KR20100133096A - 고도차가 고려된 경로탐색장치 - Google Patents

고도차가 고려된 경로탐색장치 Download PDF

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Abstract

연산속도가 현저히 개선되며 차량 주행시 연료소비가 절감되는 고도차를 고려한 3차원적인 경로탐색정보를 제공할 수 있도록, 본 발명은 2차원 도로데이터 및 3차원 지형도 메쉬 데이터 간의 맵매칭을 연산하여 고도값이 할당된 도로라인에 대하여 고도값의 차이를 고려하여 단위경로 별로 산출된 3차원 거리 및 연료소비량이 저장된 도로 저장부; 입력부를 통하여 입력된 목적지까지의 경로를 복수개 탐색하여 임시저장부에 저장하는 경로탐색부; 상기 임시저장부에 저장된 복수개의 경로들에 각각 속하는 단위경로들의 연료소비량을 각각 합산 및 비교하여 연료소비량이 최소가 되는 경로를 식별하는 식별연산부; 및 상기 식별연산부에서 판단된 경로의 도로라인이 표시되는 디스플레이부를 포함하여 이루어지는 고도차가 고려된 경로탐색장치를 제공한다.
네비게이션, 3차원, 도로안내, 거리, 연료소비량

Description

고도차가 고려된 경로탐색장치{navigating apparatus using difference of altitude}
본 발명은 경로탐색장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연산속도가 현저히 개선되며 차량 주행시 연료소비가 절감되는 고도차가 고려된 경로탐색장치에 관한 것이다.
일반적으로 네비게이션 시스템(Navigation System)은 지구상에 떠 있는 GPS(global positioning system) 위성으로부터 항공기, 선박, 이동체 등의 이동체의 현재 위치 데이터를 수신하고, 위도, 경도, 고도를 포함하는 위치 데이터를 이용하여 사용자의 현재 위치에서부터 목적지까지의 이동 경로 정보, 교통 상황 정보 등 매우 다양한 정보를 제공하는 서비스 장치이다.
즉, 네비게이션 시스템은 GPS 위성으로부터 수신된 위치 정보 데이터와 미리 저장된 지도 데이터를 이용하여 이동체의 현재 위치에서 목적지까지의 최적 경로를 화면상에 표시하거나 음성 출력으로 표시하는 방법을 사용하고 있다. 이를 위하여, 상기 네비게이션 장치는 이른바, 추측항법을 행한다. 즉 마이크로 컴퓨터가 각종센서에 의해 측정된 데이터를 기준으로 현재 위치를 산출하고, 이 산출된 현재위치 또는 이동궤적을 표시 장치의 표시화면에 표시된 도로지도상에 표시한다.
또한, 상기 네비게이션 시스템은 경로안내(route guidance)기능이 구비되어 있는데, 이 경로안내기능은 운전자가 이동체을 주행하기 전에 네비게이션 시스템의 화면상에 디스플레이되는 지도상에서 목적지를 지정하면 자동적으로 현재 위치에서 목적지까지의 최적의 주행 경로를 찾아 표시한다.
그러나, 종래기술에 따른 네비게이션 시스템의 경로안내는 2차원적인 경로안내 및 2차원 상의 거리정보만을 제공하였으며, 고도차이를 고려한 3차원적인 거리의 차이에 대한 고려가 없었던 문제점이 있었다.
더욱이, 안내경로 상의 오르막 내지 내리막 구간의 존재에 따른 연료소비량의 차이에 대한 고려가 전혀 없었으며, 이로 인하여 도로에 굴곡이 심하지만 고도차를 고려하지 않은 2차원적인 거리가 가까워 실질적으로 연료소모가 심하고 주행시간이 증가되는 구간으로 잘못 안내하는 문제점이 있었다.
더욱이, 근래들어 3차원 경로안내를 위해 3차원적인 지형과 도로의 관계를 융합하는 시스템이 개발되고 있으나 상술한 문제점에 대한 고려가 없고, 전체적으로 데이터베이스의 크기 내지 연산처리시간이 과도하게 증가되는 측면으로 인하여 시스템의 랜더링(Rendering) 속도가 현저히 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하여 연산처리시간을 현저히 감소시키며 차량 주행시 연료소비가 절감되는 고도차가 고려된 경로탐색장치를 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 2차원 도로데이터 및 3차원 지형도 메쉬 데이터 간의 맵매칭을 연산하여 고도값이 할당된 도로라인에 대하여 고도값의 차이를 고려하여 단위경로 별로 산출된 3차원 거리 및 연료소비량이 저장된 도로 저장부; 입력부를 통하여 입력된 목적지까지의 경로를 복수개 탐색하여 임시저장부에 저장하는 경로탐색부; 상기 임시저장부에 저장된 복수개의 경로들에 각각 속하는 단위경로들의 연료소비량을 각각 합산 및 비교하여 연료소비량이 최소가 되는 경로를 식별하는 식별연산부; 및 상기 식별연산부에서 판단된 경로의 도로라인이 표시되는 디스플레이부를 포함하여 이루어지는 고도차가 고려된 경로탐색장치를 제공한다.
여기서, 상기 도로 저장부에 저장된 상기 단위경로별 연료소비량은 고도값의 차이에 따른 상기 도로라인의 섹터구간별 경사도에 따라 설정된 가중치가 적용된 설정연비에 따라 산출된 상기 섹터구간별 연료소비량이 합산된 결과치인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 도로 저장부에 저장된 상기 단위경로별 3차원 거리는 상기 도 로라인의 섹터구간별 2차원 거리 및 고도값의 차이를 통하여 섹터구간별 3차원 거리가 산출되어 합산된 결과치인 것이 바람직하다.
한편, 상기 경로탐색부는 상기 입력부를 통하여 입력된 목적지까지의 단위경로의 갯수가 가장 적은 조건에 따른 제1경로와, 상기 입력부를 통하여 입력된 목적지까지의 신호등의 수가 가장 적은 조건에 따른 제2경로를 탐색하여 상기 임시저장부에 저장하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 단위경로는 상기 도로라인 상의 경로가 다른 경로와 만나는 분기지점 사이의 구간으로 설정됨이 바람직하다.
본 발명의 상기의 해결 수단을 통해서 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 도로데이터와 3차원 지형도 메쉬 데이터 간의 2차원적인 맵 매칭을 통하여 도로라인에 고도값을 부여하고 단위경로별로 고도값의 차이를 고려한 3차원 거리 및 연료소비량을 저장함으로써 도로데이터와 3차원 지형도 메쉬 데이터간의 융합에 따른 불필요한 데이터의 증가를 방지할 수 있다.
둘째, 단위경로별로 고도값의 차이를 고려한 3차원 거리 및 연료소비량을 저장된 상기 도로 저장부가 제공되므로, 3차원 거리 및 연료소비량을 고려한 경로탐색의 수행시 연산횟수를 감축시킴으로써 연산처리속도를 현저히 증가시킬 수 있다.
셋째, 도로라인 상에서 고도값의 차이를 고려하므로 3차원적인 거리의 산출 및 고도차에 따른 오르막 또는 내리막 구간의 판별이 가능하며, 그에 따른 신뢰성 있는 연료소비량 정보를 산출하여 제공할 수 있다.
넷째, 상기 경로탐색장치는 상호 다르거나 동일한 조건에 따라 복수개의 경로를 탐색한 후 각 탐색된 경로들 중 연료소비량이 최소화되는 경로를 식별하여 표시함으로써, 운전자의 연료절감을 위한 운행경로를 효과적으로 안내할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치를 상세히 설명한다.
상기 고도차가 고려된 경로탐색장치는 현재 위치를 알려주거나 혹은 목적지까지 차량의 주행시 최적의 경로를 안내해주는 네비게이션 시스템에 적용될 수 있으며, 이러한 네비게이션 시스템은 GPS 위성이 송신한 GPS 신호 등을 사용하여 삼각 측량에 의한 방법에 의해서 상기 네비게이션 시스템이 설치된 상기 차량의 현재 위치를 파악할 수 있다. 이때, 사용자의 의하여 도착지점이 선택되면 상기 네비게이션 시스템의 연산부는 경로탐색을 통하여 현재 위치(출발지점)로부터 도착지점까지의 최적의 경로를 선정하여 도로라인으로 표시하는데, 본 발명에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치는 이러한 경로탐색 과정에서 3차원적인 최적의 경로를 탐색할 수 있는 각 지점의 고도값의 차이를 고려한 3차원 거리정보를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치에 적용되는 데이터베이스의 구축을 위한 장치의 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치에 적용되는 데이터베이스의 구축방법을 나타낸 개념도이다.
도 1 및 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장 치에 적용되는 도로 저장부(110)는 지형도 저장부(100), 고도값 연산처리부(120), 및 3차원 경로연산처리부(130)와 연결된 처리장치를 통하여 생성된다.
여기서, 상기 지형도 저장부(100)에는 등고선도(10)를 활용하여 생성된 3차원 지형도 메쉬 데이터가 저장된다. 이때, 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 3차원 지형도(20)는 등고선도(10) 뿐만 아니라 표고점도(15)의 내용도 반영되어 위도, 경도, 고도데이터가 모두 포함된 정밀한 3차원 지형을 나타내도록 함이 바람직하다.
또한, 등고선도(10) 및 표고점도(15) 상의 각 등고선들 및 표고점들 사이의 간격은 불연속적인 구간이므로 단순히 선형보간에 의하여 연속적으로 연결할 수 있다. 또한, 이러한 불연속적인 구간들은 공지된 각종의 3차원 랜더링 기법에 의하여 보간 내지 보정되어 관찰하기에 용이하고 외형상 유려한 3차원 지형을 표시수단인 액정표시패널 등과 같은 디스플레이부를 통해 표시하도록 할 수 있다.
그리고, 상기 도로 저장부(110)는 상기 3차원 지형도에 대응되는 위치 및 지역의 2차원적인 도로지도를 포함하여 구성될 수 있으며, 도로 상에 위치된 신호등 내지 각종 지표에 관한 데이터를 포함한 도로데이터(30)를 위도 및 경도상의 좌표에 맞게 세밀하게 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
한편, 상기 고도값 연산처리부(120)는 도로데이터에 따른 도로라인(35)을 생성하여 상기 도로라인(35)과 상기 3차원 지형도 메쉬 데이터로 이루어진 3차원 지형도(20)와의 2차원 맵매칭을 연산하여 상기 도로라인(35)에 고도값을 할당한다. 이때, 상기 도로라인(35)은 설정된 간격으로 다수의 섹터구간(31)으로 이산화하여 구획됨과 아울러 각 섹터구간(31)별로 고도값이 할당되며, 상기 섹터구간(31)의 간 격이 조밀하게 설정될수록 이후 전체거리 및 연료소비량 산출시 정확한 연산이 가능하다.
도 2에서 보는 바와 같이, 상기 맵매칭은 위도, 경도 및 고도 데이터를 포함하여 3차원적으로 이루어진 지형도 메쉬 데이터에서 위도 및 경도의 2차원적인 좌표에 대응하여 상기 도로라인의 섹터구간(31)을 정렬 및 매칭하여 비교함으로써, 상기 도로라인의 해당 섹터구간(31)에 대응되는 고도값을 할당하여 저장하는 과정을 말한다. 이러한 과정을 통하여 도로데이터(30) 및 3차원 지형도(20) 간의 융합을 위한 불필요한 저장 데이터용량의 증가를 방지하고 효율적인 연산처리를 할 수 있다.
이와 같이, 상기 도로라인(35)은 3차원 지형도 메쉬 데이터와 매칭될 수 있도록 세밀하게 구획된 섹터구간들이 조밀하게 연결되어 이루어지며, 상기 맵 매칭을 통하여 각 구획된 구간에 대응되는 고도값이 할당되도록 한다.
한편, 종래의 네비게이션 시스템은 출발지점 및 도착지점이 선택되면 상기 연산부는 양 지점 간의 2차원적인 거리만을 산출하여 보다 짧은 거리의 경로를 최적경로로서 표시하였으나, 이러한 경우 안내경로 상의 오르막 내지 내리막 구간의 존재에 따른 연료소비량의 차이에 대한 고려가 전혀 없었으며, 이로 인해 도로에 굴곡이 심하지만 고도의 차이를 고려하지 않은 2차원적 거리가 다소 가까워 실질적으로 연료소모가 심하고 주행시간이 증가되는 구간으로 잘못 안내할 우려가 많았다.
이에 본 발명에 따른 3차원 경로안내장치는 네비게이션 시스템에 적용되어 출발지점으로부터 도착지점까지의 거리를 고도차이를 고려한 3차원적인 경로 상의 거리를 산출하기 위한 정보를 제공한다. 즉, 상기 3차원 경로연산처리부(30)는 도로라인(35) 상의 구획된 섹터별 고도값의 차이를 거리 계산에 고려한다.
따라서, 상기 도로라인(35)의 섹터 간의 고도값의 차이를 고려한 3차원적인 거리를 각각 산출하고 합산하여 단위경로의 거리로서 도로 저장부(110)에 저장함으로써, 해당 단위경로가 포함된 3차원 경로의 전체거리를 산출하는 경우 상기 도로저장부로부터 추출하여 사용될 수 있다.
또한, 상기 도로 저장부(110)에는 상기 섹터 사이의 경사도가 저장됨으로써 이러한 경사도에 따른 연료소비량의 차이를 산출하기 위한 데이터를 제공할 수 있다. 즉, 상기 고도값의 차를 내포한 상기 섹터 간의 3차원 거리 및 경사도의 차이를 고려한 연료소비량을 산출하여, 단위경로에 대하여 합산된 3차원 거리 및 연료소비량을 상기 도로 저장부(110)의 도로데이터에 저장한다. 여기서, 상기 단위경로는 지도제작자의 설계에 따라 설정될 수 있으며, 바람직하게는 각 경로가 다른 경로와 만나는 지점 사이의 구간으로서 3차원 거리 및 연료소비량 산정을 위한 최소단위의 경로로서 설정된다.
이렇게 생성된 3차원 도로데이터가 저장된 도로 저장부(110)에는 단위경로 별로 고도차를 고려한 3차원 거리 및 경사도의 차이에 따른 연료소비량이 저장됨으로써 네이게이션 시스템에 적용시 효율적인 도로안내에 사용될 수 있다.
한편, 상기 도로 저장부에는 단위경로 별로 고도차를 고려한 3차원 거리 및 경사도의 차이에 따른 연료소비량이 저장하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치에 적용되는 데이터베이스의 구축을 위한 연산과정을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, X축, Y축, Z축으로 이루어진 3차원 모식도에서 X축 및 Y축은 위도 및 경도로 이루어진 일반적인 2차원 지형을 대표하며, Z축은 고도값의 차이를 나타내는 축으로 이루어진다. 여기서, A, B, C, D 지점은 3차원적인 지점을 나타내고, a, b, c, d 점은 A, B, C, D 지점을 X축 및 Y축을 연결하는 XY평면상에 투영한 지점을 나타낸다.
예컨대, A지점 및 B지점 간의 3차원적인 거리(AB)는 A지점 및 B지점 간의 XY평면상 거리(ab)와 2지점의 고도값의 차이(h)를 아래와 같은 연산식 1에 의하여 산출될 수 있다.
연산식 1
Figure 112009035295456-PAT00001
이때, 상기 A지점 및 B지점 간의 XY평면상 2차원적인 거리(ab)는 도로데이터 상에 미리 포함된 거리 데이터를 사용할 수 있다. 이와 같은 과정을 반복함으로써 도로라인(35) 상의 거리 AB, BC, CD를 산출하여 합산함으로써 하나의 단위경로의 거리를 산출하여 도로데이터에 저장한다.
또한, AB, BC, CD를 잇는 각 경로의 경사도(θ)는 각 지점의 2차원적인 거리 와 고도값의 차이를 삼각함수를 적용하여 산출된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치에 적용되는 3차원 거리값이 저장된 데이터베이스의 구축방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5에서 보는 바와 같이, 등고선도를 활용하여 3차원 지형도 메쉬 데이터를 생성하고(S10), 도로데이터(30)로부터 산출되는 경로를 섹터구간별로 이산화하여 도로라인(35)을 생성한다(S20).
이와 같이, 생성된 도로라인(35)과 상기 3차원 지형도 메쉬 데이터로 이루어진 3차원 지형도(20) 간의 전술된 맵매칭을 연산하여 상기 도로라인에 섹터구간별 고도값이 할당된다(S30).
다음으로, 전술된 연산식 1과 같은 수식을 사용하여 각 지점 간의 고도값의 차이를 고려한 3차원 거리연산을 통하여 상기 도로라인(35)의 3차원 거리를 산출한다(S40). 이와 같이, 3차원 거리연산을 통해 산출된 3차원 거리는 단위경로별로 합산되어 각종 메모리 장치로 이루어지는 도로 저장부에 저장되고(S50), 이러한 도로데이터는 고도값의 차이를 고려한 3차원 도로안내를 위한 네비게이션 시스템에 유용하게 사용될 수 있다.
여기서, 3차원 지형도 메쉬 데이터도 미세부분에 있어서는 보간 내지 3차원 랜더링에 의하여 메쉬가 형성된 것이므로, 이와 같은 과정을 통하여 발생되는 오차를 고려하여 상기 섹터 간의 고도값 차이의 누적값이 설정치 이상인 경우에만 보간기준점으로 지정되도록 할 수도 있다. 이러한 누적값은 하나의 보간기준점이 지정된 후 리셋되며, 상기 설정치는 '0'이 될 수도 있으나 지형도상의 오차를 고려할 수 있도록 0 ~ 1 m 범위에서 설정됨이 바람직하다.
이러한 경우에는 섹터별 3차원 거리를 모두 산출하는 것이 아니라 보간기준점 간의 거리를 산출하므로 오차에 대한 강인성 및 연산속도를 현저히 개선할 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치에 적용되는 경사도에 따른 연료소비량이 산출 및 저장된 데이터베이스의 구축방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6에서 보는 바와 같이, 상기 보간기준점 내지 섹터들 사이 구간의 산출된 경사도에 따라 가중치가 설정되고, 상기 가중치가 적용된 설정연비에 따라 상기 보간기준점 내지 섹터들 사이 구간의 거리에 대한 연료소비량을 산출하도록 함이 바람직하다. 여기서, 상기 설정연비는 평균 주행속도 등을 고려한 차종별로 표준화된 연비로서 설정됨이 바람직하다.
도 3 및 도 4를 참조하면, A지점 및 B지점 간의 XY평면상 거리(ab)와 2지점의 고도값의 차이(h)를 통하여, A지점 및 B지점을 잇는 경로의 경사도(θ)를 산출할 수 있다(S100). 또한, 상기 경사도가 오르막인 경우 (+)값으로 하고, 내리막인 경우 (-)값으로 하여, 상기 경사도가 '0'보다 큰지 여부를 판단한다(S200). 따라서, 하나의 경로에서 오르막인 상행차선의 경사도가 (+)값이라면 하행차선은 절대값이 동일하면서 (-)값의 내리막 경사도를 갖게 된다.
도 6에서 보는 바와 같이, 경사도가 (+)값으로서 오르막길인 경우 그의 경사가 급할수록, 즉 경사도의 절대값이 클수록, 가중치에 더 큰 값이 설정된다(S300). 반대로, 경사도가 (-)값으로서 내리막길인 경우 그의 경사도의 절대값이 클수록 가중치에 보다 작은 값이 설정된다(S400).
이후, 설정연비에 설정된 가중치를 곱하여 연료소비량을 산출할 수 있다(S500).
이와 같은 과정을 각 보간기준점 내지 섹터구간 별로 반복하여 산출 및 합산함으로써 단위경로당 연료소비량을 산출하여 상기 도로 저장부에 저장할 수 있으며, 이러한 도로 저장부의 데이터를 사용하여 고도값의 차이로 인한 경로별 연료소비량을 산출하여 제공하도록 함으로써 3차원 도로안내를 위한 네비게이션 시스템에 유용하게 사용될 수 있다.
한편, 이와 같은 과정을 통하여 산출된 단위경로별 3차원 거리 및 경사도가 저장된 도로 저장부는 본 발명의 일실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치에 적용된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치를 나타낸 블럭도이다.
도 7에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치는 도로 저장부(110), 경로탐색부(200), 식별연산부(220), 그리고 디스플레이부(230)를 포함하여 이루어진다.
상세히, 상기 도로 저장부(110)에는 전술된 바와 같은 과정을 통하여 2차원 도로데이터 및 3차원 지형도 메쉬 데이터 간의 맵매칭을 연산하여 고도값이 할당된 도로라인에 대하여 고도값의 차이를 고려하여 단위경로 별로 산출된 3차원 거리 및 연료소비량이 저장되며, CD롬 내지 플래쉬 메모리 등과 같은 전자적인 기록매체로 이루어진다. 물론, 상기 도로 저장부(110)는 전술된 지형도 저장부(도 1의 100)와 병행하여 구비될 수도 있다.
이때, 상기 단위경로는 상기 도로라인 상의 경로가 다른 경로와 만나는 분기지점 사이의 구간으로 설정됨이 바람직하다. 여기서, 상기 도로 저장부(110)에 저장된 상기 단위경로별 3차원 거리는, 도 1 내지 도 6을 참조하여 전술된 바와 같이, 상기 도로라인의 섹터구간별 2차원 거리 및 고도값의 차이를 통하여 섹터구간별 3차원 거리가 산출되어 합산된 결과치로 이루어진다.
또한, 상기 도로 저장부(110)에 저장된 상기 단위경로별 연료소비량은, 도 1 내지 도 6을 참조하여 전술된 바와 같이, 고도값의 차이에 따른 상기 도로라인의 섹터구간별 경사도에 따라 설정된 가중치가 적용된 설정연비에 따라 산출된 상기 섹터구간별 연료소비량이 합산된 결과치로 이루어진다.
한편, 상기 경로탐색부(200)는 입력부를 통하여 입력된 목적지까지의 경로를 탐색한다. 이때 출발지에서 목적지까지 설정된 조건에 따라 복수개 탐색하여 임시저장부(210)에 저장함이 바람직하다. 이러한 복수개의 경로탐색은 적어도 2개 이상의 경로를 탐색하는 과정으로서, 상기 입력부를 통하여 입력된 목적지까지의 단위경로의 갯수가 가장 적은 조건에 따른 제1경로와, 상기 입력부를 통하여 입력된 목적지까지의 신호등의 수가 가장 적은 조건에 따른 제2경로를 탐색하여 상기 임시저장부에 저장하도록 함이 바람직하다.
이외에도, 이에 국한하지 않고 상기 경로탐색부(200)는 동일한 조건 즉, 2차 원 내지 3차원적인 거리가 짧은 순서로 2개 이상의 안내경로를 탐색하여 임시저장부(210)에 저장하도록 할 수도 있다. 상기 임시저장부(210)는 상기 도로 저장부(110)의 메모리 중 일부 영역을 할당받아 사용될 수 있다.
이후, 상기 식별연산부(200)는 상기 임시저장부(210)에 저장된 복수개의 경로들에 각각 속하는 단위경로들의 연료소비량을 각각 합산 및 비교하여 연료소비량이 최소가 되는 경로를 식별한다. 즉, 상기 탐색된 각 경로에 속하는 단위경로들의 데이터로부터 연료소비량을 추출하여 합산함으로써 각 경로의 연료소비량을 산출하고, 각 경로의 연료소비량을 비교하여 연료소비량이 최소가 되는 경로를 식별한다.
상기 식별연산부(200)에서 판단된 연료소비량이 최소가 되는 경로의 도로라인은 디스플레이부(230)에 표시됨으로서 운전자가 연료소비가 적은 최적의 경로를 확인하고 안내받을 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치의 탐색방법을 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치의 탐색과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이, 상기 경로탐색부(200)는 상기 도로 저장부(110)에 저장된 데이터를 사용하여 출발지와 목적지 사이를 연결하는 적어도 2 이상 복수개의 경로를 탐색한다(S110). 이때, 이러한 복수개의 경로탐색은 적어도 2개 이상의 경로를 탐색하는 과정으로서, 상기 입력부를 통하여 입력된 목적지까지의 단위경로의 갯수가 가장 적은 조건에 따른 제1경로와, 상기 입력부를 통하여 입 력된 목적지까지의 신호등의 수가 가장 적은 조건에 따른 제2경로를 탐색하여 상기 임시저장부(210)에 저장되도록 함이 바람직하다(S120).
이외에도, 상기 제1경로 및 제2경로에 국한하지 않고 상호 다르거나 동일한 조건으로, 예컨대 2차원 내지 3차원적인 거리가 짧은 순서로 2개 이상의 안내경로를 탐색하여 임시저장부(210)에 추가적으로 저장되도록 할 수도 있다.
이후, 탐색된 각 경로에 속하는 단위경로들의 연료소비량을 합산하여 산출한다(S130). 이러한 과정은, 도 1 내지 도 6을 참조하여 전술된 바와 같이, 고도값의 차이에 따른 상기 도로라인의 섹터구간별 경사도에 따라 설정된 가중치가 적용된 설정연비에 따라 산출된 상기 섹터구간별 연료소비량이 합산된 결과치로 이루어진 상기 도로 저장부(110)에 저장된 상기 단위경로별 연료소비량을 사용하여 산출할 수 있다.
다음으로, 탐색된 각 경로들 중 연료소비량이 최소가 되는 경로를 식별한다(S140). 이러한 과정은 임시저장부에 저장된 탐색된 경로들의 연료소비량을 순환하여 비교하는 루틴을 수행하여 수행될 수 있다.
이를 통하여, 연료소비량이 최소가 되는 것으로 식별된 경로를 임시저장부에 저장하고(S150), 이와 같이 식별된 경로의 도로라인이 디스플레이부(230)에 표시되도록 함(S160)으로써 운전자가 연료소비가 적은 최적의 경로를 확인하고 안내받을 수 있다.
한편, 상술한 본 발명에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치는 온 보드 네비게이션 시스템(On Board Navigation System)과 오프 보드 네비게이션 시스템(Off Board Navigation System)으로 구분되는 네비게이션 시스템에 모두 적용될 수 있는데, 상기 온 보드 네비게이션 시스템은 자체 디지털 지도를 이용하여 최적 경로를 계산하고, 이에 따른 경로 안내를 수행하는 시스템이고, 상기 오프 보드 네비게이션 시스템은 디지털 지도를 구비한 외부 서버로부터 최적 경로를 제공받아 경로 안내를 수행하는 시스템이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치에 적용되는 데이터베이스의 구축을 위한 장치의 블럭도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치에 적용되는 데이터베이스의 구축방법을 나타낸 개념도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치에 적용되는 데이터베이스의 구축을 위한 연산과정을 설명하기 위한 설명도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치에 적용되는 3차원 거리가 저장된 데이터베이스의 구축방법을 나타낸 흐름도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치에 적용되는 경사도에 따른 연료소비량이 산출 및 저장된 데이터베이스의 구축방법을 나타낸 흐름도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치를 나타낸 블럭도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 고도차가 고려된 경로탐색장치의 탐색과정을 나타낸 흐름도.
<본 발명의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20: 3차원 지형도 35: 도로라인
100: 지형도 저장부 110: 도로 저장부
120: 고도값 연산처리부 130: 3차원 경로연산처리부
200: 경로탐색부 210: 임시저장부
220: 식별연산부 230: 디스플레이부

Claims (5)

  1. 2차원 도로데이터 및 3차원 지형도 메쉬 데이터 간의 맵매칭을 연산하여 고도값이 할당된 도로라인에 대하여 고도값의 차이를 고려하여 단위경로 별로 산출된 3차원 거리 및 연료소비량이 저장된 도로 저장부;
    입력부를 통하여 입력된 목적지까지의 경로를 복수개 탐색하여 임시저장부에 저장하는 경로탐색부;
    상기 임시저장부에 저장된 복수개의 경로들에 각각 속하는 단위경로들의 연료소비량을 각각 합산 및 비교하여 연료소비량이 최소가 되는 경로를 식별하는 식별연산부; 및
    상기 식별연산부에서 판단된 경로의 도로라인이 표시되는 디스플레이부를 포함하여 이루어지는 고도차가 고려된 경로탐색장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도로 저장부에 저장된 상기 단위경로별 연료소비량은 고도값의 차이에 따른 상기 도로라인의 섹터구간별 경사도에 따라 설정된 가중치가 적용된 설정연비에 따라 산출된 상기 섹터구간별 연료소비량이 합산된 결과치인 것을 특징으로 하는 고도차가 고려된 경로탐색장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도로 저장부에 저장된 상기 단위경로별 3차원 거리는 상기 도로라인의 섹터구간별 2차원 거리 및 고도값의 차이를 통하여 섹터구간별 3차원 거리가 산출되어 합산된 결과치인 것을 특징으로 하는 고도차가 고려된 경로탐색장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 경로탐색부는
    상기 입력부를 통하여 입력된 목적지까지의 단위경로의 갯수가 가장 적은 조건에 따른 제1경로와,
    상기 입력부를 통하여 입력된 목적지까지의 신호등의 수가 가장 적은 조건에 따른 제2경로를 탐색하여 상기 임시저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 고도차가 고려된 경로탐색장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단위경로는 상기 도로라인 상의 경로가 다른 경로와 만나는 분기지점 사이의 구간으로 설정됨을 특징으로 하는 고도차가 고려된 경로탐색장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101217853B1 (ko) * 2012-09-12 2013-01-02 (주)아세아항측 수치표고모델과 도로데이터를 이용한 수준측량 노선 결정 시스템

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