KR101525110B1 - 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 중 호핑 채널을 최적화하여 채널 간섭 및 혼선을 방지함으로써 HD 급의 영상 데이터를 안정적으로 전송할 수 있는 효과가 있다. 이를 위해, 특히 본 실시예는 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법을 포함한다.

Description

호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법{HOPPING CHANNEL OPTIMIZATION METHOD FOR WIRELESS DATA COMMUNICATION IN REAR MONITORING SYSTEM FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 채널 간섭 및 혼선을 방지하여 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법에 관한 것이다.

최근 후방 HD 해상도로 지원하는 블랙박스 등 HD 720P, 즉 1280×720의 HD의 비디오 표준 규격을 채택하여, 종래 후방 영상의 해상도인 640×480 수준의 VGA를 대체하고 있는 데, 이는 후방 추돌 사고 등의 대비하여 품질 개선의 요구가 있어 왔기 때문이다.

HD급 영상을 무선으로 송신 및 수신하기 위하여 점유하는 주파수 영역은 VGA급(640×480) 영상에 비하여 더욱 넓은 점유 폭을 요구한다. 그러나 2.4 GHz 대의 ISM 밴드를 사용하는 무선 통신의 경우 VGA 급 영상을 전송하기 위하여 약 2 Mbps의 주파수 영역을 점유하지만, HD급(720P)의 경우 4 Mbps의 영역을 필요로 하기 때문에 상대적으로 사용할 수 있는 주파수의 개수는 HD 급의 경우 VGA 보다 적다. 예를 들어, 국내 특허 공개번호 제10-19990017302호는 데이터 전송률을 향상시킬 수 있도록 한 ISM밴드를 이용한 무선통신방법에 관한 것으로, 일정채널을 통해 일정 주파수로 송신되는 무선신호를 수신하는 단계와, 수신되는 무선신호의 에러를 검색하는 단계와, 검색결과에 따른 에러와 기준값을 비교하고 그 비교결과에 따라 주파수를 전환시켜 전환된 주파수로 데이터를 수신하는 단계를 포함하여 이루어지는 무선 통신방법을 설명한다. 이러한 종래기술에 따르면 전송효율을 높일 수 있는 효과가 있다. 그러나 최근들어 2.4 GHz 대에서 유사한 주파수를 사용하는 장치(예, 블루투스, 무선 WiFi 등)의 사용이 증가함에 따라 채널 간섭 및 혼선 문제가 극대화 되고 있고, 종래기술과 같은 일반적인 주파수 호핑방식은 채널 간섭 및 혼선 문제 해결에 충분치 못하였다. 이와 같이 채널 간섭 및 혼선 문제로 인해 타 제품의 동작에 영향을 주고, 타 제품에 의하여 영향을 받는 문제점들을 극복하여 최적화된 채널을 통해 영상 데이터를 전송할 필요성이 있다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 채널 간섭 및 혼선을 방지하여 HD 급의 영상 데이터를 안정적으로 전송할 수 있는 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법을 제공하는 데 있다.

아울러, 본 발명의 제2 목적은 채널 호핑에 최적화된 호핑 테이블을 제공하여 송수신기 간에 적응적 데이타 송신이 가능하도록 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법에 있어서, 송신기가 다수의 제한된 호핑 채널에 순서를 정한 제1 호핑 순서에 기반하여 선택된 호핑 채널을 통해 데이터 패킷을 송신하는 단계(S10); 수신기가 송신된 데이터 패킷으로부터 통신 아이디 정보 및 맥 어드레스 정보를 확인하는 단계(S20); 수신기가 송신된 데이터 패킷으로부터 제1 호핑 순서에 따라 선택될 다음 호핑 채널 정보를 획득하는 단계(S30); 수신기가 송신된 데이터 패킷으로부터 영상 데이터 정보를 획득하는 단계(S40); 수신기가 송신된 데이터 패킷으로부터 테스트 패턴 정보인 스크램블러 정보를 획득하는 단계(S50); 수신기가 획득된 스크램블러 정보의 에러 수를 판단하는 단계(S60); 수신기가 에러 수가 임계값 이하인 경우에 선택된 호핑 채널을 유지하기 위해 애크신호를 송신기에 전송하고, 그리고 에러 수가 임계값을 초과한 경우에 선택된 호핑 채널을 배제하기 위해 애크신호를 전송하지 않는 호핑 채널 판정단계(S70); 및

송신기가 제1 호핑 순서에 따른 데이터 패킷 송신이 종료된 후 배제될 호핑 채널이 없는 경우 제1 호핑 순서에 따른 데이터 패킷 송신을 반복하고, 그리고 제1 호핑 순서에 따른 데이터 패킷 송신이 종료된 후 배제될 호핑 채널이 1 이상인 경우 배제될 호핑 채널을 제외한 제2 호핑 순서에 따른 데이터 패킷 송신을 수행하는 단계(S80);를 포함하는 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.

그리고, 송신기의 데이터 패킷 송신단계(S10)에서, 송신기는 제1 호핑 순서에 대응하는 호핑 테이블 정보를 가질 수 있다.

또한, 호핑 채널 판정단계(S70)는, 송신기가 애크 신호가 전송되지 않은 호핑 채널을 호핑 테이블 정보로부터 배제될 호핑 채널로 판단하는 단계(S75);를 포함할 수 있다.

송신기의 데이터 패킷 송신단계(S10)에서, 제1 호핑 순서는 다수의 제한된 호핑 채널 전부에 대하여 정해진 순서이거나 기 배제된 호핑 채널을 제외한 나머지 호핑 채널 전부에 대하여 정해진 순서일 수 있다.

그리고, 수신기의 스크램블러 정보 획득단계(S50)에서, 스크램블러 정보는 암호화된 테스트 패턴 정보일 수 있다.

아울러, 스크램블러 정보의 에러 수 판단단계(S60)에서, 에러 수는 테스트 패턴 정보의 에러 비트의 수일 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 중 호핑 채널을 최적화하여 채널 간섭 및 혼선을 방지함으로써 HD 급의 영상 데이터를 안정적으로 전송할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 송수신기 간에 최적화된 호핑 채널을 형성함으로써 적응적 데이타 송신이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법을 순차적으로 나타낸 순서도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법 중 송신기가 가지는 호핑 채널 및 대응 주파수를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법 중 송신기가 송신하는 데이터 패킷 구조를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법 중 송수신기 사이의 주파수 호핑의 일예를 나타낸 도면이다.

<무선 데이터 통신 방법>

본 실시예는 본 발명의 일 실시예로서, 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법에 관한 것이다. 본 실시예가 이용되는 차량용 후방 감시 카메라 시스템은 차량 후방에 위치한 카메라를 통해 촬상된 영상 데이터를 압축하여 전방에 위치한 운전자에게 안정적으로 디스플레이하기 위한 시스템으로서, 본 실시예가 적용되기 위한 감시 카메라 시스템은 무선 통신을 위한 송신기 및 수신기 이외에도, 후방카메라 모듈, 디스플레이 수단, 영상 데이터 압축수단 등이 더 구비될 수 있을 것이다. 차량은 다양한 형식의 차량에 적용될 수 있으며, 세단, 대형 버스, 대형 트럭, 승합차, RV 차량, 견인차와 같은 특수차량 등에 다양하게 적용될 수 있을 것이다.

이하, 본 실시예인 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법에 대하여 상술한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.

도 1을 참조하면, 우선, 송신기가 다수의 제한된 호핑 채널에 순서를 정한 제1 호핑 순서에 기반하여 선택된 호핑 채널을 통해 데이터 패킷을 송신한다(S10).

송신기와 수신기 간 사용할 통신 채널은 기 결정된 통신 채널을 사용하게 된다. 본 실시예에서는 HD급(720P) 영상 데이터의 무선 통신을 위해 송신기 및 수신기는 2.4 GHz ISM 밴드(industrial scientific medical band) 주파수 대역으로 RF 전송하기 위해 통신 채널을 할당하되, 4 Mbps의 영역의 주파수 밴드를 갖도록 하였다.

그리고, 주파수 간섭 및 혼선을 피하기 위해 다중 채널을 형성하고 이들 다중 채널 사이에서 빠른 속도로 주파수 호핑(hopping)을 하면서 데이터 패킷을 전송하게 된다. 이때 송신기는 정해진 제1 호핑 순서에 기반하여 호핑 채널이 선택되도록 할 수 있다. 여기서, 제1 호핑 순서는 다수의 통신 채널이 시계열적으로 선택되는 순서로써, 송신기는 제1 호핑 순서에 대응하는 호핑 테이블 정보가 구비된다. 송신기가 가지는 통신 채널에 따른 주파수 테이블은 도 2에 도시된 바와 같다.

다음, 수신기가 송신된 데이터 패킷으로부터 통신 아이디 정보 및 맥 어드레스 정보를 확인한다(S20). 수신기에 기 저장된 통신 아이디 정보 및 맥 어드레스 정보가 일치하지 않으면 더 이상의 통신은 이루어지지 않고 종료되며, 일치하는 경우에 한해 다음 통신이 이루어질 수 있다(S21, S23).

다음, 수신기가 송신된 데이터 패킷으로부터 제1 호핑 순서에 따라 선택될 다음 호핑 채널 정보를 획득한다(S30). 여기서, 제1 호핑 순서에 대한 호핑 테이블 정보는 송신기만 가지도록 하고, 다음 호핑 채널 정보를 데이터 패킷을 통해 수신기에게 알려줌으로써 수신기와의 적응적 통신이 가능하게 된다. 그리고, 제1 호핑 순서는 다수의 제한된 호핑 채널 전부에 대하여 정해진 순서이거나 기 배제된 호핑 채널을 제외한 나머지 호핑 채널 전부에 대하여 정해진 순서일 수 있다.

다음, 수신기가 송신된 데이터 패킷으로부터 영상 데이터 정보를 획득한다(S40). 영상 데이터 정보는 H.26/AVC1 코텍을 통해 압축 변환되어 전송될 수 있으며, 본 실시예를 통해 획득된 영상 데이터 정보는 제1 호핑 순서대로 복원되어 후방 감시 영상으로 디스플레이될 수 있다. 즉, 수신기가 RF 주파수를 수신한 순서대로 다수의 호핑 채널에 분산된 영상 신호들을 순서대로 복원함으로써 영상신호의 전달이 수행될 수 있다.

다음, 수신기가 송신된 데이터 패킷으로부터 테스트 패턴 정보인 스크램블러 정보를 획득하고(S50), 다음 수신기가 획득된 스크램블러 정보의 에러 수를 판단한다(S60). 여기서, 스크램블러 정보는 암호화된 테스트 패턴 정보로써, 송신기와 수신기 사이에 기 약속된 숫자 부호 또는 문자 부호 등 다양한 형태로 만들 수 있는데, 해당 데이터 패킷이 전송된 호핑 채널의 간섭 및 혼선을 평가하기 위한 정보이다. 이러한 간섭 및 혼선은 VGA 보다 주파수 개수가 적은 HD 급의 경우 유사한 주파수 대역이 많고, 블루투스, 무선 WiFi 등과 혼선될 가능성이 많아 채널 호핑에도 불구하고 지속적인 혼선을 야기시킬 우려를 제거할 수 있다.

에러 수는 에러 비트 수를 판단하여 에러 비트 수가 임계치를 초과하는 경우 해당 호핑 채널을 배제하기 위한 것인데, 물론 에러 비트 수가 임계치 이하인 경우 해당 호핑 채널은 유지되도록 작용한다. 이러한 해당 호핑 채널의 배제 또는 유지를 위한 방법으로 수신기는 애크신호(ACK)를 발한다.

다음, 수신기가 스크램블러 정보의 에러 수가 임계값 이하인 경우에 선택된 호핑 채널을 유지하기 위해 애크신호를 송신기에 전송하고, 그리고 에러 수가 임계값을 초과한 경우에 선택된 호핑 채널을 배제하기 위해 애크신호를 전송하지 않는 호핑 채널 판정단계(S70)를 수행한다. 애크신호를 전송함(S71)으로써 송신기는 해당 호핑 채널을 유지하고, 애크신호를 전송하지 않음으로써(S73) 송신기는 해당 호핑 채널을 호핑 테이블 정보로부터 배제할 수 있다.

결국, 호핑 채널 판정단계(S70)는, 송신기가 애크 신호가 전송되지 않은 호핑 채널을 호핑 테이블 정보로부터 배제될 호핑 채널로 판단하는 단계(S75)를 포함한다.

마지막으로, 송신기가 제1 호핑 순서에 따른 데이터 패킷 송신이 종료된 후 배제될 호핑 채널이 없는 경우 제1 호핑 순서에 따른 데이터 패킷 송신을 반복하고, 그리고 상기 제1 호핑 순서에 따른 데이터 패킷 송신이 종료된 후 배제될 호핑 채널이 1 이상인 경우 상기 배제될 호핑 채널을 제외한 제2 호핑 순서에 따른 데이터 패킷 송신을 수행함으로써(S80) 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법의 일 실시예가 수행될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법 중 송신기가 송신하는 데이터 패킷 구조를 나타낸 도면이다. 본 실시예를 적용될 수 있도록 송신기가 송신하는 데이터 패킷의 구조는 도 3에 도시된 바와 같이, 통신 아이디 정보(ID), 송수신기의 맥어드레스 정보(MAC1, MAC2; Medium Access Control), 다음 데이터 패킷이 송수신될 다음 호핑 채널 정보(예: ch 1으로 전송되는 데이터 패킷에서 다음 호핑 채널 정보인 ch 2 정보를 알려줌), 영상 데이터(data1, data2,..., dataN) 및 테스트 패턴 정보인 스크램블러 정보(scrambler1, scrambler2)를 가지고 있다. 아울러, 해당 데이터 패킷은 전체 유효한 데이터 패킷에 대한 검증 데이터(CRC)와 데이터 패킷의 끝을 알려주는 데이터(EOF)를 더 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법 중 송수신기 사이의 주파수 호핑의 일예를 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 호핑 순서가 Ch 1, Ch 2, Ch 3, Ch 4 순서대로 나가는 경우, 제1 호핑 순서가 종료되면, 송신기는 ACK가 없는 Ch 3을 제외하고 나머지 채널에 대해 제2 호핑 순서를 정하여 채널 호핑이 이루어지게됨으로써 호핑 채널이 최적화되도록 작용한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (6)

1. 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법에 있어서,
   송신기가 다수의 제한된 호핑 채널에 순서를 정한 제1 호핑 순서에 기반하여 선택된 호핑 채널을 통해 데이터 패킷을 송신하는 단계(S10);
   수신기가 상기 송신된 데이터 패킷으로부터 통신 아이디 정보 및 맥 어드레스 정보를 확인하는 단계(S20);
   상기 수신기가 상기 송신된 데이터 패킷으로부터 상기 제1 호핑 순서에 따라 선택될 다음 호핑 채널 정보를 획득하는 단계(S30);
   상기 수신기가 상기 송신된 데이터 패킷으로부터 영상 데이터 정보를 획득하는 단계(S40);
   상기 수신기가 상기 송신된 데이터 패킷으로부터 테스트 패턴 정보인 스크램블러 정보를 획득하는 단계(S50);
   상기 수신기가 상기 획득된 스크램블러 정보의 에러 수를 판단하는 단계(S60);
   상기 수신기가 상기 에러 수가 임계값 이하인 경우에 상기 선택된 호핑 채널을 유지하기 위해 애크신호를 상기 송신기에 전송하고, 그리고
   상기 에러 수가 임계값을 초과한 경우에 상기 선택된 호핑 채널을 배제하기 위해 상기 애크신호를 전송하지 않는 호핑 채널 판정단계(S70); 및
   상기 송신기가 상기 제1 호핑 순서에 따른 데이터 패킷 송신이 종료된 후 배제될 호핑 채널이 없는 경우 상기 제1 호핑 순서에 따른 데이터 패킷 송신을 반복하고, 그리고
   상기 제1 호핑 순서에 따른 데이터 패킷 송신이 종료된 후 배제될 호핑 채널이 1 이상인 경우 상기 배제될 호핑 채널을 제외한 제2 호핑 순서에 따른 데이터 패킷 송신을 수행하는 단계(S80);를 포함하는 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 송신기의 데이터 패킷 송신단계(S10)에서,
   상기 송신기는 상기 제1 호핑 순서에 대응하는 호핑 테이블 정보를 가지는 것을 특징으로 하는 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 호핑 채널 판정단계(S70)는,
   상기 송신기가 상기 애크 신호가 전송되지 않은 호핑 채널을 상기 호핑 테이블 정보로부터 배제될 호핑 채널로 판단하는 단계(S75);를 포함하는 것을 특징으로 하는 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 송신기의 데이터 패킷 송신단계(S10)에서,
   상기 제1 호핑 순서는 상기 다수의 제한된 호핑 채널 전부에 대하여 정해진 순서이거나 기 배제된 호핑 채널을 제외한 나머지 호핑 채널 전부에 대하여 정해진 순서인 것을 특징으로 하는 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 수신기의 스크램블러 정보 획득단계(S50)에서, 상기 스크램블러 정보는 암호화된 테스트 패턴 정보인 것을 특징으로 하는 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 스크램블러 정보의 에러 수 판단단계(S60)에서,
   상기 에러 수는 상기 테스트 패턴 정보의 에러 비트의 수인 것을 특징으로 하는 호핑 채널을 최적화할 수 있는 차량용 후방 감시 카메라 시스템의 무선 데이터 통신 방법.

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