KR20090048228A - 지자기 센서를 이용한 맵 매칭 방법 및 내비게이션 시스템 - Google Patents

지자기 센서를 이용한 맵 매칭 방법 및 내비게이션 시스템 Download PDF

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Abstract

지자기 센서를 이용한 맵 매칭 방법 및 내비게이션 시스템을 개시한다. 지자기 센서를 이용한 내비게이션 시스템의 맵 매칭 방법은 GPS 모듈(global positioning system)에서 출력되는 방향각을 기초로 이동체에 대한 맵 매칭을 수행하는 단계; 상기 GPS 모듈에서 출력되는 방향각을 이용하여 상기 맵 매칭에 대한 매칭 오류 여부를 판단하는 단계; 및, 상기 매칭 오류가 판단되면 지자기 센서에서 출력되는 방향각을 기초로 상기 이동체에 대한 맵 매칭을 보정하는 단계를 포함한다.
내비게이션, 맵 매칭, GPS, 위치, 각도, 방향각, 지자기 센서, 맵 보정

Description

지자기 센서를 이용한 맵 매칭 방법 및 내비게이션 시스템{MAP MATCHING METHOD USING GEOMAGNETIC SENSOR AND NAVIGATION SYSTEM}
본 발명은 맵 매칭 방법 및 내비게이션 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 GPS(global positioning system) 신호의 위치 오차 또는 각도 오차로 인한 맵 매칭(map matching) 오류를 최소화 하기 위한 지자기 센서를 이용한 맵 매칭 방법 및 내비게이션 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 내비게이션 시스템(Navigation System)은 인공 위성을 이용하여 차량 등 이동체(vehicle)의 주행을 위한 정보를 제공하는 시스템으로서, 자동 항법 시스템이라고도 한다.
상기 내비게이션 시스템은 GPS(global positioning system) 모듈을 구비하여 지구상에 떠있는 GPS 위성으로부터 소정의 데이터를 수신하고 상기 수신된 데이터를 기초하여 이동체의 위치를 계산한다.
상기 계산된 이동체의 위치를 미리 저장되어 있는 지도 데이터에 맵 매칭하여 지도 및 지리 안내를 위한 기반 자료로 활용하고, 특히, 이동체의 현재 위치에서 사용자가 지정한 목적지까지의 이동 경로를 탐색하여 상기 탐색된 이동 경로에 따라 사용자를 안내하는 경로 안내 서비스를 제공한다.
통상의 내비게이션 시스템은 사용자에게 이동체의 위치 및 경로 안내를 제공하기 위하여 GPS 모듈로부터 수신한 GPS 신호를 이용하여 이동체의 위치 정보와 함께 방향각 정보를 취득한다.
그러나, GPS 모듈로부터 출력되는 이동체의 위치는 수십 m의 오차가 발생할 수 있기 때문에 맵 매칭 기법을 이용하여 상기 계산된 이동체의 위치가 지도 데이터의 도로를 벗어나 있는 경우 이동체의 위치에서 가장 가까운 도로에 이동체를 강제적으로 이동시켜 보정할 수도 있다.
특히, 멀티패스 구간 및 음영지역은 도로 주변에 높은 시설이나 건물이 집중되어 있거나 도로 위에 고가차도 등이 교차되어 있어 GPS 신호가 반사되어 입력되는 구간으로 GPS 신호정보가 위치 오차뿐 아니라 각도 오차 오류를 일으키게 된다.
도1은 멀티패스 구간 또는 음영지역을 포함하는 도로에서의 GPS 신호 상태를 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 멀티패스 구간 또는 음영지역을 포함하는 도로(link)(101)를 주행할 경우, GPS 위치(103) 및 GPS 각도(104)가 이동체의 실제 위치 및 방향을 벗어나게 된다.
이때, GPS 위치(103) 및 GPS 각도(104)가 맵 매칭 이탈 범위 이내에 해당할 경우 주변의 인접한 도로로 맵 매칭 하여 이동체의 위치를 해당 도로(101) 상의 맵 매칭 위치(102)로 보정 가능하나, GPS 위치(103) 및 GPS 각도(104)가 맵 매칭 이탈 범위 이상으로 벗어날 경우 맵 매칭을 수행하지 못하는 치명적인 오류가 발생하게 된다.
이러한 이유로 멀티패스 구간이나 음영지역을 주행할 경우 주변의 다른 도로로 매칭되는 등 매칭 오류가 발생할 수 있으며, 이동체의 매칭 오류로 인해 사용자에게 잘못된 경로 탐색과 경로 안내를 제공하게 된다.
기존의 내비게이션 시스템에서 GPS 정보를 이용하여 맵 매칭을 수행할 때 잘못된 위치로 튀는 매칭 오류 현상의 주 원인으로는 GPS 정보 중에서 각도 값이 잘못된 경우가 대부분이다.
그러나, GPS의 위치 및 각도 오차 오류가 발생하는 경우에 대비하여 GPS의 위치 오차 한계뿐 아니라 각도 오차 한계를 극복할 수 있는 맵 매칭 오류 기법이 마련되어 있지 않다.
본 발명은 GPS 신호의 각도 오차로 인한 맵 매칭 오류를 보정할 수 있는 지자기 센서를 이용한 맵 매칭 방법 및 내비게이션 시스템을 제공한다.
특히, 본 발명은 음영지역을 포함한 멀티패스 구간에서의 맵 매칭 오류를 판단하여 맵 매칭 오류의 원인이 되는 GPS의 각도 왜곡을 보정하기 위한 지자기 센서를 이용한 맵 매칭 방법 및 내비게이션 시스템을 제공한다.
본 발명은 GPS 모듈(global positioning system)에서 출력되는 방향각을 기초로 이동체에 대한 맵 매칭을 수행하는 단계; 상기 GPS 모듈에서 출력되는 방향각을 이용하여 상기 맵 매칭에 대한 매칭 오류 여부를 판단하는 단계; 및, 상기 매칭 오류가 판단되면 지자기 센서에서 출력되는 방향각을 기초로 상기 이동체에 대한 맵 매칭을 보정하는 단계를 포함하는 내비게이션 시스템의 맵 매칭 방법을 제공한다.
그리고, 본 발명은 이동체의 위치 및 방향각을 감지하기 위한 GPS 모듈; 상기 이동체의 방향각을 감지하기 위한 지자기 센서부; 및, 상기 GPS 모듈에서 감지된 이동체의 위치 및 방향각을 기초로 상기 이동체에 대한 맵 매칭을 수행하되, 상기 맵 매칭에 대한 매칭 오류가 발생하면 상기 지자기 센서에서 감지된 이동체의 방향각을 기초로 상기 이동체에 대한 맵 매칭을 보정하는 제어부를 포함하는 내비게이션 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 내비게이션 시스템 및 맵 매칭 방법은 GPS의 각도 왜곡으로 인하여 맵 매칭 오류가 발생할 경우 이를 감지하고 GPS를 대신하여 지자기 센서에서 출력되는 이동체의 방향각을 근거로 맵 매칭 보정을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명은 지자기 센서의 방향각을 GPS의 방향각 대신 사용하여 이동체의 맵 매칭을 수행함으로써 GPS 방향각의 왜곡을 보정할 수 있으며 GPS 신호 특성으로 인한 매칭 오류 현상을 최소화하여 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 내비게이션 시스템 및 지자기 센서를 이용한 맵 매칭 방법을 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 맵 매칭 방법을 제공하기 위한 내비게이션 시스템의 구성을 설명한다.
도2는 본 발명에 따른 내비게이션 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명은, 적어도 3개의 GPS 위성으로부터 위치신호를 수신하여 자신의 위치를 계산하는 GPS(global positioning system) 모듈(210)을 구비한 내비게이션 시스템이다. 상기 GPS 모듈(210)은 이동체의 이동에 따른 위치 정보뿐 아니라 방향각 정보를 함께 제공하는 것이 바람직하다.
특히, 본 발명의 내비게이션 시스템은 상기 GPS 모듈(210)의 신호 특성으로 인한 방향각의 왜곡이 발생할 경우 이러한 방향각 왜곡에 따른 맵 매칭 오류 문제를 해결하기 위한 목적으로 지자기 센서부(220)를 더 구비한다.
이때, 상기 지자기 센서부(220)는 지자기 특성을 이용하여 이동체의 이동에 따라 상기 이동체의 진행 방향에 대한 방향각 정보를 제공한다.
상기 GPS 모듈(210)은 이동체가 음영지역 또는 멀티패스 구간을 주행할 경우 GPS 신호가 반사되어 신호의 튐 현상이 발생하게 되는데, GPS 신호 중 방향각의 왜곡에 따른 문제가 신호 튐 현상의 주 원인이 되고 있다.
즉, 본 발명은 GPS 신호의 방향각 왜곡으로 인한 맵 매칭에 대한 매칭 오류가 발생할 경우 상기 GPS 모듈(210)의 방향각 정보를 대신하여 상기 지자기 센서부(220)에서 출력되는 방향각 정보를 이용함으로써 매칭 오류 현상을 최소화하고자 한 것이다.
본 발명에 따른 내비게이션 시스템은, 도시한 바와 같이 경로 탐색부(230), 저장부(240), 사용자 인터페이스부(250), 디스플레이부(260), 음성 출력부(270), 제어부(280)를 더 포함한다.
상기 저장부(240)는 전국 지도에 대한 지도 데이터와 상기 지도 데이터와 연관된 경로 안내 데이터 등을 구축한 지도 데이터베이스를 저장한다. 그리고, 경로 안내 기능을 포함한 시스템 전반의 동작을 제어하기 위한 경로 안내 제어 프로그램을 저장한다. 상기 경로 안내 제어 프로그램은, 경로 검색 및 경로 설정을 위한 사용자 인터페이스를 제어하기 위한 UI(user interface) 제어 프로그램과, 사용자의 현재 위치에 대한 맵 매칭 오류가 발생할 경우 이를 판단하여 맵 매칭 오류를 보정하기 위한 매칭 보정 프로그램을 포함한다.
상기 경로 탐색부(230)는 GPS 모듈(210)을 통해 수신되는 GPS 신호를 이용 하여 사용자의 현재 위치를 파악한 후 상기 저장부(240)의 지도 데이터베이스에 저장된 지도 데이터로부터 현재 위치에서 사용자가 지정한 목적지까지의 이동 경로(이하, '탐색 경로'라 칭함)를 탐색하여 경로 정보를 생성한다.
상기 제어부(280)는 상기 경로 안내 제어 프로그램 하에 상기 탐색 경로에 대응되는 지도 데이터에 사용자의 현재 위치에 대한 맵 매칭을 수행한다. 그리고, 사용자의 현재 위치를 기준으로 주행 상태와 이탈 정보 등을 판단하여 이를 근거로 한 각종 경로 안내 정보를 제공한다.
특히, 상기 제어부(280)는 상기 매칭 보정 프로그램 하에 상기 맵 매칭을 수행하는 과정에서 GPS 모듈(210)에서 출력되는 방향각 정보의 왜곡 여부 및 이로 인한 맵 매칭 오류를 인지하고, 상기 GPS 모듈(210)의 방향각 왜곡으로 인한 맵 매칭 오류가 감지될 경우 상기 GPS 모듈(210)을 대신하여 상기 지자기 센서부(220)에서 출력되는 방향각을 기초로 맵 매칭 보정을 자동 실행한다.
이때, 상기 제어부(280)는 상기 지도 데이터베이스에 저장된 지도 데이터를 기초로 하여 상기 맵 매칭이 이루어진 최근 위치에 해당하는 링크(도로) 각도를 판단하고, 이를 상기 GPS 모듈(210)에서 출력되는 방향각과 비교하여 상기 GPS 모듈(210)의 방향각 왜곡 또는 맵 매칭에 대한 매칭 오류를 소프트웨어적으로 인지할 수 있다.
상기 디스플레이부(260)는 시스템 전반의 동작에 따른 각종 표시내용과 상기 경로 안내를 위한 지도 정보를 표시하기 위한 수단으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 또는 유기 EL(Electro Luminescence) 등을 이용할 수 있다.
상기 사용자 인터페이스부(250)는 사용자가 경로 안내 기능에 대하여 목적지를 입력하는 등 내비게이션 시스템에 대한 사용자 명령을 입력하기 위한 입력수단으로, 상기 디스플레이부(260)와 일체화된 터치 패드로 구성되어 사용자 그래픽 인터페이스 수단을 제공한다. 상기 내비게이션 시스템의 경로 안내 기능에 관련된 모든 메뉴환경을 상기 디스플레이부(260)를 통해 그래픽 화면으로 제공하여 상기 그래픽 화면의 특정위치를 스타일러스 펜(stylus pen)이나 손가락 등으로 터치하는 방식으로 사용자 명령을 입력할 수 있다.
상기 음성 출력부(270)는 탐색 경로에 대한 각종 경로 안내 정보를 음성으로 출력하여 경로에 대한 음성 안내를 제공한다.
상기한 구성의 내비게이션 시스템은 GPS 모듈(210)에서 출력되는 위치정보 및 방향각 정보를 근거로 이동체의 현재 위치에 대한 맵 매칭을 수행하되, 상기 GPS 모듈(210)의 방향각이 왜곡되어 상기 맵 매칭에 대한 매칭 오류가 감지될 경우 지자기 센서부(220)에서 출력되는 방향각 정보를 근거로 상기 이동체의 현재 위치에 대한 맵 매칭을 자동 보정하는 기능을 제공한다.
본 발명의 내비게이션 시스템에서 이동체의 현재 위치에 대한 맵 매칭 오류를 판단하고 이를 자동 보정하기 위한 상기 제어부(280)의 상세한 제어 방법을 도3을 참조하여 설명한다.
도3은 본 발명에 따른 내비게이션 시스템의 맵 매칭 방법의 전 과정을 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 먼저 사용자가 경로 안내 기능에 대한 목적지를 지정하 면 사용자의 현재 위치를 기준으로 상기 지정된 목적지까지의 경로를 탐색한다(S301).
이어, 상기 탐색 경로에 해당하는 지도를 제공하고 상기 GPS 모듈(210)에서 출력되는 GPS 신호를 기초로 상기 지도 상에 이동체의 현재 위치에 대한 맵 매칭을 수행한다(S302). 사용자가 상기 탐색 경로를 따라 주행할 수 있도록 상기 탐색 경로에 대한 지도 화면과 음성안내를 제공하면서 경로 안내를 수행한다.
이때, 상기 맵 매칭 과정(S302)은 상기 GPS 모듈(210)에서 출력되는 상기 이동체의 위치 정보 및 방향각 정보를 입력받아 상기 입력된 위치 정보와 방향각 정보를 근거로 소정 위치의 링크(도로) 상에 상기 이동체를 매칭시킨다.
본 발명은, 상기 GPS 모듈(210)의 방향각 왜곡으로 인한 맵 매칭 오류를 인지하기 위하여 최근 맵 매칭이 이루어진 상기 링크의 각도와 상기 GPS 모듈(210)의 방향각을 판단한다.
상세하게는, 상기 GPS 모듈(210)에서 출력되는 상기 이동체의 방향각 정보를 주기적으로 수신함과 아울러, 상기 방향각 정보를 수신하기 직전에 맵 매칭이 이루어진 최근 위치에 해당하는 상기 링크의 각도를 판단한다. 이때, 상기 링크의 각도는 상기 지도 데이터베이스에 저장된 지도 데이터로부터 해당 링크의 각도 값을 읽어올 수 있다.
그리고, 상기 링크의 각도와 상기 GPS 모듈(210)의 방향각 차이를 산출하여 그 각도 차이가 기 설정된 매칭 오류 각도 이상인지 여부를 판단하고, 이를 판단하여 맵 매칭에 대한 매칭 오류 여부를 판단한다(S303). 여기서, 상기 매칭 오류 각 도는 GPS 모듈(210)의 방향각 왜곡으로 인해 최근 맵 매칭이 이루어진 링크 각도와의 차이가 발생하더라도 맵 매칭이 가능한 허용 범위를 의미한다.
즉, 상기 링크의 각도와 상기 GPS 모듈(210)의 방향각 차이가 상기 매칭 오류 각도 이상일 경우 맵 매칭 가능한 허용 범위를 이탈한 것으로 인지하고 맵 매칭에 대한 매칭 오류로 판단한다.
더 나아가, 상기 링크의 각도와 상기 GPS 모듈(210)의 방향각 차이가 상기 매칭 오류 각도 이상일 경우, 상기 이동체의 현재 주행 구간을 음영지역 또는 멀티패스 구간인 것으로 인지할 수 있다.
상기 링크의 각도와 상기 GPS 모듈(210)의 방향각 차이가 상기 매칭 오류 각도 이내이면 상기 GPS 모듈(210)에서 출력되는 방향각을 근거로 상기 이동체에 대한 맵 매칭을 수행한다.
한편, 상기 맵 매칭에 대한 매칭 오류로 판단되면 상기 GPS 모듈(210)의 방향각 정보를 대신하여 상기 지자기 센서부(220)에서 출력되는 방향각 정보를 근거로 상기 링크 상에 상기 이동체에 대한 맵 매칭을 수행한다(S304).
상기 지자기 센서부(220)의 방향각을 이용한 맵 매칭 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기 맵 매칭에 대한 매칭 오류로 판단되면 상기 지자기 센서부(220)에서 출력되는 방향각 정보를 수신함과 아울러, 상기 방향각 정보를 수신하기 직전에 맵 매칭이 이루어진 최근 위치에 해당하는 상기 링크의 각도를 판단한다.
이어서, 상기 링크의 각도와 상기 지자기 센서부(220)의 방향각 차이가 상 기 매칭 오류 각도 이내일 경우 즉, 상기 지자기 센서부(220)의 방향각이 맵 매칭 허용범위의 이탈로 판단되지 않을 경우 상기 지자기 센서부(220)의 방향각을 사용하여 상기 이동체에 대한 맵 매칭을 수행한다.
한편, 상기 링크의 각도와 상기 지자기 센서부(220)의 방향각 차이가 상기 매칭 오류 각도 이상일 경우 상기 지자기 센서부(220)의 방향각 또한 맵 매칭 허용 범위를 이탈한 왜곡 상태인 것으로 인지하여 상기 맵 매칭에 대한 매칭 오류로 최종 판단한다.
더 나아가, 상기 지자기 센서부(220)의 방향각을 근거로 한 맵 매칭을 수행하는 동안 소정 주기로 상기 GPS 모듈(210)의 방향각을 읽어와 맵 매칭이 이루어진 최근 위치에 해당하는 상기 링크의 각도와의 비교를 통해 상기 GPS 모듈(210)의 방향각 왜곡 정도를 수시로 판단한다.
즉, 상기 링크의 각도와 상기 GPS 모듈(210)의 방향각 차이가 상기 매칭 오류 각도 이내로 복귀하면 다시 상기 GPS 모듈(210)의 방향각을 근거로 한 맵 매칭을 수행하는 것이 바람직하다.
도4는 GPS의 방향각 왜곡으로 인한 매칭 오류 발생시 지자기 센서를 이용하여 맵 매칭을 보정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 내비게이션 시스템은 상기 GPS 모듈(210)을 통해 이동체에 대한 위치 정보('GPS 위치'라 칭함)(403) 및 방향각 정보('GPS 각도'라 칭함)(404)를 취득함과 아울러, 상기 지자기 센서부(220)를 통해 상기 이동체에 대한 방향각 정보('지자기 센서 각도'라 칭함)(405)를 함께 취득할 수 있다.
도4는 이동체가 음영지역 또는 멀티패스 구간을 주행할 경우 GPS 모듈(210)의 출력신호와 지자기 센서부(220)의 출력신호를 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, GPS 신호 특성으로 인해 신호 튐 현상이 발생할 경우 GPS 각도(404)의 경우 링크 각도와 비교적 큰 오차가 발생하는 반면, 지자기 센서 각도(405)의 경우 이동체의 진행방향을 유지하고 있는 것을 알 수 있다.
통상의 내비게이션 시스템은 도로의 특성 또는 신호 특성으로 인해 신호 튐 현상이 발생하게 되므로 이동체의 실제 위치 및 진행방향과 오차가 발생할 수 있으며, 이러한 신호 오차 한계는 상기한 맵 매칭 기법을 통해 극복할 수 있다.
특히, 본 발명의 내비게이션 시스템은 GPS 위치(403)와 GPS 각도(404)를 근거로 링크(401) 상에 이동체에 대한 맵 매칭을 수행하되, 상기 맵 매칭이 이루어진 최근 위치('맵 매칭 위치'라 칭함)(402)에 해당하는 상기 링크의 각도와 상기 GPS 각도(404)를 비교하여 상기 맵 매칭 위치(402)에 해당하는 링크의 각도와 상기 GPS 각도(404)의 차이가 기 설정된 매칭 오류 각도 이상일 경우 상기 GPS 신호(404)를 대신하여 상기 지자기 센서 각도(405)를 사용하여 맵 매칭을 수행한다.
따라서, 본 발명은 GPS 각도(404)가 왜곡되어 이로 인해 맵 매칭 오류가 발생하더라도 지자기 센서 각도(405)를 이용하여 맵 매칭 오류의 원인이 되는 GPS 각도(404)의 왜곡을 보정할 수 있다.
본 발명에 따른 맵 매칭 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독 으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도1은 멀티패스 구간 또는 음영지역을 포함하는 도로에서의 GPS 신호 상태를 도시한 도면이다.
도2는 본 발명에 따른 GPS의 각도 왜곡을 보정하기 위한 내비게이션 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도3은 본 발명에 따른 지자기 센서를 이용한 맵 매칭 방법의 전 과정을 도시한 도면이다.
도4는 GPS의 각도 왜곡으로 인한 매칭 오류 발생시 지자기 센서를 이용하여 맵 매칭을 보정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
210: GPS 모듈 220: 지자기 센서부
230: 경로 탐색부 240: 저장부
250: 사용자 인터페이스부 260: 디스플레이부
270: 음성 출력부 280: 제어부

Claims (12)

  1. GPS 모듈(global positioning system)에서 출력되는 방향각을 기초로 이동체에 대한 맵 매칭을 수행하는 단계;
    상기 GPS 모듈에서 출력되는 방향각을 이용하여 상기 맵 매칭에 대한 매칭 오류 여부를 판단하는 단계; 및,
    상기 매칭 오류가 판단되면 지자기 센서에서 출력되는 방향각을 기초로 상기 이동체에 대한 맵 매칭을 보정하는 단계
    를 포함하는 내비게이션 시스템의 맵 매칭 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    GPS 모듈에서 출력되는 방향각을 기초로 이동체에 대한 맵 매칭을 수행하는 단계는,
    상기 GPS 모듈을 통해 이동체의 위치 및 방향각을 감지하는 단계와,
    상기 감지된 위치 및 방향각을 근거로 소정의 도로 링크에 상기 이동체를 맵 매칭하는 단계
    를 포함하는 내비게이션 시스템의 맵 매칭 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 GPS 모듈에서 출력되는 방향각을 이용하여 상기 맵 매칭에 대한 매칭 오류 여부를 판단하는 단계는,
    상기 이동체를 맵 매칭한 최근 위치에 해당하는 상기 도로 링크의 각도를 판단하는 단계와,
    상기 GPS 모듈에서 출력되는 방향각을 감지하는 단계와,
    상기 도로 링크의 각도와 상기 GPS 모듈의 방향각 차이가 기 설정된 매칭 오류 각도 이상일 경우 상기 맵 매칭에 대한 매칭 오류로 판단하는 단계
    를 포함하는 내비게이션 시스템의 맵 매칭 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 도로 링크의 각도와 상기 GPS 모듈의 방향각 차이가 상기 매칭 오류 각도 이상일 경우, 상기 이동체의 현재 주행 구간을 멀티패스 구간 또는 음영지역인 것으로 인식하는 것
    을 특징으로 하는 내비게이션 시스템의 맵 매칭 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 매칭 오류가 판단되면 지자기 센서에서 출력되는 방향각을 기초로 상기 이동체에 대한 맵 매칭을 보정하는 단계는,
    상기 매칭 오류가 판단되면 상기 GPS 모듈의 방향각을 대신하여 상기 지자기 센서에서 출력되는 방향각을 입력받는 단계와,
    상기 지자기 센서의 방향각을 근거로 상기 도로 링크에 상기 이동체를 맵 매칭하는 단계
    를 포함하는 내비게이션 시스템의 맵 매칭 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지자기 센서의 방향각을 근거로 상기 도로 링크에 상기 이동체를 맵 매칭하는 단계는,
    상기 이동체를 맵 매칭한 최근 위치에 해당하는 상기 도로 링크의 각도를 판단하는 단계와,
    상기 도로 링크의 각도와 상기 지자기 센서의 방향각 차이가 상기 매칭 오류 각도 이내인지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 도로 링크의 각도와 상기 지자기 센서의 방향각 차이가 상기 매칭 오류 각도 이내이면 상기 도로 링크에 상기 이동체를 맵 매칭하는 단계
    를 포함하는 내비게이션 시스템의 맵 매칭 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지자기 센서의 방향각을 근거로 상기 도로 링크에 상기 이동체를 맵 매칭하는 단계는,
    상기 도로 링크의 각도와 상기 지자기 센서의 방향각 차이가 상기 매칭 오류 각도 이상일 경우 상기 맵 매칭에 대한 매칭 오류로 판단하는 단계
    를 더 포함하는 내비게이션 시스템의 맵 매칭 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 지자기 센서의 방향각을 근거로 상기 도로 링크에 상기 이동체를 맵 매칭하는 단계는,
    상기 GPS 모듈에서 출력되는 방향각을 소정 주기로 입력받는 단계와,
    상기 이동체를 맵 매칭한 최근 위치에 해당하는 상기 도로 링크의 각도를 판단하는 단계와,
    상기 도로 링크의 각도와 상기 GPS 모듈의 방향각 차이가 상기 매칭 오류 각도 이내이면 다시 상기 GPS 모듈의 방향각을 근거로 상기 이동체를 맵 매칭하는 단계
    를 더 포함하는 내비게이션 시스템의 맵 매칭 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.
  10. 이동체의 위치 및 방향각을 감지하기 위한 GPS 모듈;
    상기 이동체의 방향각을 감지하기 위한 지자기 센서부; 및,
    상기 GPS 모듈에서 감지된 이동체의 위치 및 방향각을 기초로 상기 이동체에 대한 맵 매칭을 수행하되, 상기 맵 매칭에 대한 매칭 오류가 발생하면 상기 지자기 센서에서 감지된 이동체의 방향각을 기초로 상기 이동체에 대한 맵 매칭을 보 정하는 제어부
    를 포함하는 내비게이션 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 GPS 모듈에서 감지된 이동체의 위치 및 방향각을 기초로 소정의 도로 링크에 상기 이동체를 맵 매칭하고,
    상기 이동체를 맵 매칭한 최근 위치에 해당하는 상기 도로 링크의 각도와 상기 GPS 모듈의 방향각 차이를 판단하여 상기 도로 링크의 각도와 상기 GPS 모듈의 방향각 차이가 기 설정된 매칭 오류 각도 이상일 경우 상기 맵 매칭에 대한 매칭 오류로 판단하는 것
    을 특징으로 하는 내비게이션 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 맵 매칭에 대한 매칭 오류로 판단되면 상기 지자기 센서에서 감지된 방향각을 읽어오고,
    상기 이동체를 맵 매칭한 최근 위치에 해당하는 상기 도로 링크의 각도와 상기 지자기 센서의 방향각 차이를 판단하여 상기 도로 링크의 각도와 상기 지자기 센서의 방향각 차이가 상기 매칭 오류 각도 이내일 경우 상기 지자기 센서의 방향 각을 기초로 상기 도로 링크에 상기 이동체를 맵 매칭하는 것
    을 특징으로 하는 내비게이션 시스템.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103021261B (zh) * 2011-09-23 2015-06-03 联想(北京)有限公司 数字地图自动修正方法及装置
US9194706B2 (en) * 2012-03-27 2015-11-24 General Electric Company Method and system for identifying a directional heading of a vehicle
US8862291B2 (en) 2012-03-27 2014-10-14 General Electric Company Method and system for identifying a directional heading of a vehicle
CN103869350A (zh) * 2014-01-24 2014-06-18 张锐 基于磁场信息的城市复杂路况卫星导航辅助定位方法以及设备
AU2015216722B2 (en) 2014-02-17 2019-01-24 Oxford University Innovation Limited Determining the position of a mobile device in a geographical area
US9835460B2 (en) 2015-12-28 2017-12-05 International Business Machines Corporation GPS map-matching based on space map-matching
CN106302811B (zh) * 2016-09-23 2019-07-09 上海图聚智能科技股份有限公司 描绘终端定位轨迹时的路网吸附方法
CN107203587B (zh) * 2017-04-20 2020-01-14 中国人民解放军军械工程学院 构建地磁图方向适配性特征的方法
US11487024B2 (en) 2019-01-22 2022-11-01 Futurewei Technologies, Inc Determining geographic location of a mobile device using sensor data
CN109751994B (zh) * 2019-01-26 2022-11-29 西安邮电大学 一种自主归航的水下航行器地磁仿生导航方法
CN112747739A (zh) * 2020-12-24 2021-05-04 西安邮电大学 一种基于遗传模拟退火的水下机器人地磁感知导航方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62191713A (ja) 1986-02-19 1987-08-22 Nissan Motor Co Ltd ハイブリツド航法装置
JP2894872B2 (ja) * 1991-06-28 1999-05-24 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 ナビケ゛ーション装置
JPH05312585A (ja) * 1992-05-14 1993-11-22 Suzuki Motor Corp 車両用ナビゲーション装置
JP3628046B2 (ja) * 1994-08-31 2005-03-09 株式会社デンソー 車両用現在位置検出装置
JP2001289646A (ja) * 2000-04-06 2001-10-19 Ap One System Co Ltd 位置情報表示システム
JP4663136B2 (ja) * 2001-01-29 2011-03-30 パナソニック株式会社 デジタル地図の位置情報伝達方法と装置
KR20030033853A (ko) * 2001-10-25 2003-05-01 삼성전자주식회사 카 네비게이션 시스템 및 그것의 맵 매칭 방법
KR100713459B1 (ko) * 2004-08-31 2007-05-02 삼성전자주식회사 네비게이션 시스템 및 네비게이션 시스템에서 이동체의경로 이탈 판단 방법

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