KR102292771B1

KR102292771B1 - 버스 시스템용 가입자국, 그리고 버스 시스템의 데이터 전송률 증가 방법

Info

Publication number: KR102292771B1
Application number: KR1020167022330A
Authority: KR
Inventors: 랄프 마하우어; 시몬 바이센마이어
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2021-08-25
Also published as: EP3108603A1; KR20160122156A; CN105981319A; US20170011000A1; WO2015121043A1; US10216687B2; FR3017760A1; EP3108603B1; DE102014202826A1; CN105981319B

Abstract

본 발명은 버스 시스템(1; 2)을 위한 가입자국(10; 30; 50), 그리고 버스 시스템(1; 2)의 데이터 전송률을 증가시키기 위한 방법에 관한 것이다. 가입자국(10; 30; 50; 60)은, 버스 시스템(1; 2)의 버스 라인(40)에 대한 가입자국(10, 20, 30, 50)의 충돌없는 독점적 액세스가 적어도 일시적으로 보장되는 버스 시스템(1; 2)을 통해 버스 시스템(1; 2)의 적어도 하나의 다른 가입자국으로부터 메시지(41, 42, 43)를 수신하기 위한 장치(15)와, 수신된 메시지(41; 42; 43)가 가입자국(10; 30; 50)용으로 지정되어 있는지의 여부를 검사하기 위한 검사 장치(12)와, 단지 검사 장치(12)에 의한 검사의 결과로서 수신된 메시지(41; 42; 43)가 가입자국(10; 30; 50)용으로 지정되어 있는 것으로 확인될 때에만, 수신된 메시지(41; 42; 43)의 에러를 처리하기 위한 에러 처리 장치(14)를 포함한다.

Description

버스 시스템용 가입자국, 그리고 버스 시스템의 데이터 전송률 증가 방법{PARTICIPANT STATION FOR A BUS SYSTEM, AND METHOD FOR INCREASING THE DATA RATE OF A BUS SYSTEM}

본 발명은, 데이터 전송 시 에러가 데이터 전송에 관여하지 않는 가입자국들을 통한 데이터 전송이 중단되지 않게 하는, 버스 시스템을 위한 가입자국, 그리고 버스 시스템의 데이터 전송률을 증가시키기 위한 방법에 관한 것이다.

센서들과 제어 유닛들 간의 통신을 위해, CAN 버스 시스템이 널리 보급되었다. CAN 버스 시스템의 경우, 메시지는, ISO11898의 CAN 규격에 기재되어 있는 것과 같은 CAN 프로토콜을 사용하여 전송된다. 차량에서 지능형 센서의 개수 증가 및 제어 유닛들의 상대적으로 더 많은 네트워킹에 따라, CAN 버스에서 가입자국들의 개수 및 CAN 버스 상에서의 데이터 트래픽은 점점 더 증가하고 있다.

DE10 000 305 A1은 CAN(Controller Area Network)뿐만 아니라, TTCAN(Time Trigger CAN)이라고 하는 CAN의 확장도 개시하고 있다. CAN에서 사용되는 매체 액세스 제어 방법은 비트 단위 중재(arbitration)를 기반으로 한다. CAN의 경우, 비트 단위 중재는 버스를 통해 전송될 메시지 내의 선행 식별자(leading identifier)에 따라서 실행된다.

이미 DE 10 2012 200 997에 기재된 것처럼, 비트 단위 중재의 경우, 복수의 가입자국은, 데이터 전송이 간섭받지 않으면서, 버스 시스템을 통해 동시에 데이터를 전송할 수 있다.

최근에는, 예컨대 규격 "CAN with Flexible Data-Rate, 규격 버전 1.0"(출처: http://www.semiconductors.bosch.de)에 상응하게 메시지가 전송되는 CAN-FD 등과 같은 기술들도 제안되었다. 상기 기술들의 경우, 데이터 필드들의 영역에서 더 높은 클록 제어(clocking)를 사용함으로써, 최대로 가능한 데이터 전송률이 1MBit/s의 값 이상으로 상승한다. CAN-FD에 의해서는, 데이터 전송률이 종래 시스템들의 버스 길이에 의해 제한되었던 시스템들에 대해 데이터 전송률의 증가가 가능하다.

비반사형이면서 그에 따라 신속한 데이터 전송을 위해 버스 토폴로지가 중요한 역할을 한다. 이상적인 경우에, CAN 버스 상에는 2개의 CAN 가입자국만이 존재한다. 이런 경우에, 버스 종단들은 이상적으로 종단될 수 있고 라인 반사는 방지될 수 있다. 그러나 전송 케이블을 절약하고 CAN 프로토콜의 장점들을 실제로 이용할 수 있도록 하기 위해, 실제로 하나의 버스에 가능한 한 많은 CAN 가입자국을 연결하는 것이 바람직하다.

그러나 문제는, 데이터 라인들의 각각의 분기 상에서 데이터 전송 동안 반사들이 발생한다는 것이다. 이런 반사들은 원래 신호들(original signal)과 중첩되어 수신기의 수신을 간섭한다. 반사들이 크면 클수록, 데이터 전송률은, 신호를 여전히 신뢰성 있게 전송할 수 있도록 하기 위해, 더 느리게 선택되어야 한다.

확실한 전송을 보장하기 위해, CAN 프로토콜은 에러 핸들링(Error Handling) 이라고도 하는 에러 처리(error processing)를 제공한다. 에러 핸들링에 따라, 각각의 CAN 가입자국은 CAN 버스 상의 모든 신호를 점검하고 에러가 검출된 경우 에러 프레임(error frame)이라고도 하는 에러 프레임을 갖는 전송을 중단한다. 예컨대 CAN 버스를 통해 전송되는 신호들을 전혀 추가로 처리하지 않기 때문에 통신에 관여하지 않는 CAN 가입자국들 조차도 송신기 및 수신기의 통신에 개입한다.

CAN 버스 상에서 발생하는 간섭 신호들은 CAN 가입자국들에 상이한 세기의 정도로 작용한다. 유효 신호가 간섭에 비해 더 강하게 감쇠될수록, 간섭의 영향은 더 커진다. 일반적으로 간섭원과 수신기 사이의 라인이 더 짧을수록, 그리고 송신기와 수신기 사이의 라인이 더 길수록, 신호 품질은 더 나빠진다. 그 결과, 수신기가 신호를 에러 없이 수신할 수 있는 반면, 통신에 관여하지 않는 CAN 가입자국들이 에러를 검출하여 에러 메시지에 의해 신호를 무효화하는 것이 나타날 수 있다. 이로 인해, 송신기는 신호를 다시 송신해야만 하며, 이는 CAN 버스 상에서 버스 부하를 불필요하게 증가시키고 데이터 전송을 불필요하게 느려지게 한다.

에러를 가진 신호를 확실하게 검출할 수 있도록 하기 위해, 대부분의 경우, CRC 신호의 평가만으로도 충분하다.

또한, CAN 프레임의 내부에서 데이터 전송이 예컨대 이더넷과 같은 데이터 전송 프로토콜들과 유사하게 수행됨으로써, 더 높은 데이터 전송률을 달성할 수도 있다. 그러나 상기 프로토콜들은 현재 쉽게 사용될 수 없다.

다른 문제는, CAN 네트워크 또는 버스 시스템의 구성 시 각각의 개별 가입자국을 위해 어느 시점에 비트가 스캐닝되어야 하는지가 설정된다는 것이다. 이런 설정은 비트 타이밍(bit timing)이라고도 한다. 어느 가입자국에 의해 신호가 수신되는지에 따라서, 다른 시점들이 에러 없는 수신을 위해 최적일 수 있다. 그러나 시점들은 송신하는 가입자국에 따라서 가변될 수 없다. 그러므로 CAN 네트워크 또는 버스 시스템의 구성 시 모든 가입자국의 고려하에 최선의 시점들을 위한 절충안을 찾아내야만 한다. 특히 복수의 CAN-FD 가입자를 포함하는 네트워크의 구성 시, 모든 가입자가 신호를 에러 없이 수신할 수 있도록 시점들을 설정하는 것은 어렵다. 적합한 시점을 찾아낼 수 없다면, 이에 대한 해결책으로서 버스의 데이터 전송률은 감소되어야 한다.

본 발명의 과제는, 앞에서 언급한 문제들을 해결하는 버스 시스템을 위한 가입자국 및 방법을 제공하는 것이다. 특히 본 발명의 과제는, CAN 버스 상의 간섭들이 CAN 버스 상에서 버스 부하의 증가와 그에 따른 데이터 전송의 데이터 전송률의 감소를 야기하지 않으면서 CAN 네트워크 또는 버스 시스템의 구성은 간소화되게 하는 버스 시스템용 가입자국 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제는 청구항 제 1 항의 특징들을 갖는 버스 시스템용 가입자국에 의해 해결된다. 가입자국은, 버스 시스템의 버스 라인에 대한 가입자국의 충돌없는 독점적 액세스가 적어도 일시적으로 보장되는 버스 시스템을 통해 버스 시스템의 적어도 하나의 다른 가입자국으로부터 메시지를 수신하기 위한 장치와, 수신된 메시지가 가입자국용으로 지정되어 있는지의 여부를 검사하기 위한 검사 장치와, 단지 검사 장치에 의한 검사의 결과로서 수신된 메시지가 가입자국용으로 지정되어 있는 것으로 확인될 때에만, 수신된 메시지의 에러를 처리하기 위한 에러 처리 장치를 포함한다.

본원의 가입자국의 경우, 특정 수신기들에 의해 정확하게 수신될 수 있는 신호들이 데이터 전송에 관여하지 않는 가입자국들에 의해 무효화되는 것은 방지된다. 그 결과, 종래보다 더 폭넓은 CAN-FD의 사용 및 CAN 버스 상에서 더 높은 최대 데이터 전송률이 달성된다. 또한, CAN 네트워크 또는 버스 시스템의 구성은 간소화되는데, 그 이유는 본원의 가입자국에 의해 더 이상 비트 타이밍을 실행할 필요가 없기 때문이다.

그에 따라, 본원의 가입자국은, 예컨대 CAN-FD 등처럼 클록 제어되는 상위의 시스템들에서의 사용을 위해서도 적합하다. 전술한 가입자국은, 종래에는 데이터 전송률의 추가 증가가 불가능했던 적용 분야들에서도 CAN-FD의 사용을 위해 적합하다. 상기 적용 분야들은 예컨대 CAN-FD가 라인 반사로 인해 종래에는 사용될 수 없었던 버스 토폴로지들이다. 많은 경우에서, 특히 라인 반사가 심하게 문제가 되는 가입자국들만을 전술한 방식으로 형성하는 것만으로도 충분하다.

그 밖에도, 전술한 가입자국에 의해 CAN-FD에서 최대로 전송 가능한 데이터 전송률은 증가될 수 있다.

추가 장점은, 전술한 가입자국에 의해, 데이터 전송률의 증가는, 예컨대 이더넷 등과 같은 다른 데이터 전송 프로토콜들과 유사하게 메시지들을 송신하는 것을 통해 훨씬 더 간단하게 실현될 수 있다는 것이다.

또한, 전술한 가입자국은, 점차로 여러 제조업체에 의해 점점 더 많은 가입자국이 버스 라인에 연결되는 적용 분야들, 이른바 오프-하이웨이(Off-Highway) 적용 분야들에서 매우 바람직하다. 설명된 선택적 에러 처리(에러 핸들링)를 실행하는 가입자국에 의해, 버스 시스템은, 추가 가입자국들의 추후의 연결에 대해 상대적으로 더 강해진다

본원의 가입자국의 바람직한 추가 구현예들은 종속 청구항들에 기재되어 있다.

검사 장치는, 수신된 메시지가 사전 결정된 비트 패턴을 포함하는지의 여부를 검사하도록 형성될 수 있으며, 상기 비트 패턴은 수신된 메시지가 가입자국용으로 지정되어 있다는 것, 또는 가입자국용으로 지정되어 있지 않다는 것을 포함한다.

또한, 검사 장치는, 수신된 메시지 내에 포함된 메시지 식별자에 따라서 검사를 실행하도록 형성될 수도 있다. 이 경우, 검사 장치는 한 변형예에서, 검사 동안, 사전 결정된 비트 패턴을 갖는 메시지 식별자를 포함하거나 또는 포함하지 않는, 가입자국을 위한 메시지들을 하이딩하도록 형성될 수 있다.

에러 처리 장치는, 검사 장치에 의한 검사의 결과로서 수신된 메시지가 가입자국용으로 지정되어 있지 않은 것으로 확인된다면, 에러 처리를 실행하지 않으며, 그리고 검사 장치에 의한 검사의 결과로서 수신된 메시지가 가입자국용으로 지정되어 있고 에러 처리 장치는 수신된 메시지의 에러를 검출하는 것으로 확인된다면, 에러 프레임을 출력하는 방식으로, 형성될 수 있다.

또한, 검사 장치는, 메시지 내에 포함된 가입자국의 메시지 식별자에 따라서 메시지의 비트의 스캐닝을 위한 시점들을 설정하기 위해, 가입자국의 통신 제어 장치로 메시지에 포함된 가입자국의 메시지 식별자를 출력하도록 형성될 수도 있다.

필시, 상기 수신하기 위한 장치는, 버스 시스템을 통해 버스 시스템의 적어도 하나의 다른 가입자국으로 메시지를 송신하도록 형성되는 송/수신 장치이며, 메시지는 메시지 식별자 내의 사전 결정된 비트 패턴을 포함한다.

앞에서 기재한 가입자국은, 하나의 버스 라인과 적어도 2개의 가입자국을 포함하는 버스 시스템의 부분일 수 있으며, 2개의 가입자국은, 서로 통신할 수 있도록, 버스 라인을 통해 서로 연결된다. 이 경우, 적어도 2개의 가입자국 중 적어도 하나의 가입자국은 앞에서 기재한 가입자국이다.

앞에서 언급한 과제는 버스 시스템의 데이터 전송률을 증가시키기 위한 방법에 의해서도 해결된다. 본원의 방법은, 버스 시스템의 버스 라인에 대한 가입자국의 충돌없는 독점적 액세스가 적어도 일시적으로 보장되는 버스 시스템을 통해 버스 시스템의 다른 가입자국으로부터 가입자국의 송/수신 장치를 사용하여 메시지를 수신하는 단계와, 수신된 메시지가 가입자국용으로 지정되어 있는지의 여부를 검사 장치를 사용하여 검사하는 단계와, 검사 장치에 의한 검사의 결과로서 수신된 메시지가 가입자국용으로 지정되어 있는 것으로 확인될 때에만 에러 처리 장치를 사용하여 수신된 메시지의 에러를 처리하는 단계를 포함한다.

본원의 방법의 경우, 검사 장치는 에러 처리 장치를 스위치 온 및 오프할 때 메모리 장치를 사용할 수 있으며, 상기 메모리 장치 또는 추가 메모리 장치는, 수신된 메시지가 에러 처리의 경우와 다른 이유에서 가입자국들을 위한 사전 결정되는 수신된 메시지들의 하이딩에 대해 검사될 때 사용된다.

본원의 방법은 앞에서 가입자국과 관련하여 언급한 것과 동일한 장점들을 제공한다.

본 발명의 추가의 가능한 구현예들은 앞에서 또는 하기에서 실시예들과 관련하여 기재된 특징들 또는 실시형태들의 분명하게 언급하지 않은 조합도 포함한다. 이 경우, 통상의 기술자라면 개선안 또는 보충안으로서 개별 양태들도 본 발명의 각각의 기본 형태에 추가할 수 있을 것이다.

본 발명은 하기에서 첨부한 도면과 관련하여, 그리고 실시예들에 따라서 더 상세하게 설명된다.

도 1은 제 1 실시예에 따르는 버스 시스템의 간소화된 블록회로도이다.
도 2는 제 1 실시예에 따르는 가입자국에 의해 사용되는 리스트의 예시이다.
도 3은 제 1 실시예에 따르는 방법의 흐름도이다.
도 4는 제 2 실시예에 따르는 방법의 흐름도이다.
도 5는 제 3 실시예에 따르는 버스 시스템의 간소화된 블록회로도이다.

도면들에서 동일하거나 동일한 기능을 하는 요소들은, 달리 지시되어 있지 않는 한, 동일한 도면부호들로 표시된다.

도 1에는, 예컨대 CAN 버스 시스템, CAN-FD 버스 시스템 등일 수 있는 버스 시스템(1)이 도시되어 있다. 버스 시스템(1)은 차량, 특히 자동차, 비행기 등에서, 또는 병원 등에서 사용될 수 있다.

도 1에서, 버스 시스템(1)은 하나의 버스 라인(40)에 각각 연결되어 있는 복수의 가입자국(10, 20, 30)을 포함한다. 버스 라인(40)을 통해, 메시지들(41, 42, 43)은 신호들의 형태로 개별 가입자국들(10, 20, 30) 사이에서 전송될 수 있다. 메시지들(41, 42, 43)은, CAN 버스 시스템들에서 CAN-ID라고도 하는 메시지 식별자들(411, 421, 431) 중 각각 하나의 메시지 식별자를 포함한다. 가입자국들(10, 20, 30)은 예컨대 자동차의 제어 유닛들 또는 표시 장치들 또는 센서들일 수 있다.

도 1에 도시된 것처럼, 가입자국(10)은 통신 제어 장치(11)와, 검사 장치(12)와, 메모리 장치(13)와, 에러 처리 장치(14)와, 송/수신 장치(15)를 포함한다. 이와 달리, 가입자국(20)은 통신 제어 장치(11)와 송/수신 장치(15)를 포함한다. 가입자국(30)은, 가입자국(10)처럼, 통신 제어 장치(11)와, 검사 장치(12)와, 메모리 장치(13)와, 에러 처리 장치(14)와, 송/수신 장치(15)를 포함한다. 가입자국들(10, 20, 30)의 송/수신 장치들(15)은, 비록 도 1에는 도시되어 있지는 않지만, 버스 라인(40)에 각각 직접적으로 연결되어 있다.

통신 제어 장치(11)는, 버스 라인(40)에 연결되는 가입자국들(10, 20, 30) 중 다른 가입자국과 버스 라인(40)을 통해 수행되는 각각의 가입자국(10, 20, 30)의 통신을 제어하기 위해 사용된다. 검사 장치(12), 메모리 장치(13) 및 에러 처리 장치(14)는 송/수신 장치(15)에 의해 수신되는 메시지들(41, 42, 43)을 위한 버스 라인(40) 상에서의 데이터 전송률을 증가시키기 위해, 그리고 하기에서 더 상세하게 기재되는 것처럼 버스 시스템(1)의 구성을 간소화하기 위해 사용된다. 통신 제어 장치(11)는, 종래의 CAN 컨트롤러처럼 실현될 수 있다. 송/수신 장치(15)는 그 송신 기능과 관련하여 종래의 CAN 트랜시버처럼 실현될 수 있다. 그러므로 두 가입자국(10, 30)에 의해 버스 라인(40) 상에서의 데이터 전송률은 증가될 수 있고 버스 시스템(1)의 구성은 간소화될 수 있다. 이와 달리, 가입자국(20)은 그 송신 기능뿐만 아니라 그 수신 기능과 관련하여 종래의 CAN 가입자국에 상응한다.

하나의 CAN 버스 시스템 내에서 복수의 가입자국(10, 20, 30)이 활성 상태이고, 메시지 식별자(411, 421, 431)를 갖는 그메시지들(41, 42, 43)을 송출한다. 상기 메시지 식별자들(411, 421, 431)은 중재 단계에서 중재를 위해 사용된다. 중재 후에는, 가입자국들(10, 20, 30) 중 단지 하나의 가입자국만이 메시지들(41, 42, 43) 중 하나 또는 복수의 메시지의 형태로 신호들을 버스 라인(40) 상으로 송신한다. 이 순간부터, 각각 청취하고 있는 가입자국(10, 20, 30)은 버스 신호들 또는 메시지들(41, 42, 43)을 모니터링할 수 있다.

예컨대 가입자국(10)의 송/수신 장치(15)가 메시지(42)를 수신한다면, 가입자국(10)의 검사 장치(12)는 메시지(42) 내에 포함된 메시지 식별자(421)에 따라서 메시지(42)가 가입자국(10)용으로 지정되어 있는지의 여부를 검사한다. 이 경우, 검사 장치(12)는, 메모리 장치(13) 내에 저장되어 있는 하나 또는 복수의 메시지 식별자와 수신된 메시지(42)의 메시지 식별자(421)를 비교한다.

도 2에는, 메모리 장치(13) 내에 저장된 메시지 식별자들이 저장될 수 있는 리스트(130)가 도시되어 있다. 리스트(130)는 어레이 등의 형태로도 형성될 수 있다. 도 2에서, 본 실시예의 경우, 메시지 식별자(421)만이 저장되어 있다. 리스트(130)에는 필요한 경우 리스트(130) 내의 점들로 도시된 것처럼 추가 메시지 식별자들도 저장될 수 있다. 리스트(130)는, 가입자국(20)의 메시지들(42)이 가입자국(10)용으로 지정되어 있지 않고 그로 인해 에러 처리 장치(14)에 의해 처리되어서는 안 된다는 것을 지시하고 있다. 또한, 본 실시예의 변형예에서, 리스트(130)는, 가입자국(20)의 메시지들(42)이 가입자국(10)용으로 지정되어 있고 그로 인해 에러 처리 장치(14)에 의해 처리되어야 한다는 것도 지시할 수 있다.

그에 따라, 가입자국(10)은, 비록 가입자국(20)의 메시지들(42)을 수신하지만, 상기 메시지들을 위한 에러 처리를 실행하지 않는 방식으로 형성된다. 에러 처리는, 가입자국(30), 및 버스 시스템(1) 내에 필시 존재하지만 여기서는 도시되어 있지 않은 다른 가입자국들의 메시지들(43)만을 위해 실행된다. 또한, 본 실시예의 변형예에서, 가입자국(10)은, 가입자국(10)을 위해 가입자국(20)의 메시지들(42)을 하이딩하는 방식으로도 형성될 수 있다. 그 결과, 가입자국(10)에서는 제공될 수신 메시지의 양이 가능한 한 적게 유지될 수 있는데, 그 이유는 각각의 메시지(42)가 개별적으로 가입자국(10)의 메모리 장치(13) 내에 기록되지 않기 때문이다. 그 대신, 모든 식별 영역이 하나의 가입자국(10, 20, 30)에 할당된다. 이 경우, 신호를 형성하는 특정 메시지들이 하이딩되며, 본 경우에서는 가입자국(10)의 경우 메시지들(42)이 하이딩된다. 그 결과, 메시지들(42)은 가입자국(10)의 메모리 장치 내에 저장되지 않으며, 가입자국(10) 내에서 데이터 조작(data manipulation)의 중단(interrupt)은 야기되지 않는다.

예컨대 메시지들(42)의 앞에서 기재한 하이딩을 위해서도 사용될 수 있는 검사 장치(12)를 사용한 검사 단계는 특히 하기와 같은 메시지 식별자 내의 특정 비트 패턴에 의해 수행될 수 있다:

버스 시스템(1)의 제 1 가입자국으로서의 제 1 가입자국(10)의 메시지 식별자(411)를 위한 xxxx000xxxx,

버스 시스템(1)의 제 2 가입자국으로서의 가입자국(20)의 메시지 식별자(421)를 위한 xxxx001xxxx, 및

가입자국(30)이 버스 시스템(1)의 제 8 가입자국일 때, 가입자국(30)의 메시지 식별자(431)를 위한 xxxx111xxxx.

위의 비트 패턴에서, x는 메시지 식별자(411, 412, 413)의 임의의 비트이다. 검사 장치(12)가, 메모리 장치(13) 내의 리스트(130)를 사용해서, 수신된 메시지가 메시지 식별자로서 비트 패턴(xxxx001xxxx)을 포함하는 것으로 확인한다면, 검사 장치(12)는 에러 처리 장치(14)를 스위치 오프한다. 버스 시스템(1)에서 메시지(42)의 수신을 위해 가용한 시간 간격 후에, 검사 장치(12)는 에러 처리 장치(14)를 다시 스위치 온한다. 이는 도 3에 따라서 더 상세하게 설명된다.

도 3에는, 버스 시스템(1)의 가입자국들(10, 30)에 의해 실행되는, 버스 시스템의 데이터 전송률을 증가시키기 위한 방법의 흐름도가 도시되어 있다. 본원의 방법의 시작 후에, 가입자국(10)의 송/수신 장치(15)는 메시지(42)를 수신하여 상응하는 메모리 장치, 예컨대 메모리 장치(13) 내에 상기 메시지를 저장한다. 그런 후에, 흐름은 단계 S2로 계속 진행된다.

단계 S2에서, 가입자국(10)의 검사 장치(12)는, 메시지(42)가 가입자국(10)용으로 지정되어 있는지의 여부를 검사한다. 이 경우, 검사 장치(12)는 리스트(130)의 메시지 식별자(들)와 수신된 메시지(42)의 메시지 식별자(421)를 비교한다. 도 2에 도시된 리스트(130)의 경우에 해당하는 사항으로, 수신된 메시지(42)의 메시지 식별자(421)가 리스트(130) 내에 포함되어 있다면, 흐름은 단계 S3으로 계속 진행된다. 그렇지 않으면, 흐름은 단계 S6으로 계속 진행된다.

단계 S3에서, 다시 말하면 메시지(42)가 가입자국(10)용으로 지정되어 있지 않다면, 검사 장치(12)는 가입자국(10)의 에러 처리 장치(14)를 스위치 오프한다. 그런 후에, 흐름은 단계 S4로 계속 진행된다.

단계 S4에서, 버스 시스템(1)에서 메시지(42)의 수신을 위해 가용한 시간 간격이 경과 했는지의 여부가 결정된다. 시간 간격이 경과 되었다면, 흐름은 단계 S5로 계속 진행된다.

단계 S5에서, 검사 장치(12)는 가입자국(10)의 에러 처리 장치(14)를 다시 스위치 온한다. 그런 후에, 흐름은 단계 S1로 되돌아간다.

메시지(42)와 다른 메시지가 수신되었다면, 예컨대 메시지(43)가 수신되었다면, 흐름은 단계 S6으로 계속 진행된다. 단계 S6에서, 에러 처리 장치(14)는, 그 에러 처리 동안, 수신된 메시지(43)에 에러가 있는지의 여부를 결정한다. 수신된 메시지(43)에 에러가 있다면, 흐름은 단계 S7로 계속 진행된다. 그렇지 않으면, 흐름은 단계 S8로 계속 진행된다.

단계 S7에서, 에러 처리 장치(14)는 가입자국(10)의 송/수신 장치(15)를 통해 에러 프레임(141)을 버스 라인(40)으로 송신하고 그에 따라 다른 가입자국들(20, 30)로도 송신한다. 그런 후에, 흐름은 단계 S1로 되돌아간다.

단계 S8에서, 다시 말하면 에러가 메시지(43) 내에 포함되어 있지 않다면, 에러 처리 장치(14)는 메시지(43)를 통신 제어 장치(11)로, 또는 이 통신 제어 장치(11)가, 가입자국(10)을 위해 메시지(43)의 추가 데이터를 조작하기 위해, 액세스하는 상응하는 메모리 장치로 전송한다. 그런 다음, 흐름은 단계 S1로 되돌아간다.

본원의 방법은, 각각의 가입자국(10, 30) 또는 버스 시스템(1)이 스위치 오프되면, 종료된다. 특히 단계 S4 및 S5는, 앞에서 기재한 것처럼, 에러 처리 장치(14)의 선택적인 스위치 온 및 오프가 가능한 점에 한해, 또 다른 방식으로도 실행될 수 있다.

그에 따라, 가입자국(20)이 버스 라인(40)을 통해 메시지(42)를 송신한다면, 에러 처리 장치(14)와 그에 따른 가입자국(10)은 본 실시예의 경우 더 이상 에러 프레임(141)을 출력할 수 없다. 또한, 에러 처리 장치(14)는 메시지(42)에 대해 더 이상 에러의 점검을 실행할 수 없다. 에러 처리 장치(14)는, 검사 장치(12)에 의한 검사의 결과로서 수신된 메시지가 가입자국(10)용으로 지정된 것으로 확인된다면, 단지 수신된 메시지에 대한 에러의 점검을 사용한 에러 처리 및 수신된 메시지의 에러의 검출 시 에러 프레임의 출력만을 실행할 수 있다.

가입자국(30)은 가입자국(10)과 동일한 방식으로 작동한다.

이런 방식으로, 버스 시스템(1)에서 메시지에 에러가 있는 경우, 가입자국들(10, 30)이 데이터 전송에 관여하지 않는다면, 상기 가입자국들을 통한 데이터 전송의 중단은 더 이상 발생하지 않는다.

또한, 비트 타이밍은 생략될 수 있으며, 이로 인해 데이터 전송률은 감소되지 않아도 된다.

또한, 본 실시예의 추가 변형예로서, 검사 장치(12)는 메시지(41, 42, 43)에 포함된 메시지 식별자(411, 421, 431)도 통신 제어 장치(11)로 출력할 수 있다. 그에 따라, 통신 제어 장치(11)는 메시지(41, 42, 43) 내에 포함된, 각각의 가입자국(10, 30, 50)의 메시지 식별자(411, 421, 431)에 따라서, 메시지(41, 42, 43)의 비트의 스캐닝을 위한 시점들을 설정할 수 있다. 이는, 그럼에도, 버스 시스템의 구성 시 비트 타이밍이 실행되고 비트 타이밍을 위한 절충안을 찾을 수 없는 경우에, 그로 인해 그 결과로 불가피하게 데이터 전송률이 감소되지 않아도 된다는 장점이 있다. 특히 복수의 CAN 가입자가 동일한 CAN-FD 신호를 수신하고자 한다면, CAN-ID 개별 비트 타이밍이라고도 할 수 있는 CAN-ID 또는 메시지 식별자에 상응하는 개별 비트 타이밍이 바람직하다.

도 4에는, 제 2 실시예에 따르는 검사 장치(12)의 구현예가 구체적으로 설명되어 있다. 그에 따라서, 검사 장치(12)는 에러 처리 장치(14)에 의한 에러 처리를 완전히 비활성화한다. 이런 경우에, 데이터 전송률의 증가를 위한 방법의 경우, 도 4에 도시된 것처럼 단계 S2는 생략된다. 또한, 단계 S6은 단계 S3에 직접 이어진다. 그 외에 가입자국(10)은 제 1 실시예에서 기재한 것처럼 구성된다.

검사 장치(12)의 상기 구현예는 예컨대, 신뢰성 있는 수신에 의존하지 못하거나, 또는 메시지들만을 송신하는 지능형 센서들을 위해 유용하다. 상기 센서들에 대한 예시들은 차량의 경우 특히 레인 센서, 오일 압력 센서 등이다.

도 5에는, 제 3 실시예에 따르는 버스 시스템(2)이 도시되어 있다. 여기서 가입자국(50)의 검사 장치(12)는, 제 1 실시예와 관련하여 단계 S2 내지 S5에 대해 기재된 것처럼, 에러 처리 장치(14)를 스위치 온 및 오프하기 위해 그 메모리 장치(13)를 사용한다. 그러나 에러 처리의 경우와 다른 이유에서 예컨대 가입자국들(10, 20, 30)을 위한 특정 메시지들의 하이딩처럼 메시지들의 다른 검사를 위해, 추가 메모리 장치(16)가 사용된다. 이는, 가입자국(10)에 의해 요구되지 않거나, 또는 가입자국(10)의 경우, 보다 정확히 말하면 편의 기능들의 보장을 위해 중요할 수도 있는 결함이 있는 메시지들이 안전 관련 및 시간 임계 메시지들의 지연을 야기하지 않는다는 장점이 있다. 예컨대 오일 압력 센서 또는 조명 기능 센서 등의 출력은 윈드실드 와이퍼 구동 장치를 위해 요구되지 않는다.

한편, 가입자국(10)의 검사 장치(12)는, 에러 처리 장치(14)를 스위치 온 및 오프하기 위해서뿐만 아니라, 에러 처리의 경우와 다른 이유에서 예컨대 가입자국들(10, 20, 30)을 위한 특정 메시지들의 하이딩처럼 메시지들을 검사하기 위해서도 메모리 장치(13)를 사용한다. 이런 경우에, 가입자국(10)에 의해 추가 처리되는 각각의 에러가 있는 메시지(42, 43)는 버스 시스템(1)에서 후속 메시지들의 통신을 지연시킨다.

그 외에, 제 3 실시예에 따르는 버스 시스템(2)은 제 1 실시예의 버스 시스템(1)처럼 구성된다.

제 1 내지 제 3 실시예에 따르는 가입자국들(10, 20, 30, 50)의 버스 시스템(1, 2) 및 대응하는 방법의 앞에서 기재한 모든 구현예들은 개별적으로, 또는 모든 가능한 조합으로 사용될 수 있다. 그에 추가로 특히 하기 변형예들을 생각해볼 수 있다.

제 1 내지 제 3 실시예에 따르는 앞에서 기재한 버스 시스템(1, 2)은 CAN 프로토콜을 기반으로 하는 버스 시스템에 따라서 기재된다. 그러나 제 1 내지 제 3 실시예에 따르는 버스 시스템(1, 2)은 또 다른 유형의 통신 네트워크일 수도 있다. 바람직하게는, 버스 시스템(1, 2)의 경우, 적어도 특정 시간 간격 동안 버스 라인(40) 또는 이 버스 라인(40)의 공통 채널에 대한 가입자국(10, 20, 30, 50)의 충돌없는 독점적 액세스가 보장되지만, 그러나 이는 필연적인 전제조건은 아니다.

제 1 내지 제 3 실시예에 따른 버스 시스템(1, 2)은 특히 CAN 네트워크 또는 CAN FD 네트워크 또는 LIN 네트워크 또는 플렉스레이 네트워크이다.

제 1 내지 제 3 실시예에 따르는 버스 시스템들(1, 2) 내에서 가입자국들(10, 20, 30, 50)의 개수 및 배치는 임의로 선택된다. 또한, 특히 가입자국들(10)만이, 또는 가입자국들(30)만이, 또는 가입자국들(50)만이 제 1 내지 제 3 실시예의 버스 시스템들(1, 2) 내에 제공될 수도 있다.

훨씬 더 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 메시지들(41, 42, 43)의 CAN 프레임의 내부에서는 예컨대 이더넷 등과 같은 데이터 전송 프로토콜들과 유사하게 데이터 전송이 수행될 수 있다.

앞에서 기재한 실시예들의 기능성은 트랜시버 또는 송/수신장치(15) 또는 트랜시버 또는 CAN 트랜시버 또는 트랜시버 칩 세트 또는 CAN 트랜시버 칩 세트 또는 통신 제어 장치(11) 등에서도 구현된다. 그에 추가로, 또는 그 대안으로, 기존 제품들에 통합될 수도 있다. 특히 고려되는 기능성은 별도의 전자 모듈(칩)로서의 트랜시버 내에, 또는 단지 하나의 전자 모듈(칩)만이 제공되어 있는 통합된 전체 해결책에 임베딩될 수 있다.

1: 버스 시스템
2: 버스 시스템
10: 가입자국
11: 통신 제어 장치
12: 검사 장치
13: 메모리 정치
14: 에러 처리 장치
15: 송/수신 장치
16: 메모리 장치
20: 가입자국
30: 가입자국
40: 버스 라인
41, 42, 43: 메시지
50: 가입자국
130: 리스트
141: 에러 프레임
411, 421, 431: 메시지 식별자

Claims

가입자국에 있어서,
통신 버스에 직접 연결된 복수의 추가 가입자국들과 통신하기 위해 상기 통신 버스에 직접 연결되도록 구성된 송/수신 장치를 포함하고, 상기 송/수신 장치는,
상기 복수의 추가 가입자국들 중 하나의 가입자국으로부터 전송된 메시지를 수신하고;
상기 메시지에 포함된 식별자에 대응하는 비트 패턴을 식별하고;
상기 가입자국의 식별자와 연관된 사전 결정된 비트 패턴에 대응하지 않는 상기 비트 패턴에 응답하여 상기 메시지를 하이딩하고;
상기 가입자국의 식별자와 연관된 사전 결정된 비트 패턴에 대응하는 상기 비트 패턴에 응답하여 CRC (cyclical redundancy check)에 기초하여 상기 메시지의 에러를 검사하고;
에러를 포함하는 상기 메시지에 대한 응답으로 에러를 나타내는 에러 메시지를 상기 통신 버스를 통해 상기 복수의 추가 가입자국들로 전송하도록 구성되는, 가입자국.
삭제
삭제
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 송/수신 장치는, 상기 송/수신 장치가 상기 복수의 추가 가입자국들 중 상기 하나의 가입자국의 데이터 전송률에 대응하는 데이터 전송률로 상기 메시지를 수신할 수 있도록 하기 위해, 메시지 식별자에 따라서 상기 메시지의 비트의 스캐닝을 위한 시점들을 설정하도록 상기 가입자국의 통신 제어 장치로 상기 메시지에 포함된 상기 복수의 추가 가입자국들 중 상기 하나의 가입자국의 메시지 식별자를 출력하도록 구성되는, 가입자국.
삭제
버스 라인과,
상기 버스 라인을 통해 서로 연결되고 상기 버스 라인을 통해 서로 통신하도록 구성된 제 1 가입자국 및 제 2 가입자국을 포함하는 버스 시스템에 있어서, 상기 제 1 가입자국은,
상기 제 2 가입자국과의 통신을 위해 상기 버스 라인에 직접 연결되도록 구성된 송/수신 장치를 포함하고, 상기 송/수신 장치는,
상기 제 2 가입자국으로부터 전송된 메시지를 수신하고;
상기 메시지에 포함된 식별자에 대응하는 비트 패턴을 식별하고;
상기 제 1 가입자국의 식별자와 연관된 사전 결정된 비트 패턴에 대응하지 않는 상기 비트 패턴에 응답하여 상기 메시지를 하이딩하고;
상기 제 1 가입자국과 연관된 사전 결정된 비트 패턴에 대응하는 상기 비트 패턴에 응답하여 CRC (cyclical redundancy check)에 기초하여 상기 메시지의 에러를 검사하고;
에러를 포함하는 상기 메시지에 대한 응답으로 에러를 나타내는 에러 메시지를 상기 버스 라인을 통해 상기 제 2 가입자국으로 전송하도록 구성되는, 버스 시스템.
버스 시스템에서 가입자국을 운영하기 위한 방법에 있어서,
복수의 추가 가입자국들과의 통신을 위해 통신 버스에 직접 연결된 상기 가입자국의 송/수신 장치로, 복수의 추가 가입자국들 중 하나의 가입자국으로부터 전송된 메시지를 수신하는 단계;
상기 송/수신 장치로, 상기 메시지에 포함된 식별자에 대응하는 비트 패턴을 식별하는 단계;
상기 송/수신 장치로, 상기 가입자국의 식별자와 연관된 사전 결정된 비트 패턴에 대응하지 않는 상기 비트 패턴에 응답하여 상기 메시지를 하이딩하는 단계;
상기 송/수신 장치로, 상기 가입자국과 연관된 사전 결정된 비트 패턴에 대응하는 상기 비트 패턴에 응답하여 CRC (cyclical redundancy check)에 기초하여 상기 메시지의 에러를 검사하는 단계; 및
상기 송/수신 장치로, 에러를 포함하는 상기 메시지에 대한 응답으로 에러를 나타내는 에러 메시지를 상기 통신 버스를 통해 상기 복수의 추가 가입자국들로 전송하는 단계를 포함하는, 버스 시스템에서 가입자국을 운영하기 위한 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 송/수신 장치는 CAN (Controller Area Network) 버스에 직접 연결되도록 구성되는, 가입자국.
제 8 항에 있어서,
상기 버스 시스템은 CAN (Controller Area Network) 버스 시스템인, 버스 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 제 1 가입자국의 상기 송/수신 장치는,
상기 송/수신 장치가 상기 제 2 가입자국의 데이터 전송률에 대응하는 데이터 전송률로 상기 메시지를 수신 할 수 있도록 하기 위해, 메시지 식별자에 따라서 상기 메시지의 비트의 스캐닝을 위한 시점들을 설정하도록 상기 제 1 가입자국의 통신 제어 장치로 상기 메시지에 포함된 상기 제 2 가입자국의 메시지 식별자를 출력하도록 추가로 구성되는, 버스 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 송/수신 장치로, 상기 복수의 추가 가입자국들 중 상기 하나의 가입자국의 데이터 전송률에 대응하는 데이터 전송률로 상기 메시지를 수신할 수 있도록 하기 위해, 메시지 식별자에 따라서 상기 메시지의 비트의 스캐닝을 위한 시점들을 설정하도록 상기 가입자국의 통신 제어 장치로 상기 메시지에 포함된 상기 복수의 추가 가입자국들 중 상기 하나의 가입자국의 메시지 식별자를 출력하는 단계를 더 포함하는, 버스 시스템에서 가입자국을 운영하기 위한 방법.