KR102303245B1 - 전자지도를 이용한 교차로 차로정보 생성방법 - Google Patents

전자지도를 이용한 교차로 차로정보 생성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자지도 정보에 포함된 링크정보를 이용하여 교차로에 연결되는 차로의 진행방향이 포함된 교차로 차로정보를 생성하는 방법에 관한 것으로, 교차로의 차로에 할당된 전자지도의 링크정보로부터 교차로 진행방향 정보를 생성함으로써 V2X 통신망으로 연결되는 차량 등에 제공하여 원활한 교차로 통행을 지원할 수 있다.

Description

전자지도를 이용한 교차로 차로정보 생성방법 {Method and apparatus for generating crossroad information using electronic map}
본 발명은 전자지도 정보를 이용하여 교차로 차로정보를 생성하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자지도 정보에 포함된 링크정보를 이용하여 교차로에 연결되는 차로의 진행방향이 포함된 교차로 차로정보를 생성하는 방법에 관한 것이다.
차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해, 각종 센서와 전자 장치를 포함하는 차량이 제공되고 있다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위해 차량 운전자 보조 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance System)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있으며, 나아가 최근에는 자율주행 차량(Autonomous Vehicle)에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
자율주행 차량은 운전자가 없거나 운전자가 있더라도 차량을 직접 조작하지 않고 주행, 정지, 회전, 가속 또는 감속 등의 운전이 자동으로 이루어지는 차량으로, 주변지형이나 위치를 포함하는 주변 환경을 인식하는 센서가 설치되어 주행 차선의 유지, 인접차량과의 안전거리 확보와 근접 장애물의 검출과 충돌회피, 교통상황이나 도로 환경에 따른 차량속도 제어 등이 자동으로 수행된다.
원활한 자율주행이 이루어지도록 자율주행 차량으로 실시간 교통정보를 제공하는 지능형 교통 시스템(ITS, Intelligent Transportation Systems)이 또한 개발되고 있는데, 대한민국 공개특허 제2013-0000787호와 제2009-0044663호 등에 개시된 바와 같이, V2X 통신망으로 연결되는 교통정보 서버, 또는 노변기지국이 차량으로 교통사고 방지 및 정체 해소를 위하여 실시간 교통정보를 제공한다.
이와 같은 지능형 교통 시스템에서 차량으로 정확한 도로 또는 교통정보를 포함하는 차로정보의 전달이 필수적인데, 특히 차량 통행량이 많아 사고가 빈번한 교차로의 경우 보다 정확한 교통정보의 제공이 필요하다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0000787호 (발명의 명칭: 교통정보 제공 장치 및 방법) 대한민국 공개특허 제10-2009-0044663호 (발명의 명칭: 교통안전서비스 제공방법 및 교통안전시스템)
따라서, 본 발명은 보다 정확한 교차로 교통정보를 제공하기 위하여 창안된 것으로, 정밀한 전자지도의 정보를 이용하여 전자지도 정보에 포함된 링크정보를 이용하여 교차로에 연결되는 차로의 진행방향이 포함된 교차로 차로정보의 생성하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전자지도로부터 교차로의 차로에 할당되는 링크의 정보를 포함한 교차로 정보를 획득하는 단계, 교차로 정보로부터 차로가 교차로의 내부차로인지 외부차로인지 판정하는 단계 및, 교차로를 개재하여 상호 이격된 상기 외부차로를 연결하는 내부차로의 링크의 배향방향에 따라 이격된 외부차로를 매칭하여 교차로 진행방향 정보를 생성하는 단계를 포함하는 교차로 차로정보 생성방법을 제공한다.
여기서, 교차로 정보로부터 교차로의 중심에서 링크를 이루는 노드 사이의 거리를 비교하여 상기 차로가 내부차로인지 외부차로인지 판정하며, 특히 교차로의 중심에서 링크의 시점노드 및 종점노드 사이의 링크양단 거리와, 교차로의 중심에서 시점노드와 종점노드 간에 위치하는 연결노드 사이의 링크연결 거리를 비교하여 차로가 내부차로인지 외부차로인지 판정한다.
그리고, 외부차로에 할당된 링크의 시점 및 종점 정보를 이용하여 외부차로가 교차로의 진입차로인지 진출차로인지 판정하며, 특히 내부차로에 할당된 링크의 시점노드가 연결된 외부차로에 할당된 링크의 종점노드이면 외부차로를 진입차로로 판정하고, 내부차로에 할당된 링크의 종점노드가 연결된 상기 외부차로에 할당된 링크의 시점노드이면 외부차로를 진출차로로 판정한다.
또한, 이와 같이 내부차로에 의해 연결되는 진입차로와 진출차로에 할당된 링크가 이루는 각도를 연산하여 교차로 진행방향 정보를 생성한다.
또한, 외부차로에 할당된 링크의 배향방향에 따라 다수 그룹으로 분류한 후, 분류된 외부차로의 진입차로와 진출차로를 일정한 순서에 따라 매칭하여 교차로 진행방향 정보를 생성한다.
본 발명은 교차로와 연결되는 차로에 할당된 전자지도의 링크정보로부터 교차로 진행방향 정보를 생성하여 V2X 통신망으로 연결되는 차량 등에 제공하여 원활한 교차로 통행을 지원할 수 있으며, 정밀한 전자지도 정보를 활용함으로써 보다 정확한 도로안내가 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 교차로 차로정보 생성방법의 순서도이다.
도 2는 전자지도의 평면도이다.
도 3은 도 2에서 교차로 인근의 차로 영역을 확대도시한 도면이다.
도 4는 교차로 중심에서 내부링크 및 외부링크 사이의 거리를 도시한 도면이다.
도 5는 교차로 내부링크와 외부링크를 연결하는 노드를 도시한 도면이다.
도 6은 교차로 내부차로에 의해 다양한 방향으로 연결되는 진입차로와 진출차로를 도시한 도면이다.
도 7은 교차로에서 링크의 배향방향에 따라 복수의 그룹으로 분류되는 외부차로를 도시한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 도면에서의 요소의 형상, 요소의 크기, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되거나 축소되어 표현될 수 있다.
또한, 실시예를 설명하는데 있어서, 만일 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "형성되어", "포함되어", "결합되어", "고정되어" 있다고 기재된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 형성, 포함, 결합 또는 고정되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 교차로 차로정보 생성방법의 순서도로, 이를 참조하면 먼저 전자지도를 조회하여 교차로를 탐색한다(S110). 교차로의 탐색은 GPS 등을 통하여 인식되는 현재위치나 입력되는 위치정보에 따라 전자지도를 조회하여 탐색한다. 여기서, 전자지도는 도로, 차선, 도로시설 등이 위치정보와 함께 저장되는 정밀한 지도로, 전자지도 제공서버를 통하여 제공되는 업데이트 정보를 수신하여 갱신될 수 있다.
다음으로, 조회된 전자지도에서 탐색된 교차로의 차로에 할당되는 링크의 정보를 포함한 교차로 정보를 획득한다(S120). 이의 설명을 위하여, 전자지도가 도 2 내지 4에 도시되어 있는데, 도 2에는 교차로를 도시한 전자지도 평면도가, 도 3에는 전자지도에서 교차로 인근의 차로 영역이 확대 도시되어 있으며, 도 4에는 도 3의 일부 차로가 확대 도시되어 있다.
도 2,3에 도시되는 바와 같이, 전자지도에서 교차로 인근의 차로는 교차로 내부의 내부차로(RIN)와, 내부차로(RIN)에 의해 연결되어 교차로로 진입 및 진출되는 외부차로(ROUT)로 이루어진다. 이때, 차로중심에는 차로 중심선(
Figure 112020104542631-pat00001
)이 표시되는데, 차로 중심선(
Figure 112020104542631-pat00002
)에 양단이 시점노드(NS)와 종점노드(NE)로 이루어지는 링크(L)가 할당된다. 그리고, 링크(L)에는 차로 ID, 시점노드(NS)와 종점노드(NE)의 위치정보, 연결차로 ID, 제한속도가 포함된 링크정보가 할당되며, 이와 같은 링크정보와 함께 차로가 연결되는 교차로 ID, 교차로 중심(O) 위치정보 정보도 함께 전자지도에 할당되어 있다. 본 단계에서 이와 같은 링크정보가 포함한 교차로 정보를 획득한다.
그 다음으로, 획득한 교차로 정보로부터 차로가 교차로의 내부차로(RIN)인지 외부차로(ROUT)인지 판정한다(S130). 이는 전 단계에서 획득한 교차로 정보로부터 교차로 중심(O)과 교차로에 연결되는 차로에 할당된 링크를 이루는 노드 사이의 거리를 비교하여 판정한다.
즉, 도 4에 도시되는 바와 같이, 교차로의 중심(O)에서 링크(LR IN, LR OUT)의 시점노드(NS) 및 종점노드(NE) 사이의 링크양단 거리(DNS, DNE)와 교차로의 중심(O)에서 시점노드(NS) 와 종점노드(NE) 간에 위치하는 연결노드(NC1~3) 사이의 링크연결 거리(DC1,DC2,DC3)를 비교하여, 링크양단 거리(DNS, DNE) 모두가 링크연결 거리(DC1,DC2,DC3) 보다 크면 해당 링크(LR IN)가 할당된 차로는 내부차로(RIN)로 판정하고(도 4(a)), 링크양단 거리(DNS, DNE) 중 어느 하나라도 링크연결 거리(DC1,DC2,DC3) 보다 작으면 해당 링크(LR OUT)가 할당된 차로는 외부차로(ROUT)로 판정한다(도 4(b)).
이와 같이 교차로 인근의 차로가 내부차로(RIN)와 외부차로(ROUT)로 구분되며, 외부차로(ROUT)가 해당 교차로의 진입차로(Rt) 인지 진출차로(Rf)인지 판정한다(S140). 이는 앞선 단계에서 획득한 차로에 할당된 링크(L) 시점노드(NS)와 종점노드(NE)의 위치정보, 링크(L)의 연결차로 ID를 이용하여 판정한다.
이의 판단과정 설명을 위하여 도 5에 교차로 내부링크(LR IN)와 외부링크(LR OUT1, LR OUT2)를 연결하는 노드가 도시되어 있는데, 내부링크(LR IN)의 시점노드(
Figure 112020104542631-pat00003
)와 연결되는 외부링크(LR OUT1)의 노드가 종점노드(
Figure 112020104542631-pat00004
)이면 해당 링크(LR OUT1)에 할당된 차로는 진입차로(Rt)로 판정하고, 내부링크(LR IN)의 종점노드(
Figure 112020104542631-pat00005
)와 연결되는 외부링크(LR OUT1)의 노드가 시점노드(
Figure 112020104542631-pat00006
)이면 해당 링크(LR OUT2)에 할당된 차로는 진출차로(Rf)로 판정한다.
이와 같이 외부차로(ROUT)를 진입차로(Rt)와 진출차로(Rf)로 구분하면, 내부차로(RIN)에 의해 연결되는 진입차로(Rt)와 진출차로(Rf)의 링크(LIN, LOUT)가 이루는 각도를 연산하여 교차로 진행방향 정보를 생성한다(S150). 이는 전 단계에서 획득한 진입차로(Rt)와 진출차로(Rf)의 링크(LIN, LOUT) 정보 중 시점노드(NS)와 종점노드(NE)의 위치정보를 이용하여 각 링크사이의 배향각도를 연산하여 진입차로(Rt)와 진출차로(Rf)의 연결방향에 따라 교차로 진행방향 정보를 생성한다.
이의 설명을 위하여 교차로 내부차로(RIN)에 의해 다양한 방향으로 연결되는 진입차로(Rt)와 진출차로(Rf)를 도시한 도 6을 참조하면, 도 6(a)에는 진입차로(Rt)와 진출차로(Rf)의 링크(Lt - 진입차로 링크, Lf - 진출차로 링크)가 시계방향을 따라 90°로 배향되어 있는데 교차로를 진입하려는 차량이 "좌회전"하는 경우이다. 그리고, 진입차로(Rt)와 진출차로(Rf)의 링크(Lt, Lf)가 180°로 배향되어 있는 도 6(b)는 차량이 "직진"하는 경우이며, 270°로 진입차로(Rt)와 진출차로(Rf)의 링크(Lt, Lf)가 배향되어 있는 6(c)의 경우는 차량이 "우회전"하는 경우이다.
여기서, 진입차로(Rt)는 내부차로(RIN)에 의해 복수 개의 진출차로(Rf)에 할당될 수도 있는데, 예를 들어 진입차로(Rt)가 90°와 180°로 진출차로(Rf)와 연결되면 "좌회전"과 "직진" 모두가 가능한 경우이다. 도 6에서는 네거리를 기준으로 설명 및 도시하였으나, 삼거리, 오거리, 육거리 등 교차로의 형태에 따라 진입차로(Rt)와 진출차로(Rf)의 링크(Lt, Lf) 배향각도는 다양하게 설정될 수 있음은 물론이다. 이와 같이 교차로에 연결되는 진입차로(Rt)는 "좌회전", "직진", "우회전"과 같은 교차로 진행방향 정보를 생성하며, 생성한 교차로 진행방향 정보는 상술한 교차로 정보와 함께 제공될 수 있다.
한편, 도 6에 도시되는 바와 같이 교차로에는 진입방향에 따라 외부차로(ROUT)가 다수개가 연결됨에 따라, 차로마다 진행방향 정보가 별도로 생성되어야 한다. 이를 위하여 외부차로(ROUT)에 할당된 링크(Lt, Lf)의 배향방향에 따라 다수 그룹으로 분류한 후, 외부차로(ROUT)의 진입차로(Rt)와 진출차로(Rf)를 일정한 순서에 따라 매칭하여 교차로 진행방향 정보를 생성한다.
도 7은 교차로에서 링크(Lt, Lf)의 배향방향에 따라 복수의 그룹으로 분류되는 외부차로(ROUT)를 도시한 도면으로, 각각의 차로 그룹은 식별자(1~16)가 할당된 진입차로(Rt)와 진출차로(Rf)를 포함한다. 식별자(1~16)는 도시된 바와 같이 교차로 중심(O)에서 일 방향으로 회전하면서 순차적으로 증가하는 번호가 사용될 수 있으며, 진입차로(Rt)에 부여된 식별자 순서대로 진출차로(Rf)를 매칭하여 교차로 진행방향 정보를 생성한다.
따라서, 교차로에 연결된 모든 차로에 대한 진행방향 정보를 생성하여 전술한 바와 같이 교차로 정보와 함께 제공할 수 있는데, V2X 통신망으로 연결되어 교차로 인근의 차량 등에 맵 데이터 메시지 (Map Data Message) 형태로 제공하여 원활한 교차로 통행을 지원할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
Figure 112020104542631-pat00007
: 차로 중심선 O : 교차로 중심
L : 링크 NS : 시점노드
NE : 종점노드 NC1 ~3　:　연결노드
Figure 112020104542631-pat00008
: 내부차로
Figure 112020104542631-pat00009
: 외부차로
LR IN : 내부링크 LR OUT : 외부링크
Rt : 진입차로 Rf 　:　진출차로
Lt : 진입차로 링크 Lf : 진출차로 링크
DNS, DNE : 링크양단 거리 DC1,DC2,DC3 : 링크연결 거리
Figure 112020104542631-pat00010
: 내부링크 시점노드
Figure 112020104542631-pat00011
: 내부링크 종점노드
Figure 112020104542631-pat00012
,
Figure 112020104542631-pat00013
: 외부링크 시점노드
Figure 112020104542631-pat00014
,
Figure 112020104542631-pat00015
: 외부링크 종점노드

Claims (7)

  1. 전자지도로부터 교차로의 차로에 할당되는 링크의 정보를 포함한 교차로 정보를 획득하는 단계;
    상기 교차로 정보로부터 차로가 교차로의 내부차로인지 상기 내부차로에 의해 연결되는 외부차로인지를 판정하는 단계; 및,
    상기 내부차로에 의해 연결되는 외부차로의 링크가 이루는 각도를 상기 링크의 정보로부터 연산하여 교차로 진행방향 정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로 차로정보 생성방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 교차로 정보로부터 교차로의 중심에서 링크를 이루는 노드 사이의 거리를 비교하여 상기 차로가 내부차로인지 외부차로인지 판정하는 것을 특징으로 하는 교차로 차로정보 생성방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 교차로의 중심에서 링크의 시점노드 및 종점노드 사이의 링크양단 거리와, 교차로의 중심에서 시점노드와 종점노드 간에 위치하는 연결노드 사이의 링크연결 거리를 비교하여 상기 차로가 내부차로인지 외부차로인지 판정하는 것을 특징으로 하는 교차로 차로정보 생성방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외부차로에 할당된 링크의 시점 및 종점 정보를 이용하여 외부차로가 교차로의 진입차로인지 진출차로인지 판정하는 것을 특징으로 하는 교차로 차로정보 생성방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 내부차로에 할당된 링크의 시점노드가 연결된 상기 외부차로에 할당된 링크의 종점노드이면 외부차로를 진입차로로 판정하고, 상기 내부차로에 할당된 링크의 종점노드가 연결된 상기 외부차로에 할당된 링크의 시점노드이면 외부차로를 진출차로로 판정하는 것을 특징으로 하는 교차로 차로정보 생성방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 내부차로에 의해 연결되는 진입차로와 진출차로에 할당된 링크가 이루는 각도를 연산하여 교차로 진행방향 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 교차로 차로정보 생성방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 외부차로에 할당된 링크의 배향방향에 따라 다수 그룹으로 분류한 후, 분류된 외부차로의 진입차로와 진출차로를 일정한 순서에 따라 매칭하여 교차로 진행방향 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 교차로 차로정보 생성방법.
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