KR102094538B1 - 경로 탐색 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 비용 함수에 따라 출발 노드로부터 복수의 경로들을 형성하는 링크들을 선택하도록 맵 데이터를 탐색하는 단계 및 목적 함수에 따라 각각의 경로의 범위를 결정하는 단계를 포함하는 일대다 경로 탐색 방법을 제공하며, 맵 데이터의 탐색은 도달불가능 노드의 비용에 기초한 탐색 경계까지 수행된다.

Description

경로 탐색 방법 및 장치{Apparatus and method for route searching}

본 발명은 모바일 장치에 관한 것으로, 특히 네비게이션 시스템들에 관한 것이다. 본 발명의 도시적인 실시예들은 포터블 네비게이션 장치들(소위 "PNDs")에 관한 것이고, 특히 GPS(Global Positioning System) 신호 수신 및 처리 기능을 포함하는 PNDs에 관한 것이다. 더욱 일반적으로, 다른 실시예들은, 경로 설정(route planning) 기능 및 바람직하게는 네비게이션 기능도 제공하기 위해 네비게이션 소프트웨어를 실행하도록 구성된 임의의 종류의 모바일 처리 장치에 관한 것이다.

GPS 신호 수신 및 처리 기능을 갖는 포터블 네비게이션 장치들(PNDs)은 잘 알려져 있으며 자동차-내 네비게이션 시스템 또는 다른 차량 네비게이션들로서 널리 채용되어 있다.

일반적으로, 현대 PND는 프로세서, 메모리(휘발성 및 비휘발성 중 적어도 하나, 대부분 양자), 및 상기 메모리에 저장된 맵 데이터를 포함한다. 상기 프로세서와 메모리는 연계하여 소프트웨어 운영 체제가 구축될 수 있는 실행 환경을 제공하고, 추가적으로 상기 실행환경은 PND의 기능이 제어되는 것을 허용하고 다양한 다른 기능들을 제공하도록 마련된 하나 이상의 추가 소프트웨어 프로그램들에게 있어서 일반적인 것이다.

전형적으로 이러한 장치들은, 사용자가 상기 장치와 교류하고 상기 장치를 제어하는 것을 허용하는 하나 이상의 입력 인터페이스들 및 정보가 상기 사용자에게 중계될 수 있도록 하는 하나 이상의 출력 인터페이스들을 포함한다. 출력 인터페이스들의 도시적인 예들은 영상 디스플레이(visual display) 및 가청 출력을 위한 스피커를 포함한다. 입력 인터페이스들의 도시적인 예들은 장치의 온/오프 동작 또는 다른 특징들을 제어하기 위한 하나 이상의 물리 버튼들을 포함하고(이 버튼들은 필수적으로 상기 장치 상에 있을 필요는 없고, 상기 장치가 차량 내로 설치되는 경우 스티어링 휠 상에 있을 수 있다), 사용자 언어(speech)를 감지하기 위한 마이크로폰을 포함한다. 특히 바람직한 배치에서, 상기 출력 인터페이스 디스플레이는 터치 센서 디스플레이(touch sensitive display)로 구성될 수 있으며, (터치 센서 디스플레이에 의해 또는 다른 방법으로) 사용자가 터치에 의해 상기 장치를 작동할 수 있는 입력 인터페이스가 추가적으로 제공될 수 있다.

이 타입의 장치들은 또한 하나 이상의 물리 커넥터 인터페이스들도 포함할 것이며, 상기 물리 커넥터 인터페이스를 통해 전력 및 선택적으로 데이터 신호들이 상기 장치로 전달되고 상기 장치로부터 수신될 수 있고, 선택적으로 셀룰러 원격통신 및 예를 들어 와이-파이(Wi-Fi), 와이-맥스(Wi-Max) 지에스엠(GSM)과 같은 다른 신호 및 데이터 네트워크들을 통해 통신을 허용하는 하나 이상의 무선 송신기/수신기도 포함할 것이다.

또한, 이 타입의 PND 장치들은 GPS 안테나도 포함하고, 상기 GPS 안테나에 의해 위치 데이터를 포함하는 위성-방송 신호들이 수신되고 후속적으로 상기 장치의 현재 위치를 결정하도록 처리된다.

또한, 상기 PND 장치는 전자 자이로스코프들 및 가속도계들도 포함할 수 있고, 이들은 신호들을 생성할 수 있고, 상기 신호들은, 상기 장치 및 그에 따른 상기 장치가 탑재된 차량의 속도 및 상대적인 이동(displacement) 및 GPS 신호로부터 도출된 위치 정보와 함께, 교대로, 현재 각가속도 및 선형 가속을 판단하도록 처리될 수 있다. 전형적으로 그러한 특징들은 차량-내 네비게이션 시스템들에서 가장 흔하게 제공되지만, 적당한 경우 PND 장치들 내에서 제공될 수도 있다.

그러한 PND들의 유용성은 주로 (전형적으로 시작 위치 또는 현재 위치인) 제1 위치와 (전형적으로 도착지인) 제2 위치 사이의 경로를 결정하는 능력의 관점에서 볼 때 명백하다. 이러한 위치들은, 예를 들어, 우편번호, 도로명 및 호수(house number), (명소들, (스포츠 체육관 또는 수영장과 같은) 지자체 시설 관련 위치들 또는 다른 관심 위치들과 같은) 미리 저장된 "잘 알려진" 목적지들, 및 선호하는 목적지들 또는 최근 방문한 목적지들과 같은 것에 의한 다양한 다른 방법들 중 임의의 것에 의해, 장치의 사용자에 의해 입력될 수 있다.

전형적으로, PND는 지도 데이터로부터 시작 및 목적 주소 위치들 사이의 "최선" 또는 "최적" 경로를 계산하는 소프트웨어에 의해 구동된다. "최선" 또는 "최적" 경로는 미리 설정된 기준을 기초로 결정되고 필수적으로 최고속 또는 최단 경로여야 할 필요는 없다. 상기 운전자를 안내하는 상기 경로의 선택은 매우 복잡할 수 있고, 선택된 경로는 기존의, 예측된, 그리고 동적으로 및/또는 무선으로 수신된 교통 및 도로 정보, 도로 속도에 대한 이력 정보, 및 운전자의 도로 선택에 관한 고유 선호 요소들(예를 들어, 운전자는 고속도로 또는 수수료를 납부하는 도로를 포함하지 않아야 하도록 구체화할 수 있다)을 고려할 수 있다.

또한, 장치는 도로 및 교통 상황을 지속적으로 감시하고, 변화된 조건들로 인해 나머지 여정이 이루어질 경로를 변경하도록 제안하거나 선택하도록 할 수 있다. 다양한 기술들(예를 들어, 휴대폰 데이터 교환, 고정 카메라들, GPS 차량군 추적(fleet tracking))에 기초한, 실시간 교통 감시 시스템들이 사용되어 교통 지연을 확인하고 정보를 통지 시스템들에게 제공한다.

이 타입의 PND들은 전형적으로 차량의 대쉬보드 또는 앞유리 상에 탑재될 수 있지만, 차량의 온-보드 컴퓨터의 부분으로서 또는 실제로 차량의 제어 시스템의 일부로서도 형성될 수도 있다. 상기 네비게이션 장치는 또한 PDA(Portable Digital Assiatant), 미디어 플레이어, 핸드폰 등과 같은 수조작(hand-held) 시스템의 일부일 수도 있고, 이들의 경우, 상기 수조작 시스템의 기능은 경로 계산 및 계산된 경로를 따른 네비게이션 모두를 수행하는 상기 장치 상의 소프트웨어의 설치에 의해 확장된다.

또한, 경로 설정 및 네비게이션 기능은 데스크탑 또는 모바일 컴퓨팅 리소스 실행 적합 소프트웨어에 의해 제공될 수도 있다. 예를 들어, 톰톰 인터네셔널 B.V 사는 http://routes.tomtom.com 에서 온-라인 경로 계획 및 네비게이션 시설을 제공하며, 상기 시설은 사용자가 시작점 및 도착점을 등록하는 것을 허용하며, 상기 시설에서, 사용자의 개인용 컴퓨터가 연결된 서버는, (사용자에 의해 정해진 관점으로) 경로를 계산하고, 맵을 생성하고, 사용자를 선택된 시작점으로부터 선택된 목적지로 안내하기 위한 포괄 네비게이션 지침들의 집합을 생성한다. 또한 상기 시설은 계산된 경로의 모사 3차원 렌더링 및 상기 경로를 따른 사용자 운행을 시뮬레이션 하는 경로 미리보기 기능도 제공하여, 사용자에게 계산된 경로의 미리보기를 제공한다.

PND의 관점에서, 일단 경로가 계산되면, 사용자는 제안된 경로들의 리스트로부터 선택적으로 바람직한 계산된 경로를 선택하기 위해 네비게이션 장치와 상호작용한다. 선택적으로, 사용자는 특정 경로들, 도로들, 위치들 또는 기준들을 피하여야 하거나 특정 여정에 필수적인 것임을 구체화함으로써 경로 선택 과정에 개입하거나 이를 지도할 수 있다. 상기 PND의 경로 계산 측면은 주요 기능을 형성하며, 그러한 경로를 따른 네비게이션은 다른 주요 기능이다.

계산된 경로를 따른 네비게이션 동안, 그러한 PND들이 시각적 및/또는 청각적 지팀들을 제공하여, 선택된 경로를 따라 그 경로의 종점, 즉 원하는 목적지까지 안내하는 것이 일반적이다. 또한, PND들이 네비게이션 동안 화면에(on-screen) 맵 정보를 디스플레이하는 것이 일반적이고, 그러한 정보는 화면에서 정기 업데이트되어, 디스플레이되는 맵 정보는 상기 장치가 차량-내 네비게이션에 사용되는 경우 장치의 현재 위치를 대표하고, 따라서 사용자 또는 사용자의 차량의 현재 위치를 대표한다.

화면에 디스플레이되는 아이콘은 현재 장치 위치를 표시하고, 이를 중심으로 현재 장치 위치 근처에서의 현재 도로 및 주변 도로들의 맵 정보가 나타나며, 다른 맵 특징들도 표시된다. 추가적으로, 네비게이션 정보가 표시될 수 있으며, 상기 네비게이션 정보는 선택적으로 표시된 맵 정보의 상부, 하부, 또는 일 측면에 위치하는 상태바에서 표시될 수 있고, 네비게이션 정보의 예들은 사용자에 의해 취해질 것으로 요구되는 현재 도로로부터의 다음 항로까지의 거리 및 그 항로의 성질(nature)을 포함할 수 있으며, 이는 예를 들어 좌측턴 또는 우측턴과 같은 특정 타입의 항로를 제안하는 추가 아이콘에 의해 나타날 수 있다. 또한, 네비게이션 기능은 경로를 따라 사용자가 안내되도록 하는 가청 지침들의 내용, 지속시간, 및 타이밍도 결정한다. 이해될 수 있는 바와 같이, "100m 후 좌회전"과 같은 단순한 지침은 상당한 처리와 분석을 요구한다. 이전 언급한 바와 같이, 사용자의 장치와의 상호작용은 터치 스크린, 또는 추가적으로 혹은 선택적으로 조향축 탑재 원격 제어에 의해, 음성 활성화에 의해, 또는 임의의 다른 방법에 의해 이루어질 수 있다.

장치에 의해 제공되는 추가적인 중요 기능은 자동 경로 재계산으로서 다음과 같은 경우에 이루어진다: 사용자가 네비게이션 동안 (우연히 또는 의도적으로) 이전 계산된 경로를 벗어나는 경우; 실-시간 교통 조건들에 따르면 대체 경로가 더욱 적절하고 장치가 그러한 조건들을 자동적으로 적절하게 인지할 수 있는 경우, 또는 사용자가 임의의 이유로 장치가 경로 재계산을 수행하게끔 하는 경우 등이 그것이다.

사용자 정의 기준에 의해 경로가 계산되는 것을 허용하는 것도 알려져 있다; 예를 들어, 사용자는 장치에 의해 계산된 것보다 경치가 좋은 경로를 선호할 수 있고, 교통 혼잡이 예상될 것 같거나 현재 발생하고 있는 임의의 도로들을 피하는 것을 원할 수 있다. 이 경우 장치 소프트웨어는 다양한 경로들을 계산하고 예를 들어 아름다운 경치로 태그된 POI(points of interest)가 가장 높은 경로들을 따르는 것을 선호하도록 더욱 많은 비중을 둘 수 있고, 그것의 계정 상에서 혼잡 또는 지연의 가능한 정도에 의해 계산된 경로들의 순서를 사용하거나, 특정 도로들 상에서의 주요 교통 조건들을 나타내는 저장된 정보를 사용할 수도 있다. 다른 POI-기반의 그리고 교통 정보-기반의 경로 계산 및 네비게이션 기준도 가능하다.

비록 경로 계산 및 네비게이션 기능들이 PND들의 전반적인 활용에 기본적인(fundamental) 것이지만, 상기 장치를 정보 표시 용도만으로, 또는 "프리-드라이빙"으로 이용하는 것도 가능하며, 이 경우 현재 장치 위치와 관련된 맵 정보만이 표시되고 경로가 계산되지 않으며 현재 네비게이션이 상기 장치 상에서 수행되고 있지 않게 된다. 그러한 동작 모드는 사용자가 여행하는데 바람직한 경로를 미리 알고 있고 네비게이션 보조를 요구하지 않는 경우에 종종 적용 가능하다.

전술한 타입의 장치들, 예를 들어 톰톰 인터네셔널 B.V.에 의해 공급되고 제조된 Go Live 1000 모델과 같은 장치들은 사용가를 일 위치에서 다른 위치로 안내하는 것을 가능하게 하는 신뢰할 수 있는 수단을 제공한다.

네비게이션 장치 사용자는 종종 그들이 현재 적재 연료(fuel load)로 차량을 얼마나 멀리 운행할 수 있는지에 대해 염려한다. 종래 연소 기관 차량의 경우, 휘발유, 디젤 등과 같은 현재 적재 연료가 문제된다. 그러나, 점점 흔해지고 있는 전기 차량(electric vehicle)의 경우, 차량 배터리들에 의해 수행되는 전하 전류의 양이 문제된다. 그러한 염려는 종종 "주행거리 불안(range anxiety)"으로 지칭되며, 사용자는 발묶임 상태가 되지 않고 충전소와 같은 목적지에 도달하는 것을 염려한다.

차량의 도달가능 주행거리를 사용자에게 표시하는 기본적인 해결책은 현재 차량 위치와 적재 연료에 기초한 "도달가능 영역"을 원형으로 맵 상에 표시하는 것이다. 그러나, 이는 도로 배치와 차량의 주행거리에 영향을 미칠 수 있는 다른 요소들을 반영하지 않은 지나치게 단순한 표시이다.

유럽공개공보 제EP0638887A2호는 차량의 도달가능 주행거리를 표시하는 네비게이션 시스템을 개시한다. 현재 위치로부터 도달가능 주행거리를 결정하기 위해, 현재 위치와 체결된 모든 노드들의 최소 비용이 계산된다. 각각의 링크의 비용은 사용된 유량으로서 계산된다. 사용된 유량이 차량에 의해 운반되는 유량을 초과하는지 아닌지가 구별될 수 있다. 최소 비용이 운반된 연료를 초과하지 않는 경우, 최소 비용 계산이 예전 계산된 노드와 연결된 다음 노드에 대해 반복 수행된다. 이후 도달가능 노드들 또는 도달가능 영역은 네비게이션 시스템의 디스플레이 상에서 표시될 수 있다. 그러나, 제EP0638887A2호의 방법은, 네비게이션 시스템의 임의의 라우팅 선호사항을 고려하지 못한다. 나아가, 상기 방법은, 현재 노드와 직접적으로든 간접적으로든 연결된 모든 노드들에 대해 도달가능성이 고려되어야만 하므로 연산적으로 비효율적이라는 점에서, 비효율적일 수 있다.

본 발명은 차량의 도달가능한 위치를 결정하기 위한 개선된 시스템 및 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예들은 선행 기술에 존재하는 하나 이상의 문제들을 해결하고자 한다.

본 발명의 실시예들은 하나 이상의 제약조건들에 따른 영역의 결정 방법과 관련된다. 설명된 예에서 상기 제약조건은 차량의 적재 연료이다. 그러나 시간 또는 거리 제한과 같은 다른 제약조건들도 고려될 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어 영역은 15분 여행 시간 내로 또는 2km의 걸음 거리의 영역으로 결정될 수 있다. 다른 제약조건들은 최대값들을 갖도록 고려되고, 상기 최대값들을 위한 값은 네트워크 내 임의의 도로 또는 탐험가능한 경로 상에서 계산된 값일 수 있다. 상기 제약조건들은 하나 이상의 목적 함수들에 의해 정의될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 일대다 탐색 방법과 관련된다. 상기 일대다 탐색 방법은 2개 이상의 함수들에 따른 복수의 위치들을 결정한다. 제1 함수는 하나 이상의 경로 설정 기준에 기초한 비용 함수이다. 상기 제1 함수는, 여행 시간과 관련된 비용과 같은, 최저 여행 시간을 갖는 가장 빠른 경로를 결정하기 위한 것일 수 있다. 추후 설명될 다른 비용 함수들도 사용될 수 있음이 이해될 것이다. 적어도 하나의 추가 함수는 탐색 방법을 제한하는 목적 함수이다. 예를 들어, 상기 목적 함수는 차량의 적재 기름 또는 거리에 기초한 도달가능성일 수 있다. 비용 함수 또는 하나 이상의 함수들은 동시-종착적(co-terminus)이지 않을 수 있음이 이해될 것이다. 다시 말해, 상기 비용 함수에 기초하여 결정된 경로는 상기 하나 이상의 목적 함수들을 최대화하는 최적의 경로가 아닐 수 있으며, 즉 상기 경로는 가장 효율적이거나 최단 경로가 아닐 수 있다.

본 발명의 실시예들은 이전 실시예들의 조합과 관한 것이며, 다시 말해 경로를 제한하는 하나 이상의 목적 함수들 및 하나 이상의 경로 설정 기준에 따른 비용 함수에 기초하여 결정된 영역이 표시된다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 도달가능한 영역의 표시 방법이 제공되며, 다음을 포함한다:

디지털 맵 데이터를 사용한 경로 탐색에 기초하여 초기 위치로부터 복수의 최대 도달가능 위치들을 결정하는 단계;

상기 초기 위치 주변에 배열된 복수의 영역들 각각에 대하여, 적어도 하나의 기준에 따라 상기 도달가능 위치들 중 하나를 선택하는 단계; 및

상기 선택된 도달가능 위치들에 따른 형상을 갖는 영역을 디스플레이 장치 상에 표시하는 단계.

복수의 영역들은 초기 위치 주변으로 방사 배열된 섹터들일 수 있다. 도달가능 위치들이 초기 영역으로부터의 거리에 따라 선택될 수 있다. 각각의 영역 내 초기 위치로부터의 가장 먼 거리를 갖는 것이 도달 위치가 되도록 함으로써, 도달가능 위치들이 선정될 수 있다. 경로 탐색은 비용 함수 및 적어도 하나의 목적 함수에 기초할 수 있다. 상기 비용 함수는, 다음 중 적어도 하나에 기초하여, 각각의 도로 세그먼트의 비용을 결정할 수 있다: 길이, 여행 시간, 및/또는 여행 속도. 상기 경로 탐색은 가장 낮은 비용을 갖는 도로 세그먼트들을 선택할 수 있다. 상기 적어도 하나의 목적 함수는 다음 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 경로 탐색을 제한할 수 있다: 에너지 비용, 여행 시간, 및/또는 여행 거리. 경로 탐색은 탐색 경계 내에서 수행될 수 있다. 상기 탐색 경계는 도달불가능 노드로의 경로의 비용에 기초할 수 있다. 탐색 경계는 도달불가능 노드를 넘어 배열될 수 있다. 상기 도달불가능 노드로의 경로의 비용은 적어도 하나의 목적 함수에 따라 결정될 수 있다. 상기 영역은 선택된 도달가능 위치들을 연결함으로써 모양질 수 있다. 상기 도달가능 위치들은 아치형 선들에 의해 상호연결될 수 있다. 상기 방법은 상기 초기 위치 주변의 하나 이상의 POI(points of interest)의 위치를 가져오는 단계 및 적어도 하나의 목적 함수에 따라 각각의 POI의 도달가능성을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 경로 탐색은, 초기 위치를 근원 위치로 갖는, 단일-근원 다수-도착 경로 탐색일 수 있다. 노드의 도달가능성은 비용 함수에 따라 선택된 근원 위치로부터의 경로에 기초하여 결정될 수 있다.

본 발명의 추가적인 측면에 따르면, 디스플레이 장치 및 프로세서를 포함하는 네비게이션 장치가 제공되고, 상기 프로세서는 도달가능 영역 모듈(reachable area module, RAM)을 실행하도록 구성되며, 상기 도달가능 모듈은 다음 단계들로 구성된다:

디지털 맵 데이터를 사용한 경로 탐색을 수행하여, 초기 위치로부터 복수의 최대 도달가능 위치들을 결정하는 단계;

각각의 복수의 영역들에 대하여, 적어도 하나의 기준에 따라 상기 도달가능 위치들 중 하나를 선택하는 단계; 및

상기 선택된 도달가능 위치들에 따라 모양진 영역을 디스플레이 장치 상에 표시하는 단계.

상기 도달가능 영역 모듈은 디스플레이 장치 상에 제1 및 제2 영역들을 표시하도록 구성되며, 상기 제1 영역은 상기 네비게이션 장치와 연관된 차량의 적재 연료 및 제1 안전 마진에 따라 결정되고, 상기 제2 영역은 상기 적재 연료 및 제2 안전 마진에 따라 결정된다. 도달가능 위치들은 초기 위치로부터의 개별적인 거리에 따라 선택될 수 있다. 도달가능한 위치들은 각각의 영역 내에서 초기 위치로부터의 최대 거리로 결정될 수 있다. 상기 도달가능 영역 모듈은 인접 영역들의 도달가능 위치들을 상호연결함으로써 상기 영역의 형상을 결정하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명은, 여기에서 전술한 모바일 시스템 상에서 실행되는 경우, 프로세서가, 디지털 맵 데이터를 사용한 경로 탐색에 기초하여 초기 위치로부터의 복수의 최대 도달가능 위치들을 결정하는 단계; 초기 위치 주변에 배열된 각각의 복수의 영역들에 대해, 적어도 하나의 기준에 따른 도달가능 위치들 중 하나를 선택하는 단계; 상기 선택된 도달가능 위치들에 따라 모양진 영역을 디스플레이 장치 상에 표시하는 단계;를 수행하도록 하게끔 동작가능한 컴퓨터 소프트웨어도 제공한다. 상기 컴퓨터 소프트웨어는 비-일시적 컴퓨터 기록가능 매체 상에서 구체화될 수 있다.

본 발명의 추가적인 관점에 따르면, 일대다 경로 탐색 방법이 제공되며, 다음을 포함한다:

맵 데이터를 탐색하는 단계로서, 비용 함수에 따라 출발 노드로부터 복수의 경로들을 형성하는 링크들을 선택하기 위해 맵 데이터를 탐색하는 단계; 및

목적 함수에 따라 각각의 경로의 범위를 결정하는 단계를 포함하고,

상기 맵 데이터의 상기 탐색은 도달불가능 노드의 비용에 기초한 탐색 경계까지 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 탐색 경계는 상기 도달불가능 노드를 넘어서 연장될 수 있다. 상기 도달불가능 노드는 목적 함수에 따라 도달불가능한것으로 결정된 상기 비용 함수에 따라 선택된 제1 노드일 수 있다. 상기 탐색 경계는 도달불가능 노드의 비용을 기초로 하는 비용을 가질 수 있다. 상기 탐색 경계 비용은 K*unreachable_cost일 수 있고, 여기서 파라미터 unreachable_cost는 도달불가능 노드의 비용이며 상기 파라미터 K는 1과 2 사이이다. K는 1.2 내지 1.8 사이의 값을 가질 수 있고; 바람직하게는 약 1.6이다. 상기 도달불가능 노드의 비용은 출발 노드와 도달불가능 노드 사이의 링크들의 누적 비용일 수 있으며, 상기 비용 함수에 따라 결정된 그들 사이의 경로를 따른, 링크들의 누적 비용일 수 있다. 각각의 경로는, 각각이 상기 비용 함수에 따라 결정된 최저 비용을 갖는 복수의 네트워크 링크들로부터 형성될 수 있다. 상기 비용 함수는 각각의 링크의 비용을 결정하되, 상기 링크의 길이, 여행 시간, 및, 여행 속도 중 적어도 하나에 기초하여 결정할 수 있다. 각각의 경로의 범위는 에너지 비용, 여행 시간, 및 여행 거리 중 적어도 하나에 기초하여 상기 목적 함수에 의해 결정될 수 있다. 각각의 경로의 범위는 상기 출발 노드부터 상기 목적 함수에 의해 결정될 수 있다. 상기 맵 데이터 내 각각의 링크는 연관된 중요도를 가질 수 있고, 상기 탐색은 소정의 중요도보다 크거나 같은 연관 중요도를 갖는 링크들만을 선택할 수 있다. 하나 이상의 영역들이 상기 소정의 중요도보다 낮은 연관 중요도를 갖는 상기 출발 노드 및/또는 하나 이상의 POI(points-of-interest) 주변에 배열될 수 있고, 상기 탐색은 상기 영역과 연관된 중요도보다 크거나 같은 중요도를 갖는 각각의 영역 내 링크들을 선택할 수 있다. 상기 탐색은, 소정의 중요도보다 낮은 연관 중요도를 갖는 노드로부터의 링크들을, 상기 노드를 단부로 갖는 링크가 상기 소정의 중요도보다 작은 연관 중요도를 갖는 경우, 선택할 수 있도록 할 수 있다. 각각의 링크와 연관된 상기 중요도는 기능별 도로 분류(functional road classification, FRC)일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 컴퓨팅 장치가 제공되며, 프로세서 및 맵 데이터를 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 프로세서는 초기 노드로부터 복수의 경로들을 결정하기 위해 상기 맵 데이터를 탐색하는 일대다 경로 탐색 모듈을 실행하도록 구성되고, 상기 모듈은, 비용 함수에 따른 상기 복수의 경로들을 형성하는 링크들이 선택되고, 목적 함수에 따라 각각의 경로의 범위가 결정되도록, 탐색 경계까지 상기 맵 데이터를 탐색하도록 구성되며; 상기 탐색 경계는 도달불가능 노드와 연관된 비용에 기초한 것을 특징으로 한다.

상기 탐색 경계는 상기 도달불가능 노드보다 큰 비용을 가질 수 있다. 상기 모듈은 상기 복수의 경로들 각각을 형성하기 위한 상기 비용 함수에 따라 결정된 최저 비용을 갖는 각각의 방문 노드로부터 링크를 선택하도록 구성될 수 있다. 상기 모듈은 K*unreachable_cost에 따라 상기 탐색 경계예 비용을 결정하도록 구성될 수 있고, 여기서 파라미터 unreachable_cost는 도달불가능 노드의 비용이며 상기 파라미터 K는 1과 2 사이이다. K는 1.2 내지 1.8 사이의 값을 가질 수 있고; 바람직하게는 약 1.6이다. 상기 모듈은 상기 링크의 길이, 여행 시간, 및 여행 속도 중 적어도 하나에 기초하여 각각의 링크의 비용을 결정하도록 구성될 수 있다. 상기 모듈은 에너지 비용, 여행 시간, 및 여행 거리 중 적어도 하나에 기초하여 상기 목적 함수에 따라 각각의 경로의 범위를 결정하도록 구성될 수 있다.

본 발명은, 여기에서 전술한 모바일 시스템 상에서 실행될 경우, 프로세서가 일대다 탐색 방법을 수행하도록 동작가능한 컴퓨터 소프트웨어도 제공하며, 상기 일대다 탐색 방법은 다음 단계들을 포함한다: 맵 데이터를 탐색하는 단계로서, 비용 함수에 따라 출발 노드로부터 복수의 경로들을 형성하는 링크들을 선택하기 위해 맵 데이터를 탐색하는 단계; 및 목적 함수에 따라 각각의 경로의 범위를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 맵 데이터의 상기 탐색은 도달불가능 노드의 비용에 기초한 탐색 경계까지 수행되는 것을 특징으로 한다. 상기 컴퓨터 소프트웨어는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체 상에서 구현될 수 있다.

이제 본 발명의 다양한 실시예들이 첨부의 도면을 참조하여 설명될 것이며, 첨부의 도면은 다음과 같다:
도 1은 GPS(Global Positioning System)의 개략도이다;
도 2는 네비게이션 장치를 제공하도록 배열된 전자 구성요소들의 개략도이다;
도 3은 네비게이션 장치가 무선 통신 채널을 통해 정보를 수신할 수 있는 방법을 개략적으로 나타낸다;
도 4는 바람직한 네비게이션 장치 상의 소프트웨어 스택(stack)의 바람직한 실시예를 나타낸다;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방법이다;
도 6은 예시적인 도로 네트워크를 도시한다;
도 7은 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 방법이다;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도달가능 영역을 도시한다;
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 표시된 도달가능 영역을 도시한다;

본 발명의 바람직한 실시예들이 이제부터 특히 PND를 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 본 발명의 교시들은 PND들에 제한되지 않고, 그 대신 경로 설정 및 네비게이션 기능을 수행하도록 제공된 네비게이션 소프트웨어를 실행하도록 구성된 임의의 모바일 처리 장치에 광범위하게 적용가능하다는 것이 기억되어야 한다. 따라서, 본 출원서의 문맥상, 네비게이션 장치는, 그 장치가 PND 이든지 차량 내로 장착된 네비게이션 장치이든지, 또는 휴대폰이든지 또는 PDA 등으로 구현되는지와 무관하게, 경로 설정 및 네비게이션 기능을 특징으로 하는 임의의 타입의 모바일 장치를 (제한 없이) 포함하는 것으로 의도된 것이다.

위 단서를 기억한 채로 살피면, 도 1은 네비게이션 장치들에 의해 사용가능한 GPS의 예시도를 나타낸다. 그러한 시스템들은 다양한 목적들을 위해 사용되고 알려진다. 일반적으로, GPS는 무제한의 사용자에 대한 연속적인 위치, 속도, 시간, 및 일부 예들에서는 방향 정보를 결정할 수 있는 위성-라디오 기반 네비게이션 시스템이다. 예전 NAVSTAR로 알려진, GPS는 매우 정확한 궤도로 지구를 선회하는 복수의 위성들을 포함한다. 이들 정확한 궤도들에 기초하여, GPS 위성들은 임의의 수의 수신 유닛들에 그들의 위치를 중계할 수 있다.

GPS 시스템은, 특히 GPS 데이터를 수신하도록 구성된 장치가 GPS 위성 신호들용 라디오 주파수들을 스캐닝하는 것을 개시하는 경우에 구현된다. GPS 위성으로부터 라디오 신호를 수신하면, 상기 장치는 종래의 다른 방법들 중 하나를 통해 그 위성의 정확한 위치를 결정한다. 상기 장치는, 대부분의 예들에서, 적어도 4개의 다른 위성 신호들에서 취득이 이루어질 때까지(그 위치가 일반이지는 않지만 다른 삼각측량 기술들을 사용하여 2개의 신호들만으로 결정될 수 있음에 유의) 신호들에 대한 스캐닝을 계속할 것이다. 기하학적 삼각측량을 구현함으로써, 수신기는 3개의 알려진 위치들을 활용하여 상기 위성들에 대한 그것의 고유 2-차원 위치를 결정한다. 이는 알려진 방법으로 행해질 수 있다. 추가적으로, 4번째 위성 신호를 취득하는 것은, 상기 수신 장치가 알려진 방법으로 동일한 기하학적 계산에 의해 그것의 3차원 위치를 계산하는 것을 허용케 할 것이다. 위치 및 속도 데이터가 비제한적인 사용자들에 의해 계속적으로 실시간 업데이트 될 수 있다.

도 1에 나타난 바와 같이, GPS 시스템은 일반적으로 부재 번호 100으로 표시된다. 복수의 위성들(120)은 지구(124)에 대한 궤도상에 있다. 각각의 위성(120)의 궤도는 다른 위성들(120)의 궤도들과 동기화될 필요는 없고, 실제로 비동기적일 것이다. GPS 수신기(140)는 다양한 위성들(120)로부터 스프레드 스펙트럼 GPS 신호들(spread spectrum GPS signals)을 수신하도록 나타난다.

각각의 위성(120)으로부터 연속적으로 전송되는 스프레드 스펙트럼 신호들(160)은, 매우 정확한 원자 시계로 완성된 고정밀 주파수 기준을 활용한다. 각각의 위성(120)은, 그것의 데이터 신호 전송(160)의 일부로서, 그 특정 위성(120)을 나타내는 데이터 스트림을 전송한다. 일반적으로 GPS 수신기 장치(140)가 적어도 3개의 위성들(120)로부터의 스프레드 스펙트럼 GPS 위성 신호(160)를 취득하여 GPS 수신기 장치(140)가 삼각측량에 의해 그것의 2-차원 위치를 계산한다는 것이 관련 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게 이해될 것이다. 추가 신호의 취득은, 종합 4개의 위성들(120)로부터의 신호들(160)를 야기하여, GPS 수신기 장치(140)가 알려진 방법으로 그것의 3-차원 위치를 계산하는 것을 허용한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네비게이션 장치(200)의 전자 구성요소들을 블록 구성요소 형식으로 도시적으로 나타낸 것이다. 네비게이션 장치(200)의 블록도는 네비게이션 장치의 모든 구성요소를 포함한 것은 아니고, 일부 예시적인 구성요소들만을 도시한 것임에 유의한다.

네비게이션 장치(200)는 하우징(미도시) 내에 위치된다. 하우징은 입력 장치(220) 및 디스플레이 스크린(240)에 연결된 프로세서(210)를 포함한다. 입력 장치(220)는 키보드 장치, 음성 입력 장치, 터치 패널 및/또는 다른 알려진 정보를 입력하는데 활용되는 입력 장치를 포함할 수 있고; 디스플레이 스크린(240)은 예를 들어 LCD 디스플레이와 같은 임의의 종류의 디스플레이 스크린을 포함할 수 있다. 특히 바람직한 구성에서 입력 장치(220) 및 디스플레이 스크린(240)은 터치패드 또는 터치스크린을 포함하는 통합된 입력 및 디스플레이 장치로 통합되어, 사용자는 복수의 가상 버튼들 중 하나를 활성화하거나 복수의 디스플레이 선택들 중 하나를 선택하기 위해 디스플레이 스크린(240)의 부분을 터치하기만 하면 된다.

네비게이션 장치는 예를 들어 가청 출력 장치(예를 들어, 확성기)와 같은 출력 장치(260)를 포함할 수 있다. 출력 장치(260)가 네비게이션 장치(200)의 사용자를 위한 가청 정보를 생성할 수 있는 것과 마찬가지로, 입력 장치(240)는 마이크뿐만 아니라 입력 음성 명령들을 수신하기 위한 소프트웨어도 포함할 수 있음이 동등하게 이해되어야 한다.

네비게이션 장치(200)에서, 프로세서는 입력 장치(220)로부터 커넥션(225)을 통해 입력 정보를 수신하도록 설정되고 동작상으로(operatively) 연결되며, 커넥션(240)을 통해 디스플레이 스크린(240) 및 출력 장치(260) 중 적어도 하나에 동작상으로 연결되어 그것에 정보를 출력한다. 나아가, 프로세서(210)는 커넥션(235)을 통해 메모리 리소스(230)에 동작상으로 체결되고 추가적으로 커넥션(275)을 통해 입/출력(I/O) 포트들(270)로부터 및/또는 I/O 포트들(270)로 정보를 수신 및/또는 발송하도록 적응되며, I/O 포트(270)는 네비게이션 장치(20) 외부의 I/O 장치(280)에 연결될 수 있다. 메모리 리소스(230)는, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같은 휘발성 메모리 및 예를 들어 플래쉬 메모리와 같은 디지털 메모리인 비-휘발성 메모리를 포함한다. 외부 I/O 장치(280)는 예를 들어 이어폰과 같은 외부 청취 장치를 포함할 수 있으나 그에 제한되지는 않는다. 나아가 I/O 장치(280)로의 연결은, 핸즈-프리 동작을 위한, 및/또는 예를 들어 음성 활성 동작을 위한, 이어폰 또는 헤드폰으로의 연결을 위한, 및/또는 핸드폰으로의 연결을 위한, 카 스테레오 유닛과 같은 임의의 다른 외부 장치로의 유선 또는 무선 연결일 수 있으며, 핸드폰 연결은 네비게이션 장치(200)와 인터넷 또는 예를 들어 임의의 다른 네트워크 사이의 데이터 연결을 구축하거나, 및/또는 예를 들어 인터넷 또는 일부 다른 네트워크를 통한 연결을 구축하는데 사용될 수 있다.

도 2는 커넥션(255)을 통한 프로세서(210)와 안테나/수신기(250) 사이의 동작상의 연결을 도시하며, 상기 안테나/수신기(250)는 예를 들어 GPS 안테나/수신기일 수 있다. 부재번호 250에 의해 지칭된 안테나 및 수신기는 도시를 위해 개략적으로 통합되었으나, 상기 안테나 및 수신기는 별도로 위치된 구성요소들일 수 있고, 상기 안테나는 예를 들어 GPS 패치 안테나(GPS patch antenna) 또는 헬리컬 안테나(helical antenna)일 수 있음이 이해될 것이다.

나아가, 도 2에 나타나나 전자 구성요소들은 전원들(미도시)에 의해 종래의 방법으로 전력공급 됨이 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 이해될 것이다. 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 이해될 것이지만, 도 2에 나타난 구성요소들의 다른 구성들도 본 출원서의 범위 내로 고려된다. 예를 들어, 도 2에 나타난 구성요소들은 서로 유선 및/또는 무선 연결 등을 통해 서로 통신할 수 있다. 따라서, 본 출원서의 네비게이션 장치(200)의 범위는 휴대가능한 또는 손바닥 크기의 네비게이션 장치(200)를 포함한다.

또한, 도 2의 휴대가능한 또는 손바닥 크기의 네비게이션 장치(200)는, 예를 들어 자전거, 오토바이, 자동차 또는 보트와 같은 차량에 알려진 방법으로 연결되거나 "격납(docked)"될 수 있다. 이후 그러한 네비게이션 장치(200)는 격납된 위치에서 제거되어 휴대가능한 또는 손바닥 크기의 네비게이션으로 사용될 수 있다.

이제 도 3을 참조하면, 네비게이션 장치(200)는 (휴대폰, PDA, 및/또는 휴대폰 기술을 갖는 임의의 장치와 같은) 모바일 장치(미도시)를 통해 서버(302)와의 "모바일" 또는 원격통신 네트워크 연결을 구축할 수 있고, (예를 들어 알려진 블루투스 기술을 통한 디지털 연결과 같은) 디지털 연결이 구축된다. 이후, 그것의 네트워크 서비스 제공자를 통해, 모바일 장치는 (예를 들어 인터넷을 통한) 서버(302)와의 네트워크 연결을 구축할 수 있다. 그에 따라, "모바일" 네트워크 연결이, (단독으로 및/또는 차량 내에서 이동함에 따라 움직일 수 있고 종종 움직이는) 네비게이션 장치(200)와 서버(302) 사이에 구축되어 "실시간의" 또는 적어도 매우 "최신의" 정보 출입구가 제공된다.

예를 들어, (월드 와이드 웹과 같은) 인터넷을 사용한 (서비스 제공자를 통한) 상기 모바일 장치와 서버(302)와 같은 다른 장치 사이의 네트워크 연결의 구축은 알려진 방법으로 행해질 수 있다. 이는 예를 들어 TCP/IP 계층화된 프로토콜의 사용을 포함할 수 있다. 상기 모바일 장치는 CDMA, GSM, WAN 등과 같은 임의의 수의 통산 표준들을 활용할 수 있다.

그에 따라, 인터넷 연결은 예를 들어 네비게이션 장치(200) 내에서 데이터 연결을 통해, 휴대폰 또는 휴대폰 기술을 통해 달성되어 활용될 수 있다. 이 연결을 위해, 서버(302)와 네비게이션 장치(200) 사이의 인터넷 연결이 구축된다. 이는, 예를 들어, 핸드폰 또는 다른 모바일 장치 및 GPRS(General Packet Radio Service)-연결을 통해 행해질 수 있다(GPRS 연결은 원격통신 운영자들에 의해 제공된 모바일 장치들을 위한 고속 데이터 연결이다; GPRS는 인터넷에 연결하기 위한 방법이다).

나아가, 네비게이션 장치(200)는, 예를 들어 기존의 블루투스 기술을 통해, 알려진 방법으로, 모바일 장치와의, 그리고 최종적으로 인터넷 및 서버(302)와의 데이터 연결을 완료할 수 있고, 데이터 프로토콜은, 예를 들어 GSM 표준의 데이터 프로토콜 표준인 GSRM과 같은, 임의의 수의 표준들을 활용할 수 있다.

네비게이션 장치(200)는, (예를 들어 안테나를 포함하여, 또는 선택적으로 네비게이션 장치(200)의 내부 안테나를 사용하여) 네비게이션 장치(200) 자체 내에 그것의 고유 휴대폰 기술을 포함할 수 있다. 상기 네비게이션 장치(200) 내의 휴대폰 기술은 전술한 내부 구성요소들을 포함할 수 있고, 및/또는 삽입가능한 카드(예를 들어 가입자 확인 모듈 또는 SIM 카드)를 포함할 수 있고, 예를 들어 필요한 휴대폰 기술 및/또는 안테나가 갖추어진다. 그에 따라, 네비게이션 장치(200) 내의 휴대폰 기술은, 예를 들어 인터넷을 통해, 임의의 모바일 장치의 그것과 유사한 방식으로, 네비게이션 장치(200)와 서버(302) 사이의 네트워크 연결을 유사하게 구축할 수 있다.

GRPS 전화 설정들의 경우, 블루투스 구동된 네비게이션 장치가 사용되어 휴대폰 모델들, 제조사들 등의 상시 변화 스펙트럼(ever changing spectrum)에 알맞게 작동하도록 사용될 수 있고, 모델/제조사 특정 설정들은 예를 들어 네비게이션 장치(200)에 저장될 수 있다. 이 정보를 위해 저장된 데이터는 업데이트될 수 있다.

도 3에서 네비게이션 장치(200)는 다수의 다른 배열들 중 임의의 것에 의해 구현될 수 있는 포괄 통신 채널(318)을 통해 서버(302)와 통신하는 것으로 묘사된다. 서버(302) 및 네비게이션 장치(200)는, 통신 채널(318)을 통한 연결이 서버(302)와 네비게이션 장치(200) 사이에 구축된 경우 통신할 수 있다(그러한 연결은 인터넷을 통한 개인용 컴퓨터(personal computer)를 통한 직접 연결, 모바일 장치를 통한 데이터 연결 등일 수 있음에 유의한다).

서버(302)는, 도시되지 않을 수 있는 다른 구성요소들에 추가로, 메모리(306)에 동작상으로 연결되고 나아가 유선 또는 무선 연결(314)을 통해 대용량 데이터 저장 장치(312)에 동작상으로 연결된 프로세서(304)를 포함한다. 나아가, 프로세서(304)는 송신기(308) 및 수신기(310)에 동작상으로 연결되어, 통신 채널(318)을 통해 네비게이션 장치로부터 그리고 네비게이션 장치(200)로 정보를 전송하고 발송한다. 발송된 그리고 수신된 신호들은 데이터, 통신, 및/또는 다른 전파된 신호들을 포함할 수 있다. 송신기(308) 및 수신기(310)는 네비게이션 시스템(200)을 위한 통신 설계(communication design)에 사용되는 통신 기술 및 통신 요건에 따라 선택되고 설계될 수 있다. 나아가, 송신기(308) 및 수신기(310)의 기능들은 신호 송수신기로 결합될 수도 있음에 유의하여야 한다.

서버(302)는 대용량 저장 장치(312) 추가로 연결되며(혹은 이를 포함하며), 상기 대용량 저장 장치(312)는 통신 링크(314)를 통해 서버(302)와 체결될 수 있음에 유의한다. 대용량 저장 장치(312)는 네비게이션 데이터 및 맵 정보의 저장을 포함하고, 또한 서버(302)로부터 분리된 장치가 될 수 있거나, 서버(302) 내로 포함될 수 있다.

네비게이션 장치(200)는 통신 채널(318)을 통해 서버(302)와 통신하도록 적응되고, 도 2와 관련하여 전술한 바와 같이 프로세서, 메모리 등을 포함할 뿐만 아니라 통신 채널(318)을 통해 신호들 및/또는 데이터를 발송하고 수신하는 송신기(320) 및 수신기(322)를 포함하며, 이들 장치들은 나아가 서버(302)가 아닌 장치들과 통신하는데 사용될 수 있음에 유의한다. 또한, 송신기(320) 및 수신기(322)는 네비게이션 장치(200)의 통신 설계에 사용되는 통신 요건들 및 통신 기술에 따라 선택되고 설계되며, 송신기(320) 및 수신기(322)의 기능들은 단일 송수신기로 결합될 수 있다.

서버 메모리(306)에 저장된 소프트웨어는 프로세서(304)를 위한 명령들을 제공하고 서버(302)가 네비게이션 장치(200)에 서비스들을 제공하는 것을 허용한다. 서버(302)에 의해 제공된 일 서비스는, 네비게이션 장치(200)로부터의 요구들을 처리하는 것 및 네비게이션 데이터를 대용량 저장 장치(312)로부터 네비게이션 장치(200)로 전송하는 것과 관련된다. 서버(302)에 의해 제공되는 다른 서비스는, 바람직한 적용을 위해 다양한 알고리즘들을 사용하여 네비게이션 데이터를 처리하는 것 및 이들 계산 결과들을 네비게이션 장치(200)로 발송하는 것을 포함한다.

통신 채널(318)은 일반적으로 네비게이션 장치(200) 및 서버(302)를 연결하는 전파 매체 또는 경로를 나타낸다. 서버(302) 및 네비게이션 장치(200) 모두는 통신 채널을 통해 데이터를 전송하는 송신기 및 상기 통신 채널을 통해 전송된 데이터를 수신하는 수신기를 포함한다.

통신 채널(318)은 특정 통신 기술에 제한되지 않는다. 또한, 통신 채널(318)은 단일 통신 채널에 제한되지 않는데; 즉, 채널(318)은 다양한 기술을 사용하는 여러 통신 링크들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 채널(318)은 전기, 광, 및/또는 전자기 통신들 등을 위한 경로를 제공하도록 적응될 수 있다. 그에 따라, 통신 채널(318)은 비제한적인 예로서 다음들 중 하나 또는 복수개의 조합을 포함한다: 전기 회로, 전선들(wires) 및 동축 케이블들, 광섬유 케이블들, 컨버터들, 라디오-주파수(RF) 파들, 분위기, 빈 공간 등. 나아가, 예를 들어, 통신 채널(318)은 라우터들, 리피터들, 버퍼들, 송신기들, 및 수신기들과 같은 매개 장치들을 포함할 수 있다.

일 도시적인 배열에서, 통신 채널(318)은 전화 및 컴퓨터 네트워크들을 포함한다. 나아가, 통신 채널(318)은 라디오 주파수, 마이크로파 주파수, 적외선 통신 등과 같은 지원 무선 통신(accommodating wireless communication)이 가능할 수 있다. 또한, 통신 채널(318)은 위성 통신을 지원할 수 있다.

통신 채널(318)을 통해 전송된 통신 신호들은, 소정 통신 기술에 필요하거나 바람직할 수 있는 신호들을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 상기 신호들은, TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile Communications) 등과 같은, 셀룰라 통신 기술에 사용되도록 적응될 수 있다. 디지털 및 아날로그 신호들 모두가 통신 채널(318)을 통해 전송될 수 있다. 이러한 신호들은, 통신 기술에 바람직할 수 있도록 변조되고, 암호화되며, 및/또는 압축된 신호들일 수 있다.

서버(302)는 무선 채널을 통해 네비게이션 장치(200)에 접속할 수 있는 원격 서버를 포함한다. 서버(302)는 LAN(local area network), WAN(wide area network), VPN(virtual private network) 등의 네트워크 상에 위치된 네트워크 서버를 포함할 수 있다.

서버(302)는 데스크탑 또는 랩탑 컴퓨터와 같은 개인용 컴퓨터를 포함할 수 있고, 통신 채널(318)은 개인용 컴퓨터와 네비게이션 장치(200) 사이에 연결된 케이블일 수 있다. 선택적으로, 개인용 컴퓨터는 네비게이션 장치(200)와 서버(302) 사이에 연결되어 서버(302)와 네비게이션 장치(200) 사이의 인터넷 연결이 구축될 수 있다. 선택적으로, 핸드폰 또는 손바닥 크기의 장치는, 인터넷을 통해 네비게이션 장치(200)를 서버(302)에 연결하기 위해, 무선 인터넷 연결을 구축할 수 있다.

서버(302)로부터 정보가 정보 다운로드들에 의해 네비게이션 장치(200)로 제공될 수 있으며, 상기 정보 다운로드들은, 자동적으로 또는 네비게이션 장치(200)를 서버(302)로 연결하는 사용자에 의해 정기적으로 업데이트될 수 있고, 및/또는 예를 들어 무선 모바일 연결 장치 및 TCP/IP 연결을 통해 서버(302)와 네비게이션 장치(200) 사이에 이루어지는 더욱 지속적인 또는 빈번한 연결로 더욱 동적으로 이루어질 수 있다. 많은 동적 계산들의 경우, 서버(302) 내 프로세서(304)는 대량의 처리 요구들을 다루는데 사용될 수 있지만, 네비게이션 장치(200)의 프로세서(210)도 많은 처리 및 계산을 다룰 수 있고, 이는 종종 서버(302)로의 연결과 별개로 이루어질 수 있다.

도 2에 나타난 바와 같이, 네비게이션 장치(200)는 프로세서(210), 입력 장치(220), 및 디스플레이 스크린(240)을 포함한다. 입력 장치(220) 및 디스플레이 스크린(240)은 통합된 입력 및 디스플레이 장치로 통합되어, 예를 들어 (직접 입력, 메뉴 선택 등을 통한) 정보의 입력 및 터치 패널 스크린을 통한 정보의 표시 모두를 가능케 한다. 그러한 스크린은 예를 들어 당해 기술분야의 통상의 기술자들에게 잘 알려진 바와 같이 터치 입력 LCD 스크린일 수 있다. 나아가, 네비게이션 장치(200)는 또한 예를 들어 오디오 입력/출력 장치들과 같은 임의의 추가 입력 장치(220) 및/또는 임의의 추가 출력 장치(241)도 포함할 수 있다.

도 5는 모바일 네비게이션 장치(200)의 바람직한 실시예에 사용될 수 있는 소프트웨어 스택을 나타낸다. 상기 스탭은 OS 커넬(400)을 포함한다. 이는 디스플레이 드라이버들, 키패드 드라이버들, 카메라 드라이버들, 전력 관리, 오디오 드라이버 등을 포함할 수 있다. 또한 상기 스택은 예를 들어 그래픽 라이브러리들, 런타임 라이브러리들 등과 같은 라이브러리들(500)도 포함한다. 상기 스택은 또한 애플리케이션 프레임워크(406)도 포함하며, 이는 도달가능 영역 모듈(reachable area module, 410)을 포함하고, 예를 들어, 윈도우 관리자, 리소스 관리자, 통지 관리자, 전화통화 관리자 등도 포함할 수 있다. 상기 스택은 또한 하나 이상의 애플리케이션들(402)도 포함한다.

본 발명의 실시예들에서, 도달가능 영역 모듈(410)은 차량의 현재 적재 기름에 기초하여 도달가능 영역을 결정한다. 상기 도달가능 영역은 전형적으로 불규칙적인 형상을 갖는 영역이고, 이는 차량의 주행거리를 나타낸다는 것이 이해될 것이다. 비록 본 발명의 실시예들이 전기차를 참조하여 설명될 것이지만, 본 발명의 유용성은 이에 제한되지 않고 본 발명의 실시예들은 임의의 종류의 연료에 대해서도 유용할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 도달가능 영역은 네비게이션 장치(200)의 하나 이상의 경로 설정 기준에 기초하여 결정되며, 이에 대해서는 추후 상술하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 도달가능 영역의 결정 방법(600)이 도 5에 나타난다. 방법(600)은 도달가능 영역 모듈(410)과 연계하여 차량의 적재 기름 및 하나 이상의 경로 설정 기준에 기초하여 도달가능 영역을 결정하고, 전형적으로 상기 차량은 네비게이션 장치(200)를 운반한다. 도 6에 나타난 예시적인 도로 네트워크를 참조하여 방법(600)이 설명될 것이다.

이해되겠지만, 네비게이션 장치(200)는 하나 이상의 경로 설정 기준에 따른 시작과 도착 위치들 사이의 경로를 설정하는데 사용될 수 있다. 상기 경로 설정 기준은 특정 도로 종류들을 피하는 것일 수 있고, 시작과 도착 위치들 사이의 최단거리를 통해 여행하는 것 등일 수 있다. 일반적으로 경로 설정 기준은 시작과 도착 위치들 사이를 가장 빠른 경로를 통해 (최단 시간으로) 여행하는 것이다. 그러나 다른 경로 설정 기준은 가장 경제적인 경로, 즉, 가작 적은 연료 소모를 통해 여행하는 것일 수 있다. 그러한 경제적인 경로는, 차량 가속을 결정하는데 사용될 수 있는 속도 정보에 기초하여 결정될 수도 있는데, 즉 저속 도로에서 고속 도로로 가는 것은 현저한 가속을 필요로 하기 때문에 이를 고려할 수 있고, (사면을 갖는 도로들을 가급적 피하도록) 도로 기울기/경사 정보를 고려할 수도 있다. 경로 설정 기준에 따른 경로를 계산하기 위해, 각각의 도로 세그먼트(road segment)별로 비용 함수에 따라 비용이 결정된다. 경로 설정 기준이 최단거리 경로인 경우, 상기 비용은 경로 세그먼트의 길이만으로 결정될 수 있다. 그러나, 경로 설정 기준이 최단시간 경로인 경우, 도로 세그먼트별 비용은 다음 중 하나 이상에 기초할 수 있다: 도로 세그먼트와 관련된 요소들(도로 종류, 속도 제한 등); 네비게이션 장치의 사용자와 관련된 요소들(평균 운전 속도 등) 및 다른 외부 요소들(날씨, 교통상황 등). 따라서 비용이 경로 설정 기준과 관련한 비용 함수에 기초하여 각각의 도로 세그먼트별로 결정된다.

방법(600)을 구현하기 위해, 본 발명의 일부 실시예들은 힙(heap)으로 알려진 데이터 저장 구조를 활용한다. 상기 힙은, 방법(600)의 실행 동안 도로 세그먼트들을 저장하고, 상기 힙 내에 저장된 도로 세그먼트 중에서, 하나 이상의 경로 설정 기준을 가장 잘 충족하는 것을 반환하는데 사용된다. 도로 세그먼트들은 경로 비용과 연관되어 힙 내에 저장된다.

도로 세그먼트들이 힙 상에 저장된 경우, 제1 추출 도로 세그먼트는 가장 낮은 비용을 갖는 것이다. 설명의 편의를 위해, 방법(600)은 최단 (최단시간) 경로 설정 기준을 참조하여 설명될 것이지만, 전술한 바와 같이 네비게이션 장치(200)의 사용자 선호에 따른 기준과 같은, 다른 경로 설정 기준이 선택될 수 있음이 이해될 것이다.

방법(600)은 단일-근원 다수-도착 다익스트라 알고리즘을 활용하여 비용 함수에 기초한 경로들을 결정하는데, 이에 제한되지 않고 다른 단일-근원 다수-도착 경로 설정 알고리즘들이 사용될 수 있음이 인식될 것이다.

단계(610)에서 현재 노드가 선택된다. 현재 노드에 의해 방법(600)에 의한 도달가능 영역이 결정되며, 다시 말해 현재 노드는 근원 또는 출발 노드이다. 일부 실시예들에서 현재 노드는 도달가능 영역 모듈(410)을 실행하는 네비게이션 장치(200)의 현재 위치에 대응될 수 있다. 그러나, 방법(600)이 서버와 같은 네비게이션 장치(200)와 떨어진 컴퓨팅 장치에 의해 실행되는 다른 실시예들에서, 현재 노드는 서버에 통신 체결된 네비게이션 장치의 위치일 수 있다. 편의를 위해, 방법(600)은 도 6에 나타난 예시적인 도로 네트워크의 노드 1에 위치된 네비게이션 장치(200)의 도달가능 영역 모듈(410)에 의해 실행되는 것을 가정하여 설명될 것이다.

단계(610)에서, 변수 min_cost가 소정 값으로 초기화된다. 상기 소정 값은 실제 최소 비용이 아직 결정되지 않음을 나타내도록 충분히 높은 값으로 설정된다. 변수 min_cost는, 도달가능하지 않은, 방법(600)에 의해 검색된 제1 노드에 대한 비용을 저장하는데 사용된다. 여기서 도달가능하지 않는다는 것에 의해, 노드가 하나 이상의 목적 함수들의 제한에 의해 도달될 수 없음을 의미함이 이해될 것이다.

방법(600)의 실시예들에서, 탐색 경계가 결정되어 방법(600)의 탐색 영역이 제한되고, 상기 탐색 영역은, 방법(600)은 상기 탐색 영역 내에서 도달가능 영역을 결정하도록 하는 영역이다. 출발 노드 주변의 영역을 충분히 조사하기 위해 하나 이상의 함수들에 의해 제한되는 영역을 넘어서 탐색을 하는 것이 필요하다.

본 발명의 실시예들에서, 탐색 경계는 도달불가능 노드에 도달하기 위한 누적 비용에 기초하여 결정된다. 이하의 설명으로부터 이해될 바와 같이, 탐색 경계는 도달불가능 노드의 누적 비용을 넘어선 소정 범위로 결정될 수 있다. 비록 탐색 경계가 이하에 설명된 실시예들에서의 제1 도달불가능 노드의 누적 비용에 기초하지만, 탐색 경계가 제2, 제3 등의 노드와 같은 다른 도달불가능 노드의 누적 비용에 기초하여 결정될 수도 있음이 이해될 것이다. 나아가, 본 발명의 실시예들에서, 비록 일 노드의 누적 비용이 탐색 경계를 결정하는데 사용될 수 있지만, 누적된 비용은, 제1 복수의 도달불가능 노드들의 평균 누적 비용과 같이, 복수의 노드들에 기초한 것일 수 있다.

전술한 바와 같이, 탐색 경계는, 상기 방법이 도달불가능 노드들을 검색하기 위해 출발 노드로부터 바깥쪽으로 어느 범위까지 탐색을 할지에 대한 한계를 정한다. 방법이 제1 도달불가능 노드를 검색하여 종료되면, 상기 방법은 경로 설정 기준에 가장 잘 부합하는 경로들을 우선적으로 탐색하기 때문에, 경로 설정 기준에 덜 부합하는 경로들은 충분히 탐색되거나 조사되지 않을 수 있다. 그러나, 제한되지 않은 방법으로 가장 선호하는 경로를 따라 탐색하는 방법(600)을 허용하는 것은, 그리고 근원 위치에 더욱 근접한 덜 선호하는 경로들의 충분한 탐색을 허용하는 것은, 처리 리소스 낭비의 관점에서 불리할 수 있다. 탐색 경계는, 더욱 선호하는 경로들이 제1 하나 이상의 도달불가능 노드(들)을 충분히 넘어서 연장된 경우 그 탐색이 종료되도록 함으로써, 근원 위치에 더욱 근접한 덜 선호하는 경로들의 충분한 탐색과의 균형이 잡히도록 한다.

전술한 바와 같이, 네비게이션 장치(200)의 경로 설정 기준은 도착지로의 가장 빠른 경로를 결정하는 것일 수 있다. 따라서 비용 함수는 여행 시간에 기초한다. 방법(600)의 일부 실시예들은 차량의 도달가능 영역을 결정하는 것을 목표로 한다. 차량의 최대 주행거리를 얻기 위한 조건들은, 적어도 부분적으로, 경로 설정 기준과 함께, 나누어질 수 있음이 이해될 것이다. 경로 설정 기준이 가장 빠른 경로를 찾는 것이면, 상기 경로는 본질적으로 이동(traverse)에 있어 연료 또는 에너지가 가장 효율적이라고 볼 수 없는 도로 세그먼트들을 따라가게 될 수 있다. 예를 들어, 고속도로에 상응하는 도로 세그먼트가 그것의 상대적으로 높은 속도 제한 및/또는 평균 운행 속도로 인해 가장 빠른 도로 세그먼트가 될 수 있으나, 이와 동시에, 상기 평균 운행 속도는 차량의 가장 경제적인 운행 속도보다는 더 높을 수 있다. 따라서, 변수 min_cost 및 그에 기초한 탐색 경계는, 도달될 수 없는 도로 세그먼트들을 불필요하게 탐색하지 않고서도 도달가능한 영역의 범위를 검색하기 위해 탐색 영역을 제한함으로써 이러한 경쟁 요건들의 균형을 맞추는데 사용된다.

단계(615)에서 현재 노드의 도달가능성이 등록되거나 저장된다. 다시 말해, 현재 노드가 차량의 현재 연료를 전제로 도달가능한지가 결정되고, 이후 더욱 구체적으로 설명될 바와 같이, 상기 노드의 도달가능성이 본 발명의 실시예에 따른 도달가능 영역을 결정하기 위해 저장된다. 일반적으로 단계(615)의 제1 반복에서는 현재 노드가 네비게이션 장치(200)의 현재 위치이기 때문에, 그것의 도달가능성이 확인될 것이다. 또한, 상기 노드는 방법(600)에 의해 방문된 것으로 마킹된다.

단계(617)에서, 노드가 POI(point of interest)와 연관되는지가 확인되고, 그 경우, 상기 POI의 도달가능성이 확인된다. 설명된 바와 같이 본 발명의 일부 실시예들은, 차량의 적재 연료, 최대 여행 시간 또는 최대 여행 거리 등을 전제로 출발 노드로부터 도달가능한 영역을 결정하는 것과 관련된다. 특히 차량의 적재 연료를 전제로 도달가능 영역을 결정하는 경우에서, 운전자는 차고 또는 전기차 충전소와 같은, 연료보급 위치에 도달하는데 관심이 있을 것으로 예상되며, 이를 이제부터 POI로 지칭하기로 하나, POI들이 이러한 종류의 위치에 제한되지 않음이 이해될 것이다. 이 실시예들에서, 방법(600)은 출발 위치의 반경 또는 범위(window) 내 POI들과 같은, 출발 노드 주변의 POI들의 위치들을 얻을 수 있다. 이러한 POI 위치들은 로컬 저장 또는 원격 서버로부터 얻어질 수 있다. 각각의 POI는 도로 네트워크 내 최근접 노드와 연관된다. 단계(617)에서, 노드가 POI와 관련되면, 상기 POI의 도달가능성이 확인된다. 예를 들어, 상기 POI는 출발 위치로부터 상기 노드보다 2km 더 멀리 떨어질 수 있고 따라서 상기 확인은 상기 POI가 상기 출발 노드로부터 도달될 수 있는지도 확실하게 한다. 방법(600)의 일부 실시예들에서, POI의 이용가능성도 확인될 수 있다. 상기 이용가능성은 동적으로 결정되거나 얻어질 수 있다. 상기 이용가능성은 POI의 현재 또는 미래 이용가능성을 포함할 수 있다. 예를 들어, POI가 전기차 충전소인 경우에, 상기 전기차 충전소는 그것의 현재 이용가능성, 즉 임의의 무료 충전 지점이 현재 이용가능한지에 대한 표시를 제공할 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 전기차 충전소는 사용자가 상기 충전소를 얼마간 미리 예약하는 것을 허용하는 연관된 예약 시스템을 가질 수 있다. 따라서 단계(617)에서 POI의 현재 또는 미래 이용가능성과 대비한 현재 시간 또는 POI로의 도착 예정 시간이 비교될 수 있어, POI가 현재 이용가능한지 또는 이용가능할지가 결정될 수 있다. 현재 시간 또는 도착예정시간(estimated time of arrival, ETA)에서 POI의 사용이 이용가능하지 않을 경우, 상기 POI는 이용불가능으로 표시될 수 있다. POI가 이용불가능한 경우, 사용자가 향하는 경로에 대하여, 네비게이션 장치(200)에 의해 대체 POI가 우선적으로 제공될 수 있다.

단계(620)에서, 상기 방법은 현재 노드가 도달가능한지에 기초하여 분기한다. 만일 현재 노드가 도달가능하지 않는 경우, 상기 방법은 단계(625)로 이동하고, 변수 min_cost는, 현재 노드의 누적 경로 비용 또는 min_cost로 저장된 현재 최소 비용 중 작은 값으로 설정된다. 그러나, 현재 노드가 도달가능한 경우, 상기 방법은 단계(630)로 이동한다.

단계(630)에서, 현재 노드와 인접한 모든 도로 세그먼트들에 대한 비용이 결정된다. 전형적으로, 각각의 도로 세그먼트의 비용은 디지털 맵 데이터로부터 얻어진다. 그러나 상기 비용은, 날씨에서 도로 정보에 기초한 것과 같이, 동적으로 계산된 구성요소들도 포함할 수 있다. 상기 비용들은 OTM(one-to-many) 탐색과 연관된 비용 함수에 기초하여 결정된다. 상기 비용 함수는 네비게이션 장치의 사용자에 의해 설정된 경로 선호사항에 기초할 수 있다. 도 6을 참조하면, 노드 1에 인접한 도로 세그먼트들(710, 720, 730)에 대한 비용(c)이 각각 2, 10, 및 5로 결정된다. 도 6이 일정 비율로 그려진 것은 아니지만, 도로 세그먼트(710)는, 비록 가장 긴 것으로 보이더라도, 그것의 높은 속도 제한 등으로 인해, 더 짧지만 상대적으로 느린 도로인 도로 세그먼트(730)보다 더 낮은 비용을 가질 수 있음이 이해될 것이다.

단계(630)에서, 목적 함수 비용이 결정되며, 이는 예를 들어 각각의 도로에 대한 에너지 비용이지만, 단계(630)에서 다른 목적 함수에 적절한 비용이 결정될 수 있음이 이해될 것이다. 복수의 목적 함수들이 사용되는 실시예들에서, 각각에 대한 목적 함수가 단계(630)에서 결정된다. 에너지 비용이라는 용어는 도로 세그먼트와 횡단하기 위한 차량 연료에 관한 비용임이 이해될 것이다. 따라서, 에너지 비용은 노드에 도달하기 위한 누적 에너지 비용을 차량의 적재 연료와 비교하는 것을 가능케 하여 노드가 도달가능한지 여부가 결정된다.

도 6에 나타난 도로 세그먼트에 대한 에너지 비용 - "e"는 하나 이상의 요인들에 기초할 수 있다. 상기 요인들은 도로 세그먼트에 대한 운행 속도(속도 제한, 사용자 운행 속도, 도로 세그먼트 상의 모든 사용자들의 평균, 통행 속도 등) 및 맵 데이터로부터 얻어지는 도로 세그먼트의 고도 변화 등을 포함할 수 있다. 각각의 도로 세그먼트에 대하여, 도로 세그먼트의 종점까지의 누적 에너지 비용이 초기 노드로부터 그 도로 세그먼트의 종점까지의 모든 도로 세그먼트들에 대한 에너지 비용의 합으로 결정된다. 누적 에너지 비용은, 차량의 적재 연료에 기초하여 도로 세그먼트의 최종 노드가 도달가능한지를 결정하는데 사용된다.

이해되겠지만, 하이브리드 또는 전기 차량들과 같은 일부 차량 연료 기술등의 경우, 예를 들어 차량이 실질적으로 내리막 도로 세그먼트를 따라 운행하는 경우, 차량이 도로 세그먼트를 횡단함에 따라 차량의 배터리를 충전함으로써 차량에 의해 저장된 에너지를 증가시킬 수 있다. 따라서 도로 세그먼트의 에너지 비용은 필수적으로 (저장된 에너지의 소모를 나타내는) 양수(positive)인 것은 아니고 (추가 에너지의 저장을 나타내는) 음수일 수도 있다.

단계(635)에서, 현재 노드와 인접한 도로 세그먼트들은 힙(heap) 상에 저장된다. 상기 도로 세그먼트들은 그들의 연관 값들인 누적 경로 비용(c) 및 누적 에너지 비용(e) 등으로 저장된다. 단계(635)의 제1 반복의 경우, 도 6을 참조하면, 도로 세그먼트들(710, 720, 730)은 연관 누적 경로 비용들(2, 10, 5) 및 누적 에너지 비용들(7, 4, 5)로 저장된다(노드 1로부터의 제1 반복의 경우 누적 경로 비용 및 누적 에너지 비용은 세그먼트들의 경로 비용 및 에너지 비용과 동일하다).

단계(640)에서, 상기 저장소가 비어있는지, 다시 말해 임의의 도로 세그먼트들이 힙 상에 남아있는지가 확인된다. 만일 저장소가 비어있으면, 상기 방법은 종료된다. 그러나, 상기 저장소가 비어있지 않으면, 상기 방법은 단계(645)로 이동한다.

단계(645)에서, 다음으로 낮은 누적 비용을 갖는 도로 세그먼트가 힙으로부터 추출된다. 단계(645)의 제1 반복의 경우, 도 6을 참조하면, 누적 경로 비용 2를 갖는 도로 세그먼트(710)가 추출된다.

단계(650)에서, 추출된 도로 세그먼트의 반대 단부에서의 노드를 이전에 방문한 적이 있는지가 결정된다. 따라서, 도로 세그먼트(710)의 경우, 노드 2를 방문한 적이 있는지가 확인된다. 또한, 상기 노드에 도달하기 위한 누적 경로 비용이 값 min_cost로 유지되는 제1 도달불가능 노드에 도달하기 위한 최소 비용에 기초한 제2 탐색 경계 비용보다 낮은지 여부도 확인된다. 일부 실시예들에서, 상기 탐색 경계 비용은 변수 min_cost의 값에 미리 정해진 요소 K가 적용된 것이다. 적어도 제1 반복의 경우, 상기 변수 min_cost가 미리 정해진 초기 값을 여전히 유지하는데, 비용은 K*min_cost보다 작을 것이다. 일부 실시예들에서 요소 K는 1.2에서 2 사이, 1.4에서 1.8 사이 또는 약 1.6이다. 설명을 위해 요소 K=1.6이 사용될 것이다. 따라서, 탐색 경계는 제1 도달불가능 노드에 도달하기 위한 비용의 1.6배인 비용으로 설정된다. 이 값은, 도달불가능한, 컴퓨팅 리소스들을 낭비할 수 있는, 비용 함수에 의해 선호되는 도로 세그먼트들을 따라 출발 노드로부터 너무 멀리 떨어진 곳까지 탐색하는 것과 출발 노드 주변의 영역을 모두 탐색하는 것 사이의 수용가능한 균형을 제공하도록 검색된 것이다. 누적 경로 비용이 탐색 경계 비용을 초과하면, 현저한 거리가 탐색된 것이므로, 방법(600)은 종료되나, 도 5에 나타난 방법에서 단계들(640 내지 650)은 되풀이되어 상기 방법이 종료되기 전 힙의 도로 세그먼트들이 비어짐을 확실히 한다.

제1 반복의 경우, 노드 2는 방문되지 않고 노드 2에 도달하기 위한 누적 비용(c=2)은 보다 K*min_cost보다 작다. 따라서 상기 방법은 도로 세그먼트의 단부에서의 노드가 다음 현재 노드로서 선택되는 단계(655)로 진행하고, 다시 말해, 노드 2가 다음 현재 노드로 선택되고 상기 방법은 새로운 현재 노드가 도달가능한지를 확인하는 단계(615)로 되돌아가며, 만일 도달가능한 경우, 도달가능 영역에 도달가능한 것으로 등록되며, 이는 도 8을 참조하여 추후 설명될 것이다. 차량의 적재 연료 대비 누적 에너지 비용을 비교함으로써, 상기 노드의 도달가능성이 확인된다.

이해될 것이지만, 단계들(635 내지 650)은 새로운 현재 노드(노드 2)에 기초하여 제2 반복으로서 되풀이된다. 단계(630)에서, 도로 세그먼트들(711, 712)의 경로 비용이 결정되고 단계(635)에서 힙에 더해진 이들 도로 세그먼트들은 다음과 같다: 세그먼트(711)의 경우, 누적 경로 비용은 8, 누적 에너지 비용은 11이고; 세그먼트(712)의 경우, 누적 경로 비용은 5, 누적 에너지 비용은 15이다.

다음 반복의 단계(645)에서, 가장 낮은 누적 에너지 비용을 갖는 도로 세그먼트가 힙으로부터 추출된다. 제2 반복의 경우, 도 6을 참조하면, 이는 도로 세그먼트(712) 또는 도로 세그먼트(730) 중 어느 하나인데, 양자가 동일한 누적 경로 비용 5를 갖기 때문이다. 동일한 누적 경로 비용을 갖는 2개 이상의 도로 세그먼트들이 힙 내에 저장되는 경우, 상기 힙은, 도로 세그먼트들과 연관된 연관 누적 에너지 비용과 같은 하나 이상의 다른 요소들에 기초하여 무엇을 먼저 추출할지를 결정할 수 있다.

결과적으로 상기 방법의 여러 번의 반복 이후, 일 노드가 단계(655)에서 다음 노드로서 선택될 것인데, 이 노드는 도달불가능 노드, 즉 그것의 누적 에너지 비용이 차량의 적재 연료를 초과하는 노드이다. 이 제1 도달불가능 노드의 경우, 단계(620)은 단계(625)로 이동하여, 변수 min_cost는 상기 제1 도달불가능 노드의 누적 에너지 비용을 저장하도록 업데이트된다. 이후 방법은 이전과 같이 진행된다. 그러나, 단계(650)에 도달하면, min_cost가 현재 초기 값이 아닌 상기 제1 도달불가능 노드에 도달하기 위한 비용을 저장하고 있기 때문에, 일 노드가 K*min_cost에 의해 결정된 탐색 경계 외부에 놓인 것으로 결정될 수 있다. 일 노드가 탐색 경계 외부에 놓인 경우, 상기 방법은 상기 노드를 넘어선 추가 탐색을 하지 않고 단계(640)로 돌아간다. 따라서 상기 탐색 경계는 출발 노드로부터 어느 범위까지 벗어나 탐색을 하는지에 대한 범위를 한정한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 방법(800)이 이제 도 7을 참조하여 설명될 것이다. 방법(800)은 도 5를 참조하여 이전 설명된 것과 유사하다. 명확성을 위해, 도 7의 방법(800) 내 단계들 중 도 5에도 나타나는 단계들은 그들의 기능이 다르지 않는 한 다시 설명되지 않을 것이므로, 독자는 이전 설명한 방법(600)을 참조하기 바란다.

도 7의 방법(800)은 도달가능 영역의 범위를 결정하는데 필요한 컴퓨터 리소스를 감소시키고, 그에 따라 실행 속도가 개선된다. 방법(800)은 각각의 도로 세그먼트와 연관된 중요도 정보를 활용하여 현저한 중요도를 갖지 않는 도로 세그먼트들을 필터링한다. 각각의 도로 세그먼트의 중요도는 각각의 도로 세그먼트와 연관된 기능별 도로 분류(functional road class, FRC)일 수 있다. 도로 세그먼트를 탐색하는 상기 방법(800)에서 요구되는 중요도는 다음들 중 하나 이상에 기초하며: 단계(810)에서 선택된 출발 노드 또는 POI로부터의 거리; 현재 노드에 이어지는 도로 세그먼트의 중요도; 및/또는 기본 중요도 레벨 등으로, 추후 설명될 것이다. 도 7의 방법(800)은 추가 단계(818)를 포함하고, 상기 추가 단계(818)에서 도로 세그먼트의 중요도가 확인되는데, 이는 그것의 경로 비용이 단계(830)에서 결정되고 단계(835)에서 저장소에 추가되었는지를 결정하기 위함이다.

방법(800)에 대한 기본 중요도 레벨이 설정된다. 상기 기본 중요도 레벨은, 고속도로들 또는 주요 도로들과 같은 맵 데이터 내 도로 중요도의 중간 레벨에 상응할 수 있다. 만일 도로 세그먼트와 연관된 중요도 레벨이 기본 중요도 레벨과 같지 않거나 그것을 초과하지 않는 경우, 그것은 단계들(820 내지 840)에서 처리되지 않는다. 그러나, POI와 연관된 노드와 같은 출발 노드 또는 도착 노드의 주변에서의 도로 세그먼트들은 그들이 기본 레벨보다 낮은 연관된 중요도를 가지더라도 활용되어야 할 수 있고, 그렇지 않으면 경로는 출발 노드를 떠나지 못하거나 도착 노드에 도달하지 못할 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 하나 이상의 필터 영역들이 POI들과 연관된 출발 및 도착 노드(들) 주변에 위치될 수 있고, 그 내에서 기본 레벨보다 낮은 연관된 중요도 레벨을 갖는 도로 세그먼트들이 고려될 수 있다. 필터 영역은 원형이거나 아니면 모양진 모습(shaped)일 수 있다. 일부 실시예들에서, 내부로 감소하는 중요도 레벨들을 갖는 복수의 동시 원형 필터 영역들이 출발 및 도착 노드(들) 주변에 위치될 수 있다. 이들 동심 필터 영역들은, 출발 및 도착 노드(들)에 더 가깝게, 점차적으로 감소하는 중요도의 도로 세그먼트들이 고려되는 것을 허용한다.

나아가, 일부 실시예들에서, 현재 노드와 이어진 도로 세그먼트와 같거나 그보다 큰 중요도 레벨을 갖는 도로 세그먼트들은, 기본 중요도 레벨보다 낮은 경우에도, 단계들(820 내지 840)에서 처리될 수 있다. 이는 도로 세그먼트가, 예를 들어 출발 노드로부터 떨어져, 기본 중요도 레벨 내의 노드(여기서 도로 세그먼트들만이 기본 레벨보다 낮은 중요도를 갖는 상기 노드와 인접함)까지 따라가는 것을 방지한다. 이 경우 방법(800)은, 상기 노드와 떨어진 임의의 도로 세그먼트들을, 그들의 기본 레벨보다 낮은 연관된 중요도 때문에, 따라갈 수 없었을 것이다.

단계(818)를 위한 수도코드는 다음의 "만일" 구문들 일부 또는 모두를 포함할 수 있다: (1) 만일 도로 세그먼트의 중요도가 적어도 기본 레벨인 경우; (2) 도로 세그먼트의 중요도가 적어도 POI 또는 출발, 도착 노드 주변의 영역과 연계된 중요도 레벨인 경우; 또는 (3) 도로 세그먼트의 중요도가, 그 종점이 현재 노드인 도로와 같거나 큰 경우; 단계(820)로 진행한다.

이해될 수 있는 바와 같이, 구문 (1)은 방법(800)이 기본 레벨이 아닌 도로 세그먼트들을 탐색하는 것을 방지하고, 그에 따라 방법(800)이 현저한 중요도, 즉 적어도 기본 레벨을 갖는 도로 세그먼트들을 탐색하는 것만을 허용한다. 구문 (2)는 방법(800)이, 기본 레벨보다 작은 연관된 중요도 레벨을 갖는 도로 세그먼트이, 출발 또는 도착 어느 하나에 근접한 경우, 탐색되는 것을 허용한다. 2개의 목적 노드들이 가깝게 위치되어 그들의 개별 필터 영역들이 부분적으로 중첩되는 경우, 가장 작은 중요도를 갖는 필터 영역이 도로 세그먼트들을 진행할지 여부를 결정하는데 사용될 수 있다. 구문 (3)은 동일하거나 낮은 중요도의 도로 세그먼트를 통해 노드가 도착한 경우 기본 레벨보다 낮은 연관된 중요도를 갖는 도로 세그먼트가 따르는 것을 허용한다. 예를 들어, 결정된 경로가 기본 레벨보다 낮은 연관된 중요도를 갖는 도로 세그먼트를 통해 노드에 도착한 경우, 상기 경로는 기본 레벨보다는 낮고 상기 노드에 도착하는 도로 세그먼트의 중요도보다는 크거나 같은 연관된 중요도를 갖는 상기 노드로부터 도로 세그먼트를 따라가도록 허용된다. 이 예외는 예를 들어 출발 노드와 연관된 필터 영역 밖에서 기본 중요도 레벨보다 낮은 도로 세그먼트들을 따라가는 "레벨 크립(level creep)"을 허용한다. K*min_cost에 의해 결정된 탐색 경계도 본 방법이 기존 레벨의 중요도보다 낮은 도로들을 너무 많이 탐색하는 것을 방지한다.

도 5 및 도 7을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 단계들(615 및 815)에서, 각각의 도달가능 노드는 도달가능 영역의 형상을 결정하는데 사용된다. 도달가능 영역은 불규칙적인 형상을 갖도록 결정될 수 있다. 따라서 상기 도달가능 영역은 파타토이드(patatoid), 즉 불특정 완만 형상(non-particular smooth shape)을 갖는 영역으로 모양 지어질 수 있다. 그러나 도달가능 영역은 규칙적인 형상 및/또는 폴리곤(polygon)으로 모양지게 될 수도 있음이 이해될 것이다.

본 발명의 실시예들에서, 각각의 실시가능 노드는 노드의 위치에 기초하여 복수의 복수의 영역들 중 하나에 배치된다. 상기 노드는 각각의 영역 내에서 출발 노드로부터 최대로 도달가능한 노드인지가 결정된다. 각각의 영역 내 최대 도달가능 노드는 도달가능 영역의 형상을 결정하는데 사용된다.

이제 단계들(615, 815)이 도 8을 참조하여 설명될 것이다. 단계(615, 815)에서, 단계(655, 855)에서 선택된 노드가 도달가능한지 여부가 결정된다. 만일 상기 노드가 도달가능한 경우, 상기 노드가 사용자에게 표시될 도달가능 영역의 형상을 결정하는데 활용되어야할지 여부가 결정된다. 전술한 바와 같이, 노드가 도달가능한지 여부는, 예를 들어 차량의 제어 시스템으로부터 얻어진 차량의 현재 적재 연료와, 비용 함수에 따른 탐색 방법(600, 800)에 의해 선택된 도로 세그먼트들을 통해 상기 노드에 도달하는데 필요한 누적 에너지 비용을 비교함으로써 결정된다. 일 실시예에서, 제1 도달가능 영역은 차량의 연료 레벨에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 연료 레벨은 노드에 도달하는데 필요한 누적 에너지와 대비하여 비교될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 상기 연료 레벨은 안전 마진, 예를 들어 -5%, -10%, 또는 -15%의 안전 마진에 따를 수 있고, 상기 안전 마진에 따르는 연료 레벨은 각각의 노드에 도달하기 위한 누적 에너지 비용과 비교되며, 나아가 다른 안전 마진들이 고려될 수 있음이 이해될 것이다. 일부 실시예들에서, 2개 이상의 도달가능 영역들이 탐색 방법(600, 800)에 의해 결정될 수 있다. 제1 도달가능 영역은, 예를 들어 -10% 또는 -15%의 제1 안전 마진을 포함하도록 결정될 수 있다. 제2 도달가능 영역은, 예를 들어 -7.5% 또는 -5%인, 상기 제1 안전 마진과 다른 제2 안전 마진에 기초하여 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 제2 안전 마진은, 예를 들어 5% 또는 10%의 차량 적재 연료에 적용된 양수 마진일 수 있다. 이 방법에서, 단계(615, 815)는, 상기 탐색 방법에 의해 선택된 노드와 출발 노드 사이의 도로 세그먼트들의 누적 에너지 비용 및 차량의 적재 기름에 기초하여 상기 노드가 도달될 수 잇는지 여부를 결정한다.

노드가 도달될 수 있다고 결정되면, 상기 노드가 도달가능 영역의 형상에 이용되어야 하는지 여부가 결정된다. 본 발명의 실시예들에서, 출발 노드 주변의 영역은 복수의 하부-영역들로 분할된다. 일부 실시예들에서 상기 출발 노드 주변의 영역은 복수의 섹터들로 분할된다. 도 8은 출발 노드(905) 주변의 영역이, (명확성을 위해 일부만이 넘버링) 910, 920, 930 등으로 표시된 8개의 섹터들로 분할된 모습을 도시한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 영역은, 더 작은 또는 더 많은 섹터들로, 동일 크기로 또는 다른 크기로 분할될 수 있다. 일부 실시예들에서, 영역은 32개의 섹터들로 분할될 수 있다. 섹터들의 개수를 증가시키는 것은 도달가능 영역의 해상도를 증가시킴이 이해될 것이다. 다른 실시예들에서 하부-영역들은 출발 노드를 둘러싸는 영역들 내에서 격자 배치로 배열될 수 있다.

각각의 섹터(910, 920, 930)에 대해, 출발 노드(905)로부터 가장 원거리인 최대 도달 노드가 도달가능 영역의 형상을 결정하는데 사용된다. 노드가 도달가능한 것으로 결정되면, 상기 노드의 출발 노드(905)로부터의 거리가 결정된다. 각각의 도달가능한 영역에 대해, 각각의 섹터(910, 920, 930) 내 출발 노드(905)로부터의 최대 도달가능 노드가 기록되고, 다음 도달가능 노드가 출발 노드(905)로부터 더 먼 것으로 결정되면, 상기 출발 노드(905)로부터의 최대 노드가 업데이트된다. 따라서 방법(600, 800)은 각각의 하부-영역 또는 섹터(910)에 대해 출발 노드(905)로부터의 최대 도달가능 노드의 기록을 유지한다. 거리는 도 8에 나타난 바와 같이 직선 최단 거리(crow-flies distance)일 수 있다. 제1 및 제2 도달가능 영역들과 같이 하나 이상의 도달가능 영역이 결정되는 실시예들에서, 전술한 바와 같이, 각각의 섹터(910, 920, 930) 내 최대 도달가능 노드의 개별 기록이 각각의 도달가능 영역별로 유지된다.

도달가능 영역 모듈(410)에 의한 방법(600, 800)의 실행 이후, 출발 노드를 둘러싸는 섹터들(910, 920, 930) 중 적어도 일부 내 노드들이 상기 최대 도달가능 노드들로 결정된다. 도로 네트워크 배치에 따라, 노드는 각각의 섹터 내에 놓이지 않을 수도 있음이 이해될 것이다. 이 경우 도달가능 영역을 도시함에 있어 상기 섹터는 무시될 것이다. 도달가능 영역은 각각의 섹터 내 최장거리 노드의 위치에 기초하여 디스플레이 스크린(240) 상에 표시된다. 최장거리 노드들은 선들(950)로 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도달가능 영역은, 최대 도달가능 노드들을 원형 세그먼트들(960)과 같은 곡선으로 연결함으로써 도시될 수 있다. 그러나 상기 노드들은 직선과 같은 임의의 선으로 연결될 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들은, 2개 이상의 위치들 사이에 결정된 경로와 결정된 도달가능 영역 사이의 불일치를 방지하는, 단계(615, 815) 내 하부-단계를 포함한다. 도달가능 영역 모듈(410)은, 전술한 바와 같이, 하나 이상의 경로 설정 기준에 따라 단일-근원 다수-도착지 탐색을 수행함으로써 도달가능 영역을 동작상으로 결정한다. 따라서 도달가능 영역은 경로 설정 기준을 충족하는 특정 경로에 의해 도달가능한 영역이다. 그러나, 도달가능 영역 내 도착지로의 모든 가능 경로가 그 자체로 도달가능한 것은 아닌데, 이는 더욱 멀리 떨어진 도착지로의 다른 도달가능 경로가 있을 수 있기 때문이다. 예를 들어, 도달가능 영역은, 최단시간이 경로 설정 기준인 경우, 모든 최단시간 경로들에 의해 도달가능한 경로는 아니다. 따라서, 경로가 근원 위치와 도착 위치 사이에서 설정되는 경우, 상기 경로는, 도달가능 영역 모듈(410)에 의해 결정된 도달가능 영역과 불일치하는 중간-지점에서 도달불가능한 것으로 결정될 수 있다. 비록 그러한 불일치가 출발 노드(905) 주변의 영역들(910, 920, 930)의 개수를 증가시킴으로써 방지될 수 있고 그에 따라 결정된 도달가능 영역의 해상도를 효율적으로 증가시킬 수 있지만, 본 발명의 일부 실시예들은 하나 이상의 영역들(910, 920, 930) 내 결정된 최대 도달가능 위치를 근원 위치와 도착 위치 사이의 경로를 따라 결정된 최대 도달가능 위치로 교체할 수 있고, 그에 따라 도달가능 영역은 상기 경로의 도달가능 부분과 일치하게 된다.

나아가, 본 발명의 일부 실시예들에서, 도로 세그먼트의 중간 위치에서의 위치는 하나 이상의 영역들(910, 920, 930)에 대한 최대 도달가능 위치를 정의하는데 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 도로 네트워크 내 노드들은 최대 도달가능 위치들을 결정하는데 사용된다. 그러나 하나 이상의 영역들(910, 920, 930) 내 존재하는 임의의 노드를 갖지 않는 도로 네트워크가 존재하는 경우, 그 영역에 대한 최대 도달가능 영역은 결정되지 않을 것이다. 예를 들어, 영역(910, 920, 930)에 대하여, 도로 세그먼트가 상기 영역을 횡단하지만 그 영역(910, 920, 930) 내 노드를 포함하지 않는 경우, 최대 도달가능 영역들이 결정되지 않을 것이다. 일부 실시예들에서, 단계(615, 815)는, 최대 도달가능 영역이 결정되지 않은 영역들을 감지하는 하부-단계를 포함할 수 있다. 이들 영역들에 대해서는, 이후 최대 도달가능 위치가, 영역(910, 920, 930)을 횡단하지만 영역(910, 920, 930) 내 노드에서 종료하지 않는 도로 세그먼트를 따른 위치로 결정될 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 다른 도달가능 영역(1010)을 표시하는, 도달가능 영역 모듈(410)에 의해 제어되는 디스플레이 장치(240)를 도시한다. 도 9에 나타난 실시예에서, 도달가능 영역 모듈(410)은 전술한 제1 및 제2 안전 마진에 기초하여 디스플레이 상의 제1 및 제2 도달가능 영역들이 표시되도록 한다. 제1 안전 마진이 적용된 제1 도달가능 영역(1010)은 그 위치가 아이콘(1030)으로 지칭된 차량의 적재 연료에 기초하고, 반면에 제2 안전 마진이 적용된 제2 도달가능 영역(1020)은 상기 적재 연료에 기초한다. 제1 안전 마진은 음수 또는 영(zero) 마진일 수 있고, 반면에, 제2 안전 마진은 제1 음수값, 영(zero) 또는 양수값보다 작은 것과 같은, 다른 음수값일 수 있다. 일반적으로 제2 안전 마진은 제1 안전 마진보다 작을 수 있다. 제1 도달가능 영역(1010)은 현재 적재 연료를 전제로 확실하게 도달가능한 것으로 고려되는 영역을 지칭할 수 있고, 반면에 제2 도달가능 영역(1020)은 상기 적재 연료를 전제로 도달가능할 수 있는 영역일 수 있다. 주유소 또는 전기차 충전소와 같은 POI들은 디스플레이 내에 표시되어 사용자에게 도착가능한 주유소 또는 충전소들이 어디에 위치해있는지를 알려준다. 도달가능한 것으로 고려되지 않은 영역(제1 및 제2 도달가능 영역들(1010, 1020) 모두 외부의 영역)은 어두운 회식으로 나타나며, 상기 제1 도달가능 영역의 바깥과 상기 제2 도달가능 영역 안쪽의 영역은 옅은 회식으로 나타낸다. 상기 제1 도달가능 영역 안쪽의 영역은 일반 밝기로 표시된다. 상기 도달가능 영역(들)이 다양한 방식으로 표시될 수 있고 도 9의 표시는 단순히 예시적인 것임이 이해될 것이다.

본 발명의 일부 실시예들은 비용 함수 및 하나 이상의 목적 함수를 활용하는 일대다 탐색 방법을 제공한다는 것이 이해될 것이다. 본 발명의 실시예들은 주어진 적재 기름으로 도달가능한 영역을 결정하는 것에 단순히 한정되지 않는다. 본 발명의 실시예는 더욱 폭넓게 적용될 수 있다.

전술한 방법들(600, 800)의 실시예들은 차량군 담당 영역을 결정하는데 사용될 수 있다. 차량군은 상용 차량들 또는 응급 차량들의 차량군일 수 있다. 차량군의 차량의 위치는 출발 노드로서 사용될 수 있고 목적 함수는 차량의 소정의 담당 주행거리 또는 응답 시간(특히 응급 차량의 경우)일 수 있다. 방법(600, 800)이 상기 차량에 대해 실행되면, 일대다 탐색 방법(600, 800)은, 예를 들어 응답 시간 내의 응급 차량과 같은, 목적 함수를 충족하며 도달할 수 있는 차량 위치 주변의 도로 네트워크의 노드들을 결정한다. 따라서, 경로 선호도 및 하나 이상의 목적 함수들에 따른 차량의 도달가능 영역이 상기 방법(600, 800)에 의해 결정된다. 차량군 내 복수의 차량들 각각에 대해 방법(600, 800)이 그들의 개별 위치들에 기초하여 재실행될 수 있다. 각각의 차량의 도달가능 영역은 도 8을 참조하여 설명된 바와 같이 디스플레이 장치 상에 표시될 수 있다. 상기 디스플레이 장치는, 차량 발차담당과 같은, 차량군 제어부의 그것일 수 있고, 그에 따라 제어자가 응답 시간과 같은 목적 함수(들) 제한 내에 차량군에 의해 도달되지 않을 수 있는 영역을 시각적으로 관측하게끔 할 수 있다. 상기 제어부는 도달불가능 영역들에 기초하여, 하나 이상의 차량 운전자들이 다른 위치들에서 대기하게끔 하는 지시를 내릴 수 있고, 그에 따라 각각의 차량의 응답 시간 대로 담당 가능한 차량이 중첩되는 영역을 최소화함으로써 전반적인 차량군 담당 영역이 개선될 수 있다.

일부 실시예들에서, 방법(600, 800)은 레져 활동 영역을 결정하는데 사용될 수 있다. 이들 응용분야들에서, 비용 참수는 상기 활동이 수행되는 네트워크의 링크들과 연관된 기준에 기초한다. 예를 들어, 비용 함수는 달리기 또느 자전거를 위한 도로 또는 경로의 특징(quality)에 기초할 수 있다. 따라서, 방법(600, 800)은 달리기 또는 자전거에 가장 적합한 도로들 또는 경로들을 우선적으로 선택한다. 목적 함수는 바람직한 달리기 또는 자전거 거리일 수 있다. 이 방법에서, 일대다 탐색 방법(600, 800)은, 가장 적합한 도로들 또는 경로들을 우선적으로 따라가고 바람직한 길이 또는 달리기/자전거 시간을 갖는 경로를 결정하는, 달리기 또는 자전거 경로를 결정하는데 사용될 수 있다. 그러한 활동들을 위한 도달가능 영역도 도 8 및 관련 설명을 참조하여 표시될 수 있다. 도달가능 영역이 도 8에 나타난 바와 같이 표현될 경우, 하나 이상의 POI들의 위치가 사용자의 경로의 선택에 영향을 주는데 사용되어, 즉 더욱 흥미로운 표지점들(landmarks)에 대한 경로를 선택함으로써 달리기를 하는 사람들이 표지점들을 즐기게 할 수 있다. 따라서, 상기 POI들이 주유소 또는 전기차 충전소에 제한되지 않음이 이해될 것이다. 상기 POI들은 도시 내의 것과 같은 표지점들일 수 있다.

비록 본 발명의 다양한 관점들과 실시예들이 지금까지 설명되어 왔지만, 본 발명의 범위는 여기에 설명된 특정 배열들에 제한되지 않고, 그 대신에 모든 배열들, 수정들 및 변경들을 포함하는 것으로 확장 해석되어야 하며, 그 범위는 첨부의 청구항에 기재된 범위에 해당함이 이해될 것이다.

예를 들어, 발명의 상세한 설명에서 이전 설명된 실시예들은 GPS를 언급하고 있으나, 네비게이션 장치가 GPS를 대체하는(혹은 그에 추가되는) 여하의 종류의 위치 감지 기술을 활용할 수 있음에 유의하여야 한다. 예를 들어, 네비게이션 장치는 유럽 갈릴레오 시스템과 같은 다른 글로벌 네비게이션 위성 시스템들을 활용할 수 있다. 마찬가지로, 본 발명은 위성-기반 시스템들에 제한되지 않으며, 장치가 그것의 지리적 위치를 결정할 수 있게끔 하는 비상-기반 비콘들(ground-based beacons) 또는 다른 종류의 시스템을 사용하여 용이하게 기능할 수 있을 것이다.

설명된 실시예들은 소프트웨어를 이용하여 특정 기능을 구현하고 있으나, 그러한 기능은 하드웨어만으로도(예를 들어 하나 이상의 ASIC(application specific integrated circuit)에 의해 또는 실제로 하드웨어 및 소프트웨어의 조합에 의해) 동등하게 구현될 수 있음이 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 이해될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 소프트웨어로 구현된 것만으로 한정 해석되지 않아야 한다.

마지막으로, 비록 첨부의 청구항들이 여기에 설명된 특징들의 특정 조합들을 기술하고 있지만, 본 발명의 범위는 여기의 청구범위의 특정 조합들에 한정되는 것이 아니고, 그러한 특정 조합이 이번 출원의 첨부의 청구범위에 구체적으로 기재되어있는지 여부와 무관하게, 여기에 개시된 실시예들 및 특징들의 임의의 조합을 포함하는 것으로 확장됨에 유의하여야 할 것이다.

Claims (20)

1. 디지털 맵 데이터에 관한 경로 탐색을 실행하는 컴퓨터 구현된 방법으로서, 상기 디지털 맵 데이터는 네트워크의 안내 가능한 길(path)을 나타내는 노드에 의해 접속된 복수의 링크를 포함하고, 상기 방법은,
   출발 노드에 대해 도달 가능 영역을 판정하기 위해, 상기 출발 노드로부터 링크를 탐색하기 위한 경로 계획 알고리즘을 사용하여 상기 맵 데이터를 탐색하는 단계를 포함하고,
   상기 탐색하는 단계는, 상기 경로 계획 알고리즘에 의해 도달되는 각 노드가 제1 누적 비용 및 제2 누적 비용을 가지도록,
   상기 경로 계획 알고리즘과 관련된 비용 함수를 사용하여 각각 탐색된 링크의 제1 비용을 판정하는 단계로서, 상기 비용 함수는 링크의 길이, 여행 시간, 및 여행 속도 중 적어도 하나의 함수인, 단계; 및
   목적 함수를 사용하여 각각 탐색된 링크의 제2 비용을 판정하는 단계로서, 상기 목적 함수는 링크의 에너지 비용, 여행 시간, 및 여행 거리 중 적어도 하나의 함수인, 단계를 포함하고,
   상기 제1 누적 비용은 상기 출발 노드에서 상기 노드로의 경로를 형성하는 링크의 제1 비용의 최소 누적이고, 상기 제2 누적 비용은 상기 출발 노드에서 상기 노드로의 상기 경로를 형성하는 상기 링크의 제2 비용의 누적이며,
   상기 도달 가능 영역은 소정의 제2 누적 비용값에 기초한 것이며 노드의 상기 제2 누적 비용이 상기 소정의 제2 누적 비용값을 초과할 경우에 상기 노드는 도달 불가능한 것으로 식별되고,
   상기 맵 데이터의 탐색은 탐색 경계로 한정되고, 상기 탐색 경계는 도달 불가능 노드의 상기 제1 누적 비용에 기초하여 판정된 제1 누적 비용값에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 탐색 경계를 규정하는 상기 제1 누적 비용값은 하나의 도달 불가능 노드, 또는 상기 맵 데이터의 상기 탐색에 의해 식별된 제1 도달 불가능 노드의 상기 제1 누적 비용에 기초한 것인, 방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 탐색 경계를 규정하는 상기 제1 누적 비용값은 상기 탐색 경계가 상기 제1 도달 불가능 노드를 넘어서 연장되도록, 소정의 인자, 또는 1.2내지 2 사이의 값을 상기 제1 도달 불가능 노드의 상기 제1 누적 비용에 적용함으로써 판정되는, 방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 탐색 경계를 규정하는 상기 제1 누적 비용값은 복수의 도달 불가능 노드, 또는 상기 맵 데이터의 상기 탐색에 의해 식별된 복수의 제1 도달 불가능 노드의 상기 제1 누적 비용에 기초한 것인, 방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 탐색 경계를 규정하는 상기 제1 누적 비용값은 상기 맵 데이터의 상기 탐색에 의해 식별된 상기 복수의 제1 도달 불가능 노드의 평균 제1 누적 비용에 기초한 것인, 방법.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 경로 계획 알고리즘과 관련된 상기 비용 함수를 사용하여 판정된 각각의 탐색된 링크에 대한 상기 제1 비용은 상기 링크의 길이, 여행 시간, 및 여행 속도 중 적어도 하나에 기초한 것인, 방법.
7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 경로 계획 알고리즘의 상기 비용 함수는 상기 출발 노드로부터의 최단 경로, 최고 속도 경로, 및 가장 연료 또는 에너지 효율이 좋은 경로 중의 하나를 판정하기 위해 선택되는, 방법
8. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 목적 함수를 사용하여 판정된 각각의 탐색된 링크의 상기 제2 비용은 에너지 비용, 여행 시간, 및 여행 거리 중 적어도 하나이며, 상기 소정의 제2 누적 비용값은 각각, 차량의 현재 연료량, 최대 여행 시간, 및 최대 여행 거리 중 하나에 대응하는, 방법.
9. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 맵 데이터의 각 링크는 관련된 중요 레벨을 가지고,
   상기 탐색하는 단계는, 노드로부터 탐색되는 링크의 상기 중요 레벨을 판정하는 단계 및 (i) 상기 출발 노드 및 주목 지점(POI)과 관련된 노드 중 적어도 하나의 주위에 규정된 1 이상의 영역 내에 상기 링크가 없는 한, (ii) 상기 노드가 상기 소정의 중요 레벨 미만의 중요 레벨을 갖는 링크로부터 도달되지 않는 한, 또는 (iii) 상기 출발 노드 및 주목 지점(POI)과 관련된 노드 중 적어도 하나의 주위에 규정된 1 이상의 영역 내에 상기 링크가 없고 상기 노드가 상기 소정의 중요 레벨 미만의 중요 레벨을 갖는 링크로부터 도달되지 않는 한, 상기 중요 레벨이 소정의 중요 레벨 이상일 경우에만 상기 링크를 탐색하는 단계를 포함하는, 방법.
10. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 맵 데이터의 상기 복수의 링크는 도로 네트워크의 도로 구분을 나타내고 상기 출발 노드는 상기 도로 네트워크에 있어서의 차량의 현재 위치를 나타내는, 방법.
11. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판정된 도달 가능 영역의 표현을 표시하는 단계를 더 포함하는, 방법.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 표시하는 단계는,
    상기 출발 노드의 주위 영역의 복수의 서브-영역 각각에 대해 최대 도달 가능 노드를 선택하는 단계로서, 상기 최대 도달 가능 노드는 상기 출발 노드로부터 상기 서브 영역에서의 가장 먼 도달 가능 노드인, 단계; 및
    아치형선에 의해 또는 상기 선택된 최대 도달 가능 노드를 접속함으로써 표시되는 상기 도달 가능 영역의 형상을 판정하는 단계를 포함하는, 방법.
13. 적어도 하나의 프로세서와 디지털 맵 데이터를 저장하는 메모리를 구비하는 계산 장치로서, 상기 디지털 맵 데이터는 네트워크의 안내 가능한 길(path)을 나타내는 노드에 의해 접속된 복수의 링크를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 출발 노드에 대해 도달 가능 영역을 판정하기 위해, 상기 출발 노드로부터 링크를 탐색하기 위한 경로 계획 알고리즘을 사용하여 상기 맵 데이터를 탐색하는 단계에 의해 상기 디지털 맵 데이터에 관한 경로 탐색을 실행하도록 구성되어 있고
    상기 탐색하는 단계는, 상기 경로 계획 알고리즘에 의해 도달되는 각 노드가 제1 누적 비용 및 제2 누적 비용을 가지도록,
    상기 경로 계획 알고리즘과 관련된 비용 함수를 사용하여 각각 탐색된 링크의 제1 비용을 판정하는 단계로서, 상기 비용 함수는 링크의 길이, 여행 시간, 및 여행 속도 중 적어도 하나의 함수인, 단계; 및
    목적 함수를 사용하여 각각 탐색된 링크의 제2 비용을 판정하는 단계로서, 상기 목적 함수는 링크의 에너지 비용, 여행 시간, 및 여행 거리 중 적어도 하나의 함수인, 단계를 포함하고,
    상기 제1 누적 비용은 상기 출발 노드에서 상기 노드로의 경로를 형성하는 링크의 제1 비용의 최소 누적이고, 상기 제2 누적 비용은 상기 출발 노드에서 상기 노드로의 상기 경로를 형성하는 상기 링크의 제2 비용의 누적이며,
    상기 도달 가능 영역은 소정의 제2 누적 비용값에 기초한 것이며 노드의 상기 제2 누적 비용이 상기 소정의 제2 누적 비용값을 초과할 경우에 상기 노드는 도달 불가능한 것으로 식별되고,
    상기 맵 데이터의 탐색은 탐색 경계로 한정되고, 상기 탐색 경계는 도달 불가능 노드의 상기 제1 누적 비용에 기초하여 판정된 제1 누적 비용값에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 계산 장치.
14. 계산 장치의 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 경우 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행시키는 컴퓨터 소프트웨어가 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
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