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KR100247437B1 - 차량항법시스템을 채용한 차량의 위치보정장치 - Google Patents

차량항법시스템을 채용한 차량의 위치보정장치 Download PDF

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KR100247437B1
KR100247437B1 KR1019970049519A KR19970049519A KR100247437B1 KR 100247437 B1 KR100247437 B1 KR 100247437B1 KR 1019970049519 A KR1019970049519 A KR 1019970049519A KR 19970049519 A KR19970049519 A KR 19970049519A KR 100247437 B1 KR100247437 B1 KR 100247437B1
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signal transmission
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Abstract

본 발명은 차량항법시스템을 갖춘 차량의 위치보정장치에 관한 것으로, 인공위성으로부터 전송되는 차량의 위치신호가 수신불가능하거나 약신호로 되는 지역에서도 차량의 현재위치에 대한 정확한 산출 및 표시가 가능하도록 하기 위해, 기억매체(10)에서 독취되는 지도데이터와 차량위치판별유니트(24)에서 인가되는 현재의 차량위치를 기초로 모니터(28)상에 최적경로를 안내하는 차량항법시스템에서 상기 최적경로의 도로중에 설치되어 그 위치에 대한 신호를 공중파 전송하는 최소한 1 이상의 위치신호전송유니트(40)로부터의 위치신호를 수신하여 복조하는 위치신호수신부(50)와, 상기 위치신호수신부(50)에서 제공되는 상기 위치신호를 디지탈변환하는 위치신호변환부(52), 상기 디지탈변환되어 인가되는 위치신호를 기초로 상기 최적경로중의 차량의 현재위치를 보정산출하여 상기 모니터(28)상에 표시되도록 하는 CPU(22a)를 포함하여 구성되고, 상기 위치신호전송유니트(40)는 그 위치신호전송유니트(40)가 설치된 지점의 경도/위도 좌표데이터가 저장된 경도/위도데이터메모리(42)와, 상기 경도/위도 좌표데이터를 독출하여 위치신호를 작성하는 제어부(44), 상기 위치신호를 변조처리하여 공중파 전송하는 위치신호전송부(46)를 갖추어 구성된 것이다.

Description

차량항법시스템을 채용한 차량의 위치보정장치
본 발명은 차량항법시스템을 채용한 차량의 위치보정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량항법시스템을 채용한 차량이 운행도중에 인공위성으로부터 전송되는 차량위치데이터의 신호전계가 약하거나 수신이 불가능한 상태에서 도로의 주변에 설치된 위치신호전송유니트로부터의 위치신호를 수신하여 차량위치의 보정이 행해질 수 있도록 된 차량항법시스템을 채용한 차량의 위치보정장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 차량의 증가에 의한 교통장애의 유발로 말미암아 운전자는 차량의 현재위치로부터 목적지 위치로의 최적의 운행경로에 대한 판단이 점차 곤란한 실정이다. 그러한 교통장애에 의해 차량이 최단시간에 목적지로 이동하지 못하는 경우에는 시간적인 손실 뿐만 아니라 연료의 낭비 등에 의한 막대한 경제적인 손실도 초래된다. 따라서, 운전자는 공중파전송되는 교통정보를 참조해서 목적지로의 운행경로를 설정하여 이동하게 되지만 그러한 교통정보에 의해서는 교통량의 급격한 변화에 적절하게 대처할 수 없게 되어 차량의 최단시간의 운행경로를 판단하기는 어려운 상황이다.
그러한 점을 고려해서, 최근에는 기억매체에 지도데이터를 기억시킨 상태에서 인공위성과 같은 차량위치센서를 도입하여 모니터상에 표시되는 지도데이터로부터 목적지위치로의 최단운행경로를 표시해줌으로써 운전자가 그 최단운행경로를 추종하여 이동할 수 있도록 하기 위한 차량항법시스템이 개발되어 보급되는 상태이다.
도 1은 그러한 일반적인 차량항법시스템의 블럭구성을 나타낸 도면으로, 동 도면에서 참조부호 10은 소정의 축척비율로 압축처리된 지도데이터가 저장된 디스크형상의 기억매체를 나타내고, 12는 그 기억매체(10)에 기록된 지도데이터를 독취하는 기억매체재생부를 나타내며, 14는 그 기억매체재생부(12)에 의해 상기 기억매체(10)로부터 독취된 지도데이터를 디코딩하는 디코더를 나타내고, 16은 그 디코더(14)에서 디코딩된 음성정보를 처리해서 출력하는 오디오처리부를 나타낸다.
또, 도 1에서 참조부호 18은 상기 기억매체(10)에서 재생된 지도데이터를 기초로 운전자가 해당하는 차량의 목적지 위치를 입력하기 위한 제어스위치부를 나타내는 바, 그 제어스위치부(18)에는 지도정보데이터의 화면표시상태를 제어하여 지도정보의 적절한 안내를 위한 선택항목으로서 '메뉴(Menu)','정보(Information)','리세트(Reset)','확대(Enlargement)','축소(Reduct-ion)'등을 포함하게 된다.
또, 20은 상기 제어스위치부(16)에서 입력되는 메뉴, 정보, 리세트, 확대, 축소에 관한 스위치신호를 엔코딩하는 엔코더를 나타내고, 22는 상기 디코더(14)에서 디코딩되어 인가되는 상기 기억매체(10)로부터의 지도정보데이터를 기초로 상기 엔코더(20)에 의해 엔코딩되어 인가되는 운전자의 목적지 위치에 대한 최단거리를 산출하는 네비게이션처리부를 나타내는 바, 그 네비게이션처리부(22)는 상기 지도정보데이터에 기초하여 목적지에 대한 최단거리를 산출하는 CPU(22a)와, 상기 디코더(14) 및/또는 엔코더(20)와 상기 CPU(22a)의 데이터인터페이싱과 상기 CPU(22a)에 대한 차량위치정보의 인터페이싱 및 상기 CPU(22a)의 제어하에 실행되는 화면표시데이터인터페이싱을 위한 인터페이스(22b), 상기 CPU(22a)에 의해 실행되는 프로그램데이터가 기록된 ROM(22c), 상기 CPU(22a)의 작업에 필요한 영역을 제공하는 RAM(22d)을 갖추어 구성된다.
24는 상기 네비게이션처리부(22)에 의해 목적지에 대한 최단거리의 산출시 해당하는 차량의 현재위치를 판정하기 위한 차량위치판별유니트를 나타내고, 26은 상기 네비게이션처리부(22)의 CPU(22a)의 제어하에 인가되는 지도정보데이터를 모니터(28)상에 표시하는 모니터표시제어부를 나타내며, 28은 그 모니터표시제어부(26)를 위해 제공되는 비디오메모리를 나타낸다.
도 2는 상기 도 1에 도시된 차량위치판별유니트의 구성을 나타낸 도면으로, 그 차량위치판별유니트(24)에 따르면 지자기(地磁氣)에 기초하여 차량의 위치를 판별하기 위한 제 1차량위치판별부(24a)와 GPS(Global Positioning System)에 기초해서 차량의 위치를 판별하기 위한 제 2차량위치판별부(24b)를 구비해서 구성된다.
그 중, 상기 제 1차량위치판별부(24a)는 지자기의 방향을 검출하여 차량의 진행방향을 검출하기 위한 지자기컴퍼스로 이루어지는 지자기센서(240)와, 해당하는 차속을 검출하기 위한 차속검출부(242) 및, 상기 지자기센서(240)와 차속검출부(242)에서 전송되는 방향검출신호에 응답해서 차량의 이동방향과 데이터포인터로부터의 상대적인 거리를 검출해서 차량의 현재위치를 검출하는 제 1신호처리부(244)를 갖추어 구성된다.
또, 상기 제 2차량위치판별부(24b)는 4개의 GPS위성으로부터 전송되는 전파를 수신하는 GPS수신기(246)와, 차량의 절대현재위치를 검출하기 위해 상기 GPS수신기(246)의 전파수신타이밍을 기초로 GPS위성과 해당하는 차량의 거리를 판별하기 위한 제 2신호처리부(248) 및, 상기 GPS수신기(246)에 의해 수신되는 전파의 세기를 검출해서 예컨대 GPS위성으로부터 수신되는 전파의 세기가 일정치를 초과하거나 예컨대 차량의 터널통과시에 전파의 세기가 소정레벨이하로 되는 경우 측정에러증가신호를 발생하는 GPS신호에러검출부(250)를 갖추어 구성된다.
또한, 상기 차량위치판별유니트(24)에는 상기 제 1차량위치판별부(24a) 또는 상기 제 2차량위치판별부(24b)의 출력을 선택적으로 스위칭해서 상기 네비게이션처리부(22)의 인터페이스(22b)를 통해 상기 CPU(22a)에 인가하는 스위치부(252)도 포함게 된다. 즉, 그 스위치부(252)는 상기 GPS신호에러검출부(250)에서 측정에러신호가 검출되지 않게 되면 GPS위성을 이용하는 상기 제 2차량위치판별부(24b)의 제 2신호처리부(248)에서 출력되는 위치신호를 선택하는 반면, 상기 GPS신호에러검출부(250)에서 측정에러신호가 검출되면 상기 지자기를 이용하는 상기 제 1차량위치판별부(24a)의 제 1신호처리부(244)에서 출력되는 위치신호를 선택하게 된다.
상기한 구성의 차량항법시스템에 의하면, 상기 기억매체(10)가 기억매체재생부(12)에 장착되어 독취되면 그 독취된 지도정보데이터가 상기 디코더(14)에서 디코딩되어 상기 네비게이션처리부(22)의 인터페이스(22b)를 통해 CPU(22a)에 인가된다. 그러면, 상기 CPU(22a)는 상기 지도정보데이터를 ROM(22c)에 저장된 프로그램에 의거해서 모니터표시제어부(26)에 지도정보를 모니터(28)에 표시하게 된다.
그 상태에서, 상기 제어스위치부(18)로부터 목적지의 입력이 행해지게 되면 그 입력이 엔코더(20)에서 엔코딩되어 인터페이스(22b)를 통해 상기 CPU(22a)에 전달되고, 그에 따라 상기 CPU(22a)는 차량위치판별유니트(24)를 구성하는 제 1차량위치판별부(24a) 또는 제 2차량위치판별부(24b)에서 스위칭적으로 제공되는 차량의 현재위치를 판단해서 상기 모니터표시제어부(26)를 통해 상기 모니터(28)상에 표시하게 되며, 그에 따라 운전자는 상기 모니터(28)상에 표시되는 해당하는 차량의 현재위치로부터 안내되는 도로정보를 참조하여 목적지까지의 최단거리로 이동할 수 있게 된다.
그런데, 도 1 및 도 2에 도시된 차량항법시스템은 차량위치판별유니트(24)를 구성하는 제 1 및 제 2차량위치판별부(24a,24b)에서 제공되는 차량위치데이터를 기초로 CPU(22a)의 제어하에 상기 모니터(28)상에 현재의 차량위치를 표시하게 되지만, 해당하는 차량이 예컨대 산악지대 또는 산림지역에 형성된 도로를 운행하는 경우에 인공위성으로부터 제공되는 위치데이터에 대한 수신이 불가능하게 되거나 그 위치데이터의 신호가 약하게 되면 모니터상에 정확한 차량위치의 표시가 불가능하게 된다. 그 경우에는 지자기센서(240)와 차속센서(242)를 포함하는 제 1차량위치판별부(24a)에 의해 판별되는 차량위치데이터에 의거하여 모니터(28)상에 현재의 차량위치에 대한 표시가 가능하기는 하지만, 그 경우에는 차량이 주행하는 도로의 굴곡진 노면상태 또는 차량의 운행조건에 기인하여 모니터상에 표시되는 차량의 현재위치에 대한 편차가 발생될 가능성이 상당히 높아지게 된다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 인공위성으로부터 차량위치신호의 수신이 부적정한 지역의 도로 주변에 설치된 위치신호전송유니트로부터 그 위치신호전송유니트가 설치된 위치의 위치신호(위도/경도 좌표신호)를 전송하게 되면 차량항법시스템을 채용한 차량이 그 위치신호전송유니트로부터 전송되는 위치신호를 기초로 차량의 현재위치에 대한 보정이 가능하도록 하기 위한 차량항법시스템을 갖춘 차량의 위치보정장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 예에 따르면 기억매체에서 독취되는 지도데이터와 차량위치판별유니트에서 인가되는 현재의 차량위치를 기초로 모니터상에 최적경로를 안내하는 차량항법시스템을 채용한 차량에 있어서, 상기 최적경로의 도로중에 설치되어 그 위치에 대한 신호를 공중파 전송하는 최소한 1 이상의 위치신호전송유니트로부터의 위치신호를 수신하여 복조하는 위치신호수신부와, 상기 위치신호수신부에서 제공되는 상기 위치신호를 디지탈변환하는 위치신호변환부, 상기 디지탈변환되어 인가되는 위치신호를 기초로 상기 최적경로중의 차량의 현재위치를 보정산출하여 상기 모니터상에 표시되도록 하는 CPU를 포함하여 구성된 차량항법시스템을 갖춘 차량의 위치보정장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 위치신호전송유니트는 그 위치신호전송유니트가 설치된 지점의 경도/위도 좌표데이터가 저장된 경도/위도데이터메모리와, 상기 경도/위도 좌표데이터를 독출하여 위치신호를 작성하는 제어부, 상기 위치신호를 변조처리하여 공중파 전송하는 위치신호전송부를 갖추어 구성된다.
또한, 상기 위치신호에는 상기 위치신호전송유니트에 할당된 ID코드가 더 포함되어 구성된다.
상기한 구성의 본 발명에 따른 차량항법시스템을 갖춘 차량의 위치보정장치에 의하면, 인공위성으로부터 차량위치신호의 수신이 부적정한 지역의 도로 주변에 설치된 최소한 1 이상의 위치신호전송유니트로부터 그 위치신호전송유니트가 설치된 위치의 위치신호(위도/경도 좌표신호)를 전송하게 되면 차량항법시스템을 채용한 차량에 부가된 위치신호수신부가 그 위치신호를 수신하여 복조처리하게 되고, 그 복조처리된 위치신호가 위치신호변환부에서 디지탈변환되어 CPU에 인가되면 그 CPU는 상기 위치신호에 근거하여 차량의 현재위치에 대한 보정이 가능하도록 작용하게 된다.
도 1은 일반적인 차량항법시스템의 블럭구성을 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 차량위치판별유니트를 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 예에 따른 차량항법시스템을 채용한 차량의 위치보정장치를 도식적으로 나타낸 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: 기억매체, 22a: CPU,
22b: 인터페이스, 28: 모니터,
40: 위치신호전송유니트, 42: 경도/위도데이터메모리,
44: 제어부, 46: 위치신호전송부,
50: 위치신호수신부, 52: 위치신호변환부.
이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 차량항법시스템을 채용한 차량의 위치보정장치를 도식적으로 나타낸 도면으로, 참조부호 40은 도 1 및 도 2에 도시된 차량항법시스템을 채용한 차량이 운행하는 도중에 인공위성으로부터 전송되는 위치데이터에 대한 수신이 불가능하거나 그 수신된 위치데이터의 신호전계가 약한 예컨대 산림지역 또는 산악지대에 필요한 수량으로 설치되는 대표적인 위치신호전송유니트를 나타낸다.
바람직하게, 그 위치신호전송유니트(40)는 그 위치신호전송유니트(40)가 다수로 설치되는 경우 각 위치신호전송유니트(40)가 설치된 경도/위도의 좌표데이터가 저장된 경도/위도데이터메모리(42)와, 그 경도/위도데이터메모리(42)에서 제공되는 경도/위치도의 좌표데이터를 기초로 위치신호를 작성하는 제어부(44) 및, 상기 제어부(44)에서 제공되는 위치신호를 변조처리해서 공중파 전송하는 위치신호전송부(46)를 갖추어 구성된다.
여기서, 상기 제어부(44)는 필요한 경우 해당하는 위치신호전송유니트(40)마다 할당된 ID코드를 포함하여 위치신호를 작성하는 방식도 바람직하게 된다.
또, 참조부호 50은 상기한 차량항법시스템을 채용한 차량에 부가되어 상기 위치신호전송유니트(40)로부터 공중파 전송되는 위치신호를 수신하여 복조처리하는 위치신호수신부를 나타내고, 52는 상기 위치신호수신부(50)에서 복조처리된 위치신호를 디지탈변환하여 상기 인터페이스(22b)를 매개해서 상기 CPU(22a)에 인가하는 예컨대 아날로그-디지탈변환기로 이루어진 위치신호변환부를 나타낸다.
본 발명에 따르면, 상기 CPU(22a)는 상기 위치신호변환부(52)를 통해 상기 위치신호전송유니트(40)로부터 제공되는 위치신호를 수취하게 되면 그 위치신호를 기초로 현재의 차량위치에 대한 보정을 실행해서 상기 모니터표시제어부(26)를 통해 모니터(28)상에 그 보정된 위치에 해당하는 차량의 표시가 이루어지도록 제어하게 된다.
즉, 상기한 구성의 본 발명에 따른 차량항법시스템을 채용한 차량의 위치보정장치에 의하면, 도 1 및 도 2에 도시된 차량항법시스템에서 설명한 과정에 의해 상기 CPU(22a)가 기억매체(10)로부터 독출되는 지도데이터와 상기 차량위치판별유니트(24)에서 제공되는 현재의 차량위치데이터를 기초로 운전자가 지정한 목적지 위치로의 최적 운행경로를 산출하여 상기 인터페이스(22b)와 모니터표시제어부(26)를 통해 상기 모니터(28)상에 그 최적 운행경로를 표시하게 되고, 그에 따라 운전자는 그 모니터(28)에 표시된 최적의 운행경로를 추종하여 목적지 위치로 이동하게 된다.
그러한 최적 운행경로를 추종하는 운행도중에도 인공위성으로부터 전송되는 위치데이터의 수신이 불량하거나 불가능한 지역에 설치된 상기 위치신호전송유니트(40)의 제어부(44)는 경도/위도데이터메모리(42)에 저장된 그 위치신호전송유니트(40)가 설치된 정확한 위치의 경도/위도 좌표데이터를 독출해서 상기 위치신호전송부(46)에 인가하게 되고, 그에 따라 상기 위치신호전송부(46)에서는 상기 위치신호를 변조처리하여 공중파전송하게 된다.
따라서, 차량이 최적의 운행경로를 추종하여 이동하는 도중에 상기 위치신호전송유니트(40)가 설치된 지역에 접근하게 되면 상기 위치신호전송부(46)에서 전송되는 위치신호를 그 차량에 부가적으로 설치된 위치신호수신부(50)가 수신하여 복조처리하게 되고, 그 복조처리된 위치신호가 상기 위치신호변환부(52)에서 디지탈변환되어 상기 인터페이스(22b)를 통해 상기 CPU(22a)에 인가된다.
그러면, 상기 CPU(22a)는 상기 위치신호변환부(52)에서 제공되는 위치신호를 기초로 현재의 차량위치를 보정산출해서 상기 인터페이스(22b)와 모니터표시제어부(26)를 통해 모니터(28)상에 그 보정산출된 차량의 현재위치에 대한 표시가 이루어지도록 하게 되며, 그에 따라 운전자는 상기 차량위치판별유니트(24)로부터 정확한 차량위치데이터의 수신이 불가능한 경우에도 특정한 지역의 도로주변에 설치된 위치신호전송유니트(40)에서 제공되는 위치신호를 기초로 표시되는 차량의 현재위치에 대한 정확한 인지가 가능하게 된다.
한편, 상기 신호위치전송유니트(40)의 제어부(42)는 경도/위도 좌표데이터에 그 위치신호전송유니트(40)에 할당된 ID코드를 포함하는 위치신호를 작성해서 위치신호전송부(46)를 전송하게 되면 상기 CPU(22a)는 다수의 위치신호전송유니트(40)로부터 전송되는 위치신호를 수신하는 경우에도 보다 정밀한 차량의 현재위치판단이 가능하게 된다.
상기한 바와 같이, 차량항법시스템을 채용한 차량의 위치보정장치에 의하면, 특정한 지역의 도로 주변에 설치된 최소한 하나의 위치신호전송유니트(40)로부터 전송되는 위치신호를 기초로 차량의 현재위치에 대한 모니터링이 가능하게 됨에 따라 인공위성을 통한 차량의 위치판별이 불가능한 경우에 대한 대비가 가능하게 된다.

Claims (3)

  1. 기억매체(10)에서 독취되는 지도데이터와 차량위치판별유니트(24)에서 인가되는 현재의 차량위치를 기초로 모니터(28)상에 최적경로를 안내하는 차량항법시스템을 채용한 차량에 있어서,
    상기 최적경로의 도로중에 설치되어 그 위치에 대한 신호를 공중파 전송하는 최소한 1 이상의 위치신호전송유니트(40)로부터의 위치신호를 수신하여 복조하는 위치신호수신부(50)와,
    상기 위치신호수신부(50)에서 제공되는 상기 위치신호를 디지탈변환하는 위치신호변환부(52),
    상기 디지탈변환되어 인가되는 위치신호를 기초로 상기 최적경로중의 차량의 현재위치를 보정산출하여 상기 모니터(28)상에 표시되도록 하는 CPU(22a)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량항법시스템을 갖춘 차량의 위치보정장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 위치신호전송유니트(40)는 그 위치신호전송유니트(40)가 설치된 지점의 경도/위도 좌표데이터가 저장된 경도/위도데이터메모리(42)와, 상기 경도/위도 좌표데이터를 독출하여 위치신호를 작성하는 제어부(44), 상기 위치신호를 변조처리하여 공중파 전송하는 위치신호전송부(46)를 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 차량항법시스템을 갖춘 차량의 위치보정장치.
  3. 상기 위치신호에는 상기 위치신호전송유니트에 할당된 ID코드가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 차량항법시스템을 갖춘 차량의 위치보정장치.
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