KR100443707B1

KR100443707B1 - 씨에프 타입 지피에스 수신기

Info

Publication number: KR100443707B1
Application number: KR10-2001-0031468A
Authority: KR
Inventors: 정동회
Original assignee: 정동회
Priority date: 2001-06-05
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2004-08-09
Also published as: KR20020092690A

Abstract

본 발명은 GPS 위성으로부터 전송되는 GPS 위성 신호를 수신하기 위한 안테나와, 이 안테나에 연결되어 있으며, 시각정보, 경위도 좌표 및 고도정보, 이동방향과 속력정보 및 GPS 위성들의 배치 상태와 신호 강도를 측정하는 메인보드와, 상기 GPS 위성 신호의 수신 및 위치 정보 산출에 필요한 동작을 지원하기 위한 전원을 공급하는 배터리와, 상기 PDA의 CF 슬롯에 연결하기 위한 결합부를 포함하는 CF 타입 GPS 수신기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 결합부와 배터리에 연계설치되어 CF 슬롯과 PDA의 배면과의 간격에 따라 결합부와 배터리간의 간격을 조절할 수 있도록 된 간격 조절부를 포함한다.

따라서, 본 발명에 의하면 CF 슬롯이 탑재된 PDA를 소지한 PDA 사용자는 언제 어디에서든지 신속하게 GPS 수신기를 PDA에 장착할 수 있게 됨으로써, 신속하고도 정확한 GPS 서비스를 향유할 수 있는 CF 타입 GPS 수신기를 제공한다.

Description

씨에프 타입 지피에스 수신기{Compact Flash Type GPS Receiver}

본 발명은 CF(Compact Flash) 타입 GPS(Global Positioning System) 수신기에 관한 것으로, 특히, CF 슬롯이 탑재된 PDA(Personal Digital Assistant)에 GPA 수신기를 손쉽게 착탈 가능할 수 있도록 하여 편리한 사용을 이룰 수 있게 하며, 웹과 연동하여 정확한 지리 정보를 제공하는 CF 타입 GPS 수신기에 관한 것이다.

GPS는 인공위성을 이용한 항법지원 시스템으로 원래는 군사목적으로 개발을 시작하였다. GPS가 제공하는 위치 측정으로는 표준 위치 측정 서비스와 정밀 위치 측정 서비스의 두 종류가 있는데, 이 중 상대적으로 정확도가 떨어지는 C/A (Coarse Acquisition)코드를 사용하는 표준 위치 측정 서비스는 민간용으로의 사용이 개방되어 누구라도 C/A코드 수신기만 있으면 지구상 어느 곳에서도 자신의 위치와 시간을 손쉽게 알 수 있다. 24개의 위성이 지상 2만km 상공에서 GPS 수신장치가 장착된 이동차량, 선박, 항공기 등에 위치 정보를 제공한다. 항법 시스템으로서의 GPS의 편의성과 수신기 가격의 저렴성으로 인하여 최근 GPS를 이용한 차량 항법 시스템이 많이 사용되고 있으며 GPS 위성을 이용한 위치측정 기술은 고정밀 시각 동기, 측지, 배의 항해, 자동차와 항공기 등과 같은 이동체의 항법 장치 등 여러 분야에서 이용되고 있다.

최근 들어, 이러한 GPS 서비스를 휴대용 이동단말기(예를 들어, 핸드폰, PDA, 휴대용 컴퓨터 등)에 통합시키려는 시도가 급증하고 있다. 또한, GPS 서비스와 GIS(Geographic Information System) 서비스의 연동기술이 급진적으로 발전하고 있다. GIS는 자연 및 사회, 경제적 정보를 지리적 공간위치에 맞추어 입력, 저장해서 여러 목적에 맞게 활용, 분석하는 기술로써 각종 데이터의 수집과 처리작업에 대해 경제성과 능률성을 제공해 주며 디지털 컴퓨터의 이용으로 데이터 저장 및 공간정보 이용에 획기적인 계기를 마련해 주었다. GIS는 실제 세계의 모델을 의미하며, 자료는 상호 관련되어 접근, 변화, 관리되기 때문에 환경변화의 분석, 경향분석 또는 의사결정과 결과의 예측 등을 실험할 수 있는 모델이다. 이는 컴퓨터 기술과 공간자료를 효율적으로 이용하고자 시작되었는데, 자료수집 방법은 종래의 지도나 보고서, 최근에는 인공위성이나 항공촬영용 비행기로부터 센서를 통하여 입수된 HDDT(High Density Digital Tape)의 수집 방법이 중요하게 작용하고 있다.

일반적으로, PDA에는 외부 기기와의 연동을 위한 인터페이스 장비로 MMC(Multi Media Card) 슬롯 또는 CF 슬롯이 구비되어 있다. MMC의 경우 크기가 작은 우표크기 정도에 불과해 슬롯을 장착하더라도 기기의 크기와 무게를 줄일 수 있는 장점이 있으며 CF 메모리에 비하여 적은 전력으로도 작동하기 때문에 배터리 구동 시간을 늘릴 수 있다. 하지만 CF 슬롯은 메모리뿐만 아니라 모뎀, 랜 카드, 디지털 카메라 등 다양한 CF 장비들을 사용할 수 있는 반면에 MMC 슬롯의 경우 단지 저장 메모리만을 사용할 수 있기 때문에 다양한 장비의 사용이 불가능하다는 단점이 있다. 또한 MMC의 경우 현재 출시되어 있는 최대 용량이 64MB로 한정적이어서 보다 대용량의 저장 매체를 원하는 사용자에게는 적합하지 못하다. 따라서, 최근의 PDA는 CF 슬롯을 사용하는 추세로 증가하고 있다. 또한, PDA에서도 GPS 또는 GIS기술을 접목시켜 PDA 사용자에게 지리정보를 제공하고 있다. PDA와 같은 무선 환경 하에서는 처음부터 단말기에 지도 데이터를 내장하고 있거나 미리 원하는 지역에 대하여 인터넷을 통하여 다운로드 받은 후 이 데이터와 GPS로부터 수신되는 위치정보와 비교하여 단말기 사용자의 위치를 나타내는 방식을 주로 사용하고 있다. 또한, 지도 데이터를 변경하고자 하는 경우에는 PDA를 컴퓨터에 접속하여 지도 데이터를 업로딩하는 과정을 통하여 지도 데이터를 갱신하는 방식이 주로 사용되고 있다.

그러나, 종래의 GPS 기능이 탑재된 PDA는 미리 기억된 지도 데이터와 이를 읽어들이기 위한 구동수단 및 디코딩수단, 그리고 사용자에게 GPS 서비스를 제공하기 위한 제어 프로그램들을 각 사용자들이 별도로 구비해야 하므로, 미리 기억된 지도 데이터가 변경된 경우 그 데이터를 업그레이드하기 위해 복잡한 절차를 수행하여야 하는 불편함이 있다. 즉, 종래의 GPS 기능이 탑재된 PDA는 수시로 변경되는 지리정보에 대응하기가 어려우며, 지리정보의 변경작업이 복잡하여 일반 사용자는 PDA에 내장된 낡은 지도 정보에 의존하고 있는 실정이다. 또한, PDA에 GPS 수신기를 장착하는 종래의 방식은 PDA의 시리얼 포트와 GPS 수신기의 시리얼 포트를 접속하여 GPS 기능을 부가하는 방식을 사용하는데, PDA의 시리얼 포트는 일반적으로 이동 단말기에 접속하여 무선 인터넷 서비스 등의 무선 데이터 서비스를 제공받기 위한 통로로 사용되므로 GPS 수신기를 PDA의 시리얼 포트에 장착한 경우에는 이동 단말기에 접속할 수 없다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 CF 슬롯이 탑재된 PDA에 손쉽게 장착가능토록 하여 여러 기종의 PDA와의 호환성을 향상시키고, 지리정보 서비스를 받을 때, 부족할 수 있는 PDA의 메모리를 확장할 수 있도록 하여 양질의 지리정보 서비스를 받을수 있도록 하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 CF 타입 GPS 수신기를 이용한 지리정보 서비스 제공 시스템의 구현 예시도이고,

도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 GPS 수신기의 외부 구성을 도시한 외관도이고,

도 3은 본 발명에 따른 GPS 수신기와 PDA의 결합 상태도이고,

도 4는 본 발명에 따른 GPS 수신기의 내부 구성을 보여주는 블록도이고,

도 5는 본 발명의 지리정보 서버의 내부 구성을 보여주는 블록도이고,

도 6은 본 발명의 GPS 수신기를 이용한 GPS 정보를 디스플레이 하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

120: GPS 수신기 121: 안테나

122: 메인보드 123: 간격 조절부

124: 배터리 125: 결합부

128: PDA 420: 고주파부

430: 신호 처리부 440: 마이크로 컴퓨터

450: ROM 460: CF 메모리부

상기한 목적은, GPS 위성으로부터 전송되는 GPS 위성 신호를 수신하기 위한 안테나와, 이 안테나에 연결되어 있으며, 시각정보, 경위도 좌표 및 고도정보, 이동방향과 속력정보 및 GPS 위성들의 배치 상태와 신호 강도를 측정하는 메인보드와, 상기 GPS 위성 신호의 수신 및 위치 정보 산출에 필요한 동작을 지원하기 위한 전원을 공급하는 배터리와, 상기 PDA의 CF 슬롯에 연결하기 위한 결합부를 포함하는 CF 타입 GPS 수신기에 있어서, 상기 결합부와 배터리에 연계설치되어 CF 슬롯과 PDA의 배면과의 간격에 따라 결합부와 배터리간의 간격을 조절할 수 있도록 된 간격 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CF 타입 GPS 수신기에 의해 달성된다.그리고, 상기 CF 슬롯의 일부를 CF 메모리 I/O로 설정하여 PDA 메모리의 확장 기능을 수행하는 CF 메모리부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 CF 타입 GPS 수신기에 대한 바람직한 실시예를 첨부된도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 CF 타입 GPS 수신기를 이용한 지리정보 서비스 제공 시스템(100)의 구현 예시도로서, 지리정보 서비스 제공 시스템(100)은 GPS 위성(110), GPS 수신기(120), PDA(128), 무선 인터넷망(130), 지리정보 서버(140) 및 웹서버(150)를 포함하며, 무선 인터넷망(130)은 무선 인터넷 기지국(132), 인터넷 게이트웨이(134) 및 인터넷(136)을 포함하여 구성되어 있다.

GPS 위성(110)은 위성부분은 GPS위성의 궤도 감시 및 GPS 위성과 제어 부분 사이의 정보전달에 관여하는 SD(Surveillance Data link)위성과 GPS 위성으로 크게 나누어진다. GPS 위성(110)은 총 24개(즉, 21개의 항해 위성과 3개의 예비 위성)가 동작 중이며, 약 20,000KM의 고도와 12시간의 주기로 지구상 어느 위치에서도 언제나 4개 이상의 위성이 관측되도록 배치되어 있다. 또한, GPS 위성(110)에서는 시각에 대한 정보와 자신의 궤도 정보, 전체위성의 개략 궤도 정보, 각 정보에 대한 신뢰도에 대한 사항, 그리고 기타 항법에 필요한 오차보정 요소들에 대한 정보를 연속적으로 송신하고 있다. GPS는 군사적 이용을 목적으로 미국 국방성이 쏘아 올린 24개의 NAVSTAR 위성을 이용하는데, 위성의 송신 출력은 약 10W이며, 수신 전력은 -120dBm 정도이다. 모든 GPS 위성(110)들이 송신하고 있는 반송파(캐리어)의 주파수는 동일하며, 혼신을 방지하기 위해 스펙트럼 확산에 의한 통신방식을 채택하고 있다. 여기에서, 스펙트럼 확산에 의한 통신방식은 각각의 GPS 위성(110)마다 서로 다른 암호를 부여하고, 미리 그 코드로 데이터를 변조한 후 반송파를 변조하는 방식이다. 코드를 발생하는 주파수는 전송해야 할 데이터의 속도보다 충분히 높게 선택된다.

GPS 수신기(120)는 GPS 위성(110)과 무선으로 연결되어 있으며, GPS 위성(110)으로부터 중계 또는 처리된 무선 신호(즉, GPS 신호)를 복조하여 필요한 정보(예컨대, 지질정보 및 위치정보)를 산출하여 PDA(128)로 전송하는 기능을 수행한다. GPS 위성(110)은 지구의 주위를 12시간 주기로 돌고 있으므로 GPS 수신기(120)는 무 지향성의 안테나를 이용하며, 초단 LNA(Low Noise Amplifier)는 수신 시스템의 최저 수신 감도를 결정하므로 잡음 특성이 좋은 소자를 이용하여 설계한다. GPS 수신기(120)의 외부 구성 및 내부 구성은 도 2a, 2b 및 도 4를 참조하여 상세하게 후술한다. PDA(128)는 개인용이나 업무용으로 계산이나 정보저장 및 검색기능을 갖춘 손바닥 크기의 소형장치를 총칭하는 용어로서, 원하는 정보에 액세스(즉, '정보 브라우징(information browsing)')하는 기능을 수행한다. PDA(128)는 데스크탑 PC와 PDA 간의 데이터 교환을 가능하게 하는 PC 연결 기능, 내/외장 모뎀이 장착되어 있으며 POP3 프로토콜을 이용하여 LAN에 접속하거나 자신의 E-mail을 확인할 수 있는 전자우편 기능, 자신의 데스크탑 PC에 있는 파일들을 원격지에서도 접근할 수 있는 원격 파일 액세스 및 인터넷 탐색 기능, 무선으로 E-mail이나 팩스 송수신, 원격 파일 액세스 등을 할 수 있는 무선통신 기능 등을 구비하고 있다. 본 발명의 GPS 수신기(120)는 CF 슬롯을 탑재하여 외부 기기와 정보를 교환하도록 설계된 PDA(128)들에 적용될 수 있다.

무선 인터넷망(130)은 PDA(128)와 무선으로 연결되어 있으며, PDA(128)로부터 전송되는 GPS 데이터가 포함된 정보 요청 메시지를 수신하여 인터넷(136)을 통해 지리정보 서버(140)로 전송하거나 PDA(128)로부터 인터넷 접속 요청 메시지를 수신하여 해당 웹서버(150)로 전송하는 기능을 수행한다. 무선 인터넷망(130)에는 무선 인터넷을 이용하고자 하는 단말기[본 발명에서는 PDA(128)]와 통신을 수행하는 무선 인터넷 기지국(132) 및 무선 인터넷 기지국(132)과 인터넷(136)간의 데이터 교환 및 WAP 프로토콜 스택(Wireless Application Protocol Stack)의 구성 요소인 WSP(Wireless Session Protocol), WTP(Wireless Transaction Protocol), WTLS(Wireless Transport Layer Security) 및 WDP(Wireless Datagram Protocol)를 웹 프로토콜 스택 즉, HTTP(HyperText Transfer Protocol)와 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)로 전환하는 기능을 수행하는 인터넷 게이트웨이(134)를 포함한다.

지리정보 서버(140)는 무선 인터넷망(130)의 인터넷(136)과 연결되어 있으며, 인터넷(136)을 통해 입력되는 GPS 데이터가 포함된 정보 요청 메시지를 수신하여 GPS 수신기(120)의 위치 정보를 추출하고, 추출된 위치 정보에 의거하여 GPS 수신기가 위치한 지역에 대한 지형 정보, 위상 정보 및 속성 정보 등을 포함하는 지리 정보를 산출하여 무선 인터넷망(130)을 통해 PDA(128)로 전송하는 기능을 수행한다. 지리정보 서버(140)에 대한 세부 구성 및 이에 대한 설명은 도 5를 참조하여 상세하게 후술한다. 웹서버(150)는 무선 인터넷망(130)의 인터넷(136) 및 지리정보 서버(140)와 상호 연결되어 있으며, 인터넷(136) 및 지리정보 서버(140)로부터 인가되는 특정 사이트의 특정 정보 요청 메시지를 수신하여 원하는 정보를 추출하여 전송하는 기능을 수행한다.

도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 GPS 수신기의 외부 구성을 도시한 외관도로서, GPS 수신기(120)는 안테나(121), 메인보드(122), 간격 조절부(123), 배터리(124) 및 결합부(125)로 이루어져 있다.

안테나(121)는 GPS 수신기(120)의 일측 상단에 위치하며, GPS 위성(110)으로부터 전송되는 GPS 신호를 수신하기 위한 수단으로, 최적의 수신 감도를 유지하기 위해 회전 가능하도록 설치되어 있다. 또한, 차량에 PDA를 탑재하는 경우에는 안테나(121)를 차량의 바깥쪽 지붕에 설치할 수 있도록 설계할 수도 있다. 일반적으로, 안테나(121)는 4개의 GPS 위성(110)에서 동시에 전송되는 GPS 신호를 수신할 수 있어야 하므로 패러보릭 안테나와 같은 지향성이 강하고 또 이득이 큰 안테나를 사용할 수 없다. GPS 수신기(120)에서 사용되는 안테나는 여러 종류가 있는데, 이들은 그라운드 플레인의 상측에 반원 형태의 지향성을 가지며, 위성으로부터 송신되는 우선원(右旋圓) 편파를 수신할 수 있는 것을 사용한다. 측량용의 수신기에서는 직교 다이폴 안테나 또는 헤리컬 안테나를 일반적으로 사용하고, 선박용으로는 헤리컬 안테나가 일반적으로 사용된다. 또한, 돌기물을 꺼리는 항공기나 자동차에는 마이크로스트립 안테나가 사용된다. 여기에서, 마이크로스트립 안테나는 도체로 절연체를 샌드위치 모양으로 구성한 구조이며, 프린트 기판과 같이 쉽게 제조할 수 있다는 특징이 있다. 다른 안테나에 비하면 감도가 낮다는 문제가 있지만, 양산성이 우수하기 때문에 최근의 수신기에서는 이 타입이 널리 이용되고 있다. 안테나(121)와 메인보드(122)는 동축케이블로 연결되며, 본 발명에서는 회전식 안테나(121)를 사용하므로 동축케이블이 꼬이지 않도록 상대회동이 가능한 회전부재를 사용하는것이 바람직하다. 또한, PDA(128)와 결합한 상태에서 PDA(128)와 근접한 부분에는 전자파 차폐를 위해 순은 등 이온화 경향이 낮은 금속으로 실링(sealing) 처리를 하는 것이 바람직하다.

메인보드(122)는 GPS 수신기(120)의 내측 상단에 위치하며, 정확한 시각정보(100ms가량의 오차), 경위도 좌표 및 고도정보, 이동방향과 속력정보 및 GPS 위성(110)들의 배치 상태와 신호 강도 등을 측정하는 기능을 수행한다. 메인보드(122)의 내부 구성에 대한 설명은 도 4를 참조하여 상세하게 후술한다.

또한, GPS 수신기(120)에는 CF 슬롯이 탑재된 모든 PDA에 본 GPS 수신기(120)가 결합될 수 있도록 간격을 조절하기 위한 간격 조절부(123)가 메인보드(122)의 배면과 배터리(124)의 저면사이에 연계형성되어있다.따라서, 도 2b에 도시된 바와 같이 배터리(124)를 잡아당겨 간겨조절부(123)에서 배터리(124)가 전면으로 슬라이딩되도록 함으로써 메인보드(122)와 배터리(124)의 간격을 최대한 넓히고, 이어서 PDA의 CF 슬롯에 결합부(125)를 삽입하고, 다시, 배터리(124)를 PDA 또는 결합부(125)측을 향하여 가압하면, 간격조절부(123)을 따라 배터리(124)가 슬라이딩되면서 간격이 좁아짐과 동시에 배터리(124)가 PDA 배면에 밀착되어 견고한 결합상태를 유지하게 하면, 어떠한 기종의 PDA라도 CF 슬롯이 형성되어 있으면 본 발명 GPS 수신기를 결합할 수 있게 된다.그리고, 동작에 필요한 전원을 공급하는 배터리(124)와 본 GPS 수신기(120)를 PDA(128)의 CF 슬롯에 연결하기 위한 결합부(125)가 포함되어 있다. 여기에서, PDA(128)의 동작시간을 단축시키지 않기 위해 GPS 수신기(120)의 구동에 필요한 전원을 공급하기 위한 배터리(124)를 자체적으로 구비하는 것이 바람직하다. 본 발명의 GPS 수신기(120)를 CF 슬롯이 탑재된 PDA(128)에 연결시킨 결합 상태도가 도 3에 도시되어 있다. 본 발명에서는 GPS 수신기(120)를 PDA(128)에 결합하는 순간 GPS 수신기(120)가 자동적으로 작동되도록 구성되어 있어 GPS 수신기(120)의 동작을 지시하기 위한 별도의 전원 키신호를 입력할 필요가 없다.

도 4는 본 발명에 따른 GPS 수신기(120)의 내부 구성을 보여주는 블록도로서, GPS 수신기(120)는 안테나(121), 전원 공급부(410), 고주파부(420), 신호 처리부(430), 마이크로 컴퓨터부(440) 및 ROM(450)를 포함하여 구성되어 있고, 부가적으로 CF 메모리부(460)를 추가할 수 있다.

안테나(121)는 GPS 위성(110)으로 전송되는 GPS 위성 신호(즉, 1.2 또는 1.5GHz의 반송파)를 수신하는 기능을 수행한다. 표준 측위에서는 1.57542GHz의 반송파가 사용되며, GPS 위성(110)은 두 종류의 마이크로웨이브 반송파 신호를 전송한다. L1 주파수(1.57542GHz)는 항법 메시지와 SPS(Standard Positioning System) 코드 신호를 운반하며, L2 주파수(1.22760GHz)는 PPS(Precise Positioning System)가 장착된 수신기에 의하여 전리층 지연 측정에 이용된다. 전원 공급부(410)는 GPS 수신기(120)의 동작을 개시 및 유지하기 위한 전원을 공급하는 것으로, 일반적으로 장시간 사용할 수 있는 리듐 배터리를 사용하는 것이 바람직하다.

고주파부(420)는 안테나(121)에 연결되어 있으며, 안테나(121)를 통해 수신된 1.2 또는 1.5GHz의 반송파를 처리하기 용이한 중간 주파수로 변환하는 기능을 수행한다. GPS 위성(110)에서는 전송효율을 높이기 위해 고주파로 변조하여 송신하기 때문에 원래의 데이터로 복원하기 위해서는 처리 가능한 주파수로 변환하여야 한다.

신호 처리부(430)는 고주파부(420)에 연결되어 있으며, 스펙트럼 확산에 의해 전송된 GPS 위성 신호를 원래의 신호로 복원시키는 역확산을 통해 GPS 위성(110)으로부터 전송된 항법 메시지와 의사거리를 산출하는 기능을 수행한다. 항법 메시지는 하나의 프레임이 1,500피트의 크기이며, 이것을 50비트/초의 속도로 송신되며, 1프레임은 5개의 서브 프레임을 포함하고, 최초 3개의 서브 프레임의 내용은 같지만 4번째와 5번째는 각각의 GPS 위성(110)에 대한 개별정보(almanac 또는전리층의 보정계수)로 되어 있으며, 프레임마다 내용이 바뀌고 1부터 25프레임으로 구성되어 있다. 여기에서, 얼머넥(almanac)은 GPS 위성(110)의 항법 메세지에 포함되어 있는 일련의 변수묶음으로, GPS 수신기(120)가 GPS 위성(110)들의 대략적인 위치를 계산하는 데에 쓰인다. 항법 메시지는 GPS 위성(110)의 궤도, 시계 보정량과 다른 시스템 파라미터를 설명하는 데이터 비트들로 구성되는 50Hz의 신호이다.

마이크로 컴퓨터부(440)는 전원 공급부(410) 및 신호 처리부(430)에 연결되어 있으며, 전원 공급부(410)에서 인가된 전원에 의해 동작하며, 수신된 각각의 GPS 위성(110)의 고유 코드를 해독하고, 신호 처리부(430)로부터 인가되는 항법 메시지 및 의사거리를 기초로 하여 GPS 수신기(120)의 현재 위치(해당 GPS 수신기의 위도, 경도, 고도)를 구하는 연산을 처리하고, 처리된 결과를 PDA(128)로 전송하도록 제어하는 기능을 수행한다. 여기에서, 마이크로 컴퓨터는 16비트 이상의 처리 능력을 가진 것을 사용하는 것이 바람직하다.

ROM(450)은 마이크로 컴퓨터부(440)와 상호 연결되어 있으며, 각각의 GPS 위성(110)의 고유 코드를 해독하고 해당 GPS 수신기(120)의 현재 위치를 산출하기 위한 프로그램을 저장하는 기능을 수행한다.

CF 메모리부(460)는 옵션 사항으로 CF 슬롯의 일부를 CF 메모리 I/O로 설정하여 PDA 메모리의 확장 기능을 수행하는 기능을 수행한다. 예컨대, CF 메모리부(460)를 구비하지 않는 경우에는 PDA 메모리의 용량에 한계가 있으므로 사용자가 위치한 지역의 지도 정보 정도만을 PDA 메모리에 다운로드할 수 있는 반면, CF 메모리부(460)를 구비한 경우에는 전국의 지도 정보를 CF 메모리부(460)에 다운로드할 수 있다.

도 5는 본 발명의 지리정보 서버의 내부 구성을 보여주는 블록도로서, 지리정보 서버(140)는 데이터 수신부(510), 인터페이스부(I/F부)(515), 제어부(520), DB 관리부(530), 지리정보 관리 DB(540), 항법정보 관리 DB(550), 지형 계산부(560), 위상 계산부(570), 뷰잉 처리 모듈(580) 및 데이터 송신부(590)를 포함하여 구성되어 있다.

데이터 수신부(510)는 GPS 수신기(120)가 설치된 PDA(128)로부터 GPS 데이터가 포함된 정보 요청 메시지를 수신한다. 즉, GPS 수신기(120)가 GPS 위성(110)으로부터 GPS 데이터를 수신한 후, 그 GPS 데이터와 함께 PDA(128)의 위치 정보 또는 주변 지리 정보를 요청할 경우 그 정보 요청 메시지를 수신하여 제어부(520)로 전송한다. I/F부(515)는 선택적으로 설치되는 것이며, 운영자와의 인터페이스를 제공하여 운영자의 처리 메시지를 입력하기 위한 것으로, 그 입력 내용에 의해 지리정보 관리 DB(540) 및 항법정보 관리 DB(550)에서 관리되는 데이터베이스 내용이 갱신된다.

제어부(520)는 데이터 수신부(510)에 연결되어 있으며, 데이터 수신부(510)로부터 인가되는 정보 요청 메시지에 포함된 GPS 데이터에 의거하여 해당 PDA(128)의 위치 정보를 추출하기 위한 제어 신호를 발생시킨다. 즉, 지리정보 관리 DB(540)를 검색하여 주변 지리 정보를 검출하기 위한 제어 신호 또는 항법 정보 관리(550)를 검색하여 항법 또는 주행 관련 정보[예를 들어, PDA(128)를 차량에 탑재한 경우]를 검출하기 위한 제어 신호를 발생시켜 DB 관리부(530)로 전송한다.

DB 관리부(530)는 해당 제어 신호를 받아 PDA(128)로부터 전송된 GPS 데이터를 이용하여 지리정보 관리 DB(540) 및 항법정보 관리 DB(550)를 검색하여 해당 PDA(128)의 위치 정보를 추출한다. 여기에서, 지리정보 관리 DB(540)는 서비스 지역에 대한 수치 지도 및 지리정보를 저장 관리하기 위한 저장수단이고, 항법정보 관리 DB(550)는 해당 서비스 지역 내 단위 거리간 항법 정보를 저장 관리하기 위한 저장수단이다.

지형 계산부(560)는 DB 관리부(530)에 연결되어 있으며, PDA(128)의 위치 정보에 의거하여 지리정보 관리 DB(540)에 저장된 수치 지도상에서 해당 PDA(128)의 위치 정보를 추출하고, 위치 정보에 의거한 주행 정보를 제공하기 위한 지형 계산을 수행하는 기능을 수행한다. 위상 계산부(570)는 DB 관리부(530)에 연결되어 있으며, 지리정보 관리 DB(540) 및 항법정보 관리 DB(550)에서 추출된 위치 관련 수치정보에 의거하여 해당 PDA(128)가 위치한 지역에 대한 지형 정보, 위상 정보 및 속성 정보를 추출하고, 해당 PDA(128)가 위치한 지역의 주변 지리정보를 추출하는 기능을 수행한다.

뷰잉 처리 모듈(580)은 지형 계산부(560) 및 위상 계산부(570)에 연결되어 있으며, 지형 계산부(560) 및 위상 계산부(570)의 처리 결과를 취합하여 해당 PDA(128)의 위치를 화면에 디스플레이하기 위한 형태로 변환하여 데이터 송신부(590)로 전송하는 기능을 수행하고, 데이터 송신부(590)는 그 신호를 수신하여 무선 인터넷망(130)을 통해 해당 PDA(128)로 전송하는 기능을 수행한다.

한편, 데이터 수신부(510) 및 데이터 송신부(590)는 본 발명의 GPS수신기(120)를 설치한 PDA(128)가 무선 인터넷망(130)의 인터넷(136)에 연결된 웹서버(150)와 연결되어, 웹서버(150)를 통해 접속한 외부 단말과의 데이터 송/수신을 지원한다. 즉, 웹서버(150)에서 사용하는 프로토콜(HTTP)을 통해 PDA(128)를 웹서버(150)에 연결될 수 있도록 지원한다.

이하에서는, 본 발명에 따른 CF 타입 GPS 수신기에 대한 동작 관계를 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 GPS 수신기(120)를 이용한 GPS 정보를 디스플레이 하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이며, 본 발명의 GPS 수신기를 CF 슬롯이 탑재된 PDA에 결합시켜 GPS 수신기를 작동시켰다고 가정한다.

먼저, GPS 수신기는 각각의 GPS 위성으로부터 송신되는 GPS 위성 신호를 안테나를 통해 수신한다(S610). 수신된 GPS 위성 신호는 고주파이기 때문에 GPS 수신기의 고주파부를 통해 처리 가능한 중간 주파수로 변환한 후, 신호 처리부를 통해 항법 메시지 및 각 GPS 위성과 GPS 수신기간의 의사거리를 산출한다. 산출된 항법 메시지 및 의사거리를 기초로 하여 마이크로 컴퓨터부는 GPS 수신기의 현재 위치를 산출한다(S620). 산출된 GPS 수신기의 현재 위치는 CF 슬롯을 통해 PDA에 전달되며, PDA는 해당 정보(GPS 수신기의 현재 위치)를 무선 인터넷망을 통해 지리정보 서버로 전송한다(S630).

지리정보 서버의 제어부는 전송된 GPS 수신기의 현재 위치에 관한 정보를 기초로 지리정보 관리 DB 및 항법정보 관리 DB에 저장된 수치 지도, 지리정보 및 해당 지역 내 단위 거리간 항법 정보를 추출하여 지형 계산 및 위상 계산을수행한다(S640). 지형 계산 및 위상 계산은 GPS 수신기가 결합된 PDA가 위치한 지역에 대한 지형 정보, 위상 정보 및 속성 정보를 산출하기 위한 것이다. 제어부는 지형 계산 및 위상 계산을 취합하여 산출된 해당 PDA의 위치 및 그 PDA 주변의 지리정보를 토대로 PDA에서 디스플레이 될 수 있는 형태로 변환한다. 데이터 송신부는 제어부의 제어 신호가 인가되면, 변환된 상기 정보(최종 GPS 정보)를 무선 인터넷망을 통해 PDA로 전송한다(S650). PDA는 전송된 GPS 정보를 디스플레이하여 PDA 사용자가 최종적인 GPS 정보를 확인할 수 있도록 지원한다(S660).

이상의 설명은 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 첨부한 특허청구범위 내에서 다양하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 CF 타입 GPS 수신기에 의하면, 착탈이 가능하며 수시로 변경되는 지리정보에 신속하게 대응하도록 웹과 연동할 수 있는 GPS 수신기를 제공함으로써, CF 슬롯이 탑재된 PDA를 소지한 PDA 사용자는 언제 어디에서든지 신속하고 정확한 GPS 서비스를 향유할 수 있는 효과가 있다.

또한, GPS 수신기의 안테나를 회전할 수 있도록 설계하거나 차량의 바깥 지붕에 부착하여 최적의 감도로 GPS 정보를 제공받을 수 있는 효과가 있다.

또한, GPS 수신기와 PDA의 결합 간격을 조절할 수 있도록 구현함으로써, CF 슬롯이 탑재된 PDA에 모두 적용할 수 있어 호환성이 우수하다는 효과가 있다.

또한, 본 GPS 수신기가 결합된 PDA를 차량에 탑재한 경우, 별도의 네비게이션 시스템이나 GPS 수신장치를 구비하지 않아도 차량 운행 정보 또는 PDA 주변의 지리정보를 용이하게 제공받을 수 있는 효과가 있다.

Claims

GPS 위성으로부터 전송되는 GPS 위성 신호를 수신하기 위한 안테나와, 이 안테나에 연결되어 있으며, 시각정보, 경위도 좌표 및 고도정보, 이동방향과 속력정보 및 GPS 위성들의 배치 상태와 신호 강도를 측정하는 메인보드와, 상기 GPS 위성 신호의 수신 및 위치 정보 산출에 필요한 동작을 지원하기 위한 전원을 공급하는 배터리와, 상기 PDA의 CF 슬롯에 연결하기 위한 결합부를 포함하는 CF 타입 GPS 수신기에 있어서,

상기 결합부와 배터리에 연계설치되어 CF 슬롯과 PDA의 배면과의 간격에 따라 결합부와 배터리간의 간격을 조절할 수 있도록 된 간격 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CF 타입 GPS 수신기.
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제1항에 있어서,

상기 CF 슬롯의 일부를 CF 메모리 I/O로 설정하여 PDA 메모리의 확장 기능을 수행하는 CF 메모리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CF 타입 GPS 수신기.