자동차 안의 수많은 장치는 어떻게 대화할까? CAN 통신 알아보기

안녕하세요, 자스텍엠입니다.

자동차에는 엔진, 변속기, 브레이크, 계기판, 에어백처럼 각기 다른 역할을 하는 수많은 전자장치가 들어 있습니다.

운전자가 가속페달을 밟거나 브레이크를 밟으면 여러 장치가 거의 동시에 반응하는데요. 서로 떨어져 있는 장치들은 어떻게 필요한 정보를 주고받는 걸까요?

그 중심에 자동차 내부의 대표적인 통신 방식인 CAN(Controller Area Network)이 있습니다.

자동차 안에는 수많은 전자장치가 있습니다

오늘날 자동차에는 각 기능을 정밀하게 제어하는 여러 전자제어장치가 탑재되어 있습니다. 이러한 장치를 ECU(Electronic Control Unit)라고 합니다.

엔진을 제어하는 장치, 변속기를 제어하는 장치, 브레이크와 에어백을 담당하는 장치처럼 각각의 ECU는 서로 다른 역할을 수행합니다. 하지만 차량이 안전하고 효율적으로 움직이려면 각 장치가 독립적으로 작동하는 것만으로는 부족합니다. 서로의 정보가 필요한 순간이 많기 때문입니다.

• 계기판은 차량 속도와 엔진 상태 정보를 받아 운전자에게 실시간으로 표시합니다.
• 변속기 제어장치는 차량 속도와 엔진 회전수 등을 참고해 최적의 변속 시점을 판단합니다.
• 브레이크와 각종 첨단 안전장치 역시 차량의 주행 상태와 센서 정보를 종합적으로 활용합니다.

모든 장치를 각각 연결하면 어떻게 될까요?

각 장치가 필요한 정보를 주고받기 위해 서로를 전선(와이어링 하네스)으로 하나씩 직접 연결한다고 생각해 보겠습니다.

장치가 몇 개뿐이라면 가능할 수 있지만, 전자장치가 늘어날수록 배선도 기하급수적으로 복잡해집니다. 전선의 수가 많아지면 차량의 무게가 증가하여 연비가 떨어지고, 제작과 유지보수도 매우 어려워질 수 있습니다.

그래서 자동차에는 여러 장치가 함께 사용할 수 있는 공통 통신망이 필요해졌습니다.

CAN을 이용하면 장치마다 복잡하게 개별 전선을 연결하는 대신, 단 하나의 공통 통신망을 통해 모든 장치가 데이터를 효율적으로 공유할 수 있습니다.

그래서 등장한 것이 CAN 통신입니다

CAN(Controller Area Network)은 자동차 내부의 여러 전자장치가 하나의 네트워크 버스를 통해 데이터를 주고받을 수 있도록 고안된 통신 규격입니다.

여러 사람이 같은 단체 채팅방에서 필요한 메시지를 실시간으로 주고받는 모습을 떠올리면 이해하기 쉽습니다.

예를 들어 차량 속도 센서 정보가 CAN 네트워크 버스에 올라오면, 그 정보가 필요한 계기판이나 변속기 제어장치가 이를 동시에 수신하여 활용할 수 있습니다. 즉, 모든 장치를 일대일로 연결하는 대신 하나의 통신망에서 필요한 데이터를 브로드캐스팅하여 공유하는 구조입니다.

CAN에서는 어떤 정보가 오갈까요?

CAN 네트워크에는 차량의 운행과 상태에 관한 다양한 핵심 정보가 실시간으로 흐릅니다. (실제 제공되는 데이터는 차종과 제조사, 차량 시스템 사양에 따라 다를 수 있습니다.)

• 차량 속도
• 엔진 회전수(RPM)
• 기어 단수 및 주행 상태
• 연료 잔량 및 소모량 관련 정보
• 브레이크 압력 및 차량 제어 상태
• 각종 온도 및 압력 센서 정보
• 전기차의 경우 고전압 배터리 잔량(SOC) 및 충전 상태 정보

이러한 풍부한 데이터는 차량 내부의 여러 장치가 주행 상황을 정확히 판단하고 필요한 안전 기능을 수행하는 기반이 됩니다.

CAN과 OBD2는 같은 것일까요?

CAN과 OBD2는 차량 데이터와 관련해 자주 함께 등장하지만 서로 다른 개념입니다.

쉽게 비유하자면, CAN이 자동차 내부에서 정보가 오가는 '도로망'이라면, OBD2는 외부 장비가 차량 데이터에 접근할 수 있도록 마련된 '출입 게이트'라고 볼 수 있습니다.

현대 대부분의 차량에서는 운전석 하단의 OBD2 포트를 통해 CAN 기반의 차량 데이터에 접근하지만, 차량의 연식과 제조사 프로토콜에 따라 지원 방식에 차이가 있을 수 있습니다.

차량용 IoT 단말기는 CAN 데이터를 어떻게 활용할까요?

차량 내부에서 생성되는 데이터는 단순히 차량 내부의 장치들이 사용하는 것에 그치지 않고, 기업의 차량 관리와 FMS 관제 서비스의 핵심 자산으로 확장됩니다.

자스텍엠의 차량용 IoT 디바이스 von-Series는 OBD2 인터페이스를 통해 차량 CAN 데이터를 정밀하게 수집하고, 수집한 정보를 LTE 이동통신망을 통해 관제 서버로 안전하게 전송합니다.

서버로 전달된 데이터는 운행 이력, 소모품 교체 주기, 차량 이상 진단, 실시간 위치 추적 등 다양한 차량 관리 서비스로 가공됩니다. 차량과 비즈니스 목적에 맞게 데이터를 선별하고 분석함으로써, 단순한 전기 신호가 실제 사업 운영에 가치를 주는 지능형 정보로 탈바꿈하게 됩니다.

자동차 데이터 활용의 시작점, CAN 통신

자동차가 점차 소프트웨어 중심 자동차(SDV)와 전기차로 전자화되면서, 차량 내부에서 생성되는 데이터의 종류와 중요성도 날로 커지고 있습니다. CAN은 이러한 수많은 센서와 제어장치를 하나로 묶어주는 핵심 통신 동맥입니다.

자스텍엠은 자체 개발한 차량용 IoT 디바이스와 모빌리티 데이터 플랫폼을 기반으로 차량의 CAN 신호를 안정적으로 수집·분석하여, 더욱 스마트한 FMS 및 커넥티드카 솔루션을 지속적으로 발전시켜 나가고 있습니다.