KR20130050410A - 앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서가 부착된 자동차용 블랙박스 - Google Patents

앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서가 부착된 자동차용 블랙박스 Download PDF

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Abstract

앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)가 부착된 자동차용 블랙박스가 개시된다. 근거리 레이더 센서(SRR)가 부착된 자동차용 블랙박스는 전방 차량으로 FMCW 변조된 마이크로파를 발사후 전방 차량의 트렁크 등의 금속 장애물로부터 반사파를 수신하고, FMCW 변조방식을 사용하여 도플러 레이더 알고리즘을 사용하여 탐지거리 내에서 시각대별 상대속도를 감지하여 전방 차량의 거리를 감지하는 근거리 레이더 센서(SRR); 기본적인 자동차용 블랙박스의 제어 기능과 A/V 코덱의 영상/음성 압축/복원 블록을 포함하고, 근거리 레이더 센서(SRR)와 연결되고, 근거리 레이더 센서(SRR)로부터 전방 차량으로 FMCW 변조된 마이크로파를 발사후 앞 차량의 트렁크 등의 금속 장애물로부터 반사파를 수신하여 FMCW 신호의 반사파를 고속 푸리에 변환(FFT)하여 주파수 영역에서 분석하여 상기 전방 차량의 속도에 따른 도플러 효과에 의한 주파수 편이(frequency deviation)를 감지하고 GPS 수신부(로부터 제공된 자신의 후방차량 속도(VB)에 후방차량이 관찰한 전방차량의 상대 속도(VAB= VB- VA)를 더하여 전방 차량의 속도(VB)를 추출하며, 현재 자신의 후방차량의 속도를 기준으로 시각대별 블랙박스의 근거리 레이더 센서의 안테나와 전방 차량과의 거리 및 전방 차량의 속도(VB)를 추출하는 DSP; DSP로부터 수신된 FMCW 신호의 반사파의 FFT 연산 결과 값에 따라 후방 차량의 블랙박스의 근거리 레이다 센서의 안테나로부터 전방 차량의 거리가 일정거리 이내로 진입되는 기준치를 초과하면 충돌사고 예방을 위해 알람 제어 신호를 제공하도록 제어하는 제어부; 시각대별 자신의 차량(후방 차량)의 속도와 위치 정보를 제공하는 GPS 수신부; 및 전방 차량과 일정거리 이내로 진입되는 기준치를 초과하면, 제어부로부터 충돌사고 예방을 위해 알람 제어 신호를 수신받아 알람을 발생하는 알람발생부로 구성된다.

Description

앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서가 부착된 자동차용 블랙박스{Blackbox for vehicle equipped with short range radar sensor to measure the distance of the front vehicle}
본 발명은 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)가 부착된 자동차용 블랙박스에 관한 것으로, 특히 자동차용 블랙박스 시스템에 차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)를 장착하고, 자동차용 블랙박스(Recodia)의 전방 카메라(CAM1)와 후방 카메라(CAM2)로 자동차의 전후방 주행 상황을 촬영하여 메모리 카드에 저장하는 동시에 주행중 GPS 수신부로 획득된 자신의 차량의 속도를 기준으로 블랙박스의 근거리 레이더 센서를 사용하여 FMCW 변조된 마이크로파 발사후 전방 차량의 반사파를 수신하고 도플러 레이더 알고리즘을 사용하여 앞차와의 거리 및 상대속도를 측정하여 전방 차량 등의 금속 장애물과 일정 거리이내에 차량이 진입하면 충돌방지용 경보음을 출력하는, 앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서가 부착된 자동차용 블랙박스에 관한 것이다.
최근 비행기록계로 사용되는 블랙박스 시스템이 항공기 뿐만아니라 자동차에 블랙박스 시스템을 장착하여 이용하고 있으며, 차량용 블랙박스(Black Box) 시스템은 자동차의 주행상태를 실시간 주행 영상을 모니터링하여 메모리카드에 저장하고, 충돌시 사고상황 정보를 SD 메모리카드로 기록으로 보존한다.
자동차 사고 발생시, 자동차용 블랙박스의 SD 메모리카드에 저장된 자동차의 주행 동영상을 확인하여 차량의 주행 동영상을 Viewer를 사용하여 모니터링된 동영상을 참조하여 충돌 사고를 객관적으로 판단한다. 차량의 주행상태 및 사고 현황 등에 대한 정보를 저장하는 자동차용 블랙박스 시스템은 차량의 속도 및 외부 충격 등을 감지하는 각각의 센서, 자동차의 운전석 전방의 룸미러의 일측에 설치된 전방 카메라; 자동차의 후방을 촬영하는 후방 카메라; 및 자동차의 블랙스스 내부에 장착된 전방 카메라 및 후방 카메라들로부터 촬영된 비디오신호의 입력 및 출력이 제어되고, 실시간으로 촬영되는 자동차의 주행중인 비디오 데이타를 코덱(CODEC)에 의해 디코딩 및 인코딩하는 비디오신호 처리를 위한 차량의 주행정보를 저장하는 블랙박스 본체로 구성된다.
자동차의 운전석 전방에 부착된 차량용 블랙박스와 연결된 전방카메라와 후방카메라는 현재 시각을 기준으로 미리 설정된 시간만큼 자동차의 전방 주행 영상과 후방 촬영 영상을 촬영함으로써 상기 전방 및 후방 카메라들에 의해 촬영된 비디오신호의 입력 및 출력이 제어되고 입출력되는 비디오신호를 디코딩 및 인코딩하여 SD 메모리 카드에 저장함으로써 비디오 신호처리되어 저장되는 차량용 블랙박스를 사용하여 차량의 주행상태 및 사고상황 등에 대한 정보를 정확하게 제공한다.
자동차용 블랙박스는 전방카메라, 후방카메라에 의한 비디오신호의 입력 및 출력이 제어되고 입출력되는 비디오신호를 디코딩 및 인코딩하는 비디오 신호처리장치, 전후의 주행상황을 비디오신호로 저장하는 제 1 메모리; 제 1 메모리에 압축저장된 비디오신호를 풀어서 저장하는 제 2 메모리를 포함한다. 즉, 제 1 메모리는 평상시는 일정간격으로 차량의 주행상태를 저장하고 제거하는 동작을 반복적으로 수행하며, 제 2 메모리는 사고시 충격센서의 감지 신호에 따라 제 1 메모리에 압축되어 저장된 충돌 사고 전후의 주행상태 영상을 저장한다. 또한, 제 1 메모리 및 제 2 메모리에 저장된 비디오신호을 디스플레이하여 기록된 주행상황을 즉시 재생하는 LCD 디스플레이가 구비된다.
그러나, 기존의 자동차용 블랙박스 시스템은 자동차의 전후방 주행 상황을 촬영하여 블랙박스의 SD 메모리 카드에 저장하였지만, 주행중 블랙박스의 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)를 사용하여 앞차와의 거리를 측정하여 전방 차량 등의 금속 장애물과 일정 거리이내에 차량이 진입하면 충돌방지용 경보음을 출력하는 기능을 제공하지 않았다.
종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 자동차용 블랙박스 시스템에 차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)를 장착하고, 자동차용 블랙박스(Recodia)의 전방 카메라(CAM1)와 후방 카메라(CAM2)로 자동차의 전후방 주행 상황을 촬영하여 메모리 카드에 저장하는 동시에 주행중 GPS 수신부로 획득된 자신의 차량의 속도를 기준으로 실시간으로 블랙박스의 근거리 레이더 센서(SRR)를 사용하여 FMCW 변조된 마이크로파 발사후 전방 차량의 반사파를 수신하고 도플러 레이더 알고리즘을 사용하여 앞차와의 거리 및 상대속도를 측정하여 전방차량의 속도를 계산하고, 전방 차량과 일정 거리이내에 차량이 진입하면 충돌방지용 경보음을 출력하는, 앞차와의 거리를 측정하는 차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)가 부착된 자동차용 블랙박스 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)가 부착된 자동차용 블랙박스는, 전방 차량으로 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 변조된 마이크로파를 발사후 전방 차량의 트렁크 등의 금속 장애물로부터 반사파를 수신하고, FMCW 변조방식을 사용하여 도플러 레이더 알고리즘을 사용하여 탐지거리 내에서 시각대별 상대속도를 감지하여 전방 차량의 거리를 감지하는 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar); 기본적인 자동차용 블랙박스의 제어 기능과 A/V 코덱을 사용한 영상/음성 압축/복원 블록을 포함하고, 상기 근거리 레이더 센서(SRR)와 연결되고, GPS 수신부로부터 획득된 자신의 차량의 속도를 기준으로 상기 근거리 레이더 센서(SRR)로부터 상기 전방 차량으로 FMCW 변조된 마이크로파를 발사후 앞 차량의 트렁크 등의 금속 장애물로부터 반사파를 수신하여 FMCW 신호의 반사파를 고속 푸리에 변환(FFT)하여 주파수 영역에서 분석하여 상기 전방 차량의 속도에 따른 도플러 효과에 의한 주파수 편이(frequency deviation)를 감지하고 GPS 수신부(로부터 제공된 자신의 후방차량 속도(VB)에 후방차량이 관찰한 전방차량의 상대 속도(VAB= VB- VA)를 더하여 전방 차량의 속도(VB)를 추출하며, 현재 자신의 후방차량의 속도를 기준으로 시각대별 블랙박스의 근거리 레이더 센서의 안테나와 전방 차량과의 거리 및 전방 차량의 속도(VB)를 추출하는 DSP; 상기 DSP와 연결되고, 상기 DSP로부터 수신된 상기 FMCW 신호의 반사파의 FFT 연산 결과 값에 따라 후방 차량의 블랙박스의 근거리 레이다 센서의 안테나로부터 상기 전방 차량의 거리가 일정거리 이내로 진입되는 기준치를 초과하면 충돌사고 예방을 위해 알람 제어 신호를 제공하도록 제어하는 제어부(MCU); 상기 제어부와 연결되고, 실시간으로 시각대별 자신의 차량(후방 차량)의 속도와 위치 정보를 제공하는 GPS 수신부; 및 상기 제어부와 연결되고, 상기 전방 차량과 일정거리 이내로 진입되는 기준치를 초과하면 상기 제어부로부터 충돌사고 예방을 위해 알람 제어 신호를 수신받아 알람을 발생하는 알람발생부를 포함한다.
본 발명에 따른 앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)가 부착된 자동차용 블랙박스(Recodia)는 자동차용 블랙박스에 24GHz 차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)를 장착하고, 자동차용 블랙박스(Recodia)의 전방 카메라(CAM1)와 후방 카메라(CAM2)로 자동차의 전후방 주행 상황을 촬영하여 SD 메모리카드에 저장하는 동시에 주행중 GPS 수신부로 획득된 자신의 차량의 속도를 기준으로 블랙박스의 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)의 레이더(FMCW 변조된 마이크로파)를 송출하고 전방 차량의 금속 장애물의 반사파를 수신받아 도플러 레이더 알고리즘을 사용하여 앞차와의 거리 및 상대속도를 측정하여 전방차량의 속도를 계산하고, 전방 차량과 일정 거리 이내로 차량이 진입하면 블랙박스에서 메모리에 기 저장된 충돌방지용 경보음을 출력하여 운전자가 감속하도록 함으로써 안전 운행 서비스를 제공한다.
도 1은 자동차용 블랙박스의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)가 부착된 자동차용 블랙박스의 내부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)가 부착된 자동차용 블랙박스의 제어부(MCU)에 연결된 차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)의 시스템 구성도이다.
도 4는 차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)가 장착된 자동차용 블랙박스의 차량용 근거리 레이더 센서(SRR)를 사용하여 앞차와의 거리를 측정하고 충돌을 감지하는 도면이다.
도 5는 자동차용 블랙박스(Recodia, 마이크로 CCTV 감시 장치)에 사용되는 메모리 카드의 영상 저장 방법을 설명한 도면이다.
도 6은 자동차의 운전석 전면 유리면에 부착된 자동차용 블랙박스(Recodia)의 사진을 나타낸다.
도 7은 자동차의 운전석 전면 유리면에 부착된 자동차용 블랙박스(Recodia)로 촬영된 동영상 및 센서 데이타가 SD 메모리카드(4G,8G,16G 메모리 용량)에 저장된 SEQ 파일을 PC용 Recodia Player의 클라이언트 프로그램의 그래픽 사용자 인터페이스를 나타낸 화면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구성 및 동작을 상세하게 설명한다.
도 1은 자동차용 블랙박스의 사시도이다.
자동차용 블랙박스(Recodia)는 전원 ON/OFF 표시 LED(1); 녹화(점멸 표시) 및 재생 알림 LED(2); 제어 메뉴 및 촬영된 영상을 재생하는 LCD 표시부(3); 메뉴 선택 버튼(4); 재생 중 느리게 보기 기능을 가진 아래 방향 키(5), 재생 중 빨리 보기 기능을 가진 위 방향 키(6); 영상 저장, 전원 ON/OFF(2초 동안 길게 누름) 및 메뉴를 이전 화면으로 이동하는 ESC 버튼(7); 블랙박스를 자동차 전면 유리창에 영면테이프를 부착하고 거치하는 거치대(8); 블랙박스 제품 부착 후 좌우 방향을 조정하는 좌우 방향 조정 나사(9); 상하 방향을 조정하는 상하 방향 조정 나사(10); 및 양면 테이프로 부착 가능한 거치대 붙임대(11)를 포함한다.
자동차의 운전석 전면 유리에 블랙박스를 설치하는 경우, 사용자는 자동차용 블랙박스(Recodia)는 본체와 거치대를 조립하고, 거치대의 양면 테이프 보호 필름을 제거한 후, 자동차의 운전석 전면 유리에 부착한다. 사용자는 차량의 유리에 장착 위치를 선택하여 고정 나사로 고정하고, 블랙박스 본체에 SD(Secure Digital) 메모리 카드(4G,8G,16G)를 삽입하고, 블랙박스 본체와 시거잭에 전원 케이블을 연결하여 블랙박스를 ON 시키고, 녹화 모드를 실행한다.
자동차용 블랙박스(Recodia)는 LCD 디스플레이 하단에 화면 상태 표시(PLAY/STOP 등), 재생 진행율, 메모리 용량, 년/월/일 표시, 시분초를 표시한다.
자동차용 블랙박스(Recodia)는 PLAY, CALENDAR, CAMERA, RECORD, DISPLAY, STORAGE, POWER ON/OFF 서비스 메뉴에 의해 동작된다.
PLAY 서비스 메뉴가 선택되면, 제어부(MCU)는 재생 어드레스 및 코맨드를 SD 메모리 카드로 전송하고, 해당 어드레스 SECTOR 단위로 데이터를 전송하며(S13), A/V 디코더가 영상/음성 데이터를 디코딩하여 컬러 공간 변환(YCbCr420->RGB565)하여 D/A 신호 변환 후, 블랙박스의 LCD 표시부로 촬영된 동영상을 출력한다.
CALENDAR 서비스 메뉴는 사용할 날짜의 년/월/일/시/분/초의 시각 정보를 설정된다.
CAMERA 서비스 메뉴는 밝기(BRIGHT), 대비(CONTRAST), 색상(COLOR), 색감(HUE) 또는 디폴트(DEFAULT)로 설정하여, 카메라 기능을 초기화할 수 있다.
CAMERA 서비스 메뉴가 선택되면, 제어부(MCU)는 채널을 선택하고, 색상, 명암, 표준 영상 신호 방식, 전력 공급 방식을 선택하여, 색상, 명암, 표준 영상 신호 방식, 전력 공급 방식과 관련된 레지스터(register)를 설정하여, 레지스터 설정값을 제2 프로그램 메모리로 저장한다.
RECORD 서비스 메뉴가 선택되면, 저장될 화질의 영상(QUALITY(BEST,HIGH,MEDIUM,LOW), FRAMERATE(15,10,5,2,1 frames))을 설정한다.
DISPLAY 서비스 메뉴가 선택되면, 제어부(MCU)는 동작 모드(절전 모드, 상시 동작 모드)를 설정하고, 색상 및 명암 조정 후, 색상, 명암 설정값을 제2 프로그램 메모리로 저장한다.
POWER ON 서비스 메뉴가 선택되면, 제어부(MCU)는 블랙박스의 전원을 켠다.
POWER OFF 서비스 메뉴가 선택되면, 제어부(MCU)는 POWER OFF 코맨드를 전송하고 전력 공급을 중단하며, 절전 모드로 전환하고, 키입력을 대기한다.
주메뉴 세부 메뉴 기능 설명
PLAY - 저장된 영상 재생
CALANDER - 년,월,일,시,분,초 수정/입력
CAMERA

 BRIGHT, CONTRAST 밝기와 대비를 1~8 중 선택하여 조절
COLOR, HUE 색상과 색감을 1~8 중 선택하여 조절
DEFAULT CAMERA 기능 초기화
RECORD
 QUALITY 화질을 BEST,HIGH,MEDIUM,LOW 중 선택
FRAME RATE 초당 녹화할 수 있는 화면 수를 1~15 FRAME 중 선택
DISPLAY


 BRIGHT 화면 밝기 조정, LEVEL 1~8 중선택
FLIP 영상 화면 위치 변경, VERTICAL(상/하 위치 변경,선택), HORIZONTAL(좌/우위치 변경, 선택)
OSD 화면 하단 정보 바 삭제 또는 표시 기능
POWER SAVE 재생, 녹화 중 모니터 화면 ON/OFF 설정(절전 기능,
OFF 모드에서도 녹화 기능)
STORAGE ERASE INDEX SD CARD의 저장 영상 삭제
FORMAT FAT32 PC 호환 형태로 SD CARD 초기화
CONVERT SD CARD 영상이 PC로 재생가능한 형태 파일로 전환
POWER OFF - 전원 오프
자동차용 블랙박스(Recodia)는 본체에 전원이 인가되면 카메라 가동(CAMERA ON),모니터 가동(LCD ON), 영상 녹화(REC)모드로 자동 전환한다.
녹화는 사용자에 의해 녹화(REC) 버튼 입력에 의한 수동 녹화(Manual Recording), 또는 차량용 시거잭으로 자동차용 블랙박스 본체 전원 연결시 녹화 모드롤 전환되는 자동 녹화(Automatic Recording)로 구성된다. 자동차용 블랙박스(Recodia)는 충격 센서에 의한 녹화 모드로 녹화를 시작하여 실시간으로 전방 카메라 및 후방 카메라로 촬영된 영상/음성 데이타를 SD 메모리카드로 저장하고, PC의 Recodia Player를 사용하여 재생(PLAY) 메뉴를 선택하여 저장 영상을 확인한 후, 종료(Esc) 버튼을 눌러 영상 확인을 완료한다.
사용자가 PC에서 아이콘을 선택하여 영상이 저장된 SEQ 파일을 선택하면, Recodia Player는 저장된 촬영 시각별 녹화된 영상/음성 데이타를 화면에 재생하고, 일자/시간/가속도 값이 표시되고 하단에는 재생 속도가 붉은 색으로 표시된다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)가 부착된 자동차용 블랙박스의 내부 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)가 부착된 자동차용 블랙박스는 주전원부(10), 제어부(MCU)(20), DSP(30), 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)(40), 제 1 프로그램 메모리(50), 제 1 임시 메모리(60), 타이머(RTC:Real Time Clock)(70), 제 2 프로그램 메모리(80), 제 2 임시 메모리(90), SD 메모리카드 연결부(90), 키입력부(110), LED(120), 알람 발생부(130), 영상 인코더(150), 음성 인코더(180), ADC(Analog Digital Converter)(140a,140b,170), 카메라(131a, 131b), 마이크(160), 영상 디코더(190), DAC(200), LCD 표시부(210), 음성 디코더(220), DAC(Digital Analog Converter)(230), 및 스피커(280)로 구성된다.
주전원부(10)는 자동차용 시가잭 전원 케이블을 사용하며 블랙박스로 전원을 공급하며, 다른 전원 공급 수단으로 배터리를 사용할 수도 있다.
주전원부(10)로 자동차용 시가잭 전원 대신에 배터리를 사용하는 경우, 배터리는 표준형 충전지로 분류되는 니켈-카드뮴(NI-CD), 니켈-수소(NI-MH), 납(LEAD-ACID)리튬-이온(LITHIUM-ION)등 충전식 배터리를 포함하며, 표준형(AA, AAA, CM, DM) 건전지 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
자동차용 블랙박스(Recodia)(휴대용 소형 저전력 폐쇄회로 감시 장치)는 전력 조절, 센서 제어, 알람 제어, 키입력을 담당하는 제어부(MCU)(20), 및 영상 및 음향 데이터를 압축, 복원, 저장을 담당하는 DSP(30)로 구성된다.
제어부(MCU)(20)는 상시 동작하고, DSP(30)는 제어부(20)에 공급 전력 및 동작이 조절 되도록 구성된다.
제어부(MCU)(20)는 전력 소모를 줄이기 위해 DSP(30), 적어도 하나 이상의 카메라(131a, 131b), LCD 표시부(210), SD 메모리카드 연결부(100)의 전력 공급을 조절하고 DSP(30)의 전원이 차단되어도 제어부(20)의 전원은 차단되지 않으며, 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)(40)로부터 80m이내의 탐지거리내에 전방 차량으로 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 변조된 마이크로파를 발사후 전방 차량의 트렁크, 오토바이 등의 금속 장애물로부터 반사파를 수신하여 도플러 레이더 알고리즘을 사용하여 각 시각대별로 안테나와 피사체와의 거리를 측정하여 DSP(30)의 FFT(Fast Fourier Transform) 연산 결과 값이 앞차와 일정 거리 이내의 기준치를 초과하면 충돌사고 예방을 위해 알람 신호를 발생하도록 제어한다.
FMCW 레이더의 기본 원리는 도플러 효과(doppler effect)를 사용하여 거리 또는 속도를 측정하는 도플러 레이더, 도플러 레이더의 종류인 펄스파(Pulse Wave) 레이더, 연속파(Continuous Wave) 레이더가 존재한다.
펄스파(Pulse Wave) 레이더는 전자파를 직사각형 펄스로 변조시킨 것을 목표물에 전파하여 그 목표물로부터의 미약한 반사파를 검출하는 방식을 사용한다.
연속파(Continuous Wave) 레이더는 연속파(Continuous Wave)를 발사하여 관측 점으로 반사되어 돌아오는 신호가 주파수 변화를 겪은 양을 측정하는 것으로 주로 도플러 효과를 이용하여 목표물의 속도를 측정한다. 연속파 도플러 방식은 유체 안으로 발사된 초음파 빔 내에 존재하는 기포나 현탁고형물(Suspended Solids)과 같은 산란입자에 반사된 모든 신호를 한꺼번에 받아 유속을 계산하며, 즉, 유체를 따라 흐르는 입자의 속도를 초음파 신호의 송수신주파수 차로부터 계산한다.
제 1 프로그램 메모리(50)는 제어부(MCU)(20)에 의해 동작되는 제어 방법 및 소프트웨어 알고리즘이 장치 제조시 프로그램 코드로 저장되며, 전원이 차단된 상태에서도 지워지지 않으며, 전원이 공급되는 동안 제어부(MCU)(20)에 의해 실행될 프로그램 코드를 공급한다.
제 1 임시 메모리(60)는 제어부(MCU)(20)가 동작할 때, 수시로 사용하는 임시 데이터 저장 수단으로 사용되며, 전원이 차단되는 경우 기록된 데이터가 보존되지 않는다.
타이머(실시간 클럭)(70)는 제어부(MCU)(100) 및 DSP(30)와 연결되고, 정확한 날짜 시각 정보를 계수한다.
키 입력부(110)는 제어부(20)와 연결되고, 전원을 인가하거나 수동으로 장치를 제어하기 위해 ESC 버튼(영상 REC/STOP, 전원 ON/OFF(2초), 이전 메뉴로 이동), 2CH 화면전환 재생시 원하는 화면을 검색하는 UP 버튼(∧) 및 DOWN 버튼(∨), MENU 표시/선택 버튼(MENU)이 사용된다. 제어부(MCU)(20)는 동작시 키 입력부(110)로부터 입력된 키 값을 읽어들여 동작을 제어하고, DSP(30)로 읽어온 키 값을 전달한다. DSP(30)는 키 입력 값을 확인하여 LCD 표시부(210)로 키 값에 따른 선택 메뉴를 표시한다.
LED(120)는 제어부(20)와 연결되고, 블랙박스 전원 ON/OFF 표시 LED(PWR), 동작 상태 LED(상시녹화/이벤트 녹화)(ACT)으로 구성된다.
충격감지 센서(G-센서)(미도시)는 제어부(MCU)(20)와 연결되고, 차량 충돌을 감지한다.
알람 발생부(130)는 제어부(20)와 연결되고, 제어부(20)로부터 충돌을 방지하기 위한 알람 제어 신호를 수신하여 소정 시간 동안 알람을 발생하여, 운전자의 차령을 감속하도록 하여 안전 운행이 되도록 한다.
GPS 수신부(140)는 제어부(MCU)(20)와 연결되고, 실시간으로 자신의 차량(후방 차량)의 속도와 위치 정보를 제공한다.
DSP(30)는 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)(40)로부터 탐지거리내에 전방 차량으로 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 변조된 마이크로파를 발사후 전방 차량의 트렁크, 오토바이 등의 금속 장애물로부터 반사파를 수신하여 80m이내의 일정 탐지거리내에서 현재 자신의 차량의 속도를 기준으로 각 시각대별로 안테나와 전방차량의 피사체와의 거리 및 전방 차량의 상대속도를 측정하여 DSP(30)의 FFT(Fast Fourier Transform) 연산 결과 값이 앞차와 일정 거리 이내의 기준치를 초과하면 충돌사고 예방을 위해 제어부(20)로 알람 발생 신호를 전송한다.
또한, DSP(30)는 고속 디지털 영상처리를 위해 제어부(20)에 비해 전력 소모가 현저하게 많으므로, 전력 소모를 줄이기 위해 동작 중 수시로 저전력 대기 모드나 전원 차단 모드로 전환되며, 동작 중 전력 소모를 줄일 수 있는 상황 정보를 수시로 제어부(20)로 전송한다.
제 2 프로그램 메모리(80)는 DSP(30)와 연결되고, DSP(30)가 동작하기 위한 제어 방법 및 소프트웨어 알고리즘이 포함된 프로그램 코드를 장치 제조시 저장되며, 전원이 차단된 상태에서도 프로그램 데이터가 보존된다.
DSP(30)는 최초로 전원이 공급되는 시점에 실행할 프로그램 코드를 제 2 프로그램 메모리(80)로부터 공급받아 고속 제 2 임시메모리(90)로 저장하고, 실행한다.
제 2 임시 메모리(90)는 DSP(30)와 연결되고, DSP(30)가 사용하는 임시 데이터를 수시로 저장되며, 전원이 차단되는 경우 기록된 데이터를 보존하지 않으며, 영상/음성 데이터의 압축시 데이터를 임시로 보관하고, 영상/음성 데이터의 복원시 복원된 영상/음성 데이터를 임시로 보관하는 임시 저장 장소로 주로 SDRAM, DDRAM을 사용한다.
카메라(131a, 131b)는 표준 영상 신호(NTSC/PAL) 카메라 또는 디지털 출력 카메라로 구성되며, 렌즈 하우징 거치대를 포함하여 고정식 또는 휴대용으로 설치된다. 표준 영상 신호 카메라인 경우, 아날로그 방식으로 영상이 출력되며 케이블을 통하여 ADC(140a,140b)로 전송된다. 전방 카메라(CAM1)는 블랙박스 본체에 탑재되고, 후방 카메라(CAM2)는 광각 렌즈를 사용하여 넓은 시야각을 제공한다.
ADC(140a,140b)는 아날로그 카메라를 사용하는 경우, 자동차의 운전석 전방 유리면 및 후방 유리면에 설치된 2대의 아날로그 카메라(131a,131b)로부터 공급받은 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하여 영상 인코더(150)로 전송한다. 자동차용 블랙박스의 카메라(180)로 디지털 카메라를 사용하는 경우, ADC(140a,140b)는 전력 공급이 중단되며, 디지털 카메라(131a,131b)로부터 전송된 디지털 영상 신호를 ADC(140a,140b)를 거치지 않고 그대로 영상 인코더(150)로 전송된다.
SD 메모리 카드 연결부(100)는 DSP(30)와 연결되고, 비휘발성 메모리(nonvolatile memory)로서 전원이 차단되어도 데이터가 보존되며, SD 메모리카드의 착탈이 가능한 구조로 형성된다. 보통, SD 메모리카드 연결부(100)는 디지털 카메라, 전자사전 등 휴대 기기에 사용되는 표준 방식을 사용하며 크기가 작고 가볍고 충격에 강한 SD(Secure Digital) 메모리카드, CF(Compact Flash) 카드 등을 사용한다.
영상 인코더(150)는 DSP(30)와 연결되고, 고속 디지털 영상신호 처리를 위한 주파수 변환기반 영상 압축 알고리즘을 사용하여 ADC(140a,140b)로부터 수신된 디지털 영상 데이터를 압축하고, SD 메모리 카드(80)로 데이터 저장 공간에 저장한다.
음성 인코더(220)는 DSP(30)와 연결되고, 마이크(240)로부터 입력된 아날로그 음성 신호를 ADC(170)를 통해 수신된 디지털 음성 데이타로 인코딩하여 SD 메모리 카드로 저장한다.
영상 디코더(190)는 DSP(30)와 연결되고, 주파수 변환기반 영상 복원 알고리즘을 사용하여 SD 메모리 카드에 기 저장된 압축된 디지털 영상 데이터를 복원하고, DAC(200)를 통해 LCD 표시부(210)로 복원된 디지털 영상 데이타를 출력한다.
음성 디코더(220)는 DSP(30)와 연결되고, SD 메모리 카드에 기 저장된 압축된 음성 데이터를 복원하고, DAC(230)를 통해 스피커(240)로 증폭하여 복원된 디지털 음성 데이타를 출력한다.
A/V 코덱은 H.264 코덱을 사용하였으며, MJPEG(Motion JPEG), MPEG2, MPEG4, H.264, MPEG7, MPEG21 코덱 중 어느 하나의 코덱을 사용할 수 있다.
디지털 영상 신호 처리를 위한 주파수 변환기반 영상 압축 알고리즘은 입력 영상을 수학적인 변환 과정을 거쳐 저주파수와 고주파수의 주파수 성분으로 분해하는 기술로써 화소 영역을 주파수 영역으로 변환하여 영상을 압축하기 쉽게 하는 것이다. 일반적으로, 인간의 눈의 시각 특성은 저주파 성분에 민감(정보의 제거를 잘 인지함)하고, 고주파 성분에는 둔감(정보의 제거를 잘 인지하지 못함)하기 때문에, 주파수 변환기반 영상 압축 알고리즘은 이러한 점을 사용하여 동영상 압축을 용이하도록 하였다.
영상 및 음성 데이터에서 주파수 변환에 의한 결과 값을 변환 계수로 정의한다. 변환 계수는 직류(DC) 성분과 교류(AC) 성분으로 구성된다. 직류 성분은 값이 변화하지 않는 성분의 계수이다. 교류 성분은 직류 성분 이외의 것으로, 저주파로부터 고주파까지 모두 주파수 변화가 있는 성분이다.
자연 영상은 완만하게 데이터가 변화하기 때문에 데이터의 변화가 많지 않고 고주파 성분을 많이 포함하지 않기 때문에, 영상 인코더(150)는 변환 계수의 교류 성분들 중에서 고주파 성분에 해당하는 계수를 적당히 제거(그 부분의 교류 성분을 0으로 하는 것)하여 정보를 압축할 수 있다. 이렇게 변환된 정보는 중복된 정보(고주파 성분처럼 제거해도 화질에 영향을 주지 않는 정보)를 포함하고 있지 않기 때문에, 영상 인코더(150)는 변환한 결과에서 중복된 정보를 제거하는 것이 용이하다. 실제로 많은 자연 영상을 주파수 성분으로 변환하는 경우, 자연 영상은 주파수 성분의 대부분이 저주파 영역에 집중되고, 고주파 성분은 적은 양만 존재하기 때문에 고주파 성분을 무시해도 화질에 영향을 주지 않는다.
주파수 변환기반 영상 압축 알고리즘은 순방향 변환(Forward Transform), 양자화(Quantization), DPCM(Differential Pulse Code Modulation), RLC(Run Length Coding), 및 엔트로피 부호기(Entropy Encoder) 등의 몇 개의 중요한 부분으로 나눌 수 있다.
주파수 변환기반 영상 압축 알고리즘은 우선 압축하고자 하는 입력 영상을 순방향 변환을 수행한다. 입력 영상의 순방향 변환의 결과는 변환 계수(Transform Coefficient)라고 한다. 변환 계수는 직류 계수와 교류 계수로 구성된다. 각각의 계수들은 양자화 테이블(Quantization Table)을 이용하여 양자화된다. 즉, 양자화(Quantization) 과정은 실수인 변환 계수를 유한한 양자화 값으로 나누어 정수 형태로 만들어 계수의 크기를 줄임으로써 실제적인 압축이 일어나게 하지만, 원래 영상에 손실을 가져오게 한다. 양자화(Quantization)는 양자화 값의 크기에 따라 압축 효율이 크게 영향을 받으며 양자화 값을 크게 사용할수록 압축률이 높아지지만 화질의 열화를 크게 가져올 수 있다. 저주파 성분인 양자화된 직류 계수는 이전 직류 계수와 현재 직류 계수의 차를 이용한 DPCM(Differential Pulse Code Modulation) 기법을 이용한다. 고주파 성분의 양자화된 교류 계수는 저주파에서 고주파로 갈수록 점점 더 많은 부분이‘0’의 값을 가지게 된다. 이러한 특성을 이용하여 엔트로피 부호기(Entropy Encoder)는 각 계수들을 특별한 순서로 '0’의 개수를 세고, 이를 부호화하는 RLC(Run Length Coding)의 출력을 이용함으로써 보다 큰 압축률을 얻게 된다.
영상 인코더(150)는 제 2 임시 메모리(90)의 압축데이터 임시 저장장소 1, 2에 번갈아가며 카메라(131a,131b)로부터 입력을 받는다. 영상 인코더(150)는 영상 표현형식 변환과정과 주파수 변환기반 영상 압축 알고리즘이 실행되는 동시에 수행되어 카메라 입력을 받는데 걸리는 지연 시간을 최소화시킨다. 또한, DSP(30)는 주파수 변환기반 영상 알고리즘의 수행결과를 압축데이터 임시저장장소 1, 2에 번갈아가면서 저장하여, LCD 표시부(210)로 현재 영상을 표시하고, 동시에 SD 메모리 카드로 압축된 영상 데이터를 저장한다. 카메라(131a,131b)부터 영상을 입력받아, 영상 압축 알고리즘의 실행하여 SD 메모리 카드로 저장하고, 현재 영상을 디스플레이하기 위한 컬러 공간 변환(YCbCr420->RGB565)의 동시 실행은 DSP(30)의 직접 메모리 접근(DMA:Direct Memory Access) 기능에 의해 구현된다. 만약, 사용자의 키 입력이 발생하면, 키 입력부(110)로부터 키 입력을 항상 감시하고 있던 제어부(20)는 해당 키 입력 정보를 DSP(30)로 전송하여 선택된 메뉴를 디스플레이한다.
영상 디코더(190)는 고속 디지털 영상신호 처리를 위해 주파수 변환기반 영상 복원 알고리즘에 의해 압축된 영상 데이터를 복원한다. 주로 데이터 영상 인코더(150)에 의해 압축되고 SD 메모리 카드에 저장된 디지털 영상 데이터를 영상 디코더(190)가 복원하여 DAC(200)에 의해 디지털 신호에서 아날로그 신호로 변환한 후, 영상을 디스플레이하거나 음향을 출력하기 위해 사용된다. 주파수 변환기반 영상 복원 알고리즘은 압축 영상 데이터를 복호기의 입력으로 제공하여 원래 영상으로 복원하는데, 압축 알고리즘의 역과정을 거쳐 수행된다.
즉, 먼저 압축 영상 데이터를 엔트로피 복호기(Entropy Decoder)가 입력받아 복원을 수행한다. 이러한 복원 결과는 직류 계수일 경우 역 DPCM(Inverse Differential Pulse Code Modulation)을 거치고, 교류 계수일 경우 RLD(Run-Length Decoding)를 거쳐 역양자화기의 입력을 생성한다. 역 DPCM은 관련 데이터를 이전 값과 합함으로써 복원을 수행한다. RLD는 표시된 0의 개수만큼 0을 나열하여 출력함으로써 압축된 영상의 복원을 수행한다. 역 DPCM과 RLD를 거쳐 복원된 변환 계수들은 역양자화(Inverse Quantization) 과정과 역방향 변환(Inverse Transform)을 거쳐 영상 데이터로 복원된다.
영상 디코더(190)는 SD 메모리 카드에 저장된 압축된 디지털 영상 데이터를 임시 저장 장소 1, 2에 번갈아가면서 읽어들여 SD 메모리 카드로부터 압축된 디지털 영상 데이터를 읽어오는 시간을 최소화한다. 주파수 변환기반 영상 복원 알고리즘의 복원결과는 내장된 LCD 표시부(210)로 복원된 디지털 영상 데이타를 디스플레이하기 위해 컬러 공간 변환(YCbCr420->RGB565)을 수행한다. 이때, 사용자의 키 입력이 발생하면 키 입력부를 항상 감시하고 있던 제어부(MCU)(20)는 해당 키입력 정보를 DSP(30)로 전송하여 해당 메뉴를 디스플레이한다.
자동차용 블랙박스는 1대의 카메라, 2대의 카메라, 4대의 카메라를 사용하는 경우, Micro DVR 기능으로 블랙박스 본체에 장착된 내부 카메라(180)와 외부 케이블에 연결된 별도 다수의 카메라를 연결하여 1채널, 2채널(2채널 영상 화면, PIP(Picture In Picture, 부화면)) 또는 4채널 화면 녹화가 가능하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)가 부착된 자동차용 블랙박스(Recodia)의 제어부(MCU)에 연결된 차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)의 시스템 구성도이다.
차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)가 부착된 자동차용 블랙박스는 전방 차량의 트렁크 등의 금속 장애물로 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 변조된 마이크로파를 발사후 전방 차량의 트렁크 등의 금속 장애물로부터 반사파를 수신하고, 24GHz SRR레이더를 사용하여 FMCW 변조방식으로 도플러 레이더 알고리즘을 사용하여 최대 80m 이내에서 시각대별 0~250km/h 범위의 상대속도를 감지하여 전방 차량의 거리를 감지하는 24GHz 대역(24.05~24.25GHz) 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)(40); 기본적인 자동차용 블랙박스의 제어 기능과 A/V 코덱을 사용한 영상/음성 압축/복원 블록을 포함하고, 상기 근거리 레이더 센서(SRR)와 연결되고, GPS 수신부(140)로부터 획득된 자신의 차량의 속도를 기준으로 상기 근거리 레이더 센서(SRR)로부터 상기 전방 차량으로 FMCW 변조된 마이크로파를 발사후 앞 차량의 트렁크 등의 금속 장애물로부터 반사파를 수신하여 FMCW 신호의 반사파를 고속 푸리에 변환(FFT)하여 주파수 영역에서 분석하여 상기 전방 차량의 속도에 따른 도플러 효과에 의한 주파수 편이(frequency deviation)를 감지하고 GPS 수신부(로부터 제공된 자신의 후방차량 속도(VB)에 후방차량이 관찰한 전방차량의 상대 속도(VAB= VB- VA)를 더하여 전방 차량의 속도(VB)를 추출하며, 현재 자신의 후방차량의 속도를 기준으로 시각대별 블랙박스의 근거리 레이더 센서의 안테나와 전방 차량과의 거리 및 전방 차량의 속도(VB)를 추출하는 DSP(30); 상기 DSP(30)와 연결되고, 상기 DSP(30)로부터 수신된 상기 FMCW 신호의 반사파의 FFT 연산 결과 값에 따라 후방 차량의 블랙박스의 근거리 레이다 센서의 안테나로부터 상기 전방 차량의 거리가 일정거리 이내로 진입되는 기준치를 초과하면 충돌사고 예방을 위해 알람 제어 신호를 제공하도록 제어하는 제어부(MCU)(20); 상기 제어부(MCU)(20)와 연결되고, 실시간으로 시각대별 자신의 차량(후방 차량)의 속도와 위치 정보를 제공하는 GPS 수신부(140); 및 상기 제어부(MCU)(20)와 연결되고, 상기 전방 차량과 일정거리 이내로 진입되는 기준치를 초과하면 상기 제어부로부터 충돌사고 예방을 위해 알람 제어 신호를 수신받아 알람을 발생하는 알람발생부(130)로 구성된다.
본 발명의 실시예에서 사용된 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)(40)는 40m 거리내에서 5~150km/h 차량속도를 감지하며 DS-UWB(Direct Sequence-UWB)를 사용하는 차량 레이더로 22~29GHz 대역인 부밀리터리파 대역을 사용하고, 본 발명의 실시예는 24GHz DS-UWB 대역의 근거리 레이더 센서(SRR)를 사용하였으며, 24.15GHz±50MHz 대역 RF 송수신기를 사용하였다.
상기 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)(40)는 베이스밴드 신호를 PLL VCO 회로 및 변조 회로를 사용하여 FMCW 변조 신호를 제공하는 주파수 합성기(Synthesizer); 주파수 합성기(Synthesizer)로부터 제공된 FMCW 변조 신호를 증폭하는 제1 증폭기(PA:Power Amplifier); 상기 제1 증폭기(PA)로부터 증폭된 FMCW 변조 신호의 주파수를 정수배(xN)로 체배하는 주파수 체배기(Frequency Multiplier); 상기 주파수 체배기(xN)으로부터 제공된 정수배로 체배된 FMCW 변조신호를 24.15GHz±50MHz 대역폭으로 대역통과 필터링하는 대역통과필터(BPF); 상기 대역통과필터(BPF)로부터 제공된 대역필터링된 FMCW 변조신호를 증폭하는 제2 증폭기(PA:Power Amplifier); 입력단과 출력단의 서로 다른 두 연결단의 임피던스차에 의한 반사를 줄이기 위해 임피던스 매칭(Impedance Matching)하여 최대 전력을 전달하거나 교류에서 반사파를 없애고 신호 감쇠를 줄이는 임피던스 매칭부; 전방 차량으로 FMCW 변조된 마이크로파를 발사하는 송신 안테나; 상기 전방차량의 트렁크 등의 금속 장애물로부터 반사된 반사파를 수신하는 적어도 하나 이상의 수신안테나(제1 수신 안테나, 제2 수신안테나); 상기 적어도 하나 이상의 수신안테나에 각각 연결되고, 입력단과 출력단의 서로 다른 두 연결단의 임피던스차에 의한 반사를 줄이기 위해 임피던스 매칭(impedance matching)하여 최대 전력을 전달하거나 교류에서 반사파를 없애고 신호 감쇠를 줄이는 임피던스 매칭부(제1 임피던스 매칭부, 제2 임피던스 매칭부); 제1 수신 안테나의 임피던스 매칭된 반사파 신호, 제2 수신안테나의 임피던스매칭된 반사파 신호를 믹싱하여 단일 출력 신호를 제공하는 컴바이너(Combiner); 상기 컴바이너(Combiner)로부터 출력된 반사파 신호(마이크로파)의 백색가우시안 잡음(AWGN:Additive White Gaussian Noise)을 억제시키고 SNR(Signal-to-Noise Ratio, 신호대잡음비)을 개선하도록 증폭하는 적어도 하나 이상의 저잡음 증폭기(LNA:Low Noise Amplifier); 상기 송출단의 FMCW 변조된 마이크로파 및 수신단의 상기 저잡음 증폭기(LNA)로부터 제공된 반사파를 수신하여 두 주파수 신호의 차이를 검출하는 RF 믹서; 상기 RF 믹서의 신호를 저역 필터링하는 저역통과 필터(LPF:Low Pass Filter); 상기 저역통과 필터(LPF)로부터 제공된 저역필터링된 신호를 증폭하여 DSP(30)의 ADC로 전송하는 증폭기;로 구성된다.
DPS(30)는 상기 제어부와 연결된 상기 GPS 수신부로부터 시각대별 자신의 차량의 속도를 알고 있는 상황에서 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)(40)로부터 최대 80m 이내의 탐지거리내에 전방 차량으로 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 변조된 마이크로파를 발사후, 상기 전방 차량으로부터 반사된 반사파(FMCW 신호 수신 주파수)를 분석하면, 상기 전방 차량의 속도에 따른 도플러 효과에 의한 주파수 편이(frequency deviation)를 감지하고 GPS 수신부(140)로부터 제공된 자신의 후방차량 속도(VB)에 후방차량이 관찰한 전방차량의 상대 속도(VAB)를 더하여 전방 차량의 속도(VB)를 추출한다.
DSP(30)는 기본적인 자동차용 블랙박스의 제어 기능과 A/V 코덱을 사용한 영상/음성 압축 복원 기능 블록을 포함하고, 상기 근거리 레이더 센서(SRR)와 연결되고, GPS 수신부(140)로부터 획득된 자신의 차량의 속도를 기준으로 상기 근거리 레이더 센서(SRR)로부터 상기 전방 차량으로 FMCW 변조된 마이크로파를 발사후 앞 차량의 트렁크, 오토바이 등의 금속 장애물로부터 반사파를 수신하여 FMCW 신호의 반사파를 고속 푸리에 변환(FFT:Fast Fourier Transform)하여 주파수 영역에서 분석하여 상기 전방 차량의 속도에 따른 도플러 효과(doppler effect)에 의한 주파수 편이(frequency deviation)를 감지하고 GPS 수신부(140)로부터 제공된 자신의 후방차량 속도(VB)에 후방차량이 관찰한 전방차량의 상대 속도(VAB= VA - VB)를 더하여 전방 차량의 속도(VB)를 추출하며, 현재 자신의 후방차량의 속도를 기준으로 시각대별 블랙박스의 근거리 레이더 센서(SRR)의 안테나와 전방 차량과의 거리 및 전방차량의 속도(VB)를 추출한다.
DSP(30)는 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)(40)로부터 최대 80m 이내의 탐지거리내의 전방 차량으로 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 변조된 마이크로파를 발사후, 전방 차량의 트렁크, 오토바이 등의 금속 장애물로부터 반사파 신호를 ADC로 수신하여 레이더 도플러 측정 알고리즘에 따라 각 시각대별로 블랙박스의 근거리 레이더 센서(SRR)의 안테나와 피사체(전방 차량)와의 거리 및 후방차량이 관찰한 전방차량의 상대 속도를 측정하여 전방 차량의 속도를 계산하고, DSP(30)의 FFT(Fast Fourier Transform) 연산 결과 값이 상기 전방 차량과 일정 거리 이내의 기준치를 초과하면 충돌사고 예방을 위해 제어부(20)로 알람 발생 신호를 전송한다.
GPS 수신부(140)는 상기 제어부(MCU)(20)와 연결되고, 실시간으로 시각대별 자신의 차량(후방 차량)의 속도와 위치 정보를 제공한다.
제어부(20)는 DSP(30)와 연결되고, 상기 DSP(30)로부터 수신된 상기 FMCW 신호의 반사파의 FFT 연산 결과 값에 따라 후방 차량의 블랙박스의 근거리 레이다 센서(SRR)의 안테나로부터 상기 전방 차량의 거리가 일정거리 이내로 진입되는 기준치를 초과하면 충돌사고 예방을 위해 알람 제어 신호를 제공하도록 제어한다.
상기 DSP(30)는 고속 디지털 영상신호 처리를 위한 주파수 변환기반 영상 압축 알고리즘을 사용하여 ADC(140a,140b)로부터 수신된 디지털 영상 데이터를 압축하고, SD 메모리 카드로 저장하는 영상 인코더(150); 및 주파수 변환기반 영상 복원 알고리즘을 사용하여 상기 SD 메모리 카드에 기 저장된 압축된 디지털 영상 데이터를 복원하고, DAC(200)를 통해 LCD 표시부(210)로 복원된 디지털 영상 데이타를 출력하는 영상 디코더(190)와 연결된다.
상기 DSP(30)는 마이크(160)로부터 입력된 아날로그 음성 신호를 ADC(170)를 통해 수신된 디지털 음성 데이타로 인코딩하여 상기 SD 메모리 카드로 저장하는 음성 인코더(180); 및 상기 SD 메모리 카드에 기 저장된 압축된 음성 데이터를 복원하고, DAC(230)를 통해 스피커(240)로 증폭하여 복원된 디지털 음성 데이타를 출력하는 음성 디코더(220)와 연결된다.
제어부(MCU)(20)는 자동차 주행중에 전후방 카메라로 실시간으로 영상을 녹화(video recording)를 제어하면서, 전방 차량에 시각대별 상대속도에 따른 거리측정으로 일정 거리 이내에 접근하면 알람 발생부(130)로 알람 제어 신호를 전송하여 소정 시간 동안 알람을 발생되도록 제어한다.
FMCW 변조의 장점은 연속파(continuous wave)를 사용하여 전파가 돌아온 시간을 측정하는 원리를 사용한다. 연속파를 사용하는 경우, RF단 스위칭이 불필요하고 다른 시스템과의 혼선을 방지할 수 있다.
상대 차량의 속도 측정을 위해 자기 차량의 속도를 알아야 하고, 자기 차량의 속도는 블랙박스의 제어부(MCU)와 연결된 GPS receiver, CAN(Controller Area Network)네트워크, 차량 제조사에서 제공하는 아날로그 신호를 사용하여 취득한다. 자신의 차량의 속도를 알고 있는 상황에서 반사된 FMCW 신호 수신 주파수를 분석하면, 상대방 차량(전방 차량)의 속도에 따른 도플러 효과에 의한 주파수 편이(frequency deviation)를 감지하여 이로부터 자신의 차량 속도에 상대방 차량(전방 차량)의 상대 속도를 더하여 상대방 차량의 속도를 추출한다. 차간거리 및 속도에 따라 경고 조건이 달라지므로 거리와 함께 속도 정보도 매우 중요합니다.
FMCW 변조의 원리는 RF 믹서(주파수 믹서)를 통해 쉽게 베이스밴드 신호를 얻을 수 있고 베이스 밴드 신호를 디지털로 변환하여 주파수 성분을 분석하면, 곧 자신 차량의 속도정보를 추출할 수 있다. 시간에 따라 예측가능한 주파수를 송신하는 것이 FMCW의 기본원리이므로 송신된 FMCW변조된 마이크로파와 수신된 반사파의 주파수의 두 주파수의 차이가 속도(velocity)와 비례하게 된다.
도 4는 차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)가 장착된 자동차용 블랙박스의 차량용 근거리 레이더 센서(SRR)를 사용하여 앞차와의 거리를 측정하고 충돌을 감지하는 도면이다.
차량의 충돌을 방지하고 안전 운행을 위해 사용되는 자동차용 레이더(Radar:Radio Detecting and Ranging)는 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 대역의 17 GHz, 24 GHz, 60 GHz, 70 GHz 등의 주파수가 사용가능하며, 장거리 레이더(LRR:Long Range Radar)와 근거리 레이더(SRR:Short Range Radar)를 사용한다.
LRR(Long Range Radar)은 150~250m 거리내에서 30~250km/h 차량속도를 감지하며 FM-CW(Frequency Modulation-Continuous Wave)를 사용하는 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 대역 76GHz, 77GHz 대역과 밀리터리파 대역을 사용한다.
SRR(Short Range Radar)은 40m 거리내에서 5~150km/h 차량속도를 감지하며 DS-UWB(Direct Sequence-UWB)를 사용하는 차량 레이더로 22~29GHz 대역인 부밀리터리파 대역을 사용한다. 자동차 레이더는 크게 LRR(Long Range Radar)와 SRR(Short Range Radar)로 나눈다. LRR(Long Range Radar)의 경우 76~77 GHz 대역을 사용하고 차량의 전방감시에 사용하여 200m 정도의 거리까지 탐지가 가능하다. SRR의 경우 24 GHz의 주파수대역의 도플러 레이더 알고리즘을 사용하여 차량의 전 후방에 장착해 40m 이내의 물체에 대하여 속도 및 거리 측정이 가능하다. SRR(Short Range Radar)은 LRR(Long Range Radar)에 비해 거리 정확도 및 분해능 측면에서 성능이 뛰어나다.
표2는 24GHz UWB(Ultra Wideband)방식 SRR 레이더 센서의 규격을 나타낸다.
주요 성능 24GHz SRR 규격
사용주파수 24.05~24.25 GHz
주파수 대역폭 TBD(100MHz 이하)
출력 전력 +20dBm(EIRP)
변조 방식 FMCW
안테나 이득 15 dBi
안테나 빔 패턴 방위각:TBD(-50~70deg), 앙각:TBD(±6.5deg)
측정 정보 거리 및 상대속도
감지거리 TBD(80m이내)
감지거리 분해능력 TBD(3m이하)
상대속도 0~250km/h
상대속도 정확도 ±0.1km/h
시스템 응답속도 40m이내
전원 9~16V
전력 소모 TBD(9.5W이하)
동작온도 -40~85℃
크기 TBD(110x90x35mm)
무게 TBD(300g 이하)
표3은 자동차용 센서 종류(SRR:Short Range Radar, LRR:Long Range Radar, Lidar: Light Detection And Ranging, IR:Infrared )를 나타내며, SRR은 기상 환경이나 주야간 관계없이, 안개나 먼지 등의 도로상 돌발 환경에 영향이 없으며, 거리 속도, 방향 측정 및 물체의 반사 특성에 의해 식별 가능하다.
Figure pat00001
차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)가 부착된 자동차용 블랙박스(Recodia)는 자동차용 블랙박스 시스템에 차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)(40)를 장착하고, 자동차용 블랙박스(Recodia)의 전방 카메라(CAM1)와 후방 카메라(CAM2)로 자동차의 전후방 주행 상황을 촬영하여 SD 메모리 카드에 저장하는 동시에 주행중 블랙박스의 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)(40)의 레이더(FMCW 변조된 마이크로파)를 송출하고 전방 차량의 금속 장애물의 반사파를 수신받아 전방 차량의 트렁크의 금속 반사체와 후방차량의 블랙박스 안테나까지의 앞차와의 거리 및 상대속도를 측정하여 전방 차량과 일정 거리 이내로 차량이 진입하면 블랙박스의 LED가 점멸되면서 메모리에 기 저장된 충돌방지용 경보음을 출력하여 운전자가 인식하게 함으로써 자동차의 안전 운행을 제공한다.
차량용 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)가 장착된 자동차용 블랙박스는 전후방 차간 거리 감지 근거리 레이더 센서(SRR)를 사용하여 앞차와 뒷차와의 거리(d: 블랙박스의 SRR 송신 안테나와 전방 차량의 트렁크등의 금속장애물과의 거리)를 감지하고, 실시간으로 측정된 차간 거리가 일정거리 이내이면 추돌할 가능성을 운전자에게 경보하여 알려준다.
예를 들면, 현재 시각에 v=t/s(속도=시간/거리) 함수 관계에 따라 전방 차량의 속도(VB)가 100km/h. 후방 차량의 속도(VA)가 120km/h로 측정된 경우, 현재 전방 차량과 후방 차량의 근거리 레이더(SRR)로 측정된 거리가 6m로 감지됐다면 후방 차량이 관찰한 전방차량의 상대 속도 VAB= VB- VA= 100-120= -20km/h = 5.555 m/sec이므로, 1.1초후에 추돌가능성이 있으므로 블랙박스가 차량추돌경보시스템으로 작동하여 운전자에게 경보음을 알려주어 블랙박스를 탑재한 후방 차량 자신의 자동차의 시속을 줄이도록 유도하여 전방차량으로 충돌 사고를 미연에 방지하고 안전한 차량 주행이 되도록 한다.
도 5는 자동차용 블랙박스(Recodia, 마이크로 CCTV 감시 장치)에 사용되는 메모리 카드의 영상 저장 방법을 설명한 도면이다.
자동차용 블랙박스(Recodia, 마이크로 CCTV 감시 장치)의 SD 메모리카드 연결부(100)에 착탈식으로 연결되는 SD 메모리 카드는 데이터영역(Data Area(③)) 기록 횟수에 비해 파일시스템 영역(ROOT(①),FAT(②))에 집중적으로 Read, Write 동작이 발생하며, 그결과 SD 메모리 카드의 전제 수명을 단축시키는 문제점을 해결하기 위해, 차량의 운전석 전면 유리면에 부착되는 자동차용 블랙박스(Recodia, 마이크로 CCTV 감시 장치)에 연결된 소형 전방 카메라 및 후방 카메라로 촬영된 주행중 동영상 데이터를 저장하는 SD 메모리카드의 각 메모리 블럭을 기존 데이터 영역 안에 스프레드 인덱스 영역(Spread Index Area)을 삽입하여 데이터를 기록하므로, 파일시스템 영역(ROOT, FAT)에 집중적으로 Read, Write 되는 현상이 발생되지 않게 되고, 반복 횟수가 정해져 있는 메모리 카드의 파일시스템에서 메모리 셀의 수명을 최대한 연장하게 되게 한다.
이때, 사용되는 자동차용 블랙박스(Recodia, 마이크로 CCTV 감시 장치)의 SD 메모리 카드에 영상 저장 방법은 (a) 마이크로 CCTV 감시 장치에 연결된 메모리 카드의 파일시스템 영역인 FAT 영역과 ROOT 디렉토리 영역에 메모리 카드의 초기화 과정에서 파일이 이름과 파일의 위치를 FAT(File Allocation Table) 할당시 단 1번만 기록하는 단계; (b) 메모리 영역을 적어도 하나 이상의 섹터(sector)로 구성하고, 각 메모리 블럭별로 일정 크기의 스프레드 인덱스(Spread Index)와 데이터 영역(Data Area)으로 분리하고, 상기 스프레드 인덱스는 상기 파일시스템 영역(FAT 영역과 ROOT 디렉토리 영역)과 링크되고, 할당된 각 데이터 블럭에 대한 인덱스 정보(인덱스 ID(인덱스 Address)를 포함하며, 임의의 위치에서도 인접 데이터 블럭과 상관 관계를 표시)를 포함하며, 영상의 크기, 영상의 압축 방식, 센서의 내용, 현재 시각, 카메라 채널 번호, 녹화해상도, 총녹화시간, 영상 저장 데이터 크기(섹터별 저장), 및 데이터 CRC(Cycle Reduncy Check)를 포함하는 단계; 및 (c) 각 메모리 블럭의 상기 스프레드 인덱스에 데이터를 기록하는 것과 동시에, 상기 마이크로 CCTV 감시 장치에 연결된 SD 메모리 카드로 촬영된 동영상 및 음성 데이터를 각 메모리 블럭별로 데이터 영역에 링버퍼 형태로 데이터를 순환 기록하여 저장하는 단계를 포함한다. 따라서, 차량 전면 유리창에 부착된 마이크로 CCTV 감시 장치의 SD 메모리 카드는, SD 메모리카드 초기화 과정시 파일시스템 영역(FAT 영역, ROOT 디렉토리 영역)에 단 1번만 기록하고, 전체 메모리 영역을 다 기록하기 전까지 re-write되는 블록이 존재하지 않는 파일 시스템의 구조를 가지므로, 화질(이벤트당 파일 크기) 및 이벤트 발생 빈도에 따라 많을지라도 링버퍼(Ring Buffer) 형태로 데이터 영역에 동영상 데이터를 순환하여 저장하여, SD 메모리 카드의 셀의 수명을 연장하여 효과적으로 감시 동영상을 저장할 수 있다.
도 6은 자동차의 운전석 전면 유리면에 부착된 자동차용 블랙박스(Recodia)의 사진을 나타낸다.
자동차의 운전석 전면 유리에 블랙박스를 설치하는 경우, 사용자는 자동차용 블랙박스(Recodia)는 본체와 거치대를 조립하고, 거치대의 양면 테이프 보호 필름을 제거한 후, 자동차의 운전석 전면 유리에 부착한다. 사용자는 차량의 유리에 장착 위치를 선택하여 고정 나사로 고정하고, 블랙박스 본체에 SD(Secure Digital) 메모리 카드(4G,8G,16G)를 삽입하고, 블랙박스 본체와 시거잭에 전원 케이블을 연결하여 자동차용 블랙박스(Recodia)를 ON 시키고, 녹화 모드를 실행한다.
도 7은 자동차의 운전석 전면 유리면에 부착된 자동차용 블랙박스(Recodia)로 촬영된 동영상 및 센서 데이타가 SD 메모리카드(4G,8G,16G 메모리 용량)에 저장된 SEQ 파일을 PC용 Recodia Player의 클라이언트 프로그램의 그래픽 사용자 인터페이스를 나타낸 화면이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
10: 주전원부 20: 제어부(MCU)
30: DSP 40: 근거리 레이더 센서(SRR)
50: 제1 프로그램 메모리 60: 제1 임시 메모리
70: 타이머(RTC) 80: 제2 프로그램 메모리
90: 제2 임시 메모리 100: SD 메모리카드 연결부
110: 키입력부 120: LED
130: 알람 발생부 140: GPS 수신부
131a, 131b: 카메라 140a, 140b: ADC
150: 영상 인코더 160: 마이크
170: ADC 180: 음성 인코더
190: 영상 디코더 200: DAC
210: LCD 220: 음성 디코더
230: DAC 240: 스피커

Claims (10)

  1. 앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)가 부착된 자동차용 블랙박스에 있어서,
    전방 차량으로 FMCW(Frequency Modulation Continuous Wave) 변조된 마이크로파를 발사후 전방 차량의 트렁크 등의 금속 장애물로부터 반사파를 수신하고, FMCW 변조방식을 사용하여 도플러 레이더 알고리즘을 사용하여 탐지거리 내에서 시각대별 상대속도를 감지하여 전방 차량의 거리를 감지하는 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar);
    기본적인 자동차용 블랙박스의 제어 기능과 A/V 코덱을 사용한 영상/음성 압축/복원 블록을 포함하고, 상기 근거리 레이더 센서(SRR)와 연결되고, GPS 수신부로부터 획득된 자신의 차량(후방 차량)의 속도를 기준으로 상기 근거리 레이더 센서(SRR)로부터 상기 전방 차량으로 FMCW 변조된 마이크로파를 발사후 앞 차량의 트렁크 등의 금속 장애물로부터 반사파를 수신하여 FMCW 신호의 반사파를 고속 푸리에 변환(FFT)하여 주파수 영역에서 분석하여 상기 전방 차량의 속도에 따른 도플러 효과에 의한 주파수 편이(frequency deviation)를 감지하고 GPS 수신부(로부터 제공된 자신의 후방차량 속도(VB)에 후방차량이 관찰한 전방차량의 상대 속도(VAB= VB- VA)를 더하여 전방 차량의 속도(VB)를 추출하며, 현재 자신의 후방차량의 속도를 기준으로 시각대별 블랙박스의 근거리 레이더 센서의 안테나와 전방 차량과의 거리 및 전방 차량의 속도(VB)를 추출하는 DSP;
    상기 DSP와 연결되고, 상기 DSP로부터 수신된 상기 FMCW 신호의 반사파의 FFT 연산 결과 값에 따라 후방 차량의 블랙박스의 근거리 레이다 센서의 안테나로부터 상기 전방 차량의 거리가 일정거리 이내로 진입되는 기준치를 초과하면 충돌사고 예방을 위해 알람 제어 신호를 제공하도록 제어하는 제어부;
    상기 제어부와 연결되고, 실시간으로 시각대별 자신의 차량(후방 차량)의 속도와 위치 정보를 제공하는 GPS 수신부; 및
    상기 제어부와 연결되고, 상기 전방 차량과 일정거리 이내로 진입되는 기준치를 초과하면 상기 제어부로부터 충돌사고 예방을 위해 알람 제어 신호를 수신받아 알람을 발생하는 알람발생부;
    를 포함하는 앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서가 부착된 자동차용 블랙박스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 DPS는,
    상기 제어부와 연결된 상기 GPS 수신부로부터 시각대별 자신의 차량의 속도를 알고 있는 상황에서 상기 근거리 레이더 센서(SRR)로부터 탐지거리내에 전방 차량으로 FMCW 변조된 마이크로파를 발사후, 상기 전방 차량으로부터 반사된 반사파(FMCW 신호 수신 주파수)를 분석하면, 상기 전방 차량(상대방 차량)의 속도에 따른 도플러 효과에 의한 주파수 편이(frequency deviation)를 감지하여 이로부터 자신의 차량 속도(VB)에 전방 차량의 상대 속도(VAB)를 더하여 전방 차량의 속도(VB)를 추출하는 것을 특징으로 하는 앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서가 부착된 자동차용 블랙박스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 근거리 레이더 센서(SRR:Short Range Radar)는,
    80m 거리이내에서 5~150km/h 차량속도를 감지하며 DS-UWB(Direct Sequence-UWB)를 사용하는 차량 레이더로 22~29GHz 대역인 부밀리터리파 대역을 사용하는 것을 특징으로 하는 앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서가 부착된 자동차용 블랙박스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 근거리 레이더 센서(SRR)는,
    베이스밴드 신호를 PLL VCO 회로 및 변조 회로를 사용하여 FMCW 변조 신호를 제공하는 주파수 합성기(Synthesizer);
    상기 주파수 합성기(Synthesizer)로부터 제공된 상기 FMCW 변조 신호를 증폭하는 제1 증폭기(PA:Power Amplifier);
    상기 제1 증폭기(PA)로부터 증폭된 FMCW 변조 신호의 주파수를 정수배(xN)로 체배하는 주파수 체배기(Frequency Multiplier);
    상기 주파수 체배기(xN)로부터 제공된 정수배로 체배된 FMCW 변조신호를 24.15GHz±50MHz 대역폭으로 대역통과 필터링하는 대역통과필터(BPF);
    상기 대역통과필터(BPF)로부터 제공된 대역필터링된 FMCW 변조신호를 증폭하는 제2 증폭기(PA:Power Amplifier);
    입력단과 출력단의 서로 다른 두 연결단의 임피던스차에 의한 반사를 줄이기 위해 임피던스 매칭(impedance matching)하여 최대 전력을 전달하거나 교류에서 반사파를 없애고 신호 감쇠를 줄이는 임피던스 매칭부;
    상기 전방 차량으로 FMCW 변조된 마이크로파를 발사하는 송신 안테나;
    상기 전방차량의 트렁크 등의 금속 장애물로부터 반사된 반사파를 수신하는 적어도 하나 이상의 수신안테나(제1 수신 안테나, 제2 수신안테나);
    상기 적어도 하나 이상의 수신안테나에 각각 연결되고, 입력단과 출력단의 서로 다른 두 연결단의 임피던스차에 의한 반사를 줄이기 위해 임피던스 매칭(Impedance Matching)하여 최대 전력을 전달하거나 교류에서 반사파를 없애고 신호 감쇠를 줄이는 임피던스 매칭부(제1 임피던스 매칭부, 제2 임피던스 매칭부);
    제1 수신 안테나의 임피던스 매칭된 반사파 신호, 제2 수신안테나의 임피던스매칭된 반사파 신호를 믹싱하여 단일 출력 신호를 제공하는 컴바이너(Combiner);
    상기 컴바이너로부터 출력된 반사파 신호(마이크로파)의 백색가우시안 잡음(AWGN:Additive White Gaussian Noise)을 억제시키고 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 개선하도록 증폭하는 적어도 하나 이상의 저잡음 증폭기(LNA:Low Noise Amplifier);
    상기 송출단의 FMCW 변조된 마이크로파 및 수신단의 상기 저잡음 증폭기(LNA)로부터 제공된 반사파를 믹싱하여 두 주파수 신호의 차이를 검출하는 RF 믹서;
    상기 RF 믹서의 신호를 저역 필터링하는 저역통과 필터(LPF); 및
    상기 저역통과필터(LPF)로부터 제공된 저역필터링된 신호를 증폭하는 증폭기;
    를 포함하는 앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서가 부착된 자동차용 블랙박스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 DSP는,
    상기 근거리 레이더 센서(SRR)로부터 탐지거리내에 전방 차량으로 FMCW 변조된 마이크로파를 발사후, 전방 차량의 트렁크 등의 금속 장애물로부터 반사파 신호를 ADC로 수신하여 각 시각대별로 안테나와 피사체와의 거리 및 상대속도를 측정하여 상기 DSP의 FFT(Fast Fourier Transform) 연산 결과 값이 앞차와 일정 거리 이내의 기준치를 초과하면 충돌사고 예방을 위해 상기 제어부로 알람 발생 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서가 부착된 자동차용 블랙박스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 DSP는,
    고속 디지털 영상신호 처리를 위한 주파수 변환기반 영상 압축 알고리즘을 사용하여 ADC로부터 수신된 디지털 영상 데이터를 압축하고, 메모리 카드로 저장하는 영상 인코더; 및
    주파수 변환기반 영상 복원 알고리즘을 사용하여 상기 메모리 카드에 기 저장된 압축된 디지털 영상 데이터를 복원하고, DAC를 통해 LCD 표시부로 복원된 디지털 영상 데이타를 출력하는 영상 디코더와 연결되는 것을 특징으로 하는 앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서가 부착된 자동차용 블랙박스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 DSP는,
    마이크로부터 입력된 아날로그 음성 신호를 ADC를 통해 수신된 디지털 음성 데이타로 인코딩하여 메모리 카드로 저장하는 음성 인코더; 및
    상기 메모리 카드에 기 저장된 압축된 음성 데이터를 복원하고, DAC를 통해 스피커로 증폭하여 복원된 디지털 음성 데이타를 출력하는 음성 디코더와 연결되는 것을 특징으로 하는 앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서가 부착된 자동차용 블랙박스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 DSP에 연결되고, 비휘발성 메모리(nonvolatile memory)로서 전원이 차단되어도 데이터가 보존되며, 크기가 작고 가볍고 충격에 강한 SD(Secure Digital) 메모리카드, CF(Compact Flash) 카드 중 어느 하나의 메모리카드가 착탈이 가능한 SD 메모리 카드 연결부를 더 포함하는 앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서가 부착된 자동차용 블랙박스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(MCU)는,
    자동차 주행중에 실시간으로 전후방 카메라로 영상을 녹화(video recording)하면서, 전방 차량에 시각대별 상대속도에 따른 거리측정으로 일정 거리 이내에 접근하면 알람 발생부로 소정 시간 동안 알람을 발생되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서가 부착된 자동차용 블랙박스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 자동차용 블랙박스는,
    상기 자동차용 블랙박스로 전원을 공급하는 주전원부;
    상기 제어부(MCU)에 의해 동작되는 제어 방법 및 소프트웨어 알고리즘이 장치 제조시 프로그램 코드로 저장되며, 전원이 차단된 상태에서도 지워지지 않으며, 전원이 공급되는 동안 상기 제어부(MCU)에 의해 실행될 프로그램 코드를 공급하는 제 1 프로그램 메모리;
    상기 제어부(MCU)가 동작할 때, 수시로 사용하는 임시 데이터 저장 수단으로 사용되며, 전원이 차단되는 경우 기록된 데이터가 보존되지 않는 제 1 임시 메모리;
    상기 제어부(MCU) 및 상기 DSP와 연결되고, 정확한 날짜 시각 정보를 카운팅하는 타이머(RTC);
    상기 제어부와 연결되고, 전원을 인가하거나 수동으로 장치를 제어하기 위해 ESC 버튼(영상 REC/STOP, 전원 ON/OFF(2초), 이전 메뉴로 이동), 2CH 화면전환 재생시 원하는 화면을 검색하는 UP 버튼(∧) 및 DOWN 버튼(∨), MENU 표시/선택 버튼(MENU)이 사용하고 키 입력을 위한 키 입력부;
    상기 제어부(MCU)와 연결되고, 상기 블랙박스 전원 ON/OFF 표시 LED(PWR), 동작 상태 LED(상시녹화/이벤트 녹화)(ACT) LED로 구성되는 LED부;
    상기 제어부와 연결되고, 차량 충돌을 감지하는 충격감지 센서(G-센서);
    상기 DSP와 연결되고, 상기 DSP가 동작하기 위한 제어 방법 및 소프트웨어 알고리즘이 포함된 프로그램 코드를 장치 제조시 저장되며, 전원이 차단된 상태에서도 프로그램 데이터가 보존되는 제 2 프로그램 메모리; 및
    상기 DSP와 연결되고, 상기 DSP가 사용하는 임시 데이터를 수시로 저장되며, 전원이 차단되는 경우 기록된 데이터를 보존하지 않으며, 영상/음성 데이터의 압축시 데이터를 임시로 보관하고, 영상/음성 데이터의 복원시 복원된 영상/음성 데이터를 임시로 보관하는 임시 저장 장소로 주로 SDRAM, DDRAM을 사용하는 제 2 임시 메모리;
    를 더 포함하는 앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서가 부착된 자동차용 블랙박스.
KR1020110115455A 2011-11-08 2011-11-08 앞차와의 거리를 측정하는 근거리 레이더 센서가 부착된 자동차용 블랙박스 KR20130050410A (ko)

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