WO2023210881A1 - Sdn 기반의 차량 내 네트워크 및 이의 제어 방법 - Google Patents

Sdn 기반의 차량 내 네트워크 및 이의 제어 방법 Download PDF

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WO2023210881A1
WO2023210881A1 PCT/KR2022/013749 KR2022013749W WO2023210881A1 WO 2023210881 A1 WO2023210881 A1 WO 2023210881A1 KR 2022013749 W KR2022013749 W KR 2022013749W WO 2023210881 A1 WO2023210881 A1 WO 2023210881A1
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이상훈
홍현택
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엘지전자 주식회사
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    • H04L45/645—Splitting route computation layer and forwarding layer, e.g. routing according to path computational element [PCE] or based on OpenFlow functionality
    • H04L45/655—Interaction between route computation entities and forwarding entities, e.g. for route determination or for flow table update

Definitions

  • This disclosure relates to an in-vehicle network based on SDN (Software Defined Network) for transmitting heterogeneous protocol messages in a vehicle and a control method thereof.
  • SDN Software Defined Network
  • vehicle functions are becoming more diverse. These vehicle functions can be divided into convenience functions to promote driver convenience, and safety functions to promote driver and/or pedestrian safety.
  • Convenience functions of a vehicle may be related to driver convenience, such as providing infotainment (information + entertainment) functions to the vehicle, supporting partial autonomous driving functions, or helping secure the driver's field of vision such as night vision or blind spots.
  • driver convenience adaptive cruise control (ACC), smart parking assist system (SPAS), night vision (NV), and head up display (HUD) , around view monitor (AVM), and adaptive headlight system (AHS) functions.
  • ACC adaptive cruise control
  • SPAS smart parking assist system
  • NV night vision
  • HUD head up display
  • AHS adaptive headlight system
  • LDWS lane departure warning system
  • LKAS lane keeping assist system
  • AEB autonomous emergency braking
  • Ethernet network systems are being applied to vehicles.
  • legacy network systems such as CAN (Controller Area Network) systems are still widely used in vehicles, the Ethernet network system needs to coexist with the legacy network system. That is, conversion between CAN signals and Ethernet signals may be required within the vehicle.
  • the present disclosure is proposed to solve the above-mentioned problems and various problems related thereto, and provides an SDN-based in-vehicle network and its The purpose is to provide a control method.
  • the first node based on the priority of the Ethernet signal to be converted from a CAN (Controller Area Network) signal and transmitted from the first node to the second node, the first node and determining whether the bandwidth required for transmission of the Ethernet signal can be secured in a transmission path between second nodes; if the bandwidth can be secured, controlling the Ethernet signal to be transmitted to the second node along the transmission path; and
  • a method of controlling an in-vehicle network comprising changing the transmission path to pass through a third node and controlling the Ethernet signal to be transmitted to a second node according to the changed transmission path. can be provided.
  • the CAN signal may be transmitted between the first node, the second node, and the third node according to Software Defined Networking (SDN). That is, the network can be controlled for transmission of CAN signals.
  • SDN Software Defined Networking
  • the control method may further include transmitting, by the first node, a control request message to secure a transmission path for the Ethernet signal.
  • the control request message may be transmitted when the CAN signal is not the target of service communication of SOME/IP (Scalable service-Oriented MiddlewareE over IP).
  • SOME/IP Scalable service-Oriented MiddlewareE over IP
  • the control method further includes, when the CAN signal is the target of the service communication, transmitting a search message for service provision by a first node, and transmitting a search message for finding a service by a second node; , Based on the service provision search message and the service search message, it may be determined whether the bandwidth required for the service communication can be secured.
  • the service provision search message includes identification information of the service communication, a priority of the service communication, a data size of the service communication, and an identifier of the first node, and the service search search message includes the service communication of the service communication. It may include identification information and an identifier of the second node.
  • the control method includes, when the bandwidth can be secured, transmitting a first parameter for securing the bandwidth to a first SDN switch of a first node, and the first SDN switch operates a plurality of devices according to the first parameter. It may further include securing a queue responsible for the bandwidth among the queues, and transmitting the Ethernet signal through the secured queue.
  • the first parameter may be transmitted through the NETCONF (Network Configuration) protocol.
  • NETCONF Network Configuration
  • the control method includes transmitting a third parameter for changing the transmission path to a third SDN switch, and changing the third forwarding table to transmit the Ethernet signal to the second SDN switch according to the third parameter.
  • the second parameter and the third parameter may be transmitted through the OpenFlow protocol.
  • the first parameter, the second parameter, and the third parameter may be defined according to the Time Sensitive Network (TSN) standard.
  • TSN Time Sensitive Network
  • the network includes a host computer, and the host computer secures the bandwidth or changes the transmission path by transmitting a first parameter, a second parameter, and a third parameter, a first SDN switch, a second SDN switch, and a second SDN switch.
  • 3 May include an SDN controller that controls the switch.
  • the host computer monitors a plurality of service provision search messages and a plurality of service search messages that are multicast (or broadcast) on the network, and the service provision search message whose priority is equal to or higher than a certain level. And it may further include a priority manager for transmitting basic service communication information of the corresponding service search search message to the SDN controller.
  • the SDN controller may further include a forwarding table DB that stores the forwarding table of the switch of each node, and a path calculator for calculating the changed transmission path with reference to the forwarding table DB.
  • the SDN controller may further include a path bandwidth DB that stores information about the available bandwidth of the link handled by the switch of each node, and a bandwidth calculator for calculating the bandwidth of the changed transmission path with reference to the path bandwidth DB. You can.
  • the SDN controller may further include a control manager that generates a first parameter, a second parameter, and a third parameter based on the operation results of the path calculator and the bandwidth calculator.
  • the first node may include a first converter for conversion between the CAN signal and the Ethernet signal.
  • the present disclosure includes a first node, a second node, a third node, and a host computer
  • the first node is an Ethernet signal for transmitting a CAN (Controller Area Network) signal to the second node.
  • the host computer determines whether the bandwidth required for transmission of the Ethernet signal can be secured in the transmission path between the first node and the second node of the Ethernet signal, based on the priority of the Ethernet signal, and If the bandwidth can be secured, the Ethernet signal is controlled to be transmitted to the second node along the transmission path. If the bandwidth cannot be secured, the transmission path is changed to pass through a third node, and the Ethernet signal is controlled to be transmitted to the second node according to the transmission path. Therefore, it is possible to provide an in-vehicle network that controls the Ethernet signal to be transmitted to the second node.
  • 1 and 2 are exterior views of a vehicle related to one embodiment of the present disclosure.
  • 3 and 4 are diagrams showing the interior of a vehicle related to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 5 is a block diagram referenced in explaining a vehicle related to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 shows the packet structure of a control request message for securing a transmission path for an Ethernet signal according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIGS 8 and 9 show an example in which the transmission path of an Ethernet signal is changed according to the control request message of Figure 7.
  • 10 and 11 illustrate the packet structure of a SOME/IP Service Discovery message for service provision (OfferService) according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 12 is a mapping table for conversion from a CAN signal to a service message according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 13 shows an example of transmission of a SOME/IP service discovery message in a hybrid network system for communication between a plurality of nodes of a vehicle according to the present disclosure.
  • Figure 14 is a flowchart of service communication according to Figure 13.
  • FIG. 15 illustrates transmission of a SOME/IP service discovery message in a hybrid network system for communication between a plurality of nodes of a vehicle according to the present disclosure.
  • Figure 16 is a flow chart for generating the control request message of Figure 7 and the service provision search message of Figures 10 and 11.
  • FIG 17 is a detailed block diagram of a host computer in a vehicle according to an embodiment of the present disclosure.
  • 18 and 19 illustrate parameter transmission for changing bandwidth allocation and forwarding tables in a hybrid network system for communication between a plurality of nodes in a vehicle according to the present disclosure.
  • FIG. 20 is a flowchart of bandwidth allocation and change of a forwarding table in a hybrid network system for communication between a plurality of nodes of a vehicle according to an embodiment of the present disclosure.
  • the vehicle described in this disclosure may be a concept including a car and a motorcycle.
  • vehicles will be described, focusing on automobiles.
  • the vehicle described in this disclosure may be a concept that includes all internal combustion engine vehicles having an engine as a power source, a hybrid vehicle having an engine and an electric motor as a power source, and an electric vehicle having an electric motor as a power source.
  • FIGS. 1 and 2 are diagrams showing the exterior of a vehicle related to an embodiment of the present disclosure
  • FIGS. 3 and 4 are diagrams showing the interior of a vehicle related to an embodiment of the present disclosure
  • Figure 5 is a block diagram referenced in explaining a vehicle related to an embodiment of the present disclosure.
  • the vehicle 100 may include wheels rotated by a power source and a steering input device 510 for controlling the moving direction of the vehicle 100.
  • Vehicle 100 may be an autonomous vehicle.
  • the vehicle 100 may be switched to autonomous driving mode or manual mode based on user input.
  • the vehicle 100 may be switched from a manual mode to an autonomous driving mode, or from an autonomous driving mode to a manual mode, based on a user input received through the user interface device 200.
  • the vehicle 100 may be switched to autonomous driving mode or manual mode based on driving situation information.
  • Driving situation information may be generated based on object information provided by the object detection device 300.
  • the vehicle 100 may be switched from manual mode to autonomous driving mode, or from autonomous driving mode to manual mode, based on driving situation information generated by the object detection device 300.
  • the vehicle 100 may be switched from manual mode to autonomous driving mode, or from autonomous driving mode to manual mode, based on driving situation information received through the communication device 400.
  • the vehicle 100 may be switched from manual mode to autonomous driving mode or from autonomous driving mode to manual mode based on information, data, and signals provided from an external device.
  • the autonomous vehicle 100 may be driven based on the driving system 700 .
  • the autonomous vehicle 100 may be driven based on information, data, or signals generated by the driving system 710, the parking system 740, and the parking system 750.
  • the autonomous vehicle 100 may receive user input for driving through the driving control device 500. Based on user input received through the driving control device 500, the vehicle 100 may be driven.
  • the overall length refers to the length from the front to the rear of the vehicle 100
  • the overall width refers to the width of the vehicle 100
  • the overall height refers to the length from the bottom of the wheels to the roof.
  • the overall length direction (L) is the direction that is the standard for measuring the overall length of the vehicle 100
  • the overall width direction (W) is the direction that is the standard for measuring the overall width of the vehicle 100
  • the overall height direction (H) is the direction that is the standard for measuring the overall width of the vehicle 100. It may refer to the direction that serves as the standard for measuring the total height of (100).
  • the vehicle 100 includes a user interface device 200, an object detection device 300, a communication device 400, a driving operation device 500, a vehicle driving device 600, and a navigation system. It may include (700), a navigation system 770, a sensing unit 120, a vehicle interface unit 130, a memory 140, a control unit 170, and a power supply unit 190.
  • the vehicle 100 may further include other components in addition to the components described in this specification, or may not include some of the components described.
  • the user interface device 200 is a device for communication between the vehicle 100 and the user.
  • the user interface device 200 may receive user input and provide information generated by the vehicle 100 to the user.
  • the vehicle 100 may implement User Interfaces (UI) or User Experience (UX) through the user interface device 200.
  • UI User Interfaces
  • UX User Experience
  • the user interface device 200 may include an input unit 210, an internal camera 220, a biometric detection unit 230, an output unit 250, and a user interface processor 270. Depending on the embodiment, the user interface device 200 may further include other components in addition to the components described, or may not include some of the components described.
  • the input unit 210 is used to receive information from the user, and the data collected by the input unit 210 can be analyzed by the user interface processor 270 and processed as a user's control command.
  • the input unit 210 may be placed inside the vehicle.
  • the input unit 210 is an area of the steering wheel, an area of the instrument panel, an area of the seat, an area of each pillar, and a door.
  • the input unit 210 may include a voice input unit 211, a gesture input unit 212, a touch input unit 213, and a mechanical input unit 214.
  • the voice input unit 211 can convert the user's voice input into an electrical signal.
  • the converted electrical signal may be provided to the user interface processor 270 or the control unit 170.
  • the voice input unit 211 may include one or more microphones.
  • the gesture input unit 212 can convert the user's gesture input into an electrical signal.
  • the converted electrical signal may be provided to the user interface processor 270 or the control unit 170.
  • the gesture input unit 212 may include at least one of an infrared sensor and an image sensor for detecting a user's gesture input. Depending on the embodiment, the gesture input unit 212 may detect a user's 3D gesture input. To this end, the gesture input unit 212 may include a light output unit that outputs a plurality of infrared lights or a plurality of image sensors.
  • the gesture input unit 212 may detect the user's 3D gesture input through a time of flight (TOF) method, a structured light method, or a disparity method.
  • TOF time of flight
  • the touch input unit 213 can convert the user's touch input into an electrical signal.
  • the converted electrical signal may be provided to the user interface processor 270 or the control unit 170.
  • the touch input unit 213 may include a touch sensor for detecting a user's touch input.
  • the touch input unit 213 may be formed integrally with the display unit 251 to implement a touch screen. This touch screen can provide both an input interface and an output interface between the vehicle 100 and the user.
  • the mechanical input unit 214 may include at least one of a button, a dome switch, a jog wheel, and a jog switch.
  • the electrical signal generated by the mechanical input unit 214 may be provided to the user interface processor 270 or the control unit 170.
  • the mechanical input unit 214 may be placed on a steering wheel, center fascia, center console, cockpit module, door, etc.
  • the internal camera 220 can acquire images inside the vehicle.
  • the user interface processor 270 may detect the user's state based on the image inside the vehicle.
  • the user interface processor 270 may obtain user gaze information from an image inside the vehicle.
  • the user interface processor 270 may detect a user's gesture from an image inside the vehicle.
  • the biometric detection unit 230 can acquire the user's biometric information.
  • the biometric detection unit 230 includes a sensor that can acquire the user's biometric information, and can obtain the user's fingerprint information, heart rate information, etc. using the sensor. Biometric information can be used for user authentication.
  • the output unit 250 is for generating output related to vision, hearing, or tactile sensation.
  • the output unit 250 may include at least one of a display unit 251, an audio output unit 252, and a haptic output unit 253.
  • the display unit 251 can display graphic objects corresponding to various information.
  • the display unit 251 includes a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display. It may include at least one of a display, a 3D display, and an e-ink display.
  • the display unit 251 and the touch input unit 213 may form a layered structure or be formed as one piece, thereby implementing a touch screen.
  • the display unit 251 may be implemented as a Head Up Display (HUD).
  • HUD Head Up Display
  • the display unit 251 is equipped with a projection module and can output information through an image projected on a windshield or window.
  • the display unit 251 may include a transparent display.
  • the transparent display can be attached to a windshield or window.
  • a transparent display can display a certain screen while having a certain transparency.
  • transparent displays are transparent TFEL (Thin Film Elecroluminescent), transparent
  • It may include at least one of an Organic Light-Emitting Diode (OLED), a transparent Liquid Crystal Display (LCD), a transmissive transparent display, and a transparent Light Emitting Diode (LED) display.
  • OLED Organic Light-Emitting Diode
  • LCD transparent Liquid Crystal Display
  • LED transparent Light Emitting Diode
  • the transparency of a transparent display can be adjusted.
  • the user interface device 200 may include a plurality of display units 251a to 251g.
  • the display unit 251 includes one area of the steering wheel, one area of the instrument panel (521a, 251b, 251e), one area of the seat (251d), one area of each pillar (251f), and one area of the door ( 251g), may be placed in an area of the center console, an area of the headlining, or an area of the sun visor, or may be implemented in an area of the windshield (251c) or an area of the window (251h).
  • the audio output unit 252 converts the electrical signal provided from the user interface processor 270 or the control unit 170 into an audio signal and outputs it. To this end, the sound output unit 252 may include one or more speakers.
  • the haptic output unit 253 generates a tactile output.
  • the haptic output unit 253 may operate to vibrate the steering wheel, seat belt, and seats 110FL, 110FR, 110RL, and 110RR so that the user can perceive the output.
  • the user interface processor 270 may control the overall operation of each unit of the user interface device 200.
  • the user interface device 200 may include a plurality of user interface processors 270 or may not include the user interface processor 270.
  • the user interface device 200 may be operated according to the control of the processor 170 or a processor of another device in the vehicle 100. .
  • the user interface device 200 may be called a vehicle display device.
  • the user interface device 200 may be operated under the control of the control unit 170.
  • the object detection device 300 is a device for detecting objects located outside the vehicle 100.
  • Objects may be various objects related to the operation of the vehicle 100. Objects may include lanes, other vehicles, pedestrians, two-wheeled vehicles, traffic signals, lights, roads, structures, speed bumps, landmarks, animals, etc.
  • Objects can be classified into moving objects and fixed objects.
  • a moving object may be a concept that includes other vehicles and pedestrians.
  • a fixed object may be a concept including a traffic signal, road, or structure.
  • the object detection device 300 may include a camera 310, radar 320, lidar 330, ultrasonic sensor 340, infrared sensor 350, and object detection processor 370.
  • the object detection apparatus 300 may further include other components in addition to the components described, or may not include some of the components described.
  • the camera 310 may be located at an appropriate location outside the vehicle to obtain images of the exterior of the vehicle.
  • the camera 310 may be a mono camera, a stereo camera 310a, an Around View Monitoring (AVM) camera 310b, or a 360-degree camera.
  • AVM Around View Monitoring
  • camera 310 may be placed close to the front windshield, inside the vehicle, to obtain an image of the front of the vehicle.
  • the camera 310 may be placed around the front bumper or radiator grill.
  • the camera 310 may be placed close to the rear windshield in the interior of the vehicle to obtain an image of the rear of the vehicle.
  • the camera 310 may be placed around the rear bumper, trunk, or tailgate.
  • the camera 310 may be placed close to at least one of the side windows inside the vehicle to obtain an image of the side of the vehicle.
  • the camera 310 may be placed around a side mirror, fender, or door.
  • the camera 310 may provide the acquired image to the object detection processor 370.
  • the radar 320 may include an electromagnetic wave transmitting unit and a receiving unit.
  • the radar 320 may be implemented as a pulse radar or continuous wave radar based on the principle of transmitting radio waves.
  • the radar 320 may be implemented in a frequency modulated continuous wave (FMCW) method or a frequency shift keyong (FSK) method depending on the signal waveform among the continuous wave radar methods.
  • FMCW frequency modulated continuous wave
  • FSK frequency shift keyong
  • the radar 320 detects an object using electromagnetic waves based on a Time of Flight (TOF) method or a phase-shift method, and determines the location of the detected object, the distance to the detected object, and the relative speed. can be detected.
  • TOF Time of Flight
  • phase-shift method determines the location of the detected object, the distance to the detected object, and the relative speed. can be detected.
  • the radar 320 may be placed at an appropriate location outside the vehicle to detect objects located in front, behind, or on the sides of the vehicle.
  • LiDAR 330 may include a laser transmitter and a receiver. LiDAR 330 may be implemented in a time of flight (TOF) method or a phase-shift method.
  • TOF time of flight
  • LiDAR 330 may be implemented as a driven or non-driven type.
  • the LIDAR 330 When implemented in a driven manner, the LIDAR 330 is rotated by a motor and can detect objects around the vehicle 100.
  • the LIDAR 330 can detect objects located within a predetermined range based on the vehicle 100 through optical steering.
  • the vehicle 100 may include a plurality of non-driven LIDARs 330.
  • the LIDAR 330 detects an object via laser light based on a time of flight (TOF) method or a phase-shift method, and determines the location of the detected object, the distance to the detected object, and Relative speed can be detected.
  • TOF time of flight
  • phase-shift method determines the location of the detected object, the distance to the detected object, and Relative speed can be detected.
  • Lidar 330 may be placed at an appropriate location outside the vehicle to detect objects located in front, behind, or on the sides of the vehicle.
  • the ultrasonic sensor 340 may include an ultrasonic transmitter and a receiver.
  • the ultrasonic sensor 340 can detect an object based on ultrasonic waves and detect the location of the detected object, the distance to the detected object, and the relative speed.
  • the ultrasonic sensor 340 may be placed at an appropriate location outside the vehicle to detect objects located in front, behind, or on the sides of the vehicle.
  • the infrared sensor 350 may include an infrared transmitter and a receiver.
  • the infrared sensor 340 can detect an object based on infrared light, and detect the location of the detected object, the distance to the detected object, and the relative speed.
  • the infrared sensor 350 may be placed at an appropriate location outside the vehicle to detect objects located in front, behind, or on the sides of the vehicle.
  • the object detection processor 370 may control the overall operation of each unit of the object detection device 300.
  • the object detection processor 370 can detect and track an object based on the acquired image.
  • the object detection processor 370 can perform operations such as calculating a distance to an object and calculating a relative speed to an object through an image processing algorithm.
  • the object detection processor 370 may detect and track an object based on a reflected electromagnetic wave in which the transmitted electromagnetic wave is reflected by the object and returned.
  • the object detection processor 370 may perform operations such as calculating the distance to the object and calculating the relative speed to the object, based on electromagnetic waves.
  • the object detection processor 370 may detect and track an object based on reflected laser light in which the transmitted laser is reflected by the object and returned.
  • the object detection processor 370 may perform operations such as calculating the distance to the object and calculating the relative speed to the object based on the laser light.
  • the object detection processor 370 may detect and track an object based on reflected ultrasonic waves, in which the transmitted ultrasonic waves are reflected by the object and returned.
  • the object detection processor 370 may perform operations such as calculating the distance to the object and calculating the relative speed to the object, based on ultrasonic waves.
  • the object detection apparatus 300 may include a plurality of object detection processors 370 or may not include the object detection processor 370.
  • the camera 310, radar 320, lidar 330, ultrasonic sensor 340, and infrared sensor 350 may each individually include a processor.
  • the object detection device 300 may be operated according to the control of the processor 170 or a processor of another device in the vehicle 100. .
  • the object detection device 400 may be operated under the control of the control unit 170.
  • the communication device 400 is a device for communicating with an external device.
  • the external device may be another vehicle, mobile terminal, or server.
  • the communication device 400 may include at least one of a transmitting antenna, a receiving antenna, a radio frequency (RF) circuit capable of implementing various communication protocols, and an RF element to perform communication.
  • RF radio frequency
  • the communication device 400 may include a short-range communication unit 410, a location information unit 420, a V2X communication unit 430, an optical communication unit 440, a broadcast transceiver 450, and a communication processor 470.
  • the communication device 400 may further include other components in addition to the components described, or may not include some of the components described.
  • the short-range communication unit 410 is a unit for short-range communication.
  • the short-range communication unit 410 includes Bluetooth (Bluetooth), RFID (Radio Frequency Identification), Infrared Data Association (IrDA), UWB (Ultra Wideband), ZigBee, NFC (Near Field Communication), and Wi-Fi (Wireless).
  • Bluetooth Bluetooth
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • the short-range communication unit 410 may form a wireless area network and perform short-range communication between the vehicle 100 and at least one external device.
  • the location information unit 420 is a unit for acquiring location information of the vehicle 100.
  • the location information unit 420 may include a Global Positioning System (GPS) module or a Differential Global Positioning System (DGPS) module.
  • GPS Global Positioning System
  • DGPS Differential Global Positioning System
  • the V2X communication unit 430 is a unit for performing wireless communication with a server (V2I: Vehicle to Infra), another vehicle (V2V: Vehicle to Vehicle), or a pedestrian (V2P: Vehicle to Pedestrian).
  • the V2X communication unit 430 may include an RF circuit capable of implementing communication with infrastructure (V2I), communication between vehicles (V2V), and communication with pedestrians (V2P) protocols.
  • the optical communication unit 440 is a unit for communicating with an external device through light.
  • the optical communication unit 440 may include an optical transmitter that converts an electrical signal into an optical signal and transmits it to the outside, and an optical receiver that converts the received optical signal into an electrical signal.
  • the light emitting unit may be formed to be integrated with the lamp included in the vehicle 100.
  • the communication processor 470 may control the overall operation of each unit of the communication device 400.
  • the communication device 400 may include a plurality of communication processors 470 or may not include the communication processor 470.
  • the communication device 400 may be operated under the control of the processor 170 or a processor of another device in the vehicle 100.
  • the communication device 400 may implement a vehicle display device together with the user interface device 200.
  • the vehicle display device may be called a telematics device or an AVN (Audio Video Navigation) device.
  • the communication device 400 may be operated under the control of the control unit 170.
  • the driving control device 500 is a device that receives user input for driving.
  • the vehicle 100 may be operated based on signals provided by the driving control device 500.
  • the driving control device 500 may include a steering input device 510, an acceleration input device 530, and a brake input device 570.
  • the steering input device 510 may receive an input of the direction of travel of the vehicle 100 from the user.
  • the steering input device 510 is preferably formed in a wheel shape to enable steering input by rotation.
  • the steering input device may be formed in the form of a touch screen, touch pad, or button.
  • the driving control device 500 may be operated under the control of the control unit 170.
  • the vehicle driving device 600 is a device that electrically controls the operation of various devices in the vehicle 100.
  • the vehicle driving device 600 may include a power train driving unit 610, a chassis driving unit 620, a door/window driving unit 630, a safety device driving unit 640, a lamp driving unit 650, and an air conditioning driving unit 660. You can.
  • the vehicle driving device 600 may further include other components in addition to the components described, or may not include some of the components described.
  • the power train driving unit 610 may include a power source driving unit 611 and a transmission driving unit 612.
  • the power source driver 610 may perform electronic control of the engine. Thereby, the output torque of the engine, etc. can be controlled.
  • the power source driving unit 611 can adjust the engine output torque according to the control of the control unit 170.
  • the transmission drive unit 612 can control the transmission.
  • the transmission drive unit 612 can adjust the state of the transmission.
  • the transmission drive unit 612 can adjust the state of the transmission to forward (D), reverse (R), neutral (N), or park (P).
  • the transmission drive unit 612 can adjust the gear engagement state in the forward (D) state.
  • the chassis driver 620 can control the operation of the chassis device.
  • the chassis drive unit 620 may include a steering drive unit 621, a brake drive unit 622, and a suspension drive unit 623.
  • the steering drive unit 621 may perform electronic control of the steering apparatus within the vehicle 100.
  • the steering drive unit 621 can change the moving direction of the vehicle.
  • the brake driver 622 may perform electronic control of the brake apparatus within the vehicle 100. For example, the speed of the vehicle 100 can be reduced by controlling the operation of the brakes disposed on the wheels.
  • the brake driver 622 can individually control each of the plurality of brakes.
  • the brake driver 622 can control braking force applied to a plurality of wheels differently.
  • the suspension drive unit 623 may perform electronic control of the suspension apparatus within the vehicle 100. For example, when the road surface is curved, the suspension drive unit 623 may control the suspension device to reduce vibration of the vehicle 100. Meanwhile, the suspension driving unit 623 can individually control each of the plurality of suspensions.
  • the door/window driving unit 630 may perform electronic control of the door apparatus or window apparatus within the vehicle 100.
  • the door/window driving unit 630 may include a door driving unit 631 and a window driving unit 632.
  • the door driver 631 can control the door device.
  • the door driver 631 can control the opening and closing of a plurality of doors included in the vehicle 100.
  • the door driver 631 can control the opening or closing of the trunk or tail gate.
  • the door driver 631 can control the opening or closing of the sunroof.
  • the window driver 632 may perform electronic control of a window apparatus. It is possible to control the opening or closing of a plurality of windows included in the vehicle 100.
  • the safety device driver 640 may perform electronic control of various safety apparatuses in the vehicle 100.
  • the safety device driver 640 may include an airbag driver 641, a seat belt driver 642, and a pedestrian protection device driver 643.
  • the airbag driving unit 641 may perform electronic control of the airbag apparatus within the vehicle 100.
  • the airbag driving unit 641 may control the airbag to be deployed when danger is detected.
  • the seat belt drive unit 642 may perform electronic control of the seat belt appartus in the vehicle 100. For example, when danger is detected, the seat belt drive unit 642 can control the passenger to be fixed to the seat (110FL, 110FR, 110RL, 110RR) using the seat belt.
  • the pedestrian protection device driving unit 643 may perform electronic control of the hood lift and pedestrian airbag. For example, the pedestrian protection device driving unit 643 may control the hood to lift up and the pedestrian airbag to deploy when a collision with a pedestrian is detected.
  • the lamp driver 650 may perform electronic control of various lamp apparatuses in the vehicle 100.
  • the air conditioning driver 660 may perform electronic control of the air conditioning device (air cinditioner) in the vehicle 100. For example, when the temperature inside the vehicle is high, the air conditioning driver 660 can control the air conditioning device to operate so that cold air is supplied into the vehicle interior.
  • the air conditioning driver 660 can control the air conditioning device to operate so that cold air is supplied into the vehicle interior.
  • the vehicle driving device 600 may include a vehicle driving processor. Each unit of the vehicle driving device 600 may individually include a processor.
  • the vehicle driving device 600 may be operated under the control of the control unit 170.
  • the operation system 700 is a system that controls various operations of the vehicle 100.
  • the navigation system 700 may be operated in autonomous driving mode.
  • the driving system 700 may include a driving system 710, a parking system 740, and a parking system 750.
  • the navigation system 700 may further include other components in addition to the components described, or may not include some of the components described.
  • the navigation system 700 may include a navigation processor. Each unit of the navigation system 700 may individually include a processor.
  • the navigation system 700 when the navigation system 700 is implemented in software, it may be a sub-concept of the control unit 170.
  • the navigation system 700 includes at least one of the user interface device 200, the object detection device 300, the communication device 400, the vehicle driving device 600, and the control unit 170. It may be an inclusive concept.
  • the driving system 710 can drive the vehicle 100.
  • the driving system 710 may receive navigation information from the navigation system 770 and provide a control signal to the vehicle driving device 600 to drive the vehicle 100.
  • the driving system 710 may receive object information from the object detection device 300 and provide a control signal to the vehicle driving device 600 to drive the vehicle 100.
  • the driving system 710 may receive a signal from an external device through the communication device 400 and provide a control signal to the vehicle driving device 600 to drive the vehicle 100.
  • the parking system 740 can remove the vehicle 100.
  • the parking system 740 may receive navigation information from the navigation system 770 and provide a control signal to the vehicle driving device 600 to remove the vehicle 100.
  • the parking system 740 may receive object information from the object detection device 300 and provide a control signal to the vehicle driving device 600 to remove the vehicle 100.
  • the parking system 740 may receive a signal from an external device through the communication device 400 and provide a control signal to the vehicle driving device 600 to remove the vehicle 100.
  • the parking system 750 can park the vehicle 100.
  • the parking system 750 may receive navigation information from the navigation system 770 and provide a control signal to the vehicle driving device 600 to park the vehicle 100.
  • the parking system 750 may receive object information from the object detection device 300 and provide a control signal to the vehicle driving device 600 to park the vehicle 100.
  • the parking system 750 may park the vehicle 100 by receiving a signal from an external device through the communication device 400 and providing a control signal to the vehicle driving device 600.
  • the navigation system 770 may provide navigation information.
  • Navigation information may include at least one of map information, set destination information, route information according to the set destination, information on various objects on the route, lane information, and current location information of the vehicle.
  • Navigation system 770 may include memory and a navigation processor.
  • the memory can store navigation information.
  • the navigation processor may control the operation of the navigation system 770.
  • the navigation system 770 may receive information from an external device through the communication device 400 and update pre-stored information.
  • the navigation system 770 may be classified as a sub-component of the user interface device 200.
  • the sensing unit 120 includes vehicle posture information, vehicle collision information, vehicle direction information, vehicle location information (GPS information), vehicle angle information, vehicle speed information, vehicle acceleration information, vehicle tilt information, vehicle forward/backward information, and battery. Obtain sensing signals for information, fuel information, tire information, vehicle lamp information, vehicle interior temperature information, vehicle interior humidity information, steering wheel rotation angle, vehicle exterior illumination, pressure applied to the accelerator pedal, pressure applied to the brake pedal, etc. can do.
  • the sensing unit 120 includes an accelerator pedal sensor, a pressure sensor, an engine speed sensor, an air flow sensor (AFS), an intake temperature sensor (ATS), a water temperature sensor (WTS), and a throttle position sensor. (TPS), TDC sensor, crank angle sensor (CAS), etc. may be further included.
  • the vehicle interface unit 130 may serve as a passageway for various types of external devices connected to the vehicle 100.
  • the vehicle interface unit 130 may have a port that can be connected to a mobile terminal, and can be connected to a mobile terminal through the port. In this case, the vehicle interface unit 130 can exchange data with the mobile terminal.
  • the vehicle interface unit 130 may serve as a conduit for supplying electrical energy to a connected mobile terminal.
  • the vehicle interface unit 130 may provide electrical energy supplied from the power supply unit 190 to the mobile terminal under the control of the control unit 170. .
  • the memory 140 is electrically connected to the control unit 170.
  • the memory 140 can store basic data for the unit, control data for controlling the operation of the unit, and input/output data.
  • the memory 140 may be a variety of storage devices such as ROM, RAM, EPROM, flash drive, hard drive, etc.
  • the memory 140 may store various data for the overall operation of the vehicle 100, such as programs for processing or controlling the control unit 170.
  • the memory 140 may be formed integrally with the control unit 170 or may be implemented as a sub-component of the control unit 170.
  • the control unit 170 may control the overall operation of each unit within the vehicle 100.
  • the control unit 170 may be named ECU (Electronic Control Unit).
  • ECU Electronic Control Unit
  • the various processors described above may also be named ECU.
  • the power supply unit 190 may supply power required for the operation of each component under the control of the control unit 170.
  • the power supply unit 190 may receive power from a battery inside the vehicle.
  • processors and control units 170 included in the vehicle 100 include application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), and FPGAs ( It may be implemented using at least one of field programmable gate arrays, processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and other electrical units for performing functions.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, micro-controllers, microprocessors, and other electrical units for performing functions.
  • a plurality of ECUs may be installed to control each component within the vehicle 100.
  • Each ECU can perform the function of calculating data recognized from sensors and giving commands to the actuator.
  • a plurality of ECUs in the vehicle 100 were able to communicate with each other through a legacy network system such as a CAN (Controller Area Network) system without a host computer.
  • a legacy network system such as a CAN (Controller Area Network) system without a host computer.
  • the vehicle 100 communicates in real time with other vehicles, traffic and communication infrastructure, pedestrian terminals, etc. through wireless LAN (WLAN) and/or mobile communication (e.g., LTE, 5G, etc.) to provide driver convenience and transportation. It is evolving into a connected car to help with safety and provide various Internet services.
  • WLAN wireless LAN
  • mobile communication e.g., LTE, 5G, etc.
  • the vehicle 100 can also be understood as a large Internet of Things (IoT) device in the sense that the connected car itself becomes a communication device.
  • IoT Internet of Things
  • Ethernet network system As vehicle E/E architecture evolves in order to become more sophisticated as a connected car, an Ethernet network system is being introduced to the vehicle 100.
  • legacy network systems such as CAN (Controller Area Network) systems are still widely used in vehicles, the Ethernet network system needs to coexist with the legacy network system.
  • FIG. 6 is a block diagram of a hybrid network system for communication between a plurality of nodes of a vehicle according to the present disclosure.
  • the legacy network system is a CAN system and the next-generation network system is an Ethernet network system.
  • the next-generation network system is an Ethernet network system.
  • this is merely an example, and of course, other network systems may be considered for the legacy network system and the next-generation network system.
  • the vehicle 100 may include a plurality of ECUs.
  • the vehicle 100 is illustrated as including four ECUs, namely ECU1 (1010), ECU2 (1020), ECU3 (1030), and ECU4 (1040).
  • ECU1 1010
  • ECU2 1020
  • ECU3 1030
  • ECU4 1040
  • this is just an example, and of course the vehicle 100 may include more ECUs.
  • Each ECU (1010, 1020, 1030, 1040) has a CAN2ETH converter (1011, 1021, 1031, 1041) for converting CAN signals to Ethernet signals, and an SDN switch (1012, 1012) for SDN (Software Defined Networking) communication. 1022, 1032, 1042).
  • the ECU1 (1010) includes CAN2ETH converter 1 (1011) and SDN switch 1 (1012)
  • the ECU2 (1020) includes CAN2ETH converter 2 (1021) and SDN switch 2 (1022)
  • the ECU3 (1030) includes CAN2ETH converter 3 (1031) and SDN switch 3 (1032)
  • the ECU4 (1040) may include CAN2ETH converter 4 (1041) and SDN switch 4 (1042).
  • Each ECU (1010, 1020, 1030, 1040) includes at least one sensor (1111, 1121, 1131, 1141) and/or at least one actuator (e.g., the aforementioned driving unit) (1112, 1122, 1132, 1142). You can control it.
  • the ECU1 (1010) controls sensor 1 (1111) and actuator 1 (1112)
  • the ECU2 (1020) controls sensor 2 (1121) and actuator 2 (1122)
  • the ECU3 (1030) It is illustrated that controls sensor 3 (1131) and actuator 3 (1132), and the ECU4 (1040) controls sensor 4 (1141) and actuator 4 (1142).
  • each ECU may be configured to control more or fewer sensors and/or actuators.
  • the vehicle may include a host computer 1050 for managing electrical/electronic control of the vehicle 100, such as controlling the plurality of ECUs.
  • the host computer 1050 may be a high-performance computer (HPC) or a general purpose computer.
  • the host computer 1050 may include an SDN switch 5 (1052), an SDN controller 1053, a priority manager 1054, and an application 1055.
  • Each of the ECUs 1010, 1020, 1030, and 1040 and the host computer 1050 can be understood as a node of this network system.
  • the network system is illustrated as being composed of five nodes, but of course, it may be composed of fewer or more nodes.
  • the ECU1 (1010) is connected to the ECU2 (1020) through an L1-2 link, connected to the ECU3 (1030) through an L1-3 link, and connected to the host computer (1050) through an L1-5 link. You can.
  • the ECU2 (1020) may be connected to the ECU4 (1040) through an L2-4 link and with the host computer 1050 through an L2-5 link.
  • the ECU3 (1030) may be connected to the ECU4 (1040) through an L3-4 link and with the host computer 1050 through an L3-5 link.
  • the ECU4 (1040) can be connected to the host computer (1050) through an L4-5 link.
  • the present network system is configured so as not to have any one of these links, or the other link (for example, a link connecting the ECU1 (1010) and the ECU4 (1040) and/or the ECU2 (1020) and the Of course, the link connecting ECU3 (1030) may be further defined.
  • ECU1 (1010) The operation of the CAN2ETH converter (1011, 1021, 1031, 1041) and the SDN switch (1012, 1022, 1032, 1042) in each ECU (1010, 1020, 1030, 1040) is explained using ECU1 (1010) as an example. would. Of course, the description of ECU1 (1010) can be applied to other ECUs.
  • the CAN2ETH converter 1 (1011) can receive a signal sensed by the sensor 1 (1111) controlled by the ECU1 (1010).
  • the signal sensed by Sensor 1 (1111) can be transmitted to ECU1 (1010) as a CAN sensing signal based on the CAN system.
  • the CAN2ETH converter 1 (1011) can convert the CAN sensing signal (or message) into an Ethernet sensing signal (or message).
  • the SDN switch 1 (1012) is for the ECU1 (1010) to communicate an Ethernet signal with another ECU or a host computer (i.e., another node).
  • the Ethernet sensing signal can be transmitted to the SDN switch of another node. and can receive Ethernet signals from other nodes.
  • the destination Internet Protocol (IP)/Media Access Control (MAC) address of the Ethernet signal may be predefined in the SDN switch 1 (1012) depending on the type (and/or identifier) of the Ethernet signal.
  • the SDN switch 1 (1012) organizes information about the transmission path corresponding to each type of Ethernet signal (i.e., matching between the source IP/MAC address and the destination IP/MAC address or between the IP/MAC address and the output port).
  • the table can be saved. In this disclosure, the table may be referred to as a “forward table.”
  • Ethernet signals can be communicated between one ECU and another ECU or between one ECU and a host computer through an SDN switch.
  • the SDN Software Defined Networking
  • changing the bandwidth may be understood as securing the bandwidth necessary for communication.
  • the SDN switch 5 (1052) is for the host computer 1050 to communicate Ethernet signals with other ECUs. Likewise, the transmission path of the Ethernet signal is predefined in the SDN switch 5 (1052) according to the type of the Ethernet signal. Like SDN Switch 1 (1012), SDN Switch 5 (1052) can also store a forwarding table that organizes transmission paths corresponding to each type of Ethernet signal.
  • the SDN controller 1053 is responsible for the control plane within the vehicle 100, and the transmission path of the Ethernet signal in the data plane (i.e., at least one of the path pattern and bandwidth of the transmission path) can be changed depending on the communication environment within the vehicle 100, etc.
  • the priority manager 1054 monitors signals (or messages) for service communication multicast within the vehicle 100 and transmits signals with a certain priority or higher among the monitored signals to the SDN controller 1053. , This is to enable the SDN controller 1053 to secure or change a transmission path for an Ethernet signal related to service communication corresponding to a signal with a certain priority or higher.
  • the application 1055 may be an application that supports operations and/or calculations of the SDN controller 1053 and the priority manager 1054.
  • the SDN controller 1053 and the priority manager 1054 may utilize the application 1055 for their own operations and/or calculations.
  • Figure 7 shows the packet structure of a control request message for securing a transmission path for an Ethernet signal according to an embodiment of the present disclosure
  • Figures 8 and 9 show the control request of Figure 7
  • An example is shown in which the transmission path of an Ethernet signal changes depending on the message.
  • the ECU2 (1020) When the ECU2 (1020) receives a CAN sensing signal from, for example, the sensor 2 (1121), the CAN2EHT converter 2 (1021) of the ECU2 (1020) converts the CAN sensing signal into an Ethernet sensing signal and transmits the CAN sensing signal to the ECU2 (1022). ) of the SDN switch 2 (1022), and the SDN switch 2 (1022) refers to its own forwarding table (hereinafter referred to as “forwarding table 2”) and sees the converted Ethernet sensing signal. It can be transmitted to other nodes within the network system. Let's assume that the other node receiving the Ethernet sensing signal is the ECU4 (1040). Also, let us assume that the transmission path of the Ethernet sensing signal predefined in the transmission table 2 is an L2-4 link (that is, the transmission path consists of the L2-4 link).
  • the latency of the Ethernet sensing signal is determined according to the current data traffic situation of the L2-4 link. may occur. Even if any physical problem occurs in the L2-4 link, the ECU4 (1040) may not be able to receive the Ethernet sensing signal at all.
  • the host computer (1050) sends a control request message to secure a transmission path for the Ethernet sensing signal. It can be sent to .
  • control request message may be composed of an Ethernet packet part (A) and a payload packet part (B).
  • the Ethernet packet part (A) is intended to comply with standards for TCP/IP-based communication between nodes, and includes an Ethernet packet header (ETH), a VLAN tag header (VLAN Tag) for additional information for network virtualization, It may include an IP header (IP) and a TCP header (TCP).
  • ETH Ethernet packet header
  • VLAN Tag VLAN tag header
  • IP IP header
  • TCP TCP header
  • the payload packet part (B) includes a message type (Msg. Type) indicating the type of the CAN sensing signal (or the Ethernet sensing signal), an identifier (CAN ID) of the CAN sensing signal (or the Ethernet signal), Priority of the CAN sensing signal (or the Ethernet sensing signal), data size of the CAN sensing signal (or the Ethernet sensing signal), source IP information (Src. IP) of the Ethernet sensing signal ( That is, source identifier), and destination IP information (Des. IP) of the Ethernet sensing signal (i.e., destination identifier).
  • the message type is illustrated as a network control request (NET_CTRL_REQ).
  • control request message may be transmitted to the SDN controller 1053 of the host computer 1050 along the L2-5 link.
  • the control request message may be generated and transmitted only when the priority of the Ethernet sensing signal is above a certain level, or it may be generated and transmitted regardless of the priority.
  • the SDN controller 1053 can determine the priority of the Ethernet sensing signal that the ECU2 (1020) intends to transmit from the control request message.
  • the SDN controller 1053 uses the information in the control request message to set the scheduled transmission path of the Ethernet sensing signal to the L2-4 link, as shown in FIG. 9. It can be seen that it is (transmission path 1). That is, the SDN controller 1053 can determine that the path pattern of the scheduled transmission path consists of the L2-4 link. The SDN controller 1053 can also determine the data size of the Ethernet sensing signal from the control request message.
  • the SDN controller 1053 can check whether the bandwidth required to transmit the Ethernet sensing signal in the L2-4 link is available.
  • the required bandwidth may vary depending on the data size of the Ethernet sensing signal. For example, the required bandwidth may be proportional to the data size of the Ethernet sensing signal.
  • the required bandwidth may be the same regardless of the priority or may vary depending on the priority. If the required bandwidth is different depending on the priority, the required bandwidth may be wide if the priority is high and narrow if the priority is low. Alternatively, if the required bandwidth is different depending on the priority, the required bandwidth may be narrow if the priority is high and wide if the priority is low.
  • the SDN controller 1053 can maintain the scheduled transmission path (transmission path 1) of the Ethernet sensing signal, that is, the L2-4 link. That is, the pattern of the transmission path can be maintained consisting of the L2-4 link. In addition, the SDN controller 1053 can secure the bandwidth necessary for transmission of the Ethernet sensing signal in the L2-4 path.
  • the Ethernet sensing signal can be transmitted according to the predetermined transmission path.
  • the SDN controller 1053 maintains the scheduled transmission path (transmission path 1), but blocks other communication traffic with lower priority than the Ethernet sensing signal to prevent the Ethernet sensing signal. Bandwidth for transmission can be secured.
  • the Ethernet sensing signal can be transmitted according to the predetermined transmission path.
  • the bandwidth required for transmission of the Ethernet sensing signal on the scheduled transmission path may not be secured.
  • a physical problem may occur in the scheduled transmission path and the scheduled transmission path may be blocked, making Ethernet communication through it completely impossible.
  • This case can also be understood as a type of case in which the bandwidth required for transmission of the Ethernet sensing signal cannot be secured.
  • the SDN controller 1053 secures the bandwidth for transmission of the Ethernet sensing signal through the scheduled transmission path (i.e., path pattern of the transmission path) (transmission path 1). You can change to another available transmission path (transmission path 2).
  • FIG. 9 illustrates that the other transmission path (transmission path 2) (i.e., path pattern) consists of the L2-5 link and the S4-5 link.
  • transmission path 2 i.e., path pattern
  • the other transmission path may consist of the L1-2 link, the L1-3 link, and the L3-4 link.
  • the SDN controller 1053 switches the SDN switch 2 (1022) involved in the transmission path 2 for transmission of the Ethernet sensing signal.
  • the SDN switch 2 (1022) and the SDN switch 5 (1052) can be controlled to change the forwarding table 2 of and the forwarding table 5 of the SDN switch 5 (1052).
  • the transmission table 2 can be changed so that when the SDN switch 2 (1022) receives the Ethernet sensing signal from the CAN2ETH converter 2 (1021), it transmits it to the SDN switch 5 (1052).
  • the forwarding table 5 can be changed so that when the SDN switch 5 (1052) receives the Ethernet sensing signal from the SDN switch 2 (1022), it transmits it to the SDN switch 4 (1042).
  • the Ethernet sensing signal can be transmitted through the other transmission path.
  • 10 and 11 illustrate the packet structure of a SOME/IP Service Discovery message for service provision (OfferService) according to an embodiment of the present disclosure.
  • the service search message for service provision includes an Ethernet packet part (A) and a data packet part (hereinafter referred to as "SOME/IP SD for service provision") for searching a service according to the SOME/IP standard. It may be composed of (referred to as “part”) (C).
  • the Ethernet packet part (A) is as described above.
  • the SOME/IP SD part (C) for service provision will be explained with further reference to FIG. 11.
  • the service provision SOME/IP SD part (C) includes service identifier information (Service ID) (C1) according to the SOME/IP standard and the service search message. It may include the identifier (Client ID) (C2) of the sending node and the option array (C3).
  • the option array (C3) is a data field in which the SOME/IP standard allows users to specify different uses and configurations according to their needs, and additional information necessary to secure the transmission path of the service signal can be entered here. there is.
  • the additional information may include priority information of the service to be provided through the service search message and size information of data provided through the service.
  • FIG. 12 illustrates a case where a CAN signal related to the radar data service (RadarData) is converted into a service message.
  • RadData radar data service
  • the CAN signal may not have priority information (C3-1) of the radar data service included in the option array (C3) of the service search message. Therefore, when the CAN signal is converted into the service message, priority information (C3-1) of the radar data service needs to be added like the conversion mapping table.
  • FIG. 12 illustrates a case where a CAN signal related to the weather data service (ClimateData) is converted into a service message.
  • the CAN signal may not have priority information (C3-1) of the radar data service included in the option array (C3) of the service search message. Therefore, when the CAN signal is converted into the service message, priority information (C3-1) of the weather data service needs to be added like the conversion mapping table.
  • the mapping table for conversion may be implemented as, for example, a JSON (JavaScript Object Notation) file, and may be stored in the CAN2ETH converter (1011, 1021, 1031, 1041) of each ECU (1010, 1020, 1030, 1040). .
  • the CAN2ETH converter (1011, 1021, 1031, 1041) parses the JSON file, and when receiving a CAN signal corresponding to the JSON file, converts the CAN signal to a service message to match the JSON file. It can be converted to . At this time, the priority information may be added to the converted service message.
  • FIG. 13 illustrates transmission of a SOME/IP service discovery message in a hybrid network system for communication between a plurality of nodes of a vehicle according to the present disclosure.
  • the ECU1 (1010) multicasts a service search message (hereinafter referred to as a first service provision search message) for offering the weather data service, and the ECU2 (1020) provides the radar data service.
  • a service search message for provision hereinafter referred to as a second service provision search message
  • the host computer 1050 is multicasting a service search message (hereinafter referred to as a second service search search message) to find the radar data service.
  • the SDN switch 5 (1050) of the host computer (1050) can receive all service discovery messages multicast in the network system and forward them to the priority manager (1054).
  • the SDN switch 5 (1050) can transmit the multicast second service provision search message (PM2) to the priority manager (1054), as shown in FIG. 13.
  • the SDN switch 5 (1050) may receive the multicast search message for finding the second service and the search message for providing the first service and transmit them to the priority manager (1054).
  • the priority manager 1054 may first look at the priority information in the search message for providing the second service and determine that the priority of the search message for providing the second service (PM2) is higher than a certain priority. In this case, the priority manager 1054 may store the second service provision search message (PM2) having a priority higher than the certain priority. In addition, the priority manager 1054 receives the second service identification information from the second service provision search message (PM2), the node identifier that sent the message (i.e., the second service provider identifier, and in this example, the ECU2 ( 1020) identifier), and data size information of the second service can be identified.
  • the priority manager 1054 receives the second service identification information from the second service search message, the node identifier that sent the message (i.e., the second service consumer identifier, and in this example, the host computer 1050) identifier) can be identified.
  • the priority manager 1054 determines the search message for providing the second service and the search message for finding the second service. It can be seen that they correspond to each other. Accordingly, the priority manager 1054 receives i) second service identification information, ii) second service priority information, and iii) second service provider identifier from the search message for providing the second service and the search message for finding the second service. (e.g., provider IP information), iv) second service consumer identifier (e.g., consumer IP information), and v) second service data size (hereinafter, “service communication basic information (BI)”). It can be extracted and transmitted to the SDN controller (1053).
  • provider IP information e.g., provider IP information
  • second service consumer identifier e.g., consumer IP information
  • BI second service communication basic information
  • the SDN controller 1053 can check whether the bandwidth required for second service communication is available on the scheduled transmission path.
  • the required bandwidth may vary depending on the data size of the second service communication. For example, the required bandwidth may be proportional to the data size of the second service communication.
  • the bandwidth required for service communication of the same data size may be the same regardless of priority or may vary depending on priority. If the required bandwidth is different depending on the priority, the required bandwidth may be wide if the priority is high and narrow if the priority is low. Alternatively, if the required bandwidth is different depending on the priority, the required bandwidth may be narrow if the priority is high and wide if the priority is low.
  • the SDN controller 1053 can maintain the scheduled transmission path for second service communication.
  • the second service communication can be conducted according to the predetermined transmission path.
  • the SDN controller 1053 maintains the scheduled transmission path (i.e., path pattern), but blocks other communication traffic with lower priority than the second service communication to enable second service communication. Bandwidth can be reserved for .
  • the second service communication can be conducted according to the predetermined transmission path.
  • the SDN controller 1053 may change the scheduled transmission path to another transmission path that can secure bandwidth for second service communication. That is, the path pattern of the scheduled transmission path may be changed.
  • the SDN controller 1053 can change the forwarding table of the SDN switch of the node involved in the changed transmission path to match the changed transmission path.
  • the second service communication can be transmitted through the changed other transmission path.
  • Figure 14 is a flowchart of service communication according to Figure 13.
  • a second service consumer 1055 such as an application of the host computer, may transmit a search message for finding a second service to the SDN switches 1022 and 1052 [S141].
  • the SDN switches 1022 and 1052 may mirror the search message for finding the second service to the priority manager 1054 [S142] and multicast it for the second service provider 1021 [S143].
  • the SDN switches 1022 and 1052 receive the search message for providing the second service multicast by the second service provider 1021 [S144], mirror it to the priority manager 1054 [S145], and Multicasting can be performed for the service provider 1055 [S146].
  • second service communication can be performed between the second service provider 1021 and the second service consumer 1055 through the transmission path secured by the SDN controller 1054.
  • FIG. 15 illustrates transmission of a SOME/IP service discovery message in a hybrid network system for communication between a plurality of nodes of a vehicle according to the present disclosure.
  • the ECU1 (1010) multicasts a service search message (hereinafter, a first service provision search message) for offering the weather data service
  • a service search message for providing the radar data service hereinafter referred to as a second service provision search message
  • the host computer 1050 is multicasting a service search message (hereinafter referred to as a first service search search message) to find the weather data service.
  • the SDN switch 5 (1050) of the host computer (1050) can receive all service discovery messages multicast in the network system and forward them to the priority manager (1054).
  • the SDN switch 5 (1050) can transmit the multicast first service provision search message (PM1) to the priority manager (1054), as shown in FIG. 15. Although not shown in FIG. 15, the SDN switch 5 (1050) receives the multicast first service search message and the second service provision search message (PM2) and delivers them to the priority manager (1054). Of course it is possible.
  • the priority manager 1054 may examine the priority information in the first service provision search message and determine that the priority of the first service provision search message PM1 is lower than a certain priority. In this case, the priority manager 1054 may discard the first service provision search message (PM1) having a lower priority than the certain priority.
  • the priority manager 1054 receives the first service search search message, the first service provision search message (P2) corresponding to the first service search search message is discarded, so that the first service communication basic Information cannot be transmitted to the SDN controller 1053.
  • the SDN controller 1053 does not need to perform a process to secure a transmission path required for first service communication. That is, the first service communication can be conducted through the originally scheduled transmission path.
  • the SDN controller 1053 only needs to perform processing to secure a transmission path for service communication of a certain priority or higher.
  • the SDN controller 1053 may secure a transmission path for service communication of a certain priority or higher by monitoring all multicast service messages from each node.
  • the fact that the SDN controller 1053 monitors all multicast service messages from each node may act as a significant load on the SDN controller 1053.
  • the host computer 1050 may further include the priority manager 1054.
  • the priority manager 1054 monitors messages for the multicast service communication on behalf of the SDN controller 1053, and provides service communication basic information (BI) related to service communication of a certain priority or higher to the SDN controller ( 1053). Accordingly, since the SDN controller 1053 only needs to secure a transmission path for service communication of a certain priority or higher, the burden of computational load can be reduced.
  • BI service communication basic information
  • FIG. 16 is a flowchart of a process for generating the control request message of FIG. 7 and the service provision search message of FIG. 10.
  • the CAN2ETH converter can receive CAN signals to be transmitted to other nodes [S161].
  • the CAN2ETH converter can determine whether the CAN signal is the target of service communication by searching the service DB 141 for the identifier and/or type of the CAN signal [S162].
  • the service DB 141 may store information on whether each CAN signal is the target of service communication depending on the identifier and/or type.
  • the CAN2ETH converter may generate a control request message as described in FIG. 7 for the CAN signal and transmit it to the SDN controller 1053.
  • the CAN2ETH converter can determine the priority of the CAN signal by searching the CAN DB 142 for the identifier and/or type of the CAN signal [S163].
  • the CAN DB 142 may store information about the priority according to the identifier and/or type of each CAN signal.
  • the CAN2ETH converter can find the destination information of the CAN signal by searching the CAN2ETH DB 143 for the identifier and/or type of the CAN signal [S164].
  • the CAN2ETH converter can generate a control request message using the priority and destination information of the CAN signal and transmit it to the SDN controller 1053 [S165].
  • the CAN2ETH converter provides other information for generating the control request message of the CAN signal, that is, information about the type, identifier, source information, and data size of the CAN signal. This can be seen from the CAN signal itself.
  • the CAN2ETH converter matches the identifier and/or type of the CAN signal to the CAN signal in the mapping table DB 144 for conversion.
  • the mapping table for conversion can be searched and parsed [S166].
  • the CAN2ETH converter can use the parsed conversion mapping table to generate a service provision search message for the CAN signal as described in FIGS. 10 and 11 [S167].
  • the CAN2ETH converter can multicast the service provision search message [S168].
  • the SDN switch (1012, 1022, 1032, 1042, 1052) receives some packet data, and if the packet data is not defined in its forwarding table, it sends it to the SDN controller (1053) through a separate SDN protocol. You can inquire about the received packet data.
  • the SDN controller 1053 holds all the corresponding forwarding tables of each SDN switch 1012, 1022, 1032, 1042, and 1052.
  • the SDN controller 1053 which has received the inquiry, updates the transmission path of the queried packet data in the retained forwarding table and delivers the updated forwarding table to the SDN switch that inquired about the packet data, or
  • the forwarding table of the SDN switch can be updated according to the updated forwarding table of the SDN controller 1053.
  • the SDN controller 1053 has information about the available bandwidth of each SDN switch 1012, 1022, 1032, 1042, and 1052, and secures the bandwidth of the scheduled transmission path described above or uses the scheduled transmission path itself to another. It can be used to change the transmission route.
  • Figure 17 is a detailed block diagram of a host computer in a vehicle according to an embodiment of the present disclosure.
  • the host computer 1050 may include the SDN switch 5 (1052), the SDN controller 1053, the priority manager 1054, and the application 1055.
  • the SDN switch 5 (1052), the priority manager (1054), and the application (1055) are as described above, and we will look at the SDN controller (1053) in more detail.
  • the SDN controller 1053 may include a path calculator 1053-1, a bandwidth calculator 1053-3, and a control manager 1053-5.
  • the path calculator 1053-1 can calculate the transmission path by referring to the forwarding table DB 1053-2, which stores the forwarding tables of the switches of each node.
  • the bandwidth calculator 1053-3 can calculate the available bandwidth of the transmission path by referring to the path bandwidth DB 1053-4, which stores information about the available bandwidth of the link handled by the switch of each node. there is.
  • the control manager (1053-5) controls the path operator (1053-1) and the bandwidth operator (1053-3), and the calculation results of the path operator (1053-1) and the bandwidth operator (1053-3) can be delivered to the SDN switch of each node.
  • the TSN (Time Sensitive Network) standard is a standard for transmitting data in real time within a set time despite the latency in Ethernet communication. It includes parameters for changing the forwarding table and allocating (or securing) bandwidth. It is defined.
  • the port of each node can be set based on the set parameter.
  • the control manager (1053-5) generates at least one parameter for changing the forwarding table and allocating bandwidth through the path operator (1053-1) and the bandwidth operator (1053-3) and transmits it to the corresponding SDN switch. And, the corresponding SDN switch (1012, 1022, 1032, 1042, 1052) may update its forwarding table and/or allocate bandwidth based on the at least one parameter.
  • Transmission of parameters for bandwidth allocation and transmission of parameters for changing the forwarding table may be performed through separate protocols.
  • the parameters for bandwidth allocation may be written in YANG (Yet Another Next Generation) modeling language (eg, 802.1q-YANG modeling language) and transmitted through the NETCONF (Network Configuration) protocol.
  • YANG Yet Another Next Generation
  • NETCONF Network Configuration
  • the SDN switch that receives the parameters for bandwidth allocation can secure a queue responsible for the bandwidth among the plurality of queues it operates.
  • Parameters for changing the transmission table may be transmitted through the OpenFlow protocol.
  • the CAN2ETH converter (1011, 1021, 1031, 1041) can transmit the priority used to secure a transmission path, such as the aforementioned control request message, in a VLAN tag header. Then, the SDN switches (1012, 1022, 1032, 1042, and 1052) receive the Ethernet signal and, based on the priority in the VLAN tag header, use the bandwidth secured in advance according to the transmission path for the Ethernet signal. The Ethernet signal can be assigned to the queue in charge. Then, the Ethernet signal can be transmitted according to the secured bandwidth.
  • FIGS. 18 and 19 illustrate parameter transmission for changing bandwidth allocation and forwarding tables in a hybrid network system for communication between a plurality of nodes in a vehicle according to the present disclosure.
  • the CAN2EHT converter 2 (1021) of the ECU2 (1020) attempts to transmit an Ethernet signal to the CAN2EHT converter 4 (1041) of the ECU4 (1020), and the planned transmission path of the Ethernet signal is the L2-4 link. Let's assume it is (transmission path 1). That is, assume that the pattern of the scheduled transmission path consists of the L2-4 link.
  • the SDN controller 1053 may transmit a control signal including the first parameter (P1) for bandwidth allocation for the Ethernet signal to the SDN switch 2 (1022) of the ECU2 (1020).
  • the SDN switch 2 (1022) of the ECU2 (1020) secures the bandwidth for the Ethernet signal according to the first parameter (P1), and the CAN2EHT converter 2 (1021) converts the Ethernet signal to the secured bandwidth. It can be transmitted to the CAN2EHT converter 4 (1041) through the L2-4 link.
  • the bandwidth of the Ethernet signal may not be secured or the path may be blocked due to a communication failure.
  • the SDN controller 1053 replaces the scheduled transmission path (transmission path 1) with another transmission path (transmission path 2) that can secure bandwidth for transmission of the Ethernet signal.
  • FIG. 19 illustrates that the other transmission path (transmission path 2) consists of the L2-5 link and the S4-5 link. That is, the path pattern of the other transmission path is illustrated as consisting of the L2-5 link and the S4-5 link. Of course, this is only an example for the other transmission path, and it may be configured differently.
  • the SDN controller 1053 configures the transmission table of the SDN switch 2 (1022) involved in the transmission path 2 for transmission of the Ethernet signal. 2 and the SDN switch 5 (1052) can be controlled to change the forwarding table 5 of the SDN switch 5 (1052).
  • the forwarding table 2 of the SDN switch 2 (1022) is transmitted to the L2-5 link when the SDN switch 2 (1022) receives the Ethernet signal from the CAN2ETH converter 2 (1021). It can be changed to transmit to the SDN switch 5 (1052) through . Additionally, the SDN switch 2 (1022) can secure the bandwidth for the Ethernet signal in advance in the L2-5 link according to the second parameter (P2). That is, the second parameter P2 can be understood as including parameters for bandwidth allocation and parameters for changing the forwarding table.
  • the forwarding table 5 of the SDN switch 5 (1054) transmits the Ethernet signal to the L4- It can be changed to transmit to the SDN switch 4 (1042) through link 5.
  • the SDN switch 5 (1052) can secure the bandwidth for the Ethernet signal in advance in the L4-5 link according to the third parameter (P3). That is, the third parameter (P3) can also be understood as including parameters for bandwidth allocation and parameters for changing the forwarding table.
  • the Ethernet sensing signal can be transmitted through the other transmission path (transmission path 2).
  • FIG. 20 is a flowchart of bandwidth allocation and change of a forwarding table in a hybrid network system for communication between a plurality of nodes of a vehicle according to an embodiment of the present disclosure.
  • control manager 1053-5 includes the type (or identifier) of the Ethernet signal to be transmitted, the source identifier (e.g., source IP), the destination identifier (e.g., destination IP), and the data size. , and priorities can be identified [S201].
  • the control manager (1053-5) refers to the forwarding table DB (1053-2) to determine the scheduled transmission path of the Ethernet signal, and further refers to the link information DB (1053-6) to block the scheduled transmission path. You can check whether it is available (i.e., whether it is available) [S202].
  • the link information DB 1053-6 may store information on the availability of each link based on Link Layer Discovery Protocol (LLDP).
  • LLDP Link Layer Discovery Protocol
  • control manager 1053-5 may reset the transmission path until an available transmission path is found [S206, S203]. And, the control manager 1053-5 can update the transmission table DB 1053-2 according to the reset transmission path.
  • control manager (1053-5) refers to the path bandwidth DB (1053-4) to determine the bandwidth reservation status for each node of the transmission path, and determines the bandwidth reservation status for each node of the transmission path. It is possible to determine whether bandwidth can be secured to meet the priority of the Ethernet signal [S204].
  • control manager (1053-5) resets the path pattern of the transmission path until a transmission path that can secure the bandwidth is found, and the transmission path according to the reset path pattern It is possible to determine whether is available and whether bandwidth can be secured [S206, S203, S204, S205].
  • control manager 1053-5 may transmit a control signal containing parameters for securing the bandwidth and/or changing the transmission path to the corresponding SDN switch [S207].
  • Computer-readable media includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable media include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Disk), SDD (Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. This also includes those implemented in the form of carrier waves (e.g., transmission via the Internet). Additionally, the computer may include a control unit of the autonomous driving system. Accordingly, the above detailed description should not be construed as restrictive in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

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Abstract

본 개시는 CAN 신호가 이더넷 신호로 변환되어 차량 네트워크 내에서 전송되더라도 지연 및 전송 불확실성이 해소될 수 있는 SDN 기반의 차량 내 네트워크 및 이의 제어 방법에 관한 것으로서, CAN(Controller Area Network) 신호로부터 변환되어 제 1 노드에서 제 2 노드로 전송되기 위한 이더넷 신호의 우선 순위에 기반하여, 제 1 노드 및 제 2 노드 간의 전송 경로에서 상기 이더넷 신호의 전송에 필요한 대역폭이 확보 가능한지 판단하는 단계, 상기 대역폭이 확보 가능한 경우, 상기 이더넷 신호가 상기 전송 경로에 따라 제 2 노드에 전송되도록 제어하는 단계, 및 상기 대역폭이 확보 가능하지 않은 경우, 상기 전송 경로가 제 3 노드를 경유하도록 변경하고, 상기 이더넷 신호가 상기 변경된 전송 경로에 따라 제 2 노드에 전송되도록 제어하는 단계를 포함하는 차량 내 네트워크의 제어 방법 등을 제공할 수 있다.

Description

SDN 기반의 차량 내 네트워크 및 이의 제어 방법
본 개시는 차량 내 이종 프로토콜 메시지를 전송하기 위한 SDN(Software Defined Network) 기반의 차량 내 네트워크 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
차량을 이용하는 사용자의 안전 및 편의를 위해, 차량에는 각종 센서와 장치가 구비되고 있으며, 차량의 기능이 다양화 되고 있다. 이러한 차량의 기능은 운전자의 편의를 도모하기 위한 편의 기능, 그리고 운전자 및/또는 보행자의 안전을 도모하기 위한 안전 기능으로 나뉠 수 있다.
차량의 편의 기능은 차량에 인포테인먼트(information + entertainment) 기능을 부여하고, 부분적인 자율 주행 기능을 지원하거나, 야간 시야나 사각 대와 같은 운전자의 시야 확보를 돕는 등의 운전자 편의와 관련될 수 있다. 예를 들어, 운전자 편의와 관련해서는 적응 순향 제어(active cruise control, ACC), 스마트주자시스템(smart0020parking assist system, SPAS), 나이트비전(night vision, NV), 헤드 업 디스플레이(head up display, HUD), 어라운드 뷰 모니터(around view monitor, AVM), 적응형 상향등 제어(adaptive headlight system, AHS) 기능 등이 있다.
또한, 차량의 안전 기능과 관련해서는 차선 이탈 경고 시스템(lane departure warning system, LDWS), 차선 유지 보조 시스템(lane keeping assist system, LKAS), 자동 긴급 제동(autonomous emergency braking, AEB) 기능 등이 있다.
최근에는 차량 E/E 아키텍처의 진화에 따라 이더넷 네트워크 시스템이 차량에 적용되고 있다. 그런데, 차량에는 여전히 CAN(Controller Area Network) 시스템과 같은 레거시 네트워크 시스템이 널리 쓰이고 있기 때문에 이더넷 네트워크 시스템이 레거시 네트워크 시스템과 공존할 필요가 있다. 즉, 차량 내에서 CAN 신호와 이더넷 신호 간의 변환이 필요할 수 있다.
CAN 시스템에서는 정적 네트워크(static network) 구성과 CAN 통신의 특성으로 인해 저지연(low latency) 통신이 가능하지만, CAN 신호가 이더넷 신호로 변환되어 전송되는 경우 이더넷 통신 특성으로 인해 고지연(high latency)과 전송 불확실성이 발생될 수 있어 차량 운행 안전에 문제가 발생될 수 있다.
본 개시는 전술한 문제점 및 이와 연관된 다양한 문제점을 해결하기 위해 제안되는 것으로서, CAN 신호가 이더넷 신호로 변환되어 차량 네트워크 내에서 전송되더라도 지연 및 전송 불확실성이 해소될 수 있는 SDN 기반의 차량 내 네트워크 및 이의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 개시의 일 측면에 따르면, CAN(Controller Area Network) 신호로부터 변환되어 제 1 노드에서 제 2 노드로 전송되기 위한 이더넷 신호의 우선 순위에 기반하여, 제 1 노드 및 제 2 노드 간의 전송 경로에서 상기 이더넷 신호의 전송에 필요한 대역폭이 확보 가능한지 판단하는 단계, 상기 대역폭이 확보 가능한 경우, 상기 이더넷 신호가 상기 전송 경로에 따라 제 2 노드에 전송되도록 제어하는 단계, 및 상기 대역폭이 확보 가능하지 않은 경우, 상기 전송 경로가 제 3 노드를 경유하도록 변경하고, 상기 이더넷 신호가 상기 변경된 전송 경로에 따라 제 2 노드에 전송되도록 제어하는 단계를 포함하는 차량 내 네트워크의 제어 방법을 제공할 수 있다.
상기 CAN 신호는 제 1 노드, 제 2 노드, 및 제 3 노드 간에 SDN(Software Defined Networking)에 따라 전송될 수 있다. 즉 CAN 신호의 전송을 위해 네트워크가 제어될 수 있다.
상기 제어 방법은, 상기 이더넷 신호의 전송 경로를 확보하기 위한 제어 요청 메시지가 제 1 노드에 의해 전송되는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
상기 제어 요청 메시지에 포함된 상기 CAN 신호의 타입, 상기 CAN 신호의 데이터 사이즈, 상기 CAN 신호의 우선 순위, 제 1 노드 식별자, 및 제 2 노드 식별자에 기반하여 상기 이더넷 신호의 전송에 필요한 대역폭이 확보 가능한지가 판단될 수 있다.
상기 제어 요청 메시지는 상기 CAN 신호가 SOME/IP(Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP)의 서비스 통신의 대상이 아닌 경우에 전송될 수 있다.
상기 제어 방법은, 상기 CAN 신호가 상기 서비스 통신의 대상인 경우, 서비스 제공용 검색 메시지가 제 1 노드에 의해 전송되는 단계, 및 서비스 찾기용 검색 메시지가 제 2 노드에 의해 전송되는 단계를 더욱 포함하고, 상기 서비스 제공용 검색 메시지 및 상기 서비스 찾기용 검색 메시지에 기반하여, 상기 서비스 통신에 필요한 대역폭이 확보 가능한지가 판단될 수 있다.
상기 서비스 제공용 검색 메시지는 상기 서비스 통신의 식별 정보, 상기 서비스 통신의 우선 순위, 상기 서비스 통신의 데이터 사이즈, 및 제 1 노드의 식별자를 포함하고, 상기 서비스 찾기용 검색 메시지는 상기 서비스 통신의 상기 식별 정보 및 제 2 노드의 식별자를 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은, 상기 대역폭이 확보 가능한 경우, 상기 대역폭의 확보를 위한 제 1 파라미터를 제 1 노드의 제 1 SDN 스위치로 전송하는 단계, 제 1 파라미터에 따라서 제 1 SDN 스위치가 자신이 운영하는 복수의 큐들 중에 상기 대역폭을 담당하는 큐를 확보하는 단계, 및 상기 확보된 큐를 통해 상기 이더넷 신호가 전송되는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
제 1 파라미터는 NETCONF(Network Configuration) 프로토콜을 통해서 전송될 수 있다.
제 1 노드, 제 2 노드, 및 제 3 노드는 제 1 전달 테이블을 갖는 제 1 SDN 스위치, 제 2 전달 테이블을 갖는 제 2 SDN 스위치, 및 제 3 전달 테이블을 갖는 제 3 SDN 스위치를 포함하고, 상기 제어 방법은, 상기 대역폭이 확보 가능하지 않은 경우, 제 1 노드의 제 1 SDN 스위치로 상기 전송 경로의 변경을 위한 제 2 파라미터를 전송하는 단계, 및 제 2 파라미터에 따라서 제 1 전달 테이블이 상기 이더넷 신호를 제 3 SDN 스위치로 전송하도록 변경되는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은, 상기 전송 경로의 변경을 위한 제 3 파라미터를 제 3 SDN 스위치로 전송하는 단계, 및 제 3 파라미터에 따라서 제 3 전달 테이블이 상기 이더넷 신호를 제 2 SDN 스위치로 전송하도록 변경되는 단계를 포함할 수 있다.
제 2 파라미터 및 제 3 파라미터는 오픈플로우(OpenFlow) 프로토콜을 통해 전송될 수 있다.
제 1 파라미터, 제 2 파라미터, 및 제 3 파라미터는 TSN(Time Sensitive Network) 규격에 따라서 정의될 수 있다.
상기 네트워크는 호스트 컴퓨터를 포함하고, 상기 호스트 컴퓨터는 제 1 파라미터, 제 2 파라미터, 및 제 3 파라미터를 전송함으로써 상기 대역폭을 확보하거나 상기 전송 경로를 변경하도록 제 1 SDN 스위치, 제 2 SDN 스위치 및 제 3 스위치를 제어하는 SDN 컨트롤러를 포함할 수 있다.
상기 호스트 컴퓨터는, 상기 네트워크 상에서 멀티캐스팅 (또는 브로드캐스팅)되는 복수의 서비스 제공용 검색 메시지 및 복수의 서비스 찾기용 검색 메시지를 모니터링하고, 상기 우선 순위가 일정 레벨 이상에 해당하는 서비스 제공용 검색 메시지 및 이에 대응되는 서비스 찾기용 검색 메시지의 서비스 통신 기본 정보를 상기 SDN 컨트롤러로 전달하기 위한 우선 순위 매니저를 더욱 포함할 수 있다.
상기 SDN 컨트롤러는, 각 노드의 스위치의 전달 테이블을 저장하는 전달 테이블 DB, 및 상기 전달 테이블 DB를 참조하여 상기 변경된 전송 경로를 연산하기 위한 경로 연산기를 더욱 포함할 수 있다.
상기 SDN 컨트롤러는, 각 노드의 스위치가 담당하는 링크의 가용 대역폭에 관한 정보를 저장하는 경로 대역폭 DB, 및 상기 경로 대역폭 DB를 참조하여 상기 변경된 전송 경로의 대역폭을 연산하기 위한 대역폭 연산기를 더욱 포함할 수 있다.
상기 SDN 컨트롤러는, 상기 경로 연산기 및 상기 대역폭 연산기의 연산 결과에 기반하여 제 1 파라미터, 제 2 파라미터, 및 제 3 파라미터를 생성하는 제어 매니저를 더욱 포함할 수 있다.
제 1 노드는 상기 CAN 신호 및 상기 이더넷 신호 간의 변환을 위한 제 1 변환기를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 측면에 따르면, 제 1 노드, 제 2 노드, 제 3 노드, 및 호스트 컴퓨터를 포함하고, 제 1 노드는 CAN(Controller Area Network) 신호를 제 2 노드로 전송하기 위한 이더넷 신호로 변환하고, 상기 호스트 컴퓨터는, 상기 이더넷 신호의 우선 순위에 기반하여, 상기 이더넷 신호의 제 1 노드 및 제 2 노드 간의 전송 경로에 상기 이더넷 신호의 전송에 필요한 대역폭이 확보 가능하지 판단하고, 상기 대역폭이 확보 가능하면, 상기 이더넷 신호가 상기 전송 경로에 따라서 제 2 노드에 전송되도록 제어하고, 상기 대역폭이 확보 가능하지 않으면, 상기 전송 경로가 제 3 노드를 경유하도록 변경하고, 상기 변경된 전송 경로에 따라서 상기 이더넷 신호가 제 2 노드에 전송되도록 제어하는 차량 내 네트워크를 제공할 수 있다.
본 개시에 따른 SDN 기반의 차량 내 네트워크 및 이의 제어 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 개시의 여러 측면들 중 적어도 하나에 의하면, CAN 신호가 이더넷 신호로 변환되어 차량 네트워크 내에서 전송되더라도 지연 및 전송 불확실성이 해소될 수 있다는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 본 개시의 일실시예와 관련된 차량의 외관이다.
도 3 및 도 4는 본 개시의 일실시예와 관련된 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5은 본 개시의 일실시예와 관련된 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 6은 본 개시에 따른 차량의 복수 개의 노드들 간의 통신을 위한 하이브리드 네트워크 시스템의 블록도이다.
도 7은 본 개시의 일실시예에 따라 이더넷 신호의 전송 경로를 확보하기 위한 제어 요청 메시지(control request message)의 패킷 구조(packet structure)를 도시한다.
도 8 및 도 9는 도 7의 제어 요청 메시지에 따라 이더넷 신호의 전송 경로가 변경되는 예시를 도시한다.
도 10 및 도 11은 본 개시의 일실시예에 따른 서비스 제공(OfferService)을 위한 SOME/IP 서비스 검색(Service Discovery) 메시지의 패킷 구조를 도시한다.
도 12는 본 개시의 일실시예에 따라 CAN 신호에서 서비스 메시지로의 변환용 매핑 테이블이다.
도 13는 본 개시에 따른 차량의 복수 개의 노드들 간의 통신을 위한 하이브리드 네트워크 시스템에서의 SOME/IP 서비스 검색 메시지의 전송의 예시를 도시한다.
도 14는 도 13에 따른 서비스 통신의 순서도이다.
도 15는 본 개시에 따른 차량의 복수 개의 노드들 간의 통신을 위한 하이브리드 네트워크 시스템에서의 SOME/IP 서비스 검색 메시지의 전송을 도시한다.
도 16은 도 7의 제어 요청 메시지 및 도 10 및 도 11의 서비스 제공용 검색 메시지를 생성하는 순서도이다.
도 17은 본 개시의 일실시예에 따른 차량 내 호스트 컴퓨터의 세부 블록도이다.
도 18 및 도 19는 본 개시에 따른 차량의 복수 개의 노드들 간의 통신을 위한 하이브리드 네트워크 시스템에서의 대역폭 할당 및 전달 테이블의 변경을 위한 파라미터 전송을 도시한다.
도 20은 본 개시에 일실시예에 따라 본 개시에 따른 차량의 복수 개의 노드들 간의 통신을 위한 하이브리드 네트워크 시스템에서의 대역폭 할당 및 전달 테이블의 변경의 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 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. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함한다" 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.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 명세서의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
본 개시에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
본 개시에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 개시의 실시 예와 관련된 차량의 외관이고, 도 3 및 도 4는 본 개시의 실시예와 관련된 차량의 내부를 도시한 도면이다. 도 5은 본 개시의 실시예와 관련된 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 1 내지 도 5을 참조하면, 차량(100)은 동력원에 의해 회전하는 바퀴, 차량(100)의 진행 방향을 조절하기 위한 조향 입력 장치(510)를 포함할 수 있다.
차량(100)은 자율 주행 차량일 수 있다. 차량(100)은, 사용자 입력에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 예를 들면, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 주행 상황 정보에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 주행 상황 정보는, 오브젝트 검출 장치(300)에서 제공된 오브젝트 정보에 기초하여 생성될 수 있다. 예를 들면, 차량(100)은, 오브젝트 검출 장치(300)에서 생성되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 예를 들면, 차량(100)은, 통신 장치(400)를 통해 수신되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 외부 디바이스에서 제공되는 정보, 데이터, 신호에 기초하여 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 매뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운행 시스템(700)에 기초하여 운행될 수 있다. 예를 들면, 자율 주행 차량(100)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740), 주차 시스템(750)에서 생성되는 정보, 데이터 또는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
차량(100)이 메뉴얼 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)를 통해 운전을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 운전 조작 장치(500)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 차량(100)은 운행될 수 있다.
전장(overall length)은 차량(100)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(100)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(100)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(100)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(100)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
도 5에 예시된 바와 같이, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120), 차량 인터페이스부(130), 메모리(140), 제어부(170) 및 전원공급부(190)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량(100)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(100)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치 (200)를 통해, UI(User Interfaces) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력부(210), 내부 카메라(220), 생체 감지부(230), 출력부(250) 및 사용자 인터페이스 프로세서(270)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수도 있다.
입력부(210)는, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로, 입력부(210)에서 수집한 데이터는, 사용자 인터페이스 프로세서(270)에 의해 분석되어, 사용자의 제어 명령으로 처리될 수 있다.
입력부(210)는, 차량 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 입력부(210)는, 스티어링 휠(steering wheel)의 일 영역, 인스투루먼트 패널(instrument panel)의 일영역, 시트(seat)의 일 영역, 각 필러(pillar)의 일 영역, 도어(door)의 일 영역, 센터 콘솔(center console)의 일 영역, 헤드 라이닝(head lining)의 일 영역, 썬바이저(sunvisor)의 일 영역, 윈드 쉴드(windshield)의 일 영역 또는 윈도우(window)의 일영역 등에 배치될 수 있다.
입력부(210)는, 음성 입력부(211), 제스쳐 입력부(212), 터치 입력부(213) 및 기계식 입력부(214)를 포함할 수 있다.
음성 입력부(211)는, 사용자의 음성 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 사용자 인터페이스 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다. 음성입력부(211)는, 하나 이상의 마이크로 폰을 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 사용자 인터페이스 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 감지하기 위한 적외선 센서 및 이미지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 이를 위해, 제스쳐 입력부(212)는, 복수의 적외선 광을 출력하는 광출력부 또는 복수의 이미지 센서를 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, TOF(Time of Flight) 방식, 구조광(Structured light) 방식 또는 디스패러티(Disparity) 방식을 통해 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는 사용자 인터페이스 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 터치 센서를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 터치 입력부(213)는 디스플레이부(251)와 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한, 터치 스크린은, 차량(100)과 사용자 사이의 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 함께 제공할 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠 및 조그 스위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 기계식 입력부(214)에 의해 생성된 전기적 신호는, 사용자 인터페이스 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다. 기계식 입력부(214)는, 스티어링 휠, 센테 페시아, 센타 콘솔, 칵픽 모듈, 도어 등에 배치될 수 있다.
내부 카메라(220)는, 차량 내부 영상을 획득할 수 있다. 사용자 인터페이스 프로세서(270)는, 차량 내부 영상을 기초로, 사용자의 상태를 감지할 수 있다. 사용자 인터페이스 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 시선 정보를 획득할 수 있다. 사용자 인터페이스 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 제스쳐를 감지할 수 있다.
생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 센서를 포함하고, 센서를 이용하여, 사용자의 지문 정보, 심박동 정보 등을 획득할 수 있다. 생체 정보는 사용자 인증을 위해 이용될 수 있다.
출력부(250)는, 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것이다. 출력부(250)는, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252) 및 햅틱 출력부(253) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 다양한 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다. 디스플레이부(251)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는 터치 입력부(213)와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다.
디스플레이부(251)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(251)가 HUD로 구현되는 경우, 디스플레이부(251)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드 또는 윈도우에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 투명 디스플레이를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이는 윈드 쉴드 또는 윈도우에 부착될 수 있다. 투명 디스플레이는 소정의 투명도를 가지면서, 소정의 화면을 표시할 수 있다. 투명 디스플레이는, 투명도를 가지기 위해, 투명 디스플레이는 투명 TFEL(Thin Film Elecroluminescent), 투명
OLED(Organic Light-Emitting Diode), 투명 LCD(Liquid Crystal Display), 투과형 투명디스플레이, 투명 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이의 투명도는 조절될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 디스플레이부(251a 내지 251g)를 포함할 수 있다. 디스플레이부(251)는, 스티어링 휠의 일 영역, 인스투루먼트 패널의 일 영역(521a, 251b, 251e), 시트의 일 영역(251d), 각 필러의 일 영역(251f), 도어의 일 영역(251g), 센타 콘솔의 일 영역, 헤드 라이닝의 일 영역, 썬바이저의 일 영역에 배치되거나, 윈드 쉴드의 일영역(251c), 윈도우의 일영역(251h)에 구현될 수 있다.
음향 출력부(252)는, 사용자 인터페이스 프로세서(270) 또는 제어부(170)로부터 제공되는 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(252)는, 하나 이상의 스피커를 포함할 수 있다.
햅틱 출력부(253)는, 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(253)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
사용자 인터페이스 프로세서(270)는, 사용자 인터페이스 장치(200)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 사용자 인터페이스 프로세서(270)를 포함하거나, 사용자 인터페이스 프로세서(270)를 포함하지 않을 수도 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)에 사용자 인터페이스 프로세서(270)가 포함되지 않는 경우, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량용 디스플레이 장치로 명명될 수 있다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100) 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하기 위한 장치이다. 오브젝트는, 차량(100)의 운행과 관련된 다양한 물체들일 수 있다. 오브젝트는, 차선, 타 차량, 보행자, 이륜차, 교통 신호, 빛, 도로, 구조물, 과속 방지턱, 지형물, 동물 등을 포함할 수 있다.
오브젝트는, 이동 오브젝트와 고정 오브젝트로 분류될 수 있다. 예를 들면, 이동 오브젝트는, 타 차량, 보행자를 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들면, 고정 오브젝트는, 교통 신호, 도로, 구조물을 포함하는 개념일 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 카메라(310), 레이더(320), 라이다(330), 초음파 센서(340), 적외선 센서(350) 및 오브젝트 검출 프로세서(370)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 설명되는 구성 요소 외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
카메라(310)는, 차량 외부 영상을 획득하기 위해, 차량의 외부의 적절한 곳에 위치할 수 있다. 카메라(310)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라(310a), AVM(Around View Monitoring) 카메라(310b) 또는 360도 카메라일 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
카메라(310)는, 획득된 영상을 오브젝트 검출 프로세서(370)에 제공할 수 있다.
레이더(320)는, 전자파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 레이더(320)는 전파 발사 원리상 펄스 레이더(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이더(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이더(320)는 연속파 레이더 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다.
레이더(320)는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
레이더(320)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 라이다(330)는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다.
라이다(330)는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다.
구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 모터에 의해 회전되며, 차량(100) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다.
비구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 광 스티어링에 의해, 차량(100)을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다(330)를 포함할 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 광 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
라이다(330)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
초음파 센서(340)는, 초음파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 초음파 센서(340)는, 초음파를 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
초음파 센서(340)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
적외선 센서(350)는, 적외선 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 적외선 센서(340)는, 적외선 광을 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
적외선 센서(350)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
오브젝트 검출 프로세서(370)는, 오브젝트 검출 장치(300)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
오브젝트 검출 프로세서(370)는, 획득된 영상에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 오브젝트 검출 프로세서(370)는, 영상 처리 알고리즘을 통해, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출등의 동작을 수행할 수 있다.
오브젝트 검출 프로세서(370)는, 송신된 전자파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 전자파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 오브젝트 검출 프로세서(370)는, 전자파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
오브젝트 검출 프로세서(370)는, 송신된 레이저가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 레이저 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 오브젝트 검출 프로세서(370)는, 레이저 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
오브젝트 검출 프로세서(370)는, 송신된 초음파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 초음파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 오브젝트 검출 프로세서(370)는, 초음파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
오브젝트 검출 프로세서(370)는, 송신된 적외선 광이 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 적외선 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 오브젝트 검출 프로세서(370)는, 적외선 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 복수의 오브젝트 검출 프로세서(370)를 포함하거나, 오브젝트 검출 프로세서(370)를 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 카메라(310), 레이더(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350) 각각은 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)에 오브젝트 검출 프로세서(370)가 포함되지 않는 경우, 오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
통신 장치(400)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동 단말기 또는 서버일 수 있다.
통신 장치(400)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
통신 장치(400)는, 근거리 통신부(410), 위치 정보부(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 방송 송수신부(450) 및 통신 프로세서(470)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 유닛이다. 근거리 통신부(410)는, 블루투스(Bluetooth쪠), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(100)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다.
위치 정보부(420)는, 차량(100)의 위치 정보를 획득하기 위한 유닛이다. 예를 들면, 위치 정보부(420)는, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 DGPS(Differential Global Positioning System) 모듈을 포함할 수 있다.
V2X 통신부(430)는, 서버(V2I: Vehicle to Infra), 타 차량(V2V: Vehicle to Vehicle) 또는 보행자(V2P: Vehicle to Pedestrian)와의 무선 통신 수행을 위한 유닛이다. V2X 통신부(430)는, 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 보행자와의 통신(V2P) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다.
광통신부(440)는, 광을 매개로 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 유닛이다. 광통신부(440)는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여 외부에 발신하는 광발신부 및 수신된 광 신호를 전기 신호로 전환하는 광수신부를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 광발신부는, 차량(100)에 포함된 램프와 일체화되게 형성될 수 있다.
방송 송수신부(450)는, 방송 채널을 통해, 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호를 수신하거나, 방송 관리 서버에 방송 신호를 송출하기 위한 유닛이다. 방송 채널은, 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 수 있다.
통신 프로세서(470)는, 통신 장치(400)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 복수의 통신 프로세서(470)를 포함하거나, 통신 프로세서(470)를 포함하지 않을 수도 있다.
통신 장치(400)에 통신 프로세서(470)가 포함되지 않는 경우, 통신 장치(400)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 통신 장치(400)는, 사용자 인터페이스 장치(200)와 함께 차량용 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 이 경우, 차량용 디스플레이 장치는, 텔레매틱스(telematics) 장치 또는 AVN(Audio Video Navigation) 장치로 명명될 수 있다.
통신 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다.
메뉴얼 모드인 경우, 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 조향 입력 장치(510), 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)를 포함할 수 있다.
조향 입력 장치(510)는, 사용자로부터 차량(100)의 진행 방향 입력을 수신할 수 있다. 조향 입력 장치(510)는, 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
가속 입력 장치(530)는, 사용자로부터 차량(100)의 가속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 브레이크 입력 장치(570)는, 사용자로부터 차량(100)의 감속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)는, 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 장치 또는 브레이크 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
운전 조작 장치(500)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 차량(100)내 각종 장치의 구동을 전기적으로 제어하는 장치이다.
차량 구동 장치(600)는, 파워 트레인 구동부(610), 샤시 구동부(620), 도어/윈도우 구동부(630), 안전 장치 구동부(640), 램프 구동부(650) 및 공조 구동부(660)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량 구동 장치(600)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 파워 트레인 장치의 동작을 제어할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 동력원 구동부(611) 및 변속기 구동부(612)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(611)는, 차량(100)의 동력원에 대한 제어를 수행할 수 있다.
예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진이 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(611)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 조정할 수 있다.
예를 들면, 전기 에너지 기반의 모터가 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 동력원 구동부(610)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 모터의 회전 속도, 토크 등을 조정할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기에 대한 제어를 수행할 수 있다. 변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를 조정할 수 있다. 변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를, 전진(D), 후진(R), 중립(N) 또는 주차(P)로 조정할 수 있다.
한편, 엔진이 동력원인 경우, 변속기 구동부(612)는, 전진(D) 상태에서, 기어의 물림 상태를 조정할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 샤시 장치의 동작을 제어할 수 있다. 샤시 구동부(620)는, 조향 구동부(621), 브레이크 구동부(622) 및 서스펜션 구동부(623)를 포함할 수 있다.
조향 구동부(621)는, 차량(100) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 조향 구동부(621)는, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.
브레이크 구동부(622)는, 차량(100) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(100)의 속도를 줄일 수 있다.
한편, 브레이크 구동부(622)는, 복수의 브레이크 각각을 개별적으로 제어할 수 있다. 브레이크 구동부(622)는, 복수의 휠에 걸리는 제동력을 서로 다르게 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(623)는, 차량(100) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 서스펜션 구동부(623)는 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(100)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다. 한편, 서스펜션 구동부(623)는, 복수의 서스펜션 각각을 개별적으로 제어할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 차량(100) 내의 도어 장치(door apparatus) 또는 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 도어 구동부(631) 및 윈도우 구동부(632)를 포함할 수 있다.
도어 구동부(631)는, 도어 장치에 대한 제어를 수행할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 차량(100)에 포함되는 복수의 도어의 개방, 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 트렁크(trunk) 또는 테일 게이트(tail gate)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 썬루프(sunroof)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(632)는, 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 차량(100)에 포함되는 복수의 윈도우의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 차량(100) 내의 각종 안전 장치(safety apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 에어백 구동부(641), 시트벨트 구동부(642) 및 보행자 보호 장치 구동부(643)를 포함할 수 있다.
에어백 구동부(641)는, 차량(100) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 에어백 구동부(641)는, 위험 감지시, 에어백이 전개되도록 제어할 수 있다.
시트벨트 구동부(642)는, 차량(100) 내의 시트벨트 장치(seatbelt appartus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 시트벨트 구동부(642)는, 위험 감지시, 시트 밸트를 이용해 탑승객이 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)에 고정되도록 제어할 수 있다.
보행자 보호 장치 구동부(643)는, 후드 리프트 및 보행자 에어백에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 보행자 보호 장치 구동부(643)는, 보행자와의 충돌 감지시, 후드 리프트 업 및 보행자 에어백 전개되도록 제어할 수 있다.
램프 구동부(650)는, 차량(100) 내의 각종 램프 장치(lamp apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(660)는, 차량(100) 내의 공조 장치(air cinditioner)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 공조 구동부(660)는, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 차량 구동 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 차량(100)의 각종 운행을 제어하는 시스템이다. 운행 시스템(700)은, 자율 주행 모드에서 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740) 및 주차 시스템(750)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 운행 시스템(700)은, 운행 프로세서를 포함할 수 있다. 운행 시스템(700)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)이 소프트웨어적으로 구현되는 경우, 제어부(170)의 하위 개념일 수도 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 차량 구동 장치(600) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 개념일 수 있다.
주행 시스템(710)은, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다. 주행 시스템(710)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다. 주행 시스템(710)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다. 출차 시스템(740)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다. 출차 시스템(740)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다. 주차 시스템(750)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다. 주차 시스템(750)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 내비게이션 정보를 제공할 수 있다. 내비게이션 정보는, 맵(map) 정보, 설정된 목적지 정보, 상기 목적지 설정 따른 경로 정보, 경로 상의 다양한 오브젝트에 대한 정보, 차선 정보 및 차량의 현재 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 메모리 및 내비게이션 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 내비게이션 정보를 저장할 수 있다. 내비게이션 프로세서는 내비게이션 시스템(770)의 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 정보를 수신하여, 기 저장된 정보를 업데이트 할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 사용자 인터페이스 장치(200)의 하위 구성 요소로 분류될 수도 있다.
센싱부(120)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(120)는, 자세 센서(예를 들면, 요 센서(yaw sensor), 롤 센서(roll sensor), 피치 센서(pitch sensor)), 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 가속 페달 포지션 센서, 브레이크 페달 포지션 센서, 등을 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 차량 자세 정보, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도, 차량 외부 조도, 가속 페달에 가해지는 압력, 브레이크 페달에 가해지는 압력 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
센싱부(120)는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.
차량 인터페이스부(130)는, 차량(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기와 연결할 수 있다. 이경우, 차량 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 차량 인터페이스부(130)는 연결된 이동 단말기에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기가 차량 인터페이스부(130)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(170)의 제어에 따라, 차량 인터페이스부(130)는 전원 공급부(190)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기에 제공할 수 있다.
메모리(140)는, 제어부(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(140)는 제어부(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
실시예에 따라, 메모리(140)는, 제어부(170)와 일체형으로 형성되거나, 제어부(170)의 하위 구성 요소로 구현될 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다. 경우에 따라서는 앞서 설명된 각종 프로세서들도 ECU로 명명될 수 있다.
전원 공급부(190)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
차량(100)에 포함되는, 하나 이상의 프로세서 및 제어부(170)는, ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
상기 차량(100) 내의 각 부품 별로 제어하기 위한 복수 개의 ECU가 장착될 수 있다. 각 ECU는 센서로부터 인지된 데이터를 계산하여 액추에어터에 명령을 하는 기능을 수행할 수 있다.
종래의 경우, 상기 차량(100) 내 복수 개의 ECU는 호스트 컴퓨터 없이 서로 CAN(Controller Area Network) 시스템과 같은 레거시 네트워크 시스템을 통해 서로 통신할 수 있었다.
그러나, 최근 차량(100)은 무선랜(WLAN) 및/또는 이동통신 (예를 들면, LTE, 5G 등)을 통해 다른 차량이나 교통 및 통신 인프라, 보행자 단말 등과 실시간으로 통신하며 운전자의 편의와 교통 안전을 돕고 인터넷의 다양한 서비스를 제공하기 위한 커넥티드카(connected car)로 발전하고 있다. 커넥티드 카 자체가 통신 기기가 된다는 의미에서 상기 차량(100)이 거대한 사물 인터넷(IoT) 기기라고도 이해될 수 있다.
이와 같은 커넥티드카로 더욱 충실해지기 발전하기 위해 차량 E/E 아키텍처가 진화함에 따라 이더넷 네트워크 시스템이 상기 차량(100)에 도입되고 있다. 그런데, 차량에는 여전히 CAN(Controller Area Network) 시스템과 같은 레거시 네트워크 시스템이 널리 쓰이고 있기 때문에 이더넷 네트워크 시스템이 레거시 네트워크 시스템과 공존할 필요가 있다.
이하, 도 6을 참조하여, 복수 개의 ECU들 간의 통신을 위해 레거시 네트워크 시스템과 차세대 네트워크 시스템이 상기 차량(100)에 적용될 수 있는 하이브리드 네트워크 시스템에 대해 설명하겠다. 도 6은 본 개시에 따른 차량의 복수 개의 노드들 간의 통신을 위한 하이브리드 네트워크 시스템의 블록도이다.
이하에서는, 상기 레거시 네트워크 시스템은 CAN 시스템이고, 상기 차세대 네트워크 시스템은 이더넷 네트워크 시스템인 것으로 가정하겠다. 그러나, 이는 단순히 예시일 뿐이고, 상기 레거시 네트워크 시스템 및 상기 차세대 네트워크 시스템에 다른 네트워크 시스템이 고려될 수 있음은 물론이다.
상기 차량(100)이 복수 개의 ECU들을 포함할 수 있다. 도 6에서는 상기 차량(100)이 4개의 ECU, 즉 ECU1(1010), ECU2(1020), ECU3(1030), ECU4(1040)를 포함하는 것으로 예시되어 있다. 그러나, 이는 단지 예시일 뿐으로서, 상기 차량(100)은 더 많은 ECU들을 포함할 수 있음은 물론이다.
각 ECU(1010, 1020, 1030, 1040)는 CAN 신호를 이더넷 신호로 변환하기 위한 CAN2ETH 변환기(1011, 1021, 1031, 1041)와, SDN(Software Defined Networking) 방식의 통신을 위한 SDN 스위치(1012, 1022, 1032, 1042)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 ECU1(1010)는 CAN2ETH 변환기1(1011)과 SDN 스위치1(1012)을 포함하고, 상기 ECU2(1020)는 CAN2ETH 변환기2(1021)과 SDN 스위치2(1022)을 포함하고, 상기 ECU3(1030)는 CAN2ETH 변환기3(1031)과 SDN 스위치3(1032)을 포함하고, 상기 ECU4(1040)는 CAN2ETH 변환기4(1041)과 SDN 스위치4(1042)을 포함할 수 있다.
각 ECU(1010, 1020, 1030, 1040)는 적어도 하나의 센서(1111, 1121, 1131, 1141) 및/또는 적어도 하나의 액추에이터(예들 들면, 전술한 구동부)(1112, 1122, 1132, 1142)를 제어할 수 있다.
도 6에서는 상기 ECU1(1010)가 센서1(1111) 및 액추에이터1(1112)를 제어하고, 상기 ECU2(1020)가 센서2(1121) 및 액추에이터2(1122)를 제어하고, 상기 ECU3(1030)가 센서3(1131) 및 액추에이터3(1132)를 제어하고, 상기 ECU4(1040)가 센서4(1141) 및 액추에이터4(1142)를 제어하는 것으로 예시되어 있다. 이는 단지 예시일 뿐으로 각 ECU가 더 많거나 적은 센서 및/또는 액추에이터를 제어하도록 구성되어도 무방함은 물론이다.
또한, 상기 차량은 상기 복수의 ECU들을 제어하는 것과 같이 상기 차량(100)의 전기/전자 제어를 관장하기 위한 호스트 컴퓨터(1050)을 포함할 수 있다. 상기 호스트 컴퓨터(1050)는 HPC(High-performance computer) 또는 범용 컴퓨터(general purpose computer)일 수 있다. 상기 호스트 컴퓨터(1050)는 SDN 스위치5(1052), SDN 컨트롤러(1053), 우선순위 매니저(1054), 및 어플리케이션(1055)을 포함할 수 있다.
각 ECU(1010, 1020, 1030, 1040) 및 상기 호스트 컴퓨터(1050) 각각은 본 네트워크 시스템의 노드로 이해될 수 있다. 도 6에서는 본 네트워크 시스템이 5개의 노드들로 구성된 것으로 예시되어 있으나, 이보다 적거나 많은 노드들로 구성될 수 있음은 물론이다.
상기 ECU1(1010)는 L1-2 링크를 통해 상기 ECU2(1020)와 연결되고, L1-3 링크를 통해 상기 ECU3(1030)과 연결되고, L1-5 링크를 통해 상기 호스트 컴퓨터(1050)과 연결될 수 있다.
상기 ECU2(1020)는 L2-4 링크를 통해 상기 ECU4(1040)와 연결되고, L2-5 링크를 통해 상기 호스트 컴퓨터(1050)과 연결될 수 있다.
상기 ECU3(1030)는 L3-4 링크를 통해 상기 ECU4(1040)와 연결되고, L3-5 링크를 통해 상기 호스트 컴퓨터(1050)과 연결될 수 있다.
상기 ECU4(1040)는 L4-5 링크를 통해 상기 호스트 컴퓨터(1050)과 연결될 수 있다.
본 네트워크 시스템에서의 상기 링크들은 예시적인 것이다. 따라서, 이들 링크들 중 어느 하나가 없도록 본 네트워크 시스템이 구성되거나 상기 다른 링크(예를 들면, 상기 ECU1(1010)과 상기 ECU4(1040) 간을 연결하는 링크 및/또는 상기 ECU2(1020)과 상기 ECU3(1030) 간을 연결하는 링크)가 더 정의될 수도 있음은 물론이다.
각 ECU의 구성에 대해 좀더 자세히 살펴보겠다.
각 ECU(1010, 1020, 1030, 1040) 내의 상기 CAN2ETH 변환기(1011, 1021, 1031, 1041)와 상기 SDN 스위치(1012, 1022, 1032, 1042)의 동작에 대해 ECU1(1010)를 예시로 하여 설명하겠다. ECU1(1010)에 대한 설명은 다른 ECU에도 적용될 수 있음은 물론이다.
상기 CAN2ETH 변환기1(1011)은 상기 ECU1(1010)이 제어하는 상기 센서1(1111)로부터 상기 센서1(1111)이 센싱한 신호를 수신할 수 있다. 상기 센서1(1111)이 센싱한 신호는 CAN 시스템에 기반한 CAN 센싱 신호로서 상기 ECU1(1010)에 전송될 수 있다.
상기 CAN2ETH 변환기1(1011)는 상기 CAN 센싱 신호(또는 메시지)를 이더넷 센싱 신호(또는 메시지)로 변환할 수 있다.
상기 SDN 스위치1(1012)는 상기 ECU1(1010)이 다른 ECU 또는 호스트 컴퓨터(즉, 다른 노드)과 이더넷 신호를 통신하기 위한 것으로서, 예를 들면 상기 이더넷 센싱 신호를 다른 노드의 SDN 스위치로 전송할 수 있고 다른 노드로부터 이더넷 신호를 수신할 수 있다. 상기 이더넷 신호의 목적지 IP(Internet Protocol)/MAC(Media Access Control) 주소는 상기 이더넷 신호의 타입(및/또는 식별자)에 따라 상기 SDN 스위치1(1012)에 사전 정의되어 있을 수 있다. 상기 SDN 스위치1(1012)은 각 이더넷 신호의 타입에 대응되는 전송 경로에 관한 정보(즉, 소스 IP/MAC 주소 및 목적지 IP/MAC 주소 간 또는 IP/MAC 주소와 출력 포트 간의 매칭)가 정리된 테이블을 저장할 수 있다. 본 개시에서 상기 테이블을 “전달 테이블(forward table)”로 호칭될 수도 있다.
이와 같이 한 ECU와 다른 ECU 간에 또는 한 ECU와 호스트 컴퓨터 간에 이더넷 신호는 SDN 스위치를 통해 통신될 수 있다. 상기 SDN(Software Defined Networking)는 이더넷 네트워크를 제어 평면(control plane)과 데이터 평면(data plane)으로 분리하여, 상기 제어 평면을 소프트웨어적으로 일괄 관리함으로써 상기 데이터 평면에서의 이더넷 신호의 전송 경로의 경로 패턴 및 대역폭 중 적어도 하나를 상기 차량(100) 내의 통신 환경 등에 따라 손쉽게 변경할 수 있도록 하기 위한 것이다. 여기서 대역폭이 변경된다고 하는 것은 통신에 필요한 대역폭을 확보하는 것으로 이해될 수도 있다.
이하, 상기 호스트 컴퓨터(1050)의 각 구성요소에 대해 설명하겠다.
상기 SDN 스위치5(1052)는 상기 호스트 컴퓨터(1050)가 다른 ECU들과 이더넷 신호를 통신하기 위한 것이다. 상기 이더넷 신호의 전송 경로가 상기 이더넷 신호의 타입에 따라 상기 SDN 스위치5(1052)에 사전 정의되어 있음은 마찬가지이다. 상기 SDN 스위치5(1052)도 상기 SDN 스위치1(1012)처럼 각 이더넷 신호의 타입에 대응되는 전송 경로가 정리된 전달 테이블을 저장할 수 있다.
상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 차량(100) 내의 제어 평면(control plane)을 담당하기 위한 것으로서, 상기 데이터 평면에서의 이더넷 신호의 전송 경로(즉, 상기 전송 경로의 경로 패턴 및 대역폭 중 적어도 하나)를 상기 차량(100) 내의 통신 환경 등에 따라 변경할 수 있다.
상기 우선순위 매니저(1054)는 상기 차량(100) 내에서 멀티캐스팅되는 서비스 통신을 위한 신호(또는 메시지)를 모니터링하고 상기 모니터링된 신호 중에서 일정 우선순위 이상인 신호를 상기 SDN 컨트롤러(1053)에 전달함으로써, 상기 SDN 컨트롤러(1053)가 일정 우선순위 이상인 신호에 대응되는 서비스 통신과 관련된 이더넷 신호의 전송 경로를 확보하거나 변경할 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기 어플리케이션(1055)는 상기 SDN 컨트롤러(1053) 및 상기 우선순위 매니저(1054)의 동작 및/또는 연산 등을 지원하기 위한 어플리케이션일 수 있다. 상기 SDN 컨트롤러(1053) 및 상기 우선순위 매니저(1054)는 자신의 동작 및/또는 연산을 위해 상기 어플리케이션(1055)를 활용할 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 도 6의 네트워크 시스템에서 이더넷 신호의 전송 경로의 변경에 대해 설명하겠다. 도 7은 본 개시의 일실시예에 따라 이더넷 신호의 전송 경로를 확보하기 위한 제어 요청 메시지(control request message)의 패킷 구조(packet structure)를 도시하고, 도 8 및 도 9는 도 7의 제어 요청 메시지에 따라 이더넷 신호의 전송 경로가 변경되는 예시를 도시한다.
상기 ECU2(1020)가 예컨대 상기 센서2(1121)로부터 CAN 센싱 신호를 수신하는 경우, 상기 ECU2(1020)의 CAN2EHT 변환기2(1021)는 상기 CAN 센싱 신호를 이더넷 센싱 신호로 변환하여 상기 ECU2(1022)의 상기 SDN 스위치2(1022)로 전달하고, 상기 SDN 스위치2(1022)는 자신에 가지고 있는 전달 테이블(이하, “전달 테이블2”라고 함)을 참조하여, 상기 변환된 이더넷 센싱 신호를 본 네트워크 시스템 내의 다른 노드로 전송될 수 있다. 상기 이더넷 센싱 신호를 수신하는 다른 노드는 상기 ECU4(1040)라고 가정하자. 그리고, 상기 전달 테이블2에서 사전 정의된 상기 이더넷 센싱 신호의 전송 경로는 L2-4 링크라고 (즉, 상기 전송 경로가 상기 L2-4 링크로 구성되는 것으로) 가정하자.
그런데, 상기 ECU2(1020)가 상기 이더넷 센싱 신호를 상기 L2-4 링크로 상기 ECU4(1040)으로 전송하는 경우, 상기 L2-4 링크의 현재 데이터 트래픽 상황에 따라서 상기 이더넷 센싱 신호의 레이턴시(latency)가 발생할 수도 있다. 심지어 상기 L2-4 링크에 어떤 물리적 문제가 발생되었다면 상기 ECU4(1040)는 아예 상기 이더넷 센싱 신호를 수신하지 못할 수도 있다.
이와 같은 상황을 방지하기 위해, 상기 ECU2(1020)가 상기 이더넷 센싱 신호를 상기 ECU4(1040)으로 전송하기 전에, 상기 이더넷 센싱 신호의 전송 경로를 확보하기 위한 제어 요청 메시지를 상기 호스트 컴퓨터(1050)로 전송할 수 있다.
상기 제어 요청 메시지는, 도 7에 도시된 바와 같이, 이더넷 패킷 파트(A)와 페이로드 패킷 파트(B)로 구성될 수 있다.
상기 이더넷 패킷 파트(A)는 노드들간에 TCP/IP 기반의 통신을 하기 위한 규격에 부합하기 위한 것으로서, 이더넷 패킷 헤더(ETH), 네트워크 가상화를 위한 추가 정보에 관한 VLAN 태그 헤더(VLAN Tag), IP 헤더(IP), 및 TCP 헤더 (TCP)를 포함할 수 있다.
상기 페이로드 패킷 파트(B)는 상기 CAN 센싱 신호(또는 상기 이더넷 센싱 신호)의 타입을 표시하는 메시지 타입(Msg. Type), 상기 CAN 센싱 신호(또는 상기 이더넷 신호)의 식별자(CAN ID), 상기 CAN 센싱 신호(또는 상기 이더넷 센싱 신호)의 우선 순위(Priority), 상기 CAN 센싱 신호(또는 상기 이더넷 센싱 신호)의 데이터 사이즈(Size), 상기 이더넷 센싱 신호의 소스 IP 정보(Src. IP)(즉, 소스 식별자), 및 상기 이더넷 센싱 신호의 목적지 IP 정보(Des. IP)(즉, 목적지 식별자)를 포함할 수 있다. 도 7에서는 메시지 타입이 네트워크 제어 리퀘스트(NET_CTRL_REQ)인 것으로 예시되어 있다.
상기 제어 요청 메시지는, 도 8에 도시된 바와 같이, L2-5 링크를 따라서 상기 호스트 컴퓨터(1050)의 상기 SDN 컨트롤러(1053)로 전송할 수 있다.
상기 제어 요청 메시지는 상기 이더넷 센싱 신호의 우선 순위가 일정 레벨 이상인 경우에만 생성되어 전송될 수도 있고, 우선 순위에 상관 없이 생성되어 전송될 수도 있다.
상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 제어 요청 메시지로부터 상기 ECU2(1020)가 전송하려고 하는 상기 이더넷 센싱 신호의 우선순위를 파악할 수 있다.
상기 파악된 우선 순위가 일정 레벨 이상으로 높으면, 상기 SDN 컨트롤러(1053)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제어 요청 메시지 내의 정보를 이용하여 상기 이더넷 센싱 신호의 예정된 전송 경로가 L2-4 링크(전송 경로1)임을 파악할 수 있다. 즉, 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 예정된 전송 경로의 경로 패턴은 상기 L2-4 링크로 구성됨을 파악할 수 있다. 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 제어 요청 메시지로부터 상기 이더넷 센싱 신호의 데이터 사이즈도 파악할 수 있다.
그러면, 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 L2-4 링크에서 상기 이더넷 센싱 신호를 전송함에 필요한 대역폭이 이용 가능한 상태인지 확인할 수 있다. 상기 필요한 대역폭은 상기 이더넷 센싱 신호의 데이터 사이즈에 따라 다를 수 있다. 예를 들면, 상기 필요한 대역폭은 상기 이더넷 센싱 신호의 데이터 사이즈에 비례할 수 있다.
동일한 데이터 사이즈의 이더넷 센싱 신호에 대해 상기 필요한 대역폭은 상기 우선 순위에 상관 없이 같을 수도 있고 상기 우선 순위에 따라 다를 수도 있다. 상기 우선 순위에 따라 필요한 대역폭이 다르다면, 상기 필요한 대역폭은 우선 순위가 높으면 넓고, 우선 순위가 낮으면 좁을 수 있다. 또는 우선 순위에 따라 필요한 대역폭이 다르다면, 상기 필요한 대역폭은 우선 순위가 높으면 좁고, 우선 순위가 낮으면 넓을 수도 있다.
확인 결과 필요한 대역폭이 이용 가능하다면, 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 이더넷 센싱 신호의 예정된 전송 경로(전송 경로1), 즉, 상기 L2-4 링크를 그대로 유지할 수 있다. 즉, 상기 전송 경로의 패턴이 상기 L2-4 링크로 구성됨이 유지될 수 있다. 그리고, 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 L2-4 경로에서 상기 이더넷 센싱 신호의 전송에 필요한 대역폭을 확보해둘 수 있다.
따라서, 상기 이터넷 센싱 신호는 상기 예정된 전송 경로에 따라 전송될 수 있다.
확인 결과 필요한 대역폭이 이용 가능하지 않다면, 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 예정된 전송 경로(전송 경로1)를 유지하되, 상기 이더넷 센싱 신호보다 우선순위가 낮은 다른 통신 트래픽을 차단하여 상기 이더넷 센싱 신호의 전송을 위한 대역폭을 확보해둘 수 있다.
따라서, 상기 이터넷 센싱 신호는 상기 예정된 전송 경로에 따라 전송될 수 있다.
상기 필요한 대역폭이 처음부터 이용 가능하여 확보하는 경우와 상기 필요한 대역폭이 처음에는 이용 가능하지 않지만 다른 통신 트래픽을 차단함으로써 확보 가능한 경우 모두 상기 대역폭이 확보 가능한 경우로 이해될 수 있다.
그러나, 상기 이더넷 센싱 신호보다 우선순위가 낮은 다른 통신 트래픽이 없어서 상기 예정된 전송 경로(전송 경로1)에서의 상기 이더넷 센싱 신호의 전송에 필요한 대역폭이 확보될 수 없을 수도 있다.
또는, 상기 예정된 전송 경로에 물리적인 문제가 발생하여 상기 예정된 전송 경로가 차단되어 이를 통한 이더넷 통신이 아예 불가능할 수도 있다. 이 경우도 에서의 상기 이더넷 센싱 신호의 전송에 필요한 대역폭을 확보할 수 없는 경우의 일종으로 이해될 수 있다.
이 경우에는 상기 SDN 컨트롤러(1053)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 예정된 전송 경로(즉, 전송 경로의 경로 패턴)(전송 경로1)를 상기 이더넷 센싱 신호의 전송을 위한 대역폭이 확보할 수 있는 다른 전송 경로(전송 경로2)로 변경할 수 있다. 도 9에서는 상기 다른 전송 경로(전송 경로2)(즉, 경로 패턴)가 상기 L2-5 링크 및 상기 S4-5 링크로 구성되는 것이 예시되어 있다. 이는 상기 다른 전송 경로를 위한 예시일 뿐으로서 다르게 구성될 수도 있음은 물론이다. 예를 들여, 상기 다른 전송 경로는 상기 L1-2 링크, 상기 L1-3 링크, 및 상기 L3-4 링크로 구성될 수 있다.
상기 전송 경로의 경로 패턴이 상기 전송 경로1에서 상기 전송 경로2로 변경되는 경우에는 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 이더넷 센싱 신호의 전송을 위한 상기 전송 경로 2에 관여된 상기 SDN 스위치2(1022)의 전달 테이블2 및 상기 SDN 스위치5(1052)의 전달 테이블5을 변경하도록 상기 SDN 스위치2(1022) 및 상기 SDN 스위치5(1052)를 제어할 수 있다.
즉, 상기 전달 테이블2는 상기 SDN 스위치2(1022)가 상기 CAN2ETH 변환기2(1021)로부터 상기 이더넷 센싱 신호를 수신하면 이를 상기 SDN 스위치5(1052)로 전송하도록 변경될 수 있다.
상기 전달 테이블5는 상기 SDN 스위치5(1052)가 상기 SDN 스위치2(1022)로부터 상기 이더넷 센싱 신호를 수신하면 이를 상기 SDN 스위치4(1042)로 전송하도록 변경될 수 있다.
따라서, 상기 이더넷 센싱 신호는 상기 다른 전송 경로를 통해 전송될 수 있다.
이상에서는 상기 제어 요청 메시지의 전송을 통해 이더넷 신호의 전송 경로를 확보하는 것에 대해 설명하였다. 이하에서는 SOME/IP(Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP)의 서비스 통신 환경에서 상기 제어 요청 메시지와 같은 별도의 메시지의 전송 없이 서비스 메시지의 전송 경로를 확보하는 것에 대해 설명하겠다.
먼저 도 10 및 도 11을 참조하여, 서비스 제공(OfferService)을 위한 SOME/IP 서비스 검색(service discovery) 메시지의 패킷 구조를 설명하겠다. 도 10 및 도 11은 본 개시의 일실시예에 따른 서비스 제공(OfferService)을 위한 SOME/IP 서비스 검색(Service Discovery) 메시지의 패킷 구조를 도시한다.
상기 서비스 제공을 위한 서비스 검색 메시지는, 도 10 에 도시된 바와 같이, 이더넷 패킷 파트(A)와 SOME/IP 규격에 따라 서비스를 검색하기 위한 데이터 패킷 파트(이하, "서비스 제공용 SOME/IP SD 파트"라 함)(C)로 구성될 수 있다.
상기 이더넷 패킷 파트(A)는 앞서 설명된 바와 같다.
상기 서비스 제공용 SOME/IP SD 파트(C)는 도 11을 더욱 참조하여 설명하겠다.
상기 서비스 제공용 SOME/IP SD 파트(C)는, 도 11의 (11-1)에 도시된 바와 같이, SOME/IP 규격에 따른 서비스 식별자 정보(Service ID)(C1), 상기 서비스 검색 메시지를 발송하는 노드의 식별자(Client ID)(C2), 옵션 어레이(Option Array)(C3)를 포함할 수 있다.
상기 옵션 어레이(C3)는 SOME/IP 규격이 사용자가 자신의 필요에 따라 용도 및 구성을 다르게 지정할 수 있도록 한 데이터 필드인데, 여기에 서비스 신호의 전송 경로를 확보를 위해 필요한 추가 정보가 입력될 수 있다. 상기 추가 정보는 상기 서비스 검색 메시지를 통해 제공하려는 서비스의 우선 순위 정보 및 상기 서비스를 통해 제공되는 데이터의 사이즈 정보를 포함할 수 있다.
상기 서비스가 레이더 데이터 서비스(RadarData) 및 날씨 정보 서비스(ClimateData)인 경우를 예시로 하여 상기 옵션 어레이(C3)에 대해 좀더 살펴보겠다.
도 11의 (11-1)에 도시된 바와 같이, 상기 서비스가 레이더 데이터 서비스(RadarData)인 경우 그 우선 순위 정보(C3-1)과 데이터 사이즈 정보(C3-2)가 상기 옵션 어레이(C3)에 포함될 수 있다. 도 11의 (11-1)에서는 상기 레이더 데이터 서비스(RadarData)의 우선 순위가 "3"이고, 데이터 사이즈가 "2MB"인 것이 예시되어 있다.
또는, 도 11의 (11-2)에 도시된 바와 같이, 상기 서비스가 날씨 데이터 서비스(ClimateData)인 경우 그 우선 순위 정보(C3-1)과 데이터 사이즈 정보(C3-2)가 상기 레이더 데이터 서비스(RadarData)의 경우와는 다르게 상기 옵션 어레이(C3)에 포함될 수 있다. 도 11의 (11-2)에서는 상기 레이더 데이터 서비스(RadarData)의 우선 순위가 "1"이고, 데이터 사이즈가 "1MB"인 것이 예시되어 있다. 여기서는 상기 우선 순위의 숫자가 클수록 우선 순위가 높은 것을 의미한다.
이하, 도 12를 참조하여, CAN 신호를 서비스 메시지로 변환함에 있어서 상기 변환되는 서비스 메시지에 우선 순위 정보가 추가로 저장되는 것에 대해 설명하겠다. 도 12는 본 개시의 일실시예에 따라 CAN 신호에서 서비스 메시지로의 변환용 매핑 테이블이다.
도 12의 (12-1)는 상기 레이더 데이터 서비스(RadarData)와 관련된 CAN 신호가 서비스 메시지로 변환되는 경우를 예시한다.
상기 CAN 신호에는 상기 서비스 검색 메시지의 상기 옵션 어레이(C3)에 포함되어 있는 상기 레이더 데이터 서비스의 우선 순위 정보(C3-1)가 없을 수 있다. 따라서, 상기 CAN 신호가 상기 서비스 메시지로 변환될 때 상기 변환 매핑 테이블과 같이 상기 레이더 데이터 서비스의 우선 순위 정보(C3-1)가 추가될 필요가 있다.
도 12의 (12-2)는 상기 날씨 데이터 서비스(ClimateData)와 관련된 CAN 신호가 서비스 메시지로 변환되는 경우를 예시한다.
상기 CAN 신호에는 상기 서비스 검색 메시지의 상기 옵션 어레이(C3)에 포함되어 있는 상기 레이더 데이터 서비스의 우선 순위 정보(C3-1)가 없을 수 있다. 따라서, 상기 CAN 신호가 상기 서비스 메시지로 변환될 때 상기 변환 매핑 테이블과 같이 상기 날씨 데이터 서비스의 우선 순위 정보(C3-1)가 추가될 필요가 있다.
상기 변환용 매핑 테이블은 예컨대 JSON(JavaScript Object Notation) 파일로 구현될 수 있는 것으로서, 각 ECU(1010, 1020, 1030, 1040)의 CAN2ETH 변환기(1011, 1021, 1031, 1041)에 저장되어 있을 수 있다. 예컨대, 상기 CAN2ETH 변환기(1011, 1021, 1031, 1041)는 상기 JSON 파일을 파싱(parsing)하고, 상기 파일 JSON 파일에 해당하는 CAN 신호를 수신하는 경우 상기 JSON 파일에 부합하도록 상기 CAN 신호를 서비스 메시지로 변환할 수 있다. 이 때 상기 우선 순위 정보가 상기 변환되는 서비스 메시지에 추가될 수 있다.
상기 변환된 서비스 메시지가 해당 서비스를 검색하기 위해 멀티캐스팅될 수 있는데, 이에 대해 도 13를 더욱 참조하여 설명하겠다. 도 13는 본 개시에 따른 차량의 복수 개의 노드들 간의 통신을 위한 하이브리드 네트워크 시스템에서의 SOME/IP 서비스 검색 메시지의 전송을 도시한다.
도 13에서는 상기 ECU1(1010)이 상기 날씨 데이터 서비스의 제공(offer)을 위한 서비스 검색 메시지(이하, 제 1 서비스 제공용 검색 메시지)를 멀티캐스팅하고, 상기 ECU2(1020)가 상기 레이더 데이터 서비스의 제공을 위한 서비스 검색 메시지(이하, 제 2 서비스 제공용 검색 메시지)를 멀티캐스팅하고 있다고 가정하겠다. 그리고, 상기 호스트 컴퓨터(1050)는 상기 레이더 데이터 서비스의 찾기(find)를 위한 서비스 검색 메시지(이하, 제 2 서비스 찾기용 검색 메시지)를 멀티캐스팅하고 있다고 가정하겠다.
상기 호스트 컴퓨터(1050)의 상기 SDN 스위치5(1050)는 상기 네트워크 시스템에서 멀티캐스팅되는 모든 서비스 검색 메시지를 수신하여 상기 우선순위 매니저(1054)로 전달할 수 있다.
즉, 상기 SDN 스위치5(1050)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 멀티캐스팅된 제 2 서비스 제공용 검색 메시지(PM2)를 상기 우선 순위 매니저(1054)로 전달할 수 있다. 도 13에서 도시되지는 않았지만, 상기 SDN 스위치5(1050)는 상기 멀티캐스팅된 제 2 서비스 찾기용 검색 메시지와 제 1 서비스 제공용 검색 메시지를 수신하여 상기 우선 순위 매니저(1054)로 전달할 수 있음은 물론이다.
상기 우선순위 매니저(1054)는 먼저 제 2 서비스 제공용 검색 메시지 내의 우선 순위 정보를 살펴보고, 제 2 서비스 제공용 검색 메시지(PM2)의 우선 순위가 일정 우선 순위 이상임을 파악할 수 있다. 이 경우, 상기 우선 순위 매니저(1054)는 상기 일정 우선 순위 이상의 우선 순위를 갖는 제 2 서비스 제공용 검색 메시지(PM2)를 보관할 수 있다. 그리고, 상기 우선 순위 매니저(1054)는 제 2 서비스 제공용 검색 메시지(PM2)로부터 제 2 서비스 식별 정보, 상기 메시지를 발신한 노드 식별자(즉, 제 2 서비스 제공자 식별자로서, 본 예시에서는 상기 ECU2(1020)의 식별자), 및 제 2 서비스의 데이터 사이즈 정보를 파악할 수 있다.
그 다음, 상기 우선순위 매니저(1054)는 제 2 서비스 찾기용 검색 메시지로부터 제 2 서비스 식별 정보, 상기 메시지를 발신한 노드 식별자(즉, 제 2 서비스 소비자 식별자로서 본 예시에서는 상기 호스트 컴퓨터(1050)의 식별자)를 파악할 수 있다.
제 2 서비스 제공용 검색 메시지 및 제 2 서비스 찾기용 검색 메시지가 서로 제 2 서비스 식별 정보를 공유한다는 점으로부터 상기 우선 순위 매니저(1054)는 제 2 서비스 제공용 검색 메시지 및 제 2 서비스 찾기용 검색 메시지가 서로 대응됨을 파악할 수 있다. 따라서, 상기 우선 순위 매니저(1054)는 제 2 서비스 제공용 검색 메시지 및 제 2 서비스 찾기용 검색 메시지로부터 i) 제 2 서비스 식별 정보, ii) 제 2 서비스 우선 순위 정보, iii) 제 2 서비스 제공자 식별자(예를 들면, 제공자의 IP 정보), iv) 제 2 서비스 소비자 식별자(예를 들면, 소비자 IP 정보), 및 v) 제 2 서비스 데이터 사이즈(이하, "서비스 통신 기본 정보(BI)")를 추출하여 상기 SDN 컨트롤러(1053)으로 전송할 수 있다.
상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 서비스 통신 기본 정보(BI)를 이용하여 곧 제 2 서비스 제공자(즉, 상기 ECU2) 및 제 2 서비스 소비자 (즉, 상기 호스트 컴퓨터) 간에 제 2 서비스 통신이 이루어질 것이며, 이 경우의 제 2 서비스 통신을 위한 예정 전송 경로 및 데이터 사이즈를 파악할 수 있다.
그러면, 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 예정 전송 경로에 제 2 서비스 통신에 필요한 대역폭이 이용 가능한지를 확인할 수 있다. 상기 필요한 대역폭은 제 2 서비스 통신의 데이터 사이즈에 따라 다를 수 있다. 예를 들면, 상기 필요한 대역폭은 제 2 서비스 통신의 데이터 사이즈에 비례할 수 있다.
동일한 데이터 사이즈의 서비스 통신을 위해 필요한 대역폭은 우선 순위에 상관 없이 같을 수도 있고 우선 순위에 따라 다를 수도 있다. 우선 순위에 따라 필요한 대역폭이 다르다면, 상기 필요한 대역폭은 우선 순위가 높으면 넓고, 우선 순위가 낮으면 좁을 수 있다. 또는 우선 순위에 따라 필요한 대역폭이 다르다면, 상기 필요한 대역폭은 우선 순위가 높으면 좁고, 우선 순위가 낮으면 넓을 수도 있다.
확인 결과 필요한 대역폭이 이용 가능하다면, 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 제 2 서비스 통신을 위한 상기 예정 전송 경로를 그대로 유지할 수 있다.
따라서, 제 2 서비스 통신은 상기 예정된 전송 경로에 따라 행해질 수 있다.
확인 결과 필요한 대역폭이 이용 가능하지 않다면, 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 예정된 전송 경로(즉, 경로 패턴)를 유지하되, 제 2 서비스 통신보다 우선순위가 낮은 다른 통신 트래픽을 차단하여 제 2 서비스 통신을 위한 대역폭을 확보해둘 수 있다.
따라서, 제 2 서비스 통신은 상기 예정된 전송 경로에 따라 행해질 수 있다.
그러나, 제 2 서비스 통신보다 우선순위가 낮은 다른 통신 트래픽이 없어서 상기 예정된 전송 경로(전송 경로1)에서의 제 2 서비스 통신을 위한 대역폭이 확보될 수 없을 수도 있다. 또는 상기 예정된 전송 경로에 물리적인 문제가 발생하여 상기 예정된 전송 경로로 통한 제 2 서비스 통신이 아예 불가능할 수도 있다.
이 경우에는 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 예정된 전송 경로를 제 2 서비스 통신을 위한 대역폭이 확보할 수 있는 다른 전송 경로로 변경할 수 있다. 즉, 상기 예정된 전송 경로의 경로 패턴이 변경될 수 있다.
상기 전송 경로가 변경되는 경우에는 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 변경된 전송 경로에 관여된 노드의 SDN 스위치의 전달 테이블을 상기 변경된 전송 경로에 부합하도록 변경할 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
따라서, 제 2 서비스 통신은 상기 변경된 다른 전송 경로를 통해 전송될 수 있다.
이하, 도 14를 더욱 참조하여, 도 13의 제 2 서비스 통신에 대해 설명하겠다. 도 14는 도 13에 따른 서비스 통신의 순서도이다.
상기 호스트 컴퓨터의 어플리케이션과 같은 제 2 서비스 수요자(1055)는 제 2 서비스 찾기용 검색 메시지를 상기 SDN 스위치(1022, 1052)로 전송할 수 있다[S141].
상기 SDN 스위치(1022, 1052)는 제 2 서비스 찾기용 검색 메시지를 상기 우선 순위 매니저(1054)로 미러링하면서[S142], 제 2 서비스 제공자(1021)를 위해 멀티캐스팅할 수 있다[S143].
상기 SDN 스위치(1022, 1052)는 제 2 서비스 제공자(1021)가 멀티캐스팅하는 제 2 서비스 제공용 검색 메시지를 수신하여[S144], 상기 우선 순위 매니저(1054)로 미러링하면서[S145], 제 2 서비스 제공자(1055)를 위해 멀티캐스팅할 수 있다[S146].
상기 SDN 컨트롤러(1054)에 의해 확보된 전송경로를 통해 제 2 서비스 통신이 제 2 서비스 제공자(1021) 및 제 2 서비스 수요자(1055) 간에 수행될 수 있음은 도 13와 관련하여 전술한 바와 같다.
이상에서는 일정 우선 순위 이상의 서비스 통신(예를 들면, 상기 레이더 데이터 서비스)의 경우에 대해 설명하였다. 이하에서는, 도 15를 참조하여, 상기 일정 우선 순위보다 낮은 서비스 통신(예를 들면, 상기 날씨 데이터 서비스)의 경우에 대해 설명하겠다. 도 15는 본 개시에 따른 차량의 복수 개의 노드들 간의 통신을 위한 하이브리드 네트워크 시스템에서의 SOME/IP 서비스 검색 메시지의 전송을 도시한다.
도 15에서는 도 13에서와 마찬가지로 상기 ECU1(1010)이 상기 날씨 데이터 서비스의 제공(offer)을 위한 서비스 검색 메시지(이하, 제 1 서비스 제공용 검색 메시지)를 멀티캐스팅하고, 상기 ECU2(1020)가 상기 레이더 데이터 서비스의 제공을 위한 서비스 검색 메시지(이하, 제 2 서비스 제공용 검색 메시지)를 멀티캐스팅하고 있다고 가정하겠다. 다만, 도 15에서는 도 13에서와는 달리 상기 호스트 컴퓨터(1050)가 상기 날씨 데이터 서비스의 찾기(find)를 위한 서비스 검색 메시지(이하, 제 1 서비스 찾기용 검색 메시지)를 멀티캐스팅하고 있다고 가정하겠다.
상기 호스트 컴퓨터(1050)의 상기 SDN 스위치5(1050)는 상기 네트워크 시스템에서 멀티캐스팅되는 모든 서비스 검색 메시지를 수신하여 상기 우선순위 매니저(1054)로 전달할 수 있다.
즉, 상기 SDN 스위치5(1050)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 멀티캐스팅된 제 1 서비스 제공용 검색 메시지(PM1)를 상기 우선 순위 매니저(1054)로 전달할 수 있다. 도 15에서 도시되지는 않았지만, 상기 SDN 스위치5(1050)는 상기 멀티캐스팅된 제 1 서비스 찾기용 검색 메시지와 제 2 서비스 제공용 검색 메시지(PM2)를 수신하여 상기 우선 순위 매니저(1054)로 전달할 수 있음은 물론이다.
상기 우선순위 매니저(1054)는 제 1 서비스 제공용 검색 메시지 내의 우선 순위 정보를 살펴보고, 제 1 서비스 제공용 검색 메시지(PM1)의 우선 순위가 일정 우선 순위보다 낮음을 파악할 수 있다. 이 경우, 상기 우선 순위 매니저(1054)는 상기 일정 우선 순위보다 낮은 우선 순위를 갖는 제 1 서비스 제공용 검색 메시지(PM1)를 폐기할 수 있다.
따라서, 상기 우선순위 매니저(1054)는 제 1 서비스 찾기용 검색 메시지를 수신하였더라도 제 1 서비스 찾기용 검색 메시지에 대응되는 제 1 서비스 제공용 검색 메시지(P2)가 폐기되었기 때문에, 제 1 서비스 통신 기본 정보를 상기 SDN 컨트롤러(1053)으로 전송할 수 없다.
따라서, 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 제 1 서비스 통신에 필요한 전송 경로를 확보하기 위한 프로세스를 수행하지 않아도 된다. 즉, 제 1 서비스 통신은 원래 예정된 전송 경로로 행해질 수 있다.
상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 우선 순위 매니저(1054) 덕택에 일정 우선 순위 이상의 서비스 통신을 위해서만 전송 경로를 확보하는 프로세싱을 수행하면 된다.
이하, 상기 우선 순위 매니저(1054)의 필요성에 대해 설명하겠다.
물론, 상기 SDN 컨트롤러(1053)가 각 노드의 모든 멀티캐스팅되는 서비스 메시지를 모니터링함으로써, 일정 우선 순위 이상의 서비스 통신을 위한 전송 경로를 확보할 수도 있다. 그러나, 상기 SDN 컨트롤러(1053)가 각 노드의 모든 멀티캐스팅되는 서비스 메시지를 모니터링한다는 것은 상기 SDN 컨트롤러(1053)에 상당한 부하로 작용할 수 있다.
이를 해결하기 위해, 상기 호스트 컴퓨터(1050)는 상기 우선순위 매니저(1054)를 더욱 포함할 수 있다.
상기 우선순위 매니저(1054)는 상기 SDN 컨트롤러(1053)을 대신하여 상기 멀티캐스팅되는 서비스 통신을 위한 메시지를 모니터링하고, 일정 우선 순위 이상의 서비스 통신과 관련된 서비스 통신 기본 정보(BI)를 상기 SDN 컨트롤러(1053)로 전달할 수 있다. 따라서, 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 일정 우선 순위 이상의 서비스 통신을 위한 전송 경로만을 확보하면 되므로, 연산 부하의 부담이 줄어들 수 있다.
이하에서는 도 16을 참조하여, 앞서 설명된 전송 경로 확보를 위해 상기 CAN2ETH 변환기(1011, 1021, 1031, 1041)가 도 7의 제어 요청 메시지 또는 도 10의 서비스 제공용 검색 메시지를 생성하는 프로세스에 대해 설명하겠다. 도 16은 도 7의 제어 요청 메시지 및 도 10의 서비스 제공용 검색 메시지를 생성하는 프로세스에 관한 순서도이다.
상기 CAN2ETH 변환기는 다른 노드로 전송되기 위한 CAN 신호를 수신할 수 있다[S161].
상기 CAN2ETH 변환기는 상기 CAN 신호의 식별자 및/또는 타입을 서비스 DB(141)에서 검색하여 상기 CAN 신호가 서비스 통신의 대상인지 여부를 판단할 수 있다[S162]. 상기 서비스 DB(141)는 각 CAN 신호의 식별자 및/또는 타입에 따라 서비스 통신의 대상인지 여부에 대한 정보를 저장할 수 있다.
상기 CAN 신호가 상기 서비스 통신의 대상이 아니라면, 상기 CAN2ETH 변환기는 상기 CAN 신호를 위해 도 7에서 설명한 바와 같은 제어 요청 메시지를 생성하여 상기 SDN 컨트롤러(1053)으로 전송할 수 있다.
즉, 상기 CAN2ETH 변환기는 상기 CAN 신호의 식별자 및/또는 타입을 CAN DB(142)를 검색하여 상기 CAN 신호의 우선 순위를 파악할 수 있다[S163]. 상기 CAN DB(142)는 각 CAN 신호의 식별자 및/또는 타입에 따른 우선 순위에 대한 정보를 저장할 수 있다.
그 다음, 상기 CAN2ETH 변환기는 상기 CAN 신호의 식별자 및/또는 타입을 CAN2ETH DB(143)를 검색하여 상기 CAN 신호의 목적지 정보를 파악할 수 있다[S164].
그 다음, 상기 CAN2ETH 변환기는 상기 CAN 신호의 상기 우선 순위 및 상기 목적지 정보를 이용하여 제어 요청 메시지를 생성하여 상기 SDN 컨트롤러(1053)으로 전송할 수 있다[S165]. 상기 제어 요청 메시지를 생성함에 있어, 상기 CAN2ETH 변환기는 상기 CAN 신호의 상기 제어 요청 메시지를 생성하기 위한 다른 정보, 즉, 상기 CAN 신호의 타입, 식별자, 소스 정보, 데이터 사이즈(Size)에 관한 정보는 상기 CAN 신호 자체로부터 알 수 있다.
한편, 상기 S162 단계의 판단 결과, 상기 CAN 신호가 상기 서비스 통신의 대상이 맞다면, 상기 CAN2ETH 변환기는 상기 CAN 신호의 식별자 및/또는 타입을 변환용 매핑 테이블 DB(144)에서 상기 CAN 신호에 해당하는 변환용 매핑 테이블을 검색하여 파싱할 수 있다[S166].
그 다음, 상기 CAN2ETH 변환기는 상기 파싱된 변환용 매핑 테이블을 도 10 및 도 11에서 설명한 바와 같은 상기 CAN 신호를 위한 서비스 제공용 검색 메시지를 생성할 수 있다[S167].
그 다음, 상기 CAN2ETH 변환기는 상기 서비스 제공용 검색 메시지를 멀티캐스팅할 수 있다[S168].
이상에서는 예정된 전송 경로의 대역폭을 확보하거나, 상기 예정된 전송 경로의 경로 패턴을 다르게 변경하는 것(즉, 상기 예정된 전송 경로의 패턴을 새로운 패턴으로 변경하는 것)에 대해 설명하였다. 이하에는 상기 전송 경로의 대역폭의 확보 및 상기 경로 패턴의 변경에 대해 좀더 구체적으로 설명하겠다.
앞서 설명한 바와 같이 상기 SDN 스위치(1012, 1022, 1032, 1042, 1052)는 어떤 패킷 데이터를 수신하면, 상기 패킷 데이터의 해당 타입 및/또는 식별자를 자신의 전달 테이블에서 검색하여 상기 패킷 데이터의 목적지를 파악하고, 상기 파악된 목적지로 상기 수신한 패킷 데이터를 전송하는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 SDN 스위치는 패킷 데이터를 수신하면 자신의 전달 테이블에서 정의된 대로 상기 수신된 패킷 데이터를 전송할 수 있다.
그런데, 상기 SDN 스위치(1012, 1022, 1032, 1042, 1052)는 어떤 패킷 데이터를 수신하였는데, 상기 패킷 데이터에 대해 자신의 전달 테이블에 정의되지 않았다면 별도의 SDN 프로토콜을 통해 상기 SDN 컨트롤러(1053)에 상기 수신된 패킷 데이터에 대해 문의할 수 있다.
상기 SDN 컨트롤러(1053)는 각 SDN 스위치(1012, 1022, 1032, 1042, 1052)의 해당 전달 테이블을 모두 보유하고 있다. 상기 문의를 수신한 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 문의된 패킷 데이터의 전송 경로를 상기 보유 중인 전달 테이블에서 업데이트하고, 상기 업데이트된 전달 테이블을 상기 패킷 데이터에 대해 문의한 상기 SDN 스위치에 전달하거나, 상기 SDN 컨트롤러(1053)의 업데이트된 상기 전달 테이블 대로 상기 SDN 스위치의 전달 테이블로 업데이트할 수 있다.
또한, 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 각 SDN 스위치(1012, 1022, 1032, 1042, 1052)의 가용 대역폭에 대한 정보를 가지고 있고 이를 앞서 설명한 예정된 전송 경로의 대역폭을 확보하거나 상기 예정된 전송 경로 자체를 다른 전송 경로로 변경함에 있어 활용할 수 있다.
이하, 도 17을 더욱 참조하여, 상기 전송 경로의 대역폭의 확보 및 및 상기 전송 경로의 패턴의 변경에 대해 좀더 구체적으로 설명하겠다. 도 17은 본 개시의 일실시예에 따른 차량 내 호스트 컴퓨터의 세부 블록도이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 상기 호스트 컴퓨터(1050)는 상기 SDN 스위치5(1052), 상기 SDN 컨트롤러(1053), 상기 우선순위 매니저(1054), 및 상기 어플리케이션(1055)을 포함할 수 있다.
상기 SDN 스위치5(1052), 상기 우선순위 매니저(1054), 및 상기 어플리케이션(1055)는 전술한 바와 같고, 상기 SDN 컨트롤러(1053)에 대해 좀더 구체적으로 살펴보겠다.
상기 SDN 컨트롤러(1053)는 경로 연산기(Path Calculator)(1053-1), 대역폭 연산기(1053-3) (Bandwidth Calculator), 및 제어 매니저(1053-5)를 포함할 수 있다. 상기 경로 연산기(Path Calculator)(1053-1)는 각 노드의 스위치의 전달 테이블들을 저장하는 전달 테이블 DB(1053-2)를 참조하여 전송 경로를 연산할 수 있다. 상기 대역폭 연산기(1053-3)(Bandwidth Calculator)는 각 노드의 스위치가 담당하는 링크의 가용 대역폭에 관한 정보를 저장하는 경로 대역폭 DB(1053-4)를 참조하여 전송 경로의 가용 대역폭을 연산할 수 있다.
상기 제어 매니저(1053-5)는 상기 경로 연산기(1053-1) 및 상기 대역폭 연산기(1053-3)을 제어하고, 상기 경로 연산기(1053-1) 및 상기 대역폭 연산기(1053-3)의 연산 결과를 각 노드의 SDN 스위치로 전달할 수 있다.
TSN(Time Sensitive Network) 규격은 이더넷 통신에서의 레이턴시(latency)에도 불구하여 데이터를 실시간으로 정해진 시간 내에 전송하기 위한 규격으로서, 여기에는 전달 테이블의 변경과 대역폭의 할당(또는 확보)을 위한 파라미터들이 정의되어 있다.
즉, 상기 TSN 규격에 따라서 전달 테이블의 변경과 대역폭의 할당 위한 적어도 하나의 파라미터가 설정되면, 상기 설정된 파라미터를 기반으로 각 노드의 포트가 설정될 수 있다.
상기 제어 매니저(1053-5)는 상기 경로 연산기(1053-1) 및 상기 대역폭 연산기(1053-3)를 통해 전달 테이블의 변경과 대역폭의 할당을 위한 적어도 하나의 파라미터를 생성하여 해당 SDN 스위치로 전달하고, 상기 해당 SDN 스위치(1012, 1022, 1032, 1042, 1052)는 상기 적어도 하나의 파라미터에 기반하여 자신의 전달 테이블을 업데이트하고/하거나 대역폭을 할당할 수 있다.
상기 대역폭 할당을 위한 파라미터의 전송과 상기 전달 테이블의 변경을 위한 파라미터의 전송은 별도의 프로토콜을 통해 행해질 수 있다.
즉, 상기 대역폭 할당을 위한 파라미터는 YANG(Yet Another Next Generation) 모델링 언어(예를 들면, 802.1q-YANG 모델링 언어)로 작성되어 NETCONF(Network Configuration) 프로토콜을 통해서 전송될 수 있다.
상기 대역폭 할당을 위한 파라미터를 수신하는 상기 해당 SDN 스위치는 자신이 운영하는 복수의 큐들(Queues) 중에서 상기 대역폭을 담당하는 큐를 확보할 수 있다.
상기 전달 테이블의 변경을 위한 파라미터는 오픈플로우(OpenFlow) 프로토콜을 통해 전송될 수 있다.
상기 CAN2ETH 변환기(1011, 1021, 1031, 1041)는 이더넷 신호를 전송함에 있어 전술한 제어 요청 메시지 등과 같이 전송 경로 확보를 위해 사용되었던 우선 순위를 VLAN 태그 헤더에 담아서 전송할 수 있다. 그러면, 상기 SDN 스위치(1012, 1022, 1032, 1042, 1052)는 상기 이더넷 신호를 수신하여 상기 VLAN 태그 헤더에 있는 우선 순위에 기반하여, 상기 이더넷 신호를 위한 전송 경로에 따라 사전에 확보된 대역폭을 담당하는 큐에 상기 이더넷 신호를 할당할 수 있다. 그러면, 상기 이더넷 신호는 상기 확보된 대역폭에 따라 전송될 수 있다.
전송 경로의 확보를 위한 상기 대역폭 할당을 위한 파라미터의 전송과 상기 전달 테이블의 변경을 위한 파라미터의 전송의 예시에 대해 도 18 및 도 19를 더욱 참조하여 설명하겠다. 도 18 및 도 19는 본 개시에 따른 차량의 복수 개의 노드들 간의 통신을 위한 하이브리드 네트워크 시스템에서의 대역폭 할당 및 전달 테이블의 변경을 위한 파라미터 전송을 도시한다.
도 18에서는 상기 ECU2(1020)의 상기 CAN2EHT 변환기2(1021)가 이더넷 신호를 상기 ECU4(1020)의 상기 CAN2EHT 변환기4(1041)로 전송하려고 하고, 상기 이더넷 신호의 예정된 전송 경로는 L2-4 링크(전송 경로1)이라고 가정하자. 즉, 상기 예정된 전송 경로의 패턴이 상기 L2-4 링크로 구성된다고 가정하자.
그러면, 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 이더넷 신호를 위한 대역폭 할당을 위한 제 1 파라미터(P1)를 포함하는 제어 신호를 상기 ECU2(1020)의 상기 SDN 스위치2(1022)로 전송할 수 있다.
그러면, 상기 ECU2(1020)의 상기 SDN 스위치2(1022)는 제 1 파라미터(P1)에 따라 상기 이더넷 신호를 위한 대역폭을 확보하고, 상기 CAN2EHT 변환기2(1021)는 상기 이더넷 신호를 상기 확보된 대역폭의 상기 L2-4 링크를 통해 상기 CAN2EHT 변환기4(1041)로 전송할 수 있다.
한편, 현재 상기 L2-4 경로의 경우 상기 이더넷 신호의 대역폭을 확보할 수 없거나 통신 장애로 경로가 차단되어 있을 수도 있다.
이 경우에는, 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 예정된 전송 경로(전송 경로1)를 상기 이더넷 신호의 전송을 위한 대역폭을 확보할 수 있는 다른 전송 경로(전송 경로2)로 변경하기 위한 제 2 파라미터(P2)를 포함하는 제어 신호 및 제 3 파라미터(P3)를 포함하는 제어신호를 각각 상기 ECU2(1020)의 상기 SDN 스위치2(1022) 및 상기 호스트 컴퓨터(1050)의 상기 SDN 스위치5(1052)로 전송할 수 있다. 도 19에서는 상기 다른 전송 경로(전송 경로2)가 상기 L2-5 링크 및 상기 S4-5 링크로 구성되는 것이 예시되어 있다. 즉, 상기 다른 전송 경로의 경로 패턴이 상기 L2-5 링크 및 상기 S4-5 링크로 구성되는 것이 예시되어 있다 이는 상기 다른 전송 경로를 위한 예시일 뿐으로서 다르게 구성될 수도 있음은 물론이다.
상기 전송 경로가 상기 전송 경로1에서 상기 전송 경로2로 변경되는 경우에는, 상기 SDN 컨트롤러(1053)는 상기 이더넷 신호의 전송을 위한 상기 전송 경로 2에 관여된 상기 SDN 스위치2(1022)의 전달 테이블2 및 상기 SDN 스위치5(1052)의 전달 테이블5를 변경하도록 상기 SDN 스위치2(1022) 및 상기 SDN 스위치5(1052)를 제어할 수 있다.
즉, 제 2 파라미터(P2)에 따라서 상기 SDN 스위치2(1022)의 전달 테이블2는 상기 SDN 스위치2(1022)가 상기 CAN2ETH 변환기2(1021)로부터 상기 이더넷 신호를 수신하면 이를 상기 L2-5 링크를 통해 상기 SDN 스위치5(1052)로 전송하도록 변경될 수 있다. 또한, 상기 SDN 스위치2(1022)는 제 2 파라미터(P2)에 따라서 상기 이더넷 신호를 위한 대역폭을 상기 L2-5 링크에서 미리 확보할 수 있다. 즉, 제 2 파라미터(P2)는 상기 대역폭 할당을 위한 파라미터 및 상기 전달 테이블의 변경을 위한 파라미터를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 제 3 파라미터(P3)에 따라서, 상기 SDN 스위치5(1054)의 상기 전달 테이블5는 상기 SDN 스위치5(1052)가 상기 SDN 스위치2(1022)로부터 상기 이더넷 신호를 수신하면 이를 상기 L4-5 링크를 통해 상기 SDN 스위치4(1042)로 전송하도록 변경될 수 있다. 또한, 상기 SDN 스위치5(1052)는 제 3 파라미터(P3)에 따라서 상기 이더넷 신호를 위한 대역폭을 상기 L4-5 링크에서 미리 확보할 수 있다. 즉, 제 3 파라미터(P3) 역시 상기 대역폭 할당을 위한 파라미터 및 상기 전달 테이블의 변경을 위한 파라미터를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
따라서, 상기 이더넷 센싱 신호는 상기 다른 전송 경로(전송 경로 2)를 통해 전송될 수 있다.
이상에서 설명한 전송 경로 변경 및 대역폭 확보에 대해 도 20을 더욱 참조하여 설명하겠다. 도 20은 본 개시에 일실시예에 따라 본 개시에 따른 차량의 복수 개의 노드들 간의 통신을 위한 하이브리드 네트워크 시스템에서의 대역폭 할당 및 전달 테이블의 변경의 순서도이다.
상기 제어 매니저(1053-5)는, 앞서 설명한 바와 같이, 전송 예정인 이더넷 신호의 타입(또는 식별자), 소스 식별자(예를 들면, 소스 IP), 목적지 식별자(예를 들면, 목적지 IP), 데이터 사이즈, 및 우선 순위를 파악할 수 있다[S201].
상기 제어 매니저(1053-5)는 상기 전달 테이블 DB(1053-2)를 참조하여 상기 이더넷 신호의 예정된 전송 경로를 파악하고, 링크 정보 DB(1053-6)을 더욱 참조하여 상기 예정된 전송 경로가 차단되었는지 여부(즉, 이용 가능 여부)를 파악할 수 있다[S202]. 상기 링크 정보 DB(1053-6)는 LLDP(Link Layer Discovery Protocol)에 기반하여 각 링크의 가용 여부에 대한 정보를 저장할 수 있다.
상기 전송 경로가 이용 불가능하다면[S203], 상기 제어 매니저(1053-5)는 이용 가능한 전송 경로를 찾을 때까지 전송 경로를 재설정할 수 있다[S206, S203]. 그리고, 상기 제어 매니저(1053-5)는 상기 재설정된 전송 경로에 따라 상기 전달 테이블 DB(1053-2)를 업데이트할 수 있다.
상기 전송 경로가 이용 가능하다면[S203], 상기 제어 매니저(1053-5)는 상기 경로 대역폭 DB(1053-4)를 참조하여 상기 전송 경로의 각 노드 별 대역폭 예약 상황을 파악하여, 상기 전송 경로의 대역폭을 상기 이더넷 신호의 우선 순위에 부합될 수 있도록 확보할 수 있는지 파악할 수 있다[S204].
상기 전송 경로의 대역폭이 확보 불가능하다면[S205], 상기 제어 매니저(1053-5)는 대역폭 확보가 가능한 전송 경로를 찾을 때까지 전송 경로의 경로 패턴을 재설정하고, 상기 재설정된 경로 패턴에 따른 전송 경로의 이용 가능 여부 및 대역폭 확보 가능 여부를 판단할 수 있다[S206, S203, S204, S205].
상기 이용 가능한 전송 경로의 대역폭 확보가 가능하다면, 상기 제어 매니저(1053-5)는 상기 대역폭 확보 및/또는 상기 전송 경로 변경을 위한 파라미터를 담은 제어 신호를 해당 SDN 스위치로 전송할 수 있다[S207].
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 자율주행 시스템의 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (20)

  1. CAN(Controller Area Network) 신호로부터 변환되어 제 1 노드에서 제 2 노드로 전송되기 위한 이더넷 신호의 우선 순위에 기반하여, 제 1 노드 및 제 2 노드 간의 전송 경로에서 상기 이더넷 신호의 전송에 필요한 대역폭이 확보 가능한지 판단하는 단계;
    상기 대역폭이 확보 가능한 경우, 상기 이더넷 신호가 상기 전송 경로에 따라 제 2 노드에 전송되도록 제어하는 단계; 및
    상기 대역폭이 확보 가능하지 않은 경우, 상기 전송 경로가 제 3 노드를 경유하도록 변경하고, 상기 이더넷 신호가 상기 변경된 전송 경로에 따라 제 2 노드에 전송되도록 제어하는 단계;를 포함하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 CAN 신호는 제 1 노드, 제 2 노드, 및 제 3 노드 간에 SDN(Software Defined Networking)에 따라 전송되는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이더넷 신호의 전송 경로를 확보하기 위한 제어 요청 메시지가 제 1 노드에 의해 전송되는 단계;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 요청 메시지에 포함된 상기 CAN 신호의 타입, 상기 CAN 신호의 데이터 사이즈, 상기 CAN 신호의 우선 순위, 제 1 노드 식별자, 및 제 2 노드 식별자에 기반하여 상기 이더넷 신호의 전송에 필요한 대역폭이 확보 가능한지가 판단되는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 요청 메시지는 상기 CAN 신호가 SOME/IP(Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP)의 서비스 통신의 대상이 아닌 경우에 전송되는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 CAN 신호가 상기 서비스 통신의 대상인 경우, 서비스 제공용 검색 메시지가 제 1 노드에 의해 전송되는 단계; 및
    서비스 찾기용 검색 메시지가 제 2 노드에 의해 전송되는 단계;를 더욱 포함하고,
    상기 서비스 제공용 검색 메시지 및 상기 서비스 찾기용 검색 메시지에 기반하여, 상기 서비스 통신에 필요한 대역폭이 확보 가능한지가 판단되는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 서비스 제공용 검색 메시지는 상기 서비스 통신의 식별 정보, 상기 서비스 통신의 우선 순위, 상기 서비스 통신의 데이터 사이즈, 및 제 1 노드의 식별자를 포함하고,
    상기 서비스 찾기용 검색 메시지는 상기 서비스 통신의 상기 식별 정보 및 제 2 노드의 식별자를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 대역폭이 확보 가능한 경우, 상기 대역폭의 확보를 위한 제 1 파라미터를 제 1 노드의 제 1 SDN 스위치로 전송하는 단계;
    제 1 파라미터에 따라서 제 1 SDN 스위치가 자신이 운영하는 복수의 큐들 중에 상기 대역폭을 담당하는 큐를 확보하는 단계; 및
    상기 확보된 큐를 통해 상기 이더넷 신호가 전송되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    제 1 파라미터는 NETCONF(Network Configuration) 프로토콜을 통해서 전송되는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    제 1 노드는 제 1 전달 테이블을 갖는 제 1 SDN 스위치를 포함하고,
    제 2 노드는 제 2 전달 테이블을 갖는 제 2 SDN 스위치를 포함하고,
    제 3 노드는 제 3 전달 테이블을 갖는 제 3 SDN 스위치를 포함하고,
    상기 대역폭이 확보 가능하지 않은 경우, 제 1 노드의 제 1 SDN 스위치로 상기 전송 경로의 변경을 위한 제 2 파라미터를 전송하는 단계;
    제 2 파라미터에 따라서 제 1 전달 테이블이 상기 이더넷 신호를 제 3 SDN 스위치로 전송하도록 변경되는 단계;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전송 경로의 변경을 위한 제 3 파라미터를 제 3 SDN 스위치로 전송하는 단계; 및
    제 3 파라미터에 따라서 제 3 전달 테이블이 상기 이더넷 신호를 제 2 SDN 스위치로 전송하도록 변경되는 단계;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    제 2 파라미터 및 제 3 파라미터는 오픈플로우(OpenFlow) 프로토콜을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    제 1 파라미터, 제 2 파라미터, 및 제 3 파라미터는 TSN(Time Sensitive Network) 규격에 따라서 정의되는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 네트워크는 호스트 컴퓨터를 포함하고,
    상기 호스트 컴퓨터는 제 1 파라미터, 제 2 파라미터, 및 제 3 파라미터를 전송함으로써 상기 대역폭을 확보하거나 상기 전송 경로를 변경하도록 제 1 SDN 스위치, 제 2 SDN 스위치 및 제 3 스위치를 제어하는 SDN 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 호스트 컴퓨터는,
    상기 네트워크 상에서 멀티캐스팅되는 복수의 서비스 제공용 검색 메시지 및 복수의 서비스 찾기용 검색 메시지를 모니터링하고, 상기 우선 순위가 일정 레벨 이상에 해당하는 서비스 제공용 검색 메시지 및 이에 대응되는 서비스 찾기용 검색 메시지의 서비스 통신 기본 정보를 상기 SDN 컨트롤러로 전달하기 위한 우선 순위 매니저를 더욱 포함하는 것을 특징으로 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 SDN 컨트롤러는,
    각 노드의 스위치의 전달 테이블을 저장하는 전달 테이블 DB; 및
    상기 전달 테이블 DB를 참조하여 상기 변경된 전송 경로를 연산하기 위한 경로 연산기;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 SDN 컨트롤러는,
    각 노드의 스위치가 담당하는 링크의 가용 대역폭에 관한 정보를 저장하는 경로 대역폭 DB; 및
    상기 경로 대역폭 DB를 참조하여 상기 변경된 전송 경로의 대역폭을 연산하기 위한 대역폭 연산기;를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 SDN 컨트롤러는,
    상기 경로 연산기 및 상기 대역폭 연산기의 연산 결과에 기반하여 제 1 파라미터, 제 2 파라미터, 및 제 3 파라미터를 생성하는 제어 매니저를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  19. 제 1 항에 있어서,
    제 1 노드는 상기 CAN 신호 및 상기 이더넷 신호 간의 변환을 위한 제 1 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 네트워크의 제어 방법.
  20. 제 1 노드, 제 2 노드, 제 3 노드, 및 호스트 컴퓨터를 포함하고,
    제 1 노드는 CAN(Controller Area Network) 신호를 제 2 노드로 전송하기 위한 이더넷 신호로 변환하고,
    상기 호스트 컴퓨터는,
    상기 이더넷 신호의 우선 순위에 기반하여, 상기 이더넷 신호의 제 1 노드 및 제 2 노드 간의 전송 경로에 상기 이더넷 신호의 전송에 필요한 대역폭이 확보 가능하지 판단하고,
    상기 대역폭이 확보 가능하면, 상기 이더넷 신호가 상기 전송 경로에 따라서 제 2 노드에 전송되도록 제어하고,
    상기 대역폭이 확보 가능하지 않으면, 상기 전송 경로가 제 3 노드를 경유하도록 변경하고, 상기 변경된 전송 경로에 따라서 상기 이더넷 신호가 제 2 노드에 전송되도록 제어하는 차량 내 네트워크.
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