[H-모빌리티 클래스 자율주행 통신 및 네트워크 기초 내용 정리] 3. 차량용 통신 종류 소개, 4. CAN 통신 개념

3. 차량용 통신 종류 소개

 

1. 차량용 내부 통신 종류

 

1) 차량용 내부 통신 종류 : CAN, FlexRay, LIN, Ethernet, MOST

2) 내부 통신은 제어기 간 통신, 센서 통신, 멀티미디어 통신 등 다양한 요구 사항에 맞게 통신 방식을 결정하여 적용

3) CAN, FlexRay는 제어 명령 및 진단 통신에 주로 사용

4) LIN은 차량 내의 센서 정보를 다른 제어기에 전달 시 사용, CAN보다 개발 및 재료 비용 저렴

5) 차량내 멀티미디어 정보의 활용, 센서의 데이터량 증가로 인해 Ethernet 통신이 적용 확대 중

6) 차량용 내부 통신은 주로 유선방식을 사용

 

2. 차량용 외부 통신 종류

 

1) 차량용 외부 통신은 무선방식을 주로 사용

2) 차량간 통신, 인프라와 통신을 위해 LTE, DSRC 사용

3) WiFi, 블루투스 통신은 운전자가 가지고 있는 모바일 디바이스를 연결하는 데 사용

4) 진단 통신 : 차량 내의 문제 진단을 위해서 사용. CAN, Ethernet 사용

5) 전기차의 외부 통신 : 전기차와 배터리 충전기와 연결 시에 배터리 잔량 등에 대한 정보를 얻기 위해 정보를 교환해야 함. PLC 통신 사용

6) PLC(Power Line Communicaion) : 전원 선을 이용해 통신이 이루어지는 방식

 

퀴즈)

차량 내 전자 제어기 간의 통신 종류가 아닌 것은? 답 4(CAN, LIN, FlexRay, Ethernet 등이 있다.)

LIN 2. CAN 3. Ethernet 4. 블루투스

 

2. 차량 외부 통신 종류가 아닌 것은? 답 4(DSRC, 블루투스, WIFI, LTE/5G, 진단 통신 등이 있다.)

블루투스 2. 진단 통신 3. LTE 4. LIN

 

4. CAN 통신 개념

 

1. CAN 통신 도입 개념

 

1) 기존 산업용으로 사용되던 통신 방식(UART, RS-232),을 사용하려 했으니 제어기 간 정보 공유가 필요하고, 전송 속도 및 실시간성을 맞추기 어려움 (자동차 설계, 개발 환경에 맞지 않아) 새로운 차량용 통신 개발

 

2) CAN 통신은 비용, 무게, 안정성, 통신 속도 및 거리, 실시간성 등 차량에 필요한 모든 것을 고려해 만들어졌기 때문에 제어기 간에 안정적인 정보 교환이 가능했음. BOSCH와 유럽 OEM 주도로 최초 개발

 

3) 최초 CAN 통신이 개발된 이후 TT CAN(제어 성능 및 실시간성 향상), Low-speed CAN(기존보다 한 단계 낮춘 속도 -> 통신선 하나가 끊어져도 낮은 속도에서 안정적 통신 가능), CAN-FD(통신 속도 향상) 등 차량 내 제어 환경이나 요구 사항이 변함에 따라 개선된 CAN 통신들도 계속 개발되고 있음

2. CAN 통신 개념

 

1) CAN High와 CAN low를 이용해서 각각의 제어기들이 서로 통신선을 공유하는 버스 토폴로지 형식

 

2) CAN 통신은 Multi-master 개념을 갖는 통신으로 네트워크에 연결된 어떤 제어기도 원하는 시점에 데이터를 전송할 수 있음

 

3) CAN 통신은 Twisted-pair(꼬임선로) 즉 두 개의 통신선으로 네트워크를 구성하여 기존의 통신보다 단순한 선로 구성 가능

 

4) CAN 통신은 Bus topology로 네트워크가 구성되어 통신선을 서로 공유함에 따라 네트워크에 연결되는 제어기의 추가, 제거가 용이 -> 설계자 입장에서 사용하기 쉬움

 

5) CAN 통신으로 다른 곳에서 제조된 제어기들의 네트워크 구성이 가능

 

6) CAN 통신의 국제 표준 정의

- ISO 11898로 정의됨, 물리계층에서는 통신 신호를 어떻게 만들것인가 정의되어 있고, 데이터링크 계층은 통신과 메시지의 모양을 어떻게 구성할 것인가가 정의되어 있음

 

퀴즈)

최초의 CAN 통신 개발 시 고려한 요소가 아닌 것은? 답 4(CAN 통신 개발시 비용, 무게, 통신 속도, 통신 거리, 실시간성 등 차량 적용 환경에 필요한 다양한 요구 사항을 반영하여 개발하였다.)

비용 2. 통신 속도 3. 실시간성 4. 보안

 

2. CAN 통신에서 사용하는 통신선의 개수? 답 2

1가닥 2. 2가닥 3. 3가닥 4. 4가닥