KR20190077795A - 이더넷 스위치, 차량 내 네트워크 구성 방법 및 차량 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 네트워크 구성 방법은 이더넷 스위치가 슬립 모드에서 복수의 제어기들 중 제1 제어기로부터 웨이크업 신호를 수신하는 단계, 웨이크업 신호에 따라 상기 이더넷 스위치가 활성화되는 단계, 제1 제어기로부터 수신된 이더넷 데이터의 목적지 주소에 따라 라우팅 포트를 결정하는 단계, 및 결정된 라우팅 포트에 해당하는 이더넷 스위치에 포함된 물리계층 처리 장치를 통해 복수의 제어기들 중 제2 제어기에 대한 웨이크업 신호를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

이더넷 스위치, 차량 내 네트워크 구성 방법 및 차량{Ethernet Switch, In-vehicle Network Configuration Method and Vehicle}
본 발명은 이더넷 스위치, 차량 내 네트워크 구성 방법 및 차량에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이더넷 통신을 이용하는 차량 내 네트워크를 효율적으로 구성하기 위한 이더넷 스위치, 차량 내 네트워크 구성 방법 및 차량에 관한 것이다.
일반적으로 차량 내부에서 차량 제어기(또는 전자 제어 장치: ECU, electronic control unit)들간의 통신은 컨트롤러 에리어 네트워크(CAN; Controller Area Network) 방식을 통해 수행되어 왔다. 그런데, 이러한 CAN 통신은 비교적 속도가 느리기 때문에 최근 상용화된 이더넷(Ethernet)을 차량 제어기간 통신에 도입하고자 하는 움직임이 활발하다.
이더넷을 사용함으로써 속도뿐만 아니라, 차량내 네트워크의 구성부품들도 상용의 저가 부품을 사용할 수 있어서 시스템 구성비용을 낮출 수 있고, ECU 로컬 네트워크를 하나의 주 시스템 버스(Main system bus)에 연결함으로써 배선 및 연결구조를 간결하게 구성할 수 있는 장점이 있다.
이더넷 방식을 이용할 경우, 제어기는 중앙처리장치(CPU)와 이를 외부와 연결하기 위한 물리계층(PHY) 처리 디바이스(예를 들어, 칩: chip)를 포함하게 된다. PHY라는 명칭에서도 알 수 있듯이 물리계층(PHY) 처리 디바이스는 기본적으로는 물리계층(physical layer)을 담당한다. 즉, 제어기를 구성하는 시스템 외부와의 연결 부분을 담당한다는 것이다. 보다 상세히, 물리계층 처리 디바이스는 외부의 신호를 수신하여 이를 중앙처리장치에서 사용할 수 있는 신호로 변환하고 이후 암호화 또는 변조된 데이터를 다시 복호화 또는 복조하여 본래의 패킷 형태로 만들어서 중앙처리장치에 넘겨주는 기능(즉, transceiver를 포함하는 개념)을 수행한다고 할 수 있다. 이러한 물리계층 처리 디바이스는 중앙처리장치의 부팅이 완료된 이후에 중앙처리장치로부터 시리얼(serial) 통신을 통해 동작에 필요한 설정 값을 전달받아 동작 가능한 상태가 된다.
차량 제어기는 차량 내에 복수개 존재할 수 있고, 복수의 차량 제어기들은 이더넷 스위치에 연결될 수 있다. 이더넷 스위치는 차량 제어기들 간의 통신에 필요한 라우팅(routing) 기능을 제공할 수 있다. 즉, 이더넷 스위치는 특정 차량 제어기가 다른 차량 제어기로 신호를 전달하고자 할 때, 특정 차량 제어기로부터 신호를 수신 및 해석하여 의도된 차량 제어기로 신호를 전달할 수 있다. 이때, 차량 제어기들이 슬립 모드(sleep mode)에 있을 경우, 상기 특정 차량 제어기는 먼저 웨이크업(wake-up) 신호를 이더넷 스위치로 전송하며, 이더넷 스위치는 연결된 모든 차량 제어기들로 웨이크업 신호를 전달하여 모든 차량 제어기들을 활성화시키게 된다. 그러나, 이러한 동작은 특정 차량 제어기의 신호의 대상인 차량 제어기 외의 다른 차량 제어기까지 활성화되어 비효율적일 수 있다.
본 발명은 차량 내 제어기 간의 통신 수행시 전력 소모 및 오류 발생을 최소화하기 위한 이더넷 스위치, 차량 내 네트워크 구성 방법 및 차량을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 네트워크 구성 방법은 이더넷 스위치가 슬립 모드에서 복수의 제어기들 중 제1 제어기로부터 웨이크업 신호를 수신하는 단계; 상기 웨이크업 신호에 따라 상기 이더넷 스위치가 활성화되는 단계; 상기 제1 제어기로부터 수신된 이더넷 데이터의 목적지 주소에 따라 라우팅 포트를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 라우팅 포트에 해당하는 상기 이더넷 스위치에 포함된 물리계층 처리 장치를 통해 상기 복수의 제어기들 중 제2 제어기에 대한 웨이크업 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 차량 내 네트워크 구성 방법은 상기 결정된 라우팅 포트에 해당하는 상기 이더넷 스위치에 포함된 물리계층 처리 장치의 롤(role)을 변경하는 단계를 더 포함하고, 상기 웨이크업 신호에 따라 상기 이더넷 스위치가 활성화되는 단계는 상기 이더넷 스위치에 포함된 복수의 물리계층 처리 장치들을 활성화하되, 상기 이더넷 스위치의 각 물리계층 처리 장치가 특정 롤을 가지도록 활성화되는 단계를 포함할 수 있다.
상기 특정 롤은 마스터 또는 슬레이브일 수 있다.
상기 특정 롤을 가지도록 활성화되는 단계는 상기 제1 제어기에 대응되는 상기 이더넷 스위치의 물리계층 처리 장치를 제외한 상기 이더넷 스위치의 나머지 물리계층 처리 장치들 각각과 이에 대응하는 제어기에 포함되는 물리계층 처리 장치가 서로 동일한 롤을 갖도록 제어할 수 있다.
상기 제1 제어기로부터 수신된 이더넷 데이터의 목적지 주소에 따라 라우팅 포트를 결정하는 단계는 상기 이더넷 데이터의 특정 필드에 포함된 목적지 주소를 추출하는 단계; 및 상기 목적지 주소와 라우팅 포트를 맵핑한 라우팅 테이블을 기초로 상기 목적지 주소에 대응하는 라우팅 포트를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 결정된 라우팅 포트에 해당하는 물리계층 처리 장치의 롤을 변경하는 단계는 상기 결정된 라우팅 포트에 해당하는 물리계층 처리 장치를 제외한 나머지 물리계층 처리 장치의 롤을 유지한 상태로, 상기 라우팅 포트에 해당하는 물리계층 처리 장치의 롤을 마스터 또는 슬레이브로 변경할 수 있다.
상기 이더넷 데이터의 목적지 주소는 상기 제2 제어기의 IP 주소 또는 MAC 주소일 수 있다.
실시 예에 따른 이더넷 스위치는 슬립 모드에서 복수의 제어기들 중 제1 제어기로부터 웨이크업 신호를 수신하는 제1 물리계층 처리 장치; 상기 웨이크업 신호에 따라 상기 이더넷 스위치를 활성화하는 스위치 설정부; 상기 제1 제어기로부터 수신된 이더넷 데이터의 목적지 주소에 따라 라우팅 포트를 결정하는 웨이크업 판단부; 및 상기 결정된 라우팅 포트에 해당하는 물리계층 처리 장치를 통해 상기 복수의 제어기들 중 제2 제어기에 대한 웨이크업 신호를 전송하는 제2 물리계층 처리 장치를 포함한다.
상기 스위치 설정부는 상기 결정된 라우팅 포트에 해당하는 물리계층 처리 장치의 롤(role)을 변경하고, 상기 이더넷 스위치에 포함된 복수의 물리계층 처리 장치들을 활성화하되, 각 물리계층 처리 장치가 특정 롤을 가지도록 활성화할 수 있다. 상기 특정 롤은 마스터 또는 슬레이브일 수 있다.
상기 스위치 설정부는 상기 제1 제어기에 대응되는 상기 이더넷 스위치의 물리계층 처리 장치를 제외한 상기 이더넷 스위치의 나머지 물리계층 처리 장치들 각각과 이에 대응되는 제어기에 포함되는 물리계층 처리 장치가 서로 동일한 롤을 갖도록 제어할 수 있다.
상기 이더넷 스위치는 상기 이더넷 데이터의 특정 필드에 포함된 목적지 주소를 추출하는 목적지 주소 확인부; 및 상기 목적지 주소와 라우팅 포트를 맵핑한 라우팅 테이블을 저장하는 라우팅 테이블 제공부를 더 포함할 수 있다.
상기 웨이크업 판단부는 상기 목적지 주소 및 상기 라우팅 테이블을 기초로 상기 목적지 주소에 대응하는 라우팅 포트를 결정할 수 있다.
상기 스위치 설정부는 상기 라우팅 포트에 해당하는 물리계층 처리 장치를 제외한 나머지 물리계층 처리 장치의 롤을 유지한 상태로, 상기 라우팅 포트에 해당하는 물리계층 처리 장치의 롤을 마스터 또는 슬레이브로 변경할 수 있다.
상기 이더넷 데이터의 목적지 주소는 상기 제2 제어기의 IP 주소 또는 MAC 주소일 수 있다.
실시 예에 따른 차량은 상술한 이더넷 스위치; 및 상기 이더넷 스위치가 전달하는 웨이크업 신호에 따라 활성화되는 복수의 제어기들을 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 스위치에 의하면, 특정 제어기로부터 웨이크업 신호가 수신되더라도 다른 제어기들을 모두 활성화하는 것이 아니라 이더넷 데이터가 전달될 제어기만을 활성화시킴으로써 부분적인 네트워크 구성이 가능하다.
부분적인 네트워크를 구성함으로써 불필요한 제어기의 웨이크업을 방지할 수 있으며, 차량 내 전력 소모를 효과적으로 줄일 수 있다.
또한, 불필요한 제어기가 웨이크업됨으로써 필요한 제어기에 의한 통신이 지연되거나 오작동이 발생할 수 있는 가능성을 줄일 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 이더넷 스위치를 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 3은 이더넷 스위치의 동작 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 도 3에 따른 이더넷 스위치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명과 관련된 적어도 하나의 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 시스템(10)은 차량 내 전자 장치들 간의 통신을 위한 차량 내부 네트워크시스템으로서, 이더넷 스위치(100) 및 복수의 제어기(200-1~200-n, n은 2이상의 정수)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 복수의 제어기의 개수 및 종류는 차량의 종류, 사양 등에 따라 얼마든지 달라질 수 있음을 주의하여야 한다. 본 명세서에서 제어기는 전자 장치를 의미한다.
복수의 제어기들(200-1~200-n)은 이더넷(Ethernet) 통신 프로토콜을 이용하는 복수의 이더넷 통신 제어기로서, 이더넷 스위치(100)를 통해 데이터를 송수신할 수 있다.
복수의 제어기들(200-1~200-n) 각각은 TCU(Transmission Control Unit), 4WD(4륜 구동 컨트롤러), ESC(Electric Stability Control), 클러스터, SAS(Steering Angle Sensor), SCC(Smart Cruse Control), ACU(Airbag Control Unit), EPB(Electric Parking Brake), AFLS(Adaptive Front-lightning System) 중 어느 하나에 해당할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되지는 않는다.
복수의 제어기들(200-1~200-n) 각각은 중앙처리장치(미도시)와 중앙처리장치를 외부(예컨대, 이더넷 스위치)와 연결하기 위한 물리계층 처리 장치(205-1~205-n)를 포함할 수 있다.
물리계층 처리 장치(205-1~205-n)는 기본적으로 물리계층(physical layer)을 담당하며, 이더넷 스위치(100)와 직접 연결될 수 있다. 보다 상세히, 물리계층 처리 장치(205-1~205-n)는 외부의 신호를 수신하여 이를 중앙처리장치에서 사용할 수 있는 신호로 변환하고 이후 암호화 또는 변조된 데이터를 다시 복호화 또는 복조하여 본래의 패킷 형태로 만들어서 중앙처리장치에 넘겨주는 기능을 수행할 수 있다. 반대로, 물리계층 처리 장치(205-1~205-n)는 중앙처리장치의 패킷을 암호화 또는 변조하고, 물리계층에서 전송될 수 있는 형태의 신호로 변환하여 이더넷 스위치(100)로 전송할 수 있다.
이러한 물리계층 처리 장치(205-1~205-n)는 정상 모드(normal mode)와 슬립 모드(sleep mode)를 가질 수 있다. 정상 모드는 정상적으로 신호를 송수신할 수 있는 활성화된 상태를 의미하며, 슬립 모드는 정상적으로 신호를 송수신할 수 없고 활성화를 위한 웨이크업(wake-up) 신호를 수신하기 위한 최소한의 동작만을 수행하는 비활성화된 대기 상태를 의미한다.
슬립 모드의 물리계층 처리 장치는 웨이크업 신호를 수신할 경우, 정상 모드로 진입할 수 있다. 반대로 정상 모드의 물리계층 처리 장치는 미리 정해진 시간(예컨대, 5분) 동안 어떠한 신호도 수신되지 않을 경우 슬립 모드로 진입할 수 있다.
웨이크업 신호를 발생시키는 이벤트의 예로는 KRE 시스템에서 문열림을 감지한 경우, 키박스가 악세사리(ACC) 전원 상태나 IGN1 전원 상태가 된 경우 등일 수 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하다.
또한, 물리계층 처리 장치(205-1~205-n)는 마스터(master) 또는 슬레이브(slave)의 롤(role)을 가질 수 있다. 물리계층 처리 장치(205-1~205-n)의 롤은 제어기(200-1~200-n)의 중앙처리장치에 의해 설정될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 이더넷 통신을 위한 링크업(link-up)이 이루어지기 위해서는 서로 연결된 물리계층 처리 장치 간의 페어(pair)가 구성되어야 한다. 이러한 페어는 마스터로 설정된 물리계층 처리 장치와 슬레이브로 설정된 물리계층 처리 장치가 구성할 수 있고, 마스터끼리의 물리계층 처리 장치 또는 슬레이브끼리의 물리계층 처리 장치 간에는 페어가 구성될 수 없다.
이더넷 스위치(100)는 제어기(200-1~200-n)와 연결되어 제어기(200-1~200-n)로부터 전송된 신호를 분석하여 신호의 목적지를 판단할 수 있다. 그리고, 이더넷 스위치(100)는 목적지에 해당하는 제어기로 신호를 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 어느 한 제어기(제1 제어기)가 다른 제어기(제2 제어기)로 신호를 전달하고자 할 경우, 목적지 주소(즉, 제2 제어기의 주소 정보)가 포함된 신호를 이더넷 스위치(100)로 전송하며, 이더넷 스위치(100)는 신호를 분석하여 목적지 주소를 추출하고, 목적지 주소에 해당하는 제2 제어기로 신호를 전송할 수 있다.
이더넷 스위치(100)는 각 제어기(200-1~200-n)의 물리계층 처리 장치(205-1~205-n)와 연결된 물리계층 처리 장치(105-1~105-n)를 포함할 수 있다. 물리계층 처리 장치(105-1~105-n)는 그 구조 및 기능은 물리계층 처리 장치(205-1~205-n)와 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 이더넷 스위치를 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 이더넷 스위치(100)는 웨이크업 판단부(110), 목적지 주소 확인부(120), 라우팅 테이블 제공부(130) 및 스위치 설정부(140)를 더 포함할 수 있다.
웨이크업 판단부(110)는 제어기(200-1~200-n)가 송신한 이더넷 데이터를 목적지 주소 확인부(120)로 전달하고, 목적지 주소 확인부(120)로부터 이더넷 데이터의 목적지 주소를 획득하고, 라우팅 테이블을 참조하여 목적지 주소에 해당하는 제어기(200-1~200-n)를 판단할 수 있다. 이를 위해 웨이크업 판단부(100)는 목적지 주소 확인부(120) 및 라우팅 테이블 제공부(130)와 연동할 수 있다.
웨이크업 판단부(100)는 목적지 주소에 해당하는 제어기(200-1~200-n)에 대한 정보를 스위치 설정부(140)로 제공할 수 있다.
목적지 주소 확인부(120)는 웨이크업 판단부(110)의 요청에 따라 이더넷 데이터를 분석하여 이더넷 데이터의 목적지 주소를 확인할 수 있다. 목적지 주소는 IP(Internet Protocol) 주소 또는 MAC(Media Access Control) 주소일 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.
라우팅 테이블 제공부(130)는 이더넷 데이터의 목적지 주소와 각 제어기(200-1~200-n)에 대응하는 물리계층 처리 장치(205-1~205-n)가 맵핑(mapping)된 라우팅 테이블을 저장할 수 있다. 라우팅 테이블 제공부(130)는 웨이크업 판단부(110)가 목적지 주소에 해당하는 제어기(200-1~200-n)를 판단할 때, 라우팅 테이블을 제공할 수 있다.
스위치 설정부(140)는 물리계층 처리 장치(105-1~105-n) 각각의 모드 및 롤을 제어할 수 있다. 구체적으로, 스위치 설정부(140)는 물리계층 처리 장치(105-1~105-n) 각각을 활성화(슬립 모드->정상 모드)하거나, 비활성화(정상 모드->슬립 모드)할 수 있다. 또한, 스위치 설정부(140)는 물리계층 처리 장치(105-1~105-n) 각각의 롤을 마스터로부터 슬레이브로 변경하거나, 슬레이브로부터 마스터로 변경할 수 있다.
이더넷 스위치(100)의 보다 상세한 동작은 도 3과 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.
도 3은 이더넷 스위치의 동작 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 4는 도 3에 따른 이더넷 스위치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 현재 복수의 제어기들(200-1~200-n)과 이더넷 스위치(100)는 각각 슬립 모드에 진입한 상태라 가정한다. 슬립 모드인 이더넷 스위치(100)의 물리계층 처리 장치(100-1~100-n)와 복수의 제어기들(200-1~200-n)의 물리계층 처리 장치(105-1~105-n)는 웨이크업 신호의 송수신을 위한 최소한의 동작을 수행하는 대기 상태에 있고, 웨이크업 신호의 송수신을 위해 물리계층 처리 장치(105-1~105-n)는 슬레이브의 롤을 가지고 물리계층 처리 장치(205-1~205-n)는 마스터의 롤을 가진다.
여기서, 도 3과 도 4에서 설명되는 동작은 제1 제어기(200-1)가 제3 제어기(200-3)로 이더넷 데이터를 전송하고자 할 경우, 이더넷 스위치(100)의 동작에 해당한다. 제1 제어기(200-1)와 제3 제어기(200-3)를 예로 들어 설명하나 실질적으로 동일한 방식의 동작은 다른 제어기에도 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 하나가 아닌 복수의 제어기들을 대상으로 하는 이더넷 데이터의 경우에도 실질적으로 동일한 방식의 동작이 적용될 수 있다.
제1 제어기(200-1)는 물리계층 처리 장치(205-1)를 통해 이더넷 스위치(100)로 웨이크업 신호를 송신하며, 이더넷 스위치(100)의 물리계층 처리 장치(105-1)는 웨이크업 신호를 수신할 수 있다(S10).
스위치 설정부(140)는 수신된 웨이크업 신호에 따라 이더넷 스위치(100)를 활성화할 수 있다(S20). 스위치 설정부(140)의 활성화 동작에 따라 이더넷 스위치(100)에 포함된 각 구성은 인에이블(enable)되어 미리 설정된 동작을 수행할 수 있다. 특히 스위치 설정부(140)는 각 물리계층 처리 장치(105-1~105-n)를 활성화하되, 웨이크업 신호를 송신한 제어기(예컨대, 205-1)에 대응하는 물리계층 처리 장치(예컨대, 105-1)를 제외한 나머지 물리계층 처리 장치(105-2~105-n)의 롤을 슬레이브에서 마스터로 변경 또는 설정할 수 있다. 이로 인해, 나머지 물리계층 처리 장치(105-2~105-n)와 그에 대응하는 물리계층 처리 장치(205-2~205-n) 간에는 링크업이 이루어지지 않는다.
여기서, 웨이크업 신호를 송신한 제어기에 대응하는 물리계층 처리 장치를 제외한 나머지 물리계층 처리 장치(105-2~105-n)의 롤을 마스터로 변경 또는 설정하는 것으로 예시되었으나, 본 발명의 범위는 링크업이 이루어지지 않도록 대응되는 물리계층 처리 장치 간에 서로 동일한 롤(예컨대, 마스터와 마스터, 또는 슬레이브와 슬레이브)을 갖도록 제어, 설정, 또는 변경하는 것을 포함한다.
이후, 이더넷 스위치(100)는 제1 제어기(200-1)로부터 이더넷 데이터를 수신할 수 있다(S30). 수신된 이더넷 데이터는 웨이크업 판단부(110)로 전달되며, 웨이크업 판단부(110)는 라우팅 포트를 결정하기 위한 동작을 수행하게 된다. 여기서, 라우팅 포트는 제1 제어기(200-1)가 이더넷 데이터를 전송하고자 하는 제어기(즉, 제3 제어기)에 대응하는 물리계층 처리 장치(즉, 105-3)를 의미한다.
웨이크업 판단부(110)는 수신된 이더넷 데이터를 목적지 주소 확인부(120)로 전달하고, 목적지 주소 확인부(120)는 이더넷 데이터를 분석하여 목적지 주소를 추출하여 웨이크업 판단부(110)에 제공할 수 있다(S40). 예를 들어, 이더넷 스위치(100)와 각 제어기(200-1~200-n)는 이더넷 데이터의 특정 필드에 목적지 주소를 포함하도록 미리 약속될 수 있으며, 목적지 주소 확인부(120)는 이더넷 데이터를 수신하여 상기 특정 필드에 포함된 목적지 주소를 추출할 수 있다.
웨이크업 판단부(110)는 목적지 주소 확인부(120)로부터 목적지 주소를 수신하면, 라우팅 테이블 제공부(130)에 저장된 라우팅 테이블을 참조하여 목적지 주소에 해당하는 라우팅 포트를 결정할 수 있다(S50). 즉, 웨이크업 판단부(110)는 이더넷 데이터의 목적지 주소와 각 제어기(200-1~200-n)에 대응하는 물리계층 처리 장치(205-1~205-n)가 맵핑된 라우팅 테이블을 참조하여 목적지 주소 확인부(120)로부터 수신된 목적지 주소에 대응하는 라우팅 포트를 결정할 수 있다. 여기서, 각 라우팅 포트는 일련 번호로 식별될 수 있다. 예를 들어, 목적지 주소가 제3 제어기(200-3)를 나타낼 경우, 라우팅 테이블에는 목적지 주소와 번호 3이 맵핑되어 있을 수 있고, 웨이크업 판단부(110)는 번호 3에 대응하는 물리계층 처리 장치(105-3)를 라우팅 포트로 결정할 수 있다.
웨이크업 판단부(110)는 결정된 라우팅 포트에 대한 정보를 스위치 설정부(140)로 전달하고, 스위치 설정부(140)는 결정된 라우팅 포트인 물리계층 처리 장치(105-3)와 이에 대응하는 제어기(200-3)가 서로 다른 롤(예컨대, 마스터와 슬레이브)을 갖도록 물리계층 처리 장치(105-3)의 롤을 설정 또는 변경한다(S60). 예컨대, 스위치 설정부(140)는 결정된 라우팅 포트인 물리계층 처리 장치(105-3)의 롤을 마스터에서 슬레이브로 변경할 수 있다(S60).
이로 인해, 마스터의 롤을 갖는 제어기(200-3)의 물리계층 처리 장치(205-3)와 슬레이브의 롤을 갖는 물리계층 처리 장치(105-3) 간에 링크업이 이루어짐에 따라, 제어기(200-3)는 이더넷 스위치(100)와의 통신이 가능하게 된다.
이더넷 스위치(100)는 물리계층 처리 장치(105-3)의 롤이 변경된 뒤, 물리계층 처리 장치(105-3)를 통해 웨이크업 신호를 대상 제어기인 제3 제어기(200-3)로 전송할 수 있으며, 제3 제어기(200-3)는 웨이크업 신호를 수신함에 따라 슬립 모드에서 정상 모드로 진입할 수 있다. 이후, 이더넷 스위치(100)는 제1 제어기(200-1)로부터 수신된 이더넷 데이터를 제3 제어기(200-3)로 전송할 수 있다(S70). 이를 위해 이더넷 스위치(100)는 웨이크업 신호의 생성 및 이더넷 데이터의 저장을 수행할 수 있는 별도의 구성(미도시)을 더 포함할 수도 있고, 스위치 설정부(140)가 이러한 동작들을 수행할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 스위치 및 이의 동작 방법에 의하면, 특정 제어기로부터 웨이크업 신호가 수신되더라도 다른 제어기들을 모두 활성화하는 것이 아니라 이더넷 데이터가 전달될 제어기만을 활성화시킴으로써 부분적인 네트워크 구성이 가능하다.
부분적인 네트워크를 구성함으로써 불필요한 제어기의 웨이크업을 방지할 수 있으며, 차량 내 전력 소모를 효과적으로 줄일 수 있다.
또한, 불필요한 제어기가 웨이크업됨으로써 필요한 제어기에 의한 통신이 지연되거나 오작동이 발생할 수 있는 가능성을 줄일 수 있다.
상기와 같이 설명된 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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.

Claims (16)

  1. 이더넷 스위치가 슬립 모드에서 복수의 제어기들 중 제1 제어기로부터 웨이크업 신호를 수신하는 단계;
    상기 웨이크업 신호에 따라 상기 이더넷 스위치가 활성화되는 단계;
    상기 제1 제어기로부터 수신된 이더넷 데이터의 목적지 주소에 따라 라우팅 포트를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 라우팅 포트에 해당하는 상기 이더넷 스위치에 포함된 물리계층 처리 장치를 통해 상기 복수의 제어기들 중 제2 제어기에 대한 웨이크업 신호를 전송하는 단계를 포함하는 차량 내 네트워크 구성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결정된 라우팅 포트에 해당하는 상기 이더넷 스위치에 포함된 물리계층 처리 장치의 롤(role)을 변경하는 단계를 더 포함하고,
    상기 웨이크업 신호에 따라 상기 이더넷 스위치가 활성화되는 단계는,
    상기 이더넷 스위치에 포함된 복수의 물리계층 처리 장치들을 활성화하되,
    상기 이더넷 스위치의 각 물리계층 처리 장치가 특정 롤을 가지도록 활성화되는 단계를 포함하는 차량 내 네트워크 구성 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 특정 롤은 마스터 또는 슬레이브인 차량 내 네트워크 구성 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 특정 롤을 가지도록 활성화되는 단계는,
    상기 제1 제어기에 대응되는 상기 이더넷 스위치의 물리계층 처리 장치를 제외한 상기 이더넷 스위치의 나머지 물리계층 처리 장치들 각각과 이에 대응하는 제어기에 포함되는 물리계층 처리 장치가 서로 동일한 롤을 갖도록 제어하는 차량 내 네트워크 구성 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 제어기로부터 수신된 이더넷 데이터의 목적지 주소에 따라 라우팅 포트를 결정하는 단계는,
    상기 이더넷 데이터의 특정 필드에 포함된 목적지 주소를 추출하는 단계; 및
    상기 목적지 주소와 라우팅 포트를 맵핑한 라우팅 테이블을 기초로 상기 목적지 주소에 대응하는 라우팅 포트를 결정하는 단계를 포함하는 차량 내 네트워크 구성 방법.
  6. 제2항에 있어서, 상기 결정된 라우팅 포트에 해당하는 물리계층 처리 장치의 롤을 변경하는 단계는,
    상기 결정된 라우팅 포트에 해당하는 물리계층 처리 장치를 제외한 나머지 물리계층 처리 장치의 롤을 유지한 상태로, 상기 라우팅 포트에 해당하는 물리계층 처리 장치의 롤을 마스터 또는 슬레이브로 변경하는 단계인 차량 내 네트워크 구성 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이더넷 데이터의 목적지 주소는 상기 제2 제어기의 IP 주소 또는 MAC 주소인 차량 내 네트워크 구성 방법.
  8. 이더넷 스위치에 있어서,
    슬립 모드에서 복수의 제어기들 중 제1 제어기로부터 웨이크업 신호를 수신하는 제1 물리계층 처리 장치;
    상기 웨이크업 신호에 따라 상기 이더넷 스위치를 활성화하는 스위치 설정부;
    상기 제1 제어기로부터 수신된 이더넷 데이터의 목적지 주소에 따라 라우팅 포트를 결정하는 웨이크업 판단부; 및
    상기 결정된 라우팅 포트에 해당하는 물리계층 처리 장치를 통해 상기 복수의 제어기들 중 제2 제어기에 대한 웨이크업 신호를 전송하는 제2 물리계층 처리 장치를 포함하는 이더넷 스위치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 스위치 설정부는,
    상기 결정된 라우팅 포트에 해당하는 물리계층 처리 장치의 롤(role)을 변경하고,
    상기 이더넷 스위치에 포함된 복수의 물리계층 처리 장치들을 활성화하되, 각 물리계층 처리 장치가 특정 롤을 가지도록 활성화하는 이더넷 스위치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 특정 롤은 마스터 또는 슬레이브인 이더넷 스위치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 스위치 설정부는,
    상기 제1 제어기에 대응되는 상기 이더넷 스위치의 물리계층 처리 장치를 제외한 상기 이더넷 스위치의 나머지 물리계층 처리 장치들 각각과 이에 대응되는 제어기에 포함되는 물리계층 처리 장치가 서로 동일한 롤을 갖도록 제어하는 이더넷 스위치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 이더넷 데이터의 특정 필드에 포함된 목적지 주소를 추출하는 목적지 주소 확인부; 및
    상기 목적지 주소와 라우팅 포트를 맵핑한 라우팅 테이블을 저장하는 라우팅 테이블 제공부를 더 포함하는 이더넷 스위치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 웨이크업 판단부는, 상기 목적지 주소 및 상기 라우팅 테이블을 기초로 상기 목적지 주소에 대응하는 라우팅 포트를 결정하는 이더넷 스위치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 스위치 설정부는, 상기 라우팅 포트에 해당하는 물리계층 처리 장치를 제외한 나머지 물리계층 처리 장치의 롤을 유지한 상태로, 상기 라우팅 포트에 해당하는 물리계층 처리 장치의 롤을 마스터 또는 슬레이브로 변경하는 이더넷 스위치.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 이더넷 데이터의 목적지 주소는 상기 제2 제어기의 IP 주소 또는 MAC 주소인 이더넷 스위치.
  16. 제8항의 이더넷 스위치; 및
    상기 이더넷 스위치가 전달하는 웨이크업 신호에 따라 활성화되는 복수의 제어기들을 포함하는 차량.
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