KR20100110624A

KR20100110624A - Ｇｐｓ 기능을 구비한 휴대용 장치 및 휴대용 장치에서 ｇｐｓ 기능 구현 방법

Info

Publication number: KR20100110624A
Application number: KR1020090029058A
Authority: KR
Inventors: 박형수; 김광영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-04-03
Filing date: 2009-04-03
Publication date: 2010-10-13
Also published as: KR101559764B1

Abstract

본원 발명은 GPS 기능을 구비한 휴대용 장치에 관한 것으로서, 휴대용 장치에서 소비전류 및 TTFF 시간을 단축시키는 방법에 관한 것이다. 휴대용 장치는 GPS 기능부, 호스트부, GPS 기능부에 기설정된 주기 간격으로 전원을 공급하는 제 1 전원부, 및 호스트부에 전원을 공급하는 제 2 전원부를 포함한다. GPS 기능부는 제 1 전원부로부터 전원이 공급되면 위성정보를 수신한 후 수면모드 상태로 돌아가는 것을 특징으로 한다.

TTFF, 소비전류, GPS

Description

ＧＰＳ 기능을 구비한 휴대용 장치 및 휴대용 장치에서 ＧＰＳ 기능 구현 방법{Portable apparatus with a GPS function and method thereof}

본 발명은 GPS 기능을 구비한 휴대용 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 휴대용 장치에서 GPS 기능 구현시 소비전류 및 TTFF를 줄이는 방법에 관한 것이다.

종래의 GPS 시스템은 PND제품으로 대부분 차량용 장치에 연결되어 사용되는 형태로 이용되었다. 차량용 배터리에서 GPS 시스템에 항상 전원을 공급하므로 일반적으로 40mA 정도의 소비전류가 요구되는 GPS 시스템에서 50mA 가 공급되어도 크게 문제가 되지 않으며, 특별히 Sleep 모드로 전환하지 않고 항상 40mA의 전류가 흐르게 하여도 사용자에게 큰 불편함을 제공하지 않았다.

이전과 같이 차량 배터리의 전원을 이용하여 GPS 시스템에 전원을 공급할 때는 전원 공급에 큰 무리가 없었으나, 휴대용 장치에 GPS 기능이 부가될 경우, GPS 시스템에 항상 40mA 의 전류를 공급하는 것은 휴대용 장치의 배터리를 빨리 소모하게 되는 문제점을 야기한다.

본원 발명에서는 휴대용 장치에 GPS 기능을 부가하더라도 효율적으로 전력을 공급하고 GPS 기능을 원활히 활용할 수 있는 방법에 대해 제시한다.

이상의 방법을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 GPS 기능을 구비한 휴대용 장치를 제시한다. 상기 PS 기능을 구비한 휴대용 장치는 상기 휴대용 장치의 현재 위치를 파악하는 GPS 기능부;상기 휴대용 장치에서 상기 GPS 수신부를 제외한 부분인 호스트부; 상기 GPS 기능부에 기설정된 주기 간격으로 전원을 공급하는 제 1 전원부; 및 상기 호스트부에 전원을 공급하는 제 2 전원부;를 포함하고, 상기 GPS 기능부는 상기 제 1 전원부로부터 전원이 공급되면 상기 현재 위치를 파악하기 위한 위성정보를 수신한 후 수면모드 상태로 돌아가는 것을 특징으로 한다.

본원 발명에서 제시하는 방법을 통해, 본원 발명의 GPS 기능을 구비한 휴대용 장치는 소비 전류를 줄임과 동시에 TTFF 시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.

GPS 시스템에서 전류가 소모되는 과정에 대해 서술하면 다음과 같다. GPS 시스템에서 전류소비 모드는 크게 작동모드와 수면모드로 나눌 수 있다.

작동모드(Operating mode)는 다시 위성의 위치를 파악하는 파악모드(Acquisition mode)와 특정 위치에 있는 위성으로부터 GPS 위성 데이터를 수신하 는 트랙킹모드(Tracking mode)로 구분할 수 있다.

GPS 시스템에서 위치를 파악하는 단계의 경우 위성의 위치를 찾기 위해 CPU를 많이 사용하며, 그에 따라 소비 전류도 높게 된다. 일반적으로, GPS 시스템에서 위성의 위치를 파악하는 데는 2~10초 내외가 걸린다. 위성으로부터 GPS 위성 데이터를 수신하는 단계는 GPS 위성 데이터를 디모듈레이션 하는 과정으로, 수신상태에서 약 20초에서 1분 이상 소요될 수 있다.

수면모드(Hibernate mode)는 슬립모드(sleep mode)의 일종으로 GPS 시스템에서 RTC(영어 원문)만 동작시키고 그 외의 것은 모두 동작을 하지 않는 모드이다.

GPS 시스템은 역법(Almanac) 및 천문력(Ephemeris) 두 가지 필수 정보를 이용하여 위성의 위치를 파악한다. 역법 정보를 이용하여 위성의 대략적인 위치를 파악하고, 천문력 정보를 이용하여 위성이 앞으로 어느 방향으로 움직일지를 파악한다. GPS 시스템은 최소 4개의 위성으로부터 이상의 두 가지 정보를 수신하여 삼각측량계산법을 이용하여 자신의 위치를 파악한다. GPS 수신시간(TTFF)은 역법(Almanac), 천문력(Ephemeris) 정보가 있는지에 따라 2초에서 30초까지 차이가 난다.

도 1 은 일반적으로 GPS 수신기에서 현재 위치를 파악하는 과정을 도시한다.

GPS 수신기에서는 위치를 계속해서 따라잡기 위해 1초마다 계속적으로 업데이트된다. 따라서, 트랙킹모드와 CPU동작(CPU-only)모드와 스탠바이 모드가(s110)반복적으로 계속 동작하여야 한다. 이 방법의 경우, 실시간으로 현재 위치가 업데이트가 되는 장점이 있으나, 동시에 전류를 계속해서 소비해야 하는 단점이 발생한 다.

또한, 휴대용 장치가 예를 들어 카메라인 경우에는 이미지를 촬영하는 순간에만 최신 위치정보를 태깅(tagging) 하므로, 도 1에 도시된 것과 같이 항상 GPS 수신기를 동작시킬 필요가 없다. 그러나, 이러한 특성을 반영하여 GPS 수신기를 OFF 할 경우, 모든 GPS 정보가 리셋되므로, 역법(Almanac), 천문력(Ephemeris) 정보를 다시 취득하는데 30초 이상의 TTFF 시간이 소요되는 문제점이 발생한다.

휴대용 장치의 경우, 차량용 네비게이션과 달리 실내에서 유지하는 경우가 많다. 실내에 있을 경우 휴대용 장치의 GPS 수신기에서 수신하는 신호의 세기가 GPS신호를 디모듈레이션하기에 작아 TTFF 가 무한대가 되는 경우가 빈번하다. 이러한 문제점을 해결하는 방법에 대해 이하 도 2 내지 도 4에서 살펴보겠다.

도 2 은 본원 발명의 일 실시예로서, GPS 기능을 구비한 휴대용 장치의 내부 블록도를 도시한다.

도 2 을 참조하면, 본원 발명의 GPS 기능을 구비한 휴대용 장치는 마이컴(MICOM,290), GPS 수신부(291) 및 호스트를 포함한다. 마이컴(290), GPS 수신부(291) 및 호스트 간의 구체적인 연결관계에 대해서는 도 3 에서 상세히 살펴보기로 한다.

호스트는 피사체로부터의 광학 신호를 입력하는 광학부(211), 광학부(211)를 통해 입력된 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 촬상 소자(212), 촬상 소자(212)로부터 제공된 전기 신호에 대해 노이즈 절감 처리, 디지털 신호로 변환 처리 등의 신호 처리를 행하는 입력 신호 처리부(213)를 구비한다.

광학부(211)를 구동하는 모터(214) 및 모터(214)의 동작을 제어하는 구동부(215)를 구비한다. 또한, GPS 기능을 구비한 휴대용 장치(200)는 사용자의 조작 신호를 입력하는 사용자 입력부(UI, 220), 입력 영상의 데이터, 연산 처리를 위한 데이터, 처리 결과 등을 임시 저장하는 SDRAM(230), GPS 기능을 구비한 휴대용 장치(200)의 동작에 필요한 알고리즘, 설정 데이터 등을 저장하는 플래시 메모리(240), 영상 파일을 저장하는 기록 장치로서 SD/CF/SM 카드(250)를 구비할 수 있다.

그리고 GPS 기능을 구비한 휴대용 장치(200)는 디스플레이 장치로서 액정 디스플레이 장치(LCD, 260)가 장착되어 있다. 또한, 소리를 디지털 신호로 변환하거나 또는 음원의 디지털 신호를 아날로그 신호를 변화하는 처리, 오디오 파일을 생성하는 처리 등을 수행하는 오디오 신호 처리부(271), 소리를 출력하는 스피커(272), 소리를 입력하는 마이크(273)를 구비할 수 있다. 그리고, GPS 기능을 구비한 휴대용 장치(200)의 동작을 제어하는 디지털 신호 처리부(DSP, 280)를 구비한다.

도 3 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 개념도를 도시한다. 본 발명에서 제시하는 휴대용 장치는 디지털 카메라, 캠코더, 핸드헬드 장치, 휴대폰, PDA(personal digital assistants) 및 PMP(personal multimedia player) 등을 포함하는 것은 물론이다.

본 발명에서는 도 1과 관련하여 살펴본 기존의 GPS 수신기의 문제점을 해결하고자 한다. 이를 위해, 본 발명에서는 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 호스 트(310)와 별도로 GPS기능부(미 도시)를 둔다. GPS 기능부는 마이컴(320)과 GPS 수신부(330)를 포함한다.

마이컴(320)은 호스트(310)와 GPS수신부(330)의 중간에서 호스트(310)와 GPS수신부(330)를 제어한다.

GPS 수신부(330)는 위성 데이터를 받아서 디모듈레이션을 수행한다. GPS 수신부(330)는 RTC부(331)와 메모리(332)를 포함한다. RTC부(331)는 GPS의 전원이 OFF인 상태라도, 항상 동작하며, RTC 크리스털이 있어서 정확한 1초를 만들어 시간을 카운팅한다. 메모리(332)에서는 GPS의 위치 정보와, 역법(Almanac) 및 천문력(Ephemeris) 정보를 저장한다

GPS수신부(330)에서 이용하는 천문력(Ephemeris) 정보는 최대 2시간 동안 위성이 어느 곳에 있는지를 나타내는 정보로서, 2시간이 경과하면 오래된 데이터이므로, 처음부터 천문력(Ephemeris) 데이터 표를 완성하기 위해서는 30여초 이상의 시간이 필요하다.

따라서, 본원 발명과 같이 GPS 수신부(330)와 마이컴(320)의 전원을 호스트와 별도로 ON/OFF 하도록 별도로 전원을 구성함으로써, 호스트(310)의 전원이 OFF인 상태에도, 마이컴(320)에 전원이 공급시켜 GPS 수신부(330)를 ON 시킬 수 있다.

호스트(310) 는 OFF이고, 마이컴(220)이 독자적으로 ON인 경우, GPS 수신부(330)를 ON 시킨다. GPS 수신부(330)에서 위성의 위치를 찾으면, 메모리부(332)에 역법(Almanac) 및 천문력(Ephemeris) 정보를 저장하고, 마이컴(320)에 전원을 OFF해도 좋다는 신호를 전송한다.

마이컴(320)은 GPS 수신부(330)로부터 전원을 OFF해도 좋다는 신호를 수신하면, 수면모드로 진입한다. 마이컴(320)은 특정 시간이 지난 후 스스로 ON이 되어 다시 GPS 수신부(330)의 전원을 ON 한다. GPS 수신부(330)에서는 메모리부(332)에 저장되어 있던 역법(Almanac) 및 천문력(Ephemeris) 정보를 기초로 위성의 위치를 찾은 후 다시 마이컴(320)에 전원을 OFF해도 좋다는 신호를 전송한다. 이상과 같은 과정을 특정한 시간주기(예를 들어, 2시간)로 반복하여 수행하면서, 마이컴(320)은 위성의 향후 궤적이 없어지기 전에 천문력(Ephemeris) 정보를 계속하여 업데이트 할 수 있다.

호스트(310)가 ON 상태가 아니더라도, 마이컴(320)에 의해 GPS 시스템이 ON이 되어 천문력(Ephemeris) 정보를 계속하여 업데이트를 하므로, 최신 천문력 정보를 지니고 있을 수 있다. 따라서, 호스트(310)가 ON일 때, 메모리부(332)에 저장되어 있는 정보를 이용하여 TTFF 를 항상 2초 내로 동작시킬 수 있다.

이상과 같은 방식으로, 본원 발명에서 제시하는 GPS기능을 구비한 장치에 배터리가 삽입되어 장치의 전원이 ON이 된 경우에는 TTFF가 40초 이내가 걸리지만, 이후에 호스트(310)를 ON 시키는 경우에는 수시간이 지난 후에도 2초 내에 동작이 가능하다.

도 4 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, GPS 기능을 지원하는 휴대용 장치에서 GPS 위성데이터를 얻는 내부 흐름도를 도시한다.

도 2 내지 도 3 에 도시된 바와 같은 마이컴에서 전원을 ON한 후(S410) GPS 수신기의 전원을 ON한다(S420). GPS 수신기의 메모리부 내에 천문력(Ephemeris) 정보가 있는지를 판단하여(S430), 정보가 있는 경우 2초 정도 안에 위성을 찾는다(S431). 그렇지 않은 경우, GPS를 초기화 한 후 위성을 찾는다(S432). 이 경우 30초 정도의 소요시간이 요구된다.

위성을 찾았는지를 판단하여(S440), 찾은 경우, 천문력(Ephemeris) 정보를 메모리에 저장하고(S441), GPS 수신기의 전원을 OFF 한다(S442). 그 후 기설정된 시간동안 GPS 기능부는 수면모드에 진입한다(S450). S440 단계에서 위성을 찾지 못한 경우에는 GPS 를 초기화한 후 위성을 찾고(S443), 그 후 다시 위성을 찾았는지를 판단하여(S444), 찾은 경우, 천문력(Ephemeris) 정보를 메모리에 저장하고(S441), GPS 수신기의 전원을 OFF 한다(S442).

한편, 본 발명은 컴퓨터 판독가능 저장매체에 컴퓨터가 판독 가능한 코드를 저장하여 구현하는 것이 가능하다. 상기 컴퓨터 판독가능 저장매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 판독될 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다.

상기 컴퓨터가 판독 가능한 코드는, 상기 컴퓨터 판독가능 저장매체로부터 디지털 신호 처리부(280)에 의하여 독출되어 실행될 때, 본 발명에 따른 디지털 촬영 장치 제어 방법을 구현하는 단계들을 수행하도록 구성된다. 상기 컴퓨터가 판독 가능한 코드는 다양한 프로그래밍 언어들로 구현될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들에 의하여 용이하게 프로그래밍될 수 있다.

컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 반송파(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.

도 2 은 본원 발명의 바람직한 일 실시예로서, GPS 기능을 구비한 휴대용 장치의 내부 블록도를 도시한다.

도 3 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 개념도를 도시한다.

Claims

GPS 기능을 구비한 휴대용 장치로서,

상기 휴대용 장치의 현재 위치를 파악하는 GPS 기능부;

상기 휴대용 장치에서 상기 GPS 수신부를 제외한 부분인 호스트부;

상기 GPS 기능부에 기설정된 주기 간격으로 전원을 공급하는 제 1 전원부; 및

상기 호스트부에 전원을 공급하는 제 2 전원부;를 포함하고,

상기 GPS 기능부는 상기 제 1 전원부로부터 전원이 공급되면 현재 위치를 파악하기 위해 위성정보를 수신한 후 수면모드 상태로 돌아가는 것을 특징으로 하는 GPS 기능을 구비한 휴대용 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 호스트부는

상기 제 2 전원부에 의해 전원이 공급될 때, 상기 GPS 기능부에서 파악한 상기 현재 위치의 정보를 파악하는 것을 특징으로 하는 GPS 기능을 구비한 휴대용 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 GPS 기능부는

마이컴; 및 GPS 수신기;를 포함하고,

상기 GPS 수신기는 상기 수신한 위성정보를 저장하는 메모리 및

정확한 1초를 생성하여 시간을 카운팅하는 RTC부를 포함하며, 이 경우

상기 마이컴 은 상기 GPS 수신기,상기 호스트부 및 상기 제 1 전원부를 제어하고, 상기 마이컴은 상기 제 1 전원부에서 상기 GPS 기능부의 전원을 켜면 상기 GPS 수신기의 전원을 켜고, 상기 GPS 수신기에서 상기 위성정보를 수신하면 상기 제 1 전원부의 전원 공급을 차단하여 상기 수면모드 상태로 돌아가도록 구현되는 것을 특징으로 하는 GPS 기능을 구비한 휴대용 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 위성정보는

역법(Almanac), 천문력(Ephemeris) 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 기능을 구비한 휴대용 장치.
휴대용 장치에서 GPS 기능을 구현하는 방법으로서,

상기 휴대용 장치는 현재 위치를 파악하는 GPS 기능부 및 상기 GPS 기능부에만 별도로 기설정된 주기 간격으로 전원을 공급하는 제 1 전원부를 포함하고,

상기 GPS 기능부에서 상기 휴대용 장치의 현재 위치를 파악하기 위해 위성정보를 수신하는 단계; 및

상기 위성정보 수신후 상기 제 1 전원부를 조절하여 상기 GPS 기능부를 수면모드 상태로 진입시키는 단계;를 포함하는 방법
제 5 항에 있어서, 상기 휴대용 장치는

상기 휴대용 장치에서 상기 GPS 수신부를 제외한 부분인 호스트부에 전원을 공급하는 제 2 전원부를 더 포함하고,

상기 호스트부는 상기 제 2 전원부에 의해 전원이 공급될 때, 상기 수신하는 단계에서 파악한 상기 현재 위치의 정보를 이용할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 GPS 기능부는

마이컴; 및 GPS 수신기;를 포함하고, 상기 방법은

상기 제 1 전원부에서 상기 GPS 기능부의 전원을 켜면 상기 마이컴이 상기 GPS 수신기의 전원을 켜는 단계 ;

상기 GPS 수신기에서 상기 위성정보를 수신하면 상기 마이컴이 상기 제 1 전원부의 전원 공급을 차단하여 상기 수면모드 상태로 돌아가는 단계; 및

상기 호스트부에서 상기 현재 위치의 정보를 요청하면, 상기 마이컴이 상기 호스트부에게 상기 정보를 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 위성정보는

역법(Almanac), 천문력(Ephemeris) 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.