KR20190024098A - Method and system for detecting location of moving vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기존의 위성항법 신호를 이용하여 이동체(예, 차량)의 위치를 추적하기 어려운 도로 구간에서, 이동체에 장착된 저가의 단 채널 라이다(Lidar)를 이용하여 이동체의 위치를 정밀하게 결정하기 위한 이동체의 위치 결정 방법 및 이동체의 위치 결정 시스템에 관한 것이다.The present invention accurately determines the position of a moving object by using a low-cost short channel (Lidar) mounted on a moving object in a road section where it is difficult to track the position of the moving object (e.g., vehicle) using existing satellite navigation signals And more particularly, to a positioning method for a moving object and a positioning system for a moving object.
현재 위성항법 기반의 위치 결정 기술은 매우 작은 오차 범위 이내의 정확도를 가지며 자율주행 자동차 및 차세대 지능형 교통시스템(C-ITS)을 위한 핵심기술로서 부각되고 있다.Currently, positioning based on satellite navigation has a precision within a very small error range and is emerging as a core technology for autonomous vehicles and next generation Intelligent Transportation System (C-ITS).
하지만 이동체가 밀집되어 위성항법 신호의 세기가 약한 도심이나, 터널 또는 지하와 같이 위성항법 신호가 수신되지 않는 도로 구간에서는 기존의 위성항법 신호를 사용할 수 없어, 고가의 관성항법시스템 또는 고가의 다채널 라이다를 사용하여 위치 결정을 수행해야 했다.However, the conventional satellite navigation signal can not be used in a road section where a satellite navigation signal is not received, such as a city center, a tunnel or a basement where the intensity of the satellite navigation signal is weak, We had to perform positioning using Lida.
한편, 근래에 널리 보급되고 있는 단 채널(1채널) 라이다의 경우, 고가인 다 채널 라이다에 비해 저렴한 비용으로 높은 거리 측정 정확도를 나타낼 수 있다는 장점이 있으나, 이동체에 장착되어 동적으로 움직이는 상태에서 해당 이동체의 3차원 위치 관측이 가능한 한계를 가지고 있다.On the other hand, in the case of a single-channel (1-channel) RDA, which has become widespread in recent years, it is advantageous in that it can exhibit high distance measurement accuracy at a low cost as compared with an expensive multi-channel RDA. However, Dimensional position of the moving object can be observed.
이에 따라, 이동체에 장착한 단 채널 라이더를 통해 도로를 주행하는 이동체와 도로 상의 특수 형상 구조물과의 이격 거리를 측정하여, 이동체의 도로 내에서의 위치를 정밀하게 결정할 수 있는 기술이 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for a technique capable of precisely determining a position of a moving object on a road by measuring a distance between a moving object traveling on a road through a short channel rider attached to the moving object and a special shape object on the road.
본 발명의 실시예는 기존의 위성항법 신호를 이용하여 이동체(예, 차량)의 정확한 위치좌표를 추적하기 어려운 신호 미약 구간(예, '도심 도로') 또는 신호 음영 구간(예, '터널 내부 도로')에서, 이동체에 장착된 레이저 거리측정기(예, 단 채널 라이다)를 통해 도로 주변 구조물을 감지하고, 구조물의 형상에 의해 변형되어 수신되는 레이저의 신호 파형과, 이동체 및 도로 주변 구조물 간의 이격 거리를 이용하여, 이동체의 주행차선 및 해당 주행차선 내에서의 주행지점을 정밀하게 추정해 이동체의 위치로 결정하는 것을 목적으로 한다.The embodiment of the present invention can be applied to a signal weak section (for example, 'urban road') or a signal shadow section (for example, a 'tunnel inner road') in which accurate position coordinates of a moving object ) Detects the roadside structure through a laser distance measuring device (for example, a short channel) mounted on the moving object, detects the signal waveform of the laser received by the shape of the structure and the distance between the moving object and the roadside structure The present invention aims at precisely estimating a driving lane of a moving body and a driving point in the driving lane using the distance to determine the position of the moving body.
본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 위치 결정 방법은, 도로를 주행하는 이동체에 부착된 레이저 거리측정기에서, 상기 도로에 설치되는 구조물을 감지하는 단계와, 상기 레이저 거리측정기에서, 복수의 구조물 각각을 감지 시 수신되는 신호 파형을, 주행에 따른 시간 흐름에 따라 수집하는 단계, 및 상기 수집된 신호 파형들을 심볼 조합으로 할당하고 있는, 상기 도로 내의 특정 차선을, 상기 이동체가 주행하는 주행차선으로 결정하는 단계를 포함한다.A method of positioning a moving object according to an embodiment of the present invention includes the steps of sensing a structure installed on the road in a laser distance measuring machine attached to a moving body traveling on a road, Collecting the signal waveforms received when the vehicle is sensed in accordance with the time flow according to the traveling and determining a specific lane in the road which is allocated to the combination of the collected signal waveforms as a driving lane on which the moving vehicle travels .
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 위치 결정 시스템은, 도로를 주행하는 이동체에 부착된 레이저 거리측정기를 통해, 상기 도로에 설치되는 구조물을 감지하는 감지부와, 복수의 구조물 각각을 감지 시 상기 레이저 거리측정기에 수신되는 신호 파형을, 주행에 따른 시간 흐름에 따라 수집하는 수집부, 및 상기 수집된 신호 파형들을 심볼 조합으로 할당하고 있는, 상기 도로 내의 특정 차선을, 상기 이동체가 주행하는 주행차선으로 결정하는 처리부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a positioning system for a moving object, comprising: a sensing part for sensing a structure installed on the road through a laser distance measuring device attached to a moving object traveling on the road; A collecting unit for collecting a signal waveform received by the laser distance measuring unit according to a time flow according to running and a specific lane in the road where the collected signal waveforms are allocated in symbol combinations, As a driving lane.
본 발명의 일실시예에 따르면, 이동체에 장착된 레이저 거리측정기(예, 단 채널 라이다)를 통해, 도로 주변에 차선 별로 서로 다른 배열로 설치된 복수의 구조물을 감지하고, 각 구조물의 형상에 의해 변형되어 수신되는 레이저의 신호 파형으로부터, 이동체의 도로 내 주행차선을 용이하게 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of structures arranged in different arrangements for each lane around the road are detected through a laser distance meter (e.g., a short channel) mounted on a moving object, It is possible to easily determine the on-road driving lane of the moving object from the signal waveform of the laser received in a deformed manner.
본 발명의 일실시예에 따르면, 이동체에 장착된 레이저 거리측정기(예, 단 채널 라이다)를 통해, 주행 중인 이동체와 도로 주변 구조물과의 이격 거리를 일정 주기로 측정하고, 시간 흐름에 따른 이격 거리의 변화로부터, 이동체의 도로 내 주행지점을 용이하게 추정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a distance between a moving vehicle and a roadside structure is measured at regular intervals through a laser range finder (for example, a short channel) mounted on a moving object, It is possible to easily estimate the on-road running point of the moving object.
본 발명의 일실시예에 따르면, 기존의 위성항법 신호를 이용하여 이동체(예, 차량)의 정확한 위치좌표를 추적하기 어려운 경우, 이동체에 장착된 단 채널 라이다를 이용하여 측정한 이동체와 도로 주변의 복수의 구조물과의 이격 거리를 통해, 이동체의 주행차선 또는 주행지점을 추정 함으로써, 이동체의 위치를 저비용으로 간편하고 정밀하게 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when it is difficult to track the exact position coordinates of a moving object (e.g., a vehicle) by using a conventional satellite navigation signal, a moving object measured using a short channel mounted on the moving object, It is possible to easily and precisely determine the position of the moving body at low cost by estimating the driving lane or the traveling point of the moving body through the distance from the plurality of structures of the moving body.
본 발명의 일실시예에 따르면, 육상교통 항법 시스템, 차세대 지능형 교통시스템(C-ITS) 또는 자율주행 자동차 등을 위한 차로 기반의 정밀한 위치 추적을 가능하게 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to precisely track a car-based location for an on-land traffic navigation system, a next-generation intelligent transportation system (C-ITS), or an autonomous vehicle.
본 발명의 일실시예에 따르면, 터널 내부의 경우 아치형의 천장에 차선 별로 상이한 배열로 특수 형상의 구조물을 설치 함으로써, 이동체 및 구조물과의 이격 거리(높이)의 변화를 이용해 이동체의 주행차선과, 주행차선 내에서의 위치를 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by providing a structure having a special shape in a different arrangement for each lane on an arc-shaped ceiling in a tunnel, it is possible to reduce the distance between the moving lane of the moving object and the lane, The position in the driving lane can be determined.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 위치 결정 시스템의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 위치 결정 시스템에서, 신호 음영 구간에서 이동체의 위치를 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 위치 결정 시스템에서, 신호 미약 구간에서 이동체의 위치를 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 위치 결정 시스템에서, 뒤틀린 판 형상의 구조물의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 위치 결정 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating an internal structure of a mobile positioning system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a process of determining a position of a moving object in a signal shadow region in a moving object positioning system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 is a diagram for explaining a process of determining a position of a moving object in a signal weak section in a moving object positioning system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing an example of a twisted plate-like structure in a mobile positioning system according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a procedure of a positioning method of a moving object according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 응용프로그램 업데이트 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, an apparatus and method for updating an application program according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to or limited by the embodiments. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 위치 결정 시스템의 내부 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an internal structure of a mobile positioning system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 위치 결정 시스템(100)은, 감지부(110), 수집부(120) 및 처리부(130)를 포함하여 구성할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 이동체의 위치 결정 시스템(100)은 측정부(140) 및 데이터베이스(150)를 각각 추가하여 구성할 수 있다.Referring to FIG. 1, a moving
감지부(110)는 도로를 주행하는 이동체에 부착된 레이저 거리측정기(102)를 통해, 상기 도로에 설치되는 구조물을 감지한다.The
여기서, 복수의 구조물은 인접 구조물 간에 서로 상이한 형상을 가지도록 도로 상에 설치될 수 있다. 다시 말해, 수평한 판과 경사진 판, 또는 원형 요철과 다각형 요철 등과 같이, 높이가 구분되는 다양한 형상의 구조물이 도로 상에 설치될 수 있고, 이러한 구조물의 형상, 크기에 관한 데이터와 설치위치는 구조물 정보로서 상기 도로에 대응하여 데이터베이스(150)에 저장될 수 있다.Here, the plurality of structures may be installed on the road so that the adjacent structures have different shapes from each other. In other words, various types of structures having different heights can be installed on the road, such as a horizontal plate and an inclined plate, or circular irregularities and polygonal irregularities, and data on the shape and size of these structures and installation positions And may be stored in the
이를 통해, 본 발명에서는, 이동체가 주행 중인 도로 상의 구조물의 높이를 레이저 거리측정기(102)를 이용한 이격 거리 측정을 통해 파악하여, 이동체가 가장 근접하게 통과하는 구조물의 형상을 유추할 수 있고, 해당 구조물이 설치된 위치를 이용해 이동체의 도로 내 주행지점의 추정이 가능해지도록 할 수 있다.Accordingly, in the present invention, the height of the structure on the road on which the mobile body is traveling can be grasped by measuring the distance using the
또한, 복수의 구조물은 차선 별로 서로 상이하게 배열되어 설치될 수 있다. 다시 말해, 다양한 형상의 구조물이 차선 별로 상이한 배열이 되도록 할당되어 설치될 수 있고, 이러한 구조물의 배열은 상기 구조물 정보에 더 포함되어 도로 내의 차선 별로 데이터베이스(150)에 저장될 수 있다.In addition, a plurality of structures can be arranged and arranged differently for each lane. In other words, the structures of various shapes can be allocated and installed in different lanes, and the arrangement of the structures can be further included in the structure information and stored in the
이를 통해, 본 발명에서는, 레이저 거리측정기(102)를 통해 일정 주기로 측정한 이격 거리의 변화량을 통해 도로 상의 구조물들의 높이 변화를 파악하여, 이동체가 주행 중 통과하는 구조물들의 배열을 유추하여, 이동체의 도로 내 주행차선의 결정이 가능해지도록 할 수 있다.Accordingly, in the present invention, the height variation of the structures on the road is detected through the variation amount of the distance measured at regular intervals through the laser
일례로, 터널 내부와 같은 신호 음영 구간의 도로에서는, 도로의 상부, 예컨대 터널의 천장에, 서로 다른 요철(凹凸)을 가지는 복수의 구조물이 차선 별로 상이하게 배열되어 설치될 수 있다.For example, on a road in a signal shading section such as the inside of a tunnel, a plurality of structures having different irregularities may be arranged in the upper part of the road, for example, the ceiling of the tunnel, for different lanes.
예를 들어, 도 2에 도시한 것처럼, 원형의 요철을 가지는 구조물(210)과, 사각형의 요철을 가지는 구조물(220)이 터널 내부의 아치형의 천장에 설치될 경우, 각 구조물(210, 220)의 형상에 따라 높이가 구분될 수 있다. 또한, 각 구조물(210, 220)은, 제1 차선 부근에 구조물(210)과 구조물(220)이 교대로 배열되도록 하고, 제2 차선 부근에 두 개의 구조물(210) 및 한 개의 구조물(220)이 반복적으로 배열되도록 하여, 차선 별로 상이한 배열로 설치될 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, when a
다른 일례로, 이동체가 밀집된 도심과 같은 신호 미약 구간의 도로에서는, 도로 주변에 서로 다른 높이를 가지도록 설치각도(예를 들어, 경사각도 30도, 60도, 180도(수평))가 조절된 복수의 구조물이 차선 별로 상이하게 배열되어 설치될 수 있다.As another example, in the case of a road with weak signals such as a downtown area where a mobile body is densely packed, the installation angles (for example, inclination angles of 30 degrees, 60 degrees, 180 degrees A plurality of structures can be arranged and arranged differently for each lane.
예를 들어, 도 3에 도시한 것처럼, 도심의 도로 상에는 수평한 판 형상의 구조물(310) 또는 경사진 판 형상의 구조물(320)이 각 차선 옆에 설치될 수 있으며, 각 구조물(310, 320)은 형상에 따라 높이가 달라질 수 있다. 또한, 각 구조물(310, 320)은 차선 별로 상이한 배열로 설치될 수 있으며 예를 들어 제1 차선 부근에는 구조물(310)과 구조물(320)이 교대로 배열되고, 제2 차선 부근에는 두 개의 구조물(310)이 이어서 배열되도록 설치될 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, a horizontal plate-
실시예에 따라, 감지부(110)는 기존의 위성항법 신호를 이용하여 이동체(예, 차량)의 정확한 위치좌표를 추적하기 어려운 경우, 이동체에 장착된 단 채널 라이다를 이용하여 이동체의 위치 결정이 개시되도록 할 수 있다.According to the embodiment, when it is difficult to track the precise position coordinates of a moving object (e.g., a vehicle) by using an existing satellite navigation signal, the
일례로, 감지부(110)는 위성항법 시스템(101)으로부터 수신되는 상기 이동체에 대한 위성항법 신호의 신호 세기가 기준치 미만이면, 상기 도로를, 신호 미약 구간으로 판단할 수 있다. 여기서, 신호 미약 구간은 이동체가 밀집된 도심의 일반 도로를 예시할 수 있다.For example, if the signal strength of the satellite navigation signal for the mobile object received from the
또한, 감지부(110)는 위성항법 시스템(101)으로부터, 상기 이동체에 대한 위성항법 신호가 일정 시간 동안 수신되지 않으면, 상기 도로를, 신호 음영 구간으로 판단할 수 있다. 여기서, 신호 음영 구간은 터널 내부 도로 또는 지하도를 예시할 수 있다.In addition, the
감지부(110)는 상기 도로가, 신호 미약 구간 및 신호 음영 구간 중 어느 하나로 판단될 경우, 레이저 거리측정기(102)에 거리 측정 명령을 발생할 수 있다. 다시 말해, 감지부(110)는 도로 상의 구조물 감지 및 구조물과의 이격 거리 측정을 위한 거리 측정 명령을 발생할 수 있다.The
레이저 거리측정기(102)는 상기 거리 측정 명령의 발생에 따라, 도로 상의 일정 범위 이내의 복수의 구조물 각각을 향해 레이저를 송출하고, 감지부(110)는 레이저 거리측정기(102)에서 송출된 레이저가 해당 구조물에 의해 리턴되어 정해진 시간 내에 수신되면, 도로 상의 구조물을 감지할 수 있다.The
감지부(110)는 단 채널 라이더(LIDAR)와 다 채널 라이더 중 적어도 하나의 레이저 거리측정기(102)를 이용하여 도로 상의 구조물을 감지할 수 있다.The
다시 말해, 본 명세서에서는 상대적으로 저가의 단 채널 라이더와 위치 결정 성능이 보다 우수한 다 채널 라이더 중 어떤 것을 이용해도 무방하지만, 상대적으로 저가의 단 채널 라이더(LIDAR)를 이용하여 레이저 거리측정기(102)가 구현될 경우 누구나 손쉽게 이용할 수 있고 시스템(100)의 제작 비용이 절감될 수 있다. 또한, 상대적으로 고가인 다 채널 라이다를 이용하는 경우에는 구조물과의 이격 거리 측정을 통한 이동체의 위치 결정 성능이 보다 향상될 수 있다.In other words, in this specification, it is possible to use any of a relatively low-cost short-channel rider and a multi-channel rider with better positioning performance. However, the
수집부(120)는 복수의 구조물 각각을 감지 시 레이저 거리측정기(102)에 수신되는 신호 파형을, 주행에 따른 시간 흐름에 따라 수집한다.The
상기 복수의 구조물은 인접 구조물 간에 서로 상이한 형상을 가지도록 설치되어 있고, 수집부(120)는 레이저 거리측정기(102)에서 복수의 구조물 각각을 향해 레이저를 송출한 이후, 정해진 시간 내에, 상기 레이저가 상기 구조물의 형상에 의해 상기 신호 파형으로 변형되어 리턴되어 수신되면, 유효한 것으로 판단하여 수집할 수 있다.The plurality of structures are provided so as to have different shapes from each other between the adjacent structures. The
도로 상의 구조물에 송출된 레이저는, 상기 구조물에 의해 반사되어 리턴될 때 일부의 레이저가 해당 구조물에 흡수되거나 혹은 해당 구조물에 의해 다른 방향으로 굴절될 수 있으며, 실제로 레이저 거리측정기(102)로 리턴되는 레이저의 신호 파형은 송출 시와 달리 변형될 수 있고, 각 구조물의 형상에 따라 신호 파형은 더 상이해질 수 있다.The laser emitted to the structure on the road can be absorbed by the structure or refracted in the other direction by the structure when the laser is reflected and returned by the structure and is returned to the laser
이러한 점을 이용하여, 본 발명에서는, 수집부(120)에서 주행에 따른 시간 흐름에 따라 연속적으로 수집된 상기 신호 파형으로부터, 이동체가 도로를 주행 시 통과하게 되는 각 구조물의 형상과 배열을 유추할 수 있다.Using this point, in the present invention, it is possible to infer the shape and arrangement of each structure through which the moving object passes when traveling on the road from the signal waveform continuously collected according to the time flow according to the traveling in the
처리부(130)는 상기 수집된 신호 파형들을 심볼 조합으로 할당하고 있는, 상기 도로 내의 특정 차선을, 상기 이동체가 주행하는 주행차선으로 결정한다.The
도로에 설치된 복수의 구조물은 인접 차선 간에 서로 다른 형상으로 설치될 수 있고, 이 경우 각 구조물의 형상에 의해 변형되는 신호 파형 역시 도로 내의 차선 별로 더 상이해질 수 있다.A plurality of structures installed on the road can be installed in different shapes between adjacent lanes. In this case, signal waveforms deformed by the shape of each structure can also be different for each lane in the road.
데이터베이스(150)는 도로 내 차선 별로 할당되는 복수의 신호 파형의 조합을 심볼 조합으로서 저장할 수 있으며, 처리부(130)는 상기 수집된 신호 파형들의 조합과 일치하는 심볼 조합이 할당된 차선을, 데이터베이스(150)에서 찾아, 이동체가 현재 주행 중인 주행차선으로 결정할 수 있다.The
예를 들어, 도 2에 도시된 것처럼, 터널 내부의 천장에 원형의 요철을 가지는 구조물(210)과, 사각형의 요철을 가지는 구조물(220)이 차선 별로 상이한 배열로 설치된 경우, 처리부(130)는 이동체(201)에 부착된 레이저 거리측정기(202)에서 송출된 레이저가 구조물(210 또는 220)에 의해 변형되어 리턴되는 신호 파형들에서, 이동체(201)의 주행에 따라 '원형'과 '사각형'이 교대로 나타나는 경우, 상기 신호 파형들의 조합이 심볼 조합으로 할당된 제1 차선을 이동체의 주행차선으로 결정할 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, when the
또한, 도 3에 도시된 것처럼, 수평한 판 형상의 구조물(310)과 경사진 판 형상의 구조물(320)이 차선 별로 상이한 배열로 설치된 경우, 처리부(130)는 이동체(301)에 부착된 레이저 거리측정기(302)에서 송출된 레이저가 구조물(310 또는 320)에 의해 변형되어 리턴되는 신호 파형들에서, 이동체(301)의 주행에 따라 '수평'과 '경사'가 교대로 나타나는 경우, 상기 신호 파형들의 조합이 심볼 조합으로 할당된 제1 차선을 이동체의 주행차선으로 결정할 수 있다. 이때, 처리부(130)는 신호 파형들에서 '경사'가 반복해서 나타나는 경우에는 제2 차선을 이동체의 주행차선으로 결정할 수 있다.3, when the horizontal plate-
또한, 처리부(130)는 레이저 거리측정기(102)를 통해 측정되는 이격 거리의 변화량을 통해 구조물의 형상과 배열을 유추하여 구조물의 주행차선을 결정할 수도 있다.In addition, the
일례로, 신호 미약 구간으로 판단되는 상기 도로(예, '도심 도로')에서, 서로 다른 높이로 설치된 복수의 구조물이 차선 별로 상이하게 배열되어 설치되거나, 또는 신호 음영 구간으로 판단되는 상기 도로(예, '터널 내부 도로')의 상부에, 서로 다른 요철을 가지는 복수의 구조물이 차선 별로 상이하게 배열되어 설치될 수 있다. For example, a plurality of structures provided at different heights in the roads (e.g., 'urban roads') determined as a weak signal section may be arranged and installed in different lanes, , 'Tunnel interior road'), a plurality of structures having different irregularities may be arranged and arranged differently for each lane.
여기서, 신호 미약 구간으로 판단되는 상기 도로에는, 판 형상의 복수의 구조물이 서로 다른 높이를 가지도록 수평 또는 기울어져 설치되고, 신호 음영 구간으로 판단되는 상기 도로의 상부에는, 원 또는 다각형의 요철을 가지는 복수의 구조물이 설치될 수 있다.Here, on the road judged as a weak signal section, a plurality of plate-like structures are installed horizontally or tilted so as to have different heights, and irregularities of a circle or a polygon are arranged at the upper part of the road judged as a signal- A plurality of structures may be installed.
처리부(130)는 레이저 거리측정기(102)를 통해 측정되는 이격 거리의 변화량을 통해 구조물의 배열을 예측하고, 상기 구조물의 배열과 일치하는 차선을, 상기 이동체의 주행차선으로 결정할 수 있다.The
예를 들어, 도 2에 도시한 것처럼, 터널 내부의 아치형의 천장에 원형의 요철을 가지는 구조물(210)과, 사각형의 요철을 가지는 구조물(220)이 차선 별로 상이한 배열로 설치된 경우, 처리부(130)는 터널 내부 도로를 주행하는 이동체의 주행 시간에 따른 구조물(210 또는 220)과의 이격 거리의 변화를 도 2의 그래프(230)와 같이 작성할 수 있다. 처리부(130)는 그래프(230)에 원형(231)과 사각형(232)이 번갈아 반복해서 나타나는 것으로부터, 구조물(210)과 구조물(220)이 교대로 배열된 제1 차선을 이동체(201)의 주행차선으로 결정할 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, when a
또한, 도 3에 도시한 것처럼, 수평한 판 형상의 구조물(310)과 경사진 판 형상의 구조물(320)이 차선 별로 상이한 배열로 설치된 경우, 처리부(130)는 도심에 위치한 도로를 주행하는 이동체의 주행 시간에 따른 구조물(310 또는 320)과의 이격 거리의 변화를 도 3의 그래프(330)와 같이 작성할 수 있다. 처리부(130)는 그래프(330)에 수평(331)과 경사(332)이 번갈아 나타나는 것으로부터, 구조물(310)과 구조물(320)이 교대로 배열된 제1 차선을 이동체(301)의 주행차선으로 결정할 수 있다.3, when the horizontal plate-
실시예에 따라, 이동체의 위치 결정 시스템(100)은 측정부(140)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the mobile
측정부(140)는 레이저 거리측정기(102)를 통해 상기 구조물을 향해 레이저를 송출하여, 상기 이동체와 상기 구조물과의 이격 거리를 측정한다.The
예를 들어, 측정부(140)는 레이저 거리측정기(102)에서 송출된 레이저의 송출 속도와 상기 신호 파형이 리턴되어 수신된 시간을 이용해, 해당 구조물과의 이격 거리를 측정할 수 있다.For example, the measuring
처리부(130)는 상기 이격 거리를 이용하여, 상기 주행차선에서의, 상기 이동체의 현 주행지점을 추정할 수 있다.The
예를 들어, 도 3에 도시된 평탄한 판 형상의 구조물(310, 320)이, 도 4에 도시된 것과 같은 각 지점(401, 402, 403)의 높이가 상이한 뒤틀린 판 형상의 구조물(400)로 대체되어 도로 상에 설치될 수 있다. 이 경우, 처리부(130)는 이동체(301)가 주행 방향에 따라 구조물(400)의 각 지점(401, 402, 403) 부근을 순차적으로 통과할 때 측정되는 이격 거리가, 각 지점(401, 402, 403)의 높이에 따라 변화되는 점을 이용하여, 이동체(301)의 주행차선 내에서의 현 주행지점(도로에서 종방향 위치)을 보다 용이하게 추정할 수 있게 된다.For example, the flat plate-
이격 거리 측정을 통해 이동체의 현 주행지점을 추정하는 일례로, 데이터베이스(150)는 상기 복수의 구조물에 대해, 설치위치를 적어도 포함하는 구조물 정보를, 상기 도로에 대응하여 저장한다. 처리부(130)는 상기 복수의 구조물 중, 둘 이상의 구조물과의 이격 거리가 각각 측정되는 경우, 데이터베이스(150)로부터 식별한 상기 둘 이상의 구조물의 설치위치로부터, 설치간격을 계산하고, 상기 설치간격과 상기 각 이격 거리를 토대로, 상기 이동체의 현 주행지점을 추정할 수 있다.An example of estimating the current traveling point of the moving object through the separation distance measurement, the
다른 일례로, 처리부(130)는 가장 작은 이격 거리가 측정된 구조물의 설치위치를, 데이터베이스(150)로부터 식별하고, 상기 설치위치를, 상기 이동체의 현 주행지점으로 추정할 수도 있다.In another example, the
또 다른 일례로, 처리부(130)는 데이터베이스(150)를 참조하여, 상기 복수의 구조물에 대한 설치위치 별 형상의 변화를 나타낸 그래프를 작성하고, 상기 이동체의 주행방향으로의 상기 이격 거리의 변화량을 통해 예측한 구조물의 형상을 근거로, 상기 그래프로부터, 상기 구조물의 설치위치를 식별하고, 상기 설치위치를, 상기 이동체의 현 주행지점으로 추정할 수도 있다.In another example, the
여기서, 상기 구조물 정보는 구조물의 형상과 크기를 구분 가능한 데이터를 더 포함할 수 있다.Here, the structure information may further include data capable of distinguishing the shape and size of the structure.
또한, 데이터베이스(150)는 상기 도로 내에서 인접 차선 간에 서로 다른 형상으로 설치된 복수의 구조물에 관한 구조물 정보를, 상기 도로 내 차선에 더 대응하여 저장할 수 있다. In addition, the
이 경우, 처리부(130)는 차선 별로 작성되는 상기 복수의 구조물에 대한 설치위치 별 형상의 변화를 나타낸 그래프 중에서, 상기 이동체의 주행방향으로의 상기 이격 거리의 변화량과 가장 유사한 그래프를 찾고, 상기 그래프에 해당하는 차선을, 상기 이동체의 주행차선으로 결정할 수 있다.In this case, the
이상과 같이, 처리부(130)는 상기 이동체의 주행차선 및 상기 주행차선 내에서의 현 주행지점을, 상기 이동체의 위치로서 정밀하게 결정할 수 있다.As described above, the
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 이동체에 장착된 레이저 거리측정기(예, 단 채널 라이다)를 통해, 도로 주변에 차선 별로 서로 다른 배열로 설치된 복수의 구조물을 감지하고, 각 구조물의 형상에 의해 변형되어 수신되는 레이저의 신호 파형으로부터, 이동체의 도로 내 주행차선을 용이하게 결정할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, a plurality of structures arranged in different arrangements for each lane around the road are detected through a laser distance measuring instrument (for example, a short channel) mounted on a moving object, It is possible to easily determine the driving lane on the road of the moving object from the signal waveform of the laser which is deformed and received by the shape.
본 발명의 일실시예에 따르면, 이동체에 장착된 레이저 거리측정기(예, 단 채널 라이다)를 통해, 주행 중인 이동체와 도로 주변 구조물과의 이격 거리를 일정 주기로 측정하고, 시간 흐름에 따른 이격 거리의 변화로부터, 이동체의 도로 내 주행지점을 용이하게 추정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a distance between a moving vehicle and a roadside structure is measured at regular intervals through a laser range finder (for example, a short channel) mounted on a moving object, It is possible to easily estimate the on-road running point of the moving object.
본 발명의 일실시예에 따르면, 기존의 위성항법 신호를 이용하여 이동체(예, 차량)의 정확한 위치좌표를 추적하기 어려운 경우, 이동체에 장착된 단 채널 라이다를 이용하여 측정한 이동체와 도로 주변의 복수의 구조물과의 이격 거리를 통해, 이동체의 주행차선 또는 주행지점을 추정 함으로써, 이동체의 위치를 저비용으로 간편하고 정밀하게 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when it is difficult to track the exact position coordinates of a moving object (e.g., a vehicle) by using a conventional satellite navigation signal, a moving object measured using a short channel mounted on the moving object, It is possible to easily and precisely determine the position of the moving body at low cost by estimating the driving lane or the traveling point of the moving body through the distance from the plurality of structures of the moving body.
본 발명의 일실시예에 따르면, 육상교통 항법 시스템, 차세대 지능형 교통시스템(C-ITS) 또는 자율주행 자동차 등을 위한 차로 기반의 정밀한 위치 추적을 가능하게 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to precisely track a car-based location for an on-land traffic navigation system, a next-generation intelligent transportation system (C-ITS), or an autonomous vehicle.
본 발명의 일실시예에 따르면, 터널 내부의 경우 아치형의 천장에 차선 별로 상이한 배열로 특수 형상의 구조물을 설치 함으로써, 이동체 및 구조물과의 이격 거리(높이)의 변화를 이용해 이동체의 주행차선과, 주행차선 내에서의 위치를 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by providing a structure having a special shape in a different arrangement for each lane on an arc-shaped ceiling in a tunnel, it is possible to reduce the distance between the moving lane of the moving object and the lane, The position in the driving lane can be determined.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 위치 결정 시스템에서, 신호 음영 구간(예, 터널 내부 도로)에서 이동체의 위치를 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram for explaining a process of determining a position of a moving object in a signal shadow period (for example, a tunnel inner road) in a moving object positioning system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 터널 내부 도로의 천장에는 원형의 요철을 가지는 구조물(210)과, 사각형의 요철을 가지는 구조물(220)이 설치되어, 각 구조물(210, 220)의 형상에 따라 높이가 구분될 수 있다.2, a
특히, 각 구조물(210, 220)은, 제1 차선 부근에 구조물(210)과 구조물(220)이 교대로 배열되도록 하고, 제2 차선에 부근에 두 개의 구조물(210) 및 한 개의 구조물(220)이 반복적으로 배열되도록 함으로써, 차선 별로 상이한 배열로 설치될 수 있다.Particularly, each of the
이동체의 위치 결정 시스템은, 이동체(201)에 부착된 단 채널 라이다(201)를 통해, 천장의 구조물(210 또는 220)을 향해 레이저를 송출하고, 레이저의 송출 속도 및 구조물(210 또는 220)에 의해 신호 파형이 리턴되어 수신된 시간을 이용해, 해당 구조물(210 또는 220)과의 이격 거리를 측정할 수 있다.The positioning system of the moving object is configured to send the laser toward the
이동체의 위치 결정 시스템은, 이동체(201)의 주행 시간에 따른 구조물(210 또는 220)과의 이격 거리의 변화를, 도 2의 그래프(230)와 같이 작성할 수 있다.The positioning system of the moving object can make a change in the separation distance from the
이동체의 위치 결정 시스템은, 그래프(230)에 원형(231)과 사각형(232)이 번갈아 반복해서 나타나는 것으로부터, 구조물(210)과 구조물(220)이 교대로 배열된 제1 차선을 이동체(201)의 주행차선으로 결정할 수 있다.Since the
이동체의 위치 결정 시스템은, 그래프(230)에 도시된 이격 거리의 변화가, 구조물(210 또는 220)에 의한 터널 내부 천장의 높이 변화와 비례하는 점을 이용하여, 그래프(230)로부터, 이동체(201)와 가장 근접하게 설치된 구조물(220)의 형상, 즉 '사각형'(232)을 유추할 수 있고, 해당 구조물(220)의 설치위치(예, x축 좌표)를 데이터베이스로부터 식별하여, 상기 제1 차선에서의 이동체(201)의 현 주행지점을 추정할 수 있다.The positioning system of the moving object moves from the
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 위치 결정 시스템에서, 신호 미약 구간에서 이동체의 위치를 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a process of determining a position of a moving object in a signal weak section in a moving object positioning system according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 차량과 같은 이동체(301)가 밀집된 도심의 도로 상에는 수평한 판 형상의 구조물(310)과 경사진 판 형상의 구조물(320)이 각 차선 옆에 설치되어, 각 구조물(310, 320)은 형상에 따라 높이가 구분될 수 있다. 3, a horizontal plate-
특히, 제1 차선 부근에는 구조물(310)과 구조물(320)이 교대로 배열되고, 제2 차선 부근에는 두 개의 구조물(310)이 이어서 배열되어, 각 구조물(310, 320)이 차선 별로 상이한 배열로 설치될 수 있다.Particularly, a
이동체의 위치 결정 시스템은, 이동체(301)에 부착된 단 채널 라이다(301)를 통해, 천장의 구조물(310 또는 320)을 향해 레이저를 송출하고, 레이저의 송출 속도 및 구조물(310 또는 320)에 의해 신호 파형이 리턴되어 수신된 시간을 이용해, 해당 구조물(310 또는 320)과의 이격 거리를 측정할 수 있다.The positioning system of the moving object is a system for sending a laser toward a
이동체의 위치 결정 시스템은, 이동체(301)의 주행 시간에 따른 구조물(310 또는 320)과의 이격 거리의 변화를, 도 3의 그래프(330)와 같이 작성할 수 있다.The position determination system of the moving object can make a change in the separation distance from the
이동체의 위치 결정 시스템은, 그래프(330)에 수평(331)과 경사(332)가 번갈아 반복해서 나타나는 것으로부터, 구조물(310)과 구조물(320)이 교대로 배열된 제1 차선을 이동체(301)의 주행차선으로 결정할 수 있다.Since the horizontal and
이동체의 위치 결정 시스템은, 그래프(330)에 도시된 이격 거리의 변화가, 구조물(310 또는 320)의 설치각도에 따른 높이 변화와 비례하는 점을 이용하여, 그래프(330)로부터, 이동체(301)와 가장 근접하게 설치된 구조물(310)의 형상, 즉 '수평'(331)을 유추할 수 있고, 해당 구조물(320)의 설치위치(예, x축 좌표)를 데이터베이스로부터 식별하여, 상기 제1 차선에서의 이동체(301)의 현 주행지점을 추정할 수 있다.The position determination system of the moving object moves the moving
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 위치 결정 시스템에서, 뒤틀린 판 형상의 구조물의 일례를 도시한 도면이다.FIG. 4 is a view showing an example of a twisted plate-like structure in a mobile positioning system according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 차량과 같은 이동체가 밀집된 도심의 도로 상에는, 도 3에 도시된 평탄한 판 형상의 구조물(310, 320) 이외에도, 각 지점(401, 402, 403)의 높이가 상이하도록 뒤틀린 판 형상의 구조물(400)이 설치될 수 있다.4, in addition to the flat plate-
이동체의 위치 결정 시스템은, 이동체가 주행 방향에 따라 구조물(400)의 각 지점(401, 402, 403) 부근을 순차적으로 통과할 때 측정되는 이격 거리가, 각 지점(401, 402, 403)의 높이에 따라 변화되는 점을 이용하여, 이동체의 주행차선 내에서의 현 주행지점(도로에서 종방향 위치)을 보다 용이하게 추정할 수 있다.The positioning system of the moving object is designed so that the distance measured when the moving object sequentially passes around each
이하, 도 5에서는 본 발명의 실시예들에 따른 이동체의 위치 결정 시스템(100)의 작업 흐름을 상세히 설명한다.5, a work flow of the
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이동체의 위치 결정 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a procedure of a positioning method of a moving object according to an embodiment of the present invention.
본 실시예에 따른 이동체의 위치 결정 방법은 상술한 이동체의 위치 결정 시스템(100)에 의해 수행될 수 있다.The moving object positioning method according to this embodiment can be performed by the moving
도 5를 참조하면, 단계(510)에서, 이동체의 위치 결정 시스템(100)은, 도로를 주행하는 이동체에 부착된 레이저 거리측정기를 통해, 상기 도로에 설치되는 구조물을 감지한다.Referring to FIG. 5, in
이동체의 위치 결정 시스템(100)은, 기존의 위성항법 신호를 이용하여 이동체(예, 차량)의 정확한 위치좌표를 추적하기 어려운 경우, 이동체에 장착된 단 채널 라이다를 이용하여 이동체의 위치 결정이 개시되도록 할 수 있다.When it is difficult to track the precise positional coordinates of a moving object (e.g., a vehicle) using a conventional satellite navigation signal, the
일례로, 이동체의 위치 결정 시스템(100)은, 위성항법 시스템으로부터 수신되는 상기 이동체에 대한 위성항법 신호의 신호 세기가 기준치 미만이면, 상기 도로를, 신호 미약 구간으로 판단할 수 있다. 여기서, 신호 미약 구간은 이동체가 밀집된 도심의 일반 도로를 예시할 수 있다.For example, the
또한, 이동체의 위치 결정 시스템(100)은, 위성항법 시스템으로부터, 상기 이동체에 대한 위성항법 신호가 일정 시간 동안 수신되지 않으면, 상기 도로를, 신호 음영 구간으로 판단할 수 있다. 여기서, 신호 음영 구간은 터널 내부 도로 또는 지하도를 예시할 수 있다.In addition, the
이동체의 위치 결정 시스템(100)은, 상기 도로가, 신호 미약 구간 및 신호 음영 구간 중 어느 하나로 판단될 경우, 레이저 거리측정기에 거리 측정 명령을 발생하여 도로 상의 구조물을 감지하고, 구조물과의 이격 거리를 측정하도록 할 수 있다.When the road is judged to be one of the weak signal section and the signal dark section, the
단계(520)에서, 이동체의 위치 결정 시스템(100)은, 복수의 구조물 각각을 감지 시 레이저 거리측정기에 수신되는 신호 파형을, 주행에 따른 시간 흐름에 따라 수집한다.In
레이저 거리측정기에 의해 도로 상의 구조물에 송출된 레이저는, 상기 구조물에 의해 반사되어 리턴될 때 일부의 레이저가 해당 구조물에 흡수되거나 혹은 해당 구조물에 의해 다른 방향으로 굴절될 수 있으며, 실제로 레이저 거리측정기로 리턴되는 레이저의 신호 파형은 송출 시와 달리 변형될 수 있고, 복수의 구조물의 형상에 따라 신호 파형은 더 상이해질 수 있다.The laser emitted by the laser range finder to the structure on the road can be absorbed by the structure or refracted in the other direction by the structure when reflected by the structure and returned, The signal waveform of the returned laser can be deformed differently from that at the time of delivery, and the signal waveform can be further different depending on the shape of a plurality of structures.
이러한 점을 이용하여, 이동체의 위치 결정 시스템(100)은, 주행에 따른 시간 흐름에 따라 연속적으로 수집된 상기 신호 파형으로부터, 이동체가 도로를 주행 시 통과하게 되는 각 구조물의 형상과 배열을 유추할 수 있다.Using this point, the mobile
단계(530)에서, 이동체의 위치 결정 시스템(100)은, 상기 수집된 신호 파형들을 심볼 조합으로 할당하고 있는, 상기 도로 내의 특정 차선을, 상기 이동체가 주행하는 주행차선으로 결정한다.In
도로에 설치된 복수의 구조물은 인접 차선 간에 서로 다른 형상으로 설치될 수 있고, 이 경우 각 구조물의 형상에 의해 변형되는 신호 파형 역시 도로 내의 차선 별로 더 상이해질 수 있다.A plurality of structures installed on the road can be installed in different shapes between adjacent lanes. In this case, signal waveforms deformed by the shape of each structure can also be different for each lane in the road.
데이터베이스는 도로 내 차선 별로 할당되는 복수의 신호 파형의 조합을 심볼 조합으로서 저장할 수 있으며, 이동체의 위치 결정 시스템(100)은, 상기 수집된 신호 파형들의 조합과 일치하는 심볼 조합이 할당된 차선을, 데이터베이스에서 찾아, 이동체가 현재 주행 중인 주행차선으로 결정할 수 있다.The database may store a combination of a plurality of signal waveforms allocated to each lane on the road as a symbol combination, and the mobile
예를 들어, 도 2에 도시된 것처럼, 터널 내부의 천장에 원형의 요철을 가지는 구조물(210)과, 사각형의 요철을 가지는 구조물(220)이 차선 별로 상이한 배열로 설치된 경우, 이동체의 위치 결정 시스템(100)은, 이동체(201)에 부착된 레이저 거리측정기(202)에서 송출된 레이저가 구조물(210 또는 220)에 의해 변형되어 리턴되는 신호 파형들에서, 이동체(201)의 주행에 따라 '원형'과 '사각형'이 교대로 나타나는 경우, 상기 신호 파형들의 조합이 심볼 조합으로 할당된 제1 차선을 이동체의 주행차선으로 결정할 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, when a
또한, 도 3에 도시된 것처럼, 수평한 판 형상의 구조물(310)과 경사진 판 형상의 구조물(320)이 차선 별로 상이한 배열로 설치된 경우, 이동체의 위치 결정 시스템(100)은, 이동체(301)에 부착된 레이저 거리측정기(302)에서 송출된 레이저가 구조물(310 또는 320)에 의해 변형되어 리턴되는 신호 파형들에서, 이동체(301)의 주행에 따라 '수평'과 '경사'가 교대로 나타나는 경우, 상기 신호 파형들의 조합이 심볼 조합으로 할당된 제1 차선을 이동체의 주행차선으로 결정할 수 있다. 이때, 신호 파형들에서 '경사'가 반복해서 나타나는 경우에는 제2 차선이 이동체의 주행차선으로 결정될 수 있다.3, when the horizontal plate-
또한, 이동체의 위치 결정 시스템(100)은, 레이저 거리측정기에서 송출된 레이저의 송출 속도와 상기 신호 파형이 리턴되어 수신된 시간을 이용해, 해당 구조물과의 이격 거리를 측정하고, 상기 이격 거리를 이용하여, 상기 주행차선에서의, 상기 이동체의 현 주행지점을 추정할 수 있다.Further, the
예를 들어, 도 3에 도시된 평탄한 판 형상의 구조물(310, 320)은, 도 4에 도시된 것과 같은 각 지점(401, 402, 403)의 높이가 상이한 뒤틀린 판 형상의 구조물(400)로 대체되어 도로 상에 설치될 수 있다. 이 경우, 이동체의 위치 결정 시스템(100)은, 이동체(301)가 주행 방향에 따라 구조물(400)의 각 지점(401, 402, 403) 부근을 순차적으로 통과할 때 측정되는 이격 거리가, 각 지점(401, 402, 403)의 높이에 따라 변화되는 점을 이용하여, 이동체(301)의 주행차선 내에서의 현 주행지점(도로에서 종방향 위치)을 추정할 수 있게 된다.For example, the flat plate-
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 기존의 위성항법 신호를 이용하여 이동체(예, 차량)의 정확한 위치좌표를 추적하기 어려운 경우, 이동체에 장착된 단 채널 라이다를 이용하여 측정한 이동체와 도로 주변의 복수의 구조물과의 이격 거리를 통해, 이동체의 주행차선 또는 주행지점을 추정 함으로써, 이동체의 위치를 저비용으로 간편하고 정밀하게 결정할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, when it is difficult to accurately track coordinates of a moving object (e.g., a vehicle) using an existing satellite navigation signal, It is possible to easily and precisely determine the position of the moving body at a low cost by estimating the driving lane or the traveling point of the moving body through the distance between the plurality of structures around the road and the plurality of structures around the road.
본 발명의 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 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. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
100: 이동체의 위치 결정 시스템
101: 위성항법 시스템
102: 레이저 거리측정기
110: 감지부
120: 수집부
130: 처리부
140: 측정부
150: 데이터베이스100: Positioning system of moving object
101: Satellite navigation system 102: Laser range finder
110: sensing unit 120:
130: processor 140:
150: Database
Claims (16)
상기 레이저 거리측정기에서, 복수의 구조물 각각을 감지 시 수신되는 신호 파형을, 주행에 따른 시간 흐름에 따라 수집하는 단계; 및
상기 수집된 신호 파형들을 심볼 조합으로 할당하고 있는, 상기 도로 내의 특정 차선을, 상기 이동체가 주행하는 주행차선으로 결정하는 단계
를 포함하는 이동체의 위치 결정 방법.A laser distance meter attached to a moving vehicle traveling on a road, the method comprising: sensing a structure installed on the road;
Collecting, in the laser range finder, a signal waveform received when each of the plurality of structures is sensed according to a time flow according to traveling; And
Determining a specific lane in the road as the driving lane on which the mobile is traveling,
And moving the moving object.
상기 복수의 구조물은 인접 구조물 간에 서로 상이한 형상을 가지도록 설치되어 있고,
상기 수집하는 단계는,
상기 레이저 거리측정기에서 복수의 구조물 각각을 향해 레이저를 송출한 이후, 정해진 시간 내에, 상기 레이저가 상기 구조물의 형상에 의해 상기 신호 파형으로 변형되어 리턴되어 수신되면, 유효한 것으로 판단하여 수집하는 단계
를 포함하는 이동체의 위치 결정 방법.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of structures are provided so as to have different shapes between adjacent structures,
Wherein the collecting comprises:
Determining that the laser is effective when the laser is transformed into the signal waveform by the shape of the structure and returned and received within a predetermined time after the laser is emitted toward each of the plurality of structures in the laser range finder;
And moving the moving object.
상기 레이저 거리측정기에서 상기 구조물을 향해 레이저를 송출하여, 상기 이동체와 상기 구조물과의 이격 거리를 측정하는 단계; 및
상기 이격 거리를 이용하여, 상기 주행차선에서의, 상기 이동체의 현 주행지점을 추정하는 단계
를 더 포함하는 이동체의 위치 결정 방법.The method according to claim 1,
Measuring a distance between the moving body and the structure by emitting a laser toward the structure from the laser range finder; And
Estimating a current driving point of the moving object in the driving lane using the separation distance
Further comprising the step of:
상기 복수의 구조물에 대해, 설치위치를 적어도 포함하는 구조물 정보를, 상기 도로에 대응하여 저장한 데이터베이스를 유지하는 단계
를 더 포함하고,
상기 복수의 구조물 중, 둘 이상의 구조물과의 이격 거리가 각각 측정되는 경우,
상기 이동체의 현 주행지점을 추정하는 단계는,
상기 데이터베이스로부터 식별한 상기 둘 이상의 구조물의 설치위치로부터, 설치간격을 계산하고, 상기 설치간격과 상기 각 이격 거리를 토대로, 상기 이동체의 현 주행지점을 추정하는 단계
를 포함하는 이동체의 위치 결정 방법.The method of claim 3,
Maintaining a database in which structure information including at least an installation position of the plurality of structures is stored corresponding to the roads
Further comprising:
When a distance between two or more structures is measured,
Wherein the step of estimating a current traveling point of the moving object comprises:
Calculating installation spacing from installation positions of the two or more structures identified from the database and estimating a current traveling point of the mobile body based on the installation spacing and the respective spacing distances
And moving the moving object.
상기 이동체의 현 주행지점을 추정하는 단계는,
가장 작은 이격 거리가 측정된 구조물의 설치위치를, 상기 데이터베이스로부터 식별하는 단계; 및
상기 설치위치를, 상기 이동체의 현 주행지점으로 추정하는 단계
를 더 포함하는 이동체의 위치 결정 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the step of estimating a current traveling point of the moving object comprises:
Identifying an installation location of the measured structure with the smallest separation distance from the database; And
Estimating the installation position as a current traveling point of the mobile body
Further comprising the step of:
상기 이동체의 현 주행지점을 추정하는 단계는,
상기 데이터베이스를 참조하여, 상기 복수의 구조물에 대한 설치위치 별 형상의 변화를 나타낸 그래프를 작성하는 단계;
상기 이동체의 주행방향으로의 상기 이격 거리의 변화량을 통해 예측한 구조물의 형상을 근거로, 상기 그래프로부터, 상기 구조물의 설치위치를 식별하는 단계; 및
상기 설치위치를, 상기 이동체의 현 주행지점으로 추정하는 단계
를 더 포함하는 이동체의 위치 결정 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the step of estimating a current traveling point of the moving object comprises:
Creating a graph showing a change in shape of each of the plurality of structures according to installation positions with reference to the database;
Identifying an installation position of the structure from the graph based on a shape of the structure predicted through a variation amount of the distance in the traveling direction of the moving object; And
Estimating the installation position as a current traveling point of the mobile body
Further comprising the step of:
상기 데이터베이스는,
상기 도로 내에서 인접 차선 간에 서로 다른 형상으로 설치된 복수의 구조물에 관한 구조물 정보를, 상기 도로 내 차선에 더 대응하여 저장하고,
상기 주행차선으로 결정하는 단계는,
차선 별로 작성되는 상기 복수의 구조물에 대한 설치위치 별 형상의 변화를 나타낸 그래프 중에서, 상기 이동체의 주행방향으로의 상기 이격 거리의 변화량과 가장 유사한 그래프를 찾고, 상기 그래프에 해당하는 차선을, 상기 이동체의 주행차선으로 결정하는 단계
를 포함하는 이동체의 위치 결정 방법.5. The method of claim 4,
The database includes:
The structure information on a plurality of structures provided in different shapes between adjacent lanes in the road is further stored corresponding to the lane in the road,
Wherein the step of determining as the driving lane comprises:
A graph showing the variation of the distance in the traveling direction of the moving object is searched for and a lane corresponding to the graph is displayed on the moving object, A step of determining as a driving lane of
And moving the moving object.
위성항법 시스템으로부터 수신되는 상기 이동체에 대한 위성항법 신호의 신호 세기가 기준치 미만이면, 상기 도로를, 신호 미약 구간으로 판단하는 단계;
위성항법 시스템으로부터, 상기 이동체에 대한 위성항법 신호가 일정 시간 동안 수신되지 않으면, 상기 도로를, 신호 음영 구간으로 판단하는 단계; 및
상기 도로가, 신호 미약 구간 및 신호 음영 구간 중 어느 하나로 판단될 경우, 상기 레이저 거리측정기에 거리 측정 명령을 발생하는 단계
를 더 포함하는 이동체의 위치 결정 방법.The method according to claim 1,
Determining that the road is a weak signal section if the signal strength of the satellite navigation signal for the moving object received from the satellite navigation system is less than a reference value;
Determining from the satellite navigation system that the satellite navigation signal for the moving object is not received for a predetermined period of time as the signal shadow period; And
Generating a distance measurement command to the laser range finder when the road is determined to be one of a weak signal section and a signal dark section;
Further comprising the step of:
신호 미약 구간으로 판단되는 상기 도로에, 서로 다른 높이로 설치된 복수의 구조물이 차선 별로 상이하게 배열되어 설치되거나, 또는 신호 음영 구간으로 판단되는 상기 도로의 상부에, 서로 다른 요철을 가지는 복수의 구조물이 차선 별로 상이하게 배열되어 설치된 경우,
상기 주행차선으로 결정하는 단계는,
상기 레이저 거리측정기를 통해 측정되는 이격 거리의 변화량을 통해 구조물의 배열을 예측하는 단계; 및
상기 구조물의 배열과 일치하는 차선을, 상기 이동체의 주행차선으로 결정하는 단계
를 포함하는 이동체의 위치 결정 방법.The method according to claim 1,
A plurality of structures provided at different heights on the road judged as a weak signal section are arranged to be arranged differently for each lane or a plurality of structures having different irregularities are arranged on the road, If they are arranged differently for each lane,
Wherein the step of determining as the driving lane comprises:
Estimating the arrangement of the structure through a variation amount of the distance measured through the laser distance measuring device; And
Determining a lane corresponding to the arrangement of the structure as a driving lane of the moving object
And moving the moving object.
신호 미약 구간으로 판단되는 상기 도로에는, 판 형상의 복수의 구조물이 서로 다른 높이를 가지도록 수평 또는 기울어져 설치되고,
신호 음영 구간으로 판단되는 상기 도로의 상부에는, 원 또는 다각형의 요철을 가지는 복수의 구조물이 설치되는
이동체의 위치 결정 방법.10. The method of claim 9,
A plurality of plate-like structures are horizontally or tilted so as to have different heights,
At the upper part of the road judged as the signal shading section, a plurality of structures having unevenness of a circle or polygon are installed
A method of positioning a moving object.
복수의 구조물 각각을 감지 시 상기 레이저 거리측정기에 수신되는 신호 파형을, 주행에 따른 시간 흐름에 따라 수집하는 수집부; 및
상기 수집된 신호 파형들을 심볼 조합으로 할당하고 있는, 상기 도로 내의 특정 차선을, 상기 이동체가 주행하는 주행차선으로 결정하는 처리부
를 포함하는 이동체의 위치 결정 시스템.A sensing unit for sensing a structure installed on the road through a laser range finder attached to a moving object traveling on the road;
A collector for collecting a signal waveform received by the laser range finder when a plurality of structures are detected, according to a time flow according to traveling; And
A processing section for determining a specific lane in the road, which is allocated in symbol combination, to the collected signal waveforms as a driving lane on which the mobile body travels
The positioning system comprising:
상기 복수의 구조물은 인접 구조물 간에 서로 상이한 형상을 가지도록 설치되어 있고,
상기 수집부는,
상기 레이저 거리측정기에서 복수의 구조물 각각을 향해 레이저를 송출한 이후, 정해진 시간 내에, 상기 레이저가 상기 구조물의 형상에 의해 상기 신호 파형으로 변형되어 리턴되어 수신되면, 유효한 것으로 판단하여 수집하는
이동체의 위치 결정 시스템.12. The method of claim 11,
Wherein the plurality of structures are provided so as to have different shapes between adjacent structures,
Wherein,
After the laser is emitted toward each of the plurality of structures by the laser range finder, if the laser is transformed into the signal waveform by the shape of the structure and returned and received within a predetermined time, the laser is determined to be valid and collected
Positioning system for moving objects.
상기 레이저 거리측정기를 통해 상기 구조물을 향해 레이저를 송출하여, 상기 이동체와 상기 구조물과의 이격 거리를 측정하는 측정부
를 더 포함하고,
상기 처리부는,
상기 이격 거리를 이용하여, 상기 주행차선에서의, 상기 이동체의 현 주행지점을 추정하는
이동체의 위치 결정 시스템.12. The method of claim 11,
A measuring unit for measuring a distance between the moving object and the structure by emitting a laser toward the structure through the laser distance measuring unit,
Further comprising:
Wherein,
And estimating a current driving point of the moving object in the driving lane using the separation distance
Positioning system for moving objects.
상기 복수의 구조물에 대해, 설치위치를 적어도 포함하는 구조물 정보를, 상기 도로에 대응하여 저장한 데이터베이스
를 더 포함하고,
상기 복수의 구조물 중, 둘 이상의 구조물과의 이격 거리가 각각 측정되는 경우,
상기 처리부는,
상기 데이터베이스로부터 식별한 상기 둘 이상의 구조물의 설치위치로부터, 설치간격을 계산하고, 상기 설치간격과 상기 각 이격 거리를 토대로, 상기 이동체의 현 주행지점을 추정하는
이동체의 위치 결정 시스템.12. The method of claim 11,
A structure database for storing the structure information including at least the installation position for the plurality of structures in correspondence with the road
Further comprising:
When a distance between two or more structures is measured,
Wherein,
Calculating installation spacings from the installation positions of the two or more structures identified from the database and estimating a current running point of the mobile body based on the installation spacing and the respective separation distances
Positioning system for moving objects.
상기 감지부는,
위성항법 시스템으로부터 수신되는 상기 이동체에 대한 위성항법 신호의 신호 세기가 기준치 미만이면, 상기 도로를, 신호 미약 구간으로 판단하고,
위성항법 시스템으로부터, 상기 이동체에 대한 위성항법 신호가 일정 시간 동안 수신되지 않으면, 상기 도로를, 신호 음영 구간으로 판단하고,
상기 도로가, 신호 미약 구간 및 신호 음영 구간 중 어느 하나로 판단될 경우, 상기 레이저 거리측정기에 거리 측정 명령을 발생하는
이동체의 위치 결정 시스템.12. The method of claim 11,
The sensing unit includes:
If the signal strength of the satellite navigation signal for the moving object received from the satellite navigation system is less than a reference value,
A satellite navigation system for receiving a satellite navigation signal for a moving object from the satellite navigation system,
When the road is judged to be one of a weak signal section and a signal dark section, a distance measuring command is generated to the laser distance measurer
Positioning system for moving objects.
신호 미약 구간으로 판단되는 상기 도로에서, 서로 다른 높이로 설치된 복수의 구조물이 차선 별로 상이하게 배열되어 설치되거나, 또는 신호 음영 구간으로 판단되는 상기 도로의 상부에, 서로 다른 요철을 가지는 복수의 구조물이 차선 별로 상이하게 배열되어 설치된 경우,
상기 처리부는,
상기 레이저 거리측정기를 통해 측정되는 이격 거리의 변화량을 통해 구조물의 배열을 예측하고,
상기 구조물의 배열과 일치하는 차선을, 상기 이동체의 주행차선으로 결정하는
이동체의 위치 결정 시스템.12. The method of claim 11,
A plurality of structures provided at different heights on the road judged as a weak signal section are arranged to be arranged differently for each lane or a plurality of structures having different concavo-convex structures are provided on the road, If they are arranged differently for each lane,
Wherein,
Estimates the arrangement of the structure through the variation amount of the distance measured through the laser distance measuring device,
A lane that coincides with the arrangement of the structure is determined as a driving lane of the moving object
Positioning system for moving objects.
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KR101977479B1 (en) | 2019-05-10 |
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