KR101001154B1 - 구간기록 측정시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구간기록 측정시스템에 관한 것이다. 상기 구간기록 측정시스템은 GPS위성으로부터 시각정보를 수신하는 GPS수신부와, 운동체가 사전에 정해진 지점을 통과하는 지를 감지하는 센서부와, 통신망을 통해 데이터를 전송하는 통신부와, 상기 GPS수신부로부터 수신된 시각정보를 이용하여 내부 타이머에 기록된 시각데이터를 갱신하고 상기 센서부가 상기 운동체의 통과를 감지한 경우 상기 감지 시점에 상기 내부 타이머에 기록된 시각데이터를 파악하고, 상기 파악된 시각데이터인 통과시각데이터를 상기 통신부에 의해 전송하는 제어부를 포함하는 센서노드; 및 상기 센서노드로부터 전송된 통과시각데이터를 수신하고, 상기 수신된 통과시각데이터를 기초로 상기 운동체가 상기 사전에 정해진 지점을 통과한 시각을 계산하여 표시하는 관리서버;를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 본 발명은 기존 방식보다 정밀하게 랩타임을 측정할 수 있고, 기존방식보다 장소적 제약없이 저 비용으로 구현할 수 있다.
GPS, 센서노드, 서버, 구간기록 측정시스템, 랩타임, CDMA

Description

구간기록 측정시스템{Lap time measurement system}
본 발명은 움직이는 대상의 랩타임을 측정하는 구간기록 측정시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 위치측정시스템(Global Positioning System: GPS)과 USN(Ubiquitos Sensor Network}를 이용한 구간기록 측정시스템에 관한 것이다.
구간기록 측정시스템은 일정 경로를 따라 움직이는 대상에 대한 랩타임을 측정하는 것으로, 종래의 구간기록 측정시스템은 카메라 및 RFID를 이용한 방식을 사용하고 있다.
카메라를 이용한 구간기록 측정시스템은, 운동체의 구간 기록을 측정하기 위해 각 구간마다 카메라를 설치하고, 운동하는 물체가 통과하는 시점에 각 촬영된 영상을 기준으로 랩타임을 측정한다. 그러나 카메라를 이용한 측정시스템은 고가의 장비를 구축해야 하며, 이를 운용하는 데 다수의 인원이 필요하여 구축 및 유지비가 많이 소요되는 문제가 있다.
그리고, RFID를 이용한 구간기록 측정시스템은 측정 오차율이 크기 때문에 정밀한 랩타임 측정에 부적합하고, 넓은 영역에 걸쳐 운동하는 물체의 랩타임을 측정하는 데 적용하기 어려운 문제가 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 구간기록 측정시스템에 위치측정시스템(GPS)으로부터 제공되는 시각정보 및 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기술을 응용하여, 기존 방식보다 정밀하게 랩타임을 측정할 수 있고, 기존방식보다 장소적 제약없이 저 비용으로 구현이 가능한 구간기록 측정시스템을 제공하는 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 특징은 구간기록 측정시스템에 관한 것으로서, 상기 구간기록 측정시스템은, GPS위성으로부터 시각정보를 수신하는 GPS수신부와, 운동체가 사전에 정해진 지점을 통과하는 지를 감지하는 센서부와, 통신망을 통해 데이터를 전송하는 통신부와, 상기 GPS수신부로부터 수신된 시각정보를 이용하여 내부 타이머에 기록된 시각데이터를 갱신하고 상기 센서부가 상기 운동체의 통과를 감지한 경우 상기 감지 시점에 상기 내부 타이머에 기록된 시각데이터를 파악하고, 상기 파악된 시각데이터인 통과시각데이터를 상기 통신부에 의해 전송하는 제어부를 포함하는 센서노드; 및 상기 센서노드로부터 전송된 통과시각데이터를 수신하고, 상기 수신된 통과시각데이터를 기초로 상기 운동체가 상기 사전에 정해진 지점을 통과한 시각을 계산하여 표시하는 관리서버;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
전술한 상기 센서노드는, 상기 운동체가 사전에 정해진 출발 지점으로부터 도착 지점까지 사전에 정해진 경로를 따라 이동하는 경우, 상기 출발 지점 및 상기 도착 지점에 각각 설치되고, 상기 관리서버는, 각 센서노드로부터 수신된 통과시각데이터들을 수신하여 저장하고, 상기 저장된 통과시각데이터들을 이용하여 상기 운동체가 상기 출발 지점으로부터 상기 도착 지점까지의 구간을 이동하는 데 소요되는 랩타임을 계산하여 표시한다.
또한, 전술한 센서노드는, 상기 운동체가 사전에 정해진 출발 지점으로부터 도착 지점까지 사전에 정해진 경로를 따라 이동하는 경우, 상기 사전에 정해진 경로를 따라, 상기 출발 지점 과 상기 도착 지점 사이에 일정 간격으로 다수 개 설치되고, 상기 관리서버는, 각 센서노드로부터 수신된 통과시각데이터들을 저장하고, 상기 저장된 통과시각데이터들을 이용하여 상기 운동체가 상기 일정 간격의 거리를 이동하는 데 소요되는 각각의 랩타임을 계산하여 표시하는 것도 가능하다.
전술한 센서부는, 레이저빔을 방출하는 레이저발광모듈과 상기 레이저발광모듈로부터 레이저빔이 도달하도록 대향하여 배치되는 레이저수광모듈과, 상기 사전에 정해진 지점을 통과하는 운동체에 의해 상기 방출된 레이저빔이 차단되어 상기 레이저수광모듈에 도달하지 못하는 경우, 상기 차단된 시점에 대응하는 감지신호를 발생하여 상기 제어부로 출력하는 신호발생모듈을 포함하고, 상기 제어부는 상기 감지신호가 입력된 경우 상기 감지신호가 입력된 시점에 상기 내부 타이머에 기록된 시각데이터를 파악한다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제2 특징은 구간기록 측정시스템에 관한 것으로서, 상기 구간기록 측정시스템은, GPS 위성으로부터 시각정보를 수 신하는 GPS수신부와, 상기 GPS수신부로부터 수신된 시각정보를 통신망을 통해 전송하는 관리서버; 및 운동체가 사전에 정해진 지점을 통과하는 지를 감지하는 센서부와, 상기 통신망을 통해 상기 관리서버와 통신하는 통신부와, 상기 통신부에 의해 상기 관리서버로부터 전송된 시각정보를 이용하여 내부 타이머에 기록된 시각데이터를 갱신하고 상기 센서부가 상기 운동체의 통과를 감지한 경우 상기 감지 시점에 상기 내부 타이머에 기록된 시각데이터를 파악하고, 상기 파악된 시각데이터인 통과시각데이터를 상기 통신부에 의해 전송하는 제어부를 포함하는 센서노드;를 구비하고, 상기 관리서버는 상기 센서노드로부터 수신된 통과시각데이터를 수신하고, 상기 수신된 통과시각데이터를 이용하여 상기 운동체가 상기 정해진 지점을 통과한 시각을 계산하여 표시하는 것을 특징으로 한다.
전술한 통신망은 CDMA망으로 구축될 수 있다. 여기서, 상기 통신망을 통해 상기 센서노드로 전송되는 시각정보는 상기 CDMA망에서 시각 동기화를 위해 사용되는 동기화 신호에 포함된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 구간측정 시스템은 센서노드로 구축된 무선센서네트워크를 활용함으써, 기존 방식에 비해 저렴하게 랩타임을 측정할 수 있고, GPS에서 제공되는 글로벌 시간정보에 의해 각 센서노드들의 시간 동기화가 이루어지기 때문에 장소적 제약 없이 이동 경로에 센서노드를 설치하는 것만으로 정밀하게 랩타임을 측정할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 구간기록 측정시스템의 구성 및 동작에 대하여 설명한다.
<제1 실시예>
도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 구간기록 측정시스템(1)은 센서노드(110), 관리서버(120)를 구비한다.
본 실시예에 따른 구간기록 측정시스템(1)에 대해 간략히 설명하면, 센서노드(110)는 위치측정시스템(GPS)으로부터 제공되는 글로벌 시각정보를 수신하여 운동체의 통과 시점에 해당하는 시각정보를 파악하여 관리서버(120)에 전송하며, 관리서버(120)는 센서노드(110)로부터 수신된 시각정보를 기초로 상기 운동체의 통과 시각을 계산하여 표시한다.
이하, 도 1을 참조하여 본 실시예에 따른 구간기록 측정시스템(1)의 각각의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 1를 참조하여 본 실시예에 따른 센서노드(110)에 대해 설명한다.
센서노드(110)는 GPS수신부(111), 센서부(112), 통신부(113), 제어부(114)를 포함하고 있으며, 위치측정시스템(GPS)으로부터 제공되는 시각정보를 수신하여, 이 수신된 시각정보를 이용하여 운동체의 통과 시점에 해당하는 통과시각을 파악하여 관리서버(120)에 전송하는 역할을 수행한다.
GPS수신부(111)는 GPS 위성으로부터 시각정보를 수신한다. 본 실시예의 GPS수신부(111)는 위치 범위가 수평 100m, 수직 156m 범위 내에서 시간오차는 최대 167 ns 범위 내이다.
센서부(112)는 움직이는 대상인 운동체가 사전에 설정된 지역을 통과하는지 감지하는 역할을 수행한다. 센서부(112)는 도 2에 도시된 바와 같이 레이저수광모듈(112a), 레이저발광모듈(112b), 신호발생모듈(112c)을 포함한다. 운동체는 도 2에 도시된 이동경로를 따라 이동한다.
레이저수광모듈(112a)은 레이저빔이 입사된 경우 이에 대응하는 전류를 생성하는 광센서이다. 도 2의 경우는, 출발지점에 설치된 레이저발광모듈(112b)로부터 방출된 레이저빔이 운동체에 의해 레이저수광모듈(112a)로 입사되지 못하는 시점을 나타낸 것이다.
레이저발광모듈(112b)은, 레이저빔을 방출하는 레이저공진기를 구비하고 있으며, 방출된 레이저빔이 전술한 레이저수광모듈(112a)에 정면으로 입사되도록 정렬되어 설치된다. 여기서, 레이저발광모듈(112b)은 도 2에 도시된 바와 같이, 사전에 정해진 지점을 가로질러 레이저수광모듈(112a)과 대향하여 배치되는 것이 바람직하다.
여기서, 센서부(112)는, 응답속도가 5000 Hz인 660 nm 파장대의 레이저 센서로 마련될 수 있다. 이 경우, 예상되는 센서 응답시간 지연오차는 최대 200 μs이내 이다.
신호발생모듈(112c)은 운동체가 사전에 정해진 지점을 통과하여 방출된 레이저빔이 차단되어 레이저빔이 레이저수광모듈(112a)에 도달하지 못하는 경우, 방출된 레이저빔이 차단되는 시점에 대응하여 감지신호를 발생하고, 발생된 감지신호를 제어부(114)로 출력한다.
통신부(113)는 통신망을 통해 관리서버(120)로 데이터를 전송하는 역할을 수행한다. 여기서, 통신망은 유·무선 통신망으로 마련될 수 있으나, 통신망으로 CDMA망을 고려할 수 있다.
제어부(114)는, 전술한 GPS수신부(111)에 의해 수신된 시각정보를 이용하여 내부 타이머(도시되지 않음)에 기록된 시각데이터를 갱신하고, 센서부(112)가 운동체의 통과를 감지한 경우 감지 시점에 내부 타이머에 기록된 시각데이터를 파악하고, 파악된 시각데이터인 통과시각데이터를 통신부(113)에 의해 관리서버(120)로 전송한다.
이하에서는 도 1을 참조하여, 관리서버(120)에 대해 설명한다.
관리서버(120)는 도 1에 도시된 바와 같이 서버통신부(121), 서버제어부(122)를 구비한다.
서버통신부(121)는 통신망을 통하여 후술하는 센서노드(110)로부터 통과시각데이터를 수신한다.
서버제어부(122)는 서버통신부(121)를 통해 수신된 통과시각데이터를 처리하여 디스플레이부(도시되지 않음)에 표시한다.
도 3은 제1 실시예에 따른 구간기록 측정시스템(1)은 4개의 센서노드(110A, 110B, 110C, 110D)가 운동체의 이동경로를 따라 설치되어 있는 구간기록 측정시스템(1)을 도시한 것으로, 운동체가 이동경로를 따라 출발 지점, 제1 지점, 제2 지점 및 도착 지점을 통과하여 이동할 것이다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 구간기록 측정시스 템에 대한 동작을 설명한다.
도 4는 도 3에 도시된 센서노드(110)의 동작을 설명하기 위한 제어절차도이다. 이하에서는, 도 4를 참조하여 센서노드(110)의 동작에 대해 설명한다. 여기서는, 센서노드(110)가 운동체의 통과를 감지하기 위한 제어루틴을 설명하며, 이러한 제어루틴은 센서노드(110)의 제어부(114)에 의해 수행된다.
먼저, 센서노드(110)는 GPS수신부(111)에 의해 수신된 시각정보를 이용하여 내부 타이머에 기록된 시각데이터를 갱신한다(S410). 센서노드(110)의 내부 타이머의 시각데이터가 수신된 시각정보에 의해 대략 5초에 1번씩 갱신되는 경우, 내부 수정발진기에서 발생되는 타임 드리브트(time drift)에 의한 시간 오차도 수정될 수 있다.
다음, 센서노드(110)는 운동체가 사전에 정해진 지점을 통과하는 지를 감지한다(S420). 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 운동체가 출발 지점에 설치된 센서부(112)를 통과하는 경우, 센서노드(110)는 감지신호를 생성하여 제어부(114)로 출력하며, 제어부(114)는 감지신호의 입력여부에 의하여 운동체의 통과 여부를 감지한다.
다음, S420 단계에서, 운동체가 사전에 정해진 지점을 통과하지 않은 것으로 판단한 경우, 센서노드(110)는 S420 단계로 돌아간다.
반면, S420 단계에서, 운동체가 사전에 정해진 지점을 통과한 것으로 판단한 경우, 이 시점에서 센서노드(110)는 내부 타이머(도시되지 않음)에 기록된 시각데이터를 파악한다(S430).
다음, 센서노드(110)는 S430 단계에서 파악된 시각데이터인 통과시각데이터를 관리서버(120)로 전송한다. 이러한 전송은 유·무선 통신망을 통해 이루어질 수 있으며, CDMA망을 이용하는 것도 가능하다.
도 5는 도 3에 도시된 관리서버(120)의 동작을 설명하기 위한 제어절차도이다. 이하에서는, 도 5를 참조하여 관리서버(120)의 동작에 대해 설명한다. 여기서는, 관리서버(120)가 운동체의 구간시간을 처리하는 제어루틴을 설명하며, 이러한 제어루틴은 관리서버(120)의 서버제어부(122)에 의해 수행된다.
먼저, 관리서버(120)는 전술한 도 4에서 전송된 통과시각데이터가 수신되는 지를 판단한다(S510).
다음, S510 단계에서, 통과시각데이터가 수신되지 않은 것으로 판단한 경우, 관리서버(120)는 S510 단계로 돌아간다.
반면, S510 단계에서, 통과시각데이터가 수신된 것으로 판단한 경우, 관리서버(120)는 수신된 통과시각데이터를 저장한다(S520).
다음, 관리서버(120)는 저장된 통과시각데이터를 이용하여 구간별 랩타임을 계산한다(S530). 도 3에 도시된 바를 참고하여 설명하면, 운동체가 출발 지점에 설치된 센서노드(110A)를 "A"시각에 통과하고, 제1 지점에 설치된 센서노드(110B)를 "B"시각에 통과하며, 제2 지점 및 도착 지점에 설치된 센서노드(110C, 110D)들은 각각 "C" 및 "D"시각에 통과했다고 가정한다. 이 경우, 출발 지점으로부터 도착 지점까지의 랩타임은 "D-A"에 의해 계산되고, 제1 지점으로부터 제2 지점까지의 랩타임은 "C-B"에 의해 계산된다.
다음. 관리서버(120)는, S530 단계에서 계산된 랩타임을 영상신호로 변화시켜 디스플레이부(도시되지 않음)에 표시한다.
이상 전술한 제1 실시예에 따른 구간기록 측정시스템(1)에 의한 측정오차를 개략적으로 계산하여 제1 실시예에 따른 측정 정밀도를 확인한다.
예를 들어, 센서노드(110)의 제어부(114)가 400 MHz 동작하고, 센서부(112)의 응답속도가 5000 Hz인 경우, 센서응답시간 지연은 최대 200 μs정도로 예상되고, 수정발진기의 타임드리프트(time drift)에 의한 오차는 내부 타이머의 시각데이터가 수신된 글로벌 타임정보에 의해 약 5 초 주기로 갱신되는 경우 0.1 ms 오차 이내로 유지될 수 있다. 따라서, 제1 실시예에 따른 최대 측정오차는 대략 0.3 ms 에 해당하고, 약 1/2000 초 단위로 측정이 가능하다. 전술한 GPS수신부(111)에서 글로벌 시간정보 수신시 발생되는 시간오차는 167 ns로 미세하여 계산에서 제외하였다.
<제2 실시예>
도 6에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 구간기록 측정시스템(2)은 제1 실시예와 유사하게 관리서버(610), 센서노드(620)를 구비한다.
본 실시예에 따른 구간기록 측정시스템(2)에 대해 간략히 설명하면, 관리서버(610)는 위치측정시스템(GPS)으로부터 제공되는 시각정보를 수신하여 일정 주기로 센서노드(620)로 전송하며, 센서노드(620)는 관리서버(610)로부터 전송된 시각정보를 이용하여 운동체의 통과 시점에 해당하는 시각정보를 파악하여 관리서버(610)에 전송하며, 관리서버(610)는 센서노드(620)로부터 수신된 시각정보를 기 초로 상기 운동체의 통과 시각을 표시한다.
이하, 도 6을 참조하여 본 실시예에 따른 구간기록 측정시스템(2)의 각각의 구성에 대해 구체적으로 설명한다. 전술한 제1 실시예와 동일한 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
이하에서는 도 6을 참조하여, 관리서버(610)에 대해 설명한다.
관리서버(610)는 도 6에 도시된 바와 같이, GPS수신부(611), 서버통신부(612), 서버제어부(613)를 구비한다.
여기서, GPS수신부(611)는 GPS 위성으로부터 글로벌 시각정보를 수신한다. 이러한 시각정보는 이동 통신(mobile communication) 분야에서 시각 동기화(time synchronization)를 위한 정보로 이용될 수 있다.
서버통신부(612)는 전술한 GPS수신부(611)에 의해 수신된 시각정보를 통신망을 통하여 센서노드(620)로 전송한다. CDMA망을 이용하는 경우, 서버통신부(612)는 시각 동기화를 위해, 수신된 시각정보를 통신신호에 포함시켜 센서노드(620)로 전송한다.
또한, 서버통신부(612)는 통신망을 통하여 후술하는 센서노드(620)로부터 통과시각데이터를 수신한다.
서버제어부(613)는 서버통신부(612)를 통해 수신된 통과시각데이터를 처리하여 디스플레이부(도시되지 않음)에 표시한다.
이하에서는 도 6를 참조하여, 센서노드(620)에 대해 설명한다.
먼저, 도 6을 참조하여 본 실시예에 따른 센서노드에 대해 설명한다.
센서노드(620)는, 센서부(621), 통신부(622), 제어부(623)를 포함하고 있으며, 관리서버(610)로부터 전송되는 시각정보를 수신하여, 이 수신된 시각정보를 이용하여 운동체의 통과 시점에 해당하는 통과시각을 파악하여 관리서버(610)에 전송하는 역할을 수행한다.
센서부(621)는 움직이는 대상인 운동체가 사전에 설정된 지역을 통과하는지 감지하는 역할을 수행한다. 센서부(621)는 운동체가 사전에 설정된 지역을 통과하는 경우, 이 시점에 대응하는 감지신호를 생성하여 제어부(623)에 출력한다.
통신부(622)는, 통신망을 통해 전술한 관리서버(610)로부터 전송된 시각정보를 수신하여 제어부(623)로 출력한다. 여기서, 통신망은 유·무선 통신망으로 마련될 수 있다. 통신망으로 CDMA망이 이용되는 경우, 통신부(622)는 시각정보가 포함된 통신신호를 제어부(623)로 출력한다.
또한, 통신부(622)는, 통신망을 통해, 후술하는 제어부(623)에서 생성된 통과시각데이터를 관리서버(610)로 전송한다.
제어부(623)는, 전술한 통신부(622)로부터 입력된 시각정보를 이용하여 내부 타이머(도시되지 않음)에 기록된 시각데이터를 갱신하고, 센서부(621)가 운동체의 통과를 감지한 경우 이 시점에 내부 타이머에 기록된 시각데이터를 파악하고, 파악된 시각데이터인 통과시각데이터를 통신부(622)에 의해 관리서버(610)로 전송한다.
예를 들어, 통신망이 CDMA망인 경우, 제어부(623)는 통신부(622)에 의해 입력된 통신신호에 포함된 시각정보를 추출해야 한다.
본 실시예에서, 센서노드(620)는 CDMA망을 통해 전송되는 통신신호로부터 초 당 약 125번 시간정보를 추출하여 내부 타이머의 시각데이터를 갱신할 수 있다. ㅣ이에 의해, 대략 8 ms의 지연 오차 이내로 시간 동기화가 가능하다.
또한, 제어부(623)는 내부 수정발진기에서 발생되는 타임 드리프트(time drift)에 의한 시간오차를 수정하기 위해 타이머에 기록된 시각데이터를 일정 주기로 동기화해야 한다. 여기서, 제어부(623)는 이러한 시간오차를 수정하기 위해 50초에 한번씩 동기화 작업을 수행한다. 따라서, 측정오차를 1 ms 이내로 유지할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 구간기록 측정시스템(2)에 대한 개략적인 동작을 설명한다. 각 구성 간의 구체적 동작이 제1 실시예와 중복되는 경우, 이에 대한 설명은 생략한다.
관리서버(610)는 위치측정시스템(GPS)으로부터 제공되는 시각정보를 수신하여 일정 주기로 센서노드(620)로 전송한다.
센서노드(620)는 관리서버(610)로부터 전송된 시각정보를 이용하여 내부 타이머에 기록된 시각데이터를 갱신한다. 여기서 전송된 시각정보가 CDMA망을 통해 전송된 통신신호에 포함된 경우, 이 통신신호로부터 시각정보를 추출하는 과정을 진행하여야 한다. 본 실시예에서, 센서노드(620)는 CDMA망을 통해 전송되는 통신신호로부터 초당 약 125번 시간정보를 추출하여 내부 타이머의 시각데이터를 갱신할 수 있다. 즉, 대략 8 ms의 오차 이내로 시간 동기화가 가능하다.
그리고, 센서노드(620)는, 운동체가 설정 지역을 통과하는 경우, 통과시점을 감지하고, 이 감지시점에 내부 타이머에 기록된 시각데이터를 파악하며, 이 파악된 시각데이터인 통과시각데이터를 관리서버(610)로 전송한다.
관리서버(610)는 각 센서노드(620)로부터 수신된 통과시각데이터를 각 센서노드(620) 별로 저장하고, 이 저장된 통과시각데이터들을 기초로, 랩타임을 계산하여 표시한다.
이상 전술한 제2 실시예에 따른 구간기록 측정시스템(2)에 의한 측정오차를 개략적으로 계산하여 제2 실시예에 따른 측정 정밀도를 확인한다.
예를 들어, 센서노드(620)의 제어부(623)가 400 MHz 동작하고, 센서부(621)의 응답속도가 5000 Hz인 경우 센서응답시간 지연은 최대 200 μs정도로 예상되고, 수정발진기의 타임드리프트(time drift)에 의한 오차가 50 초에 1번씩 수정되는 경우 1 ms로 유지될 수 있으며, CDMA망을 통한 시간정보 수신 및 동기화과정에서 8 ms의 지연 오차가 발생될 수 있다. 따라서, 제2 실시예에 따른 최대 측정오차는 대략 9.2 ms 에 해당하고, 약 1/100 초 단위로 측정이 가능하다. 전술한 GPS수신부(611)에서 글로벌 시간정보 수신시 발생되는 시간오차는 167 ns로 미세하여 계산에서 제외하였다.
제2 실시예에 따른 측정 정밀도가 제1 실시예에 비해 떨어지지만, 관리서버(610)로부터 각 센서노드(620)로 전송된 시간정보를 내부 타이머의 동기에 사용하므로, 각 센서노드(620)마다 GPS수신부(611)를 설치할 필요가 없다. 따라서, 제2 실시예(2)는 제1 실시예(1) 보다 저렴하게 구축하는 것이 가능하다. 특히, 통신망으로 CDMA망을 이용하는 경우, 통신신호에 포함된 시간정보를 활용할 수 있어 구현이 용이하다.
본 발명에 따른 구간측정 시스템은, 정해진 경로를 운동하는 대상의 랩타임을 측정하는 것으로, 랩타임의 자동측정이 필요한 다양한 분야에 이용이 가능하며 특히, 육상이나 스키와 같은 기록 경기에 응용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구간기록 측정시스템에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구간기록 측정시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구간기록 측정시스템의 동작을 설명하기 위한 제어절차도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구간기록 측정시스템에 대한 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 센서노드 111 : GPS수신부
112 : 센서부 113 : 통신부
114 : 제어부 120 : 관리서버
121 : 서버통신부 122 : 서버제어부

Claims (7)

  1. GPS위성으로부터 시각정보를 수신하는 GPS수신부와, 운동체가 사전에 정해진 지점을 통과하는 지를 감지하고, 운동체의 통과를 감지하면 감지신호를 생성하여 출력하는 센서부와, 통신망을 통해 데이터를 전송하는 통신부와, 상기 GPS수신부로부터 수신된 시각정보를 이용하여 내부 타이머에 기록된 시각데이터를 갱신하고 상기 센서부로부터 감지신호가 입력되면, 상기 감지 신호가 입력된 시점에 상기 내부 타이머에 기록된 시각데이터를 파악하고, 상기 파악된 시각데이터를 통과시각데이터로 설정하고, 상기 통과시각데이터를 상기 통신부에 의해 전송하는 제어부를 포함하는 센서노드; 및
    상기 센서노드로부터 전송된 통과시각데이터를 수신하고, 상기 수신된 통과시각데이터를 기초로 상기 운동체가 상기 사전에 정해진 지점을 통과한 시각을 계산하여 표시하는 관리서버;
    를 구비하고,
    상기 센서부는, 레이저빔을 방출하는 레이저발광모듈과 상기 레이저발광모듈로부터 레이저빔이 도달하도록 대향하여 배치되는 레이저수광모듈과, 상기 사전에 정해진 지점을 통과하는 운동체에 의해 상기 방출된 레이저빔이 차단되어 상기 레이저수광모듈에 도달하지 못하는 경우, 상기 차단된 시점에 대응하는 감지신호를 발생하여 상기 제어부로 출력하는 신호발생모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 구간기록 측정시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서노드는,
    상기 운동체가 사전에 정해진 출발 지점으로부터 도착 지점까지 사전에 정해진 경로를 따라 이동하는 경우, 상기 출발 지점 및 상기 도착 지점에 각각 설치되고,
    상기 관리서버는, 각 센서노드로부터 수신된 통과시각데이터들을 수신하여 저장하고, 상기 저장된 통과시각데이터들을 이용하여 상기 운동체가 상기 출발 지점으로부터 상기 도착 지점까지의 구간을 이동하는 데 소요되는 랩타임을 계산하여 표시하는 것을 특징으로 하는 구간기록 측정시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서노드는,
    상기 운동체가 사전에 정해진 출발 지점으로부터 도착 지점까지 사전에 정해진 경로를 따라 이동하는 경우, 상기 사전에 정해진 경로를 따라, 상기 출발 지점 과 상기 도착 지점 사이에 일정 간격으로 다수 개 설치되고,
    상기 관리서버는, 각 센서노드로부터 수신된 통과시각데이터들을 저장하고, 상기 저장된 통과시각데이터들을 이용하여 상기 운동체가 상기 일정 간격의 거리를 이동하는 데 소요되는 각각의 랩타임을 계산하여 표시하는 것을 특징으로 하는 구간기록 측정시스템.
  4. 삭제
  5. GPS 위성으로부터 시각정보를 수신하는 GPS수신부와, 상기 GPS수신부로부터 수신된 시각정보를 통신망을 통해 전송하는 관리서버; 및
    운동체가 사전에 정해진 지점을 통과하는 지를 감지하고, 운동체의 통과를 감지하면 감지신호를 생성하여 출력하는 센서부와, 상기 통신망을 통해 상기 관리서버와 통신하는 통신부와, 상기 통신부에 의해 상기 관리서버로부터 전송된 시각정보를 이용하여 내부 타이머에 기록된 시각데이터를 갱신하고 상기 센서부로부터 감지신호가 입력되면, 상기 감지신호가 입력된 시점에 상기 내부 타이머에 기록된 시각데이터를 파악하고, 상기 파악된 시각데이터를 통과시각데이터로 설정하고, 상기 통과시각데이터를 상기 통신부에 의해 전송하는 제어부를 포함하는 센서노드;를 구비하고,
    상기 센서부는, 레이저빔을 방출하는 레이저발광모듈과 상기 레이저발광모듈로부터 레이저빔이 도달하도록 대향하여 배치되는 레이저수광모듈과, 상기 사전에 정해진 지점을 통과하는 운동체에 의해 상기 방출된 레이저빔이 차단되어 상기 레이저수광모듈에 도달하지 못하는 경우, 상기 차단된 시점에 대응하는 감지신호를 발생하여 상기 제어부로 출력하는 신호발생모듈을 포함하고,
    상기 관리서버는 상기 센서노드로부터 수신된 통과시각데이터를 수신하고, 상기 수신된 통과시각데이터를 이용하여 상기 운동체가 상기 정해진 지점을 통과한 시각을 계산하여 표시하는 것을 특징으로 하는 구간기록 측정시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 통신망은 CDMA망인 것을 특징으로 하는 구간기록 측정시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 통신망을 통해 상기 센서노드로 전송되는 시각정보는 상기 CDMA망에서 시각 동기화를 위해 사용되는 동기화 신호에 포함된 것을 특징으로 하는 구간기록 측정시스템.
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