KR101355977B1 - 텔레매틱스 통신 시스템 및 방법 - Google Patents

텔레매틱스 통신 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 텔레매틱스 유닛 내 포함되는 통신 시스템에 관한 것으로서, 텔레매틱스 유닛 내부에 포함된 복수의 통신 모듈들을 GPIO 통신 포트로 연결하여, 각 통신 모듈들이 다른 통신 모듈들의 데이터 송수신 상태를 고려하여 데이터 송수신을 하도록 함으로써, 복수의 통신 모듈들 간의 주파수 간섭 현상으로 인한 데이터 송수신 속도 저하 문제를 방지하는 텔레매틱스 통신 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

텔레매틱스 통신 시스템 및 방법 {Telematics Communication System and Method}
본 발명은, 차량 내 텔레매틱스 유닛이 차량 내 무선 네트워크 또는 차량 외부의 이동 통신망과 무선 통신을 할 수 있도록 하는 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는, 텔레매틱스 유닛 내에 복수의 통신 모듈이 존재하는 경우 상기 통신 모듈 간에 연결된 통신 포트를 이용하여, 상기 통신 모듈 간의 주파수 간섭 현상을 방지함으로써 통신 모듈의 데이터 송수신 속도 저하를 방지하는 통신 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어 텔레매틱스를 이용하여 차량 외부의 이동 통신망과 차량 내부의 무선 네트워크를 연동하여 차량 내 오피스 환경을 제공하는 서비스 및 솔루션들이 많이 개발되고 있다.
도 1은 상기 서비스 및 솔루션들을 제공하는 텔레매틱스 유닛 및 텔레매틱스 유닛과 연동하는 장치들을 나타낸 그림이다. 텔레매틱스 유닛은 내부에 CPU, 메모리, 캔 통신부 등을 포함하는데, 무선 통신을 이용한 서비스를 제공하기 위하여 데이터의 송수신이 가능한 통신 모듈들을 포함할 수 있다.
텔레매틱스 유닛은 상기 통신 모듈을 하나 이상 포함할 수 있는데, 예컨대, WCDMA 모듈과 와이브로(WIBRO) 모듈 그리고 와이파이(Wi-Fi) 모듈 등을 포함할 수 있다.
텔레매틱스 유닛은 내장된 상기 통신 모듈들을 이용하여 자동 사고 통보 등의 긴급 구난 서비스를 비롯하여 차량 정보를 수집하여 센터와 연동하는 서비스, 전화, 비서 서비스, 웹브라우징과 같은 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있다. 3가지 통신 모듈이 각 기능에 맞게 동작하면 텔레매틱스 유닛은 차량 내 무선 네트워크와 외부의 이동 통신망과 연동하여 텔레매틱스 서비스 및 멀티미디어 서비스 기능을 지원하도록 설계되어있다.
이때, WCDMA 통신 모듈과 와이브로 통신 모듈은 이용 가능 지역에 따라 모듈 Active/Stand by 가 정의되어 운영되므로 데이터의 송수신을 동시에 하지 않는다. 그러나, 와이파이 통신 모듈은 다른 두 통신 모듈의 데이터 송수신 상태에 관계없이 데이터를 송수신하여 통신 서비스를 제공한다.
그런데, 한 유닛 내부에 3가지 통신 모듈이 존재하여 데이터를 송수신하다 보니, 무선 송수신시 각 통신 모듈 간의 주파수 간섭 현상이 발생할 수 있다. 이 경우, 주파수 대역 관련 필터를 사용하여 하드웨어적으로 각 주파수 대역 사이의 간섭을 최소화하는 설계를 할 수 있는데, 그럼에도 불구하고 주파수 간섭 발생을 근본적으로 억제하기는 매우 어렵다.
특히 2.3GHz 의 주파수 대역을 사용하는 와이브로 통신 모듈과 2.4GHz의 주파수 대역을 사용하는 와이파이 통신 모듈이 동시에 데이터를 전송 또는 수신을 할 경우가 많은데, 양 통신 모듈이 근접한 주파수 대역을 사용하다 보니, 각 주파수에 간섭을 유발하여 무선 통신의 속도 저하가 발생하는 문제점이 존재한다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 두 개의 통신 모듈 사이에 통신 포트를 연결하여 하나의 통신 모듈의 데이터 송수신 상태에 따라 다른 통신 모듈의 데이터 송수신을 조절할 수 있도록 하여, 주파수 간섭에 따른 데이터 송수신 속도 저하가 발생하지 아니하는 통신 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 각각 다른 주파수 대역을 사용하여 데이터를 전송 및 수신하는 복수의 통신 모듈; 및 상기 복수의 통신 모듈들을 서로 연결하고, 연결된 두 개의 통신 모듈 중, 제 1 통신 모듈의 데이터 송수신 상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 통신 모듈의 데이터 송수신 상태에 대한 정보를 제 2 통신 모듈에 제공하는 통신 포트를 포함하되, 상기 제 2 통신 모듈은 상기 통신 포트를 통하여 상기 제 1 통신 모듈의 데이터 송수신 상태를 확인하고, 상기 제 1 통신 모듈이 데이터를 송수신하는 동안에는 데이터를 송신하지 않는 것인 텔레매틱스 통신 시스템을 제공하여, 복수의 통신 모듈 간의 주파수 간섭 현상에 의한 데이터 송수신 속도 저하 문제를 방지한다.
본 발명의 일면에 따르면, 상기 제 2 통신 모듈은 상기 제 1 통신 모듈이 데이터를 수신하는 동안에는 데이터를 송신하지 아니하고, 상기 제 1 통신 모듈이 데이터를 수신하지 않는 동안에만 데이터를 송신하는 텔레매틱스 통신 시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 면에 따르면, 상기 통신 포트는 상기 제 1 통신 모듈이 데이터를 수신하는 동안에는 상기 통신 포트를 하이(high) 상태를 유지하고, 상기 제 1 통신 모듈이 데이터를 수신하지 않는 동안에는 상기 통신 포트를 로우(low) 상태로 유지하며, 상기 제 2 통신 모듈은 상기 통신 포트가 하이(high) 상태를 유지하고 있는 경우에는 데이터를 송신하지 아니하고, 상기 통신 포트가 로우(low) 상태를 유지하고 있는 경우에는 데이터를 송신하는 텔레매틱스 통신 시스템을 제공한다.
이때, 제 1 통신 모듈은 와이브로 통신 모듈인 것을 기본으로 하나, 와이파이 통신 모듈일 수도 있다.
한편, 본 발명은, 제 1 통신 모듈이 데이터를 송수신하는지 여부를 확인하는 단계; 상기 제 1 통신 모듈이 데이터를 수신하고 있는 경우, 상기 제 1 통신 모듈과 연결된 통신 포트를 하이(high) 상태로 설정하고, 상기 제 1 통신 모듈이 데이터를 수신하고 있지 않은 경우에는 상기 통신 포트를 로우(low) 상태로 설정하는 단계; 제 2 통신 모듈이 상기 통신 포트의 상태를 확인하는 단계; 및 상기 통신 포트가 하이(high) 상태인 경우, 상기 통신 포트와 연결된 상기 제 2 통신 모듈이 데이터를 송신하지 아니하고, 상기 통신 포트가 로우(low) 상태인 경우에는 상기 제 2 통신 모듈이 데이터를 송신하는 단계를 포함하는 텔레매틱스 통신 방법으로 이용될 수 있다.
본 발명은, 와이브로(Wibro) 통신 모듈과 와이파이(Wi-Fi) 통신 모듈 사이에 통신 포트를 연결하여 와이브로 모듈이 데이터를 수신하는 동안에는 와이파이 모듈이 데이터를 송신하지 않도록 하여, 두 가지 통신 모듈이 동시에 작동할 때 발생하는 주파수 간섭 현상에 따른 데이터 송수신 속도 저하 문제를 개선한다.
도 1은 텔레매틱스 유닛 및 텔레매틱스 유닛과 연동하는 장치들을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 텔레매틱스 통신 시스템을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 텔레매틱스 통신 시스템의 와이브로 통신 모듈이 데이터를 송수신하는 상태, GPIO 통신 포트의 동작 상태 및 와이파이 통신 모듈이 데이터를 송신하는 상태를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 텔레매틱스 통신 방법을 나타낸 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 텔레매틱스 통신 시스템을 나타낸 것이다.
텔레매틱스 통신 시스템에는 복수의 통신 모듈을 포함할 수 있는데, WCDMA 통신 모듈, 와이브로(Wibro) 통신 모듈 그리고 와이파이(Wi-Fi) 통신 모듈을 포함할 수 있다. WCDMA 통신 모듈과 와이브로 통신 모듈의 경우, 이용 가능 지역에 따라 모듈 Active/Stand by가 정의되어 운영되므로, 양 통신 모듈 간의 주파수 간섭 현상은 발생하지 아니한다.
와이파이 통신 모듈의 경우, WCDMA 통신 모듈 또는 와이브로 통신 모듈과 동시에 데이터의 송수신이 가능하다. 이 경우, WCDMA 통신 모듈과는 간섭 현상이 잘 발생하지 아니하나, 2.3GHz 의 주파수 대역을 사용하는 와이브로 통신 모듈과 2.4GHz 의 주파수 대역을 사용하는 와이파이 통신 모듈 사이에는 사용하는 주파수 대역이 근접하여 동시에 데이터를 송수신하는 경우 주파수 간섭 현상이 발생한다.
본 발명은, 도 2에 나타난 바와 같이, WCDMA 통신 모듈 및 와이브로 통신 모듈(200)이 탑재된 듀얼 모뎀과 와이파이 통신 모듈(210) 사이를 GPIO 통신 포트(220)로 연결하여 주파수 간섭 현상을 방지하고자 한다.
와이브로 통신 모듈(200)을 제어 마스터 통신 모듈로 설정하여, 와이브로 통신 모듈(200)이 외부망으로부터 데이터를 수신하는 동안에는 GPIO 통신 포트(220)를 하이(high) 상태로 유지한다. 와이파이 통신 모듈(210)은 GPIO 통신 포트(220)가 하이(high) 상태를 유지하고 있는 동안에는 데이터를 송신하지 아니하여 주파수 간섭 현상에 의한 속도 저하를 방지한다.
와이브로 통신 모듈(200)이 데이터를 송신하고 있거나 데이터를 송수신하고 있지 않은 경우에는, GPIO 통신 포트(220)를 로우(low)로 유지한다. 와이파이 통신 모듈(210)은 GPIO 통신 포트(220)가 로우(low) 상태를 유지하고 있는 동안에만 데이터를 송신하도록 한다.
기본적으로 와이브로 통신 모듈(200)을 제어 마스터로 설정하는 이유는, 와이브로 통신 모듈(200)의 외부망과의 속도가 주된 이슈가 되므로 와이브로의 전송 속도를 보장하기 위함이며, 와이파이 통신 모듈(210)은 와이브로 통신 모듈(200)에 비하여 상대적으로 속도가 빠르기 때문에 속도 저하에 따라 서비스 품질에 미치는 영향이 적기 때문이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 텔레매틱스 통신 시스템의 와이브로 통신 모듈의 송수신 상태, 와이브로 통신 모듈과 와이파이 통신 모듈을 연결하는 GPIO 통신 포트의 동작 상태 및 와이파이 통신 모듈의 송수신 상태를 나타낸 것이다.
도 3의 (a)는, 와이브로 통신 모듈이 데이터를 송수신하는 상태를 나타내는데, 와이브로 통신 모듈은 데이터를 수신하는 상태, 데이터를 송신하는 상태 및 데이터를 송수신하지 않는 상태로 구분할 수 있다.
도 3의 (b)는, GPIO 포트가 와이브로 통신 모듈의 송수신 상태에 따라 동작하는 상태를 나타낸 것이다.
GPIO 포트는 와이브로 통신 모듈이 데이터를 수신하는 상태에 있는 경우에는, 하이(high) 상태를 유지하고, 와이브로 통신 모듈이 데이터를 송신하는 상태에 있거나 데이터를 송수신하지 않는 상태에 있는 경우에는, 로우(low) 상태를 유지한다.
도 3의 (c)는, 와이파이 통신 모듈이 와이브로 통신 모듈의 데이터 송수신 상태에 기초하여 데이터를 송수신하는 상태를 나타낸 것이다.
와이브로 통신 모듈의 송수신 상태는 GPIO 통신 포트의 상태를 확인하여 알 수 있다. 따라서, 와이파이 통신 모듈은 GPIO 통신 포트의 상태가 하이(high)로 유지되고 있는 경우에는 와이브로 통신 모듈이 데이터를 수신하고 있으므로, 와이파이 통신 모듈은 데이터를 송신하지 아니한다. 그리고, GPIO 통신 포트의 상태가 로우(low)로 유지되고 있는 경우에는 와이브로 통신 모듈이 데이터를 수신하고 있지 아니하므로, 와이파이 통신 모듈이 데이터를 송신한다.
따라서, 와이브로 통신 모듈이 데이터를 수신하고 있는 동안에는 와이파이 통신 모듈이 데이터를 송신하지 않도록 하여, 주파수 간섭 현상을 방지하고 데이터의 송수신 속도 저하가 발생하지 않도록 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 텔레매틱스 통신 방법에 대한 흐름도를 나타낸 것이다.
복수의 통신 모듈이 동일한 시스템 내에 존재하여 동시에 데이터를 송수신하는 경우에는, 주파수 간섭 현상에 따른 데이터 송수신 속도 저하의 문제가 발생할 수 있으므로, 각 통신 모듈의 데이터 송수신을 제어해줄 필요가 있다.
따라서, 두 개의 통신 모듈이 동일한 통신 시스템에 존재한다면, 두 개의 통신 모듈을 연결하는 통신 포트를 이용하여 데이터 송수신을 제어할 수 있다. 이때, 두 개의 모듈 중 간섭 현상에 의한 영향을 많이 받는 모듈을 제어 마스터 모듈로 설정한다.
제어 마스터 모듈을 제 1 통신 모듈이라고 할 때, 제 1 통신 모듈의 데이터 송수신 상태를 확인한다(S400). 제 1 통신 모듈의 데이터 전송 상태에 따라 제 2 통신 모듈의 전송 상태를 제어해야 하므로, 제 1 통신 모듈의 전송 상태를 확인한다.
제 1 통신 모듈이 데이터를 수신하고 있는지 여부를 확인하여(S410), 제 1 통신 모듈이 데이터를 수신하고 있는 경우에는, 제 1 통신 모듈과 제 2 통신 모듈을 연결하는 통신 포트의 상태를 하이(high)로 유지한다(S420). 확인 결과, 제 1 통신 모듈이 데이터를 수신하지 않고 있는 경우에는, 통신 포트의 상태를 로우(low) 상태로 유지한다(S421).
제 2 통신 모듈은 제 1 통신 모듈과 연결된 통신 포트를 통하여 제 1 통신 모듈의 데이터 송수신 상태를 확인할 수 있다.
제 2 통신 모듈은 통신 포트의 상태가 하이(high) 상태를 유지하고 있는 경우에는, 주파수 간섭 현상에 의한 제 1 통신 모듈의 데이터 수신 속도 저하를 방지하기 위하여, 데이터를 송신하지 않는다(S430). 통신 포트의 상태가 로우(low) 상태를 유지하고 있는 경우에는, 제 2 통신 모듈이 데이터를 송신하더라도 제 1 통신 모듈의 데이터 송신 속도 저하가 크게 문제되지 아니하므로, 데이터를 송신한다.
실제 실험 결과, 본 발명의 일실시예에 따른 GPIO 통신 포트로 연결된 복수의 통신 모듈들을 이용하여 통신 시스템을 운영하였을 때, 와이브로 통신 모듈이 데이터를 수신할 경우 주파수 간섭에 의한 속도 저하가 발생하지 않았으며, 와이브로 통신 모듈의 송신 속도와 와이파이 통신 모듈의 송신 속도가 비슷한 수준으로 유지될 수 있었다.
전술한 바와 같이, 텔레매틱스 서비스에서 와이브로의 전송 품질이 보장되어야하며, 와이파이는 상대적으로 통신 속도가 빠르기 때문에, 위 설명에서 제 1 통신 모듈을 와이브로 통신 모듈로 하고 제 2 통신 모듈을 와이파이 통신 모듈로 하는 것이 바람직하나, 물론 그 반대로 구성되어도 가능하며 어느 경우나 본 발명의 목적 중 하나인 간섭 방지 효과를 얻을 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
200 : 듀얼 모뎀(와이브로 통신 모듈 포함)
210 : 와이파이 통신 모듈
220 : GPIO 통신 포트

Claims (8)

  1. 각각 다른 주파수 대역을 사용하여 데이터를 전송 및 수신하는 복수의 통신 모듈; 및
    상기 복수의 통신 모듈들을 서로 연결하고, 연결된 두 개의 통신 모듈 중, 제 1 통신 모듈의 데이터 송수신 상태에 따라 제어되며, 상기 제 1 통신 모듈의 데이터 송수신 상태에 대한 정보를 제 2 통신 모듈에 제공하는 통신 포트를 포함하되,
    상기 제 2 통신 모듈은 상기 통신 포트를 통하여 상기 제 1 통신 모듈의 데이터 송수신 상태를 확인하고, 상기 제 1 통신 모듈이 데이터를 수신하는 동안에는 데이터를 송신하지 아니하며, 상기 제 1 통신 모듈이 데이터를 송수신하지 않거나 송신하는 동안에는 데이터를 송신하는 것
    인 텔레매틱스 통신 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 통신 포트는
    상기 제 1 통신 모듈이 데이터를 수신하는 동안에는 하이(high) 상태를 유지하고, 상기 제 1 통신 모듈이 데이터를 수신하지 않는 동안에는 로우(low) 상태를 유지하는 것
    인 텔레매틱스 통신 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제 2 통신 모듈은
    상기 통신 포트가 하이(high) 상태를 유지하고 있는 경우에는 데이터를 송신하지 아니하고, 상기 통신 포트가 로우(low) 상태를 유지하고 있는 경우에는 데이터를 송신하는 것
    인 텔레매틱스 통신 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제 1 통신 모듈은 와이브로 통신 모듈이고, 상기 제 2 통신 모듈은 와이파이 통신 모듈인 것
    인 텔레매틱스 통신 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제 1 통신 모듈은 와이파이 통신 모듈이고, 상기 제 2 통신 모듈은 와이브로 통신 모듈인 것
    인 텔레매틱스 통신 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 통신 포트는 GPIO 포트인 것을 특징으로 하는 것
    인 텔레매틱스 통신 시스템.
  8. 제 1 통신 모듈이 데이터를 송수신하는지 여부를 확인하는 단계;
    상기 제 1 통신 모듈이 데이터를 수신하고 있는 경우에는 상기 제 1 통신 모듈과 연결된 통신 포트를 하이(high) 상태로 설정하고, 상기 제 1 통신 모듈이 데이터를 송수신하고 있지 않거나 송신하는 경우에는 상기 통신 포트를 로우(low) 상태로 설정하는 단계;
    제 2 통신 모듈이 상기 통신 포트의 상태를 확인하는 단계; 및
    상기 통신 포트가 하이(high) 상태인 경우, 상기 통신 포트와 연결된 상기 제 2 통신 모듈이 데이터를 송신하지 아니하고, 상기 통신 포트가 로우(low) 상태인 경우에는 상기 제 2 통신 모듈이 데이터를 송신하는 단계
    를 포함하는 텔레매틱스 통신 방법.
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