K-Line: 클래식 프로토콜을 위한 유연한 솔루션

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서일 해
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K-Line: 클래식프로토콜을위한유연한솔루션 정밀모니터링부터일반적인바이트제어프로토콜을위한데이터조작까지 K-Line 진단프로토콜은과거다양한차량의진단작업을위한표준이자오래전부터사용해온인터페이스로최신하드웨어및소프트웨어진단, 개발및정비업무등을위해여전히널리사용되고있다.

1 K-Line: 클래식프로토콜을위한유연한솔루션 정밀모니터링부터일반적인바이트제어프로토콜을위한데이터조작까지 K-Line 진단프로토콜은과거다양한차량의진단작업을위한표준이자오래전부터사용해온인터페이스로최신하드웨어및소프트웨어진단, 개발및정비업무등을위해여전히널리사용되고있다. K-Line 이오랫동안사용되고있는이유는 K-Line 이 ECU 와의단순통신에서부터, 바이트레벨의 K-Line 전용변수지원및 K-Line 진단테스트장비와 K-Line ECU 에대한전반적인시뮬레이션까지다양한범위의요구사항을다루기때문이다. CAN 이나 Ethernet 과같은시스템이 K-Line 이수행하던진단업무를대체하면서 K-Line 진단 프로토콜은신제품개발시더이상핵심적인역할을하지않는다. 그럼에도불구하고, 전세계 K-Line: 클래식프로토콜을위한유연한솔루션 1/6

2 자동차 OEM, 부품및정비업체들은여전히 K-Line 을간과할수없는데이는 K-Line 인터페이스를 갖춘 ECU 가승용차나트럭, 오토바이등에여전히사용되고있기때문이다. K-Line 프로토콜에대한지속적인수요 중국이나인도, 남아시아에서는 K-Line 기술이적용된수백만대의승용차와오토바이가여전히도로위를주행하고있다. 일반적으로이런차량에는약 10~15 년전수준의오래된기술이적용되어있다. 약 10~15 년전많은유럽차량의생산이라이센스계약을맺고아시아에서이루어졌으며, 현재도유럽에서는단종된차량이아시아에서는계속생산되고있다. 특히생산량이소량인제품의후속제품이나관련제품을개발시, 입증된 ECU 개발기술을사용하는것이일반적인관행이기때문에이러한제품에도 K-Line 은여전히사용되고있다. 버스속성을갖춘시리얼 UART 진단프로토콜 K-Line 은 ISO 표준을준수하는진단프로토콜로, 표준 RS232 시리얼인터페이스처럼전형적인 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter) 회로기술에기반을두고있다. 비동기식전송의경우, 발신자와수신자는동기화를목적으로시작비트및정지비트를사용한다. 이는시스템이추가적인라인없이단일회선으로도충분하다는것을의미한다. RS232 와는대조적으로, K-Line 통신은버스시스템처럼다양한 ECU 와통신할수있다. 표준전송속도는 10,400 baud 이며최대속도는 K baud 로플래시메모리프로그래밍등을목적으로사용된다. K-Line 은온보드및오프보드진단에모두적합하며두종류의특수초기화패턴을제공한다. Fast- Init 는 10,400 baud 표준에기반을두고있으며활성화 (wake-up) 패턴을발신한다. 한편, 또다른패턴인 5-Baud Init 는주소바이트를 5 baud 의속도로발신하며수신기는이느린전송속도를감지한다. 또한, K-Line 의특징중하나는헤더포맷 (header format) 과타이밍파라미터를확인시사용하는특수키바이트 (key byte) 다. K-Line: 클래식프로토콜을위한유연한솔루션 2/6

3 A/S 서비스제공시, 자동차 OEM 업체의중요한과제중하나는적합한 K-Line 테스트장비를갖춘정비업체를통해전세계모든 K-Line 차량을지원하는것이다. K-Line 으로 ECU 개발시, 테스트가필요한새로운기능이생기므로, 제조업체와공급업체는 K-Line 테스트장비및 ECU 에사용되는 K-Line 프로토콜을지원하기위해효과적인하드웨어및소프트웨어툴이필요하다. 테스트하드웨어를위한엄격한요구사항 모든진단또는테스트프로세스에서는기본적으로진단용 PC 와테스트대상장치를연결할 인터페이스하드웨어가필요하다. K-Line 장비테스트를위해 PC 의기존 UART/RS232 인터페이스를사용할수도있지만이인터페이스는적합성점검및기능의정확성을검증하기위한 고급기능이없어서그사용에한계가있다. 또한, DUT 가특정한한계수준, 즉기능적 여유치 (functional reserve) 에얼마나근접하게운영되고있는지에대한지식이필요하다. RS232 솔루션과는달리 K-Line 인터페이스를통해서통신타이밍을효율적으로정확하게수집할수있으며송수신된 K-Line 프레임은정확한타임스탬프와함께제공한다. 또한, K-Line 인터페이스로 Fast-Init 및 5-baud Init 초기화패턴을포함해보레이트 (baud rate) 를자동으로감지할수있으며 K-Line 타이밍과데이터조절및 raw byte stream 발신이가능하다. 이러한인터페이스들은 USB 를통해모든 PC 와연결가능하며전용 K-Line API 등을통해소프트웨어툴과함께사용할수있다. 이를통해, 테스트스크립트내의모든하드웨어기능을쉽게사용할수있다. 확장가능한 K-Line 솔루션 벡터는 K-Line 개발제품을테스트하고시뮬레이션하기위한용도로고품질인터페이스하드웨어와고성능소프트웨어툴로구성된 K-Line 컴포넌트를제공한다. 솔루션은가능한모든요구사항에적용할수있으며단일채널의 K-Line 모니터링툴부터 K-Line 진단테스트장비, ECU 및대형 HIL 시스템에대한시뮬레이션솔루션까지유연하게확장할수있다. 대형 HIL 시스템은실시간으로운용되는특징이있으며테스트운용을위한멀티채널환경을시뮬레이션할수있다. 이때, K-Line: 클래식프로토콜을위한유연한솔루션 3/6

CAN 이나 LIN, FlexRay 등과같은다른버스시스템을 K-Lin 과함께통합할수있다. 벡터는 USB 인터페이스나 PCI 버스를통해 K-Line 에접속가능한다양한유형의인터페이스를지원한다. VN1600 및 VN8900 인터페이스제품뿐만아니라 VT 시스템용의 VN7570 및 VT6204 등과같은플러그인카드가이에해당한다 ( 그림 1).

4 CAN 이나 LIN, FlexRay 등과같은다른버스시스템을 K-Lin 과함께통합할수있다. 벡터는 USB 인터페이스나 PCI 버스를통해 K-Line 에접속가능한다양한유형의인터페이스를지원한다. VN1600 및 VN8900 인터페이스제품뿐만아니라 VT 시스템용의 VN7570 및 VT6204 등과같은플러그인카드가이에해당한다 ( 그림 1). 최적의 K-Line 지원을제공하는 7269 LIN 트랜시버는물리계층상에서전송작업을처리한다. [ 그림 1: 다양한 K-Line 인터페이스제품 : 단일채널 USB 인터페이스부터 HiL 모듈까지 ] K-Line 전용제품및바이트제어프로토콜지원 벡터는서로대체가능한 CANoe 와 CANalyzer 라는두가지툴을제공하고있다. CANoe 는 ( 자동화된 ) 테스트및시뮬레이션을위한범용솔루션인반면, CANalyzer 는분석및모니터링에초점이맞춰져있다 ( 그림 2). 이러한툴을통해모든 K-Line 파라미터및설정에액세스할수있다. 테스트담당자는진단및통신레벨이나독특한특성이라할수있는바이트레벨등다양한레벨에서오류테스트및측정, 입력을실행할수있다. 이를통해 CANoe 와 CANalyzer 를표준이나일반적인시리얼바이트프로토콜에서벗어난 K-Line 전용배리언트를위해사용할수있다. 추적및분석용윈도우는타이밍, 보레이트, 헤더바이트, 유용한데이터, 바이트이나프레임사이의간격등을매우정밀하게표시한다 ( 그림 3). 다른윈도우를통해서는 K-Line 프레임의상호적인발신이가능하다. 응용프로그램의프로그래밍언어인 CAPL 은로우프레임 (raw frame) 발신및오류 K-Line: 클래식프로토콜을위한유연한솔루션 4/6

5 입력에사용할수있다. CAPL 과 K-Line API 를사용하여시뮬레이션도할수있으며이후테스트 모듈은자동테스트시퀀스와보고서를생성한다. [ 그림 2: K-Line 테스트및시뮬레이션환경 ] [ 그림 3: 다양한통신레벨에서의 K-Line 분석 ] K-Line: 클래식프로토콜을위한유연한솔루션 5/6

요약 오랫동안사용된 K-Line 프로토콜은최신고성능툴에도적용가능하지만여전히진단테스트장비및 ECU 의유지보수작업에주로사용되고있다. K-Line 프로토콜을활용해자동차 OEM 업체및부품업체들은고품질테스트는물론, 기존 K-Line 컴포넌트의재사용및원활한부품개발작업을수행할수있다.

6 요약 오랫동안사용된 K-Line 프로토콜은최신고성능툴에도적용가능하지만여전히진단테스트장비및 ECU 의유지보수작업에주로사용되고있다. K-Line 프로토콜을활용해자동차 OEM 업체및부품업체들은고품질테스트는물론, 기존 K-Line 컴포넌트의재사용및원활한부품개발작업을수행할수있다. 온라인출판물 Automotive EE Times Europe, 2015 년 5 월호기사번역판 그림제공 : Vector Informatik GmbH 링크 : 저자 : 페터덱커 (Peter Decker) 2002 년부터벡터인포마틱 (Vector Informatik) 에서근무했으며, 현재네트워크및분산시스템 제품군에대한제품관리자로일하고있다. 본보도자료배포시최종인쇄물을당사에보내주시면감사하겠습니다. 배포와관련하여문의사항이있으시면언제든지연락주시기바랍니다. 벡터코리아편집자연락처 : 마케팅팀전은영서울특별시용산구한남대로 11 길 12 고뫄스빌딩 5 층 Tel Ext.5014, Fax eunyoung.jeon@vector.com K-Line: 클래식프로토콜을위한유연한솔루션 6/6

이도경, 최덕재 Dokyeong Lee, Deokjai Choi 1. 서론

이도경, 최덕재 Dokyeong Lee, Deokjai Choi 1. 서론 2. 관련연구 2.1 MQTT 프로토콜 Fig. 1. Topic-based Publish/Subscribe Communication Model. Table 1. Delivery and Guarantee by MQTT QoS Level 2.1 MQTT-SN 프로토콜 Fig. 2. MQTT-SN