KR100663026B1 - 네비게이션 시스템의 지도 표시방법 - Google Patents
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Abstract
지도데이터 저장부에 저장된 정규화 좌표의 지도데이터를 직접 화면좌표로 변환하여 화면에 표시하고, 지도데이터들에 대하여 화면상의 기준점을 계산하는 범용적인 방법을 제시하여 지도데이터를 좌우 상하로 이동하거나 확대 또는 축소할 경우 및 회전 연산을 할 경우에 간단히 적용할 수 있도록 각 도엽의 기준 위치를 계산한다.
이동체의 위치를 지도데이터 저장부에 저장된 도엽의 지도데이터에 맵 매칭하고, 맵 매칭한 기준도엽에 인접하는 인접도엽을 결정하며, 상기 맵 매칭한 기준도엽 및 상기 결정한 인접도엽의 지도데이터를 제어부가 지도데이터 저장부에서 독출하여 메모리에 적재한 후 각 도엽의 기준점 위치를 계산하며, 상기 계산한 각 도엽의 기준점 위치를 상기 이동체의 위치를 중심으로 변경한 후 각 도엽별로 화면좌표를 계산하며, 상기 계산한 화면좌표를 상기 이동체의 진행방향에 따라 회전시킨 후 표시부로 출력하여 화면에 표시하는 것으로 연산량이 적어 빠른 시간 내에 지도를 화면에 표시할 수 있다.
네비게이션, GPS, 도엽, 화면좌표, 정규화 좌표, 좌표변환
Description
도 1은 지도데이터 저장부에 저장된 지도데이터를 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래의 지도 표시방법을 보인 신호흐름도.
도 3은 본 발명의 지도 표시방법이 적용되는 네비게이션 시스템의 구성을 예로 들어 보인 블록도.
도 4는 본 발명의 지도 표시방법을 보인 신호흐름도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 지도 표시방법에서 기준 유닛 및 인접 유닛과 인접도엽을 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 지도 표시방법에서 기준도엽 및 인접도엽의 지도를 화면에 표시하는 동작을 설명하기 위한 도면.
본 발명은 이동체의 현재위치로부터 목적지까지의 주행경로를 탐색하고, 탐색한 주행경로를 따라 이동체가 주행하도록 안내하는 네비게이션 시스템에 있어서, 지도데이터 저장부에 저장된 지도데이터를 화면에 표시하는 지도 표시방법에 관한 것으로 특히 적은 연산량으로 빠른 시간 내에 고품질의 지도를 화면에 표시하는 네비게이션 시스템의 지도 표시방법에 관한 것이다.
일반적으로 네비게이션 시스템은 대용량 지도데이터를 효율적으로 이용하기 위하여, 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같은 대한민국의 전체 지도데이터를 동일한 면적을 가지는 복수의 도엽(100)으로 분할하고, 분할한 각각의 도엽(100)내의 오브젝트(object)들의 경위도 좌표들을 각각의 도엽(100)별로 독립적인 원점을 갖는 상대좌표계인 정규화 좌표로 변환하여 저장하고 있다.
이러한 지도데이터를 화면상에 표시할 경우에 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이 단계(200)에서 지도데이터 저장부로부터 화면에 표시할 복수 도엽의 지도데이터를 독출한다. 상기 독출한 각 도엽의 지도데이터는 정규화 좌표로서 이를 단계(202)에서 원래의 경위도 좌표로 변환한다.
다음 단계(204)에서는 상기 경위도 좌표의 지도데이터를 투영평면에 투영하여 단계(206)에서 화면 좌표로 변환하고, 그 화면 좌표로 변환한 지도데이터를 단계(208)에서 화면에 표시하였다.
이러한 종래의 지도 표시방법에 따르면, 지도데이터 저장부에 저장된 정규화 좌표의 지도데이터를 경위도 좌표의 지도데이터로 변환한 후 이를 다시 화면좌표로 변환하므로 지도데이터의 연산량이 매우 많고, 많은 연산시간이 소요되어 지도데이터를 화면에 표시하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
그러므로 본 발명의 목적은 고용량 및 고품질의 지도데이터를 화면을 표시함 에 있어서, 지도데이터 저장부에 저장된 정규화 좌표의 지도데이터를 직접 화면좌표로 변환하여 화면에 표시할 수 있는 네비게이션 시스템의 지도 표시방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 지도데이터들에 대하여 화면상의 기준점을 계산하는 범용적인 방법을 제시하여 지도데이터를 좌우 상하로 이동하거나 확대 또는 축소할 경우 및 회전 연산을 할 경우에 간단히 적용할 수 있도록 각 도엽의 기준 위치를 계산하는 네비게이션 시스템의 지도 표시방법을 제공하는데 있다.
이러한 목적을 가지는 본 발명의 제 1 특징에 따르면, 본 발명은 지도데이터를 메모리에 적재하면서 이동체의 위치를 포함하는 도엽이 화면상에서 위치할 상대적인 기준위치를 결정하고, 주변에 인접한 도엽들을 이러한 기준 도엽의 위치를 중심으로 배치한 뒤, 정규화 좌표의 화면 종횡비를 보정해주고 회전연산을 적용함으로써, 고용량 고품질의 데이터에 적용 가능한 효율적인 지도 표시방법을 제공한다.
본 발명의 제 2 특징에 따르면, 이동체의 위치를 기준으로 인접한 4개 도엽의 기준 위치를 설정하되, 사용자 입력에 따른 배경지도의 회전, 평행, 확대이동의 가능하다.
그러므로 본 발명의 네비게이션 시스템의 지도 표시방법은 이동체의 위치를 지도데이터 저장부에 저장된 도엽의 지도데이터에 맵 매칭하고, 맵 매칭한 기준도엽에 인접하는 인접도엽을 결정하며, 상기 맵 매칭한 기준도엽 및 상기 결정한 인접도엽의 지도데이터를 제어부가 지도데이터 저장부에서 독출하여 메모리에 적재한 후 각 도엽의 기준점 위치를 계산하며, 상기 계산한 각 도엽의 기준점 위치를 상기 이동체의 위치를 중심으로 변경한 후 각 도엽별로 화면좌표를 계산하며, 상기 계산한 화면좌표를 상기 이동체의 진행방향에 따라 회전시킨 후 표시부로 출력하여 화면에 표시하는 것을 특징으로 한다.
상기 이동체 위치는 GPS 수신기가 수신하는 항법 메시지 및 센서부의 검출신호를 이용한 데드레코닝으로 제어부가 판단한 위치이고, 상기 맵 매칭은 상기 이동체의 위치를 도엽 코드와 정규화 좌표로 변환하여 맵 매칭하는 것을 특징으로 한다.
인접도엽의 결정은 상기 이동체의 위치가 매칭된 도엽을 4개의 유닛으로 구획하고 이동체의 위치가 매칭된 위치를 포함하는 유닛을 기준 유닛으로 결정하고, 상기 결정한 기준 유닛에 경도방향 및 위도방향으로 인접한 유닛을 인접 유닛으로 결정하며, 상기 결정한 기준 유닛 및 인접 유닛에 경도방향 및 위도방향으로 각기 인접한 도엽을 인접도엽으로 결정하며, 상기 결정한 두 인접도엽과 경도방향 및 위도방향으로 모두 인접한 도엽을 인접도엽으로 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 도엽의 기준점 위치 계산은, 기준도엽 및 인접도엽의 각각의 지도데이터를 각 도엽의 경도방향 및 위도방향 길이에 따라 종횡비를 보정하여 메모리에 적재하고, 사용자가 설정한 지도의 확대 비율을 고려하여 각 도엽의 기준점 위치를 계산하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도 3 내지 도 6의 도면을 참조하여 본 발명의 네비게이션 시스템의 지도 표시방법을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 지도 표시방법이 적용되는 네비게이션 시스템의 구성을 예로 들어 보인 블록도이다. 이에 도시된 바와 같이 복수의 GPS 위성(도면에 도시되지 않았음)이 송신하는 항법 메시지를 안테나(300)를 통해 수신하는 GPS 수신기(310)와, 이동체의 주행각도를 검출하기 위한 자이로스코프 및 이동체의 주행속도를 검출하기 위한 속도센서 등을 비롯한 복수의 센서들을 설치하여 이동체의 주행상태를 검출하는 센서부(320)와, 지도 데이터를 미리 저장하고 있는 지도 데이터 저장부(330)와, 상기 GPS 수신기(310) 및 센서부(320)의 검출신호를 이용한 데드레코닝(Dead Reckoning) 항법으로 이동체의 현재위치를 검출하고, 검출한 이동체의 현재위치를 상기 지도데이터 저장부(330)에 저장된 지도데이터에 매칭시킨 후 이동체의 주행경로 탐색 및 탐색된 주행경로의 안내동작을 수행하는 제어부(340)와, 사용자의 조작에 따라 동작명령을 발생하여 상기 제어부(340)에 입력시키는 명령 입력부(350)와, 상기 제어부(340)의 제어에 따라 지도데이터, 이동체의 현재위치 및 이동체의 주행경로 등을 화면에 표시하는 표시부(360)와, 상기 제어부(340)의 작업 데이터를 저장하고 출력하는 메모리(370)로 구성하였다.
이러한 구성의 네비게이션 시스템에 적용되는 본 발명의 지도 표시방법은 도 4에 도시된 바와 같이 단계(400)에서 제어부(340)는 GPS 수신기(310)가 수신하는 항법 메시지와 센서부(320)의 검출신호를 이용한 데드레코닝으로 이동체의 현재 위치 즉, 경위도 좌표를 판단하고, 단계(402)에서 상기 판단한 이동체의 경위도 좌표를 도엽코드 및 정규화 좌표로 변환한다.
다음 단계(404)에서 제어부(430)는 상기 변환한 이동체의 도엽코드 및 정규 화 좌표의 위치를 지도데이터 저장부(330)에 저장된 해당 도엽에 맵 매칭시키고, 단계(406)에서 상기 맵 매칭된 이동체의 위치를 기준으로 해당 도엽 내에서 기준 유닛과 인접 유닛을 결정하며, 단계(408)에서 상기 결정한 기준 유닛과 인접 유닛을 이용하여 인접 도엽을 결정한다.
즉, 도 5a에 도시된 바와 같이 이동체의 위치(500)가 맵 매칭된 기준도엽(502)을 4개의 유닛(502a, 502b, 502c, 502d)으로 분할하고, 분할한 4개의 유닛(502a, 502b, 502c, 502d)에서 이동체의 위치(500)가 맵 매칭된 유닛(502d)을 기준 유닛으로 결정하며, 그 기준 유닛(502d)에 경도 방향으로 연결되어 있는 유닛(502c)과 위도 방향으로 연결되어 있는 유닛(502b)을 인접 유닛으로 결정하며, 상기 기준 유닛(502d) 및 인접 유닛(502b)과 경도 방향으로 인접한 도엽(504)과, 상기 기준 유닛(502d) 및 인접 유닛(502c)과 위도 방향으로 인접한 도엽(506)과, 상기 도엽(504, 506)과 위도 및 경도 방향으로 인접한 도엽(508)을 인접 도엽으로 결정한다.
또한 도 5b 내지 도 5d에 도시된 바와 같이 이동체의 위치(510)(520)(530)가 맵 매칭된 기준도엽(512)(522)(532)을 4개의 유닛(512a, 512b, 512c, 512d)(522a, 522b, 522c, 522d)(532a, 532b, 532c, 532d)으로 분할하고, 분할한 4개의 유닛(512a, 512b, 512c, 512d)(522a, 522b, 522c, 522d)(532a, 532b, 532c, 532d)에서 이동체의 위치(510)(520)(530)가 맵 매칭된 유닛(512a)(522b)(532c)을 기준 유닛으로 결정하며, 그 기준 유닛(512a)(522b)(532c)에 경도 방향으로 연결되어 있는 유닛(512b)(522a)(532d)과 위도 방향으로 연결되어 있는 유닛(512c)(522d)(532a)을 인접 유닛으로 결정하며, 상기 유닛(512a, 512c)(522b, 522d)(532a, 532c)과 경도 방향으로 인접한 도엽(514)(524)(534)과, 상기 유닛(512a, 512b)(522a, 522b)(532c, 532d)과 위도 방향으로 인접한 도엽(516)(526)(536)과, 상기 도엽(514, 516)(524, 526)(534, 536)과 위도 및 경도 방향으로 인접한 도엽(518)(528)(538)을 인접 도엽으로 결정한다.
다음 단계(410)에서는 상기 결정한 기준 도엽 및 인접 도엽을 지도데이터 저장부(430)에서 독출하여 종횡비를 조절한 후 메모리(370)에 저장한다. 즉, 지도데이터 저장부(430)에 저장된 각 도엽의 오브젝트들의 좌표는 도엽 내에서 동일 비율로 정규화되어 있는 것으로 이를 각 도엽의 경도방향 길이와 위도방향 길이의 비율을 이용하여 도엽 정규화 좌표의 종횡비를 보정하고, 메모리(370)에 저장한다.
다음 단계(412)에서 제어부(340)는 사용자가 설정한 지도의 확대 비율에 따라 도 6a에 도시된 바와 같이 기준도엽과 인접 도엽의 정규화 좌표의 기준점(600, 600a, 600b, 600c)을 설정하고, 단계(414)에서 도 6b에 도시된 바와 같이 이동체의 위치(610)가 표시부(360)의 화면의 중앙에 위치하도록 각 도엽의 기준점(600, 600a, 600b, 600c)의 위치를 변경한다.
다음 단계(416)에서 제어부(340)는 도엽별 정규화 좌표와 도엽별 기준점(600, 600a, 600b, 600c)을 이용하여 각 도엽의 화면좌표를 계산하고, 단계(418)에서 이동체의 진행 방향에 따라 예를 들면, 도 6c에 도시된 바와 같이 각 도엽의 화면좌표를 회전시킨 후 단계(420)에서 표시부(360)로 출력하여 화면에 표시한다.
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 지도데이터의 정규화 좌표에서 이동체의 위치를 포함하는 기준도엽에 인접한 인접도엽의 위치를 결정하고, 이를 이용하여 지도데이터를 메모리에 적재한 후 회전연산을 반영하여 최종 화면좌표로 변환하는 것으로 지도데이터를 화면에 표시하기 위한 연산량이 적어 빠른 시간 내에 지도를 화면에 표시할 수 있고, 특히 화면에 가시화되는 오브젝트의 개수가 많은 도심지역이나 고품질 지도의 경우에 더욱 큰 효과를 기대할 수 있다.
Claims (5)
- 이동체의 위치를 지도데이터 저장부에 저장된 도엽의 지도데이터에 맵 매칭하고, 맵 매칭한 도엽을 기준도엽으로 설정하는 제 10 과정;상기 제 10 과정에서 설정한 기준도엽을 복수의 유닛으로 구획하고, 구획한 복수의 유닛들 중에서 이동체의 위치가 포함되어 있는 기준 유닛과, 그 기준 유닛에 인접한 복수의 인접 유닛을 설정하며, 설정한 기준유닛 및 복수의 인접유닛에 모두 인접하고 있는 도엽을 인접도엽으로 결정하는 제 20 과정;상기 제 10 과정에서 맵 매칭한 기준도엽 및 상기 제 20 과정에서 결정한 인접도엽의 지도데이터를 제어부가 지도데이터 저장부에서 독출하여 메모리에 적재한 후 각 기준도엽 및 인접도엽에서 정규화 좌표의 기준점 위치를 설정하는 제 30 과정;상기 제 30 과정에서 계산한 각 도엽의 기준점 위치를 상기 이동체의 위치를 중심으로 변경한 후 각 도엽별로 화면좌표를 계산하는 제 40 과정; 및상기 제 40 과정에서 계산한 화면좌표를 상기 이동체의 진행방향에 따라 회전시킨 후 표시부로 출력하여 화면에 표시하는 제 50 과정으로 이루어진 네비게이션 시스템의 지도 표시방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 10 과정의 이동체 위치는;GPS 수신기가 수신하는 항법 메시지 및 센서부의 검출신호를 이용한 데드레코닝으로 제어부가 판단한 위치인 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 지도 표시방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 10 과정의 맵 매칭은;상기 이동체의 위치를 도엽 코드와 정규화 좌표로 변환하여 맵 매칭하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 지도 표시방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 20 과정은;상기 이동체의 위치가 매칭된 도엽을 4개의 유닛으로 구획하고 이동체의 위치가 매칭된 위치를 포함하는 유닛을 기준 유닛으로 결정하는 제 21 과정;상기 제 21 과정에서 결정한 기준 유닛에 경도방향 및 위도방향으로 인접한 유닛을 인접 유닛으로 결정하는 제 22 과정;상기 제 21 과정 및 제 22 과정에서 결정한 기준 유닛 및 인접 유닛에 경도방향 및 위도방향으로 각기 인접한 도엽을 인접도엽으로 결정하는 제 23 과정; 및상기 제 23 과정에서 결정한 두 인접도엽과 경도방향 및 위도방향으로 모두 인접한 도엽을 인접도엽으로 결정하는 제 24 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 지도 표시방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 30 과정은;기준도엽 및 인접도엽의 각각의 지도데이터를 각 도엽의 경도방향 및 위도방향 길이에 따라 종횡비를 보정하여 메모리에 적재하고, 사용자가 설정한 지도의 확대 비율을 고려하여 각 도엽의 기준점 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 시스템의 지도 표시방법.
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20100929 Year of fee payment: 5 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |