KR102594508B1 - 게이트웨이 및 이의 구동 방법 - Google Patents

게이트웨이 및 이의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 게이트웨이 및 이의 구동 방법에 관한 것으로써, 구체적으로는 차량의 장치들 간의 메시지 전송 시 메시지의 현태를 변환하는 과정에서 발생되는 딜레이를 줄일 수 있는 게이트웨이 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이의 구동 방법은, 복수의 CAN(Controller Area Network) 메시지를 CANFD(Controller Area Network Flexible Datarate) 메시지로 변환하는 게이트웨이의 구동 방법에 있어서, 차량의 제1 장치에서 수신된 복수의 CAN 메시지 각각을 헤더 및 데이터로 분할하는 단계와, CANFD 메시지의 헤더 필드에 상기 복수의 CAN 메시지의 헤더를 순차적으로 배치하는 단계와, 상기 CANFD 메시지의 데이터 필드에 상기 복수의 CAN 메시지의 데이터를 순차적으로 배치하는 단계와, 복수의 헤더와 복수의 데이터가 포함된 CANFD 메시지 상기 차량의 제2 장치로 전송하는 단계를 포함한다.

Description

게이트웨이 및 이의 구동 방법{Apparatus and Method thereof Gateway}
본 발명은 게이트웨이 및 이의 구동 방법에 관한 것으로써, 구체적으로는 차량의 장치들 간의 메시지 전송 시 메시지의 현태를 변환하는 과정에서 발생되는 딜레이를 줄일 수 있는 게이트웨이 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
차량의 배치된 복수의 장치들은 네트워크를 이용한 통신으로 상호 간에 메시지를 송수신하게 된다. 차량의 네트워크는 CAN(Controller Area Network)를 주로 사용해왔으나, CAN 메시지의 저장공간이 적은 단점을 보완한 CANFD(Controller Area Network Flexible Datarate) 메시지의 적용이 확대되고 있다.
CANFD 메시지는 CAN 메시지 대비 전송 속도와 메시지를 보낼 수 있는 저장공간의 크기를 대폭 높여 메시지 전송의 효율을 높일 수 있다. 그러나, 현재까지 차량의 모든 장치들이 CANFD 메시지 방식을 채택하지 않아 차량의 각 장치들의 메시지 형태가 CAN 또는 CANFD로 이원화 되어있다. 따라서, CAN 메시지와 CANFD 메시지를 상호 변환할 수 있는 게이트웨이가 필요하게 되었다.
도 1은 종래 기술의 게이트웨이가 메시지를 변환하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술의 게이트웨이는 헤더(31, 41, 51, 61)와 메시지(32, 42, 52, 62)를 포함하는 4개의 CAN 메시지(30~60)를 CANFD 메시지로 변환 시, 각 필드 별로 1개의 CANFD 헤더를 필수적으로 배치하고 CAN 메시지의 헤더와 메시지를 순차적으로 배치하게 된다. 이러한 경우, 제1 CANFD 메시지에는 1개의 CANFD 헤더(11)와 3개의 CAN 메시지(12, 13, 14)를 배치하고, 제2 CANFD 메시지에는 1개의 CANFD 헤더(21)와 1개의 CAN 메시지(22)를 배치하게 된다.
이어서, 게이트웨이는 2개의 CANFD 메시지(10, 20)를 차량의 장치로 전송하게 되는데, 4개의 CAN 메시지(30~60)는 2개의 CANFD 메시지(10, 20)로 변환되어 네트워크 내부에서 전송 시 오류가 발생하지는 않는다. 그러나, CAN 메시지를 CANFD 메시지로 변환 시 딜레이가 발생하고, 제2 CANFD 메시지(20)의 여분 공간을 사용할 수 없어 데이터 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허번호: KR 10-2014-0132063{캔 통신 장치 및 방법}
본 출원의 발명자들은 앞에서 언급한 문제점들을 검출하고 다음과 같은 기술적 과제를 제시한다.
본 발명의 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수의 CAN 메시지를 복수의 CANFD 메시지로 변환하는 과정에 있어서, 복수의 CAN 헤더를 복수의 CANFD 헤더로 변환하여 복수의 CAN의 주소를 저장 시 낭비를 줄일 수 있는 게이트웨이 및 이의 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 복수의 CAN 헤더의 순차와 동일하게 순차적으로 복수의 CAN 메시지 데이터를 복수의 CANFD 메시지 데이터로 변환하여 복수의 CAN 메시지를 변환 시 딜레이를 줄일 수 있는 게이트웨이 및 이의 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, CANFD의 주소를 사전에 설정하여 복수의 CAN 주소를 포함하고, 최소한의 공간을 사용하여 딜레이 및 낭비를 줄일 수 있는 게이트웨이 및 이의 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이의 구동 방법은, 복수의 CAN(Controller Area Network) 메시지를 CANFD(Controller Area Network Flexible Datarate) 메시지로 변환하는 게이트웨이의 구동 방법에 있어서, 차량의 제1 장치에서 수신된 복수의 CAN 메시지 각각을 헤더 및 데이터로 분할하는 단계와, CANFD 메시지의 헤더 필드에 상기 복수의 CAN 메시지의 헤더를 순차적으로 배치하는 단계와, 상기 CANFD 메시지의 데이터 필드에 상기 복수의 CAN 메시지의 데이터를 순차적으로 배치하는 단계와, 복수의 헤더와 복수의 데이터가 포함된 CANFD 메시지 상기 차량의 제2 장치로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이의 구동 방법은, 상기 CANFD 메시지의 헤더 주소를 사전에 설정하고, 상기 복수의 CAN 메시지의 헤더 주소가 상기 CANFD 헤더 주소를 매칭하여 CANFD 메시지의 헤더 필드에 상기 복수의 CAN 메시지의 헤더를 배치한다.
본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이의 구동 방법은, 4개의 CAN 메시지를 1개의 CANFD 메시지로 변환한다.
본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이의 구동 방법은, 상기 CANFD 메시지의 헤더 주소의 최소 비트를 7 비트로 설정하여 4개의 CAN 메시지 헤더를 상기 CANFD 메시지의 헤더 필드에 배치한다.
본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이의 구동 방법은, 상기 복수의 CAN 메시지의 헤더와 데이터를 동일한 순서로 상기 CANFD 메시지에 배치한다.
본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이는, 네트워크 메시지를 변환하는 게이트웨이에 있어서, 차량에 배치된 복수의 장치들의 메시지 형태를 조사하는 네트워크 조사부와, 상기 차량의 제1 장치에서 생성된 복수의 CAN 메시지 또는 CANFD 메시지를 수신하는 네트워크 센서와, 상기 차량의 제1 장치와 제2 장치의 메시지 형태가 상이한 경우, 상기 복수의 CAN 메시지를 CANFD 메시지로 변환하거나 또는 상기 CANFD 메시지를 복수의 CAN 메시지로 변환하는 네트워크 변환부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이는, 상기 CANFD 메시지의 헤더 주소를 사전에 설정하고, 상기 복수의 CAN 메시지의 헤더 주소가 상기 CANFD 헤더 주소를 매칭하여 CANFD 메시지의 헤더 필드에 상기 복수의 CAN 메시지의 헤더를 배치한다.
본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이는, 4개의 CAN 메시지를 1개의 CANFD 메시지로 변환하거나 또는 1개의 CANFD 메시지를 4개의 CAN 메시지로 변환한다.
본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이는, 상기 CANFD 메시지의 헤더 주소의 최소 비트를 7 비트로 설정하여 4개의 CAN 메시지 헤더를 상기 CANFD 메시지의 헤더 필드에 배치한다.
본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이는, 복수의 CAN 메시지의 헤더와 데이터를 동일한 순서로 상기 CANFD 메시지에 배치한다.
본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이 및 이의 구동 방법은 CANFD의 주소를 사전에 설정하여 복수의 CAN 주소를 포함하고, 최소한의 비트를 사용하여 메시지 변환의 딜레이를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이 및 이의 구동 방법은 복수의 CAN 헤더를 CANFD 헤더로 변환하여 메시지 헤더에 소요되는 비트를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이 및 이의 구동 방법은 복수의 CAN 헤더 주소 전체를 포함하도록 CANFD 헤더를 생성하여 오류를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이 및 이의 구동 방법은 복수의 CAN 헤더와 데이터를 동일한 순서로 CANFD 메시지에 배치하여 메시지 변환 시 딜레이 및 메시지 오류를 줄일 수 있다.
도 1은 종래 기술의 게이트웨이가 메시지를 변환하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이를 포함하는 네트워크 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이를 나타내는 도면이다.
도 4는 CAN 메시지를 CANFD 네트워크 메시지로 변환하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 CAN 메시지의 주소와 매칭된 매핑 값 및 CANFD 주소의 형태를 나타내는 도면이다.
도 6은 CANFD 네트워크 메시지를 CAN 메시지로 변환하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이의 구동 방법을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이를 포함하는 네트워크 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이(100)는 네트워크 센서(110), 네트워크 조사부(120) 및 네트워크 변환부(130)을 포함한다.
차량에 배치된 복수의 장치들(210 ~ 260)은 근접 네트워크로 메시지를 통신하여 유기적으로 작동하게 된다. 여기서, CAN(Controller Area Network) 방식 및 CANFD(Controller Area Network Flexible Datarate) 방식을 이용하여 장치들 간의 메시지를 통신할 수 있다.
예로써, CAN 네트워크를 사용하는 제1 장치(210), 제2 장치(220), 제3 장치(230)는 CAN 메시지를 생성 및 전송한다. CANFD 네트워크를 사용하는 제4 장치(240), 제5 장치(250), 제6 장치(260)는 CANFD 메시지를 생성 및 전송한다.
CAN 메시지 방식을 사용하는 제1 내지 제3 장치(210, 220, 230)는 동일한 메시지 방식을 사용함으로, 제1 내지 제3 장치(210, 220, 230)들 간에는 메시지의 송수신 시 메시지 형태를 변환하지 않는다. 또한, CANFD 메시지 방식을 사용하는 제4 내지 제6 장치(240, 250, 260)는 동일한 메시지 방식을 사용함으로, 제4 내지 제6 장치(240, 250, 260)들 간에는 메시지의 송수신 시 메시지 형태를 변환하지 않는다.
그러나, 서로 다른 메시지 형태를 사용하는 장치들 간에 메시지를 전송하려면, 예로써, CAN 메시지 방식을 사용하는 제1 장치(210)에서 CANFD 메시지 방식을 사용하는 제4 내지 제6 장치(240, 250, 260) 중 하나의 장치로 메시지를 전송하기 위해서는 CAN 메시지를 CANFD 메시지로 변환해야 한다.
반대로, CANFD 메시지 방식을 사용하는 제4 장치(240)에서 CAN 메시지 방식을 사용하는 제1 내지 제3 장치(210, 220, 230) 중 하나의 장치로 메시지를 전송하기 위해서는 CANFD 메시지를 CAN 메시지로 변환해야 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이(100)는 CAN 메시지를 CANFD 메시지로 변환하여 전송할 수 있고, CANFD 메시지를 CAN 메시지로 변환하여 전송할 수 있다. CAN 메시지 데이터는 ISO(the International Organization for Standardization) 표준에 기초하여 설정하고, CANFD 메시지 데이터는 ISO 표준에 기초하여 설정된 복수의 데이터를 포함할 수 있게 설정한다.
게이트웨이(100)에 포함된 네트워크 센서(110)는 CAN 네트워크 장치에서 생성된 복수의 CAN 메시지 또는 CANFD 네트워크 장치에서 생성된 복수의 CANFD 메시지를 수신한다. 또한, 네트워크 센서(110)는 수신 받은 네트워크 메시지를 네트워크 조사부(120)에 전송한다.
여기서, CAN 메시지의 데이터가 8바이트(Byte)로 설정된 것을 일예로 한다. 그리고, CANFD 메시지의 데이터가 32바이트로 설정된 것을 일예로 한다. 그러나, 이에 한정되지 않고, CAN 메시지의 크기 및 CANFD 메시지의 크기는 변경될 수 있다.
네트워크 조사부(120)는 메시지가 수신된 네트워크 장치 및 수신된 메시지가 전송될 목적지 네트워크 장치들이 사용하는 메시지 형태를 사전에 조사하여 복수의 네트워크 장치들 각각의 메시지 형태를 인지하고 있다.
네트워크 메시지를 판단하는 과정에 있어서, 네트워크 조사부(120)는 수신 받은 네트워크 메시지를 네트워크 헤더 및 네트워크 데이터로 분할하고, 네트워크 헤더 주소에 기초하여 네트워크의 종류를 판단한다. 메시지 변환 및 전송에 딜레이를 줄이기 위해서, 네트워크 조사부(120)가 구동되는 장치의 네트워크 전체를 사전에 인지한다. 여기서, 게이트웨이(100)가 네트워크 종류를 사전에 인지하지 않는다면, 수신 받은 네트워크 및 전송할 네트워크의 종류를 각각 인지하는 시간이 발생되어 딜레이가 발생된다. 네트워크 조사부(120)는 네트워크 종류를 사전에 인지하여 메시지의 변환 및 전송 시 딜레이의 줄일 수 있는 효과를 제공한다.
네트워크 조사부(120)는 수신된 네트워크 메시지에서 분할된 헤더 주소와 전송할 네트워크 종류를 비교한다. 네트워크 조사부(120)는 수신된 네트워크 메시지에서 분할된 헤더 주소, 전송할 네트워크 메시지의 종류를 비교하여 전송할 네트워크 메시지의 형태가 동일한지 또는 상이한지를 판단할 수 있다.
수신된 네트워크 메시지 및 전송할 네트워크 메시지의 종류가 같은 예
네트워크 조사부(120)에서 판단한 결과, 수신된 네트워크 메시지 및 전송할 네트워크 메시지의 종류가 같으면, 네트워크 조사부(120)는 분할된 헤더 및 데이터를 수신된 네트워크 메시지와 동일하게 삽입한다. 이어서, 네트워크 조사부(120)는 네트워크 변환부(130)에 네트워크 메시지를 전송하고, 네트워크 변환부(130)는 전송할 네트워크 장치에 전송한다.
예로써, 제3 CAN 네트워크 장치(230)는 네트워크 메시지를 네트워크 센서(110)에 전송한다. 이어서, 네트워크 센서(110)는 네트워크 조사부(120)에 수신 받은 네트워크 메시지를 전송한다. 이어서, 네트워크 조사부(120)는 수신 받은 네트워크 메시지를 헤더 및 데이터를 분할하고, 전송할 네트워크와 비교 후에 판단한다. 판단한 결과 CAN 메시지고, 전송할 네트워크 장치가 CAN 메시지를 사용하는 제2 장치(220)로 판단되면, 네트워크 조사부(120)는 분할된 헤더 및 데이터를 수신된 CAN 메시지와 동일하게 삽입한다.
이어서, 네트워크 조사부(120)는 네트워크 변환부(130)에 CAN 메시지를 전송하고, 네트워크 변환부(130)는 CAN 메시지를 제2 장치(220)로 전송한다. 또한, 이에 한정되지 않고, 본 발명에서는 송신부 및 수신부의 메시지 형태가 동일한 경우, 메시지의 헤더 및 데이터를 분할 및 재결합하는 과정을 거치지 한고 그대로 전송할 수도 있다.
수신된 네트워크 메시지 및 전송할 네트워크 메시지의 종류가 다른 제1 예
네트워크 조사부(120)에서 판단한 결과, 수신된 네트워크 메시지 및 전송할 네트워크 메시지의 종류가 다르게 판단되면, 네트워크 조사부(120)는 분할된 헤더 및 데이터를 네트워크 변환부(130)로 전송한다. 예로서, 수신된 네트워크 메시지는 복수의 CAN 메시지이고, 목적지의 메시지 형태는 CANFD 메시지인 경우를 가정한다.
도 5는 CAN 메시지의 주소와 매칭된 매핑 값 및 CANFD 주소의 형태를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 네트워크 변환부(130)는 복수의 CAN 메시지를 수신하고, 이를 CANFD 메시지로 변환한다. 이때, CANFD 메시지는 하나 또는 복수개로 생성될 수 있다. 또한, 네트워크 변환부(130)는 수신 받은 네트워크 메시지가 복수의 CAN 메시지이면, CANFD 메시지의 헤더 주소를 사전에 설정한다.
본 발명에서는 수신 받은 네트워크 메시지가 4개의 CAN 메시지를 포함하는 것으로 설정한다. 네트워크 변환부(130)는 사전에 설정한 CANFD 헤더를 4개의 CAN 메시지 헤더에 대입한다. 이때, 사전에 설정한 CANFD 헤더는 4개의 CAN 헤더 전체를 포함 할 수 있는 최소 비트(bit)를 7 비트로 설정된다.
이어서, CANFD의 헤더 내 주소 값 저장공간은 29비트이고, 이론상으로는 2^29를 산출한 주소를 가질 수 있다. 하지만 실제로 CAN 메시지와 CANFD 메시지를 송수신하는 장치들은 100개 내외임으로, 저장공간은 100개 내외가 된다. 오차를 포함하여 최소의 주소를 사용하면서 동시에 CAN 헤더 주소 값 전체를 포함 할 수 있는 크기가 7 비트(2^7=128개)이다.
이어서, 네트워크 변환부(130)는 복수의 CANFD 헤더 주소와 4개의 CAN 헤더 주소와 대칭 될 수 있게 적용하여 4개의 CAN 헤더 전체 주소가 포함 될 수 있게 매핑 값에 삽입한다. 이와 같이 CANFD 헤더의 저장공간을 사전에 설정하고, 변환할 헤더 주소를 대칭 될 수 있게 매핑 값을 적용하면, 게이트웨이(100)는 메시지 변환 시 딜레이도 줄일 수 있다. 또한 데이터 낭비를 줄일 수 있으며, 오류도 줄일 수 있는 효과를 제공한다.
도 4는 CAN 메시지를 CANFD 네트워크 메시지로 변환하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 CAN 메시지(320)는 제1 CAN 헤더(321) 및 제1 CAN 메시지 데이터(322)를 포함하고, 네트워크 조사부(120)에서 제1 CAN 헤더(321) 및 제1 CAN 메시지 데이터(322)가 분할된다. 또한, 제2 CAN 메시지(330)는 제2 CAN 헤더(331) 및 제2 CAN 메시지 데이터(332)를 포함하고, 네트워크 조사부(120)에서 제2 CAN 헤더(331) 및 제2 CAN 메시지 데이터(332)가 분할된다. 또한, 제3 CAN 메시지(340)는 제3 CAN 헤더(341) 및 제3 CAN 메시지 데이터(342)를 포함하고 네트워크 조사부(120)에서 제3 CAN 헤더(341) 및 제3 CAN 메시지 데이터(342)가 분할된다. 또한, 제4 CAN 메시지(350)는 제4 CAN 헤더(351) 및 제4 CAN 메시지 데이터(352)를 포함하고 네트워크 조사부(120)에서 제4 CAN 헤더(351) 및 제4 CAN 메시지 데이터(352)가 분할된다. 또한, CANFD 메시지(310)는 CANFD 헤더(311 ~ 314) 및 CANFD 메시지 데이터(315 ~ 318)를 포함한다.
이어서, 네트워크 변환부(130)는 CAN 메시지를 CANFD 메시지로 변환하기 전에 CANFD 헤더(311 ~ 314) 및 CANFD 메시지 데이터(315 ~ 318)를 사전에 분할한다.
이어서, 복수의 CANFD 헤더 주소와 4개의 CAN 헤더 주소와 대칭 될 수 있게 분할한다.
이어서, 네트워크 변환부(130)는 제1 CANFD 헤더(311)에 제1 CAN 헤더(321)를 삽입한다. 또한, 네트워크 변환부(130)는 제2 CANFD 헤더(312)에 제2 CAN 헤더(331)를 삽입한다. 또한, 네트워크 변환부(130)는 제3 CANFD 헤더(313)에 제3 CAN 헤더(341)를 삽입한다. 또한, 네트워크 변환부(130)는 제4 CANFD 헤더(314)에 제4 CAN 헤더(351)를 삽입한다.
구체적으로, 제1 CAN 헤더(321)의 주소를 세분한다. 세분된 제1 주소(321a), 제2 주소(321b), 제3 주소(321c), 제4 주소(321d)는 순차적으로 제1 CANFD 헤더(311)에 삽입된다. 제1 CANFD 헤더(311)는 세분된 주소를 순차적으로 저장된다. 제2 CAN 헤더(331), 제3 CAN 헤더(341), 제4 CAN 헤더(351)는 제1 CAN 헤더(321)과 동일하게 순차적으로 제2 CANFD 헤더(312), 제3 CANFD 헤더(313), 제4 CANFD 헤더(314)에 삽입된다.
이어서, 네트워크 변환부(130)는 제1 CANFD 메시지 데이터(315)의 위치에 제1 CAN 메시지 데이터(322)를 삽입한다. 또한, 네트워크 변환부(130)는 제2 CANFD 메시지 데이터(316)의 위치에 제2 CAN 메시지 데이터(332)를 삽입한다. 또한, 네트워크 변환부(130)는 제3 CANFD 메시지 데이터(317)의 위치에 제3 CAN 메시지 데이터(342)를 삽입한다. 또한, 네트워크 변환부(130)는 제4 CANFD 메시지 데이터(318)의 위치에 제4 CAN 메시지 데이터(352)를 삽입한다.
이어서, 네트워크 변환부(130)는 변환된 복수의 CANFD 헤더 및 데이터를 복수의 CANFD 메시지로 변환한다. 분할하여 삽입된 복수의 CANFD 헤더 및 데이터는 순차적으로 삽입하고 복수의 CANFD 메시지로 변환된다.
이어서, 네트워크 변환부(130)는 전송할 네트워크 장치에 전송한다.
다른 예로써, 제2 장치(220)는 네트워크 메시지를 네트워크 센서(110)에 전송한다. 이어서, 네트워크 센서(110)는 네트워크 조사부(120)에 수신 받은 네트워크 메시지를 전송한다. 이어서, 네트워크 조사부(120)는 수신 받은 네트워크 메시지를 헤더 및 데이터를 분할하고 판단한다. 판단한 결과 CAN 메시지고,
목적지 네트워크 장치가 제3 CANFD 네트워크 장치(260)로 판단되면, 네트워크 조사부(120)는 분할된 헤더 및 데이터를 수신된 CAN 메시지를 변환하기 전에 사전에 CANFD 헤더 주소를 설정한다.
이어서, 네트워크 조사부(120)는 네트워크 변환부(130)에 네트워크 메시지를 전송하고, 네트워크 변환부(130)는 CAN 메시지를 CANFD 네트워크 메시지로 변환한다. 이어서, 제3 CAN 네트워크 장치(260)로 전송한다. 또한, 이에 한정되지 않고, 수신된 네트워크 메시지가 CAN 메시지고, 전송할 네트워크 메시지가 CANFD 네트워크 메시지이면, 본 발명에서는 수신된 CAN 메시지를 CANFD 네트워크 메시지로 변환하고 전송할 수 있다.
수신된 네트워크 메시지 및 전송할 네트워크 메시지의 종류가 다른 제2 예
네트워크 조사부(120)에서 판단한 결과, 수신된 네트워크 메시지 및 목적지 네트워크 메시지의 종류가 다르게 판단되면, 네트워크 조사부(120)는 분할된 헤더 및 데이터를 네트워크 변환부(130)로 전송한다. 이때, 수신된 네트워크 메시지는 복수의 CANFD 메시지이고, 목적지 네트워크의 메시지가 CAN 메시지 인 것으로 가정한다.
네트워크 변환부(130)는 복수의 CANFD 메시지를 수신하고, 복수의 CAN 메시지로 변환한다.
네트워크 변환부(130)는 복수의 CANFD 헤더 주소와 4개의 CAN 헤더 주소와 대칭 될 수 있게 매핑 값을 적용하여, 1개의 CANFD 헤더 전체 주소가 포함 될 수 있게 분할하고 삽입한다. 이와 같이 CANFD 헤더의 저장공간을 4개의 CAN 헤더 저장공간으로 분리하고, 헤더 주소를 대칭 될 수 있게 매핑 값을 적용한다. 이를 통해, 게이트웨이(100)는 메시지의 변환 시 딜레이를 줄일 수 있다. 또한, 메시지의 낭비를 줄이고, 오류를 줄일 수 있는 효과를 제공한다.
도 6은 CANFD 네트워크 메시지를 CAN 메시지로 변환하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 CAN 메시지(320)는 제1 CAN 헤더(321) 및 제1 CAN 메시지 데이터(322)를 포함하고 네트워크 조사부(120)에서 제1 CAN 헤더(321) 및 제1 CAN 메시지 데이터(322)가 분할된다. 또한, 제2 CAN 메시지(330)는 제2 CAN 헤더(331) 및 제2 CAN 메시지 데이터(332)를 포함하고 네트워크 조사부(120)에서 제2 CAN 헤더(331) 및 제2 CAN 메시지 데이터(332)가 분할된다. 또한, 제3 CAN 메시지(340)는 제3 CAN 헤더(341) 및 제3 CAN 메시지 데이터(342)를 포함하고 네트워크 조사부(120)에서 제3 CAN 헤더(341) 및 제3 CAN 메시지 데이터(342)가 분할된다. 또한, 제4 CAN 메시지(350)는 제4 CAN 헤더(351) 및 제4 CAN 메시지 데이터(352)를 포함하고 네트워크 조사부(120)에서 제4 CAN 헤더(351) 및 제4 CAN 메시지 데이터(352)가 분할된다. 또한, CANFD 메시지(310)는 CANFD 헤더(311 ~ 314) 및 CANFD 메시지 데이터(315 ~ 318)를 포함한다.
이어서, 복수의 CANFD 헤더 주소와 4개의 CAN 헤더 주소와 대칭 될 수 있게 분할한다.
이어서, 네트워크 변환부(130)는 제1 CAN 헤더(321)의 위치에 제1 CANFD 헤더(311)를 삽입한다. 또한, 네트워크 변환부(130)는 제2 CAN 헤더(331)의 위치에 제2 CANFD 헤더(312)를 삽입한다. 또한, 네트워크 변환부(130)는 제3 CAN 헤더(341)의 위치에 제3 CANFD 헤더(313)를 삽입한다. 또한, 네트워크 변환부(130)는 제4 CAN 헤더(351)의 위치에 제4 CANFD 헤더(314)를 삽입한다.
제1 CANFD 헤더(311)는 주소를 세분하고, 순차적으로 제1 주소(321a), 제2 주소(321b), 제3 주소(321c), 제4 주소(321d)에 삽입한다. 제1 주소(321a), 제2 주소(321b), 제3 주소(321c), 제4 주소(321d)를 순차적으로 변환하여 제1 CAN 헤더(321)에 저장한다. 제2 CANFD 헤더(312), 제3 CANFD 헤더(313), 제4 CANFD 헤더(314)는 제1 CANFD 헤더(311)과 동일하게 순차적으로 제2 CAN 헤더(331), 제3 CAN 헤더(341), 제4 CAN 헤더(351)에 삽입된다.
이어서, 네트워크 변환부(130)는 제1 CAN 메시지 데이터(322)의 위치에 제1 CANFD 메시지 데이터(315)를 삽입한다. 또한, 네트워크 변환부(130)는 제2 CAN 메시지 데이터(332)의 위치에 제2 CANFD 메시지 데이터(316)를 삽입한다. 또한, 네트워크 변환부(130)는 제3 CAN 메시지 데이터(342)의 위치에 제3 CANFD 메시지 데이터(317)를 삽입한다. 또한, 네트워크 변환부(130)는 제4 CAN 메시지 데이터(352)의 위치에 제4 CANFD 메시지 데이터(318)를 삽입한다.
이어서, 네트워크 변환부(130)는 변환된 4개의 CAN 헤더 및 데이터를 4개의 CAN 메시지로 변환한다. 분할하여 삽입된 4개의 CAN 헤더 및 데이터를 순차적으로 삽입하고 4개의 CAN 메시지로 변환된다.
이어서, 네트워크 변환부(130)는 목적지 네트워크 장치로 4개의 CAN 메시지를 전송한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이의 구동 방법을 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 7을 결부하여 본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이의 구동 방법을 설명하기로 한다.
네트워크 센서(110)는 CAN 네트워크 장치에서 생성된 복수의 CAN 메시지를 수신한다. 또한, 네트워크 센서(110)는 CANFD 네트워크 장치에서 생성된 복수의 CANFD 메시지를 수신한다(S10). 여기서, 본 발명에서는 CAN 메시지 데이터가 8 바이트(Byte)이고, CANFD 메시지 데이터는 32 바이트인 것으로 설정하였다.
이어서, 네트워크 센서(110)는 수신된 네트워크 메시지를 네트워크 조사부(120)에 전송한다.
이어서, 네트워크 조사부(120)는 상기 수신된 네트워크 헤더 및 데이터를 분할한다(S20). 네트워크 조사부(120)는 수신된 네트워크 메시지에서 분할된 헤더 주소와 전송할 네트워크 종류를 비교한다.
이어서, 네트워크 조사부(120)는 상기 네트워크 헤더에 기초하여 수신된 네트워크 메시지의 종류를 판단한다(S30).
네트워크 메시지를 판단하는 과정에 있어서, 네트워크 조사부(120)는 수신 받은 네트워크 메시지를 헤더 및 데이터로 분할하고, 헤더 주소와 전송할 네트워크와 비교하여 전송할 네트워크 메시지의 종류를 판단할 수 있다.
또한, 네트워크 조사부(120)는 차량에 배치된 장치들의 네트워크 사전에 인지한다.
이어서, 네트워크 조사부(120)는 수신된 네트워크 메시지와 목적지 네트워크가 동일한 메시지 형태를 사용하지는 판단한다(S40). 네트워크 조사부(120)는 수신된 네트워크 메시지의 종류, 목적지 네트워크 메시지의 종류 및 목적지 네트워크의 위치에 기초하여 네트워크 메시지 종류를 판단한다.
S40의 결과, 수신된 네트워크 메시지와 목적지 네트워크 메시지가 동일한 네트워크로 판단되면, 네트워크 조사부(120)는 분할된 헤더 및 데이터를 수신된 네트워크 메시지와 동일하게 삽입한다(S50). 이어서, 네트워크 조사부(120)는 네트워크 변환부(130)에 네트워크 메시지를 전송한다.
한편, S40의 결과, 수신된 네트워크 메시지와 목적지 네트워크 메시지가 다르게 판단되면, 네트워크 조사부(120)는 수신된 메시지의 종류를 판단한다. 예로서, 수신된 메시지가 CAN 메시지 인지 판단한다(S60).
S60의 결과, 수신된 네트워크 메시지가 CAN 네트워크로 판단되면, 네트워크 변환부(130)는 CAN 메시지를 CANFD 메시지로 변환 하기 전에, CANFD 헤더 주소를 사전에 설정하고, 설정된 CANFD 헤더 주소를 대입한다(S70).
이어서, 네트워크 변환부(130)는 사전에 설정한 CANFD 헤더를 매칭 값에 대입한다. 이때, 사전에 설정한 CANFD 헤더는 4개의 CAN 헤더 전체를 포함 할 수 있는 최소 비트(bit)를 7 비트로 설정된다.
이어서, CANFD의 헤더 내 주소 값 저장공간은 29비트이고, 이론상으로는 2^29를 산출한 주소를 가질 수 있다. 하지만 실제 사용하는 저장공간은 100개 내외이므로 오차를 포함하여 CAN 헤더 주소 값 전체를 포함 할 수 있는 크기가 7 비트로 설정한다.
이어서, 네트워크 변환부(130)는 복수의 CANFD 헤더 주소와 4개의 CAN 헤더 주소와 대칭 될 수 있게 매칭 값을 적용하여, 4개의 CAN 헤더 전체 주소가 포함 될 수 있게 삽입한다(S80). 이와 같이 CANFD 헤더의 저장공간을 사전에 설정하고, 변환할 헤더 주소를 대칭 될 수 있게 적용함으로써, 메시지 변환 시 딜레이를 줄일 수 있다.
이어서, 네트워크 변환부(130)는 변환된 복수의 CANFD 헤더 및 데이터를 복수의 CANFD 메시지로 변환한다(S90). 분할하여 삽입된 복수의 CANFD 헤더 및 데이터를 순차적으로 삽입하고, 복수의 CANFD 메시지로 변환한다.
한편, S60의 결과, 수신된 네트워크 메시지가 CANFD 네트워크로 판단되면, 네트워크 변환부(130)는 네트워크 조사부(120)에서 복수의 CANFD 메시지를 수신한다. 이어서, 네트워크 변환부(130)는 복수의 CAN 메시지로 변환한다(S100).
또한, 네트워크 변환부(130)는 상기 수신 받은 네트워크 메시지로 변환할 때, 순차적으로 변환한다.
구체적으로, 본 발명에서는 수신 받은 네트워크 메시지가 복수의 CANFD 메시지이다. 이어서, 네트워크 변환부(130)는 복수의 CANFD 헤더 주소와 4개의 CAN 헤더 주소와 대칭 될 수 있게 적용하여 1개의 CANFD 헤더 전체 주소가 포함 될 수 있게 분할하고 삽입한다. 이와 같이 CANFD 헤더의 저장공간을 4개의 CAN 헤더 저장공간을 분리하고, 분리할 헤더 주소를 대칭 될 수 있게 적용하면, 게이트웨이(100)는 딜레이도 줄일 수 있다.
이어서, 네트워크 변환부(130)는 변환된 4개의 CAN 헤더 및 데이터를 4개의 CAN 메시지로 변환한다(S110). 분할하여 삽입된 4개의 CAN 헤더 및 데이터는 순차적으로 삽입하고 4개의 CAN 메시지로 변환한다.
이어서, 네트워크 변환부(130)는 S50에서 변환된 네트워크 메시지, S90에서 변환된 CANFD 네트워크 메시지 및 S110에서 변환된 CAN 메시지를 목적지 네트워크 장치에 전송한다(S120). 게이트웨이(100)에서 전송할 네트워크와 동일한 네트워크로 변환한 메시지는 전송할 네트워크 장치에 전송된다.
S90에서 변환된 CANFD 네트워크 메시지를 예로써, 제3 장치(230)는 네트워크 메시지를 네트워크 센서(110)에 전송한다. 이어서, 네트워크 센서(110)는 네트워크 조사부(120)에 수신 받은 네트워크 메시지를 전송한다. 이어서, 네트워크 조사부(120)는 수신 받은 네트워크 메시지를 헤더 및 데이터를 분할하고 판단한다.
판단한 결과 CAN 메시지고, 목적지 네트워크 장치가 CANFD 메시지를 사용하는 제4 장치(240)로 판단되면, 네트워크 조사부(120)는 분할된 헤더 및 데이터를 수신된 CAN 메시지를 CANFD 변환하기 전에 사전에 CANFD 헤더 주소를 설정한다.
이어서, 네트워크 조사부(120)는 네트워크 변환부(130)에 네트워크 메시지를 전송하고, 네트워크 변환부(130)는 CAN 메시지를 CANFD 네트워크 메시지로 변환한다. 이어서, CANFD 메시지를 제4 장치(240)로 전송한다.
본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이의 구동 방법은 CANFD의 주소를 사전에 설정하여 복수의 CAN 주소를 포함하고, 최소한의 공간을 사용하여 메시지 변환 시 딜레이 및 데이터 낭비를 줄일 수 있다.
또한, 복수의 CAN 헤더를 복수의 CANFD 헤더로 변환하여 복수의 CAN의 주소를 저장 시 데이터 낭비를 줄일 수 있다. 또한, 복수의 CAN 헤더 주소 전체를 포함하고 복수의 CANFD 헤더로 변환하여 메시지 변환 시 오류의 발생을 줄일 수 있다. 또한, 복수의 CAN 헤더의 순차와 동일하게 순차적으로 복수의 CAN 메시지 데이터를 복수의 CANFD 메시지 데이터로 변환하여 복수의 CAN 메시지를 변환 시 딜레이를 줄일 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 게이트웨이
110: 네트워크 센서
120: 네트워크 전송부
130: 네트워크 변환부
210: 제1 CAN 네트워크 장치
220: 제2 CAN 네트워크 장치
230: 제3 CAN 네트워크 장치
240: 제1 CANFD 네트워크 장치
250: 제2 CANFD 네트워크 장치
260: 제3 CANFD 네트워크 장치

Claims (10)

  1. 복수의 CAN(Controller Area Network) 메시지를 CANFD(Controller Area Network Flexible Datarate) 메시지로 변환하는 게이트웨이의 구동 방법에 있어서,
    차량의 제1 장치에서 수신된 복수의 CAN 메시지 각각을 헤더 및 데이터로 분할하는 단계;
    단일의 CANFD 메시지의 헤더 필드에 복수의 상기 CAN 메시지의 헤더를 순차적으로 배치하는 단계;
    단일의 상기 CANFD 메시지의 데이터 필드에 복수의 상기 CAN 메시지의 데이터를 순차적으로 배치하는 단계; 및
    복수의 헤더와 복수의 데이터가 포함된 CANFD 메시지를 상기 차량의 제2 장치로 전송하는 단계;를 포함하되,
    복수의 상기 CAN 메시지의 헤더를 순차적으로 배치하는 단계에서는,
    4개의 CAN 메시지를 1개의 CANFD 메시지로 변환하되,
    상기 CANFD 메시지의 헤더 필드의 헤더 주소를 사전에 설정하고, 복수의 상기 CAN 메시지의 헤더 주소와 상기 CANFD 메시지의 헤더 주소를 매칭하여 상기 CANFD 메시지의 헤더 필드에 복수의 상기 CAN 메시지의 헤더를 생성된 순서에 따라 순차적으로 배치하며,
    복수의 상기 CAN 메시지의 데이터를 순차적으로 배치하는 단계에서는,
    복수의 상기 CAN 메시지의 헤더와 동일한 순서로 상기 CANFD 메시지의 데이터 필드에 복수의 상기 CAN 메시지의 데이터를 생성된 순서에 따라 순차적으로 배치하는 게이트웨이의 구동 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 CANFD 메시지의 헤더 주소의 최소 비트를 7 비트로 설정하여 4개의 CAN 메시지 헤더를 상기 CANFD 메시지의 헤더 필드에 배치하는 게이트웨이의 구동 방법.
  5. 삭제
  6. 네트워크 메시지를 변환하는 게이트웨이에 있어서,
    차량에 배치된 복수의 장치들의 메시지 형태를 조사하는 네트워크 조사부;
    상기 차량의 제1 장치에서 생성된 복수의 CAN 메시지 또는 CANFD 메시지를 수신하는 네트워크 센서; 및
    상기 차량의 제1 장치와 제2 장치의 메시지 형태가 상이한 경우, 복수의 상기 CAN 메시지를 단일의 CANFD 메시지로 변환하거나, 단일의 상기 CANFD 메시지를 복수의 CAN 메시지로 변환하는 네트워크 변환부;를 포함하되,
    상기 네트워크 변환부는,
    4개의 CAN 메시지를 1개의 CANFD 메시지로 변환하되,
    상기 CANFD 메시지의 헤더 필드의 헤더 주소를 사전에 설정하고, 복수의 상기 CAN 메시지의 헤더 주소와 상기 CANFD 메시지의 헤더 주소를 매칭하여 상기 CANFD 메시지의 헤더 필드에 복수의 상기 CAN 메시지의 헤더를 생성된 순서에 따라 순차적으로 배치하며,
    복수의 상기 CAN 메시지의 헤더와 동일한 순서로 상기 CANFD 메시지의 데이터 필드에 복수의 상기 CAN 메시지의 데이터를 생성된 순서에 따라 순차적으로 배치하는 게이트웨이.
  7. 삭제
  8. 제6 항에 있어서,
    1개의 CANFD 메시지를 4개의 CAN 메시지로 변환하는 게이트웨이.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 CANFD 메시지의 헤더 주소의 최소 비트를 7 비트로 설정하여 4개의 CAN 메시지 헤더를 상기 CANFD 메시지의 헤더 필드에 배치하는 게이트웨이.
  10. 삭제
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