1 자동차융합기술원 (JIAT : Jeonbuk Institute of Automotive convergence Technology) 개요 및 목적 상용차량 CAN 데이터 및 CAN Data Frame 분석 서동현 *1 , 박성정 1 , 김영군 1 CAN(Controller Area Network) 본 논문에서는 상용차량의 OBD - 2 단자에서 CAN 통신 와이어를 결선하고 SAE J 1939 표준기반의 Database 를 활용하여 차량의 가속 및 감속 패턴과 운행 패턴에 대해서 분석 CAN 통신의 각 Field 영역인 SOF Bit, Arbitration Field, Control Field, Data Field, CRC Field, ACK Field, EOF Field, Itermission Field, Bus Idle 등 CAN Data Frame 에 대한 분석과 CAN 통신 CRC 알고리즘 확인을 통해 분석 환경을 검증 H 社 상용 트럭 CAN Data 측정 및 J1939 기반 분석 Conclusion ▪ CAN 은 차량 내에서 호스트 컴퓨터 없이 마이크로 컨트롤러나 장치들이 서로 통 신하기 위해 설계된 표준 통신 규격으로 , 차량 내 ECU(Electronic control unit) 들은 CAN 프로토콜을 사용하여 통신 ▪ 차량 네트워크용으로 개발되었으나 최근에는 차량뿐만 아니라 산업 전 분야에 폭넓게 적용되고 있음 → high reliability, cost - efficiency ( 안정성과 저가격 ) Conventional wiring technology CAN Communication ▪ SAE J1939는 상용 차량 분야에서 제어 유닛 간의 실시간 데이터 교환을 위 한 CAN 기반 통신 프로토콜 ▪ 국제 자동차 공학 협회 (Society of Automotive Engineers; SAE)에서 비롯되 었으며 ISO 11898에 따라 물리 레이어 상에서 고속 CAN을 통해 작동 SAE J1939 CAN Data Frame 및 CAN CRC 알고리즘 분석 ▪ SAE J1939 표준 Database를 활용 차량의 가속 및 감속 패턴과 운행 패턴에 대해서 분석 목적 1 : J1939 활용 차량 주행패턴 분석 ▪ CAN 통신의 각 Field 영역인 CAN Data Frame 에 대한 분석 ▪ CRC Filed 알고리즘 검증을 통해 정상 데이터 확인 목적 2 : CAN Data Frame 분석 H 社 상용트럭 시험 CAN Data Frame 분석 ▪ 상용차 데이터 분석을 위해 테이터 통신 OBD2 – CAN 시험 환경을 구성 ▪ 차량 CAN 통신 기반 시험차량 가속 및 감속패턴 분석 - 가속 시간 : 0km/h → 80km/h 가속시간 51.79 sec - 감속 시간 : 80km/h → 0km/h 가속시간 21.29 sec ▪ J1939 Database 분석을 통해 Speed, RPM, AccelPedPos, Brake 등 Signal 분석 ▪ Digital scope를 활용 CAN Data Frame 영역을 분석 3 1 1 1 1 1 1 1 CAN Data Frame 11 bit identifier SOF Bit Bus Idle Arbitration Field RTR IDE r0 0 ... 64 15 Intermission Field Control Field Data Field CRC Field ACK Field EOF Field Bus Idle 4 7 CRC Sequence ACK Slot DLC Delimiter bits ▪ SOF Bit, Arbitration Field, Control Field, Data Field, CRC Field, ACK Field, EOF Field, Itermission Field, Bus Idle 등 구성 bit 확인 및 CAN CRC 알고리즘 확인 SO RT CR AC AC 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0001000000000000001000000100000000000000001011111111 1100010110011001 01000101100110000 1100010110011001 01001110101010010 1100010110011001 01011000110010110 1100010110011001 01110100000011110 1100010110011001 00101101100001110 1100010110011001 01110011100001011 1100010110011001 001000101001001000 1100010110011001 01001111110100010 1100010110011001 01011010001110110 1100010110011001 01110001111011110 1100010110011001 001001100100011100 1100010110011001 01011100100001010 1100010110011001 01111100100100110 1100010110011001 001111001011111100 1100010110011001 001101110110010100 1100010110011001 0001100000001101000 1100010110011001 0000010111110001 0000010111110001 0 5 F 1 EOF TX ID Control DataByte 1 CRC
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1 자동차융합기술원 (JIAT : Jeonbuk Institute of Automotive convergence Technology)
개요 및 목적
상용차량 CAN 데이터 및 CAN Data Frame 분석서동현*1, 박성정1, 김영군1
CAN(Controller Area Network)
본 논문에서는 상용차량의 OBD-2단자에서 CAN통신 와이어를 결선하고 SAE J1939 표준기반의 Database를 활용하여 차량의 가속
및 감속 패턴과 운행 패턴에 대해서 분석
CAN 통신의 각 Field 영역인 SOF Bit, Arbitration Field, Control Field, Data Field, CRC Field, ACK Field, EOF Field, Itermission
Field, Bus Idle 등 CAN Data Frame 에 대한 분석과 CAN 통신 CRC 알고리즘 확인을 통해 분석 환경을 검증
H社 상용 트럭 CAN Data 측정 및 J1939 기반 분석
Conclusion
▪ CAN은 차량 내에서 호스트 컴퓨터 없이 마이크로 컨트롤러나 장치들이 서로 통
신하기 위해 설계된 표준 통신 규격으로, 차량 내 ECU(Electronic control unit)
들은 CAN 프로토콜을 사용하여 통신
▪ 차량 네트워크용으로 개발되었으나 최근에는 차량뿐만 아니라 산업 전 분야에
폭넓게 적용되고 있음 → high reliability, cost-efficiency (안정성과 저가격)
Conventional wiring technology CAN Communication
▪ SAE J1939는 상용 차량 분야에서 제어 유닛 간의 실시간 데이터 교환을 위
한 CAN 기반 통신 프로토콜
▪ 국제 자동차 공학 협회 (Society of Automotive Engineers; SAE)에서 비롯되
었으며 ISO 11898에 따라 물리 레이어 상에서 고속 CAN을 통해 작동
SAE J1939
CAN Data Frame 및 CAN CRC 알고리즘 분석
▪ SAE J1939 표준 Database를 활용 차량의 가속 및 감속 패턴과 운행 패턴에
대해서 분석
목적1 : J1939 활용 차량 주행패턴 분석
▪ CAN 통신의 각 Field 영역인 CAN Data Frame 에 대한 분석
▪ CRC Filed 알고리즘 검증을 통해 정상 데이터 확인
목적2 : CAN Data Frame 분석
H社 상용트럭 시험 CAN Data Frame 분석
▪ 상용차 데이터 분석을 위해 테이터 통신 OBD2 – CAN 시험 환경을 구성
▪ 차량 CAN 통신 기반 시험차량 가속 및 감속패턴 분석- 가속 시간 : 0km/h → 80km/h 가속시간 51.79 sec- 감속 시간 : 80km/h → 0km/h 가속시간 21.29 sec
▪ J1939 Database 분석을 통해 Speed, RPM, AccelPedPos, Brake 등 Signal 분석
▪ Digital scope를 활용 CAN Data Frame 영역을 분석
31 1 11 1 11
CAN Data Frame
11 bit identifier
SOF
Bit
Bus Idle Arbitration Field
RTR
IDE
r0
0 ... 64 15
Intermission
Field
Control
Field Data Field CRC FieldACK
Field
EOF
FieldBus Idle
4 7
CRC
Sequence
ACK
SlotDLC
Delimiter bits
▪ SOF Bit, Arbitration Field, Control Field, Data Field, CRC Field, ACK Field, EOF
Field, Itermission Field, Bus Idle 등 구성 bit 확인 및 CAN CRC 알고리즘 확인
SOF RTR CRC_DelACKACK_Del
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
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