KR20150074857A - 차량 통신 네트워크에서의 동적 ip 주소 할당 장치 및 방법 - Google Patents

차량 통신 네트워크에서의 동적 ip 주소 할당 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치로, 차량에 설치되는 전자 제어 유닛들 내부에 IP 기반 통신을 위한 미들웨어가 구비되고, 상기 전자 제어 유닛들이 그룹핑되어 구성되는 둘 이상의 서브 네트워크들 별로 IP 주소를 동적으로 상기 전자 제어 유닛들에 할당하는 둘 이상의 에이전트들과, 상기 둘 이상의 에이전트들이 할당할 수 있는 IP 주소 범위를 설정하는 서버를 포함한다.

Description

차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치 및 방법{Apparatus and Method for Allocating Dynamic IP address in Vehicle Communication Network}
본 발명은 차량 통신 네트워크 기술에 관한 것으로, 특히 이더넷을 이용하여 차량 내부 통신 네트워크를 구성하기 위해 IP 주소를 할당하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
지능형 자동차 운전자 지원 시스템은 차량 제어 유닛(Electronic Control Unit : ECU), 레이더/카메라 등 외부센서, 디스플레이 시스템 등에 기능이 분산되어 다양한 네트워크, 즉 CAN, FlexRay, MOST, Ethernet를 이용한 통신 기능이 구현될 수 있다. 따라서, CAN, FlexRay, MOST, Ethernet 등을 포함하는 차량 내부의 이종 망에 접근하거나 연동하기 위한 기술이 필요하다. 이를 위해, 현재 차량 게이트웨이를 이용하여 차량 내부의 이종 망들 간의 프로토콜 변환을 통해서 필요한 정보를 수집하고 있는데, 데이터 요청이 게이트웨이로 집중됨에 따라 시스템 성능이 저하되고 소프트웨어 구조의 모듈화가 어려워지는 단점이 발생된다.
한편, 데이터 통신 기술이 급속도로 발전함에 따라 차량 내부 통신망을 통해 전송되는 데이터 양이 빠르게 증가되고 있을 뿐만 아니라 고속 전송에 대한 요구가 커지고 있다. 그런데, 기존 CAN 통신 방식의 네트워크는 차량 내부의 센서, ECU들에서 발생되는 데이터 용량을 고속으로 원활하게 전송하기 어렵다. 따라서, 이러한 차량 통신에 대한 요구를 충족시키기 위해 최근 산업용 이더넷이 차량에 적용되고 있는 추세이다.
그런데, 차량 내부 네트워크에 이더넷을 적용할 때, 통신 유닛들의 IP 할당이 고려되어야 한다. 기존의 IP 할당 방식으로 고정 IP 할당 방식과 동적 IP 할당 방식이 있다. 이 중에서, 고정 IP 할당 방식은 네트워크 초기화(Start UP) 시간은 줄일 수 있으나, 네트워크 유연성이 저하되는 문제가 발생된다. 또한, 차량 제조시 할당된 IP 주소를 추후에 변경하기 어려워서, ECU 교체시 전장품에 대한 주소 관리도 함께 이루어져야 하므로 번거롭다.
반면, 동적 IP 할당 방식은 네트워크의 자유도는 증가하지만 네트워크 준비 시간이 길어진다는 문제가 있다. 즉, 차량의 운행 특성상 모든 전장품은 시동이 걸리는 순간부터 정상 동작을 시작해야 하는데, 동적 IP 주소를 사용하는 경우 프로세서 특성 및 네트워크 특성에 따라, 약 10초 정도의 긴 시간이 소요될 수 있다.
본 발명은 차량 내의 이종 망들 간에 프로토콜 변환을 수행하는 IP 기반 통신 미들웨어를 ECU에 탑재하여, ECU 간에 IP 어드레싱(Addressing) 기반의 통신이 가능하도로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 동적 호스트 설정 통신 규약(DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol)이 지닌 과도한 IP 할당 및 설정 소요 시간의 한계를 해소하기 위해 ECU를 서브 네트워크들로 그룹화하고, 서브네트워크 별로 IP 할당을 수행하도록 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치로, 차량에 설치되는 전자 제어 유닛들 내부에 IP 기반 통신을 위한 미들웨어가 구비되고, 상기 전자 제어 유닛들이 그룹핑되어 구성되는 둘 이상의 서브 네트워크들 별로 IP 주소를 동적으로 상기 전자 제어 유닛들에 할당하는 둘 이상의 에이전트들과, 상기 둘 이상의 에이전트들이 할당할 수 있는 IP 주소 범위를 설정하는 서버를 포함한다.
본 발명은 동적 IP 주소 할당 장치가 차량 통신 네트워크에 포함되는 전자 제어 유닛들에 동적 IP 주소를 할당하는 방법으로, 상기 전자 제어 유닛들 내부에 IP 기반 통신을 위한 미들웨어가 구비되고, 상기 전자 제어 유닛들이 그룹핑되어 구성되는 둘 이상의 서브 네트워크들 각각에 할당할 수 있는 IP 주소 범위를 설정하는 단계와, 상기 둘 이상의 서브 네트워크들 별로 상기 IP 주소 범위 내에서 상기 전자 제어 유닛에 IP 주소를 동적으로 할당하는 단계를 포함한다.
본 발명은 서브 네트워크별로 호스트(ECU, 센서)들의 IP 주소를 할당하여, 브로드캐스트 패킷을 최소화하고 서브 네트워크별로 IP 할당이 이루어져 네트워크 초기화 시간을 최소화한다. 즉, IP 할당 및 설정 소요 시간의 줄여 동적 주소를 사용할 때와 같은 네트워크 유연성을 확보하면서도 정적 주소를 사용할 때와 같은 네트워크 등록설정이 가능하게 한다. 그 결과, 차량 내의 전장부품이 빠르게 부팅되어 차량 시동과 동시에 각 전장부 요소가 안정적인 차량용 내부 네트워크의 운용이 가능하게 된다.
도 1은 ISO 13400 이더넷 기반 차량 진단을 위한 네트워크 구조가 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 IP 기반 통신 미들웨어를 탑재한 ECU로 구성된 차량 네트워크 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IP 기반 통신 미들웨어를 탑재한 ECU로 구성된 차량 네트워크에서의 IP 기반 어드레싱(Addressing)과 원격 프로시저 호출 기능이 수행되는 것을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 네트워크 구성도이다.
도 5a 및 도 5b는 차량 내부 네트워크에서 IP 주소 할당을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소를 할당하는 방법을 설명하기 위한 신호 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소를 할당하는 방법을 설명하기 위한 신호 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시 예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시 예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 ISO 13400 이더넷 기반 차량 진단을 위한 네트워크 구조가 도시된 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량에는 기능 도메인에 따라 분류된 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit : ECU)들(110)이 설치된다. ECU(110)는 자동차에 구비된 다양한 전장 부품들을 제어하기 위하여 적어도 하나가 포함될 수 있다. 예를 들어, 자동차의 트랜스미션과 관련된 변속기의 위치 신호, 시트 이동을 위한 모터 제어 기능을 담당하는 파워 시트 ECU, 자동차의 인사이드 미러 제어, 핸들의 틸트 제어, 텔레스코프 제어 기능을 담당하는 틸트 ECU, ABS ECU, 에어백 ECU, 후방 감지 ECU 등을 포함할 수 있다. 또한, ECU(110)는 차량의 작동 매개변수들의 상태들을 검출하기 위한 센서로서 또는 차량 부품들에 작용하기 위한 액추에이터로서 형성될 수 있다. 또한, 안테나, 라디오 또는 내비게이션 장치와 같이 외부와 데이터를 교환하고, 경우에 따라 교환된 데이터에 근거하는 정보를 운전자에게 제공하도록 설계될 수 있는 통신 장치로서 형성될 수도 있다.
이러한 ECU들(110)은 동일한 통신 프로토콜을 이용하여 서로 통신하는데, 도 1에 도시된 바와 같이 Ethernet, MOST, CAN 등 차량 제조사에서 응용별로 구성된 네트워크 통신 기술들을 이용하여 통신할 수 있다. 차량 네트워크 구성에 있어서, 기능 도메인들에 할당되는 통신 도메인들의 물리적 분리가 이루어진다. 그럼에도 통신 도메인들 간의 통신을 구현하기 위해, 게이트웨이 또는 프로토콜 컨버터 역할을 수행하는 네트워크 노드(121-1, 121-m, 122)가 구성된다. 여기서, 네트워크 노드(121-1, 121-m, 122)는 IP 기반으로 차량 내부 통신 게이트웨이 역할을 수행하는 IP 네트워크 노드(121-1, 121-m) 및 IP 기반이 아닌 프로토콜로 차량 내부 통신 게이트웨이 역할을 수행하는 네트워크 노드(122)로 구분될 수 있다.
이러한 네트워크 노드(121-1, 121-m, 122)는 ECU(110)와의 연결을 위해 차량 내부 통신을 지원하며, 차량 외부의 차량 진단 장치(130)와의 연결을 위해 IP 기반 네트워크를 통한 차량 외부 통신을 지원한다.
차량 진단 장치(130)는 차량과 관련된 여러 서비스를 제공하며, 사용자의 요청에 따라 특정 차량의 ECU(110)의 상태 진단 및 관리 서비스를 제공할 수 있다. 따라서, 차량 진단 장치(130)가 IP 기반 네트워크를 통해 ECU(110)에게 보내는 패킷은 네트워크 노드(121-1, 121-m, 122)에 전달되고, 네트워크 노드(121-1, 121-m, 122)는 이를 차량 내부 통신을 통해 해당 ECU(110)에게 전달한다.
그런데, 전술한 바와 같이 차량 내부에는 다양한 네트워크들이 혼재되어 있고, 각각 상이한 네트워크를 통해 통신하는 ECU들(110)이 IP 기반으로 차량 외부의 장치들과 접속하기 위해서는 ECU(110) 내부에 IP 기반 통신 기능이 부가되어야 한다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따라, ECU들(110)에는 IP 기반 통신 미들웨어가 탑재된다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 IP 기반 통신 미들웨어를 탑재한 ECU로 구성된 차량 내부 네트워크 구성도이다.
도 2를 참조하면, ECU(210-1, 210-2, 220) 및 센서(230)에는 IP 기반 통신 미들웨어(211-1, 211-2, 221, 231)가 탑재되어, IP 주소를 통해 외부에서 접근 가능하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IP 기반 통신 미들웨어를 탑재한 ECU로 구성된 차량 네트워크에서의 IP 기반 어드레싱(Addressing)과 원격 프로시저 호출 기능이 수행되는 것을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, ECU(210-1, 210-2, 220) 및 센서(230)에 IP 기반 통신 미들웨어(211-1, 211-2, 221, 231)가 탑재되어, 단일화된 IP 기반 어드레싱(Addressing)과 원격 프로시저 호출 기능이 수행되므로, 실제로는 상이한 네트워크로 구현되어 있더라도 가상화된 단일 네트워크 시스템을 통해 응용 프로그램 구현이 용이하게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 네트워크 구성도이다.
도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이 ECU에 IP 기반 통신 미들웨어가 탑재됨에 따라, 차량 내부 네트워크와 차량 외부 네트워크가 IP 기반으로 통신이 수행될 수 있다. 이때, 차량 내부 네트워크에는 차량 외부 네트워크의 장치와 직접 접속되는 IP 네트워크 노드(421-1, 421-2, 421-m) 및 IP 노드(422)와, 외부 장치와 직접 접속되지 않고 IP 네트워크 노드(421-1, 421-2, 421-m)를 통해 접속되는 ECU(410)으로 구분될 수 있다. 이때, 본 발명에 따라 외부 장치와 직접 접속되는 IP 네트워크 노드(421-1, 421-2, 421-m) 및 IP 노드(422)에는 정적 IP 주소가 할당되고, 외부 장치와 직접 접속되지 않고 노드(421-1, 421-2, 421-m)를 통해 접속되는 ECU(410)에는 동적 IP 주소가 할당된다. 이는 IP 주소 할당의 유연성을 위한 것으로, 이에 대해서 도 5a 및 도 5b를 참조하여 살펴보기로 한다.
도 5a 및 도 5b는 차량 내부 네트워크에서 IP 주소 할당을 설명하기 위한 도면이다. 여기서는, 차량 네트워크 IP 주소를 동적으로 할당하기 위해서 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 프로토콜을 사용하는 예를 들어 설명한다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 차량 네트워크 IP 주소를 동적으로 할당하기 위해서 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 프로토콜을 사용하는 DHCP 서버(510)가 구현된다. 이러한 DHCP 서버(510)는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 IP 네트워크 노드(511)에 탑재될 수도 있고, 별도의 시스템으로 구성될 수도 있다. 단, IP 기반 네트워크에 연결되어 차량 네트워크를 구성하는 ECU 또는 센서와 같은 호스트들(520)과 통신 가능하여야 한다. 이러한 DHCP 서버(510)는 호스트들(520) 각각에 할당할 IP 주소 풀을 IP 주소 데이터베이스(530)을 통해 관리한다.
도 5a에 도시된 바와 같이 ECU n개(520)가 장착되어 주소 할당이 이루어진 시스템에서, 도 5b에 도시된 바와 같이 ECU2(521)가 교체되거나, 차량 출고 이후에 새로운 센서(522)가 차량 출고 이후에 추가될 수 있다. 그런데, 이때 정적 IP 주소로 할당되면, 해당 ECU2(521)는 교환시에 이전과 동일한 IP 주소가 할당된 부품을 찾아 교환해야 하고, 센서(522)에도 이전에 사용되지 않았던 IP 주소가 검색되어야 할당해야 한다. 이는 호스트 교환 및 추가를 어렵게 하므로, 전술한 바와 같이 본 발명에 따라 차량 내부 네트워크에서는 동적 IP 주소 할당 방식이 사용된다.
도 6은 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소를 할당하는 방법을 설명하기 위한 신호 흐름도이다. 여기서는 설명의 편의를 위해 ECU(520)로 기재되어 있으나, 이는 센서를 포함하는 호스트 유닛이다.
도 6을 참조하면, S610에서 ECU(520)는 DHCP 탐색 메시지(DHCP Discover Message)를 DHCP 서버(510)로 브로드캐스트한다. 여기서, DHCP 탐색 메시지(DHCP Discover Message)는 ECU(520)가 추가 또는 교체됨에 따라 새로운 IP 할당을 위한 DHCP 서버(510)를 탐색하기 위한 메시지로, ECU(520)의 하드웨어 MAC 주소 및 호스트 이름을 포함한다.
S620에서 DHCP 서버(510)는 DHCP 탐색 메시지(DHCP Discover Message)를 수신함에 따라 IP 주소를 할당하여, 할당된 IP 주소를 DHCP 제공 메시지(DHCP Offer Message)를 통해 ECU(520)에 브로드캐스트한다. 여기서, DHCP 제공 메시지(DHCP Offer Message)는 IP 할당 의사를 알리는 메시지로, ECU(520)의 하드웨어 MAC 주소, 할당 IP 주소, IP 주소 임대 기간 및 DHCP 서버 식별자(예컨대, DHCP 서버 IP 주소)를 포함한다.
그러면, S630에서 ECU(520)는 DHCP 요청 메시지(DHCP Request Message)를 브로드캐스팅한다. 이는 IP 주소가 중복 할당되는 것을 방지하기 위해 것으로, DHCP 요청 메시지(DHCP Request Message)는 DHCP 서버(510)의 식별자 및 ECU(520)에 할당된 IP 주소를 포함한다.
S640에서 DHCP 서버(510)는 DHCP 요청 메시지(DHCP Request Message)가 브로드캐스팅됨에 따라, 해당 ECU(520)에 DHCP 응답 메시지(DHCP Ack Message)를 브로드캐스트한다. 여기서, DHCP 응답 메시지(DHCP Ack Message)를 수신한 ECU(520)는 할당받은 IP 주소를 이용하여 IP 기반 통신을 수행할 수 있게 된다.
그런데, 이와 같은 IP 주소 동적 할당 방식에 따르면, IP 동적 할당에 따른 시간이 지연되어 네트워크 초기화 시간이 길어질 뿐만 아니라, 브로드캐스트 패킷 전송이 빈번해진다는 문제가 있다. 본 발명은 이러한 브로드캐스트 패킷을 최소화하고, 네트워크 초기화 시간을 줄이기 위해, ECU들을 그룹핑하여 둘 이상의 서브 네트워크들로 구성하고, 둘 이상의 서브 네트워크들별로 IP 주소가 동적으로 할당되도록 하기 위해 각 서브 네트워크에 연결되는 둘 이상의 DHCP 에이전트들을 더 구비한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치의 구성도이다. 여기서는 동적 호스트 설정 통신 규약(DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol)을 사용한다.
도 7을 참조하면, 전술한 바와 같이 IP 기반 통신을 위한 미들웨어가 구비되는 ECU들(710)이 그룹핑되어 둘 이상의 서브 네트워크들(711, 712)로 구성된다. 여기서는, 설명의 편의를 위해 두 개의 서브 네트워크들(711, 712)로 구성되는 것을 예로 들어 설명하나, 이는 본 발명의 일 실시 예일 뿐, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
DHCP 에이전트들(721, 722)은 서브 네트워크들(711, 712)에 각각에 연결되어, 두 개의 서브 네트워크들(711, 712)에 포함된 ECU들 각각에 동적 IP 주소를 할당한다. 이러한 DHCP 에이전트들(721, 722)는 마스터 ECU이 또는 게이트웨이 ECU에 탑재될 수 있고, 별도의 장치에 탑재될 수도 있다.
DHCP 서버(730)는 둘 이상의 DHCP 에이전트들(721, 722)이 할당할 수 있는 IP 주소 범위를 설정한다. 이를 위하여, DHCP 서버(730)에 연결되어 할당 가능한 IP 주소 및 각 DHCP 에이전트에 설정된 IP 주소 풀을 저장하는 IP 주소 데이터베이스(735) 및 DHCP 에이전트들(721, 722) 각각에 연결되어 IP 주소 풀을 저장하는 서브 IP 주소 데이터베이스들(721-1, 722-1)이 더 포함된다.
DHCP 에이전트(721, 722)는 ECU들(710)으로부터 DHCP 탐색 메시지(DHCP Discover Message)가 브로드캐스트됨에 따라, 미리 설정된 범위 내에서 IP 주소를 할당하고, 할당된 IP 주소를 DHCP 제공 메시지(DHCP Offer Message)를 통해 해당 ECU에 브로드캐스트한다. 여기서, DHCP 탐색 메시지(DHCP Discover Message)는 ECU가 교체 및 추가됨에 따라 새로운 IP 할당을 요청하기 위해 DHCP 에이전트를 탐색하기 위한 메시지로, 상기 ECU의 하드웨어 MAC 주소 및 호스트 이름을 포함한다. 그리고, DHCP 제공 메시지(DHCP Offer Message)는 IP 할당 의사를 전달하는 메시지로, 해당 ECU의 하드웨어 MAC 주소, 할당 IP 주소, IP 주소 임대 기간 및 DHCP 에이전트 식별자를 포함한다.
그러면, ECU(710)은 DHCP 제공 메시지(DHCP Offer Message)가 브로드캐스팅됨에 따라, 할당된 동적 IP 주소로 통신 요청하는 DHCP 요청 메시지(DHCP Request Message)를 유니캐스팅한다. 여기서, DHCP 요청 메시지(DHCP Request Message)는 DHCP 요청 메시지(DHCP Request Message)를 전송한 DHCP 에이전트에 IP 할당을 요청하는 메시지로, DHCP 에이전트의 식별자 및 ECU에게 할당된 IP 주소를 포함한다.
DHCP 에이전트(721, 722)는 DHCP 요청 메시지(DHCP Request Message)가 유니캐스팅됨에 따라, IP를 할당하고, 해당 ECU(710)에 할당된 IP 주소를 포함하는 DHCP 응답 메시지(DHCP Ack Message)를 유니캐스트한다. 이로써, DHCP 응답 메시지(DHCP Ack Message)를 수신한 ECU(710)는 할당받은 IP 주소를 이용하여 IP 기반 통신을 수행할 수 있게 된다.
DHCP 에이전트(721, 722)는 ECU(710)의 식별자 및 할당 IP 주소를 포함하는 동적 IP 할당 메시지를 DHCP 서버(730)에 유니캐스트한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소를 할당하는 방법을 설명하기 위한 신호 흐름도이다. 여기서, 차량에 설치되는 ECU 내부에 IP 기반 통신을 위한 미들웨어가 구비되고, ECU이 둘 이상의 서브 네트워크들로 그룹핑된다. 또한, 동적 IP 주소는 동적 호스트 설정 통신 규약(DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol)에 의해 할당된다.
도 8을 참조하면, 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소를 할당하는 방법은 크게 서브 네트워크들에 할당할 수 있는 IP 주소 범위를 설정하는 단계(S810)와, 둘 이상의 서브 네트워크들 별로 설정된 IP 주소 범위 내에서 ECU에 IP 주소를 동적으로 할당하는 단계(S820)를 포함한다.
S810에서 DHCP 서버(730)는 둘 이상의 서브 네트워크들별로 ECU에 IP 주소를 동적으로 할당하는 둘 이상의 DHCP 에이전트들에 할당할 수 있는 IP 주소 범위를 설정한다.
S820를 상세히 설명하면, S821에서 ECU(710)은 DHCP 탐색 메시지(DHCP Discover Message)를 브로드캐스트한다. DHCP 탐색 메시지(DHCP Discover Message)는 ECU가 교체 및 추가됨에 따라 새로운 IP 할당을 요청하기 위해 DHCP 에이전트를 탐색하기 위한 메시지로, 상기 ECU의 하드웨어 MAC 주소 및 호스트 이름을 포함한다.
그리고, S822에서 DHCP 에이전트(720)는 DHCP 제공 메시지(DHCP Offer Message)를 통해 ECU(710)에 브로드캐스트한다. DHCP 제공 메시지(DHCP Offer Message)는 IP 할당 의사를 전달하는 메시지로, 해당 ECU의 하드웨어 MAC 주소, 할당 IP 주소, IP 주소 임대 기간 및 DHCP 에이전트 식별자를 포함한다.
그러면, S823에서 ECU(710)은 DHCP 요청 메시지(DHCP Request Message)를 브로드캐스팅한다. 여기서, DHCP 요청 메시지(DHCP Request Message)는 DHCP 요청 메시지(DHCP Request Message)를 전송한 DHCP 에이전트에 IP 할당을 요청하는 메시지로, DHCP 에이전트의 식별자 및 ECU에게 할당된 IP 주소를 포함한다.
ECU(710)로부터 DHCP 요청 메시지(DHCP Request Message)가 브로드캐스팅됨에 따라, S824에서 DHCP 에이전트(720)는 미리 설정된 범위 내에서 IP 주소를 할당하고, S825에서 할당된 IP 주소를 포함하는 DHCP 응답 메시지(DHCP Ack Message)를 해당 ECU(710)에 유니캐스트한다. 이로써, DHCP 응답 메시지(DHCP Ack Message)를 수신한 ECU(710)는 할당받은 IP 주소를 이용하여 IP 기반 통신을 수행할 수 있게 된다.
또한, 부가적으로 DHCP 에이전트(720)는 S830에서 ECU(710)의 식별자 및 할당 IP 주소를 포함하는 동적 IP 할당 메시지를 DHCP 서버(730)에 유니캐스트한다.

Claims (16)

  1. 차량에 설치되는 전자 제어 유닛들 내부에 IP 기반 통신을 위한 미들웨어가 구비되고, 상기 전자 제어 유닛들이 그룹핑되어 구성되는 둘 이상의 서브 네트워크들 별로 IP 주소를 동적으로 상기 전자 제어 유닛들 각각에 할당하는 둘 이상의 에이전트들과,
    상기 둘 이상의 에이전트들이 할당할 수 있는 IP 주소 범위를 설정하는 서버를 포함함을 특징으로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 서버 및 에이전트는
    동적 호스트 설정 통신 규약(DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol)을 사용하여 IP 주소를 할당함을 특징으로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 서버에 의해 할당 가능한 IP 주소 및 상기 각 에이전트에 설정된 IP 주소 풀을 저장하는 IP 주소 데이터베이스와,
    상기 둘 이상의 에이전트들에 의해 할당 가능한 IP 주소 풀을 저장하는 하나 이상의 서브 IP 주소 데이터베이스를 더 포함함을 특징으로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 에이전트는
    마스터 전자 제어 유닛 또는 게이트웨이 전자 제어 유닛에 탑재됨을 특징으로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 에이전트는
    상기 전자 제어 유닛으로부터 동적 IP 주소를 할당받기 위한 탐색 메시지(Discover Message)가 수신됨에 따라, IP 주소 할당 의사를 제공 메시지(Offer Message)를 통해 상기 전자 제어 유닛에 전송하고, 상기 제공 메시지를 수신한 전자 제어 유닛으로부터 IP 주소 할당을 요청하는 요청 메시지(Request Message)를 수신함에 따라, 상기 설정된 IP 주소 범위 내에서 IP 주소를 할당하고, 할당된 IP 주소를 해당 전자 제어 유닛에 DHCP 응답 메시지(Ack Message)를 전송함을 특징으로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 탐색 메시지 및 제공 메시지는
    브로드캐스트됨을 특징으로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 요청 메시지 및 응답 메시지는
    유니캐스트됨을 특징으로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 탐색 메시지는
    상기 전자 제어 유닛의 하드웨어 MAC 주소 및 호스트 이름을 포함함을 특징으로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치.
  9. 제 5항에 있어서, 상기 제공 메시지는
    상기 전자 제어 유닛의 하드웨어 MAC 주소, 할당 IP 주소, IP 주소 임대 기간 및 DHCP 에이전트 식별자를 포함함을 특징으로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치.
  10. 제 5항에 있어서, 상기 요청 메시지는
    에이전트의 식별자 및 상기 전자 제어 유닛에 할당할 IP 주소를 포함함을 특징으로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 에이전트는
    상기 전자 제어 유닛의 식별자 및 할당 IP 주소를 포함하는 동적 IP 할당 메시지를 상기 서버에 유니캐스트함을 특징으로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 장치.
  12. 동적 IP 주소 할당 장치가 차량 통신 네트워크에 포함되는 전자 제어 유닛들에 동적 IP 주소를 할당하는 방법에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛들 내부에 IP 기반 통신을 위한 미들웨어가 구비되고, 상기 전자 제어 유닛들이 그룹핑되어 구성되는 둘 이상의 서브 네트워크들 각각에 할당할 수 있는 IP 주소 범위를 설정하는 단계와,
    상기 둘 이상의 서브 네트워크들 별로 상기 IP 주소 범위 내에서 상기 전자 제어 유닛에 IP 주소를 동적으로 할당하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 동적 IP 주소는
    동적 호스트 설정 통신 규약(DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol)에 의해 할당됨을 특징으로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 방법.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 할당하는 단계는
    상기 전자 제어 유닛으로부터 동적 IP 주소를 할당받기 위한 탐색 메시지(Discover Message)가 수신됨에 따라, IP 주소 할당 의사를 제공 메시지(Offer Message)를 통해 상기 전자 제어 유닛에 전송하는 단계와,
    상기 제공 메시지를 수신한 전자 제어 유닛으로부터 IP 주소 할당을 요청하는 요청 메시지(Request Message)를 수신함에 따라, 상기 설정된 IP 주소 범위 내에서 IP 주소를 할당하고, 할당된 IP 주소를 해당 전자 제어 유닛에 DHCP 응답 메시지(Ack Message)를 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 탐색 메시지 및 제공 메시지는
    브로드캐스트됨을 특징으로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 방법.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 요청 메시지 및 응답 메시지는
    유니캐스트됨을 특징으로 하는 차량 통신 네트워크에서의 동적 IP 주소 할당 방법.
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