KR100648342B1

KR100648342B1 - 네비게이션 시스템 및 그 동작 방법

Info

Publication number: KR100648342B1
Application number: KR1020030008102A
Authority: KR
Inventors: 김희정
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2006-11-23
Also published as: EP1445583A1; EP1445583B1; US20080021641A1; US20040162672A1; JP2004245837A; US7698063B2; DE602004030063D1; US7440850B2; KR20040072143A; RU2383056C2; RU2004103827A

Abstract

본 발명은 네비게이션 시스템에 관한 것으로, 차량이 복합 교차로 진입시에 복합교차로의 형상을 반영하여 차량의 진출 경로에 대한 회전 안내 표시와 함께 차량의 진행율을 표시하는 네비게이션 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다.

본 발명은, 지도 데이터를 저장하고 있는 지도데이터 저장부와; 사용자가 정보를 입력 및 주행 경로의 설정을 하나이상 수행하도록 하며, 차량이 진입하고 있는 교차로에서 진출할 도로로 빠져나가는 루트(route)에 대한 정보를 제공하는 길 안내(route guide)모듈을 포함하는 입력부와; 하나이상의 GPS위성으로부터 차량의 위치정보를 제공받아 위치를 추정하는 포지셔닝 모듈(Positioning Module)을 포함하는 GPS 수신부와; 차량의 회전각을 감지하는 자이로 센서부(Gyro Sensor)와; 상기 지도데이터저장부에서 입력된 지도정보와, 상기 입력부로부터 입력받은 루트 정보와, 상기 GPS수신부로부터 입력된 차량의 위치 정보 및 자이로센서로 부터 입력된 정보를 이용하여 진입할 교차로의 형상과 함께 진입 루트를 안내해주는 표시를 생성하여 차량의 진행율을 나타내도록 제어하는 제어부와; 상기 제어부로 부터 출력된 데이터를 기초로, 상기 교차로의 형상과 길 안내를 표시하여 디스플레이부에서 점진적으로 진행율이 나타나도록 그래픽처리를 수행하는 표시구동부;를 포함한다.

네비게이션 시스템, 화살표, 복합 교차로, 진행율

Description

네비게이션 시스템 및 그 동작 방법{navigation system and the operating method}

도 1은 종래 일반적인 네비게이션 시스템을 나타낸 구성도.

도 2는 휴대 전화 단말기에서 교차로 회전 안내을 위해 화살표만을 생성하여 길 안내를 하는 교통 정보 서비스의 일 실시예.

도 3은 종래의 TBT 네비게이션 시스템에서 교차로의 형상이 조밀한 경우에 진입 경로 안내 화살표를 나타내고자 하는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 네비게이션 시스템에서 복합 교차로의 회전 안내 및 진행율을 나타내기 위한 블럭도.

도 5는 본 발명인 네비게이션 시스템의 개략적인 동작을 나타내는 흐름도..
도 6은 차량이 진입하는 도로와 연결된 실제 복합 교차로 형상의 일 실시예로서, 복합 교차로의 형상을 파악하는 것을 나타내는 도면
도 7은 복합 교차로의 간략한 형상과 함께 차량이 진행할 패스를 보여주는 화살표시를 이용해 차량의 진행율을 보여주는 실시예
도 8은 본 발명인 네비게이션 시스템의 동작 상태를 설명하는 흐름도

삭제

보다 상세하게는, 차량이 교차로 진입시에 교차로에서 차량의 진출 경로에 대해서 시인성 높은 길 안내를 하기 위하여 교차로의 간략한 형상과 교차로 회전 안내 화살표 및 차량이 교차로 진입시 차량의 진행율을 표시하는 네비게이션 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
일반적인 네비게이션(Navigation) 시스템은, 표시화면에 표시되는 지도상에 위치측정장치(Global Positioning System: 이하 'GPS'라 칭함)로부터 수신된 정보를 이용하여 계산된 이동체의 현재위치를 표시하여 준다.
또한 상기 네비게이션 시스템은 이동체의 진행방향, 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 시스템 또는 GPS는 현재 선박, 항공기, 자동차 등과 같은 각종의 이동체들에 탑재되어 이동체의 현재위치와 이동속도를 확인하거나 이동경로를 결정하기 위해 널리 이용되고 있다.
특히, 상기 네비게이션 시스템은 이동체의 현재위치를 GPS에 속하는 복수개의 인공위성으로부터 위도, 경도 및 고도 등을 나타내는 전파를 수신하여 연산한 후 이 현재위치가 포함되는 지도정보를 운전자에게 시각적으로 표시시켜 주거나 청각적으로 알려준다.
따라서, 지도상에 차량의 위치를 표시함으로써 길을 안내하는 풀 네비게이션 (full navigation)은 화면에 표시되는 지도상에 GPS로부터 수신된 정보를 이용하여 계산한 이동체의 현재 위치를 표시하여 준다.
또한, 상기 풀 네비게이션 시스템은 이동체의 진행 방향, 가고자 하는 목적지까지의 거리, 이동체의 현재 이동 속도, 운전자가 주행 전에 설정한 경로, 목적지까지의 최적경로 등을 표시하여 주는 등 주행에 필요한 각종 정보를 운전자에게 제공한다.
도 1은 종래 일반적인 네비게이션 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, GPS 수신기(102)는 네비케이션 서비스를 받기 위해 복수의 GPS위성(100)이 송신하는 위치 데이터를 안테나로 수신하고, 속도센서(Velocity Sensor)/자이로(Gyro Sensor) 센서부(104)는 각각 차량의 회전각 및 속도를 감지하게 된다.
입력부(106)는 사용자로부터 각 종 키 신호를 입력받거나 주행 경로를 설정하도록 하는 사용자 인터페이스이다.
지도 데이터 저장부(108)는 지도 데이터와 기타 부가 정보 데이터를 저장하고 있다. 이러한 지도 데이터 저장부(108)는 CD-ROM(Compack Disk-Read Only Memory)으로 구현되는 것이 일반적이다.
제어부(110)는 네비게이션 시스템의 전반적인 동작을 제어한다. 이를 위해 제어부(110)는 GPS 수신기(102)의 수신신호로 이동체의 현재 위치를 판단하고, 판단한 이동체의 현재 위치를 지도 데이터 저장부(108)에 저장된 지도 데이터에 매칭시키게 된다.
그리고, 제어부(110)는 입력부(106) 등을 통해 사용자가 출발지와 목적지를 입력시킬 경우, 지도 데이터 저장부(108)에 저장된 지도 데이터를 참조하여 이동체의 현재위치로부터 목적지까지의 주행경로를 탐색하고, 그 탐색한 주행경로를 표시 구동부(112)를 통해 표시부(114)에 전자지도로 표시하게 된다.
또한 음성 안내부(116)를 통해 스피커(118)로 안내 음성을 출력하면서 이동체의 주행경로를 안내할수도 있으나 반드시 필요하지는 않다.
이러한 네비게이션 시스템은 지구위에 배치된 복수의 GPS 위성(100)으로부터 GPS 위성신호를 수신하고, 차량의 현재위치, 주행방향을 파악하여 주행궤적을 추적한다.
그리고 출발지로부터 여러 주행경로를 통해 목적지까지 도달할 수 있도록 최단 거리의 경로를 차량 운전자에게 제공하는 서비스이다.
그런데, 상기와 같은 종래의 풀 네비게이션 시스템은 화면에 디스플레이 된 디지털 지도 상에서 현재 차량의 위치를 점으로 표시하는 데 그치고 있어서, 지도를 보는데 능숙하지 못하거나 지도를 재빨리 판독하지 못하는 운전자는 목적지를 찾는데 있어서 오히려 어려움을 느낄 수 있다.
또한, 복잡한 조작 방법으로 인해서 운전에 대한 집중도를 떨어뜨림으로써 사고를 유발할 수 있다는 문제점이 있다.
따라서, 최근에는 상기와 같은 문제점을 보완하기 위해 상기 풀 네비게이션과는 별도로 화살표만으로 방향을 표시하여 길을 안내하는 턴 바이 턴(Turn By Turn : 이하 TBT라 통칭함) 네비게이션이 또 하나의 시장을 형성하고 있다.
상기와 같은 TBT 네비게이션 시스템의 길 안내 GUI(Graphic User Interface) 에서 제일 기본적이면서도 중요한 기능은 방향을 표시하는 화살표이다.
도 2는 휴대 전화 단말기에서 교차로 회전 안내을 위해 화살표만을 생성하여 길 안내를 하는 교통 정보 서비스의 일 실시예이다.
사용자가 휴대 전화 단말기를 조작하여 무선 인터넷에 접속하고 교통 정보 서비스를 선택한 후, 가고자 하는 목적지를 입력하면 상기 휴대 전화 단말기의 LCD(액정)에 사용자가 가고자 하는 목적지까지 안내하는 화살표와 기타 교통 정보가 디스플레이 된다.
휴대 전화 단말기의 액정(200) 상단에는 교차로의 명칭과 방면(예를들어, 제일 생명 사거리,210) 표시부가 디스플레이되고, 중앙에는 좌회전 표시의 교차로 회전 안내 화살표(220) 이미지가 디스플레이되고, 상기 교차로 회전 안내 화살표(220) 이미지의 우측에는 교차로 회전 분기점까지의 남은 거리 표시부(230)와, 사용자가 가고자 하는 목적지까지의 남은 거리 표시부(240)와, 목적지까지의 도착 소요 예상 시간 표시부(250)가 디스플레이 되고, 상기 휴대 전화 단말기의 액정(200) 하단에는 도로명 표시부(260)와, 차량의 진행 방향과, GPS 수신 여부 표시부(270)를 디스플레이 하여 준다.
그러나, 상기와 같이 휴대 전화 단말기에서 목적지까지 차량의 교차로 회전 안내를 화살표 이미지로 할 경우에 상기 화살표 이미지와 실제 차량이 진출하고자 하는 도로간에 상당한 차이가 발생하므로 차량 운전자가 교차로에서 진출해야 하는 도로를 판별하는데 있어 혼란을 줄 수 있다.
더욱이, 여러 개의 노드와 링크로 이루어져 있어 하나의 노드로써 표현할 수 없는 복합 교차로의 경우에는 단순한 좌우회전을 나타내는 화살표를 이용해서는 표현이 용이하지가 않다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 보완하고자 단순 화살표로 회전을 안내 하는 방법을 복잡한 형상의 복합 교차로의 노드마다 적용하게 되면 짧은 시간에 연속적으로 화살표를 교체해야 하므로 사용자에게 사용자에게 혼란을 일으킬 수 있다.
또한 상기와 같은 복합 교차로 전체에서 한번의 회전만이 필요하여 하나의 화살표로 나타내는 것이 가능하다 하더라도, 일반 교차로보다 크고, 복잡한 형상인 복합 교차로로 진입하는 경우에는 역시 사용자에게 혼란을 가중시킬 수 있다.
또한 종래에는 단순히 직진, 좌회전, 우회전 및 유턴의 화살표 이미지로 안내를 수행하였으나 이러한 방법은 다양한 각도로 연결되어 있는 실제 교차로의 상황과 맞지 않는다.
특히, 도로와 도로 사이의 각이 조밀한 교차로인 경우에는 단순히 안내 화살표 이미지만으로 안내를 할 경우에 실제로 주행하여야 하는 도로가 어느 도로인지 잘 구분이 가지 않음으로써 운전자에게 혼란을 가중시키게 된다는 문제점이 있었다.
도 3은 종래의 TBT 네비게이션 시스템에서 교차로의 형상이 조밀한 경우에 진입 경로 안내 화살표를 나타내고자 하는 도면이다.
도 3(a)는 차량이 도로에 진입하였을 때, 진입 도로를 기준으로 연결된 교차로의 모든 도로들을 보여주는 실제 교차로의 간단한 형상이다.
도면에서 보는 바와 같이, 진입 도로와 함께 연결되어 있는 교차로의 모든 도로들이 다양한 각도로 연결되어 있고, 특히 진출하고자 하는 도로와 주변 도로들 간이 조밀하게 되어 있다.
따라서, (3b)와 같이 종래 TBT 네비게이션 시스템에서 저장하고 있는 단순 직진, 좌회전, 우회전 및 유턴 등과 같은 화살표 이미지로 안내를 수행할 경우에는 실제 차량이 주행하여야 하는 교차로에서의 진출 도로와 안내 화살표 간의 이미지가 서로 상이하기 때문에 운전자가 교차로에서 진출 도로가 아닌 인접한 다른 도로로 진입할 수가 있다.
즉, (3a)에서 보이는 바와 같이 차량이 진입한 도로와 연결되어 있는 도로가 모두 네 군데로 뻗어있다.
이 때, 진출하고자 하는 도로는 진입 도로를 기준으로 시계 반시계 방향으로 210°정도의 각을 가진다.
그러나 종래에 있어 저장된 이미지로 안내할 경우에 실제 진출 도로의 방향을 표시하기 위해서는 상기 진출 도로의 방향과 가장 유사한 좌회전 화살표(3b)의 이미지로 안내할 것이나 실제 차량이 진출하고자 하는 도로와 화살표 이미지간에 상당한 차이가 발생되므로 차량 운전자가 교차로에서 회전 시에 혼란을 줄 수 있다.
한편, 종래의 TBT 네비게이션 시스템에서 생성 가능한 많은 경우의 안내 화살표 이미지를 저장하고 있다고 하더라도 차량 정보 단말기의 특성상 교차로 안내 성능에 한계를 둘 수 밖에 없어 모든 실제 교차로에 대한 정확한 이미지를 표시해 줄 수 없다.
또한, 교차로에서 차량의 진출 도로를 안내하기 위해 하나이상의 안내 화살표이미지를 저장하였다가 표시하는 상기와 같은 방법은, 상기 TBT 네비게이션 시스템에서 메모리를 많이 쓰게 되므로 매우 비효율적이다.
또한 (3c)와 같이 화살표가 자유 각도를 표현할 수 있다고 하더라도 자유 각도를 가진 안내 화살표만 표시될 경우 차량이 진입하는 진입 도로와 상기 진입 도로와 연결된 도로들이 서로 조밀하게 되면 역시 운전자가 교차로에서 진출 도로를 판별하는데 있어서 오해의 여지가 발생할 수 있다.
또한, 상기와 같은 종래의 TBT 네이게이션 시스템은 복합교차로에 진입하고 있는 차량의 진행율을 나타낼 수 없어 운전자로 하여금 진출할 도로로 정확하게 진행되고 있는지를 알려줄 수가 없다.

삭제

본 발명은 차량이 진입하는 도로와 연결되어 있는 교차로가 여러 개의 노드와 링크로 이루어져 있어 하나의 노드로써 표현할 수 없는 복합 교차로의 경우, 상기 복합 교차로 진입시에 다양한 각도와 도로로 연결되어 있는 복합 교차로에서 진출하고자 하는 도로를 용이하게 판단할 수 있도록 복합교차로의 형상을 반영한 회전안내를 위한 화살표를 빠르게 생성하여 표시하고 사용자의 현재 위치를 파악하여 현재 차량의 진행율을 표시하는 네비게이션 시스템 및 그 동작 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 시인성 높은 안내를 수행하기 위하여 차량이 진입하는 도로와 연결되는 복수의 교차로의 각각의 위상을 검출하여 복합 교차로의 간략한 형상을 진행율을 표시해 주는 화살표와 함께 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 네비게이션 시스템은, 지도 데이터를 저장하고 있는 지도데이터 저장부와; 사용자가 정보를 입력 및 주행 경로의 설정을 하나이상 수행하도록 하며, 차량이 진입하고 있는 교차로에서 진출할 도로로 빠져나가는 루트(route)에 대한 정보를 제공하는 길 안내(route guide)모듈을 포함하는 입력부와; 하나이상의 GPS위성으로부터 차량의 위치정보를 제공받아 위치를 추정하는 포지셔닝 모듈(Positioning Module)을 포함하는 GPS 수신부와; 차량의 회전각을 감지하는 자이로 센서부(Gyro Sensor)와; 상기 지도데이터저장부에서 입력된 지도정보와, 상기 입력부로부터 입력받은 루트 정보와, 상기 GPS수신부로부터 입력된 차량의 위치 정보 및 자이로센서로 부터 입력된 정보를 이용하여 진입할 교차로의 형상과 함께 진입 루트를 안내해주는 표시를 생성하여 차량의 진행율을 나타내도록 제어하는 제어부와; 상기 제어부로 부터 출력된 데이터를 기초로, 상기 교차로의 형상과 길 안내를 표시하여 디스플레이부에서 점진적으로 진행율이 나타나도록 그래픽처리를 수행하는 표시구동부;를 포함한다.
본 발명의 하나의 실시예로써, 상기 지도 데이터는 복합교차로를 이루는 복수의 노드와 링크 및 그 형상점인 경위도좌표들을 포함한다.
또한 본 발명은, 복합교차로에 대한 정보를 파악하는 단계; 헤딩업 계산 및 화면 좌표를 계산하는 단계; 상기 변환된 화면 정보에 의거 복합교차로를 표시하는 단계; 상기 복합교차로를 통과할 루트를 표시하는 단계; 및 현재 진입차량이 주행되는 위치와 대응되도록 상기 통과하는 루트에 점진적으로 색을 변경하여 표시하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 하나의 실시예로써, 복합교차로의 정보를 기초로 복합교차로의 형상을 파악하기 위해, 진입하는 교차로의 노드, 링크, 경위도 좌표 및 진북방향에 대한 정보를 지도데이터저장부를 통해 입수한다.
본 발명의 하나의 실시예로써, 헤딩업 계산 및 화면 좌표 계산은, 제어부에 입력된 정보를 기초로 수행되며, 진입링크의 연결노드를 중심으로 회전하여 헤딩업 및 절대적인 경위도 좌표를 현재 차량의 화면좌표로 변환한다.

상기 발명의 하나의 실시예로써, 지도데이터저장부에서 추출한 교차로에서의 차량의 진입 링크에 대해서 헤딩 업(heading up)하여 표시한다.

상기 교차로의 형상을 파악하기 위하여 교차로를 이루는 모든 노드와 링크와 형상점들의 위상은 삼각 함수 테이블을 참조하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 하나의 실시예로써, 상기 교차로에서 차량의 진행율을 표시하는데 있어, 길안내를 표시하는 화살표를 점진적으로 채워 나가거나 비워지게 한다.

상기 맵 데이터는 복수의 노드와 링크와 형상점들로 이루어지는 교차로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량이 진행하는 방향에 따른 루트는 각각의 링크로 표현되는 것을 특징으로 한다.

삭제

이하, 첨부한 도면을 참조로 하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 네비게이션 시스템 및 동작방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 네비게이션 시스템에서 복합 교차로의 회전 안내 및 진행율을 나타내기 위한 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 복합교차로를 이루는 복수의 노드와 링크 및 그 형상점들을 포함하는 지도 데이터를 저장하고 있는 지도데이터 저장부(440)와, 사용자가 정보를 입력 또는 주행 경로를 설정하도록 하며, 차량이 진입하고 있는 교차로에서 진출할 도로로 빠져나가는 루트(route)에 대한 정보를 제공하는 길 안내(route guide)모듈(430a)을 포함하는 입력부(430)와, 하나이상의 GPS위성(400)으로부터 차량의 위치정보를 제공받아 위치를 추정하는 포지셔닝 모듈(Positioning Module)(420a)을 포함하는 GPS 수신부 (420)와, 차량의 회전각을 감지하는 자이로 센서부(Gyro Sensor) (460)와, 상기 지도데이터저장부에서 입력된 지도정보와, 상기 입력부로부터 입력받은 루트 정보와, 상기 GPS수신부로부터 입력된 차량의 위치 정보 및 자이로센서로 부터 입력된 정보를 이용하여 진입할 교차로의 형상과 함께 진입 루트를 안내해주는 화살표를 생성하고 차량의 진행율을 나타내도록 제어하는 제어부(410)와, 상기 제어부로 부터 출력된 데이터를 기초로, 상기 교차로의 형상과 길 안내 화살표 및 상기 화살표를 이용하여 디스플레이부(460)에서 점진적으로 진행율이 표시되도록 TBT 그래픽처리부(450a)를 통해 그래픽을 수행하는 표시구동부(450);를 포함한다.
상기 교차로에서 차량의 진입 링크에 대해서 헤딩 업(heading up)하여 표시하며, 상기의 헤딩업이란 차량의 진행방향을 항상 윗면으로 하여 화면을 처리하는 것을 말한다.
즉, 진행방향이 0도이고 나머지 연결도로들은 진행방향과의 상대각도로 표시하게 된다.
헤딩업의 기준은 진입도로가 복합교차로에 붙어있는 교차점인 노드이며 상기 노드이전 지점에서부터 진행방향을 나타내는 화살표가 표시 될 것이다.
상기 헤딩업을 나타내는데 있어 차량의 진행방향과 연결도로들의 상대각도들의 계산값을 삼각 함수 테이블(예를들어, 삼각함수 테이블 : sin 30도를 참조하고자 할때 SIN_TABLE[30]를 참조함)을 이용하여 도출한다.
상기 복합 교차로에서 차량의 진행율을 표시하는데 있어, GPS수신부(420)의 POSITIONING MODULE(420a)로 부터 현재 위치를 계속 전달받아, 디스플레이된 복합교차로의 형상과 함께 진입 루트를 안내해주는 화살표에, 점진적으로 그래픽을 채워 나가거나 비워지게 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 네비게이션 시스템의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
우선, 상기의 TBT 네비게이션 시스템이 탑재되는 차량 정보 단말기는 Positioning module(420a)를 포함하는 GPS 수신기(420)를 구비하고 있으며, GPS 위성으로부터 전파를 수신하여 위치 정보를 제공받고 차량에 구비되어 있는 지도데이터저장부(440)에 저장한 후 현재 차량의 위치를 파악한다.
운전자가 입력부(430)를 통해 목적지를 입력하면 상기 차량 정보 단말기는 목적지까지의 최단 도로 또는 최적의 도로를 선택한다.
이 때, 현재 운전자가 입력한 목적지까지 가기 위하여 여러 개의 교차로와 도로가 복잡하게 연결되어 있는 복합 교차로를 통과해야 하는 경우에 다음과 같이 처리한다.
상기 현재 차량이 진입하는 도로와 연결되는 복합 교차로의 형상과 차량의 운전자가 가고자 하는 목적지까지 가기 위해 선택되어진 패스(path)상에 길 안내를 위한 화살표의 바디(body)에 해당하는 색을 상기 복합 교차로의 형상에서 패스의 링크들 위에 표시한다.
상기 복합 교차로를 빠져나가는 링크의 시작 노드에 화살표의 헤드를 표시하여 어느 방향에서 진입하여 어느 방향으로 빠져나가는지에 대해 보여준다.
상기 복합 교차로의 형상을 파악하기 위해서는 차량의 진입 도로를 기준으로 연결된 모든 도로 및 교차로와 상기 진입 도로간의 사이 각들을 검출하여 교차로를 구성하는 도로들 간의 위상을 파악한다.
이 때, 상기 파악된 복합 교차로의 형상을 단말기 내의 디지털 지도에서 추출하여 단말기 화면에 표시할 때에는 시각성을 고려하여 진입 링크에 대하여 헤딩 업(heading up)하여 표시한다.
TBT 네비게이션 시스템에서의 헤딩업에 의한 길 안내는 항상 진입 도로를 수직으로 놓아 헤딩 업(heading up)시킴과 동시에 다른 도로 표현의 기준으로 삼는다.
즉, 진북 방향에 대해서 소정의 각도를 가지는 진입 도로를 수직선 상에 놓고 상기 진입 도로와 각 도로들 간의 사이 각을 이용하여 각 도로들을 표현해 준다.
상기 헤딩 업하여 교차로의 형상을 파악할 시에는 계산량의 감소를 위하여 삼각함수 라이브러리가 아닌 삼각함수 테이블을 이용한 삼각 함수 연산으로 계산한다.
예를 들어 설명하면, 상기 삼각함수 테이블은 삼각함수 테이블에서 sin 30°를 참조하고 할 때에는 SIN_TABLE[30]을 참조하면 해당 결과를 주는 1차원 배열이다.
상기와 같이 미리 구해놓은 삼각함수테이블을 통해 삼각함수값을 바로 도출할 수 있는것에 반해, 삼각함수라이브러리를 사용하면 floating pointer 연산을 하게 되므로 계산량이 많아지고 속도가 현저히 느려지게 된다.
상기와 같은 방법으로 생성한 교차로의 형상을 입력부의 루트 가이드(430a)에서 차량의 운전자가 진행해야 하는 패스에 대해서 제어부(410)로 입력된다.
상기 제어부(410)에서는 상기 route guide(430a)로부터 제공받은 정보를 이용하여 차량이 복합 교차로에서 진행할 패스를 나타내도록 표시구동부(450)를 제어하여 화살표를 생성한다.
또한, 상기 제어부 (410)는 포지셔닝 모듈(420a)을 포함하는 GPS 수신기(420)로부터 현재 차량이 진입하는 도로와 연결되어 있는 복합 교차로 상에서의 차량의 위치를 파악하여 차량의 진행율을 나타내기 위해 화살표로 나타낸 패스를 점진적으로 채워나가거나 비워 나가도록 표시구동부(450)를 제어한다.
이 때, 상기 차량의 진행율을 표시하는 방법에 있어서, 진입 링크의 시작 노드부터 화살표를 채워나가거나 상기 화살표의 색을 점진적으로 변화시켜 표시할 수 도 있다.
이하, 첨부된 도 5를 참조하여 본 발명인 네비게이션 시스템의 개략적인 동작 단계를 설명한다.
차량이 진입하는 교차로의 노드, 링크, 경위도 좌표 및 진북방향에 대한 정보를 포지셔닝 모듈 및 지도데이터저장부를 통해 복합교차로에 대한 정보를 파악하한다. (S 501).
헤딩업 계산 및 화면 좌표를 계산하기 위해, 제어부에 입력된 정보를 기초로, 진입링크의 연결노드를 중심으로 회전하여 헤딩업 한후 절대적인 경위도 좌표를 현재 차량의 화면좌표로 변환한다. (S 502).
상기 변환된 화면 정보에 의거 복합교차로 및 상기 복합교차로를 통과할 루트를 생성하여 표시부에 표시한다. (S 503).
현재 진입차량의 주행되는 PATH상의 위치를 포지셔닝 모듈로부터 수신하여, 주행되는 링크와 대응되도록 상기 통과할 루트의 화살표에 점진적으로 색을 변경하여 표시한다. (S 504).
도 6은 차량이 진입하는 도로와 연결된 실제 복합 교차로 형상의 일 실시예로서, 복합 교차로의 형상을 파악하는 것을 나타내는 도면이다.
지도데이터저장부(440)를 참조하여 복합 교차로를 이루는 모든 노드와 링크 및 그 형상점들을(경위도 좌표로 구성) 추출한다.
이 때, 헤딩 업을 위해 진입 링크의 진북 방향에 대한 각도도 같이 추출한다.
상기 복합 교차로는 차량의 진행 가능 방향에 따라 서로 다른 링크로 표현된다.
이후, 상기 진입 링크의 연결 노드를 중심으로 모든 형상점을 도 7a/7b/7c에 나타난바와 같이 회전하여 헤딩 업한 후, 상기 복합 교차로를 이루는 모든 노드와 링크 및 그 형상점들의 경위도 좌표를 화면 좌표로 변환한다.
즉, 진입 링크를 수직으로 놓고 헤딩 업 기준점을 중심으로 진행할 도로로 회전각만큼 회전을 수행하여 차량이 복합 교차로에서 진행할 패스를 시각성 있게 나타낸다.
상기와 같은 방법으로 파악된 복합 교차로의 형상을 도 7a에 도시된 바와 같이 단말기의 화면에 디스플레이한다.
이어서, 도 7a에 도시된 바와 같이 길 안내 정보 입력부에서 전달 받은 차량이 진행해야할 패스에 해당하는 링크들 위에 화살표의 바디에 해당하는 색을 덧 입힌다.
여기서, 상기 화살표의 표시는, 복합 교차로의 형상을 파악하기 위해 상기 route guide(430a)에서 삼각 함수 테이블을 이용하여 계산한 복합 교차로에서의 차량이 진행할 패스에 대한 각 링크의 위상 데이터를 이용하여 상기 복합 교차로 형상 위에 디스플레이한다.
이 때, 복합 교차로를 빠져나가는 링크의 시작 노드에 화살표의 헤드(head)를 표시한다.
도 7b 및 도 7c는 복합 교차로의 간략한 형상과 함께 차량이 진행할 패스를 보여주는 화살표시를 이용해 차량의 진행율을 보여주는 실시예이다.
먼저, 상기 7a에서 설명한 바와 같이 수직으로 헤딩 업되어 있는 진입 도로(①)를 기준으로 상기 복합 교차로의 간략한 형상이 디스플레이되고 상기 복합 교차로의 형상 위에, 포지셔닝모듈(420a)로 부터 현재 차량의 위치를 파악하여 상기 차량의 진입 도로(①)에서 진출 도로(②)로 진행해야 하는 패스에 대해서 화살표를 이용하여 안내하고 있다.
도 7b에 나타낸 바와 같이, 차량이 진입하는 도로(①)와 연결되어 있는 복합 교차로의 간략한 형상 위에 차량이 진행할 패스를 가리키는 화살표가 차량의 진행 방향에 따라 채워지고 있는 모습이다.
상기 화살표에서 차량의 진행율을 표시하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있으며, 화살표의 색이 화살표의 시작 부분부터 점차 변하도록 하여 화살표의 내부가 점차 채워지도록 하거나 반대로 비워지는 방법등 다양한 방법을 사용할 수 있다.
도 7c에서는 차량이 진입하는 도로와 연결되어 있는 복합 교차로의 간략한 형상 위에 차량이 진행할 패스를 가리키는 화살표가 모두 채워진 모습으로, 이것은 차량이 복합 교차로를 막 지날 때의 모습이다.
도 8은 본 발명인 네비게이션 시스템의 동작 상태를 설명하는 흐름도이다.
하나이상의 교차로로 구성되는 복합교차로를 포함하는 지도 데이터베이스를 구성한다. (S 801).
차량의 주행방향을 화살표로 나타내는 일반적인 턴 바이 턴 (Turn by Turn)방식에 의거 교차로에서 차량의 진행할 루트를 나타낸다. (S 802).
차량이 주행중에 지도데이터저장부 및 GPS 수신부의 정보를 이용하여 진입할 도로가 복합교차로인지를 파악하여 (S 803), 복합교차로인경우에는 해당 복합교차로형상을 상기 지도데이터저장부에서 추출하여 디스플레이한다. (S804).
교차로에서의 진행할 방향을 디스플레이하기 위해, 지도 데이터저장부에 저장된 노드정보이용 및 진입링크의 진북방향에 대한 회전각을 산출하여 헤딩업 한후, 데이터베이스에 저장된 경위도 좌표를 화면좌표로 변환하는 과정이 수반된다.(S 805).
GPS부의 포지셔닝모듈로부터 입수한 주행중인 차량의 현재위치에 대응되도록 상기 화살표로 디스플레이 된 진행할 방향위에 점진적으로 변경하여 표시한다. (S 806).
한편, 주행중인 차량의 진행율을 나타내는데 있어 사용자의 선택에 의거, 복합교차로가 아닌 일반적인 교차로에서도 디스플레이 할 수 있을 것이다.
상기 S 806의 과정에서, 복합교차로에서 주행중인 차량의 위치에 대응되도록 진행율을 표시하는데 있어서, 진행될 루트의 화살표에 점진적으로 색의 변경은 주행중인 차량의 위치를 포지셔닝모듈로부터 입력받아 제어부의 제어와 그래픽인터페이스부를 통해 수행된다.
상기와 같은 본 발명에서는, 차량이 복합 교차로 진입시에 복합교차로의 형상을 반영하여 차량의 진출 경로에 대한 회전 안내 표시와 함께 차량의 진행율을 표시하는 네비게이션 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
따라서 본 발명에 의하면, 차량이 진입하는 도로와 연결된 복합 교차로의 간단한 형상을 차량이 진행해야할 방향을 보여주는 화살표와 함께 생성하여 차량 정보 단말기의 화면에 디스플레이하여줌과 동시에 상기 화살표를 이용하여 상기 복합 교차로에서 차량의 현재 위치를 파악하여 진행 정도를 보여줌으로써 시각성이 높은 안내를 수행하여 사용자에게 편의를 제공하는 효과가 있다.
또한, 상기와 같이 교차로 회전 안내 화살표와 간략화된 교차로를 생성하여 함께 디스플레이하는데 있어서 적은 계산량으로도 생성이 가능하도록 하였으므로 용량이 적은 단말기에서도 쉽게 구현할 수 있는 효과가 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 네비게이션 시스템 및 그 동작 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

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본 발명은 차량이 진입하는 도로와 연결된 복합 교차로의 간단한 형상을 차량이 진행해야할 방향을 보여주는 화살표와 함께 생성하여 차량 정보 단말기의 화면에 디스플레이하여줌과 동시에 상기 화살표를 이용하여 상기 복합 교차로에서 차량의 현재 위치를 파악하여 진행 정도를 보여줌으로써 시각성이 높은 안내를 수행하여 사용자에게 편의를 제공하는 효과가 있다.
또한, 상기와 같이 교차로 회전 안내 화살표와 간략화된 교차로를 생성하여 함께 디스플레이하는데 있어서 적은 계산량으로도 생성이 가능하도록 하였으므로 용량이 적은 단말기에서도 쉽게 구현할 수 있는 효과가 있다.

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Claims

지도 데이터를 저장하고 있는 지도데이터 저장부와;

사용자가 정보를 입력 및 주행 경로의 설정을 하나이상 수행하도록 하며, 차량이 진입하고 있는 교차로에서 진출할 도로로 빠져나가는 루트(route)에 대한 정보를 제공하는 길 안내(route guide)모듈을 포함하는 입력부와;

하나이상의 GPS위성으로부터 차량의 위치정보를 제공받아 위치를 추정하는 포지셔닝 모듈(Positioning Module)을 포함하는 GPS 수신부와;

차량의 회전각을 감지하는 자이로 센서부(Gyro Sensor)와;

상기 지도데이터저장부에서 입력된 지도정보와, 상기 입력부로부터 입력받은 루트 정보와, 상기 GPS수신부로부터 입력된 차량의 위치 정보 및 자이로센서로 부터 입력된 정보를 이용하여 진입할 교차로의 형상과 함께 진입 루트를 안내해주는 표시를 생성하여 차량의 진행율을 나타내도록 제어하는 제어부와;

상기 제어부로 부터 출력된 데이터를 기초로, 상기 교차로의 형상과 길 안내를 표시하여 디스플레이부에서 점진적으로 진행율이 나타나도록 그래픽처리를 수행하는 표시구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 지도 데이터는 복합교차로를 이루는 복수의 노드와 링크 및 그 형상점인 경위도좌표들을 포함하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템.
제 1항에 있어서, 지도데이터저장부에서 추출한 교차로에서의 차량의 진입 링크에 대해서 헤딩 업(heading up)하여 표시하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템.
제 3항에 있어서, 상기 헤딩업을 나타내는데 있어 차량의 진행방향과 연결도로들의 상대각도들의 계산값을 삼각 함수 테이블을 이용하여 도출하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 교차로에서 차량의 진행율을 표시하는데 있어, 길안내를 표시하는 화살표를 점진적으로 채워 나가거나 비워지게 하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 차량이 진행하는 방향에 따른 루트는 각각의 노드를 연결하는 링크로 표현되는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 복합 교차로를 빠져나가는 링크의 시작 노드에 화살표의 헤드를 표시하여 어느 방향에서 진입하여 어느 방향으로 빠져나가는지를 나타내는것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템.
복합교차로에 대한 정보를 파악하는 단계;

헤딩업 계산 및 화면 좌표를 계산하는 단계;

상기 변환된 화면 정보에 의거 복합교차로를 표시하는 단계;

상기 복합교차로를 통과할 루트를 표시하는 단계; 및

현재 진입차량이 주행되는 위치와 대응되도록 상기 통과하는 루트에 점진적으로 색을 변경하여 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 동작방법.
제 8항에 있어서, 복합교차로의 정보를 기초로 복합교차로의 형상을 파악하기 위해, 진입하는 교차로의 노드, 링크, 경위도 좌표 및 진북방향에 대한 정보를 지도데이터저장부를 통해 입수하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 동작방법.
제 8항에 있어서, 헤딩업 계산 및 화면 좌표 계산은, 제어부에 입력된 정보를 기초로 수행되며, 진입링크의 연결노드를 중심으로 회전하여 헤딩업 및 절대적인 경위도 좌표를 현재 차량의 화면좌표로 변환하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 동작 방법.
하나이상의 교차로로 구성되는 복합교차로를 포함하는 지도 데이터베이스를 구성하는 단계;

턴 바이 턴 (Turn by Turn)방식에 의거 교차로에서 진행할 루트를 나타내는 단계;

지도데이터저장부 및 GPS 수신부의 정보를 이용하여 진입할 도로가 복합교차로인지를 파악하는 단계;

상기 판단결과, 복합교차로인경우에는 해당 복합교차로형상을 상기 지도데이터저장부에서 추출하여 디스플레이하는 단계;

교차로에서의 진행할 방향을 디스플레이하는 단계; 및

GPS부의 포지셔닝모듈로부터 입수한 주행중인 차량의 현재위치에 대응되도록 상기 화살표로 디스플레이 된 진행할 방향위에 점진적으로 변경하여 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 동작 방법.
제 11항에 있어서, 교차로에서의 진행할 방향을 디스플레이하기 위해 지도 데이터저장부에 저장된 노드정보이용 및 진입링크의 진북방향에 대한 값을 산출하여 헤딩업 및 데이터베이스에 저장된 경위도 좌표를 화면좌표로 변환하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 동작방법.
제 11항에 있어서, 복합교차로에서 주행중인 차량의 위치에 대응되도록 진행율을 표시하는데 있어서, 진행될 루트의 화살표에 점진적으로 색의 변경은 주행중인 차량의 위치를 포지셔닝모듈로부터 입력받아 제어부의 제어와 그래픽인터페이스부를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 동작방법.
제 11항에 있어서, 주행중인 차량의 진행율은 복합교차로가 아닌 일반적인 교차로에서도 나타낼수 있는 것을 특징으로 하는 네이게이션 시스템의 동작방법.