KR20110046924A - 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이종 프로토콜들을 통합하여 운영하는 게이트웨이 시스템에서 차량용 블랙박스 기능 및 통행료 자동 징수 기능의 구현이 가능하도록 한 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템에 관한 것으로, 서로 다른 프로토콜을 갖는 통신 규격들간의 통신을 위하여 데이터 변환을 하는 데이터 변환 모듈 및 경로 설정을 위한 경로 설정 모듈을 갖는 게이트웨이;차량에 관한 영상 정보,위성 정보,센서 정보 및 차량 정보를 처리하는 블랙박스 모듈;차량에 관한 비용 결제가 필요한 경우에 자동으로 요금이 징수되도록 하는 요금 자동 징수 모듈;을 포함하고,상기 게이트웨이 및 블랙박스 모듈,요금 자동 징수 모듈이 하나의 통합 보드 형태로 구성된다.
Figure P1020090103637
게이트웨이, 블랙박스, 통행료 징수, MOST, 통합형 보드, CAN, Ethernet

Description

블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템{Integrated Vehicle Gateway System with internal black box}
본 발명은 차량내 통신을 위한 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 이종 프로토콜들을 통합하여 운영하는 게이트웨이 시스템에서 차량용 블랙박스 기능 및 통행료 자동 징수 기능의 구현이 가능하도록 한 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 운전자의 운전미숙 또는 부주의로 인해 교통사고가 다발적으로 발생하고 있는데 사고 발생시에 객관적인 자료 없이 가해자와 피해자의 책임을 규명하는 상황에서 사고 상황의 임의조작이 이루어져 선량한 피해자가 발생한다.
이와 같이 사고 발생시 사고위치, 사고시간, 사고 전ㆍ후 상황에 대해 정확하게 파악하기 어려운 문제를 해결하기 위한 기술이 항공기의 블랙박스 기술을 기초로 하는 '차량용 블랙박스 시스템'이다.
그리고 고속도로 교통 정체의 가장 큰 원인 중 하나는 톨게이트에서 요금 징수시 걸리는 시간 지연에 의한 병목 현상을 예로 들 수 있다. 이러한 톨게이트에서의 정체 현상은 비단 차량 이용자의 불만에 그치지 않고, 물류비 증가 등과 같은 국가경쟁력 저하의 한 원인이 되고 있다. 이를 해결하고자, 국내의 경우 '하이패스(Hi-pass) 시스템'이라고 불리는 통행료 자동 징수 시스템이 사용되고 있다.
현재, 자동차 내의 전자제어시스템의 증가와 기술력 향상에 따라 지능형 자동차(intelligent vehicle)에 대한 관심이 급속히 증대되고 있으며, 자동차와 IT기술의 융합체인 지능형자동차기술에 대한 연구가 진행되고 있다.
이러한, 지능형자동차기술은 보다 높은 신뢰성과 안전성의 확보, 자동주행 및 충돌방지 등과 같은 운전자 편의성을 지원하기 위해서 첨단 정보통신, 전자, 제어 기술과 같은 새로운 IT기술의 접목이 필요하다.
현재 CAN과 FlexRay와 같은 차량의 제어 시스템의 기술력 향상과 더불어 차량에서의 서비스 및 오락 기능에 대한 고객의 요구가 증가됨에 따라 멀티미디어 장치의 네트워크화는 급속히 진행되었다. 사운드 시스템, 오디오 앰프, CD플레이어, 내비게이션 시스템, 비디오 플레이어 등의 많은 멀티미디어와 텔레매틱스 애플리케이션이 자동차에 통합되면서 새로운 기능과 높은 대역폭이 요구되어진다.
따라서, 효율적인 자동차 시스템을 제공하기 위해서는 자동차 전용의 제어 네트워크(CAN, LIN 등)와 차세대 차량용 정보기기를 하나로 통합할 수 있는 차량용 네트워크 기술개발이 필요하다.
대표적인 프로토콜로써 CAN(Controller Area Network)과 LIN(Local Interconnect Network)은 자동차의 제어 및 센서 정보들을 취합할 수 있는 차량제어 통신 프로토콜이다.
그리고 MOST(Media Oriented Systems Transport)는 플라스틱 광섬유(POF)를 신호의 전달 매체로 사용하는 고성능 멀티미디어 네트워크를 목표로 하는 광 기반 네트워크 프로토콜이다.
그러나 상기와 같은 차량용 네트워크 시스템은 다음과 같은 문제가 있다.
차량용 네트워크 통신을 위하여 CAN/MOST, CAN/Ethernet, MOST/Ethernet Gateway 기술은 활용되고 있으나, 대부분이 차량내 데이터 및 멀티미디어를 위한 통신용이다.
따라서, 종래 기술의 게이트웨이는 차량내의 통신을 위한 부분으로 한정되어 있어, 현재 가장 빠르게 보급되고 있는 블랙박스와 하이패스는 애프터마켓용으로 차량소요주가 별도의 구매를 통하여 차량에 장착해야 하는 불편함과 안전상, 미관상 어려움이 동반되고 있다.
즉, 종래 기술의 차량용 게이트웨이는 차량내 데이터나 멀티미디어 처리를 위한 제품이 대부분으로 블랙박스 및 하이패스의 통합 운영이 불가능하다.
따라서, 추가적인 비용을 들여 차량운행의 안전과 사고 후의 조치 및 차량운행의 편리성을 위한 블랙박스나 하이패스 시스템을 별도의 구매를 통하여 설치해야 하는 어려움이 있다.
본 발명은 종래 기술의 게이트웨이 시스템의 문제를 해결하기 위한 것으로, 이종 프로토콜들을 통합하여 운영하는 게이트웨이 시스템에서 차량용 블랙박스 기능 및 통행료 자동 징수 기능의 구현이 가능하도록 한 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 게이트웨이 시스템과 블랙박스 모듈과 하이패스 모듈을 통합 보드형태로 구성하여 사용자의 편리성을 높인 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 게이트웨이 시스템에서 블랙박스의 입력정보인 카메라정보, 차량정보, 위성정보, 센서정보 및 멀티미디어 정보의 처리가 게이트웨이 시스템에서 통합적으로 처리되도록 한 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 게이트웨이 시스템에서 블랙박스 입력 정보를 처리하도록 하여 사고 발생시 Wibro나, CDMA, 위성 등의 통신 방법을 이용하여 관제소나 119로 자동통보 기능을 수행할 수 있도록 한 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템은 서로 다른 프로토콜을 갖는 통신 규격들간의 통신을 위하여 데 이터 변환을 하는 데이터 변환 모듈 및 경로 설정을 위한 경로 설정 모듈을 갖는 게이트웨이;차량에 관한 영상 정보,위성 정보,센서 정보 및 차량 정보를 처리하는 블랙박스 모듈;차량에 관한 비용 결제가 필요한 경우에 자동으로 요금이 징수되도록 하는 요금 자동 징수 모듈;을 포함하고,상기 게이트웨이 및 블랙박스 모듈,요금 자동 징수 모듈이 하나의 통합 보드 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 게이트웨이에는, CAN 네트워크 버스(100Kbps), Ethernet 네트워크(100Mbps), CAN 네트워크 버스(500Kbps), MOST 네트워크 버스(25/50/100Mbps)가 연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 게이트웨이는,상기 블랙박스 모듈,요금 자동 징수 모듈에서 제공되는 정보들을 처리하기 위한 데이터 처리 블록이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 게이트웨이는, MOST 프로토콜과 CAN의 제어용 프로토콜의 인터페이스, 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST25, MOST50, MOST150의 동일 네트워크에서의 호환, MOST 통신과 이더넷 통신 프로토콜 변환을 지원하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 게이트웨이는,사고 발생시에 블랙박스 모듈,요금 자동 징수 모듈에서 제공되는 정보들을 이용하여 Wibro, CDMA, 위성 통신 방법을 이용하여 관제소나 119로 자동통보 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 블랙박스 모듈은,카메라를 통하여 입력되는 영상 정보를 처리하기 위한 영상 처리부와,위성 정보를 처리하기 위한 위성 정보 처리부와,자동차 센서들을 통하여 수집된 센서 정보를 처리하기 위한 센서신호 처리부와,상기 영상 정 보,위성 정보,센서 정보 및 차량 정보를 처리하기 위한 MCU와,상기 MCU에서 처리된 정보를 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 이종 프로토콜들을 통합하여 운영하는 게이트웨이 시스템에서 차량용 블랙박스 기능 및 통행료 자동 징수 기능의 구현이 가능하다.
둘째, 게이트웨이 및 차량용 블랙박스, 동행료 자동 징수 모듈을 하나의 통합 보드형태로 구성하여 사용자의 편리성을 높인다.
셋째, 게이트웨이 시스템에서 블랙박스 입력 정보를 처리하도록 하여 사고 발생시 Wibro나, CDMA, 위성 등의 통신 방법을 이용하여 관제소나 119로 자동통보 기능을 수행할 수 있다.
넷째, 게이트웨이 및 차량용 블랙박스, 동행료 자동 징수 모듈의 일체화에 의해 비용절감 및 차량내 설치시 안전 및 미관상 장애요소 제거하는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 블랙박스 모듈의 상세 구성도이다.
본 발명은 이종 프로토콜들을 통합하여 운영하는 게이트웨이 시스템에서 차량용 블랙박스 기능 및 통행료 자동 징수 기능의 구현이 가능하도록 한 것이다.
본 발명은 블랙박스 통합형 게이트웨이(100), 블랙박스 모듈(120), 요금 자동 징수 모듈(130)을 하나의 통합 보드형태로 구성한 것이다.
블랙박스 통합형 게이트웨이(100)는 CAN/MOST,MOST/Ethernet,MOST25/50/150 데이터 변환을 위한 데이터 변환 모듈 및 경로 설정을 위한 경로 설정 모듈(Setting Route) 그리고 블랙박스 모듈(120), 요금 자동 징수 모듈(130)에서 전송된 데이터의 처리를 위한 데이터 처리 블록을 포함한다.
블랙박스 통합형 게이트웨이(100)는 CAN 네트워크 버스(CAN Network Bus 100Kbps)(110a), Ethernet 네트워크(100Mbps)(110b), CAN 네트워크 버스(CAN Network Bus 500Kbps)(110c), MOST 네트워크 버스(25/50/150Mbps)(110d)에 연결된다.
그리고 블랙박스 통합형 게이트웨이(100)는 블랙박스 모듈(120), 요금 자동 징수 모듈(130)이 연결된다.
이와 같은 본 발명에 따른 블랙박스 통합형 게이트웨이(100)는 MOST 프로토콜과 CAN의 제어용 프로토콜의 인터페이스, 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST25, MOST50, MOST150의 동일 네트워크에서의 호환, MOST 통신과 이더넷 통신 프로토콜 변환을 지원한다.
상기의 CAN(Controller Area Network)은 자동차 내의 서로 다른 전자장치(Electronic Control Unit;ECU)간의 통신을 위하여 개발된 것으로, CAN 메시지에 있는 식별자(ID)의 길이에 따라 두 가지 모드로 구분 되며, 표준 CAN(11 비트 식별자)과 확장 CAN(29 비트 식별자)으로 구분 되어 진다. CAN은 다중통신망(Multi Master Network)이며 CSMA/CD+AMP(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection with Arbitration on Message Priority) 방식을 이용한다.
그리고 요금 자동 징수 모듈(130)은 운영 방식이 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 실시예에 따른 요금 자동 징수 모듈(130)의 경우에는 사용자 단말기를 탑재한 상태에서 요금 자동 징수 시스템이 설치된 게이트를 차량이 통과하면, RF(Radio Frequency) 또는 적외선(Infrared) 통신 등의 방식을 통해 사용자 단말기에 삽입된 스마트카드의 충전요금이 자동으로 납부되어 결제되는 형태로 동작되도록 하는 것을 포함한다.
그리고 블랙박스 모듈(120)의 상세 구성은 도 2에서와 같다.
카메라를 통하여 입력되는 영상 정보를 처리하기 위한 영상 처리부(120a)와, 위성 정보를 처리하기 위한 위성 정보 처리부(120b)와, 자동차 센서들을 통하여 수집된 센서 정보를 처리하기 위한 센서신호 처리부(120c)와, 상기 영상 정보,위성 정보,센서 정보 및 차량 정보를 처리하기 위한 MCU(120d)와, MCU(120d)에서 처리된 상기 영상 정보,위성 정보,센서 정보 및 차량 정보를 저장하는 메모리(120e)를 포함한다.
여기서, 차량 정보는 차량의 속도, 시간 및 브레이크 상태, 엔지 회전수 등의 엔진정보 등을 포함한다.
그리고 영상 정보는 차량 충돌 시의 차량 내/외부 영상 및 음성 데이터를 압축/저장한 것을 포함한다.
그리고 위성 정보는 GPS 시스템을 통해 수집된 차량 이동 경로, 속도, 시간 등의 차량 운항 경로 추적을 위한 정보들을 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템은 CAN/MOST/Ethernet 통신 및 상호 프로토콜 변환을 위한 게이트웨이 부분과 블랙박스 모듈, 요금 자동 징수 모듈이 통합 보드형태로 구성된 것이다.
이와 같은 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템은 블랙박스 모듈의 입력정보인 영상정보, 차량정보, 위성정보, 센서정보를 MCU에서 처리하고 메모리에 필요한 부분을 저장한다.
그리고 CAN/MOST/Ethernet 통신 및 상호 프로토콜 변환을 위한 게이트웨이 부분과 블랙박스 모듈, 요금 자동 징수 모듈이 통합 보드형태로 구성되었기 때문에, 사고 발생시 Wibro나, CDMA, 위성 등의 통신 방법을 이용하여 관제소나 119로 자동통보 기능을 수행할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명은 게이트웨이 시스템에서 블랙박스의 입력정보인 카메라정보, 차량정보, 위성정보, 센서정보 및 멀티미디어 정보가 통합적으로 처리되도록 한 것이다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 블랙박스 모듈의 상세 구성도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100. 블랙박스 통합형 게이트웨이 120. 블랙박스 모듈
130. 요금 자동 징수 모듈

Claims (6)

  1. 서로 다른 프로토콜을 갖는 통신 규격들간의 통신을 위하여 데이터 변환을 하는 데이터 변환 모듈 및 경로 설정을 위한 경로 설정 모듈을 갖는 게이트웨이;
    차량에 관한 영상 정보,위성 정보,센서 정보 및 차량 정보를 처리하는 블랙박스 모듈;
    차량에 관한 비용 결제가 필요한 경우에 자동으로 요금이 징수되도록 하는 요금 자동 징수 모듈;을 포함하고,
    상기 게이트웨이 및 블랙박스 모듈,요금 자동 징수 모듈이 하나의 통합 보드 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트웨이에는,
    CAN 네트워크 버스(100Kbps), Ethernet 네트워크(100Mbps), CAN 네트워크 버스(500Kbps), MOST 네트워크 버스(25/50/150Mbps)가 연결되는 것을 특징으로 하는 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트웨이는,
    상기 블랙박스 모듈,요금 자동 징수 모듈에서 제공되는 정보들을 처리하기 위한 데이터 처리 블록이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트웨이는,
    MOST 프로토콜과 CAN의 제어용 프로토콜의 인터페이스, 서로 다른 대역폭을 갖는 MOST25, MOST50, MOST150의 동일 네트워크에서의 호환, MOST 통신과 이더넷 통신 프로토콜 변환을 지원하는 것을 특징으로 하는 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트웨이는,
    사고 발생시에 블랙박스 모듈,요금 자동 징수 모듈에서 제공되는 정보들을 이용하여 Wibro, CDMA, 위성 통신 방법을 이용하여 관제소나 119로 자동통보 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 블랙박스 모듈은,
    카메라를 통하여 입력되는 영상 정보를 처리하기 위한 영상 처리부와,
    위성 정보를 처리하기 위한 위성 정보 처리부와,
    자동차 센서들을 통하여 수집된 센서 정보를 처리하기 위한 센서신호 처리부와,
    상기 영상 정보,위성 정보,센서 정보 및 차량 정보를 처리하기 위한 MCU와,
    상기 MCU에서 처리된 정보를 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 블랙박스 통합형 차량용 게이트웨이 시스템.
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