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KR101251371B1 - 플렉스레이-캔 게이트웨이 시스템 및 메시지 매핑방법 - Google Patents

플렉스레이-캔 게이트웨이 시스템 및 메시지 매핑방법 Download PDF

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KR101251371B1
KR101251371B1 KR1020060051277A KR20060051277A KR101251371B1 KR 101251371 B1 KR101251371 B1 KR 101251371B1 KR 1020060051277 A KR1020060051277 A KR 1020060051277A KR 20060051277 A KR20060051277 A KR 20060051277A KR 101251371 B1 KR101251371 B1 KR 101251371B1
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flexray
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이충근
서승우
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 플렉스레이(FlexRay)-CAN 게이트웨이 시스템 및 메시지 매핑방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플렉스레이에서 CAN으로의 통신은 우선순위 기반 큐잉(queuing)을 수행하고, CAN에서 플렉스레이로의 통신은 우선순위 및 시분할 기반 큐잉을 수행한다.
본 발명에 따른 플렉스레이-CAN 게이트웨이 시스템은, CAN 및 플렉스레이 메시지에 포함되는 여러 개의 시그널에 대한 정보를 저장하고 관리하는 메시지 매핑 테이블(370); 상기 CAN 메시지를 메시지 매핑 테이블에 기반하여 필터링하고, 아비터(230)를 통해 나누어 전송하는 메시지 필터(220); 상기 메시지 필터(220)에서 전송한 시그널을 정해진 타임 슬롯마다 플렉스레이 네트워크(300)의 고정슬롯(310)에 전송하는 시분할기반 큐(260); 상기 메시지 필터(220)에서 전송한 시그널을 매 사이클마다 전송을 시도하여 자신의 우선순위가 해당하면 플렉스레이 네트워크(300)의 가변슬롯(320)에 전송하고 자신의 우선순위가 해당하지 않으면 대기하는 우선순위기반 큐(250); 상기 플렉스레이 메시지를 메시지 매핑 테이블(270)에 기반하여 필터링하고 전송하는 메시지 필터(222); 상기 메시지 필터(222)에서 전송한 시그널을 정해진 CAN ID를 가지는 큐에 저장하며, 각 ID에 실려야 하는 시그널이 큐에 모두 실리면 우선순위에 따라 아비터(232)를 통해 CAN 네트워크(100)로 전송하는 우선순위기반 큐(252); 및 상기 각 구성부를 제어하고 메시지 매핑 테이블(270)에 기반하여 메시지 변환 및 전송을 수행하도록 하는 컨트롤러(210)를 포함한다.
플렉스레이, CAN, 메시지 매핑, 우선순위, 시분할.

Description

플렉스레이-캔 게이트웨이 시스템 및 메시지 매핑방법{Flexray-CAN Gateway Structure and Message Mapping Method}
도 1a와 도 1b는 일반적인 CAN 메시지와 플렉스레이 메시지의 프레임 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 플렉스레이-ＣＡＮ 게이트웨이의 구조도,
도 3과 도 4는 CAN 네트워크에서 도 2에 나타낸 게이트웨이를 통해 플렉스레이 네트워크로 데이터를 전송하는 과정을 나타내는 순서도,
도 5는 플렉스레이 네트워크에서 도 2에 나타낸 게이트웨이를 통해 CAN 네트워크로 데이터를 전송하는 순서도,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따라 CAN 네트워크에서 플렉스레이 네트워크로의 정책별 메시지 매핑 순서도,
도 8은 본 발명에 따라 플렉스레이 네트워크에서 CAN 네트워크로의 메시지 매핑 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: CAN 네트워크 200: CAN 게이트웨이
210: 게이트웨이 컨트롤러 220,222: 메시지필터
230,232: 아비터 240,242: 게이트웨이 버퍼
250,252: 우선순위기반 큐 260: 시분할기반 큐
270: 메시지 매핑 테이블 300: 플렉스레이 네트워크
310: 고정슬롯 320: 가변슬롯
본 발명은 플렉스레이(FlexRay)-CAN 게이트웨이 시스템 및 메시지 매핑방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플렉스레이-CAN 게이트웨이를 위한 큐(Queue) 관리 방식으로 플렉스레이에서 CAN으로의 통신은 우선순위 기반 큐잉(queuing)을 수행하고, CAN에서 플렉스레이로의 통신은 우선순위 및 시분할 기반 큐잉을 수행한다.
CAN(Controller Area Network) 통신은 0~8바이트의 크기를 가지는 데이터를 우선순위에 따라 분류하기 위한 ID를 이용하여 ID의 우선순위에 기반하여 네트워크에 전송하는 방식이다.
이때 네트워크 토폴러지(topology)는 버스 형태를 가지며, 한 네트워크에 존재하는 여러 노드가 오류 없이 통신하기 위해 충돌 감지를 하여 우선순위가 가장 높은 한 노드만 송신할 수 있도록 조정된다.
상기 CAN 통신은 500kbps의 전송속도로 통신이 가능하고, 그 CAN 메시지 프레임(10) 내의 비트 필드는 도 1a에 나타낸 바와 같이, 각각 SOF(Start of Frame) 필드(11), 중재(Arbitration) 필드(12), 제어 필드(13), 데이터 필드(14), CRC(Cyclic Redundancy Check) 필드(15), ACK(Acknowledgement) 필드(16) 및 EOF(End of Frame) 필드(17) 등이다.
이때 각 필드에는 일정한 체계에 따라 비트수가 할당된다.
예를 들어 각 제어기와 CAN 시스템간에 교환하고자 하는 데이터는 0~8바이트 크기의 데이터 필드(14)에 적재되며, 순환 중복 검사(CRC)를 위한 CRC 필드(15)에는 16비트가 할당되는 등의 체계이다.
더불어 CAN 버스상에 접속된 각 CAN 제어기의 내부 데이터 메모리의 구조는 8바이트로 구성되는 15개의 CAN 데이터 메시지 객체가 존재하고, 각 메시지 객체들은 데이터를 우선순위에 따라 분류하기 위한 각기 다른 식별자(ID)를 갖는다.
그런데 CAN 네트워크는 500kbps인 전송속도에서 오는 대역폭의 한계 및 백업 채널의 기본적 지원 미비, 또한 우선순위에 기반한 다중접속으로 인한 낮은 우선순위 메시지의 지연 증가 등의 문제점으로 인해 차세대 차량용 네트워크인 플렉스레이로 대체되어야 하는 실정이다.
한편, 현재 발전 중에 있는 통신 프로토콜인 플렉스레이는 정적 세그먼트에 대한 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식 및 동적 세그먼트에 대한 FTDMA(Flexible Time-Division Multiple-Access) 배열을 사용하는 것으로 규정된다.
상기 플렉스레이는 0~254 바이트의 크기를 가지는 데이터를 특정 노드가 자신에게 할당된 시간에만 보내도록 하는 고정슬롯(static slot) 방식 및 우선순위에 기반한 가변슬롯(dynamic slot) 방식으로 네트워크에 전송하는 것이다.
상기 플렉스레이는 시분할 및 우선순위 기반 다중접속 방식을 동시에 지원하여 유연한 네트워크 구성이 가능하고, 네트워크 토폴러지는 버스 및 스타 형태를 갖는다.
또한, 전송속도는 최대 10Mbps이고, 백업채널을 설정하여 통신의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 플렉스레이의 프레임(20)은 도 1b에 나타낸 바와 같이 헤더(Header) 세그먼트(20a), 페이로드(Payload) 세그먼트(20b), 트레일러(Trailer) 세그먼트(20c)로 이루어지고, 헤더 세그먼트(20a)는 인디케이터(21), 프레임 ID 필드(22), 페이로드 길이 필드(23), 헤더 CRC 필드(24), 사이클 카운트 필드(25)로 구성된다.
상기 페이로드 세그먼트(20b)는 다수의 데이터 필드(26a,26b,…,26n)로 구성되고, 트레일러 세그먼트(20c)는 3개의 CRC 필드(27a,27b,27c)로 이루어지며 각 필드에는 일정한 체계에 따라 비트수가 할당된다.
그러나 플렉스레이의 경우 아직 장비가 범용화가 되지 못하여 고가의 장비를 사용해야 하는 문제점이 있다.
따라서 이미 보급되어 널리 사용되는 CAN용 장비와 플렉스레이용 장비 사이의 통신을 가능하게 하여 하이브리드 네트워크를 구성하도록 도와주는 게이트웨이와, 전송방식이 서로 상이한 CAN 및 플렉스레이 사이의 전송방식 변환으로 인한 오버헤드와 지연시간 증가 등으로 인한 영향을 줄이기 위한 메시지 매핑방법이 필요하게 되었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, CAN용 장비와 플렉스레이용 장비 사이의 통신을 가능하게 하여 하이브리드 네트워크를 구성하도록 도와주고, 전송방식이 서로 상이한 CAN 및 플렉스레이 사이의 전송방식 변환으로 인한 오버헤드와 지연시간 증가 등으로 인한 영향을 줄일 수 있는 플렉스레이- CAN 게이트웨이 시스템 및 메시지 매핑방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 플렉스레이-CAN 게이트웨이 시스템은, CAN 및 플렉스레이 메시지에 포함되는 여러 개의 시그널에 대한 정보를 저장하고 관리하는 메시지 매핑 테이블과, 상기 CAN 메시지를 메시지 매핑 테이블에 기반하여 필터링하고, 아비터를 통해 나누어 전송하는 메시지 필터와, 상기 메시지 필터에서 전송한 시그널을 정해진 타임 슬롯마다 플렉스레이 네트워크의 고정슬롯에 전송하는 시분할기반 큐와, 상기 메시지 필터에서 전송한 시그널을 매 사이클마다 전송을 시도하여 자신의 우선순위가 해당하면 플렉스레이 네트워크의 가변슬롯에 전송하고 자신의 우선순위가 해당하지 않으면 대기하는 우선순위기반 큐와, 상기 플렉스레이 메시지를 메시지 매핑 테이블에 기반하여 필터링하고 전송하는 메시지 필터와, 상기 메시지 필터에서 전송한 시그널을 정해진 CAN ID를 가지는 큐에 저장하며, 각 ID에 실려야 하는 시그널이 큐에 모두 실리면 우선순위에 따라 아비터를 통해 CAN 네트워크로 전송하는 우선순위기반 큐 및 상기 각 구성부를 제어하고 메시지 매핑 테이블에 기반하여 메시지 변환 및 전송을 수행하도록 하는 컨트롤러를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 플레스레이-CAN 간의 메시지 매핑방법은, CAN 네트워크에서 발생한 메시지를 플렉스레이-ＣＡＮ 게이트웨이를 통해 플렉스레이 네트워크로 전송하는 경우에 대역폭 최대화 정책에 따른 메시지 매핑이,
상기 CAN 게이트웨이에서 CAN 네트워크에서 발생하는 메시지가 주기적인가 비주기적인가를 판단하는 단계와, 주기적으로 CAN 메시지가 발생하는 경우에 TC를 64TF와 비교하는 단계와, 상기 비교단계에서 TC<64TF인 경우에 int(64/int(64TF/TC))+i번째 사이클을 플렉스레이 네트워크(300)의 고정슬롯(310)에 할당하는 단계 및 상기 CAN 메시지가 비주기적으로 발생하는 경우나 상기 TC<64TF이 아닌 경우에 우선순위가 높은 것부터 가변슬롯에 할당하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 플렉스레이-ＣＡＮ 게이트웨이의 구조도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 CAN 게이트웨이(200)는 게이트웨이 컨트롤러(210), 메시지필터(220,222), 아비터(230,232), 게이트웨이 버퍼(240,242), 우선순위기반 큐(250,252), 시분할기반 큐(260) 및 메시지 매핑 테이블(270)을 포함하여 구성된다.
게이트웨이 컨트롤러(210)는 메시지 매핑 테이블(270)에 기반하여 메시지 변환 및 전송을 수행한다.
상기 전송되는 CAN 및 플렉스레이 메시지는 여러 개의 시그널을 포함하고 있 으며, 이 각각 시그널은 CAN 및 플렉스레이 네트워크(100,300) 전체에서 유일하게 존재한다.
상기 메시지 매핑 테이블(270)은 이 시그널의 정보를 저장하고 관리하며, 각 시그널은 시그널명(Signal name), CAN ID, CAN 시작 비트, 길이, 주기, 플렉스레이 ID, 플렉스레이 시작 비트, 플렉스레이 사이클 정보를 포함한다.
게이트웨이 버퍼(240))는 CAN 네트워크(100)에서 전송한 메시지의 시그널을 수신하여 일시 저장한다.
메시지필터(220)는 상기 게이트웨이 버퍼(240)에 일시 저장된 시그널을 상기 메시지 매핑 테이블(270)에 기반하여 분해해서 아비터(230)를 통해 시분할기반 큐(260)나 우선순위기반 큐(250)에 나누어 전송한다.
상기 시분할기반 큐(260)는 정해진 타임 슬롯마다 시그널을 플렉스레이 네트워크(300)의 고정슬롯에(310) 전송하고, 우선순위기반 큐(250)는 매 사이클마다 전송을 시도하여 자신의 우선순위가 해당하면 플렉스레이 네트워크의 가변슬롯(320)에 전송하며 자신의 우선순위가 해당하지 않으면 대기한다.
게이트웨이 버퍼(242)는 플렉스레이 네트워크(300)에서 전송한 메시지의 시그널을 수신하여 일시 저장한다.
메시지필터(222)는 상기 게이트웨이 버퍼(242)에 일시 저장된 시그널을 상기 메시지 매핑 테이블(270)에 기반하여 분해해서 우선순위기반 큐(252)로 전송한다.
상기 우선순위기반 큐(252)는 분해된 시그널을 정해진 CAN ID를 가지는 큐에 저장하며, 각 ID에 실려야 하는 시그널이 모두 실리면 우선순위에 따라 낮은 ID부 터 먼저 아비터(232)를 통해 CAN 네트워크(100)로 전송한다.
여기서 낮은 ID는 높은 우선순위를 갖는 것을 의미하며, 도 2에 나타낸 CAN ID인 340, 230, 550, 551중에서 가장 높은 우선순위를 갖는 ID는 230이다.
상기 게이트웨이 컨트롤러(210)는 상기한 각 구성부를 제어하여 CAN 네트워크(100)와 플렉스레이 네트워크(300) 간의 메시지 변환 및 전송을 수행하도록 한다.
도 3과 도 4는 CAN 네트워크에서 도 2에 나타낸 CAN 게이트웨이를 통해 플렉스레이 네트워크로 데이터를 전송하는 과정을 나타내는 순서도로서, 도 3은 플렉스레이 네트워크의 고정슬롯(310)으로 데이터를 보내는 경우의 순서도이다.
상기 게이트웨이 버퍼(240)에서 CAN 네트워크(100)에서 플렉스레이 네트워크(300)의 고정슬롯(310)으로 전송되는 메시지의 시그널을 수신한다(S302).
메시지필터(220)는 수신된 메시지의 모든 시그널에 대해 메시지 매핑 테이블의 관리값에 따라 신호를 필터링하여 시분할기반 큐(260)의 플렉스레이 고정 큐(플렉스레이 ID, 플렉스레이 사이클)에 CAN 시그널 데이터를 복사한다(S304).
상기 시분할기반 큐(260)는 현재 사이클에 보낼 CAN 시그널 데이터가 있는지 판단하여(S306), 보낼 CAN 시그널 데이터가 있으면 CAN 시그널 데이터를 플렉스레이 네트워크(300)의 고정슬롯(320)으로 전송하여 해당 시분할기반 큐(260)를 초기화하고(S308), 보낼 CAN 시그널 데이터가 없으면 상기 S302단계로 되돌아가 메시지의 시그널을 수신한다.
도 4는 플렉스레이 네트워크의 가변슬롯(320)으로 데이터를 보내는 경우의 순서도이다.
상기 게이트웨이 버퍼(240)에서 CAN 네트워크(100)에서 플렉스레이 네트워크(300)의 가변슬롯(320)으로 전송되는 메시지의 시그널을 수신한다(S402).
메시지필터(220)는 메시지 매핑 테이블(270)의 관리값에 따라 시그널을 필터링하고 우선순위기반 큐(250)의 큐 엔트리에 가변슬롯 ID가 있는지 판단하여(S404), 가변슬롯 ID가 있으면 CAN 시그널 데이터를 해당 큐 엔트리에 복사한다(S406).
상기 가변슬롯 ID가 없으면 그 ID에 해당하는 새로운 큐 엔트리를 생선한(S405) 후에, CAN 시그널 데이터를 해당 큐 엔트리에 복사한다(S406).
우선순위기반 큐(250)는 상기한 단계를 거쳐 큐 엔트리에 시그널 수가 다 찼는지 판단하여(S408), 다 찬 경우에 전송가능한 큐 엔트리 중에서 우선순위가 가장 높은 ID를 가진 CAN 시그널 데이터부터 플렉스레이 네트워크(300)의 가변슬롯(320)으로 전송하여 해당 큐 엔트리를 삭제한다(S410).
상기 S408단계에서 큐 엔트리에 시그널 수가 다 차지 않은 경우에 상기 S402단계로 되돌아가 메시지의 시그널을 수행한다.
도 5는 플렉스레이 네트워크에서 도 2에 나타낸 게이트웨이를 통해 CAN 네트워크로 데이터를 전송하는 순서도이다.
게이트웨이 버퍼(242)에서 플렉스레이 네트워크(300)에서 CAN 네트워크(100)로 전송되는 메시지의 시그널을 수신한다(S502).
메시지필터(222)는 메시지 매핑 테이블(270)의 관리값에 따라 시그널을 필터 링하고 우선순위기반 큐(252)의 큐 엔트리에 CAN ID가 있는지 판단하여(S504), CAN ID가 있으면 플렉스레이 네트워크에서 받은 플렉스레이 시그널 데이터를 해당 큐 엔트리에 복사한다(S506).
상기 CAN ID가 없으면, 그 CAN ID에 해당하는 새로운 큐 엔트리를 생성한(S505) 후에, 플렉스레이 시그널 데이터를 해당 큐 엔트리에 복사한다(S506).
우선순위기반 큐(252)는 상기한 단계를 거쳐 큐 엔트리에 시그널 수가 다 찼는지 판단하여(S508), 다 찬 경우에 전송가능한 큐 엔트리 중에서 우선순위가 가장 높은 ID를 가진 플렉스레이 시그널 데이터부터 CAN 네트워크로 전송하여 해당 큐 엔트리를 삭제한다(S510).
상기 S508단계에서 큐 엔트리에 시그널 수가 다 차지 않은 경우에 상기 S502단계로 되돌아가 메시지의 시그널을 수신한다.
한편, 메시지 매핑 정책(Policy)은 CAN 네트워크(100)에서 우선순위기반 및 시분할기반 통신을 동시에 지원하는 플렉스레이 네트워크(200)로 전달되어야 하는 시그널들에 대해 적용되며, 크게 대역폭 최대화 정책과 지연시간 최소화 정책 두 가지로 정의할 수 있다.
먼저, 대역폭 최대화 정책은 전송 주기가 일정하지 않거나 주기를 할당하기 어려운 CAN 메시지의 경우 플렉스레이 네트워크(300)로 보낼 때 고정적인 전송구간 (Static slot)을 할당하지 않고 가변적인 전송구간(Dynamic slot)을 이용하는 방법이다.
이 경우 대역폭을 효율적으로 사용하여 유휴 대역폭에 추가적인 메시지를 할 당하는 것이 가능하다는 장점이 있으나, 우선순위에 의해 전송 지연시간이 증가할 수 있다는 문제점이 생긴다.
다음 지연시간 최소화 정책은 가급적 많은 종류의 CAN 메시지에 플렉스레이 고정슬롯(310)을 할당하는 방법으로, 메시지의 지연시간이 정해진 값으로 보장되는 반면 대역폭 사용량이 증가한다는 문제가 생길 수 있다.
따라서 CAN 네트워크(100)에서 플렉스레이 네트워크로(300)의 메시지 대응은 표 1에서와 같이 메시지의 우선순위, 발생 주기 특성 및 정책에 따라 분류하여 플엑스레이 네트워크(300)의 고정슬롯(310)이나 가변슬롯(320)에 할당한다.
Figure 112006040159065-pat00001
이때 주기적인 메시지를 고정슬롯의 특정 사이클에 할당하는 방법은 다음과 같다.
먼저, CAN 네트워크(100)에서 발생하는 메시지의 주기가 TC, 플렉스레이 네트워크(300)의 한 사이클 주기가 TF라 가정하고 TC<64TF이면, 플렉스레이 네트워크(300)에서 해당하는 CAN 메시지의 주기 P는 메시지 매핑 정책에 따라 수학식 1 또는 수학식 2로 주어진다.
대역폭 최대화를 위해 언더샘플링(undersampling: 픽셀당 한 개 이하의 샘플링을 계산하는 방식)을 할 경우에 P는 수학식 1이 된다.
Figure 112006040159065-pat00002
그리고 지연시간 최소화를 위해 오버샘플링(oversampling)을 할 경우에 P는 수학식 2가 된다.
Figure 112006040159065-pat00003
만약 i번째 사이클부터 전송할 경우
Figure 112006040159065-pat00004
번째 사이클이 할당된다.
만약 TC>64TF이면 고정슬롯(310)에 할당하는 주기 P는 플렉스레이 사이클의 최대값인 64로 고정되도록 한다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따라 CAN 네트워크에서 플렉스레이 네트워크로의 정책별 메시지 매핑 순서도로서, 도 6은 대역폭 최대화 정책에 따른 매핑 순서도이고, 도 7은 지연시간 최소화 정책에 따른 매핑 순서도이다.
도 6의 대역폭 최대화 정책에 따른 매핑 순서도에서, 게이트웨이(200)는 CAN 네트워크(100)에서 발생하는 메시지가 주기적인가 비주기적인가를 판단하여(S602), 비주기적으로 CAN 메시지가 발생하는 경우에 우선순위가 높은 것부터 가변슬롯(310)에 할당한다(S608).
주기적으로 CAN 메시지가 발생하는 경우에 TC를 64TF와 비교하여(S604), TC<64TF이면 i번째 사이클부터 전송할 경우에 int(64/int(64TF/TC))+i번째 사이클을 고정슬롯(310)에 할당한다(S606).
상기 TC를 64TF와 비교하여 TC<64TF이 아니면, 우선순위가 높은 것부터 가변슬롯(320)에 할당한다(S608).
도 7의 지연시간 최소화 정책에 따른 매핑 순서도에서, CAN 네트워크에서 발생하는 메시지가 주기적인가 비주기적인가를 판단하여(S702), 비주기적으로 CAN 메시지가 발생하는 경우에 우선순위가 높은 것부터 가변슬롯(320)에 할당한다(S708).
주기적으로 CAN 메시지가 발생하는 경우에 TC를 64TF와 비교하여(S704), TC<64TF이면 i번째 사이클부터 전송할 경우에 int(64/int(64TF/TC)+1)+i번째 사이클을 고정슬롯(310)에 할당한다(S706).
상기 TC를 64TF와 비교하여 TC>64TF이 아니면, 우선순위가 높은 것부터 가변슬롯에 할당한다(S708).
이와 같이 CAN 게이트웨이(200)에서 CAN 네트워크(100)에서 플렉스레이 네트워크(300)로의 메시지 매핑을 발생 주기 및 정책에 따라 분류하여 플렉스레이 네트워크의 고정슬롯(310)이나 가변슬롯(320)에 할당함으로써 대역폭 최대화 정책의 문제점인 전송 지연시간 증가와, 지연시간 최소화 정책의 문제점인 대역폭 사용량 증가를 방지할 수 있다.
플렉스레이 네트워크(200)에서 CAN 네트워크로(100)의 메시지 매핑은 CAN ID의 문턱값(Threshold)을 정의하여 가변슬롯(320)의 메시지는 문턱값보다 낮게 순차적으로 매핑하고, 고정슬롯(310)의 메시지는 문턱값보다 높게 순차적으로 매핑하며, 이 경우를 나타내는 순서도는 도 8과 같다.
도 8은 본 발명에 따라 플렉스레이 네트워크에서 CAN 네트워크로의 메시지 매핑 순서도이다.
먼저, CAN 게이트웨이(200)는 CAN ID의 문턱값을 정의하고(S802), 플렉스레이 네트워크(300)에서 CAN 네트워크(100)로 전송되는 메시지가 고정슬롯(310) 메시지인가 가변슬롯(320) 메시지인가를 판단하여(S804), 고정슬롯 메시지인 경우에는 문턱값보다 높은 CAN ID의 우선순위가 높은 순서대로(예를 들어 문턱값이 100으로 정의된 경우에 CAN ID 101,102,103,…) 할당하고(S806), 고정슬롯 메시지가 아닌 가변슬롯 메시지인 경우에는 문턱값보다 낮은 CAN ID의 우선순위가 낮은 순서대로(즉 CAN ID 99,98,97,…) 할당한다(S808).
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, CAN용 장비와 플렉스레이용 장비 사이의 통신을 가능하게 하여 하이브리드 네트워크를 구성하도록 도와주고, 전송방식이 서로 상이한 CAN 및 플렉스레이 사이의 전송방식 변환으로 인한 오버헤드와 지연시간 증가 등으로 인한 영향을 줄일 수 있다.

Claims (6)

  1. CAN 및 플렉스레이 메시지에 포함되는 여러 개의 시그널에 대한 정보를 저장하고 관리하는 메시지 매핑 테이블(270);
    상기 CAN 메시지를 메시지 매핑 테이블에 기반하여 필터링하고, 아비터(230)를 통해 나누어 전송하는 메시지 필터(220);
    상기 메시지 필터(220)에서 전송한 시그널을 정해진 타임 슬롯마다 플렉스레이 네트워크(300)의 고정슬롯(310)에 전송하는 시분할기반 큐(260);
    상기 메시지 필터(220)에서 전송한 시그널을 매 사이클마다 전송을 시도하여 자신의 우선순위가 해당하면 플렉스레이 네트워크(300)의 가변슬롯(320)에 전송하고 자신의 우선순위가 해당하지 않으면 대기하는 우선순위기반 큐(250);
    상기 플렉스레이 메시지를 메시지 매핑 테이블(270)에 기반하여 필터링하고 전송하는 메시지 필터(222);
    상기 메시지 필터(222)에서 전송한 시그널을 정해진 CAN ID를 가지는 큐에 저장하며, 각 ID에 실려야 하는 시그널이 큐에 모두 실리면 우선순위에 따라 아비터(232)를 통해 CAN 네트워크(100)로 전송하는 우선순위기반 큐(252); 및
    상기 메시지 매핑 테이블(270), 메시지 필터(220), 시분할기반 큐(260), 우선순위기반 큐(250), 메시지 필터(222) 및 우선순위기반 큐(252)를 제어하고 메시지 매핑 테이블(270)에 기반하여 메시지 변환 및 전송을 수행하도록 하는 컨트롤러(210)를 포함하는 플렉스레이-ＣＡＮ 게이트웨이 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시그널은 CAN 및 플렉스레이 네트워크(100,300) 전체에서 유일하게 존재하는 것을 특징으로 하는 플렉스레이-ＣＡＮ 게이트웨이 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 메시지 매핑 테이블(270)에 저장되는 시그널의 정보는 시그널명(Signal name), CAN ID, CAN 시작 비트, 길이, 주기, 플렉스레이 ID, 플렉스레이 시작 비트, 플렉스레이 사이클 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉스레이-ＣＡＮ 게이트웨이 시스템.
  4. CAN 네트워크에서 발생한 메시지를 플렉스레이-ＣＡＮ 게이트웨이를 통해 플렉스레이 네트워크로 전송하는 경우에 대역폭 최대화 정책에 따른 메시지 매핑이,
    상기 CAN 게이트웨이(200)에서 CAN 네트워크(100)에서 발생하는 메시지가 주기적인가 비주기적인가를 판단하는 단계와,
    주기적으로 CAN 메시지가 발생하는 경우에 TC(CAN 메시지의 발생)를 64TF(플렉스레이 네트워크의 한 사이클 주기)와 비교하는 단계와,
    상기 비교단계에서 TC<64TF인 경우에 int(64/int(64TF/TC))+i번째 사이클을 플렉스레이 네트워크(300)의 고정슬롯(310)에 할당하는 단계 및
    상기 CAN 메시지가 비주기적으로 발생하는 경우나 상기 TC<64TF이 아닌 경우에 우선순위가 높은 것부터 가변슬롯(320)에 할당하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플렉스레이-CAN 간의 메시지 매핑방법.
  5. CAN 네트워크에서 발생한 메시지를 플렉스레이-ＣＡＮ 게이트웨이를 통해 플렉스레이 네트워크로 전송하는 경우에 지연시간 최소화 정책에 따른 메시지 매핑이,
    상기 CAN 게이트웨이(200)에서 CAN 네트워크(100)에서 발생하는 메시지가 주기적인가 비주기적인가를 판단하는 단계와,
    주기적으로 CAN 메시지가 발생하는 경우에 TC를 64TF와 비교하는 단계와,
    상기 비교단계에서 TC<64TF인 경우에 int(64/int(64TF/TC)+1)+i번째 사이클을 플렉스레이 네트워크(300)의 고정슬롯(310)에 할당하는 단계 및
    상기 CAN 메시지가 비주기적으로 발생하는 경우나 상기 TC<64TF이 아닌 경우에 우선순위가 높은 것부터 가변슬롯(320)에 할당하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플렉스레이-CAN 간의 메시지 매핑방법.
  6. 플렉스레이 네트워크에서 발생한 메시지를 플렉스레이-ＣＡＮ 게이트웨이를 통해 CAN 네트워크로 전송하는 경우에 메시지 매핑이,
    상기 CAN 게이트웨이(200)에서 CAN ID의 문턱값을 정의하는 단계와,
    상기 플렉스레이 메시지가 고정슬롯(310) 메시지인가 가변슬롯(320) 메시지인가를 판단하는 단계와,
    상기 고정슬롯 메시지인 경우에 문턱값보다 높은 CAN ID의 우선순위가 높은 순서대로 CAN 네트워크(100)에 할당하는 단계 및
    상기 가변슬롯 메시지인 경우에 문턱값보다 낮은 CAN ID의 우선순위가 낮은 순서대로 CAN 네트워크(100)에 할당하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플렉스레이-CAN 간의 메시지 매핑방법.
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