KR20060118635A - 전력선을 이용한 자동차의 네트워크 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 네트워크 시스템의 구성에 있어 전원을 공급하는 전력선을 통신 라인으로 사용하는 자동차의 네트워크 시스템에 관한 것으로, 차량 내에 장착되는 전장품들을 제어하기 위한 다수의 슬레이브 유니트(110,120,...)와; 상기 슬레이브 유니트(110,120,...)와 전력선으로 연결되며, 상기 슬레이브 유니트(110,120,...)를 제어하기 위한 마스터 유니트(200)와; 상기 슬레이브 유니트 및 상기 마스터 유니트 각각에 구비되어 전송 신호로부터 데이터 신호를 변환하기 위한 전력선 통신신호 변환모듈(201)(111)(121)로 구성되어, 차량 내에 배선 구축 비용의 절감 및 차량의 무게를 줄일 수 있으며, 배선의 필요 설치 공간을 축소하여 차량 부품 개발 시에 설계 자유도를 향상시킬 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.
자동차, 네트워크, 전력선, 통신선, 전송 스케쥴링 테이블, 마스터, 슬레이브, CAN.

Description

전력선을 이용한 자동차의 네트워크 시스템{Network system for vehicles utilizing power lines}
도 1은 종래의 CAN통신을 이용한 차량의 네트워크 시스템을 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 전력선을 이용한 차량의 네트워크 시스템을
보여주는 도면,
도 3은 본 발명의 전력선을 이용한 네트워크 시스템에 있어 메시지 포맷의
바람직한 일례를 보여주는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110, 120 : 슬레이브 유니트 200 : 마스터 유니트
201, 111, 121 : 전력선 통신신호 변환모듈
본 발명은 전력선을 이용한 자동차의 네트워크 시스템에 관한 것으로, 특히 차량의 네트워크 시스템의 구성에 있어 전원을 공급하는 전력선을 통신 라인으로 같이 사용하는 전력선을 이용한 자동차의 네트워크 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 전기 전자 부품을 전기적으로 접속하여 기능화시키는 와이어 하니스는 각각의 전기 회로를 구성하는 전선의 집합이다. 와이어 하니스에는 전기 신호나 전력을 전송하는 회로의 접속 신뢰성, 요구 전압 및 전류의 공급, 인접 회로의 전자기적인 리크 방지, 전기 쇼트 배제 등의 기능이 요구된다. 동시에, 복잡한 와이어 하니스를 자동차에 설치할 때 작업의 용이성과 설치 신뢰성의 확보는 전기적 성능과 마찬가지로 중요한 문제이다. 따라서, 전선의 세선화, 커넥터의 접촉 신뢰성 향상, 자동차의 와이어 하니스 레이 아웃의 합리화 설계 등의 노력이 계속되고 있다.
한편, 트위스트 페어 케이블이나 광섬유를 사용하여 여러 종류의 신호를 동일 전송선상에서 송수신하는 다중 통신 시스템(멀티플렉스)이 주목받고 있다. 앞으로 전자 시스템의 고도화에 따른 전선 개수의 증대와 전송 신호량의 증대에 대응하여 멀티플렉스 시스템은 유력한 수단이 된다.
최근 일렉트로닉스의 진전에 따른 전기 전자 부품의 증가와 자동차 전자 시 스템의 기능 향상 등에 의해 와이어 하니스는 보다 복잡화되어 중량의 증대와 설치 공간의 비대화를 초래하고 있다. 이는 경량화와 공간 확보가 중요시되는 자동차 설계에 있어 심각한 문제가 되며, 한편으로는 전자 시스템의 제어가 보다 고도화되어 복수의 시스템이 집적화, 복합화하여 토탈 네트워크로서 기능이 필요하게 된다.
일반적으로 차량 내에 적용되고 있는 네트워크 시스템은 LIN 또는 CAN을 이용하여 왔으며, 이러한 통신 시스템은 전력선과 함께 별도의 통신선을 필요로 한다. LIN은 전력선외에 1개의 통신선을 필요로 하며 CAN의 경우에는 2개의 별도의 통신선을 필요로 한다.
도 1은 종래의 CAN통신을 이용한 차량의 네트워크 시스템을 보여주는 도면으로, 차량 내에 장착되는 각 전장품들에는 이를 제어하기 위한 각각의 제어유니트(1,2,..,n)가 구비되며, 또한 각각의 제어유니트(1,2,..,n)에는 공통적으로 전원을 공급하기 위한 전원선(11) 및 그라운드선(12)이 연결됨과 동시에 CAN 통신을 위한 두 개의 통신선(21)(22)이 연결된다.
그러나, 이와 같이 CAN통신을 위해서는 제어유니트에 2개의 통신선이 별도로 연결되어야 하므로 차량의 무게를 증가시키며, 자동차 부품의 배치, 및 설계의 자유도를 저해하는 단점이 있다.
본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 차량의 네트워크 시스템의 구성에 있어 전원을 공급하는 전력선을 통신 라인으로 사용하도록 하여 차량 내에 배선 구축 비용의 절감 및 차량의 무게를 줄일 수 있으며, 배선의 필요 설치 공간을 축소하여 차량 부품 개발 시에 설계 자유도를 향상시킬 수 있는 전력선을 이용한 자동차의 네트워크 시스템을 제공하고자 한다.
이러한 본 발명의 전력선을 이용한 차량의 네트워크 시스템은 차량 내에 장착되는 전장품들을 제어하기 위한 다수의 슬레이브 유니트와; 상기 슬레이브 유니트와 전력선으로 연결되며, 상기 슬레이브 유니트를 제어하기 위한 마스터 유니트와; 상기 슬레이브 유니트 및 상기 마스터 유니트 각각에 구비되어 전송 신호로부터 데이터 신호를 변환하기 위한 전력선 통신신호 변환모듈로써 달성된다.
도 2는 본 발명의 전력선을 이용한 차량의 네트워크 시스템을 보여주는 도면이며, 도 3은 본 발명의 전력선을 이용한 네트워크 시스템에 있어 메시지 포맷의 바람직한 일례를 보여주는 도면이다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 전력선을 이용한 자동차의 네트워크 시스템은 차량 내에 장착되는 전장품들을 제어하기 위하여 다수의 슬레이브 유니트(110,120,...)가 구비되며, 이 슬레이브 유니트(110,120,...)에는 마스터 유니트(200)가 전원 공급을 위한 전력선으로 연결된다.
전력선은 전원선(102) 및 그라운드선(102)으로 이루어진다.
슬레이브 유니트(110,120,...)와 상기 마스터 유니트(200)에는 각각에 구비되어 전송 신호로부터 데이터 신호를 변환하기 위한 전력선 통신신호 변환모듈(201)(111)(121)이 구비된다.
슬레이브 유니트(110,120,...)는 차량 내에 장착되는 각종 전장품들을 제어하기 위한 각각의 제어유니트이다.
바람직하게는 본 발명에 있어 마스터 유니트(200)는 각 슬레이브 유니트(110,120,...)의 전송권한을 할당할 수 있도록 전송 스케쥴링 테이블이 구비되는 것을 특징으로 한다.
마스터 유니트(200)는 전송 스케쥴링 테이블에 따라 각 슬레이브 유니트에 전송권한을 할당하며, 마스터 유니트(200)는 현재 전송 중인 데이터가 없음을 확인한 후에 동기화 신호를 전송하여 특정 슬레이브 유니트에서 데이터의 전송이 이루어질 수 있도록 한다.
구체적으로 도 3은 본 발명의 전력선을 이용한 네트워크 시스템에 있어 메시지 포맷의 바람직한 일례를 보여주는 도면으로, 본 발명에 있어 전력선을 통해 마스터 유니트(200)와 각 슬레이브 유니트(110,120,...)들간에 전송되는 데이터 구조는 동기화 신호 필드(31)와, 전송될 데이터의 구별자(ID) 필드(32)와, 슬레이브 유니트 전송 데이터 필드(33)와, 오류 체크를 위한 오류 검출자 필드(34)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 전력선을 이용한 자동차의 네트워크 시스템은 마스터 유니트(200)에서 전송 스케쥴링 테이블에 따라서 각 슬레이브 유니트(110,120,...)에 전송 권한을 할당한다. 마스터 유니트(200)는 현재 전송 중인 데이터가 없음을 확인한 후에 동기화 신호(31)를 전송한다. 동기화 신호(31) 후에 전송되어야 할 데이터의 구별자(32)를 전송한다.
한편, 해당 슬레이브 유니트에서는 자신의 전송데이터의 구별자 ID(32)가 전력선 상에 나타나면 뒤이어 데이터(33)와 오류 검출을 위한 오류 검출자(34)를 전송하여 통신이 이루어진다.
이상과 같은 본 발명의 전력선을 이용한 자동차의 네트워크 시스템은 차량의 네트워크 시스템의 구성에 있어 전원을 공급하는 전력선을 통신 라인으로 사용하도록 하여 차량 내에 배선 구축 비용의 절감 및 차량의 무게를 줄일 수 있으며, 배선의 필요 설치 공간을 축소하여 차량 부품 개발 시에 설계 자유도를 향상시킬 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims (3)

  1. 차량 내에 장착되는 전장품들을 제어하기 위한 다수의 슬레이브 유니트와;
    상기 슬레이브 유니트와 전력선으로 연결되며, 상기 슬레이브 유니트를 제어하기 위한 마스터 유니트와;
    상기 슬레이브 유니트 및 상기 마스터 유니트 각각에 구비되어 전송 신호로부터 데이터 신호를 변환하기 위한 전력선 통신신호 변환모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력선을 이용한 자동차의 네트워크 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전력선을 통해 마스터 유니트와 각 슬레이브 유니트들간에 전송되는 데이터 구조는 동기화 신호 필드와, 전송될 데이터의 구별자 필드와, 슬레이브 유니트 전송 데이터 필드와, 오류 체크를 위한 오류 검출자 필드로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력선을 이용한 자동차의 네트워크 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 마스터 유니트는 각 슬레이브 유니트의 전송권한을 할당할 수 있도록 전송 스케쥴링 테이블이 구비되는 것을 특징으로 하는 전력선을 이용한 자동차의 네트워크 시스템.
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