KR20120063314A - 교차로 무선 비컨을 활용한 차량 위치 계산 장치 및 방법 - Google Patents

교차로 무선 비컨을 활용한 차량 위치 계산 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교차로에 설치된 무선 비컨을 활용하여 차량의 위치를 계산하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 차량의 위치 계산 장치는 무선 비컨으로부터 비컨 신호를 수신하는 비컨 신호 수신부, 그리고 수신된 비컨 신호를 근거로 차량과 무선 비컨까지의 거리를 계산하고, 차량의 헤딩각 정보를 근거로 차량의 운동 방향 벡터를 생성하며, 무선 비컨까지의 거리 변화에 따라 생성된 차량의 운동 방향 벡터를 계산하는 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

교차로 무선 비컨을 활용한 차량 위치 계산 장치 및 방법{Apparatus And Method Displaying location of vehicle Using Radio Beacon at intersection}
본 발명은 교차로에서 무선 비컨을 활용하여 차량의 위치를 계산하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 교차로 부근에서 비컨 신호를 사용하여 계산된 차량과 비컨 사이의 거리를 근거로 차량의 위치를 예상하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래에는 차량의 위치를 계산하는데 차량에 장착된 GPS를 사용하거나 의사 GPS 시스템을 사용하였다.
의사 GPS 시스템을 사용하여 차량의 위치를 계산할 경우, 다수의 장치에서 발생하는 신호 정보가 수신되지 않으면 차량의 위치 계산이 불가능하고, GPS를 사용하여 계산할 경우 위성으로부터 수신된 신호를 근거로 정밀한 위치 계산이 가능 하지만, 교차로에서 차량의 충돌 방지를 위한 정보와 같이 특정 지역 내에서 필요한 정보를 획득하는데 어려움이 있어 차량의 위치를 정확하게 계산하는 데 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, 교차로에 위치한 비컨으로부터 수신된 비컨 신호와 나침반을 활용하여 교차로에서 차량의 위치를 정밀하게 계산하는 교차로 무선 비컨을 활용한 차량 위치 계산 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 교차로에 설치된 무선 비컨을 활용하여 차량의 위치를 계산하는 장치는 상기 무선 비컨으로부터 비컨 신호를 수신하는 비컨 신호 수신부; 및 수신된 상기 비컨 신호를 근거로 상기 차량과 상기 무선 비컨까지의 거리를 계산하고, 상기 차량의 헤딩각 정보를 근거로 상기 차량의 운동 방향 벡터를 생성하며, 상기 무선 비컨까지의 거리 변화에 따라 생성된 상기 차량의 운동 방향 벡터를 계산하는 계산부를 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따른 교차로에 설치된 무선 비컨을 활용하여 차량의 위치를 계산하는 방법은 상기 무선 비컨으로부터 수신된 상기 비컨 신호를 근거로 상기 차량과 상기 무선 비컨까지의 거리를 계산하는 단계; 상기 차량의 헤딩각 정보를 근거로 상기 차량의 운동 방향 벡터를 생성하는 단계; 및 계산된 상기 거리의 변화에 따라 생성된 상기 차량의 운동 방향 벡터를 계산하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 비컨 신호를 사용하여 차량의 위치를 계산함으로써, 비컨 신호의 수신 반경 내에서 차량의 위치를 정확하게 계산할 수 있는 효과가 있다. 즉, GPS 신호 음영 직역 또는 GPS 신호 없이 정확한 위치 계산이 필요한 경우 적용시켜 사용할 수 있다.
특히 비컨 신호는 다양한 무선 신호가 가능하며 현재 보급이 확대되고 있는 WIFI AP를 활용할 수 있는 이점이 있다.
또한 이처럼 정확하게 계산된 차량의 위치 정보를 활용하여 교차로에서 차량의 충돌 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 무선 비컨을 활용한 차량 위치 계산 장치를 설명하기 위한 블럭도.
도 2는 차량의 위치계산을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 무선 비컨을 활용한 차량 위치 계산 방법을 설명하기 위한 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 무선 비컨을 활용한 차량 위치 계산 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 무선 비컨을 활용한 차량 위치 계산 장치를 설명하기 위한 블럭도이고, 도 2는 차량의 위치계산을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차량 위치 계산 장치(100)는 비컨 신호 수신부(110), 나침반(120), 계산부(130), 표시부(140) 및 GPS 수신부(150)를 포함한다.
비컨 신호 수신부(110)는 교차로에 설치된 비컨으로부터 시간정보를 포함한 비컨 신호를 수신하여 계산부(130)에 전달한다.
나치반(120)은 차량의 헤딩각 정보를 계산부(130)에 전달한다.
계산부(130)는 전달된 비컨 신호를 근거로 차량과 비컨까지의 거리를 계산하고, 전달된 차량의 헤딩각 정보를 근거로 차량의 운동 방향 벡터를 생성하며, 계산된 거리의 변화에 따라 비컨을 중심으로 차량의 상대적 운동 상태를 계산한다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 본원 발명이 차량(V1)에 창작된 경우, 계산부(130)는 비컨(B1)을 중심으로 차량(V1)과 비컨(B1)까지의 거리를 반지름(R1)으로 하는 원(C1)을 형성하고, 형성된 원(C1) 상에서 나침반(120)을 이용하여 차량(V1)의 방향 벡터를 생성하여 차량(V1)의 위치(L1)를 한정한다. 즉, 계산부(130)는 비컨(B1)을 중심으로 하는 원(C1) 상에서 헤딩각 정보와 기저장된 교차로 정보를 활용하여 차량(V1)의 위치를 L1으로 한정한다. 계산부(130)는 차량(V1)과 비컨(B1)까지의 거리(계산된 거리 값)가 작아지는 변화, 즉 R1보다 작게 변화하면서 동일한 운동 방향으로 비컨(B1)에 가까워지면, 차량(V1)의 이동 위치를 L3로 계산할 수 있다.
또는, 본원 발명이 차량(V2)에 장착된 경우 계산부(130)는 차량(V2)과 비컨(B1)까지의 거리를 반지름(R2)으로 하는 원(C2)을 형성하고, 형성된 원(C2) 상에서 차량(V2)의 방향 벡터를 생성하여 차량(V2)의 위치(L2)를 한정한다. 즉, 비컨(B1)을 중심으로 하는 원(C2) 상에서 헤딩각 정보와 기저장된 교차로 정보를 활용하여 차량(V2)의 위치를 L2로 한정한다. 계산부(130)는 차량(V2)과 비컨(B1)까지의 거리(계산된 거리 값)가 작아지는 변화, 즉 R2보다 작게 변화하면서 다른 운동 방향으로 비컨(B1)에 가까워지면, 차량(V1)의 이동 위치를 L3로 계산할 수 있다.
이처럼 계산부(130)는 교차로에서 차량의 이동 위치를 예상할 수 있어서 차량 간의 충돌을 방지할 수 있다.
표시부(140)는 화면상에 교차로를 표시하고, 교차로상에 생성된 차량의 운동 방향 벡터를 매칭시킨다. 예컨대, 계산부(130)는 전달된 헤딩각 정보를 근거로 차량의 방향 벡터를 생성하여 표시부(150)의 화면상에 표시된 교차로에 매칭시킨다. 이처럼, 계산부(130)는 비컨(B1)을 중심으로하는 반지름이 R1인 원(C1)에서 헤딩각 정보와 기저장된 교차로 정보를 활용하여 차량(V1)의 위치를 L1으로 한정시킬 수 있다. 또는 반지름이 R2인 원(C2)에서 헤딩각 정보와 기저장된 교차로 정보를 활용하여 차량(V2)의 위치를 L2로 한정시킬 수 있다.
또한, 표시부(140)는 계산된 차량의 이동 위치를 교차로상에 표시한다. 예컨대, 표시부(140)는 차량(V1)의 위치(L1)에서 동일 운동 방향으로 거리 변화에 따른 이동 위치(L3)를 표시하고, 또는 차량(V2)의 위치(L2)에서 다른 운동 방향으로 거리 변화에 따른 이동 위치(L3)를 표시한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따라 비컨 신호를 사용하여 차량의 위치를 계산함으로써, 비컨 신호의 수신 반경 내에서 차량의 위치를 정확하게 계산할 수 있고, 즉 GPS 신호 음영 직역 또는 GPS 신호 없이 정확한 위치 계산이 필요한 경우 적용시켜 사용할 수 있다. 또한 이처럼 정확하게 계산된 차량의 위치 정보를 활용하여 교차로에서 차량의 충돌 방지할 수 있다.
GPS 수신부(150)는 차량의 위치계산에 필요한 정보를 추가로 제공한다. 이럴 경우, 비컨 신호는 GPS 항법 데이터 계산시 보조 정보로 활용될 수 있다.
이상, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 무선 비컨을 활용한 차량 위치 계산 장치를 설명하였고, 이하에서는 도 3을 참조하여본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 무선 비컨을 활용한 차량 위치 계산 방법을 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 무선 비컨을 활용한 차량 위치 계산 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
교차로에 설치된 비컨으로부터 수신된 비컨 신호를 근거로 차량과 비컨까지의 거리를 계산한다.(S300)
비컨을 중심으로 계산된 비컨까지의 거리를 반지름으로 원을 형성하고, 형성된 원 상에서 나침반(120)으로부터 전달된 차량의 헤딩각 정보를 근거로 차량의 운동 방향 벡터를 생성한다(S310).
각 정보(거리, 운동 방향 벡터 등)를 활용하여 차량의 위치를 계산한다(S320). 예컨대, 차량과 비컨까지의 거리 변화 정보를 이용하여 차량의 운동 방향 벡터를 통해 차량의 이동 위치를 계산할 수 있다.
여기서 위치계산 방법을 보다 구체적으로 설명하면, 수신된 비컨 신호에 근거하여 비컨을 중심으로 비컨과 차량까지의 거리를 반지름으로 하는 원을 형성한다. 즉, 거리의 변화에 따라 비컨을 중심으로 하는 원을 형성한다. 차량에 장착된 나침반으로부터 전달된 헤딩각 정보를 근거로 차량의 운동 방향 벡터를 생성하여 표시화면상의 교차로에 매칭 시킨다. 비컨을 중심으로 하는 원 상에서 헤딩각 정보와 기저장된 교차로 정보를 활용하여 차량의 위치를 한정시킨다. 비컨까지의 거리 변화를 계산하여 거리 값이 형성된 원의 반지름보다 작아지는 변화를 보이면 비컨에 가까워지는 차량의 운동상태(동일한 운동 방향)로 차량의 이동 된 위치를 계산한다. 또는 거리 값이 형성된 원의 반지름보다 작아는 변화를 보이면 비컨에 가까워지는 차량의 운동 상태(다른 운동 방향)로 차량의 이동된 위치를 계산한다.
비컨에 의해 계산된 차량의 위치 정보는 GPS에 의한 항법 계산에 보조 자료로 사용되거나 또는 자체만으로도 사용하여 교차로상에서 차량의 위치를 계산하는데 활용될 수 있다.
이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110 : 비컨 신호 수신부 120 : 나침반
130 : 계산부 140 : 표시부
150 : GPS 수신부

Claims (6)

  1. 교차로에 설치된 무선 비컨을 활용하여 차량의 위치를 계산하는 장치에 있어서,
    상기 무선 비컨으로부터 비컨 신호를 수신하는 비컨 신호 수신부; 및
    수신된 상기 비컨 신호를 근거로 상기 차량과 상기 무선 비컨까지의 거리를 계산하고, 상기 차량의 헤딩각 정보를 근거로 상기 차량의 운동 방향 벡터를 생성하며, 상기 무선 비컨까지의 거리 변화에 따라 생성된 상기 차량의 운동 방향 벡터를 계산하는 계산부
    를 포함하는 차량 위치 계산 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    기저장된 교차로 정보를 근거로 상기 교차로를 표시하는 표시부를 더 포함하고,
    상기 계산부는 상기 표시부에 계산된 상기 거리를 반지름으로 상기 비컨을 중심으로 하는 원을 형성하며, 형성된 상기 원 상에 생성된 상기 차량의 운동 방향 벡터를 표시하는 것
    인 차량 위치 계산 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 계산부는 상기 차량에 장착된 나침반으로부터 상기 차량의 헤딩각 정보를 전달받고, 상기 나침반을 이용하여 상기 형성된 원상에 상기 생성된 차량의 운동 방향 벡터를 표시하는 것
    인 차량 위치 계산 장치.
  4. 교차로에 설치된 무선 비컨을 활용하여 차량의 위치를 계산하는 방법에 있어서,
    상기 무선 비컨으로부터 수신된 상기 비컨 신호를 근거로 상기 차량과 상기 무선 비컨까지의 거리를 계산하는 단계;
    상기 차량의 헤딩각 정보를 근거로 상기 차량의 운동 방향 벡터를 생성하는 단계; 및
    계산된 상기 거리의 변화에 따라 생성된 상기 차량의 운동 방향 벡터를 계산하는 단계
    를 포함하는 차량 위치 계산 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 생성하는 단계는,
    계산된 상기 거리를 반지름으로 상기 비컨을 중심으로 하는 원을 형성하여 표시하는 단계; 및
    표시된 상기 원 상에 생성된 상기 차량의 운동 방향 벡터를 표시하는 단계를 포함하는 것
    인 차량 위치 계산 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는 상기 차량에 장착된 나침반으로부터 상기 차량의 헤딩각 정보를 전달받는 단계를 더 포함하고,
    상기 운동 방향 벡터를 표시하는 단계는 상기 나침반을 이용하여 상기 형성된 원상에 상기 생성된 차량의 운동 방향 벡터를 표시하는 단계를 포함하는 것
    인 차량 위치 계산 방법.
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