KR101886518B1

KR101886518B1 - 고정밀 지도 검증 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101886518B1
Application number: KR1020160141154A
Authority: KR
Inventors: 이상휴; 방경주
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2018-08-07
Also published as: KR20180046194A

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 고정밀 지도 검증 시스템은 고정밀 지도 데이터를 획득하고, 획득된 고정밀 지도 데이터에서 위도값 및 경도값을 이용하여 좌표를 고정밀 지도에 표시하는 데이터 수신부, 각각의 상기 좌표를 내접하는 원의 반지름을 계산하는 데이터 계산부, 상기 고정밀 지도에서 출력되는 도로의 곡률의 반지름값과 고정밀 지도에서의 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름을 비교하는 데이터 비교부 및 상기 고정밀 지도에서 출력되는 도로의 곡률의 반지름값과 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름을 비교하여 서로 차이점이 있으면, 고정밀 지도 데이터의 에러의 발생 유무를 확인하여 고정밀 지도의 출력되는 데이터를 검증하는 데이터 검증부를 포함한다.

Description

고정밀 지도 검증 시스템 및 방법{System and Method for verifing high precision map}

본 발명은 고정밀 지도 검증 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고정밀 지도 정보에서 출력된 고정밀 맵 데이터를 자동으로 검증하는 기술에 관한 것이다.

내비게이션 장치들이 알려져 있는데, 이 장치들은 두 개의 위치 사이에서의 경로 탐색과 같은 기능들을 수행한다. 현대의 내비게이션 장치들은 또한 부가적인 기능들, 이를테면 관심 지점(POI: point of interest)들에 대한 정보를, 요구 시에 출력하는 여행 가이드로서 작용하는 것을 제공할 수 있다. 현대의 내비게이션 장치들은 또한 부가적인 드라이버 어시스트 기능들, 이를테면 어드밴스드 드라이버 어시스트 시스템(ADAS: Advanced Driver Assist System) 기능들을 제공할 수 있다.

도로망에서의 최근 변화들을 반영하는 데이터베이스에 대한 증가하는 요구를 해결하기 위해, 다양한 접근법들이 추구될 수 있다.

하나의 접근법에서, 내비게이션 장치 내에 국부적으로 저장된 데이터베이스는 증분적인 갱신 정보로서 갱신을 수행하는데 요구되는 데이터를 먼저 전송하고, 이후 지도 데이터를 상기 전송된 데이터를 이용해서 재-컴파일 (re-compile)하고, 상기 컴파일 절차에서 생성된 새로운 버전으로 상기 지도 데이터의 오래된 버전을 교체함으로써 갱신된다. 이러한 접근법은 몇 가지 단점을 가질 수 있다. 예시를 위해, 내비게이션 장치로 전송될 수 있는 데이터 양들이 상당할 수 있는데, 그 이유는 적어도 한 국가의 지도 데이터가 보통 이러한 절차에서 갱신되기 때문이다. 몇 가지 경우에, 상기 내비게이션 장치는 수용 가능한 시간에 상기 갱신을 완료하기 위해 광역망(WAN)으로의 고속 액세스를 갖는 컴퓨터에 접속되는 것이 필요할 수 있다.

더욱이, 현대의 내비게이션 장치 내에 제공된 다양한 기능들을 지원하는 데이터베이스들의 복잡함으로 인해, 벤더(vendor)가 로우 데이터(raw data)로부터 갱신을 수행하는데 필요한 데이터를 준비하는 것이 매우 많은 노력을 필요로 할 수 있다. 상당한 테스트가 상기 내비게이션 장치 내에서 또는 사용자의 컴퓨터 내에서 수행되는 컴파일 시에 발생하는 오류들의 위험을 줄이기 위해 필요할 수 있다. 지도 데이터의 컴파일은 증분적 갱신이 사용될 때 다양한 지도 버전들 사이에서 일관성을 보장하는 것의 복잡함으로 인해, 여전히 오류에 약할 수 있다.

이러한 내비게이션 장치로 전송될 수 있는 지도 데이터의 정밀도가 높아서 데이터의 검증이 어렵고, 오차가 큰 데이터들이 포함되어 있기 때문에 차량의 위치를 정확히 파악하고, 주행 경로를 예상하기 위해서는 출력된 데이터의 정확한 검증이 필요하다.

[특허문헌]일본공개특허 2016-180877호.

본 발명은 고정밀 맵 데이터를 출력할 수 있는 고정밀 지도 정보에서 제공되는 도로의 곡률의 반지름값과 고정밀 지도에 표시되는 좌표를 비교하여 고정밀 지도를 자동으로 검증하는 고정밀 지도 검증 시스템 및 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 고정밀 지도 검증 시스템은 고정밀 지도 데이터를 획득하고, 획득된 고정밀 지도 데이터에서 위도값 및 경도값을 이용하여 좌표를 고정밀 지도에 표시하는 데이터 수신부, 각각의 상기 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름을 계산하는 데이터 계산부, 상기 고정밀 지도에서 출력되는 도로의 곡률의 반지름값과 고정밀 지도에서의 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름을 비교하는 데이터 비교부 및 상기 고정밀 지도에서 출력되는 도로의 곡률의 반지름값과 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름을 비교하여 서로 차이점이 있으면, 고정밀 지도 데이터의 에러의 발생 유무를 확인하여 고정밀 지도의 출력되는 데이터를 검증하는 데이터 검증부를 포함한다.

또한, 상기 좌표는 위도, 경도, 도로의 고도 및 곡률을 이용하여 표시될 수 있다.

또한, 상기 고정밀 지도 데이터는 CAN 통신을 통해 구글맵, 네이버맵, 야후맵을 포함하는 상용지도에 표시될 수 있다.

또한, 상기 데이터 수신부는 실시간 위치측정이 가능하도록 GPS와 관성항법장치(INS, Inertial Naviation System) 장비를 활용하여 지리정보를 획득할 수 있다.

또한, 상기 원의 반지름은 고정밀 지도 상의 축적을 통해 보정할 수 있다.

아울러, 본 발명의 일실시예에 따른 고정밀 지도 검증 방법은 고정밀 지도에서 출력되는 위도값 및 경도값이 포함된 좌표를 고정밀 지도 위에 표시하는 단계, 각각의 상기 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름을 계산하는 단계 및 상기 고정밀 지도에서 출력되는 도로의 곡률의 반지름값과 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름들을 비교하여 상기 고정밀 지도에서 출력되는 데이터를 검증하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 고정밀 지도에서 출력되는 데이터를 검증하는 단계 이후, 상기 고정밀 지도에서 출력되는 도로의 곡률의 반지름값과 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름들과 비교하여 서로 차이점이 있으면, 상기 고정밀 지도에서 출력되는 데이터의 에러를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정밀 지도에서 출력되는 데이터는 CAN 통신을 통해 구글맵, 네이버맵, 야후맵을 포함하는 상용지도에 표시될 수 있다.

또한, 상기 고정밀 지도에서 출력되는 위도값 및 경도값이 포함된 좌표를 고정밀 지도 위에 표시하는 단계와 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름을 계산하는 단계 사이에, 상기 좌표가 연결되어 직선 또는 곡선으로 표시되는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 원의 반지름을 계산하는 단계에서, 카테시안(Cartesian) 좌표계를 이용하여 상기 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름을 계산할 수 있다.

또한, 상기 원의 반지름은 고정밀 지도 상의 축적을 통해 보정 가능하다.

본 기술은 도로의 곡률, 도로의 기울기, 도로의 차선 수, 도로의 차선 폭 등을 포함하는 다양한 도로 정보를 차량 제어기에 제공하는 기술이다.

아울러, 본 기술은 고정밀 맵 데이터를 출력하여 고정밀 맵 데이터의 정확도를 파악함으로써 데이터의 정확도의 검증을 쉽게 할 수 있는 기술이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고정밀 지도 검증 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고정밀 지도에서 출력되는 위도값 및 경도값을 이용하여 차량의 주행 경로 좌표를 고정밀 지도에 표시하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고정밀 지도의 데이터를 표시하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고정밀 지도를 검증하는 방법을 설명하는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

도면들에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나. 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.

본 명세서에서 '및/또는' 이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, '연결되는/결합되는'이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 고정밀 지도 검증 시스템은 고정밀 맵 데이터를 출력할 수 있는 고정밀 지도 정보에서 제공되는 도로의 곡률의 반지름값(고정밀 지도 데이터)과 고정밀 지도에 표시되는 좌표를 비교하여 고정밀 지도를 자동으로 검증할 수 있다.

여기서, 고정밀 지도는 도로와 주변 지형의 정보를 높은 정확도로 구축한 3차원 지도를 의미하고, 기존의 디지털 지도보다 10배 이상의 정확도를 갖는 지도이다.

일반적으로, 정밀지도의 제작 방법은 지도 제작 업체가 레이저 스캐너를 이용하여 최소 cm 단위의 정확도를 갖는 정밀 지도를 구축하는데, 정밀 지도에서 좌표를 잇는 곡선 위의 점을 포함하는 변곡점을 최적화하여 정밀 지도를 생성한다. 이러한 정밀 지도는 생성된 정밀 지도의 데이터를 상용 지도에 매칭하여 도시될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고정밀 지도 검증 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 고정밀 지도 검증 시스템은 데이터 수신부(100), 데이터 계산부(200), 데이터 비교부(300) 및 데이터 검증부(400)를 포함한다.

데이터 수신부(100)는 고정밀 지도 데이터를 획득하되, 실시간 위치측정이 가능하도록 GPS와 관성항법장치(INS, Inertial Naviation System) 장비를 활용하여 지리정보를 획득할 수 있다.

데이터 수신부(100)는 획득된 고정밀 지도 데이터에서 위도값 및 경도값을 이용하여 좌표를 고정밀 지도에 표시할 수 있다.

데이터 계산부(200)는 카테시안(Cartesian) 좌표계를 이용하여 각각의 좌표(Pa, Pb, Pc)와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 제 1 원의 반지름(Rb; 내접원)을 계산하고, 카테시안 좌표계를 이용하여 좌표(Pb, Pc, Pd)와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 제 2 원의 반지름(Rc; 내접원)을 계산할 수 있다.

데이터 비교부(300)는 출력되는 도로의 곡률의 반지름값과 고정밀 지도에서의 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름들을 비교한다.

데이터 검증부(400)는 고정밀 지도에서 출력되는 도로의 곡률의 반지름값과 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름들을 비교하여 서로 차이점이 있으면, 고정밀 지도 데이터의 에러의 발생 유무를 확인함으로써 고정밀 지도의 출력되는 데이터를 검증한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고정밀 지도에서 출력되는 위도값 및 경도값을 이용하여 차량의 주행 경로 좌표를 고정밀 지도에 표시하는 방법을 설명하는 도면이다.

도 2를 참조하면, 고정밀 지도 검증 시스템은 고정밀 지도에서 출력되는 위도값 및 경도값을 이용하여 좌표(Pa, Pb, Pc, Pd)를 고정밀 지도 위에 표시할 수 있다. 이러한 좌표들은 도로의 길이에 따라 개수가 조절될 수 있다.

여기서, 좌표(Pa, Pb, Pc, Pd)는 차량이 도로에서 이동한 경로를 일정 간격으로 고정밀 지도에서 출력되는 위도값, 경도값 도로의 고도값 및 곡률값 등을 이용하여 표시한 위치점들이다.

고정밀 지도 검증 시스템은 카테시안(Cartesian) 좌표계를 이용하여 각각의 좌표(Pa, Pb, Pc)와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름(Rb; 내접원)을 계산하고, 카테시안 좌표계를 이용하여 좌표(Pb, Pc, Pd)와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름(Rc; 내접원)을 계산할 수 있다.

여기서, 카테시안 좌표계는 고정밀 지도에서 표시된 좌표를 픽셀로 나타내고, 원점 변환 함수를 사용하여 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 내접원을 계산할 수 있다.

구체적으로, 카테시안 좌표계는 공간에서 서로 평행하지 않은 3개(x, y, z)의 평면을 축으로 한 좌표계를 의미하고, 3개의 좌표축이 직각으로 교차하고 있는 경우를 직교 좌표계라 일컫는다. 여기서, 카테시안 좌표계를 이용하는 방법은 일반적인 기술로써, 당업자인 경우 카테시안 좌표계를 이용하여 원의 반지름을 계산할 수 있으므로 여기서 자세한 설명은 생략한다.

아울러, 원의 반지름(Rb, Rc)은 고정밀 지도 상의 축적을 통해 보정 가능하다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고정밀 지도의 데이터를 표시하는 방법을 설명하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 고정밀 지도 검증 시스템은 고정밀 지도 데이터를 구글(Google), 네이버(Naver), 야후(Yahoo) 등의 온라인 지도 맵 위에 좌표로 표시하고, 이러한 좌표들이 연결되어 고정밀 지도에 직선 또는 곡선으로 표시될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고정밀 지도를 검증하는 방법을 설명하는 도면이다.

도 4를 참조하면, 고정밀 지도 검증 시스템은 고정밀 지도에서 출력되는 위도값 및 경도값을 이용하여 좌표(Pa, Pb, Pc, Pd)를 고정밀 지도 위에 표시한다(S11).

다음으로, 고정밀 지도 검증 시스템은 카테시안(Cartesian) 좌표계를 이용하여 각각의 좌표(Pa, Pb, Pc)와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 제 1 원의 반지름(Rb; 내접원)을 계산하고, 카테시안 좌표계를 이용하여 좌표(Pb, Pc, Pd와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 제 2 원의 반지름(Rc; 내접원)을 계산할 수 있다(S13).

즉, 좌표(Pa, Pb)를 잇는 선과 좌표(Pb, Pc)를 잇는 선에 동시에 내접하는 제 1 원의 반지름(Rb) 및 좌표(Pb, Pc)를 잇는 선과 좌표(Pc, Pd)를 잇는 선에 동시에 내접하는 제 2 원의 반지름(Rc)를 계산할 수 있다.

다음으로, 상기 과정을 반복하면서 고정밀 지도 검증 시스템은 출력되는 도로의 곡률의 반지름값과 고정밀 지도에서의 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름들을 비교한다(S15).

여기서, 도로의 곡률의 반지름값은 도로의 직선을 기준으로 휜 정도를 나타내는 값으로, 예를 들어, 직각으로 된 도로에서 도로의 각각의 선에 내접하는 원을 생성하여 생성된 원에서의 반지름을 계산할 수 있다.

다음에는, 고정밀 지도 검증 시스템은 고정밀 지도에서 출력되는 도로의 곡률의 반지름값과 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름들을 비교하여 서로 차이점이 있으면, 고정밀 지도 데이터의 에러의 발생 유무를 확인함으로써 고정밀 지도의 출력되는 데이터를 검증할 수 있다(S17).

전술한 바와 같이, 본 기술은 도로의 곡률, 도로의 기울기, 도로의 차선 수, 도로의 차선 폭 등을 포함하는 다양한 도로 정보를 차량 제어기에 제공하는 기술이다.

이상, 본 발명은 비록 한정된 구성과 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

Claims

고정밀 지도 데이터를 획득하고, 획득된 고정밀 지도 데이터에서 위도값 및 경도값을 이용하여 좌표를 고정밀 지도에 표시하는 데이터 수신부;
각각의 상기 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름을 계산하는 데이터 계산부;
상기 고정밀 지도에서 출력되는 도로의 곡률의 반지름값과 고정밀 지도에서의 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름을 비교하는 데이터 비교부; 및
상기 고정밀 지도에서 출력되는 도로의 곡률의 반지름값과 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름을 비교하여 서로 차이점이 있으면, 고정밀 지도 데이터의 에러의 발생 유무를 확인하여 고정밀 지도의 출력되는 데이터를 검증하는 데이터 검증부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 지도 검증 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 좌표는 위도, 경도, 도로의 고도 및 곡률을 이용하여 표시되는 것을 특징으로 하는 고정밀 지도 검증 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 고정밀 지도에서 출력되는 데이터는 CAN 통신을 통해 구글맵, 네이버맵, 야후맵을 포함하는 상용지도에 표시되는 것을 특징으로 하는 고정밀 지도 검증 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 데이터 수신부는 실시간 위치측정이 가능하도록 GPS와 관성항법장치(INS, Inertial Naviation System) 장비를 활용하여 지리정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 고정밀 지도 검증 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 원의 반지름은 고정밀 지도 상의 축적을 통해 보정하는 것을 특징으로 하는 고정밀 지도 검증 시스템.
고정밀 지도에서 출력되는 위도값 및 경도값이 포함된 좌표를 고정밀 지도 위에 표시하는 단계;
각각의 상기 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름을 계산하는 단계; 및
상기 고정밀 지도에서 출력되는 도로의 곡률의 반지름값과 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름들을 비교하여 상기 고정밀 지도에서 출력되는 데이터를 검증하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 지도 검증 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 고정밀 지도에서 출력되는 데이터를 검증하는 단계 이후,
상기 고정밀 지도에서 출력되는 도로의 곡률의 반지름값과 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름들과 비교하여 서로 차이점이 있으면, 상기 고정밀 지도에서 출력되는 데이터의 에러를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 지도 검증 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 좌표는 위도, 경도, 도로의 고도 및 곡률을 이용하여 표시되는 것을 특징으로 하는 고정밀 지도 검증 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 고정밀 지도에서 출력되는 데이터는 CAN 통신을 통해 구글맵, 네이버맵, 야후맵을 포함하는 상용지도에 표시되는 것을 특징으로 하는 고정밀 지도 검증 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 고정밀 지도에서 출력되는 위도값 및 경도값이 포함된 좌표를 고정밀 지도 위에 표시하는 단계와 각각의 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름을 계산하는 단계 사이에,
상기 좌표가 연결되어 직선 또는 곡선으로 표시되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 지도 검증 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 원의 반지름을 계산하는 단계에서,
카테시안(Cartesian) 좌표계를 이용하여 상기 좌표와 좌표를 잇는 두 개의 선분에 동시에 접하는 원의 반지름을 계산하는 것을 특징으로 하는 고정밀 지도 검증 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 원의 반지름은 고정밀 지도상의 축적을 통해 보정 가능한 것을 특징으로 하는 고정밀 지도 검증 방법.