차량 운전자는 안전을 위해 항상 자신의 차량의 상태를 점검하고 파악하는 것이 필수이다. 운전자가 자동차의 상태를 알려고 하면 자동차 네트워크인 OBD-II와 연결되는 OBD-II 커넥터를 이용하여 자동차 실시간 제어 데이터를 이용해 자동차의 상태를 알 수 있다. 하지만 OBD-II의 데이터를 가져오는 커넥터는 스마트 디바이스(스마트폰, 블랙박스, EDR등)에 연결되는 통신 연결 방식이 각각 다르다. 차량 운전자가 스마트 디바이스를 다른 장치(안드로이드->아이폰, 아이폰->안드로이드 등)으로 바꾸게 되면 커넥터 또한 바뀌어서 새로 구매를 해야 하는 불편함이 존재 한다. 본 논문은 이러한 단점을 보완 하고자 각 장치에서 대부분 사용되어 지는 Bluetooth와 Wifi, WCDMA 모듈을 통합하여 사용자가 1개의 리더기 만으로도 어느 장치에서든지 OBD-II네트워크에서 자동차 실시간 제어 데이터를 알 수 있는 OBD-II 네트워크의 리더를 위한 통합 하드웨어를 구현 하였다.
차량 운전자는 안전을 위해 항상 자신의 차량의 상태를 점검하고 파악하는 것이 필수이다. 운전자가 자동차의 상태를 알려고 하면 자동차 네트워크인 OBD-II와 연결되는 OBD-II 커넥터를 이용하여 자동차 실시간 제어 데이터를 이용해 자동차의 상태를 알 수 있다. 하지만 OBD-II의 데이터를 가져오는 커넥터는 스마트 디바이스(스마트폰, 블랙박스, EDR등)에 연결되는 통신 연결 방식이 각각 다르다. 차량 운전자가 스마트 디바이스를 다른 장치(안드로이드->아이폰, 아이폰->안드로이드 등)으로 바꾸게 되면 커넥터 또한 바뀌어서 새로 구매를 해야 하는 불편함이 존재 한다. 본 논문은 이러한 단점을 보완 하고자 각 장치에서 대부분 사용되어 지는 Bluetooth와 Wifi, WCDMA 모듈을 통합하여 사용자가 1개의 리더기 만으로도 어느 장치에서든지 OBD-II네트워크에서 자동차 실시간 제어 데이터를 알 수 있는 OBD-II 네트워크의 리더를 위한 통합 하드웨어를 구현 하였다.
Driver for safety always check the status of their vehicle, and it is essential to understand. When driver know vehicle driving status, there is know vehicle driving status to use vehicle realtime control data by OBD-II of vehicle network and connected OBD-II connector. But, connector to receive OBD...
Driver for safety always check the status of their vehicle, and it is essential to understand. When driver know vehicle driving status, there is know vehicle driving status to use vehicle realtime control data by OBD-II of vehicle network and connected OBD-II connector. But, connector to receive OBD-II data differ each communication connection method to connect smart device.(such as smartphone, blackbox, EDR) if vehicle driver change another smart device from smart device(such as android -> iphone, iphone -> android), vehicle driver exist the inconvenience that purchase new OBD-II connector. in this paper, As make up for the fault, there is to implement one OBD-II connector that integrate Bluetooth, Wifi, WCDMA module. as result, anything smart device was notified realtime vehicle control data through implemented one OBD-II connector in this paper
Driver for safety always check the status of their vehicle, and it is essential to understand. When driver know vehicle driving status, there is know vehicle driving status to use vehicle realtime control data by OBD-II of vehicle network and connected OBD-II connector. But, connector to receive OBD-II data differ each communication connection method to connect smart device.(such as smartphone, blackbox, EDR) if vehicle driver change another smart device from smart device(such as android -> iphone, iphone -> android), vehicle driver exist the inconvenience that purchase new OBD-II connector. in this paper, As make up for the fault, there is to implement one OBD-II connector that integrate Bluetooth, Wifi, WCDMA module. as result, anything smart device was notified realtime vehicle control data through implemented one OBD-II connector in this paper
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
제안 방법
커넥터가 요청을 기다리다가 데이터 요청을 받으면 ELM327칩에서 요청된 데이터를 OBD-II 네트워크에 요청 메시지를 보내기 위해 새로이 인코딩을 한다. OBD-II 네트워크는 인코딩된 메시지를 받아서 데이터를 다시 커넥터로 송신하여, 커넥터는 이 송신된 메시지를 다시 처리하여 Wifi 통신이면 Wifi모듈을 통해 다시 디코딩 하여 다른 장치들에게 송신하고 블루투스 통신이면 블루투스 모듈을 통해 요청된 데이터를 다시 송신을 하고 WCDMA는 TCP/IP 소켓 통신을 이용하여 데이터를 전송하도록 구현하였다.
위 그림 2의 구상도를 이용하여 하드웨어 설계를 하였다. 본 논문에 하드웨어제작 회로도를 삽입 하려고 하였으나 그림 자체가 너무 작아서 식별하기가 힘들어서 간단한 그림으로써 대체를 하였다[그림 3].
본 논문에서 Coretex m3와 WiFi 모듈, Bluetooth, WCDMA 모듈을 이용하여 차량의 정확한 내부 정보를 원거리, 근거리 외부 장치로 실시간으로 전송을 하는 통합 OBD-II 커넥터을 구현 하였다. 일반적으로 차량용 EDR시스템, 스마트폰등 차량 주행 데이터를 필요로 하는 사람들에게 사용되어 질 것이다.
본 논문에서의 시스템 개발 환경으로 MCU는 Cortex-M3코어를 사용하는 STM32를 하였으며, Bluetooth 모듈은 Wiznet의 FB155BC를 사용하고 Wifi 모듈은 HLK-WiFi-M03를 사용하고 WCDMA모듈은 KT 통신사를 사용하는 WCDMA USIM칩을 이용하여 기판 앞면에는 메인 MCU와 Bluetooth 모듈과 전원변환 회로를 배치하고 기판 뒷면에는 Wifi 모듈과 WCDMA모듈을 배치하여 구현하였다[그림 5,6].
본 논문의 하드웨어 제작 내용은 기존의 시스템에서도 사용가능하기 위해 통합된 하드웨어 설계를 위해 OBD 단자와 연결하기 위한 J1962 커넥터, OBD-II통신 프로토콜을 처리하기 위한 ELM327 인터프리터 IC(MicroOBD2), 스마트폰 및 외부 기기와 통신할 무선 통신인 블루투스와 Wifi 모듈, WCDMA모듈을 이용하고 전체 모듈 의 제어를 위하여 MCU(Coretex m3)를 이용하여 통합 하드웨어 제작을 하였다.
이러한 단점들은 보완하기 위해서 본 논문에서는 사용자들이 각각의 장치들에 맞게 OBD-II 커넥터를 이용하는 게 아니라 논문에서 제안된 장치 하나로 어떤 장치에서든지 손쉽고 간편하게 이용하게 하기 위하여 OBD-II와 블루투스, Wifi를 통합 하고 추가로 근거리에서 사용되는 핸드폰과 외부장치 뿐만 아니라 원거리에서 사용 할 수 있게 하기 위해서 추가로 WCDMA(3G 모듈)를 통합하여 근거리 및 원거리에서 자동차 주행 정보를 확인 가능 하게 하여 하나의 OBD-II 커넥터를 개발 하였다.
총 8핀으로 데이터 입·출력을 하는데, 데이터 송·수신으로 위해서 8핀중에 4핀(1,2,7,8)핀을 이용해서 블루투스 페어링 방식으로 하여 통신을 하였다.
총 8핀으로 데이터 입·출력을 하는데, 데이터 송·수신으로 위해서 8핀중에 4핀(5,6,7,8)핀을 이용해서 서버-클라이언트 방식으로 하여 통신을 하였다.
대상 데이터
본 논문에서 사용되는 Bluetooth 모듈은 Firmtech의 FC155BC을 사용 하였다. 총 8핀으로 데이터 입·출력을 하는데, 데이터 송·수신으로 위해서 8핀중에 4핀(1,2,7,8)핀을 이용해서 블루투스 페어링 방식으로 하여 통신을 하였다.
본 논문에서 사용되는 Wifi 모듈은 HLK-Wifi-M03을 사용 하였다. 총 8핀으로 데이터 입·출력을 하는데, 데이터 송·수신으로 위해서 8핀중에 4핀(5,6,7,8)핀을 이용해서 서버-클라이언트 방식으로 하여 통신을 하였다.
후속연구
또한 실제 차량 장착을 위하여 임베디드화 하여 자동차 전장에 장착을 하여 더욱 더 완벽한 통합 OBD-II통합 커넥터 시스템을 구현 할 것이다.
이러한 시스템은 예를 들어 사고 시 사고의 과정과 원인을 역 추적하는데 사용될 것이며 드라이버(Driver)의 운전 성향을 파악해서 주행 기록을 단축하는 것에도 사용될 수 있을 것이다. 또한 외부 장치로 차량의 내부정보 데이터를 전송하기 때문에 시스템의 유실 및 파손 시에도 데이터를 안전하게 보관 할 수 있을 것이다.
향후, 연구과제로 추가로 영상 정보를 포함하여 차량의 모든 정보를 취합 및 가공을 하여 모든 영상 정보 및 차량 정보를 취합하여 하나의 데이터 형태로 전송 할 수 있게 구현 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
ECU는 무엇을 제어하고 있는가?
OBD-II는 자동차 산업에서 사용되는 용어이다. 최근에 생산되는 자동차에는 여러 가지 계측과 제어를 위한 센서를 탑재하고 있으며 이러한 장치들은 ECU(Electronic Control Unit)에 의하여 제어되고 있다. ECU의 원래 개발 목적은 점화 시기와 연료분사, 가변 밸브 타이밍, 공회전, 한계값 설정 등 엔진의 핵심 기능을 정밀하게 제어하는 것이었으나 차량과 컴퓨터 성능의 발전과 함께 자동변속기 제어를 비롯해 구동계통, 제동계통, 조향계통 등 차량의 모든 부분을 제어하는 역할까지 하고 있다.
OBD-II 커넥트는 어디에 사용되는가?
최근 자동차 진단 및 검사로 많이 사용되는 자동차 네트워크인 OBD-II를 사용하여 만들어진 OBD-II 커넥트가 블랙박스 및 자동차 진단기, 자동차 소모품 관리 등 많은 장치들에서 사용 되고 있다. OBD-II는 자동차 산업에서 사용되는 용어이다.
본 논문에서 구현한 통합 OBD-II 커넥터는 어디에 사용될 것이라 예상되는가?
일반적으로 차량용 EDR시스템, 스마트폰등 차량 주행 데이터를 필요로 하는 사람들에게 사용되어 질 것이다. 이러한 시스템은 예를 들어 사고 시 사고의 과정과 원인을 역 추적하는데 사용될 것이며 드라이버(Driver)의 운전 성향을 파악해서 주행 기록을 단축하는 것에도 사용될 수 있을 것이다. 또한 외부 장치로 차량의 내부정보 데이터를 전송하기 때문에 시스템의 유실 및 파손 시에도 데이터를 안전하게 보관 할 수 있을 것이다.
참고문헌 (3)
위키피디아(OBD-II) http://ko.wikipedia.org/wiki/
박효원, 이경득, 고태경, 한재용, 이순흠, 한상민, 최관순, "OBD-II와 CDMA 모듈을 이용한 차량용 배터리 원격 자가 관리 시스템 구현", 한국정보기술학회논문지, 제 8권, 제 11호, pp.81-88, 2010년 8월
최동호, 홍두원, 홍성수, "자동차를 위한 내장형 실시간 소프트웨어 아키텍처의 개관", 한국자동차공학회 2005년도 전기,전자, ITS 부문 Symposium, pp.43-50, 2005년
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