KR102035842B1 - 단거리 전용 통신 기반의 단말 및 그를 이용한 gps 신호 수신 방법 - Google Patents

Abstract

단거리 전용 통신 기반의 단말이 차량 내 주변 장치를 통해 GPS 위성 신호를 수신하기 위하여, GPS 위성으로부터 전송되는 GPS 위성 신호를 미리 설정한 주기에 따라 수신하였는지 확인하고, GPS 위성 신호를 수신하지 않았다면 GPS 위성 신호를 토대로 서비스를 제공하며 단말과 연동되어 있는 차량 내 적어도 하나 이상의 주변 장치로부터 GPS 위성 신호를 수신한다. 주변 장치로부터 수신한 GPS 위성 신호를 토대로 생성한 차량의 위지 정보를 WAVE 통신을 통해 인접 차량 또는 인접 기지국 중 어느 하나 이상으로 전송한다.

Description

단거리 전용 통신 기반의 단말 및 그를 이용한 GPS 신호 수신 방법{WAVE device and method for receiving GPS thereof based on DSRC}

본 발명은 단거리 전용 통신 기반의 단말 및 그를 이용한 GPS 신호 수신 방법에 관한 것이다.

일상 생활에서 자동차가 차지하는 비율이 커졌다. 특히, 사용자들은 가족들과의 여행이나 캠핑, 기타 쇼핑 등을 포함하여 다양한 일상 생활에서 폭 넓게 자동차를 이용하고 있어 편리함을 추구하는 반면, 이에 자동차 이용에 따른 교통사고 또한 늘어나고 있다.

교통사고를 줄이기 위해 차량과 차량 사이(V2V), 차량과 기지국(V2I) 사이에 통신을 통해, 차량 각각의 위치를 다른 차량 또는 기지국에 알린다. 그리고 임의의 차량에 응급 상황이 발생하면 근처에 있는 다른 차량에 응급 상황을 전달하여, 사고를 미연에 방지하는 기술들이 개발되고 있다.

다양한 기술 중 하나로 단거리 전용 통신인 단거리 전용 통신(DSRC: Dedicated Short Range Communication) 통신을 이용한 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 기술이 있다. WAVE 기술은 V2X(Vehicle to Everything) 장치들 간에 WAVE 통신시, 차량에 설치된 단말 장비인 OBU(On Board Unit)가 GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하여 차량의 위치, 속도, 이동 방향 등에 대한 차량 데이터를 WAVE 통신을 통해 인접한 차량들과 기지국인 RSU(Road Side Unit)에 전달하여 주는 기술이다. 또한, WAVE 기술은 차량 전방의 추돌 경고나 긴급 상황 경고 또는 도로에서 발생하고 있는 여러 위험 요소에 대한 정보들을 인접 차량들과 기지국에 전달하여, 운전자가 응급 상황에 대처할 수 있도록 해 준다.

그러나, WAVE 통신을 위한 단말 내의 GPS에 문제가 있어 GPS 신호를 수신하지 못할 경우, 인접한 차량들이나 기지국에서는 내 차량의 위치를 알지 못하게 된다. 따라서, 내 차량에 응급 상황이 발생할 경우 주변 차량들에 이를 알려주지 못하여 대형 사고로 이어질 수도 있다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 단거리 전용 통신 기반의 WAVE 단말을 이용하여 GPS 신호를 수신하는 방법을 제공한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징인 차량 내 주변 장치와 연동하는 단거리 전용 통신 기반의 단말은,

GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 전송되는 GPS 위성 신호를 미리 설정한 주기에 따라 수신하는 GPS 신호 수신부; GPS 위성 신호를 토대로 서비스를 제공하는 차량 내 적어도 하나 이상의 주변 장치와 연동하며, 상기 GPS 신호 수신부가 GPS 위성 신호를 수신하지 못하면 상기 하나 이상의 주변 장치 중 어느 하나의 주변 장치로부터 GPS 위성 신호를 수신하는 장치 연동부; 및 상기 GPS 신호 수신부 또는 상기 장치 연동부 중 어느 하나가 수신한 GPS 위성 신호를 토대로 차량의 위치 정보를 생성하고, 생성한 위치 정보를 인접 차량에 알리는 차량 위치 알림부를 포함한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 단거리 전용 통신 기반의 단말이 차량 내 주변 장치를 통해 GPS 위성 신호를 수신하는 방법은,

인접 차량으로 차량의 위치 정보를 제공하기 위하여, GPS 위성으로부터 전송되는 GPS 위성 신호를 미리 설정한 주기에 따라 수신하였는지 확인하는 단계; GPS 위성 신호를 수신하지 않았다면, GPS 위성 신호를 토대로 서비스를 제공하며 단말과 연동되어 있는 차량 내 적어도 하나 이상의 주변 장치로부터 GPS 위성 신호를 수신하는 단계; 및 상기 주변 장치로부터 수신한 GPS 위성 신호를 토대로 생성한 차량의 위지 정보를 WAVE 통신을 통해 인접 차량 또는 인접 기지국 중 어느 하나 이상으로 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면 OBU를 장착한 차량에 GPS 신호의 수신 불량이 발생하더라도 빠르게 대처할 수 있어, 차량에 응급 상황이 발생하더라도 인접 차량이나 기지국을 통해 후방의 차량들에게 빠르게 상황 정보를 전달할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 WAVE 단말이 설치된 차량의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 WAVE 단말의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 WAVE 단말을 이용한 GPS 신호 수신 방법에 대한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 GPS 신호 수신에 대한 예시도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에서 단말(terminal)은, 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

이하, 도면을 참조로 하여 WAVE 단말과 이를 이용한 GPS 수신 방법에 대해 설명한다. 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 WAVE 단말을 단말(100)이라 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 WAVE 단말이 설치된 차량의 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 단말(100)은 GPS 위성(400)으로부터 GPS 위성 신호를 수신하고, 수신한 GPS 위성 신호를 토대로 차량의 위치 정보를 생성하여 주변 차량 또는 인접한 기지국에 차량 위치 정보를 전송한다.

또한, 단말(100)은 WAVE 단말 자체의 GPS 수신 수단에 이상이 발생하여 GPS 위성(400)으로부터 GPS 위성 신호를 수신하지 못하는 경우, 주변 장치(200, 300)와 통신하여 주변 장치(200, 300)로부터 GPS 위성 신호를 수신하여 차량 위치 정보를 생성한다. 본 발명의 실시예에서는 주변 장치(200, 300)로 GPS 신호를 이용하여 사용자에게 서비스를 제공하는 네비게이션과 블랙박스를 예를 들어 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.

단말(100)은 네비게이션(300)과 블루투스(Bluetooth) 통신 또는 시리얼(Serial) 통신 라인을 통해 연동하여 GPS 위성 신호를 수신하는 것을 예로 하여 설명한다. 그리고, 단말(100)은 블랙박스(200)와 블루투스 통신을 통해 GPS 위성 신호를 수신하는 것을 예로 하여 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.

이상의 환경에서 GPS 위성으로부터 직접 GPS 위성 신호를 수신하거나, 내부의 GPS 기능에 문제가 생겨 GPS 위성으로부터 직접 GPS 위성 신호를 수신하지 못하는 경우 주변 장치(200, 300)들로부터 블루투스 통신 또는 시리얼 통신을 통해 GPS 위성 신호를 수신하여, 차량의 위치 정보를 생성하고 WAVE 통신으로 인접한 차량이나 기지국에 전송하는 단말(100)의 구조에 대해 도 2를 참조로 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 WAVE 단말의 구조도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 단말(100)은 GPS 신호 수신부(110), 장치 연동부(120) 및 차량 위치 알림부(130)를 포함한다.

GPS 신호 수신부(110)는 GPS 위성(400)으로부터 직접 GPS 위성 신호를 수신한다. 단말(100)이 GPS 위성(400)으로부터 GPS 위성 신호를 수신하는 통신 수단은 WAVE 통신을 예로 하여 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다. GPS 신호 수신부(110)는 GPS 위성(400)으로부터 미리 설정된 주기에 따라 위성 신호를 수신하는 것을 예로 하여 설명한다.

장치 연동부(120)는 차량에 전원이 공급되면 차량 내 이웃 장치(200, 300)들과 연동을 수행한다. 여기서, 이웃 장치로는 GPS 위성 신호를 이용하여 서비스를 제공하는 네비게이션과 블랙박스를 예로 하나 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다. 또한, 장치 연동부(120)는 네비게이션과는 블루투스 통신이나 시리얼 통신 라인을 통해 연동하고, 블랙박스와는 블루투스 통신을 통해 연동할 수 있는 인터페이스 기능이 포함되어 있는 것을 예로 하여 설명한다.

그리고, 장치 연동부(120)는 GPS 신호 수신부(110)가 미리 설정된 주기에 따라 GPS 위성(400)으로부터 GPS 위성 신호를 수신하였는지 확인한다. 만약 GPS 위성(400)으로부터 미리 설정된 주기에 따라 GPS 위성 신호가 주기적으로 수신되는 것을 확인하면, 주변 장치와의 연동만을 지속한다.

그러나, GPS 신호 수신부(110)가 GPS 위성(400)으로부터 미리 설정된 임계 시간차 이상으로 GPS 위성 수신하지 못하면, 장치 연동부(120)는 GPS 신호 수신부(110)에 문제가 발생한 것으로 판단한다. 그러면 장치 연동부(120)는 연동한 주변 장치로 GPS 위성 신호의 제공을 요청한다.

이때, 장치 연동부(120)는 주변 장치로부터 수신한 복수의 GPS 위성 신호 중 신호 상태가 양호하다고 판단되는 GPS 위성 신호를 선택하여 수신한다. 복수의 GPS 위성 신호 중 신호 상태의 양호함을 판단하는 방법은 여러 방법으로 수행될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.

장치 연동부(120)는 주변 장치로부터 수신한 GPS 위성 신호를 이용하여 차량 위치를 알리기 위한 시간 동기화를 수행한다. 이는, GPS 신호 수신부(110)가 GPS 위성 신호를 수신하지 못한 시점에 주변 차량 또는 인접 기지국으로 차량 위치를 전송하지 못하여 발생할 수 있는 응급 상황에 대한 대처를 위함이다. 장치 연동부(120)가 시간 동기화를 수행하는 방법 역시 여러 방법으로 수행될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하지 않는다.

차량 위치 알림부(130)는 GPS 신호 수신부(110)가 수신한 GPS 위성 신호 또는 장치 연동부(120)가 주변 장치로부터 수신한 GPS 위성 신호를 토대로 차량의 위치 정보를 생성한다. 그리고, 생성한 차량 위치를 WAVE 통신을 통해 인접한 차량들로 제공하거나 주변 기지국에 전송한다. GPS 위성 신호를 토대로 차량 위치 신호를 생성하는 방법이나 인접 차량들 또는 주변 기지국에 차량 위치 정보를 WAVE 통신을 통해 전송하는 방법은 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.

이상에서 설명한 단말(100)의 GPS 기능에 불량이 발생하여 GPS 위성 신호를 주변 장치로부터 수신하는 방법에 대해 도 3을 참조로 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 WAVE 단말을 이용한 GPS 신호 수신 방법에 대한 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 단말(100)이 설치된 차량에 전원 상태가 오프(Off) 상태에서 온(On) 상태로 변경되면, 단말(100)의 장치 연동부(120)는 주변 장치(200, 300)와 연동을 수행한다(S100). S100 단계에서 단말(100)이 주변 장치(200, 300)와 연동을 수행하는 방법은 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다. 이와 동시에 GPS 신호 수신부(110)는 GPS 위성(400)과 연동하여 GPS 위성(400)으로부터 미리 설정된 주기에 따라 GPS 위성 신호를 수신한다(S110).

장치 연동부(120)는 미리 설정된 주기에 따라 GPS 신호 수신부(110)가 GPS 위성 신호를 수신하는지 확인한다(S120). 만약 GPS 신호 수신부(110)가 GPS 위성 신호를 주기적으로 수신한다면, 수신한 GPS 위성 신호를 토대로 차량 위치 정보를 생성하여 인접한 차량들 또는 근접한 기지국으로 차량 위치 정보를 전송한다(S130).

그러나, S120 단계에서 확인한 결과 GPS 신호 수신부(110)가 GPS 위성 신호를 미리 설정한 주기에 수신하지 못하였다면, S100 단계에서 연동한 주변 장치(200, 300)들로 GPS 위성 신호의 제공을 요청한다(S140). 이를 위해, 주변 장치(200, 300)는 GPS 위성 신호를 이용하여 서비스를 제공하는 장치인 네비게이션과 블랙박스를 예로 하여 설명한다.

단말(100)은 복수의 주변 장치(200, 300)들로부터 복수의 GPS 위성 신호를 수신한다(S150). 그리고, 수신한 복수의 GPS 위성 신호 중 가장 GPS 위성 신호의 상태가 양호하다고 판단되는 GPS 위성 신호를 선택한다. 여기서, GPS 위성 신호의 상태 양호 여부를 확인하는 방법은 여러 방법으로 수행될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방법으로 한정하지 않는다.

단말(100)은 S150 단계에서 주변 장치(200, 300)로부터 수신한 GPS 위성 신호를 토대로 차량 위치 정보를 생성한 후, GPS 위성 신호를 토대로 시간 동기화를 수행한다. 그리고 바로 생성한 차량 위치 정보를 인접 차량 또는 기지국으로 WAVE 통신으로 전송하여, 차량의 위치를 주변 차량과 인접 기지국들이 인지할 수 있도록 한다(S160). 이를 토대로, 단말(100)은 끊김 없이 차량 위치 정보를 주변 차량과 기지국들에 알려줄 수 있으므로, 안전 운행 및 사고를 예방할 수 있다.

이상의 방법을 통해 단말(100)이 GPS 신호를 수신하는 예에 대해 도 4를 참조로 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 GPS 신호 수신에 대한 예시도이다.

도 4의 (a)는 단말(100)이 네비게이션과 시리얼 통신 라인을 통해 GPS 위성 신호를 수신하는 예에 대해 나타낸 것이다. 그리고 도 4의 (b)는 블랙박스와 블루투스 통신을 통해 연동하여 GPS 위성 신호를 수신하는 예에 대해 나타낸 것이다.

단말(100) 자체의 GPS에 문제가 발생하여 GPS 위성(400)으로부터 GPS 위성 신호를 수신하지 못하는 경우, GPS 위성 신호를 사용하는 네비게이션 또는 블랙박스와 시리얼 통신 라인 또는 블루투스 통신을 통해 GPS 위성 신호를 수신할 수 있다.

이는, 블랙박스의 경우에는 GPS 위성 신호를 수신하여 영상을 저장할 때, 영상을 수집한 날짜, 시간, 위치 등의 정보를 저장하기 때문에, 단말(100)이 이 정보들을 이용할 수 있기 때문이다. 그리고, 네비게이션의 경우에도 GPS 위성 신호를 수신하여 네비게이션 안의 전자지도에 차량 자신의 위치를 표시하여 서비스를 제공하기 때문이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (8)

1. 차량 내 주변 장치와 연동하는 단거리 전용 통신 기반의 단말에 있어서,
   GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 전송되는 GPS 위성 신호를 미리 설정한 주기에 따라 수신하는 GPS 신호 수신부;
   상기 GPS 위성 신호를 토대로 서비스를 제공하는 차량 내 복수의 주변 장치들과 연동하며, 상기 GPS 신호 수신부가 GPS 위성 신호를 수신하지 못하면 상기 복수의 주변 장치들 중 적어도 어느 하나 이상의 주변 장치들로부터 블루투스 통신 또는 시리얼 통신 라인 중 어느 하나를 통해 상기 주변 장치들이 상기 GPS 위성으로부터 각각 수신한 복수의 GPS 위성 신호들을 수신하여 신호 세기가 가장 센 GPS 위성 신호를 선택하며, 상기 수신한 GPS 위성 신호를 토대로 시간 동기화를 수행하는 장치 연동부; 및
   상기 GPS 신호 수신부가 수신한 GPS 위성 신호 또는 상기 장치 연동부가 선택한 GPS 위성 신호를 토대로 차량의 위치 정보를 생성하고, 생성한 위치 정보를 WAVE 통신으로 인접 차량에 알리는 차량 위치 알림부
   를 포함하는 단말.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 장치 연동부는,
   상기 GPS 신호 수신부가 상기 GPS 위성으로부터 미리 설정한 주기에 따라 GPS 위성 신호를 수신하는지 확인하고, 상기 GPS 위성 신호를 수신하지 못하면 상기 복수의 주변 장치들로 GPS 위성 신호의 제공을 요청하는 단말.
   
4. 삭제
5. 제3항에 있어서,
   상기 복수의 주변 장치는 블랙박스 또는 네비게이션 중 어느 하나인 단말.
6. 단거리 전용 통신 기반의 단말이 차량 내 주변 장치를 통해 GPS 위성 신호를 수신하는 방법에 있어서,
   인접 차량으로 차량의 위치 정보를 제공하기 위하여, GPS 위성으로부터 전송되는 GPS 위성 신호를 미리 설정한 주기에 따라 수신하였는지 확인하는 단계;
   GPS 위성 신호를 수신하지 않았다면, GPS 위성 신호를 토대로 서비스를 제공하며 단말과 연동되어 있는 차량 내 복수의 주변 장치들로부터 블루투스 통신 또는 시리얼 통신 라인 중 어느 하나를 통해 상기 복수의 주변 장치들이 상기 GPS 위성으로부터 각각 수신한 복수의 GPS 위성 신호를 전달받는 단계; 및
   상기 주변 장치들로부터 각각 전달받은 GPS 위성 신호들 중 신호 상태가 가장 좋은 GPS 위성 신호를 선택하고, 선택한 GPS 위성 신호를 토대로 생성한 차량의 위치 정보를 WAVE 통신을 통해 인접 차량 또는 인접 기지국 중 어느 하나 이상으로 전송하는 단계
   를 포함하는 GPS 신호 수신 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 수신하였는지 확인하는 단계 이전에,
   상기 복수의 주변 장치들과 상기 블루투스 통신 또는 시리얼 통신 라인 중 어느 하나를 통해 연동하는 단계
   를 포함하고,
   상기 복수의 주변 장치는 블랙박스 또는 네비게이션 중 어느 하나인 GPS 신호 수신 방법.
8. 제6항에 있어서,
   상기 복수의 주변 장치로부터 GPS 위성 신호를 수신하는 단계는,
   연동하고 있는 복수의 주변 장치들로 GPS 위성 신호를 요청하는 단계; 및
   복수의 주변 장치들로부터 각각 전송되는 복수의 GPS 위성 신호들의 신호 세기를 토대로, 상기 신호 상태가 좋은 어느 하나의 GPS 위성 신호를 선택하는 단계
   를 포함하는 GPS 신호 수신 방법.

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