KR100296743B1

KR100296743B1 - 좌표인덱스를이용한차량위치관리시스템

Info

Publication number: KR100296743B1
Application number: KR1019980019221A
Authority: KR
Inventors: 이해진; 이택익
Original assignee: 이해진; 이택익
Priority date: 1998-05-27
Filing date: 1998-05-27
Publication date: 2001-10-26
Also published as: KR19990036508A

Abstract

본 발명은 GPS위성으로부터 GPS 정보를 수신하여 현재 위치값을 계산하고 계산된 위치값에 대한 인덱스 값을 관제소에 전송하여 관제소와의 통신 데이터 량을 줄이는 좌표인덱스를 이용한 차량 위치 관리 시스템에 관한 것으로, GPS 정보를 수신하여 현재 위치값을 계산하고, 상기 계산된 위치 값에 해당하는 인덱스값을 외부에 전송하는 항법시스템을 장착한 다수의 차량들; 상기 다수의 차량들 각각으로부터 각각의 상기 인덱스 값을 수신하여 상기 인덱스 값에 대한 실제 좌표값을 검출하여 상기 다수의 차량들 각각의 현재 위치에 따라 상기 차량들을 관리하는 관제 시스템; 상기 인덱스 값을 상기 다수의 차량들 각각으로부터 상기 관제시스템에 전달하는 통신경로를 제공하는 유무선 통신부를 포함한다.

본 발명에 따르면 통신망을 이용하여 각 차량의 위치 정보를 전송할 때 위치 정보량을 최소로 하여 데이터 통신 비용을 줄이는 효과가 있다.

Description

좌표인덱스를 이용한 차량 위치 관리 시스템

본 발명은 차량 위치 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 GPS위성으로부터 GPS 정보를 수신하여 현재 위치값을 계산하고 계산된 위치값에 대한 인덱스 값을 관제소에 전송하여 관제소와의 통신 데이터 량을 줄이는 좌표인덱스를 이용한 차량 위치 관리 시스템에 관한 것이다.

최근 들어 지리 정보 시스템(Geographic Information System : GIS)/광역 측위 시스템(Global Positioning System : GPS)의 기술이 발전함에 따라 이와 같은 기술을 차량에 적용하여 교통 흐름을 안내하는 ATMS(Advanced Traffic Management System)와 ATIS(Advanced Traveller Information System) 그리고 지능망 교통 안내 시스템(Intelligent Traffic System : ITS)에 대한 연구가 활성화되고 있다.

ATMS(Advanced Traffic Management System)는 교통 정체의 발생시각과 지점을 예측, 사전에 정체 및 사고를 예방해 도로를 최대한 이용토록 하는 것이며 ATIS(Advanced Traveller Information System)는 현 위치, 정체사고, 기후, 속도, 차선제한 등 실시간 교통자료를 기초로 중앙상황실에서 각 차량에 내장된 AV기기를 이용해 네비게이션 정보와 경로유도 정보를 제공하는 것이다.

지금까지 제시된 GIS/GPS 시스템은 중앙상황실과 같은 관제소에 GPS위성으로부터 GPS 정보를 수신하여 현재에 대한 위도 경도 값을 계산하여 계산된 위치값을 관제소에 전송하여 관제소에서 현재 차량의 위치를 알 수 있게 하였다.

그러나. 일반적으로 위도 경도를 표시하기 위해서는 도, 분, 초 단위를 사용하므로 한 위치에 해당하는 위도 경도 좌표값을 관제소에 전송하기 위해서는 많은 데이터 량이 요구되므로 통신량에 따라 통신서비스 비용이 결정되는 상황에서 통신 비용증가가 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 통신망을 이용하여 각 차량의 위치 정보를 전송할 때 위치 정보량을 최소로 하여 데이터 통신 비용을 줄이는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 좌표인덱스를 이용한 차량 위치 관리 시스템을 나타내며,

도 2는 본 발명의 한 부분으로서 차량에 장착된 관제소에 현재 차량의 위치정보를 인덱스 값으로 전송하는 항법시스템을 나타내며,

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 버스 노선을 나타내며,

도 4는 도 3의 버스 노선 일부분을 확대한 것을 나타내고,

도 5a, b는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 구성된 위치좌표인덱스 저장부에 저장된 지점 데이터 베이스와 경로 데이터 베이스를 예시하며

도 6은 본 발명에 따라 좌표인덱스를 이용한 실제 좌표 정보를 전송하는 과정을 나타낸다.

＜도면의 주요부분의 부호의 설명＞

110 : 차량 120 : GPS 위성

130 : 무선 데이터 기지국 140 : 관제소

150 : GPS 안테나 160 : 무선 송수신 안테나

170 : 무선 데이터중계실 180 : 전화국망

300 : 항법시스템 310 : GPS 수신기

320 : 통신부 330 : 위치좌표인덱스저장부

340 : 처리부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, GPS 정보를 수신하여 현재 위치값을 계산하고, 상기 계산된 위치 값에 해당하는 인덱스값을 외부에 전송하는 항법시스템을 장착한 다수의 차량들; 상기 다수의 차량들 각각으로부터 각각의 상기 인덱스 값을 수신하여 상기 인덱스 값에 대한 실제 좌표값을 검출하여 상기 다수의 차량들 각각의 현재 위치에 따라 상기 차량들을 관리하는 관제 시스템; 상기 인덱스 값을 상기 다수의 차량들 각각으로부터 상기 관제시스템에 전달하는 통신경로를 제공하는 유무선 통신부를 포함하는 좌표인덱스를 이용한 차량 위치 관리 시스템이 개시된다.

바람직하게, 상기 항법시스템은 디지털 지도를 소정거리 단위로 나누어 각각에 대한 인덱스값을 저장하는 위치좌표인덱스저장부; 다수의 GPS 위성으로부터 GPS안테나를 통해 GPS 정보를 수신하여 현재 차량 위치를 계산하는 GPS 수신부; 상기 계산된 현재 차량 위치에 해당하는 인덱스값을 상기 위치좌표인덱스저장부로부터 검출하여 통신부를 통해 상기 관제 시스템에 전송하는 처리부를 포함한다.

바람직하게, 상기 인덱스 값의 데이터 크기는 상기 위치좌표인덱스저장부에 저장된 인덱스 계수에 의존하여 결정된다.

바람직하게, 상기 다수의 차량들은 정규 노선을 운행하는 노선 버스이다.

바람직하게, 상기 디지털 지도는 상기 노선 버스가 운행하는 노선도이다.

바람직하게, 상기 버스가 정거장과 소정 거리이내에 위치하면 해당되는 인덱스값을 2회까지 무조건 상기 관제 시스템에 전송한다.

바람직하게, 상기 처리부는 상기 계산된 현재 차량 위치에 가장 근접한 인덱스값을 상기 위치좌표인덱스저장부로부터 검출한다.

바람직하게, 상기 관제 시스템은 상기 수신된 인덱스값에 대한 실제 좌표값을 검출하기 위해 상기 위치좌표인덱스저장부에 저장된 내용과 동일한 실제위치좌표값들과 인덱스값들을 저장하는 저장부를 포함한다.

바람직하게, 상기 처리부는 상기 계산된 현재 차량 위치에 가장 근접한 지점을 상기 위치좌표인덱스저장부에서 찾은 후, 상기 지점의 특성이 상행 또는 하행으로 경로가 확실할 때에는 상기 지점과 특성에 맞는 경로를 결정하고, 만일 상기 지점의 특성이 상하(왕복)로 운행되는 지점이면 상기 GPS로부터 받은 진행각과 현재 지점의 하나 앞선 지점과 뒤진 지점을 연결한 벡터의 방향각과 비교하여 근접한 쪽을 방향으로 잡아 현재 버스의 운행이 상행인지 하행인지를 결정하여 상기 결정된 경로에 따라서 상기 위치좌표인덱스저장부를 검색하여 인덱스값을 검출한다.

이하, 상기한 본 발명의 목적, 특징, 그리고 장점을 첨부된 도면에 나타낸 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다.

후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로서 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 기술될 차량은 정규노선을 운행하는 버스이다.

도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 좌표인덱스를 이용한 차량 위치 관리 시스템을 살펴보면, 차량(110)은 GPS 안테나(150)를 통해 GPS 위성(120)으로부터 전송되는 GPS 정보를 수신하여 현재 위치값을 계산하고, 계산된 위치 값에 해당하는 인덱스값을 무선통신안테나(160)를 통하여 관제소(140)의 관제시스템에 전송하고, 관제소(140)로부터 주행안내를 받는 항법시스템(300)을 장착한다.

또한, 관제소(140)의 관제시스템은 다수의 차량들 각각으로부터 각각의 인덱스 값을 수신하여 인덱스 값에 대한 실제 좌표값을 데이터 베이스로부터 검출하여 다수의 차량들 각각의 현재 위치에 따라 차량의 항법시스템(300)에 대해 주행을 지시하여 차량운행을 관리한다.

바람직하게, 데이터 베이스는 후술할 항법시스템의 위치좌표인덱스저장부(330)에 저장된 내용과 동일하다.

이때, 차량(110)으로부터 현재 차량 운행 위치에 대한 인덱스 값과 관제소(140)의 관제 시스템으로부터 발생되는 주행안내지시를 차량(110)에 전송하는 데이터 통신은 무선 데이터 기지국(130)과 무선 데이터중계실(170)을 거쳐 전화국망(180)을 통해 이루어진다.

본 발명의 한 부분으로서 차량에 장착된 관제소에 현재 차량의 위치정보를 인덱스 값으로 전송하는 항법시스템을 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

항법시스템(300)은 디지털 지도를 소정거리 단위로 나누어 각각에 대한 인덱스값을 저장하는 위치좌표인덱스저장부(330)와, 다수의 GPS 위성(120)으로부터 GPS안테나(150)를 통해 GPS 정보를 수신하여 현재 차량의 위치를 계산하는 GPS 수신부(310)와, 계산된 현재 차량 위치에 해당하는 인덱스값을 위치좌표인덱스저장부(330)로부터 검출하여 통신부(320)를 통해 관제소(140)의 관제 시스템에 전송하는 처리부(340)를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 지도는 도 3과 같은 노선 버스의 운행 노선도이며, 위치좌표인덱스저장부(330)는 도 4와 같이 일정한 간격(이를테면, 500미터 단위)으로 노선을 나누어 실제위치좌표값(즉, 위도 경도)에 해당하는 인덱스 값(해당지점번호)들과 각각의 인덱스 값(해당지점번호)에 해당하는 실제 지점의 특성 및 속성을 저장한다.

위치좌표인덱스저장부(330)는 도 5a와 같이 버스가 운행하는 경로 상을 일정간격으로 나누어 각각의 지점들의 속성에 대한 정보를 저장하는 지점 데이터베이스와, 도 5b와 같이 지점 데이터베이스에 저장된 지점번호에 대한 연속적인 경로 번호를 저장관리하는 경로 데이터베이스로 구성된다.

도 5a의 지점 데이터베이스는 버스 운행 경로를 일정한 간격으로 나눈 실제 위치 좌표값의 위도 경도 값과, 일정한 간격으로 구분된 지점에 대한 실제 지점 번호(인덱스 값)를 관리하며, 각각의 지점들에 대한 속성들을 저장 관리한다.

이때 각각의 지점은 노선 상의 경로가 상/하행선에 위치하는 것인지 상행선에 해당하는지, 하행선에 해당하는지를 나타내며, 정거장이 상/하행선에 위치한 정거장인지 상행선에 위치한 정거장인지, 하행선에 위치한 정거장인지를 나타내며, 지점이 회차점 또는 교차점인지를 나타낸다.

이와 같은 지점들에 대한 정보는 지점 데이터베이스의 속성 필드에 저장되는데, 예를 들어 도 5a에 도시된 바와 같이 16진수 0c(또는 0x0c)는 상하(왕복) 경로를 의미하고, 16진수 00(또는 0x00)은 상하(왕복) 정거장이면서 상하(왕복)경로를 의미하고, 16진수 1c(또는 0x1c)는 상하(왕복) 경로이면서, 회차점(상행과 하행이 바뀌는 지점)을 의미하고, 16진수 0d(또는 0x0d)는 상행경로를 의미하고, 16진수 05(또는 0x05)는 상행정거장이면서 상행경로를 의미한다.

한편, 도 5b의 경로 데이터베이스는 도 5a의 지점 데이터 베이스의 실제 위도 경도 좌표에 해당하는 지점번호(인덱스 값)들을 저장하는 인덱스값(해당지점번호) 저장 필드와, 버스가 지점을 통과할 때의 경로 특성을 상행 경로, 하행경로, 상행정거장, 하행정거장의 네 가지로 특성화하여 저장하는 특성 필드로 구성된다.

경로 데이터베이스는 지점 데이터베이스를 가지고 버스가 운행되는 지점의 순서로 만들어진다. 또한, 경로의 특성도 지점의 특성 중 운행되는 순서에 따라서 필요한 특성만을 가지고 결정한다. 같은 지점이라도 상행, 하행이 다르면 경로번호가 다르다. 예를 들어, 경로 128번과 145번의 지점은 같은 128번이지만 특성은 상행노선과 하행노선으로 서로 다르다.

이하, 본 발명에 따른 좌표인덱스를 이용한 차량 위치 관리 시스템의 수행을 도 6을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 항법시스템(300)을 장착한 차량(110)은 GPS 안테나(150)를 통해 GPS 위성(120)으로부터 전송되는 위치정보를 수신하여 현재 위치를 계산하여 차량 현재 위치 정보를 생성한다(단계 : S610, S620).

바람직하게, 생성된 차량의 현재 위치 정보는 위도 경도 값이다.

GPS 정보를 통해 차량 현재 위치 정보를 생성한 후, 처리부(340)는 현재 위치 정보에 해당하는 인덱스 값(해당지점번호)을 위치좌표인덱스저장부(330)로부터 검출한다(단계 : S630).

인덱스 값(해당지점번호)을 검출하는 과정을 좀더 상세히 살펴보면, 현재 위치의 위도, 경도 좌표와 도 5a의 지점 데이터 베이스의 좌표를 비교하여 가장 근접한 지점을 찾은 후, 그 지점의 특성을 보고 특성이 상행 또는 하행으로 그 경로가 확실할 때에는 지점과 특성에 맞는 경로를 도 5b의 경로 데이터 베이스에서 찾아 경로를 결정한다.

이때, 만일 지점의 특성이 상하(왕복)로 운행되는 지점이면 GPS로부터 받은 진행각과 현재 지점의 하나 앞선 지점과 뒤진 지점을 연결한 벡터의 방향각과 비교하여 근접한 쪽을 방향으로 잡아 현재 버스의 운행이 상행인지 하행인지를 결정한다.

이렇게 결정된 지점과 지점의 상/하행 특성에 맞는 경로를 도 5b의 경로데이터 베이스에서 찾아서 경로를 결정한다.

전술한 과정을 거쳐 경로가 결정되면 그 경로를 따라서 버스가 운행되므로 버스 운행 위치 경로를 따라서 검색한다.

예를 들어, GPS의 좌표에 따라서 가장 가까운 지점으로 128번을 잡았을 때 지점의 특성이 상하(왕복)경로이므로 상/하행이 결정되지 않은 경우, GPS로부터 얻어진 진행 각을 가지고 상/하행을 결정한다.

만약, 지점 128번과 127번을 연결하는 벡터의 방향각이 127도인 경우(경우 a), 지점 128번과 129번을 연결하는 벡터의 방향각이 297도인 경우(경우 b)에 GPS로부터 얻어진 방향각이 134도이면 경우 a에 가까우므로 버스는 지점 128에서 지점 127로 향하고 있는 하행중인 상태가 된다.

한편, GPS의 좌표에 따라서 가장 가까운 지점으로 133번을 잡았을 때 지점의 특성이 상행정거장이므로 지점번호가 133번이고 상행정거장인 경로번호를 찾으면 133번이 된다.

이와 같이, 처리부(340)는 계산된 현재 차량 위치에 가장 근접한 인덱스값(해당지점번호)을 위치좌표인덱스저장부(330)로부터 검출한다.

현재 위치 정보에 해당하는 인덱스 값(해당지점번호)을 검출한 후, 처리부(320)는 검출된 인덱스값(해당지점번호)을 통신부(320)를 통해 무선 데이터 기지국(130), 무선데이터중계실(170), 전화망(180)을 경유하여 관제소(140)의 관제 시스템에 전송한다.

항법시스템(300)으로부터 관제소(140)의 관제시스템에 전송되는 인덱스 값의 데이터 크기는 위치좌표인덱스저장부(330)에 저장된 인덱스 계수에 의존하여 결정된다. 예를 들어, 노선도를 소정 거리로 나누어 구성한 결과 256(즉, 16진수 FF) 개미만으로 나뉜 경우 인덱스 계수가 256 개 미만이므로 인덱스 값의 데이터 크기는 한 바이트로 표현될 수 있으며, 255를 넘는 경우 두 바이트 크기로 사용한다.

바람직하게, 인덱스 값은 16진수로 표현하여, 한 바이트로 표현할 수 있는 인덱스 값은 16 진수 0부터 16진수 FF이다.

처리부(320)는 현재 차량위치가 동일한 인덱스값에 해당할 때에는 검출된 인덱스값을 단 한번만 관제시스템에 전송하고, 만일 버스가 정거장과 소정 거리이내에 위치하면 해당되는 인덱스값을 2회까지 무조건 관제 시스템에 전송하여, 버스가 정거장을 경유하지 않는 경우를 손쉽게 파악할 수 있게 한다.

한편, 인덱스 값을 수신한 관제 시스템은 항법시스템의 위치좌표인덱스저장부(330)에 저장된 내용과 동일한 데이터 베이스(미도시)를 검색하여 수신된 인덱스에 해당하는 실제 위치값을 획득하여 현재 위치를 파악하여 일반적인 주행 안내를 수행한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 통신망을 이용하여 각 차량의 위치 정보를 전송할 때 위치 정보량을 최소로 하여 데이터 통신 비용을 줄이는 효과가 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

Claims

(정정) 정규노선버스들의 운행을 관리하기 위한 좌표인덱스를 이용한 차량위치 관리시스템에 있어서: GPS 정보를 수신하여 현재 위치값을 계산하고, 상기 계산된 위치 값에 해당하는 정보와 상기 버스들이 회차점 통과여부에 관한 정보를 포함하는 인덱스값을 외부에 전송하는 상기 버스들에 탑재된 항법시스템들; 상기 버스들 각각으로부터 각각의 상기 인덱스 값을 수신하여 상기 인덱스값에 대한 실제 좌표값을 검출하여 상기 버스들의 각각의 현재 위치에 따라 상기 차량들을 관리하는 관제 시스템: 상기 인덱스 값을 상기 버스들 각각으로부터 상기 관제시스템에 전달하는 통신경로를 제공하는 유무선 통신부를 포함하는 좌표인덱스를 이용한 차량 위치 관리시스템.
(정정) 제 1 항에 있어서, 상기 항법시스템은, 상기 버스들이 운행되는 노선도를 소정거리 단위로 나누어 각각에 대한 인덱스값을 저장하는 위치좌표인덱스저장부; 다수의 GPS 위성으로부터 GPS안테나를 통해 GPS 정보를 수신하여 현재 차량위치를 계산하는 GPS 수신부; 상기 계산된 현재 차량 위치에 가장 근접하는 인덱스값을 상기 위치좌표인덱스저장부로부터 검출하여 통신부를 통해 상기 관제 시스템에 전송하는 처리부를 포함하는 좌표인덱스를 이용한 차량 위치 관리 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 통신부를 통해 전송되는 인덱스 값의 데이터 크기는, 상기 위치좌표인덱스저장부에 저장된 인덱스 계수에 의존하여 결정되는 것을 특징으로 하는 좌표인덱스를 이용한 차량 위치 관리 시스템.
(정정) 제 2 항에 있어서, 상기 항법시스템은 정거장과 소정 거리이내에 위치하면 해당되는 인덱스값을 2회까지 무조건 상기 관제 시스템에 전송하는 것을 특징으로 하는 좌표인덱스를 이용한 차량 위치 관리 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 처리부는, 상기 계산된 현재 차량 위치에 가장 근접한 지점을 상기 위치좌표인덱스저장부에서 찾은 후, 상기 지점의 특성이 상행 또는 하행으로 경로가 확실할 때에는 상기 지점과 특성에 맞는 경로를 결정하고, 만일 상기 지점의 특성이 상하(왕복)로 운행되는 지점이면 상기 GPS로부터 받은 진행각과 현재 지점의 하나 앞선 지점과 뒤진 지점을 연결한 벡터의 방향각과 비교하여 근접한 쪽을 방향으로 잡아 현재 버스의 운행이 상행인지 하행인지를 결정하여 상기 결정된 경로에 따라서 상기 위치좌표인덱스저장부를 검색하여 인덱스 값을 검출하는 것을 특징으로 하는 좌표인덱스를 이용한 차량 위치 관리 시스템.
제 l 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 관제 시스템은, 상기 수신된 인덱스 값에 대한 실제 좌표값을 검출하기 위해 상기 위치좌표인덱스저장부에 저장된 내용과 동일한 실제위치좌표값들과 인덱스값들을 저장하는저장부를 포함하는 좌표인덱스를 이용한 차량 위치 관리 시스템.