KR20160077678A - 버스 운행 안내 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 버스 운행 안내 시스템은, GPS 위성으로부터의 GPS 좌표, 버스 ECU/DTG로부터의 버스 차량의 속도, 가속도, 선회각 정보 및 자이로센서로부터의 버스 차량의 경사도 정보를 전송받아 시간 정보를 포함한 센싱 데이터를 수집하는 버스 운행 단말기; 및 상기 버스 운행 단말기로부터 전송되는 센싱 데이터와 맵 데이터를 매칭하여 상기 버스 차량의 상기 GPS 좌표별 3D 맵 데이터를 생성하여 관리하는 중앙 관리 센터;를 포함할 수 있다.

Description

버스 운행 안내 시스템{Bus Operation Guiding System}
본 발명은 버스 운행 안내 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는 버스 차량에 구비된 센서 및 카메라를 통해 수집된 정보, GPS 정보 및 버스 차량의 ECU/DTG로부터 전달된 정보를 종합하여 3D 노선 정보를 생성하여 운전자에게 안내할 수 있는 버스 운행 안내 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 버스는 지형이나 지역, 시간에 상관없이 가장 대중적인 교통수단의 하나로서 사용되고 있다. 이와 같이 버스는 가장 대중적인 교통수단이지만 환경적인 부분을 감안할 경우, 타 대중 교통수단 예를 들어 열차, 비행기, 배 등의 대중 교통수단에 비하여 환경에 영향을 미치는 비중이 가장 크다 할 수 있다.
최근에는 전반적인 소득 수준의 향상으로 자가용의 보급률이 크게 증가하고 있지만 대중 교통 수단 특히 그 중에서 버스, 전철, 철도 등의 교통 수단의 의존도는 여전히 높은 상태이다.
한편, 이와 같은 대중교통 서비스를 제공하는 대중교통 사업자는 버스 노선을 체계적으로 관리하고 버스 운전자에게 활용도 높은 노선 정보를 제공함으로써 보다 향상된 서비르를 제공하고자 하는 노력을 계속하고 있다.
종래에는 노선의 주요지점(대개의 경우 정류장)에 설치된 중간배차기가 버스에 구비된 운행기록기에게 선행하는 버스 및 후행하는 버스와의 거리 및 시간 간격에 대한 정보만을 제공하여, 앞차와의 배차간격만을 일정하게 유지하였다. 또한, 종래에는 운행 노선에서의 고도, 급커브 구간, 요철 구간과 같은 운행 정보가 운전자의 경험에 전적으로 의지하였는 바, 이와 같은 운행 노선의 다양한 정보를 체계적으로 관리하여야 하는 필요성이 대두되었다.
한국공개특허 제2011-0027873호(출원일 : 2009.09.11)
본 발명의 목적은 버스 차량에 구비된 센서 및 카메라를 통해 수집된 정보, GPS 정보 및 버스 차량의 ECU/DTG로부터 전달된 정보를 종합하여 3D 노선 정보를 생성하여 운전자에게 제공할 수 있는 버스 운행 안내 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 버스 운행 안내 시스템은, GPS 위성으로부터의 GPS 좌표, 버스 ECU/DTG로부터의 버스 차량의 속도, 가속도, 선회각 정보 및 자이로센서로부터의 버스 차량의 경사도 정보를 전송받아 시간 정보를 포함한 센싱 데이터를 수집하는 버스 운행 단말기; 및 상기 버스 운행 단말기로부터 전송되는 센싱 데이터와 맵 데이터를 매칭하여 상기 버스 차량의 상기 GPS 좌표별 3D 맵 데이터를 생성하여 관리하는 중앙 관리 센터;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 버스 운행 단말기는, 상기 중앙 관리 센터로부터 전송된 3D 맵 데이터를 표시하여 안내하며, 상기 3D 맵 데이터는 시각 및 음성으로 표시될 수 있다.
또한, 상기 버스 운행 안내 시스템은, 상기 버스 차량의 속도, 가속도 및 선회각의 정보를 상기 버스 차량에 구비된 ECU/DTG로부터 수집하고, 상기 버스 차량의 주변 영상을 상기 버스 차량에 구비된 영상 카메라로부터 수집할 수 있다.
또한, 상기 버스 운행 단말기는, 상기 버스 차량의 경사도 정보를 수집하는 자이로센서 및 GPS 좌표를 수집하는 GPS 센서를 포함한 센서부; 상기 영상 카메라의 영상 및 상기 3D 맵 데이터를 시각적으로 표시하는 영상 표시부 및 음성으로 표시하는 음성 표시부를 포함한 안내부; 상기 센싱 데이터를 상기 중앙 관리 센터로 무선 송신하고 상기 3D 맵 데이터를 무선 수신하는 통신부; 및 상기 시간 정보를 포함한 센싱 데이터를 생성하는 데이터 생성부 및 상기 영상 카메라의 영상과 상기 3D 맵 데이터를 매칭하여 합성하는 영상 매칭부를 포함하는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중앙 관리 센터는, 지도 정보 및 3D 맵 데이터를 저장하는 맵 데이터베이스; 및 상기 버스 운행 단말기로부터 전송된 센싱 데이터와 상기 지도 정보를 매칭하여 상기 3D 맵 데이터를 생성하는 맵 매칭부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 안내부는 상기 영상 카메라의 영상 및 상기 3D 맵 데이터를 동시에 표시하거나, 상기 안내부는 상기 영상 카메라의 영상과 상기 3D 맵 데이터가 합성된 영상을 표시할 수 있다.
또한, 상기 3D 맵 데이터는 상기 버스 차량의 운행 노선의 경사도 또는 고도 정보, 과속 방지턱, 급커브 구역과 같은 도로 상태 정보를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 버스 운행 안내 시스템의 개략도; 및
도 2는 도 1의 버스 운행 안내 시스템의 세부 구성도;이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 공지된 구조 및 공지된 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다" 및/또는 "포함하는"은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 기술된 실시예는 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 버스 운행 안내 시스템(100)에 대해 상세하게 설명하도록 한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 버스 운행 안내 시스템(100)은 버스 차량(10)에 구비된 버스 운행 단말기(110), 영상 카메라(120) 및 중앙 관리 센터(130)를 포함할 수 있으며, 버스 차량(10)에 구비된 버스 운행 단말기(110)는 GPS 위성(20)으로부터 버스 차량(10)의 위치 좌표를, 센서부(111)로부터 버스 차량(10)의 속도, 가속도, 선회각, 경사각 정보를, 영상 카메라(120)로부터 영상 정보를 수집하여, 버스 차량(10)의 운전자에게 운행 안내 정보를 제공할 수 있다.
버스 운행 단말기(110)는 버스 차량의 위치 좌표, 속도, 가속도, 선회각, 경사각 정보를 상용 무선통신망의 기지국(30)을 통해 원격지의 중앙 관리 센터(130)로 전송할 수 있으며, 원격지의 중앙 관리 센터(130)로부터 현재 버스 차량(10)의 위치에 대응하여 제공되는 운행 안내 정보를 수신할 수 있다.
영상 카메라(120)는 버스 차량(10)의 전방의 실시간 영상 또는 버스 차량의 전후좌우 방향의 실시간 영상을 수집하기 위한 것으로, 버스 운행 단말기(110)에 구비된 영상 표시부(113a)를 통해 버스 차량(10) 주변의 실시간 영상을 운전자에게 제공할 수 있다.
중앙 관리 센터(130)는 버스 운행 단말기(110)로부터 전송된 정보와 운행 노선의 맵 데이터를 매칭하여, 운행 노선별 3차원(3D) 맵 매칭을 실시한 후, 3차원 맵을 종합적으로 관리할 수 있으며, 필요한 경우 버스 운행 단말기(110)로 해당 버스 차량(10)의 위치에 대응하여 3차원 맵을 전송할 수 있다.
중앙 관리 센터(130)에서 생성되는 3차원 맵은 버스 차량(10)의 운행 노선을 나타내는 맵과 GPS 센서(111a)를 통해 얻어진 좌표 및 이 좌표에서의 차량 속도, 차량 가속도, 자이로센서의 경사도, 휠 센서의 휠 각도 변화량을 종합적으로 매칭하여, 해당 좌표에서의 경사도, 요철, 급커브 구간, 제한 속도 및 교통사고나 도로 공사 등의 돌발적으로 발생된 돌발사건이 실시간 표시될 수 있다.
상술한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 버스 운행 안내 시스템(100)은 도 2를 참조로 더 구체적으로 설명하기로 한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 버스 운행 안내 시스템(100)은 버스 운행 단말기(110), 영상 카메라(120) 및 중앙 관리 센터(130)를 포함할 수 있다.
버스 운행 단말기(110)는 버스 차량의 노선 운행 데이터를 수집하여 중앙 관리 센터(130)로 전송하고 중앙 관리 센터(130)로부터 전송된 3차원 맵, 버스 차량(10)의 주변 영상 및 경고 음성을 표시하기 위한 것으로, 센서부(111), 버스 운행 단말기(110)와 중앙 관리 센터(130) 사이의 무선 통신을 수행하기 위한 통신부(112), 안내부(113) 및 제어부(114)를 포함할 수 있다.
센서부(111)는 버스 차량(10)의 위치 및 경사도를 측정하기 위한 것으로, 버스 차량의 위치를 측정하도록 GPS 위성으로부터 버스 차량(10)의 위치 좌표를 수신받는 GPS 센서(111a) 및 자이로센서(111b)를 포함할 수 있다.
GPS 센서(111a)는 GPS 위성으로부터 수신된 항법메시지와 위성 신호를 분석하여 위성의 궤도정보, 상태, 위성시계 보정값을 계산하여 자신의 위치를 삼각측량법을 이용하여 일정 범위 내로 계산한다.
자이로센서(111b)는 버스 차량(10)의 상하 회전 각도를 센싱하여 버스 차량(10)의 경사도를 측정하기 위한 것으로, 이와 같은 자이로센서(111b)를 통해 운행 노선의 경사도, 도로의 상태, 과속방지턱이나 요철 등이 탐지될 수 있다.
안내부(113)는 버스 차량(10)을 운행하는 운전자에게 영상, 3D 맵 및 음성 경고를 표시하여 안내하기 위한 것으로, 영상 표시부(113a)와 음성 표시부(113b)를 포함할 수 있다.
영상 표시부(113a)는 영상 카메라(120)를 통해 수집된 버스 차량(10) 주변의 영상을 실시간 표시함과 동시에, 중앙 관리 센터(130)를 통해 전송되는 실시간 3D 맵 정보를 표시할 수 있다.
한편, 영상 표시부(113a)에 표시되는 영상은 제어부(114)의 영상 매칭부(114b)에 의해 제어되는데, 본 실시예에서 영상 표시부(113a)는 실시간 주변 영상과 3D 맵을 표시하도록 LCD 디스플레이 장치를 제어할 수 있으며, 영상 표시부(113a)에서 표시되는 실시간 주변 영상은 영상 매칭부(114b)에 의해 실시간 주변 영상에 중앙 관리 센터(130)로부터 전송되는 다양한 3D 맵 정보가 매칭되어 표시될 수 있다.
즉, 실시간 주변 영상과 운행 노선의 방향, 운행 노선의 경사각, 커브각, 운행 노선의 도로 상태나 전방 사고 상황 등이 실시간 주변 영상에 합성되어 영상 표시부(113a)에 표시될 수 있다.
음성 표시부(113b)는 운전 중인 운전자에게 음성 경고 메시지를 전달하기 위한 것으로, 현재 버스 차량(10)의 속도, 전방 운행 노선의 경사각, 급커브 구간, 위험 구역 등이 음성으로 표시될 수 있다.
제어부(114)는 버스 운행 단말기(110)를 전체적으로 제어하기 위한 것으로, 기능적으로 구분하면 중앙 관리 센터(130)와의 통신 제어, 안내부(113)의 영상 및 음성 표시 제어 및 센서부(111) 및 버스 차량(10)의 ECU/DTG(40)로부터 전달되는 센싱 데이터를 종합하여 데이터를 생성하는 데이터 생성 제어 기능을 수행할 수 있다.
이를 위해 제어부(114)는 데이터 생성부(114a) 및 영상 매칭부(114b)를 포함할 수 있다.
데이터 생성부(114a)는 버스 차량(10)의 운행 동안에 센싱되는 다양한 센싱 데이터를 시간 정보를 포함하여 종합하기 위한 것으로, 센서부(111)의 GPS 센서(111a)에서 전달되는 GPS 좌표값, 자이로센서(111b)에서 전달되는 현재 차량의 경사각, 버스 차량(10)의 ECU/DTG(40)로부터 전달되는 센싱 데이터를 종합할 수 있다. ECU/DTG(40)로부터 전달되는 센싱 데이터는 버스 차량(10)에 설치된 다양한 센서를 통해 수집될 수 있으며, 구체적으로는 버스 차량(10)의 속도를 센싱하는 속도 센서(41), 버스 차량(10)의 선회각을 측정하는 휠 센서(42) 및 버스 차량(10)의 가속도를 측정하는 가속도 센서(43)로부터 센싱 데이터를 수집할 수 있다.
영상 카메라(120)는 버스 차량(10)의 전방의 실시간 영상 또는 버스 차량의 전후좌우 방향의 실시간 영상을 수집하기 위한 것으로, 영상 카메라(120)에서 수집된 실시간 영상은 버스 운행 단말기(110)의 제어부(114)의 영상 매칭부(114b)에 전달될 수 있다. 영상 카메라(120)에서 수집된 영상은 영상 표시부(113a)를 통해 직접 표시될 수 있고, 또는 영상 매칭부(114b)에서 중앙 관리 센터(130)로부터 전송된 3D 맵 데이터와 매칭되어 3D 맵 데이터를 포함한 영상이 표시될 수 있다.
중앙 관리 센터(130)는 버스 운행 단말기(110)로부터 전송된 정보와 운행 노선의 맵 데이터를 매칭하여, 운행 노선별 3차원(3D) 맵 매칭을 실시한 후, 3차원 맵을 생성하여 종합적으로 관리할 수 있으며, 필요한 경우 버스 운행 단말기(110)로 해당 버스 차량(10)의 위치에 대응하여 3차원 맵을 전송할 수 있다. 이를 위해 중앙 관리 센터(130)는 맵 매칭부(131) 및 맵 데이터베이스(132)를 포함할 수 있다.
맵 매칭부(131)는 버스 운행 단말기(110)로부터 전송되는 버스 차량(10)의 위치 좌표, 속도, 가속도, 버스 차량(10)의 경사 및 고도 정보를 맵 데이터베이스(132)에 저장된 운행 노선 맵 데이터와 매칭하여 3D 맵 데이터를 생성할 수 있다. 맵 매칭부(131)에서 생성되는 3차원 맵은 버스 차량(10)의 운행 노선을 나타내는 맵과 GPS 센서(111a)를 통해 얻어진 좌표 및 이 좌표에서의 차량 속도, 차량 가속도, 자이로센서의 경사도, 휠 센서의 휠 각도 변화량을 종합적으로 매칭하여, 해당 좌표에서의 경사도, 요철, 급커브 구간, 제한 속도 및 교통사고나 도로 공사 등의 돌발적으로 발생된 돌발사건이 실시간 표시될 수 있다.
맵 데이터베이스(132)는 버스 차량(10)의 운행 노선 맵 데이터 및 생성된 3D 맵 데이터를 저장할 수 있으며, 중앙 관리 센터(130)에서 버스 운행 단말기(110)의 현재 위치 좌표에 대응하는 3D 맵 데이터를 버스 운행 단말기(110)에 전송할 경우, 위치 좌표에 대응하는 3D 맵 데이터를 검색하여 전송할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 버스 차량
20 : GPS 위성
30 : 기지국
40 : ECU/DTG
100 : 버스 운행 안내 시스템

Claims (8)

  1. GPS 위성으로부터의 GPS 좌표, 버스 ECU/DTG로부터의 버스 차량의 속도, 가속도, 선회각 정보 및 자이로센서로부터의 버스 차량의 경사도 정보를 전송받아 시간 정보를 포함한 센싱 데이터를 수집하는 버스 운행 단말기; 및
    상기 버스 운행 단말기로부터 전송되는 센싱 데이터와 맵 데이터를 매칭하여 상기 버스 차량의 상기 GPS 좌표별 3D 맵 데이터를 생성하여 관리하는 중앙 관리 센터;를 포함하는 버스 운행 안내 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버스 운행 단말기는,
    상기 중앙 관리 센터로부터 전송된 3D 맵 데이터를 표시하여 안내하며, 상기 3D 맵 데이터는 시각 및 음성으로 표시되는 것을 특징으로 하는 버스 운행 안내 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 버스 운행 안내 시스템은, 상기 버스 차량의 속도, 가속도 및 선회각의 정보를 상기 버스 차량에 구비된 ECU/DTG로부터 수집하고, 상기 버스 차량의 주변 영상을 상기 버스 차량에 구비된 영상 카메라로부터 수집하는 것을 특징으로 하는 버스 운행 안내 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 버스 운행 단말기는,
    상기 버스 차량의 경사도 정보를 수집하는 자이로센서 및 GPS 좌표를 수집하는 GPS 센서를 포함한 센서부; 상기 영상 카메라의 영상 및 상기 3D 맵 데이터를 시각적으로 표시하는 영상 표시부 및 음성으로 표시하는 음성 표시부를 포함한 안내부; 상기 센싱 데이터를 상기 중앙 관리 센터로 무선 송신하고 상기 3D 맵 데이터를 무선 수신하는 통신부; 및 상기 시간 정보를 포함한 센싱 데이터를 생성하는 데이터 생성부 및 상기 영상 카메라의 영상과 상기 3D 맵 데이터를 매칭하여 합성하는 영상 매칭부를 포함하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스 운행 안내 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 관리 센터는,
    지도 정보 및 3D 맵 데이터를 저장하는 맵 데이터베이스; 및 상기 버스 운행 단말기로부터 전송된 센싱 데이터와 상기 지도 정보를 매칭하여 상기 3D 맵 데이터를 생성하는 맵 매칭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스 운행 안내 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 안내부는 상기 영상 카메라의 영상 및 상기 3D 맵 데이터를 동시에 표시하는 것을 특징으로 하는 버스 운행 안내 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 안내부는 상기 영상 카메라의 영상과 상기 3D 맵 데이터가 합성된 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 버스 운행 안내 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 3D 맵 데이터는 상기 버스 차량의 운행 노선의 경사도 또는 고도 정보, 과속 방지턱, 급커브 구역과 같은 도로 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스 운행 안내 시스템.
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