KR19980082156A

KR19980082156A - 이동 통신을 이용한 동적 내비게이션 시스템 장치 및 이를 이용한 지능형교통시스템 구축방

Info

Publication number: KR19980082156A
Application number: KR1019980035442A
Authority: KR
Inventors: 위은수
Original assignee: 위은수
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 1998-11-25

Abstract

종래의 차량용 내비게이션 장치는 GPS를 이용하기 때문에 자신의 정보를 송신하거나 외부의 정보를 수신할 수 없으며 GPS 수신기가 고가이기 때문에 이용에 한계가 많았다.

본 발명은 이동통신을 이용하여 이러한 단점을 극복하고 다양한 정보의 송신으로 차량의 상태를 송신할 수 있으며, 교통정보 등의 정보를 수신하여 여러 목적에 따라 사용될수 있는 것을 특징으로 한다.

또한 드라이버가 지리정보 등을 저장한 데이터가 없거나 경로탐색 등의 연산을 행할수 있는 장치가 없더라도 이동통신을 이용하여 특정 기능을 수행할 수 있어 별도의 장비가 없어도 자신의 위치와 경로탐색, 교통정보의 수신이 가능해 지리정보에 미숙한 국내인이나 외국인에게 많은 도움을 줄 수 있으며, 교통사고의 예방에 도움을 줄 수 있을 것이다.

또한 종래의 지능형교통시스템(ITS)은 건설된 구간의 교통량과 차량속도 만을 파악할수 있었지만, 본 발명은 이동통신을 이용한 동적 내비게이션 장치로 이러한 단점을 극복하여 교통량과 속도는 물론 특정 차량의 상태나 정보까지 파악할 수 있으며 기존의 ITS와 병행 또는 독립하여 구축이 가능해 물류 유통 분야에 많은 도움을 줄 수 있다.

Description

이동 통신을 이용한 동적 내비게이션 시스템 장치 및 이를 이용한 지능형 교통시스템 구축 방법

본 발명은 자동차 드라이버에게 이용되는 자동차 내비게이션 시스템(이하 CNS : Car Navigation System) 장치와 대중교통, 교통관제, 교통정보에 이용되는 지능형 교통시스템(이하 ITS : Intelligent Transport System) 구축 방법에 관한 것이다.

상세하게 설명하면 종래의 CNS는 Globall Positioning System(이하 GPS)를 이용하기 때문에 시가지나 터널 등의 전파가 수신이 되지 않는 지역에서 오차가 크며, 단방향의 통신으로 교통정보나 도로상황을 파악할 수 없고, 차량의 상태 및 정보 등을 송신할 수 없어 이용에 한계가 많으며, GPS 수신기가 고가라는 단점이 있다.

이러한 단점은 외부의 정보를 수신할 수 없고 차량의 상태 등의 정보를 송신할 수 없기 때문에 정적 CNS로 구분되며, 여기서 동적 CNS라 함은 이동 통신을 사용하여 교통정보, 도로 상황 등을 수신하고 차량의 상태, 정보 등을 송신 할 수 있기 때문이다.

또한 종래의 ITS는 특정 구간에 폐쇄회로(CC) TV카메라와 레이더센서, 영상검지기의 구성으로 그 구간에 대한 교통량과 속도만을 파악하며, 건설비용이 고가이며, 기기가 설치된 특정 구간에 대해서만 파악할 수밖에 없지만, 여기서 동적 CNS를 이용한 ITS 구축은 종래의 ITS의 공간적 한계를 극복한 정보의 수집과 가공, 관제, 제공 등을 종래의 ITS와 병행 또는 독립하여 구축함을 말한다.

본 발명의 목적은 종래의 CNS와 ITS의 단점을 극복하여 이동 통신을 이용해 동적으로 구성하는 차량용 내비게이션 장치에 있으며, 기존의 ITS와 독립 또는 병행하여 동적 CNS의 정보를 바탕으로 ITS를 구축하는 방법에 있다.

상기의 식별자가 없습니다.

도면 1은 종래의 GPS 수신기를 탑재한 CNS의 개략 블럭도

도면 2는 이동 통신을 이용한 동적 CNS의 개략 블럭도

도면 3은 이동 통신을 이용하여 Server의 기억부의 기능을 수행하는 경우의 개략 블럭도

도면 4는 이동 통신을 이용하여 Server의 연산부의 기능을 수행하는 경우의 개략 블럭도

도면 5는 이동 통신을 이용하여 Server의 기억부 및 연산부의 기능을 수행하는 경우의 개략 블럭도

도면 6은 이동통신을 이용하여 홈메모리, ITS에 연결된 Server에서 액세스, 조회 등을 하여 동적 CNS를 구성하는 개략 블럭도

도면 7은 종래의 ITS와 독립하여 이동통신을 이용한 동적 CNS를 이용하여 ITS 구성개략 블록도

도면 8은 종래의 ITS와 병행하여 이동통신을 이용한 동적 CNS를 이용하여 ITS 구성개략 블럭도

GPS를 이용하는 종래의 CNS는 GPS 수신기(1)를 탑재하여 상대 좌표를 파악하고 거리, 속도, 방위 등의 센서부(3)의 정보를 바탕으로 기억부(6)에 저장되어 있는 지리 정보와 추측항법(Dead Reckoning), Map Matching에 사용되는 소프트웨어적인 기술로 주행 경로를 검출하여 절대 좌표를 파악하는 방식이다.

본 발명은 드라이버가 이동 통신(8, 9)을 이용하여 도로 정보와 교통 상황 등의 각종정보를 수신하고, 차량의 위치, 거리, 속도, 진행방향, 차량번호, 충격, 개폐 여부 등의 상태 정보를 송신하여 차량 내, 외의 사건 발생시 인식 및 조치를 할 수 있으며, 특정 구간이 아닌 이동 통신을 사용할 수 있는 전구간에 교통량과 속도, 차량의 상태 등의 정보를 수집, 가공, 관제, 제공할 수 있는 ITS를 기존의 ITS와 병행 또는 독립하여 구축하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이동 통신을 이용한 CNS의 작동방식은 다음과 같다.

본 발명은 GPS 수신기(1)를 이용하지 않고, 이동 통신(8, 9)을 사용하여 사건별, 구간별, 시간별, 차량별 정보를 송신하고 도로상황, 교통정보 등의 정보를 송신하는 것이다.

즉, 이동 통신 수단(9)의 위치 등록의 정보를 바탕으로 상대 좌표를 설정하고 속도, 거리, 방위 등의 센서부(10)의 정보를 기억부(13)에 저장된 지리정보 등과 소프트웨어적 기술을 사용하여 절대 좌표를 추정하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 이동 통신을 사용할 수 없을 시에는 센서부(10)의 정보를 바탕으로 추측항법, Map Matching의 소프트웨어적인 기술을 사용하여 절대 좌표를 검출한다.

또한 본 발명은 드라이버가 이동 통신(8, 9)을 사용하여 통신망(8)을 통해 특정 정보 및 특정 기능을 액세스, 조회, 연산, 저장, 가공 등을 수행한다.

상세하게 설명하면 이동 통신(8, 9)은 통신을 하기 위해 이동 통신 수단(9)의 위치를 설정한다.

이동 통신 수단(9)의 위치 등록은 기지국과 통신하는 경우와 인공위성과 통신하는 경우로 나눌 수 있으며 기지국과 통신하는 경우는 기지국의 고유 코드를 인식하여 기지국의 절대 좌표와 통화(Call), 셀(Cell) 범위와 섹터(Sector)의 영역을 통한 상대 좌표를 설정하고, 인공위성과 통신하는 경우는 위치 등록시 해당 위치의 경도와 위도의 영역을 바탕으로 상대 좌표를 설정한다.

이동 통신 수단(9)의 위치 등록 검출은 기지국과 통신하는 경우는 이동통신수단(9)에서 기지국의 고유 코드를 연산부(11)에 송출하거나, 홈메모리(HLR, 44)에 연결된 Server(45)가 홈메모리(44)를 액세스, 조회하여 연산부(11)로 송출한다.

인공위성과 통신하는 경우는 이동통신수단(9)에서 위치등록 코드를 연산부(11)에 송출하거나, 통신망의 홈메모리(44)에 연결된 Server(45)가 홈메모리를 액세스, 조회하여 연산부(11)로 송출한다.

이동 통신을 이용한 CNS의 장치 구성은 다음과 같다.

이동 통신을 이용한 CNS 장치는 이동통신수단(9), 센서부(10), 연산부(11), 제어부(11), 표시부(14), 기억부(13), 입력부(12)로 구성된다.

연산부(11)는 이동통신수단(9)의 위치등록 정보를 바탕으로 상대 좌표의 검출, 센서부(10)의 주행 항로를 바탕으로 소프트웨어적 기술로 절대좌표의 검출, 경로 탐색, 사건 발생시 처리 등의 처리, 가공, 연산 등을 행하는 장치다.

본 발명은 연산부(11)는 차량은 빠른 속도로 이동하기 때문에 연산부는 상대적으로 많은 양을 빠른 속도로 처리해야 하기 때문에 드라이버가 상대 좌표, 절대 좌표의 검출과 경로 탐색 등의 연산을 수행할 수 있는 장치를 이동 통신을 사용하여 Server가 수행하도록 할 수 있다.

CPU와 MEMORY 등으로 구성된 노트북, HPC, PDA, 마이컴, 이동통신수단 등의 연산장치나 이동 통신을 이용한 Server의 연산부가 사용된다.

상세하게 설명하면 Server는 홈메모리(44) 또는 ITS(49)와 액세스, 연결되어 임의 또는 특정의 정보를 용도에 맞게 조회, 가공 등의 수행을 하는 장치를 말하며 이동 통신을 이용하여 Server(25, 34)가 특정 정보에 대한 처리, 연산, 가공 등을 Server의 연산부(26, 35)가 수행할 수 있도륵 한다.

표시부(14)는 노트북 액정, HPC 액정, PDA 액정, 이동통신수단의 액정, 차량용 TV액정, 스피커 등과 같이 연산부의 결과를 드라이버가 정보를 얻어 인지 및 판단을 할 수 있게 표시하는 장치다.

기억부(13)는 상대좌표의 영역, 도로지도 등의 지리 정보와 추측항법과 Map Matching 등에 사용되는 소프트웨어, 센서부(10)의 신호정보, 차량 상태, 고유 정보 등에 대해 기억, 갱신, 저장하는 장치다.

지리 정보는 이동 통신 수단(9)이 기지국과 통신하는 경우는 기지국의 고유 코드와 해당하는 기지국의 절대 좌표와 셀 범위, 섹터의 영역에 대한 정보, 위성과 통신하는 경우는 위치등록을 하는 위도와 경도의 영역에 대한 정보다.

본 발명은 지리 정보의 양이 상대적으로 많고 지형지물의 변화가 급속하고 도로상황이 수시로 변하기 때문에 드라이버의 기억부(13)에 최신의 지리 정보를 모두 입력하지 못하는 경우가 생길수 있어 이동 통신을 사용하여 Server(16, 34)에서 기억부(17, 36)의 기능을 액세스, 조회. 저장, 갱신 등을 가능하게 한다.

기억부는 내, 외장 하드디스크나 내, 외장 CD-ROM, ROM, RAM 등의 기억장치가 사용되며 드라이버는 자신이 가진 기억장치나 이동 통신을 이용한 Server의 기억장치를 이용한다.

제어부(11)는 각각의 기기가 사용 목적에 부합하게 동작하도록 하드웨어적인 연결 및 제어 등을 하는 장치다.

센서부(1O)는 속도, 거리, 가속도, 방위, 충격, 압력, On/Off 등의 차량의 상태 및 정보를 판단할 수 있는 각종 센서로 상대 좌표를 바탕으로 절대좌표를 검출하기 위해 주행항로 및 차량의 상태 등을 파악하기 위해 설치하는 장치다.

입력부(12)는 자판, 음성, 터치스크린 등으로 드라이버가 정보에 대한 전달, 선택, 조작을 가능 실현케 하는 장치로 목적지의 설정이나 경로의 선택이나 재설정의 요구 등을 입력, 선택 등의 기능을 한다.

또한 본 발명은 종래의 ITS(66)와 병행 혹은 독립하여 이동통신을 이용한 동적 CNS의 정보를 바탕으로 한 ITS의 구축 방법에 관한 것이다.

종래의 ITS는 카메라와 센서로 구성되어 특정 구간의 교통량과 차량 속도의 정보 밖에 수집할 수 없는 공간적인 제약과 정보 수집의 한계가 있기 때문에 공간적 제약과 정보수집의 한계를 극복해 이동통신을 이용한 동적 CNS의 사용으로 이동통신이 가능한 지역에서 사건별, 구간별, 시간별, 차량별로 정보의 수집과 가공, 제공 등이 가능하다.

상세하게 설명하면, 이동통신을 이용한 동적 CNS의 송출 정보(52, 60)로 사건별, 구간별, 시간별, 차량별로 교통량과 속도, 차량의 상태 및 정보의 관제, 감시, 정보 공유가 가능하여 이를 바탕으로 정보의 조회, 가공, 관제, 제공으로 그 정보를 대중, 드라이버, 특정인에게 통보, 공유, 안내할 수 있다.

종래의 ITS(66)와 병행 또는 독립하여 동적 CNS의 사건별, 시간별, 구간별, 차량별 정보의 종합적 제어 및 판단으로 교통상황에 대해 교통관제(57, 65), 교통정보(55, 63), 대중교통(56, 64) 시스템을 구성한다.

또한 ITS에 Server를 연결해서 차량별, 구간별, 시간별, 차량별로 특정 목적에 따라 정보의 제공 등에 사용할 수 있다.

첨부 도면을 참고로 하여 본 발명은 센서의 조합과 이동통신을 이용해 드라이버가 기억부와 연산부에 대한 수행 등을 할 수 있기 때문에 여러 가지의 조합이 나온다.

[실시예 1]

도면 3에 도시된 바와 같이 드라이버가 기억부의 기능을 이동통신(15, 18)을 이용하여 Server(16)의 기억부(17)가 수행하는 경우를 나타낸다.

기억부는 양이 상대적으로 많이 요구되고 최신의 정보를 유지하기 위해서 드라이버는 이동통신(15, 18)을 사용하여 Server(16)의 기억부(17)를 조회, 가공 등을 하도록 하여 드라이버가 지리정보나 소프트웨어 등을 가지고 있지 않아도 이동통신을 이용하여 CNS를 구성한다.

[실시예 2]

도면 4에 도시된 바와 같이 드라이버가 연산부의 기능을 이동통신(24, 27)을 이용하여 Server(25)의 연산부(26)가 수행하는 경우를 나타낸다.

자동차는 빠른 속도로 이동하고 정보의 처리와 송수신에 있어서 빠른 속도를 요구하는 연산부의 기능을 이동통신(24, 27)을 이용하여 Server(25)의 연산부(26)가 상대좌표, 절대좌표, 경로탐색 등의 연산을 수행하도록 하여 드라이버가 빠른 속도의 연산 장치를 가지고 있지 않아도 이동통신을 이용하여 CNS를 구성한다.[실시예 3]

도면 5에 도시된 바와 같이 드라이버가 연산부와 기억부의 기능을 이동통신(33, 37)을 이용하여 Server(34)의 연산부(35)와 기억부(36)가 수행하는 경우를 나타낸다.

실시예 1과 실시예 2처럼 연산부와 기억부의 기능을 이동통신(33, 37)을 이용하여 Server(34)의 연산부(35)과 기억부(36)가 기능을 수행하도록 하여 드라이버가 최신의 지리정보 등과 빠른 연산장치를 가지고 있지 않아도 이동통신을 이용하여 CNS를 구성한다.

[실시예 4]

도면 2를 참고로 하여 택시용에 쓰일 수 있는 동적 CNS 장치는 승객의 탑승 여부를 파악할 수 있도록 구성할 수 있다.

승객의 탑승 여부를 파악할 수 있도록 요금 미터기에 On/Off 센서나 좌석에 압력 센서 등을 추가로 부착하여 차량의 정보와 더불어 전송함으로써 택시의 회사에서는 택시의 위치와 경로는 물론 차량에 승객이 탑승하였는지의 여부를 알 수 있다.

[실시예 5]

도면 2를 참고로 하여 특수용 차량에 쓰일 수 있는 동적 CNS 장치는 차량의 상태 등을 실시간으로 송신할 수 있고, 상황실에서의 정보나 명령 등을 실시간으로 수신할 수 있다.

특수 CNS는 보호 및 감시를 요하는 특수물건물질수송차량, 긴급 및 순찰 차량 등을 말하는 것으로 특수물건물질수송차량에 개폐, 유출, 침투, 침입 등을 감지하는 센서를 부착하여 사건 발생시 드라이버와 상황실에서 인식하고 조치를 취할 수 있도록 한다.

긴급 및 순찰 차량은 출동의 목적지에 대한 정확한 파악과 최단 거리에 대한 정보, 상황실 명령 등을 얻을 수 있으며, 상황실에서는 차량의 현재의 위치와 상태 및 목적지의 위치에 대한 정보 등을 얻을 수 있다.

[실시예 6]

도면 7에 도시된 바와 같이 이동통신(50, 51)을 이용한 동적 CNS의 구성으로 ITS의 독립 구축(54)의 개략 블럭도이다.

공간적 제약과 정보 수집의 제약이 있는 종래의 ITS와는 독립적으로 이동통신(50, 51)을 이용한 CNS의 사건별, 구간별, 시간별, 차량별 정보(52)의 수집과 교통정보(55), 대중교통(56), 교통관제(57) 등의 ITS의 기능을 가능케 하며 드라이버는 속도, 위치, 상태 등의 차량 정보(52)를 송출하고 교통상황, 도로정보 등의 교통 정보(53)를 수신할 수 있으며 드라이버, 대중, 특정인은 ITS(54)의 기능을 제공받게 된다.

종래 ITS의 정보 수집의 제약을 극복할 수 있기 때문에 수시로 변하는 병목 구간 및 종래 ITS가 건설되지 않은 구간, 교통 상황이 갑자기 변한 구간 등 이동통신이 사용 가능한 동적 CNS에 대해서 사건별, 구간별, 시간별, 차량별로 정보의 수집과 제공, 관제 등이 가능하다.

[실시예 7]

도면 8에 도시된 바와 같이 이동통신(58, 59)을 이용한 동적 CNS의 구성으로 종래의 ITS(66)의 병행 구축한 ITS(62)의 개략 블록도이다.

이동통신(58, 59)을 이용한 CNS의 정보를 바탕으로 한 ITS(62)와 종래의 ITS(66)를 연결하여 교통정보(63), 대중교통(64), 교통관제(65)를 가능토록 하여 종래의 ITS 기기가 설치된 구간과 더불어 이동통신이 가능한 지역의 사건별, 구간별, 시간별, 차량별의 정보의 수집과 제공, 관제 등이 가능하기 때문에 좀더 정확하고 효율적인 ITS의 구축이 가능하다.

[실시예 8]

도면 6에 도시된 바와 같이 통신망을 통해서 Server(45)를 홈메모리(44), ITS(49)와 액세스, 연결하여 이동통신(43, 46)을 이용한 동적 CNS에서 사건별, 구간별, 시간별, 차량별로 정보(47)를 수집하고 교통상황이나 도로정보 등의 교통정보(48)를 제공할 수 있다.

홈메모리(44)에 액세스, 조회하여 이동통신수단(46)의 위치등록 정보를 파악할 수 있으며, ITS(49)에 연결하여 교통 정보 등을 사건별, 구간별, 시간별, 차량별로 차량 정보를 제공 및 관제하고 이동통신이 가능한 구간의 CNS에 정보의 제공이 가능하다.

1. GPS를 이용한 정적 CNS와는 달리 이동 통신을 사용한 송수신이 가능하기 때문에 동적 CNS 구성이 가능하다.

2. 고가의 GPS 수신기를 설치할 필요가 없기 때문에, 이동 통신 수단을 사용하여 저가의 CNS를 구성할 수 있다.

3. 폐쇄회로 TV 카메라, 레이더센서, 영상검지기로 이루어진 기존의 ITS와 독립 또는 병행하여 저렴한 비용으로 이동 통신이 가능한 전 구간에 ITS를 구축할 수 있으며 차량의 종합적인 상태를 파악할 수 있고, 도로정보와 교통상황을 실시간으로 파악, 전송, 관제, 제어 할 수 있다.

4. 사건 발생시 위치, 경로, 목적지 파악과 이동통신기기의 사용 가능 지역에 정보의 공유로 인한 통보 및 인지가 가능하며, 차량 정보의 송출로 뺑소니 차량이나 도난 차량에 대한 참조 및 검색이 가능해진다.

5. 특정 목적에 맞춰 구성 기기의 재사용과 탈, 부착이 용이하기 때문에 비용 절감이 된다.

6. 드라이버가 최신의 지리 정보나 빠른 속도의 연산장치를 가지지 않고서도 이동통신을 사용하여 조회, 가공, 수행 등이 가능하다.

7. 종래의 ITS와 병행이 가능하기 때문에 비용 절감과 효율성 향상을 가져올 수 있다.

8. 동적 CNS를 이용한 ITS 구축으로 교통난을 해소하고, 물류 및 유통 분야에 비용 절감과 경쟁력 향상을 가져온다.

9. 긴급 및 순찰 등의 특수 차량에 사용하는 무선 방식은 도청에 대한 문제점을 낳아 왔지만, 이동 통신의 코드 분할 방식과 같은 암호화 기법 기술 등으로 도청을 막을 수 있으며 데이터 통신 및 멀티미디어의 구현으로 보다 정확한 정보의 공유를 이룰 수 있다.

10. 교통정보, 대중교통, 교통관제에 대한 정확성 및 효율성과 교통 및 지리정보에 미숙한 국내인 및 외국인의 관광 유발 효과와 교통사고 예방에 큰 효과를 가져올 수 있다.

Claims

이동 통신(8, 9)을 이용하여 기억부(13)와 연산부(11)와 센서부(10)와 제어부(11)와 표시부(14)와 입력부(12)로 구성되어 드라이버에게 상대좌표, 절대좌표의 검출, 현재의 위치, 경로 탐색 등과 더불어 도로 상황과 교통정보 등의 정보를 수신하고 차량의 상태나 정보 등을 송신할 수 있으며 이동통신을 이용하여 Server의 기억부 또는 연산부의 기능의 이용이 가능하게 구성하는 동적 CNS 장치

이동 통신(8, 9)은 기지국이나 인공위성과 통신하는 유선이 아닌 무선으로 페이징, 데이터 방송 등의 편방향과 쌍방향의 전신, 전화, 데이터통신, 멀티미디어 등의 기술을 실현하고 가능케 하는 이동 통신 수단(9)과 통신망(8)을 말하며, 통신망(8)이라 함은 이동통신수단(9)의 사용이 가능한 시스템이다.

Server는 통신망을 통해 동적 CNS와 액세스, 연결되어 차량의 상태나 정보 등을 얻고 도로 상황, 교통 정보 등을 제공할 수 있고, 홈메모리에 액세스, 연결되어 이동통신수단의 위치등록 정보 등을 얻을 수 있고, ITS와 액세스, 연결되어 사건별, 구간별, 시간별, 차량별의 정보의 수집과 교통 정보 등의 제공을 받을 수 있고, 이동통신을 이용하여 기억부, 연산부의 기능을 수행할 수 있는 장치다.
1항에 있어서 드라이버가 기억부의 기능을 이동통신을 이용하여 Server의 기억부를 이용하는 CNS 장치
1항에서 드라이버가 연산부의 기능을 이동통신을 이용하여 Server의 연산부를 이용하는 CNS 장치
1항에서 드라이버가 연산부 및 기억부를 이동통신을 이용하여 Server의 연산부 및 기억부를 이용하는 CNS 장치
종래의 ITS(66)와 병행하거나 독립적으로 구성하여 이동 통신을 사용한 동적 CNS의 정보를 수집하고, 교통정보 등을 제공하여 사건별, 구간별, 시간별, 차량별로 정보의 수집, 제공, 관제 등의 ITS(54, 62) 구축 방법

사건은 차량의 내적 또는 외적 상태의 변화 또는 발생으로, 내적 상태란 속도, 거리, 방위의 변화나 개폐, 충격의 발생 등의 일이며, 외적 상태란 차량 주변 환경에 주목할 일이나 뜻밖의 일 등으로 인해 사고 발생, 구조구급이나 차량의 동작, 경로 재설정 등이다.