KR20120006624A - 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법 - Google Patents

Abstract

제품의 품질성과 성능을 현저히 향상시키기 위해서, 본 발명은 2차원 지도에 기초하여 디스플레이부에 출력되는 3차원 지도의 기울기가 주행도로의 경사도에 따라 실시간으로 변환되는 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법에 관한 것이다. 본 발명은 디스플레이부에 활성화된 3차원 뷰모드창이 선택되면, 3차원 맵데이터를 추출하고 현재 차량이 위치된 링크의 고도값 차이가 설정치 이상으로 존재하는지 여부를 산출하는 제1단계; 상기 링크의 고도값 차이가 설정치 이상인 경우, 상기 산출된 고도값 차이에 기초하여 상기 링크의 경사도를 연산하는 제2단계; 상기 경사도가 기설정된 3차원 맵출력 연산조건에 적용되어 상기 디스플레이부에 출력하기 위한 경사도가 고려된 출력한계구간을 산출하는 제3단계; 및 상기 산출된 출력한계구간에 대응되는 상기 3차원 맵데이터의 링크를 추출하여 3차원 이미지로 변환하여 상기 디스플레이부에 출력하는 제4단계를 포함하여 이루어지는 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법을 제공한다.

Description

네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법{display method of three dimension map for navigation system}

본 발명은 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이부에 출력되는 3차원 지도가 2차원 지도에 기초하여 제공됨으로써 연산속도가 현저히 향상되는 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법에 관한 것이다.

일반적으로, 선박, 항공기, 자동차 등 각종 이동체들에는 해당 이동체의 현재 위치와 이동 속도를 확인하거나 이동 경로를 결정하기 위한 위성항법장치(Global Positioning System, GPS)가 탑재되어 있는 네비게이션 장치(Navigation System)가 이용되고 있다. 이러한 네비게이션 장치는 복수 개의 인공위성으로부터 위도, 경도, 고도 등을 나타내는 전파를 수신하여 이동체의 현재 위치를 연산한 후 현재 위치가 포함된 지도 정보를 운전자에게 제공해 준다.

또한, 상기 네비게이션 장치는 상기 이동체의 진행 방향, 목적지까지의 거리, 상기 이동체의 현재 이동 속도 등을 표시해 주는 등 운전에 필요한 각종 정보를 운전자에게 제공한다. 이러한 네비게이션 장치는 GPS 수신기를 이용하여 지구상에 떠있는 상기 GPS 위성으로부터 소정의 데이터를 수신하고, 상기 수신된 데이터에 기초하여 자신의 위치를 계산한다. 즉, 지구상에는 다수의 GPS 위성이 떠 있는데, 상기 네비게이션 장치가 장착된 이동체는 지구상의 어느 지역에 있던지 3개의 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신할 수 있고, 상기 3개의 GPS 위성으로부터 수신된 GPS 신호에 기초하여 자신의 위치를 계산할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 상기 네비게이션 장치는 이렇게 계산된 자신의 위치 정보(위도 및 경도 정보)에 기초하여 다양한 주행 정보를 상기 차량 등의 이동체에 제공한다. 그리고, 이러한 네비게이션 장치는 기존에는 항공기나 선박 등 대형 이동체의 위치 계산과 항법에 주로 이용되었으나, 최근에는 차량 등에도 널리 이용되고 있다. 그러므로, 상기 네비게이션 장치는 상기 차량의 현재의 위치와 상기 차량이 주행하고자하는 목적지까지의 경로 및 이에 따른 다양한 정보를 사용자에게 제공한다.

그러나, 상술한 종래의 네비게이션 장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 상기 네비게이션 장치의 디스플레이부에 출력되는 3차원 지도는 항상 고정된 시점으로 제공되기 때문에 차량의 주행상태에 따라 변화되는 실제 도로의 모습과 상기 디스플레이부에 출력되는 3차원 지도가 상대적으로 다르게 보여 차량의 위치 파악에 따른 사용자의 혼란이 가중됨에 따라 사용상 불편이 초래되는 심각한 문제점이 있었다.

둘째, 상기 종래의 네비게이션 장치는 단순히 가상의 3차원 효과를 가지는 3차원 지도를 이동체의 현재위치와 함께 상기 디스플레이부에 표시하는 것으로 예컨대, 건물 등과 같은 오브젝트에 강제로 그림자를 삽입하여 마치 3차원 지도인 듯한 효과가 나타나게 하거나 또는 정확한 3차원 시점으로의 좌표이동을 고려하지 않고 2차원 지도를 이미지 워핑으로 비스듬하게 변환하여 디스플레이부에 표시하는 것이므로 현실감이 떨어져 제품의 품질이 저하되는 심각한 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 주행도로의 경사도에 따른 차량의 상태에 대응되어 3차원 지도의 기울기가 변환되어 3차원 지도의 현실감이 극대화되는 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 디스플레이부에 활성화된 3차원 뷰모드창이 선택되면, 3차원 맵데이터를 추출하고 현재 차량이 위치된 링크의 고도값 차이가 설정치 이상으로 존재하는지 여부를 산출하는 제1단계; 상기 링크의 고도값 차이가 설정치 이상인 경우, 상기 산출된 고도값 차이에 기초하여 상기 링크의 경사도를 연산하는 제2단계; 상기 경사도가 기설정된 3차원 맵출력 연산조건에 적용되어 상기 디스플레이부에 출력하기 위한 경사도가 고려된 출력한계구간을 산출하는 제3단계; 및 상기 산출된 출력한계구간에 대응되는 상기 3차원 맵데이터의 링크를 추출하여 3차원 이미지로 변환하여 상기 디스플레이부에 출력하는 제4단계를 포함하여 이루어지는 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법을 제공한다.

여기서, 상기 제2단계에서 상기 링크의 경사도가 연산된 경우, 상기 연산된 경사도에 대응되어 변환되는 3차원 지도의 기울기가 사용자의 선택에 따른 기울기 변환값이 적용되어 변환되도록 상기 디스플레이부에 기울기 변환선택창이 활성화되는 단계를 더 포함하여 이루어짐이 바람직하다.

또한, 상기 제3단계에서 상기 출력한계구간을 산출하는 단계는, 기설정된 기초연산정보를 연산정보 데이터베이스로부터 추출하는 단계와, 상기 추출된 기초연산정보가 상기 3차원 맵출력 연산조건에 적용되어 상기 3차원 지도의 축적의 보정을 위한 확대배율을 산출하는 단계와, 상기 산출된 확대배율, 상기 기초연산정보 및 상기 경사도가 상기 3차원 맵출력 연산조건에 적용되어 출력시작점 및 출력최종점을 산출하는 단계를 더 포함하여 이루어짐이 바람직하다.

더욱이, 상기 제3단계에서 상기 경사도가 고려된 출력한계구간의 산출시 3차원 지도의 기울기는, 기설정된 기준기울기에 상기 연산된 링크의 경사도가 합산되어 이루어짐이 바람직하다.

그리고, 상기 제3단계에서 상기 3차원 맵출력 연산조건은 상기 링크의 경사도에 따른 상기 출력한계구간의 출력시작점 및 출력최종점의 산출에 적용되는 복수개의 수식으로 이루어지되, 상기 출력시작점의 연산에 적용되는 수식은,

로 이루어지고, 상기 출력최종점의 연산에 적용되는 수식은,

로 이루어짐이 바람직하다.

또한, 상기 확대배율의 연산에 적용되는 수식은,

로 이루어짐이 바람직하다.

더욱이, 상기 출력시점의 연산에 적용되는 수식은,

로 이루어짐이 바람직하다.

그리고, 상기 제4단계에서 상기 디스플레이부에 출력되는 3차원 이미지의 오브젝트는 상기 링크의 경사도 변화에 따라 원근감이 적용되도록 경사도 변화량에 대응되는 오브젝트 변환값이 적용되어 출력됨이 바람직하다.

상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명의 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 상기 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법은 차량의 주행상태 즉, 주행도로에 대한 링크의 경사도에 따라 디스플레이부에 출력되는 3차원 지도의 기울기 실시간으로 변환되어 제공됨으로써 상기 디스플레이부에 출력되는 3차원 지도는 현재 차량에서 보이는 도로의 모습과 최대한 흡사하게 제공되므로 제품의 품질성이 현저히 향상될 수 있다.

둘째, 상기 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법은 링크의 경사도가 무조건 3차원 지도에 반영되는 것이 아니라 링크의 고도값 차이가 설정치 이상인 경우에 상기 링크의 경사도가 연산되어 상기 3차원 지도에 반연됨으로써 불필요한 경사도 연산이 최소화되어 상기 네비게이션 장치의 연산처리에 따른 성능이 현저히 향상될 수 있다.

셋째, 상기 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법은 2차원 지도에 기초하여 3차원 지도가 생성되는데 이때, 복수개의 수식으로 이루어진 기설정된 3차원 맵출력 연산조건에 의해 상기 링크의 경사도가 적용된 출력한계구간이 신속 정확하게 산출됨으로써 이에 따라 상기 경사도가 반영된 3차원 지도의 출력 속도도 현저히 향상되기 때문에 사용자의 만족성이 향상될 수 있다.

넷째, 2차원 지도의 축적과 3차원 지도의 축적이 동일하도록 보정을 위한 확대배율이 적용되어 3차원 공간영역이 설정됨으로써 3차원 뷰모드창의 선택에 따라 2차원 지도가 3차원 지도로 변환되는 경우 사용자는 상기 변환에 따른 혼란없이 3차원 지도를 정확히 파악하고 인지할 수 있음과 아울러 상기 디스플레이부에 활성화된 기울기 변환선택창에 의해 3차원 지도의 기울기 변환이 사용자에 선호에 따라 선택적으로 조절될 수 있으므로 제품의 기능성이 현저히 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네비게이션 장치의 디스플레이부에 출력되는 3차원 지도의 개략도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 출력한계구간의 산출에 적용되는 기초연산정보 및 주요연산정보를 yz축에 기초한 3차원 지도에 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네비게이션 장치를 나타낸 블럭도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법에 대한 흐름도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 출력한계구간의 산출(도 4의 A-B)에 대한 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네비게이션 장치의 디스플레이부에 출력되는 3차원 지도의 개략도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법에 따른 3차원 지도(1)는 출력시점(9)을 기준으로 소정의 출력한계구간(21)이 설정되어 이에 따라 상기 3차원 지도(1)가 출력되는데 이때, 상기 3차원 지도(1)는 상기 출력한계구간(21)에 대응되는 2차원 지도가 일정한 연산을 통해 상기 3차원 지도(1)로 변환되어 디스플레이부에 출력된다.

여기서, 상기 출력한계구간(21)은 상기 출력시점(9)으로부터 확대되도록 이루어진 출력공간에서 출력시작부(3)와 출력최종부(5) 사이의 공간으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 출력시작부(3)는 이하 설명될 출력시작점에 기초하여 xy축에 평행하도록 설정된 경계부로 이해함이 바람직하며, 상기 출력최종부(5)는 이하 설명될 출력최종점에 기초하여 xy축에 평행하도록 설정된 경계부로 이해함이 바람직하다.

한편, 종래의 네비게이션 장치의 3차원 지도는 그 기울기가 단순히 기설정된 값으로 고정되어 차량의 주행상태 즉, 도로의 경사도가 상기 3차원 지도의 기울기에 전혀 반영되지 않고 출력되므로 사용자에게 차량의 위치 파악에 대한 혼란을 가중시키는 심각한 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명에서는 전술한 문제점을 개선하기 위해 도로의 경사도 변화에 대응되어 상기 3차원 지도(21)의 기울기가 변환되는 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법을 제공한다.

여기서, 상기 3차원 지도(21)의 기울기는 상기 3차원 지도가 2차원 지도에 기초하여 생성될 시 상기 3차원 지도(21)의 원근감이 극대화되도록 상기 3차원 지도(21)가 소정의 각으로 기울어지는 각도값으로 이해함이 바람직하며, 본 발명에서는 상기 3차원 지도(21)의 기울기에 상기 도로의 경사도가 반영되므로 기설정된 기준기울기에 상기 도로의 경사도가 합산되어 상기 3차원 지도의 기울기가 이루어짐이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 출력한계구간의 산출에 적용되는 기초연산정보 및 주요연산정보를 yz축에 기초한 3차원 지도에 나타낸 개략도이다.

도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 3차원 지도(1)는 네비게이션 장치의 연산속도 및 저장용량의 최소화를 위해 2차원 지도(35)가 상기 3차원 지도(1)로 변환되어 출력되도록 구비되기 때문에 이에 따라 상기 출력한계구간(21)의 산출에 적용되는 기초연산정보가 기설정됨과 아울러 주요연산정보가 산출될 필요가 있다.

구체적으로, 상기 기설정되는 기초연산정보는 상기 출력시점(9)을 기준으로 형성되는 출력시야각(33), 3차원 지도(1) 또는 2차원 지도(35)가 출력되는 디스플레이부(63)의 높이(17), 2차원 지도(35)의 도엽 높이(15), 2차원 지도(35)가 3차원 지도(1)로 변환될 시 3차원 지도(1)가 출력시점(9)으로부터 이격되어 소정의 기울기로 기울어지는 3차원 지도의 기울기(19) 및 상기 출력시점(9)과 상기 3차원 지도 사이의 거리(25)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 출력시점(9)은 상기 디스플레이부(63)로부터 이격되도록 연산되는 시점거리값(31)에 의해 설정될 수 있는데, 상기 시점거리값(31)은 기설정된 수식에 기초하여 상기 디스플레이부(63)의 높이(17) 및 상기 출력시야각(33)에 따라 연산되어 설정될 수 있다.

물론, 상기 출력시야각(33), 상기 디스플레이부의 높이(17), 상기 도엽 높이(15) 등의 상기 기초연산정보는 디스플레이부(63)의 크기 등과 같은 출력환경에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

그리고, 상기 기초연산정보가 이용되어 산출되는 상기 주요연산정보는 상기 출력한계구간(21)을 이루는 출력시작부(3) 및 출력최종부(5)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 출력시작부(3)는 상기 출력시점(9)으로부터 소정거리(23) 이격되어 xy축에 평행하게 형성된 경계부로서 이때, 상기 출력시작부(3)와 상기 출력시야각(9)의 연장선(43)이 접하는 점이 출력시작점(47)이 되고, 상기 출력최종부(5)는 상기 출력시점(9)으로부터 상기 출력시작부(3) 이상으로 소정거리(27) 이격되어 xy축에 평행하게 형성된 경계부로서 이때, 상기 출력최종부(5)와 상기 출력시야각(9)의 연장선(43)이 접하는 점이 출력최종점(45)이 된다.

그러므로, 상기 출력시작부(3) 및 상기 출력최종부(5)가 산출되기 위해 상기 출력시점(9)부터 상기 출력시작점(47)까지의 거리가 산출될 필요가 있으며, 상기 출력시점(9)부터 상기 출력최종점(45)까지의 거리가 산출될 필요가 있다.

이와 같이, 상기 기초연산정보가 기설정됨과 아울러 주요연산정보가 산출되면 경사도가 반영된 상기 출력한계구간(21)이 산출되어 설정될 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네비게이션 장치를 나타낸 블럭도이다.

도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네비게이션 장치(51)는 GPS 수신부(53), 고도감지부(55), 경사도 연산부(57), 출력한계구간 산출부(59), 지도 데이터베이스(67), 연산정보 데이터베이스(69), 키입력부(61), 디스플레이부(63), 음성출력부(65) 및 제어부(71)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 네비게이션 장치(51)는 현재 차량의 위치를 알려주거나 혹은 목적지까지 경로를 안내해주는 장치를 말하며, 이와 같은 네비게이션 장치(51)는 상기 GPS 수신부(53)를 통하여 들어온 정보가 사용되는 방식과 이동 통신회사에 의해 곳곳에 설치된 중계기를 통하여 상기 차량의 위치가 산출됨으로써 서비스되는 방식으로 구분될 수 있는데, 대부분 상기 GPS 수신부(53)가 사용되는 방식이 이용되고 있다.

상세히, 상기 GPS 수신부(53)는 다수의 GPS 위성으로부터 각각의 신호를 수신받아 상기 네비게이션 장치가 장착된 차량의 위치가 검출되는데 예컨대, 3개 이상의 GPS 위성을 통해 신호를 받는다면 삼각 측량에 의한 방법에 의해서 상기 차량의 위치가 검출될 수 있다.

그리고, 상기 고도감지부(55)는 일반적으로 자이로 센서 등으로 구비되어 현재 차량이 주행하는 링크의 고도값이 기설정된 시간에 따라 감지될 수 있다. 이때, 전술한 바와 같이, 상기 고도값의 감지는 기설정된 시간에 따라 감지됨이 바람직하나, 네비게이션 장치(51)의 성능을 고려하여 상기 차량이 도로를 이루는 각 링크의 진입됨에 따라 감지될 수도 있다.

이와 같이, 상기 고도감지부(55)에 의해 감지된 상기 링크에 대한 고도값에 있어 그 차이가 발생되는 경우 상기 경사도 연산부(57)를 통해 상기 링크에 대한 경사도가 연산되는데 구체적으로, 상기 링크의 고도값 차이가 설정치 이상인 경우 상기 차량이 위치된 링크의 시점좌표와 종점좌표가 이용되어 상기 링크의 경사도가 연산된다.

이때, 상기 설정치는 상기 링크의 경사도에 대한 불필요한 연산이 최소화되도록 기설정되는 수치로 상기 고도값의 차이가 미세한 경우 즉, 상기 고도값의 차이가 상기 설정치에 미달되는 경우 상기 경사도의 연산이 생략됨으로써 상기 네비게이션 장치(51)의 연산이 효과적으로 수행될 수 있다.

그리고, 상기 출력한계구간 산출부(59)는 상기 3차원 지도가 출력되기 위한 출력공간이 설정되도록 도 2에서 설명된 기초연산정보 및 주요연산정보에 기초하여 상기 출력한계구간에 대한 산출이 수행되되, 상기 경사도 연산부(57)에 따른 상기 링크의 경사도가 3차원 지도의 기울기에 적용되어 상기 출력한계구간이 산출됨으로써 이후 상기 출력한계구간에서 생성되는 3차원 지도는 상기 링크의 경사도가 반영된 기울기로 출력될 수 있다.

한편, 상기 출력한계구간의 산출에 적용되는 기초연산정보는 상기 연산정보 데이터베이스(69)에 저장되며, 또한 상기 연산정보 데이터베이스(69)에는 상기 기초연산정보 및 상기 링크의 경사도에 기초하여 산출되는 주요연산정보 즉, 상기 출력한계구간의 출력시작점 및 출력최종점의 연산에 적용되도록 구비된 복수개의 수식으로 이루어진 3차원 맵출력 연산조건도 저장된다.

더욱이, 상기 지도 데이터베이스(67)에는 2차원 지도 및 3차원 맵데이터가 포함된 맵정보가 저장되는데, 여기서 상기 2차원 지도에는 주요도로를 비롯한 상기 주요도로의 주변에 위치된 오브젝트 예컨대, 은행, 학교, 병원과 같은 주요지점에 따른 각종 정보가 설정되되, 이때 상기 2차원 지도에 포함되는 각종 정보는 상기 3차원 맵데이터에 대응되게 설정됨이 바람직하다.

즉, 상기 3차원 맵데이터는 이미지화된 3차원 지도가 아니라 상기 2차원 지도의 각종 정보에 대응되는 3차원 벡터데이터의 좌표정보로 이해함이 바람직하다.

구체적으로, 상기 2차원 지도에 포함되는 주요도로는 이에 대응되는 링크와 상기 링크가 연결되는 노드로 이루어지며, 상기 링크에는 회전지점정보, 급거브지점정보, 유턴지점정보 및 도로명칭정보 등의 속성정보가 포함되어 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 노드에는 상기 3차원 맵데이터에 해당되는 3차원 벡터데이터가 설정되어 있어 상기 3차원 벡터데이터가 이용되어 상기 링크의 경사도가 연산될 수 있다.

예컨대, 상기 차량의 위치에 대응되는 링크 및 그 노드에 의해 상기 3차원 벡터데이터에 따른 시점좌표와 종점좌표가 검출되어 상기 링크의 경사도가 연산될 수 있다.

따라서, 상기 3차원 맵데이터가 이용되어 경사도가 산출되면 상기 경사도를 비롯한 기초연산정보가 상기 3차원 맵출력 연산조건에 적용되어 상기 주요연산정보인 출력시작점과 출력최종점이 산출되고 이에 따라 출력한계구간이 설정될 수 있다.

물론, 상기 출력시작점은 출력시점과 출력시작점 사이의 거리가 연산됨으로써 산출될 수 있고, 상기 출력최종점도 상기 출력시점과 상기 출력최종점 사이의 거리가 연산됨으로써 산출될 수 있다.

한편, 도 2를 참고하여 상기 3차원 맵출력 연산조건은 전술한 바와 같이 상기 링크의 경사도에 따른 상기 출력한계구간(도 2의 21)의 출력시작점(도 2의 47) 및 출력최종점(도 2의 45)의 산출에 적용되는 복수개의 수식으로 이루어지되, 상기 출력시작점(도 2의 47)의 연산에 적용되는 수식은,

로 이루어지고, 상기 출력최종점(도 2의 45)의 연산에 적용되는 수식은,

로 이루어짐이 바람직하다.

여기서, 상기 3차원지도와 시점사이의 거리(도 2의 25) 및 상기 디스플레이부 높이(도 2의 17)는 기설정될 수 있으며, 상기 지도의 기울기는 기설정된 기준기울기에 링크의 경사도가 합산되어 상기 수식에 적용되고, 상기 도엽갯수비율은 2차원 지도 대비 3차원 지도로 표시되는 도엽의 갯수비율로서 사용자가 키입력부를 통해 선택적으로 입력할 수 있다.

구체적으로, 상기 출력시작점(도 2의 47)은 상기 출력시점(도 2의 9)과 상기 출력시작점(도 2의 47) 사이의 거리(도 2의 23)가 산출되어 설정될 수 있으며, 상기 출력최종점(도 2의 45)은 상기 출력시점(도 2의 9)과 상기 출력최종점(도 2의 45)의 사이의 거리(도 2의 27)가 산출되어 설정될 수 있다. 이때, 상기 출력시점(도 2의 9)과 상기 출력최종점(도 2의 45)의 사이의 거리(도 2의 27)는 상기 3차원 지도와 시점사이의 거리에 3차원 경로의 거리로부터 삼각함수법을 통해 연산되는 그 밑변의 거리(도 2의 29)가 합산됨으로써 산출될 수 있다.

그리고, 상기 확대배율은 상기 2차원 지도의 축적과 이후 출력되는 3차원 지도의 축적이 동일하게 보정되도록 3차원 지도로 변환된 3차원 지도의 도엽 너비에 연산되는 것으로, 이는 상기 출력최종점(도 2의 45)의 산출에도 활용될 수 있다.

따라서, 상기 확대배율의 연산에 적용되는 수식은,

로 이루어짐이 바람직하다.

여기서, 상기 3차원지도와 시점사이의 거리(도 2의 25)는 전술한 바와 같이 기설정될 수 있으며, 상기 출력시야각(도 2의 33)도 기설정될 수 있다. 그리고, 상기 지도크기비율은 2차원 지도 대비 3차원 지도의 확대 또는 축소 비율로서 사용자가 키입력부를 통해 선택적으로 입력할 수 있다.

더욱이, 상기 출력시점(도 2의 9)의 연산에 적용되는 수식은,

로 이루어짐이 바람직하다.

여기서, 상기 출력시점(도 2의 9)은 디스플레이부(도 2의 63)로부터 소정거리 이격된 시점거리값(도 2의 31)으로 상기 수식을 통해 연산될 수 있다.

물론, 상기 출력한계구간(도 2의 21)의 출력시작점(도 2의 47) 및 출력최종점(도 2의 45)의 산출, 상기 확대배율의 연산 및 상기 출력시점(도 2의 9)의 연산에 적용되는 각 수식은 전술한 수식에 한정되는 것은 아니며, 연산의 효율성을 고려하여 다른 수식으로 대체될 수도 있다.

이와 같이, 상기 3차원 맵출력 연산조건을 통해 상기 출력한계구간간(도 2의 21)이 산출되면, 상기 출력한계구간에 대응되는 상기 3차원 맵데이터의 링크 즉, 상기 3차원 맵데이터에 대응하는 상기 2차원 지도의 링크가 추출됨과 동시에 3차원 이미지로 변환되어 상기 디스플레이부(63)에 출력되고, 이에 따라 상기 2차원 지도의 오브젝트도 3차원 이미지로 변환되어 상기 디스플레이부(63)에 출력된다.

그리고, 상기 네비게이션 장치(51)에는 3차원 지도의 확대 또는 축소를 위한 각종 명령어가 입력되는 키입력부(61) 및 상기 3차원 지도 등 다양한 정보가 출력되는 디스플레이부(63)가 일체화되어 구비된다.

상세히, 상기 키입력부(61)는 상기 네비게이션 장치(51)에 대한 사용자 명령이 입력되기 위한 입력수단으로서 상기 디스플레이부(63)와 일체화된 터치패드로 구성되어 그래픽 인터페이스 수단을 제공하며, 상기 디스플레이부(63)는 상기 3차원 지도를 비롯한 다양한 표시환경이 그래픽 화면으로 제공되어 상기 그래픽 화면의 특정위치를 스타일러스 펜이나 손가락 등으로 터치하는 방식으로 사용자 명령이 입력될 수 있다.

더욱이, 상기 네비게이션 장치(51)에는 상기 디스플레이부(63) 및 상기 키입력부(61)를 통해 사용자 명령이 입력됨으로써 출력되는 정보가 사용자에게 청각적으로 제공되도록 다양한 알림음 또는 음성이 출력되는 상기 음성출력부(65)가 구비된다. 그리고, 상기 제어부(71)는 상기 고도감지부(55), 상기 경사도 연산부(57) 등의 전반적인 구동을 제어한다.

이와 같이, 본 발명에 적용되는 네비게이션 장치(51)는 상기 고도감지부(55)에 의해 감지된 고도값의 차이에 따라 상기 경사도 연산부(57)에 의해 상기 링크의 경사도가 산출되고 상기 경사도가 상기 출력한계구간의 산출에 반영됨으로써 3차원 지도의 기울기가 상기 링크의 경사도에 대응되어 변환되기 때문에 사용자는 실세계와 매우 흡사하게 출력되는 3차원 지도에 의해 신속 정확하게 현재의 차량 위치를 파악할 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법에 대한 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 출력한계구간의 산출(도 4의 A-B)에 대한 흐름도이다.

도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이, 디스플레이부에 활성화된 3차원 뷰모드창이 선택되면, 3차원 맵데이터를 추출하고 현재 차량이 위치된 링크의 고도값 차이가 설정치 이상으로 존재하는지 여부를 산출한다.

여기서, 상기 3차원 뷰모드창은 3차원 지도의 출력 선택 또는 2차원 지도의 출력 선택이 이루어지는 선택창으로 사용자에 의해 상기 3차원 뷰모드창이 선택(s110)됨에 따라 상기 2차원 지도에 대응되는 3차원 맵데이터를 추출하고 고도감지부로부터 감지된 고도값에 기초하여 현재 차량이 위치된 링크의 고도값과 이전 링크의 고도값을 상호비교하여 그 고도값 차이가 설정치 이상인지의 여부를 산출한다.(s120)

상세히, 상기 설정치는 이후 연산되는 경사도의 불필요한 산출을 최소화하기 위한 기설정되는 수치로, 상기 고도값의 차이가 미세한 경우 즉, 상기 고도값의 차이가 상기 설정치에 미달되는 경우 상기 경사도의 연산이 생략됨으로써 상기 네비게이션 장치의 연산이 효율적으로 수행될 수 있다.

이후, 상기 링크의 고도값 차이가 설정치 이상인 경우, 상기 산출된 고도값 차이에 기초하여 상기 링크의 경사도를 연산한다.(s130) 이때, 상기 경사도의 연산은 상기 차량이 위치된 링크의 시점좌표와 종점좌표가 이용되어 이루어질 수 있다.

그리고, 이와 같이 연산된 상기 경사도가 기설정된 3차원 맵출력 연산조건에 적용되어 상기 디스플레이부에 출력하기 위한 경사도가 고려된 출력한계구간을 산출한다.(s140)

여기서, 상기 3차원 맵출력 연산조건은 상기 링크의 경사도에 따른 상기 출력한계구간의 출력시작점 및 출력최종점의 산출에 적용되는 복수개의 수식이므로, 상기 경사도 및 기설정된 기초연산정보가 상기 3차원 맵출력 연산조건에 적용되어 상기 출력한계구간이 산출될 수 있다.

구체적으로, 상기 출력한계구간을 산출은 상기 기설정된 기초연산정보를 연산정보 데이터베이스로부터 추출(s141)하고, 상기 추출된 기초연산정보가 상기 3차원 맵출력 연산조건에 적용되어 상기 3차원 지도의 축적의 보정을 위한 확대배율을 산출한다.(s143) 그리고, 상기 산출된 확대배율, 상기 기초연산정보 및 상기 경사도가 상기 3차원 맵출력 연산조건에 적용되어 출력시작점 및 출력최종점을 산출(s145)함으로써 상기 출력한계구간이 설정될 수 있다.

이때, 상기 경사도가 고려된 출력한계구간의 산출시 상기 3차원 지도의 기울기는 기설정된 기준기울기에 상기 연산된 링크의 경사도가 합산되어 이루어짐이 바람직하다. 즉, 상기 기설정된 기준기울기는 경사도가 없는 링크에서 2차원 지도가 3차원 지도로 변환될 경우 상기 3차원 지도가 일정 기울기로 기울어져 출력되도록 하는 기울기로서 이후, 상기 차량이 경사도를 가지는 링크에 진입하게 되면 상기 경사도가 상기 기준기울기에 합산되어 이에 따라 상기 3차원 지도의 기울기가 변환된다.

한편, 본 발명에서는 상기 링크의 경사도가 상기 3차원 지도의 기울기에 그대로 반영되도록 구비될 수도 있으나, 경사도에 따른 지도변화의 효과가 극대화되도록 연산된 상기 경사도에 기울기 변환값이 더 적용되어 상기 3차원 지도의 기울기에 반영되도록 구비될 수도 있다.

구체적으로, 상기 링크의 경사도가 연산된 경우 상기 연산된 경사도에 대응되어 변환되는 상기 3차원 지도의 기울기가 사용자의 선택에 따른 기울기 변환값이 적용되어 변환되도록 상기 디스플레이부에 기울기 변환선택창이 활성화되도록 구비될 수도 있다.

이에 따라, "10%", "20%" 등으로 설정된 상기 기울기 변환선택창이 선택됨으로써 선택된 기울기 변환값이 상기 경사도가 반영된 3차원 지도의 기울기에 더 반영되어 상기 출력한계구간이 산출될 수 있다.

이후, 상기 산출된 출력한계구간에 대응되는 상기 3차원 맵데이터의 링크를 추출하여 3차원 이미지로 변환하여 상기 디스플레이부에 출력한다.(s150)

이때, 상기 디스플레이부에 상기 3차원 이미지가 출력된 이후 상기 링크의 경사도가 변하여 이에 따라 상기 3차원 이미지에 대한 3차원 지도의 기울기가 변환되면 상기 3차원 이미지 상의 오브젝트도 상기 링크의 경사도 변화에 따라 원근감이 적용되도록 경사도 변화량에 대응되는 오브젝트 변환값이 상기 오브젝트에 적용되어 출력된다.

그러므로, 본 발명의 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법는 상기 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법은 차량의 주행상태 즉, 주행도로에 대한 링크의 경사도에 따라 디스플레이부에 출력되는 3차원 지도의 기울기 변환되어 제공됨으로써 상기 디스플레이부에 출력되는 3차원 지도는 현재 차량에서 보이는 도로의 모습과 최대한 흡사하게 제공되므로 제품의 품질성이 현저히 향상될 뿐만 아니라 상기 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법은 2차원 지도에 기초하여 3차원 지도가 생성되는데 이때, 복수개의 수식으로 이루어진 기설정된 3차원 맵출력조건에 의해 상기 링크의 경사도가 적용된 3차원 공간 설정이 신속 정확하게 이루어져 이에 따른 3차원 지도의 출력속도가 현격히 향상되므로 사용자의 만족성이 향상될 수 있다.

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.

1: 3차원 지도 3: 출력시작부
5: 출력최종부 9: 출력시점
15: 도엽 높이 17: 디스플레이부의 높이
19: 3차원 지도의 기울기 21: 출력한계구간
31: 시점거리값 33: 출력시야각
35: 2차원 지도 45: 출력최종점
47: 출력시작점 51: 네비게이션 장치
53: GPS 수신부 55: 고도감지부
57: 경사도 연산부 59: 출력한계구간 산출부
61: 키입력부 63: 디스플레이부
65: 음성출력부 67: 지도 데이터베이스
69: 연산정보 데이터베이스 71: 제어부

Claims (8)

1. 디스플레이부에 활성화된 3차원 뷰모드창이 선택되면, 3차원 맵데이터를 추출하고 현재 차량이 위치된 링크의 고도값 차이가 설정치 이상으로 존재하는지 여부를 산출하는 제1단계;
   상기 링크의 고도값 차이가 설정치 이상인 경우, 상기 산출된 고도값 차이에 기초하여 상기 링크의 경사도를 연산하는 제2단계;
   상기 경사도가 기설정된 3차원 맵출력 연산조건에 적용되어 상기 디스플레이부에 출력하기 위한 경사도가 고려된 출력한계구간을 산출하는 제3단계; 및
   상기 산출된 출력한계구간에 대응되는 상기 3차원 맵데이터의 링크를 추출하여 3차원 이미지로 변환하여 상기 디스플레이부에 출력하는 제4단계를 포함하여 이루어지는 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2단계에서 상기 링크의 경사도가 연산된 경우,
   상기 연산된 경사도에 대응되어 변환되는 3차원 지도의 기울기가 사용자의 선택에 따른 기울기 변환값이 적용되어 변환되도록 상기 디스플레이부에 기울기 변환선택창이 활성화되는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제3단계에서 상기 출력한계구간을 산출하는 단계는,
   기설정된 기초연산정보를 연산정보 데이터베이스로부터 추출하는 단계와,
   상기 추출된 기초연산정보가 상기 3차원 맵출력 연산조건에 적용되어 상기 3차원 지도의 축적의 보정을 위한 확대배율을 산출하는 단계와,
   상기 산출된 확대배율, 상기 기초연산정보 및 상기 경사도가 상기 3차원 맵출력 연산조건에 적용되어 출력시작점 및 출력최종점을 산출하는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제3단계에서 상기 경사도가 고려된 출력한계구간의 산출시 3차원 지도의 기울기는,
   기설정된 기준기울기에 상기 연산된 링크의 경사도가 합산되어 이루어짐을 특징으로 하는 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제3단계에서 상기 3차원 맵출력 연산조건은 상기 링크의 경사도에 따른 상기 출력한계구간의 출력시작점 및 출력최종점의 산출에 적용되는 복수개의 수식으로 이루어지되,
   상기 출력시작점의 연산에 적용되는 수식은,
   

   

   
   로 이루어지고,
   상기 출력최종점의 연산에 적용되는 수식은,
   

   

   
   로 이루어짐을 특징으로 하는 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법.
6. 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 확대배율의 연산에 적용되는 수식은,
   

   

   
   로 이루어짐을 특징으로 하는 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법.
7. 제 5 항 내지 제 6 항에 있어서,
   상기 출력시점의 연산에 적용되는 수식은,
   

   

   
   로 이루어짐을 특징으로 하는 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제4단계에서 상기 디스플레이부에 출력되는 3차원 이미지의 오브젝트는 상기 링크의 경사도 변화에 따라 원근감이 적용되도록 경사도 변화량에 대응되는 오브젝트 변환값이 적용되어 출력됨을 특징으로 하는 네비게이션 장치의 3차원 맵 표시방법.
   

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