KR20150128141A - 차량용 이더넷 네트워크 시스템 및 그 동작방법 - Google Patents

차량용 이더넷 네트워크 시스템 및 그 동작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, MAC/IP 주소를 전송하는 이더넷 네트워트 장치 및 상기 이더넷 네트워트 장치가 접속 포트에 접속시, 상기 이더넷 네트워크 장치로부터 전송된 상기 MAC/IP 주소와 상기 접속 포트에 할당된 MAC/IP 할당주소가 매칭되지 않으면 상기 MAC/IP 할당주소를 상기 이더넷 네트워크 장치로 전송하는 이더넷 스위치;를 포함하는 차량용 이더넷 네트워크 시스템를 제공한다.

Description

차량용 이더넷 네트워크 시스템 및 그 동작방법{Vehicle ethernet network system and the operating method}
본 발명은 차량용 이더넷 네트워크 시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 차량용 이더넷 네트워크 상에서 이더넷 네트워크 장치의 MAC/IP 주소를 할당하기 용이한 차량용 이더넷 네트워크 시스템 및 그 동작방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 그 운전 성능 개선뿐만 아니라, 안전에 필요한 다양한 전자 시스템들을 탑재함으로써, 운전자의 편의 및 안전운전을 도모하고 있다.
이러한 전자 시스템들 중 하나인 후방 감지 시스템은 차량이 대형화되고, 갈수록 도로가 복잡해짐에 따라, 차량의 후진시 운전자들이 겪는 어려움을 해소하기 위하여 다양한 후방 감지 기능을 제공한다.
최근에는 후방뿐만 아니라, 자동차의 전방, 좌측 및 우측에 카메라가 장착되어 운전자가 주차 또는 주행시에 전후좌우를 모두 확인할 뿐만 아니라 차량의 조향 방향과 연동하여, 차량의 주변 상황을 운전자에게 보여주는 시스템이 개발되고 있다. 특히 차량의 조향 방향과 연동하여, 차량의 주변 상황을 운전자에게 보여주는 시스템을 어라운드 뷰 모니터링(Around view monitoring: AVM) 장치(AVM apparatus)이라 한다.
그런데, 기존의 AVM 장치는 차량에 장착된 복수의 카메라로부터 영상 정보를 각각 수신하므로, 최소한 차량에 장착된 카메라의 개수 이상의 전송 라인들의 설계가 불가피하다. 이러한 많은 수의 전송 라인은 시스템 구현시 많은 비용이 요구되며, 시스템 전체 중량을 증가시키는 문제점을 초래한다.
본 발명의 목적은, 차량용 이더넷 네트워크 상에서 이더넷 네트워크 장치의 MAC/IP 주소를 할당하기 용이한 차량용 이더넷 네트워크 시스템 및 그 동작방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 차량용 이더넷 네트워크 시스템은, MAC/IP 주소를 전송하는 이더넷 네트워트 장치 및 상기 이더넷 네트워트 장치가 접속 포트에 접속시, 상기 이더넷 네트워크 장치로부터 전송된 상기 MAC/IP 주소와 상기 접속 포트에 할당된 MAC/IP 할당주소가 매칭되지 않으면 상기 MAC/IP 할당주소를 상기 이더넷 네트워크 장치로 전송하는 이더넷 스위치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이더넷 네트워크 장치는, 이더넷 카메라 및 AVM 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 이더넷 스위치는, 상기 접속 포트에 할당된 상기 MAC/IP 할당주소가 룩업테이블로 저장된 저장부, 상기 MAC/IP 주소 및 상기 MAC/IP 할당주소의 매칭 여부를 판단하는 매칭부 및 상기 MAC/IP 주소 및 상기 MAC/IP 할당주소가 매칭되지 않으면 상기 MAC/IP 할당주소를 상기 이더넷 네트워크 장치로 전송하고, 상기 MAC/IP 주소 및 상기 MAC/IP 할당주소가 매칭되면 상기 MAC/IP 주소를 상기 이더넷 네트워크 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 MAC/IP 주소 또는 상기 MAC/IP 할당주소 전송 후, 상기 이더넷 네트워크 장치로부터 주소 설정 완료 명령이 수신되면, 설정된 스위치 모드로 동작할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 이더넷 네트워크 시스템은, 이더넷 네트워크 장치로부터 MAC/IP 주소를 수신하는 단계, 상기 이더넷 네트워크 장치가 접속한 접속 포트에 할당된 MAC/IP 할당주소를 추출하는 단계, 상기 MAC/IP 주소 및 상기 MAC/IP 할당주소가 매칭되는지 판단하는 단계 및 상기 MAC/IP 주소 및 상기 MAC/IP 할당주소가 매칭되지 않으면, 상기 MAC/IP 할당주소를 상기 이더넷 네트워크 장치로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 MAC/IP 주소 및 상기 MAC/IP 할당주소가 매칭되면, 상기 MAC/IP 주소를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 MAC/IP 주소 또는 상기 MAC/IP 할당주소 전송 후, 상기 이더넷 네트워크 장치로부터 주소 설정 완료 명령이 수신되면, 설정된 스위치 모드로 동작하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 이더넷 네트워크 시스템은, 이더넷 스위치로 MAC/IP 주소를 전송하는 단계, 상기 이더넷 스위치로부터 MAC/IP 할당 주소 또는 상기 MAC/IP 주소를 수신하는 단계 및 상기 MAC/IP 할당 주소 또는 상기 MAC/IP 주소로 주소 설정하고, 상기 이더넷 스위치로 주소 설정 완료 명령을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 이더넷 네트워크 시스템 및 그 동작방법은, 이더넷 스위치의 접속 포트에 할당된 MAC/IP 할당 주소를 기반으로 접속 포트에 접속한 이더넷 네트워크 장치의 MAC/IP 주소를 재 설정 또는 설정하도록 함으로써, 보안상 취약점을 보완할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 이더넷 네트워크 시스템 및 그 동작방법은, 이더넷 스위치에 접속한 이더넷 네트워크 장치에 대한 MAC/IP 주소에 대한 설정을 간소화할 수 있음으로써, 공정 단순화 및 비용이 절감될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 이더넷 네트워크 시스템의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 나타낸 이더넷 네트워크 시스템의 데이터 패킷을 나타낸 패킷도이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 이더넷 네트워크 시스템의 이더넷 스위치에 대한 동작방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 이더넷 네트워크 시스템에서 이더넷 네트워크 장치의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 발광소자를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 이더넷 네트워크 시스템의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도, 도 2 및 도 3은 도 1에 나타낸 이더넷 네트워크 시스템의 데이터 패킷을 나타낸 패킷도이다.
도 1을 참조하면, 차랴용 이더넷 네트워크 시스템은, 이더넷 네트워크 장치(100) 및 이너넷 스위치(200)를 포함할 수 있다.
실시 예에서, 이더넷 네트워트 장치(100)는 제1 내지 제4 이더넷 카메라(110, 120, 130, 140) 및 AVM 장치(160)를 포함하는 것으로 나타내고 설명하지만, 이에 한정을 두지 않는다.
제1 내지 제4 이더넷 카메라(110, 120, 130, 140)는 차량의 소정 위치에 설치될 수 있다.
제1 내지 제4 이더넷 카메라(110, 120, 130, 140)는 상기 차량의 전,후,좌,우의 주변 상황을 촬영한 영상 정보를 수집한다.
이러한 제1 내지 제4 이더넷 카메라(110, 120, 130, 140)는 차량의 주변 상황을 촬영하기 위하여, 도어, 트렁크, 본네트, 좌,우 사이드 미러 등과 같은 차체에 위치할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
또한, 제1 내지 제4 이더넷 카메라(110, 120, 130, 140)는 아날로그 형태의 영상 정보를 출력하는 기존과는 달리 AVM 장치(160)와 이더넷 통신을 수행하기 위해 수집된 영상 정보를 디지털화된 데이터 패킷으로 변환하여 AVM 장치(160)에 송신한다.
AVM 장치(160)는 이더넷 스위치(200)를 통해 제1 내지 제4 이더넷 카메라(110, 120, 130, 140)로부터 송신된 데이터 패킷을 수신하고, 상기 데이터 패킷을 이용하여 상기 차량의 조향 방향과 연동하는 차량의 주변 영상을 제공할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
이더넷 스위치(200)는 제1 내지 제4 이더넷 카메라(110, 120, 130, 140) 및 AVM 장치(160)가 서로 디지털 통신 방식 중 하나인 이더넷 통신 방식에 따라 상기 데이터 패킷을 송수신하기 위해, 제1 내지 제4 이더넷 카메라(110, 120, 130, 140) 및 AVM 장치(160)를 스타(star) 토폴로지(topology)의 네트워크 루프를 형성할 수 있다.
이더넷 스위치(200)는 제1 내지 제4 이더넷 카메라(110, 120, 130, 140)가 각각 접속하는 제1 내지 제4 접속 포트(211 ~ 214), AVM 장치(160)가 접속하는 제5 접속 포트(215), 제1 내지 제5 접속 포트(211 ~ 215) 각각에 할당된 MAC/IP 할당 주소가 룩업테이블로 저장된 저장부(220), 제1 내지 제4 이더넷 카메라(110, 120, 130, 140) 및 AVM 장치(160) 각각으로부터 전달된 MAC/IP 주소와 저장부(220)에 저장된 상기 MAC/IP 할당 주소의 매칭 여부를 판단하는 매칭부(230) 및 매칭부(230)의 매칭결과에 따라 제1 내지 제4 이더넷 카메라(110, 120, 130, 140) 및 AVM 장치(160) 각각으로 상기 MAC/IP 주소 및 상기 MAC/IP 할당 주소를 전송하는 제어부(240)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 룩업데이블은 하기의 [표 1]과 같이 설정될 수 있으며, [표 1]은 하나의 실시 예를 나타낸 것이며 이에 한정을 두지 않는다.
Figure pat00001
예를 들어, 제1 이더넷 카메라(110)가 제1 접속 포트(1)에 접속되는 경우, 매칭부(230)는 제1 이더넷 카메라(110)로부터 상기 MAC/IP 주소를 전달받을 수 있다.
이때, 매칭부(230)는 제1 이더넷 카메라(110)로부터 전달된 상기 MAC/IP 주소가 존재하지 않은 경우 [표 1]에 나타낸 상기 룩업테이블에서 제1 접속 포트(1)에 설정된 상기 MAC/IP 할당 주소(20-D0-CB-00-00-OB, 192.168.0.11)와 매칭되지 않는 것으로 제어부(240)에 전달한다.
제어부(240)는 제1 이더넷 카메라(110)로 상기 MAC/IP 할당 주소(20-D0-CB-00-00-OB, 192.168.0.11)를 전송하여, 제1 이더넷 카메라(110)가 MAC/IP 할당 주소(20-D0-CB-00-00-OB, 192.168.0.11)로 설정되게 제어할 수 있다.
이후, 제어부(240)는 제1 이더넷 카메라(110)로부터 주소 설정 완료 명령을 수신하면, 스위치 모드로 동작할 수 있다.
도 2는 상술한 바와 같이, 제1 이더넷 카메라(110)에 상기 MAC/IP 주소가 존재하지 않는 경우에 이더넷 스위치(200)와 제1 이더넷 카메라(110) 사이에 송수신되는 데이터 패킷을 나타낸다.
즉, 도 2(a)는 제1 이더넷 스위치(110)가 제1 접속 포트(1)에 접속하는 경우에 대하여 나타낸다.
도 2(a)는 제1 이더넷 스위치(110)가 이더넷 스위치(200)로 상기 MAC/IP 주소를 보고하기 위한 데이터 패킷이며, DA는 목적지 MIC주소, SA는 송신지 MIC주소, TYPE는 이더넷 타입(프로토콜 종류), DST는 목적지 IP주소, SRC는 송신지 IP주소 및 MIAP는 보고타입을 나타낸다.
즉, 도 2(a)는 제1 이더넷 카메라(110)에 상기 MIC/IP 주소가 설정되지 않은 상태, 즉 초기화 상태인 것을 제1 접속 포트(1)를 통하여 이더넷 스위치(200)로 전송한다.
도 2(b)는 도 2(a)에 전송된 상기 MAC/IP 주소를 보고하기 위한 데이터 패킷에 대응하여 이더넷 스위치(200)가 제1 이더넷 카메라(110)로 전송하는 상기 MIC/IP 할당 주소를 전송하기 위한 데이터 패킷이며, 상기 MIC/IP 할당 주소는 [표 1]에 나타낸 상기 룩업테이블에 의해 추출된다.
도 2(c) 도 2(b)에서 이더넷 스위치(200)가 제1 이더넷 카메라(110)로 전송한 데이터 패킷에 대하여, 상기 MIC/IP 할당 주소로 설정하고 주소 설정 완료 명령에 대한 데이터 패킷을 나타낸다.
도 3은 상술한 바와 같이, 제1 이더넷 카메라(110)에 상기 MAC/IP 주소가 존재하는 경우에 이더넷 스위치(200)와 제1 이더넷 카메라(110) 사이에 송수신되는 데이터 패킷을 나타낸다.
즉, 도 3(a)는 제1 이더넷 스위치(110)가 제1 접속 포트(1)에 접속하는 경우에 대하여 나타낸다.
도 3(a)는 제1 이더넷 스위치(110)가 이더넷 스위치(200)로 상기 MAC/IP 주소를 보고하기 위한 데이터 패킷이며, DA는 목적지 MIC주소, SA는 송신지 MIC주소, TYPE는 이더넷 타입(프로토콜 종류), DST는 목적지 IP주소, SRC는 송신지 IP주소 및 MIAP는 보고타입을 나타낸다.
도 3(b)는 도 2(a)에 전송된 상기 MAC/IP 주소를 보고하기 위한 데이터 패킷에 대응하여 이더넷 스위치(200)가 제1 이더넷 카메라(110)로 전송하는 상기 MIC/IP 할당 주소를 전송하기 위한 데이터 패킷이다.
여기서, 도 3(a)에 나타낸 제1 이더넷 스위치(110)는 상기 MAC/IP 주소가 20-D0-CB-00-00-0E/192.168.0.14 이었으나, [표 1]에 나타낸 바와 같이 제1 접속 포트(1)에 설정된 상기 MAC/IP 할당 주소, 즉 20-D0-CB-00-00-0B/192.168.0.11 로 설정 변경되도록 전송하는 데이터 패킷이다.
도 3(c)는 도 3(b)에서 이더넷 스위치(200)가 제1 이더넷 카메라(110)로 전송한 데이터 패킷에 대하여, 상기 MIC/IP 할당 주소로 설정하고 주소 설정 완료 명령에 대한 데이터 패킷을 나타낸다.
이더넷 스위치(200)는 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같이 AVM 장치(160)와 데이터 패킷을 송수신함으로써, AVM 장치(160)에 대한 MAC/IP 주소를 설정할 수 있으며, 또는 AVM 장치(160)에 설정된 MAC/IP 주소와 AVM 장치(160)가 접속한 제5 접속 포트(115)에 할당된 MAC/IP 할당 주소를 동시에 설정할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 이더넷 네트워크 시스템의 이더넷 스위치에 대한 동작방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 이더넷 스위치(200)는 접속 포트에 접속한 이더넷 네트워크 장치(100)로 MAC/IP 주소를 요청한다(S110).
이후, 이더넷 스위치(200)는 이더넷 네트워크 장치(100)로부터 전송된 MAC/IP 주소를 수신한다(S120).
이더넷 스위치(200)는 접속 포트에 할당된 MAC/IP 할당 주소를 추출하여(S130), 상기 MAC/IP 할당 주소와 상기 MAC/IP 주소가 매칭되는지 판단한다(S140).
이더넷 스위치(200)는 상기 MAC/IP 할당 주소와 상기 MAC/IP 주소가 매칭되지 않으면, 상기 MAC/IP 할당 주소를 이더넷 네트워크 장치(100)로 전송한다(S150).
또한, 이더넷 스위치(200)는 상기 MAC/IP 할당 주소와 상기 MAC/IP 주소가 매칭되면, 상기 MAC/IP 주소를 전송한다(S160).
이더넷 스위치(200)는 상기 MAC/IP 할당 주소 또는 상기 MAC/IP 주소를 전송한 후, 이더넷 네트워크 장치(100)로부터 주소 설정 완료 명령이 수신되면 설정된 스위치 모드로 동작을 수행한다(S170).
도 5는 본 발명에 따른 차량용 이더넷 네트워크 시스템에서 이더넷 네트워크 장치의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 이더넷 네트워크 장치(100)는 이더넷 스위치(200)로부터 MAC/IP 주소에 대한 요청을 수신한다(S210).
이더넷 네트워크 장치(100)는 설정된 MAC/IP 주소를 이더넷 스위치(200)로 전송한다(S220).
이더넷 네트워크 장치(100)는 이더넷 스위치(200)로부터 상기 MAC/IP 주소 또는 상기 MAC/IP 할당 주소를 수신하면(S230), 상기 MAC/IP 주소 또는 상기 MAC/IP 할당 주소로 주소 설정을 수행하고 이더넷 스위치(200)로 주소 설정 완료 명령을 전송한다(S240).
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (8)

  1. MAC/IP 주소를 전송하는 이더넷 네트워트 장치; 및
    상기 이더넷 네트워트 장치가 접속 포트에 접속시, 상기 이더넷 네트워크 장치로부터 전송된 상기 MAC/IP 주소와 상기 접속 포트에 할당된 MAC/IP 할당주소가 매칭되지 않으면 상기 MAC/IP 할당주소를 상기 이더넷 네트워크 장치로 전송하는 이더넷 스위치;를 포함하는 차량용 이더넷 네트워크 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이더넷 네트워크 장치는,
    이더넷 카메라 및 AVM 장치 중 적어도 하나를 포함하는 차랴용 이더넷 네트워크 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이더넷 스위치는,
    상기 접속 포트에 할당된 상기 MAC/IP 할당주소가 룩업테이블로 저장된 저장부;
    상기 MAC/IP 주소 및 상기 MAC/IP 할당주소의 매칭 여부를 판단하는 매칭부; 및
    상기 MAC/IP 주소 및 상기 MAC/IP 할당주소가 매칭되지 않으면 상기 MAC/IP 할당주소를 상기 이더넷 네트워크 장치로 전송하고, 상기 MAC/IP 주소 및 상기 MAC/IP 할당주소가 매칭되면 상기 MAC/IP 주소를 상기 이더넷 네트워크 장치로 전송하는 제어부;를 포함하는 차량용 이더넷 네트워크 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 MAC/IP 주소 또는 상기 MAC/IP 할당주소 전송 후, 상기 이더넷 네트워크 장치로부터 주소 설정 완료 명령이 수신되면, 설정된 스위치 모드로 동작하는 차량용 이더넷 네트워크 시스템.
  5. 이더넷 네트워크 장치로부터 MAC/IP 주소를 수신하는 단계;
    상기 이더넷 네트워크 장치가 접속한 접속 포트에 할당된 MAC/IP 할당주소를 추출하는 단계;
    상기 MAC/IP 주소 및 상기 MAC/IP 할당주소가 매칭되는지 판단하는 단계; 및
    상기 MAC/IP 주소 및 상기 MAC/IP 할당주소가 매칭되지 않으면, 상기 MAC/IP 할당주소를 상기 이더넷 네트워크 장치로 전송하는 단계;를 포함하는 차량용 이더넷 네트워크 시스템의 동작방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 MAC/IP 주소 및 상기 MAC/IP 할당주소가 매칭되면, 상기 MAC/IP 주소를 전송하는 단계;를 더 포함하는 차량용 이더넷 네트워크 시스템의 동작방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 MAC/IP 주소 또는 상기 MAC/IP 할당주소 전송 후, 상기 이더넷 네트워크 장치로부터 주소 설정 완료 명령이 수신되면, 설정된 스위치 모드로 동작하는 단계;를 더 포함하는 차량용 이더넷 네트워크 시스템의 동작방법.
  8. 이더넷 스위치로 MAC/IP 주소를 전송하는 단계;
    상기 이더넷 스위치로부터 MAC/IP 할당 주소 또는 상기 MAC/IP 주소를 수신하는 단계; 및
    상기 MAC/IP 할당 주소 또는 상기 MAC/IP 주소로 주소 설정하고, 상기 이더넷 스위치로 주소 설정 완료 명령을 전송하는 단계;를 포함하는 차랴용 이더넷 네트워크 스시템의 동작방법.
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