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차량-IT 융합 플랫폼 개발 (최종)
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Participants
권오천, 이정우
Published
201305
Type
Final Report
Keyword
차량 시뮬레이터, 실차 실험 환경, 차량 네트워크, 사각 지역 판별, 배터리, 블랙 박스
Funding Org.
산업통상자원부
Research Org.
한국전자통신연구원, 전자부품연구원, 자동차부품연구원
Project Code
13IC2600, Development of the Vehicle-IT Convergence Platform, Oh Cheon Kwon
Abstract
3. 개발결과 요약
핵심기술
- 차량-IT 융합 플랫폼 기반의 시스템 및 서비스를 테스트하고, 객관적이고 정량적으로 평가할 수 있는 차량
시뮬레이터 기반의 개발/테스팅 환경
- 차량-IT 융합 플랫폼 기반의 시스템 및 서비스를 테스트하고, 객관적이고 정량적으로 평가할 수 있는 실차
기반의 개발/테스팅 환경
- 차량-IT 융합 플랫폼 기반 서비스 및 응용 서비스 개발 지원 및 평가
- 차내망(CAN, K-LINE) 컴포넌트
- 상황인지 기반 다중통신(WCDMA, DSRC, WAVE 등) 지원 및 GPS 연동 컴포넌트
- 차량 내외망 분석 컴포넌트
- 가상차량 데이터(CAN, K-LINE) 생성 컴포넌트
- 노변 인프라 연동 컴포넌트
- 모바일 장치 연동 컴포넌트
- 차량-IT 공통 컴포넌트 저장소
- 차량-IT 공통 컴포넌트 저작도구
- MDA 기반 설계모델/코드 변환 및 관리기
- 데이터 마이닝 기반 고장 예측 기술
○ 친환경 드라이빙 지원을 위한 응용 컴포넌트 기술
- 차량 주행 정보 연동 기반 에코 드라이빙 지원 기술
○ 상황인지 기반 에코 최적경로 선택 기술
- 실시간 개방형 교통정보 추출 기반의 에코 최적경로 선택 지원 기술
○ 고안전 드라이빙 지원을 위한 응용 컴포넌트 기술
- 차량 운행 상태 연동 기반 주정차 보조 시스템 지원 멀티뷰 기술
○ 차량용 배터리 관리 시스템 개발
- 배터리 진단/SoC 예측/에너지 소비 추정/관리 SW 기술
최종목표
○ 개방형 차량-IT 융합 플랫폼 개발
[제1세부 : 차량-IT 융합 서비스 테스팅 및 개발환경 구축]
- 차량-IT 융합 서비스 테스팅 및 개발환경 구축
○ VRDS 기반의 종합적 시험 및 평가환경 구축
○ T-CAR 기반의 종합적 시험 및 평가환경 구축
[제2세부 : 차량-IT용 플랫폼 공통 컴포넌트 및 Repository 기술 개발
- 차량-IT용 공통 컴포넌트 및 Repository 기술 개발
○ 차량-IT용 공통 컴포넌트(차내망, 차외망, 가상차량 데이터, 모바일 장치, 모니터링, 다중통
신 지원, 노변인프라 등) 기술 개발
○ 차량-IT용 SW 컴포넌트 Repository 및 저작도구 개발
[제3세부 : 친환경 및 고안전 차량 프레임워크 개발]
- 차량-IT 기반 친환경/고안전/컨버전스 서비스 개발을 지원할 수 있는 핵심 응용 컴포넌트 개발
○ 친환경 및 고안전 드라이브용 컴포넌트(에코드라이빙, 사각지역 판별, 블랙박스 등) 개발
○ 차량 배터리 진단 및 관리 시스템 개발
○ 개방형 차량-IT 융합 플랫폼 서비스 시제품 시범적용
○ 개방형 차량-IT 융합 플랫폼 기술 보급 확산
개발내용 및 결과
[제1세부 : 차량-IT 융합 서비스 테스팅 및 개발환경 구축]
○ 차량-IT 융합 플랫폼 서비스 및 시스템을 위한 VRDS 기반의 종합적 평가 환경 구축
- 차량-IT 융합 플랫폼 기반의 서비스 및 시스템 평가를 위한 평가 시스템 개발 방안 수립
- VRDS용 고자유도 실시간 차량 동역학 모델 개발
- 3D 가상공간 DB 및 VRDS 기반 유선 IVN HILS 시스템 구축
- 차량-IT융합플랫폼을 위한 VRDS연계 GPS 신호 구현 시스템 구축
- VRDS/운전자/시스템/서비스 연계 통합 개발/테스팅 환경 구축
- VRDS 시스템 개별/다중 입출력 채널 상태 및 정보 모니터링 기술 개발
- VRDS를 활용한 Eco-driving 테스트 및 차량네트워크 연동 기술 개발
○ 차량-IT 융합 플랫폼 요소기술 및 응용 서비스/시스템을 위한 차량시뮬레이터와 실차 기반의 통합 개발/테스팅 환경 구축 및 활용
- 다양한 차량 주행환경 및 통신환경의 실시간 모사가 가능한 VR 차량 시뮬레이터 기반의 차량
-IT 융합시스템 및 서비스의 개발/테스팅 환경 구축
- 실시간 제어 통신망이 지원되는 실 주행도로 기반의 차량-IT 융합 시스템 및 서비스 개발/테스팅 환경 구축
- VRDS 시스템의 다중 입출력에서 생성되는 테스팅 데이터 모니터링 서버 구축
- VRDS 시스템과 VANET 에뮬레이터 연동을 위한 기초 연구
○ VRDS/T-CAR 기반의 통합 평가를 통한 차량-IT융합 플랫폼 기반 확충 및 이를 통한 수요기업과
의 협업 프로세스 개발을 통한 품질관리 밀착지원
- 차량-IT융합 플랫폼기반의 서비스 및 시스템에 대한 표준 평가 사양 개발
- System Test Case 개발 및 결함 관리를 통한 차량-IT융합 SW 품질 관리 기법 개발
- 수요기업과의 협업 프로세스 개발을 통한 품질관리 밀착지원
- WAVE(Wireless Ad hoc in Vehicular Environment) 통신 특징을 고려한 통합 시뮬레이터 연구
- V2V 시스템을 위한 WAVE 통신 적합성 평가 기술 개발
- 동력학 모델 확장을 위한 VRDS와 CarSim 연동 기술 개발
- K-Line-CAN 연동을 위한 통신 인터페이스 설계 및 구현
○ 차량-IT 융합 플랫폼 및 응용 시스템의 보급, 확산을 위한 기업 통합지원 체계 구축 및 이를 위한 차량-IT융합 플랫폼 관리 모듈 및 종합적 평가 프로세서 개발
○ TPMS(Test Process Management System) 기반의 차량-IT융합 플랫폼 관리 모듈 개발
○ SW 품질 및 HW 기능 검증 체계가 연계된 종합적 평가 프로세서 개발 및 현장 적용
[제2세부 : 차량-IT용 플랫폼 공통 컴포넌트 및 Repository 기술 개발]
○ 차량-IT용 공통 컴포넌트 개발
- 차내망(CAN, K-LINE) 컴포넌트
- 상황인지기반 다중통신(WCDMA, DSRC, WAVE 등) 지원 및 GPS 연동 컴포넌트
- 차량내외망 분석 컴포넌트
- 가상차량데이터(CAN, K-LINE) 생성 컴포넌트
- 노변인프라 연동 컴포넌트
- 모바일장치 연동 컴포넌트
- MDA기반 설계모델/코드 변환 및 관리기
○ 차량-IT용 플랫폼 Repository 개발
○ 차량-IT용 플랫폼 저작도구 개발
○ 차량-IT 플랫폼 공통 컴포넌트 및 Repository 시제품 시범적용
- 택시 및 개인 차량 통합 단말 서비스 시범적용
- 보험회사고객 및 차량 관리 서비스 시범 적용
- 차량용개발 도구를 위한 MDA 개발 방법 시범 적용
○ 차량 실시간 데이터 기반 고장 예측 기술
○ 대중교통 차량 고객 서비스 정보 제공 및 관리 서비스
○ 운행정보기반 자동차 보험 고객 응용 서비스
○ 차량 정보를 활용한 렌터카 관리 시스템
○ 차량-IT 융합 서비스용 공통 컴포넌트 저작도구 및 저장소 환경 설정 지원 서비스
○ 차량-IT 융합 서비스용 공통 컴포넌트 One Stop 서비스 클라우드 지원 체계 구축
[제3세부 : 친환경 및 고안전 차량 프레임워크 개발]
○ 친환경 드라이빙 지원을 위한 응용 컴포넌트 개발
- 차량주행 정보/위치/센서 정보 연동 기반 에코 드라이빙 컴포넌트 개발 (급가속/급정차/공회전/연료소모량/연비/CO2)
- Polynomial기반 및 다변수 기반 연료 소모량/연비 산출 컴포넌트 개발
- 운전자지원 패턴 분석 가이드 컴포넌트 개발
- 맴 기반 도로정보 연동 및 실시간 개방형 교통정보 추출 및 제공 컴포넌트 개발
- 상황인지기반 에코 최적경로 선택 컴포넌트 개발
○ 고안전 드라이빙 지원을 위한 응용 컴포넌트 개발
- 다채널영상 왜곡 보정 컴포넌트 개발
- 운행상태정보 연동형 주정차 지원 멀티뷰 개발
- 차량운행 기록 및 블랙박스 지원 컴포넌트 개발
- 영상기반 거리 측정 알고리즘 개발
- 블랙박스(멀티뷰) 적용 저조도 개선 컴포넌트 개발
- 저조도 개선 기능 연동 블랙박스 영상 가변 rate 컴포넌트 개발
○ 차량 배터리 관리 시스템 개발
- 차량배터리 진단 및 모니터링 소프트웨어 개발
- 배터리 SoC 추정 및 SoC 예측 기술 개발
○ 차량-IT 플랫폼 응용 컴포넌트 시범 적용
- 하이패스 서비스 연동 기반 응용 컴포넌트 시범 적용
- 블랙박스 서비스 연동 기반 응용 컴포넌트 시범 적용
- 스마트 단말 앱 서비스 연동 기반 응용 컴포넌트 시범 적용
○ 운행 정보 기반 카쉐어링 관리 지원 응용 서비스 기술 개발
○ 에코 기반 하이패스 융합 서비스 플랫폼 및 응용 기술 개발
○ 상용차 경제 운전 서비스를 위한 융합 플랫폼 및 응용 기술 개발
기술개발 배경
○ 대다수의 기업이 차량-IT 융합 기술을 개발하고 평가 시 활용할 수 있는 공용/범용 테스트 환경에 대한 정부차원의 지원을 절실히 필요
○ 제품 및 서비스 상용화를 원하는 IT 업계가 가장 요구하는 인프라 중 하나가 차량 정보를 제공받을 수 있는 차량 정보 인터페이스 환경과 차량 기반의 범용적인 개발 및 평가 환경 요구
○ 차량 부품 업체에서도 차량에 IT 기술의 접목을 위해 필요한 다양한 유무선 통신기술, 제품 및 서비스 개발을 위한 통합 평가환경이 요구
○ 실차 평가는 가상환경 상의 차량 시뮬레이터 기반의 평가기술이 발전하더라도 반드시 거쳐야 하는 개발 및 평가 상의 절차로 기존의 차량 개조를 통해 대상 시스템을 장착하고, 관련 계측기를 부착하여 평가 하는 방식에서 탈피하여, 사고의 위험을 최소화하고, 반복 재현 및 객관적인 평가가 가능한 실차상태의 평가 환경 구축이 요구
○ 국외의 경우 실차시험으로 인한 인명사고 방지 및 평가의 객관화를 위해 무인 원격시험차량을 실차시험에 도입하여 사전에 결정된 시나리오에 따라 무인원격 차량을 주행시키고, 그에 따라 대상 제품 및 서비스를 평가하는 방식에 대한 연구를 최근 들어 경쟁적으로 추진
○ 차량-IT 융합 기술 개발 및 평가를 위해 요구되는 환경은 개발기간의 단축 및 개발비용 최소화, 선진 개발 프로세스 구축을 위해 가상 공간상의 차량 시뮬레이터 기반의 환경과 차량 주행 상태에서의 객관적 평가를 위한 실차 기반의 평가환경 구축이 병행 필요
○ 국내 차량 관련 산업 경쟁력을 높이기 위해서는 차량 관련 중소기업을 포함한 산업계 전반의 여
러 응용 분야에서 서비스 및 제품 개발의 효율성 제고가 필요하고, 이를 위한 차량-IT용 공통 플랫폼 기술이 요구됨
○ 도메인 지식이 있는 4,200개의 자동차 관련 회사 외에 차량-IT 융합 서비스 산업에 진출하고 싶지만 해당 기술과 경험이 없는 22,600개의 IT 기업이 차량용 공통 컴포넌트를 재사용하여 쉽고 빠르게 차량-IT 서비스나 제품 개발로 시장에 용이한 진입 유도
○ 국내의 자동차 산업계에 선진 OEM사의 차량용 임베디드 소프트웨어 개발 방법론인 MDA의 도입으로 생산성의 향상
○ 다양한 차량 모델을 지원하여 차량-IT 융합 소프트웨어의 중복 개발 방지
○ 기 개발된 컴포넌트의 재사용으로 제품 개발기간 단축 및 개발비용 절감
○ 품질(프로세스, 프로덕트)이 검증된 컴포넌트의 재사용으로 최근 자동차 업계의 문제점으로 대두되고 있는 대규모 리콜 사태의 사전적 예방
○ 스마트 폰이나 스마트 패드와 차량 정보의 연동 서비스를 위한 컴포넌트의 개발로 차량의 부가가치를 높일 수 있음
○ 친환경 및 고안전 기반의 차세대 자동차 기술에 대한 중요성 증대
○ 차량-IT 중소기업들이 활용 가능한 기능 검증용 플랫폼 부재
○ 친환경 및 고안전 고부가가치 BM기반의 국내 차량-IT 산업 경쟁력 확보
핵심개발 기술의 의의
○ 차량-IT 융합 시스템 및 서비스를 정량적이고 객관적으로 평가할 수 있는 가상 환경상의 차량 시뮬레이터 기반의 평가 환경 구축과 더불어 국내 최초로 무인 원격시험 차량을 도입한 실차평가환경 구축을 통해 국내 자동차부품 및 IT 업계에서 절실히 요구되고 있는 공용 및 범용적인 선진화된 통합 개발 및 평가 환경을 제공
○ 국내외 산업계에서 15년 이상 활용성이 검증된 소프트웨어 공학의 객체지향방법론, UML 및 재사용성 개념을 공통 컴포넌트 개발에 도입하고 적용하여 품질이 검증된 컴포넌트를 개발하여 3차년도 시범 사업에 활용 기반 조성
○ Vehicle CAN 지원 차내망 컴포넌트는 물론, 상황인지 기반 다중통신 컴포넌트, 데이터 마이닝 기반 고장 예측 컴포넌트 및 가상 차량 데이터 생성 컴포넌트 등의 차별화된 기술 개발
○ 차량-IT 수요자협의회의 요구 사항을 반영하여 차량-IT용 공통 컴포넌트를 개발하여 해당 결과물을 중소기업의 서비스 개발에 활용하여 차량-IT 소프트웨어 중복 개발 방지하고 제품 개발기간
단축 및 개발비용 절감
○ 차량-IT 개방형 플랫폼 제공을 통한 응용 컴포넌트 재사용성 확대 및 이를 통한 중복 개발 방지
○ 차량-IT 서비스 개발 및 테스트 환경 구축 기간 및 비용 경감을 통한 관련 산업 경쟁력 제고
○ 차량-IT 융합 플랫폼 제공으로 이종 산업간의 경제적 시너지 효과 유도
적용 분야
○ 차량-IT 융합 플랫폼 기술을 활용할 수 있는 산업분야는 지능형 자동차, 텔레매틱스 및 내비게이션, 자동차 전장, 자동차 배터리, ITS와 같은 자동차 관련 분야뿐만 아니라, 콘텐츠 및 서비스 분야, 이동통신/무선통신망 분야, 정보 제공을 위한 단말기 분야 등과 같이 다양한 산업과 접목된 융합 분야에서 활용이 가능
○ 다수의 업체에서 원천기술 개발 및 Before/After Market용 제품 개발을 목적으로 차량-IT 융합플랫폼의 소프트웨어 개발/테스트 환경을 폭 넓게 활용 가능
[제1세부 : 차량-IT 융합 서비스 테스팅 및 개발환경 구축]
○ 고안전 차량(ASV) 시스템 제어 시 차량 내부 데이터 정보 제공
○ 차량 원격 진단 및 정보 수집, 진단 장비
○ 자동차 블랙박스, 차량 오디오 및 디스플레이 장치
○ 차량-IT 융합 서비스 분야 : Smartll Phone, MP3 Player, PDA, AV기기
○ 차량-IT 융합 시스템 서비스 및 기능 성능평가
○ 고정밀 측위 시스템
○ 무인 원격 차량 제어 : 실차기반의 무사고/반복 실험 환경 제공
○ 차량-IT 유무선 통신 시스템
○ 편의장치 등의 다양한 차량-IT 융합시스템 기능 및 성능 평가
[제2세부 : 차량-IT용 플랫폼 공통 컴포넌트 및 Repository 기술 개발]
○ 텔레매틱스, ITS(Intelligent Transportation Systems), 네비게이션, 블랙박스 개발
○ 차량-IT용 응용 서비스 개발
○ 차량-IT용 관련 S/W 컴포넌트 유통
○ 차량 모니터링/Eco-Driving 시스템
○ 차량/운전자 정보 관리 시스템
○ 차량용 Infotainment system
○ 타 산업(보험, 물류) 연계 고객관리 서비스 시스템(예, PAYD: Pay As You Drive)
[제3세부 : 친환경 및 고안전 차량 프레임워크 개발]
○ After Market : 텔레매틱스, 내비게이션, 블랙박스, OBU(On Board Unit), 스마트폰 어플리케이션 등
○ Before Market : 차량용 에코드라이빙 서비스, 주정차 지원 시스템 등