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LIN/CAN 차량용 인터페이스와 칼만 필터 기능을 통합한 차량용 ECU 설계
Vehicle ECU Design Incorporating LIN/CAN Vehicle Interface with Kalman Filter Function 원문보기

전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE, v.25 no.4, 2021년, pp.762 - 765  

정선우 (Soongsil University) ,  김용빈 (Soongsil University) ,  이성수 (Soongsil University)

초록
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본 논문에서는 자동차의 위치 및 자세 추정에 사용되는 칼만 필터 가속기를 내장한 차량용 ECU(electronic control unit)를 설계하고 구현하였다. 프로세서 코어는 RISC-V를 사용하였으며 칼만 필터의 행렬 연산을 수행하는 가속기, 차량 내 통신에 사용되는 CAN(controller area network) 제어기, 센서 연결에 사용되는 LIN(local interconnect network) 제어기를 내장하였다. 칼만 필터 연산은 시간 업데이트와 측정 업데이트의 두 단계로 나뉘며 시간 업데이트 단계에서는 현재 상태변수와 오차 공분산을 예측하고 측정 업데이트 단계에서는 입력값을 받아 칼만 이득을 계산하여 값을 보정한다. 보통 소프트웨어에서는 곱셈에 부동소숫점 연산을 사용하지만 본 논문에서는 하드웨어 면적을 줄이기 위해 정밀도 분석을 고려한 고정소숫점 곱셈기를 사용하였다. 설계된 ECU는 Verilog HDL을 이용하여 검증하였으며 28nm 실리콘 공정으로 구현하였다. 28nm 실리콘 공정으로 구현하였을 때 동작 주파수는 100MHz, 면적은 0.37mm2, 게이트 수는 76만 게이트였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, an automotive ECU (electronic control unit) with Kalman filter accelerator is designed and implemented. RISC-V is exploited as a processor core. Accelerator for Kalman filter matrix operation, CAN (controller area network) controller for in-vehicle network, and LIN (local interconnect...

주제어

#ECU   #Kalman Filter   #Location Estimation   #Pose Estimation   #LIN   #CAN  

표/그림 (9)

참고문헌 (6)

  1. R. Kalman, "A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems," Journal of Basic Engineering, vol.82D, pp.34-45, 1960. 

  2. RISC-V International, https://riscv.org 

  3. J. Lee and S. Lee "Design and Verification of Automotive CAN Controller," J.inst.Korean.electr. elctron.eng., vol.21, no.2, pp.162-165, 2017. 

  4. J. Lee and S. Lee "Design and Verification of Automotive LIN Controller," J.inst.Korean.electr. elctron.eng., vol.20, no.3, pp.333-336, 2016. 

  5. Sifive, "E20 Core Complex Manual," https://www.sifive.com/documentation 

  6. J. Choi and S. Lee "Design of Electronic Control Unit for Parking Assist System," J.inst.Korean. electr.elctron.eng., vol.24, no.4, pp.1172-1175, 2020. 

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