KR20140145824A - 사용자 단말의 맵매칭 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용자 단말의 맵매칭 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 측위 수단을 이용하여 측정한 사용자 단말의 위치를 지도상에 매칭시키는 맵매칭 방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말에서 맵매칭 방법은 설정된 시간 간격으로 측정된 측위 데이터를 이용하여 상기 사용자 단말이 위치하고 있는 공간을 판단하는 단계, 상기 공간으로부터 설정된 거리 이내에 위치하고 있는 링크를 후보링크로 선정하는 단계, 선정된 상기 후보링크 중 거리 적합성 또는 공간 적합성을 포함하는 적어도 2개의 적합성 기준 중 적어도 하나의 적합성 기준에 가장 부합하는 하나의 후보링크를 선정하는 단계, 선정된 상기 후보링크에 상기 사용자 단말을 맵매칭하는 단계를 포함한다.

Description

사용자 단말의 맵매칭 방법{Method for map matching of user terminal}
본 발명은 사용자 단말의 맵매칭 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 측위 수단을 이용하여 측정한 사용자 단말의 위치를 지도상에 매칭시키는 맵매칭 방법에 관한 것이다.
네비게이션 장치는 차량에 설치되어 운전자에게 지도를 보여 주거나 운전자가 가고자 하는 목적지를 찾아주어 운전자의 자동차 운전 및 운전자가 목적지에 용이하게 도달하도록 도와주는 차량용 단말장치이다.
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.
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.
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.
이러한 문제점을 개선하기 위해서 종래의 차량 내비게이션 시스템은 차량의 위치를 계산하는 경우 맵매칭(Map Matching) 방법을 적용한다. 맵매칭 방법은 차량이 도로를 주행한다는 가정하에 현재 위치와 도로 데이터를 비교하여 그 차이가 일정 범위 이내인 경우 해당 도로를 주행하고 있다고 판단하여 가장 가까운 도로 데이터 상의 한 짖점으로 현재 위치를 강제로 보정하는 방법이다.
이와 관련하여 국내공개번호 제2010-0067578호는 이동체의 맵매칭 장치 및 그 방법을 제시하고 있다. 즉, 도로에서 이동하는 차량 등의 이동체의 위치 좌표를 보정하는 맵매칭 방법으로서, 지도 데이터상에 도로 데이터가 존재하지 않아 일반적인 맵매칭이 어려운 경우 이동체의 위치를 도로 상의 한 지점으로 보정하기 위한 방안을 제공하고 있다.
일본공개특허 제2002-318121호는 네비게이션 장치에 관한 것으로서, 이동체가 옥내 시설내에 이동할 경우 이동체의 적절한 현재 위치를 결정하는 것이 가능한 네비게이션 장치에 관한 것이다. 구체적으로 알아보면, 이동 중에는 자립 센서 수단의 출력 데이터와 GPS 장치의 출력 데이터를 이용하여 맵매칭을 수행하여 이동체의 현재 위치를 결정하고, 이동체의 현재 위치가 옥내 시설내에 있는 것으로 판단되면 자립 센서 수단의 출력 데이터를 이용하여 맵매칭을 수행하여 이동체의 현재 위치를 결정한다.
일반적으로 사용자 단말은 측위 데이터를 수신하거나 측정한 경우, 가장 가까운 거리에 위치하고 네트워크 데이터(일 예로 노드 또는 링크)에 맵매칭하여 사용자의 위치를 표시한다. 하지만, 이런 경우 사용자가 실내에 위치하고 있는 경우, 특히 실내의 특정 스페이스에 위치하고 있는 경우, 측위 결과를 가장 가까운 네트워크 데이터에 맵매칭하게 되어 사용자의 실제 위치를 지도상에 정확하게 반영할 수 없다는 문제점이 발생한다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 사용자 단말의 실제 위치를 지도상에 정확하게 반영하는 방안을 제안함에 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 사용자의 선택에 스페이스 맵매칭 또는 네트워크 맵매칭을 선택적으로 수행하는 방안을 제안함에 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 기존에 수행한 맵매칭 이력을 반영한 맵매칭 수행 방안을 제안함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말에서 맵매칭 방법은 설정된 시간 간격으로 측정된 측위 데이터를 이용하여 상기 사용자 단말이 위치하고 있는 공간을 판단하는 단계, 상기 공간으로부터 설정된 거리 이내에 위치하고 있는 링크를 후보링크로 선정하는 단계, 선정된 상기 후보링크 중 거리 적합성 또는 공간 적합성을 포함하는 적어도 2개의 적합성 기준 중 적어도 하나의 적합성 기준에 가장 부합하는 하나의 후보링크를 선정하는 단계, 선정된 상기 후보링크에 상기 사용자 단말을 맵매칭하는 단계를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말에서 맵매칭 방법은 설정된 시간 간격으로 측정된 측위 데이터를 이용하여 상기 사용자 단말이 위치하고 있는 공간을 판단하는 스페이스 맵매칭하는 단계, 상기 스페이스 맵매칭 이후 측정된 측위 데이터를 이용하여 상기 사용자 단말의 위치를 네트워크 데이터에 매칭하는 네트워크 맵매칭하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 맵매칭 방식은 측위 수단에 의해 측정된 사용자 단말의 위치를 지도상에 표시하는 것으로서, 기존 네트워크 중심의 맵매칭에 비해 사용자 단말의 위치를 정확하게 지도상에 표시할 수 있다.
부가하여, 사용자 단말의 위치를 일정 시간동안 누적하고, 누적된 사용자 단말의 위치를 이용하여 현시점의 사용자 단말의 위치를 판단하고 표시함으로써 측위수단의 일시적 측정 오류 문제를 해결할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 네트워크 맵매칭과 스페이스 맵매칭을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 스페이스 맵매칭이 필요한 경우를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 사용자 단말에서 맵매칭을 수행하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 사용자 단말에서 맵매칭을 수행하는 과정을 구체적으로 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 단순 판단을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 입력된 측위 데이터가 어느 공간에 위치하는 지 판단하기 위해 사용되는 PIP(Point in Polygon) 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 사용자 단말에서 구간 판단을 수행하는 예를 도시하기 위한 도면이다.
도 8은 스페이스 맵매칭에서 후보공간을 산출하는 예를 도시한 도면이다.
도 9는 네트워크 맵매칭에서 후보링크를 산출하는 예를 도시한 도면이다.
도 10은 네트워크 맵매칭에서 후보링크를 산출하는 예를 도시한 다른 도면이다.
도 11은 거리 적합성을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 연결 적합성을 설명하기 위한 도면이다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
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 구현될 수 있다.
실내 맵매칭은 기존의 네트워크 맵매칭에 공간의 개념이 추가되어 공간(스페이스)과 네트워크가 복합적으로 고려되는 맵매칭이다. 본 발명과 관련하여 맵매칭은 스페이스 맵매칭과 네트워크 맵매칭으로 구분된다. 스페이스 맵매칭은 측위 수단에 의해 측정된 사용자 단말의 위치를 특정 공간(스페이스) 내에 매칭시키는 것을 의미하며, 네트워크 맵매칭은 측위 수단에 의해 측정된 사용자 단말의 위치를 링크 또는 노드에 매칭시키는 것을 의미한다. 링크 또는 노드는 사용자 단말이 목적지까지 경로 탐색을 요청한 경우, 경로 탐색을 위해 사용자 단말의 위치를 출발지로 설정하는 위치를 의미한다. 즉 경로 탐색은 측정된 사용자 단말의 실제 위치를 기준으로 탐색되는 것이 아니라 스페이스를 구성하고 있는 링크 또는 노드 중 어느 하나를 기준으로 탐색된다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 네트워크 맵매칭과 스페이스 맵매칭을 설명하기 위한 도면이다. 이하 도 1을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 다른 네트워크 맵매칭과 스페이스 맵매칭에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
도 1에 의하면, 스페이스1 내지 스페이스8로 구성된 스페이스들과 각 스페이스와 인접되어 있는 복도를 표시하고 있다. 스페이스는 물리적으로 하나의 스페이스일 수 있으며, 논리적으로 하나의 스페이스일 수 있다. 즉, 도 1에 의하면 스페이스1 내지 스페이스3은 물리적으로는 하나의 스페이스이지만, 논리적으로 3개의 스페이스로 분리된 스페이스 중 하나의 스페이스일 수 있다. 물론 복도 부분도 하나의 스페이스로 구성되거나 필요한 복수 개의 스페이스로 구분할 수 있다.
각 스페이스는 해당 스페이스로 진입하기 위한 진입 노드를 포함하고 있다. 스페이스1 내지 스페이스8은 해당 스페이스로 진입하기 위한 진입 노드를 포함하고 있다.
부가하여 복도 부분은 링크가 형성되어 있다. 링크는 탐색된 경로를 안내하는 위한 사용자의 이동 경로이다. 즉, 실외 환경에서는 차량이 이동할 수 있는 도로일 수 있으며, 실내 환경에서는 사용자가 이동할 수 있는 복도 부분일 수 있다. 물론 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 링크 내에서도 노드를 포함할 수 있다. 도 1에 의하면, 링크의 교차점, 진입 노드와 가장 가까운 링크의 지점은 노드를 형성할 수 있다.
종래 측위 수단에 의해 사용자 단말의 위치가 측위되면, 사용자 단말의 위치를 진입 노드나 링크에 매칭시킨다. 하지만, 본 발명은 사용자 단말은 네트워크 맵매칭뿐만 아니라 사용자 단말의 정확한 위치를 판단하기 위한 스페이스 맵매칭을 수행하는 방안을 제안한다.
이하 먼저 네트워크 맵매칭에 대해 알아보기로 한다. 상술한 바와 같이 사용자 단말은 외부로부터 요청받은 작업 형태가 경로 탐색인 경우 네트워크 맵매칭을 수행한다.
도 1에 의하면, 측위 수단에 의해 측정된 사용자 단말의 위치는 푸른색으로 표시된다. 사용자 단말은 요청받은 작업 형태가 경로 탐색인 경우에는 측정된 사용자 단말의 위치를 링크 또는 스페이스를 구성하고 있는 진입 노드로 매칭시킨다. 스페이스1을 살펴보면, 측정된 사용자 단말의 위치를 진입 노드와 복도에 형성되어 있는 링크에 매칭시키고 있음을 알 수 있다. 스페이스3과 스페이스6 역시, 측정된 사용자 단말의 위치를 진입노드로 매칭시키고 있음을 알 수 있다. 이외에도 측정된 사용자 단말의 위치가 복도 상의 어느 한 지점인 경우에는 사용자 단말의 위치를 복도에 형성되어 있는 링크에 매칭시키고 있음을 알 수 있다. 이와 같이 본 발명은 사용자 단말은 요청받은 작업이 경로 탐색인 경우에는 네트워크 맵매칭을 수행한다. 이하에서는 스페이스 맵매칭에 대해 알아보기로 한다.
스페이스 맵매칭은 측정된 사용자 단말의 실제 위치를 지도상에 매칭시키는 것을 의미한다. 즉, 측정된 사용자 단말의 위치를 네트워크 상의 위치로 가공하지 않고, 판단된 특정 공간 내에 한하여 측정된 위치 그대로 지도상에 표시하는 것을 의미한다. 도 1에 의하면, 측위 수단에 의해 측정된 사용자 단말의 위치가 푸른색이며, 사용자 단말의 위치는 푸른색으로 표시된 실제 시점에 표시한다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 스페이스 맵매칭이 필요한 경우를 도시하고 있다. 도 2에 의하면, 사용자는 상점1에 위치하고 있음에도 불구하고 스페이스 개념을 고려하지 않는다면 네트워크 맵매칭을 통해 복도에 있는 링크 위에 맵매칭된다. 또한 상점1과 복도가 벽으로 분리되어 있는 공간이라면 사용자 입장에서는 수용하기 어려운 맵매칭 결과가 도출된다. 따라서 스페이스 개념은 측위 데이터를 실내공간의 특정 영역 안에 매칭시키는 방법으로 실제 사용자(사용자 단말)가 어느 공간에 위치하고 있는 지 판단하는데 효율적이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 사용자 단말에서 맵매칭을 수행하는 과정을 도시한 흐름도이다. 이하 도 3을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 사용자 단말에서 맵매칭을 수행하는 과정에 대해 알아보기로 한다.
S300단계에서 사용자 단말은 측위 데이터를 입력받는다. 즉, 사용자 단말은 측위 수단을 이용하여 사용자 단말의 위치를 측정한다. 물론 사용자 단말은 별도로 구성된 측위 수단에서 측정한 사용자 단말의 위치를 제공받거나, 외부의 서버로부터 사용자 단말의 위치를 제공받을 수 있다. 사용자 단말은 NFC 모듈, QR 코드를 이용하여 자신의 위치를 측정할 수 있다. 이외에도 사용자 단말은 Wifi, Zigbee, 블루투스 등 다양한 방식으로 통신을 수행하여 자신의 위치를 산출할 수 있다.
S302단계에서 사용자 단말은 사용자 단말의 위치가 어느 공간(스페이스)에 위치하고 있는 지 판단한다. 즉, 사용자 단말은 S300단계에서 측정한 측위 데이터를 기반으로 스페이스 맵매칭을 수행하여, 자신이 위치하고 있는 공간 및 향후 이동 가능한 공간을 확인한다.
S304단계에서 사용자 단말은 입력받은 측위 데이터를 기반으로 네트워크 맵매칭을수행한 이력이 있는 지 확인한다. 수행한 이력이 없다면 사용자 단말은 입력된 측위 데이터를 기반으로 초기 맵매칭을 수행하며, 수행한 이력이 있다면 사용자 단말은 입력된 측위 데이터와 기존에 수행한 맵매칭 결과를 기반으로 예측 맵매칭을 수행한다. 초기 맵매칭과 예측 맵매칭에 대해서는 후술하기로 한다. 사용자 단말은 측위 데이터를 이용하여 스페이스 맵매칭을 수행한 이후 필요한 경우 네트워크 맵매칭을 수행한다.
S306단계에서 사용자 단말은 후보링크를 산출한다. 즉, 사용자 단말은 맵매칭이 될 후보링크를 산출한다.
S308단계에서 사용자 단말은 적합성 판단을 수행한다. 사용자 단말은 후보링크들에 대한 적합성 여부를 판단하여 적합성이 가장 높은 링크를 산출한다.
S310단계에서 초기 유효성 검사를 수행한다. 이에 대해서는 도 4에서 상세히 알아보도록 한다.
S312단계에서 사용자 단말은 후보링크를 산출한다. 즉, 사용자 단말은 맵매칭이 될 후보링크를 산출한다.
S314단계에서 사용자 단말은 적합성 판단을 수행한다. 사용자 단말은 각 후보링크에 대한 적합성 판단 기준에 따라 적합성 점수를을 판단하며, 적합성이 가장 높은 링크를 산출한다.
S316단계에서 사용자 단말을 산출한 후보링크를 저장하거나 필요한 경우 저장된 후보링크에 대한 정보를 갱신한다.
S318단계에서 사용자 단말은 유효성 검사를 수행한다. 이에 대해서는 도 4에서 상세하게 알아보기로 한다. 사용자 단말은 유효성 검사 결과 유효하다고 판단되는 경우에는 S322단계로 이동하며, 무효하다고 판단되는 경우에는 S320단계로 이동하여 S316단계에서 저장한 내역을 리셋한다.
S322단계에서 사용자 단말은 맵매칭 결과를 출력한다. 즉, 사용자 단말은 사용자 단말의 위치를 적합성이 가장 높은 링크 또는 스페이스상에 맵매칭된 결과를 출력한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 사용자 단말에서 맵매칭을 수행하는 과정을 구체적으로 도시한 흐름도이다. 이하 도 4를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 사용자 단말에서 맵매칭을 수행하는 과정에 대해 상세하게 알아보기로 한다.
S400단계에서 사용자 단말은 측위 데이터를 입력받는다. 즉, 사용자 단말은 측위 수단을 이용하여 사용자 단말의 위치를 측정한다. 사용자 단말은 NFC 모듈, QR 코드를 이용하여 자신의 위치를 측정할 수 있다. 이외에도 사용자 단말은 Wifi, Zigbee, 블루투스 등 다양한 방식으로 통신을 수행하여 자신의 위치를 산출할 수 있다.
S402단계에서 사용자 단말은 단순 판단/구간 판단을 수행한다. 이하에서는 단순 판단에 대해 먼저 알아보도록 한다.
단순 판단은 입력되는 측위 데이터를 기준으로 단위 시간별로 사용자 단말의 위치를 판단하는 방법이다. 도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 단순 판단을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 의하면, 입력된 측위 데이터를 기준으로 판단하면 사용자 단말은 스페이스6에 위치하고 있는 것으로 판단된다. 다만 T4에서는 사용자 단말은 스페이스1에 위치하고 있는 것으로 판단된다. 하지만, 실제 사용자 단말이 계속해서 스페이스6에 위치하고 있었다면 T4에서는 결과 값은 틀린 값이 될 수 있다. 따라서 이러한 오류를 보완하기 위해 단순판단을 기반으로 구간판단을 수행한다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 입력된 측위 데이터가 어느 공간에 위치하는 지 판단하기 위해 사용되는 PIP(Point in Polygon) 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.
포인트(Point)에서 시작하는 반직선을 생성하고, 반직선과 폴리건(Polygon)의 교차점 개수로 포인트가 폴리건 내부에 위치하고 있는지 아닌지를 판단한다.
즉, 교차점 개수가 홀수인 경우 포인트가 폴리건 내부에 존재한다고 판단하며, 교차점 개수가 짝수인 경우 포인트가 폴리건 외부에 존재한다고 판단한다.
도 6을 살펴보면, Case1의 경우, 교차점의 개수가 3개로 홀수이고 이러한 경우 포인트가 폴리건 내부에 있다고 판단할 수 있다. Case2의 경우에는 포인트가 폴리건 외부에 있다고 판단한다.
이하에서는 구간판단에 대해 알아보기로 한다. 구간판단은 단순판단에서 생길 수 있는 매칭 결과의 오류를 보완하기 위해 단순판단을 구간별로 판단하는 방법이다.
도 7은 사용자 단말에서 구간 판단을 수행하는 예를 도시하기 위한 도면이다. 도 7에 의하면 구간 판단은 특정 개수의 단순 판단 결과를 하나의 구간으로 묶어서 구간 내의 최다값(빈도수가 가장 높은 값)을 최종 결과로 산출한다. 도 7을 살펴보면, 3개의 측위 데이터를 하나의 구간으로 설정하였을 경우 사용자 단말의 위치는 T4에서 스페이스6에 위치하고 있는 것으로 판단된다. 즉, T4에서의 사용자 단말이 위치하고 있는 스페이스는 T3에서의 사용자 단말이 위치하던 스페이스로 유지된다. 물론 도 7에 의하면, 해당 스페이스 내에서 실제 사용자 단말의 위치는 달라질 수 있다. 단순판단과 구간판단에서는 측위 데이터의 위치값 뿐만 아니라 정확도, 누적된 방향 정보 등도 함께 고려할 수 있다.
S404단계에서 사용자 단말은 후보공간을 산출하며, 필요한 경우 저장한다..
사용자 단말은 구간판단으로 사용자의 위치한 스페이스를 산출하였다면, 산출한 스페이스에 대한 공간 유효성 검사를 수행한다.
도 8에 의하면, 구간판단을 통해 사용자 단말(또는 사용자)의 위치가 스페이스6이라고 판단된 경우, 사용자 단말이 다음에 이동 가능하다고 판단되는 공간은 현재 위치하고 있는 공간인 스페이스6을 비롯하여 스페이스6과 연결되어 있는 공간인 스페이스2과 스페이스1이다.
본 발명에서 제안하는 후보공간을 산출하는 방법은 다음과 같다.
1. 측위 데이터를 기반 단순-구간 판단을 통해 사용자가 존재하는 스페이스를 판단
2. 1에서 산출된 스페이스의 대표 노드를 시작으로 네트워크 데이터를 이용하여 산란(Spawning)
3. Spawning된 링크의 끝노드(Spawning 방향 기준)를 가지고 PIP(Point in Polygon) 검사 수행
4. PIP검사를 통해서 Spawning된 링크의 끝노드가 포함된 Space를 찾아내고, 해당 Space가 현재 사용자가 위치하는 Space와 다를 경우, 후보공간으로 저장한다. 그리고 그 방향의 Spawning은 중지
5. 4의 과정을 연결링크 방향별로 수행. 단, Spawning 방향을 고려한 링크의 끝노드 속성이 “문 노드”일 경우는 PIP검사를 수행하지 않고 다음 연결링크를 찾아 Spawning
물론 사용자 단말은 기존 결과가 있는 경우에는 이를 기준으로 현재 판단된 공간이 유효한 공간인지 여부를 체크한다. 즉 현재 매칭된 공간의 연결성(Connectivity)을 기반으로 탐색된 후보공간이 검사의 기준이 되며, 후보공간을 제외하고 다른 공간으로 판단되었다면 이는 공간 유효성 검사를 통과하지 못하게 된다.
S406단계에서 사용자 단말은 입력받은 측위 데이터를 기반으로 맵매칭을 수행한 이력을 있는 지 확인한다. 수행한 이력이 없다면 사용자 단말은 입력된 측위 데이터를 기반으로 초기 맵매칭을 수행하며, 수행한 이력이 있다면 사용자 단말은 입력된 측위 데이터와 기존에 수행한 맵매칭 결과를 기반으로 예측 맵매칭을 수행한다.
S408단계에서 사용자 단말은 입력된 측위 데이터를 기반으로 맵매칭(초기 맵매칭)을 수행한다. 초기 맵매칭은 맵매칭이 최초 수행되거나, 이미 수행된 맵매칭의 결과가 유효하지 못한 경우 수행된다. 물론 사용자의 요청에 따라 초기 맵매칭을 수행할 수 있다.
초기 맵매칭의 수행순서는 다음과 같다.
공간판단→ 후보링크 추출→ 후보링크들에 대한 적합성 판단 → 유효성검사
이하에서는 도 9를 이용하여 첫 후보링크를 추출하는 과정에 대해 알아보기로 한다. 초기 맵매칭 단계에서는 입력된 측위 데이터를 중심으로 후보링크를 탐색할 거리기준을 설정한다. 본 발명은 측위 데이터를 이용하여 10m(거리기준) 이내의 후보 링크들을 탐색하는 것으로 기재하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 거리는 사용자의 설정이나 기타 다양한 조건에 따라 달라질 수 있다.
적합성 판단 및 최종링크 산출은 다음과 같이 수행된다.
먼저 각 후보링크들에 대하여 적합성을 판단한다. 즉, 각 후보링크에 대해 거리 적합성, 공간 적합성을 산출하고, 산출된 적합성의 총 점수를 기준점수와 비교하여 후보링크를 등록하거나 폐기한다. 등록된 후보링크 중 최대 적합성을 갖는 링크를 최종링크로 산출한다.
물론 사용자 단말은 측위 데이터를 기준을 설정된 반경 이내에 링크가 없는 경우에는 맵매칭 실패로 처리하고, 초기 맵매칭을 다시 수행한다. 일 예로 설정된 반경은 20m일 수 있다.
S410단계에서 사용자 단말은 예측 맵매칭을 수행한다. 예측 맵매칭은 과거 맵매칭 이력과 현재 들어오는 측위 데이터를 동시에 반영함으로써 맵매칭 유효성을 높이는 맵매칭 방법이다. 물론 예측 맵매칭 단계에서 입력된 측위 데이터 및 맵매칭 결과가 유효하지 않은 경우 과거 맵매칭 이력을 리셋하고, 초기 맵매칭 과정을 수행한다. 예측 맵매칭의 수행순서는 다음과 같다.
초기유효성 검사 → 후보링크 추출 → 적합성판단 및 맵매칭결과 산출 → 유효성검사
초기 유효성 검사는 이전 측위 데이터와 현재 측위 데이터를 비교한다. 이전 측위 데이터 대비 현재 측위 데이터의 위치 변화량이 일정범위 이상일 때, 리셋 후 초기맵매칭 단계로 돌아간다. 일 예로 위치 변화량이 20m 이상일 경우 리셋 후 초기 맵매칭 과정을 수행한다.
사용자 단말은 이전 맵매칭 과정에서 산출된 후보링크를 기반으로 새로운 후보링크를 산출한다. 즉, 사용자 단말은 이전 맵매칭 과정에서 산출된 후보링크 기반으로 새로운 후보링크를 탐색한다. 이전에 탐색한 후보링크는 현 위치와의 일정 거리 이하 일 때 후보링크로 유지하며, 이전 후보링크와 연결되어 있는 연결링크에 대해서는 현 위치와 일정 거리 이하일 때 후보링크로 등록한다.
사용자 단말은 이후 적합성 판단 및 맵매칭 결과를 산출한다. 새롭게 산출된 후보링크들에 대하여 각각 적합성을 판단하고, 가장 높은 적합성 점수를 갖는 링크를 산출한다.
사용자 단말은 새로 탐색된 후보링크에 대해 링크 적합성을 판단한다. 즉, 사용자 단말은 각 후보링크에 대해 거리 적합성, 통행 적합성, 경로 적합성, 연결 적합성, 공간 적합성을 산출한다. 사용자 단말은 산출한 적합성의 총 점수를 기준 적합성과 비교하여 후보링크를 유지하거나 또는 폐기한다. 물론 사용자 단말은 중복된 후보링크에 대해서는 하나의 후보링크는 폐기한다. 사용자 단말은 등록이 유지된 후보링크 중 최대 적합성을 갖는 후보링크를 최종 후보링크로 판단한다. 탐색 경로의 유무에 따라 총 적합성 점수 중에서 공간 적합성에 대한 비율은 달라질 수 있다.
S412단계에서 사용자 단말은 유효성 검사를 수행한다. 사용자 단말은 맵매칭 결과값에 대하여 유효성을 검사한다. 사용자 단말은 맵매칭 결과가 유효하지 못하다고 판단될 경우, 맵매칭 모듈을 초기화하고 초기 맵매칭을 수행한다. 일 예로 사용자 단말은 공간유효성 검사를 통과하지 못하고, 이전 측위 데이터와 10m 이상 차이가 나는 경우, 공간유효성 검사를 통과하고, 이전 측위 데이터와 20m 이상 차이가 나는 경우에는 유효하지 않다고 판단한다.
S414단계에서 사용자 단말은 맵매칭 결과가 유효하지 않은 경우에는 리셋을 수행한다. 리셋을 수행하는 조건은 상술한 유효성 판단과 동일하다.
S416단계에서 사용자 단말은 맵매칭 결과를 출력한다. 맵매칭 결과값의 구성은 판단된 공간 정보, 맵매칭된 링크 정보, 맵매칭 위치, 링크위에 맵매칭된 경우 측위 데이터와 링크까지의 투영거리가 포함된다. 또한, 맵매칭 위치는 네트워크 맵매칭을 하기 전 판단된 공간내의 맵매칭 위치와 네트워크 맵매칭을 수행 한 후 링크 상에 매칭된 위치를 포함한다.
이하에서는 각 요소별 적합성에 대해 구체적으로 알아보기로 한다.
도 10은 후보링크를 산출하는 예를 도시한 도면이며, 도 11은 본 발명에 따른 거리 적합성을 설명하기 위한 도면이다.
거리 적합성은 후보링크들에 대하여 측위 데이터와의 거리를 고려한다. 일 예로 위치 적합성의 최대 반경은 20m 이내로 설정하며, 위치 적합성 최대 점수, 최대 허용 반경 기준으로 링크에서 벗어난 비율을 고려하여 산출할 수 있다.
통행 적합성은 링크의 통행 코드 및 링크 진행 방향을 비교하여 산출한다.
경로 적합성은 탐색경로가 있는 경우, 측위 데이터가 경로 상에 있는지 고려한다.
연결 적합성은 이전 링크의 연결링크인지 여부를 고려한다. 도 12는 본 발명에 따른 연결 적합성을 설명하기 위한 도면이다.
공간 적합성은 이동 가능한 공간인지 여부를 고려한다.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 사용자 단말에서 맵매칭 방법에 있어서,
    설정된 시간 간격으로 측정된 측위 데이터를 이용하여 상기 사용자 단말이 위치하고 있는 공간을 판단하는 단계;
    상기 공간으로부터 설정된 거리 이내에 위치하고 있는 링크를 후보링크로 선정하는 단계;
    선정된 상기 후보링크 중 거리 적합성 또는 공간 적합성을 포함하는 적어도 2개의 적합성 기준 중 적어도 하나의 적합성 기준에 가장 부합하는 하나의 후보링크를 선정하는 단계;
    선정된 상기 후보링크에 상기 사용자 단말을 맵매칭하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 맵매칭 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 사용자 단말이 위치하고 있는 공간을 판단하는 단계는,
    설정된 시간 간격으로 측정한 사용자 단말이 위치하고 있는 공간이 변경되는 지 판단하는 단계;
    변경된 상기 사용자 단말이 위치하고 있는 공간이 설정된 시간 이내에 변경되기 이전 위치로 재 변경되는 지 판단하는 단계;
    상기 사용자 단말이 위치 재변경되면, 설정된 시간 간격으로 측정한 적어도 3개의 측위 데이터를 누적하여 상기 사용자 단말이 위치하고 있는 공간을 판단하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 맵매칭 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 사용자 단말이 위치하고 있는 공간을 판단하는 단계는,
    설정된 시간 간격으로 측정한 적어도 3개의 측위 데이터를 누적하여 상기 사용자 단말이 위치하고 있는 공간을 판단함을 특징으로 하는 맵매칭 방법.
  4. 제 2항 또는 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    이전에 상기 사용자 단말이 위치하고 있는 공간을 판단한 이력이 있으면, 현재 사용자 단말이 위치하고 있다고 판단한 공간이 이전에 위치한 공간과 연결되어 있는 공간인지 판단함을 특징으로 하는 맵매칭 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 후보링크를 선정하는 단계는,
    이전에 측정한 측위 데이터로부터 판단한 상기 사용자 단말의 위치와 현재 측정한 데이터로부터 판단한 상기 사용자 단말의 위치가 설정된 거리 이내인지 판단하는 단계;
    설정된 거리 이내이면 이전에 측정한 측위 데이터에 의해 산출된 후보링크 또는 상기 후보링크의 연결링크 중 설정된 조건에 부합하는 링크를 후보링크로 선정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 맵매칭 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 설정된 조건은,
    현재 측정한 측위 데이터로부터 판단한 위치로부터 설정된 거리 이내에 위치하고 있는 후보링크 또는 후보링크의 연결링크임을 특징으로 하는 맵매칭 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 적합성 기준은 상기 사용자 단말의 위치에서 후보링크까지의거리에 대한 판단인 거리 적합성, 상기 사용자 단말의 위치에서 후보링크로 이동 가능한 여부에 대한 판단인 공간 적합성, 측위 데이터에 의한 사용자 단말의 위치가 경로상에 위치하는 지에 대한 판단인 경로 적합성, 링크의 통행코드 및 링크의 진행 방향에 대한 기준인 통행 적합성, 이전링크의 연결링크인지 여부에 대한 판단인 연결 적합성 중 적어도 어느 하나임을 특징으로 하는 맵매칭 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 맵매칭하는 단계 이후에,
    상기 맵매칭 결과를 표시하는 단계를 포함하며,
    상기 맵매칭 결과는 판단한 공간에 대한 정보, 매칭된 링크에 대한 정보임을 특징으로 하는 맵매칭 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 맵매칭 결과는 판단한 공간 내의 매칭 위치, 매칭한 링크의위치, 공간 내의 매칭 위치와 매칭한 링크의 위치 사이의 거리임을 특징으로 하는 맵매칭 방법.
  10. 사용자 단말에서 맵매칭 방법에 있어서,
    설정된 시간 간격으로 측정된 측위 데이터를 이용하여 상기 사용자 단말이 위치하고 있는 공간을 판단하는 스페이스 맵매칭하는 단계;
    상기 스페이스 맵매칭 이후 측정된 측위 데이터를 이용하여 상기 사용자 단말의 위치를 네트워크 데이터에 매칭하는 네트워크 맵매칭하는 단계를 수행함을 특징으로 하는 맵매칭 방법.
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