KR101190471B1 - 도로 정보 및 교통정보를 이용한 경로 선택 기능을 가지는내비게이션 시스템 및 그 방법 - Google Patents

도로 정보 및 교통정보를 이용한 경로 선택 기능을 가지는내비게이션 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내비게이션 시스템의 경로 선택 방법에 관한 것으로, 특히 목적지까지의 다수의 경로들 중 도로정보와 교통정보에 의해 경로를 선택하는 도로 정보 및 교통정보를 이용한 경로 선택 기능을 가지는 내비게이션 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 내비게이션 시스템에 있어서, 상기 교통정보 제공매체로부터 교통정보를 수신하는 무선통신부와, 다수의 위성위치확인시스템 위성들로부터 각각의 위치데이터를 수신받아 자신의 위치를 계산하여 출력하는 위성위치확인시스템 모듈과, 도로폭, 도로 속성 및 도로종별 정보를 가지는 지도데이터를 저장하는 지도데이터 데이터베이스와, 교통정보 가중치 룩업테이블과 도로폭 가중치 룩업테이블과 지역별 및 도로 구간별 교통정보를 저장하는 저장부와, 상기 교통정보를 지역별 및 도로 구간별 교통정보로 분석하여 상기 저장부에 저장하고, 사용자에 의해 목적지 입력 시 상기 지도데이터를 참조하여 상기 자신의 위치에서 상기 목적지로 향하는 다수의 대상 경로들을 검색하고, 상기 지도데이터를 참조하여 각 대상 경로들의 각 도로구간들에 대한 도로폭 가중치와 상기 수신된 교통정보에 따른 교통정보 가중치들을 곱하여 구간별 탐색 코스트값을 계산하고, 상기 구간별 탐색 코스트값들을 가산하여 대상 경로별 전체 탐색 코스트값을 계산하고, 상기 탐색 코스트값이 작은 대상 경로를 선택하는 제어부로 이루어짐을 특징으로 한다.
내비게이션, 경로 선택, 교통정보, 가중치

Description

도로 정보 및 교통정보를 이용한 경로 선택 기능을 가지는 내비게이션 시스템 및 그 방법{NAVIGATION SYSTEM WITH ROUTINE SELECTING FUNCTION USING ROAD INFOMATION AND TRAFFIC INFORMATION AND METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명에 따라 적용되는 내비게이션 시스템의 구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 내비게이션 시스템의 경로 선택 방법을 나타낸 흐름도
본 발명은 내비게이션 시스템의 경로 선택 방법에 관한 것으로, 특히 목적지까지의 다수의 경로들 중 도로정보와 교통정보에 의해 경로를 선택하는 도로 정보 및 교통정보를 이용한 경로 선택 기능을 가지는 내비게이션 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 내비게이션 시스템은 복수개의 위성위치확인시스템(Global Positioning System: GPS) 위성으로부터 위치신호를 수신하고 자신의 위치를 계산 하고, 상기 계산된 위치에서 사용자에 의해 입력된 목적지까지의 경로를 검색하고 지속적으로 계산되는 자신의 위치를 지도에 맵매칭 하고 상기 경로를 기준으로 길 안내를 수행한다.
현재 위치에서 사용자에 의해 입력된 목적지까지는 다양한 경로들이 존재하게 되며, 상기 다양한 경로들 중 하나의 경로를 선택하기 위해 선택 조건을 선택하여야 한다. 상기 경로 선택 조건으로는 통상적으로 고속도로 우선, 국도 우선 또는 최단 거리 등이 사용된다. 이러한 경우 상기 선택된 경로 상의 교통 상황에 대해서는 알 수 없으므로 상기 경로가 지체 또는 정체되는 경우 운전자는 도로상에서 많은 시간을 허비하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 각 도로의 교통정보를 수집하여 무선통신을 통해 수집된 교통정보를 제공하는 교통정보 제공 매체들이 생기고, 상기 무선으로 전송된 교통정보를 수신받고, 수신된 교통정보를 경로 탐색에 반영하여 경로를 선택하는 내비게이션 시스템이 개발되어 출시되고 있다.
상기 교통정보는 도로상에 차량의 주행속도를 측정할 수 있는 측정장비들을 구비하고, 상기 측정장비들을 통해 도로를 주행하는 차량의 주행속도를 측정하여 수집된다. 통상 상기 차량의 주행속도를 측정하는 방법으로는 지점 검지식, 비콘 방식 등이 사용된다.
상기에서 설명한 바와 같이 종래 내비게이션 시스템은 경로 선택 시 도로 종류별 또는 최단거리 및 교통정보에 의해서만 경로를 선택한다. 그러나 도로의 교통상황은 수시로 변하므로 막상 경로 선택 후 경로상의 도로 교통상황이 안 좋아지는 경우 종래 내비게이션 시스템은 변경된 도로 교통상황에 대처할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 내비게이션 시스템에서 경로 선택 시 교통정보뿐만 아니라 경로상의 도로폭 및 도로 속성을 적용하여 경로를 선택할 수 있는 도로 정보 및 교통정보를 이용한 경로 선택 기능을 가지는 내비게이션 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 내비게이션 시스템에 있어서, 상기 교통정보 제공매체로부터 교통정보를 수신하는 무선통신부와, 다수의 위성위치확인시스템 위성들로부터 각각의 위치데이터를 수신받아 자신의 위치를 계산하여 출력하는 위성위치확인시스템 모듈과, 도로폭, 도로 속성 및 도로종별 정보를 가지는 지도데이터를 저장하는 지도데이터 데이터베이스와, 교통정보 가중치 룩업테이블과 도로폭 가중치 룩업테이블과 지역별 및 도로 구간별 교통정보를 저장하는 저장부와, 상기 교통정보를 지역별 및 도로 구간별 교통정보로 분석하여 상기 저장부에 저장하고, 사용자에 의해 목적지 입력 시 상기 지도데이터를 참조하여 상기 자신의 위치에서 상기 목적지로 향하는 다수의 대상 경로들을 검색하고, 상기 지도데이터를 참조하여 각 대상 경로들의 각 도로구간들에 대한 도로폭 가중치와 상기 수신된 교통정보에 따른 교통정보 가중치들을 곱하여 구간별 탐색 코스트값을 계산하고, 상기 구간별 탐색 코스트값들을 가산하여 대상 경로별 전체 탐색 코스트값을 계산하고, 상기 탐색 코스트값이 작은 대상 경로를 선택하는 제어부로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 무선통신부와, 위성위치확인시스템 모듈과, 도로폭, 도로 속성 및 도로종별 정보를 가지는 지도데이터를 저장하는 지도데이터 데이터베이스와, 교통정보 가중치 룩업테이블과 도로폭 가중치 룩업테이블과 도로 속성 가중치 테이블과 도로 종별 가중치 테이블과 지역별 및 도로 구간별 교통정보를 저장하는 저장부를 포함하는 내비게이션 시스템의 도로 정보 및 교통정보를 이용한 경로 선택 방법에 있어서, 상기 무선통신부를 통해 교통정보를 수신하고 상기 교통정보를 분석하여 교통정보를 지역별 및 도로 구간별 교통정보로 분리하여 상기 저장부에 저장하는 과정과, 사용자에 의해 목적지가 입력하면 상기 지도데이터를 참조하여 상기 자신의 위치에서 상기 목적지로 향하는 다수의 대상 경로들을 검색하는 과정과, 상기 지도데이터를 참조하여 각 대상 경로들의 각 도로구간들에 대한 도로폭 가중치와 상기 수신된 교통정보에 따른 교통정보 가중치들을 곱하여 구간별 탐색 코스트값을 계산하는 과정과, 상기 구간별 탐색 코스트값들을 가산하여 대상 경로별 전체 탐색 코스트값을 계산하는 과정과, 상기 탐색 코스트값이 작은 대상 경로를 선택하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설 명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 벗어나지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 교통정보 제공 매체로부터 교통정보를 무선으로 수신하고, 현재 위치에서 사용자에 의해 입력된 목적지까지의 복수개의 경로들 상의 각 구간들에 해당하는 교통정보에 따른 가중치 및 도로폭, 도로 속성(또는 "Link 속성"이라 함) 및 도로 종별에 따른 가중치를 적용하여 최적의 경로를 선택하여 경로 안내를 수행하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 내비게이션 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 이하 도 1을 참조하여 설명한다.
도면에 참조된 부호 100은 내비게이션 시스템이고, 200은 교통정보 제공 매체이다.
상기 본 발명에 따른 교통정보 제공 매체(200)는 도로들에 일정 거리 또는 임의 거리 단위로 차량의 주행속도를 측정하는 장치를 설치하여 구간별 주행속도를 측정하여 교통정보를 수집하고, 수집된 교통정보를 무선통신망(도시하지 않음)을 통해 방송한다. 상기 무선통신망은 주파수변조(Frequency Modulation: FM) 방송망 또는 부호분할다중접속 무선통신망 또는 DMB 방송망 등이 사용될 수 있다.
상기 내비게이션 시스템(100)은 상기 교통정보 제공 매체(200)로부터 교통정보를 수신 및 분석하여 지역별 및 구간별 교통정보를 저장하고, 사용자가 목적지 입력 시 주기적으로 측정되는 현재 위치에서 상기 목적지까지의 경로를 탐색하여 지도데이터에 매칭하여 디스플레이 하고, 상기 탐색된 경로를 따라 사용자에게 목 적지까지의 경로를 안내한다.
구체적으로, 상기 내비게이션 시스템(100)은 제어부(10)와 저장부(20)와 지도데이터 데이터베이스(Database: DB)(30)와 입력부(40)와 디스플레이부(50)와 GPS 수신기(60)와 무선통신부(70)로 구성된다.
상기 제어부(10)는 내비게이션 시스템의 전반적인 동작을 제어한다.
상기 저장부(20)는 내비게이션 시스템의 동작을 제어하기 위한 제어프로그램을 저장하는 영역과, 상기 제어프로그램 수행중에 발생하는 데이터를 일시적으로 저장하는 영역과, 수신된 지역별 및/또는 구간별 교통정보를 저장하는 영역과, 교통정보에 따른 가중치를 정의하는 하기 표 1과 같은 교통정보 가중치 룩업테이블(21)과 링크 속성에 따른 가중치를 정의하는 하기 표 2와 같은 링크 속성 가중치 룩업테이블(23)과 도로 종별에 따른 가중치를 정의하는 하기 표 3과 같은 도로 종별 가중치 룩업테이블(25)과 도로폭에 따른 가중치를 정의하는 하기 표 4와 같은 도로폭 가중치 룩업테이블(27)을 저장하는 영역으로 구성된다.
정체(A) 지체(B) 서행(C) 원활(D)
일반도로 10Km 이하 10~30Km 30~50Km 50Km 이상
고속도로 10Km 이하 10~30Km 30~70Km 70Km이상
가중치 10 5 2 0
본선(상하선 분리) 본선(상하선 비분리) 일반 JCT 교차점 내 Link IC SA
가중치 1 2 3 5 5 5 5
고속도로 도시고속 국도 주요 지방도 일반도
국도우선 3 2 1 2 2
고속도로 우선 1 2 3 4 5
고속도로 도시고속 국도 주요 지방도 일반도
가중치 80Km 70Km 60Km 50Km 50Km
지도데이터 DB(30)는 도로폭(도로 차선수) 및 도로 속성(Link 속성) 및 도로 종별 정보를 포함하는 전국의 도로 정보를 가지는 지도데이터를 저장한다.
입력부(40)는 내비게이션 시스템의 동작 제어 및 목적지 입력과 같은 문자를 입력하기 위한 다수의 키들을 구비하고, 상기 키들에 대한 키데이터를 상기 제어부(10)로 출력하는 키입력장치 또는 물리적으로 눌린 지점의 좌표값을 상기 제어부(10)로 출력하는 터치스크린의 터치패드가 될 수 있다.
디스플레이부(50)는 상기 내비게이션 시스템의 기능 및 동작 상태 정보를 디스플레이하고, 현재 위치에 따른 지도데이터를 디스플레이 하는 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 또는 터치스크린 등이 될 수 있다.
GPS 수신기(60)는 다수의 GPS 위성(도시하지 않음)들로부터 각각의 위치데이터를 수신하고, 상기 위치데이터들로부터 자신의 위치를 계산하여 상기 제어부(10)로 출력한다.
무선통신부(70)는 교통정보 제공 매체(200)의 교통정보 방송을 수신하여 상기 제어부(10)로 출력하는 수단으로, FM 수신기 또는 CDMA 통신모듈 또는 DMB 수신기가 될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 내비게이션 시스템의 경로 선택방법을 나타낸 흐름도이다. 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
우선, 제어부(10)는 211단계에서 무선통신부(70)로부터 교통정보가 수신되는지를 검사한다.
상기 211단계에서 교통정보가 수신되면 제어부(10)는 213단계에서 교통정보를 분석하여 지역별 및 구간별 교통정보로 분리하여 저장한다.
상기 213단계 후 제어부(10)는 입력부(40)를 통해 목적지가 입력하는지를 검사한다. 상기 목적지가 입력되기 전까지 제어부(10)는 상기 211단계와 213단계를 통해 교통정보를 상기 저장부(20)에 저장 또는 갱신한다.
상기 215단계에서 입력부(40)를 통해 목적지가 입력되면 제어부(10)는 217단계로 진행하여 입력부(40)로부터 경로 탐색 명령이 입력되는지를 검사하고, 상기 경로 탐색 명령이 입력하면 219단계로 진행하여 대상 경로들을 탐색한다.
상기 219단계에서 대상 경로들이 탐색되면 제어부(10)는 221단계에서 검색된 각 대상 경로의 도로구간들에 대한 도로폭 가중치를 상기 도로폭 가중치 룩업테이블(27)로부터 리드하고, 223단계에서 상기 도로구간들에 대한 링크 속성 가중치를 상기 링크 속성 가중치 룩업테이블(23)로부터 리드하고, 225단계에서 도로구간들의 도로종별 가중치를 도로종별 가중치 룩업테이블(25)로부터 리드하며, 227단계에서 상기 구간들에 대한 교통정보에 대응되는 교통정보 가중치를 교통정보 가중치 룩업테이블(21)로부터 리딩한다.
상기 221단계와 227단계에서 상기 각 대상 경로의 각 구간들에 대한 교통정보 가중치, 링크 속성 가중치, 구간 거리, 도로종별 가중치 및 도로폭 가중치가 리드되면 제어부(10)는 229단계에서 각 대상 경로에 대한 구간별 탐색 코스트 값을 계산한다. 상기 구간별 탐색 코스트 값은 하기 수학식 1에 의해 계산된다.
탐색코스트값=도로폭 가중치*링크속성 가중치*(거리/도로종별 가중치)*교통정보 가중치
상기 229단계에서 탐색 코스트값이 계산되면 제어부(10)는 231단계에서 상기 각 경로의 각 구간의 탐색 코스트값을 가산하여 전체 탐색 코스트값을 계산하고, 상기 코스트값이 가장 작은 경로를 선택한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 도로 종류 및 도로 속성, 도로폭 및 교통정보를 종합적으로 적용하여 경로를 선택하므로 최적의 경로를 선택할 수 있는 이점을가진다.

Claims (8)

  1. 내비게이션 시스템에 있어서,
    교통정보 제공매체로부터 교통정보를 수신하는 무선통신부와,
    다수의 위성위치확인시스템 위성들로부터 각각의 위치데이터를 수신받아 자신의 위치를 계산하여 출력하는 위성위치확인시스템 모듈과,
    도로폭, 도로 속성 및 도로종별 정보를 가지는 지도데이터를 저장하는 지도데이터 데이터베이스와,
    도로의 교통 상황에 따라 가중치가 부여된 교통정보 가중치 룩업테이블, 도로의 교차 정도에 따라 가중치가 부여된 링크 속성 가중치 룩업테이블, 고속도로 여부에 따라 가중치가 부여된 도로 종별 가중치 룩업테이블 및 도로 폭에 따라 가중치가 부여된 도로 폭 가중치 룩업테이블을 저장하는 저장부와,
    상기 교통정보 가중치 룩업테이블, 상기 링크 속성 가중치 룩업테이블, 상기 도로 종별 가중치 룩업테이블 및 상기 도로 폭 가중치 룩업테이블 각각에 부여된 가중치를 곱하여 목적지 경로들에 대한 구간별 탐색 코스트 값 들을 계산하고, 상기 구간별 탐색 코스트 값들을 가산하여 계산된 전체 탐색 코스트 값들 중 최소 값을 갖는 목적지 경로를 선택하는 제어부와,
    상기 제어부에서 선택된 목적지 경로를 화면에 디스플레이 하는 디스플레이부로 이루어짐을 특징으로 하는 도로 정보 및 교통정보를 이용한 경로 선택 기능을 가지는 내비게이션 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 무선통신부와, 위성위치확인시스템 모듈과, 도로폭, 도로 속성 및 도로종별 정보를 가지는 지도데이터를 저장하는 지도데이터 데이터베이스와, 교통정보 가중치 룩업테이블과 도로폭 가중치 룩업테이블과 도로 속성 가중치 테이블과 도로 종별 가중치 테이블과 지역별 및 도로 구간별 교통정보를 저장하는 저장부를 포함하는 내비게이션 시스템의 도로 정보 및 교통정보를 이용한 경로 선택 방법에 있어서,
    상기 무선통신부를 통해 교통정보를 수신하고 상기 교통정보를 분석하여 교통정보를 지역별 및 도로 구간별 교통정보로 분리하여 상기 저장부에 저장하는 과정과,
    사용자에 의해 목적지가 입력하면 상기 지도데이터를 참조하여 자신의 위치에서 상기 목적지로 향하는 다수의 대상 경로들을 검색하는 과정과,
    상기 지도데이터를 참조하여 각 대상 경로들의 각 도로구간들에 대한 도로폭 가중치와 상기 수신된 교통정보에 따른 교통정보 가중치들을 곱하여 구간별 탐색 코스트값을 계산하는 과정과,
    상기 구간별 탐색 코스트값들을 가산하여 대상 경로별 전체 탐색 코스트값을 계산하는 과정과,
    상기 탐색 코스트값이 작은 대상 경로를 선택하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 내비게이션 시스템의 도로 정보 및 교통정보를 이용한 경로 선택 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구간별 탐색 코스트값 계산 시 상기 각 대상 경로의 각 도로 구간들에 대한 도로 속성 가중치를 더 곱하여 상기 구간별 탐색 코스트값을 계산함을 특징으로 하는 내비게이션 시스템의 도로 정보 및 교통정보를 이용한 경로 선택 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 구간별 탐색 코스트값 계산 시 상기 각 대상 경로의 각 도로 구간들에 대한 도로 종별 가중치를 더 곱하여 상기 구간별 탐색 코스트값을 계산함을 특징으로 하는 내비게이션 시스템의 도로 정보 및 교통정보를 이용한 경로 선택 방법.
  8. 삭제
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