KR200294988Y1 - Ｇｐｓ를 이용한 안전 운전 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 GPS를 이용한 안전 운전 시스템에 관한 것으로, 특히, 파워 선택신호와 음성안내 모드 선택신호 및 메모리 입력신호를 출력하는 키입력부; 전국의 도로망에 대한 위험지역 및 유용한 위치 등을 좌표정보로 저장하는 메모리부; GPS 위성으로부터 송신되는 GPS 전파신호를 수신하여 출력하는 GPS 수신기; GPS 전파신호의 분석 및 연산을 통해 차량의 현재 좌표정보를 산출함과 동시에 메모리부에 미리 설정된 좌표정보와 비교한 후 음성안내와 음향 및 디스플레이 제어신호를 출력하는 한편, 메모리 입력신호와 음성안내 모드 선택신호 및 파워 선택신호를 입력받아 각종 제어동작을 수행하는 중앙처리장치부; 및 중앙처리장치부로부터 음성안내와 음향 및 디스플레이 제어신호를 입력받아 미리 설정된 안내방송 및 음향을 스피커를 통해 출력함과 동시에 경고램프를 디스플레이시키는 도로정보 상태 출력부로 구성된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 고안은 운전자에게 최적의 안전한 운행상태를 제공해줄 뿐만 아니라, 그로인한 교통사고의 발생을 미연에 방지시킬 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Description

ＧＰＳ를 이용한 안전 운전 시스템{SAFETY DRIVING SYSTEM USING GPS}

본 고안은 GPS(Global Positioning System; 이하 GPS라 칭함.)를 이용한 안전 운전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 GPS 위성을 통해 산출한 좌표정보를 이용하여 전국의 도로망에 대한 위험지역 및 유용한 위치 등의 도로정보를 안내방송과 음향 및 경고램프를 통해 운행중인 차량의 운전자에게 실시간으로 제공하는 것이 가능하도록 해주는 GPS를 이용한 안전 운전 시스템에 관한 것이다.

주지하다시피, GPS는 20,183Km 상공에서 1일 2회 지구를 공전하며 현재 위치에 대한 좌표신호를 송신한 시각에 대한 신호를 송신하는 GPS 위성을, 6개의 궤도면 각각에 3개씩 총18개(각 궤도에 대한 예비 위성을 포함하면 총 24개임.) 등간격으로 배치한 후, GPS 수신기를 사용하여 상기 GPS 위성에서 송신된 신호를 수신, 처리함으로써 GPS 수신기가 존재하는 위치를 검출할 수 있는 장치이며, GPS 안테나와 GPS 수신회로로 이루어지는 GPS 수신기를 사용하여 3개 이상의 GPS 위성에서 송신되는 신호를 검출하여 자기의 위치를 검출할 수 있다.(단, 3차원 위치측정의 경우에는 4개 이상의 GPS 위성의 전파신호가 필요하다)

상기와 같은 GPS를 이용한 종래의 차량 항법 장치는, 지표상에 존재하는 다수의 건물이나 위치 등에 대한 지도(map) 데이터를 CD-롬 등의 저장장치에 저장한 상태에서, 다수개의 GPS 위성으로부터 송신되는 GPS 전파신호를 수신한 GPS 수신기를 통해 자차량의 현재위치를 검출한 후, 그 검출된 자차량의 현재 위치를 CD-롬의 지도 데이터에 매칭시켜 차량의 현재위치를 운전자가 시각적으로 확인할 수 있도록 표시패널을 통해 디스플레이시킬 수 있도록 구성되었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 GPS를 이용한 차량 항법 장치를 이용할 경우, 지표상의 건물이나 특정 위치에 대한 데이터가 너무 방대하기 때문에 기본적인 항법지도를 작성하는 데에도 많은 시간과 비용이 발생하는 문제가 있으며, 또한, 목적지에 대한 차량의 진행 방향만을 운전자에게 알려주기 때문에 전국의 도로망에 대한 위험지역에 대해서는 운전자가 효과적으로 대처하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 전국의 도로망에 대한 위험지역의 도로정보를 운행중인 차량의 운전자에게 실시간으로 제공하여 교통사고의 발생을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 운전자에게는 최적의 안전한 운행상태를 유지시킬 수 있도록 한 GPS를 이용한 안전 운전 시스템을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안 GPS를 이용한 안전 운전 시스템은, 다수의 GPS 위성을 이용한 좌표정보를 통해 운행중인 차량의 운전자에게 도로의 상태정보를 제공하기 위한 GPS를 이용한 안전 운전 시스템에 있어서,

사용자의 선택에 따라 파워 선택신호와 음성안내 모드 선택신호 및 메모리 입력신호를 출력하는 키입력부;

전국의 도로망에 대한 위험지역 및 유용한 위치 등을 좌표정보로 저장하는 한편, 메모리 입력 제어신호를 입력받으면 그에 상응한 새로운 좌표정보를 업데이트하여 저장하는 메모리부;

시스템의 본체 내부에 일체로 장착되어, 다수의 GPS 위성으로부터 송신되는 GPS 전파신호를 수신함과 동시에 그 GPS 전파신호를 출력하는 GPS 수신기;

상기 GPS 수신기로부터 입력받은 GPS 전파신호의 분석 및 연산을 통해 차량의 현재 좌표정보를 산출함과 동시에 상기 메모리부에 미리 설정된 전국의 도로망에 대한 지도의 좌표정보와 비교한 후 그에 상응한 음성안내와 음향 및 디스플레이 제어신호를 출력하는 한편, 상기 키입력부로부터 메모리 입력신호와 음성안내 모드 선택신호 및 파워 선택신호를 입력받음과 동시에 그에 상응한 각종 제어동작을 수행하는 중앙처리장치부; 및

상기 중앙처리장치부로부터 음성안내와 음향 및 디스플레이 제어신호를 입력받으면 그에 상응한 미리 설정된 안내방송 및 음향을 운전자가 들을 수 있도록 스피커를 통해 출력함과 동시에 운전자가 시각적으로 인식할 수 있도록 경고램프를 디스플레이시키는 도로정보 상태 출력부로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 GPS를 이용한 안전 운전 시스템의 구성을 나타낸 기능블록도,

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 GPS를 이용한 안전 운전 시스템을 설명하기 위해 나타낸 개략참고도,

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 GPS를 이용한 안전 운전 시스템을 이용한 "과속위험지역"에서의 동작과정을 설명하기 위해 나타낸 개략참고도,

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 GPS를 이용한 안전 운전 시스템의 이용분야를 설명하기 위해 나타낸 개략참고도,

도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 GPS를 이용한 안전 운전 시스템에서 운전자에게 제공되는 음성안내와 음향 및 경고램프의 표시 등을 설명하기 위해 나타낸 참고도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 키입력부 101 : 파워 선택버튼

102 : 음성안내 모드 선택버튼 103 : 메모리 입력버튼

200 : 메모리부 300 : GPS 수신기

400 : 중앙처리장치부 500 : 도로정보 상태 출력부

510 : 안내음성 출력부 520 : 경고램프 표시부

600 : 통신 인터페이스부

이하, 본 고안의 일 실시예에 의한 GPS를 이용한 안전 운전 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 의한 GPS를 이용한 안전 운전 시스템의 구성을 나타낸 기능블록도로서, 본 고안의 일 실시예에 의한 GPS를 이용한 안전 운전 시스템은 키입력부(100), 메모리부(200), GPS 수신기(300), 중앙처리장치부(400), 도로정보 상태 출력부(500), 및 통신 인터페이스부(600)로 구성되어 있다.

상기 키입력부(100)는 사용자의 선택에 따라 파워 선택신호와 음성안내 모드 선택신호 및 메모리 입력신호를 상기 중앙처리장치부(400)로 출력하는 역할을 한다. 여기서, 상기 키입력부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 시스템에 전원을 공급하기 위한 파워 선택버튼(101)과, 전국의 도로망에 대한 전체 위험지역의 정보를 안내하거나 혹은 과속 위험지역의 정보만을 선택적으로 안내하기 위한 음성안내 모드 선택버튼(102)과, 운행중인 운전자에 의해 신규로 선택된 좌표정보를 상기 메모리부(200)에 등록시키기 위한 메모리 입력버튼(103)으로 구성되어 있다.

또한, 상기 메모리부(200)는 전국의 도로망에 대한 위험지역 및 유용한 위치 등을 좌표정보로 저장하는 한편, 상기 중앙처리장치부(400)로부터 메모리 입력 제어신호를 입력받으면 그에 상응한 새로운 좌표정보를 업데이트하여 저장하는 역할을 하며, 또한, 운전자에게 도로의 상태정보를 제공하는 경우에 필요한 음성안내 및 음향에 대한 데이터를 저장하는 역할을 한다.

그리고, 상기 GPS 수신기(300)는 안전 운전 시스템의 본체 내부에 일체로 장착되어, 다수의 GPS 위성으로부터 송신되는 GPS 전파신호를 수신함과 동시에 그 GPS 전파신호를 상기 중앙처리장치부(400)로 출력하는 역할을 한다. 여기서, 상기 GPS 수신기(300)는 도시하지 않은 GPS 안테나와 GPS 수신회로로 이루어져 있다.

또한, 상기 중앙처리장치부(400)는 상기 GPS 수신기(300)로부터 입력받은 GPS 전파신호의 분석 및 연산을 통해 차량의 현재 좌표정보를 산출함과 동시에 상기 메모리부(200)에 미리 설정된 전국의 도로망에 대한 지도의 좌표정보와 비교한 후 그에 상응한 음성안내와 음향 및 디스플레이 제어신호를 상기 도로정보 상태 출력부(500)로 출력하는 한편, 상기 키입력부(100)로부터 메모리 입력신호와 음성안내 모드 선택신호 및 파워 선택신호를 입력받음과 동시에 그에 상응한 각종 제어동작을 수행하는 역할을 한다.

그리고, 상기 도로정보 상태 출력부(500)는 상기 중앙처리장치부(400)로부터 음성안내와 음향 및 디스플레이 제어신호를 입력받으면 그에 상응한 미리 설정된 안내방송 및 음향을 운전자가 들을 수 있도록 스피커(도시하지 않음)를 통해 출력함과 동시에 운전자가 시각적으로 인식할 수 있도록 경고램프를 디스플레이시키는 역할을 한다. 이때, 상기 경고램프는 다수개의 LED로 구성되어 있다.

여기서, 상기 도로정보 상태 출력부(500)는 상기 중앙처리장치부(400)로부터음성안내 제어신호 및 음향 제어신호를 입력받음과 동시에 그에 상응한 "과속위험지역, 급커브지역, 터널지역, 사고다발지역, 휴게소, 요금소, 안개지역, 톨게이트, 사용자 등록지역, 인터체인지, 및 이동식 위험지역"중 해당하는 안내방송 및 음향을 스피커를 통해 출력하는 안내음성 출력부(510)와, 상기 중앙처리장치부(400)로부터 디스플레이 제어신호를 입력받음과 동시에 그에 상응한 경고램프를 미리 설정된 제어순서에 따라 순차적으로 디스플레이시키는 경고램프 표시부(520)로 구성되어 있다.

상기 도로정보 상태 출력부(500)를 통해 운행중인 운전자에게 제공되는 음성안내와 음향 및 경고램프의 정보는 도 5에 도시된 바와 같이 해당지역에 따라 제어 동작됨을 알 수 있으며, 도 5에 도시된 음성안내와 음향 및 경고램프의 표시는 운용자에 의해 변경이 가능하다.

또한, 상기 중앙처리장치부(400)에는 인터넷이 연결된 컴퓨터로부터 수시로 추가되거나 변경되는 전국의 도로망에 대한 지도의 위험지역에 대한 좌표정보를 다운로딩하여 업데이트시키기 위한 통신 인터페이스부(600)가 추가로 설치되어 있다.

그리고, 안전 운전 시스템에는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 파워 선택버튼(101)의 "온/오프"에 따라 전원의 공급을 표시하는 전원표시 LED(PWR)와, 상기 음성안내 모드 선택버튼(102)의 모드 선택에 따라 전체 위험지역 정보안내 혹은 과속 위험지역 정보안내를 선택적으로 표시하는 모드선택 구분 LED(MODE)와, GPS 수신상태 표시 LED(GPS)가 본체의 상부에 설치되어 있다.

또한, 상기 시스템 본체의 좌/우측면에는 도시하지 않은 다운로드용포트(PORT)와 GPS/다운로드 선택스위치(GPS/DL)와 볼륨 스위치(VOL) 및 전원잭 연결포트((+)PWR(-))가 설치되어 있으며, 상기 경고램프 표시부(520)는 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 GPS 수신상태 표시 LED(GPS)와 5개의 목표지점 근접상태 표시 LED로 구성되어 있다.

그리고, 안전 운전 시스템 본체의 상부면 일측에 형성된 상기 메모리 입력버튼(103)의 하부 일측에는 운행중인 자차량의 속도를 표시할 수 있는 속도표시 세그먼트(도시하지 않음)가 설치될 수 있으며, 이러한 속도표시 세그먼트는 전국의 도로망에 대한 위험지역에서의 안내방송과 음향 및 경고램프의 표시와 더불어 현재 운행중인 도로의 제한속도를 표시하는 기능을 수행한다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 GPS를 이용한 안전 운전 시스템의 동작과정을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본원의 안전 운전 시스템을 장착한 차량이 도 3에 도시된 바와 같이, 과속위험지역을 통과하는 경우를 예로들면, 운전자가 키입력부(100)의 파워 선택버튼(101)을 "온"하여 시스템을 구동시킨 상태에서, 각종 선택버튼 및 선택스위치 등의 조작을 통해 시스템을 동작상태로 초기화 시킨다.

이후, 상기 GPS 수신기(300)는 다수의 GPS 위성으로부터 송신되는 GPS 전파신호를 수신함과 동시에 그 GPS 전파신호를 상기 중앙처리장치부(400)로 출력한다.

그러면, 상기 중앙처리장치부(400)는 상기 GPS 수신기(300)로부터 입력받은 GPS 전파신호의 분석 및 연산을 통해 운행중인 현재 차량의 좌표정보를 산출한다.

이어서, 상기 중앙처리장치부(400)는 상기 메모리부(200)에 미리 설정된 전국의 도로망에 대한 지도의 좌표정보와 산출한 자차량의 좌표정보를 비교한 후 그에 상응한 음성안내와 음향 및 디스플레이 제어신호를 상기 도로정보 상태 출력부(500)내 안내음성 출력부(510) 및 경고램프 표시부(520)로 출력한다.

이때, 상기 중앙처리장치부(400)로부터 입력받은 음성안내와 음향 및 디스플레이 제어신호가 도 3에 도시된 바와 같이, 과속위험지역에 대한 제어신호인 경우, 상기 도로정보 상태 출력부(500)내 안내음성 출력부(510)는 목표지점 500미터 전방에서 음향을 "띠딩 띠딩"으로 울림과 동시에 "과속, 과속위험지역입니다. 00Km 이하로 서행하십시오"라는 음성안내를 스피커(도시하지 않음)를 통해 운행중인 운전자에게 출력한다.

이와 동시에, 상기 도로정보 상태 출력부(500)내 경고램프 표시부(520)는 목표지점 500미터 전방에서 목표지점 근접상태 표시 LED 5개를 2회 점멸후 첫 번째 LED를 "온" 시킨다.

이후, 상기 안내음성 출력부(510)는 목표지점 200∼300미터 전방부터 음향("띠딩 띠딩")정보를 출력하며, 상기 경고램프 표시부(520)는 목표지점 근접상태 표시 LED를 목표지점 100미터 간격마다 1개씩 추가로 "온" 시킨다.

그런후, 현재 운행중인 자차량이 과속위험지역을 통과하는 경우 상기 안내음성 출력부(510)는 "띠디디딩"이란 음향정보를 스피커를 통해 운행중인 운전자에게 출력하며, 이와 동시에 상기 경고램프 표시부(520)는 목표지점 근접상태 표시 LED 5개를 전체 2회 점멸시킨 후 꺼지게 된다.

이와 같이, 전국의 도로망에 대한 지도의 좌표정보에 해당하는 음성안내와 음향 및 디스플레이 정보가 도 5에 도시된 참고도와 같이 안내되며, 운용자에 의해 음성안내의 멘트 및 음향 신호 등의 변경이 가능하다.

또한, 운행중인 자차량의 운전자가 신규 위험지역을 직접 입력하고자 하는 경우, 상기 키입력부(100)내 메모리 입력버튼(103)을 운전자가 누름과 동시에 그에 상응한 메모리 입력신호가 상기 중앙처리장치부(400)로 출력된다.

그러면, 상기 중앙처리장치부(400)는 상기 키입력부(100)로부터 입력받은 메모리 입력신호를 제어함과 동시에 그에 상응한 메모리 입력 제어신호를 상기 메모리부(200)로 출력한다.

이어서, 상기 메모리부(200)는 상기 중앙처리장치부(400)로부터 입력받은 메모리 입력 제어신호에 따라 현재 자차량의 좌표정보를 새로운 사용자 등록지점으로 업데이트하여 저장하게 된다.

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 GPS를 이용한 안전 운전 시스템의 이용분야를 설명하기 위해 나타낸 참고도가 도시되며, 도 4에 도시된 바와 같이, 인터넷이 연결된 컴퓨터로부터 수시로 추가되거나 변경되는 전국의 도로망에 대한 지도의 위험지역에 대한 좌표정보를 다운로딩하여 업데이트시킬 수 있으며, 본 고안의 안전 운전 시스템에 PDA(Personal Digital Assistant: 이하 PDA라 칭함.) 혹은 노트북 및 전용 단말기 연결시 카 네비게이션 기능으로도 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의한 GPS를 이용한 안전 운전 시스템에 의하면, 다수의 GPS 위성을 통해 산출한 좌표정보를 이용하여 전국의 도로망에 대한 위험지역 및 유용한 위치 등의 도로정보를 안내방송과 음향 및 경고램프를 통해 운행중인 차량의 운전자에게 실시간으로 제공하는 것이 가능하도록 해줌으로써 운전자에게 최적의 안전한 운행상태를 제공해줄 뿐만 아니라, 그로인한 교통사고의 발생을 미연에 방지시킬 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (4)

1. 다수의 GPS 위성을 이용한 좌표정보를 통해 운행중인 차량의 운전자에게 도로의 상태정보를 제공하기 위한 GPS를 이용한 안전 운전 시스템에 있어서,

   사용자의 선택에 따라 파워 선택신호와 음성안내 모드 선택신호 및 메모리 입력신호를 출력하는 키입력부;

   전국의 도로망에 대한 위험지역 및 유용한 위치 등을 좌표정보로 저장하는 한편, 메모리 입력 제어신호를 입력받으면 그에 상응한 새로운 좌표정보를 업데이트하여 저장하는 메모리부;

   시스템의 본체 내부에 일체로 장착되어, 다수의 GPS 위성으로부터 송신되는 GPS 전파신호를 수신함과 동시에 그 GPS 전파신호를 출력하는 GPS 수신기;

   상기 GPS 수신기로부터 입력받은 GPS 전파신호의 분석 및 연산을 통해 차량의 현재 좌표정보를 산출함과 동시에 상기 메모리부에 미리 설정된 전국의 도로망에 대한 지도의 좌표정보와 비교한 후 그에 상응한 음성안내와 음향 및 디스플레이 제어신호를 출력하는 한편, 상기 키입력부로부터 메모리 입력신호와 음성안내 모드 선택신호 및 파워 선택신호를 입력받음과 동시에 그에 상응한 각종 제어동작을 수행하는 중앙처리장치부; 및

   상기 중앙처리장치부로부터 음성안내와 음향 및 디스플레이 제어신호를 입력받으면 그에 상응한 미리 설정된 안내방송 및 음향을 운전자가 들을 수 있도록 스피커를 통해 출력함과 동시에 운전자가 시각적으로 인식할 수 있도록 경고램프를디스플레이시키는 도로정보 상태 출력부로 구성된 것을 특징으로 하는 GPS를 이용한 안전 운전 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 키입력부는, 시스템에 전원을 공급하기 위한 파워 선택버튼;

   전국의 도로망에 대한 전체 위험지역의 정보를 안내하거나 혹은 과속 위험지역의 정보만을 안내하기 위한 음성안내 모드 선택버튼; 및

   운행중인 운전자에 의해 신규로 선택된 좌표정보를 상기 메모리부에 등록시키기 위한 메모리 입력버튼을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 GPS를 이용한 안전 운전 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 도로정보 상태 출력부는, 상기 중앙처리장치부로부터 음성안내 제어신호 및 음향 제어신호를 입력받음과 동시에 그에 상응한 "과속위험지역, 급커브지역, 터널지역, 사고다발지역, 휴게소, 요금소, 안개지역, 톨게이트, 사용자등록지역, 인터체인지, 및 이동식위험지역"중 해당하는 안내방송 및 음향을 출력하는 안내음성 출력부; 및

   상기 중앙처리장치부로부터 디스플레이 제어신호를 입력받음과 동시에 그에상응한 경고램프를 미리 설정된 제어순서에 따라 순차적으로 디스플레이시키는 경고램프 표시부로 구성됨을 특징으로 하는 GPS를 이용한 안전 운전 시스템.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 중앙처리장치부에는 인터넷이 연결된 컴퓨터로부터 수시로 추가되거나 변경되는 전국의 도로망에 대한 지도의 위험지역에 대한 좌표정보를 다운로딩하여 업데이트시키기 위한 통신인터페이스부가 추가로 설치됨을 특징으로 하는 GPS를 이용한 안전 운전 시스템.