KR100528623B1 - Ｆｍ ｄａｒｃ와 ｇｐｓ 안전운행 통합단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 FM 부가방송 수신 기술과 GPS를 활용한 기술을 통합한 단말장치에 관한 것으로서, 차량이 위험구간에 근접할 경우에는 GPS 안전운행시스템이 동작하여 위험구간에 대한 정보를 경보음과 동시에 문자메세지 혹은 그래픽으로 제공하고, 차량이 위험구간에서 멀어지거나 근접해 있지 않을 경우에는 FM DARC 서비스를 통해 제공되는 뉴스, 증권, 기상, 교통 등의 다양한 정보를 문자나 그래픽 형태로 표시하는 "FM DARC와 GPS 안전운행 통합단말기"에 관한 것이다.

본 발명을 통해 차량 운행중에 발생할 수 있는 위험에 대처하고 차내에서 다양한 정보를 얻을 수 있도록 함으로써 차내 정보화를 구현할 수 있도록 한다. 또한 하나의 단말기로 다양한 정보를 전달함으로써 단말기의 효율성을 증대시키는 효과가 있다.

Description

ＦＭ ＤＡＲＣ와 ＧＰＳ 안전운행 통합단말기{The Unified FM DARC and GPS Safety Driving Terminal Unit}

본 발명은 FM DARC 기술과 GPS 응용기술을 통합한 단말기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 FM DARC 수신시스템과 GPS를 이용한 안전운행시스템을 하나의 시스템으로 통합하여 GPS 안전운행과 FM DARC 서비스를 함께 제공받을 수 있도록 하는 것이다.

FM 부가방송은 FM 라디오 방송의 각 채널마다 할당된 주파수 대역에 오디오 신호와 함께 디지털 데이터를 부가하여 제공하는 기술이다. 이 FM 부가방송 기술 중의 하나인 본 발명에서의 DARC(DAta Radio Channel) 기술은 부반송파의 중심주파수가 76kHz이고, FM 오디오 신호(L채널-R채널)의 레벨에 따라 4~10%의 변조율이 변하는 LMSK 변조하여 16kbps 전송속도로 방송한다.

일반적으로 FM DARC를 이용하여 FM 라디오 방송 신호에 다양한 정보를 부가하여 송신하므로써 서비스 제공자는 사용자 수에 따른 회선용량의 부담이 없이 데이터 서비스를 제공할 수 있으며, 서비스 사용자는 FM 라디오 튜너와 FM DARC 수신모듈이 포함된 단말장치를 통해 방송수신이 가능한 지역에서는 정지 혹은 이동과 상관없이 뉴스, 증권, 기상, 교통 등의 다양한 정보를 제공받을 수 있다.

GPS(Global Positioning System)은 지구 둘레 20,200Km 높이의 상공에서 24개의 인공위성으로부터 위치 및 시간 정보 등을 수신하여 지구상의 어느 위치에서도 목표물의 위치를 정확히 계산할 수 있는 첨단 시스템으로서 1970년 초에 미국방성에 의해 개발되기 시작하여 1990년 중반부터 본격적인 가동을 시작했으며 처음은 군사적인 목적으로 개발되었지만 경제성 및 유용성을 위해 민간용으로 확장하여 여러 분야에서 유용하고 활발하게 사용되고 있는 첨단 기술이다.

본 발명이 속하는 GPS 안전운행장치 기술은 인공위성의 정보를 받아 전국의 모든 도로망에 산재 되어 있는 위험구간(무인속도 단속 카메라, 급커브 등)을 운행할 때 음성 및 시각적 안내로 위험 다발지역을 400~500m 이전에서 운전자에게 미리 알려주어 갑자기 카메라를 보고 놀라 속도를 줄임으로서 위험 할 수 있는 운전습관을 미연에 방지하기 위한 응용기술이다.

일반적으로 FM DARC 수신시스템을 이용해 단순한 정보전달을 받기 위한 것이고, 마찬가지로 GPS 안전운행장치도 차량이 위험구간에 근접해 있는 경우에만 활용하기 때문에 그 효용가치가 떨어진다.

그 예로 GPS 안전운행장치는 실용신안등록20-0278308 "위성항법시스템을 이용한 차량과속방지 경보장치"와 같이 단순히 정보를 시각적으로 표시하는 액정화면과 경보를 알리는 장치로만 이루어져 있기 때문에 GPS 안전운행장치의 효율성이 저하되고 운전중에 소비되는 시간적/경제적 낭비도 크다.

본 발명의 "FM DARC와 GPS 안전운행 통합단말기"를 통해 차량이 위험구간을 지날 때는 GPS 안전운행시스템이 동작하도록 하고, 그 외에는 FM DARC 수신시스템을 통해 받은 다양한 정보를 전달하도록 함으로써 상기 종래의 기술에서 발생하는 시간적/경제적 낭비를 줄이고 시스템 통합으로 하나의 단말기를 통해 다양한 정보를 제공받을 수 있도록 함으로써 단말기의 사용효율을 높이는데 목적이 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

FM 안테나, RF 증폭부, 혼합기, 국부발진기, IF부, PLL, DARC 제어기로 구성된 FM DARC 수신시스템과 GPS 안테나, RF 증폭부, 혼합기, 기준주파수 생성기, 주클럭부, C/A 코드생성, 복조기, 코드 동기 루프, AFC 회로, 데이터 복구 회로, 의사거리 측정용 시간 간격 계수기, A/R 회로, 수신기 제어를 위한 제어 프로세서, 데이터 처리를 위한 데이터 처리 프로세서로 구성된 GPS 수신시스템과

상기 GPS 수신시스템으로부터 전달된 차량의 위치와 주메모리에 저장된 위험구간(급커브, 무인속도 단속 카메라 등)의 위치를 비교하여 위험구간에 근접여부에 따라 안전운행정보와 FM DARC 정보를 따로 표시하도록 하는 주시스템을 하나의 단말기로 통합하여 구성하고,

상기 주시스템에서 차량이 위험구간에 근접할 경우에는 경보음으로 알려주는 것과 동시에 디스플레이 장치를 통해 문자나 그래픽 형태로 표출하여 운전자에게 알려주고, 위험구간에 근접해 있지 않거나 지나쳤을 경우에는 FM DARC 수신시스템으로부터 전달받은 다양한 정보를 디스플레이 장치를 통해 문자나 그래픽 형태로 제공하는 동시에 음성으로도 제공하도록 알고리즘을 구성하여,

단일 단말기를 통해 차량 운행중에 발생할 수 있는 위험에 대처하도록 하고 다양한 정보전달을 통한 차내 정보화를 구현하여 단말기의 효율성을 증가시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 FM DARC 수신시스템의 DARC 제어기로부터 DGPS 데이터를 추출할 수 있도록 구성하고 FM DARC 서비스를 이용하여 제공되는 DGPS 데이터를 GPS 수신시스템의 위치결정에 적용함으로써 보다 정밀한 위치를 파악할 수 있도록 통합 단말기를 구성한다.

그리고 차량 내부에 장착하는 방법에 있어서, 차내의 루프 트림(차량 내부의 천정)에 고정하는 방법과 운전석 옆의 중앙과 조수석에 장착하는 방법을 실시한다.

본 발명의 구성을 상세히 설명하기 위해 도면을 이용하였으며, 실시가 가능한 장치의 외형을 도 1, 도 2, 도 3에서 제시하고, 도 4의 내부 회로도를 이용하여 본 발명의 구성과 동작원리를 설명하고, 상기 실시 가능한 통합단말기를 차량에 장착할 경우에 장착방법에 대해 두 가지의 실시예를 각각 도 5와 도 6, 도 7과 도 8를 통해 설명하고, 구동되는 디스플레이 화면에 대한 실시예를 도 9를 통해 설명한다.

도 1은 FM DARC수신시스템과 GPS 안전운행시스템을 통합하여 실시할 경우의 통합단말기 구조를 예로 나타내는 도면이다. 장치의 전면부 판넬(100)에는 GPS 안전운행 시스템으로부터 음성과 함께 문자나 그래픽으로 경고 메세지를 표출하거나 FM DARC 서비스를 통해 제공되는 뉴스, 증권, 기상, 교통 등의 정보를 제공하기 위한 디스플레이 장치의 화면(400)이 배치하고,

도 2의 정면도에서와 같이 디스플레이 장치의 화면(400)에 정보를 표시하거나 시스템의 설정을 조정 혹은 선택하기 위한 메뉴 버턴(300)과 방향 버턴(301)을 두어 사용자가 쉽게 조작할 수 있도록 하고,

도 3의 좌우 측면도에서와 같이 장치의 후면부 판넬(200)에는 전원 단자(302), FM DARC 방송 신호를 수신하기 위한 안테나로부터 전달된 신호를 입력하는 FM DARC 안테나 입력단자(303), 외부 입출력 통신 단자(304)를 두고,

본 발명의 각 실시예에서 실시되는 차량내 장착 방법에 따른 거치대(600, 602) 연결부(502, 601)가 장치의 후면부 판넬(200)에 포함되고,

전면부 판넬(100)과 후면부 판넬(200)는 각 모서리에 볼트(500)를 이용하여 부착한다.

이때, 디스플레이 장치(400)는 전면부 판넬(100)에 고정되고 GPS 수신 안테나와 수신시스템, FM DARC 수신시스템은 후면부 판넬(200)에 장착한다.

도 4는 FM DARC와 GPS 안전운행 통합장치의 시스템 블록도이다. 상기 발명의 구성에 대한 설명에 있어서 GPS 안전운행시스템과 FM DARC 시스템을 통합한 장치의 블록도를 이용한다.

GPS 안전운행 시스템에 있어서, GPS 위성으로부터 전파되어온 신호를 수신하기 위한 안테나, 안테나를 통해 수신된 미약한 신호를 증폭하기 위한 RF 증폭부, RF 신호를 중간주파수의 신호로 변환하기 위해 주파수를 합성하는 주파수 합성기, 상기 주파수 합성기가 중간주파수를 생성하도록 하는 기준주파수 생성기와 기준주파수의 생성을 조정하기 위한 주클럭부, 민간에게 공개된 C/A 코드를 분석하기 위한 C/A 코드 발생기, 코드의 동기를 맞추기 위한 코드 동기 루프, 반송파의 동기를 맞추기 위한 반송파 동기 루프, 데이터에 포함된 오류를 검출하고 복구하기 위한 데이터 복구회로, 의사거리를 측정하기 위한 시간 간격 계수기, 자동으로 주파수를 제어하는 AFC 회로, GPS 수신기의 전체 시스템을 제어하기 위한 수신기 제어 프로세서, 데이터를 처리하기 위한 데이터 처리 프로세서, 상기 데이터를 임시로 저장하고 프로그램 및 시스템과 제어에 대한 기본정보를 내장하고 있는 GPS 메모리부로 GPS 수신시스템을 구성하고,

상기 GPS 수신시스템을 통해 얻어진 차량의 위치정보와 주메모리에 저장된 위험구간의 위치정보를 비교하여 위험구간에 근접한 경우에는 일정거리부터 경보음과 경고문자/그래픽정보를 각각 스피커와 디스플레이 장치를 통해 제공하도록 하고, 각 외부통신 포트를 통해 데이터 업데이트 및 프로그램 업그레이드 서비스를 지원받고, 외부 입출력 포트는 전면부 판넬(100)에 있는 메뉴 버튼(300)과 방향 버튼(301)과 연동하여 디스플레이 장치의 화면(400)에 나타나는 정보와 내부 시스템 설정을 위한 인터페이스로 동작하도록 하여 주시스템(MCU, 메모리, 외부 포트, 디스플레이 및 음성장치)을 구성하고,

FM DARC 수신시스템에 있어서, FM 방송 송출안테나로부터 전파된 방송파 신호를 수신하기 위한 안테나, 상기 안테나를 통해 입사된 미약한 방송파 신호를 증폭하기 위한 RF 증폭부, RF 신호를 국부발진기로부터 전달된 국부발진주파수와 혼합하여 중간주파수로 변환하기 위한 합성기, 중간주파수로 변환된 신호를 처리하여 기저대역의 신호와 DARC 신호(LMSK)를 출력하는 IF부, 상기 국부발진기와 IF부에 주파수 조정 및 동기를 맞추기 위한 PLL, IF부에서 출력된 DARC 신호로부터 디지털 신호를 검출하는 FM DARC 복호기, 검출된 디지털 신호로부터 FM DARC 서비스를 통해 전송되는 정보를 추출하는 DARC 제어기로 구성되고,

DARC 수신시스템으로부터 추출된 정보는 주시스템으로 전달되어 차량이 위험구간에 근접해 있지 않은 경우에는 상기 DARC 정보를 디스플레이 장치를 통해 문자나 그래픽으로 표출함과 동시에 음성으로 서비스하고, 위험구간에 차량이 근접할 경우에는 GPS 안전운행 모드로 전환되어 운전자에게 음성이나 문자/그래픽 형태로 경고를 알려주도록 구성된다.

본 발명의 FM DARC와 GPS 안전운행 통합단말기를 차내에 부착하는 방법에 따른 단말기를 다르게 실시한다.

<실시예 1>

도 5와 도 6은 본 발명의 실시예 1 측면투시도와 뒷면을 나타내는 도면으로서 본발명의 통합단말기를 차내의 루프트림에 장착할 경우(매다는 경우)에 대한 거치대가 장착된 통합단말기의 구조를 설명하고 있다.

정면부 판넬(100)에는 디스플레이 장치회로(700)가 부착되어 화면(400)이 정면에서 표시되도록 하고, 후면부 판넬(200)의 아래에 GPS 안전운행 시스템과 FM DARC 수신시스템을 집적화된 메인보드(701)를 장착되고, 후면부 판넬(200)의 위쪽 면에 GPS 수신시스템(703)와 GPS 안테나(702)을 두어 FM DARC와 GPS 안전운행 통합단말기를 구성하고,

도 6과 같이 후면부 판넬(200)에 거치대(600)가 고정될 수 있도록 하고, 루프트림의 안쪽과 바깥쪽에 금속판의 거치대를 끼워넣고 볼트(503)를 이용하여 고정하도록 구성한다.

<실시예 2>

도 7과 도 8은 본 발명의 실시예 2 측면투시도와 뒷면을 나타내는 도면이으로서 차내 운전석 옆 중앙이나 조수석 앞 등에 거치대를 이용하여 올려놓는 경우에 대한 통합단말기의 구조를 설명한다.

통합단말기의 디스플레이 장치회로(700), 메인보드(701), 수신시스템(704) 및 GPS 안테나(703)의 구조는 실시예 1과 동일하지만 차내 운전석 옆이나 조수석에 장착해야하기 때문에 통합단말기의 아래에 이음새(601)를 두어 거치대(602)와 결합하여 고정하도록 구성한다.

도 9는 FM DARC와 GPS 안전운행 통합단말기의 동작예를 나타내는 도면이다. 본 발명의 통합단말기의 동작예를 설명하기 위해 두 경우로 분류하여 설명할 수 있다. 본 발명의 통합단말기는 지속적으로 FM DARC 수신시스템을 통해 DARC 데이터를 수신하여 저장하고, 마찬가지로 GPS 수신시스템도 계속해서 차량의 위치를 파악하여 주시스템으로 전송하게 되며, GPS 수시시스템으로부터 전송된 차량의 위치가 주메모리에 저장된 위험구간의 위치와의 근접여부 따라 다르게 동작하도록 한다.

상기 동작원리를 예를들어 보다 상세하게 설명하면,

GPS 안전운행 시스템과 주시스템으로부터 운행중인 차량에 위험구간이 감지되면, 임의의 거리(위험구간에서 수 백미터 떨어진 곳)에서 초기 경고음 혹은 음성과 함께 "○○○m 전방에서 안전운전 하여 주십시오.", "이 도로의 제한속도는 ○○km/h 입니다.", "제한속도로를 준수해 주십시오.", "전방에 급커브가 있습니다." 등의 문자메세지 혹은 그래픽으로 안전운행 표시한다. 이때, 차량이 위험구간에 가까워 짐과 동시에 차량과 위험구간과의 거리를 표시하여 준다.

차량이 위험구간의 위치에서 떨어져 있을 경우나 멀어질 경우에는 주시스템에서 다음 위험구간에 근접하기 전까지 계속해서 수신하던 FM DARC 정보를 문자메세지 혹은 그래픽으로 표시하여 준다.

본 발명을 통해 차량 운행중에 발생할 수 있는 위험에 대처하고 차내에서 다양한 정보를 얻을 수 있도록 함으로써 차내 정보화를 구현할 수 있도록 한다. 또한 하나의 단말기로 다양한 정보를 전달함으로써 단말기의 효율성을 증대시키는 효과가 있다.

도 1은 FM DARC수신시스템과 GPS 안전운행시스템을 통합하여 실시할 경우의 통합단말기 구조를 예로 나타내는 도면이다.

도 2는 상기 도 1의 통합단말기를 정면에서 봤을 때의 도면이다.

도 3은 실시된 예로 통합단말기의 좌우 측면을 나타내는 도면이다.

도 4는 FM DARC 수신시스템과 GPS 안전운행시스템이 통합시스템으로 형성되어 있는 블록도이다.

도 5는 본 발명의 통합단말기 실시예 1 측면 투시도이다.

도 6은 본 발명의 통합단말기 실시예 1의 뒷면을 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 통합단말기 실시예 2 측면 투시도이다.

도 8은 본 발명의 통합단말기 실시예 2의 뒷면을 나타내는 도면이다.

도 9는 본 발명의 통합단말기 화면표시 동작예를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 전면부 판넬 200: 후면부 판넬

300: 메뉴 버튼 301: 선택 버튼(방향 버튼)

302: 전원 단자 303: FM DARC 안테나 입력단자

304: 외부 입출력 통신 단자 400: 디스플레이 장치 화면

500, 501, 502, 503: 볼트 혹은 고정핀

600, 602: 거치대 혹은 고정판 601: 거치대용 이음새

700: 디스플레이 장치회로

701: 메인보드(FM DARC 수신시스템, 주템스템)

702: GPS 안테나 703: GPS 수신시스템

Claims (2)

1. FM 안테나, RF 증폭부, 혼합기, 국부발진기, IF부, PLL, DARC 제어기로 구성된 FM DARC 수신시스템과 GPS 안테나, RF 증폭부, 혼합기, 기준주파수 생성기, 주클럭부, C/A 코드생성, 복조기, 코드 동기 루프, AFC 회로, 데이터 복구 회로, 의사거리 측정용 시간 간격 계수기, A/R 회로, 수신기 제어를 위한 제어 프로세서, 데이터 처리를 위한 데이터 처리 프로세서로 구성된 GPS 수신시스템과

   상기 GPS 수신시스템으로부터 전달된 차량의 위치와 주메모리에 저장된 위험구간의 위치를 비교하여 위험구간에 근접여부에 따라 안전운행정보와 FM DARC 정보를 따로 표시하도록 하는 주시스템을 하나의 단말기로 통합하여 구성하고,

   상기 주시스템에서 차량이 위험구간에 근접할 경우에는 경보음으로 알려주는 것과 동시에 디스플레이 장치를 통해 문자나 그래픽 형태로 표출하여 운전자에게 알려주고, 위험구간에 근접해 있지 않거나 지나쳤을 경우에는 FM DARC 수신시스템으로부터 전달받은 다양한 정보를 디스플레이 장치를 통해 문자나 그래픽 형태로 제공하는 동시에 음성으로도 제공하도록 알고리즘을 구성하여,

   단일 단말기를 통해 차량 운행중에 발생할 수 있는 위험에 대처하도록 하고 다양한 정보전달을 통한 차내 정보화를 구현하여 단말기의 효율성을 증가시키는 것을 특징으로 하는 "FM DARC와 GPS 안전운행 통합단말기"
2. 청구항1에 있어서, FM DARC 수신시스템의 DARC 제어기로부터 DGPS 데이터를 추출할 수 있도록 구성하고,

   GPS 수신시스템에 상기 FM DARC 수신시스템으로부터 추출된 DGPS 데이터를 입력받아 정밀위치정보를 산출하도록 하여 보다 정확하게 차량의 위치를 파악할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 "FM DARC와 DGPS 안전운행 통합단말기"