KR100708385B1 - Smart module for in-vehicle sensor network - Google Patents

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KR100708385B1
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sensing data
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KR1020060027656A
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정재일
임홍빈
박평선
이수영
문희석
손영욱
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 차량 네트워크에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 차량 네트워크로부터 센싱 데이터를 수집하는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 차량 센서 네트워크 스마트 모듈은 센싱 데이터와 제어 데이터가 송수신되는 차량 네트워크에 연결되어 신규로 추가된 확장 장치에 센싱 데이터를 수집하여 제공하는 장치에 있어서, 차량 네트워크에서 센싱 데이터를 필터링하여 추출하고, 확장 장치로부터 요청시 필터링된 센싱 데이터를 확장 장치로 제공한다. The present invention relates to a vehicle network, and more particularly, to an apparatus for collecting sensing data from a vehicle network. The vehicle sensor network smart module according to the present invention is a device connected to a vehicle network through which sensing data and control data are transmitted and received, and collecting and providing sensing data to a newly added expansion device, wherein the sensing data is filtered and extracted from the vehicle network. And providing filtered sensing data to the expansion device upon request from the expansion device.

본 발명에 따른 차량 센서 네트워크 스마트 모듈은 차량 네트워크로부터 센싱 데이터만을 구별하여 추출함으로써, 센싱 데이터를 신규로 추가된 확장 장치에서도 이용할 수 있는 효과가 있다.The vehicle sensor network smart module according to the present invention distinguishes and extracts only sensing data from the vehicle network, thereby enabling the sensing data to be used in a newly added extension device.

센서, 네트워크, 스마트 모듈 Sensor, network, smart module

Description

차량 센서 네트워크 스마트 모듈{SMART MODULE FOR IN-VEHICLE SENSOR NETWORK} Vehicle sensor network smart module {SMART MODULE FOR IN-VEHICLE SENSOR NETWORK}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 센서 네트워크 스마트 모듈의 블록 구성도. 1 is a block diagram of a vehicle sensor network smart module according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 센서 네트워크 스마트 모듈의 센싱 데이터의 흐름을 나타내는 순서도. 2 is a flow chart showing the flow of sensing data of the vehicle sensor network smart module according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 센서 네트워크 스마트 모듈의 센싱 데이터 흐름을 나타내는 순서도. 3 is a flow chart illustrating a sensing data flow of a vehicle sensor network smart module according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 > <Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

50 : 차량 네트워크 100 : 차량 센서 네트워크 스마트 모듈 50: vehicle network 100: vehicle sensor network smart module

110 : 데이터 수집 모듈 120 : 데이터 관리 모듈 110: data acquisition module 120: data management module

130 : 데이터 전송 모듈 200 : 차량 센서 네트워크 130: data transmission module 200: vehicle sensor network

210 : 센서 클러스터링 노드 240 : 센서 210: sensor clustering node 240: sensor

300 : 멀티미디어 단말 400 : 제어수단 300: multimedia terminal 400: control means

본 발명은 차량 네트워크에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 차량 네트워크로부터 센싱 데이터를 수집하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a vehicle network, and more particularly, to an apparatus for collecting sensing data from a vehicle network.

최근 자동차 산업이 발전하고, 자동차의 수요가 증가함에 따라 차량의 지능형 기술이 계속 발전하고 있다. 일반적으로 지능형 기술을 구현하기 위해서는 차량의 위치나 속도와 같은 차량의 상태 데이터와 차량 외부의 환경 데이터가 실시간으로 인식되어야 하며, 인식된 데이터를 통해 운전자에게 알려져야 하고, 차량에 자동적으로 제어될 수 있어야 한다. 이러한 지능형 기술은 차량 내에 설치된 다양한 종류의 센서로부터 센싱 데이터를 수신하고, 수신된 센싱 데이터에 따라 차량의 일부 부품을 제어하는 네트워크 시스템에 의해 실현된다. Recently, as the automobile industry develops and the demand for automobiles increases, the intelligent technology of the vehicle continues to develop. In general, in order to implement intelligent technology, the vehicle's state data such as the position and speed of the vehicle and the environment data outside the vehicle must be recognized in real time, which must be known to the driver through the recognized data, and can be automatically controlled by the vehicle. Should be This intelligent technology is realized by a network system that receives sensing data from various kinds of sensors installed in the vehicle and controls some parts of the vehicle according to the received sensing data.

그러나 현재 일반 자동차에서 사용되고 있는 네트워크 시스템은 센서나 엑츄에이터 등의 전자 부품, 전자제어기(Electric Control Unit: ECU) 또는 스위치 등을 전선을 이용하여 연결하여 전선 배선 길이의 증가되고, 이에 따라 배선 체계도 더욱 복잡해지고, 고장 센서에 대한 진단이 어려워지며, 고장 방지 기능(Fault-Tolerant)의 문제로 안정성이 감소되는 문제점이 있었다. However, the network system currently used in automobiles increases the length of wire wiring by connecting electronic components such as sensors and actuators, electric control units (ECUs), or switches using wires, and thus the wiring system is further increased. The complexity, the difficulty in diagnosing fault sensors, and the problem of reduced reliability due to fault-tolerant problems.

또한, 센서로부터 취득되는 센싱 데이터들과 여러 장비들을 제어하기 위한 제어신호가 하나의 네트워크를 통해 전송되고 있기 때문에, 차량 내에 부착될 수 있는 휴대 단말 또는 일반 텔레매틱스 단말 등의 멀티미디어 단말들은 차량의 상태 를 확인할 수 있는 센싱 데이터들의 습득이 사실상 불가능하다. In addition, since sensing data acquired from a sensor and a control signal for controlling various devices are transmitted through a single network, multimedia terminals such as a portable terminal or a general telematics terminal that can be attached to a vehicle can monitor the state of the vehicle. It is virtually impossible to acquire the sensing data that can be confirmed.

뿐만 아니라, 차량 네트워크의 경우 신규로 추가적인 센서를 부착하는 경우, 차량 네트워크는 센싱 데이터와 제어 데이터가 하나의 네트워크를 통해 전송되기 때문에 이에 적합하도록 기존에 설치된 네트워크의 토폴로지를 변경해야 하기 때문에 많은 비용이 요구되는 문제점을 안고 있다. In addition, in the case of a vehicle network, when a new additional sensor is attached, the vehicle network is expensive because sensing data and control data are transmitted through one network, and the topology of the existing network must be changed accordingly. There is a problem that is required.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 차량 네트워크로부터 센싱 데이터만을 구별하여 추출함으로써, 센싱 데이터를 신규로 부착된 확장 장치에서도 이용할 수 있는 차량 센서 네트워크 스마트 모듈을 제공하는 데 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to distinguish and extract only sensing data from a vehicle network, thereby providing a vehicle sensor network smart module that can be used in a newly attached extension device. To provide.

또한 본 발명의 목적은 차량에 신규로 추가적인 센서 부착시 차량 네트워크의 토폴로지를 변경할 필요 없이 센서의 추가적인 부착이 용이한 차량 센서 네트워크 스마트 모듈을 제공하는 데 있다. It is also an object of the present invention to provide a smart vehicle sensor network smart module that can be easily attached to the sensor without having to change the topology of the vehicle network when a new additional sensor is attached to the vehicle.

또한, 본 발명의 목적은 차량 네트워크 시스템에 사용되는 프로토콜에 관계없이 적용 가능하여 센싱 데이터를 이용하는 다양한 확장 장치를 운용할 수 있어 유연한 호환성을 가진 차량 센서 네트워크 스마트 모듈을 제공하는 데 있다. In addition, an object of the present invention is to provide a vehicle sensor network smart module with a flexible compatibility can be applied regardless of the protocol used in the vehicle network system can operate a variety of expansion devices using the sensing data.

본 발명의 일 측면에 따르면, 차량 센서 네트워크 스마트 모듈이 제공된다. 본 발명에 따른 차량 센서 네트워크 스마트 모듈은 차량 네트워크로부터 센싱 데이 터를 필터링하여 추출하는 데이터 수집 모듈, 확장 장치로부터 요청시 필터링된 센싱 데이터를 확장 장치에 출력 가능한 형식으로 변환하는 데이터 관리 모듈 및 변환된 센싱 데이터를 확장 장치에 제공하는 데이터 전송 모듈를 포함할 수 있다. According to one aspect of the invention, a vehicle sensor network smart module is provided. The vehicle sensor network smart module according to the present invention is a data collection module for filtering and extracting sensing data from a vehicle network, a data management module for converting the filtered sensing data on request from the expansion device into a format that can be output to the expansion device, and the converted It may include a data transmission module for providing the sensing data to the expansion device.

차량 센서 네트워크 스마트 모듈은 차량 센서 네트워크 스마트 모듈과 연결되어 신규로 추가된 센서로부터 센싱 데이터를 수집하여 차량 스마트 모듈에 제공하는 센서 클러스터링 노드를 더 포함할 수 있다. 여기서, 센서 클러스터링 노드는 차량 네트워크와 연결되어 센서로부터 센싱 데이터를 수신하는 수신 모듈 및 수신된 센싱 데이터를 차량 센서 네트워크 스마트 모듈로 송신하는 송신 모듈을 포함할 수 있다. The vehicle sensor network smart module may further include a sensor clustering node connected to the vehicle sensor network smart module to collect sensing data from a newly added sensor and provide the sensing data to the vehicle smart module. Here, the sensor clustering node may include a receiving module connected to the vehicle network to receive sensing data from the sensor and a transmitting module to transmit the received sensing data to the vehicle sensor network smart module.

차량 네트워크는 CAN(Control Area Network), LIN(Local Interconnect Network), J1850, MOST(Media Oriented Systems Transport) , FlexRay, TTCAN(Time Triggered CAN), TTP/C(Time Triggered Protocol/Class C)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다. 차량 센서 네트워크 스마트 모듈은 차량 네트워크와 연결되어 데이터 통신이 가능한 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. Vehicle network consists of Control Area Network (CAN), Local Interconnect Network (LIN), J1850, Media Oriented Systems Transport (MOST), FlexRay, Time Triggered CAN (TTCAN), and Time Triggered Protocol / Class C (TTP / C). It may be any one selected from. The vehicle sensor network smart module may include a network interface connected to the vehicle network and capable of data communication.

여기서 확장 장치는 센싱 데이터를 출력하는 멀티미디어 단말 또는 센싱 데이터를 이용하여 차량에 신규로 추가된 장치를 제어하는 제어 수단일 수 있다.The expansion device may be a multimedia terminal for outputting sensing data or a control means for controlling a device newly added to the vehicle by using the sensing data.

여기서 센싱 데이터는 센싱 데이터 포맷을 선별하여 필터링할 수 있다.The sensing data may be filtered by selecting a sensing data format.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차량 센서 네트워크 스마트모듈에 대하여 예시하고 이에 대해 설명하기로 한다. 따 라서, 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 방법 및 이를 사용하는 장치 등을 발명할 수 있는 것이다. 또한 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백하게 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않은 것으로 이해되어야 한다. The following description merely illustrates and describes the principles of the present invention for a vehicle sensor network smart module according to one preferred embodiment of the present invention. Accordingly, the present invention can implement the principles of the present invention and invent various methods and apparatuses using the same, which are included in the concept and scope of the present invention. It is also to be understood that all conditional terms and embodiments listed herein are in principle intended only for the purpose of understanding the concept of the invention and are not limited to the embodiments and states specifically listed. .

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. In addition, it is to be understood that all detailed descriptions, including the principles, aspects, and embodiments of the present invention, as well as listing specific embodiments, are intended to include structural and functional equivalents of these matters. It is also to be understood that such equivalents include not only the equivalents now known, but also all equivalents to be developed in the future, ie all devices invented to perform the same function regardless of structure.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 기능 블록도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. Thus, for example, the functional block diagrams herein should be understood to represent a conceptual aspect of exemplary circuitry embodying the principles of the invention.

프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블록을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능을 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다. The functionality of the various elements shown in the figures, including functional blocks represented by a processor or similar concept, can be provided by the use of dedicated hardware as well as hardware capable of executing software in association with appropriate software. When provided by a processor, the functionality may be provided by a single dedicated processor, by a single shared processor or by a plurality of individual processors, some of which may be shared.

상술된 목적, 특징 및 장점들은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 더 분명해 질 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음을 유의하여야 한다. The above objects, features and advantages will become apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components, even if displayed on the other drawings have the same number as possible.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지에 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 의하여 상세하게 기술한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 센서 네트워크 스마트 모듈의 블록 구성도이다. 1 is a block diagram of a vehicle sensor network smart module according to an embodiment of the present invention.

도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 센서 네트워크는 차량 네트워크(50), 차량 센서 네트워크(200), 멀티미디어 단말(300) 및 제어수단(400)을 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)을 통하여 연결하여 구성될 수 있다. As shown in FIG. 1, a vehicle sensor network according to an embodiment of the present invention includes a vehicle network 50, a vehicle sensor network 200, a multimedia terminal 300, and a control unit 400. It can be configured to connect through (100).

차량 네트워크(50)는 상용 차량 제품에 구축되어 사용되는 네트워크의 구성으로 전자부품(미도시), 전자제어기(ECU), 센서 및 엑츄에이터(미도시) 등을 네트워크로 연결하여 제어하는 시스템이다. 차량의 네트워크(50)는 예를 들면, CAN(Control Area Network), LIN(Local Interconnect Network), J1850, MOST(Media Oriented Systems Transport), FlexRay, TTCAN(Time Triggered CAN), TTP/C(Time Triggered Protocol/Class C)일 수 있다.  The vehicle network 50 is a system that is constructed and used in a commercial vehicle product, and is a system for controlling an electronic component (not shown), an electronic controller (ECU), a sensor and an actuator (not shown), and the like by a network. The network 50 of the vehicle is, for example, a Control Area Network (CAN), a Local Interconnect Network (LIN), a J1850, a Media Oriented Systems Transport (MOST), FlexRay, a Time Triggered CAN (TTCAN), a Time Triggered TTP / C. Protocol / Class C).

센서 네트워크(200)는 차량 네트워크(50)와 신규로 추가로 설치되는 센서(240)와 센서(240)로부터 생성되는 센싱 데이터를 수신하여 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)로 전송하는 센서 클러스터링 노드(210)를 포함한다. The sensor network 200 is a sensor clustering node that receives sensing data generated from the vehicle network 50 and the newly installed sensor 240 and the sensor 240 and transmits the sensing data to the vehicle sensor network smart module 100 ( 210).

센서(240)는 차량의 상태 데이터 및 운행 상황에 대한 데이터를 검출하기 위해 차량 내에 장착된 것을 말하며, 현재 차량 내에 기 장착된 센서뿐만 아니라 앞으로 차량에 장착할 수 있는 센서를 포함한다. 예를 들면, 승원 검지 센서, 압력센서, 충돌 검지 센서, 온도 센서, 습도 센서, 바퀴 제동 토크 센서, 배터리 온도 센서, 배터리 전압센서, 배출공기 온도센서, 브레이크 페달 제동 토크 센서, 브레이크 포지션 센서, 전방 단거리 또는 중거리 또는 장거리 센서, 차량 감지 센서 등의 안전 및 편의를 위한 센서들을 들 수 있다. 이러한 센서들로부터 획득된 데이터를 이용하여 지능형 차량에 적합한 차량 위험 상태 감시 시스템, 차량 시계 향상 시스템, 경고등 자동 점화 시스템, 야간 장애물 검지 시스템, 차간거리 경보 시스템 등의 추가적인 안전 및 편의 센서도 적용할 수 있다. The sensor 240 refers to a vehicle mounted in the vehicle to detect state data of the vehicle and data on driving conditions, and includes a sensor that can be mounted on the vehicle in the future as well as a sensor that is already mounted in the vehicle. For example, occupant detection sensor, pressure sensor, collision detection sensor, temperature sensor, humidity sensor, wheel brake torque sensor, battery temperature sensor, battery voltage sensor, exhaust air temperature sensor, brake pedal brake torque sensor, brake position sensor, front Sensors for safety and convenience, such as short-range or medium-range or long-range sensor, vehicle detection sensor, and the like. The data obtained from these sensors can be used to apply additional safety and convenience sensors such as vehicle hazard monitoring systems, vehicle clock enhancement systems, warning light ignition systems, night obstacle detection systems and inter-vehicle warning systems suitable for intelligent vehicles. have.

센서 클러스터링 노드(210)는 차량 네트워크에 신규로 추가 설치된 센서(240)로부터 센싱 데이터를 수신하는 센싱 데이터 수신모듈(220) 및 상기 수신된 센싱 데이터를 상기 게이트웨이로 전송하는 센싱 데이터 송신모듈을 포함한다. 센서 클러스터링 노드(210)는 센싱 데이터를 취득하고 전송하기 위해 저용량의 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, Tiny OS 등이 탑재되어 센서 데이터를 수집, 전송할 수 있다. The sensor clustering node 210 includes a sensing data receiving module 220 for receiving sensing data from a sensor 240 newly added to a vehicle network, and a sensing data transmitting module for transmitting the received sensing data to the gateway. . The sensor clustering node 210 may be implemented as a low-capacity microprocessor to acquire and transmit sensing data. The sensor clustering node 210 may be equipped with a Tiny OS to collect and transmit sensor data.

데이터 수신모듈(220)은 차량과는 별도로 설치된 여러 종류의 센서(240)로부 터 생성된 센싱 데이터를 수신한다. The data receiving module 220 receives sensing data generated from various types of sensors 240 installed separately from the vehicle.

데이터 송신모듈(230)은 데이터 수신모듈(220)을 통하여 수신한 센싱 데이터를 유선 또는 무선으로 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)로 송신한다. 데이터 송신모듈(230)은 데이터 송신 효율을 증가하기 위해 센싱 데이터를 리포맷하거나 압축하여 송신할 수 있다. 센싱 데이터를 무선으로 송신하는 경우에는 예를 들면, 라디오 통신 방식(30 kHz~500 kHz)과 적외선 통신 방식, Bluetooth 및 WLAN(Wireless LAN) 정도 등의 근거리 통신을 이용할 수 있다. The data transmitting module 230 transmits sensing data received through the data receiving module 220 to the vehicle sensor network smart module 100 by wire or wirelessly. The data transmission module 230 may reformat or compress the sensing data in order to increase data transmission efficiency. When transmitting sensing data wirelessly, for example, short range communication such as a radio communication method (30 kHz to 500 kHz), an infrared communication method, Bluetooth and a WLAN (Wireless LAN) or the like can be used.

차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)은 차량에 설치된 센서로부터 생성되는 센싱 데이터 및 차량의 구성 요소를 제어하기 위한 제어신호가 송수신되는 차량 네트워크(50)에서 센싱 데이터를 필터링 하여 수신한다. 또한, 신규로 부착된 센서로부터 수집된 센싱 데이터를 센서 클러스터링 노드(210)로부터 수신하여 취합할 수 있다. 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)은 신규로 부착될 수 있는 확장장치인 멀티미디어 단말(300) 또는 차량에 추가로 설치된 제어수단(400)으로부터 센싱 데이터 요청의 제어신호를 입력 받은 경우, 멀티미디어 단말(300) 또는 제어수단(400)에서 출력 가능하도록 센싱 데이터의 형식을 변환하여 변환한 센싱 데이터를 멀티미디어 단말(300) 또는 제어수단(400)으로 전송한다. 이를 위해 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)은 차량 네트워크로부터 센싱 데이터를 필터링하여 수신하고 차량에 추가로 장착된 센서 네트워크로부터 센싱 데이터를 수신하여 취합하는 데이터 수집 모듈(110), 취합된 센싱 데이터를 멀티미디어 단말(300) 또는 제어수단(400)에서 출력 가능하도록 센싱 데이터의 형식을 변환하는 데이터 관리 모 듈(120) 및 멀티미디어 단말(300) 또는 차량에 추가로 설치된 제어수단(400)으로부터 센싱 데이터 요청의 제어신호를 입력 받은 경우, 제어 신호에 상응하도록 변환되거나 처리된 센싱 데이터를 멀티미디어 단말(300) 또는 제어수단(400)으로 전송하는 데이터 전송모듈(130)을 포함할 수 있다. The vehicle sensor network smart module 100 receives sensing data from the vehicle network 50 through which sensing data generated from a sensor installed in the vehicle and control signals for controlling the components of the vehicle are transmitted and received. In addition, the sensing data collected from the newly attached sensor may be received and collected from the sensor clustering node 210. The vehicle sensor network smart module 100 receives the control signal of the sensing data request from the multimedia terminal 300 which is a newly attachable expansion device or the control means 400 additionally installed in the vehicle. Or converts the format of the sensing data to be output from the control means 400 and transmits the converted sensing data to the multimedia terminal 300 or the control means 400. To this end, the vehicle sensor network smart module 100 receives the sensing data by filtering the sensing data from the vehicle network and receives and collects the sensing data from the sensor network additionally installed in the vehicle, and collects the sensing data into the multimedia. The data management module 120 converts the format of the sensing data to be output from the terminal 300 or the control means 400 and the request for sensing data from the multimedia terminal 300 or the control means 400 additionally installed in the vehicle. When receiving a control signal, the data transmission module 130 for transmitting the converted or processed sensing data corresponding to the control signal to the multimedia terminal 300 or the control means 400 may be included.

데이터 수집 모듈(110)은 차량에 설치된 센서로부터 생성되는 센싱 데이터 및 차량의 구성 요소를 제어하기 위한 제어신호가 하나의 네트워크를 통해 송수신되는 차량 네트워크(50)에서 센싱 데이터를 필터링 하여 수신한다. 또한, 센서 클러스터링 노드(210)로부터 센싱 데이터를 수신하여 이를 취합할 수 있다. 데이터 수집 모듈(110)은 차량 네크워크(50)로부터 센싱 데이터를 필터링 하여 수신하기 위해 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 데이터 수집 모듈(110)의 네트워크 인터페이스는 미리 설정된 센싱 데이터 포맷만을 선별하여 통과시키는 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수 있다. 데이터 수집 모듈(110)의 네트워크 인터페이스는 다양한 차량 네트워크와 데이터 통신이 가능하도록 지원하며, 예를 들면, CAN(Control Area Network), LIN(Local Interconnect Network), J1850, MOST(Media Oriented Systems Transport), FlexRay, TTCAN(Time Triggered CAN), TTP/C(Time Triggered Protocol/Class C) 등의 어느 하나 이상과 통신이 가능하도록 지원할 수 있다. 데이터 수집 모듈(110)은 예를 들면, 마이크로 프로세서와 트랜시버를 임베디드 기반의 OS로 구동할 수 있는 장치일 수 있으며, 사용될 수 있는 마이크로 프로세서로는 모토로라사의 MPC5200, 트랜시버로는 필립스사의 TJA1054, 임베디드 OS로는 QnX 및 임베디드 LINUX를 이용할 수 있다. The data collection module 110 receives sensing data from the vehicle network 50 through which sensing data generated from a sensor installed in the vehicle and control signals for controlling the components of the vehicle are transmitted and received through one network. In addition, the sensing data may be received from the sensor clustering node 210 and collected. The data collection module 110 may include a network interface for filtering and receiving sensing data from the vehicle network 50. The network interface of the data collection module 110 may include hardware and software for selecting and passing only a preset sensing data format. The network interface of the data acquisition module 110 supports data communication with various vehicle networks. For example, a control area network (CAN), a local interconnect network (LIN), a J1850, a media oriented systems transport (MOST), It can support communication with any one or more of FlexRay, Time Triggered CAN (TTCAN), and Time Triggered Protocol / Class C (TTP / C). The data acquisition module 110 may be, for example, a device capable of driving a microprocessor and a transceiver as an embedded-based OS. The microprocessor that may be used is a Motorola MPC5200, a transceiver is Philips TJA1054, an embedded OS. QnX and embedded LINUX are available.

데이터 관리 모듈(120)은 멀티미디어 단말(300) 또는 제어수단(400)으로부터 센싱 데이터 요청을 위한 제어신호를 데이터 전송모듈을 통하여 입력 받은 경우, 취합된 센싱 데이터를 제어신호에 상응하도록 센싱 데이터의 형식을 미리 설정된 방식으로 변환하거나 센싱 데이터를 미리 설정된 분류기준으로 취합하거나 융합하는 일련의 데이터 처리를 수행한다. 또한 데이터 관리 모듈(120)은 데이터 처리된 센싱 데이터 저장을 할 수 있으며, 이를 위해 휘발성 메모리 또는/및 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 데이터 관리 모듈(120)은 메모리의 저장 용량에 따라 센싱 데이터를 저장하는 것이 한계가 있을 수 있지만, 종래 데이터 중 오래된 데이터 순으로 순차적으로 소거하여 계속 갱신하게 하는 데이터 소거 저장 알고리즘 프로그램을 운용하여 새로운 데이터를 시간순으로 갱신하여 저장할 수 있다. 또한, 처리효율, 저장효율을 위해 데이터 압축을 하여 저장할 수 있다. 예를 들면, 자동차 내부의 상황을 나타내는 온도, 습도, 분진 정도를 측정한 센싱 데이터를 취합하여 쾌적한 자동차 실내 환경의 지표로 사용하여 추가로 장착되어 제어되는 공기 정화 시스템에 적용할 수 있다. When the data management module 120 receives a control signal for sensing data request from the multimedia terminal 300 or the control unit 400 through the data transmission module, the sensing data format corresponds to the collected sensing data corresponding to the control signal. Is converted into a preset method or a series of data processing is performed to collect or fuse the sensing data into a preset classification criterion. In addition, the data management module 120 may store the sensed data processed, and may include a volatile memory and / or a nonvolatile memory. The data management module 120 may be limited in storing the sensing data according to the storage capacity of the memory. However, the data management module 120 operates a data erasure storage algorithm program that sequentially erases and updates the old data among the conventional data so that new data can be updated. Can be updated and stored in chronological order. In addition, the data can be compressed and stored for processing efficiency and storage efficiency. For example, sensing data measuring the temperature, humidity, and dust level indicating the situation inside the vehicle may be collected and used as an indicator of a comfortable vehicle interior environment, and may be applied to an additionally mounted and controlled air purification system.

데이터 전송 모듈(130)은 멀티미디어 단말(300) 또는 제어수단(400)을 통하여 사용자가 센싱 데이터를 요청하는 명령을 입력한 경우 이에 상응하는 제어신호를 수신하고 이를 데이터 관리 모듈(120)로 전송한다. 또한 데이터 전송 모듈(130)은 수신된 제어신호에 상응하도록 처리된 센싱 데이터를 멀티미디어 단말(300) 또는 제어수단(400)에 전송한다. 데이터 전송 모듈(130)은 멀티미디어 단말(300) 또는 제어수단(400)에 따라 유선 또는 무선으로 통신하기에 적합한 네트워크 인터페 이스를 포함할 수 있다. 센싱 데이터를 송신하는 유선 또는 무선 방식은 특별히 한정하지 않으며, 통상적으로 사용되는 방법으로 예를 들면, 케이블, USB 포트, 라디오 통신 방식(30 kHz~500 kHz), 적외선 통신 방식, Bluetooth 및 WLAN(Wireless LAN) 정도 등의 근거리 통신을 이용할 수 있다. When the user inputs a command for requesting sensing data through the multimedia terminal 300 or the control means 400, the data transmission module 130 receives a control signal corresponding thereto and transmits it to the data management module 120. . In addition, the data transmission module 130 transmits the sensing data processed to correspond to the received control signal to the multimedia terminal 300 or the control means 400. The data transmission module 130 may include a network interface suitable for communicating by wire or wirelessly according to the multimedia terminal 300 or the control means 400. The wired or wireless method of transmitting sensing data is not particularly limited, and examples of commonly used methods include cable, USB port, radio communication method (30 kHz to 500 kHz), infrared communication method, Bluetooth and WLAN (Wireless). Local area communication such as LAN) can be used.

멀티미디어 단말(300)은 차량의 상태 또는 운행상태를 표현하는 센싱 데이터를 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)로부터 유선 또는 무선으로 수신하여 차량의 상태 또는 운행상태를 운전자 또는 탑승객이 인식할 수 있도록 출력한다. 멀티미디어 단말(300)은 필요에 따라 사용자의 명령 또는 미리 설정된 방식으로 센싱 데이터를 표시하기 위한 제어신호를 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)로 전송할 수 있다. 멀티미디어 단말(300)은 센싱 데이터를 표현할 수 있는 기기이면 특별히 제한하지 않으며, 일반 텔레매틱스 단말, 이동 통신 단말, PDA(Personal Digital Assistant), 통신 기능을 구비한 PMP(Portable Multimedia Player), 컴퓨터 등을 예로 들 수 있다. The multimedia terminal 300 receives sensing data representing the state or driving state of the vehicle from the vehicle sensor network smart module 100 by wire or wirelessly and outputs the state or driving state of the vehicle for the driver or passenger to recognize. . The multimedia terminal 300 may transmit a control signal for displaying the sensing data to the vehicle sensor network smart module 100 by a user's command or a preset method, if necessary. The multimedia terminal 300 is not particularly limited as long as it is a device capable of expressing sensing data. Examples of the multimedia terminal 300 include a general telematics terminal, a mobile communication terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP) having a communication function, and a computer. Can be mentioned.

제어수단(400)은 차량에 신규로 장착되어 소정의 기능을 실행하는 수단으로써, 사용자의 입력 또는 미리 설정된 방식에 의해 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)로 제어신호를 출력하고 이에 상응하는 센싱 데이터를 유선 또는 무선으로 수신한다. 제어수단(400)은 수신한 센싱 데이터를 이용하여 차량의 상태 또는 운행상태를 파악하고 사용자의 명령 또는 미리 설정된 방식으로 차량에 추가적으로 장착된 시스템을 제어할 수 있다. 추가적으로 장착된 시스템은 사용자가 필요에 따라 특수한 기능을 수행하는 시스템일 수 있으며, 예를 들면, 지능형 자동차 시스템 의 일 예로서, 야간에 일정 온도 및 일정 습도 이상에서 차량에 추가 장착된 졸음방지시스템이거나, 차량속도 및 차간거리를 측정한 센싱 데이터를 입력받아 추가 장착된 안전운행시스템, 자동으로 목적지까지 운행하는 자동운전시스템일 수 있다. The control means 400 is a means that is newly mounted on the vehicle and executes a predetermined function. The control means 400 outputs a control signal to the vehicle sensor network smart module 100 by a user's input or a preset method, and outputs corresponding sensing data. Receive by wire or wireless. The control unit 400 may detect the state or the driving state of the vehicle by using the received sensing data and control a system additionally mounted on the vehicle by a user's command or a preset method. The additionally mounted system may be a system in which a user performs a special function as needed. For example, an intelligent vehicle system may be a drowsiness preventing system additionally mounted in a vehicle at a certain temperature and a predetermined humidity at night. For example, the vehicle may be a safety driving system additionally installed by receiving sensing data measuring a vehicle speed and a distance between vehicles and an automatic driving system that automatically operates to a destination.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 센서 네트워크 스마트 모듈의 센싱 데이터의 흐름을 나타내는 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a flow of sensing data of a vehicle sensor network smart module according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 차량에 부착된 센서(240)를 통해 차량의 상태 및 운행 정보에 대한 센싱 데이터를 생성(S200)하고, 이렇게 생성된 데이터들은 센서 클러스터링 노드(210) 내에 있는 데이터 수신 모듈(220)에 의해 센싱 데이터의 취득(S210)이 이루어진다. 이렇게 취득된 센싱 데이터들은 센서 클러스터링 노드(210) 내의 데이터 송신모듈(230)을 통해 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)로 전송된다(S220). 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)은 데이터 수집 모듈(110)을 통해 센서 클러스터링 노드(210)로부터 센싱 데이터가 수집(S230)된다. 또한 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)은 차량에 설치된 센서로부터 생성되는 센싱 데이터 및 차량의 구성 요소를 제어하기 위한 제어신호가 하나의 네트워크를 통해 전송되는 차량 네트워크(50)로부터 센싱 데이터를 필터링 하여 센싱 데이터 수집 모듈(110)을 통해 수집되어 센서 클러스터링 노드(210)로부터 수집된 센싱 데이터와 취합된다. Referring to FIG. 2, the sensing data for the state and driving information of the vehicle is generated through the sensor 240 attached to the vehicle (S200), and the generated data are received in the sensor clustering node 210 ( 220, the sensing data is acquired (S210). The acquired sensing data is transmitted to the vehicle sensor network smart module 100 through the data transmission module 230 in the sensor clustering node 210 (S220). The vehicle sensor network smart module 100 collects sensing data from the sensor clustering node 210 through the data collection module 110 (S230). In addition, the vehicle sensor network smart module 100 senses the sensing data by filtering the sensing data from the vehicle network 50 in which sensing data generated from a sensor installed in the vehicle and control signals for controlling the components of the vehicle are transmitted through one network. It is collected through the data collection module 110 and collected with the sensing data collected from the sensor clustering node 210.

다수의 센서 클러스터링 노드(210) 및 차량의 네트워크(50)로부터 취합된 센싱 데이터는 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100) 내의 데이터 관리 모듈(120)에 서 멀티미디어 단말(300) 또는 제어수단(400)으로부터 입력된 사용자의 명령 또는 프로그램에 의한 제어신호를 수신하고 이에 상응하도록 센싱 데이터의 형식을 변환하거나 유사 데이터의 취합 및 데이터 융합 등의 데이터 처리를 하는 데이터의 관리 및 가공(S240)이 이루어진 후 저장된다. 저장된 센싱 데이터들은 멀티미디어 단말(300) 및 차량에 추가로 장착되어 기능을 수행하는 제어수단(400)으로부터 사용자의 명령 또는 미리 설정된 방식에 의한 센싱 데이터의 요청의 제어신호를 수신하게 되면, 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100) 내의 데이터 전송 모듈(130)을 통해 센서 데이터를 멀티미디어 단말(300) 또는 차량에 부착될 수 있는 제어수단(400)에 데이터를 전송(S250)한다. 전송된 센싱 데이터를 멀티미디어 단말(300)을 통하여 디스플레이되어 차량의 상태 및 운행상황 등을 표시할 수 있으며, 차량에 추가로 장착된 시스템을 제어하는 제어수단(400)에 입력되어 상응하는 기능이 구현될 수 있다(S260). Sensing data collected from the plurality of sensor clustering nodes 210 and the network 50 of the vehicle is collected from the multimedia terminal 300 or the control means 400 in the data management module 120 in the vehicle sensor network smart module 100. Receives a control signal by a user's command or program and converts the format of the sensing data accordingly, and manages and processes the data for data processing such as collecting similar data and merging data (S240). . The stored sensing data may be additionally mounted in the multimedia terminal 300 and the vehicle to receive a control signal for requesting the sensing data by a user's command or a preset method from the control means 400 performing a function. Through the data transmission module 130 in the smart module 100 transmits the data to the control means 400 that can be attached to the sensor data to the multimedia terminal 300 or the vehicle (S250). The transmitted sensing data can be displayed through the multimedia terminal 300 to display the state and driving status of the vehicle, and the corresponding function is input to the control means 400 for controlling a system additionally mounted on the vehicle. It may be (S260).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 센서 네트워크 스마트 모듈과 신규로 추가된 확장장치 간의 센싱 데이터의 흐름을 나타낸 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a flow of sensing data between a vehicle sensor network smart module and a newly added expansion device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 멀티미디어 단말(300) 또는 차량에 신규로 추가 장착된 시스템을 제어하는 제어수단(400)은 초기 모드(S310)에서 사용자의 명령 또는 프로그램 등 미리 설정된 방식에 의해 해당 센싱 데이터를 요청하는 제어신호가 출력된다(S320). Referring to FIG. 3, the control means 400 for controlling a system newly added to the multimedia terminal 300 or a vehicle may detect corresponding sensing data by a preset method such as a user's command or a program in an initial mode (S310). The request control signal is output (S320).

차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)로 사용자의 명령 또는 프로그램에 의 해 발생된 센싱 데이터 요청 제어신호가 입력되면(S330), 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)은 제어신호에 상응하는 센싱 데이터가 존재하는지 판단한다(S340). 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)은 제어신호에 상응하는 센싱 데이터가 존재하는 경우에는 해당 센싱 데이터를 전송하여 멀티미디어 단말(300) 또는 제어수단(400)은 해당 센싱 데이터를 수집하게 된다(S350). 만약, 제어신호에 상응하는 센싱 데이터가 존재하지 않는다면, 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)에서 수신한 센싱 데이터를 처리하여 제어신호에 상응하는 센싱 데이터가 생성되도록 요청한다(S340). 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)은 센싱 데이터 생성 요청을 받고 이에 상응하도록 데이터의 형식을 변환하거나 데이터를 취합 또는 융합하여 상응하는 센싱 데이터를 생성하여 멀티미디어 단말(300) 또는 제어수단(400)으로 전송할 수 있다. When the sensing data request control signal generated by the user's command or program is input to the vehicle sensor network smart module 100 (S330), the vehicle sensor network smart module 100 determines whether there is sensing data corresponding to the control signal. It is determined (S340). When the sensing data corresponding to the control signal exists, the vehicle sensor network smart module 100 transmits the sensing data so that the multimedia terminal 300 or the control means 400 collects the sensing data (S350). If the sensing data corresponding to the control signal does not exist, the sensing data corresponding to the control signal is processed by processing the sensing data received from the vehicle sensor network smart module 100 (S340). The vehicle sensor network smart module 100 receives the sensing data generation request and converts the data format or collects or fuses the data to generate the corresponding sensing data to be transmitted to the multimedia terminal 300 or the control means 400. Can be.

멀티미디어 단말(300)은 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)로부터 입력 받은 센싱 데이터를 디스플레이하여 사용자에게 차량상태 또는 운행상황 등을 표시할 수 있다. 또한, 제어수단(400)은 차량 센서 네트워크 스마트 모듈(100)로부터 입력 받은 센싱 데이터를 이용하여 사용자 명령 또는 미리 설정된 프로그램에 상응하도록 차량에 추가로 장착된 시스템을 제어할 수 있다(S360). The multimedia terminal 300 may display the sensing data received from the vehicle sensor network smart module 100 to display the vehicle status or driving status to the user. In addition, the control means 400 may control a system additionally mounted on the vehicle to correspond to a user command or a preset program using the sensing data received from the vehicle sensor network smart module 100 (S360).

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량 센서 네트워크 스마트 모듈은 차량 네트워크로부터 센싱 데이터만을 구별하여 추출함으로써, 센싱 데이터를 신규로 부 착된 확장 장치에서도 이용할 수 있는 효과가 있다. As described above, the vehicle sensor network smart module according to the present invention distinguishes and extracts only sensing data from the vehicle network, thereby enabling the sensing data to be used in a newly attached expansion device.

또한, 본 발명에 따른 차량 센서 네트워크 스마트 모듈은 차량에 신규로 추가적인 센서 부착시 차량 네트워크의 토폴로지를 변경할 필요 없이 센서의 추가적인 부착이 용이한 효과가 있다. In addition, the vehicle sensor network smart module according to the present invention has an effect of easily attaching the sensor without the need to change the topology of the vehicle network when attaching a new sensor to the vehicle.

또한, 본 발명에 따른 차량 센서 네트워크 스마트 모듈은 차량 네트워크 시스템에 사용되는 프로토콜에 관계없이 적용 가능하여 센싱 데이터를 이용하는 다양한 확장 장치를 운용할 수 있어 유연한 호환성을 가지는 효과가 있다. In addition, the vehicle sensor network smart module according to the present invention can be applied regardless of the protocol used in the vehicle network system, it is possible to operate a variety of expansion devices using the sensing data has the effect of having a flexible compatibility.

Claims (7)

센싱 데이터와 제어 데이터가 송수신되는 차량 네트워크에 연결되어 신규로 추가된 확장 장치에 상기 센싱 데이터를 수집하여 제공하는 장치에 있어서,An apparatus for collecting and providing sensing data to a newly added expansion apparatus connected to a vehicle network through which sensing data and control data are transmitted and received, 상기 차량 네트워크로부터 센싱 데이터를 필터링하여 추출하는 데이터 수집 모듈; A data collection module for filtering and extracting sensing data from the vehicle network; 상기 확장 장치로부터 요청시 필터링된 센싱 데이터를 상기 확장 장치에 출력 가능한 형식으로 변환하는 데이터 관리 모듈; 및 A data management module that converts the filtered sensing data into a format output to the expansion device upon request from the expansion device; And 상기 변환된 센싱 데이터를 상기 확장 장치에 제공하는 데이터 전송 모듈 A data transmission module for providing the converted sensing data to the expansion device 을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 센서 네트워크 스마트 모듈. Vehicle sensor network smart module comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차량 센서 네트워크 스마트 모듈과 연결되어 신규로 추가된 센서로부터 센싱 데이터를 수집하여 상기 차량 스마트 모듈에 제공하는 센서 클러스터링 노드를 더 포함하는 차량 센서 네트워크 스마트 모듈.And a sensor clustering node connected to the vehicle sensor network smart module to collect sensing data from a newly added sensor and provide the sensing data to the vehicle smart module. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 센서 클러스터링 노드는 The sensor clustering node 차량 네트워크와 연결되어 상기 센서로부터 센싱 데이터를 수신하는 수신 모듈 및 수신된 센싱 데이터를 상기 차량 센서 네트워크 스마트 모듈로 송신하는 송신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 센서 네트워크 스마트 모듈. And a transmitting module connected to a vehicle network to receive sensing data from the sensor and a transmitting module to transmit the received sensing data to the vehicle sensor network smart module. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차량 네트워크는 CAN(Control Area Network), LIN(Local Interconnect Network), J1850, MOST(Media Oriented Systems Transport) , FlexRay, TTCAN(Time Triggered CAN), TTP/C(Time Triggered Protocol/Class C)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차량 센서 네트워크 스마트 모듈. The vehicle network includes a Control Area Network (CAN), a Local Interconnect Network (LIN), J1850, a Media Oriented Systems Transport (MOST), FlexRay, a Time Triggered CAN (TTCAN), and a Time Triggered Protocol / Class C (TTP / C). Vehicle sensor network smart module, characterized in that any one selected from the group. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 차량 센서 네트워크 스마트 모듈은 Vehicle sensor network smart module 상기 차량 네트워크와 연결되어 데이터 통신이 가능한 네트워크 인터페이스를 포함하는 차량 센서 네트워크 스마트 모듈.A vehicle sensor network smart module comprising a network interface connected to the vehicle network and capable of data communication. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 확장 장치는 상기 센싱 데이터를 출력하는 멀티미디어 단말 또는 상기 센싱 데이터를 이용하여 차량에 신규로 추가된 장치를 제어하는 제어 수단인 것을 특징으로 하는 차량 센서 네트워크 스마트 모듈.The expansion device is a vehicle sensor network smart module, characterized in that the control means for controlling a device newly added to the vehicle by using the multimedia terminal or the sensing data outputting the sensing data. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센싱 데이터는 센싱 데이터 포맷을 선별하여 필터링하는 것을 특징으로 하는 차량 센서 네트워크 스마트 모듈.The sensing data vehicle sensor network smart module, characterized in that for filtering by selecting the sensing data format.
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