차량 내부통신망과 연계되는 안전진단 센서 하드웨어 구현 연구 = Applied research of sensor hardware for a car safety network system

국문 초록 (Abstract)

자동차 문화가 보편화 된 현대인의 생활에서 차량 내에서의 안락함과 안전이라는 명제는 보편화 되었으며, 그것을 실현하기에 가장 적합한 기술이 차량 내 센서 네트워크라고 할 수 있다. 다양한 환경과 순간순간의 상황을 여러 가지 적당한 센서를 통해 감지하고, 그에 맞는 제어를 함으로써 안전과 편안함을 보장해 줄 수 있는 것이다. 이러한 시대의 흐름에 따라, 본 연구에서는 다양한 센서로부터 입력을 받을 수 있고 그 입력된 데이터를 처리하여 각 제어부로 다양한 통신 방식을 통해 전달할 수 있는 시스템을 구현하여 보았다. 자동차의 안전과 안락함을 위해 사용될 수 있는 센서는 매우 다양하지만 본 연구에서는 차량 안전을 위해 꼭 필요한 센서를 선택하였다. 차량 전복을 미리 감지하여 경고하거나, 또는 전복 시 이를 연계 네트워크를 통해 도움을 요청할 수 있도록 하기 위해 기울기 센서를 채택하였고, 차량 충돌을 미리 경고하기 위한 초음파 거리센서, 실제 충돌이 일어났을 때 도움을 요청하기 위한 충돌 센서 등을 실제 실험에 적용하였다. 본 연구 진행을 위해 다양한 센서를 적용함에 있어 가장 큰 문제점은 각종 센서마다 지원하는 인터페이스가 다르다는 점이었으며, 가장 중점을 두고 해결하고자 했던 부분이 바로 다양한 센서 인터페이스를 지원함과 동시에 다양한 네트워크 환경에 적용할 수 있도록 여러 종류의 통신 포트를 지원하는 것이다. 이를 위해 ADC, I2C, RS232, RS485, CAN 등의 인터페이스를 지원할 수 있도록 하드웨어를 구현 하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper is a study of Car safety network system using sensed data from varied sensors. This hardware will work with various sensors and communication protocols. There are many sensors. Then, I selected 3 sensors for test, which were sonic sensor for distance checking, tilt sensor for rollover and impact sensor for car accident and theft. Also, there are many interfaces for sensor. Therefore I designed hardware to support various sensor interfaces. For instance ADC(Analog to Digital converter), I2C, RS232, RS485, CAN. In this case, sonic sensor have I2C interface, tilt sensor have RS485 interface and Impact sensor have analog interface.
For the purpose of this Hardware, PIC18F8722 was selected for main processor, and CCS-C was selected for Cross-compiler. The reason of selecting PIC18F MCU is low price, easy control, various peripherals and reliability. (The products and processes of Microchip Technology are designed to support the rigorous requirements of the automotive) In this research, I can gather sensing data from 3 sensors (mentioned above), and sending control signal to other processor with RS232, RS485, CAN communication. So, we can use easily this hardware for many cases of systems, which need sensors.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 제2장 자동차와 IT 융합 기술 동향 3
• 제1절 IT 융합 기술 동향 3
• 제2절 요소 기술 및 연관 기술 5
• 제3절 텔레매틱스 기술 동향 및 시장 동향 10
• 제4절 텔레매틱스의 향후 전망 24
• 제3장 차량 내부통신망과 안전진단 센서 기술 26
• 제1절 차량용 센서 시스템 27
• 제2절 차량용 센서의 종류 32
• 제3절 센서네트워크를 위한 유 무선통신 방식 38
• 제4절 CAN BUS 기반의 차량 진단 기술 51
• 제4장 하드웨어 구현 및 적용 68
• 제1절 차량 통신망과 연계 되는 안전진단 센서 하드웨어 개요 68
• 제2절 하드웨어 및 제어 프로그램 개요 68
• 제3절 하드웨어 설계 76
• 제4절 제어 프로그램 구현 및 흐름도 80
• 제5절 실험 결과 고찰 83
• 제5장 결론 87