KR20230164994A - 통신 네트워크 시스템 및 이의 운영 방법 - Google Patents

통신 네트워크 시스템 및 이의 운영 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 통신 네트워크 시스템 및 이의 운영 방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시 예에 의한 통신 네트워크 시스템은 CAN 메시지를 생성하는 CAN 제어기, CAN 메시지를 수신하고 CAN 메시지에서 미리 설정된 변환 결정 데이터가 포함된 것을 바탕으로 이더넷 통신을 위한 변환 메시지를 생성하는 게이트웨이, 및 변환 메시지를 수신하고 변환 메시지가 요청하는 특정 서비스를 수행하는 이더넷 제어기를 포함할 수 있다.

Description

통신 네트워크 시스템 및 이의 운영 방법{COMMUNICATION NETWORK SYSTEM AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 통신 네트워크 시스템 및 이의 운영 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 데이터 라우팅 지연을 줄일 수 있는 기술에 관한 것이다.
차량 내부의 통신은 CAN(Controller Area Network) 통신 방식을 이용하는 것이 일반적이었지만, 근래에는 차량 내부 통신을 이더넷(ethernet) 통신으로 변경하는 추세이다. 이더넷 기반으로 데이터 통신을 지원하기 위해서 SOME/IP(Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP) 통신 방식을 이용하고 있다.
CAN 메시지의 페이로드(Payload)는 미리 규격화 된 비트에 따라 정보의 위치가 결정되는 데에 반해서, SOME/IP 메시지의 페이로드는 서비스 방식으로 이루어진다. 따라서, CAN 제어기가 생성한 CAN 메시지를 바탕으로 이더넷 제어기가 특정 서비스를 수행하기 위해서는 CAN 메시지의 페이로드를 변경하여야 한다.
이처럼 CAN 메시지를 SOME/IP 메시지의 형태로 변경하기 위해서는 페이로드의 데이터 변환을 위한 추가 알고리즘이 필요할 뿐만 아니라, 데이터 변환 과정으로 인해서 라우팅이 지연되는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 데이터 라우팅 속도를 줄일 수 있는 통신 네트워크 시스템 및 이의 운영 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시 예는 데이터 라우팅 과정에서 데이터 변환을 위한 프로세싱을 절차를 제거하기 위한 통신 네트워크 시스템 및 이의 운영 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 의한 통신 네트워크 시스템은 CAN 메시지를 생성하는 CAN 제어기, CAN 메시지를 수신하고 CAN 메시지에서 미리 설정된 변환 결정 데이터가 포함된 것을 바탕으로 이더넷 통신을 위한 변환 메시지를 생성하는 게이트웨이, 및 변환 메시지를 수신하고 변환 메시지가 요청하는 특정 서비스를 수행하는 이더넷 제어기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면 상기 이더넷 제어기로 전송이 필요한 메시지에 대해서, 상기 변환 결정 데이터가 저장된 데이터베이스를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 상기 게이트웨이는 상기 CAN 메시지의 아이디가 상기 데이터베이스에 속한 상기 변환 결정 데이터에 매칭되는지를 검색할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 상기 게이트웨이는 SOME/IP 통신 프로토콜 규격을 기반으로 상기 변환 메시지를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 상기 게이트웨이는 미리 설정된 변환 인자 및 상기 CAN 메시지의 아이디를 포함하는 헤더를 포함하도록 상기 변환 메시지를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 상기 게이트웨이는 상기 SOME/IP 통신 프로토콜의 Service ID 및 Method ID를 대체하여 상기 변환 인자 및 상기 CAN 메시지의 아이디를 헤더에 포함시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 상기 게이트웨이는 상기 변환 인자의 길이를, 상기 SOME/IP 통신 프로토콜의 헤더 길이에서 상기 CAN 메시지의 아이디 길이를 감산한 길이로 설정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 상기 게이트웨이는 상기 변환 메시지의 페이로드를 상기 CAN 메시지의 페이로드로 대체할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 상기 이더넷 제어기는 상기 변환 메시지가 상기 CAN 메시지로부터 변환된 것을 알리는 변환 인자를 확인하고, 상기 변환 메시지에 상기 변환 인자가 포함된 것에 기초하여, CAN 메시지의 페이로드를 바탕으로 상기 특정 서비스를 수행할 수 있는 서비스 모델을 동작시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 상기 이더넷 제어기가 복수인 것에 대응하여, 상기 게이트웨이로부터 상기 변환 메시지를 수신하고, 상기 변환 메시지의 목적지에 따라 상기 변환 메시지의 전송 경로를 설정하는 스위치부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 상기 스위치부는 상기 변환 메시지가 복수인 경우, 미리 설정된 둘 이상의 그룹으로 구분하고, 각각의 변환 메시지 그룹에 대해서 서로 다른 목적지 주소가 부여된 것을 바탕으로, 상기 변환 메시지의 전송 경로를 설정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 통신 네트워크 시스템의 운영 방법은 CAN 제어기로부터 CAN 메시지를 수신하는 단계, 상기 CAN 메시지에서 미리 설정된 변환 결정 데이터가 포함된 것을 바탕으로 이더넷 통신을 위한 변환 메시지를 생성하는 단계, 및 상기 변환 메시지를 이더넷 제어기로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 상기 변환 메시지를 생성하는 단계는 상기 CAN 메시지의 아이디가 미리 설정된 변환 결정 데이터에 속하는지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 상기 변환 메시지를 생성하는 단계는 SOME/IP 통신 프로토콜 규격을 기반으로 상기 변환 메시지를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 상기 변환 메시지를 생성하는 단계는 미리 설정된 변환 인자 및 상기 CAN 메시지의 아이디를 포함하는 헤더를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 상기 변환 메시지를 생성하는 단계는 상기 SOME/IP 통신 프로토콜의 Service ID 및 Method ID를 대체하여 상기 변환 인자 및 상기 CAN 메시지의 아이디를 상기 헤더에 포함시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 상기 변환 메시지를 생성하는 단계는 상기 SOME/IP 통신 프로토콜의 헤더 길이에서 상기 CAN 메시지의 아이디 길이를 감산한 길이로 설정된 상기 변환 인자를 이용할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 상기 변환 메시지를 생성하는 단계는 상기 변환 메시지의 페이로드를 상기 CAN 메시지의 페이로드로 대체하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면 상기 이더넷 제어기가, 상기 변환 메시지를 바탕으로 상기 CAN 메시지가 요청하는 특정 서비스를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 상기 특정 서비스를 수행하는 단계는 상기 이더넷 제어기가 상기 변환 메시지가 상기 CAN 메시지로부터 변환된 것을 알리는 변환 인자를 확인하는 단계, 및 상기 변환 메시지에 상기 변환 인자가 포함된 것에 기초하여, CAN 메시지의 페이로드를 바탕으로 상기 특정 서비스를 수행할 수 있는 서비스 모델을 동작시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, CAN 메시지의 페이로드의 변경하지 않으면서 변환 메시지를 생성하기 때문에, 데이터 라우팅 과정에서 전송 시간이 지연되거나 게이트웨이 성능이 저하되는 것을 개선할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, CAN 메시지를 이더넷 제어기로 전송하는 과정에서 CAN 메시지의 페이로드를 변경할 필요가 없기 때문에, 페이로드이 데이터를 서비스 메시지로 변경하기 위한 추가적인 알고리즘을 필요로 하지 않을 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 통신 네트워크 시스템이 적용되는 차량의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 차량 통신 네트워크 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 게이트웨이의 데이터 라우팅 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 비교 예에 의한 게이트웨이의 데이터 라우팅 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 의한 차량의 통신 네트워크 시스템 기반의 데이터 라우팅 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 의한 차량의 통신 네트워크 시스템 기반의 데이터 라우팅 방법을 설명하는 모식도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 의한 변환 메시지를 나타내는 도면이다.
도 8은 비교 예에 의한 SOME/IP 메시지의 구조를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 의한 이더넷 제어기의 서비스 기능을 수행하는 절차를 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 의한 복수의 이더넷 제어기가 메시지를 수신하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 복수의 이더넷 제어기가 메시지를 수신하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 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 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 통신 네트워크 시스템이 적용되는 차량의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량(1)은 입력부(10), 표시부(20), 메인 프로세서(30), 통신 네트워크(100)를 포함할 수 있다.
차량(1)은 내장과 외장을 갖는 차체(Body)와, 차체를 제외한 나머지 부분으로 주행에 필요한 기계 장치가 설치되는 차대(Chassis)를 포함할 수 있다. 차체의 외장은 프론트 패널, 본네트, 루프 패널, 리어 패널, 트렁크, 전후좌우의 도어, 윈도우 글래스를 포함하고, 운전자에게 차량 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러 등을 더 포함할 수 있다. 차체의 내장은 탑승자가 앉는 시트와, 대시 보드와, 대시 보드 상에 배치되고 주행 정보 및 상태 정보 등을 표시하는 계기판(즉 클러스터)과, 시트에 열을 공급하는 열선과, 시트 내에서 공기를 순환시키는 통풍 장치를 포함할 수 있다. 차체의 내장은 센터 페시아에 마련된 헤드 유닛을 더 포함할 수 있다. 헤드 유닛은 오디오 기능, 라디오 기능, 공기 조화 기능 및 시트의 열선 기능, 통풍 기능, 내비게이션 기능, 디엠비 기능, 전화 기능을 수행하는 각종 부하와 연결되어 있고, 각 기능을 수행하기 위한 동작 명령을 입력받고 입력된 동작 명령에 기초하여 각 기능의 동작을 제어하거나 해당 부하로 동작 명령을 전송할 수 있다.
차량(1)은 차량에서 수행 가능한 복수의 기능 중 적어도 하나의 기능의 동작 명령을 입력받기 위한 입력부(10)를 더 포함할 수 있고, 수행 중인 기능에 대한 정보 및 사용자에 의해 입력된 정보를 표시하고, 통신 에러 정보를 표시하는 표시부(20)를 더 포함할 수 있다.
입력부(10)는 헤드 유닛 또는 센터페시아에 마련될 수 있고, 각종 기능의 동작 온 오프 버튼, 각종 기능의 설정값을 변경하기 위한 버튼 등과 같은 적어도 하나의 물리적인 버튼을 포함할 수 있다. 입력부(10)는 표시부에 표시된 커서의 이동 명령 및 선택 명령 등을 입력하기 위한 조그 다이얼(미도시) 또는 터치 패드로 구현될 수 있다. 입력부(10)는 사용자 입력을 수신하는 것으로, 사용자 입력에 대응하는 입력 정보나, 메시지의 송수신 명령을 수신할 수 있다.
표시부(20)는 전자 장치의 동작 정보 및 전자 장치들 간의 메시지의 송수신 정보를 표시하고, 전자 장치나 통신의 에러 정보를 표시할 수 있다. 표시부(20)는 액정디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD), 유기발광디스플레이(Organic Light Emitting Diode display; OLED) 등과 같은 평판 표시 장치로 구현될 수 있고, 평편 표시 장치에 터치 패널이 결합되어 터치 디스플레이의 형태로 구현될 수 있다.
차량은 내장에 마련된 차량용 단말기(AVN)를 더 포함할 수 있다. 차량용 단말기는 내비게이션 기능, 디엠비 기능, 오디오 기능, 비디오 기능, 전화 기능, 라디오 기능 중 적어도 하나의 기능이 선택되면 선택된 적어도 하나의 기능을 수행하고 수행 중인 기능의 동작 정보 등을 표시할 수 있다.
차량(1)은 시트의 위치 조절 장치, 시트의 열선 및 통풍 장치, 윈도우 글래스의 개폐 장치, 도어의 개폐 및 잠금 장치, 사이드 미러의 각도 조절 장치, 클러스터, 헤드 유닛, 표시부 및 차량용 단말기 등과 같은 전자 장치를 제어하기 위한 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)을 포함할 수 있다.
차량의 차대는 동력 발생 장치, 동력 전달 장치, 주행 장치, 조향 장치, 제동 장치, 현가 장치, 변속 장치, 연료 장치, 전후좌우 차륜 등을 더 포함할 수 있다.
차량(1)은 동력 발생 장치, 동력 전달 장치, 주행 장치, 조향 장치, 제동 장치, 현가 장치, 변속 장치, 연료 장치, 여러 가지 안전 장치 및 각종 센서들과 같은 전자 장치의 구동을 제어하는 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)을 포함할 수 있다.
차량은 내부의 각종 전자 장치들 사이에서 통신을 수행하기 위한 통신 네트워크(100)를 포함할 수 있다. 통신 네트워크(100)는 차량의 각종 부하를 제어하기 위한 복수 개의 제어기에 각각 유선으로 연결되고, 메인 프로세서(30)와도 연결될 수 있다.
전자 제어 장치들을 연결하는 통신 네트워크(100)를 보다 자세히 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 차량 통신 네트워크 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 차량 통신 네트워크 시스템은 CAN 제어기들(111,112,113), 게이트웨이(150) 및 이더넷 제어기(170)를 포함할 수 있다.
CAN 제어기들(111,112,113) 각각은 어느 하나의 전자제어장치(Electronic Control Unit, ECU)일 수 있다. 예를 들어, CAN 제어기들(111,112,113) 각각은 엔진 제어장치, ABS 브레이크 제어장치(Anti Lock Brakes), 라이트 제어장치, 에어컨 제어장치, 파워 도어락 제어장치, 자동 변속기 제어장치, 능동현가장치 제어장치(Active Suspension), 파워 윈도우 제어장치, 파워 시트 제어장치, 에어백 제어장치, 대시보드 중에서 어느 하나일 수 있다.
CAN 제어기들(111,112,113)은 CAN(Control Area Network) 통신 기반으로 연결될 수 있다. CAN 통신은 차량 내에서 호스트없이 마이크로 컨트롤러나 장치들이 서로 통신하기 위해 설계된 표준 통신 규약일 수 있다.
CAN 통신은 하이 라인과 로우 라인을 포함하는 통신 선을 통하여 CAN 제어기들(111,112,113)에 제어신호를 전송할 수 있다. CAN 통신은 제어 신호를 송수신하는 통신 속도에 따라 저속 CAN 통신과 고속 CAN 통신으로 구분될 수 있다. 저속 CAN 통신은 기준 속도 미만의 통신 속도를 가진 CAN 통신일 수 있고, 고속 CAN 통신은 기준 속도 이상의 통신 속도를 가진 CAN 통신일 수 있다. 저속 캔 통신은 멀티미디어 캔(M-CAN: Multimedia Controller Area Network) 통신과, 각종 전자 장치를 동작시키기 위한 신호를 송수신하는 바디 캔(B-CAN: Body Controller Area Network) 통신을 포함할 수 있다.
고속 캔 통신은 파워 트레인, 안정성 제어(ABS, 액티브 서스펜션 등), 변속 기능을 실시간으로 제어하기 위한 신호를 송수신하는 파워 트레인 캔(P-CAN: Power Train Controller Area Network) 통신과, 섀시 캔 (C-CAN: Chassis Controller Area Network) 통신, 에러를 진단하기 위한 진단 캔(D-CAN) 통신을 포함할 수 있다.
CAN 메시지는 헤더 및 페이로드를 포함할 수 있다.
CAN 통신 프로토콜의 규격은 CAN 메시지에 포함된 식별자(CAN massage ID)에 따라 구분될 수 있다. 표준 CAN은 11비트의 식별자를 포함할 수 있고, 확장 CAN은 29비트의 식별자를 포함할 수 있다.
게이트웨이(50)는 CAN 메시지를 수신하고, 수신한 CAN 메시지를 바탕으로 변환 메시지를 생성할 수 있다. 변환 메시지는 이더넷 기반, 즉 SOME/IP 통신 프로토콜 기반의 통신 메시지일 수 있다. 그리고, 게이트웨이(50)는 변환 메시지를 이더넷 제어기(170)로 전송할 수 있다.
이더넷 제어기(170)는 저장장치(180)에 저장된 서비스 모델을 이용하여, 변환 메시지를 바탕으로 특정 서비스를 수행할 수 있다. 이더넷 제어기(170)는 차량용 단말기(AVN), 헤드 유닛, 카메라, 클러스터, 헤드 업 디스플레이(HUD) 및 운전자 보조 장치(ADAS) 중에서 어느 하나일 수 있다.
저장장치(180)는 이더넷 제어기(170) 내에 구비 될 수 있고, 별도의 메모리가 될 수 있다. 따라서, 저장장치(180)는 하드 디스크 드라이브, 플래시 메모리, EEPROM(Electrically erasable programmable read-only memory), SRAM(Static RAM), FRAM (Ferro-electric RAM), PRAM (Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM) 등과 같은 비휘발성 메모리 및/또는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory), DDR-SDRAM(Double Date Rate-SDRAM) 등 과 같은 휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 게이트웨이(50)가 변환 메시지를 생성하여 메시지를 전송하는 데이터 라우팅 방법의 특징을 간략히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 게이트웨이의 데이터 라우팅 방법을 설명하는 도면이고, 도 4는 비교 예에 의한 게이트웨이의 데이터 라우팅 방법을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 게이트웨이(50)는 CAN 메시지의 페이로드(payload)를 수정하거나 변환하지 않고 변환 메시지를 생성할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 의한 게이트웨이(50)는 다이렉트 라우팅 알로리즘(direct routing algorithm) 방식에 기초하여 CAN 메시지를 SOME/IP 메시지로 변환할 수 있다.
이에 반해서, 도 4에서와 같이, 비교 예에 의한 게이트웨이는 인-다이렉트 라우팅 알로리즘을 기반으로, CAN 메시지의 페이로드를 변환할 수 있다. 이는 CAN 메시지의 페이로드와 SOME/IP 메시지의 페이로드 규격이 다르기 때문이다. CAN 메시지의 페이로드는 기능 단위로 데이터 위치가 미리 결정되는 데에 반해서, SOME/IP 메시지는 서비스 기반의 메시지이기 때문에 데이터 위치가 결정되지 않는다. 따라서, 비교 예에서와 같이 기존의 게이트웨이는 CAN 메시지의 페이로드를 SOME/IP 방식으로 변경하는 과정을 요구하였다. 따라서, 비교 예에 의한 게이트웨이는 메시지 신호 기반의 CAN 메시지의 페이로드를 파싱(parsing)하여 서비스 인터페이스(service interface)에 기반하는 페이로드로 변경하기 위한 절차가 요구되었다.
도 3에서와 같은 본 발명의 실시 예는 CAN 메시지의 페이로드의 변경하지 않으면서 변환 메시지를 생성하기 때문에, 데이터 라우팅 과정에서 전송 시간이 지연되거나 게이트웨이 성능이 저하되는 것을 개선할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 의한 차량의 통신 네트워크 시스템 기반의 데이터 라우팅 방법을 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 의한 차량의 통신 네트워크 시스템 기반의 데이터 라우팅 방법을 나타내는 순서도이다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 의한 차량의 통신 네트워크 시스템 기반의 데이터 라우팅 방법을 설명하는 모식도이다.
도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 의한 차량의 통신 네트워크 시스템 기반의 데이터 라우팅 방법을 살펴보면 다음과 같다.
S510에서, 게이트웨이(50)는 CAN 메시지를 수신할 수 있다.
CAN 메시지는 CAN 제어기들(111,112,113) 중에서 어느 하나의 CAN 제어기가 생성한 메시지일 수 있다. 캔 메시지는 도 6에 도시된 바와 같이, CAN 헤더(header) 및 CAN 페이로드(Payload)를 포함할 수 있다.
S520에서, 게이트웨이(50)는 수신된 CAN 메시지에서 미리 설정된 변환 결정 데이터를 바탕으로, 이더넷 통신을 위한 변환 메시지 생성할 수 있다.
변환 결정 데이터는 CAN 메시지의 헤더에 포함될 수 있다. 실시 예에 의하면, 변환 결정 데이터는 CAN 메시지의 헤더에 포함되는 메시지 아이디일 수 있다. 이를 위해서, CAN 메시지들 중에서 SOME/IP 메시지로 변환이 필요한 메시지의 메시지 아이디를 미리 데이터베이스에 저장할 수 있다.
게이트웨이(50)는 데이터베이스를 검색하고, 수신된 CAN 메시지의 메시지 아이디가 데이터베이스에서 검색될 경우, 변환 메시지를 생성할 수 있다.
변환 메시지의 헤더 구조는 SOME/IP 통신 프로토콜의 규격을 갖고, 페이로드는 CAN 페이로드로 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 의한 게이트웨이(50)는 SOME/IP 통신 기반의 변환 메시지를 생성하는 과정에서, CAN 페이로드를 수정하지 않기 때문에, 데이터 라우팅의 속도를 높일 수 있다.
S530에서, 게이트웨이(50)는 이더넷 제어기(170)로 메시지 전송할 수 있다.
이더넷 제어기(170)는 수신된 변환 메시지를 확인하고, 변환 메시지가 요청하는 특정 서비스를 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 의한 변환 메시지를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 변환 메시지는 헤더 및 페이로드를 포함할 수 있다.
헤더는 변환 인자(120) 및 CAN 메시지 아이디를 포함할 수 있다.
변환 인자(120)는 SOME/IP 메시지 프로토콜의 규정을 따르는 변환 메시지가 CAN 메시지를 바탕으로 생성된 것을 알리는 정보일 수 있다.
CAN 메시지 아이디는 CAN 메시지의 식별자일 수 있으며, 메시지의 내용을 식별하고 메시지의 우선순위를 부여합니다. CAN 메시지 아이디는 표준 CAN과 확장 CAN에 따라 길이가 달라질 수 있다. 즉, 표준 CAN은 11 비트 식별자이고, 확장 CAN은 29비트 식별자로 구분될 수 있다.
또한, 헤더는 Length 및 Request ID를 더 포함할 수 있다. Length는 페이로드 길이를 의미하며 32비트일 수 있다. Request ID는 Client ID 및 Session ID를 포함할 수 있고, 32비트로 설정될 수 있다. Client ID는 ECU 내의 호출 클라이언트에 대한 고유 식별자일 수 있다. Session ID는 세션 처리를 위한 식별자일 수 있다.
Protocol Version은 프로토콜을 구분하는 정보일 수 있고, 8비트로 설정될 수 있다.
Interface Version은 주요 서비스 인터페이스 버전을 구분하는 정보일 수 있고, 8비트로 설정될 수 있다.
Message Type은 메시지 타입을 구분하는 것일 수 있다.
Return Code는 리턴 코드를 구분하는 것일 수 있다.
페이로드(payload)는 게이트웨이(50)가 수신한 CAN 메시지의 페이로드에 해당할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 의한 변환 메시지의 페이로드는 CAN 메시지의 페이로드를 SOME/IP 통신 프로토콜 규격으로 변환하지 않기 때문에, 비교 예에 대비하여 데이터 라우팅 속도를 높일 수 있다.
도 8은 비교 예에 의한 SOME/IP 메시지의 구조를 나타내는 도면이다. 도 8은 도 5에 도시된 방식을 바탕으로 CAN 메시지를 변환한 SOME/IP 메시지일 수 있다.
도 8을 참조하면, 비교 예에 의한 SOME/IP 메시지의 헤더는 Service ID 및 Method ID를 포함하는 Massage ID를 포함할 수 있다. Service ID는 각 서비스의 고유 식별자를 의미할 수 있다.
또한, 비교 예에 의한 SOME/IP 메시지의 헤더는 Length 및 Request ID를 더 포함할 수 있다.
또한, 비교 예에 의한 SOME/IP 메시지는 프로토콜을 구분하는 Protocol Version, 서비스 인터페이스 버전을 구분하는 Interface Version, 메시지 타입을 구분하는 Message Type, 및 리턴 코드를 구분하는 Return Code를 포함할 수 있다.
비교 예에 의한 SOME/IP 메시지는 직렬화 된 데이터로 구성될 수 있고, CAN 메시지의 페이로드를 바탕으로 변환된 것일 수 있다. 비교 예에 의하면 CAN 메시지의 페이로드를 SOME/IP 메시지 프로토콜 방식으로 변환하기 때문에, 도 7에 도시된 본 발명의 실시 예에 대비하여 데이터 라우팅이 지연될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 의한 이더넷 제어기의 서비스 기능을 수행하는 절차를 설명하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 이더넷 제어기(170)는 송신기(130)가 송신하는 메시지를 바탕으로 특정 서비스가 요청되는 것을 확인할 수 있다. 송신기(130)는 CAN 제어기 또는 다른 이더넷 제어기일 수 있다.
이더넷 제어기(170)는 수신 메시지를 확인하고, 수신 메시지에서 요청되는 서비스를 수행하기 위한 서비스 모델을 동작시킬 수 있다.
서비스 모델은 제1 서비스 모델 및 제2 서비스 모델을 포함할 수 있다.
제1 서비스 모델은 CAN 메시지 기반의 페이로드를 바탕으로 특정 서비스를 수행할 수 있는 알고리즘일 수 있다. 제1 서비스 모델은 도 7에 도시된 본 발명의 실시 예에 의한 게이트웨이(50)가 생성한 변환 메시지를 바탕으로 특정 서비스를 수행할 수 있다.
실시 예에 의하면, 이더넷 제어기(170)는 변환 인자(120)를 확인한 것을 바탕으로, 저장장치(180)의 제1 서비스 모델을 선택할 수 있다.
제2 서비스 모델은 SOME/IP 메시지 기반의 페이로드를 바탕으로 특정 서비스를 수행할 수 있다. 제2 서비스 모델은 게이트웨이(50)가 변환한 변환 메시지 이외의 서비스 기반의 메시지에서 페이로드를 바탕으로 특정 서비스를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 이더넷 제어기(170)는 제1 서비스 모델 및 제2 서비스 모델을 이용하여, 메시지의 페이로드 형태에 상관없이 송신기(130)가 요청하는 서비스를 수행할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예에 의한 이더넷 제어기(170)는 제1 서비스 모델을 이용하여, 게이트웨이(50)에 의해서 생성된 CAN 메시지 기반의 페이로드를 포함하는 SOME/IP 메시지를 바탕으로 특정 서비스를 수행할 수 있다.
이하, 복수의 이더넷 제어기들이 게이트웨이(50)로부터 메시지를 수신하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 의한 복수의 이더넷 제어기가 메시지를 수신하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 복수의 변환 메시지를 전송하기 위해서, 게이트웨이(50)는 복수의 CAN 메시지를 수신하고, 수신된 복수의 CAN 메시지를 바탕으로 SOME/IP 통신 프로토콜 규정에 따른 변환 메시지를 생성할 수 있다. 게이트웨이(50)는 변환 메시지와 함께 목적지 주소를 스위치부(160)에 전송할 수 있다. 목적지 주소는 제1 내지 제3 이더넷 제어기들(171,172,173)의 아이피 정보 중에서 어느 하나일 수 있다. 도 9는 복수의 변환 메시지들의 목적지 주소가 제1 이더넷 제어기(171)의 아이피 정보인 실시 예를 도시하고 있다.
스위치부(160)는 제1 내지 제3 이더넷 제어기들(171,172,173)의 아이피 정보를 보유할 수 있다. 스위치부(160)는 메시지와 아이피 정보에 대응하는 목적지 주소를 바탕으로 경로를 생성하고, 생성된 경로에 따라 수신된 변환 메시지를 전송할 수 있다.
제1 이더넷 제어기(171)는 CAN 제어기가 송신하는 메시지를 바탕으로 서비스를 수행하기 위한 목적지 주소에 가입하고, 복수의 변환 메시지들을 수신할 수 있다. 그리고, 제1 이더넷 제어기(171)는 복수의 변환 메시지들 중에서 필요한 메시지만을 선별하여 어플리케이션(application)에 전달할 수 있다.
도 10에서와 같이, 게이트웨이(50)는 브로드케스트 방식으로 변환 메시지들을 이더넷 제어기들에 전달할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 복수의 이더넷 제어기가 메시지를 수신하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 11을 참조하면, 복수의 변환 메시지를 전송하기 위해서, 게이트웨이(50)는 복수의 CAN 메시지를 수신하고, 수신된 복수의 CAN 메시지를 바탕으로 SOME/IP 통신 프로토콜 규정에 따른 변환 메시지를 생성할 수 있다. 게이트웨이(50)는 변환 메시지와 함께 목적지 주소를 스위치부(160)에 전송할 수 있다. 목적지 주소는 제1 내지 제3 이더넷 제어기들(171,172,173)의 아이피 정보 중에서 어느 하나일 수 있다. 실시 예에 의하면, 게이트웨이(50)는 복수의 변환 메시지들은 둘 이상의 그룹으로 분할하고, 각각의 그룹에 서로 다른 목적지 주소를 부여할 수 있다. 실시 예에 의하면, 제1 그룹의 변환 메시지들은 목적지 주소가 제1 이더넷 제어기(170)일 수 있다. 변환 메시지들이 분할되는 그룹의 개수 및 각각의 그룹에 대한 목적지 주소는 미리 설정될 수 있고, 설정된 그룹의 개수 및 목적지 주소는 데이터베이스에 저장될 수 있다.
스위치부(160)는 제1 내지 제3 이더넷 제어기들(171,172,173)의 목적지 주소들을 보유할 수 있다. 스위치부(160)는 메시지와 목적지 주소를 바탕으로 경로를 생성하고, 생성된 경로에 따라 수신된 변환 메시지를 전송할 수 있다.
제1 이더넷 제어기(171)는 CAN 제어기가 송신하는 제1 그룹의 변환 메시지들을 수신할 수 있다. 그리고, 제1 이더넷 제어기(171)는 복수의 변환 메시지들 중에서 필요한 메시지만을 선별하여 어플리케이션(application)에 전달할 수 있다.
도 11에서와 같이, 게이트웨이(50)는 멀티케스트 방식으로 변환 메시지들을 이더넷 제어기들에 전달할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
도 12를 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다.
예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. CAN 메시지를 생성하는 CAN 제어기;
    상기 CAN 메시지를 수신하고, 상기 CAN 메시지에서 미리 설정된 변환 결정 데이터가 포함된 것을 바탕으로 이더넷 통신을 위한 변환 메시지를 생성하는 게이트웨이; 및
    상기 변환 메시지를 수신하는 이더넷 제어기;
    를 포함하는 통신 네트워크 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이더넷 제어기로 전송이 필요한 메시지에 대해서, 상기 변환 결정 데이터가 저장된 데이터베이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 게이트웨이는
    상기 CAN 메시지의 아이디가 상기 데이터베이스에 속한 상기 변환 결정 데이터에 매칭되는지를 검색하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트웨이는
    SOME/IP 통신 프로토콜 규격을 기반으로 상기 변환 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 게이트웨이는
    미리 설정된 변환 인자 및 상기 CAN 메시지의 아이디를 포함하는 헤더를 포함하도록 상기 변환 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 게이트웨이는
    상기 SOME/IP 통신 프로토콜의 Service ID 및 Method ID를 대체하여 상기 변환 인자 및 상기 CAN 메시지의 아이디를 헤더에 포함시키는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 게이트웨이는
    상기 변환 인자의 길이를, 상기 SOME/IP 통신 프로토콜의 헤더 길이에서 상기 CAN 메시지의 아이디 길이를 감산한 길이로 설정하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트웨이는
    상기 변환 메시지의 페이로드를 상기 CAN 메시지의 페이로드로 대체하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 이더넷 제어기는
    상기 변환 메시지가 상기 CAN 메시지로부터 변환된 것을 알리는 변환 인자를 확인하고, 상기 변환 메시지에 상기 변환 인자가 포함된 것에 기초하여, CAN 메시지의 페이로드를 바탕으로 특정 서비스를 수행할 수 있는 서비스 모델을 동작시키는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 이더넷 제어기가 복수인 것에 대응하여, 상기 게이트웨이로부터 상기 변환 메시지를 수신하고, 상기 변환 메시지의 목적지에 따라 상기 변환 메시지의 전송 경로를 설정하는 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 스위치부는
    상기 변환 메시지가 복수인 경우, 미리 설정된 둘 이상의 그룹으로 구분하고, 각각의 변환 메시지 그룹에 대해서 서로 다른 목적지 주소가 부여된 것을 바탕으로, 상기 변환 메시지의 전송 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템.
  12. CAN 제어기로부터 CAN 메시지를 수신하는 단계;
    상기 CAN 메시지에서 미리 설정된 변환 결정 데이터가 포함된 것을 바탕으로, 이더넷 통신을 위한 변환 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 변환 메시지를 이더넷 제어기로 전송하는 단계;
    를 포함하는 통신 네트워크 시스템의 운영 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 변환 메시지를 생성하는 단계는
    상기 CAN 메시지의 아이디가 미리 설정된 변환 결정 데이터에 속하는지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템의 운영 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 변환 메시지를 생성하는 단계는
    SOME/IP 통신 프로토콜 규격을 기반으로 상기 변환 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템의 운영 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 변환 메시지를 생성하는 단계는
    미리 설정된 변환 인자 및 상기 CAN 메시지의 아이디를 포함하는 헤더를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템의 운영 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 변환 메시지를 생성하는 단계는,
    상기 SOME/IP 통신 프로토콜의 Service ID 및 Method ID를 대체하여 상기 변환 인자 및 상기 CAN 메시지의 아이디를 상기 헤더에 포함시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템의 운영 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 변환 메시지를 생성하는 단계는
    상기 SOME/IP 통신 프로토콜의 헤더 길이에서 상기 CAN 메시지의 아이디 길이를 감산한 길이로 설정된 상기 변환 인자를 이용하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템의 운영 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 변환 메시지를 생성하는 단계는
    상기 변환 메시지의 페이로드를 상기 CAN 메시지의 페이로드로 대체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템의 운영 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 이더넷 제어기가, 상기 변환 메시지를 바탕으로 상기 CAN 메시지가 요청하는 특정 서비스를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템의 운영 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 특정 서비스를 수행하는 단계는
    상기 이더넷 제어기가 상기 변환 메시지가 상기 CAN 메시지로부터 변환된 것을 알리는 변환 인자를 확인하는 단계; 및
    상기 변환 메시지에 상기 변환 인자가 포함된 것에 기초하여, CAN 메시지의 페이로드를 바탕으로 상기 특정 서비스를 수행할 수 있는 서비스 모델을 동작시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템의 운영 방법.
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