KR102384906B1

KR102384906B1 - 차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기

Info

Publication number: KR102384906B1
Application number: KR1020200155234A
Authority: KR
Inventors: 오창송; 정지욱
Original assignee: (주)에이텍티앤
Priority date: 2020-11-19
Filing date: 2020-11-19
Publication date: 2022-04-11

Abstract

차세대 지능형 교통시스템(C-ITS; cooperative intelligent transport system)을 위한 WAVE 통신(V2X 통신)과 버스정보시스템(BIS)의 정보 제공을 위한 다양한 네트워크 통신을 하나의 플랫폼에 통합적으로 구현한 차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기에 관한 것으로서, 복수의 통신 모듈이 구비된 하드웨어 레이어, 하드웨어 레이어에 구비된 복수의 통신 모듈의 운영을 위한 복수의 드라이버가 구비된 운영체제 레이어, C-ITS 서비스와 BIS 서비스를 위한 네트워크 연결 기능을 수행하는 미들웨어 레이어 및 V2X 서비스 애플리케이션 및 BIS 서비스 애플리케이션이 구비된 애플리케이션 레이어가 단일의 보드에 통합적으로 구현된다.

Description

차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기{Driver terminal for cooperative intelligent transport system}

본 발명은 차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기에 관한 것으로서, 특히 차세대 지능형 교통시스템(C-ITS; cooperative intelligent transport system)을 위한 WAVE 통신(V2X 통신)과 버스정보시스템(BIS)의 정보 제공을 위한 다양한 네트워크 통신을 하나의 플랫폼에 통합적으로 구현한 차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기에 관한 것이다.

차량이 운전자에게 주변 도로, 교통상황 정보를 실시간으로 공유해주는 서비스인 C-ITS(cooperative intelligent transport system)가 상용화되면, 도로 위의 수많은 데이터를 실시간으로 처리해야할 필요가 있다.

이중 차량과 차량 간 통신(V2V)보다 차량과 네트워크 간 통신(V2X)이 일대 다 통신으로써 많은 부하를 발생한다.

도로 위에 발생하는 데이터를 처리하고 공유하기 위해서, 다양한 네트워크 기술이 제안되고 있다.

차량 애드혹 네트워크(Vehicular Ad-hoc Network, VANET)는 모바일 애드혹 네트워크(Mobile Ad-hoc Network, MANET)의 일부 내지 변용 기술로서, 공공 안전과 지능형 교통 서비스(Intelligent Transport System, ITS)를 위한 차량 대 차량(Vehicle to Vehicle, V2V) 또는 차량 대 인프라(Vehicle to Infra, V2I) 통신을 지원하는 차량 애드혹 네트워킹 기술은 IEEE 80211p 및 IEEE 1609 표준을 포함하는 프로토콜 스택인 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment)로 표준화되었다.

미국 교통부 산하 국가도로 교통 안전국(NHTSA)은 V2V 통신의 궁극적인 목적을 차량 간 통신을 이용하여 사고를 방지하고 도로 교통의 전체적인 안정성을 높이는 것에 두고 있다. 이 기관은 이를 위해 2016년에 차량의 V2V 기능 탑재를 강제하는 법안을 목표로 하고 있다. 이에 따라 VANET 환경에서 라우팅 기법에 대한 관심이 높아지고 있다.

이동 노드들이 무작위적으로 움직이는 환경인 MANET과 달리, VANET에서는 이동하는 차량 노드들이 도로와 교통량, 제한속도 및 교통신호 등에 따라 통제된 움직임을 보이는 환경에서 차량 노드 사이의 통신(V2V), 또는 이동하는 차량 노드와 고정된 노변 기지국 사이의 통신(V2I)을 제공하며, 차량 노드의 고속 이동성 및 빈번한 토폴러지 변화를 수용할 수 있도록, 통신 프로토콜의 세부적인 규칙들이 정해질 수 있다.

이러한 특징을 고려하여, 차량 노드들 사이의 효율적인 통신을 위해 VANET의 매체 접근 제어(MAC, Media Access Control) 프로토콜이 제안되어 있다.

또한, 버스 등과 같은 차량에 설치된 운전자 단말기는 버스정보 제공을 위한 BIS 시스템을 별도의 보드로 구비하고 있다.

즉, 버스와 같은 차량에는 상기 BIS 시스템이 적용된 운전자 단말기가 별도의 보드로 구비되고, 아울러 C-ITS 서비스를 위한 V2X 통신 기반의 보드가 별개로 구비되어 있다.

따라서 상기 C-ITS 서비스를 위한 V2X 통신 기반의 보드와 BIS 시스템용 운전자 단말기의 보드는 상호 연동 없이 각각 독립적인 보드로 구현되어, 운영되므로 차량에 복수의 보드의 장착에 따른 설치 공간 제약, 비용 낭비 등이 발생하는 단점이 있다. 아울러 여러 보드를 개별적으로 설치하고 운영하다 보니 고장확률도 증가하고, 각각의 보드에서 개별적으로 해당 데이터만을 처리하기 때문에 데이터 처리 시간도 길어지는 단점이 있다.

한편, 도로 위의 모든 정보를 공유하고 제공하기 위해서 다양한 데이터 처리 기법이 제안되고 있으며, 하기의 <특허문헌 1> 및 <특허문헌 2> 에도 도로 위의 정보를 공유 및 처리하기 위해서 종래에 제안된 기술이 개시되어 있다.

<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 방향성 안테나를 각각 가지는 소스 차량 노드와 목적 차량 노드를 포함하는 차량용 애드혹 네트워크에서, 소스 차량 노드가, 유효 통신 범위 중에서 목적 차량 노드의 방향으로는 송신될 데이터의 양에 관한 RDF 메시지를 송신하고, 유효 통신 범위 중에서 나머지 방향으로는 송신될 데이터의 양에 관한 SDF 메시지를 송신하는 단계, 목적 차량 노드의 방향으로 데이터를 송신하는 단계 및 데이터 송신이 끝난 후에, 만약 목적 차량 노드로부터 ACK 메시지가 수신되면, 목적 차량 노드에 대해 통신을 종료하는 단계를 포함한다. 이러한 구성을 통해, 차량용 애드혹 네트워크를 위한 매체 접근제어 프로토콜을 제공한다.

또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 개미 군집 최적화 기법 기반의 차량 애드혹 네트워크 라우팅 방법은, 차량 애드혹 네트워크를 구성하는 복수의 차량 애드혹 네트워크 장치들의 각각이, 대중교통 차량 노드로부터 전파되는 노선상의 관심 지점들의 제1차량 밀도 정보와 관심 지점 간 도로들의 제2차량 밀도 정보를 수신하는 단계 및 수신된 제1 및 제2차량 밀도 정보에 기초하여 목적 노드까지 라우팅 경로 및 라우팅 방법을 각각 결정하는 단계를 포함한다. 이러한 구성을 통해, 차량 애드혹 네트워크의 라우팅 기법을 제공한다.

그러나 상기와 같은 <특허문헌 1> 및 <특허문헌 2> 는 차량 간 통신에서 발생하는 단일의 데이터만을 처리할 뿐, 차량에 설치된 BIS 시스템을 위한 BIS 정보는 처리하지 못하는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 10-1535913(2015.07.06. 등록)(방향성 안테나 기반의 차량용 애드혹 네트워크를 위한 매체 접속 제어방법 및 이를 이용한 차량용 애드혹 네트워크 장치) 대한민국 등록특허 10-1533087(2015.06.25. 등록)(개미 군집 최적화 기법 기반의 차량 애드혹 네트워크 라우팅 방법 및 이를 이용한 차량 애드혹 네트워크 장치)

따라서 본 발명은 상기와 같이 차량에서 V2X 통신 기반의 C-ITS 서비스를 위한 보드와 BIS 서비스를 위한 보드가 개별적으로 설치 및 운영되는 데 따른 제반 문제점과 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 차세대 지능형 교통시스템(C-ITS; cooperative intelligent transport system)을 위한 WAVE 통신(V2X 통신)과 버스정보시스템(BIS)의 정보 제공을 위한 다양한 네트워크 통신을 하나의 플랫폼에 통합적으로 구현한 차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기"는,

복수의 통신 모듈이 구비된 하드웨어 레이어;

상기 하드웨어 레이어에 구비된 복수의 통신 모듈의 운영을 위한 복수의 드라이버가 구비된 운영체제 레이어;

C-ITS 서비스와 BIS 서비스를 위한 네트워크 연결 기능을 수행하는 미들웨어 레이어; 및

V2X 서비스 애플리케이션 및 BIS 서비스 애플리케이션이 구비된 애플리케이션 레이어가 단일의 보드에 통합적으로 구현된 것을 특징으로 한다.

상기에서 하드웨어 레이어는,

C-ITS 서비스를 위한 V2X 통신모듈;

BIS 서비스를 위한 BIS 통신모듈;

원거리 무선 통신을 위한 LTE/5G 통신 모듈;

차량에서 차량 장비와의 통신을 위한 CAN 통신 모듈;

데이터를 고속으로 처리하기 위한 내장형 멀티미디어 카드(eMMc, Embedded MultiMediaCard)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 운영체제 레이어는,

기본 운영체제인 Linux 4.19.x;

V2X 통신모듈 구동을 위한 V2X 드라이버;

LTE/5G 통신모듈 구동을 위한 LTE/5G 드라이버;

차량 내의 통신을 수행하는 CAN 통신모듈 구동을 위한 CAN 드라이버;

운전자 단말기 보드의 서비스 시 지원을 위한 보드 서포트 패키지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 미들웨어 레이어는,

C-ITS 서비스를 위한 V2X 네트워크 연결 관련 기능을 통해 V2X 패킷의 수신 요청을 하고, 수신한 V2X 패킷을 파싱하여 V2X 애플리케이션으로 전달해주는 WAVE 프레임워크;

네트워크 연결 관련 기능을 통해 BIS 패킷의 수신 요청을 하고, 패킷의 등록 및 관리를 하며, 수신한 BIS 패킷을 파싱하여 BIS 애플리케이션으로 전달해주는 BIS 프레임워크;

네트워크 연결 관련 기능을 통해 TCP/IP 패킷의 전송을 요청하고, 수신한 TCP/IP 패킷을 파싱하여 UI 정보를 추출 및 저장하고, 저장한 UI 정보를 UI 애플리케이션에 전달해주는 UI 프레임워크;

캔 통신모듈을 통해 획득한 디지털 운행 기록계(DTG) 데이터를 처리 및 저장하는 DTG 프레임워크;

멀티미디어 데이터를 처리해주는 멀티미디어 프레임워크;

파워 관리 데이터를 처리하는 파워 관리 프레임워크;

상기 멀티미디어 프레임워크와 UI 프레임워크와 DTG 프레임워크와 파워 관리 프레임워크의 네트워크 연결을 관리해주는 네트워크 프레임워크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 애플리케이션 레이어는,

C-ITS 서비스를 위한 V2X 서비스 수행을 위한 애플리케이션이 탑재된 V2X 서비스 애플리케이션;

BIS 서비스 수행을 위한 애플리케이션이 탑재된 BIS 애플리케이션;

사용자 인터페이스를 위한 애플리케이션이 탑재된 UI 애플리케이션;

소프트웨어 갱신을 위한 애플리케이션이 탑재된 소프트웨어 갱신 애플리케이션을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 차세대 지능형 교통시스템(C-ITS; cooperative intelligent transport system)을 위한 WAVE 통신(V2X 통신)과 버스정보시스템(BIS)의 정보 제공을 위한 다양한 네트워크 통신을 하나의 플랫폼에 통합적으로 구현함으로써, 개별적으로 서비스 보드를 구현하는 것에 비하여 보드 구현 비용을 절감할 수 있으며, 아울러 단일의 보드 사용으로 기존 복수의 개별 보드의 사용에 비하여 고장을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 단일의 보드에서 다양한 통신 네트워크의 데이터를 처리함으로써, 전체적인 데이터 처리 시간을 단축하며, 단일의 통합 보드의 사용으로 시스템 관리와 유지보수에 용이함을 도모해주는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기의 보드 구조도,
도 2는 본 발명에서 V2X 서비스 과정을 보인 절차도,
도 3은 본 발명에서 BIS 서비스 과정을 보인 절차도,
도 4는 본 발명에서 UI 서비스 과정을 보인 절차도,
도 5는 본 발명에서 소프트웨어 갱신 서비스 과정을 보인 절차도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 "차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기(100)"의 전체 구조도로서, 맨 하위에 복수의 통신 모듈이 구비된 하드웨어 레이어(H/W Layer)(110)가 구비되고, 그 위에 상기 하드웨어 레이어(110)에 구비된 복수의 통신 모듈의 운영을 위한 복수의 드라이버가 구비된 운영체제 레이어(OS Layer)가 구비된다.

아울러 상기 운영체제 레이어(120)의 상부에는 C-ITS 서비스와 BIS 서비스를 위한 네트워크 연결 기능을 수행하는 미들웨어 레이어(Middleware Layer)(130)가 구비되고, 최상층에는 V2X 서비스 애플리케이션 및 BIS 서비스 애플리케이션이 구비된 애플리케이션 레이어(Application Layer)(140)가 구비된다.

여기서 하드웨어 레이어(110), 운영체제 레이어(120), 미들웨어 레이어(130) 및 애플리케이션 레이어(140)는 단일의 보드에 통합적으로 구현된다,

상기 하드웨어 레이어(110)는 C-ITS 서비스를 위한 V2X 통신모듈(111), BIS(Bus Information System) 서비스를 위한 BIS 통신모듈(112), 원거리 무선 통신을 위한 LTE/5G 통신 모듈(113), 차량에서 차량 장비와의 통신을 위한 CAN 통신 모듈(114), 데이터를 고속으로 처리하기 위한 내장형 멀티미디어 카드(eMMc, Embedded MultiMedia Card)(115)를 포함한다.

또한, 상기 운영체제 레이어(120)는 기본 운영체제인 Linux 4.19.x(121), V2X 통신모듈 구동을 위한 V2X 드라이버(122), LTE/5G 통신모듈 구동을 위한 LTE/5G 드라이버(123), 차량 내의 통신을 수행하는 CAN 통신모듈 구동을 위한 CAN 드라이버(125) 및 운전자 단말기 보드의 서비스 시 지원을 위한 보드 서포트 패키지(Board Support Package)(124)를 포함한다.

또한, 상기 미들웨어 레이어(130)는 C-ITS 서비스를 위한 V2X 네트워크 연결 관련 기능을 통해 V2X 패킷의 수신 요청을 하고, 수신한 V2X 패킷을 파싱하여 V2X 애플리케이션으로 전달해주는 WAVE 프레임워크(131), 네트워크 연결 관련 기능을 통해 BIS 패킷의 수신 요청을 하고, 패킷의 등록 및 관리를 하며, 수신한 BIS 패킷을 파싱하여 BIS 애플리케이션으로 전달해주는 BIS 프레임워크(136), 네트워크 연결 관련 기능을 통해 TCP/IP 패킷의 전송을 요청하고, 수신한 TCP/IP 패킷을 파싱하여 UI 정보를 추출 및 저장하고, 저장한 UI 정보를 UI 애플리케이션에 전달해주는 UI 프레임워크(135), 캔 통신모듈을 통해 획득한 디지털 운행 기록계(DTG) 데이터를 처리 및 저장하는 DTG 프레임워크(134), 멀티미디어 데이터를 처리해주는 멀티미디어 프레임워크(133), 파워 관리 데이터를 처리하는 파워 관리 프레임워크(137), 상기 멀티미디어 프레임워크(133)와 UI 프레임워크(135)와 DTG 프레임워크(134)와 파워 관리 프레임워크(137)의 네트워크 연결을 관리해주는 네트워크 프레임워크(132)를 포함한다.

또한, 상기 애플리케이션 레이어(140)는 C-ITS 서비스를 위한 V2X 서비스 수행을 위한 애플리케이션이 탑재된 V2X 서비스 애플리케이션(141), BIS 서비스 수행을 위한 애플리케이션이 탑재된 BIS 애플리케이션(142), 사용자 인터페이스를 위한 애플리케이션이 탑재된 UI 애플리케이션(143) 및 소프트웨어 갱신을 위한 애플리케이션이 탑재된 소프트웨어 갱신 애플리케이션(144)을 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 "차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기(100)"의 동작을 첨부한 도면 도 2 내지 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 차세대 지능형 교통시스템(C-ITS)을 위한 통합 차량 플랫폼을 올인원(All in One) 방식으로 하나의 보드에 통합적으로 구현하였다.

여기서 올인원 통합 차량 플랫폼은 버스 관리, 교통카드, 차량 간 통신, 안전센서 등이 통합되며, 모든 정보 역시 단일의 디스플레이를 통해 통합적으로 표출된다. 특히, 기존 C-ITS 서비스 및 BIS 서비스나 무선 통신 등을 위해 각각의 보드별로 사용하는 GPS 수신기, 디스플레이 장치 등을 단일화하여 사용함으로써, 전체적인 시스템 구축 비용을 절감하고, 시스템 구현도 단순화하였다.

이를 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

이벤트, 교통상황, 주변 차량 정보 수신 등과 같은 C-ITS 서비스를 위해, 도 2에 도시한 바와 같이, V2X 서비스 애플리케이션(141)이 실행되어, 서비스 정보를 위한 V2X 패킷 수신을 미들웨어 레이어(130)로 보낸다(S101). 미들웨어 레이어(130)의 WAVE 프레임워크(131)는 V2X 패킷 수신 요청을 등록 및 관리하고(S102), V2X 통신 모듈(111)을 통해 다른 차량이나 교통관제 서버인 클라우드 서버로 C-ITS 서비스를 위한 V2X 패킷의 전송을 요청한다. 이러한 요청에 따라 다른 차량이나 클라우드 서버는 C-ITS 서비스를 위한 정보를 포함하는 V2X 패킷을 전송한다. 하드웨어 레이어(110)의 V2X 통신모듈(111)은 상기 다른 차량이나 클라우드 서버로부터 전송된 C-ITS 서비스 패킷을 수신하여 미들웨어 레이어(130)에 전달한다(S103). 여기서 운영체제 레이어(120)의 V2X 드라이버(122)가 V2X 통신모듈(111)을 동작시킨다. 상기 미들웨어 레이어(130)의 WAVE 프레임워크(131)는 수신한 V2X 패킷을 파싱하여 전처리를 하고, 전처리된 V2X 패킷을 V2X 서비스 애플리케이션(141)으로 전달한다(S104 - S105). 이후, V2X 서비스 애플리케이션(141)에서 수신한 C-ITS 정보를 화면에 표출한다. 이로써 차량에서는 교통관제 서버로부터 전송된 C-ITS 서비스를 위한 패킷을 운전자 단말기의 올인원 플랫폼을 통해 수신하여 처리하게 된다.

다음으로, 버스의 운행정보를 실시간으로 제공하는 교통시스템인 BIS 시스템 서비스를 위해, 도 3에 도시한 바와 같이, BIS 서비스 애플리케이션(142)이 실행되어, 서비스 정보를 위한 BIS 패킷 수신을 미들웨어 레이어(130)로 보낸다(S201). 미들웨어 레이어(130)의 BIS 프레임워크(136)는 BIS 패킷 수신 요청을 등록 및 관리하고(S202), BIS 통신 모듈(112)을 통해 교통관제 서버인 클라우드 서버로 BIS 서비스를 위한 BIS 패킷의 전송을 요청한다. 이러한 요청에 따라 클라우드 서버는 BIS 서비스를 위한 정보를 포함하는 BIS 패킷을 전송한다. 하드웨어 레이어(110)의 BIS 통신모듈(112)은 상기 클라우드 서버로부터 전송된 BIS 서비스 패킷을 수신하여 미들웨어 레이어(130)에 전달한다(S203). 여기서 운영체제 레이어(120)의 V2X 드라이버(122)가 V2X 통신모듈(111)을 동작시킨다. 상기 미들웨어 레이어(130)의 BIS 프레임워크(136)는 수신한 BIS 패킷을 파싱하여 전처리를 하고, 전처리된 BIS 패킷을 BIS 서비스 애플리케이션(142)으로 전달한다(S204 - S205). 이후, BIS 서비스 애플리케이션(142)에서 수신한 BIS 정보를 화면에 표출한다. 이로써 차량에서는 교통관제 서버로부터 전송된 BIS 서비스를 위한 패킷을 운전자 단말기의 올인원 플랫폼을 통해 수신하여 처리하게 된다.

또한, 올인원 플랫폼으로 구현된 운전자 단말기를 이용하여 사용자 인터페이스를 위해, 도 4에 도시한 바와 같이, UI 서비스 애플리케이션(141)이 실행되어, 서비스 정보를 위한 TCP/IP 패킷 수신을 미들웨어 레이어(130)로 보낸다(S301). 미들웨어 레이어(130)의 UI 프레임워크(135)는 TCP/IP 패킷 수신 요청을 LTE/5G 통신 모듈(113)을 교통관제 서버인 클라우드 서버로 요청한다(S302). 이러한 요청에 따라 클라우드 서버는 사용자가 요청한 정보를 포함하는 TCP/IP 패킷을 전송한다. 하드웨어 레이어(110)의 LTE/5G 통신모듈(113)은 상기 클라우드 서버로부터 전송된 TCP/IP 패킷을 수신하여 미들웨어 레이어(130)에 전달한다(S303). 여기서 운영체제 레이어(120)의 LTE/5G 드라이버(123)가 LTE/5G 통신모듈(113)을 동작시킨다. 상기 미들웨어 레이어(130)의 UI 프레임워크(135)는 수신한 TCP/IP 패킷을 파싱하여 전처리를 하고, 전처리된 정보를 저장한다(S304, S305). 이후, 저장한 정보를 UI 애플리케이션(143)으로 전달한다(S306). UI 애플리케이션(143)에서 수신한 정보를 화면에 표출한다. 이로써 차량에서는 교통관제 서버나 기타 시스템으로부터 전송된 사용자 요청정보를 운전자 단말기의 올인원 플랫폼을 통해 수신하여 처리하게 된다.

한편, 올인원 통합 플랫폼으로 이루어진 운전자 단말기는, 업그레이드를 위해 소프트웨어 업데이트를 실시한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 소프트웨어 갱신 애플리케이션(144)이 실행되고, 네트워크 프레임워크(133)와 연동하는 상태에서, LTE/5G 통신모듈(112) 또는 eMMc(115)를 통해 갱신할 소프트웨어 업데이트 파일을 수신한다(S401). 수신한 소프트웨어 업데이트 파일은 네트워크 프레임워크(133)로 전달된다. 네트워크 프레임워크(132)는 수신한 소프트웨어 업데이트 파일을 파싱하여 전처리를 한다(S402). 이후 전처리된 데이터로부터 업데이트 정보를 생성하고(S403), 생성한 업데이트 정보를 소프트웨어 갱신 애플리케이션(144)으로 전송한다(S404). 소프트웨어 갱신 애플리케이션(144)은 수신한 업데이트 정보를 기초로 소프트웨어 업데이트를 수행한다. 이로써 차량에서는 교통관제 서버나 기타 시스템으로부터 전송된 소프트웨어 업데이트 파일을 운전자 단말기의 올인원 플랫폼을 통해 수신하여 처리하게 된다.

한편, 본 발명은 차량의 모든 관련 정보를 운전자 단말기의 올인원 통합 플랫폼을 통해 처리할 수 있다.

예컨대, 차량에서 발생하는 차량 정보 즉, 차속도 검출 정보, RPM 검출 정보, 배터리 전압체크 정보, 브레이크 상태 검출정보, 경고 메시지, 기록 데이터 등을 DTG 정보로 캔 통신모듈(114)을 통해 수신한다. 캔 통신 모듈(114)은 수신한 DTG 정보를 미들웨어 레이어(130)로 전송한다. 미들웨어 레이어(130)의 DTG 프레임워크(134)는 수신한 DTG 정보를 내부 메모리에 저장한다.

또한, 운전자 단말기인 올인원 통합 플랫폼은 미들웨어 레이어(130)에 구비된 파워 관리 프레임워크(137)에서 각각의 장비별로 사용하는 파워를 통합적으로 관리한다.

이와 같이 본 발명은 C-IT 서비스를 위한 보드와 BIS 서비스를 위한 보드를 하나의 통합 보드에 올인원 플랫폼 형태로 구현함으로써, 각각의 서비스를 위해 보드를 별도로 구현하는 방식에 비하여 보드 구현 비용을 절감할 수 있으며, 중복되는 장비를 제거하여 더욱 비용 절감을 도모할 수 있게 된다.

특히, 기존과 같이 각각의 서비스를 위해 별도의 시스템으로 구현하는 방식에 비하여 단일의 보드에 통합 플랫폼 형태로 구현함으로써, 전체적인 장비의 구성 요소를 단순화하여 고장을 최소화할 수 있으며, 단일의 보드에서 차량에서 가능한 모든 통신 방식을 이용하여 교통관제 서버나 다른 차량과의 정보를 송수신할 수 있어 전체적인 데이터 처리 시간도 단축할 수 있게 된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

100: 운전자 단말기
110: 하드웨어 레이어
111: V2X 통신모듈
112: BIS 통신모듈
113: LTE/5G 통신 모듈
114: CAN 통신 모듈
115: eMMc
120: 운영체제 레이어
121: Linux 4.19.x
122: V2X 드라이버
123: LTE/5G 드라이버
124: 보드 서포트 패키지
125: CAN 드라이버
130: 미들웨어 레이어
131: WAVE 프레임워크
132: 네트워크 프레임워크
133: 멀티미디어 프레임워크
134: DTG 프레임워크
135: UI 프레임워크
136: BIS 프레임워크
137: 파워 관리 프레임워크
140: 애플리케이션 레이어
141: V2X 서비스 애플리케이션
142: BIS 서비스 애플리케이션
143: UI 애플리케이션
144: 소프트웨어 갱신 애플리케이션

Claims

차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기로서,
복수의 통신 모듈이 구비된 하드웨어 레이어;
상기 하드웨어 레이어에 구비된 복수의 통신 모듈의 운영을 위한 복수의 드라이버를 구비한 운영체제 레이어;
C-ITS 서비스와 BIS 서비스를 위한 네트워크 연결 기능을 수행하는 미들웨어 레이어; 및
V2X 서비스 애플리케이션 및 BIS 서비스 애플리케이션이 구비된 애플리케이션 레이어가 단일의 보드에 올인원 통합 차량 플랫폼으로 구현되며,
상기 올인원 통합 차량 플랫폼은 버스 관리, 교통카드, 차량 간 통신, 안전센서 기능이 통합되며, 단일의 디스플레이를 통해 통합적으로 정보가 표출되고,
상기 올인원 통합 차량 플랫폼은,
이벤트, 교통상황, 주변 차량 정보 수신을 포함하는 C-ITS 서비스를 위해, V2X 서비스 애플리케이션이 실행되어, 서비스 정보를 위한 V2X 패킷 수신을 미들웨어 레이어로 전송하고, 미들웨어 레이어의 WAVE 프레임워크에서 V2X 패킷 수신 요청을 등록 및 관리하며, V2X 통신 모듈을 통해 다른 차량이나 교통관제 서버인 클라우드 서버로 C-ITS 서비스를 위한 V2X 패킷의 전송을 요청하며, 상기 하드웨어 레이어의 V2X 통신모듈에서 다른 차량이나 클라우드 서버로부터 전송된 C-ITS 서비스 패킷을 수신하여 미들웨어 레이어에 전달하며, 상기 미들웨어 레이어의 WAVE 프레임워크에서 수신한 V2X 패킷을 파싱하여 전처리를 하고, 전처리된 V2X 패킷을 V2X 서비스 애플리케이션으로 전달하며, V2X 서비스 애플리케이션에서 수신한 C-ITS 정보를 화면에 표출하며,
버스의 운행정보를 실시간으로 제공하는 교통시스템인 BIS 시스템 서비스를 위해, BIS 서비스 애플리케이션이 실행되어, 서비스 정보를 위한 BIS 패킷 수신을 미들웨어 레이어로 전송하면, 상기 미들웨어 레이어의 BIS 프레임워크는 BIS 패킷 수신 요청을 등록 및 관리하고, BIS 통신 모듈을 통해 교통관제 서버인 클라우드 서버로 BIS 서비스를 위한 BIS 패킷의 전송을 요청하며, 상기 하드웨어 레이어의 BIS 통신모듈은 상기 클라우드 서버로부터 전송된 BIS 서비스 패킷을 수신하여 미들웨어 레이어에 전달하고, 상기 미들웨어 레이어의 BIS 프레임워크는 수신한 BIS 패킷을 파싱하여 전처리를 하고, 전처리된 BIS 패킷을 BIS 서비스 애플리케이션으로 전달하며, 상기 BIS 서비스 애플리케이션에서 수신한 BIS 정보를 화면에 표출하며,
상기 애플리케이션 레이어는 소프트웨어 갱신을 위한 애플리케이션이 탑재된 소프트웨어 갱신 애플리케이션을 포함하고,
상기 소프트웨어 갱신 애플리케이션이 실행된 상태에서, 네트워크 프레임워크와 연결된 상태에서, LTE/5G 통신모듈 또는 eMMc를 통해 갱신할 소프트웨어 업데이트 파일을 수신하고, 수신한 소프트웨어 업데이트 파일을 네트워크 프레임워크로 전달하며, 상기 네트워크 프레임워크에서 수신한 소프트웨어 업데이트 파일을 파싱하여 전처리를 하고, 전처리된 데이터로부터 업데이트 정보를 생성하고, 생성한 업데이트 정보를 소프트웨어 갱신 애플리케이션으로 전송하고, 소프트웨어 갱신 애플리케이션에서 수신한 업데이트 정보를 기초로 소프트웨어 업데이트를 수행하는 것을 특징으로 하는 차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기.
청구항 1에서, 상기 하드웨어 레이어는,
C-ITS 서비스를 위한 V2X 통신모듈;
BIS 서비스를 위한 BIS 통신모듈;
원거리 무선 통신을 위한 LTE/5G 통신 모듈;
차량에서 차량 장비와의 통신을 위한 CAN 통신 모듈;
데이터를 고속으로 처리하기 위한 내장형 멀티미디어 카드(eMMc, Embedded MultiMediaCard)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기.
청구항 1에서, 상기 운영체제 레이어는,
기본 운영체제인 Linux 4.19.x;
V2X 통신모듈 구동을 위한 V2X 드라이버;
LTE/5G 통신모듈 구동을 위한 LTE/5G 드라이버;
차량 내의 통신을 수행하는 CAN 통신모듈 구동을 위한 CAN 드라이버;
운전자 단말기 보드의 서비스 시 지원을 위한 보드 서포트 패키지를 포함하는 것을 특징으로 하는 차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기.
청구항 1에서, 상기 미들웨어 레이어는,
C-ITS 서비스를 위한 V2X 네트워크 연결 관련 기능을 통해 V2X 패킷의 수신 요청을 하고, 수신한 V2X 패킷을 파싱하여 V2X 애플리케이션으로 전달해주는 WAVE 프레임워크;
네트워크 연결 관련 기능을 통해 BIS 패킷의 수신 요청을 하고, 패킷의 등록 및 관리를 하며, 수신한 BIS 패킷을 파싱하여 BIS 애플리케이션으로 전달해주는 BIS 프레임워크;
네트워크 연결 관련 기능을 통해 TCP/IP 패킷의 전송을 요청하고, 수신한 TCP/IP 패킷을 파싱하여 UI 정보를 추출 및 저장하고, 저장한 UI 정보를 UI 애플리케이션에 전달해주는 UI 프레임워크;
캔 통신모듈을 통해 획득한 디지털 운행 기록계(DTG) 데이터를 처리 및 저장하는 DTG 프레임워크;
멀티미디어 데이터를 처리해주는 멀티미디어 프레임워크;
파워 관리 데이터를 처리하는 파워 관리 프레임워크;
상기 멀티미디어 프레임워크와 UI 프레임워크와 DTG 프레임워크와 파워 관리 프레임워크의 네트워크 연결을 관리해주는 네트워크 프레임워크를 포함하는 것을 특징으로 하는 차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기.
청구항 1에서, 상기 애플리케이션 레이어는,
C-ITS 서비스를 위한 V2X 서비스 수행을 위한 애플리케이션이 탑재된 V2X 서비스 애플리케이션;
BIS 서비스 수행을 위한 애플리케이션이 탑재된 BIS 애플리케이션;
사용자 인터페이스를 위한 애플리케이션이 탑재된 UI 애플리케이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 차세대 지능형 교통시스템용 운전자 단말기.