KR100842519B1 - Ｄｓｒｃ 연동 텔레매틱스 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운송수단의 이동 중에 정보가 제공되는 무선데이터 서비스에 있어서, 특히 DSRC 시스템과 연동하는 텔레매틱스 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 DSRC 연동 텔레매틱스 시스템은, DSRC 모듈, CDMA 모듈 및 GPS 모듈을 실장하고 차량 동작 상태를 감지하는 센서 정합부를 갖고 다중 접속 프로토콜을 이용하여 송수신하는 차량 단말기와; 상기 차량 단말기와 통신하기 위한 노변 기지국 및 이동통신 기지국과; 상기 노변 기지국과 ADSL 망으로 접속된 전화국과; 상기 전화국과 전용선으로 접속되어 각 종 정보를 수집하는 DSRC 서버와; 상기 DSRC 서버 및 지역 전화국과 전용선으로 접속되어, 이동통신 시스템과 연동하여 차량 단말기로부터의 차량에 대한 각 종 동작 및 안전 상태를 파악하여, 이상시 운전자에게 알려주는 텔레매틱스 서비스 센터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

DSRC, 텔레매틱스, DSRC 서버

Description

ＤＳＲＣ 연동 텔레매틱스 시스템{Telematics system for DSRC peristaltic}

도 1은 종래 DSRC 시스템을 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명 실시 예에 따른 DSRC 연동 텔레매틱스 시스템을 나타낸 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 텔레매틱스 연동 DSRC 단말기의 상세 구성도.

본 발명은 운송수단의 이동 중에 정보가 제공되는 무선데이터 서비스에 있어서, 특히 DSRC 시스템과 연동하는 텔레매틱스 시스템에 관한 것이다. 상세하게는 GPS와 이동통신망을 이용하여 이동중인 차량 운전자에게 교통정보, 네비게이션 정보, 응급 및 차량 관리, 무선 인터넷 서비스를 제공할 수 있도록 한 DSRC 연동 텔레매틱스(Telematics) 시스템과 텔레매틱스 연동 DSRC용 단말기에 관한 것이다.

지능형 교통 시스템(ITS: Intelligent Transport System)은 기존의 교통 체계를 정보통신, 전자, 제어, 컴퓨터 등의 첨단기술과 접목시켜 교통의 이동성, 안정성, 효율성 및 교통 환경을 개선하는 신 교통체계로서, 교통 혼잡 완화, 교통 사 고의 감소, 대중 교통의 이용 확대 및 물류비 절감을 위한 것이다.

이러한 지능형 교통 시스템 서비스를 제공하기 위해 도입된 새로운 근거리 무선 통신(DSRC: Dedicated Short Range Communication)은 도로변에 위치한 근거리 무선 통신 기지국(노변장치)과 차량 단말(차량 탑재장치)로 구성되는 통신 시스템이다.

상기 근거리 무선 통신은 통신 거리가 100M 이하이고, 전송 속도가 1Mbps인 5.8GHz 대역의 TDMA/TDD 방식을 지원하는 소 출력 장치로, 자동요금징수시스템(ETC) 서비스뿐만 아니라 교통정보 및 제어시스템의 제반 ITS 서비스를 수용하고 있다.

우선 본 발명에 이용되는 DSRC에 대해 설명하면, DSRC는 교통정보 및 제어시스템(TICS; Transport Information and Control System) 서비스를 지원하기 위한 5.8GHz 대역의 ITS(Intelligent Transport System)전용의 단거리전용통신 기술을 말한다. 상기 DSRC를 이용하여 구성되는 교통정보 안내 시스템은 다음과 같은 구성을 가지게 된다.

도 1은 DSRC를 이용한 교통정보 안내 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 차량에 탑재되어 교통정보를 제공받고 차량의 정보를 송신할 수 있는 차량단말기(OBE; On Board Equipment)(110)와, 도로주변에 일정 간격으로 설치되어 상기 차량단말기(110)와의 DSRC 통신을 위한 노변기지국(RSE; Road Side Equipment)(121, 122)과, 일정 지역마다 상기 노변기지국(121, 122) 다수와 연결되어 지역내의 교통정보를 수집하는 지역서버(131, 132)와, 상기 지역서버(131, 132)와 통신망(140)으로 연결되어, 전지역의 교통정보를 수집, 분석하여 교통정보를 제공하도록 하는 교통정보 중앙센터(150)를 포함하여 구성된다.

이러한 DSRC 시스템에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도로 상에서 차량을 운행하게 되면, 차량에 탑재된 차량 단말기(110)와 노변에 설치된 노변 기지국(121,122)은 상호 통신할 수 있도록 TDMA/TDD(Time Division Multiple Access/Time Division Duplex) 방식의 다중접속 프로토콜인 이용하여 채널 설정 및 정보 교환을 수행한다.

상기의 노변 기지국은 지역적으로 집중장치(미도시)와 xDSL, ADSL 모뎀으로 연결되어 ADSL 전용망과 접속하며, 상기 전용망을 통해서 일정 지역 내에서 다수의 노변 기지국을 관리하는 다수의 지역 서버(131,132)에서 그 지역내의 교통정보를 수집하게 된다.

이러한 지역 서버(131,132)들은 인터넷 통신망(140)을 통해서 교통 정보 중앙센터(150)와 정보를 주고받음으로써, 교통 정보 중앙센터(150)에서 전 지역의 교통 정보를 수집, 분석하여 차량 단말기(110)의 운전자에게 교통 정보를 빠르게 제공해주게 된다.

그러나, 상기의 DSRC 시스템은 현재 특정 시스템, 즉 교통 관리 시스템에 한정하여 차량 단말기에 제공하고 있다.

그리고, 다른 시스템 즉, 이동통신 시스템과의 연동하지 않고 있으며, 운전자 편익을 위한 무선 인터넷, 원격 차량 관리 등을 제공할 수가 없었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차량에 부착된 차량 단말기에 GPS와 이동통신망을 이용하여 이동 중에도 교통정보, 네비게이션 정보, 응급 구난, 원격 차량 관리, 무선 인터넷 등의 서비스 제공이 가능하도록 한 DSRC 연동 텔레매틱스 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, DSRC 연동 텔레매틱스 시스템에서 제공되는 각 종의 정보를 서비스 받을 수 있는 DSRC 연동 텔레매틱스용 단말기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 DSRC 텔레매틱스 연동 시스템은,

DSRC 모듈, CDMA 모듈 및 GPS 모듈을 적어도 하나 이상 실장하고 차량 동작 상태를 감지하는 센서 정합부를 갖고 다중 접속 프로토콜을 이용하여 각 종 정보를 송수신하는 차량 단말기와;

상기 차량 단말기와 통신하기 위한 노변 기지국 및 이동통신 기지국과;

상기 노변 기지국과 ADSL 망으로 접속된 전화국과;

상기 전화국과 전용선으로 접속되어 각 종 정보를 수집하는 DSRC 서버와;

상기 DSRC 서버 및 전화국과 전용선으로 접속되어, 이동통신 시스템과 연동하여 차량 단말기로부터의 차량에 대한 각 종 동작 및 안전 상태를 파악하여, 이상시 운전자에게 알려주는 텔레매틱스 서비스 센터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 차량 단말기는 여러 주파수 대에서 송수신하는 복합 안테나와; 이동통신을 위한 CDMA 모듈과, 문자 방송을 위한 DARC 모듈과, 라디오/TV 수신을 위한 오디오/TV 모듈과, DSRC 통신을 위한 DSRC 모듈, DGPS(Differential Global Positioning System) 수신기 중 적어도 2개 이상을 포함하는 통신 모듈과; 차량내의 각 종 센서로부터 차량 동작, 운행, 안전 상태를 각 종 센서로부터 전달받은 차량내 정합부와; 음성 출력과 음성 인식을 위한 음성합성/음성 인식 처리부와; 상기 통신 모듈에서 수신되는 정보를 매체에 기록 및 재생하기 위한 기록 및 재생매체 드라이버와; 시스템 운용을 위한 정보를 저장하는 메모리부와; 상기 각 부를 제어 및 수신되는 정보를 관리 및 제어하는 중앙처리부와; 상기 수신되는 각 종 정보를 운전자에게 디스플레이해 주며, 터치방식의 사용자 인터페이스를 제공하는 디스플레이수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 차량 단말기는 노변 기지국의 서비스 지역 여부에 따라 상기 노변 기지국과 이동통신 기지국으로 선택적으로 절환하여, DSRC 모듈 또는 CDMA 모듈을 통해 송수신하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 DSRC 텔레매틱스 연동 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 차량 단말기(200)는 TDMA/TDD 방식의 다중 접속 프로토콜을 이용하여 노변 기지국(221)과 통신할 수 있는 DSRC 통신 모듈(324), 이동통신 기지국과 통신하는 CDMA 통신 모듈(321) 및 DGPS 수신기(325) 등을 실장하며, 상황에 따라 해당 노변 기지국, 이동통신 기지국 및 DGPS 기준국과 통신을 수행하게 된다.

이러한 차량 단말기(200)는 차량내의 각종 센서(400)들과 커넥터(CAN/MOST)로 연결되어, 차량 동작, 운행, 안전등의 정보를 차량 센서 정합부(326)에서 수신 및 관리하게 된다.

그러므로, 노변 기지국(221)은 TDMA/TDD 방식의 다중접속 방식을 프로토콜을 이용하여 채널 설정 및 정보 교환을 수행한다. 차량 단말기(200)와 각 종 정보를 송수신하여, 차량 단말기(200)에서 요청하는 정보를 받아서 다운링크하며, 차량 단말기(200)에서 올라오는 정보를 수집하여 ADSL 망(240)을 통해서 전화국(250) 및 DSRC 서버(260)로 전달한다.

DSRC 서버(260)는 전화국(250) 또는 노변 기지국(221)으로부터 각 종 정보를 수집 및 관리하고, 차량 단말기(200)에 각 종 정보를 제공하게 된다. 여기서 DSRC 서버 및 전화국은 지역적으로 분배된 지역 전화국 및 지역 서버일 수도 있다.

이러한 DSRC 서버(260)는 전화국(250), 텔레매틱스 서비스 센터(270), ADSL 망(240)과 전용선으로 연결되어, 차량 단말기로부터 수집되는 각 종 정보를 텔레매틱스 서비스 센터(270)에 전달해 주게 된다.

이러한 텔레매틱스 서비스 센터(270)는 차량에 부착된 GPS(Global Position System)과 이동통신망과 연동하여, 이동중인 차량 운전자에게 교통 정보, 네비게이션 정보, 운전자의 요청 또는 차량 충돌에 따른 차량 센서로부터 감지된 안전 정보를 이용하여 응급 구난, 차량 센서 정합부(326)에서 수집한 정보를 이용하여 원격 차량 관리, 무선 인터넷 등의 서비스를 제공하게 된다.

상기의 차량 단말기는 텔레매틱스 연동 DSRC용 차량 단말기이다.

이러한 차량 단말기의 상세 구성도는 도 3에 도시하였다.

도 3을 참조하면, 차량 단말기에는 복합 안테나(310)를 부착하여, 여러개의 주파수 대역으로 통신을 지원한다. 즉, 이동통신 주파수대역, 단거리 무선 주파수 대역, 라디오/TV 주파수, DGPS 주파수 대역을 포함하게 된다.

그리고, 실장된 통신 모듈들을 보면, CDMA 모듈(321), DARC(data radio channel) 모듈(322), 오디오/TV 모듈(323), DSRC 모듈(324), DGPS 수신기(325)를 구성한다. 이러한 통신 모듈은 적어도 2개 이상 실장하게 된다.

CDMA 모듈(321)은 이동통신 기지국과 통신하게 된다. 즉, CDMA는 복수의 사용자가 같은 주파수 대역을 공유할 수 있는데, 복수의 사용자를 구분하기 위해 사용자 통신 채널 고유의 의사 잡음 부호(PN 부호)를 사용한다. 송신 측에서는 클록 주파수가 음성 데이터 주파수 대역폭의 수십 배 이상의 PN 부호를 음성 데이터에 곱하여 주파수 대역을 확산한다. 수신 측에서는 송신 시와 같은 PN 부호를 곱하면 대역폭이 원래의 폭으로 복귀하여 복조된다.

DARC 모듈(322)은 이동체 FM 문자 다중 방송의 표시 방식으로 제정하여 FM 데이터 방송으로서, 카 네비게이션, 뉴스, 증권 정보, 페이지 등 다양한 부가 서비스 제공이 가능하다. 이는 데이터 라디오 채널(DARC) 방식의 FM 데이터 방송으로 구현된다.

오디오/TV 모듈(323)은 방송국으로부터 송출되는 무선 주파수 정보를 수신하게 된다. DSRC 모듈(324)은 노변 기지국과 TDMA/TDD방식의 다중 접속 프로토콜로 통신하게 된다.

그리고, DPGS 수신기(325)는 DGPS 기준국으로부터 정보를 수신한다. DGPS 기준국들은 표준 DGPS 보정 메시지 프로토콜 중의 하나인 RTCM-SC104 프로토콜을 이용하고 있기 때문에 beacon 수신기만 있으면, 이를 통해서 수신된 DGPS 보정 메시지를 GPS 수신기쪽으로 넘겨주면 DGPS 위치를 얻을 수 있다.

차량 센서 정합부(326)는 차량내 각종 센서들과 CAN/MOST 커넥터와 정합하여, 차량 내에서 차량 운행, 동작, 안전등을 주기적으로 감지하는 센서(400)로부터 정보를 수신하게 된다. 실시 예로서 차량 감지 센서들은 윈도우, 도어 락 및 리모콘등의 상태를 감지하는 센서, 에어 백의 상태를 감지하는 센서, 차량 동작 상태를 감지하기 위한 ECM 신호 센서, 차량 충돌 여부를 감지하는 충돌감지 센서 등을 포함한다.

여기서, 각 종 통신 모듈(321~325)과 차량 센서 정합부(326)는 데이터 버스를 통해서 중앙 처리부(340)와 데이터를 주고받는다.

그리고, 기록 및 재생매체 드라이버(327)는 CD/DVD/MPEG등의 기록 매체를 재생시켜 주거나 CD-RW 등을 이용하여 필요시 수신한 정보를 기록할 수도 있게 된다.

그리고, 음성 합성/음성 인식 처리부(328)는 마이크(329)를 통해서 들어오는 운전자의 음성을 분석 및 인식하여, 도난 방지를 위해 차량을 구동 여부 등을 제어할 수도 있으며, 운전 중 편의를 위해 각 종 정보를 요청시 운전자의 음성으로 명령을 내릴 수도 있게 된다. 또한 음성 합성은 수신한 각 종 정보를 스피커(330)를 통해서 사용자에게 출력해 준다.

메모리부(331)는 차량 운전자에게 필요한 정보만을 기억하고 있다.

그리고, 중앙 처리부(340)는 각 종 통신 모듈(321~325), 차량 센서 정합부(326), 음성합성/음성인식처리부(328), 메모리부(331), 기록 및 재생매체 드라이버(327)의 동작 제어를 수행하며, 수신된 정보를 디스플레이부(350)로 출력하게 된다.

상기 디스플레이부(350)는 실시 예로서 TFP LCD 표시소자이며, 터치 스크린 방식으로 운전자와 인터페이스한다. 이를 통해서 각 종 실시간 정보 및 교통 정보, TV 등을 시청하게 된다. 차량 단말기 외부에는 리모콘/키보드(360)를 구비한다.

한편, 본 발명은 CDMA 모듈(321)과 DSRC 모듈(324)이 스위치 동작하게 되는데, 노변 기지국의 관할 지역에 있는 경우에는 DSRC 모듈(321)을 통해서 노변 기지국과 통신하며, 노변 기지국 영역을 벗어날 경우에는 자동으로 CDMA 모듈(321)을 통해서 이동통신 기지국과 통신하게 된다. 이는 현재 DSRC 시스템은 무료 서비스를 제공하기 때문에 이를 이용하고 필요시 CDMA 모듈로 이동통신 시스템과 유료 통신하도록 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 DSRC 연동 텔레매틱스 시스템은 DSRC용 차량 단말기 내부에 GPS와 이동통신 망과 통신이 가능한 각 종 통신 모듈을 실장하여, 노변 기지국, 이동통신 기지국, DGPS 기준국으로부터 각 종 정보를 송수신하고, 또한 각 종 라디오/TV 등의 수신 전용 기기를 실장함으로써, 각 종 방송 매체로부터 방송 정보를 수신할 수 있도록 함에 있다.

또한 수신 받은 정보의 디스플레이와 사용자 인터페이스를 가능케함으로써, 교통 정보, 네비게이션 정보, 응급 구난, 원격 차량 관리, 무선 인터넷 등의 서비스 제공을 함으로써, 운전자 편익을 제공할 수 있는 DSRC와 연동 가능한 텔레매틱스 시스템을 제공한다.

Claims (3)

1. DSRC 모듈, CDMA 모듈 및 GPS 모듈을 실장하고 차량 동작 상태를 감지하는 센서 정합부를 갖고 다중 접속 프로토콜을 이용하여 송수신하는 차량 단말기와;

   상기 차량 단말기와 통신하기 위한 노변 기지국 및 이동통신 기지국과;

   상기 노변 기지국과 ADSL 망으로 접속된 전화국과;

   상기 전화국과 전용선으로 접속되어 각종 정보를 수집하는 DSRC 서버와;

   상기 DSRC 서버 및 지역 전화국과 전용선으로 접속되어, 이동통신 시스템과 연동하여 차량 단말기로부터의 차량에 대한 각 종 동작 및 안전 상태를 파악하여, 이상시 운전자에게 알려주는 텔레매틱스 서비스 센터를 포함하는 것을 특징으로 하는 DSRC 연동 텔레매틱스 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 차량 단말기는 여러 주파수 대에서 송수신하는 복합 안테나와;

   이동통신을 위한 CDMA 모듈과, 문자 방송을 위한 DARC 모듈과, 라디오/TV 수신을 위한 오디오/TV 모듈과, DSRC 통신을 위한 DSRC 모듈, DGPS(Differential Global Positioning System) 수신기 중 적어도 2개 이상을 포함하는 통신 모듈과,

   차량내의 각 종 센서로부터 차량 동작, 운행, 안전 상태를 각 종 센서로부터 전달받은 차량내 정합부와;

   음성 출력과 음성 인식을 위한 음성합성/음성 인식 처리부와;

   상기 통신 모듈에서 수신되는 정보를 매체에 기록 및 재생하기 위한 기록 및 재생매체 드라이버와;

   시스템 운용을 위한 정보를 저장하는 메모리부와;

   상기 각 부를 제어 및 수신되는 정보를 관리 및 제어하는 중앙처리부와;

   상기 수신되는 각종 정보를 운전자에게 디스플레이해 주며, 터치방식의 사용자 인터페이스를 제공하는 디스플레이수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 텔레매틱스 연동 DSRC 단말기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 차량 단말기는 노변 기지국의 서비스 지역 여부에 따라 상기 노변 기지국과 이동통신 기지국으로 선택적으로 절환하여, DSRC 모듈 또는 CDMA 모듈을 통해 송수신하는 것을 특징으로 하는 텔레매틱스 연동 DSRC 단말기.

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