• 제목/요약/키워드: controller area network system

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NMEA2000 프로토콜을 적용한 선박 모니터링 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of NMEA2000 Protocol Application for Marine Monitoring System)

  • 김창영;이임건
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.317-322
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    • 2015
  • 최근 선박용 전자, 통신 장비들이 다양하고 복잡해짐에 따라 새로운 통신 프로토콜을 적용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 그중에서도 CAN(Controller Area Network)통신 프로토콜을 기반으로 하는 NMEA(National Marine Electronics Association)2000 프로토콜은 대표적인 차세대 선박용 프로토콜로 표준화와 더불어 선박에 적용되고 있다. NMEA2000은 선박에서 사용되는 다양한 데이터들을 다른 전자장비로 통신하기 위한 표준으로 네트워크 관리를 위한 서버가 필요 없는 멀티마스터의 실시간 제어 네트워크이다. 본 연구에서는 NMEA 2000 기반의 선박 센서용 프로토콜 변환 알고리즘의 구현과 NMEA2000/CAN/Ethernet/RS232 등의 데이터 포맷 변환 및 NMEA2000 기반 전용 케이블을 고려한 아날로그 데이터 모듈의 개발을 목표로 한다. 본 연구에서 NMEA2000 핵심 기술의 개발과 적용으로 다양한 통신 프로토콜을 지원함으로써 사용자 기반의 데이터 모니터링 시스템을 설계하고 구현하였다.

무인차량 원격주행제어 신뢰성 향상을 위한 통합 시뮬레이터 구축에 관한 연구 (A Study on the Development of Driving Simulator for Improvement of Unmanned Vehicle Remote Control)

  • 강태완;박기홍;김준원;김재관;박현철;강창근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.86-94
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    • 2019
  • 본 논문은 보다 높은 실재감과 안전성을 확보하기 위한 무인차량 원격주행제어 환경 개발에 대한 내용을 설명한다. 주로 무인차량 원격주행제어를 위한 환경은 조이스틱 형태의 장치를 활용하여 조향과 가/감속이 가능하도록 개발되어 사용되었다. 그 외 일반 차량처럼 간이 조향-휠(steering-wheel)을 기반으로 개발된 시뮬레이터 환경도 있으나, 현재 주행 상황을 피드백하는 기술이 적용되어 있지 않거나 가/감속부를 포함하지 않는 것이 대부분이다. 피드백 기술이란 일반 차량을 직접 운전할 때 조향-휠과 가/감속 페달을 통해 느껴지는 현재 주행 상황을 시뮬레이터 환경에 구현하는 것을 의미한다. 이렇듯 무인차량 원격주행제어에 이질감을 감소시키는 피드백 기술 개발과 더불어 실재감을 높일 수 있는 시뮬레이터 환경 구축이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 선행 연구를 통해 개발된 힘반향 햅틱제어 기술을 적용할 수 있는 시뮬레이터 환경을 구축하고 시뮬레이터 하드웨어의 최소 요구사양을 도출하는 연구를 수행하였다. 하드웨어 구성은 일반 차량과 유사한 조향-휠 모듈과 가/감속 페달 모듈로 구성하였으며, 조향부와 가/감속부 모두 피드백 기술을 적용할 수 있도록 별도의 액추에이터를 설치하였다. 또한 제어부 PC를 통해 두 가지 조작부에 피드백 명령을 전달할 수 있도록 CAN(controller area network) 통신 환경을 구성하였다. 이렇게 구성한 시뮬레이터 환경의 성능을 검증하기 위하여 기 개발된 힘반향 햅틱제어 알고리즘을 직접 적용하여 각 상황 별 알고리즘 동작을 평가하였다.

한국형 기동헬기 연료량 지시계 이상시현 현상 설계개선 (Design Improvement for Abnormal Display of Fuel Indicator Mounted on the Korean Utility Helicopter)

  • 김정훈;김창영;장중진;장인기;전병규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권8호
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    • pp.707-712
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    • 2014
  • 항공기의 연료량 지시계는 비행동안 잔여 연료량을 시현해주는 장치로 비행 중에는 정상적으로 성능을 발휘해야 한다. 한국형 기동헬기 연료량 지시계는 비행 중에 결함코드 "8888"을 시현하여 잔여 연료량을 확인하지 못해 비행안전에 영향을 끼쳤으며 고장탐구과정에서 개발과정 시 미흡하게 설계된 EMI/EMC 성능을 확인하였다. 본 논문에서는 비행 중 결함코드를 시현하는 원인인 전자기 외란에 의한 전원 불안정 및 CAN 통신 오류를 확인하고 이와 연관된 연료시스템의 개선 및 설계 적합성을 입증하였다.

Strength analysis of the driving shift gears for a 67 kW class agricultural tractor according to tire type

  • Baek, Seung Min;Kim, Wan Soo;Kim, Yeon Soo;Baek, Seung Yun;Lee, Nam Gyu;Moon, Seok Pyo;Jeon, Hyeon Ho;Choi, Young Soo;Kim, Taek Jin;Kim, Yong Joo
    • 농업과학연구
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    • 제47권4호
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    • pp.1147-1158
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    • 2020
  • The purpose of this study was to measure the engine torque and rotational speed of a 67 kW class agricultural tractor according to tire type during plow tillage and to analyze the gear strength of the driving shift for the tractor. A field test was performed under the condition with a single tire (Test A) and dual tires (Test B) to increase the ground width of the rear tires. A load monitoring system was developed, and the engine torque and rotational speed were measured using controller area network (CAN) communication. The engine torque and rotational speed during plow tillage were calculated as the equivalent torque and speed using Palmgren Miner's rule. As a result, the equivalent torque and speed in Test A and Test B were 181.0 Nm and 1,913 rpm and 206.1 Nm and 2,130 rpm, respectively. As the ground width of the rear tire was increased, the bending stress in Test B was about 9.9 to 10.5% higher than that of the Test A, and the contact stress was about 4.6 to 4.9% higher than that of the Test A. Under all conditions, the safety factor for the bending and contact stress was 1 or more. Thus, the driving shift gears for the dual tire type are considered safe.

SDN 환경에서 서버 상태 기반 가중치 부하분산 기법 (Server State-Based Weighted Load Balancing Techniques in SDN Environments)

  • 이경한;권태욱
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1039-1046
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    • 2022
  • 코로나-19 판데믹 이후 언택트 문화의 확산과 다양한 유형의 데이터를 생성하는 4차 산업 혁명으로 이전과는 비교되지 않을 정도로 많은 데이터가 생성되었다. 이는 보다 높은 데이터 처리율을 요구하게 되었고, 벤더와 하드웨어를 중심으로 하는 기존 네트워크 체계의 한계를 조금씩 드러나게 하였다. 최근 이런 한계점을 극복할 수 있는 사용자와 소프트웨어 중심의 SDN이 주목받고 있다. 또한, SDN을 기반으로 한 부하분산 기법은 방대하고 다양한 데이터를 생성하고 처리하는 데이터 센터의 서버 클러스터의 부하분산 영역에 효율을 높여줄 것으로 보인다. 본 논문은 기존 SDN 부하분산 연구들과 달리 모니터링 기법을 통한 주기적인 확인 아닌 이벤트 발생에 따라 컨트롤러가 서버의 상태를 확인하고, 부하율에 따른 가중치를 부여하여 사용자의 요청을 할당하는 부하분산 기법을 제안하고 있다. 소기 실험결과 제안기법이 대조기법과 비교하여 3%가량 균등한 부하분산 효과를 보여 소기의 성과를 보였기에 규모가 크고 패킷의 흐름이 많은 데이터 센터의 서버 클러스터에서의 좀 더 효과적일 것으로 기대된다.

농작업에 따른 78 kW급 농업용 트랙터 엔진 부하율 분석 (Analysis of Engine Load Factor for a 78 kW Class Agricultural Tractor According to Agricultural Operations)

  • 백승민;김완수;백승윤;전현호;이대현;김형권;김용주
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제19권1호
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    • pp.16-25
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    • 2022
  • The purpose of this study was to calculate and analyze the engine load factor of major agricultural operations using a 78 kW class agricultural tractor for estimating the emission of air pollutants and greenhouse. Engine load data were collected using controller area network (CAN) communication. Main agricultural operations were selected as plow tillage (PT), rotary tillage (RT), baler operation (BO), loader operation (LO), driving on soil (DS), and driving on concrete (DC). The engine power was calculated using the measured engine load data. A weight factor was applied to load factor for considering usage ratio according to agricultural operations. Weight factors for different agricultural operations were calculated to be 27.4%, 32.9%, 17.5%, 7.7%, 4.5%, and 10.0% for PT, RT, BO, LO, DS, and DC, respectively. As a result of the field test, load factors were 0.74, 0.93, 0.41, 0.23, 0.27, and 0.21 for PT, RT, BO, LO, DS, and DC, respectively. The engine load factor was the highest for RT. Finally, as a result of applying the weight factor for usage ratio of agricultural operations, the integrated engine load factor was estimated to be 0.63, which was about 1.31 times higher than the conventional applied load factor of 0.48. In future studies, we plan to analyze the engine load factor by considering various horsepower and working conditions of the tractor.

Analysis of engine load factor for a 90 kW agricultural combine harvester based on working speed

  • Young-Woo Do;Taek-Jin Kim;Ryu-Gap Lim;Seung-Yun Baek;Seung-Min Baek;Hyeon-Ho Jeon;Yong-Joo Kim;Wan-Soo Kim
    • 농업과학연구
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    • 제50권4호
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    • pp.617-628
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    • 2023
  • This study aimed to evaluate the engine load factor (LF) of a 90 kW agricultural combine harvester. The combine harvester used in this study is equipped with an electronic engine, and real-time engine data (torque and speed) was collected through a controller area network. The speed of the combine harvester during harvesting operation was divided into three levels (4, 5, and 6 km/h) for the representative operation speed range of 4 to 6 km/h. The LF was calculated using the engine load data measured in real time during harvesting. A weight was applied to the LF for each condition based on a survey of the usage. Results of the field test showed that the LF was 0.53, 0.64, and 0.87 at working speeds of 4, 5, and 6 km/h, respectively. The highest engine load factor was recorded at 6 km/h. Finally, based on the weight for the usage applied, the integrated engine LF was analyzed to be 0.69, which is approximately 144% higher than the currently applied LF of 0.48. A study on LF analysis for the entire work cycle, including idling and driving of the combine harvester, will be addressed in a future study.

교통신호제어시스템 온라인 평가모형 개발 (Development of an Online Evaluation Model for Traffic Signal Control System)

  • 고광용;이승환
    • 대한교통학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.31-40
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    • 2008
  • 오랫동안 교통신호제어의 효율을 보다 정확하게 평가하기 위한 다양한 방법들이 모색되어 왔다. 요즘에는 HILSS (Hardware-in-the-Loop-Simulation System) 기법을 응용하여 통신환경, 하드웨어 성능, 제어장치의 운영상황 등 물리적 제어환경까지 고려한 평가가 가능한 수준으로 발전하고 있다. 본 연구에서는 CORSIM(5.0)을 교통류 시뮬레이션 모형으로 하고 COSMOS를 교통제어센터로 하여 COSMOS가 CORSIM의 시뮬레이션 가로망의 모든 교차로에 대해 실시간으로 현시진행을 직접 제어하는 방식의 온라인평가모형을 개발하였다. 개발된 평가모형을 검증하기 위해 시뮬레이션에서의 센터 신호계획 반영 정확도를 검증하였으며, 사례연구를 통해 온라인 평가모형에서의 각 가로별 지체시간 분포가 CORSIM 독립시뮬레이션에서의 지체시간 분포비교를 통해 모형의 유효성을 검증하였다. 평가 결과 개발된 평가모형은 COSMOS에 대응하는 실시간 제어에 대응할 수 있음을 보여주었으며, 센터 신호계획에 정확하게 반응하였다. 또한 지체시간 분포 비교를 통해 입력 TOD에 의한 시뮬레이션 결과와 온라인 TOD에 의한 시뮬레이션 결과가 다르지 않은 것으로 나타나 유효한 온라인 평가모형임을 알 수 있었다.

밀리미터파 대역 차량용 레이더를 위한 순서통계 기법을 이용한 다중표적의 데이터 연관 필터 (Multi-target Data Association Filter Based on Order Statistics for Millimeter-wave Automotive Radar)

  • 이문식;김용훈
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제37권5호
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    • pp.94-104
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    • 2000
  • 차량 충돌 경보용 레이더 시스템의 개발에 있어 표적 추적의 정확도와 신뢰도는 매우 중요한 요소이다. 여러 표적을 동시에 추적할 때 중요한 것은 표적과 측정치와의 데이터 연관(data association) 이며, 부적절한 측정치가 어느 표적과 연관되면 그 표적은 트랙을 벗어나 추적능력을 잃어버릴 수 있고 심지어 다른 표적의 추적에도 영향을 줄 수 있다 지금까지 발표된 대부분의 데이터 연관 필터들은 근접하여 이동하는 표적들의 경우 이와 같은 문제점을 보여왔다 따라서, 현재 개발되고 있는 많은 알고리즘들은 이러한 데이터 연 관 문제의 해결에 초점을 맞추고 있다 본 논문에서는 순서통계(order statistics)를 이용한 새로운 다중 표적의 데이터 연관 방법에 대하여 서술하고자 한다 OSPDA와 OSJPDA로 불리는 제안된 방법은 각각 PDA 필터 또는 JPDA 필터에서 계산된 연관 확률을 이용하며 이 연관 확률을 결정 논리(dicision logic)에 의한 가중치로 함수화 하여 표적과 측정치 사이에 최적 혹은 최적 근처의(near optimal) 데이터 연관이 가능하도록 한 것이다 시뮬레이션 결과를 통해, 제안한 방법은 기존의 NN 필터, PDA 필터, 그리고 JPDA 필터의 성능과 비교 분석되었으며, 그 결과 제안한 OSPDA, OSJPDA 필터는 PDA, JPDA 필터보다 추적 정확도에 대해 각각 약 18%, 19% 이상으로 성능이 향상됨을 확인하였다 제안한 방법은 CAN을 통해 차량 엔진 등의 ECU와 통신하도록 개발된 DSP 보드를 이용하여 구현되었다

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온실 공기유동 계측 시스템 개발 (Development of Device Measuring Real-time Air Flow in Greenhouse)

  • 노재승;권진경;김유용
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.20-26
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    • 2018
  • 작물생육의 품질 및 생산량에 중요한 영향을 미치는 온실 내 환경관리에 대한 연구는 활발히 진행되고 있다. 주로 온실 내 환경분포를 측정하는 방법으로는 한 두 지점에 대해서만 측정하여 온실 전체를 관리하는 시스템으로 이루어졌으며 기존 환경데이터 측정방식은 각각의 데이터 로거 및 센서간의 배선들로 인하여 복잡한 시스템으로 구성되었다. 본 연구에서는 온실 내 설치 된 각 환경센서들로부터 지점별 데이터를 획득하고 획득된 데이터는 모니터링 프로그램을 통하여 공기유동흐름을 측정하는 장치를 개발하였다. CAN 네트워크 통신을 통하여 환경센서들의 배선 토폴로지를 간소화 했으며 프로토콜의 견고함으로 온실 내 모니터링을 안정적으로 데이터를 수집할 수 있도록 구현되었다. 온실 내 공간의 환경요인 분포(온 습도 및 풍속 등)들을 12개 지점에 배치하고 온 습도 및 풍속의 환경 데이터는 상세히 파악할 수 있도록 X, Y, Z 축으로 다수의 측정점(총 36점)을 선정하였다. 데이터 손실 및 다양한 온실조건을 고려하여 비트레이트를 저속 125kbit/s로 구현하여 온실 내 100m 구역내에서 센서를 추가적으로 연장(총 90개)할 수 있도록 구축되었다. 온도, 습도, 일사량, 풍향, 풍속, 대기압 및 강우량 등 측정된 데이터는 LabVIEW에 연동되어 실시간으로 센서 정보 출력이 가능하도록 구현되었다. 온실 내 환경 분포는 사용자의 편의에 따라 환경분포를 수평(XZ), 수직(YZ)축으로 가시화 할 수 있으며, 보간의 범위를 원하는 값으로 설정하여 보간 할 수 있도록 구현되었다. 추후에 온실 내의 공간에 따라 온도, 습도, 풍속, $CO_2$ 등의 환경 측정 실험을 통하여 CFD 모델링과의 검증 및 비교에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.