본고에서 IT강국인 대한민국 정부는 U-KOREA구축을 통해 국민에게 보행 또는 차량이동 중에도 필요시 유익하고 편리한 서비스를 제공하려는 정책을 추진 중에 있다. 이를 위해서는 USN 기반의 인프라 구축과 다양한 응용서비스 개발 및 국민이 쉽게 구입해서 이동 중에도 사용할 수 있는 개인정보단말기(UMD: Ultra Mobile Device) 개발이 필요하다. 본 고에서는 이러한 Needs 에 적합한 통신인프라 구조와 이동단말기를 Before Market(텔레매틱스단말기)와 After Market(차량정보단말기)를 통합한 개념인 UMD단말기의 개발방향을 제시한다.
본 연구에서는 웹기반의 화물차량위치추적시스템의 개발과 관련된 문제를 다루고 있다. 화물위치추적 시스템이란 이동하는 화물차량으로부터 위치데이터 및 관련 정보를 수신하여 중앙관제센터에서 이 정보를 데이터베이스에 저장하여 두고 화물위치 정보를 지도 위에 표시하는 시스템으로 화주, 운송회사 등 육상물류관련 기관에서 화물위치추적, 공동수배송, 화물차량 통제 등 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 화물차량위치추적시스템은 AVLS(Automatic Vehicle Location System)라 불리우면서 산업계에서 활용되고 있으며 위치획득 방법의 종류에 따라 다양한 유형의 AVLS모델이 등장하고 있다. 예를 들면 전통적인 GPS(Global Positioning System) 위성 수신, DGPS(Differential GPS) 기지국, PCS(Personal Communication System) Cell, 도로기반 시설에 포함되는 비콘 등의 방법에 의해 AVLS는 구현되고 있다. AVLS는 정보통신 요소 기술과 정보통신 기반 시설로 구성되는데, 정보통신 요소기술로는 위치획측의 매개체인 AVL단말기와 관제시스템 S/W. 그리고 GIS(Geographic Information System)가 있고, 정보통신 기반 시설로는 차량의 단말기와 관제시스템 사이의 데이터 중계를 담당하는 네트워크가 있다. 화물차량위치추적시스템을 구성하기 위한 구비요건으로 중계망의 안정성과 신뢰성, 획득한 위치데이터의 정확성, 관제시스템의 완성도와 AVL단말기의 사용자 인터페이스, GIS S/W개발을 위한 Map API(Application Program Interface)등을 들 수 있다. 본 연구에서는 PCS Cell 방식에 의한 위치결정방식을 채택하였는데, 이것은 PCS망을 기반으로 데이터를 주고받이며 인터넷 단말기로 확장 가능한 PCS 단말기를 사용해서 위치추적을 하는 시스템이다. 이러한 시스템을 선정하게된 배경은 단말기아 망 이용료의 가격이 저렴하여 현실적으로 트럭이 쉽게 부착할 수 있다는 장점이 있으며 나아가 인터넷 단말기를 활용하여 차량과 관제센터사이에 메시지 전송 등 부가적인 서비스가 가능하기 때문이다.
본 논문에서는 스마트폰 기반의 차량 원격제어 시스템을 제안한다. 스마트폰에는 G센서가 탑재되어 모션을 제어하는데 사용되고 있으며, G센서는 X, Y, Z축으로 되어 있어 여러 방향과 속도의 동작들을 제어할 수 있으며, G센서는 Wi-Fi통신과 블루투스 모듈의 RS232통신 방식을 이용하여 여러 분야의 모바일 단말기에 응용 할 수 있다. 본 연구에서는 모바일 단말기에서 G센서 장착된 휴대용 단말기 iPhone을 사용하여 영상으로 차량원격제어시스템을 구현 및 개발하여 운전자들이 휴대용 단말기에서 실시간 영상으로 좀 더 편하게 차량을 원격제어, 관리할 수 있는 어플리케이션을 제안한다.
본 논문에서는 교통상황을 실시간으로 반영하여 최적의 이동경로를 제공하는 적응형 내비게이션 시스템을 제안한다. 본 시스템은 세 가지 요소로 구성되어있다. 첫 번째로 도로교통망 중 한 구획의 도로상황정보를 수집하고 공유하는 Traffic Control Center (TCC). 두 번째로 개별적인 도로나 교차로에 설치되어 차량으로부터 도로상황정보를 수집하는 Road Side Unit(RSU). 마지막으로 차량들 간의 망 형성을 위해서 사용되는 Dedicated Short Range Communications(DSRC)를 기반으로 차량에 설치된 단말기가 있다. DSRC를 기반으로 RSU와의 통신하는 단말기는 실시간 도로교통정보를 기반으로 운전자에게 최적의 경로를 제공한다. 이동속도와 같은 교통정보는 단말기에서 측정되고, RSU로 전송된다. RSU는 이 정보를 처리하여 해당 도로의 도로상황지수를 생성하고, 주기적으로 TCC에 전송한다. TCC는 RSU로부터 도로상황지수를 통합하여 TCC의 관할 구획의 모든 차량에 대해 도로교통정보를 만든다. 마지막으로 단말기는 효율적인 경로안내를 위해 최적의 경로를 도출하여 운전자에게 제공한다. 따라서 단말기, RSU, TCC간의 상호작용을 통해 AINS는 동적인 교통상황(정체, 교통사고 등)을 기반으로 새로운 형태의 적응형 지능 내비게이션을 제공할 수 있다.
DAB(Digital Audio Broadcasting)는 음성, 동영상 및 데이터 신호를 디지털 방식으로 변조 위성 망이나 지상 망을 통해 고정 또는 휴대용 및 차량용 수신기에 제공하는 방송 서비스이며, 이동 중에도 PDA나 차량용 단말기를 통해 CD 및 DVD 급의 고음질, 고화질 양방향 데이터 신호를 주고 받을 수 있는 서비스 이다. 이에 본 논문은 모바일 단말기에서 DAB 방송을 수신하기 위해 폰과 DAB 모듈사이의 SPI 통신을 연구하며, 사용자 인터페이스 기능을 위한 메뉴를 추가하여 DAB 방송 수신이 가능하도록 디자인 한다. 결과적으로, DAB 모듈을 이용하여 차세대 서비스로 각광 받고 있는 DAB 방송을 수신 할 수 있다.
현재 ETCS 단말기가 대중화 되어가는 과정에서 문제점은, 톨게이트를 통과할 때 수행하는 과금 서비스 외에 별다른 서비스를 제공하지 않는다는 데 있다. 본 논문에서는 ETCS 단말기가 교통정보 수집/제공은 물론 OLED에 순간연비, 평균연비, 구간연비 소모량 측정 및 사용 금액을 표시함으로써 운전습관을 교정하도록 유도하여 연료를 절감할 수 있도록 하는 에코드라이빙 기능과 엔진오일, 냉각수, 팬벨트 등 차량의 소모품 교환시점 알림 기능과 ECU를 통해 엔진과열, 제너레이터 충전유무, 냉각수 과열 등 차량운행상태를 실시간으로 진단하여 운행 중 위험을 예방하는 정보를 제공하는 기능을 연구한다. 에코드라이빙과 차량소모품 알림기능 그리고 차량진단 서비스를 제공하기 위하여 제안하는 시스템은 차량의 상태정보를 수집하기 위한 OBD-II 기반 차량진단 모듈과 ETCS 단말기, 차량 진단 정보 변환 소프트웨어로 구성된다.
텔레매틱스(Telematics)는 자동차와 컴퓨터.이동통신 등 다수의 이종기술의 결합을 의미한다. 텔레매틱스는 또한 유, 무선통신망 등을 통해서 운전자가 정보를 교환하여 운전자 및 차량의 안전 및 편의성을 향상시킬 수 있는 장치 및 서비스를 통칭한다. 휴대용 개인 단말기와 달리 차량에 장착되는 텔레매틱스 단말기는 차량 정보 네트워크에 연결되어 주행 안전이 가장 우선 되어야 하고 부가적인 운전자 정보 서비스가 이루어 져야 한다. 이제까지 제안 또는 적용 되고 있는 기술을 중심으로 텔레매틱스 기술 동향을 요약하였다. 주행 중에 제공되는 서비스로서 텔레매틱스는 안전 관련 제도적 보완이 필요하고 특히 국가 차원의 공공 인프라 지원 정책이 뒷받침되어야만 하는 국가 정책 차원의 지원이 반드시 이루어 져야 한다.
최근 차량 내부의 전자 제어장치에 대한 운전자의 편의성 및 안전성의 요구 수준이 높아지고 있으며 이러한 수요자의 요구를 만족시키기 위하여 자동차 업계에서도 첨단식 편의기능을 갖춘 자동차의 개발에 많은 초점을 모으고 있는 추세이다. 이에 대응해 차량 내부의 전자시스템 사이에 상호 통신을 위한 차량용 네트워크 기술도 빠르게 발전하고 있다. 특히 대용량 데이터를 고속으로 전송할 수 있도록 높은 대역폭을 제공하는 차량용 광 네트워크가 주목 받고 있으며 현재 일부 차량에 도입되어 양산되고 있는 추세이다. 이러한 기술적 변화에 맞춰서 본 연구에서는 차량용 광 통신 네트워크 표준인 "MOST"의 백본망을 구축하여 무선 이동 단말기 보드(MV Board)를 통해 MOST 광 네트워크에 연결되어 있는 여러 장치들에 대한 다양한 정보를 수신할 수 있고 MOST네트워크 동작 및 운영상태를 확인해 볼 수 있는 시스템을 구성하였다.
텔레매틱스 단말은 운전자와 차량, 차량과 차량 외부의 정보들과의 접점으로 관련 산업과의 컨버전스가 급속히 진행되고 있으며, 다양한 서비스에 대한 요구 역시 점차 증가하고 있다. 이에 따라 다양한 첨단 기술들이 단말에 도입되고 있다. 텔레매틱스 단말 기술은 서버로부터 다양한 통신 수단을 통해 가동되어 전달되는 각종 서비스 정보 및 응용 소프트웨어를 사용자에게 제공하기 위한 차량내 하드웨어 및 소프트웨어환경에 관련된 기술이다. 텔레매틱스 단말시장은 완성차량의 적용에 따라 비포마켓용과 애프터마켓용으로 나누어 출시되고 있으며, 텔레매틱스 시장의 기대감으로 인해 다양한 단말기와 대중화된 단말시장이 형성될 전망이다. 본 고에서는 이러한 차량내 텔레매틱스 서비스를 제공하기 위한 텔레매틱스 단말에 대한 국내외 단말기의 기능 및 업체 시장 동향과 텔레매틱스 단말에 적용되는 관련기술에 대하여 알아본다.
최근에 새롭게 출현하고 있는 텔레매틱스는 통신(telecommunication)과 정보과학(informatics)의 합성어로 무선망을 통한 음성 및 데이터 통신과 GPS을 기반으로 차량에 정보를 주고받음으로서 새로운 부가 서비스를 제공하는 기술을 의미한다. 텔레매틱스 무선 네트워크의 연결을 위해 여러 가지 통신방식이 사용되고 있으며 이동통신 기술의 발전에 따라 그 행보를 같이 하고 있다. 한편, 텔레매틱스 서비스의 중심에 있는 차량용 단말기는 이러한 여러 무선망과의 연결뿐만 아니라 위치기반 서비스, entertainment, 응급구조, office 서비스 둥을 지원하기 알맞게 설계 되야 한다. 본 논문에서는 이러한 요구에 부합할 수 있는 임베디드 시스템을 구현하여 제시하여 본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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