WO2010114239A2 - 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭장치 및 그 방법 - Google Patents

도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭장치 및 그 방법 Download PDF

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WO2010114239A2
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Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a navigation system, and more particularly, to a navigation map matching device and method for performing map matching of a global positioning system (GPS) reception location.
  • GPS global positioning system
  • a navigation system is a system that provides information for driving a vehicle such as a vehicle by using a satellite and is also called an automatic navigation system.
  • the navigation system may include a global positioning system (GPS) module to receive a GPS signal from a GPS satellite and calculate a GPS reception position, which is a position of a moving object, based on the received GPS signal.
  • GPS global positioning system
  • the navigation system may provide map data in which the GPS reception location is map-matched on a road, and guide the route requested by the user using the map data.
  • map data corresponding to a road is composed of line-type data (hereinafter, referred to as 'linear data') having various interpolation points.
  • 'linear data' line-type data
  • a map matching technique of matching a GPS reception position with the linear data is used. I use it.
  • 1 is a diagram for explaining a method of map matching a GPS reception position to linear data.
  • the GPS reception location 101 may have an error of several tens of meters due to the characteristics of the GPS signal, the GPS reception location 101 frequently leaves the road.
  • the navigation system forcibly matches the GPS reception location 101 to a location 105 corresponding to the road 103 closest to the GPS reception location 101 and the GPS reception location 101 is matched.
  • a host vehicle mark indicating the position of the movable body can be displayed.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining data for display on linear data.
  • the planar data 202 obtained by planarizing the linear data 201 may be used in consideration of a width W of a road. That is, by mapping and displaying the planar data 202 with respect to the linear data 201, a more realistic map image can be provided.
  • the map image for the linear data uses the planar data 201
  • the GPS reception position is map matched based on the linear data. Therefore, the host vehicle mark 203 may be represented as an image of a form located on the center or the center line of the road, and there is a need for improvement of a map matching method.
  • the navigation system may configure the linear data for each lane of the road and then map the GPS reception position in consideration of the linear data of each lane.
  • 3 is a diagram for explaining an example of a map matching error.
  • the navigation system corrects the GPS receiving position 305 to linear data of a road closest to the distance among the roads located around the GPS receiving position 305.
  • the GPS reception location 305 is matched to the general road 302. An error may occur.
  • One embodiment of the present invention provides a map matching apparatus and method using planar data of a road that can improve map matching performance for a GPS reception position.
  • a map matching apparatus using planar data of a road may include: a position determination unit determining whether a GPS reception position receiving a GPS signal is located in planar data of a road; And a map matching unit configured to perform map matching with respect to the GPS reception location according to whether the GPS reception location is located in the planar data.
  • the GPS signal is received by the location determination unit. Determining whether the GPS receiving location is within planar data of the roadway; And performing, by the map matching unit, map matching with respect to the GPS reception location according to whether the GPS reception location is located in the planar data.
  • map matching performance may be improved by performing map matching on a GPS reception location using planar data of a road.
  • the map matching function may be improved by using the planar data of the road, thereby minimizing the map matching error of the navigation and increasing the user's reliability in using the system and the service.
  • 1 is a diagram for explaining a method of map matching a GPS reception position to linear data.
  • FIG. 2 is a diagram for describing display data with respect to linear data.
  • 3 is a diagram for explaining an example of a map matching error.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating an internal configuration of a map matching apparatus using planar data of a road according to an embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 are diagrams for explaining an example of matching the GPS reception position on the planar data of the road.
  • FIG 7 and 8 are diagrams for explaining another example of matching the GPS reception position.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating the entire process of a map matching method using planar data of a road according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating an internal configuration of a map matching apparatus using planar data of a road according to an embodiment of the present invention.
  • the map matching apparatus using planar data of a road may include a GPS receiver 480, a storage 490, and a map matcher 400.
  • the GPS receiver 480 may be configured as a GPS module to receive a GPS signal from a GPS satellite.
  • the received GPS signal may be used to calculate location information of the moving object (hereinafter, referred to as a GPS reception location).
  • the map matching apparatus using the planar data of the road may provide map data obtained by map-matching the GPS reception location on the road and guide the path of the moving object through the map data.
  • the storage unit 490 is a storage means for maintaining geometry data on a national map, and may store data related to a road, in particular.
  • the storage unit 490 may store road networks nationwide as linear data in line form, and may store one-to-one correspondence with planar data representing the linear data as an image.
  • the linear data may include a node and a link constituting the road network
  • the planar data is data for display having a predetermined width in consideration of the actual width of the road and is planar or three-dimensional. It can consist of polygon data of.
  • the linear data and the planar data may be divided and configured for each lane constituting the road.
  • the planar data may be subdivided into lanes. That is, the planar data may include road width information and lane information.
  • the map matching unit 400 may perform map matching on the GPS reception location using the map data stored in the storage unit 490.
  • the position calculator 410 may receive a GPS signal from the GPS receiver 480, and calculate a GPS signal position, that is, a position of a moving object, based on the input GPS signal.
  • the position determiner 420 may serve to determine whether the GPS signal position calculated by the position calculator 410 is located within a width of a road.
  • the location determiner 420 may load the linear data and the planar data of roads located around the GPS reception location from the storage 490 to use the GPS signal location.
  • the position determining unit 420 may determine whether the GPS signal position is located within the width of the road by checking whether the GPS signal position is within the loaded surface data.
  • the map matching unit 430 may perform map matching with respect to the GPS reception position according to whether the GPS signal position, which is a determination result of the position determination unit 420, is located in the planar data.
  • 5 is a diagram for explaining an example of matching a GPS reception position.
  • the map matching apparatus using the planar data of the road maps the planar data 503 to the linear data 504 to provide the map linear data 504 as a map image. .
  • the map matching unit 430 may map the GPS reception location 501 to the corresponding location as it is. In other words, the map matching unit 430 matches the GPS reception location 501 on the planar data 503 when the GPS reception location 501 falls within the width range of the planar data 503. .
  • an embodiment of the present invention may perform map matching directly on the non-linear surface of the road when the GPS signal location falls within the width of the road.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining another example of matching a GPS reception position.
  • the map matching apparatus using the planar data of the road may be configured by dividing the planar data 602 and 604 for each lane 601 and 603 of the road.
  • the map matching unit 430 may detect the GPS signal location 605 when the GPS signal location 605 is located within the planar data 604 corresponding to one lane 603 of the lanes 601 and 603. The GPS signal position 605 is matched on the planar data 604 of AS.
  • an embodiment of the present invention uses the map data divided by lanes to perform map matching directly on the plane shape of the lane when the GPS signal location falls within the width of one lane, more realistically as if the moving object is located on the real lane. I can display it.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining another example of matching a GPS reception position.
  • an area 704 may be formed in which road-shaped data 701 and 702 overlap between two or more roads, in which roads intersect or are adjacent to other roads.
  • the map matching unit 430 may display the linear data on the linear data of the road closest to the GPS signal location 703 of the road.
  • the GPS signal location 703 may be map matched.
  • map matching may be performed on the position of the GPS signal using the linear data of the road.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining another example of matching a GPS reception position.
  • the GPS signal location 801 may be located outside the width of the road away from the planar data 805 due to an error of the GPS signal.
  • the map matching unit 430 performs map matching of the GPS signal location 801 by using planar data of a neighboring road.
  • the map matching unit 430 is configured on the planar data 805 of a road closest to the GPS signal location 801 of the planar data of roads located around the GPS signal location 801.
  • the GPS signal location 801 may be matched.
  • the map matching unit 430 may detect lanes of roads located in the vicinity of the GPS signal location 801 when positioned outside the planar data 805.
  • the GPS signal location 801 may be matched to the planar data 805 of a lane having the closest distance d1 from the GPS signal location 801 among the other planar data.
  • the map matching unit 430 performs map matching of the GPS signal location 801 using linear data of a neighboring road. .
  • the map matching unit 430 is disposed on the linear data 803 of the road closest to the GPS signal location 801 among the linear data of the roads located around the GPS signal location 801.
  • the GPS signal location 801 may be matched.
  • an embodiment of the present invention may perform map matching of the GPS receiving position on the nearest road by measuring a distance from the linear data or the planar data of the road.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating the entire process of a map matching method using planar data of a road according to an embodiment of the present invention.
  • the map matching method using the planar data of the road according to the embodiment of the present invention can be executed by the map matching device shown in FIG.
  • a map matching method using planar data of a road may include the following process.
  • the location calculator 410 may calculate a GPS signal location, which is a location of a mobile object that receives the GPS signal, based on the GPS signal.
  • the location determiner 420 may determine whether the GPS signal location is located within the width of the road using surface data of roads located around the GPS reception location.
  • the surface shape data of the road may be loaded to determine whether the GPS signal position enters the loaded surface data.
  • the map matching unit 430 may perform map matching on the GPS reception position according to whether the GPS signal position determined in operation S920 is located in the planar data.
  • step S930 when the GPS reception location is located within the planar data of the road, the GPS matching location is matched with the planar data.
  • the GPS matching may be performed on the linear data of the road closest to the GPS reception position among the linear data of the surrounding road. Match the receiving location.
  • the GPS is performed on the planar data of a road closest to the GPS reception position among the planar data of a neighboring road. Map-match the reception location.
  • the planar shape of the one lane Match the GPS receiving position on the data as it is.
  • the map matching with the GPS reception position may be performed. Map the GPS receiving position onto the planar data of the lane closest to the distance of.
  • an embodiment of the present invention may directly match the non-linear plane shape of the road by performing map matching on the GPS reception location using the road surface data.
  • map matching may be corrected on a nearby road using either linear data or surface data of the road.
  • Embodiments of the invention also include computer-readable media containing program instructions for performing various computer-implemented operations.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • the medium or program instructions 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.
  • Examples of program instructions include machine code, such as produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • a map matching apparatus and a method using planar data of a road may improve map matching performance by performing map matching on a GPS reception location using planar data of a road, and use planar data of a road.
  • the map matching error of the navigation can be minimized and the user's confidence in the use of the system and the service can be increased.

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Abstract

도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭장치 및 그 방법이 개시된다. 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치는 GPS 신호를 수신한 GPS 수신 위치가 도로의 면형 데이터 내에 위치하는지 여부를 판단하는 위치 판단부; 및, 상기 GPS 수신 위치가 상기 면형 데이터 내에 위치하는지 여부에 따라 상기 GPS 수신 위치에 대한 맵 매칭을 수행하는 맵 매칭부를 포함할 수 있다.

Description

도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭장치 및 그 방법
본 발명의 실시예들은 내비게이션 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 GPS(global positioning system) 수신 위치의 맵 매칭(map matching)을 수행하기 위한 내비게이션 맵 매칭 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 내비게이션 시스템(Navigation System)은 인공 위성을 이용하여 차량 등 이동체(vehicle)의 주행을 위한 정보를 제공하는 시스템으로서, 자동 항법 시스템이라고도 한다.
내비게이션 시스템은 GPS(global positioning system) 모듈을 구비하여 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하고 상기 수신된 GPS 신호를 기초로 이동체의 위치인 GPS 수신 위치를 계산할 수 있다.
상기 내비게이션 시스템은 상기 GPS 수신 위치를 도로 상에 맵 매칭한 지도 데이터를 제공하고 상기 지도 데이터를 이용하여 사용자가 요청한 경로를 안내할 수 있다.
통상, 도로에 해당하는 지도 데이터는 여러 보간점을 갖는 라인 형태의 데이터(이하, '선형 데이터'라 칭함)로 구성되며, 기존에는 상기 선형 데이터에 GPS 수신 위치를 매칭하는 방식의 맵 매칭 기법을 이용한다.
도 1은 GPS 수신 위치를 선형 데이터에 맵 매칭하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 GPS 수신 위치(101)는 GPS 신호의 특성상 수십 m의 오차가 발생할 수 있기 때문에 상기 GPS 수신 위치(101)가 도로를 벗어나는 현상이 빈번하게 나타난다.
이때, 상기 내비게이션 시스템은 상기 GPS 수신 위치(101)에서 가장 가까운 도로(103)와 대응되는 위치(105)로 상기 GPS 수신 위치(101)를 강제적으로 매칭하고 상기 GPS 수신 위치(101)가 매칭된 위치(105)에 상기 이동체의 위치를 나타내는 자차 마크를 표시할 수 있다.
도 2는 선형 데이터에 대한 디스플레이용 데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 선형 데이터(201)를 지도 이미지로 제공하기 위해서는 도로의 폭(width)(W)을 감안하여 상기 선형 데이터(201)를 면형화 한 면형 데이터(202)를 이용할 수 있다. 즉, 상기 선형 데이터(201)에 대하여 상기 면형 데이터(202)를 매핑하여 디스플레이 함으로써 보다 사실감 있는 지도 이미지를 제공할 수 있다.
그러나, 상기 선형 데이터에 대한 지도 이미지는 상기 면형 데이터(201)를 이용하는 반면, 상기 GPS 수신 위치는 상기 선형 데이터를 기준으로 맵 매칭이 이루어진다. 때문에, 상기 자차 마크(203)가 도로의 중심 또는 중앙선 상에 위치하는 형태의 이미지로 표현될 수 있어 맵 매칭 방식에 대한 개선이 요구되고 있다.
또한, 상기 내비게이션 시스템은 도로의 차선 별로 선형 데이터를 구분하여 구성한 후 각 차선의 선형 데이터를 고려하여 상기 GPS 수신 위치를 매핑할 수 있다.
그러나, 상기 선형 데이터를 차선 별로 구분하지 않을 경우에는 폭이 매우 넓은 도로나 톨게이트 등에서 인접한 다른 도로로 매칭되는 오류가 발생할 가능성이 있다.
도 3는 맵 매칭 오류의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 3에서, 폭(W1)이 큰 고속 도로(301)와 폭(W2)이 작은 일반 도로(302)가 서로 인접하고 이동체가 현재 고속 도로(301)를 주행하고 있다고 가정하자.
상기한 가정 하에, 상기 내비게이션 시스템은 GPS 수신 위치(305)에 대하여 주변에 위치하는 도로 중 거리가 가장 가까운 도로의 선형 데이터에 상기 GPS 수신 위치(305)를 보정한다.
그러나, 상기 GPS 수신 위치(305)에서 상기 고속 도로(301)의 선형 데이터(303)까지의 거리(d1)보다 일반 도로(302)의 선형 데이터(304)까지의 거리(d2)가 더 가까울 경우 이동체가 고속 도로(301)를 주행하고 상기 GPS 수신 위치(305)가 고속 도로(301)의 실 폭(W1) 내에 위치함에도 불구하고 상기 GPS 수신 위치(305)를 상기 일반 도로(302)에 매칭하는 오류가 발생할 수 있다.
상기한 내비게이션 시스템에서 GPS 수신 위치에 대한 맵 매칭 오류가 발생할 경우 정상적인 경로 안내를 수행할 수 없으며 시스템에 대한 사용자의 신뢰도가 떨어진다.
최근 내비게이션 시스템의 GPS 수신 성능 및 디스플레이 성능이 현저히 높아지는 상황에서 맵 매칭 방식의 개선 또한 시급하다.
본 발명의 일실시예는 GPS 수신 위치에 대한 맵 매칭 성능을 향상시킬 수 있는 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치는 GPS 신호를 수신한 GPS 수신 위치가 도로의 면형 데이터 내에 위치하는지 여부를 판단하는 위치 판단부; 및, 상기 GPS 수신 위치가 상기 면형 데이터 내에 위치하는지 여부에 따라 상기 GPS 수신 위치에 대한 맵 매칭을 수행하는 맵 매칭부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 방법은 위치 판단부와, 맵 매칭부를 포함한 내비게이션 맵 매칭 장치의 내비게이션 맵 매칭 방법에 있어서, 상기 위치 판단부에서, GPS 신호를 수신한 GPS 수신 위치가 도로의 면형 데이터 내에 위치하는지 여부를 판단하는 단계; 및, 상기 맵 매칭부에서, 상기 GPS 수신 위치가 상기 면형 데이터 내에 위치하는지 여부에 따라 상기 GPS 수신 위치에 대한 맵 매칭을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 도로의 면형 데이터를 이용하여 GPS 수신 위치에 대한 맵 매칭을 수행함으로써 맵 매칭 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 도로의 면형 데이터를 이용하여 맵 매칭 기능을 개선함으로써 내비게이션의 맵 매칭 오류를 최소화하고 시스템 및 서비스 이용에 대한 사용자의 신뢰도를 높일 수 있다.
도 1은 GPS 수신 위치를 선형 데이터에 맵 매칭하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 선형 데이터에 대한 디스플레이 데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 3는 맵 매칭 오류의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 5와 도 6은 도로의 면형 데이터 상에 GPS 수신 위치를 매칭하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 7과 도 8은 GPS 수신 위치를 매칭하는 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 방법의 전 과정을 도시한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
410: 위치 계산부
420: 위치 판단부
*430: 맵 매칭부
480: GPS 수신부
490: 저장부
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명의 일실시예와 관련된 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치는 GPS 수신부(480)와, 저장부(490)와, 맵 매칭부(400)로 구성될 수 있다.
상기 GPS 수신부(480)는 GPS 모듈로 구성되어 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 수신된 GPS 신호는 이동체의 위치 정보(이하, 'GPS 수신 위치'라 칭함)를 계산하는데 이용될 수 있다.
이때, 상기 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치는 상기 GPS 수신 위치를 도로 상에 맵 매칭한 지도 데이터를 제공하고 상기 지도 데이터를 통해 이동체의 경로를 안내할 수 있다.
상기 저장부(490)는 전국 지도에 대한 지도 데이터(geometry data)를 유지하기 위한 저장수단으로, 특히 도로와 관련된 데이터를 저장할 수 있다.
상기 저장부(490)는 전국의 도로망을 라인 형태의 선형 데이터로 저장할 수 있으며, 상기 선형 데이터를 이미지로 표현한 면형 데이터를 상기 선형 데이터와 일대일 매칭하여 저장할 수 있다.
여기서, 상기 선형 데이터는 상기 도로망을 구성하는 노드(node)와 링크(link)를 포함할 수 있으며, 상기 면형 데이터는 도로의 실 폭을 고려하여 일정 폭을 가지는 디스플레이용 데이터로서 평면 형태 또는 입체 형상의 폴리곤(polygon) 데이터로 구성할 있다.
또한, 상기 선형 데이터와 면형 데이터는 도로를 구성하는 각 차선 별로 구분하여 구성할 수 있다. 이때, 상기 선형 데이터를 구분하지 않더라도 상기 면형 데이터를 차선 별로 세분하여 구성할 수 있다. 즉, 상기 면형 데이터는 도로의 폭 정보와 차선 정보를 포함하여 구성할 수 있다.
상기 맵 매칭부(400)는 상기 저장부(490)에 저장된 지도 데이터를 이용하여 상기 GPS 수신 위치에 대한 맵 매칭을 수행할 수 있다.
상기 위치 계산부(410)는 상기 GPS 수신부(480)로부터 GPS 신호를 입력받고, 상기 입력된 GPS 신호를 기초로 상기 GPS 신호를 수신한 GPS 신호 위치 즉, 이동체의 위치를 계산할 수 있다.
상기 위치 판단부(420)는 상기 위치 계산부(410)에서 계산된 GPS 신호 위치가 도로의 폭 내에 위치하는지 여부를 판단하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 위치 판단부(420)는 상기 GPS 신호 위치를 판단하는데 이용하기 위하여 상기 GPS 수신 위치를 기준으로 주변에 위치한 도로의 선형 데이터와 면형 데이터를 상기 저장부(490)에서 로딩할 수 있다.
상기 위치 판단부(420)는 상기 GPS 신호 위치가 상기 로딩된 면형 데이터 안에 들어오는지 여부를 확인함으로써 상기 GPS 신호 위치가 도로의 폭 내에 위치하는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 맵 매칭부(430)는 상기 위치 판단부(420)의 판단 결과인, 상기 GPS 신호 위치가 상기 면형 데이터 내에 위치하는지 여부에 따라 상기 GPS 수신 위치에 대한 맵 매칭을 수행할 수 있다.
도 5는 GPS 수신 위치를 매칭하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 상기 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치는 상기 도로의 선형 데이터(504)를 지도 이미지로 제공하기 위하여 상기 선형 데이터(504)에 상기 면형 데이터(503)를 매핑한다.
이때, 상기 맵 매칭부(430)는 상기 GPS 신호 위치(501)가 상기 면형 데이터(503) 내에 위치할 경우 해당 위치에 상기 GPS 수신 위치(501)를 그대로 맵 매칭할 수 있다. 다시 말해, 상기 맵 매칭부(430)는 상기 GPS 수신 위치(501)가 상기 면형 데이터(503)의 폭 범위 내에 들어오면 상기 GPS 수신 위치(501)를 상기 면형 데이터(503) 상에 그대로 매칭한다.
따라서, 본 발명의 일실시예는 GPS 신호 위치가 도로의 폭 내에 들어올 경우 도로의 선형이 아닌 면형에 직접 맵 매칭을 수행할 수 있다.
도 6은 GPS 수신 위치를 매칭하는 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 상기 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치는 도로의 각 차선(601)(603) 별로 상기 면형 데이터(602)(604)를 각각 구분하여 구성할 수 있다.
이때, 상기 맵 매칭부(430)는 상기 GPS 신호 위치(605)가 상기 차선(601)(603) 중 일 차선(603)에 해당하는 면형 데이터(604) 내에 위치할 경우 상기 일 차선(603)의 면형 데이터(604) 상에 상기 GPS 신호 위치(605)를 그대로 매칭한다.
따라서, 본 발명의 일실시예는 차선 별로 세분화된 면형 데이터를 이용하여 GPS 신호 위치가 일 차선의 폭 내에 들어올 경우 차선의 면형에 직접 맵 매칭을 수행함으로써 이동체가 실체 차선 위에 위치하는 것처럼 보다 사실적으로 표시할 수 있다.
도 7은 GPS 수신 위치를 매칭하는 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 도로가 교차하거나 다른 도로와 인접하여 두 개 이상의 도로 간에 면형 데이터(701)(702)가 중첩되는 영역(704)이 생길 수 있다.
이때, 상기 맵 매칭부(430)는 상기 GPS 신호 위치(703)가 상기 중첩 영역(704) 내에 위치할 경우 상기 도로 중 상기 GPS 신호 위치(703)와의 거리가 가장 가까운 도로의 선형 데이터 상에 상기 GPS 신호 위치(703)를 맵 매칭할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예는 교차로 등 면형 데이터가 중첩되거나 면형 데이터를 공유하는 도로에서는 도로의 선형 데이터를 이용하여 GPS 신호 위치에 대한 맵 매칭을 수행할 수 있다.
도 8은 GPS 수신 위치를 매칭하는 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 상기 GPS 신호 위치(801)가 GPS 신호의 오차 등으로 인해 상기 면형 데이터(805)를 벗어나 도로의 폭 밖에 위치할 수 있다.
이때, 상기 맵 매칭부(430)는 상기 GPS 신호 위치(801)가 상기 면형 데이터(805)를 벗어나 위치할 경우 주변 도로의 면형 데이터를 이용하여 상기 GPS 신호 위치(801)의 맵 매칭을 수행한다. 상기 맵 매칭부(430)는 상기 GPS 신호 위치(801)를 기준으로 주변에 위치한 도로의 면형 데이터 중 상기 GPS 신호 위치(801)와의 거리(d1)가 가장 가까운 도로의 면형 데이터(805) 상에 상기 GPS 신호 위치(801)를 매칭할 수 있다.
또한, 도로의 각 차선 별로 면형 데이터가 구분되어 있는 환경에서, 상기 맵 매칭부(430)는 상기 GPS 신호 위치(801)가 상기 면형 데이터(805)를 벗어나 위치할 경우 주변에 위치한 도로의 각 차선 별 면형 데이터 중 상기 GPS 신호 위치(801)와의 거리(d1)가 가장 가까운 차선의 면형 데이터(805) 상에 상기 GPS 신호 위치(801)를 매칭할 수 있다.
또한, 상기 맵 매칭부(430)는 상기 GPS 신호 위치(801)가 상기 면형 데이터(805)를 벗어나 위치할 경우 주변 도로의 선형 데이터를 이용하여 상기 GPS 신호 위치(801)의 맵 매칭을 수행한다. 상기 맵 매칭부(430)는 상기 GPS 신호 위치(801)를 기준으로 주변에 위치한 도로의 선형 데이터 중 상기 GPS 신호 위치(801)와의 거리(d2)가 가장 가까운 도로의 선형 데이터(803) 상에 상기 GPS 신호 위치(801)를 매칭할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예는 GPS 수신 위치가 도로의 폭을 벗어나는 경우 도로의 선형 데이터 또는 면형 데이터와의 거리를 측정하여 가장 가까운 도로 상에 GPS 수신 위치의 맵 매칭을 수행할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 방법의 전 과정을 도시한 흐름도이다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 방법은 도 4에 도시한 맵 매칭 장치에 의해 실행될 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 방법은 다음과 같은 과정을 포함할 수 있다.
단계(S910)에서 위치 계산부(410)는 GPS 신호를 기초로 상기 GPS 신호를 수신한 이동체의 위치인 GPS 신호 위치를 계산할 수 있다.
단계(S920)에서 위치 판단부(420)는 상기 GPS 수신 위치를 기준으로 주변에 위치한 도로의 면형 데이터를 이용하여 상기 GPS 신호 위치가 상기 도로의 폭 내에 위치하는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 GPS 신호 위치를 판단하는 단계(S920)는 상기 도로의 면형 데이터를 로딩하여 상기 로딩된 면형 데이터 안에 상기 GPS 신호 위치가 들어오는지 여부를 판단할 수 있다.
단계(S930)에서 맵 매칭부(430)는 상기 단계(S920)에서 판단된 GPS 신호 위치가 상기 면형 데이터 내에 위치하는지 여부에 따라 상기 GPS 수신 위치에 대한 맵 매칭을 수행할 수 있다.
상기 맵 매칭을 수행하는 단계(S930)는 상기 GPS 수신 위치가 상기 도로의 면형 데이터 내에 위치할 경우 상기 면형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 그대로 매칭한다.
또한, 상기 맵 매칭을 수행하는 단계(S930)는 상기 GPS 수신 위치가 상기 면형 데이터를 벗어나 위치할 경우 주변 도로의 선형 데이터 중 상기 GPS 수신 위치와의 거리가 가장 가까운 도로의 선형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 매칭한다.
또한, 상기 맵 매칭을 수행하는 단계(S930)는 상기 GPS 수신 위치가 상기 면형 데이터를 벗어나 위치할 경우 주변 도로의 면형 데이터 중 상기 GPS 수신 위치와의 거리가 가장 가까운 도로의 면형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 맵 매칭한다.
또한, 상기 맵 매칭을 수행하는 단계(S930)는 상기 GPS 수신 위치가 두 개 이상의 도로 간 면형 데이터가 중첩되는 영역에 위치할 경우 상기 도로의 선형 데이터 중 상기 GPS 수신 위치와의 거리가 가장 가까운 도로의 선형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 맵 매칭한다.
또한, 상기 맵 매칭을 수행하는 단계(S930)는 상기 면형 데이터가 도로의 각 차선 별로 구성되고 상기 GPS 수신 위치가 상기 도로의 차선 중 일 차선에 해당하는 면형 데이터 내에 위치할 경우 상기 일 차선의 면형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 그대로 매칭한다.
또한, 상기 맵 매칭을 수행하는 단계(S930)는 상기 면형 데이터가 도로의 각 차선 별로 구성되고 상기 GPS 수신 위치가 모든 차선의 면형 데이터를 벗어나 위치할 경우 상기 차선의 면형 데이터 중 상기 GPS 수신 위치와의 거리가 가장 가까운 차선의 면형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 맵 매칭한다.
따라서, 본 발명의 일실시예는 GPS 수신 위치가 도로의 폭 내에 들어오면 도로의 면형 데이터를 이용하여 GPS 수신 위치에 대한 맵 매칭을 수행함으로써 도로의 선형이 아닌 면형에 직접 매칭할 수 있다. 그리고, GPS 수신 위치가 많이 튀는 도로에서는 도로의 선형 데이터 또는 면형 데이터 중 하나를 이용하여 가까운 도로 상에 맵 매칭을 보정할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 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.
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 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 발명에 따른 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭장치 및 그 방법은, 도로의 면형 데이터를 이용하여 GPS 수신 위치에 대한 맵 매칭을 수행함으로써 맵 매칭 성능을 향상시킬 수 있으며, 도로의 면형 데이터를 이용하여 맵 매칭 기능을 개선함으로써 내비게이션의 맵 매칭 오류를 최소화하고 시스템 및 서비스 이용에 대한 사용자의 신뢰도를 높일 수 있으므로, 산업상 이용 가능성이 인정됨이 타당하다.

Claims (21)

  1. GPS 신호를 수신한 GPS 수신 위치가 도로의 면형 데이터 내에 위치하는지 여부를 판단하는 위치 판단부; 및,
    상기 GPS 수신 위치가 상기 면형 데이터 내에 위치하는지 여부에 따라 상기 GPS 수신 위치에 대한 맵 매칭을 수행하는 맵 매칭부
    를 포함하는 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치 판단부는,
    상기 GPS 수신 위치를 기준으로 주변에 위치한 상기 도로의 선형 데이터와 면형 데이터를 로딩하는, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 면형 데이터는,
    상기 도로를 이미지 형태로 디스플레이 하기 위한 디스플레이용 폴리곤 데이터인, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 면형 데이터는,
    상기 도로의 폭 정보를 포함하는, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 맵 매칭부는,
    상기 GPS 수신 위치가 상기 면형 데이터 내에 위치할 경우 상기 면형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 맵 매칭하는, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 맵 매칭부는,
    상기 GPS 수신 위치가 상기 면형 데이터를 벗어나 위치할 경우 상기 도로의 선형 데이터를 이용하여 상기 GPS 수신 위치와의 거리가 가장 가까운 도로의 선형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 맵 매칭하는, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 맵 매칭부는,
    상기 GPS 수신 위치가 상기 면형 데이터를 벗어나 위치할 경우 상기 도로의 면형 데이터를 이용하여 상기 GPS 수신 위치와의 거리가 가장 가까운 도로의 면형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 맵 매칭하는, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 맵 매칭부는,
    두 개 이상의 도로 간 상기 면형 데이터가 중첩되는 영역에 상기 GPS 수신 위치가 위치할 경우 상기 도로의 선형 데이터를 이용하여 상기 GPS 수신 위치와의 거리가 가장 가까운 도로의 선형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 맵 매칭하는, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 면형 데이터는,
    상기 도로를 구성하는 적어도 하나의 차선 별로 구분하여 구성되고,
    상기 맵 매칭부는,
    상기 GPS 수신 위치가 상기 도로의 일 차선에 해당하는 면형 데이터 내에 위치할 경우 상기 일 차선의 면형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 맵 매칭하는, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 면형 데이터는,
    상기 도로를 구성하는 적어도 하나의 차선 별로 구분하여 구성되고,
    상기 맵 매칭부는,
    상기 GPS 수신 위치가 상기 도로의 면형 데이터를 벗어나 위치할 경우 상기 차선의 면형 데이터를 이용하여 상기 GPS 수신 위치와의 거리가 가장 가까운 차선의 면형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 맵 매칭하는, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 장치.
  11. 위치 판단부와, 맵 매칭부를 포함한 맵 매칭 장치에서의 맵 매칭 방법에 있어서,
    상기 위치 판단부에서, GPS 신호를 수신한 GPS 수신 위치가 도로의 면형 데이터 내에 위치하는지 여부를 판단하는 단계; 및,
    상기 맵 매칭부에서, 상기 GPS 수신 위치가 상기 면형 데이터 내에 위치하는지 여부에 따라 상기 GPS 수신 위치에 대한 맵 매칭을 수행하는 단계
    를 포함하는 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 GPS 수신 위치를 판단하는 단계는,
    상기 위치 판단부에서, 도로 별로 선형 데이터와 면형 데이터가 일대일 매칭되어 저장된 저장부로부터 상기 GPS 수신 위치를 기준으로 주변에 위치한 상기 도로의 선형 데이터와 면형 데이터를 로딩하는 단계를 포함하는, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 면형 데이터는,
    상기 도로를 이미지 형태로 디스플레이 하기 위한 디스플레이용 폴리곤 데이터인, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 면형 데이터는,
    상기 도로의 폭 정보를 포함하는, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 맵 매칭을 수행하는 단계는,
    상기 GPS 수신 위치가 상기 면형 데이터 내에 위치할 경우 상기 면형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 맵 매칭하는, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 맵 매칭을 수행하는 단계는,
    상기 GPS 수신 위치가 상기 면형 데이터를 벗어나 위치할 경우 상기 도로의 선형 데이터를 이용하여 상기 GPS 수신 위치와의 거리가 가장 가까운 도로의 선형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 맵 매칭하는, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 맵 매칭을 수행하는 단계는,
    상기 GPS 수신 위치가 상기 면형 데이터를 벗어나 위치할 경우 상기 도로의 면형 데이터를 이용하여 상기 GPS 수신 위치와의 거리가 가장 가까운 도로의 면형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 맵 매칭하는, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 맵 매칭을 수행하는 단계는,
    두 개 이상의 도로 간 상기 면형 데이터가 중첩되는 영역에 상기 GPS 수신 위치가 위치할 경우 상기 도로의 선형 데이터를 이용하여 상기 GPS 수신 위치와의 거리가 가장 가까운 도로의 선형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 맵 매칭하는, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 방법.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 면형 데이터는,
    상기 도로를 구성하는 적어도 하나의 차선 별로 구분하여 구성되고,
    상기 맵 매칭을 수행하는 단계는,
    상기 GPS 수신 위치가 상기 도로의 일 차선에 해당하는 면형 데이터 내에 위치할 경우 상기 일 차선의 면형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 맵 매칭하는, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 방법.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 면형 데이터는,
    상기 도로를 구성하는 적어도 하나의 차선 별로 구분하여 구성되고,
    상기 맵 매칭을 수행하는 단계는,
    상기 GPS 수신 위치가 상기 도로의 면형 데이터를 벗어나 위치할 경우 상기 차선의 면형 데이터를 이용하여 상기 GPS 수신 위치와의 거리가 가장 가까운 차선의 면형 데이터 상에 상기 GPS 수신 위치를 맵 매칭하는, 도로의 면형 데이터를 이용한 맵 매칭 방법.
  21. 제11항 내지 제20항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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