KR101343816B1

KR101343816B1 - 모바일 gps 정보를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR101343816B1
Application number: KR1020130137832A
Authority: KR
Inventors: 이어도
Original assignee: 이어도
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2013-11-13
Publication date: 2013-12-20
Also published as: WO2015072621A1

Abstract

본 발명에 의한 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템 및 그 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템은 모바일 어플리케이션을 활성화하여 활성화된 상기 모바일 어플리케이션을 이용하여 GPS 데이터를 제공하는 모바일 단말; 제공 받은 상기 GPS 데이터를 이용하여 이동 경로를 예측하고, 예측된 상기 이동 경로에 따라 충돌 가능한 모바일 단말 간에 상대측 GPS 데이터를 제공하는 WC 서버; 및 예측된 상기 이동 경로를 이미징 맵화하여 셀 단위로 충돌 검사를 실시하여 그 실시한 결과에 따라 검출된 충돌 가능한 모바일 단말의 ID와 충돌 예측 시간을 상기 WC 서버에 제공하는 IM 서버를 포함한다.

Description

모바일 GPS 정보를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR PREVENTING COLLISION OF VEHICLE USING MOBILE GPS INFORMATION AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량 충돌 방지 기술에 관한 것으로서, 특히, 모바일 GPS(Global Positioning System) 정보를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

현재 선박, 항공기, 자동차등 각종의 이동체들에는 현재위치와 이동속도를 확인하거나 이동경로를 결정하기 위한 GPS(Global Positioning System 위치측정장치가 탑재되어 이용되고 있다. 이 GPS 위치측정장치는 GPS 로부터 위도, 경도, 고도 등을 나타내는 전파를 수신하여 이동체의 현재 위치를 검색한 후, 상기 현재위치가 포함되는 지도정보를 사용자에게 표시시켜 준다. 즉, 내비게이션 장치는 화면 디스플레이에 표시되는 지도상에 GPS로부터 수신한 정보를 이용하여 자기 이동체의 현재위치를 표시한다.

그리고, 통상 내비게이션 장치는 이동체의 진행방향, 가고자 하는 목적지까지의 거리, 이동체의 현재이동 속도, 사용자가 주행 전에 설정한 경로, 목적지까지의 최적경로 등을 표시하는 등 주행에 필요한 각종의 정보를 사용자에게 제공한다.

상기와 같은 내비게이션 장치를 차량에 탑재시킴으로써 운전자는 많은 주행정보를 얻을 수 있다. 그러나 상기와 같은 내비게이션 장치를 탑재하더라도 시간이 갈수록 열악해져 가는 주행환경에 대처하기는 결코 용이하지 않다. 예를 들어 차량의 수요는 급증하는데 비해 공간이 한정되어 있음으로 인해 주차공간은 점차적으로 부족해지고 있으며, 도로상황 또한 차량의 증가에 비례하여 점차적으로 복잡해지고 있다.

이와 같이 차량이 급속도로 증가함에 따라 자신의 차량과 다른 차량과의 접촉의 기회가 그만큼 많아지게 되므로 사고의 발생확률은 그만큼 증가하게 된다. 이러한 접촉사고는 차량을 주차하거나 차량을 출발시키는 경우와 같이 주변의 상황을 파악하기 곤란한 경우에도 빈번하게 발생한다. 특히 운전자들은 사각지대에 있는 사람들을 확인하는데 취약하기 때문에 이로 인해 인명사고도 발생할 우려가 있다.

이러한 내비게이션 장치와 방법은 단순히 현재의 차량의 위치와 주변물체만을 표시하게 된다. 이에 따라 차량이 진행할 경우에 주변 물체와 어떠한 관계를 가지는지 전혀 알 수가 없다. 즉, 차량이 현재의 차량의 지향각으로 전진 또는 후진하였을 경우에 주변 물체와 충돌하는지 또는 그렇지 아니한지를 알 수가 없다.

따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 기 등록된 모바일 단말로부터 GPS 데이터를 수집하여 수집된 GPS 데이터를 이용하여 사용자의 이동 경로를 예측하고 예측된 이동 경로를 기반으로 산출된 충돌 가능한 모바일 기기 간에 GPS 데이터를 연동시켜 충돌 경고를 발생하도록 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기 등록된 모바일 단말로부터 GPS 데이터를 수집하여 수집된 GPS 데이터를 이용하여 사용자의 이동 경로를 예측하고 예측된 이동 경로를 기반으로 산출된 충돌 가능한 모바일 기기 간에 GPS 데이터를 연동시켜 충돌 경고를 발생하도록 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법을 제공하는데 있다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템은 모바일 어플리케이션을 활성화하여 활성화된 상기 모바일 어플리케이션을 이용하여 GPS 데이터를 제공하는 모바일 단말; 제공 받은 상기 GPS 데이터를 이용하여 이동 경로를 예측하고, 예측된 상기 이동 경로에 따라 충돌 가능한 모바일 단말 간에 상대측 GPS 데이터를 제공하는 WC 서버; 및 예측된 상기 이동 경로를 이미징 맵화하여 셀 단위로 충돌 검사를 실시하여 그 실시한 결과에 따라 검출된 충돌 가능한 모바일 단말의 ID와 충돌 예측 시간을 상기 WC 서버에 제공하는 IM 서버를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 모바일 단말은 상기 WC 서버로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 상기 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 기반으로 충돌 경고를 발생하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 WC 서버는 상기 모바일 단말로부터 GPS 데이터를 제공 받으면, 제공 받은 상기 GPS 데이터를 DGPS를 이용하여 보정하고, 보정된 GPS 데이터를 이용하여 이동 경로를 예측하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 WC 서버는 기 설정된 셀 안에 들어가는 GPS 데이터를 메모리에 정렬시키고, 이전의 GPS 데이터와 현재의 GPS 데이터를 기반으로 가속도와 방향을 결정한 후 이를 기반으로 앞으로의 예측 경로를 벡터 방식으로 예측하여 그 예측한 결과로 이동 경로의 좌표를 생성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 모바일 단말은 상기 WC 서버로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 GPS 데이터를 기반으로 시간대별로 두 개 이상의 충돌이 예측되는 GPS 데이터를 생성하고, 생성된 상기 GPS 데이터를 기반으로 중복된 지점이 있는지를 판단하여 그 판단한 결과로 중복된 지점이 있으면, 충돌 전 남은 시간과 충돌 부위를 화면 상에 표시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 한 관점에 따른 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법은 (a)모바일 단말이 모바일 어플리케이션을 활성화하여 활성화된 상기 모바일 어플리케이션을 이용하여 GPS 데이터를 제공하는 단계; (b)WC 서버가 제공 받은 상기 GPS 데이터를 이용하여 상기 모바일 단말의 이동 경로를 예측하는 단계; (c)IM 서버가 예측된 상기 이동 경로를 이미징 맵화하여 셀 단위로 충돌 검사를 실시하여 그 실시한 결과에 따라 검출된 충돌 가능한 모바일 단말의 ID와 충돌 예측 시간을 상기 WC 서버에 제공하는 단계; 및 (d)상기 WC 서버가 예측된 상기 이동 경로에 따라 충돌 가능한 모바일 단말 간에 상대측 GPS 데이터를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 (a) 단계는 상기 WC 서버로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 상기 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 기반으로 충돌 경고를 발생하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 (b) 단계는 상기 모바일 단말로부터 GPS 데이터를 제공 받으면, 제공 받은 상기 GPS 데이터를 DGPS를 이용하여 보정하고, 보정된 GPS 데이터를 이용하여 이동 경로를 예측하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 (b) 단계는 기 설정된 셀 안에 들어가는 GPS 데이터를 메모리에 정렬시키고, 이전의 GPS 데이터와 현재의 GPS 데이터를 기반으로 가속도와 방향을 결정한 후 이를 기반으로 앞으로의 예측 경로를 벡터 방식으로 예측하여 그 예측한 결과로 이동 경로의 좌표를 생성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 (d) 단계는 상기 WC 서버로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 GPS 데이터를 기반으로 시간대별로 두 개 이상의 충돌이 예측되는 GPS 데이터를 생성하고, 생성된 상기 GPS 데이터를 기반으로 중복된 지점이 있는지를 판단하여 그 판단한 결과로 중복된 지점이 있으면, 충돌 전 남은 시간과 충돌 부위를 화면 상에 표시하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 (d) 단계는 사고가 난 지점의 셀을 중심으로 주위의 8개의 셀을 병합하고 그 구간을 지나는 차량의 예측시간을 늘림으로써 사고가 난 차량까지의 경고시간을 더 늘려 운전자가 제동시간을 더 확보하는 것을 특징으로 한다.

이를 통해, 본 발명은 기 등록된 모바일 단말로부터 GPS 데이터를 수집하여 수집된 GPS 데이터를 이용하여 사용자의 이동 경로를 예측하고 예측된 이동 경로를 기반으로 산출된 충돌 가능한 모바일 기기 간에 GPS 데이터를 연동시켜 충돌 경고를 발생하도록 함으로써, 차량의 충돌 여부를 실시간으로 예측할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌 여부를 실시간으로 예측하는 것이 가능하기 때문에 차량 간 충돌 또는 차량과 보행자 간 충돌을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌 여부를 실시간으로 예측하는 것이 가능하기 때문에 운전자와 보행자의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 정보를 입력하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 충돌방지시스템의 각 기기의 데이터 구조와 전송되어지는 데이터구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 데이터를 보정하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀의 형태를 대략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 경로의 좌표를 구하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 보다 정확한 예측이동경로를 제작하기 위해 핸들의 꺽임 각도를 측정하기 위한 자료분석으로 쓰이는 자성각도와 거리와 GPS를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌 지점을 구하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 경고를 발생하는 화면을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 충돌예측 수행의 전 과정을 순서도로써 표현한 도면이다.
도 12는 본 발명의 충돌 예측된 차량의 ID를 WC 서버로부터 직접 받아서 모바일 단말 내에서 충돌예측을 하는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 충돌예측단위를 셀로 보고 셀 안의 정보는 계속적으로 변화됨을 나타내는 순서도이다.
도 14는 본 발명의 스마트폰에서 서버로 전송 후 다시 스마트폰으로 전송되는 시간을 체크하여 오차를 줄이기 위한 과정을 나타낸 순서도이다.
도 15는 본 발명의 사고가 난 지점이 있다면 그 지점을 중심으로 8개의 셀과 함께 병합함으로써 2중추돌이상의 사고를 미리예방하기 위해 병합된 셀을 지나는 모든 차량의 예측이동경로시간을 늘림으로써 제동거리시간을 늘리기 위한 과정을 나타낸 순서도이다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템 및 그 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 불구하고 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시예에서의 각각의 구성요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.

특히, 본 발명에서는 기 등록된 모바일 단말로부터 GPS(Global Positioning System) 데이터를 수집하여 수집된 GPS 데이터를 이용하여 사용자의 이동 경로를 예측하고 예측된 이동 경로를 기반으로 산출된 충돌 가능한 모바일 기기 간에 GPS 데이터를 연동시켜 충돌 경고를 발생하도록 하는 새로운 차량 충돌 방지 기법을 제안한다.

여기서, GPS 데이터는 좌표, 자성각도, 속도, 가속도, 핸들의 꺽임 각도 등을 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템을 나타내는 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템은 모바일 단말(100), WC(Warning Crash) 서버(200), IM(Imaging Map) 서버(300) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

모바일 단말(100)은 모바일 어플리케이션을 활성화하여 활성화된 모바일 어플리케이션을 이용하여 사용자의 이동에 따른 GPS 데이터를 WC 서버(200)에 제공할 수 있다.

이때, 모바일 단말(100)은 차량을 운전하는 사용자 또는 보행 중인 사용자가 사용하는 기기로서, 예컨대, 스마트폰, 태블릿 PC(Personal Computer), 노트북 등을 포괄하는 개념일 수 있다.

모바일 단말(100)은 WC 서버(200)로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 GPS 데이터를 기반으로 충돌 경고를 발생할 수 있다.

이때, 모바일 단말(100)은 GPS 데이터를 기반으로 화면 상에 예측된 상대측과의 충돌을 충돌 경보음과 충돌 부위를 함께 디스플레이하여 사용자에게 알려줄 수 있다. 예컨대, 모바일 단말(100)은 충돌 가능한 차량이나 어린이를 탐지하게 된다.

WC 서버(200)는 기 등록된 모바일 단말(100)로부터 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 GPS 데이터를 이용하여 모바일 단말(100)의 이동 경로를 예측하고 예측된 모바일 단말(100)의 이동 경로를 IM 서버(300)에 제공할 수 있다.

이때, WC 서버(200)는 제공 받은 모바일 단말(100)의 GPS 데이터를 DGPS(Differential GPS)를 이용하여 보정할 수 있다. 일반적으로 인공위성으로부터 GPS 데이터를 수신하는 지상의 서로 가까운 거리에 위치한 두 수신기가 있을 경우에는 두 수신기는 비슷한 오차를 갖게 되는데, DGPS는 두 수신기가 가지는 공통의 오차를 서로 상쇄시킴으로써 보다 정밀한 데이터를 얻기 위한 기술이라고 할 수 있다.

WC 서버(200)는 IM 서버(300)로부터 충돌 가능한 가입자의 ID와 충돌 예측 시간을 제공 받아 이를 기반으로 충돌 가능한 모바일 단말(100) 간에 상대측 GPS 데이터를 제공할 수 있다.

IM 서버(300)는 WC 서버(200)로부터 예측된 모바일 단말(100)의 이동 경로를 제공 받아 제공 받은 이동 경로를 이미징 맵화하여 셀 단위로 일련의 검사를 시차에 따라 단계적으로 여러 번 수행하여 충돌 가능한 모바일 단말(100)을 검출할 수 있다.

IM 서버(300)는 셀 단위로 충돌 검사를 실시한 결과에 따라 검출된 충돌 가능한 모바일 단말(100)의 ID와 충돌 예측 시간을 WC 서버(200)에 제공할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 모바일 단말(100)은 모바일 어플리케이션을 활성화하여(S210) 활성화된 모바일 어플리케이션을 이용하여 일반 도로 또는 고속도로를 선택하면 사용자의 이동에 따른 GPS 데이터를 WC 서버(200)에 제공할 수 있다(S220).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 정보를 입력하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 정확한 자동차의 체적을 위하여 (a)에서 모바일 단말의 차량 내 위치를 지정하는 화면과 차량 크기를 입력하는 화면을 보여주고 있다.

(a)를 참조하면, 모바일 단말의 위치 지정은 차량 내로 빨간색 원을 이동시켜 지정할 수 있는데, 여기서 빨간색 원은 모바일 단말의 위치가 지정된 곳이다.

(b)를 참조하면, 차량 크기를 cm 단위로 입력하는데, 예컨대, 앞, 뒷면의 폭의 길이, 옆면의 길이, 및 앞 후드와 모바일 단말이 위치한 길이를 기록하게 된다.

이렇게 차량의 체적을 정확하게 기록하여 충돌 체크에 효율적으로 활용할 수 있다.

다음으로, WC 서버(200)는 기 등록된 모바일 단말(100)로부터 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 모바일 단말(100)의 GPS 데이터를 DGPS를 이용하여 보정할 수 있다(S230).

도 4는 본 발명의 충돌방지시스템의 각 기기의 데이터 구조와 전송되어지는 데이터구조를 나타낸 도면이다.

모바일 단말(100)은 GPS 데이터와 시간 데이터 그리고 가입한 운전자의 ID, 이것들(60)로 구성되어 있다.

WC 서버(200)는 스마트폰 종류에 맞는 보정을 위한 오차 데이터가 실시간으로 갱신되고 이(62)를 이용하여 정확한 GPS데이터로 보정하고 정확한 셀 안으로 예측 가능한 일련의 좌표데이터를 시각차에 따라 정렬한다.

IM서버(300)는 보정된 일련의 GPS데이터를 이용하는 WC서버(200)가 예측된 경로를 생성한 후 일련의 데이터를 IM서버(50)에 보내면 이를 이용하여 셀 단위로 충돌체크를 한다.

WC서버(200)는 서로 충돌 감지된 가입자의 ID와 시간데이터를 IM서버(300)에서 받아 더 빠른 시간 간격으로 충돌 감지된 가입자의 모바일 단말로 서로 전송하게 하여 연결시킨다.

모바일 단말(100)은 WC서버(200)로부터 전송되어진 GPS 데이터와 시간 데이터를 이용하여 실시간으로 모바일 단말의 디스플레이에 경보음과 충돌부위를 함께 표시한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 데이터를 보정하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 모바일 기기의 GPS 칩은 실험 결과 같은 기종일 때는 동일한 오차를 갖는데, DGPS는 이를 보정하여 1m 이내의 낮은 오차로 보정될 수 있다.

DGPS의 좌표와 GPS의 좌표를 비교하여 그 차이를 빼면 모바일 단말의 GPS의 오차를 보정할 수 있다. 이때, 보정되지 않은 GPS 좌표를 (xa, ya)라고 하고, 보정된 GPS 좌표를 (x,y)라고 가정하면, 보정되지 않은 GPS 좌표와 보정된 GPS 좌표 간의 관계는 다음의 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 1]

x = xa - (X2-X1)

y = ya - (Y2-Y1)

여기서, (X1, Y1)은 DGPS와 같은 곳에 위치한 모바일 기기의 GPS가 가리키는 좌표를 나타내고, (X2, Y2)은 모바일 기기와 같은 곳에 위치한 GPS가 가리키는 좌표를 나타낸다.

이러한 오차의 원인은 여러 가지가 있는데 반향파를 이용하면 보다 정밀한 값을 얻을 수 있으나, 아직까지는 기존의 GPS칩을 가지고는 오차를 보정하는데 한계가 있다.

다음의 [표 1]은 자바(Java)로 구현된 오차 보정 방법의 일예를 보여주고 있다.

import java.util.*;

class Change_GPS {
static int totalMember = 5000000;
static int totalSMartPhone_Kind = 4;

static long[] GPSData = new long[totalMember];
long[] TimeData = new long[totalMember];
long[] IDNumber = new long[totalMember];
long[] SmartPhone_Kind = new long[totalMember];

static String[] SmartPhone_Kinder = new String[totalSMartPhone_Kind];
long[] Change_GPSData = new long[totalSMartPhone_Kind];

public static void main(String[] args) {

HashMap Kind = new HashMap();
Kind.put("Glaxy3", new Integer(28));
Kind.put("Nokia", new Integer(28));
Kind.put("Apple5", new Integer(28));
Kind.put("GlaxyNote3", new Integer(28));

Set set = Kind.entrySet();

for (int i = 0; i < totalMember; i++) {

switch (SmartPhone_Kinder[i].toString()) {
case "Glaxy3":
GPSData[i] = GPSData[i] + (long) Kind.get("Glaxy3");
break;
case "Nokia":
GPSData[i] = GPSData[i] + (long) Kind.get("Nokia");
break;
case "Apple5":
GPSData[i] = GPSData[i] + (long) Kind.get("Apple5");
break;
case "GlaxyNote3":
GPSData[i] = GPSData[i] + (long) Kind.get("GlaxyNote3");
break;
}
}
}
}

다음으로, WC 서버(200)는 보정된 GPS 데이터를 이용하여 모바일 단말(100)의 이동 경로를 예측하고(S240), 예측된 모바일 단말(100)의 이동 경로를 IM 서버(300)에 제공할 수 있다(S250).

즉, WC 서버(200)는 셀 안에 들어가는 GPS 데이터를 메모리에 정렬시키고, 이전 GPS 데이터와 현재 GPS 데이터로 가속도와 방향을 결정한 후 앞으로의 예측 경로를 벡터 방식으로 예측하여 그 예측한 결과로 이동 경로의 좌표를 생성할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀의 형태를 대략적으로 나타내는 도면이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 충돌을 감지하기 위하여 이미지 맵을 셀 단위로 구성하는 경우 셀의 형태를 보여주고 있는데, 일반 도로와 고속도로는 속도에서 차량의 속도에서 큰 차이가 나기 때문에 별도로 제작하여 사용하는 것이 바람직하다.

만약 예측 경로의 시간을 4초로 정한다면 정사각형 셀 하나의 한 변의 길이를 구하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

(a)를 참조하면, 일반도로에서 차량의 속도를 80km인 경우 정사각형 셀의 한 변의 길이는 80000m : 3600s = X : 4s의 수식에 의해 구할 수 있는데, 여기서 X는 대략적으로 88.8m로 구해질 수 있다.

예컨대, 계산의 편의를 위해서 X=100m 잡는다면, 한 셀에서 차량의 최악의 위치 상황을 감안하면 계속 이어지는 충돌 감지를 위하여 정사각형 셀의 한 변의 길이는 200m가 된다.

(b)를 참조하면, 고속도로에서 차량의 속도를 150km인 경우 정사각형 셀의 한 변의 길이는 150000m : 3600s = X : 4s의 수식에 의해 구할 수 있는데, 여기서 X는 대략적으로 166.6m로 구해질 수 있다.

예컨대, 계산의 편의를 위해서 X=200m 잡는다면, 한 셀에서 차량의 최악의 위치 상황을 감안하면 계속 이어지는 충돌 감지를 위하여 정사각형 셀의 한 변의 길이는 400m가 된다.

또한 셀 안의 어느 곳에 위치하더라도 4가지의 셀이 겹쳐져 있어 끊김 현상을 방지할 수 있는데, 4가지의 셀 중 한 개의 셀이 금이 그어진 곳을 이동 경로로 지나갈 경우에는 나머지 3가지의 셀이 이를 보완하게 된다. 즉, 3가지의 셀 중 예측된 이동 경로가 끈기지 않는 셀을 택하게 된다.

4가지의 셀은 모두 정사각형이고 변의 길이 또한 동일한 크기의 셀로써 끊김 현상을 방지하기 위해 서로 겹쳐져 있어 4초 또는 그 이상 후의 이동 경로를 어디서나 파악할 수 있다.

이때, 일반 도로와 고속도로에서의 주행과 4가지의 셀을 합치며 정렬된 이미지 맵을 만들어야 하는 개수는 총 18개이다. (a)를 다시 참조하면, 자동차가 있는 정사각형 셀 81의 중심을 기준으로 동일한 크기의 셀 4가지를 위치시키고 셀 82에 금이 있는 곳은 십자 모양이기 때문에 서로 충돌 감지를 못하는 십자 모양을 다시 셀 83과 84로 덮어서 어느 곳이나 4초 또는 그 이상 후의 예측 경로를 탐지할 수 있도록 한다.

4가지의 셀은 확장된 셀의 일부분만을 보여진 것으로 합쳐진 셀의 크기는 4가지의 셀 모두 충돌 예측을 수행하는데 있어 필요한 영역의 크기로 임의로 변경될 수 있다.

다음으로, IM 서버(300)는 WC 서버(200)로부터 예측된 모바일 단말(100)의 이동 경로를 제공 받아 제공 받은 이동 경로를 이미징 맵화하여 충돌 검사를 수행할 수 있다(S260).

다음으로, IM 서버(300)는 셀 단위로 충돌 검사를 실시한 결과에 따라 검출된 충돌 가능한 모바일 단말(100)의 ID와 충돌 예측 시간을 WC 서버(200)에 제공할 수 있다(S270).

즉, IM 서버(300)는 셀 단위로 충돌 검사를 실시하되, 각 셀 내 차량마다 충돌하는지의 여부를 판단할 수 있는데, 모든 셀에 대하여 충돌 검사를 실시할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 경로의 좌표를 구하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 7에 도시한 바와 같이, GPS 데이터를 이용하여 이동 경로를 예측하게 되는데, 이러한 이동 경로 상의 좌표 Cb(xb, yb)는 다음의 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 2]

xb = c1 + xcosα

yb = c1 + xsinα

여기서, c1은 이동 전 좌표를 나타내고, α는 각도를 나타내며, x는 이동 거리를 나타낸다.

도 8은 본 발명의 보다 정확한 예측이동경로를 제작하기 위해 핸들의 꺽임각도를 측정하기 위한 자료분석으로 쓰이는 자성각도와 거리와 GPS를 나타내는 도면이다.

일정시간 간격으로 모바일 단말(100)은 스마트폰의 자성각도를 GPS정보에 포함하여 WC서버(200)로 보내게 되는데, WC서버(200)는 a1(91), a2(92), a3(93)의 각도를 분석하여 핸들의 꺽임각도(바퀴의 각도)를 GPS 데이터를 이용하여 계산한 후 GPS 데이터를 이용하여 예측이동경로를 제작한다.

자성각도의 변화량은 다음의 수식 (이전의 자성각도 - 현재의 자성각도)로 구할 수 있다. 만약 이러한 자성각도의 변화가 없다면 일직선으로 운행되고 있는 것이다.

구분	a1	a2	a3
자성각도
거리	40	41	46
시간(t)	1	1	1
가속도	1	1	1.5
속도	30	30	32
자성각도변화량
핸들의 꺽임각도	X1	X2	X3

위의 표는 일정시간간격으로 수집된 데이터인데, 핸들의 꺽임각도를 구하는 방법을 설명하기 위한 표이다.

핸들의 꺽임각도는 전의 GPS정보와 현재의 GPS정보를 이용하여 구할 수 있다.

만약, 거리와 자성각도의 크기변화가 둘 다 같다면, 핸들의 꺽임각도는 같다.

일정시간 간격으로 측정한 데이터이므로 시간은 1로 가정한다.

a) 자성각도 변화량의 크기 와 거리는 비례한다.

b) 핸들의 꺽임각도는 시간에 반비례하고 자성각도변화량과 비례한다.

그러므로 이러한 관계를 기초로 다음의 [수학식 4]와 [수학식5]와 같이 성립된다.

[수학식 4]

[수학식 5]

이때, t3을 거리/속력으로 대치하고

값을 [수학식4]로 대치하면, 다음의 [수학식 6]과 같다.

[수학식 6]

상기 [수학식 6]에 앞에서 설명한 [표 2]의 값을 대입하면 결과 값은 11.7도이다.

값을 15도라 가정한다. [표 2]에서 a3의 핸들의 꺽임각도는 11.7도이다.

다음으로, WC 서버(200)는 IM 서버(300)로부터 충돌 가능한 가입자의 ID와 충돌 예측 시간을 제공 받아 제공 받은 충돌 가능한 가입자의 ID와 충돌 예측 시간을 기반으로 충돌 가능한 모바일 단말(100) 간에 상대측 GPS 데이터를 제공할 수 있다.(S280)

다음으로, 모바일 단말(100)은 WC 서버(200)로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 GPS 데이터를 기반으로 충돌 경고를 발생할 수 있다(S290).

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌 지점을 구하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 예측한 이동 경로 상의 좌표에 차의 체적을 포함시켜 어느 부위에 충돌이 일어날지를 판단하기 위해 필요한 좌표를 구할 수 있다. 충돌 체크는 한 셀 안에서 정렬된 좌표들 중에 하나 이상의 좌표가 중복될 경우에 이루어진다.

(a)를 참조하면, Cb2의 x좌표는 도 4에서의 Cb의 x좌표에서 노란색 부분을 빼면 나오고, Cb2의 y좌표는 도 4에서의 Cb의 y좌표에서 보라색 부분을 더하면 나온다.

이러한 이동 경로 상의 좌표 Cb2(xb2, yb2)는 다음의 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 3]

xb2 = c1 + xcosα -

cos(90-α)

yb2 = c1 + xcosα +

sin(90-α)

(b)를 참조하면, 차량을 부위별로 구분(87)하여 충돌할 지점이 어느 지점인지를 화면 상에 경고할 때 용이하게 한다. 이때, 충돌 부위(88)는 붉은색으로 표시되는데 좌표가 서로 중복되었음을 나타낸다.

이때, 차량의 체적 구성은 끊어지지 않는 일련의 GPS 좌표로 표현될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 경고를 발생하는 화면을 보여주는 도면이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 차량이 좌측에서 우측으로 회전할 때 차량은 계속 속도를 줄이지 않고 직진하기 때문에 충돌이 예측되고, 모바일 단말에서는 경고등이 단계별로 켜져 위험도를 나타내며 어느 쪽 방향으로 충돌이 일어날지를 빨간색 선으로 알기 쉽게 나타내어 사용자로 하여금 예측된 충돌을 피할 수 있도록 한다.

도 11은 본 발명의 충돌예측 수행의 전 과정을 순서도로써 표현한 도면이다.

(선택되어진 Cell의 개수 Cell : A, Loop과정의 개수 : X)

A= 한 셀 안의 차량수 * 한 셀 안의 차량수, X는 여러 개의 A가 누적되어진 개수이다.

그리고, 시간대별로 충돌예측을 해야 함으로 그 수는 더 늘어난다.

도 12는 본 발명의 충돌 예측된 차량의 ID를 WC서버로부터 직접 받아서 모바일 단말 내에서 충돌예측을 하는 순서도이다.

모바일 애플리케이션이 설치된 모바일 단말은 IM서버보다 충돌예측을 위한 셀 안에서의 루프(Loop)개수가 현저히 적어져 보다 정교하고 빠른 예측을 수행한다.

도 13은 본 발명의 충돌예측단위를 셀로 보고 셀 안의 정보는 계속적으로 변화됨을 나타내는 순서도이다.

도 14는 본 발명의 모바일 단말에서 서버로 전송 후 다시 모바일 단말로 전송되는 시간을 체크하여 오차를 줄이기 위한 과정을 나타낸 순서도이다.

도 15는 본 발명의 사고가 난 지점이 있다면 그 지점을 중심으로 8개의 셀과 함께 병합함으로써 2중추돌이상의 사고를 미리예방하기 위해 병합된 셀을 지나는 모든 차량의 예측이동경로시간을 늘림으로써 제동거리시간을 늘리기 위한 과정을 나타낸 순서도이다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에 서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.

이상에서 설명한 실시예들은 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 모바일 단말
200: WC 서버
300: IM 서버

Claims

모바일 어플리케이션을 활성화하여 활성화된 상기 모바일 어플리케이션을 이용하여 GPS 데이터를 제공하는 모바일 단말;
제공 받은 상기 GPS 데이터를 이용하여 이동 경로를 예측하고, 예측된 상기 이동 경로에 따라 충돌 가능한 모바일 단말 간에 상대측 GPS 데이터를 제공하는 WC 서버; 및
예측된 상기 이동 경로를 이미징 맵화하여 셀 단위로 충돌 검사를 실시하여 그 실시한 결과에 따라 검출된 충돌 가능한 모바일 단말의 ID와 충돌 예측 시간을 상기 WC 서버에 제공하는 IM 서버;
를 포함하되, 상기 모바일 단말은,
상기 WC 서버로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 GPS 데이터를 기반으로 시간대별로 두 개 이상의 충돌이 예측되는 GPS 데이터를 생성하고,
생성된 상기 GPS 데이터를 기반으로 중복된 지점이 있는지를 판단하여 그 판단한 결과로 중복된 지점이 있으면, 충돌 전 남은 시간과 충돌 부위를 화면 상에 표시하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 모바일 단말은,
상기 WC 서버로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 상기 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 기반으로 충돌 경고를 발생하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템.
제1 항에 있어서,
상기 WC 서버는,
상기 모바일 단말로부터 GPS 데이터를 제공 받으면, 제공 받은 상기 GPS 데이터를 DGPS를 이용하여 보정하고, 보정된 GPS 데이터를 이용하여 이동 경로를 예측하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템.
제3 항에 있어서,
상기 WC 서버는,
기 설정된 셀 안에 들어가는 GPS 데이터를 메모리에 정렬시키고, 이전의 GPS 데이터와 현재의 GPS 데이터를 기반으로 가속도와 방향을 결정한 후 이를 기반으로 앞으로의 예측 경로를 벡터 방식으로 예측하여 그 예측한 결과로 이동 경로의 좌표를 생성하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템.
삭제
(a)모바일 단말이 모바일 어플리케이션을 활성화하여 활성화된 상기 모바일 어플리케이션을 이용하여 GPS 데이터를 제공하는 단계;
(b)WC 서버가 제공 받은 상기 GPS 데이터를 이용하여 상기 모바일 단말의 이동 경로를 예측하는 단계;
(c)IM 서버가 예측된 상기 이동 경로를 이미징 맵화하여 셀 단위로 충돌 검사를 실시하여 그 실시한 결과에 따라 검출된 충돌 가능한 모바일 단말의 ID와 충돌 예측 시간을 상기 WC 서버에 제공하는 단계; 및
(d)상기 WC 서버가 예측된 상기 이동 경로에 따라 충돌 가능한 모바일 단말 간에 상대측 GPS 데이터를 제공하는 단계;
를 포함하되, 상기 (d) 단계는,
상기 모바일 단말이 상기 WC 서버로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 GPS 데이터를 기반으로 시간대별로 두 개 이상의 충돌이 예측되는 GPS 데이터를 생성하고,
생성된 상기 GPS 데이터를 기반으로 중복된 지점이 있는지를 판단하여 그 판단한 결과로 중복된 지점이 있으면, 충돌 전 남은 시간과 충돌 부위를 화면 상에 표시하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법.
제6 항에 있어서,
상기 (d) 단계는,
상기 모바일 단말이 상기 WC 서버로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 상기 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 기반으로 충돌 경고를 발생하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법.
제6 항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
상기 모바일 단말로부터 GPS 데이터를 제공 받으면, 제공 받은 상기 GPS 데이터를 DGPS를 이용하여 보정하고, 보정된 GPS 데이터를 이용하여 이동 경로를 예측하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법.
제8 항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
기 설정된 셀 안에 들어가는 GPS 데이터를 메모리에 정렬시키고, 이전의 GPS 데이터와 현재의 GPS 데이터를 기반으로 가속도와 방향을 결정한 후 이를 기반으로 앞으로의 예측 경로를 벡터 방식으로 예측하여 그 예측한 결과로 이동 경로의 좌표를 생성하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법.
삭제
제6 항에 있어서,
상기 (d) 단계는,
사고가 난 지점의 셀을 중심으로 주위의 8개의 셀을 병합하고 그 구간을 지나는 차량의 예측시간을 늘림으로써 사고가 난 차량까지의 경고시간을 더 늘려 운전자가 제동시간을 더 확보하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법.