KR20010009181A - 자가진단장치를 구비한 차량항법장치 및 그 자가진단방법 - Google Patents

자가진단장치를 구비한 차량항법장치 및 그 자가진단방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자가진단장치를 구비한 차량항법장치 및 그 자가진단방법에 관한 것으로 특히, 현재 차량항법장치에 부착된 위치결정을 위해 사용되는 속도센서와 자이로방향센서의 고장 여부를 자동으로 진단하여 사용자에게 경고해 주는 자가진단장치를 구비한 차량항법장치 및 그 자가진단방법에 관한 것으로, 속도센서와 자이로방향센서의 고장 여부를 자동으로 진단하여 사용자에게 경고해 주므로 차량에 부착된 속도계의 고장 여부를 자동으로 진단할 수 있고, 속도센서와 자이로방향센서의 고장이 발생한 경우에 GPS수신부의 데이터만을 이용하기 때문에 좀 더 정확하게 자차의 위치를 결정하는 뛰어난 효과가 있다.

Description

자가진단장치를 구비한 차량항법장치 및 그 자가진단방법{NAVIGATION SYSTEM COMPRISING SELF CHECKUP APPARATUS AND METHOD THEREOF}
본 발명은 자가진단장치를 구비한 차량항법장치 및 그 자가진단방법에 관한 것으로 특히, 현재 차량항법장치에 부착된 위치결정을 위해 사용되는 속도센서와 자이로방향센서의 고장 여부를 자동으로 진단하여 사용자에게 경고해 주는 자가진단장치를 구비한 차량항법장치 및 그 자가진단방법에 관한 것이다.
주지하다시피, GPS는 20,183km 상공에서 1일 2회 지구를 공전하며 현재 위치에 대한 좌표신호와 좌표신호를 송신한 시각에 대한 신호를 송신하는 GPS 위성을 6개의 궤도면에서 각각 3개씩 총 18개(각 궤도에 대한 예비 위성을 포함하면 총 24개)를 등간격으로 배치한 후, GPS 수신기를 사용하여 상기 GPS 위성에서 송신된 신호를 수신, 처리하므로써 GPS 수신기가 존재할 수 있는 위치를 검출할 수 있는 장치이며, GPS 안테나와 GPS 수신회로로 이루어지는 GPS 수신기를 사용하여 3개 이상의 GPS 위성에서 송신되는 신호를 검출하여 자기의 위치를 검출하는 장치이다(단, 3차원 위치 측정의 경우에는 4개 이상의 GPS 위성 신호가 필요).
종래의 차량항법장치는 항상 자차의 위치를 GPS 수신부를 통해 파악하고 있는데 GPS 수신부의 경우 군사적인 이유에 의하여 위치오차 범위가 최대 200m 정도이므로 정확한 자차의 위치를 나타내기 어렵다. 그러므로 이러한 위치오차를 보정하기 위해 차량의 진행각도를 계산해주는 자이로방향센서와 차량의 진행거리를 계산해주는 속도센서를 이용하여 디지털 지도의 선형과의 관계에 의해 GPS 위치를 보정해 줌으로써 정확한 위치를 계산해 준다.
그러나, 상술한 종래의 차량항법장치에 있어서 차량항법장치에 장착된 자이로방향센서나 속도센서가 고장을 일으키거나 연결에 문제가 발생할 경우 정확한 위치 계산을 할 수 없고, 이러한 고장에 대해 아무런 대칙을 마련하고 있지 않다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 현재 차량항법장치에 부착된 위치결정을 위해 사용되는 속도센서와 자이로방향센서의 고장 여부를 자동으로 진단하여 사용자에게 경고해 주는 자가진단장치를 구비한 차량항법장치 및 그 자가진단방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 자가진단장치를 구비한 차량항법장치는, 디스플레이 제어신호에 의해 사용자가 볼 수 있도록 차량의 주행경로 및 현위치를 디스플레이시키고, 고장 신호를 입력받아 디스플레이하는 디스플레이부와; 연산을 수행하는데 필요한 프로그램을 저장하고 있으며, 이 프로그램을 전송하는롬과; 맵 매칭(Map Matching)에 필요한 지도데이터를 저장하고 있어 필요시 제어신호에 따라 상기 디스플레이부로 데이터를 전송하는 지도저장매체와; 차량의 위치를 1초 간격으로 수신하여 그 데이터를 출력하는 GPS수신부와; 차량의 진행방향이 변하는 변위각을 검출하여, 변위각 데이터를 출력하는 자이로방향센서와; 차량의 속도를 감지한 후 차량속도 데이터를 출력하는 속도센서; 상기 GPS수신부로부터 위치 데이터를 입력받아 그 중 차량의 진행거리와 차량의 순간 진행각도 변화를 계산하여 그에 관한 데이터를 저장하기 위해 출력하고, 상기 자이로방향센서에서 입력받은 데이터를 이용하여 계산한 차량의 진행각도변화와 미리 저장된 계산된 차량의 진행각도변화에 관한 데이터를 비교하여 90도 이상의 차이가 발생하면 상기 디스플레이부로 경고 신호를 출력하며, 상기 속도센서에서 입력받은 데이터를 이용하여 계산한 차량의 진행거리와 미리 저장된 계산된 차량의 진행거리에 관한 데이터를 비교하여 500m 이상의 차이가 발생하면 상기 디스플레이부로 경고 신호를 출력하고, 경고 신호가 발생한 경우에는 상기 GPS수신부의 데이터만을 이용하여 자차의 위치를 결정하는 중앙처리장치; 및 상기 중앙처리장치로부터 차량의 진행각도변화 및 차량의 진행거리에 관한 데이터를 입력받아 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 차량항법장치의 자가진단방법은, 자이로방향센서로부터 입력받은 데이터를 이용하여 차량의 진행각도변화를 계산하는 제 1 단계와; 메모리로 부터 읽어들인 차량의 진행각도변화와 상기 제 1 단계에서 계산한 차량의 진행각도변화의 차를 구하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계에서 구한 차의 값이 90도 미만이면 제 1 단계로 돌아가는 한편, 차의 값이 90도 이상이면 제 4 단계로 진행하는 제 3 단계와; 디스플레이부로 경고 신호를 출력하고, 경고 신호가 발생한 경우에는 GPS수신부의 데이터만을 이용하여 자차의 위치를 결정하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명 차량항법장치의 자가진단방법은, 속도센서로부터 입력받은 데이터를 이용하여 차량의 진행거리를 계산하는 제 1 단계와; 메모리로 부터 읽어들인 차량의 진행거리와 상기 제 1 단계에서 계산한 차량의 진행거리의 차를 구하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계에서 구한 차의 값이 500m 미만이면 제 1 단계로 돌아가는 한편, 차의 값이 500m 이상이면 제 4 단계로 진행하는 제 3 단계와; 디스플레이부로 경고 신호를 출력하고, 경고 신호가 발생한 경우에는 GPS수신부의 데이터만을 이용하여 자차의 위치를 결정하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가진단장치를 구비한 차량항법장치의 기능블록도,
도 2 는 상기 도 1의 차량항법장치에 있어서 본 발명의 일 실시예에 따른 자이로방향센서가 고장난 경우의 자가진단방법을 나타낸 동작플로우챠트,
도 3 은 상기 도 1의 차량항법장치에 있어서 본 발명의 일 실시예에 따른 속도센서가 고장난 경우의 자가진단방법을 나타낸 동작플로우챠트이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 디스플레이부 20 : 롬
30 : 지도저장매체 40 : GPS 수신부
50 : 자이로방향센서 60 : 속도센서
70 : 중앙처리장치 80 : 메모리
이하 본 발명에 의한 자가진단장치를 구비한 차량항법장치 및 그 자가진단방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가진단장치를 구비한 차량항법장치의 기능블록도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 자가진단장치가 장착된 차량항법장치는, 디스플레이부(10), 롬(20), 지도저장매체(30), GPS 수신부(40), 자이로방향센서(50), 속도센서(60), 중앙처리장치(70), 메모리(80)를 포함하고 있다.
상기 디스플레이부(10)는 상기 중앙처리장치(70)의 신호출력단에 접속되어, 중앙처리장치(70)에서 출력된 디스플레이 제어신호에 의해 사용자가 볼 수 있도록 차량의 주행경로 및 현위치를 디스플레이시키고, 자이로방향센서(50) 또는 속도센서(60)의 고장 신호를 중앙처리장치(70)에서 입력받아 디스플레이하는 역할을 한다.
한편, 상기 롬(20)은 중앙처리장치(70)가 연산을 수행하는데 필요한 프로그램을 저장하고 있으며, 이 프로그램을 중앙처리장치(70)로 전송하는 역할을 한다.
또한, 상기 지도저장매체(30)은 맵 매칭(Map Matching)에 필요한 지도데이터를 저장하고 있어 필요시 상기 중앙처리장치(70)의 제어신호에 따라 상기 디스플레이부(10)로 데이터를 전송하는 역할을 하는데, 여기서 맵 매칭이란 마지막으로 측위된 차량의 위치에서 자이로방향센서(50)에 의해 계산된 차량의 진행각도와 속도센서(60)에 의해 계산된 차량의 진행거리에 의해 도출된 차량의 위치가 GPS에서 측위된 위치와 일정한 오차범위 이내에 존재하면 현재의 위치를 지도데이터상의 가장 가까운 점에 매칭시키는 것을 말한다.
한편, 상기 GPS 수신부(40)는 전세계 위치검출장치(Global Positioning System; 이하 GPS라 칭함)의 수신기로써 위성에서 송신되는 GPS위성의 좌표데이터 및 시각데이터를 맵 매칭과 관계없이 1초간격으로 수신하여 중앙처리장치(70)로 전송하는 역할을 한다.
또한, 상기 자이로 방향센서(50)는 차량의 진행방향이 변하는 변위각을 검출하여, 변위각 데이터를 중앙처리장치(70)로 출력하는 역할을 한다.
한편, 상기 속도센서(60)는 차량의 속도를 감지한 후 차량속도 데이터를 중앙처리장치(70)로 출력하는 역할을 한다.
또한. 중앙처리장치(70)는 전체적인 시스템의 동작을 제어하고, 상기 지도저장매체(30)에 저장되어 있는 지도데이터를 독출한 후, 상기 디스플레이부(10)로 지도데이터를 디스플레이하기 위한 디스플레이 제어신호를 출력하며, 상기 GPS수신부(40)로부터 위치 데이터를 입력받아 그 중 차량의 진행거리와 차량의 순간 진행각도 변화를 계산하여 그에 관한 데이터를 후술하는 메모리(80)에 저장하기 위해 출력하고, 상기 자이로방향센서(50)에서 입력받은 데이터를 이용하여 계산한 차량의 진행각도변화와 미리 메모리(80)에 저장된 계산된 차량의 진행각도변화에 관한 데이터를 비교하여 90도 이상의 차이가 발생하면 상기 디스플레이부(10)로 경고 신호를 출력하며, 상기 속도센서(60)에서 입력받은 데이터를 이용하여 계산한 차량의 진행거리와 미리 메모리(80)에 저장된 계산된 차량의 진행거리에 관한 데이터를 비교하여 500m 이상의 차이가 발생하면 상기 디스플레이부(10)로 경고 신호를 출력하고, 경고 신호가 발생한 경우에는 상기 GPS수신부(40)의 데이터만을 이용하여 자차의 위치를 결정하는 역할을 한다.
한편, 상기 메모리(80)은 상기 중앙처리장치(70)의 연산수행중 발생되는 데이터를 저장하거나 저장된 데이터를 중앙처리장치(70)로 전송하고, 상기 중앙처리장치(70)로 부터 차량의 진행거리와 차량의 순간 진행각도 변화에 관한 데이터를 입력받아 저장하고 중앙처리장치(70)의 제어신호에 따라 차량의 진행거리와 차량의 순간 진행각도 변화에 관한 데이터를 상기 중앙처리장치(70)로 출력하는 역할을 한다.
그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 자가진단장치가 장착된 차량항법장치를 이용하여 차량항법장치의 자가진단방법에 대해 설명하기로 한다.
상기 도 2 는 도 1의 차량항법장치에 있어서 본 발명의 일 실시예에 따른 자이로방향센서(50)가 고장난 경우의 자가진단방법을 나타낸 동작플로우챠트로서, 여기서 S는 스텝(STEP)을 나타낸다.
먼저, 중앙처리장치(70)는 자이로방향센서(50)로부터 입력받은 데이터를 이용하여 차량의 진행각도변화를 계산한다(S1).
그런후, 중앙처리장치(70)는 메모리(80)로 부터 읽어들인 차량의 진행각도변화와 상기 제 1 단계에서 계산한 차량의 진행각도변화의 차를 구하는 데, 여기서 상기 메모리(80) 내에는 GPS수신부(40)로부터 입력된 데이터로 계산된 차량의 진행각도변화가 저장되어 있다(S2).
이후에, 중앙처리장치(70)는 상기 제 2 단계에서 구한 차의 값이 90도 미만이면 제 1 단계로 돌아가는 한편, 차의 값이 90도 이상이면 제 4 단계로 진행한다(S3).
그런후, 중앙처리장치(70)는 디스플레이부(10)로 경고 신호를 출력하고, 경고 신호가 발생한 경우에는 GPS수신부(40)의 데이터만을 이용하여 자차의 위치를 결정한다(S4).
또한, 도 3 은 상기 도 1의 차량항법장치에 있어서 본 발명의 일 실시예에 따른 속도센서(60)가 고장난 경우의 자가진단방법을 나타낸 동작플로우챠트로서, 여기서 S는 스텝(STEP)을 나타낸다.
먼저, 중앙처리장치(70)는 속도센서(60)로부터 입력받은 데이터를 이용하여 차량의 진행각도변화를 계산한다(S1).
그런후, 중앙처리장치(70)는 메모리(80)로 부터 읽어들인 차량의 진행거리와 상기 제 1 단계에서 계산한 차량의 진행거리의 차를 구하는 데, 여기서 상기 메모리(80) 내에는 GPS수신부(40)로부터 입력된 데이터로 계산된 차량의 진행거리가 저장되어 있다(S2).
이후에, 중앙처리장치(70)는 상기 제 2 단계에서 구한 차의 값이 500m 미만이면 제 1 단계로 돌아가는 한편, 차의 값이 500m 이상이면 제 4 단계로 진행한다(S3).
그런후, 중앙처리장치(70)는 디스플레이부(10)로 경고 신호를 출력하고, 경고 신호가 발생한 경우에는 GPS수신부(40)의 데이터만을 이용하여 자차의 위치를 결정한다(S4).
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 자가진단장치를 구비한 차량항법장치 및 그 자가진단방법에 의하면, 현재 차량항법장치에 부착된 위치결정을 위해 사용되는 속도센서와 자이로방향센서의 고장 여부를 자동으로 진단하여 사용자에게 경고해 주고, 또한, 이에 의하여 차량에 부착된 속도계의 고장 여부를 자동으로 진단할 수 있으며, 속도센서와 자이로방향센서의 고장이 발생한 경우에 GPS수신부의 데이터만을 이용하기 때문에 좀 더 정확하게 자차의 위치를 결정하는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 디스플레이 제어신호에 의해 사용자가 볼 수 있도록 차량의 주행경로 및 현위치를 디스플레이시키고, 고장 신호를 입력받아 디스플레이하는 디스플레이부와; 연산을 수행하는데 필요한 프로그램을 저장하고 있으며, 이 프로그램을 전송하는롬과; 맵 매칭(Map Matching)에 필요한 지도데이터를 저장하고 있어 필요시 제어신호에 따라 상기 디스플레이부로 데이터를 전송하는 지도저장매체와; 차량의 위치를 1초 간격으로 수신하여 그 데이터를 출력하는 GPS수신부와; 차량의 진행방향이 변하는 변위각을 검출하여, 변위각 데이터를 출력하는 자이로방향센서와; 차량의 속도를 감지한 후 차량속도 데이터를 출력하는 속도센서; 상기 GPS수신부로부터 위치 데이터를 입력받아 그 중 차량의 진행거리와 차량의 순간 진행각도 변화를 계산하여 그에 관한 데이터를 저장하기 위해 출력하고, 상기 자이로방향센서에서 입력받은 데이터를 이용하여 계산한 차량의 진행각도변화와 미리 저장된 계산된 차량의 진행각도변화에 관한 데이터를 비교하여 90도 이상의 차이가 발생하면 상기 디스플레이부로 경고 신호를 출력하며, 상기 속도센서에서 입력받은 데이터를 이용하여 계산한 차량의 진행거리와 미리 저장된 계산된 차량의 진행거리에 관한 데이터를 비교하여 500m 이상의 차이가 발생하면 상기 디스플레이부로 경고 신호를 출력하고, 경고 신호가 발생한 경우에는 상기 GPS수신부의 데이터만을 이용하여 자차의 위치를 결정하는 중앙처리장치; 및 상기 중앙처리장치로부터 차량의 진행각도변화 및 차량의 진행거리에 관한 데이터를 입력받아 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가진단장치를 구비한 차량항법장치.
  2. 자이로방향센서로부터 입력받은 데이터를 이용하여 차량의 진행각도변화를 계산하는 제 1 단계와; 메모리로 부터 읽어들인 차량의 진행각도변화와 상기 제 1 단계에서 계산한 차량의 진행각도변화의 차를 구하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계에서 구한 차의 값이 90도 미만이면 제 1 단계로 돌아가는 한편, 차의 값이 90도 이상이면 제 4 단계로 진행하는 제 3 단계와; 디스플레이부로 경고 신호를 출력하고, 경고 신호가 발생한 경우에는 GPS수신부의 데이터만을 이용하여 자차의 위치를 결정하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량항법장치의 자가진단방법.
  3. 속도센서로부터 입력받은 데이터를 이용하여 차량의 진행거리를 계산하는 제 1 단계와; 메모리로 부터 읽어들인 차량의 진행거리와 상기 제 1 단계에서 계산한 차량의 진행거리의 차를 구하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계에서 구한 차의 값이 500m 미만이면 제 1 단계로 돌아가는 한편, 차의 값이 500m 이상이면 제 4 단계로 진행하는 제 3 단계와; 디스플레이부로 경고 신호를 출력하고, 경고 신호가 발생한 경우에는 GPS수신부의 데이터만을 이용하여 자차의 위치를 결정하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량항법장치에 있어서 자가진단방법.
KR1019990027441A 1999-07-08 1999-07-08 자가진단장치를 구비한 차량항법장치 및 그 자가진단방법 KR20010009181A (ko)

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