KR20060020360A

KR20060020360A - 네비게이션 시스템 및 네비게이션 시스템에서 이동체의경로 이탈 판단 방법

Info

Publication number: KR20060020360A
Application number: KR1020040069188A
Authority: KR
Inventors: 민현석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-03-06
Anticipated expiration: 2024-08-31
Also published as: US20060047423A1; KR100713459B1

Abstract

본 발명은 네비게이션 시스템에 있어서, 디지털 맵을 이용하여 최적 경로를 계산하고 상기 계산된 최적 경로에 대한 선형 위치 정보를 전송하는 서버와, 상기 서버로부터 상기 경로 안내 정보를 수신하여 네트워크 데이터로 변환하고 변환한 네트워크 데이터와 센서를 통해 얻은 현재 위치 데이터를 매칭시킨 후 , 현재 위치 데이터와 네트워크 데이터에 해당하는 위치의 매칭 정도에 대한 맵 매칭 확률을 이용하여 경로 이탈 여부를 판단하는 단말을 포함한다.이러한 본 발명은 서버로부터 제공받은 경로 안내 정보 상의 차량의 위치와 센서를 통해 얻은 차량의 현재 위치 사이의 거리 대신 경로 안내 정보 상의 차량의 위치를 네트워크 데이터로 변환하고 변환된 네트워크 데이터와 차량의 현재 위치를 매칭하여 맵 매칭 확률이 일정 확률 이상이면 이탈 거리에 관계없이 차량의 경로 이탈 여부를 판단하므로 차량의 이탈 여부 판단을 신속히 수행할 수 있는 이점이 있다.

네비게이션 시스템, 경로 이탈 판단

Description

네비게이션 시스템 및 네비게이션 시스템에서 이동체의 경로 이탈 판단 방법{METHOD FOR DETERMINIG DEVIATION OF THE PATH OF A MOBILE IN NAVIGATION SYSTEM AND NAVIGATION SYSTEM}

도 1은 통상적인 네비게이션 시스템에 대한 개략적인 블록도

도 2는 통상적인 네비게이션 시스템에서의 이탈 판단 방법을 도식화하여 나타낸 도면

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 네비게이션 시스템의 서버에 대한 블록 구성도

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 네비게이션 시스템의 단말에 대한 블록 구성도

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서버로부터 수신된 최적 경로에 대한 선형 위치 정보 테이블을 보여주는 도면

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 변환된 네트워크 데이터 테이블을 보여주는 도면

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 네비게이션 시스템의 경로 이탈 판단 방법에 대한 처리 흐름도

본 발명은 네비게이션 시스템에 관한 것으로, 특히 이동체(차량)의 경로 이탈 여부를 판단하는 네비게이션 시스템(off-board navigation system)및 방법에 관한 것이다.

네비게이션 시스템(차량항법장치(car navigation system))은 사용자에게 차량의 현재 위치를 알려주고(Location) 사용자가 원하는 목적지까지의 최적 경로를 제공하며(Routing) 경로에 따라서 운전자를 안내하는(Guidance)등 운전에 도움이 되는 여러 종류의 정보를 제공하는 장치이다.

상기와 같은 여러 기능을 수행하기 위해서 기본적으로 차량의 현재 위치를 정확하게 결정해야한다. 통상적으로 차량항법장치에서 차량의 현재 위치를 측정하기 위해서 GPS(Global Positioning System) 와 DR(Dead Reckoning) 방식이 이용되고 있다. 먼저 GPS는 약 20,183km의 고도를 운행하는 24개의 인공위성을 이용한 범세계적 위치 결정 체계로, 정확한 위치를 알고 있는 위성에서 발사한 전파를 수신하여 관측점까지의 소요시간을 관측함으로써 관측점의 위치를 구하는 위성항법기술이다. 따라서 네비게이션 시스템은 상기한 바와 같은 GPS를 통해 이동체 즉, 차량의 위치(x, y, z) 및 위치에 따른 시간(t)을 알 수 있다. 또한, DR 방식은 관성센서 등을 이용하여 이동체 즉, 차량 내부에서 스스로 자신의 위치 및 진행 방향을 알아 낼 수 있는 항법 기술이다. 이와 같이 DR 방식에 이용되는 관성 센서(DR 센 서)는 주행 거리를 측정하기 위한 센서(예컨대, 차속계, 주행거리계, 가속도계 등)와 회전각을 측정하기 위한 센서(에컨대, 지자기센서, 자이로 등)로 분류할 수 있다.

그런데 상기 GPS는 전리층 지연오차, 위성 시계 오차, 다중 경로(multipath)등의 오차를 포함하며, DR 센서는 초기 정렬 오차, 환산 계수 오차와 센서의 특성상 오차가 누적되어 정확한 위치 결정이 어려운 단점이 있다. 특히, 차량이 도심의 높은 건물이나 가로수, 터널 등을 지나는 경우에는 충분한 GPS위성 신호를 수신할 수 없게 되어 그 오차가 더욱 커지는 단점이 있다. 따라서 GPS와 DR을 이용하여 측정된 위치를 지도위에 나타내게 되면 실체 차량의 위치와 지도상에 표시된 차량의 위치가 일치하지 않게 된다.

이에 따라 일반적인 네비게이션 시스템은 상기한 바와 같은 GPS와, DR방식을 결합한 GPS/DR 통합 필터에서 차량의 위치와 자세각을 계산하고, 계산된 차량의 위치와 자세각을 이용하여 정확한 현재 위치를 측정한다. 그리고 측정된 현재 위치와 지도의 도로망 자료(예컨대 디지털 맵)를 이용하여 맵 매칭을 수행하고, 맵 매칭이 완료되면 디지털 맵 상의 주행 상태를 추적하여 경로 안내를 수행한다.

이러한 네비게이션 시스템은 온 보드 네비게이션 시스템(On Board Navigation System)과 오프 보드 네비게이션 시스템(Off Board Navigation System)으로 구분될 수 있는데, 온 보드 네비게이션 시스템은 자체 디지털 맵을 이용하여 최적 경로를 계산하고, 이에 따른 경로 안내를 수행하는 시스템이고, 오프 보드 네비게이션 시스템은 디지털 맵을 구비한 외부 서버로부터 최적 경로를 제공받아 경 로 안내를 수행하는 시스템이다.

도 1은 통상적인 네비게이션 시스템에 대한 개략적인 블록도이다. 도 1에서는 오프 보드 네비게이션 시스템을 도시하고 있다. 도 1을 참조하면, 오프 보드 네비게이션 시스템의 서버(20)는 디지털 맵을 저장하고 단말(10)의 요청에 의해 또는 자체 설정된 동작 조건에 의해 복잡한 경로 계산 및 가이드에 관한 정보를 생성하여 전송한다.

그리고 네비게이션 시스템의 단말(10)은 GPS 센서(11) 및 DR 센서(12)를 포함하는 센서부와, 필터부(13), 서버 데이터 수신부(14), 주행 상태 추적부(15), 이탈 판단부(16) 및 경로 안내부(17)를 포함한다. GPS 센서(11)는 GPS 신호를 수신하기 위한 센서로서, GPS 신호를 수신하여 차량의 위치 정보(x,y,z) 및 현재 시간정보(t)를 검출한다. DR 센서(12)는 이전 위치정보를 이용하여 상대적인 자기 위치 및 진행 방향을 알아내기 위한 센서로서, 차량의 속도(v) 및 각도(θ)를 검출한다. 필터부(13)는 GPS/DR 통합 필터로 구현되며 GPS 센서(11)로부터 차량의 위치정보(x,y,z) 및 시간정보(t)를 전달받고, DR 센서(12)로부터 차량의 속도(v) 및 각도(θ)를 전달받아 위치를 계산한다. 이때 필터부(220)로 입력되는 GPS 센서(211)의 측위 데이터 및 DR 센서(213)의 측위 데이터는 근본적으로 오차를 포함하고 있기 때문에 그 측위 데이터를 이용하여 검출된 차량의 현재 위치는 항상 오차를 포함한다.

서버 데이터 수신부(14)는 서버(20)로부터 경로 계산 결과에 따른 경로 안내 정보를 수신한다. 주행 상태 추적부(15)는 서버 데이터 수신부(14)로부터 서버(20) 에서 수신된 경로 안내 정보를 전달받고, 필터부(13)로부터 현재 위치 측정 결과를 전달받아 경로 안내 정보 상의 위치와 현재 위치를 비교하여 현재의 차량 주행 상태를 추적하고 주행 상태 추적 결과를 이탈 판단부(16) 및 경로 안내부(16)로 전달한다. 이탈 판단부(16)는 서버 데이터 수신부(14)로부터 경로 안내 정보를 전달받고, 주행 상태 추적부(15)로부터 주행 상태 추적 결과를 전달받아 경로 안내 정보 상의 위치와 주행 상태 추적 결과에 따른 위치 사이의 거리 차이를 계산한다. 그리고 이탈 판단부(16)는 계산한 거리차이가 일정 거리를 초과했는지 여부를 판단하여 차량의 경로 이탈 여부를 결정하고, 차량의 경로 이탈 여부 결정 결과를 경로 안내부(17)로 전달한다. 경로 안내부(17)는 주행 상태 추적부(15)로부터 전달받은 주행 상태 추적 결과와 이탈 판단부(16)로부터 전달받은 차량의 경로 이탈 여부 결정 결과를 이용하여 사용자에게 경로 및 차량의 경로 이탈 여부 등을 안내한다.

도 2는 통상적인 네비게이션 시스템에서의 이탈 판단 과정을 도식화하여 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 차량의 출발지가 A지점이고 목적지가 B 지점인 경우를 도시하고 있다. 단말(10)을 탑재한 차량이 A 지점에서 B 지점으로 이동하고자 할 경우, 서버(20)는 A 지점에서 B 지점으로 이동하기 위한 최적 경로 안내 정보를 제공한다. 이에 따라 단말(10)은 서버(20)로부터 제공받은 최적 경로 안내 정보와 GPS 센서 및 DR 센서를 통해 얻은 차량의 현재 위치를 이용하여 차량의 경로 이탈 여부를 판단하게 된다. 즉, 단말(10)은 서버(20)로부터 제공받은 경로 안내 정보 상의 현재 위치와 GPS 센서 및 DR 센서를 통해 얻은 현재 위치 사이의 거리 차이를 계산하고 계산한 거리차이가 일정 거리를 초과했는지 여부를 판단하여 차량 의 경로 이탈 여부를 판단한다.

예컨대 도 2에서 P는 차량이 단말(10)은 차량이 경로를 안내받아 A 지점에서 B 지점으로 이동하는 도중 경로를 이탈하기 시작한 지점을 나타낸다. Pa는 경로 안내 정보 상의 위치를 나타낸다. Pb는 GPS 센서 및 DR 센서를 통해 얻은 차량의 현재 위치를 나타낸다. 단말(10)은 상기 Pa와 Pb 간의 거리 차이(D)를 계산하고 계산한 거리 차이(D)가 일정 이탈 판단 거리를 초과했는지 판단한다. 만약 Pa와 Pb 간의 거리 차이(D)가 일정 이탈 판단 거리를 초과했으면 차량이 경로를 이탈했다고 판단하고, Pa와 Pb 간의 거리 차이(D)가 일정 이탈 판단 거리 이내이면 차량이 경로를 이탈하지 않고 정상 주행중이라고 판단한다.

그런데 이러한 차량의 경로 이탈 판단 방법은 경로 안내 정보 상의 위치(Pa)와 센서를 통해 얻은 차량의 현재 위치(Pb) 사이의 거리가 일정 이탈 판단 거리를 초과해야만 차량이 경로를 이탈했다고 판단하므로 Pa 와 Pb 간의 거리(D)가 일정 이탈 판단 거리만큼 벌어지기 전까지는 경로 이탈 여부를 알 수 없다. 따라서 상기한 바와 같은 차량 경로 이탈 판단 방법은 차량이 경로 안내 정보 상의 위치로부터 일정 이탈 판단 거리만큼 떨어지는데 걸리는 시간동안은 이탈 여부를 판단할 수 없기 때문에 신속한 이탈 판단을 할 수 없게 된다. 만약 이탈 판단 거리를 줄여 이탈 판단 거리만큼 떨어지는데 걸리는 시간을 감소시킨다면 신속하게 이탈 판단을 행할 수도 있으나 그렇게 되면 이탈 판단 거리 범위가 단말의 현재 위치 오차의 범주와 오버랩되어 정확한 이탈 판단 결과를 얻을 수 없게 된다. 또한 상기한 바와 같은 이탈 판단 방법은 첫 번째 이탈이 발생했음에도 불구하고 경로 안내 정보 상의 위 치(Pa)와 센서를 통해 얻은 차량의 현재 위치(Pb) 사이의 거리가 일정 이탈 판단 거리에 미치지 못하면 이탈 판단이 이루어지지 않게 되어 다시 두 번째 이탈 즉, 재이탈이 발생할 수 있고, 이런 재이탈 현상은 경로 안내 수행을 어렵게 하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 차량의 경로 이탈 여부를 신속하고 정확하게 판단하는 네비게이션 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 서버로부터 제공받은 경로 안내 정보 상의 위치와 주행 상태 추적 결과에 따른 위치 사이의 거리 차이 대신 맵 매칭 정보와 네트워크 정보를 이용하여 차량의 경로 이탈 여부를 신속하고 정확하게 판단하는 네비게이션 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적에 따라, 네비게이션 시스템에 있어서, 디지털 맵을 이용하여 최적 경로를 계산하고 상기 계산된 최적 경로에 대한 선형 위치 정보를 전송하는 서버와, 상기 서버로부터 상기 경로 안내 정보를 수신하여 네트워크 데이터로 변환하고 변환한 네트워크 데이터와 센서를 통해 얻은 현재 위치 데이터를 매칭시킨 후 , 현재 위치 데이터와 네트워크 데이터에 해당하는 위치의 매칭 정도에 대한 맵 매칭 확률을 이용하여 경로 이탈 여부를 판단하는 단말을 포함한다.

또한 본 발명은 네비게이션 시스템에서 이동체의 경로 이탈 판단 방법에 있어서, 서버로부터 최적 경로에 대한 선형 위치 정보를 포함하는 경로 안내 정보를 수신하는 단계와, 상기 경로 안내 정보에 포함된 선형 위치 정보를 네트워크 데이터로 변환하는 단계와, 센서를 통해 얻어진 이동체의 현재 위치 데이터와 상기 변환한 네트워크 데이터를 이용하여 이동체의 현재 위치를 디지털 맵 상에 매칭하는 단계와, 상기 매칭 결과 상기 이동체의 현재 위치와 디지털 맵상의 위치의 매칭 정도를 나타내는 확률값인 맵 매칭 확률을 포함하는 맵 매칭 데이터를 생성하는 단계와, 상기 맵 매칭 데이터를 이용하여 상기 이동체의 경로 이탈 여부를 판단하는 단계를 포함한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 네비게이션 시스템의 서버(100)에 대한 블록 구성도이다. 도 3을 참조하면, 서버(100)는 미리 저장된 디지털 맵을 이용하여 단말(200)에서 요청하는 경로 안내 정보 서비스(예컨대, 최적경로, POI(Point of Interest) 탐색 등)를 제공하며 디지털 맵 저장부(110), 경로 안내 정보 생성부(120) 및 텔레매틱스 서비스부(130)를 포함하여 구성된다.

디지털 맵 저장부(130)는 전체 지도에 대한 다양한 정보들(예컨대 노드, 링크, 메쉬, 디스플레이 정보 등)을 가지는 디지털 맵(digital map)을 저장한다.

경로 안내 정보 생성부(120)는 디지털 맵 저장부(130)에 저장된 디지털 맵에 대한 메쉬(mesh), 링크(link), 노드(node) 정보를 이용하여 단말(200)으로부터 요청된 출발지 및 목적지간의 최적 경로 정보와 가이드 정보를 포함하는 경로 안내 정보를 생성한다. 출발지 및 목적지간의 최적 경로 정보는 차량이 출발지에서 목적지까지 운행하는 최적 경로를 나타내는 선형 위치 정보이고, 가이드 정보는 및 목적지 간의 경로를 안내하기 위한 안내 정보이다.

텔레매틱스 서비스부(130)는 디지털 맵 저장부(110)에 저장된 디지털 맵을 이용하여 텔레매틱스 관련 서비스를 생성한다. 이러한 텔레매틱스 서비스부(130)는 주행중인 차량의 현재 위치와 목적지의 정보 전송에 관련된 인터페이스 및 송수신 역할을 하며 경로 안내 정보 생성부(120)로부터 생성된 경로 안내 정보를 통신망을 통해 단말(200)에게 전송한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 네비게이션 시스템의 단말(200)에 대한 개략적인 블록 구성도이다. 도 4를 참조하면, 단말(200)은 현재 위치를 검출한 후 서버(100)로부터 제공받은 경로 안내 정보 중 최적 경로 정보를 네트워크 데이터로 변환하고, 현재 위치와 네트워크 데이터를 매칭하여 매칭 확률에 따라 차량의 경로 이탈을 판단한다. 이러한 단말(200)은 센서부(210), 필터부(220), 네트워크 맵 저장부(230), 경로 안내 정보 수신부(240), 네트워크 데이터 변환부(250), 맵 매칭부(260), 이탈판단부(270), 주행상태 추적부(280), 경로 안내부(290)를 포함한다.

센서부(210)는 차량의 현재 위치를 측정하기 위한 장치로서, GPS 센서(211)와 DR 센서(213)를 포함하여 구성된다. GPS 센서(211)는 GPS 신호를 수신하고 그 GPS 신호를 이용하여 차량의 위치정보(x, y, z) 및 시간정보(t)를 검출한다. 그리고 DR 센서(213)는 이전위치정보를 이용하여 상대적인 자기 위치 및 진행방향을 알아낼 수 있는 센서로서, 차량의 속도(v) 및 각도(θ)를 검출한다.

필터부(220)는 센서부(210)로부터 입력되는 차량의 측위 데이터를 필터링하여 최종 위치 데이터를 계산한다. 즉, 필터부(220)는 GPS 센서(211)로부터 차량의 위치정보(x, y, z) 및 시간정보(t)를 전달받고 DR 센서(213)로부터 차량의 속도(v) 및 각도(θ)를 전달받아 최종 위치 데이터를 계산한다.

네트워크 맵 저장부(230)는 네트워크 디지털 맵을 저장한다. 네트워크 디지털 맵은 전체 지도 지도에 대한 데이터를 메쉬 번호, 링크 번호, 노드 번호와 같은 네트워크 데이터로 표현한 맵이다.

경로 안내 정보 수신부(240)는 서버(100)로부터 출발지 및 목적지간의 최적 경로 정보와 가이드 정보를 포함하는 경로 안내 정보를 수신한다. 이때 서버(100)로부터 수신된 경로 안내 정보에 포함된 출발지 및 목적지간의 최적 경로 정보는 선형 위치 정보로 제공된다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서버(100)로부터 수신된 선형 위치 정보 테이블을 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 서버(100)의 디지털 맵은 일정 크기의 영역으로 구분된 메쉬(mesh)들로 구성되며, 각 메쉬들(Mesh 1 내지 Mesh N)은 자신의 영역 위치를 나타내기 위한 메쉬 정보를 가진다. 예컨대 메쉬 1의 메쉬 정보는 (Mx₁, My₁), 메쉬 2의 메쉬 정보는 (Mx₂, My₂)로 나타낼 수 있다. 이러한 각각 의 메쉬들은 특정 도시나 지역을 나타내는 노드들(Node 1 내지 Node n)을 포함한다. 그리고 각각의 노드들은 노드 내의 특정 지점을 나타내는 노드 포인트들(Node Point 1 내지 Node Point n)을 포함한다. 각 노드 포인트들(NodePoint 1 내지 NodePoint n)은 자신의 포인트 위치를 나타내기 위한 노드 포인트 정보를 가진다. 예컨대 노드 포인트 1의 노드 포인트 정보는 (Px₁, Py₁), 노드 포인트 2의 노드 포인트 정보는 (Px₂, Py₂)로 나타낼 수 있다.

서버(100)의 디지털 맵(digital map)은 전체 지도에 대한 다양한 정보들을 가지고 서버(100)로부터 단말(200)로 전송되는 선형 위치 정보는 차량의 최적 경로에 해당하는 메쉬 정보, 노드 정보, 노드 포인트 정보를 포함한다

네트워크 데이터 변환부(250)는 경로 안내 정보 수신부(240)로부터 수신된 차량의 최적 경로에 해당하는 부분에 대한 선형 위치 정보를 전달받는다. 그리고 네트워크 데이터 변환부(250)는 네트워크 맵 저장부(230)에 저장된 네트워크 디지털 맵을 이용하여 최적 경로에 해당하는 부분에 대한 선형 위치 정보를 네트워크 데이터로 변환한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 변환된 네트워크 데이터 테이블을 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 네트워크 데이터 변환부(250)는 수신된 선형 위치 정보 즉, 차량의 최적 경로에 해당하는 메쉬 정보, 노드 정보, 노드 포인트 정보를 네트워크 데이터 즉, 메쉬 정보, 링크 정보로 변환한다.

맵 매칭부(260)는 필터부(220)에서 계산된 차량의 현재 위치 정보와 네트워 크 데이터 변환부(250)에서 변환된 네트워크 데이터를 이용하여 맵 매칭을 수행한다. 즉, 맵 매칭부(260)는 차량의 현재 위치 정보와 변환된 네트워크 데이터를 이용하여 차량의 현재 위치를 디지털 맵 상에 매칭시킨다. 또한 맵 매칭부(260)는 맵 매칭 결과 현재 위치에서의 차량의 현재 위치와 디지털 맵상의 위치의 매칭 정도를 나타내는 확률값인 맵 매칭 확률, 매칭된 위치의 메쉬 정보, 매칭된 위치의 노드 포인트 정보, 매칭된 위치에서 차량의 진행 방향 각도 정보, 매칭된 위치의 링크 정보를 포함하는 맵 매칭 데이터를 생성하여 이탈 판단부(270)로 전달한다.

주행 상태 추적부(270)는 맵 매칭부(250)로부터 전달받은 맵 매칭 데이터를 이용하여 현재의 차량 주행 상태를 추적하고 주행 상태 추적 결과를 경로 안내부(290)로 전달한다.

이탈 판단부(280)는 네트워크 데이터 변환부(250)로부터 변환된 네트워크 데이터와 맵 매칭부(260)로부터 전달받은 맵 매칭 데이터를 이용하여 차량의 경로 이탈 여부를 판단한다. 즉, 이탈 판단부(270)는 먼저 맵 매칭 데이터에 포함된 맵 매칭 확률이 미리 정해진 일정 매칭 확률 이상이 되는지 여부를 판단하여 맵 매칭 확률이 미리 정해진 일정 확률값 이상인지 판단한다. 이탈 판단부(270)는 만약 맵 매칭 데이터에 포함된 맵 매칭 확률이 미리 정해진 일정 매칭 확률 이상이 아니면 이탈 판단을 보류한다. 그런데 이탈 판단부(270)는 만약 맵 매칭 데이터에 포함된 맵 매칭 확률이 미리 정해진 일정 매칭 확률 이상이면 맵 매칭 데이터에 포함된 메쉬 정보가 네트워크 데이터의 메쉬 정보와 일치하는지 판단한다. 이탈 판단부(270)는 메쉬 정보 일치 여부 판단 결과, 만약 맵 매칭 데이터에 포함된 메쉬 정보가 네 트워크 데이터의 메쉬 정보와 일치하지 않으면 현재 차량의 위치가 경로를 이탈했다고 판단한다. 그리고 이탈 판단부(270)는 메쉬 정보 일치 여부 판단 결과 맵 매칭 데이터에 포함된 메쉬 정보가 네트워크 데이터의 메쉬 정보와 일치하면 맵 매칭 데이터에 포함된 링크 정보가 네트워크 데이터의 링크 정보와 일치하는지 판단한다. 이탈 판단부(270)는 링크 정보 일치 여부 판단 결과, 맵 매칭 데이터에 포함된 링크 정보가 네트워크 데이터의 링크 정보와 일치하지 않으면 현재 차량의 위치가 경로를 이탈했다고 판단한다. 그리고 이탈 판단부(270)는 링크 정보 일치 여부 판단 결과, 맵 매칭 데이터에 포함된 링크 정보가 네트워크 데이터의 링크 정보와 일치하면 현재 차량이 경로 안내 정보에 따라 정상적으로 주행하고 있다고 판단한다. 이탈 판단부(270)는 차량이 경로를 이탈했다고 판단된 경우 이를 알리는 이탈 정보를 경로 안내부(290)에 전달한다.

경로 안내부(290) 주행 상태 추적부(260)로부터 전달받은 주행 상태 추적 결과와 이탈 판단부(270)로부터 전달받은 차량의 경로 이탈 정보를 이용하여 사용자에게 경로 및 차량의 경로 이탈 여부 등을 안내한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 네비게이션 시스템의 경로 이탈 판단 방법에 대한 처리 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 네비게이션 시스템의 단말(200)은 602단계에서 경로 안내 정보 수신부(240)를 통해 서버(100)로부터 전송된 경로 안내 정보를 수신한다. 이때 수신된 경로 안내 정보에는 도 5에 도시된 바와 같이 출발지에서부터 목적지까지의 최적 경로를 나타내는 선형 위치 정보가 포함된다. 경로 안내 정보를 수신한 후, 단말(200)은 604단계에서 네트워크 데이터 변환부(250)를 통해 경로 안내 정보에 포함된 선형 위치 정보를 네트워크 데이터로 변환한다. 예컨대 단말(200)은 차량의 최적 경로에 해당하는 선형 위치 정보 즉, 메쉬 정보, 노드 정보, 노드 포인트 정보(Mx, My, Px, Py)를 네트워크 데이터 즉, 메쉬 정보, 링크 정보(Mx, My, 링크 번호)로 변환한다.

그리고 나서 단말(200)은 606단계에서 맵 매칭부(260)를 통해 센서부(210)에 의해 얻어진 차량의 현재 위치 데이터와 상기 변환한 네트워크 데이터를 이용하여 차량의 현재 위치를 디지털 맵 상에 매칭시키는 맵 매칭을 수행한다. 상기한 바와 같은 맵 매칭 수행 후, 단말(200)은 208단계에서 현재 위치에서의 차량의 현재 위치와 디지털 맵상의 위치의 매칭 정도를 나타내는 확률값인 맵 매칭 확률, 매칭된 위치의 메쉬 정보, 매칭된 위치의 노드 포인트 정보, 매칭된 위치에서 차량의 진행 방향 각도 정보, 매칭된 위치의 링크 정보를 포함하는 맵 매칭 데이터를 생성한다. 예컨대 상기 생성된 맵 매칭 데이터는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

맵 매칭 데이터=(90%, Mx‘, My’, Px‘, Py’, 진행방향 각도, 링크 번호)

상기한 바와 같은 맵 매칭 데이터를 생성한 후, 단말(200)은 610단계에서 이탈 판단부(270)를 통해 상기 생성된 맵 매칭 데이터에 포함된 맵 매칭 확률이 미리 정해진 일정 매칭 확률 이상이 되는지 여부를 판단한다. 단말(200)은 만약 맵 매칭 데이터에 포함된 맵 매칭 확률이 미리 정해진 일정 확률값(예컨대 90%) 이상이 아니면 이탈 판단을 보류하고 606단계로 되돌아간다. 그런데 만약 맵 매칭 데이터에 포함된 맵 매칭 확률이 미리 정해진 일정 매칭 확률 이상이면 단말(200)은 612단계 에서 맵 매칭 데이터에 포함된 메쉬 정보(Mx‘, My’)가 네트워크 데이터의 메쉬 정보(Mx, My)와 일치하는지 판단한다. 단말(200)은 메쉬 정보 일치 여부 판단 결과, 만약 맵 매칭 데이터에 포함된 메쉬 정보가 네트워크 데이터의 메쉬 정보와 일치하지 않으면 614단계에서 현재 차량의 위치가 경로를 이탈했다고 판단한다. 한편, 단말(200)은 메쉬 정보 일치 여부 판단 결과 맵 매칭 데이터에 포함된 메쉬 정보가 네트워크 데이터의 메쉬 정보와 일치하면 616단계에서 맵 매칭 데이터에 포함된 링크 정보(링크 번호)가 네트워크 데이터의 링크 정보(링크 번호)와 일치하는지 판단한다. 단말(200)은 링크 정보 일치 여부 판단 결과, 맵 매칭 데이터에 포함된 링크 정보가 네트워크 데이터의 링크 정보와 일치하지 않으면 618단계에서 현재 차량의 위치가 경로를 이탈했다고 판단한다. 그리고 단말(200)은 링크 정보 일치 여부 판단 결과, 맵 매칭 데이터에 포함된 링크 정보가 네트워크 데이터의 링크 정보와 일치하면 620단계에서 현재 차량이 경로 안내 정보에 따라 정상적으로 주행하고 있다고 판단한다.

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 경로 안내 정보 상의 차량의 위치와 센서를 통 해 얻은 차량의 현재 위치 사이의 거리 대신 경로 안내 정보 상의 차량의 위치를 네트워크 데이터로 변환하고 변환된 네트워크 데이터와 차량의 현재 위치를 매칭하여 맵 매칭 확률이 일정 확률 이상이면 이탈 여부를 판단하므로 차량의 이탈 여부 판단을 신속히 수행할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은 센서를 통해 얻은 차량의 현재 위치 데이터가 여러 환경요인으로 부정확하면(맵 매칭 확률이 낮으면) 이탈 판단을 보류하므로 부정확한 현재 위치 데이터로 인한 차량의 경로 이탈 판단 오류를 방지할 수 있는 이점이 있다. 또한 본 발명은 신속한 이탈 판단이 가능하므로 첫 번째 이탈 후 이탈 판단이 이루어지지 않은 상태에서 다시 두 번째 이탈이 일어나는 재이탈 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims

네비게이션 시스템에 있어서,

디지털 맵을 이용하여 최적 경로를 계산하고 상기 계산된 최적 경로에 대한 선형 위치 정보를 전송하는 서버와,

상기 서버로부터 상기 경로 안내 정보를 수신하여 네트워크 데이터로 변환하고 변환한 네트워크 데이터와 센서를 통해 얻은 현재 위치 데이터를 매칭시킨 후 , 현재 위치 데이터와 네트워크 데이터에 해당하는 위치의 매칭 정도에 대한 맵 매칭 확률을 이용하여 경로 이탈 여부를 판단하는 단말을 포함함을 특징으로 하는 네비게이션 시스템.
제1항에 있어서, 상기 서버는,

전체 지도에 대해 미리 저장된 디지털 맵을 저장하는 디지털 맵 저장부와,

상기 디지털 맵을 이용하여 최적 경로에 대한 선형 위치 정보를 포함하는 경로 안내 정보를 생성하는 경로 안내 정보 생성부와,

상기 생성된 경로 안내 정보를 단말에게 전송하는 텔레매틱스 서비스부를 포함함을 특징으로 하는 네비게이션 시스템.
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 최적 경로에 대한 선형 위치 정보는 상기 디지털 맵을 일정 영역으로 구분하기 위한 메쉬 정보와, 상기 각각의 구분된 메쉬 내의 특정 도시나 지역을 나타내는 노드 정보와, 상기 노드 내의 특정 지점을 나타내는 노드 포인트 정보를 포함함을 특징으로 하는 네비게이션 시스템.
제1항에 있어서, 상기 단말은,

상기 서버로부터 최적 경로 정보에 대한 선형 위치 정보를 포함하는 경로 안내 정보를 수신하는 경로 안내 정보 수신부와,

이동체의 현재 위치를 측정하기 위한 센서부와,

상기 측정된 이동체의 측위 데이터를 필터링하여 상기 이동체의 현재 위치 데이터를 계산하는 필터부와,

지도에 대한 데이터를 네트워크 데이터로 나타낸 네트워크 맵을 저장하는 네트워크 맵 저장부와,

상기 네트워크 맵을 이용하여 상기 이동체의 최적 경로에 대한 선형 위치 정보 네트워크 데이터로 변환하여 출력하는 네트워크 데이터 변환부와,

상기 계산된 현재 위치 데이터와 상기 변환된 네트워크 데이터를 이용하여 맵 매칭을 수행하고, 맵 매칭 결과에 따라 매칭 확률, 매칭된 위치의 메쉬 정보, 매칭된 위치의 링크 정보를 포함하는 맵 매칭 데이터를 생성하는 맵 매칭부와,

상기 변환된 네트워크 데이터와 상기 맵 매칭 데이터를 이용하여 이동체의 경로 이탈 여부를 판단하는 이탈 판단부를 포함함을 특징으로 하는 네비게이션 시스템.
제4항에 있어서, 상기 이탈 판단부는,

상기 맵 매칭 데이터에 포함된 맵 매칭 확률이 미리 정해진 일정 매칭 확률 이상이고 상기 맵 매칭 데이터에 포함된 메쉬 정보가 네트워크 데이터의 메쉬 정보와 일치하지 않으면 상기 이동체가 경로를 이탈했다고 판단함을 특징으로 하는 네비게이션 시스템.
제4항에 있어서, 상기 이탈 판단부는,

상기 맵 매칭 데이터에 포함된 맵 매칭 확률이 미리 정해진 일정 매칭 확률 이상이고 상기 맵 매칭 데이터에 포함된 링크 정보가 네트워크 데이터의 링크 정보와 일치하지 않으면 상기 이동체가 경로를 이탈했다고 판단함을 특징으로 하는 네비게이션 시스템.
제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이탈 판단부는,

상기 맵 매칭 데이터에 포함된 맵 매칭 확률이 미리 정해진 일정 매칭 확률 이상이고, 상기 맵 매칭 데이터에 포함된 메쉬 정보 및 링크 정보가 상기 네트워크 데이터의 메쉬 정보 및 링크 정보와 일치하면 상기 이동체가 정상 주행중임을 판단함을 특징으로 하는 네비게이션 시스템.
제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이탈 판단부는,

상기 맵 매칭 데이터에 포함된 맵 매칭 확률이 미리 정해진 일정 매칭 확률 이상이 아니면 경로 이탈 판단을 보류함을 특징으로 하는 네비게이션 시스템.
네비게이션 시스템에서 이동체의 경로 이탈 판단 방법에 있어서,

서버로부터 최적 경로에 대한 선형 위치 정보를 포함하는 경로 안내 정보를 수신하는 단계와,

상기 경로 안내 정보에 포함된 선형 위치 정보를 네트워크 데이터로 변환하는 단계와,

센서를 통해 얻어진 이동체의 현재 위치 데이터와 상기 변환한 네트워크 데이터를 이용하여 이동체의 현재 위치를 디지털 맵 상에 매칭하는 단계와,

상기 매칭 결과 상기 이동체의 현재 위치와 디지털 맵상의 위치의 매칭 정도를 나타내는 확률값인 맵 매칭 확률을 포함하는 맵 매칭 데이터를 생성하는 단계 와,

상기 맵 매칭 데이터를 이용하여 상기 이동체의 경로 이탈 여부를 판단하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 경로 이탈 판단 방법.
제9항에 있어서,

상기 맵 매칭 데이터는 상기 매칭된 위치의 메쉬 정보, 매칭된 위치의 링크 정보를 더 포함함을 특징으로 하는 경로 이탈 판단 방법.
제9항에 있어서, 상기 맵 매칭 데이터를 이용하여 이동체의 경로 이탈 여부를 판단하는 단계는,

상기 맵 매칭 데이터에 포함된 맵 매칭 확률이 미리 정해진 일정 매칭 확률 이상이 되는지 여부를 판단하는 단계와,

상기 맵 매칭 확률이 상기 미리 정해진 일정 확률 이상이 아니면 이탈 판단을 보류하고, 미리 정해진 일정 매칭 확률 이상이면 상기 맵 매칭 데이터의 메쉬 정보를 이용하여 상기 이동체의 경로 이탈 여부를 판단하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 경로 이탈 판단 방법.
제11항에 있어서,

상기 맵 매칭 데이터의 메쉬를 이용하여 상기 이동체의 경로 이탈 여부를 판단하는 단계는,

상기 맵 매칭 데이터의 메쉬 정보와 상기 네트워크 데이터의 메쉬 정보가 일치하는지 판단하는 단계와,

상기 메쉬 정보 일치 여부 판단 결과, 일치하지 않으면 상기 이동체가 경로를 이탈했다고 판단하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 경로 이탈 판단 방법.
제12항에 있어서,

상기 메쉬 정보 일치 여부 판단 결과, 일치하면 상기 맵 매칭 데이터의 링크 정보가 네트워크 데이터의 링크 정보와 일치하는지 판단하는 단계와,

상기 링크 정보 일치 여부 판단 결과, 일치하지 않으면 상기 이동체가 경로를 이탈했다고 판단하고, 일치하면 상기 이동체가 정상적으로 주행함을 판단하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 경로 이탈 판단 방법.