KR101487471B1 - 차량용 절대측위 보정 시스템 및 방법 - Google Patents

차량용 절대측위 보정 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 주변상황을 인식하기 위하여 양산 적용이 확대되고 있는 차량용 서라운드 센서로 취득한 랜드마크 정보값들을 사용하여 GPS 수신기로 수신한 차량의 절대측위의 오차를 보정할 수 있는 차량용 절대측위 보정 시스템 및 보정 방법을 위하여, 차량의 GPS좌표를 획득하는 GPS부, 지상의 랜드마크의 절대좌표를 저장하는 데이타베이스부, 상기 랜드마크와 상기 차량 간의 거리와 방위를 측정하는 서라운드 센서부, 상기 랜드마크와 상기 차량 간의 거리와 방위, 상기 차량의 GPS좌표 및 상기 랜드마크의 절대좌표를 이용하여 상기 차량의 보정좌표를 연산하는 제어연산부를 포함하는 차량용 절대측위 보정 시스템을 제공한다.

Description

차량용 절대측위 보정 시스템 및 방법{System of correcting absolute positioning for the vehicle and method thereof}
본 발명은 측위 보정 시스템 및 측위 보정 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 차량용 절대측위 보정 시스템 및 차량용 절대측위 보정 방법에 관한 것이다.
GPS(Global Positioning System)는 범지구 위치결정 시스템이다. 위치결정 방법은 GPS 수신기가 위치하고 있는 지점과 위성 간의 거리를 측정하여 그 거리벡터를 교차시킴으로써 3차원 위치를 결정한다. 거리의 측정은 GPS 수신기가 시간을 얼마나 정확히 측정할 수 있는가에 따라 정밀도가 결정되는 것으로서 위성에서 측정점까지의 전파되는 신호를 받아 계산한다. 일반적으로 GPS로 위치결정을 할 수 있는 방법으로는 상대측위와 절대측위라는 두 개의 기본적인 운용 방식이 있다. 상대측위는 2대 이상의 GPS 수신기로 거의 동시에(혹은 수 분 이내에) 여러 위성의 반송파 신호의 위상을 측정하여 관측점 간의 상대 기선 벡터를 구하는 방법을 사용하며, 정밀도가 상대적으로 높지만, GPS 수신기가 최소 2대 이상이 필요한 단점을 가진다. 절대측위는 일점측위(point positioning)이라고도 하며, GPS 수신기 1대로 여러 위성의 반송파 신호의 코드를 추적하여 위성까지의 거리를 측정하는 방법을 사용하며, 코드신호가 이진법 체계이므로 측위계산이 간단하고 신속하다는 장점이 있으나, 정밀도가 상대적으로 낮은 단점을 가진다.
이러한 절대측위 방식에서 낮은 정밀도를 극복하기 위하여 측위 보정 기술이 적용되고 있으며, 대부분 GPS 수신기와 결합된 가속도 센서의 정보를 바탕으로 차량의 거동을 추측하여 보정하는 방법을 사용하고 있다. 그러나 이러한 절대측위 보정 방법은 고층 빌딩들이 조밀하게 배치된 도심지나 터널 같은 악의지역에서는 절대측위 오차가 커지거나 절대측위 결과를 얻을 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 차량의 주변상황을 인식하기 위한 센서로 추출한 도로정보를 통합하여 기존의 GPS 정보만으로 계산하기 곤란한 차량의 절대측위 정보를 보정할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따른 차량용 절대측위 보정 시스템이 제공된다. 상기 차량용 절대측위 보정 시스템은 차량의 GPS좌표를 획득하는 GPS부, 지상의 랜드마크의 절대좌표를 저장하는 데이타베이스부, 상기 랜드마크와 상기 차량 간의 거리와 방위를 측정하는 서라운드 센서부, 상기 랜드마크와 상기 차량 간의 거리와 방위, 상기 차량의 GPS좌표 및 상기 랜드마크의 절대좌표를 이용하여 상기 차량의 보정좌표를 연산하는 제어연산부를 포함한다.
상기 차량용 절대측위 보정 시스템에서, 상기 GPS부, 상기 데이타베이스부, 상기 서라운드 센서부 및 상기 제어연산부는 상기 차량에 구비될 수 있다.
상기 차량용 절대측위 보정 시스템에서, 상기 랜드마크는 노면차선, 노면표시, 도로신호등, 도로표지판, 도로가드레일 및 도로구조물을 포함하는 군에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 차량용 절대측위 보정 시스템에서, 상기 랜드마크와 상기 차량 간의 거리와 방위는 상기 차량의 전방부 및 후방부 중 적어도 일부에 배치된 레이더, 레이저 또는 영상센서에 의하여 측정될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 차량용 절대측위 보정 방법이 제공된다. 상기 차량용 절대측위 보정 방법은 차량의 GPS좌표를 포함하는 제 1 위치정보를 획득하는 단계, 절대좌표를 가진 지상의 랜드마크를 기준으로 하는 상기 차량의 상대좌표를 포함하는 제 2 위치정보를 획득하는 단계 및 상기 제 2 위치정보를 이용하여 상기 제 1 위치정보를 보정하는 단계를 포함한다.
상기 차량용 절대측위 보정 방법에서, 상기 제 1 위치정보를 보정하는 단계는 상기 차량의 GPS좌표, 상기 차량의 상대좌표, 상기 랜드마크의 절대좌표를 이용하여 연산한 보정치를 획득하는 단계 및 상기 차량의 GPS좌표에 상기 보정치를 적용함으로써, 상기 차량의 보정좌표를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 차량용 절대측위 보정 방법에서, 상기 랜드마크는 노면차선, 노면표시, 도로신호등, 도로표지판, 도로가드레일 및 도로구조물을 포함하는 군에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 차량용 절대측위 보정 방법에서, 상기 상대좌표는 상기 차량의 전방부 및 후방부 중 적어도 일부에 배치된 레이더, 레이저 또는 영상센서에 의하여 수득한 정보를 통하여 획득될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 차량용 절대측위 보정 방법이 제공된다. 상기 차량용 절대측위 보정 방법은 제 1 시점에서 차량의 제 1 GPS좌표를 획득하는 단계, 상기 제 1 시점에서 절대좌표를 가진 지상의 랜드마크를 기준으로 상기 차량의 제 1 상대좌표를 획득하는 단계, 상기 차량의 제 1 GPS좌표, 상기 차량의 제 1 상대좌표, 상기 랜드마크의 절대좌표를 이용하여 연산한 보정치를 획득하는 단계, 상기 차량의 제 1 GPS좌표에 상기 보정치를 적용함으로써 상기 제 1 시점에서 상기 차량의 제 1 보정좌표를 획득하는 단계, 제 2 시점에서 상기 차량의 제 2 GPS좌표를 획득하는 단계 및 상기 차량의 제 2 GPS좌표에 상기 보정치를 적용함으로써, 상기 제 2 시점에서 상기 차량의 제 2 보정좌표를 획득하는 단계를 포함한다.
상기 차량용 절대측위 보정 방법에서, 상기 랜드마크는 노면차선, 노면표시, 도로신호등, 도로표지판, 도로가드레일 및 도로구조물을 포함하는 군에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 차량용 절대측위 보정 방법에서, 상기 제 1 상대좌표는 상기 차량의 전방부 및 후방부 중 적어도 일부에 배치된 레이더, 레이저 또는 영상센서에 의하여 수득한 정보를 통하여 획득될 수 있다.
상기 차량용 절대측위 보정 방법에서, 상기 제 1 시점은 상기 레이더, 레이저 또는 영상센서에 의하여 상기 랜드마크가 인식되는 시점을 포함하며, 상기 제 2 시점은 상기 레이더, 레이저 또는 영상센서에 의하여 상기 랜드마크가 인식되지 못하는 시점을 포함할 수 있다.
상기 차량용 절대측위 보정 방법에서, 상기 제 2 시점은 상기 제 1 시점 이후일 수 있다.
상기 차량용 절대측위 보정 방법에서, 상기 제 1 시점 또는 상기 제 2 시점에서 상기 차량의 GPS좌표와 상기 차량의 보정좌표의 오차는 소정의 임계값보다 더 클 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량의 주변상황을 인식하기 위하여 양산 적용이 확대되고 있는 차량용 서라운드 센서로 취득한 랜드마크 정보값들을 사용하여 GPS 수신기로 수신한 차량의 절대측위의 오차를 보정할 수 있는 차량용 절대측위 보정 시스템 및 보정 방법을 구현할 수 있다. 이에 의하여, 주행 중인 차선이 몇 차선에 위치하는지를 판단할 수 있으며, 차량의 주행방향 위치를 보정할 수도 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 절대측위 보정 시스템을 도해하는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 절대측위 보정 시스템을 구비하는 차량을 도해하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 절대측위 보정 시스템 및 보정 방법을 도해하는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 절대측위 보정 방법을 도해하는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 절대측위 보정 방법을 도해하는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 절대측위 보정 시스템을 도해하는 구성도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 절대측위 보정 시스템을 구비하는 차량을 도해하는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 절대측위 보정 시스템 및 보정 방법을 도해하는 개념도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 절대측위 보정 시스템은 GPS부(130), 데이타베이스부(140), 서라운드 센서부(150), 제어연산부(160) 및 위치표시 디스플레이부(170)를 포함하며, 이러한 구성요소들은 모두 차량(120)에 구비될 수 있다. GPS부(130)는 차량(120)의 GPS좌표를 획득한다. 서라운드 센서부(150)는 지상의 랜드마크(212, 214)와 차량(120) 간의 거리와 방위를 측정한다. 서라운드 센서부(150)라 함은 차량(120)의 주변의 구조물 또는 설치물을 감지할 수 있는 센서부를 의미하며, 차량(120)의 전방부(예를 들어, 그릴, 범퍼, 룸미러) 및/또는 후방부(예를 들어, 트렁크 입구) 중 적어도 일부에 배치된 레이더(152), 레이저(154) 또는 영상센서(156, 158)를 포함할 수 있다. 레이더 및/또는 레이저는, 도 2의 예시적인 구성과 달리, 차량(120)의 후방부에도 배치될 수 있다.
랜드마크는 절대좌표를 알고 있는 구조물 또는 설치물로서, 예를 들어, 노면차선, 노면표시, 도로신호등, 도로표지판, 도로가드레일 및 도로구조물을 포함하는 군에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 도 3에서는, 랜드마크의 예로서, 도로신호등(212)과 노면차선(214)을 도해하였다. 랜드마크(212, 214)의 절대좌표(C1,D1)는 데이타베이스부(140)에 저장되어 있다. 제어연산부(160)는 차량(120)의 GPS좌표(A2,B2) 및 랜드마크(212, 214)의 절대좌표(C1,D1)를 이용하여 차량(120)의 보정좌표(A1,B1)를 연산할 수 있다. 위치표시 디스플레이부(170)는 차량(120)에 탑승한 운전자 및 동승자가 차량(120)의 보정좌표를 시각적 및/또는 청각적으로 인식할 수 있도록 정보를 제공한다.
이하에서는, 이러한 차량용 절대측위 보정 시스템을 사용하여 차량용 절대측위 보정 방법을 설명하고자 한다.
범지구 위치결정 시스템인 GPS(Global Positioning System)는 미국 국방성이 개발하여 미국 운수성과 공동으로 운용 관리하고 있는 인공위성에 의한 전세계적인 전파측위 시스템으로서, 위성부분(space segment), 제어부분(control segment) 및 이용자부분(user segment)의 3부분으로 구성된다. 위성부분은 24기의 GPS위성군으로 이루어지며, GPS위성이 발신하고 있는 전파에는 L1 대와 L2 대의 두 종류가 있으며, 코드 데이터에는 C/A 코드와 P 코드의 두 종류가 있다. 이 중에서 P 코드는 군사용으로 일반에는 공개되지 않으며, 민간에 개방되어 있는 것은 L1 대의 전파를 타고 보내오는 C/A 코드와 이와는 별도로 보내오는 항법 메시지이다. 이용자부분은 GPS수신기로 구성되는데, 수신기의 처리는 복수의 GPS위성으로부터 오는 신호를 동시에 수신하여, 아날로그적인 수신신호를 디지털화하고, 이미 알고 있는 코드 패턴에 따라 소정의 위성별 데이타를 구분한다. 이후에 궤도계산이나 메시지 해독, 수신제어 등의 필요한 신호처리를 실시하여, 위치정보를 출력한다. 본원의 GPS부(130)는 이러한 GPS수신기를 포함한다.
그러나 민간에 무료로 공개된 GPS 측위 정도(精度)는 30m 내지 100m 의 오차를 가지고 있다. 또한, GPS 측위 방법은 터널이나 빌딩 아래와 같이 위성의 전파가 도달하기 어려운 지점에서는 오차가 더욱 커지는 문제점을 가지고 있다. 나아가, GPS 측위 방법은 기하학적 계산원리를 사용하므로, GPS수신기에서 본 위성의 배치에 따라 측위 상태에 오차(DOP, Dilution of Precision)가 발생할 수 있다. 이러한 이유로, 도 3에 도시된 것처럼, 차량(120)의 GPS좌표(P2 지점의 좌표)는 차량(120)이 실제로 위치하는 좌표(P1 지점의 좌표)와 오차를 가지게 된다. 또한, 차량(120)의 GPS좌표(P6 지점의 좌표)는 차량(120)이 실제로 위치하는 좌표(P5 지점의 좌표)와 오차를 가지게 된다. 나아가, 랜드마크(212)의 GPS좌표(P4 지점의 좌표)는 차량(120)이 실제로 위치하는 좌표(P3 지점의 좌표)와 오차를 가지게 된다.
이하에서는, 차량(120) 주변에 위치하며 절대좌표를 알고 있는 랜드마크(212, 214)를 이용함으로써 이러한 오차를 보정하는 방법을, 도 3 및 도 4를 참조하여, 순차적으로 설명하고자 한다.
본원에서 GPS좌표는 본원에 의한 절대측위 보정이 수행되기 이전의 좌표로서, GPS수신기에 의해 획득되는 오차를 수반하는 좌표를 포함한다. 나아가, 절대좌표는 지표상의 상대적으로 정확한 좌표를 포함하며, 본원에 의한 절대측위 보정이 수행된 이후의 좌표를 포함한다. 편의상, 도면과 이를 설명하는 상세한 설명에서는, 이러한 좌표를 2차원 좌표로 설명하였으나, 본원의 기술적 사상은 3차원 좌표에도 적용 가능함은 명백하다.
우선, 차량(120)의 GPS좌표(A2,B2)를 포함하는 제 1 위치정보를 획득하는 단계(S110)를 수행한다. 차량(120)의 GPS좌표(A2,B2)는 상술한 이유들에 의하여 실제로 차량(120)이 위치하는 절대좌표(A1,B1)와 오차를 가질 수 있다. 계속하여, 절대좌표(C1,D1)를 알고 있는 지상의 랜드마크(212)를 기준으로 하는 차량(120)의 상대좌표를 포함하는 제 2 위치정보를 획득하는 단계(S120)를 수행한다. 지상의 랜드마크(212)를 기준으로 하는 차량(120)의 상대좌표는 (A1-C1,B1-D1)으로 이해될 수 있으며, 랜드마크(212)와 차량(120) 간의 거리(S)와 방위(θ)를 활용하여 랜드마크(212)의 절대좌표(C1,D1)로부터 연산될 수 있다.
즉, 도 3을 참조하면, 지상의 랜드마크(212)를 기준으로 하는 차량(120)의 상대좌표에서 제1성분인 (A1-C1)은 -(Scosθ)의 값을 가지며, 상대좌표의 제2성분(B1-D1)은 (Ssinθ)의 값을 가질 수 있다. 이에 의할 경우, 차량(120)이 위치하는 P1 지점의 좌표에서 제1성분인 A1은 (C1 - Scosθ)로 이해될 수 있으며, P1 지점의 좌표에서 제2성분인 B1은 (D1 + Ssinθ)로 이해될 수 있다. 랜드마크(212)와 차량(120) 간의 거리(S)와 방위(θ)는 차량(120)의 전방부 및 후방부 중 적어도 일부에 배치된 레이더, 레이저 또는 영상센서에 의하여 측정될 수 있다.
계속하여, 제 2 위치정보를 이용하여 제 1 위치정보를 보정하는 단계(S130)를 수행한다. 제 1 위치정보를 보정하는 단계(S130)는, 도 3을 참조하면, 차량의 GPS좌표(A2,B2), 차량의 상대좌표(-Scosθ,Ssinθ), 랜드마크의 절대좌표(C1,D1)를 이용하여 연산한 보정치(벡터 △v)를 획득하는 단계 및 차량(120)의 GPS좌표(A2,B2)에 상기 보정치(벡터 △v)를 적용함으로써, 차량(120)의 보정좌표(A1,B1)를 획득하는 단계를 포함한다. 나아가, 차량(125)의 GPS좌표(A4,B4)에 상기 보정치(벡터 △v)를 적용함으로써, 차량(125)의 보정좌표(A3,B3)를 획득하는 단계를 포함한다.
여기에서, 보정치(벡터 △v)는 (△A, △B)의 벡터성분, 즉, (A1-A2,B1-B2)의 벡터성분을 가진다. 차량(120)의 GPS좌표(A2,B2), 차량(120)의 상대좌표(-Scosθ,Ssinθ), 랜드마크(212)의 절대좌표(C1,D1)를 이용하는 경우, 보정치(벡터 △v)는 (C1-Scosθ-A2, D1+Ssinθ-B2)의 벡터성분을 가진다. 나아가, 차량(120)의 GPS좌표(A2,B2)에 상기 보정치(벡터 △v)를 더하여 차량(120)의 보정좌표(C1-Scosθ, D1+sinθ), 즉, 보정좌표(A1,B1)를 획득한다.
한편, 상기 보정치(벡터 △v)는 P1 지점의 좌표에 위치하는 차량(120)이 시간에 따라 이동함으로써 P5 지점의 좌표에 위치하는 경우에도 적용될 수 있다. 즉, P5 지점의 좌표에 위치하는 차량(125)의 GPS좌표(A4,B4)에 상기 보정치(벡터 △v)를 더하여 차량(125)의 보정좌표(A4+C1-Scosθ-A2, B4+D1+Ssinθ-B2), 즉, 보정좌표(A3,B3)를 획득한다.
상술한 설명에서 랜드마크는, 예시적으로, 도로신호등(212)이지만, 본원의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 본원의 랜드마크는 절대좌표를 이미 알고 있는 노면차선(도로 상의 도색차선), 노면표시(도로 상의 제한속도, 주행방향, 정지선 등), 도로신호등, 도로표지판, 도로가드레일 및 도로구조물을 포함하는 군에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 랜드마크에 대한 절대좌표의 데이타베이스화가 구축될수록 본원의 기술적 사상이 더욱 유용하게 활용될 수 있다.
한편, 랜드마크가 노면차선(214)인 경우, 주행 또는 정차 중인 차량이 위치하는 차선이 몇 차선인지 정확하게 알 수 있어 차량 네비게이션에 유용할 수 있다. 예를 들어, 교차로에서 좌회전이 가능한 차선이 일차선이고 차량이 좌회전을 해야 하는 경우, 현재 차량이 위치하는 차선을 파악한 후에 교차로에 도달하기 전의 소정의 거리에서 현재 차선을 알려주고 좌회전을 위하여 일차선으로 유도하도록 네비게이션을 설정할 수도 있다. 또한 예를 들어, 교차로에서 좌회전이 가능한 차선이 일차선 및 이차선이고, 차량은 교차로에서 직진을 해야 하는 경우, 교차로에 도달하기 전의 소정의 거리에서 현재 차선을 알려주고 직진을 위하여 일차선 및 이차선 이외의 차선으로 유도하도록 네비게이션을 설정할 수도 있다.
이하에서는, 차량(120) 주변에 위치하며 절대좌표를 알고 있는 랜드마크(212, 214)를 이용함으로써 절대측위의 오차를 보정하는 방법을, 도 3 및 도 5를 참조하여, 다른 관점에서 순차적으로 설명하고자 한다.
우선, 제 1 시점에서 차량(120)의 제 1 GPS좌표(A2,B2)를 획득하는 단계(S210)를 수행한다. 차량(120)의 제 1 GPS좌표(A2,B2)는 상술한 이유들에 의하여 실제로 차량(120)이 위치하는 절대좌표(A1,B1)와 오차를 가질 수 있다.
계속하여, 제 1 시점에서 절대좌표(C1,D1)를 가진 지상의 랜드마크(212)를 기준으로 차량(120)의 제 1 상대좌표를 획득하는 단계(S220)를 수행한다. 지상의 랜드마크(212)를 기준으로 하는 차량(120)의 상대좌표는 (A1-C1,B1-D1)으로 이해될 수 있으며, 랜드마크(212)와 차량(120) 간의 거리(S)와 방위(θ)를 활용하여 랜드마크(212)의 절대좌표(C1,D1)로부터 연산될 수 있다. 즉, 도 3을 참조하면, 지상의 랜드마크(212)를 기준으로 하는 차량(120)의 상대좌표에서 제1성분인 (A1-C1)은 -Scosθ의 값을 가지며, 상대좌표의 제2성분(B1-D1)은 Ssinθ의 값을 가질 수 있다. 랜드마크(212)와 차량(120) 간의 거리(S)와 방위(θ)는 차량(120)의 전방부 및 후방부 중 적어도 일부에 배치된 레이더, 레이저 또는 영상센서에 의하여 측정될 수 있다.
계속하여, 차량(120)의 제 1 GPS좌표(A2,B2), 차량(120)의 제 1 상대좌표(-Scosθ,Ssinθ), 랜드마크(212)의 절대좌표(C1,D1)를 이용하여 연산한 보정치를 획득하는 단계(S230)를 수행한다. 여기에서, 보정치(벡터 △v)는 (△A, △B)의 벡터성분, 즉, (A1-A2,B1-B2)의 벡터성분을 가진다. 차량(120)의 제 1 GPS좌표(A2,B2), 차량(120)의 상대좌표(-Scosθ,Ssinθ), 랜드마크(212)의 절대좌표(C1,D1)를 이용하는 경우, 보정치(벡터 △v)는 (C1-Scosθ-A2, D1+Ssinθ-B2)의 벡터성분을 가진다.
나아가, 차량(120)의 제 1 GPS좌표(A2,B2)에 상기 보정치(벡터 △v)를 더하여 제 1 시점에서 차량(120)의 보정좌표(C1-Scosθ, D1+sinθ), 즉, 제 1 보정좌표(A1,B1)를 획득하는 단계(S240)를 수행한다. 지금까지 설명한 단계들(S210, S220, S230, S240)은 차량(120)이 P1 지점의 좌표에 위치하는 동일한 제 1 시점에서 수행된다.
계속하여, 차량(125)이 P5 지점의 좌표에 위치하는 제 2 시점에서 차량(125)의 절대측위 보정이 수행된다. 구체적으로 살펴보면, 제 1 시점 이후의 시점인 제 2 시점에서, 차량(125)의 제 2 GPS좌표(A4,B4)를 획득하는 단계(S250)가 수행된다. 차량(125)의 제 2 GPS좌표(A4,B4)는 상술한 이유들에 의하여 실제로 차량(125)이 위치하는 절대좌표(A3,B3)와 오차를 가질 수 있다.
계속하여, 제 2 시점에서 차량(125)의 제 2 GPS좌표(A4,B4)에 상기 보정치(벡터 △v)를 적용함으로써, 제 2 시점에서 차량(125)의 제 2 보정좌표(A3,B3)를 획득하는 단계(S260)가 수행된다. 즉, 상기 보정치(벡터 △v)는 P1 지점의 좌표에 위치하는 차량(120)이 시간에 따라 이동함으로써 P5 지점의 좌표에 위치하는 경우에도 적용될 수 있다. 즉, P5 지점의 좌표에 위치하는 차량(125)의 제 2 GPS좌표(A4,B4)에 상기 보정치(벡터 △v)를 더하여 차량(125)의 제 2 보정좌표(A4+C1-Scosθ-A2, B4+D1+Ssinθ-B2), 즉, 보정좌표(A3,B3)를 획득한다.
상기 제 2 시점은 상기 제 1 시점의 이후의 시점으로서, 예를 들어, 상기 제 1 시점은 차량(120)에 구비된 레이더, 레이저 또는 영상센서에 의하여 랜드마크(212)가 인식되는 시점을 포함할 수 있으며, 상기 제 2 시점은 차량(125)에 구비된 레이더, 레이저 또는 영상센서에 의하여 랜드마크(212)가 인식되지 못하는 시점을 포함할 수 있다. 즉, 절대좌표의 정보를 가지는 랜드마크(212)를 차량(125)에 구비된 레이더, 레이저 또는 영상센서가 인식하지 못하는 상황에서는, 이전에 연산된 상기 보정치(벡터 △v)를 활용하여 차량(125)의 절대측위를 보정할 수 있다.
한편, 상기 제 1 시점 및/또는 상기 제 2 시점에서는 차량(120, 125)의 GPS좌표와 차량의 보정좌표의 오차가 소정의 임계값보다 더 클 수 있다. 즉, 차량(120, 125)의 GPS좌표와 차량의 보정좌표의 오차가 소정의 임계값 이하인 경우에는, 보정치를 적용하여 보정좌표를 연산하지 않고 GPS좌표로만 차량의 좌표를 설정할 수도 있다.
한편, 변형된 실시예에서는, 차량(125)의 제 2 보정좌표(A3,B3)를 획득하기 위하여 적용되는 제 2 보정치는 상기 제 2 시점에 도달하기 이전에 획득한 복수개의 보정치의 평균일 수도 있다. 예를 들어, 상기 제 2 시점에 P3 지점의 좌표에 위치하는 차량(125)이 도달하기 이전에 복수개의 랜드마크들을 거쳐 오면서 이에 대한 각각의 보정치들을 획득하였다고 가정하면, 상기 제 2 시점에서 차량(125)의 제 2 보정좌표(A3,B3)를 획득하기 위하여 적용되는 제 2 보정치는 과거 시점의 상기 복수개의 보정치들의 평균일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
120, 125 : 차량
130 : GPS부
140 : 데이타베이스부
150 : 서라운드 센서부
160 : 제어연산부
170 : 위치표시 디스플레이부

Claims (14)

  1. 차량의 GPS좌표를 획득하는, GPS부;
    지상의 랜드마크의 절대좌표를 저장하는, 데이타베이스부;
    상기 랜드마크와 상기 차량 간의 거리와 방위를 측정하는, 서라운드 센서부;
    상기 랜드마크와 상기 차량 간의 거리와 방위, 상기 차량의 GPS좌표 및 상기 랜드마크의 절대좌표를 이용하여 상기 차량의 보정좌표를 연산하는, 제어연산부;
    를 포함하는, 차량용 절대측위 보정 시스템으로서,
    상기 차량용 절대측위 보정 시스템은,
    제 1 시점에서 차량의 제 1 GPS좌표를 획득하는 단계;
    상기 제 1 시점에서 절대좌표를 가진 지상의 랜드마크를 기준으로 상기 차량의 제 1 상대좌표를 획득하는 단계;
    상기 차량의 제 1 GPS좌표, 상기 차량의 제 1 상대좌표, 상기 랜드마크의 절대좌표를 이용하여 연산한 제 1 보정치를 획득하는 단계;
    상기 차량의 제 1 GPS좌표에 상기 제 1 보정치를 적용함으로써, 상기 제 1 시점에서 상기 차량의 제 1 보정좌표를 획득하는 단계;
    제 2 시점에서 상기 차량의 제 2 GPS좌표를 획득하는 단계; 및
    상기 차량의 제 2 GPS좌표에 제 2 보정치를 적용함으로써, 상기 제 2 시점에서 상기 차량의 제 2 보정좌표를 획득하는 단계;
    를 포함하는 차량용 절대측위 보정 방법을 수행하고,
    상기 제 2 시점은 상기 제 1 시점 이후이고,
    상기 제 1 시점은 레이더, 레이저 또는 영상센서에 의하여 상기 랜드마크가 인식되는 시점을 포함하며,
    상기 제 2 시점은 상기 레이더, 레이저 또는 영상센서에 의하여 상기 랜드마크가 인식되지 못하는 시점을 포함하며,
    상기 제1 보정치를 획득하는 단계는 복수회 수행되어 복수의 상기 제1 보정치를 획득하고,
    상기 제2 보정치는, 상기 복수의 제1 보정치의 평균값인, 차량용 절대측위 보정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 GPS부, 상기 데이타베이스부, 상기 서라운드 센서부 및 상기 제어연산부는 상기 차량에 구비된, 차량용 절대측위 보정 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 랜드마크는 노면차선, 노면표시, 도로신호등, 도로표지판, 도로가드레일 및 도로구조물을 포함하는 군에서 적어도 어느 하나를 포함하는, 차량용 절대측위 보정 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 랜드마크와 상기 차량 간의 거리와 방위는 상기 차량의 전방부 및 후방부 중 적어도 일부에 배치된 레이더, 레이저 또는 영상센서에 의하여 측정된, 차량용 절대측위 보정 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 시점에서 차량의 제 1 GPS좌표를 획득하는 단계;
    상기 제 1 시점에서 절대좌표를 가진 지상의 랜드마크를 기준으로 상기 차량의 제 1 상대좌표를 획득하는 단계;
    상기 차량의 제 1 GPS좌표, 상기 차량의 제 1 상대좌표, 상기 랜드마크의 절대좌표를 이용하여 연산한 제 1 보정치를 획득하는 단계;
    상기 차량의 제 1 GPS좌표에 상기 제 1 보정치를 적용함으로써, 상기 제 1 시점에서 상기 차량의 제 1 보정좌표를 획득하는 단계;
    제 2 시점에서 상기 차량의 제 2 GPS좌표를 획득하는 단계; 및
    상기 차량의 제 2 GPS좌표에 제 2 보정치를 적용함으로써, 상기 제 2 시점에서 상기 차량의 제 2 보정좌표를 획득하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 제 2 시점은 상기 제 1 시점 이후이고,
    상기 제 1 시점은 레이더, 레이저 또는 영상센서에 의하여 상기 랜드마크가 인식되는 시점을 포함하며,
    상기 제 2 시점은 상기 레이더, 레이저 또는 영상센서에 의하여 상기 랜드마크가 인식되지 못하는 시점을 포함하며,
    상기 제1 보정치를 획득하는 단계는 복수회 수행되어 복수의 상기 제1 보정치를 획득하고,
    상기 제2 보정치는, 상기 복수의 제1 보정치의 평균값인, 차량용 절대측위 보정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 랜드마크는 노면차선, 노면표시, 도로신호등, 도로표지판, 도로가드레일 및 도로구조물을 포함하는 군에서 적어도 어느 하나를 포함하는, 차량용 절대측위 보정 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 상대좌표는 상기 차량의 전방부 및 후방부 중 적어도 일부에 배치된 레이더, 레이저 또는 영상센서에 의하여 수득한 정보를 통하여 획득된, 차량용 절대측위 보정 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 시점 또는 상기 제 2 시점에서 상기 차량의 GPS좌표와 상기 차량의 보정좌표의 오차는 소정의 임계값보다 더 큰, 차량용 절대측위 보정 방법.

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