KR20180029854A - Diagnostic methods and devices in vehicle network - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량 네트워크 기술에 관한 것으로, 이더넷 기반의 차량 네트워크에 대한 진단 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to vehicle network technology, and relates to a diagnostic method and apparatus for an Ethernet-based vehicle network.
차량용 부품의 전자화가 급속도로 진행됨에 따라 차량에 탑재되는 전자 장치(예를 들어, ECU(electronic control unit))의 종류와 수가 크게 증가되고 있다. 전자 장치는 크게 파워트레인(power train) 제어 시스템, 바디(body) 제어 시스템, 새시(chassis) 제어 시스템, 차량 네트워크(network), 멀티미디어(multimedia) 시스템 등에서 사용될 수 있다. 파워트레인 제어 시스템은 엔진 제어 시스템, 자동 변속 제어 시스템 등을 의미할 수 있다. 바디 제어 시스템은 바디 전장품 제어 시스템, 편의 장치 제어 시스템, 램프(lamp) 제어 시스템 등을 의미할 수 있다. 새시 제어 시스템은 조향 장치 제어 시스템, 브레이크(brake) 제어 시스템, 서스팬션(suspension) 제어 시스템 등을 의미할 수 있다. 차량 네트워크는 CAN(controller area network), 플렉스레이(FlexRay) 기반의 네트워크, MOST(media oriented system transport) 기반의 네트워크 등을 의미할 수 있다. 멀티미디어 시스템은 항법 장치 시스템, 텔레메틱스(telematics) 시스템, 인포테이먼트(infotainment) 시스템 등을 의미할 수 있다.2. Description of the Related Art [0002] With the rapid progress of electronic components for vehicle components, the types and number of electronic devices (for example, electronic control units (ECUs)) mounted on the vehicles have been greatly increased. Electronic devices can be largely used in a power train control system, a body control system, a chassis control system, a vehicle network, a multimedia system, and the like. The powertrain control system may mean an engine control system, an automatic shift control system, and the like. The body control system may refer to a body electrical equipment control system, a convenience device control system, a lamp control system, and the like. The chassis control system may refer to a steering control system, a brake control system, a suspension control system, and the like. The vehicle network may refer to a controller area network (CAN), a FlexRay-based network, or a MOST (media oriented system transport) based network. The multimedia system may refer to a navigation system, a telematics system, an infotainment system, or the like.
이러한 시스템들 및 시스템들 각각을 구성하는 전자 장치들은 차량 네트워크를 통해 연결되어 있으며, 전자 장치들 각각의 기능을 지원하기 위한 차량 네트워크가 요구되고 있다. CAN은 최대 1Mbps의 전송 속도를 지원할 수 있으며, 충돌된 프레임의 자동 재전송, CRC(cycle redundancy check) 기반의 오류 검출 등을 지원할 수 있다. 플렉스레이 기반의 네트워크는 최대 10Mbps의 전송 속도를 지원할 수 있으며, 2채널을 통한 데이터의 동시 전송, 동기 방식의 데이터 전송 등을 지원할 수 있다. MOST 기반의 네트워크는 고품질의 멀티미디어를 위한 통신 네트워크로, 최대 150Mbps의 전송 속도를 지원할 수 있다.The electronic devices constituting each of these systems and systems are connected through a vehicle network, and a vehicle network is required to support the functions of each of the electronic devices. CAN can support transmission rates of up to 1Mbps, support automatic retransmission of collided frames, and error detection based on cycle redundancy check (CRC). FlexRay-based networks can support transmission speeds of up to 10 Mbps, support simultaneous transmission of data over two channels, and synchronous data transmission. The MOST-based network is a communication network for high-quality multimedia and can support transmission rates of up to 150Mbps.
한편, 차량의 텔레메틱스 시스템, 인포테이먼트 시스템, 향상된 안전 시스템 등은 높은 전송 속도, 시스템 확장성 등을 요구하며, CAN, 플렉스레이 기반의 네트워크 등은 이를 충분히 지원하지 못한다. MOST 기반의 네트워크는 CAN 및 플렉스레이 기반의 네트워크에 비해 높은 전송 속도를 지원할 수 있으나, 차량의 모든 네트워크에 MOST 기반의 네트워크가 적용되기 위해서는 많은 비용이 소모된다. 이러한 문제들에 의해, 차량 네트워크로 이더넷(ethernet) 기반의 네트워크가 고려될 수 있다. 이더넷 기반의 네트워크는 한 쌍의 권선을 통한 양방향 통신을 지원할 수 있으며, 최대 10Gbps의 전송 속도를 지원할 수 있다.On the other hand, vehicle telematics systems, infotainment systems, and advanced safety systems require high transmission speeds and system scalability, and CAN and FlexRay-based networks do not fully support them. MOST-based networks can support higher transmission speeds than CAN- and FlexRay-based networks, but MOST-based networks are costly for all vehicle networks. Due to these problems, an ethernet-based network can be considered as a vehicle network. An Ethernet-based network can support bidirectional communication through a pair of windings and can support transmission rates up to 10 Gbps.
이더넷 기반의 차량 네트워크의 적용이 확대되면서, 기존의 버스(BUS) 방식의 차량 진단 방법과 다른 진단 방법이 요구된다. 이더넷 기반의 차량 네트워크에서는 PHY 계층 유닛이 포트들의 연결을 스위칭할 수 있으므로, 이에 대응하는 진단 방법이 요구된다. 또한, 이더넷을 통한 진단 방법에서 차량의 보안을 유지할 수 있는 기술이 요구된다.As the application of Ethernet-based vehicle networks is expanding, existing bus (BUS) type vehicle diagnosis methods and other diagnostic methods are required. In an Ethernet-based vehicle network, the PHY layer unit can switch the connection of the ports, and a corresponding diagnostic method is required. Also, there is a need for a technology that can maintain the security of the vehicle in the diagnosis method using the Ethernet.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이더넷 기반의 차량 네트워크에 대한 진단 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a diagnostic method and apparatus for an Ethernet-based vehicle network.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량 네트워크의 게이트웨이는 컨트롤러 유닛 및 상기 컨트롤러 유닛에 연결되며, 포트(Port)들의 연결 상태를 관리하는 PHY(physical) 계층 유닛을 포함하며, According to a first aspect of the present invention, a gateway of a vehicle network includes a controller unit and a PHY (physical) layer unit connected to the controller unit, the PHY layer unit managing connection states of ports,
상기 게이트웨이에서 수행되는 진단 방법은, 상기 컨트롤러 유닛이 제1 포트에 연결된 외부 진단기로부터 진단 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 진단 요청 메시지에 대해 보안 인증이 필요한 경우, 상기 컨트롤러 유닛이 상기 외부 진단기로부터 보안 인증 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 컨트롤러 유닛이 상기 보안 인증 요청 메시지를 검증하는 단계; 및 상기 보안 인증 요청 메시지의 검증이 완료된 경우, 상기 컨트롤러 유닛의 제어에 의해, 상기 PHY 계층 유닛이 상기 포트들 중에서 진단 대상인 타겟 통신 노드와 연결된 포트를 활성화하는 단계;를 포함한다.Wherein the diagnostic method performed by the gateway comprises: receiving a diagnostic request message from an external diagnostic unit connected to the first port of the controller unit; Receiving a security authentication request message from the external diagnostic unit when the security authentication is required for the diagnosis request message; Verifying the security authentication request message by the controller unit; And activating, when the verification of the security authentication request message is completed, the PHY layer unit, under the control of the controller unit, a port connected to the target communication node to be diagnosed among the ports.
여기서, 상기 진단 요청 메시지에 대해 보안 인증이 필요하지 않은 경우, 상기 PHY 계층 유닛은 상기 컨트롤러 유닛에 진단 메시지를 전달하지 않고, 상기 타겟 통신 노드에 상기 진단 요청 메시지를 전달할 수 있다.Here, if security authentication is not required for the diagnosis request message, the PHY layer unit may transmit the diagnosis request message to the target communication node without transmitting a diagnosis message to the controller unit.
여기서, 상기 보안 인증 요청 메시지의 검증에 실패하면, 컨트롤러 유닛이 진단 절차를 종료하고, 외부 진단기(10)와 차량내 통신 노드 사이의 통신을 허용하지 않을 수 있다.Here, if the verification of the security authentication request message fails, the controller unit may terminate the diagnostic procedure and may not allow communication between the external
여기서, 상기 진단 요청 메시지는, 진단 대상이 되는 상기 타겟 통신 노드의 이름 또는 기능에 대한 정보를 포함하고,Here, the diagnosis request message includes information on the name or function of the target communication node to be diagnosed,
상기 진단 방법은, 상기 컨트롤러 유닛이 상기 타겟 통신 노드의 이름 또는 기능에 대한 정보로부터 상기 타겟 통신 노드의 이더넷 MAC 주소 및 이더넷 IP 주소 중 적어도 하나를 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method may further include the step of the controller unit determining at least one of an Ethernet MAC address and an Ethernet IP address of the target communication node from the information about the name or the function of the target communication node.
여기서, 상기 진단 방법은, 상기 보안 인증 요청 메시지의 검증이 완료되면, 상기 컨트롤러 유닛이 상기 외부 진단기에 대한 보안 인증 정보를 상기 타겟 통신 노드에게 전송하는 단계;를 더 포함하는 진단 방법.Here, the diagnosis method may further include: when the verification of the security authentication request message is completed, the controller unit transmits security authentication information for the external diagnostic device to the target communication node.
여기서, 상기 보안 인증 요청 메시지를 수신하는 단계는, 상기 외부 진단기의 서비스 시간에 대한 정보를 함께 수신할 수 있다.Here, the step of receiving the security authentication request message may receive information on the service time of the external diagnostic device.
여기서, 상기 진단 방법은, 상기 서비스 시간이 종료되면, 상기 PHY 계층 유닛이 상기 컨트롤러 유닛의 제어에 의해 상기 타겟 통신 노드와 연결된 포트를 비활성화하는 단계;를 포함할 수 있다.The diagnosis method may include deactivating a port connected to the target communication node by the PHY layer unit under the control of the controller unit when the service time is terminated.
여기서, 상기 진단 방법은, 상기 서비스 시간이 종료되면, 상기 PHY 계층 유닛은 상기 타겟 통신 노드에 대한 모니터링을 제외한 메시지를 상기 컨트롤러 유닛에 전달할 수 있다.Here, the diagnosis method may be such that, when the service time ends, the PHY layer unit can deliver a message to the controller unit excluding monitoring for the target communication node.
여기서, 상기 진단 방법은, 상기 PHY 계층 유닛이 상기 타겟 통신 노드로부터 진단 응답 메시지를 수신하는 단계; 및Here, the diagnosis method may include: the PHY layer unit receiving a diagnosis response message from the target communication node; And
상기 PHY 계층 유닛이 상기 컨트롤러 유닛의 제어에 의해 포트 포워딩 방식으로 상기 진단 응답 메시지를 상기 외부 진단기로 전달하는 단계;를 더 포함할 수 있다.And the PHY layer unit transfers the diagnostic response message to the external diagnostic unit in a port forwarding manner under the control of the controller unit.
여기서, 상기 차량 네트워크는 이더넷 기반의 차량 네트워크 및 CAN(controller area network) 기반의 차량 네트워크를 포함하며, 상기 타겟 통신 노드는 상기 이더넷 기반의 차량 네트워크에 속할 수 있다.Here, the vehicle network includes an Ethernet-based vehicle network and a CAN (Controller Area Network) based vehicle network, and the target communication node may belong to the Ethernet-based vehicle network.
본 발명의 제2 실시예에 따른 차량 네트워크의 게이트웨이는 컨트롤러 유닛 및 상기 컨트롤러 유닛에 연결되며, 포트(Port)들의 연결 상태를 관리하는 PHY(physical) 계층 유닛을 포함하며,The gateway of the vehicle network according to the second embodiment of the present invention includes a controller unit and a PHY (physical) layer unit connected to the controller unit, for managing a connection state of the ports,
상기 게이트웨이는 컨트롤러 유닛 및 상기 컨트롤러 유닛에 연결되며, 포트(Port)들의 연결 상태를 관리하는 PHY(physical) 계층 유닛들을 포함하며,Wherein the gateway comprises a controller unit and PHY (physical) layer units connected to the controller unit for managing a connection state of the ports,
상기 진단 방법은, 상기 PHY 계층 유닛이 제1 포트에 연결된 외부 진단기로부터 상기 차량 네트워크의 사용 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 컨트롤러 유닛이 상기 차량이 정지 상태인지 여부를 판단하는 단계; 상기 차량이 정지 상태인 경우, 상기 컨트롤러 유닛이, 상기 외부 진단기로부터 수신되는 메시지가 타겟 통신 노드로 미러링(mirroring)되도록 상기 PHY 계층 유닛의 포트 미러링을 설정하는 단계; 상기 PHY 계층 유닛이 상기 외부 진단기로부터 진단 요청 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 PHY 계층 유닛이 상기 진단 요청 메시지를 미러링에 의해 상기 타겟 통신 노드로 전달하는 단계;를 포함할 수 있다.The method comprising: receiving, by the PHY layer unit, a usage request message of the vehicle network from an external diagnostic device connected to the first port; The controller unit determining whether the vehicle is in a stop state; Setting the port mirroring of the PHY layer unit such that the controller unit is mirroring a message received from the external diagnostic device to a target communication node when the vehicle is in a stationary state; The PHY layer unit receiving a diagnostic request message from the external diagnostic unit; And the PHY layer unit transmitting the diagnosis request message to the target communication node by mirroring.
여기서, 상기 진단 요청 메시지를 수신하는 단계에서, 상기 PHY 계층 유닛은 서비스 시간에 대한 정보를 함께 수신할 수 있다.Here, in the step of receiving the diagnosis request message, the PHY layer unit may receive information on the service time together.
여기서, 상기 진단 방법은, 상기 서비스 시간이 종료되면, 상기 PHY 계층 유닛이 상기 타겟 통신 노드와 연결된 포트를 비활성화하는 단계;를 포함할 수 있다.Here, the diagnosis method may include deactivating a port connected to the target communication node by the PHY layer unit when the service time ends.
여기서, 상기 진단 방법은, 상기 PHY 계층 유닛이 상기 타겟 통신 노드로부터 진단 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 PHY 계층 유닛이 상기 진단 응답 메시지를 상기 외부 진단기로 전달하는 단계;를 포함할 수 있다.Here, the diagnosis method may include: the PHY layer unit receiving a diagnosis response message from the target communication node; And the PHY layer unit transmitting the diagnosis response message to the external diagnostic unit.
여기서, 상기 차량이 정지 상태가 아닌 경우, 상기 진단 방법은, 상기 PHY 계층 유닛이 상기 외부 진단기로부터 상기 타겟 통신 노드를 지시하는 유니캐스트 주소(Unicast address)를 포함하는 진단 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 컨트롤러 유닛이 상기 타겟 통신 노드를 지시하는 유니캐스트 주소로부터 상기 진단 요청 메시지를 전달할 포트 ID를 결정하는 단계; 및 상기 컨트롤러 유닛의 제어에 의해, 상기 PHY 계층 유닛이 상기 포트 ID에 대응하는 포트를 통해 상기 진단 요청 메시지를 포워딩하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Here, when the vehicle is not in a stop state, the diagnosis method includes: receiving a diagnosis request message including a unicast address indicating the target communication node from the external diagnostic unit; Determining a port ID to which the controller unit forwards the diagnostic request message from a unicast address indicating the target communication node; And controlling, by control of the controller unit, the PHY layer unit to forward the diagnostic request message through a port corresponding to the port ID.
여기서, 상기 진단 방법은, 상기 PHY 계층 유닛이 상기 타겟 통신 노드로부터 상기 외부 진단기를 지시하는 유니캐스트 주소를 포함하는 진단 응답 메시지를 수신하는 단계; 상기 컨트롤러 유닛이 상기 외부 진단기를 지시하는 유니캐스트 주소로부터 상기 진단 요청 메시지를 전달할 포트 ID를 결정하는 단계; 및 상기 컨트롤러 유닛의 제어에 의해, 상기 PHY 계층 유닛이 상기 포트 ID에 대응하는 포트를 통해 상기 진단 응답 메시지를 포워딩하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Here, the diagnosis method may include the steps of: the PHY layer unit receiving a diagnosis response message including a unicast address indicating the external diagnostic device from the target communication node; Determining a port ID to which the controller unit will forward the diagnostic request message from a unicast address indicating the external diagnostic unit; And controlling the PHY layer unit to forward the diagnostic response message through the port corresponding to the port ID, under control of the controller unit.
본 발명의 제3 실시예에 따른 차량 네트워크의 게이트웨이는, 컨트롤러 유닛; 및 상기 컨트롤러 유닛에 연결되며, 포트(Port)들의 연결 상태를 관리하는 PHY(physical) 계층 유닛;을 포함하며,A gateway of a vehicle network according to a third embodiment of the present invention comprises: a controller unit; And a PHY (physical) layer unit, connected to the controller unit, for managing a connection state of the ports,
상기 컨트롤러 유닛은 제1 포트에 연결된 외부 진단기로부터 진단 요청 메시지를 수신하고; 상기 진단 요청 메시지에 대해 보안 인증이 필요한 경우, 상기 외부 진단기로부터 보안 인증 요청 메시지를 수신하고; 상기 보안 인증 요청 메시지를 검증하며,The controller unit receiving a diagnostic request message from an external diagnostic device connected to the first port; Receiving a security authentication request message from the external diagnostic apparatus when security authentication is required for the diagnosis request message; Verifies the security authentication request message,
상기 PHY 계층 유닛은, 상기 보안 인증 요청 메시지의 검증이 완료된 경우, 상기 컨트롤러 유닛의 제어에 의해, 상기 포트들 중에서 진단 대상인 타겟 통신 노드와 연결된 포트를 활성화할 수 있다.The PHY layer unit may activate a port connected to a target communication node to be diagnosed, out of the ports, under the control of the controller unit when verification of the security authentication request message is completed.
여기서, 상기 진단 메시지에 대해 보안 인증이 필요하지 않은 경우, 상기 PHY 계층 유닛은 상기 컨트롤러 유닛에 진단 메시지를 전달하지 않고, 상기 타겟 통신 노드에 상기 진단 요청 메시지를 전달할 수 있다.Here, if security authentication is not required for the diagnostic message, the PHY layer unit may transmit the diagnosis request message to the target communication node without transmitting a diagnosis message to the controller unit.
여기서, 상기 진단 요청 메시지는, 진단 대상이 되는 상기 타겟 통신 노드의 이름 또는 기능에 대한 정보를 포함하고,Here, the diagnosis request message includes information on the name or function of the target communication node to be diagnosed,
상기 컨트롤러 유닛은 상기 타겟 통신 노드의 이름 또는 기능에 대한 정보로부터 상기 타겟 통신 노드의 이더넷 MAC 주소 및 이더넷 IP 주소 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.The controller unit may determine at least one of an Ethernet MAC address and an Ethernet IP address of the target communication node from information on the name or function of the target communication node.
여기서, 상기 보안 인증 요청 메시지의 검증이 완료되면, 상기 컨트롤러 유닛은 상기 외부 진단기에 대한 보안 인증 정보를 상기 타겟 통신 노드에게 전송할 수 있다.Here, when the verification of the security authentication request message is completed, the controller unit may transmit security authentication information for the external diagnostic device to the target communication node.
여기서, 상기 컨트롤러 유닛은, 상기 외부 진단기의 서비스 시간에 대한 정보를 수신하고, 상기 서비스 시간이 종료되면, 상기 PHY 계층 유닛은 상기 컨트롤러 유닛의 제어에 의해 상기 타겟 통신 노드와 연결된 포트를 비활성화할 수 있다.Here, the controller unit may receive information on the service time of the external diagnostic device, and when the service time ends, the PHY layer unit may deactivate the port connected to the target communication node under the control of the controller unit have.
본 발명에 의하면, 외부 진단기가 차량 네트워크에 대한 진단을 수행하는 동안, 게이트웨이가 포트들의 연결 상태를 관리함으로써, 외부 진단기와 타겟 통신 노드 사이의 메시지 교환이 이루어질 수 있다. 포트 미러링, 포워딩 방식 등에 의해 진단 과정에서 메시지가 타겟 통신 노드 또는 외부 진단기에게 선택적으로 전달될 수 있다. 그리고, 보안 범위 및 서비스 시간을 고려하여 게이트웨이가 포트들의 연결을 활성화 또는 비활성화 함으로써 진단 절차에서 보안을 강화할 수 있다.According to the present invention, while the external diagnostic apparatus performs the diagnosis for the vehicle network, the gateway manages the connection state of the ports, so that a message exchange can be made between the external diagnostic apparatus and the target communication node. The port mirroring, the forwarding method, etc., the message can be selectively transmitted to the target communication node or the external diagnostic device during the diagnosis process. And, considering the security range and the service time, the gateway can enhance the security in the diagnostic procedure by activating or deactivating the connection of the ports.
도 1은 차량 네트워크의 토폴로지(network topology)의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2는 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드의 제2 실시예를 도시한 블록도이다.
도 4는 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드의 프로토콜 구조의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5는 차량 네트워크에 포함된 게이트웨이를 나타낸 개념도이다.
도 6은 진단 요청 메시지가 외부 진단기로부터 타겟 통신 노드로 전달되는 과정의 제1 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 7은 진단 요청 메시지가 외부 진단기(10)로부터 타겟 통신 노드로 전달되는 과정의 제2 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 8은 차량 진단 방법의 제1 실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 9는 차량 진단 방법의 제2 실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 10은 차량 진단 방법의 제2 실시예를 나타낸 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating a first embodiment of a network topology of a vehicle network.
2 is a block diagram showing a first embodiment of a communication node constituting a vehicle network.
3 is a block diagram showing a second embodiment of a communication node constituting a vehicle network.
4 is a block diagram showing a first embodiment of a protocol structure of a communication node constituting a vehicle network.
5 is a conceptual diagram showing a gateway included in a vehicle network.
6 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a process in which a diagnosis request message is transmitted from an external diagnostic apparatus to a target communication node.
7 is a conceptual diagram showing a second embodiment of a process in which a diagnosis request message is transmitted from the external
8 is a flowchart showing a first embodiment of a vehicle diagnostic method.
9 is a flowchart showing a second embodiment of the vehicle diagnostic method.
10 is a flowchart showing a second embodiment of the vehicle diagnostic method.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
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 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
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.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
도 1은 차량 네트워크의 토폴로지(network topology)의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a first embodiment of a network topology of a vehicle network.
도 1을 참조하면, 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드(communication node)는 게이트웨이(gateway), 스위치(switch)(또는, 브릿지(bridge)) 또는 엔드 노드(end node) 등을 의미할 수 있다. 게이트웨이(100)는 적어도 하나의 스위치(110, 110-1, 110-2, 120, 130)와 연결될 수 있으며, 서로 다른 네트워크를 연결할 수 있다. 예를 들어, 게이트웨이(100)는 CAN(controller area network)(또는, 플렉스레이(FlexRay), MOST(media oriented system transport), LIN(local interconnect network) 등) 프로토콜을 지원하는 통신 노드와 이더넷(ethernet) 프로토콜을 지원하는 스위치 간을 연결할 수 있다. 스위치들(110, 110-1, 110-2, 120, 130) 각각은 적어도 하나의 엔드 노드(111, 112, 113, 121, 122, 123, 131, 132, 133)와 연결될 수 있다. 스위치들(110, 110-1, 110-2, 120, 130) 각각은 엔드 노드(111, 112, 113, 121, 122, 123, 131, 132, 133)를 상호 연결할 수 있고, 자신과 연결된 엔드 노드(111, 112, 113, 121, 122, 123, 131, 132, 133)를 제어할 수 있다.1, a communication node constituting a vehicle network may refer to a gateway, a switch (or a bridge), an end node, or the like. The
엔드 노드(111, 112, 113, 121, 122, 123, 131, 132, 133)는 차량에 포함된 각종 장치를 제어하는 ECU(electronic control unit)를 의미할 수 있다. 예를 들어, 엔드 노드(111, 112, 113, 121, 122, 123, 131, 132, 133)는 인포테인먼트(infortainment) 장치(예를 들어, 디스플레이(display) 장치, 내비게이션(navigation) 장치, 어라운드 뷰 모니터링(around view monitoring) 장치) 등을 구성하는 ECU를 의미할 수 있다.The
한편, 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드들(즉, 게이트웨이, 스위치, 엔드 노드 등)은 스타(star) 토폴로지, 버스(bus) 토폴로지, 링(ring) 토폴로지, 트리(tree) 토폴로지, 메쉬(mesh) 토폴로지 등으로 연결될 수 있다. 또한, 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드들 각각은 CAN 프로토콜, 플렉스레이 프로토콜, MOST 프로토콜, LIN 프로토콜, 이더넷 프로토콜 등을 지원할 수 있다. 본 발명에 따른 실시예들은 앞서 설명된 네트워크 토폴로지에 적용될 수 있으며, 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 네트워크 토폴로지는 이에 한정되지 않고 다양하게 구성될 수 있다.The communication nodes (i.e., gateways, switches, end nodes, etc.) that constitute the vehicle network may be a star topology, a bus topology, a ring topology, a tree topology, Topology, and so on. Further, each of the communication nodes constituting the vehicle network may support the CAN protocol, the FlexRay protocol, the MOST protocol, the LIN protocol, the Ethernet protocol, and the like. Embodiments according to the present invention can be applied to the network topology described above, and the network topology to which the embodiments according to the present invention are applied is not limited to this, and can be variously configured.
도 2는 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing a first embodiment of a communication node constituting a vehicle network.
도 2를 참조하면, 네트워크를 구성하는 통신 노드(200)는 PHY 계층 유닛(physical layer unit)(210) 및 컨트롤러 유닛(controller) 유닛(220)을 포함할 수 있다. 컨트롤러 유닛(220)은 MAC(medium access control) 계층을 포함하여 구현될 수 있다. PHY 계층 유닛(210)은 다른 통신 노드로부터 신호를 수신할 수 있거나, 다른 통신 노드로 신호를 전송할 수 있다. 컨트롤러 유닛(220)은 PHY 계층 유닛(210)을 제어할 수 있고, 다양한 기능들(예를 들어, 인포테인먼트 기능 등)을 수행할 수 있다. PHY 계층 유닛(210)과 컨트롤러 유닛(220)은 하나의 SoC(System on Chip)로 구현될 수도 있고, 별도의 칩으로 구성될 수도 있다.Referring to FIG. 2, a
PHY 계층 유닛(210)과 컨트롤러 유닛(220)은 매체 독립 인터페이스(media independent interface, MII)(230)를 통해 연결될 수 있다. MII(230)는 IEEE 802.3에 규정된 인터페이스를 의미할 수 있으며, PHY 계층 유닛(210)과 컨트롤러 유닛(220) 간의 데이터 인터페이스 및 관리 인터페이스로 구성될 수 있다. MII(230) 대신에 RMII(reduced MII), GMII(gigabit MII), RGMII(reduced GMII), SGMII(serial GMII), XGMII(10 GMII) 중 하나의 인터페이스가 사용될 수 있다. 데이터 인터페이스는 전송 채널(channel) 및 수신 채널을 포함할 수 있으며, 채널들 각각은 독립적인 클럭(clock), 데이터 및 제어 신호를 가질 수 있다. 관리 인터페이스는 2-신호 인터페이스로 구성될 수 있으며, 하나는 클럭을 위한 신호이고 다른 하나는 데이터를 위한 신호일 수 있다.The
PHY 계층 유닛(210)은 PHY 계층 인터페이스 유닛(211), PHY 계층 프로세서(processor)(212) 및 PHY 계층 메모리(memory)(213) 등을 포함할 수 있다. PHY 계층 유닛(210)의 구성은 이에 한정되지 않으며, PHY 계층 유닛(210)은 다양하게 구성될 수 있다. PHY 계층 인터페이스 유닛(211)은 컨트롤러 유닛(220)으로부터 수신된 신호를 PHY 계층 프로세서(212)로 전송할 수 있고, PHY 계층 프로세서(212)로부터 수신된 신호를 컨트롤러 유닛(220)에 전송할 수 있다. PHY 계층 프로세서(212)는 PHY 계층 인터페이스 유닛(211) 및 PHY 계층 메모리(213) 각각의 동작을 제어할 수 있다. PHY 계층 프로세서(212)는 전송할 신호의 변조 또는 수신된 신호의 복조를 수행할 수 있다. PHY 계층 프로세서(212)는 신호를 입력 또는 출력하도록 PHY 계층 메모리(213)를 제어할 수 있다. PHY 계층 메모리(213)는 수신된 신호를 저장할 수 있고, PHY 계층 프로세서(212)의 요청에 따라 저장된 신호를 출력할 수 있다.The
컨트롤러 유닛(220)은 MII(230)를 통해 PHY 계층 유닛(210)에 대한 모니터링 및 제어를 수행할 수 있다. 컨트롤러 유닛(220)은 컨트롤러 인터페이스 유닛(221), 컨트롤러 프로세서(222), 주 메모리(223) 및 보조 메모리(224) 등을 포함할 수 있다. 컨트롤러 유닛(220)의 구성은 이에 한정되지 않으며, 컨트롤러 유닛(220)은 다양하게 구성될 수 있다. 컨트롤러 인터페이스 유닛(221)은 PHY 계층 유닛(210)(즉, PHY 계층 인터페이스 유닛(211)) 또는 상위 계층(미도시)으로부터 신호를 수신할 수 있고, 수신된 신호를 컨트롤러 프로세서(222)에 전송할 수 있고, 컨트롤러 프로세서(222)로부터 수신된 신호를 PHY 계층 유닛(210) 또는 상위 계층에 전송할 수 있다. 컨트롤러 프로세서(222)는 컨트롤러 인터페이스 유닛(221), 주 메모리(223) 및 보조 메모리(224)를 제어하기 위한 독립된 메모리 컨트롤 로직(control logic) 또는 통합 메모리 컨트롤 로직을 더 포함할 수 있다. 메모리 컨트롤 로직은 주 메모리(223) 및 보조 메모리(224)에 포함되어 구현될 수도 있으며, 또는 컨트롤러 프로세서(222)에 포함되어 구현될 수도 있다.The
주 메모리(223) 및 보조 메모리(224) 각각은 컨트롤러 프로세서(222)에 의해 처리된 신호를 저장할 수 있고, 컨트롤러 프로세서(222)의 요청에 따라 저장된 신호를 출력할 수 있다. 주 메모리(223)는 컨트롤러 프로세서(222)의 동작을 위해 필요한 데이터를 일시 저장하는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM(random access memory) 등)를 의미할 수 있다. 보조 메모리(224)는 운영체제 코드(operating system code)(예를 들어, 커널(kernel) 및 디바이스 드라이버(device driver))와 컨트롤러 유닛(220)의 기능을 수행하기 위한 응용 프로그램(application program) 코드 등이 저장되는 비휘발성 메모리를 의미할 수 있다. 비휘발성 메모리로 빠른 처리 속도를 가지는 플래쉬 메모리(flash memory)가 사용될 수 있고, 또는 대용량의 데이터 저장을 위한 하드 디스크 드라이브(hard disc drive, HDD), CD-ROM(compact disc-read only memory) 등이 사용될 수 있다. 컨트롤러 프로세서(222)는 통상적으로 적어도 하나의 프로세싱 코어(core)를 포함하는 로직 회로로 구성될 수 있다. 컨트롤러 프로세서(222)로 ARM(Advanced RISC Machines Ltd.) 계열의 코어, 아톰(atom) 계열의 코어 등이 사용될 수 있다.Each of the
한편, PHY 계층 유닛(210)(즉, PHY 계층 프로세서(212))은 슬립 모드(sleep mode), 노멀(normal) 모드(예를 들어, 액티브(active) 모드) 등으로 동작할 수 있다. PHY 계층 유닛(210)은 컨트롤러 프로세서(222)의 제어에 기초하여 슬립 모드에서 노멀 모드로 천이(transition)할 수 있고, 노멀 모드에서 슬립 모드로 천이할 수 있다. 컨트롤러 유닛(220)(예를 들어, 컨트롤러 프로세서(222))은 전력 오프(power off) 모드, 슬립 모드, 노멀 모드 등으로 동작할 수 있다. 컨트롤러 유닛(220)은 전력 오프 모드에서 슬립 모드 또는 노멀 모드로 천이할 수 있고, 슬립 모드에서 전력 오프 모드 또는 노멀 모드로 천이할 수 있고, 노멀 모드에서 전력 오프 모드 또는 슬립 모드로 천이할 수 있다.Meanwhile, the PHY layer unit 210 (i.e., the PHY layer processor 212) may operate in a sleep mode, a normal mode (e.g., an active mode), and the like. The
여기서, 전력 오프 모드는 해당 개체(예를 들어, 컨트롤러 유닛(220) 등)에 전력이 공급되지 않는 상태를 의미할 수 있다. 슬립 모드는 해당 개체(예를 들어, PHY 계층 유닛(210), 컨트롤러 유닛(220) 등)에 기본적인 동작을 위한 최소한의 전력이 공급되는 상태(즉, 전력 절감(power saving) 상태)를 의미할 수 있다. 노멀 모드는 해당 개체(예를 들어, PHY 계층 유닛(210), 컨트롤러 유닛(220) 등)에 전력이 정상적으로 공급되는 상태(예를 들어, 웨이크업(wake-up) 상태)를 의미할 수 있다.Here, the power off mode may mean a state in which power is not supplied to a corresponding entity (e.g., the controller unit 220). The sleep mode means a state in which a minimum power is supplied to a corresponding entity (e.g., the
도 3은 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드의 제2 실시예를 도시한 블록도이다.3 is a block diagram showing a second embodiment of a communication node constituting a vehicle network.
도 3을 참조하면, 통신 노드(200)는 컨트롤러 유닛(220)을 포함할 수 있고, 파워를 공급하는 레귤레이터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 컨트롤러 유닛(220)은 통신 노드(200)의 외부에 위치한 PHY 계층 유닛(210)과 연결될 수 있고, PHY 계층 유닛(210)을 제어할 수 있다. 도 3에 도시된 PHY 계층 유닛(210)과 컨트롤러 유닛(220) 각각의 기능은 도 2에 도시된 PHY 계층 유닛(210)과 컨트롤러 유닛(220)의 기능과 동일 또는 유사할 수 있다.3, the
PHY 계층 유닛(210)은 매체 독립 인터페이스(230)를 통해 컨트롤러 유닛(220)과 연결될 수 있다. MII(230)는 IEEE 802.3에 규정된 인터페이스를 의미할 수 있으며, PHY 계층 유닛(210)과 컨트롤러 유닛(220) 간의 데이터 인터페이스 및 관리 인터페이스로 구성될 수 있다. MII(230) 대신에 RMII, GMII, RGMII, SGMII, XGMII 중 하나의 인터페이스가 사용될 수 있다. 데이터 인터페이스는 전송 채널 및 수신 채널을 포함할 수 있으며, 채널들 각각은 독립적인 클럭, 데이터 및 신호를 가질 수 있다. 관리 인터페이스는 2-신호 인터페이스로 구성될 수 있으며, 하나는 클럭을 위한 신호이고 다른 하나는 데이터를 위한 신호일 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 통신 노드의 프로토콜 구조는 다음과 같을 수 있다.The protocol structure of the communication node shown in FIG. 1 to FIG. 3 may be as follows.
도 4는 차량 네트워크를 구성하는 통신 노드의 프로토콜 구조의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.4 is a block diagram showing a first embodiment of a protocol structure of a communication node constituting a vehicle network.
도 4를 참조하면, 통신 노드는 계층1 내지 계층7을 포함할 수 있다. 통신 노드의 계층1은 PHY 기능을 지원할 수 있고, 100Mbps(megabit per second)의 전송 속도를 지원할 수 있다. 통신 노드의 계층2는 IEEE 802.1Q 프로토콜, IEEE 802.1p 프로토콜, IEEE 802.3 프로토콜, AVB(audio video bridging) 프로토콜(예를 들어, IEEE 802.1Qav 프로토콜, IEEE 802.1Qat 프로토콜) 등을 지원할 수 있다. 통신 노드의 계층3은 IPv4(internet protocol version 4), ARP(address resolution protocol), ICMPv4(internet control message protocol version 4), IEEE 802.1AS, IEEE 1722 등을 지원할 수 있다. 통신 노드의 계층4는 TCP(transfer control protocol), UDP(user datagram protocol), IEEE 802.1AS, IEEE 1722 등을 지원할 수 있다. 통신 노드의 계층5 내지 계층7은 DoIP(diagnostics over internet protocol), EthCC 프로토콜, DHCP(dynamic host configuration protocol), SD 프로토콜, NM(network management) 프로토콜, IEEE 802.1AS, IEEE 1722 등을 지원할 수 있다.Referring to FIG. 4, a communication node may include layer 1 through layer 7. Layer 1 of the communication node can support the PHY function and support a transmission rate of 100 Mbps (megabit per second). Layer 2 of the communication node may support IEEE 802.1Q protocol, IEEE 802.1p protocol, IEEE 802.3 protocol, AVB (audio video bridging) protocol (e.g., IEEE 802.1Qav protocol, IEEE 802.1Qat protocol). The layer 3 of the communication node can support IPv4 (internet protocol version 4), ARP (address resolution protocol), ICMPv4 (internet control message protocol version 4), IEEE 802.1AS,
앞서 설명된 통신 노드는 슬립 모드(sleep mode) 또는 노멀(normal) 모드로 동작할 수 있다. 슬립 모드에서 통신 노드의 PHY 계층 유닛은 인에이블 상태(enabled state)일 수 있고, 통신 노드의 컨트롤러 유닛은 디스에이블 상태(disabled state)일 수 있다. 또는, 슬립 모드에서 통신 노드의 PHY 계층 유닛 및 컨트롤러 유닛은 디스에이블 상태일 수 있다. 노멀 모드에서 통신 노드의 PHY 계층 유닛 및 컨트롤러 유닛은 인에이블 상태일 수 있다. 즉, 노멀 모드는 통신 노드가 웨이크업(wake-up) 된 상태를 지시할 수 있다. 웨이크업 신호가 수신된 경우 또는 특정 이벤트(event)가 감지된 경우, 통신 노드의 동작 모드는 슬립 모드에서 노멀 모드로 천이될 수 있다. 이 경우, 통신 노드의 시스템 부팅 절차(system booting procedure)가 수행될 수 있다. 통신 노드의 시스템 부팅 절차는 다음과 같이 수행될 수 있다.The communication node described above may operate in a sleep mode or a normal mode. In the sleep mode, the PHY layer unit of the communication node may be in an enabled state, and the controller unit of the communication node may be in a disabled state. Alternatively, in the sleep mode, the PHY layer unit and the controller unit of the communication node may be in the disabled state. In the normal mode, the PHY layer unit and the controller unit of the communication node may be enabled. That is, the normal mode may indicate that the communication node has waked up. When a wake up signal is received or when a specific event is detected, the operating mode of the communication node may transition from the sleep mode to the normal mode. In this case, a system booting procedure of the communication node may be performed. The system boot procedure of the communication node can be performed as follows.
도 5는 차량 네트워크에 포함된 게이트웨이(500)를 나타낸 개념도이다.5 is a conceptual diagram showing a
도 5를 참조하면, 게이트웨이(500)는 컨트롤러 유닛(510) 및 PHY 계층 유닛(520)을 포함할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 적어도 하나의 프로세싱 코어(processing core)를 포함하는 로직 회로로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 5, the
게이트웨이(500)는 CAN 기반의 차량 네트워크와 연결되어 있을 수 있다. 게이트웨이(500)는 복수 개의 CAN 통신 채널(530)을 포함할 수 있다. CAN 통신 채널(530)은 컨트롤러 유닛(510)과 연결되어 있을 수 있다. 게이트웨이(500)는 CAN 통신 채널(530)을 통해 CAN 기반 차량 네트워크에 속한 통신 노드와 신호를 주고 받을 수 있다.The
게이트웨이(500)는 복수 개의 포트들(P1, P2, P3, P4, P5)을 포함할 수 있다. 제1 포트(P1)는 외부 진단기(10)와 연결되어 있을 수 있다. 제2 내지 제5 포트(P2, P3, P4, P5)는 이더넷 기반 차량 네트워크에 속한 통신 노드들과 연결되어 있을 수 있다. 게이트웨이(500)는 제1 포트(P1)를 통해, 외부 진단기(10)가 전송하는 메시지를 수신할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 포트들(P1, P2, P3, P4, P5)의 연결 상태를 관리할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 포트들(P1, P2, P3, P4, P5)의 연결을 활성화 또는 비활성화 시킬 수 있다. 비활성화 된 포트를 통해서는 신호가 전달되지 않을 수 있다.The
게이트웨이(500)는 외부 진단기(10)와 차량 네트워크에 속한 통신 노드 사이의 통신을 중계할 수 있다. 외부 진단기(10)는 게이트웨이(500)를 통해 차량 네트워크에 속한 통신 노드에 대한 진단 절차를 수행할 수 있다. 진단 절차는 4가지 세션(session)으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 진단 절차는 기본 세션(Default session), 확장 세션(Extended session), 보안 세션(Security session) 및 전용 세션(Dedicated session) 중 어느 하나에 따라 진행될 수 있다. 기본 세션에서 진단 절차 중 일부는 보안이 필요하지 않을 수 있다. 기본 절차에서 정보 교환의 허용 범위는 법규 등에 의해 결정될 수 있다.The
외부 진단기(10)가 차량내 전장품을 진단하고자 하는 경우, 외부 진단기(10)는 게이트웨이(500)에게 진단 요청 메시지를 전송할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 제1 포트(P1)를 통해 진단 요청 메시지를 수신할 수 있다. 진단 요청 메시지의 전달 과정은 진단 요청 메시지가 요구하는 진단 범위에 따라 달라질 수 있다.When the external
도 6은 진단 요청 메시지가 외부 진단기(10)로부터 타겟 통신 노드(600)로 전달되는 과정의 제1 실시예를 나타낸 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a process in which a diagnosis request message is transmitted from an external
도 6을 참조하면, 진단 요청 메시지에 대해 보안 검증이 필요하지 않은 경우, 진단 요청 메시지는 게이트웨이(500)의 컨트롤러 유닛(510)을 거치지 않고 곧바로 타겟 통신 노드(600)에 전달될 수 있다. 예를 들어, 외부 진단기(10)가 보안이 필요하지 않은 범위 내에서 진단을 요구하는 진단 요청 메시지를 전송한 경우, 진단 요청 메시지는 컨트롤러 유닛(510)에 전달되지 않을 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 진단 요청 메시지의 프리앰블(preamble)에 포함된 정보 등으로부터 진단 요청 메시지에 보안이 필요한지 여부를 판단할 수 있다. Referring to FIG. 6, if security verification is not required for the diagnostic request message, the diagnostic request message can be directly transmitted to the
타겟 통신 노드(600)는 진단 대상이 되는 통신 노드일 수 있다. 타겟 통신 노드(600)는 이더넷 기반의 차량 네트워크(30)에 속해 있을 수 있다. 타겟 통신 노드(600)는 자동차전자제어장치(Electric Control Unit; ECU) 또는 차량 네트워크의 엔드 노드일 수 있다. 타겟 통신 노드(600)는 컨트롤러 계층 유닛(610) 및 PHY 계층 유닛(620)을 포함할 수 있다. 하지만, 경우에 따라서 타겟 통신 노드(600)는 컨트롤러 유닛(610)을 포함하지 않을 수도 있다. 타겟 통신 노드(600)는 제6 포트(P6)를 통해 게이트웨이(500)와 통신할 수 있다. 타겟 통신 노드(600)의 PHY 계층 유닛(620)은 타겟 통신 노드(600)에 포함된 포트들의 연결 상태를 관리할 수 있다. 예를 들어, PHY 계층 유닛(620)이 제6 포트(P6)를 비활성화 하는 경우, 게이트웨이(500)와 타겟 통신 노드(600) 사이의 통신이 제한될 수 있다.The
진단 요청 메시지에 보안이 요구되지 않는 경우, PHY 계층 유닛(520)은 컨트롤러 유닛(510)에게 진단 요청 메시지를 전달하지 않을 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 타겟 통신 노드(600)와 연결된 제2 포트(P2)를 통해 진단 요청 메시지를 타겟 통신 노드(600)에 전달할 수 있다. 진단의 대상이 되는 타겟 통신 노드가 복수 개일 경우, PHY 계층 유닛(620)은 복수 개의 포트들을 통해 진단 요청 메시지를 전송할 수 있다. 다른 예로, PHY 계층 유닛(620)은 타겟 통신 노드(600)가 연결된 제2 포트(P2) 뿐만 아니라, 모든 포트들(P2, P3, P4, P5)을 통해서 진단 요청 메시지를 전달할 수도 있다. If security is not required in the diagnostic request message, the
도 6을 참조하여 설명한 실시예는 차량의 진단이 기본 세션에 따라 진행되는 경우, 적용될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 6에서 나타낸 실시예는 확장 세션, 보안 세션 및 전용 세션 등에도 적용될 수 있다.The embodiment described with reference to Fig. 6 can be applied when the diagnosis of the vehicle proceeds according to the basic session. However, the embodiment is not limited thereto. For example, the embodiment shown in FIG. 6 may be applied to an extended session, a secure session, and a dedicated session.
도 7은 진단 요청 메시지가 외부 진단기(10)로부터 타겟 통신 노드(600)로 전달되는 과정의 제2 실시예를 나타낸 개념도이다.7 is a conceptual diagram showing a second embodiment of a process in which a diagnosis request message is transmitted from the external
도 7을 참조하면, 진단 요청 메시지에 대해 보안 검증이 필요한 경우, PHY 계층 유닛(520)은 진단 요청 메시지를 컨트롤러 유닛(510)에 전달할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 보안 검증 절차를 진행할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 외부 진단기(10)로부터 보안 인증 요청 메시지를 수신하고, 보안 인증 요청 메시지를 검증할 수 있다.Referring to FIG. 7, when security verification is required for the diagnostic request message, the
도 8은 차량 진단 방법의 제1 실시예를 나타낸 흐름도이다.8 is a flowchart showing a first embodiment of a vehicle diagnostic method.
도 8에서 나타낸 차량 진단 방법은, 기본 세션에 적용될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 8에서 나타낸 차량 진단 방법은 확장 세션, 보안 세션, 전용 세션에 대해서도 적용될 수 있다.The vehicle diagnostic method shown in Fig. 8 can be applied to the basic session. However, the embodiment is not limited thereto. For example, the vehicle diagnostic method shown in FIG. 8 can be applied to an extended session, a secure session, and a dedicated session.
도 8을 참조하면, S810 단계에서, 외부 진단기(10)는 제1 포트(P1)를 통해 진단 요청 메시지를 전송할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 진단 요청 메시지를 수신할 수 있다. 진단 요청 메시지에 대해 보안 검증이 필요한 경우, PHY 계층 유닛(520)은 진단 요청 메시지를 곧바로 타겟 통신 노드(600)로 전달하지 않을 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 진단 요청 메시지를 컨트롤러 유닛(510)에게 전달할 수 있다.Referring to FIG. 8, in step S810, the external
S812 단계에서, 컨트롤러 유닛(510)은 진단 요청 메시지로부터 진단의 대상이 되는 타겟 통신 노드의 이더넷 MAC 주소 또는 이더넷 IP 주소를 결정할 수 있다. 외부 진단기(10)는 타겟 통신 노드(600)의 이름이나 타겟 통신 노드(600)가 수행하는 기능에 대한 정보를 진단 요청 메시지에 포함시킬 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 차량내 통신 노드의 이름 또는 기능에 매칭되는 통신 노드의 이더넷 MAC 주소 또는 이더넷 IP 주소를 미리 알고 있을 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 진단 요청 메시지에 포함된 타겟 통신 노드(600)의 이름 또는 기능으로부터, 미리 저장된 매칭 정보를 이용하여 타겟 통신 노드(600)의 이더넷 MAC 주소 또는 이더넷 IP 주소를 결정할 수 있다. In step S812, the
S820 단계에서, 외부 진단기(10)는 보안 인증 요청 메시지를 전송할 수 있다. 외부 진단기(10)는 보안 인증 요청 메시지와 서비스 시간에 대한 정보를 함께 전송할 수 있다. 서비스 시간은 진단 서비스가 이루어지는 시간에 대한 정보일 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 PHY 계층 유닛(520)을 통해 보안 인증 요청 메시지 및 서비스 시간 정보를 수신할 수 있다. In step S820, the external
S822 단계에서, 컨트롤러 유닛(510)은 보안 인증 요청 메시지의 검증을 수행할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 보안 인증 요청 메시지를 검증함으로써, 외부 진단기(10)가 수행하는 진단이 허용된 보안 범위 내인지 여부를 판단할 수 있다. 보안 인증 요청 메시지의 검증이 실패한 경우, 컨트롤러 유닛(510)은 진단 절차를 종료하고, 외부 진단기(10)와 차량내 통신 노드 사이의 통신을 허용하지 않을 수 있다. In step S822, the
S824 단계에서, 보안 인증 요청 메시지의 검증이 완료된 경우, PHY 계층 유닛(520)은 외부 진단기(10)에 대한 보안 인증 정보를 타겟 통신 노드(600)에게 전송할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 S812 단계에서 결정한 타겟 통신 노드(600)의 이더넷 MAC 주소 또는 이더넷 IP 주소로부터 어느 포트가 타겟 통신 노드(600)와 연결되었는지를 결정할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 PHY 계층 유닛(520)에게 타겟 통신 노드(600)와 연결된 포트 정보를 알려줄 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 제2 포트(P2)를 통해 보안 인증 정보를 타겟 통신 노드(600)에게 전송할 수 있다.In step S824, when verification of the security authentication request message is completed, the
S830 단계에서, 보안 인증 요청 메시지의 검증이 완료된 경우, 컨트롤러 유닛(510)은 PHY 계층 유닛(520)에게 제어 명령을 전송할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 컨트롤러 유닛(510)의 제어에 의해, 타겟 통신 노드(600)와 연결된 제2 포트(P2)를 활성화할 수 있다. In step S830, when the verification of the security authentication request message is completed, the
S832 단계에서, 타겟 통신 노드(600)는 게이트웨이(500)로부터 보안 인증 정보를 수신할 수 있다. 타겟 통신 노드(600)의 컨트롤러 유닛(610)은 PHY 계층 유닛(620)에게 제어 명령을 전송할 수 있다. PHY 계층 유닛(620)은 컨트롤러 유닛(610)의 제어에 의해, 게이트웨이(500)와 연결된 제6 포트(P6)를 활성화할 수 있다. 제2 포트(P2) 및 제6 포트(P6)가 활성화 됨으로써, 외부 진단기(10)와 타겟 통신 노드(600) 사이의 통신이 허용될 수 있다. In step S832, the
S840 단계에서, 타겟 통신 노드(600)는 진단 기능을 수행할 수 있다. 타겟 통신 노드(600)는 외부 진단기(10)가 요청하는 진단 정보를 추출할 수 있다. 타겟 통신 노드(600)는 진단 정보에 기초하여, 진단 응답 메시지를 생성할 수 있다. In step S840, the
S850 단계에서, 타겟 통신 노드(600)는 진단 응답 메시지를 전송할 수 있다. 게이트웨이(500)는 제2 포트(P2)를 통해 진단 응답 메시지를 수신할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 제2 포트(P2)를 통해 수신한 진단 응답 메시지가 제1 포트(P1)를 통해 포워딩 되도록 PHY 계층 유닛(510)을 설정할 수 있다. 포트 포워딩이 설정되면, 진단 응답 메시지는 컨트롤러 계층 유닛(510)을 거치지 않고, 외부 진단기(10)로 전달될 수 있다.In step 850, the
S860 단계에서, PHY 계층 유닛(520)은 컨트롤러 유닛(510)의 제어에 의해 포트 포워딩(Port forwarding) 방식으로 진단 응답 메시지를 외부 진단기(10)에게 전달할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 외부 진단기(10)가 연결된 제1 포트(P1)를 통해 진단 응답 메시지를 포워딩 할 수 있다. In step S860, the
S870 단계에서, 서비스 시간이 종료되면, 컨트롤러 유닛(510)은 PHY 계층 유닛(520)의 설정을 변경함으로써, 진단 서비스를 제한할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러 유닛(510)은 타겟 통신 노드(600)가 연결된 제2 포트(P2)가 비활성화 되도록 PHY 계층 유닛(520)의 설정을 변경할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 컨트롤러 유닛(510)의 제어에 의해 제2 포트(P2) 또는 제2 내지 제5 포트(P2, P3, P4, P5)를 비활성화 할 수 있다. 다른 예로, 컨트롤러 유닛(510)은 외부 진단기(10)가 연결된 제1 포트(P1)가 비활성화 되도록 PHY 계층 유닛(520)의 설정을 변경할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 컨트롤러 유닛(510)의 제어에 의해 제1 포트(P1)를 비활성화 할 수 있다. 또 다른 예로, 다른 예로, 컨트롤러 유닛(510)은 게이트웨이(500)의 모든 포트가 비활성화 되도록 PHY 계층 유닛(520)의 설정을 변경할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 컨트롤러 유닛(510)의 제어에 의해 제1 내지 제5 포트(P1, P2, P3, P4, P5)를 비활성화 할 수 있다. 상술한 컨트롤러 유닛(510) 및 PHY 계층 유닛(520)의 동작에 의해, 서비스 시간이 종료되면, 포트 포워딩 설정이 해제될 수 있다. 그리고, 외부 진단기(10)와 타겟 통신 노드(600) 사이의 메시지 교환이 제한될 수 있다.In step S870, when the service time ends, the
상술한 설명에서는 진단 서비스를 제한하기 위해 PHY 계층 유닛(520)이 포트들 중 적어도 하나를 비활성화 하는 경우를 설명하였다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, PHY 계층 유닛(520)은 포드들을 활성화 상태로 유지한 상태로 진단 서비스를 차단할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러 유닛(510)의 제어에 의해 PHY 계층 유닛(520)은 외부 진단기(10)로부터 수신한 메시지를 다른 포트들을 통해 전달하지 않을 수 있다. 또한, 타겟 통신 노드(600)로부터 수신한 메시지를 외부 진단기(10)에게 전달하지 않을 수 있다.In the above description, the case where the
다른 예로, S870 단계에서, 서비스 시간이 종료되면, 컨트롤러 유닛(510)은 진단 서비스를 부분적으로 제한할 수도 있다. 예를 들어, 컨트롤러 유닛(510)은 타겟 통신 노드(600)에 대한 모니터링을 제외한 메시지가 컨트롤러 유닛(510)에 전달되도록 PHY 계층 유닛(520)을 설정할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 모니터링을 제외한 메시지는 포트 포워딩 방식으로 곧바로 포워딩 하지 않고, 컨트롤러 유닛(510)에게 전달할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 메시지의 전달 여부를 판단할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)는 메시지 전달이 부적절하다고 판단되는 경우, PHY 계층 유닛(520)이 메시지를 전달하는 것을 허용하지 않을 수 있다. 이 경우, 외부 진단기(10)와 타겟 통신 노드(600) 사이의 통신이 부분적으로 제한될 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 외부 진단기(10)가 타겟 통신 노드(600)에 무제한 접근하는 것을 방지할 수 있다.As another example, in step S870, when the service time ends, the
도 9는 차량 진단 방법의 제2 실시예를 나타낸 흐름도이다.9 is a flowchart showing a second embodiment of the vehicle diagnostic method.
도 9에서 나타낸 차량 진단 방법은, 기본 세션을 제외한 나머지 세션들에 적용될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 9에서 나타낸 차량 진단 방법은 기본 세션에 대해서도 적용될 수 있다.The vehicle diagnostic method shown in Fig. 9 can be applied to the remaining sessions except for the basic session. However, the embodiment is not limited thereto. For example, the vehicle diagnostic method shown in Fig. 9 can be applied to the basic session.
도 9를 참조하면, S910 단계에서, 외부 진단기(10)는 차량 네트워크와 통신을 위한 통신 인증 요청 메시지를 전송할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 제1 포트(P1)를 통해 통신 인증 요청 메시지를 수신할 수 있다. 통신 인증 요청 메시지는 외부 진단기(10)의 식별 정보와 외부 진단기(10)의 진단 범위 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 통신 인증 요청 메시지를 컨트롤러 유닛(510)에게 전달할 수 있다.Referring to FIG. 9, in step S910, the external
S920 단계에서, 컨트롤러 유닛(510)은 통신 인증 요청 메시지를 검증할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 외부 진단기(10)의 진단 범위가 보안상 허용 범위에 속하는 지 여부를 판단할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 외부 진단기(10)의 진단 범위가 허용되지 않는다고 판단하는 경우, 진단 절차를 종료할 수 있다. In step S920, the
S930 단계에서, 외부 진단기(10)에 대한 통신 인증이 완료된 경우, 외부 진단기(10)는 차량 네트워크 사용 요청 메시지를 전송할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 제1 포트(P1)를 통해서 차량 네트워크 사용 요청 메시지를 수신할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 차량 네트워크 사용 요청 메시지를 컨트롤러 유닛(510)에게 전달할 수 있다.In step S930, when the communication authentication for the external
S940 단계에서, 컨트롤러 유닛(510)은 차량 네트워크 사용 요청 메시지를 수신한 후, 차량의 정지 상태 여부를 판단할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 차속, 기어정보, 차량의 위치 정보 등으로부터 차량의 정지 상태 여부를 판단할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 차속이 0km/h로 측정되는 경우, 차량이 정지 상태라고 판단할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 기어가 주차 상태인 경우, 차량이 정지 상태라고 판단할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 GPS 위치 신호로부터 확인되는 차량의 위치가 변하지 않는 경우, 차량이 정지상태라고 판단할 수 있다.In step S940, the
S950 단계에서, 컨트롤러 유닛(510)은 차량이 정지 상태라고 판단한 경우, PHY 계층 유닛이 포트 미러링(Port mirroring)을 수행하도록, PHY 계층 유닛을 설정할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 외부 진단기(10)로부터 수신되는 메시지가 타겟 통신 노드(600)로 미러링 되도록 할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 진단 요청 메시지를 수신하고, 제1 포트(P1)로부터 수신되는 메시지가 제2 포트(P2)로 미러링 되도록 PHY 계층 유닛(520)을 설정할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 제1 포트(P1)로부터 수신되는 메시지의 목적지를 제2 포트(P2)로 설정할 수 있다.In step S950, the
컨트롤러 유닛(510)은 외부 진단기(10)로부터 게이트웨이(500)에 연결된 이더넷 기반 통신 노드들을 향한 미러링을 설정할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 게이트웨이(500)에 연결된 이더넷 기반 통신 노드들로부터 외부 진단기(10) 방향으로의 미러링은 제한할 수 있다. 따라서, 타겟 통신 노드(600)가 전송하는 메시지는 미러링 되지 않을 수 있다.The
PHY 계층 유닛(520)은 제1 포트(P1)를 통해 수신한 메시지를 컨트롤러 유닛(510)에게 전달하지 않고, 미러링 동작에 의해 제2 포트(P2)를 통해 타겟 통신 노드(600)로 전달할 수 있다. The
포트 미러링의 목적지 포트를 제2 포트(P2) 하나로 설정하는 경우가 설명되었만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 타겟 통신 노드가 복수 개인 경우, 제1 포트(P1)를 통해 수신되는 메시지는 복수의 포트들을 통해 미러링 전송되도록 미러링 될 수도 있다. The case where the destination port of the port mirroring is set to the second port P2 has been described, but the embodiment is not limited thereto. For example, when there are a plurality of target communication nodes, a message received through the first port P1 may be mirrored so as to be transmitted through a plurality of ports.
S960 단계에서, 외부 진단기(10)는 진단 요청 메시지를 전송할 수 있다. 외부 진단기(10)는 서비스 시간 정보를 함께 전송할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 서비스 시간 정보를 컨트롤러 유닛(510)에게 전달할 수 있다. In step S960, the external
S962 단계에서, PHY 계층 유닛(520)은 미러링에 의해 진단 요청 메시지를 제2 포트(P2)를 통해 타겟 통신 노드(600)로 전달할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 복수 개의 포트들을 통해 복수 개의 통신 노드들에게 진단 요청 메시지를 전달할 수도 있다.In step S962, the
S970 단계에서, 타겟 통신 노드(600)는 진단 기능을 수행할 수 있다. 타겟 통신 노드(600)는 외부 진단기(10)가 요청하는 진단 정보를 추출할 수 있다. 타겟 통신 노드(600)는 진단 정보에 기초하여, 진단 응답 메시지를 생성할 수 있다. In step S970, the
S980 단계에서, 타겟 통신 노드(600)는 진단 응답 메시지를 전송할 수 있다. 게이트웨이(500)는 제2 포트(P2)를 통해 진단 응답 메시지를 수신할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 제2 포트(P2)를 통해 수신한 진단 응답 메시지가 제1 포트(P1)를 통해 포워딩 되도록 PHY 계층 유닛(520)을 설정할 수 있다. In step S980, the
S982 단계에서, PHY 계층 유닛(520)은 제1 포트(P1)를 통해 진단 응답 메시지를 외부 진단기(10)에게 포워딩 할 수 있다.In step S982, the
S990 단계에서, 서비스 시간이 종료되면, 컨트롤러 유닛(510)은 PHY 계층 유닛(520)의 설정을 변경함으로써, 타겟 통신 노드(600)와 연결된 제2 포트(P2)를 비활성화 할 수 있다. 다른 예로, 컨트롤러 유닛(510)은 제2 내지 제5 포트(P2, P3, P4, P5)가 비활성화 되도록 PHY 계층 유닛(520)을 설정할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 제1 내지 제5 포트(P1, P2, P3, P4, P5)가 비활성화 되도록 PHY 계층 유닛(520)을 설정할 수도 있다.In step S990, when the service time is terminated, the
컨트롤러 유닛(510) 및 PHY 계층 유닛(520)의 동작에 의해, 서비스 시간이 종료되면, 포트 미러링 및 메시지 포워딩이 중단될 수 있다. 그리고, 외부 진단기(10)와 타겟 통신 노드(600) 사이의 메시지 교환이 제한될 수 있다.By operation of the
도 10은 차량 진단 방법의 제2 실시예를 나타낸 흐름도이다.10 is a flowchart showing a second embodiment of the vehicle diagnostic method.
도 10의 실시예를 설명함에 있어서, 도 9와 중복되는 내용은 생략한다. 도 10에서 나타낸 차량 진단 방법은, 기본 세션을 제외한 나머지 세션들에 적용될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 10에서 나타낸 차량 진단 방법은 기본 세션에 대해서도 적용될 수 있다.In the following description of the embodiment of FIG. 10, the description overlapping with FIG. 9 is omitted. The vehicle diagnostic method shown in FIG. 10 can be applied to the remaining sessions except for the basic session. However, the embodiment is not limited thereto. For example, the vehicle diagnostic method shown in FIG. 10 can be applied to a basic session.
도 10을 참조하면, S1040 단계에서, 컨트롤러 유닛(510)은 차량의 정지 상태 여부를 판단할 수 있다. Referring to FIG. 10, in step S1040, the
S1042 단계에서, 차량이 정지 상태가 아닐 경우, 컨트롤러 유닛(510)은 PHY 계층 유닛(520)을 통해 원사이드 포워딩(one side forwarding) 요청 메시지를 전송할 수 있다. 타겟 통신 노드(600)와 외부 진단기(10)는 원사이드 포워딩 요청 메시지를 수신할 수 있다. 타겟 통신 노드(600) 및 외부 진단기(10)는 원사이드 포워딩 요청 메시지를 수신한 후 생성하는 메시지에 유니캐스트 주소를 포함시킬 수 있다. 타겟 통신 노드(600) 및 외부 진단기(10)는 메시지의 목적지를 하나의 통신 노드로 설정할 수 있다. 따라서, 외부 진단기(10)가 전송하는 메시지는 하나의 타겟 통신 노드(600)에게 전달될 수 있다. 유니캐스트 주소는 메시지의 목적지인 통신 노드가 연결된 포트를 식별할 수 있는 정보를 포함할 수 있다. In step S1042, when the vehicle is not in a stopped state, the
S1050 단계에서, 외부 진단기(10)는 진단 요청 메시지 및 서비스 시간 정보를 전송할 수 있다. 진단 요청 메시지는 타겟 통신 노드(600)를 지시하는 유니캐스트 주소를 포함할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 진단 요청 메시지 및 서비스 시간 정보를 수신할 수 있다. PHY 계층 유닛(520)은 진단 요청 메시지 및 서비스 시간 정보를 컨트롤러 유닛(510)에게 전달할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 진단 요청 메시지에 포함된 유니캐스트 주소로부터 메시지의 목적지인 타겟 통신 노드(600)가 연결된 제2 포트(P2)의 포트 ID를 결정할 수 있다.In step S1050, the external
예를 들어, 유니캐스트 주소는 메시지의 목적지를 식별할 수 있는 인덱스 키(Index key)를 포함할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 인덱스 키에 매칭되는 통신 노드를 결정하고, 이로부터 메시지를 전달할 포트 ID를 결정할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)는 진단 요청 메시지에 포함된 유니캐스트 주소로부터 진단 요청 메시지를 전달할 포트의 포트 ID를 결정할 수 있다. For example, the unicast address may include an Index key that can identify the destination of the message. The
S1052 단계에서, PHY 계층 유닛(520)은, 컨트롤러 유닛(510)의 제어에 의해, 제2 포트(P2)를 통해 진단 요청 메시지를 포워딩 할 수 있다. In step S1052, the
S1060 단계에서, 타겟 통신 노드(600)는 진단 기능을 수행할 수 있다. 타겟 통신 노드(600)는 외부 진단기(10)가 요청하는 진단 정보를 추출할 수 있다. 타겟 통신 노드(600)는 진단 정보에 기초하여, 진단 응답 메시지를 생성할 수 있다. In step S1060, the
S1070 단계에서, 타겟 통신 노드(600)는 진단 응답 메시지를 전송할 수 있다. 진단 응답 메시지는 외부 진단기(10)를 지시하는 유니캐스트 주소를 포함할 수 있다. 유니캐스트 주소는 외부 진단기(10)를 식별할 수 있는 인덱스 키를 포함할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 인덱스 키로부터 진단 응답 메시지를 전달할 포트의 포트 ID를 결정할 수 있다.In step S1070, the
S1072 단계에서, PHY 계층 유닛(520)은, 컨트롤러 유닛(510)의 제어에 의해, 제1 포트(P1)를 통해 진단 응답 메시지를 포워딩 할 수 있다. In step S1072, the
S1080 단계에서, 서비스 시간이 종료되면, 컨트롤러 유닛(510)은 PHY 계층 유닛(520)의 설정을 변경함으로써, 타겟 통신 노드(600)와 연결된 제2 포트(P2)를 비활성화 할 수 있다. 다른 예로, 컨트롤러 유닛(510)은 제2 내지 제5 포트(P2, P3, P4, P5)가 비활성화 되도록 PHY 계층 유닛(520)을 설정할 수 있다. 컨트롤러 유닛(510)은 제1 내지 제5 포트(P1, P2, P3, P4, P5)가 비활성화 되도록 PHY 계층 유닛(520)을 설정할 수도 있다.In step S1080, when the service time has expired, the
컨트롤러 유닛(510) 및 PHY 계층 유닛(520)의 동작에 의해, 서비스 시간이 종료되면, 원사이드 포워딩이 중단될 수 있다. 그리고, 외부 진단기(10)와 타겟 통신 노드(600) 사이의 메시지 교환이 제한될 수 있다.By the operation of the
이상에서 도 1 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 게이트웨이 및 게이트웨이의 진단 방법에 관하여 설명하였다. 상술한 실시예들에 따르면, 외부 진단기가 차량 네트워크에 대한 진단을 수행하는 동안, 게이트웨이가 포트들의 연결 상태를 관리함으로써, 외부 진단기와 타겟 통신 노드 사이의 메시지 교환이 이루어질 수 있다. 포트 미러링, 포워딩 방식 등에 의해 진단 과정에서 메시지가 타겟 통신 노드 또는 외부 진단기에게 선택적으로 전달될 수 있다. 그리고, 보안 범위 및 서비스 시간을 고려하여 게이트웨이가 포트들의 연결을 활성화 또는 비활성화 함으로써 진단 절차에서 보안을 강화할 수 있다. Hereinabove, the diagnostic method of the gateway and the gateway according to the embodiments of the present invention has been described with reference to FIG. 1 through FIG. According to the above-described embodiments, a message exchange between the external diagnostic device and the target communication node can be made by the gateway managing the connection state of the ports while the external diagnostic device performs the diagnosis on the vehicle network. The port mirroring, the forwarding method, etc., the message can be selectively transmitted to the target communication node or the external diagnostic device during the diagnosis process. And, considering the security range and the service time, the gateway can enhance the security in the diagnostic procedure by activating or deactivating the connection of the ports.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The methods according to the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the computer readable medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the computer software.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of computer readable media include hardware devices that are specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate with at least one software module to perform the operations of the present invention, and vice versa.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.
Claims (20)
상기 게이트웨이는 컨트롤러 유닛 및 포트(Port)들의 연결 상태를 관리하며, 상기 컨트롤러 유닛에 연결되는 PHY(physical) 계층 유닛을 포함하며,
상기 컨트롤러 유닛이 제1 포트에 연결된 외부 진단기로부터 진단 요청 메시지를 수신하는 단계;
상기 진단 요청 메시지에 대해 보안 인증이 필요한 경우, 상기 컨트롤러 유닛이 상기 외부 진단기로부터 보안 인증 요청 메시지를 수신하는 단계;
상기 컨트롤러 유닛이 상기 보안 인증 요청 메시지를 검증하는 단계; 및
상기 보안 인증 요청 메시지의 검증이 완료된 경우, 상기 컨트롤러 유닛의 제어에 의해, 상기 PHY 계층 유닛이 상기 포트들 중에서 진단 대상인 타겟 통신 노드와 연결된 포트를 활성화하는 단계;를 포함하는, 진단 방법.A diagnostic method performed by a gateway in a vehicle network,
The gateway manages the connection state of the controller unit and the ports, and includes a PHY (physical) layer unit connected to the controller unit,
The controller unit receiving a diagnostic request message from an external diagnostic unit connected to the first port;
Receiving a security authentication request message from the external diagnostic unit when the security authentication is required for the diagnosis request message;
Verifying the security authentication request message by the controller unit; And
And activating, when the verification of the security authentication request message is completed, the PHY layer unit, under the control of the controller unit, a port connected to the target communication node to be diagnosed among the ports.
상기 진단 요청 메시지에 대해 보안 인증이 필요하지 않은 경우, 상기 PHY 계층 유닛은 상기 컨트롤러 유닛에 진단 메시지를 전달하지 않고, 상기 타겟 통신 노드에 상기 진단 요청 메시지를 전달하는 진단 방법.The method according to claim 1,
Wherein the PHY layer unit transfers the diagnostic request message to the target communication node without forwarding a diagnostic message to the controller unit if security authentication is not required for the diagnostic request message.
상기 보안 인증 요청 메시지의 검증에 실패하면, 컨트롤러 유닛이 진단 절차를 종료하고, 외부 진단기(10)와 차량내 통신 노드 사이의 통신을 허용하지 않는, 진단 방법.The method according to claim 1,
Wherein if the verification of the security authentication request message fails, the controller unit terminates the diagnostic procedure and does not allow communication between the external diagnostic device (10) and the in-vehicle communication node.
상기 진단 요청 메시지는, 진단 대상이 되는 상기 타겟 통신 노드의 이름 또는 기능에 대한 정보를 포함하고,
상기 컨트롤러 유닛이 상기 타겟 통신 노드의 이름 또는 기능에 대한 정보로부터 상기 타겟 통신 노드의 이더넷 MAC 주소 및 이더넷 IP 주소 중 적어도 하나를 결정하는 단계;를 더 포함하는 진단 방법.The method according to claim 1,
Wherein the diagnosis request message includes information on a name or a function of the target communication node to be diagnosed,
The controller unit determining at least one of an Ethernet MAC address and an Ethernet IP address of the target communication node from information on the name or function of the target communication node.
상기 보안 인증 요청 메시지의 검증이 완료되면, 상기 컨트롤러 유닛이 상기 외부 진단기에 대한 보안 인증 정보를 상기 타겟 통신 노드에게 전송하는 단계;를 더 포함하는 진단 방법.The method according to claim 1,
And when the verification of the security authentication request message is completed, the controller unit transmits security authentication information for the external diagnostic device to the target communication node.
상기 보안 인증 요청 메시지를 수신하는 단계는, 상기 외부 진단기의 서비스 시간에 대한 정보를 함께 수신하는 진단 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of receiving the security authentication request message includes receiving information on a service time of the external diagnostic device.
상기 서비스 시간이 종료되면, 상기 PHY 계층 유닛이 상기 컨트롤러 유닛의 제어에 의해 상기 타겟 통신 노드와 연결된 포트를 비활성화하는 단계;를 포함하는, 진단 방법.The method of claim 6,
And when the service time expires, deactivating the port connected to the target communication node by control of the controller unit of the PHY layer unit.
상기 서비스 시간이 종료되면, 상기 PHY 계층 유닛은 상기 타겟 통신 노드에 대한 모니터링을 제외한 메시지를 상기 컨트롤러 유닛에 전달하는 진단 방법.The method of claim 6,
And when the service time expires, the PHY layer unit transfers a message to the controller unit excluding monitoring for the target communication node.
상기 PHY 계층 유닛이 상기 타겟 통신 노드로부터 진단 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 PHY 계층 유닛이 상기 컨트롤러 유닛의 제어에 의해 포트 포워딩 방식으로 상기 진단 응답 메시지를 상기 외부 진단기로 전달하는 단계;를 포함하는, 진단 방법.The method according to claim 1,
The PHY layer unit receiving a diagnostic response message from the target communication node; And
And the PHY layer unit transfers the diagnosis response message to the external diagnostic unit in a port forwarding manner under the control of the controller unit.
상기 차량 네트워크는 이더넷 기반의 차량 네트워크 및 CAN(controller area network) 기반의 차량 네트워크를 포함하며, 상기 타겟 통신 노드는 상기 이더넷 기반의 차량 네트워크에 속하는 진단 방법.The method according to claim 1,
Wherein the vehicle network comprises an Ethernet based vehicle network and a CAN (Controller Area Network) based vehicle network, wherein the target communication node belongs to the Ethernet based vehicle network.
상기 게이트웨이는 컨트롤러 유닛 및 상기 컨트롤러 유닛에 연결되며, 포트(Port)들의 연결 상태를 관리하는 PHY(physical) 계층 유닛들을 포함하며,
상기 PHY 계층 유닛이 제1 포트에 연결된 외부 진단기로부터 상기 차량 네트워크의 사용 요청 메시지를 수신하는 단계;
상기 컨트롤러 유닛이 상기 차량이 정지 상태인지 여부를 판단하는 단계;
상기 차량이 정지 상태인 경우, 상기 컨트롤러 유닛이, 상기 외부 진단기로부터 수신되는 메시지가 타겟 통신 노드로 미러링(mirroring)되도록 상기 PHY 계층 유닛의 포트 미러링을 설정하는 단계;
상기 PHY 계층 유닛이 상기 외부 진단기로부터 진단 요청 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 PHY 계층 유닛이 상기 진단 요청 메시지를 미러링에 의해 상기 타겟 통신 노드로 전달하는 단계;를 포함하는 진단 방법.A diagnostic method performed by a gateway in a vehicle network,
Wherein the gateway comprises a controller unit and PHY (physical) layer units connected to the controller unit for managing a connection state of the ports,
Receiving, by the PHY layer unit, a usage request message of the vehicle network from an external diagnostic device connected to the first port;
The controller unit determining whether the vehicle is in a stop state;
Setting the port mirroring of the PHY layer unit such that the controller unit is mirroring a message received from the external diagnostic device to a target communication node when the vehicle is in a stationary state;
The PHY layer unit receiving a diagnostic request message from the external diagnostic unit; And
And the PHY layer unit transfers the diagnosis request message to the target communication node by mirroring.
상기 진단 요청 메시지를 수신하는 단계에서, 상기 PHY 계층 유닛은 서비스 시간에 대한 정보를 함께 수신하는 진단 방법.The method of claim 11,
And the PHY layer unit receives the information on the service time together in the step of receiving the diagnosis request message.
상기 서비스 시간이 종료되면, 상기 PHY 계층 유닛이 상기 타겟 통신 노드와 연결된 포트를 비활성화하는 단계;를 포함하는 진단 방법.The method of claim 12,
And when the service time expires, deactivating the port that the PHY layer unit is connected to the target communication node.
상기 PHY 계층 유닛이 상기 타겟 통신 노드로부터 진단 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 PHY 계층 유닛이 상기 진단 응답 메시지를 상기 외부 진단기로 전달하는 단계;를 포함하는 진단 방법.The method of claim 11,
The PHY layer unit receiving a diagnostic response message from the target communication node; And
And the PHY layer unit transmitting the diagnosis response message to the external diagnostic unit.
상기 차량이 정지 상태가 아닌 경우,
상기 PHY 계층 유닛이 상기 외부 진단기로부터 상기 타겟 통신 노드를 지시하는 유니캐스트 주소(Unicast address)를 포함하는 진단 요청 메시지를 수신하는 단계;
상기 컨트롤러 유닛이 상기 타겟 통신 노드를 지시하는 유니캐스트 주소로부터 상기 진단 요청 메시지를 전달할 포트 ID를 결정하는 단계; 및
상기 컨트롤러 유닛의 제어에 의해, 상기 PHY 계층 유닛이 상기 포트 ID에 대응하는 포트를 통해 상기 진단 요청 메시지를 포워딩하는 단계;를 포함하는 진단 방법.The method of claim 11,
If the vehicle is not stationary,
The PHY layer unit receiving a diagnostic request message including a Unicast address indicating the target communication node from the external diagnostic unit;
Determining a port ID to which the controller unit forwards the diagnostic request message from a unicast address indicating the target communication node; And
And controlling, by control of the controller unit, the PHY layer unit to forward the diagnostic request message through a port corresponding to the port ID.
상기 PHY 계층 유닛이 상기 타겟 통신 노드로부터 상기 외부 진단기를 지시하는 유니캐스트 주소를 포함하는 진단 응답 메시지를 수신하는 단계;
상기 컨트롤러 유닛이 상기 외부 진단기를 지시하는 유니캐스트 주소로부터 상기 진단 요청 메시지를 전달할 포트 ID를 결정하는 단계; 및
상기 컨트롤러 유닛의 제어에 의해, 상기 PHY 계층 유닛이 상기 포트 ID에 대응하는 포트를 통해 상기 진단 응답 메시지를 포워딩하는 단계;를 포함하는 진단 방법.16. The method of claim 15,
The PHY layer unit receiving a diagnostic response message including a unicast address indicating the external diagnostic device from the target communication node;
Determining a port ID to which the controller unit will forward the diagnostic request message from a unicast address indicating the external diagnostic unit; And
And controlling, by control of the controller unit, the PHY layer unit to forward the diagnostic response message through the port corresponding to the port ID.
컨트롤러 유닛; 및
상기 컨트롤러 유닛에 연결되며, 포트(Port)들의 연결 상태를 관리하는 PHY(physical) 계층 유닛;을 포함하며,
상기 컨트롤러 유닛은 제1 포트에 연결된 외부 진단기로부터 진단 요청 메시지를 수신하고; 상기 진단 요청 메시지에 대해 보안 인증이 필요한 경우, 상기 외부 진단기로부터 보안 인증 요청 메시지를 수신하고; 상기 보안 인증 요청 메시지를 검증하며,
상기 PHY 계층 유닛은, 상기 보안 인증 요청 메시지의 검증이 완료된 경우, 상기 컨트롤러 유닛의 제어에 의해, 상기 포트들 중에서 진단 대상인 타겟 통신 노드와 연결된 포트를 활성화하는 게이트웨이.As a gateway for a vehicle network,
A controller unit; And
And a PHY (physical) layer unit, connected to the controller unit, for managing a connection state of the ports,
The controller unit receiving a diagnostic request message from an external diagnostic device connected to the first port; Receiving a security authentication request message from the external diagnostic apparatus when security authentication is required for the diagnosis request message; Verifies the security authentication request message,
Wherein the PHY layer unit activates a port connected to a target communication node to be diagnosed, out of the ports, under the control of the controller unit when verification of the security authentication request message is completed.
상기 진단 메시지에 대해 보안 인증이 필요하지 않은 경우, 상기 PHY 계층 유닛은 상기 컨트롤러 유닛에 진단 메시지를 전달하지 않고, 상기 타겟 통신 노드에 상기 진단 요청 메시지를 전달하는 게이트웨이.18. The method of claim 17,
Wherein the PHY layer unit forwards the diagnostic request message to the target communication node without forwarding a diagnostic message to the controller unit if security authentication is not required for the diagnostic message.
상기 진단 요청 메시지는, 진단 대상이 되는 상기 타겟 통신 노드의 이름 또는 기능에 대한 정보를 포함하고,
상기 컨트롤러 유닛은 상기 타겟 통신 노드의 이름 또는 기능에 대한 정보로부터 상기 타겟 통신 노드의 이더넷 MAC 주소 및 이더넷 IP 주소 중 적어도 하나를 결정하는 게이트웨이.18. The method of claim 17,
Wherein the diagnosis request message includes information on a name or a function of the target communication node to be diagnosed,
Wherein the controller unit determines at least one of an Ethernet MAC address and an Ethernet IP address of the target communication node from information about the name or function of the target communication node.
상기 컨트롤러 유닛은, 상기 외부 진단기의 서비스 시간에 대한 정보를 수신하고,
상기 서비스 시간이 종료되면, 상기 PHY 계층 유닛은 상기 컨트롤러 유닛의 제어에 의해 상기 타겟 통신 노드와 연결된 포트를 비활성화하는 게이트웨이.18. The method of claim 17,
Wherein the controller unit receives information on a service time of the external diagnostic device,
And upon termination of the service time, the PHY layer unit deactivates the port connected to the target communication node under the control of the controller unit.
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