KR101822907B1

KR101822907B1 - 차속 산출 방법 및 장치와, 차속 산출 장치를 구비한 운전자 상태 감시 시스템

Info

Publication number: KR101822907B1
Application number: KR1020160103416A
Authority: KR
Inventors: 윤한로
Original assignee: 엠텍비젼 주식회사
Priority date: 2016-08-16
Filing date: 2016-08-16
Publication date: 2018-01-30
Also published as: WO2018034365A1; CN109153386B; US20190160944A1; JP6682013B2; CN109153386A; JP2019515268A; US10946742B2

Abstract

차속 산출 방법 및 장치와, 차속 산출 장치를 구비한 운전자 상태 감시 시스템이 개시된다. 차속 산출 장치는, 입력 소켓에 연결된 원시 데이터 생성 장치로부터 입력되는 원시 데이터를 UART 포트와 GPIO 포트를 통해 각각 제공받고, UART 포트와 GPIO 포트를 통해 각각 제공받은 2가지 형태의 원시 데이터에 대한 유효성 검사를 실시하여 어느 하나의 원시 데이터를 유효한 원시 데이터로 판별한 후, 상기 유효한 원시 데이터에 상응하도록 생성한 신호 타입 정보와 상기 유효한 원시 데이터를 출력하는 신호 판별부; 및 상기 신호 타입 정보와 상기 유효한 원시 데이터를 입력받아, 상기 신호 타입 정보에 부합하도록 미리 지정된 처리 방식에 따라 상기 유효한 원시 데이터를 처리하여 산출한 차량 속도에 상응하는 차량 속도 정보를 생성하는 차속 산출부를 포함한다.

Description

차속 산출 방법 및 장치와, 차속 산출 장치를 구비한 운전자 상태 감시 시스템{Method and device for calculating driving speed, and driver state monitoring system having driving speed calculation unit}

본 발명은 차속 산출 방법 및 장치와, 차속 산출 장치를 구비한 운전자 상태 감시 시스템에 관한 것이다.

한국등록특허 제0412691호 등에 개시된 바와 같이, 최근 이미지 프로세싱 기술과 음성 인식 기술 등을 활용하여 차량 운전자의 졸음 운전 여부를 감지하고, 경고 음향 송출 등으로 차량 운전자의 주의를 환기시킬 뿐 아니라 능동적으로 긴급 상황에 대처할 수 있도록 하는 운전자 상태 감시 장치가 다양하게 개발되고 있다.

그러나 이러한 운전자 상태 감시 장치에 구비된 운전자의 졸음 및 부주의를 경고하는 기능은 차량이 주행중인 경우에는 의미가 있지만, 차량이 정차한 상태에서는 오히려 운전자의 의도된 행위를 방해하여 불편을 초래할 수도 있다.

따라서 차량의 주행 또는 정차 여부가 판단되고 이를 바탕으로 졸음 및 부주의 경고 기능이 적절히 운용될 필요가 있음에도, 종래의 운전자 상태 감시 장치는 차량의 주행 여부와 무관하게 경고 기능이 수행되는 한계가 있었다.

차량의 주행 또는 정차 여부를 판단하기 위해 일 예로 차량의 속도 정보가 활용될 수 있다. 차량의 속도 정보를 산출하기 위한 원시 데이터는 예를 들어 차량의 OBD(On-Board Diagnostics) 단자를 통해 획득되거나, 차량에 장착된 GPS 모듈로부터 제공받거나, 차량의 변속기에 장착된 홀 센서 등의 차량 속도 센서로부터 획득될 수 있다.

즉, OBD 단자를 통해 원시 데이터가 획득되면, 차속 산출 장치는 미리 설치된 프로그램을 구동하여 획득한 원시 데이터를 분석하고 차량의 속도 정보를 산출한다. 이때, 차속 산출 장치에는 CAN 인터페이스가 구비되어야 한다.

또한 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, 범용 비동기화 송수신기) 통신 방식으로 차속 산출 장치가 GPS 모듈로부터 원시 데이터를 제공받아 차량의 속도 정보를 산출할 수도 있다.

또한 차속 산출 장치는 차량 속도 센서로부터 GPIO(다용도 입출력 포트)를 통해 원시 데이터를 획득하여 차량의 속도 정보를 산출할 수도 있다.

그러나 종래의 차속 산출 장치는 차량 속도의 산출이 가능하도록 다양한 원시 데이터 생성 장치(예를 들어, GPS 모듈, 차량 속도 센서 등)들에서 각각 제공되는 다양한 형식의 원시 데이터를 입력받아 처리하는 범용의 장치로 구현되지 못하고, 어느 하나의 원시 데이터 생성 장치에만 한정적으로 부합되도록 각각 제작 및 판매되고 있다.

이는, 제품 생산, 재고 및 유통 관리에 어려움을 야기할 뿐 아니라, 차량에 구비된 원시 데이터 생성 장치가 상이한 유형으로 교체되는 경우에는 이에 부합하도록 차속 산출 장치 역시 교체되어야 하는 문제점을 야기시킨다.

한국등록특허 제0412691호(차량용 브레이크 시스템 및 이를 이용한 졸음운전과 긴급상황 인식 방법

본 발명은 다양한 유형의 원시 데이터 생성 장치와 연결되어 구동될 수 있는 범용의 차속 산출 장치를 구현함으로써, 차량 속도의 산출을 위해 다양한 형식의 원시 데이터(즉, NMEA 규격의 GPS 신호, 차량 속도 센서로부터의 구형파 펄스 신호 등)를 　제한없이 이용할 수 있도록 하고, 차속 산출 장치에 연결된 원시 데이터 생성 장치가 어떤 형식의 원시 데이터를 입력하는지 자동 판별하여 처리할 수 있는 차속 산출 방법 및 장치와, 차속 산출 장치를 구비한 운전자 상태 감시 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 범용의 차속 산출 장치를 구현함으로써 원시 데이터 생성 장치의 교체에 관계없이 동일한 차속 산출 장치가 지속적으로 이용될 수 있어, 제품 생산, 재고 및 유통 관리에 편의를 도모할 수 있는 차속 산출 방법 및 장치와, 차속 산출 장치를 구비한 운전자 상태 감시 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 차속 산출 장치에서 산출된 차량 속도 정보를 차량에 구비된 다양한 전자 장치에 유무선 통신 방식으로 제공하여 지정된 목적에 따라 활용될 수 있도록 하는 차속 산출 방법 및 장치와, 차속 산출 장치를 구비한 운전자 상태 감시 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 차속 산출 장치에 있어서, 입력 소켓에 연결된 원시 데이터 생성 장치로부터 입력되는 원시 데이터를 UART 포트와 GPIO 포트를 통해 각각 제공받고, UART 포트와 GPIO 포트를 통해 각각 제공받은 2가지 형태의 원시 데이터에 대한 유효성 검사를 실시하여 어느 하나의 원시 데이터를 유효한 원시 데이터로 판별한 후, 상기 유효한 원시 데이터에 상응하도록 생성한 신호 타입 정보와 상기 유효한 원시 데이터를 출력하는 신호 판별부; 및 상기 신호 타입 정보와 상기 유효한 원시 데이터를 입력받아, 상기 신호 타입 정보에 부합하도록 미리 지정된 처리 방식에 따라 상기 유효한 원시 데이터를 처리하여 산출한 차량 속도에 상응하는 차량 속도 정보를 생성하는 차속 산출부를 포함하는 차속 산출 장치가 제공된다.

상기 원시 데이터 생성 장치는 원시 데이터로 GPS 신호를 출력하는 측위기 또는 원시 데이터로 구형파 펄스 신호를 출력하는 차량 속도 센서일 수 있다.

상기 신호 판별부는 상기 UART 포트를 통해 입력된 원시 데이터에 대해서는 NMEA 규격에 따라 검사합을 체크하는 유효성 검사를 실시하고, 상기 GPIO 포트를 통해 입력된 원시 데이터에 대해서는 펄스 간격과 이웃한 펄스 간격간의 차이를 일정 시간 동안 측정하는 유효성 검사를 실시할 수 있다.

상기 신호 판별부는, 상기 UART 포트와 상기 GPIO 포트를 통해 각각 입력된 원시 데이터들에 대한 유효성 검사에 의해 입력된 원시 데이터들이 모두 무효 신호로 판별되면 상기 신호 타입 정보와 유효한 원시 데이터의 출력을 생략할 수 있다.

상기 신호 판별부는 미리 지정된 조건을 만족하는 경우에만 상기 2개의 원시 데이터에 대한 유효성 검사를 실시하되, 상기 미리 지정된 조건은 상기 입력 소켓에 원시 데이터 생성 장치가 연결 해제되었다가 다시 연결된 것으로 감지된 경우 및 차량이 시동 오프 상태에서 시동 온으로 전환된 경우 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 유효한 원시 데이터를 다른 전자 장치로 제공하기 위한 전달 유닛을 더 포함하되, 상기 전달 유닛은, 상기 유효한 원시 데이터를 상기 다른 전자 장치로 출력하기 위한 UART 포트; 및 GPIO 포트를 통해 제공된 원시 데이터가 유효한 원시 데이터로 판별된 경우, 상기 유효한 원시 데이터를 GPS 신호 규격으로 인코딩하여 상기 UART 포트로 제공하는 NMEA 인코더를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 차속 산출 장치를 포함하는 운전자 상태 감시 시스템이 제공된다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 다양한 유형의 원시 데이터 생성 장치와 연결되어 구동될 수 있는 범용의 차속 산출 장치를 구현함으로써, 차량 속도의 산출을 위해 다양한 형식의 원시 데이터(즉, NMEA 규격의 GPS 신호, 차량 속도 센서로부터의 구형파 펄스 신호 등)를 　제한없이 이용할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 범용의 차속 산출 장치가 연결된 원시 데이터 생성 장치로부터 어떤 형식의 원시 데이터를 입력하는지 자동 판별하여 처리할 수 있는 효과도 있다.

또한 범용의 차속 산출 장치를 구현함으로써 원시 데이터 생성 장치의 교체에 관계없이 동일한 차속 산출 장치가 지속적으로 이용될 수 있어, 제품 생산, 재고 및 유통 관리에 편의를 도모할 수 있는 효과도 있다.

또한 차속 산출 장치에서 산출된 차량 속도 정보를 차량에 구비된 다양한 전자 장치에 유무선 통신 방식으로 제공하여 지정된 목적에 따라 활용될 수 있도록 하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차속 산출 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차속 산출 장치를 구비한 운전자 상태 감시 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차속 산출 방법을 나타낸 순서도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차속 산출 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 차속 산출 장치(100)는 입력 소켓(105)과 주처리 유닛(110)을 포함할 수 있다.

입력 소켓(105)은 원시 데이터를 입력받기 위해 원시 데이터 생성 장치(130)의 원시 데이터 출력용 플러그에 결합된다.

입력 소켓(105)은 예를 들어 이어폰 커넥터 소켓의 형상으로 형성될 수 있으며, GPS 모듈을 포함하는 측위기(132)와 차량 속도 센서로서 예를 들어 홀 센서인 센서(134) 중 어느 하나(이하, 원시 데이터 생성 장치(130)라 칭함)의 원시 데이터 출력용 플러그에 결합된다. 입력 소켓(105)과 원시 데이터 출력용 플러그가 결합됨으로써 접지(GND) 단자도 상호 연결된다.

또한 입력 소켓(105)은 원시 데이터 출력용 플러그와의 결합에 의해 원시 데이터 생성 장치(130)로부터 입력되는 원시 데이터를 후술되는 신호 입력부(114)의 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 포트와 GPIO 포트(General Purpose Input/Output, 다용도 입출력 포트)로 분배시켜 각각 입력하도록 구성된다.

주 처리 유닛(110)은 연결 감지부(112), 신호 입력부(114), 신호 판별부(116) 및 차속 산출부(118)를 포함할 수 있다.

연결 감지부(112)는 입력 소켓(105)과 GND 단자가 연결된 상태로 유지되어 입력 소켓(105)에 원시 데이터 출력용 플러그가 결합되었는지 여부를 GPIO 포트의 GPIO 전압 레벨에 의해 감지하고, 결합된 경우에는 연결 알림(Con_Noti)을 신호 판별부(116)로 제공한다.

예를 들어, 원시 데이터 출력용 플러그가 입력 소켓(105)에 결합되어 상호간의 접지 단자가 연결되면, 연결 감지부(112)의 GPIO 전압 레벨이 하이(High) 레벨에서 GND 전압 레벨로 떨어지고, 연결 감지부(112)는 이를 통해 입력 소켓(105)에 원시 데이터 출력용 플러그가 결합되었음을 감지할 수 있다.

그러나 만일 연결 감지부(112)의 GPIO 전압 레벨이 하이(HIGH) 레벨 상태로 유지되면, GND 라인이 오픈(open)된 상태이므로 입력 소켓(105)에 원시 데이터 출력용 플러그가 결합되지 않았음을 감지할 수 있다. 이 경우, 연결 감지부(112)는 신호 판별부(116)로 연결 해제 알림을 제공할 수도 있을 것이다.

신호 입력부(114)는 UART 포트와 GPIO 포트를 구비하고, 입력 소켓(105)으로부터 원시 데이터 생성 장치(130)로부터 입력되는 원시 데이터를 UART 포트와 GPIO 포트를 통해 각각 제공받는다.

신호 입력부(114)는 UART 포트와 GPIO 포트로 각각 입력된 원시 데이터들 중 어떤 경로로 입력된 원시 데이터가 유효한 원시 데이터인지 판별하여 이용할 수 있도록 하기 위해, UART 포트와 GPIO 포트를 통해 입력되는 각각의 원시 데이터를 신호 판별부(116)로 전달한다.

입력 소켓(105)에는 전술한 바와 같이, UART 포트를 통해 입출력되어야 하는 GPS 신호를 출력하는 측위기(132)와, GPIO 포트를 통해 입출력되어야 하는 구형파 펄스 신호를 출력하는 센서(134) 중 어느 하나가 원시 데이터 생성 장치(130)로서 결합된다.

그러나 입력 소켓(105)에 어떤 유형의 원시 데이터 생성 장치(130)가 결합된 것인지는 후술될 신호 판별부(116)에서 판별되기 때문에, 입력 소켓(105)부터 신호 판별부(116)까지의 구간에서는 입력된 원시 데이터가 UART 포트와 GPIO 포트 모두를 통해 각각 입출력되도록 처리된다. 이후, 신호 판별부(116)는 측위기(132)와 센서(134) 중 어느 하나를 입력 소켓(105)에 결합된 원시 데이터 생성 장치(130)로 판별한 후, 차량 속도가 산출되도록 유효한 원시 데이터만을 차속 산출부(118)로 전달한다.

이러한 구성으로 인해, 입력 소켓(105)에 측위기(132)와 센서(134) 중 어느 하나가 원시 데이터 생성 장치(130)로 결합되어 사용되던 중에 원시 데이터 생성 장치(130)가 측위기(132)와 센서(134) 중 다른 하나로 교체되더라도 본 실시예에 따른 차속 산출 장치(100)는 교체없이 계속 사용되어질 수 있는 특징이 있다.

신호 판별부(116)는 원시 데이터 출력용 플러그가 입력 소켓(105)에 결합되었음을 감지한 연결 감지부(112)로부터 연결 알림(Con_Noti)이 입력되고, 신호 입력부(114)의 UART 포트와 GPIO 포트로부터 각각 원시 데이터가 입력되면, 입력된 2개의 원시 데이터들 중 어떤 경로로 입력된 원시 데이터가 유효한 원시 데이터인지를 판별한다.

신호 판별부(116)는 UART 포트를 통해 입력된 원시 데이터에 대해서는 예를 들어 NMEA(National Marine Electronics Association) 규격에 따라 검사합(checksum)을 체크함으로써 유효한 원시 데이터인지 여부를 판단할 수 있다.

따라서, 만일 입력 소켓(105)에 연결된 원시 데이터 생성 장치(130)가 측위기(132)이고 입력된 원시 데이터가 GPS 신호인 경우라면, 신호 판별부(116)는 UART 포트를 통해 입력된 원시 데이터가 유효한 원시 데이터인 것으로 판단하게 될 것이다.

마찬가지로, 신호 판별부(116)는 GPIO 포트를 통해 입력된 원시 데이터에 대해서는 예를 들어 펄스 간격(즉, 속도에 비례하는 정보)과 이웃한 펄스 간격간의 차이(즉, 가속도에 비례하는 정보)를 일정 시간 동안 측정하여 유효한 원시 데이터인지 여부를 판단한다.

만일 입력 소켓(105)에 연결된 원시 데이터 생성 장치(130)가 측위기(132)로서 입력된 원시 데이터가 GPS 신호인 경우라면, GPIO 포트를 통해 입력된 GPS 신호는 가장 느린 보 레이트(baud rate)에서도 센서(134)에서 출력되는 구형파 펄스 신호에 비해 일반적으로 매우 높은 주파수를 가지기 때문에 비정상적인 고속으로 측정되어 무효한 원시 데이터로 판단될 것이다.

신호 판별부(116)는 UART 포트와 GPIO 포트 각각을 통해 입력된 2개의 원시 데이터들에 대해 각각 유효성 검사를 실시하고, 유효한 원시 데이터로 판단한 원시 데이터가 어떤 경로(즉, UART 포트 또는 GPIO 포트)를 통해 입력되었는지에 의해 입력 소켓(105)에 연결된 원시 데이터 생성 장치(130)가 측위기(132) 또는 센서(134)인지, 또한 원시 데이터의 유형이 GPS 신호 또는 구형파 펄스 신호인지를 판별할 수 있다.

여기서, 신호 판별부(116)가 UART 포트와 GPIO 포트 각각을 통해 입력된 2개의 원시 데이터들 중 어떤 경로를 통해 입력된 원시 데이터에 대해 먼저 유효성 검사를 실시하여야 하는지에 관한 순서적 제한은 없으며, 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있을 것이다.

이 경우, 입력된 2개의 원시 데이터들 중 선행하여 판단한 어느 하나의 원시 데이터가 유효하지 않은 것으로 판단되면, 신호 판별부(116)는 추가적인 유효성 검사를 생략하고 유효성 검사되지 않은 나머지 원시 데이터를 유효한 원시 데이터인 것으로 판별함으로써 유효한 원시 데이터 판별에 관한 처리 시간을 절감할 수도 있을 것이다.

물론 신호 판별부(116)는 상이한 경로로 각각 입력된 2개의 원시 데이터들 모두에 대해 유효성 검사를 각각 실시한 후, 입력된 2개의 원시 데이터들 모두가 유효하지 않은 신호로 판단된 경우, 입력된 2개의 원시 데이터들 모두 무효 신호로 판별할 수도 있을 것이다. 만일 2개의 원시 데이터들 모두 무효 신호로 판단된 경우, 신호 판별부(116)는 차속 산출부(118)로 어떠한 원시 데이터도 전달하지 않도록 처리할 수 있을 것이다.

신호 판별부(116)는 유효성 검사에 의해 어느 하나의 원시 데이터가 유효한 원시 데이터인 것으로 판별하였다면, 유효한 원시 데이터에 상응하는 신호 타입 정보(S_Type)와 유효한 원시 데이터(A_Signal)를 차속 산출부(118)로 입력한다.

신호 타입 정보는 예를 들어 원시 데이터 생성 장치(130)가 측위기(132) 또는 센서(134)인지와 원시 데이터의 유형이 GPS 신호 또는 구형파 펄스 신호인지 중 하나 이상을 포함하거나 이에 상응하도록 미리 지정된 정보일 수 있다.

또한 유효한 원시 데이터는 UART 포트와 GPIO 포트를 통해 각각 입력된 2개의 원시 데이터들 중 유효한 것으로 판단된 하나의 원시 데이터이며, 차속 산출부(118)로 입력되도록 신호 판별부(116)에 의해 바이패스(bypass) 처리될 수 있다.

신호 판별부(116)는 신호 입력부(114)로부터 2개의 원시 데이터가 입력되는 매 시점마다 유효한 원시 데이터를 판별하기 위한 작업을 반복 실시하지 않고, 미리 지정된 조건이 부합될 때에만 미리 지정된 단위 시간 동안 신호 타입 정보를 생성하기 위한 처리를 진행하고, 지정된 조건이 다시 부합될 때까지는 신호 타입 정보에 상응하는 원시 데이터를 차속 산출부(118)로 바이패스 시키는 처리를 수행할 수도 있을 것이다.

여기서, 미리 지정된 조건은 예를 들어 연결 감지부(112)로부터 연결 해제 알림이 입력된 이후 연결 알림이 다시 입력된 경우, 차량이 시동 오프 상태에서 시동 온으로 전환된 경우 등이 이에 해당될 수 있다. 그리고 미리 지정된 단위 시간은 입력된 2개의 원시 데이터들 중 하나 이상에 대한 유효성 검사를 완료하여 신호 타입 정보를 생성하기 위해 필요한 시간으로 미리 지정될 수 있다.

차속 산출부(118)는 신호 판별부(116)로부터 신호 타입 정보와 유효한 원시 데이터가 입력되면, 입력된 유효한 원시 데이터를 입력된 신호 타입 정보에 부합하도록 처리하여 산출한 차량 속도에 상응하는 차량 속도 정보를 생성한다. GPS 신호 또는 구형파 펄스 신호를 입력받아 차량 속도 정보를 산출 및 생성하는 과정은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차속 산출 장치를 구비한 운전자 상태 감시 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 전술한 차속 산출 장치(100)는 운전자 상태 감시 시스템(200)의 일 구성요소로 포함될 수 있고, 운전자 상태 감시 시스템(200)은 제어부(210)와 운전자 경고 장치(220)를 더 포함할 수 있다.

운전자 경고 장치(220)는 운전자의 졸음 운전 여부를 판단하고, 운전자가 졸음 운전 상태인 것으로 판단되면 운전자 경고 장치(220)는 음향, 진동 등을 출력하여 운전자의 주의를 환기시킨다. 운전자 경고 장치(220)는 예를 들어 운전자의 얼굴 영상을 촬영하고, 촬영된 영상에서 운전자의 눈동자 영역을 검출함으로써 운전자가 졸음 운전 상태인지 여부를 판단할 수 있다.

제어부(210)는 차속 산출 장치(100)에 의해 차량이 주행 중인 상태로 판단된 경우에만 운전자 경고 장치(220)가 전술한 방식으로 동작하도록 하여, 차량이 정차한 상태에서 운전자의 졸음 등 운전자의 의도된 행위를 방해하여 야기되는 불편을 방지할 수 있다.

또한 운전자 상태 감시 시스템(200)은 차속 산출 장치(100)에서 산출한 차량 속도 정보 및/또는 유효한 원시 데이터를 차량의 다른 전자 장치로 전달하기 위한 전달 유닛(230)을 더 구비할 수도 있다.

전달 유닛(230)은 예를 들어 UART 포트와 NMEA 인코더를 포함할 수 있다. 즉, 전달 유닛(230)은 직렬 인터페이스를 통해 UART 통신 방식으로 유효한 원시 데이터를 전달하되, 유효한 원시 데이터가 GPS 신호인 경우에는 UART 포트를 통해 바이패스하여 전달하도록 하고, 유효한 원시 데이터가 구형파 펄스 신호인 경우에는 NMEA 인코더에 의해 GPS 신호 규격에 부합되도록 변환된 후 UART 포트를 통해 전달하도록 할 수 있다.

전달 유닛(230)은 독립된 구성 요소로 구현될 수도 있고, 차속 산출 장치(100)에 포함될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차속 산출 방법을 나타낸 순서도이다.

도 3을 참조하면, 단계 310에서 신호 판별부(116)는 연결 감지부(112)로부터 입력되는 연결 통지 또는 연결 해제 통지를 참조하여 측위기(132) 또는 센서(134)인 원시 데이터 생성 장치(130)가 입력 소켓(105)에 연결되었는지 여부를 판단한다.

만일 원시 데이터 생성 장치(130)가 입력 소켓(105)에 연결되지 않았다면 단계 310에서 대기한다. 그러나 만일 원시 데이터 생성 장치(130)가 입력 소켓(105)에 연결되었다면 단계 320으로 진행한다.

단계 320에서 신호 판별부(116)는 입력 소켓(105)으로부터 신호 입력부(114)의 UART 포트와 GPIO 포트를 통해 각각 입력받은 2개의 원시 데이터들에 대한 유효성 검사를 실시하여 유효한 원시 데이터를 판별하고, 이에 상응하는 신호 타입 정보를 생성한다. 이어서, 신호 판별부(116)는 차속 산출부(118)로 생성한 신호 타입 정보와 유효한 원시 데이터를 제공한다.

단계 330에서 차속 산출부(118)는 입력된 유효한 원시 데이터를 입력된 신호 타입 정보에 부합하도록 처리하여 산출한 차량 속도에 상응하는 차량 속도 정보를 생성한다. GPS 신호 또는 구형파 펄스 신호를 유효한 원시 데이터로 입력받고, 이를 이용하여 차량 속도를 산출하는 과정은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 설명은 생략한다.

단계 340에서 신호 판별부(116)는 입력 소켓(105)으로부터 신호 입력부(114)의 UART 포트와 GPIO 포트를 통해 각각 입력받은 2개의 원시 데이터들 중 유효한 원시 데이터를 재 판별하기 위한 시점에 해당하는지 여부를 판단한다.

신호 판별부(116)는 신호 입력부(114)로부터 지속적으로 2개의 원시 데이터가 입력되는 매 시점마다 유효한 원시 데이터를 판별하기 위한 작업을 반복하지 않고, 미리 지정된 조건이 부합될 때 미리 지정된 단위 시간 동안만 유효한 원시 데이터 판별 및 신호 타입 정보를 생성하기 위한 처리를 진행하고, 지정된 조건이 다시 부합될 때까지는 신호 타입 정보에 상응하는 원시 데이터를 차속 산출부(118)로 바이패스 시키는 처리를 수행할 수 있을 것이다.

만일 유효한 원시 데이터 재 판별 시점에 해당되면 단계 310으로 진행한다. 그러나 만일 유효한 원시 데이터 재 판별 시점에 해당되지 않으면 단계 330으로 진행하고, 신호 판별부(116)는 단계 320에서 생성한 신호 타입 정보에 상응하는 원시 데이터를 차속 산출부(118)로 바이패스 처리한다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 차속 산출 장치 105: 입력 소켓
110: 주처리 유닛 112: 연결 감지부
114: 신호 입력부 116: 신호 판별부
118: 차속 산출부 130: 원시 데이터 생성 장치
132: 측위기 134 : 센서
200: 운전자 상태 감시 시스템 210 : 제어부
220: 운전자 경고 장치 230: 전달 유닛

Claims

차속 산출 장치에 있어서,
GPS 신호 출력 장치 및 구형파 펄스 신호 출력 장치 중 어느 하나인 원시 데이터 생성 장치가 입력 소켓에 연결되어 입력하는 원시 데이터를 UART 포트 및 GPIO 포트인 2개의 포트를 통해 각각 출력하는 신호 입력부;
상기 신호 입력부로부터 상기 UART 포트와 상기 GPIO 포트를 통해 각각 제공받은 2가지 형태의 원시 데이터 각각에 대한 유효성 검사를 실시하여 어느 하나의 원시 데이터를 유효한 원시 데이터로 판별한 후, 상기 유효한 원시 데이터에 상응하도록 생성한 신호 타입 정보와 상기 유효한 원시 데이터를 출력하는 신호 판별부; 및
상기 신호 타입 정보와 상기 유효한 원시 데이터를 입력받아, 상기 신호 타입 정보에 부합하도록 미리 지정된 처리 방식에 따라 상기 유효한 원시 데이터를 처리하여 산출한 차량 속도에 상응하는 차량 속도 정보를 생성하는 차속 산출부를 포함하는 차속 산출 장치.
제1항에 있어서,
상기 GPS 신호 출력 장치는 원시 데이터로 GPS 신호를 출력하는 측위기이고, 상기 구형파 펄스 신호 출력 장치는 원시 데이터로 구형파 펄스 신호를 출력하는 차량 속도 센서인 것을 특징으로 하는 차속 산출 장치.
제2항에 있어서,
상기 신호 판별부는 상기 UART 포트를 통해 입력된 원시 데이터에 대해서는 NMEA 규격에 따라 검사합을 체크하는 유효성 검사를 실시하고, 상기 GPIO 포트를 통해 입력된 원시 데이터에 대해서는 펄스 간격과 이웃한 펄스 간격간의 차이를 일정 시간 동안 측정하는 유효성 검사를 실시하는 것을 특징으로 하는 차속 산출 장치.
제3항에 있어서,
상기 신호 판별부는, 상기 UART 포트와 상기 GPIO 포트를 통해 각각 입력된 원시 데이터들에 대한 유효성 검사에 의해 입력된 원시 데이터들이 모두 무효 신호로 판별되면 상기 신호 타입 정보와 유효한 원시 데이터의 출력을 생략하는 것을 특징으로 하는 차속 산출 장치.
제2항에 있어서,
상기 신호 판별부는 미리 지정된 조건을 만족하는 경우에만 상기 2개의 원시 데이터에 대한 유효성 검사를 실시하되,
상기 미리 지정된 조건은 상기 입력 소켓에 원시 데이터 생성 장치가 연결 해제되었다가 다시 연결된 것으로 감지된 경우 및 차량이 시동 오프 상태에서 시동 온으로 전환된 경우 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차속 산출 장치.
제1항에 있어서,
상기 유효한 원시 데이터를 다른 전자 장치로 제공하기 위한 전달 유닛을 더 포함하되,
상기 전달 유닛은,
상기 유효한 원시 데이터를 상기 다른 전자 장치로 출력하기 위한 전달용 UART 포트; 및
GPIO 포트를 통해 제공된 원시 데이터가 유효한 원시 데이터로 판별된 경우, 상기 유효한 원시 데이터를 GPS 신호 규격으로 인코딩하여 상기 전달용 UART 포트로 제공하는 NMEA 인코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 차속 산출 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 차속 산출 장치를 포함하는 운전자 상태 감시 시스템.