KR100519220B1 - 네비게이션 시스템에서 이동체 위치 검출장치 및 방법 - Google Patents

네비게이션 시스템에서 이동체 위치 검출장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

GPS 위성으로부터 수신한 위치정보와, 디지털 지도 데이터에 이동체의 위치를 맵 매칭시킨 위치정보와, 센서부의 검출신호로 이동체의 위치를 정확하게 검출하고, 발생되는 오차가 다음에 맵 매칭하는 이동체의 위치에 누적되지 않는다.
맵 매칭결과 추출부가 맵 매칭 정보에 따른 이동체의 위치정보를 추출하고, GPS 수신기가 수신한 위치정보로 수신 위치정보 추출부가 이동체의 위치정보를 추출하며, 센서부의 검출신호로 이동체의 상대 주행각도 및 상대 주행거리를 추출하며, 기준 위치정보 생성부가 상기 추출한 이동체의 위치정보에 대한 정확도를 판단하고 판단한 정확도에 따라 그 추출한 이동체의 위치정보와 센서부의 검출신호로 이동체의 기준 위치정보를 생성하며, 생성한 이동체의 기준 위치정보와 상대 주행각도 및 상대 주행거리로 데드 레커닝(Dead Reckoning)부가 데드 레커닝을 수행하여 이동체의 위치정보를 산출하며, 데드 레커닝부가 산출한 이동체의 위치정보를 맵 매칭부가 지도 데이터 저장부에 저장된 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시키고 맵 매칭 결과를 맵 매칭결과 추출부에 제공하여 맵 매칭 결과에 따른 이동체의 위치정보를 추출하게 하는 맵 매칭부를 구비한다.

Description

네비게이션 시스템에서 이동체 위치 검출장치 및 방법{Apparatus and method for detecting position of vehicle in navigation system}
본 발명은 차량 등과 같은 소정의 이동체의 현재위치를 검출하고, 검출한 이동체의 현재위치를 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시켜 표시부에 표시하는 네비게이션 시스템에 있어서, GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 수신되는 위치정보(Navigation Message)와, 디지털 지도 데이터에 맵 매칭된 이동체의 위치와, 이동체에 설치되어 상대 주행각도 및 상대 주행거리를 검출하는 센서들의 검출신호로 이동체의 현재위치를 정확하게 검출하는 네비게이션 시스템의 이동체 위치 검출장치 및 방법에 관한 것이다.
차량의 수가 지속적으로 증가하면서 교통 혼잡이 심해지고 있다. 특히 차량의 증가 속도가 도로나 기타 운송시설이 확충되는 속도에 비해 매우 빠르다는 점에서 문제의 심각성이 있다. 최근 한 조사에 따르면, 미국의 주요 도시지역에서 교통혼잡으로 인한 총 비용이 일년에 475억 달러라고 한다. 또한 차량의 지체로 매년 기름 143.5억 리터와 27억 시간이 낭비되고 있으며, 90년대에 들어서는 상기 낭비되는 기름과 시간이 매년 약 5~10% 씩 증가하고 있는 추세이다.
이러한 교통 혼잡에 대한 해결책 중에 하나로 네비게이션 시스템이 주목받고 있다. 상기 네비게이션 시스템은 GPS 위성이 송신하는 위치정보(Navigation Message)를 수신하고, 수신한 위치정보로 검출되는 이동체의 위치를 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시켜 표시패널에 표시하는 것이다. 그러므로 이동체의 사용자들은 상기 네비게이션 시스템을 이용하여 목적지까지의 최단 경로를 확인할 수 있고, 또한 네비게이션 시스템의 안내로 미리 주행할 경로를 계획하고, 그 계획한 주행 경로를 따라 이동체가 이동되게 함으로써 주어진 도로망을 효율적으로 사용할 수 있다.
상기 이동체의 사용자들이 목적지까지의 최단 경로를 확인하고, 주행경로를 계획하며, 계획한 주행 경로를 따라 이동체가 이동되도록 하기 위해서는 먼저 네비게이션 시스템이 이동체의 현재위치를 정확하게 검출해야 된다.
이동체의 현재위치를 검출하기 위하여 종래의 네비게이션 시스템은 GPS 위성이 송신하는 위치정보를 수신하는 GPS 수신기와, 이동체에 설치되어 이동체의 상대 주행각도 및 상대 주행거리 등을 검출하는 자이로스코프(Gyroscope) 및 주행 기록계(Odometer) 등의 센서들을 구비한다. 그리고 네비게이션 시스템의 동작을 제어하는 제어부는 상기 GPS 수신기가 수신하는 위치정보로 신뢰도(Dilution of Precision)의 값을 계산하고, 계산한 신뢰도의 값을 미리 설정된 임계값과 비교하여 신뢰도의 값이 미리 설정된 임계값 미만일 경우에 그 수신한 위치정보와, 센서들의 검출신호로 이동체의 현재위치를 검출하고, 신뢰도의 값이 임계값 이상일 경우에는 수신된 위치정보를 이용하지 않고, 상기 센서들의 검출신호만을 이용하여 이동체의 현재위치를 검출하였다.여기서, 상기 위치정보의 신뢰도 값과 임계값에 대하여 상세히 설명한다.GPS 수신기가 지구의 상공에 설치되어 있는 복수의 GPS 위성이 송신하는 위치정보들 중에서 적어도 4개 이상의 위치정보를 수신하고, 수신한 위치정보로 위치정보를 수신한 위치 즉, 이동체의 현재위치를 검출함에 있어서, 상기 수신한 위치정보의 해당 GPS 위성들이 위치하는 상대적인 기하학이 위치 결정에 미치는 오차인 위치정보의 신뢰도(Dilution of Precision)의 값을 계산한다. 상기 계산한 신뢰도의 값은 위치정보를 수신한 위치를 기준으로 GPS용 위성이 고르게 배치되어 있는 경우에 작고, GPS용 위성이 고르게 배치되어 있지 않을 경우에 큰 것으로 위치정보의 신뢰도 값이 2 미만일 경우에 매우 우수하여 수신된 위치정보로 이동체의 위치를 매우 정확하게 검출할 수 있는 경우이고, 2∼3의 값일 경우에 우수하며, 4∼5의 값을 가질 경우에 보통이며, 6 이상의 값을 가질 경우에는 상기 수신한 위치정보로 검출하는 GPS 수신기의 위치에 많은 오차가 발생하여 사용할 수 없는 것으로서 상기 임계값은 네비게이션 시스템마다 약간은 차이가 있으나, 통상적으로 4 또는 5로 설정한다.
그러나 상기한 종래의 기술은 GPS 수신기가 수신한 위치정보의 신뢰도 값이 설정된 임계값 이상일 경우에 바로 전에 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시킨 이동체의 위치를 기준위치로 설정하여 이동체의 현재위치를 검출하였으므로 센서들의 검출신호로 검출한 이동체의 현재위치의 오차 값이 계속 누적되고, 이로 인하여 이동체가 실제로 위치하는 현재위치와 검출한 현재위치의 오차가 시간의 경과에 따라 계속 커지게 되는 문제점이 있었다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이 이동체가 노드(L1, L2, L3) 사이의 링크인 도로를 주행한다고 가정하고, GPS 수신기가 수신한 위치정보의 신뢰도 값이 임계값 미만으로 이동체의 위치(P1, P2)를 정확하게 검출하고, 이후부터 GPS 수신기가 수신한 위치정보의 신뢰도의 값이 계속 임계값 이상으로 높아 센서들의 검출신호로만 이동체의 현재위치를 검출한다고 가정할 경우에 위치(P2)를 검출한 후에는 그 위치(P2)를 기준으로 하여 센서들의 검출신호로 이동체의 현재위치(P3)를 검출하고, 다음에는 바로 이전에 검출한 이동체의 위치(P3)를 기준으로 하여 이동체의 현재위치(P4)를 검출하며, 그 다음에는 위치(P4)를 기준으로 하여 이동체의 현재위치(P5)를 검출하는 것이다.
상기 센서들의 검출신호 즉, 상대 주행각도 및 상대 주행거리만으로 이동체의 현재위치를 검출하는 것은 이동체의 현재위치를 정확하게 검출할 수 없고, 약간의 오차를 포함하고 있는 것으로서 종래의 기술에 따르면, 바로 이전에 검출한 이동체의 위치를 기준으로 함으로써 센서들의 검출신호로 검출한 이동체의 현재위치의 오차가 시간의 경과에 따라 계속 누적되어 이동체의 실제 위치와 검출위치의 거리 오차가 커지게 되는 문제점이 있었다.
그러므로 본 발명의 목적은 GPS 위성으로부터 수신한 위치정보의 신뢰도의 값이 임계값 이상일 경우에, 신뢰도의 값이 임계값 미만일 경우에 맵 매칭한 이동체의 최종위치로부터 센서들의 검출신호를 누적하여 이동체의 위치를 검출함으로써 이동체의 위치를 정확하게 검출할 수 있는 네비게이션 시스템의 이동체 위치 검출장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 검출한 이동체의 위치에 포함되어 있는 오차가 다음에 검출하는 이동체의 위치에 누적되지 않는 네비게이션 시스템의 이동체 위치 검출장치 및 방법을 제공하는데 있다.
이러한 목적을 가지는 본 발명의 네비게이션 시스템의 이동체 위치 검출장치는, 맵 매칭결과 추출부가 맵 매칭 정보에 따른 이동체의 위치정보를 추출하고, GPS 수신기가 수신한 위치정보로 수신 위치정보 추출부가 이동체의 위치정보를 추출하며, 센서부의 검출신호로 상대 주행각도/주행거리 추출부가 이동체의 상대 주행각도 및 상대 주행거리를 추출하며, 기준 위치정보 생성부가 상기 맵 매칭결과 추출부 및 상기 수신 위치정보 추출부가 각기 추출한 이동체의 위치정보에 대한 정확도를 판단하고 판단한 정확도에 따라 그 맵 매칭결과 추출부 및 수신 위치정보 추출부가 각기 추출한 이동체의 위치정보와 상기 센서부의 검출신호로 이동체의 기준 위치정보를 생성하며, 상기 기준 위치정보 생성부가 생성한 이동체의 기준 위치정보와 상기 상대 주행각도/주행거리 추출부가 추출한 상대 주행각도 및 상대 주행거리로 데드 레커닝(Dead Reckoning)부가 데드 레커닝을 수행하여 이동체의 위치정보를 산출하며, 상기 데드 레커닝부가 산출한 이동체의 위치정보를 맵 매칭부가 지도 데이터 저장부에 저장된 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시키고 맵 매칭 결과를 상기 맵 매칭결과 추출부에 제공하여 맵 매칭 결과에 따른 이동체의 위치정보를 추출하게 하는 맵 매칭부로 구성됨을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 네비게이션 시스템의 이동체 위치 검출방법은, 맵 매칭부로부터 이동체의 위치정보를 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시킨 결과정보를 맵 매칭 결과 추출부가 입력받아 이동체의 위치정보 및 상황코드를 추출하고, GPS 수신기가 수신한 위치정보로 수신 위치정보 추출부가 이동체의 위치정보와 신뢰도를 추출하며, 이동체에 설치된 센서부의 검출신호로 상대 주행각도/주행거리 추출부가 이동체의 상대 주행각도 및 상대 주행거리를 추출하며, 상기 추출한 상황코드 및 신뢰도를 기준 위치정보 생성부가 판단하고 판단 결과에 따라 상기 추출한 위치정보와 센서부의 검출신호를 선택적으로 이용하여 기준 위치정보를 생성하며, 검출한 상대 주행각도 및 상대 주행거리와 상기 생성한 기준 위치정보로 데드 레커닝부가 데드 레커닝을 수행하여 이동체의 현재 위치정보를 추출하고, 추출한 이동체의 현재 위치정보를 맵 매칭부가 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시켜 표시부에 표시하고 맵 매칭 결과를 상기 맵 매칭 결과 추출부에 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 기준 위치정보 설정은, 상기 추출한 신뢰도를 설정된 임계값과 비교하여, 비교 결과 임계값 미만으로 신뢰도가 높을 경우에 상기 수신 위치정보로 추출한 위치정보를 기준 위치정보로 설정하고, 임계값 이상으로 신뢰도가 낮을 경우에 상기 상황코드의 값으로 신뢰성 여부를 판단하며, 상기 신뢰성 여부의 판단 결과 신뢰성이 있을 경우에 상기 맵 매칭 결과 정보로 추출한 이동체의 위치정보를 저장하고 그 저장한 위치정보를 기준으로 상기 센서부의 검출신호로 이동체의 현재 위치정보를 추출하여 기준 위치정보로 설정하며, 판단 결과 신뢰성이 없을 경우에 상기 저장한 위치정보를 기준으로, 그 위치정보를 저장할 때부터 누적한 센서부의 검출신호로 이동체의 현재 위치정보를 추출하여 기준 위치정보로 설정하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도 2 내지 도 5의 도면을 참조하여 본 발명의 네비게이션 시스템의 이동체 위치 검출방법을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 이동체 위치 검출장치의 구성을 보인 블록도이다. 이에 도시된 바와 같이 GPS 위성(200)이 송신하는 위치정보를 안테나(202)를 통해 수신하는 GPS 수신기(204)와, 사용자의 조작에 따른 동작명령을 입력하는 명령 입력부(206)와, 디지털 지도 데이터를 저장하고 있는 지도 데이터 저장부(208)와, 이동체에 설치되어 이동체의 주행방향 및 주행거리를 검출하는 센서부(210)와, 상기 GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보 및 상기 센서부(210)의 검출신호로 이동체의 위치를 검출하고 검출한 이동체의 위치를 상기 지도 데이터 저장부(208)에 저장된 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시킨 후 그 맵 매칭시킨 디지털 지도 데이터 및 이동체의 위치의 표시를 제어하는 메인 제어부(212)와, 상기 메인 제어부(212)의 제어에 따라 디지털 지도 데이터 및 이동체의 위치를 표시부(216)에 표시하는 표시 구동부(214)로 구성된다.
상기 메인 제어부(212)는, 도 3에 도시된 바와 같이 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시킨 이동체의 위치정보를 추출함과 아울러 추출한 이동체의 위치정보가 상기 GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보에 따라 결정된 것인지의 여부를 알리는 상황코드를 추출하는 맵 매칭결과 추출부(300)와, 상기 GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보로 이동체의 위치정보인 경도, 위도, 고도, 방위각 및 속도와, 위치정보의 신뢰도의 값을 계산하는 수신 위치정보 추출부(302)와, 상기 센서부(210)의 검출신호로 이동체의 상대 주행각도 및 상대 주행거리를 산출하는 상대 주행각도/주행거리 추출부(304)와, 상기 수신 위치정보 추출부(302)가 계산한 신뢰도의 값 및 상기 맵 매칭 결과 추출부(300)가 추출한 상황코드의 값을 판단하고 판단한 신뢰도의 값 및 상황코드의 값에 따라 상기 맵 매칭결과 추출부(300) 또는 상기 수신 위치정보 추출부(302)가 각기 추출한 이동체의 위치와, 상기 센서부(210)의 검출신호로 이동체의 기준 위치정보를 생성하는 기준 위치정보 생성부(306)와, 상기 기준 위치정보 생성부(306)가 생성한 이동체의 기준 위치정보와 상기 상대 주행각도/주행거리 추출부(304)가 추출한 상대 주행각도 및 상대 주행거리로 데드 레커닝을 수행하여 이동체의 현재 위치정보를 산출하는 데드 레커닝부(308)와, 상기 데드 레커닝부(308)가 산출한 이동체의 현재위치 정보를 상기 지도 데이터 저장부(208)에 저장된 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시키고 맵 매칭 결과의 정보를 상기 맵 매칭결과 추출부(300)에 제공하여 맵 매칭에 따른 이동체의 현재 위치정보를 추출하게 하는 맵 매칭부(310)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 위치 검출장치는 GPS 위성(200)이 송신하는 위치정보를 안테나(202)를 통해 GPS 수신기(204)가 수신하여 메인 제어부(212)의 수신 위치정보 추출부(302)로 입력되고, 이동체의 주행각도 및 주행거리를 검출하는 센서부(210)의 검출신호가 메인 제어부(212)의 상대 주행각도/주행거리 추출부(304) 및 기준 위치정보 생성부(306)로 입력된다.
그러면, 상기 수신 위치정보 추출부(302)는 상기 GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보로 이동체의 현재위치에 대한 정보를 추출한다. 즉, 수신 위치정보 추출부(302)는 수신된 위치정보로 이동체의 경도, 위도, 고도, 방위각 및 속도와, 추출한 위치정보에 대한 신뢰도의 값을 계산한다. 또한 상대 주행각도/주행거리 추출부(304)는, 상기 센서부(210)의 검출신호로 이동체의 상대 주행각도 및 상대 주행거리를 추출하여 출력하게 된다.
그리고 메인 제어부(212)의 맵 매칭 결과 추출부(300)는 맵 매칭부(310)에서 디지털 지도 데이터에 이동체의 현재위치를 맵 매칭한 결과 정보를 입력받아 이동체의 위치정보를 추출한다. 즉, 맵 매칭 결과 추출부(300)는 디지털 지도 데이터에 맵 매칭한 이동체의 경도, 위도, 고도, 방위각 및 속도와, 추출한 이동체의 위치정보에 대한 정확도를 알리는 상황코드를 추출한다.
이와 같은 상태에서 기준 위치정보 생성부(306)는 상기 맵 매칭결과 추출부(300)가 추출한 상황코드와 상기 수신 위치정보 추출부(302)가 추출한 신뢰도의 값을 판단하고, 판단한 상황코드 및 신뢰도의 값에 따라, 수신 위치정보 추출부(302)가 추출한 이동체의 위치정보를 이동체의 기준 위치정보를 생성하거나 또는 맵 매칭결과 추출부(300)가 추출한 맵 매칭결과 추출부(300)와 센서부(210)의 검출신호를 이용하여 이동체의 기준 위치정보를 생성한다.
즉, 기준 위치정보 생성부(306)는 수신 위치정보 추출부(302)가 출력하는 신뢰도의 값이 미리 설정된 임계값 미만일 경우에 그 수신 위치정보 추출부(302)가 추출한 이동체의 위치정보를 기준 위치정보로 설정하고, 그 설정한 기준 위치정보는 신뢰성이 있으므로 상황코드의 값을 신뢰성이 있는 값 예를 들면, '1'로 설정한다. 그리고 수신 위치정보 추출부(302)가 출력하는 신뢰도의 값이 미리 설정된 임계값 이상일 경우에 기준 위치정보 생성부(306)는 맵 매칭 결과 추출부(300)가 추출하는 상황코드의 값을 판단하고, 판단 결과 상황코드의 값이 신뢰성이 있는 값일 경우에 그 맵 매칭 결과 추출부(300)가 추출한 이동체의 위치정보를 저장함과 아울러 그 추출한 이동체의 위치정보와 상기 센서부(306)의 검출신호로 이동체의 현재위치를 유출하고, 유출한 이동체의 현재위치를 기준 위치정보로 설정하며, 상기 상황코드를 신뢰성이 없는 값 예를 들면, '0'으로 변환한다. 또한 상기 맵 매칭 결과 추출부(300)가 추출하는 상황코드의 값이 신뢰성이 없는 값일 경우에는 상기 상황코드의 값이 신뢰성이 있을 때 저장한 이동체의 위치정보를 기준으로 상기 센서부(210)의 검출신호를 누적한 누적 검출신호를 이용하여 이동체의 현재위치를 유출하고, 유출한 이동체의 현재위치를 기준 위치정보로 설정하며, 상황코드의 값을 계속 신뢰성이 없는 값으로 설정한다.
이와 같이 하여 이동체의 기준 위치정보가 설정되면, 데드 레커닝부(308)는 그 설정된 기준 위치정보와 상기 상대 주행속도/주행거리 추출부(304)가 추출한 상대 주행속도 및 상대 주행거리로 데드 레커닝을 수행하여 이동체의 현재 위치를 추출하고, 그 추출한 이동체의 현재 위치를 맵 매칭부(310)가 지도 데이터 저장부(208)에 저장된 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시킨 후 맵 매칭 결과를 맵 매칭 결과 추출부(300)에 제공하여 맵 매칭 결과에 따른 이동체의 현재 위치에 대한 정보를 추출하게 함과 아울러 표시 구동부(214)를 통해 표시부(216)에 디지털 지도와 함께 이동체의 현재위치를 표시한다.
한편, 도 4는 본 발명의 이동체 위치 검출방법을 보인 신호흐름도이다. 이에 도시된 바와 같이 단계(400)에서 메인 제어부(212)는 이동체가 주행하는지의 여부를 판단하고, 이동체가 주행할 경우에 단계(402)에서 메인 제어부(212)의 맵 매칭 결과 추출부(300)가 맵 매칭부(310)의 맵 매칭 결과 정보로 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시킨 이동체의 위치정보를 추출한다. 즉, 이동체 위치의 경도, 위도, 고도, 방위각 및 속도와, 맵 매칭 결과에 대한 상황코드를 추출한다.
다음 단계(404)에서 메인 제어부(212)의 수신 위치정보 추출부(302)는 GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보로 이동체의 위치정보를 추출한다. 즉, 이동체 위치의 경도, 위도, 고도, 방위각 및 속도와, GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보에 대한 신뢰도의 값을 추출한다. 다음 단계(406)에서는 상대 주행각도/주행거리 추출부(304)가 센서부(210)의 검출신호로 이동체의 상대 주행각도 및 상대 주행거리를 추출한다.
이와 같이 하여 맵 매칭한 결과에 따른 이동체의 위치정보와, 수신된 위치정보에 따른 이동체의 위치정보와, 센서부(210)의 검출신호에 따른 이동체의 상대 주행각도 및 상대 주행거리가 추출되면, 단계(408)에서 메인 제어부(212)의 기준 위치정보 생성부(305)는 상기 단계(404)에서 상기 수신 위치정보 추출부(302)가 추출한 수신 위치정보에 따른 이동체의 위치정보에 대한 신뢰도의 값을 미리 설정된 임계값과 비교한다. 상기 단계(408)의 비교 결과 신뢰도의 값이 임계값 미만일 경우에 수신 위치정보 추출부(302)는 단계(410)에서 상기 GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보에 따른 결과를 기준 위치정보로 설정한다. 즉, 상기 단계(404)에서 GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보로 수신 위치정보 추출부(302)가 추출한 이동체의 경도, 위도, 고도, 방위각, 속도를 이동체의 기준 위치정보로 설정한다.
그리고 상기 단계(408)에서 신뢰도의 값이 임계값 미만이 아닐 경우에 메인 제어부(212)의 기준 위치정보 생성부(305)는 단계(412)에서 상기 맵 매칭 결과 추출부(300)가 출력하는 상황코드의 값을 판단한다. 여기서, 상황코드의 값은 바로 전에 맵 매칭한 결과가 신뢰성이 있을 경우에 '1'이고, 신뢰성이 없을 경우에 '0'이다.
상기 단계(412)의 판단 결과 상황코드의 값이 '1'로서 바로 이전에 맵 매칭한 이동체의 위치가 신뢰성이 있을 경우에 메인 제어부(212)의 기준 위치정보 생성부(306)는 단계(414)에서 바로 전에 맵 매칭한 이동체의 위치를 저장하여 두고, 단계(416)에서 센서부(210)의 검출신호로 이동체의 현재 위치정보를 추출한 후 단계(418)에서 상기 추출한 이동체의 현재위치정보를 이동체의 기준 위치정보로 설정한다.
그리고 상기 단계(412)의 판단 결과 상황코드의 값이 '0'으로 바로 이전에 맵 매칭한 이동체의 위치가 신뢰성이 없을 경우에 메인 제어부(212)의 기준 위치정보 생성부(305)는 단계(420)에서 상기 저장한 맵 매칭 위치정보를 기준으로 누적한 센서부(210)의 검출신호로 이동체의 현재 위치정보를 추출하고, 단계(422)에서 상기 추출한 이동체의 현재 위치를 기준 위치정보로 설정한다.
다음 단계(424)에서는 상기 단계(410), 단계(418) 또는 단계(422)에서 설정한 기준위치와 센서부(210)의 검출신호로 데드 레커닝부(308)가 데드 레커닝을 수행하여 이동체의 현재 위치정보를 추출 즉, 이동체의 경도, 위도, 고도, 방위각 및 속도를 결정하고, 기준 위치정보 생성부(306)가 상기 설정한 기준 위치정보에 따른 상황코드를 산출한다. 즉, 기준 위치정보 생성부(306)는 GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보의 신뢰도 값이 임계값 미만으로 그 수신한 위치정보로 검출한 이동체의 위치정보를 기준 위치정보로 설정하였을 경우에 상황코드의 값을 신뢰성이 있는 값인 '1'로 설정하고, GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보의 신뢰도 값이 임계값 이상이고, 상황코드의 값이 '1'으로서 바로 전에 맵 매칭한 위치를 기준으로 하여 센서부(210)의 검출신호로 추정한 이동체의 위치를 기준위치정보로 설정하였을 경우에 상황코드의 값을 신뢰성이 있는 값인 '1'로 설정하며, GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보의 신뢰도 값이 임계값 이상이고, 상황코드의 값이 '0'으로서 저장된 이동체의 맵 매칭위치 즉, GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보의 신뢰도 값이 임계값 미만일 때 맵 매칭한 이동체의 위치를 기준으로 센서부(210)의 검출신호를 누적하여 추정한 이동체의 위치를 기준위치정보로 설정하였을 경우에 상황코드의 값을 신뢰성이 없는 값인 '0'으로 계속 설정한다.
이와 같이 하여 이동체의 현재 위치가 추출되면, 메인 제어부(212)의 맵 매칭부(310)는 단계(426)에서 상기 추출된 이동체의 현재위치를 지도 데이터 저장부(208)에 저장된 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시키고, 이동체의 현재위치를 맵 매칭시킨 디지털 지도 데이터 및 이동체의 현재위치를 표시 구동부(214)를 통해 표시부(216)에 표시한 후 단계(400)로 복귀하여 이동체가 주행하는지의 여부를 판단하고, 이동체가 주행할 경우에 상기한 바와 같은 동작을 반복 수행하면서 이동체의 위치를 검출 및 표시한다.
이러한 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이 이동체가 링크(L11, L12, L13) 사이의 도로를 주행한다고 가정하고, GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보의 신뢰도의 값이 임계값 미만으로 이동체의 위치(P11, P12)를 정확하게 검출하고, 이후부터 GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보의 신뢰도의 값이 임계값 이상으로 센서부(210)의 검출신호로 이동체의 현재위치를 검출할 경우에 위치(P12)를 검출한 후에는 그 위치(P12)를 기준으로 센서부(210)의 검출신호를 누적하여 이동체의 위치(P13)(P14)(P15)…를 검출하는 것으로 검출한 각 위치(P13)(P14)(P15)…에서 발생되는 오차가 다음에 검출하는 위치에 누적되지 않고, 이로 인하여 GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보의 신뢰도의 값이 임계값 이상으로 센서부(210)의 검출신호만으로 이동체의 현재 위치를 검출할 경우에 정확하게 검출할 수 있다.
한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 GPS 수신기가 수신한 위치정보의 신뢰도 값이 임계값 미만일 경우에 그 수신한 위치정보로 추출한 이동체의 위치정보를 기준 위치정보로 설정하여 이동체의 현재위치를 검출하고, 수신한 위치정보의 신뢰도 값이 임계값 이상일 경우에 상기 수신한 위치정보의 신뢰도 값이 임계값 미만일 때 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시킨 이동체의 위치로부터 센서부의 검출신호를 누적한 값으로 이동체의 위치정보를 추출 및 기준 위치정보로 설정하여 이동체의 현재위치를 검출하는 것으로서 센서부의 검출신호로 이동체의 위치를 검출할 경우에 발생하는 위치정보의 오차가 누적되지 않고, 이로 인하여 이동체의 현재 위치를 정확하게 추출할 수 있다.
도 1은 종래의 검출장치로 검출한 이동체 위치에 오차가 누적되는 것을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 이동체 위치 검출장치의 구성을 보인 블록도.
도 3은 도 2의 메인 제어부의 내부 구성을 보인 블록도.
도 4는 본 발명의 이동체 위치 검출방법을 보인 신호흐름도.
도 5는 본 발명의 이동체 위치 검출장치 및 방법에 따라 검출한 이동체 현재위치의 궤적을 보인 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
200 : GPS 위성 202 : 안테나
204 : GPS 수신기 206 : 명령 입력부
208 : 지도 데이터 저장부 210 : 센서부
212 : 메인 제어부 214 : 표시 구동부
216 : 표시부 300 : 맵 매칭 결과 추출부
302 : 수신 위치정보 추출부 304 : 상대 주행각도/주행속도 추출부
306 : 기준 위치정보 생성부 308 : 데드 레커닝부
310 : 맵 매칭부

Claims (4)

  1. GPS 위성이 송신하는 위치정보를 수신하는 GPS 수신기를 포함하는 네비게이션 시스템의 이동체 위치 검출장치에 있어서,
    디지털 지도 데이터를 저장하고 있는 지도 데이터 저장부;
    이동체의 주행방향 및 주행거리를 검출하는 센서부;
    상기 GPS 수신기가 수신한 위치정보 및 상기 센서부의 검출신호로 이동체의 위치를 검출하고 검출한 이동체의 위치를 상기 지도 데이터 저장부(208)에 저장된 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시킨 후 그 맵 매칭시킨 디지털 지도 데이터 및 이동체의 위치의 표시를 제어하는 메인 제어부; 및
    상기 메인 제어부의 제어에 따라 디지털 지도 데이터 및 이동체의 위치를 표시부에 표시하는 표시 구동부를 구비하고,
    상기 메인 제어부는;
    이동체의 위치를 지도데이터에 맵 매칭시킨 맵 매칭 정보에서 이동체의 위치정보 및 상황코드를 추출하는 맵 매칭결과 추출부;
    상기 GPS 수신기가 수신한 위치정보로 이동체의 위치정보를 추출하는 수신 위치정보 추출부;
    상기 센서부의 검출신호로 이동체의 상대 주행각도 및 상대 주행거리를 추출하는 상대 주행각도/주행거리 추출부;
    상기 수신 위치정보 추출부가 계산한 신뢰도의 값 및 상기 맵 매칭 결과 추출부가 추출한 상황코드의 값을 판단하고 판단한 신뢰도의 값 및 상황코드의 값에 따라 상기 맵 매칭결과 추출부 또는 상기 수신 위치정보 추출부가 각기 추출한 이동체의 위치정보와, 상기 센서부의 검출신호로 이동체의 기준 위치정보를 생성하는 기준 위치정보 생성부;
    상기 기준 위치정보 생성부가 생성한 이동체의 기준 위치정보와 상기 상대 주행각도/주행거리 추출부가 추출한 상대 주행각도 및 상대 주행거리로 데드 레커닝을 수행하여 이동체의 위치정보를 산출하는 데드 레커닝부; 및
    상기 데드 레커닝부가 산출한 이동체의 위치정보를 상기 지도 데이터 저장부에 저장된 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시키고 맵 매칭 결과를 상기 맵 매칭결과 추출부에 제공하여 맵 매칭 결과에 따른 이동체의 위치정보를 추출하게 하는 맵 매칭부로 구성된 네비게이션 시스템의 이동체 위치 검출장치.
  2. 삭제
  3. 맵 매칭부로부터 이동체의 위치정보를 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시킨 결과정보를 맵 매칭 결과 추출부가 입력받아 이동체의 위치정보 및 상황코드를 추출하는 제 10 과정;
    GPS 수신기가 수신한 위치정보로 수신 위치정보 추출부가 이동체의 위치정보와, 수신한 위치정보의 신뢰도 값을 추출하는 제 20 과정;
    이동체에 설치된 센서부의 검출신호로 상대 주행각도/주행거리 추출부가 이동체의 상대 주행각도 및 상대 주행거리를 추출하는 제 30 과정;
    상기 제 10 과정에서 추출한 상황코드 및 상기 제 20 과정에서 추출한 신뢰도의 값을 기준 위치정보 생성부가 판단하고 판단 결과에 따라 상기 제 10 및 제 20 과정에서 추출한 위치정보와 센서부의 검출신호를 선택적으로 이용하여 기준 위치정보를 생성하는 제 40 과정;
    상기 제 30 과정에서 검출한 상대 주행각도 및 상대 주행거리와 상기 제 40 과정에서 생성한 기준 위치정보로 데드 레커닝부가 데드 레커닝을 수행하여 이동체의 현재 위치정보를 추출하는 제 50 과정; 및
    상기 제 50 과정에서 추출한 이동체의 현재 위치정보를 맵 매칭부가 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시켜 표시부에 표시하고 맵 매칭 결과를 상기 맵 매칭 결과 추출부에 제공하는 제 60 과정으로 이루어진 네비게이션 시스템의 이동체 위치 검출방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 40 과정은;
    상기 제 20 과정에서 추출한 신뢰도의 값을 설정된 임계값과 비교하는 제 41 과정;
    상기 제 41 과정의 비교 결과 신뢰도의 값이 임계값 미만일 경우에 상기 제 20 과정에서 추출한 위치정보를 기준 위치정보로 설정하는 제 42 과정;
    상기 제 41 과정의 비교 결과 신뢰도의 값이 임계값 이상일 경우에 상기 제 10 과정에서 추출한 상황코드의 값으로 신뢰성 여부를 판단하는 제 43 과정;
    상기 제 43 과정의 판단 결과 신뢰성이 있을 경우에 상기 제 10 과정에서 추출한 이동체의 위치정보를 저장하고 그 저장한 위치정보를 기준으로 상기 센서부의 검출신호로 이동체의 현재 위치정보를 추출하여 기준 위치정보로 설정하는 제 44 과정; 및
    상기 제 43 과정의 판단 결과 신뢰성이 없을 경우에 상기 제 44 과정에서 저장한 위치정보를 기준으로, 그 위치정보를 저장할 때부터 누적한 상기 센서부의 검출신호로 이동체의 현재 위치정보를 추출하여 기준 위치정보로 설정하는 제 45 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 이동체 위치 검출방법.
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