표제지
국문초록
목차
제1장 서론 12
1.1. 연구 배경 12
1.2. 자동차 네트워크 기술 동향 15
제2장 관련 기술 17
2.1. 자동차 네트워크 CAN 17
2.1.1. CAN 개요 17
2.1.2. CAN 프레임 21
2.2. OBD 고장진단 24
2.2.1. OBD-II 표준 개요 및 커넥터 사양 24
2.2.2. OBD-II PIDs 26
제3장 설계 및 구현 29
3.1. 전체 시스템 구성 29
3.2. 자동차 내부 데이터 수집 및 분석 32
3.3. 시스템 개발 37
3.3.1. Main Module 펌웨어 37
3.3.2. Connection Module과 Bluetooth Module 45
3.3.3. Flutter Application 개발 51
제4장 테스트 및 검증 56
4.1. 데이터 통신 테스트 56
4.2. 시스템 구현 및 결과 60
제5장 결론 68
참고문헌 70
ABSTRACT 72
표 2.1. 자동차 경고 및 표시등 13
표 3.1. OBD-II 커넥터 Pin Map 26
표 2.2. CAN 버스 포맷 - 요청(Query) 27
표 2.3. CAN 버스 포맷 - 응답(Response) 27
표 2.4. OBD-II PID 모드 28
표 3.1. 시스템 개발 - 역할에 따른 모듈 구성 30
표 3.2. 메인 모듈 MCU PIC18F66K80 Spec 37
표 3.3. Pseudo code - CAN Baud Rate 500Kbps 설정 41
표 3.4. Pseudo code - CAN Baud Rate 100Kbps 설정 42
표 3.5. Pseudo code - CAN 인터럽트를 위한 Mask Filter 설정 43
표 3.6. CAN 마스크 0 ID의 필터 0 ID 설정 44
표 3.7. CAN 마스크 1 ID의 필터 2 ID 설정 45
표 3.8. 커넥션 모듈 MCU PIC16LF1947 Spec 46
표 3.9. 커넥션 모듈 Bluetooth 모듈 Spec 47
표 4.1. PID 테스트 항목 62
표 4.2. OBD-II 배출가스 법규에 따른 추가 진단 항목 63
그림 2.1. 자동차 산업 통신방식-(a)CAN 미적용, (b)CAN 적용 18
그림 2.2. CAN 식별자 메시지 전송 우선순위 20
그림 2.3. CAN 식별자 메시지 전송 Bus Level 21
그림 2.4. CAN 데이터 메시지 포맷(Standard Data Frame) 22
그림 2.5. OBD-II 커넥터 사양 25
그림 3.1. 전체 시스템 구성도 29
그림 3.2. 전체 시스템 알고리즘 31
그림 3.3. 현대자동차 C-CAN 자가 진단 점검 단자 회로 33
그림 3.4. 현대자동차 B-CAN 자가 진단 점검 단자 회로 34
그림 3.5. 테스트 차량의 OBD 커넥터 회로도 35
그림 3.6. 자동차 OBD 커넥터를 통한 CAN 데이터 수집 및 분석 36
그림 3.7. Vehicle SPY 장비를 이용한 CAN Data 수집 및 분석 36
그림 3.8. 메인 모듈 MCU PIC18F66K80 Pin Diagram 38
그림 3.9. 메인 모듈과 커넥션 모듈의 초기값 설정 및 Baud Rate 설정 알고리즘 39
그림 3.10. 커넥션 모듈 MCU PIC16LF1947 Pin Diagram 46
그림 3.11. 커넥션 모듈 초기값 설정 및 Bluetooth 모듈 설정 48
그림 3.12. Bluetooth 모듈 Data Mode 알고리즘 50
그림 3.13. Flutter 애플리케이션 스캔 및 커넥트 구성 (a) Bluetooth 스캔 결과, (중) Bluetooth 페어링 연결, (b) 비밀번호 입력 52
그림 3.14. Flutter 애플리케이션 정보 구성 (a) 자동차 소모품 리스트, (b) 자동차 소모품 교환주기 및 정보 53
그림 3.15. Flutter 애플리케이션 차량 상태 리스트 (a) 상태 체크 리스트 1, (b) 상태 체크 리스트 2 54
그림 3.16. Flutter 애플리케이션 차량 상태 리스트 및 상세 정보 (a) 상태 체크 리스트 3, (b) 상태 체크 리스트 상세 정보 55
그림 4.1. 실제 차량 엔진 냉각수 온도 데이터 요청 및 응답 57
그림 4.2. 자동차 상태 데이터 통신 - CAN 인터럽트 확인 58
그림 4.3. Bluetooth 통신 거리에 따른 수신감도 비교 58
그림 4.4. 데이터 통신 결과 (a)메인 모듈과 커넥션 모듈 통신, (b)Bluetooth 모바일 수신 데이터 59
그림 4.5. 모바일 애플리케이션을 이용한 자동차 상태확인 (a)시동꺼짐, 도어열림, 안전벨트 미착용, (b)시동켜짐, 도어열림, 안전벨트 착용 61
그림 4.6. OBD-II 배출가스 법규에 따른 12가지 진단 항목 63
그림 4.7. 자동차 제조사 진단기와 결과 비교 검증 (a) 구현된 시스템, (b) 자동차 진단기 64
그림 4.8. 고장진단 이력 요청 시 응답 데이터 65
그림 4.9. 지원 DTC (a) 국제 표준 OBD-II 지원 DTC, (b) 제조사 테스트 차량 지원 DTC 66
그림 4.10. OBD 표준과 지원 DTC에 따른 결과 표기 67