KR100865723B1 - 네비게이션에서의 3차원 화면 조정 방법 - Google Patents

네비게이션에서의 3차원 화면 조정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 네비게이션에서의 3D(3-Dimensional) 화면 조정 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 차량의 주행 시 고도의 변화가 있는 경로를 지날 경우 네비게이션의 3D 화면 시점을 고도 변화에 따라 실시간으로 조절함으로써, 운전자에게 현실감 있는 경로 안내 화면을 제공하며 운전시 차량의 고도 변화에 따른 운전 조작을 더 용이하게 할 수 있는 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법에 관한 것이다.
본 발명의 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법은 주행 중인 차량의 경로 안내를 차량 단말기 화면으로 표시함에 있어서, GPS 신호를 수신하여 상기 차량의 현재위치에 해당하는 좌표 및 고도를 파악하는 제 1단계; 상기 차량의 현재위치에 해당하는 좌표 및 고도와 상기 차량의 과거위치에 해당하는 좌표 및 고도를 이용하여 현재위치 각도를 계산하는 제 2단계; 및 상기 차량의 현재위치 각도와 상기 차량의 과거위치 각도의 차이각을 구하고 이에 대응하여 상기 차량 단말기 화면의 피치각을 조절하는 제 3단계를 포함함에 기술적 특징이 있다.
따라서, 본 발명의 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법은 차량의 주행 시 고도의 변화가 있는 경로를 지날 경우 네비게이션의 3D 화면 시점을 고도 변화에 따라 실시간으로 조절함으로써, 운전자에게 현실감 있는 경로 안내 화면을 제공하며 운전시 차량의 고도 변화에 따른 운전 조작을 더 용이하게 할 수 있도록 하는 현저하고도 유리한 효과가 있다.
네비게이션, 3D, 화면조정, 화면조절.

Description

네비게이션에서의 3차원 화면 조정 방법{Method for controlling 3-Dimensional screen of navigation}
도 1은 본 발명에 따른 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법의 순서도,
도 2는 본 발명에 따른 3D 화면 조정 방법을 이용하는 네비게이션의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법의 일실시예.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
210: 수신부 220: 입력부
230: 제어부 240: 저장부
250: 표시부
본 발명은 네비게이션에서의 3D(3-Dimensional) 화면 조정 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 차량의 주행 시 고도의 변화가 있는 경로를 지날 경우 네비게 이션의 3D 화면 시점을 고도 변화에 따라 실시간으로 조절함으로써, 운전자에게 현실감 있는 경로 안내 화면을 제공하며 운전시 차량의 고도 변화에 따른 운전 조작을 더 용이하게 할 수 있는 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법에 관한 것이다.
차량 단말기는 차량 내부에 거치 또는 장착되어, 차량의 이동시에 복수 개의 전 세계 위치 측정 시스템(Global Positioning System, 이하 'GPS'이라 함)에 속하는 인공위성에서 제공하는 전파를 수신하여 차량의 현재 위치를 확인하고 차량의 속도를 확인할 수 있도록 구성된 수단으로, 보통 네비게이션(Naviation)으로 불린다. 이와 같은 차량 단말기는 GPS를 사용하여 계산된 현재 차량의 위치를, 차량 단말기에 포함된 지도 정보 기억장치로부터 읽어들인 지도 정보와 함께 디스플레이 화면에 표시하므로 사용자가 지도상에서 차량의 현재 위치를 실시간으로 확인할 수 있도록 한다. 또한, 사용자로부터 입력된 목적지 정보를 이용하여 출발지에서 목적지까지의 경로 진행 방향을 사용자에게 음성 및 화면 등으로 안내하는 기능을 구비하고 있다.
상기 경로 안내는 네비게이션에 저장된 지도 정보 상에 차량의 현재 위치를 매칭하고 화면으로 나타내어 경로 안내를 수행하게 되는데, 종래의 네비게이션은 2D 화면을 사용하여 차량의 현재 위치가 매칭된 지도 정보를 표시하므로 운전자에게 현실감 있는 경로 안내를 제공하지 못하는 단점이 있다.
또한 종래의 3D 화면을 사용하는 네비게이션의 경우, 3D 화면을 이용함으로써 2D 화면을 이용한 네비게이션에 비해 현실감 있는 경로 안내를 제공할 수 있으나 차량의 현재 위치에 따른 고도 변화에 의한 화면 시점의 변경이 적용되지 않는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량의 주행 시 고도의 변화가 있는 경로를 지날 경우 네비게이션의 3D 화면 시점을 고도 변화에 따라 실시간으로 조절함으로써, 운전자에게 현실감 있는 경로 안내 화면을 제공할 수 있도록 함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 운전시 차량의 고도 변화에 따른 운전 조작을 더 용이하게 할 수 있도록 하는 다른 목적이 있다.
본 발명의 목적은 주행 중인 차량의 경로 안내를 차량 단말기 화면으로 표시함에 있어서, GPS 신호를 수신하여 상기 차량의 현재위치에 해당하는 좌표 및 고도를 파악하는 제 1단계; 상기 차량의 현재위치에 해당하는 좌표 및 고도와 상기 차량의 과거위치에 해당하는 좌표 및 고도를 이용하여 현재위치 각도를 계산하는 제 2단계; 및 상기 차량의 현재위치 각도와 상기 차량의 과거위치 각도의 차이각을 구하고 이에 대응하여 상기 차량 단말기 화면의 피치각을 조절하는 제 3단계를 포함하는 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 다른 목적은 위성으로부터 위치 신호를 수신하기 위한 수신부; 사용자의 입력 조작에 상응하는 입력 신호를 발생하기 위한 입력부; 상기 수신부로부 터 위치 신호를 수신하여, 현재위치의 좌표 및 고도와 과거위치의 좌표 및 고도를 이용하여 상기 현재위치의 각도를 계산하며, 상기 과거위치의 좌표 및 고도와 상기 과거위치 이전의 위치에 해당하는 좌표 및 고도를 이용하여 상기 과거위치의 각도를 계산하고, 상기 현재위치의 각도와 상기 과거위치의 각도의 차이인 차이각을 계산하기 위한 제어부; 상기 제어부에서 계산한 각 위치에 따른 좌표, 고도 및 각도를 저장하기 위한 저장부; 및 상기 제어부에서 계산한 상기 차이각에 대응하여 차량 단말기 화면의 피치각을 조절하고 출력하기 위한 표시부를 포함하는 3D 화면 조정 방법을 이용하는 네비게이션에 의해 달성된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법의 순서도이다.
본 발명의 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법은, 주행 중인 차량에 장착된 네비게이션 또는 GPS 모듈을 갖춘 이동 단말기 등에 의해 실시된다.
상기 네비게이션은 GPS 신호를 수신할 수 있는 수신부를 포함하며, 이를 통해 위성이나 기지국으로부터 위치 신호를 수신하여 현재위치에 해당하는 좌표 및 고도를 획득한다(S110).
또한 현재위치에 해당하는 좌표 및 고도와 과거 위치에 해당하는 좌표 및 고도를 계산하여 각도를 구한다(S120).
상기 각도를 계산하는 수식은 수학식 1과 같다.
[수학식 1]
Figure 112007037396324-pat00001
A1 : 과거위치의 고도 A : 현재위치의 고도
La1 : 과거위치의 위도 La : 현재위치의 위도
Lo1 : 과거위치의 경도 Lo : 현재위치의 경도
각도 AN(ANgle)을 θ라고 하고 밑변의 길이를 X, 높이를 Y라고 하면, 기존의 수학공식을 이용하여 θ = tan-1 Y/X로 θ값을 구한다. 밑변의 길이인 X는 현재위치 의 좌표값과 과거위치의 좌표값을 이용하여, 현재위치의 위도를 La(Latitude), 현재위치의 경도를 Lo(Longitude), 과거위치의 위도를 La1, 과거위치의 경도를 Lo1이라고 하면 기존의 수학공식을 이용하여 X = ((La1 - La)2 +(Lo1 - Lo)2)1/ 2 로 X값을 구한다. 높이 Y는 현재위치의 고도값 A와 과거위치의 고도값 A1을 이용하여 Y = A1 - A 으로 구한다.
상기와 같이 계산한 X와 Y값을 이용하여 구한 현재 위치에서의 각도 AN과 과거위치에서 구한 각도 AN1의 차이를 이용하여 CA = AN1 - AN으로 차이각 CA를 구한다(S130). 과거위치에서 구한 각도 AN1는, 과거위치의 좌표 및 고도와 상기 과거위치 이전의 위치에 해당하는 좌표 및 고도를 이용하여 수학식 1에 따라 구한 것이다.
즉, 본 발명에 따른 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법은, 현재위치(N)의 좌표 및 고도와 과거위치(N-1)의 좌표 및 고도를 이용하여 각도 AN을 구하고, 과거위치(N-1)의 좌표 및 고도와 상기 과거위치의 이전의 위치(N-2)에 해당하는 좌표 및 고도를 이용하여 각도 AN1를 구하여, 현재위치(N)에 대한 차이각 CA를 구하는 것이다.
본 발명의 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법은 차이각 CA를 이용하여 네비게이션 3D 화면의 피치(picth)각을 바로 조정하는 경우 화면의 급격한 변화가 생기는 것을 방지하기 위해, 차이각 CA를 보정하여 보정된 각도값 FA를 화면에 적용 한다.
본 발명의 실시예에 따른 적절한 보정값은 표 1과 같으며, 여러 조건들의 변화에 의해 표 1의 보정값 및 범위는 바뀔 수 있다.
[표 1]
차이각(CA) 범위 보정된 각도(FA)
90°~ 0°(유효범위 밖)
70°~ 90° -20°
50°~ 70° -15°
30°~ 50° -10°
10°~ 30° -5°
-10°~ 10° 0°
-30°~ -10° 5°
-50°~ -30° 10°
-70°~ -50° 15°
-90°~ -70° 20°
-90°~ 0°(유효범위 밖)
상기와 같이 보정된 각도값 FA를 이용하여 네비게이션 3D 화면의 피치각을 조절하게 된다. 즉 고도가 높아지면 피치각이 감소하고, 고도가 낮아지면 피치각이 증가한다.
따라서 본 발명에 따른 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법은 주행 중인 차량의 좌표 및 고도 변화에 따라 실시간으로 3D 화면의 피치각을 조절함으로써, 보다 현실감 있는 화면을 제공하며 이로 하여금 운전자가 고도 변화에 따른 운전 조작을 더욱 용이하게 할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 3D 화면 조정 방법을 이용하는 네비게이션의 구성도 이다.
본 발명에 따른 네비게이션은 수신부(210), 입력부(220), 제어부(230), 저장부(240) 및 표시부(250)를 포함하여 구성된다.
수신부(210)는 GPS에 포함된 위성이나 기지국으로부터 위치 신호를 수신하여 각 위치에 해당하는 좌표 및 고도를 파악하기 위한 수단이며, 입력부(220)는 사용자의 입력에 의한 신호를 제어부(230)로 전달하기 위한 수단이다.
제어부(230)는 수신부(210)에서 수신한 위치 신호에 대응하는 좌표 및 고도를 계산하며, 현재위치의 좌표 및 고도와 과거위치의 좌표 및 고도를 이용하여 현재위치에 해당하는 각도를 계산하고, 과거위치의 좌표 및 고도와 상기 과거위치 이전의 위치에 해당하는 좌표 및 고도를 이용하여 과거위치에 해당하는 각도를 계산하며, 현재위치의 각도와 과거위치의 각도와의 차이인 차이각을 계산하기 위한 수단으로서, 계산된 차이각 값에 대응하여 표시부(250)에서 출력하는 3D 화면을 조절하기 위한 신호를 생성한다.
저장부(240)는 상기 제어부(230)에서 계산한 각 위치에 따른 좌표, 고도 및 각도를 저장하기 위한 수단으로, 지도 정보 및 멀티미디어 파일 등을 저장한다.
표시부(250)는 네비게이션의 화면을 표시하기 위한 수단으로 3D 화면을 출력할 수 있으며, 본 발명에 따른 네비게이션의 표시부(250)는 상기 제어부(230)에서 계산한 차이각에 대응하여 3D 화면의 피치각을 조절하여 3D 화면을 출력한다. 이때 표시부(250)는 조절된 피치각에 따라 화면상의 도로 및 배경의 폭이나 입체건물의 각도를 변화하여 화면을 출력함으로써, 사용자에게 보다 현실감 있는 화면을 제공 한다.
도 3은 본 발명에 따른 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법의 일실시예를 나타낸 화면이다.
본 발명에 따른 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법은 도 3과 같은 3D 화면의 피치각을 현재위치에 따른 고도 변화에 맞게 조절하여 운전자에게 현실감 있는 화면을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 차량의 현재위치에 따른 고도와 과거위치에 따른 고도에 의해 현재위치한 도로의 각도를 계산하여 네비게이션 3D 화면의 피치각을 조절한다. 따라서 네비게이션 3D 화면의 피치각이 조절함에 따라 화면상의 도로 및 배경의 폭과 입체건물의 각도가 변화되는 것을 이용하여 실제로 오르막 또는 내리막 도로를 주행하는 느낌을 전달함으로써, 운전자에게 시각적으로 현실감 있는 네비게이션 화면을 제공한다.
또한 본 발명의 일실시예는, 화면상의 입체건물이 운전자 시점으로 다가옴에 따라 운전자 시점 근방에서는 입체건물을 반투명 처리함으로써 운전자의 시야를 방해하지 않게 하는 방법을 더 포함한다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법은 차량의 주행 시 고도의 변화가 있는 경로를 지날 경우 네비게이션의 3D 화면 시점을 고도 변화에 따라 실시간으로 조절함으로써, 운전자에게 현실감 있는 경로 안내 화면을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 운전시 차량의 고도 변화에 따른 운전 조작을 더 용이하게 할 수 있도록 하는 현저하고도 유리한 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 주행 중인 차량의 경로 안내를 차량 단말기 화면으로 표시함에 있어서,
    GPS 신호를 수신하여 상기 차량의 현재위치에 해당하는 좌표 및 고도를 파악하는 제 1단계;
    상기 차량의 현재위치에 해당하는 좌표 및 고도와 상기 차량의 과거위치에 해당하는 좌표 및 고도를 이용하여 현재위치 각도를 계산하는 제 2단계; 및
    상기 차량의 현재위치 각도와 상기 차량의 과거위치 각도의 차이각을 구하고 이에 대응하여 상기 차량 단말기 화면의 피치각을 조절하는 제 3단계
    를 포함하는 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3단계의,
    상기 차량의 과거위치 각도는, 상기 차량의 과거위치에 해당하는 좌표 및 고도와 상기 차량의 과거위치 이전의 위치에 해당하는 좌표 및 고도를 이용하여 계산된 것인 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 3단계의,
    상기 차량 단말기 화면의 피치각을 조절하는 것은, 상기 차량 단말기 화면상 에 표시되는 도로 및 배경의 폭을 조절하는 것인 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 3단계의,
    상기 차량 단말기 화면의 피치각을 조절하는 것은, 상기 차량 단말기 화면상에 표시되는 입체건물의 각도를 조절하는 것인 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2단계의,
    상기 현재위치 각도의 계산은, 하기 수학식을 이용하여 계산하는 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법.
    [수학식]
    Figure 112007037396324-pat00002
    [A1: 과거위치의 고도, A: 현재위치의 고도, La1: 과거위치의 위도, La: 현재위치의 위도, Lo1: 과거위치의 경도, Lo: 현재위치의 경도]
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 제 3단계의,
    상기 차이각은, 일정 각도 범위 사이의 각도인 경우 기설정된 각도를 대입하여 보정하는 것인 네비게이션에서의 3D 화면 조정 방법.
  7. 위성으로부터 위치 신호를 수신하기 위한 수신부;
    사용자의 입력 조작에 상응하는 입력 신호를 발생하기 위한 입력부;
    상기 수신부로부터 위치 신호를 수신하여, 현재위치의 좌표 및 고도와 과거위치의 좌표 및 고도를 이용하여 상기 현재위치의 각도를 계산하며, 상기 과거위치의 좌표 및 고도와 상기 과거위치 이전의 위치에 해당하는 좌표 및 고도를 이용하여 상기 과거위치의 각도를 계산하고, 상기 현재위치의 각도와 상기 과거위치의 각도의 차이인 차이각을 계산하기 위한 제어부;
    상기 제어부에서 계산한 각 위치에 따른 좌표, 고도 및 각도를 저장하기 위한 저장부; 및
    상기 제어부에서 계산한 상기 차이각에 대응하여 차량 단말기 화면의 피치각을 조절하고 출력하기 위한 표시부
    를 포함하는 3D 화면 조정 방법을 이용하는 네비게이션.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부의 현재위치 및 과거위치의 각도 계산은, 하기 수학식을 이용하여 계산하는 3D 화면 조정 방법을 이용하는 네비게이션.
    [수학식]
    Figure 112007037396324-pat00003
    [A1: 과거위치의 고도, A: 현재위치의 고도, La1: 과거위치의 위도, La: 현재위치의 위도, Lo1: 과거위치의 경도, Lo: 현재위치의 경도]
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 차이각은, 일정 각도 범위 사이의 각도인 경우 기설정된 각도를 대입하여 보정하는 것인 3D 화면 조정 방법을 이용하는 네비게이션.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 표시부에서 상기 차량 단말기 화면의 피치각을 조절하고 출력하는 것 은, 상기 차량 단말기 화면상에 표시되는 도로 및 배경의 폭을 조절하여 출력하는 것인 3D 화면 조정 방법을 이용하는 네비게이션.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 표시부에서 상기 차량 단말기 화면의 피치각을 조절하고 출력하는 것은, 상기 차량 단말기 화면상에 표시되는 입체건물의 각도를 조절하여 출력하는 것인 3D 화면 조정 방법을 이용하는 네비게이션.
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KR101273258B1 (ko) * 2010-12-03 2013-06-11 나비스오토모티브시스템즈 주식회사 경로정보를 활용한 네비게이션 장치의 지도 디스플레이 방법
KR101932623B1 (ko) 2015-08-03 2018-12-27 바이두 온라인 네트웍 테크놀러지 (베이징) 캄파니 리미티드 3차원 도로 모델의 모델링 방법, 장치 및 저장 매체

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