KR20030008581A - 정보단말기를 이용한 차량항법 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정보단말기를 이용한 차량항법 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 차량에 설치되고, 내부에 GPS 수신모듈 및 무선 통신모뎀을 구비하여 GPS 정보를 수신하고 이동통신망을 이용하여 경로탐색을 요청하거나 경로탐색 결과를 수신하는 정보단말기와; 상기 정보단말기가 장착된 차량의 현재위치를 수신하고, 차량의 목적지 및 경유지를 통해 최적 경로를 탐색한 후 탐색결과를 가공하여 상기 정보단말기에 제공하는 정보서비스센터; 및 상기 정보단말기와 정보서비스센터 사이에 위치하고, 상기 정보단말기와 정보서비스센터 간의 데이터 전송을 담당하는 통신사업자 서버를 구비함으로써 운전자가 가고자하는 목적지까지의 상세한 최적 경로를 안내하여 교통 혼잡을 피하고 편안안 운전을 통해 사고를 예방하며, 차량의 지체 및 정체로 인한 환경오염 및 연료의 낭비를 효과적으로 방지할 수 있도록 한다.

Description

정보단말기를 이용한 차량항법 시스템 및 그 방법{A Car Navigation System using Vehicle Information Terminal and Method thereof}
본 발명은 차량항법(Car Navigation) 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신모뎀 및 GPS(Global Positioning System:범지구측위시스템) 모듈이 내장된 정보단말기를 통하여 차량의 현재 위치와 최종 목적지를 파악하여 최적 경로를 안내할 수 있도록 한 정보단말기를 이용한 차량항법 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량항법 시스템(Car Navigation System)이란 GPS 등의 방법으로 자신의 위치와 최종 목적지를 파악하여 차량을 목적지까지 안전하게 운행할 수 있도록 도와주는 시스템이다.
항법 시스템(Navigation System)은 미국에서 처음 개발되어 선박과 항공기에 먼저 쓰여지다 90년대 들어 본격적으로 자동차에 적용하기 시작했다. 차량항법 시스템은 GPS에 속하는 복수개의 인공위성으로부터 위도, 경도, 고도 등을 나타내는 전파를 수신하여 차량의 현재 위치를 연산한 후 현재 위치가 포함되는 지도정보를 운전자에게 표시하여 준다.
이러한 통상의 차량항법 시스템은 기본적인 항법기능 외에 차량의 진행방향, 목적지까지의 거리, 차량의 현재 이동 속도, 운전자가 주행 전에 설정한 경로, 목적지까지의 최적 경로 등을 표시하여 주는 등 주행에 필요한 각종 정보를 운전자에게 제공한다.
그러나, 통상의 차량항법 시스템은 목적지까지의 최적 경로 안내와 같은 단순한 길안내 기능 만을 수행할 뿐 운전자가 실제로 주행하는 동안의 주행궤적 구간내에서 발생하는 정보를 포함하지 않기 때문에 최적이 아닌 경로를 안내하는 등의 오류를 가지는 문제점이 있다. 또한, 차량항법 시스템의 높은 가격으로 인해 대중화에 어려움이 따른다.
한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 각 도로의 교차점에비컨(Beacon:무선표시) 신호를 이용한 시스템을 설치하여 차량항법 시스템이 탑재된 자동차에 실시간으로 도로의 교통정보를 제공하고 있다. 상기 비컨은 고정된 좌표값을 갖고 있어 정확한 위치신호를 송신할 수 있고, 교통 상황, 예를 들면, 막힌 길, 공사중인 도로, 교통사고 등의 신호를 주기적으로 보내는 역할을 한다.
그러나, 비컨을 인프라(Infrastructure)로써 넓은 지역을 커버하도록 설치하려면 많은 수의 비컨의 설치가 요구되기 때문에 천문학적인 비용을 필요로 하는 문제점이 있다.
이에, 본 발명의 목적은 무선통신망을 이용하여 차량의 운전자에게 필요한 주변지역의 도로정보 및 최적 경로를 실시간으로 제공할 수 있도록 한 정보단말기를 이용한 차량항법 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 차량의 현재 위치와 가까운 도로정보는 우선적으로 제공받고, 나머지 경로탐색 결과는 순차적으로 제공받을 수 있도록 한 정보단말기를 이용한 차량항법 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 GPS 모듈을 통한 지도화면표시 방법과 턴바이턴(Turn-By-Turn) 방식을 혼합하여 사용함으로써 운전자가 경로탐색 결과를 신속하게 제공받을 수 있도록 한 정보단말기를 이용한 차량항법 방법을 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정보단말기를 이용한 차량항법 시스템은 차량에 설치되고, 내부에 GPS 수신모듈 및 무선 통신모뎀을구비하여 GPS 정보를 수신하고 이동통신망을 이용하여 경로탐색을 요청하거나 경로탐색 결과를 수신하는 정보단말기와; 상기 정보단말기가 장착된 차량의 현재위치를 수신하고, 차량의 목적지 및 경유지를 통해 최적 경로를 탐색한 후 탐색결과를 가공하여 상기 정보단말기에 제공하는 정보서비스센터; 및 상기 정보단말기와 정보서비스센터 사이에 위치하고, 상기 정보단말기와 정보서비스센터 간의 데이터 전송을 담당하는 통신사업자 서버를 구비한다.
또한, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정보단말기를 이용한 차량항법 방법은 정보단말기에 장착된 마이크를 통해 운전자가 음성으로 목적지 및 경유지를 정보서비스센터에 통보하는 단계와, 상기 정보단말기를 통해 접수된 목적지 및 경유지에 해당하는 좌표를 확인하여 상기 정보단말기에 전송하는 단계와, 상기 정보단말기가 GPS를 수신하여 현재 차량의 위치파악이 가능한가를 판단하는 단계와, 차량의 현재 위치가 파악되면 차량의 현재 위치를 정보서비스센터에 전송하고, 차량이 위치한 주변지역의 도로정보를 정보서비스센터에 요구하는 단계와, 상기 정보단말기로부터 전송된 차량의 현재 위치를 통해 차량이 경로 탐색이 가능한 도로 위에 있는가를 판단하는 단계와, 상기 판단결과 차량이 경로 탐색이 불가능한 도로에 위치하는 경우 차량 주변지역의 도로정보를 가공한 후 정보단말기로 송신하는 단계와, 주변지역의 도로정보를 수신받은 정보단말기가 장착된 차량이 경로 탐색이 가능한 도로에 진입하는 단계와, 상기 차량이 경로 탐색이 가능한 도로에 위치하는 경우 정보단말기가 정보서비스센터로 경로 탐색을 요청하고, 상기 차량의 목적지 및 경유지의 좌표를 송신하는 단계와, 상기 차량의 목적지 및 경유지의 좌표를 수신한 정보서비스센터가 경로 탐색을 수행한 후 탐색 결과를 데이터베이스에 저장하는 단계와, 상기 데이터베이스에 저장된 탐색 결과로 경로안내 시나리오를 생성한 후 정보단말기로 송신하는 단계, 및 상기 정보서비스센터로부터 경로탐색 결과를 다운로드받아 디스플레이하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 정보단말기를 이용한 차량항법 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 정보단말기의 구조를 설명하기 위한 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 정보단말기를 이용한 차량항법 방법을 설명하기 위한 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 차량 20 : 통신사업자 서버
30 : 정보서비스센터 32 : 오퍼레이터 서버
34 : 턴바이턴 서버 100 : 정보단말기
102 : GPS 모듈 112 : 무선통신 모뎀
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 정보단말기를 이용한 차량항법 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 정보단말기의 구조를 설명하기 위한 블럭도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 정보단말기를 이용한 차량항법 시스템은 크게 정보단말기(100)가 설치된 다 수의 차량(10), 정보서비스센터(30), 및 이들 차량(10)들과 정보서비스센터(30) 간의 데이터 전송을 수행하는 통신사업자 서버(20)로 구분된다. 상기 다 수의 차량(10)에는 도 2에 도시된 바와같은 구조를 갖는 정보단말기(100)가 설치된다.
상기 정보단말기(100)는 그 내부에 GPS 위성(40)으로부터 전파를 GPS 안테나(antenna)(116)를 통해 수신하여 차량의 현재 위치를 파악하는 GPS 모듈(102)과, 상기 GPS 모듈(102)을 통해 파악된 차량의 현재 위치 및 운전자로부터의 도로정보 요구신호를 정보서비스센터(30)에 전송하고, 정보서비스센터(30)로부터 전송되는 모든 데이터를 수신하는 무선통신 모뎀(112)이 구비된다.
상기 GPS 모듈(102)은 GPS에 속하는 복수개의 인공위성(40)으로부터 전파를 GPS 안테나(antenna)(116)를 통해 수신함으로써 차량의 현재 위치 및 진행방향 등을 확인한다.
상기 무선통신 모뎀(112)은 일반적인 이동통신의 무선통신망을 이용할 수 있도록 그 내부에 무선 통신모듈(도시되지 않음)이 내장되고, 상기 정보단말기(100)로부터 송신되는 데이터 및 정보서비스센터(30)로부터 수신되는 데이터를 무선통신 안테나(118)를 통해 송신 및 수신한다.
한편, 상기 통신사업자 서버(20)는 차량의 정보단말기(100)로부터 전송된 차량의 현재 위치, 진행방향 등의 정보를 무선통신에 의해 수신하고, 상기 수신된 정보를 정보서비스센터(30)로 전송한다.
상기 정보서비스센터(30)는 정보단말기(100)로부터의 경로탐색 요청신호를 수신하고, 가공된 탐색결과를 정보단말기(100)로 전송하는 오퍼레이터(Operator) 서버(32) 및 상기 오퍼레이터 서버(32)에 수신된 경로탐색 요청신호에 의해 차량의 현재 위치를 수신하고, 차량의 목적지 및 경유지를 통해 최적 경로를 탐색한 후 탐색결과를 가공하는 턴바이턴(Turn-By-Turn) 서버(34)로 이루어진다.
따라서, 상기 오퍼레이터 서버(32)는 상기 통신사업자 서버(20)로부터 전송되는 데이터를 수신하고, 상기 턴바이턴 서버(34)에서 가공된 경로탐색 결과를 송신하는 역할을 수행한다.
상기 턴바이턴 서버(34)는 정보단말기(100)를 통하여 전송되는 차량의 현재 위치, 진행방향 등의 정보를 파악하고, 차량의 운전자로부터 접수된 목적지 및 경유지를 확인하여 차량의 주변지역 및 최적 경로를 탐색한다.
또한, 상기 턴바이턴 서버(34)는 탐색된 최적 경로를 자체 데이터베이스(도시되지 않음)에 가공하여 저장하고, 상기 최적 경로를 바탕으로 경로안내 시나리오를 생성한다.
상기 턴바이턴 서버(34)는 생성된 경로안내 시나리오를 정보단말기(100)로 전송하는데, 탐색결과 정보를 일정한 크기의 패킷으로 분할하여 1차 데이터로 가공하여 전송한 후 나머지 데이터를 2차로 가공한 후 정보단말기(100)로 전송한다.
상기 정보단말기(100) 및 정보서비스센터(30) 간의 각종 정보의 전송은 TCP/IP 접속 및 SMS(Short Message Service)로 이루어진다.
상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 효과를 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 정보단말기를 이용한 차량항법 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 운전자는 차량(10)에 설치된 정보단말기(100)의 마이크(122)를 통해 음성(voice)으로 목적지 및 경유지를 정보서비스센터(30)에 통보한다(S10).
상기 정보단말기(100)는 그 내부에 구비된 모선통신 모뎀(112)을 통해 음성데이터를 무선통신 기술을 이용하여 통신사업자 서버(30)로 전송하고, 상기 통신사업자 서버(30)는 전송된 음성데이터를 정보서비스센터(30)의 오퍼레이터 서버(32)로 전송한다.
상기 정보단말기(100)로부터 목적지 및 경유지를 접수한 오퍼레이터 서버(32)는 상기 목적지 및 경유지에 해당하는 GPS 지도상의 좌표를 확인하여 정보단말기(100)에 SMS(Short Message Service)로 전송한다(S20).
상기 정보단말기(100)는 오퍼레이터 서버(32)로부터 전송된 목적지 및 경유지의 좌표를 수신하여 메모리에 저장한다.
상기 정보단말기(100)는 그 내부의 GPS 모듈(102)이 GPS에 속하는 복수개의 인공위성(40)으로부터 전파를 수신하여 차량의 현재 위치 및 진행방향을 확인 가능한지를 판단한다(S30).
상기 GPS 모듈(102)을 통해 차량의 현재 위치의 파악이 가능하면, 상기 정보단말기(100)는 정보서비스센터(30)로 차량의 현재 위치를 SMS로 전송하는 한편, 차량이 위치한 주변지역의 도로정보를 요구한다(S40).
상기 정보단말기(100)로부터 전송된 차량의 현재 위치를 수신한 정보서비스센터(30)의 턴바이턴 서버(34)는 현재 차량이 경로탐색이 가능한 큰 도로 상에 위치하는지를 판단한다(S50).
판단결과 상기 차량이 턴바이턴 서버(34)에서 경로탐색이 가능한 도로 상에 위치하지 않을 경우, 턴바이턴 서버(34)는 차량이 현재 위치하고 있는 곳의 주변지역의 경로탐색 가능한 도로의 정보를 가공하여 주변지역의 도로정보와 함께 SMS로 정보단말기(100)에 송신한다(S60).
차량의 현재 위치로부터 주변의 경로탐색 가능한 도로의 정보를 수신한 정보단말기(100)는 상기 정보를 출력한다.
상기 차량의 운전자는 차량 내의 정보단말기(100)로부터 출력되는 도로정보를 바탕으로 턴바이턴 서버(34)에서 경로탐색이 가능하도록 경로탐색 가능한 큰 도로로 진입한다(S70).
한편, 판단결과 상기 차량이 턴바이턴 서버(34)에서 경로 탐색이 가능한 도로에 위치하는 경우, 턴바이턴 서버(34)는 정보단말기(100)로 차량의 목적지 및 경유지에 따른 경로 탐색이 가능함을 SMS로 전송한다(S80).
상기 턴바이턴 서버(34)로부터 경로 탐색 가능 메시지가 수신되면, 정보단말기(100)는 턴바이턴 서버(34)에 경로탐색을 요청하는 한편, 메모리에 저장된 목적지 및 경유지의 좌표를 SMS로 송신한다(S90).
상기 차량의 목적지 및 경유지의 좌표를 수신한 정보서비스센터(30)의 턴바이턴 서버(34)는 경로 탐색을 수행한 후 탐색 결과를 데이터베이스(database)에 가공 저장한다(S100).
다음, 턴바이턴 서버(34)는 상기 데이터베이스에 저장된 탐색 결과로 경로안내 시나리오를 생성한 후 정보단말기(100)로 송신한다(S110).
이때, 턴바이턴 서버(34)는 상기 경로 탐색을 통해 얻은 결과를 최대 50킬로바이트(Kbyte)까지 정보단말기(100)로 송신하는데, 차량의 현재 위치와 가까운 도로정보 만을 10Kbyte 크기로 분할하여 1차 데이터로 가공하고, 나머지 11Kbyte에서 50Kbyte 까지의 도로정보를 2차 데이터로 가공하여 1차 및 2차로 패킷 분할하여 송신한다.
상기 정보단말기(100)는 상기 턴바이턴 서버(34)에 TCP/IP로 접속하여 분할된 1차 패킷을 먼저 수신한 후, 정보단말기(100)와 연결된 스피커(124) 및 모니터(도시되지 않음)를 통해 1차로 다운로드(download)받은 경로안내 시나리오를 GPS 모듈 및 자이로센서를 이용한 맵 매칭(map matching)을 통해 출력한다. 따라서, 상기정보단말기(100)의 스피커(124) 및 모니터에는 차량의 현재 위치로부터 가까운 도로정보가 디스플레이(display)되며 경로안내가 시작된다.
이때, 경로안내는 GPS를 통한 지도화면 표시방법과 턴바이턴(Turn-By-Turn) 방식을 혼용하여 사용하는데, 턴바이턴 방식이란 맵 매칭(map matching) 과정에서 디스플레이 기능을 단순화하여 꼭 필요한 경로안내 만을 수행할 수 있도록 하는 방식으로 디스플레이 기능을 단순화함으로써 필요한 메모리의 용량을 대폭 줄일 수 있다.
상기 정보단말기(100)는 1차 패킷을 수신받은 후 계속해서 턴바이턴 서버(34)와 TCP/IP 접속을 유지하면서 2차 패킷을 수신받는다.
상기 2차 패킷은 1차 패킷에 의해 수신된 도로정보가 디스플레이되는 도중에 다운로드되며, 1차 패킷에 의한 경로안내가 끝나기 전에 나머지 경로탐색 결과를 디스플레이한다(S120).
이때, 상기 정보단말기(100) 및 정보서비스센터(30) 간의 각종 정보의 전송은 TCP/IP 접속이나 SMS(Short Message Service)로 이루어진다. 그러나, 상기와 같은 전송방법 이외의 방법으로도 차량 정보단말기(100) 및 정보서비스센터(30) 간의 데이터 통신이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다.
본 발명은 상기와 같은 과정에 의해 이루어지는 것으로 무선 통신모뎀(112) 및 GPS 모듈(102)이 내장된 정보단말기(100)가 장착된 차량을 통하여 차량의 현재위치 및 진행방향 등을 수신받아 차량의 목적지 및 경유지에 따른 최적 경로를 탐색하여 경로안내를 운전자에게 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 정보단말기를 이용한 차량항법 시스템 및 그 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 차량의 현재 위치를 파악한 후 목적지 및 경유지에 따라 경로를 탐색하여 운전자가 가고자하는 목적지까지의 상세한 최적 경로를 안내함으로써 교통 혼잡을 피하고 편안안 운전을 통해 사고를 예방하며, 차량의 지체 및 정체로 인한 환경오염 및 연료의 낭비를 효과적으로 방지할 수 있다.
둘째, 차량의 현재 위치와 가까운 도로정보는 우선적으로 제공받고, 나머지 경로탐색 결과는 순차적으로 제공받을 수 있도록 경로탐색 결과를 패킷 분할하여 전송함으로써 운전자가 경로탐색 결과를 신속하게 제공받을 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 차량에 설치되고, 내부에 GPS 수신모듈 및 무선 통신모뎀을 구비하여 GPS 정보를 수신하고 이동통신망을 이용하여 경로탐색을 요청하거나 경로탐색 결과를 수신하는 정보단말기;
    상기 정보단말기가 장착된 차량의 현재위치를 수신하고, 차량의 목적지 및 경유지를 통해 최적 경로를 탐색한 후 탐색결과를 가공하여 상기 정보단말기에 제공하는 정보서비스센터; 및
    상기 정보단말기와 정보서비스센터 사이에 위치하고, 상기 정보단말기와 정보서비스센터 간의 데이터 전송을 담당하는 통신사업자 서버를 구비하는 정보단말기를 이용한 차량항법 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 정보서비스센터는,
    상기 정보단말기로부터의 경로탐색 요청신호를 수신하고, 가공된 탐색결과를 상기 정보단말기로 전송하는 오퍼레이터(Operator) 서버; 및
    상기 오퍼레이터 서버에 수신된 경로탐색 요청신호에 의해 차량의 현재위치를 수신하고, 차량의 목적지 및 경유지를 통해 최적 경로를 탐색한 후 탐색결과를 가공하는 턴바이턴(Turn-By-Turn) 서버로 이루어지는 정보단말기를 이용한 차량항법 시스템.
  3. 정보단말기에 장착된 마이크를 통해 운전자가 음성으로 목적지 및 경유지를 정보서비스센터에 통보하는 단계;
    상기 정보단말기를 통해 접수된 목적지 및 경유지에 해당하는 좌표를 확인하여 상기 정보단말기에 전송하는 단계;
    상기 정보단말기가 GPS를 수신하여 현재 차량의 위치파악이 가능한가를 판단하는 단계;
    차량의 현재 위치가 파악되면 차량의 현재 위치를 정보서비스센터에 전송하고, 차량이 위치한 주변지역의 도로정보를 정보서비스센터에 요구하는 단계;
    상기 정보단말기로부터 전송된 차량의 현재 위치를 통해 차량이 경로 탐색이 가능한 도로 위에 있는가를 판단하는 단계;
    상기 판단결과 차량이 경로 탐색이 불가능한 도로에 위치하는 경우 차량 주변지역의 도로정보를 가공한 후 정보단말기로 송신하는 단계;
    주변지역의 도로정보를 수신받은 정보단말기가 장착된 차량이 경로 탐색이 가능한 도로에 진입하는 단계;
    상기 차량이 경로 탐색이 가능한 도로에 위치하는 경우 정보단말기가 정보서비스센터로 경로 탐색을 요청하고, 상기 차량의 목적지 및 경유지의 좌표를 송신하는 단계;
    상기 차량의 목적지 및 경유지의 좌표를 수신한 정보서비스센터가 경로 탐색을 수행한 후 탐색 결과를 데이터베이스에 저장하는 단계;
    상기 데이터베이스에 저장된 탐색 결과로 경로안내 시나리오를 생성한 후 정보단말기로 송신하는 단계;
    상기 정보서비스센터로부터 경로탐색 결과를 다운로드받아 디스플레이하는 단계를 포함하는 정보단말기를 이용한 차량항법 방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 정보단말기 및 정보서비스센터 간의 각종 정보의 전송은 TCP/IP 접속 및 SMS(Short Message Service)로 이루어지는 정보단말기를 이용한 차량항법 방법.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 데이터베이스에 저장된 탐색 결과로 경로안내 시나리오를 생성한 후 정보단말기로 송신하는 단계는,
    상기 경로탐색을 통해 얻은 결과에서 차량의 현재 위치와 가까운 도로정보를 일정 크기로 분할하여 1차 데이터로 가공하고, 나머지 도로정보를 2차 데이터로 가공하여 1차 및 2차로 패킷 분할하여 송신하는 정보단말기를 이용한 차량항법 방법.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 정보서비스센터로부터 경로탐색 결과를 다운로드받아 디스플레이하는 단계는,
    지도화면표시 방식과 턴바이턴(Turn-By-Turn) 방식을 혼용하여 사용하는 정보단말기를 이용한 차량항법 방법.
KR10-2001-0043391A 2001-07-19 2001-07-19 정보단말기를 이용한 차량항법 시스템 및 그 방법 KR100401158B1 (ko)

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