KR100445779B1

KR100445779B1 - Ｇｐｓ를 이용한 휴대폰의 공간 알림시스템 및 방법

Info

Publication number: KR100445779B1
Application number: KR10-2002-0008111A
Authority: KR
Inventors: 홍서빈; 송익호
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2004-08-25
Also published as: KR20030068637A

Abstract

본 발명은 ＧＰＳ를 이용한 휴대폰의 공간 알림시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 현재 시간 단위로만 작동하도록 되어 있는 휴대폰의 알림시스템에 공간상의 지리적 정보를 이용하여 공간 단위 알림기능을 추가하는 이동통신 기술 및 정보통신 분야에 관한 것이다.

현재 휴대폰의 알림 시스템은 시간단위로 작동하도록 되어 있다.

이러한 시간단위의 알림 시스템에 공간단위의 알림 시스템을 추가하는 것이 이 발명의 주요 내용이다.

위성항법시스템(Global Positioning System: GPS)을 이용하여 휴대폰을 가지고 있는 사용자가 지도상의 어느 곳에 있는지 파악할 수 있으므로, 사용자가 어떠한 특정한 지점에 대해 공간 알림을 입력하면 그 휴대폰을 가지고 있는 사용자가 그 지점에 가까이 도달했을 때, 알람 발생이나 진동과 같이 휴대폰이 스스로 작동된다.

Description

ＧＰＳ를 이용한 휴대폰의 공간 알림시스템 및 방법{The space-based alarm system and method of wireless phone using GPS}

현재 휴대폰의 알림시스템은 시간 단위로만 작동하도록 되어 있는 바, 이러한 시간 단위 알림시스템은 불편하거나 적용이 가능할 때가 있다.

예를 들어, 지하철이나 버스와 같은 대중 교통 수단이나 다른 사람이 운전하는 차를 타고 목적지를 향해 가고 있을 때, 교통 체증 등의 여러가지 주변 환경의 변화 가능성 때문에 목적지까지 가는데 얼마나 긴 시간이 소요될지 예측하기 힘들다.

따라서 승차한 뒤 수면 등의 다른 일에 집중할 수 있도록, 목적지가 가까워지면 벨이 울리도록 시간 알림시스템을 예약하고 싶어도 정확한 목적지까지의 소요 시간을 알 수 없기 때문에 예약을 할 수가 없다.

그러나 출발지로부터 목적지까지 지리적인 경로나 거리 등은 정해져 있으므로, 이러한 공간상의 지리적인 정보를 이용하여, 공간 단위 알림시스템이라는 새로운 개념을 휴대폰에 도입한다면 상술한 문제를 쉽게 해결할 수 있을 것으로 예상된다.

한편, 현재 휴대폰 서비스를 제공하고 있는 이동통신 업체에서는 휴대폰 사용자나 관련인의 요청에 따라 위성항법시스템(Global Positioning System: GPS)을이용하여 휴대폰을 소지하고 있는 사람의 위치를 추적할 수 있도록 하고 있다.

따라서 이러한 위성항법시스템 기술을 이용하면 휴대폰을 통해 공간상의 지리적인 정보를 얻어 이를 응용하는 것이 가능하다.

그 예로, '특정영역을 인식하여 휴대폰의 작동모드변환방식과 이를 이용한 이동통신기기'에 관한 특허가 선출원되어(출원번호 10-2000-0019090) 있는 바, 이 발명은 휴대폰이 임의의 장소에서 울리는 것을 방지하기 위하여 휴대폰이 무음영역(예를 들어 공연장)에 들어가면 휴대폰이 무음 영역 안테나의 위치신호를 수신하여 무음영역안에서는 진동모드로 전환하거나 휴대폰을 끄고, 휴대폰이 무음영역에서 나오면 알람모드로 다신 전환하거나 휴대폰은 켜는 것과 같이 휴대폰의 작동모드를 전환하는 방법에 관한 것이다.

그러나 상술한 방법은 정해진 무음영역에서만 작동모드의 변환이 가능하고, 또한 작동모드 변환 외에 공간 정보를 휴대폰의 알림 시스템에의 적용하는 것은 고려하지 않았다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 현재 시간 단위로만 작동하도록 되어 있는 휴대폰의 알림시스템에 위성항법시스템(GPS)을 이용하는 공간 단위 알림시스템을 추가하여, 휴대폰을 통해 특정한 시간을 알 수 있는 것처럼 휴대폰을 통해 자신이 어떤 특정지역에 도착했다는 것을 알 수 있는 ＧＰＳ를 이용한 휴대폰의 공간 알림시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 위치 계산을 위해 필요한 항법 메시지 신호를 반송파를 통해 연속적으로 휴대폰에 전송하는 다수개의 GPS위성; 상기 GPS위성으로부터 신호를 받아서 기준점에 대한 위치를 계산하고 보정하여 정지위성으로 송신하는 기지국; 상기 기지국에 대한 종합적인 보정 위치오차정보를 휴대폰으로 송신하는 정지위성; 및 상기 GPS위성으로부터 받은 신호를 계산하여 자신의 현재 위치정보를 얻고, 상기 자신의 현재 위치정보를 상기 정지위성으로부터 수신된 보정 위치오차정보를 참고로 재보정하여 정밀한 자신의 현재 위치정보를 얻어, 상기 정밀한 자신의 위치정보가 특정지점의 반경 이내이면 이를 알람, 벨소리, 진동중에 하나로 사용자에게 알려주는 휴대폰;을 포함하는 GPS를 이용한 휴대폰의 공간 알림시스템을 제공하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 자신이 가고자 하는 목적지와 목적지의 일정반경 이내에 있으면 휴대폰이 작동하는 알림거리를 입력하여 저장하는 제1과정; 여러 GPS위성에서 구분되게 보내온 신호로 사용자의 위치에 대한 정보를 계산하는 제2과정; 상기 제1과정에서 저장된 목적지에 대한 위치정보와 제2과정에서 계산된 사용자의 위치정보를 비교하는 제3과정; 및 상기 비교된 위치정보의 차이가 알림거리보다 작은지 판단하는 제4과정을 포함하며, 상기 비교된 위치정보의 차이가 알림거리보다 작다면 휴대폰이 작동하여 사용자의 현 위치가 목적지의 알림거리 이내에 있음을 알람, 벨소리, 진동중에 하나로 알려주는 것을 특징으로 하는 GPS를 이용한 휴대폰의 공간 알림방법을 제공하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 공간 알림시스템의 구성도이다.

도 2는 도 1에 나타낸 휴대폰 내부의 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 공간 알림방법의 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 휴대폰 12 : 안테나

14 : 듀플렉서 16 : 수신부

18 : 주파수 합성부 20 : 송신부

22 : 마이크 24 : 제어부

26 : 표시부 28 : 키입력부

30 : 메모리부 32 : 스피커

ES : 지상국 GPSS : GPS위성

GS : 정지위성 WMS : 광역 기준국

WRS : 광역 주기지국

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 공간 알림시스템의 구성도이다.

본 발명의 공간 알림시스템은, GPS위성(GPSS)과, 정지위성(GS)과, 기지국(ES,WMS,WRS)과, 사용자가 소지하고 이동하는 휴대폰(10)으로 구성으로 된다.

GPS위성(GPSS)은 위치 계산을 위해 필요한 항법 메시지(navigation message) 신호를 사용자의 휴대폰(10)에 반송파를 통해 연속적으로 전송한다.

상기 GPS위성(GPSS)은 기울임각이 55°인 6개의 원형 궤도면에 각각 4개씩 배치되고 지구 중심으로부터 26567.5km상에 위치되며 12시간의 주기를 갖는다.

각 GPS위성에서 휴대폰(10)으로 송신되는 신호는 코드분할다중방식(CDMA)으로 전송되고, 휴대폰(10)은 여러 GPS위성(GPSS)에서 구분되는 신호를 받아서 위치를 계산한다.

상기 정지위성(Geosynchronous Satellite: GS))은 GPS에서 위성 및 통신 기능을 담당한다.

기지국은 광역 기준국(Wide area Reference Station: WRS)과, 광역 주기지국(Wide area Master Station: WMS), 그리고 지상국(Earth Station: ES)으로 구성된다.

상기 광역 기준국(WRS)은 GPS위성(GPSS)에서 송신된 신호를 받아 위치를 계산하되, 오차항을 각 성분으로 구분하여 계산하고 계산한 오차항을 사용자의 휴대폰(10)에 직접 전송하지 않고 광역 주기지국(WMS)으로 전송한다.

광역 주기지국(WMS)은 여러 개의 광역 기준국(WRS)으로부터 각 성분별 오차항에 관련된 데이터를 수신한 뒤 통합 처리하여 최종적인 보정 데이터를 벡터적으로 산출하고, 처리된 보정 데이터를 지상국(ES)으로 송신한다.

상기 지상국(ES)은 이러한 보정 데이터를 GPS 위성 궤도 및 위성 시계에 대한 보정 데이터와 함께 정지위성(GS)으로 송신한다.

정지위성(GS)은 기지국에서 통합 처리된 보정 데이터를 사용자의 휴대폰(10)에 전송하며 사용자는 보정된 위치오차정보를 참고로 정밀한 위치를 구하게 된다.

도 2는 도 1에 나타낸 휴대폰의 구성도이다.

제어부(24)는 GPS위성(GPSS)에서 송신된 신호로 사용자의 위치를 계산하고, 이 계산된 위치정보를 상기 정지위성(GS)에서 보내온 보정된 위치정보를 참고로 재보정하여 정밀한 사용자의 위치를 얻으며 사용자의 위치정보와 목적지의 위치정보를 비교한다.

제어부(24)는 비교한 값에 따라 휴대폰(10)의 작동 여부를 결정하는 것을 포함하여 휴대폰(10)의 작동 상태를 전체적으로 제어한다.

안테나(12)는 외부의 전파, 초음파, 적외선 등의 무선 신호를 수신하는 곳으로, 특히 정지위성(GS)이나 GPS위성(GPSS)으로부터의 위치정보나 항법 메시지 신호가 상기 안테나(12)를 통해 수신되고 휴대폰(10)에 입력한 목적지에 대한 정보가 상기 안테나(12)를 통해 휴대폰 기지국에 송신된다.

즉, 상기 안테나(12)는 GPS위성의 수신기 역할을 겸한다.

듀플렉서(14)는 송신부(20)에서 처리된 신호를 상기 안테나(12)에 보내거나 상기 안테나(12)에서 수신된 신호를 수신부(16)에 보내는 역할을 하며, 수신부(16)는 제어부(24)의 제어에 의해 통화모드시 듀플렉서(14)로부터 수신되는 신호를 주파수 합성부(18)에서 얻어지는 신호와 합성하여 전기적인 음성신호는 스피커(32)로 출력하고 제어신호는 제어부(24)로 출력한다.

송신부(20)는 제어부(24)의 제어에 의하여 마이크(22)로부터 수신되는 전기적인 음성신호를 주파수 합성부(18)로부터 수신되는 캐리어 신호와 합성하여 듀플렉서(14)로 출력한다.

메모리부(30)는 휴대폰(10)의 전반적인 동작을 수행하기 위한 프로그램을 내장하고, 또 휴대폰(10)의 동작시 발생되는 데이터 및 사용자에 의해 입력된 데이터를 저장한다.

키입력부(28)는 키매트릭스 구조를 가지며 사용자가 누르는 키에 대응하는 키입력신호를 제어부(24)로 출력한다.

본 발명에서 사용자가 휴대폰(10)에 목적지와 알림거리를 입력하는 것은 상기 키입력부(28)를 통해서 이며, 입력한 정보는 제어부(24)로 전달된다.

이때 사용자는 목적지에 대한 위치정보를 직접 입력할 수도 있고, 목적지만 입력하여 목적지에 대한 정보를 관장지역내 휴대폰 기지국으로 전송하여 휴대폰 기지국으로부터 목적지에 대한 위치정보를 송신받을 수도 있다.

표시부(26)는 제어부(24)의 제어에 의해 사용자에게 알려야 하는 정보를 출력한다.

도 1과 도 2의 구성에 의해 휴대폰(10)에 목적지를 예약하면, 정지위성(GS)에서는 보정된 위치오차정보를, GPS위성(GPSS)에서는 사용자의 위치에 대한 신호를 사용자의 휴대폰(10)에 전달해 준다.

휴대폰(10)의 제어부(24)에서는 사용자의 위치정보를 보정된 위치정보를 참고로 재보정하여 정밀한 사용자의 위치를 얻고, 이 위치정보와 목적지의 위치정보를 비교하여 두 위치의 거리 차이가 사용자가 입력한 알림거리(몇 미터) 보다 작게 되면, 휴대폰(10)의 알람, 벨이 울리거나 진동이 되게 하여 사용자에게 목적지에 가까이 도착했음을 알리게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 공간 알림방법의 흐름도이다.

먼저 사용자는 자신의 휴대폰(10)에 구비된 키입력부(28)를 통해 자신이 가고자 하는 목적지와 목적지의 일정반경 이내에 있으면 휴대폰(10)이 작동하도록 하는 알림거리를 입력하여 메모리부(30)에 저장한다(S110).

이때 휴대폰(10)에 목적지에 대한 위치정보를 직접 입력할 수도 있고, 목적지에 대한 정보를 입력하여 제어부(24)의 제어에 의해 송신부(20)와 듀플렉서(14)를 거쳐 안테나(12)를 통해 휴대폰 기지국으로 전송하여 휴대폰 기지국으로부터 목적지에 대한 위치정보를 송신받아 메모리부(28)에 저장할 수도 있다.

GPS위성(GPSS)은 위치 계산을 위해 필요한 항법 메시지 신호를 사용자의 휴대폰(10)에 반송파를 통해 전송하고, 휴대폰(10)은 안테나(12)와 듀플렉서(14)와 수신부(16)를 거친 신호 즉, 여러 GPS위성에서 구분되게 보내온 신호로 사용자의 위치에 대한 정보를 계산한다(S120).

이때, 기지국에서는 GPS위성(GPSS)에서 송신한 신호로 기준점에 대한 위치오차정보를 보정하여 정지위성(GS)에 송신하고, 정지위성(GS)에서는 보정된 위치오차정보를 휴대폰(10)으로 송신한다(S130).

휴대폰의 제어부(24)에서는 S120단계를 통해 얻은 사용자의 위치정보와 S130을 통해 보정된 위치오차정보를 종합하여 사용자의 위치정보를 재보정함으로써 정밀한 사용자의 위치정보를 얻게 된다(S140).

계속하여 재보정을 통해 얻은 정밀한 사용자의 위치정보와 목적지에 대한 위치정보를 비교하여(S150), 그 차이가 메모리부(30)에 저장된 알림거리보다 작은지(｜목적지위치-보정된 현 위치｜< 알림거리?) 판단한다(S160).

사용자의 현 위치가 목적지의 알림거리 이내에 있으면 제어부(24)에서는 휴대폰(10)의 알람, 벨소리를 발생하거나 휴대폰을 진동하게 하여 사용자에게 목적지에 가까와졌음을 알려준다(S170).

S160단계에서 알림거리보다 멀리 있으면 사용자의 위치를 계산하는 S120단계로 돌아가 이후 단계를 반복한다.

상기 공간 알림시스템을 이용하여, 예를 들어 휴대폰(10)에 도착할 지하철 역을 입력해 놓으면 지하철을 타고 가다가 잠이 들더라도 도착할 역을 지나치지 않고 바로 내릴 수 있다.

또한 이 발명은 전화 기능은 없고, 공간 알림 기능만을 가진 공간 알림 시계의 역할을 하는 새로운 형태의 전자통신 제품을 개발하는 데 사용될 수도 있다.

또한 이러한 공간 알림 시계형 전자통신 제품은 시계처럼 간단히 휴대하고 다니는데 쓰일 수 있고, 교통 기관(차, 기차, 버스, 비행기) 등에 부착하여 특정한 지점에 도착하거나, 도착 지점으로부터 특정 거리에 위치했을 때, 사용자의 요청에 따라 그 사실을 통지하는 데 쓰일 수도 있다.

교통 기관이 발달함에 따라 사람들의 공간상 이동이 많아지고, 따라서 시간상의 정보 뿐만이 아니라 공간상의 정보도 상당한 중요성을 띄게 되었다.

앞으로 공간상의 이동이 점점 더 증가함에 따라 사람들은 공간적으로 얼마나 이동했는가에 관한 공간시간의 개념이 필요하게 될 것이다.

따라서 이 발명은 현재는 휴대폰의 공간 알림시스템을 개발하는 것을 중점적으로 다루고 있지만, 앞으로 다양한 분야에 응용이 가능하다.

Claims

위치 계산을 위해 필요한 항법 메시지 신호를 반송파를 통해 연속적으로 휴대폰에 전송하는 다수개의 GPS위성;

상기 GPS위성으로부터 신호를 받아서 기준점에 대한 위치를 계산하고 보정하여 정지위성으로 송신하는 기지국;

상기 기지국에 대한 종합적인 보정 위치오차정보를 휴대폰으로 송신하는 정지위성; 및

상기 GPS위성으로부터 받은 신호를 계산하여 자신의 현재 위치정보를 얻고, 상기 자신의 현재 위치정보를 상기 정지위성으로부터 수신된 보정 위치오차정보를 참고로 재보정하여 정밀한 자신의 현재 위치정보를 얻어, 상기 정밀한 자신의 위치정보가 특정지점의 반경 이내이면 이를 알람, 벨소리, 진동중에 하나로 사용자에게 알려주는 휴대폰;

을 포함하는 GPS를 이용한 휴대폰의 공간 알림시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 기지국은,

상기 GPS위성에서 송신된 신호를 받아 위치를 계산하되, 오차항을 각 성분으로 구분하여 계산하는 광역 기준국과, 상기 여러 개의 광역 기준국으로부터 각 성분별 오차항에 관련된 데이터를 수신한 뒤 통합 처리하여 최종적인 보정 데이터를 벡터적으로 산출하는 광역 주기지국과, 상기 보정 데이터를 GPS 위성 궤도 및 위성 시계에 대한 보정 데이터와 함께 정지위성(GS)으로 송신하는 지상국으로 구성됨을특징으로 하는 GPS를 이용한 휴대폰의 공간 알림시스템.
삭제
자신이 가고자 하는 목적지와 목적지의 일정반경 이내에 있으면 휴대폰이 작동하는 알림거리를 입력하여 저장하는 제1과정;

여러 GPS위성에서 구분되게 보내온 신호로 사용자의 위치에 대한 정보를 계산하는 제2과정;

상기 제1과정에서 저장된 목적지에 대한 위치정보와 제2과정에서 계산된 사용자의 위치정보를 비교하는 제3과정; 및

상기 비교된 위치정보의 차이가 알림거리보다 작은지 판단하는 제4과정을 포함하며, 상기 비교된 위치정보의 차이가 알림거리보다 작다면 휴대폰이 작동하여 사용자의 현 위치가 목적지의 알림거리 이내에 있음을 알람, 벨소리, 진동중에 하나로 알려주는 것을 특징으로 하는 GPS를 이용한 휴대폰의 공간 알림방법.
청구항 4에 있어서, 상기 제2과정에 의해 계산된 사용자의 위치정보를, 지상에 설치된 기지국에 의해 보정된 기준점에 대한 위치오차정보를 참고로 재보정하여 정밀한 사용자의 위치를 얻음을 특징으로 하는 GPS를 이용한 휴대폰의 공간 알림방법.
삭제
삭제