KR20130074032A - 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템 및 방법 - Google Patents

플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130074032A
KR20130074032A KR1020110141883A KR20110141883A KR20130074032A KR 20130074032 A KR20130074032 A KR 20130074032A KR 1020110141883 A KR1020110141883 A KR 1020110141883A KR 20110141883 A KR20110141883 A KR 20110141883A KR 20130074032 A KR20130074032 A KR 20130074032A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
configuration
input
configuration information
flexray network
unit
Prior art date
Application number
KR1020110141883A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101288925B1 (ko
Inventor
조정훈
윤경희
Original Assignee
경북대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경북대학교 산학협력단 filed Critical 경북대학교 산학협력단
Priority to KR1020110141883A priority Critical patent/KR101288925B1/ko
Publication of KR20130074032A publication Critical patent/KR20130074032A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101288925B1 publication Critical patent/KR101288925B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/14—Network analysis or design
    • H04L41/145—Network analysis or design involving simulating, designing, planning or modelling of a network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/22—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks comprising specially adapted graphical user interfaces [GUI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40241—Flexray

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

본 발명은 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템은 플렉스레이 네트워크 규격에 따른 설정 변수의 값을 입력받기 위한 UI(User Interface) 창 및 UI 창을 통해 입력된 설정 변수의 값을 이용한 규격 관련 구성 정보를 디스플레이하는 디스플레이부, UI 창의 적어도 네 개의 설정 변수에 대한 값을 입력하는 입력부, 입력한 값을 이용하여 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성 가능성을 판단하고, 판단 결과 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 가능하면 디스플레이부가 구성 정보를 디스플레이하도록 제어하는 제어부, 및 입력부를 통해 사용자의 선택 명령이 입력되면 구성 정보를 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템 및 방법{System and Method for Designing FlexRay Network}
본 발명은 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 플렉스레이 네트워크 설계에 필요한 정보를 입력하면 자동적으로 속도별 설계 결과를 제시해 주는 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템 및 방법에 관한 것이다.
오늘날 차량에는 무수히 많은 제어 장치 및 센서와 액츄에이터, 컨트롤러, 어플리케이션 시스템이 구성되어 있다. 이와 같이 분리된 개별적인 시스템을 함께 연결하기 위해 보통 사용되는 배선 장치는 길이로는 수 킬로미터, 무게로는 수십 킬로그램에 이르는 양의 케이블들을 필요로 하며, 이것은 전체적인 차량의 무게와 제조비용에서 적지 않은 부분을 차지하게 된다. 이 문제의 확실한 해결책은 이러한 모든 시스템들을 차량 둘레에서 실행되는 한 개 혹은 두 개의 전선들로 구성된 하나의 공통 네트워크 버스에 연결하는 것이다. 이를 통하여 배선 자체의 무게를 감소시키는 것은 물론 비용이 낮은 네트워크 인터페이스 칩으로 차량의 총 제조비용도 감소시키는 것이 가능하다.
이와 같은 네트워크를 구성하기 위해 오늘날 자동차에는 CAN(Controller Area Network) 프로토콜이 사용되고 있다. CAN은 1980년대 후반 독일의 로베르트보슈(Robert Bosch GmbH)에 의해 개발된 것으로 마이크로컨트롤러 간의 통신을 위해 설계되었다. CAN에서 사용되고 있는 통신 방식은 이더넷(Ethernet)과 같은 CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 방식으로 버스에 연결된 노드가 데이터를 전송하기 위해서는 버스에 전송되고 있는 데이터가 없을 때까지 기다려야 하는 단점이 있다. 이와 같은 버스 진입에 대한 예측 불가능성은 차량에서 전자장치의 증가에 따른 데이터 전송량의 증가를 감안했을 때, 데이터 전송속도의 지연을 초래할 수 있다.
이러한 CAN의 단점을 보완하기 위해 개발된 것이 플렉스레이(FlexRay)이다. 플렉스레이는 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식으로 동작한다. 버스에 연결된 노드들은 독점적인 진입 권한이 허용되는 고정된 시간 슬롯을 할당받는다. 시간 슬롯들은 정의된 간격으로 반복되어 이를 통해 데이터가 버스 상에 있는 시간은 정확히 계산되고, 버스 진입에 대한 예측도 가능해진다. 이와 같은 장점은 CAN과 같은 데이터 전송속도의 지연을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라 플렉스레이의 비트 전송률은 최대 10 MBit/s로서, 이론적으로 CAN(최대 1MBit/s)보다 10배 이상 빠른 데이터 전송 속도를 가질 수 있다.
ASV(Active Safety Vehicle)와 같이 안전에 직결된 제어 시스템의 경우, 차량에서 운전자가 실제 주행과 관련된 스티어링(Steering), 브레이킹(Braking)과 같은 조작을 수행했을 때 해당 컨트롤 신호가 정해진 시간 내에 목적지로 전송되는 것이 반드시 보장되어야 하는데, 기존의 CAN 네트워크로는 한계가 있다. 따라서 동작 안전성을 보장받기 위해 메시지의 버스 진입과 전송 시간이 정확하게 정해진 플렉스레이를 필수적으로 사용하는 추세이다.
그런데 이와 같은 종래의 플렉스레이에 관련되는 설계는 70여 개의 변수와 40여 개의 제약사항을 이용하는 복잡한 과정으로 이루어지고 있기 때문에 이러한 설계나 검증 능력은 BMW 자동차 회사나 극소수의 독일 회사만이 보유하고 있어 가령 자동차의 가격 경쟁력 등에 있어서 많은 한계가 뒤따르고 있다.
본 발명의 실시예는 플렉스레이 네트워크 설계에 필요한 정보를 입력하면 자동적으로 속도별 설계 결과를 생성하여 가령 프로그램의 형태로서 제공해 줄 수 있는 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템은 플렉스레이 네트워크 규격에 따른 설정 변수의 값을 입력받기 위한 UI(User Interface) 창 및 상기 UI 창을 통해 입력된 상기 설정 변수의 값을 이용한 상기 규격 관련 구성 정보를 디스플레이하는 디스플레이부; 상기 UI 창의 적어도 네 개의 설정 변수에 대한 값을 입력하는 입력부; 입력한 상기 값을 이용하여 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성 가능성을 판단하고, 판단 결과 상기 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 가능하면 상기 디스플레이부가 상기 구성 정보를 디스플레이하도록 제어하는 제어부; 및 상기 입력부를 통해 사용자의 선택 명령이 입력되면 상기 구성 정보를 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 입력 값에 의해 복수 개의 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 가능하면, 구성 가능한 각 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성 정보를 디스플레이하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 입력 값에 대응되는 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 불가능하면, 에러 메시지를 디스플레이하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 입력 값에 대응되는 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 불가능하면, 상기 설정 변수의 입력 값 변경 또는 추가 설정 변수의 입력을 요구하는 요청 메시지를 디스플레이하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 설정 변수는 적어도 통신 사이클 주기, 정적 세그먼트 크기, 작동 속도, 슬롯에 할당될 데이터 크기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 설계 시스템은 상기 구성 정보에 근거하여 상기 플렉스레이 네트워크 규격에 따른 프로그램을 생성하는 프로그램 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 방법은 플렉스레이 네트워크 규격에 따른 설정 변수를 입력받기 위한 UI 창을 디스플레이하는 단계; 상기 UI 창을 통해 적어도 네 개의 설정 변수에 대한 값이 입력되면 입력 값을 이용하여 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성 가능성을 판단하는 단계; 상기 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 가능하면, 구성 정보를 디스플레이하는 단계; 및 사용자로부터 선택 명령이 입력되면 상기 구성 정보를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성 정보를 디스플레이하는 단계는, 상기 입력 값에 의해 복수 개의 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 가능하면, 구성 가능한 각 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성 정보를 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.
상기 입력 값에 대응되는 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 불가능하면, 에러 메시지를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 입력 값에 대응되는 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 불가능하면, 상기 설정 변수의 입력 값 변경 또는 추가 설정 변수의 입력을 요구하는 요청 메시지를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 설정 변수는 적어도 통신 사이클 주기, 정적 세그먼트 크기, 작동 속도, 슬롯에 할당될 데이터 크기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 방법은, 상기 구성 정보에 근거하여 상기 플렉스레이 네트워크 규격에 따른 프로그램을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템의 구조를 나타내는 도면,
도 2는 도 1에 적용된 플렉스레이 통신주기를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템(이하, 설계 시스템)은 입력부(100), 제어부(110), 디스플레이부(120), 저장부(130) 및 출력부(140)의 일부 또는 전부를 포함한다.
여기서 입력부(100)는 가령 사용자와의 인터페이스(interface)를 통해 플렉스레이 네트워크 설계의 시작을 알릴 수 있다. 예를 들어 입력부(100)는 설계 시스템상에 설치된 버튼을 의미할 수 있는데, 사용자가 설계의 시작을 위하여 특정 버튼을 누르게 되면 해당 정보는 제어부(110)로 제공될 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예에 따른 입력부(100)는 버튼 이외에도 설계 시스템과 별도의 리모컨이나 마우스 등을 통해 동작할 수 있는 구조이어도 무관하므로 본 발명의 실시예에서는 그것에 특별히 한정하지는 않을 것이다.
제어부(110)는 플렉스레이 네트워크에 사용되는 파일 또는 데이터 패킷에서 정적 세그먼트의 데이터 적재 크기, 통신 사이클과 같은 반복 주기, 정적 세그먼트 및 동적 세그먼트 길이, 작동 클럭, 연결 장치 개수 등 설계에 필요한 변수, 즉 설정 변수와 제약 사항을 설계자에게 요구하고 요구조건에 따라 플렉스레이 네트워크를 위한 정적 세그먼트의 슬롯 수, 반복 주기 등을 자동으로 설계해 줄 수 있다. 가령 제어부(110)는 설계자의 요구조건에 따른 설계 결과를 데이터 패킷, 파일 또는 프로그램 등의 형태로 생성하여 제공해 줄 수 있을 것이다.
위의 기능을 수행하기 위하여 제어부(110)는 입력부(100)를 통해 플렉스레이 네트워크 설계를 위한 신호가 수신되면, 사용자가 플렉스레이 네트워크 규격에 따른 설정 변수의 값들을 입력할 수 있도록 디스플레이부(120)에 UI 창(User Interface Window)을 표시한다. 그리고 UI 창을 통해 설정 변수의 값들이 입력되면 입력 값을 이용하여 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 가능할 수 있는지를 판단하게 되고, 판단 결과 구성이 가능하다고 판단될 때 설계자의 검증을 위하여 구성 정보를 다시 디스플레이부(120)에 표시해 줄 수 있다. 이후 설계자가 구성 정보를 검증하고 선택 명령을 내리면 제어부(110)는 해당 구성 정보를 이용해 가령 프로그램의 형태로 생성하여 저장부(130)에 저장시키거나, 출력부(140)를 통해 자동차용 제어 칩과 같은 외부 장치로 제공해 줄 수 있을 것이다. 이에 따라 제어부(110)는 설계자의 요구조건에 의한 데이터 패킷 또는 프로그램 등을 생성해주는 설계결과 생성부(혹은 프로그램 생성부) 등을 포함하거나, 설계결과 생성부가 별도로 구성되는 경우에는 이에 연동할 수 있을 것이다.
또한 제어부(110)는 입력 값에 의해 복수 개의 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 가능하다고 판단되면, 구성 가능한 각 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성 정보를 표시하도록 디스플레이부(120)를 제어할 수도 있을 것이다. 반면 입력 값에 대응되는 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 불가능한 경우에는 에러 메시지를 표시하거나, 설정 변수에 대한 입력 값의 변경 또는 추가적인 설정 변수의 입력 등을 요구하는 요청 메시지를 표시하도록 디스플레이부(120)를 제어할 수 있을 것이다.
디스플레이부(120)는 제어부(110)의 제어에 따라 다양한 정보를 표시해 줄 수 있다. 다시 말해, 제어부(110)는 입력부(100)로부터 입력된 신호에 근거하여 설계자로부터 설정 변수에 대한 값을 입력받을 수 있도록 UI 창을 표시해 주고, UI 창을 통해 입력된 설정 변수의 입력 값들을 이용한 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성 가능성 판단 결과에 따라 구성 정보를 다시 표시해 줄 수 있다. 또는 에러 메시지 또는 설정 변수의 값을 변경하거나 추가적인 설정 변수에 대한 값을 입력하라는 요청 메시지를 표시해 줄 수 있을 것이다.
저장부(130)는 제어부(110)의 제어하에 구성 정보를 임시로 저장하였다가 요청시 제공해 줄 수 있을 것이다. 또한 저장부(130)는 플렉스레이 네트워크 설계를 위한 프로그램 즉 툴(tool)을 저장할 수 있다. 이와 같은 툴은 제어부(110)의 제어에 따라 동작되어 구성 가능성 판단 과정이라든가 구성 정보에 의한 플렉스레이 네트워크 프로그램을 생성하는 등의 과정을 수행하기 위해 이용될 수 있을 것이다. 이에 근거해 볼 때, 저장부(130)는 설정 변수의 입력 값이 플렉스레이 네트워크 규격을 벗어나는지를 판단하기 위한 기준 값을 더 저장할 수 있겠지만, 이러한 기준 값은 툴 속에 모두 포함되어 구성될 수도 있다. 더 나아가서 저장부(130)는 구성 정보를 이용해 생성된 플렉스레이 네트워크 프로그램을 저장할 수도 있을 것이다. 이후 저장된 프로그램을 제어부(110)의 요청시 제공해 줄 수 있을 것이다. 구성 정보의 저장은 제어부(110)가 입력부(100)를 통해 사용자의 선택 명령이 입력되었다고 판단할 때 저장되는 것이 바람직하다.
또한 출력부(140)는 서버와 같은 외부 장치로 플렉스레이 네트워크 프로그램을 전송하기 위한 구조를 갖거나, USB 케이블 등이 연결될 수 있는 커넥터 단자와 같은 형태로서 자동차용 제어 칩에 플렉스레이 네트워크 프로그램을 기입할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 이에 근거해 볼 때 출력부(140)는 플렉스레이 네트워크 프로그램을 출력할 수 있다면 어떠한 형태이어도 무관하며, 예컨대 근거리 무선 통신을 위한 구조를 갖는 것도 가능할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 그러한 구조에 특별히 한정하지는 않을 것이다.
도 2는 도 1에 적용된 플렉스레이 통신 주기를 설명하기 위한 도면이다.
플렉스레이 통신 주기는 플렉스레이 내에서 미디어 액세스 구조의 근본적인 요소이다. 네트워크가 설계되었을 때 주기의 기간은 고정되지만, 일반적으로 1-5 ms 정도에 해당되는 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 통신 주기에는 4가지 주요 부분이 있다. 정적 세그먼트는 정해진 기간에 도착하는 결정성 있는 데이터를 위해 확보된 슬롯이며, 동적 세그먼트는 CAN과 유사한 방식으로 동작하고 결정성을 요구하지 않는 광범위한 다양한 이벤트 기반 데이터에 사용된다. 또한 심볼 윈도우는 네트워크 유지와 시작을 위한 시그널링에 사용되며, 네트워크 비작동 시간은 소위 "조용한" 시간으로 알려져 있는데 노드 클럭 간 동기화를 유지하는 데 사용된다. 플렉스레이 네트워크의 가장 작은 실용성 있는 시간 단위는 매크로틱(macrotick)이다. 플렉스레이 컨트롤러는 스스로 능동적으로 동기화하며 로컬 클럭을 조정하므로 매크로틱이 네트워크에서 모든 노드에 대해 동일 지점에서 발생한다. 매크로틱이 특정 네트워크에 대해 구성 가능하지만, 보통은 1 마이크로초이며, 매크로틱이 동기화되므로 매크로틱에 의존하는 데이터 또한 동기화된다.
좀더 구체적으로 살펴보면, 정적 세그먼트는 여러 시간 트리거(time-triggered) 프레임 스케쥴링에 전용인 주기의 공간이다. 세그먼트는 슬롯으로 나누어지며 각 슬롯은 확보된 데이터 프레임을 보유한다. 각 슬롯이 시간 내에 발생하면 확보된 ECU(Electronic Control Unit)는 이러한 슬롯으로 데이터를 전송할 기회를 갖는다. 일단 그 시간이 지나면 ECU는 반드시 슬롯에서 데이터를 전송하기 위해 다음 주기까지 기다려야 한다. 주기에서 시간 내의 정확한 포인트가 알려져 있으므로 데이터는 결정성이 있으며 프로그램은 데이터가 얼마나 오래된 것인지 정확하게 파악한다. 이는 일관성있는 공간 데이터에 의존하는 컨트롤 루프를 계산할 때 매우 유용하다. 실제 플렉스레이 네트워크는 최대 수십 개의 정적 슬롯을 포함할 수 있다. ECU가 오프라인이거나 데이터를 전송하지 않게 되면, 슬롯은 개방된 채로 유지되며 다른 ECU가 사용하지는 않는다.
동적 세그먼트와 관련해 보면, 대부분의 임베디드 네트워크는 적은 수의 고속 메시지와 다량의 저속이면서 중요도가 떨어지는 네트워크를 보유한다. 과도한 수의 정적 슬롯에서 플렉스레이 주기의 속도를 떨어뜨리지 않은 채 광범위한 데이터를 수용하기 위해서 동적 세그먼트는 전송된 데이터를 허용할 때도 있다. 세그먼트는 고정된 길이이므로, 주기당 동적 세그먼트에 배치되는 고정된 데이터량에 대한 제한이 있다. 데이터의 우선순위를 정하기 위하여 미니슬롯(minislot)은 동적 세그먼트에서 전송 가능한 각 데이터 프레임에 미리 지정되어 있다. 미니슬롯은 일반적으로 매크로틱(예. 마이크로초) 길이이다. 높은 우선순위의 데이터는 동적 프레임의 시작 가까이에서 미니슬롯을 받는다. 미니슬롯이 발생하면 ECU는 프레임을 브로드캐스트하는 간략한 기회가 있다. 브로드캐스트를 하지 않을 경우 동적 프레임의 공간을 잃게 되고 다음 미니슬롯이 발생한다. 이러한 과정은 ECU가 데이터를 브로드캐스트 하도록 선택할 때까지 미니슬롯을 따라 이동한다. 데이터가 브로드캐스트되면 미래의 미니슬롯은 ECU가 데이터 브로드캐스트를 완료할 때까지 반드시 기다려야 한다. 동적 프레임 윈도우가 종료되면, 그 후 낮은 우선순위의 미니슬롯은 다음 주기의 브로드캐스트 기회까지 반드시 기다려야 한다. 동적 세그먼트의 최종 결과는 CAN에서 사용되는 중재 구조와 유사하다.
심볼 윈도우는 콜드 스타트(cold-start) 주기와 같은 특수 주기의 유지와 파악에 주로 사용된다. 대부분의 하이 레벨 애플리케이션은 심볼 윈도우와 연동하지 않는다.
네트워크 비작동 시간은 미리 정의된 ECU가 알고 있는 길이이다. ECU는 이전 주기 중에 일어났을 수도 있는 드리프트에 대해 조정을 가할 수 있도록 이러한 비작동 시간을 사용한다.
프레임 포맷에 대하여 살펴보면, 정적 또는 동적 세그먼트의 각 슬롯에는 플렉스레이 프레임이 있다. 프레임은 헤더(Header), 페이로드(Payload), 트레일러(Trailer)의 세 가지 세그먼트로 나뉘어진다.
헤더는 5 바이트, 즉 40 비트의 길이로 구성될 수 있는데, 5비트의 상태비트, 11비트의 프레임 ID, 7비트의 페이로드 길이, 11비트의 헤더 CRC, 6비트의 주기 카운트와 같은 필드를 포함한다. 여기서, 프레임 ID는 프레임이 전송되어야 하는 슬롯이며, 이벤트 트리거 프레임을 우선순위화하는 데 사용된다. 페이로드 길이는 프레임에서 전송되는 문자 개수를 포함하며, 헤더 CRC는 전송 중 에러를 감지하는 데 사용된다. 주기 카운트에는 카운터의 값이 포함되며, 통신 주기가 시작하는 각 시간마다 증가한다.
페이로드에는 프레임이 전송하는 실제 데이터가 포함된다. 플렉스레이 페이로드 또는 데이터 프레임의 길이는 최고 127자, 즉 254 바이트이며 이는 CAN과 비교하여 30배 이상의 수치이다.
트레일러에는 에러 감지를 위한 세 개의 8 비트 CRC가 있다.
이제 프레임-신호 변환에 대하여 간략히 살펴본다. 플렉스레이 데이터는 바이트로 표현된다. 대부분의 애플리케이션은 데이터가 유닛, 스케일링, 리미트 등으로 실제 10진 값으로 표현되어야 한다. 플렉스레이 프레임으로부터 하나 또는 그 이상의 비트/바이트를 채택하고, 스케일링 및 오프셋을 적용하면 ECU간 실제 파라미터 통신에 유용한 신호를 얻을 수 있다. 대부분의 ECU 프로그램은 플렉스레이 데이터를 신호로 작동하며, 원시 프레임 데이터로의 신호 변환을 드라이버 또는 로우 레벨 통신 프로토콜에 맡긴다.
일반 차량에는 수백에서 수천 개의 신호가 있다. 이 같은 신호의 스케일링, 오프셋, 정의, 위치가 바뀔 수 있으므로, 플렉스레이 네트워크는 네트워크를 정의하는 FIBEX 데이터베이스에 이러한 정의를 저장한다. 이를 통해 플렉스레이 네트워크에 대한 프로그램을 작성하는 것이 편리해진다. 설계자들이 코드에서 신호 명을 간단하게 참조할 수 있기 때문이다. 그 후 컴파일러나 드라이버는 프로그램이 ECU 또는 테스트 시스템에 대해 업데이트될 때 가장 최신 스케일링 및 오프셋 정보를 추출하게 되는 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플렉스레이 네트워크의 설계 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 설명의 편의상 도 1과 함께 참조하면, 설계 시스템은 먼저 설정 변수의 값을 입력받기 위한 UI 창을 디스플레이한다(S301). 예를 들어, 플렉스레이 네트워크의 설계를 위한 설계자로부터 요청이 있을 때 화면에는 설정 변수의 값을 입력할 수 있는 UI 창이 디스플레이될 수 있다. 가령, UI 창은 디폴트로 제공된 설정 변수와 설정 변수에 관련되는 값을 입력할 수 있도록 형성되고, 이때 입력 값은 필수적으로 입력해야 하는 부분과 선택적으로 입력할 수 있는 부분으로 구분될 수 있다.
이어 설계 시스템은 설계자가 UI 창을 통해 입력한 설정 변수 또는 그에 관련되는 입력 값을 이용하여 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 가능한지를 판단하게 된다(S303). 다시 말해, 설계자가 UI 창을 통해 플렉스레이에 사용되는 정적 세그먼트의 데이터 적재 크기, 반복 주기, 정적 세그먼트 길이, 동적 세그먼트 길이, 작동 클럭 등 설계에 반드시 필요한 변수 및 임의의 제약 사항에 대한 변수 또는 값을 입력하게 되면, 가령 툴을 가동시키는 방식이나 메모리에 기저장된 기준 값들과 비교하는 방식을 통해 구성의 가능성 여부를 판단할 수 있을 것이다. 여기서, 임의의 제약 사항이란 특정 제품을 위해 특별히 요구하는 사항으로 정의될 수 있다.
판단 결과, 만약 입력된 설정 변수의 값들에 의해 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 가능하다고 판단되면(S305), 구성 정보를 다시 디스플레이한다(S307). 이에 의해 설계자는 설계 결과의 검증 절차를 수행할 수 있게 된다.
검증 후 이상이 없는 경우, 설계자는 사용자 선택 명령을 입력하여 구성 정보를 설정하고, 더 나아가 구성 정보에 의한 프로그램을 생성하여 저장하게 된다(309). 여기서 구성 정보를 설정한다는 것은 시스템의 구성이 가능하다고 판단된 입력 값 또는 추가적인 변수들로 고정되는 상태를 나타낸다. 또한 설정된 구성 정보에 근거하여 플렉스레이 네트워크를 위한 프로그램을 생성하여 저장하고, 이후 서버와 같은 외부 장치로 전송하거나, 제어 IC에 기입하는 과정을 추가로 수행할 수 있을 것이다.
만약 S305 단계에서 시스템의 구성 가능성을 판단한 결과, 구성이 불가능한 경우 설계 시스템은 입력 값들을 변경하거나, 설정 변수를 추가하고 추가한 설정변수의 값을 입력하라는 요청 메시지를 디스플레이할 수 있다(S311). 이후 S303 단계로 피드백되어 변경된 입력 값들 또는 추가된 설정 변수 등을 통해 구성 가능성을 재판단하는 과정을 수행하게 되는 것이다.
재판단 후 구성이 가능한 것으로 판단되면, S307 및 S309 단계에서와 같이 추가된 설정 변수 등을 이용한 구성 정보의 설정 과정, 즉 플렉스레이 네트워크를 위한 규격에 맞게 설정하여 해당 구성 정보를 저장하고, 구성 정보에 근거한 프로그램을 생성한 후 이용할 수 있게 되는 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100: 입력부 110: 제어부
120: 디스플레이부 130: 저장부
140: 출력부

Claims (12)

  1. 플렉스레이 네트워크(FlexRay Network) 규격에 따른 설정 변수의 값을 입력받기 위한 UI(User Interface) 창 및 상기 UI 창을 통해 입력된 상기 설정 변수의 값을 이용한 상기 규격 관련 구성 정보를 디스플레이하는 디스플레이부;
    상기 UI 창의 적어도 네 개의 설정 변수에 대한 값을 입력하는 입력부;
    입력한 상기 값을 이용하여 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성 가능성을 판단하고, 판단 결과 상기 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 가능하면 상기 디스플레이부가 상기 구성 정보를 디스플레이하도록 제어하는 제어부; 및
    상기 입력부를 통해 사용자의 선택 명령이 입력되면 상기 구성 정보를 저장하는 저장부를
    포함하는 것을 특징으로 하는 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 입력 값에 의해 복수 개의 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 가능하면, 구성 가능한 각 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성 정보를 디스플레이하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 것을 특징으로 하는 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 입력 값에 대응되는 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 불가능하면, 에러 메시지를 디스플레이하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 것을 특징으로 하는 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 입력 값에 대응되는 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 불가능하면, 상기 설정 변수의 입력 값 변경 또는 추가 설정 변수의 입력을 요구하는 요청 메시지를 디스플레이하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 것을 특징으로 하는 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설정 변수는 적어도 통신 사이클 주기, 정적 세그먼트 크기, 작동 속도, 슬롯에 할당될 데이터 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 설계 시스템은 상기 구성 정보에 근거하여 상기 플렉스레이 네트워크 규격에 따른 프로그램을 생성하는 프로그램 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템.
  7. 플렉스레이(FlexRay) 네트워크 규격에 따른 설정 변수를 입력받기 위한 UI 창을 디스플레이하는 단계;
    상기 UI 창을 통해 적어도 네 개의 설정 변수에 대한 값이 입력되면 입력 값을 이용하여 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성 가능성을 판단하는 단계;
    상기 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 가능하면, 구성 정보를 디스플레이하는 단계; 및
    사용자로부터 선택 명령이 입력되면 상기 구성 정보를 설정하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구성 정보를 디스플레이하는 단계는,
    상기 입력 값에 의해 복수 개의 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 가능하면, 구성 가능한 각 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성 정보를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 입력 값에 대응되는 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 불가능하면, 에러 메시지를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 입력 값에 대응되는 플렉스레이 네트워크 제어 시스템의 구성이 불가능하면, 상기 설정 변수의 입력 값 변경 또는 추가 설정 변수의 입력을 요구하는 요청 메시지를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 방법.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설정 변수는 적어도 통신 사이클 주기, 정적 세그먼트 크기, 작동 속도, 슬롯에 할당될 데이터 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 방법은,
    상기 구성 정보에 근거하여 상기 플렉스레이 네트워크 규격에 따른 프로그램을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 방법.
KR1020110141883A 2011-12-26 2011-12-26 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템 및 방법 KR101288925B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110141883A KR101288925B1 (ko) 2011-12-26 2011-12-26 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110141883A KR101288925B1 (ko) 2011-12-26 2011-12-26 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130074032A true KR20130074032A (ko) 2013-07-04
KR101288925B1 KR101288925B1 (ko) 2013-07-24

Family

ID=48988222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110141883A KR101288925B1 (ko) 2011-12-26 2011-12-26 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101288925B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101507018B1 (ko) * 2013-12-18 2015-04-01 부산대학교 산학협력단 플랙스레이 네트워크를 위한 ｆｉｂｅｘ 생성 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101507018B1 (ko) * 2013-12-18 2015-04-01 부산대학교 산학협력단 플랙스레이 네트워크를 위한 ｆｉｂｅｘ 생성 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101288925B1 (ko) 2013-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Navet et al. Trends in automotive communication systems
Park et al. FlexRay network parameter optimization method for automotive applications
Navet et al. In-vehicle communication networks-a historical perspective and review
Kim et al. Industrial sensors and controls in communication networks
US10397332B2 (en) In-vehicle communication system
US20130339721A1 (en) Data rewriting support system and data rewriting support method for vehicle control apparatus
US20140142801A1 (en) Failsafe communication system and method
JP2002500841A (ja) 「コントローラ・エリア（ｃａｎ）」プロトコルを有する決定論的シリアル・バス通信システム
Cummings et al. Exploring use of Ethernet for in-vehicle control applications: AFDX, TTEthernet, EtherCAT, and AVB
Navet Controller area network [automotive applications]
Gaitan et al. A flexible acquisition cycle for incompletely defined fieldbus protocols
EP2843882B1 (en) Apparatus for controlling network traffic
Obermaisser Reuse of CAN-based legacy applications in time-triggered architectures
US11005681B2 (en) Data transmission method between a primary master and primary slave via a bus line and between sub-slaves via the same bus line
KR101288925B1 (ko) 플렉스레이 네트워크를 위한 설계 시스템 및 방법
Keskin In-vehicle communication networks: a literature survey
US20110188520A1 (en) Method for operating a time-controlled bus system
KR101301078B1 (ko) 플렉스레이 네트워크 제어 시스템, 장치 및 방법
Migliavacca et al. RTCAN-A real-time CAN-bus protocol for robotic applications
JP2004242293A (ja) ネットワークシステムの通信安定性の判定方法及びマスタユニット並びにスレーブ及びリピータ
Broy et al. The impact of time-triggered communication in automotive embedded systems
CN115589387A (zh) 负载均衡方法和装置、数据交互方法和装置及系统、车辆
Wey et al. Enhancement of Controller Area Network (CAN) bus arbitration mechanism
Azim et al. Generation of communication schedules for multi-mode distributed real-time applications
EP4231595A1 (en) Relay device, communication network system, and communication control method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160617

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170621

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180626

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190627

Year of fee payment: 7