KR20170131584A - 데이터 버스 트랜시버로부터의 구성 데이터를 보호하기 위한 방법, 데이터 버스 트랜시버 및 데이터 버스 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 부분 네트워크 모드에서 동작될 수 있는 데이터 버스 트랜시버 (1) 의 구성 데이터를 보호하기 위한 방법에 관련되고, 여기서, 구성 데이터는 데이터 버스 (CAN) 를 통해 도달하는 데이터 버스 메시지들로부터의 데이터와의 비교를 위해 제공되고, 구성 데이터에 대한 레퍼런스 체크섬이 생성 및 저장되고, 이 레퍼런스 체크섬이 재귀적으로 체크되고, 식별된 변경의 경우, 웨이크-업 신호 (WUF) 및/또는 에러 정보의 피스 (F) 가 출력된다. 구성 데이터의 데이터 버스 (SPI) 를 통한 구성 레지스터 (2) 로의 기입 동안 또는 그 이후에, 또는 전자 제어 유닛의 저전력 모드로의 변경 직전에, 체크섬 유닛 (3) 은 레퍼런스 체크섬 레지스터 (4.1) 에 저장되는 체크섬을 형성하기 위해 사용된다. 전자 제어 유닛의 저전력 모드에 있어서, 구성에 대한 체크섬은 반복적으로 재계산되고, 레퍼런스 체크섬 레지스터 (4.1) 에 저장된 체크섬과 비교된다. 체크섬 유닛 (3) 은 재계산된 체크섬 값을 체크섬 레지스터 (4.2) 에 저장하고, 그래서, 비교 유닛 (5) 은 레퍼런스 체크섬 레지스터 (4.1) 에 저장된 데이터와 레퍼런스 체크섬 레지스터 (4.2) 에 저장된 재계산된 체크섬 간의 비교를 수행한다. 재계산된 체크섬이 저장된 체크섬과 일치하지 않으면, 비교 유닛 (5) 은 구성 에러 (KF) 에 기초하여 웨이크-업 과정을 트리거하기 위해 사용된다. 체크의 시작은 내부 및/또는 외부 트리거들에 의해 야기될 수 있다.
Description
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 데이터 버스 트랜시버의 구성 데이터를 보호하기 위한 방법, 청구항 제8항의 전제부에 따른 데이터 버스 트랜시버, 및 대응하는 자동차용 데이터 버스 시스템에 관한 것이다.
데이터 버스 시스템들은 다양한 기술 분야들에서 사용된다. 예들은 자동차 및 항공기 기술을 포함하며, 여기서, 특히, 전자 제어 유닛들 (ECU) 의 통신은 버스 시스템들, 예를 들어, CAN (제어기 영역 네트워크) 버스를 사용하여 달성된다.
부분 네트워킹 (PN) 에서 기능할 수 있는 데이터 버스 트랜시버들은, 도달하는 버스 메시지들이 저전력 모드에서 판독되고 디코딩될 수 있는 디코더를 포함한다. 부분 네트워킹을 구현하기 위하여, 이들 트랜시버들은 전압을 인가한 이후에 구성되어야 한다. 그 구성은, 예를 들어, 메시지의 컨텐츠를 식별하는 식별자 (ID), 식별자 마스크 (IDM), 데이터 내의 바이트들의 수에 관한 정보의 피스 (DLC), 체크 필드 (예를 들어, CRC 필드) 를 포함하는 데이터 필드, 및 다른 구성 비트들을 포함할 수도 있고; 웨이크-업 (wake-up) 절차를 트리거하기 위해 제공된 인입 (incoming) 메시지들을 정의한다. 저전력 모드에 있어서, 이들 데이터는 공급 전압이 (예를 들어, KL30B 를 통해) 인가되는 한 저장된 채로 남아 있다. 데이터 버스 트랜시버는 저전력 모드에서 버스 상의 메시지들을 판독하고, 이 메시지들을 저장된 구성과 비교한다. 정확한 디코딩 이후, 예를 들어, CAN 의 경우, 인입 CAN 메시지의 ID, IDM, 및 DLC 데이터 비트들 뿐 아니라 CRC 는 구성된 데이터와 비교된다. (예를 들어, ISO11898-6 에 따라) 일치하는 경우, 웨이크-업 절차가 실행되고, 이를 통해, 트랜시버와 연관된 전자 제어 유닛은 통상 동작 상태로 들어간다. CAN 메시지들이 정확하게 디코딩되지 않지만 오히려 버스 상의 교란들 및/또는 조작으로 인해 또는 고장난 디코더로 인해 오류가 있으면, 예를 들어, 트랜시버의 디튜닝된 클록 생성기의 경우, 에러 카운터가 증분된다. 한계에 도달되면, 웨이크-업 절차가 유사하게 실행된다.
외적 또는 내적 교란들, 예를 들어, 알파 붕괴, 전자기 간섭, 또는 메모리 셀들의 열화로 인해, 구성이 변경됨이 발생할 수도 있다. 에러의 발생의 확률은, 저전력 상태의 지속기간의 증가로 증가한다. 데이터가 통상 동작 동안 독출되고 재구성될 수 있지만, 저전력 모드에서의 체크는 종종, 절전 조치들로 인해 가능하지 않다. 따라서, 전자 제어 유닛은, 웨이크 업하기 위해 의도된 데이터 프레임이 입력되었더라도 웨이크될 수 없거나 또는 상기 전자 제어 유닛은 이러한 목적으로 제공되지 않은 데이터 프레임을 통해 오류로 웨이크 업된다. 부가적으로, 버스를 통해 관련 전자 제어 유닛을 웨이크 업하는 것은 더 이상 전혀 가능하지 않는 것이 발생할 수도 있는데, 왜냐하면 오류있는 구성은 시스템에서 사용된 어떠한 메시지 구성과도 더 이상 일치하지 않기 때문이다. 전자 제어 유닛 또는 버스 사용자가 연관되는 관련 시스템에 의존하여, 일부 상황들 하에서, 관련 시스템의 가용성이 감소될 수도 있고/있거나 안전-위기 (safety-critical) 상황들이 트리거될 수도 있다. 이들 결함들은 시그널링되지 않기 때문에 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 버스 사용자들, 예를 들어, 데이터 버스에 의하여 통신하는 전자 제어 유닛들의 개선된 가용성이 가능하게 되는 수단을 제공하는 것이다. 더욱이, 그 구현은 가능하면 적은 수정을 요구하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 제1항에서 청구된 바와 같은 방법, 및 청구항 제8항에서 청구된 바와 같은 데이터 버스 트랜시버, 그리고 청구항 제12항에서 청구된 바와 같은 데이터 버스 시스템을 통해 달성된다.
본 발명은 부분 네트워킹에서 동작가능한 데이터 버스 트랜시버의 구성 데이터를 보호하기 위한 방법을 기술하며, 여기서, 구성 데이터는 데이터 버스를 통해 인입하는 데이터 버스 메시지들의 데이터와의 비교를 위해 제공되고, 상기 방법은 구성 데이터의 레퍼런스 체크섬 (checksum) 이 생성 및 저장되고, 이 레퍼런스 체크섬이 재귀적으로 체크되고, 검출된 변경의 경우, 웨이크-업 신호 및/또는 에러 정보의 피스가 출력되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 예를 들어, 외부 및/또는 내부 교란들에 의해 야기된 구성 데이터에서의 변경들이 검출될 수도 있고 이에 의해 관련 버스 사용자가 버스를 통해 더 이상 웨이크될 수 없는 리스크가 감소된다는 점에 있어서, 데이터 버스의 버스 사용자들의 개선된 가용성이 유리하게 가능하게 된다. 이러한 목적으로 의도되지 않은 버스 메시지들을 통한 오류있는 웨이크-업은, 기존의 데이터 프레임 구성에 대응하는 구성 데이터에서의 변경 이후, 즉시 검출되고 핸들링될 수도 있다. 웨이크-업 신호의 출력은 또한 추가적인 에러 핸들링을 가능케 하며, 여기서, 출력 에러 정보가 또한 웨이크-업 신호에 포함될 수도 있다. 본 발명을 구현하기 위해 필요한 기존 시스템들에 대한 수정들은 비교적 적은 것으로 고려될 수도 있다. 안전-위기 상황들은 본 발명을 통해 유리하게 감소될 수도 있고, 시스템 가용성이 증가될 수도 있다.
본 발명의 하나의 선호된 실시형태에 따르면, 저장된 레퍼런스 체크섬 및/또는 구성 데이터를 체크하기 위해, 구성 데이터의 체크섬이 재생되고 저장된 체크섬과 비교된다. 구성 데이터의 체크섬의 재생은 바람직하게 재귀적으로 발생한다. 따라서, 구성 데이터 또는 저장된 체크섬의 반복된 체크를 심지어 장기간 동안 실행하는 것이 가능하고, 이에 의해, 특히, 에러들이 핸들링될 수도 있고, 그 확률이 그 기간의 길이로 증가한다.
특히 바람직하게, 구성 데이터의 체크섬의 재생이, 특히, 순환적으로, 인입 데이터 버스 메시지를 통해 및/또는 시간 사양들에 따라 트리거된다.
유리하게, 웨이크-업 신호 및/또는 에러 정보의 피스는, 데이터 버스 트랜시버와 연관되는 적어도 하나의 전자 제어 유닛에 출력된다. 이는 연관된 전자 제어 유닛을 통해 후속 에러 핸들링을 개선시킨다. 예를 들어 에러를 자동차 내의 승객에 통신하고/하거나 그 에러를 자동으로 정정하는 필요한 조치들이 취해질 수도 있다.
본 발명의 하나의 유리한 개선예에 따르면, 레퍼런스 체크섬의 체크는, 데이터 버스 트랜시버 및/또는 데이터 버스 트랜시버와 연관되는 전자 제어 유닛의 저전력 모드에서 발생한다. 유리하게, 따라서, 저전력 모드에서의 절전 조치들에도 불구하고, 관련 전자 제어 유닛을 데이터 버스를 통해 웨이크하는 것이 더 이상 불가능한 확률이 감소된다.
레퍼런스 체크섬은 바람직하게, 구성 데이터의 저장 동안 또는 그 이후에, 또는 데이터 버스 트랜시버 또는 데이터 버스 트랜시버와 연관되는 전자 제어 유닛의 저전력 모드로의 천이 직전에, 생성된다. 따라서, 체크섬의 저장과 저전력 모드로의 천이 사이의 기간에서 내부 및/또는 외부 교란들 이후의 변경들의 확률은 가능하면 낮게 유지되는데, 왜냐하면 저전력 모드에서의 체크의 시작까지의 기간은 비교적 짧기 때문이며, 이는 오직 저전력 모드에서만 체크를 실행하는 경우에 특히 유리하다. 구성 데이터를 기입 또는 저장하는 것은 데이터 버스, 예를 들어, 직렬 데이터 버스, 특히, 직렬 주변기기 인터페이스에 의하여 유리하게 발생한다.
더욱이, 본 발명은 데이터 버스를 통해 인입하는 데이터 버스 메시지들의 데이터와의 비교를 위해 제공되는 구성 데이터를 저장하기 위한 저장 수단을 포함한 데이터 버스 트랜시버에 관련되며, 여기서, 데이터 버스 트랜시버는, 체크섬 디바이스에 의하여, 구성 데이터의 레퍼런스 체크섬이 생성될 수도 있고 그리고 레퍼런스 체크섬을 저장하기 위한 저장 수단에 저장될 수도 있어서, 데이터 버스 트랜시버의 적어도 하나의 동작 상태에서 이 레퍼런스 체크섬을 재귀적으로 체크하고 검출된 변경의 경우에 웨이크-업 신호 및/또는 에러 정보의 피스를 출력하는 그러한 방식으로 설계된다.
본 발명에 따른 데이터 버스 트랜시버는, 바람직하게, 저장된 레퍼런스 체크섬 및/또는 구성 데이터를 체크하기 위해, 구성 데이터의 적어도 하나의 갱신된 체크섬이 체크섬 디바이스에 의하여 생성될 수도 있고 그리고 비교 유닛에 의하여 저장된 레퍼런스 체크섬과 비교될 수도 있는 그러한 방식으로 설계된다.
하나의 개선예에 따르면, 데이터 버스 트랜시버는 상이한 전력 소비를 갖는 적어도 2개의 동작 상태들을 갖는 저전력 모드를 가지며, 여기서, 레퍼런스 체크섬의 체크는 이들 동작 상태들 중 하나에서 실행될 수도 있다. 이는 저전력 모드의 범위 내에서 데이터 버스 트랜시버의 전력 소비에 관한 부가적인 그라데이션을 가능케 한다.
본 발명에 따른 데이터 버스 트랜시버는, 바람직하게, 본 발명에 따른 방법이 실행될 수도 있는 그러한 방식으로 설계된다.
차량용 데이터 버스 시스템은 복수의 데이터 버스 사용자들, 및 데이터 버스 사용자들 사이에서 데이터 버스 메시지들을 교환하기 위한 적어도 하나의 데이터 버스를 포함하고, 여기서, 데이터 버스 시스템은 본 발명에 따른 적어도 하나의 데이터 버스 트랜시버를 포함한다.
부가적인 선호된 실시형태들은 도 1 에 기초한 예시적인 실시형태의 다음의 설명으로부터 기인한다.
다음은 개략 다이어그램으로 도시된다.
도 1 은 본 발명에 따른 CAN 트랜시버 (1) 의 일 실시형태의 도면을 도시한다.
도 1 은 본 발명에 따른 CAN 트랜시버 (1) 의 일 실시형태의 도면을 도시한다.
도 1 은 본 발명에 따른 PN-CAN 트랜시버 (1) 의 예시적인 실시형태의 개략 도면을 도시하며, 여기서, 본 발명의 설명에 관련된 엘리먼트들만이 도시된다. 데이터 버스 (CAN) 를 통해 인입하는 CAN 차이 신호들은, 그 자체로 공지된 방식으로, 비교기 (10) 를 사용하여 비트 시퀀스로 변환되고, 샘플링되고 (9), 디코더 (8) 에 의하여 디코딩된다. 디코딩된 CAN 메시지는, 후속적으로, 구성 레지스터 (2) 에 저장된 데이터와 비교된다. 일치하는 경우, 대응하는 웨이크-업 신호 (WUF) 가 연관된 전자 제어 유닛에 출력된다. 구성 레지스터 (2) 에 저장된 데이터는 어느 조건들이 또는 어느 수신된 CAN 메시지들이 트랜시버 (1) 로 하여금 그와 연관된 전자 제어 유닛을 활성화하게 하는지를 정의한다. 디코딩 동안 에러의 검출의 경우에 또는 에러 카운터의 한계에 도달되면, 이 에러를 나타내는 웨이크-업 신호 (F) 가 전자 제어 유닛에 출력된다.
구성 데이터의 데이터 버스 (SPI) 를 통한 구성 레지스터 (2) 로의 기입 동안 또는 그 이후에, 또는 전자 제어 유닛의 저전력 모드로의 천이 직전에, 체크섬이 체크섬 유닛 (3) 에 의하여 형성되고 레퍼런스 체크섬 레지스터 (4.1) 에 저장된다. 체크섬은, 예를 들어, CRC (순환 리던던시 체크) 코드, ECC (에러 정정 코드), 패리티, 또는 에러 보호를 위한 하나 이상의 다른 방법들이다. 그 방법의 선택은, 특히, 에러 검출이 얼마나 양호할지 및 저전력 모드에서의 실행을 위해 전류 소비가 얼마나 높을 수 있는지, 그리고 이러한 목적으로 제공될 하드웨어 및/또는 소프트웨어 리소스들의 범위가 무엇일 수 있는지의 함수로 행해질 수도 있다. CRC 의 경우, 예를 들어, 순차적 또는 병렬적 방법들이 선택될 수도 있다. 이 경우, 바람직하게, 순차적으로 계산된 CRC 값이 유효할 때까지 기간이 고려된다. 본 발명에 관련된 체크섬 유닛 (3) 및/또는 다른 기능적 어셈블리들이, 바람직하게, 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로서 구현될 수도 있다.
전자 제어 유닛의 저전력 모드에 있어서, 구성의 체크섬은 반복적으로 재계산되고, 레퍼런스 체크섬 레지스터 (4.1) 에 저장된 체크섬과 비교된다. 체크섬 유닛 (3) 은 재계산된 체크섬 값을 체크섬 레지스터 (4.2) 에 저장하고, 그래서, 비교 유닛 (5) 은 레퍼런스 체크섬 레지스터 (4.1) 에 저장된 데이터의 레퍼런스 체크섬 레지스터 (4.2) 에 저장된 재계산된 체크섬과의 비교를 실행한다. 재계산된 체크섬이 저장된 체크섬과 일치하지 않으면, 웨이크-업 절차가 비교 유닛 (5) 에 의하여 구성 에러 (KF) 로 인해 트리거되며, 대응하는 스테이터스 표시자 (플래그) 가 설정된다. 상이한 에러 신호들 (F, KF, 및/또는 WUF) 은 추가로, 특히, 트랜시버 (1) 의 기능적 범위 내에서, 논리적으로, 예를 들어, 분리적으로 연관될 수도 있다. 스테이터스 표시자를 설정함으로써, 연관된 전자 제어 유닛을 통하여 웨이크-업 절차의 원인을 결정하는 것이 후속적으로 가능하다. 시작한 이후, 전자 제어 유닛은 에러 핸들링을 위한 매우 다양한 옵션들을 가지며; 예를 들어, 구성이 재기입될 수도 있고/있거나 반복된 오류의 웨이크-업에 대한 백업 모드들이 활성화될 수도 있다.
체크의 시작은 내부 및/또는 외부 트리거들에 의해 야기될 수도 있다. 예를 들어, 시간 사양은 내부 트리거로서 작용할 수도 있으며, 인입 CAN 메시지들은 외부 트리거들로서 작용할 수도 있는데, 왜냐하면 이들은 어떠한 경우라도 웨이크-업에 대한 필요 조건을 구성하기 때문이다. 이에 따라, 도 1 에 있어서, 신호 경로는 디코더 (8) 로부터 체크섬 유닛 (3) 으로 제공된다. 적어도 하나의 내부 트리거 및 적어도 하나의 외부 트리거로 구성된 조합의 존재가 또한 달성가능하다.
전자 제어 유닛의 저전력 모드에 있어서, 트랜시버 (1) 의 상이한 전력 모드들이 통상 동작 모드에 부가하여 구현될 수도 있으며, 여기서, 트랜시버 (1) 및/또는 트랜시버에 연관되는 전자 제어 유닛, 또는 전자 제어 유닛과 트랜시버와 버스 제어기가 연관되는 대응하는 버스 사용자는 저전력 모드에 있지 않고/않거나 적어도 부분적으로 통상의 이용 조건들 하에서 활성화된 상태에 있다. 예를 들어, 디코더 (8) 가 스위치 오프되는 동작 상태가 제공될 수도 있을 뿐 아니라 증가된 전류 소비가 허용되는 다른 동작 상태가 제공될 수도 있으며, 여기서, 디코더 (8) 가 활성화되고 체크섬 비교가 실행된다.
Claims (12)
- 부분 네트워킹에서 동작가능한 데이터 버스 트랜시버 (1) 의 구성 데이터를 보호하기 위한 방법으로서,
상기 구성 데이터는 데이터 버스 (CAN) 를 통해 인입하는 데이터 버스 메시지들의 데이터와의 비교를 위해 제공되고,
상기 구성 데이터의 레퍼런스 체크섬 (checksum) 이 생성 및 저장되고, 상기 레퍼런스 체크섬이 재귀적으로 체크되고, 검출된 변경의 경우, 웨이크-업 신호 및/또는 에러 정보의 피스가 출력되는 것을 특징으로 하는 데이터 버스 트랜시버의 구성 데이터를 보호하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
저장된 상기 레퍼런스 체크섬 및/또는 구성 데이터를 체크하기 위해, 상기 구성 데이터의 체크섬이 재생되고 저장된 상기 레퍼런스 체크섬과 비교되는 것을 특징으로 하는 데이터 버스 트랜시버의 구성 데이터를 보호하기 위한 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 구성 데이터의 체크섬의 재생은 재귀적으로 발생하는 것을 특징으로 하는 데이터 버스 트랜시버의 구성 데이터를 보호하기 위한 방법. - 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 구성 데이터의 체크섬의 재생이, 특히 순환적으로, 인입 데이터 버스 메시지를 통해 및/또는 시간 사양들에 따라 트리거되는 것을 특징으로 하는 데이터 버스 트랜시버의 구성 데이터를 보호하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 웨이크-업 신호 및/또는 상기 에러 정보의 피스는, 상기 데이터 버스 트랜시버와 연관되는 적어도 하나의 전자 제어 유닛에 출력되는 것을 특징으로 하는 데이터 버스 트랜시버의 구성 데이터를 보호하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레퍼런스 체크섬의 체크는, 상기 데이터 버스 트랜시버 (1) 및/또는 상기 데이터 버스 트랜시버 (1) 와 연관되는 전자 제어 유닛의 저전력 모드에서 발생하는 것을 특징으로 하는 데이터 버스 트랜시버의 구성 데이터를 보호하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레퍼런스 체크섬은 상기 구성 데이터의 저장 동안 또는 그 이후에, 또는 상기 데이터 버스 트랜시버 (1) 또는 상기 데이터 버스 트랜시버 (1) 와 연관되는 전자 제어 유닛의 저전력 모드로의 천이 직전에, 생성되는 것을 특징으로 하는 데이터 버스 트랜시버의 구성 데이터를 보호하기 위한 방법. - 데이터 버스 트랜시버 (1) 로서,
데이터 버스 (CAN) 를 통해 인입하는 데이터 버스 메시지들의 데이터와의 비교를 위해 제공되는 구성 데이터를 저장하기 위한 저장 수단 (2) 을 포함하고,
상기 데이터 버스 트랜시버 (1) 는, 체크섬 디바이스 (3) 에 의하여, 상기 구성 데이터의 레퍼런스 체크섬이 생성될 수 있고 그리고 상기 레퍼런스 체크섬을 저장하기 위한 저장 수단 (4.1) 에 저장될 수 있어서, 상기 데이터 버스 트랜시버 (1) 의 적어도 하나의 동작 상태에서 상기 레퍼런스 체크섬을 재귀적으로 체크하고 검출된 변경의 경우에 웨이크-업 신호 및/또는 에러 정보의 피스를 출력하는 그러한 방식으로 설계되는 것을 특징으로 하는 데이터 버스 트랜시버 (1). - 제 8 항에 있어서,
저장된 상기 레퍼런스 체크섬 및/또는 구성 데이터를 체크하기 위해, 상기 구성 데이터의 적어도 하나의 갱신된 체크섬이 체크섬 디바이스 (3) 에 의하여 생성될 수 있고 그리고 비교 유닛 (5) 에 의하여 저장된 상기 레퍼런스 체크섬과 비교될 수 있는 것을 특징으로 하는 데이터 버스 트랜시버 (1). - 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 데이터 버스 트랜시버는 상이한 전력 소비를 갖는 적어도 2개의 동작 상태들을 갖는 저전력 모드를 가지며, 상기 레퍼런스 체크섬의 체크는 상기 동작 상태들 중 하나에서 실행될 수 있는 것을 특징으로 하는 데이터 버스 트랜시버 (1). - 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터 버스 트랜시버는 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 방법이 실행될 수 있도록 설계되는 것을 특징으로 하는 데이터 버스 트랜시버 (1). - 차량용 데이터 버스 시스템으로서,
복수의 데이터 버스 사용자들, 및 데이터 버스 사용자들 사이에서 데이터 버스 메시지들을 교환하기 위한 적어도 하나의 데이터 버스 (CAN) 를 포함하고,
상기 데이터 버스 시스템은 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 적어도 하나의 데이터 버스 트랜시버 (1) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 데이터 버스 시스템.
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