KR100454949B1 - 무선망을 이용한 네비게이션 시스템에서 경로 안내 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동망을 이용한 네비게이션 시스템에서 경로를 안내하는 방법에 관한 것으로, 유도 데이터 중 안내할 노드점이 가까운 거리 내에 연속하여 있을 때 다음 안내할 노드점에 대한 경로 정보를 현재 안내하는 노드점의 경로 정보와 동시에 디스플레이한다.

Description

무선망을 이용한 네비게이션 시스템에서 경로 안내 방법{REROUTE GUIDANCE METHOD OF NAVIGATION SYSTEM USING WIRELESS NETWORK}

본 발명은 네비게이션 시스템에 관한 것으로, 특히 이동망을 이용한 네비게이션 시스템에서 경로를 안내하는 방법에 관한 것이다.

이동망을 이용한 네비게이션 시스템은 도1에 도시된 바와 같이 정보센터 100, 무선망 200, 이동 통신 단말(이하 "이동 단말"이라 함.) 300, 지능형 교통시스템(ITS: Intelligent Transportation Systems) 단말기 400으로 구성된다. 도 1은 무선망을 이용한 네비게이션 시스템의 구성을 보여주는 도면이다. ITS단말 400과 연결된 이동 단말 100이 이동망 200을 통해 현재지점과 목적지에 대한 정보를 전송하고 최적 경로에 대한 졍보를 요구한다. 정보센터 100은 수신한 현재 지점과 목적지간의 최적 경로를 검색하고, 그에 따라 다수의 노드점에 대한 정보로 구성되는 경로 유도 데이터를 생성하여 이동망 200을 통해 이동 단말 300으로 전송한다. 이동 단말 300은 경로 유도 데이터를 수신하여 저장하고 이동 단말 300과 ITS단말 400이 장착된 이동체가 주행을 시작하면 ITS단말 400과 연동하여 저장된 경로 유도 데이터에 따라 주행할 노드점에 대한 경로 정보를 연속적으로 제공한다. 일반적으로 이동 단말 300은 작은 액정 화면을 구비하기 때문에 전체 지도 데이터가 디스플레이되는 것이 아니라, 노드점에 있어서의 교차로 이미지, 남은 거리, 도착 예정시간, 주행 도로명 등이 디스플레이된다.

그런데 도2에 도시된 바와 같이 두 노드점 간의 거리가 너무 가깝고 주행 방향의 변화가 심한 경우에도 A 노드점의 정보와 B 노드점의 정보가 연속으로 디스플레이된다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실제 지도상 경로안내 유도 상황을 나타낸 도면이다. 이때 사용자는 A 노드점을 통과한 후 B 노드점에 경로 정보를 제공 받기 때문에 급작스럽게 변화되는 경로 상황에 대처할 여유가 없다. 따라서 이동체가 B 노드점에 해당하는 지역에 진입시 안내된 경로와 다른 주행로를 택할 수도 있어 불편하며, 무리하게 안내한 대로 주행하려다 교통사고를 유발할 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 사용자에게 편리한 경로안내를 제공하기 위한 경로 안내 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 교통사고 유발의 위험성을 낮추기 위한 경로 안내 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 지도데이터를 저장하는 데이터베이스를 구비하는 정보센터와, 이동체에 위치하고 상기 무선망과의 무선 접속을 위한 이동 단말기와 상기 이동체의 현재 위치를 측정하기 위한 위치측정장치(GPS)를 구비하는 지능형교통시스템(ITS) 단말기로 구성되는 네비게이션 단말기와, 상기 정보센터와 상기 네비게이션 단말기를 무선 접속하는 무선망을 포함하는 네비게이션 시스템에서 상기 이동체의 주행을 안내하기 위한 경로 안내 방법에 있어서, 상기 이동 단말기가 현재지 정보와 목적지 정보를 입력하여 상기 무선망을 통해 상기 정보센터로 전송하는 과정과, 상기 정보센터가 상기 현재지와 상기 목적지간의 최적의 주행 경로를 상기 지도데이터를 근거로 하여 검색하고, 상기 최적의 주행 경로상의 다수의 노드점을 안내하기 위한 경로 유도 데이터를 생성하여 상기 무선망을 통해 상기 이동 단말기로 전송하는 과정과, 상기 이동 단말기가 상기 경로 유도 데이터를 수신하고, 상기 수신된 경로 유도 데이터를 상기 ITS 단말기로 전송하는 과정과, 상기 ITS 단말기가 상기 경로 유도 데이터를 수신하여 저장하고, 상기 이동체의 상기 최적의 경로 주행시 현재 안내해야 하는 제1노드점과 다음 안내할 제2노드점 간에 거리를 확인하여 상기 거리가 미리 정해진 기준 거리 이하이면 상기 제1노드점에 대한 주행 정보를 표시하는 메인 안내화면과 상기 제2노드점에 대한 주행 정보를 표시하는 보조 안내화면을 동시에 디스플레이하는 과정을 가짐을 특징으로 한다.

도 1은 무선망을 이용한 네비게이션 시스템의 구성을 보여주는 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실제 지도상 경로안내 유도 상황을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 경로 안내 기능을 제공하는 정보센터의 기능 블록도.

도 4는 ITS 단말기의 구성을 구체적으로 보여주는 도면.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 경로 안내 기능을 제공하는 이동 단말기 및 ITS 단말기의 기능 블록도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 단말기에서 무선망을 통해 정보센터측으로 전송되는 경로 안내 요청 데이터의 구조를 보여주는 도면.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 경로 유도 데이터의 구조를 보여주는 도면.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 경로 유도 데이터의 도엽 체계를 설명하기 위한 도면.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 경로 유도시 사용되는 교차로 이미지 데이터 집합의 예를 보여주는 도면.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 단말의 동작 흐름도.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 단말기에서의 경로 유도 동작의 일 예를 보여주는 도면.

도12a는 본 발병의 실시예에 따라 메인 안내화면과 보조 안내화면이 동시에 디스플레이된 표시화면을 나타낸 도면,

도 12b는 본 발명의 실시예에 따라 메인 안내화면만 디스플레이된 표시화면을 나타낸 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호들 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

먼저 도1을 참조하여 본발명이 적용되는 네비게이션 시스템의 구성을 설명한다. 도1은 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 시스템의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다. 상기 도1에 도시된 바와 같이, 네비게이션 시스템은 정보센터 100과, 무선망 200과, 이동 단말기 300과, 지능형 교통시스템(ITS: Intelligent Transportation Systems) 단말기 400으로 구성된다.

상기 정보센터 100은 지도데이터 및 실시간 교통정보를 저장하고 있으며, 상기 이동 단말기 300으로부터 네비게이션 기능이 요청될 시 상기 지도데이터 및 실시간 교통정보를 참조하여 해당하는 네비게이션 정보를 생성한 후 상기 무선망 200을 통해 상기 이동 단말기 300으로 제공한다. 예를 들어, 상기 이동 단말기 300으로부터 차량의 현재 위치에서부터 목적지까지의 최적 경로 안내가 요청될 시 상기 정보센터 100은 상기 지도데이터 및 실시간 교통정보를 참조하여 상기 현재 위치에서부터 목적지까지의 최적 경로를 안내하기 위한 정보를 생성한다.

상기 무선망 200은 상기 정보센터 100과 상기 이동 단말기 300간 정보 전달의 경로이다. 상기 무선망 200으로는 현재 널리 사용되고 있는 개인휴대통신(PCS: Personal Communication System) 방식의 통신시스템이나 IS-95A,95B,95C 방식의 디지털 셀룰라(digital cellular) 시스템이 사용될 수 있다. 또한 상기 무선망 200으로는 최근에 널리 연구되고 있는 IMT-2000(International Mobile Telecommunications 2000)이나 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Systems)와 같은 부호분할다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access)방식의 디지털 셀룰라 시스템이 사용될 수 있다.

상기 이동 단말기 300은 사용자에게 전형적으로 음성 통화 서비스를 제공하기 위한 모드로서 동작할 뿐만 아니라, 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 기능을 지원하기 위한 네비게이션 모드로도 동작한다. 상기 네비게이션 모드시 상기 이동 단말기 300은 상기 무선망 200에 접속되어 상기 정보센터 100으로부터 제공되는 각종 네비게이션 정보를 수신하고, 상기 ITS 단말기 400과 연동하여 상기 수신된 네비게이션 정보를 사용자에게 제공한다.

상기 네비게이션 모드시 사용자는 상기 이동 단말기 300상에서 차량의 현재 위치와 목적지를 설정하여 상기 정보센터 100으로 최적 주행 경로 안내를 요청할 수 있고 이러한 설정에 따라 상기 정보센터 100으로부터 전형적인 네비게이션 기능인 상기 현재 위치와 목적지간 최적의 주행 경로에 대한 안내를 받을 수 있다. 이때 사용자는 목적지를 나타내는 시설물 명칭, 지역 카테고리, 행정 명칭, 전화번호, 경도 및 위도를 음성 또는 문자 입력으로서 설정할 수 있다. 또한 상기 네비게이션 모드시 사용자는 상기 정보센터 100으로부터 교통 정보(예: 주행 전방정보,시내 정보, 국도 정보, 고속도로 정보, 즐겨찾기 지점 정보 등)를 제공받을 수 있다. 또한 상기 네비게이션 모드시 사용자는 상기 이동 단말기 300을 통해 상기 정보센터 100에 접속하여 주변 시설물(예: 주유소, 휴게소, 정비센터, 은행, 병원/약국, 숙박업소, 관광명소, 음식점/카페, 극장/공연장 등)을 검색할 수 있고, 긴급(emergency) 상황 발생시 도움을 요청할 수 있고, 상기 정보센터 100으로부터 생활정보(뉴스, 날씨, 여행, 방송/영화/연극/공연, 운세, 유머 등)를 제공받을 수 있다.

이하, 도3, 도4, 도5를 참조하여 상기 네비게이션 시스템을 구성하는 구성요소들을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 경로 안내 기능을 제공하는 정보센터 100의 기능 블록도이다. 상기 도3을 참조하면, 상기 정보센터 100은 송수신부 1010, 포맷(format) 처리부 1020, 경로 계산부 1030, 지도 독출/기록(map read/write)부 1040, 경로 유도부 1050, 지도 정합(map matching)부 1060, 지도 데이터베이스(map database)부 1070, 기타부 1080을 포함하여 이루어진다.

상기 송수신부 1010은 송신을 위한 신호를 무선망 200에 사용하기에 적합한 신호로 변환하여 상기 무선망 200으로 송신하고, 상기 무선망 200으로부터의 신호를 수신한다. 상기 포맷 처리부 1020은 상기 무선망 200 및 상기 정보센터 100과 사전에 약속된 포맷으로 데이터를 변환하고 상기 송수신부 1010에 수신된 신호를 상기 약속된 포맷에 따라 해석하여 데이터화한다. 상기 경로 계산부 1030은 지정된 두 지점간의 최적 경로를 찾아주는 기능, 즉 선택된 현재지와 목적지간에 가장 최적한 경로를 찾아주는 기능을 수행한다. 상기 지도 데이터베이스(map database)부 1070은 CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory) 또는 메모리와 같은 지도를 저장하기 위한 것이다. 상기 지도 독출/기록(map read/write)부 1040은 상기 지도 데이터베이스부 1070에 저장된 지도중 필요한 지도를 독출하고, 상기 지도 데이터베이스부 1070에 지도를 기록하는 기능을 수행한다. 이러한 지도 독출/기록부 1040은 실시간으로 지도를 업데이트한다. 상기 경로 유도부 1050은 상기 경로 계산부 1030에 의해 계산된 최적 경로를 따라 갈 수 있도록 회전 지점, 회전 방향, 참조 정보 등을 추출하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 경로 유도부 1050은 후술될 네비게이션 단말기의 경로 유도부 1150에서 필요한 데이터를 추출하는 기능을 수행한다. 상기 지도 정합(map matching)부 1060은 수신된 좌표에 해당하는 지도상의 지점을 찾는 기능, 즉 설정된 지점의 위치를 상기 지도 데이터베이스부 1070에서 바르게 찾는 기능을 수행한다. 상기 기타부 1080은 상기 정보센터 100의 운영 및 관리에 필요한 모든 부분이다.

이와 같이 상기 정보센터 100은 지도데이터 및 실시간 교통정보를 저장하고 있으며, 상기 이동 단말기 300이 위치하는 차량이 주행할 현재 위치에서부터 목적지까지의 최적의 경로를 안내하기 위한 정보를 상기 지도데이터 및 실시간 교통정보를 참조하여 생성하여 상기 무선망 200으로 전송한다. 상기 무선망 200은 상기 이동 단말기 300이 접속하여 차량의 현재 위치 및 목적지 위치 정보를 전송할 시 상기 정보센터 100으로 상기 전송된 정보를 제공한다. 또한 상기 무선망 200은 상기 정보 센터 100으로부터 제공되는 최적 경로 유도를 위한 정보를 상기 이동 단말기 300이 다운로드 요청할 시 제공한다. 이러한 무선망 200은 상기 이동 단말기 300을 무선 접속하고 무선 접속 서비스가 제공되도록 하기 위한 것으로, 기존의 CDMA방식의 디지털 셀룰라 시스템이나 PCS 시스템으로 구현될 수 있다. 또한 상기 무선망 200은 최근에 많은 연구 및 개발이 이루어지고 있는 IMT-2000 시스템이 사용될 수 있다.

도4는 본 발명의 실시예에 따른 ITS 단말기 400의 구성을 구체적으로 보여주는 도면이다.

상기 도4를 참조하면, 상기 ITS 단말기 400은 프로세서(Processor) 410, 전원부 412, 자이로 센서(Gyro Sensor) 414, 속도 센서(Speed Sensor) 416, GPS 안테나 418, GPS 엔진(Engine) 420, 음성안내 집적회로(IC: Integrated Circuit) 422, 스피커(Speaker) 424, 핸즈프리(Hands-Free)부 426, 마이크(Microphone) 428 및 긴급상황(Emergency) 처리부 430을 포함하여 이루어진다.

상기 전원부 412는 차량으로부터 공급되는 전원을 입력하여 상기 ITS 단말기 400의 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 또한 상기 전원부 412는 내부에 충전회로(도시하지 않음)를 구비하고, 상기 프로세서 410의 제어하에 상기 이동 단말기 300의 배터리(도시하지 않음)를 충전한다. 상기 충전회로에는 공지의 충전회로가 사용될 수 있다.

상기 자이로 센서 414는 차량의 회전각을 감지한다. 상기 속도 센서 416은 차량의 주행 속도를 감지한다. 상기 GPS 안테나 418은 GPS에 속하는 복수개의 위성으로부터 전파를 수신한다. 상기 GPS 엔진 420은 상기 GPS 안테나 418에 수신된 전파를 이용하여 차량의 현재 위치의 의사좌표값을 계산한다. 상기 프로세서 410은 상기 센서들 412,414로부터 전달되는 차량의 회전각 및 속도를 근거로 하여 차량의 현재 의사위치를 계산하고, 이 계산된 의사위치와 상기 GPS 엔진 420에 의해 계산된 의사좌표값중 하나를 선택한다. 이때 선택의 기준은 상기 센서들 412,414로부터 누적오차가 작을 때에는 계산된 값을 따르고, 누적오차가 커지면 상기 GPS 엔진 420에서 전달되는 값으로 누적오차를 보정한다.

상기 음성안내 집적회로 422는 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 기능이 음성으로 안내되도록 한다. 이 집적회로 422는 후술될 도 20에 도시된 바와 같은 음성 데이터를 저장하고 있으며, 최적의 주행 경로 안내시 해당하는 음성 데이터가 상기 스피커 424를 통해 출력되도록 한다.

상기 스피커 424 및 상기 마이크 428은 사용자와 상기 ITS 단말기 400간 및 상기 이동 단말기 300간을 인터페이스하기 위한 것이다. 상기 핸즈프리부 426은 상기 이동 단말기 300의 사용자가 핸즈프리 통화를 할 수 있도록 하는 것으로, 상기 스피커 424와 상기 마이크 428의 사이에 접속된다. 상기 마이크 428을 통해서는 사용자의 음성이 입력된다. 상기 스피커 424를 통해서는 상기 이동 단말기 300의 음성 통화 모드시에는 상대방의 음성이 출력되고, 상기 이동 단말기 300의 네비게이션 모드에서는 상기 음성안내 IC 422에 의해 생성된 최적 주행 경로 안내를 위한 음성이 출력된다.

상기 긴급상황 처리부 430은 긴급상황이 발생하는 경우 그에 따른 신호를 발생한다. 여기서 긴급상황은 사용자가 긴급상황을 판단하고, 그에 따라 긴급 상황의발생을 알리기 위해 상기 ITS 단말기 400상에 설치된 특정 버튼을 누름으로써 발생한다. 즉, 상기 긴급상황 처리부 430은 특정 버튼을 구비하고, 상기 버튼이 사용자에 의해 눌림에 따라 긴급상황이 발생하였음을 상기 프로세서 410으로 출력한다.

상기 프로세서 410은 본 발명의 실시예에 따른 ITS 단말기 400의 동작을 전반적으로 제어한다. 상기 프로세서 410에 의해 제어되는 동작들로는 차량의 현재 위치 데이터 계산 동작, 상기 이동 단말기 300과의 데이터 송수신 동작, 상기 핸즈프리부 426 제어 동작, 상기 이동 단말기 300 충전 동작 및 긴급상황 처리 동작이 있다. 상기 프로세서 410은 전술한 바와 같은 동작들을 제어하고, 이러한 동작들 수행에 필요한 프로그램을 저장하고, 또한 상기 동작들의 수행시 처리되는 데이터들을 일시적으로 저장하기 위한 내부의 메모리(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 특히, 상기 프로세서 410의 메모리에는 도9에 도시된 바와 같은 각종 이미지 데이터가 저장된다.

상기 프로세서 410은 제1포트(UART1: Universal Asynchronous Receiver and Transmitter 1)와 제2포트(UART2)를 구비하고 있다. 상기 프로세서 410의 상기 UART1에는 상기 GPS 엔진 420이 접속되고, 상기 UART2를 통해서는 상기 이동 단말기 300이 접속된다. 또한 상기 UART2에는 TFT-LCD(Thin Film Transistor LCD)가 접속될 수 있다. 다시 말하면, 상기 프로세서 410의 UART2에는 하나의 입력단자(P)와 2개의 출력단자(T1,T2)를 가지는(single-pole double-through) 스위치(SW)가 접속된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 경로 안내 기능을 제공하는 이동 단말기 및ITS 단말기의 기능 블록도이다. 상기 도 1에서는 상기 이동 단말기 300과 상기 ITS 단말기 400이 서로 분리되는 것으로 도시 및 설명하였지만, 이들이 하나의 단말기로서 구현될 수 있다는 사실을 이미 언급한 바 있다. 게다가 본 발명의 실시예에 따른 경로 안내 기능은 상기 이동 단말기 300과 상기 ITS 단말기 400이 연동하여 수행하므로, 도5에서는 네비게이션 기능이 수행되는 관점에서 단말기들의 구성을 단지 하나의 단말기에서 수행되는 것과 같이 도시하였음을 유의하여야 한다. 설명의 편의를 위해 상기 이동 단말기 300과 상기 ITS 단말기 400을 "네비게이션 단말기"라 통칭하기로 한다.

상기 도5를 참조하면, 상기 네비게이션 단말기는 사용자 인터페이스(user interface)부 1110과, 송수신부 1120과, 표시(display)부 1130과, 포맷(format) 처리부 1140과, 경로 유도부 1150과, 지도 정합(map matching)부 1160과, 센서(sensor)부 1170을 포함하여 이루어진다.

상기 사용자 인터페이스부 1110은 사용자가 경로 안내를 받기 위해 네비게이션 기능 모드를 선택하고, 네비게이션 기능 모드시 현재지 및 목적지를 설정하는 등의 사용자 요구를 입력하는 입력부이다. 즉 상기 사용자 인터페이스부 1110은 사용자와 정보센터 100간 의사 소통을 위한 것이다. 상기 표시부 1130은 상기 사용자 인터페이스부 1110과 마찬가지로 사용자와 정보센터 100간의 의사 소통을 위한 것으로, 네비게이션 기능 수행에 따른 지도, 목적지, 경로 등을 표시한다. 상기 송수신부 1120은 무선망 200에 적합한 신호를 발생하여 송신하고, 상기 무선망 200으로부터 신호를 수신한다. 상기 포맷 처리부 1140은 상기 무선망 200 및 상기 정보센터 100과 사전에 약속된 포맷으로 데이터를 변환하고 상기 송수신부 1120에 수신된 신호를 상기 약속된 포맷에 따라 해석하여 데이터화한다. 상기 경로 유도부 1150은 경로 안내 기능을 수행하기 위한 것으로 경로 안내에 따른 경로 유도 데이터를 처리한다. 상기 센서부 1170은 네비게이션 기능을 위해 필요한 차량의 현재 위치 파악에 필요한 각종 데이터를 추출하는 기능을 수행한다. 상기 지도 정합부 1160은 변화하는 차량의 현재의 위치를 지도상의 일치하는 지점에 표시하는 기능을 수행한다. 이때 상기 지도 정합부 1160은 상기 정보센터 100에서 제공받은 경로 안내 데이터와 상기 센서부 1170에서 수신한 위치 데이터를 비교하여 차량의 현재 지점의 이동 상태를 파악한다.

상기 사용자 인터페이스부 1110은 이동 단말기 300의 키입력부 또는 고급형 네비게이션 시스템의 경우는 터치스크린 451이 될 수 있고, 상기 표시부 1130은 상기 이동 단말기 300의 표시부 또는 고급형 네비게이션 시스템의 경우는 TFT-LCD 450이 될 수 있다. 상기 송수신부 1120은 이동 단말기 300의 송수신부에 해당한다. 상기 포맷 처리부 1140, 상기 경로 유도부 1150 및 상기 지도 정합부 1160은 도 4의 프로세서 410에 해당한다. 상기 센서부 1170은 도 8의 GPS 안테나 418, GPS 엔진 420, 자이로 센서 414 및 속도 센서 416에 해당한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 시스템은 네비게이션 단말기측에 사용자 인터페이스부 1110, 포맷 처리부 1140, 경로유도부 1150, 지도 정합부 1160, 센서부 1170 등을 구비시키고, 정보센터 100측으로부터 정보를 받아 사용자에게 경로를 안내할 수 있도록 최적화시키고 있다. 이러한 네비게이션 시스템에 의한 경로 안내 동작을 설명하면 다음과 같다.

네비게이션 단말기를 통한 사용자의 요구는 무선망 200을 경유하여 정보센터 100에 전달되고, 상기 정보센터 100은 상기 사용자의 요구 사항을 인식 및 확인하고 그에 적합한 데이터를 생성하여 상기 무선망 200을 통해 상기 네비게이션 단말기로 전달한다. 이때 목적지의 설정과 같은 경로 안내 요청에 필요한 모든 관련 정보가 상기 네비게이션 단말기부터 상기 정보센터 100으로 전달되고, 상기 정보센터 100은 경로 안내에 필요한 데이터를 내부에서 생성하여 상기 무선망 200을 통해 상기 네비게이션 단말기로 전달한다.

상기 경로 안내에 필요한 모든 관련 정보는 사용자가 상기 네비게이션 단말기의 사용자 인터페이스부 1110과 표시부 1130을 통해 정확하게 요청될 수 있다. 이러한 경로 안내 요청 정보는 포맷 처리부 1140에 의해 포맷화되고, 송수신부 1120을 거쳐 상기 무선망 200으로 전송된다.

상기 무선망 200을 통해 전송된 경로 안내 요청 정보는 상기 정보센터 100의 송수신부 1010에 수신되고, 포맷 처리부 1020에 의해 해석되어지고, 이 해석된 데이터는 경로 계산부 1030과 경로 유도부 1050에 제공된다. 이에 응답하여, 상기 경로 계산부 1030은 지도 데이터베이스부 1070과 지도 독출/기록부 1040에 의해 구해진 지도 데이터를 활용하여 최적한 경로를 구하고, 상기 경로 유도부 1050은 지도 정합부 1060과, 지도 독출/기록부 1040과, 지도 데이터베이스부 1070을 통하여 경로 계산부 1030에서 구한 경로 데이터에 관련되는 경로 유도에 필요한 데이터를 구한다. 상기 구해진 최적 경로를 유도하기 위한 경로 유도 데이터는 상기 포맷 처리부 1020에 의해 포맷화된 후 상기 송수신부 1010을 통해 상기 무선망 200을 거쳐 네비게이션 단말기의 송수신부 1120으로 전달된다.

상기 네비게이션 단말기의 송수신부 1120에 의해 수신된 경로 유도 데이터는 포맷 처리부 1140에 의해 해석되고, 해석된 데이터는 경로 유도부 1150으로 전달된다. 상기 경로 유도부 1150은 상기 센서부 1170과 상기 지도 정합부 1160에 의해 구해진 현재 위치 데이터와 상기 포맷 처리부 1140으로부터 받은 경로 유도 데이터로 회전 지점과의 거리, 회전 방향, 경로 이탈 여부, 목적지까지 도착 예정시간, 남은 거리 등의 경로 안내에 필요한 데이터를 생성하여 표시부 1130상에 표시하고, 또한 음성을 통하여 사용자에게 알려준다. 이에 따라 사용자는 설정한 목적지로 최적의 경로를 안내받으면서 목적지에 도착할 수 있게 된다.

전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 시스템에 의한 경로 안내 동작은 다음과 같이 기본 동작 및 주행중 동작과, 정보센터의 동작으로 구분되어 설명될 수 있다.

- 기본 동작 :

네비게이션 단말기상에서 네비게이션 서비스 기능 선택 →정보센터 100과 접속 →차량의 현재 위치/목적지 데이터를 정보센터 100에 전송 →정보센터 100에서 네비게이션 단말기의 서비스 데이터 접수 및 확인 →정보센터 100에서 최적 주행 경로 확인 및 경로 유도 데이터 생성 →정보센터 100에서 경로 유도 데이터를 네비게이션 단말기로 전송의 순서로 이루어진다.

- 주행중 동작 :

정보센터 100으로부터 제공된 경로 유도 데이터는 네비게이션 단말기내의 메모리에 저장 → 네비게이션 단말기는 GPS엔진, 자이로 센서, 속도 센서에 의해 차량의 현 위치 데이터를 생성 → 실시간으로 차량의 현 위치 데이터와 정보센터 100으로부터 경로 유도 데이터를 비교 분석하여 목적지까지 경로 안내를 실행의 순서로 이루어진다. 이러한 경로 안내 동작은 차량의 현 위치가 최종 목적지와 동일하면 종료된다.

한편, 주행중 차량의 현 위치와 정보센터 100으로부터 제공된 경로 유도 데이터에 의해 구해지는 위치 데이터가 상이하여 추적(tracking) 에러가 발생하는 경우, 네비게이션 단말기는 경로 이탈로 인식하고, 다시 정보센터 100과 재접속하여 차량의 현 위치 데이터를 제공하고 현 위치로부터 목적지까지의 경로 유도 데이터를 요구한다.

- 정보센터의 동작 :

네비게이션 단말기로부터 데이터가 수신되면, 정보센터 100은 상기 단말기의 사용자에 대해 가입 여부를 확인 → 인증된 가입자인 경우 수신된 데이터로부터 차량의 현 위치와 목적지를 인식 → 상기 인식된 현 위치와 목적지까지의 최적 경로를 지도 데이터베이스 및 실시간 교통정보 데이터베이스를 참조하여 검색 → 최적 경로를 안내하기 위한 경로 유도 데이터를 생성하여 네비게이션 단말기로 전송의 순서로 이루어진다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 단말기에서 무선망 200을 통해 정보센터 100측으로 전송되는 경로 안내 요청 데이터의 구조를 보여주는 도면이다.

상기 도 6을 참조하면, 단말기의 포맷 처리부 1140은 헤더(Header), 사용자 식별자(User ID(Identification)), 현재지 좌표, 버전 번호(Version Number), 단말기 종류 구분, 목적지 설정 데이터(Data), 기능 설정 데이터(Data), 에러 데이터(Error Data) 등으로 이루어지는 데이터를 입력하고, 이 데이터를 포맷화한다. 이렇게 포맷화된 데이터는 송수신부 1120을 거쳐 송신하기에 적합한 신호로 변환된 후 안테나(ANT)를 통해 송신된다. 이렇게 송신된 신호는 무선망 200을 거쳐 정보센터 100에 수신된다. 상기 헤더는 경로 안내 요청 데이터를 나타내기 위한 정보이다. 상기 사용자 식별자는 사용자가 네비게이션 서비스를 제공받기 위해 가입한 가입자인지를 인증하기 위한 정보이다. 상기 현재지 좌표는 네비게이션 단말기내의 GPS 시스템에 의해 구해지는 경도 및 위도 좌표 정보이고, 상기 목적지 설정 데이터는 사용자가 상기 네비게이션 단말기상에서 문자(텍스트) 또는 음성으로 입력하게 되는 목적지에 대한 정보이다. 상기 단말기 종류 구분 정보는 경로 안내를 요청하고 결과적으로 경로 유도 데이터가 표시될 단말기의 표시부 크기 및 종류 등을 나타내는 정보이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 경로 유도 데이터의 구조를 보여주는 도면이다.

상기 도 7을 참조하면, 상기 경로 유도 데이터는 헤더(Header) 정보와, 노드점(노드점)에 대한 정보와, 보간점에 대한 정보로 이루어진다. 상기 노드점 정보는 교차로 명칭, 도로 종별, 링크(Link) 종별, 교차로 인접 도로와의 각도, 도엽내 X,Y 좌표로 구성된다. 상기 교차로 명칭은 텍스트 데이터로서, 일 예로 "삼성사거리"가 될 수 있다. 상기 도로 종별은 도로 등급을 구분하기 위한 것으로, 고속도로, 국도, 지방도로 등이 될 수 있다. 상기 링크 종별은 링크의 종류를 구분하기 위한 것으로, 유턴(U-Turn), 로터리(Rotary), 고가도로 진입(Over Pass), 지하도 진입(Under Pass), 교량(Bridge) 등이 될 수 있다. 상기 교차로 인접 도로와의 각도는 교차로 진입 각도(in), 교차로 진출 각도(out), 정북기준 진출도로 왼쪽 도로 각도(left), 정북기준 진출도로 오른쪽 도로 각도(right)가 될 수 있다.

경로 유도 데이터는 현재지 A와 목적지 B간의 최적 경로에 해당하는 링크(Link), 노드(Node) 등의 관련 정보에 따라 생성한다. 현재지 A와 목적지 B간의 최적 경로중 일부 또는 전체를 포함하는 일정 범위내에 존재하는 링크, 노드 등의 관련 정보(a',a")를 모두 경로 유도 데이터로서 생성한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 경로 유도 데이터의 도엽 체계를 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 8에서, 도엽 코드(Mesh Code)란 일정한 경위도마다 부호화(encoding)된 특정 코드를 부여한 것으로, 지도의 단위가 된다. 왜냐하면, 디지털 지도는 '도엽'이라는 단위로 데이터가 나누어져 있기 때문이다. 노드점(●)(Node Point)은 경로 유도의 대상이 되는 점, 즉 경로 유도의 대상이 되는 도로가 서로 교차하는 점이다. 보간점(■)(Shape Point)은 도로와 도로가 교차하지는 않지만 도로의 선형을 유지하기 위하여 도로 중간에 넣어주는 점이다. 이러한 보간점은 디지털 지도상에서 실제 도로의 선형을 이루는 모든 점들을 말하며, 각 보간점의 좌표로 실제 도로의 선형을 알 수 있고 네비게이션 단말기내의 GPS시스템에서 얻은 경도/위도 좌표와 비교의 대상이 된다. 보간점중에서 도로의 선형이교차하는 점, 즉 두 개 이상의 도로 선형이 공유하는 점이 노드점이다.

유도 코드는 도로와 도로가 만나는 노드점(유도점)마다 교차로에서의 경로 안내 및 음성 안내를 위해 존재하는 각종 정보이다. 즉 유도 코드는 좌회전, 우회전, 유턴, 지하도진입, 고가도로 진입 등 교차로에서 직진을 제외한 차량의 진행을 위해 필요한 조치(action)를 의미하는 코드이다. 예를 들어, 도로의 종별, 링크의 종별, 교차로의 구성 각도 등이 될 수 있다. 도로의 종별(Road Code)은 도로의 종류(고속도로, 국도, 지방도, 자동차 전용도로, 일반도로, ···)를 나타내는 코드이다. 경위도 좌표는 『 도엽 코드 + 도엽내 좌표 』로서 환산이 가능하다.

도엽 원점의 경위도 좌표는 도엽 코드로 알 수 있다. 구체적인 방법은 디지털 지도마다 포맷이 다르므로 여기서는 구체적으로 언급하지 않기로 한다. 그리고 각 보간점 #1∼#3의 경위도 좌표들은 도엽 원점과 도엽 최대점의 경위도 좌표를 알고 있으므로 상대적으로 구할 수 있다. 또한 경위도 좌표도 도엽 체계의 좌표로 환산이 가능하다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 단말기에서의 경로 유도 동작의 일 예를 보여주는 도면으로서, 임의의 메인 화면을 디스플레이하는 경우를 도시하였다. 상기 도 11을 참조하면, 2101단계에서 네비게이션 단말기는 지도 추적(map tracking)에 의해 네비게이션 단말기의 현재 위치를 추정한다. 2102단계에서 네비게이션 단말기는 N∼P 거리를 계산한다. 여기서, N은 노드점(유도점)이고, P는 네비게이션 단말기의 추정된 현재 위치이다. 일 예로, 네비게이션 단말기의 현재 위치와 노드점간의 거리는 500m일 수 있다.

네비게이션 단말기는 2103단계에서 정보센터 100으로부터 사전에 전송된 경로 유도 데이터에 대응하여 외부로 송출될 음성을 결정한다. 각 전송 데이터 코드와 계산에 의해서 『 '500m앞에서' + '우회전' + '입니다' 』와 같은 음성 데이터가 송출될 수 있을 것이다. 상기 '500m앞에서'는 상기 2102단계 수행결과에 의해 결정되고, '우회전'은 경로 유도 데이터에 포함된 인접 도로와의 각도에 대한 정보로부터 결정된다. 이때 인접 도로와의 각도에 대한 정보 in=-60。, out=30。, left=30。, right=NO 이다.

다음에, 2104단계에서 네비게이션 단말기는 표시부에 표시될 경로 유도 데이터를 결정하고, 결정된 유도 데이터를 표시한다. 각 전송 데이터 코드와 계산에 의해 '삼성사거리', '500m'가 표시되고, 또한 목적지까지의 남은 거리 및 예상 소요 시간이 표시된다.

전술한 바와 같은 흐름에 따라 경로를 안내할 경우 대용량의 디지털 지도 데이터 없이 경로 안내를 위해서 필요한 데이터만을 전송받아 실시간 교통정보가 반영된 경로 안내를 받을 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에 따라 상기 네비게이션 단말이 상기 도2에 도시된 경로에 대한 상기 도7과 같은 유도 데이터를 수신하여 저장한 후, 상기 네비게이션 단말이 장착된 이동체의 주행에 따라 사용자에게 경로를 안내하는 과정을 도10에 도시하였다.

도10을 참조하여 네비게이션 단말의 프로세서부 410은 1301단계에서 상기 유도 데이터 내에 안내해야할 노드점이 2개 이상인지 판단하여 2개 이상인 경우 1302단계로 진행하고 노드점이 한 개인 경우에는 1306단계로 진행한다. 1302단계에서 프로세서부 410은 현재 안내해야하는 제1노드점과 다음에 안내해야하는 제2노드점을 추출하고 1303단계로 진행한다. 예를 들어, 상기 도2의 A 노드점이 상기 제1노드점이되고, B 노드점이 상기 제2노드점이 된다. 1303단계에서 프로세서부 410은 제1노드점과 제2노드점 사이의 거리를 확인하고 1304단계로 진행한다. 1304단계에서 프로세서부 410은 상기 두 노드점 사이의 거리가 기준 거리 이하인지 판단한다. 상기 기준 거리란 사용자가 임의의 노드점에 대한 경로 정보를 제공받은 후 제공받은 정보에 따라 주행로를 안전하게 선택할 수 있는 최소한의 시간적 여유를 확보하기 위한 거리로서 100m 또는 150m 등으로 정할 수 있다. 상기 1304단계에서 프로세서부 410은 상기 제1노드점과 상기 제2노드점 사이의 거리가 상기 기준 거리 이하이면 1305단계로 진행하고, 상기 기준 거리를 초과하면 1306단계로 진행한다. 즉, 상기 도2에 도시된 A노드점과 B노드점의 경우가 두 노드점 간의 거리가 기준 거리보다 이하인 경우에 해당한다. 1305단계에서 프로세서부 410은 제1노드점에 대한 메인 안내 화면과 제2유도점에 대한 보조 안내화면을 한 표시화면에 동시에 디스플레이하고 1307단계로 진행한다. 이를 도12a에 도시하였다. 도12a는 본 발병의 실시예에 따라 노드점에 대한 상세 경로 정보를 제공하는 메인 안내화면과 노드점에 대한 간략 주행 정보를 제공하는 보조 안내화면이 동시에 디스플레이된 표시화면을 나타낸 도면이다. 프로세서부 410은 상기 1307단계에서 도12a에 도시된 제1화면과 같이 메인 안내화면1400과 보조 안내 화면1500을 동시에 디스플레이힌다. 상기 메인 안내화면 1400은 교차로 명칭 및 방면 표시창 1401, 안내하고 있는 노드점까지의 거리 표시창 1402, 현재지부터 목적지까지의 거리 표시창 1403, 방향 전환 교차로 이미지 데이터 표시창 1404, 소요시간 표시창 1405, 현재 주행중인 도로번호 표시창 1406, 이동체 방향 및 GPS수신상태를 나타내는 표시창 1407로 구성되어 상세한 경로 정보를 제공한다. 상기 보조 안내 화면 1500은 상기 메인 안내 화면에서 현재 안내하고 있는 노드점과 다음 안내할 노드점 간의 거리 표시창 1501과 진행방향 이미지 데이터 표시창 1502로 구성되어 간략한 경로 정보를 제공한다. 상기 보조 안내화면 1500으로 디스플레이된 상기 제2노드점에 대한 경로 정보는 이동체가 상기 제1노드점을 통과하고 다음 노드점이 기준거리 내에 존재하지 않으면 도12b의 제2화면과 같이 메인 안내화면으로 디스플레이 된다.

도 10으로 돌아가서 프로세서부 410은 1306단계에서 상기 제1노드점에 대한 메인 안내화면을 디스플레이하고 1307단계로 진행한다. 프로세서부 410은 1307단계에서 상기 유도데이터에 안내할 노드점이 남았는지 확인하여 안내할 노드점이 있으면 상기 1301단계로 진행하여 상기 과정을 반복하고, 안내할 노드점이 없으면 경로 안내 과정을 종료한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상기한 바와 같이 본원 발명은 안내할 노드점이 가까운 거리 내에 연속하여 있을 때 다음 안내할 노드점에 대한 정보를 현재 안내하는 노드점의 정보와 동시에 디스플레이하는 방법을 제공함으로써 안내된 경로와 동일한 주행로를 택할 수 있으며, 안내된 정보에 따른 주행로를 안전하고 여유있게 택할 수 있다.

Claims (4)

1. 지도데이터를 저장하는 데이터베이스를 구비하는 정보센터와, 이동체에 위치하고 상기 무선망과의 무선 접속을 위한 이동 단말기와 상기 이동체의 현재 위치를 측정하기 위한 위치측정장치(GPS)를 구비하는 지능형교통시스템(ITS) 단말기로 구성되는 네비게이션 단말기와, 상기 정보센터와 상기 네비게이션 단말기를 무선 접속하는 무선망을 포함하는 네비게이션 시스템에서 상기 이동체의 주행을 안내하기 위한 경로 안내 방법에 있어서,

   상기 이동 단말기가 현재지 정보와 목적지 정보를 입력하여 상기 무선망을 통해 상기 정보센터로 전송하는 과정과,

   상기 정보센터가 상기 현재지와 상기 목적지간의 최적의 주행 경로를 상기 지도데이터를 근거로 하여 검색하고, 상기 최적의 주행 경로상의 다수의 노드점을 안내하기 위한 경로 유도 데이터를 생성하여 상기 무선망을 통해 상기 이동 단말기로 전송하는 과정과,

   상기 이동 단말기가 상기 경로 유도 데이터를 수신하고, 상기 수신된 경로 유도 데이터를 상기 ITS 단말기로 전송하는 과정과,

   상기 ITS 단말기가 상기 경로 유도 데이터를 수신하여 저장하고, 상기 이동체의 상기 최적의 경로 주행시 현재 안내해야 하는 제1노드점과 다음 안내할 제2노드점 간에 거리를 확인하여 상기 거리가 미리 정해진 기준 거리 이하이면 상기 제1노드점에 대한 주행 정보를 표시하는 메인 안내화면과 상기 제2노드점에 대한 주행정보를 표시하는 보조 안내화면을 동시에 디스플레이하는 과정을 가짐을 특징으로 하는 경로 안내 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 ITS 단말기가 상기 이동체의 상기 최적의 경로 주행시 상기 제1노드점과 상기 제2노드점 간에 거리를 확인하여 상기 거리가 미리 정해진 기준 거리를 초과하면 상기 제1노드점에 대한 주행 정보를 표시하는 상기 메인 안내화면을 디스플레이하는 과정을 더 가짐을 특징으로 하는 경로 안내 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 메인 안내화면은 안내하는 노드점에 대한 상세 경로 정보로 이루어지고, 상기 보조 안내화면은 안내하는 노드점에 대한 간략 경로 정보로 이루어짐을 특징으로 하는 경로 안내 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 상세 경로 정보는 교차로 명칭 및 방면, 현재지부터 상기 제1노드점까지의 거리, 현재지부터 목적지까지의 거리, 방향 전환 교차로 이미지, 소요시간, 현재 주행중인 도로번호, 이동체 방향 및 수신상태를 포함하며, 상기 간략 경로 정보는 상기 제1노드점과 상기 제2노드점 간의 거리, 진행방향 이미지를 포함함을 특징으로 하는 경로 안내 방법.