KR101314375B1 - 차량간 ｌｅｄ 통신 장치 및 방법 - Google Patents

차량간 ｌｅｄ 통신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량간 LED 통신 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 주행 중인 선행 차량에 설치되어 후행 차량에 상기 선행 차량의 주행 정보를 전달하기 위한 차량간 LED 통신 장치에 있어서, 상기 선행 차량의 현재 시점의 주행 신호를, 직렬 형태의 이진화 비트들로 구성된 프레임 데이터로 변환하는 신호 생성부와, 상기 이진화 비트들을 입력받아 PPM(Pulse Position Modulation) 변조하여 변조된 이진화 비트들을 직렬적으로 전달하는 신호 변조부, 및 상기 변조된 이진화 비트들의 High 또는 Low 상태에 대응하여, 상기 선행 차량의 후미에 설치된 후미등의 온 또는 오프 동작을 제어하는 신호 제어부를 포함하는 차량간 LED 통신 장치를 제공한다.
상기 차량간 LED 통신 장치 및 방법에 따르면, 이진화 비트들로 구성된 선행 차량의 주행 정보를 PPM 변조하여 직렬식으로 전달하면서 전달된 신호의 High 또는 Low 값에 대응되어 선행 차량의 후미등을 실시간 온 또는 오프 제어함에 따라, 후미등의 촬영을 통해 선행 차량의 주행 정보를 검출하는 후행 차량에서의 통신 에러를 줄일 수 있으며 차량 간 통신 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

Description

차량간 ＬＥＤ 통신 장치 및 방법{Apparatus for LED communication of vehicle}
본 발명은 차량간 LED 통신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주행 중인 차량의 후미등을 통해 후행 차량 측에 상기 주행 중인 차량의 주행 정보를 전달하여 후행 차량에서 선행 차량의 주행 정보를 검출할 수 있도록 하는 차량간 LED 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 사고의 대부분은 운전자의 판단 착오 또는 사고 인자 발견의 지연에 기인한다. 이러한 문제를 예방하기 위하여, 종래에는 주행 중에 사고의 위험 인자를 미리 검지하여 운전자에게 정보를 제공 또는 경고해 주는 시스템이 개발되고 있다.
한국특허공개 제2009-0055907호에는 카메라 영상 정보를 연동한 주행 상황 안내 방법에 관하여 개시되어 있다. 이는 카메라로부터 자기 차량 및 주변 차량의 영상 정보를 수신하고 이를 통해 자신 및 상대 차량과의 운행 패턴을 분석하여 위험시 경보 메시지를 발생할 수 있도록 한다.
그런데, 이러한 종래 기술은 카메라를 통해 차량을 촬영한 다음 자차와 주변 차량과의 거리, 주변 차량의 속도, 충돌 예측 시간, 차선 변경 횟수 등의 운전 패턴을 분석하는 기술로서 운전 패턴 분석을 위해 별도의 복잡한 영상 처리 과정이 필요한 단점이 있다.
본 발명은, 이진화 비트들로 구성된 선행 차량의 주행 정보를 PPM 변조하여 직렬식으로 전달하면서 전달된 신호의 High 또는 Low 값에 대응되어 선행 차량의 후미등을 실시간 온 또는 오프 제어함에 따라, 후미등의 촬영을 통해 선행 차량의 주행 정보를 검출하는 후행 차량에서의 통신 에러를 줄일 수 있으며 차량 간 통신 효율을 높일 수 있는 차량간 LED 통신 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 주행 중인 선행 차량에 설치되어 후행 차량에 상기 선행 차량의 주행 정보를 전달하기 위한 차량간 LED 통신 장치에 있어서, 상기 선행 차량의 현재 시점의 주행 신호를, 직렬 형태의 이진화 비트들로 구성된 프레임 데이터로 변환하는 신호 생성부와, 상기 이진화 비트들을 입력받아 PPM(Pulse Position Modulation) 변조하여 변조된 이진화 비트들을 직렬적으로 전달하는 신호 변조부, 및 상기 변조된 이진화 비트들의 High 또는 Low 상태에 대응하여, 상기 선행 차량의 후미에 설치된 후미등의 온 또는 오프 동작을 제어하는 신호 제어부를 포함하는 차량간 LED 통신 장치를 제공한다.
여기서, 상기 차량간 LED 통신 장치는, 상기 신호 전달부로부터 기 전송받은 이전 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들을 저장하고 있는 지연 메모리부와, 상기 현재 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들과, 상기 이전 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들을 서로 비교하는 비교 연산부, 및 상기 비교 결과로부터, 상기 이전 시점과 대비하여 상기 현재 시점에서 상기 프레임 데이터 내에서 변화가 발생한 비트들을 판단하는 비교 판단부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 신호 변조부는, 상기 과거 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들에서 상기 현재 시점에서 변화가 발생한 비트 부분만을 수정 반영하여 상기 PPM 변조를 수행할 수 있다.
그리고, 상기 차량간 LED 통신 장치는 상기 변화가 발생한 비트를 바탕으로 상기 차량의 상태 정보를 파악하여 상기 후미등의 조도를 조절하는 디밍 컨트롤러를 더 포함하고, 상기 디밍 컨트롤러는, 상기 변조된 이진화 비트들이 비반전 또는 반전되어 출력되도록 상기 신호 변조부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 이진화 비트들로 구성된 프레임 데이터는, 프레임의 시작을 알리는 헤더 데이터 비트들, 상기 선행 차량의 현재 상태를 나타내는 상태 데이터 비트들, 상기 선행 차량의 현재 속도를 나타내는 속도 데이터 비트들, 그리고 잉여로 존재하는 아이들(Idle) 데이터 비트들을 각각 포함할 수 있다.
또한, 상기 후행 차량에는, 상기 신호 제어부에 의해 시간 단위로 제어되는 상기 후미등의 온오프 동작을 촬영하는 초고속 카메라, 및 상기 초고속 카메라의 촬영 프레임 별로 상기 현재 시점에 대한 이진화 비트들을 복조하여 상기 현재 시점에서의 상기 선행 차량의 주행정보를 검출하는 복조부를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명은 주행 중인 선행 차량에 설치되어 후행 차량에 상기 선행 차량의 주행 정보를 전달하기 위한 차량간 LED 통신 장치를 이용한 차량간 LED 통신 방법에 있어서, 상기 선행 차량의 현재 시점의 주행 신호를, 직렬 형태의 이진화 비트들로 구성된 프레임 데이터로 변환하는 단계와, 상기 이진화 비트들을 입력받아 PPM(Pulse Position Modulation) 변조하여 변조된 이진화 비트들을 직렬적으로 전달하는 단계, 및 상기 변조된 이진화 비트들의 High 또는 Low 상태에 대응하여, 상기 선행 차량의 후미에 설치된 후미등의 온 또는 오프 동작을 제어하는 단계를 포함하는 차량간 LED 통신 방법을 제공한다.
여기서, 차량간 LED 통신 방법은 기 전송받은 이전 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들을 저장하는 단계와, 상기 현재 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들과, 상기 이전 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들을 서로 비교하는 단계, 및 상기 비교 결과로부터, 상기 이전 시점과 대비하여 상기 현재 시점에서 상기 프레임 데이터 내에서 변화가 발생한 비트들을 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 PPM 변조하는 단계는, 상기 과거 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들에서 상기 현재 시점에서 변화가 발생한 비트 부분만을 수정 반영하여 상기 PPM 변조를 수행할 수 있다.
그리고, 상기 차량간 LED 통신 방법은 상기 변화가 발생한 비트를 바탕으로 상기 차량의 상태 정보를 파악하여 상기 후미등의 조도를 조절하는 단계를 더 포함하고, 상기 후미등의 조도를 조절하는 단계는, 상기 변조된 이진화 비트들이 비반전 또는 반전되어 출력되도록 상기 신호 변조부를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 차량간 LED 통신 장치 및 방법에 따르면, 이진화 비트들로 구성된 선행 차량의 주행 정보를 PPM 변조하여 직렬식으로 전달하면서 전달된 신호의 High 또는 Low 값에 대응되어 선행 차량의 후미등을 실시간 온 또는 오프 제어함에 따라, 후미등의 촬영을 통해 선행 차량의 주행 정보를 검출하는 후행 차량에서의 통신 에러를 줄일 수 있으며 차량 간 통신 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량간 LED 통신 장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량간 LED 통신 장치의 구성도이다.
도 3은 도 2를 이용한 차량간 LED 통신 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예를 위한 프레임 데이터의 구성도이다.
도 5는 도 3의 S220 단계를 설명하는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 디밍 처리에 대한 개념도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예를 위한 수신단의 구성도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량간 LED 통신 장치의 개념도이다. 본 발명의 차량간 LED 통신 장치는 주행 중인 선행 차량(10)에 설치되어 후행 차량(20) 측에 선행 차량(10)의 주행 정보를 전달한다. 이때, 선행 차량(10)의 주행 정보에 대응되어 온오프 동작되는 후미등(11)의 발광 상태를 이용하여 후행 차량(20) 측에 주행 정보를 전달한다.
여기서, 후행 차량(20) 또한 선행 차량(10)에서와 같이 LED 통신 장치가 설치되고 그 후방에 있는 다른 후행 차량 측으로 자신의 후미등을 통해 주행 정보를 전달할 수 있음은 물론이다.
본 실시예에서 상기 선행 차량(10)은 이진화 비트들로 구성된 현재 주행정보에 대한 변조 신호를 후미등(11)으로 직렬 전달하며 후미등(11)은 전달받은 High 또는 Low 비트의 순서에 따라 온(점등) 또는 오프(점멸) 구동된다. 즉, 선행 차량(10)의 후미등(11)은 변조된 이진화 비트들의 High 또는 Low 상태에 대응하여 온(High에 대응) 또는 오프(Low에 대응) 동작한다.
후미등(11)은 하나의 LED로 구성될 수도 있고, 여러 개의 LED로 구성될 수 있다. 여러 개의 LED로 구성되는 경우에는 촬영 시 시인성을 높일 수 있으며, 이때에는 복수의 LED를 하나의 LED 모듈로 보고 모든 LED를 동시에 온 또는 오프 제어한다. 본 실시예에서는 선행 차량(10)과 후행 차량(20) 사이의 거리가 먼 경우에도, 선행 차량(10)의 후미등(11)에 대한 시간별 온오프 상태를 상기 후행 차량(20) 측의 초고속 카메라를 촬영하여 획득하면 되므로, 상대 측 차량과의 거리에 관계없이 수신된 영상 내 선행 차량(10)의 후미등 LED광원이 존재한다면 신호의 검출이 용이한 이점이 있다.
이와 같이, 후행 차량(20)에는 별도의 초고속 카메라(ex, 초당 수천에서 수만의 프레임 속도를 갖는 카메라)를 배치하여 상기 후미등(11)의 점등 상태를 실시간 및 초고속으로 촬영한다. 후미등(11)은 매우 짧은 시간 간격 간격(육안으로 확인 불가능한 속도)으로 온오프 구동되므로 실제 육안으로는 후미등(11)이 일반 미등 기능처럼 항상 켜져 있는 상태로 보이게 된다. 만약, 후행 차량(20)에 초고속 카메라가 아닌 일반 용도(ex, 초당 30 프레임의 속도)의 카메라가 배치되는 경우에는 일반 카메라가 후미등(11)의 빠른 온오프 구동 속도를 따라가지 못하여 온오프 신호의 명확한 검출이 어렵게 되고 선행 차량(10)의 주행 정보를 파악할 수 없게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량간 LED 통신 장치의 구성도를 나타낸다. 이러한 도 2는 차량간 LED 통신을 위한 선행 차량(10) 측의 기기 즉, 송신단에 해당된다.
상기 차량간 LED 통신 장치(100)는 신호 생성부(110), 신호 변조부(120), 신호 제어부(130), 지연 메모리부(140), 비교 연산부(150), 비교 판단부(160), 디밍 컨트롤러(170), 데이터 프레임 컨트롤(180), 스위치부(190)를 포함한다.
상기 신호 생성부(110)는 상기 선행 차량(10)의 현재 시점의 주행 신호를, 직렬 형태의 이진화 비트들로 구성된 프레임 데이터로 변환하는 부분이다.
상기 신호 변조부(120)는 상기 이진화 비트들을 입력받아 PPM(Pulse Position Modulation) 변조하여 변조된 이진화 비트들을 직렬적으로 전달한다.
신호 제어부(130)는 상기 변조된 이진화 비트들의 High 또는 Low 상태에 대응하여, 상기 선행 차량(10)의 후미에 설치된 후미등(11)의 온 또는 오프 동작을 실시간 짧은 시간간격으로 제어한다.
후행 차량(20)에서는 이러한 후미등(11)의 실시간 온오프 동작을 초고속 카메라로 촬영함으로써 촬영 프레임 단위로 주행 신호를 복조하고 선행 차량(10)의 실시간 주행 정보를 검출할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 차량간 LED 통신 방법을 도 2 및 도 3을 바탕으로 상세히 설명한다. 도 3은 도 2를 이용한 차량간 LED 통신 방법의 흐름도이다.
먼저, 신호 생성부(110)에서는 상기 선행 차량의 현재 시점의 주행 신호를, 직렬 형태의 이진화 비트들로 구성된 프레임 데이터로 변환한다(S310). 여기서 프레임 데이터의 구성은 도 4와 같다.
도 4는 본 발명의 실시예를 위한 프레임 데이터의 구성도이다. 도 4로부터 프레임 데이터가 직렬 형태의 이진화 비트들로 구성된 것을 확인할 수 있다.
이러한 이진화 비트들로 구성된 프레임 데이터는, 프레임의 시작을 알리는 헤더 데이터 비트들, 상기 선행 차량의 현재 상태를 나타내는 상태 데이터 비트들, 상기 선행 차량의 현재 속도를 나타내는 속도 데이터 비트들, 그리고 잉여로 존재하는 아이들(Idle) 데이터 비트들을 각각 포함한다. 여기서 헤더 데이터 비트틀, 상태 데이터 비트들, 속도 데이터 비트들, 아이들 데이터 비트들의 비트 수는 반드시 도 4에 의해 한정되는 것은 아니다.
상태 데이터 비트들의 경우, 현재 차량의 주행 정보에 변화가 발생한 경우는 1, 그렇지 않은 경우는 0으로 출력하는 o(t), 현재 차량이 감속 중인 경우는 1, 가속 중인 경우는 0으로 출력하는 a(t), 급브레이크가 수행된 경우는 1, 일반 브레이크인 경우는 0으로 출력하는 b(t), 각종 차량 센서(미도시)로부터 검출된 값을 바탕으로 긴급 상황 발생으로 판단된 경우는 1, 그렇지 않은 경우는 0으로 출력하는 e(t)의 비트 파라메터들을 포함한다. 물론, 이러한 상태 데이터 비트들의 구성은 반드시 도 4의 형태로 한정되지 않으며 보다 다양한 실시예가 존재할 수 있다.
그리고, 속도 데이터 비트들은 현재 속도를 8 비트의 이진화 코드로 표현하고 있다. 상기 아이들 비트들의 경우는 통상의 대기 비트들에 해당된다.
상술한 데이터 비트들은 스위치부(190)와 데이터 전달부(122)를 경유하여 신호 변조부(120)로 직렬적으로 유입된다. 이러한 신호 변조부(120)에서는 상기 이진화 비트들을 입력받아 PPM 변조하여 변조된 이진화 비트들을 직렬적으로 전달한다(S220).
도 5는 도 3의 S220 단계를 설명하는 예시도이다. S210 단계에 따른 헤더 데이터 비트, 상태 데이터 비트 등은 상기 신호 변조부(120)를 통해 4PPM 신호로 변환된 다음 다시 각 비트에 잉여 비트가 추가됨으로써 8PPM 신호(p(t))로 변환된다.
이렇게 8PPM 신호로 변조된 이진화 비트들은 버퍼(121)에 저장된 다음 신호 제어부(130)를 통해 후미등(11)에 전달된다. 즉, 신호 제어부(130)에서는 상기 변조된 이진화 비트들의 High 또는 Low 상태에 대응하여, 상기 선행 차량(10)의 후미등(11)의 온 또는 오프 동작을 시간적으로 제어한다(S230). 즉, 신호 제어부(130)는 상기 변조된 이진화 비트들의 직렬 전달되는 High 또는 Low 비트의 순서에 따라 후미등(11)을 온 또는 오프 구동시킨다. 만약 시간 순으로 전달되는 신호가 100100...110인 경우는 후미등(11)을 온, 오프, 오프, 온, 오프, 오프...온, 온, 오프와 같이 제어한다.
여기서, 본 발명은 이전 주행 신호와 대비하여 현재 주행 신호의 변경된 비트 부분만을 획득하여 처리함으로써 통신 효율을 높이는 방법을 사용한다. 이를 위해, 상기 지연 메모리부(140)에서는 상기 신호 생성부(110)로부터 기 전송받은 이전 시점의 주행 신호 x(t-1)에 대응되는 이진화 비트들을 미리 프레임 단위로 지연하여 저장하고 있다.
이에 따라, 비교 연산부(150)에서는 상기 현재 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들과, 상기 이전 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들을 서로 비교하게 된다. 이러한 비교 연산부(150)는 현재 시점과 이전 시점에 대한 이진화 비트들에 대한 차분신호 d(t)를 생성할 수 있다. 차이가 있는 비트 부분은 1, 그렇지 않은 비트 부분은 0으로 연산될 것이다.
이후, 비교 판단부(160)에서는 상기 비교 결과로부터, 상기 이전 시점과 대비하여 상기 현재 시점에서 상기 프레임 데이터 내에서 변화가 발생한 비트들을 판단한다. 이에 따라, 변화가 발생한 비트들이 상태 데이터 비트 쪽의 어느 비트 부분인지 등을 알 수 있다. 이는 다른 데이터 비트 블럭에 대해서도 동일하게 적용된다.
비교 판단부(160)는 변화가 발생한 비트들의 정보를 획득하여 데이터 전달부(122)로 전달한다. 신호 변조부(120)에서는 상기 과거 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들에서 상기 현재 시점에서 변화가 발생한 비트 부분만을 수정 반영하여 현재 시점의 주행 신호에 대한 PPM 변조를 수행할 수 있다.
즉, 본 발명은 바로 이전 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들 정보를 가지고 있다가, 현재 시점의 주행 신호 중에서 이전 시점에 대비하여 변화가 발생한 비트 정보만 갱신함에 따라 현재 시점의 주행 신호에 대한 신호 처리를 간소화하고 신호 전달 및 통신 효율을 높일 수 있다.
상기 디밍(dimming) 컨트롤러(170)에서는 상기 비교 판단부(160)에서 획득된 변화가 발생한 비트를 바탕으로 하여 상기 차량의 상태 정보를 파악하여, 상기 후미등(11)의 조도를 조절하는 과정을 수행한다. 즉, 상기 디밍 컨트롤러(170)에서는 상기 신호 변조부(120)에서 변조된 이진화 비트들이 비반전 또는 반전된 상태로 버퍼(121) 측으로 출력되도록 상기 신호 변조부(120)를 제어한다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 디밍 처리에 대한 개념도를 나타낸다. 도 6에서 우측의 신호 반전 예는 도 5의 하단에 표시한 8PPM 신호를 반전 처리한 것이고, 도 6의 좌측은 신호의 일부 처리 예를 해당된다. 디밍 컨트롤러(170)는 차량의 상태 정보 s(t)를 바탕으로 하여 신호 변조부(120)의 출력 신호를 조절하여 후미등(11)의 조도가 변경될 수 있게 한다.
본 실시예의 경우 PPM 방식을 사용함에 따라 미등 기능(후미등(11)의 최대 밝기의 12.5% 밝기)과 브레이크 기능(후미등(11)의 최대 밝기의 87.5%)을 차량 상황에 따라 제어할 수 있다. 보통, 후미등(11)의 LED 밝기 제어는 PWM을 사용하지만 PWM은 신호 제어가 어려운 단점이 있다. 본 실시예에서는 PPM 방식을 통해 신호를 변환하여 신호 제어를 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 반전 동작을 통해 밝기의 제어 또한 가능하다. 만약, 상태 데이터 비트를 구성하는 정보들 중 도 4의 b(t) 값으로부터 선행 차량(10)이 브레이크를 밝은 것으로 판단되면, 해당 시점(프레임)에 대한 8PPM 변조 신호 값을 반전시켜서 후미등(11)이 더욱 밝은 값으로 출력되도록 제어할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 스위치부(190)의 구성을 통해 상기 신호 생성부(110)와 상기 신호 변조부(120) 측 사이, 또는 상기 비교 연산부(150)와 상기 비교 판단부(160) 사이를 선택적으로 스위칭 연결하도록 한다.
초기에는 상기 신호 생성부(110)와 상기 신호 변조부(120) 사이가 상기 스위치부(190)에 의해 연결되어 있어, 최초 시점의 주행 신호가 신호 변조부(120) 측으로 다이렉트로 전달된다. 이후 버퍼(121)를 통해 상기 최초 시점의 주행 신호를 포함하는 하나의 프레임 데이터의 변조가 완료된 것이 확인되면 데이터 프레임 컨트롤(180)에 의해 상기 스위치부(190)의 상태가 절환된다. 이에 따라, 상기 비교 연산부(150)와 상기 비교 판단부(160) 사이가 연결되고, 상기 상기 신호 생성부(110)와 상기 신호 변조부(120) 사이가 차단된다.
이후에는 초기 시점(현재 시점과 비교시 과거 시점에 해당) 다음의 현재 시점의 주행 신호가 비교 연산부(150)를 통해 바로 입력되고, 입력된 현재 시점의 주행 신호는 지연 메모리부(140)에 딜레이 저장된 과거 시점의 주행 신호와 비교 연산부(150)에서 비교된다. 이후, 비교 판단부(160)는 과거 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들에서 상기 현재 시점에서 변화가 발생한 비트 부분만을 수정 갱신하도록 제어한다.
본 발명에서 후행 차량(20)의 경우는, 선행 차량(10)의 후미등(1)에 대한 온오프 구동 정보를 초고속 카메라(210)로 촬영하여 판독한 다음 선행 차량(10)의 주행 신호를 검출한다. 이는 본 발명의 장치와 통신하는 수신단에 해당된다. 도 7은 본 발명의 실시예를 위한 수신단의 구성도를 나타낸다.
즉, 후행 차량(20)은 상기 선행 차량(10)의 신호 제어부(130)에 의해 시간 단위로 제어되는 상기 후미등(11)의 온오프 동작을 실시간 촬영하는 초고속 카메라(210), 그리고 초고속 카메라(210)의 촬영 프레임 별로 상기 현재 시점에 대한 이진화 비트들을 복조하여 상기 현재 시점에서의 상기 선행 차량(10)의 주행정보를 검출하는 복조부를 구비하고 있다. 여기서, 복조 과정은 앞서 변조 과정을 역으로 수행하는 것으로서 이에 관한 보다 구체적인 설명은 생략한다.
후행 차량(20)의 수신단 측 장치는 초고속 카메라(210)에 의해 촬영된 정보를 수신하고 버퍼(220)에 저장한 다음 신호 복조부(230)로 전달한다. 전달된 정보는 다시 이진화 데이터들로 복조된 다음 상태 식별부(250)에서 현재 차량의 상태 정보를 확인할 수 있다. 데이터 추출부(240)는 복조된 이진화 데이터 비트들을 최종 신호로 바로 출력할 수 있다. 이외에도 데이터 추출부(240)에서는 통신 효율을 위하여 복조된 이진화 데이터 비트들로부터 과거 시점에 수신된 신호에 대비하여 현재 시점에 수신된 신호의 변경된 비트들의 확인을 수행하고, 변경된 비트들을 다시 메모리(260)에 저장된 이전 시점에 수신된 신호에 반영하도록 하여 최종 수신 신호로 출력할 수 있게 한다.
한편, 상태 식별부(250)는 상기 복조된 현재 시점의 상태 신호로부터 현재 시점에 브레이크를 밟은 것을 확인할 수 있다. 이때, 이 현재 시점의 신호는 앞서 디밍 컨트롤러(170)의 제어를 통해 원신호 비트들에 대해 반전 처리되어 전송된 신호에 해당되므로, 이러한 경우에는 수신 처리된 신호를 재반전시켜 원상 복귀한 다음 데이터 추출부(240)에서 전달하도록 할 수 있다.
이상과 같은 발명은 차량간 통신을 위해 PPM 방식을 사용함에 따라 추후 초고속 카메라(210)를 통해 영상을 획득할 때에 통신 오류를 야기할 수 있는 외부 환경요인(ex, 태양광, 잡음)의 영향을 감소시킬 수 있어서 차량간 통신 효율을 높일 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 차량간 LED 통신 장치 및 방법에 따르면, 이진화 비트들로 구성된 선행 차량의 주행 정보를 PPM 변조하여 직렬식으로 전달하면서 전달된 신호의 High 또는 Low 값에 대응되어 선행 차량의 후미등을 실시간 온 또는 오프 제어함에 따라, 후미등의 촬영을 통해 선행 차량의 주행 정보를 검출하는 후행 차량에서의 통신 에러를 줄일 수 있으며 차량 간 통신 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 차량간 LED 통신 장치 110: 신호 생성부
120: 신호 변조부 130: 신호 제어부
140: 지연 메모리부 150: 비교 연산부
160: 비교 판단부 170: 디밍 컨트롤러
180: 데이터 프레임 컨트롤 190: 스위치부
210: 초고속 카메라 220: 버퍼
230: 신호 복조부 240: 데이터 추출부
250: 상태 식별부 260: 메모리

Claims (10)

  1. 주행 중인 선행 차량에 설치되어 후행 차량에 상기 선행 차량의 주행 정보를 전달하기 위한 차량간 LED 통신 장치에 있어서,
    상기 선행 차량의 현재 시점의 주행 신호를, 직렬 형태의 이진화 비트들로 구성된 프레임 데이터로 변환하는 신호 생성부;
    상기 이진화 비트들을 입력받아 PPM(Pulse Position Modulation) 변조하여 변조된 이진화 비트들을 직렬적으로 전달하는 신호 변조부; 및
    상기 변조된 이진화 비트들의 High 또는 Low 상태에 대응하여, 상기 선행 차량의 후미에 설치된 후미등의 온 또는 오프 동작을 제어하는 신호 제어부를 포함하며,
    상기 차량간 LED 통신 장치는,
    상기 신호 생성부로부터 기 전송받은 이전 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들을 저장하고 있는 지연 메모리부;
    상기 현재 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들과, 상기 이전 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들을 서로 비교하는 비교 연산부; 및
    상기 비교 결과로부터, 상기 이전 시점과 대비하여 상기 현재 시점에서 상기 프레임 데이터 내에서 변화가 발생한 비트들을 판단하는 비교 판단부를 더 포함하고,
    상기 신호 변조부는,
    상기 이전 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들에서 상기 현재 시점에서 변화가 발생한 비트 부분만을 수정 반영하여 상기 PPM 변조를 수행하는 차량간 LED 통신 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 변화가 발생한 비트를 바탕으로 상기 선행 차량의 상태 정보를 파악하여 상기 후미등의 조도를 조절하는 디밍 컨트롤러를 더 포함하고,
    상기 디밍 컨트롤러는,
    상기 변조된 이진화 비트들이 비반전 또는 반전되어 출력되도록 상기 신호 변조부를 제어하는 차량간 LED 통신 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 이진화 비트들로 구성된 프레임 데이터는,
    프레임의 시작을 알리는 헤더 데이터 비트들, 상기 선행 차량의 현재 상태를 나타내는 상태 데이터 비트들, 상기 선행 차량의 현재 속도를 나타내는 속도 데이터 비트들, 그리고 잉여로 존재하는 아이들(Idle) 데이터 비트들을 각각 포함하는 차량간 LED 통신 장치.
  5. 청구항 1, 청구항 3, 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후행 차량에는,
    상기 신호 제어부에 의해 시간 단위로 제어되는 상기 후미등의 온오프 동작을 촬영하는 초고속 카메라; 및
    상기 초고속 카메라의 촬영 프레임 별로 상기 현재 시점에 대한 이진화 비트들을 복조하여 상기 현재 시점에서의 상기 선행 차량의 주행정보를 검출하는 복조부를 포함하는 차량간 LED 통신 장치.
  6. 주행 중인 선행 차량에 설치되어 후행 차량에 상기 선행 차량의 주행 정보를 전달하기 위한 차량간 LED 통신 장치를 이용한 차량간 LED 통신 방법에 있어서,
    상기 선행 차량의 현재 시점의 주행 신호를, 직렬 형태의 이진화 비트들로 구성된 프레임 데이터로 변환하는 단계;
    상기 이진화 비트들을 입력받아 PPM(Pulse Position Modulation) 변조하여 변조된 이진화 비트들을 직렬적으로 전달하는 단계; 및
    상기 변조된 이진화 비트들의 High 또는 Low 상태에 대응하여, 상기 선행 차량의 후미에 설치된 후미등의 온 또는 오프 동작을 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 차량간 LED 통신 방법은,
    기 전송받은 이전 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들을 저장하는 단계;
    상기 현재 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들과, 상기 이전 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들을 서로 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과로부터, 상기 이전 시점과 대비하여 상기 현재 시점에서 상기 프레임 데이터 내에서 변화가 발생한 비트들을 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 PPM 변조하는 단계는,
    상기 이전 시점의 주행 신호에 대응되는 이진화 비트들에서 상기 현재 시점에서 변화가 발생한 비트 부분만을 수정 반영하여 상기 PPM 변조를 수행하는 차량간 LED 통신 방법.
  7. 삭제
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 변화가 발생한 비트를 바탕으로 상기 선행 차량의 상태 정보를 파악하여 상기 후미등의 조도를 조절하는 단계를 더 포함하고,
    상기 후미등의 조도를 조절하는 단계는,
    상기 PPM 변조 시에 상기 변조된 이진화 비트들이 비반전 또는 반전되어 출력되도록 제어하는 차량간 LED 통신 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 이진화 비트들로 구성된 프레임 데이터는,
    프레임의 시작을 알리는 헤더 데이터 비트들, 상기 선행 차량의 현재 상태를 나타내는 상태 데이터 비트들, 상기 선행 차량의 현재 속도를 나타내는 속도 데이터 비트들, 그리고 잉여로 존재하는 아이들(Idle) 데이터 비트들을 각각 포함하는 차량간 LED 통신 방법.
  10. 청구항 6, 청구항 8, 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후행 차량에는,
    시간 단위로 제어되는 상기 후미등의 온오프 동작을 촬영하는 초고속 카메라를 구비하고, 상기 초고속 카메라의 촬영 프레임 별로 상기 현재 시점에 대한 이진화 비트들을 복조하여 상기 현재 시점에서의 상기 선행 차량의 주행정보를 검출하는 차량간 LED 통신 방법.
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