KR19990039447A - Vehicle Navigation System for Three Dimensional Display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부로부터 수신된 항법 정보를 수신하여 3차원으로 표시할 수 있는 차량 항법 장치를 제공하기 위한 기술에 관계된 것이다. 상기의 항법 장치는 GPS(Global Position System)의 위성으로부터 제공되는 GPS정보, 외부의 도로 정보 및 차량 주변의 영상 정보를 입력하는 정보 수신부와, 동작 명령을 발생하는 조작부와, 2차원 및 3차원 지도 정보를 저장하고 있는 지도 정보 기억부와, 상기 동작 명령의 입력에 응답하여 상기 입력된 GPS정보, 도로 정보, 차량의 주변 영상 정보를 분석하여 현재 차량의 현재 위치 좌표 및 차량 주변의 물체 정보를 연산하며 표시 모드에 따라 상기 지도 정보 기억부로부터 현재 위치에 대응하는 지도 정보를 억세스하여 주변의 물체 정보가 합성된 그래픽 데이타를 발생하는 시스템 제어부와, 상기 시스템 제어부로부터 출력되는 그래픽 데이타를 표시하는 표시부를 포함하여 구성되어, 표시 모드에 따라 상기 지도 정보 기억부로부터 2차원 혹은 3차원의 지도 정보를 선택적으로 억세스하여 표시한다.The present invention relates to a technique for providing a vehicle navigation apparatus that can receive navigation information received from the outside and display it in three dimensions. The navigation apparatus includes an information receiver for inputting GPS information provided from a satellite of a Global Position System (GPS), external road information, and image information around a vehicle, an operation unit for generating an operation command, a two-dimensional and three-dimensional map A map information storage unit which stores information, and analyzes the input GPS information, road information, and surrounding image information of the vehicle in response to the input of the operation command, and calculates current position coordinates of the current vehicle and object information around the vehicle. A system controller for accessing map information corresponding to a current location from the map information storage unit according to a display mode to generate graphic data obtained by synthesizing surrounding object information, and a display unit for displaying graphic data output from the system controller. And a two-dimensional or three-dimensional map from the map information storage unit according to the display mode. And displays selective access to information.
Description
본 발명은 차량 항법 장치에 관한 것으로, 특히 외부로부터 수신된 항법 정보를 수신하여 3차원으로 표시할 수 있는 차량 항법 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle navigation apparatus, and more particularly, to a vehicle navigation apparatus capable of receiving and displaying navigation information received from the outside in three dimensions.
전자산업의 발달에 힘입어 이동체들, 예를 들면, 선반, 항공기 및 차량 등에는 현재의 위치에서 가고자하는 목적지까지 보다 신속하게 도달할 수 있는 정보를 얻기 위한 항법 장치(navigation apparatus)가 탑재되어 있다. 상기와 같은 이동체들에 탑재된 항법 장치들은 현재 이동체의 위치와 이동 속도를 확인하거나 이동 경로를 결정하기 위한 GPS(Global Position System) 위치 측정 장치로 개량 발전되고 있다.With the development of the electronics industry, mobile devices, such as shelves, aircraft and vehicles, are equipped with navigation apparatus to obtain information that can be reached more quickly from the current location to the desired destination. . Navigation apparatuses mounted on the above-mentioned moving bodies are currently being improved and developed into a GPS (Global Position System) position measuring apparatus for checking the position and the moving speed of the moving object or determining the moving path.
상기 GPS 위치 측정 장치는 전세계 위치 측정 시스템(Global Position System)에 속하는 복수개의 인공 위성으로부터 전파되는 정보, 예를 들면, 현재 이동체가 놓여진 위도, 경도 및 고도 등을 나타내는 정보 및 도로의 상태를 나타내는 도로 정보를 수신하여 이동체의 현재위치를 연산하여 현재 위치가 포함되는 지도 정보를 모니터를 통해 표시하여 사용자에게 알려주는 기능을 갖는다. 즉, 통상의 항법 장치는 표시 화면에 표시되는 지도상에 GPS부터 수신된 정보를 이용하여 자기 이동체의 현재 위치를 표시시켜준다.The GPS positioning device includes information propagating from a plurality of satellites belonging to a global positioning system, for example, information indicating latitude, longitude, and altitude on which a mobile vehicle is currently placed, and a road indicating a state of a road. It receives the information and calculates the current position of the moving object to display the map information including the current position on the monitor to inform the user. That is, the conventional navigation apparatus displays the current position of the moving object using the information received from the GPS on the map displayed on the display screen.
또한, 상기의 항법 장치는 이동체의 진행 방향, 가고자 하는 목적지까지의 거리, 이동체의 현재 이동 속도, 사용자가 주행전에 설정한 경로, 현재 위치로부터 목적지까지의 최적 경로 및 도로 정보등을 표시하는등 주행에 필요한 각종 정보를 사용자에게 제공한다. 여기서, 도로 정보라함은 차량 전후 및 좌우에 놓여진 또다른 차량의 주행 상태 등이 될 수 있다. 이와 같은 기능을 갖는 항법 장치는 보다 이동체의 사용자에게 보다 나은 서비스를 제공하기 위해 날로 개량 발전되고 있는 추세이다.In addition, the above-mentioned navigation apparatus displays the traveling direction of the moving object, the distance to the destination to go to, the current moving speed of the moving object, the path set before the user runs, the optimal route from the current location to the destination, and the road information Provides users with various information needed for. Here, the road information may be a driving state of another vehicle placed in front, rear, left, and right of the vehicle. Navigation apparatus having such a function is a trend that is being improved day by day to provide better service to the user of the mobile body.
그러나 현재 대다수의 항법 장치들은 주행에 필요한 각종 정보를 표시기에 디스플레이시, 단순히 2차원의 형태로 표시하므로써 주행되는 차량의 주변환경을 인식하기가 다소 곤란한 문제가 있어 운전자는 주변의 상태를 올바르게 인식하기 위해서는 백미러에 의존하지 않으면 안되었다.However, most navigation devices currently display various information necessary for driving on the display, and it is difficult to recognize the surrounding environment of the driving vehicle by simply displaying it in two-dimensional form. In order to rely on the rearview mirror.
따라서, 본 발명의 목적은 외부로부터의 각종 정보를 수신하여 모니터에 3차원적으로 차량의 주변 환경 정보를 표시할 수 있는 3차원 표시를 위한 차량 항법 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle navigation apparatus for three-dimensional display that can receive various information from the outside and display the surrounding environment information of the vehicle in three dimensions.
본 발명의 다른 목적은 외부로부터 수신된 주변정보, 위치정보 및 도로정도들을 종합하여 3차원적으로 표시하는 항법 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a navigation apparatus for displaying three-dimensionally by surrounding information received from the outside, location information and road degrees.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량에 탑재되는 항법 장치에 있어서, GPS의 위성으로부터 제공되는 GPS정보, 외부의 도로 정보 및 차량 주변의 영상 정보를 입력하는 정보 수신부와, 동작 명령을 발생하는 조작부와, 2차원 및 3차원 지도 정보를 저장하고 있는 지도 정보 기억부와, 상기 동작 명령의 입력에 응답하여 상기 입력된 GPS정보, 도로 정보, 차량 주변의 영상정보를 분석하여 현재 차량의 현재 위치 좌표 및 차량 주변의 물체 정보를 연산하며 표시 모드에 따라 상기 지도 정보 기억부로부터 현재 위치에 대응하는 지도 정보를 억세스하여 주변의 물체 정보가 합성된 그래픽 데이타를 발생하는 시스템 제어부와, 상기 시스템 제어부로부터 출력되는 그래픽 데이타를 표시하는 표시부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a navigation apparatus mounted on a vehicle includes: an information receiver for inputting GPS information provided from a GPS satellite, external road information, and image information around a vehicle, and an operation command; An operation unit configured to store information, a map information storage unit storing 2D and 3D map information, and analyzing the input GPS information, road information, and image information around the vehicle in response to an input of the operation command. A system controller which calculates position coordinates and object information around the vehicle and generates graphic data obtained by synthesizing surrounding object information by accessing map information corresponding to a current position from the map information storage unit according to a display mode; And a display unit for displaying graphic data output from the same.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 표시를 위한 차량 항법 장치의 블럭도를 도시한 도면.1 is a block diagram of a vehicle navigation apparatus for three-dimensional display according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 표시를 위한 차량 항법 장치의 제어 흐름도를 나타낸 도면.2 is a control flowchart of a vehicle navigation apparatus for three-dimensional display according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 표시를 위한 차량 항법 장치의 블럭도를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 항법 장치는 GPS에 속하는 복수개의 인공위성으로부터의 전파를 안테나 AT를 통해 수신하는 GPS 정보 수신부 110와, 차량의 주행속도와 회전각을 검출하기 위한 센서들을 가지는 차량 정보 수신부 111을 구비하고 있다. 상기 차량 정보 수신부 111은 속도센서 및 회전각센서에 의해 이동체인 차량의 주행속도 및 회전각을 감지하여 그에 대응하는 속도정보와 회전각 정보를 출력한다. 상기 GPS 정보 수신부 110의 출력과 차량 정보 수신부 111의 출력은 현재위치 연산부 112의 입력으로 제공된다.1 is a block diagram of a vehicle navigation apparatus for three-dimensional display according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a navigation apparatus according to the present invention includes a GPS information receiver 110 that receives radio waves from a plurality of satellites belonging to a GPS through an antenna AT, and a vehicle having sensors for detecting a traveling speed and a rotation angle of the vehicle. An information receiver 111 is provided. The vehicle information receiver 111 detects the traveling speed and the rotation angle of the vehicle by the speed sensor and the rotation angle sensor, and outputs the speed information and the rotation angle information corresponding thereto. The output of the GPS information receiver 110 and the output of the vehicle information receiver 111 are provided as inputs to the current position calculator 112.
상기 현재위치 연산부 112는 상기 차량 정보 수신부 111로부터 출력되는 이동체의 주행속도 및 회전각을 근거로 하여 차량의 현재 의사(擬似)위치를 계산한다. 또한, 상기 현재위치 연산부 112는 상기 GPS 정보 수신부 110으로부터 전달되는 GPS정보에 의해 상기 계산된 의사 위치값과 수신되는 GPS 정보에 포함되어 있는 차량의 의사 위치중 하나를 선택하여 출력한다. 이때 두 개의 의사 위치중 하나를 선택하는 기준은 차량의 속도 및 회전각 센서로부터 출력되는 속도 및 회전각의 오차량에 따라 선택한다. 예를 들면, 차량 정보 수신부 111로부터 출력되는 정보신호의 누적오차가 작을 때에는 계산된 값을 따르고, 누적오차가 커지면 GPS 정보 수신부 110에서 출력되는 값으로 누적오차를 보정한다. 상기와 같이 동작되는 현재위치 연산부 112는 이동체의 현재위치 뿐만 아니라 이동체의 속도 및 이동체의 진행방향과 같은 주행정보를 계산하게 된다. 상기와 같이 최종 계산된 이동체의 주행정보는 시스템 제어부 116으로 전달된다.The current position calculator 112 calculates a current pseudo position of the vehicle based on the traveling speed and the rotation angle of the moving object output from the vehicle information receiver 111. In addition, the current position calculation unit 112 selects and outputs one of the calculated pseudo position value and the pseudo position of the vehicle included in the received GPS information based on the GPS information transmitted from the GPS information receiver 110. In this case, a criterion for selecting one of two pseudo positions is selected according to an error amount of the speed and the rotation angle output from the speed and the rotation angle sensor of the vehicle. For example, when the cumulative error of the information signal output from the vehicle information receiver 111 is small, the calculated value is followed. When the cumulative error is large, the cumulative error is corrected to the value output from the GPS information receiver 110. The current position calculator 112 operated as described above calculates not only the current position of the moving object but also driving information such as the speed of the moving object and the moving direction of the moving object. As described above, the driving information of the finally calculated moving object is transmitted to the system controller 116.
도 1에 도시된 지도정보 기억부 113은 2차원 지도 정보와 지도상의 구성물, 예를 들면, 도로, 산, 강, 신호등, 건널목, 주택, 빌딩등과 같은 정보가 3차원 적으로 기억처리된 3차원 지도 정보와 기타 부가정보 데이타를 저장하고 있으며, 시스템 제어부 116의 제어에 의해 2차 혹은 3차 지도정보와 기타 부가정보 데이터를 억세스하여 상기 시스템 제어부 116에 제공한다. 그리고, 도 1에 도시된 조작부 114는 네비게이션 장치의 이용을 도모하기 위한 다수의 기능키를 구비하고 있으며, 상기 키의 선택에 의해 사용자와 항법장치를 인터페이스한다. 표시부 115는 지도 정보 기억부 113로부터 읽혀지는 지도 정보 및 각종 기능 수행중에 발생하는 기타 부가 정보의 상태를 시스템 제어부 116의 제어하에 표시한다. 상기 시스템 제어부 116에 접속된 도로 정보 수신부 117과 주변 영상 감지부 118은 도로의 상황, 즉 차량의 주변상황을 감지하기 위한 것으로, 차량의 차체의 외부에 다수개의 적외선와 카메라들이다. 상기 도로 정보 수신부 117와 주변 영상 감지부 118에 의해 감지되는 정보는 차량의 전후, 좌우 물체와 이들의 영상으로 도로 상태와 차량 주변의 물체를 용이하게 인식하는데 매우 유용하게 이용된다.The map information storage unit 113 shown in FIG. 1 includes two-dimensional map information and three-dimensionally stored information such as components on the map, such as roads, mountains, rivers, traffic lights, railroad crossings, houses, buildings, and the like. Dimensional map information and other additional information data are stored, and the secondary or tertiary map information and other additional information data are accessed and provided to the system control unit 116 under the control of the system control unit 116. In addition, the operation unit 114 shown in FIG. 1 includes a plurality of function keys for facilitating use of the navigation device, and interfaces the user with the navigation device by selection of the keys. The display unit 115 displays, under the control of the system control unit 116, the state of the map information read from the map information storage unit 113 and other additional information generated while performing various functions. The road information receiver 117 and the surrounding image sensor 118 connected to the system controller 116 are for detecting a road condition, that is, a surrounding condition of the vehicle, and include a plurality of infrared rays and cameras outside the vehicle body. The information detected by the road information receiver 117 and the surrounding image sensor 118 is very useful for easily recognizing road conditions and objects around the vehicle using front, rear, left and right objects of the vehicle and images thereof.
상기 시스템 제어부 116은 항법 장치의 전반적인 동작을 제어하는 프로그램을 지장하고 있는 롬과, 동작중에 처리되는 데이터를 일시적으로 저장하기위한 램을 포함하고 있다. 상기와 같은 시스템 제어부 116은 조작부 114의 표시모드에 따라 상기 현재위치 연산부 112로부터 출력되는 주행정보를 기준으로 주변지역의 2차원 지도정보 혹은 3차원 지도정보를 지도정보 기억부 113에서 선택적으로 억세스하고, 상기 억세스된 2차 혹은 3차 지도 정보에 상기 감지된 도로 정보와 차량 주변 의 영상 정보를 합성하여 그래픽 데이타로서 표시부 115에 전송시켜 디스플레이되도록 제어한다.The system control unit 116 includes a ROM for interrupting a program that controls the overall operation of the navigation device, and a RAM for temporarily storing data processed during the operation. The system controller 116 selectively accesses the 2D map information or the 3D map information of the surrounding area from the map information storage unit 113 based on the driving information output from the current position calculating unit 112 according to the display mode of the operation unit 114. In addition, the detected road information and the image information around the vehicle are synthesized with the accessed secondary or tertiary map information, and transmitted to the display unit 115 as graphic data for display.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 표시를 위한 차량 항법 장치의 제어 흐름도를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a control flowchart of a vehicle navigation apparatus for three-dimensional display according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 동작을 상기 도 1과 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
지금, 차량의 운전자가 조작부 114상에 설치된 항법 장치의 동작 키를 이용하여 동작 명령을 입력 시키면 시스템 제어부 116은 도 2의 202과정에서 이를 인식하여 204과정에서 현재 위치 연산부 112의 출력을 읽어 차량의 현재 위치의 좌표 정보가 수신되는지를 검색한다. 이때, 상기 현재 위치 연산부 112로부터 출력되는 정보는 전술한 바와 같이 GPS 정보 수신부 110과 차량 정보 수신부 111로부터 출력되는 정보에 의해 연산된 의사 위치 좌표 값이다.Now, when the driver of the vehicle inputs an operation command by using the operation keys of the navigation apparatus installed on the operation unit 114, the system controller 116 recognizes this in step 202 of FIG. 2, and reads the output of the current position calculator 112 in step 204. Search whether the coordinate information of the current position is received. In this case, the information output from the current position calculator 112 is a pseudo position coordinate value calculated by the information output from the GPS information receiver 110 and the vehicle information receiver 111 as described above.
상기 도 2의 204과정을 수행한 시스템 제어부 116은 206과정에서 도로 정보 수신부 117로부터 출력되는 도로 정보를 수신한다. 이때 도로 정보라함은 차량의 전후, 좌우측에 위치된 물체의 정보를 의미하는 것으로, 차량의 전후, 좌우측에 설치된 적외선 센서에 의해 감지된 정보들이다. 상기 도로 정보를 수신한 시스템 제어부 116는 208과정에서 주변 영상 감지부 118의 출력을 입력하여 차량 주변의 영상 정보를 입력한다.In operation 206, the system controller 116 receives road information output from the road information receiver 117. In this case, the road information refers to information on objects located in front, rear, left, and right sides of the vehicle, and are information detected by infrared sensors installed at the front, rear, left, and right sides of the vehicle. The system controller 116 receiving the road information inputs the output of the surrounding image sensor 118 in step 208 to input image information around the vehicle.
상기 208과정을 수행한 시스템 제어부 116은 210과정에서 조작부 114에 의해 설정된 표시 모드가 3차원인지를 검색한다. 상기 검색결과 3차원 표시모드로 설정된 경우라고 판단되면 시스템 제어부 116은 212과정에서 계산된 현재 위치 좌표에 대응하는 3차원 지도 정보를 지도정보 기억부 113로부터 억세스한다. 그리고, 상기 시스템 제어부 116은 214과정에서 억세스된 3차원 지도정보에 도로정보와 주변 영상 정보를 합성하여 3차원의 그래픽 데이타를 생성하고, 216과정에서 합성된 그래픽 정보를 표시부 115로 출력한다. 따라서, 상기 표시부 115에서는 현재 차량이 위치된 장소의 지도상의 지형 지물 및 차량 주변의 물체가 입체적으로 표시된다.In operation 210, the system controller 116 searches whether the display mode set by the operation unit 114 is three-dimensional in step 210. If it is determined that the search result is set to the 3D display mode, the system controller 116 accesses 3D map information corresponding to the current position coordinate calculated in step 212 from the map information storage unit 113. The system controller 116 synthesizes the road information and the surrounding image information with the 3D map information accessed in step 214 to generate 3D graphic data, and outputs the synthesized graphic information to the display unit 115 in step 216. Accordingly, the display 115 displays three-dimensionally the features on the map of the place where the vehicle is currently located and the objects around the vehicle.
만약, 전술한 210과정에서 표시모드가 3차원이 아니라고 판단되면 시스템 제어부 116은 218과정에서 계산된 현재 위치 좌표에 대응하는 2차원 지도 정보를 지도정보 기억부 113로부터 억세스한다. 그리고, 220과정에서 억세스된 2차원 지도정보에 도로정보와 주변 영상 정보를 합성하여 2차원의 그래픽 데이타를 생성하고, 216과정에서 합성된 그래픽 정보를 표시부 115로 출력한다. 이와 같은 동작에 의해 표시부 115에서는 현재 위치에 대응하는 2차원 지도와 차량의 주변 물체가 합성된 그래픽이 표시된다.If it is determined in operation 210 that the display mode is not three-dimensional, the system controller 116 accesses two-dimensional map information corresponding to the current position coordinate calculated in operation 218 from the map information storage 113. The road information and the surrounding image information are synthesized by the 2D map information accessed in step 220 to generate 2D graphic data, and the synthesized graphic information is output to the display unit 115 in step 216. By such an operation, the display unit 115 displays a graphic of a combination of a two-dimensional map corresponding to the current position and surrounding objects of the vehicle.
따라서, 상기한 실시예에 따르면 가고자하는 목적지까지의 도로를 안내하는 기존의 차량 항법 장치에 차량 주변의 물체 영상과 현재 위치한 좌표의 지도 정보를 3차원적으로 표시할 수 있음을 알 수 있다.Therefore, according to the above-described embodiment, it can be seen that an existing vehicle navigation apparatus for guiding a road to a destination to go to can display the object image around the vehicle and map information of the coordinates of the current location in three dimensions.
상기한 실시예는 조작부상의 키를 이용하여 동작 명령 및 표시 모드를 설정하는 예를 설명하였으나, 이분야의 통상의 지식을 가진자라면 음성으로 동작 명령 및 모드를 설정할 수 있도 있음에 유의하여야 한다.While the above-described embodiment has described an example of setting the operation command and the display mode by using the keys on the control panel, it should be noted that a person skilled in the art may set the operation command and the mode by voice. .
상술한 바와 같이 본 발명은 차량 항법 장치에서, 현재 주행하고 있는 도로의 지형 지물과 차량 주변 물체의 영상을 3차원으로 표시기에 디스플레이함으로써 사이드 미러, 룸 미러등에 의존하던 기존의 식별 방법을 탈피할 수 있고, 주변 차량의 위치등을 용이하게 인식할 수 있어 안전 운행을 도모할 수 있다.As described above, according to the present invention, the vehicle navigation apparatus can display the image of the topography of the road currently being driven and the object around the vehicle on the display in three dimensions, thereby avoiding the conventional identification method that was dependent on the side mirror and the room mirror. In addition, it is possible to easily recognize the position of the surrounding vehicles, it is possible to promote safe driving.
Claims (3)
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Family Applications (1)
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| KR1019970059554A KR19990039447A (en) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | Vehicle Navigation System for Three Dimensional Display |
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