디지털 계기판

디지털 차량 계기판(electronic instrument cluster, digital instrument panel, digital dash)은 기존의 아날로그 방식의 자동차 대시보드에서 진화하여 디지털 형식으로 된 계기판을 가리킨다. 디지털 클러스터(digital cluster) 또는 디지털 스피도미터(digital speedometer)라고도 한다.

개요

자동차에서 대시보드는 자동차 중앙콘솔에 설치되어 있는 컨트롤 패널을 가리키며 통상적으로 운전자의 앞에 설치되어 자동차의 계측기와 제어상황을 보여준다.

장착되어 있는 계측기들로는 스피도미터(speedometer, 속도계), 태코미터(tachometer, 회전속도계), 오도미터(odometer, 주행거리계 또는 적산거리계), 엔진 냉각수 온도계(engine coolant temperature gauge), 연료 게이지(fuel gauge), 방향 지시등(turn indicators), 변속 기어 위치 표시등(gearshift position indicator), 안전벨트 경고등(seat belt warning light), 주차 브레이크 경고등(parking-brake warning light), 엔진 멀티기능등(engine-malfunction lights) 등이 있으며 대시보드에서 교류발전기 전압 계측 상황, 연료 부족 경고, 오일 압력 경고, 타이어 압력 경고, 에어백(SRS)시스템 정상 작동 가능 여부 등의 정보를 읽을 수 있다. 이외 대시보드에는 도구함, 담배재떨이, (담배에 불 붙히는)라이터 또는 콘센트(power outlet), 가열과 통풍시스템, 라이팅 제어, 안전 시스템, 엔터테인먼트 장치, 내비게이션 시스템과 같은 정보 시스템이 장착되어 있다.

디지털 클러스트는 최근에 일어나는 전자정보 기술의 발전에 따라 자동차 제어시스템이 기계식에서 전자식으로 전환하면서 기존의 아날로그 방식 미터와 게이지가 전부 디지털 방식으로 진화한 컨트롤 패널이며 안전성, 편안감, 경쾌감을 가진 운전에 필요한 2D/3D 그래픽 정보들을 제공한다. 속도, 연료 또는 배터리 잔량 수준, 주행 거리 등의 주행 정보를 제공해주고 실외 온도, 시계, 통풍구 제어 등의 편의에 관련 된 정보도 제공한다. 최근에 제공되는 커낵티드 디지털 클러스트는 자동차에 탑재된 인포테인먼트 시스템을 사용하여 인터넷을 통한 멀티미디어 접속과 제어가 가능하며 위성통신을 통해 도로 교통 상황 모니터링 데이터를 접수하고 주행중인 자동차의 이동 위치 데이터를 클라우드에 전송해주는 등의 작업을 수행할 수 있고 간단명료하게 적정한 시점에 운전자한테 자동차에 관한 상황들을 보여줘 사고 발생의 확율을 대폭적으로 낮추게 한다.

디지털 클러스트는 1976년에 영국의 애스턴마틴 라곤다(Aston Martin Lagonda) 모델에 처음으로 적용되었으며 1980년대 말과 1990년대 초에 GM에서 터치 스크린 CRT를 개발하여 올즈모빌 토로나도(Oldsmobile Toronado), 뷰익 리비에라(Buick Riviera), 뷰익 레아타(Buick Reatta) 등 모델에 적용하였다.

미국의 시장조사 업체 Markets and Markets가 2018년 1월에 발표한 '디지털 클러스트 마켓 보고서'에 따르면 2016년에 디지털 클러스트의 마켓 규모는 14.4억 달러 수준이고 2025년 경에 66억 달러의 규모로 연 평균 성장율이 19.15% 될거로 예상하였다.

시장의 주요 제품공급 업자로는 독일의 컨티넨탈(Continental), 일본의 덴소(DENSO), 미국의 비스테온(Visteon), 일본의 닛폰세이키(Nippon Seiki), 이탈리아의 마그네티 마렐리(Magneti Marelli), 영국의 앱티브(Aptiv), 일본의 칼소닉 칸세이(Calsonic Kansei), 인도의 프리콜(Pricol), 독일의 로봇 보쉬(Robert Bosch), 일본의 야자키(Yazaki) 등이 있다.

역사

1976년에 영국의 자동차 제조사 애스턴 마틴(Aston Martin)이 세계에서 처음으로 라곤다(Lagonda) 모델에 디지털 클러스트를 적용하였으며 1978년에 미국의 캐딜락이 미국 처음으로 모델 스빌(Seville)에 캐딜락 트립 컴퓨터(Cadillac Trip Computer)를 적용하였다.

1980년대와 1990년대에 디지털 클러스트는 미국의 여러 제조사들에서 옵션으로 제공되었으며 캐딜락, 크라이슬러, 링컨 등 제조사들은 럭셔리 모델에 제품 표준으로 설치하였다. 1980년대 말과 1990년대 초에 GM에서 터치 스크린 CRT를 개발하여 올즈모빌 토로나도(Oldsmobile Toronado), 뷰익 리비에라(Buick Riviera), 뷰익 레아타(Buick Reatta) 등 모델에 적용하였다. 후에 디지털 클러스트가 안고 있는 여러 문제점으로 1990년대에 점차 자동차 제조에서 사라졌으며 다시 전통적인 아날로그 기기에 대체되었다.

2000년에 토요타 프리우스(Toyota Prius )와 혼다의 시빅(Civic)이 디지털 스피도미터를 적용하였으며 2003년에 독일의 BMW가 헤드업 디스플레이(Head-Up Display) 기술의 대폭적인 개선에 나서 추진한 뒤 이의 2003 E60 5 Series 모델에 적용하였다. 2009년에 렉사스 LFA 모델에 처음으로 LCD 디스플레이 스크린을 적용하였으며 2011년에 크라이슬러가 주행 트립 컴퓨터를 제품 전 라인에 적용한 대시보드를 적용하기 시작하였다.

2010년대 중반부터 2020년대 초반에 주문방식의 디지털 클러스터가 보편화되었으며 2014년에 아오디가 모델 아오디 TT에 가상 조정석(virtual cockpit)을 적용하여 런칭하였으며 후에 기타 모델에도 적용하였다.

디지털 클러스터 소개

디지털 클러스터 구성

디지털 클러스터는 LCD 디스플레이에 마이크로프로세서와 그래픽 컨트롤러로 구동되는 가상 게이지로 기계식 게이지를 대체한 계기판이다. 직관적이고 바로 인식이 가능한 방식으로 자동차의 목전 현황을 보여주자는 취지에서 개발이 되었으며 다른 한 편으로는 전통 방식 대비 원가를 줄일 수 있다는 점 역시 개발의 취지에 들어 있다.

전자정보 기술의 발전에 따라 자동차 시스템에 적용되었던 다수의 기계식 장치가 전자식 장치로 변하게 되었고 기계식 계기판은 다른 종류의 디스플레이 방식에 자리를 내주게 되었다. 예를 들면 오늘 날 상당수의 게이지는 자동차 센서에서 전송되는 데이터를 취급하는 내장 프로세서의 제어하에 스태핑 모터로 작동하며 LCD 디스플레이에 마이크로프로세서와 그래픽 컨트롤러로 구동되는 2D/3D 방식의 가상 게이지로 떠 올라 정보를 전달한다. 한번 개발이 완료된 디지털 클러스트는 간단한 그래픽-디자인 레이아웃과 스타일 작업을 통해 전반 라인업에 적용이 가능하며 전통적인 고정 기능의 게이지 제작에 필요한 금형도구의 재 제작이 없어 원가 절감과 생산 효율에 유리하다.

복잡한 하이브리드 또는 전기 드라이브트레인을 소지한 차량들은 여러 개의 주행 모드를 가지고 있으며 디지털 클러스터는 한 모드에서 다른 모드로 전환하는 상황에서 필요에 따라 동적으로 디스플레이에 정보를 변경하여 보여줄 수 있다. 주어진 공간에서 디지털 디스플레이 팩은 원가를 들이지 않고 더 많은 기능을 추가할 수 있으며 적용된 그래픽 기술은 기존의 고정식 게이지 대비 사람들에게 차량 브랜드의 좋은 인상을 남겨줄 수 있다. 안전성 방면에서 운전자에게 필요한 정보만 전달하여 운전자의 주의력을 집중시키고 안전운전 확율을 향상시킨다.

디지털 클러스터는 통상적으로 LCD, 커버렌즈(cover lens), 터치 스크린(touch screen), 백라이트(back light) 및 기타 전자 부품으로 구성된다. 미국의 글로벌 자동차 전장품 공급업체이고 2000년에 미국의 포드에서 분사하여 독립한 비스테온 코퍼레이션(Visteon Corporation)이 개발한 디지털 클러스터는 프론트 렌즈(Front lens)&코스매틱스(Cosmetics), 디스플레이 모듈(Display Module), 적외선 카메라(Infrared Camera), 적외선 조명기(infrared illuminator), 열 매니지먼트(Thermal Management), 클러스터 메인 보드 어셈블리(Cluster Main board assembly), 백 커버(Back cover)/스피커(Audio speaker) 등 으로 구성되었다.

참고자료

• 〈계기판〉, 《나무위키》
• 정구민 교수, 〈디지털 디스플레이로 진화하는 차량 계기판, 디지털 클러스터〉, 《삼성디스플레이 뉴스룸》, 2018-10-17
• LG 디스플레이 디플, 〈자동차 계기판, 어디까지 알고있니? 계기판 디스플레이 이야기〉, 《네이버 포스트》, 218-09-04
• "Automotive Application - Instrument Cluster", Mouser
• "Design Challenges for Digital Instrument Clusters", Electronic Design, 2009-07-28

같이 보기

• 계기판
• 대시보드

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