최근 글로벌 자동차산업의 화두는 전기차 등 친환경차 개발과 ICT 기술융합을 통한 차세대 스마트카 개발로 요약 할 수 있으며, 이 가운데 스마트카는 안전과 편의성 증대를 목적으로 강화 되어 오던 기술개발이 자율주행 기술을 적용한 무인차 개발로 진전되는 등 빠르게 변화되는 양상을 보이고 있다.

 

세계 주요 국가들은 꾸준히 자동차 관련 안전규제를 강화하고 법규화를 추진해 오고 있으며, 실제로 미국은 2011년부터 모든 신차에 ESC(자동차안정성제어장치) 장착을 의무화했고, TPMS(타이어 공기압 모니터링 시스템)는 이미 2007년에 제도화를 끝마쳤다. 유럽도 2014년 ESC와 TPMS 의무장착을 시행할 예정이며, 주요 신흥국가들까지 안전장치 의무장착 기조가 빠르게 확대되고 있는 상황이다. 국내에서도 이미 ESC는 2012년, TPMS는 2013년 의무화하였다.

 

이에따라 안전과 편의 중심의 스마트카 시장은 연평균 8.4%의 성장세를 보여, 2015년에는 3,600억 달러 규모로 성장할 것으로 전망되고 있다. 그동안 차량내에서만 사용하던 제품들이 IT와 통신 기술과 융합되어 외부망과 연계되는 형태로 진화하면서, 운전자에 대한 보조적 역할을 넘어 차량 스스로의 인지·제어를 통해 궁극적으로 자율 주행하는 무인자동차의 개념으로 발전해 나가고 있다.

 

이러한 트랜드를 반영하여 가전전문 전시회인 CES 2014에서는 아우디를 비롯해 BMW, 메르세데스-벤츠, 포드, GM, 현대자동차, 도요타 등 주요 글로벌 자동차 업체들이 ICT를 접목한 스마트카를 선보인바 있으며, 600여개에 달하는 연관 부품업체들도 스마트카에 적용되는 다양한 신기술을 대거 공개함으로써, 자동차의 전자화를 재조명하는 기회를 제공하고 있다.

 

한편, 스마트카 기술 선진국은 세계시장 선점 및 자국기술의 국제표준 지정을 위해 ISO 등 국제표준기구의 표준화 활동에 적극적으로 참여하고 있다. 미국은 공적표준기구 외에도 산업계 중심의  표준화기구(SAE 등) 활동을 본격화하고 있으며, 일본은 산･학･연 참여의 표준화추진팀 구성으로 국제표준화에 대응하고 있다, 그러나, 우리는 아직 국가표준 제정의 초기 수준으로 국제표준에 부합하는 차원에서 접근하고 있는 수준에 머물러 있는 실정이다.

 

이에, IRS글로벌은 스마트카 및 관련 산업에 관심이 있는 기관 ․ 업체의 실무담당자에게 연구개발, 사업전략 수립의 기초자료를 제공하기 위하여 본서를 기획 발간하게 되었다.

 

본서는 스마트카의 기반 기술인 ADAS 기술별 개발동향 및 주요 적용사례와 향후 스마트카 기술이 나아가야 할 방향인 자율주행차 기술 동향까지 면밀히 정리 ․ 분석하고,  주요 기술별 개발동향과 함께 표준화, 특허 동향을 분석 소개하였으며, 스마트카의 핵심 기술인 자동차용 센서(반도체), IoT와 결합하는 자동차용 통신기술, ITS 분야의 시장동향도 종합적으로 정리, 분석하여 이해를 돕고자 하였다.

                             

                                                                                                                    2014년 7월 17일
                                                                                                                    IRS Global

 

1. 스마트카의 개황
  1-1. 스마트카의 개념 및 생태계
  1-2. 스마트카의 기술 분류
  1-3. IT 융합 자동차 트랜드
    1) 연결(Connect)
    2) 웨어러블 기기
    3) 무인자동차와 자율주행기술
    4) 차량 전용 애플리케이션
    5) IT융합 신기술

2. 국내외 자동차 안전 기준․규제 동향
  2-1. 자동차 안전 기준 동향
    1) 자동차 안전 관련 국제 기구 동향
      (1) UN / ECE / WP29
      (2) ISO 26262
      (3) Autosar 동향
  2-2. 자동차 안전 규제(의무화) 동향
    1) 타이어 공기압 모니터링 시스템 (TPMS) 의무화
    2) 자동비상제동장치 (AEBS) 의무화
    3) 자동차안정성제어장치 (ESC) 의무화
    4) 후방 카메라 의무화
    5) 차량용 블랙박스 의무화
    6) 차선이탈경고시스템 (LDWS) 의무화
    7) 레이더 기반 장치 의무화
    8) 스마트페달 의무화
    9) 주간주행등 의무화
    10) 안전밸트 의무화
    11) 차량 간 무선통신(V2V)
  2-3. 해외 자동차 안전도 평가 제도 동향
    1) 유럽 (Euro NCAP)
    2) 미국 (US NCAP)
    3) 일본 (JNCAP)
    4) 중국 (CNCAP)
    5) 중남미 (LATIN NCAP)
  2-4. 국내 자동차 (환경 및 안전) 관련 제도 동향

 

1. 안전․편의․감성 기술 개발동향과 적용사례 분석
  1-1. 자동주차지원시스템(APAS)
    1) 개념
    2) 구조와 원리
    3) 국내외 개발동향 및 적용사례
      (1) Ford
      (2) Daimler-Benz
      (3) Audi
      (4) BMW
      (5) Volkswagen
      (6) Volvo
      (7) Hyundai ․ Kia
  1-2. 충돌예방시스템(CAS)
    1) 개념
    2) 구조와 원리
    3) 국내외 개발동향과 적용사례
      (1) Toyota
      (2) Nissan
      (3) Daimler-Benz
      (4) Volvo
      (5) Ford
      (6) Hyundai ․ Kia
      (7) Renault Samsung
  1-3. 자동배광가변전조등시스템(AFLS)
    1) 개념
    2) 구조와 원리
    3) 국내외 개발동향과 적용사례
      (1) BMW
      (2) Daimler-Benz
      (3) Hyundai ․ Kia
  1-4. 어드밴스드 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC)
    1) 개념
    2) 구조와 원리
    3) 국내외 개발동향과 적용사례
      (1) Toyota
      (2) BMW
      (3) Ford
      (4) GM
      (5) Hyundai ․ Kia
  1-5. 차선유지지원시스템(LKAS)
    1) 개념
    2) 구조와 원리
    3) 국내외 개발동향과 적용사례
      (1) Toyota
      (2) Nissan
      (3) FIAT
      (4) Hyundai ․ Kia
  1-6. 자동차안정성제어장치(ESC)
    1) 개념
    2) 구조와 원리
    3) 국내외 개발동향과 적용사례
      (1) 해외
      (2) 국내
  1-7. 운전자상태감시(DSM)
    1) 개념
    2) 구조와 원리
    3) 국내외 개발동향과 적용사례
      (1) Toyota
      (2) Honda
      (3) Daimler-Benz
      (4) Volvo
      (5) Continental
      (6) 국내
  1-8. 차선이탈경보시스템(LDWS)
    1) 개념
    2) 구조와 원리
    3) 국내외 개발동향과 적용사례
      (1) Toyota
      (2) Nissan
      (3) Audi
      (4) Volvo
      (5) Hyundai ․ Kia
  1-9. 측후방감지(BSD)
    1) 개념
    2) 구조와 원리
    3) 국내외 개발동향과 적용사례
      (1) BMW
      (2) GM
      (3) Volvo
      (4) Delphi
      (5) Kia
  1-10. 보행자 보호 시스템 (PPS)
    1) 개념
    2) 구조와 원리
    3) 국내외 개발동향과 적용사례
      (1) Toyota
      (2) Daimler-Benz
      (3) Volvo
      (4) Continental
      (5) Hyundai
      (6) Midong Electronics
  1-11. 스마트(지능형) 나이트비전(SNV)
    1) 개념
    2) 구조와 원리
      (1) 구조와 원리
      (2) 분류
    3) 국내외 개발동향과 적용사례
      (1) GM
      (2) Toyota
      (3) HONDA
      (4) BMW
      (5) Daimler-Benz
      (6) Audi
      (7) 국내
  1-12. AVM(Around View Monitor)
    1) 개념
    2) 구조와 원리
    3) 국내외 개발동향과 적용사례
      (1) Nissan
      (2) BMW
      (3) Hyundai ․ Kia
      (4) After Market
  1-13. HUD(Head-Up Display)
    1) 개념
    2) 구조와 원리
      (1) HUD 구성
      (2) 작동원리
    3) 국내외 개발동향과 적용사례
      (1) GM
      (2) Toyota
      (3) BMW
      (4) Audi
      (5) Hyundai ․ Kia
      (6) After Market

2. 자율주행, 무인차 개발동향과 시장전망
  2-1. 주목받는 자율주행의 기술동향
    1) 주목받는 자율주행 기술
    2) 자율주행차 자동화 레벨
    3) 자율주행차 관련 주요 ICT 기술 동향
    4) 군집주행 기술 동향
      (1) 유럽
      (2) 미국
      (3) 일본
      (4) 한국
  2-2. 자율주행차 시장전망
    1) 자율주행차 시장규모 전망
    2) 자율주행차 상용화 시기 전망
      (1) 2025년 전망
      (2) 2020년 전망
  2-3. 국내외 주요 참여업체 개발동향
    1) 주요국별 개발동향
      (1) 유럽
      (2) 미국
      (3) 일본
      (4) 한국
    2) 국내외 완성차 업체별 개발동향
      (1) Audi
      (2) BMW
      (3) Ford
      (4) GM
      (5) HONDA
      (6) Hyundai
      (7) Nissan
      (8) Renault
      (9) Toyota
      10) Volvo
    3) 글로벌 IT업체 개발동향
      (1) Apple
      (2) Google

 

1. 스마트카 시장동향과 전망
  1-1. 국내외 스마트카 시장동향과 전망
    1) ADAS 시장동향과 전망
      (1) 글로벌 시장
      (2) 국내 시장
    2) 스마트카 시장동향과 전망
      (1) 글로벌 시장
      (2) 국내 시장
    3) 자동차 플랫폼(OS) 경쟁 동향

2. 스마트카 연관시장 동향 및 전망
  2-1. 자동차센서 시장동향과 전망
    1) 최근 주요 기술 동향
      (1) 자동차의 전자화 기술
      (2) 자동차용 센서의 적용 분야
      (3) 자동차용 MEMS 센서의 최신 동향
    2) 시장동향 및 전망
    3) 스마트카용 센서 동향
      (1) 각속도센서, 가속도센서
      (2) 레이더 센서
      (3) 카메라 센서
      (4) 초음파 근접 센서
    4) 주요업체 동향
    5) 자동차용 센서 전망
  2-2. 자동차용 통신 기술 
    1) 자동차용 통신 기술
      (1) 자동차 내부 통신 (IVC)
      (2) 자동차 간(V2V) 통신
      (3) 자동차와 인프라 간(V2I) 통신
    3) 주요 국가별 추진현황
      (1) 미국
      (2) 유럽
      (3) 일본
      (4) 한국
  2-3. C-ITS 개발동향과 추진현황
    1) C-ITS 기술 개황
      (1) 개념과 이해
      (2) 기존 ITS 및 C-ITS 기술 비교
      (3) C-ITS 기술 구성요소
    2) 주요 국가별 C-ITS 추진 현황
      (1) 국내 추진동향
      (2) 해외 추진 현황

 

1. 스마트카 개발을 위한 연구개발 테마와 개발전략
  1-1. 지능형 자동차 상용화 연구기반 구축사업 연구과제 테마
    1) 차량용 음성인식모듈을 위한 MEMS 기반 마이크로폰 개발
    2) 대형차량용 1440도급 조향 토크-앵글 센서 개발
    3) AVN에 적용 가능한 적외선 센서 기반 제스처 인식 시스템 개발
    4) 곡률반경 150mm이하, 투과율 88%이상급 정전용량 곡률형 터치패널 개발
    5) 차체 패널을 매질로 하는 엔진음 발생기(Sound Generator) 핵심부품 개발
    6) 운전자 시인성 향상을 위한 위치 및 각도 가변형 디지털 클러스터 기술 개발
    7) 텔레매틱스 범용서비스를 제공하기 위한 개방형 서비스 플랫폼 개발
    8) 거리 오차율 5% 이하의 HD급 차량용 스테레오 카메라 시스템 개발
    9) GPS, ADAS 센서 및 도로정보 융합한 횡방향 정밀도 20cm 이내의 고정밀 측위

        시스템 개발
    10) Euro NCAP 대응 지능형 교통표지판 인식 시스템 개발
    11) 조종 안정성 향상 및 4-Wheel Steering 지원을 위한 후륜 조향 모듈 개발
    12) 선회 주행 안정성 향상을 위한 고전압 능동 롤 제어 시스템 개발
    13) 비정상 급가속 방지시스템용 전자식 가속페달 모듈 개발
    14) Euro NCAP 대응 보행자 보호를 위한 능동형 후드(힌지, 래치 및 확장형) 시스템

           개발
    15) 차량 주행 상태 정보를 활용하여 스마트 디바이스/내비게이션 등과 연계 가능한

          스마트 운행기록계 개발
    16) 주행 외란 보상 기능을 가진 전동식 조향장치 개발
    17) 운전자 생체신호 인지 기반 운전자 상태 감지 스마트핸들 개발
    18) 음주운전 방지용 알코올 인터락 장치 개발
    19) 통학버스의 어린이 안전을 위한 승하차 예방안전 시스템 개발
    20) 음성 및 제스처 기반의 차량용 HMI 기술 개발
    21) 상향등, SPOT, ADB 등 다양한 기능을 구현하는 Multi Array LED 램프시스템 개발
    22) 분해능 10cm 이하의 탑뷰 및 파노라마뷰가 가능한 주변영상정보 합성 및 인식

           시스템 개발
    23) 도심형 Stop&Go 지원을 위한 근거리 LIDAR 개발
    24) 동작거리에 따른 차량 정보관리 및 원격제어 서비스를 위한 저전력 스마트키(FOB)

           시스템 개발
  1-2. 산업핵심기술, 산업융합원천기술개발사업 연구과제 테마
    1) Multi-domain 자동차 전장 구조를 위한 ECU용 SoC 및 임베디드 SW 개발
    2) 운전 미숙자 지원을 위한 자동 차선 변경 시스템 원천 기술 개발
    3) 보행자 보호를 위한 자동 긴급 제동(AEB) 시스템 원천 기술 개발
    4) 운전자 전방 주시 집중도 향상을 위한 초점거리 7.5m 이상 HUD 시스템 개발
    5) 거리 분해능 10cm 수준의 3차원 Lidar 센서 시스템 개발
    6) 도로속성정보와 영상센서, 레이더 정보를 융합하여 차간거리제어, 차선유지지원,

         커브사고방지 기능을 개선한 통합 운전지원시스템 개발
    7) 사고 예방 및 승객 상해 경감을 위한 능동 및 수동 안전 통합 시스템 개발
    8) 자율안전주행을 위한 협력제어통신/보안 기술 및 핵심 코어 칩 개발
    9) 차량용 AVN/ECU 소프트웨어 통합 업데이트 시스템 기술 개발
    10) 운전환경 개선을 위한 감성기반 스마트카 HVI 시스템 기술개발
  1-3. SW융합형 부품기술 개발사업 연구과제 테마
    1) 장축길이 1.5m 이상 대형곡면 디스플레이 기반의 멀티OS 지원 Reconfiguration

         정보표시 모듈 및 UX/UI 개발
    2) AWD(All-Wheel Drive)를 위한 능동형 독립구동제어모듈 개발
    3) 자동차 연료펌프용 온도/압력 복합 검지 및 네트워크 통신기능을 제공하는 센서 모듈

         개발
    4) 개인화 주행환경과 운전자 안전 및 편의를 제공하는 Connectivity 기반 지능형 통합

         Cockpit 모듈 개발
    5) 다중 센서 융합 기반의 간접방식 지능형 타이어 및 샤시 모니터링 기술 개발
    6) 국제안전기준 부합화를 위한 샤시안전 통합 제어모듈 개발   
    7) 에너지 절감을 위한 자동차용 감성 스마트윈도우 모듈 개발
    8) 생체신호 감지기능 및 능동형 액추에이터 구동회로를 포함한 스마트 시트 개발
    9) 주차/차선변경 운전자지원을 위한 고화질 3D-HDR(High Dynamic Range) 카메라

         및 통합 영상처리 모듈 개발
  1-4. 기타 정부지원 연구개발 사업 연구과제 테마
    1) 차량 통신용 RF 송수신 칩 개발
    2) 국제 기능안전 표준 대응을 위한 차량용 반도체 기술개발 및 기반 강화
    3) 차량 융합SW 개발품질 인증지원 사업
    4) 자동차용 반도체센서의 안전성 표준 개발
    5) 차량 통신용 LIN(Local Interconnect Network) 반도체 국산화 기술개발
    6) 자율주행 실용화를 위한 ADAS 기술 표준기반 구축
    7) 영상 정보 기록시스템을 위한 통합 SoC 및 임베디드 SW 개발
    8) 카메라와 레이더센서 복합형 다중차로 차량인식 시스템 개발
    9) 주변정보 연계형 다기능 복합센서 개발
    10) 고품질 영상 획득이 가능한 폰카메라용 멀티형 렌즈 모듈 개발
    11) Ban 기반 사용자 모니터링을 통한 졸음 운전 방지 시스템 개발
    12) 자동차 전장 ECU간 보안전송기술 개발

2. 스마트카 관련 국내외 표준화 동향
  2-1. 주요 기술별 표준화 동향
  2-2. 표준화 기구의 표준화 동향
3. 스마트카 관련 특허 동향
  3-1. 국내외 스마트카 관련 특허 동향
    1) 국내 분야별 특허 동향
      (1) 자율주행 자동차 분야
      (2) 스마트카 분야
      (3) 운전자 상태 감시 특허 동향
    2) 글로벌 특허 동향
  3-2. 국내외 특허 관련 최근 이슈
    1) 스마트카 특허 분쟁 급증
    2) 스마트폰 업체들의 자동차 관련 특허 획득

 

1. 자동차 산업 동향과 전망
  1-1. 국내외 자동차산업 최근 이슈
    1) 미국과 중국이 글로벌 자동차 수요 견인
    2) 일본 경쟁력 회복
    3) 글로벌 친환경차 시장 확대
    4) SUV 시장 확대
  1-2. 한국 자동차산업 동향과 전망
    1) 총괄
    2) 생산
    3) 내수
      (1) 업체별 내수 판매
      (2) 차종별 내수 판매
      (3) 모델별 내수 판매 순위
    4) 수출
      (1) 업체별 수출
      (2) 지역별 수출
    5) 해외시장 판매 동향
      (1) 미국 시장
      (2) EU 시장
      (3) 중국 시장
    6) 해외 생산 동향
  1-3. 수입자동차 시장동향
    1) 수입자동차 등록 추이
    2) 수입자동차 판매 현황
      (1) 수입국별
      (2) 브랜드별
      (3) 구매 연령별
      (4) 지역별
      (5) 배기량별
      (6) 연료별
      (7) 모델별

2. 자동차부품 산업 동향과 전망
  2-1. 글로벌 자동차부품산업 최근 이슈
    1) 친환경차 핵심부품 개발
    2) 대형 부품업체 주도권 강화
    3) 일본 부품업체 글로벌 역량 강화
  2-2. 한국 자동차부품 산업 현황
    1) 자동차부품의 분류
    2) 자동차 부품업체 수
    3) 자동차부품업체 종업원 현황
  2-3. 한국 자동차부품 시장 동향
    1) 자동차부품 매출 및 납품 동향
    2) 수출 동향
      (1) 수출 현황
      (2) 주요 수출 품목 실적
    3) 수입 동향