KR200224828Y1 - 노선버스용 무선통신장치 - Google Patents

노선버스용 무선통신장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 노선버스에 장착되어 노선버스 운행의 서비스를 개선할 수 있도록 하는 노선버스용 무선통신장치에 관한 것이다. 본 고안의 무선통신장치는 위성 위치 확인 시스템(GPS: Global Positioning System) 신호를 이용하여 노선버스의 위치를 판단하고 이를 근거로 버스 정류장의 안내정보를 승객에게 자동으로 제공할 수 있다. 또한 현재 노선버스의 위치를 중앙관제시스템으로 제공하고 중앙관제시스템으로부터의 관제 신호를 이용하여 노선버스간의 간격을 최대한 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 노선버스의 운행 정보를 관리자에게 제공하여 노선버스 기사가 노선버스의 문을 열어둔 채로 출발하거나 또는 버스 정류장 통과 등과 같은 버스 기사의 불법적인 버스 운행을 중앙관제시스템으로 통보할 수 있도록 함으로써 노선버스의 안전운행과 버스기사의 불법적인 운행을 미연에 방지할 수 있도록 한다.

Description

노선버스용 무선통신장치{WIRELESS TELECOMMUNICATION APPARATUS USED IN A BUS}
본 고안은 무선통신장치에 관한 것으로서, 특히 노선버스에 장착되어 노선버스 운행 서비스를 개선할 수 있도록 하는 노선버스용 무선통신장치에 관한 것이다.
노선버스(예를 들면, 시내 버스)는 사전에 설정된 노선을 따라 운행하면서 다수의 승객을 운송하는 교통 수단이다. 노선버스의 운행과 관련된 서비스는 대부분이 버스 기사에 의해 결정된다. 특정 기사에 따라서 노선버스 운행에 대한 서비스가 상이하기 때문에, 노선버스 운영회사에서는 승객들에게 양질의 서비스를 제공하기 위해서 버스 기사에게 많은 교육을 시키고 있다. 하지만, 날마다 변화되는 버스 기사의 심리 상태와 교통 환경에 따라서 사용자들에게 양질의 서비스를 지속적으로 제공하는 것은 불가능했다. 특히, 노선버스 사업자에게 제시되는 사용자의 서비스 불만족 중에서 사용자들이 가장 먼저 개선을 요구하는 것으로는, 정확한 버스 정류장 안내, 버스 정류장에서의 버스간 도착 시간 간격, 문이 열린 상태에서 발차하는 것과 같은 승객의 안전을 위협하는 운행, 정류장 통과 등과 같은 불법 행위들의 개선 등을 들 수 있다.
지금까지 버스에 장착된 무선통신장치로서 전술한 바와 같이 사용자들에게 양질의 서비스를 제공할 수 있는 무선통신장치에 대해서는 알려진 바는 없다.
따라서, 본 고안의 목적은 상기한 노선버스 운행의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 노선버스의 운행 서비스를 양질로 제공할 수 있는 노선버스용 무선통신장치를 제공하는 데 있다.
본 고안의 다른 목적은 위성 위치 확인 시스템(GPS: Global Positioning System) 신호를 이용하여 노선버스의 위치를 승객에게 자동으로 안내할 수 있는 노선버스용 무선통신장치를 제공하는 데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 GPS 신호를 이용하여 노선버스간의 간격을 버스 기사에게 알림으로써 노선버스간의 간격을 최대한 일정하게 유지할 수 있는 노선버스용 무선통신장치를 제공하는 데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 노선버스의 운행 정보를 관리자에게 제공하여 노선버스 기사의 개문발차, 정류장 통과 등과 같은 버스 기사의 불법적인 버스 운행을 감시할 수 있도록 하는 노선버스용 무선통신장치를 제공하는 데 있다.
도1은 본 고안의 노선버스용 무선통신장치가 적용된 환경을 개략적으로 도시한 도면.
도2는 본 고안에 따른 노선버스용 무선통신장치의 블록도.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
100: 중앙관제시스템 104-108: 노선버스
200: GPS수신기 202: UART
204: 데이터 모뎀 206: 메모리
208: 제어부 214: 음성 집적회로
216, 218: 비교기 228: 디스플레이 및 키 유닛
상기한 본 고안의 목적은, 노선버스에 장착되는 무선통신장치로서, 위성 위치 확인 시스템(GPS)으로부터 제공되는 위치 신호를 수신하는 수단과, 상기 노선버스의 노선을 나타내는 노선 위치 정보를 저장하는 수단과, 상기 위치 신호와 상기 노선 위치 정보를 비교하여 상기 노선버스가 정류장에 도착한다는 안내 방송 출력 시점을 결정하는 제어 수단과, 상기 제어 수단으로부터 제공되는 안내 방송 출력 시점에 응답하여 해당 정류장 도착 사실을 안내하는 방송을 상기 노선버스의 스피커로 제공하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 노선버스용 무선통신장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 노선버스용 무선통신장치에서 상기 제어 수단은 상기 위치 신호와 상기 노선 위치 정보를 비교하여 상기 노선버스의 현재 위치를 결정하며, 상기 노선버스의 현재 위치 정보를 종합적으로 수집하여 관리하는 중앙관제시스템으로 상기 노선버스의 현재 위치 정보를 전달하며, 상기 중앙관제시스템으로부터 제공되는 노선 버스간 간격에 따른 버스 주행 속도를 결정할 수 있는 수단을 더 포함할 수도 있다.
또한, 노선버스용 무선통신장치는 상기 노선버스의 속도 정보를 입력받는 수단과, 상기 노선버스의 문의 개폐 정보를 입력받는 수단과, 상기 노선버스의 속도 정보와 상기 노선버스의 문의 개폐 정보를 이용하여 상기 노선버스가 문을 열어둔 상태로 출발하는 지를 결정하여 이를 상기 중앙관제시스템으로 제공하는 수단을 이용하여 노선버스 운전자가 개문발차하는 불법적인 운행을 사전에 방지할 수 있도록 할 수 있다.
본 고안의 일실시예에서, 노선버스용 무선통신장치는 상기 중앙관제시스템으로부터 제공되는 관제 신호를 디스플레이하는 디스플레이 수단과, 상기 노선버스의 운전자가 상기 중앙관제시스템으로 상기 노선버스의 운행 정보를 제공하기 위한 운행 정보 입력 수단을 더 포함한다. 여기서, 상기 디스플레이 수단과 상기 운행 정보 입력 수단은 일체로 구성되며, 무선 통신 모듈을 통해서 원격에 설치될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명한다. 여러 도면에서 동일한 도면번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도1은 본 고안의 하나의 실시예에 따른 노선버스용 무선통신장치가 장착된 노선버스를 중심으로 노선버스용 무선통신장치의 사용 환경을 개략적으로 도시한 도면이다.
도1에 도시된 바와 같이, 노선버스(104, 106, 108)는 각각 도2에서 상술되는 무선통신장치가 장착되어 있다. 각각의 노선버스(104, 106, 108)는 개개의 무선통신장치를 통해서 인공위성으로부터 위치 신호를 수신하는 한편, 유/무선망(102)을 통해서 중앙관제시스템(100)과 통신하여 후술되는 양질의 버스 운행 서비스를 제공한다.
이하, 도2를 참조하여 본 고안에 따른 노선버스용 무선통신장치를 상세히 설명한다.
도2에 도시된 바와 같이, 노선버스용 무선통신장치는 GPS수신기(200), 범용 비동기화 송수신기(UART: Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)(202), 데이터 모뎀(204), 메모리(206), 제어부(208), RS-232C(Recommended Standard 232 Revision C)(210), 내장 스피커(213), 음성 집적 회로(214), 비교기(216, 218) 및 다수의 입출력 단자(220-226) 및 디스플레이 및 키 유닛(228)을 포함한다.
GPS수신기(200)는 GPS를 이용하여 GPS 수신기가 장착된 버스의 현재 위치를 알 수 있도록 한다. GPS는 24개의 GPS 위성 (실제로는 보충 위성 3개 포함 27개)이 서로 다른 궤도로 지구 대기권을 계속 회전하고 있는데 이는 지구상 어느 시간 어느 곳에서도 4개 이상의 위성신호를 얻을 수 있도록 하기 위함이다. 일반적으로 한 위치에서 그 위치를 측정하기 위해서는 동시에 최소 4개의 위성으로부터 신호를 받아야 한다. 물론 더 많은 위성으로부터 신호를 받으면 보다 정확한 위치 값을 얻을 수 있다. GPS 수신기는 동시에 처리하는 위성신호의 개수에 따라 4 채널, 8 채널 등이 있다.
GPS수신기(200)에 연결된 UART(202)는 인터페이스를 제어하는 프로그램이 들어 있는 마이크로칩으로서 컴퓨터에게 RS-232C DTE 인터페이스를 제공함으로써, 모뎀이나 기타 다른 직렬장치들과 통신하거나 데이터를 주고받을 수 있게 한다. 즉, GPS수신기(200)와 제어부(208) 및 후술되는 데이터 모뎀(204)과 제어부(208)간에 데이터가 용이하게 송수신될 수 있도록 인터페이스 기능을 수행한다.
UART(202)에 연결된 데이터 모뎀(204)은 제어부(208)에서 제공되는 신호를 통신망(102)을 통해서 도1의 중앙관제시스템(100)과 데이터 송수신을 할 수 있도록 한다. 데이터 모뎀(204)과 제어부(208) 간에 송수신되는 데이터의 종류는 하기에서 상세히 설명된다.
한편, 메모리(206)는 제어부(208)가 제어동작을 수행하면서 필요한 메모리 공간을 제공하는 RAM부분과 적어도 정류장의 위치 좌표를 저장하고 있는 플래시 메모리부분으로 이루어져 있다.
제어부(208)에 연결된 음성 집적회로는 제어부(208)에서 제공되는 음성 안내 제어 신호에 응답하여 정류장 안내 음성 신호를 차량 스피커 출력 단자(222)로 제공한다. 도면에는 도시되지 않았지만, 음성 집적 회로에서 음성 신호가 출력될 때 차량 오디오의 신호가 차량 스피커로 제공되는 것이 차단될 수 있도록 스위치가 설치된다.
제1비교기(216)는 차량의 속도 센서 단자(224)로부터 제공되는 차량 속도센서가 기설정된 기준을 초과하는 지를 판단하여 결과정보를 제어부(208)로 제공한다. 한편, 제2비교기(218)는 차량 도어 센서 단자(226)로부터 제공되는 차량 도어 센서로부터 제공되는 차량 도어 개폐 신호를 기설정된 기준 신호와 비교하고 그 결과 정보를 제어부(208)로 제공한다. 두 개의 비교기(216, 218)로부터 제공되는 신호를 근거로 제어부(208)는 차량의 속도와 차량 도어의 개폐 상태를 알 수 있다.
한편, 디스플레이 및 키 유닛(228)은 도1의 중앙관제시스템(100)으로부터 제공되는 관제 신호를 표시하기 위한 디스플레이 유닛과 버스 기사가 중앙관제시스템 (100)으로 소정의 신호(예를 들면, 우회 요청 또는 고장 신호)를 제공하기 위한 키 유닛이 통합적으로 구비되어 있다.
본 실시예에서 디스플레이 및 키 유닛(228)은 본 고안의 노선버스용 무선통신장치의 본체와 분리되어 설치될 수 있도록 설명되어 있다. 따라서, 제어부(208)와 디스플레이 및 키 유닛(228)사이에는 제어부(208) 쪽에 RS232C(210) 통신 모듈이 구비되어 있다. 도면에 도시되어 있지 않지만, 디스플레이 및 키 유닛(228)에도 제어부(208)에 연결된 RS232C(210)와 대응되는 통신모듈이 장착될 것이다.
본 실시예에서 디스플레이 및 키 유닛(228)이 본체와 분리된 형태로 설명되었지만, 디스플레이 및 키 유닛을 제어부(208)와 유선으로 연결하여 사용할 수도 있을 것이다. 이때 제어부(208)와 디스플레이 및 키 유닛(228) 사이에는 무선 통신용 모듈(예를 들면, RS232C)과 같은 구성은 필요치 않을 것이다.
상기한 구성으로 이루어진 노선버스용 무선통신장치에서 수행되는 기능을 도2를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 노선버스의 정류장을 자동으로 안내하는 기능이다. 제어부(208)는 GPS수신기(200)로부터 제공되는 현재 위치 좌표와 메모리(206)에 저장되어 있는 노선 좌표를 비교하여 일치하는 좌표(버스 정류장 보다 일정 거리 앞선 지점의 좌표)에 도달하면 해당 버스 정류장에 도달한다는 안내 방송이 출력되도록 음성 집적회로 (214)를 제어한다. 음성집적회로(214)로부터 출력되는 신호는 출력단자(220)를 통 해 차량 스피커로 제공된다.
다음은, 중앙관제시스템(100)으로 현재 차량의 위치 정보를 제공하고, 그 응답으로서 중앙관제시스템(100)으로부터 제공되는 현재 차량과 전후차량의 거리에 따른 현재 차량의 속도를 조절함으로써 차량간의 도착시간 간격을 일정하게 하는 기능이다. 제어부(208)는 GPS수신기(200)로부터 제공되는 현재 위치 좌표와 메모리 (206)에 저장되어 있는 노선 좌표를 비교하여 현재 버스의 위치를 UART(202) 및 데이터 모뎀(204)을 통해 도1의 중앙관제시스템(100)으로 제공한다. 중앙관제시스템 (100)은 각각의 노선버스(104, 106, 108)로부터 제공되는 버스의 위치 신호를 이용하여 각각의 노선버스의 위치를 확인하여 버스 기사에게 해당 버스를 현재 속도보다 빠르게 아니면 느리게 운전하라는 명령 신호를 유/무선통신망(102), 데이터 모뎀(204), UART(202)를 통해 제어부(208)로 제공한다. 제어부(208)는 중앙관제시스템(100)으로부터 제공되는 명령 신호를 디스플레이 및 키 유닛(228)으로 제공하여 운전자가 디스플레이에 표시되는 관제 신호를 보고 버스를 현재 속도보다 빨리 또는 느리게 운전한다. 여기서, 관제 신호는 내장 스피커(213)를 통해서 음성으로 출력될 수도 있다.
한편, 버스 기사가 버스의 문을 개방한 상태에서 출발하는 것을 중앙관제시스템으로 알리기 위해서 제어부(208)는 제1 및 제2비교기(216, 218)로부터 제공되는 신호를 이용한다. 즉, 제1비교기(216)에서 제공되는 신호를 통해 차량이 이동하고 있다는 것을 알고 제2비교기(218)로부터 제공되는 신호를 통해 차량의 문이 개방된 것으로 판단되는 경우, 차량의 문이 개방된 상태에서 출발했다는 것을 UART (202), 데이터 모뎀(204) 및 유/무선 통신망(102)을 통해 중앙관제시스템(100)으로 제공한다.
또한, 버스 기사가 버스의 정류장을 통과하는 것을 중앙관제시스템으로 알리기 위해, 제어부(208)는 GPS수신기(200)로부터 제공되는 신호와 메모리(206)에 저장된 정류장 위치 좌표(206)를 이용하여 현재 버스가 정류장 위치를 지나고 있는지를 알고, 동시에 제1비교기(216)로부터 제공되는 신호, 즉 정류장 지점에서 버스의 속도가 영인지를 판단함으로써 버스가 정차해야할 정류장을 그냥 지나치는 지를 알 수 있다.
전술한 두 가지 중앙관제시스템으로의 통지기능에 의해 버스 기사의 개문발차 및 버스 정류장 무단 통과와 같은 불법 운전을 사전에 예방할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 GPS를 이용하는 노선버스용 무선통신장치는 노선버스의 정류장 안내를 자동으로 수행할 수 있기 때문에 버스 기사의 수고를 덜 수 있을 뿐만 아니라 정확한 정류장 안내를 할 수 있다.
또한, 중앙관제시스템으로 현재 운행중인 버스의 위치 정보를 알려주고 중앙관제시스템으로부터 제공되는 관제 명령에 따라서 버스의 운행 속도를 조절함으로써 일정시간 간격의 버스 운행 상태를 통제할 수 있다.
이외에도, 개문발차와 정류장 통과와 같은 버스 기사의 불법 행동을 중앙관제시스템으로 통지할 수 있도록 함으로써 버스 기사의 불법 운행을 사전에 방지할 수 있고 또한 승객들의 안전을 도모할 수 있다.
또한, 버스의 고장 및 지연운행, 우회운행 등의 정보를 실시간으로 관제센터에 통보하고 지시를 받을 수 있는 기능이 있어 급작스런 사고 및 교통 혼잡으로 인한 시민의 불편을 최소화 할 수 있어 버스의 운행 효율을 높일 수 있다.

Claims (6)

  1. 노선버스에 장착되는 무선통신장치로서,
    위성 위치 확인 시스템(GPS)으로부터 제공되는 위치 신호를 수신하는 수단과,
    상기 노선버스의 노선을 나타내는 노선 위치 정보를 저장하는 수단과,
    상기 위치 신호와 상기 노선 위치 정보를 비교하여 상기 노선버스가 정류장에 도착한다는 안내 방송 출력 시점을 결정하는 제어 수단과,
    상기 제어 수단으로부터 제공되는 안내 방송 출력 시점에 응답하여 해당 정류장 도착 사실을 안내하는 방송을 상기 노선버스의 스피커로 제공하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 노선버스용 무선통신장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 위치 신호와 상기 노선 위치 정보를 비교하여 상기 노선버스의 현재 위치를 결정하며,
    상기 노선버스의 현재 위치 정보를 종합적으로 수집하여 관리하는 중앙관제시스템으로 상기 노선버스의 현재 위치 정보를 전달하고 상기 중앙관제시스템으로부터 상기 노선버스의 속도조절에 대한 관제 신호를 수신할 수 있는 수단과,
    상기 관제 신호를 상기 노선버스의 운전기사에게 제공하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노선버스용 무선통신장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 노선버스의 속도 정보를 입력받는 수단과,
    상기 노선버스의 문의 개폐 정보를 입력받는 수단과,
    상기 노선버스의 속도 정보와 상기 노선버스의 문의 개폐 정보를 이용하여 상기 노선버스가 문을 개방한 상태로 출발하는 지를 결정하여 이를 상기 중앙관제시스템으로 제공하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노선버스용 무선통신장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 중앙관제시스템으로부터 제공되는 상기 관제신호를 디스플레이하는 디스플레이 수단과,
    상기 노선버스의 운전자가 상기 중앙관제시스템으로 상기 노선버스의 운행 정보를 제공하기 위한 운행 정보 입력 수단을 더 포함하는 노선버스용 무선통신장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 디스플레이 수단과 상기 운행 정보 입력 수단은 일체로 구성되며, 무선 통신 모듈을 통해서 원격에 설치되는 것을 특징으로 하는 노선버스용 무선통신장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 노선버스의 현재 위치 정보와 상기 노선버스의 속도 정보를 이용하여 상기 노선버스가 정류장에 정차하는 지의 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 노선버스용 무선통신장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115083142A (zh) * 2021-03-12 2022-09-20 深圳市赛格导航科技股份有限公司 一种公交车控制方法、系统、装置及计算机可读存储介质

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