타이어는 차량 외부의 도로환경과 직접 맞닿아 있어 운전자의 안전에 많은 영향을 끼치는 자동차 부품이다. 보통 타이어 압력이 낮아지면 파손에 의한 사고 가능성이 높아지고, 정상인 경우보다 제동이 감소하게 된다. 반대로 타이어 압력이 높이지면 타이어 강성이 상승하여 승차감이 나빠지고, 타이어 접지면이 닳아지기 쉽다. 이와 같이 타이어 압력은 운전자의 안전 및 편의성에 큰 영향을 끼친다. TPMS는 이러한 타이어 압력에 관한 문제를 해결하기 위하여 개발되었으며, 타이어의 압력, 온도 등을 확인하여 디스플레이 해주고 운전자에게 사전에 사고를 예방할 수 있도록 하는 안전 보조 시스템이다. 이중에서 TPMS ...
타이어는 차량 외부의 도로환경과 직접 맞닿아 있어 운전자의 안전에 많은 영향을 끼치는 자동차 부품이다. 보통 타이어 압력이 낮아지면 파손에 의한 사고 가능성이 높아지고, 정상인 경우보다 제동이 감소하게 된다. 반대로 타이어 압력이 높이지면 타이어 강성이 상승하여 승차감이 나빠지고, 타이어 접지면이 닳아지기 쉽다. 이와 같이 타이어 압력은 운전자의 안전 및 편의성에 큰 영향을 끼친다. TPMS는 이러한 타이어 압력에 관한 문제를 해결하기 위하여 개발되었으며, 타이어의 압력, 온도 등을 확인하여 디스플레이 해주고 운전자에게 사전에 사고를 예방할 수 있도록 하는 안전 보조 시스템이다. 이중에서 TPMS 모니터링 디바이스는 타이어에 대한 정보를 운전자에게 알려주는 역할을 하는 장치이다. 따라서 4개의 센서로부터 데이터를 수신하기 위한 안테나가 요구되며, 4개의 타이어에 장착된 TPMS 센서들로부터 타이어 압력을 전송받은 후 데이터를 가공한다. 본 논문에서는 TPMS 모니터링 디바이스의 펌웨어 소프트웨어를 구현하였다. 펌웨어 소프트웨어는 Top Level, Middle Level, 그리고 Low Level의 구조로 설계되었다. TPMS 모니터링 디바이스의 Top Level은 복잡한 제어과정이 필요하지 않기 때문에 싱글프로세서로 설계하고 구현하였으며, 크게 초기화 단계와 프로세서 실행 부분으로 나누었다. 초기화 단계에서는 OS, GUI, LCD, RF수신 버퍼, StateMachine 등을 초기화 한다. 프로세서 실행 부분은 초기화 단계를 제외하고는 계속 실행되는 부분으로 정의하였다. Middle Level에서는 TPMS 모니터링 디바이스의 동작 핵심 알고리즘을 정의하였다. 이 과정에서 TPMS 모니터링 디바이스는 센서로부터 데이터 프레임을 수신하여 파싱하고, 데이터를 확인하여 타이어의 상태를 분석한다. 그리고 타이어의 상태를 운전자에게 디스플레이하는 일련의 과정을 거친다. 이때 TPMS 센서로부터 수신한 데이터를 파싱하는 알고리즘, 프레임 수신률을 높이는 알고리즘, 타이어 상태를 분석하는 알고리즘, 타이어 상태를 LCD에 디스플레이 하는 방법은 Low Level에서 정의하고 구현하였다. 기존 TPMS 모니터링 디바이스는 타이어의 공기압과 온도만을 표시하는 경우가 대부분이었다. 하지만 구현된 TPMS 모니터링 디바이스는 타이어의 현재 공기압과 온도뿐만 아니라, 타이어에서 공기가 유출되고 있는지 확인할 수 있는 알고리즘이 구현되어 있어 타이어의 위험 상황을 보다 구체적으로 알 수 있다. 그리고 TPMS 모니터링 디바이스가 프레임의 프리엠블을 비트 쉬프팅하며 프레임 오류를 검출하는 알고리즘을 통해 수신률을 향상시켰다.
타이어는 차량 외부의 도로환경과 직접 맞닿아 있어 운전자의 안전에 많은 영향을 끼치는 자동차 부품이다. 보통 타이어 압력이 낮아지면 파손에 의한 사고 가능성이 높아지고, 정상인 경우보다 제동이 감소하게 된다. 반대로 타이어 압력이 높이지면 타이어 강성이 상승하여 승차감이 나빠지고, 타이어 접지면이 닳아지기 쉽다. 이와 같이 타이어 압력은 운전자의 안전 및 편의성에 큰 영향을 끼친다. TPMS는 이러한 타이어 압력에 관한 문제를 해결하기 위하여 개발되었으며, 타이어의 압력, 온도 등을 확인하여 디스플레이 해주고 운전자에게 사전에 사고를 예방할 수 있도록 하는 안전 보조 시스템이다. 이중에서 TPMS 모니터링 디바이스는 타이어에 대한 정보를 운전자에게 알려주는 역할을 하는 장치이다. 따라서 4개의 센서로부터 데이터를 수신하기 위한 안테나가 요구되며, 4개의 타이어에 장착된 TPMS 센서들로부터 타이어 압력을 전송받은 후 데이터를 가공한다. 본 논문에서는 TPMS 모니터링 디바이스의 펌웨어 소프트웨어를 구현하였다. 펌웨어 소프트웨어는 Top Level, Middle Level, 그리고 Low Level의 구조로 설계되었다. TPMS 모니터링 디바이스의 Top Level은 복잡한 제어과정이 필요하지 않기 때문에 싱글프로세서로 설계하고 구현하였으며, 크게 초기화 단계와 프로세서 실행 부분으로 나누었다. 초기화 단계에서는 OS, GUI, LCD, RF 수신 버퍼, StateMachine 등을 초기화 한다. 프로세서 실행 부분은 초기화 단계를 제외하고는 계속 실행되는 부분으로 정의하였다. Middle Level에서는 TPMS 모니터링 디바이스의 동작 핵심 알고리즘을 정의하였다. 이 과정에서 TPMS 모니터링 디바이스는 센서로부터 데이터 프레임을 수신하여 파싱하고, 데이터를 확인하여 타이어의 상태를 분석한다. 그리고 타이어의 상태를 운전자에게 디스플레이하는 일련의 과정을 거친다. 이때 TPMS 센서로부터 수신한 데이터를 파싱하는 알고리즘, 프레임 수신률을 높이는 알고리즘, 타이어 상태를 분석하는 알고리즘, 타이어 상태를 LCD에 디스플레이 하는 방법은 Low Level에서 정의하고 구현하였다. 기존 TPMS 모니터링 디바이스는 타이어의 공기압과 온도만을 표시하는 경우가 대부분이었다. 하지만 구현된 TPMS 모니터링 디바이스는 타이어의 현재 공기압과 온도뿐만 아니라, 타이어에서 공기가 유출되고 있는지 확인할 수 있는 알고리즘이 구현되어 있어 타이어의 위험 상황을 보다 구체적으로 알 수 있다. 그리고 TPMS 모니터링 디바이스가 프레임의 프리엠블을 비트 쉬프팅하며 프레임 오류를 검출하는 알고리즘을 통해 수신률을 향상시켰다.
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