KR20150107472A - 헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템에 관한 것으로,
상기 헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템템스시광 통신 장치를 구비하고, 상기 가시광 통신 장치를 통해 데이터 통신을 하는 다수의 헤드 유닛 장치를 포함하도록 한다.

Description

헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템{ VEHICLE LINK SYSTEM BASED ON VISIBLE LIGHT COMMUNICATION FOR SUPPORTING INTERWORKING SERVICE AMONG HEAD UNIT DEVICES}

본 발명은 차량내 각종 장치가 가시광 통신 기반으로 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템에 관한 것이다.

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 MOST(Media Oriented Systems Transport)는 플라스틱 광섬유(POF)를 신호의 전달 매체로 사용하는 고성능 멀티미디어 네트워크를 목표로 하는 광 기반 네트워크 프로토콜이 존재한다.

MOST 프로토콜은 차량 및 기타 애플리케이션에서 사용할 수 있도록 최적화된 멀티미디어 네트워킹 프로토콜이다. MOST는 고품질 서비스 오디오와 비디오를 패킷 데이터와 함께 전송할 수 있고 또한 단일 전송 매체를 실시간으로 제어할 수 있도록 해준다. 이는 플라스틱 광섬유(POF)를 전송매체로 사용하기 때문에 배선을 경량화, 단순화하는 것이 가능하고 고속으로 대용량의 정보를 전송 할 수 있다.

한편, 블랙박스, 내비게이션과 같은 헤드 유닛 장치가 개발 및 판매됨에 따라 차량에 설치되는 디바이스의 개수 및 종류가 매우 다양해지고 있다. 그러나 이와 같은 헤드 유닛 장치 대부분은 유선 통신만을 지원하므로, 디바이스 설치 시 별도의 배선 작업을 해야 하며, 차량내 배선이 부족하면 헤드 유닛 장치의 설치가 불가능해지는 문제가 있다.

따라서 보다 다양한 헤드 유닛 장치를 보다 용이하게 설치하고, 추가할 수 있도록 하는 기술에 대한 필요성이 점차 대두되고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 가시광 통신을 기반으로, 보다 다양한 헤드 유닛 장치를 보다 용이하게 설치 및 확장할 수 있도록 하는 헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템에 관한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일실시 형태에 따르면, 가시광 통신 장치를 구비하고, 상기 가시광 통신 장치를 통해 데이터 통신을 하는 다수의 헤드 유닛 장치를 포함하는 헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템을 제공한다.

상기 가시광 통신 장치는 가시광 통신이 수행될 이벤트를 등록 및 저장하고, 등록 이벤트가 발생하면 상기 등록 이벤트에 관련된 신호를 상기 헤드 유닛 장치로부터 획득하는 통신 이벤트 설정부; 상기 통신 이벤트 설정부로부터 제공되는 전기적 신호를 광 신호로 변환하거나, 외부로부터 입력된 광 신호를 상기 통신 이벤트 설정부가 인식 가능한 전기적 신호로 변환하는 신호 변환부; 및 상기 광 신호를 통해 데이터 입출력 동작을 수행하는 광 신호 입출력부를 포함할 수 있다.

상기 헤드 유닛 장치는 내비게이션, 블랙박스, 차량용 어라운드 뷰 시스템, AV 시스템중 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템은 상기 다수의 헤드 유닛 장치 중 적어도 하나가 출력하는 광 신호를 ECU가 인식 가능한 신호 형태로 변환한 후 상기 ECU에 전달하거나, 상기 ECU가 출력하는 신호를 상기 광 신호로 변환하여 상기 다수의 헤드 유닛 장치 중 적어도 하나에 제공하는 차량용 네트워크 장치를 포함할 수 있다.

상기 차량용 네트워크 장치는 MOST(Media Oriented Systems Transport) 네트워크 장치인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템은 헤드 유닛 장치를 보다 용이하게 설치하고 확장할 수 있도록 해준다. 또한, 헤드 유닛 장치끼리 직접 통신하며 서로의 자원을 공유할 수 있도록 함으로써, 최소한의 장치로 최대한의 장치 효과를 확보할 수 있도록 해준다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템을 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신 장치를 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 MOST 네트워크 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광통신기반 차량용 스마트 링크 방법의 적용 예를 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 하, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템을 도시한 도면이다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템은 다수의 헤드 유닛 장치(100~300), MOST 네트워크 장치(400), 및 ECU(500) 등을 포함하여 구성되며, 다수의 헤드 유닛 장치(100~300)은 가시광 통신 장치(110~310)를 추가 구비한다.

다수의 헤드 유닛 장치(100~300)은 운전자의 차량의 운전 경로, 현재 위치의 교통 정보 등을 제공하는 내비게이션(100), 차량의 운행 상황, 주차 상황에 관련된 사항을 실시간 모니터링, 저장하는 블랙박스(200), 차량의 전후좌우를 촬영하고, 이를 영상 표시하는 차량용 어라운드 뷰 시스템(300) 등으로 구현될 수 있다.

헤드 유닛 장치(100~300)에 구비되는 가시광 통신 장치(110~310)는 내비게이션(100), 블랙박스(200), 차량용 어라운드 뷰 시스템(300) 각각이 생성 및 출력하는 전기적 신호를 광 신호로 변환하여 외부로 출력하거나, 외부로부터 전송되는 광 신호를 다시 전기적 신호로 변환하여 내비게이션(100), 블랙박스(200), 차량용 어라운드 뷰 시스템(300)로 전달하는 역할을 한다.

또한 필요한 경우, 본 발명의 시스템은 MOST 네트워크 장치(400)를 더 구비하고, 내비게이션(100), 블랙박스(200), 차량용 어라운드 뷰 시스템(300) 중 적어도 하나가 출력하는 광 신호를 ECU(electronic control unit)(500)가 인식 가능한 신호로 변환한 후 ECU(500)에 전달하거나, ECU(500)가 출력하는 각종 제어값을 광 신호로 변환하여 내비게이션(100), 블랙박스(200), 차량용 어라운드 뷰 시스템(300) 중 적어도 하나에 제공하는 역할을 한다.

즉, ECU(500)가 MOST 네트워크 장치(400)를 거쳐 내비게이션(100), 블랙박스(200), 차량용 어라운드 뷰 시스템(300)과 통신하고, 이들이 제공하는 정보를 기반으로 차량 상황을 종합적으로 판단할 수 있도록 한다. 그리고 차량 상황을 기반으로 차량 속도를 가변하거나, 급제동하는 등의 차량 제어 동작을 추가 수행할 수 있도록 한다.

이와 같이, 본 발명에서는 내비게이션(100), 블랙박스(200), 차량용 어라운드 뷰 시스템(300)과 같은 헤드 유닛 장치는 가시광 통신 방식으로 통신할 수 있도록 함으로써, 헤드 유닛 장치의 차량 장착을 위한 별도의 배선 작업을 필요로 하지 않는다.

또한, 별도의 배선 작업이 필요 없으므로, 차량내에 장착 가능한 헤드 유닛 장치의 개수가 한정되지도 않게 된다. 즉, 장치 확장이 매우 용이한 장점을 가지게 된다.

뿐 만 아니라, 본 발명에서는 내비게이션(100), 블랙박스(200), 차량용 어라운드 뷰 시스템(300)과 같은 헤드 유닛 장치가 가시광 통신을 통해 직접 통신하며, 이를 통해 서로의 자원을 공유할 수 있도록 한다.

예를 들어, 내비게이션(100)은 차량 운행 경로를 산출 및 표시하는 것이 주 목적이므로 반드시 모니터링 장치가 있어야 하나, 블랙박스(200)는 차량 상황에 관련된 각종 영상을 촬영 및 저장하는 것이 주 목적이므로 모니터링 장치를 반드시 구비할 필요는 없다.

그러나 사용자의 요구 사항이 보다 다양해지고 복잡해짐에 따라 블랙박스를 통해 촬영한 영상도 사용자가 실시간으로 확인하고자 하는 요구가 발생하게 되었다. 이에 최근의 블랙박스는 별도의 모니터링 장치를 구비함으로써, 이러한 요구 사항을 충족시켰으나, 본 발명에서와 같이 내비게이션과 블랙박스가 서로 통신하는 경우, 블랙박스가 내비게이션의 모니터 장치를 활용하여 이러한 요구 사항을 충족시켜 줄 수 있게 된다.

다만, 본 발명의 헤드 유닛 장치는 가시광 통신 방식으로 서로 통신하므로, 이들 장치들 각각은 통신하고자 하는 장치와의 시야각을 충분히 확보할 수 있어야 한다.

즉, 내비게이션의 가시광 통신 장치는 차량 계기판 상측에, 블랙박스의 가시광 통신 장치는 룸미러의 하단에, 차량용 어라운드 뷰 시스템의 가시광 통신 장치는 차량 기어 박스의 상측면에 각각 설치하여, 장치간 광 신호 전송 경로가 장애물에 의해 차단될 가능성이 최소화되도록 하여야 할 것이다.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신 장치를 도시한 도면이다.

도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가시광 통신 장치(110,210,310)은 내비게이션(100), 블랙박스(200), 차량용 어라운드 뷰 시스템(300) 각각에 내장될 수 있으며, 크게 통신 이벤트 설정부(610), 신호 변환부(620) 및 광 신호 입출력부(630) 등을 포함하여 구성된다.

통신 이벤트 설정부(610)은 가시광 통신이 수행될 이벤트를 등록 및 저장하고, 내비게이션(100), 블랙박스(200), 차량용 어라운드 뷰 시스템(300)의 동작에 의해 상기 등록된 이벤트가 발생하면, 이에 대응되는 신호를 획득하여 신호 변환부(620)에 제공하도록 한다.

신호 변환부(620)는 통신 이벤트 설정부(610)로부터 제공되는 전기적 신호를 광 신호로 변환하여 광 신호 입출력부(630)에 제공하거나, 신호 입출력부(630)로부터 제공되는 광 신호를 통신 이벤트 설정부(610)가 인식 가능한 전기적 신호로 변환하여 통신 이벤트 설정부(610)에 제공하는 동작을 수행한다.

광 신호 입출력부(630)는 신호 변환부(620)에 의해 변화된 광 신호에 대응되는 광을 발생하고, 외부 장치가 발생하는 광을 감지하여 광 신호를 획득하도록 한다. 즉, 광 신호를 통해 데이터 입출력 동작을 수행한다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 MOST 네트워크 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도3들 참고하면, 본 발명의 MOST 네트워크 장치(400)는 MOST 인터페이스부(410)와, MOST 송수신부(420)와, E/O 변환부(430)와, O/E 변환부(340)와, 전송 POF(470)와, 수신 POF(480)를 포함한다.

MOST 인터페이스부(410)는 헤드 유닛 장치(20)의 접속을 지원하고, 헤드 유닛 장치(20)의 출력 데이터를 MOST 포맷으로 변환하거나, 수신된 MOST 포맷 데이터를 헤드 유닛 장치(20)가 인식 가능한 데이터 형태로 복원한다.

MOST 송수신부(420)는 MOST 포맷 데이터의 송수신을 수행한다.

E/O 변환부(430)와 O/E 변환부(340)는 MOST 송수신부(420)를 통해서 수신된 전기적 신호를 광학 신호로 변환하여 전송 POF(470)로 출력하거나 또는 수신 POF(480)를 통하여 수신된 광학 신호를 전기적 신호로 변환하여 MOST 송수신부(420)로 전송한다. 즉 데이터의 전송 시에는 MOST 송수신부(420)의 출력인 전기적 신호를 광학 신호로 변환하여 전송 POF(470)를 통하여 전송하고, 데이터의 수신시는 수신 POF(480)를 통하여 수신된 광학 신호를 전기적 신호로 변환하여 MOST 송수신부(420)로 출력한다.

POF(370, 180)는 광섬유의 코어 재료로 유리 대신 플라스틱을 사용한 광케이블로서, 기존의 유리 섬유 광케이블(Glass Optical Fiber, GOF)에 비하여 유연성이 뛰어나고, 코아 직경이 굵어 시공이 쉬울 뿐 아니라, 가격이 저렴하다. 특히 최근에 개발 상용화된 불소 수지 코아의 POF는 100 m 정도까지는 10 Gbps, 500 m 정도까지는 2.5 Gbps의 광대역 특성을 가지고 있어 방송과 통신의 통합이 예상되는 홈 네트워크나 댁내 통신망의 인프라 매체로서 기대되고 있다.

상기의 설명에서는 광학 신호의 전송 또는 수신을 위하여 전송 POF(470)와 수신 POF(480)의 두 개의 POF를 포함한다. 즉 동일 파장을 가지는 광학 신호를 사용하여 광학 신호의 전송 및 수신을 수행하기 때문에 전송용 및 수신용의 2개의 POF(370, 380)를 포함하는 것이다. 그러나 필요한 경우, 다중 파장을 사용한 광학 신호의 전송 및 수신을 통하여 하나의 POF만을 포함하도록 할 수도 있다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광통신기반 차량용 스마트 링크 방법의 적용 예를 설명하기 위한 도면으로, 도4에서는 설명의 편이를 위해 가시광 통신을 통해 블랙박스(200)의 촬영 영상을 내비게이션(100)을 통해 디스플레이 하는 경우에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 사용자가 블랙박스(200)를 이용한 이벤트 설정 작업을 통해 차량 사고 발생 시 블랙박스 촬영을 내비게이션(100)을 통해 표시하도록 하는 이벤트를 설정한다(S1).

이벤트 설정이 완료된 상태에서 운전자가 차량이 운전하면, 블랙박스(200)는 차량 주변 영상을 촬영하는 동작을 수행함과 동시에 설정 이벤트 발생 여부를 반복적으로 모니터링한다(S2).

단계 S2의 모니터링 결과, 설정 이벤트의 발생이 확인되면(S3), 블랙박스(200)는 자신이 현재 촬영한 영상을 가시광 신호로 변환하여 출력하고(S4), 내비게이션(100)는 이를 수신한 후(S5), 자신에 구비된 모니터링 장치가 인식 가능한 신호로 변환한다(S6).

그러면 내비게이션(100)는 블랙박스(200) 대신에 블랙박스(200)가 촬영한 영상을 실시간 표시해주게 된다(S7).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

1. 가시광 통신 장치를 구비하고, 상기 가시광 통신 장치를 통해 데이터 통신을 하는 다수의 헤드 유닛 장치를 포함하는 헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 가시광 통신 장치는
   가시광 통신이 수행될 이벤트를 등록 및 저장하고, 등록 이벤트가 발생하면 상기 등록 이벤트에 관련된 신호를 상기 헤드 유닛 장치로부터 획득하는 통신 이벤트 설정부;
   상기 통신 이벤트 설정부로부터 제공되는 전기적 신호를 광 신호로 변환하거나, 외부로부터 입력된 광 신호를 상기 통신 이벤트 설정부가 인식 가능한 전기적 신호로 변환하는 신호 변환부; 및
   상기 광 신호를 통해 데이터 입출력 동작을 수행하는 광 신호 입출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 헤드 유닛 장치는
   내비게이션, 블랙박스, 차량용 어라운드 뷰 시스템, AV 시스템중 하나인 것을 특징으로 하는 헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 헤드 유닛 장치 중 적어도 하나가 출력하는 광 신호를 ECU가 인식 가능한 신호 형태로 변환한 후 상기 ECU에 전달하거나, 상기 ECU가 출력하는 신호를 상기 광 신호로 변환하여 상기 다수의 헤드 유닛 장치 중 적어도 하나에 제공하는 차량용 네트워크 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 차량용 네트워크 장치는
   MOST(Media Oriented Systems Transport) 네트워크 장치인 것을 특징으로 하는 헤드 유닛 장치간 연동을 지원하는 가시광통신기반의 차량 링크 시스템.

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