WO2015072621A1 - 모바일 gps 정보를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템 및 그 방법 - Google Patents

모바일 gps 정보를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템 및 그 방법 Download PDF

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WO2015072621A1
WO2015072621A1 PCT/KR2013/012041 KR2013012041W WO2015072621A1 WO 2015072621 A1 WO2015072621 A1 WO 2015072621A1 KR 2013012041 W KR2013012041 W KR 2013012041W WO 2015072621 A1 WO2015072621 A1 WO 2015072621A1
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gps data
collision
mobile terminal
server
vehicle
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PCT/KR2013/012041
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이어도
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이어도
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    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/40—Business processes related to the transportation industry

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle collision prevention technology, and more particularly, to a system and a method for preventing a collision of a vehicle by using mobile global positioning system (GPS) information.
  • GPS global positioning system
  • GPS Global Positioning System
  • various moving objects such as ships, aircrafts, and automobiles are equipped with a GPS (Global Positioning System) position measuring device for checking the current position and moving speed or determining a moving path.
  • a radio wave indicating the longitude, altitude, etc.
  • search the current position of the moving object After receiving a radio wave indicating the longitude, altitude, etc. to search the current position of the moving object, and displays the map information including the current position to the user, that is, the navigation device from the GPS on the map displayed on the screen display
  • the current position of the moving object is displayed by using the received information.
  • the navigation device displays various information necessary for driving, such as displaying the moving direction of the moving object, the distance to the destination to be traveled, the current moving speed of the moving object, the path set before the user runs, the optimum path to the destination, and the like. To provide.
  • Such a navigation device and method simply display the current vehicle position and surrounding objects. As a result, when the vehicle proceeds, it is impossible to know at all what the relation is with the surrounding objects. That is, it is not known whether or not the vehicle collides with the surrounding object when the vehicle moves forward or backward with the direction angle of the current vehicle.
  • an object of the present invention is to collect the GPS data from the pre-registered mobile terminal using the collected GPS data to predict the user's moving path and calculate based on the predicted moving path
  • the present invention provides a system for preventing a collision of a vehicle by using GPS data to generate a collision warning by interlocking GPS data between collided mobile devices.
  • Another object of the present invention is to collect GPS data from a registered mobile terminal to predict the user's moving path using the collected GPS data and to interlock the GPS data between collidable mobile devices calculated based on the predicted moving path.
  • the present invention provides a method for preventing a collision of a vehicle by using GPS data for generating a collision warning.
  • a system for preventing a collision of a vehicle using GPS data includes a mobile terminal for activating a mobile application to provide GPS data using the activated mobile application; A WC server for predicting a moving path using the received GPS data and providing counterpart GPS data between mobile terminals capable of colliding according to the predicted moving path; And an IM server configured to image-mapped the predicted moving path, perform collision checking on a cell-by-cell basis, and provide the WC server with an ID of a collidable mobile terminal and a collision prediction time detected according to the result of the execution.
  • the mobile terminal generates a collision warning based on the GPS data of the counterpart mobile terminal, which is provided with the GPS data of the counterpart mobile terminal capable of colliding with the WC server.
  • the WC server when the WC server receives the GPS data from the mobile terminal, the WC server corrects the received GPS data using DGPS and predicts a moving path using the corrected GPS data.
  • the WC server aligns GPS data in a predetermined cell into a memory, determines acceleration and direction based on previous GPS data and current GPS data, and then predicts a future prediction path based on the vector. And generating the coordinates of the movement path as a result of the prediction.
  • the mobile terminal Preferably, the mobile terminal generates GPS data predicting two or more collisions for each time zone based on the GPS data received from the counterpart mobile terminal capable of colliding with the WC server, and generates the GPS data. If there is a duplicate point based on the determination result, if there is a duplicate point, the remaining time before the collision and the collision portion is characterized in that it is displayed on the screen.
  • a method for preventing a collision of a vehicle using GPS data includes the steps of: (a) providing a GPS data using the mobile application activated by a mobile terminal by activating a mobile application; (b) predicting a moving path of the mobile terminal using the GPS data provided by a WC server; (c) an IM server imaging mapping the predicted movement path to perform collision checking on a cell-by-cell basis and providing the WC server with an ID of a collidable mobile terminal and collision prediction time detected according to the result of the execution; And (d) providing, by the WC server, relative GPS data between mobile terminals collidable according to the predicted movement path.
  • the step (a) is characterized in that the collision warning is generated on the basis of the GPS data of the mobile terminal of the opposite party provided with the GPS data of the mobile terminal that can collide with the WC server.
  • the GPS data is corrected using DGPS, and the moving path is predicted using the corrected GPS data.
  • the step (b) is to align the GPS data contained in the preset cell in the memory, determine the acceleration and direction based on the previous GPS data and the current GPS data, and then based on this vector prediction path It is characterized in that to generate the coordinates of the movement path by the prediction as a result of the prediction.
  • the step (d) generates GPS data predicting two or more collisions for each time zone based on the GPS data received from the WC server and provided with the GPS data of the colliding mobile terminal, and the generated GPS is generated. Based on the data, it is determined whether there are duplicated points, and if there is a duplicated point as a result of the determination, the remaining time before the collision and the collision site are displayed on the screen.
  • the step (d) merges the eight cells around the cell at the point of the accident and increases the warning time of the vehicle passing the section, thereby increasing the warning time to the vehicle in the accident. It is characterized by further securing the braking time.
  • the present invention collects GPS data from a registered mobile terminal, predicts a user's moving path using the collected GPS data, and links GPS data between collidable mobile devices calculated based on the predicted moving path. By generating a collision warning, it is possible to predict in real time whether or not the vehicle has crashed.
  • the present invention can predict the collision of the vehicle in real time using the GPS data, there is an effect that can prevent the collision between the vehicle or the collision between the vehicle and the pedestrian.
  • the present invention has the effect of improving the reliability of the driver and pedestrian because it is possible to predict in real time the collision of the vehicle using the GPS data.
  • FIG. 1 is a view showing a system for preventing a collision of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a method for preventing a collision of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • 3A and 3B are diagrams for describing a principle of inputting vehicle information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing the data structure and data structure of each device of the collision avoidance system of the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining the principle of correcting the GPS data according to an embodiment of the present invention.
  • 6A and 6B are views schematically showing the shape of a cell according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view for explaining the principle of obtaining the coordinates of the movement path according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a magnetic angle, a distance, and a GPS used as data analysis for measuring a bending angle of a handle to produce a more accurate predictive movement path of the present invention.
  • 9A and 9B are views for explaining a principle of obtaining a collision point of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a screen for generating a collision warning according to an embodiment of the present invention.
  • 11 is a flowchart illustrating the entire process of performing a collision prediction of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart of collision prediction within a mobile terminal by receiving an ID of a collision predicted vehicle directly from a WC server.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating the collision prediction unit of the present invention as a cell, and the information in the cell is continuously changed.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a process for reducing the error by checking the time transmitted to the smartphone again after transmission to the server in the smartphone of the present invention.
  • FIG. 15 shows a braking by increasing the predicted movement path time of all vehicles passing through the merged cell in order to prevent accidents more than double collision by merging together 8 cells around the spot if there is an accident point of the present invention.
  • a flowchart showing the process for increasing the distance time.
  • GPS Global Positioning System
  • the GPS data includes coordinates, magnetic angles, speeds, accelerations, steering angles, and the like.
  • FIG. 1 is a view showing a system for preventing a collision of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • a system for preventing a collision of a vehicle includes a mobile terminal 100, a warping crash (WC) server 200, an imaging map (IM) server 300, and the like. Can be configured.
  • the mobile terminal 100 may activate the mobile application and provide the GPS data according to the user's movement to the WC server 200 using the activated mobile application.
  • the mobile terminal 100 may be a device used by a user driving a vehicle or a walking user, and may include, for example, a smartphone, a tablet PC, a notebook, and the like.
  • the mobile terminal 100 may receive the GPS data of the mobile terminal, which may collide with the WC server 200, and generate a collision warning based on the provided GPS data.
  • the mobile terminal 100 may notify the user by displaying a collision warning sound and a collision part together with the collision with the other party predicted on the screen based on the GPS data. For example, the mobile terminal 100 detects a collisionable vehicle or a child.
  • the WC server 200 receives the GPS data from the pre-registered mobile terminal 100 to predict the moving path of the mobile terminal 100 by using the provided GPS data, and IMs the predicted moving path of the mobile terminal 100. It may be provided to the server 300.
  • the WC server 200 may correct the GPS data of the provided mobile terminal 100 using DGPS (Differential GPS).
  • DGPS Different GPS
  • the two receivers have similar errors.
  • DGPS cancels common errors between the two receivers to obtain more accurate data. It can be called technology.
  • the WC server 200 may receive the ID of the colliding subscriber and the collision prediction time from the IM server 300, and provide the counterpart GPS data between the collidable mobile terminals 100 based on the ID.
  • the IM server 300 receives a movement path of the mobile terminal 100 predicted from the WC server 200 and imaging-maps the movement path provided, and performs a series of inspections step by step, several times per cell. Possible mobile terminal 100 can be detected.
  • the IM server 300 may provide the WC server 200 with the ID of the collidable mobile terminal 100 and the collision prediction time detected according to the result of the collision check performed on a cell basis.
  • FIG. 2 is a view showing a method for preventing a collision of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile terminal 100 activates a mobile application (S210) and selects a general road or a highway using the activated mobile application to convert GPS data according to a user's movement into a WC server. It may be provided to the 200 (S220).
  • 3A and 3B are diagrams for describing a principle of inputting vehicle information according to an embodiment of the present invention.
  • a screen for designating a location of a mobile terminal and a screen for inputting a vehicle size are shown for accurate vehicle volume.
  • the location of the mobile terminal can be specified by moving the red circle in the vehicle, where the red circle is where the location of the mobile terminal is specified.
  • the vehicle size is input in cm units, for example, the width of the front and rear surfaces, the length of the side surfaces, and the length of the front hood and the mobile terminal are recorded.
  • the volume of the vehicle can be accurately recorded and used effectively for collision checking.
  • the WC server 200 may correct the GPS data of the mobile terminal 100 received by receiving GPS data from the pre-registered mobile terminal 100 using DGPS (S230).
  • FIG. 4 is a diagram showing the data structure and data structure of each device of the collision avoidance system of the present invention.
  • the mobile terminal 100 is composed of GPS data, time data, the ID of the driver who has subscribed, and these 60.
  • the WC server 200 updates the error data for correcting the type of smart phone in real time and corrects it with the accurate GPS data using the tooth 62, and arranges a series of coordinate data predictable into the correct cell according to the time difference.
  • the IM server 300 uses the corrected series of GPS data, generates a predicted path, and then sends a series of data to the IM server 50 to check collisions on a cell-by-cell basis.
  • the WC server 200 receives IDs and time data of the collision-detected subscribers from the IM server 300 and transmits them to the mobile terminal of the collision-detected subscribers at a faster time interval.
  • the mobile terminal 100 displays the alarm sound and the collision site on the display of the mobile terminal in real time using GPS data and time data transmitted from the WC server 200.
  • FIG. 5 is a view for explaining the principle of correcting the GPS data according to an embodiment of the present invention.
  • the GPS chip of the mobile device has the same error when the same model as the experimental results, DGPS can be corrected to a low error within 1m by correcting this.
  • Comparing the coordinates of the DGPS and the coordinates of the GPS and subtracting the difference may correct the GPS error of the mobile terminal.
  • the uncorrected GPS coordinates are (xa, ya) and the corrected GPS coordinates are (x, y)
  • the relationship between the uncorrected GPS coordinates and the corrected GPS coordinates is represented by the following [Equation 1]. It can be expressed as
  • (X1, Y1) represents the coordinates indicated by the GPS of the mobile device located at the same place as DGPS
  • (X2, Y2) represents the coordinates indicated by the GPS located at the same place as the mobile device.
  • the WC server 200 predicts the moving path of the mobile terminal 100 using the corrected GPS data (S240), and provides the predicted moving path of the mobile terminal 100 to the IM server 300. It may be (S250).
  • the WC server 200 aligns GPS data in a cell with a memory, determines acceleration and direction based on previous GPS data and current GPS data, and predicts a forward prediction path in a vector manner to move the motion path to the predicted result. It can generate the coordinates of.
  • 6A and 6B are views schematically showing the shape of a cell according to an embodiment of the present invention.
  • the image map is configured in units of cells in order to detect a collision
  • the cell shape is shown. Since a general road and a highway have a big difference in the speed of the vehicle, it is preferable to make and use it separately. Do.
  • the side length of the square cell is 200m for continuous collision detection in consideration of the worst position of the vehicle in one cell.
  • the side length of the square cell is 400m for continuous collision detection in consideration of the worst position of the vehicle in one cell.
  • the four cells are overlapped to prevent dropping. If one of the four cells passes through the cracked path, the remaining three cells compensate for it. Done. That is, one of the three cells selects a cell whose predicted movement path is not persistent.
  • All four cells are square and the sides of the same size are overlapped with each other to prevent breakage so that the movement path after 4 seconds or more can be found anywhere.
  • the number of roads and highways combined with the four cells combined to create an aligned image map is a total of 18.
  • the four cells of the same size are positioned with respect to the center of the square cell 81 where the car is located, and the cell where the cracks in the cell 82 are cross-shaped. Cover it with 83 and 84 so that you can detect the predicted path anywhere after 4 seconds or more.
  • the size of the combined cells of the four cells is shown as only a part of the expanded cell may be arbitrarily changed to the size of the region required for performing the collision prediction of all four cells.
  • the IM server 300 may perform a collision check by imaging the provided movement path by receiving the movement path of the mobile terminal 100 predicted from the WC server 200 (S260).
  • the IM server 300 may provide the WC server 200 with the ID of the collidable mobile terminal 100 and the collision prediction time detected according to the result of the collision checking performed on a cell basis (S270).
  • the IM server 300 performs a collision check on a cell-by-cell basis, and may determine whether the vehicle collides with each vehicle in each cell. However, the IM server 300 may perform a collision check on all cells.
  • FIG. 7 is a view for explaining the principle of obtaining the coordinates of the movement path according to an embodiment of the present invention.
  • the movement path is predicted using the GPS data.
  • the coordinates Cb (xb, yb) on the movement path may be expressed as Equation 2 below.
  • c1 represents a coordinate before moving
  • ⁇ represents an angle
  • x represents a moving distance
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a magnetic angle, a distance, and a GPS used as data analysis for measuring a bending angle of a handle to produce a more accurate predictive movement path of the present invention.
  • the mobile terminal 100 includes the magnetic angle of the smartphone in the GPS information and sends it to the WC server 200.
  • the WC server 200 includes a1 (91), a2 (92), and a3 (93).
  • the angle of steering wheel (the angle of the wheel) is calculated using the GPS data, and then the predicted movement path is produced using the GPS data.
  • the change in magnetic angle can be obtained by the following formula (formerly magnetic angle-current magnetic angle). If the magnetic angle does not change, it is operating in a straight line.
  • the above table is data collected at regular time intervals. It is a table to explain how to obtain the angle of bending of the handle.
  • the angle of inclination of the steering wheel can be obtained by using the previous GPS information and the current GPS information.
  • the steering angle is the same.
  • the angle of bending of the handle is inversely proportional to time and proportional to the change in magnetic angle.
  • Equation 4 Equation 4
  • Equation 6 Equation 6 below is used.
  • the WC server 200 receives the ID of the collidable subscriber and the collision prediction time from the IM server 300, and then provides a counterpart between the collidable mobile terminal 100 based on the collidable subscriber ID and the collision prediction time. GPS data may be provided (S280).
  • the mobile terminal 100 may receive the GPS data of the mobile terminal, which may collide with the WC server 200, and generate a collision warning based on the received GPS data (S290).
  • 9A and 9B are views for explaining a principle of obtaining a collision point of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the coordinates on the predicted movement path may be included to obtain the coordinates necessary to determine where the collision will occur.
  • a collision check is made when one or more coordinates of coordinates aligned within a cell overlap.
  • the x-coordinate of Cb2 is obtained by subtracting the yellow portion from the x-coordinate of Cb in FIG. 4, and the y-coordinate of Cb2 is obtained by adding the purple portion of the y-coordinate of Cb in FIG. 4.
  • Coordinates Cb2 (xb2 and yb2) on the movement path may be represented by Equation 3 below.
  • xb2 c1 + xcos ⁇ - cos (90- ⁇ )
  • the volume configuration of the vehicle may be represented by a series of GPS coordinates that are not broken.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a screen for generating a collision warning according to an embodiment of the present invention.
  • a warning light is turned on step by step to indicate a risk and collision may occur in either direction.
  • the red lines are easy to understand, allowing the user to avoid predicted collisions.
  • 11 is a flowchart illustrating the entire process of performing a collision prediction of the present invention.
  • A number of cars in one cell * number of cars in one cell, X is the number of accumulated A.
  • FIG. 12 is a flowchart of collision prediction within a mobile terminal by receiving an ID of a collision predicted vehicle directly from a WC server.
  • Mobile terminals equipped with mobile applications have a much smaller number of loops in the cell for collision prediction than the IM server, which enables more accurate and faster prediction.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating the collision prediction unit of the present invention as a cell, and the information in the cell is continuously changed.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a process for reducing an error by checking a time transmitted to the mobile terminal again after transmission to the server from the mobile terminal of the present invention.
  • FIG. 15 shows a braking by increasing the predicted movement path time of all vehicles passing through the merged cell in order to prevent accidents more than double collision by merging together 8 cells around the spot if there is an accident point of the present invention.
  • a flowchart showing the process for increasing the distance time.
  • the above-described embodiments of the present invention can be written as a program that can be executed in a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer which operates the program using a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include a storage medium such as a magnetic storage medium (eg, a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc.) and an optical reading medium (eg, a CD-ROM, a DVD, etc.).

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Abstract

본 발명에 의한 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템 및 그 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템은 모바일 어플리케이션을 활성화하여 활성화된 상기 모바일 어플리케이션을 이용하여 GPS 데이터를 제공하는 모바일 단말; 제공 받은 상기 GPS 데이터를 이용하여 이동 경로를 예측하고, 예측된 상기 이동 경로에 따라 충돌 가능한 모바일 단말 간에 상대측 GPS 데이터를 제공하는 WC 서버; 및 예측된 상기 이동 경로를 이미징 맵화하여 셀 단위로 충돌 검사를 실시하여 그 실시한 결과에 따라 검출된 충돌 가능한 모바일 단말의 ID와 충돌 예측 시간을 상기 WC 서버에 제공하는 IM 서버를 포함한다.

Description

모바일 GPS 정보를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템 및 그 방법
본 발명은 차량 충돌 방지 기술에 관한 것으로서, 특히, 모바일 GPS(Global Positioning System) 정보를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
현재 선박, 항공기, 자동차등 각종의 이동체들에는 현재위치와 이동속도를 확인하거나 이동경로를 결정하기 위한 GPS(Global Positioning System 위치측정장치가 탑재되어 이용되고 있다. 이 GPS 위치측정장치는 GPS 로부터 위도, 경도, 고도 등을 나타내는 전파를 수신하여 이동체의 현재 위치를 검색한 후, 상기 현재위치가 포함되는 지도정보를 사용자에게 표시시켜 준다. 즉, 내비게이션 장치는 화면 디스플레이에 표시되는 지도상에 GPS로부터 수신한 정보를 이용하여 자기 이동체의 현재위치를 표시한다.
그리고, 통상 내비게이션 장치는 이동체의 진행방향, 가고자 하는 목적지까지의 거리, 이동체의 현재이동 속도, 사용자가 주행 전에 설정한 경로, 목적지까지의 최적경로 등을 표시하는 등 주행에 필요한 각종의 정보를 사용자에게 제공한다.
상기와 같은 내비게이션 장치를 차량에 탑재시킴으로써 운전자는 많은 주행정보를 얻을 수 있다. 그러나 상기와 같은 내비게이션 장치를 탑재하더라도 시간이 갈수록 열악해져 가는 주행환경에 대처하기는 결코 용이하지 않다. 예를 들어 차량의 수요는 급증하는데 비해 공간이 한정되어 있음으로 인해 주차공간은 점차적으로 부족해지고 있으며, 도로상황 또한 차량의 증가에 비례하여 점차적으로 복잡해지고 있다.
이와 같이 차량이 급속도로 증가함에 따라 자신의 차량과 다른 차량과의 접촉의 기회가 그만큼 많아지게 되므로 사고의 발생확률은 그만큼 증가하게 된다. 이러한 접촉사고는 차량을 주차하거나 차량을 출발시키는 경우와 같이 주변의 상황을 파악하기 곤란한 경우에도 빈번하게 발생한다. 특히 운전자들은 사각지대에 있는 사람들을 확인하는데 취약하기 때문에 이로 인해 인명사고도 발생할 우려가 있다.
이러한 내비게이션 장치와 방법은 단순히 현재의 차량의 위치와 주변물체만을 표시하게 된다. 이에 따라 차량이 진행할 경우에 주변 물체와 어떠한 관계를 가지는지 전혀 알 수가 없다. 즉, 차량이 현재의 차량의 지향각으로 전진 또는 후진하였을 경우에 주변 물체와 충돌하는지 또는 그렇지 아니한지를 알 수가 없다.
따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 기 등록된 모바일 단말로부터 GPS 데이터를 수집하여 수집된 GPS 데이터를 이용하여 사용자의 이동 경로를 예측하고 예측된 이동 경로를 기반으로 산출된 충돌 가능한 모바일 기기 간에 GPS 데이터를 연동시켜 충돌 경고를 발생하도록 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 기 등록된 모바일 단말로부터 GPS 데이터를 수집하여 수집된 GPS 데이터를 이용하여 사용자의 이동 경로를 예측하고 예측된 이동 경로를 기반으로 산출된 충돌 가능한 모바일 기기 간에 GPS 데이터를 연동시켜 충돌 경고를 발생하도록 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법을 제공하는데 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템은 모바일 어플리케이션을 활성화하여 활성화된 상기 모바일 어플리케이션을 이용하여 GPS 데이터를 제공하는 모바일 단말; 제공 받은 상기 GPS 데이터를 이용하여 이동 경로를 예측하고, 예측된 상기 이동 경로에 따라 충돌 가능한 모바일 단말 간에 상대측 GPS 데이터를 제공하는 WC 서버; 및 예측된 상기 이동 경로를 이미징 맵화하여 셀 단위로 충돌 검사를 실시하여 그 실시한 결과에 따라 검출된 충돌 가능한 모바일 단말의 ID와 충돌 예측 시간을 상기 WC 서버에 제공하는 IM 서버를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 모바일 단말은 상기 WC 서버로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 상기 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 기반으로 충돌 경고를 발생하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 WC 서버는 상기 모바일 단말로부터 GPS 데이터를 제공 받으면, 제공 받은 상기 GPS 데이터를 DGPS를 이용하여 보정하고, 보정된 GPS 데이터를 이용하여 이동 경로를 예측하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 WC 서버는 기 설정된 셀 안에 들어가는 GPS 데이터를 메모리에 정렬시키고, 이전의 GPS 데이터와 현재의 GPS 데이터를 기반으로 가속도와 방향을 결정한 후 이를 기반으로 앞으로의 예측 경로를 벡터 방식으로 예측하여 그 예측한 결과로 이동 경로의 좌표를 생성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 모바일 단말은 상기 WC 서버로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 GPS 데이터를 기반으로 시간대별로 두 개 이상의 충돌이 예측되는 GPS 데이터를 생성하고, 생성된 상기 GPS 데이터를 기반으로 중복된 지점이 있는지를 판단하여 그 판단한 결과로 중복된 지점이 있으면, 충돌 전 남은 시간과 충돌 부위를 화면 상에 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 한 관점에 따른 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법은 (a)모바일 단말이 모바일 어플리케이션을 활성화하여 활성화된 상기 모바일 어플리케이션을 이용하여 GPS 데이터를 제공하는 단계; (b)WC 서버가 제공 받은 상기 GPS 데이터를 이용하여 상기 모바일 단말의 이동 경로를 예측하는 단계; (c)IM 서버가 예측된 상기 이동 경로를 이미징 맵화하여 셀 단위로 충돌 검사를 실시하여 그 실시한 결과에 따라 검출된 충돌 가능한 모바일 단말의 ID와 충돌 예측 시간을 상기 WC 서버에 제공하는 단계; 및 (d)상기 WC 서버가 예측된 상기 이동 경로에 따라 충돌 가능한 모바일 단말 간에 상대측 GPS 데이터를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 (a) 단계는 상기 WC 서버로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 상기 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 기반으로 충돌 경고를 발생하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 (b) 단계는 상기 모바일 단말로부터 GPS 데이터를 제공 받으면, 제공 받은 상기 GPS 데이터를 DGPS를 이용하여 보정하고, 보정된 GPS 데이터를 이용하여 이동 경로를 예측하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 (b) 단계는 기 설정된 셀 안에 들어가는 GPS 데이터를 메모리에 정렬시키고, 이전의 GPS 데이터와 현재의 GPS 데이터를 기반으로 가속도와 방향을 결정한 후 이를 기반으로 앞으로의 예측 경로를 벡터 방식으로 예측하여 그 예측한 결과로 이동 경로의 좌표를 생성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 (d) 단계는 상기 WC 서버로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 GPS 데이터를 기반으로 시간대별로 두 개 이상의 충돌이 예측되는 GPS 데이터를 생성하고, 생성된 상기 GPS 데이터를 기반으로 중복된 지점이 있는지를 판단하여 그 판단한 결과로 중복된 지점이 있으면, 충돌 전 남은 시간과 충돌 부위를 화면 상에 표시하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 (d) 단계는 사고가 난 지점의 셀을 중심으로 주위의 8개의 셀을 병합하고 그 구간을 지나는 차량의 예측시간을 늘림으로써 사고가 난 차량까지의 경고시간을 더 늘려 운전자가 제동시간을 더 확보하는 것을 특징으로 한다.
이를 통해, 본 발명은 기 등록된 모바일 단말로부터 GPS 데이터를 수집하여 수집된 GPS 데이터를 이용하여 사용자의 이동 경로를 예측하고 예측된 이동 경로를 기반으로 산출된 충돌 가능한 모바일 기기 간에 GPS 데이터를 연동시켜 충돌 경고를 발생하도록 함으로써, 차량의 충돌 여부를 실시간으로 예측할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌 여부를 실시간으로 예측하는 것이 가능하기 때문에 차량 간 충돌 또는 차량과 보행자 간 충돌을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌 여부를 실시간으로 예측하는 것이 가능하기 때문에 운전자와 보행자의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 정보를 입력하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 충돌방지시스템의 각 기기의 데이터 구조와 전송되어지는 데이터구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 데이터를 보정하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀의 형태를 대략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 경로의 좌표를 구하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 보다 정확한 예측이동경로를 제작하기 위해 핸들의 꺽임 각도를 측정하기 위한 자료분석으로 쓰이는 자성각도와 거리와 GPS를 나타내는 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌 지점을 구하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 경고를 발생하는 화면을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 충돌예측 수행의 전 과정을 순서도로써 표현한 도면이다.
도 12는 본 발명의 충돌 예측된 차량의 ID를 WC 서버로부터 직접 받아서 모바일 단말 내에서 충돌예측을 하는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 충돌예측단위를 셀로 보고 셀 안의 정보는 계속적으로 변화됨을 나타내는 순서도이다.
도 14는 본 발명의 스마트폰에서 서버로 전송 후 다시 스마트폰으로 전송되는 시간을 체크하여 오차를 줄이기 위한 과정을 나타낸 순서도이다.
도 15는 본 발명의 사고가 난 지점이 있다면 그 지점을 중심으로 8개의 셀과 함께 병합함으로써 2중추돌이상의 사고를 미리예방하기 위해 병합된 셀을 지나는 모든 차량의 예측이동경로시간을 늘림으로써 제동거리시간을 늘리기 위한 과정을 나타낸 순서도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템 및 그 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 불구하고 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시예에서의 각각의 구성요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
특히, 본 발명에서는 기 등록된 모바일 단말로부터 GPS(Global Positioning System) 데이터를 수집하여 수집된 GPS 데이터를 이용하여 사용자의 이동 경로를 예측하고 예측된 이동 경로를 기반으로 산출된 충돌 가능한 모바일 기기 간에 GPS 데이터를 연동시켜 충돌 경고를 발생하도록 하는 새로운 차량 충돌 방지 기법을 제안한다.
여기서, GPS 데이터는 좌표, 자성각도, 속도, 가속도, 핸들의 꺽임 각도 등을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템은 모바일 단말(100), WC(Warning Crash) 서버(200), IM(Imaging Map) 서버(300) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
모바일 단말(100)은 모바일 어플리케이션을 활성화하여 활성화된 모바일 어플리케이션을 이용하여 사용자의 이동에 따른 GPS 데이터를 WC 서버(200)에 제공할 수 있다.
이때, 모바일 단말(100)은 차량을 운전하는 사용자 또는 보행 중인 사용자가 사용하는 기기로서, 예컨대, 스마트폰, 태블릿 PC(Personal Computer), 노트북 등을 포괄하는 개념일 수 있다.
모바일 단말(100)은 WC 서버(200)로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 GPS 데이터를 기반으로 충돌 경고를 발생할 수 있다.
이때, 모바일 단말(100)은 GPS 데이터를 기반으로 화면 상에 예측된 상대측과의 충돌을 충돌 경보음과 충돌 부위를 함께 디스플레이하여 사용자에게 알려줄 수 있다. 예컨대, 모바일 단말(100)은 충돌 가능한 차량이나 어린이를 탐지하게 된다.
WC 서버(200)는 기 등록된 모바일 단말(100)로부터 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 GPS 데이터를 이용하여 모바일 단말(100)의 이동 경로를 예측하고 예측된 모바일 단말(100)의 이동 경로를 IM 서버(300)에 제공할 수 있다.
이때, WC 서버(200)는 제공 받은 모바일 단말(100)의 GPS 데이터를 DGPS(Differential GPS)를 이용하여 보정할 수 있다. 일반적으로 인공위성으로부터 GPS 데이터를 수신하는 지상의 서로 가까운 거리에 위치한 두 수신기가 있을 경우에는 두 수신기는 비슷한 오차를 갖게 되는데, DGPS는 두 수신기가 가지는 공통의 오차를 서로 상쇄시킴으로써 보다 정밀한 데이터를 얻기 위한 기술이라고 할 수 있다.
WC 서버(200)는 IM 서버(300)로부터 충돌 가능한 가입자의 ID와 충돌 예측 시간을 제공 받아 이를 기반으로 충돌 가능한 모바일 단말(100) 간에 상대측 GPS 데이터를 제공할 수 있다.
IM 서버(300)는 WC 서버(200)로부터 예측된 모바일 단말(100)의 이동 경로를 제공 받아 제공 받은 이동 경로를 이미징 맵화하여 셀 단위로 일련의 검사를 시차에 따라 단계적으로 여러 번 수행하여 충돌 가능한 모바일 단말(100)을 검출할 수 있다.
IM 서버(300)는 셀 단위로 충돌 검사를 실시한 결과에 따라 검출된 충돌 가능한 모바일 단말(100)의 ID와 충돌 예측 시간을 WC 서버(200)에 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 모바일 단말(100)은 모바일 어플리케이션을 활성화하여(S210) 활성화된 모바일 어플리케이션을 이용하여 일반 도로 또는 고속도로를 선택하면 사용자의 이동에 따른 GPS 데이터를 WC 서버(200)에 제공할 수 있다(S220).
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 정보를 입력하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도시한 바와 같이, 정확한 자동차의 체적을 위하여 (a)에서 모바일 단말의 차량 내 위치를 지정하는 화면과 차량 크기를 입력하는 화면을 보여주고 있다.
도 3a를 참조하면, 모바일 단말의 위치 지정은 차량 내로 빨간색 원을 이동시켜 지정할 수 있는데, 여기서 빨간색 원은 모바일 단말의 위치가 지정된 곳이다.
도 3b를 참조하면, 차량 크기를 cm 단위로 입력하는데, 예컨대, 앞, 뒷면의 폭의 길이, 옆면의 길이, 및 앞 후드와 모바일 단말이 위치한 길이를 기록하게 된다.
이렇게 차량의 체적을 정확하게 기록하여 충돌 체크에 효율적으로 활용할 수 있다.
다음으로, WC 서버(200)는 기 등록된 모바일 단말(100)로부터 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 모바일 단말(100)의 GPS 데이터를 DGPS를 이용하여 보정할 수 있다(S230).
도 4는 본 발명의 충돌방지시스템의 각 기기의 데이터 구조와 전송되어지는 데이터구조를 나타낸 도면이다.
모바일 단말(100)은 GPS 데이터와 시간 데이터 그리고 가입한 운전자의 ID, 이것들(60)로 구성되어 있다.
WC 서버(200)는 스마트폰 종류에 맞는 보정을 위한 오차 데이터가 실시간으로 갱신되고 이(62)를 이용하여 정확한 GPS데이터로 보정하고 정확한 셀 안으로 예측 가능한 일련의 좌표데이터를 시각차에 따라 정렬한다.
IM서버(300)는 보정된 일련의 GPS데이터를 이용하는 WC서버(200)가 예측된 경로를 생성한 후 일련의 데이터를 IM서버(50)에 보내면 이를 이용하여 셀 단위로 충돌체크를 한다.
WC서버(200)는 서로 충돌 감지된 가입자의 ID와 시간데이터를 IM서버(300)에서 받아 더 빠른 시간 간격으로 충돌 감지된 가입자의 모바일 단말로 서로 전송하게 하여 연결시킨다.
모바일 단말(100)은 WC서버(200)로부터 전송되어진 GPS 데이터와 시간 데이터를 이용하여 실시간으로 모바일 단말의 디스플레이에 경보음과 충돌부위를 함께 표시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 데이터를 보정하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 모바일 기기의 GPS 칩은 실험 결과 같은 기종일 때는 동일한 오차를 갖는데, DGPS는 이를 보정하여 1m 이내의 낮은 오차로 보정될 수 있다.
DGPS의 좌표와 GPS의 좌표를 비교하여 그 차이를 빼면 모바일 단말의 GPS의 오차를 보정할 수 있다. 이때, 보정되지 않은 GPS 좌표를 (xa, ya)라고 하고, 보정된 GPS 좌표를 (x,y)라고 가정하면, 보정되지 않은 GPS 좌표와 보정된 GPS 좌표 간의 관계는 다음의 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
x = xa - (X2-X1)
y = ya - (Y2-Y1)
여기서, (X1, Y1)은 DGPS와 같은 곳에 위치한 모바일 기기의 GPS가 가리키는 좌표를 나타내고, (X2, Y2)은 모바일 기기와 같은 곳에 위치한 GPS가 가리키는 좌표를 나타낸다.
이러한 오차의 원인은 여러 가지가 있는데 반향파를 이용하면 보다 정밀한 값을 얻을 수 있으나, 아직까지는 기존의 GPS칩을 가지고는 오차를 보정하는데 한계가 있다.
다음의 [표 1]은 자바(Java)로 구현된 오차 보정 방법의 일예를 보여주고 있다.
표 1
Figure PCTKR2013012041-appb-T000001
다음으로, WC 서버(200)는 보정된 GPS 데이터를 이용하여 모바일 단말(100)의 이동 경로를 예측하고(S240), 예측된 모바일 단말(100)의 이동 경로를 IM 서버(300)에 제공할 수 있다(S250).
즉, WC 서버(200)는 셀 안에 들어가는 GPS 데이터를 메모리에 정렬시키고, 이전 GPS 데이터와 현재 GPS 데이터로 가속도와 방향을 결정한 후 앞으로의 예측 경로를 벡터 방식으로 예측하여 그 예측한 결과로 이동 경로의 좌표를 생성할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀의 형태를 대략적으로 나타내는 도면이다.
도시한 바와 같이, 충돌을 감지하기 위하여 이미지 맵을 셀 단위로 구성하는 경우 셀의 형태를 보여주고 있는데, 일반 도로와 고속도로는 속도에서 차량의 속도에서 큰 차이가 나기 때문에 별도로 제작하여 사용하는 것이 바람직하다.
만약 예측 경로의 시간을 4초로 정한다면 정사각형 셀 하나의 한 변의 길이를 구하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 6a를 참조하면, 일반도로에서 차량의 속도를 80km인 경우 정사각형 셀의 한 변의 길이는 80000m : 3600s = X : 4s의 수식에 의해 구할 수 있는데, 여기서 X는 대략적으로 88.8m로 구해질 수 있다.
예컨대, 계산의 편의를 위해서 X=100m 잡는다면, 한 셀에서 차량의 최악의 위치 상황을 감안하면 계속 이어지는 충돌 감지를 위하여 정사각형 셀의 한 변의 길이는 200m가 된다.
도 6b를 참조하면, 고속도로에서 차량의 속도를 150km인 경우 정사각형 셀의 한 변의 길이는 150000m : 3600s = X : 4s의 수식에 의해 구할 수 있는데, 여기서 X는 대략적으로 166.6m로 구해질 수 있다.
예컨대, 계산의 편의를 위해서 X=200m 잡는다면, 한 셀에서 차량의 최악의 위치 상황을 감안하면 계속 이어지는 충돌 감지를 위하여 정사각형 셀의 한 변의 길이는 400m가 된다.
또한 셀 안의 어느 곳에 위치하더라도 4가지의 셀이 겹쳐져 있어 끊김 현상을 방지할 수 있는데, 4가지의 셀 중 한 개의 셀이 금이 그어진 곳을 이동 경로로 지나갈 경우에는 나머지 3가지의 셀이 이를 보완하게 된다. 즉, 3가지의 셀 중 예측된 이동 경로가 끈기지 않는 셀을 택하게 된다.
4가지의 셀은 모두 정사각형이고 변의 길이 또한 동일한 크기의 셀로써 끊김 현상을 방지하기 위해 서로 겹쳐져 있어 4초 또는 그 이상 후의 이동 경로를 어디서나 파악할 수 있다.
이때, 일반 도로와 고속도로에서의 주행과 4가지의 셀을 합치며 정렬된 이미지 맵을 만들어야 하는 개수는 총 18개이다. (a)를 다시 참조하면, 자동차가 있는 정사각형 셀 81의 중심을 기준으로 동일한 크기의 셀 4가지를 위치시키고 셀 82에 금이 있는 곳은 십자 모양이기 때문에 서로 충돌 감지를 못하는 십자 모양을 다시 셀 83과 84로 덮어서 어느 곳이나 4초 또는 그 이상 후의 예측 경로를 탐지할 수 있도록 한다.
4가지의 셀은 확장된 셀의 일부분만을 보여진 것으로 합쳐진 셀의 크기는 4가지의 셀 모두 충돌 예측을 수행하는데 있어 필요한 영역의 크기로 임의로 변경될 수 있다.
다음으로, IM 서버(300)는 WC 서버(200)로부터 예측된 모바일 단말(100)의 이동 경로를 제공 받아 제공 받은 이동 경로를 이미징 맵화하여 충돌 검사를 수행할 수 있다(S260).
다음으로, IM 서버(300)는 셀 단위로 충돌 검사를 실시한 결과에 따라 검출된 충돌 가능한 모바일 단말(100)의 ID와 충돌 예측 시간을 WC 서버(200)에 제공할 수 있다(S270).
즉, IM 서버(300)는 셀 단위로 충돌 검사를 실시하되, 각 셀 내 차량마다 충돌하는지의 여부를 판단할 수 있는데, 모든 셀에 대하여 충돌 검사를 실시할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 경로의 좌표를 구하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시한 바와 같이, GPS 데이터를 이용하여 이동 경로를 예측하게 되는데, 이러한 이동 경로 상의 좌표 Cb(xb, yb)는 다음의 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 2]
xb = c1 + xcosα
yb = c1 + xsinα
여기서, c1은 이동 전 좌표를 나타내고, α는 각도를 나타내며, x는 이동 거리를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 보다 정확한 예측이동경로를 제작하기 위해 핸들의 꺽임각도를 측정하기 위한 자료분석으로 쓰이는 자성각도와 거리와 GPS를 나타내는 도면이다.
일정시간 간격으로 모바일 단말(100)은 스마트폰의 자성각도를 GPS정보에 포함하여 WC서버(200)로 보내게 되는데, WC서버(200)는 a1(91), a2(92), a3(93)의 각도를 분석하여 핸들의 꺽임각도(바퀴의 각도)를 GPS 데이터를 이용하여 계산한 후 GPS 데이터를 이용하여 예측이동경로를 제작한다.
자성각도의 변화량은 다음의 수식 (이전의 자성각도 - 현재의 자성각도)로 구할 수 있다. 만약 이러한 자성각도의 변화가 없다면 일직선으로 운행되고 있는 것이다.
표 2
구분 a1 a2 a3
자성각도
Figure PCTKR2013012041-appb-I000001
Figure PCTKR2013012041-appb-I000002
Figure PCTKR2013012041-appb-I000003
거리 40 41 46
시간(t) 1 1 1
가속도 1 1 1.5
속도 30 30 32
자성각도변화량
Figure PCTKR2013012041-appb-I000004
Figure PCTKR2013012041-appb-I000005
Figure PCTKR2013012041-appb-I000006
핸들의 꺽임각도 X1 X2 X3
위의 표는 일정시간간격으로 수집된 데이터인데, 핸들의 꺽임각도를 구하는 방법을 설명하기 위한 표이다.
핸들의 꺽임각도는 전의 GPS정보와 현재의 GPS정보를 이용하여 구할 수 있다.
만약, 거리와 자성각도의 크기변화가 둘 다 같다면, 핸들의 꺽임각도는 같다.
일정시간 간격으로 측정한 데이터이므로 시간은 1로 가정한다.
a) 자성각도 변화량의 크기 와 거리는 비례한다.
b) 핸들의 꺽임각도는 시간에 반비례하고 자성각도변화량과 비례한다.
그러므로 이러한 관계를 기초로 다음의 [수학식 4]와 [수학식5]와 같이 성립된다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2013012041-appb-I000007
[수학식 5]
Figure PCTKR2013012041-appb-I000008
이때, t3을 거리/속력으로 대치하고
Figure PCTKR2013012041-appb-I000009
값을 [수학식4]로 대치하면, 다음의 [수학식 6]과 같다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2013012041-appb-I000010
상기 [수학식 6]에 앞에서 설명한 [표 2]의 값을 대입하면 결과 값은 11.7도이다.
Figure PCTKR2013012041-appb-I000011
값을 15도라 가정한다. [표 2]에서 a3의 핸들의 꺽임각도는 11.7도이다.
다음으로, WC 서버(200)는 IM 서버(300)로부터 충돌 가능한 가입자의 ID와 충돌 예측 시간을 제공 받아 제공 받은 충돌 가능한 가입자의 ID와 충돌 예측 시간을 기반으로 충돌 가능한 모바일 단말(100) 간에 상대측 GPS 데이터를 제공할 수 있다.(S280)
다음으로, 모바일 단말(100)은 WC 서버(200)로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 GPS 데이터를 기반으로 충돌 경고를 발생할 수 있다(S290).
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌 지점을 구하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도시한 바와 같이, 예측한 이동 경로 상의 좌표에 차의 체적을 포함시켜 어느 부위에 충돌이 일어날지를 판단하기 위해 필요한 좌표를 구할 수 있다. 충돌 체크는 한 셀 안에서 정렬된 좌표들 중에 하나 이상의 좌표가 중복될 경우에 이루어진다.
도 9a를 참조하면, Cb2의 x좌표는 도 4에서의 Cb의 x좌표에서 노란색 부분을 빼면 나오고, Cb2의 y좌표는 도 4에서의 Cb의 y좌표에서 보라색 부분을 더하면 나온다.
이러한 이동 경로 상의 좌표 Cb2(xb2, yb2)는 다음의 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 3]
xb2 = c1 + xcosα -
Figure PCTKR2013012041-appb-I000012
cos(90-α)
yb2 = c1 + xcosα +
Figure PCTKR2013012041-appb-I000013
sin(90-α)
도 9b를 참조하면, 차량을 부위별로 구분(87)하여 충돌할 지점이 어느 지점인지를 화면 상에 경고할 때 용이하게 한다. 이때, 충돌 부위(88)는 붉은색으로 표시되는데 좌표가 서로 중복되었음을 나타낸다.
이때, 차량의 체적 구성은 끊어지지 않는 일련의 GPS 좌표로 표현될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 경고를 발생하는 화면을 보여주는 도면이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 차량이 좌측에서 우측으로 회전할 때 차량은 계속 속도를 줄이지 않고 직진하기 때문에 충돌이 예측되고, 모바일 단말에서는 경고등이 단계별로 켜져 위험도를 나타내며 어느 쪽 방향으로 충돌이 일어날지를 빨간색 선으로 알기 쉽게 나타내어 사용자로 하여금 예측된 충돌을 피할 수 있도록 한다.
도 11은 본 발명의 충돌예측 수행의 전 과정을 순서도로써 표현한 도면이다.
(선택되어진 Cell의 개수 Cell : A, Loop과정의 개수 : X)
A= 한 셀 안의 차량수 * 한 셀 안의 차량수, X는 여러 개의 A가 누적되어진 개수이다.
그리고, 시간대별로 충돌예측을 해야 함으로 그 수는 더 늘어난다.
도 12는 본 발명의 충돌 예측된 차량의 ID를 WC서버로부터 직접 받아서 모바일 단말 내에서 충돌예측을 하는 순서도이다.
모바일 애플리케이션이 설치된 모바일 단말은 IM서버보다 충돌예측을 위한 셀 안에서의 루프(Loop)개수가 현저히 적어져 보다 정교하고 빠른 예측을 수행한다.
도 13은 본 발명의 충돌예측단위를 셀로 보고 셀 안의 정보는 계속적으로 변화됨을 나타내는 순서도이다.
도 14는 본 발명의 모바일 단말에서 서버로 전송 후 다시 모바일 단말로 전송되는 시간을 체크하여 오차를 줄이기 위한 과정을 나타낸 순서도이다.
도 15는 본 발명의 사고가 난 지점이 있다면 그 지점을 중심으로 8개의 셀과 함께 병합함으로써 2중추돌이상의 사고를 미리예방하기 위해 병합된 셀을 지나는 모든 차량의 예측이동경로시간을 늘림으로써 제동거리시간을 늘리기 위한 과정을 나타낸 순서도이다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에 서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
이상에서 설명한 실시예들은 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 모바일 어플리케이션을 활성화하여 활성화된 상기 모바일 어플리케이션을 이용하여 GPS 데이터를 제공하는 모바일 단말;
    제공 받은 상기 GPS 데이터를 이용하여 이동 경로를 예측하고, 예측된 상기 이동 경로에 따라 충돌 가능한 모바일 단말 간에 상대측 GPS 데이터를 제공하는 WC 서버; 및
    예측된 상기 이동 경로를 이미징 맵화하여 셀 단위로 충돌 검사를 실시하여 그 실시한 결과에 따라 검출된 충돌 가능한 모바일 단말의 ID와 충돌 예측 시간을 상기 WC 서버에 제공하는 IM 서버;
    를 포함하되, 상기 모바일 단말은,
    상기 WC 서버로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 GPS 데이터를 기반으로 시간대별로 두 개 이상의 충돌이 예측되는 GPS 데이터를 생성하고,
    생성된 상기 GPS 데이터를 기반으로 중복된 지점이 있는지를 판단하여 그 판단한 결과로 중복된 지점이 있으면, 충돌 전 남은 시간과 충돌 부위를 화면 상에 표시하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 모바일 단말은,
    상기 WC 서버로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 상기 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 기반으로 충돌 경고를 발생하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 WC 서버는,
    상기 모바일 단말로부터 GPS 데이터를 제공 받으면, 제공 받은 상기 GPS 데이터를 DGPS를 이용하여 보정하고, 보정된 GPS 데이터를 이용하여 이동 경로를 예측하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 WC 서버는,
    기 설정된 셀 안에 들어가는 GPS 데이터를 메모리에 정렬시키고, 이전의 GPS 데이터와 현재의 GPS 데이터를 기반으로 가속도와 방향을 결정한 후 이를 기반으로 앞으로의 예측 경로를 벡터 방식으로 예측하여 그 예측한 결과로 이동 경로의 좌표를 생성하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 시스템.
  5. (a)모바일 단말이 모바일 어플리케이션을 활성화하여 활성화된 상기 모바일 어플리케이션을 이용하여 GPS 데이터를 제공하는 단계;
    (b)WC 서버가 제공 받은 상기 GPS 데이터를 이용하여 상기 모바일 단말의 이동 경로를 예측하는 단계;
    (c)IM 서버가 예측된 상기 이동 경로를 이미징 맵화하여 셀 단위로 충돌 검사를 실시하여 그 실시한 결과에 따라 검출된 충돌 가능한 모바일 단말의 ID와 충돌 예측 시간을 상기 WC 서버에 제공하는 단계; 및
    (d)상기 WC 서버가 예측된 상기 이동 경로에 따라 충돌 가능한 모바일 단말 간에 상대측 GPS 데이터를 제공하는 단계;
    를 포함하되, 상기 (d) 단계는,
    상기 모바일 단말이 상기 WC 서버로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 GPS 데이터를 기반으로 시간대별로 두 개 이상의 충돌이 예측되는 GPS 데이터를 생성하고,
    생성된 상기 GPS 데이터를 기반으로 중복된 지점이 있는지를 판단하여 그 판단한 결과로 중복된 지점이 있으면, 충돌 전 남은 시간과 충돌 부위를 화면 상에 표시하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 모바일 단말이 상기 WC 서버로부터 충돌 가능한 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 제공 받아 제공 받은 상기 상대측 모바일 단말의 GPS 데이터를 기반으로 충돌 경고를 발생하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 모바일 단말로부터 GPS 데이터를 제공 받으면, 제공 받은 상기 GPS 데이터를 DGPS를 이용하여 보정하고, 보정된 GPS 데이터를 이용하여 이동 경로를 예측하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    기 설정된 셀 안에 들어가는 GPS 데이터를 메모리에 정렬시키고, 이전의 GPS 데이터와 현재의 GPS 데이터를 기반으로 가속도와 방향을 결정한 후 이를 기반으로 앞으로의 예측 경로를 벡터 방식으로 예측하여 그 예측한 결과로 이동 경로의 좌표를 생성하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    사고가 난 지점의 셀을 중심으로 주위의 8개의 셀을 병합하고 그 구간을 지나는 차량의 예측시간을 늘림으로써 사고가 난 차량까지의 경고시간을 더 늘려 운전자가 제동시간을 더 확보하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터를 이용하여 차량의 충돌을 방지하기 위한 방법.
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