KR102373825B1 - 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비 - Google Patents
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Abstract
2차원 광학 레이더 모듈을 포함하는 제 1 네비게이션 장치, 전지구 항법 위성 시스템 모듈을 포함하는 제 2 네비게이션 장치, 및 운동 제어 장치가 포함되고, 상기 운동 제어 장치가 상기 제 1 네비게이션 장치 및 상기 제 2 네비게이션 장치 각각의 신뢰 수준을 바탕으로 상기 제 1 네비게이션 장치의 제 1 네비게이션 결과 및 상기 제 2 네비게이션 장치의 제 2 네비게이션 결과 중 어느 하나를 바탕으로 상기 운전 구역에 있어서 자동 운전차를 무인 운전시키는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비.
Description
본 발명은 자동 운전차에 관한 것으로, 특히 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비에 관한 것이다.
자동 운전차란, 무인 자동차나 로봇 자동차 등으로도 불리고, 환경 검지 결과를 바탕으로 약간의 사람의 수동 조작에 의해, 혹은 완전히 사람의 수동 조작에 의하지 않고 자동으로 주행하는 차량이다. 최근, 차량의 진로 판단, 지령의 전도나 기관의 가동 등의 연구에 대한 투자에 따라, 자동 운전차의 기술은 비약적인 발전을 이루고 있다.
자동 운전차의 주행은 내비게이션 설비에 의지하고 있고, 경로(route)의 판단과 주행 상황의 대응 모두, 내비게이션 설비가 정확한 포지셔닝을 바탕으로 하기 때문에 정확한 판단을 내려, 정확한 내비게이션 결과를 얻을 수 있다.
현재에는, 자동 운전차 응용의 주류 중 하나는 한정된 구역(area) 내에 있어서 고레벨(레벨 4 이상)의 무인 운전을 수행하는 것이다. 이러한 응용에 있어서, 자동 운전차는 통상적으로, 한정된 구역 내의 일반 차도를 따라 주행을 수행하는 것으로, 이러한 차도의 포장 상태 및 도로 환경이 단순하기 때문에, 시판의 내비게이션 장치도 대응 가능하고, 사용에 적합한 내비게이션 결과를 제공할 수 있다.
그러나, 자동 운전차가 골프장의 페어웨이와 카트길 양쪽 모두에서 주행하는 골프 카트에 응용되는 경우, 포장 상태 및 도로 환경이 단순하지 않게 되어, 카트길의 아스팔트, 페어웨이의 정비 상태, 바람이나 비, 앞뒤 자동 운전차와의 거리 등의 요소에 의해, 종래의 내비게이션 장치가 골프장의 페어웨이에 응용될 때에 만족스럽게 대응하지 못하고, 페어웨이를 주행할 때에는 오판단이나 이탈이 일어날 수 있다.
상술한 바와 같이, 종래의 내비게이션 장치는 골프장의 페어웨이, 포장 상태 및 페어웨이의 전체 환경 등의 조건의 극적인 변화에 대응하지 못하여, 자동 운전차 기술을 골프장에 응용할 수 없다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 골프장에 있어서 주행하는 자동 운전차에 정확한 내비게이션 결과를 안정적으로 제공하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 제공한다.
본 발명이 종래의 기술 문제를 해결하기 위해 이용하는 기술 수단은 골프장의 페어웨이 및 러프(rough) 중 적어도 어느 하나를 운전 구역으로 하여, 상기 운전 구역에 있어서 골프장 자동 운전차의 내비게이션 방법을 자동적으로 전환하는 골프장 자동 운전차 내비게이션 전환 설비로서, 2차원 광학 레이더 모듈, 촬영 모듈, 상기 2차원 광학 레이더 모듈 및 상기 촬영 모듈에 연접(連接)되는 제 1 포지셔닝 모듈, 및, 상기 제 1 포지셔닝 모듈에 연접되는 제 1 경로 결정 모듈이 포함되고, 상기 2차원 광학 레이더 모듈과 상기 촬영 모듈의 검지에 의해 검지 결과가 얻어지고, 상기 제 1 포지셔닝 모듈과 상기 제 1 경로 결정 모듈이 상기 검지 결과를 바탕으로 계산을 수행하여, 제 1 내비게이션 위치 결과 및 제 1 내비게이션 신뢰 수준이 얻어지는 제 1 내비게이션 장치; 전지구 항법 위성 시스템 모듈, 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈에 연접되는 제 2 포지셔닝 모듈, 및, 상기 제 2 포지셔닝 모듈에 연접되는 제 2 경로 결정 모듈이 포함되고, 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈의 검지에 의해 검지 결과가 얻어지고, 상기 제 2 포지셔닝 모듈과 상기 제 2 경로 결정 모듈이 상기 검지 결과를 바탕으로 계산을 수행하여, 상기 골프장 자동 운전차가 상기 운전 구역에 있어서의 제 2 내비게이션 위치 결과 및 제 2 내비게이션 신뢰 수준이 얻어지는 제 2 내비게이션 장치; 및 운동 제어 모듈, 및 상기 운동 제어 모듈에 연접되는 내비게이션 선택 전환 모듈이 포함되고, 상기 내비게이션 선택 전환 모듈이 설치되어 상기 제 1 내비게이션 장치의 상기 제 1 내비게이션 신뢰 수준과 상기 제 2 내비게이션 장치의 상기 제 2 내비게이션 신뢰 수준을 바탕으로, 상기 운동 제어 모듈을 상기 제 1 내비게이션 장치로부터 상기 제 2 내비게이션 장치에 연접되도록 전환하거나, 혹은 상기 운동 제어 모듈을 상기 제 2 내비게이션 장치로부터 상기 제 1 내비게이션 장치에 연접되도록 전환함으로써, 상기 운동 제어 모듈이 상기 제 1 내비게이션 장치의 상기 제 1 내비게이션 위치 결과 및 상기 제 2 내비게이션 장치의 상기 제 2 내비게이션 위치 결과 중 어느 하나를 바탕으로 상기 자동 운전차를 상기 운전 구역에 있어서 무인 운전시키는 운동 제어 장치; 가 포함되고, 상기 제 1 내비게이션 장치의 상기 제 1 내비게이션 신뢰 수준은 상기 2차원 광학 레이더 모듈, 상기 촬영 모듈 및 상기 제 1 포지셔닝 모듈의 연산(運算) 확률 모델에 의해 취득되고, 상기 제 2 내비게이션 장치의 상기 제 2 내비게이션 신뢰 수준은 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈 및 상기 제 2 포지셔닝 모듈의 연산 정보 및 상기 자동 운전차의 차량 동태와 도로 동태 캡쳐 정보에 의해 취득되는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 실시 형태에서는 상기 제 1 포지셔닝 모듈이 슬램(Simultaneous Localization and Mapping, SLAM) 모듈인 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 제공한다.
본 발명의 하나의 실시 형태에서는 상기 제 1 포지셔닝 모듈에 사용되는 맵 데이터가 고정밀도 전자 맵 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 제공한다.
본 발명의 하나의 실시 형태에서는 상기 고정밀도 전자 맵 데이터가 레이저 포인트 클라우드 맵, 지리 정보 시스템 맵 데이터 및 경위 좌표 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 제공한다.
본 발명의 하나의 실시 형태에서는 상기 제 2 포지셔닝 모듈이 관성 측정 유닛, 칼만 필터 유닛, 맵 매칭 유닛 및 포지션 인핸스먼트 유닛를 포함하고, 상기 칼만 필터 유닛은 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈 및 상기 관성 측정 유닛에 연접되고, 상기 맵 매칭 유닛이 상기 칼만 필터 유닛에 연접되고, 상기 포지션 인핸스먼트 유닛이 상기 맵 매칭 유닛에 연접되는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 제공한다.
본 발명의 하나의 실시 형태에서는 상기 제 2 포지셔닝 모듈에 사용되는 맵 데이터가 지리 정보 시스템 맵 데이터 및 경위 좌표 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 제공한다.
본 발명의 기술 수단에 의하면, 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비는 골프장의 페어웨이, 포장 상태 및 페어웨이의 전체 환경 등의 조건의 변화에 따라, 설치 비용이 보다 효율적인 방법으로, 2차원 광학 내비게이션(촬영기 장착) 및 위성 내비게이션 간에 전환하여, 보다 높은 신뢰 수준을 갖는 내비게이션 결과를 임의로 선택할 수 있다. 이것에 의해, 자동 운전차가 일반 도로, 골프장의 페어웨이를 주행하거나, 혹은 양쪽 사이를 왕래해도, 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비가 정확한 내비게이션 결과를 안정적으로 제공할 수 있어, 자동 운전차가 오판단이나 이탈하는 것을 피하여, 탑승자의 안전을 보호하고, 양호한 승차 체험을 제공할 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비가 2차원 광학 레이더 모듈을 채용하여, 3차원 광학 레이더 모듈보다 가액(價額)이 낮아, 비용을 효과적으로 억제할 수 있다. 동시에, 2차원 광학 레이더 모듈로 설치하면, 차량의 지붕에 설치할 필요가 없고, 추가로 카메라는 색인식 기능을 갖추어, 골프장의 특정 표식을 보다 정확하게 인식하도록 보조하여, 악천후 시에 골프장 자동 운전차의 위치를 인식시키는 것을 보조한다. 이것에 의해 광학 내비게이션 방식으로 내비게이션을 수행할 수 있어, 넷 송신 에러에 의한 내비게이션 커맨드(command)의 지연이나 착오를 막을 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 나타내는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 사용하는 자동 운전차가 골프장에 운용되는 것을 나타내는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 사용하는 자동 운전차가 카트길에서 페어웨이로 들어가는 경우를 나타내는 도면이다.
도 2c는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 사용하는 자동 운전차가 페어웨이에서 주행하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 2d는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 사용하는 자동 운전차가 페어웨이에서 카트길로 들어가는 경우를 나타내는 도면이다.
도 2e는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 사용하는 자동 운전차가 카트길에서 주행하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 사용하는 자동 운전차가 골프장에 운용되는 것을 나타내는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 사용하는 자동 운전차가 카트길에서 페어웨이로 들어가는 경우를 나타내는 도면이다.
도 2c는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 사용하는 자동 운전차가 페어웨이에서 주행하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 2d는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 사용하는 자동 운전차가 페어웨이에서 카트길로 들어가는 경우를 나타내는 도면이다.
도 2e는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 사용하는 자동 운전차가 카트길에서 주행하는 경우를 나타내는 도면이다.
이하에서는, 도 1~도 2e를 바탕으로 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 해당 설명은 본 발명의 실시 형태 중 하나의 예시에 지나지 않고, 본 발명의 실시 형태를 한정하는 것이 아니다.
도 1~도 2e가 나타내는 바와 같이, 본 발명의 하나의 실시 형태에 의한 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)는 골프장의 페어웨이를 운전 구역(A)으로 하여, 운전 구역(A)에 있어서 자동 운전차(C)의 길 안내를 한다. 상기 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)에는, 제 1 내비게이션 장치(1), 제 2 내비게이션 장치(2) 및 운동 제어 장치(3)가 포함된다.
도 1이 나타내는 바와 같이, 상기 제 1 내비게이션 장치(1)에는, 2차원 광학 레이더 모듈(11), 촬영 모듈(12), 제 1 포지셔닝 모듈(13) 및 제 1 경로 결정 모듈(14)이 포함된다. 상기 제 1 포지셔닝 모듈(13)이 상기 2차원 광학 모듈(11) 및 상기 촬영 모듈(12)에 연접되고, 상기 제 1 경로 결정 모듈(14)이 상기 제 1 포지셔닝 모듈(13)에 연접되어, 상기 제 1 내비게이션 장치(1)는 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11) 및 상기 촬영 모듈(12)의 검지에 의해 검지 결과가 얻어지고, 상기 제 1 포지셔닝 모듈(13)과 상기 제 1 경로 결정 모듈(14)이 상기 검지 결과를 바탕으로 계산을 수행하여, 상기 운전 구역(A)의 제 1 내비게이션 결과(N1)가 얻어진다.
구체적으로 말하면, 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11)은 라이다(light detection and ranging; LiDAR) 모듈을 이용한다. 라이다는 광학 원격 탐사 기술로, 그 원리는 펄스 레이저로 대상을 조사하고, 센서에 의해 반사 펄스가 계측됨으로써 대상과의 거리를 계측한다. 본 실시 형태에서는, 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11)이 2D 기계식 스캐닝 라이다(2D Mechanical Scanning Lidar)로서, 레이저/수신 컴포넌트의 기계적 회전 혹은 회전 미러로 빔을 유도하여, 360°의 광범위 구역의 데이터를 수집한다. 물론, 본 발명은 그것에 한정되지 않고, 2차원 광학 레이더 모듈(11)이 2D 솔리드 스테이트 라이다(2D Solid State Lidar)일 수도 있고, 그것은 회전 부재를 구비하지 않고 평면적인 검지 부재만 구비하므로, 사이즈가 작아서 중량이 가볍다. 어느 2차원 광학 레이더 모듈(11)이라도, 가액이 3차원 광학 레이더 모듈보다는 낮아서 차량의 지붕에 설치할 필요가 없고, 비용을 효과적으로 억제할 수 있다. 상기 촬영 모듈(12)이 촬영에 의해 촬영 데이터를 취득하는 것에 이용되고, 상기 촬영 데이터와 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11)의 검지 결과를 지도 데이터와 반복적으로 조합(照合)을 수행함으로써 즉각적이고 정확한 결과가 얻어진다. 본 실시 형태에서는, 상기 촬영 모듈(12)이 광학 촬영기이며, 머신 비전 알고리즘에 의해, 보다 양호한 물체 인식 능력을 갖고, 색, 구획선, 도로 표식 등을 인식할 수 있다. 이것에 의해, 골프장에 응용하는 경우, 상기 촬영 모듈(12)이 골프장의 잔디 등 환경의 색이나 필드에 설치되는 표식(예를 들어 골프장에서의 골프장 자동 운전차를 위한 컬러 사인)를 인식함으로써, 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11)의 보조를 수행하고, 상기 지도 데이터와 조합 후의 명확한 판단을 얻어, 판단의 정확성이 효과적으로 상승되어, 오판단의 발생을 억제한다. 본 발명에 있어서, 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11) 및 상기 촬영 모듈(12)은, 보다 완벽하고 정확한 검지 결과를 얻기 위해, 동시에 복수개를 제공할 수 있다. 또한, 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11)이 쌍이 되도록 설치되어 전방에 대하여 검지를 수행하는 경우, 상기 촬영 모듈(12)이 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11)을 보조하도록, 좌우 방향에 대하여 촬영을 수행하도록 설치될 수 있어, 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11)이 전방을 검지하면서 좌우 방향을 검지할 수 없는 문제를 해결한다. 상기 제 1 포지셔닝 모듈(13)은 본 실시 형태에서는 슬램(Simultaneous Localization and Mapping; SLAM) 모듈이며, 슬램의 개념으로는 미지의 환경의 지도를 구축 혹은 갱신하는 동시에 위치의 트레이스(trace)를 하여, 자기 위치 추정과 환경 지도 작성을 동시에 수행하는 목적을 달성하는 것이다. 상기 제 1 경로 결정 모듈(14)은 경로 계획(Path Planning)의 집행에 사용되고, 시뮬레이션을 수행하여 자동 운전차의 이동 경로를 얻는다.
도 1이 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시 형태의 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)에 의하면, 상기 제 1 포지셔닝 모듈(13)에 사용되는 맵 데이터가 고정밀도 전자 맵(HD Map) 데이터(M)를 포함하고, 본 실시 형태에 있어서, 상기 고정밀도 전자 맵 데이터(M)가 레이저 포인트 클라우드 맵(Laser Point Cloud Map) 데이터(M1), 지리 정보 시스템(Geographic Information System; GIS) 맵 데이터(M2) 및 경위 좌표 데이터(M3)를 포함한다. 구체적으로 말하면, 본 실시 형태에서는, 상기 제 1 내비게이션 장치(1)가 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11) 및 촬영 모듈(12) 등에서 제공되는 감지 정보를 운용하여, 레이저 포인트 클라우드 맵 데이터(M1), 지리 정보 시스템 맵 데이터(M2) 및 경위 좌표 데이터(M3)를 포함하는 상기 고정밀도 전자 맵 데이터(M)를 사용하여, 자기 위치 추정을 달성하고, 상기 운전 구역(A)에 대한 상기 제 1 내비게이션 결과(N1)를 얻는다.
도 1이 나타내는 바와 같이, 상기 제 2 내비게이션 장치(2)에는 전지구 항법 위성 시스템 모듈(21), 제 2 포지셔닝 모듈(22) 및 제 2 경로 결정 모듈(23)이 포함된다. 상기 제 2 포지셔닝 모듈(22)이 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈(21)에 연접되고, 상기 제 2 경로 결정 모듈(23)이 상기 제 2 포지셔닝 모듈(22)에 연접되어, 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈(21)의 검지에 의해 검지 결과가 얻어지고, 상기 제 2 포지셔닝 모듈(22)과 상기 제 2 경로 결정 모듈(23)이 상기 검지 결과를 바탕으로 계산을 수행하여, 상기 운전 구역(A)의 제 2 내비게이션 결과(N2)를 얻는다.
구체적으로 말하면, 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈(21)은 전지구 항법 위성 시스템(Global Navigation Satellite System; GNSS), 예를 들어 미국의 전지구 측위 시스템(Global Positioning System; GPS)을 사용하는 모듈이다. 도 1이 나타내는 바와 같이, 상기 제 2 포지셔닝 모듈(22)이 본 실시 형태에 있어서, 관성 측정 유닛(221), 칼만 필터(Kalman Filter) 유닛(222), 맵 매칭(Map Matching) 유닛(223) 및 포지션 인핸스먼트(Position Enhancement) 유닛(224)을 포함하고, 상기 칼만 필터 유닛(222)이 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈(21) 및 상기 관성 측정 유닛(221)에 연접되고, 상기 맵 매칭 유닛(223)이 상기 칼만 필터 유닛(222)에 연접되고, 상기 포지션 인핸스먼트 유닛(224)이 상기 맵 매칭 유닛(223)에 연접된다. 상기 제 2 경로 결정 모듈(23)도 경로 설계를 집행하는 모듈이며, 시뮬레이션에 사용되어 자동 운전차의 운동 경로를 얻는다.
도 1이 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시 형태의 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)에 의하면, 상기 제 2 포지셔닝 모듈(22)에 사용되는 맵 데이터는 지리 정보 시스템 맵 데이터(M2) 및 경위 좌표 데이터(M3)를 포함한다. 마찬가지로, 상기 제 2 내비게이션 장치(2)는 전지구 항법 위성 시스템 모듈(21) 등에 의한 검지 정보를 사용하고, 상기 지리 정보 시스템 맵 데이터(M2) 및 경위 좌표 데이터(M3)를 사용하여, 자기 위치 추정을 달성하고, 상기 운전 구역(A)에 대한 제 2 내비게이션 결과(N2)를 얻는다.
상기 운동 제어 장치(3)는 내비게이션 전환 모듈(31) 및 운동 제어 모듈(32)을 포함한다. 상기 내비게이션 선택 전환 모듈(31)이 상기 운동 제어 모듈(32)에 연접되고, 상기 내비게이션 전환 모듈(31)이 상기 제 1 내비게이션 장치(1)와 상기 제 2 내비게이션 장치(2) 각각의 신뢰 수준(L1, L2)을 바탕으로, 상기 운동 제어 모듈(32)을 상기 제 1 내비게이션 장치(1)로부터 상기 제 2 내비게이션 장치(2)에 연접되도록 전환하거나, 혹은 상기 운동 제어 모듈(32)을 상기 제 2 내비게이션 장치(2)로부터 상기 제 1 내비게이션 장치(1)에 연접되도록 전환하도록 설치됨으로써, 상기 운동 제어 모듈(32)이 상기 자동 운전차(C)를 상기 제 1 내비게이션 장치(1)의 상기 제 1 내비게이션 결과(N1) 및 상기 제 2 내비게이션 장치(2)의 상기 제 2 내비게이션 결과(N2) 중 어느 하나를 바탕으로 상기 운전 구역(A)에 있어서 자동 운전시킨다.
본 발명의 실시 형태의 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)에 의하면, 상기 내비게이션 신뢰 수준(L1, L2)이란 상기 제 1 내비게이션 장치(1)의 제 1 내비게이션 결과(N1) 및 상기 제 2 내비게이션 장치(2)의 제 2 내비게이션 결과(N2)의 신뢰 수준(Confidence Leｖel)의 추정값이다. 신뢰 수준(Confidence Level)은 통계학에 있어서 대상 결과의 정확성을 평가하기 위해 사용되는 것으로, 즉, 신뢰 가능한 정도의 표식이다. 본 발명에 있어서는, 상기 제 1 내비게이션 장치(1)의 내비게이션 신뢰 수준(L1) 및 상기 제 2 내비게이션 장치(2)의 내비게이션 신뢰 수준(L2)은 각각 상기 제 1 내비게이션 장치(1)의 내비게이션 결과(N1) 및 상기 제 2 내비게이션 장치(2)의 내비게이션 결과(N2)를 평가하기 위해 사용되고, 상기 제 1 내비게이션 장치(1)의 내비게이션 신뢰 수준(L1)은 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11) 및 상기 제 1 포지셔닝 모듈(13)의 연산 확률 모델에 의해 취득되고, 상기 제 2 내비게이션 장치(2)의 내비게이션 신뢰 수준(L2)은 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈(21) 및 상기 제 2 포지셔닝 모듈(22)의 연산 정보 및 상기 자동 운전차(C)의 차량 동태와 도로 동태 캡쳐 정보에 의해 취득된다.
도 2a~도 2e에 나타내는 바와 같이, 상기 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)가 사용되는 자동 운전차(C)가 골프장(상기 운전 구역(A))에 응용되는 경우, 상기 자동 운전차가 카트길을 주행할 때(도 2a 참조), 상기 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)는 보다 높은 내비게이션 신뢰 수준치를 갖는 내비게이션 결과(예를 들어, 제 1 내비게이션 결과(N1))를 선택할 수 있고, 그것을 바탕으로 상기 자동 운전차(C)를 제어하여 상기 운전 구역(A)에 있어서 무인 운전시킨다. 그리고, 포장 상태 및 도로 환경의 극적인 변화(예를 들어, 도 2b에 나타내는 바와 같이 카트길에서 페어웨이로 들어가거나, 또는 도 2d에 나타내는 바와 같이 페어웨이에서 카트길로 돌아오는)에 따라, 상기 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)는 임의로 현시점에서 보다 높은 신뢰 수준을 갖는 내비게이션 결과를 선택할 수 있다(예를 들어, 상기 제 1 내비게이션 결과(N1)를 선택하는 것으로부터 상기 제 2 내비게이션 결과(N2)를 선택하도록 전환하거나, 또는 상기 제 2 내비게이션 결과(N2)의 선택으로부터 상기 제 1 내비게이션 결과(N1)의 선택으로 돌아온다). 이것에 의해 상기 자동 운전차(C)를 제어하여 상기 운전 구역(A)에 있어서 무인 운전시킨다. 물론, 내비게이션 결과의 전환 선택 방법은 상술한 보다 높은 내비게이션 신뢰 수준치를 갖는 내비게이션 결과를 선택하는 방법에 한정되지 않는다. 다른 실시 형태에 있어서는, 상기 제 1 내비게이션 장치(1)의 내비게이션 신뢰 수준(L1) 및 상기 제 2 내비게이션 장치(2)의 내비게이션 신뢰 수준(L2) 각각 대하여 전환하기 위한 임계값을 마련할 수 있고(상한 임계값 및/또는 하한 임계값), 현재 선택된 내비게이션 결과의 내비게이션 신뢰 수준치가 하한 임계값을 밑돌 때 및/또는 선택되지 않은 내비게이션 결과의 신뢰 수준치가 상한 임계값을 웃돌 때에만, 상기 내비게이션 전환 모듈(31)이 내비게이션 장치의 전환을 수행한다.
상술한 기술에 의해, 본 발명의 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)는 골프장의 페어웨이, 포장 상태 및 페어웨이의 전체 환경 등의 조건의 변화에 따라, 설치 비용이 보다 효율적인 방법으로, 2차원 광학 내비게이션(촬영기 장착) 및 위성 내비게이션 간에 전환하여, 보다 높은 신뢰 수준을 갖는 내비게이션 결과(상기 제 1 내비게이션 결과(N1) 및 상기 제 2 내비게이션 결과(N2) 중 하나)를 임의로 선택할 수 있다. 이것에 의해, 상기 자동 운전차(C)가 일반 도로, 골프장의 페어웨이를 주행하거나, 혹은 양쪽 사이를 왕래해도, 상기 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)는 정확한 내비게이션 결과를 안정적으로 제공할 수 있어, 자동 운전차(C)가 오판단이나 이탈하는 것을 피하여, 탑승자의 안전을 보호하고, 양호한 승차 체험을 제공한다. 또한, 본 발명의 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)가 2차원 광학 레이더 모듈(11)을 채용하여, 3차원 광학 레이더 모듈보다 가액이 낮아, 비용을 효과적으로 억제할 수 있다. 동시에, 2차원 광학 레이더 모듈(11)로 설치하면, 차량의 지붕에 설치할 필요가 없고, 추가로 카메라는 색인식 기능이 갖춰져, 골프장의 특정 표식를 보다 정확하게 인식하도록 보조하여, 악천후 시에 골프장 자동 운전차의 위치를 인식시키는 것을 보조한다. 이것에 의해 광학 내비게이션 방식으로 내비게이션을 수행할 수 있어, 넷 송신 에러에 의한 내비게이션 커맨드의 지연이나 착오를 막을 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 형태를 상술한 바와 같이 개시했지만, 이들은 결코 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 주지와 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 각종 변경이나 수정을 가할 수 있다. 따라서, 본 발명의 특허 청구 범위는, 이러한 변경이나 수정을 포함하여 넓게 해석되어야 한다.
100: 자동 운전차 내비게이션 설비
1: 제 1 내비게이션 장치
11: 2차원 광학 레이더 모듈
12: 촬영 모듈
13: 제 1 포지셔닝 모듈
14: 제 1 경로 결정 모듈
2: 제 2 내비게이션 모듈
21: 전지구 항법 위성 시스템 모듈
22: 제 2 포지셔닝 모듈
221: 관성 측정 유닛
222: 칼만 필터 유닛
223: 맵 매칭 유닛
224: 포지션 인핸스먼트 유닛
23: 제 2 경로 결정 모듈
3: 운동 제어 장치
31: 내비게이션 전환 모듈
32: 운동 제어 모듈
A: 운전 구역
C: 자동 운전차
L1: 내비게이션 신뢰 수준
L2: 내비게이션 신뢰 수준
M: 고정밀도 전자 맵 데이터
M1: 레이저 포인트 클라우드 맵 데이터
M2: 지리 정보 시스템 맵 데이터
M3: 경위 좌표 데이터
N1: 제 1 내비게이션 결과
N2: 제 2 내비게이션 결과
1: 제 1 내비게이션 장치
11: 2차원 광학 레이더 모듈
12: 촬영 모듈
13: 제 1 포지셔닝 모듈
14: 제 1 경로 결정 모듈
2: 제 2 내비게이션 모듈
21: 전지구 항법 위성 시스템 모듈
22: 제 2 포지셔닝 모듈
221: 관성 측정 유닛
222: 칼만 필터 유닛
223: 맵 매칭 유닛
224: 포지션 인핸스먼트 유닛
23: 제 2 경로 결정 모듈
3: 운동 제어 장치
31: 내비게이션 전환 모듈
32: 운동 제어 모듈
A: 운전 구역
C: 자동 운전차
L1: 내비게이션 신뢰 수준
L2: 내비게이션 신뢰 수준
M: 고정밀도 전자 맵 데이터
M1: 레이저 포인트 클라우드 맵 데이터
M2: 지리 정보 시스템 맵 데이터
M3: 경위 좌표 데이터
N1: 제 1 내비게이션 결과
N2: 제 2 내비게이션 결과
Claims (6)
- 골프장의 페어웨이 및 러프 중 적어도 어느 하나를 운전 구역으로 하여, 상기 운전 구역에 있어서 골프장 자동 운전차의 내비게이션 방법을 자동적으로 전환하는 골프장 자동 운전차 내비게이션 전환 설비로서,
2차원 광학 레이더 모듈, 촬영 모듈, 상기 2차원 광학 레이더 모듈 및 상기 촬영 모듈에 연접(連接)되는 제 1 포지셔닝 모듈, 및 상기 제 1 포지셔닝 모듈에 연접되는 제 1 경로 결정 모듈이 포함되고, 상기 2차원 광학 레이더 모듈과 상기 촬영 모듈의 검지에 의해 검지 결과가 얻어지고, 상기 제 1 포지셔닝 모듈과 상기 제 1 경로 결정 모듈이 상기 검지 결과를 바탕으로 계산을 수행하여, 제 1 내비게이션 위치 결과 및 제 1 내비게이션 신뢰 수준이 얻어지는 제 1 내비게이션 장치;
전지구 항법 위성 시스템 모듈, 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈에 연접되는 제 2 포지셔닝 모듈, 및 상기 제 2 포지셔닝 모듈에 연접되는 제 2 경로 결정 모듈이 포함되고, 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈의 검지에 의해 검지 결과가 얻어지고, 상기 제 2 포지셔닝 모듈과 상기 제 2 경로 결정 모듈이 상기 검지 결과를 바탕으로 계산을 수행하여, 상기 골프장 자동 운전차가 상기 운전 구역에 있어서의 제 2 내비게이션 위치 결과 및 제 2 내비게이션 신뢰 수준이 얻어지는 제 2 내비게이션 장치; 및
운동 제어 모듈, 및 상기 운동 제어 모듈에 연접되는 내비게이션 선택 전환 모듈이 포함되고, 상기 내비게이션 선택 전환 모듈이 설치되어 상기 제 1 내비게이션 장치의 상기 제 1 내비게이션 신뢰 수준과 상기 제 2 내비게이션 장치의 상기 제 2 내비게이션 신뢰 수준을 바탕으로, 상기 운동 제어 모듈을 상기 제 1 내비게이션 장치로부터 상기 제 2 내비게이션 장치에 연접되도록 전환하거나, 혹은 상기 운동 제어 모듈을 상기 제 2 내비게이션 장치로부터 상기 제 1 내비게이션 장치에 연접되도록 전환함으로써, 상기 운동 제어 모듈이 상기 제 1 내비게이션 장치의 상기 제 1 내비게이션 위치 결과 및 상기 제 2 내비게이션 장치의 상기 제 2 내비게이션 위치 결과에서 선택된 것 중의 하나를 바탕으로 상기 자동 운전차를 상기 운전 구역에 있어서 무인 운전시키는 운동 제어 장치; 가 포함되고,
상기 제 1 내비게이션 장치의 상기 제 1 내비게이션 신뢰 수준은 상기 2차원 광학 레이더 모듈, 상기 촬영 모듈 및 상기 제 1 포지셔닝 모듈의 연산 확률 모델에 의해 취득되고,
상기 제 2 내비게이션 장치의 상기 제 2 내비게이션 신뢰 수준은 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈 및 상기 제 2 포지셔닝 모듈의 연산 정보 및 상기 자동 운전차의 차량 동태와 도로 동태 캡쳐 정보에 의해 취득되는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 포지셔닝 모듈이 슬램(Simultaneous Localization and Mapping, SLAM) 모듈인 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 포지셔닝 모듈에 사용되는 맵 데이터가 고정밀도 전자 맵 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비. - 제 3항에 있어서,
상기 고정밀도 전자 맵 데이터가 레이저 포인트 클라우드 맵 데이터, 지리 정보 시스템 맵 데이터, 및 경위 좌표 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 포지셔닝 모듈이 관성 측정 유닛, 칼만 필터 유닛, 맵 매칭 유닛 및 포지션 인핸스먼트 유닛를 포함하고, 상기 칼만 필터 유닛이 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈 및 상기 관성 측정 유닛에 연접되고, 상기 맵 매칭 유닛이 상기 칼만 필터 유닛에 연접되고, 상기 포지션 인핸스먼트 유닛이 상기 맵 매칭 유닛에 연접되는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비. - 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
상기 제 2 포지셔닝 모듈에 사용되는 맵 데이터가 지리 정보 시스템 맵 데이터 및 경위 좌표 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비.
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