지능형자동차를위한 IT 융합신기술동향및발전전망 2008. 2. 12. KAIST, IT 융합연구소, 엄의석 KAIST INSTITUTE FOR INFORMATION TECHNOLOGY CONVERGENCE
Contents I. 지능형자동차의개요 ------------------------------- 3 II. 지능형자동차의 IT 융합신기술동향 ----------------13 III. 지능형자동차를위한 IT 융합신기술발전전망 ---- 29 IV. 결론 -------------------------------------------------- 34 #2
I. 지능형자동차의개요 #3
지능형자동차기술 안전성및편의성을획기적으로향상시킨자동차 능동적차량기술기반지능형안전시스템적용 주행안전성을극대화시킨지능형첨단안전차량 능동적차량기술 예방안전기술 사고회피기술 자율주행기술 충돌안전기술 피해경감기술 통합제어기술 #4
지능형자동차의발전방향 과거자동차현재자동차미래형지능형자동차 안전도개념부족수동적안전도능동적안전도 능동적안전도강화 편의성강화 상해최소화 사고방지 통합제어시스템 위험경보 차량정보화 Seat belt Air bag 충격흡수차체 ABS/TCS ESP 샤시통합제어비샤시통합제어능동적사고방지사고회피 차선이탈경보사각장애물경보야간장애물경보 차량정보시스템차선추종제어적응순항제어 지능형차량정보시스템 네비게이션 DAB 디지털 Audio/Video id MMI IVN 과텔레매틱스연계기술 차량네트워크설계기술 디지털콘텐츠 #5
지능형자동차시장규모 Global Market 카메라기반의안전시스템전망 지능형안전자동차시장전망 구분 2005 2010 2015 2020 세계 152 439 746 827 시장규모 한국 6 17 28 30 비중 41% 4.1% 39% 3.9% 38% 3.8% 36% 3.6% 지능형안전자동차시장규모및파급효과확대추세 2015 년세계 : 746 조, 국내 : 28 조원, 비중 : 3.8% #6
지능형자동차기술추세 지능형안전도기술의진보 능동안전기술의확대 적응순항제어, 차선유지시스템등상용화활발 IT기술과의융합 IT기업의자동차시장공략본격화 IT 와연계를통한내, 외부네트워크의통합화 자동차부품의전자화 전자부품및기기의제조원가비중 약 20% 자동차내전자시스템의복잡성증가 잦은고장초래 규제대응및표준화 각국정부의안전부품및센서장착의무화추세 시스템상용화를위한국제표준제정작업활성화 #7
지능형자동차의기술분류 #8
지능형자동차의안전기술 #9
지능형자동차의능동안전 #10
지능형자동차의정보및편의성 #11
지능형자동차의주요부품 #12
II. 지능형자동차의 IT 융합신기술동향 #13
ITS 동향 1. Improving Transport Systems by efficiency like Hybrid, Electric car 2. Adapting Vehicles with Alternative Fuel by Alternative Fuel, including Fuel Cell and Solar Energy 3. Adapting Mass Transport Systems by high speed train, bus train 4. Adapting Intelligent Transport System by migration of IT Intelligent Transport System (ITS) #14
ITS 구조 ATMS ATC AIM ATE ETC HVM 실시간교통제어 돌발상황관리 자동교통단속 자동요금징수 중차량관리 AHS HMM HS AV 첨단도로시스템 AVS 첨단차량시스템 ITS Intelligent Transport System 위험물차량관리 FFM 화물, 화물차량관리 CV VO PTIS AIM RGS TIS TRIS 대중교통정보제공 대중교통관리 최적경로안내 종합여행안내 교통정보제공 APTS ATIS #15
AVHS Collision Warning System Advanced Cruise Control System Automated Lane Keeping AVHS Center Central Computer Impediment information Weather/Surface information Image processing camera GPS receivers Guidance Marker for lateral control Inter-vehicle distance detection (RF Radar, etc.) Roadside-to- vehicle communication Advanced Safety Vehicle Advanced Intelligent Vehicle Communication Cable Automated Highway System #16
ITS : AVS ATIS (Advanced Traffic Information System) ATMS (Advanced Traffic Management System) APTS (Advanced Public Transportation System) CVO (Commercial Vehicle Operation) AVHS (Automated Vehicle and Highway System) AHS (Advanced Highway System) AVS (Advanced Vehicle System) ASV (Advanced Safety Vehicle) AIV (Advanced d Intelligent Vehicle) ADAS(Advanced Driver Assistance System) #17
AVS: Configuration ors ors ECU uator uator Advanced S f 1990 Sens Sens ECU Actu Actu Safety Vehicle 1990 rs rs tor tor Advanced RF RF Bi-Directional Comm. Sensor Sensor ECU Actuat Actuat Advanced Intelligent Vehicle 1995 s or Advanced RF Bi-Directional Comm. Broadcasting Monocasting Sensors ECU Actuato Advanced Driver Assistant System DB DB 2003 #18 18
AVS: Advanced Vehicle System 연료부족시가장가까운주유소안내. 차세대 GPS 장착 졸음운전감지장치 운전자의눈깜박임과동공을관찰. 자동으로환기 후방사각안내 백미러속에숨겨진소형카메라가따라오는차량을포착해알려줌. 단추하나만누르면일렬주차도가능 ( 도요타 ). 완전자동주차기능 움직이는전조등 곡선으로방향전환시사전에전조등이움직여전방시야를밝혀줌. 잘못회전할경우방향바로잡아줌. 전자안전통제기능 탈선경보시스템 차선을넘은경우자동으로알려줌. 적외선야간야간투시촬영장치를기능통해전방의사람 동물투시 ( 혼다 ). 외장에어백 보닛밑에설치된에어백으로충돌시보행자충격완화. 추돌예방레이더 전방에저속차량이있을경우에어백 머리받침작동준비시켜주고선루프도닫아줌. #19
ASV : Concept 1. Adaptive Cruise Control (ACC) 2. Forward Vehicle Collision Warning (FVCW) 3. Lane Departure Warning System (LDWS) 4. Maneuvering Aid for Low Speed Operation (MALSO) 5. Side Obstacle Warning system (SOWS) #20
ACC : Adaptive Cruise Control subject vehicle d 0 d 1 d max forward vehicle no detection detection of determination of required vehicles required range required subject vehicle 0.5m target vehicle 3.5m 3forward vehicle #21
LDWS : Lane Departure Warning System LDWS ECU Engine ECU CCD Camera Image Processor E/G ECU Speed Sensor Distance Sensor Signal Processor Steering Angle Sensor #22
AIV : Concept Air Blower(DM) Shift By Wire(BM) Down Shift(SV) Over Drive Conversion(SV) Throttle By Wire (SM) Idle Speed Control(SV) Wiper(DM) Sunroof(DM) Active Noise Control(ETC) Rear Window Blind(DM) ABS(DM, SV) Antenna(DM) Active E/G Mount(DM) Leveling Device(SM) Radiator Fan(SM) Active Suspension(DM) Height Control(DM) Brake By Wire(BM) Fuel Injection(SV) Fuel Pump(DM) Starter(DM) Washer Pump(DM) EPS(DM, BM) PS(SV) Variable Damper(DM) Tilt/Telescopic Column(DM) Power Window(DM) Side Mirror(DM) Adjustable Seat(DM) Active Vibration Control(ETC) #23
ADAS : Concept 1. Lane Keeping Assist System 2. MALSO version II 3. Information Provisioning System using Advanced Digital Map 4. Pedestrian Information and Collision Warning System 5. Cooperative Traffic Impediment Information System 6. Driver Assistance System 7. Video-based Parking/Maneuvering Aids 8. Short Range Parking Aids 9. Curve Speed Warning System 10. Road Departure Warning System 11. Common Coordinate System for Vehicle/Roadway Warning and Control System 12. Drowsy/Interactive Driver Warning System 13. ACC version II #24
ADAS : Dedicated RF Links #25
ADAS : V2V Communication #26
ADAS : Anonymous Vehicle Msg. sent location, speed, acceleration, indicated turn direction, and other information about each vehicle in the environment to be used in vehicle collision avoidance algorithms #27
III. 지능형자동차를위한 IT융합신기술발전전망 #28
지능형자동차를위한 IT 융합기술 전통적인자동차 - 단순한이동수단 - 기계적인성능 / 기능을주로고려 IT 기술과융합 - 능동형시스템을사용한보다안전한차량 - 편리성을갖춘이동식엔터테인먼트 차량제어시스템 고안전지능형자동차 Image 센서기술 Human Factor Range 센서기술 #29
융합기술 I : 실세계이미지처리및거리센싱융합기술 주행상황및차량거동변화와연계한정밀 image capture 기술 2D 측위및 3D 형상추출기술 거리및이미지센서가복합된실세계고정밀측위기술 #30
융합기술 II : 차량내버스네트워크통합제어플랫폼 차량내, 외부연동및서비스최적화를위한차량내통합제어시스템과이를 이용할기본 SW, 미들웨어플랫폼, 지원도구의토탈솔루션 차량내신규서비스적용시, 개별전장 SW 의통합최적화달성 응용 SW- C ECU 설정 응용 SW- C ECU 설정 AUTOSAR RTE & OSEK OS MOST AUTOSAR RTE & OSEK OS LIN/CAN / FlexRay Chassis Telematics ECU 업데이트 SW-C 각종 ECU 바디 SW-C ECU 업데이트 SW-C 보안 멀티미디어 MCU ECU 설정 라이트 SW-C AUTOSAR RTE & OSEK OS ECU 응용 SW- 업데이트 C SW-C ECU 설보안정 AUTOSAR RTE & OSEK OS LIN/CAN/ FlexRay 바디ECU 대성전기 SL ECU 업데이트 SW-C Safety 각종 ECU 베터리 BMS 응용서비스를위한정보통합요구 지멘스 EMS ECU Engine MCU 미션 케피코 TCU 델파이 미션 SW-C ECU 설정 AUTOSAR RTE & OSEK OS CAMS ECU 업데이트 SW-C 보안 응용 SW 표준 SW 플랫폼 HW 인포테인먼트멀티모달 HMI 유무선미디어연동 ECU 연동제어 안전확위험보경보사고통보교차로안전 HMI (Human Machine Interface) ECU 응용제어속도제한엔진제어 ECU SW 업데이트 보안멀티미디어 / 그래픽모듈 AUTOSAR 런타임미들웨어환경 (RTE) OSEK 실시간커널 액추에이터 HUD ECU 명령어메모리내외부통신 I/O 버스처리 MCU 멀티미디어 (LIN, FlexRay, MCU CAN, Most) SW 개발지원도구 SW 코드생성도구시험 / 검증도구 LIN/CAN Body 각종 ECU CAN/FlexRay Power-train 각종 ECU #31
융합기술 III : 차세대고속무선통신기술 차세대자동차용무선주파수대역인 IEEE802,11P를사용한차량전용통신기술미국 : VII(Vehicle e Infrastructure Integration), CAMP,, DIC 유럽 : C2C_CC(Car to Car Communication Consortium) 일본 : ITS-ASV Project for Phase 4 #32
융합기술 III : 차세대고속무선통신기술 Car2Car Communication 차량과차량간무선으로정보를주고받는시스템으로차량의위치정보, 교환, 차량사각지대의차량파악, 충돌사고회피등의기능을수행할수있고, 신호가없는교차로에들어오는차량이나커브에달려오는맞은편차량을사전파악할수있어충돌우려가있을경우여러가지방법으로운전자에게통보 #33
IV. 결론 #34
국내지능형자동차의장애요인 시장장애요인 핵심부품의수입에따른수익구조약화 최근수년간자동차용 IT 기기및서비스보급미흡 기술적요인 핵심융합원천기술의부족 시스템 S/W 및 H/W 신뢰성확보기술부족 특허요인 상품가시화에따른특허분쟁 기반조성요인 인프라연계시험평가가가능한기반부족 ITS 와연계된기술표준화지연 #35
결론 지능형자동차공통핵심기술및 IT 융합기술개발 지능형자동차성능평가방법표준화 / 국제기술표준화에적극대응 ITS 관련프로젝트와지능형자동차관련프로젝트의유기적연계 지능형자동차신규제품및서비스의도입을위한제도개선및정비 #36
#37