KR20070054758A - 이동 환경을 위한 실시간 항법 시스템 - Google Patents

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샐맨 다나니
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Abstract

본 발명은 무선 전화, PDA 또는 다른 기기를 통하여 실시간으로 사용자와 연결되어 항법 정보를 제공하기 위한 방법 및 시스템을 제공하고자 한 것이다. 본 시스템은 사용자에게 최적의 항법 정보를 제공한다. 상기 사용자는 무선 전화 또는 다른 기기와 같은 실시간 접속을 통해 상기 시스템에 접속된다. 일반적으로, 상기 시스템은 항법 방향을 사용자에게 실시간으로 편리하고 효율적으로 제공하기 위한 중앙 프로세서의 능력을 사용한다.
항법 시스템, 위치 기반 정보, 실시간 항법, 항법정보

Description

이동 환경을 위한 실시간 항법 시스템{NAVIGATION SYSTEM FOR MOBILE ENVIRONMENT}
도 1은 항법 서버들과 무선망간의 인터넷 접속을 채용한 본 발명의 일실시예에 따른 시스템의 개략도이다.
도 2는 항법 서버들과 무선망간의 직접 접속을 채용한 본 발명의 다른 실시예에 따른 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 서버의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 서버의 개략적인 구성도이다.
도 5는 도 4의 지능 명령 에이전트 (intelligent instruction agent)의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 항법 방향들을 제공하는 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 항법 방향들을 제공하는 방법의 개략적인 흐름도이다.
본 출원은 2001년 1월 24일에 미국 임시 출원 60/26164의 혜택을 청구한다.
본 발명은 항법 시스템 및 위치 기반 정보 배포에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 대화형 실시간 항법을 위해 효율적인 작동 환경을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 사용자에게 항법 정보를 제공하기 위한 시스템에 관한 것이다. 무선 전화기 및 개인 정보 단말기(PDA)과 같은 휴대용 기기들의 사용이 증가함으로써 이동간에 이러한 장치들을 사용하는 것이 일반화되었다. 이동자가 길을 헤매거나 이동 방향을 알 필요가 있을 때 이러한 방향을 무선 장치를 통해 수신하는 것은 매우 편리하고 유용하다.
많은 항법 시스템들이 사용되고 있거나 개발 중에 있다. 사용자들은 인터넷을 통해 사용되는 항법 시스템을 통해 출발지부터 목적지까지의 방향을 수신할 수 있으며, 또한 관련된 지도를 수신할 수 있다. 그러나, 이러한 시스템들은 실시간 방향을 제공하지 못하여, 사용자가 도로 상에 있을 때 새롭게 업그레이드된 방향을 수신할 수 없다.
여기서 사용되는 실시간은 사건이 발생한 실제 시간과 거의 일치함을 나타낸다. 가령, 메인 도로(main street)와 퍼스트 도로(first street)의 코너(corner)에서 실시간 방향을 찾는 사용자는 사용자가 메인 도로와 퍼스트 도로에 실제로 존재하는 대략적인 시간에서 실시간 방향을 찾는다.
여기서 사용되는 항법정보는 넓게 지리학적 항법과 관련된 정보를 나타낸다. 많은 경우에, 항법 정보는 사용자에 대한 항법 정보를 포함하며, 사용자에게 가령 목적지에 다다르기 위한 방향이 어디이며 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 알려준다. 다른 경우에, 항법 정보는 사용자의 현재, 과거 및 미래의 위치 또는 사용자의 항법과 관련된 다른 정보 등의 다른 항법 관련 정보를 나타낼 수 있다.
자동차에 사용하기 알맞은 다른 시스템들이 성행중이다. 이러한 시스템들은 종종 사용자에게 지도나 방향을 도시적을 제공한다. 어떤 경우에는, 이러한 시스템들이 차량의 위치를 확인하기 위하여 위성 기반 전지구 측위 시트템(GPS)를 사용한다. 이러한 시스템들의 예들이 미국특허 제5,938,720호, 제5,928,307호, 제5,922,042호, 제5,912,635호, 제5,910,177호, 제5,904,728호, 제5,902,350호 및 제6,055,478호에 각각 기재되어 있다. 그러나, 이러한 시스템들은 일반적으로 차량 내에 특정 입출력장치, 그래픽 디스플레이, 지도 데이터베이스, 또는 프로세서 등의 특정 장비를 구비하여야 한다. 이러한 장비는 고가일 뿐만 아니라 특히 사용자가 보행중이거나, 차량을 바꾸거나, 또는 장비가 설치된 차량과 멀리 떨어져 있는 경우에는 다루기가 곤란하다. 따라서, 종래기술에서는 개인 휴대장치에 항법 시스템을 구비할 필요가 있었다.
또한, 무선휴대장치 특히 휴대폰은 위치 확인 력을 구비할 필요가 있었다. 최근, 정부는 무선 캐리어(carrier)가 이러한 확인 능력과 서비스를 제공하도록 법으로 정하고 있다. 실시간 항법 서비스를 제공하기 위한 휴대장치에 항법 수행력을 가미하는 방법에는 몇 가지 기술적인 장애들이 있다. 그러한 장애 중에 하나는 상 세한 항법 정보를 합리적으로 제공하는 데 필요한 지리학적 정보의 방대한 양이다. 소형 휴대장치에는 셀루러폰, 개인정보단말기, 또는 컴퓨터 등이 포함된다. 이러한 장치에 매립형 메모리의 양은 한계가 있어, 방대한 지리학적 정보를 저장하기에 적합하지 않다. 지리학적 정보는 대게 CD-ROM, 하드디스크 드라이브 장치 또는 대용량 저장매체에 저장된 지리학적 매핑 데이터베이스에 저장된다.
다른 기술적 장애는 상술한 소형 장치들이 정보 처리 능력이 부족하다는 것이다. 가령, 무선전화기의 정보 처리 능력은 일반적으로 한정된 메모리를 갖는 매립형 마이크로프로세서에 의해 제공된다. 일반적으로, 내장된 마이크로프로세서의 정보 처리 능력이 증가하고 있지만, 이러한 프로세서들은 여전히 실시간 항법 업무들이 집약적인 프로세서에는 적합하지 않다.
다른 기술적 장애는 현재 기술에서 제공되는 위치 정확도가 충분하지 않다는 것이다. 가령, 초기에 부정확한 소스(source)들이 선택적 능력(Selective Availability, S/A)을 통해 미국 방어국에 의해 주어질 수 있지만, 다른 에러의 소스들은 단일 GPS 수신기의 정확도가 +/-50미터로 제한되는 대기와 타이밍 에러에 기인한다. 위치 정확도를 약 +/ -5미터로 향상시키기 위해 사용될 수 있는 방법들이 있다. 이러한 방법들은 개량된 GPS 시스템(즉, 스넵 트랙(Snap Track)과 네트워크 기반 시스템(즉, 트루포인트(Truepoint))을 포함한다. 이러한 방법들은 GPS 시스템 에러를 정정하기 위한 기준점으로서 측량 조절점(survey control point)과 같은 알려진 위치를 이용한다. GPS 위치를 정정하는 이러한 방법들을 차동(Differential) GPS 또는 DGPS라 한다. DGPS 정정은 데이터 원격 측정법(radio modem)를 사용하는 실시간 GPS 데이터에 적용할 수 있다.
DGPS 사용의 확장을 위해, 미국 및 캐나다 해안 경비대는 정확한 네비게이션을 위한 DGPS 정정을 전달하기 위한 일련의 라디오(radio) 비콘들(beacons)을 그레이트 호수, 미시시피강 및 그 지류, 걸프 해안 및 북아메리카의 동부 및 서부 해안을 따라 확립하고 있다. 그러나, 이러한 라디오 비콘들은 대부분 국내를 여행하고 있는 소비자들에게는 유용하지 않다. 본 출원의 나머지 부분에서는, GPS와 DGPS를 별다른 지적없이 혼용하여 사용할 것이다.
원하는 정확도가 특별한 응용에 의존하기 때문에, 항법 시스템들은 한층 더 개발하기가 어렵다. 예컨대, 사용자가 매우 인접한 거리들을 갖는 상업지구에서 주행중이면, 예컨대, +/-50m 이내의 정확도를 갖는 GPS 위치는 턴-바이-턴 방향을 제공하기에는 충분치 않다. 이런 상황에서, GPS 위치 정보는 실용적인 항법에는 모호하고 적당치 않게 된다. 그러나, 다른 상황에서, +/-50m 이내의 GPS 위치를 제공하는 것은 항법 목적을 완벽하게 충족시킨다. 예컨대, 사용자가 가까운 곳에 출구도 없는 격오지의 고속도로를 주행중이면, 상기 GPS 위치는 항법 방향을 계산하는기에 충분하다. 따라서, 이러한 상황에서, 상기 GPS 위치는 모호하지 않게 된다.
현재의 자동차 GPS 항법 시스템은 항법 시스템의 정확성을 개선시키기 위한 고성능 필터링 기술과 함께 가속도계, 속도계 등과 같은 다른 센서들을 사용한다 (모든 목적들을 위해 참조로서 이전에 협조된 예컨대, 미국 특허 5,912,635 참조하라). 게다가, 많은 자동차 기반의 항법 시스템들은 맵 에이딩 (map-aiding) 기술을 이용한다. 그러나, 셀룰러 폰과 같은 헨드헬드 기기들을 이용하여 실행되는 항법 시스템에 대해, 특히 상기 기기가 도보 중에 이용될 때, 상기 헨드헬드 기기가 외부 센서들에 연결되도록 요구하는 것은 바람직하지 않다.
도보시의 이용을 목적으로 설계된 항법 시스템은 다른 장애들에 직면하게 된다. 여기서 참조로서 협조되는 미국 특허 6,029,069는 이러한 시스템의 일 예이다. 이러한 시스템들은 일반적으로 사용자의 통신 장치에 한정된다. 예컨대, 특히, 사용자가 차량을 운전하는 것과 같은 다른 행동에 관여하고 있다면, 사용자가 중앙 프로세서에 유용한 형태로 무선 전화을 통해 상세한 정보에 접근하는 것은 어렵다. 또한, 이들 시스템들은 기본적인 서비스의 결점들에 영향받기 쉽다; 예컨대, 무선 망(들)을 통한 접속을 확립하고 유지하는 것은 어려울 수 있다. 또한, 무선 망들을 통한 정보의 전송율은 극도로 제한될 수 있다.
따라서, 종래 시스템들의 부족한 점들을 개선할 수 있는 항법 시스템 및 서비스를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 상기에 지적한 종래 시스템들의 부족한 점을 개선할 수 있는 항법 시스템 및 서비스를 제공한다.
본 발명은 일반적으로 항법 방향을 사용자에게 제공하기 위한 방법 및 시스 템에 향해 있다. 상기 사용자는 무선 전화, PDA 또는 다른 기기와 같은 실시간 접속을 통해 상기 시스템에 접속된다. 일반적으로, 상기 시스템은 항법 방향을 사용자에게 실시간으로 편리하고 효율적으로 제공하기 위한 중앙 프로세서의 능력을 사용한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 사용자는 시스템에 대한 접속을 정지 및/또는 다시 시작할 수 있다. 여러 예들에서, 회전, 정지, 체크 인 (check-in) 또는 다른 액션과 같은 항법 액션들은 어떤 경우에는 요구되지 않을 것이다. 다른 예들에서, 서버, 네트워크 또는 사용자 환경에 대한 요구사항들은 접속의 중지를 요구할 수 있다. 실시 예들에서, 사용자의 요청 또는 접속 손실의 결과로 접속이 중지된다. 실시예들에서, 사용자는 미래의 어떤 시점에 재시도를 명령받는다. 그러한 미래의 시점은 시간을 단위로, 또는 마일리지, 블록들의 수 또는 랜드마크들과 같은 다른 단위들에 의해 측정될 수도 있다. 이런 기능들은 제공하기 위해, 상기 서버는 중지된 세션들로부터 정보를 저장 및 중지된 세션의 재개인 새로운 세션들을 인식하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 호의 흐름( 일반적으로, 사용자에 대한 프롬프트들에 관련되는, 전화 또는 다른 통신 매체인지)은 항법 정보를 사용자에게 제공하는데 필요한 파라미터들에서의 불명확성으로부터 결정된다. 예컨대, 사용자의 위치가 알려져 있지 않거나, 애매하거나, 부분적으로 알려져 있거나 또는 낮은 레벨의 정확성으로 알려져 있을 때, 상기 시스템은 하나의 호의 흐름을 선택할 수 있다. 사용자의 진행 방향이 알려져 있지 않거나 애매하다면, 상기 시스템은 다른 호 의 흐름을 선택할 수도 있다. 다른 호의 흐름들이 다른 불명확을 기초로 선택될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 시스템은 보조를 맞춘 항법 방향들을 사용자에게 제공한다. 예컨대, 상기 시스템은 사용자가 위치한 셀 사이트를 확인할 수 있고, 사용자가 상기 셀 사이트에 있는 동안 적용가능한 항법 방향들을 제공할 수 있다. 다른 예에서, 상기 시스템은 사용자가 주행한 시간 또는 거리 및/또는 사용자의 다음 예상되는 항법 액션까지의 시간 또는 거리에 기초한 항법 정보를 페이스한다. 택일적으로, 상기 시스템은 사용자 위치의 확인시 잠재된 오류 량에 대응하는 지역과 관계된 항법 정보만을 제공할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 시스템은 임시의 POI (point of interest)에 항법 방향들을 제공한다. 상기 상요자가 처음 위치로부터 최후의 목적지까지 주행함에 따라, 사용자가 임시 POI로 우회하는 것이 바람직할 수 있다. 이 POI는 사용자 또는 네트워크, 시스템, 또는 어떤 다른 엔터티(entity)에 의해 선택될 수도 있다. 상기 POI는, 예컨대, "팩 벨 파크(Pac Bell Park)", "가장 인접한 주유소", "200 페이지 밀 로드 (page mill road)", "경찰서", "공중 화장실"등의 다양한 방식들로 정의될 수 있다. 많은 위치들이 잠재적으로 상기 POI로 여겨진다면(예컨대, 가장 가까운 주유소"의 경우처럼), 상기 시스템은 잠재적인 임시 목적지들을 확인한다. 이 후, 하나 이상의 잠재 목적지가 잠재적인 임시 목적지들에 도달하는데 요구되는 사용자의 현재 경로로부터의 이탈과 같은 다양한 기준에 의해 선택된다. 이 후, 상기 임시 목적지와 관계된 항법 정보가 상기 사용자에게 제공된 다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 시스템은 거리의 이름들을 포함하는, 음성(speech) 형태의 항법 정보를 사용자에게 제공한다. 상기 항법 정보가 발생된 후, 음성 발생기가 문자 형태의 항법 정보를 음성 형태의 항법 정보로 변환한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 시스템은 거리들이 블록이라는 용어에 의해 표현되는 형태의 항법 정보 예컨대, "카스트로 가로 두 블록 간 후 우회전"를 사용자에게 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 시스템은 사용자로부터 위치 정보를 수신하기 위한 샘플링 레이트를 변화시킨다. 다시 말해서, 상기 시스템은 하나 또는 그 이상의 선택된 요소에 기초하여, 사용자에게 쿼리(query)하는 주파수를 구두로, 자동으로, 또는 다른 방법으로 변화시킨다. 예컨대, 상기 시스템은 무선 네트워크의 트래픽, 서버의 사용자 수 또는 서버 로드에 영향을 미치는 다른 요소들, 트래픽 조건, 사용자 주변의 거리 밀도, 사용자의 다음 항법 액션까지의 거리 또는 시간, 사용자의 속도 등과 같은 요소들에 좌우되면서 다소 빈번하게 사용자의 위치를 체크할 수 있다.
당업자에 의해 이해되듯이, 본 발명은 방법, 데이터 처리 시스템, 프로그램 제품들, 무선 서비스 또는 무선 서비스의 구성 요소로 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명은 항법 시스템들, 항법 방법들, 항법 장치들, 항법 소프트웨어, 보다 큰 무선 네트워크의 구성요소들 등의 형태를 취할 수 있다. 본 발명에 따라 작성된 소프트웨어는 랜덤 액세스 메모리, 하드디스크 메모리 또는 CD ROM 같은 컴퓨터가 판 독할 수 있는 매체에 저장되고, 네트워크를 통해 전송되며, 프로세서에 의해 실행된다.
본 발명의 이러한 그리고 다른 관점들의 보다 나은 이해를 돕기 위해, 첨부된 도면과 연계하여 다음의 상세한 설명에 참조해야 한다.
본 발명은 무선망 같은, 실시간 접속을 통해 시스템에 접속된 사용자에게 항법 정보를 제공하기 위한 방법 및 장치에 관련된다.
도 1은 바람직한 실시예에 따른 인터액티브 실시간 분산형 항법 시스템의 아키텍쳐를 보여준다. 다양한 구성요소들 및 이들의 상호작용에 대해 설명한다. 유사한 부호들이 다른 도면들에서 사용되고, 그러한 유사 부호들이 동일한 아이템을 언급하고 있다라는 것을 이해해야 할 것이다. 무선 장치(202)는 셀룰러 전화, 위성 전화, 무선 PDA, 개인 컴퓨터 또는 무선 통신 능력을 갖는 다른 적합한 기기의 형태를 취할 수 있다. 바람직하게, 무선 장치(202)에는 미래에 이용가능하게 될 수 있는 형태를 포함하여, 예컨대, 글로벌 위치 파악 시스템(global positioning system), 긴급 911 (E911) 로케이션등의 형태를 취하는 포지셔닝 (positioning) 능력이 구비된다. 현재, 다양한 제조업체들이 사용자에게 정보를 제공하기 위해 무선 응용 프로토콜과 함께 동작될 수 있는 무선 전화들을 생산한다. 특별한 일실시예에서, 이런 전화들이 무선 장치 202로 사용되는 데 적합하다. 게다가, 예전에 폰닷컴(PHONE.COM)은 검사 및 모델링에 이용가능한, SDK로 불린 제품을 만들었다. 이 제품 및 이와 유사한 제품들이 본 발명의 사상 내에서 이용될 수 있다. 당업자들은 본 발명이 어떤 특별한 포지셔닝 기술에 한정되지 않는다는 것을 이해할 것이 다. 일실시예에서, 무선 장치(202)가 내장된 포지셔닝 능력을 갖게 제조된다. 상기 무선 장치(202)는 맵 정보를 포함하는 것을 필요로 하지 않으며, 무선 장치(202)의 저장 능력에 좌우되면서 소정량의 맵 정보만을 운반할 수 있다. 이러한 시스템이 분산형 시스템으로 설명되며, 이하 더 논의될 것이다.
일 실시예에서, 무선 장치(202)의 능력은 모듈식 부속품을 결부시킴으로써 향상된다. 무선 장치(202)의 필수 기능은 본 발명의 항법 시스템과 사용자 간의 인터페이스를 제공하는 것이다. 특히, 무선 장치(202)는 그래픽, 텍스트 또는 청취가능한 정보를 디스플레이하기 위한 사용자 인터페이스(205)를 제공한다. 사용자 인터페이스(205)는 사용자가 다양한 감각 능력을 이용하도록 해준다. 예시적인 시나리오에서, 사용자는 지리적인 표지 또는 다른 스티뮬리(stimuli)를 인지한다. 이어, 상기 사용자는 사용자 인터페이스(205)를 통해 적절한 입력을 제공함으로써 본 발명의 시스템 및 방법을 이용하여 이러한 정보를 활용할 수 있다. 사용자 인터페이스(205)는, 예컨대, 전기기계식 구성요소들이 포함되는 테스크 (task)를 완결짓기 위한 명령들을 더 제공할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 항법 시스템이 자동차내에 포함될 때, 개선된 동작은 상기 자동차가 일정한 위치 또는 방향으로 움직이도록 하는 것을 필요로 할 수도 있다. 사용자 인터페이스(205)를 통해, 상기 사용자는 상기 자동차를 움직이고 위치를 정하게 하는 특별한 명령들을 수신할 수 있다. 이러한 상호작용은 본 발명의 시스템의 포지셔닝 정확도를 개선시키는 데 이용되고, 이때 상호작용은 텍스트, 그래픽 또는 청취가능한 신호들을 통해 얻어진다. 다른 휴먼 센서들을 이용한 다양한 변형 본 발명의 사상내에서 명백해질 것이다.
왜냐하면, 무선 장치(202)는 청취가능한 신호들을 이용하거나 또는 디스플레이된 텍스트를 통해 정보를 사용자에게 중계할 수 있기 때문에, 본 발명의 여러 실시예들은 청취가능한 음성 제조 장치들 및/또는 텍스트 디스플레이 장치들을 이용한다. 텍스트 디스플레이 장치가 이용될 때, 전형적으로 몇 줄의 텍스트를 디스플레이할 수 있는 무선 장치(202) 를 이용함으로써 향상된 성능을 얻을 수 있다. 또한, 향상된 비디오 디스플레이(도시 안됨)가 지도 및 향상된 방향 정보를 디스플레이하는 데 이용하기 위한 무선 장치(202)에 이용될 수 있다. 다른 실시예에서, 무선 장치(202)는 자이로스코프 또는 지구 자기의 개선들(enhancement)들과 협조한다. 이러한 개선들은 실시간 위치 및 오리엔테이션(orientation) 정보를 제공하는 데에 이용될 수 있다. 당업자는 많은 인헨스먼트들이 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위에서 무선 장치(202)에 가능하다는 것을 이해한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선 캐리어(204)는 무선장치(202)와 하기에서 설명될 분배 네비게이션 서버(212) 사이에서 무선 접속을 제공한다. 본 발명의 일실시 예에서, WINDOWS NT 서버들은 동작 플랫폼으로서 사용된다. 무선 캐리어(204)의 예로서는 무선 텔레폰 캐리어들(동작 주파수와 무관), 원격 통신 능력을 갖는 인터넷 서비스 제공자, 위성 통신 캐리어 및 위성항법장치(Global Positioning System; GPS) 캐리어를 들 수 있다. 무선 접속을 달성하는데 있어서, 무선 캐리어들은 무선 장치들 및 분배된 네비게이션 서버들에 대하여 현존 기반구조를 제공한다. 본 발명의 일 실시에 있어서, GPS는 정부에서 부여하는 선택적인 가용성(availability)을 근거로 사용된다. 해당기술분야의 숙련된 당업자라면 그와같은 제한이 제거되는 곳 에서 본 발명이 더한층 향상될 수 있으리라는 것을 이해하게 될 것이다. 사용자와의 적응성있는 상호작용으로 인하여 일반적인 정보에서부터 매우 특별한 정보까지가 폭넓은 범위의 네비게이션 응용에 대하여 사용자에게 전달된다.
본 발명의 기술을 유지하는 범위 내에서, 무선 캐리어(204)는 GPS, E911 또는 다른 위치측정장치를 통해서 위치측정 정보를 제공한다. 또한, 위치측정 정보는 제 3의 기구를 통해서 얻어지고 그런 후에는 무선 캐리어(204)에 의해서 사용된다. 예를 들면, 무선 서비스 재공급자, 무선 인터넷 서비스 공급자(ISPs), 또는 위성 무선 캐리어들이 본 발명의 실시예에서 실행 가능한 서비스들을 제공한다. 중요하게도, 무선 처리량 및 대역폭은 디지털 전송의 출현 및 다른 기술들을 통해서 계속적으로 증가된다. 아날로그(즉, AMPS) 시스템은 일정한 수준의 서비스를 제공한다. 그러나, GSM, TDMA, CDMA와 같은 보다 진보된 디지털 전송기술들은 높은 데이터 처리능력을 제공한다. 본 발명은 폭넓은 응용범위를 가지므로, 이러한 데이터 전송기술들과 다른 데이터 전송 기술들에 대하여 적합하다. 본 발명의 실시예에 있어서, 무선 캐리어(204)는 무선 장치(202)로부터 아날로그 또는 디지털 정보를 수용하고, 그와 같은 정보를 서버(212)와 같은 본 발명에 따른 장치의 다른 부품들에 전달한다. 마찬가지로, 무선 캐리어(204)는 서버(212)와 같은 본 발명의 다른 부품들로부터 정보를 수용한 후, 그 정보를 무선 장치(204)에 제공한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선 캐리어(204)는 네트워크(208)에 대한 인터페이스를 제공하는 게이트웨이(206)에 연결된다. 일반적으로, 게이트웨이(206)는 다른 네트워크에 대한 입구로서 작용하는 네트워크 포인트이며, 무선 캐리어들, ISPs, 또는 다른 통신 제공자들에 의해서 제공된다. 본 발명의 실시 예에 있어서, 네트워크(208)는 인터넷이다. 인터넷은 세계의 많은 지역에 도달하도록 폭넓게 분포된 네트워크이기 때문에 많은 장점을 제공한다. 본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 네트워크(208)는 독점적인 통신 네트워크로서 실행된다. 예를 들면, 특별화된 통신 네트워크 연결을 이용함으로써 네트워크(208)는 최소의 잠재력과 최선의 성능을 제공하도록 만들어진다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 하나 또는 그이상의 분배된 네비게이션 서버(212)는 본 발명의 장치의 일부를 형성하며, 통신 네트워크(208)를 사용하여 다른 부품들과 통신을 하게된다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서, 분배된 네비게이션 서버(212)는 거리 지도정보, 관심있는 정보를 저장하고 처리 임무를 수행한다. 이러한 방식에 있어서, 무선 장치(202)는 적절한 네비게이션에 대한 모든 필요정보들을 책임지지는 않는다. 본 발명의 실시 예에서, 분배된 네비게이션 서버(212)는 실시간 교통정보와 같은 위치-특정 정보를 처리한다. 본 발명의 실시 예에서, 교통정보는 네비게이션 서버 사용자의 그룹으로부터 얻어진다. 그들의 위치, 속도 및 시간을 관찰하여 비교하고 지도 데이터베이스에서 정상적인 거리속도 한계치를 비교함으로써, 실시간 교통정보가 발생되고 본 발명에 의해서 이용된다. 적당한 지도 데이터베이스는 예를들어 TELCONTAR에 의해서 "DRILL DOWN SERVER"로 제공되는 것, QUALITY AMRKETING SOFTWARD에 의해서 "GEOSTAN LIBRARY"로 제공되는 것, 그리고 NAVTECH에 의해서 디지털 지도제품으로 제공되는 것을 들 수 있다. 또한, 적당한 교통정보의 예들로는 ETAK, TRAFFICSTATION.COM 및 METROWORKS에 의해서 제공되는 것을 들 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서, 목적지를 향하는 각각의 연결지점에서, 장치는 변화하는 조건들에 대응하여 특정 사용자에 대한 최적의 루트(route)를 역동적으로 결정한다. 예를 들면, 변화된 조건으로 인해 제 1 루트가 최적이 아닌경우, 제 2의 루트가 만들어져서 사용자에게 제공된다. 최적의 루트는 사용자의 기호도에 따라 몇가지 방식으로 결정된다. 예를 들면, 적절한 루트는 최소시간, 최소거리 또는 최소 연료소비를 기초로 결정될 수 있다. 네비게이션 가이드 알고리즘과 같은 프로세서 집약 함수들은 무선 장치(202)에 부과된 컴퓨터 임무를 줄이도록 분배 네비게이션 서버(212)에 의해서 처리된다. 본 발명의 실시 예에 있어서, 분배된 네비게이션 서버(212)의 처리함수중 일부로서 이들 서버들은 HDML이나 WML로부터 HTML 사이에서 또는 그 역으로 변환함수들을 제공한다.
본 발명의 시스템 구성의 다른 실시 예가 도 2에 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 무선 장치(202), 무선 캐리어(204) 및 분배된 네비게이션 서버(212)는 도 1에 도시된 것과 실질적으로 동일하다. 그러나, 직접 링크들(210)은 도 1에 도시된 게이트 웨이(206) 및 네트워크(208)의 기능에 대안적인 실시예를 제공한다. 직접 링크 구성은 인터넷 기반구조가 잘 조성되지 않았거나 사용자 네비게이션이나 다른 위치 특정 정보 서버에 대하여 신속한 응답이 요구되는 경우에 적용될 수 있다. 실 예를 들면, LAN이나 WAN에 의해서 링크된 T1, FRAME RELAY 등은 직접 링크(210)로서 적합하다. 다른 실시 예에 있어서, 직접 링크들(210)은 전용라인들로서 실행된다. 이와는 달리, 직접 링크들(210)은 무선 캐리어(204)와 분배된 네 비게이션 서버(212)가 중앙 오피스에 배치되는 곳에서 무선 캐리어(204)와 분배된 네비게이션 서버(212) 사이의 하드 와이어 접속으로서 실행된다.
몇몇 실시예에 있어서, 본 발명의 장치는 본 발명의 사용자들에 대하여 효율적인 환경을 구성하도록 지도정보, 지형학적 정보, 사람 및 위치정보를 포함한 정보 풀을 이용한다. 본 발명은 하기에서 설명할 네비게이션 시스템의 작동환경을 개선시키기 위한 기술들을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 무선 어플리케이션 프로토콜(WAP)에서 무선 마크업 언어(Wireless Markup Language; WML)는 본 발명에 따른 장치 및 방법에 의해서 사용된다. WAP에서의 WML는 인터넷 프로토콜(IP)에서의 하이퍼 텍스트 마크업 언어(Hyper Text Markup Language; HTML)에 대한 아날로그이다. WML은 인터넷 주소 www.wapforum.org로 접근할 수 있는 WAP 포럼에 의해서 유지되는 "WAP WML"로서 한정된다. 물론, 본 발명은 어느 특정한 프로그래밍 언어나 프로토콜로 한정되지는 않는다.
도 3은 본 발명의 분배된 네비게이션 서버(212)의 개략적인 다이아그램이다. 일반적으로, 서버(212)는 서버가 사용자에게 연결되는 통신 네트워크(304)에 연결된 인터페이스(302)를 포함한다. 인터페이스는 PBX, 변경된 PBX, 및 종래의 다른 스위치가 될 수 있다. 넓게 말하자면, 인터페이스(302)는 스피치 포맷(speech format)에 있어서 통신 네트워크(304)를 통해서 사용자에게 정보를 제공하거나 정보를 수용하기 위한 음성 반응 유니트(VRU)에 연결된다. VRU(306)는 음성 인식능력과 음성 발생능력을 포함한다. 특히, 특별화된 음성 인식 및/또는 음성발생은 하기 에서 설명하는 바와 같이 네비게이션 방향과 연관된 특별화된 어휘를 처리하도록 채용된다. VRU는 프로세서(308)에 다시 연결된다. 이러한 프로세서(308)는 넓게 정해진 목적에 걸쳐서 다수의 기능들을 수행하도록 구성되고, 그로 인하여 프로세서는 사용자로부터 정보를 입수하여 그 정보를 처리하며, 네비게이션 정보나 관련된 의문점들, 프롬프트 또는 다른 정보를 사용자에게 역으로 제공한다. 프로세서 설계에 대한 보다 특별한 해설이 하기에 제공된다. 프로세서는 저장장치(310)에 연결된다. 이러한 장치는 지도 정보, 고객 정보 및 다른 동작 정보와 같이 프로세서에 의해서 요구되는 다양한 데이터를 저장한다. 프로세서는 하나 또는 그이상의 추가 게이트웨이(312)에 연결된다. 이러한 게이트웨이는 프로세서에게 교통정보, 고객정보, GPS 정보, 또는 통신네트워크와 관련된 정보와 같은 제 3의 기구를 제공한다. 물론, 도 3에 도시된 부품과 구조는 단순히 예시적인 것이다. 추가적인 부품이나 구성들이 본 발명의 범위내에서 채용될 수 있다. 또한, 그 부품들은 다른 형태로 채용될 수 있다. 예를 들면, VRU나 저장장치는 물리적으로 프로세서의 부품이 될 수 있고, 그렇지 않으면 외부 게이트웨이를 통해서 연결될 수도 있다. 마찬가지로, VRU나 다른 부품들은 저장장치, 게이트웨이나 다른 부품들에 직접적으로 연결될 수 있다. 이러한 및 다른 변형예들은 해당기술분야의 숙련된 당업자에게는 자명하다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 방법 및 장치는 특정 음성 인식장비 및/또는 기술들을 채용하게 될 것이다. 특히, 서버(212)는 사용자로부터 거리이름, 도시이름, 나라이름 또는 다른 적당한 명사들을 수용하게 될 것이다. 이러한 이름들중 상당수는 인식하기가 어렵다. 따라서, 상기 장치로 하여금 네비게이션과 연관된 특별 한 어휘들을 인식할 수 있도록 하기 위하여 여러 가지 도시이름, 나라이름 또는 다른 네비게이션 어휘들 및/또는 문장에 관한 특별한 프로그래밍이 채용된다.
마찬가지로, 본 발명은 특별한 음성 발생장비 및 기술을 채용한다. 왜냐하면 특별한 어휘가 네비게이션과 연관되기 때문에, 통상적인 음성발생장치는 네비게이션 정보를 스피치 포맷으로 변환하기가 어렵다. 본 발명은 이러한 장치들에 추가적인 어휘들을 구비한다. 특히, 본 발명은 거리이름, 도시이름 등에 대응하는 소리 파일들, 바람직하게는 ".wav" 포맷이나 그 동등물을 채용한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 네비게이션 서버(212)의 상세한 도면이다. 도 4에 도시된 구성은 도 3에 도시된 구성보다 서버의 개시내용이 다르지만 동등물이라 할 수 있다. 사용자는 응용 계층(application layer)(402)을 통해서 서버(212)에 연결된다. 이러한 응용 계층은 사용자 입력정보를 서버(212)에 의해서 유용한 형태로 변환한다. 서버 내에서, 본 발명의 바람직한 일실시 예에서 사용자 인터페이스 컨트롤러(404)로 언급되는 서브프로세서는 사용자의 명령어나 사용자의 목적지와 같은 정보를 수용함으로서 사용자와의 상호작용을 제어하며, 명령어들, 프롬프트 또는 다른 정보를 사용자에게 전달한다. 이러한 정보는 본 발명의 바람직한 일실시 예에서 사용자 상호작용 엔진이나 지능 명령어 에이전트 (Intelligent Instruction Agent)(406)로서 언급되는 서브프로세서로 전달된다. 이러한 인텔리젼트 인스트럭션 에이전트(406)는 사용자 위치, 교통정보와 같은 정보를 수용하고 사용자에게 명령어를 발생시킨다.
도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 기능적인 부품들은 사용자에게 명령어를 발생시키도록 정보를 제공하는데 기여한다. 바람직한 실시예에서 측량 처리기(412)로 간주되는 부처리기는 바람직한 실시예에서 측량 인터페이스 제어부(414)로 간주되는 제어부 요소로부터 측량 정보를 수신한다. 상기 측량 정보는 상기 사용자의 위치와 관련된 다양한 데이터를 포함하는데, 그 일예로는 GPS, 셀룰러 디지털 패킷 데이터(Cellular Digital Packetized Data), 미국 무선(USW)(지문 기술), 및 @로드 정보(CDPD 회사에서 사용함)등이 있다. 많은 예에서, 측량 정보는 GPS 또는 그와 유사한 능력을 갖는 장치로부터 획득된 사용자의 경도 및 위도를 포함한다. 상기 측량 인터페이스 제어부는 하나 또는 다수의 측량 게이트웨이(416)로부터 측량 정보를 수신한다. 상기 동작을 실행하기 위하여, 상기 측량 처리기(412) 및/또는 상기 측량 제어부(414)는 이하 상세하게 기술될 지능형 명령 에이젼트(406)로부터 정보를 예를 들면, 측량 정보를 수집하기 위한 샘플링 비율에 관련된 정보를 수신한다.
도 4를 참조하면, 바람직한 실시예에서 지도 제어부(422)로 간주되는 부 처리부는 도 4에서 지도 서버 및 디지털 지도 데이터베이스(424)로 귀결되는 지도 정보의 데이터베이스와 정보를 송수신한다. 예컨대, 상기 지도 제어부(422)는 사용자의 위치 및 목적지를 상기 지도 서버 및 상기 지도 제어부(422)로 전송하고/또는 상기 지도 서버 및 디지털 지도 데이터베이스(424)로부터 일반적인 경로 및 주변 지도를 수신한다. 바람직하게는, 상기 지도 서버 및 디지털 지도 데이터베이스(424)는 보다 유용한 네비게이션 정보로 상기 측량 정보와 관련이 있다. 예컨대, 상기 측량 정보는 사용자의 위도 및 경도(예컨대, GPS로부터 얻음)를 포함하며, 상 기 지도 서버 및 디지털 지도 데이터베이스(424)는 주소, 거리 위치, 교차로, 표지물 등등과 같은 지도 위치의 위도 및 경도와 관련 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 지도 서버 및 디지털 지도 데이터베이스(424)는 사용자의 경로를 계산하거나 사용자의 수많은 잠재적 경로를 계산한다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예에서 트래픽 인터페이스 제어부(432)로 간주되는 부 처리기는 하나 또는 다수의 트래픽 게이트웨이(434)와 인터페이스 한다. 일반적으로, 상기 트래픽 인터페이스 제어부(432)는 상기 지능형 명령 에이젼트(406)로부터 사용자의 일반적인 경로 정보를 수신하고, 상기 트래픽 게이트웨이(434)로 일반적인 경로 정보를 넘긴다. 상기 인터페이스 제어부(432)는 상기 사용자의 경로에 관련된 경계 경보를 포함하는 트래픽 정보를 상기 트래픽 게이트웨이(434)로부터 수신하고, 상기 지능형 명령 에이젼트(406)로 상기 정보를 제공한다. 트래픽 정보는 상기 시스템의 다수의 사용자로부터 모아진 정보에 의하여 생성되거나, 상술된 리스트에 포함된 이 분야의 당업자에게 알려진 다양한 서비스로부터 획득된다.
수집된 정보는 상당 수의 논리 요소들에게 제공된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예에서 스냅-지도 코어 엔진(Snap to Map Core Engine, 450)으로 간주되는 부 처리부는 일정한 처리 기능을 제공한다. 바람직한 일 실시예에서, 상기 코어 엔진(450)은 측량 정보를 제공하는 비율에 관련된 상기 측량 인터페이스 제어부(414)로 정보 또는 지침을 제공하는 것과 같은 기능들을 수행한다. 몇몇 실시예에서 상기 측량 처리기(412)에 의해 처리된 측량 정보를 상기 측량 인터페이스 제어부(414)로부터 수신할 수도 있다. 사용자의 위치 및 목적지와 같은 사용자 정보를 지도 제어부(422)로 제공할 수도 있고, 상기 지도 제어부(422)로부터 일반적인 경로 및/또는 지도 정보를 수신할 수도 있다. 게다가, 상기 코어 엔진(450)은 위치, 경로, 경계 경보 또는 다른 관련된 지리적 정보와 같은 네비게이션 정보를 발생시키기 위하여 상기 수신된 정보를 처리한다.
일반적으로, 상기 코어 엔진(450)은 다양한 과제를 수행하기 위하여 상당수의 알고리즘을 사용한다. 상기 코어 엔진(450)은 상기 측량 정보(예컨대, 위도 및 경도), 지도 정보, 및 상기 지도 서버 및 데이터베이스(424)로부터 제공되는 가능한 위치 정보 및 가능한 경로를 포함하는 정보를 기반으로 사용자의 가장 가능성 있는 위치를 탐색한다. 이렇게 하기 위하여, 상기 코어 엔진(450)은 다양한 기술들, 예컨대 네비게이션 기술, 정보 이론, 확률적 분석, 측량 이론, 통계적 가설, 제어 이론, 게임 이론, 및 인공지능 등을 채용한다.
바람직한 실시예에 적용되는 다른 논리 요소는 도 4에 도시된 바와 같이 편차 검출 논리(460)이다. 바람직하게는 상기 요소는 상기 코어 엔진(450)으로부터 네비게이션 정보를 수신하고, 사용자가 정확한 위치에 있는지 및/또는 정확한 경로에 있는지 여부를 판단한다. 상기 편차 검출 논리(460)는 상기 판단을 결정하기 위하여 위치 정보 및/또는 지도 정보를 상기 지도 제어부(422)와 송수신한다. 게다가, 상기 편차 검출 논리(460)는 자체의 결정 또는 다른 정보를 다른 요소들로 넘긴다.
바람직한 실시예에서 적용되는 다른 논리 요소로는 바람직한 실시예에서 위 치 예측기(470)로 간주되는 부 처리기가 있다. 바람직하게는, 상기 요소는 이전 시간에 사용자가 있었던 위치에 대한 결정을 기초로 하여 주어진 시간에 사용자가 있을 위치를 예측한다. 예를 들면, 상기 코어 엔진(450)이 정오에 사용자가 위치해 있는 곳의 위도 및 경도와 같은 사용자에 관련된 측량 정보를 수신한 경우, 정오에서 10초 지난 후에 사용자의 위치를 예측할 필요가 있다. 상기 경우에, 상기위치 예측기는 정오에서 10초 지난 시간에서 사용자의 위치를 예측하기 위하여, 정오에 사용자가 위치한 곳의 측량 정보(또는 거리 위치와 같은 다른 네비게이션 정보)로부터 추론한다. 상기 기능은 측량 정보의 수신 사이에 잠복기 또는 갭을 보상하거나 또는 정보에 대한 사용자의 질의에 좀더 민감한 시스템으로 만들 수 있다. 예를 들면, 사용자가 정오에서 10초 후의 사용자의 위치 또는 네비게이션 정보를 업데이트 하도록 요청하는 경우, 상기 측량 처리기(412)는 정오에서 20초 지난 시간까지 측량 정보를 업데이트 하도록 계획할 뿐만 아니라, 위치 예측기가 계획 이전에 측량 정보를 구할 필요 없이 업데이트된 정보를 발생시킬 수 있다.
물론, 도 4에 도시된 특정 요소들은 본 발명에 따른 시스템의 간단한 일 실시예이다. 다양한 변형예가 본 발명의 범위 내에서 실시될 수 있다. 예를 들면, 많은 부 처리기들, 논리 요소들, 제어부들, 엔진들, 및 다른 요소들이 결합되거나, 다르게 배열되거나, 또는 제거될 수 있다. 게다가 도 4에 도시된 요소들에 의해서 수행된 많은 기능들은 본 발명의 범위 내에서, 다른 요소들에 의하여 수행되거나, 서버(212) 외부의 요소들에 의하여 수행되거나, 또는 몇몇 경우들은 제거될 수 있다.
바람직하게는, 작동 중에 상기 시스템은 측량 정보의 수령 타이밍을 관리하며, 상기 수령 타이밍은 샘플링 비율과 관련이 있다. 상기 관리의 이점은 측량 정보가 획득되는 처리의 재고로부터 예측될 수 있다. 바람직하게는, 측량 정보는 사용자의 무선 장치로부터 획득된다. 예를 들면, 상기 측량 정보는 무선 전화의 GPS 요소, PDA 또는 다른 장치로부터 수신된다. 때때로, 상기 요소는 위치 결정 장치(PDE)로 간주된다. 측량 정보는 위도 및 경도를 포함하며, 또한, 사용자의 속도, 방향, 또는 에러 통계와 같은 다른 정보를 포함한다. 그러므로, 측량 정보의 보상은 다양한 방법으로 실행될 수 있다. 예를 들면, 상기 측량 정보는 주기적으로 정해진 주기마다 예컨대 매 10초마다 보상된다. 선택적으로, 상기 측량 정보는 다양한 요인들에 따라 가변적인 길이를 갖는 주기마다 보상된다. 상기 다양한 요인들의 일 예로는 네트워크/캐리어 부하, 네트워크/캐리어의 종류, 사용자 주변의 지형, 사용자가 사용하는 무선 장치의 종류, 사용자의 신청 정보 등등이 있다. 바람직한 실시예에서, 사용자가 시스템, 초기화 처리, 및 특정 주기에서 처음 나타냈을 때 측량 정보는 보상된다.
그러므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템은 샘플링 비율을 관리한다. 상기 시스템 내부의 논리 요소, 예컨대 상기 코어 엔진(450)이 하나 또는 다수의 요인들을 기반으로 하여 샘플링 비율을 결정하거나 선택한다. 예를 들면, 하나의 요인은 장치의 배터리를 보존하거나 네트워크 용량의 사용자 사용을 최소화하기 위하여, 사용자의 무선 장치로부터 측량 정보가 회수되는 횟수를 최소화 하고자 하는 요구(또는 필요성)일 수 있다. 다른 요인은 서버 또는 네트워크에서 부하 또는 사 용량을 최소화 하는 요구이다. 다른 요인은 사용자의 지리적 주변 환경이다. 예를 들면, 보다 낮은 샘플링 비율은 사용자가 가까운 장래에 방향 전환을 하리라고 기대되지 않는 경우, 또는 사용자 근처에 거리 또는 다른 표지물이 거의 없는 경우, 또는 사용자가 바라는 경로를 따르는 경우에 사용된다. 상기 요인은 다운타운 지역의 밀도, 보다 적은 밀집 지역, 또는 긴 거리의 여행에 대하여 다른 샘플링 비율을 강요한다. 반면, 상기 샘플링 비율은 가장 가능성 있는 실행을 성취하기 위해 시각에 관련하여 선택되어야 한다. 게다가, 상기 샘플링 비율은 사용자의 특정 정보, 예를 들면, 서비스 또는 사용자의 무선, 인터넷 또는 다른 서비스 제공자의 신청 계획에 적어도 일부분은 의존한다. 다른 일 실시예에서, 서버가 사용자의 측량 정보를 체크하는 전형적인 경우에는 사용자가 명목상의 경로에 있다고 확신할 수 있는 위치에 있는 경우들, 사용자가 네비게이션 행위를 수행한 경우, 및 명목상의 경로로부터의 가능한 이탈지가 예측되는 경우를 포함시킨다.
본 발명의 일 실시예에서, 어플리케이션 레이어(402)는 미디어 적용 레이어를 포함한다. 상기 미디어 적용 레이어는 상이한 언어, 또는 다른 포맷들, 또는 사용자의 무선 장치에 의하여 요청되는 프리젠테이션 매체와 같은 한 지방에 국한된 요인들에 따라 상기 서버(212)로 입력 및 출력을 적응시킨다. 일 예로, 사용자 입력은 음성, 웹, 왑, 하이퍼텍스트 마크업 언어(HTML), XML, 무선 마크업 언어(WML) 또는 다른 데이터 포맷과 같은 다수의 포맷 내에 존재한다. 선택적으로, 사용자는 상이한 언어를 구사할 수 있다. 상기의 언어는 영어, 한국어 등과 같이 사람에 의해 사용되는 말(spoken language)을 의미한다. 바람직하게는, 상기 미디어 적용 레 이어는 사용자 입력을 상기 서버에서 사용가능한 포맷으로 변환하는 논리 요소를 포함한다. 유사하게, 상기 미디어 적용 레이어는 상기 서버 출력을 상기 포맷 또는 사용자/ 사용자의 장비에 적합한 매체로 변환하는 능력을 포함한다. 상기 매체 적용 레이어는 구조화될 수 있는데, 예를 들면, 어플리케이션 레이어의 일부, 다른 게이트웨이(312), 또는 서버(212)의 요소가 있다.
도 5는 도 4에 기술된 지능형 명령 에이젼트(406)의 일 실시예의 상세한 구조도이다. 상기 논리 요소는 일반적으로 사용자를 위한 명령 또는 지시 메시지를 선택한다. 상술하였듯이, 일반적으로 정보는 상기 코어 엔진(450), 상기 측량 게이트웨이(416)(상기 측량 처리부(412)의 제어하에서), 및 상기 트래픽 인터페이스 제어부(432)로부터 상기 지능형 명령 에이젼트(406)로 유입된다. 도시된 바와 같이, 정보는 상기 요소들 사이에서 또한 교환된다. 예를 들면, 트래픽 조건들에 관련된 정보는 상기 트래픽 인터페이스 제어부(432)로부터 상기 측량 처리부(412)로 움직인다. 사용자의 명시적인 경로 및 현재 위치는 상기 트래픽 인터페이스 제어부(432) 또는 상기 측량 처리부(412)로 제공된다.
바람직하게는, 이들 정보는 동작 모드 인지 요소(504)에서 수신된다. 사용자 입력 및 여행 상태에 관련된 다른 정보를 포함하는 이용가능한 정보를 기반으로, 상기 동작 모드 인지 요소(504)는 사용자의 위치가 확인되는지 여부를 판단한다. 사용자가 위치에 없는 경우, 초기 모드 인지 요소(502)가 트리거 된다. 상기 초기 모드 인지 요소(502)은 위치 정보에 대하여 사용자를 자극한다. 바람직한 실시예에서, 상기 자극들은 파인드미(Findme) 메시지(505)와 관련된다. 상기 메시지의 예로 는 사용자에게 거리들 및 교차로들을 문의하는 것을 포함한다. 미국특허 제6,266,615호에 상기 과정이 기술되어 있다.
상기 사용자가 위치에 존재하는 경우, 이탈 감지 모듈(506)은 바람직하게는 트리거된다. 상기 모듈은 사용자가 명목상의 경로로부터 이탈하였는지 여부를 판단한다. 상기 결정은 상기 코어 엔진(450)에 의해 발생되거나 제공된 명목상의 경로를 기반으로 할뿐만 아니라 다른 가능한 지원 경로와 같은 다른 정보도 기반으로 한다. 이탈량은 사용자의 위치에서 에러 또는 불확실성을 기반으로 하여 정해진다. 계산된 이탈량이 채택되는지 여부의 결정은 사용자에 의해 필요로 되는 PDE 타입 뿐만 아니라 사용자 입력과 같은 요인들에 기반한다. 이탈이 감지되는 경우, 이탈 메시지 모드(508)는 바람직하게는 트리거 된다. 상기 모드에서 사용자는 계산된 이탈량을 제공받는다. 사용자에게 가능한 응답 메뉴가 제공된다. 상기 응답 메뉴의 예로는 경로 변경의 요청, 시스템에게 이탈을 무시하라는 요청, 또는 사용자가 경로로부터 이탈된 것을 부인하며 사용자를 그냥 놔두라는 요청, 또는 사용자는 모른다고 간단히 기술하는 것 등이 있다. 물론, 상기 많은 변형, 및 호 플로우의 부분들은 본 발명의 범위 내에 속한다.
이탈이 검출되지 않은 경우, 예측 모듈(510) 및 명형 모드 인지 모듈(512)은 바람직하게 트리거된다. 상기 예측 모듈은 일반적으로 이탈, 및 사용자가 명목상의 경로로부터 이탈되었는지를 결정하는데 대한 불확실성을 분석한다. 예를 들면, 상기 불확실성은 연결에 있어 대기시간, 측량 정보의 샘플링 비율, 또는 에러 크기에 기인한다. 상기 명령 모드 인지 모듈(512)은 앞으로의 처리에 대한 하나 또는 다수 의 모드를 선택한다. 상기 선택은 바람직하게는 사용자에 대한 계산된 위치 정보에서의 불확실성, 사용자의 명목상의 경로 주변 특징, 및 사용자 입력과 같은 요소들이 기인한다. 바람직하게는, 명령 모드 인지 요소(512)는 하나 또는 5개 이상의 모드를 선택한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 모드는 명확한 명령 메시지 모드 인지 요소(520)이다. 상기 모드에서, 사용자에게 상당수의 상대적으로 명확한 명령이 주어진다. 예컨대, 사용자는 블록들, 거리, 시간으로 측정된, 또는 랜드마크에 따른 다음 방향 전환까지의 거리와 같은 정보 메시지, 또는 사용자에게 항법을 지원하기 위한 정보를 받을 수 있다. 사용자는 사용자에게 제한 속도, 교차로, 또는 그 밖의 유용한 경고를 경보하는 메시지와 같은 경보 메시지를 받을 수 있다. 사용자는 차선 변경에 대비하라는 메시지 또는 어떤 위치 또는 행위 이전에 주어진 길이 마지막 교차로라는 경고와 같은, 몇몇 종류의 준비 메시지를 받을 수 있다. 사용자는 사용자에게 확실한 방향 전환 또는 일련의 방향 전환 또는 행위를 취할 것을 명령하는 메시지와 같은 행위 메시지를 받을 수 있다. 또한, 이하에서 보다 상세히 설명하겠지만, 사용자는 통화를 중단하라는 명령 또는 선택을 받을 수 있다.
제2 모드는 퓨지(fuzzy) 명령 모드(530)이다. 바람직하게는, 사용자 위치의 식별이 혼동될 때, 이 모드가 선택된다. 사용자 위치의 불확실성을 반영하는 메시지와 같은 다중 정보 메시지가 사용자에게 제공된다. 예컨대, 일정 시간 또는 거리 범위이내에 방향 전환할 것을 사용자에게 명령하거나 또는 랜드마크 또는 교차료등을 예측하라고 사용자에게 명령할 수 있다.
제3 모드는 요약 명령 모드(540)이다. 바람직하게는, 사용자가 여행의 요약을 요청했을 때, 이 모드가 선택된다. 사용자는 예컨대, 다수의 행위들 및 사용자 행위의 시간, 주 고속도로 연결들, 및 그 밖의 여행의 상세를 포함하는 여행의 개요를 받을 수 있다.
제4 모드는 선택적 정보 모드(550)이다. 바람직하게는, 사용자의 진행 방향에서의 불확실성 또는 예컨대, 사용자의 접한 위치에서의 거리의 밀집 상태로 인해 사용자의 위치를 정확하게 파악하는 데에 있어서의 불능시, 이 모드가 선택된다. 다중의 가능 시나리오들에 관한 메시지와 같은 선택적인 명령 메시지가 사용자에게 제공된다. 예컨대, 만일 시스템이 사용자의 위치를 알지만 목적지까지의 두 경로중 어떤 것이 사용자가 원하는 것인지 확신할 수 없다면, 사용자에게 다음과 같이 명령할 수 있다: "만일, 당신이 페이지 밀 로드에서 좌회전한다면, 두 블록 진행하다가 엘 카미노에서 좌회전하시오; 만일, 당신이 페이지 밀 로드에서 우회전한다면, 세 블록 진행하다가 센드 힐 로드에서 우회전하시오".
제5 모드는 정적 명령 모드(560)이다. 바람직하게는, 사용자를 위해 적절한 측정 정보를 활용할 수 없는 경우에 이 모드가 선택된다. 이것은 만일 예컨대, 사용자의 차량이 작동하지 않거나, 적절한 차량을 이용할 수 없는 지역을 여행하거나 또는 측정 게이트웨이(416)으로의 서버 요청이 적절한 시점이 아닌 경우에 발생될 수 있다. 이러한 상황에서, 머물고 있는 경로에 관한 설명이 단지 사용자에게 제공된다.
물론, 도 5에 도시된 특정 요소들 및 구성은 단지 예시적인 것이다. 특히, 다양한 모드들, 메시지들, 및 그밖에 요소들에 주어진 명칭들은 단지 라벨들이며, 동일한 역할을 수행하는 그 밖의 요소들은 본 발명에 따라 대체될 수 있다. 게다가, 도 7에 나타낸 구성 및 연결들은 본 발명의 범위내에서 변경될 수 있다. 예컨대, 다양한 모드들, 모듈들 및 요소들은 본 발명의 범위내에서 다르게 결합, 연결, 또는 전체적으로 생략될 수 있다. 운전 방향과 같은 항법 정보가 사용자에게 제공되는 예시들에 있어서, 항법 정보는 사용자에게 가장 유용한 용어들로 제공될 수 있다. 예컨대, 위에서 설명한 바와 같이, 바람직하게는 대화(speech) 형식의 운전 방향은 거리 명칭들을 포함해야 할 것이다. 시스템은 적절한 위치에 랜드마크를 채용하는 항법 정보를 제공할 수 있다. 그러한 랜드마크들은 시각적으로 분명하고, 사용자에게 알려졌으며, 그렇지 않다면 사용자에 의해 식별가능한 물체 또는 위치들을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 시스템은 "세이프웨이를 지나서 4 블록 진행하면, 울프로드와 합류하라"라고 사용자에게 명령할 수 있다. 이러한 능력을 제공하기 위해, 그러한 랜드마크들에 관한 정보가 저장되며, 프로세서(들)이 그 정보를 독출하고 항법 정보 형성에 사용할 수 있도록 구성된다.
유사하게, 상기 시스템은 사용자에게 유용한 정지, 블록, 시간, 또는 그 밖의 다른 단위들로 측정되는 거리의 항법 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 시스템은 "0.3마일 간다음 유너버서티 어벤뉴에서 우회전하라"보다는 오히려 "두 블록 간다음 유너버서티 어벤뉴에서 우회전하라"라고 사용자에게 지시할 수 있다. 유사하게, 시스템은 정지(stop)라는 표현: "마켓 스트리트 아래로 진행한 다음 캘리포니아 어벤뉴의 세 번째 도로에서 좌회전하라"으로 지시할 수 있다. 마찬가지로, 시스템은 시간 표현: "22초이내에 샌 메트로 브리지의 램프에 도달하게 될 것이다"라고 지시할 수 있다. 이러한 능력을 제공하기 위해, 코어 엔진(450) 및/또는 지능형 명령 에이전트(406)과 같은, 서버 프로세서(들)이 당업계에 알려진 프로그래밍 방법을 이용하여, 활용가능한 지도 정보로부터 관련 정보를 분석 및 원하는 형태로 명령들을 발생시킬 수 있도록 구성 및 프로그램밍된다.
또한, 셀룰러 망을 통해 본 시스템에 연결된 사용자의 경우에 있어서, 본 발명에의 실시예에 따른 시스템은 사용자가 위치한 셀-사이트를 확인하고, 사용자가 그 셀-사이트에 위치하는 동안 적용가능한 항법 지시들을 단지 제공할 수 있다. 시스템은 사용자의 서버 연결 또는 시스템에 연결된 다른 게이트웨이(312)를 통한 정보와 같은 당업계에 알려진 방법을 통해 셀-사이트 식별 정보를 수신할 수 있다. 코어 엔진(450) 및/또는 지능형 명령 에이전트(406)과 같은, 서버에서의 논리 요소들 당업계에 알려진 방법을 이용하여, 사용자가 그 셀-사이트에 있는 동안 적용가능한 항법 정보를 식별할 수 있도록 구성 및 프로그래밍된다.
유사하게, 다른 실시예에 있어서, 시스템은 무선 셀룰라 사이트에 대응 또는 대응하지 않는 어떤 지역에 사용자가 있는 동안 적용가능한 항법 정보만을 단지 제공할 수 있다. 예컨대, 그 지역은 사용자의 위치를 결정시 잠재적인 오류에 대응하도록 선택될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 항법 정보를 제공하는 방법의 과정에 대한 통화 흐름을 일반적으로 나타낸 도면이다. 서버(602)에 연결시킨 후, 사용자는 무선 전화(604), PDA, 또는 그 밖의 기긱를 통해 목적지 입력(606)을 상기 서버(602) 에 제공한다. 다른 실시예들에 있어서, 사용자는 무선 연결 또는 어떤 다른 연결을 통해 미리 목적지 정보를 제공받을 수 있다. 사용자의 목적지 명령은 음성 인식 소프트웨어(608)에 의해 수신될 수 있다. 사용자의 입력을 처리한 후, 서버는 목적지 타당성 검증(610)을 제공한다. 이어 서버는 GPS 정보(614)와 같은 측정 정보뿐 만 아니라 국부 지도 정보(612)를 얻는다. 이러한 정보는 사용자(618)의 위치를 판단하기 위해, 스넵 투 멥 프로세서(616)라고 바람직한 실시예에서 언급했던 서브프로세서에서 처리된다. 이어 서버는 사용자를 위해 일반 경로(620)을 연산한다. 주변 거리 정보 및 위치의 관심있는 정보 뿐 만 아니라 이러한 경로 정보는 사용자(622)에게 제공된다. 정보는 또한 저장된다(624). 전형적으로, 시스템은 측정 정보(626)을 다시 수집한다. 그 정보는 스넵 투 멥 프로세서(628) 및/또는 지능형 안내 엔진(630)에서 처리된다. 또한 명령들(632) 예컨대, 일반 경로로부터의 일탈에 관한 명령들이 사용자에게 제공된다. 다시, 도 6에 나타낸, 통화 흐름은 단지 예시적이며, 다른 변형들이 본 발명의 범위내에 있을 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 본 출원의 다른곳에서 설명한 요소들에 의해 이행되는 도 6에 도시된 방법은 관심있는 장소로의 방향들을 사용자에게 또한 제공에 사용될 수 있다. 사용자가 궁극의 목적지로 여행함에 따라, 어떤 다른 POI에 방향을 요청할 수 있다. 이 POI는 특정 주소, 상호, 위치의 형태등과 같은 많은 형식들을 갖을 수 있다. 예컨대 POI 예컨대, "the office" 또는 "Acme Bakery"은 특정 위치에 있을 수 있다. 또는 상기 POI는 "가스 충전소" 또는 "경찰서"와 같은 위치의 형태일 수 있다. 상기 POI가 특정 위치라면, 시스템은 본 출원에서 설명한 방법들 및 장비를 이용하여, 사용자를 POI로 결국 궁긍의 목적지로 안내하는 항법 정보를 발생시킨다. 만일, POI가 일종의 위치라면, 코어 엔진(450)는 사용자의 경로를 따르는 가스 충전소의 그룹과 같은 잠재적인 일시적 목적지들의 서브세트를 식별한다. 그 서브세트중에서, 시스템은 하나 이상의 일시적 목적지들에 대한 방향들을 사용자에게 제공한다.
도 7은 일반 용어로, 본 발명의 일 실시예에 따라 항법 정보를 제공하는 방법의 통화 흐름을 개략적으로 도시한 도면이다. 도면에서, 사용자는 연결을 중지할 것을 지시받거나 또는 옵션이 주어진다. 이러한 옵션은 많은 이유들로 주어지거나 또는 갖게된다. 연결의 중지는 사용자 기기의 밧데리 또는 그외 다른 파워 소스를 보존시킬 수 있다. 만일 사용자의 연결이 요금이 부가되는 서비스에 의해 것이라면, 연결의 중지는 사용자의 돈을 아껴준다. 또한, 연결의 중지는 항법 서버(212)의 자원뿐 만 아니라, 그 연결이 이행되는 망(들)의 자원을 본존케 할 수 있다. 어떤 경우에 있어서, 예컨대, 사용자의 무선 망과의 연결이 손실되거나, 사용자의 무선 캐리어 및/또는 지부(affiliate)에 의한 사용자의 지역에서 적용범위 부족으로 인해, 사용자는 사용자의 여행기간 중 특정 시점들에서 서버와의 연결을 유지할 수 없을 것이다. 게다가, 사용자를 위한 항법 행위 사이에는 긴 기간들이 있을 수 있으며, 사용자는 이러한 긴 기간동안에 서버와 연결하고 싶지 않을 수 있다. 사실, 시스템은 이러한 또는 다른 기간 동안 사용자에게 다른 프로그래밍을 제공할 수 잇다. 예컨대, 시스템은 음악, 선전, 뉴스, 또는 그밖에 다른 프로그램을 실행할 있다. 택일적으로, 시스템은 사용자에 의해 사전에 선택 또는 기록된 정보를 포함하 는 선택 또는 기록 정보를 사용자에게 제공할 수도 있다.
본 실시예에서, 사용자는 시작 모드(702)에 들어간다. 이 때 이미, 사용자는 본 시스템에서의 초기 설정을 경험한다. 단계 704에서, 시스템은 행위 예컨대, 사용자가 회전(turn) 또는 다른 행위를 해야할 때인지를 판단한다. 만일 그렇다면, 시스템은 단계 706에서 필요한 행위를 취할 것을 사용자에게 명령하는 사용자용 행위 메시지를 발생시킨다. 이어, 사용자는 일반 모드(720)를 진행한다. 단계 704에서 행위가 필요없다면, 시스템은 환영 메시지 및/또는 사용자의 다가올 행위을 알리는 준비 메시지 예컨대, "당신은 25초이내에 울프 거리에서 좌회전하게 될 것이다"와 같은 다른 메시지(708)을 사용자에게 제공한다. 이어, 사용자는 일반 모드(720)을 진행한다. 택일적으로, 사용자는 재시도 모드(712)로 들어갈 수 있다. 다시, 시스템은 단계 714에서 항법 행위가 필요한지를 판단한다. 만일 그렇다면, 단계 706에서 시스템은 사용자에게 필요한 행위를 취할 것을 명령하는 행위 메시지를 발생시키며, 사용자는 일반 모드(720)로 진행한다. 만일 아니라면, 시스템은 재시도 메시지 및/또는 다가올 항법 행위에 관한 준비 메시지와 같은 다른 메시지(718)을 사용자에게 제공하며, 사용자는 일반 모드(720)로 진행한다.
보통의 경우에 있어서, 시스템에 연결후 재시도 모드로 들어간다. 시스템은 사용자가 세션을 중지시켰거나 또는 이전의 여행을 재시도할 것을 요청했을 것이라고 인지한다. 실시예에서, 시스템은 계좌 번호, 전화 번호, 이동 식별 번호, ESN, Caller ID, 또는 자동 번호 식별(ANI: Automatic number identification)과 같은 시스템이 사용자를 식별하게 하는 다양한 정보를 포함하는 사용자 식별 정보를 인 지한다. 그러한 식별 정보는 시스템이 이전에 중지된 세션과 같은 사용자의 사항의 특징들을 및 그 세션에 대한 이력 정보를 인지할 수 있게 한다. 몇몇 경우에 있어서, 사용자에게 연결을 중지시킬 것을 요청 또는 명령한 경우, 사용자는 주어진 시점에 연결을 재시도할 것을 명령받는다. 그러한 시점은 날짜의 주어진 시간, 주어진 시간이 후, 사용자가 어떤 거리를 이동했을 때, 사용자가 어떤 거리 또는 위치에 도달했을 때, 사용자가 어떤 랜드마크에 도착했을 때등과 같은 많은 방식들로 표현될 수 있다. 코어 엔지(450) 및/또는 지능형 명령 에이전트(406)와 같은 서버의 프로세서들은 당업계에 알려진 방법을 이용하여, 그러한 명령들을 발생시키도록 바람직하게는 구성 및 프로그램밍된다. 사용자가 연결을 일단 재시도하면, 시스템은 사용자 일반 경로상에 있는지를 판단하기 위해 사용자의 경로 또는 예상 위치와 같은 정보를 사용자의 중지된 세션으로부터 도출시킬 수 있다.
일반 모드에서, 만일 시스템이 사용자가 일반 경로로부터 벗어났다라는 사실을 검출하면, 사용자는 일탈 모드(732)로 들어간다. 시스템은 단계 734에서 사용자를 위해 행위가 필요한지를 판단한다. 만일 그렇다면, 사용자에게는 요구되는 행위를 취할 것을 사용자에게 명령하는 행위 메시지(736)이 주어진다. 만일 아니라면, 사용자에게는 사용자에게 벗어남 및/또는 다가올 항법 행위을 경보하는 메시지와 같은, 다른 메시지(738)이 주어진다.
일반 모드에서, 시스템은 사용자가 목적지에 도착하고 있는지를 판단할 수 있다. 만일 그렇다면, 사용자는 도착 모드(740)에 들어가고, 최종 도착 메시지(742)가 이행되며, 세션이 단계 744에서 종료된다. 택일적으로, 사용자와의 연결 이 실패했는지를 시스템은 판단할 수 있다. 만일 그렇다면, 사용자는 비서비스 모드(750)에 놓이게 된다. 한번 서비스가 회복되면, 사용자는 재시도 모드 흐름에 놓이게 된다.
어떤 환경에 있어서는, 시스템은 중지/정화(760)로 나가게된다. 이것은 사용자와의 연결이 실패한 경우, 사용자가 연결을 중지시킨 경우, 또는 그 밖의 이유로 발생된다. 상기 중지/정화 단계(760)에서, 시스템은 연결이 재시도된 경우 나중의 사용을 위해 사용자 및/또는 세션에 대한 정보를 저장한다. 시스템은 서버상의 어떤 연결들을 닫거나, 정보를 삭제하거나, 또는 시스템 유지를 위한 다른 단계들을 또한 취할 수 있다.
본 발명이 속하는 분야의 업자라면 앞의 지적들을 특히 고려하여 그 정신 또는 필수 특징들로부터 벗어나지 않고 본 발명의 원리들을 채용하여 변형 또는 달리 실시할 수 있을 것이다. 설명한 실시예들은 단지 설명적으로 그리고 비제한적인 것으로서 모든 관점들에서 고려되어 하며, 그에 따라 본 발명의 범위는 앞의 설명보다는 첨부된 청구범위에 의해 지적된다. 따라서, 본 발명이 특정 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 구조, 시퀀스, 재료들 등의 변환과 같은 당업자에게 명백한 것은 여전히 본 발명의 범위 내에 속한다.
상기와 같은 본 발명 항법 정보를 사용자에게 제공하기 위한 방법에 의하면, 사용자의 위치, 목적지, 지리적 환경, 다음 예상 항해 행위까지의 거리 등을 기초 로 항해 방향을 사용자에게 제공할 수 있으며, 위치 정보를 수신하기 위한 주파수를 가변시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 사용자와의 접속을 확립하는 단계, 상기 접속은 무선 전화 망을 포함하며;
    상기 사용자를 위한 위치 정보를 반복하여 수신하는 단계;
    상기 사용자의 위치 및 목적지를 적어도 그 일부를 기초로 하는 항해 방향들을 상기 사용자에게 주기적으로 제공하는 단계; 및
    선택된 인자들에 따라 상기 사용자를 위한 위치 정보를 수신하기 위한 주파수를 가변시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 항법 정보를 사용자에게 제공하기 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 선택된 인자들은 상기 사용자의 주변의 지리적 환경을 포함하는 것을 특징으로 하는 항법 정보를 사용자에게 제공하기 위한 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 선택된 인자들은 상기 사용자를 위한 다음 예상 항해 행위까지의 거리를 포함하는 것을 특징으로 하는 항법 정보를 사용자에게 제공하기 위한 방법.
KR1020077010858A 2001-01-24 2002-01-24 이동 환경을 위한 실시간 항법 시스템 KR20070054758A (ko)

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