KR101473325B1 - 이종의 호스트와 결합이 가능한 경계알람프로토콜생성 지피에스 모듈 - Google Patents

이종의 호스트와 결합이 가능한 경계알람프로토콜생성 지피에스 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 설정지역에 대한 경계를 판단하여 호스트에 전송함으로써 호스트로 하여금 자동으로 경계판단을 할 수 있게 하여 주며, 별도의 하드웨어 변경 없이 용이하게 업그레이드할 수 있는 지피에스 모듈에 관한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은 위성으로 부터 위성신호를 전송받는 지피에스 안테나; 상기 위성신호에 기초한 지피에스 데이터에 대응하는 위치를 매칭시킨 맵데이터가 저장되는 저장부; 상기 지피에스 안테나로부터 위성신호를 전송받아 지피에스 데이터를 계산하고, 상기 지피에스 데이터를 상기 맵데이터와 비교하여 경계정보를 생성하는 엠씨유; 상기 경계정보를 외부 호스트로 전송하는 인터페이스부를 포함하여 구성되는 이종의 호스트와 결합이 가능한 경계알람프로토콜생성 지피에스 모듈을 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면 경계판단에 대한 기능이 없는 전자기기라도 별도의 하드웨어 변경 없이 경계판단에 대한 기능을 사용할 수 있는 전자기기로 변경이 가능하다.

Description

이종의 호스트와 결합이 가능한 경계알람프로토콜생성 지피에스 모듈{Generating boundary alarm protocol GPS Module that can be combined with variable host}
본 발명은 지피에스 모듈에 관한 것이며, 구체적으로 설정지역에 대한 경계를 판단하여 호스트에 전송함으로써 호스트로 하여금 자동으로 경계판단을 할 수 있게 하여 주며, 별도의 하드웨어 변경 없이 용이하게 업그레이드할 수 있는 지피에스 모듈에 관한 것이다.
지피에스(GPS) 모듈은 위성신호를 수신할 수 있는 안테나를 구비하여 지피에스 모듈에 연결되는 내비게이션, 스마트폰, 디지털 카메라 등의 전자기기에 위성신호를 전송하는 장치이다. 상기 전자기기에서는 지피에스 모듈로부터 위성신호를 전송받아 현재 위치를 계산하고, 각 전자기기의 용도에 따라 위치를 표시하여 준다.
한편, 이러한 지피에스 모듈을 이용한 자동 할증 택시미터가 공개특허 제10-2011-0084004호로 공개되어 있다. 상술한 자동 할증 택시미터는 지피에스 모듈에 의해 위치정보를 얻은 다음 시도 경계를 넘는 변동에 해당하면 택시미터에 구비되는 CPU에 의하여 지역할증이 자동으로 실행되는 것이다.
하지만, 이러한 택시미터를 구비하려면 자동할증 계산기능이 있는 택시미터 자체를 새로 교체하여 구입하여야 하므로 비용적인 부담이 있다. 또한, 맵데이터를 업그레이드하거나 시스템을 업그레이드 하려면 택시에서 택시미터를 뜯어 내어 전문적인 업자에게 맡겨야 하므로 비용도 많이 소요될 뿐만 아니라, 매우 번거로운 작업이 될 수 있다.
지피에스 모듈은 단순히 위성안테나를 통해 수신한 위성신호를 전송하는 역할만 하므로 여러 전자기기에 사용될 수 있는 장점은 있으나, 상술한 택시미터와 같이 특정 시스템을 업그레이드 하려면 전자기기 자체를 교체하거나 업그레이드 해야 하므로 지피에스 모듈에 연결되는 전자기기의 변경에는 매우 불편함이 따른다.
따라서, 특정 경계판단과 같은 특수 목적의 전자기기에 다용도로 호환성 있게 사용될 수 있으면서도 동시에 시스템 변경 및 업그레이드가 용이한 지피에스 모듈이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 경계판단을 해야 하는 전자기기에 두루두루 호환성 있게 연결 가능하며, 하드웨어 변경없이 소프트웨어적으로 시스템 변경을 용이하게 할 수 있도록 한 지피에스 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 위치정보 계산을 신속하게 하고 정밀도를 높일 수 있는 지피에스 모듈을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 위성으로 부터 위성신호를 전송받는 지피에스 안테나; 상기 위성신호에 기초한 지피에스 데이터에 대응하는 위치를 매칭시킨 맵데이터가 저장되는 저장부; 상기 지피에스 안테나로부터 위성신호를 전송받아 지피에스 데이터를 계산하고, 상기 지피에스 데이터를 상기 맵데이터와 비교하여 경계정보를 생성하는 엠씨유; 상기 경계정보를 외부 호스트로 전송하는 인터페이스부를 포함하여 구성되는 지피에스 모듈을 제공한다.
상기 엠씨유는 상기 지피에스 데이터를 상기 맵데이터와 비교하여 경계알람프로토콜을 생성하며, 상기 경계알람프로토콜은 설정지역코드 및 경계판별코드를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 저장부에는 위성의 위치정보를 포함하는 위성데이터가 저장되고, 상기 엠씨유는 상기 위성신호를 전송받으면 저장부에 저장된 상기 위성데이터를 기초로 하여 위성의 위치정보를 보정하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 지피에스 모듈과 호스트가 연결되면 상기 엠씨유는 상기 호스트에 경계알람프로토콜 해석프로그램의 설치유무를 검출하며, 상기 호스트에 경계알람프로토콜 해석프로그램이 설치되지 않은 것으로 판단되면 상기 경계알람프로토콜 해석프로그램을 상기 호스트에 설치할 수 있다.
본 발명에 의하면 경계판단에 대한 기능이 없는 전자기기라도 별도의 하드웨어 변경 없이 경계판단에 대한 기능을 사용할 수 있는 전자기기로 변경이 가능하다.
또한, 시스템 업그레이드가 용이해지며, 위치정보 계산이 신속하고 정밀도를 높일 수 있어 전자기기의 성능향상 효과를 볼 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 지피에스 모듈의 구성을 나타내는 구성도;
도 2는 본 발명에 의한 지피에스 모듈의 처리과정을 나타내는 순서도.
본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 지피에스(GPS) 모듈(100)은 지피에스 안테나(110), 엠씨유(120), 저장부(130), 인터페이스부(140)를 포함하여 구성된다.
상기 지피에스 안테나(110)는 위성으로부터 위성신호를 수신하는 역할을 한다. 즉, 지피에스 안타나(110)는 복수 개의 위성으로부터 위성신호를 수신하며, 상기 위성신호는 해당 위성으로부터 지피에스 모듈까지의 거리 및 시간에 관한 데이터를 포함한다.
상기 엠씨유(120)는 지피에스 안테나(110)로부터 수신된 위성신호를 이용하여 현재 위치를 계산한다. 즉, 복수 개의 위성(최소 3개)으로부터 위성신호를 전송받아 이러한 복수 개의 위성으로부터의 거리와 위성의 위치데이터를 종합하여 지피에스 모듈의 경도, 위도를 계산하게 된다. 이렇게 계산된 경도 및 위도를 포함한 데이터는 지피에스 데이터로 저장된다.
상기 지피에스 데이터는 여러가지 지피에스 프로토콜을 포함한다. 본 실시예에서는 NMEA0183 프로토콜이 사용된다.
NMEA0183 프로토콜은 GGA, GSA, GSV, RMC 등의 데이터를 포함하는데 각각의 데이터가 포함하는 내용은 다음과 같다.

NMEA0183 프로토콜
내용

GGA
시간, 위치 및 고정데이터

GSA
위성정보

GSV
보이는 위성 수, 위성 아이디

RMC
시간, 날짜, 위치, 경로 및 속도
상기 저장부(130)에는 맵데이터 및 위성위치데이터를 포함한 각종 프로그램 및 데이터가 저장된다.
상기 맵데이터는 특정지역의 위치정보에 관한 데이터로서 지피에스 데이터를 지도정보를 기초로 한 실제 위치에 대응시킨 데이터이다. 즉, 상기 맵데이터에 의하여 지피에스 데이터의 위도와 경도가 실제 지도상에 어느 위치를 가리키는 것인지를 알 수 있다. 이러한 맵데이터는 GIS(Geographic Information System)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 위성위치데이터는 특정 위성의 높이, 좌표 등의 위성위치에 관한 데이터로서 통상 지피에스용 위성은 12시간 주기로 지구를 공전하므로 어느 시간에 어느 위치에 있다는 추정이 가능하다. 상기 위성위치데이터는 위성의 위치추정을 가능케 하므로 지피에스 모듈에서 위성정보를 분석하는 시간을 줄여 신속한 계산을 도와준다.
상기 엠씨유는 지피에스 데이터를 상기 맵데이터와 비교하여 경계정보를 생성한다. 즉, 상기 맵데이터는 적어도 필요한 지역의 경계, 예를 들어, 서울과 경기도의 경계나 관악구와 동작구의 경계 등에 관한 데이터를 포함하며, 상기 엠씨유는 지피에스 데이터가 경계 선상에 있는지 또는 경계를 중심으로 오른쪽에 있는지 왼쪽에 있는지, 또는 경계를 중심으로 위쪽에 있는지 아래쪽에 있는지를 판별한다.
상기 경계정보는 이러한 방법으로 현재 지피에스 안테나를 통해 계산된 지피에스 데이터가 미리 설정된 경계의 어느 부분에 있는지를 판별한 데이터로서 이러한 경계정보에 의하여 현재 위치가 설정구역 내에 있는지 설정구역 밖으로 벗어났는지를 알 수 있다.
상기 인터페이스부는 엠씨유에서 생성한 데이터를 호스트로 전송할 수 있도록 하는 역할을 한다. 상기 인터페이스부는 유선으로 유에스비(USB)로 구성될 수도 있고, 블루투스와 같은 무선모듈로 구비될 수도 있다.
상기 호스트는 경계정보를 필요로 하는 다양한 단말기가 될 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에 의한 지피에스 모듈은 자체적으로 경계정보를 생성하여 상용자동차 경로저장을 하는 블랙박스, 설정구역 내 보안장치, 자동할증 요금계산 택시미터 등 다양한 단말기에 특별한 하드웨어적인 변경 없이 손쉽게 기능확장이 가능하다.
한편, 본 실시예에 의한 엠씨유는 경계정보로서 지피에스 데이터를 상기 맵데이터와 비교하여 경계알람프로토콜을 생성하여 호스트로 전송한다.
상기 경계알람프로토콜은 다음과 같은 형식으로 되어 있다.
$ GPKND , REGION ,0, HANAM _ GWANGJU , VERSION ,1.0.1*6b
여기서, $는 경계알람프로토콜의 시작을 나타내고, GPKND는 경계알람프로토콜의 명칭을 나타낸다.
또한, REGION은 지피에스 데이터의 지도상의 위치를 나타낸다. 이것은 맵데이터에 의하여 생성된다. 즉, 상기 REGION은 SEOUL, INCHEON 등 지피에스 데이터에 따라 변할 수 있으며, 주소정보까지 포함할 수도 있다.
'0'은 경계판별코드를 나타낸다. 경계판별코드는 지피에스 데이터와 후술할 설정지역코드 및 맵데이터를 기초로 하여 현재 위치가 설정지역 내에 있는지 설정지역 밖에 있는지를 판별하는 코드이다. '0'은 설정지역 밖에 위치하는 것을 의미하며, '1'은 설정지역 내에 위치하는 것을 의미한다.
'HANAM_GWANGJU'는 설정지역코드를 나타낸다. 설정지역코드는 미리 설정되는 코드로서 맵데이터상의 일정지역을 나타낸다. 설정지역코드는 세미콜론(;) 등으로 구분되어 복수 개가 설정될 수도 있다. 엠씨유는 이러한 설정지역코드에 기초하여 경계판별코드를 계산한다.
'VERSION,1.0.1'은 지피에스 모듈의 버전을 나타내며, '*6b'는 통신에러를 체크하기 위한 체크섬(CHECK SUM)을 나타낸다.
상기 경계알람프로토콜을 전송받은 호스트는 상기 지피에스 데이터 및 경계알람프로토콜을 해석할 수 있는 경계알람프로토콜 해석프로그램만 설치되면, 별도의 맵이나 시스템이 없어도 경계정보를 활용할 수 있는 장치로 기능적인 확장이 가능하다.
본 실시예에 의한 지피에스 모듈의 저장부에는 상기 경계알람프로토콜 해석프로그램이 저장되어 있으며, 지피에스 모듈과 호스트가 인터페이스부를 통해 연결되면, 지피에스 모듈의 엠씨유(120)는 상기 호스트에 경계알람프로토콜 해석프로그램이 설치되어 있는지를 검출한다. 그리고, 상기 호스트에 경계알람프로토콜 해석프로그램이 설치되어 있지 않은 것으로 판단되면 엠씨유는 상기 경계알람프로토콜 해석프로그램을 상기 호스트에 전송하여 설치한다.
예를 들어, 택시미터의 경우 일정 구역을 벗어나면 지역할증요금을 받는데, 현재까지 대부분은 택시기사가 지역을 벗어날 때 수동으로 할증요금으로 변경을 한다. 이러한 방법은 지역구분이 명확하지 않고 변경을 잊어버리는 경우도 있어 많은 문제가 발생한다.
이러한 구형 택시미터의 경우에도 본 실시예에 의한 지피에스 모듈을 연결하여 택시미터에 경계알람프로토콜 해석프로그램이 설치되면, 지피에스 모듈에서 전송되는 경계정보를 기초로 하여 자동으로 할증요금으로 변경할 수 있다. 이 경우, 택시미터 자체의 하드웨어적인 변경을 요구하지 않으므로 비용을 대폭 절감할 수 있다.
한편, 엠씨유(120)는 지피에스 안테나로부터 위성신호를 전송받으면 저장부(130)에 저장된 위성위치데이터를 기초로 하여 위성의 위치정보를 보정한다. 즉, 위성신호를 전송받으면 엠씨유는 해당위성의 위치를 탐색한다. 이러한 탐색시간이 지피에스 모듈 성능을 저하시키는 주요 원인으로 되어 있다.
본 실시예에서는 저장부에 위성위치데이터를 미리 저장해 두고 위성신호를 전송받으면 전 범위를 탐색하는 것이 아니라, 저장된 위성위치데이터를 검색하여 특정시간에서의 위성의 위치범위를 추정한다. 이렇게 추정된 범위 내에서 탐색이 이루어지므로 위성의 탐색시간을 대폭 절감할 수 있다.
다음으로, 도 2를 참조하여 본 발명에 의한 지피에스 모듈의 처리과정을 설명한다.
지피에스 안테나를 통해 위성신호를 수신하면, 엠씨유에서는 저장부에 위성위치데이터가 존재하는지 검색한다. 그리고, 저장부에 저장된 위성위치데이터에 기초하여 해당위성을 탐색하고 위성의 위치정보를 보정한다. 만약, 저장부에 위성위치데이터가 존재하지 않으면 위성위치데이터를 저장한다.
엠씨유는 전송된 위성신호를 기초로 지피에스 데이터를 계산하고, 상기 지피에스 데이터와 저장부에 저장된 맵데이터를 비교하여 경계알람프로토콜을 생성한다. 상기 경계알람프로토콜은 상술한 바와 같이 명칭, 지도상의 위치, 경계판별코드, 설정지역코드, 버전, 체크섬 등을 포함할 수 있다.
그 후, 엠씨유는 USB, 블루투스 등과 같은 유무선 인터페이스부를 통해 지피에스 데이터 및 상기 경계알람프로토콜을 포함한 경계정보를 호스트에 전송한다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 지피에스 모듈 110 : 지피에스 안테나
120 : 엠씨유 130 : 저장부
140 : 인터페이스부

Claims (4)

  1. 위성으로 부터 위성신호를 전송받는 지피에스 안테나;
    상기 위성신호에 기초한 지피에스 데이터에 대응하는 위치를 매칭시킨 맵데이터가 저장되는 저장부;
    상기 지피에스 안테나로부터 위성신호를 전송받아 지피에스 데이터를 계산하고, 상기 지피에스 데이터를 상기 맵데이터와 비교하여 경계정보를 생성하는 엠씨유;
    상기 경계정보를 외부 호스트로 전송하는 인터페이스부를 포함하여 구성되고,
    상기 엠씨유는 상기 지피에스 데이터를 상기 맵데이터와 비교하여 경계알람프로토콜을 생성하고 상기 경계알람프로토콜을 상기 경계정보에 포함시켜 인터페이스부를 통하여 상기 호스트로 전송하고,
    상기 경계알람프로토콜은 설정지역코드 및 경계판별코드를 포함하며,
    상기 지피에스 모듈과 호스트가 연결되면 상기 엠씨유는 상기 호스트에 경계알람프로토콜 해석프로그램의 설치유무를 검출하며, 상기 호스트에 경계알람프로토콜 해석프로그램이 설치되지 않은 것으로 판단되면 상기 경계알람프로토콜 해석프로그램을 상기 호스트에 설치하는 것을 특징으로 하는 이종의 호스트와 결합이 가능한 경계알람프로토콜생성 지피에스 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 경계알람프로토콜은 경계알람프로토콜의 명칭, 지피에스 데이터의 지도상의 위치, 경계판별코드, 설정지역코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종의 호스트와 결합이 가능한 경계알람프로토콜생성 지피에스 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저장부에는 위성의 위치정보를 포함하는 위성데이터가 저장되고,
    상기 엠씨유는 상기 위성신호를 전송받으면 저장부에 저장된 상기 위성데이터를 기초로 하여 위성의 위치정보를 보정하는 것을 특징으로 하는 이종의 호스트와 결합이 가능한 경계알람프로토콜생성 지피에스 모듈.
  4. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101732971B1 (ko) * 2015-08-04 2017-05-08 주식회사 에이요 선박용 블랙박스 시스템

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