KR100208804B1 - 이동체용 네비게이션장치 및 그 처리방법 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야 : GPS신호를 수신하여 이동중인 차량의 현재위치 및 주행궤적을 표시하는 기술이다.

나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 ; 운전자가 운전중에 항상 네비게이션장치의 표시화면을 바라보고 운전을 할 수 없으므로 운전을 하는 도중에 표시화면을 확인하여 현재 정보가 양호한 위성의 수신상태를 이용하는 정보인지 정확히 파악할 수 없기 때문에 목적지까지 운전을 하여 주행한 다음 주행궤적을 검토하여 현재의 위치 또는 주행궤적 정보를 확인한다.

다. 발명의 해결방법의 요지 : 현재 위치정보 및 주행궤적정보를 계산한 후 현재 수신되는 GPS 위성수신 수가 3개이상 양호하게 수신되지 않으면 3개이하의 위성으로부터 수신된 차량의 현재위치를 표시하고, 상기 위성수신 수가 3개이상 양호하게 수신되면 3개이상의 위성으로부터 수신된 차량의 현재위치를 표시한다. 그리고 상기 차량의 현재위치를 표시한 후 주행궤적표시가 선택되어 있으면 3개이하의 위성으로부터 수신된 주행궤적정보와 3개이상의 위성으로부터 수신된 주행궤적정보를 각각 표시한다.

라. 발명의 중요한 용도 : 차량용 네비게이션장치에 적용한다.

Description

이동체용 네비게이션장치 및 그 처리방법{NAVIGATION SYSTEM FOR USE IN MOBILE OBJECTS AND PROCESSING METHOD THEREOF}

본 발명은 이동체용 네비게이션장치에 관한 것으로, 특히 GPS(Global Positioning System)신호를 수신하여 이동중인 차량의 현재위치 및 주행궤적을 표시하는 네비게이션장치 및 그 처리방법에 관한 것이다.

차량용 네비게이션 시스템은 자동차등이 이동하고 있을 때 복수개의 전세계 위치 측정 시스템(Global Positioning System : GPS라함)에 속하는 인공위성으로부터 나오는 전파를 수신하여 이동체의 현재위치를 확인하고, 또한 이동체의 속도를 확인하여야 한다. 이와같은 차량용 네비게이션장치는 GPS를 사용하여 계산된 현재 차량의 위치를 지도 표시장치 예를들어 CRT, 또는 TFT 컬러 LCD상에 지도데이타 기억장치로부터 지도데이터를 읽어들여 그 읽어들인 지도상에 차량의 현재위치를 표시하므로, 운전자자 자기차량의 현재위치를 확인할 수 있도록 진행방향을 안내하여 운전자의 주행에 대한 정보를 제공하는 기능을 구비하고 있다. 이러한 기능을 수행하기 위해서는 GPS수신기에서 수신한 정보를 이용하여 위도, 경도 및 고도정보를 포함하는 3차원의 차량 현재위치를 계산한다. 그러나 상기 GPS신호는 P-code신호를 사용할 때 약 10m의 오차 및 C/A-code신호를 사용할 때는 약 100m정도의 GPS 위치오차를 포함하고 있다. 이러한 위치의 오차는 속도 및 거리센서 등의 센서를 이용하여 보정하는 방법이 사용되어 보다 정확한 위치정보를 생성하여 자동차의 현재위치를 계산한다.

상기와 같은 기능을 수행하는 종래의 네비게이션장치가 도 1에 게시되어 있다. 도 1을 참조하면, GPS정보 수신부 1은 GPS에 속하는 복수개의 인공위성으로부터 전파를 안테나 AT를 통해 수신하여 현재위치의 의사좌표값을 계산한다. 센서정보 수신부 2는 자이로센서 및 속도센서를 포함하며, 자이로센서 및 속도센서에 의해 차량의 회전각 및 속도를 감지한다. 현재위치 연산부 3은 센서정보 수신부 2로부터 전달되는 차량의 회전각 및 속도를 근거로 하여 차량의 현재 의사위치를 계산하고, 또한 GPS정보 수신부 1로부터 전달되는 현재위치의 의사좌표값과 계산된 의사위치중 하나를 선택한다. 이때 선택의 기준은 센서정보 수신부 2로부터의 누적오차가 작을때에는 계산된 값을 따르고, 누적오차가 커지면 GPS 정보 수신부 1에서 전달되는 값으로 누적오차를 보정한다. 이때 현재위치 연산부 3은 차량의 현재위치 뿐만 아니라 차량의 속도 및 차량의 진행방향과 같은 주행정보를 계산하게 된다. 상기와 같이 최종 계산된 차량의 주행정보는 시스템 제어부 5로 전달된다. 지도정보 기억부 4는 지도정보와 기타 부가정보 데이타를 저장하고 있다. 조작부 7은 다수의 키를 구비하고 있어 운전자와 네비게이션 장치를 인터페이싱한다. 표시부 6은 지도정보 기억부 4에서 읽혀지는 지도정보 및 각종 기능 수행중에 발생하는 상태를 표시한다. 시스템 제어부 5는 현재위치 연산부 3에서 얻어진 주행정보를 기준으로 주변지역의 지도데이타를 지도정보 기억부 4에서 읽어내어 표시부 6에 표시한다. 또한 시스템 제어부 5는 주행중에 목적지까지의 주행경로상에 발생하는 주행궤적 정보를 일정한 거리 및 시간을 주기로 하여 표시함으로 운전자에게 주행궤적 정보를 제공한다.

이와 같은 종래의 네비게이션장치에서 현재 수신가능한 GPS위성의 상태에 따라서 계산되어진 현재위치 정보의 상태는 GPS 수신상태가 양호한 경우나 또는 시가지, 산악지대 등의 지형지물의 영향에 따라서 신호의 수신상태가 양호하지 못한 경우에도 차량의 현재위치 또는 주행궤적의 표시가 같은 형태로서 표시되어지므로 운전자가 확인하기 위한 현재위치가 표시부 6에 나타나는 도로지도의 실제 위치와 다르더라도 확인가능한 방법이 없게 되어 운전을 하는 도중 현재위치의 정확도를 신뢰할 수 없게된다. 이 경우 운전자는 도 2와 같이 표시되는 화면에서 시작위치 10에서 목적지 12까지 주행하는 동안 위성의 수신상태에 따라서 현재위치 13이 양호한 상태인지를 위성수신상태 표시부14에 표시되는 위성의 수신갯수를 확인한다. 이때 전체경로상에서 위성의 수신상태를 주행궤적 15만으로는 확인할 수 없게된다. 또한 운전자가 운전중에 항상 네비게이션장치의 표시화면을 계속 바라보고 운전을 할 수 없으므로 운전을 하는 도중에 표시화면의 위성수신개수 표시부 14를 확인하여 현재 정보가 양호한 위성의 수신상태를 이용하는 정보인지 정확히 파악할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 위성의 수신상태에 따라서 변화는 현재위치의 정보를 확인 가능하도록 하는 네비게이션장치 및 그 처리방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 운전자가 운전을 하는 중이거나 목적지까지 운전을 하여 주행한 다음 주행궤적을 검토하여 현재의 위치 또는 주행궤적 정보를 확인할 수 있는 네비게이션장치 및 그 처리방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동중인 차량의 현재위치를 GPS 위서의 수신상태에 따라 정확한 위치정보의 수신이 가능한지 판단하여 주행중 발생한 경로상의 주행궤적정보를 GSP신호의 수신 정확도에 따라 구분하여 표시함에 의해 운전자에게 위성의 수신상태에 따라서 변하는 현재의 위치의 정보를 확인가능하도록 함을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 네비게이션 장치의 블럭구성도

도 2는 종래의 네비게이션 화면정보 표시 예시도

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션장치의 블럭구성도

도 4는 본 발명의 실시에에 따른 주행중 수신된 GSP신호를 판단처리하는 제어 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 화면정보 표시 예시도

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션장치의 블럭구성도이다.

도 1과 동일한 구성을 가지고 있으나, 표시신호 발생부 8과 GPS신호판단부 9를 더 구비하고 있다. GPS신호 판단부 9는 현재위치 정보 또는 현재의 주행궤적 정보가 수신가능한 위성중에서 3개이상의 위성으로부터 수신중인지 판단한다. 표시신호 발생부 8은 시스템 제어부 5의 제어를 받아 수신한 위성의 갯수에 따라서 현재위치 표시신호와 주행궤적 표시신호를 출력하여 표시부 6에 표시한다.

도 4는 본 발명의 실시에에 따른 주행중 수신된 GSP신호를 판단처리하는 제어 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 화면정보 표시 예시도이다.

상술한 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 동작인 운전자가 목적지 까지의 주행을 하는 도중에 발생하는 현재위치의 정확도 및 주행궤적 정보의 처리동작을 상세히 설명한다. 운전자가 네비게이션을 이용하여 주행을 하는 동안 도 3에 도시된 GPS정보 수신부 1은 GPS에 속하는 복수개의 인공위성으로부터 전파를 안테나 AT를 통해 수신하여 현재위치의 의사좌표값을 계산한다. 그리고 센서정보 수신부 2는 자이로센서 및 속도센서를 포함하며, 자이로센서 및 속도센서에 의해 차량의 회전각 및 속도를 감지한다. 이때 현재위치 연산부 3은 센서정보 수신부 2로부터 전달되는 차량의 회전각 및 속도를 근거로 하여 차량의 현재 의사위치를 계산하고, 또한 GPS정보 수신부 1로부터 전달되는 현재위치의 의사좌표값과 계산된 의사위치중 하나를 선택한다. 이때 선택의 기준은 센서정보 수신부 2로부터 누적오차가 작을때에 계산된 값을 따르고, 누적오차가 커지면 GPS 정보 수신부 1에서 전달되는 값으로 누적오차를 보정한다. 이때 현재위치 연산부 3은 차량의 현재위치 뿐만 아니라 차량의 속도 및 차량의 진행방향과 같은 주행정보를 계산하게 된다. 상기와 같이 최종 계산된 차량의 주행정보는 시스템 제어부 5로 전달된다. 지도정보 기억부 4는 지도정보와 기타 부가정보 데이타를 저장하고 있다. 조작부 7은 다수의 기능키를 구비하고 있어 운전자가 해당기능을 입력하여 시스템 제어부 5로 인가한다. 표시부 6은 지도정보 기억부 4로부터 읽혀지는 지도정보 및 각종 기능 수행중에 발생하는 상태를 표시한다. 시스템 제어부 5는 현재위치 연산부 3에서 얻어진 주행정보를 기준으로 주변지역의 지도데이타를 지도정보 기억부 4로부터 읽어내어 표시신호 발생부 8을 제어하여 표시부 6에 표시한다. 또한 시스템 제어부 5는 주행중에 GPS위성으로부터 수신한 현재위치정보 및 주행궤적 정보를 표시부 6에 표시하도록 제어한다. 이때 표시신호 발생부 8은 상기 시스템 제어부 5로부터 현재위치정보 및 주행궤적 정보를 표시하기 위한 제어신호를 받아 현재위치정보와 주행궤적 정보를 표시부 6에 표시한다. 이와같이 현재위치정보 및 주행궤적 정보를 표시하기 위해서는 위성으로부터 수신되는 GPS신호를 판정 처리하는 동작을 도 4를 참조하면, 먼저 101단계에서 시스템 제어부 5는 현재위치 연산부 3으로부터 현재위치 및 주행궤적정보를 입력받고 102단계로 진행한다. 상기 102단계에서 시스템 제어부 5는 현재 수신된 위성수를 계산하여 GPS신호 판단부 9로 넘겨준다. 그런후 103단계에서 시스템 제어부 5는 상기 GPS신호 판단부 9로부터 수신위성의 수가 3개이상으로 양호한 상태인가 검사하여 3개이상 양호한 상태가 아니면 105단계로 진행한다. 상기 3개이상 양호한 상태가 아니면 104단계로 진행하여 시스템 제어부 5는 위성정보 플래그를 세트시킨다. 그런후 105단계에서 시스템 제어부 5는 표시신호 발생부 8을 제어하여 위성정보 플래그 상태에 따라 현재 위치정보가 표시부 6에 표시되도록 한다. 이때 표시부 6의 화면은 도 5의 16 및 17과 같이 구분하여 표시한다. 도 5에서 차량의 현재 위치를 표시하는 16은 도로상의 건물 또는 가로수 등의 지형지물의 영향으로 인해서 수신되는 위성의 수가 3개 이하가 되어 양호하지 못한 현재의 차량위치를 표시한 제1상태를 나타내고, 17은 3개이상의 위성을 수신하여 양호한 현재의 차량위치를 표시한 제2상태를 나타낸다. 그리고 106단계에서 시스템 제어부 5는 주행궤적 표시가 선택되어 있는가 검사하여 주행궤적 표시가 선택되어 있지 않으면 102단계로 되돌아가고, 주행궤적 표시가 선택되어 있으면 107단계로 진행한다. 상기 107단계에서 시스템 제어부 5는 표시신호 발생부 8을 제어하여 도 5의 18 및 19와 같이 주행궤적 정보를 표시부 6에 표시할 수 있도록 한다. 이때 도 5의 18은 현재 수신중인 위성이 3개 이하인 경우의 주행궤적을 나타내고, 19는 3개이상의 위성으로부터 양호한 상태의 위치정보를 수신한 것임을 나타낸다.

상술한 바와같이 본 발명에 따른 챠량에 탑재된 네비게이션장치는, 위성으로부터 수신되는 GPS신호의 상태를 확인하여 차량의 현재위치 및 주행궤적정보를 화면상에 표시하므로 운전자가 운전을 하는중에 지도에 도시된 도로상의 표시화면을 계속 확인하지 않도록 하여 현재위치 및 주행한 경로상의 위성상태를 파악할 수 있는 효과가 있다.

또한 운전자가 차량을 운전하는 동안 현재의 위성상태를 확인하기 위하여 계속해서 화면을 확인하지 않도록 하므로 전방주시태만 및 부주의로 인한 안전사고를 방지할 수 잇는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 차량용 네비게이션장치에서 목적지까지 주행하는 동안의 주행정보를 표시하는 장치에 있어서,

   전세계 위치측정 시스템(GPS)에 속하는 복수개의 인공위성으로부터 안테나를 통해 전파를 수신하여 현재위치의 의사좌표값을 계산하는 GPS정보 수신부와,

   자이로센서 및 속도센서를 포함하며, 상기 자이로센서 및 속도센서에 의해 차량의 회전각 및 속도를 감지하는 센서정보 수신부와,

   상기 센서정보 수신부로부터 전달되는 차량의 회전각 및 속도를 근거로 하여 차량의 현재 의사위치를 계산하고, 상기 GPS정보 수신부로부터 전달되는 현재위치의 의사좌표값과 계산된 의사위치중 하나를 선택하는 현재위치 연산부와,

   지도정보와 기타 부가정보 데이타를 저장하고 있는 지도정보 기억부와,

   다수의 기능키를 구비하고 있어 운전자가 해당 기능키를 입력하는 조작부와,

   상기 현재위치 연산부에서 얻어진 주행정보를 기준으로 주변지역의 지도데이타를 지도정보 기억부에서 읽어내어 현재위치정보 및 주행궤적 정보를 표시하도록 제어하는 제어부와,

   상기 시스템 제어부로부터 제어신호를 받아 현재위치정보와 주행궤적 정보를 표시하기 위한 신호를 발생하는 표시신호 발생부와,

   상기 표시신호 발생부로부터 발생된 표시신호에 의해 현재의 위치 및 주행궤적에 대한 지도정보를 표시하는 표시부와,

   상기 제어부의 제어를 받아 상기 현재위치 정보 또는 현재의 주행궤적 정보가 수신가능한 위성중에서 3개이상의 위성으로부터 수신중인지 판단하는 GPS신호 판단부로 구성함을 특징으로 하는 하는 이동체용 네비게이션장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 표시신호 발생부는 상기 제어부의 제어를 받아 수신한 위성의 개수에 따라서 현재위치 표시신호와 주행궤적 표시신호를 출력함을 특징으로 하는 이동체용 네비게이션장치.
3. 이동체용 네비게이션장치에서 목적지까지 주행하는 동안의 주행정보를 표시하는 방법에 있어서,

   현재 위치정보 및 주행궤적정보를 계산한 후 현재 수신되는 GPS 위성수신 수를 계산하는 과정과,

   상기 위성수신수 계산과정에서 위성수신 수가 소정갯수이상 양호하게 수신되는지 판단하는 과정과,

   상기 위성수신 수가 소정갯수이상 양호하게 수신되지 않으면 소정 갯수이하의 위성으로부터 수신된 차량의 현재위치를 제1상태로 표시하는 과정과,

   상기 위성수신 수가 소정갯수이상 양호하게 수신되면 소정갯수이상의 위성으로부터 수신된 차량의 현재위치를 제2상태로 표시하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동체용 네비게이션 처리방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 위성의 수신갯수는 3개이상수신되면 양호한 것으로 판단함을 특징으로 하는 이동체용 네비게이션 처리방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 차량의 현재위치를 표시한 후 주행궤적표시가 선택되어 있는지 검출하는 과정과,

   상기 주행궤적표시가 선택되어 있을 시 3개이하의 위성으로부터 수신된 주행궤적정보와 3개이상의 위성으로부터 수신된 주행궤적정보를 각각 표시하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동체용 네비게이션 처리방법.