KR19990061349A

KR19990061349A - 차량 항법 시스템의 주유소 경로 자동 탐색 장치및 방법

Info

Publication number: KR19990061349A
Application number: KR1019970081608A
Authority: KR
Inventors: 문억
Original assignee: 김덕중; 사단법인 고등기술연구원 연구조합
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 1999-07-26

Abstract

본 발명은 GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 수신되는 방위각/거리 정보들을 주행중인 차량의 탐색 경로에 대응하는 수치 지도 정보에 매칭시키고 매칭되는 수치 지도 정보내의 다수개 주유소 위치 정보를 검색하는 차량내 적재된 연료량의 검출이 가능한 차량 항법 시스템(Car Navigation System)의 주유소 경로 자동 탐색 장치 및 방법에 관한 것으로서, 수치 지도 정보내의 다수개 주유소 위치 정보가 저장된 저장부(50), 경로 안내 음성을 송출하는 음성 출력부(100), 수치 지도 정보 및 각 주유소 위치 정보를 디스플레이가능한 신호로 처리하여 출력하는 표시부(90)로 구성되어, 검출되는 연료량이 기설정 연료량 이하이면 주유소 위치 자동 탐색 모드를 설정하는 단계와, 다수개 주유소 위치 정보중 최단거리 주유소 위치를 검색하고 주유소까지의 경로를 탐색하는 단계와, 음성 출력부와 표시부로 최단거리 주유소 위치를 안내 및 표시하는 단계를 각각 포함한다.

즉, 본 발명은 주행중인 차량의 연료량을 체크하여 소정 연료량이 검출되면 현재 위치에서 최단거리의 주유소를 검색하고 주유소까지의 경로를 자동으로 탐색하여 탐색된 경로를 음성으로 안내하도록 구성하므로써, 운전자가 차량 연료를 보충해야 할 시점을 잊거나 가까운 주유소의 위치를 몰라 겪게되는 곤란한 상황을 미연에 방지하여 운전자에게 보다 나은 편리함을 제공하는 효과가 있다.

Description

차량 항법 시스템의 주유소 경로 자동 탐색 장치 및 방법

본 발명은 차량 항법 시스템(CNS ; Car Navigation System)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주행중인 차량의 연료량을 체크하여 소정 연료량이 검출되면 현재 위치에서 최단거리의 주유소 위치를 검색하고 최단거리 주유소까지의 경로를 자동으로 탐색하여 탐색된 경로를 음성 안내 및 디스플레이하도록 한 차량 항법 시스템의 주유소 경로 자동 탐색 장치 및 방법에 관한 것이다.

차량 항법 시스템(CNS)이란 최근에 대두되고 있는 지능형 교통 체계(ITS : Intelligent Transport System)를 구체화한 방안으로서, GPS(Global Positioning System) 위성을 이용하여 극심한 교통 체증 및 교통 사고율이 빈번한 현재의 교통 환경을 극복하기 위한 시스템을 일컫는다.

여기서 지능형 교통 체계란, 존재하는 교통 체계를 첨단의 정보 기술들을 활용하여 지능적/통합적으로 관리하는, 즉, 주어진 물리적 환경을 효율적으로 극대화하여 엄청난 시간과 경비를 요하는 물리적 환경을 개선 및 대체하기 위한 것으로, 도로 및 교통의 소통성과 효율성, 안정성, 쾌적성을 도모하는데 목적을 두고 있으며, 교통량 상승에 따른 극심한 교통 체증 및 빈번한 사고가 발생하는 현재의 교통 환경에서 절실히 필요한 교통 체계를 의미한다.

즉, 지능형 교통 체계에서 구체화된 GPS 위성을 이용한 차량 항법 시스템은 GPS 위성으로부터 전송되는 GPS 정보를 수신하기 위한 GPS 안테나, 수신기 및 도로 매칭부를 구비하며, 수신기는 수신되는 GPS 정보를 기초로하여 위치 정보를 산출하고, 산출된 위치 정보를 도로 매칭부로 제공하며, 도로 매칭부는 위치 정보를 근거로 주변의 도로 정보를 검색하여 차량의 위치 경로에 대응하는 수치 지도 정보, 즉, 형상 정보와 속성 정보를 매칭시키므로써 이동 물체에 대한 위치를 유도 및 결정하도록 구성된다.

이러한 형상 정보 및 속성 정보는 차량 항법 시스템내의 저장 장치, 예컨데 CD-ROM상에 데이터 베이스(data-base)화하여 저장되며, 특히 지능형 교통 체계에서는 향후 자동차 부문 수요 등을 고려한 첨단 도로 항법 기능을 성취하기 위한 수단으로 활용된다. 즉, 상술한 데이터 베이스화된 수치 지도 정보에는 각종 시설 데이터, 즉 관공서, 은행, 주유소 등의 위치 데이터들이 포함되는 바, 이러한 위치 데이터들을 표시 화면, 예컨데 LCD(Liquid Crystal Display)를 통해 소정 도로 경로와 함께 디스플레이하고, 이 경로상에 현재 매칭되는 차량의 위치 정보를 디스플레이하므로써, 운전자에게 소정 경로를 안내하는 것이다.

그런데, 이러한 시설 데이터들중 주유소 데이터는 종래의 차량 항법 시스템을 이용하여 탐색하기에는 다소 애로가 따른다. 즉, 차량내에 적재된 연료량은 한정되어 있는 바, 검색되는 소정 주유소로 찾아가는 도중 연료가 고갈되는 상황이 발생하는 것이다. 이러한 경우, 운전자는 초기 설정된 위치 경로를 변경하거나 다시 경로 설정을 해야만하는 번거로운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 주행중인 차량의 연료량을 체크하여 소정 연료량이 검출되면 현재 위치에서 최단거리의 주유소 위치를 검색하고 최단거리 주유소까지의 경로를 자동으로 탐색하며 탐색된 최단거리 주유소 경로를 음성 안내 및 디스플레이하도록하여 운전자의 편의를 도모하도록 한 차량 항법 시스템의 주유소 경로 자동 탐색 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, GPS 위성으로부터 제공되는 차량 주행 상태에 따른 방위각/거리 정보들을 수신하여 수신되는 방위각/거리 정보들을 주행중인 차량의 탐색 경로에 최적으로 매칭시키는 차량내 연료량의 검출이 가능한 차량 항법 시스템에 있어서, 차량의 탐색 경로에 대응하는 형상 정보 및 속성 정보를 포함하는 수치 지도 정보와, 수치 지도 정보내의 다수개 주유소 위치 정보 및 위치 경로 음성 안내 정보가 저장된 저장부와; 음성 안내 정보에 따라 소정 위치 경로에 대응하는 안내 메시지를 송출하는 음성 출력부와; 수치 지도 정보 및 각 주유소 위치 정보를 디스플레이가능한 신호로 처리하여 출력하는 표시부와; 검출되는 연료량이 기설정 연료량 이하이면 주유소 경로 자동 탐색 모드를 설정하여 다수개 주유소 위치 정보중 최단거리 주유소 위치를 검색하고 검색된 최단거리 주유소까지의 경로를 자동으로 탐색하여 음성 출력부와 표시부로 최단거리 주유소 경로를 안내 및 표시하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 항법 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 실시예에 따르면, GPS 위성으로부터 제공되는 차량 주행 상태에 따른 방위각/거리 정보들을 수신하고 수신되는 방위각/거리 정보들을 주행중인 차량의 탐색 경로에 대응하는 수치 지도 정보에 매칭시키고 매칭되는 수치 지도 정보내의 다수개 주유소 위치 정보를 검색하는, 차량내 연료량의 검출이 가능한 차량 항법 시스템의 주유소 경로 자동 탐색 방법에 있어서, 기설정 연료량에 도달하였는지를 판단하는 제 1 단계와; 기설정 연료량에 도달하면 주유소 경로 자동 탐색 모드를 설정하여 수치 지도 정보내의 다수개 주유소 위치 정보중 최단거리 주유소 위치 정보를 검색하는 제 2 단계와; 주유소 경로 자동 탐색 모드 설정시에 차량 항법 시스템이 일반 주행 모드인지 또는 기설정 경로를 탐색하는 안내 주행 모드인지를 판단하는 제 3 단계와; 제 3 단계 판단 결과, 일반 주행 모드이면 검색된 최단거리 주유소 위치까지의 최단경로를 계산하고 계산된 최단거리 주유소 경로를 음성 안내 및 디스플레이하기 위한 음성 및 영상 제어 신호를 출력하는 제 4 단계와; 제 3 단계 판단 결과, 안내 주행 모드이면 최단거리 주유소 경로 탐색 후 현재 위치에서 탐색된 최단거리 주유소를 경유지로하여 안내 주행에 따른 기설정 위치까지의 경로를 재탐색하는 제 5 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 항법 시스템의 주유소 경로 자동 탐색 방법을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 주유소 경로를 탐색하기 위한 차량 항법 시스템의 개략 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 차량 항법 시스템의 주유소 경로를 자동으로 탐색하는 과정의 흐름도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : GPS 위성 12 : 수신 안테나

14 : GPS 수신부 20 : 방위각 센서

30 : 거리 센서 40 : 위치 결정부

50 : 저장부 60 : 도로 매칭부

70 : 제어부 80 : 키 입력부

90 : 표시부 100 : 음성 출력부

110 : 연료량 검출부

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 주유소 경로를 탐색하기 위한 차량 항법 시스템의 개략 블록도로서, GPS 위성(10), 수신 안테나(12), GPS 수신부(14), 방위각 센서(20), 거리 센서(30), 위치 결정부(40), 저장부(50), 도로 매칭부(60), 제어부(70), 키 입력부(80), 표시부(90), 음성 출력부(100) 및 연료량 검출부(110)를 포함한다.

도시한 바와 같이, GPS 위성(10)은 차량의 주행 상태에 따른 위치 정보, 즉, GPS 방위각 및 속도 정보를 계산할 수 있는 각종 정보를 송신하고, GPS 수신부(14)는 GPS 안테나(12)를 통하여 제공되는 GPS 방위각 및 속도 정보를 수신하여 위치 결정부(40)로 제공한다.

방위각 센서(20)는 차량의 소정 위치에 장착되어 차량의 주행 상태에 따른 진행 방향에 대한 방위각을 검출하여 위치 결정부(40)로 제공하고, 거리 센서(30) 역시 차량의 소정 위치에 장착되어 차량의 주행에 따른 이동 거리에 대한 거리 정보를 검출하여 위치 결정부(40)로 제공한다.

위치 결정부(40)는 GPS 수신부(14)로부터의 방위각 정보 및 속도 정보에 따른 위치 정보와, 방위각 센서(20) 및 거리 센서(30)로부터 제공되는 방위각 및 거리 정보를 검출하고, 검출되는 위치 정보들의 오차 성분을 보정하여 통합 위치 정보를 산출한다. 이러한 통합 위치 정보 산출은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있는 바, 구체적인 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 저장부(50)에는 임의의 도로 형상 정보 및 속성 정보를 포함하는 수치 지도 정보와, 수치 지도 정보내의 소정 주유소 위치 및 음성 안내 정보가 저장되어 있다.

또한, 저장부(50)에는 사용자에 의해 입력되는 연료량 데이터가 저장된다. 즉, 후술하는 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 제어부(70)는 차량의 연료량을 수시로 점검하여 기설정 연료량 데이터가 검출되면 주유소 경로 자동 탐색 모드를 설정하는 것이다.

또한, 탐색되는 위치 경로 정보를 차량 항법 시스템의 전원 오프시에도 유지하기 위해 저장부(50)내에는 불휘발성 메모리, 예컨데 플래쉬 메모리(flash memory)가 더 구비되어야 할 것이며, 이러한 사실은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있는 바, 구체적인 설명은 생략한다.

도로 매칭부(60)는 사전 설정된 도로 정보에 따라 위치 결정부(40)로부터 제공되는 통합 위치 정보에 따른 위치를 상술한 저장부(50)내의 수치 지도 정보 및 각 주유소 위치 정보에 매칭시키고 이를 제어부(70)로 제공한다.

이때, 이러한 위치 정보 매칭은 경로 탐색을 보다 정확하게 실시하기 위한, 즉, 차량 위치의 측위의 연속성의 향상을 위한 하이브리드(Hybrid) 방식을 채용할 수 있을 것이다.

한편, 키 입력부(80)는 차량 항법 시스템의 모드 설정 및 주유소 경로 탐색을 위한 각각의 기능 키들을 구비하며, 입력되는 키 신호, 즉 사용자에 의해 눌려진 임의의 키 신호를 제어부(70)로 제공한다.

본 발명에 따른 제어부(70)는 도로 매칭부(60)로부터의 수치 지도 정보 매칭 신호에 대응하여 주유소 경로 자동 검색 모드를 설정하며, 주유소 경로 자동 검색 모드하에서 주유소 구간별 각 위치 정보 매칭 신호가 인가되면 저장부(50)내의 음성 안내 정보를 출력하기 위한 음성 제어 신호를 출력한다. 또한, 제어부(70)는 도로 매칭부(60)에서 매칭되는 수치 지도와 각 주유소 위치를 외부로 표시하기 위한 영상 제어 신호를 출력한다. 즉, 제어부(70)에는 표시부(90), 예컨데 LCD가 구비되는 바, 제어부(70)의 영상 제어 신호에 대응하여 매칭되는 수치 지도 및 주유소 위치를 디스플레이하는 것이다.

음성 출력부(100)는 제어부(70)로부터의 음성 제어 신호에 대응하여 소정 경로를 안내하기 위한 음성 메시지를 외부로 송출한다.

본 실시예에 따른 연료량 검출부(110)는 차량의 연료 탱크(도시 생략)내 소정 위치에 장착되며, 투입된 연료의 잔량을 검출하여 검출 연료량 데이터를 제어부(70)로 제공한다. 즉, 제어부(70)는 연료량 검출부(110)의 검출 연료량 데이터와 상술한 저장부(50)내의 기설정 연료량 데이터를 비교하여 검출 연료량 데이터가 기설정 연료량 데이터에 도달하면 본 실시예에 따른 최단 거리 주유소 경로를 탐색하기 위한 주유소 자동 탐색 모드를 수행하는 것이다.

이하, 상술한 구성과 함께, 본 발명에 따른 제어부(70)가 차량 항법 시스템의 주유소 경로를 자동으로 탐색하는 과정을 첨부한 도 2의 흐름도를 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 키 입력부(80)로부터 차량 항법 시스템의 모드 수행을 위한 키 신호가 제어부(70)로 인가되면, 제어부(70)는 GPS 위성(10)으로부터 제공되는 차량 주행 상태에 따른 방위각/거리 정보들을 수신하고, 수신되는 방위각/거리 정보들을 주행중인 차량의 위치 경로, 즉 방위각 센서(20)로부터의 방위각 데이터, 거리 센서(30)로부터의 거리 데이터에 대응하는 수치 지도 정보에 최적으로 매칭시킨다(S100). 즉, 저장부(50)에 저장된 수치 지도 정보를 위치 결정부(40)에서 산출된 통합 위치 정보에 오차율을 최소화하여 매칭시키는 것이다.

이때, 제어부(70)는 단계(S102)로 진행하여 연료량 검출부(100)로부터 제공되는 검출 연료량을 측정하고 단계(S104)로 진행한다.

단계(S104)에서 제어부(70)는 검출되는 연료량이 저장부(50)에 저장된 기설정 연료량에 도달하는지를 판단한다. 이러한 기설정 연료량은 운전자의 키 조작, 즉 키 입력부(80)를 통해 임의의 연료 데이터를 설정하므로써 가능할 것이다.

단계(S104)의 판단 결과, 검출 연료량이 기설정 연료량에 도달하면, 즉 연료를 보충하여야할 시점이면 제어부(70)는 단계(S106)로 진행하여 주유소 경로 자동 탐색 모드를 설정하고 수치 지도 정보내의 다수개 주유소 위치 정보중 최단거리 주유소 위치 정보를 검색하기 위한 찾아진 주유소까지의 최단경로를 계산한다. 즉, GPS 위성(10)으로부터 제공되는 차량 주행 상태에 따른 방위각/거리 정보들을 수신하고, 수신되는 방위각/거리 정보들을 주행중인 차량의 위치 경로, 즉 방위각 센서(20)로부터의 방위각 데이터, 거리 센서(30)로부터의 거리 데이터에 대응하는 최단거리 주유소 위치 정보에 매칭시키는 것이다.

이때, 제어부(70)는 단계(S108)에서 현재 수행중인 차량 항법 시스템의 모드가 일반 주행 모드인지, 아니면 안내 주행 모드인지를 판단한다. 즉, 운전자가 표시부를 확인하면서 목적지를 찾아가는 수동 모드인지, 아니면 탐색된 경로가 존재하여 기설정 목적지까지 음성 안내를 수행중인 자동 모드인지를 판단하는 것이다.

단계(S108)의 판단 결과, 일반 주행 모드이면, 제어부(70)는 단계(S110)로 진행하여 검색된 최단거리 주유소까지 경로를 표시 및 송출하도록 표시부(90)와 음성 출력부(100)를 각각 제어한다. 따라서, 표시부(90)상에는 현재 위치에서 최단거리 주유소 경로가 디스플레이되며, 음성 출력부(100)를 경유한 음성 데이터는 도시 생략된 스피커를 통해 소정의 안내 메시지, 즉 좌회전/우회전 등의 목적지로의 방향 전환을 알리는 안내 메시지를 송출하게 되는 것이다.

한편, 단계(S112)의 판단 결과, 안내 주행 모드이면, 제어부(70)는 단계(S114)로 진행하여 최단거리 주유소 경로를 음성 안내하도록 음성 출력부(100)를 제어하고, 표시부(90)로 최단거리 주유소 경로를 디스플레이하도록 제어한 후 최단거리 주유소를 경유지로하여 기설정 경로를 재탐색한다. 즉, 경로 안내 상태에서 재탐색하는 경우, 본 실시예에서는 차량의 움직임을 고려하여 경로를 계산하므로써 경로 안내가 끊기지 않게 하는 것이다.

즉, 본 발명은 주행중인 차량의 연료량을 체크하여 소정 연료량이 검출되면 최단거리의 주유소 경로를 자동으로 탐색하여 최단거리 주유소까지 음성 안내 및 디스플레이하도록 구성하였다.

이상과 같이, 본 발명은 운전자가 차량 연료를 보충해야 할 시점을 잊거나 가까운 주유소의 위치를 몰라 겪게되는 곤란한 상황을 미연에 방지하므로써 운전자에게 보다 나은 편리함을 제공하는 효과가 있다.

Claims

GPS 위성(10)으로부터 제공되는 차량 주행 상태에 따른 방위각/거리 정보들을 수신하여 상기 수신되는 방위각/거리 정보들을 주행중인 차량의 탐색 경로에 최적으로 매칭시키는 상기 차량내 연료량의 검출이 가능한 차량 항법 시스템에 있어서,

상기 차량의 탐색 경로에 대응하는 형상 정보 및 속성 정보를 포함하는 수치 지도 정보와, 상기 수치 지도 정보내의 다수개 주유소 위치 정보 및 위치 경로 음성 안내 정보가 저장된 저장부(50)와;

상기 음성 안내 정보에 따라 소정 위치 경로에 대응하는 안내 메시지를 송출하는 음성 출력부(100)와;

상기 수치 지도 정보 및 상기 각 주유소 위치 정보를 디스플레이가능한 신호로 처리하여 출력하는 표시부(90)와;

상기 검출되는 연료량이 기설정 연료량 이하이면 주유소 경로 자동 탐색 모드를 설정하여 상기 다수개 주유소 위치 정보중 최단거리 주유소 위치를 검색하고 검색된 최단거리 주유소까지의 경로를 자동으로 탐색하여 상기 음성 출력부(100)와 표시부(90)로 상기 최단거리 주유소 경로를 안내 및 표시하도록 제어하는 제어부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 항법 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 저장부(50)는 상기 차량 항법 시스템의 전원 오프전 탐색되는 위치 경로 정보를 일시 보존하기 위한 플래쉬 메모리로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 항법 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 저장부(50)는 상기 수치 지도 정보를 저장하는 CD-ROM으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 항법 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 제어부(70)는 상기 주유소 경로 자동 탐색 모드 설정시에 상기 차량 항법 시스템이 안내 주행 상태이면, 상기 최단거리 주유소 경로 탐색 후 현재 위치에서 상기 탐색된 최단거리 주유소를 경유지로하여 상기 안내 주행에 따른 기설정 위치까지의 경로를 재탐색하는 것을 특징으로 하는 차량 항법 시스템.
GPS 위성(10)으로부터 제공되는 차량 주행 상태에 따른 방위각/거리 정보들을 수신하고 상기 수신되는 방위각/거리 정보들을 주행중인 차량의 탐색 경로에 대응하는 수치 지도 정보에 매칭시키고 매칭되는 수치 지도 정보내의 다수개 주유소 위치 정보를 검색하는, 상기 차량내 연료량의 검출이 가능한 차량 항법 시스템의 주유소 경로 자동 탐색 방법에 있어서,

기설정 연료량에 도달하였는지를 판단하는 제 1 단계와;

상기 기설정 연료량에 도달하면 주유소 경로 자동 탐색 모드를 설정하여 상기 수치 지도 정보내의 다수개 주유소 위치 정보중 최단거리 주유소 위치 정보를 검색하는 제 2 단계와;

상기 주유소 경로 자동 탐색 모드 설정시에 상기 차량 항법 시스템이 일반 주행 모드인지 또는 기설정 경로를 탐색하는 안내 주행 모드인지를 판단하는 제 3 단계와;

상기 제 3 단계 판단 결과, 상기 일반 주행 모드이면 상기 검색된 최단거리 주유소 위치까지의 최단경로를 계산하고 상기 계산된 최단거리 주유소 경로를 음성 안내 및 디스플레이하기 위한 음성 및 영상 제어 신호를 출력하는 제 4 단계와;

상기 제 3 단계 판단 결과, 상기 안내 주행 모드이면 상기 최단거리 주유소 경로 탐색 후 현재 위치에서 상기 탐색된 최단거리 주유소를 경유지로하여 상기 안내 주행에 따른 기설정 위치까지의 경로를 재탐색하는 제 5 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 항법 시스템의 주유소 경로 자동 탐색 방법.