KR19980039499A - 차량항법장치의 gps수신 고도값을 이용한 맵매칭방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 GPS위성으로 부터 수신된 위치정보를 이용하여 자체에 저장되어 있는 지도상에 위치를 표시함에 있어 고도를 고려하여 차량의 주행궤적과 지도데이타상의 도로를 일치시키도록 하는 차량항법장치의 GPS수신 고도값을 이용한 맵매칭방법에 관한 것이다.

종래에는 차량항법장치에서 위도와 경도 정보를 이용하여 지도상에 위치표시를 하였으나, 인접된 도로가 있는 경우 주행궤적을 일치시킬 도로를 선택하기가 곤란한 문제점이 있었다.

본 발명은 내비게이션 콘트롤러(10)가 GPS(12)수신기를 통해 위치정보를 입력받고 디지탈맵 기억장치(24)로 부터 현위치의 지도정보를 입력받아 디스플레이패널(26)을 통해 현재의 위치를 지도에 표시하도록 하는 차량항법장치의 맵매칭방법에 있어서, 디지탈맵기억장치(24)에 저장되는 도로데이타에 각 위치에 따른 고도데이타를 추가로 저장하여 놓고, GPS수신기(12)에 의해 수신된 위치를 디지탈맵기억장치(24)에서 출력되는 지도상의 도로에 표시함에 있어 인접된 위치에 도로가 연하여 있는 경우 고도데이타에 의거 위치표시할 도로를 결정하도록 하는 단계가 추가되어 이루어진 발명임.

Description

차량항법장치의 GPS수신 고도값을 이용한 맵매칭방법

본 발명은 GPS위성에서 송신되는 위치정보를 수신하여 차량의 주행안내를 하는 차량항법장치의 맵매칭방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고도를 고려하여 차량의 주행궤적과 지도데이타상의 도로를 일치시키도록 하는 차량항법장치의 GPS수신 고도값을 이용한 맵매칭방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차를 운행하여 목적지를 찾아가기 위해서는 운전자가 평소 주행하여야 할 도로를 숙지하고 있거나 교통안내 지도책등을 참고로 하거나 도로교통표지판 등을 보면서 운행하여야 하나, 초행길을 가는 경우나 초보 운전자의 경우 진로를 확인해 가면서 주행하기가 어렵다.

최근 전자통신기술의 발달과 함께 차량의 제어에 대한 전자화가 가속되고 있고 또한 운전자의 교통지리에 대한 편의제공도 고려하여 비행기나 선박에서 사용하고 있는 위성항법시스템(Global Positioning System ; GPS)을 차량에 도입하기 위한 노력이 이루어지고 있다.

그리하여 현재 개발되어 있는 차량에 대한 위성항법시스템 즉 차량항법장치에서는 차량에 구비되어 있는 기억장치내에 필요한 교통지리에 관한 정보 예컨대 지역이나 지명, 도로형태, 교차로등에 관한 정보를 수록하여 놓고, 복수의 인공위성을 통해 발신되는 위치에 관한 정보 즉 위도와 경도에 관한 정보를 수신받아 현재 위치를 판단함과 더불어 이와 같은 정보를 디스플레이패널을 통해 출력하도록 되어 있다.

현재 차량항법장치는 GPS위성을 통해 현재의 위치에 대한 위도와 경도신호를 수신받고 이를 자체에 구비하고 있는 지도저장장치에서 독출되는 지도에 표시함으로써 현재 지도상에서 차량이 이동하고 있는 궤적을 디스플레이패널에 표시하고 있다.

그런데 차량항법시스템에서 GPS 및 자립항법 센서 등의 오차로 인하여 차량이 주행하는 궤적과 지도상의 도로가 일치하지 않는 경우가 있다.

보통 차량항법장치의 GPS수신기에서는 지구상공을 돌고 있는 GPS위성으로 부터 발사되는 전파를 GPS안테나를 통해 수신한후 수신된 전파를 디코딩하여 위도, 경도 및 고도에 관한 3가지 형태의 데이타를 출력하게 된다.

그렇지만 디스플레이패널상에 현재 위치를 표현하기 위해서는 경도, 위도에 관한 데이타만이 필요하고 고도 데이타는 사용되지 않고 있다.

이와 같은 차량항법장치를 장착하고 있는 차량에 있어 차량항법장치를 동작시켜 주행하고 있을 때 주행궤적과 인접되어 또다른 도로가 있다면 차량항법장치에서는 현재 위치를 판단하는데 곤란을 겪게 되며, 지도상에 현위치를 잘못 표시할 수도 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점 개선하기 위하여 발명한 것으로, 차량항법장치에서 GPS 및 자립항법센서를 통해 위치정보를 수신하고 이를 지도데이타상에 매칭시키는 방법에 있어 고도데이타를 고려하여 맵매칭을 함으로써 보다 정확하게 맵매칭을 할 수 있도로 하는 차량항법장치의 GPS수신 고도값을 이용한 맵매칭방법을 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명은 차량항법시스템이 장착되어 있는 차량에서 GPS수신기를 통해 GPS위성에서 송신되는 위치정보를 수신받아 위치를 판단한후 이를 지도상의 도로와 일치시키는 맵매칭방법에 있어, 디지탈맵기억장치에 저장되는 지도데이타의 각 도로데이타에 고도를 표시하는 데이타를 추가하여 저장하여 놓고, 차량항법장치의 작동시 내비게이션 콘트롤러는 디지탈맵기억장치에서 출력되는 지도에 위치를 표시할 때 고도데이타에 의거 위치표시를 할 도로를 선택하도록 이루어진 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량항법장치의 GPS수신 고도값을 이용한 맵매칭방법이 적용되는 차량항법시스템의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 차량항법장치의 GPS수신 고도값을 이용한 맵매칭방법을 설명하기 위해 고도값이 달리 설정된 도로의 예를 나타내는 도면이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 - 내비게이션 콘트롤러, 12 - GPS수신기,

14 - GPS안테나, 16 - 속도센서,

18 - 아날로그/디지탈변환기, 20 - 자이로센서,

22 - 아날로그/디지탈변환기, 24 - 디지탈맵기억장치,

26 - 디스플레이패널.

이하 본 발명의 일실시예에 따른 차량항법장치의 GPS수신 고도값을 이용한 맵매칭방법에 대해 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 내비게이션 콘트롤러(10)가 GPS(12)수신기를 통해 위치정보를 입력받고 디지탈맵 기억장치(24)로 부터 현위치의 지도정보를 입력받아 디스플레이패널(26)을 통해 현재의 위치를 지도에 표시하도록 하는 차량항법장치의 맵매칭방법에 있어서, 디지탈맵기억장치(24)에 저장되는 도로데이타에 각 위치에 따른 고도데이타를 추가로 저장하여 놓고, GPS수신기(12)에 의해 수신된 위치를 디지탈맵기억장치(24)에서 출력되는 지도상의 도로에 표시함에 있어 인접된 위치에 도로가 연하여 있는 경우 고도데이타에 의거 위치표시할 도로를 결정하도록 하는 단계가 추가되어 이루어진 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량항법장치의 GPS수신 고도값을 이용한 맵매칭방법이 적용되는 차량항법시스템의 구성도를 도시한 것이다.

여기서 내비게이션 콘트롤러(10)는 차량의 현위치 확인을 통해 주행경로를 안내하기 위하여 위성으로 부터 수신되는 위치정보를 기초로 자체 디지탈맵기억장치(24)에 저장되어 있는 지도에 관한 정보를 불러내어 현재 위치, 진행방향, 목적지 까지의 거리등을 디스플레이패널(24)에 표시할 수 있도록 제어하는 역할을 하는 것이다.

GPS수신기(12)는 복수의 위성으로 부터 차량의 현위치에 대한 위도와 경도 및 고도에 관한 정보를 GPS안테나(14)를 통하여 수신하는 장치로서, GPS인공위성으로 부터 발사된 전파의 도달 시간을 계측하여 위성으로 부터의 거리를 계산함에 따라 자동차의 위치를 알 수 있는 것인데, GPS위성으로 부터 송신되는 신호는 위성의 궤도 위치 정보와 원자 시계에 의한 전파 발사시각의 2종류가 코드화되어 송신되는 것이다.

속도센서(16)는 차량의 주행속도를 감지하여 계기판에 표시함과 더불어 내비게이션 콘트롤러(10)로 감지 주행속도를 입력시켜 내비게이션 콘트롤러(10)로 하여금 각종 제어에 이용할 수 있는 정보를 제공하는 작용을 한다.

위와 같이 GPS측위에 의하여 위도, 경도, 고도를 알 수 있지만, 대도시의 빌딩가와 터널 내 등에서는 전파의 수신이 불가하므로 이를 보완하기 위하여 설치되는 것중 일례로서 자체적으로 방위를 감지할 수 있는 자이로센서(20)가 있다.

속도센서(16)나 자이로센서(20)에 의해 검출되는 신호는 아날로그신호이므로 각각의 아날로그/디지탈변환기(18)(22)를 통해 디지탈신호로 변환된후 그 후단에 연결되는 내비게이션 콘트롤러(10)로 입력되어지는데, 이는 앞서 설명된 바와 같이 위성으로 부터 위치정보를 수신할 수 없는 지역으로 들어가게 될 때 자체적으로 주행속도에 따른 이동거리를 판단하여 지도상에서 계속 진행방향에 대한 이동궤적을 표시할 수 있도록 하기 위함이다.

한편 디지탈맵기억장치(24)는 예컨대 CD-ROM과 같이 많은 양의 정보를 기억할 수 있는 장치로서 각 지역에 대한 지리 및 지형지물이 디지탈화되어 수록되어 있어 운전자의 조작과 위성으로 부터 송신되는 위치정보에 따라 해당 지역의 지도를 출력할 수 있도록 되어 있는 것으로서, 본 발명에서는 인접된 도로간에는 고도에 대한 데이타도 추가되어 주행도로 판단시 이용할 수 있도록 되어 있다.

그리하여 내비게이션 콘트롤러(10)는 GPS안테나(14)를 통해 GPS수신기(12)로 위치정보를 수신하고 이를 디지탈맵기억장치(24)로 부터 출력되는 지도에 현위치를 표시하여 디스플레이패널(26)에 출력하는 작용을 한다.

다시말해서, 차량이 주행중에 차량항법장치를 작동시켜 놓은 경우에는 내비게이션 콘트롤러(10)의 제어에 따라 GPS수신기(12)를 통해 GPS위성으로 부터 위치정보를 수신하여 현재위치를 판단하게 된다.

GPS위성으로 부터 GPS수신기(12)는 위도와 경도 및 고도에 관한 위치정보를 검출하게 되는 바, 내비게이션 콘트롤러(10)는 현위치에 대해서 디지탈맵기억장치(24)에 저장되어 있는 지도데이타를 읽어드려 그 지도데이타위에 위성으로 부터 수신된 위도와 경도에 관한 위치정보를 매칭시켜 현재의 위치를 표시하게 되며, 차량의 주행에 따라 그 주행궤적을 표시하게 된다.

그러다가 차량이 도 2에 도시된 바와 같은 궤적을 그리며 회전할 때 주행하는 방향에 2개 이상의 도로가 나타나게 되면 내비게이션 콘트롤러(10)는 GPS수신기(12)로 부터 고도데이타를 입력받고 또한 디지탈맵기억장치(24)로 부터도 고도데이타를 입력받아 현재 주행하고 있는 도로를 판단하게 된다.

예를 들어 도 2에 도시된 바와 같은 도로의 형상인 경우에 차량의 주행궤적이 1번 도로와 2번 도로에 모두 가깝게 위치하는 경우가 발생될 수 있는데, 이때 디지탈맵기억장치(24)에 저장되어 있는 고도데이타와 GPS수신기(12)로 부터의 고도데이타를 비교하여 가장 가까운 도로에 맵매칭을 한다.

즉, 현재 GPS수신기(12)로 부터 측정된 고도값이 100m라고 할때 1번 도로의 고도값이 120m이고 2번 도로의 고도값이 200m라고 하면 고도값이 가까운 1번 도로에 맵매칭을 수행하게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 GPS위성을 통해 수신되는 현위치정보를 자체에 구비되어 있는 지도정보와 매칭시켜 지리적상황을 표시하도록 하는 차량항법장치가 구비되어 있는 차량에서 차량항법장치를 작동시켜 주행궤적을 표시하는 과정에 인접된 도로의 존재로 인하여 현주행궤적의 도로를 판단하기 어려운 경우에는 고도값을 이용하여 현위치를 판단하게 되므로 좀더 정확하게 주행궤적을 표시할 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 내비게이션 콘트롤러(10)가 GPS(12)수신기를 통해 위치정보를 입력받고 디지탈맵 기억장치(24)로 부터 현위치의 지도정보를 입력받아 디스플레이패널(26)을 통해 현재의 위치를 지도에 표시하도록 하는 차량항법장치의 맵매칭방법에 있어서, 디지탈맵기억장치(24)에 저장되는 도로데이타에 각 위치에 따른 고도데이타를 추가로 저장하여 놓고, GPS수신기(12)에 의해 수신된 위치를 디지탈맵기억장치(24)에서 출력되는 지도상의 도로에 표시함에 있어 인접된 위치에 도로가 연하여 있는 경우 고도데이타에 의거 위치표시할 도로를 결정하도록 하는 단계가 추가로 포함되어 있는 차량항법장치의 GPS수신 고도값을 이용한 맵매칭방법.