를 전송하는데 소모되는 실행시간(T2)의 차이 값을 계산하면, 상기 제2 제어기(200)에서 응답 메시지를 생성하는데 소모되는 시간을 제외하고 순수하게 데이터의 송수신(또는 메시지의 송수신)에 소모된 시간(T3)(즉, 통신 응답시간)을 산출할 수 있다.
참고로 본 실시예에서 제1 제어기(100) 및 제2 제어기(200)간의 시간값은 PTP(Precision Time Protocol, 네트워크 간 정확한 동기화를 가능하게 하는 IEEE 1588 표준 시간 전송 프로토콜)를 통해 동기화되어 동일한 타임스탬프(Time stamp)를 가지고 동작 가능하고, 아울러 각 Runnable 은 고정된 오프셋 위치에서 실행되는 결정론적 스케줄링(Deterministic Scheduling)을 적용한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
먼저 제1 제어기(100)에서 측정할 수 있는 "메시지 응답시간(T1 응답시간)은 데이터 송신부(130)의 Runnable 호출시점(1)에서부터 데이터 송신부(130)의 측정결과 송신시점(11)까지"이고, 제2 제어기(200)에서 소모되는 "메시지 응답시간(T2 응답시간)은 데이터 응답부(210)의 Runnable 호출시점(6)에서부터 데이터 응답부(210)의 응답메시지 송신시점(8)까지"이다.
이에 따라 본 실시예에서 "통신 응답시간"은 "상기 제1 제어기(100)에서 측정한 메시지 응답시간(T1)"에서 "상기 제2 제어기(200)에서 소모된 메시지 응답시간(T2)"을 차감한 시간이다.
아울러 메시지 송신시간과 메시지 응답시간이 서로 같다고 가정할 때, "추정 메시지 송신시간은 통신 응답시간/2"이고, "추정 메시지 응답시간은 통신 응답시간/2"가 된다. 이 때 상기 응답 메시지의 데이터에 "상기 제2 제어기(200)에서 측정한 메시지 응답시간(T2)"의 시간 값이 포함되는 것이 바람직하다.
상기 데이터 송신부(130)는 메시지를 송신하기 전에 메시지의 크기(또는 데이터의 크기)를 상기 추정부(120)에 제공하여, 상기 추정부(120)에서 통신 응답시간(즉, 데이터 송수신 소모 시간) 추정을 수행할 수 있도록 한다.
상기 추정부(120)는 추정한 통신 응답시간(즉, 데이터 송수신 소모 시간)을 상기 결과데이터 처리부(110)에 전송한다.
또한 상기 데이터 송신부(130)는 응답 메시지가 수신되면 상기 결과데이터 처리부(110)에 전송한다. 이 때 상기 데이터 송신부(130)가 실제 통신 응답시간을 측정하여 이를 상기 결과데이터 처리부(110)에 전송할 수도 있다. 이에 따라 상기 제1 제어기(100)의 결과데이터 처리부(110)가 통신 응답시간(또는 데이터 송수신 소모 시간)을 실제 측정하거나, 또는 상기 데이터 송신부(130)가 측정한 실제 통신 응답시간을 수집할 수도 있다.
상기 결과데이터 처리부(110)는 실제 측정한 통신 응답시간(또는 상기 데이터 송신부로부터 수집한 통신 응답시간), 및 상기 추정부(120)에서 추정한 통신 응답시간과 데이터 크기를 전달받고, 상기 데이터 크기에 따른 실제 통신 응답시간과 추정 통신 응답시간을 비교 분석한다.
또한 상기 결과데이터 처리부(110)는 상기 비교 분석한 결과를 바탕으로, 상기 추정부(120)에서 통신 응답시간을 추정할 때 사용된 추정파라미터(W, b)를 보정하고, 상기 보정한 추정파라미터(W, b)로 상기 추정부(120)의 추정 파라미터(W, b)를 업데이트 시킨다. 이러한 방식으로 상기 추정부(120)의 추정 파라미터(W, b) 보정과 업데이트를 반복 수행함으로써, 상기 추정부(120)는 상기 보정된 추정파라미터(W, b)를 사용하여 좀 더 정확한(즉, 실제 통신 응답시간에 가까운) 통신 응답시간을 추정할 수 있게 된다.
다만 본 실시예에서 상기 결과데이터 처리부(110)는 상기 실제 통신 응답시간과 상기 추정 통신 응답시간 및 데이터 크기를 호스트(300)에 전달하여 상기 추정부(120)의 추정 파라미터(W, b)를 보정하게 한 후, 상기 호스트(300)로부터 보정된 추정 파라미터(W, b)를 전달받아 상기 추정부(120)의 추정 파라미터(W, b)를 업데이트 시키는 방식으로 동작할 수도 있음에 유의한다.
도 3은 기존의 이벤트 기반 스케줄링 방식과 본 실시예에 따른 결정론적 스케줄링 방식의 차이점을 설명하기 위하여 보인 예시도이다.
도 3의 (a)는 기존의 이벤트 기반 스케줄링 방식을 설명하기 위한 예시도이고, 도 3의 (b)는 본 실시예에 따른 결정론적 스케줄링 방식을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3의 (a)를 참조하면, 기존에는 제1 제어기(100)의 어플리케이션A에서 처리한 결과 데이터(또는 메시지)를 제2 제어기(200)의 어플리케이션B에 전송하고, 이에 상기 결과 데이터(또는 메시지)를 수신한 상기 제2 제어기(200)의 어플리케이션B에서 처리한 결과 데이터(또는 메시지)를 다시 제1 제어기(100)의 어플리케이션C에 전송한다고 가정할 경우, 전송시간(Rs)과 응답시간(Rr)은 데이터(또는 메시지)의 크기에 따라 유동적이 되고, 결과적으로 메시지 응답시간 중 T1 응답시간도 상기 전송시간(Rs)과 응답시간(Rr)에 따라 유동적이게 된다.
그러나 도 3의 (b)를 참조하면, 본 실시예에서는 제1 제어기(100)의 어플리케이션A에서 처리한 결과 데이터(또는 메시지)를 제2 제어기(200)의 어플리케이션B에 전송할 때 전송시간(Rs')을 추정하여 어플리케이션A의 처리시간(WCET_A)에 추가하여 오프셋B를 설정하고, 또한 상기 제2 제어기(200)의 어플리케이션B에서 처리한 결과 데이터(또는 메시지)를 다시 제1 제어기(100)의 어플리케이션C에 전송할 때 응답시간(Rr')을 추정하여 어플리케이션B의 처리시간(WCET_B)에 추가하여 오프셋C를 설정하게 된다.
상기와 같이 본 실시예는 실제 소모 시간(예 : 통신 과정에서의 실제 메시지 처리와 전송시간)에 근접한 통신 응답시간을 측정하거나 추정함으로써, 정확도 높은 어플리케이션의 시작시점 오프셋을 결정할 수 있도록 하여 차량의 이종 제어기간 통신 시 결정론적 스케줄링을 적용할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상으로 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. 또한 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
100 : 제 1제어기 110 : 결과데이터 처리부
120 : 추정부 130 : 데이터 송신부
140 : 통신스택A 200 : 제2 제어기
210 : 데이터 응답부 220 : 통신스택B
300 : 호스트 310 : 결과데이터 송수신부
320 : 결과데이터 분석부 330 : 파라미터 보정부

Claims (13)

  1. 제1 제어기에서 제2 제어기에 메시지를 송신하고, 상기 제2 제어기로부터 응답 메시지를 수신하기까지의 실제 메시지 응답시간을 측정하는 데이터 송신부;
    상기 제1 제어기의 상기 데이터 송신부로부터 메시지의 크기를 받아 반영하여 지정된 추정로직에 따라 상기 메시지 응답시간을 추정하는 추정부; 및
    상기 실제 메시지 응답시간 및 상기 추정부에서 추정한 추정 메시지 응답시간의 차이를 바탕으로, 상기 추정부가 상기 메시지 응답시간의 추정을 위하여 사용한 추정파라미터를 보정하고, 상기 보정한 추정파라미터로 상기 추정부의 기존 추정파라미터를 업데이트시키는 결과데이터 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 제어기의 상기 결과데이터 처리부로부터 상기 메시지의 실제 메시지 응답시간, 및 상기 추정부에서 추정한 추정 메시지 응답시간을 전달받아, 상기 결과데이터 처리부의 기능을 대신 처리하는 호스트;를 더 포함하여 구현된 것을 특징으로 하는 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 메시지 응답시간은,
    상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기간의 통신에 소모되는 시간인, 상기 메시지의 송신시간 및 메시지의 응답시간을 합한 통신 응답시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 통신 응답시간은,
    상기 제1 제어기에서 측정한 메시지 응답시간(T1)에서 상기 제2 제어기에서 소모된 메시지 응답시간(T2)을 차감한 시간인 것을 특징으로 하는 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 제어기의 어플리케이션에서 처리한 메시지를 상기 제2 제어기에 전송할 때, 결정론적 스케줄링 방식에서는, 추정 통신 응답시간의 1/2에 해당하는 메시지 전송시간을 반영하여 상기 제2 제어기에서 수행할 어플리케이션의 시작 오프셋으로 설정하고, 또한
    상기 제2 제어기의 어플리케이션에서 처리한 메시지를 다시 상기 제1 제어기의 어플리케이션에 전송할 때, 결정론적 스케줄링 방식에서는, 추정 통신 응답시간의 1/2에 해당하는 메시지 응답시간을 반영하여 상기 제1 제어기에서 수행할 어플리케이션의 시작 오프셋으로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 추정부는,
    실제 통신 응답시간에 가까운 추정 통신 응답시간을 추정하기 위하여, 상기 메시지 응답시간의 추정과 상기 추정파라미터의 업데이트를 반복해서 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 제1 제어기 및 제2 제어기간의 시간 값은,
    PTP(Precision Time Protocol)를 통해 동기화된 동일한 타임스탬프(Time stamp)를 가지는 것을 특징으로 하는 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치.
  8. 데이터 송신부, 추정부 및 결과데이터 처리부를 포함하는 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 장치에 의해 수행되는, 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 방법으로서,
    상기 데이터 송신부가 제1 제어기에서 제2 제어기에 메시지를 송신하고, 상기 제2 제어기로부터 응답 메시지를 수신하기까지의 실제 메시지 응답시간을 측정하는 단계;
    상기 추정부가 상기 제1 제어기의 상기 데이터 송신부로부터 메시지의 크기를 받아 반영하여 지정된 추정로직에 따라 상기 메시지 응답시간을 추정하는 단계; 및
    상기 결과데이터 처리부가 상기 실제 메시지 응답시간 및 상기 추정부에서 추정한 추정 메시지 응답시간의 차이를 바탕으로, 상기 추정부가 상기 메시지 응답시간의 추정을 위하여 사용한 추정파라미터를 보정하고, 상기 보정한 추정파라미터로 상기 추정부의 기존 추정파라미터를 업데이트시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 결과데이터 처리부의 기능을 대신 처리하는 호스트;를 더 포함하고,
    상기 호스트가 상기 제1 제어기의 상기 결과데이터 처리부로부터 상기 메시지의 실제 메시지 응답시간, 및 상기 추정부에서 추정한 추정 메시지 응답시간을 전달받고, 이 차이를 바탕으로 상기 추정부가 상기 메시지 응답시간의 추정을 위하여 사용한 추정파라미터를 보정하여 상기 결과데이터 처리부에 전달하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 결과데이터 처리부는,
    상기 메시지 응답시간에 포함된 통신 응답시간의 차이를 바탕으로 상기 추정부가 상기 메시지 응답시간의 추정을 위하여 사용한 추정파라미터를 보정하되,
    상기 통신 응답시간은, 상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기간의 통신에 소모되는 시간으로서, 상기 메시지의 송신시간 및 메시지의 응답시간을 합한 시간인 것을 특징으로 하는 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 통신 응답시간은,
    상기 제1 제어기에서 측정한 메시지 응답시간(T1)에서 상기 제2 제어기에서 소모된 메시지 응답시간(T2)을 차감한 시간인 것을 특징으로 하는 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 제어기의 어플리케이션에서 처리한 메시지를 상기 제2 제어기에 전송할 때, 결정론적 스케줄링 방식에서는, 추정 통신 응답시간의 1/2에 해당하는 메시지 전송시간을 반영하여 상기 제2 제어기에서 수행할 어플리케이션의 시작 오프셋으로 설정하고, 또한
    상기 제2 제어기의 어플리케이션에서 처리한 메시지를 다시 상기 제1 제어기의 어플리케이션에 전송할 때, 결정론적 스케줄링 방식에서는, 추정 통신 응답시간의 1/2에 해당하는 메시지 응답시간을 반영하여 상기 제1 제어기에서 수행할 어플리케이션의 시작 오프셋으로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 추정부가 실제 통신 응답시간에 가까운 추정 통신 응답시간을 추정하기 위하여, 상기 메시지 응답시간의 추정과 상기 추정파라미터의 업데이트를 반복해서 수행하도록 구현된 것을 특징으로 하는 차량의 이종 제어기간 통신 응답시간 추정 방법.
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