KR100550433B1

KR100550433B1 - 네비게이션 시스템의 거리오차 검출방법

Info

Publication number: KR100550433B1
Application number: KR1020030051813A
Authority: KR
Inventors: 이동훈; 정문호; 이한성
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-07-26
Filing date: 2003-07-26
Publication date: 2006-02-13
Also published as: KR20050012997A

Abstract

도로의 차선 정보를 이용하여 도로 폭을 계산하고, 그 계산한 도로 폭을 이용하여 이동체와의 거리오차를 정확하게 검출한다.

메인 제어부가 GPS 수신기가 수신한 위치정보 및 센서부의 검출신호로 이동체의 현재위치를 판단하고, 판단한 이동체의 현재위치에 따른 후보링크의 시작점 및 끝점 정보와, 그 후보 링크의 차선 정보 및 도로 종별정보를 지도 데이터 저장부에서 독출하고, 독출한 차선 정보 및 도로 종별정보로 상기 후보 링크의 도로 폭을 계산하며, 그 계산한 도로 폭과 상기 후보 링크의 양방향 통행 여부 및 상기 이동체의 현재위치로 상기 후보 링크와 이동체 사이의 거리오차를 설정한다.

네비게이션, 차선정보, 도로종별정보, 도로 폭, 후보링크, 거리오차

Description

네비게이션 시스템의 거리오차 검출방법{Method for detecting distance error in navigation system}

도 1은 종래의 네비게이션 시스템에서 발생되는 거리오차의 에러를 설명하기 위한 도면.

도 2는 본 발명의 거리오차 검출방법이 적용되는 네비게이션 시스템의 구성을 보인 블록도.

도 3은 본 발명의 거리오차 검출방법을 보인 신호흐름도.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 거리오차 검출방법에 따라 설정되는 거리오차를 설명하기 위한 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

본 발명은 네비게이션 시스템에 있어서, 이동체의 현재위치와 그 이동체로부터 근접한 위치에 존재하는 링크 사이의 거리오차를 검출하는 네비게이션 시스템의 거리오차 검출방법에 관한 것으로 특히 간략 지도정보에서 제공하는 차선 정보 및 도로 종별정보를 이용하여 이동체와 링크 사이의 거리오차를 보다 정확하게 검출하는 네비게이션 시스템의 거리오차 검출방법에 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 손실비용이 일년에 475억 달러라고 밝히고 있다. 또한 차량의 지체로 인하여 매년 약 143.5억 리터의 기름과 약 27억 시간이 낭비되고 있으며, 90년대에 들어서는 상기 낭비되는 기름과 시간이 매년 약 5~10% 씩 증가하고 있는 추세이다.

교통 혼잡에 대한 해결책 중에 하나로 네비게이션 시스템이 주목받고 있다. 상기 네비게이션 시스템은 GPS(Global Positioning System) 위성이 송신하는 위치정보를 수신하고, 수신한 위치정보를 디지털 지도 데이터에 맵 매칭시켜 표시패널에 디지털 지도와 함께 이동체의 현재위치를 표시하는 것이다. 그러므로 이동체의 사용자들은 상기 네비게이션 시스템을 이용하여 이동체의 사용자들은 이동체의 현재위치와, 그 현재위치로부터 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.

이러한 네비게이션 시스템에 있어서, 이동체의 현재위치를 검출하고, 검출한 이동체의 현재위치를 소정의 링크 상에 맵 매칭시킬 경우에 이동체의 현재위치와 그 이동체의 현재위치에 인접한 후보 링크들 사이의 거리오차를 검출하게 된다.

이동체의 현재위치와 후보 링크들 사이의 거리오차를 검출할 경우에 종래의 네비게이션 시스템은 후보 링크들이 나타내는 도로의 중심을 기준으로 이동체의 현재위치까지의 거리를 거리오차로 간주하였다.

그러므로 이동체가 도로 위에서 정확하게 주행할 경우에도 거리오차가 발생하고, 이로 인하여 차선 수가 많은 도로와 차선 수가 적은 도로가 인접하고, 이동체가 차선 수가 많은 도로를 주행할 경우에 이동체를 차선 수가 많은 도로에 정확히 맵 매칭시키지 못하고, 차선 수가 적은 도로에 맵 매칭시키는 에러가 발생하였다.

예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이 왕복 6차선의 도로(100)와 왕복 2차선 도로가 인접하여 위치하고, 이동체(120)가 왕복 6차선 도로(100)의 3차선으로 주행하고 있다고 가정할 경우에 종래의 네비게이션 시스템은 각 도로(100)(110)의 중앙선(100a)(110a)을 기준으로 하여 거리오차를 검출하였으므로 이동체(120)가 왕복 6차선의 도로(100)의 3차선을 주행하고 있음에도 불구하고, 도로(100)와 이동체(120) 사이의 거리오차(DE11∼DE14)가 도로(110)와 이동체(120) 사이의 거리오차(DE21∼DE24)보다 크다고 판단하고, 이로 인하여 이동체(120)를 도로(110)에 맵 매칭시켜 맵 매칭위치(130)에 이동체의 현재위치를 표시하게 되는 에러가 발생 하였다.

그러므로 본 발명의 목적은 도로의 차선 정보를 이용하여 도로 폭을 계산하고, 그 계산한 도로 폭을 이용하여 이동체와의 거리오차를 정확하게 검출할 수 있는 네비게이션 시스템의 거리오차 검출방법을 제공하는데 있다.

이러한 목적을 가지는 본 발명의 네비게이션 시스템의 거리오차 검출방법은, 메인 제어부가 GPS 수신기가 수신한 위치정보 및 센서부의 검출신호로 이동체의 현재위치를 판단하고, 판단한 이동체의 현재위치에 따른 후보링크의 시작점 및 끝점 정보와, 후보 링크의 차선 정보 및 도로 종별정보를 지도 데이터 저장부에서 독출하고, 독출한 차선 정보 및 도로 종별정보로 상기 후보 링크의 도로 폭을 계산하며, 계산한 도로 폭과 상기 후보 링크의 양방향 통행 여부 및 상기 이동체의 현재위치로 상기 후보 링크와 이동체 사이의 거리오차를 설정하는 것을 특징으로 한다.

상기 도로 폭 계산은, 상기 차선 정보와 도로 종별정보에 따라 미리 규정된 차선 폭 정보를 이용하여 계산하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 거리오차의 설정은, 상기 후보 링크가 양방향 통행이 가능한 도로일 경우에 이동체가 도로의 중앙선 우측에 위치하는지의 여부를 판단하여, 이동체가 도로의 중앙선 우측에 위치하지 않을 경우에 도로의 중앙선으로부터 이동체의 위치까지의 거리를 거리오차로 설정하고, 이동체가 도로의 중앙선 우측에 위치할 경우에 이동체가 도로 내에 위치하는지의 여부를 판단하여 이동체가 도로 내에 위치할 경우에 거리오차가 없는 것으로 설정하고, 이동체가 도로 내에 위치하지 않을 경우에 도로의 중앙선으로부터 이동체까지의 거리에서 상기 도로 폭을 감산한 값을 거리오차로 설정하며, 상기 후보 링크가 일방향 통행이 가능한 도로일 경우에는 이동체가 도로 내에 위치하는지의 여부를 판단하여 이동체가 도로 내에 위치할 경우에 거리오차가 없는 것으로 설정하고, 이동체가 도로 내에 위치하지 않을 경우에 도로의 중간위치로부터 이동체까지의 거리에서 상기 도로 폭을 감산한 값을 거리오차로 설정하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 7의 도면을 참조하여 본 발명의 네비게이션 시스템의 거리오차 검출방법을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 위치 표시방법이 적용되는 네비게이션 시스템의 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.

이와 같이 구성된 본 발명의 네비게이션 시스템은, GPS 위성(200)이 송신하는 위치정보가 안테나(202)를 통해 GPS 수신기(204)가 수신하여 메인 제어부(212)로 입력되고, 이동체의 주행각도 및 주행거리를 검출하는 센서부(210)의 검출신호가 메인 제어부(212)로 입력된다.

그러면, 메인 제어부(212)는, 상기 GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보와 상기 센서부(210)의 검출신호로 이동체의 현재위치에 대한 좌표정보를 추출하고, 추출한 이동체의 좌표정보를 지도 데이터 저장부(208)에 저장된 디지털 지도에 맵 매칭시킨 후 맵 매칭 결과를 표시 구동부(214)를 통해 표시부(216)에 표시 즉, 디지털 지도와 함께 이동체의 현재위치를 표시하면서 이동체의 주행을 안내하게 된다.

여기서, 상기 메인 제어부(212)는 이동체를 디지털 지도상의 링크에 맵 매칭시킬 경우에 지도 데이터 저장부(208)에 저장된 간략 지도정보들 중에서 차선정보 및 도로 종별 정보를 독출하고, 그 독출한 차선 정보 및 도로 종별 정보와, 도로법규 상에 미리 규정되어 있는 도로 종별에 따른 차선 폭을 이용하여 도로 폭을 계산한다. 그리고 도로 폭이 계산되면, 그 계산된 도로 폭을 이용하여 이동체의 현재위치와의 거리 오차를 판단하고, 판단한 거리오차에 따라 이동체를 소정의 링크에 정확하게 맵 매칭시킨다.

도 3은 본 발명의 거리오차 검출방법을 보인 신호흐름도이다. 이에 도시된 바와 같이 메인 제어부(212)는 상기 GPS 수신기(204)가 수신한 위치정보와 상기 센서부(210)의 검출신호로 이동체의 현재위치를 판단하고, 단계(300)에서 상기 판단한 이동체의 현재위치에 근접되어 있는 후보 링크의 시작점과 끝점에 대한 정보를 지도 데이터 저장부(208)에서 독출하며, 단계(304)에서 상기 후보 링크에 대한 차선 정보 및 도로 종별 정보를 지도 데이터 저장부(208)에서 독출한다.

다음 단계(306)에서는 상기 독출한 후보 링크의 차선 정보와 도로 법규에서 규정하고 있는 도로 종별에 따른 차선 폭 정보를 이용하여 수학식 1과 같이 후보 링크의 도로 폭(RW)을 계산한다.

도로 폭(RW) ＝ (차선 수 X 차선 폭) ÷2

상기 단계(306)에서 후보 링크에 대한 도로 폭(RW)의 계산이 완료되면, 메인 제어부(212)는 단계(308)에서 상기 후보 링크의 도로가 양방향 통행이 가능한 도로인지의 여부를 판단하고, 양방향 통행이 가능한 도로일 경우에 단계(310)에서 이동체의 위치가 상기 도로의 중앙선의 우측에 위치하는지의 여부를 판단하여 이동체의 위치가 도로의 중앙선의 우측에 위치하지 않을 경우에 단계(312)에서 후보 링크의 도로의 중앙선으로부터 이동체의 위치까지의 거리(MD)를 거리 오차로 설정한다.

그리고 상기 단계(310)의 판단 결과 이동체가 도로의 중앙선의 우측에 위치할 경우에는 단계(314)에서 도로의 중앙선으로부터 이동체의 위치까지의 거리(MD)와 상기 계산한 도로 폭(RW)을 비교하여 이동체가 도로 내에 위치하는지의 여부를 판단한다.

상기 단계(314)의 판단 결과 이동체의 위치가 도로 내에 위치할 경우에 메인 제어부(212)는 단계(316)에서 거리 오차를 '0'으로 설정하고, 이동체의 위치가 도로 내에 위치하지 않을 경우에는 단계(318)에서 도로의 중앙선으로부터 이동체의 위치까지의 거리(MD)에서 도로 폭(RW)을 감산한 값을 거리오차로 설정한다.

그리고 상기 단계(308)에서 양방향 통행이 아닐 경우에 메인 제어부(212)는 단계(320)에서 이동체가 도로 내에 위치하는지의 여부를 판단하고, 판단 결과 이동체가 도로 내에 위치할 경우에 단계(322)에서 거리오차를 '0'으로 설정하고, 도로 내에 위치하지 않을 경우에는 단계(324)에서 도로의 중간부터 이동체의 위치까지의 거리(CD)에서 상기 도로 폭을 감산한 거리를 거리 오차로 설정한다.

즉, 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이 양방향 통행이 가능한 도로(400)에서 이동체(404)가 도로(400)의 중앙선(402)의 우측에 위치하지 않고, 중앙선(402)의 좌측에 위치할 경우에 그 도로(400)의 중앙선(402)으로부터 이동체(404)의 위치까지의 거리를 거리 오차로 설정한다.

그리고 양방향 통행이 가능한 도로(400)에서 이동체(404)가 도로(400)의 중앙선(402)의 우측에 위치하되, 도 5a에 도시된 바와 같이 이동체(404)가 도로(400) 내에 위치할 경우에는 거리오차가 없는 것으로 설정하고, 도 5b에 도시된 바와 같이 이동체(404)가 도로를 벗어난 위치에 위치할 경우에는 도로(400)의 중앙선(402)부터 이동체(404)까지의 거리(MD)에서 도로 폭(RW)을 감산한 거리 즉, 도로 경계선(406)으로부터 이동체(404)까지의 거리를 거리오차로 설정한다.

또한 도 6a에 도시된 바와 같이 일방향 통행이 가능한 도로(500)에서 이동체(504)가 도로 경계선(502) 사이의 도로에 위치할 경우에 거리오차가 없는 것 으로 설정하고, 도 6b에 도시된 바와 같이 이동체(504)가 도로 경계선(502)을 벗어난 좌측 또는 우측에 위치할 경우에 도로의 중간으로부터 이동체(504) 사이의 거리(CD)에서 도로 폭(RW)을 감산한 거리 즉, 도로 경계선(502)으로부터 이동체(504)까지의 거리를 거리오차로 설정한다.

그러므로 도 7에 도시된 바와 같이 광폭 도로(600)와 협폭 도로(602)가 인접하여 위치하고, 이동체(604)가 광폭 도로(600)에 위치한다고 가정할 경우에 광폭 도로(600)와 이동체(604)의 사이에 거리오차는 없는 것으로 설정하고, 협폭 도로(602)와 이동체(604) 사이의 거리오차는 협폭 도로(602)의 도로 경계선(606)으로부터 이동체(604) 사이의 거리로 설정되므로 이동체를 맵 매칭시킬 경우에 광폭 도로(600)에 정확히 맵 매칭시킬 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 이동체를 맵 매칭시킬 경우에 후보 링크의 도로 폭을 계산하고, 그 계산한 도로 폭과, 도로의 중앙선 또는 도로의 중간 위치로부터 이동체까지의 거리를 이용하여 거리 오차를 설정하는 것으로서 후보 링크와 이동체 사이의 거리오차를 정확하게 설정할 수 있고, 이로 인하여 이동체를 정확한 링크에 맵 매칭시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

메인 제어부가 GPS 수신기가 수신한 위치정보 및 센서부의 검출신호로 이동체의 현재위치를 판단하고, 판단한 이동체의 현재위치를 맵 매칭시킬 후보링크의 시작점 및 끝점 정보와, 그 후보 링크의 차선 정보 및 도로 종별정보를 지도 데이터 저장부에서 독출하는 제 10 과정;

상기 제 10 과정에서 독출한 차선 정보 및 도로 종별정보로 상기 후보 링크의 도로 폭을 계산하는 제 20 과정; 및

상기 제 20 과정에서 계산한 도로 폭과 상기 후보 링크의 양방향 통행 여부 및 상기 이동체의 현재위치로 상기 후보 링크와 이동체 사이의 거리오차를 설정하는 제 30 과정으로 이루어진 네비게이션 시스템의 거리오차 검출방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 과정의 도로 폭 계산은;

상기 차선 정보와 도로 종별정보에 따라 미리 규정된 차선 폭 정보를 이용하여 다음의 수학식 1로 계산하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 거리오차 검출방법.

수학식 1

도로 폭 ＝ (차선 수 X 차선 폭) ÷2
제 1 항에 있어서, 상기 제 30 과정은;

상기 후보 링크가 양방향 통행이 가능한 도로일 경우에 이동체가 도로의 중앙선 우측에 위치하는지의 여부를 판단하는 제 31 과정;

상기 제 31 과정의 판단 결과 이동체가 도로의 중앙선 우측에 위치하지 않을 경우에 도로의 중앙선으로부터 이동체의 위치까지의 거리를 거리오차로 설정하는 제 32 과정;

상기 제 31 과정의 판단 결과 이동체가 도로의 중앙선 우측에 위치할 경우에 이동체가 도로 내에 위치하는지의 여부를 판단하는 제 32 과정;

상기 제 32 과정의 판단 결과 이동체가 도로 내에 위치할 경우에 거리오차가 없는 것으로 설정하는 제 33 과정; 및

제 32 과정의 판단 결과 이동체가 도로 내에 위치하지 않을 경우에 도로의 중앙선으로부터 이동체까지의 거리에서 상기 도로 폭을 감산한 값을 거리오차로 설정하는 제 34 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 거리오차 검출방법.
제 3 항에 있어서,

상기 후보 링크가 일방향 통행이 가능한 도로일 경우에 이동체가 도로 내에 위치하는지의 여부를 판단하는 제 35 과정;

상기 제 35 과정의 판단 결과 이동체가 도로 내에 위치할 경우에 거리오차가 없는 것으로 설정하는 제 36 과정; 및

제 35 과정의 판단 결과 이동체가 도로 내에 위치하지 않을 경우에 도로의 중간위치로부터 이동체까지의 거리에서 상기 도로 폭을 감산한 값을 거리오차로 설정하는 제 37 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 거리오차 검출방법.