자동차와 인터넷을 이어주는 기술은 달리는 차 안에서도 가정이나 사무실에서처럼 필요한 정보를 받고 활용할 수 있는 것은 물론 자동차를 더욱 편리하고 안전하며 즐겁게 활용할 수 있도록 돕는다. 사람과 자동차, 세상을 이어주는 BMW 커넥티드 드라이브(ConnectedDrive) 기술을 통해 자동차와 IT 융합의 최전선을 접해 보자.<편집자 주>

어디서나 인터넷을 사용할 수 있고, 언제 어디서나 정보를 쉽고 편리하게 주고받을 수 있는 세상이다. 인터넷은 우리의 라이프스타일을 바꿔놓았으며, 특히 자동차의 역할도 바꾸고 있다. 자동차뿐 아니라 모든 물건이 인터넷과 연결되는 사물 인터넷(IoT) 시대가 열리고 있기 때문이다.

자동차와 IT 융합은 거스를 수 없는 대세가 됐다. 자동차 업계는 자동차를 인터넷 세상의 일부로서 적극적으로 정보를 주고받는 지능적인 기기로 인식하기 시작했다. 이러한 인식의 변화는 자동차가 제공하는 정보와 자동차 밖에서 제공되는 정보를 결합함으로써 시너지를 만들어가고 있다. 자동차 업계는 이미 오래 전부터 자동차 안팎의 정보를 활용하는 혁신적인 기술을 자동차에 반영해왔다.

1972년에 내놓은 BMW 터보 컨셉트카에는 세계 최초로 레이더를 이용해 앞차와의 거리를 감지하고 경고하는 기능이 담겨 있었다. 심지어 차의 옆 방향 가속도를 측정해, 차가 미끄러진다고 판단하면 운전자에게 경고하는 기능도 있었다.

1980년에는 외부 온도가 표시되는 온보드 컴퓨터를 소개했고, 1981년에는 주차거리 제어(PDC) 시스템을 차량에 탑재했다. 또한 1994년에는 일체형 내비게이션 시스템을 설치한 차량을 판매했다.

자동차엔 이동수단을 넘어 생활에 즐거움을 더하는 능력이 더해지고 있다. 2004년에 BMW는 애플 아이팟과의 연동 기능을 소개했다. 지금은 자동차에서도 가족이나 친구와 문자 메시지를 주고받고, 필요한 정보를 검색하고, 좋아하는 음악이나 동영상을 볼 수 있다.

자동차 업계는 자동차가 제공하는 정보를 외부로 전달하는 기술 개발에도 힘을 쏟고 있다. 1997년에 BMW는 SOS 버튼을 누르면 자동으로 콜 센터에 전화를 걸고 GPS를 이용해 차량 위치를 전송하는 긴급통화 기능을 처음으로 선보였다. 이 기능은 발전을 거듭해 BMW 어시스트(BMW Assist)라는 텔레매틱스 시스템으로 발전했다. 그리고 2001년에는 인터넷을 활용한 자동차 포털 서비스의 운영을 시작했다. 이처럼 사람과 자동차, 자동차와 인터넷을 연결하는 여러 기술은 이제 각각 따로 기능하는 단계를 뛰어넘어, 하나의 통합된 시스템안에서 서로 필요한 정보를 지능적으로 주고받으며 보완하고 조화를 이루는 단계로 발전하고 있다. 그 대표적인 기술이 BMW 커넥티드 드라이브이다.

BMW 커넥티드 드라이브가 운전자를 비롯해 탑승자에게 주는 혜택은 편리함, 즐거움, 안전함이다. BMW 커넥티드 드라이브는 두 가지 방법을 통해 이와 같은 혜택을 탑승자에게 제공하고 있다. 하나는 BMW 커넥티드 드라이브 서비스 & 앱, 다른 하나는 BMW 커넥티드 드라이브 운전자 보조 시스템이다. 사실 이것은 따로 분리돼 있다기보다는 BMW 커넥티드 드라이브라는 시스템을 떠받치는 두 개의 큰 기둥이라고 할 수 있다

BMW 커넥티드 드라이브 서비스 & 앱

BMW 커넥티드 드라이브 서비스 & 앱은 자동차 안에 있는 시간 동안 일상과 단절되지 않도록 생활에 도움이 되는 기능을 제공하고, 자동차의 활용과 관리를 더욱 편리하게 해주는 다양한 기능이 포함돼 있다. 인터넷을 비롯한 통신망과 연결해 차 안팎으로 정보를 주고받는 일들이 서비스와 앱을 통해 이루어진다. 차 안에서 실시간 교통정보, 뉴스, 일기예보 등 유용한 정보를 확인할 수 있고, 어디서든 차량 관리에 필요한 서비스를 받을 수 있으며, 사고가 일어났을 때에는 자동으로 긴급 서비스를 연결하는 일이 가능하다.

BMW 온라인(BMW Online)은 생활의 편리함을 더하는 대표적 서비스다.
아이드라이브의 BMW 온라인 메뉴를 선택하고 필요한 정보를 설정하면 날씨와 뉴스 등 유용한 정보를 주행 중에도 확인할 수 있다. 또한 BMW 커넥티드 드라이브 고객 포털과 연계되는 온라인 오피스 기능을 활용하면 어디서든 업무에 필요한 최신 정보를 확인할 수 있다.
PC에서 미리 주소와 계정을 설정하면 구글 메일(gmail) 등 주요 메일 계정에 수신되는 메일을 확인할 수 있고, 주소록을 검색해 전화를 걸 수도 있다.

아이드라이브(iDrive) 시스템에 기본 탑재된 서비스도 있지만, 차량과 스마트폰을 연결하면 더욱 편리한 서비스를 다양한 방법으로 활용할 수 있다. 이 기능을 이용하려면 우선 차량과 스마트폰을 동기화해야 한다. 동기화는 차주 이외의 다른 사람이 차를 제어할 수 없도록 보안 절차를 거치므로 안전하다. 일단 동기화가 이루어지면 마치 하나로 합쳐진 것처럼 작동한다. 차량과 스마트폰의 연결은 표준화된 소프트웨어 인터페이스를 사용하기 때문에 복잡한 변환 과정이나 연결 과정에 지체가 없다.

운전자는 아이드라이브 디스플레이를 보면서 컨트롤러를 이용해 앱을 선택하고 실행하기만 하면 된다. 특히 기본 서비스 외에도 스마트폰을 이용해 BMW나 타사 소프트웨어 제공자가 개발한 앱을 설치해 더 많은 일을 할 수 있다.

모바일 앱은 페이스북, 트위터, 경제운전 안내, 일정관리, 주차위치 안내 등이 기본으로 탑재돼 있고, 이 밖에도 다양한 앱을 추가로 설치할 수 있다.



내비게이션 시스템도 더욱 영리해지고 있다. 경로 상 관심지점에 대한 정보도 지능적으로 알려주며, My Remote App과 send-to-car 기능을 활용하면 차 안에서 경로 설정을 하는 시간이 줄어든다. 외부에서 차에 타기 전 미리 내비게이션의 경로를 설정하고 sendto-car 기능으로 차량에 전송하면, 차에 오른 뒤에 바로 미리 설정한 경로를 확인해 목적지를 향해 출발할 수 있다.

send-to-car 기능을 이용하면 메시지도 전달할 수 있는데, 메시지 종류에 따라 다른 앱에서 활용할 수 있다. 차량 관리의 편리함은 텔레서비스(TeleService)로 더욱 커졌다. 텔레서비스는 그동안 텔레매틱스(telematics)시스템이라고 불리던 기술이 최신 IT 및 모바일 기술과 접목되어 기능은 더욱 다양해지고 사용은 더욱 편리해진 것이라고 이해하면 된다.

텔레서비스는 차량의 자체 진단 기능을 인터넷과 연결해, 차량의 현재 상태에 관한 정보를 서비스 센터로 전달한 다. 이전까지 차량 진단 정보는 서비스센터의 진단 장비에 연결해야 확인할 수 있었지만, 이제는 텔레서비스 덕분에 굳이 서비스 센터를 방문하지 않아도 서비스 센터에서 차량 상태를 확인할 수 있다. 브레이크 패드가 많이 마모되거나 엔진 오일량이 줄어들어 경고등이 켜질 때에는 서비스 센터가 원격 진단을 통해 차량 상태를 실시간으로 확인하고 콜 센터에 알려 서비스 센터를 방문하도록 운전자에게 안내 전화를 걸기도 한다. 예약이 이루어지면 서비스 센터는 미리 필요한 부품이나 용품을 준비할 수 있기 때문에 입고에서 출고까지 걸리는 시간은 훨씬 줄어들게 된다.



고장이나 사고가 생겼을 때에는 더욱 안심할 수 있다. 문제가 심각하지 않아 운전자가 상황을 판단할 수 있을 때에는 차내에 있는 SOS 버튼을 누르면 곧바로 BMW 콜 센터와 전화 연결이 되고, 차량 상태와 위치 정보가 콜 센터로 전송된다. 이때 긴급 서비스가 필요하다면, 즉시 콜 센터는 가까운 서비스센터로 연락해 현장으로 서비스 차량과 기술자를 보낸다.

상황이 심각할 때에는 차량이 스스로 필요한 조치를 한다. 긴급 상황 분석 알고리즘과 전용 사고감지 센서는 사고의 심각성을 판단하고, 차량의 정확한 위치와 주행 방향은 물론 차량 모델 세부사항과 센서를 통해 수집된 모든 데이터를 콜 센터에 전달한다. 전달된 정보는 경찰이나 소방서 등 공인 긴급구조기관이 현재 사고차량의 상태를 파악해 빠르고 정확하게 대응할 준비를 하는 자료로 활용된다.

이 과정이 진행되는 사이에 콜 센터는 사고 당사자와 통화를 통해 상세한 내용을 확인하는 한편, 마음을 안정시키고 대응을 돕는다.
또한 실시간으로 충전시설을 사용할 수 있는 주차장을 안내해 주고 대중교통이나 도보 등 다른 교통수단과 연계해 목적지까지 이동할 수 있는 방법도 안내해준다.

지난 1월 미국 라스베이거스에서 열린 세계가전전시회(CES)에서는 i 리모트 앱을 더욱 편리하게 활용할 수 있는 기술이 공개됐다. BMW가 삼성전자와 손잡고 스마트 워치인 갤럭시 기어 S에서 실행할 수 있는 i 리모트 앱을 만든 것이다. 갤럭시 기어 S에서 i 리모트 앱을 실행하면 홈스크린에서 차량의 주요정보를 확인할 수 있다. 예를 들어 현재 시간을 확인할 수 있는 것은 물론, i3의 현재 배터리 충전 상태와 전기 모드로 주행 가능한 거리도 표시된다.

또한 i3가 충전하고 있는 상태라면 완전히 충전될 때까지 남은 시간도 알 수 있다. 갤럭시 기어 S의 화면을 터치하면 서브 메뉴로 들어가, 항목별
로 차량의 세부 상태를 살피거나 조절할 수 있다. 도어나 창문, 트렁크의 개폐 상태와 차의 위치를 확인하는 것도 가능하고, 충전 케이블이 연결되어 있는 상태라면 차에 타기 전에 미리 실내 온도를 맞춰둘 수도 있다. 뿐만 아니라, 갤럭시 기어 S나 연동된 갤럭시 노트 등의 연락처에 저장된 주소를 확인해 i3로 전송할 수도 있다. 차에 타기 전에 주소를 미리 목적지로 설정해 두면 더욱 빠르게 원하는 곳을 찾아 이동할 수 있다.

BMW 커넥티드 드라이브 운전자 보조 시스템

안전하게 운전하려면 무엇보다도 주변 환경을 확실하게 파악하는 것이 중요하다. 그러나 자동차의 물리적인 구조 때문에, 운전자가 직접 눈으로 확인하기 어려운 부분이 존재한다.

BMW 커넥티드 드라이브의 지능형 시스템은 사각지대를 최소화해 안전한 운전 환경을 제공한다. 주차할 때나 주차한 곳에서 빠져나올 때의 긴장과 번거로움도 크게 줄여준다. 전후방 주차 거리 경보 기능(PDC)은 초음파 센서를 이용해 차량 주변의 물체를 확인하고 장애물이나 위험요소를 감지하면 아이드라이브 디스플레이의 영상과 소리로 운전자에게 알려준다.

차량 주변의 모습도 리어뷰 카메라와 서라운드뷰 기능을 통해 아이드라이브 디스플레이에 표시되기 때문에 주변 상황을 확실하게 파악할 수 있다. 차를 움직일 때에도 복잡한 조작은 차에 맡겨둘 수 있다. 주차보조 장치를 작동시키면 시스템이 자동으로 주차 공간을 확인하고 적절한 위치로 움직여 번거로운 조작을 최소화해 쉽고 편안하게 주차할 수 있다.

주행 중일 때의 시야도 첨단 기술에 의해 더욱 넓어진다. 헤드업 디스플레이는 운전석 정면 유리에 주행과 관련한 주요 정보를 투영한다. 운전자는 전방 상황을 주시하면서도 현재 차의 주행 상태나 내비게이션의 경로와 안전정보를 확인할 수 있다. 야간 운전의 두려움도 덜 수 있다.
어댑티브 헤드라이트와 하이빔 어시스트는 헤드라이트가 비추는 방향을 독립적으로 제어하고 다른 도로 사용자의 눈이 부시지 않도록 조명방향과 거리를 조절한다. 또한 다이내믹 라이트 스팟 기능이 있는 나이트 비전은 적외선 카메라를 이용해 캄캄한 곳에서 전방에 있는 사물을 감지하고, 운전자가 물체를 쉽게 확인할 수 있도록 감지된 물체를 향해 조명을 비춘다.



운전을 더욱 안전하게 할 수 있도록 돕는 다양한 능동 및 수동 안전 시스템도 BMW 커넥티드 드라이브 운전자 보조 시스템에 포함돼 있다. 액티브 크루즈 컨트롤(ACC)은 운전자가 설정한 속도를 유지하며 주행하는 것은 물론, 레이더를 활용해 앞 차와의 안전거리를 계산하고 유지할 수 있도록 주행 속도를 자동으로 조절한다. 최신 액티브 크루즈 컨트롤에는 카메라를 이용하는 접근 경고 장치와 정지/출발 기능이 내장돼 있어, 교통량이 많아 가다서기를 반복하는 곳에서는 차가 정지했다가 출발하는 것도 가능하다.

운전자가 주변을 충분히 확인하지 못해 실수나 부주의로 일어날 수 있는 사고도 예방된다. 카메라를 이용하는 차선 이탈 경보 장치(Lane Departure Warning System, LDWS)가 주행 중인 차로에서 의도하지 않게 벗어나는 것을, 레이더 기술을 이용하는 차선 유지 지원 장치(Lane Keeping Assist System, LKAS)가 사각지대에 다른 차가 들어오는 것을 운전자에게 알려주기 때문이다.

미처 사고를 피하지 못하는 경우에도 대비하고 있다. 주행 중 충돌이 예상되는 상황이 감지되면 액티브 프로텍션이 사고로 인한 피해를 최소화할 준비를 한다. 시속 18 km 이상의 속도에서 작동하는 액티브 프로텍션은 카메라와 레이더로 주변 상황을 확인하면서 급제동이나 차의 움직임이 불안해지지는 않는지 계속해서 파악한다. 만약 여러 정보를 바탕으로 주변 차량이나 사물과 충돌할 수 있다고 판단하면 앞좌석 시트벨트를 팽팽하게 조이고 측면 유리와 선루프를 닫아 차에 탄 사람에게 피해가 가는 것을 최소화한다. 위험한 상황을 피하지 못해 충돌사고가 났을 때에는 2차 충돌이 일어나지 않도록 제동력을 그대로 유지한다.




자동차 업계는 지금까지의 경험과 성과를 바탕으로 다음 목표에 성큼 다가가고 있다. 다음은 자율주행차다. IT 및 자동차 업계는 이미 자율주행차 경쟁에 본격 돌입했다. IT 공룡들의 자율주행차 선공에 맞서 전통적인 자동차 제조사들도 자율주행차 개발에 속도를 내고 있다.
시장조사기관 IHS에 따르면, 자율주행차의 연간 판매량은 2025년 23만 대에서 2035년 1,180만 대로 연간 48.3% 가량 증가할 것으로 전망된다. 현대기아차는 2020년까지 자율주행 기술을 상용화하겠다는 방침을 세웠다.

차선이탈경보장치(LDWS)
차선이탈경보장치는 전방에 설치된 카메라의 영상을 통해 차선을 인식하고 차량에 입력되는 신호정보를 이용해 고속으로 주행하는 차량이 차선이탈 시 운전자에게 이를 알려주는 장치다.

차선이탈경보장치는 On/Off 스위치가 있어 필요시 선택해 사용할 수 있다. 자동차의 계기판에 LDWS On 혹은 LDWS Off로 표시된다. LDWS의 작동은 스위치가 On상태에서 작동하며 차량의 속도가 60 Km/h이상이면 작동하고 이하 시엔 작동이 중지된다.

또한 운전자가 차선을 변경하기 위해 좌, 우 방향지시등을 작동시키고 차선을 변경하면 경보장치는 작동하지 않는다. 많은 양의 비가 내려 와이퍼 스위치를 최고속도나 High로 올려 작동하면 차선이탈경보장치는 일시 해지되게 된다.

차선유지보조시스템의 작동원리
차선유지보조시스템은 운전자가 차선의 경계선 위를 무의식적으로 주행할 때 이를 감지한다. 자동차가 연속된 백색 선 또는 단속적인 백색 선 위를 주행하게 되면, 적외선센서/수신기 또는 카메라가 이를 감지하여 제어유닛(ECU)에 신호를 전송한다.

운전자가 사전에 방향지시 레버를 조작하지 않았을 경우라면, 제어유닛은 운전자 좌석 또는 조향핸들에 장착된 진동기를 작동시키는 방법으로 운전자에게 경고한다.

시스템에 따라 다르지만, 운전자에 의해 또는 한쪽 차륜들의 제동을 목표로 하는 ESP를 통해서 보정한다. 경우에 따라서는 조향보조장치를 제어하여 도로 상의 표시선 위를 주행하는 것을 어렵게 할 수도 있다.

운전자가 진동에 반응하지 않고, 자동차가 계속해서 더 많이 차선을 이탈 시, 자동적인 제동펄스에 의해 자동차는 다시 원래의 차선으로 복귀한다.

<출처: 최신자동차공학시리즈 3-첨단자동차전기전자>