• 전기전자학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.762-765
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• 2021

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.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제3권2호
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• pp.221-232
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• 1999

This study investigates the applicability and design scheme of fieldbus network in the measurement system used for precise and safe construction as well as efficient maintenance of bridges. In order to maximize the function and performance of bridge monitoring system, this study introduces the CAN(Controller Area Network), one of the fieldbus protocols, in the measurement system of bridges. This study presents the implementation method of CAN on the monitoring system of bridge, and also proposes a bandwidth allocation scheme for the design of network. The validity of the proposed CAN design method is verified through a simulation experiment. It is shown that the CAN can be readily applicable to the measurement system of bridges.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제51권2호
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• pp.55-60
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• 2002

This paper presents a controller for the multiple DC motors using the CAN(Controller Area Network). The controller has a benefit of reducing the cable connections and making the controller boards compact through the network including expansibility. CAN, among the field buses, is a serial communication methodology which has the physical layer and the data link layer in the ISO's OSI (Open System Interconnect) 7 layered reference model. It provides the user with many powerful features including multi-master functionality and the ability to broadcast / multicast telegrams. When we use a microprocessor chip embedding the CAN function, the system becomes more economical and reliable to react shortly in the data transmission. The controller, we proposed, is composed of two main controllers and a sub controller, which have built with a one-chip microprocessor having CAN function. The sub controller is plugged into the Pentium PC to perform a CAN communication, and connected to the main controllers via the CAN. Main controllers are responsible for controlling two motors respectively. Totally four motors, actuators for the biped robot in our laboratory, are controlled in the experiment. We show that the four motors are controlled properly to actuate the biped robot through the network in real time.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.41-48
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• 2000

최근 산업현장의 모든 부분에서 자동화의 요구가 급격하게 증가되고 있다. 지금까지의 사격장 시스템은 정적인 환경을 중심으로 설계되어져 왔다. 그러나, 실제의 사격상황은 목표물이 동적이므로 다른 사격 환경 변화가 요구된다. 본 연구에서는 동적인 사격환경을 구현하기 위해 1개 사로에 4대의 타겟을 설치하여 사격순서를 순차 및 비순차로 구분하고 사격시간을 가변적으로 조정할 수 있게 하였다. 그리고. 자동차 및 빌딩 자동화에 많이 응용되고 있는 CAN(Controller Area Network)을 이용함으로써 효율적인 통신을 가능하게 하였다. CAN은 높은 데이터 전송률과 안정성을 제공할 수 있어 다수의 ECU(Electric Control Unit)를 상호 연결하여 분산된 실시간 제어를 효율적으로 지원할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권2호
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• pp.123-132
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• 2014

본 논문에서는 CAN(Controller Area Network)의 시간동기를 위한 IEEE1588 알고리즘의 구현에 관한 연구결과를 제시한다. 시간동기는 네트워크 기반 임베디드 시스템의 안정성, 효율, 신뢰성 개선 측면에서 매우 중요하다. 최근 전용 칩을 이용하는 IEEE1588 표준이 Ethernet 기반 임베디드 시스템의 시간동기에 폭넓게 적용되고 있다. IEEE1588과 같은 표준화된 시간동기 기법은 기존의 'in-house' 시간동기 기법에 비해 많은 장점들을 제공하지만, CAN을 위한 IEEE1588 전용 칩은 현재까지 상용화된 제품을 찾아보기 어렵다. 본 논문에서는 전용 칩을 사용하지 않고 소프트웨어와 CAN 메시지만을 이용하여 IEEE1588 알고리즘을 구현한다. 제안된 방법의 효용성을 확인하기 위해 간단한 모델을 이용하여 추정한 동기정밀도와 실험용 네트워크를 통해 측정한 동기정밀도를 비교분석 한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권1호
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• pp.129-134
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• 2010

IPS(Intelligent Power Switch)는 내부에 논리 회로를 포함한 반도체 스위치 소자로, 논리 회로를 통한 부하의 능동적 제어를 가능하게 함으로써 기존의 차량 내 적용된 퓨즈 및 릴레이 소자를 대체할 스위칭 소자로서 각광받고 있다. 이러한 IPS의 능동적 역할을 활용하기 위해서는 각 IPS 소자를 제어할 수 있는 제어 시스템과 각 소자 및 시스템을 연결하기 위한 통신 시스템이 마련되어야 한다. 따라서 본 논문은 IPS 소자를 사용한 제어 회로 및 제어 알고리즘을 제안하고, 차량용 통신 시스템으로 널리 사용되는 CAN 프로토콜을 사용한 각 소자와 시스템 간의 통신 시스템을 제안한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권2호
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• pp.348-359
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• 2017

Nowadays most vehicles are equipped with a variety of electronic devices to improve user convenience as well as its performance itself. In order to efficiently interconnect these devices with each other, Controller Area Network (CAN) is commonly used. However, the CAN requires reconfiguration of the entire network when a new device, which is capable of supporting both of transmission and reception of data, is added to the existing network. In addition, since CAN is based on the collision avoidance using address priority, it is difficult that a new node is assigned high priority and eventually it results in transmission delay of the entire network. Therefore, in this paper we propose a new system component, called CAN coordinator, and design a new CAN framework capable of supporting plug and play functionality. Through experiments, we also prove that the proposed framework can improve real-time ability based on plug and play functionality.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.865-870
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• 2003

A motion controller has been used variously in industry such as semiconductor manufacture equipment, industrial robot, assembly/conveyor line applications and CNC equipment. There are several types of controller in motion control. One of these is a PC-based motion controller such as PCI or ISA, and another is stand-alone motion controller. The PC bus-based motion controller is popular because of improving bus architectures and GUI (Graphic User Interface) that offer convenience of use to user. There are some problems in this. The PC bus-based solution allows for only one of the form factors, so it has a poor flexibility. The overall system package size is bigger than other motion control system. And also, additional axes of control require additional slot, however the number of slots is limited. Furthermore, unwieldy and many wirings come to connect plants or I/O. The stand-alone motion controller has also this limit of axes of control and wiring problems. To resolve these problems, controller must have capability of operating as stand-alone devices that resides outside the computer and it needs network capability to communicate to each motion device. In this paper, a network-based stand-alone motion system is proposed. This system integrates PC and motion controller into one stand-alone motion system, and uses CAN (Controller Area Network) as network protocol. Single board computer that is type of 3.5" FDD form factor is used to reduce the system size and cost. It works with Windows XP Embedded as operating system. This motion system operates by itself or serves as master motion controller that communicates to slave motion controller. The Slave motion controllers can easily connect to master motion system through CAN-network.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권3호
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• pp.199-204
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• 2008

CAN은 처음에는 차량 네트워크에서의 사용을 위해 고안되었으나 잡음에 강하고 신뢰성이 높아 공장자동화 등에서도 많이 사용되고 있다. 그러나 1:1통신에서 네트워크 기반의 통신방식으로 변화되면서 각 장치의 기계적인 동작뿐만 아니라 전자, 소프트웨어적인 동작에 대해서도 철저한 검증이 필요하게 되었다. 본 논문은 CAN 기반 시스템에서 통신의 신뢰성을 데이터의 정확성에 대한 부분과 시간상의 정확성에 대한 부분을 검증하는 방법을 제시하고 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.127-135
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• 2017

대부분의 최신 자동차들은 편안하고 안전한 운전 환경을 위해 다양한 종류의 ECU들을 탑재하고 있다. ECU들 사이의 효율적인 통신을 위해 대부분의 자동차 제조사들은 Controller Area Network(CAN) 프로토콜을 사용하고 있다. 그러나 CAN은 데이터 인증을 제공하지 않는다. 이러한 취약점 때문에 CAN은 메시지 재생공격에 취약하다. 본 논문은 자동차 내부 네트워크에 적용 가능한 현실적인 메시지 인증 기법을 제안한다. CAN 데이터 프레임의 제한적인 공간을 고려하여, 데이터와 메시지 인증 코드 (MAC)를 동시에 전송하기 위해서는 짧은 길이의 MAC을 사용하는 것이 가장 적합하다. 그러나 짧은 길이의 MAC은 암호학적 안전성을 충분히 보장하지 않기 때문에 안전성을 보장하기 위한 추가적인 조치가 필요하다. 본 연구에서 제안한 메시지 인증 기술은 CAN의 제한된 데이터 페이로드를 고려하기 때문에 차량 내부의 안전한 네트워크를 설치하는데 유용하게 활용될 수가 있다.