최근 안전하고 편리한 운전을 위한 정보 제공과 주행의 즐거움을 동시에 추구하는 차량 인포테인먼트에 대한 관심이 증대되고 있다. MOST는 차량 내부에 고대역폭 인포테인먼트 정보를 전달하는 네트워크로서 최근 MOST150이 표준화 되었다. 본 논문에서는 MOST150 네트워크에 연결되는 각 장치들의 역할과 기능에 따른 동적 행동 방법을 분석하고, 전원 관리 방법에 대하여 연구하였다. MOST 네트워크는 기능 블록 NetworkMaster를 포함하는 마스터 디바이스가 하나 존재하고 그 외 다른 모든 디바이스들은 슬레이브 디바이스라고 부른다. 본 연구에서는 MOST150 네트워크의 마스터 디바이스(Master Device)와 슬레이브 디바이스들(Slave Devices)의 상태에 따른 동작방법과 전원관리 방법을 분석함으로써 향후 MOST150 디바이스를 개발할 때 효과적으로 적용할 수 있도록 하였다.
최근의 차량 산업은 차량 내 전자장비들을 하나로 묶을 수 있는 네트워크들이 발달되고, 이에 따라 각각의 네트워크간의 통신이 중요시 되고 있다. 현재 차량에 사용되고 있는 네트워크로는 CAN, LIN, MOST, FlexRay 등이 사용되고 있다. 여러 가지 네트워크들이 생겨나면서 네트워크를 이용한 여러 가지 응용들도 생겨나게 되었고, 이로 인해 운전자들도 좀 더 편리한 환경에서 차량을 운전하고자 하는 욕구가 많아지고 있다. 차량내의 다른 네트워크 환경을 하나의 통합된 환경으로 만들어주기 위한 게이트웨이 연구가 활발히 이루어진다면, 보다 많은 응용들이 개발될 것으로 예상된다. 본 논문에서는 주로 차량의 Body Train 쪽 제어에 사용되는 CAN bus 네트워크와 인포테인먼트 시스템을 제공해주는 MOST 네트워크간의 게이트웨이를 이용한다. 통신을 통해 CAN Node중의 하나인 차량속도를 MOST Navigation 으로 전송하여 차량이 터널에 진입하여 GPS 정보를 얻어올 수 없을 때도 차량의 현재 속도정보를 Gateway를 통해 Navigation으로 실시간으로 전송하는 기술을 이용하는 차량 자동 안전제어 시뮬레이션 시스템 설계하고 구현하고자 한다.
최근 차량에는 차량과 IT와 결합을 차량의 안전성, 편리성을 위해 많은 전자제어장치(ECU)가 장착되어 있고 있다. 이러한 전자제어장치는 각 전자제어장치에 대한 Data는 OBDII 네트워크에 전송을 하고 멀티미디어에 대한 Data 는 MOST 네트워크에 전송을 한다. 본 논문에서는 기존의 블랙박스의 문제점을 보완하기 위해 차량용 네트워크의 새로운 멀티미디어 네트워크인 MOST 차량용 네트워크와 현재 차량에서 표준적으로 쓰이는 OBDII 차량용 네트워크를 이용하여 전자제어장치의 데이터를 이용한 Data들을 취합하여 차량의 현재 상황을 판단하고 정보를 제공함으로써 차량의 안전성 및 블랙박스로써의 역할을 극대화 시킬 수 있는 차량용 블랙박스 시스템을 구현하고자 한다.
최근 지능형 자동차에 대한 연구가 활발하게 진행되면서 차량용 네트워크에 대한 관심이 증대되고 있다. MOST(Media Oriented Systems Transport)는 차량 내 멀티미디어 장치들이 증가함에 따라 다양한 장치를 하나의 광 네트워크로 연결하여 차체의 무게를 줄이고 단일 프로토콜을 이용하여 동기 및 비동기 데이터를 비롯한 다양한 제어 정보를 동시에 전달 할 수 있는 차량용 네트워크이다. 본 연구에서는 공용적인 Ethernet 네트워크와 MOST 네트워크간의 상호 제어 데이터 교환을 위한 시뮬레이터를 설계하고 이를 구현하는 것에 대한 연구이다.
주차나 후진 시에 도움을 주기 위한 후방 카메라는 after-market을 통하여 많이 보급되어 있으나 좌우 측방과 전방의 차량 경계를 확인할 수 없어 많은 불편함이 있다. 차량의 주변을 한 눈에 감시할 수 있는 어라운드뷰 시스템은 자동차 벤더들에 의해 장착되고 있으나 이에 대한 체계적인 연구는 부족한 실정이다. 일본 닛산 자동차의 인피니티 차량에 적용된 AVM이 이에 적합한 제품이지만 아날로그 케이블을 사용하여 부가적인 케이블링 작업과 EMI에 대한 간섭에 따른 화질저하의 단점을 가진다. 본 논문에서 구현된 MOST150 네트워크 기반 어라운드뷰 시스템은 광 네트워크이므로 EMI/EMC 문제가 없으며 배선이 간단하다는 장점이 있으며, MOST150 네트워크가 구축된 환경에서는 plug-and-play 형태로 쉽게 장착할 수 있는 장점이 있다.
동기 및 비동기 데이터를 동시에 전송할 수 있는 MOST(Media Oriented Systems Transport) 네트워크는 최근 자동차 멀티미디어 시스템에 가장 광범위하게 사용되고 있는 통신 시스템이다. MOST는 주로 링 형태로 연결되어지며 마스터 역할을 하는 장치가 반드시 하나 존재하고 여러 개의 슬레이브 장치들이 존재한다. 또한 MOST 네트워크에 연결된 여러 장치를 제어할 수 있는 HMI가 필요하다. HMI는 독립적인 장치로 만들 수도 있지만 일반적으로 Master 기능을 통합하여 구현한다. 본 논문에서는 MOST 네트워크에서 동영상 재생 플레이어인 DVD를 제어하기 위해서 HMI 역할을 하는 응용프로그램을 설계 및 구현하였다. DVD 제어를 위한 HMI 프로그램은 MOST NetServices API를 이용하여서 컨트롤 메시지를 전송해서 DVD 장치를 제어하며, 사용자가 쉽게 사용할 수 있는 GUI 형태로 구현하였다. MOST25 PCI 카드와 MOST DVD 플레이어 장치를 네트워크로 연결하고, PC에 DVD 장치 제어 HMI를 구현한 후 테스트하여 정상적으로 동작함을 확인하였다.
차량용 인포테인먼트 네트워크인 MOST에서 멀티미디어 서비스를 원활히 제공하기 위해 효율적인 채널할당이 요구된다. MOST 네트워크의 채널할당에 관한 연구로서 스트리밍데이터 전송을 효율적으로 하기 위한 네트워크의 부하에 따른 채널 할당에 관한 연구는 있으나 전송하고자 하는 데이터의 대역폭에 따라 채널의 할당을 결정하는 연구 사례는 없다. 따라서, 본 논문에서는 전송하고자 하는 멀티미디어 데이터를 분석한 후 최적의 요구채널을 산출하여 할당할 채널의 수를 결정하는 방안을 제안한다. 제안하는 방안을 토대로 MOST 네트워크의 데이터 영역에 채널을 할당 시 최적의 채널을 할당함으로써 채널의 낭비를 줄이고 Boundary Descriptor의 변경으로 인한 네트워크 초기화를 예방할 수 있다.
차량용 멀티미디어 네트워크 시스템의 증가로 인해 MOST 인터페이스 모듈의 수요가 증가하고 있다. MOST 장치는 네트워크 컨트롤러인 INIC 부분과 마이크로 컨트롤러의 EHC 부분으로 구성된다. MOST 장치를 개발함에 있어서 EHC에서 INIC을 통하여 MOST 네트워크로의 효율적인 데이터 송수신을 하기 위해서는 적절한 장치 드라이버의 구현이 요구된다. 본 논문에서는 MOST 네트워크 컨트롤러가 지원하는 I2C, MediaLB, I2S 통신방식 중 MOST 네트워크상의 각 노드간 상태 및 제어 메시지를 전달하는데 이용하는 I2C 통신 드라이버 구현 방안을 제시한다. INIC을 통한 MOST 네트워크와의 효과적인 통신을 위해서 NetService API와 연계하여 I2C 통신 드라이버를 구현한다. 본 연구에서는 I2C 통신의 low level driver의 구현을 위해 MOST 오디오 인터페이스 장치에 통신드라이버 소스를 포팅함으로써 테스트 하였으며, 향후 이에 대한 연구를 확장하여 OS 기반의 MOST 장치에 대한 다양한 드라이버를 개발할 예정이다.
국내에서 차량용 멀티미디어 네트워크인 MOST에서 내부 네트워킹에 관한 사례는 있으나 MOST 네트워크에서 TCP/IP 지원을 위한 MAMAC 프로토콜에 관한 사례는 알려져 있지 않다. MAMAC 프로토콜은 MOST 네트워크와 Ethernet과의 패킷전송을 위한 효율적 프로토콜로 MOST협회에서 표준화를 하였고 현재 MOST MAMAC Specification 1.1까지 진행되었다. 따라서 본 연구에서는 MOST 네트워크와 Ethernet간의 데이터 전송을 위한 MAMAC 프로토콜을 분석하며 TCP/IP를 지원하는 MOST 장비 개발 시 MAMAC 프로토콜기술 적용 방안을 제시하였다.
최근 차량에 대한 관심이 높아지면서 차량 내부에 추가되는 장치나 시스템들이 많아지고 있다. 엔터테인먼트 장치와 더불어 네비게이션, GPS, 블랙박스 등의 다양한 기기의 장착이 요구되어지고 있다. 이러한 차량 시스템들은 높은 대역폭을 지원하는 차량용 네트워크 기술을 요구한다. MOST는 최근 차량 멀티미디어 네트워크로 높은 인지도를 얻고 있다. 차량용 장치들의 증가는 사용자의 편의를 제공하지만 장치간의 연결 문제 발생과 노후화의 문제가 발생 시 심각한 오류를 발생 할 수 있다. 이러한 문제점들을 사전에 예방하기 위해서는 네트워크에 연결되어 있는 장치들의 상태를 실시간으로 점검하고 진단하여야 한다. 본 논문에서는 MOST를 기반으로 한 기존의 유선 방식의 진단시스템을 무선 방식으로 사용하여 사용자가 MOST 네트워크를 진단하고 제어하는데 있어 움직임의 제한이나 불편함에서 벗어나 편리성에 크게 기여할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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