IT R&D Global Leader WAVE 기반 차량 안전 및 C-ITS 기술 동향
2 목 차 1 WAVE 통신 기술 개념 2 차량 안전 서비스 기술 3 C-ITS 서비스 기술
3 스마트 자동차 정의 Safe Car to prevent accidents Convenient Car to enjoy infotainment Green Car to reduce CO2 emission Black Box Navigation Terminal Smart Phone DSRC OBU Telematics Terminal Integrated Antenna Smart Cruise Control Rear End Camera IVN Rear End Sensor 24 GHz Radar 77 GHz Radar Obstacle Detection Sensor GPS Sensor Side Mirror Camera TPMS
4 스마트 자동차 기술 Multi-sensor Fusion V2X Networking Real-time Vehicle Control RSE Server ECU V2X Control SW V2V V2X Control SW Radar Control Vehicle Unexpected Information Situation Control SW Driving Control
5 C-ITS 개념 C-ITS 는 Personal ITS station, Vehicle ITS station, Roadside ITS station, Center ITS station 로 구성되며 상호 직접 접속 및 서비스제공 ISO WG18 참조 : C-ITS 시스템 구성
6 V2X 통신 개념 V2X Networking : V2V, V2I(DSRC, 3G/4G, DMB, WAVE) IVN interworking : CAN, MOST, Flexlay, Ethernet Nomadic interworking : Smart Phone, Notebook Service Platform Middleware OS IVN CAN MOST Flexlay V2X Networking NPC INV Ptotocol INF Router ND Protocol NM V2V/V2I Protocol V2X V2V V2I Security 3G GPS IP Network ITS Center
7 WAVE 기술 WAVE 기술 개념 Wireless Access in Vehicular Environment 약자의 IEEE 기술 표준 공공 안전과 ITS 서비스를 위한 V2V/V2I 차량 네트워킹 기술 전용 주파수 : 5.855 ~ 5.925 GHz(70MHz) 서버 노변 기지국(RSE) 노변 기지국(RSE) V2I 차량 단말(OBE) V2V
8 WAVE 기술 미국 WAVE 표준 IEEE 1609.1 : 응용 서비스 Resource Manager IEEE 1609.2 : 시큐리티 IEEE 1609.3 : IP Networking, 안전 메시지 처리 프로토콜(WSMP) IEEE 1609.4 : 멀티 채널 기능 802.11p : 물리계층과 MAC 계층 OSI Reference Model Application, Presentation, Session Transport Network Data Link IEEE 1609.1, et al. IEEE 1609.3 IEEE 802.2 IEEE 1609.4, IEEE 802.11 WAVE Model Upper Layers Networking Services LLC Sublayer MAC Sublayer Security Services IEEE 1609.2 Physical IEEE 802.11p PHY Layer Medium Medium
9 2 차량 안전 서비스 기술
10 차량 안전 서비스 기술 시스템 구성 : V2X 통신 단말, 차량용 안테나 전달 정보 : 차량의 ID, 위치, 차량 상태 정보(브레이크, 차선변경 등) 통신 요구 사항 전파통달거리: 300m 정도 통신 성능: PER 10% 이내 위치 에러: 차선 구분이 가능 인증 및 보안: 차량 ID 및 위치 정보 보호 V2V ECU CAN V2X통신 단말 ECU CAN V2X통신 단말 Radar Radar
11 미국 SAFETY PILOT 서비스 서비스 긴급 브레이크 경고 전방향 추돌 경고 교차로 안전 지원 사각 영역 경고 반대편 좌회전 경고 (LTAP) 전방 우회전 경고 응용 서비스 전방 차량의 긴급 브레이크를 경고 전방향 차량의 추돌을 경고 교차로에서의 추돌 경고 좌우 사각 영역에 차량 진입을 경고 전방 상대 차량에서의 우측 진행을 경고 전방 상대차량의 좌측 진행을 경고 * LTAP : Left Turn Across Path
12 미국 SAFETY PILOT Collision Scenario 참고 : US DOT 자료
13 미국 SAFETY PILOT 개요 V2X 메시지 적용에 따른 사용자 반응 분석 수집된 정보의 차별성 및 유용성을 분석 2013년도 법제화 추진과 인프라 확장을 위한 기본 데이터 수집 차량이 밀집되어 있는 상태에서 시스템 동작을 분석 After Market 단말 보급 및 확산 가능성 분석 Video Clips 지역 : 미국 Michigan Ann Arbor 기지국 : 75 마일에 29대 설치 단말기 : 3000대(승용자, 버스, 트럭) 운영기간 : 2013년(1년간)
14 미국 SAFETY PILOT 시스템 구성 단말과 기지국, 센터로 구성 단말은 V2V/V2I 통신 기능 및 HMI 기능 제공 기지국은 신호등과 센서와 연동하며 센터와 접속 HMI 통신 모듈 기지국
2 C-ITS 서비스 기술 15
16 EU C-ITS 기술 ITS G5 기술 : low Latency, broadcast/unicast Ad hoc 통신 : no infrastructure requirements 전용 주파수 대역 : 차량 안전을 위해 5.875 ~ 5.905 GHz 사용 통달 거리 : 200-800m Source: ETSI
17 EU C-ITS 기술 운전자 안전 지원 서비스 In-Vehicle Sign, 도로 상황 경고, 추돌 경고, 추돌방지 제어 추돌 방지 서비스 추돌방지 제어 Source: ETSI
18 EU C-ITS 기술 Sim TD 서비스 서비스 도로공사 경고 도로막힘 경고 신호등 정보 및 경고 도로날씨 경고 응용 서비스 도로 공사 중임을 경고 도로의 Congestion 경고 신호등 정보 및 신호 위반 경고 도로 날씨 정보 및 경고 인터넷 기반 교통정보 교통 정보 제공 실시간 Navigation 실시간 차량 정보에 의한 경로안내 서비스
19 EU C-ITS 기술 V2X 통신 시스템 시스템 규격. Communication & Control Unit(CCU), AU(Application Unit) 로 구성. CCU 는 WAVE, 3G UMTS, 무선랜, GPS 기능 제공. AU는 Java VM, OSGi 플랫폼 기능 제공 CPU모듈 UMTS 모듈 GPS 모듈 WLAN 모듈 BOSCH 사의 AU, CCU 외형 Continental 사의 CCU 외형
20 EU C-ITS SimTD 통신 서비스 시연 V2V 통신 기반의 고속도로 구간 공사 경고 서비스 V2I 통신 기반의 도심지 신호등 정보 서비스 Video Clips 고속도로상의 공사 경고 HMI 도심지 교차로에서 신호등 정보 HMI
21 EU C-ITS Drive C2X 서비스 Function Finland France Germany Italy Spain Sweden Safety Traffic jam ahead warning X X X Roadworks warning X X X X X Car breakdown/post crash warning X X X X X Approaching emergency vehicle X X X Weather Warning X X X X X Emergency electronic brake lights X X X Slow vehicle warning X X Post crash warning (see CBW) X X Obstacle Warning X X X X Wrong Way driving in Gas Stations X X Motorcycle Approaching Indication X X Traffic Efficiency In-vehicle signage / Speed Limit X X X X X X Greenlight optimal speed advisory X X X X Infotainment and Commercial Back-end Point of interest notification X X Insurance and Financial Services X Dealer Management X Fleet management X Transparent Leasing X
22 WAVE 기술 개발 VMC 통신 시스템 서버 : 센터에 설치되며 기지국 관리, 차량정보 수집/관리, 교통정보 수집 및 제공 교차로안전지원장치 : 교차로 영상정보와 신호제어기 정보를 기지국을 통하여 차량 단말에 제공 기지국 : 노변에 설치되며 교차로안전지원장치/서버와 연동하고 차량통신모듈과 무선접속 기능 제공 차량통신모듈 : 차량의 단말과 연동되며 V2V/V2I 무선통신 기능 제공 단말 : 차량에 설치되며 차량정보수집장치와 연동하여 차량정보 및 교통 정보 서비스를 제공 노변 기지국 서버 단말 차량 통신 모듈 신호정보 교차로안전지원장치 영상정보 차량정보수집장치 5.8GHz 안테나
23 WAVE 기술 개발 일반 규격 RF 주파수 : 5.8 GHz RF 출력 : 최대 23 dbm 채널 대역폭 : 10 MHz 변조 방식 : OFDM (BPSK,QPSK,16QAM, 64QAM) MAC 방식: 타임 슬롯 기반 CSMA 라우팅 방식 : 위치 정보 기반 주요 특성 WAVE(802.11p, 1609 ] 규격과 호환성 제공 최대 1 km 통달 거리 고속 이동성 지원 : 미드엠블 방식 채널 추정 기술 데이터 속도 : 3, 4.5, 6, 9, 12, 18, 24, 27 Mbps Packet Latency : 100 msec 이내 Latency 가 적은 Multi-hop 기능 지원
24 스마트 하이웨이 서비스 시연 장안 IC와 온양 IC 고속도로( 11km ) WAVE 통신망을 구축하여 연속적인 정보통신환경 을 제공하고 V2I/V2V 통신 기반 5가지 서비스를 시연 Video Clips 통신 인프라 구축. WAVE 기지국 5대. 교통센터서버 1대 제공 서비스. Web Browsing. CCTV 동영상. 돌발상황 메시지. 차량정보 방송. 차량간 메시지 V2I Seamless 정보 서비스 구간 V2V 차량 안전 서비스 구간
25 WAVE 기술 개발 WAVE 통신 시스템 차량 단말과 통신 모듈, 차량용 안테나 복합 기지국, 기지국용 안테나 통신 모뎀 칩 스마트 하이 웨이 서비스 단말 스마트하이 웨이 통합 기지국 (참고 : 스마트 하이웨이 연구 결과 자료) ETRI/라닉스 모뎀 칩
26 V2X 기술 이슈 V2V 통신 기술 차량 안전 서비스를 위한 상황 정보 생성 및 제공. 요구사항 : 100msec 주기의 차량 정보와 위치 정보, 인증 및 보안. 주요 이슈 : V2X 메시지 정확도 및 신뢰성, 메시지 표준화(예, SAE BSM) 협력 주행 제어를 위한 차량 정보 생성 및 제공. 요구사항 : 10msec 주기의 차량 정보와 위치 정보, 인증 및 보안. 주요 이슈 : V2X 메시지 실시간성 및 신뢰성, 메시지 표준화(예, SAE BSM) GPS GPS IVN (CAN) Gateway V2X 단말 V2X 단말 Gateway IVN (CAN)
27 V2X 기술 이슈 V2I 통신 기술 도로 안전/협력주행제어를 위한 도로상황 정보 제공(I2V). 요구사항 : 100msec 주기의 도로상황 MAP, 위치 보정정보, 인증 및 보안. 주요 이슈 : 도로상황 메시지 정확도 및 신뢰성, 메시지 표준화(예, ISO LDM) 실시간/대용량 차량 정보 수집 및 가공(V2I). 요구사항 : 대용량 Big Data 정보 저장 및 실시간 처리, 데이터 마이닝. 주요 이슈 : 차량 정보 기반 핵심 콘텐츠 생성(차량 ID, 주행 패턴, 안전도, CO2 방출, 고장 진단, 고장 예측, 교통량 분석 등) GPS GPS IVN (CAN) Gateway V2X 단말 기지국 IP 망 서버 신호등
28 V2X Networking 주요 이슈 응용 분야 기술 시장 법제도 V2V 안전 V2X 플랫폼 사용자 요구사항 의무 장착 협력 주행 HW 모듈화 단말기 가격 (~USD500) 인증 V2P안전 Smartphone 연동 응용 서비스 시험 및 평가 실시간 정보 수집 안테나 다이버시티 e-call ITS 데이터 마이닝 보안 ASIC 미국 미시건 Safety Pilot 시험결과 분 석 및 의무 장착 추진
감사합니다. 29