KR20000021530A - Traffic information terminal using digital audio broadcasting - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 방송을 이용한 교통정보장치에 관한 것으로, 특히 디지털 오디오 방송 규격에 따른 오디오 방송 시스템에서 송신측에서 방송신호에 교통정보를 실어 송신하면 차량등에 탑재된 방송 수신장치에서 교통정보를 디코딩한 후 화면에 표시하여 교통정보을 안내하도록 된 교통정보단말기에 관한 것이다.The present invention relates to a traffic information device using broadcast. In particular, in an audio broadcasting system according to a digital audio broadcasting standard, when a transmitting side carries traffic information on a broadcast signal, the traffic information is decoded by a broadcast receiving device mounted on a vehicle. It relates to a traffic information terminal that is displayed on the screen to guide traffic information.
현재 널리 사용되고 있는 항법 측위시스템으로서, GPS(Global Positioning System)는 직접 시퀀스 확산 스팩트럼(Direct Sequence Spread Spectrum)방식으로 항법정보를 전송하는 인공위성을 이용한 위치측정 시스템이다. 이러한 GPS는 예비기 3개를 포함하여 총 24개의 위성으로 구성되며, 전 세계 어느 곳에서나 1일 24시간 3차원 위치를 측정할 수 있게 한다. 위성이 송신하는 신호는 C/A(coarse/acquisition)코드와 P(precision)코드로 확산된 데이터가 포함되어 있는 표준측위신호와, P(precision)코드로 확산된 데이터가 포함되어 있는 고확도측위신호이다. 그리고 표준측위신호는 1575.42MHz인 L1대역의 반송파에 실려 전송되고, 고확도측위신호는 1227.6MHz인 L2대역의 반송파에 실려 전송된다.As a widely used navigation positioning system, the GPS (Global Positioning System) is a positioning system using a satellite that transmits navigation information in a direct sequence spread spectrum (Direct Sequence Spread Spectrum) method. The GPS consists of a total of 24 satellites, including three spares, allowing the measurement of three-dimensional positions 24 hours a day from anywhere in the world. The signal transmitted by the satellite is a standard positioning signal containing data spread in a coarse / acquisition (C / A) code and a P (precision) code, and a high accuracy positioning including data spread in a P (precision) code. It is a signal. The standard positioning signal is carried on a carrier of an L 1 band of 1575.42 MHz, and the high accuracy positioning signal is carried on a carrier of an L 2 band of 1227.6 MHz.
위성의 송신신호는 세슘 원자시계로부터 얻어지는 10.23MHz의 안정된 기준주파수로 만들어지며, 위성에서 송신되는 표준측위신호는 다음 수학식1과 같이 표현된다.The transmission signal of the satellite is made of a stable reference frequency of 10.23 MHz obtained from the cesium atomic clock, and the standard positioning signal transmitted from the satellite is expressed by Equation 1 below.
상기 수학식1에서 P(t)는 P코드이고, G(t)는 C/A코드이며, D(t)는 50 bps의 데이터 열이다. 그리고 ω는 L1대역의 반송파 주파수이며, i는 각 위성의 번호이다.In Equation 1, P (t) is a P code, G (t) is a C / A code, and D (t) is a data sequence of 50 bps. And ω is the carrier frequency in the L 1 band, i is the number of each satellite.
위성에서 50bps의 데이터 속도로 송신되는 항법 데이터 열(D(t))은 1500비트의 정보를 포함하는 30초의 프레임들로 이루어지고, 각 프레임은 300비트의 5개 부프레임으로 나뉘어진다. 또한 각 부프레임은 30비트의 10개 워드로 구분되고, 1워드는 24비트의 정보 데이터와 6비트의 오류정정부호로 구분된다. 각 프레임에서 첫 번째 부프레임은 위성 클럭의 현재오차와 오차변화율을 나타내는 4개의 클럭보정항으로 구성되고, 두 번째와 세 번째 부프레임은 위성의 현재 궤도를 나타내는 궤도정보로 구성된다. 네 번째 부프레임은 항법 메시지와 위성상태 정보로 구성되고, 다섯 번째 부프레임은 각 위성의 위성력(almanac)으로 구성된다.The navigation data sequence D (t), transmitted at a data rate of 50bps from the satellite, consists of 30 seconds of frames containing 1500 bits of information, each frame being divided into five subframes of 300 bits. Each subframe is divided into 10 words of 30 bits, and one word is divided into 24 bits of information data and 6 bits of error correcting code. In each frame, the first subframe consists of four clock correction terms representing the current error and error rate of the satellite clock, and the second and third subframes consist of orbital information representing the satellite's current orbit. The fourth subframe consists of navigation messages and satellite status information, and the fifth subframe consists of the almanac of each satellite.
이와 같은 GPS를 이용한 예로는 잠수함이나 어군등과 같은 수중의 물체의 위치를 검출하기 위한 수중센서의 위치를 항공기 혹은 선박과 같은 모체에 탑재된 신호처리장치에서 정확하게 검출할 수 있도록 하는 기술이 일본국 특허 공개공보에 공개번호 평1-153988호로서 알려져 있다.An example of using GPS is a technology that allows the position of an underwater sensor for detecting the position of an underwater object such as a submarine or a fish group to be accurately detected by a signal processing device mounted on a mother body such as an aircraft or a ship. It is known from patent publication No. 11-153988.
한편, 차량항법장치를 위해 GPS를 이용하여 차량에 대한 교통정보를 제공하기 위한 시스템이 유럽에서 무선 데이터 시스템(RDS: Radio data system)로 알려져 있다.Meanwhile, a system for providing traffic information for a vehicle using GPS for a vehicle navigation system is known as a radio data system (RDS) in Europe.
차량항법장치는 출발지에서 목적지까지 중앙관제센터의 교통정보 데이터베이스(DB)를 이용하여 최적 운행경로를 찾아 유도하는 것으로, 차량내 장치와 차량외장치로 구분된다. 차량내 장치에서는 경로유도방식에 따라 수동입력방식과 자동계산방식이 있는데, 수동입력방식은 운전자가 목적지까지의 경유지를 입력하는 방식이며, 자동계산방식은 차량내 장치에서 자동으로 계산하는 방식이다.The vehicle navigation system uses a traffic information database (DB) of the central control center from the starting point to the destination to find the optimal driving route and is classified into an in-vehicle device and an out-of-vehicle device. In the in-vehicle device, there are a manual input method and an automatic calculation method according to the route induction method. The manual input method is a method in which a driver inputs a waypoint to a destination, and an automatic calculation method is a method automatically calculated by the in-vehicle device.
자동 차량항법장치에는 전자지도와 위치확인기술이 필수적이며, 위치확인방법으로는 앞서 설명한 GPS를 응용한 기술이 주로 사용된다. 운행중인 차량에 실시간교통정보를 제공하는 방식에는 무선데이터시스템(RDS), 비콘 등을 사용하며, 표시방식으로는 LCD, 음성처리방식이 있다.Electronic map and positioning technology is essential for automatic vehicle navigation system, and the GPS application technology described above is mainly used as the positioning method. Radio data system (RDS), beacon, etc. are used to provide real-time traffic information to a vehicle in operation, and display methods include LCD and voice processing.
무선데이터시스템(RDS:Radio Data System; 'FM문자다중방송'이라 한다)이란 FM방송에 문자를 삽입하여 정보를 전송하는 장치로서 도 1에 도시된 바와 같이, 차내에서는 라디오를 통해 문자로 된 교통정보를 수신 분석한 후, 문자정보나 음성정보로 주행자에게 실시간으로 교통상황을 알려주기 위한 것이다.RDS (Radio Data System) is a device that transmits information by inserting letters into FM broadcasts. As shown in FIG. After receiving and analyzing the information, it is to inform the driver of traffic conditions in real time with text information or voice information.
즉, RDS는 데이터베이스에 저장된 다양한 교통정보를 기존 FM방송에 문자로 삽입하여 전송하면(기술적으로 기존 FM방송의 부반송파에 실어 전송함), 차량내의 RDS수신기를 통해 수신한 후 현 위치(GPS)를 해석하여 음성신호 혹은 LCD 화면으로 수신된 교통정보를 표시하여 운전자에게 알려주는 것이다.That is, when RDS inserts various traffic information stored in database into text of existing FM broadcasting (technically, it is loaded on subcarrier of existing FM broadcasting), it receives current position (GPS) after receiving through RDS receiver in vehicle. It interprets traffic information received by voice signal or LCD screen and informs the driver.
도 1을 참조하면, FM 다중방송을 이용한 무선 데이터 시스템(RDS)은 (가)에 도시된 방송국장비(110)와 (나)에 도시된 차량내장치(120)로 이루어지는데, 방송국장비(110)는 교통정보 실시간 데이터베이스(DB)(112)와 방송국 RDS송신기(114)로 구성되고, 차량내장치(120)는 RDS수신기(121)와 목적 데이터 추출부(122), 음성합성부(123), 음성 데이터베이스(DB)(124), 스피커(125)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a radio data system (RDS) using FM multicasting is composed of a broadcast station equipment 110 shown in (A) and an in-vehicle device 120 shown in (B), which are broadcast station equipment 110. ) Is composed of a traffic information real-time database (DB) 112 and a broadcasting station RDS transmitter 114, the in-vehicle device 120 is the RDS receiver 121, the target data extraction unit 122, the voice synthesis unit 123 , A voice database (DB) 124, and a speaker 125.
도로교통정보 실시간 DB(112)는 주요지역의 교통정보를 데이터 베이스로 구축한 것이다. 이때 교통정보의 양은 차량속도, 대기행렬의 길이, 교통정체정보 등이 포함되며 1003바이트 이내로 구성 가능하다.Road traffic information real-time DB (112) is to build a database of traffic information of the main area. At this time, the amount of traffic information includes vehicle speed, queue length, traffic jam information, etc. and can be configured within 1003 bytes.
방송국의 RDS송신기(114)는 중앙교통관제소의 교통정보 실시간 DB에서의 디지털 정보를 지속적으로 송출한다. 예를 들면, 서울지역 중요 교차로는 약 3000지점으로서 교통정보가 100바이트, 전송속도가 9.6Kbps라 하면 매 4분마다 전지역 서비스가 가능하다.The RDS transmitter 114 of the broadcasting station continuously transmits digital information from the traffic information real-time DB of the central traffic control station. For example, if the major intersection in Seoul area is about 3,000 points, the traffic information is 100 bytes and the transmission speed is 9.6 Kbps.
RDS수신기(121))는 도로교통정보를 수신하며, 행선지 입력방식은 지도입력, 키보드 입력, 음성입력이 가능하다. 지도입력이란 운행차량 위치 지정방식으로서 내장된 LCD 전자지도상에 커서를 이동하여 위치지정과 코드방식으로 지정하고, 이후에는 GPS에 의하여 자동적으로 위치가 추적되도록 하는 것이다.The RDS receiver 121 receives road traffic information, and a destination input method may include a map input, a keyboard input, and a voice input. Map input is a vehicle vehicle positioning system that moves the cursor on the built-in LCD electronic map to designate location and code, and then automatically track the location by GPS.
그런데 이러한 종래의 차량항법장치는 고가의 GPS기능이 포함되어 있으므로 제작시 가격이 상승하게 되는 문제점이 있다.However, such a conventional vehicle navigation apparatus has a problem that the price increases when manufacturing because it includes an expensive GPS function.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 디지털 오디오 방송(DAB)을 이용하여 지역 교통정보를 제공할 수 있는 교통정보 단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a traffic information terminal capable of providing local traffic information using digital audio broadcasting (DAB) to solve the above problems.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 실시간 교통정보를 디지털 오디오 방송장비에서 소정의 포맷으로 삽입하여 무선방송신호를 통해 전송하면 각 교통정보단말기가 상기 무선방송신호를 수신하여 교통정보를 디코딩한 후 표시하도록 된 교통정보시스템에 있어서, 상기 교통정보단말기가 고주파 무선방송신호를 수신하기 위한 튜너; 상기 튜너가 출력하는 수신된 고주파 방송신호를 복조하기 COFDM복조기; 상기 COFDM복조기의 출력을 디코딩하는 고속정보데이터채널(FIDC) 디코더; 고속정보채널(FIC) 엔코더; 데이터인터페이스부; 상기 데이터인터페이스부를 통해 데이터를 입력받아 JPEG규격에 따라 디코딩하는 JPEG 디코더; 상기 JPEG디코더가 제공하는 교통정보를 정지화면으로 디스플레이하는 디스플레이수단; 및상기 고속정보데이터채널 디코더로부터 수신된 디지털 데이터를 소정의 JPEG 스트림을 형성한 후 상기 데이터 인터페이스부를 통해 JPEG디코더에 제공하고, 상기 고속정보채널 엔코더와 연결되며, 사용자의 요구에 따라 전체 시스템을 제어하는 시스템제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, when the real-time traffic information is inserted into a predetermined format in the digital audio broadcasting equipment and transmitted through a wireless broadcast signal, each traffic information terminal receives the wireless broadcast signal to decode the traffic information A traffic information system configured to display afterwards, the traffic information terminal comprising: a tuner for receiving a high frequency radio broadcast signal; A COFDM demodulator for demodulating the received high frequency broadcast signal output by the tuner; A fast information data channel (FIDC) decoder for decoding the output of the COFDM demodulator; A high speed information channel (FIC) encoder; A data interface unit; A JPEG decoder which receives data through the data interface unit and decodes the data according to a JPEG standard; Display means for displaying the traffic information provided by the JPEG decoder on a still image; And providing digital data received from the high speed information data channel decoder to a JPEG decoder through the data interface unit, connected to the high speed information channel encoder, and controlling the entire system according to a user's request. It characterized in that it comprises a system controller.
도 1은 FM 다중방송을 이용한 무선 데이터 시스템(RDS)의 개념을 도시한 도면으로서,1 is a diagram illustrating a concept of a radio data system (RDS) using FM multicasting.
(가)는 방송국장비를 도시한 도면,(A) is a diagram showing a broadcasting station equipment;
(나)는 차량내장치를 도시한 도면,(B) shows an in-vehicle device,
도 2는 본 발명에 따른 교통관리시스템에서 방송국 장비의 구성을 도시한 도면,2 is a diagram showing the configuration of a broadcasting station equipment in a traffic management system according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 교통관리시스템에서 수신장치를 도시한 도면,3 is a view showing a receiver in a traffic management system according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 교통관리시스템에서 데이터 포맷의 예이다.4 is an example of a data format in the traffic management system according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
301: 튜너 302: COFDM복조기301 tuner 302 COFDM demodulator
303: 오디오 디코더 304: 디지털-아날로그 변환기303: audio decoder 304: digital-to-analog converter
305: 고속정보데이터채널(FIDC)디코더305: High Speed Information Data Channel (FIDC) Decoder
306: 고속정보채널(FIC) 엔코더306: high speed information channel (FIC) encoder
307: 데이터인터페이스 308: JPEG디코더307: data interface 308: JPEG decoder
309: 디스플레이장치 310: 시스템제어기309: display device 310: system controller
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명을 이해하기 쉽게 FM다중방송(RDS)에 대해 간략히 설명한다. FM다중방송이란 하나의 FM방송채널에 할당된 대역폭중 비사용중인 53∼100kHz 대역에 음성 또는 디지털 데이터를 다중화하여 방송하므로써 FM방송 수신자에게 부가적인 서비스 즉, 자동동조, 프로그램 자동선국, 시산정보, 교통정보, 날씨정보, 주식동향 등 실시간 사회정보, 무선호출, 비상경보 등의 부가서비스를 제공하는 것이다.First, FM multiple broadcasting (RDS) will be briefly described to facilitate understanding of the present invention. FM multicasting is an additional service to FM receivers such as automatic tuning, program automatic tuning, trial information, by multiplexing voice or digital data in the 53 ~ 100kHz band that is not used among the bandwidth allocated to one FM broadcasting channel. It provides additional services such as real-time social information such as traffic information, weather information, stock trends, wireless call, and emergency alert.
현재 RDS에서 정의된 기본적인 서비스를 16가지이며, 57kHz의 부반송주파수에 각 서비스기능을 표현하는 1187.5bps의 디지털 신호를 AM변조 후 본래의 스테레오 신호와 다중화하여 전송한다.Currently, there are 16 basic services defined in RDS, and 1187.5bps digital signal expressing each service function in subcarrier frequency of 57kHz is multiplexed with original stereo signal after AM modulation.
이렇게 전송된 디지털 데이터는 FM수신기에 부가적으로 설치된 데이터 처리기에 의하여 다양한 서비스 형태로 제공된다.The transmitted digital data is provided in various types of services by a data processor additionally installed in the FM receiver.
한편, 유럽에서 COFDM을 근간으로 하는 디지털 오디오 방송 규격이 정해지면서 종래 RDS와 같이 교통정보를 제공하기 위한 새로운 방식이 요구되었다. 본 발명은 이러한 요구를 충족시킴과 아울러 GPS 수신기를 별도로 이용하지 않고서도 저렴하게 교통정보를 제공하기 위한 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 방송국에서 교통정보를 송출하면, 도 3에 도시된 바와 같은 교통정보 단말기를 이용하여 교통정보를 수신하는 것이다.Meanwhile, as digital audio broadcasting standards based on COFDM have been established in Europe, a new method for providing traffic information like a conventional RDS has been required. The present invention satisfies this requirement and provides traffic information at low cost without using a GPS receiver separately. When the broadcasting station transmits traffic information, as shown in FIG. Traffic information is received using the traffic information terminal.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 교통정보를 제공하기 위하여 디지털 오디오 방송국에는 방송신호에 데이터신호를 다중화하기 위한 다중화장치(202)와 디지털 오디오 방송(DAB)을 위한 송신기(204)를 구비하여 해당 지역의 교통정보를 COFDM신호로 전송한다.2, in order to provide traffic information according to the present invention, a digital audio broadcasting station includes a multiplexing device 202 for multiplexing a data signal to a broadcast signal and a transmitter 204 for digital audio broadcasting (DAB). Transmit traffic information of the area by COFDM signal.
도 3을 참조하면, 본 발명의 교통정보단말기는 튜너(301), COFDM복조기(302), 오디오디코더(303), 디지털-아날로그 변환기(DAC:304), FIDC디코더(305), FIC엔코더(306), 데이터인터페이스부(Data I/F:307), JPEG디코더(308), 디스플레이장치(309), 시스템 제어기(310)로 구성되어 COFDM방송신호를 수신한 후 오디오방송을 들을 수 있음과 아울러 교통정보를 수신할 수 있다.Referring to FIG. 3, the traffic information terminal of the present invention includes a tuner 301, a COFDM demodulator 302, an audio decoder 303, a digital-to-analog converter (DAC: 304), a FIDC decoder 305, and an FIC encoder 306. ), Data interface (Data I / F) 307, JPEG decoder 308, display device 309, system controller 310 is composed of a COFDM broadcast signal after receiving audio broadcast and traffic Information can be received.
도 3에서 튜너(301)는 고주파 무선방송신호를 수신하고, COFDM복조기(302)는 상기 튜너가 출력하는 수신된 고주파 방송신호를 복조한다. 오디오 디코더(303)는 COFDM복조기(302)의 출력에서 오디오 방송 데이터를 추출하여 디코딩하고, 디지털 아날로그 변환기(DAC:304)는 상기 오디오 디코더(303)의 출력을 아날로그신호로 변환하여 오디오 방송을 스피커를 통해 들을 수 있게 한다.In FIG. 3, the tuner 301 receives the high frequency radio broadcast signal, and the COFDM demodulator 302 demodulates the received high frequency broadcast signal output by the tuner. The audio decoder 303 extracts and decodes the audio broadcast data from the output of the COFDM demodulator 302, and the digital analog converter (DAC) 304 converts the output of the audio decoder 303 into an analog signal to convert the audio broadcast into a speaker. Listen through
고속정보데이터채널(FIDC:Fast Information Data Channel) 디코더(305)는 상기 COFDM복조기(302)의 출력을 디코딩하고, 고속정보채널(FIC:Fast Information Channel) 엔코더(306)는 멀티플랙스상의 데이터 위치, 데이터 길이 정보, 에러검출정보, 조건부 접근정보(conditional access; 운행중 현재의 위치에 따른 채널ID정보)를 제공한다.A fast information data channel (FIDC) decoder 305 decodes the output of the COFDM demodulator 302, and a fast information channel (FIC) encoder 306 is a data position on multiplex, It provides data length information, error detection information, and conditional access information (channel ID information according to the current position during operation).
데이터인터페이스부(307)는 COFDM복조기(302)의 출력 혹은 시스템 제어기(310)로부터 데이터를 입력받아 JPEG 디코더(308)에 전달하고, JPEG 디코더(308)는 상기 데이터인터페이스부(307)를 통해 데이터를 입력받아 JPEG 규격에 따라 디코딩한다.The data interface unit 307 receives the output of the COFDM demodulator 302 or data from the system controller 310 and transmits the data to the JPEG decoder 308, and the JPEG decoder 308 transmits the data through the data interface unit 307. Receives and decodes according to JPEG standard.
디스플레이장치(309)는 LCD등으로 구현되어 상기 JPEG디코더(308)가 제공하는 교통정보를 정지화면으로 디스플레이한다.The display device 309 is implemented by an LCD or the like to display the traffic information provided by the JPEG decoder 308 as a still picture.
시스템 제어기(310)는 고속정보데이터채널 디코더(305)로부터 수신된 디지털 데이터를 소정의 JPEG 스트림을 형성한 후 상기 데이터 인터페이스부(307)를 통해 JPEG디코더(308)에 제공하고, 상기 고속정보채널 엔코더(306)와 연결되며, 사용자의 요구에 따라 전체 시스템을 제어한다.The system controller 310 forms a predetermined JPEG stream of the digital data received from the high speed information data channel decoder 305 and provides the JPEG data to the JPEG decoder 308 through the data interface unit 307. It is connected to the encoder 306 and controls the entire system according to the user's request.
또한 본 발명에서 적용되는 교통정보가 포함된 베이스밴드 데이터 포맷은 도 4에 도시된 바와 같이, 1 그룹이 4개의 블록으로 구성되고, 전체는 104 비트로 이루어진다. 따라서 1블록은 26비트로 구성되는데, 16비트(m0~m15)는 정보어이고, 10비트(c0~c9)는 "검사어+옵셋어"이다. 16비트 정보어(m0~m15)에 교통관련 정보 데이터가 실려있고, 에러정정비트는 전송된 데이터의 에러를 검사하기 위한 것이다.In addition, the baseband data format including the traffic information applied in the present invention, as shown in Figure 4, one group is composed of four blocks, a total of 104 bits. Therefore, one block is composed of 26 bits, 16 bits (m0 to m15) are information words, and 10 bits (c0 to c9) are "check words + offset". The 16-bit information words m0 to m15 contain traffic-related information data, and the error correction bit is for checking an error of the transmitted data.
이러한 데이터 포맷은 하나의 예에 불과한 것이고, 필요에 따라 포맷을 정의하여 다양한 형태로 제공될 수 있다.This data format is just one example, and may be provided in various forms by defining the format as needed.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 따르면 디지털 오디오 방송(DAB)을 통해 제공되는 교통정보를 간단한 장치로 수신하여 정지화상으로 디스플레이하여 주므로써 국지적인 교통정보를 저렴한 비용으로 신속하게 수신할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by receiving a traffic device provided through a digital audio broadcasting (DAB) with a simple device and displaying it as a still image, it is possible to quickly receive local traffic information at a low cost. It works.
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