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문제 정의
- 본 연구에서는 스마트폰으로 자동차 원격 관리 경보시스템을 사용할 수 있도록 시스템을 설계 및 구현하였다. 기존에 설계된 시스템들의 단점을 배제하고 장점을 수용하여 설계 할 수 있었다.
- 이에 본 연구에서는 스마트폰을 이용하여 자동차를 원격 시동 및 제어할 수 있고 관리까지 가능한 시스템을 구현하여 스마트폰의 활용성을 높여 디지털 컨버젼스의 중심에 어울리는 기기로 활용하고, 편리한 차량 관리를 제공하는 것이 본 연구의 목표이다.
제안 방법
- Foreground에서 서비스가 돌아가기 때문에 차량과 중계 리모콘과 스마트폰이 연결이 되어 있는 상태라면 언제든지 메시지를 송수신 할 수 있어야 하고 App이 비활성화 되어있더라도 사용자에게 알림음과 함께 알림 메시지를 표시할 수 있도록 설계하였다(그림 6).
- 2 등에서 실행하였다. Service에서 Bluetooth통신 클래스를 선언 Bluetooth 메시지 송수신 스레드를 돌려서 처리를 하도록 구현하였다(그림 4). 중계 리모콘 연결은 App에서 연결하도록 구현하였다.
- 가장 자주 쓰는 기능인 Door Lock&UnLock, 엔진 시동을 원터치 버튼으로 배치하였다.
- 기존 제품을 제어하기 위하여 우선 기존 제품의 RF 송수신 데이터 프로토콜을 분석하고 블루투스 모듈을 사용하여 스마트폰과 데이터 통신을 위하여 프로토콜을 정의하였다. 그리고 블루투스 모듈을 제어, 스마트폰의 요청, 메인 콘트롤러의 요청에 따라 프로토콜을 송신하도록 구현하였다.
- 기존 제품을 제어하기 위하여 우선 기존 제품의 RF 송수신 데이터 프로토콜을 분석하고 블루투스 모듈을 사용하여 스마트폰과 데이터 통신을 위하여 프로토콜을 정의하였다. 그리고 블루투스 모듈을 제어, 스마트폰의 요청, 메인 콘트롤러의 요청에 따라 프로토콜을 송신하도록 구현하였다.
- 중계 리모콘 연결은 App에서 연결하도록 구현하였다. 기존에 연결된 적이 있는 블루투스 기기를 우선 표시하고, 새로운 장비를 찾을 수 있도록 구현하였다.
- 차량 설정부도 기존의 버튼의 조합이 아니라 기능에 관련된 설정 화면을 제공함으로써, 사용자에게 현재 경보기 설정값을 보기 쉽게 제공할 수 있게 할 것이며, 변경도 용이하도록 하였다. 또한 경보기 설정 값은 차량에서 확인하는 것 뿐만 아니라, 데이터베이스를 구축함으로써 신뢰도를 높이도록 하였다.
- 가장 자주 쓰는 기능인 Door Lock&UnLock, 엔진 시동을 원터치 버튼으로 배치하였다. 또한 사용자에게 조작하는 편리함과 즐거움을, 차량용 Application을 더욱 강조하기 위하여 HandleCustomView를 배치하여, 필요한 기능을 선택, 실행할 수 있도록 설계하였다.
- 모바일 어플리케이션은 메시지 수신, 차량의 동작 제어 및 차량 설정 부분으로 설계하였다. 리모콘 조작 설명서에 보여주는 기능을 조작 인터페이스 화면에서는 모두 제공하도록 하였고, 조작의 결과 값은 알림 메시지와 효과음을 통해 알렸으며, 기존 리모콘 LCD에 표시된 모든 차량 관련 상태값도 표시를 하였다. 차량 설정부도 기존의 버튼의 조합이 아니라 기능에 관련된 설정 화면을 제공함으로써, 사용자에게 현재 경보기 설정값을 보기 쉽게 제공할 수 있게 할 것이며, 변경도 용이하도록 하였다.
- 제품의 성능 테스트를 위하여 기존에 시장에 발매된 제품과 3가지 요소에 대하여 성능 비교 평가를 실시하였다. 먼저 반응시간 비교를 위하여 기존에 발매된 CDMA 차량 조작 시스템과 10회 비교를 하였다. 사용한 명령은 “엔진시동”이며 평균 시간은 표 1과 같다.
- 모바일 어플리케이션은 메시지 수신, 차량의 동작 제어 및 차량 설정 부분으로 설계하였다. 리모콘 조작 설명서에 보여주는 기능을 조작 인터페이스 화면에서는 모두 제공하도록 하였고, 조작의 결과 값은 알림 메시지와 효과음을 통해 알렸으며, 기존 리모콘 LCD에 표시된 모든 차량 관련 상태값도 표시를 하였다.
- 기존에 설계된 시스템들의 단점을 배제하고 장점을 수용하여 설계 할 수 있었다. 사용자에게 답답하고 작은 리모콘 화면에서 벗어나 큰 화면의 스마트폰을 활용함으로써, 조작의 편리함을 제공하였고, RF송수신기를 활용함으로써 동작의 신뢰도 및 비교적 긴 조작 거리를 제공하였고, CDMA 방식에 비해 빠른 응답속도, 추가비용이 필요 없는 시스템을 사용자에게 제공할 수 있게 되었다. 기존의 시스템을 활용한다는 점에서 비용적인 문제, 제품 성능 신뢰도의 문제을 극복이 가능했고, 다른 비슷한 경우에도 사용이 될 수 있을 것으로 예상된다.
- 원격 제어 시스템 설계는 전체적인 시스템 구성 부분의 설계와 리모콘 설계, 모바일 어플리케이션 설계로 나뉘어 설계되었다.
- 기존의 시스템을 활용하기 때문에 송수신기 역할을 하는 리모콘을 들고다녀야 되는 점은 단점이 될 수 있으나 기존 리모콘에서 LCD 화면이 차지하는 면적이 절반이었고, 거기에 비해 Bluetooth 모듈이 작고, RF송수신기 Bluetooth 모듈 모두 저전력을 사용하는 기기이기 때문에 소용량 배터리로도 사용이 충분히 가능한 점을 감안한다면 기존 리모콘의 절반 두께의 설계가 가능하게 된다. 이정도 크기라면 휴대에 불편함이 많이 감소되고, 또한 리모콘에도 소형 버튼을 배치하여 스마트폰을 분실하거나, 다른 곳에 놓고 오더라도 간단한 조작은 가능하게 설계하였다.
- 제품의 성능 테스트를 위하여 기존에 시장에 발매된 제품과 3가지 요소에 대하여 성능 비교 평가를 실시하였다. 먼저 반응시간 비교를 위하여 기존에 발매된 CDMA 차량 조작 시스템과 10회 비교를 하였다.
- 차량용 메인 컨트롤러와 RF송수신기의 일부 부분은 현재 시장에 유통되고 있는 회사의 시스템을 적용하였다. 중계 리모콘 마이콤 개발툴 윈도우즈 기반의 코드 워리어(Code Warrior), 마이콤은 MC9S08QE32, 블루투스 모듈은 FB755를 사용하여 구현하였다[1, 2, 4, 5].
- Service에서 Bluetooth통신 클래스를 선언 Bluetooth 메시지 송수신 스레드를 돌려서 처리를 하도록 구현하였다(그림 4). 중계 리모콘 연결은 App에서 연결하도록 구현하였다. 기존에 연결된 적이 있는 블루투스 기기를 우선 표시하고, 새로운 장비를 찾을 수 있도록 구현하였다.
- 그리고 현재까지 차량에 일어난 사건들을 기록 및 표시하여 차량에 무슨 일이 일어났는지 사용자가 활용할 수 있다. 차량 도난이나 주차중인 차량에 사고가 일어나 충격이 발생한 경우에는 비상 사이렌과 메시지를 출력하여 사용자에게 긴급한 상황을 알려줄 수 있도록 설계하였다.
- 리모콘 조작 설명서에 보여주는 기능을 조작 인터페이스 화면에서는 모두 제공하도록 하였고, 조작의 결과 값은 알림 메시지와 효과음을 통해 알렸으며, 기존 리모콘 LCD에 표시된 모든 차량 관련 상태값도 표시를 하였다. 차량 설정부도 기존의 버튼의 조합이 아니라 기능에 관련된 설정 화면을 제공함으로써, 사용자에게 현재 경보기 설정값을 보기 쉽게 제공할 수 있게 할 것이며, 변경도 용이하도록 하였다. 또한 경보기 설정 값은 차량에서 확인하는 것 뿐만 아니라, 데이터베이스를 구축함으로써 신뢰도를 높이도록 하였다.
- 다음은 제품 사용 편의성을 비교해보았다. 편의성 테스트는 기존의 RF방식의 리모콘 단말기와 비교하였다. 그림 3 에 있는 매뉴얼대로 조작을 하였을 때, 도어 열림/닫힘, 원격엔진 시동, 트렁크 열림의 조작은 구현 시스템의 App과 리모콘 둘 다 불편한 점은 없지만 결과 값을 확인을 할 때, 스마트폰 쪽이 큰 화면으로 결과내용을 알림메시지로 제공함으로 더욱 확인이 편리하였다(그림 8).
대상 데이터
- Android Application은 윈도우7 환경에서 Eclipse v3.5에서 Android SDK 2.1 기반으로 하였고, 테스트 머신은 Google Nexus One 2.2.1, 삼성 Galaxy 시리즈, 모토로라 Motoroi 2.2 등에서 실행하였다. Service에서 Bluetooth통신 클래스를 선언 Bluetooth 메시지 송수신 스레드를 돌려서 처리를 하도록 구현하였다(그림 4).
후속연구
- 두 번째 화면에서는 경보기 경계모드를 확인할 수 있고, 첫 번째 화면에서 다 표시 하지 못한 기능들을 표시하였다. 그리고 현재까지 차량에 일어난 사건들을 기록 및 표시하여 차량에 무슨 일이 일어났는지 사용자가 활용할 수 있다. 차량 도난이나 주차중인 차량에 사고가 일어나 충격이 발생한 경우에는 비상 사이렌과 메시지를 출력하여 사용자에게 긴급한 상황을 알려줄 수 있도록 설계하였다.
- 사용자에게 답답하고 작은 리모콘 화면에서 벗어나 큰 화면의 스마트폰을 활용함으로써, 조작의 편리함을 제공하였고, RF송수신기를 활용함으로써 동작의 신뢰도 및 비교적 긴 조작 거리를 제공하였고, CDMA 방식에 비해 빠른 응답속도, 추가비용이 필요 없는 시스템을 사용자에게 제공할 수 있게 되었다. 기존의 시스템을 활용한다는 점에서 비용적인 문제, 제품 성능 신뢰도의 문제을 극복이 가능했고, 다른 비슷한 경우에도 사용이 될 수 있을 것으로 예상된다.
- 이 연구를 통하여 스마트폰이 더욱 디지털 컨버젼스에 중심이 되기에 충분한 자격을 갖춘 기기가 될 수 있을 것이라고 기대한다. 추후 나아가서는 중계기의 크기를 줄이고 경보 시스템뿐만 아니라 차량의 정비 상태를 알려주는 자가진단 시스템과 스마트폰의 확장성 및 가능성을 이용하여 차량에 관련된 다양한 분야를 연동할 수 있는 방향으로 연구가 진행이 될 것이다.
- 이 연구를 통하여 스마트폰이 더욱 디지털 컨버젼스에 중심이 되기에 충분한 자격을 갖춘 기기가 될 수 있을 것이라고 기대한다. 추후 나아가서는 중계기의 크기를 줄이고 경보 시스템뿐만 아니라 차량의 정비 상태를 알려주는 자가진단 시스템과 스마트폰의 확장성 및 가능성을 이용하여 차량에 관련된 다양한 분야를 연동할 수 있는 방향으로 연구가 진행이 될 것이다.
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