KR101220297B1

KR101220297B1 - 이중 채널로 차량 정보를 중복 전송하는 블루투스 시스템

Info

Publication number: KR101220297B1
Application number: KR1020110082902A
Authority: KR
Inventors: 이상엽; 박상현; 최효섭; 이철동
Original assignee: 전자부품연구원
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-01-21

Abstract

이중 채널로 차량 정보를 중복 전송하는 블루투스 시스템이 제공된다. 본 블루투스 시스템을 구성하는 블루투스 단말은, 제1 주파수로 블루투스 통신하는 제1 블루투스 모듈, 제2 주파수로 블루투스 통신하는 제2 블루투스 모듈, 차량과 통신가능하도록 연결되어 차량 정보를 수신하는 차량 인터페이스 및 차량 인터페이스로부터 수신한 차량 정보를 제1 블루투스 모듈과 제2 블루투스 모듈을 통해 전송하는 제어부를 포함한다. 이에 의해, 차량운행/안전에 관한 중요정보인 차량 정보에 대해서는 이중 채널에 의한 중복 전송 방식을 채택하여, 차량 정보가 간섭없이 전달될 수 있게 된다.

Description

이중 채널로 차량 정보를 중복 전송하는 블루투스 시스템{Bluetooth system for duplicate board information transmission through dual channel}

본 발명은 블루투스 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블루투스 통신 기법에 의해 정보를 송수신하는 블루투스 시스템에 관한 것이다.

최근, 전기자동차, 하이브리드 자동차, 첨단 지능형 자동차에 이르기까지 자동차에 첨단 IT기술을 접목시키는 기술개발이 이루어지고 있다. 첨단 지능형자동차에는 많은 수의 차량용 센서 및 ECU(Electronic Control Unit)가 장착되어 많은 정보처리를 수행하고 있다.

특히, 블루투스 기반으로 차량 정보를 수집하여 처리하는 것을 상정할 수 있다. OBD(On Board Diagnostics)를 이용하여 블루투스 통신을 하려면, 비상업용 주파수(ISM 대역)을 사용해야 하는데, 차량 내 블루투스 통신을 수행하는 무선기기가 증가함에 따라, 다양한 간섭을 받게 되는 문제가 있다.

다양한 무선기기가 사용되면, 주파수 대역을 공유함으로써, 무선기기 간 간섭이 발생하기 때문이다. 이로 인해, 차량 정보 수집/전송에 문제가 발생하게 되면, 운전자의 안전을 위협하는 심각한 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 차량운행/안전에 관한 중요정보인 차량 정보에 대해서는 이중 채널에 의한 중복 전송 방식을 채택하여, 차량 정보가 간섭없이 전달될 수 있는 환경을 제공하는 차량용 블루투스 시스템 및 이를 구성하는 장치들을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 블루투스 단말은, 제1 주파수로 블루투스 통신하는 제1 블루투스 모듈; 제2 주파수로 블루투스 통신하는 제2 블루투스 모듈; 차량과 통신가능하도록 연결되어, 차량 정보를 수신하는 차량 인터페이스; 및 상기 차량 인터페이스로부터 수신한 차량 정보를, 상기 제1 블루투스 모듈과 상기 제2 블루투스 모듈을 통해 전송하는 제어부;를 포함한다.

그리고, 상기 제어부는, 상기 차량 정보를 상기 제1 블루투스 모듈과 상기 제2 블루투스 모듈을 통해 동시에 하나의 외부기기에 전송할 수 있다.

또한, 상기 제1 주파수와 상기 제2 주파수는, 직교 주파수들 중 이격도가 가장 높은 주파수 쌍일 수 있다.

그리고, 상기 제어부는, 상기 제1 블루투스 모듈을 통해 상기 제1 주파수를 안내받고, 상기 제2 블루투스 모듈을 통해 상기 제2 주파수를 안내받을 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 블루투스 중계기는, 제1 주파수로 블루투스 통신하는 제1 블루투스 모듈; 제2 주파수로 블루투스 통신하는 제2 블루투스 모듈; 외부 장치와 통신가능하도록 연결되는 외부 인터페이스; 및 상기 제1 블루투스 모듈와 상기 제2 블루투스 모듈을 통해 동일한 차량 정보를 수신받아, 상기 외부 인터페이스를 통해 상기 외부 장치로 전달하는 제어부;를 포함한다.

그리고, 상기 제어부는, 직교 주파수들 중 이격도가 가장 높은 주파수 쌍을, 상기 제1 주파수와 상기 제2 주파수를 결정할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 제1 블루투스 모듈을 통해 상기 제1 주파수를 안내하고, 상기 제2 블루투스 모듈을 통해 상기 제2 주파수를 안내할 수 있다.

그리고, 본 블루투스 중계기는, 제3 주파수로 블루투스 통신하는 제3 블루투스 모듈;을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제3 블루투스 모듈을 통해 멀티미디어 관련정보를 수신받아, 상기 외부 인터페이스를 통해 상기 외부 장치로 전달할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 차량운행/안전에 관한 중요정보인 차량 정보에 대해서는 이중 채널에 의한 중복 전송 방식을 채택하여, 차량 정보가 간섭없이 전달될 수 있게 된다.

또한, OBD 인터페이스 표준기술과 블루투스를 이용하여 차량 정보를 수집하여 무선으로 데이터를 전송할 수 있게 되며, 블루투스를 지원하는 차량용 텔레매틱스 장치, 차량용 블랙박스, 스마트 폰, 모바일 PC 등 모바일 단말장치와도 연동 가능한 응용이 가능하다.

아울러, 블루투스 AP(Access Point) 기반 통신을 통해, 차량 내/외 네트워크 인프라와 연동이 가능 다양한 서비스로 블루투스 기기의 효용성을 극대화할 수 있다는 장점도 있다.

도 1은 본 발명이 적용가능한 차량용 블루투스 시스템의 구성을 도시한 도면,
도 2는 OBD 블루투스 단말과 블루투스 AP 간의 이중 채널에 의한 차량 정보 중복 전송을 도식적으로 나타낸 도면,
도 3a는 OBD 블루투스 단말을 좌측에서 바라보면서 도시한 외관도,
도 3b는 OBD 블루투스 단말을 우측에서 바라보면서 도시한 외관도,
도 3c는 OBD 블루투스 단말의 절단면을 간략하게 도시한 도면,
도 4는 OBD 블루투스 단말의 상세 블럭도, 그리고,
도 5는 블루투스 AP의 상세 블럭도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용가능한 차량용 블루투스 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 차량용 블루투스 시스템은, 차량운행/안전에 관한 중요정보인 차량 정보에 대해서는 이중 채널에 의한 중복 전송 방식을 채택하여, 차량 정보가 간섭없이 전달될 수 있는 환경을 구현한다.

본 발명이 적용가능한 차량용 블루투스 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, OBD 블루투스 단말(100), 블루투스 AP(Access Point)(200), 네비게이션 장치(10) 및 멀티미디어 단말(20 내지 50)을 포함한다.

멀티미디어 단말(20 내지 50)에는 블루투스 통신 가능한, 헤드셋(20), 모바일 폰(30, 40) 및 모바일 PC(50)를 포함하는데, 도시된 멀티미디어 단말들은 예시적인 것에 불과하며 다른 것들로 대체될 수 있음은 물론이다.

OBD 블루투스 단말(100)는 OBD(On Board Diagnostics : 운행기록 자기 진단 장치)와 통신가능하도록 연결되어, OBD로부터 차량 정보를 획득하여 블루투스 AP(200)로 무선 전송한다.

블루투스 AP(200)는 차량 내부 네트워크(CAN, FlexRay, MOST 등)의 헤드 유닛(Head Unit)으로 기능함은 물론, 외부 네트워크에 액세스하여 V2V 또는 V2I 통신가능한 중계기의 일종이다.

이에 따라, 블루투스 AP(200)는 OBD 블루투스 단말(100)로부터 무선 수신한 차량 정보를 디스플레이와 스피커를 구비한 네비게이션 장치(10)로 전송하여, 차량 정보가 궁극적으로 운전자에게 제공될 수 있도록 한다.

OBD 블루투스 단말(100)에서 블루투스 AP(200)로 전달되는 차량 정보는 중요 정보에 해당한다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, OBD 블루투스 단말(100)와 블루투스 AP(200)는 이중 채널에 의한 중복 전송으로 차량 정보를 전달한다.

한편, 블루투스 AP(200)는 멀티미디어 단말(20 내지 50)과 네비게이션 장치(10) 간의 멀티미디어 데이터 통신도 중계한다.

이하에서는, 도 1에 도시된 OBD 블루투스 단말(100)에 대해 보다 상세히 설명한다. 도 3a는 OBD 블루투스 단말(100)을 좌측에서 바라보면서 도시한 외관도이고, 도 3b는 OBD 블루투스 단말(100)을 우측에서 바라보면서 도시한 외관도이고, 도 3c는 OBD 블루투스 단말(100)의 절단면을 간략하게 도시한 도면이다.

도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, OBD 블루투스 단말(100)에는 OBD에 접속하기 위한 OBD 커넥터(150) 외에 2개의 블루투스 모듈(110 및 120)이 마련되어 있음을 확인할 수 있다.

도 4는 OBD 블루투스 단말(100)의 상세 블럭도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, OBD 블루투스 단말(100)은, 안테나-1(111), 블루투스 모듈-1(110), 안테나-2(121), 블루투스 모듈-2(120), 제어부(130), 인터프리터(140) 및 OBD 커넥터(150)를 구비한다.

OBD 커넥터(150)는 차량 내의 OBD로부터 차량 정보를 수신하고, 수신한 차량 정보를 인터프리터(140)로 전달한다.

인터프리터(140)는 제어부(130)와 OBD간의 프로토콜 정합을 수행한다. 즉, 인터프리터(140)는 제어부(130)가 OBD로 전송하는 명령/전송을 OBD에서 요구되는 포맷으로 변경하여 OBD 커넥터(150)를 통해 OBD로 전달한다. 또한, 인터프리터(140)는 OBD가 송신한 차량 정보의 포맷/구조를 제어부(130)가 처리할 수 포맷/구조로 변환하여, 제어부(130)로 전달한다.

블루투스 모듈-1(110)은 안테나-1(111)을 통해 블루투스 AP(200)와 블루투스 통신가능하도록 연결된다. 또한, 블루투스 모듈-2(120)도 안테나-2(121)를 통해 블루투스 AP(200)와 블루투스 통신가능하도록 연결된다.

블루투스 모듈-1(110)과 블루투스 모듈-2(120)가 사용하는 주파수는 다르며, 이는 블루투스 AP(200)에 의해 결정된다. 주파수가 어떻게 결정되는지에 대한 상세한 설명은 블루투스 AP(200)에 대한 설명 부분에서 후술한다.

제어부(130)는 인터프리터(140)로부터 수신한 차량정보를 블루투스 모듈-1(110)을 통해 블루투스 AP(200)로 전송한다. 또한, 제어부(130)는 동일한 차량정보를 블루투스 모듈-2(120)를 통해서도 블루투스 AP(200)로 전송한다.

즉, 차량 정보는 블루투스 모듈-1(110)와 블루투스 모듈-2(120)를 통해 이중으로 전송되는데, 이 전송은 동시간에 수행함이 바람직하다.

이하에서는, 도 1에 도시된 블루투스 AP(200)에 대해 보다 상세히 설명한다. 도 5는 블루투스 AP(200)의 상세 블럭도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 블루투스 AP(200)는, 안테나-1(211), 블루투스 모듈-1(210), 안테나-2(221), 블루투스 모듈-2(220), 안테나-3(231), 블루투스 모듈-3(230), 안테나-4(241), 블루투스 모듈-4(240), 이더넷 인터페이스(250), 제어부(260) 및 메모리(270)을 구비한다.

블루투스 모듈-1(210)은 안테나-1(211)을 통해 OBD 블루투스 단말(100)의 블루투스 모듈-1(110)과 블루투스 통신가능하도록 연결된다. 또한, 블루투스 모듈-2(220)은 안테나-2(221)를 통해 OBD 블루투스 단말(100)의 블루투스 모듈-2(120)와 블루투스 통신가능하도록 연결된다.

블루투스 모듈-3(230)은 안테나-3(231)을 통해 멀티미디어 단말(20 내지 50) 중 어느 하나와 블루투스 통신가능하도록 연결되고, 블루투스 모듈-4(240)은 안테나-4(241)를 통해 멀티미디어 단말(20 내지 50) 중 다른 하나와 블루투스 통신가능하도록 연결된다.

이더넷 인터페이스(250)는 차량 내부 네트워크는 물론 외부 네트워크에 통신가능하도록 연결된다.

제어부(260)는 블루투스 모듈-1(210)과 블루투스 모듈-2(220)로부터 수신한 차량정보를 이더넷 인터페이스(250)를 통해 차량 내부 네트워크에 연결된 네비게이션 장치(10), 외부 네트워크 등으로 전송한다.

또한, 제어부(260)는 블루투스 모듈-3(230) 및/또는 블루투스 모듈-4(240)로부터 수신한 멀티미디어 데이터를 이더넷 인터페이스(250)를 통해 네비게이션 장치(10)로 전달하거나, 이더넷 인터페이스(250)를 통해 네비게이션 장치(10)로부터 수신한 멀티미디어 데이터를 블루투스 모듈-3(230) 및/또는 블루투스 모듈-4(240)를 통해 연결된 멀티미디어 단말에 전달할 수 있다.

제어부(260)는 블루투스 모듈들(210, 220, 230, 240)에서 사용할 주파수들을 결정한다. 이때, 제어부(260)는 블루투스 모듈-1(210)이 사용할 주파수와 블루투스 모듈-2(220)가 사용할 주파수를, 직교 주파수들 중 이격도가 가장 큰 주파수 쌍(maximal distance frequency pair)으로 결정하는데, 이는 간섭을 최소화하기 위함이다. 이하에서 자세히 설명한다.

아래의 식에 의해, 블루투스 모듈이 사용가능한 79개의 주파수를 서로 직교하는 5개의 주파수 세트들로 분류가능하다.

주파수 세트 = i + 5j (i = 0~4, j= 0~15)

주파수 세트_0 = {0, 5, ... , 75}

주파수 세트_1 = {1, 6, ... , 76}

주파수 세트_2 = {2, 7, ... , 77}

주파수 세트_3 = {3, 8, ... , 78}

주파수 세트_4 = {4, 9, ... , 74}

그리고, 제어부(260)는 5개의 주파수 세트 중 임의로 2개의 주파수 세트를 선택한다. 이후, 제어부(260)는 선택된 2개의 주파수 세트 중 어느 하나에 포함된 주파수들 중 현재 사용되지 않는 주파수 하나를 선택한다. 그리고, 제어부(260)는 선택된 주파수와 이격도가 가장 큰 주파수를 다른 주파수 세트에 포함된 주파수들 중에서 선택한다.

예를 들어, 주파수 세트_0과 주파수 세트_2가 선택된 후, 주파수 세트_0에서 주파수 0이 선택되었다면, 주파수 세트_2에 포함된 주파수들 중 주파수 0과 이격도가 가장 큰 주파수 37이 선택된다.

이와 같은 과정에 의해, 블루투스 모듈-1(210)이 사용할 주파수는 주파수 0으로 결정되고, 블루투스 모듈-2(220)가 사용할 주파수는 주파수 37로 결정된다.

블루투스 모듈-1(210)에 마련된 주파수 합성기-1(215)는 제어부(260)가 결정한 주파수를 생성하며, 블루투스 모듈-1(210)은 주파수 정보를 OBD 블루투스 단말(100)의 블루투스 모듈-1(110)에 안내하여, 블루투스 모듈-1(110)에 마련된 주파수 합성기-1(115)는 안내받은 주파수를 생성한다.

한편, 블루투스 모듈-2(220)에 마련된 주파수 합성기-2(225)도 제어부(260)가 결정한 주파수를 생성하며, 블루투스 모듈-2(220)도 주파수 정보를 OBD 블루투스 단말(100)의 블루투스 모듈-2(120)에 안내하여, 블루투스 모듈-2(120)에 마련된 주파수 합성기-2(125)는 안내받은 주파수를 생성한다.

블루투스 모듈-1(210)과 블루투스 모듈-2(220)에 의한 주파수 안내는, OBD 블루투스 단말(100)과 블루투스 AP(200) 간의 PAGE 단계에서 수행될 수 있다.

또한, 블루투스 모듈-3(230)에서 사용할 주파수와 블루투스 모듈-4(240)에서 사용할 주파수의 경우, 제어부(260)는 AFH(Adaptive Frequency Hopping) 기법에 따라 결정하며, 이 역시 무선 간섭을 최소화시키기 위함이다.

메모리(270)에는 제어부(260)가 블루투스 AP(200)를 제어하는데 이용되는 ㅍ프로그램이 저장되어 있으며, 통신에 필요한 버퍼가 마련되어 있다.

지금까지, 차량 정보에 대해 이중 채널에 의한 중복 전송 방식을 채택하여, 차량 정보가 간섭없이 안정적으로 전달되도록 한 차량용 블루투스 시스템에 대해 상세히 설명하였다.

차량용 블루투스 시스템은 본 발명에 대한 이해와 설명의 편의를 위해 든 예에 불과하며, 본 발명은 차량 이외의 다른 것에 구축된 블루투스 시스템에도 적용될 수 있다.

또한, 내비게이션 장치는 스마트 폰이나 모바일 PC 등의 디스플레이와 스피커를 구비한 다른 장치는 물론 차량용 텔레매틱스 장치, 차량용 블랙박스 등으로 대체될 수 있음은 물론이다.

한편, 차량 정보로부터 차량 정비와 관련한 정보, 운전 습관에 관한 정보 및 안전 운전 관련 정보를 생성하여 서비스로 제공할 수 있는데, 이와 같은 정보 생성은, OBD 블루투스 단말(100), 블루투스 AP(200) 및 네비게이션 장치(10) 중 어느 곳에서 수행되어도 무방하다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

10 : 네비게이션 장치 20 : 헤드셋
30, 40 : 모바일폰 50 : 모바일 PC
100 : OBD 블루투스 단말 111, 121 : 안테나
110, 120 : 블루투스 모듈 130 : 제어부
140 : 인터프리터 150 : OBD 커넥터
200 : 블루투스 AP 211, 221, 231, 241 : 안테나
210, 220, 230, 240 : 블루투스 모듈
250 : 이더넷 인터페이스 260 : 제어부
270 : 메모리

Claims

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제1 주파수로 블루투스 통신하는 제1 블루투스 모듈;
제2 주파수로 블루투스 통신하는 제2 블루투스 모듈;
제3 주파수로 블루투스 통신하는 제3 블루투스 모듈;
외부 장치와 통신가능하도록 연결되는 외부 인터페이스; 및
상기 제1 블루투스 모듈와 상기 제2 블루투스 모듈을 통해 동일한 차량 정보를 수신받아, 상기 외부 인터페이스를 통해 상기 외부 장치로 전달하고, 상기 제3 블루투스 모듈을 통해 멀티미디어 관련정보를 수신받아 상기 외부 인터페이스를 통해 상기 외부 장치로 전달하는 제어부;를 포함하고,
상기 제1 블루투스 모듈과 상기 제2 블루투스 모듈은,
동일한 차량 정보를 각각 수신하고,
상기 제어부는,
상기 제1 블루투스 모듈을 통해 상기 제1 주파수를 안내하고,
상기 제2 블루투스 모듈을 통해 상기 제2 주파수를 안내하는 것을 특징으로 하는 블루투스 중계기.
제 5항에 있어서,
상기 제어부는,
직교 주파수들 중 이격도가 가장 높은 주파수 쌍을, 제1 주파수와 제2 주파수를 결정하는 것을 특징으로 하는 블루투스 중계기.
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