KR101667484B1 - 수치 지도를 이용하는 차량 위치 추정 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

수치 지도를 이용하는 차량 위치 추정 방법 및 장치에 관한 기술이 개시된다. 개시된 차량 위치 추정 방법은, 차량의 카메라 영상에서 제1노면 표지 정보를 추출하는 단계; 수치 지도에 포함된 제2노면 표지 정보와 상기 제1노면 표지 정보의 매칭 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라, 상기 제2노면 표지 정보에 대응되는 상기 수치 지도 상의 위치를 이용하여 상기 차량의 위치를 추정하는 단계를 포함하며, 상기 매칭 여부를 판단하는 단계는 상기 제1노면 표지 정보에 노면 표지 잡음 모델을 반영하여, 매칭 여부를 판단하며, 상기 노면 표지 잡음 모델은 상기 차량의 주행중 발생하는 피치 변이 및 롤 변이를 반영하는 잡음 모델이다.

Description

수치 지도를 이용하는 차량 위치 추정 방법 및 장치{Method and Device for Estimating position of Vehicle Using Digital Map}
본 발명은 차량 위치 추정 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수치 지도를 이용하는 차량 위치 추정 방법 및 장치에 관한 것이다.
위성기반 위치 확인 시스템(Global Positioning System : 이하, "GPS"라 함) 수신기가 개발됨에 따라 상업용 차량 항법 시스템에서 측위 센서로 GPS 장치가 사용되고 있다. 또한 GPS 장치를 통해 획득된 차량의 위치 정보를 이용해 길 안내 서비스, 위치기반 정보 제공 서비스와 같은 위치 기반 서비스(LBS: Location Based Service)가 제공되고 있다. 더욱이 군용 차량 및 유도무기 등에도 GPS를 이용한 위치기반 제어가 수행되고 있다.
하지만, 터널이나 지하 주차장과 도심지역 및 산간지역에서 GPS 장치가 GPS 위성신호를 완전 또는 부분적으로 수신할 수 없는 경우가 발생하므로, GPS 장치를 이용하는 경우에는 연속적인 위치 정보가 제공되지 못하는 문제가 있다.
이에 따라, 장소에 관계없이 연속적인 위치 정보를 제공하기 위해, 관성 센서(예를 들어, 가속도계와 자이로스코프)와 같은 차량 센서를 사용한 관성 항법 장치(INS: Inertial Navigation System)와 GPS 장치를 결합한 INS/GPS 복합 항법 장치가 제안되었다. 또한 수치 지도(digital map)와 카메라의 영상을 이용하여 맵 매칭을 통해 차량의 위치를 추정하는 방법이 제안되었다. 관련된 선행문헌으로 대한민국 공개특허 2006-0132302호가 있다.
하지만 실제 주행 환경에서는 차량의 요동이 발생하기 때문에 차량에 장착된 카메라를 통해 획득한 영상은 왜곡될 수 있다. 따라서 차량의 위치 추정에 오류가 발생할 수 있는 문제가 있다.
본 발명은 차량 주행중 발생할 수 있는 카메라 영상 왜곡에 대한 영향을 최소화하고 정확하게 차량의 위치를 추정할 수 있는 차량 위치 추정 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수치 지도를 이용하는 차량 위치 추정 방법에 있어서, 차량의 카메라 영상에서 제1노면 표지 정보를 추출하는 단계; 상기 수치 지도에 포함된 제2노면 표지 정보와 상기 제1노면 표지 정보의 매칭 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라, 상기 제2노면 표지 정보에 대응되는 상기 수치 지도 상의 위치를 이용하여 상기 차량의 위치를 추정하는 단계를 포함하며, 상기 매칭 여부를 판단하는 단계는 상기 제1노면 표지 정보에 노면 표지 잡음 모델을 반영하여, 매칭 여부를 판단하며, 상기 노면 표지 잡음 모델은 상기 차량의 주행중 발생하는 피치 변이 및 롤 변이를 반영하는 잡음 모델인 차량 위치 추정 방법이 제공된다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 수치 지도를 이용하는 차량 위치 추정 방법에 있어서, 차량의 카메라 영상에서 제1노면 표지 정보를 추출하는 단계; 상기 수치 지도에 포함된 제2노면 표지 정보와 상기 제1노면 표지 정보의 매칭 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라, 상기 제2노면 표지 정보에 대응되는 상기 수치 지도 상의 위치를 이용하여 상기 차량의 위치로 추정하는 단계를 포함하며, 상기 매칭 여부를 판단하는 단계는 상기 제2노면 표지 정보에 노면 표지 잡음 모델을 반영하여, 매칭 여부를 판단하며, 상기 노면 표지 잡음 모델은 상기 차량의 주행중 발생하는 피치 변이 및 롤 변이를 반영하는 잡음 모델인 차량 위치 추정 방법이 제공된다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 수치 지도를 이용하는 차량 위치 추정 장치에 있어서, 차량의 카메라 영상에서 제1노면 표지 정보를 추출하는 정보 추출부; 상기 수치 지도에 포함된 제2노면 표지 정보와 상기 제1노면 표지 정보의 매칭 여부를 판단하는 매칭 판단부; 및 상기 판단 결과에 따라, 상기 제2노면 표지 정보에 대응되는 상기 수치 지도 상의 위치를 이용하여 상기 차량의 위치를 추정하는 위치 보정부를 포함하며, 상기 매칭 판단부는 상기 제1노면 표지 정보에 노면 표지 잡음 모델을 반영하여, 매칭 여부를 판단하며, 상기 노면 표지 잡음 모델은 상기 차량의 주행중 발생하는 피치 변이 및 롤 변이를 반영하는 잡음 모델인 차량 위치 추정 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 차량의 요동 정보를 반영하는 노면 표지 잡음 모델을 이용하여 카메라 영상의 노면 표지 정보와 수치 지도의 노면 표지 정보를 비교함으로써, 차량의 요동에 따른 카메라 영상 왜곡의 영향을 최소화하고 정확하게 차량의 위치를 추정할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 센서 추정 위치에 대한 수치 지도 노면 표지 정보와 카메라 영상 노면 표지 정보를 비교하여 매칭 확률값을 계산하고, 이를 이용해 측정 정보 업데이트를 수행함으로써 정확한 차량 위치 추정이 가능하다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 위치 추정 방법을 수행하는 차량을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 위치 추정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 및 제2노면 표지 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 위치 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 차량 위치 추정 결과를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 위치 추정 방법을 수행하는 차량을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량은 카메라(110), 차량 센서(120), 차량 위치 추정 장치(130) 및 지도 데이터 베이스(140)를 포함한다.
카메라(110)는 차량의 전방 및 후방의 영상을 촬영하거나 또는 어라운드 뷰(around view) 영상을 획득한다. 차량 센서(120)는 요 레이트(yaw rate) 센서 및 휠 스피드 센서 중 적어도 하나 이상을 포함하며, 차량 센서(120)에 의해 획득한 센싱 값을 통해 차량의 위치가 추정될 수 있다.
차량 위치 추정 장치(130)는 차량 센서(120)의 센싱 값을 통해 차량의 위치를 추정하되, 카메라(110)를 통해 촬영된 영상과 수치 지도를 이용하여 차량의 위치를 정밀하게 추정할 수 있다. 즉, 차량 위치 추정 장치(130)는 1차적으로 센싱 값을 통해 차량의 위치를 추정하고, 2차적으로 촬영 영상과 수치 지도의 매칭을 통해 차량의 위치를 보정한다. 보다 구체적으로, 차량 위치 추정 장치(130)는 카메라 영상에 포함된 제1노면 표지 정보와 수치 지도에 포함된 제2노면 표지 정보의 매칭 여부를 판단하고, 제2노면 표지 정보에 대응되는 수치 지도 상의 위치를 이용하여 차량의 위치를 보정한다. 수치 지도에 대한 데이터는 지도 데이터 베이스(140)에 저장된다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 실제 차량 주행시 노면 상태나 운전 상태 등에 의해, 차량이 앞뒤, 또는 좌우로 요동치기 때문에 피치 변이(pitch variance) 및 롤 변이(roll variance)가 발생한다. 그리고 이러한 피치 변이 및 롤 변이에 의해, 카메라(110)에 의한 촬영 영상에도 도 3에 도시된 바와 같이 왜곡이 발생한다.
도 3은 일실시예로서 차량의 어라운드 뷰 영상을 도시하고 있는데, 도 3(a)는 차량의 요동이 발생하지 않을 때 영상이다. 도 3(b)는 피치 변이가 발생할 때의 어라운드 뷰 영상이며, 도 3(c)는 롤 변이가 발생할 때의 어라운드 뷰 영상이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 차량의 요동이 발생하지 않을 때의 기준점(true reference point, 적색원)은, 피치 변이 또는 롤 변이가 발생할 때의 예측점(predicted point,청색점)과 차이가 있음을 알 수 있다.
이러한 차량의 요동에 따른 카메라 영상의 왜곡으로 인해 제1노면 표지 정보와 제2노면 표지 정보의 매칭 과정에 오류가 발생하고, 정밀하게 차량 위치를 추정하기 어려울 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 차량 위치 추정 장치(130)는 차량 주행중 발생할 수 있는 카메라 영상 왜곡에 대한 영향을 최소화하고 정확하게 차량의 위치를 추정하기 위해, 노면 표지 잡음 모델이 반영된 제1노면 표지 정보와, 제2노면 표지 정보를 매칭하여 차량의 위치를 추정한다. 그리고 노면 표지 잡음 모델은 차량의 주행중 발생하는 요동 예를 들어, 피치 변이 및 롤 변이를 반영하며, 랜덤 노이즈(random noise) 성분을 더 포함할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 위치 추정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 위치 추정 장치(130)는 정보 추출부(410), 매칭 판단부(420) 및 위치 추정부(430)를 포함한다.
정보 추출부(410)는 차량의 카메라 영상에서 제1노면 표지 정보를 추출한다. 여기서, 카메라 영상은 일실시예로서 어라운드 뷰 영상일 수 있다. 정보 추출부(410)는 카메라 영상 중 관심 영역(ROI)에 대한 제1노면 표지 정보를 추출할 수 있으며, 제1노면 표지 정보의 특징점을 추출할 수 있다.
매칭 판단부(420)는 수치 지도에 포함된 제2노면 표지 정보와 제1노면 표지 정보의 매칭 여부를 판단하는데, 제1 및 제2노면 표지 정보의 특징점을 이용하여 매칭 여부를 판단할 수 있다. 보다 구체적으로 매칭 판단부(420)는 제1노면 표지 정보에 노면 표지 잡음 모델을 반영하여, 매칭 여부를 판단하며, 노면 표지 잡음 모델은 차량의 주행중 발생하는 피치 변이 및 롤 변이를 반영하는 잡음 모델이다. 그리고 제2노면 표지 정보는 차량의 센서에 의해 추정된, 차량의 센서 추정 위치에 대한 노면 표지 정보일 수 있다.
노면 표지 잡음 모델은 외부에서 생성되어 차량 위치 추정 장치(130)로 제공될 수 있다. 노면 표지 잡음 모델을 설명하기 위한 도 5 및 도 6을 참조하면, 노면 표지 잡음 모델 생성 장치는 카메라 영상의 기준점 별로 차량의 요동 정보(피치 변이, 롤 변이)를 반영하여 노면 표지 잡음 모델을 생성할 수 있다. 보다 구체적으로 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 실험 또는 표본 데이터를 이용하여 요동이 없을 때의 카메라 영상의 기준점(적색점) 별로, 요동에 따른 기준점의 변이값(청색점)을 구하고, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 각각의 기준점이 위치할 수 있는 확률 분포를 가우시안 모델을 이용하여 노면 표지 잡음 모델로 생성한다.
그리고 도 6에 도시된 바와 같이 노면 표지 잡음 모델에 대한 분산값을 계산하면, 어라운드 뷰 영상의 경우 차량과 멀리 있는 지점일수록 변이가 큼을 알 수 있다.
결국, 매칭 판단부(420)는 카메라 영상에서 제1노면 표지 정보가 위치할 수 있는 확률을 고려하여 제2노면 표지 정보와의 매칭을 판단할 수 있다. 제1노면 표지 정보의 확률 값이 높은 영역에 제2노면 표지 정보가 위치할 경우 매칭 확률 값이 높으며 제1노면 표지 정보의 확률 값이 낮은 영역에 제2노면 표지 정보가 위치할 경우 매칭 확률 값이 낮은 것으로 판단될 수 있다.
위치 추정부(430)는 매칭 판단부(420)의 판단 결과에 따라 제2노면 표지 정보에 대응되는 수치 지도 상의 위치를 이용하여 차량의 위치를 추정한다. 센서 추정 위치에, 제2노면 표지 정보에 대응되는 수치 지도 상의 위치를 반영하여 차량의 위치를 추정할 수 있다.
일실시예로서, 매칭 판단부(420)는 센서 추정 위치에 대한 서로 다른 복수의 제2노면 표지 정보와 제1노면 표지 정보의 매칭 여부를 판단하고 매칭 확률 값을 계산할 수 있으며, 위치 추정부(430)는 판단 결과, 최대 매칭 확률 값을 나타내는 제2노면 표지 정보에 대응되는 수치 지도 상의 위치를 이용하여 차량의 위치를 추정할 수 있다. 즉, 제1노면 표지 정보와 비교 대상이 되는 다수의 후보군 중 가장 매칭이 잘되는 후보, 즉 제2노면 표지 정보를 검출함으로써 위치 추정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
정리하면, 본 발명은 차량의 요동 정보를 반영하는 노면 표지 잡음 모델을 이용하여 카메라 영상의 노면 표지 정보와 수치 지도의 노면 표지 정보를 비교함으로써, 차량의 요동에 따른 카메라 영상 왜곡의 영향을 최소화하고 정확하게 차량의 위치를 추정할 수 있다.
또한 본 발명은, 센서 추정 위치에 대한 수치 지도의 노면 표지 정보와 카메라 영상의 노면 표지 정보를 비교하여 매칭 확률값을 계산하고, 이를 이용해 측정 정보 업데이트를 수행함으로써 정확한 차량 위치 추정이 가능하다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 및 제2노면 표지 정보를 설명하기 위한 도면이다.
노면 표지 정보는 노면에 표시된 정보로서, 예를 들어 직선 사선, 점선 차선, 이중 차선 등의 차선이거나 중앙선 또는 횡단보도 등일 수 있다.
도 7(a)에 도시된 바와 같이, 차량이 도로에 위치할 경우, 어라운드 뷰 영상의 관심 영역은 적색 영역일 수 있으며, 관심 영역의 확대 영상은 도 7(b)와 같다. 그리고 관심 영역에서 추출된 제1노면 표지 정보는 도 7(c)와 같다. 카메라 영상, 추출 알고리즘, 외부 요인 등에 따라 검출되지 않거나 잘못 검출되는 노면 표지 정보가 존재할 수 있다. 노면 표지 정보는, 영상에서 특정 객체를 추출하는 다양한 알고리즘을 통해 추출될 수 있다.
도 7(a)의 차량의 위치가 센서에 의해 추정되면, 도 8(a)에 도시된 바와 같이, 센서 추정 위치(predicted vehicle state)에 대한 수치 지도로부터 제2노면 표지 정보가 추출될 수 있다. 이 때, 수치 지도에서, 카메라 영상의 관심 영역의 형상에 포함된 제2노면 표지 정보가 추출될 수 있다. 도 8(b)는 추출된 제2노면 표지 정보의 일부분을 도시하는 도면이다.
한편, 도 7(a)에서는 하나의 제2노면 표지 정보가 추출되는 경우가 설명되었지만, 센서 추정 위치로부터 기 설정된 거리 내에 포함된 복수의 위치에 대한 복수의 노면 표지 정보가 추출될 수 있다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 위치 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 9에서는 도 4에서 설명된 차량 위치 추정 장치의 차량 위치 추정 방법이 일실시예로서 설명된다.
차량 위치 추정 장치는 차량의 카메라 영상에서 제1노면 표지 정보를 추출(S910)하고, 수치 지도에 포함된 제2노면 표지 정보와 제1노면 표지 정보의 매칭 여부를 판단(S920)한다. 그리고 판단 결과에 따라, 제2노면 표지 정보에 대응되는 수치 지도 상의 위치를 이용하여 차량의 위치를 추정(S930)한다. 차량 위치 추정 장치는 차량 센서에 의해 추정된 센서 추정 위치와 제2노면 표지 정보에 대응되는 수치 지도 상의 위치에 대해 베이지안(bayesian) 추정을 통해 차량의 위치를 최종적으로 추정할 수 있다.
이 때, 전술된 바와 같이, 차량 위치 추정 장치는 최대 매칭 확률 값을 나타내는 제2노면 표지 정보를 이용하여 차량의 위치를 추정하는데, 차량 위치 추정 장치는 제1노면 표지 정보에 대한 확률 우도장(likelihood field)을 이용하여, 최대 매칭 확률 값을 나타내는 제2노면 표지 정보를 검출할 수 있다.
도 5에서 설명된 노면 잡음 표지 모델을 도7의 제1노면 표지 정보에 반영하여, 도 10과 같이 제1노면 표지 정보에 대한 확률 우도장을 생성할 수 있다. 도 10에서 가우시안 노이즈(1010)는 피치 변이 및 롤 변이에 따른 확률 값을 나타내며, 랜덤 노이즈(1020) 성분이 추가되어 제1노면 표지 정보에 대한 확률 우도장(1030)이 생성될 수 있다. 확률 우도장은 카메라 영상에서 제1노면 표지 정보가 위치할 수 있는 영역을 확률 값으로 나타낸다.
확률 우도장(1030)에서 높은 확률 값을 갖는 영역(예를 들어, 중앙)에 제2노면 표지 정보가 위치할 경우, 즉, 도 11(a)의 경우 매칭 확률 값이 높으며 낮은 확률 값을 갖는 영역(예를 들어, 외곽)에 제2노면 표지 정보가 위치할 경우, 즉, 도 11(b)의 경우 매칭 확률 값이 낮다. 차량 위치 추정 장치는 매칭 확률 값을 계산하고, 최대 매칭 확률 값을 나타내는 제2노면 표지 정보에 대응되는 수치 지도 상의 위치를 이용하여 차량의 위치를 추정할 수 있다.
피치 변이, 롤 변이에 따른 제1노면 표지 정보의 우도 값은 [수학식 1]과 같이 계산될 수 있으며, 랜덤 노이즈 성분에 따른 제1노면 표지 정보의 우도 값은 [수학식 2]와 같이 계산될 수 있다. 결국, 피치 변이, 롤 변이 및 랜덤 노이즈 성분을 모두 고려한 제1노면 표지 정보의 확률 우도장은 [수학식 3]과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112015039317261-pat00001
Figure 112015039317261-pat00002
Figure 112015039317261-pat00003
여기서, M은 특징점의 개수를 나타내며,
Figure 112015039317261-pat00004
및
Figure 112015039317261-pat00005
는 가중치를 나타낸다.
Figure 112015039317261-pat00006
는 센서에 의해 추정된 차량 위치를 나타내며, m은 수치 지도 정보를 나타낸다.
Figure 112015039317261-pat00007
는 요동에 따른 측정 값을 나타낸다.
한편, 실시예에 따라서 노면 표지 잡음 모델은 수치 지도에 포함된 제2노면 표지 정보에 반영될 수 있으며, 노면 표지 잡음 모델이 반영된 제2노면 표지 정보와 제1노면 표지 정보의 매칭 여부를 판단하여 차량 위치가 추정될 수 있다. 또한 실시예에 따라서, 차량 위치 추정 장치는 매칭 확률 값이 임계 값 이상인 제2노면 표지 정보에 대응되는 수치 지도 상의 위치를 이용하여 차량의 위치를 추정할 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 차량 위치 추정 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 12(a)는 GPS(GPS/DR(Dead-Reckoning)를 이용한 차량 위치 추정 오차와 본 발명에 따른 차량 위치 추정 오차를 RMS(Root Mean Square) 값으로 나타낸 도면이다. 그리고 도 12(b)는 본 발명에 따른 차량의 횡방향 위치 추정 오차를 RMS 값으로 나타내며, 도 12(c)는 본 발명에 따른 차량의 종방향 위치 추정 오차를 RMS 값으로 나타낸다.
도 12에 도시된 바와 같이, GPS를 이용한 경우와 비교하여 본 발명에 따른 차량 위치 추정 오차가 매우 적음을 알 수 있다.
앞서 설명한 기술적 내용들은 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 실시예들을 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. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (13)

  1. 수치 지도를 이용하는 차량 위치 추정 방법에 있어서,
    차량의 카메라 영상에서 제1노면 표지 정보를 추출하는 단계;
    상기 수치 지도에 포함된 제2노면 표지 정보와 상기 제1노면 표지 정보의 매칭 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라, 상기 제2노면 표지 정보에 대응되는 상기 수치 지도 상의 위치를 이용하여 상기 차량의 위치를 추정하는 단계를 포함하며,
    상기 매칭 여부를 판단하는 단계는 상기 제1노면 표지 정보에 노면 표지 잡음 모델을 반영하여, 매칭 여부를 판단하며,
    상기 노면 표지 잡음 모델은
    상기 차량의 주행중 발생하는 피치(pitch) 변이 및 롤(roll) 변이를 반영하는 잡음 모델인
    차량 위치 추정 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제2노면 표지 정보는 상기 차량의 센서에 의해 추정된 상기 차량의 센서 추정 위치에 대한 노면 표지 정보인
    차량 위치 추정 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 매칭 여부를 판단하는 단계는
    상기 센서 추정 위치에 대한 서로 다른 복수의 제2노면 표지 정보와 상기 제1노면 표지 정보의 매칭 여부를 판단하며,
    상기 차량의 위치를 추정하는 단계는
    상기 판단 결과, 최대 매칭 확률 값을 나타내는 제2노면 표지 정보에 대응되는 상기 수치 지도 상의 위치를 이용하여 상기 차량의 위치를 추정하는
    를 포함하는 차량 위치 추정 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 매칭 여부를 판단하는 단계는
    상기 제1노면 표지 정보의 확률 값에 대한 확률 우도장(likelihood field)을 이용하여, 상기 최대 매칭 확률 값을 나타내는 제2노면 표지 정보를 검출하는
    차량 위치 추정 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 매칭 여부를 판단하는 단계는
    상기 제1노면 표지 정보의 특징점과, 상기 제2노면 표지 정보의 특징점을 이용하여 매칭 여부를 판단하는
    차량 위치 추정 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 노면 표지 잡음 모델은
    랜덤 노이즈 성분을 더 포함하는
    차량 위치 추정 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 차량의 센서는
    휠 스피드 센서, 요레이트 센서 중 적어도 하나 이상을 포함하는
    차량 위치 추정 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 카메라 영상은
    어라운드 뷰 영상인
    차량 위치 추정 방법.
  9. 수치 지도를 이용하는 차량 위치 추정 방법에 있어서,
    차량의 카메라 영상에서 제1노면 표지 정보를 추출하는 단계;
    상기 수치 지도에 포함된 제2노면 표지 정보와 상기 제1노면 표지 정보의 매칭 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라, 상기 제2노면 표지 정보에 대응되는 상기 수치 지도 상의 위치를 이용하여 상기 차량의 위치를 추정하는 단계를 포함하며,
    상기 매칭 여부를 판단하는 단계는 상기 제2노면 표지 정보에 노면 표지 잡음 모델을 반영하여, 매칭 여부를 판단하며,
    상기 노면 표지 잡음 모델은 상기 차량의 주행중 발생하는 피치 변이 및 롤 변이를 반영하는 잡음 모델인
    차량 위치 추정 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제2노면 표지 정보는
    상기 차량의 센서에 의해 추정된 상기 차량의 센서 추정 위치에 대한 노면 표지 정보인
    차량 위치 추정 방법.
  11. 수치 지도를 이용하는 차량 위치 추정 장치에 있어서,
    차량의 카메라 영상에서 제1노면 표지 정보를 추출하는 정보 추출부;
    상기 수치 지도에 포함된 제2노면 표지 정보와 상기 제1노면 표지 정보의 매칭 여부를 판단하는 매칭 판단부; 및
    상기 판단 결과에 따라, 상기 제2노면 표지 정보에 대응되는 상기 수치 지도 상의 위치를 이용하여 상기 차량의 위치로 추정하는 위치 보정부를 포함하며,
    상기 매칭 판단부는 상기 제1노면 표지 정보에 노면 표지 잡음 모델을 반영하여, 매칭 여부를 판단하며,
    상기 노면 표지 잡음 모델은 상기 차량의 주행중 발생하는 피치 변이 및 롤 변이를 반영하는 잡음 모델인
    차량 위치 추정 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제2노면 표지 정보는
    상기 차량의 센서에 의해 추정된 상기 차량의 센서 추정 위치에 대한 노면 표지 정보인
    차량 위치 추정 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 매칭 판단부는
    상기 센서 추정 위치에 대한 서로 다른 제2노면 표지 정보와 상기 제1노면 표지 정보의 매칭 여부를 판단하며,
    상기 위치 보정부는
    상기 판단 결과, 최대 매칭 확률 값을 나타내는 제2노면 표지 정보에 대응되는 상기 수치 지도 상의 위치를 상기 차량의 위치로 보정하는
    차량 위치 추정 장치.
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