KR20020043368A - 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌방향탐지시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템에 관한 것으로, 나침반 또는 마그네토미터(Magnetometer)와 같은 지구 자기장 측정기 등을 이동 통신 단말기, 스마트 폰, PDA, IMT 2000, 그리고 핸드홀드(Handhold) GPS 시스템 등과 같은 무선 시스템(Mobile Station)에 탑재하여 상기 무선 시스템을 사용하는 사용자의 위치 및 이동 방향에 대한 정보를 화살표 등의 단순기호로 실시간 상기 사용자에게 제공함으로써, 상기 사용자로 하여금 자신의 위치정보 및 목적지로의 진행방향 등을 보다 쉽고 직관적으로 판단할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은 지구 자기장 측정기능을 지닌 나침반 또는 마그네토미터(Magnetometer)―상기 나침반과 마그네토미터외 지구자기장을 측정할 수 있는 모든 장치―를 이동통신기기에 독립모듈로 탑재하여 상기 이동통신기기 자체의 방향 전환에 상관없이 항시 일정한 방위값을 제공하는 기능; 및
상기 지구 자기장 측정에 의해 제공된 방위값을 이용하여 상기 이동통신기기를 사용하는 사용자에게 위치정보 및 진행방향정보를 제공하는 기능;을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템{Direction-finding system embedded in wireless telecommunication devices for sensing geographical magnetic field}
본 발명은 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템 및 방법에 관한 것으로, 나침반 또는 마그네토미터(Magnetometer)와 같은 지구 자기장 측정기 등을 이동 통신 단말기, 스마트 폰, PDA, IMT 2000, 그리고 핸드홀드(Handhold) GPS 시스템 등과 같은 무선 시스템(Mobile Station)에 탑재하여 상기 무선 시스템을 사용하는 사용자의 위치 및 이동 방향에 대한 정보를 화살표 등의 단순기호로 실시간 상기 사용자에게 제공함으로써, 상기 사용자로 하여금 자신의 위치정보 및 목적지로의 진행방향 등을 보다 쉽고 직관적으로 판단할 수 있도록 하는 것이다.
나침반은 고대 중국의 상인들이 천연 자석을 이용하여 실크로드를 따라 여행하거나, 원거리 항해술을 위한 방법으로 이용하였으며, 17세기 영국의 길버트가 지구를 거대한 자석으로 가정하고 구형 자석을 이용하여 지구 표면의 자기장을 조사하면서부터 본격적으로 사용되기 시작하였다. 그러나 지구의 진북(True North), 자북(Magnetic North), 그리고 도북(Grid North)은 실제로 동일하지 않으며(도면1, 도면2), 지구의 지리적인 축과 자기 축은 약 11.5(도면1) 기울어져 있다. 현재 지구 자기 북극은 79.3N, 71.5W에 위치하고 있고, 지구 자기 남극은 79.3S, 108.5E에 위치 하고 있으며, 지구 자기 북극의 위치는 지리적인 북극의 위치에서 약 1,800km 떨어진 캐나다 북부 허드슨만 근처에 있다.
이와 같은 이유로 나침반을 이용하여 위치를 확인하기 위해서는 도면2와 같이 진북, 자북, 그리고 도북에 대한 자편각, 도편각, 도자각, 그리고 매년 불규칙하게 1 ~1.5 씩 서쪽으로 이동하고 있는 도자각에 대한 편차를 고려한 편차각 등을 이용하여 보정해 주어야만 한다.
그러나, 지구 자기장을 이용한 나침반은 지구 자기장 이외에 나침반 주변의 국부 자기장의 간섭 효과에 쉽게 영향을 받는다. 실제로 나침반을 사용하여 위치를 확인하기 위해서는 최소한 2m 이내에 자성을 띈 물체를 있어서는 안 된다. 그러나 어쩔 수 없이 나침반 주위에 자기장을 띄고 있는 물체가 존재해야만 하는 경우라면, 자기장을 띄고 있는 물체의 자기장이 시간에 대하여 일정하다는 가정 하에 보정계수를 이용하여 재계산 할 수 있다.
지구 자기장의 세기는 지역과 고도에 따라 약간의 차이가 존재 하지만, 한반도에서 측정되는 지구 자기장의 세기는 약 0.5G 정도이다. 만약 이동 통신 단말기와 같은 무선 시스템에서 발생하는 국부 자기장이 지구자기장 보다 훨씬 작고, 그 양이 시간에 대하여 일정하다면 나침반 또는 마그네토미터가 탑재된 무선 시스템을이용하여 실시간 방향 탐지가 가능하다.
실제로 무선 시스템에서 발생하는 자기장의 세기는 지구 자기장의 약 15%이내의 범위에서 허용되며, 통화 대기 또는 통화중일 때 발생하는 자기장의 크기는 일정하다. 따라서 기 서술된 내용에 의하여 나침반 또는 마그네토미터를 무선 시스템에 탑재하고, 국부 자기장에 대한 보정계수를 이용하여 실시간 방향 탐지 시스템을 구현할 수 있다.
현재 무선 시스템을 이용한 지리 정보 시스템은 단순히 GIS 콘텐츠 제공자로부터 2차원 전자 지도 데이터를 제공받거나, 무선 시스템에 핸드홀드 GPS 시스템을 탑재하여 자신의 위치를 전자 지도상에 표시하는 것이 전부이다. 이와 같은 핸드홀드 GPS/GIS 연동 시스템은 사용자의 위치를 전자 지도상의 좌표값으로 표시할 수 있다는 장점이 있지만, 독도법에 대한 기본 지식이 없는 사람에게는 사용상의 어려움이 많고, 지도상의 기호와 실제 공간 속의 물체를 일일이 확인하여 자신의 현위치와 이동 방향을 결정해야하므로 디스플레이 화면이 작은 이동통신기기에서는 큰 효용성을 거두기가 어렵다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 나침반 또는 마그네토미터(Magnetometer)와 같은 지구 자기장 측정기 등을 이동 통신 단말기, 스마트폰, PDA, 그리고 핸드홀드(Handhold) GPS 시스템과 같은 무선 시스템(Mobile Station)에 탑재하여 상기 무선 시스템을 사용하는 사용자의 위치 및 이동 방향에 대한 정보를 화살표 등의 단순기호 또는 전후좌우와 같은 간단한 음성으로 실시간 상기 사용자에게 제공함으로써, 상기 사용자로 하여금 자신의 위치정보 및 목적지로의 진행방향 등을 보다 쉽고 직관적으로 판단할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 GIS 시스템이 탑재되어 있는 무선 시스템에서 나침반을 이용하여 GIS 시스템의 전자 지도 위에 자신의 현재 위치와 진행 방향를 신속하고 편리하게 직관적으로 확인하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 GPS와 GIS 시스템이 탑재되어 있는 무선 시스템에서 위치와 방향에 대한 처리를 단순화하고, 다양한 부가 서비스 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 방향 탐지 시스템의 증설, 방향 정보 정밀 계산 방법 개선, 그리고 다른 무선 시스템 및 GIS 컨텐츠 제공자 사이의 로밍 서비스에 잘 적용될 수 있도록 시스템을 모듈화 시킴으로써 확장이 용이한 서비스 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 지구의 지리적인 축과 자기 축의 기울기를 보여주는 도면이다.
도 2는 지구의 진북(True North), 자북(Magnetic North), 그리고 도북(Grid
North)이 실제로 동일하지 않은 것을 보여주는 도면이다.
도 3은 기존의 무선 시스템을 이용한 지리 정보 시스템의 일예시도이다.
도 4는 기존 GPS 및 GIS를 이용한 무선 위치 측정 시스템에 방향 탐지
시스템이 탑재된 것을 표시한 블록도이다.
도 5는 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템
의 상세한 구성도이다.
도 6은 무선 시스템 내부 좌표계의 일예시도이다.
도 7은 이동통신기기의 방향전환에 상관없이 일정한 방위값을 갖는
내부좌표계의 일예시도이다.
도 8은 방향탐지시스템의 화면 출력 인터페이스에서 제공하는 사용자의 현재
진행 방향을 표시하기 위한 기호의 일예시도이다.
도 9는 방향탐지시스템의 화면 출력 인터페이스에서 제공하는 사용자의 현재
진행 방향을 표시하기 위한 기호의 또 다른 일예시도이다.
도 10은 상기 도면5와 같은 방향 탐지 시스템에 GPS/GIS 데이터를 직접 결합
하여 사용자의 위치 및 진행 방향을 표시하는 경우의 상세한 구성도이다.
도 11은 기존 GPS 및 GIS를 이용한 무선 위치 측정 시스템에서 제공하는
디스플레이 화면의 일예시도이다.
도 12는 방향탐지시스템의 화면 출력 인터페이스에서 제공하는 디스플레이
화면의 일예시도이다.
도 13은 상기 도 11과 도 12를 매칭시켜 제공하는 디스플레이 화면의 일예시
도이다.
도면14는 지구 자기장 측정기능을 지닌 방향탐지시스템이 탑재되어 있는
이동통신기기(개인 이동 통신 단말기(PCS)의 경우)의 내부 구성도이다.
도면15는 사용자가 질의를 통해 GIS 시스템을 이용하여 목적지와 최단
경로를 찾고, 이것을 GPS 시스템과 연동하여 방향 탐지 시스템에 이용하기
위하여 데이터를 가공하는 과정에 대한 흐름도이다.
도면16는 방향 탐지 시스템에서 사용자의 진행방향을 실시간으로 처리하는
방법을 설명한 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
4 : 무선 위치 측정 시스템 40 : GIS시스템
41: GPS 시스템 42 : 방향탐지 시스템
43 : GPS인공위성 44 : GIS 무선 인터넷 컨텐츠 제공자
421 : 지구자기장 측정부422 : 방위계산부
423 : 방위 보정 시스템424 : 좌표변환부
425 : 진행 방향 출력부426 : 화면출력 인터페이스
427 : LCD
5 : GPS/GIS 연동시스템 51 : GPS/GIS 인터페이스
52 : GPS 가공부 53 : GPS 수신부
54 : 무선 GIS 인터페이스55 : GIS 지리 정보 가공부
56 : 사용자 인터페이스 57 : 질의
58 : 입력장치
10 : GPS/GIS 출력부
141 : RF 처리부142 : IF 처리부
143 : BASEBAND 처리부 144: MEGNETOMETER or COMPASS
145 : CPU 146 : RAM ROM EEPROM
본 발명은 이동 통신 단말기, 스마트 폰, PDA, 그리고 핸드홀드(Handhold) GPS 시스템과 같은 무선 시스템(Mobile Station)에 나침반 또는 마그네토미터(Magnetometer)와 같은 지구 자기장 측정기를 탑재하여 상기 무선 시스템을 사용하는 사용자의 위치 및 이동 방향에 대한 정보를 화살표 등의 단순기호 또는 전후좌우와 같은 간단한 음성으로 실시간 상기 사용자에게 제공함으로써, 상기 사용자로 하여금 자신의 위치정보 및 목적지로의 진행방향 등을 보다 쉽고 직관적으로 판단할 수 있도록 하는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 구체적인 구성소자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도면4는 기존 GPS 및 GIS를 이용한 무선 위치 측정 시스템에 방향 탐지 시스템이 탑재된 것을 표시한 블록도이다.
본 발명은 사용자를 중심으로 지평선 위에 존재하는 4개의 GPS 인공위성(43)을 이용하여 위치를 확인하는 핸드홀드 GPS 시스템(4)과, GIS 무선 인터넷 컨텐츠 제공자(44)로부터 무선 인터넷 망을 통해 전송되는 지리 정보를 이용하여 사용자의 현재 위치를 전자 지도에 표시하는 기존 시스템에 방향 탐지 시스템(42)을 탑재함으로써 이루어진다. 방향 탐지 시스템에 대한 자세한 설명은 도면5를 참조한다.
도면5는 나침반 또는 마그네토미터와 같은 지구 자기장 측정 장치를 이용하여 방향 탐지 시스템(42)을 구현하고, GPS/GIS 연동 시스템(5)을 이용하여 사용자의 위치 및 진행 방향을 실시간으로 처리하는 무선 시스템에 대한 보다 상세한 블록도이다.
도면5의 GPS/GIS 연동 시스템은 기 구현되어 있는 지리 정보 및 위치 탐지 시스템에 대한 간략한 내부 블록도이며, 본 발명은 이 시스템에 나침반 또는 마그네토미터를 이용한 실시간 방향 탐지 시스템을 추가함으로써 이루어 진다.
GPS/GIS 연동 시스템(5)에서 사용자는 입력장치(58)를 통해서 자신이 찾아 가고자 하는 목적지에 대한 데이터를 입력하고, 사용자 인터페이스(56)는 이 정보를 가공하여 질의를 만들고, 이것을 무선 GIS 인터페이스(54)를 통해서 GIS 컨텐츠제공자(44)에게 전송한다. 질의를 받은 GIS 컨텐츠 제공자(44)는 무선 시스템에서 사용 가능한 지리 정보 데이터를 생성하여 GPS/GIS 연동 시스템(5)의 무선 GIS 인터페이스(54)로 전송한다. GIS 컨텐츠 제공자(44)로부터 받은 지리 정보 데이터는 GIS 지리 정보 가공부(55)에서 GPS 시스템 및 방향 탐지 시스템(42)과 연동할 수 있는 형태로 가공된다. 이렇게 가공된 지리 정보 데이터는 GPS 시스템의 위치 정보와 연동하여 화면(427)에 출력되거나, 방향 탐지 시스템(42)에서 무선 시스템의 방향을 결정하는데 사용된다.
방향 탐지 시스템(42)의 지구 자기장 측정부(421)는 나침반이나 마그네토미터와 같은 장치를 이용하여 지구 자기장 탐지한다. 그러나 지구 자기장은 밴알렌대에서 발생하는 수많은 외부 요인에 의하여 섭동 되고 있으며, 무선 시스템에 가해지는 외부 물리력에 의해서도 많은 영향을 받는다. 따라서 지구 자기장 측정부(421)는 섭동과 물리력에 의해 잘못된 작동을 일으키지 않도록 보호 기능을 기본적으로 탑재하고 있다.
방향 탐지 시스템(42)의 방위 계산부(422)는 지구 자기장 측정부(421)로부터 얻어지는 데이터와 GPS/GIS연동 시스템(5)을 통해 얻어지는 정보를 이용하여 무선 시스템 내부 좌표계(도면6)에 대한 방위를 계산한다. 이 때 방위 계산부(422)는 도면7과 같이 무선 시스템의 다양한 위치정보를 실시간으로 파악하여, 무선 단말기 자체의 방향에 상관없이 일정한 방위값을 갖도록 계산된다.
방향 탐지 시스템(42)의 방위 보정 시스템(423)은 방위 계산부(422)에서 계산된 방위값을 자편각, 도편각, 도자각, 그리고 편차각에 대한 보정값을 계산하고, 이 보정값에 무선 시스템에서 발생하는 국부 자기장에 대한 보정계수를 대입하여 지구 자기장 측정부(421)가 측정한 방위값을 정확하게 재계산한다.
방향 탐지 시스템(42)의 좌표 변환부(424)는 GPS 시스템에서 얻어진 위치 데이터와 GIS 컨텐츠 제공자(44)로부터 받은 전자 지도 및 최단 경로 데이터 등을 이용하여 방위 보정 시스템(423)에서 보정된 방향 데이터를 전자 지도 상의 좌표계로 변환한다. 그리고 이 좌표값과 최단 경로 데이터를 이용하여 무선 시스템에서 목적지까지의 거리를 계산한다.
방향 탐지 시스템(42)의 진행 방향 출력부(425)는 좌표 변환부(424)에서 얻어진 현재 위치, 전자 지도상의 방위, 무선 시스템이 향하고 있는 방향, 그리고 최단 경로 등의 데이터를 이용하여 사용자의 진행 방향을 결정한다.
방향 탐지 시스템(42)의 화면 출력 인터페이스(426)는 사용자의 현재 진행 방향을 표시하기 위하여 도면 8 또는 도면 9와 같은 방법을 사용한다. 또한, 상기 화면 출력 인터페이스(426)는 도면 8 또는 도면 9와 같은 화살표 등의 단순기호에 부합되는 "전-후-좌-우"등의 단순한 음성신호로 실시간 상기 사용자에게 제공한다.
도면10은 도면5와 같은 방향 탐지 시스템에 GPS/GIS 데이터를 직접 결합하여 사용자의 위치 및 진행 방향을 표시하는 상세한 블록도이다.
GPS/GIS 데이터를 직접 출력하는 방향 탐지 시스템의 각 부의 기능은 기 서술한 도면5와 일치한다. 다만, 도면5에 GPS/GIS 출력부(100)를 탑재함으로써 도면11과 같은 화면을 생성하고, 방향 탐지 시스템(42)의 진행 방향 출력부(425)에서 도면12를 생성한 후, 화면 출력 인터페이스(426)에서 도면13과 같은 출력 화면을 생성한다는 점이 다르다.
도면14는 무선 시스템 중에서 나침반이 탑재되어 있는 개인 이동 통신 단말기(PCS)의 내부 블록도이다.
이동 통신 단말기는 RF 처리부(141), IF 처리부(142), 그리고 BASEBAND 처리부(143) 등으로 나뉘며, 실시간 방향 탐지 시스템은 이와 같은 기존 이동 통신 단말기의 내부 부하를 줄이기 위해 독립 모듈로 탑재된다. 특히, 기존 이동 통신 단말기 시스템에서 자기장을 발생시키는 RF 처리부(141) 및 전원 공급 장치등에는 마그네틱 실드 등을 이용하여 실시간 방향 탐지 시스템을 보호할 수 있다. 그러나 실시간 방향 탐지 시스템은 마그네토미터의 효율을 높이기 위해 마그네틱 실드와 같은 장치는 하지 않으며, 내부 자기장의 영향을 최소화 하기 위하여 기존 이동 통신 시스템과 독립적인 전원 공급 시스템을 이용할 수 있다.
실시간 방향 탐지 시스템은 내부 연산이 필요한 부분에서 BASEBAND 처리부(143)의 CPU(145)와 RAM, ROM, EEPROM, 그리고 SMART DRIVE(146)와 같은 저장 장치 등의 자원을 공유하고, 사용자 입력이 필요한 부분에서 마이크 및 키보드와 같은 입력 장치를 공유한다. 그리고 방향 정보를 출력하기 위해 LCD와 스피커를 공유한다.
도면15는 사용자가 질의를 통해 GIS 시스템을 이용하여 목적지와 최단 경로를 찾고, 이것을 GPS 시스템과 연동하여 방향 탐지 시스템에 이용하기 위하여 데이터를 가공하는 과정에 대한 흐름도이다.
방향 탐지 시스템 사용자는 입력 장치와 사용자 인터페이스를 통해서 목적지와 현재 교통 수단을 결정한다(151). 만약 사용자가 입력한 목적지가 주소 또는 건물 이름과 같이 지도상에 표시(152)되는 위치라면(153), GIS 컨텐츠 제공자에게 요청할 질의를 생성한다(156). 그러나 목적지가 GIS 지리 정보를 직접 이용할 수 없는 경우에는 무선 시스템은 목적지에 있는 상대방 이동 통신 단말기에 현재 위치를 자동 또는 수동으로 요청한 후(154), 이 위치 정보를 이용하여 GIS 컨텐츠 제공자에게 요청할 질의를 생성한다(155).
생성된 질의는 무선 인터넷 망을 통해 GIS 컨텐츠 제공자에게 전송(157)되고, GIS 컨텐츠 제공자는 무선 시스템에 필요한 GIS 지리 정보와 사용자가 선택한 교통수단을 이용하여 목적지에 도달할 수 있는 최단 경로를 결정하여 질의를 요청한 무선시스템에 전송한다(158). GIS 컨텐츠 제공자로부터 받은 지리 정보는 GPS 시스템과 연동하여 사용자의 현재 위치를 확인하고, 이것을 방향 탐지 시스템에 사용할 수 있도록 가공한다(159).
도면16는 방향 탐지 시스템에서 사용자의 진행방향을 실시간으로 처리하는 방법을 설명한 흐름도이다.
GIS 컨텐츠 제공자로부터 얻은 전자 지도 데이터, 좌표값, 최단 경로 데이터와 같은 지리 정보가 가공된 후에, 방향 탐지 시스템은 지구 자기장 측정부를 이용하여 지구 자기장에 대한 무선 시스템의 방향을 측정한다(161). 이렇게 측정된 지구 자기장은 무선 시스템의 내부 좌표계(도면6)와 GIS 지리 정보를 참조하여 방위를 계산하고(162), 자편각, 도편각, 도자각 등에 대한 정보를 보정하고(163), 무선 시스템에 설정되어 있는 보정계수를 이용하여 내부 자기장에 대한 간섭 효과를 보정하고(164), GPS 시스템과 연동하여 현재 사용자의 위치를 좌표상에 표시한다(165). 만약 이 때 사용자의 위치가 주어진 경로 안에 존재하고 있는 것이 확인되면(166), 방향 탐지 시스템은 사용자의 다음 진행 방향을 화면에 출력한다(167). 그러나 반대로 현재 사용자의 위치가 경로를 벗어났거나 다른 방향으로 진행 중임을 확인하면, 방향 탐지 시스템은 문자, 기호, 음성 등의 방법을 이용하여 사용자에게 경고한 후(168), 보정된 진행 방향을 화면에 출력한다(169).
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명에 따르면 나침반 또는 마그네토미터(Magnetometer)와 같은 지구 자기장 측정기를 이동 통신 단말기, 스마트 폰, PDA, 그리고 핸드홀드(Handhold) GPS 시스템과 같은 무선 시스템(Mobile Station)에 탑재하여 상기 무선 시스템을 사용하는 사용자의 위치 및 이동 방향에 대한 정보를 화살표 등의 단순기호 또는 전후좌우와 같은 간단한 음성으로 실시간 상기 사용자에게 제공함으로써, 기존 위치확인 및 지리정보 시스템의 문제점을 쉽게 해결할 수 있다. 즉, 독도법에 대한 기본 지식이 없는 사용자도 지구자기장을 계산 및 분석하여 제공하는 간단한 화살표 또는 음성으로 자신의 위치정보 및 목적지로의 진행방향 등을 보다 쉽고 직관적으로 판단할 수 있도록 하는 장점이 있으며, 지도상의 기호와 실제 공간 속의 물체를 일일이 확인하여 자신의 현위치와 이동 방향을 결정할 필요가 없이 단순히 본 발명이 제공하는 간단한 화살표 또는 음성으로 자신의 현위치와 이동 방향을 결정할 수 있으므로 보다 많은 사용자가 쉽게 이용할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (13)

  1. 지구 자기장 측정기능을 지닌 나침반 또는 마그네토미터(Magnetometer)―상기 나침반과 마그네토미터외 지구자기장을 측정할 수 있는 모든 장치―를 이동통신기기에 독립모듈로 탑재하여 상기 이동통신기기 자체의 방향 전환에 상관없이 항시 일정한 방위값을 제공하는 기능; 및
    상기 지구 자기장 측정에 의해 제공된 방위값을 이용하여 상기 이동통신기기를 사용하는 사용자에게 위치정보 및 진행방향정보를 제공하는 기능;을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 방향탐지시스템은,
    지구 자기장을 탐지하는 기능 및 외부 요인에 의한 섭동 및 물리력에 의해 잘못된 작동을 일으키지 않도록 보호하는 기능을 탑재하고 있는 지구 자기장 측정부;
    상기 지구 자기장 측정부로부터 얻어지는 데이터와 GPS/GIS연동 시스템을 통해 얻어지는 정보를 이용하여 이동통신기기 내부 좌표계에 대한 방위를 계산하는 방위 계산부; 및
    상기 방위 계산부에서 계산된 방위값을 자편각, 도편각, 도자각, 그리고 편차각에 대한 보정값을 적용하여 상기 지구 자기장 측정부가 측정한 방위값을 정확하게 재계산하는 방위 보정 시스템;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 방향탐지시스템은,
    상기 방위 보정 시스템에서 보정된 방향 데이터를 GPS 시스템에서 얻어진 위치 데이터와 GIS 컨텐츠 제공자로부터 받은 전자 지도 및 최단 경로 데이터를 이용하여 전자 지도상의 좌표계로 변환하여 제공하는 좌표 변환부; 및
    상기 좌표 변환부에서 얻어진 현재 위치, 전자 지도상의 방위, 무선 시스템이 향하고 있는 방향, 그리고 최단 경로 데이터를 이용하여 상기 이동통신기기를 사용하는 사용자의 진행 방향을 결정하는 진행 방향 출력부;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템.
  4. 제 1항 또는 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 방향탐지시스템은,
    상기 이동통신기기를 사용하는 사용자의 현재 진행 방향을 화살표와 같은 단순기호로 실시간 상기 사용자에게 제공하는 화면 출력 인터페이스를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 방향탐지시스템은,
    기존 GPS/GIS 연동시스템에서 제공하는 사용자 위치정보 및 지리정보 데이터와 상기 방향탐지시스템내 화면 출력 인터페이스에서 제공하는 화살표와 같은 단순기호를 매칭하여 동시에 단일화면에 디스플레이되도록 출력하는 기능을 구비하는 GPS/GIS 출력부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 방위 계산부는
    상기 이동통신기기의 다양한 위치정보를 실시간으로 파악하여, 상기 이동통신기기 자체의 방향에 상관없이 일정한 방위값을 갖도록 계산하는 기능을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 방위 보정 시스템은,
    방위값을 자편각, 도편각, 도자각, 그리고 편차각에 대한 보정 외에 상기 이동통신기기에서 발생하는 국부 자기장에 대한 보정계수를 적용하여 상기 지구 자기장 측정부가 측정한 방위값을 보다 정확하게 재계산하는 기능을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템.
  8. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 좌표 변환부는
    상기 방위 보정 시스템에서 보정된 방향 데이터를 GPS 시스템에서 얻어진 위치 데이터와 GIS 컨텐츠 제공자로부터 받은 전자 지도 및 최단 경로 데이터를 이용하여 전자 지도상의 좌표계로 변환하는 기능 외에 상기 변환된 좌표값과 상기 최단 경로 데이터를 이용하여 상기 이동통신기기를 사용하는 사용자의 현 위치에서부터 목적지까지의 거리를 계산하여 제공하는 기능을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템.
  9. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 상기 화면 출력 인터페이스는,
    상기 이동통신기기를 사용하는 사용자의 현재 진행 방향을 "전-후-좌-우"같은 간단한 음성으로 실시간 상기 사용자에게 제공하는 기능을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 방향탐지시스템을 이동통신기기에 독립모듈로 탑재시 기존 이동통신기기에서 자기장을 발생시키는 RF 처리부 및 전원 공급 장치에 마그네틱 실드와 같은 상기 방향탐지시스템을 보호할 수 있는 장치를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 방향탐지시스템을 이동통신기기에 독립모듈로 탑재시 상기 방향탐지시스템은 지구 자기장 측정 효율을 높이기 위해 마그네틱 실드와 같은 장치는 하지 않으며, 내부 자기장의 영향을 최소화하기 위하여 기존 이동 통신 시스템과 독립적인 전원 공급 시스템을 이용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 방향탐지시스템을 이동통신기기에 독립모듈로 탑재시,
    상기 방향탐지시스템은 내부 연산이 필요한 부분에서 CPU와 RAM, ROM, EEPROM과 같은 BASEBAND 처리부 및 SMART DRIVE와 같은 저장 장치 자원을 공유하고,
    상기 이동통신기기를 사용하는 사용자의 입력이 필요한 부분에서 마이크 및 키보드와 같은 입력 장치를 공유하고,
    상기 방향탐지시스템을 이용한 방향 정보를 출력하기 위해 LCD와 스피커를 공유하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 방향탐지시스템은,
    실시간 상기 이동통신기기를 사용하는 사용자의 위치가 주어진 경로 안에 존재하고 있는 것이 확인되면, 상기 사용자의 다음 진행 방향을 화면에 출력하고, 반대로 현재 사용자의 위치가 상기 주어진 경로를 벗어났거나 다른 방향으로 진행 중임을 확인하면, 문자, 기호, 음성의 방법을 이용하여 사용자에게 경로이탈 경고를 알린 후 보정된 진행 방향을 화면에 출력하는 기능을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신기기내 탑재된 지구자기장 측정 기능을 지닌 방향탐지시스템.
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