KR20120101570A - 부분 네트워킹을 위한 웨이크업 버스 메시지의 정의 - Google Patents

부분 네트워킹을 위한 웨이크업 버스 메시지의 정의 Download PDF

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Abstract

버스 시스템에서 디지털 버스 메시지 정보, 특히 웨이크업 버스 메시지 정보 혹은 구성 데이터를 인코딩하는 방법이 개시된다. 이 방법은, 적어도 하나의 버스 라인 상에서의 라인 심볼의 스트림 내의 서브패턴을 통해서 디지털 버스 메시지 정보 비트 중 사전 결정된 부분을 인코딩하는 단계를 포함하고, 이 서브패턴은, 우성(dominant) 라인 심볼과 열성(recessive) 라인 심볼로 구성된, 연속하는 우성 구문(phases)과 열성 구문으로 이루어지고, 이 열성 구문은 서브패턴의 연속하는 우성 구문과 열성 구문의 비율이 사전 결정된 부분의 값에 대응하도록, 적어도 2개의 열성 라인 심볼로 구성된다. 특히 버스 시스템에서 이용되는 디지털 버스 메시지는 이 방법에 따라서 인코딩된다.
또한, 버스 라인의 배치를 통해서 서로 연결된 복수의 스테이션을 구비한 버스 시스템의 버스 노드는, 적어도 하나의 버스 라인 상의 데이터의 스트림 내의 서브패턴을 분석하도록 구성된 디코딩 회로와, 버스 시스템에서 라인 심볼의 스트림으로 전송되는 인코딩된 디지털 버스 메시지 정보, 특히 웨이크업 버스 메시지 정보 혹은 구성 데이터를 검출하도록 구성된 분석 회로를 포함하며, 이 디지털 버스 메시지 정보는 이 방법에 따라서 인코딩된다.

Description

부분 네트워킹을 위한 웨이크업 버스 메시지의 정의{DEFINITION OF WAKEUP BUS MESSAGES FOR PARTIAL NETWORKING}
본 발명은 버스 라인 배치에 의해서 서로 연결된 복수의 버스 노드를 가진 버스 시스템에 관한 것으로, 각각의 버스 노드는 적어도 하나의 송수신기 및 버스 프로토콜 컨트롤러를 포함하고 있다.
또한, 본 발명은 이러한 버스 시스템에서 디지털 버스 메시지를 인코딩 및/또는 디코딩하는 방법에 관한 것으로, 디지털 메시지는 버스 신호 내의 서브패턴에 의해서 인코딩된 적어도 하나의 부분을 포함하고 있다. 특히, 본 발명은 이러한 버스 시스템에서의 패턴 검출을 개선하는 웨이크업 버스 메시지의 정의, 및 개선된 검출에 적합한 특정 메시지 패턴에 관한 것이다.
아울러, 본 발명은 이러한 버스 시스템에 이용되는 버스 노드에 관한 것으로, 특히 이러한 버스 노드는 송수신기, 버스 프로토콜 컨트롤러, 및 이러한 버스 시스템에서 디지털 메시지를 디코딩하는 패턴 디코더를 포함할 수 있으며, 디지털 메시지는 버스 신호 내의 서브패턴에 의해서 인코딩된 적어도 하나의 부분을 포함하고 있다.
버스 시스템과 같은 부분 네트워크(a partial network)의 일부인 스테이션 등의 버스 노드들은, 적절한 버스 메시지를 교환함으로서, 다양한 동작 상태 사이의 변환, 특히 슬립 모드(즉, 대기 모드)와 정상 모드 사이의 변환을 서로 요청할 수 있다는 것이 알려져 있다. 예컨대, CAN(controller area network) 프로토콜 혹은 LIN(local interconnect network) 프로토콜, 혹은 FlexRay(이는 공지된 차세대 차량용 네트워크(vehicular network)로, FlexRay 인터넷 웹사이트에 공개되어 있어서 입수 가능한 문헌에 개시되어 있음) 프로토콜이 될 수 있는, 이러한 시스템이, 전형적으로 자동차 즉 운송 수단에서 이용되고 있으며, 여기서는 전기 에너지 소비의 절감이 꾸준히 요구되고 있다. 운송 수단이 주차되어 있고 동작하지 않는 경우에도, 개개의 스테이션은 정기적으로 혹은 불규칙적인 이벤트마다 웨이크업되어서 개개의 기능을 수행해야 한다. 슬립 모드와 정상 모드 사이의 변환이 가능할 뿐만 아니라, 이러한 변환이 선택적으로 수행되는 것이, 즉 개개의 스테이션이 개별적으로 가동될 수 있는 것이 바람직하다.
본 명세서에서 설명되는 통신 네트워크의 일례로서의 CAN 또는 CAN-버스는, 마이크로컨트롤러가 차량 내에서 서로 통신할 수 있게 하도록 설계된 차량용 통신 버스 표준이다. CAN-버스에 의해 접속된 (버스) 컨트롤러는 전형적으로 센서 데이터, 액츄에이터 커맨드, 서비스 데이터 등을 교환하고 있다.
또한, CAN 프로토콜은 특히 자동차 애플리케이션용으로 설계된 메시지 기반 프로토콜이지만, 다른 타입의 운송 수단, 산업 자동화 및 의료 기구와 같은 다른 분야에서도 이용될 수 있다. CAN 프로토콜은 ISO 11898-1(2003)에 표준화되어 있다.
또한, 각각의 버스 노드는 버스 메시지를 송수신할 수 있지만, 동시에는 불가능하다. CAN 버스 메시지는 주로 8메시지 바이트까지의 ID로 이루어지며, 이는 버스 메시지 타입 및/또는 송신기를 식별하도록 선택될 수 있다. 버스 메시지 비트 시퀀스는 한 비트씩 버스 상으로 연속해서 송신되고, 즉 신호 패턴 코드인 버스 메시지가 예컨대 논 리턴 투 제로(NRZ) 코딩 방식으로 모든 버스 노드에 의해서 송신된다.
CAN 버스 메시지는 결코 버스 노드에서 직접 이들 (버스) 프로토콜 컨트롤러로 전달되지 않는다. 프로토콜 컨트롤러는 항상 송수신기를 거쳐서 버스에 접속되어 있다. 송수신기는 시스템 기반 칩, ASIC으로, 혹은 프로토콜 컨트롤러 장치로 집적될 수 있다. 버스가 프리 상태라면, 어떤 버스 노드도 전송을 개시할 수 있다. 만약 2개 이상의 버스 노드가 동시에 버스 메시지의 송신을 시작했다면, 더 우성(dominant)인 ID를 가진 메시지, 예컨대 더 앞선 우성 비트, 즉 비트 "0"을 포함하고 있는 메시지가, 다른 노드의 덜 우성인 ID를 덮어쓰기 할 것이다. 따라서, 우성인 ID를 가진 메시지만이 버스에 남아서 모든 버스 노드에 의해 수신된다.
각각의 버스 노드는 적어도, 호스트 프로세서로서의 마이크로컨트롤러 유닛(MCU), (버스) 프로토콜 컨트롤러 및 송수신기를 필요로 하며, 이들은 동일한 유닛에 함께 집적될 수 있다. 그러나, 별도의 MCU에 연결된 별도의 송수신기 유닛을 가질 수도 있으며, (버스) 프로토콜 컨트롤러는 별도의 유닛이 될 수도 있고, 송수신기 혹은 MCU에 집적될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
간단하게는 동기화된 클록을 가진 하드웨어가 될 수 있는 (버스) 프로토콜 컨트롤러는 송신 혹은 수신을 행하도록 구성된다. 수신시에, (버스) 프로토콜 컨트롤러는 모든 버스 메시지를 이용할 수 있을 때까지 버스로부터 수신된 비트를 (하나씩) 저장하고, 이는, 예컨대 (버스) 프로토콜 컨트롤러가 중단을 트리거한 이후에, MCU에 의해 페치될 수 있다. 이 MCU는 수신한 버스 메시지가 무엇을 의미하는지, 그리고 어떤 메시지를 자신에게 전달하려고 하는지 판정한다. 이 MCU에는 센서, 액츄에이터 및 제어 소자가 접속될 수 있다. 송신시에, MCU는 전송 메시지를 (버스) 프로토콜 컨트롤러로 전송하고, 여기서 이 메시지를 인코딩하고, 비트들을 송수신기를 통해서 차례로 버스로 송신한다. 송신시에, 송수신기는 (버스) 프로토콜 컨트롤러로부터 수신한 디지털 전송-비트 신호를, 버스 상에서 송신될 아날로그 신호로 변환한다. 수신시에, 송수신기는 버스로부터의 신호 레벨을 (버스) 프로토콜 컨트롤러가 예상하는 레벨로 맞추며, (버스) 프로토콜 컨트롤러를 보호할 보호 회로를 갖고 있다.
통상적으로 소프트웨어로 구현되던 통신 프로토콜에서의 애플리케이션 계층의 기능이, 하드웨어 개선 통해서, 하드웨어에 매핑되는 추세에 있다. 이렇게 하는 것은 MCU에서의 부담을 완화시키기 위해서다. 이 경우, 버스 노드가 필요없을 때에는, 송수신기를 제외한 모든 버스 노드를 스위칭 오프시켜서 상당한 에너지를 절감할 수 있고, 이로써 CO2 발생을 방지할 수 있다. 이후, 웨이크업 패턴 검출을 이용해서 버스 노드가 다시 필요해지는 시점을 인식한다.
WO 01/20434에는 CAN 호스트 프로세서에서의 전류 소비를 감소시키는 방법이 개시되어 있으며, 여기서는 프로세서의 대부분이 슬립 모드로 설정되어 있으며, 입수되는 CAN 버스 메시지를 적절한 하드웨어로 분석해서, 적절한 웨어크업 버스 메시지가 식별되면 프로세서는 웨이크업된다. 여기서의 단점은, 웨이크업 버스 메시지를 디코딩하기 위해서 개개의 스테이션이 선택적으로 웨이크업 되어야 하고, 이를 위해서 버스 노드 중 관련된 시점에 대기 상태에 있는 부분은 정확한 타이머 메커니즘을 구비해야 하며, 이는 에너지를 소비한다는 점이다. 스테이션이 슬립 모드에 있을 때, 송수신기가 버스 라인으로 전송되는 데이터를 독립적으로 수신해서 분석하여, 특히 자신의 버스 노드가 웨이크업되어야 하는지 판정할 수 있게 하는 것이 무엇보다 바람직하다.
WO2006/003540A1에는 CAN 시스템에서 웨이크업 버스 메시지를 검출하는 솔루션이 개시되어 있다. 그러나, 개시된 버스 메시지 검출기는 여전히 타겟 비트 패턴과 유사한 비트 패턴을 가진 다수의 버스 메시지에 반응할 수 있다. 이는 불필요한 웨이크업 이벤트를 유발시켜서, 불필요하게 전력을 소비할 수 있다.
기존 웨이크업 패턴을 이용할 때의 다른 문제점은, 규정된 웨이크업 패턴으로는 다양한 웨이크업-그룹에 대응할 수 없으며, ID 및 사용 우선 순위에 대한 정의가 없다는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 버스 메시지의 스트림에서, "웨이크업 버스 메시지"를 검출하는, 더 신뢰할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 상세하게, 송수신기 혹은 별개의 유닛과 같은, 버스 노드 혹은 이 버스 노드의 기능이, 버스로 전송되는 데이터를 독립적으로 수신해서 분석할 수 있게 하는 방법을 명시하는 것을 목적으로 한다. 더 상세하게, 버스 노드 혹은 서브네트워크가 주어진 웨이크업 버스 메시지를 이용해서 독립적으로 웨이크업되어야 하는 상황에서 더 신뢰할 수 있는, 개선된 웨이크업 기능을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 개선된 웨이크업 버스 메시지 검출기를 버스 노드에 대해 제공하는 것을 목적으로 한다. 상세하게, 버스 노드 중 웨이크업 버스 메시지를 검출해야 하는 부분이 정확한 타이머를 구비하고 있지 않고, 또한 버스에서 데이터가 전송되는 비트레이트를 모르는 경우에도, 버스 노드가 웨이크업 버스 메시지를 검출할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따라서, 청구항 1에 개시된 특성을 가진, 버스 시스템에서 디지털 버스 메시지 정보, 특히 웨이크업 버스 메시지 정보 혹은 구성 데이터를 인코딩하는 방법을 통해서 적어도 하나의 목적이 달성된다.
따라서, 이 방법은, 적어도 하나의 버스 라인 상의 라인 심볼의 스트림 내의 서브패턴을 통해서 디지털 버스 메시지 정보 비트 중 사전 결정된 부분을 인코딩하는 단계를 포함하며, 여기서 서브패턴은, 우성 라인 심볼과 열성(recessive) 라인 심볼로 구성된, 연속하는 우성인 구문(phases)과 열성인 구문으로 이루어지고, 열성 구문은 서브패턴의 연속하는 우성 구문과 열성 구문의 비율이 사전 결정된 부분의 값에 대응하도록, 적어도 2개의 열성 라인 심볼로 이루어진다. 따라서 연속하는 우성 구문과 열성 구문의 비율을 더 신뢰할 수 있는 방식으로 검출할 수 있다.
일부 실시예에서, 이 방법은 디지털 버스 메시지 정보의 우성 비트 또는 열성 비트 각각을 후속하는 열성 구문의 길이보다 각각 더 길거나 더 짧은 우성 구문의 길이에 의해 나타내는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 개선예에서, 일련의 디지털 상대 정보는 연속 서브패턴을 이용해서 인코딩될 수 있으며, 연속하는 서브패턴이 바람직하게는 동일한 길이를 갖도록, 이 연속 서브패턴에 있어서의 이전의 서브패턴에서 사용되는 라인 심볼의 수에 대한 각각의 서브패턴에서 사용되는 라인 심볼의 수가 설정되어 있다.
일부 실시예에서, 디지털 버스 메시지 정보는 적어도 식별자 필드 및 데이터 필드를 포함하되, 디지털 버스 메시지 정보 비트 중 사전 결정된 부분은 데이터 필드, 식별자 필드의 적어도 일부, 및 식별자 필드와 데이터 필드 사이의 부분을 커버하도록 설정될 수 있다. 이 방법이 버스 시스템에서 사용되는 경우에는, CAN 사양에 따라서 선택적으로, 8비트 데이터의 최대 8바이트가 버스 메시지의 데이터 필드로 전송된다. 따라서, 십진수로 8이상인 데이터 길이 코드가 디지털 버스 메시지 정보로 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 디지털 버스 메시지 정보는 적어도 식별자 필드를 포함하고, 디지털 버스 메시지 정보 중 사전 결정된 부분은 디지털 버스 메시지 정보의 식별자 부분 중 일부만을 커버하도록 설정될 수 있다. 특정 실시예에서, 식별자 필드의 처음 4비트는 사용되지 않고, 후속하는 2비트는 열성 비트이다.
일부 실시예에서, 특히 CAN 사양에 따르는 버스 시스템에서, 디지털 버스 메시지 정보의 식별자 필드는 29비트를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 디지털 버스 메시지는 CAN 프로토콜, 또는 LIN 프로토콜, 또는 FlexRay 프로토콜에 따른 메시지이다.
본 발명에 따라서, 적어도 하나의 목적이, 청구항 9에 개시된 특성에 따라 인코딩된 비트 패턴을 포함하는 웨이크업 버스 메시지를 통해서 달성된다.
따라서, 디지털 버스 메시지는 상술한 방법에 따라서 인코딩된다.
본 발명에 따라서, 적어도 하나의 목적은, 청구항 10에 개시된 특성에 따른, 버스 라인의 배치를 통해서 서로 연결된 복수의 스테이션을 구비한 버스 시스템의 버스 노드용 패턴 검출기를 통해서 달성된다.
따라서, 패턴 검출기는, 적어도 하나의 버스 라인 상의 라인 심볼의 스트림 내의 서브패턴을 분석하도록 구성된 디코딩 회로와, 버스 시스템에서 라인 심볼의 스트림으로 전송되는 인코딩된 디지털 버스 메시지 정보, 특히 웨이크업 버스 메시지 정보 혹은 구성 데이터를 검출하도록 구성된 분석 회로를 포함하며, 여기서 디지털 버스 메시지 정보는 상술한 방법에 따라서 인코딩된다.
본 발명에 따라서, 적어도 하나의 목적은, 청구항 11에 개시된 특성에 따르며, 상술한 패턴 검출기를 적어도 하나 포함하고 있는 버스 노드 칩을 통해서 달성된다.
따라서, 버스 노드 칩은 마이크로컨트롤러와, 이 마이크로컨트롤러로부터의 신호를 수신하도록 구성된 수신핀과, 이 마이크로컨트롤러에 신호를 전송하도록 구성된 전송핀과, 버스 라인 중 적어도 하나와 신호를 송수신하도록 구성된 버스 핀을 포함한다.
본 발명에 따라서, 적어도 하나의 목적은, 청구항 12에 개시된 특성에 따르며, 버스 라인의 배치를 통해서 서로 연결된 복수의 스테이션을 구비하고 있는 버스 시스템을 통해서 달성된다.
따라서, 버스 시스템은, 상술한 버스 노드 칩과, 마이크로컨트롤러와, 이 마이크로컨트롤러로부터의 신호를 수신하도록 구성된 수신핀과, 이 마이크로컨트롤러에 신호를 전송하도록 구성된 전송핀과, 버스 라인 중 적어도 하나와 신호를 송수신하도록 구성된 버스 핀을 포함한다.
본 발명의 일부 실시예에 따라서, 패턴 검출기는, 디지털 버스 신호를 비트레이트 비의존 방식(non-bit rate-dependent)으로 분석하도록 배치되어 있는, 예컨대 디코더 유닛과 같은 디코딩 수단을 포함하거나, 분석 유닛과 같은, 분석을 행하는 분석 수단을 포함한다.
디코딩 수단은 버스 상의 비트 스트림의 일부인 서브패턴을 식별하기 위해서, 연속하는 열성 구문 및 우성 구문의 길이를 측정 및/또는 비교하는 배치를 가질 수 있다.
서브패턴은 기본적으로 사전 결정된 값, 예컨대 LOW로 개시하고, 사전 결정된 값, 예컨대 HIGH로 종료되는 것으로 정의될 수 있다. 따라서, 각각의 서브패턴에서 LOW에서 HIGH로 정확하게 한번의 천이가 있다면, LOW에서 HIGH로의 비율이 결정되어서 1비트의 정보로 변환될 수 있다. 인코딩은 전형적으로, 비트레이트 비의존 방식으로 인코딩된 부분 내에서, 우성 즉, "0"(열성 즉 "1") 비트를, 후속하는 열성 구문의 길이보다 우성 구문의 길이가 길다(짧다)는 것으로 표현함으로써, 수행될 수 있다.
따라서, 버스 노드 또는 패턴 검출기는, 디지털 버스 메시지가 비트레이트 비의존 방식으로 인코딩된 부분 중 적어도 일부를 포함하고 있는 버스 신호를 분석할 수 있으며, 여기서 버스 메시지 중 비트레이트 비의존 방식으로 인코딩된 부분 내의 비트의 값은, 연속하는 우성 구문과 연속하는 열성 구문의 길이로 표현된다. 버스 상의 비트 스트림에서, 이전 서브패턴의 길이에 대한 실제 서브패턴의 길이의 비교 결과에 기초해서, 서브패턴의 일련의 상대 길이 정보를 판정함으로써, 정보가 검색될 수 있다. 상대 길이 정보는 "짧은 길이", "같은 길이" 혹은 "긴 길이"로 분류될 수 있다. 필요에 따라서, 2가지 타입의 정보를 하나에 할당함으로써(즉, "같다 혹은 같지 않다", "길다 혹은 길지 않다", "짧다 혹은 짧지 않다"), 검색된(디코딩된) 정보는 1비트 정보로 감소될 수 있다.
독립형 송수신기, 버스 프로토콜 컨트롤러, 또는 시스템 기반 칩 또는 다른 ASIC로 집적될 수 있는 패턴 검출기가, 디지털 신호를 비트레이트 비의존 방식으로 분석하는 수단을 포함한다는 점을 활용해서, 정확한 비트레이트를 알 수 없고, 정확한 타이머를 이용할 수 없는 경우에도, 버스 시스템에서 디지털 신호를 분석할 수 있다는 이점이 있다.
특정 실시예에서, 디지털 버스 신호를 비트레이트 비의존 방식으로 분석하도록 배치되거나, 혹은 분석 유닛과 같이, 분석을 행하는 분석 수단을 포함하고 있는 디코더 유닛은, 시프트 레지스터와, 사전 저장된 비트 시퀀스를 포함하는 웨이크업 버스 메시지 레지스터와, 시프트 레지스터와 웨이크업 버스 메시지 레지스터에 저장된 비트값을 비교하는 수단을 포함할 수 있다. 디지털 버스 신호를 비트레이트 비의존 방식으로 분석하도록 배치되거나, 혹은 분석 유닛과 같이 분석을 행하는 분석 수단을 포함하는 디코더 유닛은, 마지막 측정된 시간을 저장하는 레지스터 및 실제 측정된 시간과 저장된 시간을 비교하는 비교기를 구비한, 적용 가능한 타이머와 같은, 연속하는 서브패턴의 상대 길이를 측정하는 수단을 더 포함할 수 있다. 이 타이머는 정확할 필요는 없지만, 측정 기간 동안 충분히 안정적일 필요가 있으며, 예컨대 +/- 30%의 정확도를 가진 RC 오실레이터가 이용될 수 있다는 점을 이해할 것이다.
다른 방안으로, 서브패턴의 길이를 측정하기 위해서, 2개의 캐패시터가 예컨대, 저항을 통해서 교대로 충전된 후, 이 2개의 캐패시터의 전하가 비교될 수 있다.
후속하는 비트 패턴 시퀀스 혹은 연속하는 비트 패턴 시퀀스의 상대 길이를 검출함으로써, 불필요한 웨이크업의 빈도를 상당히 줄일 수 있다. 따라서, (a) 사전 결정된 일련의 버스 메시지 정보 비트가 검출되고, (b) 동시에 일련의 상대 길이 정보 비트 즉 그 시퀀스가 사전 결정된 순서도 만족시킬 때에만, 웨이크업 이벤트가 개시될 수 있다.
또한, 상대 길이 정보를 측정하는데 이용되는 서브패턴은 서로 다르게 정의될 수 있으며, 예컨대, 그 길이가 비교될 서브패턴은, 동일한 비트 값 즉, "0" 또는 "1"의 일련의 연속 비트가 될 수 있고, 이 예에서 그 사이의 일련의 반대 비트값은 중요하지 않다.
이런 식으로, 버스 라인을 통해서 전송된 웨이크업 버스 메시지를, 사전 결정된 버스 메시지 정보, 예컨대 버스 메시지 정보를 나타내는 사전 저장된 비트 시퀀스와 비교할 수 있고, 2개의 비트 패턴이 동일하다면, 동시에 관찰된 일련의 서브패턴의 상대 길이 정보와 사전 저장된 일련의 상대 길이 정보를 그 이후 혹은 동시에, 추가적으로 혹은 선택적으로 비교할 수 있다. 이후, 네트워크의 버스 노드 혹은 사전 결정된 부분이 웨이크업되고/웨이크업되거나, 필요에 따라서는 동일한 메커니즘이 확인 버스 메시지에 적용될 수도 있다.
버스 노드 즉, 버스 노드 내의 적어도 하나의 패턴 검출기가 수신할 버스 메시지 정보를 인코딩하는 방법은, 버스 메시지 중 비트레이트 비의존 방식으로 인코딩될 수 있는 부분의 비트의 값이, 서브패턴 내에서 연속하는 우성 구문과 열성 구문의 길이로 표현된다는 점, 및 선택적으로는, 버스 메시지 정보의 디코딩에서 검출되는 서브패턴의 일련의 상대 길이 정보의 순서가 각각 사전 결정된 순서와 같다는 점에 기초할 수 있다.
따라서, 상술한 기술적인 특성을 가진 버스 노드 또는 패턴 검출기는 이러한 버스 메시지 정보 즉, 버스 메시지를 더 신뢰할 수 있는 방식으로 디코딩할 수 있다. 상세하게, 버스 노드 혹은 패턴 검출기는, 버스 메시지 정보의 디코딩시에 검출된, 사전 저장된 비트 시퀀스 및 일련의 서브패턴의 상대 길이 정보로 각각 인코딩된 버스 메시지 신호를, 각각의 사전 결정된 순서와 비교하여, 2개가 동일하다면, 버스 노드, 혹은 버스 노드 중 대기 상태 즉 슬립 상태에 있는 부분 예컨대, 마이크로컨트롤러 유닛, 버스 프로토콜 컨트롤러 혹은 심지어 송수신기까지 웨이크업시킨다.
본 발명의 바람직한 실시예 및 다른 개선예가 청구 범위의 종속항에 정의되어 있다. 본 발명의 장치 및 방법은 바람직한 실시예와 유사한 또는 동일한 이점을 갖는다는 것을 이해할 것이다.
본 발명의 이러한 측면 그리고 다른 측면들은, 이하 설명되는 실시예를 참조로 설명됨으로써 명확해질 것이다. 도면은 개략적으로 도시된 것으로 실제 축적과는 다르며, 다른 도면에 동일한 참조 번호가 있다면, 이는 대응하는 구성 요소를 가리킬 수 있다. 본 발명의 진정한 사상을 벗어나지 않고, 대안의 그러나 동등한 실시예가 가능하며, 본 발명의 범주는 청구 범위에 의해서만 한정된다는 것을 이해할 것이다.
도 1은 버스 노드 칩의 선택적인 웨이크업 수단으로서 동작하는 수신기 회로의 블록도,
도 2는 웨이크업 버스 메시지 정보 비트 및 유효 정보를 전달하는 신호의 레이아웃을 나타낸 도면이다.
이하에서는, 특정 버스 메시지를 인코딩하는 방법 및 개선된 패턴 검출기가, 예로서 CAN(a controller area network)을 참조로 해서 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 이 네트워크로 한정되는 것이 아니며, LIN(local interconnect network) 또는 FlexRay 네트워크에도 마찬가지로 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 1은, CANL 및 CANH 배선을 가진 CAN 버스 라인(10)에 접속되고 또한 패턴 검출기(100)에 연결되어 있는 송수신기(12)를 도시하고 있다. 송수신기(12) 및 패턴 검출기(100)는 하나의 단일 소자 또는 칩에 결합될 수 있으며, 시스템 기반 칩 또는 다른 적절하게 구성된 ASIC으로 집적될 수 있다. 나머지 버스 노드는 데이터 전송(TXD) 라인(14) 및 데이터 수신(RXD) 라인(16)을 통해서 CAN 송수신기(12)에 접속된다.
제 1 디코더(32)는, RXD 라인(16)에 접속되어 있으며, 각각이 버스 라인 심볼의 연속하는 열성 구문("1" 구문) 및 우성 구문("0" 구문)의 길이를 측정하도록 구성된 전자 회로(18, 20)를 포함한다. 2개의 전자 회로(18, 20)는 교대로 액션에 호출된다.
제 1 디코더(32)에서 관련 구문의 길이를 측정할 때, 예컨대 각각의 저항(도시 생략)을 통해서 RXD 라인(16)에 접속되어 있으며, 이 각각의 저항을 거쳐서 충전되는 커패시터(도시 생략)가 이용될 수 있다. 2개의 전자 회로(18, 20)에는, 연속하는 우성 구문과 연속하는 열성 구문의 길이를 비교하도록 구성된 전자 회로(22)가 접속되어 있다. 2개의 전자 회로(18, 20)는 커패시터를 이용해서 구현되고, 전자 회로(22)는 2개의 커패시터 내의 전하를 비교할 수 있다. 전자 회로(22)는 또한, 열성 구문의 길이가 우성 구문의 길이보다 길면/짧으면, 그 결과로서 열성/우성 신호를 보내도록 구성될 수 있다. 그 결과는 제 1 시프트 레지스터(24)에 기록된다.
제 1 패턴 레지스터(26)에는 웨이크업 버스 메시지와 관련된 비트 패턴이 저장된다. 이 비트 패턴은 사전 결정될 수 있으며, 특히 버스 시스템 내의 각각의 버스 노드에 대해서 혹은 사전 결정된 버스 노드 그룹에 대해서 고유하다. 제 1 전자 비교 회로(28)는 제 1 시프트 레지스터(24)와 제 1 패턴 레지스터(26)에 있는, 웨이크업 버스 메시지가 저장되어 있는 개개의 비트값을 계속해서 비교한다. 모든 비트값이 동일하다면, 웨이크업 버스 메시지가 검출된다.
또한, 디지털 버스 신호 내의 연속하는 서브패턴으로부터 상대 길이 정보를 획득하기 위해서, 제 2 디코더(52)가 이용된다.
제 2 디코더(52)는, 예컨대 서브패턴이 마지막으로 측정되는 기간을 저장하는 중간 저장 레지스터(42) 및 실제 서브패턴의 실제 측정 기간을 중간 저장 레지스터(42)에 저장되어 있는 기간과 비교하는 비교 회로(44)를 구비하거나, 이에 접속되어 있는 타이머 유닛(40)을 포함할 수 있다. 이렇게 획득한 상대 길이 정보는 2 비트로 간단하게 코딩될 수 있으며, 이는 "짧은 길이", "같은 길이", 또는 "긴 길이"라고 하는 3개의 가능한 결과를 인코딩할 수 있다. 도 1의 제 2 디코더(52)에서, 획득한 상대 길이 정보는, 상술한 2 타입의 정보를 하나의 분류에 즉, "같다 혹은 같지 않다", "길다 혹은 길지 않다" 또는 "짧다 혹은 짧지 않다"에 할당하도록 비교 회로(44)를 구성함으로써, 1 비트 정보로 감소될 수 있다. 타이머(40)는 또한, 새로운 서브패턴의 개시를 검출했을 때, 새로운 측정을 개시하고, 실제 측정된 시간을 중간 저장 레지스터(42)로 이동 혹은 전송하도록 구성될 수 있다. 타이머 유닛은 정확할 필요는 없지만, 각각의 측정 기간 동안 충분히 안정적일 필요가 있으며, 예컨대 약 +/- 30%의 충분한 정확도를 가진 RC 오실레이터가 이용될 수 있다는 점을 이해할 것이다.
또한, 제 2 디코더(52)를 구현할 때, 타이머 유닛(40)으로서 디지털 타이머 대신, 각각의 저항(도시 생략)을 거쳐서 RXD 라인(16)에 접속되어 있으며, 이 각각의 저항을 통해서 충전되는 2개의 커패시터(도시 생략)가 이용될 수 있다. 연속하는 서브패턴의 상대 길이를 비교하기 위해서, 비교 유닛(44)은, 커패시터에 접속되어서 2개의 커패시터의 전하를 비교하도록 구성된 비교기로 구현될 수 있다. 이 비교기는 또한, 실제 서브패턴의 길이가 상술한 서브패턴의 길이보다 길면/짧으면, 결과로서 예컨대 "1"/"0"을 보내도록 구성될 수 있다. 이 결과는, 버스 메시지의 연속하는 서브패턴을 디코딩할 때 획득한 상대 길이 정보의 시퀀스를 저장하기 위해서 다시 제 2 시프트 레지스터(46)에 기록된다.
제 2 패턴 레지스터(48)에는, 웨이크업 버스 메시지와 관련된 상대 길이 정보의 사전 결정된 시퀀스가 저장되며, 이는 대응하는 버스 메시지에 대한 사전 저장된 비트 시퀀스로부터 유도될 수 있다. 제 2 전자 비교 회로(50)는, 제 2 시프트 레지스터(46)와, 상대 길이 정보의 사전 결정된 시퀀스를 포함하는 제 2 패턴 레지스터에 있는 개개의 비트값을 연속해서 비교하도록 구성된다. 모든 비트값이 동일하다면, 검출된 웨이크업 버스 메시지는 검출된 상대 길이 정보에 의해 입증된다.
제 1 비교기(28)의 출력 및 제 2 비교기(50)의 출력을 이용해서 검출된 웨이크업 버스 메시지를 확인하는 것은, AND 게이트(56)에 의해 구현되며, 이 AND 게이트(56)는 2개의 비교 결과를 전송받아서, 이 2개의 비교 결과를 논리 AND 함수에 따라서 결합하도록 구성된다. AND 게이트(56)의 출력은 웨이크업 신호 SW로서 출력될 수 있으며, 이는 예컨대, 버스 노드의 MCU의 각각의 웨이크업 핀에 접속될 수 있다.
도 1에 도시된 배치예에서, 개선된 패턴 검출기(100)를 포함하며, CAN 버스 혹은 LIN 버스 혹은 FlexRay와 같은 버스 시스템에 연결된 개개의 버스 노드는 쉽게 선택적으로 웨이크업된다. 이를 위해서, 버스 노드가 같은 버스에 접속된 다른 버스 노드를 웨이크업시키고자 한다면, 전송받은 버스 메시지 정보를 특정 방식에 따라서 인코딩해야 한다. 본 발명은 특정의 도시된 패턴으로 한정되는 것이 아니며, 개개의 메시지 정보를 인코딩할 때 중요한 것은, 버스 라인 상으로 전송되는 버스 라인 심볼의 교번하는 열성 구문과 우성 구문의 길이의 비율이다.
이하의 표는 여기 개시된 솔루션의 한가지 가능한 예인 CAN 버스 메시지 프레임 포맷을 나타내고 있다(이 메시지 프레임 포맷은 당업자에게 공지되어 있다).
Figure pct00001
정보는 데이터 프레임으로 전송기로부터 수신기로 전송된다. 데이터 프레임은 중재 필드, 제어 필드, 데이터 필드, 순환 잉여 체크 필드 및 수신 확인 필드로 이루어진다. 이 프레임은 "프레임 개시(Start of frame)" (SOF)로 시작해서, "프레임 종료(End of frame)" (EOF)로 끝난다. 데이터 필드는 0부터 8바이트까지 즉, 0부터 64비트까지 포함할 수 있다. 프레임 체크 시퀀스는 순환 잉여 코드(CRC)를 이용해서 획득된다. CAN에서는, 메시지 레벨에서 3번, 비트 레벨에서 2번, 즉 5번의 에러 검출 메커니즘을 수행한다. 메시지 레벨에서, 순환 잉여 체크, 프레임 체크, 수신 확인 에러 체크가 이용된다. 비트 레벨에서, 비트 모니터링 및 비트 스터핑이 이용된다. 추가적인 정보는, 공개되어 있어서 입수 가능한 CAN 버스 사양;버전 2.0, ISO 11898 또는 ISO 11519으로부터 얻을 수 있다.
예컨대, 서브패턴은 선두(leading) "HIGH" 또는 "1", (1)로 시작해서, 후미(trailing) "LOW" 또는 "0", 즉 (0)으로 끝나는 것으로 가정한다. 또한, 예컨대, "0"은, "1"보다 "0"을 더 많이 포함하는 있는 임의의 비트 시퀀스를 전송할 때의 버스 메시지 정보 비트로서 전송된다. 즉, 전송된 버스 메시지 정보 비트가 "0"이라는 것을 의미하는데 이하의 형태의 비트 시퀀스가 이용될 수 있다.
Figure pct00002
유사하게, 버스 메시지 정보 비트로서 "1"은 이하와 같이 인코딩될 수 있다.
Figure pct00003
훨씬 더 긴 시퀀스가 이용될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 소망의 버스 메시지 정보 비트를 인코딩하기 위해서, 연속하는 우성 구문과 열성 구문 사이의 비율이 결정된다. 즉, 하나의 버스 메시지 정보 비트를 인코딩하고 있는 서브패턴에서의 버스 상의 비트의 스트림은, "LOW" 또는 "0"으로 시작하고, "HIGH" 또는 "1"로 종료되며, 즉 환언하면, 시작 비트 (1)와 종료 비트 (0) 사이에 있는 비트들이다. 또한, 각각의 서브패턴 내에서, 즉 선두 비트 (1)와 후미 비트 (0) 사이에서, "LOW"로부터 "HIGH"로 정확하게 한번 천이한다. 따라서, "LOW"로부터 "HIGH"로의 비율은 정의(definition)에 의해서 결정되어서, 인코딩된 버스 메시지 정보인 1 비트로 변환될 수 있다.
이하에서, 웨이크업 버스 메시지 중 디코더가 예상하는 패턴을 포함하고 있는 부분은, 이하 설명에서 "관련 부분"으로서 간주된다.
제 1 측면에 따라서, 도 1을 참조로 설명되는 디코더가, 열세 버스 라인 심볼, 즉 "1"에 대한 우세 버스 라인 심볼, 즉 "0"의 비율을 검출할 수 있도록, 웨이크업 버스 메시지의 관련 부분에 대해서는 적어도, 정확하게 하나의 열세 버스 라인 심볼은 피해야 하며, 이는 열성 엣지에서의 낮은 기울기 및 링잉의 필터링(filtering of ringing)은 디코더의 입력에서의 하나의 열성 버스 라인 심볼을 억제할 것이다. 즉, 예컨대 "…010…"과 같은 순서는 관련 부분에서는 발생하지 않을 것이다(그러나, 기술적으로 가능하다면 이러한 순서가 이용될 수 있다). 즉, 웨이크업 버스 메시지 중 디코더가 검출하도록 구성된 패턴을 포함하는 부분은, 바람직하게는 적어도 2개의 연속하는 열성 버스 라인 심볼을 포함한다.
제 2 측면에 따라서, 비웨이크업 버스 메시지를 웨이크업 버스 메시지로 오인할 확률을 줄이기 위해서, 관련 부분은 메시지의 데이터 필드뿐만 아니라, 식별자 필드의 일부 및 식별자와 데이터 필드 사이의 부분도 커버해야 한다(관련 부분이 완전히 데이터 필드에 위치되는 기술과는 상이하다). 이러한 목적에 적합하게, 그리고 관련 부분이 적어도 2개의 열성 버스 라인 심볼을 포함해야 한다는 조건에 따라서, CAN 컨트롤러가(CAN 사양에 따라서) 메시지의 데이터 필드에 최대 8바이트의 데이터를 송신하더라도, CAN 컨트롤러는 십진수 8보다 큰 데이터 길이의 코드를 이용할 수 있다.
제 3 측면에 따라서, 웨이크업 버스 메시지의 관련 부분은, 우선 순위의 변경이 가능하게 하기 위해서는, 전체 식별자 필드를 커버해서는 안된다. 예컨대, 버스 메시지를 오인할 확률을 가장 낮추기 위해서, 버스 시스템 내의 모든 다른 버스 메시지가 11 비트 식별자로 송신되더라도, 웨이크업 버스 메시지는 29 비트 식별자 필드로 송신되어야 한다. 또한, 예컨대, 웨이크업 버스 메시지의 우선 순위를 선택하기 위해서, 관련 부분에는 포함되지 않은, 웨이크업 버스 메시지의 처음 4비트가 검출되면 충분하다. 이어지는 2비트는 열성 버스 라인 심볼로, 예컨대 제 1 측면의 조건을 만족시키는 2개의 "1"로 설정된다.
도 1을 참조로 설명된 바와 같이, 검출된 웨이크업 버스 메시지의 관련 부분은 서브패턴으로 이루어진다. 상술한 제 3 측면에 따라서, 바람직하게 사용되어야 하는 서브패턴은 이하의 그룹, 즉 그룹 1이나 그룹 2 중 하나에 속한다.
따라서, 버스 메시지 정보 비트를 인코딩하기 위해서 우성 구문이 열성 구문보다 긴 그룹 1은, 이하의 패턴을 포함한다.
Figure pct00004
또한, 버스 메시지 정보 비트를 인코딩하기 위해서 열성 구문이 우성 구문보다 긴 그룹 2는, 이하의 패턴을 포함한다.
Figure pct00005
또한, CAN 버스 메시지 내에서 있을 수 있는 가능한 서브패턴의 나머지 세트는 그룹 3으로 할당되고, 이는 다음 패턴을 포함한다.
Figure pct00006
그룹 3의 서브패턴은 디코더에 의해 오해될 확률이 높으므로, 관련 부분에는 사용되지 않는 것이 바람직하다.
상술한 관점에서, 웨이크업 버스 메시지의 관련 부분이 신뢰가능하게 검출될 수 있도록, 그룹 1의 서브패턴이 선호되고, 더 자주 사용될 수 있다.
또한, 도 1에서 구현된 디코딩 메커니즘의 효율을 최대화하기 위해서, 연속하는 서브패턴은 동일한 길이를 갖는 것이 바람직하고, 가능한 한 더 자주 사용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 이는 추가 정보, 즉 연속하는 서브패턴의 상대 길이 정보를 검색하는 것을 포함해서, 원치 않는 웨이크업 이벤트가 발생할 확률을 더 상당히 줄일 수 있는, 개선된 웨이크업 검출 메커니즘을 나타내고 있다.
도 2에서 "0" 값과 "1" 값으로 표시된 제 1 행은 CAN 버스의 RXD 라인(16)으로 들어오는 비트의 스트림을 나타내고 있다(또한, 다른 타입의 버스가 사용될 수도 있다). "0" 값과 "1" 값 사이의 특정한 관계를 나타내고 있는 제 2 행은, 도 1의 디코더 유닛(32)에 의해 검색되는 정보를 나타낸다. 제 3 행("긴", "같은" 혹은 "짧은")은 도 1의 상대 길이 분석부(52)에 의해 검색되는 정보를 나타낸다.
도 2에서 좌측부터 우측으로, 길이가 T2인 서브패턴 "001111"은, 길이가 T1인 이전의 서브패턴 "0000111"보다 짧다. 길이가 T3인 서브패턴 "000011"은, 길이가 T2인 이전의 서브패턴 "001111"과 길이가 같다. 길이가 T4인 서브패턴 "00011111"은, 길이가 T3인 이전의 서브패턴 "000011"보다 길다.
기술적인 구현시에, "같다"는 의미는, 그 차이가 양자화 간격 미만이라는 것이다. 또한, 현실적인 이유로 혹은 필요에 따라서, 2가지 타입의 정보를 하나에 할당함으로써(즉, 서브패턴 사이에서의 관계를 "같다 혹은 같지 않다", "길다 혹은 길지 않다", "짧다 혹은 짧지 않다"로 함으로써), 검출된 상대 길이 정보는 1 비트 정보로 감소될 수 있다.
최근의 부분 네트워크 웨이크업 검출기에서, 예컨대, 도 1의 디코더 유닛(32)과 같은 적절한 디코더에 의해서 사전 결정된 순서의 정보가 디코딩된 경우에 웨이크업이 검출된다. 그러나, 다양한 비트 스트림이 소정 순서의 정보를 전달하고 있어서, 현재의 기술에서는 원하지 않은 웨이크업 이벤트 오류를 발생시킬 수 있다.
본 명세서에 개시된, 후속하는 혹은 연속하는 비트 패턴의 상태 길이 검출을 이용해서, 원치 않는 웨이크업의 빈도를 상당히 줄일 수 있다. 따라서, 웨이크업 이벤트는 (a) 도 1의 제 1 디코더(32)가 사전 결정된 순서의 버스 메시지 정보 비트를 검출했으며, (b) 도 1의 제 2 디코더(52)가 상대 길이 정보 비트의 순서 혹은 시퀀스를 검출한 경우에만, 즉 사전 결정된 순서를 동시에 만족시키고 있는 경우에만 개시될 수 있다.
또한, 상대 길이 정보를 측정하는데 이용되는 서브패턴은 서로 다르게 정의될 수 있으며, 예컨대, 그 길이가 비교될 서브패턴은 동일한 비트 값 즉, "0" 또는 "1"의 일련의 연속 비트가 될 수 있고, 이 예에서 그 사이의 일련의 반대 비트값은 중요하지 않다.
전자 비교기 회로(28, 50) 및 제 1 패턴 레지스터(26, 48)에 대한 옵션으로서, 각각 "웨이크업 메시지와 관련된 비트 패턴" 및 "상대 길이 정보의 사전 결정된 시퀀스" 각각은 하나 이상의 "돈 케어(don't care)" 포지션을 가질 수 있다.
도 1에 도시된 배치예가 CAN 버스 시스템에 관한 것이지만, 여기 설명된 방법 및 관련 배치예는 LIN 또는 FlexRay 네트워크에서도 동일하게 사용될 수 있다는 점에 주의한다. 또한, 도 1의 배치예가 웨이크업 버스 메시지와 관련해서 사용되어 사용되었지만, 이 동작으로 한정되는 것은 아니다. 그러나, 버스 노드로 전송되는 버스 메시지는 마찬가지로 구성 데이터 혹은 다른 커맨드를 포함할 수 있다.
다른 개선예에서, 전자 회로(56)가 웨이크업 버스 메시지를 성공적으로 검출했다면, 도 1에 도시되지 않은 다른 타이머가 개시될 수 있다. 따라서, 다른 방법으로서, 확인을 위해서, 방금 식별된 웨이크업 버스 메시지가 일정 기간 내에 다시 검출되어야 한다. 이와 달리, 이미 검출된 웨이크업 버스 메시지와는 다른 제 2 버스 메시지는 일정 기간 내에 다시 검출되어야 한다. 이 경우에 웨이크업 버스 메시지와 동일한 우성 구문과 열성 구문의 시퀀스가 우연히 발생할 확률은, 제 1 버스 메시지를 사전 결정된 기간 내에 적어도 하나의 추가 버스 메시지에 의해 확인함으로써, 원하는만큼 줄일 수 있다.
따라서, 여기 개시된 버스 시스템의 버스 노드 내의 패턴 검출기는 초기 웨이크업 버스 메시지와 확인 버스 메시지도 탐색할 수 있다. 버스 시스템으로부터 들어오는 디지털 신호는 다시 노이즈 필터(도시 생략)를 거쳐서, 전자 회로(18, 20, 22)를 포함하는 제 1 디코더(32), 및 도 1의 전자 회로(40, 42, 44)를 포함하며, 연속하는 서브패턴의 상대 길이를 분석하는 제 2 디코더(52)로 전달될 수 있다.
각각의 디코딩된 버스 메시지 비트는, 도 1의 제 1 중간 저장 레지스터(24), 제 2 패턴 레지스터(26) 및 제 1 전자 비교 회로(28)에 대응하는, 제 1 스캐너(34)로 전달된다. 각각의 검출된 상대 길이 정보 비트는 제 2 중간 저장 레지스터(46) 및 제 2 패턴 레지스터(48)에 대응하는 제 2 스캐너(54) 및 도 1의 제 2 전자 비교기 회로(50)로 전달된다.
제 1 스캐너(34)는 사전 저장된 버스 메시지, 예컨대 웨이크업 버스 메시지를 탐색한다. 예컨대, 초기 웨이크업 버스 메시지가 수신되면, 추가 타이머(도시 생략)가 개시된다. 제 2 스캐너(54)는 연속해서 수신되어 디코딩된 서브패턴의 상대 길이 정보의 사전 저장된 시퀀스를 탐색하고, 이는 사전 저장된 버스 메시지와 관련되어 있다.
예컨대, 초기 웨이크업 버스 메시지가 수신되면, 추가 타이머(도시 생략)가 개시될 수 있다. 주어진 시간 윈도우 내에 제 2, 확인 버스 메시지가 수신되면, 추가의 포지티브 결과가 AND 게이트(56)로 전송되어서 버스 노드의 나머지 부분이 웨이크업된다. 초기 웨이크업 버스 메시지와 확인 버스 메시지가 모두 제 1 스캐너(34)에 의해 검출되어서 제 2 스캐너(54)에 의해 입증되어야 한다는 점에 주의한다.
측정된 우성 구문과 열성 구문이 같거나 혹은 구문 중 하나가 주어진 측정 시간을 초과하면 제 1 디코더(32) 또는 제 2 디코더(52)에서 에러가 발생할 수 있다. 지금까지 수신한 데이터는 무시하게 하는, 이른바 "디코드 오류" 신호가 제 1 스캐너(34) 및 제 2 스캐너(54)로 전송될 수 있다.
제 1 스캐너(34) 및 제 2 스캐너(54)는 각각의 시프트 레지스터(24, 46) 대신 상태 머신을 포함할 수도 있으며, 이는 하나 이상의 비트 시퀀스를 인식할 수 있다.
또한, 시스템 동작의 적절한 수정을 통해서 각각의 열성 버스 라인 심볼이 "0"이 될 수도 있고, 우성 버스 라인 심볼이 "1"이 될 수도 있다는 점을 이해할 것이다.
여기 설명된 해법은 특별히 CAN 시스템에 적용될 수 있지만, 이러한 사용으로 한정되는 것은 아니다. 개시된 메시지 패턴에 대한 인코딩 규칙 및 대응하는 패턴 검출기는 임의의 CAN 또는 FlexRay 송수신기, 시스템 기반 칩 및/또는 각각의 자동 ASIC에서 사용할 수 있으며, 다른 타입의 시스템에서도 사용할 수 있다.
마지막으로, 버스 노드는 하나 이상의 패턴 검출기를 가질 수 있다는 점에 주의한다. 버스 노드는, 각각의 제 1 패턴 레지스터(26: 도 1)에 저장된 정보가 서로 다르고, 제 2 패턴 레지스터(48: 도 1)에 저장된 정보는 동일하도록 배치되는 것이 바람직할 수 있는데, 이는 제 1 디코더(32), 제 2 디코더(52) 및 제 2 스캐너(54)가 하드웨어에서 여러번 마련될 필요가 없기 때문이다.
요약하면, 버스 시스템에서 디지털 버스 메시지 정보, 특히 웨이크업 버스 메시지 정보 혹은 구성 데이터를 인코딩하는 방법이 개시된다. 이 방법은 적어도 하나의 버스 라인 상에서의 라인 심볼의 스트림 내의 서브패턴을 통해서 디지털 버스 메시지 정보 비트 중 사전 결정된 부분을 인코딩하는 단계를 포함하며, 여기서 서브패턴은, 우성 라인 심볼과 열성 라인 심볼로 구성된, 연속하는 우성 구문과 열성 구문으로 이루어지고, 열성 구문은 연속하는 우성 구문과 열성 구문의 비율이 사전 결정된 부분의 값에 대응하도록, 적어도 2개의 열성 라인 심볼로 이루어진다. 각각의 디지털 버스 메시지는, 특히 버스 시스템에서 사용되는 디지털 버스 메시지는 이 방법에 따라서 인코딩된다. 또한, 버스 라인 배치를 통해서 서로 연결된 복수의 스테이션을 가진 버스 시스템의 버스 노드는 적어도 하나의 버스 라인의 데이터 스트림 내의 서브패턴을 분석하도록 구성된 디코딩 회로와, 버스 시스템에서 라인 심볼의 스트림으로 전송되는 인코딩된 디지털 버스 메시지 정보, 특히 웨이크업 버스 메시지 정보 혹은 구성 데이터를 검출하도록 구성된 분석 회로를 포함하며, 여기서 디지털 버스 메시지 정보는 상술한 방법에 따라서 인코딩된다.
본 발명이 도면 및 상술한 설명에 상세하게 도시되고 설명되었지만, 이러한 도시 및 설명은 예시적인 적으로 한정의 의미는 아니며, 본 발명은 개시된 실시예로 한정되는 것이 아니다. 당업자는, 도면, 상세한 설명, 첨부된 청구 범위에 대한 연구를 통해서 개시된 실시예에 대한 다른 수정을 이해해서 본 발명을 실시할 때 수행할 수 있을 것이다. 청구 범위에서, 용어 "포함한다"는 다른 구성 요소 혹은 단계를 배제하는 것이 아니다. 청구 범위에 개시된 다수의 아이템의 기능을 하나 수단 혹은 다른 유닛이 수행할 수도 있다. 특정 수단이 다른 종속 청구항에 개시되어 있다고 해서, 이러한 수단의 조합이 유익하게 이용될 수 없는 것은 아니다. 청구 범위에서의 참조 번호는 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.

Claims (12)

  1. 버스 시스템에서 디지털 버스 메시지 정보, 특히 웨이크업 버스 메시지 정보 또는 구성 데이터를 인코딩하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 버스 라인 상의 라인 심볼의 스트림 내의 서브패턴을 통해서 디지털 버스 메시지 정보 비트 중 사전 결정된 부분을 인코딩하는 단계를 포함하고,
    상기 서브패턴은, 우성(dominant) 라인 심볼과 열성(recessive) 라인 심볼로 각각 구성된, 연속하는 우성 구문(phases)과 열성 구문으로 이루어지고,
    상기 열성 구문은, 상기 사전 결정된 부분의 값에 대응하는 상기 서브패턴의 연속하는(successive) 우성 구문과 열성 구문의 비율을 설정하기 위해 적어도 2개의 열성 라인 심볼로 구성되는
    방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    디지털 버스 메시지 정보의 우성 비트 또는 열성 비트 각각을 후속하는(succeeding) 열성 구문의 길이보다 각각 더 길거나 더 짧은 상기 우성 구문의 길이에 의해 나타내는 단계를 더 포함하는
    방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    이전 서브패턴에 대해서 각각의 서브패턴에서 사용되는 라인 심볼의 수를 이용한 연속적인 서브 패턴을 사용하여 일련의 디지털 상태 정보를 인코딩하는 단계를 포함하고,
    바람직하게 상기 연속적인 서브 패턴은 동일한 길이를 가지는
    방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 디지털 버스 메시지 정보는 적어도 식별자 필드 및 데이터 필드를 포함하고,
    상기 데이터 필드, 상기 식별자 필드의 적어도 일부, 및/또는 상기 식별자 필드와 상기 데이터 필드 사이의 부분을 커버하기 위해, 상기 디지털 버스 메시지 정보 비트 중 사전 결정된 부분을 결정하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디지털 버스 메시지 정보는 데이터 길이 코드 필드를 포함하고,
    상기 방법은,
    CAN 시스템에서, 십진수 8 보다 큰 데이터 길이 코드를 이용하는 단계
    를 더 포함하는
    방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디지털 버스 메시지 정보 비트 중 사전 결정된 부분은 상기 디지털 버스 메시지 정보의 식별자 필드 중 일부만을 커버하고,
    바람직하게는 상기 식별자 필드의 처음 4비트는 사용되지 않고, 후속하는 2비트는 열성 비트인
    방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 디지털 버스 메시지 정보의 상기 식별자 필드는 29비트를 포함하는
    방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디지털 버스 메시지는 CAN(controller area network) 프로토콜, LIN(local interconnect network) 프로토콜, 또는 FlexRay 프로토콜 중 하나의 프로토콜에 따른 메시지인
    방법.
  9. 특히 버스 시스템에서 이용되는 디지털 버스 메시지에 있어서,
    디지털 버스 메시지 정보는,
    청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 개시된 방법에 따라서 인코딩되는
    디지털 버스 메시지.
  10. 버스 라인의 배치를 통해서 서로 연결된 복수의 스테이션을 구비한 버스 시스템의 버스 노드용 패턴 검출기에 있어서,
    적어도 하나의 버스 라인 상의 데이터의 스트림 내의 서브패턴을 분석하도록 구성된 디코딩 회로와,
    버스 시스템상의 라인 심볼의 스트림으로 전송되는 인코딩된 디지털 버스 메시지 정보, 특히 웨이크업 버스 메시지 정보 혹은 구성 데이터를 검출하도록 구성된 분석 회로를 포함하며,
    상기 디지털 버스 메시지 정보는 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라서 인코딩되는
    패턴 검출기.
  11. 청구항 10에 따른 적어도 하나의 패턴 검출기를 포함하는 버스 노드 칩에 있어서,
    마이크로컨트롤러와,
    상기 마이크로컨트롤러로부터 신호를 수신하는 수신핀과,
    상기 마이크로컨트롤러에 신호를 전송하는 전송핀과,
    상기 버스 라인 중 적어도 하나와 신호를 송수신하는 버스 핀을 포함하는
    버스 노드 칩.
  12. 버스 라인 및 청구항 11에 따른 버스 노드 칩을 구비한 적어도 하나의 스테이션의 배치를 통해서 서로 연결된 복수의 스테이션을 구비하고 있는
    버스 시스템.
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