KR20100067578A - Method and apparatus for map matching of moving objects - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A map matching apparatus and method of a moving object are provided to be used for a system for tracking the position of a moving body on a map or a vehicle navigator and to be able to apply to a special moving object which does not run on a typical road. CONSTITUTION: A map matching apparatus of a moving object comprises a location receiving unit(100), an electronic map unit(110), a virtual road center line creating unit(120), and a map matching unit(130). The location receiving unit receives the position coordinates of the moving object from the global positioning system receiver. The electronic map unit stores polygon data representing a particular object. The virtual road center line creating unit calculates the peripheral area within a given distance based on the position coordinates of the moving object. The virtual road center line creating unit searches the polygon data from the map data for the peripheral area calculated. The map matching unit finds the minimum distance between the position coordinates of the moving object and the virtual road center line created and then connects them with a line. The map matching unit calculates a dot meeting with the connected line or a dot on the line as a first location coordinate.

Description

이동체의 맵 매칭 장치 및 그 방법{Method and Apparatus for Map Matching of Moving Objects}Map matching apparatus and method thereof for moving objects {Method and Apparatus for Map Matching of Moving Objects}

본 발명은 이동체의 맵 매칭 방법에 관한 것으로서, 특히 도로 데이터가 없는 지도상에서 이동체의 맵 매칭 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a map matching method of a moving object, and more particularly, to a map matching apparatus and method for a moving object on a map without road data.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-S-038-01, 과제명: IT 기반 선박용 토탈 솔루션 개발].The present invention is derived from the research conducted as part of the IT growth engine technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and the Ministry of Information and Communication Research and Development. [Task management number: 2008-S-038-01, Title: Development of IT-based ship's total solution] .

현재 널리 사용되고 있는 차량 내비게이션 시스템은 위성 항법 장치(Global Positioning System, 이하 'GPS'라 칭함) 위성으로부터 수신한 신호를 계산하여 차량 또는 사용자의 현재의 위치를 실시간으로 파악하고, 미리 구축한 지도정보, 교통정보에 관한 데이터베이스와 연동하여 현재 위치에 대응하는 데이터베이스 상의 해당 데이터를 화상/음성 정보로 변환하여 표시하는 장치이다.Currently widely used vehicle navigation system calculates the signal received from the satellite positioning system (GPS) satellite to determine the current location of the vehicle or user in real time, and pre-built map information, It is a device that converts and displays the corresponding data in the database corresponding to the current location into image / audio information in association with a database relating to traffic information.

차량 내비게이션 시스템에서는 차량의 현재 위치를 계산하기 위해서 GPS 수신기가 사용된다. 차량 내비게이션 시스템은 GPS 수신기를 이용하는 경우 차량의 현재 속도, 시각, 위치 정보를 획득할 수 있으며 이러한 정보를 기초로 사용자에게 내비게이션 정보를 제공한다.In a vehicle navigation system, a GPS receiver is used to calculate the current position of the vehicle. When using a GPS receiver, the vehicle navigation system may acquire current speed, time, and location information of the vehicle, and provide navigation information to the user based on the information.

그러나 이러한 GPS 신호를 이용한 현재 위치 계산은 GPS 신호의 특성상 통상적으로 수십 미터의 오차가 발생하며 이러한 위치를 사용하여 지도 위에 표시할 경우 도로를 벗어난 위치나 건물 위 등 잘못된 위치에 표시될 수 있다.However, the current position calculation using the GPS signal generally causes an error of several tens of meters due to the characteristics of the GPS signal, and when the position is displayed on the map using the position, it may be displayed at the wrong position such as off the road or on a building.

이러한 문제점을 개선하기 위해서 종래의 차량 내비게이션 시스템은 차량의 위치를 계산하는 경우 맵 매칭(Map Matching) 방법을 적용한다.In order to solve this problem, the conventional vehicle navigation system applies a map matching method when calculating the position of the vehicle.

맵 매칭 방법은 차량이 도로 위를 주행한다는 가정하에 현재 위치와 도로 데이터를 비교하여 그 차이가 일정 범위 이내인 경우 해당 도로를 주행하고 있다고 판단하여 가장 가까운 도로 데이터 상의 점으로 현재 위치를 강제로 보정하는 방법이다.The map matching method compares the current position with the road data on the assumption that the vehicle is traveling on the road, and if the difference is within a certain range, determines that the road is driven and forcibly corrects the current position with the point on the nearest road data. That's how.

그러나 이러한 맵 매칭 방법은 도로 중심선을 포함한 도로 데이터가 존재하는 경우에만 맵 매칭 동작을 수행할 수 있다는 문제점이 있었다.However, this map matching method has a problem that the map matching operation can be performed only when there is road data including a road center line.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 도로 데이터가 없는 지도상에서 이동체의 맵 매칭 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.In order to solve this problem, the present invention is to provide an apparatus and method for matching the map of the moving object on the map without the road data.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 이동체의 맵 매칭 장치는 위성 항법 시스템(Global Positioning System: GPS) 수신기로부터 상기 이동체의 위치 좌표를 수신하는 위치 수신부; 지도 데이터―상기 지도 데이터는 특 정 물체를 나타내는 다각형 데이터를 포함함―를 저장하는 전자 지도부; 상기 이동체의 위치 좌표를 기준으로 소정 거리의 주변 영역을 계산하고 상기 계산한 주변 영역에 대하여 상기 지도 데이터에서 상기 다각형 데이터를 검색하고 상기 검색한 다각형 데이터를 제외한 나머지 영역의 각 점들이 상기 검색한 다각형 데이터 중 가장 가까운 것에 할당되도록 여러 영역으로 분할하며 상기 분할된 영역을 선으로 계산하여 가상 도로 중심선으로 생성하는 가상 도로 중심선 생성부; 및 상기 이동체의 위치 좌표와 상기 생성한 가상 도로 중심선과의 최소 거리를 찾아 선분을 연결하고 상기 연결한 선분과 만나는 점 또는 선분상의 점을 맵 매칭된 제1 위치 좌표로 계산하는 맵 매칭부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a map matching apparatus for a moving object including: a position receiving unit receiving position coordinates of the moving object from a satellite positioning system (GPS) receiver; An electronic map unit for storing map data, wherein the map data includes polygonal data representing a specific object; Compute a peripheral area of a predetermined distance based on the positional coordinates of the moving object, search for the polygonal data in the map data with respect to the calculated peripheral area, and search for the polygons in each of the remaining areas except the searched polygonal data. A virtual road centerline generating unit which divides the data into several areas to be allocated to the nearest one of the data and calculates the divided areas as lines to generate a virtual road center line; And a map matching unit configured to find a minimum distance between the position coordinates of the moving object and the generated virtual road centerline, connect line segments, and calculate a point or point on the line segment as the map-matched first position coordinates. .

본 발명의 특징에 따른 이동체의 맵 매칭 방법은 (a) 위성 항법 시스템(Global Positioning System: GPS) 수신기로부터 상기 이동체의 위치 좌표를 수신하는 단계; (b) 상기 이동체의 위치 좌표를 기준으로 소정 거리의 주변 영역을 계산하고 상기 계산한 주변 영역에 대하여 지도 데이터―상기 지도 데이터는 특정 물체를 나타내는 다각형 데이터를 포함함―에서 상기 다각형 데이터를 검색하는 단계; (c) 상기 검색한 다각형 데이터를 제외한 나머지 영역의 각 점들이 상기 검색한 다각형 데이터 중 가장 가까운 것에 할당되도록 여러 영역으로 분할하며 상기 분할된 영역을 선으로 계산하여 가상 도로 중심선으로 생성하는 단계; 및 (d) 상기 이동체의 위치 좌표를 상기 생성한 가상 도로 중심선의 특정 지점에 맵 매칭한 제1 위치 좌표를 계산하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of matching a moving object, the method comprising: (a) receiving position coordinates of the moving object from a satellite positioning system (GPS) receiver; (b) calculating a peripheral area of a predetermined distance based on a position coordinate of the moving object and searching for the polygonal data in map data, wherein the map data includes polygonal data representing a specific object; step; (c) dividing each point of the remaining area except the searched polygon data into several areas so as to be allocated to the nearest one of the searched polygon data, and calculating the divided area as a line to generate a virtual road center line; And (d) calculating first position coordinates by map-matching the position coordinates of the moving object to a specific point of the generated virtual road centerline.

전술한 구성에 의하여, 본 발명은 지도 데이터에 도로가 없으면 동작하지 않는 종래의 맵 매칭 방법의 문제점을 극복하기 위한 것으로 건물이나 지번 등 다각형 데이터에 의하여 맵 매칭을 수행할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.By the above-described configuration, the present invention is to overcome the problems of the conventional map matching method that does not operate if there is no road in the map data, and can expect the effect of performing map matching based on polygonal data such as buildings and house numbers. .

본 발명은 차량 내비게이션이나 지도상의 이동체의 위치를 추적하기 위한 시스템에 사용될 수 있으며, 전형적인 도로 위를 주행하지 않는 특수한 이동체에 대하여도 적용 가능한 효과를 기대할 수 있다.The present invention can be used in a system for tracking the position of a moving object on a vehicle navigation or a map, and can be expected to be applicable to a special moving object that does not travel on a typical road.

본 발명은 지도 데이터에서 통과 가능 속성이 동적으로 변하는 다각형 데이터가 있는 영역에도 정확한 맵 매칭을 수행할 수 있다.According to the present invention, accurate map matching can be performed even in an area where polygonal data whose traversable attribute is dynamically changed in the map data is present.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현 될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise. In addition, the terms “… unit”, “… unit”, “module”, “block”, etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is hardware or software or a combination of hardware and software. Can be implemented as:

본 발명은 차량 내비게이션이나 지도상에서 이동체의 위치를 추적하기 위한 시스템에 사용될 수 있으며 지도 데이터에 도로 레이어가 없는 경우에도 맵 매칭을 수행할 수 있는 이동체의 맵 매칭 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a map matching apparatus and method for moving objects that can be used in a system for tracking the position of a moving object on a vehicle navigation or a map and can perform map matching even when there is no road layer in the map data.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 맵 매칭 장치의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다각형 데이터로부터 가상 도로 중심선을 구하고 맵 매칭을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a map matching apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a virtual road centerline from polygon data according to a first embodiment of the present invention and performing map matching. It is a figure for demonstrating a method.

본 발명의 실시예에 따른 맵 매칭 장치는 위치 수신부(100), 전자 지도부(110), 가상 도로 중심선 생성부(120) 및 맵 매칭부(130)를 포함한다.The map matching apparatus according to the embodiment of the present invention includes a location receiver 100, an electronic map unit 110, a virtual road centerline generator 120, and a map matcher 130.

위치 수신부(100)는 GPS 수신기로부터 측정된 이동체의 위치 좌표를 수신한다.The position receiving unit 100 receives the position coordinates of the moving object measured from the GPS receiver.

전자 지도부(110)는 건물, 도로 등의 지도 데이터를 저장한다.The electronic map unit 110 stores map data such as buildings and roads.

가상 도로 중심선 생성부(120)는 수신된 이동체의 위치 좌표를 기준으로 소정 거리의 주변 영역을 계산하고 계산한 주변 영역에 대하여 지도 데이터에서 다각형 데이터를 검색한다. 여기서, 다각형 데이터는 지도 데이터에서 건물, 필지, 지번 등의 차량이 통과하지 못하는 영역을 의미하고, 주변 영역은 위치 좌표를 중심으로 소정 거리를 가지는 원 또는 정사각형 영역으로 하는 것이 바람직하다.The virtual road centerline generator 120 calculates a peripheral area of a predetermined distance based on the position coordinates of the received moving object and searches for polygonal data in the map data with respect to the calculated peripheral area. Here, the polygonal data means an area where vehicles such as buildings, parcels, and streets cannot pass through the map data, and the surrounding area is preferably a circle or square area having a predetermined distance with respect to the location coordinates.

가상 도로 중심선 생성부(120)는 검색한 다각형 데이터를 제외한 나머지 영역의 각 점들이 가장 가까운 다각형 데이터에 할당되도록 여러 영역으로 분할하고 분할된 영역을 선으로 계산하여 가상 도로 중심선을 생성한다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 다각형 데이터 A(200)의 주변 다각형 집합은 점선으로 표시된 영역 RA(210)가 된다.The virtual road centerline generation unit 120 generates virtual road centerlines by dividing the points of the remaining areas except the searched polygon data into several areas so as to be allocated to the closest polygon data and calculating the divided areas as lines. For example, as shown in FIG. 2, the peripheral polygon set of the polygon data A 200 becomes the region R A 210 indicated by a dotted line.

전술한 주변 다각형 집합은 직선으로 도시하였지만 다각형의 모양이나 배치에 따라 곡선으로 구성될 수 있다.The above-described peripheral polygon set is illustrated as a straight line, but may be configured as a curve according to the shape or arrangement of the polygon.

본 발명의 실시예에 따른 가상 도로 중심선을 구할 때는 도로 데이터의 전체에 대하여 구하지 않고 동적으로 현재 위치에서 소정 거리의 주변 영역만 생성할 수 있다.When obtaining the virtual road centerline according to the embodiment of the present invention, it is possible to dynamically generate only a peripheral area of a predetermined distance from the current location without obtaining the entire road data.

맵 매칭부(130)는 수신한 이동체의 위치 좌표를 생성된 가상 도로 중심선 위의 맵 매칭된 위치 좌표로 계산한다.The map matching unit 130 calculates the position coordinates of the received moving object as the map matched position coordinates on the generated virtual road centerline.

본 발명의 제1 실시예에 따른 맵 매칭부(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 수신된 이동체의 위치 좌표와 가상 도로 중심선과의 최소 거리를 찾아 선분을 연결하고 연결된 선분과 만나는 가상 도로 중심선 위의 점을 맵 매칭된 위치 좌표로 계산한다.As shown in FIG. 2, the map matching unit 130 according to the first embodiment of the present invention finds a minimum distance between the position coordinates of the received moving object and the virtual road center line, connects the line segments, and meets the connected line segments. Points on the centerline are calculated as map-matched position coordinates.

본 발명의 실시예에 따른 맵 매칭 장치는 지도 데이터에 도로 레이어가 없는 경우에도 맵 매칭을 수행할 수 있다.The map matching apparatus according to the embodiment of the present invention may perform map matching even when there is no road layer in the map data.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방향성이 있는 도로에서 한쪽 방향으로 차량이 주행하는 경우 맵 매칭을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for describing a method of performing map matching when a vehicle travels in one direction on a directional road according to the second embodiment of the present invention.

먼저, 도 3을 설명하기 전에 이동체의 위치 좌표와 가상 도로 중심선은 각각 전술한 위치 수신부(100)와 가상 도로 중심선 생성부(120)를 통해 알고 있다고 가 정한다.First, before describing FIG. 3, it is assumed that the position coordinates of the moving object and the virtual road centerline are known through the above-described position receiving unit 100 and the virtual road centerline generating unit 120, respectively.

본 발명의 제2 실시예는 이전 일정 시간에 대한 이동체의 위치 좌표들 또는 맵 매칭된 위치 좌표들로부터 도로에 대한 진행 방향을 추측하고 우측 통행(또는 좌측 통행)을 하는 차량 등 이동체의 경우 한쪽 방향(예를 들어 우측 통행)에 대하여 맵 매칭된 좌표를 구하는 방법이다.The second embodiment of the present invention is one direction for a moving object such as a vehicle that estimates the direction of travel for a road from the position coordinates or map-matched position coordinates of the moving object for a predetermined time and makes a right traffic (or left traffic). (E.g., right-hand passage) to obtain map-matched coordinates.

맵 매칭부(130)는 전자 지도부(110)에서 이전 일정 시간에 대한 이동체의 위치 좌표들 또는 맵 매칭된 위치 좌표들을 검색하여 이동체의 이동 방향을 추측한다.The map matching unit 130 estimates the moving direction of the moving object by searching the position coordinates of the moving object or the map matched position coordinates for the previous predetermined time in the electronic map unit 110.

맵 매칭부(130)는 이동체의 이동 방향 및 우측 또는 좌측 통행 여부를 고려하여 이동체의 위치 좌표와 가상 도로 중심선과의 최소 거리를 찾아 선분을 연결하고 연결된 선분의 중점을 맵 매칭된 위치 좌표로 계산한다.The map matching unit 130 connects the line segments by finding the minimum distance between the position coordinates of the movable body and the virtual road center line in consideration of the moving direction of the movable body and whether the vehicle is moving right or left, and calculates the midpoints of the connected line segments as map matched position coordinates. do.

도 3에서는 이동체의 위치 좌표에서 최소 거리를 가지는 선분을 선으로 나타내었고 선분의 중점을 별표 모양으로 예시한다.In FIG. 3, the line segment having the minimum distance from the positional coordinate of the moving object is represented by a line, and the midpoint of the line segment is illustrated by an asterisk.

맵 매칭부(130)는 계산한 맵 매칭된 위치 좌표가 다각형 데이터의 내부에 존재하는 경우(도 3에서 (가)(300)의 경우 선분의 중점이 삼각형 모양으로 표시되었고(310), 다각형 데이터의 내부에 존재함), 선분이 다각형 데이터의 경계선과 만나는 점을 계산하고(도 3에서 작은 사각형 모양 표시(320)), 계산한 점과 가상 도로 중심선과의 최소 거리를 선분으로 연결하여 그 중점을 맵 매칭된 위치 좌표로 계산한다(별표 모양 표시).When the calculated map matched position coordinates exist inside the polygon data (in (a) 300 in FIG. 3), the map matching unit 130 displays the midpoint of the line segment in a triangle shape (310). The point where the segment meets the boundary of the polygon data (shown as a small square in FIG. 3), and connects the minimum distance between the calculated point and the virtual road centerline as a line segment. Is computed as map matched position coordinates (star shape).

맵 매칭부(130)는 맵 매칭 위치 좌표가 이동체의 이동 방향 및 우측 또는 좌 측 통행 여부에 대하여 반대쪽에 존재하는 경우(도 3에서 (나)(340)의 경우), 이동체의 위치 좌표와 가상 도로 중심선과의 최소 거리를 선분으로 연결하여 그 중점을 계산하고(삼각형 모양 표시(340)), 가상 도로 중심선에 대하여 반대쪽으로 선분을 연장하며 삼각형 모양 점과 대칭되는 점을 이동체의 위치 좌표로 계산한다(별표 모양 표시(330)).When the map matching position coordinates exist on the opposite side with respect to the moving direction of the moving object and whether the right side or the left side passes (in the case of (b) 340 in FIG. 3), the position matching of the moving object is virtual. Calculate the midpoint by connecting the minimum distance from the centerline of the road with a line segment (marked with a triangular shape (340)), and extend the line segment to the opposite side with respect to the virtual road centerline and calculate the point that is symmetric with the triangular point as the position coordinate of the moving object. (Asterisk display 330).

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 통과 가능한 다각형 데이터 영역이 있는 경우 맵 매칭을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for describing a method of performing map matching when there is a traversable polygonal data area according to a third embodiment of the present invention.

먼저, 도 4를 설명하기 전에 이동체의 위치 좌표와 가상 도로 중심선은 각각 전술한 위치 수신부(100)와 가상 도로 중심선 생성부(120)를 통해 알고 있다고 가정한다.First, before describing FIG. 4, it is assumed that the position coordinates of the moving object and the virtual road centerline are respectively known through the above-described location receiving unit 100 and the virtual road centerline generating unit 120.

전자 지도부(110)는 특정 영역에 물체(차량, 컨테이너, 선박 블록 등)가 놓여져 있어 통과할 수 없는 다각형 데이터와 물체가 점유하지 않아서 통과할 수 있는 다각형 데이터(400)로 구분하여 다각형 데이터에 통과 가능 속성을 부여한 지도 데이터를 저장한다. 즉, 다각형 데이터를 지도 데이터에 저장할 때 통과 가능 속성에 의하여 통과 가능 여부를 구분하게 된다.The electronic map unit 110 is divided into polygon data that can not pass through because an object (vehicle, container, ship block, etc.) is placed in a specific area, and polygon data 400 that can pass through because the object is not occupied and passes through the polygon data. Stores map data with possible attributes. That is, when the polygon data is stored in the map data, the passability may be distinguished by the passable attribute.

도 4에서 통과 가능한 다각형 데이터는 점선으로 표시하였다(400).The polygonal data that can be passed through FIG. 4 is indicated by a dotted line (400).

맵 매칭부(130)는 특정 영역에 물체가 놓여져 있어서 통과할 수 있는지를 검색하고 통과할 수 없는 다각형 데이터의 내부에 있는 위치 좌표의 경우 도로 위로 맵 매칭하여 보정하며 통과 가능한 다각형 데이터(400)의 내부에 있는 위치 좌표의 경우 맵 매칭하지 않고 위치 좌표값을 유지한다.The map matching unit 130 searches whether an object is placed in a specific region and can pass through the map matching unit, and maps and corrects the position coordinates inside the polygon data that cannot pass through the polygon data 400. In the case of internal position coordinates, the position coordinate values are maintained without map matching.

즉, 맵 매칭부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 사각형 모양으로 표시된 점이 통과 가능한 다각형 데이터(400)의 내부에 있으므로 맵 매칭을 수행하지 않고 그대로 위치 좌표값을 사용한다.That is, as illustrated in FIG. 3, the map matching unit 130 uses the position coordinate value as it is without performing map matching since the points marked in the shape of the rectangle are inside the traversable polygon data 400.

또한, 다른 실시예로서, 맵 매칭부(130)는 통과할 수 없는 다각형 데이터의 내부에 위치한 좌표라도 가상 도로 중심선보다 통과 가능한 다각형 데이터(400)에 더 가까운 경우 맵 매칭을 수행하지 않을 수 있다.In addition, as another embodiment, the map matching unit 130 may not perform map matching even if the coordinates located inside the polygon data that cannot pass through are closer to the polygon data 400 that can pass through than the virtual road center line.

가상 도로 중심선 생성부(120)는 다각형 데이터 중 통과 가능 속성을 판단하여 통과 가능한 다각형 데이터(400)를 가상 도로 중심선을 생성시 입력값에서 제외할 수 있다.The virtual road centerline generator 120 may determine the traversable property among the polygon data and exclude the traversable polygon data 400 from the input value when generating the virtual road centerline.

가상 도로 중심선 생성부(120)는 다각형 데이터가 추가/삭제되거나 통과 가능 속성이 변경되는 경우 가상 도로 중심선의 갱신이 일어나도록 하고 지도 데이터의 전체 영역에 대한 가상 도로 중심선을 미리 생성하지 않고 소정 거리를 가지는 주변 영역에만 생성하게 하여 맵 매칭을 수행하는 연산량을 줄인다.The virtual road centerline generating unit 120 causes the virtual road centerline to be updated when polygon data is added / deleted or the passable property is changed, and the predetermined distance is generated without generating the virtual road centerline for the entire area of the map data in advance. Branches are created only in the surrounding area, which reduces the amount of computation that performs map matching.

본 발명의 실시예는 도로 위를 주행하지 않는 특수한 이동체에 대하여도 맵 매칭을 적용할 수 있다.The embodiment of the present invention may apply map matching to a special moving object that does not travel on a road.

다음, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 맵 매칭 장치의 동작 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Next, an operation method of the map matching device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 맵 매칭 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a method of operation of the map matching device according to an embodiment of the present invention.

위치 수신부(100)는 GPS 수신기로부터 이동체의 위치 좌표를 수신하여 가상 도로 중심선 생성부(120)와 맵 매칭부(130)로 전송한다(S100).The position receiving unit 100 receives the position coordinates of the moving object from the GPS receiver and transmits the position coordinates to the virtual road centerline generating unit 120 and the map matching unit 130 (S100).

가상 도로 중심선 생성부(120)는 수신된 이동체의 위치 좌표를 기준으로 소정 거리의 주변 영역을 계산하고 계산한 주변 영역에 대하여 지도 데이터에서 다각형 데이터를 검색한다(S102).The virtual road centerline generator 120 calculates a peripheral area of a predetermined distance based on the position coordinates of the received moving object and retrieves polygonal data from the map data with respect to the calculated peripheral area (S102).

가상 도로 중심선 생성부(120)는 검색된 다각형 데이터를 제외한 영역의 각 점들이 가장 가까운 다각형 데이터에 할당되도록 여러 영역으로 분할하고 분할된 영역을 선으로 계산하여 가상 도로 중심선을 생성한다(S104).The virtual road centerline generation unit 120 generates virtual road centerlines by dividing the points of the area excluding the retrieved polygon data into several areas so as to be allocated to the closest polygon data and calculating the divided areas as lines (S104).

맵 매칭부(130)는 생성한 가상 도로 중심선과 이동체의 위치 좌표를 기초로 맵 매칭 과정을 수행한다.The map matching unit 130 performs a map matching process based on the generated virtual road centerline and the position coordinates of the moving object.

맵 매칭부(130)는 맵 매칭 과정이 전술한 제1 실시예인 경우, 이동체의 위치 좌표와 가상 도로 중심선과의 최소 거리를 찾아 선분을 연결하고 선분과 만나는 가상 도로 중심선 위의 점을 맵 매칭된 위치 좌표로 계산한다(S106, S108).When the map matching process is the first embodiment described above, the map matching unit 130 maps a point on the virtual road centerline that connects the line segments and finds the minimum distance between the position coordinates of the moving object and the virtual road centerline and meets the line segment. It calculates by a position coordinate (S106, S108).

맵 매칭부(130)는 맵 매칭 과정이 전술한 이동체의 이동 방향을 고려하여 맵 매칭을 수행하는 한 제2 실시예인 경우, 이동체의 위치 좌표와 가상 도로 중심선과의 최소 거리를 찾아 선분을 연결하고, 연결된 선분의 중점을 맵 매칭된 좌표로 계산한다(S110, S112).If the map matching unit 130 performs the map matching in consideration of the moving direction of the moving object described above, the map matching unit 130 connects the line segments by finding the minimum distance between the position coordinate of the moving object and the virtual road center line. In operation S110 and S112, the midpoints of the connected line segments are calculated as map matched coordinates.

또한, 맵 매칭부(130)는 이동체의 위치 좌표가 이동체의 이동 방향과 반대쪽에 있는지 판단하여 반대쪽에 있는 경우 가상 도로 중심선에 대하여 반대쪽으로 선분을 연장하여 맵 매칭된 좌표를 대칭 이동시킨다.In addition, the map matching unit 130 determines whether the position coordinates of the moving object is opposite to the moving direction of the moving object, and if it is on the opposite side, extends the line segment to the opposite side with respect to the virtual road center line to flip the map matched coordinates.

맵 매칭부(130)는 맵 매칭 과정이 전술한 제3 실시예인 경우, 다각형 데이터 의 통과 가능 속성을 검색하여 통과 가능하지 않은 다각형 데이터인 경우 제1 실시예 또는 제2 실시예의 맵 매칭 과정을 수행하고 통과 가능한 다각형 데이터인 경우 맵 매칭 과정을 수행하지 않고 수신한 이동체의 위치 좌표를 유지한다(S114, S116).When the map matching process is the third embodiment described above, the map matching unit 130 searches for a passable attribute of the polygon data and performs the map matching process according to the first or second embodiment when the map data is not passable. In the case of the polygon data that can be passed, the position coordinates of the received moving object are maintained without performing a map matching process (S114 and S116).

이어서, 위치 수신부(100)는 이동체의 다음 위치 좌표의 수신되고 있는지 판단하여 위치 좌표의 수신이 종료되면 맵 매칭 동작을 종료한다(S118).Subsequently, the position receiving unit 100 determines whether the next position coordinate of the moving object is received, and when the reception of the position coordinate is finished (S118).

위치 수신부(100)는 이동체의 다음 위치 좌표를 수신한 경우, 수신한 위치 좌표가 이전에 계산한 주변 영역을 벗어났는지 비교하여 벗어나지 않은 경우(S120), 이전 단계에서 생성된 가상 도로 중심선으로 다음 위치 좌표에 대한 맵 매칭을 수행한다(제1 실시예, 제2 실시예, 제3 실시예).When the location receiving unit 100 receives the next location coordinate of the moving object, the location receiving unit 100 does not deviate by comparing whether the received location coordinate is out of a previously calculated peripheral area (S120), and then the next location as the virtual road center line generated in the previous step. Map matching is performed on the coordinates (first embodiment, second embodiment, and third embodiment).

위치 수신부(100)는 수신한 위치 좌표가 이전에 계산한 주변 영역을 벗어난 경우(S120), 단계 S102로 진행하여 다음 위치 좌표에 대하여 주변 영역, 다각형 데이터 검색, 가상 도로 중심선 생성, 맵 매칭 과정을 다시 수행한다.If the received location coordinates are out of the previously calculated peripheral area (S120), the location receiving unit 100 proceeds to step S102 to perform a peripheral area, polygon data search, virtual road centerline generation, and map matching process for the next location coordinate. Do it again.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only by the apparatus and / or method, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 맵 매칭 장치의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.1 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a map matching device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다각형 데이터로부터 가상 도로 중심선을 구하고 맵 매칭을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for describing a method of obtaining a virtual road centerline from a polygon data and performing map matching according to the first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방향성이 있는 도로에서 한쪽 방향으로 차량이 주행하는 경우 맵 매칭을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for describing a method of performing map matching when a vehicle travels in one direction on a directional road according to the second embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 통과 가능한 다각형 데이터 영역이 있는 경우 맵 매칭을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for describing a method of performing map matching when there is a traversable polygonal data area according to a third embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 맵 매칭 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a method of operation of the map matching device according to an embodiment of the present invention.

Claims (13)

이동체의 위치를 지도 데이터를 이용하여 보정하는 상기 이동체의 맵 매칭 장치에 있어서,In the map matching apparatus of the said mobile body which correct | amends the position of a mobile body using map data, 위성 항법 시스템(Global Positioning System: GPS) 수신기로부터 상기 이동체의 위치 좌표를 수신하는 위치 수신부;A position receiver configured to receive a position coordinate of the moving object from a GPS system; 지도 데이터―상기 지도 데이터는 특정 물체를 나타내는 다각형 데이터를 포함함―를 저장하는 전자 지도부;An electronic map unit for storing map data, wherein the map data includes polygonal data representing a specific object; 상기 이동체의 위치 좌표를 기준으로 소정 거리의 주변 영역을 계산하고 상기 계산한 주변 영역에 대하여 상기 지도 데이터에서 상기 다각형 데이터를 검색하고 상기 검색한 다각형 데이터를 제외한 나머지 영역의 각 점들이 상기 검색한 다각형 데이터 중 가장 가까운 것에 할당되도록 여러 영역으로 분할하며 상기 분할된 영역을 선으로 계산하여 가상 도로 중심선으로 생성하는 가상 도로 중심선 생성부; 및Compute a peripheral area of a predetermined distance based on the positional coordinates of the moving object, search for the polygonal data in the map data with respect to the calculated peripheral area, and search for the polygons in each of the remaining areas except the searched polygonal data. A virtual road centerline generating unit which divides the data into several areas to be allocated to the nearest one of the data and calculates the divided area as a line to generate a virtual road center line; And 상기 이동체의 위치 좌표와 상기 생성한 가상 도로 중심선과의 최소 거리를 찾아 선분을 연결하고 상기 연결한 선분과 만나는 점 또는 선분상의 점을 맵 매칭된 제1 위치 좌표로 계산하는 맵 매칭부Map matching unit for finding the minimum distance between the position coordinates of the moving object and the generated virtual road centerline to connect the line segment and calculate the point or point on the line segment as the map-matched first position coordinates 를 포함하는 이동체의 맵 매칭 장치.Map matching apparatus of the moving object comprising a. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 맵 매칭부는 이전 일정 시간에 대한 상기 이동체의 위치 좌표를 검색하여 상기 이동체의 이동 방향을 추측하고 상기 이동체의 이동 방향을 고려한 상기 이동체의 위치 좌표와 상기 생성한 가상 도로 중심선과의 최소 거리를 찾아 선분을 연결하며 상기 연결된 선분의 중점을 맵 매칭한 제2 위치 좌표로 계산하는 것을 특징으로 하는 이동체의 맵 매칭 장치.The map matching unit detects a moving direction of the moving object by searching the position coordinates of the moving object for a predetermined time, and finds a minimum distance between the position coordinate of the moving object and the generated virtual road center line considering the moving direction of the moving object. Connecting line segments and calculating midpoints of the connected line segments using second coordinates for map matching. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 맵 매칭부는 상기 이동체의 위치 좌표가 상기 이동체의 이동 방향 및 우측 또는 좌측 통행 여부에 대하여 반대쪽에 존재하는 경우 상기 연결된 선분을 상기 생성한 가상 도로 중심선에 대하여 반대쪽으로 연장하고 상기 연장한 선분에서 상기 연결된 선분의 중점과 대칭되는 점을 상기 이동체의 위치 좌표로 계산하는 것을 특징으로 하는 이동체의 맵 매칭 장치.The map matching unit extends the connected line segment to the opposite side with respect to the generated virtual road center line when the position coordinates of the moving object exist opposite to the moving direction of the moving object and whether the vehicle moves to the right or the left. And a point that is symmetric to the midpoint of the connected line segment using the position coordinates of the moving object. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 맵 매칭부는 상기 다각형 데이터에 상기 이동체가 통과할 수 있는지 여부를 나타내는 통과 가능 속성을 부여하고, 상기 이동체의 위치 좌표가 통과 할 수 없는 다각형 데이터의 내부에 있는 경우 맵 매칭 과정을 수행하고 통과 가능한 다각형 데이터의 내부에 있는 경우 상기 이동체의 위치 좌표를 유지하는 것을 특징으로 하는 이동체의 맵 매칭 장치.The map matching unit assigns a traversable property indicating whether the moving object can pass to the polygon data, and performs a map matching process when the position coordinate of the moving object is inside of the polygon data that cannot pass through. The map matching device of the moving object, characterized in that for maintaining the position coordinates of the moving object when the inside of the polygon data. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 가상 도로 중심선 생성부는 상기 이동체가 상기 다각형 데이터를 통과할 수 있는지 판단하여 통과 가능한 다각형 데이터를 상기 가상 도로 중심선을 생성하는 경우 상기 지도 데이터의 입력값에서 제외하는 것을 특징으로 하는 이동체의 맵 매칭 장치.The virtual road centerline generating unit determines whether the moving object can pass the polygonal data, and when generating the virtual road centerline, the polygon matching data is excluded from the input value of the map data. . 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 가상 도로 중심선 생성부는 상기 지도 데이터의 전체 영역에서 상기 가상 도로 중심선을 생성하지 않고 상기 이동체의 위치 좌표에서 소정 거리의 주변 영역에만 상기 가상 도로 중심선을 계산하는 것을 특징으로 하는 이동체의 맵 매칭 장치.The virtual road centerline generating unit calculates the virtual road centerline only in a peripheral area of a predetermined distance from the position coordinates of the moving object without generating the virtual road centerline in the entire area of the map data. 제1 항에 있어서, According to claim 1, 상기 가상 도로 중심선 생성부는 상기 다각형 데이터가 추가 또는 삭제되거나 상기 다각형 데이터의 통과 가능한 속성이 변경될 때 상기 가상 도로 중심선을 갱신하는 것을 특징으로 하는 이동체의 맵 매칭 장치.And the virtual road centerline generating unit updates the virtual road centerline when the polygon data is added or deleted or when the traversable property of the polygon data is changed. 이동체의 위치를 지도 데이터를 이용하여 보정하는 상기 이동체의 맵 매칭 방법에 있어서,In the map matching method of the moving object for correcting the position of the moving object using the map data, (a) 위성 항법 시스템(Global Positioning System: GPS) 수신기로부터 상기 이동체의 위치 좌표를 수신하는 단계;(a) receiving position coordinates of the moving object from a GPS system; (b) 상기 이동체의 위치 좌표를 기준으로 소정 거리의 주변 영역을 계산하고 상기 계산한 주변 영역에 대하여 지도 데이터―상기 지도 데이터는 특정 물체를 나타내는 다각형 데이터를 포함함―에서 상기 다각형 데이터를 검색하는 단계;(b) calculating a peripheral area of a predetermined distance based on a position coordinate of the moving object and searching for the polygonal data in map data, wherein the map data includes polygonal data representing a specific object; step; (c) 상기 검색한 다각형 데이터를 제외한 나머지 영역의 각 점들이 상기 검색한 다각형 데이터 중 가장 가까운 것에 할당되도록 여러 영역으로 분할하며 상기 분할된 영역을 선으로 계산하여 가상 도로 중심선으로 생성하는 단계; 및(c) dividing each point of the remaining area except the searched polygon data into several areas so as to be allocated to the nearest one of the searched polygon data, and calculating the divided area as a line to generate a virtual road center line; And (d) 상기 이동체의 위치 좌표를 상기 생성한 가상 도로 중심선의 특정 지점에 맵 매칭한 제1 위치 좌표를 계산하는 단계(d) calculating first position coordinates by map-matching the position coordinates of the moving object to a specific point of the generated virtual road centerline; 를 포함하는 이동체의 맵 매칭 방법.Map matching method of the moving object comprising a. 제8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 (d)단계에서,In the step (d), 상기 이동체의 위치 좌표와 상기 생성한 가상 도로 중심선과의 최소 거리를 찾아 선분을 연결하고 상기 연결한 선분과 상기 생성한 가상 도로 중심선이 만나는 점 또는 선분상의 점을 상기 맵 매칭된 위치 좌표로 계산하는 단계Connecting line segments by finding a minimum distance between the position coordinates of the moving object and the generated virtual road center line, and calculating a point or line point at which the connected line segment meets the generated virtual road center line as the map matched position coordinates; step 를 포함하는 이동체의 맵 매칭 방법.Map matching method of the moving object comprising a. 제8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 (d)단계에서,In the step (d), (d1) 이전 일정 시간에 대한 상기 이동체의 위치 좌표 또는 맵 매칭한 위치 좌표를 검색하여 상기 이동체의 이동 방향을 추측하고 상기 이동체의 이동 방향 및 좌측 또는 우측 통행 여부를 고려하여 상기 이동체의 위치 좌표와 상기 생성한 가상 도로 중심선과의 최소 거리를 찾아 선분을 연결하며 상기 연결된 제1 선분의 중점을 맵 매칭한 제2 위치 좌표로 계산하는 단계(d1) inferring the moving direction of the moving object by searching the position coordinates or map-matched position coordinates of the moving object for a predetermined time, and considering the moving direction of the moving object and whether the moving object is left or right. Finding a minimum distance from the generated virtual road centerline, connecting line segments, and calculating midpoints of the connected first line segments as map-matched second location coordinates; 를 포함하는 이동체의 맵 매칭 방법.Map matching method of the moving object comprising a. 제10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 (d1)단계에서,In the step (d1), 상기 계산한 제2 위치 좌표가 상기 검색한 다각형 데이터의 내부에 위치한 경우, 상기 연결된 선분이 상기 검색한 다각형 데이터의 경계선과 만나는 점을 계산하고 상기 계산한 점과 상기 생성한 가상 도로 중심선과의 최소 거리를 찾아 제2 선분을 연결하며 상기 연결한 제2 선분의 중점을 맵 매칭한 제3 위치 좌표로 계산하는 단계When the calculated second position coordinate is located inside the searched polygon data, the point where the connected line segment meets the boundary line of the searched polygon data is calculated, and the minimum of the calculated point and the generated virtual road centerline Finding a distance and connecting a second line segment and calculating a midpoint of the connected second line segment using map-matched third position coordinates; 를 포함하는 이동체의 맵 매칭 방법.Map matching method of the moving object comprising a. 제8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 (d)단계에서,In the step (d), 상기 이동체가 상기 다각형 데이터를 통과할 수 있는지 상기 다각형 데이터에 포함된 통과 가능 속성을 이용하여 검색하는 단계; 및Searching whether the moving object can pass the polygon data by using a traversable attribute included in the polygon data; And 상기 이동체의 위치 좌표가 통과할 수 없는 다각형 데이터의 내부에 위치한 경우 맵 매칭 과정을 수행하고 통과 가능한 다각형 데이터의 내부에 위치한 경우 상기 이동체의 위치 좌표를 유지하는 단계Performing a map matching process when the position coordinates of the moving object are located inside the polygon data that cannot pass and maintaining the position coordinates of the moving object when the moving object is located inside the traversable polygon data 를 포함하는 이동체의 맵 매칭 방법.Map matching method of the moving object comprising a. 제8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 (d)단계 이후에,After step (d), 상기 위성 항법 시스템 수신기로부터 상기 이동체의 위치 좌표의 다음 위치의 위치 좌표를 수신하는 단계;Receiving a position coordinate of a position next to the position coordinate of the moving object from the satellite navigation system receiver; 상기 수신한 다음 위치의 위치 좌표가 상기 계산한 주변 영역을 벗어났는지 비교하는 단계; 및Comparing the location coordinates of the received next location with the calculated surrounding area; And 상기 수신한 다음 위치의 위치 좌표가 상기 계산한 주변 영역을 벗어나지 않은 경우 상기 수신한 다음 위치의 위치 좌표에 대하여 상기 (d)단계에서의 맵 매칭 과정을 수행하고, 상기 계산한 주변 영역을 벗어난 경우 상기 수신한 다음 위치의 위치 좌표에 대하여 상기 (b)단계, 상기 (c)단계, 상기 (d)단계를 다시 수행하는 단계When the position coordinates of the received next position does not deviate from the calculated peripheral region When the map matching process of step (d) is performed with respect to the position coordinates of the received next position and deviates from the calculated peripheral region Performing steps (b), (c), and (d) again with respect to the position coordinates of the next received position; 를 더 포함하는 이동체의 맵 매칭 방법.Map matching method of the moving object further comprising.
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