KR101595020B1 - 효율적인 로케이션 참조 방법 - Google Patents

Abstract

도로망 내에서 연속 경로를 인코딩하기 위한 효율적 방법이 개시된다. 이상적으로는 인코딩될 경로는 디지털 맵 내에서 완전하게 표시될 수 있으며 디지털 맵 내에 존재하며 연속적으로 정렬되는 경로선 및/또는 세그먼트들의 경로 목록으로서 표시가능하다. 이 방법은, (i) 루트 검색 목록 내에 시작 포지션을 저장하는 단계로서, 시작 포지션은: (a) 경로 목록 내에 최초로 나타나는 경로선 또는 세그먼트이거나, 제1 경로선 또는 세그먼트의 시작 노드가 인위적일 경우에는 디지털 맵 내에 나타나는 제1 경로선 또는 세그먼트로서, 선택적으로 다른 인위적 노드(artificial node)를 통하여 제1 경로선 또는 세그먼트로 직접적으로 인도하는 실제 시작 노드(real start node)를 가지는 제1 경로선 또는 세그먼트, 또는 (b) 경로 목록 내에 역시 나타나는 가장 최근에 식별된 이탈(deviation) 경로선 또는 세그먼트 중 하나인 단계; (ii) 시작 포지션의 시작 노드로부터 출발하여 시작 포지션을 포함하며, 디지털 맵 내의 경로 목록 내의 최후 경로선 또는 세그먼트의 종료 노드(end node)까지의 경로를 선택하는 단계로서, 경로는 소정의 알고리즘에 의하여 결정되는 경로 결정 단계; (iii) 알고리즘에 의하여 결정된 최단 경로를 일치 여부에 대하여 경로 목록과 비교하는 단계로서, 일치성(identity)이 없는 경우에는, 경로 목록의 일부이며 디지털 맵 내의 교차로(intersection)를 표시하는 시작 노드를 가지지만 경로 목록 내에 최초로 나타나는 경로선 또는 세그먼트가 아닌 적어도 하나의 이탈 경로선 또는 세그먼트를 식별하되, 이러한 이탈 경로선 또는 세그먼트가 경로 목록 내에 나타나는 최후 경로선 또는 세그먼트의 종료 노드에서 종결되지 않으면, 이러한 이탈 경로선 또는 세그먼트를 이용하여 (i) 단계를 반복하는 단계; 및 (iv) 이미 저장되지 않았다면 경로 목록 내의 최후 경로선 또는 세그먼트를 루트 검색 목록 내에 저장하는 단계를 포함한다. 가장 바람직하게는, 이용되는 알고리즘은 최단 경로 알고리즘이다.

Description

효율적인 로케이션 참조 방법{An efficient location referencing method}

본 발명은 효율적인 지도-불문(map agnostic) 즉시(on-the-fly) 맵 로케이션 참조 방법에 관련된다. 특히, 본 발명은 궁극적으로 지도-불문 로케이션 참조 방법에 구현되는데, 이것은 비록 Tele Atlas B.V. 및 Navteq Inc.와 같은 회사에 의하여 제조 및 판매되는 것과 같은 필수적 디지털 맵을 포함하지만 결과적으로 얻어지는 물리적 로케이션의 인코딩된 기술에 대해서는 이용된 디지털 맵의 특정 버전 또는 타입이 본질적으로는 중요하지 않다는 점에서 궁극적으로 맵-불문이다.

명확성을 위하여, 본 명세서에서 이용되는 용어 "로케이션(location)"는, 지구 표면 상의 점 로케이션(point location), 연속 경로 또는 루트(route), 또는 지구 상에 존재하는 네비게이션 가능한 통로(thoroughfare), 또는 두 개(사각형, 정방형, 또는 원형 영역에서는) 또는 그 이상의 파라미터에 의하여 정의될 수 있는 영역(area) 또는 지역(region)과 같은 것들의 연속적 체인과 같은 다양하며 상이한 물리적, 실세계 피쳐(feature)들의 포함하는 것으로 간주된다. 더 간결하게 얘기하면, 로케이션을 단순 또는 조합 지리적 오브젝트를 의미한다. 그러나, 본 발명은 디지털 맵에 나타난 도로망 또는 네비게이션 가능한 통로들을 통한 효율적이면서 기계에 의하여 독출될 수 있는 경로의 표시에 가장 적용가능하다.

지오코딩(Geocoding)은 거리 주소, 고장(country) 및/또는 우편 번호와 같은 물리적 로케이션에 대한 인간 참조 시스템(human referencing system)이 예를 들어 위도 및 경도와 같은 관련된 지리적 좌표로 변환되는 공지된 기술이다. 다양한 상이한 지오코딩 시스템들이 현재 존재하며 이들은 적어도 어느 정도는 지리 정보 시스템(GIS)에 의존하는데, GIS에서는 거리망이 이미 지리 좌표 공간 내에 매핑된다. 역 지오코딩은 반대의 프로세스이다.

모든 현대적 디지털 맵(또는 가끔은 수학적 그래프라고 알려짐)은 GIS라고 간주될 수 있으며, 가장 간단한 형태로는 실질적으로 1차적으로는 가장 흔하게는 도로 교차로를 표시하는 노드(점 또는 0-차원 오브젝트라고 간주될 수 있는)를 정의하고 2차적으로는 이러한 교차로 간에 도로를 표시하는 이러한 노드들 사이의 경로선을 정의하는 복수 개의 테이블을 포함하는 데이터베이스이다. 더 상세한 디지털 맵에서는, 경로선은 시작 노드 및 종료 노드에 의하여 정의되는 세그먼트로 분할될 수 있으며, 이들은 0의 길이를 가지거나 루핑된 세그먼트(세그먼트가 0이 아닌 길이를 가지는 경우)의 경우에는 동일할 수 있지만, 더 일반적으로는 분리된다. 노드는 최소 3개의 경로선 또는 세그먼트들이 교차하는 도로 교차로를 표시하는 경우에는 본 출원의 목적을 달성하기 위하여 실제로 존재하거나 "유효(valid)"하다고 간주될 수 있지만, "인위적(artificial)" 또는 "회피가능(avoidable)" 노드는 하나 또는 양 종결점에서 실제 노드에 의하여 정의되지 않는 앵커(anchor)로서 제공되는 것들이다. 이러한 인위적 노드들은 무엇보다도 도로의 특정 스트레치(stretch)에 대한 형상 정보를 제공하는데 유용하다.

이러한 방식에서, 노드, 경로선 및 세그먼트들은 도로망을 완전하게 설명하기 위한 수단으로서 이용될 수 있으며, 데이터베이스 내의 각 엘리먼트는 데이터베이스의 테이블 내의 데이터에 의하여 다시 표시되는 다양한 속성에 의하여 더욱 정의되는데, 예를 들어 각 노드는 그 실세계 포지션을 정의하기 위하여 위도 및 경도 속성을 전형적으로 가질 것이다. 도로망의 완전한 "그래프"는 하나 또는 그 이상의 고장 또는 그 일부로 확장되는 영역을 커버하기 위하여 수백만 개의 노드 및 세그먼트에 의하여 설명된다.

비록 실질적으로는 모든 현대적 디지털 맵이 노드 및 세그먼트의 구조화된 정의를 포함하지만, 디지털 맵 제공자들 사이에서 이것이 영향받는 실제 방식은 매우 다양하다. 예를 들어, 각 맵 벤더(및 가능하게는 각 맵 버전)는 노드 또는 세그먼트 중 하나인 각 맵 엘리먼트를 위한 고유 ID를 이용할 수 있다. 그러므로, 단순 지오코딩 및 역 지오코딩 조차도 필수적 디지털 맵이 구현되는 데이터베이스의 내재적 구조에 대한 몇 가지 지식이 있는 경우에만 동작 가능하다. 더 간단하게는, 위도 및 경도에 기반하여 디지털 맵 데이터베이스로부터 거리 주소를 추출하도록 설계된 질의(query)는 반드시 다른 질의에도 동작하지 않는다 - 이것은 문제의 특정 디지털 맵 데이터베이스에 대해 적합하도록 재-캐스팅(re-casting)될 필요가 있을 수 있다. 또한, 이것은 동일한 벤더에 의하여 제공된 디지털 맵의 상이한 버전에 대해서도 역시 적용되는 사실이다.

디지털 맵 데이터베이스에 흔히 포함되는 특정 속성(attribute)은 교통 메시지 채널(Traffic Message Channel, TMC) 로케이션 테이블 참조(position table reference)이다. TMC는 차량 사용자, 특히는 이러한 차량 내에 존재하며 어떤 형태의 디지털 맵을 포함하는 네비게이션 시스템(휴대용이거나 차량에 포함되거나)에게 교통 및 여행 정보를 제공하기 위한 기술이다. TMC 메시지는 이벤트 코드(교통-특이적일 필요는 없으나, 거의 모든 경우에는 교통-특이적임) 및 로케이션 코드를 포함하는데, 이것은 흔히 로케이션 참조(location reference)의 정렬된 목록을 포함하며, 이러한 로케이션 참조를 통하여 교통 이벤트의 로케이션이 디지털 맵에서 결정되고 네비게이션 시스템의 스크린 상에서 그래픽적으로 표시될 수 있다. 디지털 맵 내의 선결된 복수 개의 노드들에는 TMC 로케이션 참조가 할당되는데 이것은 한정된 로케이션 테이블을 참조하여 결정된다. 로케이션 테이블은 흔히 도로 교차로이고 디지털 맵에서 식별가능한 비슷한 개수의 물리적 또는 실세계 로케이션에 상응하는 2¹⁶(65536)개의 로케이션 참조들을 포함한다.

비록 TMC 메시지가 그들이 길이에 있어서 37 비트만큼 짧고 그 때문에 방송 데이터의 가용 대역폭에 심각한 지장을 주지 않는다는 점에서 매우 효율적이지만, 고정된 개수의 로케이션 참조들이 가용적이며, 그에 따라서 전형적으로는 TMC를 제공하는 각 고장 내의 자동차 도로 또는 주된 고속 도로(또는 고속 도로 상의 교차로)들만이 참조될 수 있다. TMC 로케이션 참조에는 다양한 다른 단점들이 존재한다. 예를 들어, TMC 로케이션 테이블은,

- 흔히 공적 기관 또는 중앙 정부(National Government)에 의하여 유지 보수되고,

- 전형적으로 매우 긴 업데이트 사이클마다 변경되도록 되며,

- 어떤 시장에서는 존재하지 않거나 상업적으로만 이용 가능하다는 단점을 가진다.

GSM 및 GPS 프루브 데이터(probe data)를 이용하여 2차적 도로 및 도시 도로 상의 교통 빌드업(traffic build up)을 식별하는 것이 가능해지고 있으므로(예를 들어, 점점 더 많은 차량 사용자들이 이동 전화나 프루브로 유용한 연결된 위성 네비게이션 장치를 소유한다), 더 광범위한 참조 시스템(referencing system)이 필요하다.

TMC 로케이션 참조 또는 지도-특이적 참조의 단점들 중 일부를 극복하기 위한 한 가지 시도는 동적 로케이션 참조(Dynamic Location Referencing) 프로젝트인데, 이것은 AGORA-C(번호 ISO 17572-1,2 및 3이라는 번호로 표준화가 진행 중)라고도 알려진다. 비록 AGORA-C 로케이션 참조 기법에 대해서 완전하게 설명하는 것이 본 출원서의 범위를 벗어나지만, 이러한 접근법의 기초 사항들은 로케이션 참조가 위도 및 경도의 좌표쌍에 의하여 특정되고 목록 내에 정렬된 일군의 로케이션점에 의하여 완전히 특정 가능하다는 것인데, 여기서 각 점들은 다양한 규칙을 따르지만 가장 중요하게는 현재 참조되는 로케이션 및 목록 내의 이전 로케이션의 관점에서는 연속적이고, 이는 곧 연속하는 점들이 다음-점-관련성(next-point-relationship)을 갖는다는 것을 나타낸다. 다른 로케이션 참조 시스템과 유사하게, 각 점들에는 해당 점을 더 잘 정의하도록 돕는 복수 개의 속성들이 제공되는데, AGORA-C 방법에서 특이한 것은 각 점들을 로케이션점, 교차로 점, 라우팅 점, 또는 이러한 세 가지의 어떤 조합으로서 식별한다는 것이다. 도로 섹션 시그너쳐(road section signature)가 변경되는 로케이션을 따라가는 각 점들은 교차로 점에 의하여 표시되고, 따라서 도로망 상의 경로들이며 도로 섹션 시그너쳐 변화가 없이 교차로를 지나는 로케이션들은 교차로 점에 의하여 참조될 필요가 없다. 예를 들어, 로케이션이 해당 로케이션이 관련되는 만큼은 관련성이 없는 정션들을 포함하는 자동차 도로의 섹션을 포함한다면, 이러한 정션에 대해서는 교차로 점을 포함시킬 필요가 없다.

AGORA-C 인코딩 방법의 이전 단계들 중 하나는 도로 섹션 시그너쳐의 변경이 발생하는 로케이션에 따르는 최초 및 최후 교차로 간의 모든 간섭 교차로(intervening intersection)를 결정하는 것이다. 이러한 점들 모두는 궁극적으로는 AGORA-C 로케이션 참조의 일부를 구성하는 점들의 테이블에 포함된다. 이러한 테이블 내에서, 적어도 두 개의 라우팅 점들도 역시 식별되었을 것인데, 이 때 다시 특정 규칙에 따라 식별된다. 라우팅 점들은 경로 연산에 의하여 해당 로케이션을 재구성(디코딩 동작에서)하는데 이용되는 점들이고, 속성을 포함하는 라우팅 점을 가지는 도로 세그먼트가 소정 길이 이상일 경우에만 제공된다. AGORA-C 표준에 따르는 인코딩 프로세스 도중에, 최초 식별된 라우팅 점부터 최후 식별된 라우팅 점까지의 경로를 연산하는데 중간 라우팅 점들이 필요한지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 이러한 결정 동작은 가중치 최단 경로 알고리즘(weighted shortest path algorithm)을 이용하여 수행된다 - 추가적 라우팅 점들이 필요하다고 결정되면, 이것들은 교차로 점들의 사전 존재하는 테이블에 역시 포함되지만, 이러한 점들이 사전 식별된 교차로 점들과 일치하지 않는 경우에만 포함된다. 후자의 경우에는, 사전 존재하는 교차로 점도 역시 라우팅 점으로서 식별되는 것을 보장하기 위하여 단순 속성 변경(simple attribute change)이 필요하다. 비록 거의 모든 경우에 더 이상의 추가적 라우팅 점들이 필요하지 않지만, 가중치 최단 경로 알고리즘의 효과는 AGORA-C에 적용될 때 필요한 점들의 개수를 잠재적으로 증가시킨다는 것이라는 점에 주의하는데, 이것은 해당 로케이션을 최초로 특정하는데 이용되는 사전 존재하는 교차로 점의 개수를 감소시키는 것과는 반대된다.

비록 이러한 참조 방식이, 지리 정보 시스템 내에 존재하는 모든 로케이션을 정확하고 반복 가능하게 인코딩 및 디코딩하는 것이 가능하다는 점에서 포괄적이지만, 이러한 시스템은 어떤 관점에서는 과도하고 중복적일 수 있으며 더 효율적인 시스템이 가능하다고 여겨진다. 예를 들어, 비록 이러한 참조 방법이 사전-누적 작업(pre-compilation work)과 독립적이고, 지도에 대하여 독립적이지만, 평균 AGORA-C 메시지 크기는 로케이션당 30 바이트만큼 현저하게 크고, 이것은 매우 혼잡한 송신 주파수 및 이에 관련된 점점 제한되는 대역폭의 현대적 환경에서 금지되지 않는다면 문제를 일으킬 수 있으며, 특히 이러한 정보를 송신하고자 원하는 이동/무선 장치의 관점에서는 더욱 그러하다.

그러므로, 본 발명의 로케이션 참조를 위한 효율적이고 간결한 포맷을 제공하는 것이며, 이 포맷은:

- 정확성에 대해 크게 타협하지 않고도 AGORA-C보다 효율적이고,

- 방송 데이터용 가용 대역폭에 대해 선입견을 가지지 않으며,

- 해당 참조를 생성하는데 이용된 기본 디지털 맵(underlying digital map) 내의 차이(또는 디지털 맵의 상이한 버전들 간의 차이)를 설명할 수 있고,

- TMC 로케이션 참조 시스템에 대한 완전한 대체자(complete substitute)일 수 있으며,

- 디지털 맵이 이용 가능한 도시 및 모든 고장의 저수준 도로를 포함하는 전체 도로망에 어드레싱할 수 있고,

- 주기적 유지 보수가 필요하지 않다는 특징을 가진다.

도로망 내의 연속 경로를 인코딩하는 방법으로서, 상기 경로는 디지털 맵 내에서 완전하게 표시되고 상기 디지털 맵 내에 존재하고 연속적으로 정렬되는 경로선 및/또는 세그먼트의 경로 목록으로서 표현가능한 방법은,

(i) 루트 검색 목록(route search list) 내에 시작 포지션을 저장하는 단계로서, 상기 시작 포지션은:

- 상기 경로 목록 내에 최초로 나타나는 경로선 또는 세그먼트이거나, 상기 제1 경로선 또는 세그먼트의 시작 노드가 인위적일 경우에는 상기 디지털 맵 내에 나타나는 제1 경로선 또는 세그먼트로서, 선택적으로 다른 인위적 노드(artificial node)를 통하여 상기 제1 경로선 또는 세그먼트로 직접적으로 인도하는 실제 시작 노드(real start node)를 가지는 제1 경로선 또는 세그먼트,

- 상기 경로 목록 내에 역시 나타나는 가장 최근에 식별된 이탈(deviation) 경로선 또는 세그먼트 중 하나인 단계;

(ii) 상기 시작 포지션의 시작 노드로부터 출발하여 상기 시작 포지션을 포함하며, 상기 디지털 맵 내의 상기 경로 목록 내의 최후 경로선 또는 세그먼트의 종료 노드(end node)까지의 경로를 선택하는 단계로서, 상기 경로는 소정의 알고리즘에 의하여 결정되는 경로 결정 단계;

(iii) 상기 알고리즘에 의하여 결정된 최단 경로를 일치 여부에 대하여 상기 경로 목록과 비교하는 단계로서, 일치성(identity)이 없는 경우에는, 상기 경로 목록의 일부이며 상기 디지털 맵 내의 교차로(intersection)를 표시하는 시작 노드를 가지지만 상기 경로 목록 내에 최초로 나타나는 경로선 또는 세그먼트가 아닌 적어도 하나의 이탈 경로선 또는 세그먼트를 식별하되, 이러한 이탈 경로선 또는 세그먼트가 상기 경로 목록 내에 나타나는 최후 경로선 또는 세그먼트의 종료 노드에서 종결되지 않으면, 이러한 이탈 경로선 또는 세그먼트를 이용하여 상기 (i) 단계를 반복하는 단계; 및

(iv) 이미 저장되지 않았다면 상기 경로 목록 내의 상기 최후 경로선 또는 세그먼트를 상기 경로 검색 목록 내에 저장하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 이 알고리즘은 시작 포지션 및 종료 노드 사이의 경로를 결정하는데 이용되는데, 이와 같이 결정된 경로가 상응하는 역 알고리즘에 의하여 디코딩될 수 있다는 점에서 가역적이기만 하면 다른 알고리즘들도 역시 채택될 수 있다.

바람직하게는, 이 방법은 유효한, 후술되는 로케이션 기준점(location reference point)의 정렬된 목록 또는 로케이션 기준점의 정렬된 목록의 기계에 의하여 독출가능한 표시(representation)를 출력하는 최종 연결(concatenate), 변환, 전위(transposition), 및 유효성 검사(validity checking) 중 하나 또는 그 이상을 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제2 측면에서는, 전술된 방법을 컴퓨터가 실행하도록 하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램 요소가 제공된다. 또 다른 측면에서는, 컴퓨터에 의하여 독출가능한 매체에 구현된 이러한 컴퓨터 프로그램이 제공된다.

바람직하게는, 참조되어야 할 연속 경로의 시작 및/또는 종료가 디지털 맵 내의 실제 노드와 일치하지 않으면, 예비 유효성 검사 단계는, 연속 경로의 시작점 및 종료점을 연장함으로써 이들이 디지털 맵 내에 나타나는 실제 노드와 일치하도록 하는 단계 및 연속 경로가 실질적으로 시작되거나 종결되는 상기 실제 노드 이전 또는 이후의 거리를 표시하는 오프셋을 저장하는 단계를 포함한다.

더 바람직하게는, 연속 경로의 인코딩 동작은, 성공적으로 인코딩된 각 연속 경로를 데이터베이스에 저장하는 동작 및 인코딩될 각각의 후속 연속 경로에 대하여, 이러한 후속 연속 경로 또는 그 일부가 사전 인코딩된 바 있는지 여부에 대하여 단정하기 위하여 상기 데이터베이스에 질의하는 동작에 의하여 더욱 개선된다. 또한, 이러한 후속 연속 경로가 더 크고 사전 인코딩된 연속 경로의 일부를 형성한다면, 상기 데이터베이스를 이용하여 인코딩 프로세스에서 추가적 효율성이 실현될 수 있다. 더 나아가, 인코딩이 실패한 연속 경로를 상기 데이터베이스에 저장하는 것도 가능하고, 인코딩 프로세스가 이러한 연속 경로와 동일하거나 이의 일부를 형성하는 후속 연속 경로를 인코딩하고자 시도하기 훨씬 이전에 중단되도록 하는 것도 가능하다.

발명의 다른 특징은 전술된 바 있으며, 본 명세서에 첨부된 특허청구범위에서 추가적으로 설명된다.

로케이션 참조를 생성하기 위한 AGORA-C 방법과 대조적으로, 본 발명에 의한 방법은 사실상 단순 최단 경로 알고리즘을 이용함으로써 소정 로케이션에 나타나는 로케이션 참조점의 필수적 개수를 줄이고자 시도한다. 전술된 바와 같이, AGORA-C 접근법은 가중치 최단 경로 알고리즘을 이용하여 이미 방대한 목록의 어디에 추가적 라우팅 점들이 삽입되어야 하는지를 결정한다. 더 나아가, 이러한 가중치 최단 경로 알고리즘은 우선적으로 더 많은 간선의 고속도로와 평행할 수 있는 더 낮은 클래스의 도로 상의 짧은 우회로(detour)를 회피하기 위하여 채택된다.

본 발명은, 매우 특정한 상황과 상반되는 더 보편적인 기반에서 채택되는 더 간단한 알고리즘이 더 간단하고, 그에 따라서 더 빠른(인코딩 시간의 관점에서) 접근법을 구현할 수 있도록 실현한다. 결과적으로 얻어지는 로케이션 참조는 연속 경로를 완전하게 참조하기 위하여 필요한 로케이션 참조점들의 개수의 측면에서 훨씬 효율적이다. 특히, 본 발명에 의하여 얻어지는 로케이션 참조가 비록 사전 존재하는 세그먼트 및/또는 경로선의 완전 목록으로부터 유도되지만, 이것은 종래의 목록과는 거의 유사하지 않는데, 그 이유는 본 발명의 출력은 이와 같이 참조된 연속 경로가 디코딩 동작에서 후속하여 재구성되도록 하는 점들의 최소 목록을 제공하는 것이기 때문이다.

예를 들어, 디지털 방식으로 매핑된 도로망 내의 수많은 연속 노드, 세그먼트 또는 경로선들에 의하여 최초로 표시되는 수 킬로미터 길이의 연속 경로가, 상기 디지털 맵에 의하여 표시된 바와 같은 도로망 상에서 해당 경로의 시작점 및 종료점 간의 최단 루트가 그 전체 길이에 대한 연속 경로와 실제로 일치한다면, 오직 두 개의 로케이션 참조점들에 의하여 표시될 수 있다는 것이 확실히 가능하다. 그러나, 본 발명은 로케이션 참조점 간의 거리에 한계를 두는 것도 고려하는데, 바람직하게는 15km의 한계를 부과한다.

본 발명에 의하여 현실화된 다른 것은, AGORA-C 방법에서 로케이션, 교차로 및/또는 라우팅 점들에 의하여 최초로 연속 경로를 표시하는 것과 상반되게, 세그먼트 또는 경로선의 목록을 이용하여 최초로 표시하기 시작함으로써, 이러한 목록을 로케이션 참조점들로 알고리즘에 의하여 감소시키는 동안에 유용한 효율성이 달성될 수 있다는 점이다.

본 발명의 인코딩 방법을 이용한 실험들은, 약 18 바이트 크기의 전형적으로 가용한 교통 피드(traffic feed)를 위한 평균 메시지 크기가 도로망 내의 다양한 상이한 로케이션 또는 연속 경로들에 대하여도 일관성있게 실현 가능하다는 것을 증명한다. AGORA-C 로케이션 참조 메시지의 30 바이트 이상의 크기와 비교하면, 이것은 현저한 감소를 나타내는 것이다.

이러한 감소는 단지 어느 로케이션을 도로망을 통하여 부분 최단 경로들의 합 또는 연결의 관점에서 참조하는 것뿐만 아니라, 해당 로케이션 참조의 일부를 형성하는 각 로케이션 참조점에 대하여 필요한 감소된 속성 데이터의 결과로서 참조하는 것에 의하여 달성 가능하다. 이러한 감소는 본 발명에 의하여 채택되는 물리적 및 논리적 데이터 포맷에 대한 후술되는 설명에서 명백해질 것이다.

본 발명의 특정의 실시예는 첨부된 도면을 참조하는 예시적인 방식으로 이하 설명될 것이다.

도 1은 인코딩 방법의 전체적인 개념적 흐름도를 도시한다.
도 2는 인코딩 방법의 일부로서 최초 수행되는 유효성 검사의 개념적인 흐름도를 도시한다.
도 3은 최단 경로 루트 검색 기능을 포함하는 인코딩 방법의 반복 부분의 개념적인 흐름도를 도시한다.
도 4는 최단 경로 루트 검색 기능을 더 상세하게 나타내는 개념적 흐름도를 도시한다.
도 5는 인코딩될 로케이션이 최단 경로 루트 검색에 의하여 정확하게 커버되는지 여부를 결정하는데 관련되는 프로시져의 개념적인 흐름도를 도시한다.
도 6, 7 및 8은 어느 로케이션이 도 5에 예시되는 프로시져에 의하여 정확하게 커버된다고 검사하는데서 발생하는 상이한 가능성들을 그림을 통하여 예시한다.
도 9, 10, 11 및 12는 노드 및 세그먼트를 포함하는 디지털 맵의 개념적인 표시를 제공하는데, 특히 도 9는 예시적인 도로망을 나타내고, 도 10은 해당 도로망 내에 인코딩될 로케이션 경로를 예시하며, 도 11은 해당 로케이션을 포함하는 연장 경로의 시작 및 종료 노드 사이의 최단 경로를 예시하고, 도 12는 해당 로케이션을 완전하게 참조하기 위하여 필요한 로케이션 참조점들을 예시한다.
도 13 내지 도 21은 후술되는 논리적 데이터 포맷의 관점에서 유용한 다양한 개념적 예시들을 제공하는데, 특히, 도 13은 로케이션 참조점(LRP)의 필요한 연속 연결을 도시하고, 도 14는 한 LRP에 대하여 어떻게 베어링(bearing)이 연산되는지를 예시하며, 도 15는 어떻게 베어링이 변경될 수 있는지 긍정적 센스만으로 도시하고, 도 16은 어떻게 "후속점까지의 거리(distance to next point)" 속성이 LRP에 대하여 결정될 수 있는지를 예시하며 더 나아가 해당 속성이 어떤 LRP에 관련되는지를 예시하고, 도 17은 오프셋의 사용을 예시하며, 도 18은 LRP에 속성이 제공되는 방식을 도시하고, 도 19 및 도 20은 로케이션 참조의 결정 동안에 회피되어야 할 노드를 예시하며, 도 21은 어떻게 LRP에 대한 베어링 값(bearing value)이 원의 32개의 이산 섹터(discrete sector) 중 하나 내에 속하는지를 예시한다.

본 발명의 후속되는 설명은 세그먼트의 관점에서 제공되었으나, 본 발명에 의한 방법은 경로선 또는 도로망을 통한 연속 경로를 함께 나타내는 경로선 또는 세그먼트의 조합에도 동일하게 적용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.

우선 도 1을 참조하면, 전술된 바와 같이, 본 발명에 따라서 사전에 성공적으로 인코딩된 완전한 로케이션 참조들을 데이터베이스에 저장하는 것이 가능하고, 따라서, 도 1의 단계 10에서는 이러한 데이터베이스에 대하여 인코딩될 로케이션이 이미 인코딩된 바 있는지 여부를 단정하기 위한 검사가 수행된다. 그렇다면, 사전 인코딩된 로케이션이 후속 처리 없이도 데이터베이스로부터 검색될 수 있다.

만일 해당 로케이션이 데이터베이스에 존재하지 않는다면, 그 로케이션 및 그 구성 세그먼트에 대하여 유효성 검사(14)가 수행되어 해당 로케이션이 이하 설명되는 특정 기준들을 만족하는지 여부를 결정하고, 해당 로케이션이 유효하다면, 로케이션 참조가 단계 16에서 생성된다. 만일 유효성 검사 또는 해당 특정 로케이션에 대한 로케이션 참조의 생성 중 하나가 실패한다면, 이러한 실패도 역시 단계 18로 표시되는 바와 같이 데이터베이스에 저장될 수 있다.

이 프로세스에서 최종 단계로서, 단계 16에서 생성된 로케이션 참조는 단계 20에서 유효성에 대하여 다시 검사된다. 단계 22는 이것이 한 표시 포맷으로부터 다른 포맷으로의 변환을 의미한다는 점에서 예시적인 것이다. 최종적으로, 이러한 변환 프로세스는(하나 또는 그 이상의 중간 포맷을 포함할 수 있다) 후술되는 바와 같은 물리적 데이터 포맷 내에 규정되는, 무선 송신 가능하고 기계에 의하여 독출가능한 2진 표시가 결과로서 얻어진다. 이러한 포맷은 XML 또는 사실상 인코더 및 디코더 사이에서 정보를 전달하는데 유용한 다른 마크업 또는 기계에 의하여 독출가능한 표시와 같은 다른 형태를 가질 수 있으며, 본 발명은 설명된 특정 포맷에 한정되는 것으로 간주되어서는 안된다. 그러면, 단계 24로 표시된 바와 같이 로케이션의 완전하고 정밀하고 정확한 표시가 상기 데이터베이스에 저장될 수 있다.

도 2를 참조하면, 도 1에서 단계 14로 표시된 "Check_Location" 유효성 검사 프로세스가 더 설명된다. 사전 인코딩된 로케이션의 데이터베이스 내에 저장되지 않은 모든 로케이션들은 후속 처리 이전에 유효성에 대하여 검사되어야 한다. 제1 단계로서(단계 30), 연결성 검사(connectivity check)가 수행된다. 연결성을 검사하면, 수신되는 로케이션이 서로 연결되지 않은 두 개 또는 그 이상의 상이한 스트레치(stretch)로 분할되지 않는다는 것을 보장한다. 각각의 연결된 스트레치는 개별적으로 처리되어야 하고 인코딩될 한 로케이션을 그 자체의 권한(own right)으로 표시한다. 해당 로케이션이 오직 하나의 연결된 스트레치를 포함하는 경우에는 이러한 검사는 생략될 수 있다.

단계 32에서, 기능적 도로 클래스(functional road class) 검사가 수행된다. 이러한 검사는 최초 로케이션의 일부를 구성하는 모든 세그먼트들이 기본 디지털 맵 내에 정의된 최소 기능적 도로 클래스를 만족할 것을 보장한다. 기능적 도로 클래스(FRC)는 맵 데이터 내의 경로선 또는 세그먼트의 공통 속성이며 특정 타입의 도로의 상대적 중요성을 표시한다. 0 내지 7까지의 기능적 도로 클래스만을 포함시키는 임의적 결정이 이루어지는데, 그것은 이 작업이 모든 네비게이션 불가능한 도로, 또는 교통 이벤트가 가장 일어나지 않을 것으로 보이는 매우 낮은 카테고리의 도로를 효과적으로 제외하기 때문이다.

일 실시예에서, 인코더는 해당 로케이션이 회전 제한에 의하여 영향받는지 여부를 검사하도록 이네이블될 수 있다. 이네이블되면, 만일 회전 제한이 해당 거리를 따라 있다면 이 로케이션을 단계 34로 표시되는 바와 같이 단계적으로 검사될 것이다. 어느 세그먼트로부터 다른 세그먼트까지의 모든 회전은 유효할 필요가 있다. 그렇지 않다면, 단계 39에서 예외가 부과될 수 있고, 이 로케이션을 인코딩되지 않을 것이다. 여기서 회전 제한 검사가 이네이블될 필요가 없다는 것을 언급할 필요가 있고, 본 발명에 의한 방법은 방대한 양의 로케이션에 대하여 성공적으로 연속으로 인코딩할 것이다. 그러나, 설명된 바와 같은 회전 제한 검사를 이네이블하는 것은 성공적 인코딩을 보장하는 추가적 수단으로서 단지 동작할 뿐이다.

로케이션의 유효성 검사를 위한 최종 단계로서, 로케이션 내의 최초 세그먼트의 시작 노드 및 해당 로케이션의 최후 세그먼트의 종료 노드가 인위적 노드 또는 회피가능한 노드들과 상반된 실제 노드들인지 여부에 대한 결정이 수행된다. 더 설명하면, 거의 모든 경우에 세그먼트들은 인위적 건축물(construction)인 경향이 있으며 맵 벤더에 의하여 임의적으로 정의된다. 그럼에도 불구하고, 교통 이벤트가 특정 도로 섹션을 통한 몇 개의 임의적 지점들에서 개시되는 경우에는 도로의 실세계 섹션 상에서 교통 이벤트를 설명하는 관점에서 경로선과 비교하여 훨씬 높은 해상도를 제공한다. 자동차 도로 또는 주요 고속도로의 상황에서는, 교통 이벤트는 상당 거리(예를 들어 15km 또는 그 이상) 이격되어 로케이션한 두 개의 교차로(실제 노드에 의하여 표시됨) 간의 어느 지점에서 발생할 수 있고, 따라서 이러한 교통 상황이 존재하는 정확한 지점은 실제 노드에 비하여 인위적 노드에 인접할 가능성이 더 높다. 그러나, 이러한 인위적 노드를 디코더 맵 내에 가지고 있을 가능성은 매우 낮기 때문에, 이러한 인위적 노드들은 회피되어야 한다. 이것은, 해당 위를 그 시작 및 끝에서 기본 디지털 맵 내에 나타난 실제 노드로 고유하게 연장함으로써 수행되고, 오프셋 거리값이 이러한 노드에 속성으로서 제공됨으로써 해당 교통(또는 다른) 이벤트의 정확한 포지션, 즉, 인코딩될 로케이션의 정확한 시작이 정확하게 참조될 수 있도록 한다. 그러므로, 로케이션을 해당 로케이션을 완전하게 커버하는 경로 및 오프셋을 이용하여 정밀하게 설명될 수 있다. 또한, 해당 로케이션을 커버하는 더 긴 경로를 가지면 해당 로케이션 참조 경로를 재사용하고 단지 오프셋만을 갱신할 가능성을 허용하기 때문에, 대역폭 및 시간을 절감할 수 있다.

따라서, 만일 출발 노드가 인위적이 아니라면 연장이 없을 것이다. 그렇지 않으면, 제1 세그먼트에 대한 진입(incoming) 세그먼트로서 이러한 인위적 시작 노드를 가지는 세그먼트가 단계 36에서 새로운 시작 세그먼트로서 선택된다. 신규 시작 세그먼트의 시작 노드가 역시 인위적이거나 회피가능하다면, 이러한 프로시져는 적절한 시작 노드가 식별될 때까지 반복된다.

제2 단계(38)는 위의 종료를 연장하고자 시도한다. 이것은 시작 세그먼트에 대한 방법과 상당히 동일하게 수행되는데, 다만 최후 세그먼트의 종료 노드가 평가되고 진출하는(outgoing) 도로 세그먼트에 대한 검색이 이루어진다는 점이 다르다. 만일 이러한 두 단계 중 어느 하나에서 인위적 노드가 연장될 수 없고 실제 노드가 발견되면, 해당 인위적 노드를 이용하여 이것이 디코딩 측에서 정합될 수 있으리라는 희망을 가지고 이 방법을 계속 수행할 수 있다. 이에 따라서, 본 발명에 따른 방법은 여전히 유효하지만, 보안 레벨이 낮아진다.

도 3을 참조하면, 도 1의 Create_LocationReference 단계 16에 대한 설명이 제공된다. 전술된 유효성 처리 이후에, 세그먼트들의 유효 시퀀스가 제공되고, 이것은 이하 후술되는 바와 같은 논리적 데이터 포맷으로 정의되는 오브젝트들의 트리로서 로케이션 참조로 변환될 필요가 있다.

본 발명에 따르는 로케이션 참조의 생성에서 제1 단계(40)는 해당 루트 검색이 시작될 제1 세그먼트를 식별하는 것이다.

그 이후에, 제1 세그먼트 또는 중간 또는 이탈 세그먼트(deviation segment) 중 하나를 이용하여 루트 검색이 단계 42에서 수행된다. 루트 검색은 로케이션의 제1(또는 중간) 세그먼트 및 최후 세그먼트 간의 최단 경로 루트 연산이다. 루트 검색의 세부 사항은 도 4를 참조하여 더 상세히 설명된다.

루트 검색은 제1 세그먼트 및 목적지 세그먼트 간의 최단 경로를 연산한다. 이러한 연산은 반복적으로 이루어지며, 단계 50에서의 초기화 이후에, 단계 52, 54, 56, 58을 포함하는 메인 루프가 최단 경로를 연산할 것이다. 최단 루트 경로는 단계 56에서(도 5를 참조하여 상세히 후술됨)에서의 매 반복 동안에 해당 로케이션이 여전히 연산된 최단 경로 트리의 일부인지 여부를 단정하기 위하여 검사된다. 만일 해당 로케이션이 최단 경로 트리에 의하여 더 이상 커버되지 않는다면, 루트 연산은 중단되고 단계 60에서 부분 루트(지금까지 커버된 로케이션의 일부) 및 해당 루트 검색을 고유하게 만들기 위하여 중간 로케이션 참조점으로서 이용되고 그 이후에 반복될 수 있는 세그먼트를 반환한다. 이러한 중간 세그먼트는 도 3의 단계 44에서 식별되고, 하나 또는 그 이상의 다른 루트 검색이 수행될 시작 로케이션인 신규한 시작 세그먼트로서 루트 검색 알고리즘으로 반환된다.

이상적으로는, 루트 검색은 전술된 바와 같이 연장되지 않는 로케이션의 일부에 초점을 맞추는데, 이는 로케이션의 연장된 부분이 이러한 단계로부터는 이탈이 불가능하기 때문에 루트 연산에 아무런 영향을 주지 않을 것이기 때문이다. 이러한 연장은 후속 단계에서 로케이션 참조에 추가될 수 있다.

단계 50에서, 루트 검색은 초기화되고 모든 데이터 구조체들이 리셋된다. 단계 52에서, 그리고 결정점 53에서, 루트 검색이 계속되어야 하는지 또는 중지될 수 있는지 여부에 대하여 검사가 수행된다. 검색은 다음 조건이 만족되면 중단된다:

- 단계 62로 표시된 바와 같이, 시작 세그먼트 및 목적지 세그먼트 간의 최단 경로가 검색되고, 이 경우에 최단 경로 루트가 생성될 수 있는 경우,

- 단계 64로 표시되는 바와 같이, 처리할 세그먼트가 더 이상 없을 때, 이것은 시작 세그먼트 및 목적지 세그먼트 간에 루트가 존재하지 않는다는 것을 나타내는 경우, 또는

- 중간 세그먼트가 식별되는 경우.

모든 실무적인 경우에서, 경로 자체는 유효하고 이러한 루트를 형성하기 때문에 루트가 언제나 존재하게 되지만, 이러한 검사는 모든 루트 검색 알고리즘에 대하여 강제적이다. 검색이 완료되지 않은 경우에, 단계 54에서, Get_Next_Line 프로시져는 두 개의 관련 노드들 간의 최단 경로의 일부를 구성하는 모든 경로선들의 목록이고 흔히 "오픈-목록(open-list)"이라고 불리는 것으로부터 최적의 경로선을 패치(fetch)한다. 최단 경로 알고리즘의 결과로서, 어느 경로선으로의 최단 경로는 단계 54에서 검색된 바와 같은 오픈-목록 내에 존재하는 것으로부터 해당 로케이션의 일부를 형성하는 경로선의 출발과 함께 최종화(finalise)된다. 이에 따라서, "Check_Location_Coverage" 단계 56은 도 5를 참조하여 훨씬 상세하게 설명되지만, 간략하게 말하면 이 단계는 루트 연산 동안에 이 조건이 달성되는지를 검사한다. 루트 연산 동안에 검사한다는 의미는 모든 고정된 세그먼트(어떤 세그먼트는, 자신으로 향하는 최단 경로가 최종적으로 결정되었을 경우에 고정된다고 말한다)는, 그 세그먼트가 해당 로케이션의 일부를 역시 형성한다면 검사 대상이 될 것이라는 것을 의미한다. 만일 현재 고려 대상이 세그먼트가 참조되어야 할 로케이션의 일부를 형성하면, 해당 로케이션의 시작 부분이 현재의 최단 경로 트리 내에 완전히 포함되는지를 단정하기 위하여 점검이 수행된다. 이것은, 최후 로케이션 세그먼트로의 연산된 최단 경로가 해당 로케이션 그 자체가 되어야 한다는 것을 의미한다. 이탈이 발생되기만 하면, 루트 연산은 중단되고 부분 루트는 단계 60에서 생성되고 도 3에 예시된 루트 검색 프로세스로 반환된다. 도 3의 단계 44에서, 기본 디지털 맵 내에 중간 세그먼트가 식별되고, 루트 검색은 이러한 중간 세그먼트를 시작점으로 이용하여 재시작된다.

최단 경로 연산 도중에 발생하는 회피의 성질에 따라서 중간 세그먼트를 정확하게 식별 및 참조하기 위한 여러 가지의 상이한 가능성들이 존재하며, 이 들에 대해서는 도 5, 6, 7 및 8을 참조하여 모두 설명된다.

이와 같이 결정된 최단 경로의 일치성(coincidence)을 검사하기 위하여, 루트 검색 동안에 해당 로케이션 상에서 발견된 최후 세그먼트가 루트 검색 목록 내에 저장됨으로써(도 5에 70이라고 표시됨), 어떤 세그먼트가 다음에 나와야 하는지가 용이하게 결정될 수 있도록 하는데, 그 이유는 최후 저장된 세그먼트와 인접한 후속 세그먼트 또는 적어도 개별적으로 종료 및 시작 노드를 가지는 세그먼트들만이 고려될 수 있기 때문이다. 최단 경로 루트 검색이 효율적으로 이러한 세그먼트들을 최단 경로에 속하는 참조로부터 효율적으로 제거한다는 것, 즉, 이들은 해당 참조의 일부를 구성할 필요가 없다는 것은 로케이션 참조 길이의 경제학(economy)에는 기본적인 것이다. 이에 따라서, 결정 지점(72, 74)에서, 최단 경로 루트 목록의 일부를 구성하는 가장 최근의 세그먼트가 모두 존재하거나 또는 현재 인코딩되는 로케이션과 일치하고 또한 다음을 언급하기 위하여 최단 경로 목록 내에서 이상적으로 이용되는 포인터들을 이용하여 최단 경로가 관련된 한에는 정확하게 참조된다는 것에 대한 검사가 이루어진다:

- 최단 경로 상의 다음 기대되는 세그먼트 및

- 상기 최단 경로 상의 이전 세그먼트.

이러한 포인터들 모두가 로케이션 경로 상에 역시 존재하는 세그먼트를 참조할 경우에, 이 로케이션을 최단 경로에 의하여 정확하게 커버된다고 간주되고, 루트 검색은 계속될 수 있다.

그러나, 더 짧은 이탈이 불가피하게 발견될 것이고, 모든 가능한 이탈 타입들은 도 5의 흐름도 및 도 6, 7, 및 8의 간단 선도의 다양한 브랜치에 의하여 커버될 것이다. 가장 간략하게는, 로케이션 경로 상의 어떤 세그먼트가 현재 분석되는데 이 세그먼트는 최단 루트 목록이 관련되는 한 후속의 기대되는 세그먼트와 경쟁할 경우에 이탈이 발견된다. 최단 루트 목록의 후속의 기대되는 세그먼트가 로케이션 경로 목록 내의 다음 세그먼트와 유사하지만, 최단 경로 목록 내의 해당 세그먼트에 대한 선행 포인터(predecessor pointer)가 해당 로케이션을 가리키지 않을 경우에도 회피가 발견될 수 있다. 이것은, 선행 포인터가 로케이션상에 발견된 최후 세그먼트와 동일할 필요가 있다는 것을 의미한다. 모든 경우에, 적합한 중간물(intermediate)들을 식별할 필요가 있다. 다음 단계들은 이러한 중간물을 결정하고 특정 경우에는 두 개의 중간물들을 추가할 필요가 있다. 적합한 중간물을 찾는 데에 대한 주된 초점은, 우리가 교차로의 일부인 시작 노드를 가지는 세그먼트를 이용한다는 것이다.

우선 도 5 및 도 6을 참조하면, 이탈의 시작을 찾는 것이 언제나 필요하며 이것은 76에 표시된다. 도 6은 이탈이 최단 루트 목록의 일부의 일부로서 저장되고 원본 로케이션 경로 목록의 일부를 형성하는 저장된 최후 세그먼트 이전에 시작하는 가장 단순한 경우를 예시한다. 설명될 전체 로케이션 경로는 세그먼트 A, B, C, D, E, F와 G에 의해 표시된다. 그러므로, 정확성을 가지고 결정되고 해당 로케이션과 일치하는 최단 경로는 도면에 굵게 표시된 세그먼트 A 및 D로 표시된다. 최단 경로 검색이 진행되면(특히, 시작 세그먼트 A 및 세그먼트 E의 종료 노드 사이에서와 같이), 더 짧은 이탈 H가 발견된다. 이러한 경우에(이것은 거의 일반적인 경우이다), 해당 로케이션에서 나타나며 이탈이 시작되는 시작 노드를 가지는 세그먼트를 찾는 것이 이상적으로는 요구된다. 이러한 경우에, 세그먼트 C는 적합한 중간물로서 포함되도록 요구되는데, 그 이유는 이것이 해당 로케이션이 디코딩 프로세스에서 수행된 모든 최단 경로 알고리즘에서 추종될 것을 보장하기 때문이다. 이러한 검색은 이러한 기준을 만족하는 세그먼트들에 대하여 로케이션 경로 목록을 통해 효과적으로 반복되고, 이것은 도 5에서 78, 79로 참조된다. 비록 도 6에 도시된 최단 경로에 대해서는 가능하지 않지만, 이러한 세그먼트가 발견되지 않는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 최단 루트 목록 내에 최후에 저장된 세그먼트가 최후 저장된 세그먼트를 이용한 최단 경로 기능으로서 80에서 예시된 바와 같이 중간물로서 이용될 수 있는데 그 이유는 그 시작이 자신 이전에 발생된 어떤 이탈도 식별하지 않을 것이기 때문이다.

다른 실시예에서, 이탈은 도 7에 굵게 표시된 바와 같이 루트 검색 목록 내에 저장된 최후 세그먼트 E의 종료 이후에 유래한다. 이러한 경우에 A 내지 E 까지의 최단 경로에 대해서는 알려지고, A 및 E 사이의 세그먼트들만이 저장된 바 있다. 세그먼트 A 및 세그먼트 F의 종료 노드 사이의 최단 경로는 사실상 A 및 I에 의해서만 참조될 수 있는데, 이들 중 후자는 F를 포함하는 로케이션 경로로부터의 이탈이며 최후 저장된 세그먼트 E의 종료 이후에 발생한다. 이러한 경우에, 세그먼트 F에 대한 선행 포인터가 사실상 해당 로케이션 상의 어떤 세그먼트(이 경우에는 E)를 다시 가리킨다면, 중간물은 도 5의 82에 표시된 바와 같이 해당 세그먼트 F로부터 생성될 수 있다. 이러한 검사는 84에서 표시된다.

도 8의 예외적인 경우는 최단 루트 검색의 일부로서 저장된 최후 세그먼트 이후에 발생하는 이탈이 사실상 해당 로케이션의 일부를 형성하지 않는 세그먼트를 다시 참조하는데(세그먼트 K가 세그먼트 J를 다시 참조하는 바와 같이), 이 경우에서는 제1 단계로서, 제1 중간 세그먼트 E가 생성되고(이전에 논의된 82에서와 같이), 제2 중간 세그먼트 D가 역시 저장되는데, 그 이유는 이것이 해당 로케이션 경로 상에 발생하고 더 짧은 경로 세그먼트 J가 유래한 교차로로부터 개시되는 최후 세그먼트이기 때문이다. 이러한 단계들은 도 5에서 일반적으로 86 및 88에 표시되고, 저장된 로케이션 참조가 최종적으로는 세그먼트 J 및 K를 회피하여야 하기 때문에 필요하다.

최종적으로 다시 도 3을 참조하면, 전체 로케이션 경로 목록의 처리가 완료되면, 식별된 모든 부분적 최단 경로들은 단계 46에서 결합된다. 어떤 로케이션의 커버리지(coverage)는 최초의 루트 연산이 중간 세그먼트를 결정한다면 수 개의 연산된 부분 루트들을 포함할 수 있다. 이러한 중간 세그먼트는 해당 로케이션의 완전한 커버리지를 위한 루트 검색을 유도하기 위하여 로케이션 참조 내의 추가적 정보로서 기능한다. 만일 루트 검색이 해당 로케이션의 종료에 도달하면, 모든 연산된 부분 루트들은 결합되어 해당 로케이션을 완전하게 커버하는 경로를 형성한다. 이러한 단계는 일 실시예에서는 도 2에 예시된 단계 36 및 38에서 연산된 바와 같은 해당 로케이션의 시작 및 종료에 대한 확장을 추가할 수도 있다. 최초 및 최후 로케이션 참조점들은 조정될 것이고 원래의 로케이션의 상대적 포지션을 설명하는 새로운 오프셋들이 연산된다.

어떤 로케이션이 본 발명에 의하여 인코딩되는 방식을 더욱 잘 이해하도록 하기 위하여, 도 9, 10, 11과 12를 참조하여 더 세부적인 특정 실시예가 제공된다.

어떤 인코더 맵이 도 9에 도시되며, 15개의 노드 및 23개의 경로선을 포함한다(양방향 경로선은 두 번 카운트됨). 노드들에는 1 내지 15까지 번호가 부여된다. 모든 경로선 옆에 필요한 경로선 속성이 포맷 <FRC>, <FOW>, <미터 단위의 길이>을 이용하여 도시된다. FRC는 "기능적 도로 클래스(Functional Road Class)"의 약자이고, FOW는 "도로 형태(Form of Way)"의 약자이며, 이들 모두는 이하 상세하게 후술된다. 화살표 머리는 각 경로선에 대한 가능한 운전 방향을 나타낸다.

인코딩될 로케이션을 도 10에서 굵은 선을 이용하여 도시된다. 이 로케이션을 노드 (3)에서 시작하고 노드 (5), (7), (10), (11), (13), (14)를 통하여 진행하며 노드 (15)에서 종료된다(본 명세서에서 소괄호로 둘러싸인 번호는 도면의 원문자를 간략하게 표시하는 것이다). 그 전체 길이는 인코더 맵에서 685 미터이다. 경로선의 정렬된 목록 및 인코딩 도중에 이용될 맵은 인코더의 입력으로서 동작한다.

인코딩:

인코딩 프로세스의 제1 단계에서, 로케이션을 우선 유효성에 대하여 검사된다. 이 로케이션이 연결되고 운전 가능하며 해당 로케이션을 따르는 모든 기능적 도로 클래스가 0 및 7 사이에 있기 때문에 이 로케이션을 유효하다. 회전 제한은 맵 데이터에 포함되지 않으며, 따라서 인코더는 이 검사를 무시할 수 있다.

인코더의 제2 단계는 특정 소정 데이터 포맷 규칙에 따라서 로케이션의 시작 및 종료 노드가 실제 노드인지를 검사하는 것이다. 종료 노드 (15)는 하나의 진입 경로선을 가지고 있으며, 따라서 유효하다. 시작 노드 (3) 역시 두 개의 인접한 경로선을 가지지만 여기서는 하나의 진출 및 하나의 진입 경로선이다. 그러므로, 이 노드는 유효하지 않고 인코더는 해당 로케이션 외부에 실제 노드에 대하여 검색한다. 인코더는 노드 (1)이 실제 노드라고 판단할 것이며 또한 고유하게 해당 로케이션을 확장한다. 노드 (1)은 해당 로케이션 참조에 대한 신규한 시작 노드로서 선택되고, 여기에는 150미터의 양의 오프셋이 존재할 것이다. 해당 로케이션 참조 경로의 전체 길이는 그 결과 835 미터가 된다.

인코더의 제3 단계는 계속하여 해당 로케이션의 시작 경로선(이 경우에는 노드 (1) 및 (3) 사이의 경로선이다; 하지만, 일반적인 사용예에서 최단 경로는 연장 없이 연산될 수 있다) 및 종료 경로선(노드 (14) 및 (15) 사이의 경로선) 간의 최단 경로를 연산한다. 결과적으로 얻어지는 최단 경로는 도 11에 굵은 경로선을 이용하여 정리된다. 최단 경로는 725 미터의 길이를 가진다.

인코딩 프로세스의 다음(제4) 단계는 이제 해당 로케이션이 연산된 최단 경로에 의하여 커버되는지 여부를 검사하는 것이다. 인코딩 프로세스는 이것이 사실이 아니며, 노드 (10) 이후에 이탈이 발생한다는 것이라고 결정할 것이다. 전술된 개념들에 따르면, 인코더는 노드 (10)으로부터 (11)로의 경로선을 신규 중간 로케이션 참조점이 되는 것으로 결정할 것이다. 노드 (10)은 실제 노드인데 그 이유는 이것이 루트 검색 동안에 가루질러질 수 없고 이 경로선으로의 최단 경로가 해당 로케이션의 상응하는 부분을 완전히 커버하기 때문이다. 이러한 최초 최단 경로 연산 이후에 커버되는 로케이션의 길이는 561 미터이다.

후속 인코딩 단계는 해당 로케이션의 남은 부분(노드 (10)으로부터 (11), (13), (14)를 거쳐 (15)까지)에 대한 최단 경로를 결정하기 위하여 루트 연산을 준비한다. 그러므로, 최단 경로 연산은 (10)으로부터 (11) 까지의 경로선에서 시작하고 (14)부터 (15)까지의 경로선에서 종료된다.

인코더는 전술된 단계 3으로 복귀하고 (10) 및 (15) 사이의 최단 경로(길이: 274 미터)를 결정할 것이며, 전술된 단계 4는 해당 로케이션이 이제 연산된 최단 경로들에 의하여 완전히 커버된다는 것을 반환할 것이다.

후속 단계로서, 로케이션 참조 경로는 두 개의 최단 경로들로 구성될 것이고, 로케이션 참조점의 정렬된 목록이 이제 형성될 것이다. 도 12는 로케이션 참조점에 대하여 선택된 경로선들을 굵은 선으로 도시한다. 제1 로케이션 참조점은 노드 (1)로부터 (3)까지의 경로선을 가리키고, 로케이션 참조 경로의 시작을 나타내며, 제2 로케이션 참조점은 노드 (10)으로부터 (11) 까지의 경로선을 가리키고, 이 경로선은 해당 로케이션로부터의 이탈을 회피하기 위하여 필요했다. 마지막 로케이션 참조점은 노드 (14)부터 (15) 까지의 경로선을 가리키고, 이러한 로케이션 참조 경로의 마지막을 나타낸다.

끝에서 두 번째 단계는 로케이션 참조의 유효성 검사이다. 두 개의 연속한 로케이션 참조점들 간의 모든 길이가 최대 거리보다 작기 때문에, 로케이션 참조는 유효하다고 확정된다.

최종 단계는 LRP들의 정렬된 목록을 이진 로케이션 참조로 변환하는 것이고, 출원인에 의하여 규정된 바와 같은 논리적 데이터 포맷(Logical Data Format) 및 물리적 데이터 포맷(Physical Data Format) 모두에 대한 후술되는 설명은 어떻게 이러한 변환이 달성되는지에 대한 이해를 도울 것이다. 특정 포맷들의 상세한 세부 사항을 제공하는 후술되는 설명들은 예로서 제공된 것일 뿐이라는 것과 당업자들은 다른 포맷들도 사용 가능하다는 것을 이해할 것이라는 점이 강조되어야 한다.

논리적 데이터 포맷 및 물리적 데이터 포맷에 대한 사양(SPECIFICATION for LOGICAL DATA FORMAT & PHYSICAL DATA FORMAT)

다음 표 1은 이 문서에서 이용되는 공통 용어 및 약어들을 로케이션 참조의 상황에서 설명한다:

표 1: 공통 약어의 설명

1. 데이터 포맷

로케이션 참조는 디지털 맵의 지정된 부분 또는 지리적 포지션의 시퀀스에 대한 설명이다. 이러한 설명을 위하여 우리는 로케이션 참조점의 모델을 이용한다(LRP에 대해서는 1.1.1을 참조한다).

경로선 로케이션을 위한 로케이션 참조는 적어도 두 개의 LRP들을 포함하지만, 정의되는 LRP들의 최대 개수는 없다. 로케이션 참조 경로는 LRP 들에 의하여 설명되는 디지털 맵 내의 경로이고, LRP의 각 연속 쌍 사이의 최단 경로 연산에 의하여 발견될 수 있다.

1.1 논리적 데이터 포맷 사양(Logical data format specification)

논리적 데이터 포맷은 MapLoc^TM 표준에 따라 로케이션 참조의 논리적 모델을 기술한다.

1.1.1. 로케이션 참조점(Location Reference Point, LRP))

로케이션 참조의 기초는 로케이션 참조점(LRPs)들의 시퀀스이다. 이러한 LRP는 WGS84 경도와 위도값 및 추가적인 수 개의 속성에 의하여 규정되는 좌표쌍을 포함한다.

좌표쌍(1.1.3.1을 참조한다)은 맵/도로망 내의 지리적 포지션을 표시하고, LRP를 위해서는 의무적이다. 이 좌표쌍은 도로망 내의 "실제(real)" 노드에 속한다.

속성들(1.1.3.2 내지 1.1.3.6을 참조한다)은 어느 경로선이 좌표쌍에 의하여 설명된 노드에 부대하는(incident) 도로망 내의 해당 경로선의 값을 설명한다. 이 상황에서, 해당 속성이 해당 노드와 관련되는 진입 경로선 또는 진출 경로선을 나타낸다면 정의되지 않는다. 이것에 대해서는 섹션 1.2에서 규정될 것이다.

1.1.2. LRP의 토폴로지 연결(Topological connection of LRPs)

도 13을 참조하면, 로케이션 참조점들은 토폴로지 순서로 또는 연속 LRP의 '후속점"-관련성을 가지고 저장될 것이다. 이러한 순서에서 최종점은 이러한 관련성을 가지는 후속 포인트를 가지지 않을 것이다.

도 13은 이러한 관련성의 일 예를 도시한다. LRP들은 Al, Bl과 Cl에 의해 표시되고 검정 선분 및 화살표는 로케이션 참조 경로에서의 포인트 A1 내지 C1의 순서를 나타낸다. 이 예에서, LRP A1은 B1을 후속점으로 가질 것이고, B1은 C1을 후속점으로 가지고, C1은 후속점을 가지지 않을 것이다.

1.1.3. LRP의 구성요소(Components of LRPs)

이 섹션은 로케이션 참조점의 구성 요소를 설명한다.

1.1.3.1 좌표쌍(Coordinate pair)

좌표쌍은 WGS84 경도(lon) 및 위도(lat) 값의 한 쌍을 나타낸다. 이러한 좌표쌍은 디지털 지도에서 기하학적 점을 지정한다. lon 및 lat 값은 10의 -5승(decamicrodegrees)의 해상도(10^-5 또는 5개의 소수점)로 저장된다.

약어: COORD 유형(type): (부동 소수점(float), 부동 소수점)

1.1.3.2 기능적 도로 클래스(Functional Road Class)

기능적 도로 클래스(FRC)는 도로의 중요성에 기반한 도로 분류이다. FRC 속성의 가능한 값은 표 2에 예시된다. 이와 같은 8개의 로케이션 참조값보다 더 많은 정의된 FRC 값이 존재한다면, 적합한 매핑이 수행될 필요가 있거나 중요도가 떨어지는 클래스들은 무시되어야 한다.

표 2: 논리적 포맷: 기능적 도로 클래스

약어: FRC 유형: 정수

1.1.3.3 도로 형태(Form of way)

도로 형태(FOW)는 물리적 도로 타입을 설명한다. FOW 속성의 가능한 값들은 표 3에 예시된다.

표 3: 논리적 포맷: 도로 형태

약어: FOW 유형: 정수

1.1.3.4 베어링(Bearing)

베어링(BEAR)은 정북 및 LRP의 좌표 및 LRP 속성에 의하여 정의되는 경로선을 따른 BEARDIST인 좌표에 의하여 정의되는 경로선 사이의 각도를 설명한다. 만일 경로선 길이가 BEARDIST보다 작다면, 경로선의 반대 포인트가 이용된다(BEARDIST에 관계없이). 베어링은 각도 단위로 측정되고 언제나 양수이다(북쪽으로부터 시계 방향으로 측정). 파라미터 BEARDIST는 표 4에서 정의된다.

약어: BEAR 유형: 정수

표 4: 논리적 포맷: 파라미터 BEARDIST

도 14는 베어링 연산을 위한 제2 포인트가 어떻게 결정되는지를 도시한다. 이 도면은 BEARDIST보다 A2로부터 B2까지의 경로선을 도시한다. 경로선의 어두운 부분은 정확히 BEARDIST 미터만큼 길고, B'으로 표시되는 포인트는 A2로부터 BEARDIST 미터만큼 이격되어 A2 로부터 B2까지의 경로선을 따라 진행하도록 한다. A2로부터 B'까지의 직선이 이제 베어링 값의 연산을 위하여 고려된다. 경로선의 반대 노드(이 경우 이것은 B2)가 이용된다면 연산되었을 각도에 대하여 상이하다는 점에 주의한다.

도 15는 베어링 값 연산의 두 가지 예를 도시한다. 두 개의 경로선이 존재하는데 하나는 A3부터 B3까지이고, 하나는 A3부터 C3까지이다. 두 개의 경로선들 모두에 대하여 호(arc)는 북쪽에 대한 각도를 표시한다.

1.1.3.5 다음 LRP까지의 거리(Distance to next LRP)

이 DNP 필드는 LRP의 토폴로지 접속에서 후속 LRP 까지의 거리를 설명한다. 이러한 거리는 미터 단위로 측정되고 로케이션 참조 경로를 따라서 연산된다. 최종 LRP는 거리 값 0을 가질 것이다.

약어: DNP 유형: 정수

도 16은 거리 계산과 지정(assignment)의 예를 도시한다. A4로부터 B4를 거쳐 C4까지 세 개의 LRP들이 시퀀스 내에 있다. 그러므로, A4 및 B4 사이의 로케이션 참조 경로를 따른 거리는 A4에 지정된다. LRP B4는 B4 및 C4 사이의 거리를 가질 것이고, LRP C4가 0의 거리 값을 가질 것이다.

1.1.3.6 후속 LRP까지의 최저 FRC(Lowest FRC to Next LRP)

최저 FRC(LFRCNP)는 두 개의 연속되는 LRP 사이의 로케이션 참조 경로에 발생하는 최저 FRC 값이다. 최고 FRC 값은 0이고 가능한 FRC의 최저값은 7로 평가된다.

약어: LFRCNP 유형: 정수

1.1.4 오프셋

오프셋은 그 시작 및 종료에서 로케이션 참조 경로를 단축하기 위하여 사용된다. 로케이션 참조 경로에 따르는 신규한 포지션들은 해당 로케이션의 실제 시작 및 종료를 나타낸다.

1.1.4.1 양수 오프셋

양수 오프셋(POFF)은 로케이션 참조의 시작점 및 로케이션 참조 경로의 원하는 로케이션의 시작점 간의 차이이다. 이 값은 미터 단위로 측정된다. 도 17은 양수 및 음수 오프셋의 계산에 대한 일 예를 도시한다. 경로선들은 로케이션 참조 경로를 표시하며 음영(hatching)은 원하는 로케이션을 표시한다.

약어: POFF 유형: 정수

1.1.4.2 음수 오프셋

음수 오프셋(NOFF)은 원하는 로케이션의 종료점 및 로케이션 참조 경로에 따르는 로케이션 참조의 종료점 간의 차이이다. 이 값은 미터 단위로 측정된다(역시 도 16을 참조한다).

약어: NOFF 유형: 정수

1.2 관련성 속성-LRP(Relationship Attributes - LRP)

모든 속성들이 한 LRP로 링크된다. 모든 LRP에 대하여(최후 LRP를 제외하고), 속성은 해당 LRP 좌표에서의 노드의 진출 경로선을 설명한다. 최후 LRP의 속성은 LRP 좌표에서 해당 노드의 진입(incoming)을 가리킨다.

도 18은 LRP와 속성의 관계에 대한 일 실시예를 도시한다. 경로선들은 로케이션 참조 경로를 표시하고, 노드 A5, B5 및 C5는 LRP이다. 그 시작 노드 및 종료 노드가 LRP가 아닌 경로선(해당 시퀀스의 세 번째 경로선)도 존재한다는 점에 주의한다. 이러한 경로선은 참조될 필요가 없는데, 그 이유는 이것은 LRP B5와 C5 사이의 최단 경로에 의하여 커버되기 때문이다.

LRP A5 및 B5는 진출 경로선을 가리키고 최후 LRP C5는 진입 경로선을 가리킨다.

1.3 데이터 포맷 규칙(Data format rules)

이 규칙들은 본 사양에 따르는 로케이션 참조용 추가 규약들을 설명한다. 이러한 규칙은 인코딩 및 디코딩 프로세스를 단순화하고, 그 결과의 정확성을 증가시키기 위해 사용된다.

규칙-1 두 개의 로케이션 참조점들 사이의 최대 거리는 15 km를 초과하지 않아야 한다. 이 거리는 로케이션 참조 경로를 따라서 측정된다. 이 조건이 어떤 로케이션 참조에 대하여 달성되지 않으면, 충분한 개수의 추가적 LRP들이 추가될 것이다.

두 개의 연속되는 로케이션 참조점들 사이의 최대 거리는 최단 경로 연산을 고속화하기 위하여 한정되는데, 그 이유는 라우팅 알고리즘이 전체 도로망을 고려해야하는 경우 하나의 커다란 루트보다 수 개의 짧은 루트들이 더 빨리 연산될 수 있기 때문이다. 또한, 이러한 제한은 허용 가능한 정밀도로 컴팩트한 2진 포맷을 형성할 가능성을 제공한다.

규칙-2 모든 길이는 정수값이다 . 만일 이들이 이용 가능한 부동 소수점 값이라면 이 값들을 반올림하여 정수 표시를 얻을 것이다.

상이한 맵들은 상이한 포맷 및 추가적으로는 상이한 정밀도의 길이값을 저장할 수 있으며 이런 모두에 대한 일관된 기본은 정수값을 이용하는 것이다. 또한 부동 소수점 값들을 이용하는 것 보다는 정수값을 송신하는 것이 더 간단하다.

규칙-3 두 개의 LRP들이 의무적이고 중간 LRP들의 개수는 제한되지 않는다.

경로선 로케이션 참조는 언제나 해당 로케이션의 시작 및 종료를 나타내는 적어도 두 개의 로케이션 참조점들을 가져야 한다. 만일 인코더가 디코더에 (다른 맵 상에서) 문제가 발생하는 치명적 상황을 감지하면, 로케이션 참조는 추가적인 중간 LRP들을 이용하여 확장될 것이다.

규칙-4 LRP의 좌표들은 실제 도로망 노드들에서 선택될 것이다.

이러한 실제 도로망 노드들은 실세계에서는 정션일 수 있고, 이러한 정션들이 경로선 상의 다른 어느 포지션에서보다 더 높은 확률로 상이한 맵에서 발견될 것이 기대된다. 또한, 루트 검색 동안에 용이하게 스킵될 수 있는 노드들은 회피될 것이다. 이러한 회피가능 노드들에서는, 루트로부터 이탈하는 것이 가능하지 않다.

하나의 진입 경로선 및 하나의 진출 경로선만을 가지는 노드들은 회피될 것인데, 그 이유는 이러한 노드들은 정션에 관련되지 않고(도 19 참조) 루트 검색 동안에 무시될 수 있기 때문이다. 두 개의 진입 및 진출 경로선들을 가지고 오직 두 개의 인접 노드들만을 가지는 노드들도 역시 회피될 것이다(도 20 참조).

만일 이러한 노드들 중 하나가 어떤 LRP에 대하여 선택되면, 이러한 LRP는 적절한 노드를 찾기 위하여 해당 로케이션 참조 경로를 따라서 천이(shifted)되어야 한다. 이러한 동작은 루트 연산이 원하는 경로를 떠나지 않으면서 이러한 회피가능 노드들을 무시할 것이기 때문에 수행될 수 있다.

만일 어느 로케이션의 시작 또는 종료가 회피가능 노드에 로케이션한다면, 인코더는 균일하게 해당 로케이션을 확장하고 해당 로케이션 외부에서 적절한 노드를 찾아야 한다. 이러한 확장은 해당 로케이션 내로 진입하면 안되는데, 그 이유는 이것이 로케이션을 단축시킬 것이기 때문이다.

1.3.1. 데이터 포맷 규칙의 개관

다음 표 5는 데이터 포맷 규칙을 요약한다.

표 5: 데이터 포맷 규칙의 개관

1.4 2진 표시

물리적 데이터 포맷은 위에서 지정된 논리적 데이터 포맷에 대한 바이트-지향 스트림 포맷을 설명한다. 이것은 섹션 1.1 내의 논리적 데이터 포맷에서 설명된 구성 요소들을 이용한다.

1.4.1 데이터 유형

물리적 데이터 포맷은 다음 데이터 유형을 사용한다. 표 6은 모든 가용한 데이터 타입의 개요를 제공하고, 각 데이터 타입의 명칭, 유형 및 지정된 크기를 규정한다. 다음 섹션에서, 데이터 타입 명칭은 각 데이터 구성 요소의 크기 및 타입을 나타내기 위하여 이용된다.

표 6: 물리적 포맷: 데이터 타입

음의 정수값은 2의 보수 포맷(2's complement format)으로 저장된다.

1.4.2. 좌표(COORD)

맵 내의 각 포인트는 WGS84 좌표로 표시되는 좌표쌍 "경도(lon)" 및 "위도(lat)"로 구성된다. 북쪽 방향과 동쪽 방향이 양의 값으로 표시된다(각각 위도 및 경도). lon 및 lat 값은 10의 -5승(decamicrodegrees)의 해상도(10^-5 또는 5개의 소수점)로 저장된다.

좌표값들은 정수값으로서 송신될 것이다. 이 값은 24-비트 정수 표시를 연산하는 다음 수학식 1을 이용하여 생성될 것이다. 해상도 파라미터는 24로 설정된다. 이러한 변환은 고작 2.4 미터의 오차를 야기한다. 역변환은 수학식 2에 설명된다. 두 개의 수학식 모두는 음의 값에 대해서는 -1이고 양의 값에서는 1이며 그 외에는 0인 시그넘 함수를 이용한다.

수학식 1: 소수 좌표값(decimal coordinate)을 정수값으로 변환

수학식 2: 정수값을 소수 좌표값으로 변환

물리적 포맷은 절대적 및 상대적 좌표 포맷을 이용한다. 절대적 포맷은 지리적 포지션의 지정된 값을 나타내고, 상대적 값은 이전 좌표에 대한 해당 좌표의 오프셋이다.

1.4.2.1 절대적 포맷

절대적 포맷은 24-비트 해상도에서 지리적인 포지션을 기술한다. 표 7은 절대적 포맷을 위하여 이용되는 데이터 타입을 표시한다.

표 7: 물리적 포맷: 좌표 포맷(절대적)

1.4.2.2 상대적 포맷

상대적 포맷은 두 개의 연속적인 좌표들 간의 차이점을 기술하기 위하여 이용된다. 이러한 차이는 다음 수학식 3에 표시되는 것과 같이 각 값(lon/lat)에 대하여 개별적으로 연산된다. 현재값 및 과거값은 각도 단위로 위도(경도) 값을 표시한다. 이 두 값의 차이는 정수값을 만들기 위해서 100000으로 승산된다.

수학식 3: 상대 좌표값 연산

표 8은 16-비트 표시를 이용할 때 가능한 최대값을 표시한다. 다음 수치들은 long=5° 및 lat=52°(네덜란드 내의 로케이션)한 고정 좌표에 대하여 연산된다.

표 8: 물리적 포맷: 상대적 좌표에 대한 위도/경도 범위

표 9는 2바이트 오프셋에 대한 데이터 타입을 표시한다.

표 9: 물리적 포맷: 좌표 포맷(상대적)

1.4.3. 속성 값

속성들의 2진 포맷이 이번 섹션에 후속하여 나타날 것이다.

1.4.3.1 기능적 도로 클래스(FRC)

기능적 도로 클래스(FRC)는 논리적 포맷에서 설명된 바와 같이 8개의 상이한 값을 가질 수 있다. 이러한 8개의 값들은 3비트에 의하여 표시되고 매핑은 다음 표 10에 표시된다.

표 10: 물리적 포맷: 기능적 도로 클래스

1.4.3.2 도로 형태(FOW)

도로 형태(FOW)는 논리적 포맷에서 설명된 바와 같이 8개의 상이한 값을 가질 수 있다. 이러한 8개의 값들은 3비트에 의하여 표시되고 매핑은 다음 표 11에 표시된다.

표 11: 물리적 포맷: 도로 형태

1.4.3.3 베어링(BEAR)

베어링은 논리적 포맷에서 설명된 바와 같이 정북 및 도로 사이의 각도를 나타낸다. 물리적 포맷은 32개의 섹터를 정의하고, 여기서 각 섹터는 원의 11.25°을 커버한다. 이러한 32개의 섹터들은 5비트에 의하여 표시된다. 표 12는 베어링 속성에 대한 데이터 타입을 표시하고 표 13은 섹터로부터 구체적 값으로의 매핑을 표시한다.

표 12: 물리적 포맷: 베어링

표 13: 물리적 포맷: 베어링값 정의

수학식 4는 베어링값의 연산을 개략적으로 정리하며 도 21은 섹터의 그래픽적 개요를 제공한다.

수학식 4: 베어링값의 연산

1.4.3.4 후속 LRP까지의 거리(DNP)

DNP 속성은 논리적 포맷에 기술된 바와 같이 로케이션 참조 경로를 따라 두 개의 연속적인 LRP 사이의 거리를 측정한다.

물리적 데이터 포맷은 8-비트 표시를 정의하고, 표 14는 DNP를 위하여 사용되는 데이터 타입을 표시한다. 이러한 표시법은 255개의 정수를 정의하고, 데이터 포맷 규칙의 규칙 1과 조합하면(두 개의 연속 LRP들 간의 최대 거리는 15000m로 제한됨) 각 간격은 58.6 m의 길이를 가질 것이다.

표 14: 물리적 포맷: 후속 포인트까지의 거리

수학식 5는 어떻게 DNP 값이 연산될 수 있는지 표시한다.

수학식 5: DNP 값의 연산

1.4.3.5 다음 지점까지의 최저 FRC(LFRCNP)

다음 지점가지의 최저 FRC는 후속 LRP로의 로케이션 참조 경로 내에서 이용되는 가장 낮은 기능적 도로 클래스를 표시한다. 이 정보는 디코딩 동안에 스캔되어야 할 필요가 있는 도로 클래스의 개수를 제한하기 위하여 이용될 수 있다. 해당 데이터 타입에 대해서는 표 15를 참조한다.

표 15: 물리적 포맷: 다음 지점까지의 최저 FRC

1.4.4. 로케이션 참조 헤더( Location Reference header )

로케이션 참조 헤더는 참조에 관한 일반적인 정보를 포함한다.

1.4.4.1 버전(VER)

버전은 로케이션 참조를 위한 수 개의 물리적 및 데이터 타입들을 구별하기 위하여 이용된다. 버전 번호는 3비트에 의하여 표시되고 그 데이터 타입이 표 16에 표시된다.

표 16: 물리적 포맷: 버전

1.4.4.2 속성 플래그(AF)

속성 플래그는 각 LRP에 첨부된 속성들이 존재하는지 여부를 표시한다. 속성이 첨부되지 않았다면 AF 값은 0이고, 따라서 로케이션 참조는 좌표만을 가진다. 그렇지 않으면, 1의 값은 속성들이 각 LRP에 첨부되었다는 것을 나타낸다. AF의 데이터 타입은 표 17 및 표 18에 표시된다.

표 17: 물리적 포맷: 속성 플래그

표 18: 물리적 포맷: 속성 플래그값

1.4.4.3 영역 플래그(ArF)

영역 플래그는 로케이션 참조가 영역을 기술하는지 여부를 표시한다. 만일 이 플래그가 설정되면, 해당 로케이션을 연결될 것이고 우리는 영역에 대해서 설명할 것인데, 이것은 다음 표 19 및 표 20에 표시되는 바와 같다.

표 19: 물리적 포맷: 영역 플래그

표 20: 물리적 포맷: 영역 플래그값

1.4.5. 오프셋

오프셋은 어느 로케이션의 시작 및 종료를 도로망 내의 노드들에 한정된 것보다 더 상세히 로케이션 결정(locate)하기 위하여 이용된다. 논리적 포맷은 두 개의 오프셋을 정의하는데, 하나는 로케이션의 시작에 로케이션하고 하나는 로케이션의 종료에 로케이션하며 두 개의 오프셋 모두는 해당 로케이션의 경로선들을 따라서 작동하고 미터 단위로 측정된다. 오프셋 값들은 의무적인 것이 아니고 오프셋 값이 없다면 0 미터의 오프셋을 의미한다. 또한, 오프셋들은 포함된 속성들을 가지는 경로선 로케이션에 대해서만 유효하다.

1.4.5.1 오프셋 플래그

오프셋 플래그는 데이터가 특정 오프셋 정보를 포함하는지 여부를 표시한다. 물리적 데이터 포맷은 두 개의 상이한 오프셋 값에 상응하는 두 개의 플래그를 다룬다. 양수 오프셋 플래그(PoffF) 및 음수 오프셋 플래그(NoffF)가 표 21 및 22에 설명된다.

표 21: 물리적 포맷: 오프셋 플래그

표 22: 물리적 포맷: 오프셋 플래그값

1.4.5.2 오프셋 값

오프셋 값들은(양수 및 음수인 POFF와 NOFF) 로케이션 참조 경로의 시작(종료) 및 해당 로케이션의 "실제" 시작(종료) 사이의 거리를 표시한다.

물리적 데이터 포맷은 각 오프셋 값에 대하여 8-bit 표현을 정의한다. 표 23은 POFF와 NOFF를 위해 사용되는 데이터 타입을 표시한다. 이러한 표시는 우리로 하여금 각 간격의 길이가 58.6 미터인 256개의 간격을 정의하도록 허용한다. 오프셋을 위한 간격 번호 연산이 수학식 6에 개괄적으로 제공된다.

표 23: 물리적 포맷: 오프셋

수학식 6: 오프셋 값의 연산

1.5 물리적 데이터 포맷 사양

이 섹션은 바이트 스트림에서의 데이터 필드의 구현을 설명한다. 우리가 바이트-지향적 스트림을 가지며 우리가 한 바이트당 8개의 비트를 이용할 수 있다고 가정된다.

1.5.1. 개관

2진 포맷의 메인 구조는 다음:

헤더, 제1 LRP, 후속 LRP들, 최종 LRP, 및 오프셋들

과 같다.

헤더, 제1 LRP 및 최종 LRP는 의무적이며 후속하는 LRP들의 개수는 제한되지 않는다. 최종 LRP는 상이한 정보 레벨에 기인하여 자신 고유의 구조를 가진다. 오프셋들은 선택적이고 그 존재는 최종 LRP의 속성 내에서 플래그에 의하여 표시될 것이다.

표 24는 메인 구조의 개요를 제공한다. 스트림은 좌측에서 우측으로 읽혀질 수 있으며, 이에 따라서 제일 먼저 수신되는 바이트가 상태 바이트가 될 것이다. 각 좌표에 대하여 제일 먼저 수신된 값은 경도 값이고 그 뒤에 위도값이 올 것이다.

LRP의 개수에 의존하는 메시지 크기를 연산하는 것은 다음 섹션 1.6에서 발견될 수 있다.

표 24: 2진 포맷 개요

1.5.2. 상태 바이트

상태 바이트는 모든 로케이션 참조에 대하여 한번씩 송신되고 영역 플래그(ArF, 섹션 1.4.4.3), 속성 플래그(AF, 섹션 1.4.4.2) 및 버전 정보(VER, 섹션 1.4.4.1)를 포함한다. 비트 7, 6 및 5는 장래 사용을 위하여 예비되고(RFU) 0일 수 있다. 표 25는 상태 바이트 내의 각 비트의 사용에 대한 개괄을 제공한다(표 25에서 'used for'는 용도를 나타낸다).

표 25: 상태 바이트

포맷의 이러한 특정 버전에서, 속성들은 각 LRP에 추가되고 영역들은 기술되지 않는다. 만일 "현재 버전"이 2라면, 상태 바이트는 다음 표 26에 표시된 값을 가질 것이다.

표 26: 상태 바이트 값

1.5.3. 첫 번째 LRP 좌표

첫 번째 LRP의 좌표는 절대적인 포맷(섹션 1.4.2.1을 참조한다)에서 송신되고, 따라서 각 값(lon 및 lat)은 3 바이트를 사용할 것이다. 표 27은 경도 및 위도값에 대한 바이트 순서를 표시한다.

표 27: 첫 번째 LRP 좌표

1.5.4. 후속 LRP 좌표들

후속 LRP들 및 최종 LRP의 좌표들은 상대적 포맷(섹션 1.4.2.2를 참조한다)에서 송신되고, 따라서 각 값(lon 및 lat)은 2 바이트를 사용할 것이다. 표 28은 경도 및 위도값에 대한 바이트 순서를 표시한다(표 28에서 'used'는 용도를 나타낸다).

표 28: 후속 LRP 좌표들

1.5.5. 속성

속성은 각 LRP에 추가된다. 로케이션 참조 내의 LRP의 포지션에 따라서 4 개의 상이한 타입의 속성들이 존재한다.

1.5.5.1 제1 속성 바이트(attr.1)

제1 속성 바이트는 속성 FRC(섹션 1.4.3.1을 참조한다) 및 FOW(섹션 1.4.3.2를 참조한다)를 포함하고, 두 개의 비트들은 장래 이용을 위하여 예비된다. 표 29는 각 비트의 용법을 표시한다.

표 29: 제1 속성 바이트-모든 LRP에 대해 유효

1.5.5.2 제2 속성 바이트(attr.2)

제2 속성 바이트는 속성 LFRCNP(섹션 1.4.3.5를 참조한다) 및 BEAR(섹션 1.4.3.3을 참조한다)를 포함한다. 표 30은 각 비트의 용법을 표시한다. 이 속성은 최후 LRP에 대해서 유효한데 그 이유는 가용한 LFRCNP 정보가 없기 때문이다.

표 30: 제2 속성 바이트-모든 LRP에 대해 유효하나, 최후 LRP는 예외

1.5.5.3 제3 속성 바이트(attr.3)

제3 속성 바이트는 표 31에 표시된 바와 같은 속성 DNP(섹션 1.4.3.4를 참조한다)를 포함한다. 이 속성은 최후 LRP에 대해서 유효하지 않은데 그 이유는 가용한 DNP 정보가 없기 때문이다.

표 31: 제3 속성 바이트-모든 LRP에 대해 유효하나, 최후 LRP는 예외

1.5.5.4 제4 속성 바이트(attr.4)

속성 4는 BEAR 정보, 양수 및 음수 오프셋 플래그들(섹션 1.4.5.1을 참조한다)을 포함하고, 1 비트는 장래의 사용을 위해 예비된다. 이 속성은 표 32에 표시된 바와 같이 최후 LRP에 대해서 이용된다.

표 32: 제4 속성 바이트-최후 LRP에 대해서만 유효

1.5.6. 오프셋

속성 4 내의 상응하는 플래그가 이들의 존재를 표시한다면, 양수 오프셋(POFF) 및 음수 오프셋(NOFF) 만이 포함된다. 오프셋값이 존재하지 않으면 0미터의 오프셋을 나타낸다. 오프셋 값들은 섹션 1.4에 따라서 연산되고, 이러한 오프셋들의 비트 용법은 표 33 및 표 34에 표시된다.

표 33: 양수 오프셋 값

표 34: 음수 오프셋 값

1.6 메시지 크기 연산

어떤 로케이션 참조의 메시지 크기는 해당 로케이션 참조에 포함되는 LRP의 수에 의존한다. 로케이션 참조에는 적어도 두 개의 LRP가 존재해야 한다. 또한, 상태 정보를 가지는 헤더도 의무적이다. 다음 연산 및 표 35가 LRP의 개수에 의존하는 메시지 크기를 표시한다.

- 헤더

1 바이트 상태

전체: 1 바이트

- 제1 LRP

6 바이트 COORD(각 lon/lat에 대해 3 바이트)

3 바이트 속성

전체: 9 바이트

- 후속 LRP들

4 바이트 COORD(각 lon/lat에 대해 2 바이트)

3 바이트 속성

전체: 7 바이트

- 최종 LRP

4 바이트 COORD(각 lon/lat에 대해 2 바이트)

2 바이트 속성

전체: 6 바이트

- 오프셋(포함되어 있을 경우)

1 바이트 양수 오프셋(포함되어 있을 경우)

1 바이트 음수 오프셋(포함되어 있을 경우)

전체: 0 내지 2 바이트

표 35: LRP 의 개수에 의존하는 메시지 크기

전술된 포맷들이 이용되는 방식의 특정 실시예가 도 9, 10, 11, 및 12를 참조하여 전술된 로케이션 참조를 참조하여 제공되는데, 여기서는 3개의 로케이션 참조점들(노드 (1), (10) 및 (15) 및 경로선 (1)-(3), (10)-(11), 및 (14)-(15))이 정확하게 로케이션을 기술하는 것으로 식별된다.

로케이션 참조는 3개의 로케이션 참조점들을 포함하고, 다음 표 36은 노드 (1), (10) 및 (15)에 대한 좌표들을 표시한다. 이러한 노드들은 로케이션 참조점들에 상응하는 노드들이다. 2진 포맷을 준비하는 동안, 표 36은 상대 좌표도 표시한다. 노드 (1)은 로케이션 참조점 1에 상응하고, 절대적 포맷에서 좌표를 가질 것이다. 로케이션 참조점 2에 상응하는 노드 (10)은 로케이션 참조점 1에 대한 상대적 좌표를 가질 것이다. 로케이션 참조점 2에 상응하는 노드 (15)도 역시 상대적 좌표를 가지지만 이번에는 로케이션 참조점 2에 대한 상대적 좌표를 가질 것이다.

표 36: 예시적 좌표

상대적 경도 및 위도는 전술된 수학식 3에 따라서 연산된다. 인코딩 프로세스의 단계 2에서 연산되는 오프셋들은 표 37에 표시된다. 2진 데이터에서는 오직 양수 오프셋만이 나타날 것인데, 그 이유는 음수 오프셋은 0이고 오프셋이 존재하지 않으면 0으로 취급될 것이기 때문이다.

표 37: 예시적 오프셋 값

다음 표 38은 기본 디지털 맵으로부터의 각 로케이션 참조점에 대한 관련 데이터를 연산을 통하여 수집한다. 이 표는 상응하는 경로선의 기능적 도로 클래스, 도로 형태, 및 베어링을 포함한다. 두 개의 연속하는 로케이션 참조점들 사이의 경로에 대하여 필요한 정보도 역시 알려진다(최저 기능적 도로 클래스 및 다음 로케이션 참조점까지의 거리).

표 38: 인코딩 동안에 결정되는 로케이션 참조점

BEAR, LFRCNP 및 DNP 속성들은 전술된 바와 같이 결정된다.

다음 표 39는 2진 데이터를 생성하기 위한 관련 정보를 포함한다. 다음 표들은 물리적 데이터 포맷에 따르는 2진 데이터를 개괄적으로 표시한다:

- 상태 바이트: 표 39를 참조한다

- LRP 1: 표 40 내지 표 44를 참조한다

- LRP 2: 표 45 내지 표 49를 참조한다

- LRP 3: 표 50 내지 표 53을 참조한다

- 오프셋: 표 54를 참조한다

표 39: 2진수 예시: 상태 바이트

표 40: 2진수 예시: LRP 1-절대적 경도

표 41: 2진수 예시: LRP 1-절대적 위도

표 42: 2진수 예시: LRP 1-속성 1

표 43: 2진수 예시: LRP 1-속성 2

표 44: 2진수 예시: LRP 1-속성 3

표 45: 2진수 예시: LRP 2-상대적 경도

표 46: 2진수 예시: LRP 2-상대적 위도

표 47: 2진수 예시: LRP 2-속성 1

표 48: 2진수 예시: LRP 2-속성 2

표 49: 2진수 예시: LRP 2-속성 3

표 50: 2진수 예시: LRP 3-상대적 경도

표 51: 2진수 예시: LRP 3-상대적 위도

표 52: 2진수 예시: LRP 3-속성 1

표 53: 2진수 예시: LRP 3-속성 4

표 54: 2진수 예시: 양수 오프셋

완전한 2진 데이터 스트림은 24바이트의 길이를 가질 것이며, 다음 비트를 포함할 것이다(좌측에서 우측으로, 그리고 위에서 아래의 순서로 바이트 단위로 정렬된다):

00001010 00000100 01011011 01011011 00100011 01000110

11110100 00011010 01101100 00001001 00000000 10011011

11111110 00111011 00011011 10110100 00000100 11111111

11101011 11111111 10100011 00101011 01011001 00000010

본 발명은 효율적인 지도-불문 즉시적 맵 로케이션 참조 방법에 적용될 수 있다.

Claims (13)

1. 도로망을 표시하는 디지털 맵을 이용하여 상기 도로망 내의 연속 경로를 인코딩하는 방법으로서, 상기 디지털 맵은 도로망의 도로 교차로(intersection)들을 표시하는 복수의 실제 노드들을 표시하는 데이터 그리고 그 도로 교차로들 사이의 도로들을 표시하는 실제 노드들 사이의 라인들을 포함하며, 라인들은 세그먼트들로 분할되며, 각 세그먼트는 시작 노드 및 종료 노드(end node)에 의해서 정의되며, 상기 시작 노드들 및 종료 노드들 각각은 실제 노드(real node) 또는 인위적 노드(artificial node) 중 하나이며, 상기 인위적 노드는 실제 노드에 의해서 하나 또는 양 종결점에서 정의되지 않은 세그먼트들을 위한 앵커(anchor)이며,
   상기 방법은:
   (i) 상기 도로망 내 연속 경로의 표시를 수신하는 단계로서, 연속 경로의 상기 표시는 경로 목록(path list)이며, 상기 경로 목록은 상기 디지털 맵 내에 존재하는 연속적으로 정렬된 세그먼트들의 목록인, 수신 단계;
   (ii) 루트 검색 목록(route search list) 내에 시작 포지션을 저장하는 단계로서, 상기 시작 포지션은:
   - 상기 경로 목록 내 제1 세그먼트의 시작 노드가 실제 노드일 때에 상기 제1 세그먼트이거나; 또는 상기 경로 목록 내 상기 제1 세그먼트의 시작 노드가 인위적 노드일 경우에는, 상기 디지털 맵 내에 나타나는 제1 세그먼트로서, 실제 노드인 시작 노드를 가지며 그리고 상기 경로 목록 내 상기 제1 세그먼트로 직접적으로 인도하는 제1 세그먼트인,
   저장 단계;
   (iii) 상기 시작 포지션의 시작 노드로부터 상기 경로 목록 내 최후 세그먼트의 종료 노드까지의 상기 디지털 맵 내 최단 경로를 최단 경로 루트 알고리즘에 따라서 결정하는 단계로서, 상기 결정된 경로는 연속하여 정렬된 세그먼트들의 목록이며, 상기 목록 내 제1 세그먼트는 상기 시작 포지션인, 최단 경로 결정 단계;
   (iv) 상기 결정된 최단 경로를 상기 경로 목록과 비교하는 단계로서, 상기 결정된 최단 경로가 상기 경로 목록과 상이한 것으로 밝혀질 때에, 이탈 (deviation) 세그먼트를 식별하며, 상기 이탈 세그먼트는 상기 경로 목록 내 세그먼트이며 그리고 실제 노드인 시작 노드를 가지지만 상기 경로 목록 내 제1 세그먼트는 아니며, 그리고 상기 이탈 세그먼트가 상기 경로 목록 내 최후 세그먼트의 종료 노드에서 종결되지 않으면, 상기 시작 포지션 대신에 상기 이탈 세그먼트를 이용하여 (ii), (iii) 및 (iv) 단계를 반복하는, 비교 단계;
   (v) 상기 경로 목록 내 상기 최후 세그먼트가 이미 저장되지 않았다면 상기 루트 검색 목록 내에 저장하는 단계; 및
   (vi) 결과로 얻어진 루트 검색 목록 내 각 세그먼트를 표시하는 로케이션 기준점(location reference point)을 생성하는 단계로서, 연속하는 경로를 재구축하기 위해서, 상기 생성된 복수의 로케이션 기준점들이 상기 도로망을 표시하는 상이한 디지털 맵을 이용하여 디코딩될 수 있는 도로망 내 연속 경로의 인코딩된 표현을 형성하는, 생성 단계를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   결과로 얻어진 루트 검색 목록을 이진 또는 마크업 언어로 표시되는 기계-독출가능 포맷으로 변환하는 단계를 포함하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   유효성 여부에 대하여 상기 경로 목록 내 각 세그먼트를 분석하는 예비 단계를 포함하며, 유효성 체크는:
   상기 경로 목록 내 상기 제1 세그먼트의 시작 노드 및 상기 경로 목록 내 최후 세그먼트의 종료 노드가 실제 노드인가의 여부를 검사하고; 그리고
   상기 시작 노드 및 종료 노드 중 하나 또는 둘 모두가 인위적 노드라면, 상기 경로 목록 내에 하나 이상의 추가 세그먼트들을 포함시켜서 상기 경로 목록 내 제1 세그먼트의 시작 노드 및 상기 경로 목록 내 최후 세그먼트의 종료 노드가 실제 노드들이도록 하며, 그리고 상기 하나 이상의 추가 세그먼트들 중 실제 노드들 및 원래의 세그먼트들 중 인위적 노드들 사이의 거리를 표시하는 오프셋을 저장하는 것을 포함하는, 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   연속적 로케이션 기준점들 간의 최대 거리에 대해 제한을 부과하는 단계를 더 포함하는 방법.
5. 제4항에 있어서,
   그렇게 부과된 최대 거리는 15km인, 방법.
6. 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 장치로,
   상기 컴퓨터 프로그램이 상기 컴퓨터 장치에 의해서 실행될 때에, 제1항 또는 제2항에 기술된 방법이 실행되는, 컴퓨터 장치.
7. 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 독출가능 매체로,
   상기 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터에 의해서 실행될 때에 제1항 또는 제2항에 기술된 방법을 수행하도록 하는, 컴퓨터 독출가능 매체.
8. 연속 경로 로케이션을 인코딩하기 위한 시스템으로서,
   제1항 또는 제2항에 설명된 방법에 따라 동작하는 인코더; 및
   사전-인코딩된(pre-encoded) 로케이션들 및 이러한 로케이션들의 인코딩에 대한 이전 시도들의 결과들을 저장하기 위한 데이터베이스를 포함하며,
   상기 시스템은,
   인코딩될 로케이션이 수신되면, 상기 로케이션 또는 그 일부가 상기 데이터베이스 내에 이전에 저장된 바 있는 로케이션의 일부를 형성하거나 이와 동일한지 여부를 단정 (establish)하기 위해 상기 데이터베이스에게 최초 질의하도록 구성되며,
   상기 시스템은
   인코딩이 이미 영향받았을 경우에는 이전에 인코딩된 로케이션 또는 그 일부 중 어느 하나를 또는 대안으로 연속 경로 로케이션을 상기 인코더로 반환하되, 그 결과는 어느 이벤트가 발생해도 상기 연속 경로 로케이션과 함께 상기 데이터베이스에 저장되는, 시스템.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제

Images