Seminar/KELF 공개 세미나

차량용 네트워크 - 박재호

MB Brad KWON 2012. 11. 10. 19:33


2.invehicle_network.pdf



차량에 마이크로 프로세서 100~200여개 탑재

차량은 움직이는 병렬 컴퓨터

 

사람의 목숨이 달려있을수록 보수적인 경향이 크다.

비행기 -> 고속철도 -> 차량

 

기계적인 부품이 없다는 것은 결함이 줄어든다는 것을 의미한다.

유지보수가 줄어든다.

전자, 전기적인 구성요서면 안정선, 부피 등의 모든 면에서 효과를 얻는다.

증기기관에 의해서 인간이 힘을 통제할 수 있게 되었다.

전기의 장점 : 에너지의 생산지와 소비지를 이원화 시켜버렸다.

 

차량의 무게가 줄어들수록 차량의 효효율이 좋아진다. 기계적 부품대신에 전기, 전자적 부품을 사용하면 경량화가 된다.

 

과거의 비행기는 유압식으로 동작했다.

현대의 비행기는 전기, 전자적으로 동작한다.

요즘 차량들은 스캐너장비를 MCU에 연결하여 고장의 원인을 손쉽게 알아낸다.

 

요즘 비행기들은 Power-CPU를 사용한다.

물리적인 장비를 없애고 나서는 선이 문제가 된다.

요즘 비행기와 자동차들의 이슈는 배선의 문제이다.

 

CAN BUS를 쓴다. 비행기용 CAN 규약을 이용한다.

메인 라인을 이용해서 신호를 보낸다. 선의 개수를 줄여 무게를 줄이고 유지보수가 편해진다.

 

1977GM에서 처음으로 ECU(자동차 엔진의 점화시기를 결정)를 도입

트릭컴퓨터로 현재 차량의 상태를 계산한다. 연비를 계산하고 있다가 알려준다.

스캐닝 기능을 이용해서 차량의 고장을 쉽게 진단하게 된다.

 

90년대부터 OBD가 등장한다. 차량의 상태와 연비를 계산해준다.

미국내 차량의 탑재 의무화를 시킨다.

OBD를 연결해서 보면 RPM, 속도, 외부온도, 연비 등이 기록된다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

네트워크 아키텍쳐

토플로지 : 네트워크의 형상

실시간 특성 : 이벤트/타임 트리거

물리적 특성 : Connector/Medium의 유형, 최대 전송 길이, 전자파

페이로드 길이 : 전송하는 단위당 패킷의 길이

속력, 가용성, 안정

 

제어정보

LIN : CAN보다 싸게 로컬네트워크를 구성 -> 가격 경쟁력이 없어서 사라지는 중, CAN을 이용하면서 규모의 경제에서 얻어오는 이익을 취하게 됬다.

CAN(high/low) : 차량의 표준, 장비가 늘어나면서 실시간성이 강한 시그널이 문제가 되기 시작했다. 차량의 안정성을 보장하기 위해서 FlexRay를 개발

FlexRay : 이벤트/타임 트리거를 모두 지원한다. 실시간성이 보장되어야 하는 데이터는 타임트리거 방식으로 동작

TTCAN : CAN에서 타임트리거를지우

 

멀티미디어 정보

Bluetooth

MOST : 150Mbps 멀티미디어를 실어나르기 위한 시그널이다.

EatherNet : 100Mbps가 표준

 

 

 

백본을 FlexRay를 설치한다. 비행기를 따라 향후 이더넷으로 설치 추측

제어 정보는 FlexRay, 나머지는 CAN방식으로 구성

 

향후, 가장 높은 가능성은 백본은 이더넷으로 하고 각 부분 모두CAN으로 구성할것으로 추측

 

CAN은 버스구조이므로 라우팅 자체가 어렵지 않다.

 

 

MOST는 링 구조를 사용, 이더넷이 치고 올라올거 같아 MOST는 묻힐것이다.

 

차량내의 각 섹션에 스위치에 장치들이 물리고 스위치들은 백본에 물린다.

하나의 네트워크가 모두를 점유하지는 못할 것이다.

 

CAN은 차량에서 계속해서 살아남을 것이다. 이더넷은 CAN의 백본으로 널리 사용될 가능성이 높다. LINMOST는 향방을 알기 어렵다.

에어백과 ABS 등처럼 안정성과 밀접한 관련성이 있는것은 FlexRay가 쓰일 것이다.

 

 

CAN 구현 방식

Basic CAN

Full CAN

FIFO

FULL CAN w/ Receive FIFO

 

 

 

차량의 시그널 해상도가 더욱 조밀하기 때문에 리눅스를 이용해서 모든 차량의 CAN 시그널을 빼낼 수는 없다.

 

 

고려해야할 점

실시간성

비용

표준과 안전