KR20170054013A

KR20170054013A - Can 통신의 동기화 방법 및 그를 실행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 매체

Info

Publication number: KR20170054013A
Application number: KR1020150156662A
Authority: KR
Inventors: 정기병; 오상환; 조현규
Original assignee: 현대자동차주식회사; 주식회사 유라코퍼레이션; 기아자동차주식회사
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2015-11-09
Publication date: 2017-05-17
Also published as: KR101748268B1

Abstract

CAN 통신을 하는 제어기에서 동시에 동작시킬 수 있는 CAN 통신의 동기화 방법 및 그를 실행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 매체가 개시된다.
이를 위해, 본 실시예는 두 제어기간 시간 지연과 시간 보정 등을 통해 시간 동기화를 이루는 메카니즘을 제공하고, 시간 동기화에 기초한 동작 동기화를 이루기 위한 메카니즘을 제공한다.

Description

CAN 통신의 동기화 방법 및 그를 실행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 매체{SYNCHRONIZATION METHOD OF CAN COMMUNICATION AND COMPUTER-READABLE MEDIUM STORING PROGRAM FOR EXECUTING THE SAME}

본 실시예는 CAN 통신의 동기화 방법 및 그를 실행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 매체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, CAN 통신을 하는 제어기에서 동시에 동작시킬 수 있는 CAN 통신의 동기화 방법 및 그를 실행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 매체에 관한 것이다.

최근의 자동차 설계 추세는 하네스를 최소화 하는 방향으로 설계되는 경향이 있다. 대표적인 예로서 CAN 통신을 하는 제어기간 동기화 설계를 들 수 있다. 제어기간 동기화는 두가지 관점에서 논의되어 왔다.

즉, 첫번째, 기존 시스템의 두 제어기가 동시에 동작되기 위해서는 하드와이어를 연결하여 동시에 동작시키거나, 두번째, 동일 CAN 통신상에 다른 두 제어기가 동일한 시점에 동작되기 위해서는 우선 순위가 높은 메시지 또는 이벤트 메시지를 이용하여 두 제어기간 동기화가 이루어졌다.

그러나, 전술한 첫번째는 추가적인 물리적 연결로 인하여 단가가 상승하고 생산시에도 추가적인 공수가 필요하였고, 특히 동기화가 필요한 기능이 추가 될때마다 물리적 연결이 추가되었다.

전술한 두번째는 우선 순위가 높은 메시지 또는 이벤트 메시지는 사용이 한정적이며 동기화하는 기능이 많아질 경우 버스 로드로 인한 과부하 현상 등이 발생되었다.

본 실시예는 CAN 통신을 하는 임의의 두 제어기간 로컬 카운터의 동기화를 실현할 수 있는 CAN 통신의 동기화 방법 및 그를 실행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 매체를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 실시예는 AN 통신을 하는 임의의 두 제어기간 동작 시그널의 동기화를 실현할 수 있는 CAN 통신의 동기화 방법 및 그를 실행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 매체를 제공하는데 그 다른 목적이 있다.

하나의 실시예에 따르면, 각기 다른 로컬 카운터를 가지는 적어도 하나의 CAN 통신용 제어기에서 로컬 카운터를 동기화하기 위한 방법으로서, 임의의 제1 제어기의 송신 시점에 발생된 제1 로컬 카운터 값(T1)을 주기 메시지에 실어 상기 로컬 카운터의 동기화 기준이 되는 제2 제어기로 송신하는 단계; 상기 제2 제어기의 수신 시점에 발생된 제2 로컬 카운터 값(T2)과 상기 제1 제어기로 송신하는 시점에 발생된 제3 로컬 카운터 값(T3)을 응답 메시지에 실어 상기 제1 제어기로 송신하는 단계; 상기 제3 로컬 카운터 값(T3)을 수신하는 시점에 발생된 제4 로컬 카운터 값(T4)과 획득된 상기 제1, 제2 및 제3 로컬 카운터 값을 이용하여 상기 제2 제어기의 로컬 카운터 동기화에 필요한 보정값을 상기 제1 제어기에서 연산하는 단계; 및 상기 연산된 보정값을 통해 상기 제1 제어기 및 상기 제2 제어기간 로컬 카운터를 동기화시키는 단계를 포함하는 CAN 통신의 동기화 방법을 제공한다.

상기 동기화 방법은, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 로컬 카운터 값을 이용하여 상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기 사이에서 발생된 지연값을 상기 제1 제어기에서 연산하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 지연값(D)은, 하기의 식 (1)에 의해 계산될 수 있다.

D = [(T4-T1) - (T3-T2) ... 식 (1)

상기 보정값은, 상기 제1 제어기의 로컬 카운터에 하기의 식 (2)에 의해 계산된 오프셋(offset)을 더하여 상기 제2 제어기의 로컬 카운터에 동기화하는데 사용될 수 있다.

offset=[(T2-T1) + (T3-T4)]/2 ... 식 (2)

상기 동기화시키는 단계는, 상기 제1 로컬 카운터 값(T1)과 제4 로컬 카운터 값(T4) 사이를 하나의 주기(X)이고, 상기 주기가 N회 동안 유지될 경우, 상기 주기(X)보다 상기 지연값이 큰 경우 해당하는 상기 N회의 각 회차에서 발생된 지연값과 오프셋을 제외시킬 수 있다.

상기 동기화시키는 단계는, 상기 주기가 N회 동안 유지될 경우, 상기 N회 동안의 지연값의 평균을 계산하여 1.5배 이상의 지연값을 가진 로컬 카운터 값을 제외시킬 수 있다.

상기 제1 제어기는, 슬레이브 제어기이고, 상기 제2 제어기는, 마스터 제어기일 수 있다.

하나의 실시예에 따르면, 제1 제어기에서 Oxff 값을 포함한 제1 주기 메시지를 제2 제어기로 전송하는 단계; 상기 제1 주기 메시지를 전송한 후, 주기 동기화 값(S)을 포함한 제2 주기 메시지를 상기 제2 제어기로 전송하는 단계; 상기 제1 제어기의 로컬 카운터 값 & 상기 Oxff가 상기 제2 주기 메시지일 때 설정된 주기에 맞추어 제어 대상체를 제1 제어기에서 동작시키는 단계; 및 상기 제1 제어기로부터 수신한 제2 주기 메시지가 상기 Oxff가 아니고, 상기 로컬 카운터 값 & 상기 Oxff가 제2 주기 메시지일 때 상기 주기에 맞추어 상기 제어 대상체를 제2 제어기에서 동작시키는 단계를 포함하는 CAN 통신의 동기화 방법을 제공한다.

상기 주기 동기화 값(S)은, 하기의 식 (3)에 의해 계산될 수 있다.

S = ((제1 제어기의 로컬 카운터 값 % Oxff) + (기설정된 메시지 주기값*1.5)) ... 식 (3)

상기 기설정된 메시지 주기값은, 100ms일 수 있다.

상기 제1 주기 메시지 및 제2 주기 메시지는, 8bit 메시지일 수 있다.

하나의 실시예에 따르면, 제3 제어기에서 Off 값을 포함한 이벤트 메시지를 유지하는 단계; 상기 이벤트 메시지가 온(ON)될 경우 제3 제어기의 로컬 카운터 값을 갖는 이벤트 변수(TxTime)를 포함한 상기 이벤트 메시지를 제4 제어기로 전송하는 단계; 상기 제3 제어기와 상기 제4 제어기간 지연 시간인 지연값(D) + 상기 TxTime이 상기 로컬 카운터 값일 때 제어 대상체를 상게 제1 제어기에서 약속된 주기에 맞추어 동작시키는 단계; 및 상기 이벤트 메시지를 제4 제어기에서 수신한 즉시 상기 약속된 주기에 맞추어 상기 제어 대상체를 동작시키는 단계를 포함하는 CAN 통신의 동기화 방법을 제공한다.

상기 지연값(D)은, 하기의 식 (4)에 의해 계산될 수 있다.

D = [(T4-T1) - (T3-T2) ... 식 (4)

상기 T1은 상기 제3 제어기에서 상기 제4 제어기로 전송시 발생된 상기 제3 제어기의 제1 로컬 카운터 값이고, 상기 T2는 상기 제1 로컬 카운터 값을 수신시 발생된 상기 제4 제어기의 제2 로컬 카운터 값이며, 상기 T3는 상기 제3 제어기로 송신하는 시점에 발생된 상기 제4 제어기의 제3 로컬 카운터 값이고, 상기 T4는 상기 제3 로컬 카운터 값을 수신시 발생된 상기 제3 제어기의 제4 로컬 카운터 값일 수 있다.

상기 이벤트 메시지는, 2bit 메시지일 수 있다.

상기 제3 제어기는, 슬레이브 제어기이고, 상기 제4 제어기는, 마스터 제어기일 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예는 임의의 두 제어기간 시간 동기화 및/또는 동작 동기화를 이루면 하드웨어 추가 및/또는 변경할 필요성이 없다.

또한, 본 실시예는 고정밀도의 시간 동기화가 가능하다. 예를 들면, 인터넷 환경에서 수십 ms 가량의 오차 수준의 범위 안에서 클럭 동기화가 가능하다.

또한, 본 실시예는 기존 주기 메시지의 구조를 크게 수정하지 않고, 시간 동기화를 구현할 수 있다.

또한, 본 실시예는 트럭/ 버스와 같이 전면/후면 간의 거리가 긴 경우 동작 동기화를 위해 하드와이어를 사용해야 하는 비용을 감소시킬 수 있다.

이상에서 설명된 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 실시예들이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하에 첨부되는 도면들은 본 실시예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시예들을 제공한다. 다만, 본 실시예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 CAN 통신의 동기화 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
도 2는 도 1의 CAN 통신의 동기화 방법을 수행하는 제어기간 동기화 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 3은 제2 실시예에 따른 CAN 통신의 동기화 방법의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 CAN 통신의 동기화 방법을 수행하는 제어기간 동기화 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 5는 제3 실시예에 따른 CAN 통신의 동기화 방법의 일례를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 CAN 통신의 동기화 방법을 수행하는 제어기간 동기화 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하고자 한다.

이하의 실시예에서 설명되는 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위하여 사용된 것이지, 이들로 한정하려는 의도는 아니다.

예를 들면, 이하의 실시예에서 설명되는 '제1'과 '제2'와 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 제한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 용도로서 사용된다.

또한, 다양하게 기재된 실시예들의 설명 및 특허청구범위에 사용되는 단수 표현인 '상기는 아래위 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현도 포함하는 것으로 이해될 수 있다.

또한, 이하의 실시예에서 개시되는 '및/또는'은 열거되는 관련 항목들 중 하나 이상의 항목에 대한 임의의 및 모든 가능한 조합들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 이하의 실시예에서 개시되는 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어들은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것으로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 구비하는 것으로 이해되어야 한다.

이를 토대로, 이하의 실시예에서 개시되는 로컬 카운터는 각 제어기에서 선형적으로 증가하는 카운터(각기 다른 로컬 카운터의 초기값을 가지고 있음)를 지칭한다. 예를 들면, 각 제어기의 Tick Timer 혹은 OsTimer은 동일할 필요성이 없다.

이하에서는, 전술한 각기 다른 로컬 카운터의 초기값을 가지고 있는 차량내의 제어기에서 수행되는 CAN 통신의 동기화 방법에 대하여 보다 상세히 설명하고자 한다.

<제1 실시예>

도 1은 제1 실시예에 따른 CAN 통신의 동기화 방법의 일례를 나타낸 순서도이고, 도 2는 도 1의 CAN 통신의 동기화 방법을 수행하는 제어기간 동기화 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.

도 2는 도 1을 설명할 때 보조적으로 인용하기로 한다.

도 1를 참조하면, 제1 실시예에 따른 CAN 통신의 동기화 방법은 각기 다른 로컬 카운터를 가지는 적어도 하나의 제어기에서 로컬 카운터를 동기화시키기 위하여 110 단계 내지 150 단계를 포함할 수 있다.

상기 제어기는 도 2에서와 같이 서로간 CAN 통신을 하는 차량내의 제어기로서 적어도 하나(200)로 구성될 수 있다. 적어도 하나의 제어기(200)는 하나의 제2 제어기(220)와 나머지 복수개의 제1 제어기(210)로 구성된다고 가정한다.

먼저, 110 단계에서, 제1 제어기(210)는 제2 제어기(220)로 주기 메시지(201)를 전송하기전, 제2 제어기(220)로 송신 시점에 발생된 제1 로컬 카운터 값(T1)을 주기 메시지(201)에 실어 CAN 통신을 통해 제2 제어기(220)로 전송할 수 있다.

예를 들면, 도 2에서와 같이, MSG A의 주기 메시지(201)는 100ms의 제1 로컬 카운터 값이 제2 제어기(220)로 전송될 수 있다.

이러한 제1 제어기(210)는 발생된 제1 로컬 카운터 값(T1)을 메모리에 저장할 수 있다.

제1 제어기(210)는 슬레이브 제어기들이고, 제2 제어기(220)는 하나의 마스터 제어기일 수 있다.

따라서, 마스터 제어기의 로컬 카운터에 맞게 슬레이브 제어기들의 로컬 카운터를 조정하여 동기화 시키는 것을 목적으로 한다. 즉, 제2 제어기(220)는 제1 제어기(210)의 로컬 카운터에 대한 동기화 기준이 될 수 있다.

120 단계에서, 제2 제어기(220)는 CAN 통신을 통해 제1 제어기(210)로부터 제1 로컬 카운터 값(T1)을 포함한 주기 메시지(201)를 수신하는 순간 제2 로컬 카운터 값(T2)을 발생시킬 수 있다.

이러한 제2 제어기(220)는 메모리에 제1 로컬 카운터 값(T1)을 포함한 주기 메시지(201)를 저장할 수 있다.

120 단계에서, 제2 제어기(220)는 제1 제어기(210)로부터 수신된 주기 메시지(201)에 대응하여 응답 메시지(202)를 제1 제어기(210)로 전송할 수 있는데, 제1 제어기(210)로 송신하는 시점에 발생된 제3 로컬 카운터 값(T3)을 포함한 응답 메시지(202)를 CAN 통신을 통해 제1 제어기(210)로 전송할 수 있다.

이때, 응답 메시지(202)는 제3 로컬 카운터 값(T3) 뿐만 아니라, 메모리에 저장된 제2 로컬 카운터 값(T2)을 포함하여 제1 제어기(210)로 전송될 수 있다.

예를 들면, 도 2에서와 같이, MSG B의 응답 메시지(202)는 350ms의 제2 로컬 카운터 값(T2)과 353ms의 제3 로컬 카운터 값(T3)이 제1 제어기(210)로 전송될 수 있다.

따라서, 제1 제어기(210)는 제2 제어기(220)로부터 제2 로컬 카운터 값(T2)과 제3 로컬 카운터 값(T3)을 포함한 응답 메시지(202)를 수신하게 되는 것이다.

한편, 제2 제어기(220)에서 발생된 제3 로컬 카운터 값(T3)은 메모리에 저장될 수 있다.

전술한 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리 (예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장 매체일 수 있다.

그러나, 이에 한정되지 않으며, 예컨대 상기 메모리는 버퍼이거나 가상 메모리일 수도 있다.

아울러, 전술한 메모리는 제2 제어기(220) 내에 존재할 수도 있고, 제2 제어기와 전기적으로 연결된 외부 메모리일 수 있다.

130 단계에서, 제1 제어기(210)는 제3 로컬 카운터 값(T3)을 수신하는 시점에 제4 로컬 카운터 값(T4)을 발생시킬 수 있다. 발생된 제4 로컬 카운터 값(T4)은 메모리에 저장될 수 있다.

예를 들면, 도 2에서와 같이, 125ms의 제4 로컬 카운터 값이 메모리에 저장될 수 있다.

이러한 제1 제어기(210)는 메모리에 저장된 제1 로컬ㄹ 카운터 값과 제4 로컬 카운터 값(T4) 및 제2 제어기(220)로부터 수신된 제2 로컬 카운터 값과 제3 로컬 카운터 값을 이용하여 제2 제어기(220)의 로컬 카운터의 동기화에 필요한 보정값을 연산할 수 있다.

상기 보정값은 제1 제어기(210)의 로컬 카운터의 값에 하기의 식 (1)에 의해 계산된 오프셋(offset)을 더한 결과를 의미할 수 있다. 이러한 보정값 연산을 통해 제2 제어기(220)와 동일한 로컬 카운터를 가질 수 있게 된다.

offset=[(T2-T1) + (T3-T4)]/2 ... 식 (1)

예를 들면, 도 2에서와 같이, 오프셋은 [(125ms-100ms) + (353ms-125ms)] = 239ms의 값일 수 있다.

이와 마찬가지로, 같은 CAN 통신용 노드에 연결된 다른 제1 제어기(210)들도 전술한 보정값 연산을 통해 제2 제어기와 동일한 로컬 카운터의 값을 가질 수 있다.

따라서, 140 단계에서, 제1 제어기(210)들은 전술한 보정값을 통해 동기화 기준이 되는 제2 제어기(220)의 로컬 카운터에 맞춰 모두 시간 동기화(클럭 동기화)가 이루어질 수 있다.

150 단계에서, 제1 제어기(210)는 제1 로컬 카운터, 제2 로컬 카운터, 제3 로컬 카운터 및 제4 로컬 카운터 값을 이용하여 제1 제어기(210)와 제2 제어기(220)간 지연 시간인 지연값(D)을 연산할 수 있다.

여기서, 지연값(D)은, 하기의 식 (2)에 의해 계산될 수 있다.

D = [(T4-T1) - (T3-T2)] ... 식 (2)

예를 들면, 도 2에서와 같이, 지연값(D)은 [(125ms-100ms) - ( 353ms-350ms) = 22ms일 수 있다.

이런 경우, 140 단계에서, 제1 제어기(210)는 제1 로컬 카운터 값(T1)과 제4 로컬 카운터 값(T4) 사이를 하나의 주기(X)이고, 상기 주기(X)가 N회 동안 유지된다고 가정할 경우, 주기(X)보다 이미 연산된 지연값이 큰다고 판단 될 경우 해당하는 N회의 각 회차에서 발생된 지연값과 오프셋을 제외시킬 수 있다.

이와 같이, 지연값과 오프셋을 제외시키는 이유는 제1 제어기(210)와 제2 제어기(220)간 로컬 카운터 동기화가 이루어지지 않는 것을 방지하기 위함이다.

더 나아가, 140 단계에서, 제1 제어기(210)는 전술한 바와 같이 주기(X)가 N회 동안 유지될 경우, N회 동안의 지연값의 평균을 계산하여 1.5배 이상의 지연값인 것으로 판단될 경우 1.5배 이상의 지연값을 가진 로컬 카운터 값을 비동기화를 방지하기 위하여 제외시킬 수 있다.

이와 같이, 본 실시예는 예컨대 제2 제어기(220)의 로컬 카운터를 기준으로 제1 제어기(210)의 로컬 카운터를 동기화시킴으로써, 적어도 하나의 제어기간 시간 동기화가 이루어질 수 있다. 이러한 제어기들의 시간 동기화는 다양한 대상체에 적용될 수 있다.

예를 들면, 제어기들의 시간 동기화는 턴시그널 램프, LED 램프와 같은 차량내의 대상체에 적용될 수 있다.

그러나, 전술한 제어기들의 시간 동기화를 통해 대상체를 제어할 수 있지만, 실질적으로 대상체에 대한 동작 동기화는 이루어지지 않고 있다.

따라서, 이하에서는, 전술한 시간 동기화의 일부 또는 전부에 기초한 동작 동기화에 대하여 보다 상세히 설명하고자 한다.

<제2 실시예>

도 3은 제2 실시예에 따른 CAN 통신의 동기화 방법의 일례를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 CAN 통신의 동기화 방법을 수행하는 제어기간 동기화 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 CAN 통신의 동기화 방법(300)은 제어기간 동작 동기화를 통해 제어 대상체(403)를 제어하기 위하여 210 단계 내지 240 단계를 포함할 수 있다.

상기 제어기는 도 4에서와 같이 서로간 CAN 통신을 하는 차량내의 제어기로서 적어도 하나(400)로 구성될 수 있다. 적어도 하나의 제어기(400)는 하나의 제2 제어기(420)와 나머지 복수개의 제1 제어기(410)로 구성된다고 가정한다.

먼저 310 단계에서, 제1 제어기(410)는 평소 Oxff 값을 포함한 제1 주기 메시지(401)를 제2 제어기(420)로 전송할 수 있다. 예컨대, 제1 주기 메시지(401)는 100ms의 주기로 제2 제어기(420)로 전송될 수 있다.

제1 제어기(410)는 슬레이브 제어기들이고, 제2 제어기(420)는 하나의 마스터 제어기일 수 있다.

따라서, 마스터 제어기의 로컬 카운터에 맞게 슬레이브 제어기들 사이에서 주고받는 주기 메시지에 대해 동작 동기화를 이루는 것을 목적으로 한다. 제2 제어기(420)는 제1 제어기(410)의 주기 메시지에 대한 동기화 기준으로 설정될 수 있다.

320 단계에서, 제1 제어기(410)는 제1 주기 메시지(401)를 제2 제어기(420)로 주기적으로 전송한 후, 주기 동기화 값(S)을 포함한 제2 주기 메시지(402)를 수행할 작업이 있을 때 제2 제어기(420)로 전송할 수 있다.

상기 주기 동기화 값(S)은 하기의 식 (3)에 의해 계산될 수 있다.

이때, 상기 기설정된 메시지 주기값은 100ms인 것이 바람직하다.

제2 제어기(420)에서 수신된 제1 주기 메시지(401)와 제2 주기 메시지(402)는 메모리에 저장될 수 있다. 메모리에 저장되는 제1 주기 메시지와 제2 주기 메시지는 8bit 메시지일 수 있다.

아울러, 전술한 메모리는 제2 제어기(420) 내에 존재할 수도 있고, 제2 제어기와 전기적으로 연결된 차량내의 외부 메모리일 수 있다.

이에 따라, 330 단계에서, 제1 제어기(410)는 제1 제어기의 로컬 카운터 값 & Oxff가 제2 주기 메시지(C_Hazard, 402)의 주기 동기화 값일 때 설정된 주기(약속된 주기)에 맞추어 제어 대상체(403), 예컨대 턴시그널 램프를 동작시킬 수 있다.

예를 들면, 제1 제어기(410)는 [(로컬 카운터 값) & Oxff) == C_Hazard일 때, 약속된 주기에 맞추어 턴시그널 램프를 동작시킬 수 있다.

즉, C_Hazard가 100ms의 주기를 가질 경우, 제1 제어기(410)는 차후에 발생할 100ms*1.5의 시간 일 때 턴시그널 램프를 동작시킬 수 있다.

제1 제어기(410)의 로컬 카운터 값은 도 1 및 도 2에서 설명한 시간 동기화를 위해 생성된 값일 수 있다.

340 단계에서, 제2 제어기(420)는 제1 제어기(410)로부터 수신한 제2 주기 메시지(C_Hazard, 402)가 메모리 저장된 Oxff가 아니고, 로컬 카운터 값 & Oxff가 제2 주기 메시지(402)일 때 기설정된 주기(약속된 주기)에 맞추어 제어 대상체(403)를 동작시킬 수 있다.

예를 들면, 제2 제어기(420)는 C_Hazard를 제1 제어기(410)로부터 수신할 경우 C_Hazard가 메모리에 저장된 0xff가 아니면 ([로컬 카운터 값] & 0xff) == C_Hazard 일 때 부터 약속된 주기에 맞추어 Hazard 램프를 동작시킬 수 있다.

즉, C_Hazard가 100ms의 주기를 가질 경우, 제2 제어기(410)는 100ms*1.5일 때 약속된 주기에 맞추어 턴시그널 램프를 동작시킬 수 있다.

제2 제어기(420)의 로컬 카운터 값은 도 1 및 도 2에서 설명한 시간 동기화를 위해 생성된 값일 수 있다.

그러나, 전술한 판단 조건을 만족하지 않은 경우에는 제1 제어기(410)와 제2 제어기(420)간 동작 동기화가 이루어지지 않은 것으로 간주할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예는 제1 제어기(410)와 제2 제어기(420)간 시간 동기화가 일부 이루어지거나 또는 전부 이루어진후, 제1 제어기(410)와 제2 제어기(420)간 전송되는 주기 메시지에 대하여 동작 동기화가 이루어져, 제어 대상체를 안정적으로 동작시키는 장점을 줄 수 있다.

<제3 실시예>

도 5는 제3 실시예에 따른 CAN 통신의 동기화 방법의 일례를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5의 CAN 통신의 동기화 방법을 수행하는 제어기간 동기화 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 제3 실시예에 따른 CAN 통신의 동기화 방법(500)은 제어기간 전송되는 이벤트 메시지에 대하여 동작 동기화를 이루기 위하여 510 단계 내지 540 단계를 포함할 수 있다.

상기 제어기는 도 6에서와 같이 서로간 CAN 통신을 하는 차량내의 제어기로서 적어도 하나(600)로 구성될 수 있다. 적어도 하나의 제어기(600)는 하나의 제2 제어기(620)와 나머지 복수개의 제1 제어기(610)로 구성된다고 가정한다.

먼저, 510 단계에서, 제3 제어기(610)는 평소에 Off 값, 예컨대 '0' 값을 포함한 이벤트 메시지(501)를 유지할 수 있다.

상기 이벤트 메시지(501)는 제3 제어기(610)의 로컬 카운터 값을 갖는 이벤트 변수(TxTime)를 포함할 수 있다. 이러한 이벤트 메시지(501)는 2bit 크기를 가질 수 있다.

520 단계에서, 제3 제어기(610)는 유지된 이벤트 메시지(501)가 온(ON)될 경우 제3 제어기(510)의 로컬 카운터 값을 갖는 이벤트 변수(TxTime)를 포함한 이벤트 메시지(C_Hazard, 501)를 제4 제어기(520)로 전송할 수 있다.

바꾸어 말하면, 제3 제어기(610)는 이벤트 변수(TxTime)에 제3 제어기(610)의 로컬 카운터 값을 저장한 채 이벤트 메시지(501)를 제4 제어기(620)로 전송될 수 있다.

예를 들면, C_Hazard을 입력을 받으면, 제3 제어기(610)는 C_Hazard = 1 (ON)인 경우에 제4 제어기(620)로 전송할 수 있다.

언급된 제3 제어기(610)는 슬레이브 제어기들이고, 제4 제어기(620)는 하나의 마스터 제어기일 수 있다.

따라서, 마스터 제어기의 로컬 카운터에 맞게 슬레이브 제어기들의 이벤트 메시지(501)에 대해 동작 동기화시키는 것을 목적으로 한다. 즉, 제4 제어기(620)는 제3 제어기(610)의 이벤트 메시지(501)에 대한 동기화 기준이 될 수 있다.

530 단계에서, 제3 제어기(610)는 제3 제어기(610)와 제4 제어기(620)간 지연 시간인 지연값(D; sync_delay_time) + TxTime이 로컬 카운터 값일 때 제어 대상체(601)를 약속된 주기에 맞추어 동작시킬 수 있다.

지연값은 제3 제어기(610)와 제4 제어기(620)간 동작 동기화를 위한 지연 시간일 수 있다.

제어 대상체(601)가 턴시그널 램프인 경우, 턴시그널 램프의 동작은 점멸과 관련한 동작일 수 있다.

예를 들면, 제3 제어기(610)는 TxTime + (sync_delay_time/2) == [로컬카운터] 일 때 부터 Hazard 램프를 정해진 주기로 점멸시킬 수 있다.

여기서, 지연값(D; sync_delay_time)은 하기의 식 (4)에 의해 계산될 수 있다.

D = [(T4-T1) - (T3-T2) ... 식 (4)

상기 T1은 제3 제어기(610)에서 제4 제어기(620)로 전송시 발생된 제3 제어기(610)의 제1 로컬 카운터 값이고, 상기 T2는 제1 로컬 카운터 값을 수신시 발생된 제4 제어기(620)의 제2 로컬 카운터 값일 수 있다.

그리고, 상기 T3는 제3 제어기(610)로 송신하는 시점에 발생된 제4 제어기(620)의 제3 로컬 카운터 값이고, 상기 T4는 제3 로컬 카운터 값을 수신시 발생된 제3 제어기(610)의 제4 로컬 카운터 값을 지칭할 수 있다.

이러한 예는 도 1 및 도 2에서 보다 상세히 설명되었기 때문에 더 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 그러나, 본 실시예에서도 적용됨은 물론이다.

이와 같이, 본 실시예는 도 1 및 도 2에서 설명한 시간 동기화에 기초하여 제3 제어기(610)와 제4 제어기(620)간 동작 동기화를 실시하는 것이 바람직하다.

540 단계에서, 제4 제어기(620)는 520 단계의 이벤트 메시지(501)를 수신한 즉시 약속된 주기에 맞추어 제어 대상체(601)를 동작시킬 수 있다.

언급된 이벤트 메시지(501)는 보다 정확한 동작 동기화를 위하여 2bit 메시지인 것이 바람직하다.

이와 같이, 제3 제어기(610)의 지연값 동기화를 통해, 제3 제어기(610)와 제4 제어기(620)간 동작 동기화를 이룰 수 있는 장점을 줄 수 있다.

이상에서 설명된 CAN 통신의 동기화 방법은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다.

컴퓨터 판독 가능한 매체는 프로세서에 의해 액세스 가능한 임의의 매체일 수 있다. 이러한 매체는 휘발성 및 비휘발성 매체 둘 다, 착탈식과 비착탈식 매체, 통신 매체, 저장 매체 및 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다.

통신 매체는 컴퓨터 판독 가능한 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 반송파 또는 기타 전송 메커니즘 등의 변조된 데이터 신호의 기타 데이터를 포함할 수 있고, 공지된 임의의 기타 형태의 정보 전달 매체를 포함할 수 있다.

저장 매체는 RAM, 플래시 메모리, ROM, EPROM, 전기적으로 소거 가능한 판독 전용 메모리("EEPROM"), 레지스터, 하드 디스크, 착탈식 디스크, 콤팩트 디스크 판독 전용 메모리("CD-ROM"), 또는 공지된 임의의 기타 형태의 저장 매체를 포함할 수 있다.

컴퓨터 저장 매체는, 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 그 밖의 데이터와 같은 정보를 저장하기 위한 임의의 방법이나 기술로 구현되는 착탈형(removable)과 고정형(non-removable), 및 휘발성과 비휘발성 매체를 포함한다.

이러한 컴퓨터 저장 매체는 RAM, ROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리, 다른 고체 메모리 기술, CDROM, 디지털 다용도 디스크(DVD), 또는 다른 광 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.

프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.

이상에서와 같이, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.

0, 400, 600 : 제어기 210, 410 : 제1 제어기
220, 420 : 제2 제어기 610 : 제3 제어기
620 : 제4 제어기 403,601 : 제어 대상체
201 : 주기 메시지 202 : 응답 메시지
401 : 제1 주기 메시지 402 : 제2 주기 메시지
501 : 이벤트 메시지

Claims

각기 다른 로컬 카운터를 가지는 적어도 하나의 CAN 통신용 제어기에서 로컬 카운터를 동기화하기 위한 방법으로서,
임의의 제1 제어기의 송신 시점에 발생된 제1 로컬 카운터 값(T1)을 주기 메시지에 실어 상기 로컬 카운터의 동기화 기준이 되는 제2 제어기로 송신하는 단계;
상기 제2 제어기의 수신 시점에 발생된 제2 로컬 카운터 값(T2)과 상기 제1 제어기로 송신하는 시점에 발생된 제3 로컬 카운터 값(T3)을 응답 메시지에 실어 상기 제1 제어기로 송신하는 단계;
상기 제3 로컬 카운터 값(T3)을 수신하는 시점에 발생된 제4 로컬 카운터 값(T4)과 획득된 상기 제1, 제2 및 제3 로컬 카운터 값을 이용하여 상기 제2 제어기의 로컬 카운터 동기화에 필요한 보정값을 상기 제1 제어기에서 연산하는 단계; 및
상기 연산된 보정값을 통해 상기 제1 제어기 및 상기 제2 제어기간 로컬 카운터를 동기화시키는 단계
를 포함하는 CAN 통신의 동기화 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1, 제2, 제3 및 제4 로컬 카운터 값을 이용하여 상기 제1 제어기와 상기 제2 제어기 사이에 발생된 지연값을 상기 제1 제어기에서 연산하는 단계
를 더 포함하는 CAN 통신의 동기화 방법.
제2항에 있어서,
상기 지연값(D)은, 하기의 식 (1)에 의해 계산되는 CAN 통신의 동기화 방법.
D = [(T4-T1) - (T3-T2) ... 식 (1)
제3항에 있어서,
상기 보정값은, 상기 제1 제어기의 로컬 카운터에 하기의 식 (2)에 의해 계산된 오프셋(offset)을 더하여 상기 제2 제어기의 로컬 카운터에 동기화하는데 사용되는, CAN 통신의 동기화 방법.
offset=[(T2-T1) + (T3-T4)]/2 ... 식 (2)
제4항에 있어서,
상기 동기화시키는 단계는,
상기 제1 로컬 카운터 값(T1)과 제4 로컬 카운터 값(T4) 사이를 하나의 주기(X)이고, 상기 주기가 N회 동안 유지될 경우, 상기 주기(X)보다 상기 지연값이 큰 경우 해당하는 상기 N회의 각 회차에서 발생된 지연값과 오프셋을 제외시키는, CAN 통신의 동기화 방법.
제5항에 있어서,
상기 동기화시키는 단계는,
상기 주기가 N회 동안 유지될 경우, 상기 N회 동안의 지연값의 평균을 계산하여 1.5배 이상의 지연값을 가진 로컬 카운터 값을 제외시키는, CAN 통신의 동기화 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 제어기는, 슬레이브 제어기이고, 상기 제2 제어기는, 마스터 제어기인 것인 CAN 통신의 동기화 방법.
청구항 제1항 내지 제7항에 따른 CAN 통신의 동기화 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 매체.
제1 제어기에서 Oxff 값을 포함한 제1 주기 메시지를 제2 제어기로 전송하는 단계;
상기 제1 주기 메시지를 전송한 후, 주기 동기화 값(S)을 포함한 제2 주기 메시지를 상기 제2 제어기로 전송하는 단계;
상기 제1 제어기의 로컬 카운터 값 & 상기 Oxff가 상기 제2 주기 메시지일 때 설정된 주기에 맞추어 제어 대상체를 제1 제어기에서 동작시키는 단계; 및
상기 제1 제어기로부터 수신한 제2 주기 메시지가 상기 Oxff가 아니고, 상기 로컬 카운터 값 & 상기 Oxff가 제2 주기 메시지일 때 상기 주기에 맞추어 상기 제어 대상체를 제2 제어기에서 동작시키는 단계
를 포함하는 CAN 통신의 동기화 방법.
제8항에 있어서,
상기 주기 동기화 값(S)은, 하기의 식 (3)에 의해 계산되는 CAN 통신의 동기화 방법.
S = ((제1 제어기의 로컬 카운터 값 % Oxff) + (기설정된 메시지 주기값*1.5)) ... 식 (3)
제10항에 있어서,
상기 기설정된 메시지 주기값은, 100ms인 것인 CAN 통신의 동기화 방법.
제9항에 있어서,
상기 제1 주기 메시지 및 제2 주기 메시지는, 8bit 메시지인 것인 CAN 통신의 동기화 방법.
제9항에 있어서,
상기 제1 제어기는, 슬레이브 제어기이고, 상기 제2 제어기는, 마스터 제어기인 것인 CAN 통신의 동기화 방법.
제3 제어기에서 Off 값을 포함한 이벤트 메시지를 유지하는 단계;
상기 이벤트 메시지가 온(ON)될 경우 제3 제어기의 로컬 카운터 값을 갖는 이벤트 변수(TxTime)를 포함한 상기 이벤트 메시지를 제4 제어기로 전송하는 단계;
상기 제3 제어기와 상기 제4 제어기간 지연 시간인 지연값(D) + 상기 TxTime이 상기 로컬 카운터 값일 때 제어 대상체를 상게 제1 제어기에서 약속된 주기에 맞추어 동작시키는 단계; 및
상기 이벤트 메시지를 제4 제어기에서 수신한 즉시 상기 약속된 주기에 맞추어 상기 제어 대상체를 동작시키는 단계
를 포함하는 CAN 통신의 동기화 방법.
제14항에 있어서,
상기 지연값(D)은, 하기의 식 (4)에 의해 계산되는 CAN 통신의 동기화 방법.
D = [(T4-T1) - (T3-T2) ... 식 (4)
상기 T1은 상기 제3 제어기에서 상기 제4 제어기로 전송시 발생된 상기 제3 제어기의 제1 로컬 카운터 값이고, 상기 T2는 상기 제1 로컬 카운터 값을 수신시 발생된 상기 제4 제어기의 제2 로컬 카운터 값이며, 상기 T3는 상기 제3 제어기로 송신하는 시점에 발생된 상기 제4 제어기의 제3 로컬 카운터 값이고, 상기 T4는 상기 제3 로컬 카운터 값을 수신시 발생된 상기 제3 제어기의 제4 로컬 카운터 값임.
제14항에 있어서,
상기 이벤트 메시지는, 2bit 메시지인 것인 CAN 통신의 동기화 방법.
제14항에 있어서,
상기 제3 제어기는, 슬레이브 제어기이고, 상기 제4 제어기는, 마스터 제어기인 것인 CAN 통신의 동기화 방법.