KR100735403B1 - 방향 센서의 동작을 알리는 텔레매틱스 단말 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 텔레매틱스 단말에 있어서, 전원이 인가되면 상기 텔레매틱스 단말이 장착된 차량이 정지된 상태에서 각속도를 감지하여 각속도를 측정하는 방향 센서와, 상기 각속도 측정치가 미리 설정된 각속도 임계 범위 내인지 아닌지 판단하여 미리 설정된 각속도 임계 범위 내인 경우 가속도 측정치를 이용하여 상기 방향 센서의 영점 바이어스를 결정하는 자이로 작동 판단부와, 상기 영점 바이어스가 결정되면 스피커를 통해 상기 방향 센서가 정상 작동 가능함을 알리는 음향을 출력하는 자이로 작동 알림부를 포함한다. 이와 같은 본 발명은 사용자가 텔레매틱스 단말에 이동 단말을 장착시키고 이동 단말의 복잡한 메뉴를 선택 과정을 거치지 않고도 자이로스코프 정상 작동 여부를 알 수 있도록 한다. 이는 사용자가 해당 차량에서 자이로스코프가 정상적으로 동작할 수 있는지 없는지를 쉽고 빠르게 알 수 있도록 하여 차량에 즉시 텔레매틱스 단말을 설치할 수 있도록 하는 효과가 있다.

텔레매틱스 단말, 방향 센서, 영점 바이어스

Description

방향 센서의 동작을 알리는 텔레매틱스 단말 및 방법{METHOD AND TELEMATICS TERMINAL FOR INFORMING OPERATION CAPABILITY OF GYROSCOPE}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 텔레매틱스 단말을 설명하기 위한 도면

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 텔레매틱스 단말의 블록 구성도

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 방향 센서의 정상동작 여부를 알리는 과정을 나타낸 흐름도

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 방향 센서로부터 출력되는 전압 레벨 일예도

본 발명은 텔레매틱스(Telematics) 단말에 관한 것으로, 특히 텔레매틱스 단말의 방향 센서에 관한 것이다.

최근 GPS(Global Positioning System)를 이용한 차량 항법 시스템이 많이 개발되고 있다. 통상적으로 GPS를 이용한 차량 항법 시스템에서는 차량에 장착된 텔 레매틱스 단말을 통해 GPS 위성으로부터 수신되는 GPS 신호를 이용하여 차량의 위치를 계산한다. 그런데 텔레매틱스 단말은 고층 빌딩이 많은 도심지나 터널과 같은 장소에서는 GPS 신호를 정상적으로 수신하지 못한다. 이와 같이 GPS 신호를 이용할 수 없는 경우 텔레매틱스 단말은 이동 거리를 측정할 수 있는 가속도계(또는 차속계)와 각속도를 측정할 수 있는 방향 센서(자이로스코프(Gyroscope))를 이용하여 차량의 위치를 계산한다. 텔레매틱스 단말은 정확한 각속도를 얻기 위해서 자이로스코프의 영점 바이어스(Zero-point Bias)를 결정해야 한다. 영점 바이어스는 차량이 정지한 상태에서 기준이 되는 각속도이다.

통상적으로 텔레매틱스 단말은 장착 차량의 진동 특성에 따라 미리 설정된 임계 범위를 가지고, 이를 이용하여 자이로스코프의 영점 바이어스를 결정한다. 이와 같이 종래 텔레메틱스 단말은 특정 차량에 장착되는 것을 전제로 미리 소정 임계 범위를 설정하기 때문에 자이로스코프의 영점 바이어스가 대부분 성공적으로 결정된다.

그런데 최근 출시되는 텔레매틱스 단말은 종래와 같이 특정 차량의 진동 특성에 따른 자이로스코프 임계 범위를 가지지 않고, 보편적인 차량의 진동 특성에 따른 임계 범위를 가지도록 제조되고 있다. 따라서 최근 텔레매틱스 단말은 특정 차량 뿐만 아니라 보편적인 차량의 진동 특성을 가지는 어느 차량에서나 장착되어 이용될 수 있다. 이에 따라 사용자는 텔레매틱스 단말 구입 시, 구입할 텔레매틱스 단말이 자신의 차량에서 영점 바이어스를 결정할 수 있는지 없는지 즉, 정상 작동 가능한지를 사전에 체크해야만 한다. 왜냐하면 자신의 차량에 장착한 텔레매틱스 단말이 가지는 임계 범위가 자신의 차량의 진동 특성을 만족하지 못하는 경우 자이로스코프의 영점 바이어스를 결정할 수 없고 이에 따라 자이로스코프의 정상 작동이 불가능하여 차량항법 서비스를 제공받을 수 없기 때문이다. 종래 사용자가 텔레매틱스 단말의 자이로스코프 정상 작동 여부를 체크하는 방법에는 텔레매틱스 단말에 휴대폰 등과 같은 이동단말을 장착한 후 이동단말의 LCD를 통해 자이로스코프 관련 정보를 체크하는 방법 등이 있으나 이와 같은 방법은 여러 메뉴를 거쳐야 하는 불편함이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 자이로스코프의 정상 작동 여부를 음향으로 출력하는 텔레메틱스 단말 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 자이로스코프의 영점 바이어스 결정 가능 여부에 따른 자이로스코프 정상 작동 여부를 음향으로 출력함으로써 사용자가 자신의 차량에서 텔레매틱스 단말을 이용할 수 있는지 없는지를 쉽게 알 수 있도록 하는 텔레매틱스 단말 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적에 따라 본 발명은 텔레매틱스 단말에 있어서, 전원이 인가되면 상기 텔레매틱스 단말이 장착된 차량이 시동이 걸리고 정지된 상태이면 각속도를 감지하여 각속도를 측정하는 방향 센서와, 상기 각속도 측정치가 미리 설정된 각속 도 임계 범위 내인지 아닌지 판단하여 미리 설정된 각속도 임계 범위 내인 경우 가속도 측정치를 이용하여 상기 방향 센서의 영점 바이어스를 결정하는 자이로 작동 판단부와, 상기 영점 바이어스가 결정되면 스피커를 통해 상기 방향 센서가 정상 작동 가능함을 알리는 음향을 출력하는 자이로 작동 알림부를 포함한다.

또한 본 발명은 방향 센서를 구비하는 텔레매틱스 단말기에서 방향 센서의 작동을 알리는 방법에 있어서, 전원 온 상태가 되면 상기 방향 센서로부터 출력되는 각속도 측정치를 분석하여 상기 텔레매틱스가 장착된 차량이 정지 상태인지 판단하는 제1 과정과, 상기 차량이 정지 상태이면 상기 각속도 측정치가 미리 설정된 임계 범위 이내인지를 판단하는 제2 과정과, 상기 각속도 측정치가 상기 임계 범위 이내이면 상기 각속도 측정치를 이용하여 상기 방향 센서의 영점 바이어스를 결정하고 상기 방향 센서의 정상 작동이 가능함을 알리는 제3 과정으로 이루어진다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 텔레매틱스 단말을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 참조번호 100은 텔레매틱스 단말을 나타내고, 참조번호 200은 이동 단말을 나타낸다. 본 발명의 실시 예에 따르면 텔레매틱스 단말(100)은 차량에 장착되고 전원이 인가되면 센서부(102)에 구비된 방향센서(자이로스코프)를 통해 차량에 시동이 걸린 상태에서 소정 시간 동안 차량의 각속도를 측정하고, 소정시간 동안 측정된 각속도가 미리 설정된 각속도 범위 내의 값인지를 판단한다. 만약 텔레매틱스 단말(100)은 측정된 각속도 값이 미리 설정된 각속도 범위 내의 값이면 소정시간 동안 각속도 측정치의 평균을 구하여 영점 바이어스를 결정하고 자이로스코프를 정상적으로 이용할 수 있음을 알리는 음향을 스피커(110)를 통해 출력한다. 그런데 텔레매틱스 단말(100)은 각속도 측정치가 미리 설정된 각속도 범위 내의 값이 아니면 영점 바이어스를 결정하지 못하므로 자이로스코프를 정상적으로 이용할 수 없음을 알리는 음향을 스피커(110)를 통해 출력한다. 따라서 본 발명에서는 사용자가 텔레매틱스 단말(100)에 이동 단말(200)을 장착하여 이동 단말(200)을 통해 자이로스코프 정상 작동 여부를 체크하는 등과 같은 번거로운 동작을 하지 않아도 되도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 텔레매틱스 단말(200)의 블록 구성도이다. 이하 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 텔레매틱스 단말(200)의 구성 및 동작을 상세히 설명한다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 텔레매틱스 단말(200)은 자이로스코프(104), 자이로 작동 판단부(106), 자이로 작동 알림부(108), 스피커(110)로 구성된다.

자이로스코프(104)는 텔레매틱스 단말(200)에 전원이 인가되면 텔레매틱스 단말(200)이 장착된 차량의 각속도를 감지하여 각속도 신호를 출력한다.

자이로 작동 판단부(106)는 자이로스코프(104)로부터 출력되는 각속도 신호에 따라 차량이 정지 상태인지 판단하고, 차량이 정지 상태이면 임시 저장된 각속도 측정치가 미리 설정된 각속도 임계 범위 내인지 아닌지 판단한다. 여기서 미리 설정된 임계 범위는 실험적으로 임의의 차량들에 시동을 건 후, 정지 상태에서 측정한 각속도 측정치들의 최대값들과 최소값들의 차이를 이용하여 구해진 값이다. 자이로 작동 판단부(106)는 임시 저장된 각속도 측정치가 미리 설정된 각속도 임계 범위 내인 경우 가속도 측정치를 이용하여 영점 바이어스를 결정한다. 그런데 자이로 작동 판단부(106)는 만약 임시 저장된 각속도 측정치가 미리 설정된 각속도 임계 범위를 벗어나면 영점 바이어스를 결정하지 못한다.

자이로 작동 알림부(108)는 영점 바이어스가 결정되면 스피커(110)를 통해 자이로 정상 작동이 가능함을 알리는 음향을 출력하고, 영점 바이어스가 결정되지 못하면 스피커(110)를 통해 자이로 정상 작동이 불가능함을 알리는 음향을 출력한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자이로스코프(104)의 정상 동작 여부를 알리는 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 각속도 측정치 일예도이다.

이하 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 자이로스코프(104)의 정상 동작 여부를 알리는 과정을 상세히 설명한다.

소정 차량에 장착된 텔레매틱스 단말(100)은 12단계에서 전원 온 상태가 되는지 판단한다. 텔레매틱스 단말(100)은 차량으로부터 전원이 인가되어 전원 온 상태가 되면 14단계로 진행하여 자이로스코프(104)로부터 출력되는 각속도 신호를 분석한다. 그리고 나서 텔레매틱스 단말(100)은 16단계에서 차량이 정지 상태인지 판단한다. 이때 텔레매틱스 단말(100)은 각속도 신호 분석 결과를 이용하여 차량이 정지 상태인지 아닌지 판단할 수 있다. 텔레매틱스 단말(100)은 만약 차량이 정지 상태가 아니면 14단계로 되돌아간다. 그런데 텔레매틱스 단말(100)은 만약 차량이 정지 상태이면 18단계로 진행한다. 텔레매틱스 단말(100)은 18단계에서 정지 상태에서 차량의 각속도를 측정한다. 예컨대 텔레매틱스 단말(100)은 정지 상태에서 자이로스코프(100)로부터 출력되는 각속도 신호를 소정 시간(예컨대 100ms) 간격으로 샘플링하여 각속도를 측정한다. 이때 가속도 측정치는 차량이 정지한 상태에서 해당 차량의 엔진이 구동됨에 따라 발생하는 진동에 의한 각속도임이 바람직하다.

텔레매틱스 단말(100)은 정지 상태에서 차량의 진동으로 인해 변화되는 각속도를 측정하고 나서, 20단계에서 각속도 측정치가 소정 임계 범위 이내인지를 판단한다. 예컨대 텔레매틱스 단말(100)은 측정된 각속도를 소정시간(예컨대 1초) 동안 임시 저장하고, 임시 저장된 각속도 측정치들이 소정 임계 범위 이내인지를 판단한다.

본 발명의 실시 예에 따라 측정된 각속도 일 예를 보여주는 도 4를 참조하면, 도 4의 (a)에서는 소정시간 간격으로 측정된 각속도 전압 레벨이 미리 설정된 임계 전압 레벨 범위(a~b)를 벗어나는 경우를 보여준다. 도 4의 (b)에서는 소정시간 간격으로 측정된 각속도 전압 레벨이 미리 설정된 임계 전압 레벨 범위(a~b) 이내인 경우를 보여준다.

텔레매틱스 단말(100)은 각속도 측정치가 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 소정 임계 범위 이내인 경우 22단계로 진행하여 소정시간 동안 각속도 측정치의 평균을 구하여 자이로스코프(104)의 영점 바이어스를 결정한다. 그리고 텔레매틱스 단 말(100)은 영점 바이어스가 결정되면 24단계에서 자이로스코프(204)의 정상 작동이 가능함을 알린다. 예컨대 텔레매틱스 단말(100)은 자이로스코프(204)의 정상 작동 가능을 알리는 음향을 스피커(110)를 통해 출력한다.

그런데 텔레매틱스 단말(100)은 각속도 측정치가 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 소정 임계 범위를 벗어나면 영점 바이어스를 결정할 수 없다고 인식하고 26단계 진행하여 자이로스코프(204)의 정상 작동이 불가능함을 알린다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

본 발명의 텔레매틱스 단말은 차량에 장착되고 전원이 인가되면 자이로스코프를 통해 차량에 시동이 걸린 상태에서 소정 시간 동안 차량의 각속도를 측정하고, 소정시간 동안 측정된 각속도가 미리 설정된 각속도 범위 내의 값인지를 판단하여, 미리 설정된 각속도 범위 내의 값이면 영점 바이어스를 결정하고 자이로스코프를 정상적으로 이용할 수 있음을 알리는 음향을 스피커를 통해 출력한다. 따라서 본 발명은 사용자가 텔레매틱스 단말에 이동 단말을 장착시켜 이동 단말의 복잡한 메뉴를 선택 과정을 거치지 않고도 자이로스코프 정상 작동 여부를 알 수 있도록 한다. 이는 사용자가 해당 차량에서 자이로스코프가 정상적으로 동작할 수 있는지 없는지를 쉽고 빠르게 알 수 있도록 하여 차량에 즉시 다른 텔레매틱스 단말을 설치할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 텔레매틱스 단말에 있어서,

   전원이 인가되면 상기 텔레매틱스 단말이 장착된 차량이 정지된 상태에서 각속도를 감지하여 각속도를 측정하는 방향 센서와,

   상기 각속도 측정치가 미리 설정된 각속도 임계 범위 내인지 아닌지 판단하여 미리 설정된 각속도 임계 범위 내인 경우 각속도 측정치를 이용하여 상기 방향 센서의 영점 바이어스를 결정하는 자이로 작동 판단부와,

   상기 영점 바이어스가 결정되면 상기 방향 센서가 정상 작동 가능함을 알리는 자이로 작동 알림부를 포함함을 특징으로 하는 텔레매틱스 단말기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 자이로 작동 알림부는 영점 바이어스가 결정되지 않으면 자이로 정상 작동이 불가능함을 알림을 특징으로 하는 텔레매틱스 단말기.
3. 방향 센서를 구비하는 텔레매틱스 단말기에서 방향 센서의 작동을 알리는 방법에 있어서,

   전원 온 상태가 되면 상기 방향 센서로부터 출력되는 각속도 측정치를 분석하여 상기 텔레매틱스가 장착된 차량이 정지 상태인지 판단하는 제1 과정과,

   상기 차량이 정지 상태이면 상기 각속도 측정치가 미리 설정된 임계 범위 이내인지를 판단하는 제2 과정과,

   상기 각속도 측정치가 상기 임계 범위 이내이면 상기 각속도 측정치를 이용하여 상기 방향 센서의 영점 바이어스를 결정하고 상기 방향 센서의 정상 작동이 가능함을 알리는 제3 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 텔레매틱스 단말기에서 방향 센서의 작동을 알리는 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 가속도 측정치가 상기 임계 범위 이내가 아니면 상기 방향 센서의 정상 작동이 불가능함을 알리는 제4 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 텔레매틱스 단말기에서 방향 센서의 작동을 알리는 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 미리 설정된 임계 범위는 실험적으로 임의의 차량들에 시동을 건 후, 정지 상태에서 측정한 각속도 측정치들의 최대값들과 최소값들의 차이를 이용하여 구해짐을 특징으로 하는 텔레매틱스 단말기에서 방향 센서의 작동을 알리는 방법.

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