KR102122376B1 - 커넥티드형 차량용 게이트웨이 - Google Patents

커넥티드형 차량용 게이트웨이 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량내에 구비된 통신 기능이 없는 다수의 차량용 기기들과 연결되어 각 차량용 기기들이 외부장치와 무선 통신을 수행할 수 있도록 함으로써, 차량용 기기에서 수집된 상태정보를 외부 장치로 제공함과 더불어, 외부 장치로부터의 요구에 대해 차량용 기기에 대한 설정정보의 변경 및 자동 업데이트 서비스를 제공할 수 있도록 해 주는 기술에 관한 것이다.
본 발명에 따른 커넥티드형 차량용 게이트웨이는, 차량에 설치되어 무선 통신 기능은 제공하지 않으면서 차량의 상태 정보를 수집하는 적어도 하나 이상의 차량용 기기와 케이블 통해 연결되는 차량 결합부와, 차량에 설치된 기기들에 대한 원격 제어 및 업데이트 정보를 제공하는 적어도 하나 이상의 서버와 무선 통신을 수행하는 무선 통신부 및, 상기 차량용 기기로부터 수집되는 상태정보를 목적하는 서버에서 요구하는 프로토콜에 대응하는 데이터 구조로 변환하여 해당 서버로 무선 전송하는 상태정보 전송 서비스와, 상기 서버로부터 무선 수신되는 원격 제어신호를 분석하여 목적하는 차량용 기기에서 요구하는 프로토콜에 대응되는 데이터 구조로 변환하여 해당 차량용 기기에 대한 설정처리를 수행하는 원격 제어 서비스 및, 상기 서버로부터 무선 수신되는 업데이트 신호를 분석하여 본 장치를 포함한 목적하는 차량용 기기에 대한 자동 업데이트 처리를 수행하는 업데이트 서비스를 제공하는 제어부를 포함하여 구성되고, 상기 제어부는 차량 시동이 온(ON) 된 상태에서 차량용 기기로부터 상태정보를 수집하여 이를 목적하는 서버로 무선 전송하는 상태정보 전송서비스를 수행하고, 차량 시동이 오프(OFF) 된 상태에서 서버로부터 수신된 원격 제어신호에 대응되도록 해당 차량용 기기에 대한 설정처리 및 자동 업데이트 처리를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

커넥티드형 차량용 게이트웨이{Connected gateway for vehicle}
본 발명은 차량내에 구비된 통신 기능이 없는 다수의 차량용 기기들과 연결되어 각 차량용 기기들이 외부장치와 무선 통신을 수행할 수 있도록 함으로써, 차량용 기기에서 수집된 상태정보를 외부 장치로 제공함과 더불어, 외부 장치로부터의 요구에 대해 차량용 기기에 대한 설정정보의 변경 및 자동 업데이트 서비스를 제공할 수 있도록 해 주는 기술에 관한 것이다.
차량에는 다양한 기기들이 구비되고, 네비게이션이나 오디오와 같은 경우를 제외하고 대부분의 차량용 기기는 사업용으로 권고, 의무에 의해 장착된다.
이와 같이 권고 또는 의무에 의해 장착되는 차량용 기기로는 디지털 운행기록계, 온도기록계 등이 있으며, 이러한 차량용 기기들은 사용자가 수시로 확인하기 보다는 사실상 방치에 가까운 기기에 속한다.
이에 따라 차량용 기기의 고장, 오류에 의한 작동불능 상태를 사용자가 인지하지 못하여 필요한 때에 적절하게 사용하지 못하는 경우가 많고, 사용자가 오류 상태를 인식하였다 하더라도 직접적인 적극적 조치가 어려우며, 차량의 이동 특성에 비해 일반 전자제품 처럼 AS 센터가 흔하지 않기 때문에 오류 해결을 위한 시간적 공간적 제약을 내포하고 있는 것이 현실이다.
특히, 현재 상당히 많은 차량용 기기들은 통신 기능을 구현해 놓지 않았기 때문에, 펌웨어나 운영체제의 오류가 있을 경우 프로그램 에뮬레이터를 통해 패치를 하거나 메모리 스틱이나 USB메모리와 같은 저장장치를 통해 업데이트를 해주어야 하는 불편함이 있다.
한편, 기술의 진보에 따라 차량에 부착되는 기기에 내외장형 모뎀을 구비함으로써, 차량용 기기에서 직접 외부 장치와 데이터를 주고 받도록 하는 차량용 기기가 개발되고 있다.
이때, 차량용 기기는 각 기기별로 이동통신망에 가입된 통신형 모뎀 또는 모듈을 통해서 데이터를 주고받는다.
즉, 통신기능을 갖는 대부분의 차량용 기기들은 각 기기별로 통신모뎀을 통해 통신사에서 제공하는 AT COMMAD라는 통신규격 또는 통신표준인 3GPP를 구현함으로써, 통신 서비스를 제공하게 된다.
이에 따라 차량에 구비된 차량용 기기가 복수개인 경우, 사용자는 차량용 기기의 수에 대응되게 각 기기별 통신을 요금을 납부하여야 하며, 이로 인해 차량용 기기의 사용에 따른 비용 부담이 있게 된다.
1. 한국공개특허 제10-2005-0018228호 (발명의 명칭 : 차량용 게이트웨이 및 그 입력신호 처리방법)
이에, 본 발명은 상기한 사항을 감안하여 창출된 것으로, 차량내에 구비된 통신 기능이 없는 다수의 장치들과 연결되어 각 장치들에 대해 외부장치와의 무선 통신이 이루질 수 있도록 해 주는 커넥티드형 차량용 게이트웨이를 제공함에 그 기술적 목적이 있다.
또한, 본 발명은 차량용 기기에서 수집된 상태정보를 외부 장치로 제공함과 더불어, 외부 장치로부터의 요구에 대해 차량용 기기에 대한 설정정보의 변경 및 자동 업데이트 서비스를 제공할 수 있도록 해 주는 커넥티드형 차량용 게이트웨이를 제공함에 또 다른 기술적 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 차량내에 설치되면서, 해당 차량내에 설치된 차량용 기기로부터 차량 상태정보를 수집하고, 수집된 차량 상태정보를 다수의 서버로 무선송출함과 더불어, 다수의 서버와 연동하여 해당 차량내에 설치된 차량용 기기들에 대한 무선 통신 서비스를 제공하는 커넥티드형 차량용 게이트웨이에 있어서, 직접 업데이트 동작을 수행하는 프로그램 에뮬레이터 기능을 수행하면서 무선 통신 기능을 제공하지 않는 다수의 차량용 기기들과 케이블을 통해 연결되어 유선통신을 수행하는 차량 결합부와, 차량에 설치된 차량용 기기들에 대한 원격 제어 및 업데이트 정보를 제공하는 다수의 서버와 무선 통신을 수행하는 것으로, UDP, TCP/IP, HTTP, HTTPS, SMS를 포함하는 서로 다른 다수의 프로토콜을 지원하도록 구성되어 데이터의 특성에 대응되는 기 설정된 프로토콜을 통해 서버와 데이터 송수신처리를 수행하되, 응답이 필요하지 않은 상태정보에 대한 전송은 UDP 통신을 수행하고, 검증이 필요한 데이터의 전송은 TCP/IP, HTTP, HTTPS 통신을 수행하며, 원격 제어정보, 업데이트 정보 및, 자기 상태정보 확인 요청정보의 전송은 SMS 통신을 수행하는 무선 통신부 및, 상기 차량용 기기로부터 수집되는 상태정보를 목적하는 서버에서 요구하는 프로토콜에 대응하는 데이터 구조로 변환하여 해당 서버로 무선 전송하는 상태정보 전송 서비스와, 상기 서버로부터 무선 수신되는 원격 제어신호를 분석하여 목적하는 차량용 기기에서 요구하는 프로토콜에 대응되는 데이터 구조로 변환하여 해당 차량용 기기에 대한 설정처리를 수행하는 원격 제어 서비스 및, 상기 서버로부터 무선 수신되는 업데이트 신호를 분석하여 본 장치를 포함한 목적하는 차량용 기기에 대한 자동 업데이트 처리를 수행하는 업데이트 서비스를 제공하는 제어부를 포함하여 구성되고, 상기 제어부는 차량 시동이 온(ON) 된 상태에서는 상태정보 전송서비스를 수행하고, 차량 시동이 오프(OFF) 된 상태에서는 서버로부터 수신된 원격 제어신호에 대응되도록 해당 차량용 기기에 대한 설정처리 및 자동 업데이트 처리를 수행하되, 차량용 기기와 연결된 케이블의 포트 위치에 기반하여 해당 포트에 연결된 차량용 기기의 종류를 판단하거나 또는 포트로부터 인가되는 데이터 구조를 근거로 차량용 기기의 종류를 판단하고, 차량용 기기의 종류에 대응하여 해당 상태 정보를 전송할 목적 대상 서버를 결정함과 더불어, 자동 업데이트 처리시에는 차량 결합부를 통해 연결된 차량용 기기로 업데이트 상태 알림정보를 전송하여 상태정보의 전송을 중지시킨 후, 차량용 게이트웨이에 대한 업데이트 동작을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 커넥티드형 차량용 게이트웨이가 제공된다.
또한, 상기 차량 결합부는 디지털 운행 기록계와 온도 측정기, 위치관제단말기, 특수계측장치를 포함하는 각종 차량용 기기와 연결하기 위해 서로 다른 프로토콜을 지원하는 다수의 포트를 구비하여 구성되는 기기 통신모듈과, 차량내 ECU와 통신하기 위한 ECU 통신포트를 포함하여 구성되고, 상기 제어부는 차량 결합부로부터 인가되는 서로 다른 프로토콜의 상태정보를 기 설정된 목적 대상 서버에서 요구하는 데이터 구조로 변환하여 전송데이터를 생성하되, 전송 데이터는 상태정보와 차량고유정보를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 커넥티드형 차량용 게이트웨이가 제공된다.
삭제
또한, 상기 제어부는 서로 다른 차량용 기기로부터 수집된 각각의 상태정보를 이용하여 하나의 전송 데이터를 생성하고, 이를 해당 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 커넥티드형 차량용 게이트웨이가 제공된다.
또한, 상기 제어부는 차량용 기기로부터 수집된 정보를 데이터 메모리에 저장하고, 상태 정보 전송시 먼저 해당 목적 서버로 동기 데이터를 전송하여 이에 대한 응답신호를 근거로 통신망상태를 확인하여 통신망상태가 정상인지를 확인하며, 통신망상태가 정상인 경우에 한하여 상태정보를 해당 서버로 전송함과 더불어, 해당 서버로부터 상태정보에 대한 수신 응답신호의 수신을 근거로 데이터 메모리에 저장된 해당 상태정보를 클리어하는 것을 특징으로 하는 커넥티드형 차량용 게이트웨이가 제공된다.
또한, 상기 제어부는 차량용 기기로부터 인가되는 서로 다른 프로토콜의 데이터를 가변형 OBD 데이터 구조로 변환하여 전송 데이터를 생성하되, 가변형 OBD 데이터 구조는 명령과 보안코드, 데이터 길이, 데이터 및 CRC를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥티드형 차량용 게이트웨이가 제공된다.
삭제
삭제
또한, 외부 단말과 근거리 무선통신을 수행하는 근거리 통신부를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 커넥티드형 차량용 게이트웨이가 제공된다.
본 발명에 의하면, 차량내에 구비된 통신 기능이 없는 다수의 차량용 기기들과 연결되어 각 차량용 기기들이 외부장치와 무선 통신을 수행함으로써, 하나 이상의 통신망을 통해 발생되는 비용을 줄이고, 하나의 기기에서 단순화된 연동기술을 통해 다양한 차량용 기기를 모바일 연동할 수 있도록 해 주는 컨넥티드 형태의 차량용 게이트웨이를 제공할 수 있다.
이에 따라 차량에 설치되는 여러 차량용 기기들은 별도의 모뎀을 연결하고, 통신을 구현하는 복잡함 없이 본연의 기능과 그를 활용할 간단한 연동기술을 구현하면 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 서버와의 통신망 상태를 고려하여 통신망이 양호하지 않은 경우에는 정보를 저장하고 있다가 망 장애가 없을 때에 자동으로 전송함으로써, 신뢰성있는 상태정보의 전송이 가능하게 된다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 커넥티드형 차량용 게이트웨이의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도2는 도1에 도시된 차량용 게이트웨이(100)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도.
도3은 도2에 도시된 제어부(160)의 내부구성을 기능적으로 모듈화하여 나타낸 도면
도4는 도1에 도시된 차량용 게이트웨이(100)의 동작을 설명하기 위한 도면.
도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 게이트웨이(100)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도.
본 발명에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예 및 도면에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 커넥티드형 차량용 게이트웨이의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도1을 참조하면, 본 발명에 따른 커넥티드형 차량용 게이트웨이(100)는 차량내에 설치되면서, 해당 차량내에 설치된 다수의 차량용 기기(제1 내지 N 차량용 기기, 여기서, N은 2 이상의 자연수, 200)와 결합됨과 더불어, 외부의 적어도 하나 이상의 서버(제1 내지 제 M 서버, 여기서, M은 1 이상의 자연수, 300)와 결합되어 구성된다.
이때, 차량용 게이트웨이(100)는 차량용 기기(200)와는 케이블을 통해 유선 연결되고, 서버(300)와는 무선통신을 수행한다.
차량용 게이트웨이(100)는 차량내에 구비된 서로 다른 차량용 기기(200)로부터 수집된 상태정보를 서버(300)로 전송하고, 서버(300)로부터 수신되는 원격 제어정보 또는 업데이트 정보를 근거로 해당 차량용 기기(200)에 대한 자동 원격 설정 기능 및 자동 업데이트 기능을 수행한다.
차량용 기기(200)는 CAN(Controller Area Network) 통신이나 RS232 통신 등을 포함하여 서로 다른 통신 프로토콜을 갖는다. 이러한 차량용 기기(200)는 차량에 설치되어 무선 통신 기능은 제공하지 않으면서 차량의 상태 정보를 수집하는 적어도 하나 이상의 단말로서, 디지털 운행기록계, 온도 측정기, 위치관제단말 및 특수계측장치 등의 각종 기기가 될 수 있다.
서버(300)는 차량용 게이트웨이(100)로부터 수집된 차량용 기기에 대한 상태정보를 분석하거나 또는 외부로부터의 요청에 따라 해당 차량용 기기(200)에 대한 설정정보를 변경하기 위해 차랑용 차량용 게이트웨이(100)로 원격 제어 요청을 수행함과 더불어, 차량용 게이트웨이(100) 및 차량용 기기(200)에 대한 업데이트 필요시, 차량용 게이트웨이(100)로 업데이트 요청을 수행한다. 이때, 서버(300)는 차량용 기기(200)에 대응하여 서로 다른 서버로 구분되거나, 또는 서비스(상태정보 전송 서비스, 원격 제어 서비스, 업데이트 서비스)에 대응하여 서로 다른 서버로 구분될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 차량용 게이트웨이(100)는 기존 통신모뎀을 통한 단순한 제어가 아닌 통신모뎀과 이종단말간의 주도적 매개역할을 하는 기기로서, 무선 통신 기술구현이 되지 아니한 각각의 차량용 기기(200)에 무선 통신모듈을 각각 구현하지 않고서도 차량용 기기(200)에 대해 외부의 각 서버(300)와 연동한 무선 통신 서비스를 제공할 수 있도록 한다.
도2는 도1에 도시된 차량용 게이트웨이(100)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도이다.
도2를 참조하면, 차량용 게이트웨이(100)는 차량 통신부(110)와, 무선 통신부(120), 데이터 메모리(130), 표시부(140), 전원부(150) 및, 제어부(160)를 포함하여 구성된다. 또한, 차량용 게이트웨이(100)는 차량의 현재 위치정보를 수집하기 위한 GPS 수신기(170)를 추가로 더 포함하여 구성될 수 있다.
차량 통신부(110)는 차량내에 설치되는 무선통신 모듈을 구비하지 않는 각종 차량용 기기(200)와 유선 통신하기 위한 기기 통신모듈(111)과 차량내 ECU와 통신하기 위한 ECU 통신모듈(112)을 포함하여 구성된다.
기기 통신모듈(111)은 CAN 포트(111A)과 RS232 포트(111B) 및 RS484 포트(111C)를 포함하여 서로 다른 통신 규격을 갖는 다수의 포트로 이루어진다. 또한, 각 포트(111A, 111B, 111C)는 적어도 하나 이상으로 서로 다른 개수로 설치될 수 있다. 예컨대, 서로 다른 속도 및 통신 방식을 갖는 3개의 CAN 포트(111A)와 2개의 RS232C 포트(111B) 및 1개의 RS484 포트(111C)가 구비될 수 있다. 그리고, 3개의 CAN 포트(111A)는 각각 차량의 표준 프로토콜인 CAN 통신의 j1979 프로토콜, j1939 프로토콜, j1850 프로토콜을 갖도록 구성될 수 있다.
ECU 통신모듈(112)은 차량 ECU와 통신하기 위한 ECU 통신포트를 구비하고, ECU 통신포트는 CAN 통신포트로서, 본 발명에서는 차량용 기기가 아닌 차량 ECU와 결합되는 것을 구분하기 위해 ECU 통신포트로 칭하였다. ECU 통신모듈(112)은 해당 차량의 주행정보를 수집할 수 있고, J1979, L1939 등 국제공인 프로토콜을 수용하며, 각각의 밴드레이트(Bandrate)값을 결정할 수 있다.
무선 통신부(120)는 서버(300)로 차량용 기기(200)에 대한 상태정보를 3GPP 표준에 따라 무선 송출함과 더불어, 서버(300)로부터 제공되는 차량용 기기(200)에 대한 원격 제어 및 업데이트 정보를 수신한다.
이러한 무선 통신부(120)는 LTE 안테나와 이 LTE 안테나를 통해 데이터를 송수신하는 무선 통신모듈을 포함하여 구성되고, 무선 통신모듈은 UDP와 TCP/IP, HTTP, HTTPS, SMS 의 프로토콜을 지원하며, 정보의 특성에 따라 기 설정된 프로토콜에 대응되게 데이터를 변환하여 전송한다.
즉, 무선 통신부(120)는 정보의 특성에 대응하여 서로 다른 프로토콜의 무선 통신모듈을 이용하여 서버(300)와의 무선 송수신처리를 수행한다. 예컨대, 응답이 필요하지 않은 상태정보에 대한 전송은 UDP 통신을 수행하고, 검증이 필요한 데이터와 데이터 양이 많은 정보의 전송은 TCP/IP, HTTP, HTTPS 통신을 수행하며, 원격 제어정보, 업데이트 정보 및, 자기 상태정보 확인 요청정보의 전송은 SMS 통신을 수행할 수 있다.
데이터 메모리(130)는 차량 번호와 차종, 차량 모델(배기량 포함) 및, 년식을 포함하는 차량 정보저장부와, 차량용 게이트웨이 단말의 제조번호와, 모델번호, 단말 고유번호, 펌웨어정보, 설정 정보를 포함하는 차량용 게이트웨이 정보저장부, 차량용 기기별 제조번호와, 모델번호, HW 정보, 펌웨어 또는 OS 버전, 통신 프로토콜, 접속 서버주소를 포함하는 기기 정보저장부, 서버 접속 채널과 데이터 구조를 포함하는 서버 정보저장부 및, 차량용 기기 및 서버와의 통신을 위한 기 설정된 조건별 서로 다른 프로토콜 설정정보가 저장되는 프로토콜 정보저장부를 포함한다. 프로토콜 정보저장부는 데이터에 대한 수신처리를 위한 것으로, 통신포트별 통신 프로토콜정보가 저장되거나 또는 데이터 구조별 통신 프로토콜정보가 저장될 수 있다. 또한, 데이터 전송을 위한 정보 특성별 통신 프로토콜 정보가 저장될 수 있다.
이러한 데이터 메모리(130)는 부트로더를 포함하여, 차량용 게이트웨이 업데이트시 운영 시스템에 관련된 정보는 부트로더를 제외한 영역을 업데이트한다.
표시부(140)는 차랑용 차량용 게이트웨이(100)의 현재 동작 상태를 표시출력한다. 표시부(140)는 차량용 기기(200) 에 대한 정상, 오류 등의 정보를 기 설정된 형태로 표시 출력한다.
전원부(150)는 차량용 게이트웨이(100)의 구동을 위한 동작전원(Vcc)을 공급한다. 이때, 전원부(150)는 차량용 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있으며, 차량 시동이 온(ON) 상태에서 충전 처리를 수행하고, 시동 오프(OFF)시에는 충전된 전원을 차량용 게이트웨이(100)의 동작 전원(Vcc)로 이용할 수 있다.
제어부(160)는 본 발명에 따른 차량용 게이트웨이(100)의 동작을 전반적으로 제어하는 것으로, 상기 차량용 기기(200)로부터 수집되는 상태정보를 목적하는 서버(300)에서 요구하는 프로토콜에 대응하는 데이터 구조로 변환하여 해당 서버(300)로 무선 전송하는 상태정보 전송 서비스와, 서버(300)로부터 무선 수신되는 원격 제어신호를 분석하여 목적하는 차량용 기기(200)에서 요구하는 프로토콜에 대응되는 데이터 구조로 변환하여 해당 차량용 기기(200)에 대한 설정처리를 수행하는 원격 제어 서비스 및, 서버(300)로부터 무선 수신되는 업데이트 정보를 분석하여 본 차량용 게이트웨이(100)를 포함한 목적하는 차량용 기기(200)에 대한 자동 업데이트 처리를 수행하는 업데이트 서비스를 제공한다.
이때, 제어부(160)는 차량 시동이 온(ON) 된 상태에서 차량용 기기(200)로부터 상태정보를 수집하여 이를 목적하는 서버로 무선 전송한다. 제어부(160)는 GPS 수신기(170)로부터 수집된 차량의 현재 위치정보를 포함하는 전송 데이터를 생성하여 서버(300)로 전송할 수 있다.
또한, 제어부(160)는 차량 시동이 오프(OFF) 된 상태에서 서버(300)로부터 수신된 원격 제어정보 및 업데이트 정보에 대응되도록 해당 차량용 기기(200)에 대한 설정처리 및 자동 업데이트 처리를 수행한다.
도3은 도2에 도시된 제어부(160)의 내부구성을 기능적으로 모듈화하여 나타낸 도면으로, 제어부(160)는 기기 판단모듈(161)와, 경로 결정모듈(162), 상태정보 변환모듈(163), 전송 서비스모듈(164), 원격 서비스모듈(165), 업데이트 서비스모듈(166)을 포함한다.
기기 판단모듈(161)은 기기 통신모듈(111)에 구비된 기기 포트에 결합된 차량용 기기(200)를 판단한다. 이때, 기기 포트에 결합 가능한 차량용 기기(200)는 미리 설정되고, 기기 판단모듈(161)은 어느 기기 포트로부터 데이터가 수신되는지를 근거로 기기 통신모듈(111)에 접속된 차량용 기기(200)의 종류를 판단할 수 있다. 예컨대, 제1 CAN 포트에는 차량 운행기록계가 결합되고, 제2 CAN 포트에는 온도 기록계가 결합될 수 있으며, 기기 판단모듈(161)은 제1 CAN 포트로부터 인가되는 데이터는 차량 운행기록정보이고, 제2 CAN 포트로부터 인가되는 데이터는 온도 기록정보로 인식함은 물론, 해당 차량용 기기에 대응되는 프로토콜을 기반으로 데이터에 대한 수신처리를 수행한다.
또한, 기기 판단모듈(161)은 기기 포트로부터 인가되는 데이터 구조를 분석하여 해당 기기 포트에 결합된 차량용 기기의 종류를 판단할 수 있다. 이때, 데이터 메모리(130)에는 차량용 기기에 대응되는 데이터 구조 정보가 저장되고, 기기 판단모듈(161)은 수신 데이터의 데이터 구조와 기 저장된 데이터 구조를 비교함으로써, 해당 차량용 기기의 종류를 판단한다.
경로 결정모듈(162)은 차량 통신부(110)로부터 인가되는 데이터를 전송할 목적 대상 서버를 결정함과 더불어, 서버(300)로부터 인가되는 데이터에 대한 처리를 수행할 목적 대상이 결합된 차량 결합포트를 결정한다. 즉, 경로 결정모듈(162)은 수신 데이터에 대한 전송 대상 목적지를 결정한다.
예컨대, 경로 결정모듈(162)은 차량 결합포트에 결합된 차량 운행기록계로부터 인가되는 데이터를 제1 서버로 전송하도록 경로 설정하고, 제3 서버로부터 인가되는 업데이트 정보를 제2 CAN 포트에 결합된 온도 기록계로 전송하도록 경로 설정할수 있다.
또한, 경로 결정모듈(162)은 서버(300)로부터의 요청에 따라 목적 대상 서버를 변경할 수 있다.
상태정보 변환모듈(163)은 차량용 기기(200)로부터 수신된 상태 정보를 상기 경로 결정모듈(162)에서 결정된 목적 대상 서버에서 요구하는 데이터 구조로 변환하여 전송 데이터를 생성한다.
이때, 상태정보 변환모듈(163)은 차량용 기기(200)로부터 인가되는 서로 다른 프로토콜의 데이터를 가변형 OBD 데이터 구조로 변환하여 전송 데이터를 생성하고, 가변형 OBD 데이터 구조는 명령과 보안코드, 데이터 길이, 데이터 및 CRC를 포함할 수 있다.
그리고, 가변형 OBD 데이터 구조에서 "데이터" 필드에는 기본적으로 차량번호를 포함하는 차량정보와 차량용 기기로부터 수신된 상태정보를 포함하고, 상태정보는 적어도 둘 이상의 차량용 기기(200)로부터 수신된 상태정보가 포함될 수 있으며, GPS 수신기(170)를 통해 수신된 차량 위치정보가 더 추가될 수 있다.
또한, 상태정보 변환모듈(163)은 포트를 통해 임의 차량용 기기(200)로부터 시동 온(ON) 신호가 인가되면, 해당 포트에 결합된 차량용 기기(200)로 제1 응답신호를 전송하고, 제1 응답신호에 대해 해당 차량용 기기(200)로부터 차량용 기기에 대한 모델정보를 포함하는 기본정보가 수신되면, 수신 상태에 대응되는 제2 응답신호를 해당 차량용 기기(200)로 전송하며, 제2 응답신호에 대해 해당 차량용 기기(200)로부터 해당 차량용 기기(200)에 대한 상태정보를 수신한다. 이때, 제1 및 제2 응답신호는 응답상태에 대응되는 응답코드와 CRC 및 CRLF 를 포함하여 이루어지고, 상기 기본정보 및 상태정보는 헤더와 명령, 데이터 길이, 데이터, CRC 및 CRLF를 포함하여 이루어질 수 있다.
전송 서비스모듈(164)은 차량용 기기(200)로부터 수집된 상태 정보를 데이터 메모리(130)에 저장하고, 상태 정보 전송시 해당 목적 서버(300)로 동기 데이터를 전송하고, 이에 대한 응답신호를 근거로 해당 서버(300)와의 통신망상태를 확인하여 통신망상태가 정상인 경우에 한하여 상태정보를 해당 서버로 전송한다. 즉, 전송 서비스모듈(164)은 통신망에 장애가 있는 경우, 통신망이 정상상태가 될 때까지 데이터 메모리(130)에 상태정보를 저장하고, 통신망이 정상상태가 되는 때에 상태정보 즉, 전송데이터를 전송한다.
그리고, 전송 서비스모듈(164)는 해당 서버(300)로부터 상태정보에 대한 정상 수신에 대응되는 응답신호의 수신을 근거로 데이터 메모리(130)에 저장된 해당 상태정보를 클리어한다.
이때, 전송 서비스모듈(164)은 상태정보의 특성에 따라 UDP, TCP/IP, HTTP, HTTPS 중 하나의 통신 방식을 결정하여 무선통신부(120)로 제공함으로써, 상태정보의 특성별 서로 다른 프로토콜에 기반하여 전송 데이터를 서버(300)로 무선 송신하도록 한다.
원격 서비스모듈(165)은 상기 서버(300)로부터 무선 수신되는 원격 제어정보를 분석하여 목적하는 차량용 기기(200)에서 요구하는 프로토콜에 대응되는 데이터 구조로 변환하여 해당 차량용 기기에 대한 설정처리를 수행한다.
업데이트 서비스모듈(166)은 상기 서버(300)로부터 무선 수신되는 업데이트 정보를 분석하여 본 차량용 게이트웨이(100)를 포함한 목적하는 차량용 기기(200)에 대한 자동 업데이트 처리를 수행한다. 이때, 업데이트 서비스모듈(166)은 서버(300)로부터 차량용 게이트웨이 업데이트 정보가 수신되는 경우, 차량 결합부(110)를 통해 연결된 차량용 기기(200)로 차량용 게이트웨이 업데이트 알림정보를 전송하여 모든 차량용 기기(200)에서 상태정보의 전송을 중지시킨 후, 차량용 게이트웨이(100)에 대한 업데이트 동작을 수행할 수 있다.
또한, 업데이트 서비스모듈(166)은 복수의 업데이트 정보에 대해서는 기 설정된 우선순위에 따라 순차로 차량용 기기(200)에 대한 업데이트 처리를 수행한다. 이때, 차량용 기기(200)는 직접 업데이트 동작을 수행하는 프로그램 에뮬레이터 기능이 구비될 수 있다.
또한, 업데이트 서비스모듈(166)은 업데이트가 성공적으로 이루어지지 않는 경우, 업데이트 오류정보를 서버(300)로 전송하여, 업데이트 오류에 대한 처리를 수행할 수 있다.
도4는 도1에 도시된 차량용 게이트웨이(100)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 차량용 게이트웨이(100)가 차량내에 설치되고, 차량 결합부(110)에는 해당 차량에 기 설치된 차량용 기기(200)가 케이블을 통해 연결된다.
또한, 차량용 게이트웨이(100)는 서버(300)로 기 등록된 차량용 게이트웨이 고유정보와 차량 결합부(110)에 연결된 차량용 기기(200)에 대한 모델 및 버전정보를 포함하는 기기 정보를 전송하여 기기 등록처리를 수행한다. 이러한 차량용 게이트웨이를 포함한 차량용 기기에 대한 정보의 설정처리는 차량용 게이트웨이(100)가 해당 차량에 설치되는 초기 상태에서 이루어지며, 차량 결합부(110)에 연결되는 차량용 기기가 변경(추가 또는 제거)되는 때에 포트로의 기기 접속상태의 변동을 근거로 자동으로 이루어질 수 있다.
상기한 상태에서, 차량의 시동이 온(ON) 되면, 차량용 기기(200)는 차량시동 온(ON) 정보를 차량용 게이트웨이(100)로 제공하여 자신이 연결되어 있음을 인식시킨다. 차량용 게이트웨이(100)는 해당 차량용 기기(200)에 대해 수신 대기 상태로 설정된다(ST100).
이후, 차량용 기기(200)는 기 설정된 주기로 연결된 포트를 통해 자신이 수집한 상태정보를 차량용 게이트웨이(100)로 전송한다(ST200).
차량용 게이트웨이(100)는 각 차량용 기기(200)로부터 인가되는 서로 다른 데이터 구조의 상태정보를 수신하고, 이를 시간 정보와 함께 데이터 메모리(130)에 순차 저장한다(ST300). 이때, 차량용 게이트웨이(100)는 상태정보를 가변형 OBD 데이터 구조의 전송 데이터로 변환하여 데이터 메모리(130)에 저장한다.
또한, 차량용 게이트웨이(100)는 데이터메모리(130)에서 차량용 기기(200)로부터 수신된 상태정보를 전송할 목적 대상 서버(300)를 확인한 후, 해당 목적 대상 서버(300)로 동기 데이터를 전송하고, 이에 대한 응답신호를 근거로 통신망상태를 확인한다(ST400). 예컨대, 응답신호에 포함된 동기 데이터 수신상태코드를 확인하거나, 응답신호의 수신 신호세기를 근거로 해당 서버(300)와의 통신망 상태를 판단할 수 있다.
차량용 게이트웨이(100)는 통신망이 정상인 경우, 해당 상태정보와 차량정보를 해당 목적 대상 서버(300)에 적합한 데이터 구조로 변환하여 전송 데이터를 생성하고, 이를 상태정보의 특성에 적합한 통신 방식을 이용하여 해당 목적 대상 서버(300)로 전송한다(ST500). 즉, 차량용 게이트웨이(100)는 상태정보의 특성에 따라 UDP, TCP/IP, HTTP, HTTPS 중 하나의 통신 방식을 결정하여 전송 데이터를 서버(300)로 송신한다.
한편, 서버(300)는 상기 차량용 게이트웨이(100)로부터 인가되는 상태정보를 분석하거나 또는 외부로부터의 요청 등에 의해 차량용 기기에 대한 원격 제어 요구가 발생하면, 차량용 게이트웨이 고유정보와 차량용 기기 모델 및, 설정정보를 포함하는 원격제어데이터를 해당 차량용 게이트웨이(100)로 전송한다(ST600).
차량용 게이트웨이(100)는 서버(300)로부터 수신된 원격 제어정보를 데이터 메모리(130)에 저장한다(ST700).
또한, 서버(300)는 각 차량용 기기(200) 및 차량용 게이트웨이(100)에 대한 최근 펌웨어 버전정보를 외부 즉, 관련 기업 또는 기관의 단말이나 서버로부터 수집하고, 차량용 게이트웨이(100) 및 차량용 기기(200)에 대한 현재 펌웨어 버전정보를 비교한다.
서버(300)는 차량용 기기 및 차량용 게이트웨이에 대한 현재 펌웨어 버전이 외부로부터 수집된 버전보다 낮은 경우, 해당 차량용 기기 또는 차량용 게이트웨이에 대해 업데이트가 필요한 것으로 판단하고, 최신 버전의 펌웨어 정보를 외부로부터 수집한 후, 차량용 게이트웨이 고유정보와 업데이트 대상 기기 정보 및, 최신 펌웨어 정보를 포함하는 업데이트 정보를 해당 차량용 게이트웨이(100)로 전송한다(ST800). 이때, 업데이트 대상 기기 정보는 차량용 게이트웨이 고유번호이거나 차량용 기기의 모델정보가 될 수 있다.
차량용 게이트웨이(100)는 서버(300)로부터 수신된 업데이트 정보를 데이터 메모리(130)에 저장한다(ST900).
한편, 차량용 게이트웨이(100)는 차량 ECU로부터 차량 시동 오프(OFF) 정보가 인가되면, 데이터 메모리(130)에 원격 제어정보 또는 업데이트 정보가 존재하는지를 판단하고, 원격 제어정보를 근거로 해당 차량용 기기에 대한 설정처리를 수행하거나 또는 업데이트 정보를 근거로 해당 기기에 대한 자동 업데이트 처리를 수행한다(ST1000).
또한, 본 발명에 있어서는 도5에 도시된 바와 같이 차량용 게이트웨이(100)가 외부 단말과 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 근거리 통신부(180)를 추가로 포함하여 구성될 수 있다.
근거리 통신부(180)는 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), 와이파이(WiFi)를 포함하여 다양한 근거리 통신모듈을 구비할 수 있으며, 차량용 게이트웨이(100)와 일정 반경 이내에 위치하면서 근거리 통신을 지원하는 각종 외부 단말과 근거리 무선 통신을 수행한다.
예컨대, 차량용 게이트웨이(100)가 냉동트럭에 설치되는 경우, 냉동고에 설치된 단말과 근거로 무선통신을 수행하여 냉동고의 상태정보를 제공받을 수 있으며, 차량용 게이트웨이(100)는 냉동고의 현재 상태를 표시부(140)를 통해 표시출력하거나 또는 이를 목적 대상 서버(300)로 전송하는 것이 가능하다.
또한, 도5에서 차량용 게이트웨이(100)는 차량용기기(200)로부터 수집된 상태정보를 근거리 통신부(180)를 통해 외부 단말로 전송할 수 있다. 이때, 외부 단말은 차량내에 위치한 탑승자의 통신단말일 수 있다. 즉, 탑승자는 자신이 원하는 때에 원하는 차량용 기기에 대한 상태정보를 제공받을 수 있으며, 이 경우 외부 단말에는 차량용 게이트웨이(100)로부터 상태정보를 서비스 받기 위한 어플리케이션이 설치되어 실행되어야 함은 물론이다.
100 : 차량용 게이트웨이, 200 : 차량용 기기,
300 : 서버,
110 : 차량 통신부, 120 : 무선 통신부,
130 : 데이터 메모리, 140 : 표시부,
150 : 전원부, 160 : 제어부,
170 : GPS 수신기, 180 : 근거리 통신부,
161 : 기기 판단모듈, 162 : 경로 결정모듈,
163 : 상태정보 변환모듈, 164 : 전송 서비스모듈,
165 : 원격 서비스모듈, 166 : 업데이트 서비스모듈.

Claims (9)

  1. 차량내에 설치되면서, 해당 차량내에 설치된 차량용 기기로부터 차량 상태정보를 수집하고, 수집된 차량 상태정보를 다수의 서버로 무선송출함과 더불어, 다수의 서버와 연동하여 해당 차량내에 설치된 차량용 기기들에 대한 무선 통신 서비스를 제공하는 커넥티드형 차량용 게이트웨이에 있어서,
    직접 업데이트 동작을 수행하는 프로그램 에뮬레이터 기능을 수행하면서 무선 통신 기능을 제공하지 않는 다수의 차량용 기기들과 케이블을 통해 연결되어 유선통신을 수행하는 차량 결합부와,
    차량에 설치된 차량용 기기들에 대한 원격 제어 및 업데이트 정보를 제공하는 다수의 서버와 무선 통신을 수행하는 것으로, UDP, TCP/IP, HTTP, HTTPS, SMS를 포함하는 서로 다른 다수의 프로토콜을 지원하도록 구성되어 데이터의 특성에 대응되는 기 설정된 프로토콜을 통해 서버와 데이터 송수신처리를 수행하되, 응답이 필요하지 않은 상태정보에 대한 전송은 UDP 통신을 수행하고, 검증이 필요한 데이터의 전송은 TCP/IP, HTTP, HTTPS 통신을 수행하며, 원격 제어정보, 업데이트 정보 및, 자기 상태정보 확인 요청정보의 전송은 SMS 통신을 수행하는 무선 통신부 및,
    상기 차량용 기기로부터 수집되는 상태정보를 목적하는 서버에서 요구하는 프로토콜에 대응하는 데이터 구조로 변환하여 해당 서버로 무선 전송하는 상태정보 전송 서비스와, 상기 서버로부터 무선 수신되는 원격 제어신호를 분석하여 목적하는 차량용 기기에서 요구하는 프로토콜에 대응되는 데이터 구조로 변환하여 해당 차량용 기기에 대한 설정처리를 수행하는 원격 제어 서비스 및, 상기 서버로부터 무선 수신되는 업데이트 신호를 분석하여 본 장치를 포함한 목적하는 차량용 기기에 대한 자동 업데이트 처리를 수행하는 업데이트 서비스를 제공하는 제어부를 포함하여 구성되고,
    상기 제어부는 차량 시동이 온(ON) 된 상태에서는 상태정보 전송서비스를 수행하고, 차량 시동이 오프(OFF) 된 상태에서는 서버로부터 수신된 원격 제어신호에 대응되도록 해당 차량용 기기에 대한 설정처리 및 자동 업데이트 처리를 수행하되, 차량용 기기와 연결된 케이블의 포트 위치에 기반하여 해당 포트에 연결된 차량용 기기의 종류를 판단하거나 또는 포트로부터 인가되는 데이터 구조를 근거로 차량용 기기의 종류를 판단하고, 차량용 기기의 종류에 대응하여 해당 상태 정보를 전송할 목적 대상 서버를 결정함과 더불어, 자동 업데이트 처리시에는 차량 결합부를 통해 연결된 차량용 기기로 업데이트 상태 알림정보를 전송하여 상태정보의 전송을 중지시킨 후, 차량용 게이트웨이에 대한 업데이트 동작을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 커넥티드형 차량용 게이트웨이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량 결합부는 디지털 운행 기록계와 온도 측정기, 위치관제단말기, 특수계측장치를 포함하는 각종 차량용 기기와 연결하기 위해 서로 다른 프로토콜을 지원하는 다수의 포트를 구비하여 구성되는 기기 통신모듈과, 차량내 ECU와 통신하기 위한 ECU 통신포트를 포함하여 구성되고,
    상기 제어부는 차량 결합부로부터 인가되는 서로 다른 프로토콜의 상태정보를 기 설정된 목적 대상 서버에서 요구하는 데이터 구조로 변환하여 전송데이터를 생성하되, 전송 데이터는 상태정보와 차량고유정보를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 커넥티드형 차량용 게이트웨이.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 서로 다른 차량용 기기로부터 수집된 각각의 상태정보를 이용하여 하나의 전송 데이터를 생성하고, 이를 해당 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 커넥티드형 차량용 게이트웨이.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 차량용 기기로부터 수집된 정보를 데이터 메모리에 저장하고, 상태 정보 전송시 먼저 해당 목적 서버로 동기 데이터를 전송하여 이에 대한 응답신호를 근거로 통신망상태를 확인하여 통신망상태가 정상인지를 확인하며, 통신망상태가 정상인 경우에 한하여 상태정보를 해당 서버로 전송함과 더불어, 해당 서버로부터 상태정보에 대한 수신 응답신호의 수신을 근거로 데이터 메모리에 저장된 해당 상태정보를 클리어하는 것을 특징으로 하는 커넥티드형 차량용 게이트웨이.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 차량용 기기로부터 인가되는 서로 다른 프로토콜의 데이터를 가변형 OBD 데이터 구조로 변환하여 전송 데이터를 생성하되,
    가변형 OBD 데이터 구조는 명령과 보안코드, 데이터 길이, 데이터 및 CRC를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥티드형 차량용 게이트웨이.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    외부 단말과 근거리 무선통신을 수행하는 근거리 통신부를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 커넥티드형 차량용 게이트웨이.
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