KR20160060275A

KR20160060275A - 고정밀 벡터지도 제공 방법

Info

Publication number: KR20160060275A
Application number: KR1020140162255A
Authority: KR
Inventors: 김홍석
Original assignee: 현대엠엔소프트 주식회사
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2016-05-30
Also published as: KR102300713B1

Abstract

본 발명은 고정밀 벡터지도 제공 방법에 관한 것으로서, MMS 장비를 이용하여 지도 데이터를 획득하는 제1단계, 기존 항법용 지도 데이터에 매칭이 필요한 부분을 종별기준으로 그룹핑 하고, 상기 그룹핑 부분의 위치점과 상기 제1단계에서 획득한 MMS 지도 데이터의 위치점을 매칭하여 매칭 데이터를 생성하는 제2단계, 상기 제2단계에서 생성된 매칭 데이터를 브라우저 기반의 벡터지도 데이터 포맷으로 가공하는 제3단계, 상기 매칭 데이터를 레이어별로 검증하는 제4단계, 상기 매칭 데이터를 저장하는 제5단계 및 상기 매칭 데이터를 HTML5 canvas를 이용하여 화면에 표출하는 제6단계를 포함하여 구성되어, 기존 항법용 브라우저 기반의 벡터지도에 MMS 기반 레이어별 지도 데이터가 오버랩 되는 것을 특징으로 하여 지도구축을 위한 모바일 매핑시스템 차량의 현장 조사 시, 실시간 자동으로 지도 데이터를 레이어별로 매칭하면서 HTML5 canvas를 이용하여 오버랩하여 유지보수 할 수 있는 고정밀 벡터지도를 제공하는 것이다.

Description

고정밀 벡터지도 제공 방법{Method of providing high-precision vector map}

본 발명은 고정밀 벡터지도 제공 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 MMS 장비를 이용하여 취득한 지도 데이터를 브라우저 기반의 기존 항법 벡터지도에 HTML5 canvas를 이용하여 오버랩하는 고정밀 벡터지도 제공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 모바일 매핑시스템(Mobile Mapping System)은 차량에 고성능의 CCD카메라와 위치측정장비(GPS/INS, Odometer 등) 그리고 레이저스캐너, 디지털카메라 등의 영상 취득 장치를 장착하고 도로에서 일정한 거리 또는 시간간격으로 지리 정보 데이터를 획득하는 이동 정보취득 시스템이다.

이러한 모바일 매핑시스템으로 부터의 지도 구축 자료가 실시간으로 사용자에게 전달되면, 사용자는 이동국의 위치 및 지리정보 상황을 쉽게 파악할 수 있는 장점이 있다. 또한, 지도 구축 및 보정 방법으로 안정적이고 효율적이며 경제적인 방법으로 웹을 통한 지도 정보 제공이 행하여진다. 그러므로 상기 웹을 이용한 실시간 지리정보 전송을 위해서는 먼저 실시간 위치측정이 가능한 모바일 매핑시스템을 이용하여 지리정보를 취득하고 이를 웹을 통하여 표출할 수 있는 방법이 요구된다.

그러나 현재까지의 기존 항법용 지도 데이터의 웹 환경은 브라우저상의 이미지 지도 기반이어서 다양한 서비스 제공 시 성능 상에 문제가 발생하였다. 예를 들어 경로탐색, 교통정보시설물표출, POI 표출, 부가 정보 표출 등에서 효과적으로 콘텐츠를 표출하는데 한계가 있다.

그러므로 브라우저 업체마다 특정 기술을 사용하는 환경을 개선하여 유/무선 어디에서나 제약 없이 사용 가능한 인터넷 이용환경을 구축하기 위해 HTML5 기반의 지도 표출 표준화가 추진 중이며, 상기 HTML5를 기반으로 브라우저상의 이미지 지도 기반에서 다양한 서비스를 제공하기 위한 MMS 장비를 이용하여 취득한 지도 데이터를 브라우저 기반의 벡터지도에 매칭하는 고정밀 벡터지도 제공 시스템이 요구되어진다.

종래의 기술로 국토지리학회지 제44권 3호(2010년, 375~381p)에 HTML5를 이용한 모바일 웹 기반의 지오웹 서비스 구현에 관한 연구가 논문으로 제시되어 있다.

그러나 상기 종래의 기술은 지도구축을 위한 모바일 매핑시스템 차량의 현장 조사 시, 실시간 자동으로 지도 데이터를 레이어별로 매칭하면서 HTML5 canvas를 이용하여 오버랩하면서 유지보수 할 수 있는 고정밀 벡터지도를 제공하는 데에는 한계가 있다.

본 발명의 목적은 MMS 고정밀 지도 데이터를 브라우저기반의 HTML5 벡터지도에 접목함으로써 지도 품질 향상 및 보다 정밀한 지도화면을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 지도 데이터의 주요 종별을 그룹핑하여 고정밀지도와 매칭 및 편집하여, 해당 데이터를 브라우저기반의 벡터지도에 오버랩하여 표출함으로써 보다 정밀한 지도품질을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 목적은 고정밀 벡터지도 제공 방법에 있어서, MMS 장비를 이용하여 지도 데이터를 획득하는 제1단계, 기존 항법용 지도 데이터에 매칭이 필요한 부분을 종별기준으로 그룹핑하고, 상기 그룹핑 부분의 위치점과 상기 제1단계에서 획득한 MMS 지도 데이터의 위치점을 매칭하여 매칭 데이터를 생성하는 제2단계, 상기 제2단계에서 생성된 매칭 데이터를 브라우저 기반의 벡터지도 데이터 포맷으로 가공하는 제3단계, 상기 매칭 데이터를 레이어별로 검증하는 제4단계, 상기 매칭 데이터를 저장하는 제5단계 및 상기 매칭 데이터를 HTML5 canvas를 이용하여 화면에 표출하는 제6단계를 포함하여 구성되어, 기존 항법용 브라우저 기반의 벡터지도에 MMS 기반 레이어별 지도 데이터가 오버랩 되는 것을 특징으로 하는 고정밀 벡터지도 제공 방법으로 이루어지는 것을 특징으로 하여 달성된다.

본 발명은 지도 데이터의 주요 종별을 그룹핑하여 고정밀지도와 매칭 및 편집하여, 해당 데이터를 브라우저기반의 벡터지도에 오버랩하여 표출함으로써 보다 정밀한 지도품질을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 지도구축을 위한 모바일 매핑시스템 차량의 현장 조사 시, 실시간 자동으로 지도 데이터를 레이어별로 매칭하면서 HTML5 canvas를 이용하여 오버랩하여 유지보수 할 수 있는 고정밀 벡터지도를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 고정밀 벡터지도 제공 시스템의 구성도이고,
도 2는 본 발명에 의한 고정밀 벡터지도 제공 방법의 흐름도이고,
도 3은 본 발명에 의한 기존 항법용 지도 데이터에 매칭이 필요한 부분을 종별기준으로 매칭하는 방법의 흐름도이고,
도 4는 본 발명에 의한 고정밀 벡터지도가 레이어별로 매칭되는 예시도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 고정밀 벡터지도 제공 시스템의 구성도로서, 도시와 같이 본 발명의 고정밀 벡터지도 제공 시스템은 데이터 획득부(10), 데이터 매칭부(20), 데이터 가공부(30), 데이터 검증부(40), 데이터 저장/통신부(50) 및 화면표시부(60)를 포함하여 구성된다.

상기 데이터 획득부(10)는 이동식 MMS(Mobile Mapping System) 장비를 이용하여 고정밀 지도 데이터를 획득하는 장치이고, 상기 데이터 매칭부(20)는 기존 항법용 지도 데이터에 매칭이 필요한 그룹핑 부분의 위치점과 상기 데이터 획득부(10)의 MMS 데이터의 위치점을 매칭하여 매칭 데이터를 생성하는 장치이고, 상기 데이터 가공부(30)는 상기 매칭 데이터를 레이어별로 브라우저 기반의 벡터지도 데이터 포맷으로 가공하는 장치이고, 상기 데이터 검증부(40)는 레이어별 매칭 데이터를 검증하는 장치이고, 상기 데이터 저장/통신부(50)는 상기 기존 항법용 지도와 고정밀지도 데이터가 매칭되어 통합된 매칭 데이터를 저장하는 저장장치이고, 상기 화면표시부(60)는 상기 매칭 데이터를 HTML5 canvas를 이용하여 화면 처리 과정을 통하여 디스플레이에 표출하는 장치이다.

도 2는 본 발명에 의한 고정밀 벡터지도 제공 방법의 흐름도이고, 도시와 같이 본 발명의 고정밀 벡터지도 제공 방법은 고정밀 MMS 데이터를 획득하는 제1단계(S100), 데이터를 매칭하는 제2단계(S200), 매칭 데이터를 가공하는 제3단계(S300). 매칭 데이터를 검증하는 제4단계(S400), 매칭 데이터를 저장하는 제5단계(S500) 및 화면표시부(60)에 매칭 데이터를 표출하는 제6단계(S600)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1단계(S100)는 이동식 MMS(Mobile Mapping System) 장비를 이용하여 고정밀 지도 데이터를 획득하는 단계로서, 실시간 위치측정이 가능하도록 GPS와 관성항법장치(INS, Inertial navigation system) 장비를 활용하여 지리정보를 취득하는 단계를 의미한다.

도 3은 본 발명에 의한 기존 항법용 지도 데이터에 매칭이 필요한 부분을 종별기준으로 매칭하는 방법의 흐름도로서, 도시와 같이 상기 제2단계(S200)는 기존 항법용 지도 데이터에 매칭이 필요한 부분을 그룹핑하여, 해당 부분의 위치점과 MMS 데이터의 위치점을 통하여 매칭 편집하는 단계로서, 이를 다시 설명하면, 기존 항법용 지도 데이터와 상기 제1단계(S100)에서 획득한 MMS 지도 데이터에서의 매칭이 필요한 부분을 종별기준 선별하여 그룹핑하는 단계이다.

상기 제2단계(S200)에서 상기 기존 항법용 지도 데이터에 매칭이 필요한 부분을 종별기준으로 그룹핑하는 것은 도로 선형정보와 도로 속성정보로 그룹화 하는 것을 의미한다.

이때, 상기 도로 선형정보는 상기 기존 항법용 지도 데이터에 매칭이 필요한 X, Y, Z 좌표값과 곡률, 헤딩 중 어느 하나 이상을 포함하는 정보이고, 상기 도로 속성정보는 상기 기존 항법용 지도 데이터에 매칭이 필요한 주요건물, 교량/터널, 신호등/횡단보도, 도로시설물, IC/JC/ETC, 차선 수, 제한속도, 위험지역을 포함하는 정보이다.

그러므로 상기 제2단계(S200)는 상기 제1단계(S100)에서 획득한 MMS 지도 데이터의 선형이 부드럽지 못한 구간에 대하여 매칭 가능한 형태로 가공하는 전처리 과정인 전처리 단계(S210)와 상기 전처리 과정으로부터 도출된 전처리 MMS 지도 데이터와 상기 기존 항법용 지도 데이터의 매칭 로직이 수행되는 로직 수행 단계(S220) 및 상기 기존 항법용 지도 데이터의 매칭 대상 후보군이 상기 전처리 MMS 지도 데이터의 형상 또는 속성 정보를 기준으로 자동으로 선택되는 자동 매칭 단계(S230)를 더 포함하여 상기 기존 항법용 지도 데이터에 매칭이 필요한 그룹핑 부분의 매칭 기준점 또는 중간점중의 어느 하나와 상기 제1단계(S100)에서 획득한 MMS 지도 데이터의 매칭 기준점 또는 중간점중의 어느 하나인 위치점을 매칭하여 매칭 데이터를 생성하는 것이다.

이때, 상기 전처리 단계(S210)는 B-spline 알고리즘을 이용하여 보간 처리하는 과정으로 상기 제1단계(S100)에서 획득한 MMS 지도 데이터의 선형이 부드럽지 못한 구간을 주어진 여러 개의 점에서 정의되는 부드러운 B-스플라인 곡선으로 보정하는 단계를 의미한다.

또한, 상기 로직 수행 단계(S220)는 상기 전처리 MMS 지도 데이터 및 상기 기존 항법용 지도 데이터를 로딩하고, 상기 전처리 MMS 지도 데이터와 상기 기존 항법용 지도 데이터의 상기 그룹핑 부분의 매칭 기준점 또는 중간점중의 어느 하나를 추출하여 매칭 로직이 수행되는 것이다.

또한, 상기 자동 매칭 단계(S230)는 상기 전처리 MMS 지도 데이터의 선형을 선택하고, 상기 기존 항법용 지도 데이터 링크의 비교를 통한 필터링을 적용하여 매칭 후보군을 선정하는 단계를 의미한다.

상기 제3단계(S300)는 상기 제2단계(S200)에서 생성된 매칭 데이터를 레이어별로 브라우저 기반의 벡터지도 데이터 포맷으로 가공하는 단계로서, 기존 항법 벡터지도 위에 레이어별로 가공되어진 고정밀 지도 레이어가 추가되며 또한, 상기 항법 벡터지도와 고정밀지도 데이터가 매칭되어 통합되어진다.

상기 제3단계(S300)에서의 상기 레이어별로 가공하는 것은 배경 레이어, 도로 레이어, 주요건물 레이어, 시설물정보 레이어, 주요도로 레이어 및 차선 레이어 뿐만 아니라 지도 데이터의 표현방식이나 분석 방식에 따라 다양한 레이어로 분리 가공하는 것을 의미한다. 본 발명에서의 상기 레이어별 분리 가공은 상기 기존 항법용 지도 데이터에 매칭이 필요한 부분들의 레이어별 가공을 하는 것을 의미한다.

또한, 상기 제3단계(S300)는 상기 레이어별로 분리되어진 지도 데이터를 JSON 포맷으로 변환하는 것을 특징으로 한다.

JSON은 Javascript Object Notation의 약자로 자바스크립트의 객체를 표현하는 문자열 포맷 방식으로 XML(eXtensible Markup Language)의 디지털 데이터를 저장하는 문자열 포맷 방식과 대비된다. 그러므로 JSON 포맷으로 레이어를 변환하는 것은 자바 스크립트 객체로 상기 레이어들의 포맷 변환을 수행하는 것이다.

상기 제4단계(S400)는 상기 제3단계(S300)에서의 레이어별 매칭 데이터를 검증하는 단계로서, 상기 데이터의 무결성을 유지하기 위해 수행하는 단계이다.

상기 제5단계(S500)는 상기 제3단계(S300)에서의 상기 항법 벡터지도와 고정밀지도 데이터가 매칭되어 통합된 매칭 데이터를 저장하는 단계이다.

상기 제6단계(S600)는 상기 매칭 데이터를 HTML5 canvas를 이용하여 화면 처리 과정을 통하여 화면표시부에 표출하는 단계이다.

상기 HTML5 canvas란 HTML5의 자바 스크립트를 통해 웹 페이지에 이미지를 표현하는 것을 말한다. 그러므로 상기 JSON 포맷의 레이어별 데이터를 HTML5 canvas를 통하여 표현할 수 있는 것이다.

상술한 과정을 통하여 본 발명은 기존 항법용 브라우저 기반의 벡터지도에 MMS 기반 레이어별 지도 데이터가 오버랩 되는 것을 특징으로 하는 고정밀 벡터지도 제공 방법을 제공하는 것이다.

도 4는 본 발명에 의한 고정밀 벡터지도가 레이어별로 매칭되는 예시도로서, 도시와 같이 기존 항법 지도의 배경 및 도로 레이어에 상기 제3단계(S300)에서 분리 가공되어진 주요건물 레이어, 교량/터널 레이어, 주요시설물 레이어 및 위험지역 레이어가 HTML5의 자바 스크립트를 통해 매칭 처리되고, 상위에 주기 레이어가 표출되어지는 것을 일예로 도시한 것이다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

10 : 데이터 획득부 20 : 데이터 매칭부
30 : 데이터 가공부 40 : 데이터 검증부
50 : 데이터 저장/통신부 60 : 화면표시부

Claims

고정밀 벡터지도 제공 방법에 있어서,
MMS 장비를 이용하여 지도 데이터를 획득하는 제1단계;
기존 항법용 지도 데이터에 매칭이 필요한 부분을 종별기준으로 그룹핑하고, 상기 그룹핑 부분의 위치점과 상기 제1단계에서 획득한 MMS 지도 데이터의 위치점을 매칭하여 매칭 데이터를 생성하는 제2단계;
상기 제2단계에서 생성된 매칭 데이터를 브라우저 기반의 벡터지도 데이터 포맷으로 가공하는 제3단계;
상기 매칭 데이터를 레이어별로 검증하는 제4단계;
상기 매칭 데이터를 저장하는 제5단계; 및
상기 매칭 데이터를 HTML5 canvas를 이용하여 화면에 표출하는 제6단계를 포함하여 구성되어,
기존 항법용 브라우저 기반의 벡터지도에 MMS 기반 레이어별 지도 데이터가 오버랩 되는 것을 특징으로 하는 고정밀 벡터지도 제공 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제2단계의 상기 그룹핑하는 것은 도로 선형정보와 도로 속성정보로 그룹화 하는 것임을 특징으로 하는 고정밀 벡터지도 제공 방법.
제2 항에 있어서,
상기 도로 선형정보는 상기 기존 항법용 지도 데이터에 매칭이 필요한 X, Y, Z 좌표값과 곡률, 헤딩 중 어느 하나 이상을 포함하는 정보인 것을 특징으로 하는 고정밀 벡터지도 제공 방법.
제2 항에 있어서,
상기 도로 속성정보는 상기 기존 항법용 지도 데이터에 매칭이 필요한 주요건물, 교량/터널, 신호등/횡단보도, 도로시설물, IC/JC/ETC, 차선 수, 제한속도, 위험지역을 포함하는 정보인 것을 특징으로 하는 고정밀 벡터지도 제공 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제2단계는
상기 제1단계에서 획득한 MMS 지도 데이터의 선형이 부드럽지 못한 구간에 대하여 매칭 가능한 형태로 가공하는 전처리 과정인 전처리 단계;
상기 전처리 과정으로부터 도출된 전처리 MMS 지도 데이터와 상기 기존 항법용 지도 데이터의 매칭 로직이 수행되는 로직 수행 단계;
상기 기존 항법용 지도 데이터의 매칭 대상 후보군이 상기 전처리 MMS 지도 데이터의 형상 또는 속성 정보를 기준으로 자동으로 선택되는 자동 매칭 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 벡터지도 제공 방법.
제5 항에 있어서,
상기 전처리 단계는 B-spline 알고리즘을 이용하여 보간 처리하는 과정인 것을 특징으로 하는 고정밀 벡터지도 제공 방법.
제5 항에 있어서,
상기 로직 수행 단계는 상기 전처리 MMS 지도 데이터 및 상기 기존 항법용 지도 데이터를 로딩하고, 상기 전처리 MMS 지도 데이터와 상기 기존 항법용 지도 데이터의 상기 그룹핑 부분의 매칭 기준점 또는 중간점중의 어느 하나를 추출하여 매칭 로직이 수행되는 것을 특징으로 하는 고정밀 벡터지도 제공 방법.
제5 항에 있어서,
상기 자동 매칭 단계는 상기 전처리 MMS 지도 데이터의 선형을 선택하고, 상기 기존 항법용 지도 데이터 링크의 비교를 통한 필터링을 적용하여 매칭 후보군을 선정하는 것을 특징으로 하는 고정밀 벡터지도 제공 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제3단계는 상기 제1단계에서 획득한 MMS 지도 데이터를 배경 레이어, 도로 레이어, 주요건물 레이어, 시설물정보 레이어 및 차선 레이어로 구분하여 가공하는 것을 특징으로 하는 고정밀 벡터지도 제공 방법.
제9 항에 있어서,
상기 제3단계는 상기 레이어별로 분리되어진 지도 데이터를 JSON 포맷으로 변환하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 벡터지도 제공 방법.