KR20230168495A - 운전자 보조 장치 및 운전자 보조 방법 - Google Patents

운전자 보조 장치 및 운전자 보조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230168495A
KR20230168495A KR1020220069022A KR20220069022A KR20230168495A KR 20230168495 A KR20230168495 A KR 20230168495A KR 1020220069022 A KR1020220069022 A KR 1020220069022A KR 20220069022 A KR20220069022 A KR 20220069022A KR 20230168495 A KR20230168495 A KR 20230168495A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gps
vehicle
correction data
driver assistance
rtk
Prior art date
Application number
KR1020220069022A
Other languages
English (en)
Inventor
엄인섭
Original Assignee
주식회사 에이치엘클레무브
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에이치엘클레무브 filed Critical 주식회사 에이치엘클레무브
Priority to KR1020220069022A priority Critical patent/KR20230168495A/ko
Publication of KR20230168495A publication Critical patent/KR20230168495A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42Determining position
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/04Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing carrier phase data
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/07Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing data for correcting measured positioning data, e.g. DGPS [differential GPS] or ionosphere corrections
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/10Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals
    • G01S19/12Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals wherein the cooperating elements are telecommunication base stations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42Determining position
    • G01S19/43Determining position using carrier phase measurements, e.g. kinematic positioning; using long or short baseline interferometry
    • G01S19/44Carrier phase ambiguity resolution; Floating ambiguity; LAMBDA [Least-squares AMBiguity Decorrelation Adjustment] method
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/123Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

운전자 보조 장치는 GPS 위성으로부터 GPS 정보를 수신하고 적어도 3개의 RTK-GPS 기준국으로부터 위치 보정 데이터를 수신하는 GPS 수신기와, GPS 수신기와 전기적으로 연결된 제어부를 포함하고, 제어부는, GPS 수신기를 통해 수신된 GPS 정보에 기초하여 차량의 현재 위치를 획득하고, 차량이 교차로로 진입할 때 GPS 수신기를 통해 적어도 3개의 RTK-GPS 기준국으로부터 위치 보정 데이터를 각각 수신하고, 수신된 위치 보정 데이터들 중 위치 오차가 가장 낮은 위치 보정 데이터를 결정하고, 결정된 위치 보정 데이터를 근거로 차량의 현재 위치를 보정한다.

Description

운전자 보조 장치 및 운전자 보조 방법{DRIVER ASSISTANCE APPARATUS AND DRIVER ASSISTANCE METHOD}
개시된 발명은 차량의 위치를 추정할 수 있는 운전자 보조 장치 및 운전자 보조 방법에 관한 것이다.
최근에는 운전자의 부담을 경감시켜주고 편의를 증진시켜주기 위하여 차량 상태, 운전자 상태, 및/또는 주변 환경에 대한 정보를 능동적으로 제공하는 첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assist System; ADAS)이 탑재된 차량에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
첨단 운전자 지원 시스템은 자차의 위치에 의해 결정되는 주행 환경에 따라 동작하므로, 정확한 차량의 위치 추정이 선행될 필요가 있다.
기존에는 GPS 신호를 이용하여 차량의 위치를 추정하는 방법이 널리 이용되고 있다.
하지만, 일반 주행도로와 달리 도심 내의 교차로 내에는 차선이 없고 주변 건물들로 둘러싸여 있어 GPS 신호의 정확도도 떨어지기 때문에 차량의 위치를 정확히 추정하는 데 어려움이 있다.
개시된 발명의 일 측면은, 도심 내의 교차로에서 GPS 신호의 정확도를 높여 차량의 위치를 보다 정확히 추정할 수 있는 운전자 보조 장치 및 운전자 보조 방법을 제공한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 운전자 보조 장치는 GPS 위성으로부터 GPS 정보를 수신하고 적어도 3개의 RTK-GPS 기준국으로부터 위치 보정 데이터를 수신하는 GPS 수신기; 상기 GPS 수신기와 전기적으로 연결된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 GPS 수신기를 통해 수신된 GPS 정보에 기초하여 차량의 현재 위치를 획득하고, 상기 차량이 교차로로 진입할 때 상기 GPS 수신기를 통해 상기 적어도 3개의 RTK-GPS 기준국으로부터 위치 보정 데이터를 각각 수신하고, 상기 수신된 위치 보정 데이터들 중 위치 오차가 가장 낮은 위치 보정 데이터를 결정하고, 상기 결정된 위치 보정 데이터를 근거로 상기 차량의 현재 위치를 보정할 수 있다.
상기 적어도 3개의 RTK-GPS 기준국은 교차로 주변에 각각 위치한 적어도 3개의 교통신호등에 각각 설치될 수 있다.
적어도 2개의 UWB((Ultra Wideband) 기지국과 UWB 통신을 수행하는 UWB 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 적어도 3개의 RTK-GPS 기준국으로부터 송신된 정보의 수신 상태가 불량인 경우, 상기 UWB 통신부를 통해 상기 적어도 2개의 UWB 기지국과 UWB 통신을 통해 상기 차량의 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 차량 위치 정보를 근거로 상기 차량의 현재 위치를 보정할 수 있다.
상기 적어도 2개의 UWB 기지국은 교차로 주변에 각각 위치한 적어도 2개의 교통신호등에 각각 설치될 수 있다.
개시된 발명의 다른 측면에 따른 운전자 보조 방법은 GPS 정보에 기초하여 차량의 현재 위치를 획득하고, 상기 차량이 교차로로 진입할 때 상기 교차로 주변의 적어도 3개의 교통신호등에 각각 설치된 적어도 3개의 RTK-GPS 기준국으로부터 위치 보정 데이터를 각각 수신하고, 상기 수신된 위치 보정 데이터들 중 위치 오차가 가장 낮은 위치 보정 데이터를 결정하고, 상기 결정된 위치 보정 데이터를 근거로 상기 차량의 현재 위치를 보정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 적어도 3개의 RTK-GPS 기준국으로부터 송신된 정보의 수신 상태가 불량인 경우, 적어도 2개의 UWB((Ultra Wideband) 기지국과 UWB 통신을 상기 차량의 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 차량 위치 정보를 근거로 상기 차량의 현재 위치를 보정하는 것을 더 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 도심 내의 교차로에서 GPS 신호의 정확도를 높여 차량의 위치를 보다 정확히 추정할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 운전자 보조 장치가 적용되는 교차로 시스템을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 운전자 보조 장치가 교통신호등에 설치된 RTK GPS 기준국으로부터 위치 보정 데이터를 수신하는 것을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 운전자 보조 장치가 교통신호등에 설치된 UWB 기지국으로부터 차량 위치정보를 수신하는 것을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 운전자 보조 장치의 제어블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 운전자 보조 장치의 동작을 나타내는 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 ‘부, 모듈, 부재, 블록’이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 ‘부, 모듈, 부재, 블록’이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 ‘부, 모듈, 부재, 블록’이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에”위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 운전자 보조 장치가 적용되는 교차로 시스템을 도시한다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 운전자 보조 장치(1)가 적용되는 교차로 시스템은 사거리 교차로에 각각 설치된 교통시설물인 교통신호등(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)을 포함한다.
교통신호등(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)은 도로의 원활한 차량 흐름을 위해서 사거리 교차로에 각각 설치된다.
교통신호등(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)에는 RTK GPS(Real Time Kinematic GPS) 기준국(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)이 설치되어 있다.
RTK GPS 기준국(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)은 실시간 이동 측위 위치 정보 시스템이다. 기존의 GPS 방식은 다소 넓은 오차 범위 때문에 차량의 정밀한 위치를 파악하는 데 한계가 있다.
기존의 GPS 방식은 GPS 위성과 차량에 설치된 운전자 보조 장치의 GPS 수신기의 통신으로 차량의 위치 정보를 획득하는 방식이다. RTK-GPS 방식은 여기에 RTK GPS 기준국을 추가한 것이다. RTK GPS 기준국은 지상에 고정해 놓은 안테나와 RTK GPS 수신기를 포함한다. 이 안테나와 RTK GPS 수신기는 위치 파악을 위한 하나의 기준점이 기능하게 된다. RTK-GPS 기지국을 이용할 경우, GPS 위성을 통해 획득한 차량 위치 정보를 정밀하게 보정할 수 있다.
일 실시예에서 RTK-GPS 기지국(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)은 교차로의 교통신호등(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)에 고정 설치된 RTK GPS 수신기를 포함하고, RTK-GPS 기준국(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)의 위치 좌표와 GPS 위성에 의한 좌표 차이값을 계산하여 위치 보정 데이터를 생성한다.
도 2는 일 실시예에 따른 운전자 보조 장치가 교통신호등에 설치된 RTK GPS 기준국으로부터 위치 보정 데이터를 수신하는 것을 도시한다.
도 2를 참조하면, 차량(1)에 설치된 운전자 보조 장치(100)는 GPS 수신기를 통해 RTK-GPS 기준국(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)으로부터 송신된 위치 보정 데이터를 수신한다.
운전자 보조 장치(1)는 GPS 수신기를 통해 GPS 위성으로부터 획득된 GPS 정보에 따라 현재 위치 좌표를 획득하고, RTK-GPS 기준국(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)으로부터 송신된 위치 보정 데이터를 수신하고, 위치 보정 데이터를 근거로 현재 위치 좌표를 보정함으로써 교차로 내에서의 차량(1)의 정밀한 위치를 추정할 수 있다. RTK-GPS 기준국(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)은 고정된 위치에 부착되며 GPS 정보의 오차를 누적시키고 최종적으로 계산된 오차와 관련된 위치 보정 데이터를 송신하기 때문에 차량(1)의 위치를 오차범위 1 ~ 10 cm로 보정할 수 있다.
한편, 교통신호등(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)에는 RTK GPS(Real Time Kinematic GPS) 기준국(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)과 함께 UWB 기지국(220-1, 220-2, 220-3, 220-4)이 설치되어 있을 수 있다.
UWB 기지국(220-1, 220-2, 220-3, 220-4)은 초정밀 위치 측위 정보 시스템이다. UWB(Ultra Wideband)는 초정밀 위치 측위 기술로서 저전력 근거리 무선 통신 기술인 지그비(Zigbee)보다 송신 시 최대 7배 이하, 수신 시 최대 3배 이하의 낮은 수준의 전력을 소모하는 기술이다. 대역 별로 배타적인 주파수 이용 권한이 부여되는 것이 아니라, 연속된 짧은 펄스(pulse)를 이용하는 기술이다. UWB 통신은 반송파를 사용하지 않고, 기저 대역에서 통신이 이루어짐에 따라 송수신기 구조가 간단해질 수 있다. 또한, 스펙트럼 전력 밀도가 낮아 보안성, 데이터 전송 특성을 높이고, 거리를 보다 정확히 측정하여 높은 해상도를 제공할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 운전자 보조 장치가 교통신호등에 설치된 UWB 기지국으로부터 차량 위치정보를 수신하는 것을 도시한다.
도 3을 참조하면, UWB 기술을 이용하여 차량의 위치를 추정하기 위해서는 차량(1)에 장착된 UWB 태그(TAG)의 위치를 계산하기 위해 적어도 3개 이상의 UWB 기지국이 요구된다.
보다 구체적으로, 차량(1)에 장착된 UWB 태그(TAG)의 위치를 계산하기 위해 4개의 UWB 기지국(220-1, 220-2, 220-3, 220-4)으로부터 차량(1)까지의 상대 거리를 각각 반지름(d1, d2, d3, d4)으로 하는 원을 형성하고, 4개의 원의 교차점을 통해 차량의 위치를 추정할 수 있다.
UWB 태그(TAG)가 장착된 차량(1)이 사거리 교차로 내로 주행할 때 교통신호등(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)에 설치된 4개의 UWB 기지국(220-1, 220-2, 220-3, 220-4)과의 상대 거리 d1, d2, d3 및 d4가 UWB 통신을 통해 알 수 있다. 이때 d1, d2, d3, d4를 반지름으로 하는 원은 UWB 통신 범위가 되며, 이를 통해 고정밀 지도상의 교차로 내에서 차량(1)의 위치를 정확히 추정할 수 있다.
예를 들면, 차량(1)이 사거리 교차로 내에 진입하면, 4개의 UWB 기지국(220-1, 220-2, 220-3, 220-4)과의 UWB 통신을 이용하여 획득된 차량 위치 정보를 근거로 교차로 진입 이전에 GPS 정보에 기초하여 획득된 차량(1)의 현재 위치를 보정할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 운전자 보조 장치의 제어블록도이다.
도 4를 참조하면, 운전자 보조 장치(100)는 차량에 설치된 시스템으로부터 내비게이션 장치(10)와 거동 센서(20)의 정보를 수신할 수 있다.
내비게이션 장치(10)는 지도 데이터 및 차량(1)의 위치 정보 등을 운전자 보조 장치(100)에 제공할 수 있다. 또한, 내비게이션 장치(10)는 목적지까지의 경로에 관한 정보를 운전자 보조 장치(100)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 내비게이션 장치(10)는 차량(1)이 주행하는 도로의 정보를 운전자 보조 장치(100)에 제공할 수 있다.
거동 센서(20)는 차량(1)의 거동 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 거동 센서(20)는 휠의 속도를 검출하는 속도 센서, 차량(1)의 횡가속도 및 종가속도를 검출하는 가속도 센서, 차량의 요레이트를 검출하는 요레이트 센서, 스티어링 휠의 조향각을 검출하는 조향각 센서를 포함할 수 있다. 거동 데이터는 휠 속도, 횡가속도, 종가속도, 요레이트, 조향각 등을 포함할 수 있다.
운전자 보조 장치(100)는 GPS 수신기(110), UWB 통신부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.
GPS 수신기(110)는 차량(1)의 측위 정보를 획득하기 위한 측위 정보 모듈로서, 예를 들면, 적어도 하나의 GPS(Global Position System) 위성으로부터 항법 데이터(Navigation Data)를 포함하는 GPS 신호를 수신할 수 있다. 차량(1)은 GPS 신호에 기초하여 차량(1)의 위치를 획득할 수 있다.
UWB 통신부(120)는 UWB 태깅을 통해 UWB 신호를 각 UWB 기지국(220-1, 220-2, 220-3, 220-4)으로 전송 시 UWB 통신을 수행하기 위한 UWB 송수신 모듈과, UWB 태그 및 V2I 통신을 통해 UWB 기지국(220-1, 220-2, 220-3, 220-4)으로부터 위치 정보를 수신하기 위한 V2X(Vehicle to everything) 통신 모듈을 포함할 수 있다. 각 UWB 기지국(220-1, 220-2, 220-3, 220-4)은 UWB 통신을 위한 UWB 송수신 모듈과, UWB 측위 기반으로 차량(1)의 위치 정보를 결정하기 위한 UWB 위치 결정 모듈과, V2I 통신을 통해 차량(1)에 결정된 위치 정보를 제공하기 위한 V2X(Vehicle to everything) 통신 모듈을 포함할 수 있다.
제어부(130)는 프로세서(131)와 메모리(132)를 포함할 수 있다.
프로세서(131)는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고 운전자 보조 장치(100)의 전반적인 제어를 수행한다.
메모리(132)는 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(132)는 S램(S-RAM), D램(D-RAM) 등의 휘발성 메모리뿐만 아니라 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory, ROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
제어부(130)는 GPS 수신기(110)를 통해 GPS 위성으로부터 차량(1)의 GPS 정보를 수신하고, 수신된 GPS 정보에 기초하여 차량(1)의 현재 위치를 획득할 수 있다.
제어부(130)는 교차로로 진입할 때 GPS 수신기(110)를 통해 RTK-GPS 기준국(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)으로부터 송신된 위치 보정 데이터를 수신한다.
제어부(130)는 위치 보정 데이터를 근거로 차량(1)의 현재 위치를 보정함으로써 교차로 내에서의 차량(1)의 정밀한 위치를 추정할 수 있다. 즉, RTK-GPS 기준국(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)은 교차로에 설치된 교통신호등(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)에 고정되고 GPS 정보의 오차를 누적시키고 최종적으로 계산된 오차와 관련된 위치 보정 데이터를 송신하기 때문에 차량(1)의 위치를 오차범위 1 ~ 10 cm로 보정할 수 있다.
제어부(130)는 RTK-GPS 기준국(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)으로부터 송신된 정보의 수신 상태를 체크한다. 제어부(130)는 위성 개수와 위성 배치의 고른 정도(Dilution of Precision; DOP) 등으로부터 수신 상태가 양호한지 불량인지를 식별할 수 있다.
제어부(130)는 RTK-GPS 기준국(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)으로부터 송신된 정보의 수신 상태가 불량인 경우, 교통신호등(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)에 설치된 4개의 UWB 기지국(220-1, 220-2, 220-3, 220-4)과의 UWB 통신을 이용하여 차량(1)의 위치 정보를 수신한다.
제어부(130)는 수신된 차량 위치 정보를 근거로 교차로 진입 이전에 GPS 정보에 기초하여 획득된 차량(1)의 현재 위치를 보정할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 운전자 보조 장치의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 운전자 보조 장치(100)는 GPS 위성으로부터 차량(1)의 GPS 정보를 수신하여 차량(1)의 현재 위치를 획득한다(200).
운전자 보조 장치(100)는 차량(1)이 교차로로 진입할 때 교차로 주변에 설치된 교통신호등(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)에 설치된 RTK-GPS 기준국(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)로부터 송신된 정보의 수신 상태가 양호한지를 식별한다(202).
만약, 운전자 보조 장치(100)는 RTK-GPS 기준국(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)로부터 송신된 정보의 수신 상태가 양호하면, RTK-GPS 기준국(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)으로부터 위치 보정 데이터를 각각 수신한다(204).
운전자 보조 장치(100)는 수신된 위치 보정 데이터를 서로 비교한다(206).
운전자 보조 장치(100)는 비교 결과 전체 위치 보정 데이터 중에서 위치 오차가 가장 낮은 위치 보정 데이터를 결정한다(208).
운전자 보조 장치(100)는 결정된 위치 보정 데이터를 근거로 차량(1)의 현재 위치를 보정한다(210).
한편, 운전자 보조 장치(100)는 RTK-GPS 기준국(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)로부터 송신된 정보의 수신 상태가 불량하면, 교통신호등(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)에 설치된 4개의 UWB 기지국(220-1, 220-2, 220-3, 220-4)과의 UWB 통신을 이용하여 차량(1)의 위치 정보를 각각 수신한다(212).
운전자 보조 장치(100)는 수신된 차량 위치 정보들을 서로 비교하고(214), 비교 결과에 따라 차량의 위치 정보를 결정한다(216). 예를 들어, 4개의 UWB 기지국(220-1, 220-2, 220-3, 220-4)으로부터 차량(1)까지의 상대 거리를 각각 반지름(d1, d2, d3, d4)으로 하는 원을 형성하고, 4개의 원의 교차점을 통해 차량의 위치를 최종적으로 결정할 수 있다.
운전자 보조 장치(100)는 결정된 차량의 위치 정보를 근거로 차량(1)의 현재 위치를 보정한다(210).
기존에는 도심 교차로 내에는 차선이 없고 도심 건물들로 인해 GPS의 정확도기 때문에 교차로 내에서의 자율 주행 차량의 위치 추정에 어려움이 있다.
본 실시예에서는 교차로의 교통신호등과 같은 기존 도로 인프라에 복수의 RTK-GPS 기준국과 복수의 UWB 기지국을 설치함으로써 도심로에서 발생하는 멀티 패스(multipass) 수신으로 인한 GPS 오류를 개선하고 자율주행 차량에 보다 정확한 GPS 정보를 제공할 수 있다. 일반적으로, RTK-GPS 기준국은 실제 도로환경과 달리 GPS 수신이 원활한 곳에 설치되어 있으므로, 기존과 달리 실제 도로환경에서 차량과 유사한 GPS 정보를 수신하는 교통신호등에 RTK-GPS 기준국을 설치하여 위치 보정 데이터의 가치를 높이고 교차로에서 차량의 위치 정확도를 높인다. 교통신호등은 고정된 물체로서 이에 설치된 RTK-GPS 기준국은 도심로 내에서 자신의 위치에 대한 오차를 계산할 수 있다. 교차로 내에서는 여러 교통신호등에 설치된 UWB 기지국을 이용하여 직접 삼각 측량을 사용함으로써 차량의 위치를 추정할 수 있다. UWB기지국을 이용하여 추정한 차량 위치와 GPS 수신 상태에 따른 GPS 정보의 비교를 통해 개선된 차량 위치정보를 제공할 수 있어 시스템의 리던던시(redundancy)를 확보할 수 있다.
본 실시예에서는 신호 수신상태에 따른 RTK-GPS 기준국의 신뢰도를 바탕으로 RTK-GPS 기준국의 신뢰도가 낮을 경우에는 UWB 기지국을 이용하여 차량 위치를 보정하고 RTK-GPS 기준국의 신뢰도 높을 경우 RTK-GPS 기준국의 위치 보정 데이터를 적용하여 차량의 위치를 보정함으로써 차량의 위치를 정확성과 신뢰성을 높일 수 있다.
본 실시예에서는 교통신호등에 설치된 RTK-GPS 기준국 중 차량과 가장 가까운 RTK-GPS 기준국의 위치 보정 데이터를 사용함으로써 도심에서 발생하는 GPS 멀티 패스 수신에 따른 오차를 보정할 수 있고, 교차로에서 차량 위치의 정확도와 그 정확도의 신뢰성을 높일 수 있다.
한편, 전술한 제어부 및/또는 그 구성요소는 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드/알고리즘/소프트웨어를 저장하는 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체와 결합된 하나 이상의 프로세서/마이크로프로세서(들)를 포함할 수 있다. 프로세서/마이크로프로세서(들)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장된 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드/알고리즘/소프트웨어를 실행하여 전술한 기능, 동작, 단계 등을 수행할 수 있다.
상술한 제어부 및/또는 그 구성요소는 컴퓨터로 읽을 수 있는 비 일시적 기록 매체 또는 컴퓨터로 읽을 수 있는 일시적인 기록 매체로 구현되는 메모리를 더 포함할 수 있다. 메모리는 전술한 제어부 및/또는 그 구성요소에 의해 제어될 수 있으며, 전술한 제어부 및/또는 그 구성요소에 전달되거나 그로부터 수신되는 데이터를 저장하도록 구성되거나 전술한 제어부 및/또는 그 구성요소에 의해 처리되거나 처리될 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다.
개시된 실시예는 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드/알고리즘/소프트웨어로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 프로세서/마이크로프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 데이터 저장 장치와 같은 컴퓨터로 읽을 수 있는 비 일시적 기록 매체 일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예로는 하드 디스크 드라이브(HDD), 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), 실리콘 디스크 드라이브(SDD), 읽기 전용 메모리 (ROM), CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광학 데이터 저장 장치 등이 있다.
100: 운전자 보조 장치 110: GPS 수신기
120: UWB 통신부 130: 제어부
210: RTK-GPS 기준국 220: UWB 기지국

Claims (6)

  1. GPS 위성으로부터 GPS 정보를 수신하고 적어도 3개의 RTK-GPS 기준국으로부터 위치 보정 데이터를 수신하는 GPS 수신기;
    상기 GPS 수신기와 전기적으로 연결된 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 GPS 수신기를 통해 수신된 GPS 정보에 기초하여 차량의 현재 위치를 획득하고, 상기 차량이 교차로로 진입할 때 상기 GPS 수신기를 통해 상기 적어도 3개의 RTK-GPS 기준국으로부터 위치 보정 데이터를 각각 수신하고, 상기 수신된 위치 보정 데이터들 중 위치 오차가 가장 낮은 위치 보정 데이터를 결정하고, 상기 결정된 위치 보정 데이터를 근거로 상기 차량의 현재 위치를 보정하는 운전자 보조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 RTK-GPS 기준국은 교차로 주변에 각각 위치한 적어도 3개의 교통신호등에 각각 설치된 운전자 보조 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    적어도 2개의 UWB((Ultra Wideband) 기지국과 UWB 통신을 수행하는 UWB 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 적어도 3개의 RTK-GPS 기준국으로부터 송신된 정보의 수신 상태가 불량인 경우, 상기 UWB 통신부를 통해 상기 적어도 2개의 UWB 기지국과 UWB 통신을 통해 상기 차량의 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 차량 위치 정보를 근거로 상기 차량의 현재 위치를 보정하는 운전자 보조 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 UWB 기지국은 교차로 주변에 각각 위치한 적어도 2개의 교통신호등에 각각 설치된 운전자 보조 장치.
  5. GPS 정보에 기초하여 차량의 현재 위치를 획득하고,
    상기 차량이 교차로로 진입할 때 상기 교차로 주변의 적어도 3개의 교통신호등에 각각 설치된 적어도 3개의 RTK-GPS 기준국으로부터 위치 보정 데이터를 각각 수신하고,
    상기 수신된 위치 보정 데이터들 중 위치 오차가 가장 낮은 위치 보정 데이터를 결정하고,
    상기 결정된 위치 보정 데이터를 근거로 상기 차량의 현재 위치를 보정하는 것을 포함하는 운전자 보조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 RTK-GPS 기준국으로부터 송신된 정보의 수신 상태가 불량인 경우, 적어도 2개의 UWB((Ultra Wideband) 기지국과 UWB 통신을 상기 차량의 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 차량 위치 정보를 근거로 상기 차량의 현재 위치를 보정하는 것을 더 포함하는 운전자 보조 방법.
KR1020220069022A 2022-06-07 2022-06-07 운전자 보조 장치 및 운전자 보조 방법 KR20230168495A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220069022A KR20230168495A (ko) 2022-06-07 2022-06-07 운전자 보조 장치 및 운전자 보조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220069022A KR20230168495A (ko) 2022-06-07 2022-06-07 운전자 보조 장치 및 운전자 보조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230168495A true KR20230168495A (ko) 2023-12-14

Family

ID=89166970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220069022A KR20230168495A (ko) 2022-06-07 2022-06-07 운전자 보조 장치 및 운전자 보조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230168495A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10955556B2 (en) Fast GPS recovery using map vector data
KR101755944B1 (ko) Gps, uwb 및 v2x를 접목하여 차량의 위치를 결정하는 자율 주행 방법 및 시스템
RU2311690C2 (ru) Способ определения местоположения движущегося объекта в навигационной системе
JP5028851B2 (ja) 道路情報検出装置及びプログラム
KR100532589B1 (ko) 무선인식/위성측위/관성항법을 결합한 통합 측위 장치 및그 방법
US7577526B2 (en) Method for determining an initial position in a navigation system
EP0687892B1 (en) Method and apparatus of establishing a vehicle azimuth
US8204685B2 (en) Navigation device and road lane recognition method thereof
CN102147258B (zh) 基于反馈机制的车辆导航方法及***
KR101476415B1 (ko) 센서들에 대한 파워 모드 제어
CN101201255A (zh) 基于智能导航算法的车辆组合导航***
JPH0694472A (ja) 車両位置決定装置及びこの装置を有する車両
US11555705B2 (en) Localization using dynamic landmarks
KR20150051747A (ko) 차량의 위치 결정 방법
EP2520902B1 (en) Determining a position of a navigation device
WO2018072279A1 (zh) 一种定位方法及移动设备
US20140316690A1 (en) Device and method for determining the position of a vehicle
EP2146183B1 (en) Navigation apparatus and positioning method thereof
CN112585425A (zh) 用于定位车辆的方法
US20110295503A1 (en) Method of Determining the Own-Vehicle Position of a Motor Vehicle
KR20230168495A (ko) 운전자 보조 장치 및 운전자 보조 방법
KR20170110218A (ko) 차선 별 교통량 측정 방법 및 이를 이용한 지능형 교통정보 제공 시스템
KR20200119092A (ko) 차량 및 차량의 위치 검출 방법
JP4133426B2 (ja) ナビゲーション装置
JP2008249614A (ja) 車載ナビゲーション装置、ナビゲーションシステム及びコンピュータプログラム