KR101372049B1 - 차량용 내비게이션 시스템의 경로안내용 영상 표시 장치 - Google Patents

차량용 내비게이션 시스템의 경로안내용 영상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량에 부착된 영상 표시 장치를 이용하여 경로안내가 필요한 실 도로상에 소정의 경로안내 정보를 직접 표시함으로써 운전자가 차량 주행 중에 전방 실제 도로에서 시선을 떼지 않고도 경로안내 정보를 용이하게 파악할 수 있도록 한 차량용 내비게이션 시스템의 경로안내용 영상 표시 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 운전자에게 운전에 필요한 정보를 현재 교통상황에 맞추어 제공해주고 사고위험을 줄이는 동시에 보다 정확한 경로안내 수행을 할 수 있는 효과를 가진다.
내비게이션, 거리감지부, 제어부, 영상표시기구부, 영상표시부

Description

차량용 내비게이션 시스템의 경로안내용 영상 표시 장치{Path guidance visual display unit of Navigation system for vehicles}
본 발명은 차량용 내비게이션 시스템에 관한 것으로, 특히 차량에 부착된 영상 표시 장치를 이용하여 경로안내가 필요한 실 도로상에 소정의 경로안내 정보를 직접 표시함으로써 운전자에게 보다 정확하고 안전한 경로안내 서비스를 제공할 수 있도록 한 차량용 내비게이션 시스템의 경로 안내용 영상 표시 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 내비게이션 시스템은 차량 내 단말기에 전자수치지도, GPS, 항법 소프트웨어 등을 혼합한 것으로, 복수의 GPS위성으로부터 데이터를 수신하고 이를 바탕으로 주행 중인 차량의 위치를 검출하여, 전자지도 상에 운전자의 현재 위치를 표시하고 최단경로, 최적경로 등으로 목적지를 안내하는 시스템이다.
그러나, 종래의 내비게이션 시스템은 차량 내부에 위치한 내비게이션 표시화면에서 경로안내를 수행하기 때문에 운전자가 현재 주행 중인 도로의 제한속도 등과 같은 기본적인 정보를 확인하기 위해서는 전방시선을 실제 도로에서 내비게이션 표시화면으로 이동시켜야 하고, 또한 운전자에게 실제 도로와 내비게이션 화면상의 도로 형태를 비교 판단하게 함으로써 운전에 집중을 해야 하는 순간에 또 다른 판단을 해야 하는 부담을 가중시키게 됨으로써 사고의 위험성이 높아지는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량에 부착된 영상 표시 장치를 이용하여 경로안내가 필요한 실 도로상에 소정의 경로안내 정보를 직접 표시함으로써 운전자가 차량 주행 중에 전방 실제 도로에서 시선을 떼지 않고도 경로안내 정보를 용이하게 파악할 수 있도록 한 차량용 내비게이션 시스템의 경로안내용 영상 표시 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 복수의 GPS 위성으로부터 위치신호를 수신하여 사용자가 원하는 경로안내 정보를 생성하는 내비게이션단말부; 차량 전면 일측에 장착된 감지센서를 통해 전방차량 및 전방장애물과의 거리를 감지하는 거리감지부; 상기 내비게이션단말부로부터 입력되는 경로안내 정보를 분석하여 실제 도로상에 표시하기 위한 경로안내용 영상 정보를 생성하고, 상기 거리감지부로부터 입력되는 거리 감지 정보를 분석하여 상기 영상 정보를 표시하기 위한 위치 정보를 생성한 후, 이에 상응하는 제어신호를 출력하는 제어부; 상기 제어부의 제어신호에 의해 상기 영상 정보를 실제 도로상에 광학적 이미지의 형태로 조사하는 영상표시부; 및 상기 제어부의 제어신호에 의해 모터를 구동시켜 영상표시 부로부터 출력되는 영상 정보의 실제 도로상 표시 위치를 조절하는 영상표시기구부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 내비게이션단말부, 거리감지부, 제어부, 영상표시부, 영상표시기구부를 포함하여 이루어진 차량용 내비게이션 시스템의 경로안내용 영상 표시 방법에 있어서, 상기 내비게이션단말부가 GPS 안테나를 통해 복수의 GPS 위성 신호를 수신하여 현재 차량 위치 데이터를 추출하는 제1단계; 사용자의 경로안내 요청에 의해 상기 내비게이션단말부가 현재 차량 위치 데이터를 기준으로 목적지까지의 최적화된 경로안내 정보를 생성한 후 제어부로 출력하는 제2단계; 상기 거리감지부가 자차와 전방차량 및 전방장애물과의 거리를 감지하고, 이에 상응하는 감지정보를 제어부로 출력하는 제3단계; 상기 제어부가 상기 내비게이션단말부로부터 입력되는 경로안내 정보를 분석하여 실제 도로상에 표시하기 위한 경로안내용 영상 정보를 생성하고, 상기 거리감지부로부터 입력되는 거리 감지 정보를 분석하여 상기 영상 정보를 표시하기 위한 위치 정보를 생성한 후, 이에 상응하는 제어신호를 영상표시부 및 영상표시기구부로 출력하는 제4단계; 상기 영상표시기구부가 제어부의 제어신호에 의해 실제 도로상의 표시 위치에 맞추어 본체 각도를 조절하는 제5단계; 및 상기 영상표시부가 제어부의 제어신호에 의해 상기 영상 정보를 레이저 빔 이미지로 변환시킨 후, 상기 레이저 빔 이미지를 실제 도로상에 조사하는 제6단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 내비게이션 시스템 이용 시 운전자가 차량 주행 중에 전방 실제 도로에서 시선을 떼지 않고도 경로안내 정보를 용이하게 파악할 수 있도록 함으로써 보다 정확한 경로안내를 제공함과 동시에 안전운행에 도움을 주는 효과가 있다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 벗어나지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 경로안내용 영상 표시 장치의 개략적인 개념도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 경로안내용 영상 표시 장치의 구성을 나타낸 블록도, 도 3은 본 발명에 따른 경로안내 표시 위치 보정을 설명하기 위한 개념도로서, 도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명에 따른 차량용 내비게이션 시스템의 경로안내용 영상 표시 장치는 내비게이션단말부(10), 거리감지부(20), 제어부(30), 영상표시부(40) 및 영상표시기구부(50)를 포함한다.
내비게이션단말부(10)는 GPS 안테나를 통해 적어도 3개 이상의 GPS 위성들(100) 각각으로부터 위치신호들을 입력받고, 상기 위치신호들로부터 자신의 위치를 계산하여 현재 차량 위치 데이터를 추출한 후, 사용자의 경로안내 요청이 있는 경우 현재 차량 위치 데이터 및 기 저장된 지도 데이터를 이용하여 목적지까지의 최적화된 경로안내 정보를 생성하여 제어부(30)로 출력한다.
거리감지부(20)는 차량 전면 일측에 장착된 초음파 센서 또는 레이저 센서 등 소정의 감지센서 및 내장된 거리판별회로를 사용하여 전방차량 및 전방장애물과의 거리를 감지하여 제어부(30)로 출력하기 위한 것으로, 예를 들어 초음파 센서를 사용하는 경우 초음파를 송신한 시간과 초음파가 전방장애물에 반사되어 되돌아와 수신된 시간과의 차이를 이용하여 자차와 전방장애물과의 거리를 감지하게 된다.
제어부(30)는 본 발명에 따른 차량용 내비게이션 시스템의 경로안내용 영상 표시 장치의 전반적인 동작을 제어하기 위한 것으로, 특히 내비게이션단말부(10)로부터 입력되는 경로안내 정보를 분석하여 실제 도로상에 표시하기 위한 경로안내용 영상 정보를 생성하고, 거리감지부(20)로부터 입력되는 거리 감지 정보를 분석하여 상기 영상 정보를 표시하기 위한 위치 정보를 생성한 후, 이에 상응하는 각 제어신호를 영상표시부(40) 및 영상표시기구부(50)로 출력하는 기능을 포함한다. 이 때, 제어부(30)가 생성하는 위치 정보에는 거리감지부(20)로부터 입력되는 거리 감지값 및 영상표시기구부(50)가 설치된 높이를 삼각함수에 대입하여 산출된 각도값 및 상기 각도값에 상응하는 영상표시기구부(50)의 모터 제어값이 포함되며, 또한 제어부(30)가 생성하는 영상 정보에는 도 1에 도시된 영상 정보 이미지(200)와 같이 현재 주행 중인 도로의 제한속도, 주행 방향, 위험구간, 현재 주행속도 정보 중 하나 이상의 정보가 포함된다.
영상표시부(40)는 제어부(30)의 제어신호에 의해 상기 영상 정보를 실제 도로상에 광학적 이미지의 형태로 조사하는 것으로, 더욱 상세하게는 도면에는 도시되지 않았으나 상기 제어부(30)로부터 입력되는 영상 정보를 레이저 빔 이미지로 변환시켜 투사시키는 레이저영상발생부와, 레이저영상발생부에서 발생된 레이저 빔 이미지를 회절시켜 실제 도로상에 조사시키는 회절광학장치부를 포함하여 구성된다.
영상표시기구부(50)는 제어부(30)의 제어신호에 의해 모터를 구동시켜 영상표시부(40)로부터 출력되는 영상 정보의 실제 도로상 표시 위치를 조절하는 것으로, 더욱 상세하게는 도 3에 도시된 바와 같이 만약 전방차량 또는 전방장애물이 존재하는 경우 제어부(30)로부터 입력되는 각도값을 바탕으로 기구부 본체를 상하로 회전시키는 모터를 제어함으로써 상기 영상 정보가 전방차량 또는 전방장애물에 못 미친 도로상에 표시될 수 있게 하는 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 경로안내용 영상 표시 장치의 작동흐름을 도시한 순서도로서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동방법을 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 단계 401에서 제어부(30)가 차량용 내비게이션 시스템 전원이 ON 되었는지의 여부를 판단하여, 전원이 ON 된 경우 본 발명에 따른 경로안내용 영상 표시 장치의 각 구성요소에 작동전원이 인가된다.
이어, 단계 402에서 내비게이션단말부(10)가 GPS 안테나를 통해 복수의 GPS 위성 신호를 수신하여 현재 차량 위치 데이터를 추출하고, 단계 403에서 제어부(30)가 사용자의 경로안내 요청 명령이 입력되었는지의 여부를 판단한 후, 만약 경로안내 요청 명령이 입력된 경우 단계 404로 진행하여 내비게이션단말부(10)가 현재 차량 위치 데이터를 기준으로 목적지까지의 최적화된 경로안내 정보를 생성한 후 제어부(30)로 출력한다.
또한, 단계 405에서 거리감지부(20)가 자차와 전방차량 및 전방장애물과의 거리를 감지하고, 이에 상응하는 감지정보를 제어부(30)로 출력한다.
이에 따라, 단계 406에서 제어부(30)가 내비게이션단말부(10)로부터 입력되는 경로안내 정보를 분석하여 실제 도로상에 표시하기 위한 경로안내용 영상 정보를 생성함과 동시에 거리감지부(20)로부터 입력되는 거리 감지 정보를 분석하여 상기 영상 정보를 표시하기 위한 위치 정보를 생성한 후, 상기 경로안내용 영상 정보 및 위치 정보가 포함된 제어신호를 영상표시부(40) 및 영상표시기구부(50)로 출력한다.
이어, 단계 407에서 영상표시기구부(50)가 제어부(30)의 제어신호에 의해 실제 도로상의 표시 위치에 맞추어 본체 각도를 조절한 후, 최종적으로 단계 408에서 상기 영상표시부(40)가 제어부(30)의 제어신호에 의해 상기 영상 정보를 레이저 빔 이미지로 변환시킨 후, 상기 레이저 빔 이미지를 실제 도로상에 조사하게 된다. 이에 따라, 운전자는 차량 주행 중에 전방 실제 도로에서 시선을 떼지 않고도 경로안내 정보를 용이하게 파악할 수 있게 되는 것이다.
한편, 단계 408에 이어, 단계 409에서 제어부(30)가 시스템 전원이 OFF 되었는지의 여부를 판단하고, 시스템 전원이 OFF 되지 않은 경우 단계 402로 회귀하여 상술한 경로안내용 영상 표시 동작(단계 402~단계408)을 반복 진행하게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 차량용 내비게이션 시스템의 경로안내용 영상 표시 장치 및 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 및 변형, 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부도면에 한정되는 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 경로안내용 영상 표시 장치의 개략적인 개념도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 경로안내용 영상 표시 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 경로안내 표시 위치 보정을 설명하기 위한 개념도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 경로안내용 영상 표시 장치의 작동흐름을 도시한 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
10 : 내비게이션단말부 20 : 거리감지부
30 : 제어부 40 : 영상표시부
50 : 영상표시기구부

Claims (6)

  1. 복수의 GPS 위성으로부터 위치신호를 수신하여 사용자가 원하는 경로안내 정보를 생성하는 내비게이션단말부;
    차량 전면 일측에 장착된 감지센서를 통해 전방차량 및 전방장애물과의 거리를 감지하는 거리감지부;
    상기 내비게이션단말부로부터 입력되는 경로안내 정보를 분석하여 실제 도로상에 표시하기 위한 경로안내용 영상 정보를 생성하고, 상기 거리감지부로부터 입력되는 거리 감지 정보를 분석하여 상기 영상 정보를 표시하기 위한 위치 정보를 생성한 후, 이에 상응하는 제어신호를 출력하는 제어부;
    상기 제어부로부터 입력되는 영상 정보를 레이저 빔 이미지로 변환시켜 투사시키는 레이저영상 발생부와, 상기 레이저영상 발생부에서 발생된 레이저 빔 이미지를 회절시켜 실제 도로상에 조사시키는 회절광학 장치부로 이루어지며, 상기 제어부의 제어신호에 의해 상기 영상 정보를 실제 도로상에 광학적 이미지의 형태로 조사하는 영상표시부; 및
    상기 제어부의 제어신호에 의해 모터를 구동시켜 영상표시부로부터 출력되는 영상 정보의 실제 도로상 표시 위치를 조절하는 영상표시 기구부;를 포함하며,
    상기 제어부가 생성하는 위치 정보는 상기 거리감지부로부터 입력되는 거리 감지값 및 상기 영상표시 기구부가 설치된 높이를 삼각함수에 대입하여 산출된 각도값과, 상기 각도값에 상응하는 영상표시 기구부의 모터 제어값이 포함되는 것을 특징으로 하는 차량용 내비게이션 시스템의 경로안내용 영상 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 거리감지부에 사용되는 감지센서는 초음파 센서 또는 레이저 센서 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 내비게이션 시스템의 경로안내용 영상 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부가 생성하는 영상 정보는 현재 주행 중인 도로의 제한속도, 주행 방향, 위험구간, 현재 주행속도 정보 중 하나 이상의 정보를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 내비게이션 시스템의 경로안내용 영상 표시 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
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