KR101077460B1 - Apparatus for shorting the initalization time in the GPS receiver and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 GPS 수신기의 초기화 시간 단축 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 GPS 수신기의 초기화 시간을 단축하기 위하여 근거리 무선 통신을 이용하여 주변의 차량에 탑재된 GPS 수신기로부터 위성의 위치 예측 정보를 획득할 수 있도록 하는 GPS 수신기의 초기화 시간 단축 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
GPS 수신기, 초기화, 일차고정시간, TTFF
The present invention relates to an apparatus for shortening the initialization time of a GPS receiver and a method thereof.
Particularly, the present invention provides an apparatus and method for shortening the initialization time of a GPS receiver for obtaining satellite position prediction information from a GPS receiver mounted in a nearby vehicle using near field communication in order to shorten the initialization time of the GPS receiver. It is about.
GPS receiver, reset, primary lock time, TTFF
Description
본 발명은 GPS 수신기의 초기화 시간 단축 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for shortening the initialization time of a GPS receiver and a method thereof.
특히, 본 발명은 GPS 수신기의 초기화 시간을 단축하기 위하여 근거리 무선 통신을 이용하여 주변의 차량에 탑재된 GPS 수신기로부터 위성의 위치 예측 정보를 획득할 수 있도록 하는 GPS 수신기의 초기화 시간 단축 장치 및 그 방법에 관한 것이다.Particularly, the present invention provides an apparatus and method for shortening the initialization time of a GPS receiver for obtaining satellite position prediction information from a GPS receiver mounted in a nearby vehicle using near field communication in order to shorten the initialization time of the GPS receiver. It is about.
현재 GPS(Global Positioning system) 위성을 이용한 위치 결정 기술은 차량 및 선박 항법 장치나, 이동통신 단말기의 위치 측정 분야 등 다양한 분야에서 폭넓게 이용되고 있다. Currently, positioning technology using a GPS (Global Positioning System) satellite has been widely used in various fields such as vehicle and ship navigation systems, and mobile communication terminals.
GPS 위성을 이용한 위치 결정은, 위치를 측정하고자 하는 사용자측에서 GPS 위성 신호를 추적(tracking)하여, 수신된 GPS 위성 신호로부터 필요한 정보를 취득(acquisition)한 후, 추출된 정보를 기반으로 사용자 측의 위치를 산 출(navigation)하여, 사용자의 현재 위치를 정하는(fix) 단계로 이루어진다. 이러한 과정을 수행하는 사용자 측 장비를 GPS 수신기라 한다.Position determination using GPS satellites tracks a GPS satellite signal from a user who wants to measure a location, acquires necessary information from the received GPS satellite signal, and then uses the extracted information on the user's side based on the extracted information. Navigate the location to fix the user's current location. The user equipment that performs this process is called a GPS receiver.
상기 과정에 있어서, GPS 수신기에서 수신된 위성신호를 분석하여 위치를 정하는 데까지 걸리는 시간을 일차 고정시간(TTFF:Time To First Fix)이라 하며, 이는 위치 결정 장비의 성능을 나타내는 중요 지표 중 하나이다. In the above process, the time taken to determine the position by analyzing the satellite signal received from the GPS receiver is called a time to first fix (TTFF), which is one of the important indicators of the performance of the positioning equipment.
상기 일차 고정시간(TTFF) 및 수신기의 전력 소모 문제를 해결하기 위한 방안으로 AGPS(Assisted Global Positioning System)가 제안되었다.An AGPS (Assisted Global Positioning System) has been proposed to solve the primary fixed time (TTFF) and power consumption problems of the receiver.
상기 AGPS 시스템은 도 1을 참조하면, AGPS 수신기(10)와, 위성(20)과, 이동통신망(30)과, 위치 결정 서버(PDE라고도함)(40)와, 기준국 GPS 수신기(50)로 구성되며, 도 2에 도시된 바와 같이, AGPS 수신기(10)가 위치 결정 서버(40)로 GPS 위성 신호를 획득하기 위한 AA(Acquisition Assistance Information, GPS 신호 획득 보조 정보) 데이터를 요청하고(S201), 이에 위치 결정 서버(40)에서 기준국 GPS 수신기(50)를 이용하여 필요한 AA 데이터를 생성한 후(S202), 상기 데이터를 AGPS 수신기(10)로 전달하면(S203), AGPS 수신기(10)는 수신된 AA 데이터에 근거하여 GPS 위성의 의사거리를 측정하고(S204), 이를 바탕으로 현재 AGPS 수신기의 위치를 계산한다(S205).Referring to FIG. 1, the AGPS system includes an AGPS
더하여 GPS 위성으로부터 취득할 수 있는 위성 정보는, 정확한 위치 및 속도 계산을 위한 위성 위치 정보(Ephemeris)와, 대략적인 위치 및 속도계산에 사용되는 위성 궤도 정보(Almanac)을 포함하고 있으며, 대략 위성 위치 정보는 취득시부터 대략 4시간 동안 유효하며, 위성 궤도 정보는 취득시부터 대략 6주 동안 유효하다.In addition, satellite information that can be obtained from GPS satellites includes satellite position information (Ephemeris) for accurate position and velocity calculations, and satellite orbit information (Almanac) used for approximate position and velocity calculations. The information is valid for approximately four hours from acquisition and the satellite orbit information is valid for approximately six weeks from acquisition.
상기 GPS 수신기가 유효한 위성 위치 정보 및 위성 궤도 정보가 모두 없는 상태에서 위치를 계산하는 경우를 콜드 스타트(cold start)라 하며, 유효한 위성 궤도 정보만을 이용하여 위치를 계산하는 경우를 웜 스타트(warm start)라 하고, 유효한 위성 궤도 정보 및 위성 위치 정보가 모두 있는 경우에는 바로 위치 계산을 수행하는 경우를 핫 스타트(hot start)라 한다. 보통 일차 고정시간(TTFF)은 핫 스타트, 웜 스타트, 콜드 스타트 순으로 길게 나타난다.A cold start is a case in which the GPS receiver calculates a position in the absence of both valid satellite position information and satellite orbit information, and a warm start is used to calculate a position using only valid satellite orbit information. In the case where both valid satellite trajectory information and satellite position information are present, a case where the position calculation is performed immediately is called a hot start. Usually, the first fixed time (TTFF) is long followed by hot start, warm start, and cold start.
한편, 위의 웜 스타트 또는 핫 스타트가 가능한 이유는 GPS 수신기에 전원이 차단되더라도 실시간 클럭(RTC: Real Time Clock) 회로를 구동 할 수 있도록 하는 전원부를 사용하여 사전에 설정된 적은 용량의 메모리에 마지막으로 위치결정에 사용한 위성 위치 정보, 위성 궤도 정보, 마지막 위치 정보 그리고 시간을 저장하고 실시간 클럭 회로를 구동함으로써 가능하다.On the other hand, the above warm start or hot start is possible because the power unit that can drive a real time clock (RTC) circuit even if the GPS receiver is powered off lastly in a small amount of memory set in advance This is possible by storing the satellite position information, satellite orbit information, last position information and time used for positioning and driving the real time clock circuit.
하지만, 핫 스타트의 경우 이러한 마지막으로 위치결정에 사용한 위성 위치 정보를 포함한 정보를 저장한 후 사용하여 일차 고정시간을 줄일 수 있지만, 이때 위성 위치 정보는 위성 배열에 따라 최대 4시간까지만 유효하다. However, in the case of hot start, the first fixed time can be reduced by storing the information including the satellite position information used for the last positioning, but the satellite position information is valid for up to 4 hours depending on the satellite arrangement.
따라서, 최대 4시간 이후에 다시 GPS 수신기를 사용할 경우는 다시 위성 위치 정보를 위성으로부터 수신하는 시간이 필요하여 일차 고정시간이 늘어나게 된다.Therefore, when the GPS receiver is used again after a maximum of 4 hours, the first fixed time is increased due to the time required for receiving satellite position information from the satellite again.
이와 같이 GPS 수신기를 다시 구동하는 경우에 요구되는 일차 고정시간을 줄이기 위해 수일동안 유효한 위치 예측 정보를 이용하는 방식이 개발되었으며, 개발된 방식은 위성 위치 예측 정보를 별도의 서버에서 연산하여 생성한 다음 GPS 수신 기에 다운로드하여 사용하거나, GPS 수신기에서 직접 연산하여 위성 위치 예측 정보를 생성하여 사용한다.In order to reduce the first fixed time required when the GPS receiver is driven again, a method of using the position prediction information valid for several days has been developed. The developed method calculates and generates the satellite position prediction information in a separate server and then uses the GPS. It can be downloaded and used on the receiver, or it can be calculated directly from the GPS receiver to generate satellite position prediction information.
하지만, 첫 번째 서버에서 위성 위치 예측 정보를 생성하는 방식은 별도 서버 운용에 따른 비용 발생과 정보를 인터넷을 통해 다운로드해야하는 불편함으로 널리 이용되지 않고 있으며, GPS 수신기에서 직접 생성하는 방식이 각광받고 있다.However, the method of generating the satellite position prediction information in the first server is not widely used due to the cost incurred by the separate server operation and the inconvenience of downloading the information through the Internet, and the method of generating the satellite position directly from the GPS receiver is in the spotlight.
GPS 수신기에서 위성 위치 예측 정보를 생성하는 방식은 위성에서 데이터를 수신하여 해당 위성에 대한 위성 위치 예측 정보를 생성하여 추후 다시 이용하는 방식이다. The method of generating satellite position prediction information in a GPS receiver is a method of receiving data from a satellite, generating satellite position prediction information for a corresponding satellite, and using it later.
이렇게 GPS 수신기에서 위성 위치 예측 정보를 생성하는 방식은 서버를 이용한 방식이 모든 위성에 대한 정보를 가질 수 있는 반면, 위성의 신호를 이용하여 직접 생성하므로 실제 신호를 수신했던 위성들에 대한 위성 위치 예측 정보만을 생성할 수 있다. In this method of generating satellite position prediction information in the GPS receiver, while the method using a server may have information on all satellites, the satellite position prediction for the satellites that have actually received the signal is generated because the signal is generated directly using the satellite signal. Only information can be generated.
따라서, 위성 위치 예측 정보를 생성할 당시 보이는 위성들과 이 후 다시 GPS 수신기가 동작했을 때 보이는 위성들이 상이할 경우 위성 위치 예측 정보가 유효하지 않기 때문에 일차 고정시간 단축 효과를 볼 수 없다.Therefore, when the satellites visible when the satellite position prediction information is generated and the satellites visible when the GPS receiver is operated again later, the satellite fixed position prediction information is not valid, and thus the first fixed time reduction effect cannot be seen.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 일차 고정시간을 단축하기 위해서 GPS 수신기가 동작하였을 때에 추적가능한 위성들 뿐만 아니라 다른 위성들에 대한 위성 위치 예측 정보를 확보할 수 있도록 하여 일차 고정시간을 단축시킬 수 있도록 하는 GPS 수신기의 초기화 시간 단축 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, so that when the GPS receiver is operated in order to shorten the first fixed time, it is possible to secure satellite position prediction information for other satellites as well as traceable satellites. It is an object of the present invention to provide a device and a method for reducing the initialization time of the GPS receiver to reduce the primary fixed time.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지피에스 위성으로부터 지피에스 데이터를 수신하여 위성 위치 예측 정보를 산출하여 저장하고 있으며, 위성 위치 예측 정보 전송 요청이 수신되면, 저장하고 있는 위성 위치 예측 정보를 전송하는 제1 GPS 수신기; 및 온되어 구동되면, 위성정보를 확인하여 위성위치 정보가 존재하고, 위성 정보중에서 위성위치 정보와 위성 위치 예측 정보가 유효하지 않으면 상기 제1 GPS 수신기에 위성 위치 예측 정보 전송을 요청하여, 위성 위치 예측정보를 전송받아 전송받은 위성 위치 예측정보에 따른 위성을 추적하고 고정하여 위치를 산출하는 제2 GPS 수신기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention receives the GPS data from the GPS satellite, calculates and stores the satellite position prediction information, and when the satellite position prediction information transmission request is received, the stored satellite position prediction information is transmitted. A first GPS receiver; And when driven on, the satellite information is checked and the satellite position information is present. If the satellite position information and the satellite position prediction information are not valid among the satellite information, the satellite position prediction information is transmitted to the first GPS receiver. And a second GPS receiver which calculates a position by tracking and fixing the satellite according to the received satellite position prediction information by receiving the prediction information.
또한, 본 발명의 상기 제1 GPS 수신기는, 지피에스 위성으로부터 지피에스 데이터를 수신하는 제1 무선 처리부; 상기 제1 무선 처리부에서 수신한 지피에스 데이터에서 위성 위치 예측 정보를 산출하는 제1 디지털 처리부; 상기 제1 디지털 처리부에서 산출한 위성 위치 예측 정보를 저장하는 제1 메모리; 위성 위치 예측 정보 전송 요청을 수신하고, 위성 위치 예측 정보를 전송하는 제1 근거리 무선 통신부; 및 상기 제1 디지털 처리부에서 산출된 위성 위치 예측 정보를 상기 제1 메모리에 저장하도록 제어하고, 상기 제1 근거리 무선 통신부를 통하여 상기 제1 메모리에 저장된 위성 위치 예측 정보를 전송하도록 제어하는 제1 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the first GPS receiver of the present invention, the first wireless processing unit for receiving the GPS data from the GPS satellite; A first digital processor configured to calculate satellite position prediction information from GPS data received by the first wireless processor; A first memory for storing satellite position prediction information calculated by the first digital processor; A first short range wireless communication unit configured to receive a satellite position prediction information transmission request and to transmit satellite position prediction information; And a first control unit controlling to store the satellite position prediction information calculated by the first digital processing unit in the first memory and to transmit the satellite position prediction information stored in the first memory through the first short range wireless communication unit. Characterized in that comprises a.
또한, 본 발명의 상기 제1 GPS 수신기는, 전원공급이 중단되는 경우에 상기 제1 제어부와 제1 메모리에 전원을 공급하기 위한 제1 전원부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The first GPS receiver of the present invention may further include a first power supply unit for supplying power to the first control unit and the first memory when the power supply is interrupted.
또한, 본 발명의 상기 제2 GPS 수신기는, 위성 위치 예측 정보에 따른 해당 지피에스 위성으로부터 위성 신호를 추적하여 지피에스 데이터를 수신하는 제2 무선 처리부; 상기 제2 무선 처리부에서 수신한 지피에스 데이터에서 위치를 산출하는 제2 디지털 처리부; 산출된 위치를 저장하는 제2 메모리; 위성 위치 예측 정보 전송 요청을 전송하고, 위성 위치 예측 정보를 수신하는 제2 근거리 무선 통신부; 및 온되어 구동되면, 위성정보를 확인하여 위성위치 정보가 존재할 때, 위성 정보중에서 위성위치 정보가 유효하지 않고, 위성 위치 예측 정보가 유효하지 않으면 상기 제2 근거리 무선 통신부에 상기 제1 GPS 수신기에 위성 위치 예측 정보 전송을 요청하여, 위성 위치 예측정보를 전송받도록 제어하고, 상기 제2 무선 처리부를 제어하여 전송받은 위성 위치 예측정보에 따른 위성을 추적하고 고정하여 제2 디지털 처리부에서 위치를 산출하도록 제어하는 제2 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the second GPS receiver of the present invention includes a second radio processor for receiving GPS data by tracking a satellite signal from the GPS satellite according to the satellite position prediction information; A second digital processing unit for calculating a position from the GPS data received by the second wireless processing unit; A second memory for storing the calculated position; A second short range wireless communication unit which transmits a satellite position prediction information transmission request and receives satellite position prediction information; And when it is turned on and driven, when the satellite position information exists and the satellite position information is present, if the satellite position information is not valid among the satellite information and the satellite position prediction information is not valid, the second short range wireless communication unit transmits the first GPS receiver to the first GPS receiver. Request to transmit the satellite position prediction information, control to receive the satellite position prediction information, and control the second wireless processor to track and fix the satellite according to the received satellite position prediction information to calculate the position in the second digital processor. And a second control unit for controlling.
또한, 본 발명의 상기 제2 GPS 수신기의 제2 디지털 처리부는 상기 제2 무선처리부가 수신한 지피에스 데이터에서 위성 위치 예측 정보를 산출하여 상기 제2 메모리에 저장하며, 상기 제어부는 위성 위치 예측 정보 전송 요청이 수신되면, 저장하고 있는 위성 위치 예측 정보를 전송하도록 상기 제2 근거리 통신부를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second digital processing unit of the second GPS receiver of the present invention calculates the satellite position prediction information from the GPS data received by the second radio processing unit and stores in the second memory, the control unit transmits the satellite position prediction information When the request is received, the second local area communication unit is controlled to transmit the stored satellite position prediction information.
또한, 본 발명의 상기 제1 GPS 수신기와 제2 GPS 수신기의 통신방식은 근거리 통신방식으로 아이알디에이, 블루투스, 무선랜 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the communication method of the first GPS receiver and the second GPS receiver of the present invention is a short-range communication method characterized in that it comprises at least any one of the RFID, Bluetooth, WLAN.
또한, 본 발명은 (A) GPS 수신기가 온되어 구동되면, 위성 정보를 확인하여 위성정보가 존재할 때, 위성위치 정보와 위성 위치 예측 정보가 유효한지를 확인하는 단계; (B) 확인결과, 유효하지 않으면 주변의 GPS 수신기에 위성 위치 예측 정보를 요청하여 위성 위치 예측 정보를 전송받는 단계; 및 (C) 상기 GPS 수신기는 주변의 상기 GPS 수신기에서 전송받은 위성 위치 예측 정보가 유효하면, 전송받은 위치 예측 정보를 사용하여 위성 신호를 추적하고 고정하여 위치를 산출하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention (A) when the GPS receiver is turned on and driven, by checking the satellite information to determine whether the satellite position information and satellite position prediction information is valid, when the satellite information is present; (B) if it is not valid, requesting satellite position prediction information from a nearby GPS receiver to receive satellite position prediction information; And (C) the GPS receiver calculating the position by tracking and fixing the satellite signal using the received position prediction information if the satellite position prediction information received from the surrounding GPS receiver is valid. It is done.
또한, 본 발명은 (D) GPS 수신기가 온되어 구동되면, 위성 정보를 확인하여 위성정보가 존재하지 않으면, 콜드 스타트를 수행하여 위치를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that it further comprises the step of determining the position by performing a cold start (D) if the GPS receiver is turned on, if the satellite information does not exist, if the satellite information does not exist.
또한, 본 발명의 상기 (A) 단계는, (A-1) GPS 수신기가 온되어 구동되면, 위 성 정보를 확인하는 단계; (A-2) 위성정보의 확인결과, 위성정보가 존재할 때, 위성위치 정보가 유효한지 확인하는 단계; 및 (A-3) 위성 위치 정보가 유효한지의 확인 결과, 유효하지 않으면, 위성 위치 예측 정보가 유효한지를 확인하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the step (A) of the present invention, (A-1) when the GPS receiver is turned on and driven, confirming the satellite information; (A-2) confirming the satellite information and confirming that the satellite location information is valid when the satellite information exists; And (A-3) confirming that the satellite position information is valid, if not, checking whether the satellite position prediction information is valid.
또한, 본 발명은 (E) 주변의 GPS 수신기에서 수신한 위성 위치 예측 정보가 유효하지 않으면 웜 스타트를 수행하여 위치를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that it further comprises the step of determining the position by performing a warm start if the satellite position prediction information received from the GPS receiver around (E) is not valid.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 차량에 장착된 각각의 GPS 수신기가 수집한 정보를 서로 공유하기 때문에 일차 고정시간을 효과적으로 단축할 수 있도록 한다.According to the present invention as described above, since the GPS receivers mounted on the vehicle share the information collected from each other, it is possible to effectively reduce the primary fixed time.
또한, 본 발명에 따르면, 근거리 무선 통신을 통한 정보 공유를 GPS 수신기의 동작 초기 단계에서 단 한번만 이용하면 되므로 적은 소모 전력으로도 동작할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since information sharing through short-range wireless communication needs to be used only once in the initial stage of operation of the GPS receiver, there is an effect of operating with low power consumption.
이제, 도 3이하의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 GPS 수신기의 초기화 시간 단축 장치 및 그 방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Now, the initialization time reduction apparatus and method thereof of the GPS receiver according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings below.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 수신기의 초기화 시간 단축 장치의 구성도이다.3 is a block diagram of an apparatus for reducing initialization time of a GPS receiver according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 수신기의 초기화 시간 단축 장치는 각각의 차량에 구비된 적어도 두개 이상의 제1 , 제2 GPS 수신기(110, 110')를 포함한다.Referring to FIG. 3, an apparatus for shortening the initialization time of a GPS receiver according to an exemplary embodiment of the present invention includes at least two first and
그리고, 각각의 제1 또는 제2 GPS 수신기(110 또는 110')는 무선 처리부(111, 111'), 디지털 처리부(112, 112'), 제어부(113, 113'), 실시간 클럭(RTC) 회로(114, 114'), 근거리 무선 통신부(115, 115'), 메모리(118, 118'), 입력부(119,119'), 전원부(120,120')를 포함한다.Each of the first or
또한, 근거리 무선 통신부(115, 115')는 데이터 송신부(116, 116')와 데이터 수신부(117, 117')를 포함한다.In addition, the short range
이와 같은 구성의 제1 , 제2 GPS 수신기(110, 110')에서 무선 처리부(111, 111')는 지피에스 위성으로부터 지피에스 데이터를 수신하여 디지털 처리부(112, 112')와 제어부(113, 113')로 전송한다. 상기 지피에스 데이터는 지피에스 위성의 위치정보(ephemeris), 위성의 궤도 정보(almanac) 및 지피에스 위성 시간 정보(GPS Time)를 포함한다.In the first and
그리고, 디지털 처리부(112, 112')는 무선 처리부(111, 111')에서 수신한 지피에스 데이터를 이용하여 위치를 산출하고, 위성 위치 예측 정보를 산출한다.The
제어부(113, 113')는 전반적인 제어 동작을 수행한다. 특히 제어부(113, 113')는 무선 처리부(111, 111')가 지피에스 위성으로부터 지피에스 데이터를 수신하면, 수신된 지피에스 데이터를 메모리(118, 118')에 저장한다.The
그리고, 제어부(113, 113')는 디지털 처리부(112, 112')가 위치를 산출하면 산출된 위치를 표시부(미도시)에 표시하거나 외부로 출력한다.When the
또한, 제어부(113, 113')는 디지털 처리부(112, 112')가 산출한 위성 위치 예측 정보를 근거리 무선통신부(115, 115')의 데이터 송신부(116, 116')를 통하여 다른 제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')로 전송한다.In addition, the
다음으로, 실시간 클럭 회로(114, 114')는 실시간 클럭을 발생하여 디지털 처리부(112, 112')와 제어부(113, 113')에 제공한다.Next, the real
상기 근거리 무선 통신부(115, 115')는 근거리무선 방식으로 서로간에 통신할 수 있으며, 근거리 무선 통신 방식으로는 IrDA(Infrared Data Association), 블루투스(Bluetooth), 무선랜(Wireless LAN)중 적어도 어느 하나의 근거리 무선통신방법으로 구현되는 것도 가능하다.The short range
이러한 근거리 무선 통신부(115, 115')의 데이터 수신부(117, 117')는 다른 제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')로부터 위성 위치 예측 정보 전송요청신호를 수신하여 제어부(113, 113')로 전송한다.The
그리고, 근거리 무선 통신부(115, 115')의 상기 데이터 송신부(116, 116')는 상기 디지털 처리부(112, 112')가 산출한 위성 위치 예측 정보를 서로간에 전송한다.The
상기 메모리(118, 118')는 전반적인 동작에 필요한 프로그램들과 데이터들을 저장하고 있다. 특히, 메모리(118, 118')는 무선 처리부(111, 111')가 수신한 지피에스 데이터와, 디지털 처리부(112, 112')가 산출한 위치 정보와 위성 위치 예측 정보를 저장하고 있다.The
다음으로, 상기 입력부(119, 119')는 터치패드(Touch Pad) 혹은 각종 기능키, 숫자키, 특수키, 문자키 등을 구비한 키패드(Key Pad)로 이루어질 수 있으며, 상기 입력부(119, 119')는 제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')의 동작을 제어하기 위한 제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')의 제어신호(예를 들면, 제1 또는 제2 GPS 수신기의 구동신호)를 사용자로부터 입력받아 제어부(113, 113')로 전송한다.Next, the
전원부(120, 120')는 무선처리부(111, 111'), 디지털 처리부(112, 112'), 제어부(113, 113'), 실시간 클럭 회로(114, 114'), 근거리 무선 통신부(115, 115'), 메모리(118, 118'), 입력부(119, 119') 등에 외부 전원 공급이 중단될 때 보조 전원을 공급한다.The
이제, 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 수신기의 초기화 단축 장치의 동작을 상세히 설명하면 아래와 같다.Now, the operation of the initialization shortening device of the GPS receiver according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.
먼저, 제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')의 무선 처리부(111, 111')는 GPS 위성으로부터 지피에스 데이터를 수신하여 디지털 처리부(112, 112')와 제어부(113, 113')로 제공한다.First, the
그러면, 디지털 처리부(112, 112')는 입력받은 지피에스 데이터를 계속적으로 처리하여 제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')에 대한 위치를 계산한다. Then, the
제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')의 지역 시간 기준은 오차를 포함하고 있으므로, 디지털 처리부(112, 112')는 지역 시간 기준을 GPS 위성 시간 정보에 동기화를 시킬 필요가 있다. Since the local time reference of the first or
또한, 일차고정시간을 감소시키기 위하여, 디지털 처리부(112, 112')는 또한 미리 결정된 시간 주기로 위성 위치 정보, 위성 궤도 정보, 위성 위치 예측 정보 등을 생성하여 메모리(118, 118')에 저장할 수 있다. 메모리(118, 118')는 백업 위성 정보를 저장하고 제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')가 전력 공급을 받지 못하는 경우 계속적인 전력 공급으로 백업 위성 정보의 손실을 방지할 수 있다.In addition, in order to reduce the first fixed time, the
제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')가 전력을 공급받지 못하거나(오프된 경우) 또는 제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')에 전달된 전력이 우연히 차단이 되는 경우, 전원부(120, 120')는 메모리(118, 118') 및 실시간 클럭 회로(114, 114')에 전력을 공급한다. If the first or
따라서, 제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')에 대한 전력 공급이 차단되는 경우, 전원부(120, 120')는 메모리(118, 118')에 저장된 백업 위성 정보가 보존되고 실시간 클럭 회로(114, 114')가 계속 작동하는 것을 보장한다.Therefore, when the power supply to the first or
제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')가 다시 전력을 공급받으면(온되면), 디지털 처리부(112, 112')는 메모리(118, 118')에 저장된 백업 위성 정보를 읽고 실시간 클럭 회로(114, 114')에 의하여 제공된 지역 시간 기준을 획득한다. When the first or
비록 실시간 클럭 회로(114, 114')에 의하여 제공된 지역 시간 기준이 오류를 포함하고 있지만, 지역 시간 기준은 메모리(118, 118')에 저장된 백업 위성 정보를 확인하기 위하여 사용될 수 있다. Although the local time reference provided by the real
백업 위성 정보를 확인하기 위하여, 디지털 처리부(112, 112')는 지역 시간 기준과 백업 위성 정보로부터 제공된 시간 표시(mark) 사이의 시간 간격을 계산할 필요가 있다. In order to confirm the backup satellite information, the
만약 시간 간격이 미리 결정된 주기를 초과한다면, 제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')는 주위의 차량에 탑재된 제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')로부터 위성 위치 예측 정보를 얻기 위하여 주위의 차량에 탑재된 제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')에 위성 위치 예측 정보 전송요청신호를 전송하고, 추위의 차량에 탑재된 제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')로부터 위성 위치 예측 정보를 획득한다.If the time interval exceeds a predetermined period, the first or
그리고, 제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')는 주위의 차량에 탐재된 제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')로부터 위성위치 예측 정보가 획득되면, 획득된 위성위치 예측 정보에 의해 해당 지피에스 위성의 위성 신호 추적(tracking)이 가능하지를 판단하여(위성 위치 예측 정보가 유효한지를 판단하여), 해당 지피에스 위성으로부터 위성 신호 추적이 가능하면, 위성을 추적하고 고정하여 지피에스 데이터를 수신한다.The first or
또한, 제1 또는제2 GPS 수신기(110, 110')는 해당 지피에스 위성으로부터 위성 신호 추적이 가능하지 않으면(백업 위성 위치 예측 데이터가 유효하지 않으면). 제1 또는 제2 GPS 수신기(110, 110')는 넓은 주파수 범위에서 GPS 위성 신호를 획득하기 시작한다. 결과적으로 4 GPS 위성 신호들의 획득은 많은 시간이 걸린다.In addition, the first or
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 수신기의 초기화 단축 방법의 흐름도이다.4 is a flowchart of a method for shortening initialization of a GPS receiver according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 수신기의 초기화 단축 방법은, GPS 수신기가 온되면 제어부는 메모리에 저장된 위성 정보가 존재하는지를 확인한다(S110).Referring to FIG. 4, in the initialization shortening method of the GPS receiver according to an exemplary embodiment of the present invention, when the GPS receiver is turned on, the controller checks whether satellite information stored in the memory exists (S110).
제어부는 확인 결과, 위성 정보가 존재하지 않으면, 콜드 스타트를 수행하여(S111), GPS 위성으로부터 지피에스 데이터를 수신하여 위치를 결정한다(S118). 여기에서, 콜드 스타트란 위성 위치 정보, 위성 궤도 정보, 위성 시간 정보 등의 위성 정보를 위성으로부터 모두 수신하여 위치를 결정하는 것을 말한다.If the satellite information does not exist, the controller performs a cold start (S111), receives GPS data from the GPS satellites, and determines a location (S118). In this case, the cold start refers to receiving all satellite information such as satellite position information, satellite orbit information, and satellite time information from the satellite to determine the position.
다음으로, 제어부는 확인 결과, 메모리에 위성 정보가 존재하는 경우에 위성 정보중에서 위성 위치 정보가 유효한지를 확인하여(S112), 위성 위치 정보가 유효한지를 판단한다(S114).Next, when the satellite information exists in the memory, the controller checks whether the satellite position information is valid in the satellite information (S112) and determines whether the satellite position information is valid (S114).
판단결과, 위성 위치 정보가 유효하다면(현재 시간과 최종 위성 위치 정보의 생성 시간이 4시간 이내라면), 핫 스타트를 수행하여(S116) 위치를 결정한다(S118). 여기에서, 핫 스타트란 GPS 수신기에 전원이 차단되기 전에 저장된 위성 위치 정보, 위성 궤도 정보, 마지막으로 측위했던 위치, 실시간 클럭 회로에 의해 알 수 있는 현재의 시간으로 위치를 측위하는 모드이다.As a result of the determination, if the satellite position information is valid (if the current time and the generation time of the last satellite position information are within 4 hours), a hot start is performed (S116) to determine the position (S118). Here, the hot start is a mode for positioning the position by the current time known by the satellite position information, the satellite orbit information, the last position, and the real time clock circuit stored before the GPS receiver is powered off.
한편, 판단 결과, 위성 위치 정보가 유효하지 않으면, 위성 위치 예측 정보가 유효한지를 판단한다(S120). 여기에서, 위성 위치 예측 정보가 유효한지의 판단은 위성 위치 예측 정보에 해당하는 지피에스 위성으로부터 위성 신호를 수신할 수 있는지를 판단하여 지피에스 위성으로부터 위성 신호를 수신할 수 있으면 유효한 것으로 판단하고, 지피에스 위성으로부터 위성 신호를 수신할 수 없으면 유효하지 않는 것으로 판단한다.On the other hand, if the satellite position information is invalid as a result of the determination, it is determined whether the satellite position prediction information is valid (S120). Here, the determination of whether the satellite position prediction information is valid is determined whether it is possible to receive a satellite signal from the GPS satellite corresponding to the satellite position prediction information, and it is determined that it is valid if the satellite signal can be received from the GPS satellite. If a satellite signal cannot be received from the terminal, it is determined to be invalid.
판단결과, 위성 위치 예측 정보가 유효하면, GPS 수신기에 전원이 차단되기 전에 저장된 위성 위치 예측 정보, 위성 궤도 정보, 마지막으로 측위했던 위치, 실 시간 클럭 회로에 의해 알 수 있는 현재의 시간으로 위치를 사용하여 스타트를 수행하여(S124), 위치를 측정한다(S118).As a result of the determination, if the satellite position prediction information is valid, the position is determined by the satellite position prediction information, the satellite orbit information, the last position measured, and the current time known by the real time clock circuit, before the GPS receiver is turned off. Using the start (S124), the position is measured (S118).
위성 위치 예측 정보의 유효성의 판단 결과, 위성 위치 예측 정보가 유효하지 않으면 주위의 GPS 수신기로 위성 위치 예측 정보의 전송을 요청한다(S126).As a result of the determination of the validity of the satellite position prediction information, if the satellite position prediction information is not valid, a request is made to transmit the satellite position prediction information to the surrounding GPS receiver (S126).
그리고, 주위의 GPS 수신기로부터 위성 위치 예측 정보가 수신되면(S128), 수신한 위성 위치 예측 정보가 유효한지를 판단한다(S128, S130).When satellite position prediction information is received from the surrounding GPS receivers (S128), it is determined whether the received satellite position prediction information is valid (S128, S130).
판단결과, 주위의 GPS 수신기로부터 수신한 위성 위치 예측 정보가 유효하다면 수신한 위성 위치 예측 정보, 위성 궤도 정보, 마지막으로 측위했던 위치, 실시간 클럭 회로에 의해 알 수 있는 현재의 시간으로 스타트를 수행하여(S134), 위치를 측위한다(S118).As a result of the determination, if the satellite position prediction information received from the surrounding GPS receiver is valid, the start is performed by the received satellite position prediction information, the satellite orbit information, the last positioning position, and the current time known by the real time clock circuit. (S134), the position is determined (S118).
판단 결과, 주위의 GPS 수신기로부터 수신한 위성 위치 예측 정보가 유효하지 않다면 웜 스타트를 수행하여(S136), 측위한다(S118). 여기에서, 웜 스타트란 GPS 수신기가 전원이 차단되기 이전에 위성 궤도 정보, 마지막으로 측위했던 위치, 실시간 클럭 회로에 의해 알 수 있던 현재의 시간 정보를 이용하여 측위하는 모드로서 위성 위치 정보를 GPS 위성으로부터 수신하여 측위한다.As a result of the determination, if the satellite position prediction information received from the surrounding GPS receiver is not valid, a warm start is performed (S136) and positioning is performed (S118). In this case, the warm start is a mode in which the GPS receiver uses the satellite orbit information, the last position, and the current time information known by the real time clock circuit before the power is turned off. Receive from and locate.
도 1은 일반적인 AGPS 시스템을 나타낸 블럭도.1 is a block diagram illustrating a general AGPS system.
도 2는 AGPS 수신기의 일반적인 동작을 나타내는 신호 흐름도.2 is a signal flow diagram illustrating the general operation of an AGPS receiver.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 수신기의 초기화 시간 단축 장치의 구성도.3 is a block diagram of an apparatus for reducing initialization time of a GPS receiver according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 수신기의 초기화 시간 단축 방법의 흐름도.4 is a flowchart of a method for reducing initialization time of a GPS receiver according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110, 110' : GPS 수신기 111, 111' : 무선 처리부110, 110 ':
112, 112' : 디지털 처리부 113, 113 : 제어부112, 112 ':
114, 114' : 실시간 클럭 회로 115, 115' : 근거리 무선 통신부114, 114 ': Real
116, 116' : 데이터 송신부 117, 117' : 데이터 수신부116, 116 ':
118, 118': 메모리 119, 119' : 입력부118, 118 ':
120, 120' : 전원부 120, 120 ': Power supply part
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