KR20180014342A - 내비게이션 장치의 위치 보정 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내비게이션 장치의 위치 보정 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 내비게이션 장치의 위치 보정 장치는, 차량의 위치를 측정하는 위치 측정부; 주행경로를 탐색하고 탐색한 주행경로를 안내하기 위한 지도정보를 저장하는 지도데이터 저장부; 차량이 주행한 주행경로를 지도정보와 매칭시켜 저장하는 경로 저장부; 및 위치 측정부에서 측정한 차량의 위치정보를 기반으로 현재 위치를 산출한 후 이전 주행한 설정거리 이내의 주행경로를 경로 저장부로부터 읽어와 주행궤적 형상을 생성하고, 지도데이터 저장부로부터 현재 위치로부터 설정반경 이내의 도로를 탐색하여 맵매칭을 위한 후보도로를 생성하며, 주행궤적 형상과 후보도로의 형상에 대해 형상패턴으로 맵매칭을 수행하여 현재 위치를 보정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

내비게이션 장치의 위치 보정 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR COMPENSATING POSITION OF NAVIGATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}

본 발명은 내비게이션 장치의 위치 보정 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내비게이션 장치에서 측정된 위치와 가까운 도로를 맵매칭하여 위치를 보정할 때, 주행궤적과 주변 도로에 대한 형상으로 맵매칭하여 위치를 보정하는 내비게이션 장치에서의 위치 보정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

요즘은 전자장치의 발달로 자동차의 성능이 눈이 부시게 발전하고 있다. 일례로 엔진의 성능향상을 위해 여러 가지의 센서가 사용되어 최적의 엔진 효율을 발생시키도록 하여 차량에 대한 신뢰도 높아지고 있다.

이와 같이 차량의 성능이나 안전에 대한 기능이 발전함에 따라서 추가로 운전자의 편의를 위한 갖가지 장치 등이 개발되고 있으며, 최근에는 차량의 내비게이션 시스템이 개발되고 있다.

운전자에게 길을 안내하는 내비게이션이 차량 자체에 장착되어 나오면서 목적지까지 가는 최단 경로를 탐색하여 안전하고 편리하게 주행할 수 있도록 돕는다.

내비게이션을 화면 안내의 관점에서 분류하면, 지도상에 경로 및 현 위치를 표시하여 길 안내를 수행하는 전체지도 내비게이션(Full Map Navigation)과, 좌회전, 우회전, 유턴, 직진 등과 같이 현재시점에 맞는 안내만을 보임으로써 길 안내를 수행하는 TBT 내비게이션 시스템(Turn by Turn Navigation System)으로 분류할 수 있다.

이러한 내비게이션에는 목적지까지 이동하는 과정에서 현재 차량이 어느 위치에 있는지 확인이 가능하도록 차량의 위치를 지도상에 표시하는 맵 매칭이 적용되고 있다.

관련 선행기술로는 한국공개특허 제2011-0043294호(2011.04.27.)인 "네비게이션 장치의 맵매칭 보정방법"이 있다.

일반적으로 내비게이션 장치에서는 위성항법 정보나 추측항법 정보를 통해 주행하는 차량의 현재 위치를 측정한 후 측정된 좌표에서 가까운 도로와 맵매칭하는 맵매칭 기법을 이용하여 현재 위치를 표시하고 있다.

그러나, 이와 같이 가까운 도로와 맵매칭하는 지점 매칭을 수행할 경우 위성항법 정보나 추측항법 정보의 오차를 보상하기 위해 맵매칭을 수행하고 있지만 가까운 도로가 다수 존재할 경우에는 잘못된 도로와 매칭함으로써, 현재 위치에 대한 정밀도가 떨어지게 되어 예상치 못한 안내 및 기타 오류가 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 내비게이션 장치에서 측정된 위치와 가까운 도로를 맵매칭하여 위치를 보정할 때, 주행궤적과 주변 도로에 대한 형상으로 맵매칭하여 위치를 보정하는 내비게이션 장치의 위치 보정 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 내비게이션 장치의 위치 보정 장치는, 차량의 위치를 측정하는 위치 측정부; 주행경로를 탐색하고 탐색한 주행경로를 안내하기 위한 지도정보를 저장하는 지도데이터 저장부; 차량이 주행한 주행경로를 지도정보와 매칭시켜 저장하는 경로 저장부; 및 위치 측정부에서 측정한 차량의 위치정보를 기반으로 현재 위치를 산출한 후 이전 주행한 설정거리 이내의 주행경로를 경로 저장부로부터 읽어와 주행궤적 형상을 생성하고, 현재 위치로부터 설정반경 이내의 도로를 지도데이터 저장부로부터 탐색하여 맵매칭을 위한 후보도로를 생성하며, 주행궤적 형상과 후보도로의 형상에 대해 형상패턴으로 맵매칭을 수행하여 현재 위치를 보정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 위치 측정부는, 위성항법과 추측항법 중 어느 하나 이상을 통해 현재 차량의 위치를 측정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 위성항법은, GNSS(Global Navigation Satellite System)를 기반으로 차량의 위치정보를 측정하는 것임을 특징으로 한다.

본 발명에서 추측항법은, 차량의 속도 및 차량의 DR 정보를 기반으로 차량의 위치정보를 측정하는 것임을 특징으로 한다.

본 발명에서 후보도로는, 탐색된 도로와 연결성을 갖는 도로인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 내비게이션 장치의 위치 보정 방법은, 제어부가 위치 측정부로부터 위치정보를 입력받아 차량의 현재 위치를 산출하는 단계; 제어부가 현재 위치에 기초하여 이전 설정거리 이내의 주행경로를 경로저장부로부터 읽어와 주행궤적 형상을 생성하는 단계; 제어부가 현재 위치에 기초하여 지도데이터 저장부로부터 설정반경 이내의 도로를 탐색하여 맵매칭을 위한 후보도로를 생성하는 단계; 및 제어부가 주행궤적 형상과 후보도로에 대해 형상패턴으로 맵매칭을 수행하여 현재 위치를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 위치정보는, 위성항법과 추측항법 중 어느 하나 이상을 통해 측정한 위치정보인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 위성항법은, GNSS(Global Navigation Satellite System)를 기반으로 차량의 위치정보를 측정하는 것임을 특징으로 한다.

본 발명에서 추측항법은, 차량의 속도 및 차량의 DR 정보를 기반으로 차량의 위치정보를 측정하는 것임을 특징으로 한다.

본 발명에서 후보도로는, 탐색된 도로와 연결성을 갖는 도로인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 내비게이션 장치의 위치 보정 장치 및 그 방법은 내비게이션 장치에서 측정된 위치와 가까운 도로를 맵매칭하여 위치를 보정할 때, 주행궤적과 주변 도로에 대한 형상으로 맵매칭하여 위치를 보정함으로써 정확한 위치를 기반으로 길 안내를 수행할 수 있게 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션 장치의 위치 보정 장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션 장치의 위치 보정 장치에서의 매칭과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션 장치의 위치 보정 장치에서의 후보도로를 나타낸 도면이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션 장치의 위치 보정 장치에서 후보도로의 형상패턴을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션 장치의 위치 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 내비게이션 장치의 위치 보정 장치 및 그 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션 장치의 위치 보정 장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션 장치의 위치 보정 장치에서의 매칭과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션 장치의 위치 보정 장치에서의 후보도로를 나타낸 도면이고, 도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션 장치의 위치 보정 장치에서 후보도로의 형상패턴을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션 장치의 위치 보정 장치는, 위치 측정부(10), 지도데이터 저장부(20), 경로 저장부(30) 및 제어부(40)를 비롯하여 출력부(50)를 포함한다.

위치 측정부(10)는 차량의 위치를 측정하여 위치정보를 제어부(40)에 제공한다.

여기서, 위치 측정부(10)는 위성항법과 추측항법 중 어느 하나 이상을 통해 현재 차량의 위치를 측정할 수 있다.

이때 위성항법은 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 기반으로 차량의 위치정보를 측정하는 것으로, GPS(Global Positioning System), GLONASS(Global Navigation Satellite System), 갈릴레오(Galileo), 베이더우(Beidou) 등의 시스템으로부터 위치정보를 수신할 수 있다.

또한 추측항법은 차량의 속도계(미도시), 자이로센서(미도시), 및 지자기센서(미도시) 등으로부터 획득한 속도 및 차량의 DR(Dead Reckoning) 정보를 기반으로 차량의 위치정보를 측정할 수 있다.

지도데이터 저장부(20)는 주행경로를 탐색하고 탐색한 주행경로를 안내하기 위한 지도정보를 저장한다. 이때 지도정보는 정밀지도 정보일 수 있다.

경로 저장부(30)는 차량이 주행한 주행경로를 지도정보와 매칭시켜 저장함으로써 도로의 형상으로 맵매칭시키기 위한 주행궤적 형상을 생성할 수 있도록 한다.

제어부(40)는 위치 측정부(10)에서 측정한 차량의 위치정보를 기반으로 현재 위치를 산출한 후 이전 주행한 설정거리 이내의 주행경로를 경로 저장부(30)로부터 읽어와 주행궤적 형상을 생성하고, 지도데이터 저장부(20)로부터 현재 위치로부터 설정반경 이내의 도로를 탐색하여 맵매칭을 위한 후보도로를 생성하며, 주행궤적 형상과 후보도로의 형상에 대해 형상패턴으로 맵매칭을 수행하여 현재 위치를 보정하여 출력한다.

본 실시예에서 제어부(40)가 주행경로에 따른 주행궤적 형상을 생성하기 위해 이전 주행한 설정거리는 500m로 설정할 수 있다. 이는 임의로 설정된 거리로써 이에 한정하는 것은 아니다.

또한, 후보도로를 생성하기 위해 도로를 탐색할 때, 본 실시예에서는 현재 위치로부터의 설정반경 50m 이내의 도로를 탐색할 수 있다. 이는 위치 측정부(10)를 통해 측정한 위치정보의 오차범위를 감안하여 임의로 설정한 값으로써 이에 한정하는 것은 아니다.

도 2에 도시된 바와 같이 도로 형상을 갖는 지형에서 차량이 실제 주행한 주행경로는 a와 같지만 위치 측정부에서 측정한 위치정보에 따른 좌표는 b와 같게 된다. 따라서, b의 위치를 a 위치로 맵매칭을 수행하여 현재 위치를 표시하게 된다.

예를 들어, 맵매칭을 위해 탐색반경 e에서 맵매칭을 수행할 때, 맵매칭할 수 있는 도로는 c와 d일 수 있으나, 가까운 도로와 맵매칭할 경우 d 위치로 맵매칭될 수 있다. 그러나, 실제 주행경로 a와 비교할 때 이상적인 맵매칭 결과로는 c 지점으로 맵매칭되어야 하지만 가까운 도로와 맵매칭할 경우 d 위치로 맵매칭될 수 있다.

따라서, 본 실시예에서는 도 3과 같이 현재 위치에 기초하여 설정반경 내 도로를 탐색하여 현재 방향각과 도로 방향각의 차이가 임계각 이내인 맵매칭이 가능한 후보도로 A와 B를 탐색한 후 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 탐색된 도로와 연결성을 갖는 후보도로를 생성한다.

예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 도로 A와 연결성을 갖는 도로 (A), (B), (C), (D)를 후보도로로 생성하고, 또한 도 5에 도시된 바와 같이 도로 B와 연결성을 갖는 도로 (E), (F), (G)를 후보도로로 생성할 수 있다.

이와 같이 후보도로를 생성한 후, 제어부(40)는 주행궤적 형상과 후보도로의 형상을 비교하여 형상패턴으로 맵매칭을 수행한다.

이렇게 형상패턴으로 맵매칭을 수행할 경우, 제어부(40)는 도로 (B)를 가장 유사한 형상으로 맵매칭하고, 차량의 진행거리를 적용하여 현재 위치를 보정하여 출력할 수 있다.

출력부(50)는 제어부(40)에서 출력되는 보정된 현재 위치를 출력한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 내비게이션 장치의 위치 보정 장치에 따르면, 내비게이션 장치에서 측정된 위치와 가까운 도로를 맵매칭하여 위치를 보정할 때, 주행궤적과 주변 도로에 대한 형상으로 맵매칭하여 위치를 보정함으로써 정확한 위치를 기반으로 길 안내를 수행할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션 장치의 위치 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션 장치의 위치 보정 방법에서는 먼저, 제어부(40)가 위치 측정부(10)로부터 위치정보를 입력받아 차량의 현재 위치를 산출한다(S10).

여기서, 위치정보는 위성항법과 추측항법 중 어느 하나 이상을 통해 현재 차량의 위치를 측정한 위치정보일 수 있다.

이때 위성항법은 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 기반으로 차량의 위치정보를 측정하는 것으로, GPS(Global Positioning System), GLONASS(Global Navigation Satellite System), 갈릴레오(Galileo), 베이더우(Beidou) 등의 시스템으로부터 위치정보를 수신할 수 있다.

또한 추측항법은 차량의 속도계(미도시), 자이로센서(미도시), 및 지자기센서(미도시) 등으로부터 획득한 속도 및 차량의 DR(Dead Reckoning) 정보를 기반으로 차량의 위치정보를 측정할 수 있다.

S10 단계에서 위치정보로부터 현재 위치를 산출한 후, 제어부(40)는 현재 위치에 기초하여 이전 설정거리 이내의 주행경로를 경로 저장부(30)로부터 읽어와 주행궤적 형상을 생성한다(S20).

본 실시예에서 제어부(40)는 주행경로에 따른 주행궤적 형상을 생성하기 위해 이전 주행한 설정거리로써 500m를 설정할 수 있다. 이는 임의로 설정된 거리로써 이에 한정하는 것은 아니다.

또한 제어부(40)는 현재 위치에 기초하여 지도데이터 저장부(20)로부터 설정반경 이내에서 맵매칭이 가능한 도로를 탐색한다(S30).

본 실시예에서는 후보도로를 생성하기 위해 도로를 탐색할 때, 현재 위치로부터의 50m 설정반경에서 탐색할 수 있다. 이는 위치 측정부(10)를 통해 측정한 위치정보의 오차범위를 감안하여 임의로 설정한 값으로써 이에 한정하는 것은 아니다.

예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 현재 위치에서 설정 반경 50m 이내에 있는 도로 중 현재 방향각과 도로 방향각의 차이가 임계각 이내의 맵매칭 가능성이 있는 후보도로 A와 B를 탐색할 수 있다.

S30 단계에서 설정반경 이내의 도로를 탐색한 후, 제어부(40)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 탐색된 도로와 연결성을 갖는 후보도로를 생성한다(S40).

예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 도로 A와 연결성을 갖는 도로 (A), (B), (C), (D)를 후보도로로 생성하고, 또한 도 5에 도시된 바와 같이 도로 B와 연결성을 갖는 도로 (E), (F), (G)를 후보도로로 생성할 수 있다.

S40 단계에서 후보도로를 생성한 후, 제어부(40)는 주행궤적 형상과 후보도로의 형상을 비교하여 형상패턴으로 맵매칭을 수행한다(S50).

이렇게 형상패턴으로 맵매칭을 수행할 경우, 제어부(40)는 도로 (B)를 가장 유사한 형상으로 맵매칭하고, 차량의 진행거리를 적용하여 현재 위치를 보정하고 이를 출력한다(S60).

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 내비게이션 장치의 위치 보정 방법에 따르면, 내비게이션 장치에서 측정된 위치와 가까운 도로를 맵매칭하여 위치를 보정할 때, 주행궤적과 주변 도로에 대한 형상으로 맵매칭하여 위치를 보정함으로써 정확한 위치를 기반으로 길 안내를 수행할 수 있게 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 위치 측정부 20 : 지도데이터 저장부
30 : 경로 저장부 40 : 제어부
50 : 출력부

Claims (10)

1. 차량의 위치를 측정하는 위치 측정부;
   주행경로를 탐색하고 탐색한 상기 주행경로를 안내하기 위한 지도정보를 저장하는 지도데이터 저장부;
   상기 차량이 주행한 상기 주행경로를 상기 지도정보와 매칭시켜 저장하는 경로 저장부; 및
   상기 위치 측정부에서 측정한 상기 차량의 위치정보를 기반으로 현재 위치를 산출한 후 이전 주행한 설정거리 이내의 상기 주행경로를 상기 경로 저장부로부터 읽어와 주행궤적 형상을 생성하고, 상기 현재 위치로부터 설정반경 이내의 도로를 상기 지도데이터 저장부로부터 탐색하여 맵매칭을 위한 후보도로를 생성하며, 상기 주행궤적 형상과 상기 후보도로의 형상에 대해 형상패턴으로 맵매칭을 수행하여 상기 현재 위치를 보정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내비게이션 장치의 위치 보정 장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 위치 측정부는, 위성항법과 추측항법 중 어느 하나 이상을 통해 상기 현재 차량의 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는 내비게이션 장치의 위치 보정 장치.
   
3. 제 2항에 있어서, 상기 위성항법은, GNSS(Global Navigation Satellite System)를 기반으로 상기 차량의 위치정보를 측정하는 것임을 특징으로 하는 내비게이션 장치의 위치 보정 장치.
   
4. 제 2항에 있어서, 상기 추측항법은, 상기 차량의 속도 및 차량의 DR 정보를 기반으로 상기 차량의 위치정보를 측정하는 것임을 특징으로 하는 내비게이션 장치의 위치 보정 장치.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 후보도로는, 상기 탐색된 도로와 연결성을 갖는 도로인 것을 특징으로 하는 내비게이션 장치의 위치 보정 장치.
   
6. 제어부가 위치 측정부로부터 위치정보를 입력받아 차량의 현재 위치를 산출하는 단계;
   상기 제어부가 상기 현재 위치에 기초하여 이전 설정거리 이내의 주행경로를 경로 저장부로부터 읽어와 주행궤적 형상을 생성하는 단계;
   상기 제어부가 상기 현재 위치에 기초하여 지도데이터 저장부로부터 설정반경 이내의 도로를 탐색하여 맵매칭을 위한 후보도로를 생성하는 단계; 및
   상기 제어부가 상기 주행궤적 형상과 상기 후보도로에 대해 형상패턴으로 맵매칭하여 상기 현재 위치를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내비게이션 장치의 위치 보정 방법.
   
7. 제 6항에 있어서, 상기 위치정보는, 위성항법과 추측항법 중 어느 하나 이상을 통해 측정한 위치정보인 것을 특징으로 하는 내비게이션 장치의 위치 보정 방법.
   
8. 제 7항에 있어서, 상기 위성항법은, GNSS(Global Navigation Satellite System)를 기반으로 상기 차량의 위치정보를 측정하는 것임을 특징으로 하는 내비게이션 장치의 위치 보정 방법.
   
9. 제 7항에 있어서, 상기 추측항법은, 상기 차량의 속도 및 차량의 DR 정보를 기반으로 상기 차량의 위치정보를 측정하는 것임을 특징으로 하는 내비게이션 장치의 위치 보정 방법.
   
10. 제 6항에 있어서, 상기 후보도로는, 상기 탐색된 도로와 연결성을 갖는 도로인 것을 특징으로 하는 내비게이션 장치의 위치 보정 방법.

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