KR100456055B1 - 자동차 네비게이션용 차선 안내 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 네비게이션용 차선 안내 방법에 관한 것으로, 교차로 정보와 차선 정보를 포함한 지도 데이터가 포함된 데이터베이스로부터 목적지로의 이동을 위한 지도 데이터를 획득하는 단계와, 지도 데이터로부터 교차로 정보와 좌/우회전 정보 및 진행 차선 선택 정보를 추출하는 단계와, 교차로 정보에 의거하여 진행 차량이 교차로 인접 구간에 접근하는 가를 판단하는 단계와, 교차로 인접 구간에 접근하면 좌/우회전 정보 및 진행 차선 선택 정보를 영상 또는 음성으로 안내하는 단계를 포함하며, 주행 경로상의 회전 교차점에서 설정거리 이내로 차량이 접근하면 교차 정보와 함께 주행 경로를 위한 최적의 차선 정보를 제공함으로써, 진행 차량이 최적의 차선으로 진행할 수 있도록 유도하여 해당 차량의 무리한 차선 변경으로 인한 차량 사고 발생의 우려를 해소함과 아울러 경로 이탈의 우려를 배제하는 이점이 있다.

Description

자동차 네비게이션용 차선 안내 방법{METHOD FOR GUIDING TRAFFIC LANE FOR CAR NAVIGATION SYSTEM}

본 발명은 자동차 네비게이션(Navigation)용 차선 안내 방법에 관한 것으로,더욱 상세하게는 자동차 운행 중에 진행 차선을 안내하여 최적의 차선 선택이 이루어질 수 있도록 한 자동차 네비게이션용 차선 안내 방법에 관한 것이다.

네비게이션(Navigation) 시스템은 GPS(Global Positioning System)로부터 수신한 정보를 이용하여 계산된 이동체의 현재 위치를 표시화면에 표시되는 지도상에 표시하여 준다.

또한, 네비게이션 시스템은 이동체의 진행 방향, 가고자 하는 목적지까지의 거리, 이동체의 현재 이동속도, 운전자가 주행 전에 설정한 경로, 목적지까지의 최적경로 등을 표시하여 주는 등 주행에 필요한 각종의 정보를 운전자에게 제공한다.

이러한 네비게이션 시스템은 현재 선박, 항공기, 자동차 등과 같은 각종의 이동체들에 탑재되어 이동체의 현재 위치와 이동 속도를 확인하거나 이동 경로를 결정하기 위해 널리 이용되고 있다.

특히, 네비게이션 시스템은 이동체의 현재 위치를 GPS에 속하는 복수의 인공위성으로부터 위도, 경도, 고도 등을 나타내는 전파를 수신하여 연산한 후 이 현재 위치가 포함되는 지도 정보를 운전자에게 시각적으로 표시시켜 주거나 청각적으로 알려준다.

도로상을 주행하는 차량에 적용되어진 자동차 네비게이션 시스템은 현재의 주행 도로 및 위치와 도로의 주행 경로와 함께 도로 혼잡도 등과 같은 다양한 정보를 시각적 또는 청각적으로 제공하고 있다.

이러한 자동차 네비게이션 시스템은, GPS 위성으로부터의 위성전파를 수신 받아 위성과의 전파 수신 거리를 산출하여 차량의 현재 위치를 검출하며, 데이터베이스로부터의 관련 지역에 대한 지도 데이터를 검출한 후 표시부를 통해 검출된 현재 위치를 지도 정보와 함께 표시한다.

아울러, 속도 센서와 같은 주행 거리 감지 수단에 의해 판정된 주행 거리와 자이로 센서와 같은 방위각 검출 수단에 의해 주행 방위를 산출하여 주행 개시 위치로부터 현재 주행 위치까지의 주행 경로를 화면상에 표시한다.

또한, 최근에는 데이터베이스에 저장되어 있는 지도 데이터의 정밀도를 크게 높여 예컨대, 사거리나 교차로 등 경로의 변경이 요구되는 지점에서 주행 방향을 표시부를 통해 표시해 주거나 스피커를 통한 음성출력으로 주행 방향을 주지시켜주고 있다.

그러나, 종래 기술에 의한 자동차 네비게이션에 있어서 데이터베이스에 수록된 지도 데이터에는 차선 정보가 수록되어 있지 않고 교차로 등과 같은 도로 선택 정보만이 수록되어 있으며, 이에 따라 표시부를 통해 제공할 수 있는 정보 또한 도로 선택 정보에 한정되었다.

따라서, 초보 운전자나 초행길 운전자 등은 도로의 방향이 변화되는 지점에서 차량이 좌회전이나 우회전으로 진행하여야 할 경우에 현재 지점에서 어떤 차선을 선택해야 할지 결정하지 못하여 당황할 수 있으며, 무리한 차선 변경으로 인하여 차량 사고가 발생될 위험성이 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 자동차 네비게이션의 차선 안내 일예도이다.

도 1a를 참조하면, 편도 3차선 도로에서 인접된 2개의 우회전 도로가 존재하고 진행 차량의 목적지가 두 번째 우회전 도로상에 존재하는 것을 가정한 경우의 자동차 네비게이션 시스템에 의해 제공되는 차선 안내 화면이다.

차량(A)이 3차선으로 진행하면서 "가" 지점에 위치할 때에 표시부를 통해 전방 소정 지점("가" 지점과 두 번째 우회전 도로와의 거리)에서 우회전하라는 안내 화면(또는 안내 음성)이 출력되며, "나" 지점에 위치한 차량(B)에는 다시 전방 소정 지점("나" 지점과 두 번째 우회전 도로와의 거리)에서 우회전하라는 안내 화면(또는 안내 음성)이 출력된다.

여기서, "나" 지점을 통과하여 "다" 지점으로 향하는 차량(D)은 상호 인접하는 2개의 우회전 도로 중 첫 번째 우회전 도로를 만나게 되고, 두 번째 우회전 도로를 인지하지 못한 판단 착오 등으로 첫 번째 우회전 도로쪽으로 진행하는 차량(E)은 경로를 벗어나게 된다. 또한 3차선이 우회전 진행로일 경우에는 3차선을 통하여 "다" 지점을 통과하는 차량(C)은 본의 아니게 교통 법규를 위반하게 된다.

도 1b를 참조하면, 편도 3차선 도로에서 인접된 2개의 우회전 도로가 존재하고 2차선과 3차선을 구분하는 차선 구획선 상에 차량 진행을 안내하는 교통 보조물(또는 장애물)이 존재하며 진행 차량의 목적지가 두 번째 우회전 도로상에 존재하는 것을 가정한 경우의 자동차 네비게이션 시스템에 의해 제공되는 차선 안내 화면이다.

차량(A)이 3차선으로 진행하면서 "가" 지점에 위치할 때에 표시부를 통해 전방 소정 지점("가" 지점과 두 번째 우회전 도로와의 거리)에서 우회전하라는 안내 화면(또는 안내 음성)이 출력되며, "나" 지점에 위치한 차량(B)에는 다시 전방 소정 지점("나" 지점과 두 번째 우회전 도로와의 거리)에서 우회전하라는 안내 화면(또는 안내 음성)이 출력된다.

여기서, 목적지가 두 번째 우회전 도로상에 존재하므로 "가" 지점 이후부터는 차량(F)과 같이 2차선으로 진행한 후 "다" 지점에서 차량(C)과 같이 3차선으로 진행하여야 한다. 그러나 "가" 지점에서 이를 인지하지 못하여 3차선을 통해 "나" 지점에 다다른 차량(B)은 차선상의 교통 보조물로 인하여 이후 차량(D)과 차량(E)과 같이 첫 번째 우회전 도로로 진행할 수밖에 없어 경로를 벗어나게 된다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 자동차 운행 중에 도로의 변화가 일어나는 지점에서 진행 경로를 위해 용이한 진행 차선을 안내하여 최적의 차선 선택이 이루어질 수 있도록 한 자동차 네비게이션용 차선 안내 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 교차로 정보와 차선 정보를 포함한 지도 데이터가 포함된 데이터베이스로부터 지도 데이터를 읽어들여 목적지까지의 지도 정보를 표시하는 자동차 네비게이션 시스템의 차선 안내 방법에 있어서, 상기 데이터베이스로부터 목적지로의 이동을 위한 지도 데이터를 획득하는 단계와, 상기 지도 데이터로부터 교차로 정보와 좌/우회전 정보 및 진행 차선 선택 정보를 추출하는 단계와, 상기 교차로 정보에 의거하여 진행 차량이 교차로 인접 구간에 접근하는 가를 판단하는 단계와, 상기 교차로 인접 구간에 접근하면 상기 좌/우회전 정보 및 진행 차선 선택 정보를 영상 또는 음성으로 안내하는 단계를 포함한다.

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 자동차 네비게이션의 차선 안내 일예도,

도 2는 본 발명에 따른 차선 안내 방법을 수행하기 위한 자동차 네비게이션 시스템의 블록 구성도,

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 자동차 네비게이션의 차선 안내 일예도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101 : GPS 수신기 102 : 자이로 센서

103 : 속도 센서 104 : 지도 데이터 저장부

105 : 제어부 106 : 롬

107 : 램 108 : 그래픽 처리기

109 : 표시부 110 : 음성 처리기

111 : 스피커

본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

본 발명의 요지는, 주행 경로상의 회전 교차점에서 설정거리 이내로 차량이 접근하면 교차 정보(좌회전 또는 우회전)와 함께 주행 경로를 위한 최적의 차선 정보를 제공하여 해당 차량의 무리한 차선 변경으로 인한 차량 사고 발생의 우려를 해소함과 아울러 경로 이탈의 우려를 배제하는 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 차선 안내 방법을 수행하기 위한 자동차 네비게이션 시스템의 블록 구성도이다.

GPS 수신기(101)는 GPS에 속하는 복수의 인공위성으로부터의 전파를 안테나를 통해 수신한다.

자이로 센서(Gyro Sensor)(102) 및 속도 센서(Velocity Sensor)(103)는 각각 차량의 회전각 및 속도를 감지한다.

지도 데이터 저장부(104)는 지도 데이터와 기타 부가정보 데이터를 저장하고 있는 데이터베이스이다. 이러한 지도 데이터 저장부(104)는 시디롬(CD-ROM) 또는 플레쉬 메모리(Flash Memory)를 사용하여 구현 가능하며, 지도 데이터는 소정의 축척 비율로 압축 처리되어 저장되는데 지도 데이터에는 목적지까지의 경로 정보, 교차로 정보, 차선 정보 등이 저장된다.

제어부(105)는 네비게이션 시스템의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어,제어부(105)는 자이로 센서(102) 및 속도 센서(103)로부터 전달되는 차량의 회전각 및 속도를 근거로 하여 차량의 현재 의사 위치를 계산하고, GPS 수신기(101)로부터 전달되는 현재 위치의 의사 좌표값과 상기 계산된 의사 위치값 중 하나를 선택한다. 이때 선택의 기준은 자이로 센서(102) 및 속도 센서(103)로부터 누적 오차가 작을 때에는 계산된 값을 따르고, 누적 오차가 커지면 GPS 수신기(101)에서 전달되는 값으로 누적 오차를 보정한다.

또한, 제어부(105)는 차량의 현재 위치뿐만 아니라 차량의 속도 및 차량의 진행 방향과 같은 주행 정보를 계산한다. 제어부(105)는 계산된 주행 정보를 기준으로 주변 지역의 지도 데이터를 지도 데이터 저장부(104)에서 읽어내어 표시부(109)에 시각적으로 표시하고, 스피커(111)를 통해 청각적으로 출력한다. 또한 이러한 기본적인 기능 이외에도 제어부(105)는 현재 위치로부터 목적지까지의 최적 경로를 안내하는 기능도 서비스한다. 이때 도로의 변화가 일어나는 지점에서는 진행 경로를 위해 용이한 진행 차선을 표시부(109) 및 스피커(111)를 통해 안내하여 최적의 차선 선택이 이루어질 수 있도록 한다.

롬(ROM: Read Only Memory)(106) 및 램(RAM: Random Access Memory)(107)은 제어부(105)의 동작을 위한 프로그램 및 동작 중에 처리되는 데이터를 일시적으로 저장한다.

그래픽 처리기(108)는 제어부(105)에 의해 계산된 주행 정보를 운전자가 시각적으로 확인할 수 있도록 표시 데이터로서 처리한다.

표시부(109)는 그래픽 처리기(108)에 의해 처리된 표시 데이터를 표시한다.이러한 표시부(109)는 CRT(Cathode Ray Tube) 또는 LCD(Liquid Crystal Display)로 구현될 수 있다.

음성 처리기(110)는 제어부(105)에 의해 계산된 주행 정보를 운전자가 청각적으로 확인할 수 있도록 음성 데이터로서 처리한다.

스피커(111)는 음성 처리기(110)에 의해 처리된 음성 데이터를 출력한다. 그래픽 처리기(108) 및 음성 처리기(110)는 지도 데이터 저장부(104)에서 읽혀지는 지도 데이터 및 각종 기능 수행 중에 발생하는 상태를 표시 데이터 및 음성 데이터로서 처리한다.

상기와 같이 네비게이션 시스템은 차량 등의 이동체에 별도의 장비로서 탑재되어 운전자에게 경로 안내와 같은 편리한 기능을 제공한다.

이하, 상기와 같이 구성된 네비게이션 시스템에 의하여 수행되는 본 발명에 따른 차선 안내 방법을 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 차량 운전자가 조작 패널(도시 생략됨)을 이용하여 차량의 목적지를 입력하면 제어부(105)는 지도 데이터 저장부(104)로부터 해당 목적지로의 이동을 위한 지도 정보, 경로 정보, 교차로 정보, 좌/우회전 정보, 차선 선택 정보 등을 읽어들인다.

제어부(105)는 지도 데이터에 기초하여 목적지에 대한 최단 경로를 파악하고, 경로상에 위치하는 교차로와 차량의 좌/우회전 정보를 추출하며, 좌/우회전이 필요한 인접 구간에 대하여 지도 데이터 저장부(104)에서 읽어들인 도로 정보에서 차선 선택 정보를 추출한다. 즉 목적지까지의 경로상에서 도로의 변화에 따라 주행하여야 할 최적의 차선 정보를 획득하는 것이다.

그리고, 제어부(105)는 차량 목적지의 경로에 따른 교차로 지점과 교차로에서의 좌/우회전, 좌/우회전을 위한 진행 차선 정보 등을 획득한 상태에서 차량이 교차로 인접 구간에 접근하는 가를 판단하며, 진행 차량이 교차로 인접 구간에 접근하면 그래픽 처리기(108)로 주행 정보 데이터를 전달한다.

그래픽 처리기(108)는 제어부(105)로부터 전달받은 차량 주행 정보, 즉 지도 정보, 경로 정보, 교차로 정보, 좌/우회전 정보, 차선 선택 정보 등을 표시부(109)를 통해 운전자가 시각적으로 확인할 수 있도록 영상으로 표시한다.

아울러, 제어부(105)는 ROM(106)내부의 음성 메모리로부터 해당 이벤트에 대한 음성신호를 읽어들이며, 음성 처리기(110)는 제어부(105)의 음성신호를 합성 처리하여 스피커(111)를 통해 운전자가 청각적으로 확인할 수 있도록 음성으로 표시한다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 자동차 네비게이션의 차선 안내 일예도이다.

도 3a는 편도 3차선 도로에서 인접된 2개의 우회전 도로가 존재하고 진행 차량의 목적지가 두 번째 우회전 도로상에 존재하는 것을 가정한 경우의 자동차 네비게이션 시스템에 의해 제공되는 차선 안내 화면이며, 도 3b는 편도 3차선 도로에서 인접된 2개의 우회전 도로가 존재하고 2차선과 3차선을 구분하는 차선 구획선 상에 차량 진행을 안내하는 교통 보조물(또는 장애물)이 존재하며 진행 차량의 목적지가 두 번째 우회전 도로상에 존재하는 것을 가정한 경우의 자동차 네비게이션 시스템에 의해 제공되는 차선 안내 화면이다.

이하에서 설명될 본 발명에 따른 차선 안내의 실시예와 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 종래의 실시예를 비교하여 보면 본 발명에 의하여 종래 기술의 문제점이 해결되는 것을 쉽게 알 수 있다.

차량(A)이 "가" 지점에 다다르면 제어부(105)는 교차로 지점에 차량이 근접함을 인식하며, 교차로 지점과 교차로에서의 좌/우회전, 좌/우회전을 위한 진행 차선 정보가 포함된 주행 정보 데이터를 지도 데이터 저장부(104)로부터 읽어들여 그래픽 처리기(108) 및 음성 처리기(110)로 전달한다.

그러면, 그래픽 처리기(108)에는 표시부(109)를 통해 전방 소정 지점("가" 지점과 두 번째 우회전 도로와의 거리)에서 우회전하라는 안내 화면과 함께 이를 위한 진행 차선 정보로서 2차선으로 주행하는 것이 용이함을 표시한다.

"가" 지점에서의 표시 과정과 동일한 처리 과정에 의해 "나" 지점에 위치한 차량(B)에는 다시 전방 소정 지점("나" 지점과 두 번째 우회전 도로와의 거리)에서 우회전하라는 안내 화면과 함께 이를 위한 진행 차선 정보로서 2차선으로 주행하는 것이 용이함을 표시한다.

첫 번째 우회전 도로를 지난 "다" 지점에 다다른 차량(C)에는 상기와 동일한 처리 과정에 의해 진행 차선 정보로서 3차선으로 주행할 것을 표시하며 인접한 우회전 도로로 회전 진행할 것을 표시한다. 물론 각 지점에서 음성 처리기(110)는 그래픽 처리기(108)가 표시부(109)를 통하여 제공하는 화면 정보와 동일한 음성 정보를 스피커(111)를 통하여 출력한다.

이와 같이, 표시부(109) 및 스피커(111)를 통하여 교차로 정보와 차선 정보를 획득한 차량은 각 지점을 통과하면서 네비게이션 시스템의 유도에 따라 차선을 바꾸어가며 진행하며, "마" 지점에서 목적지가 존재하는 두 번째 우회전 도로로 올바르게 진행할 수 있다.

표시부(109)를 통해 제공하는 정보는 도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같이 운전자가 쉽게 인지할 수 있도록 그래픽 형태로 제공하는 것이 바람직하며, 해당 방향은 회전 기호로서 표시하고, 차량의 현재 위치에서 목적지가 위치하는 회전로까지의 거리는 숫자로서 표시하며, 진행 차선 선택 정보는 모든 차선을 숫자 또는 기호로서 표시한 상태에서 진행을 유도하고자 하는 차선만을 반전 표시하는 등의 방법으로 식별할 수 있도록 표시한다.

상기에서는 본 발명의 일 실시예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다.

일예로, 상기에서는 차량에 탑재되는 지도 데이터 저장부에 지도 정보 및 차선 정보가 저장된 경우를 예로서 설명하였으나, 별도의 정보센터를 배치한 경우에는 지도 데이터를 정보센터내 데이터베이스에 저장한 상태에서 차량으로부터 전송되는 위치정보에 의거하여 정보센터가 해당 교차로 정보 및 차선 정보를 차량에 탑재된 네비게이션 시스템으로 전송할 수도 있다.

이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명은 주행 경로상의 회전 교차점에서 설정거리 이내로 차량이 접근하면 교차 정보(좌회전 또는 우회전)와 함께 주행 경로를 위한 최적의 차선 정보를 제공함으로써, 진행 차량이 최적의 차선으로 진행할 수 있도록 유도하여 해당 차량의 무리한 차선 변경으로 인한 차량 사고 발생의 우려를 해소함과 아울러 경로 이탈의 우려를 배제하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 교차로 정보와 차선 정보를 포함한 지도 데이터가 포함된 데이터베이스로부터 지도 데이터를 읽어들여 목적지까지의 지도 정보를 표시하는 자동차 네비게이션 시스템의 차선 안내 방법에 있어서,

   상기 데이터베이스로부터 목적지로의 이동을 위한 지도 데이터를 획득하는 단계와,

   상기 지도 데이터로부터 교차로 정보와 좌/우회전 정보 및 진행 차선 선택 정보를 추출하는 단계와,

   상기 교차로 정보에 의거하여 진행 차량이 교차로 인접 구간에 접근하는 가를 판단하는 단계와,

   상기 교차로 인접 구간에 접근하면 상기 좌/우회전 정보 및 진행 차선 선택 정보를 영상 또는 음성으로 안내하는 단계를 포함하는 자동차 네비게이션용 차선 안내 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 진행 차선 선택 정보는 모든 차선을 숫자 또는 기호로서 표시한 상태에서 진행을 유도하고자 하는 차선이 식별되게 표시하는 것을 특징으로 한 자동차 네비게이션용 차선 안내 방법.