WO2014178582A1 - 도로 네트워크에서 움직이는 영역 질의의 안전 출구 위치를 계산하는 방법 - Google Patents

도로 네트워크에서 움직이는 영역 질의의 안전 출구 위치를 계산하는 방법 Download PDF

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조형주
류기열
정태선
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Ajou University Industry Academic Cooperation Foundation
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Definitions

  • the present invention relates to a method for calculating a moving area query result and a safety exit location in a road network, and more particularly, receiving an area query request of a moving client terminal and maintaining the same area query result together with the area query result.
  • the present invention is derived from research conducted as part of the General Researcher Support Program of the Ministry of Education, Science and Technology and the Ministry of Education, Korea Research Foundation. [Task Management Number: 2012R1A1A2043422, Title: Top- k A Study on the Query Processing Algorithm].
  • location-based service of a mobile object requires k-nearest neighbor search to efficiently retrieve location information of static objects such as mobile objects and gas stations.
  • a database storing road network information, moving object information, and static object information is called a road network database.
  • a road network database a road network is modeled as a directional graph.
  • One road segment corresponds to the edge of the graph, and a point where two different road segments meet each other corresponds to a node of the graph.
  • facilities such as stops, schools, hotels, etc. on the road network are modeled as static objects, and objects with mobility such as cars and people are modeled as moving objects.
  • Queries used in the road network database include k-nearest neighbor queries, range queries, and spatial join queries.
  • the Euclidean distance (straight distance) between two objects can be calculated using only the absolute position of any two objects.
  • a moving object can only move over a predefined road network, so the network distance between the objects cannot be calculated only by the absolute position of the object.
  • the network distance between two objects is the total sum of road segment lengths existing on the shortest path between any two objects in the road network.
  • the prior art shares a part for storing and managing a network structure which is a common part of a current location index and a past location index of a road network based moving object, and is generated by an index for a current location, an index for a past location, and an update of a current location. It is an index that integrates the generation and processing function of the near past location, which supports not only the current location of the moving object but also the past location.
  • it integrates the common parts of the current location index and the past location index it is derived for the purpose of reducing the spatial and update costs of the index rather than maintaining the index separately.
  • the area that provides the same result as the query result at the location of the query is called a safe region, and the boundary of the safe zone, that is, the exit of the safe zone, is called a safe exit.
  • D. Yung, M. Yiu, and E. Lo "A safe-exit approach for efficient network-based moving range queries," Data Knowl. Eng. Vol. 72, pp. 126-147, 2012. has been proposed.
  • the prior art proposes a method for finding safety exits with query results in a range query.
  • the prior art is a technique for providing a region query by a moving query to a static object, and searches all object candidates within the range of 3r, which is three times the query distance r of the region query, to find a query result.
  • the present invention was derived to solve the problems of the prior art as described above, and in response to a moving area query from a moving client terminal (query), a safe area that provides the same result as the area query result based on the query location. It aims to find a (Safe Zone) and deliver information on the safe zone to the terminal along with the results of the zone query.
  • An object of the present invention is to propose a technique for effectively calculating information on a safe area for an area query for a directional road network.
  • Such information about the safe zone has the advantage of reducing the data burden between the server and the client terminal in the moving area query, and reduces the burden on the server.
  • the boundary point of the safety zone is recognized as a safety exit, and the existence of the safety exit is confirmed by comparing the result of the area query based on the intersection point in calculating the safety exit, and the objects according to the position change of the terminal.
  • the objective of this paper is to propose a technique for calculating the location of a safety exit considering the quality of
  • the present invention provides the user with an area query result according to the current position of the client terminal by using the area query result and the safety exit information received from the server, and the client terminal passes through or exits the safety exit immediately. It is also intended to present a technique for requesting a region query back to the server for a second location rather than the current location if expected.
  • the present invention provides a method of minimizing communication between the server and the client terminal until the client terminal passes the safety exit by providing information on the safety zone that provides not only the query processing but also the same query result as the query result in the server.
  • This technique aims to reduce the computational cost of the server and the communication cost between the client and the server.
  • an object of the present invention is to provide a shared execution technique for sharing the domain query results in the intersection node that can be shared in each domain query, in order to reduce the computational load of the server. According to this, since the area query result calculated at a specific intersection node is shared for the next area query, the server can greatly reduce the amount of computation that must be executed for each area query.
  • the region query result calculation apparatus is a receiving unit for receiving the region query request for the object located within the query distance with respect to the query position from the client terminal, An area query result calculation unit that calculates an area query result based on the query location in response to an area query request, a safe area calculation unit that calculates a safe area that provides the same area query result as the area query result based on the query location; It includes a transmission unit for transmitting the area query results based on the query location and the information on the safety zone to the client terminal.
  • the region query result calculating unit may calculate the distance between the objects from the query position in consideration of the direction of the road segment located within the query distance based on the query position, and calculate the region query result.
  • the apparatus for providing a region query result is a query request unit for requesting a region query for an object located within a query distance based on a first position, and an region query based on the first position.
  • the receiving unit receives the information on the safe area that provides the same result as the result of the area query based on the result and the first position, the current positioning unit confirming the current position of the moving client terminal, and the current position of the moving client terminal is secure.
  • a query result providing interface for providing an area query result based on the first location to the user as an area query result for the current location of the client terminal.
  • the query request unit may request an area query for the second location from the server.
  • receiving an area query request for an object located within a query distance based on a query location from a client terminal in response to an area query request of the client terminal, Computing an area query result based on the query location of, Computing a safe area that provides the same area query results as the area query results based on the query location of the client terminal, and Based on the query location of the client terminal And transmitting the area query result and the information about the safe area to the client terminal.
  • the calculating of the region query result may be performed in consideration of the direction of the road segment located within the query distance from the query position.
  • a method for providing an area query result includes requesting a server for an area query for an object located within a query distance based on a first location, an area query result based on the first location, and Receiving information about a safe area that provides the same result as the area query result based on the first location, checking the current location of the moving client terminal, and if the current location of the moving client terminal is included in the safe area, And providing the area query result based on the first location to the user as the area query result for the current location of the client terminal.
  • the area query may be an area query considering the direction of the road segment located within the query distance with respect to the first location.
  • the load of the server does not increase greatly even if the number of client terminals is increased by using a distributed algorithm, it is possible to reduce the additional cost of additional servers to withstand the peak time load. That is, according to the present invention, since the client shares a part of the calculation work of the server and processes it, the load of the server is distributed.
  • the communication cost between the client terminal and the server is reduced.
  • the number of communication and the amount of communication data between the client terminal and the server is reduced, thereby reducing the load on the network and minimizing the influence on the communication of other users.
  • the information on the safety zone can be effectively calculated for the area query for the directional road network.
  • a shared execution technique for sharing the results of the region query in the intersection node that can be shared in each region query.
  • the server can greatly reduce the amount of computation that must be executed for each area query.
  • the area query result at each intersection node is calculated and used to calculate the area query result and the location of the safety exit. Therefore, in the next area query, the area query result at the intersection node calculated in the previous area query is used. The computational load on the server can be reduced.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a road network including client terminals and objects according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an overall configuration diagram showing a road network in which a safety zone and a safety exit are displayed in the road network of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of providing a region query result in a server according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an operation flowchart illustrating in more detail an embodiment of calculating a safety zone that provides the same region query result as the region query result of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of calculating an area query result that shares an area query result according to an intersection according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method for providing a region query result in a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the number of various cases of calculating a distance to an object as a virtual reference position moves between two intersections according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the number of various cases of calculating a distance to an object according to a movement of a virtual reference position between three intersections according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 illustrates a number of various cases of calculating a distance to an object as a virtual reference position moves along a path between three intersection points including a directional road segment according to another embodiment of the present invention. Drawing.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a method of determining a location of a safety exit between two intersections in a directional road segment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an apparatus for calculating a region query result included in a server, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a conceptual configuration of one component of FIG. 11.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating an apparatus for providing a region query result included in a client terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 and 15 illustrate an example in which a first safety zone and a second safety zone are shown together in the same network.
  • 16 is a diagram illustrating an example of the second safety zone.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a critical area in the same network as FIG. 16.
  • 18 is an example illustrating a determination process on whether to recalculate a critical region due to a change in network weight.
  • the region query result calculation apparatus is a receiving unit for receiving the region query request for the object located within the query distance with respect to the query position from the client terminal, An area query result calculation unit that calculates an area query result based on the query location in response to an area query request, a safe area calculation unit that calculates a safe area that provides the same area query result as the area query result based on the query location; It includes a transmission unit for transmitting the area query results based on the query location and the information on the safety zone to the client terminal.
  • the region query result calculating unit may calculate the distance between the objects from the query position in consideration of the direction of the road segment located within the query distance based on the query position, and calculate the region query result.
  • the apparatus for providing a region query result is a query request unit for requesting a region query for an object located within a query distance based on a first position, and an region query based on the first position.
  • the receiving unit receives the information on the safe area that provides the same result as the result of the area query based on the result and the first position, the current positioning unit confirming the current position of the moving client terminal, and the current position of the moving client terminal is secure.
  • a query result providing interface for providing an area query result based on the first location to the user as an area query result for the current location of the client terminal.
  • the query request unit may request an area query for the second location from the server.
  • receiving an area query request for an object located within a query distance based on a query location from a client terminal in response to an area query request of the client terminal, Computing an area query result based on the query location of, Computing a safe area that provides the same area query results as the area query results based on the query location of the client terminal, and Based on the query location of the client terminal And transmitting the area query result and the information about the safe area to the client terminal.
  • the calculating of the region query result may be performed in consideration of the direction of the road segment located within the query distance from the query position.
  • a method for providing an area query result includes requesting a server for an area query for an object located within a query distance based on a first location, an area query result based on the first location, and Receiving information about a safe area that provides the same result as the area query result based on the first location, checking the current location of the moving client terminal, and if the current location of the moving client terminal is included in the safe area, And providing the area query result based on the first location to the user as the area query result for the current location of the client terminal.
  • the area query may be an area query considering the direction of the road segment located within the query distance with respect to the first location.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a road network including client terminals and objects according to an embodiment of the present invention.
  • q denotes a query position of a client terminal
  • O 1 to O 6 indicate a point of interest (POI).
  • POI means an object representing a restaurant, a gas station, a school, or the like.
  • the number on the graph indicates the distance between two points, and each of nodes n1 to n7 indicates an intersection point or boundary point of each road segment. In this case, the number on the graph may indicate a distance between two points, or may indicate a time of arrival between two weighted points in consideration of traffic of a road in a road network.
  • the distance between two nodes or objects is displayed on the road network.
  • the distance between the node n1 and the adjacent object O 1 is 3, and the distance between the node n1 and the node n4 is 2.
  • the distance from node n5 to n4 is calculated in consideration of the directionality of the road segment from node 4 and node n4 to node n5. For example, 10, the path distance from n1 and n2, which is the shortest distance, to n5 may be calculated as the distance from n4 to n5.
  • the object closest to the query position q may be calculated as O 2 .
  • the distance between query location q and object O 1 is 7
  • the distance between query location q and object O 2 is 3
  • the distance between query location q and object O 3 is 12
  • query location Since the distance between q and object O 4 is 8, the distance between query position q and object O 5 is 11, and the distance between query position q and object O 6 is 17, so the object closest to query position q is determined as O 2 . .
  • FIG. 2 is an overall configuration diagram of a road network including a safety zone and a safety exit in the road network of FIG. 1.
  • the server may generate the area query result and the safety zone information for the surrounding objects located within the query distance r from the query position q in consideration of the direction of the road segment.
  • the safety zones shown in FIG. 2 are indicated by bold line segments, and the safety outlets Pse1, Pse2 and Pse3 are indicated by asterisks.
  • the safety zone is an area where the query result at the query location q is maintained.
  • the safety exit is the boundary between the safe zone where the current query results at query location q are maintained and the non-safe region where the current query results are not maintained. If the road network layout and location information are shared between the server and the terminal, the server can inform the terminal of the location of all safety exits for the safety zone so that all information about the safety zone can be delivered.
  • the query result for an area query for finding an object located within the query distance r from the query location q may be represented as ⁇ O (q, r) ⁇ .
  • the query result ⁇ O (q, r) ⁇ is ⁇ O (n s , r) ⁇ , ⁇ O (n e , r) ⁇ , and It can be found among the objects located between intersection n s and intersection n e .
  • Equation 1 the query result ⁇ O (q, r) ⁇ is given by Equation 1 below. It will be included in the set.
  • the path Is the union of the domain query result (query distance is r) at each point on the query, and the query result ⁇ O (q, r) ⁇
  • Equation 1 may also be seen as representing the search range of the present invention described through FIGS. 7 to 10.
  • Safe zone as defined by the safe zone
  • the result of the region query at any point in is equal to the current query result at query location q.
  • the client terminal moves from the query position q and passes through the safety exit, it has the same query result as the current query result received from the server.
  • the client terminal may request an area query result for the second location from the server.
  • the query position q is interpreted as the current position of the moving client terminal, but the query position q does not necessarily have to be the current position of the client terminal.
  • the query position q is a position that is a reference of the region query. Therefore, the user of the terminal may select the query position q by arbitrarily setting the reference position to which the region is to be queried, rather than his current position.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of providing a region query result in a server according to an embodiment of the present invention.
  • a server receives an area query request for querying an object located within a query distance r from a query location q from a client terminal (S310).
  • the server calculates an area query result based on the query location q (S320).
  • the server may consider the direction of the road segment in the process of calculating the region query result.
  • the directionality of the road segment can be indicated by whether bidirectional traffic is allowed. Two-way traffic may be allowed for each road segment, or only one-way traffic may be allowed. In the case of one-way traffic, the direction of the road segment can be additionally given.
  • the direction of the road segment may be given to the connection path between the road segments, such that left turn is prohibited or only left turn is allowed. In other words, this is the case that can proceed only in a specific direction at the intersection.
  • the server may consider the direction of the road segment located within the query distance r based on the query position q.
  • directionality When directionality is given to the road segment, the influence on the path distance may be wide. Therefore, in some embodiments, the directionality of the road segment located outside the query distance r as well as the road segment located within the query distance r from the query position q may vary. You may even need to consider.
  • the server calculates a safety region that provides the same region query result as the region query result based on the query location q (S330).
  • the server transmits to the client terminal information on a safe area that provides the same area query result as the area query result based on the query location q, together with the area query result based on the query location q (S340).
  • the information indicating the safety zone may be given in various ways, but in the exemplary embodiment of the present invention, all information on the safety zone may be covered as location information of all boundary points of the safety zone, that is, all safety exits. Because of this, the safety zone can be identified only by the location information of the safety exit without excessive information on the safety zone.
  • FIG. 4 is an operation flowchart illustrating in more detail an embodiment of a process of calculating a safe area that provides an area query result that is the same as an area query result for the query location q of FIG. 3.
  • the server calculates an area query result based on the first intersection point adjacent to the query location (S331).
  • the server compares the region query result based on the query position with the region query result based on the first intersection (S332), and the region query result based on the query position of the client terminal and the region based on the first intersection. It is determined whether the query results are the same (S333).
  • the server determines that a safety exit exists between the query location and the first intersection point (S334).
  • the position on the road of the safety exit is calculated in consideration of the change of the distance with the surrounding objects due to the virtual movement of the reference position of the area query on the road segment determined to exist (S335). Step S335 will be described below with reference to FIG. 7A.
  • the server determines that a safety exit does not exist between the query position and the first intersection point (S336).
  • An area query result based on at least one second intersection point adjacent to the intersection point is calculated (S337).
  • the server compares the region query result based on the second intersection point with the region query result based on the query position (S332).
  • the server may calculate an area query result based on at least one first intersection point adjacent to the query location.
  • the server may perform step S332 for each of the at least one first intersection.
  • the server performs steps S334 and S335 for the first intersection point different from the range query result based on the query location.
  • the server sets a second intersection point adjacent to the first intersection point for the first intersection point representing the same area query result as the area query result based on the query location. At this time, even if adjacent to the first intersection, the same node as the first intersection examined in step S331 is excluded in step S337.
  • the departure node p anchor and the arrival node n b are defined for each road segment, and the results obtained by checking whether there is a safety exit for each route are shown in Table 1 below.
  • the server may calculate the result of the region query in each of the departure node and the arrival node of each road segment and compare the result to determine whether they are the same.
  • the road segment to which the query location q belongs the road segment is divided based on the query location q and the result of the area query is compared with each of the divided road segments.
  • the server can find Pse1, Pse2, and Pse3 as safety exits, as summarized in Table 1.
  • the server expands the search target to nodes n3, n2, n1, n7 adjacent to n4 and compares the result of the region query.
  • the road network shown in FIG. 2 does not include the road network after n3, and thus the result of extending to the node adjacent to n3 will be omitted.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a query result calculation method of sharing a region query result according to an intersection according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the server receives an N-th region query request from the client terminal (S510).
  • the server calculates an area query result for the query location (S520).
  • the server may calculate an area query result for each of at least one intersection in parallel with step S520 (S530).
  • the server stores the area query result for each intersection (S540).
  • the server calculates a safe zone that provides the same area query result as the area query result for the query location (S550).
  • the server will provide the secure terminal (safe exit) information to the client terminal along with the area query result for the query location.
  • the server receives the (N + 1) th region query request from the client terminal (S560), and calculates the region query result for the query position (S570).
  • the server may perform a step (S580) of calculating the area query result for each of at least one or more intersections in parallel.
  • steps S570 and S580 may be performed using an area query result for each of at least one or more intersections stored in step S540.
  • the method for calculating a range query result of the present invention refers to a range query result at an intersection point (node) around the query location in calculating the range query at the query location.
  • the safe area information is obtained by calculating the area query result of M neighbor nodes in the N-th area query.
  • At least some of the previous M adjacent nodes in the (N + 1) th query are still likely to be located within the query distance r from the new query location.
  • the (N + 1) th region query at least a part of the region query results for the previous M adjacent nodes may be shared and used, and the computational load of the (N + 1) th region query may be reduced for the shared portion. have.
  • the server calculates a safe zone that provides the same area query result as the area query result for the (N + 1) th query position of the client terminal (S590).
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method for providing a region query result in a terminal according to another embodiment of the present invention.
  • the moving client terminal checks the current location (S610).
  • the client terminal determines whether the current location is located in the safe area (S620), and if the current location of the client terminal is not included in the safe area or if the current location is expected to leave the safe area soon, request an area query to the server. It may be (S630).
  • the client terminal may check whether the client terminal has left the safe zone from the safety exit information received together with the region query result previously requested by the client terminal for the first location.
  • the server requests a server to query the server for the current position of the client terminal based on the current position (S630), although not shown in FIG. If the current location is not out of the safe zone but it is expected to leave the safe zone soon after considering the direction of travel, the client terminal may set the location beyond the safe exit as a new query location and request the server to query the new query location for the new query location. In this case, the new query position is the second position and becomes a criterion for the region query.
  • the client terminal provides information about a safe area that provides the same result as the region query result based on the current position (second position) of the client terminal and the region query result based on the current position (second position) of the client terminal.
  • an area query result based on the second location is provided to the user as an area query result for the current location of the client terminal (S650).
  • an area query result based on the previously received first location is provided to the user as an area query result for the current location of the client terminal (S650).
  • the method provided to the user may include not only a display but also various interfaces using voice guidance and vibration through a speaker.
  • the client terminal sends an area query for the third location to the server. You may ask.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the number of various cases of calculating a distance to an object as a virtual reference position moves between two intersections according to an embodiment of the present invention.
  • the hypothetical reference position between the two intersection points shown in FIG. 7 is assumed to progress from n s to n e .
  • 7 (a) to 7 (c) show each embodiment of the positional relationship that the object O may have with respect to the corresponding road segment.
  • FIG. 7A illustrates a case where an object O exists between two intersections.
  • the distance from the virtual reference position to the object O may be represented by len (n s , O).
  • the distance from the virtual reference position to object O will gradually decrease.
  • the distance from the virtual reference position to the object O will gradually increase.
  • FIG. 7B shows the case where the object O is located beyond the node n s .
  • the distance from the virtual reference position to the object O is represented by d (n s , O).
  • the distance from the virtual reference position to the object O will increase linearly.
  • the distance from node n e to object O is d (n s , O) + len (n s , n e ).
  • the distance from the virtual reference position to the object O exceeds the query distance r, so the object O affects the calculation of the safety zone in the road segment of FIG. 7 (b). .
  • the safety exit is at a location where the distance to object O is r.
  • FIG. 7C shows a case where the object O is located beyond the node n e .
  • the distance from the virtual reference position to the object O is represented by d (n e , O).
  • the distance from the virtual reference position to object O will decrease linearly. Inverting the linear decrease, in this case the distance from node n s to object O is len (n s , n e ) + d (n e , O).
  • the safety exit is at a location where the distance to object O is r.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the number of various cases of calculating a distance to an object according to a movement of a virtual reference position between three intersections according to an embodiment of the present invention.
  • 8 (a) shows a road network in which the value of a safe zone or area query is affected by object O 1 .
  • the virtual reference position proceeds in the order of n 2 , n 5 , and n 3 .
  • FIG. 8B illustrates a case where a distance model according to various positional relationships of FIGS. 7A to 7C is applied to the road network of FIG. 8A.
  • the distance from the virtual reference position to the object O 1 decreases from node n5 to n3 to 0 at the position of object O 1 , and then increases again.
  • the model of FIG. 7 (b) the distance from the node n2 to the object O 1 is 3, and as the virtual reference position moves away from n2, the distance to the object O 1 will also increase linearly.
  • Applying the model of FIG. 7C the distance from the node n3 to the object O 1 is 1, on the contrary, as the closer to the node n3, the distance to the object O1 decreases linearly.
  • FIG. 9 illustrates a number of various cases of calculating a distance to an object as a virtual reference position moves along a path between three intersection points including a directional road segment according to another embodiment of the present invention. Drawing.
  • FIG. 9 (a) is a road network with the same arrangement except for the directionality of FIG. 8 (a). 9 (a), it can be seen that the node is a one-way path from nodes n3 to n5 and nodes n5 to n2.
  • FIG. 9 (b) shows an example in which the distance model of FIGS. 7 (a) to 7 (c) is applied to the road network of FIG. 9 (a) as shown in FIG. 8 (b). In this case, some distance models are not valid in FIG. 9B due to the unidirectionality of the road network.
  • the distance model of FIG. 7C is not valid in the entire section of FIG. 9B, and the distance model of FIG. 7A is valid only in the section between the object O 1 and the node n3. This is because when the virtual reference position is located in the section between the object O 1 and the node n5, a path in the direction from the virtual reference position toward the object O1 cannot be adopted.
  • FIG. 9 (c) the distance model of FIG. 7 (b) may be effectively applied to all sections of FIG. 9 (b). Therefore, if the minimum distance is selected at each position among the valid distance models of FIG. 9 (b), the result is shown as FIG. 9 (c).
  • P 2 is equal to the position of the object O 1 . That is, points P 1 and P 2 are safety exits on the road network of FIG. 9 (a). It can also be seen that the object O 1 is an object that affects the safety zone of the road network.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a method of determining a location of a safety exit between two intersections in a directional road segment according to an embodiment of the present invention.
  • object O 3 and object O 5 are not included in the result of the area query operation at the query position q, and node n5 is presented as a safety exit candidate in FIG. 10 (b).
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an apparatus for calculating a region query result included in a server, according to an exemplary embodiment.
  • the region query result calculating apparatus 1100 may receive a region query request for an object located within a query distance based on the query position from the client terminal, and in response to the region query request of the client terminal, An area query result calculating unit 1120 that calculates an area query result, a safe area calculating unit 1130 that calculates a safe area that provides the same area query result as the area query result based on the query position, and the query position And a transmitter 1140 for transmitting the region query result and the information about the safe area to the client terminal.
  • the region query result calculating unit 1120 may calculate the distance between the objects from the query position in consideration of the direction of the road segment located within the query distance based on the query position, and calculate the region query result.
  • the safety zone calculation unit 1130 may extract the position on the road of the safety exit, which is the boundary point of the safety zone, as key information indicating the boundary of the safety zone, and the transmission unit 1140 may be located at the position of the extracted safety exit on the road. Information may be transmitted to the client terminal.
  • the region query result calculating apparatus 1100 receives the Nth query request of the client terminal from the receiving unit 1110, and the region query result calculating unit 1120 performs the region query operation based on the query position of the client terminal.
  • An intersection area query result storage unit 1160 that stores an intersection query result operation unit 1150 that calculates an area query result for each of at least one or more intersections, and an area query result for an intersection calculated by the intersection area query operation unit 1150. It may also include.
  • the safe area calculating unit 1130 may extract information about the safe area using the area query result for the intersection stored in the cross point area query result storage unit 1160.
  • the region query result calculating unit 1130 may also calculate the region query result based on the query position using the region query result for the intersection stored in the intersection region query result storage unit 1160.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a conceptual configuration of one component of FIG. 11.
  • the safety zone calculating unit 1130 illustrated in FIG. 11 includes a query result comparison unit 1131, which compares an area query result based on each of at least one intersection with a query location and an area query result based on the query location.
  • a safety exit checking unit for checking whether a safety exit, which is a boundary point of the safety zone with respect to the query location, exists between each of one or more intersection points adjacent to the query location and the query location using the comparison result in the result comparison unit 1131 ( 1132) and a position calculation unit 1133 that calculates a position on the road of the safety exit in consideration of a change in distance from surrounding objects due to a virtual movement of the reference position of the area query on the road where the safety exit is confirmed. ) May be included.
  • the safety exit checking unit 1132 expands the search target to another second intersection adjacent to the first intersection, Compute the region query result at the second intersection and compare it with the region query result at the query location. At this time, if it is confirmed that the safety exit does not exist between the second intersections, the search target can be extended to the third intersection adjacent to the second intersection.
  • the safety exit checking unit 1132 determines that a safety exit exists between the second intersection point and the first intersection point, and determines the position calculation unit. 1333 may calculate the location of the safety exit.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating an apparatus for providing a region query result included in a client terminal, according to another exemplary embodiment. Referring to FIG. 13
  • the area query result providing apparatus 1300 may include a query request unit 1310 requesting a server for an area query for an object located within a query distance based on a first location, an area query result based on a first location, and a first location.
  • the query request unit 1310 if the current position of the client terminal is not included in the safe zone or if the current position of the client terminal is expected to leave the safe zone soon, the server requests an area query for the second position of the client terminal to the server. Characterized by request.
  • the area query is an area query considering the direction of the road segment located within the query distance with respect to the first position.
  • the query result providing interface 1340 may include the area query result for the first location as the area query result for the current location when the current location is included in the safe area according to the area query result for the first location that was previously received. to provide. In this process, the communication load between the client terminal and the server and the computational load of the server are reduced.
  • the number given to the graph between each node may represent the arrival time between two nodes given a weight considering the distance between the two nodes or the traffic of the road. At this time, the arrival time between each node may change depending on the traffic conditions of the roadway. Therefore, a reduced safety zone / region technique is proposed, which is designed so that the results of the zone query and the safety zone information of the present invention are valid even when the value assigned to each graph of the road network due to traffic congestion is changed. .
  • the reduced safe zone technique is described below with reference to FIGS. 14-18.
  • the information searched in the neighboring network including the network to which the query location q belongs, as described with reference to FIGS. 1 to 13, is defined as a first safe zone SR_ex. 14 to 18, information searched in the network to which the query location q belongs will be defined as a second safe zone SR_re.
  • the second safety zone is a reduced safety zone compared to the first safety zone, and the second safety zone may be the same as or included within the first safety zone.
  • the cost of computing the second safe zone will be less than or equal to the cost of computing the first safe zone. This is because only the network to which the query location q belongs is taken into account in calculating the second safe zone.
  • the second safe zone SR_re is calculated only between nodes n12 and n15.
  • the first safe zone SR_ex is calculated not only for nodes n12 and n15 but also for the surrounding networks.
  • the first safety zone is the network to which the query location q belongs
  • a critical region for a safety zone is defined to determine whether the change of the traffic condition affects an existing safety zone.
  • the critical region consists of a set of points p that satisfy the following equation (2).
  • CR means the critical region and r means the query distance.
  • r means the query distance.
  • Equation (2) is defined on the assumption that there are two exits of the safety zone, and when there are three or more exits of the safety zone, all of the points p having a minimum value within the query distance r are critical. It will be included in the area.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a second safety zone
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a critical area in the same network as that of FIG. 16.
  • the critical region is calculated in consideration of the unidirectionality of the network between n12 and n15 and the unidirectionality of the network between n16 and n15.
  • the second safety zone and the critical zone information for each query position q are stored in a database.
  • the safety zone calculator 1130 checks whether the network whose weight has been changed is within a critical region for the query location q. . If the weighted network does not fall within the critical region for the query location q, the previous safety zone information is maintained and no further action is required.
  • the safe zone calculator 1130 recalculates the safe zone.
  • the critical zone is also recalculated, updated and stored in the database.
  • the safe area calculating unit 1130 quickly searches a critical area information database and includes a threshold to which a network whose weight has been changed belongs.
  • the zones may be identified and the safe zone information may be recalculated for a query corresponding to each of the identified critical zones.
  • the critical section is also recalculated and updated and stored in the database.
  • FIG. 18 is an example illustrating a determination process on whether to recalculate a critical region due to a change in network weight.
  • FIG. 17 shows network weights and threshold regions at time Ti
  • FIG. 18 shows network weights and threshold regions at time Tj. At this time Ti ⁇ Tj.
  • the network at time Ti Wow The reach (or arrival time) of 2 is 2, and one of the end points of the critical region Located in the phase.
  • the network at time Tj Wow The arrival distance (or arrival time) of is changed to four.
  • the network There is no critical zone on the network
  • the change of reach (or reach time) of does not affect the critical area or the safety zone.
  • the network Because there is a critical area on the network, Due to the change in the arrival distance (or the arrival time) of the safe zone calculation unit 1130 recalculates the safe zone, and also updates the critical zone.
  • the safety zone is not changed despite the recalculation result of the safety zone. However, according to the embodiment, the value of the safety zone may be changed. It will be self-evident.
  • the region query result calculation method and the region query result providing method according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks.
  • Magneto-optical media and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
  • the present invention relates to a method for calculating a moving area query result and a safety exit location in a road network, and more particularly, receiving an area query request of a moving client terminal and maintaining the same area query result together with the area query result.
  • the present invention develops a method of minimizing communication between the server and the client terminal when the client terminal is located in the safe zone by providing a safe zone that provides not only the query processing but also the same query result as the query result in the server. This technique aims to reduce the computational cost of the server and the communication cost between the client and the server.

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Abstract

본 발명은 도로 네트워크에서 움직이는 영역 질의 결과 및 안전 출구 위치를 계산하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 움직이는 클라이언트 단말의 영역 질의 요청을 수신하여 영역 질의 결과와 함께 그 영역 질의 결과가 동일하게 유지되는 안전 지역 및 안전 출구 위치를 함께 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 서버에서 질의 처리뿐만 아니라 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 제공하는 안전구역을 함께 제공하여 클라이언트 단말이 안전 구역 내에 위치하는 경우 서버와 클라이언트 단말간의 통신을 최소화하는 방식을 개발한다. 이러한 기법을 통하여 서버의 계산 비용을 줄이고, 클라이언트와 서버 사이의 통신비용을 줄이는 것을 목적으로 한다.

Description

도로 네트워크에서 움직이는 영역 질의의 안전 출구 위치를 계산하는 방법
본 발명은 도로 네트워크에서 움직이는 영역 질의 결과 및 안전 출구 위치를 계산하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 움직이는 클라이언트 단말의 영역 질의 요청을 수신하여 영역 질의 결과와 함께 그 영역 질의 결과가 동일하게 유지되는 안전 지역 및 안전 출구 위치를 함께 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 교육과학기술부 및 한국연구재단의 교과부 일반연구자지원사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2012R1A1A2043422, 과제명: 위치기반서비스에서 위치보안 및 위치불확실성을 고려한 top-k 질의 처리 알고리즘에 관한 연구].
이동 통신망, GPS 등과 같은 위치 탐색 및 서비스 기술이 발전함에 따라, 최근에는 이동 객체의 위치 기반 서비스를 지원하는 응용 분야에 대한 관심이 높아졌다. 이동 객체의 위치 기반 서비스는 이동 객체와 주유소 등과 같은 정적 객체의 위치 정보를 효율적으로 검색하기 위한 k-최근접 이웃 검색을 요구한다.
도로 네트워크 정보, 이동 객체의 정보, 정적 객체 정보 등이 저장된 데이터베이스를 도로 네트워크 데이터베이스(road network databases)라 하며, 도로 네트워크 데이터베이스에서 도로 네트워크는 방향성을 가진 그래프로 모델링 된다.
하나의 도로 세그멘트(road segment)는 그래프의 간선에 해당되며, 서로 다른 두 도로 세그멘트가 만나는 지점이 그래프의 노드에 해당된다.
또한, 도로 네트워크 위에 정류소, 학교, 호텔 등과 같은 시설물들은 정적 객체로 모델링 되며, 자동차, 사람과 같은 이동성을 가지고 있는 객체는 이동 객체로 모델링 된다.
도로 네트워크 데이터베이스에서 사용되는 질의들은 K-최근접 이웃 검색(k-nearest neighbor queries), 영역 질의(range queries), 공간 조인 질의(spatial join queries) 등이 있다.
기존 유클리드 공간 상에서는 임의의 두 객체의 절대 위치만으로도 그 객체들 간의 유클리드 거리(직선 거리)를 계산할 수 있다. 그러나 도로 네트워크 공간상에서 이동 객체는 미리 정의된 도로 네트워크 위로만 움직일 수 있기 때문에 객체의 절대 위치만으로 객체들 간의 네트워크 거리(network distance)를 계산할 수 없다. 여기서, 두 객체간의 네트워크 거리란 도로 네트워크에서 임의의 두 객체간의 최단 경로 상에 존재하는 도로 세그멘트 길이들의 총 합이다.
즉, 절대 위치가 같아도 두 점간을 연결하는 네트워크의 상황에 따라 거리가 달라지기 때문에 임의의 두 점간의 네트워크 거리는 두 점의 절대 위치만을 가지고 계산할 수 없다. 네트워크 거리를 효율적으로 구하기 위한 다양한 방법들이 연구되어 왔으며, 대표적인 예로는 IER 기법, INE 기법, VN 기법 등이 있다.
이와 같이 두 객체간의 거리를 계산하는 개발에 있어 효율성을 높일 수 있는 네트워크 계산방법에 대한 종래 기술의 한 예가 한국등록특허 제10-0709274호 "도로 네트워크 기반 이동체의 통합 색인 구조"에 도시되었다. 상기 종래기술은 도로 네트워크 기반 이동체의 현재 위치 색인 및 과거 위치 색인의 공통된 부분인 망 구조를 저장 및 관리하는 부분을 공유하고, 현재 위치에 대한 색인, 과거 위치에 대한 색인 및 현재 위치의 갱신으로 발생하는 가까운 과거 위치에 대한 생성 및 처리 기능을 통합한 색인으로, 이동체의 현재 위치 뿐만 아니라 과거 위치까지 함께 지원하기 때문에 기존 이동체 색인의 문제점인 이동체의 현재 및 과거 위치 검색시 별도의 계산 과정이 필요했던 점을 해결하며, 또한 현재 위치 색인 및 과거 위치 색인의 공통된 부분을 통합하였으므로 색인을 별도로 유지하는 것 보다 색인의 공간적인 비용 및 갱신 비용을 감소하는 목적을 가지고 도출되었다.
그러나 상기 선행기술에 의하더라도, 최단거리를 계산하는 방법에서 서버와 클라이언트 단말간에 주기적으로 통신하기 때문에, 통신비용이 증가하고 서버는 클라이언트들의 요구 조건에 부합하는 객체를 검색하고 제공하기 때문에, 클라이언트 수가 증가하면, 서버의 계산 비용도 크게 증가하는 문제점이 존재한다.
이에 따라 영역 질의(range query)에서 질의 위치에서 질의 결과와 동일한 결과를 제공하는 영역을 안전 구역(Safe Region)이라 하고, 안전 구역의 경계점, 즉 안전 구역의 출구(exit)를 안전 출구(Safe Exit)라 하며, 영역 질의에서 질의 결과 및 안전 출구를 함께 탐색할 수 있는 선행기술로서 D. Yung, M. Yiu, and E. Lo, "A safe-exit approach for efficient network-based moving range queries," Data Knowl. Eng. Vol. 72, pp. 126-147, 2012. 가 제안되었다.
상기 선행기술은 영역 질의(range query)에서 질의 결과와 함께 안전 출구를 찾는 방법을 제시하고 있다. 상기 선행기술은 정적 객체(static object)에 대하여 움직이는 질의자에 의한 영역 질의를 제공하는 기술로서, 영역 질의의 질의 거리 r 의 3배인 3r 범위 내의 모든 객체 후보들을 모두 조사하여 질의 결과를 찾는다.
이와 같은 선행기술은 움직이는 영역 질의에 대한 안전 출구를 제시하기는 하였으나, 3r 범위 내의 모든 객체들을 모두 조사하는 만큼 계산량이 방대하며, 도로 네트워크에 방향성이 존재하는 경우에 대해서는 고려하지 못하고 있다. 상기 선행기술은 계산량이 방대한 만큼 일방향성을 가지는 도로 네트워크(directed road networks)에 대해서 고려하게 된다면 계산량이 더욱 가중되어 적합하지도 않을 것이다.
따라서 보다 현실적으로 구현 가능한, 즉 계산량을 줄이고 일방향성을 가지는 도로 네트워크까지도 고려한 움직이는 영역 질의 및 안전 출구 계산 방법에 대한 필요성이 대두되었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 도출된 것으로서, 움직이는 클라이언트 단말(질의자)로부터의 움직이는 영역 질의에 응답하여, 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 결과를 제공하는 안전 구역(Safe Zone)을 찾고, 영역 질의 결과와 함께 안전 구역에 대한 정보를 단말로 전달하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는 방향성을 가지는 도로 네트워크에 대한 영역 질의에 대해서 안전 구역에 대한 정보를 효과적으로 계산하는 기법을 제시하는 것을 목적으로 한다. 이와 같은 안전 구역에 대한 정보는 움직이는 영역 질의에서 서버와 클라이언트 단말기 간 데이터 교환을 줄이고, 서버의 부담을 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에서는 안전 구역의 경계점을 안전 출구로 인식하고, 안전 출구를 계산하는 데에 교차점을 기준으로 하는 영역 질의 결과와 비교하여 안전 출구의 존재를 확인하고, 단말의 위치변동에 따라 객체들과의 질의 거리를 고려하여 안전 출구의 위치를 계산하는 기법도 제시하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에서는 클라이언트 단말의 입장에서도 서버에서 수신된 영역 질의 결과 및 안전 출구 정보를 이용하여 클라이언트 단말의 현재 위치에 따른 영역 질의 결과를 사용자에게 제공하고, 클라이언트 단말이 안전 출구를 통과하거나 곧 벗어날 것으로 예상되면, 서버로 현재위치가 아닌 제2 위치에 대한 영역 질의를 다시 요청하는 기법도 제시하는 것을 목적으로 한다.
이에 따라, 본 발명은 서버에서 질의 처리뿐만 아니라 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 제공하는 안전 구역에 대한 정보를 함께 제공하여 클라이언트 단말이 안전 출구를 통과하기 전까지 서버와 클라이언트 단말간의 통신을 최소화하는 방식을 개발한다. 이러한 기법을 통하여 서버의 계산 비용을 줄이고, 클라이언트와 서버 사이의 통신비용을 줄이는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 서버의 계산부하를 줄이기 위하여, 각 영역 질의에서 공유할 수 있는 교차점 노드에서의 영역 질의 결과를 공유하는 shared execution 기법에 대해서도 제공하는 것을 목적으로 한다. 이에 따르면 한번 특정 교차점 노드에서 계산된 영역 질의 결과는 다음 영역 질의에 대해서 공유되므로, 서버는 영역 질의마다 실행해야 하는 계산량을 크게 줄일 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 영역 질의 결과 연산 장치는 클라이언트 단말로부터 질의 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 객체에 대한 영역 질의 요청을 수신하는 수신부, 클라이언트 단말의 영역 질의 요청에 응답하여, 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 연산하는 영역 질의 결과 연산부, 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 제공하는 안전 구역을 연산하는 안전 구역 연산부 및 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과 및 안전 구역에 대한 정보를 클라이언트 단말로 전송하는 전송부를 포함한다.
이때, 영역 질의 결과 연산부는 질의 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 도로 세그멘트의 방향성을 고려하여 질의 위치로부터 각 객체 간의 거리를 산출하고, 상기 영역 질의 결과를 연산할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영역 질의 결과 제공 장치는 제1 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 객체에 대한 영역 질의를 서버에 요청하는 질의 요청부, 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과 및 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 결과를 제공하는 안전 구역에 대한 정보를 수신하는 수신부, 움직이는 클라이언트 단말의 현재 위치를 확인하는 현재 위치 확인부 및 움직이는 클라이언트 단말의 현재 위치가 안전 구역 내에 포함되면 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 클라이언트 단말의 현재 위치에 대한 영역 질의 결과로서 사용자에게 제공하는 질의 결과 제공 인터페이스를 포함한다.
이때, 질의 요청부는 클라이언트 단말의 현재 위치가 안전 구역 내에 포함되지 않거나, 클라이언트 단말의 현재 위치가 안전 구역을 곧 벗어날 것으로 예상되면, 서버로 제2 위치에 대한 영역 질의를 요청할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영역 질의 결과 연산 방법은 클라이언트 단말로부터 질의 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 객체에 대한 영역 질의 요청을 수신하는 단계, 클라이언트 단말의 영역 질의 요청에 응답하여, 클라이언트 단말의 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 연산하는 단계, 클라이언트 단말의 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 제공하는 안전 구역을 연산하는 단계 및 클라이언트 단말의 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과 및 안전 구역에 대한 정보를 클라이언트 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
이 때 영역 질의 결과를 연산하는 단계는 질의 위치로부터 질의 거리 내에 위치하는 도로 세그멘트의 방향성을 고려하여 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 다른 영역 질의 결과 제공 방법은 제1 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 객체에 대한 영역 질의를 서버에 요청하는 단계, 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과 및 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 결과를 제공하는 안전 구역에 대한 정보를 수신하는 단계, 움직이는 클라이언트 단말의 현재 위치를 확인하는 단계 및 움직이는 클라이언트 단말의 현재 위치가 안전 구역 내에 포함되면 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 클라이언트 단말의 현재 위치에 대한 영역 질의 결과로서 사용자에게 제공하는 단계를 포함한다.
이 때 영역 질의는 제1 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 도로 세그멘트의 방향성을 고려하는 영역 질의일 수 있다.
본 발명은 분산 알고리즘을 사용하여 클라이언트 단말의 수가 증가해도 서버의 부하가 크게 증가하지 않기 때문에 피크 타임의 부하를 견디기 위한 추가적인 서버의 증설 비용을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면 서버의 계산 작업의 일부를 클라이언트가 분담하여 처리하므로, 서버의 부하가 분산되는 효과가 있다.
또한, 클라이언트 단말이 안전 구역을 벗어날 때만 서버에게 k-최근접 질의를 요청하기 때문에 클라이언트 단말과 서버간의 통신 비용이 절감되는 효과가 있다. 또한, 클라이언트 단말과 서버 간의 통신 횟수와 통신 데이터 양이 절감되어, 네트워크의 부하를 줄일 수 있으며, 다른 사용자들의 통신에 영향을 최소화할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따르면 방향성을 가지는 도로 네트워크에 대한 영역 질의에 대해서 안전 구역에 대한 정보를 효과적으로 계산할 수 있다. 또한 유클리드 거리(직선 거리)가 아니라 도로 네트워크의 특성을 고려한 경로 거리에 따른 영역 질의 결과를 제공할 수 있으며, 해당 도로 네트워크는 물리적 거리에 의하여 나타내어질 수도 있고, 시간 거리(도달 시간에 비례하여 거리를 나타냄)에 의하여 나타내어질 수도 있다.
또한 본 발명에 따르면 서버의 계산부하를 줄이기 위하여, 각 영역 질의에서 공유할 수 있는 교차점 노드에서의 영역 질의 결과를 공유하는 shared execution 기법을 제공한다. 이에 따르면 한번 특정 교차점 노드에서 계산된 영역 질의 결과는 다음 영역 질의에 대해서 공유되므로, 서버는 영역 질의마다 실행해야 하는 계산량을 크게 줄일 수 있다. 본 발명에서는 영역 질의 결과 및 안전 출구의 위치를 계산하기 위하여 각 교차점 노드에서의 영역 질의 결과를 계산해 두고 이를 이용하므로, 다음 영역 질의에서는 이전 영역 질의에서 계산해 두었던 교차점 노드에서의 영역 질의 결과를 이용하면 서버의 계산 부하의 절감이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클라이언트 단말 및 객체들을 포함하는 도로 네트워크를 나타낸 전체 구성도이다.
도 2는 도 1의 도로 네트워크에서 안전 구역 및 안전 출구가 표시된 도로 네트워크를 나타낸 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버에서의 영역 질의 결과 제공 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 4는 도 3의 일 단계인 영역 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 제공하는 안전 구역을 연산하는 단계의 일 실시예를 더욱 상세히 나타내는 동작 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차점에 따른 영역 질의 결과를 공유하는 영역 질의 결과 연산 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말에서의 영역 질의 결과 제공 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 교차점 사이에서 가상의 기준 위치를 움직임에 따라 객체까지 이르는 거리를 계산하는 다양한 경우의 수를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 세 개의 교차점 사이에서 가상의 기준 위치를 움직임에 따라 객체까지 이르는 거리를 계산하는 다양한 경우의 수를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 방향성을 가지는 도로 세그멘트가 포함된 세 개의 교차점 사이의 경로를 따라 가상의 기준 위치를 움직임에 따라 객체까지 이르는 거리를 계산하는 다양한 경우의 수를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성을 가지는 도로 세그멘트에서 두 교차점 사이에서 안전 출구의 위치를 결정하는 방법을 나타낸 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버에 포함되는 영역 질의 결과 연산 장치를 나타낸 블록도이다.
도 12는 도 11의 일 구성요소에 대한 개념적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 클라이언트 단말에 포함되는 영역 질의 결과 제공 장치를 나타낸 블록도이다.
도 14와 도 15는 동일한 네트워크에서 제1 안전 구역과 제2 안전 구역이 함께 도시된 일예를 도시하는 도면이다.
도 16은 제2 안전 구역의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 17은 도 16과 동일한 네트워크에서 임계 영역의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 18은 네트워크 가중치의 변경으로 인하여 임계 영역을 재계산할 지 여부에 대한 판정 과정을 도시하는 일 예이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 영역 질의 결과 연산 장치는 클라이언트 단말로부터 질의 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 객체에 대한 영역 질의 요청을 수신하는 수신부, 클라이언트 단말의 영역 질의 요청에 응답하여, 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 연산하는 영역 질의 결과 연산부, 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 제공하는 안전 구역을 연산하는 안전 구역 연산부 및 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과 및 안전 구역에 대한 정보를 클라이언트 단말로 전송하는 전송부를 포함한다.
이때, 영역 질의 결과 연산부는 질의 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 도로 세그멘트의 방향성을 고려하여 질의 위치로부터 각 객체 간의 거리를 산출하고, 상기 영역 질의 결과를 연산할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영역 질의 결과 제공 장치는 제1 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 객체에 대한 영역 질의를 서버에 요청하는 질의 요청부, 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과 및 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 결과를 제공하는 안전 구역에 대한 정보를 수신하는 수신부, 움직이는 클라이언트 단말의 현재 위치를 확인하는 현재 위치 확인부 및 움직이는 클라이언트 단말의 현재 위치가 안전 구역 내에 포함되면 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 클라이언트 단말의 현재 위치에 대한 영역 질의 결과로서 사용자에게 제공하는 질의 결과 제공 인터페이스를 포함한다.
이때, 질의 요청부는 클라이언트 단말의 현재 위치가 안전 구역 내에 포함되지 않거나, 클라이언트 단말의 현재 위치가 안전 구역을 곧 벗어날 것으로 예상되면, 서버로 제2 위치에 대한 영역 질의를 요청할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영역 질의 결과 연산 방법은 클라이언트 단말로부터 질의 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 객체에 대한 영역 질의 요청을 수신하는 단계, 클라이언트 단말의 영역 질의 요청에 응답하여, 클라이언트 단말의 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 연산하는 단계, 클라이언트 단말의 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 제공하는 안전 구역을 연산하는 단계 및 클라이언트 단말의 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과 및 안전 구역에 대한 정보를 클라이언트 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
이 때 영역 질의 결과를 연산하는 단계는 질의 위치로부터 질의 거리 내에 위치하는 도로 세그멘트의 방향성을 고려하여 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 다른 영역 질의 결과 제공 방법은 제1 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 객체에 대한 영역 질의를 서버에 요청하는 단계, 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과 및 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 결과를 제공하는 안전 구역에 대한 정보를 수신하는 단계, 움직이는 클라이언트 단말의 현재 위치를 확인하는 단계 및 움직이는 클라이언트 단말의 현재 위치가 안전 구역 내에 포함되면 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 클라이언트 단말의 현재 위치에 대한 영역 질의 결과로서 사용자에게 제공하는 단계를 포함한다.
이 때 영역 질의는 제1 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 도로 세그멘트의 방향성을 고려하는 영역 질의일 수 있다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클라이언트 단말 및 객체들을 포함하는 도로 네트워크를 나타낸 전체 구성도이다.
도 1에서 q는 클라이언트 단말의 질의 위치를 나타내며, O1부터 O6까지는 POI(Point of interest)를 가리킨다. 이때, POI는 식당, 주유소, 학교 등을 나타내는 객체를 의미한다. 또한, 그래프 위의 수(number)는 두 지점간의 거리를 의미하며 노드 n1부터 n7 각각은 도로 세그멘트 각각의 교차점 또는 경계점을 가리킨다. 이때, 그래프 위의 수(number)는 두 지점간의 거리를 나타낼 수도 있고, 도로 네트워크에서 도로의 트래픽을 고려한 가중치가 부여된 두 지점 간의 도달시간을 나타낼 수도 있다.
또한, 도 1을 참조하면 도로 네트워크 상에 두 개의 노드 또는 객체 사이의 거리가 표시되어 있다. 예를 들어 노드 n1과 인접한 객체 O1까지의 거리는 3이며, 노드 n1과 노드 n4까지의 거리는 2로 표시되었다.
한편, 노드 n4와 n5 사이의 도로 세그멘트에는 방향성(orientation)이 존재한다. 즉, 노드 n5로부터 n4까지 일방 통행임이 표시되었다. 이 때 노드 n5로부터 n4까지의 거리는 4, 노드 n4부터 노드 n5까지는 도로 세그멘트의 방향성을 고려하여 계산된다. 예를 들면, 가장 짧은 거리인 노드 n1과 n2를 거쳐서 n5까지의 경로 거리인 10을 노드 n4로부터 n5까지의 거리로 계산할 수 있다.
한편, 도 1의 실시예에서 질의 위치 q와 가장 가까운 객체는 O2로 계산될 수 있다. 왜냐하면 질의 위치 q에서 도로 세그멘트의 방향성을 고려하면 질의 위치 q와 객체 O1사이의 거리는 7, 질의 위치 q와 객체 O2사이의 거리는 3, 질의 위치 q와 객체 O3사이의 거리는 12, 질의 위치 q와 객체 O4사이의 거리는 8, 질의 위치 q와 객체 O5사이의 거리는 11, 질의 위치 q와 객체 O6사이의 거리는 17로 계산되므로, 질의 위치 q와 가장 가까운 객체는 O2로 결정된다.
도 2는 도 1의 도로 네트워크에서 안전 구역 및 안전 출구를 포함하는 도로 네트워크를 나타낸 전체 구성도이다.
서버는 도로 세그멘트의 방향성을 고려하여 질의 위치 q로부터 질의 거리 r 내에 위치하는 주변의 객체들에 대한 영역 질의 결과 및 안전 구역 정보를 생성할 수 있다.
도 2를 참조하면, 도 2에 도시된 안전 구역은 굵은 선분으로 표시하고, 안전 출구(Pse1, Pse2, Pse3)는 별표로 표시하였다.
도 2에 도시된 질의 위치 q에서의 안전 구역 SR은
Figure PCTKR2014003704-appb-I000001
와 같이 나타낼 수 있다.
이때, 안전 구역은 질의 위치 q에서의 질의 결과가 유지되는 지역이다. 또한, 안전 출구는 질의 위치 q에서의 현재 질의 결과가 유지되는 안전 구역과 현재 질의 결과가 유지되지 않는 비안전 구역(non-safe region)의 경계점이다. 서버와 단말기 간에 도로 네트워크 배치 및 위치 정보를 공유하고 있다면, 서버는 단말기로 안전 구역에 대한 모든 안전 출구의 위치를 알림으로써 안전 구역에 대한 정보가 모두 전달될 수 있다. 이 때 안전 출구 집합PSE는 PSE = {Pse1, Pse2, Pse3} 로 나타낼 수 있다.
질의 위치 q로부터 질의 거리 r 이내에 위치한 객체를 찾는 영역 질의에 대한 질의 결과를 {O(q, r)} 로 나타낼 수 있다. 이 때 질의 위치 q가 교차점 ns 와 교차점 ne 사이에 위치하는 경우 질의 결과 {O(q, r)} 은 {O(ns, r)}, {O(ne, r)}, 및 교차점 ns 와 교차점 ne 사이에 위치하는 객체들 가운데에서 구할 수 있을 것이다.
이러한 관계를 확장하면, 질의 위치 q가 경로
Figure PCTKR2014003704-appb-I000002
상에 위치하는 경우, 질의 결과 {O(q, r)}는 아래의 수학식 1에 의해 주어지는
Figure PCTKR2014003704-appb-I000003
집합 내에 포함될 것이다.
수학식 1
Figure PCTKR2014003704-appb-M000001
이 때,
Figure PCTKR2014003704-appb-I000004
는 경로
Figure PCTKR2014003704-appb-I000005
상의 각각의 포인트에서 영역 질의 결과(질의 거리는 r)의 합집합(union)이며, 질의 결과 {O(q, r)}
및 안전 구역을 구하기 위해서는 먼저 검색 범위를
Figure PCTKR2014003704-appb-I000006
로 설정할 수 있다. 상기 수학식 1은 이후의 도 7 내지 도 10을 통하여 설명되는 본 발명의 검색 범위를 나타내는 것으로도 볼 수 있다.
안전 구역의 정의에 따라, 안전 구역
Figure PCTKR2014003704-appb-I000007
내의 임의의 포인트에서의 영역 질의 결과와 질의 위치 q에서의 현재 질의 결과는 같다.
질의 위치 q로부터 클라이언트 단말이 이동하여 안전 출구를 통과할 때까지는 서버로부터 수신한 현재 질의 결과와 같은 질의 결과를 가지게 된다.
이후, 단말의 현재 위치가 안전 구역 내에 포함되지 않거나, 현재 위치가 안전 구역을 곧 벗어날 것으로 예상되면, 클라이언트 단말은 서버로 제2 위치에 대한 영역 질의 결과를 요청할 수 있다.
이 때, 설명의 편의상 질의 위치 q를 움직이는 클라이언트 단말의 현재 위치로 해석하였지만, 질의 위치 q는 반드시 클라이언트 단말의 현재 위치이어야 하는 것은 아니다. 질의 위치 q는 영역 질의의 기준이 되는 위치이다. 따라서, 단말기의 사용자는 자신의 현재 위치가 아니라 영역 질의를 하고자 하는 기준 위치를 임의로 설정하여 질의 위치 q를 선택할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버에서의 영역 질의 결과 제공 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 서버는 클라이언트 단말로부터 질의 위치 q로부터 질의 거리 r 내에 위치하는 객체를 질의하는 영역 질의 요청을 수신한다(S310).
서버는 질의 위치 q를 기준으로 질의 거리 r 내에 위치하는 객체를 질의하는 영역 질의 요청에 응답하여, 질의 위치 q를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 연산한다(S320).
이때, 서버는 영역 질의 결과를 연산하는 과정에서 도로 세그멘트의 방향성을 고려할 수 있다. 도로 세그멘트의 방향성은 양방향 통행이 허용되는지 여부로 나타낼 수 있다. 각각의 도로 세그멘트에 대해서는 양방향 통행이 허용되거나, 일방 통행만이 허용될 수 있다. 일방 통행인 경우에는 도로 세그멘트의 통행 가능한 방향 정보가 추가적으로 주어진다.
또한 도로 세그멘트의 방향성은 좌회전이 금지되거나, 또는 좌회전만이 허용되는 등 도로 세그멘트 간 연결 경로에 대해서도 주어질 수 있다. 즉 교차점에서 특정 방향으로만 진행할 수 있는 경우가 이에 해당한다.
이 때, 서버는 질의 위치 q를 기준으로 질의 거리 r 내에 위치하는 도로 세그멘트의 방향성을 고려할 수 있다. 도로 세그멘트에 방향성이 주어지는 경우에는 그로 인하여 경로 거리에 미치는 영향이 광범위할 수 있으므로, 실시예에 따라서는 질의 위치 q로부터 질의 거리 r 내에 위치하는 도로 세그멘트 뿐만 아니라 질의 거리 r 밖에 위치하는 도로 세그멘트의 방향성까지도 고려해야 할 경우도 있을 것이다.
서버는질의 위치 q를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 제공하는 안전 구역(safety region)을 연산한다(S330).
서버는 질의 위치 q를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 함께, 질의 위치 q를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 제공하는 안전 구역에 대한 정보를 클라이언트 단말로 전송한다(S340).
안전 구역을 나타내는 정보는 다양하게 주어질 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 안전 구역의 모든 경계점, 즉, 모든 안전 출구(exit)의 위치 정보로서 안전 구역에 대한 정보를 모두 커버할 수 있다. 이로 인하여 안전 구역에 대한 정보가 과다하게 주어질 필요 없이 안전 출구의 위치 정보만으로 안전 구역을 확인할 수 있다.
도 4는 도 3의 일 단계인 질의 위치 q에 대한 영역 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 제공하는 안전 구역을 연산하는 과정의 일 실시예를 더욱 상세히 나타내는 동작 흐름도이다.
서버는 질의 위치와 인접하는 제1 교차점을 기준으로 하는 영역 질의 결과를 연산한다(S331).
서버는 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 제1 교차점을 기준으로 하는 영역 질의 결과를 비교(S332)하여, 클라이언트 단말의 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 제1 교차점을 기준으로 하는 영역 질의 결과가 동일한지 여부를 판단한다(S333).
만일 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 제1 교차점을 기준으로 하는 영역 질의 결과가 동일하지 않을 경우, 서버는 질의 위치와 제1 교차점 사이에 안전 출구가 존재하는 것으로 판단하여(S334) 안전 출구가 존재하는 것으로 판단된 도로 세그멘트 상에서 영역 질의의 기준 위치의 가상적인 이동에 따른 주변의 객체들과의 거리의 변동을 고려하여 안전 출구의 도로 상의 위치를 계산한다(S335). 단계 S335에 대해서는 도 7(a)를 통하여 아래에서 설명한다.
만일 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 제1 교차점을 기준으로 하는 영역 질의 결과가 동일할 경우, 서버는 질의 위치와 제1 교차점 사이에 안전 출구가 존재하지 않는 것으로 판단하여(S336) 제1 교차점과 인접하는 적어도 하나 이상의 제2 교차점을 기준으로 하는 영역 질의 결과를 연산한다(S337). 서버는 제2 교차점을 기준으로 하는 영역 질의 결과와 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 비교한다(S332).
이 때 단계 S331에서 서버는 질의 위치와 인접하는 하나 이상의 제1 교차점을 기준으로 하는 영역 질의 결과를 연산할 수 있다. 적어도 하나 이상의 제1 교차점 각각에 대하여 서버는 단계 S332를 수행할 수 있다. 서버는 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 서로 다른 제1 교차점에 대해서는 단계 S334 및 S335를 수행한다. 서버는 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 나타내는 제1 교차점에 대해서는 제1 교차점에 인접하는 제2 교차점을 설정한다. 이 때, 제1 교차점에 인접하더라도 단계 S331에서 검토된 제1 교차점과 동일한 노드는 단계 S337에서는 제외된다.
도 2의 실시예에서 각 도로 세그멘트에 대하여 출발노드 panchor 와 도착노드 nb를 정의하고, 각각의 경로에 대하여 안전 출구의 존재 여부를 확인하여 정리한 결과가 아래 표 1에 도시되었다.
서버는 각 도로 세그멘트의 출발노드와 도착노드 각각에서 영역 질의 결과를 연산하고 이를 비교하여 동일한지 여부를 확인할 수 있다. 질의 위치 q가 속하는 도로 세그멘트에서는 질의 위치 q를 기준으로 도로 세그멘트를 분할하여 분할된 도로 세그멘트 각각에 대하여 영역 질의 결과를 비교한다.
표 1
Figure PCTKR2014003704-appb-T000001
서버는 표 1에 정리된 바와 같이 Pse1, Pse2, Pse3 을 안전 출구로 찾아낼 수 있다. 이 때 노드 n4와 질의 위치 q 사이에는 안전 출구가 존재하지 않으므로, 서버는 n4 에 인접한 노드 n3, n2, n1, n7 까지 검색 대상을 확장하여 영역 질의 결과를 비교한다. 노드 n3와 n4 사이에는 안전 출구가 존재하지 않으나 도 2에 도시된 도로 네트워크는 n3 이후의 도로 네트워크를 포함하지 않으므로, n3 에 인접한 노드까지 확장한 결과는 본 명세서에서는 설명을 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 교차점에 따른 영역 질의 결과를 공유하는 질의 결과 연산 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
서버는 클라이언트 단말로부터 N번째 영역 질의 요청을 수신한다(S510). 서버는 질의 위치에 대한 영역 질의 결과를 연산한다(S520). 이때, 서버는 단계 S520과 병렬적으로 적어도 하나 이상의 교차점 각각에 대한 영역 질의 결과를 연산할 수 있다(S530). 서버는 교차점 각각에 대한 영역 질의 결과를 저장한다(S540).
서버는 질의 위치에 대한 영역 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 제공하는 안전 구역을 연산한다(S550). 서버는 질의 위치에 대한 영역 질의 결과와 함께, 안전 구역(안전 출구) 정보를 클라이언트 단말에게 제공할 것이다.
서버는클라이언트 단말로부터 (N+1)번째 영역 질의 요청을 수신하고(S560), 질의 위치에 대한 영역 질의 결과를 연산한다(S570). 이때, 서버는 적어도 하나 이상의 교차점 각각에 대한 영역 질의 결과를 연산하는 단계(S580)를 병렬적으로 수행할 수 있다. 이때, S540단계에서 저장된 적어도 하나 이상의 교차점 각각에 대한 영역 질의 결과를 이용하여 S570단계와 S580단계를 수행할 수 있다.
본 발명의 영역 질의 결과 연산 방법이 질의 위치에서의 영역 질의를 계산함에 있어 질의 위치 주변의 교차점(노드)에서의 영역 질의 결과를 참고하기 때문에 이러한 영역 질의 결과 공유 기법이 가능하다. 예를 들어 N번째 영역 질의에서 M개의 인접한 노드에서의 영역 질의 결과를 연산하여 안전 구역 정보를 획득하였다고 가정한다. (N+1)번째 영역 질의에서 이전 M개의 인접한 노드 중 적어도 일부는 여전히 새로운 질의 위치로부터 질의 거리 r 내에 위치할 가능성이 높다. 이 경우 (N+1)번째 영역 질의에서는 이전 M개의 인접한 노드에 대한 영역 질의 결과 중 적어도 일부를 공유하여 이용할 수 있고, 공유하는 부분에 대해서는 (N+1)번째 영역 질의의 계산 부하가 줄어들 수 있다.
서버는클라이언트 단말의 (N+1)번째 질의 위치에 대한 영역 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 제공하는 안전 구역을 연산한다(S590).
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 단말에서의 영역 질의 결과 제공 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
움직이는 클라이언트 단말은 현재 위치를 확인한다(S610). 클라이언트 단말은 현재 위치가 안전 구역 내에 위치하였는지 여부를 판단하고(S620), 클라이언트 단말의 현재 위치가 안전 구역 내에 포함되지 않거나, 현재 위치가 안전 구역을 곧 벗어날 것으로 예상되면, 서버로 영역 질의를 요청할 수 있다(S630).
이 때 클라이언트 단말은 클라이언트 단말이 이전에 제1 위치에 대하여 요청한 영역 질의 결과와 함께 수신된 안전 출구 정보로부터 안전 구역을 벗어났는지 여부를 확인할 수 있다.
이미 클라이언트 단말의 현재 위치가 안전 구역을 벗어난 경우에는 클라이언트 단말의 현재 위치(제2 위치를 기준으로 하는 영역 질의를 서버에 요청한다(S630). 이 때, 도 6에는 도시되지 않았으나, 클라이언트 단말의 현재 위치가 안전 구역을 벗어나지는 않았으나 진행 방향으로 미루어 보아 안전 구역을 곧 벗어날 것으로 예상되면 클라이언트 단말은 안전 출구 너머의 위치를 새로운 질의 위치로 설정하고, 서버로 새로운 질의 위치에 대한 영역 질의를 요청할 수도 있다. 이 때에는 새로운 질의 위치가 제2 위치로서 영역 질의의 기준이 된다.
클라이언트 단말은 클라이언트 단말의 현재 위치(제2 위치)를 기준으로 하는 영역 질의 결과 및 클라이언트 단말의 현재 위치(제2 위치)를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 결과를 제공하는 안전 구역에 대한 정보를 수신하고(S640), 제2 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 클라이언트 단말의 현재 위치에 대한 영역 질의 결과로서 사용자에게 제공한다(S650).
이때, 클라이언트 단말의 현재 위치가 안전 구역 내에 위치하는 경우에는 이전에 수신된 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 클라이언트 단말의 현재 위치에 대한 영역 질의 결과로서 사용자에게 제공한다(S650). 이때, 사용자에게 제공되는 방법으로는 디스플레이뿐만 아니라 스피커를 통한 음성 안내 및 진동을 이용한 다양한 인터페이스 등을 포함할 수 있다.
또한, 클라이언트 단말의 현재 위치가 제2 위치를 기준으로 하는 영역 질의의 안전 구역 내에 포함되지 않거나, 현재 위치가 안전 구역을 곧 벗어날 것으로 예상되면, 클라이언트 단말은 서버로 제3 위치에 대한 영역 질의를 요청할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 교차점 사이에서 가상의 기준 위치를 움직임에 따라 객체까지 이르는 거리를 계산하는 다양한 경우의 수를 도시하는 도면이다. 도 7에 도시된 두 교차점 사이에서 가상의 기준 위치는 ns부터 ne까지 진행하는 것을 전제로 한다.
도 7(a) 내지 도 7(c)는 객체 O가 해당 도로 세그멘트에 대하여 가질 수 있는 위치 관계의 실시예 각각을 도시한다.
도 7(a)는 두 교차점 사이에 객체 O가 존재하는 경우이다. 가상의 기준 위치가 노드 ns인 경우, 가상의 기준 위치로부터 객체 O까지의 거리는 len(ns, O)로 나타낼 수 있다. 가상의 기준 위치가 노드 ns로부터 객체 O 방향으로 이동하면 가상의 기준 위치로부터 객체 O까지의 거리는 점점 감소할 것이다. 가상의 기준 위치가 객체 O를 지나 노드 ne 방향으로 이동하면, 가상의 기준 위치로부터 객체 O까지의 거리는 점차 멀어질 것이다.
이 때 질의 거리를 r이라 하면, 노드 ns로부터 노드 ne까지의 경로에서 객체 O는 계속 거리 r 이내에 위치하므로, 객체 O는 이 도로 세그멘트에서는 안전 구역의 연산에 영향을 미치는 객체가 아님을 알 수 있다.
도 7(b)는 객체 O가 노드 ns 너머에 위치하는 경우가 도시된다. 가상의 기준 위치가 노드 ns인 경우, 가상의 기준 위치로부터 객체 O까지의 거리는 d(ns, O)로 표시된다. 가상의 기준 위치가 노드 ns로부터 노드 ne로 이동함에 따라 가상의 기준 위치로부터 객체 O까지의 거리는 선형적으로 증가할 것이다. 따라서 이 경우 노드 ne에서 객체 O까지의 거리는 d(ns, O) + len(ns, ne) 이다.
이 때 가상의 기준 위치가 이동함에 따라, 가상의 기준 위치에서 객체 O까지의 거리가 질의 거리 r을 넘어서게 되므로, 객체 O는 도 7(b)의 도로 세그멘트에서 안전 구역의 연산에 영향을 미치게 된다. 객체 O까지의 거리가 r과 같은 위치가 안전 출구가 된다.
도 7(c)는 객체 O가 노드 ne 너머에 위치하는 경우가 도시된다. 가상의 기준 위치가 노드 ne인 경우, 가상의 기준 위치로부터 객체 O까지의 거리는 d(ne, O)로 표시된다. 가상의 기준 위치가 노드 ns로부터 노드 ne로 이동함에 따라 가상의 기준 위치로부터 객체 O까지의 거리는 선형적으로 감소할 것이다. 선형적인 감소를 역산하면, 이 경우 노드 ns에서 객체 O까지의 거리는 len(ns, ne) + d(ne, O)이다.
이 때 가상의 기준 위치가 이동함에 따라, 가상의 기준 위치에서 객체 O까지의 거리가 질의 거리 r 이내로 가까워지게 되므로, 객체 O는 도 7(c)의 도로 세그멘트에서 안전 구역의 연산에 영향을 미치게 된다. 객체 O까지의 거리가 r과 같은 위치가 안전 출구가 된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 세 개의 교차점 사이에서 가상의 기준 위치를 움직임에 따라 객체까지 이르는 거리를 계산하는 다양한 경우의 수를 도시하는 도면이다. 도 8(a)는 객체 O1에 의하여 안전 구역 또는 영역 질의의 값이 영향을 받는 도로 네트워크를 나타낸다. 도 8(a)의 도로 네트워크에서 가상의 기준 위치는 n2, n5, n3 순서로 진행이 되는 것을 전제로 한다.
도 8(b)는 도 8(a)의 도로 네트워크에 도 7(a) 내지 도 7(c)의 다양한 위치 관계에 따른 거리 모델을 적용한 경우를 도시한다. 도 7(a)의 모델을 적용하면 노드 n5로부터 n3 사이에서 가상의 기준 위치로부터 객체 O1까지의 거리는 감소하다가 객체 O1의 위치에서 0이 되고, 이후 다시 증가한다. 도7(b)의 모델을 적용하면 노드 n2에서 객체 O1까지의 거리는 3이었다가 가상의 기준 위치가 n2에서 멀어짐에 따라 객체 O1까지의 거리 또한 선형적으로 증가할 것이다. 도 7(c)의 모델을 적용하면 노드 n3에서 객체 O1까지의 거리가 1이고, 반대로 노드 n3로 가까워질수록 객체 O1까지의 거리가 선형적으로 감소하는 모델이 그려질 것이다.
도 8(a)의 도로 네트워크가 모두 양방향인 경우, 각 위치에서 최소 거리가 실제로 각 위치에서 객체 O1까지 도달하는 거리이다. 따라서 도 8(b)로부터 도 8(c)와 같이 정리된 거리 모델을 얻을 수 있다.
이 때 도 8(c)에서 객체 O1에 이르는 거리가 질의 거리 4보다 먼 위치와 질의 거리 4보다 가까운 위치가 모두 존재하므로, 도 8(a)의 도로 세그멘트에서 객체 O1은 안전 구역의 결정에 영향을 미치는 객체이다. 객체 O1에 의한 영향을 고려하면 도 8(c)의 포인트 P1과 노드 n5가 안전 구역의 경계점인 안전 출구에 해당할 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 방향성을 가지는 도로 세그멘트가 포함된 세 개의 교차점 사이의 경로를 따라 가상의 기준 위치를 움직임에 따라 객체까지 이르는 거리를 계산하는 다양한 경우의 수를 도시하는 도면이다.
도 9(a)는 도 8(a)와 방향성을 제외하고는 동일한 배치를 가지는 도로 네트워크이다. 다만 도 9(a)에서는 노드 n3로부터 n5까지, 노드 n5로부터 n2까지 일방 통행로임을 알 수 있다.
도 9(b)에서는 도 8(b)와 같이 도 9(a)의 도로 네트워크에 도 7(a) 내지 도 7(c)의 거리 모델을 적용한 예가 도시된다. 이 때 도 9(b)에서는 도로 네트워크의 일방향성으로 인하여 몇가지 거리 모델은 유효하지 않다.
도 7(c)의 거리 모델은 도 9(b)의 전 구간에서 유효하지 않으며, 도 7(a)의 거리 모델은 객체 O1으로부터 노드 n3 사이의 구간에서만 유효하다. 객체 O1과 노드 n5 사이의 구간에 가상의 기준 위치가 위치하면, 가상의 기준 위치로부터 객체 O1을 향한 방향의 경로를 채택할 수 없기 때문이다.
한편 도 9(b)의 전 구간에서 도 7(b)의 거리 모델은 유효하게 적용될 수 있다. 따라서 도 9(b)의 유효한 거리 모델 중 각각의 위치에서 최소 거리를 선택하면 도 9(c)와 같이 나타내어진다.
도 9(c)에서 객체 O1까지의 거리가 질의 거리 r=4와 같아지는 포인트는 P1과 P2이다. 이 때 P2는 객체 O1의 위치와 동일하다. 즉, 포인트 P1과 P2는 도 9(a)의 도로 네트워크 상에서 안전 출구이다. 또한 객체 O1은 도로 네트워크의 안전 구역에 영향을 미치는 객체임을 알 수 있다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성을 가지는 도로 세그멘트에서 두 교차점 사이에서 안전 출구의 위치를 결정하는 방법을 나타낸 구성도이다.
도 10(a)를 참조하면, 노드 n4에서 질의 거리 r=4 내의 영역 질의 연산 결과인 객체 O2가 질의 위치 q에서도 동일하게 영역 질의의 연산 결과에 해당하는지 확인하는 과정이 도시된다.
객체 O2는 노드 n4 너머에 위치한다. 따라서 도 10(a)에는 도 7(b)의 거리 모델이 적용될 수 있다. 도 7(b)의 거리 모델은 도 2의 도로 네트워크의 방향성과 부합하므로, 유효하게 적용될 수 있다. 따라서 질의 위치 q에서도 객체 O2가 유효하게 영역 질의의 연산 결과임을 확인할 수 있으며, 도 10(a)의 거리 모델과 질의 거리 r=4와의 교점을 제공하는 위치 P1이 안전 구역의 출구 후보이다.
한편 도 10(b)에서는 노드 n5에서 질의 거리 r=4 내의 영역 질의 연산 결과인 객체 O3, 및 O5까지의 거리를 분석하는 거리 모델이 도시된다. 객체 O3 및 O5는 모두 노드 n5 너머에 위치하므로, 이 때에는 도 7(c)의 거리 모델이 적용된다. 그러나 n4~n5 사이의 도로 네트워크의 방향성(orientation or direction)으로 인하여 노드 n5를 떠나면서 도 7(c)의 거리 모델은 유효하게 적용될 수 없다.
따라서 객체 O3 및 객체 O5는 질의 위치 q에서는 영역 질의 연산 결과에 포함되지 않으며 도 10(b)에서는 안전 출구 후보로서 노드 n5가 제시된다.
도 10(a)와 도 10(b)를 종합하면, 질의 위치 q로부터 가장 가까운 안전 출구 후보는 위치 P1이므로, 포인트 P1이 질의 위치 q를 기준으로 질의 거리 r=4에 대응하는 영역 질의 결과에 대한 안전 출구로 선택될 것이다.
도 1, 2, 및 도10에서 질의 위치 q를 기준으로 하는 영역 질의의 결과가 객체 O2 하나뿐이었으므로 도 10(a)에서는 객체 O2에 대해서만 분석하였으나, 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의의 결과가 복수의 객체들을 포함하는 경우에는 영역 질의 결과에 포함된 모든 객체들에 대한 거리 분석이 필요할 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버에 포함되는영역 질의 결과 연산 장치를 나타낸 블록도이다.
영역 질의 결과 연산 장치(1100)는 클라이언트 단말로부터 질의 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 객체에 대한 영역 질의 요청을 수신하는 수신부(1110), 클라이언트 단말의 영역 질의 요청에 응답하여, 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 연산하는 영역 질의 결과 연산부(1120), 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 제공하는 안전 구역을 연산하는 안전 구역 연산부(1130) 및 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과 및 안전 구역에 대한 정보를 클라이언트 단말로 전송하는 전송부(1140)를 포함한다.
이때, 영역 질의 결과 연산부(1120)는 질의 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 도로 세그멘트의 방향성을 고려하여 질의 위치로부터 각 객체 간의 거리를 산출하고, 상기 영역 질의 결과를 연산할 수 있다.
또한, 안전 구역 연산부(1130)는 안전 구역의 경계점인 안전 출구의 도로 상의 위치를 안전 구역의 경계를 나타내는 핵심 정보로서 추출할 수 있으며, 전송부(1140)는 추출된 안전 출구의 도로 상의 위치에 대한 정보를 클라이언트 단말로 전송할 수 있다.
또한, 영역 질의 결과 연산 장치(1100)는 수신부(1110)에서 클라이언트 단말의 N번째 질의 요청을 수신하고, 영역 질의 결과 연산부(1120)에서 클라이언트 단말의 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 연산을 하는 동안에 적어도 하나 이상의 교차점 각각에 대한 영역 질의 결과를 연산하는 교차점 영역 질의 결과 연산부(1150)와 교차점 영역 질의 연산부(1150)에서 연산한 교차점에 대한 영역 질의 결과를 저장하는 교차점 영역 질의 결과 저장부(1160)를 포함할 수도 있다. 이때, 안전 구역 연산부(1130)는 교차점 영역 질의 결과 저장부(1160)에 저장된 교차점에 대한 영역 질의 결과를 이용하여 안전 구역에 대한 정보를 추출할 수도 있다. 뿐만 아니라 영역 질의 결과 연산부(1130) 또한 교차점 영역 질의 결과 저장부(1160)에 저장된 교차점에 대한 영역 질의 결과를 이용하여 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 연산할 수도 있다.
도 12는 도 11의 일 구성요소에 대한 개념적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 11에 도시한 안전 구역 연산부(1130)는 질의 위치와 인접하는 하나 이상의 교차점 각각을 기준으로 하는 영역 질의 결과와 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 비교하는 질의 결과 비교부(1131), 질의 결과 비교부(1131)에서의 비교 결과를 이용하여 질의 위치에 대한 안전 구역의 경계점인 안전 출구가 질의 위치와 인접하는 하나 이상의 교차점 각각과 질의 위치 사이에 존재하는지 여부를 확인하는 안전 출구 확인부(1132) 및 안전 출구가 존재하는 것으로 확인된 도로 상에서 영역 질의의 기준 위치의 가상적인 이동에 따른 주변의 객체들과의 거리의 변동을 고려하여 안전 출구의 도로 상의 위치를 계산하는 위치 계산부(1133)를 포함할 수 있다.
이 때 안전 출구 확인부(1132)는 질의 위치와 인접하는 제1 교차점과 질의 위치 사이에는 안전 출구가 존재하지 않는 것으로 확인되면, 제1 교차점에 인접하는 다른 제2 교차점으로 검색 대상을 확장하고, 제2 교차점에서 영역 질의 결과를 연산하여 질의 위치에서의 영역 질의 결과와 비교한다. 이 때에도 제2 교차점과의 사이에서 안전 출구가 존재하지 않는 것으로 확인되면, 제2 교차점에 인접하는 제3 교차점으로 검색 대상을 확장할 수 있다.
한편, 제2 교차점에서 영역 질의 결과가 질의 위치에서 영역 질의 결과와 서로 다른 경우에는, 안전 출구 확인부(1132)는 제2 교차점과 제1 교차점 사이에 안전 출구가 존재하는 것으로 판단하고 위치 계산부(1133)가 안전 출구의 위치를 계산할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 클라이언트 단말에 포함되는 영역 질의 결과 제공 장치를 나타낸 블록도이다.
영역 질의 결과 제공 장치(1300)는 제1 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 객체에 대한 영역 질의를 서버에 요청하는 질의 요청부(1310), 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과 및 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 결과를 제공하는 안전 구역에 대한 정보를 수신하는 수신부(1320), 움직이는 클라이언트 단말의 현재 위치를 확인하는 현재 위치 확인부(1330) 및 움직이는 클라이언트 단말의 현재 위치가 안전 구역 내에 포함되면 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 클라이언트 단말의 현재 위치에 대한 영역 질의 결과로서 사용자에게 제공하는 질의 결과 제공 인터페이스(1340)를 포함한다.
이때, 질의 요청부(1310)는 클라이언트 단말의 현재 위치가 안전 구역 내에 포함되지 않거나, 클라이언트 단말의 현재 위치가 안전 구역을 곧 벗어날 것으로 예상되면, 서버로 클라이언트 단말의 제2 위치에 대한 영역 질의를 요청하는 것을 특징으로 한다.
이 때 영역 질의는 제1 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 도로 세그멘트의 방향성을 고려하는 영역 질의이다. 질의 결과 제공 인터페이스(1340)는 이전에 수신되었던 제1 위치에 대한 영역 질의 결과에 따르는 안전 구역 내에 현재 위치가 포함되면, 이전의 제1 위치에 대한 영역 질의 결과를 현재 위치에 대한 영역 질의 결과로서 제공한다. 이 과정에서 클라이언트 단말과 서버 간의 통신 부하 및 서버의 계산 부하가 감소된다.
도 1과 도 2에서 각 노드 사이의 그래프에 부여된 수는 두 노드 간의 거리 또는 도로의 트래픽을 고려한 가중치(weight)가 부여된 두 노드 간의 도달시간을 나타낼 수도 있음은 앞에서 설명한 바와 같다. 이 때, 도로의 트래픽 조건에 따라서는 각 노드 간의 도달시간이 변화할 수도 있다. 따라서 교통 혼잡(traffic congestion)에 의한 도로 네트워크의 각 그래프에 할당된 값의 변화에도 본 발명의 영역 질의 결과 및 안전 구역 정보가 유효하도록 설계된 축소된 안전 구역(reduced safety zone/region) 기법이 제안된다. 축소된 안전 구역 기법에 대해서는 이하 도 14 내지 도 18을 통하여 설명된다.
도 1 내지 도 13을 통하여 설명된, 질의 위치 q가 속하는 네트워크를 포함하는 주변 네트워크에서 탐색된 정보를 제1 안전 구역(SR_ex)이라 정의한다. 도 14 내지 도 18을 통하여 설명되는, 질의 위치 q가 속하는 네트워크에서 탐색된 정보를 제2 안전 구역(SR_re)이라 정의하기로 한다. 제2 안전 구역은 제1 안전 구역에 비하여 축소된 안전 구역이며, 제2 안전 구역은 제1 안전 구역과 같을 수도 있고 제1 안전 구역 내에 포함될 수도 있다. 통상적으로 제2 안전 구역을 연산하는 비용은 제1 안전 구역을 연산하는 비용과 같거나 더 낮을 것이다. 이는 제2 안전 구역을 연산하는 데에는 질의 위치 q가 속하는 네트워크만을 고려하기 때문이다.
도 14는 동일한 네트워크에서 제1 안전 구역과 제2 안전 구역이 함께 도시된 일 예이다. 도 14를 참조하면 질의 위치 q는 노드 n12와 n15 사이에 위치하기 때문에 제2 안전 구역 SR_re는 노드 n12와 n15 사이에서만 계산된다. 반면, 제1 안전 구역 SR_ex는 노드 n12와 n15 뿐만 아니라 주변의 네트워크에 대해서도 계산된다.
도 15는 동일한 네트워크에서 제1 안전 구역과 제2 안전 구역이 함께 도시된 다른 일 예이다. 도 15를 참조하면, 제1 안전 구역이 질의 위치 q가 속하는 네트워
크인
Figure PCTKR2014003704-appb-I000008
내에만 존재하므로 제1 안전 구과 제2 안전 구역이 우연히 동일한 결과를 제공한다.하기에서는 설명의 편의 상 질의 위치 q가 속하는 네트워크를 액티브 시퀀스 (active sequence)라 정의한다. 도 14와 도 15에서는
Figure PCTKR2014003704-appb-I000009
가 액티브 시퀀스에 해당한다.
실시간으로, 주기적으로 또는 이벤트 기반으로 도로 네트워크의 트래픽 조건이 변화하는 경우, 트래픽 조건의 모든 변화를 고려하여 안전 구역을 재계산하는 것은 대단히 소모적인 일이 될 것이다. 따라서 트래픽 조건의 주어진 변화가 기존의 안전 구역 연산 결과에 영향을 주는 지 여부를 판정하는 조건을 설정할 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 도로 네트워크의 트래픽 조건이 변화하는 경우, 트래픽 조건의 변화가 기존의 안전 구역에 영향을 주는 지 여부를 판정하기 위하여 안전 구역에 대한 임계 영역(critical region)을 정의한다.
임계 영역은 하기 수학식 2를 만족하는 점 p들의 집합으로 이루어진다.
수학식 2
Figure PCTKR2014003704-appb-M000002
이 때 CR은 임계 영역, r은 질의 거리를 의미하며,
Figure PCTKR2014003704-appb-I000010
각각은 안전 구역의 출구(safe exit)를 나타낸다. 상기 수학식 2는 안전 구역의 출구가 2개인 경우를 가정하여 정의된 것이며, 안전 구역의 출구가 3개 이상인 경우에는 각각의 안전 출구와의 거리 중 최소값이 질의 거리 r 이내인 점 p가 모두 임계 영역 내에 포함될 것이다.
임계 영역의 이해를 돕기 위하여 도 16과 도 17이 제공된다.
도 16은 제2 안전 구역의 일 예를 도시하는 도면이고, 도 17은 도 16과 동일한 네트워크에서 임계 영역의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 16을 참조하면, n12 와 n15 사이의 네트워크는 n12 로부터 n15 를 향하여 진행하는 일방향 도로이고, 질의 위치 q로부터 질의 거리 조건 r=3인 경우 안전 구역은 P_a, P_b 사이의 도로 세그멘트이다.
도 17을 참조하면, 안전 출구 P_a 또는 P_b 로부터 질의 거리 r=3 이내의 거리에 위치하는 점들의 집합인 임계 영역이 점선으로 도시된다. 이 때, n12와 n15 사이의 네트워크의 일방향성, n16과 n15 사이의 네트워크의 일방향성을 고려하여 임계 영역이 계산된다.
도로 네트워크의 가중치의 변화(트래픽의 변화 등으로 인한 변화)로 인한 안전 구역 재계산 필요성을 판정하기 위하여 각 질의 위치 q에 대한 제2 안전 구역과 임계 영역 정보가 데이터베이스화되어 저장된다. 이 때 도 11을 다시 참조하면, 안전 구역 연산부(1130)는 도로 네트워크의 가중치(네트워크의 이동 거리 또는 도달 시간)가 변경되면, 가중치가 변경된 네트워크가 질의 위치 q에 대한 임계 영역 내에 속하는지 확인한다. 가중치가 변경된 네트워크가 질의 위치 q에 대한 임계 영역 내에 속하지 않으면 이전의 안전 구역 정보는 그대로 유지되므로 추가 액션이 필요하지 않다. 가중치가 변경된 네트워크가 질의 위치 q에 대한 임계 영역 내에 속하면 이전의 안전 구역 정보가 갱신될 필요가 있으므로, 안전 구역 연산부(1130)는 안전 구역을 재계산한다. 안전 구역이 재계산되면, 임계 영역 또한 재계산되고 갱신되어 데이터베이스에 저장된다.
만일 하나의 서버(1100)가 다수의 질의 위치 각각을 기준으로 하는 다수의 영역 질의 결과를 처리하는 경우라면, 안전 구역 연산부(1130)는 임계 영역 정보 데이터베이스를 빠르게 검색하여 가중치가 변경된 네트워크가 속하는 임계 영역들을 식별하고, 식별된 임계 영역들 각각에 대응하는 질의에 대하여 안전 구역 정보를 재계산할 수 있다. 안전 구역 정보가 재계산된 질의에 대해서는 임계 영역 또한 재계산되고 갱신되어 데이터베이스에 저장된다.
도 18은 네트워크 가중치의 변경으로 인하여 임계 영역을 재계산할 지 여부에 대한 판정 과정을 도시하는 일 예이다. 도 17과 도 18을 함께 참조하면, 도 17은 시간 Ti 에서 네트워크 가중치 및 임계 영역을 도시하고, 도 18은 시간 Tj에서 네트워크 가중치 및 임계 영역을 도시한다. 이 때 Ti < Tj 이다.
도 17에서, 시간 Ti에서는 네트워크
Figure PCTKR2014003704-appb-I000011
와
Figure PCTKR2014003704-appb-I000012
의 도달 거리(또는 도달 시간)는 2이고, 임계 영역의 끝점(end point) 중 하나는
Figure PCTKR2014003704-appb-I000013
상에 위치한다. 도 18에서, 시간 Tj에서는 네트워크
Figure PCTKR2014003704-appb-I000014
와
Figure PCTKR2014003704-appb-I000015
의 도달 거리(또는 도달 시간)는 4로 변경된다. 이 때, 네트워크
Figure PCTKR2014003704-appb-I000016
상에는 임계 영역이 존재하지 않으므로 네트워크
Figure PCTKR2014003704-appb-I000017
의 도달 거리(또는 도달 시간)의 변경은 임계 영역 또는 안전 구역에 영향을 주지 않는다. 그러나 네트워크
Figure PCTKR2014003704-appb-I000018
상에는 임계 영역이 존재하므로, 네트워크
Figure PCTKR2014003704-appb-I000019
의 도달 거리(또는 도달 시간)의 변경으로 인하여 안전 구역 연산부(1130)는 안전 구역을 재계산하고, 임계 영역 또한 갱신한다. 도 18에 도시된 실시예에서는 안전 구역의 재계산 결과에도 불구하고 안전 구역이 변경되지는 않았으나, 실시예에 따라서는 안전 구역의 값이 변경될 수 있음은 도 17과 도 18의 설명으로부터 당업자에게 자명한 사실일 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 영역 질의 결과 연산 방법 및 영역 질의 결과 제공 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 발명은 도로 네트워크에서 움직이는 영역 질의 결과 및 안전 출구 위치를 계산하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 움직이는 클라이언트 단말의 영역 질의 요청을 수신하여 영역 질의 결과와 함께 그 영역 질의 결과가 동일하게 유지되는 안전 지역 및 안전 출구 위치를 함께 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 서버에서 질의 처리뿐만 아니라 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 제공하는 안전구역을 함께 제공하여 클라이언트 단말이 안전 구역 내에 위치하는 경우 서버와 클라이언트 단말간의 통신을 최소화하는 방식을 개발한다. 이러한 기법을 통하여 서버의 계산 비용을 줄이고, 클라이언트와 서버 사이의 통신비용을 줄이는 것을 목적으로 한다.

Claims (19)

  1. 클라이언트 단말로부터 질의 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 객체에 대한 영역 질의 요청을 수신하는 단계;
    상기 영역 질의 요청에 응답하여, 상기 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 연산하는 단계;
    상기 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 제공하는 안전 구역을 연산하는 단계; 및
    상기 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과 및 상기 안전 구역에 대한 정보를 상기 단말로 전송하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 영역 질의 결과를 연산하는 단계는
    상기 질의 위치를 기준으로 상기 질의 거리 내에 위치하는 도로 세그멘트의 방향성을 고려하여 수행되는 영역 질의 결과 연산 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안전 구역을 연산하는 단계는
    상기 안전 구역의 경계점인 안전 출구의 도로 상의 위치를 추출하고,
    상기 단말로 전송하는 단계는
    상기 추출된 상기 안전 출구의 도로 상의 위치에 대한 정보를 상기 단말로 전송하는 영역 질의 결과 연산 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안전 구역을 연산하는 단계는
    상기 질의 위치와 인접하는 하나 이상의 교차점 각각을 기준으로 하는 영역 질의 결과를 연산하는 단계;
    상기 질의 위치와 인접하는 하나 이상의 교차점 각각을 기준으로 하는 영역 질의 결과와 상기 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과를 이용하여 상기 안전 구역의 경계점인 안전 출구가 상기 질의 위치와 상기 인접하는 하나 이상의 교차점 각각과 상기 질의 위치 사이에 존재하는지 여부를 확인하는 단계
    를 포함하는 영역 질의 결과 연산 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 안전 구역을 연산하는 단계는
    상기 안전 출구가 존재하는 것으로 확인된 도로 상에서 영역 질의의 기준 위치의 가상적인 이동에 따른 주변의 객체들과의 거리의 변동을 고려하여 상기 안전 출구의 상기 도로 상의 위치를 계산하는 단계
    를 더 포함하는 영역 질의 결과 연산 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 안전 구역을 연산하는 단계는
    상기 질의 위치와 인접하는 교차점 중 적어도 하나 이상의 제1 교차점과 상기 질의 위치 사이에 상기 안전 출구가 존재하지 않는 경우 상기 제1 교차점과 인접하는 적어도 하나 이상의 제2 교차점을 기준으로 하는 영역 질의 결과를 연산하는 단계; 및
    상기 제2 교차점을 기준으로 하는 영역 질의 결과와 상기 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 비교하는 단계
    를 더 포함하는 영역 질의 결과 연산 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 영역 질의에 대응하는 도로 세그멘트의 방향성은 양방향 또는 일방향인 것을 특징으로 하는 영역 질의 결과 연산 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    적어도 하나 이상의 교차점 각각에 대한 영역 질의 결과를 연산하는 단계; 및
    상기 적어도 하나 이상의 교차점 각각에 대한 영역 질의 결과를 저장하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 안전 구역을 연산하는 단계는
    상기 저장된 상기 적어도 하나 이상의 교차점 각각에 대한 영역 질의 결과를 이용하여 상기 안전 구역에 대한 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 영역 질의 결과 연산 방법.
  8. 제1 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 객체에 대한 영역 질의를 서버에 요청하는 단계;
    상기 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과 및 상기 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 결과를 제공하는 안전 구역에 대한 정보를 수신하는 단계;
    움직이는 클라이언트 단말의 현재 위치를 확인하는 단계; 및
    상기 움직이는 클라이언트 단말의 현재 위치가 상기 안전 구역 내에 포함되면 상기 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 상기 현재 위치에 대한 영역 질의 결과로서 사용자에게 제공하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 영역 질의는 상기 제1 위치를 기준으로 상기 질의 거리 내에 위치하는 도로 세그멘트의 방향성을 고려하는 것을 특징으로 하는 영역 질의 결과 제공 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 현재 위치가 상기 안전 구역 내에 포함되지 않거나, 상기 현재 위치가 상기 안전 구역을 곧 벗어날 것으로 예상되면, 상기 서버로 제2 위치에 대한 영역 질의를 요청하는 단계
    를 더 포함하는 영역 질의 결과 연산 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    도로 세그멘트 중 적어도 어느 하나 이상에 할당된 값의 변화를 모니터하는 단계;
    상기 도로 세그멘트 중 적어도 어느 하나 이상에 할당된 값이 변화된 경우에 이전의 안전 구역을 연산한 결과에 영향이 있는지 여부를 판정하는 단계; 및
    상기 이전의 안전 구역을 연산한 결과에 영향이 있는 경우, 상기 변화된 상기 도로 세그멘트 중 적어도 어느 하나 이상에 할당된 값을 이용하여 상기 안전 구역을 재계산하는 단계
    를 더 포함하는 영역 질의 결과 연산 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 안전 구역의 경계점인 안전 출구 중 적어도 하나 이상으로부터 상기 질의 거리 내에 위치하는 점들의 집합인 임계 영역을 계산하는 단계;
    를 더 포함하고,
    상기 이전의 안전 구역을 연산한 결과에 영향이 있는지 여부를 판정하는 단계는
    상기 할당된 값이 변화된 도로 세그멘트가 상기 임계 영역 내에 속하는지 여부를 판정함으로써 상기 이전의 안전 구역을 연산한 결과에 영향이 있는지 여부를 판정하고,
    상기 안전 구역을 재계산하는 단계는
    상기 재계산된 안전 구역에 기초하여 상기 임계 영역을 재계산하고 갱신하는 것을 특징으로 하는 영역 질의 결과 연산 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.
  13. 클라이언트 단말로부터 질의 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 객체에 대한 영역 질의 요청을 수신하는 수신부;
    상기 영역 질의 요청에 응답하여, 상기 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 연산하는 영역 질의 결과 연산부;
    상기 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 영역 질의 결과를 제공하는 안전 구역을 연산하는 안전 구역 연산부; 및
    상기 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과 및 상기 안전 구역에 대한 정보를 상기 단말로 전송하는 전송부;
    를 포함하고,
    상기 영역 질의 결과 연산부는
    상기 질의 위치를 기준으로 상기 질의 거리 내에 위치하는 도로 세그멘트의 방향성을 고려하여 상기 질의 위치로부터 각 객체 간의 거리를 산출하고, 상기 영역 질의 결과를 연산하는 영역 질의 결과 연산 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 안전 구역 연산부는
    상기 안전 구역의 경계점인 안전 출구의 도로 상의 위치를 추출하고,
    상기 전송부는
    상기 추출된 상기 안전 출구의 도로 상의 위치에 대한 정보를 상기 단말로 전송하는 영역 질의 결과 연산 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 안전 구역 연산부는
    상기 질의 위치와 인접하는 하나 이상의 교차점 각각을 기준으로 하는 영역 질의 결과를 연산하는 영역 질의 결과 연산부;
    상기 질의 위치와 인접하는 하나 이상의 교차점 각각을 기준으로 하는 영역 질의 결과와 상기 질의 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 비교하는 질의 결과 비교부; 및
    상기 비교 결과를 이용하여 상기 안전 구역의 경계점인 안전 출구가 상기 질의 위치와 상기 인접하는 하나 이상의 교차점 각각과 상기 질의 위치 사이에 존재하는지 여부를 확인하는 안전 출구 확인부
    를 포함하는 영역 질의 결과 연산 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 안전 구역 연산부는
    상기 안전 출구가 존재하는 것으로 확인된 도로 상에서 영역 질의의 기준 위치의 가상적인 이동에 따른 주변의 객체들과의 거리의 변동을 고려하여 상기 안전 출구의 상기 도로 상의 위치를 계산하는 위치 계산부
    를 더 포함하는 영역 질의 결과 연산 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    적어도 하나 이상의 교차점 각각에 대한 영역 질의 결과를 연산하는 교차점 영역 질의 결과 연산부; 및
    상기 적어도 하나 이상의 교차점 각각에 대한 영역 질의 결과를 저장하는 교차점 영역 질의 결과 저장부
    를 더 포함하고,
    상기 안전 구역 연산부는
    상기 저장된 상기 적어도 하나 이상의 교차점 각각에 대한 영역 질의 결과를 이용하여 상기 안전 구역에 대한 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 영역 질의 결과 연산 장치.
  18. 제1 위치를 기준으로 질의 거리 내에 위치하는 객체에 대한 영역 질의를 서버에 요청하는 질의 요청부;
    상기 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과 및 상기 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과와 동일한 결과를 제공하는 안전 구역에 대한 정보를 수신하는 수신부;
    움직이는 클라이언트 단말의 현재 위치를 확인하는 현재 위치 확인부; 및
    상기 움직이는 클라이언트 단말의 현재 위치가 상기 안전 구역 내에 포함되면 상기 제1 위치를 기준으로 하는 영역 질의 결과를 상기 현재 위치에 대한 영역 질의 결과로서 사용자에게 제공하는 질의 결과 제공 인터페이스;
    를 포함하고,
    상기 영역 질의는 상기 제1 위치를 기준으로 상기 질의 거리 내에 위치하는 도로 세그멘트의 방향성을 고려하는 것을 특징으로 하는 영역 질의 결과 제공 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 질의 요청부는
    상기 현재 위치가 상기 안전 구역 내에 포함되지 않거나, 상기 현재 위치가 상기 안전 구역을 곧 벗어날 것으로 예상되면, 상기 서버로 제2 위치에 대한 영역 질의를 요청하는 것을 특징으로 하는 영역 질의 결과 제공 장치.
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