KR20000021811A - 이동체의 주행안내 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 항법 시스템에서 특히 지상파 신호를 송신 및 수신하여 이동체의 현재 위치 인식과 이동체의 주행을 목적지까지 안전하게 유도하도록 하는 이동체의 주행안내 방법에 관한 것이다.

개시된 이동체의 주행안내 방법은, 도로변 주요 지점에 설치되어 도로상의 위치정보와 위험정보를 포함한 교통정보를 변조시켜 이동체에 지속적으로 송신하는 정보송신 과정; 도로를 주행하면서 송신 신호를 수신하여 상기 정보들과 수신 신호의 세기를 지속적으로 분류· 검색하는 정보수집 과정; 검색된 결과에 기인하여 이동체의 위치를 계산없이 직접 인식하기 위한 제1 조건과 이동체의 주행거리를 계산하여 현재 위치를 인식하기 위한 제2 조건 중 상기 어느 하나의 조건을 결정하여 위치를 인식하는 위치인식 과정; 인식된 이동체의 현재 진행위치, 앞으로의 진행방향, 목적지까지의 잔여거리 및 위험정보 등을 안내하는 안내과정을 포함하며, 이에 따라 GPS 수신장치에 따른 거리의 오차 및 가시지역에 따른 이동체의 현재 위치의 확인 불가 상태가 해소되는 이점이 있다.

Description

이동체의 주행안내 방법 및 장치

본 발명은 다종의 항법 시스템(Navigation System)에서 특히 이동체 주행안내 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 도로의 위치와 도로의 환경에 관계없이 주행중인 도로상에서의 이동체의 위치를 정확하게 인지하여 현재 이동체의 진행 위치와 앞으로의 진행방향 및 목적지까지의 잔여거리 등을 음성과 그래픽 표시를 이용, 목적지까지 정확하고 안전하게 주행 안내하도록 하는 이동체의 주행안내 방법 및 장치에 관한 것이다.

근래에 산업이 발달하면서 차량을 이용하는 거리와 시간이 많아지고 있고, 또한 도로가 날로 복잡해지면서 운전자가 익숙하지 않은 길을 이용할 때가 많아지고 있다.

낮선 도로를 주행할 경우, 도로의 교차로마다 진행 방향을 찾기 위해 주의력을 잃음으로써 사고 위험이 높아지며, 또한 길을 잘못들 경우 차량 지체가 심한 우리 나라에서는 제길을 찾기까지는 시간 손실이 매우 크다.

이와 같이 낮선 도로를 주행하거나 복잡한 도시 교통망에서 시간 손실 없이 운전자에게 주행 방향과 주행 방법을 안내해 주는 차량용 항법 시스템이 많이 제공되어 오고 있다.

일반적으로 차량용 항법 시스템은 지도상의 도로와 시설물 등의 위치를 수치화 하여 디스크 롬에 저장시키고, 또한 정지 궤도에 있는 인공위성을 이용하여 차량의 현재 위치정보의 이력을 주기적으로 분석한 후에 상기 디스크 롬의 지도상의 도로 위에 매핑(Mapping)시켜 최단시간 내에 목적지까지 안전하게 안내하도록 하는 것을 특징으로 하고 있다.

그러나, 이와 같은 차량용 항법 시스템(Car Navigation System)의 대부분은 임의의 출발점에서 목적지까지의 직진성 최단 선분 거리에 대한 산술적 연산만을 표시하고 있는데, 이는 실질적으로 운전자에게 어느 도로를 선택해야 만 우회하지 않는 것인지를 알려주지 못하고 있는 실정이다.

즉 다시 말해, 일반적인 차량용 항법 시스템은 도로를 따라 실제로 차량이 움직여야 하는 거리를 측정· 계산하지 못하고 출발점에서 목적지까지의 직선 거리만을 표시하여 주는 단점을 지니고 있다.

그런데, 최근에는 데이터 파일에 의한 교통정보를 입력받아 최단 경로를 탐색· 안내하여 치유하는 차량용 항법 시스템의 주행안내 방법이 안출되고 있다.

이와 같은 차량용 항법 시스템의 주행안내 방법에 있어서는 글로벌 위치 설정 시스템(GPS : Global Positioning System)을 이용하는 것이다.

상기 차량용 항법 시스템에 이용되고 있는 글로벌 위치 설정 시스템(GPS)의 위성은 주지하다시피, 미합중국 국방성에서 개발하여 정지 궤도에 올려놓은 것으로 타국에서 군사용으로 사용하지 못하도록 고의로 오차를 넣어 송신하는 위성 항법 시스템으로서, 이는 원자 주파수를 탑재한 정지 궤도상의 20개의 GPS 위성 중 적어도 3-4개의 위성에서 발사되는 전파신호를 수신하여 그 전파신호의 전파시간으로부터 위성까지의 거리를 구하여 3차원 또는 2차원의 측위와 전파와의 도플러 효과를 이용한 속도 측정이 가능한 시스템이다.

그리고, 상기 글로벌 위치 설정 시스템(GPS)은 앞에서 설명한 바와 같이, 처음에는 군사용으로 개발되어 졌으나 그 후 민간용 운송수단에도 이용가치가 상당히 높다하여 민간이 이용할 수 있도록 위성에서 거리오차를 포함한 측정용 전파신호를 송출하고 있다.

글로벌 위치설정 시스템(GPS)을 차량용 항법 시스템에 적용하면 목적지까지의 거리, 시간 등 차량운행에 대한 정보를 얻을 수가 있다.

통상, GPS 위성으로부터 받는 거리신호의 오차는 100m 부터 2Km 정도가 된다.

이와 같은 차량용 항법 시스템에서 출발점에서부터 목적지까지 차량을 안전하게 안내하는 장치로서는 도 1 및 도 2와 같은 장치가 있다.

도 1 및 도 2에 제시된 장치를 종래의 글로벌 위치설정 시스템을 이용한 차량 주행안내 장치의 예로서, 설명한다.

상기 차량 주행안내 장치는, 정지 궤도상에 위치하여 차량의 위치정보, 시간정보를 포함한 GPS 신호를 송출하는 복수의 GPS 위성(20)들과, 차량에 탑재되어 복수의 GPS 위성(20)들로부터 전파된 차량의 위치와 시간정보를 포함한 GPS 신호를 수신하고 그 수신된 GPS 신호를 가지고 주행중인 차량의 현재 위치를 인식하여 목적지까지 주행· 안내하는 GPS 수신기(10)로 구성된다.

상기에서 GPS 수신기(10)는 도 2에서와 같이, 복수의 위성(20)들로부터 전파된 차량의 위치와 시간정보를 포함한 GPS 신호를 수신하는 안테나(100)와, 상기 수신된 서로 다른 수 기가 헤르츠 내지 수십 기가 헤르츠(GHz)를 갖는 복수의 GPS 신호를 기저대역 신호로 주파수 변환시키는 주파수다운부(101)와, 상기 다운된 기저대역 신호로부터 차량의 현재 위치에 해당하는 GPS 신호만을 추출하는 GPS 튜너(102)와, 상기 추출된 GPS 신호를 가지고 위도, 경도, 고도, 표준 시각의 절대좌표를 계산하여 차량의 현재 위치정보를 출력하는 위치연산부(103)와, 지도상의 도로와 시설물 등의 위치를 수치화 하여 디스크 롬(Disc-ROM)에 저장한 콤팩트 디스크 플레이어(106)와, 목적지, 출발지의 위치 등을 입력하는 조작패널(107)과, 위치연산부(103)에서 주기적으로 전송되는 위치정보의 이력을 분석하여 위치 측정오차를 보정하고 차량의 현재 위치를 콤팩트 디스크 플레이어(106)의 디스크 롬에 저장된 지도상의 각 도로에 매핑시켜 출력하는 중앙처리장치(105)와, 중앙처리장치(105)에서 출력되는 주행 안내정보를 조작패널(107)에서 지정한 목적지의 도착 때까지 화면상에 표시하는 모니터(104)로 구성된다.

그리고, 도 3은 차량 운행 시에 복수의 GPS 위성(20)들로부터 전파되는 GPS 신호를 수신하여 차량의 현재 위치를 계산하고 그 계산된 차량의 현재 위치를 콤팩트 디스크 플레이어(106)의 디스크 롬에 저장된 지도상의 도로 위에 매핑·표시하여 최단경로를 통해 목적지까지 안내하는 도 2에 따른 차량 주행안내 방법을 설명하기 위한 신호 흐름도이다.

이와 같이 이루어진 종래의 기술에 따른 글로벌 위치설정 시스템을 이용한 차량 주행안내 장치를 도 3을 통해 더욱 구체화하기로 한다.

글로벌 위치설정 시스템을 적용한 차량용 항법 시스템이 기동을 하면 중앙처리장치(105)는 콤팩트 디스크 플레이어(106)를 기동시킨다. 이것에 수반해서 콤팩트 디스크 플레이어(106)도 디스크 롬에 수치화 하여 저장된 지도를 로딩하여 중앙처리장치(105)를 통해 모니터(104)의 화면상에 표시하여 준다.

이와 같이 모니터(104)의 화면에 지도상의 도로와 시설물 등의 위치가 표시되면 이것에 수반하여 운전자가 조작패널(107)을 통해 해당 목적지를 입력한다(단계; ST10).

이때, 정지 궤도상에 떠 있는 복수의 GPS 위성(20)들, 예컨대 20개의 GPS 위성(20)들로부터는 차량의 위치정보와 시간정보를 포함한 GPS 전파를 지상으로 발사하게 된다.

복수의 위성(20)들로부터 발사된 GPS 전파는 도 1과 같이 차량에 장착된 GPS 수신기(10)에 수신되어 처리된다.

차량에 장착된 GPS 수신기(10)는 도 1 및 2와 같이, 정지 궤도상에 떠 있는 20개의 GPS 위성(20)들 중에 적어도 3개 또는 4개(바람직하게는 3개의 위성)의 GPS 위성(20)에서 발사되는 전파를 평면옴니디플렉서널 안테나(100)와 같은 전파수신수단을 통해 수신하여 주파수 다운부(101)에 공급한다.

주파수 다운부(101)는 수신된 수 GHz 내지 수십 GHz의 GPS 전파를 기저대역 신호로 주파수 다운시켜서 GPS 튜너(102)에 공급한다.

GPS 튜너(102)는 주파수 다운부(101)를 통해 입력되는 각각의 GPS 신호에 대한 기저대역 신호들 중에서 자신의 위치에 가장 적합한 해당 기저대역 신호만을 추출하여 위치연산부(103)에 제공한다.

위치연산부(103)는 GPS 튜너(102)를 통해 입력되는 각각의 기저대역 신호로부터 차량의 현재 위치를 계산, 즉 다시 말해 위도와 경도, 고도 및 표준 시각을 계산하여 이후에 상세히 설명될 중앙처리장치(105)에 제공한다.

주지하다시피, 상기 GPS 신호는 복수의 위성(20)들로부터 전파되는 신호로서, 이 신호에는 위성으로부터 전파되는 시간 정보가 포함되어 있다.

그리고, 복수의 각 GPS 위성(20)들로부터 차량에 전파가 도달하기까지 소요되는 도달시간은 차량과 GPS 위성(20)들 간의 거리의 차로 인하여 서로 상이하며, 특정 위치에 대응하는 기준좌표에 대하여 미리 설정된 각 GPS 위성으로부터의 GPS 신호 도달시간과 특정 차량의 위치에서 수신되는 각 GPS 위성으로부터의 GPS 신호의 도달시간을 비교하면 현재 특정 차량의 절대 좌표 값이 산출될 수 있다.

따라서, 중앙처리장치(105)는 위치연산부(103)에서 연산된 차량의 현재 위치정보를 읽어들여 콤팩트 디스크 플레이어(106)의 디스크 롬에 저장된 지도상의 도로 위에 매핑시킨 다음 모니터(104)의 화면에 표시하여 줌으로써, 그 결과 운전자가 현재의 차량 위치를 인식하여 조작패널(107)을 통해 출발지를 입력할 수 있게 된다(단계; ST11).

이것에 수반해서 출발지가 세팅되면, 중앙처리장치(105)는 데이터 파일로써 지속적이고 주기적으로 전송되는 각종 교통정보를 수신하여 모니터(104)의 화면에 표시하여 주게 된다(단계; ST12).

이때, 중앙처리장치(105)는 상기 3개 이상의 GPS 위성(20)들로부터 지속적으로 입력되는 교통정보를 가지고 최단 경로를 탐색하여(단계; ST13) 모니터(104)의 화면상에 표시하여 주게 된다.

이와 같이 하여 차량이 출발지점에서 상기 표시된 경로를 따라 운행을 시작하면(단계; ST15) 중앙처리장치(105)는 위치연산부(103)에서 주기적으로 입력되는 위치정보의 오차를 보정하고, 일정시간 동안 이동한 거리에 따른 시간의 평균화로 평균속도를 계산한다. 그리고 또한 상기 위치정보의 이력을 분석하여 차량의 현재 위치를 지도상의 도로와 매핑시키기 위한 논리계산과 수치연산을 주기적으로 수행하여 모니터(104)의 화면상에 표시한다.

그리고, 수치연산부(103)에서 입력되는 정보들을 지속적으로 검색하여 운행도중에 돌발사태의 여부를 판단하게 된다(단계; ST16).

돌발사태를 만나게 되면 상기 수신된 정보를 가지고 다시 최단 경로를 탐색하여 새로운 정보를 운전자에게 제공하게 된다(단계; ST17).

이와 같은 일련의 처리는 운저자가 조작패널(107)을 통해 세팅한 목적지에 도착할 때까지(단계; ST18) 예정된 수순을 가지고 지속적으로 이루어지게 된다.

전술한 종래 기술에 따른 글로벌 위치설정 시스템을 이용한 차량 주행안내 장치는, 정지 궤도상에 떠 있는 다수의 GPS 위성 중 적어도 3개 이상의 위성에서 발사되는 전파를 수신하여 차량의 현재 위치를 계산하고 그 계산된 위치정보의 이력을 분석한 후 데이터로 수치화 되어 저장된 지도상의 각 도로 위에 매핑시켜 목적지까지 안내하게 되어 있다.

그러나, 상기한 종래의 글로벌 위치설정 시스템을 이용한 차량 주행안내 장치에 따르면, GPS 위성을 이용, 차량의 현재 위치를 인식하여 주행· 안내함으로써, 하기와 같은 문제점들이 도출되는 것이다.

(1). GPS 위성에서 고의로 오차를 넣어 송신하기 때문에 GPS 수신기를 이용하여 위치를 감지하는 경우 위치 오차가 100m부터 2Km까지 크게 발생하므로 정확한 차량의 위치 검출이 어렵다.

(2). 별도의 위치오차 보정을 위한 복잡한 논리계산과 수치연산을 수행해야 하는 어려움이 있다.

(3). 정지 궤도상에 떠 있는 다수의 GPS 위성 중 적어도 3개 또는 4개 이상의 위성에서 발사되는 전파를 수신하여 차량의 현재 위치를 계산하게 되는데, 이는 터널이나 높은 산이 많은 산간 및 큰 빌딩이 많은 도심 지역 같은 곳에서는 차량에서 동시에 수신할 수 있는 위성이 4개 미만인 경우가 많아 차량의 위치를 정확히 파악할 수가 없다.

(4). 차량 내에 디스크롬 플레이어와 같은 부가장치가 포함된 GPS 단말기(수신기)를 반드시 장착해야 하나, 그 가격이 고가이고 이를 장착하는 차량 수가 많아질수록 상당한 비용을 투자해야 가능하므로 그 결과, 저 비용의 도로교통망에 역행하는 비합리적인 문제점을 내재하고 있다는 것이다.

또한, 상기 정지 궤도상의 GPS 위성으로부터 발사된 GPS 전파를 가지고 차량의 절대좌표를 계산할 때에 발생되는 측정 오차를 회피하는 하나의 방법으로서, 차동(Differential) GPS를 이용하는 것도 생각되지만, 그것에는 별도의 차동 GPS를 구비하여야 하는 제작상의 어려움과 비용의 증가를 필요로 하게 된다.

따라서, 상기 GPS 수신기에 대한 제작상의 어려움과 비용 증가를 방지하고 또한 차량의 위치 확인 시에 차량의 위치 오차율을 최소화하면서도 종래의 것과 동등 이상의 효과를 얻을 수 있는 차량용 항법 시스템이 바람직하다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 기술에서, 위치오차 보정을 위한 복잡한 논리계산과 수치연산을 배제하고 디스크롬 플레이어와 같은 별도의 부가 장치에 따른 비용 상승을 배제한 것으로, 본 발명의 한 견지로서, 도로의 위치와 도로의 환경에 관계없이 도로상의 이동체의 위치를 정확하게 확인하여 목적지까지 안전하게 주행· 안내하도록 하는 이동체의 주행안내 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 견지로서, GPS 위성 전파를 수신할 수 없는 악조건의 범위에 포함되는 지역에서도 위치 오차 없이 이동체의 현재 위치를 지속적으로 추적하여 목적지까지 안내하도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또다른 견지로서, GPS 위성 전파를 사용치 않고 도로상에 설치되는 위치발신장치와 이동체에 장착되는 위치수신장치를 구비하여 무선통신망으로써, 이동체의 현재 위치를 정확하게 파악하도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또다른 견지로서, 현재 이동체의 진행위치와, 앞으로의 진행방향, 목적지까지의 잔여거리 및 도로 주변의 위험 사항 등을 음성 또는 그래픽 표시 및 경고로써, 이용자에게 알려주어 목적지까지 안전하게 주행할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 차량 항법 시스템을 설명하기 위한 개념 도이고,

도 2는 종래의 기술에 따른 글로벌 위치설정 시스템을 이용한 차량 주행안내 장치의 설명에 제공되는 블록도이고,

도 3은 도 2에 따른 차량 주행안내 방법을 설명하기 위한 신호 흐름도이고,

도 4는 본 발명에 따른 이동체의 주행안내 장치의 설명에 제공되는 실시 예를 나타내는 개념 도이고,

도 5는 도 4의 이동체의 주행안내 장치를 보다 상세하게 도시한 블록도로서,

도 5a는 도로변의 주요 지점에 설치되어 위치정보 등을 송신하는 위치발신장치의 블록도 이고,

도 5b는 이동체에 장착되어 위치발신장치의 정보를 수신하는 위치수신장치의 블록도 이고,

도 6은 본 발명에 따른 이동체 주행안내 방법의 설명에 제공되는 실시 예를 나타내는 신호 흐름도로서,

도 6a는 도 5a의 위치발신장치의 동작신호 흐름도이고,

도 6b는 도 5b의 위치수신장치의 동작신호 흐름도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

30 : 위치발신장치 40 : 위치수신장치

300 : 제1 통신모듈 300a : 데이터 변환부

300b : 변조부 300c : 제1 국부발진부

300d : 송신증폭부 300e : 송신전력 증폭부

301 : 메모리부 302 : 제1 마이크로 프로세서

400 : 제2 통신모듈 400a : 수신증폭부

400b : 데이터 추출부 400c : 전파레벨 검출부

400d : 복조부 401 : 주행거리 검출부

402 : 제2 마이크로 프로세서 403 : 조작패널

404 : 절대좌표 표시부 405 : 경고음 발생부

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 이동체의 주행안내 방법은,

(1) 도로변 주요 지점마다 위치발신장치를 설치하여 그 도로상의 위치정보와 상기 도로주변의 위험정보 등을 교통정보망을 통해 입수 받아 코드화 하며 상기 코드화된 정보들을 변조시켜 이동체에 지속적으로 송신하는 정보송신 과정;

(2) 상기 도로를 주행하면서 상기 해당 위치의 송신 신호를 수신하여 상기 정보들과 상기 수신된 신호의 세기를 지속적으로 분류· 검색하는 정보수집 과정;

(3) 상기 검색된 결과에 기인하여 상기 이동체의 위치를 계산 없이 직접 인식하기 위한 제1 조건과 상기 이동체의 주행거리를 계산하여 현재 위치를 인식하기 위한 제2 조건 중 상기 어느 하나의 조건을 결정하여 상기 이동체의 현재 위치를 인식하는 위치인식 과정; 및

(4) 상기 인식된 이동체의 현재 위치, 진행위치, 앞으로의 진행방향, 목적지까지의 잔여거리 및 위험정보 등을 안내하는 안내과정을 포함한다.

선택적으로, 상기 위치정보는 상기 도로변 주요 지점마다 설치되는 위치발신장치의 고유번호 또는 상기 위치발신장치의 위치에 대한 절대좌표 값 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 수신된 정보들과 상기 수신된 신호의 세기가 정상이면 상기 제1 조건으로 상기 이동체의 현재 위치를 인식하는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 수신된 정보들의 상태와 상기 수신된 신호의 세기 중 상기 어느 하나의 조건이 비정상이면 상기 제2 조건으로 상기 이동체의 현재 위치를 인식하는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 제1 조건은, 상기 위치발신장치의 송신 신호의 세기에 따른 해당 위치발신장치의 고유번호 또는 상기 해당 위치발신장치의 위치에 대한 절대좌표 값으로 상기 이동체의 현재 위치를 인식하는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 제2 조건은, 상기 위치발신장치와 위치발신장치 사이의 경계선에서 조건을 갖으며, 상기 위치발신장치의 사이에서 가장 최근에 통과한 위치발신장치를 기준으로 상기 이동체가 주행한 거리를 계산하여 상기 이동체의 현재 위치를 인식하는 것을 특징으로 하며, 상기 주행거리는 하기의 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.

주행거리 = n × I × 1/m

상기 조건에서 m은 이동체의 바퀴가 1회전할 때 발생하는 펄스 수이고, I는 상기 바퀴의 둘레이며, n은 이동체가 주행한 거리의 전체 펄스 수이다.

선택적으로, 상기 이동체의 서비스 정보들을 음성 또는 그래픽표시 중에서 어느 하나의 조건으로 안내하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적들은, 도로변 주요 지점마다 설치되어 서비스 정보를 송신하는 위치발신장치와, 주행하는 이동체에 장착되어 상기 송신된 서비스 정보를 수신하여 상기 이동체의 주행을 안내하는 위치수신장치를 포함하는 항법 시스템에 있어서:

상기 위치발신장치는,

(1) 상기 도로를 주행하는 상기 이동체에 서비스할 교통정보를 교통정보망으로부터 수신하는 인터페이스수단;

(2) 상기 도로상의 위치정보와 상기 인터페이스수단에서 수신된 교통정보를 코드 값으로 입력받아 저장하는 메모리;

(3) 상기 메모리에 코드화 되어 저장된 위치정보와 상기 교통정보를 고주파에 변조시켜 안테나를 통해 상기 도로상의 인접지역을 주행하는 각 이동체에 송신하는 제1 통신모듈; 및

(4) 상기 도로상의 위치정보와 상기 인터페이스수단에서 얻어진 교통정보를 코드화 하여 상기 메모리에 공급하며, 상기 제1 통신모듈의 송신 동작과 상기 교통정보의 수신 동작을 예정된 수순으로 제어하는 제1 마이크로 프로세서를 포함하며,

상기 위치수신장치는,

(1) 상기 위치발신장치로부터 주파수 변조된 송신 신호를 안테나를 통해 수신하며 그 수신된 신호로부터 상기 정보들과 신호의 세기를 분류하여 출력하는 제2 통신모듈;

(2) 상기 제2 통신모듈에서 분류된 송신 신호의 세기를 디지털화 하는 아날로그/디지털 변환수단;

(3) 상기 이동체의 주행거리를 측정하여 그것에 비례하는 펄스를 발생하는 주행거리 검출수단;

(4) 상기 제2 통신모듈에서 분류된 상기 정보들과 상기 수신 신호의 세기에 따른 디지털 값 및 상기 측정된 펄스를 가지고 이동체의 현재 위치를 인식하며 상기 정보들을 분석하여 그에 따른 위치정보와 주행정보 및 위험정보를 출력하면서 상기 제2 통신모듈의 동작을 주기적으로 제어하는 제2 마이크로 프로세서; 및

(5) 상기 제2 마이크로 프로세서에서 얻어진 위치정보, 주행정보 및 위험정보를 가시적/가청적으로 안내하는 정보안내수단을 포함한 것을 특징으로 한 본 발명의 다른 측면에 따른 이동체의 주행안내 장치에 의하여 달성된다.

바람직하게, 상기 제1 통신모듈은,

상기 메모리에 코드화 되어 저장된 위치정보와 교통정보를 비트 열로 변환하여 출력하는 데이터 변환수단;

상기 변환된 비트 값을 주파수 변조하여 출력하는 변조수단;

상기 변조된 신호를 전력 증폭하여 안테나를 통해 송신하는 송신전력 증폭수단을 포함한 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제2 통신모듈은

상기 제1 통신모듈에서 송출된 신호를 수신하여 증폭하는 수신증폭수단;

상기 증폭된 신호로부터 위치정보 및 교통정보 등을 추출하는 데이터 추출수단;

상기 추출된 정보들을 복조하여 상기 제2 마이크로 프로세서에 공급하는 복조수단;

상기 증폭된 신호의 세기를 검출하여 상기 아날로그/디지털 변환수단에 제공하는 전파레벨 검출수단을 포함한 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 제2 마이크로 프로세서에 의해 상기 도로주변의 위험 사항을 경보 음으로 알리는 경고음 발생수단을 더 포함한 것을 특징으로 한다.

이와 같이하면, 별도의 GPS 위성과 GPS 수신장치 없이도 도로변 주요 지점에 설치된 위치발신장치에서 자신의 위치와 도로의 위험 사항 등을 무선으로 전파하고 도로를 주행하는 이동체의 위치수신장치가 위치발신장치의 정보들을 수신하여 이동체의 현재 위치를 정확하게 인식함은 물론 주행방향 및 주행 방법 등을 가시·가청적으로 알려주게 됨을 알 수 있다.

그 결과, GPS 위성과 GPS 수신장치에 따른 거리의 오차 및 가시지역에 따른 이동체의 현재 위치 확인 불가 상태가 해소되고, 또한 도로 주행 중 위험지역과 위험 내용을 가시적/가청적으로 알려줌으로써, 목적지까지 안전하게 주행할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이동체의 주행안내 방법 및 장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 본 발명의 기술은 지상파 신호로써 이동체의 경로를 안내하여 목적지까지 안전하게 인도하는 여러 가지의 항법 시스템에 적용할 수 있다.

그래서, 설명에 사용되는 도 4 내지 도 6은 특정한 항법 시스템이 아니고, 지상파 신호의 송신과 수신으로 이동체를 안내 할 수 있는 여러 가지의 주행안내 장치에 착안한 도면이다.

또한, 설명에 사용되는 각 도면에 있어서, 같은 구성성분에 관해서는 동일한 번호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.

또한, 이하의 설명에서는 이동체의 주행안내 방법 및 장치로서, 도로를 주행하는 차량에 적용한 예를 고려한다.

도 4는 본 발명에 따른 이동체의 주행안내 장치의 설명에 제공되는 실시 예를 나타내는 개념도로서, 본 실시 예에 따른 이동체의 주행안내 장치는, 크게 도로변 주요 지점마다 설치되어 자신의 고유번호(ID : Identification)와 자신의 위치에 대한 절대좌표값 및 위험사항을 포함한 교통정보를 무선으로 송신하는 다수의 위치발신장치(30), (30-1)와, 상기 도로를 주행하는 이동체에 장착되어 위치발신장치(30),(30-1)에서 송신한 신호를 수신하여 주행 중인 도로상에서의 이동체의 현재 위치를 인식하고 위험사항을 포함한 교통정보를 운전자에게 안내하는 위치수신장치(40)로 구성된다.

그리고, 위치발신장치(30)는 도 5a에서와 같이, 상기 도로를 주행하는 상기 이동체에 서비스할 교통정보를 교통정보망으로부터 수신하여 신호 처리하는 인터페이스부(303)와, 도로변 주요 지점에 설치된 해당 위치발신장치(30)의 고유번호(ID) 또는 그 위치발신장치(30)의 위치에 대한 절대좌표값과 인터페이스부(303)를 통한 교통정보를 코드 값으로 입력받아 저장하는 메모리부(301)와, 메모리부(301)에 저장된 위치정보와 상기 교통정보를 고주파에 변조시켜 안테나(31)를 통해 상기 도로상의 인접지역을 주행하는 각각의 이동체에 송신하는 제1 통신모듈(300)과, 상기 위치정보와 인터페이스부(303)에서 입력되는 교통정보를 코드화 하여 메모리부(301)에 공급하고 제1 통신모듈(300)의 전체 동작을 제어하는 제1 마이크로 프로세서(302)로 구성된다.

또한, 상기에서 제1 통신모듈(300)은 메모리부(301)에 코드화 되어 저장된 위치정보와 교통정보를 제1 마이크로 프로세서(302)로부터 입력받아 비트(bit) 열로 변환 출력하는 데이터변환부(300a)와, 제1 마이크로 프로세서(302)의 제어에 따라 발진주파수를 발생하는 제1 국부발진부(300c)와, 데이터변환부(300a)에서 변환되어 입력되는 비트 열을 제1 국부발진부(300c)의 주파수에 변조하여 출력하는 변조부(300b)와, 상기 변조된 신호를 충분한 크기로 증폭하는 송신증폭부(300d)와, 상기 증폭된 송신 신호를 충분한 세기로 전력 증폭하여 안테나(31)룰 통해 송출하는 송신전력 증폭부(300e)로 구성된다.

또한, 도로를 주행하는 상기 이동체의 위치수신장치(40)는 도 5b에서와 같이, 해당 위치발신장치(30)로부터 주파수 변조되어 송출된 송신 신호를 안테나(41)를 통해 수신하고 상기 수신된 신호에서 위치정보, 교통정보와 신호의 세기를 분류하여 검출하는 제2 통신모듈(400)과, 제2 통신모듈(400)에서 분류되어 검출된 수신 신호의 세기를 2진화 데이터로 변환하여 출력하는 아날로그/디지털 변환부(400e)와, 상기 이동체의 주행거리에 따라 발생되는 펄스를 입력단자(410)를 통해 입력받아 계수 하여 출력하는 주행거리 검출부(401)와, 수신 시에 제2 통신모듈(400)의 동작을 제어하고 제2 통신모듈(400)에서 분류되어 검출된 위치정보와 아날로그/디지털 변환부(400e)에서 변환되어 입력되는 수신 신호의 레벨 및 주행거리 검출부(401)의 계수 값을 가지고 상기 이동체의 현재 위치를 인식하며 또한 상기 교통정보를 판단하여 그에 따른 위치정보와 주행정보 및 위험정보 등을 주기적으로 발생하는 제2 마이크로 프로세서(402)와, 제2 마이크로 프로세서(402)의 제어에 의해 상기 위치정보, 주행정보 및 위험정보에 대한 음성 데이터를 발생하는 음성메모리부(406)와, 음성메모리부(406)에서 발생된 음성 데이터를 아날로그신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부(407)와, 상기 변환된 아날로그 신호를 저주파 증폭하여 스피커(409)를 통해 음성으로 안내 출력하는 저주파 증폭부(408)와, 제2 마이크로 프로세서(402)의 제어에 의해 상기 위험정보에 대한 경고 음을 발생하는 경고음 발생부(405)와, 제2 마이크로 프로세서(402)의 제어에 의해 상기 위치정보, 주행정보 및 교통정보 등을 그래픽화면에 표시하여 주는 절대좌표 표시부(404)와, 목적지, 도로상의 경로 등을 선택하여 제2 마이크로 프로세서(402)에 제공하는 조작패널(403)로 구성된다.

또한, 상기에서 제2 통신모듈(400)은, 해당 위치발신장치(30)에서 송출된 송신 신호를 안테나(41)를 통해 수신하여 증폭하는 수신증폭부(400a)와, 상기 증폭된 수신 신호에서 위치정보 및 위험정보를 포함한 교통정보를 검출하여 출력하는 데이터 추출부(400b)와, 제2 마이크로 프로세서(402)의 제어에 의해 발진주파수를 발생하는 제2 국부발진부(400f)와, 데이터 추출부(400b)에서 추출된 위치정보와 교통정보를 상기 발진주파수에 의해 원래의 신호로 복조하여 제2 마이크로 프로세서(402)에 제공하는 복조부(400d)와, 수신증폭부(400a)에서 증폭된 수신 신호의 레벨을 검출하여 아날로그/디지털 변환부(400e)에 제공하는 전파레벨 검출부(400c)로 구성된다.

그리고, 도 6a는 도로변 주요 지점에 설치된 어느 하나의 위치발신장치(30)로부터 자신의 위치정보와 교통정보를 주파수에 변조하여 인접 도로를 주행하는 이동체에 송출하는 신호 흐름도이고, 도 6b는 이동체에 장착된 위치수신장치(40)가 도6a의 위치발신장치(30)에서 송출되는 신호를 수신하여 상기 이동체의 현재 위치와 주행방향, 주행방법을 그래픽 또는 음성으로 안내하는 신호 흐름도이다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 이동체의 주행안내 장치는, 측정 오차 없이 이동체의 현재 위치 인식과 위험정보에 의한 주행안내에 대하여 다음과 같은 동작을 한다.

이하에, 도 4 내지 도 6을 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다.

도로변 주요 지점에 설치된 다수의 위치발신장치(30),(30-1)가 기동한다. 이것에 수반해서 인터페이스부(303)가 이동체에 서비스할 교통정보, 예컨대 도로 주변의 위험사항 등을 교통정보망으로부터 수신하여 제1 마이크로 프로세서(302)에 제공한다.

제1 마이크로 프로세서(302)는 입력된 교통정보를 코드화 하여 비휘발성 메모리부(301)와 같은 데이터 기록수단에 저장한다(단계; ST30).

이때, 비휘발성 메모리부(301)에는 해당 위치발신장치(30)의 위치정보, 즉 자신의 고유번호(ID) 또는 그 위치발신장치(30)의 위치에 대한 절대좌표(위도, 경도 고도)의 값이 이미 코드화되어 있는 상태이다.

이와 같이 위치정보와 위험사항을 포함한 교통정보가 코드화되어 저장된 상태에서 제1 마이크로 프로세서(302)는 상기의 정보들을 통신채널을 통해 송출하기 위해 제1 통신모듈(300)의 채널을 탐색하게 된다(단계; ST31).

그리고 탐색된 채널의 사용여부를 판단하여(단계; ST32) 현재 탐색한 통신채널을 사용중이면, 즉 다시 말해서 상기와 같은 위치정보와 교통정보를 현재 송신하고 있는 중이면 그 통신채널이 빌 때까지, 즉 송신내용이 완료될 때까지 대기한다(단계; ST33).

이는 위치발신장치(30)가 메모리부(301)에 저장된 위치정보 및 교통정보를 주기적이고 반복적으로 송신하고 있기 때문이며, 한 주기의 송신내용이 완료되면 다시 상기와 같은 동일한 송신내용을 송출하게 되는데, 이때 제1 마이크로 프로세서(302)는 한 주기의 송신내용의 송출 종료여부를 판단하기 위해서 상기의 통신채널을 주기적으로 탐색하는 것이다.

계속해서, 단계(ST32)에서 통신채널이 비어 있으면 다시 상기 송신내용들을 송출하기 위해 제1 통신모듈(300)의 제1 국부발진부(300c)를 제어하고, 또한 메모리부(301)에 저장된 위치정보와 교통정보를 읽어들여 데이터 변환부(300a)에 제공한다.

제2 마이크로 프로세서(302)에서 출력된 위치정보와 교통정보들은 데이터 변환부(300a)에서 비트 열로 변환된 후 변조부(300b)에서 제1 국부발진부(300c)의 발진주파수와 혼합되고 제1 통신모듈(300)의 송신증폭부(300d)를 통해 충분한 크기로 증폭된 다음에 송신전력 증폭부(300e)로 공급된다.

송신전력 증폭부(300e)는 상기 주파수 변조된 송신 신호를 충분한 세기로 하여 전력 증폭한 후 안테나(31)를 통해 도로상에 송신하고(단계; ST34) 송신이 완료될 때까지 일정시간 대기한다(단계; ST35).

이후, 송신완료 여부를 판단하여(단계; ST36) 송신이 계속 진행중이면 단계(ST34) 이후의 과정을 반복 수행하고 송신이 끝났으면 다음 통신채널을 상기와 같은 위치정보 및 교통정보를 지속적으로 송출한다.

위치발신장치(30)에서 전파된 송신 신호는 그 위치발신장치(30)가 설치된 인접지역의 도로를 주행하는 이동체, 즉 해당 차량의 위치수신장치(40)가 수신하게 된다.

한편, 위치발신장치(30)의 인접지역을 주행하는 차량의 위치수신장치(40)는 도 5b에서와 같이, 해당 위치발신장치(30)의 안테나(31)를 통해 전파된 송신 신호를 수신하여 차량의 현재 위치를 인식한 다음 운전자에게 가시적/가청적으로 알려주고 또한 송신 신호에서 교통정보를 분석하여 운전자에게 위험경보 및 그에 따른 이동체의 주행방향과 주행방법을 알려주게 된다.

위치발신장치(30)가 설치된 인접지역을 주행하는 차량의 위치수신장치(40)를 도 5b에 자세히 도시하였다. 이 도 5b 및 도 6b를 통해 위치수신장치(40)를 상세히 설명한다.

먼저, 위치수신장치(40)를 통해 차량의 주행방향과 주행방법을 안내 받고자 할 경우, 운전자가 조작패널(403)을 통해 해당 목적지와 운행하고자 하는 경로를 순차적으로 입력해야만 한다(단계; ST40, ST41).

목적지와 경로를 입력하면 이후에 설명될 위치수신장치(40)의 제2 마이크로 프로세서(402)가 기동하여 해당 목적지 및 경로를 기억하고, 이것에 수반해서 제2 통신모듈(400)도 기동을 한다.

이와 같이 위치수신장치(40)가 기동한 상태에서 차량을 위치발신장치(30)가 설치된 인접지역으로 운행시키면(단계; ST42) 그 차량에 장착된 위치수신장치(40)의 안테나(41)가 도로변 주요 지점마다 설치된 다수의 위치발신장치의 송신 신호(고주파 신호)중에서 가장 근접한 위치발신장치, 예컨대 도면 부호 30의 송신 신호를 수신한다.

수신된 신호는 제2 통신모듈(400)의 수신증폭부(400a)에서 잡음이 여과되고 또한 설정된 증폭 율까지 충분한 크기로 증폭된 다음에 데이터 추출부(400b)와 전파레벨 검출부(400c)로 분로(分路)되어 공급된다.

데이터 추출부(400b)는 증폭되어 입력된 수신 신호에서 차량에 서비스할 정보, 예컨대 해당 위치발신장치(30)에서 전파한 위치정보와 위험정보를 포함한 교통정보만을 추출하여(단계; ST43) 복조부(402)에 공급한다.

여기서, 상기 위치정보는 각 위치발신장치의 고유번호(ID)이거나 또는 그 위치발신장치의 위치에 대한 절대좌표(위도, 경도, 고도)의 값으로서, 이후에는 하나의 위치정보로서 약칭하여 표현한다.

계속해서, 제2 통신모듈(400)의 데이터 추출부(400b)에서 추출된 위치정보와 교통정보는 복조부(400d)에서 제2 국부발진부(400f)의 발진주파수와 혼합되어 원래의 정보로 복조된 다음 제2 마이크로 프로세서(402)에 공급된다.

또한, 제2 통신모듈(400)의 전파레벨 검출부(400c)는 수신증폭부(400a)에서 증폭되어 입력되는 수신 신호의 세기, 즉 위치발신장치(30)의 전파의 세기를 검출하여(단계; ST43) 이를 아날로그/디지털 변환부(400e)를 통해 숫자데이터로 변환하여 제2 마이크로 프로세서(402)에 공급한다. 이때 상기 수신 신호의 크기는 차량이 위치발신장치(30)에 가까워질수록 더욱 커진다.

따라서, 제2 마이크로 프로세서(402)는 위치발신장치(30)의 신호 세기를 지속적으로 모니터링하게 된다.

이와 같이, 신호의 세기와 정보들이 제2 통신모듈(400)을 통해 분류· 검출되어 입력되면 제2 마이크로 프로세서(402)는 먼저 복조부(400d)를 통해 수신되어 입력되는 정보들(위치정보, 교통정보)이 정상적인가를 판단한다(단계; ST45).

단계(ST45)에서 정보들이 정상적으로 수신되었으면 그 수신한 정보들 중에서 교통정보를 분석하여(단계; ST46) 해당 위치발신장치(30)가 설치된 도로 또는 그 도로의 주변에 위험상황이 발생하였는가를 검색한다(단계; ST47).

단계(ST47)에서 위험상황이 발생했으면, 즉 상기 교통정보에 위험정보가 포함되어 있으면 제2 마이크로 프로세서(402)는 경고음 발생부(405)를 구동시켜 경고 음을 발생하고(단계; ST48), 또한 음성메모리(406)로부터 상기 위험내용에 대한 음성 데이터를 읽어들여 디지털/아날로그 변환부(407), 저주파 증폭부(408) 및 스피커(409)와 같은 음성정보 안내수단을 통해 충분한 레벨의 음성으로써 운전자에게 경고하여 주게 된다.

그리고, 단계(ST47)에서 위험상황이 발생하지 않았으면 이때에는 아날로그/디지털 변환부(400e)를 통해 지속적으로 검출된 신호의 세기 값을 판단하여(단계; ST49) 위치발신장치(30)에 가장 가까이 도달했을 때 위치발신장치(30)에서 전파한 위치정보로 차량의 현재 위치를 인식한다.

여기서, 수신된 신호의 세기와 수신된 정보들에 따라 제2 마이크로 프로세서(402)는 2가지의 조건으로 차량의 현재 위치를 인식하여 가시적 및 가청적으로 운전자에게 알려주게 되어 있다.

그 하나의 조건으로서, 단계(ST45)에서 수신된 정보들이 정상이고 또한 단계(ST49)에서 검출한 수신 신호의 세기가 최대이면, 즉 다시 말해 해당 위치발신장치(30)에 가장 근접했을 때, 이때에는 상기 수신된 정보들 중에서 상기 해당 위치발신장치(30)가 전파한 위치정보, 즉 위치발신장치(30)의 고유번호(ID)를 가지고 차량의 현재 위치를 인식하거나 또는 절대좌표값을 가지고 차량의 현재 위치를 인식하는 것이다(단계; ST50).

그리고, 다른 하나의 조건으로서는, 상기 수신된 정보들이 정상적이지 못하거나 또는 수신된 신호의 세기가 약한 경우이다. 이때에는 이후에 설명될 주행거리 검출부(401)의 펄스 값을 가지고 주행거리를 구하여 차량의 현재 위치를 인식하는 조건이다.

즉, 상기 후자와 같은 조건이 발생할 수 있는 원인으로서, 도 4와 같이, 차량이 이동하면서 위치발신장치(30)와 위치발신장치(30-1)의 사이에 위치한 경우이다.

이때에는 두 위치발신장치(30),(30-1)에서 전파한 신호를 차량의 위치수신장치(40)가 모두 수신을 하게되므로, 그 결과 위치수신장치(40)의 제2 마이크로 프로세서(402)는 수신된 정보들을 비정상 정보로 판단하게 된다. 그리고 또한 어느 하나의 위치발신장치에 근접하지 않고 두 위치발신장치의 중간에 위치한 관계로 인하여 신호 세기가 약하게 검출될 수 밖에 없다.

이와 같이, 위치발신장치(30)와 위치발신장치(30-1) 사이에 차량이 위치하여 상기 후자의 조건이 만족되면, 제2 마이크로 프로세서(402)는 가장 최근에 통과한 위치발신장치를 탐색하게 된다(단계; ST52).

그리고 가장 최근에 통과한 위치발신장치를 기준으로 주행거리를 계산하여 차량의 현재 위치를 인식하게 된다(단계; ST53).

즉 다시 말해, 주행 거리 미터기와 같은 주행거리 검출부(401)는 차량의 바퀴가 1회전할 때마다 입력단자(410)를 통해 입력되는 일정한 수의 펄스를 계수 하여 제2 마이크로 프로세서(402)에 공급한다. 이것에 수반해서 제2 마이크로 프로세서(402)는 입력되는 펄스 수와 상기 차량 바퀴의 둘레에 비례하는 식에 의해 주행거리(d)를 계산한다.

예컨대 차량의 바퀴가 1회전할 때 주행거리 검출부(401)로부터 4개의 펄스가 출력되는 차량의 경우 주행거리(d)는 다음과 같다.

주행거리(d) = n × I × 1/m = n × I × 1/4의 조건을 갖는다.

상기 조건에서 n은 주행한 거리의 전체 펄스 수이고, I는 차량의 바퀴 둘레이며, m은 차량의 바퀴가 1회전할 때 발생하는 펄스 수이다.

이와 같이 가장 최근에 통과한 위치발신장치를 기준으로 하여 구해진 주행거리(d)를 가지고 차량의 현재 위치를 인식하게 된다.

상기 두 조건을 통해 차량의 현재 위치가 인식이 되면 제2 마이크로 프로세서(402)는 그 차량의 현재 위치정보를 포함한 차량의 진행위치, 경로선택에 따른 앞으로의 진행방향, 목적지까지의 잔여거리 등을 절대좌표 표시부(404)와 같은 그래픽정보 안내수단을 통해 표시하고, 또한 상기의 정보들에 해당하는 음성데이터를 음성메모리부(406)로부터 읽어들여 디지털/아날로그 변환부(407), 저주파 증폭부(408) 및 스피커(409)를 통해 음성으로 안내하여 주게 된다(단계; ST51).

이와 같은 일련의 처리는 운전자가 조작패널(403)을 통해 세팅한 목적지에 도착할 때까지(단계; ST54) 예정된 수순을 가지고 지속적으로 행해지게 된다.

한편, 비교 예로서, 종래의 기술, 즉 다시 말해서, 정지 궤도상에 떠 있는 다수의 글로벌 위치설정 시스템(GPS) 위성에서 발사되는 전파를 수신하여 차량의 현재 위치를 복잡한 논리계산과 수치연산을 통해 인식하고 그 인식된 위치를 디스크 롬에 저장된 지도상의 각 도로 위에 매핑시켜서 안내하는 것과는 달리, 본 발명은 도로변 주요 지점에 설치된 위치발신장치에서 자신의 위치정보와 도로의 위험 사항 등을 무선으로 전파하고 도로를 주행하는 차량의 위치수신장치가 이를 수신하여 복잡한 계산 없이 차량의 현재 위치를 인식한 다음 가시적 및 가청적으로 알려주게 됨을 알 수 있다.

이 결과에서, 본 발명에 의하면, GPS 위성과 GPS 수신장치에 따른 거리의 오차 및 가시지역의 이동에 따른 차량의 현재 위치의 확인 불가 상태가 해소되고, 또한 도로 주행 중 위험지역과 위험 내용을 가시적/가청적으로 알려줌으로써, 도로의 여건에 따른 사고발생을 최소화시킬 수 있음을 알 수 있다.

이상에서와 같이, 본 실시 예에서는 항법 시스템중 특히 차량용 항법 시스템에서 도로변 주요 지점에 설치된 위치발신장치와 차량에 장착된 위치수신장치를 이용하여 위치발신장치의 인접지역을 주행하는 차량의 현재 위치를 절대좌표 계산 없이 정확하게 인식하여 안내함으로써, 종래 기술의 GPS 위성과 GPS 수신장치의 사용에 따른 측정 거리 오차와 복잡한 논리계산, 수치연산에 따른 위치인식의 에러율 증가 및 가시지역에서의 교통정보의 수신불가 상태가 발생되지 않는 것이다.

이 적용례에 의하면, 도로변 주요 지점마다 설치된 위치발신장치의 위치정보와 교통정보를 오차 없이 정확하게 수신·인식하여 가시적/가청적으로 주행방향과 주행방법을 알려줌으로써, 항법 시스템의 신뢰성 향상은 물론 항법성능 대비 저 비용의 제품을 실현할 수가 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상술한 설명으로부터 분명한 것은, 본 발명에 따른 이동체의 주행안내 방법 및 장치에 의하면, 도로변에 설치되는 위치발신장치와 차량에 장착된 위치수신장치를 이용하여 차량의 주행을 안내함으로써, 하기와 같은 효과가 도출된다는 것이다.

1. 도로를 주행 중인 차량이 도로변에 설치된 해당 위치발신장치의 무선 신호를 수신함으로써, 도로의 위치와 도로의 환경에 무관하게 정확한 주행 안내를 받을 수 있다.

2. GPS위성과 GPS 위성수신장치를 이용하지 않음으로써 운전자는 매우 저렴한 비용으로 목적지까지 정확하고 안전하게 주행할 수 있어 여행 시에 주행 시간을 상당히 단축할 수 있고, 이것에 수반하여 에너지의 소비를 줄일 수 있다.

3. 위치발신장치에서 전파한 위치정보와 위험정보를 포함한 교통정보를 수신하여 가시적/가청적으로 알려줌으로써, 사고 발생을 미연에 방지할 수 있고, 또한 주행안내를 위한 투자 비를 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다는 것이다.

Claims (19)

1. 도로변 주요 지점마다 설치된 위치발신장치의 송신 신호를 이동체에 장착된 위치수신장치가 수신하여 이동체의 주행을 안내하는 방법에 있어서:

   (1) 상기 위치발신장치가 위치한 도로상의 위치정보 및 상기 도로주변의 위험정보를 포함한 교통정보를 코드화하여 저장하며 상기 코드화된 정보들을 변조시켜 이동체에 지속적으로 송신하는 정보송신 과정;

   (2) 상기 도로를 주행하면서 상기 해당 위치의 송신 신호를 수신하여 상기 정보들과 상기 신호의 세기를 지속적으로 분류· 검색하는 정보수집 과정;

   (3) 상기 검색된 결과에 기인하여 상기 이동체의 위치를 계산 없이 직접 인식하기 위한 제1 조건과 상기 이동체의 주행거리를 계산하여 현재 위치를 인식하기 위한 제2 조건 중 상기 어느 하나의 조건을 결정하여 상기 이동체의 현재 위치를 인식하는 위치인식 과정; 및

   (4) 상기 인식된 이동체의 현재 위치, 진행위치, 앞으로의 진행방향, 목적지까지의 잔여거리 및 위험정보 등을 안내하는 안내과정을 포함한 것을 특징으로 하는 이동체의 주행안내 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 수신된 정보들과 상기 수신된 신호의 세기가 정상이면 상기 제1 조건으로 상기 이동체의 현재 위치를 인식하는 것을 특징으로 하는 이동체의 주행안내 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제1 조건은, 상기 위치발신장치의 신호의 세기에 따른 해당 위치발신장치의 위치정보만을 가지고 상기 이동체의 현재 위치를 인식하는 것을 특징으로 하는 이동체의 주행안내 방법.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 위치정보는 상기 도로변 주요 지점마다 설치되는 위치발신장치의 고유번호(Identification)인 것을 특징으로 하는 이동체의 주행안내 방법.
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 위치정보는 상기 위치발신장치의 위치에 대한 절대좌표인 것을 특징으로 하는 이동체의 주행안내 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 수신된 정보들의 상태와 상기 수신된 신호의 세기 중 상기 어느 하나의 조건이 비정상적이면 상기 제2 조건으로 상기 이동체의 현재 위치를 인식하는 것을 특징으로 하는 이동체의 주행안내 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제2 조건은, 상기 위치발신장치와 위치발신장치 사이의 경계선에서 조건을 갖으며, 상기 위치발신장치의 사이에서의 가장 최근에 통과한 위치발신장치를 기준으로 상기 이동체가 주행한 거리를 계산하여 상기 이동체의 현재 위치를 인식하는 것을 특징으로 하는 이동체의 주행안내 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 주행거리는 하기의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 이동체의 주행안내 방법

   주행거리 = n × I × 1/m

   상기 조건에서 m은 이동체의 바퀴가 1회전할 때 발생하는 펄스 수이고, n은 주행한 거리의 전체 펄스 수이고, I는 바퀴의 둘레이다.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 이동체의 서비스 정보들에 해당하는 내용을 음성으로 안내하는 것을 특징으로 하는 이동체의 주행안내 방법.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 이동체의 서비스 정보들에 해당하는 내용을 그래픽표시로 안내하는 것을 특징으로 하는 이동체의 주행안내 방법.
11. 도로변 주요 지점마다 설치되어 자신의 위치정보와 교통정보를 송신하는 위치발신장치와, 주행하는 이동체에 장착되어 상기 송신된 위치정보 및 교통정보를 수신하여 상기 이동체의 주행을 안내하는 위치수신장치를 포함하며:

    상기 위치발신장치는,

    (1) 상기 도로를 주행하는 상기 이동체에 서비스할 교통정보를 교통정보망으로부터 수신하는 인터페이스수단;

    (2) 상기 도로상의 위치정보와 상기 인터페이스수단에서 수신된 교통정보를 코드 값으로 입력받아 저장하는 기록수단;

    (3) 상기 기록수단에 코드화되어 저장된 위치정보와 상기 교통정보를 고주파에 변조시켜 상기 도로상의 인접지역을 주행하는 각 이동체에 송신하는 제1 통신모듈; 및

    (4) 상기 도로상의 위치정보와 상기 인터페이스수단에서 얻어진 교통정보를 코드화하여 상기 기록수단에 공급하며, 상기 제1 통신모듈의 송신 동작과 상기 교통정보의 수신 동작을 예정된 수순으로 제어하는 제1 마이크로 프로세서를 포함하며,

    상기 위치수신장치는,

    (1) 상기 위치발신장치로부터 주파수 변조된 송신 신호를 수신하며 그 수신된 신호에서 상기 정보들과 신호의 세기를 분류하여 출력하는 제2 통신모듈;

    (2) 상기 제2 통신모듈에서 분류된 수신 신호의 세기를 디지털화 하는 아날로그/디지털 변환수단;

    (3) 상기 이동체의 주행거리를 측정하여 그것에 비례하는 펄스를 발생하는 주행거리 검출수단;

    (4) 상기 제2 통신모듈에서 분류된 상기 정보들과 상기 신호의 세기에 따른 디지털 값 및 상기 측정된 펄스를 가지고 이동체의 현재 위치를 인식하며 상기 정보들을 분석하여 그에 따른 위치정보와 주행정보 및 위험정보를 출력하면서 상기 제2 통신모듈의 동작을 주기적으로 제어하는 제2 마이크로 프로세서; 및

    (5) 상기 제2 마이크로 프로세서에서 얻어진 위치정보, 주행정보 및 위험정보를 안내하는 정보안내수단을 포함한 것을 특징으로 한 이동체의 주행안내 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 제1 통신모듈은, 상기 기록수단에 코드화되어 저장된 위치정보와 교통정보를 비트 열로 변환하여 출력하는 데이터변환수단;

    상기 변환된 비트 값을 주파수 변조하여 출력하는 변조수단; 및

    상기 변조된 신호를 전력 증폭하여 송신하는 송신전력 증폭수단을 포함한 것을 특징으로 한 이동체의 주행안내 장치.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

    상기 기록수단은, 비휘발성 메모리로 구성한 것을 특징으로 한 이동체의 주행안내 장치.
14. 제 11 항에 있어서,

    상기 제2 통신모듈은, 상기 제1 통신모듈에서 송출된 신호를 수신하여 증폭하는 수신증폭수단;

    상기 증폭된 신호에서 위치정보 및 교통정보를 추출하는 데이터 추출수단;

    상기 추출된 정보들을 복조하여 상기 제2 마이크로 프로세서에 공급하는 복조수단; 및

    상기 증폭된 수신 신호의 세기를 검출하여 상기 아날로그/디지털 변환수단에 제공하는 전파레벨 검출수단을 포함한 것을 특징으로 한 이동체의 주행안내 장치.
15. 제 11 항에 있어서,

    상기 제2 마이크로 프로세서에 의해 상기 도로 주변의 위험 사항을 경보 음으로 알리는 경고음 발생수단을 더 포함한 것을 특징으로 한 이동체의 주행안내 장치.
16. 제 11 항에 있어서,

    상기 정보안내수단은, 상기 위치정보, 주행정보 및 위험정보를 그래픽표시로 안내하는 절대좌표 표시부로 구성한 것을 특징으로 한 이동체의 주행안내 장치.
17. 제 11 항에 있어서,

    상기 정보안내수단은, 상기 위치정보, 주행정보 및 위험정보를 가청적으로 안내하는 음성안내수단으로 구성한 것을 특징으로 한 이동체의 주행안내 장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 음성안내수단은,

    (1) 음성데이터를 저장하고 있는 음성메모리;

    (2) 상기 음성데이터를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부;

    (3) 상기 아날로그 신호를 저역 증폭하여 출력하는 저주파 증폭부; 및

    (4) 상기 증폭된 아날로그 신호를 가청신호로 변환하는 스피커를 포함한 것을 특징으로 한 이동체의 주행안내 장치.
19. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,

    상기 위치정보는, 상기 위치발신장치의 고유번호(Identification) 또는 상기 위치발신장치의 위치에 대한 절대좌표 값 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한 이동체의 주행안내 장치.