KR20040025150A - 차량용 항법 장치에서의 경로 안내 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 차량의 전방부에 탑재된 카메라를 구비하는 차량용 항법 장치에서 경로를 안내하는 방법에 있어서, 운전자가 상기 차량 주행시 상기 차량의 전방부에 탑재된 카메라에 의해 촬영되는 운전자 시야 영상을 표시부에 표시하는 과정과, 상기 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 주행경로를 계산한 후, 각종 센서 및 위치측정시스템으로부터 차량이 이동함에 따라 변하는 위치 정보를 입력받아 상기 주행경로상에서 상기 차량의 현재 위치를 검색하는 과정과, 상기 표시부에 표시되는 운전자 시야 영상 위에 상기 차량의 현재 위치에 대응하는 경로 안내 표시정보를 오버레이시켜 표시하는 과정으로 이루어진다.

Description

차량용 항법 장치에서의 경로 안내 방법{ROUTE GUIDE METHOD IN CAR NAVIGATION SYSTEM}

본 발명은 차량용 항법 장치에 관한 것으로, 특히 차량용 항법 장치에서의 경로 안내 방법에 관한 것이다.

통상적으로 인공위성을 이용한 항법 장치는 항공기나 선박 등에 이용되던 방법이었으나, 근래에 들어 차량용으로 많이 이용되고 있다. 이와 같이 인공위성을 이용하는 차량용 항법 장치를 차량에 장착하여 사용하면서, 차량의 위치 등을 더욱정확하게 파악하기 위해 많은 기술의 발전이 있었다.

상기 차량용 항법 장치는 전세계 위치측정시스템(Global Positioning System:이하 "GPS"라 칭함)에 속하는 복수개의 인공위성으로부터 차량의 위치 등에 따른 데이터 예컨대 위도, 경도, 고도 등을 나타내는 전파데이터를 수신하고, 차량에 부착된 장치에서 지도 데이터를 읽어와 지도를 표시하며, 상기 표시된 지도에 최단 경로에 따른 차량 이동 경로 안내를 사용자에게 가시적 및 가청적으로 제공한다. 경로안내 기능은 차량용 항법 장치의 기본이 되는 기능으로서 차량 목적지까지 경로계산이 끝난 후 사용자가 주행을 시작하고 교차로가 나타나면 교차로 안내를 해주게 된다. 교차로 안내는 안내사양상의 지점(예컨대, 교차로 지점 전방 300m 또는 전방 100m등)에 차량이 도달시 음성과 교차로 관련 화면 표시를 사용자에게 제공함으로써 이루어진다. 그에 따라 사용자는 앞으로 나타날 교차로 지점에서 진행해야할 회전방향을 미리 인지할 수 있다.

그런데 상기한 바와 같은 차량용 항법 장치에서는 사용자가 지도를 통하여 차량 이동 경로 안내를 제공받기 때문에 사용자가 지도에 익숙하지 않은 경우 실제 경로와 지도상의 경로의 매칭이 어렵고, 지도 파악에 시간이 걸리므로 운전중에 경로 이탈할 우려가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 차량용 항법 장치에서 운전자가 이동 경로를 더욱 빠르고 정확하게 파악하기 위한 경로 안내 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 차량용 항법 장치에서의 경로안내 방법에 있어서 운전자가 차량 주행시 차량의 전방부에 구비된 카메라에 의해 촬영되는 운전자 시야 영상을 표시부에 표시하고 상기 운전자 시야 영상 위에 경로 안내 표시정보를 오버레이시켜 표시하는 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따라, 본 발명은, 차량의 전방부에 탑재된 카메라를 구비하는 차량용 항법 장치에서 경로를 안내하는 방법에 있어서, 운전자가 상기 차량 주행시 상기 차량의 전방부에 탑재된 카메라에 의해 촬영되는 운전자 시야 영상을 표시부에 표시하는 과정과, 상기 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 주행경로를 계산한 후, 각종 센서 및 위치측정시스템으로부터 차량이 이동함에 따라 변하는 위치 정보를 입력받아 상기 주행경로상에서 상기 차량의 현재 위치를 검색하는 과정과, 상기 표시부에 표시되는 운전자 시야 영상 위에 상기 차량의 현재 위치에 대응하는 경로 안내 표시정보를 오버레이시켜 표시하는 과정으로 이루어진다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 차량용 항법 장치 구성도,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 경로 안내 제어 흐름도,

도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 주행중 차량에서 촬영되는 운전자의 시야 영상 위에 경로 안내 표시정보가 오버레이되어 디스플레이되는 화면 일예도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 항법 장치 구성도이다.

도 1을 참조하면, 카메라(2)는 차량의 전방부에 장착되며 운전자가 차량 주행시 보게되는 운전자 시야 영상을 촬영한다. 영상처리부(4)는 카메라(2)로부터 입력되는 운전자 시야 영상을 적합한 처리신호로 변환하여 제어부(6)로 전달한다. GPS안테나(14)는 GPS에 속하는 복수개의 인공위성으로부터 신호를 수신한다. GPS수신부(12)는 상기 GPS안테나(14)에 수신된 신호에 따라 현재 위치의 의사 좌표값을 계산한다. 속도센서(16)는 주행중 차량의 속도를 측정하고, 자이로센서(18)는 주행중 차량의 방위, 즉 회전각을 측정한다. 지도 데이터 저장부(22)는 3차원지도 데이터와 기타 부가 데이터를 저장하고 있다. 3차원지도 데이터는 인공위성에서 촬영한 사진을 바탕으로 작성된 3차원 지도 데이터로서 인공위성에서 촬영한 사진정보와 실제 도로의 형상이나 해당 도로에 관련하는 입체정보(예를 들어 지형이나 시설외관 등)등을 가진다. 지도 데이터 저장부(22)는 CD-ROM(Compact Disk - Read Only Memory)으로 구현되는 것이 일반적이다.

제어부(6)는 차량용 항법 장치의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로 제어부(6)는 카메라(2)로부터 촬영된 운전자 시야 영상을 표시부(10)에 표시한다. 또한 제어부(6)는 속도 센서(16) 및 자이로 센서(18)로부터 전달되는 차량의 회전각 및 속도를 근거로 하여 차량의 현재 의사 위치를 계산하고, GPS수신부(12)로부터 전달되는 현재 위치의 의사 좌표값과 계산된 의사 위치중 하나를 선택한다. 이때 선택의 기준은 센서부로부터 누적오차가 작을 때에는 계산된 값을 따르고, 누적오차가 커지면 GPS수신부(12)에서 전달되는 값으로 누적 오차를 보정한다. 그리고 제어부(6)는 차량의 현재 위치뿐만 아니라 차량의 속도 및 차량의 진행방향과 같은 주행정보를 계산한다. 제어부(6)는 계산된 주행정보를 기준으로 주변 지역의 3차원지도 데이터를 지도 데이터 저장부(22)에서 읽어내어 운전자의 시야 영상과 같은 시뮬레이션 화상을 생성하고, 생성된 시뮬레이션 화상과 카메라(2)로부터 촬영되어 표시부(10)에 표시되고 있는 운전자 시야 영상을 매칭시킨다. 그리고 표시부(10)에 표시되고 있는 운전자 시야 영상에 매칭된 시뮬레이션 화상에 대응하는 경로 안내 표시정보를 표시부(10)에 시각적으로 표시하고, 스피커를 통해 청각적으로 출력한다. 또한 이러한 기본적인 기능 이외에도 제어부(6)는 현재 위치로부터 목적지까지의 최적경로를 안내하는 기능도 서비스한다.

ROM(Read Only Memory)(24) 및 RAM(Random Access Memory)(26)은 제어부(6)의 동작을 위한 프로그램 및 동작 중에 처리되는 데이터를 일시적으로 저장한다.

그래픽 처리부(8)는 제어부(6)에 의해 계산된 주행정보를 운전자가 시각적으로 확인할 수 있도록 표시 데이터로서 처리한다. 표시부(10)는 그래픽 처리부(8)에 의해 처리된 표시 데이터를 표시한다. 이러한 표시부(10)는 CRT(Cathode Ray Tube) 또는 LCD(Liquid Crystal Display)로 구현될 수 있다. 음성 처리기(20)는 제어부(6)에 의해 계산된 주행정보를 운전자가 청각적으로 확인할 수 있도록 음성데이터로서 처리한다. 스피커는 음성처리기(20)에 의해 처리된 음성데이터를 출력한다. 즉, 그래픽 처리부(8) 및 음성 처리기(20)는 지도데이터 저장부(22)에서 읽혀지는 지도데이터 및 각종 기능 수행중에 발생하는 상태를 표시데이터 및 음성데이터로서 처리한다.

본 발명의 실시 예에 따르면 운전자가 차량의 주행시 차량 항법 장치를 작동시키게 되면 차량의 전방 부위에 구비된 카메라(2)가 동작을 하게되고 카메라(2)가촬영한 운전자 시야 영상이 표시부(10)에 표시된다. 그리고 나서 운전자가 목적지를 입력하면 현재위치와 목적지 사이의 경로가 설정되며, 운전자의 차량 이동에 따라 표시부(10)에는 카메라(2)로부터 촬영된 운전자 시야 영상이 표시되고 상기 운전자 시야 영상 위에 경로 방향 및 경로 거리등의 경로 안내 표시정보가 오버레이(Overlay)되어 표시된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 경로 안내 제어 흐름도이이고, 도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 주행중 차량에서 촬영되는 운전자의 시야 영상 위에 경로 안내 표시정보가 오버레이되어 디스플레이되는 화면 일예도이다.

이하 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따라 운전자가 차량 주행시 경로 안내 제어 동작을 상세히 설명한다.

제어부(6)는 도 2의 200단계에서 카메라(2)로부터 운전자 시야 영상 입력이 있는지 체크한다. 만약 카메라(2)에 의해 촬영된 운전자 시야 영상 입력이 있으면 제어부(6)는 도 2의 202단계에서 입력된 운전자 시야 영상을 표시부에 디스플레이한다. 상기 카메라(2)는 차량 전방에 구비되며, 운전자가 차량 항법 장치를 작동시키면 운전자 시야 영상을 촬영한다. 그리고 카메라(2)에 의해 촬영된 운전자 시야 영상은 영상처리부(4)를 통해 적합한 처리신호로 변환되어 제어부(6)로 입력된다. 운전자 시야 영상은 운전자가 차량 주행시 보게 되는 영상의 시점과 동일한 시점의 시야 영상이다.

카메라(2)로부터 촬영된 운전자 시야 영상을 표시부(10)에 디스플레이한 후, 제어부(6)는 도 2의 204단계에서 차량의 현재 위치를 취득한다. 즉, 제어부(6)는속도 센서(16), 자이로센서(18)등의 각종 센서 및 GPS수신부(12)로부터 차량이 이동함에 따라 변하는 GPS정보 즉, 위도 및 경도 정보를 입력받아 차량의 현재 위치를 취득한다. 이어서 제어부(6)는 도 2의 206단계에서 사용자로부터 목적지 입력이 있는지 판단한다. 만약 사용자가 가기를 원하는 목적지 정보를 입력하면 제어부(6)는 도 2의 208단계로 진행한다. 제어부(6)는 도 2의 208단계에서 현재 위치와 입력된 목적지간의 경로를 계산하고 및 계산된 경로를 램(RAM)(26)에 저장한다. 이러한 경로 계산 및 저장은 지도 데이터 저장부(22)에 저장된 지도 데이터 및 GPS정보를 이용한다. 지도 데이터 저장부(22)에 저장된 지도는 인공위성에서 촬영한 사진을 바탕으로 작성된 3차원지도 데이터로서 인공위성에서 촬영한 사진정보와 이를 통해 산출해 낸 실제 도로의 형상이나 해당 도로에 관련하는 입체정보(예를 들어 지형이나 시설외관 등)를 가진다. 따라서 상기 3차원지도 데이터를 이용하면 경로 계산을 행하기 위한 도로의 거리, 도로 구배, 커브의 곡률 반경 등을 정확하게 얻을 수 있다.

현재 위치와 입력된 목적지간의 경로 계산 및 저장을 마치고 나서 제어부(6)는 도 2의 212단계에서 지도 데이터 저장부(22)에 저장되어 사용하고 있는 3차원지도 데이터에서 현재의 위치를 검색한다. 그리고 제어부(6)는 도 2의 214단계에서 3차원 지도데이터를 이용하여 현재 위치의 운전자 시야 영상을 가상으로 표시할 수 있는 시뮬레이션 화상을 생성하고, 생성된 시뮬레이션 화상을 표시부(10)에 디스플레이 되고 있는 실제 운전자 시야 영상과 매칭시킨다. 즉, 제어부(6)는 생성된 시뮬레이션 화상의 기준점과 표시부(10)에 디스플레이 되고 있는 운전자 시야 영상의기준점을 일치시키는 방식으로 매칭을 수행한다. 3차원지도 데이터는 각 위치에서 위성에서 촬영한 사진정보와 GPS정보 즉, 위도데이터, 경도데이터, 고도데이터를 가지고 있기 때문에 실제의 건조물의 크기, 높이 등을 정확하게 알 수 있다. 따라서 제어부(6)는 각 위치에서 GPS정보와 위성에서 촬영된 사진을 합성하면 운전자가 차량 주행시 보게되는 운전자 시야 영상 즉, 차량 운전자와 같은 시점위치의 운전자 시야 영상을 가상으로 표시할 수 있는 시뮬레이션 화상을 생성할 수 있다. 또한, 제어부(6)는 상기 시뮬레이션 화상에 차량 항법 시스템의 경로 안내 표시정보를 대응시킬 수 있다.

그 후, 제어부(6)는 도 2의 216단계에서 3차원 지도데이터의 현재 위치의 시뮬레이션 화상에 대응하는 경로 안내 표시정보를 표시부(10)에 디스플레이 되는 운전자 시야 영상에 오버레이시켜 디스플레이한다. 제어부(6)는 카메라(2)로부터 촬영된 운전자 시야 영상정보에 현재 위치의 시뮬레이션 화상에 대응하는 경로 안내 표시정보를 조합시킴으로써 유도 화살표 등과 같은 경로 안내 정보를 표시부(2)에 디스플레이되는 운전자 시야 영상에 오버레이시켜 디스플레이한다. 예컨대 표시부(10)에 표시되는 운전자 시야 영상 즉, 실제 운전자의 시야와 동일한 영상에 도 3에 도시된 바와 같이 경로 안내 표시정보에 따라 직진 유도 안내표시를 오버레이시켜 디스플레이한다. 또는, 도 4에 도시된 바와 같이 커브 유도 안내표시를 오버레이시켜 디스플레이한다. 이에 따라 운전자는 경로 안내표시 정보를 더욱 쉽게 인지하여 용이하게 길을 찾을 수 있다.

한편, 제어부(6)는 도 2의 218단계에서 운전자의 차량이 목적지에 도착하였는지를 판단한다. 만약 운전자의 차량이 목적지에 도착하지 않았으면 제어부(6)는 도 2의 212단계로 되돌아가 전술한 경로 안내 동작의 처리 흐름을 차량이 목적지에 도착할 때까지 반복한다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 운전자가 차량의 주행시 차량 항법 장치를 작동시키게 되면 차량의 전방 부위에 구비된 카메라가 동작을 하고 카메라가 촬영한 운전자 시야 영상이 표시부에 표시된다. 그리고 나서 운전자가 목적지를 입력하면 현재위치와 목적지 사이의 경로가 설정되며, 운전자의 차량 이동에 따라 표시부에 카메라로부터 촬영된 운전자 시야 영상과 함께 경로 방향 및 경로 거리등의 경로 안내 표시정보가 오버레이되어 표시된다. 따라서 실제 운전상황과 동일한 시야 영상에 목적지 경로 안내 표시정보가 표시되므로 운전자는 쉽게 경로 안내를 이해하여 길을 쉽게 찾을 수 있다. 또한 운전 상황에서 지도 해석 시간을 없앰으로서 운전에 더욱 집중을 하게 되는 등의 안전성을 증가시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 차량의 전방부에 탑재된 카메라를 구비하는 차량용 항법 장치에서 경로를 안내하는 방법에 있어서,

   운전자가 상기 차량 주행시 상기 차량의 전방부에 탑재된 카메라에 의해 촬영되는 운전자 시야 영상을 표시부에 표시하는 과정과,

   상기 차량의 현재 위치로부터 목적지까지의 주행경로를 계산한 후, 각종 센서 및 위치측정시스템으로부터 차량이 이동함에 따라 변하는 위치 정보를 입력받아 상기 주행경로상에서 상기 차량의 현재 위치를 검색하는 과정과,

   상기 표시부에 표시되는 운전자 시야 영상 위에 상기 차량의 현재 위치에 대응하는 경로 안내 표시정보를 오버레이시켜 표시하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 항법 장치에서 경로를 안내하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 표시부에 표시되는 운전자 시야 영상 위에 상기 차량의 현재 위치에 대응하는 경로 안내 표시정보를 오버레이시켜 표시하는 과정은,

   3차원지도 데이터를 이용하여 상기 현재 위치에서의 상기 운전자 시야 영상을 가상으로 나타내는 시뮬레이션 화상을 생성하고, 생성된 상기 시뮬레이션 화상에 경로 안내 표시정보를 대응시키는 단계와,

   상기 생성된 시뮬레이션 화상과 상기 표시부에 표시되는 상기 운전자 시야 영상을 매칭시키는 단계와,

   상기 표시부에 표시되는 상기 운전자 시야 영상 위에 상기 차량의 현재 위치의 시뮬레이션 화상에 대응하는 경로 안내 표시정보를 오버레이시켜 표시하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 항법 장치에서 경로를 안내하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 운전자 시야 영상은 운전자가 차량 주행시 보게 되는 영상으로 운전자의 시점과 동일한 시점의 시야 영상임을 특징으로 하는 차량용 항법 장치에서 경로를 안내하는 방법.