KR20070000096A

KR20070000096A - 초소형 다기능 차량 탑재 단말기

Info

Publication number: KR20070000096A
Application number: KR1020050055567A
Authority: KR
Inventors: 이돈신
Original assignee: (주)하이게인안테나
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2007-01-02
Also published as: KR100766427B1

Abstract

본 발명은 차량 탑재 ITS 또는 광전송 단말기에서 다양한 서비스를 제공할 수 있도록 된 초소형 다기능 차량 탑재(OBE) 단말기에 관한 것으로, GPS 단말기의 주요기능인 안테나, 좌표인식 CPU, POI 등을 OBE 케이스 내에 동시에 장착하여 케이스와 전원, 지시기 등을 동시에 사용하고, GPS 단말기의 CPU 기능을 OBE의 CPU 기능과 연동하게 하여 차량 위치 및 과금기능과 도로 주위 상태 정보를 내장된 스피커로 음성 서비스하게 하는 GPS 수신기를 내장한 차량 탑재 단말기를 개시한다.

또한 본 발명의 OBE 단말기는 MP3 플레이어를 OBE 케이스 내에 장착하고, 키입력부에 음악 선택 스위치 장착하여 차량 운전도중 음악 감상이 가능하게 함과 아울러 음악을 내부 스피커 또는 오디오출력단자로 외부 고성능 스피커에 연결하여 서비스할 수 있고, 통합형 마이크로프로세서로서 ARM7 7DM 또는 ARM9 9DM 또는 동등 이상 성능을 갖는 마이크로프로세서 코어를 채택한 후 L1, L2, L7 레이어에 독자 개발한 소프트웨어를 삽입하여 전체 단말기를 소형화 및 저가격화한 것이다.

Description

초소형 다기능 차량 탑재 단말기 { Multifunctional OBE for ITS }

본 발명은 차량 탑재형 교통정보 단말기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 능동형 단거리 전용 무선통신망( DSRC; Active Dedicated Short Range Communication )용 차량탑재 단말기에서 다양한 서비스를 제공할 수 있도록 된 초소형 다기능 차량 탑재 단말기에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 본 출원인에 의해 출원번호 제 10-2005-0003710 호로 선출원된 차량 탑재 단말기를 개량한 것이다.

최근들어, 통신(Telecommunication)과 정보과학(Informatics)의 결합으로 탄생한 텔레매틱스(Telematics)분야의 기술이 각광을 받고 있는데, 텔레매틱스란 차량의 운전자와 탑승자에게 교통정보안내, 긴급구난, 원격차량진단, 인터넷 서비스 등을 제공하여 움직이는 비지니스 공간(Mobile Office)을 구현하는 서비스를 뜻한다.

이러한 텔레매틱스의 기초단계로서 GPS를 이용한 네비게이션 단말기 등이 널리 보급되어 차량에 사용되고 있는데, 이러한 GPS 단말기는 실시간 교통정보를 제공하지 못하는 단점이 있다.

한편, 지능형교통시스템(ITS: Intelligent Transport Systems)에 적용되는 통신방식은 유선통신망과, 광역무선통신망, 노변통신망, 차량간 통신망 등으로 구분해볼 수 있는데, 통상 유선통신망과 광역무선통신망은 공중통신망 형태로 제공되는 것임에 반해, 노변통신망과 차량간 통신망은 고속으로 주행하는 차량에서 실시간으로 사용되는 ITS 전용 통신망이다. 단거리 전용 무선통신(DSRC: Dedicated Short Range Communication)은 노변통신망의 일종으로서, 도로변에 설치된 노변 기지국 장치(RSE: Road Side Equipment)와 차량에 탑재된 차량 탑재 단말기(OBE: On Board Equipment) 간에 단거리 통신 반경내에서 서로 무선통신하여 자동요금징수(ETC:Electronic Toll Collection), 도로교통 안전정보 제공 등을 통해 첨단 도로 교통환경을 구축할 수 있게 한다.

그런데 종래의 DSRC용 단말기는 그 기능이 제한되고, 재래식 반도체를 사용하여 부피가 크며, 가격이 고가인 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 GPS수신기를 부착하고 위치정보와 차량속도정보, 교통지체정보, 과금장치정보, 차종정보, MP3음악 플레이 기능, 네비게이션 감시기능 등을 통합적으로 제공할 수 있는 능동형 단거리 전용 통신망용 다기능 통합 차량 탑재 단말기(이하, 간단히 '초소형 다기능 차량 탑재 단말기'라 함)를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 노변이나 톨게이트, 주차장 등에 설치된 노변기지국장치와 차량에 탑재되는 단말기가 무선 통신할 수 있도록 된 지능형 차량정보 시스템에 있어서, 전체 부품을 실장하기 위한 OBE 케이스; GPS 안테나를 통해 GPS 위성으로부터 항법 데이터를 수신받아 차량의 현재 위치정보를 제공하는 GPS 수신부; 사용자가 각종 조작을 입력하기 위한 키입력부; 스마트 카드에 기록된 금융정보를 이용하여 ETC에 따른 통행료나 주차장 사용시의 주차요금 등 차량과 관련된 다양한 과금 절차들을 처리하기 위한 카드리더; 네비게이션을 위한 지리정보 데이터등 각종 데이터를 외부로부터 다운받아 업그레이드하기 직렬통신부; 소리를 출력하기 위한 스피커; 데이터를 무선신호로 변조하여 OBE 안테나를 통해 상기 노변기지국측으로 송수신하는 초소형 고주파 증폭용 엠엠아이시부 또는 IR의 경우 전기신호 광변환 송신 및 광전기 신호 변환수신장치; 및 DSRC 프로토콜을 수행하기 위한 소프트웨어를 탑재하고 있고, 네비게이션을 위한 지리정보 데이터베이스(DB), 실시간 교통정보를 위한 실시간 교통정보 데이터베이스(DB), 상기 GPS수신기로부터 전달된 위치정보, 상기 엠엠아이시로부터 전달된 데이터를 이용하여 상기 스피커를 통해 교통정보를 제공하며, 상기 키입력부의 입력에 따라 해당 기능을 제공하는 통합형 마이크로프로세서 아식을 포함하여 구성되어 GPS 단말기의 주요기능인 안테나, 좌표인식 CPU, POI 등을 상기 OBE 케이스 내에 동시에 장착하여 케이스와 전원, 지시기 등을 동시에 사용하고, 상기 GPS 단말기의 CPU 기능을 상기 OBE의 CPU 기능과 연동하게 하여 차량 위치 및 과금기능과 도로 주위 상태 정보를 내장된 스피커로 음성 서비스하게 하는 GPS 수신기를 내장한 차량 탑재 단말기를 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 1a,1b는 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기에 서비스를 제공하는 전체 시스템을 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기의 구성 블럭도이다. 도 1a는 측면도, 도 1b는 정면도이다.

도 1a,1b를 참조하면, 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기(100)는 차량(1)에 탑재되어 DSRC망에 따른 통상의 ITS 또는 IR 서비스를 제공함과 아울러 GPS위성(5)으로부터 항법 데이터를 수신받아 네비게이션 서비스를 제공할 수 있다. 즉, 도로변에는 적당한 간격으로 차량에 탑재된 단말기(100)와 통신할 수 있는 노변기지국(200)이 설치되어 있고, 각 노변 기지국(200)은 유/무선 통신망(210) 등을 이용하여 교통정보센터(220)나 각종 서비스를 제공하는 다기능 서비스 서버(230)에 연결되어 있다. 이때 도면에는 도시하지 않았으나 필요에 따라 금융결제시스템이나 카드결제시스템, 긴급구난(경찰서/소방서 등) 서비스 시스템 등도 통신망(210)을 통해 연결될 수 있다.

차량(1)에 탑재된 초소형 다기능 차량 탑재 단말기(100)는 차량의 주행중에 항시 GPS위성(5)으로부터 항법 데이터를 수신받아 상시적으로 네비게이션 서비스를 제공하고 있고, 차량(1)이 노변기지국(200)의 통신반경에 진입하게 되면 노변기지국(200)과 DSRC 통신 규격에 따라 통신하여 자동요금징수(ETC), 차량관리, MP3 음악 서비스 등의 다양한 서비스를 제공함과 아울러 교통정보센터(220)로부터 실시간 교통정보를 전달받아 단말기내의 교통정보 데이터베이스(302)에 저장한다. 따라서 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기(100)는 네비게이션 서비스를 제공할 때 실시간 교통정보를 고려하여 제공하므로 보다 정확한 교통정보를 제공할 수 있다.

이러한 본 발명의 초소형 다기능 차량 탑재 단말기(100)는 차량이나 배터리전원을 이용하여 시스템에서 필요로 하는 전원을 공급하는 전원부(미도시)와, 전원이 온되면 소정의 기능을 제공하는 회로부, 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기(100)를 차량(1)에 용이하게 부착할 수 있도록 된 케이스(미도시) 등으로 구성된다.

그리고 회로부는 도 2에 도시된 바와 같이, 스마트 카드(102)를 읽기 위한 카드리더(110)와, 본 발명에 따른 각종 기능의 서비스를 제공하기 위한 마이크로프로세서 아식(ASIC)(112), GPS 안테나를 통해 위성신호를 수신받아 복조하여 항법 데이터를 추출한 후 위치정보를 산출하고 다양한 네비게이션 데이터를 제공하기 위한 GPS 수신기(114), DSRC규격에 따라 5.8GHz 대역으로 노변기지국장치(200) 또는 IR전기 신호 광변환, 광전기신호 변환장치와 OBE 송수신하여 무선통신하여 데이터를 송수신하고 ETC 등 엔코딩 디코딩 변조 복조 소형화한 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit: 116) 또는 IR전기신호 광변환, 광전기신호 변환장치(140)와, 각종 동작상태를 표시하기 위한 디스플레이부(118), 기능을 선택하기 위한 스위치와 키패드로 이루어진 키입력부(120), MP3 음악파일을 재생하기 위한 MP3 플레이어(122), 오디오신호를 증폭하기 위한 증폭기(124), 스피커(SPK), 직렬통신포트(126), 비디오 출력단자(Video Out: 128), 오디오 출력단자(Audio Out: 130)로 구성된다.

도 2를 참조하면, 스마트 카드(102)는 차량정보, 과금, 예치금액, 가입자 주소 등의 정보가 기록되어 있고 본 발명에 따른 OBE 단말기의 카드리더(110)에 수시로 삽입하여 기록된 정보를 제공한다. 카드리더(110)는 스마트 카드(102)에 기록된 정보를 읽어 마이크로프로세서(112)에 전달한다.

키입력부(120)는 사용자가 각종 조작을 하기 위한 입력부로서, 기능 선택 스위치, 필요에 따라 긴급구조를 요청하는 버튼이나 각종 서비스를 요구하기 위한 버튼 및 각종 동작을 설정하기 위한 숫자패드 등으로 이루어진다.

MP3플레이어(122)는 사용자의 요구에 따라 DSRC 망의 다기능 서비스 서버(230)로부터 혹은 직렬통신부(UART:126)를 통해 MP3 음악파일을 다운받아 재생하여 운전중에 음악감상을 가능하게 하고, 직렬통신부(UART:126)는 네비게이션을 위한 지리정보 데이터 등 고정된 정보 데이터를 다운받아 업그레이드하기 위한 RS-232C 통신포트 혹은 USB포트로서 PC나 PDA 등의 대응 포트에 연결되어 네비게이션 데이터 업그레이드 사이트로부터 업그레이드 데이터를 다운받는다.

GPS 수신기(114)는 GPS 안테나를 통해 수신된 위성신호를 복조하여 추출된 항법 데이터로부터 차량의 현재 위치를 계산하여 위치정보를 마이크로프로세서(112)에 제공한다.

스피커(SPK)는 네비게이션 정보나 통행료 과금상태, 잔여금액 등, 경고음 혹은 MP3 플레이어(122)에서 재생되는 사운드 등을 소리로서 제공하고, 오디오 출력단자(Audio Out: 130)는 오디오 신호를 차량의 외부 스피커로 출력한다.

디스플레이(118)는 현재 주행중인 지역의 지도와 속도, 교통정보 등을 문자나 그래픽으로 표시해주고, 비디오 출력단자(128:Video Out)는 외부의 LCD에 네비게이션 정보를 디스플레이하기 위하여 비디오 신호를 출력하며, 엠엠아이시(MMIC:Monolithic Microwave Integrated Circuit)(116)는 DSRC 무선규격에 따라 DSRC 안테나를 통해 노변기지국장치와 통신한다. 즉, 통합형 마이크로프로세서 아식(112)으로부터 전달된 데이터를 5.8GHz 대역의 무선신호로 변조하여 안테나를 통해 노변기지국측으로 송신하고, 안테나를 통해 수신된 무선신호를 저잡음으로 증폭한 후 복조하여 데이터를 복호한 후 통합형 마이크로프로세서 아식(112)으로 전달한다. IR의 경우에는 전기신호 광변환 송신하고 (기지국향), 광전기신호 변환 수신(OBE향)하여 마이크로프로세서에 전달한다.

통합형 마이크로프로세서 아식(112)은 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 RISC 타입 프로세서인 ARM계열의 프로세서로 구현될 수 있고, 내부의 메모리에 DSRC 프로토콜을 수행하기 위한 소프트웨어와, 네비게이션을 위한 지리정보 데이터베이스(DB), 실시간 교통정보를 위한 실시간 교통정보 데이터베이스(DB), 차량상태정보(속도, 차종정보 등), GPS수신기(114)로부터 전달된 위치정보를 저장하고 있으며, 키입력부(120)의 입력에 따라 해당 후술하는 바와 같이 다양한 기능을 제공한다. 예컨대, 평상시에는 GPS수신기(114)로부터 전달된 위치정보와 차량상태정보(속도, 차종 등), 지리정보 데이터베이스, 및 실시간 교통정보 데이터베이스를 이용하여 디스플레이(118)상에 네비게이션 정보를 표시한다.

이러한 본 발명의 단말기는 고속도로 톨게이트를 통과하면서 자동으로 과금함에 있어서, 능동형 또는 IR형 차량 탑재 단말기(OBE:100)에 스마트 카드(102)를 삽입하여 차량정보, 과금, 예치금액, 가입자 주소 등의 정보를 OBE의 마이크로프로세서(112)에 정보 제공하면, 마이크로프로세서(112)에서 외부 입력과 연산하여 MMIC(116) 통해서 고주파 업/다운 변환 및 변/복조, 엔코드/디코드하여 OBE 안테나로 송신하여 기지국 또는 중계기에 정보 제공함과 아울러 기지국 또는 중계기에서 정보를 수신한다. 또한 내장된 디스플레이(118)에 네비게이션 정보를 표시하거나 음성 스피커(SPK)로 출력하고, 경우에 따라서는 외부단자(Audio Out, Video Out: 128, 130)를 통해 외부의 디스플레이(비디오 모니터)나 스피커로 정보를 제공할 수 있다.

그리고 이러한 본 발명의 구성에서 GPS 수신기의 핵심부인 안테나와 좌표인식 CPU, POI(Point Of Intered)을 OBE 단말기 내에 장착하고, 기타 지시기, 전원 케이스, 안테나 등 일체를 공용하여 전체 생산원가를 대폭 저렴하게 한다. 또한 사용하다가 장차 새로운 교통정보를 추가 정보로서 제공받고자 할 경우에는 직렬통신포트(126)를 통하여 다운로드받아서 추가 서비스를 가능하게 한다.

또한 비디오 출력단자(128)를 통하여 교통지도 안내용 비디오 모니터를 연결하여 안내받을 수도 있고, 운전 중에는 도로상태 주요시설 건물 위치 등을 음성 스피커(SPK)로 제공하거나 LCD(118)로 문자 서비스한다.

그리고 MP3플레이어(122)에 의해 음악 청취기능을 제공하여 운전중에 음악을 스피커 통하여 서비스받을 수 있다.

따라서, 본 발명의 단말기(OBE:100)는 외부에 구동 스위치를 부착하여 GPS 기능, MP3 기능, 교통정보기능 등 다양한 기능을 키입력부(120)의 선택 스위치로 선택할 수 있다. 그리고 이와 같은 기능을 사용하는 도중이라도 톨게이트 통과시에는 자동 과금 장치 서비스가 가능하게 되어 있다.

이와 같은 본 발명의 단말기에 있어서 마이크로프로세서(112)는 도 3a 내지 도 3c와 같이 다양한 실시예로 구현할 수 있다.

도 3a는 도 2에 도시된 마이크로프로세서의 제1 실시예이고, 도 3b는 도 2에 도시된 마이크로프로세서의 제2 실시예이며, 도 3c는 도 2에 도시된 마이크로프로세서의 제3 실시예이다.

도 3a를 참조하면, 본 발명의 마이크로프로세서(112) 제1 실시예에서는 ARM7 7DM 코어 마이크로프로세서(310)에 L1 레이어 통신 프로토콜(312)를 독자 개발한 변형 인터페이스 소프트웨어와 PLL 제어 소프트웨어를 추가하여 과금, 교통정보 서비스를 확장한다.

도 3b를 참조하면, 본 발명의 마이크로프로세서(112) 제2 실시예에서는 ARM9 9DM 코어 마이크로프로세서(320)에 L2 레이어 통신 프로토콜의 논리 소프트웨어(322)를 독자 개발한 변형 인터페이스를 고유 소프트웨어와 디지탈 S/W, 메모리 S/W 등에 추가하여 성능을 개선한다.

도 3c를 참조하면, 본 발명의 마이크로프로세서(112) 제3 실시예에서는 ARM9 9DM 코어 마이크로프로세서(324)에 L7 레이어 통신 프로토콜의 응용 프로그램에서 독자 개발한 변형 인터페이스를 고유 S/W에 추가하여 차량상태, CAN 인터페이스, MP3 플레이어 키입력 등의 소프트웨어를 추가하여 다양한 기능을 제공한다.

도 3d는 본 발명에 따른 단말기의 소프트웨어 구조를 도시한 도면으로서, 본 발명의 소프트웨어 구조는 제1 계층(L1:312)부터 제7 계층(L7: 324)까지 계층화된 구조로 이루어져 있다. 도 3d를 참조하면, 본 발명에 적용되는 소프트웨어는 물리계층(L1)과, 논리계층(L2), 네트워크 계층(L3),..응용 계층(L7)으로 계층화된 구조를 가지고 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 마이크로프로세서(112)의 기능을 개선함에 있어 기존 CPU는 UART에 의한 2 밴드로 고안하여 위와 같은 추가 기능이 불가능하여 별도로 부가기능을 갖는 개별장치를 부착하여 가격이 비싸졌으나 본 발명의 통합형 마이크로프로세서(112)는 4 밴드 이상으로 확장 개발하여 위와 같은 추가 기능을 한꺼번에 통합할 수 있으므로 가격이 기존 것의 1/4로 매우 저렴하게 구현할 수 있다.

또한 종래의 단말기는 GPS 수신기 안테나와 OBE 안테나, MP3칩을 외부에 부착하여 각각 별도의 케스와 전원이 필요하였으나 본 발명은 이러한 기능들을 전부 OBE 단말기 케이스 내부에 넣어서 전원 케이스와 지시기 등을 공용으로 사용하게 하여 기존 것보다 가격이 1/3 이하로 저렴하게 발명하였다.

이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기를 통해 제공되는 서비스의 예를 도 4 내지 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기의 동작 순서도이고, 도 5는 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기에서 네비게이션 데이터를 업그레이드하는 과정을 도시한 순서도이다.

본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기(100)가 장착된 차량(1)이 DSRC방식에 따른 노변기지국(200)이 설치된 도로상을 주행하고 있다.

본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기(100)의 전원이 온되면, 초기화를 수행한다(S1,S2). GPS위성(5)으로부터 송출된 위성 항법신호는 능동칩 GPS안테나를 통해 GPS수신기(114)로 수신되고 항법 데이터를 처리하여 현재 위치를 계산한다(S3). 그리고 통합형 마이크로프로세서 아식(112)은 미리 다운받은 지리정보데이터 베이스(304)와 차량상태정보를 이용하여 현재 차량이 주행하는 위치의 주변 지도를 LCD화면에 표시함과 아울러 차량의 현재 위치, 속도 등을 표시한다(S5). 이때 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기(100)는 DSRC망을 통해 수신받은 실시간 교통정보가 저장된 DB(302)로부터 현재 주행하는 위치의 주변 실시간 교통정보와 목적지의 실시간 교통정보를 표시하여 네비게이션뿐만 아니라 실시간 교통정보도 함께 제공한다.

그리고 사용자의 키조작에 의해 혹은 서버로부터 지령에 의해 특정 서비스가 요청되면, 소정의 절차에 따라 해당 서비스를 제공한다(S6,S7). 이때 제공될 수 있는 서비스로는 네비게이션 정보 및 실시간 교통정보뿐만 아니라 차량 관리서비스, 긴급구조요청 서비스, 통행료 자동 징수 서비스, 주차료 자동 징수 서비스, MP3음악서비스, 인터넷 서비스, 방송 서비스, 방향 속도 위치정보 제공 서비스, 고속도로차종, 톨게이트 과금장치 부착 정보 제공하는 서비스 등 매우 다양한 서비스가 있다.

한편, 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기(100)는 정확한 지리정보 및 교통정보를 위해 네비게이션 데이터를 업그레이드할 수 있는데, 도 5에 도시된 바와 같이 초소형 다기능 차량 탑재 단말기의 통신부(126)를 PC나 PDA에 연결한 후 인터넷 등으로 도로교통정보 데이터 갱신 사이트에 접속하여 네비게이션 데이터를 다운받아 GIS DB(304)를 업그레이드한다(S11~S13). 이와 같이 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기(100)는 필요에 따라 네비게이션 데이터를 업그레이드할 수 있도록 되어 있다.

도 6은 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기에서 실시간 교통정보를 수신하는 절차를 도시한 순서도이고, 도 7은 본 발명에 따른 통합 단말기에서 요금자동징수(ETC)를 처리하는 절차를 도시한 순서도이며, 도 8은 본 발명에 따른 통합 단말기에서 응급구조 서비스를 처리하는 절차를 도시한 순서도이다.

본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기(100)는 평상시에는 네이게이션 모드로 동작하면서 노변기지국(200)의 통신반경에 진입하게 되면 MMIC(116)는 노변기지국(200)의 무선신호를 수신받아 DSRC 프로토콜에 따른 통신을 수행한다. 이때 교통정보센터(220)의 실시간 교통정보가 통신망(210)과 해당 노변기지국(200)을 통해 초소형 다기능 차량 탑재 단말기(100)의 MMIC(116)로 전달되는데, MMIC(116)는 OBE 안테나를 통해 수신된 무선신호를 복조하여 데이터를 통합형 마이크로프로세서 아식(112)으로 전달하고, 통합형 마이크로프로세서 아식(112)은 이를 디코딩한 후 네비게이션시 참조하는 교통정보 DB(302)를 업그레이드한다(S21~S23).

OBE와 기지국(중계기)간 전송을 IR로 할 경우는 OBE에서 전기 신호를 광으로 변환하여 송신하고(기지국향) 또 광신호를 전기신호로 변환하여 마이크로프로세서에 전달한다(OBE향).

한편, 해당 노변기지국이 톨게이트에 설치된 경우에는 도 7에 도시된 바와 같이 자동요금징수(ETC) 서비스를 처리한다. 즉, ETC이면 해당 차량의 유료도로 진입정보 등을 이용하여 통행료를 계산한 후 과금을 요청하고, 이에 따라 초소형 다기능 차량 탑재 단말기(100)는 카드리더(110)를 통해 스마트 카드(102)에 기록된 금융정보로 결제하고 정산한다(S31,S32). 이때 금융결제서버 등을 통해 사용자의 계좌나 카드사 등을 통해 결제할 수도 있다.

다른 한편, 초소형 다기능 차량 탑재 단말기(100)의 "응급구조"버튼을 누르면 GPS 수신기(114)로부터 산출된 현재 위치정보를 읽어와 DSRC망을 통해 교통정보센터(220)로 현재의 위치정보와 함께 긴급구조 요청신호를 전달한다(S31~S33). 이에 따라 교통정보센터(220)는 사용자의 위치에 가까운 경찰서나 119 등에 긴급조난 정보를 전송하여 적절한 조치를 취하도록 유도할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기에서 차량관리서비스를 처리하는 절차를 도시한 순서도이고, 도 10은 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기에서 MP3음악 서비스를 처리하는절차를 도시한 순서도이다.

도 9를 참조하면, 사용자가 키버튼을 조작하거나 서버로부터의 차량관리 지령에 의해 차량 관리서비스가 요청되면, 차량의 속도나 차종정보 등 각종 차량상태정보를 수집하여 다기능 서비스 서버(230)로 전송한다. 다기능 서비스 서버(230)는 소정의 절차에 따라 차량정보를 이용하여 차량관리에 필요한 조치 등이 요구되면 조치지령을 송신하고, 초소형 다기능 차량 탑재 단말기(100)는 지령을 수신하면 해당 지령을 LCD화면 등에 표시한다(S51~S54). 따라서 운전자는 차량관리와 관련된 필요한 조치들을 신속히 수행할 수 있다.

그리고 사용자가 MP3음악 서비스를 요청하면, 도 10에 도시된 바와 같이 다기능 서비스 서버(230)로부터 MP3음악파일을 다운로드받아거나 미리 다운받아 저장된 MP3음악파일을 MP3 플레이어(122)로 재생한 후 증폭기(124)를 거쳐 스피커(SPK)를 통해 소리로서 출력한다.

이상의 실시예에서는 다기능 서비스 서버에 의해 제공되는 몇가지의 서비스 예를 들어 설명하였으나 본 발명은 이러한 예들에 한정되지 아니하고, 초소형 다기능 차량 탑재 단말기를 이용하여 다른 많은 서비스들을 다양한 방식으로 제공할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 초소형 다기능 차량 탑재 단말기는 GPS 단말기에서 제공하는 네비게이션 서비스와 DSRC방식에서 제공하는 실시간 교통정보, 자동요금징수(ETC)서비스, 차량관리 서비스, MP3음악 서비스 등을 하나의 단말기로 제공할 수 있으므로 설치 및 사용이 편리하고, 다양한 부가적인 서비스를 쉽게 제공할 수 있다.

특히, 본 발명은 마이크로프로세서의 기능을 개선함에 있어 기존 CPU는 UART에 의한 2 밴드로 고안하여 위와 같은 추가 기능이 불가능하여 별도로 부가기능을 갖는 개별장치를 부착하여 가격이 비싸졌으나 본 발명의 통합형 마이크로프로세서는 4 밴드 이상으로 확장 개발하여 위와 같은 추가 기능을 한꺼번에 통합할 수 있으므로 가격이 기존 것의 1/4로 매우 저렴하게 구현할 수 있다.

또한, 종래의 단말기는 GPS 수신기 안테나와 OBE 안테나, MP3칩을 외부에 부착하여 각각 별도의 케스와 전원이 필요하였으나 본 발명은 이러한 기능들을 전부 OBE 단말기 케이스 내부에 넣어서 전원 케이스와 지시기 등을 공용으로 사용하게 하여 기존 것보다 가격이 1/3 이하로 저렴하게 발명하였다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1a,1b는 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기에 서비스를 제공하는 전체 시스템을 도시한 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기의 구성 블럭도,

도 3a는 도 2에 도시된 마이크로프로세서의 제1 실시예,

도 3b는 도 2에 도시된 마이크로프로세서의 제2 실시예,

도 3c는 도 2에 도시된 마이크로프로세서의 제3 실시예,

도 3d는 본 발명에 따른 단말기의 소프트웨어 구조를 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기의 동작 순서도,

도 5는 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기에서 네비게이션 데이터를 업그레이드하는 과정을 도시한 순서도,

도 6은 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기에서 실시간교통정보를 수신하는 절차를 도시한 순서도,

도 7은 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기에서 요금자동징수를 처리하는 절차를 도시한 순서도,

도 8은 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기에서 응급구조 서비스를 처리하는 절차를 도시한 순서도,

도 9는 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기에서 차량관리서비스를 처리하는 절차를 도시한 순서도,

도 10은 본 발명에 따른 초소형 다기능 차량 탑재 단말기에서 MP3음악 서비스를 처리하는 절차를 도시한 순서도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 차량 5: GPS위성

100: 통합 단말기 200: 노변기지국

210: 통신망 220: 교통정보센터

230: 다기능 서비스 서버

102: 스마트 카드 110: 카드리더

112: 통합 마이크로프로세서 ASIC 114: GPS 수신기

116: MMIC 118: 디스플레이

120: 키입력부 122: MP3플레이어

124: 증폭기 126: 직렬통신포트

128: 비디오출력단자 130: 오디오출력단자

140: IR,전기신호 광변환 송신장치와 광전기 신호 변환수신장치

Claims

노변이나 톨게이트, 주차장 등에 설치된 노변기지국장치와 차량에 탑재되는 단말기가 무선 통신할 수 있도록 된 지능형 차량정보 시스템 또는 IR광선을 이용한 노변기지국간 통신할 수 있도록 구성한 지능형 차량정보 시스템에 있어서,

전체 부품을 실장하기 위한 OBE 케이스;

GPS 안테나를 통해 GPS 위성으로부터 항법 데이터를 수신받아 차량의 현재 위치정보를 제공하는 GPS 수신부;

사용자가 각종 조작을 입력하기 위한 키입력부;

스마트 카드에 기록된 금융정보를 이용하여 ETC에 따른 통행료나 주차장 사용시의 주차요금 등 차량과 관련된 다양한 과금 절차들을 처리하기 위한 카드리더;

네비게이션을 위한 지리정보 데이터등 각종 데이터를 외부로부터 다운받아 업그레이드하기 직렬통신부;

소리를 출력하기 위한 스피커;

데이터를 무선신호로 변조하여 OBE 안테나를 통해 상기 노변기지국측으로 송신하는 초소형 고주파 증폭용 엠엠아이시부; 및

DSRC 프로토콜을 수행하기 위한 소프트웨어를 탑재하고 있고, 네비게이션을 위한 지리정보 데이터베이스(DB), 실시간 교통정보를 위한 실시간 교통정보 데이터베이스(DB), 상기 GPS수신기로부터 전달된 위치정보, 상기 엠엠아이시로부터 전달된 데이터를 이용하여 상기 스피커를 통해 교통정보를 제공하며, 상기 키입력부의 입력에 따라 해당 기능을 제공하는 통합형 마이크로프로세서 아식을 포함하여 구성되어

GPS 단말기의 주요기능인 안테나, 좌표인식 CPU, POI 등을 상기 OBE 케이스 내에 동시에 장착하여 케이스와 전원, 지시기 등을 동시에 사용하고, 상기 GPS 단말기의 CPU 기능을 상기 OBE의 CPU 기능과 연동하게 하여 차량 위치 및 과금기능과 도로 주위 상태 정보를 내장된 스피커로 음성 서비스하게 하는 GPS 수신기를 내장한 차량 탑재 단말기.
제1항에 있어서, 상기 단말기는

MP3 플레이어를 상기 OBE 케이스 내에 장착하고, 상기 키입력부에 음악 선택 스위치 장착하여 차량 운전도중 음악 감상이 가능하게 함과 아울러 음악을 내부 스피커 또는 오디오출력단자로 외부 고성능 스피커에 연결하여 서비스할 수 있는 것을 특징으로 하는 MP3를 부착한 차량 탑재 단말기.
제1항에 있어서, 상기 OBE 안테나와 상기 GPS 안테나를 상기 OBE 케이스 내에 부착하여 별도 안테나 부착장치를 불필요하게 하고, IR채택의 경우 전기신호 광변환 송신장치와 광전기신호 수신장치를 OBE내에 부착하여 상대 기지국 송수신장치와 가시거리 되게 구성한 것을 특징으로 하는 차량 탑재 단말기.
제1항에 있어서, 상기 통합형 마이크로프로세서는

ARM7 7DM 또는 동등 이상 성능을 갖는 마이크로프로세서 코어에

L1 레이어 통신 프로토콜을 독자 개발한 변형 소프트웨어를 삽입하고, PLL 주파수 안정용 콘트롤러를 추가하기 위하여 상기 마이크로프로세서 코어를 UART 4밴드 이상으로 구성한 것을 특징으로 하는 확장형 마이크로프로세서를 장착한 차량 탑재 단말기.
제1항에 있어서, 상기 통합형 마이크로프로세서는

ARM7 7DM 또는 ARM9 9DM 또는 동등 이상 성능을 갖는 마이크로프로세서 코어에 L2 레이어 통신 프로토콜을 독자 개발한 변형 소프트웨어를 삽입하고, 디지탈 기능과 메모리 기능을 추가하여 더 소형화 저가격화한 된 것을 특징으로 하는 차량 탑재 단말기.
제1항에 있어서, 상기 통합형 마이크로프로세서는

ARM7 7DM 또는 ARM9 9DM 또는 동등 이상 성능을 갖는 마이크로프로세서 코어에 L7 레이어 통신 프로토콜을 독자 개발한 변형 소프트웨어를 삽입하여, 차량 기능 상태, CAN 인터페이스, MP3 기능을 구현한 것을 특징으로 하는 차량 탑재 단말기.
제1항에 있어서, 상기 단말기는

GPS 단말기를 OBE 단말기에 내장하여 서비스함에 있어서 장차 네비게이션 교통정보 추가보완 및 수정을 요할시, 외부로부터 다운로딩 받아서 서비스를 향상하게 할 수 있는 직력통신포트와, 네비게이션 비디오신호를 외부 비디오 모니터로 출력하기 위한 비디오 출력단자와, 오디오 출력단자를 더 구비한 것을 특징으로 하는 차량 탑재 단말기.
제1항에 있어서, 상기 단말기는

상기 OBE 케이스 외부에 기능 스위치를 부착하여 OBE, GPS, MP3, OBE 단말기, 외부음성 스피커 서비스, 내부 음성 스피커 서비스, 음량 조절, LCD 디스플레이 밝기 조정 등의 기능을 선택할 수 있으며,

어느 기능을 택하던지 차량이 유료도로 톨게이트를 통과시에는 자동으로 과금 계산하게 된 것을 특징으로 하는 차량 탑재 단말기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차량단말기와 기지국(중계기)와 통신함에 있어서 ITS 고주파 전송방식, IR 광전송방식을 각각 따로 할 수 있고, 경우에 따라 복수로도 가능하게 할 수 있는 것을 특징으로 하는 초소형 다기능 차량단말기.