KR102229643B1 - 내비게이션 단말, 이를 포함하는 차량, 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

내비게이션 단말, 차량, 및 그 제어방법을 포함할 수 있다. 일 측에 따른 내비게이션 단말은, 차량의 위치정보를 결정하는 위치 추적 센서; 상기 차량의 방향정보를 결정하는 자이로 센서; 및 상기 차량의 위치정보에 기초하여 상기 차량이 위치한 도로의 방향정보를 획득하고, 상기 획득한 도로의 방향정보와 상기 차량의 방향정보를 비교하여 상기 차량의 주행방향을 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

내비게이션 단말, 이를 포함하는 차량, 및 그 제어방법{NAVIGATION DEVICE, VEHICLE HAVING THE SAME, AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF}

아래 실시예들은 주행 경로를 제공하는 내비게이션 단말 및 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.

최근 차량에는 내비게이션 단말이 내장되고 있다. 내비게이션 단말은 사용자에게 목적지까지의 경로를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 차량에 설치된 장치들의 제어와 관련된 각종 제어 화면 또는 내비게이션 단말에서 실행할 수 있는 부가 기능과 관련된 화면을 표시할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 터치 스크린이 구현된 디스플레이, 또는 죠그 셔틀(jog shuttle) 타입의 컨트롤러 등을 통해 내비게이션 단말을 조작하여 차량 내의 장치들을 제어할 수 있다. 한편, 내비게이션 단말을 통해 목적지까지의 경로를 설정함에 있어, 경로 설정의 정확도를 높이는 연구가 진행 중이다.

일측에 따른 내비게이션 단말은, 차량의 위치정보를 결정하는 위치 추적 센서; 상기 차량의 방향정보를 결정하는 자이로 센서; 및 상기 차량의 위치정보에 기초하여 상기 차량이 위치한 도로의 방향정보를 획득하고, 상기 획득한 도로의 방향정보와 상기 차량의 방향정보를 비교하여 상기 차량의 주행방향을 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 차량이 위치한 도로를 나타내는 복수의 보간점들을 기초로 도로의 방향정보를 획득할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 차량이 위치한 도로를 나타내는 복수의 보간점들을 연결한 라인과 진북 간의 각도를 계산할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 판단한 차량의 주행방향과 도로의 통행정보를 반영하여 경로 안내를 제공할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 계산한 도로의 방향정보와 상기 차량의 방향정보를 비교하여, 미리 설정된 범위 내에 해당하는지 여부에 따라 상기 차량의 주행경로를 판단할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 판단한 차량의 주행방향에 기초하여, 목적지까지의 경로를 설정할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 판단한 차량의 주행방향에 기초하여, 디스플레이 상에 차량을 나타내는 아이콘의 방향을 결정하여 표시할 수 있다.

일 측에 따른 차량은, 차량의 위치정보를 결정하는 위치 추적 센서; 상기 차량의 방향정보를 결정하는 자이로 센서; 및 상기 차량의 위치정보를 기초로 획득한 도로의 방향정보 및 상기 차량의 방향정보를 비교하여 판단된 상기 차량의 주행방향을 표시하는 디스플레이를 포함할 수 있다.

또한, 상기 차량의 위치정보에 기초하여 상기 차량이 위치한 도로의 방향정보를 획득하고, 상기 획득한 도로의 방향정보와 상기 차량의 방향정보를 비교하여 상기 차량의 주행방향을 판단하는 내비게이션 단말을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 내비게이션 단말은, 상기 차량이 위치한 도로를 나타내는 복수의 보간점들을 기초로 도로의 방향정보를 획득할 수 있다.

또한. 상기 내비게이션 단말은, 상기 차량이 위치한 도로를 나타내는 복수의 보간점들을 연결한 라인과 진북 간의 각도를 계산할 수 있다.

또한, 상기 내비게이션 단말은, 상기 판단한 차량의 주행 경로와 도로의 통행정보를 반영하여 경로 안내를 제공할 수 있다.

또한, 상기 내비게이션 단말은, 상기 계산한 도로의 방향정보와 상기 차량의 방향정보를 비교하여, 미리 설정된 범위 내에 해당하는지 여부에 따라 상기 차량의 주행경로를 판단할 수 있다.

또한, 상기 내비게이션 단말은, 상기 판단한 차량의 주행방향에 기초하여, 목적지까지의 경로를 설정할 수 있다.

또한, 상기 내비게이션 단말은, 상기 판단한 차량의 주행방향에 기초하여, 상기 디스플레이 상에 차량을 나타내는 아이콘의 방향을 결정할 수 있다.

일 측에 따른 내비게이션 단말의 제어방법은, 상기 차량의 방향정보를 결정하고; 상기 차량의 위치정보에 기초하여 상기 차량이 위치한 도로의 방향정보를 획득하고, 상기 획득한 도로의 방향정보와 상기 차량의 방향정보를 비교하여 상기 차량의 주행방향을 판단하는; 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 판단하는 것은, 상기 차량이 위치한 도로를 나타내는 복수의 보간점들을 연결한 라인과 진북 간의 각도를 계산할 수 있다.

또한, 상기 판단하는 것은, 상기 계산한 도로의 방향정보와 상기 차량의 방향정보를 비교하여, 미리 설정된 범위 내에 해당하는지 여부에 따라 상기 차량의 주행경로를 판단할 수 있다.

또한, 상기 판단하는 것은, 상기 판단한 차량의 주행방향에 기초하여, 디스플레이 상에 차량을 나타내는 아이콘의 방향을 결정할 수 있다.

일 측에 따른 차량의 제어방법은, 차량의 위치정보를 결정하고; 상기 차량의 방향정보를 결정하고; 상기 차량의 위치정보를 기초로 획득한 도로의 방향정보 및 상기 차량의 방향정보를 비교하여 판단된 상기 차량의 주행방향을 표시하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 차량의 주행방향을 보다 정확하게 판단할 수 있는 내비게이션 단말, 이를 포함하는 차량, 그 제어방법을 제공한다.

도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 도로의 방향정보와 차량의 방향정보를 비교하여, 주행방향을 판단하는 차량의 제어 블록도를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량의 방향정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 도로 상의 보간점을 통해 결정되는 도로의 방향정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 차량의 방향정보와 도로의 방향정보를 비교하여, 진행방향을 결정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 교차로에서의 차량의 방향정보와 도로의 방향정보를 비교하여, 진행방향을 결정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 차량의 동작 흐름도를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 서로 다른 실시예에 따른 디스플레이를 통해 차량의 진행 방향을 표시한 화면을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외부 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 일 실시예에 따른 도로의 방향정보와 차량의 방향정보를 비교하여, 주행방향을 판단하는 차량의 제어 블록도를 도시한 도면이다. 이하에서는 설명이 중복되는 것을 방지하기 위해 함께 설명하도록 한다.

도 1을 참조하면, 차량(1)은 차량(1)의 외관을 형성하는 차체(80), 차량(1)을 이동시키는 차륜(93, 94)를 포함한다. 차체(80)는 후드(81), 프런트 휀더(82), 도어(84), 트렁크 리드(85), 및 쿼터 패널(86) 등을 포함한다.

또한, 차체(80)의 외부에는 차체(80)의 전방 측에 설치되어 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 프런트 윈도(87), 측면의 시야를 제공하는 사이드 윈도(88), 도어(84)에 설치되어 차량(1) 후방 및 측면의 시야를 제공하는 사이드 미러(91, 92), 및 차체(80)의 후방 측에 설치되어 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 리어 윈도(90)가 마련될 수 있다. 이하에서는 차량(1)의 내부 구성에 대해서 구체적으로 살펴본다.

차량(1)에는 공조장치가 마련될 수 있다. 이하에서 설명되는 공조장치는 차량(1)의 실내/외 환경 조건, 공기의 흡/배기, 순환, 냉/난방 상태 등을 포함한 공조 환경을 자동으로 제어하거나 또는 사용자의 제어 명령에 대응하여 제어하는 장치를 의미한다. 예를 들어, 차량(1)에는 공조장치가 마련되어 난방 및 냉방을 모두 수행할 수 있으며, 가열되거나 냉각된 공기를 통풍구(153)를 통해 배출하여 차량(1) 내부의 온도를 제어할 수 있다.

한편, 차량(1)의 내부에는 내비게이션 단말(100)이 마련될 수 있다. 내비게이션 단말(100)은 사용자에게 목적지까지의 경로를 제공하는 내비게이션 기능을 제공할 수 있을뿐만 아니라, 오디오, 및 비디오 기능을 통합적으로 제공할 수 있는 단말을 의미한다. 여기서, 내비게이션 단말(100)은 AVN(Audio Video Navigation) 단말로 지칭될 수 있으며, 그 밖에 당업자들에게 통용되는 다양한 용어로 지칭될 수 있다.

내비게이션 단말(100)은 디스플레이(101)를 통해 오디오 화면, 비디오 화면 및 내비게이션 화면 중 적어도 하나를 선택적으로 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 차량(1)의 제어와 관련된 각종 제어 화면 또는 내비게이션 단말(100)에서 실행할 수 있는 부가 기능과 관련된 화면을 표시할 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 내비게이션 단말(100)은 상술한 공조장치와 연동하여, 디스플레이(101)를 통해 공조장치의 제어와 관련된 각종 제어 화면을 표시할 수 있다. 뿐만 아니라, 내비게이션 단말(100)은 공조장치의 동작 상태를 제어하여, 차량 내의 공조 환경을 조절할 수 있다. 또한, 내비게이션 단말(100)은 디스플레이(101)를 통해 운전자에게 목적지까지의 경로가 표시된 지도를 표시할 수 있으며, 제한은 없다.

한편, 디스플레이(101)는 대시 보드(10)의 중앙 영역인 센터페시아(11)에 위치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(101)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), CRT(Cathode Ray Tube) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한하지 않는다.

차량(1)의 내부에는 음향을 출력할 수 있는 스피커(143)가 마련될 수 있다. 이에 따라, 차량(1)은 스피커(143)를 통해 오디오 기능, 비디오 기능, 내비게이션 기능 및 기타 부가 기능을 수행함에 있어 필요한 음향을 출력할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)은 스피커(143)를 통해 운전자에게 목적지까지의 경로를 제공할 수 있으며, 제한은 없다.

내비게이션 입력부(102)는 대시 보드(10)의 중앙 영역인 센터페시아(11)에 위치할 수 있다. 운전자는 내비게이션 입력부(102)를 조작하여 각종 제어 명령을 입력할 수 있으며, 목적지 등을 입력할 수도 있다.

한편, 내비게이션 입력부(102)는 디스플레이(101)와 인접한 영역에 하드 키 타입으로 마련될 수 있으며, 이외에도 디스플레이(101)가 터치 스크린 타입으로 구현되는 경우, 디스플레이(101)는 내비게이션 입력부(102)의 기능도 함께 수행할 수 있다.

한편, 센터 콘솔(40)에는 죠그 셔틀 타입 또는 하드 키 타입의 센터 입력부(43)가 마련될 수 있다. 센터 콘솔(40)은 운전석(21)과 조수석(22) 사이에 위치하여 기어조작 레버(41)와 트레이(42)가 형성된 부분을 의미한다. 센터 입력부(43)는 내비게이션 입력부(102)의 전부 또는 일부 기능을 수행할 수 있다.

또한, 도 3을 참조하면, 차량(1)의 내부에는 전술한 구성 요소 외에도 위치 추적 센서(110), 자이로 센서(120), 제어부(130), 지도 데이터베이스(140), 및, 통신모듈(150), 입력부(160)가 마련될 수 있다.

여기서, 위치 추적 센서(110), 자이로 센서(120), 제어부(130), 지도 데이터베이스(140), 및 통신모듈(150) 중 적어도 하나는 차량(1)에 내장된 시스템 온 칩(System On Chip, SOC)에 집적될 수 있으며, 프로세서(processor)에 의해 동작될 수 있다. 다만, 차량(1)에 내장된 시스템 온 칩이 하나만 존재하는 것은 아니고, 복수 개일 수도 있으므로, 하나의 시스템 온 칩에만 집적되는 것으로 제한되진 않는다.

입력부(160)는 전술한 내비게이션 입력부(102), 센터 입력부(43), 음성 입력부(190) 등을 통해 구현될 수 있다. 디스플레이(101)가 터치 스크린 타입으로 구현되는 경우, 디스플레이(101)는 입력부(160)의 기능을 수행할 수 있다. 입력부(160)는 운전자, 또는 동승객으로부터 각종 제어 명령을 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 입력부(160)는 음악 검색 명령, 목적지 검색 명령 등 차량(1) 내 기기의 각종 실행 명령을 입력 받을 수 있다.

위치 추적 센서(110)는 차량(1)의 위치를 추적하여, 차량(1)의 위치정보를 결정하는 센서를 의미한다. 이때, 차량(1)의 위치정보는 차량(1)의 위치를 표현할 수 있는 다양한 좌표계에 따라 산출된 값을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 위치 추적 센서(110)는 차량(1)의 위치를 위도, 및 경도로 나타낸 좌표를 계산할 수 있다. 여기서, 위도는 적도를 기준으로 북극 또는 남극 방향으로의 각도를 의미하며, 경도는 런던의 그리니치 천문대를 지나는 본초자오선을 기준으로, 서쪽 또는 동쪽 방향으로의 각도를 의미한다. 그러나, 좌표를 나타내는 방법이 이에 한정되는 것은 아니고, 고도 등과 같이 차량(1)의 위치를 나타낼 수 있는 다양한 좌표계를 통해 표현될 수 있다.

한편, 위치 추적 센서(110)는 인공위성을 통해 위치를 파악하는 GPS(Global Positioning System) 센서뿐만 아니라, 이를 보완하여 고정밀도로 위치를 측정할 수 있는 DGPS(Differential Global Positioning System) 센서 등을 통해 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

일반적으로, 인공위성으로부터 지상의 GPS 센서로 송신되는 위치는 오차를 가진다. 예를 들어, 서로 가까운 에 위치한 N(N≥2)개의 GPS 센서가 있을 경우, N개의 GPS 센서는 비슷한 오차를 갖게 된다. 이때, DGPS 센서는 N개의 GPS 센서가 가지는 공통의 오차를 서로 상쇄시킴으로써, 보다 정밀한 데이터를 얻을 수 있다.

한편, 차량(1)에는 전술한 바와 같이 자이로 센서(120)가 마련될 수 있다. 자이로 센서(120)는 차량(1)의 방향정보를 결정할 수 있다. 여기서, 차량(1)의 방향정보는 차량(1)이 위치한 지점을 기준으로, 차량(1)이 주행 가능한 방향 또는 주행중인 방향에 관한 정보를 포함한다.

자이로 센서(120)는 X, Y, Z축에 대한 각이 변화한 정도를 나타내는 각속도를 감지할 수 있다. 이에 따라, 자이로 센서(120)는 특정 지점 또는 축을 기준으로 차량(1)의 각도 변화를 감지할 수 있다.

예를 들어, 자이로 센서(120)는 차량(1)이 수평면과 이루는 각도를 계산할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 자이로 센서(120)는 진북과 차량(1)의 정면 방향 간의 각도를 계산할 수 있다. 이하에서 설명되는 정면 방향은 차량(1) 내부에서 프론트 윈도를 바라볼 때의 방향을 의미한다. 또한, 이하에서 설명되는 방위각은 차량(1)의 위치를 기준으로, 진북과 특정 방향 간의 각도를 시계 방향으로 측정했을 때의 값을 의미한다.

지도 데이터베이스(140)에는 지도 데이터가 저장될 수 있다. 여기서, 지도 데이터는 도로, 건물, 그 밖에 지도를 표현할 수 있는 각종 정보가 포함된다. 이외에도, 지도 데이터에는 POI(Point Of Interest)에 관한 정보가 포함될 수 있다. 그러나, 지도 데이터에 포함되는 정보가 전술한 것만으로 한정되는 것은 아니고, 지도 상에 표현될 수 있는 각종 정보가 전부 포함될 수 있다. 지도 데이터는 도로를 표현하기 위해 보간점에 관한 정보를 포함하며, 이에 관해서는 후술하도록 한다.

한편, 지도 데이터베이스(140)는 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory: RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 통해 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 형태로 구현될 수도 있다.

지도 데이터베이스(140)에는 모든 지역에 관한 지도 데이터가 저장될 수도 있으나, 일부 지역에 관한 지도 데이터만 저장되어 있을 수도 있다. 이때, 차량(1)은 통신모듈(150)을 통해 필요한 지도 데이터를 외부 서버 등으로부터 전달 받아, 이를 이용할 수 있다.

한편, 도로는 적어도 하나의 보간점을 통해 표현될 수 있다. 여기서, 보간점은 위도, 경도 등을 통해 표현된 좌표에 대응한다. 예를 들어, 보간점은 전술한 바와 같은 GPS 센서, DGPS 센서 등을 통해 결정된 좌표를 의미한다. 즉, 보간점들을 이은 링크가 디스플레이(101) 상에 도로로 표시된다. 따라서, 지도 데이터베이스(140)에 저장된 지도 데이터는 보간점에 관한 정보를 포함한다. 한편, 보간점을 나타내는 방법이 이에 한정되는 것은 아니고, 고도 등과 같이, 차량(1)의 위치를 나타낼 수 있는 다양한 요소들을 통해 표현될 수 있다.

제어부(130)는 전술한 보간점들을 이용하여 도로의 방향정보를 획득하고, 획득한 도로의 방향정보와 차량(1)의 방향정보를 비교하여, 차량(1)의 주행방향을 판단할 수 있다. 이에 관한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.

제어부(130)는 차량(1)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 내비게이션 단말(100) 내에 내장된 각종 모듈뿐만 아니라, 디스플레이(101), 입력부(160) 등 차량(1)에 모든 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(130)는 차량(1)의 구성 요소를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 전술한 각 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 제어 신호를 통해 스피커(143)의 동작을 제어하여, 스피커(143)의 출력을 조절할 수 있다. 또 다른 예로, 제어부(130)는 제어 신호를 통해 디스플레이(101)의 동작을 제어하여, 각종 정보를 표시할 수도 있으며, 제한은 없다.

제어부(130)는 내비게이션 단말(100)에 내장된 프로세서(processor) 등과 같이 각종 연산, 제어 프로세스를 수행하는 처리 장치 등으로 구현될 수 있으며, 이외에도 기 공지된 다양한 처리 장치를 통해 구현될 수 있다,

제어부(130)는 차량(1)의 위치정보에 기초하여 차량(1)이 위치한 도로의 방향정보를 획득할 수 있다. 여기서, 도로의 방향정보는 도로의 방향을 파악할 수 있는 정보를 의미한다. 일 실시예에 따르면, 제어부(130)는 차량(1)의 위치를 기준으로, 도로 상에 보간점들을 이은 라인과 진북 간의 각도, 즉 방위각을 획득할 수 있다. 그러나, 방향정보가 일 실시예 만을 포함하는 것은 아니고, 다양한 좌표계를 이용하여 대상체의 방향을 파악할 수 있는 정보 전부를 포함한다.

제어부(130)는 획득한 도로의 방향정보와 차량(1)의 방향정보를 비교하여 차량(1)의 주행방향을 판단할 수 있다. 예를 들어, 복잡한 도심지역에서 주행 경로를 제공 받고자 목적지를 설정하는 경우, 차량(1)의 주행방향을 정확하게 인식하지 못해 초기 주행 안내시 경로를 재탐색해야 하는 경우가 빈번히 발생된다.

또한, 탑승자가 목적지를 설정하지 않았더라도, 내비게이션 단말(100)은 주행방향을 고려하여 지도 상에 식별자를 표시할 수 있다. 여기서, 식별자는 디스플레이(101)에 표시된 지도 상에서 차량(1)을 식별할 수 있는 각종 아이콘 등을 의미한다. 일 실시예에 따르면, 식별자는 화살표 형태의 아이콘 또는 차량 형태의 아이콘 등으로 표현될 수 있으나, 식별자의 형태가 일 실시예로 한정되는 것은 아니다. 이때, 식별자의 방향을 정확하게 표시하지 못하면, 운전자는 주행시 곤란을 겪게 되는 문제점이 발생한다. 따라서, 제어부(130)는 도로의 방향정보와 차량(1)의 방향정보를 비교하여 차량(1)의 주행방향을 정확하게 파악함으로써, 주행시 발생되는 각종 문제점을 방지할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제어부(130)는 차량(1)의 현재 위치를 기준으로, 도로의 방위각과 차량의 정면방향의 방위각을 비교하여 일치하는 것으로 확인되면, 도로의 방위각에 따른 방향으로 주행중인 것으로 판단할 수 있다.

이때, 근접한 위치에서 같은 방향으로 주행 중인 차량 간에도, 방위각이 정확히 일치하는 것은 아니다. 예를 들어, 1차선에서 2차선으로 차선 변경 중인 차량의 주행방향과 1차선으로 계속 주행 중인 차량의 방위각은 다소 차이가 있을 수 있다. 따라서 이외에도 다양한 이유로 차량의 방향정보와 도로의 방향정보는 차이가 날 수 있다.

따라서, 제어부(130)는 도로의 방향정보와 차량(1)의 방향정보를 비교하여, 그 차이가 미리 설정된 수준 내인지 여부에 따라 도로의 방위각과 동일한 방향으로 주행 중인지 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 제어부(130)는 도로의 방향정보와 차량(1)의 방향정보를 비교하고, 비교 결과 미리 설정된 수준 내에 차이인 것으로 확인되면, 도로의 방향정보에 따른 방향으로 주행 중인 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 예로, 제어부(130)는 도로의 방향정보와 차량(1)의 방향정보를 비교 결과 미리 설정된 수준의 차이를 벗어나는 것으로 확인되면, 도로의 방향정보에 따른 방향과 반대 방향으로 주행 중인 것으로 판단할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제어부(130)는 도로의 방향정보와 차량의 방향정보를 비교하여, 즉 방위각 간의 차이가 ㅁ90도 내이면(즉, 0도에서 90도 내이거나 또는 270도에서 359도 내이면), 도로의 방향정보에 따른 방향으로 주행 중인 것으로 판단할 수 있다. 다른 예로, 차량은 차량은 도로의 방향정보와 차량의 방향정보를 비교하여, 그 차이가 ㅁ90도 보다 크면(즉 90도에서 270도 내이면), 도로의 방향정보에 따른 방향과 반대방향으로 주행 중인 것으로 판단할 수 있다.

제어부(130)는 판단 결과를 기초로 주행 경로를 표시할 뿐만 아니라, 경로 안내를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 목적지를 입력 받지 않아도 주행방향을 고려하여 지도 상에 차량(1)을 나타내는 식별자의 방향을 설정할 수 있고, 뿐만 아니라 입력부(160)를 통해 운전자로부터 목적지를 입력 받고, 이를 고려하여 목적지까지의 경로를 제공할 수도 있다.

또한, 제어부(130)는 현재 위치한 도로의 통행정보를 반영하여, 주행 경로를 설정할 수 있다. 여기서, 통행정보는 도로의 통행 가능 여부에 관한 정보를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 통행정보는 일방 통행인 도로인지 또는 양방 통행이 가능한 도로인지에 관한 정보를 포함하나, 일 실시예로 제한되는 것은 아니다. 이에 따라, 제어부(130)는 차량(1)이 위치한 도로 상에서, 차량(1)의 현재 주행방향에 따라 주행이 가능한지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 주행 경로를 설정할 수 있다. 또한, 목적지를 설정하지 않았더라도, 제어부(130)는 디스플레이(101) 또는 스피커(143)를 통해 운전자에게 판단 결과를 전달함으로써, 사고를 미연에 방지할 수 있다.

한편, 차량(1) 내에는 통신 모듈(150)이 마련될 수 있다. 통신모듈(150)은 무선통신망 또는 유선통신망에 접속하여, 외부 기기와 각종 데이터를 주고 받을 수 있다. 여기서, 무선통신망은 데이터가 포함된 신호를 무선으로 주고 받을 수 있는 통신망을 의미한다. 예를 들어, 무선통신망은 블루투스, 3G, 4G 통신망 등을 포함하며, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 유선통신망은 데이터가 포함된 신호를 유선으로 주고 받을 수 있는 통신망을 의미한다. 예를 들어, 유선통신망은 PCI(Peripheral Component Interconnect), PCI-express, USB(Universe Serial Bus) 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 제어부(130)는 통신모듈(150)을 제어하여, 지도 데이터베이스(140)를 업데이트할 수 있다. 일 실시예로, 도로의 신설 등의 이유로 지도 데이터의 업데이트가 요구되는 경우, 제어부(130)는 통신모듈(150)을 통해 무선 통신망에 접속하고, 외부 서버로부터 데이터를 수신하여 지도 데이터베이스(140)를 업데이트할 수 있다. 이외에도, 다양한 방법을 통해 제어부(130)는 지도 데이터베이스(140)를 업데이트할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 차량의 방향정보를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 일 실시예에 따른 도로 상의 보간점을 통해 결정되는 도로의 방향정보를 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 6은 일 실시예에 따른 차량의 방향정보와 도로의 방향정보를 비교하여, 진행방향을 결정하는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 일 실시예에 따른 교차로에서의 차량의 방향정보와 도로의 방향정보를 비교하여, 진행방향을 결정하는 것을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 설명이 중복되는 것을 방지하기 위해 함께 설명하도록 한다.

도 4를 참조하면, 차량은 자이로 센서를 통해 진북(N)과 차량의 정면방향(A)간의 방향정보를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 차량의 방향정보는 차량의 위치(O)를 기준으로 진북(N)과 차량의 정면방향(A)간의 각도, 즉 정면방향(A)의 방위각(OA)에 관한 정보를 의미한다.

전술한 바와 같이, 차량 내에는 지도 데이터베이스가 마련될 수 있다. 지도 데이터베이스에는 지도 데이터가 저장될 수 있다. 지도 데이터에는 도로 데이터가 포함되어 있으며, 도로는 보간점들로 구성된다. 도로의 길이에 따라 보간점의 개수는 변화할 수 있다. 예를 들어, 도로의 길이가 길수록 이를 나타내기 위해 필요한 보간점의 개수는 늘어난다.

여기서, 각 보간점들은 좌표정보를 포함한다. 여기서, 좌표정보는 각 보간점의 위치를 식별할 수 있는 정보로써, 다양한 좌표계를 통해 계산된 값들을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 각 보간점들은 GPS 센서, 또는 DGPS 센서를 통해 측정된 위도, 경도 좌표를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도로(R)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 보간점(X), 제2 보간점(Y), 및 제3 보간점(Z)로 구성될 수 있다. 차량은 위치 측정 센서를 통해 차량의 위치정보를 측정한 결과 도로(R) 상에 위치한 것으로 판단되면, 도로(R) 상의 보간점(X, Y, Z) 중에 적어도 2개 이상의 보간점을 연결한 라인을 생성할 수 있다.

예를 들어, 차량은 제1 보간점(X)에서 제2 보간점(Y)으로 이어지는 하나의 라인을 생성할 수 있다. 이때, 제1 보간점(X)에서 제2 보간점(Y)으로 향하는 라인의 방향이 도로의 방향정보에 해당한다.

차량은 차량의 위치정보를 기준으로, 제1 보간점(X)과 제2 보간점(Y)을 이은 라인과 진북 간의 각도, 즉 방위각을 계산할 수 있다. 차량은 계산 결과를 기초로 도로의 방향정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 각각의 보간점은 위도, 및 경도 좌표계에 따른 값을 포함할 수 있다. 이에 따라, 차량은 2개 이상의 보간점의 위도, 및 경도 값을 기초로 진북과 전술한 라인 간의 방위각을 획득할 수 있다. 이하에서는 도로의 방향정보와 차량의 방향정보를 비교하여, 차량의 주행방향을 판단하는 구체적인 예에 대해서 살펴보도록 한다.

도 6을 참조하면, 차량은 위치 측정 센서를 통해 획득한 차량의 위치(O)를 기준으로, 차량의 위치한 도로 내이며, 차량의 위치(O)를 통과하는 제1 보간점(X)에서 제2 보간점(Y)으로 이은 라인(B)의 방위각(OB)을 획득할 수 있다.

또한, 차량은 위치 측정 센서를 통해 획득한 차량의 위치(O)를 기준으로, 자이로 센서를 통해 획득한 차량의 정면방향(A)을 이은 라인의 방위각(OA)을 획득할 수 있다. 이에 따라, 차량은 차량의 위치(O)를 기준으로 정면방향(A)의 방위각(OA)과 도로의 방위각(OB)를 비교하여, 차량의 주행방향을 판단할 수 있다.

일 실시예로, 도 6을 참조하면, 정면방향(A)의 방위각은 135도이고, 도로의 방위각(OB)은 315도일 수 있다. 차량은 양 각도의 차이가 90도를 벗어남에 따라, 현재 차량의 주행방향이 도로방향과 반대 방향인 것으로 판단할 수 있다.

따라서, 차량은 판단 결과에 대응하도록 지도 상에 표시되는 식별자의 방향을 표시할 수 있으며, 목적지에 따른 경로 설정이 필요한 경우 이에 맞추어 경로를 설정할 수 있다.

이에 따라, 개시된 실시예에 따른 차량은 차량의 주행방향을 인식하지 못해, 초기 주행 경로를 안내시 경로를 재탐색해야 하는 문제점을 방지할 수 있다. 특히, 개시된 실시예에 따른 차량은 도심지역 또는 복잡한 골목길과 같이 경로가 재탐색될 때까지 차량이 멈춰서 대기하기 어려운 경우 또는 잘못된 방향으로 주행시 경로가 많이 뒤바뀌게 되는 불편함을 방지할 수 있다.

한편, 도로의 방향정보와 차량의 방향정보가 도 6에 도시된 바로 한정되는 것은 아니다. 차량은 교차로 등과 같이 다양한 방향으로 도로가 전개되는 경우에도 차량의 주행방향을 판단할 수 있다.

일 실시예로, 도 7를 참조하면, 차량은 전술한 바와 같이 자이로 센서를 통해 현재 차량의 위치를 기준으로 차량의 정면방향(A)을 결정하여, 방위각을 계산할 수 있다. 또한, 차량은 차량이 현재 위치한 지점의 도로의 보간점들을 이은 라인을 기초로 도로의 방향정보를 획득하고, 전술한 차량의 방향정보와 비교할 수 있다.

일 실시예로, 정면방향의 방위각과 도로의 방위각의 차이가 -45도에서 +45도 내이면, 차량은 R1 방향으로 주행 중이거나 또는 주행 예정 방향인 것으로 판단할 수 있다. 다른 예로, 정면방향의 방위각과 도로의 방위각의 차이가 +45도에서 +135도 내이면, 차량은 R2 방향으로 주행 중이거나 또는 주행 예정 방향인 것으로 판단할 수 있다.

또 다른 예로, 정면방향의 방위각과 도로의 방위각의 차이가 +135도에서 +225도 내이면, 차량은 R3 방향으로 주행 중이거나 또는 주행 예정 방향인 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 예로, 정면방향의 방위각과 도로의 방위각의 차이가 +225도에서 +315 도 내이면, 차량은 R4 방향으로 주행 중이거나 또는 주행 예정 방향인 것으로 판단할 수 있다.

즉, 차량은 차량이 도로의 방향정보와 차량의 방향정보를 비교하고, 비교 결과와 현재 차량이 위치한 지점의 도로환경, 도로형태 등에 기초하여 차량이 어느 방향으로 주행 중인지를 판단할 수 있으며, 도 6 및 도 7에 도시된 바로 한정되는 것은 아니다.

도 8은 일 실시예에 따른 차량의 동작 흐름도를 설명하기 위한 도면이고, 도 9 및 도 10은 서로 다른 실시예에 따른 디스플레이를 통해 차량의 진행 방향을 표시한 화면을 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 차량은 내비게이션 단말을 부팅할 수 있다(700). 예를 들어, 시동이 걸리면, 차량은 자동으로 내비게이션 단말을 부팅할 수 있다. 또 다른 예로, 차량은 주행 중에도 사용자로부터 부팅 명령을 입력 받아, 내비게이션 단말의 부팅을 할 수 있다. 차량은 전술한 바와 같이 입력부를 통해 사용자로부터 차량과 관련된 각종 제어 명령을 입력 받을 수 있다. 이외에도, 차량은 다양한 상황에서, 자동으로 또는 수동으로 내비게이션 단말을 부팅할 수 있다. 이에 따라, 차량은 내비게이션 단말을 실행시킬 수 있다(710).

내비게이션 단말이 실행된 경우, 차량은 디스플레이를 통해 차량이 위치한 지역의 지도를 표시할 수 있다. 차량은 디스플레이를 통해 미리 설정된 배율 또는 사용자로부터 설정 받은 배율에 따라 지도를 표시할 수 있다. 이때, 내비게이션 단말은 위치측정 장치를 통해 차량이 위치한 지역을 파악하기 위해 차량의 위치정보를 결정할 수 있고, 주행방향을 표시하기 위해 자이로 센서를 통해 차량의 방향정보 및 도로의 방향정보를 결정할 수 있다(720). 일 실시예에 따르면, 차량은 GPS 센서 또는 DGPS 센서 등과 같이 위치를 측정할 수 있는 장치를 통해 차량의 위치정보를 결정할 수 있다.

전술한 바와 같이, 차량의 위치정보를 획득하여, 이를 지도 상에 표시하더라도, 차량의 주행방향을 정확히 파악하지 못하면, 지도 상에 차량의 주행방향을 잘못 표시하여, 운전자가 헷갈릴 수 있다. 뿐만 아니라, 운전자가 목적지를 설정하여 경로를 안내 받고자 하는 경우, 초기에 차량의 주행방향을 잘못 파악하면, 경로를 재탐색 해야 하는 경우가 발생한다.

이에 따라, 차량은 자이로 센서를 통해 결정한 차량의 방향정보 및 차량의 위치정보로부터 획득한 도로의 방향정보를 비교하여, 양 방향정보의 차이 정도에 따라 차량의 주행방향을 판단할 수 있다. 또한, 차량은 판단 결과에 기초하여 차량을 나타내는 아이콘을 지도 상에 표시할 수 있다(730).

한편, 차량은 운전자로부터 목적지를 입력 받을 수 있다(740). 목적지를 입력 받는 방법은 전술한 바와 같이 차량 내에 마련된 입력부 또는 음성 입력부 등 다양한 장치를 통해 구현될 수 있다.

목적지를 입력 받은 경우, 차량은 주행방향을 고려하여 목적지까지의 경로를 안내할 수 있다(750). 예를 들어, 차량은 디스플레이를 통해 또는 스피커를 통해 목적지까지의 경로에 관한 정보를 운전자에게 제공할 수 있으며, 이외에도 운전자에게 경로에 관한 정보를 알려줄 수 있는 다양한 장치를 통해 제공할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 9는 실제 차량의 주행방향이 화살표(900)가 가리키는 방향과 반대방향에 해당하는 경우를 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면, 차량은 차량의 주행방향과 반대방향으로 경로를 설정하여, 이를 기초로 경로를 안내하게 되고, 결국 차량은 주행경로를 벗어나게 된다. 이에 따라, 차량은 경로를 재탐색하여야 되고, 운전자로써는 불편할 수 밖에 없다.

개시된 실시예에 따른 차량은 차량의 방향정보 및 도로의 방향정보를 획득하고, 이를 비교하여 차량의 주행방향을 보다 정확하게 파악함으로써, 지도 상에 차량의 주행방향을 보다 정확하게 표시할 수 있다. 또한, 목적지까지의 경로를 안내를 함에 있어서도, 차량은 초기 주행방향을 정확하게 파악함으로써 경로를 재탐색해야 하는 단점을 극복할 수 있다.

즉, 차량은 주행방향을 고려하여 지도 상에 아이콘을 표시함으로써, 운전자가 초기 주행시 주행방향을 정확히 파악하게 할 수 있다. 도 10은 차량의 주행방향에 판단 결과를 기초로 경로 안내를 제공하는 화면을 도시한 도면이다. 도 10을 참조하면, 차량은 주행방향을 판단하고, 이에 맞추어 화살표(900)의 방향을 표시할 뿐만 아니라, 주행방향와 동일한 방향으로 설정된 경로를 제공함으로써, 경로 재탐색 수행을 방지할 수 있다. 이에 따라, 차량은 연산 처리의 과부하를 방지할 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.

프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

1: 차량, 10: 대시보드, 11: 센터페시아
12: 스티어링 휠, 13: 헤드라이닝
21: 운전석, 22: 조수석
40: 센터 콘솔, 41: 기어조작 레버
42: 트레이, 43: 센터 입력부
80: 차체, 81: 후드, 82: 프런트 휀더
84: 도어, 85: 트렁크 리드, 86: 쿼터 패널
87: 프런트 윈도, 88: 사이드 윈도
90: 리어 윈도, 91, 92: 사이드 미러
100: 내비게이션 단말, 101: 디스플레이, 102: 내비게이션 입력부
143: 스피커, 153: 통풍구, 190: 음성 입력부

Claims (20)

1. 차량의 위치정보를 결정하는 위치 추적 센서;
   상기 차량의 방향정보를 결정하는 자이로 센서; 및
   상기 차량의 위치정보에 기초하여 상기 차량이 위치한 도로의 방향정보를 획득하고, 상기 획득한 도로의 방향정보와 상기 차량의 방향정보를 비교하여 상기 차량의 주행방향을 판단하는 제어부;
   를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 차량이 위치한 도로를 나타내는 복수의 보간점들을 연결한 라인과 진북 간의 각도를 계산하되,
   상기 도로의 방향과 상기 차량의 방향 사이의 각도 차이가 상기 차량을 중심으로 360도를 복수로 나눈 각도 범위 가운데 어느 각도 범위에 속하는지에 따라 상기 차량의 주행 방향을 판단하는 내비게이션 단말.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 차량이 위치한 도로를 나타내는 복수의 보간점들을 기초로 도로의 방향정보를 획득하는 내비게이션 단말.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 판단한 차량의 주행방향과 도로의 통행정보를 반영하여 경로 안내를 제공하는 내비게이션 단말.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 판단한 차량의 주행방향에 기초하여, 목적지까지의 경로를 설정하는 내비게이션 단말.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 판단한 차량의 주행방향에 기초하여, 디스플레이 상에 차량을 나타내는 아이콘의 방향을 결정하여 표시하는 내비게이션 단말.
8. 차량의 위치정보를 결정하는 위치 추적 센서;
   상기 차량의 방향정보를 결정하는 자이로 센서;
   상기 차량의 위치정보를 기초로 획득한 도로의 방향정보 및 상기 차량의 방향정보를 비교하여 판단된 상기 차량의 주행방향을 표시하는 디스플레이; 및
   상기 차량의 위치정보에 기초하여 상기 차량이 위치한 도로의 방향정보를 획득하고, 상기 획득한 도로의 방향정보와 상기 차량의 방향정보를 비교하여 상기 차량의 주행방향을 판단하는 내비게이션 단말; 을 포함하고,
   상기 내비게이션 단말은,
   상기 차량이 위치한 도로를 나타내는 복수의 보간점들을 연결한 라인과 진북 간의 각도를 계산하되,
   상기 도로의 방향과 상기 차량의 방향 사이의 각도 차이가 상기 차량을 중심으로 360도를 복수로 나눈 각도 범위 가운데 어느 각도 범위에 속하는지에 따라 상기 차량의 주행 방향을 판단하는 차량.
9. 삭제
10. 제8항에 있어서,
    상기 내비게이션 단말은,
    상기 차량이 위치한 도로를 나타내는 복수의 보간점들을 기초로 도로의 방향정보를 획득하는 차량.
11. 삭제
12. 제8항에 있어서,
    상기 내비게이션 단말은,
    상기 판단한 차량의 주행 경로와 도로의 통행정보를 반영하여 경로 안내를 제공하는 차량.
13. 삭제
14. 제8항에 있어서,
    상기 내비게이션 단말은,
    상기 판단한 차량의 주행방향에 기초하여, 목적지까지의 경로를 설정하는 차량.
15. 제8항에 있어서,
    상기 내비게이션 단말은,
    상기 판단한 차량의 주행방향에 기초하여, 상기 디스플레이 상에 차량을 나타내는 아이콘의 방향을 결정하는 차량.
16. 차량의 위치정보를 결정하고;
    상기 차량의 방향정보를 결정하고;
    상기 차량의 위치정보에 기초하여 상기 차량이 위치한 도로의 방향정보를 획득하고, 상기 획득한 도로의 방향정보와 상기 차량의 방향정보를 비교하여 상기 차량의 주행방향을 판단하는; 것을 포함하고,
    상기 판단하는 것은,
    상기 차량이 위치한 도로를 나타내는 복수의 보간점들을 연결한 라인과 진북 간의 각도를 계산하되,
    상기 도로의 방향과 상기 차량의 방향 사이의 각도 차이가 상기 차량을 중심으로 360도를 복수로 나눈 각도 범위 가운데 어느 각도 범위에 속하는지에 따라 상기 차량의 주행 방향을 판단하는 내비게이션 단말의 제어방법.
17. 삭제
18. 삭제
19. 제16항에 있어서,
    상기 판단하는 것은,
    상기 판단한 차량의 주행방향에 기초하여, 디스플레이 상에 차량을 나타내는 아이콘의 방향을 결정하는 내비게이션 단말의 제어방법.
20. 차량의 위치정보를 결정하고;
    상기 차량의 방향정보를 결정하고;
    상기 차량의 위치정보를 기초로 획득한 도로의 방향정보 및 상기 차량의 방향정보를 비교하여 판단된 상기 차량의 주행방향을 표시하되,
    상기 도로의 방향과 상기 차량의 방향 사이의 각도 차이가 상기 차량을 중심으로 360도를 복수로 나눈 각도 범위 가운데 어느 각도 범위에 속하는지에 따라 상기 차량의 주행 방향을 판단하는; 것을 포함하는 차량의 제어방법.

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