KR200281804Y1 - 다크와 지피에스를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 DARC 와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템에 관한 것이다.

본 고안의 DARC 와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템은 GPS 인공위성의 위치, 고도, 시간 등의 항법 정보를 GPS수신기로 수신하여 수신된 자료를 분석 이동중인 자동차의 현재의 위치를 파악하여 다음에 정차 할 정류장 어느 일정 거리에 도달 시 메모리 카드 블럭에 기록되어 있는 데이터(DATA)를 읽어 대중교통 이용자에게 각 정류장마다 하차의 준비와 행선지의 진행을 음성으로 방송이 되도록 되어 있으며, 또한 FM 부가 방송 수신 블럭에서 FM 부가방송을 수신하여 실시간 시내 및 고속도로 교통정보, 지리정보시스템(GIS)정보, 뉴스, 기상, 증권정보 등을 동시에 디스플레이할 수 있는 장치를 제공하는 것이다. 이러한 교통 수단용 표시장치 시스템은 일반 FM 라디오 방송 신호에 교통정보, DGPS, 지리정보시스템(GIS)정보, 뉴스, 기상, 증권정보를 포함하는 부가 정보를 실시간 수신하여 부가 정보를 분리하고 변환하여 시스템 제어부와 GPS 수신 블럭으로 데이터를 송신하는 FM 부가 방송 수신 블럭과 입력되는 데이터를 처리하고 전체 시스템을 제어하여 FM부가 방송을 표시하도록 제어하고 저장된 버스 정류장의 위치정보를 비교하여 그 정보를 표출하거나 음성으로 출력하는 시스템 제어부와 FM 부가 방송 수신 블럭에서 제공되는 DGPS정보와 수신되는 GPS신호정보를 보정하여 출력하는 GPS 수신 블록과 사용자의 텍스트 및 이미지를 저장하고 정류장 정보를 저장하는 메모리 카드 블록과 FM부가 방송신호와 정류장 표시 등의 정보를 표시하는 표시 장치 블럭과 또한, 정류장 안내 방송 음성을 스피커로 출력하는 음성 출력 블럭; 및 사용자의 텍스트와 이미지, 그리고 정류장 정보를 입력하는 데이터입력 장치와 시스템 내의 데이터 입출력을 담당하는 범용 직렬 버스 블럭으로 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서 본 고안은 버스 노선 구간 안내를 수동으로 행하는데 따른 문제점, 즉 조작상의 불편 및 교통 사고 위험들을 줄일 수 있도록 하며 FM 부가 방송의 여러 장점들을 이용하여 종래 주로 개인적 차원에서 이용되었던 FM 부가방송 서비스를 대중적인 교통수단에 접목하여 원하는 정보를 장소와 무관하게 신속하고 신뢰할 수 있는 정보를 사용자들에게 제공할 수 있는 것이다.

Description

다크와 지피에스를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템{A real time display unit for using DARC and GPS}

본 고안은 데이터 라디오 채널(Data Radio Channel, 이하 DARC라 한다)과 위성항법시스템(Global Positioning System, 이하 GPS라 한다)을 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 DARC를 통한 실시간 정보와 GPS를 이용한 위치정보 그리고 메모리 카드(Smart Media Card, 이하 SMC라 한다)를 사용하여 교통수단을 이용하는 승객들에게 부가 정보와 정류장에 대한 문자 및 이미지 정보를 표시하기 위한 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 불특정 다수에게 정보 전달 및 광고 효과를 얻기 위해 전광판을 운용하고 있으나, 현재 전광판의 개발추세는 데이터를 외부 입력장치를 통해 데이터 내용과 효과를 입력하여 반복적으로 보는 이에게 제공하는 일률적인 방법을 사용하고 있으며, 그 종류에는 네트워크가 없는 전광판과 개별적인 네트워크를 통하여 각종 정보가 계속적으로 보수나 유지가 이루어지는 네트워크 지원 전광판이 있으나, 정보 제공 기반이 외국에 비해 상대적으로 빈약한 국내의 현실에서는 신뢰할 수 있는 정보 제공자로부터 최신 정보의 신속한 획득에 많은 어려움이 있다. 또, 네트워크가 지원되는 전광판 중에 인터넷을 이용하는 방식은 사용자에게 편한 인터페이스 및 제어의 위치 및 시간의 제약이 없는 이점이 있는 반면 비 연결성 네트워크 환경으로 인해 업데이트를 위해 일일이 전광판을 접속해야 하고 실시간으로 데이터의 업그레이드가 불가능하게 된다. 그리고 CDMA모뎀을 이용한 통신 방식도 있지만 인터넷을 이용한 제어방식과 달리 연결성 네트워크 환경을 구성하고 있어 계속적인 데이터 업그레이드가 가능하지만 CDMA라는 비싼 통신망을 계속적으로 열어 놓아야 한다는 단점이 있게 된다. 특히, 철도나 버스 등 대중 교통 수단에 설치가 되는 이동형 표시 시스템의 경우에는 외부로부터 정보 입력 방법이 한정되어 있고, 최근에 공중 무선망을 통해 정보를 수신하는 시도가 이루어지고 있으나, 이 경우에도 역시 정보 획득을 위한 시스템의 유지 운용에 많은 비용이 소요되고 있는 실정이다. 이러한 공중 무선망을 통해 정보를 수신하는 한 형태로 FM 부가 방송 시스템이 개발되어 시험 운용되고 있으며 이 시스템은 라디오 방송 신호에 라디오 데이터 시스템(Radio Data System; 이하 RDS라 한다.) 신호나 DARC 신호를 부가하여 송출함으로써 청취자로 하여금 라디오 청취 외에 보다 다양한 정보를 제공 받을 수 있도록 하기 위한 방송 시스템으로서, 그 중에서도 DARC 는 기존 FM 방송전파에 부가 디지털 정보를 다중화시켜 주파수 운용 효율을 극대화하기 위한 부가서비스를 말하는데 TV 방송에서의 데이터 방송과 병치되는 개념으로 이해되며 DARC 방송시스템은 LMSK(Level controlled Minimum Shift Keying)라 불리는 새로운 변조방식의 고속 FM 다중방송시스템으로, 초당 16 Kbps 의 정보전송 속도로 초당 약 2천자의 영문자(한글은 1천자)를 전송할 수 있는 시스템이다.

상기 DARC 는 87.5∼108 MHz 의 주파수 대역에서 차량 항법용의 실시간 시내 및 고속도로 교통정보, 보정 위성 항법 시스템 (Differential GPS, 이하 DGPS 라 한다), 지리정보시스템(GIS)정보, 뉴스, 기상, 증권정보 등 다양한 부가데이터 서비스를 문자 텍스트와 그래픽 형식을 통해 제공하여 청취에 의한 정보 전달의 한계를 극복할 수 있는 수단으로 각광받고 있다.

또한, DARC 는 추가 주파수 스펙트럼을 필요로 하지 않는 넓은 범위의 서비스 영역과 낮은 운영가격, 그리고 완전한 네트워크를 제공하고 있어 실시간 정보를 필요로 하는 사용자들에게 많은 정보를 제공하는 중요한 역할을 한다.

이러한 DARC 를 이용한 부가방송 서비스는 통상 표시 장치(예를 들어 액정 표시 장치나 LED 전광판 등)를 갖춘 FM 방송 수신 장치에 DARC 디코더를 장착시켜 상기 DARC 디코더에서 방송국으로부터 전송되는 데이터를 해독한 후(원데이터로 복원시킨 후) 해독된 데이터를 상기 표시 장치에 디스플레이 시킴으로써 가시적인 정보의 이용이 가능한 것이다.

한편, 현재 사용되고 있는 버스 노선 구간 안내 장치는 운전자의 조작에 따라 다음 정류장을 안내할 메시지를 버스 안의 스피커를 통해 승객에게 알리는 편리한 장치이다. 즉, 버스 노선 구간 안내 장치는 소정 구간별 정류장 안내 메시지를 자기 테이프상에 사전 기록해 놓고, 운전자가 운전 중 다음 정류장을 육안으로 확인 또는 인지하면서 기기를 조작하여 승객에게 다음 정류장을 예고함으로써 승객이 미리 하차 준비를 할 수 있도록 한 장치이다.

이러한 버스 노선 구간 안내 장치는 상술한 바와 같이, 운전자가 각 구간 안내를 직접 수동으로 조작하는 바, 운전자의 운전 집중력을 분산시키고 정확한 구간 안내를 수행하지 못한다는 문제점이 대두되었다.

즉, 운전자가 운전 중에 구간 안내 장치를 조작하다 보면 운전에 전념할 수 없으므로 많은 승객을 수송하는 버스에서는 특히 대형 사고가 발생할 수 있다는 소지가 있으며, 또한, 구간 안내 조작을 운전자가 주관적으로 수행하므로 방송 안내의 정확성이 결여될 수 있다는 문제점이 있는 것이다.

한편, 최근에 대두되고 있는 GPS는 인공 위성을 이용하여 이동체의 위치를 거리와 속도 계산에 의해 정확하게 측정하는 시스템으로 항공기나 선박에서 많이 활용되고 있다. 이러한 GPS가 자신의 위치를 알아내는 방법은 각 위성들이 갖고 있는 각자의 궤도 정보와 정밀한 시계를 이용하여 송출하는 전파의 속도와 각 위성으로부터 출발한 신호가 도착하는 시간차를 이용하면 3차원 상의 공간에서 자신의 위치를 알아낼 수 있습니다. 또한, GPS 수신기에서는 100ms정도의 오차밖에 없는 정확한 시각정보와 각국의 데이텀에 의한 경위도 좌표 및 고도정보, 그리고 이동방향및 속력정보와 GPS위성들의 배치 상태 및 신호강도 등의 정보를 얻을 수 있다.

즉, GPS는 GPS 위성으로부터 전송되는 GPS 정보를 수신하기 위한 GPS 안테나, 수신기 및 도로 매칭부를 구비하며, 수신기는 수신되는 GPS 정보를 기초로 하여 위치 정보를 산출하고, 산출된 위치 정보를 도로 매칭부로 제공하며, 도로 매칭부는 위치 정보를 근거로 주변의 도로 정보를 검색하여 차량의 위치 경로에 대응하는 수치 지도 정보, 즉 형상 정보와 속성 정보를 매칭시켜 극심한 교통 체증 및 교통 사고율이 빈번한 현재의 교통 환경을 극복하기 위한 시스템을 일컫는다.

이에, 본 출원인은 이러한 GPS를 상술한 버스 노선 구간 안내장치에 설치하여 버스 노선 구간 안내를 수동으로 행하는데 따른 문제점, 즉 조작상의 불편 및 교통 사고 위험들을 줄일 수 있도록 하며 또한, 상기와 같은 DARC의 여러 장점들을 이용하여 종래 주로 개인적 차원에서 이용되었던 FM 부가방송 서비스를 대중적인 교통수단에 접목하여 원하는 정보를 장소와 무관하게 신속하고 신뢰할 수 있는 정보를 전광판에 디스플레이할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 DARC를 이용한 실시간 방송 뿐 아니라 메모리 카드를 사용함으로써 사용자 임의의 테스트 및 이미지 데이터와 효과의 표출이 가능한 시스템을 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 버스 노선 각 구간별 안내 방송을 위한 음성 데이터를 저장하여 버스 노선 각 구간별 위치 정보와 GPS 위성으로부터의 차량 위치 정보가 매칭되면 해당 구간의 방송 안내를 수행하도록 하여 운전자의 편의성 및 승객의안전성을 높이도록 한 버스 노선 구간 자동 안내 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 DARC에서 제공되는 보정 위성 항법 시스템( Differential GPS, 이하 DGPS라 한다) 정보를 가지고 GPS 신호정보를 보정하여 정확한 위치정보를 획득하여, 지도 정보 없이 저장된 정류장의 위치정보를 비교하여 버스 정류장의 표출 및 음성 방송이 가능한 시스템을 제공하는데 있다.

도1은 FM부가 방송 신호와 GPS신호의 기저대역의 주파수 스펙트럼의 파형도이다.

도 2는 종래의 FM 부가 방송 송수신 시스템의 구성도이다.

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 DARC 와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템에 관한 구성도이다.

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 DARC 패킷의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 본 고안의 실시예에 따른 포지션 코드의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 본 고안의 실시예에 따른 메모리 카드 블럭의 파일 저장 구성도를 설명하는 도면이다.

도 7은 본 고안의 실시예에 따른 DARC 와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 8은 본 고안의 실시예에 따른 표시 장치 블럭과 음성 출력 블럭의 출력 내용을 표시한 예시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : DARC 송신부 110: DARC 송출부

120 : FM 부가방송 신호 생성부 130 : FM 부가방송 입력부

200 : DARC 수신부 210 : DARC 디코더

220 : 시스템 제어부 230 : 정보 입력부

240: 제어신호 입력부 250 : 기억부

260 : FM 라디오 수신부 300 : 표시 장치

400 : 메모리 카드 블럭 500 : 표시장치 블록

600 : 음성 출력 블록 700 : 범용직렬 버스 블록

800 : 데이터 입력 장치 1000 : 시스템 제어부

이를 실현하기 위하여 본 고안은 GPS 인공위성의 위치, 고도, 시간 등의 항법 정보를 GPS수신기로 수신하여 수신된 자료를 분석하여 현재 이동중인 자동차의 위치를 파악하여 다음에 정차 할 정류장의 정보를 어느 일정 거리에 앞서서 메모리 카드 블럭에 기록되어 있는 데이터(DATA)를 읽어 대중교통 이용자에게 각 정류장마다 하차의 준비와 행선지의 진행을 음성으로 방송이 되도록 되어 있으며 FM 부가방송을 FM 부가 방송 수신 블럭에서 수신하여 뉴스, 시간, 기상, 증권정보 등을 동시에 디스플레이할 수 있는 장치를 제공하는데 있다.

상기한 본 고안의 목적을 실현하기 위한 DARC와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템은 일반 FM 라디오 방송 신호에 뉴스, 시간, 기상, 증권정보를 포함하는 부가 정보를 실시간 수신하여 부가 정보를 분리하고 변환하여 시스템 제어부와 GPS 수신 블럭으로 데이터를 송신하는 FM 부가 방송 수신 블럭;과

입력되는 데이터를 처리하고 전체 시스템을 제어하여 FM부가 방송을 표시하도록 제어하고 저장된 버스 정류장의 위치정보를 비교하여 그 정보를 표출하거나음성으로 출력하는 시스템 제어부;와

FM 부가 방송 수신 블럭에서 제공되는 DGPS정보와 수신되는 GPS신호정보를 보정하여 위치정보를 출력하는 GPS 수신 블록;과

사용자의 텍스트 및 이미지를 저장하고 정류장 정보 등을 저장하는 메모리 카드 블록;과

FM 부가 방송의 뉴스, 시간, 기상, 증권정보와 정류장 표시 등의 정보를 표시하는 표시 장치 블럭;과

정류장 안내 방송 음성을 스피커로 출력하는 음성 출력 블럭;과

사용자의 텍스트와 이미지, 그리고 정류장 정보를 입력하는 데이터입력 장치;와

시스템 내의 데이터 입출력을 담당하는 범용 직렬 버스 블럭;로 구성된다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 하나의 특징에 따른 DARC와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템은

일반 FM 라디오 방송 신호에 뉴스, 시간, 기상, 증권정보를 포함하는 부가 정보를 실시간 수신하는 단계;

상기 수신된 FM 부가정보와 오디오 신호를 분리하여 상기 부가정보를 판독하고 분류하는 단계;

DGPS정보를 분리하여 GPS 수신 블럭으로 데이터를 전송하는 단계;

FM부가 방송 수신 블럭과 GPS 수신 블럭 그리고 범용 직렬 버스 블럭등의 모듈을 초기화하는 단계;

버스정류장정보와 출력옵션 정보들을 읽어드리는 단계;

GPS 수신 위치 데이터를 수신하는 단계;

DGPS정보를 받아 그 오차를 수정하여 보정 위치정보를 산출하여 저장된 데이터와 함께 시스템 제어부로 전송하는 단계;

편성표에 의하여 정보들을 분류하는 단계;

편성표에 근거하여 FM부가방송출력이면 관련 데이터를 전광판에 표시하는 단계;

편성표에 근거하여 사용자텍스트 및 그래픽 데이터를 출력하는 단계;

현재의 위치와 버스 정류장 데이터를 비교하여 유효한 버스 정류장을 탐색하는 단계;

유효하면 버스정류장 정보를 표시장치와 음성으로 출력하는 단계;와

다시 편성표에 근거한 과정으로 돌아가는 단계를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하 본 고안의 일 실시예를 첨부 도면에 의거 상세히 설명한다.

도1은 FM부가 방송 신호와 GPS신호의 기저대역의 주파수 스펙트럼의 파형도를 나타내는 것으로 FM 기저대역의 파형으로는 기존의 FM 방송을 위해 사용하던 오디오 신호(L+R, L-R)와 파일롯 신호(pilot) 외에 FM 부가방송 시스템의 정보 전송에 적용하기 위해 RDS 신호와 DARC 신호 그리고 GPS신호를 표시한 것이다.

여기서 RDS 신호는 1,187.5bps의 데이터 신호를 DBPSK 방식으로 변조한 신호로써 부반송파 주파수는 57㎑이고, 부반송파의 레벨은 1.3 내지 10%이며, 데이터송신 시 에러 정정을 위해 (26, 16) 단축 순환 부호를 사용한다.

또한, DARC 신호는 16Kbps의 디지털 신호를 L채널 오디오 신호와 R채널 오디오 신호의 차(L-R)신호의 레벨에 따라 크기를 제어하여 최소 쉬프트 키잉(MSK; Minimum Shift Keying) 변조하고 대역 통과 필터(BPF)를 거친 신호로 부반송파는 76㎑이고, 부반송파의 레벨은 L-R 신호 레벨에 따라 4 내지 10%이고, 데이터 송수신시 에러 정정을 위해 (272, 190) 단축 순환부호를 사용한다.

또한, GPS위성은 RF 영역인 두개의 L-Band 주파수, 즉 L1=1575.52MHz와 L2=1227.6MHzfmf의 반송파를 이용하여 GPS신호를 송출하고 있으며, 이 신호는 1의 준랜덤 이진코드(pseudo-random binary code)로 이루어진 P-코드(Precise code)와 C/A-코드(Coarse Acquisition code)로 변조되어 있다. 민간용 수신기는 C/A-코드만 이용할 수 있으므로 P-코드가 들어 있는 L2신호는 사용하지 않는다. C/A-코드는 초당 1.023Mbps의 속도로 송출되며 1 msec의 짧은 주기를 갖고 있으며 수평위치오차는 36m(95% 2drms)이며 수직위치오차는 77m(95% 2 drms)에 이르는 정확도를 가지고 있다. GPS 신호는 C/A-코드와 함께 사용자가 위치결정에 필요한 항법 Message를 포함하고 있다. 이 항법데이터는 신호를 보내는 인공위성의 위치를 계산하는데 필요한 변수들과 위성의 고유번호, 건강상태(Health)등으로 이루어져 있다. 이 항법데이터도 이진신호로 표현되어 있으며 초당 50비트의 속도로 송출되며 총 데이터의 길이가 1500비트이므로 30초의 주기를 갖고 반복이 된다.

한편, 도 2는 종래의 FM 부가 방송 송수신 시스템의 일반적인 구성도로서 DARC 송신부(100)와 DARC 수신부(200) 및 표시장치(300)를 포함한다.

DARC 송신부(100)는 FM 부가 방송 입력부(130)와 FM 부가방송 신호 생성부(120)와 DARC 송출부(110)로 이루어져, 일반 FM 라디오 방송신호에 부가 정보, 예를 들어 교통정보, DGPS, 지리정보시스템(GIS)정보, 뉴스, 기상, 증권정보 등을 포함하는 FM 부가정보를 실시간으로 부가하여 송출하고, 전송되는 데이터에 서비스 식별의 부호 할당을 할 수 있으며, 서비스 식별의 부호 할당이 되어 있지 않을 경우에는 고정형 정보 표시 시스템에서 기존의 부가 방송 서비스를 그대로 이용할 수 있도록 한다.

DARC 수신부(200)는 FM 라디오 수신부(260), DARC 디코더(210), 정보 입력부(230), 제어 신호 입력부(240) , 시스템 제어부(220) 및 기억부(250)로 이루어져, DARC 송신부(100)로부터 일반 FM 방송 신호에 부가 정보가 믹싱(Mixing) 처리된 FM 부가 방송 신호를 수신하여 화면상에 디스플레이할 수 있는 신호로 처리한다.

보다 상세하게는, FM 라디오 수신부(260)는 방송 수신용 안테나를 통해 입력되는 FM 방송 신호를 복조하고, DARC 수신부(210)는 복조된 FM 방송 신호로부터 부가 정보를 분리하며, 분리된 부가 정보를 시스템 제어부(220)에 제공하는 역할을 하게 된다.또한, 정보 입력부(230)는 개별적으로 표시되어져야 할 광고 및 공지 사항 등을 시스템의 운영자에 의해 자체적으로 입력 정보를 편집하고, 편집된 자체 정보를 시스템 제어부(230)에 제공한다.

정보 입력부(230)로부터 제공된 정보와 광고정보 중 표시장치에 표시할 정보를 제어하여 디스플레이할 정보를 선택하는 제어 신호 입력부(240)가 있으며, 기억부(250)는 상기 광고 문안과 기타 데이터를 저장하고 있다. 그리고, 시스템 제어부(220)는 DARC 디코더(210)로 부터 분리된 부가 정보와 정보 입력부(230)로부터 편집된 자체 정보 중 적어도 어느 하나를 선택하여 표시장치(300)로 제공하고, 표시장치(300)는 시스템 제어부(220)로부터 제공되는 해당 정보를 디스플레이한다.

즉, 이상에서 설명한 바와 같이, 종래의 FM 부가 방송 송수신 시스템은 일반 FM 라디오 방송 신호에 부가되어 송출되는 교통정보, DGPS, 지리정보시스템(GIS)정보, 뉴스, 기상, 증권정보 등의 정보를 수신하여 디스플레이하거나, 사용자에 의해 자체 편집된 광고나 DARC 수신이 되지 않는 지역을 위한 표시정보 등을 디스플레이할 수 있는 것이다.

이러한FM 부가 방송 서비스와 GPS 수신기를 이용한 본 고안의 DARC와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템의 실시예에 대하여 구체적으로 설명을 하기로 한다. 단, 본 고안에서 종래의 DARC 수신부를 이용한 실시간 전광판의 기능 및 구성과 유사한 부분에 대하여는 그 설명을 생략하기로 하며 일반적인 GPS 수신 시스템의 구체적인 설명도 생략하기로 한다.

도 3에서 FM 부가 방송 수신 블럭(200)은 일반 FM 라디오 방송 신호에 뉴스, 시간, 기상, 증권정보를 포함하는 부가 정보를 실시간 수신하여 부가 정보를 분리하고 변환하여 시스템 제어부(1000)가 상기 부가 정보들을 표시할 수 있도록 도2의 DARC수신부(200)와 같은 동일 원리와 동작에 의하여 동작하며 수신된 정보 중 DGPS정보는 GPS 수신 블럭(900)으로 송신한다. FM 부가 방송의 송수신되는 일반적인 데이터의 패킷 구조는 도 4와 같다. 도4에서 전송시작( Start Transmission, 이하STX라 한다)과 전송끝(End Transmission, 이하 ETX라 한다)을 확인하여 패킷의 처음과 끝을 체크하며 STX가 수신이 되면 DARC 패킷 환형버퍼의 현재 순서의 버퍼를 클리어 시키고 ETX가 수신이 되면 현재 수신된 패킷의 체크섬을 체크하고 유효하면 다음 패킷의 처음으로 포인터를 이동시키는 것으로 동작한다. 여기서 각각의 뉴스 데이터의 처리는 상기 Code영역을 보고 데이터의 종류의 구분이 가능한 것이다. 통상 데이터는 앞의 두바이트의 프리픽스 영역이 있고 이를 어플리케이션 ID(Application ID, 이하 App ID라 한다)를 통해 데이터의 종류의 판단이 가능하다(MBC가 제공하는 FM 부가 방송 규격집 참고, 미도시). 마지막으로 CRC체크를 하여 유효한 데이터인 경우 저장하게 되는 것이다. 또한, 시간 데이터 처리와 기상데이터 처리, 그리고 증권정보 등을 App ID의 부가 정보 패킷을 이용하여 전송하는 것이다, 즉 패킷의 형태로 버퍼에 저장을 하고 디스플레이를 하며 남는 시간 수시로 DARC패킷을 종류에 따라 분류를 한다. 또한, 상기 FM 부가 방송 수신 블럭(200)은 전원 인가 시 초기화 되어 상당한 양을 차지하는 마크업 데이터 수신을 막고 필요한 데이터만 효율성 있게 수신하기 위해 FM 부가 방송 수신 블럭(200)의 채널이 초기화화 되도록 한다. 또한, DGPS 데이터는 GPS가 갖고 있는 위치결정능력에 대한 오차를 보정하기 위한 데이터를 전송하는 것으로서 App ID가 11로 전송이 되며 위치정보는 포지션 코드(Position Code)의 종류에 따라 DGPS, RTK, 위성 궤도력과 기준점 좌표로 나뉘어 지는 것이다(그림 5 참조). 본 고안에서는 도 5의 포지션 코드 1에 해당하는 위치정보 즉 DGPS를 FM 부가 방송 수신 블럭(200)이 수신하여 GPS 수신 블럭(300)으로 전송하게 되는 것이다. 이때의 전송속도는 통상4,800 bps의 속도로 전송된다.

GPS 수신 블럭(900)은 GPS 안테나를 통하여 위성의 개수와 현재 위도와 경도의 데이터를 수신하게 되고 계속적으로 내장된 버퍼에 업데이트를 시키면서 한편으로는 상기 FM 부가 방송 수신 블럭(200)의 DGPS정보를 받아 그 오차를 수정하여 보정 위치정보를 산출하여 저장된 데이터와 함께 시스템 제어부(1000)로 전송하는 것이다. 이러한 보정 위치정보의 산정은 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있는 바, 그 구체적인 설명은 생략한다.

또한, 메모리 카드 블록(400)은 도 6에서와 같은 구조의 파일들을 배열하고 있는데 가장 앞에는 사용자 텍스트 또는 이미지 파일을 배열하고 그리고 옵션의 뉴스, 시간, 기상, 증권정보에 관련된 파일을 그 다음에 배열하며 그 다음에 버스 정류장의 음성 안내 파일을 배열한다. 그리고 출력옵션에 관련된 내용을 다음에 배치하며 마지막으로 버스 정류장의 정보를 기록한 파일을 배열한다. 즉, 출력옵션 파일은 DARC와 저장된 광고들의 출력 옵션을 설정하는 파일로서 이 파일은 전원이 공급되면 가장 먼저 이 파일을 열어 메모리에 저장하게 되며 구체적으로 이 파일에는 다음과 같은 정보들이 기록되어 있다. 버스 ID와 노선 ID가 저장 시간과 함께 기록이 되며 뉴스, 시간, 기상, 증권정보에 관련된 타이틀의 문구와 또는 그래픽 파일의 이름, 그리고 타이틀의 효과를 설정하고 메인 표시에 관련된 문자의 출력 형태, 출력 효과방식, 문자의 색상, 스크롤의 속도를 설정한다. 그리고 엔딩 파일의 이름 그리고 출력 효과를 설정한다. 그리고 각각의 상황에 맞는 뉴스와 날씨 관련 정보들의 표시할 내용을 선택할 수 있으며 또한, 표시 장치 블럭(500)의 사이즈를 지정하게 되며 이러한 정보들을 참조하여 출력순서를 정하게 되는 것이다. 버스정류장의 정보 파일에는 정류장의 순서와 정류장의 총 개수 각각의 정류장의 이름과 GPS 위치를 기록한 파일들이 저장되어 있다. 이 파일도 전원이 공급되면 한번 읽어드린다. 바람직하게는 메모리 카드 블록(400)의 타이밍을 맞추기 위해서 Gate회로를 구현하고 16M 정도의 용량을 사용하는 것이 바람직하다.

시스템 제어부(1000)는 전원이 인가되면 FM 부가 방송 수신 블럭(200)과 GPS 수신블럭(900)을 위한 시리얼 통신을 시작하여 DARC의 채널을 선택하고 또한, 상기 표시 장치 블럭(500)을 제어하기 위해 관련 버퍼들을 리셋하는 등의 초기화작업을 진행한다. 이러한 초기화 과정이 끝나면 상기 메모리 카드 블록(400)안의 출력옵션을 확인하여 정류장 정보를 읽는다. 그리고 음성파일을 스캔하고 코덱과 음성정보를 저장하게 된다. 그런 다음에 각종 아이템의 편성표에 맞게 상기 표시 장치 블럭(500)에 출력하고 정류장 방송을 하는 일반적인 작업을 반복하게 된다. 더욱 상세하게는 방송할 음성정보의 코덱을 마련하고 편성표를 참조하여 방송될 내용을 살피고 뉴스가 출력되어야 할 경우이면 몇번째 출력인지를 살피고 FM 부가 방송 수신 블럭(200)으로부터 수신되어 저장된 뉴스를 출력하고 뉴스 출력 순서의 내용만 증가 시켜 빠져 나온다. 그리고 시간,날씨, 증권의 내용일 경우 편성표의 인덱스를 증가시키고 FM 부가 방송 수신 블럭(200)에서 수신한 데이터를 출력한다. 이렇게 각각의 편성표를 확인하여 하나의 아이템의 출력이 완료되면 상기 메모리 카드 블록(400)의 접속 여부를 살피게 되고 연결이 있다면 해당 프로그램으로 진행하고 접속이 없다면 현재의 위치와 버스 정류장을 비교하여 새로운 버스 정류장을 찾는다.만약 정류장을 찾지 못하면 편성표에 의거 다음 아이템을 출력하기 위해 편성표를 참조하는 루틴으로 되돌아가는 것이다. 그리고 정류장을 찾는다면 해당 정류장의 이름과 다음 정류장의 이름을 도 9의 (가)와 같이 출력을 하고 해당 음성파일을 음성 출력 블럭(600)으로 출력을 하여 안내 방송을 하는 것이다(도 9의 (나) 참조). 그리고 다음 편성표 참조로 진행을 하며 이러한 과정을 계속 반복하게 되는 것이다.

FM 부가 방송신호와 정류장 표시 등의 정보를 표시하는 표시 장치 블럭(500)은 상기 시스템 제어부(100)의 제어신호에 의해 도9의 (가)처럼 FM부가방송을 표시하거나 정류장 안내 시에는 도 9의 (나)와 같은 정류장 안내 메시지를 표시하게 된다. 한편, 음성 출력 블럭(600)은 FM부가방송에서 음성출력이 필요한 경우 시스템 제어부(1000)의 제어로 해당 음성을 출력하거나 정류장 안내방송을 스피커로 출력할 수가 있는 것이다. 데이터 입력 장치(800)는 사용자의 텍스트와 이미지 그리고 광고 등의 데이터를 작성할 수 있는 장치이며 정류장 정보도 입력할 수가 있으며 이러한 입력 데이터는 상기 범용 직렬 버스 블럭(700)을 통하여 상기 시스템 제어부(100)로 데이터를 송부하고 또한 메모리 카드 블록(400)에 저장되게 되는 것이다. 범용 직렬 버스 블럭(700)은 상기 데이터 입력 장치(800)와 연결되어 통신 경로로 사용되며 상기 시스템 제어부(1000)에서는 타이머 인터럽트로 연결을 기다리게 되며 메모리 카드 블록(400)을 통하여 전달되는 명령은 다음과 같다. 먼저 상기 메모리 카드 블록(400)은 상기 입력 장치(800)로부터 디스플레이 설정 내용, 노선 정보, 각각의 아이템의 타이틀 및 엔딩 이미지 파일 , 정류장 음성 파일 그리고 사용자 텍스트 및 이미지 파일을 전달 받고 이를 메모리 카드 블록(400)에 기록한다. 그리고 상기 데이터 입력 장치(800)의 요구에 의해 버스 ID, 노선 ID 그리고 설정된 시간을 읽어 상기 데이터 입력 장치(800)에 전달을 하며 그리고 데이터 입력 장치(800)에 이상이 발생 시 상기 데이터 입력 장치(800)에 의해 포맷(Format)을 수행한다. 또, 미리 이미지를 다운하여 상기 표시 장치 블럭(500)에서 미리 보기가 가능하며 상기 데이터 입력 장치(800)의 요구에 의해 현재의 GPS 수신 블럭(900)이 출력하고 있는 GPS 위치정보와 위성개수 정보를 상기 데이터 입력 장치(800)에 전달한다. 또, 상기 데이터 입력 장치(800)의 요구에 의해 현재 FM 부가 방송 수신 블럭(200)에 설정된 주파수와 수신율 정보를 읽어 상기 데이터 입력 장치(800)로 전송을 한다. 또한, 상기 데이터 입력 장치(800)에 의해 주파수 변경 요구 시 FM 부가 방송 수신 블럭(200)의 DARC의 주파수를 해당 주파수로 설정하는 기능을 하게 되는 것이다.

이하, 본 고안의 일 실시예에 따른 DARC와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템의 동작에 대하여 설명한다.

도 8은 본 고안의 일 실시예에 따른 DARC와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 3 과 도 8에 도시한 바와 같이,

먼저 FM 부가 방송 수신 블럭(200)이 일반 FM 라디오 방송 신호에 부가 되어 수신되는 교통정보, DGPS, 지리정보시스템(GIS)정보, 뉴스, 기상, 증권정보를 포함하는 부가 정보를 실시간 수신하고(단계200), 수신된 FM 신호에서 부가정보와 오디오 신호를 분리하여 상기 부가정보를 판독하고 분류를 한다(단계210). 그리고 DGPS정보를 분리하여 GPS 수신 블럭(300)으로 데이터를 전송한다(단계 220). 한편, 시스템 제어부(100)는 메모리 카드 블럭(400) 및 관련 모듈들을 초기화 시켜(단계 110) 정류장 데이터와 출력옵션 정보들을 읽어온다(단계 120). 그리고 초기화된 GPS 수신 블럭(300)으로부터 위성의 개수와 현재 위도와 경도 등의 GPS 수신 위치 데이터를 수신하게 되고(단계 300) 계속적으로 내장된 버퍼에 업데이트를 시키면서 한편으로는 상기 FM 부가 방송 수신 블럭(200)의 DGPS정보를 받아 그 오차를 수정하여 보정 위치정보를 산출하여 저장된 데이터와 함께 시스템 제어부(100)로 전송하는 것이다(단계 310).

다음에 시스템 제어부(100)는 이렇게 수신한 데이터들에 근거하여 편성표에 의하여 정보들을 분류하게 되고(단계 130), 상기 편성표에 근거하여 FM부가방송출력이면 관련 데이터를 표시 장치 블럭(500)에 표시하며(단계 140-1), 상기 편성표에 근거하여 사용자텍스트 및 그래픽 데이터를 출력하는 단계이면 상기 메모리 카드 블럭(400)에서 관련 데이터를 읽어 동일하게 표시를 행한다(단계 140-2).

GPS수신 블럭(900)으로부터 수신된 데이터와 메모리 카드 블럭(400)으로부터 읽어드린 데이터를 근거하여 현재의 위치와 버스 정류장을 비교하여 유효한 버스 정류장을 탐색을 한다(단계 150). 그리고 유효한 버스정류장이 탐색되면(단계 160) 해당 정류장의 이름과 다음 정류장의 이름을 도 9의 (가)와 같이 출력을 하고 해당 음성파일을 음성 출력 블럭(600)으로 출력을 하여 안내 방송을 하는 것이다(도 9의 (나) 참조, 단계 170). 그리고 다음 편성표를 참조하여(단계 130) 진행하며이러한 과정을 계속 반복하게 되는 것이다. 만약 정류장을 찾지 못하면 편성표에 의거 다음 아이템을 출력하기 위해 편성표를 참조하는 루틴으로 되돌아가는 것이다(단계 130).

이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

이와 같이 본 고안의 DARC와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템은 버스에서 FM 부가 방송을 이용하여 교통정보, 뉴스, 기상, 증권정보 등 다양한 실시간 정보를 제공하고 GPS 수신기를 사용함으로써 버스 정류장 정보를 자동으로 전광판과 음성으로 출력하여 안내함으로써 조작상의 불편 및 교통 사고 위험들을 줄일 수 있고 운전자의 편의성 및 승객의 안전성을 높이도록 하며, FM 부가 방송의 여러 장점들을 이용하여 종래 주로 개인적 차원에서 이용되었던 FM 부가방송 서비스를 대중적인 교통수단에 접목하여 원하는 정보를 장소와 무관하게 신속하고 신뢰할 수 있는 정보를 사용자들에게 제공할 수 있는 것이다.

또한, DARC에서 제공되는 보정 위성 항법 시스템(DGPS) 정보를 가지고 GPS 신호정보를 보정하여 정확한 위치정보를 획득함으로써, 지도 정보 없이 저장된 정류장의 위치정보를 비교하여 버스 정류장의 표출 및 음성 방송이 가능한 시스템을 제공할 수가 있는 것이다.

Claims (7)

1. FM 부가 방송정보와 GPS 정보를 이용한 버스 정류장 안내 시스템에 있어서,

   일반 FM 라디오 방송 신호에 뉴스, 시간, 기상, 증권정보를 포함하는 부가 정보를 실시간 수신하는 FM 부가 방송 수신 블럭;과

   입력되는 데이터를 처리하고 전체 시스템을 제어하여 FM부가 방송을 표시하도록 제어하고 저장된 버스 정류장의 위치정보를 비교하여 그 정보를 표출하거나 음성으로 출력하는 시스템 제어부;와

   위치정보를 수신하는 GPS 수신 블록;과

   사용자의 텍스트 및 이미지를 저장하고 정류장 정보 등을 저장하는 메모리 카드 블록;과

   FM 부가 방송의 뉴스, 시간, 기상, 증권정보와 정류장 표시등의 정보를 표시하는 표시 장치 블럭;과

   사용자의 텍스트와 이미지, 그리고 정류장 정보를 입력하는 데이터 입력장치;로 이루어진 것을 특징으로 하는 DARC와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 GPS 수신 블록은 상기 FM 부가 방송 수신 블럭에서 제공되는 DGPS정보를 이용하는 것을 특징으로 하는 DARC와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 시스템제어부와 외부 데이터 입출력 장치간의 데이터 송수신이 범용 직렬 버스 블록으로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 DARC와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템.
4. 제 1항에 있어서, 상기 메모리 카드 블록은 가장 먼저 사용자 텍스트 또는 이미지 파일을 저장하고 그 다음에 뉴스, 시간, 기상, 증권 정보와 같은 FM 부가 방송 정보를 저장한 다음, 버스 정류장 음성파일을 순차적으로 저장하고 그 다음 출력옵션에 관한 내용을 마지막으로 버스 정류장의 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 DARC와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템.
5. 제 4항에 있어서, 상기 메모리 카드 블록의 사용자 텍스트 또는 이미지 파일에는 사용자에 의한 광고 이미지가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 DARC와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템.
6. 제 4항에 있어서, 상기 메모리 카드 블록의 버스정류장의 정보 파일에는 정류장의 순서와 정류장의 총 개수 각각의 정류장의 이름과 GPS 위치를 기록한 파일들이 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 DARC와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템.
7. 제 1항에 있어서, 정류장 안내 방송 음성을 상기 메모리 카드 블록에서 수신하여 스피커로 출력하는 음성 출력 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DARC와 GPS를 이용한 교통 수단용 표시장치 시스템.