KR20000014637A - 차량항법 시스템에서의 신규 도로정보 생성조합장치 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:차량항법 시스템에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:도로정보가 기록되어 있는 기록매체를 구비하는 차량항법 시스템에 있어서 상기 기록매체에 기록되어 있지 않은 신규 도로 주행 혹은 접근시에 신규 도로정보를 생성하고 이를 재생된 도로정보와 조합하여 출력할 수 있는 신규 도로정보 생성조합장치를 제공함에 있다.

다. 그 발명의 해결방법의 요지:비디오 카메라를 통해 차량 전방의 도로상황을 입력받는다. 그리고 상기 카메라를 통해 촬상된 신호중 도로 데이터와 그 주변 데이터만을 필터링하여 출력하고, 출력되는 데이터를 기존 도로 데이터와 비교함으로써 신규 도로의 존재여부를 판단한다. 신규 도로 존재시 필터링 출력된 데이터를 수치데이터로 생성하고 이를 기존 도로의 수치데이터와 조합함으로써 신규 도로정보가 조합된 도로 지도를 운전자에게 제공할 수 있게 된다.

라. 발명의 중요한 용도:차량항법 시스템에 사용할 수 있다.

Description

차량항법 시스템에서의 신규 도로정보 생성조합장치

본 발명은 차량항법 시스템에 관한 것으로, 특히 신규 도로에 관련된 정보를 생성하여 기록매체에 기록되어 있는 도로정보와 조합하기 위한 신규 도로정보 생성조합장치에 관한 것이다.

지도상에 차량의 현재 위치를 표시하는 차량항법 시스템이 1981년 日本田技術硏에 의해 발표되었다. 최초의 차량항법 시스템은 투명한 플라스틱 필름에 인쇄된 지도를 CRT 화면상에 싣고, 자이로센서로 차량의 진행방향을 차륜회전센서로 주행거리를 계측하여 CRT 화면상에 차량의 현재위치를 휘점으로 표시하는 방식이었다. 그러나 주행중에 수동으로 즉, 다음에 주행할 지역의 지도를 변환하는 작업 등의 조작상의 단점때문에 실제 보급되지는 않았다. 그 후, 대용량의 메모리 기능을 갖는 콤팩트 디스크의 보급에 따라 직경 12cm의 디스크 1장에 전국의 도로 지도 정보를 내장할 수 있게 되었다. 1987년 도요타 자동차에서는 CRT 화면상에 CD로부터 도로 지도 정보를 읽어내어 화면화함으로써 차량의 진행에 따라 지도상을 이동해 가는 본격적인 전자지도를 실용화하였으며, 그 후 차량항법 시스템의 기술발전과 보급이 급속도로 진전되어 가고 있다.

일반적인 차량항법 시스템은 GPS(Global Positioning System) 위성으로부터의 전파를 안테나를 통해 수신하는 GPS정보 수신부와, 자이로센서와 차속센서로 구성되어 차량의 회전각 및 속도를 감지하는 센서부를 포함하고 있다. 그리고 상기 센서부로부터 입력되는 차량의 회전각 및 속도를 근거로 하여 차량의 현재위치를 계산하며, 상기 GPS정보 수신부로부터 입력되는 값으로 누적오차를 보정하는 현재 위치 및 경로 연산부를 포함한다. 또한 상기 현재위치 및 경로 연산부는 차량의 현재위치 뿐만 아니라 차량의 주행속도 및 진행방향(경로)과 같은 주행정보를 계산하기도 한다.

한편 차량항법 시스템은 도로 지도 정보 및 기타 표시하기 위한 부가정보를 저장하고 있는 기록매체(일반적으로 광 기록매체인 CD-롬을 일컬음)를 구비하고 있는데, 이러한 기록매체는 6개월에서 약 1년 정도의 기간을 가지고 새로이 갱신되는 것이 일반적이다. 이에 따라 새로운 도로 지도 정보가 갱신되기 이전에 새로이 건설된 신규 도로 부근을 주행하게 된다면, 차량항법 시스템의 표시부(LCD모니터 혹은 CRT모니터)에는 신규 도로가 표시되지 않기 때문에 운전자는 현재 차량의 위치를 정확히 파악할 수 없는 문제가 발생하게 된다. 또한 차량이 신규 도로로 진입하였다면, 차량은 도로 지도 정보에 나타나 있지 않은 도로를 주행하고 있는 상태가 되므로 운전자는 당황하게 되고 이에 따라 사고발생확률이 높아질 수도 있다. 그리고 현재의 차량항법 시스템을 운용하기 위해서 운전자는 주기적으로 갱신되는 새로운 도로 지도 정보가 기록된 기록매체를 구비하여야 하므로 경제적인 부담을 가질 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 도로정보가 기록되어 있는 기록매체를 구비하는 차량항법 시스템에 있어서 상기 기록매체에 기록되어 있지 않은 신규 도로 주행 혹은 접근시에 신규 도로정보를 생성하고 이를 재생된 도로정보와 조합하여 출력할 수 있는 신규 도로정보 생성조합장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 차량항법 시스템에 있어서 신규 도로의 건설로 인해 기존 도로와 신규 도로 사이에서 발생한 교차지점에 관한 정보를 운전자에게 통보하여 줄 수 있는 신규 도로정보 생성조합장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량 전방의 도로상황을 촬상하여 출력하는 비디오 카메라와,

상기 비디오 카메라로부터 출력되는 촬상영상신호중 도로 데이터와 그 주변 데이터만을 필터링하여 출력하는 영상신호 처리부와,

상기 기록매체에서 재생된 수치지도 데이터와 상기 영상신호 처리부에서 출력되는 데이터를 비교 분석하여 신규 도로 데이터와 그 주변 데이터만을 검출하여 출력하는 데이터 비교 분석부와,

상기 데이터 비교 분석부에서 출력되는 데이터를 수치데이터로 생성하여 출력하는 동적 수치지도 생성부와,

상기 동적 수치지도 생성부로부터 입력되는 수치데이터와 상기 기록매체에서 재생된 수치지도 데이터를 조합하여 출력하는 수치지도 조합부와,

상기 수치지도 조합부로부터 출력되는 조합된 수치지도 데이터에 따른 화면을 화면표시부에 표시하도록 제어하는 시스템 제어부로 구성함을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 신규 도로정보 생성조합장치가 결합된 차량항법 시스템 구성도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 신규 도로정보 생성조합장치가 결합된 차량항법 시스템의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 신규 도로정보 생성조합장치가 결합된 차량항법 시스템 구성도를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 신규 도로정보 생성조합장치는 디지털 비디오 카메라와 같은 영상입력수단, 영상신호 처리부(100), 데이터 비교 분석부(110), 동적 수치지도 생성부(120), 수치지도 조합부(130)로 구성할 수 있다. 그리고 상술한 신규 도로정보 생성조합장치는 지도정보 기억부(10), 센서부(20), GPS정보 수신부(30), 현재 위치 및 경로 연산부(40), 시스템 제어부(50), 조작부(60) 및 표시부(70)로 구성되는 일반적인 차량항법 시스템과 결합되어 신규 도로에 관한 정보를 생성하고 이를 기존 도로와 조합하여 운전자에게 제공하게 된다.

이하 신규 도로정보 생성조합장치가 결합된 차량항법 시스템의 구성을 설명하면, 우선 지도정보 기억부(10)는 도로에 관한 수치지도 데이터 및 화면상에 표시하기 위한 부가정보가 저장되어 있으며 광 기록매체인 CD-롬 디스크가 일반적으로 사용되고 있다. 센서부(20)는 크게 방위검출센서와 차속센서로 구성된다. 상기 방위검출센서로는 자이로(Gyro)센서가 널리 사용되고 있으며 차량의 방향을 검출하여 출력한다. 한편 차속센서는 현재 주행중인 차량의 차속에 따른 전기적신호를 발생하여 출력한다. GPS정보 수신부(30)는 GPS에 속하는 복수개의 인공위성으로 부터의 전파를 안테나를 통해 수신하여 현재 위치의 의사좌표값을 계산하여 출력한다. 현재 위치 및 경로 연산부(40)는 위치보정부(MAP MATCHING), 경로 계산기, 경로 안내 분석기로 구성된다. 즉, 현재 위치 및 경로 연산부(40)는 상기 센서부(20)로부터 입력된 차량의 회전각 및 속도를 근거로 하여 차량의 현재 의사위치를 계산하고, 또한 GPS 정보 수신부(30)로부터 입력되는 현재위치의 의사좌표값과 상기 계산된 의사위치중 하나를 선택하여 출력한다. 그리고 현재 위치 및 경로 연산부(40)는 차량의 현재 위치 뿐만 아니라 차량의 속도 및 차량의 진행경로방향과 같은 주행정보를 계산하는 한편 주행정보에 따른 데이터를 발생하여 시스템 제어부(50)로 출력한다. 시스템 제어부(50)는 차량항법 시스템의 전반적인 동작을 제어하기 위한 제어프로그램이 저장된 롬(ROM)과 시스템 제어동작중에 발생되는 데이터를 일시 저장하기 위한 램(RAM)을 구비한다. 이러한 시스템 제어부(50)는 현재 위치 및 경로 연산부(40)에서 얻어진 주행정보를 기준으로 주행하고자 하는 지역의 수치지도 데이터를 지도정보 기억부(10)에서 재생하여 표시부(70)에 표시하여 준다. 또한 시스템 제어부(50)는 지도정보 뿐만 아니라 차량의 진행경로방향, 목적지까지의 거리, 차량의 이동속도, 주행전 설정경로, 목적지까지의 최적경로 등과 같은 정보를 운전자에게 제공하도록 시스템 각 부를 제어한다. 조작부(60)는 다수의 키와 리모콘이 구비되어 있어 운전자와 차량항법 시스템간에 송수신되는 신호들을 인터페이싱한다. 표시부(70)는 지도정보 기억부(10)에서 재생되는 수치지도 데이터 및 각종 기능 수행중에 발생되는 상태데이터들을 시스템 제어부(50)의 제어하에 표시하여 준다. 음성합성부(80)는 음성신호 처리부와 음성메모리로 구성된 원칩 IC로서, 상기 시스템 제어부(50)의 제어하에 상기 음성메모리로부터 독출된 음성정보를 음성신호로 합성하여 스피커(90)로 출력한다.

한편 영상신호 처리부(100)는 영상입력수단(예를 들면, 디지털 비디오 카메라)으로부터 입력된 영상신호중 선분 등의 처리가능한 데이터만을 필터링하고 필터링된 데이터들로부터 도로를 나타내는 데이터와 그 주변데이터를 검출하여 출력한다. 데이터 비교 분석부(110)는 지도정보 기억부(10)로부터 출력된 기존 도로의 수치지도 데이터(①)와 상기 영상신호 처리부(100)로부터 출력된 데이터를 비교 분석하여 신규 도로를 나타내는 데이터와 그 주변 데이터만을 검출하여 출력한다. 동적 수치지도 생성부(120)는 상기 데이터 비교 분석부(110)에서 출력되는 신규 도로 관련 데이터 및 그 주변 데이터를 수치지도로 생성하여 출력한다. 수치지도 조합부(130)는 지도정보 기억부(10)에서 출력된 기존 도로의 수치지도 데이터와 상기 동적 수치지도 생성부(120)에서 출력된 신규 도로 관련 수치지도 데이터를 상호 조합하여 새로운 수치지도를 생성출력한다.

이하 상술한 구성의 차량항법 시스템의 동작을 설명하기로 한다.

우선 운전자가 조작부(60)를 통해 목적지를 입력시키고, 현재 위치 및 경로 연산부(40)가 지도정보 기억부(10)와 센서부(20) 및 GPS정보 수신부(30)를 통해 입력된 정보들로부터 차량의 현재위치를 산출하여 목적지까지 최적의 경로가 설정되었다면 운전자는 이후 차량을 주행시키게 된다. 차량 주행중 차량 전방의 도로상황이 영상입력수단을 통해 촬상되면, 영상신호 처리부(100)에서는 촬상된 영상신호중 선분 등의 처리가능한 데이터만이 필터링됨으로서 도로를 나타내는 데이터와 그 주변데이터가 출력된다. 이에 따라 데이터 비교 분석부(110)에서는 지도정보 기억부(10)로부터 출력된 기존 도로의 수치지도 데이터(①)와 상기 영상신호 처리부(100)로부터 출력된 데이터를 비교 분석한다. 이러한 분석과정에서 기존 도로의 수치지도 데이터에 나타나 있지 않은 데이터가 영상신호 처리부(100)로부터 입력되는 데이터에 존재한다면 이는 곧 신규 도로를 나타내는 데이터가 되는 것이다. 따라서 데이터 비교 분석부(110)에서는 신규 도로를 나타내는 데이터와 그 주변 데이터만이 검출되어 출력된다. 그리고 동적 수치지도 생성부(120)에서는 상기 데이터 비교 분석부(110)에서 출력되는 신규 도로 관련 데이터 및 그 주변 데이터를 수치지도로 생성하여 출력하고, 수치지도 조합부(130)에서는 지도정보 기억부(10)에서 출력된 기존 도로의 수치지도 데이터에 신규 도로 관련 수치지도 데이터를 조합합으로써 새로운 수치지도 데이터가 시스템 제어부(50) 및 현재 위치 및 경로 연산부(40)로 입력된다. 이와 같이 현재 위치 및 경로 연산부(40)로 입력된 신규 도로 관련 수치지도 데이터는 이후 경로 계산기에 입력됨으로써 새로운 경로 설정에 이용된다. 그리고 현재 위치 및 경로 연산부(40)내의 경로 안내 분석기에서는 신규 도로와 기존 도로와의 사이에 새로이 생성된 교차점에서의 경로안내데이터를 생성하여 시스템 제어부(50)로 출력하게 된다. 이에 따라 운전자는 시스템 제어부(50)에 의해 제어되는 음성합성부(80)를 통해 새로운 교차점에서의 경로안내메세지를 서비스 받을 수 있게 되고 표시부(70)를 통해 신규 도로나 그 주변의 건물들을 시각적으로 확인할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 기록매체에 저장된 수치지도 데이터에만 의존하던 일반적인 차량항법 시스템과는 달리 계속적으로 변화해 가는 도로 변경상황을 신속히 운전자에게 전달해 줄 수 있는 장점이 있다. 또한 기록매체에 저장된 수치지도 데이터를 도로 변경상황에 맞게 가변시킴으로서, 수치지도 데이터가 기록된 기록매체의 유효기간을 연장시켜 결과적으로 차량항법 시스템 운용자의 경제적 부담을 절감시킬 수 있는 효과도 있다. 그리고 무엇보다 큰 장점은 신규 도로정보를 신속하게 운전자에게 전달해 줌으로써 안전운행의 기틀을 마련해 줄 수 있다는 것이다.

Claims (1)

1. 수치데이터로 표현되는 도로정보가 기록된 기록매체와, 차량의 현재 위치 및 주행경로를 연산처리하는 현재위치 및 경로연산부를 구비하는 차량항법 시스템에서의 신규 도로정보 생성조합장치에 있어서,

   차량 전방의 도로상황을 촬상하여 출력하는 비디오 카메라와,

   상기 비디오 카메라로부터 출력되는 촬상영상신호중 도로 데이터와 그 주변 데이터만을 필터링하여 출력하는 영상신호 처리부와,

   상기 기록매체에서 재생된 수치지도 데이터와 상기 영상신호 처리부에서 출력되는 데이터를 비교 분석하여 신규 도로 데이터와 그 주변 데이터만을 검출하여 출력하는 데이터 비교 분석부와,

   상기 데이터 비교 분석부에서 출력되는 데이터를 수치데이터로 생성하여 출력하는 동적 수치지도 생성부와,

   상기 동적 수치지도 생성부로부터 입력되는 수치데이터와 상기 기록매체에서 재생된 수치지도 데이터를 조합하여 출력하는 수치지도 조합부와,

   상기 수치지도 조합부로부터 출력되는 조합된 수치지도 데이터에 따른 화면을 화면표시부에 표시하도록 제어하는 시스템 제어부로 구성함을 특징으로 하는 신규 도로정보 생성조합장치.