Terminal Platform 권오일 (koi@haco.co.kr) 현대오토넷
목차 1. 텔레매틱스 시스템 개요 P3 2. 텔레매틱스 단말기 개요 P4 3. 텔레매틱스 단말기 하드웨어 P9 4. 텔레매틱스 단말기 소프트웨어 P15 5. 음성 HMI 적용 전체 시나리오 P22 6. 향후 계획 P26 2
1. 텔레매틱스 시스템 개요 3
Block Diagram 2. 텔레매틱스 단말기 개요 SDRAM 128MB CF Memory 256MB Nor Flash 32MB Data Down Load & 커널 업데이트 UART CF Card Xscales (PXA255) 400MHz CODEC AC97 Video Out MIC IN Audio Out GPS Control Phone Control Key, LED, GPIO TFT LCD 7 inch & Touch Graphic Controller Touch Pannel Tuner Box (TV&Radio) 4
단말기 주요사양 q Intel 사의 Xscale(PXA255) CPU 를 사용하여 시스템 H/W 개발 q 운영 체계인 WinCE.NET4.2를 개발 Platform(Hardware) 에 Porting q 음성인식과음성합성Solution이구현될수있는System Platform q 기본 기능으로는 - cdma 2000 EVDO 단말기를 통한 인터넷 접속 가능 (UART+USB) : 정통부 표준24핀 - 음성 인식을 통한 Handsfree 기능을 수행 (UART) - Display는 built-in TFT LCD(7inch) 사용(480x234) - USB or Ethernet을 통한 Communication 기능 q 부가 기능으로 - CNS (Car Navigation System) + 음성인식+음성합성 -Hands-free 기능 5
전체 시스템 그림 GPS ANT DIV. TV ANT TUNER BOX MIC & PTT CF CARD USB HAND FREE 6
7 미디어 Radio TV MP3 초기화면 DVDC 외부입력 게임 프리셀 쏠리테어 Navi CNS응용실행 개인정보 주소록 탐색기 일정관리 음성메모 차계부 핸즈프리 정보센타 나만의정보 맞춤정보 E-메일 저장위치 저장경로 정보갱신 CCTV 보관함 생활정보 콜센터 긴급상담 일반상담 보험사 고객센터 인터넷 시스템설정 시스템인증 인터넷설정 화면설정 날짜/시간설정 마이크설정 시스템설정 오디오설정 차량진단설정 네비TTS음량조절 시스템정보 1 3 X 노드번호 2 4 5 4-1 1-1 4-2 SW 메뉴 Tree
텔레매틱스 단말기 메인 유닛 구성 IN/OUT Dimmer Sensor UP DOWN 전면부 MENU MODE MUTE NAVI MEMO SOS IR Open 전자 VOL ENTER:선택 CF Slot H/Free Port POWER OFF USB port TILT 후면부 13P Din 헤드와 연결 GPS connector 차량진단 connector 20p connector Batt/Acc/Serial/PTT/Call 8
3. 텔레매틱스 단말기 하드웨어 하드웨어 기능정리 시스템 하드웨어 1. 형태 가. 인데시형(In-Dash) 음성HMI 전용 단말기 나. 튜너박스 분리형 다. LCD 프론트 로딩 메커니즘 2. 표시장치 가. 실리콘 모션 SM-501 그래픽 콘트롤러 내장 나. 7인치 와이드 TFT LCD 다. 16비트 컬러 라. NTSC 비디오 입력 3. 입력장치(Multi-modal) 가. 음성인식 나. 터치패널 or Mouse 다. 적외선 리모콘 라. 외장 키 스위치 입력 4. 외부 인터페이스 가. CDMA 통신 인터페이스 나. 핸즈프리 인터페이스 다. USB 호스트 x 1 port 라. 음성인식 스위치 입력 9
5. 데이터 스토리지 가. C/F type II Socket x 1 port 나. DISK ON Module 내장 (128MB) 6. 메인 시스템 가. CPU : Intel xscale PXA255 400MHz 나. SDRAM : 128MB 다. Nor FLASH MEMORY : 32MB 라. MS-Windows CE.NET 4.2 플랫폼 마. GPS모듈, 가속도 센서 내장 바. 메커니즘 구동회로 내장 7. PCB 규격 가. 메인모듈 PCB : 6층 나. LCD구동모듈 PCB : 2층 다. 프론트 모듈PCB : 2층 라. 앰프모듈 PCB : 2층 8. 전원장치 가. 차량전원 입력 10
Head Unit Block Diagram 11
Head Unit 주요 모듈 설명 모 듈 설 명 CPU 그래픽프로세서 Intel사의 Xscale구조인 PXA255 400Mhz버전을 사용 SiliconMotion사의 SM501을 사용하며, USB호스트프로세서를 포함하고 있고 I2C, PWM등의 기능을 내장하 고있다. 메모리 커널 저장용 메모리는 28F128 16M바이트 Nor 플래시 2개를 이용하여 32M바이트 구성. 응용프로그램 저장 용으로 한빛전자의 NAND Flash Module 128MB 구성. SDRAM은 32M바이트 4개를 사용, 총 128M바이트를 사용. SM501그래픽프로세서용 메모리는 8MB 메모리 사용. 보조메모리로서 Compact Flash형태의 플래시메모리를 지원. 사운드프로세서 (AC97코덱) NTSC Decoder 시리얼 컨트롤러 에코캔슬러 USB 허브 울프슨마이크로사의 WM9712를 사용. AC97 스펙을 만족하고 터치입력과 폰입력, 배터리 모니터링 등 유용 한 기능을 내장. 필립스사의 SAF7118을 사용. TV, DVD에서 나오는 NTSC신호를 튜너박스 유닛으로부터 받아 16비트 YUV 시리얼 포맷으로 변환하며 스케일러의 기능을 부가적으로 제공. 4개의 시리얼 입력을 받아서 메인CPU로 연결해주는 제어기로 ST사의 ST16c554를 사용. GPS, 튜너박스와 의 연결에 사용. 포르테미디어사의 FM1073V23을 사용. 평상시에는 패스쓰루모드이고 핸즈프리 모드일 경우 에코 캔슬 기능 작동. TI사의 TUSB2046B를 이용. SM501이 지원하는 USB포트의 수가 한 개이므로 이를 2개로 확장하기위하여 4 포트의 허브를 사용. Front/Loading Mecha u- Com 프론트버튼과 LED, 로딩메카제어를 위해 atmel 사의 ATMega16을 사용. 메인CPU와 시리얼로 통신하며 프 론트버튼은 아날로그 입력으로 받음. 또한 LCD 패널쪽의 버튼도 이 마이컴에서 관장. 차량의 ACC, PARKING, ILLUMINATION 입력 등을 받아 메인CPU로 전달. 12
Tuner System Block Diagram 그림 3) Tuner System Block Diagram 13
Main과Tuner 연결블럭도 Head Unit USB Host SDRAM Samsung 128MByte AC 97 Codec WM9712 7Inch Wide LCD CPLD XCR3064XL Graphiccontroller SM501 Intel PXA255 400MHz Signal Converter UPS051 Touch Panel Flash Intel or Micron 32MByte MICOM Atmel MICOM ATMEGA16 13P Din Cable Tuner Unit FM Tuner MX196 MICOM Atmel MICOM ATMEGA16 튜닝 감지 회로 TV Tuner PAENF68X LC75410E Volume/Fade/ Treble/Bass Controller SpeakerPA 45W4Ch LA4743K DVDC 외부입력 14
4. 텔레매틱스 단말기 소프트웨어 구 분 운영체제 및 소프트웨어 주요 기능 1. MS-Windows CE.NET 4.2 포팅 가. 부트로더 포팅 나. 커널 포팅 다. 기본 드라이버 포팅 2. 추가 드라이버 제작 가. 확장 UART 드라이버 (GPS, CDMA) 나. 제어용 리모콘 입력 드라이버 다. 전원관리 라. 비디오 드라이버 3. 응용소프트웨어 가. IO데몬 나. 쉘 프로그램 다. HMI 데몬(음성인식/ 합성) 라. 멀티미디어 응용(라디오, TV, DVD, MP3, AUX) 마. 시스템 설정 바. 핸즈프리 S/W 사. 내비게이션 기 타 15
PWR 상태 전이도 16
초기부팅 과정(Cold Booting) 17
음성인식 이벤트 흐름도 4. 현재 소프트웨어 응용 에 grammar ID 요청 9. Grammar ID와 음성인식 결과 통지 시스템설정, 멀티미디어 응용, 핸즈프리, 내비게이션 쉘 프로그램 5.Grammar ID 응답 6. Grammar ID에 대한 음성 인식 요청 HMI 데몬 3. PTT 이벤트 수신 8. Grammar ID에 대한 음성 인식 결과 통지 7. 넘겨받은 Grammar ID 에 대해 음성인식 수행 IO 데몬 2. PTT 이벤트 통지 u-com 프로그램 1. 음성인식 버튼 누름 감지 18
분산음성인식(DSR) 흐름도 19
분산음성인식(DSR) 엔진 사양 설 명 인식형태 음성 샘플링 대어휘 고립단어 인식기 (1만 단어급) 8Khz 작업 환경 Front- End Windows CE.NET, AutoPC, Embedded VC++사용 Back-End Windows2000 서버, ASP 기반 처리. DB(POI 데이터):Oracle 서버 H/W 스펙 (요구 채널수) 웹기반 처리가 되어 있어, 동시 접속 채널 수는 무제한이라고 말할 수 있습니다. 단지 동시에 많은 사용자가 접속해서 처리하면 Delay는 생 길 수 있습니다. 20
음성합성 이벤트 흐름도 시스템설정, 멀티미디어 응용, 핸즈프리, 내비게이션 1.음성합성 요청(텍스 5. 음성합성 완료 통지 트 데이터 전달) 2. 전달받은 텍스트 데이터 에 대해 음성합성 요청 쉘 프로그램 HMI 데몬 4. 음성합성 완료 통지 3. 음성합성 수행 21
5. 음성 HMI 적용 전체 시나리오 단말기 부분 Multi ch. 전처리 기기제어용 Up-board 차량기기 Hands-free Mic. single ch. 전처리 인증 인식 합성 Voice Integration (middleware) Echo Cancel 대화체 센터 질의 응답 Navigation 모듈 음성 CDMA모듈 일반 센터 무선 인터넷 마이크 Hands-free 음성 Sampling rate : 8 KHz 인식 음성 입력 시 Barge-in 사용하지 않음. Push Button 사용 (Touch 후) 내장형 가변연결어 인식 Active Vocabulary 300 단어급 인증 문장종속 화자인식 (5인정도) 사전 화자 등록 및 적응 도구 전처리 Single channel은 내장 Multi-channel은 외장 보드 Platform 상에서 다양한 Option 제공 CDMA 모듈 음성 채널을 통한 대화체 인식 서비스 연동 단말 플랫폼에서는 전처리 없이 Echo Cancel 만 무선인터넷을 통한 E-Mail, Web 서비스 22
센터 부분 일반 서비스 센터 무선 인터넷 Gateway 무 선 인 터 넷 Web Server VUI (VoiceXML) generator 기상정보 Mail Server 서비스 E-Mail Web (기상 정보) 대화체 네비게이션 서비스 센터 음성 이 유 스 무 선 전 화 인 터 페 Single Channel Noise Cancel 대화체 인식 합성 질 의 응 답 네비게이션 서비스 Single Channel 전처리 23
음성 정보 서비스 구조 1 Hands-free 또는 PDA 내장 Mic. 전처리 인증 인식 합성 미 들 웨 어 AutoNet Platform CDMA모 듈 무선 인터넷 VoiceXML Web-Server 센터와의 연결시 Hands-free Mic. VAD 연결 후 AutoNet Platform Echo Cancel 핸즈프리 CDMA모 듈 음성 센 터 Single Channel Noise Cancel 대화체 인식 합성 질 의 응 답 24
음성정보 서비스 구조 2 Web Server Mail Server Multi ch. 전처리 기기제어용 Up-board 자동차 single ch. 전처리 인증 인식 전용 Platform 합성 음성 미들웨어 (VoiceXML browser) 네비게이션 지도 DB, 사용자 교통DB VUI 사용자 주소록DB 질의 응답 (다이퀘스트) 질의응답지식 인 터 넷 Access C D M A 모 듈 음성 무선 인터넷 (VoiceXML) 유 무 선 전 화 인 터 페 이 스 VUI (VoiceXML) generator Single Channel Noise Cancel 센터 구성 대화 체 인식 합성 실시간 교통 정보DB 질 의 응 답 single ch. 전처리 인식 합성 Voice Middleware (Browser) 질의 응답 네비게이션 범용 Platform (ipaq) FM DARC 수신기 실시간 교통정보 MBC FM DARC idio 센터 25
6. 향후 계획 메인시스템 메인시스템 개발 개발 고해상도 고해상도 AV AV 시스템 시스템 개발 개발 음성음성HMI 음성HMI 적용 적용 기반 텔레매틱스 텔레매틱스 단말기 단말기 개발 개발 주변통신 주변통신 I/O I/O 모듈 모듈 개발 개발 지능형 지능형 응용 응용 SW SW 개발 개발 차량정보센터 차량정보센터 연동 연동 SW SW 개발 개발 26
감사합니다 27