KR102188320B1 - 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 gps오류 보정장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
방향성을 가진 다수의 비콘을 이용하여, 버스 운행 중 버스 단말기 GPS에 외부 노이지(noise) 유입 등으로 인해 위치 오류 및 GPS 신호 세기가 약해져 발생하는 오류를 보정할 수 있도록 한 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정장치 및 방법에 관한 것으로서, 버스 정류장에 설치되어 버스 단말기와 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 하고, 접속된 버스 단말기와 단순 통신을 수행하는 복수의 안내 비콘, 버스 정류장에 설치되어 버스 단말기와 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 하고, 안내 비콘 접속정보를 확인하여 정류 대상 버스를 확인하며, 정류 대상 버스에 한하여 GPS 보정 데이터를 버스 단말기로 전송하는 GPS보정정보 제공부 및 복수의 안내 비콘과 BLE 통신으로 접속되면 안내 비콘 접속정보를 생성 및 저장하고, GPS보정정보 제공부와 BLE 통신으로 접속되면 안내 비콘 접속정보를 제공하며, GPS보정정보 제공부로부터 전송된 GPS 보정 데이터로 GPS 데이터를 보정하는 버스 단말기를 포함하여, 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정장치를 구현한다.
Description
본 발명은 방향성을 가진 다수의 비콘(beacon)을 이용한 버스 GPS오류 보정장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용하여, 버스 운행 중 버스 단말기 GPS에 외부 노이지(noise) 유입 등으로 인해 위치 오류 및 GPS 신호 세기가 약해져 발생하는 오류를 보정할 수 있도록 한 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정장치 및 방법에 관한 것이다.
기존의 버스에서 버스 정류장을 안내하는 방법은 수동으로 안내하는 방법, 센서를 이용하는 방법, GPS 및 DGPS를 이용하는 방법 등이 있다.
수동 안내 방법은 각 정류장 명을 미리 음성 정보로 저장한 후, 정류장마다 도착하기 전에 운전기사가 버튼을 누름으로써 안내 방송을 실행하는 방법이다. 이 방법은 운전기사가 버튼을 누르지 않고 정류장을 통과하는 경우 다음 정류장에서 잘못된 안내 방송을 하게 된다. 이러한 오류를 방지하기 위하여 운전기사가 정류장 안내에 항상 신경을 써야하며, 이는 안전 운행을 저해하는 문제점이 있다.
이러한 단점을 개선하기 위하여 자동으로 정류장 안내 방송을 하기 위하여, 센서를 이용하는 방법과 GPS 및 DGPS를 이용하는 방법이 있다.
센서를 사용하는 방법은 센서를 각 정류장의 약 100m - 150m 전방 지점마다 설치한다. 센서(타깃)가 설치된 버스가 센서가 설치된 지점을 지나면서 방출된 신호를 감지하면 해당 정류장에 대해 안내방송을 실행한다. 이 방법은 모든 정류장에 센서를 설치하여야 하기 때문에 비용이 많이 든다.
GPS 및 DGPS를 이용하는 방법은 각 정류장과 안내 방송을 해야하는 지점의 위치 정보를 DB에 저장한 후, GPS 및 DGPS 신호를 수신하여 버스의 위치를 확인하고, 해당 지점을 통과할 때마다 자동으로 도착 정류장의 안내 방송을 실행한다.
따라서 근래에는 GPS 및 DGPS를 이용하여 버스 도착 정류장을 안내하는 방법을 주로 사용하며, GPS 및 DGPS를 이용하여 버스 도착 정류장을 안내하는 종래의 기술이 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 2> 에 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 GPS 신호를 수신하여 DGPS 신호를 산출하고 DGPS 신호를 버스정류장 안내장치로 전송하는 교통정보 송출국, GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하고 교통정보 송출국으로부터 DGPS신호를 수신하여 버스의 정확한 현재 위치를 연산하여 다음 도착 정류장의 안내 방송을 하는 버스정류장 안내장치, 버스정류장 안내장치로부터 수신된 버스의 현재 위치 정보와 수집된 교통 정보를 이용하여 버스의 다음 정류장 도착 예정시간을 연산하여 이를 인터넷, ARS, PCS 문자서비스 등의 매체를 통해 제공하는 교통정보 관제센터, 관제센터로부터 운행중인 버스들의 현재 위치와 교통정보를 수신하여 버스 도착 예정시간을 연산한 후, 이를 버스를 기다리는 승객이 볼 수 있도록 출력하는 버스도착 안내장치를 포함한다. 이러한 구성을 통해, 운행 중인 버스의 현재 위치를 오차 범위 10m 이내로 산출하여 승객에게 정확하게 다음 도착 정류장의 안내 방송을 할 수 있고, 버스를 기다리는 승객에게 버스 도착 예정 시간을 정확하게 제공할 수 있다.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 고유의 식별번호를 제공하는 비콘과 무선통신하여 식별번호를 읽어들이고 식별번호와 버스번호를 포함한 버스위치정보를 무선통신망을 통해 발신하는 무선통신부를 갖는 버스단말기, 무선통신망에서 전송된 버스의 위치정보에 기초하여 버스들의 위치정보를 갱신 및 분석하여 버스의 운행상태의 예측 및 배차간격시간을 조정하여 버스의 운행을 관리하는 관제센터서버를 구비한다. 이러한 구성에 의해, 버스와 관제센터서버가 무선통신망으로 직접 통신하여 버스운전자는 관제센터서버로부터 다양한 버스운용정보를 받을 수 있고, 버스이용자는 무선통신망을 통해 관제센터서버에 접속하여 정확한 버스위치정보를 요청하여 받을 수 있으며, 버스 사업자는 버스운영 관리를 용이하게 할 수 있다.
그러나 상기와 같은 종래기술은 GPS 또는 DGPS가 정확하게 동작한다는 가정하에서 버스 도착 정류장에 대해 안내를 수행하는 것으로서, 만약, GPS 오류가 발생한 경우 위치 오류가 발생하여 버스 도착 정류장에 대하여 부정확한 방송을 수행하는 단점이 있었다.
여기서 버스 운행 중 버스 단말기에 장착된 GPS에 다른 기기의 노이지 등이 유입되면 위치 오류 및 GPS 신호 레벨 세기가 약해져 정확한 위치 정보를 확인하는 것이 불가능한 상태가 된다.
위치 오류가 발생하면 버스 요금 과금의 오류가 발생하고, 이로 인해 비용 환불 등의 고객 민원이 발생하며, 아울러 버스 정류장에서 기다리는 승객들의 버스 도착시간 오류가 발생하거나 버스 도착시간을 정확히 확인할 수 없는 단점을 유발한다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용하여, 버스 운행 중 버스 단말기 GPS에 외부 노이지(noise) 유입 등으로 인해 위치 오류 및 GPS 신호 세기가 약해져 발생하는 오류를 보정할 수 있도록 한 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 버스 단말기와 버스 정류장에 설치된 다수의 비콘간에 BLE(Bluetooth Low Energy)를 통해 통신을 하도록 하고, 버스 단말기에서 버스 정류장에 설치된 모든 안내 비콘을 경유한 경우에 한하여 GPS보정용 위도 및 경도 데이터를 버스 단말기에 제공하여 버스 단말기의 GPS의 위치 오류를 보정할 수 있도록 한 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정장치는, 버스 정류장에 설치되어 버스 단말기와 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 하고, 접속된 버스 단말기와 단순 통신을 수행하는 복수의 안내 비콘; 상기 버스 정류장에 설치되어 상기 버스 단말기와 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 하고, 상기 버스 단말기로부터 전송된 안내 비콘 접속정보를 확인하여 정류 대상 버스를 확인하며, 정류 대상 버스에 한하여 GPS 보정 데이터를 버스 단말기로 전송하는 GPS보정정보 제공부; 상기 복수의 안내 비콘과 BLE 통신으로 접속되면 안내 비콘 접속정보를 생성 및 저장하고, 상기 GPS보정정보 제공부와 BLE 통신으로 접속되면 상기 안내 비콘 접속정보를 제공하며, 상기 GPS보정정보 제공부로부터 전송된 GPS 보정 데이터로 GPS 데이터를 보정하는 버스 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 GPS 보정 데이터는 현재 위치의 위도/경도 데이터인 것을 특징으로 한다.
상기에서 복수의 안내 비콘 중 각각의 안내 비콘은 방향성을 가지며, 상기 버스 단말기와 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신으로 접속되면 단순 접속정보만을 버스 단말기에 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 GPS보정정보 제공부는 현재 위치의 위도/경도 정보가 저장되는 저장부; 상기 버스 단말기와 BLE 통신을 하며, 버스 단말기로부터 수신한 안내 비콘 접속정보와 설정된 안내 비콘 접속정보를 비교하여 일치하는 경우에 한하여 상기 저장부에 저장된 현재 위치의 위도/경도 정보를 상기 버스 단말기에 전송해주는 비콘을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 버스 단말기는 GPS 위성을 통해 GPS 신호를 수신하는 GPS 안테나; 상기 정류장에 설치된 복수의 안내 비콘과 BLE통신을 하여 안내 비콘 접속정보를 획득하고, 상기 GPS보정정보 제공부의 비콘과 BLE 통신을 하여 GPS 보정 데이터를 수신하는 BLE 모듈; 상기 GPS 안테나를 통해 획득한 GPS 신호로 위치 정보를 획득하며, 상기 BLE 모듈을 통해 획득한 GPS 보정 데이터로 상기 획득한 GPS 위치 정보를 보정하는 버스정보 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 버스정보 처리부는 상기 BLE 모듈을 통해 획득한 GPS 보정 데이터로 GPS 위치 정보를 보정한 경우, 버스 관제 센터에 수정된 위치 정보를 전송해주는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정방법은, (a) 버스 단말기에서 버스 정류장에 설치된 안내 비콘과 BLE 통신으로 접속이 되면, 안내 비콘 접속정보를 생성 및 저장하는 단계; (b) GPS보정정보 제공부에서 버스 단말기와 BLE 통신으로 접속이 되면, 안내 비콘 접속정보를 수신하여 확인하는 단계; (c) 상기 GPS보정정보 제공부에서 안내 비콘 접속정보를 확인한 결과, 설정된 안내 비콘을 모두 접속한 경우, 상기 버스 단말기로 GPS 보정 데이터를 전송하는 단계; (d) 상기 버스 단말기에서 수신한 GPS 보정 데이터와 GPS 안테나를 통해 획득한 GPS 위치 정보를 비교하여 일치하면 버스 단말기의 GPS 정보를 이용하여 버스 정류장 위치에 반영하는 단계; (e) 상기 버스 단말기에서 수신한 GPS 보정 데이터와 GPS 안테나를 통해 획득한 GPS 위치 정보를 비교하여 불일치하면, 상기 수신한 GPS 보정 데이터로 GPS 데이터를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 GPS 보정 데이터는 현재 위치의 위도/경도 데이터인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정방법은, (f) 상기 GPS보정정보 제공부에서 안내 비콘 접속정보를 확인한 결과, 설정된 안내 비콘을 모두 접속하지 않은 경우, 반대 차로로 이동하는 버스로 판단하고, 버스단말기와 통신 접속을 종료하는 단계; (g) 상기 버스 단말기에서 수신한 GPS 보정 데이터로 GPS 위치 정보를 보정한 경우, 버스 관제 센터에 수정된 위치 정보를 전송해주는 단계; (h) 상기 버스 단말기에서 보정한 GPS 정보를 이용하여 버스 정류장 위치를 보정하고, 보정된 위치 정보를 버스 내부 승차/하차 단말기 및 버스 정류장 표시 디스플레이에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 버스 운행 중 버스 단말기 GPS에 외부 노이지 유입 등으로 인해 위치 오류 및 GPS 신호 세기가 약해져 발생하는 위치 오류를 방지할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명에 따르면 버스 정류장에 다수의 방향성 비콘을 설치하고, 버스 단말기와 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 하고, 버스 단말기에서 안내 비콘을 모두 접속한 경우에 한하여 버스 단말기에 위도 및 경도 데이터를 제공하여, 버스 GPS의 위치 오류를 정확하게 보정할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정장치의 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정과정을 설명하기 위한 GPS 오류 보정 과정 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정방법을 보인 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정과정을 설명하기 위한 GPS 오류 보정 과정 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정방법을 보인 흐름도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정장치의 블록 구성도로서, 크게 버스(1)에 탑재되는 버스 단말기(10), 버스 정류장(2)에 설치되는 복수의 안내 비콘(20), 버스 정류장(2')에 설치되는 GPS보정정보 제공부(30)로 구성된다.
도 1에서는 안내 비콘을 하나만 도시 하였으나, 실제 안내 비콘은 일정 간격을 갖고 다수로 설치된다. 버스 정류장(2)과 버스 정류장(2')은 동일한 정류장이나, 서로 떨어져 있는 것을 표현하기 위한 수치상으로 구분한 것이다. 버스가 이동하는 경로를 기준으로 버스 정류장의 진입 위치를 버스 정류장(2)이라고 하고, 해당 버스 정류장의 마지막 진출 위치를 버스 정류장(2')이라고 한다.
상기 복수의 안내 비콘(20)은 버스 정류장(2)에 설치되어 버스 단말기(10)와 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 하고, 접속된 버스 단말기(10)와 단순 통신을 수행하여 안내 비콘 접속정보만을 제공하는 역할을 한다. 이러한 복수의 안내 비콘은 방향성을 가지는 방향성 비콘을 이용한다. 여기서 방향성 비콘이란 신호를 특정한 방향으로만 전송하고 수신하는 비콘을 의미한다.
상기 GPS보정정보 제공부(30)는 상기 버스 정류장(2')에 설치되어 상기 버스 단말기(10)와 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 하고, 상기 버스 단말기(10)로부터 전송된 안내 비콘 접속정보를 확인하여 정류 대상 버스를 확인하며, 정류 대상 버스에 한하여 GPS 보정 데이터를 버스 단말기(10)로 전송하는 역할을 한다.
이러한 GPS보정정보 제공부(30)는 현재 위치의 위도/경도 정보가 저장되는 저장부(32), 상기 버스 단말기(10)와 BLE 통신을 하며, 버스 단말기(10)로부터 수신한 안내 비콘 접속정보와 설정된 안내 비콘 접속정보를 비교하여 일치하는 경우에 한하여 상기 저장부(32)에 저장된 현재 위치의 위도/경도 정보를 상기 버스 단말기(10)에 전송해주는 비콘(31)을 포함한다.
또한, 상기 버스 단말기(10)는 상기 복수의 안내 비콘(20)과 BLE 통신으로 접속되면 안내 비콘 접속정보를 생성 및 저장하고, 상기 GPS보정정보 제공부(30)와 BLE 통신으로 접속되면 상기 안내 비콘 접속정보를 제공하며, 상기 GPS보정정보 제공부(30)로부터 전송된 GPS 보정 데이터로 GPS 데이터를 보정하는 역할을 한다.
여기서 버스 단말기(10)는 통상의 버스에 장착되어, 버스 운행 정보를 기록하며, 버스 관제 센터와 통신을 통해 버스 운행 정보를 수신하며, 버스 내부의 승차/하차 단말기와 연동하여 요금 정산을 하며, 정류장 안내 방송을 제어하는 일반적인 버스 단말기를 의미한다.
이러한 버스 단말기(10)는 GPS 위성을 통해 GPS 신호를 수신하는 GPS 안테나(11), 상기 버스 정류장에 설치된 복수의 안내 비콘과 BLE 통신을 하여 안내 비콘 접속정보를 획득하고, 상기 GPS보정정보 제공부(30)의 비콘과 BLE 통신을 하여 GPS 보정 데이터를 수신하는 BLE 모듈(13), 상기 GPS 안테나(11)를 통해 획득한 GPS 신호로 위치 정보를 획득하며, 상기 BLE 모듈을 통해 획득한 GPS 보정 데이터로 상기 획득한 GPS 위치 정보를 보정하는 버스정보 처리부(12)를 포함한다.
상기 버스정보 처리부(12)는 상기 BLE 모듈(13)을 통해 획득한 GPS 보정 데이터로 GPS 위치 정보를 보정한 경우, 버스 관제 센터에 수정된 위치 정보를 전송해주는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 버스(1)가 운행을 하는 도중에 버스(1)에 탑재된 버스 단말기(10)가 버스 정류장(2)에 설치된 안내 비콘(20)과 BLE 통신 가능한 영역(Beacon Signal Area)에 진입하면, 버스 단말기(10)의 BLE 모듈(13)은 안내 비콘(20)과 접속한 사실을 버스정보 처리부(12)에 전달한다. 여기서 안내 비콘(20)과 접속시 안내 비콘(20)에서 접속 정보를 주는 것도 가능하다.
상기 버스 정보 처리부(12)는 안내 비콘(20) 접속 정보를 내부 메모리에 저장하고, 버스가 이동을 하는 도중에 다시 버스 정류장(2)에 설치된 다른 안내 비콘(20)과 BLE 통신 가능한 영역(Beacon Signal Area)에 진입하면, 버스 단말기(10)의 BLE 모듈(13)은 다른 안내 비콘(20)과 접속한 사실을 버스정보 처리부(12)에 전달한다. BLE 통신 가능한 영역의 판단은 수신전계강도(RSSI)를 이용할 수 있다. 상기 버스 정보 처리부(12)는 다른 안내 비콘(20) 접속 정보를 내부 메모리에 저장한다. 여기서 안내 비콘 접속 정보를 각각의 안내 비콘 마다 고유정보를 다르게 하여 구분하는 것도 가능하고, 아니면 단순히 카운트만을 이용하여 안내 비콘 접속 횟수만을 안내 비콘 접속정보로 설정하는 것도 가능하다.
여기서 안내 비콘은 방향성을 가지는 방향성 비콘이다. 방향성을 가지도록 비콘을 구현하게 되면, 실제 해당 차로로 이동하는 버스에 탑재된 버스 단말기와의 BLE 통신만 할 수 있고, 반대 차로의 버스에 탑재된 버스 단말기의 BLE 모듈과는 통신이 이루어지지 않을 수 있다.
상기와 같이 버스(1)가 버스 정류장(2)을 이동하는 도중에 GPS보정정보 제공부(30)의 비콘(31)과 BLE 통신이 가능한 영역(BUS Stop BLE Signal Area)에 진입하면, 버스 단말기(10)의 BLE 모듈(13)과 비콘(31) 간에 BLE 통신을 통해 접속을 한다.
BLE 통신으로 접속이 이루어지면, 버스 단말기(10)의 버스정보 처리부(12)의 제어에 따라 BLE 모듈(13)에서 안내 비콘 접속정보를 상기 비콘(31)으로 전송한다.
상기 비콘(31)은 상기 버스 단말기(10)의 BLE 모듈(13)로부터 전송된 안내 비콘 접속정보를 수신하면, 저장부(32)에 저장된 안내 비콘 접속정보와 비교하여, 일치하지 않으면 해당 버스가 정류하지 않는 버스로 인지하고, 통신을 종료한다.
이와는 달리, 저장부(32)에 저장된 안내 비콘 접속정보와 수신한 안내 비콘 접속정보를 비교하여 일치하면, 정류 대상 버스로 판단하고, 저장부(32)에 저장된 GPS보정 데이터를 상기 버스단말기(10)로 전송한다. 이후, 버스 단말기(10)로부터 GPS보정 데이터를 수신하였다는 응답이 오면 통신을 종료한다. 여기서 GPS보정 데이터는 현재 위치의 위도/경도 정보를 포함한다.
예컨대, 안내 비콘이 5개일 경우, 버스 단말기(10)로부터 안내 비콘 접속정보로 안내 비콘 5개 접속했다는 정보가 오면 해당 정류장에 정류하는 정류 대상 버스로 판단하고, 안내 비콘 접속 정보가 5개가 아닐 경우에는, 해당 정류장에 정류하는 정류 대상 버스가 아니라고 판단한다. 이 경우에는 반대 차로로 가는 버스일 확률이 높다. 이러한 다수의 방향성 안내 비콘을 이용하면, 해당 정류장에 진입하여 정류하는 버스인지 아니면 반대 차로로 이동하는 버스인지를 정확히 구분할 수 있게 된다.
상기 GPS보정정보 제공부(30)로부터 전송된 GPS 보정 데이터를 수신한 버스 단말기(10)의 BLE 모듈(13)은 수신한 GPS 보정 데이터를 버스정보 처리부(12)에 전달한다.
상기 버스정보 처리부(12)는 GPS 안테나(11)를 통해 획득한 GPS 신호와 상기 BLE모듈(13)을 통해 수신한 GPS보정 데이터를 비교하여, GPS 정보가 동일하면, 상기 GPS 안테나(11)를 통해 획득한 GPS 정보를 이용하여 버스 정류장 위치에 반영한다. 버스 정류장 위치에 GPS 신호를 반영한다는 의미는, GPS 정보를 버스 내부 승차/하차 단말기 및 버스 정류장 표시 디스플레이에 제공한다는 것을 의미한다. 이러한 경우, 버스 정류장 도착 방송은 상기 GPS 안테나(11)를 통해 획득한 위치 정보를 기준으로 도착 정류장 안내 방송을 한다.
한편, 상기 GPS보정정보 제공부(30)로부터 수신한 GPS 보정 데이터와 GPS 안테나(11)를 통해 획득한 GPS 위치 정보를 비교하여 불일치하면, 상기 수신한 GPS 보정 데이터로 획득한 GPS 데이터를 보정 한다. 여기서, 수신한 GPS 보정 데이터로 GPS 위치 정보를 보정한 경우, 버스 관제 센터에 수정된 위치 정보를 전송해주어, 버스 도착 정보 등이 버스 정류장에 정확하게 표시될 수 있도록 한다.
아울러 상기 버스 정보 처리부(12)는 보정한 GPS 정보를 이용하여 버스 정류장 위치를 보정하면, 보정된 위치 정보를 버스 내부 승차/하차 단말기 및 버스 정류장 표시 디스플레이에 제공한다. 이로써 내부 승차/하차 단말기는 정확한 위치 정보를 알 수 있으므로, 기존과 같이 위치 오류에 따른 요금 과금 오류를 방지할 수 있다. 아울러 정확한 위치 정보를 알 수 있으므로, 버스 도착 정류장 안내 방송에도 정확성을 도모할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정방법을 보인 흐름도로서, (a) 버스 단말기(10)에서 버스 정류장(2)에 설치된 안내 비콘(20)과 BLE 통신으로 접속이 되면, 안내 비콘 접속정보를 생성 및 저장하는 단계(S101 - S103), (b) GPS보정정보 제공부(30)에서 버스 단말기(10)와 BLE 통신으로 접속이 되면, 안내 비콘 접속정보를 수신하여 확인하는 단계(S104), (c) 상기 GPS보정정보 제공부(30)에서 안내 비콘 접속정보를 확인한 결과, 설정된 안내 비콘을 모두 접속한 경우, 상기 버스 단말기(10)로 GPS 보정 데이터를 전송하는 단계(S106), (d) 상기 버스 단말기(10)에서 수신한 GPS 보정 데이터와 GPS 안테나(11)를 통해 획득한 GPS 위치 정보를 비교하여 일치하면 버스 단말기(10)의 GPS 정보를 이용하여 버스 정류장 위치에 반영하는 단계(S107 - S108), (e) 상기 버스 단말기(10)에서 수신한 GPS 보정 데이터와 GPS 안테나(11)를 통해 획득한 GPS 위치 정보를 비교하여 불일치하면, 상기 수신한 GPS 보정 데이터로 GPS 데이터를 보정하는 단계(S109)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정방법은, (f) 상기 GPS보정정보 제공부(30)에서 안내 비콘 접속정보를 확인한 결과, 설정된 안내 비콘을 모두 접속하지 않은 경우, 반대 차로로 이동하는 버스로 판단하고, 버스단말기(10)와 통신 접속을 종료하는 단계(S105), (g) 상기 버스 단말기(10)에서 수신한 GPS 보정 데이터로 GPS 위치 정보를 보정한 경우, 버스 관제 센터에 수정된 위치 정보를 전송해주는 단계(S110), (h) 상기 버스 단말기(10)에서 보정한 GPS 정보를 이용하여 버스 정류장 위치를 보정하고, 보정된 위치 정보를 버스 내부 승차/하차 단말기 및 버스 정류장 표시 디스플레이에 제공하는 단계(S111), (i) 상기 버스 단말기(10)에서 GPS보정정보 제공부(30)로부터 GPS보정 데이터를 수신하고, 그에 대한 응답을 하면 버스 단말기(10)와 GPS보정정보 제공부(30) 간의 BLE 통신을 종료하는 단계(S112)를 더 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 단계 S101에서 버스(1)가 운행을 하는 도중에, 단계 S102와 같이 버스(1)에 탑재된 버스 단말기(10)가 버스 정류장(2)에 설치된 안내 비콘(20)과 BLE 통신 가능한 영역(Beacon Signal Area)에 진입하면, 버스 단말기(10)의 BLE 모듈(13)은 안내 비콘(20)과 접속한 사실을 버스정보 처리부(12)에 전달한다. 여기서 안내 비콘(20)과 접속시 안내 비콘(20)에서 접속 정보를 주는 것도 가능하다.
상기 버스 정보 처리부(12)는 안내 비콘(20) 접속 정보를 내부 메모리에 저장하고, 단계 S103에서 버스가 이동을 하는 도중에 다시 버스 정류장(2)에 설치된 다른 안내 비콘(20)과 BLE 통신 가능한 영역(Beacon Signal Area)에 진입하면, 버스 단말기(10)의 BLE 모듈(13)은 다른 안내 비콘(20)과 접속한 사실을 버스정보 처리부(12)에 전달한다. BLE 통신 가능한 영역의 판단은 수신전계강도(RSSI)를 이용할 수 있다. 상기 버스 정보 처리부(12)는 다른 안내 비콘(20) 접속 정보를 내부 메모리에 저장한다. 여기서 안내 비콘 접속 정보를 각각의 안내 비콘 마다 고유정보를 다르게 하여 구분하는 것도 가능하고, 아니면 단순히 카운트만을 이용하여 안내 비콘 접속 횟수만을 안내 비콘 접속정보로 설정하는 것도 가능하다.
여기서 안내 비콘은 방향성을 가지는 방향성 비콘이다. 방향성을 가지도록 비콘을 구현하게 되면, 실제 해당 차로로 이동하는 버스에 탑재된 버스 단말기와의 BLE 통신만 할 수 있고, 반대 차로의 버스에 탑재된 버스 단말기의 BLE 모듈과는 통신이 이루어지지 않을 수 있다.
상기와 같이 버스(1)가 버스 정류장(2)을 이동하는 도중에 GPS보정정보 제공부(30)의 비콘(31)과 BLE 통신이 가능한 영역(BUS Stop BLE Signal Area)에 진입하면, 버스 단말기(10)의 BLE 모듈(13)과 비콘(31) 간에 BLE 통신을 통해 접속을 한다.
BLE 통신으로 접속이 이루어지면, 버스 단말기(10)의 버스정보 처리부(12)의 제어에 따라 BLE 모듈(13)에서 안내 비콘 접속정보를 상기 비콘(31)으로 전송한다.
상기 비콘(31)은 단계 S104에서 상기 버스 단말기(10)의 BLE 모듈(13)로부터 전송된 안내 비콘 접속정보를 수신하면, 저장부(32)에 저장된 안내 비콘 접속정보와 비교하여, 일치하지 않으면 단계 S105로 이동하여 해당 버스가 정류하지 않는 버스로 인지하고, 통신을 종료한다.
이와는 달리, 저장부(32)에 저장된 안내 비콘 접속정보와 수신한 안내 비콘 접속정보를 비교하여 일치하면, 단계 S106으로 이동하여 정류 대상 버스로 판단하고, 저장부(32)에 저장된 GPS보정 데이터를 상기 버스단말기(10)로 전송한다. 이후, 버스 단말기(10)로부터 GPS보정 데이터를 수신하였다는 응답이 오면 통신을 종료한다. 여기서 GPS보정 데이터는 현재 위치의 위도/경도 정보를 포함한다.
예컨대, 안내 비콘이 5개일 경우, 버스 단말기(10)로부터 안내 비콘 접속정보로 안내 비콘 5개 접속했다는 정보가 오면 해당 정류장에 정류하는 정류 대상 버스로 판단하고, 안내 비콘 접속 정보가 5개가 아닐 경우에는, 해당 정류장에 정류하는 정류 대상 버스가 아니라고 판단한다. 이 경우에는 반대 차로로 가는 버스일 확률이 높다. 이러한 다수의 방향성 안내 비콘을 이용하면, 해당 정류장에 진입하여 정류하는 버스인지 아니면 반대 차로로 이동하는 버스인지를 정확히 구분할 수 있게 된다.
상기 GPS보정정보 제공부(30)로부터 전송된 GPS 보정 데이터를 수신한 버스 단말기(10)의 BLE 모듈(13)은 수신한 GPS 보정 데이터를 버스정보 처리부(12)에 전달한다.
상기 버스정보 처리부(12)는 단계 S107에서 GPS 안테나(11)를 통해 획득한 GPS 신호와 상기 BLE모듈(13)을 통해 수신한 GPS보정 데이터를 비교하여, GPS 정보가 동일하면, 단계 S108로 이동하여 상기 GPS 안테나(11)를 통해 획득한 GPS 정보를 이용하여 버스 정류장 위치에 반영한다. 버스 정류장 위치에 GPS 신호를 반영한다는 의미는, GPS 정보를 버스 내부 승차/하차 단말기 및 버스 정류장 표시 디스플레이에 제공한다는 것을 의미한다. 이러한 경우, 버스 정류장 도착 방송은 상기 GPS 안테나(11)를 통해 획득한 위치 정보를 기준으로 도착 정류장 안내 방송을 한다.
한편, 상기 GPS보정정보 제공부(30)로부터 수신한 GPS 보정 데이터와 GPS 안테나(11)를 통해 획득한 GPS 위치 정보를 비교하여 불일치하면, 단계 S109로 이동하여 상기 수신한 GPS 보정 데이터로 획득한 GPS 데이터를 보정 한다. 여기서, 수신한 GPS 보정 데이터로 GPS 위치 정보를 보정한 경우, 단계 S110과 같이 버스 관제 센터에 수정된 위치 정보를 전송해주어, 버스 도착 정보 등이 버스 정류장에 정확하게 표시될 수 있도록 한다.
아울러 상기 버스 정보 처리부(12)는 단계 S111에서 보정한 GPS 정보를 이용하여 버스 정류장 위치를 보정하면, 보정된 위치 정보를 버스 내부 승차/하차 단말기 및 버스 정류장 표시 디스플레이에 제공한다. 이로써 내부 승차/하차 단말기는 정확한 위치 정보를 알 수 있으므로, 기존과 같이 위치 오류에 따른 요금 과금 오류를 방지할 수 있다. 아울러 정확한 위치 정보를 알 수 있으므로, 버스 도착 정류장 안내 방송에도 정확성을 도모할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
본 발명은 GPS를 이용하여 버스 정류장 도착 정보 및 과금을 하는 버스 단말기에서 GPS 오류를 보정하는 기술에 적용된다.
1: 버스
2, 2': 버스 정류장
10: 버스 단말기
11: GPS 안테나
12: 버스정보 처리부
13: BLE 모듈
20: 안내 비콘
30: GPS보정정보 제공부
31: 비콘
32: 저장부
2, 2': 버스 정류장
10: 버스 단말기
11: GPS 안테나
12: 버스정보 처리부
13: BLE 모듈
20: 안내 비콘
30: GPS보정정보 제공부
31: 비콘
32: 저장부
Claims (9)
- 버스 정류장에 설치된 다수의 방향성 비콘을 이용하여 버스 단말기의 GPS오류를 보정하는 장치로서,
버스 정류장에 설치되어 버스 단말기와 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 하고, 접속된 버스 단말기와 통신을 수행하는 복수의 안내 비콘;
상기 버스 정류장에 설치되어 상기 버스 단말기와 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신을 하고, 상기 버스 단말기로부터 전송된 안내 비콘 접속정보를 확인하여 정류 대상 버스를 확인하며, 정류 대상 버스에 한하여 GPS 보정 데이터를 버스 단말기로 전송하는 GPS보정정보 제공부; 및
상기 복수의 안내 비콘과 BLE 통신으로 접속되면 안내 비콘 접속정보를 생성 및 저장하고, 상기 GPS보정정보 제공부와 BLE 통신으로 접속되면 상기 안내 비콘 접속정보를 제공하며, 상기 GPS보정정보 제공부로부터 전송된 GPS 보정 데이터로 GPS 데이터를 보정하는 버스 단말기를 포함하고,
상기 복수의 안내 비콘 중 각각의 안내 비콘은 방향성을 가지며, 상기 버스 단말기와 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신으로 접속되면 단순 접속정보만을 버스 단말기에 전송하며,
상기 GPS보정정보 제공부는 상기 버스 단말기와 BLE 통신을 하며, 버스 단말기로부터 수신한 안내 비콘 접속정보와 설정된 안내 비콘 접속정보를 비교하여 일치하는 경우에 한하여 저장부에 저장된 현재 위치의 위도/경도 정보를 상기 버스 단말기에 전송해주는 비콘을 포함하되,
상기 비콘은 상기 버스 단말기로부터 안내 비콘 접속정보로 설치된 모든 안내 비콘과 접속했다는 안내 비콘 접속정보가 오면 해당 정류장에 정류하는 정류 대상 버스로 판단하고, 안내 비콘 접속 정보 중 일부만 수신되거나 안내 비콘 접속정보가 없으면 해당 정류장에 정류하는 정류 대상 버스가 아닌 반대 차로로 진행하는 버스라고 판단을 하며,
상기 버스 단말기는 GPS 위성을 통해 GPS 신호를 수신하는 GPS 안테나; 상기 정류장에 설치된 복수의 안내 비콘과 BLE 통신을 하여 안내 비콘 접속정보를 획득하고, 상기 GPS보정정보 제공부의 비콘과 BLE 통신을 하여 GPS 보정 데이터를 수신하는 BLE 모듈; 상기 GPS 안테나를 통해 획득한 GPS 신호로 위치 정보를 획득하며, 상기 BLE모듈을 통해 획득한 GPS 보정 데이터로 상기 획득한 GPS 위치 정보를 보정하는 버스정보 처리부를 포함하며,
상기 버스정보 처리부는 상기 BLE모듈을 통해 획득한 GPS 보정 데이터로 GPS 위치 정보를 보정한 경우, 버스 관제 센터에 수정된 위치 정보를 전송해주는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정장치.
- 청구항 1에서, 상기 GPS 보정 데이터는 현재 위치의 위도/경도 데이터인 것을 특징으로 하는 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정장치.
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- 버스 정류장에 설치된 다수의 방향성 비콘을 이용하여 버스 단말기의 GPS오류를 보정하는 방법으로서,
(a) 버스 단말기에서 버스 정류장에 설치된 안내 비콘과 BLE 통신으로 접속이 되면, 안내 비콘 접속정보를 생성 및 저장하는 단계;
(b) GPS보정정보 제공부에서 버스 단말기와 BLE 통신으로 접속이 되면, 안내 비콘 접속정보를 수신하여 확인하는 단계;
(c) 상기 GPS보정정보 제공부에서 안내 비콘 접속정보를 확인한 결과, 설정된 안내 비콘을 모두 접속한 경우, 상기 버스 단말기로 GPS 보정 데이터를 전송하는 단계;
(d) 상기 버스 단말기에서 수신한 GPS 보정 데이터와 GPS 안테나를 통해 획득한 GPS 위치 정보를 비교하여 일치하면 버스 단말기의 GPS 정보를 이용하여 버스 정류장 위치에 반영하는 단계;
(e) 상기 버스 단말기에서 수신한 GPS 보정 데이터와 GPS 안테나를 통해 획득한 GPS 위치 정보를 비교하여 불일치하면, 상기 수신한 GPS 보정 데이터로 GPS 데이터를 보정하는 단계;
(f) 상기 GPS보정정보 제공부에서 안내 비콘 접속정보를 확인한 결과, 설정된 안내 비콘을 모두 접속하지 않은 경우, 반대 차로로 이동하는 버스로 판단하고, 버스단말기와 통신 접속을 종료하는 단계;
(g) 상기 버스 단말기에서 수신한 GPS 보정 데이터로 GPS 위치 정보를 보정한 경우, 버스 관제 센터에 수정된 위치 정보를 전송해주는 단계; 및
(h) 상기 버스 단말기에서 보정한 GPS 정보를 이용하여 버스 정류장 위치를 보정하고, 보정된 위치 정보를 버스 내부 승차/하차 단말기 및 버스 정류장 표시 디스플레이에 제공하는 단계를 포함하며,
상기 GPS 보정 데이터는 현재 위치의 위도/경도 데이터인 것을 특징으로 하는 방향성을 가진 다수의 비콘을 이용한 버스 GPS오류 보정방법.
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