KR20130082328A - 차량용 이더넷 네트워크 및 이를 이용하는 차량 - Google Patents

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Abstract

차량용 이더넷 네트워크는 각각이 로컬 마스터와 복수의 전자 제어부(electronic control unit; ECU)들을 구비하는 복수의 로컬 네트워크들; 상기 복수의 로컬 네트워크들 사이의 통신을 중재하는 제1 마스터; 및 상기 제1 마스터와 짝을 이루는 제2 마스터를 포함하되, 상기 제2 마스터는 상기 제1 마스터에 오류가 발생하는 경우, 상기 복수의 로컬 네트워크들과의 연결을 활성화시킨다.

Description

차량용 이더넷 네트워크 및 이를 이용하는 차량{Ethernet network for vehicles and vehicles using the same}
본 발명은 차량에서의 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 차량용 실시간 이더넷 네트워크 및 차량에 관한 것이다.
Ethernet을 활용한 차량용 Network는 ECU간의 통신을 CAN이나 다른 느린 속도의 방식을 사용하던 기존방법을 사용하지 않고, 상용으로 많이 사용되고 있는 Ethernet을 사용하는 방식이다. 상용의 Ethernet을 사용함으로서 구성부품들도 상용의 저가 부품을 사용할 수 있어서 시스템 구성비용도 낮출 수 있고, ECU Local Network들을 하나의 Main system bus에 연결함으로서 배선 및 연결구조를 간결히 유지할 수 있는 장점이 있다. 이러한 차량용 Ethernet Network는 ECU들의 통신을 관장하는 Local Master, Local Master들의 통신을 관장하는 Network Master들로 나누어 구성할 수 있는데, 각 ECU들이 어떤 Message를 인접해 있는 Local한 다른 ECU로 보내고자 할 때에는 Local Master를 거쳐 서로 통신을 하고, 이 때 Local Master는 두개 이상의 Message가 같은 ECU에Message를 보내려 할 때 서로 Collision이 일어나지 않게 중재하고 각 Local ECU들의 원할한 통신을 위한 역할을 한다. ECU가 Local Network 내가 아닌 외부의 ECU에 Message를 전달하고 싶을 때에는 Local Master를 거쳐 Local Master들의 통신을 관장하는 Network Master의 중재를 받아 외부의 ECU에 Message를 전달한다. 이런 차량용 Ethernet Network 구조에서 만약 Network Master에 오류가 발생한다면 각 Local Master들 간의 통신이 이루어지지 않으므로 전체 Network가 불능에 빠지게 된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 차량의 네트워크의 불능 상태를 방지하고 신뢰성을 높일 수 있는 차량용 이더넷 네트워크를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 목적은 차량의 네트워크의 불능 상태를 방지하고 신뢰성을 높일 수 있는 차량용 이더넷 통신 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 목적은 차량의 네트워크의 불능 상태를 방지하고 신뢰성을 높일 수 있는 이더넷 네트워크를 이용하여 통신하는 차량을 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이더넷 네트워크는 각각이 로컬 마스터와 복수의 전자 제어부(electronic control unit; ECU)들을 구비하는 복수의 로컬 네트워크들; 상기 복수의 로컬 네트워크들 사이의 통신을 중재하는 제1 마스터; 및 상기 제1 마스터와 짝을 이루는 제2 마스터를 포함하되, 상기 제2 마스터는 상기 제1 마스터에 오류가 발생하는 경우, 상기 복수의 로컬 네트워크들과의 연결을 활성화시킨다.
실시예에 있어서, 상기 제2 마스터는 상기 제1 마스터와 주기적으로 통신을 수행하여 상기 제1 마스터의 오류 여부를 판단할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 복수의 로컬 네트워크들과 상기 제2 마스터 사이의 연결은 상기 제1 마스터가 정상적으로 동작하는 동안에는 비활성화 상태를 유지할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 복수의 로컬 네트워크들과 상기 제2 마스터 사이의 통신이 원활하게 유지되는 경우에 상기 제1 마스터와 상기 복수의 네트워크들 사이의 연결은 비활성화될 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 복수의 로컬 네트워크들과 상기 제2 마스터 사이의 통신이 원활하게 유지되는 경우에 상기 제2 마스터는 상기 제1 마스터를 대체할 수 있다.
상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 이더넷 통신 방법은 액티브 마스터가 각각이 로컬 마스터와 복수의 전자 제어부(electronic control unit; ECU)들을 구비하는 복수의 로컬 네트워크들과 통신하는 단계; 상기 액티브 마스터가 상기 액티브 마스터와 짝을 이루는 논-액티브(non-active) 마스터와 주기적으로 통신하는 단계; 상기 액티브 마스터와 상기 논-액티브 마스터 사이의 통신의 단절 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단에 의하여 상기 액티브 마스터에 오류가 발생하는 경우 상기 논-액티브 마스터와 상기 복수의 로컬 네트워크들 사이의 연결을 활성화시키는 단계를 포함한다.
실시예에 있어서, 상기 복수의 로컬 네트워크들과 상기 논-액티브 마스터 사이의 연결은 상기 액티브 마스터가 정상적으로 동작하는 동안에는 비활성화 상태를 유지할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 복수의 로컬 네트워크들과 상기 논-액티브 마스터 사이의 통신이 원활하게 유지되는 경우에 상기 액티브 마스터와 상기 복수의 네트워크들 사이의 연결은 비활성화될 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 복수의 로컬 네트워크들과 상기 논-액티브 마스터 사이의 통신이 원활하게 유지되는 경우에 상기 논-액티브 마스터는 상기 액티브 마스터를 대체할 수 있다.
상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 네트워크를 이용하여 통신하는 차량은 본체; 상기 본체에 분산되어 분포되며, 각각이 로컬 마스터와 복수의 전자 제어부(electoric control unit; ECU)들을 구비하는 복수의 로컬 네트워크들; 상기 복수의 로컬 네트워크들 사이의 통신을 중재하는 제1 마스터; 및 상기 제1 마스터와 짝을 이루는 제2 마스터를 포함하되, 상기 제2 마스터는 상기 제1 마스터에 오류가 발생하는 경우, 상기 복수의 로컬 네트워크들과의 연결을 활성화시킨다.
실시예에 있어서, 상기 제2 마스터는 상기 제1 마스터와 주기적으로 통신을 수행하여 상기 제1 마스터의 오류 여부를 판단할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 복수의 로컬 네트워크들과 상기 제2 마스터 사이의 연결은 상기 제1 마스터가 정상적으로 동작하는 동안에는 비활성화 상태를 유지할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 차량은 전기 자동차일 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예들에 따르면 이더넷 네트워크를 사용하는 차량에서 액티브 마스터와 짝을 이루는 논-액티브 마스터를 구비하여 액티브 마스터와 주기적은 통신을 수행하여 액티브 마스터의 오류 여부를 판단함으로서 전체 네트워크가 불능이 되는 것을 방지하여 네트워크의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이더넷 네트워크를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이더넷 네트워크에서 제2 마스터가 제1 마스터를 대체하는 것을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 이더넷 통신 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 네트워크를 이용하여 통신하는 차량을 나타내는 블록도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
2000년대 들어 차량 내에 다수의 첨단 전자 장비들이 포함되기 시작하였다. 이러한 전자 장비들은 사용자의 편의나 안전을 도모하기 위해서 포함되기도 하지만, electric power steering (EPS), electronic brake system (EBS) 등의 주행에 핵심적인 각종 제어를 전자적으로 해결 (X-by-Wire) 하기 위해서 사용되기도 한다. X-by-Wire를 구현함으로써 각종 기계적인 연결을 가벼운 wire로 대체하여, 전체적인 차량의 무게를 크게 감소시킬 수 있다. 또한 각종 차량 제어를 전자적으로 수행하여 사용자의 조작에만 의지하지 않고 미리 구현된 알고리즘에 따라 차량 제어를 빠르게 변화시킬 수 있으므로 효율성과 안정성이 크게 향상된다.
이러한 다양한 장점들 때문에 차량용 X-by-Wire system에 대한 연구와 개발이 많이 이루어져 왔다. 특히, X-by-Wire system에서 가장 중요한 요소가 바로 모든 전자 장비들을 통합할 수 있는 효율적인 network 구조이다. 지금까지 차량용 network는 산업계에서 활발히 개발되었으며 그 결과로 Local Interconnect Network (LIN), Controller Area Network (CAN), FlexRay 등의 차량용 network standard가 정의되고 제품화 되었다. 하지만 기존의 차량용 network는 각각 고유한 단점을 갖고 있을 뿐만 아니라 공통적으로, 차량 내의 모든 네트워크를 하나로 통합할 수 있을 만큼 충분한 속도를 제공하지 못한다. 그 결과로 차량 내에 다량의 통신용 배선이 복잡하게 배치되어 성능과 안전성을 저하시킨다. 또한 기존의 network는 차량이나 산업용 기계 외의 분야에서 전혀 사용되지 않아 해당 기술과 관련된 장비들이 소수에 의해 독점적으로 제공되는 단점이 있다. 그 결과로 이러한 network와 관련된기술과 장비들은 가격이 비싸고 응용이 어렵다.
LIN은 network master 역할을 하는 electronic control unit (ECU)이 network를 점유하고 전송을 시작할 수 있는 권리를 상징하는 token을 slave ECU들에게 나눠줌으로써 여러 개의 ECU 간의 통신을 중재한다. 이러한 방식은 제어가 간단하고 모든 ECU가 공평하게 data를 전송할 기회를 갖는다는 장점이 있지만, 중재 과정이 비효율적이고 빈번히 data를 전송해야 하는 장치와 그렇지 않은 장치 사이에 구분이 없어 전체적인 network 효율이 크게 떨어지는 단점이 있다.
CAN은 모든 ECU가 하나의 network bus에 연결되어 있고 중재를 위한 특별한 장치 없이 각 장비가 원할 때 곧바로 network channel에 접근하는 방식을 취하고 있다. Channel에 접근할 때, 각 ECU는 미리 지정된 priority number를 먼저 전송하도록 되어 있는데, 두 개 이상의 ECU가 동시에 channel에 접근할 경우 collision이 발생하게 된다. 이 때 높은 priority number(1)는 낮은 priority number (0)에 overwritten 되기 때문에 priority가 낮은 ECU는 collision을 감지하고 channel을 양보할 수 있다(CSMA/BA). 이러한 방식은 간결하고 ECU들 간의 우선순위를 고려한다는 점에서 LIN에 비해 효율적인 장점이 있지만 최악의 경우에 우선순위가 낮은 ECU는 영원히 channel을 점유할 기회를 얻지 못하는 starvation 현상이 발생한다는 단점을 갖고 있다.
마지막으로 FlexRay는 반복되는 각 communication cycle을 static slot과 dynamic slot으로 나누고 있는데, static slot에서는 LIN에서와 같이 ECU들이 미리 정해진 스케줄에 따라 channel을 점유한다. 반면, dynamic slot에서는 CAN에서와 같이 ECU들이 priority에 따라 경쟁적으로 data를 전송한다. 이렇게 다양한 요소를 정의함으로써 FlexRay는 위에서 설명된 LIN과 CAN의 장점을 모두 가질 수 있도록 설계되었다. 하지만, FlexRay standard는 network 상의 모든 ECU들이 정해진 시간만큼만 channel을 점유하도록 하기 위해서 distributed time synchronization을 정의하고 있고, 이는 매우 복잡한 과정이어서 구현에 어려움이 있다. 뿐만 아니라, FlexRay는 protocol 자체가 복잡하고 관련된 장비가 널리 보급되지 않아 아직 실제 차량에는 거의 적용되지 못하고 있다.
본 발명에서는 차량용 네트워크에 이더넷을 적용한다. Ethernet을 이용해서 차량용 network를 개발할 경우, 기존의 차량용 network 보다 훨씬 빠른 통신 속도를 구현할 수 있고 기 개발된 상용 장비들(Ethernet communication chip, cable, hub 등)을 이용하여 적은 비용과 시간을 들여 연구 및 개발을 진행할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이더넷 네트워크를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이더넷 네트워크(10)는 복수의 로컬 네트워크들(210 ,220), 상기 복수의 로컬 네트워크(210, 220) 사이의 통신을 중재하는 액티브 마스터인 제1 마스터(110) 및 상기 제1 마스터와 짝을 이루는 논-액티브(non-active) 마스터인 제2 마스터(120)를 포함한다. 로컬 네트워크(211)는 로컬 마스터(211) 및 복수의 전자 제어부들(212, 213)을 포함하고, 로컬 네트워크(221)는 로컬 마스터(221) 및 복수의 전자 제어부들(222, 223)을 포함한다.
로컬 마스터(211)는 복수의 전자 제어부들(212, 213) 사이의 통신을 중재하고, 로컬 마스터(221)는 복수의 전자 제어부들(212, 213) 사이의 통신을 중재한다. 로컬 마스터(211)는 복수의 전자 제어부들(212, 213)로부터의 패킷의 종류에 따라 지역 패킷은 해당 로컬 네트워크(210) 내의 목적지에 전송하고, 전역 패킷은 제1 마스터(110)를 통하여 다른 로컬 네트워크의 목적지에 전송할 수 있다. 로컬 마스터(221)는 복수의 전자 제어부들(222, 223)로부터의 패킷의 종류에 따라 지역 패킷은 해당 로컬 네트워크(220) 내의 목적지에 전송하고, 전역 패킷은 제1 마스터(110)를 통하여 다른 로컬 네트워크의 목적지에 전송할 수 있다.
로컬 마스터(211)는 제1 마스터(110)와 활성화된 연결 라인(무선 또는 유선, 261)을 통하여 연결되고, 로컬 마스터(221)는 제1 마스터(110)와 활성화된 연결 라인(271)을 통하여 연결된다. 로컬 마스터(211)는 제2 마스터(120)와 비활성화된 연결 라인(무선 또는 유선, 241)을 통하여 연결되고, 로컬 마스터(221)는 제2 마스터(120)와 비활성화된 연결 라인(251)을 통하여 연결된다. 또한 제1 마스터(110)와 제2 마스터(120)는 서로 주기적으로 통신(231)한다.
제1 마스터(110)와 제2 마스터(120)는 서로 주기적으로 통신하는 중에 제1 마스터(110)에 오류가 발생하여 제1 마스터(110)와 제2 마스터(120) 사이에 통신이 단절되는 경우, 적절한 조치를 취하지 않으면 전체 네트워크가 불능 상태가 될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 이더넷 네트워크에서 제2 마스터가 제1 마스터를 대체하는 것을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 제1 마스터(110)와 제2 마스터(120)는 서로 주기적으로 통신하는 중에 제1 마스터(110)에 오류가 발생하여 제2 마스터(120)가 제1 마스터(110)와 주기적으로 통신을 수행할 수 없는 경우에, 제2 마스터(120)는 로컬 네트워크들(210, 220)과 연결된 연결 라인들(241, 251)을 활성화하고, 로컬 네트워크들(210, 220)과 연결된 연결 라인들(241, 251)이 활성화된 후에 제2 마스터(120)가 제1 마스터(110)를 대체함을 알 수 있다. 따라서 별도의 하드웨어를 구비하지 않고서도 복수의 로컬 네트워크들(210, 220)을 중재하는 제1 마스터(110)의 오류 여부를 제2 마스터(120)와의 주기적은 통신을 통하여 판단할 수 있으므로 네트워크의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 이더넷 통신 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 이더넷 통신 방법을 설명한다.
먼저 액티브 마스터인 제1 마스터(110)가 복수의 로컬 네트워크들(210, 220)과 통신한다(S310). 로컬 네트워크(211)는 로컬 마스터(211) 및 복수의 전자 제어부들(212, 213)을 포함하고, 로컬 네트워크(221)는 로컬 마스터(221) 및 복수의 전자 제어부들(222, 223)을 포함한다. 또한 제1 마스터(110)는 논-액티브 마스터인 제2 마스터(120)와 주기적으로 통신(231)한다(S320). 제2 마스터(120)가 상기 주기적 통신(231)을 통하여 제1 마스터(110)의 오류 발생 여부를 판단한다(S330). 오류가 발생하여 주기적 통신(231)이 단절된 경우(S330에서 YES), 제2 마스터(120)와 로컬 네트워크들(210, 220) 사이의 연결 라인들(241, 251)을 활성화한다(S340). 오류가 발생하지 않은 경우(S330에서 NO), 제2 마스터(120)와 로컬 네트워크들(210, 220) 사이의 연결 라인들(241, 251)을 활성화하지 않는다. 제2 마스터(120)와 로컬 네트워크들(210, 220) 사이의 연결 라인들(241, 251)을 활성화된 후에 제2 마스터(120)가 제1 마스터(110)를 대체하여 차량의 네트워크의 신뢰성을 유지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 네트워크를 이용하여 통신하는 차량을 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 네트워크를 이용하여 통신하는 차량은 본체(20) 및 본체(20)에 분산되어 분포되며 각각이 로컬 마스터와 복수의 전자 제어부(electronic control unit; ECU)들을 구비하는 복수의 로컬 네트워크들(430, 440), 상기 로컬 네트워크들(430, 440) 사이의 통신을 중재하는 제1 마스터(410) 및 제1 마스터(410)와 짝을 이루며 제1 마스터(410)에 오류가 발생하는 경우 로컬 네트워크들(430, 440) 사이의 연결을 활성화시키는 제2 마스터(420)를 포함할 수 있다.
로컬 네트워크(430)는 제1 마스터(410)와 활성화된 연결 라인(무선 또는 유선, 451)을 통하여 연결되고, 로컬 네트워크(440)는 제1 마스터(410)와 활성화된 연결 라인(452)을 통하여 연결된다. 로컬 네트워크(430)는 제2 마스터(420)와 비활성화된 연결 라인(무선 또는 유선, 454)을 통하여 연결되고, 로컬 네트워크(440)는 제2 마스터(420)와 비활성화된 연결 라인(455)을 통하여 연결된다. 또한 제1 마스터(410)와 제2 마스터(420)는 서로 주기적으로 통신(453)한다.
제1 마스터(410)와 제2 마스터(420)는 서로 주기적으로 통신하는 중에 제1 마스터(410)에 오류가 발생하여 제2 마스터(420)가 제1 마스터(410)와 주기적으로 통신을 수행할 수 없는 경우에, 제2 마스터(420)는 로컬 네트워크들(430, 440)과 연결된 연결 라인들(454, 455)을 활성화하고, 로컬 네트워크들(430, 440)과 연결된 연결 라인들(454, 455)이 활성화된 후에 제2 마스터(420)가 제1 마스터(410)를 대체함을 알 수 있다. 따라서 별도의 하드웨어를 구비하지 않고서도 복수의 로컬 네트워크들(430, 440)을 중재하는 제1 마스터(410)의 오류 여부를 제2 마스터(420)와의 주기적은 통신을 통하여 판단할 수 있으므로 네트워크의 신뢰성을 높일 수 있다. 상기 차량은 전기 자동차일 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 본 발명의 실시예들에서는 하나의 액티브 마스터와 하나의 논-액티브 마스터를 예를 들어 설명하였지만, 실제적인 적용에 있어서는 복수의 액티브 마스터들과 복수의 논-액티브 마스터들을 포함시켜 차량용 이더넷 네트워크의 신뢰성을 더 높일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 이더넷 네트워크를 사용하는 차량에서 액티브 마스터와 짝을 이루는 논-액티브 마스터를 구비하여 액티브 마스터와 주기적은 통신을 수행하여 액티브 마스터의 오류 여부를 판단함으로서 전체 네트워크가 불능이 되는 것을 방지하여 네트워크의 신뢰성을 높일 수 있다.
본 발명의 실시예들은 많은 전자 제어부들을 포함하는 다양한 차량에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (13)

  1. 각각이 로컬 마스터와 복수의 전자 제어부(electronic control unit; ECU)들을 구비하는 복수의 로컬 네트워크들;
    상기 복수의 로컬 네트워크들 사이의 통신을 중재하는 제1 마스터; 및
    상기 제1 마스터와 짝을 이루는 제2 마스터를 포함하되,
    상기 제2 마스터는 상기 제1 마스터에 오류가 발생하는 경우, 상기 복수의 로컬 네트워크들과의 연결을 활성화시키는 차량용 이더넷 네트워크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 마스터는 상기 제1 마스터와 주기적으로 통신을 수행하여 상기 제1 마스터의 오류 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 이더넷 네트워크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 로컬 네트워크들과 상기 제2 마스터 사이의 연결은 상기 제1 마스터가 정상적으로 동작하는 동안에는 비활성화 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 차량용 이더넷 네트워크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 로컬 네트워크들과 상기 제2 마스터 사이의 통신이 원활하게 유지되는 경우에 상기 제1 마스터와 상기 복수의 네트워크들 사이의 연결은 비활성화되는 것을 특징으로 하는 차량용 이더넷 네트워크.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 로컬 네트워크들과 상기 제2 마스터 사이의 통신이 원활하게 유지되는 경우에 상기 제2 마스터는 상기 제1 마스터를 대체하는 것을 특징으로 하는 차량용 이더넷 네트워크.
  6. 차량의 이더넷 통신 방법으로서,
    액티브 마스터가 각각이 로컬 마스터와 복수의 전자 제어부(electronic control unit; ECU)들을 구비하는 복수의 로컬 네트워크들과 통신하는 단계;
    상기 액티브 마스터가 상기 액티브 마스터와 짝을 이루는 논-액티브(non-active) 마스터와 주기적으로 통신하는 단계;
    상기 액티브 마스터와 상기 논-액티브 마스터 사이의 통신의 단절 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단에 의하여 상기 액티브 마스터에 오류가 발생하는 경우 상기 논-액티브 마스터와 상기 복수의 로컬 네트워크들 사이의 연결을 활성화시키는 단계를 포함하는 차량의 이더넷 통신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 로컬 네트워크들과 상기 논-액티브 마스터 사이의 연결은 상기 액티브 마스터가 정상적으로 동작하는 동안에는 비활성화 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 차량의 이더넷 통신 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 로컬 네트워크들과 상기 논-액티브 마스터 사이의 통신이 원활하게 유지되는 경우에 상기 액티브 마스터와 상기 복수의 네트워크들 사이의 연결은 비활성화되는 것을 특징으로 하는 차량용 이더넷 통신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 로컬 네트워크들과 상기 논-액티브 마스터 사이의 통신이 원활하게 유지되는 경우에 상기 논-액티브 마스터는 상기 액티브 마스터를 대체하는 것을 특징으로 하는 차량용 이더넷 네트워크.
  10. 이더넷 네트워크를 이용하여 통신하는 차량으로서,
    본체;
    상기 본체에 분산되어 분포되며, 각각이 로컬 마스터와 복수의 전자 제어부(electoric control unit; ECU)들을 구비하는 복수의 로컬 네트워크들;
    상기 복수의 로컬 네트워크들 사이의 통신을 중재하는 제1 마스터; 및
    상기 제1 마스터와 짝을 이루는 제2 마스터를 포함하되,
    상기 제2 마스터는 상기 제1 마스터에 오류가 발생하는 경우, 상기 복수의 로컬 네트워크들과의 연결을 활성화시키는 이더넷 네트워크를 이용하여 통신하는 차량.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 마스터는 상기 제1 마스터와 주기적으로 통신을 수행하여 상기 제1 마스터의 오류 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 이더넷 네트워크를 이용하여 통신하는 차량.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 로컬 네트워크들과 상기 제2 마스터 사이의 연결은 상기 제1 마스터가 정상적으로 동작하는 동안에는 비활성화 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 이더넷 네트워크를 이용하여 통신하는 차량.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 차량은 전기 자동차인 것을 특징으로 하는 이더넷 네트워크를 이용하여 통신하는 차량.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101481133B1 (ko) * 2013-12-12 2015-01-26 현대오트론 주식회사 이더넷 기반으로 데이터를 전송하기 위한 차량용 통신 시스템 및 그 방법
KR101506228B1 (ko) * 2014-02-13 2015-03-27 명지대학교 산학협력단 Ｂａｃｋｂｏｎｅ Ｓｗｉｔｃｈ의 이중화를 통한 Ｅｔｈｅｒｎｅｔ 기반 차량용 네트워크의 능동 안전 시스템
US9118651B2 (en) 2013-11-22 2015-08-25 Hyundai Motor Company Control unit for in-vehicle ethernet and method for controlling thereof
CN111988194A (zh) * 2019-05-24 2020-11-24 北京车和家信息技术有限公司 汽车线路的诊断方法及装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160107990A (ko) 2015-03-06 2016-09-19 주식회사 와이즈오토모티브 차량용 이더넷 백본 스위치의 접속 다중화 장치
KR101630729B1 (ko) 2015-04-16 2016-06-24 현대자동차주식회사 차량에 최적화된 이더넷 통신 제공 방법 및 시스템

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100786814B1 (ko) * 2006-02-16 2007-12-18 주식회사 오토전자 자동차 통합 네트워크 시스템 및 이를 위한 게이트웨이
ES2658094T3 (es) * 2006-08-02 2018-03-08 Siemens S.A.S. Sistema de red de alta disponibilidad
KR101095583B1 (ko) * 2009-10-28 2011-12-19 동의대학교 산학협력단 차량내 네트워크에서의 통합 게이트웨이 모니터링 시스템 및 방법
KR20110071995A (ko) * 2009-12-22 2011-06-29 한국전자통신연구원 이더넷-모스트 게이트웨이 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9118651B2 (en) 2013-11-22 2015-08-25 Hyundai Motor Company Control unit for in-vehicle ethernet and method for controlling thereof
KR101481133B1 (ko) * 2013-12-12 2015-01-26 현대오트론 주식회사 이더넷 기반으로 데이터를 전송하기 위한 차량용 통신 시스템 및 그 방법
KR101506228B1 (ko) * 2014-02-13 2015-03-27 명지대학교 산학협력단 Ｂａｃｋｂｏｎｅ Ｓｗｉｔｃｈ의 이중화를 통한 Ｅｔｈｅｒｎｅｔ 기반 차량용 네트워크의 능동 안전 시스템
CN111988194A (zh) * 2019-05-24 2020-11-24 北京车和家信息技术有限公司 汽车线路的诊断方法及装置
CN111988194B (zh) * 2019-05-24 2022-07-29 北京车和家信息技术有限公司 汽车线路的诊断方法及装置

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