KR100701739B1 - Apparatus fo using a moving information - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동하는 특정대상의 위치, 각속도 및 가속도 정보를 하나의 칩으로 출력하는 것을 제공한다. The present invention provides a single chip outputting the position, angular velocity and acceleration information of a moving target.

본 발명의 이동 정보를 이용하는 장치는, 특정대상의 위치, 각속도 및 가속도 정보를 활용하는 시스템에 있어서, 상기 특정대상의 위치, 각속도 및 가속도 측정 및 처리를 하나의 칩에서 수행하는 통합 측위칩과; 상기 측위집의 출력 정보 및 운용프로그램이 적어도 하나이상 저장 되어 있는 메모리 수단; 및 상기 측위칩과 상기 시스템을 연결해 주는 인터페이스 수단;을 통해 1개의 칩으로 측위을 구현 하므로써, 가격 및 운용면에서 종래에 비해 우수한 효과가 있다. An apparatus using the movement information of the present invention is a system that utilizes position, angular velocity and acceleration information of a specific object, comprising: an integrated positioning chip for measuring and processing the position, angular velocity and acceleration of the specific object on one chip; Memory means for storing at least one output information of the location collection and an operation program; And by means of the interface means for connecting the positioning chip and the system; by implementing the positioning by one chip, there is an excellent effect compared to the conventional in terms of price and operation.

단말기, GPS, 통합칩 Terminal, GPS, Integrated Chip

Description

이동 정보를 이용하는 장치 {Apparatus fo using a moving information}Apparatus fo using a moving information}

도 1은 일반적인 네비게이션 단말기의 구성도.1 is a block diagram of a general navigation terminal.

도 2a는 정보 단말기인 텔레메틱스가 자동차안에 구성된 것을 나타내는 도면 2A is a diagram showing that telematics as an information terminal is configured in a vehicle

도 2b는 텔레메틱스가 자동차로 부터 분리된 것을 나타낸 도면 2b shows the telematics separated from the vehicle

도 3a는 GPS 및 자이로(Gyro) 및 차량 스피드 측정을 위한 Odometer를 각각 별도로 구성되어 정보단말기인 텔레메틱스에 연결되는 것을 나타낸 블록도 Figure 3a is a block diagram showing that the GPS, Gyro and Odometer for vehicle speed measurement are separately configured and connected to the telematics information terminal

도 3b는 GPS 및 자이로(Gyro) 및 가속도계를 각각 별도로 구성되어 정보단말기인 텔레메틱스에 연결되는 것을 나타낸 블록도 Figure 3b is a block diagram showing that the GPS, Gyro (Gyro) and accelerometer are configured separately and connected to the telematics information terminal

도 4는 GPS, Gyro 및 가속도계를 하나의 칩으로 만들고, Odometer로 부터 Speed Pulse를 상기 칩이 받아 측위 관련한 모든 처리를 한후 텔레메틱스 단말기로 측위데이타를 전달하여 출력하도록 하는 것을 나타낸 블록도 Figure 4 is a block diagram showing the GPS, Gyro and the accelerometer as a single chip, receiving the Speed Pulse from the Odometer the chip receives all the processing related to the positioning and then transmits the positioning data to the telematics terminal for output

도 5는 본 발명에 의한 통합칩을 구현한 실시예 블록도Figure 5 is an embodiment block diagram implementing the integrated chip according to the present invention

본 발명은 이동하는 특정대상의 위치, 각속도 및 가속도 정보를 활용하는 시스템에 관한 것으로, 특히 텔레메틱스에서의 위치정보를 출력하기 위한 GPS, Gyro 및 가속도계를 하나의 통합 칩으로 구성하여 이동 정보를 출력하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a system that utilizes the position, angular velocity and acceleration information of a moving target, and in particular, GPS, Gyro, and accelerometers for outputting position information in telematics are composed of one integrated chip to output movement information. Relates to a device.

이하 종래 및 관련 발명에 대해 설명한다.Hereinafter, the related art and related inventions will be described.

일반적인, 네비게이션 단말기(Navigation system terminal)는 표시 화면에 표시되는 지도상에 위치측정장치(Global Positioning System: 이하 'GPS'라 칭함)로부터 수신된 정보를 이용하여 계산된 이동체의 현재위치를 표시하여 준다. In general, a navigation system terminal displays a current position of a moving object calculated using information received from a global positioning system (GPS) on a map displayed on a display screen. .

상기 네비게이션 단말기(혹은 GPS 측위 장치)는 현재 선박, 항공기, 자동차 등과 같은 각 종의 이동체들에 탑재되어 이동체의 현재위치와 이동속도를 확인하거나 이동경로를 결정하기 위해 널리 이용되고 있다. The navigation terminal (or GPS positioning device) is currently mounted on various kinds of moving objects such as ships, aircrafts, automobiles, etc., and is widely used to check the current position and moving speed of moving objects or determine a moving path.

이러한 네비게이션 단말기는 이동체의 진행방향, 목적지까지의 거리, 이동체의 현재 이동속도, 운전자가 주행 전에 설정한 경로, 목적지까지의 최적경로를 표시하여 주는 등, 주행에 필요한 각 종의 정보를 운전자에게 제공한다. Such a navigation terminal provides the driver with various kinds of information necessary for driving, such as displaying the moving direction of the moving object, the distance to the destination, the current moving speed of the moving object, the route set before the driver and the optimum route to the destination. do.

특히, 네비게이션 단말기는 이동체의 현재위치를 GPS에 속하는 복수개의 인공위성으로부터 위도, 경도, 고도 등을 나타내는 전파를 수신하여 연산한 후 이 현재위치가 포함되는 지도정보를 운전자에게 시각적으로 표시시켜 주거나 청각적으로 알려준다. In particular, the navigation terminal receives a radio wave indicating latitude, longitude, altitude, etc. from a plurality of satellites belonging to the GPS to calculate the current position of the moving object, and then visually displays the map information including the current position to the driver or is auditory. To tell.

상기 네비게이션 단말기는 최근에는 다양한 기능들이 부가되어 있으며, 특히 라디오 기능, TV 수신 기능, 전화 기능, 메모리 기능 등이 구비되며, 다양한 기능 항목들을 검색할 수 있는 키 및 메뉴가 제공된다. The navigation terminal has recently been added with various functions. In particular, the navigation terminal has a radio function, a TV reception function, a telephone function, a memory function, and the like, and a key and a menu for searching for various function items are provided.

도 1은 각 구성이 각각 별도로 구성된 일반적인 네비게이션 단말기의 구성도이다. 1 is a diagram illustrating a general navigation terminal in which each component is separately configured.

도 1을 참조하면, GPS 수신기(102)는 네비케이션 서비스를 받기 위해 복수의 GPS 위성(100)이 송신하는 소정의 위치 데이터를 수신수단인 안테나로 수신하여 제어부(110)에 전달하게 된다. Referring to FIG. 1, the GPS receiver 102 receives predetermined location data transmitted by a plurality of GPS satellites 100 through an antenna, which is a receiving means, to receive a navigation service, and transmits the received location data to the controller 110.

그리고, 센서부(104)는 속도센서(Velocity Sensor)/자이로(Gyro Sensor) 등을 포함하며, 각각 차량의 회전각 및 속도등을 감지하여 제어부(110)에 전달하게 된다. In addition, the sensor unit 104 includes a velocity sensor / gyro sensor, and the like, and detects a rotation angle and a speed of the vehicle, and transmits the detected velocity to the controller 110.

키 입력부(106)는 사용자로부터 각 종 키 신호를 입력받거나 주행 경로를 설정하도록 하는 사용자 인터페이스이다. The key input unit 106 is a user interface that receives various key signals from a user or sets a driving route.

또한 키 입력부(106)는 각 종 기능 키, 터치 스크린, 조그 다이얼 타입의 검색수단 등을 포함하며, 메뉴 검색 및 선택을 위해 제공된다. In addition, the key input unit 106 includes various function keys, a touch screen, a jog dial type search means, and the like, and is provided for menu search and selection.

지도 데이터 저장부(108)는 지도 데이터와 기타 부가 정보 데이터를 저장하고 있다. 이러한 지도 데이터 저장부(108)는 CD-ROM(Compack Disk-Read Only Memory)으로 구현되는 것이 일반적이다.The map data storage unit 108 stores map data and other additional information data. The map data storage unit 108 is generally implemented as a CD-ROM (Compack Disk-Read Only Memory).

제어부(110)는 네비게이션 시스템의 전반적인 동작을 제어한다. 이를 위해 제어부(110)는 GPS 수신기(102)의 수신신호로 이동체의 현재 위치를 판단하고, 판단한 이동체의 현재 위치를 지도 데이터 저장부(108)에 저장된 지도 데이터에 매칭시키게 된다. The controller 110 controls the overall operation of the navigation system. To this end, the controller 110 determines the current position of the moving object using the received signal of the GPS receiver 102, and matches the determined current position of the moving object with the map data stored in the map data storage 108.

그리고, 제어부(110)는 키 입력부(106) 등을 통해 사용자가 출발지와 목적지를 입력시킬 경우, 지도 데이터 저장부(108)에 저장된 지도 데이터를 참조하여 이동체의 현재위치로부터 목적지까지의 주행경로를 탐색하고, 그 탐색한 주행경로를 표시 구동부(112)를 통해 표시부(114)에 전자지도로 표시하게 된다. When the user inputs a starting point and a destination through the key input unit 106 or the like, the controller 110 refers to the map data stored in the map data storage unit 108 to determine the driving route from the current position of the moving object to the destination. The searched driving route is displayed on the display unit 114 by an electronic map through the display driver 112.

또한 상기 키 입력부(106)를 통해 입력되는 기능 키 또는 조그 다이얼 등으로부터 입력되는 키 신호를 입력받아서 표시부(113)에 표시되도록 제어하게 된다. 상기 표시부(114)는 OSD(On Screen Display) 기능을 갖는 디스플레이 수단으로서, 예컨대 액정 표시 소자이다. In addition, the control unit is configured to receive a key signal input from a function key or a jog dial input through the key input unit 106 to be displayed on the display unit 113. The display unit 114 is a display means having an On Screen Display (OSD) function, for example, a liquid crystal display device.

그리고, 메모리(111)에는 시스템이 정상적으로 운영되도록 하는 프로그램 및 각 종 데이터가 저장되어 있다. In addition, the memory 111 stores a program and various data for operating the system normally.

또한 음성 안내부(116)를 통해 스피커(118)로 안내 음성을 출력하면서 이동체의 주행경로를 안내한다.In addition, the driving path of the moving object is guided while outputting the guide voice to the speaker 118 through the voice guide unit 116.

상기와 같은 네비게이션 시스템은 지구상에 배치된 복수의 GPS 위성(100)으로부터 GPS 위성신호를 수신하고, 차량의 현재위치, 주행방향을 파악하여 주행궤적을 추적한다. 그리고 출발지로부터 여러 주행경로를 통해 목적지까지 도달할 수 있도록 최단 거리의 경로를 차량 사용자에게 제공하는 서비스이다.The navigation system as described above receives GPS satellite signals from a plurality of GPS satellites 100 disposed on the earth, and tracks the driving trajectory by grasping the current position and driving direction of the vehicle. And it is a service that provides the vehicle user with the shortest distance route to reach the destination through the driving route from the starting point.

이러한 네비게이션 시스템은 부가적으로 TV 수신 기능, 라디오 기능, 전화 기능, 정보 저장 기능을 포함하고 있어, 다양한 기능을 편리하게 선택할 수 있도록 메뉴들을 제공해 주어야 한다. 이를 위해, 표시부(114)의 화면에 구현되는 메뉴 형태가 키 입력부(106)의 키와 매칭되는 형태로 구현되는 것이 바람직하다. Such a navigation system additionally includes a TV reception function, a radio function, a telephone function, and an information storage function, so that menus should be provided for convenient selection of various functions. To this end, the menu form implemented on the screen of the display unit 114 is preferably implemented in a form that matches the key of the key input unit 106.

이를 위해서, 키 입력부(106)에는 조그 다이얼 타입의 메뉴 검색 수단을 구성시키고, 화면상에는 메뉴 지시를 위해 조그 다이얼 타입의 메뉴 지시 수단을 구성하고 지시수단의 다이얼 반경을 따라 메뉴들을 배열함으로써, 사용자가 직관적으로 메뉴 검색 수단을 회전시키면서 메뉴 지지수단의 커서가 지시하는 반경 내의 메뉴들을 검색할 수 있게 된다.To this end, the user inputs the jog dial type menu searching means on the key input unit 106, and configures the jog dial type menu indicating means on the screen to arrange the menus along the dial radius of the indicating means. Intuitively rotating the menu retrieval means makes it possible to retrieve menus within a radius indicated by the cursor of the menu support means.

또한 GPS와 관련된 내용을 부연하여 설명한다.In addition, the explanation related to GPS is explained in detail.

GPS는 GPS위성들로부터 특정한 신호를 받은후 그 위성신호들을 분석한후, 그에 대한 위치(위도값, 경도값) 등을 나타내주는 장치이며, 흔히 GPS 모듈(GPS 수신기)이라고 한다.GPS is a device that receives a specific signal from GPS satellites, analyzes the satellite signals, and displays the position (latitude value, longitude value) for the GPS signal, and is often called a GPS module (GPS receiver).

상기 GPS모듈에 GPS 안테나 꽂고, 전원인가(5V-12V) 및 컴퓨터 연결하면 컴퓨터화면상에 현재의 위치가 출력된다. Plug the GPS antenna into the GPS module, power on (5V-12V) and connect to a computer to output the current location on the computer screen.

상기 GPS모듈안에는 CPU와, ROM, RAM등 컴퓨터를 마치 축소시켜놓은 듯하게 설계되어 있다.In the GPS module, the CPU, ROM, RAM, etc. are designed as if the computer is reduced.

상기에서 CPU는 위치정보를 계산하며, ROM안에는 위치정보를 계산하는 프로그램이 프로그램이 내장되어 있으며, RAM안에는 가장 최근의 위치정보등 간단 간단한 정보들이 들어 있다.In the above, the CPU calculates the location information. In the ROM, a program for calculating the location information is embedded, and the RAM contains simple information such as the most recent location information.

GPS를 오랫동안 OFF 한후 다시 켜면 위치가 한참후에 디스플레이 되는데, 이 것은 컴퓨터의 부팅과정처럼, GPS수신기의 POST(자기 자신을 검사)를 하고, ROM에 들어있는 프로그램들을 실행을 시키고, 그 다음부터 신호를 분석해서 위치정보를 RAM에 기록하고 최종적으로 위치를 출력하게 된다.If you turn off the GPS for a long time and then turn it on again, the position will be displayed after a long time. This is like a computer booting process. It performs a POST of the GPS receiver, runs programs in the ROM, and then signals. After analyzing, the location information is recorded in RAM and the location is finally output.

GPS 신호를 수신해서 나올수 있는 데이터는 실로 다양하다.There is a wide variety of data that can be received from GPS signals.

예를들어, 2차원 지도상에 표현하기 위해 데이터로써, 위도값, 경도값, 속도, 이동방향등이다.For example, as data for representation on a two-dimensional map, latitude value, longitude value, speed, direction of movement, and the like.

또한 항공기등에서 사용하는 GPS는 3차원 공간이므로 고도까지 정확하게 나타낸다.In addition, since GPS used in aircraft is a three-dimensional space, it accurately represents altitude.

네비게이션이나 무인카메라 단속기같은 장비들은 이렇게 GPS모듈에서 출력되는 위치정보를 가지고 현재 위치를 지도상에 표시해주거나(네비게이션), 혹은 미리 입력되어 있는 무인카메라 단속기 위치(위도, 경도 값등)값과 현재 실제로 GPS모듈로 수신되는 위도 경도값과 비교해서 위험 혹은 속도를 줄이라든지 하는 메시지를 출력하게 된다.Devices such as navigation and unmanned choppers display the current location on the map with the location information output from the GPS module (navigation), or pre-populated unmanned chopper locations (latitude, longitude values, etc.) and the current actual GPS. Compared with the latitude and longitude values received by the module, it will output a message, such as reducing the risk or speed.

GPS 위성에서 보내주는 전파는 주파수대역이 높기 때문에 직진성이 높고, 투과율이 낮기 때문에, GPS안테나는 항상 하늘을 볼수 있어야 한다.Radio waves from GPS satellites have a high frequency band, which leads to high linearity and low transmittance, so the GPS antenna must always be able to see the sky.

도 2a는 정보 단말기인 텔레메틱스가 자동차안에 구성된 것을 나타내는 도면이다.2A is a diagram showing that telematics as an information terminal is configured in a vehicle.

도면에서 보는바와 같이, 자동차 안에는 텔레메틱스(201)가 구성되어 운전자 및 탑승자들에게 효과적인 시간을 보낼 수 있도록 한다.As shown in the figure, a telematics 201 is configured in a vehicle to allow an effective time for the driver and passengers.

도 2b는 텔레메틱스(201)가 자동차로 부터 분리된 것을 나타낸 도면이다.2B shows the telematics 201 separated from the vehicle.

도 3a는 GPS(302) 및 자이로(Gyro)(303) 및 차량 스피드 측정을 위한 Odometer(304)를 각각 별도로 구성되어 정보단말기인 텔레메틱스(301)에 연결되는 것을 나타낸 블록도이다. FIG. 3A is a block diagram showing that the GPS 302, the Gyro 303, and the Odometer 304 for vehicle speed measurement are separately configured and connected to the telematics 301 which is an information terminal.

상기와 같은 구성에서, 메틱스 단말기의 측위를 위해서 GPS를 기본적으로 사용하고, GPS가 수신되지 않는곳에서 Gyro와 차량의 바퀴가 회전하면서 나오는 Speed Pulse 신호로 위치를 측정하여 MAP에 자동차의 위치를 표시하였다. In the above configuration, the GPS is basically used for the positioning of the MEMATICS terminal, and the position of the vehicle is measured in the MAP by measuring the position by using the speed pulse signal that comes from the rotation of the Gyro and the wheel of the vehicle in the place where the GPS is not received. Indicated.

도 3b는 GPS(302) 및 자이로(Gyro)(303) 및 가속도계)(305)를 각각 별도로 구성되어 정보단말기인 텔레메틱스(301)에 연결되는 것을 나타낸 블록도이다. FIG. 3B is a block diagram showing that the GPS 302 and the Gyro 303 and the accelerometer 305 are separately configured and connected to the telematics 301 which is an information terminal.

상기와 같은 구성에서, GPS가 수신되는 지역에서는 GPS를 사용하고, GPS가 수신되지 않는 곳에서는 Gyro와 가속도계를 사용하여 측위를 하였다.In the above configuration, the GPS was used in the area where the GPS was received, and the positioning was performed using the Gyro and the accelerometer where the GPS was not received.

그러나 상기와 같은 종래의 이동정보를 이용한 측위장치는 GPS모듈, Gyro모듈 및 가속도 모듈 등을 모두 별도로 구매하여 사용하였다. 따라서 측위부의 가격적인 면이나 운용상에서 사용자에게 여러 어려움 및 불편함이 있었다.However, the conventional positioning device using the mobile information, such as GPS module, Gyro module and acceleration module were all purchased separately used. Therefore, there were various difficulties and inconveniences for the user in terms of price and operation of the positioning part.

본 발명은 특정대상의 위치, 각속도 및 가속도 정보를 하나의 칩에서 구할 수 있는 새로운 통합칩을 제안한다.The present invention proposes a new integrated chip that can obtain the position, angular velocity and acceleration information of a specific target from one chip.

본 발명은 GPS, MEMS Gyro scope, MEMS 가속도계의 정보를 1개의 통합칩에서 출력하여 인터페이스 수단을 통해 텔레메틱스에 전달하는 것을 제안한다.The present invention proposes to output information of GPS, MEMS Gyro scope, and MEMS accelerometer from one integrated chip and transmit the information to telematics through interface means.

본 발명의 이동 정보를 이용하는 장치는, 특정대상의 위치, 각속도 및 가속도 정보를 활용하는 시스템에 있어서, 상기 특정대상의 위치, 각속도 및 가속도 측정 및 처리를 하나의 칩에서 수행하는 통합 측위칩과; 상기 측위집의 출력 정보 및 운용프로그램이 적어도 하나이상 저장 되어 있는 메모리 수단; 및 상기 측위칩과 상기 시스템을 연결해 주는 인터페이스 수단;을 포함하여 동작된다.An apparatus using the movement information of the present invention is a system that utilizes position, angular velocity and acceleration information of a specific object, comprising: an integrated positioning chip for measuring and processing the position, angular velocity and acceleration of the specific object on one chip; Memory means for storing at least one output information of the location collection and an operation program; And interface means for connecting the positioning chip and the system.

본 발명의 하나의 실시예로써, 상기 통합측위칩내에는, 수신수단을 통해 상기 대상의 위치 정보를 나타내는 위치측정수단과; 상기 대상이 회전하는 경우 그에 대응하는 각도값을 측정하는 수단과; 상기 대상의 속도변경값을 측정하는 속도 측정수단; 및 상기 각 수단과 접속되어 정보를 처리하는 제어부;를 포함하여 하나의 칩으로 구성된다.In one embodiment of the present invention, the integrated positioning chip, the position measuring means for indicating the position information of the target through the receiving means; Means for measuring an angle value corresponding to the object when the object rotates; Speed measuring means for measuring a speed change value of the object; And a control unit connected to the respective means to process information.

본 발명의 하나의 실시예로써, 상기 통합측위칩은 CPU, GPS L1/L2C RF IC, GPS L1/L2C Baseband칩, MEMS Gyroscope칩, MEMS가속도칩 및 상기 MEMS 자이로스코프와 가속도계칩에서 출력되는 신호를 CPU에 전달하기 위한 A/D Converter;를 포함하여 동작된다.In one embodiment of the present invention, the integrated positioning chip is a CPU, GPS L1 / L2C RF IC, GPS L1 / L2C Baseband chip, MEMS Gyroscope chip, MEMS acceleration chip and the signal output from the MEMS gyroscope and accelerometer chip A / D converter for delivering to CPU.

본 발명의 하나의 실시예로써, 대상이 회전하는 경우 그에 대응하는 각도값을 측정하는 수단은 MEMS 자이로 스코프이다.In one embodiment of the invention, the means for measuring the corresponding angular value when the object is rotating is a MEMS gyroscope.

본 발명의 하나의 실시예로써, 이동 대상의 속도 변경값을 측정하는 수단은 MEMS 가속도이다.In one embodiment of the invention, the means for measuring the speed change value of the moving object is MEMS acceleration.

이하 본 발명의 이동 정보를 이용하는 장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of an apparatus using the movement information of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 GPS, Gyro 및 가속도계를 하나의 칩(402a)으로 만들고, Odometer(402b)로 부터 Speed Pulse를 상기 칩(402a)이 받아 측위 관련한 모든 처리를 한후 텔레메틱스 단말기(401)로 측위데이타를 전달하여 출력하도록 하는 것을 나타낸 블록도이다. 4 shows the GPS, Gyro and accelerometer as one chip 402a, receives the Speed Pulse from the Odometer 402b and performs all processing related to the positioning, and then transfers the positioning data to the telematics terminal 401. Is a block diagram showing output to

도 5는 본 발명에 의한 통합칩을 구현한 실시예 블록도이다.5 is an embodiment block diagram of an integrated chip according to the present invention.

도면에서 보는바와 같이, 통합측위단말기(500)는 본 발명의 통합측위칩(501)과 주변 부품인 메모리(512,513) 및 인터페이스(514,515)로 구성된다.As shown in the figure, the integrated positioning terminal 500 is composed of the integrated positioning chip 501 of the present invention, the memory 512 and 513 and the peripheral components 514 and 515 as peripheral components.

통합측위칩(501)은 SIP(System in a Package)형태 또는 SoP(System on a Package) 형태로 만든다.Integrated positioning chip 501 is made in the form of SIP (System in a Package) or SoP (System on a Package).

SIP는 하나의 공정으로 제작이 불가한 칩들을 각각 제작하여 하나의 PCB(Printed Circuit Board)위에 올려놓고, 칩들간의 신호선들을 연결한 후, Packing을 하여 하나의 칩처럼 보이게 한 것이다.SIP manufactures chips that cannot be manufactured in one process and places them on one PCB (Printed Circuit Board), connects the signal lines between the chips, and packs them to look like one chip.

최근에 만들어지는 칩들은 이러한 SIP로 많이 제작된다.Today's chips are made a lot with these SIPs.

상기 통합측위칩(501)은 크게 CPU(509), GPS L1/L2C RF IC(504), GPS L1/L2C Baseband칩(505), MEMS Gyroscope칩(506) 및 MEMS가속도칩(507)으로 구성된다.The integrated positioning chip 501 is largely composed of a CPU 509, a GPS L1 / L2C RF IC 504, a GPS L1 / L2C baseband chip 505, a MEMS Gyroscope chip 506, and a MEMS acceleration chip 507. .

또한 MEMS (Micro Electro Mechanical Systems )자이로스코프와 가속도계칩에서 나오는 신호를 CPU에 전달하기 위해서는 A/D Converter(508)가 필요하다.In addition, the A / D Converter (508) is required to deliver signals from the MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) gyroscope and accelerometer chip to the CPU.

상기에서 MEMS (Micro Electro Mechanical Systems )은 한글로 표현하면, 미세 전기 기계 시스템 또는 미소 전기 기계 시스템을 나타내는 것으로, 전기와 기계 부품을 초소형으로 일체화하여 만드는 기술로 micro scale의 기계적인, 그리고 전기적인 구조체가 결합되어 새로운 기능을 하게 되는 system을 제작하는 것을 통틀어서 말한다. In the above description, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) refers to a micro electromechanical system or a micro electromechanical system, which is expressed in Korean. Is a collective term for building a system that combines new functions.

GPS신호를 수신하기 위해서는 GPS안테나(502)가 통합측위단말기(500)에 연결이 되어야 하고, 상기 GPS안테나(502)로부터 수신된 신호는 RF Filter(503)을 거쳐 필요한 신호 대역만 통과시킨다.In order to receive the GPS signal, the GPS antenna 502 should be connected to the integrated positioning terminal 500, and the signal received from the GPS antenna 502 passes only the necessary signal band through the RF filter 503.

RF Filter는 GPS L1주파수(1575.42MHz)와 L2(1227.60MHz)주파수를 모두 통과시킨다.The RF filter passes both the GPS L1 frequency (1575.42MHz) and L2 (1227.60MHz) frequencies.

GPS L1/L2C Baseband칩(504)은 GPS L1/L2C RF IC(504)로부터 출력되는 신호를 수신 받아 처리한다.The GPS L1 / L2C baseband chip 504 receives and processes a signal output from the GPS L1 / L2C RF IC 504.

GPS L1/L2C Baseband칩내부에서 GPS신호를 분석하고 필요한 신호(시간,속도,위도, 경도,고도 등)를 추출하여 CPU(509)로 전달한다.GPS signals are analyzed in the GPS L1 / L2C baseband chip, and the necessary signals (time, speed, latitude, longitude, altitude, etc.) are extracted and transferred to the CPU 509.

또한 MEMS자이로스코프(506)는 각속도 측정을 위한 것으로 차량이 회전을 하면 그에 해당하는 각도값을 CPU(509)로 전달한다. In addition, the MEMS gyroscope 506 is for angular velocity measurement, and transmits the corresponding angle value to the CPU 509 when the vehicle rotates.

또한 MEMS가속도계(507)는 속도측정을 위한 것으로 차량의 속도가 변경되면 그에 해당하는 값을 CPU로 전달한다. In addition, the MEMS accelerometer 507 is for speed measurement and transmits a corresponding value to the CPU when the speed of the vehicle is changed.

상기 MEMS자이로스코프와 가속도계는 아날로그 출력 및 디지털 출력을 낼 수 있다. 따라서 아날로그 출력을 낼 경우에는 A/D Converter(508)를 거쳐서 디지털 신호로 만들어서 CPU로 전달해야 한다.The MEMS gyroscope and accelerometer can output analog and digital outputs. Therefore, in case of outputting analog output, it must be converted into digital signal through A / D converter 508 and transferred to CPU.

한편 Odometer(510)는 차량 바퀴가 회전하면 그에 해당하는 Pulse신호를 CPU 로 출력하게 되는데, CPU는 상기 Pulse신호를 이용하여 차량의 이동 거리를 산출 한다. Odometer신호는 바퀴 4개에서 받는다.On the other hand, the Odometer 510 outputs a corresponding pulse signal to the CPU when the vehicle wheel rotates, and the CPU calculates a moving distance of the vehicle using the pulse signal. Odometer signals are received from four wheels.

Direction(511)신호는 차량이 전방으로 진행하는지, 후진하는지를 나타내는 신호로 CPU가 상기 신호를 받아서 Navigtation할때 사용한다.The direction 511 signal indicates whether the vehicle is moving forward or reversing. The direction 511 signal is used when the CPU receives the navigating signal.

CPU는 GPS신호를 기본으로 차량 위치를 나타낸다. 그러나 GPS신호는 고층빌딩이 밀집된 지역이나 숲속 등 음영지역에서는 수신상태가 불량하거나 안될수도 있다. 이 경우에는 가속도계, 자이로스코프,Odometer등의 신호를 사용하여 차량의 위치를 계산하고 나타낸다.The CPU indicates the vehicle position based on the GPS signal. However, the GPS signal may or may not be well received in high-rise buildings or in shaded areas such as forests. In this case, the vehicle's position is calculated and displayed using signals such as accelerometers, gyroscopes, odometers, etc.

Flash Memory(513)에 측위단말기(500)가 동작하기 위해서 필요한 프로그램과 측위 알고리즘이 탑재되어 있고, 실제 동작할때는 수행속도를 빠르게 하기 위해서 프로그램을 RAM(512)로 옮겨 놓고 동작을 한다.The program and positioning algorithm necessary for the positioning terminal 500 to operate in the flash memory 513 are mounted. In actual operation, the program is moved to the RAM 512 in order to increase the execution speed.

USB인터페이스(515)는 측위단말기(100)의 프로그램을 수정하거나 변경하기위해서 사용하며, Serial을 사용할 수도 있으나 속도를 빠르게하기위해서 사용한다.The USB interface 515 is used to modify or change the program of the positioning terminal 100, and may use Serial, but is used to speed up.

상기한 바와 같이, GPS신호로 위치를 표시하다가, GPS신호가 수신되지 않을 경우에는 자이로스코프, 가속도계, Odometer신호등을 사용하여 차량의 위치를 계산하는 방식을 DR(Dead Reconing)방식이라고 한다.As described above, if the GPS signal is not received while the position is displayed, the method of calculating the position of the vehicle using a gyroscope, an accelerometer, an odometer signal, etc. is referred to as a dead reconing (DR) method.

상기 DR방식은 상대위치를 측정하는 방법으로 미사일, 비행기등에서 위치를 측정하던 방식으로 정밀한 알고리즘이 필요하다. 이러한 알고리즘은 CPU에 탑재되어 동작한다.The DR method is a method of measuring the relative position, the method of measuring the position in missiles, planes, etc. requires a precise algorithm. These algorithms work onboard the CPU.

CPU는 상기 각 구성에서 출력되는 정보를 기초로 하여, 항상 자신의 위치데 이터를 계산하여 메틱스 단말기(520)로 전송한다.       The CPU always calculates its location data based on the information output from each of the above configurations and transmits the location data to the matrices terminal 520.

이때 시리얼 통신을 사용하는데 RS232 Tranceiver(514)를 사용한다. In this case, RS232 Tranceiver 514 is used to use serial communication.

메틱스단말기(510)는 측위칩(501)로부터 받은 측위 데이터(시간,속도,위도,경도,고도 등)를 받아 Navigation을 할때 사용하거나 기타 메틱스 단말기에 필요한 기능에 사용한다.The matrices terminal 510 receives positioning data (time, speed, latitude, longitude, altitude, etc.) received from the positioning chip 501 and is used for navigation or for functions necessary for other meticulous terminals.

상기 RS232 Tranceiver(514)는 메틱스 단말기와 통신을 위해서 사용하기도 하지만, 보드를 개발하거나 디버그를 위한 PC(521)과 통신을 위해서도 사용한다.The RS232 Tranceiver 514 may be used for communication with a MEMATICS terminal, but may also be used for communication with a PC 521 for developing or debugging a board.

상기한바와 같이, 본 발명은 종래에 각각 칩 또는 모듈로 사용하던 것들을 하나의 칩으로 통합하여 동작시키고 또한 측위관련 모든 기능을 칩에서 동작하게 하여 가격을 낮추는데 있다.As described above, the present invention is to lower the price by integrating and operating in the conventional chip or module in one chip and to operate all the functions related to positioning on the chip.

그런데 GPS관련된 부분은 RF와 Baseband로 나눌 수 있는데, 서로 공정이 달라서 하나의 칩으로 만들지 않고 보통 나누어서 각각 칩으로 만든다.By the way, GPS-related parts can be divided into RF and baseband. The processes are different, so they are not made into one chip but usually divided into chips.

즉, RF IC는 RF동작을 하기 때문에 일반 CMOS공정을 사용하지 않고 BiCOM공정으로 제작하고, GPS Baseband는 일반 디지털 동작을 하기 때문에 CMOS공정으로 제작한다.That is, the RF IC is manufactured by the BiCOM process without using the general CMOS process because the RF operation, and the GPS baseband is manufactured by the CMOS process because the general digital operation.

또한 Gyro와 가속도계는 MEMS라는 공정으로 만들어 GPS칩들과는 다른 공정을 사용한다. Gyro and the accelerometer also use a process called MEMS, which uses a different process than GPS chips.

상기의 각각 다른 공정으로 만든 칩들은 하나의 칩으로 만드는데 이것을 SoP라 한다.The chips made by the different processes are made into one chip, which is called SoP.

부연하면, SoC(System On Chip)은 모든 공정을 하나로 하여 만드는데 비해 SoP(System On Package)는 같은 공정을 사용할 수 없기에 별도로 만든 칩들을 하나로 Package로 만드는 것이다.In other words, SoC (System On Chip) makes all processes into one, whereas SoP (System On Package) cannot use the same process, so the chips made separately are packaged into one.

따라서 본 발명은 측위 관련 여러 칩들을 모아서 하나의 Package로 만들고 그 안에서 상호연동이 될 수 있도록 interface를 설계하며 알고리즘도 동작할 수 있도록 한 것이다.Therefore, the present invention is to collect the various chips related to the positioning to make a package, and to design the interface to be interoperable in it, and to operate the algorithm.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다.  Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention may use various changes, modifications, and equivalents.

본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것이 아니다.It is clear that the present invention can be applied in the same manner by appropriately modifying the above embodiments. Therefore, the above description is not limited to the scope of the present invention by the limitation of the claims.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 이동 정보를 이용하는 장치는 GPS, MEMS Gyro scope, MEMS 가속도계의 정보를 1개의 통합칩에서 출력하여 인터페이스 수단을 통해 텔레메틱스에 디스플레이 할 수 있다.As described above, the apparatus using the movement information according to the present invention may output information of GPS, MEMS Gyro scope, and MEMS accelerometer on one integrated chip and display the information on the telematics through the interface means.

즉, 1개의 칩으로 측위을 구현하므로써, 가격 및 운용면에서 종래에 비해 우수한 효과가 있다.That is, by implementing the positioning with one chip, there is an excellent effect compared to the conventional in terms of price and operation.

Claims (5)

특정대상의 위치, 각속도 및 가속도 정보를 활용하는 시스템에 있어서, In the system utilizing the position, angular velocity and acceleration information of a specific target, 상기 특정대상의 위치, 각속도 및 가속도 측정 및 처리를 하나의 칩에서 수행하는 통합 측위칩과; An integrated positioning chip for measuring and processing the position, angular velocity, and acceleration of the specific object in one chip; 상기 측위칩의 출력 정보 및 운용프로그램이 적어도 하나이상 저장 되어 있는 메모리 수단; 및Memory means for storing at least one output information and an operation program of the positioning chip; And 상기 측위칩과 상기 시스템을 연결해 주는 인터페이스 수단;을 포함하며, 상기 통합측위칩에는 시스템을 제어하는 제어부와, 수신된 미리 정한 주파수를 출력하는 수단, 이동체의 회전시 각도값을 전달하는 수단, 속도 측정수단, 상기 각도 값 전달 수단 및 속도 측정 수단과 접속된 A/D Converter;가 구성되는 것을 특징으하는 이동정보를 이용하는 장치.Interface means for connecting the positioning chip and the system; wherein the integrated positioning chip includes a control unit for controlling the system, a means for outputting a predetermined frequency, a means for transmitting an angle value when the moving object is rotated, and a speed. And an A / D converter connected to a measuring means, the angle value transmitting means, and the speed measuring means . 제 1항에 있어서, 통합측위칩내에는, 수신수단을 통해 상기 대상의 위치 정보를 나타내는 위치측정수단과;The integrated positioning chip according to claim 1, further comprising: position measuring means for indicating position information of the object through a receiving means; 상기 대상이 회전하는 경우 그에 대응하는 각도값을 측정하는 수단과;Means for measuring an angle value corresponding to the object when the object rotates; 상기 대상의 속도변경값을 측정하는 속도 측정수단; 및Speed measuring means for measuring a speed change value of the object; And 상기 각 수단과 접속되어 정보를 처리하는 제어부;를 포함하여 하나의 칩으로 구성한 것을 특징으로 하는 이동정보를 이용하는 장치.And a control unit connected to each of the means to process the information, and comprising one chip. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 통합측위칩은 CPU, 미리 정한 주파수를 출력하는 GPS L1/L2C RF IC 및 GPS L1/L2C Baseband칩, 회전시 각도 값을 전달하는 MEMS Gyroscope칩, 속도를 측정하는 MEMS가속도칩 및 상기 MEMS 자이로스코프와 가속도계칩에서 출력되는 신호를 CPU에 전달하기 위한 A/D Converter;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동정보를 이용하는 장치.According to claim 1 or 2, wherein the integrated positioning chip is a CPU, GPS L1 / L2C RF IC and GPS L1 / L2C baseband chip that outputs a predetermined frequency, MEMS Gyroscope chip to transmit the angle value during rotation, measuring the speed And a MEMS acceleration chip and an A / D converter for transmitting signals output from the MEMS gyroscope and the accelerometer chip to the CPU. 제 2항에 있어서, 대상이 회전하는 경우 그에 대응하는 각도값을 측정하는 수단은 MEMS 자이로 스코프 인것을 특징으로 하는 이동정보를 이용하는 장치.The apparatus of claim 2, wherein the means for measuring an angle value corresponding to the rotation of the object is a MEMS gyroscope. 제 2항에 있어서, 이동 대상의 속도 변경값을 측정하는 수단은 MEMS 가속도인 것을특징으로 하는 이동정보를 이용하는 장치.  The apparatus according to claim 2, wherein the means for measuring the speed change value of the movement target is MEMS acceleration.
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