KR100238268B1 - 지도 이미지상의 도로 표현 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위치제공기로부터 위치제공기 수신기를 통해 현위치를 제공받는 지리 정보 시스템에서 지도 이미지상의 도로를 표현하는 방법에 관한 것으로서, 지도 이미지상 도로의 소정의 지점을 객체로 표현하는 단계; 위치제공기 수신기로부터 현재의 위치 데이터를 수신하는 단계; 수신된 현재 위치 데이터와 가장 근접한 객체를 상기 객체로 표현된 도로의 지점을 선정하는 단계; 및 선정된 가장 근접한 객체를 화면에 디스플레이 하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 객체 모델링 기법을 사용하여 도로지도를 모델링하고 이들을 외부신호와 결합시킴으로써 도로지도를 효율적으로 유지 보수하고 복잡한 표현도 가능하다.

Description

지도 이미지상의 도로 표현 방법

제1도는 본 발명에서 사용되는 데이터 처리기의 내부구조를 도시한 것이다.

제2도는 본 발명에서 사용되는 도로 객체의 내부 구조를 도시한 것이다.

제3도는 도로객체와 위치제공기 간의 연결관계를 도시한 것이다.

본 발명은 지리정보 시스템에 관한 것으로서, 특히 위치제공기로부터 위치제공기 수신기를 통해 현위치를 제공받는 지리 정보 시스템에서 지도 이미지상의 도로를 표현하는 방법에 관한 것이다.

미국은 24개의 위치 제공용 GPS위성을 지구궤도에서 운용하고 있으며, GPS수신기는 현위치에 가장 근접한 4개의 위성에서 자료를 전송받아 현위치를 거의 정확하게(오차 100m 이내) 계산하는 장치이다. 미 국방성은 안보상의 이유로 GPS신호를 고의로 변조(scramble)하여 오차를 발생시키고 있으나, 현재 이 오차를 정정하기 위한 여러 가지 방법들이 개발되어 있다.

지리 데이터를 효율적으로 사용하기 위해서는 이들의 입력, 사용, 유지 및 보수 등의 작업을 용이하게 수행할 수 있어야 한다. 지리 데이터의 복잡성과 대용량 성질로 인하여 기존의 관계형 모델링 기술만으로는 지리 데이터를 효율적으로 표현하기 어려우며, 이를 해소하기 위한 방법으로 객체 지향 모델링 기법을 적용하는 시도가 이루어지고 있다.

동영상, 오디오 등이 복합된 멀티미디어 시대가 도래함에 따라 데이터 양의 증대와 복잡성을 해결해야할 필요성이 대두되고 있다. 지리정보 시스템은 위와같은 고급 데이터 처리기술을 적용하는 응용분야로 주목받고 있으며, 특히 자동차 주행 정보 시스템(Car Navigation System: 이하 CNS라 함)에서 도로 지도 정보의 저장 및 검색은 필수적이다.

효율적인 CNS를 만들기 위해서 이미지, 공간 데이터를 처리하기 위한 연구가 활발히 수행되고 있으나 기존의 데이터 모델링 개념에 대한 수정없이 이루어진 것이기 때문에 실제 운용에 문제가 있을 것으로 생각된다. 현재의 단순한 파일구조 혹은 관계형 데이터 모델만으로는 방대하고 복잡한 도로 지도 데이터를 저장 및 사용하기에는 부족하다. 예를 들면, 테헤란로의 실제 모양을 사각형으로 가정하고 각 주요지점의 위도 경도 좌표를 파일에 기록하여 현위치가 변할 경우 일일이 도로를 그래픽(graphic) 처리하여 도로지도를 만들어 주고 있다. 또한 도로지리 데이터를 효율적으로 사용하기 위해서는 이들의 입력, 사용, 유지 및 보수 등의 작업을 용이하게 수행하기 곤란하다.

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 도로지도를 효율적으로 유지 보수하고 복잡한 표현도 가능하게 하기 위해, 객체 모델링 기법을 사용하여 도로지도를 모델링하고 이들을 외부신호와 결합시키는 지도 이미지상의 도로표현 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위치제공기로부터 위치제공기 수신기를 통해 현위치를 제공받는 지리 정보 시스템에서 지도이미지상의 도로를 표현하는 방법은

지도 이미지상 도로의 소정의 지점을 객체로 표현하는 단계;

위치제공기 수신기로부터 현재의 위치 데이터를 수신하는 단계;

상기 수신된 현재 위치 데이터와 가장 근접한 객체를 상기 객체로 표현된 도로의 지점을 선정하는 단계; 및

상기 선정된 가장 근접한 객체를 화면에 디스플레이 하는 단계를 포함함이 바람직하다.

그리고 상기 지도 이미지상의 도로에 대한 정보를 표현한 객체의 속성은 해당 지점의 위도, 해당 지점의 경도, 해당 지점의 높이를 나타내는 고도, 도로의 교차점, 지도 이미지 도로 상의 가장 근접한 전연결점 및 지도 이미지 도로 상의 가장 근접한 후연결점으로 이루어진다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명의 개념은 위치제공기(예 : Global Positioning System 위성)신호를 지도 이미지상의 특정위치로 변환하는 방법으로 위치제공기신호(위도, 경도, 및 고도 데이터)에 가장 근접한 값을 지도 이미지상의 도로객체를 선정하여 현 위치를 파악하는 방법이다. 즉 지도 이미지상에 도로객체를 생성한 후 각 객체에 주행 관련 정보를 저장하고, 위치제공기 신호에 대해 가장 근접하고 있는 객체를 결정함으로써 현 위치를 계산할 수 있다.

제1도는 본 발명에서 사용되는 데이터 처리기의 내부구조를 도시한 것으로서, 사용자는 키보드, 마우스 등의 입력장치(100)를 통해서 데이터 처리기에 데이터를 입력하고, 출력화면을 통해서 데이터 처리기의 수행상황을 파악한다. 상기 데이터 처리기는 계산을 수행하는 중앙처리장치(102), 데이터를 저장하는 기억장치(101), 위치제공기 신호를 받기위한 위치제공기 수신장치(103) 및 네트워킹(networking)을 위한 네트웍 장치(104)로 이루어진다.

제2도는 본 발명에서 사용되는 도로 객체의 내부 구조를 도시한 것으로서, 상기 도로상의 각 지점에 관려된 정보를 가지고 있는 도로객체는 클래스(class)로 '도로'(201)를 가지며, 속성(attribute)은 해당 지점의 위도값(202), 경도값(202), 높이를 표시하는 고도값(204), 네 거리등과 같은 교차점 정보(205), 현 객체에 가장 근접하고 있는 두 개의 도로객체인 전연결점(206) 및 후연결점(207)으로 이루어진다.

제3도는 도로객체와 위치제공기 간의 연결관계를 도시한 것으로서, 혀재의 위치에 대한 데이터(위도, 경도, 고도)를 제공하는 위치제공기(300), 상기 위치제공기(300)으로부터 현재의 위치에 대한 데이터를 받는 위치제공기 인터페이스 모듈(301), 현재의 위치와 도로이미지상의 도로객체를 비교하는 맵 매칭(Map Matching) 모듈(302), 상기 도로 이미지상의 소정의 도로객체에 대한 데이터를 구조적으로 저장하고 있는 구조화된 맵 데이터부(303) 및 사용자에게 도로 이미지를 그래픽 화면으로 제공하는 GUI(304)로 이루어진다.

본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다. 먼저 지도 이미지상 도로의 소정의 지점을 객체지향 기법에 의해 객체로 표현하여 구조화된 맵 데이터부(303)에 저장한다. 위치제공기(300)에서 현재의 위치에 대한 데이터를 보내면 위치제공기 인터페이스 모듈(301)은 상기 현재 위치에 관한 신호를 받아들인다. 상기 위치제공기 인터페이스 모듈(303)의 수신된 현재 위치신호와 가장 근접한 객체를 상기 구조화된 맵 데이터부(303)에서 위치비교를 통해 찾는다. 상기 맵매칭모듈(302)에서 찾아진 상기 가장 근접한 객체를 화면에 디스플레이 한다.

상기 가장 근접한 객체를 찾는 방법의 일예를 들면 현재의 위도값 및 경도값(x1, y1)과 도로 객체의 위도값 및 경도값(x2, y2)의 직선거리를 다음과 같은 방식으로 구한다.

상기에서 구한 D값이 가장 작은 값이 가장 근접한 객체가 된다. 본 발명에서 상기 가장 근접한 객체를 구하는 방법은 상기 방식에 제한되지 않는다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 객체 모델링 기법을 사용하여 도로지도를 모델링하고 이들을 외부신호와 결합시킴으로써 도로지도를 효율적으로 유지 보수하고 복잡한 표현도 가능하다.

또한 도로의 정확한 모양을 표시하기 위한 방대한 양의 데이터를 줄일 수 있으며, 지도 이미지를 바로 사용하기 때문에 지도를 그리는 계산작업이 거의 불필요하게 된다. 객체를 사용하므로써 도로 객체 뿐만아니라 건물, 회사 등의 관련 정보를 쉽게 표현할 수 있다.

Claims (2)

1. 위치제공기로부터 위치제공기 수신기를 통해 현위치를 제공받는 지리 정보 시스템에서 지도 이미지상의 도로를 표현하는 방법에 있어서,

   지도 이미지상 도로의 소정의 지점을 객체로 표현하는 단계;

   위치제공기 수신기로부터 현재의 위치 데이터를 수신하는 단계;

   상기 수신된 현재 위치 데이터와 가장 근접한 객체를 상기 객체로 표현된 도로의 지점을 선정하는 단계; 및

   상기 선정된 가장 근접한 객체를 화면에 디스플레이 하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 지도 이미지상의 도로표현 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 지도 이미지상의 도로에 대한 정보를 표현한 객체의 속성은

   해당 지점의 위도;

   해당 지점의 경도;

   해당 지점의 높이를 나타내는 고도;

   도로의 교차점;

   지도 이미지 도로 상의 가장 근접한 전연결점; 및

   지도 이미지 도로 상의 가장 근접한 후연결점으로 이루어짐을 특징으로 하는 지도 이미지상의 도로표현 방법.