KR101806029B1 - System and method for detecting position of vehicle using gps and uwb - Google Patents

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Abstract

GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템 및 방법이 개시된다. GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 방법은, 주행 중인 이동 단말이 UWB 측위 구간에 진입함에 따라, 도로 주변에 배치된 복수의 기지국에서 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 수신하는 단계; 및 상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상의 상기 이동 단말이 존재하는 차선 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.Disclosed is a positioning system and method for sensing the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology. A positioning method for detecting the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology is a method for detecting position information of a mobile terminal determined based on UWB communication in a plurality of base stations disposed in the vicinity of a road, ; And acquiring lane information on the high-precision map using the location information of the mobile terminal determined based on the UWB communication.

Description

GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING POSITION OF VEHICLE USING GPS AND UWB} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positioning system and method for detecting a position of a vehicle by combining GPS and UWB technology,

아래의 실시예들은 GPS 및 UWB(Ultra Wideband) 기술을 접목하여 차량과 같은 고속 환경 적용 가능한 측위 시스템을 위해 인프라 비용 절감을 위한 기술에 관한 것이다. The following embodiments relate to technologies for reducing infrastructure costs for positioning systems that can be applied to high-speed environments such as vehicles by combining GPS and UWB (Ultra Wideband) technology.

자율주행(Autonomous Driving)은 스마트 카 구현을 위한 핵심 기술로서, 운전자가 브레이크, 핸들, 가속 페달 등을 제어하지 않아도 도로의 상황을 파악하여 자동으로 주행하는 자동차 기술이다. 자율주행을 위해서는 자차의 정확한 위치를 파악하는 것이 매우 중요하다. 현재는 GPS 정보에 기초하여 자차의 위치를 측위하고 있다. Autonomous driving is a key technology for smart car implementation, and it is an automobile technology that automatically detects the situation of the road without the driver controlling the brakes, the steering wheel, and the accelerator pedal. For autonomous driving, it is very important to know the exact position of the car. At present, the position of the vehicle is positioned based on the GPS information.

그러나, GPS 기반 측위 기술은 측이 정밀도가 평균 오차 2 내지 5m를 가지므로, 자율 주행에서 요구하는 최소 측위 오차 범위인 약 30cm 이내에 도달하지 못하고 있는 실정이다. 특히, 지하나 터널과 같은 지역에서는 위성 통신이 어려워 측위가 불가능한 음영 지역 존재한다. 따라서 현재 자율주행 측위 기술은 DGPS, LiDAR 등의 고가의 센서를 활용하여 정밀 지도와 데이터 퓨전을 통해 측위를 보완하는 방식으로 연구가 진행되고 있다. 그러나 현실적으로 고가의 센서를 필요로 한다는 점에서 자율주행 서비스 상용화에 어려움이 존재한다.However, the GPS-based positioning technique has not reached within the minimum positioning error range required by the autonomous travel of about 30 cm since the accuracy of the GPS-based positioning technique has an average error of 2 to 5 m. Especially, in areas such as Jihwa Tunnel, there exist shaded areas where satellite communication is difficult and positioning is impossible. Therefore, autonomous positioning technology is currently being studied by using expensive sensors such as DGPS and LiDAR to supplement positioning through precision mapping and data fusion. However, there is a difficulty in commercialization of autonomous driving service because realistic high-priced sensor is required.

자율 주행 자동차 서비스, V2X 서비스는 정확한 위치를 기반으로 한다. 현재 실제 GPS 기반 측위 방식은 정밀도 문제(평균오차: 2~5m)를 가지고 있으며, 실질적인 서비스를 제공하기 위해선 GPS 기반 측위에서의 정밀도는 평균오차 30cm 이하의 정밀도를 갖춰야 한다. Autonomous vehicle service, V2X service is based on precise location. At present, the actual GPS-based positioning method has a precision problem (average error: 2 to 5 m), and in order to provide practical service, the accuracy in the GPS-based positioning should be less than 30 cm in average error.

GPS 측위의 오차를 줄이기 위한 보편적인 방법으로서 DGPS, Camera, LiDAR, Rader 등의 센서를 활용한 보완 방법이 있다. 하지만 센서로 음영 지역(터널, 지하주차장) 및 사각지대를 인지하지 못하는 한계점과 매우 고가의 장비를 사용해야 하므로 비용적인 문제가 있어 상용화에 어려움이 있다. There are complementary methods using sensors such as DGPS, Camera, LiDAR, and Rader as a universal method to reduce GPS positioning error. However, it is difficult to commercialize the sensor because it is a cost problem because it is necessary to use a very expensive equipment and a limit point that it can not recognize shadow areas (tunnels, underground parking lots) and blind spots.

한국등록특허 10-1231534호는 GPS 측위 오차를 감소시키기 위해 DGPS를 이용하여 차량의 위치를 측위하는 기술을 기재하고 있다.Korean Patent No. 10-1231534 describes a technique for positioning a vehicle using DGPS to reduce GPS positioning errors.

실시예들은 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템 및 방법에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 GPS와 UWB(Ultra Wideband) 기술을 접목하여 차량과 같은 고속 환경에서 저비용으로 고정밀 측위가 가능한 기술을 제공한다. Embodiments describe a positioning system and method for detecting the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology, and more specifically, by combining GPS and UWB (Ultra Wideband) technology, high-precision positioning at low cost in a high- Provide a possible technology.

실시예들은 고정밀 지도에서 하나 또는 두 개의 UWB AP와 차량에 장착된 태그(TAG)와의 통신을 통해 얻어지는 차선 정보 및 차량 위치 정보를 획득함으로써, GPS와 UWB를 활용하여 기존의 위치 측위의 오차 범위를 30cm 이내로 줄이고, 지하 및 터널과 같은 GPS 수신 음영 지역까지 적용 가능한 안전하고 신뢰성 있는 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템 및 방법을 제공하는데 있다. Embodiments can obtain lane information and vehicle position information obtained through communication between one or two UWB APs and a tag (TAG) mounted on a vehicle on a high-precision map, and thereby, by using GPS and UWB, The present invention also provides a positioning system and method for detecting the position of a vehicle by combining the safe and reliable GPS and UWB technology applicable to the GPS reception shadow areas such as underground and tunnel.

일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 방법은, 주행 중인 이동 단말이 UWB 측위 구간에 진입함에 따라, 도로 주변에 배치된 복수의 기지국에서 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 수신하는 단계; 및 상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상의 상기 이동 단말이 존재하는 차선 정보를 획득하는 단계를 포함한다. A positioning method for detecting the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to an embodiment is a method for determining a position of a vehicle based on UWB communication in a plurality of base stations disposed around the road as the mobile terminal moves into a UWB positioning interval Receiving location information of a mobile terminal; And acquiring lane information on the high-precision map using the location information of the mobile terminal determined based on the UWB communication.

상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보는, 상기 UWB 측위 구간에 해당하는 도로 주변에 배치된 두 개의 기지국에서 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그(TAG)를 감지하여 상기 두 개의 기지국 각각으로부터 상기 이동 단말까지의 거리를 계산하고, 계산된 거리를 반지름으로 하는 원 또는 구의 UWB 통신 범위에 기초하여 결정되며, 상기 UWB 위치 측위 구간은, GPS 정보가 도달하지 않는 도로 상의 음영 지역에 배치된 복수의 기지국이 UWB 통신을 통해 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그(TAG)를 인식 가능한 영역을 나타낼 수 있다. The position information of the mobile terminal determined based on the UWB communication is detected by detecting the UWB tag (TAG) mounted on the mobile terminal from two base stations located around the road corresponding to the UWB positioning interval, Wherein the UWB positioning interval is determined based on a UWB communication range of a circle or a sphere having a calculated distance as a radius, wherein the UWB position positioning interval includes a plurality of The UWB tag (TAG) mounted on the mobile terminal can be recognized through the UWB communication.

GPS 정보에 기초하여 주행 중인 상기 이동 단말의 현재 위치를 결정하는 단계; 및 상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 상기 GPS 정보에 기초한 이동 단말의 현재 위치를 이용하여 고정밀 지도상에서 이동 단말의 현재 위치를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다. Determining a current location of the mobile terminal in motion based on GPS information; And correcting the current position of the mobile terminal on the high-precision map using the current position of the mobile terminal based on the GPS information, based on the position information of the mobile terminal determined based on the UWB communication.

상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 상기 GPS 정보에 기초한 이동 단말의 현재 위치를 이용하여 고정밀 지도상에서 이동 단말의 현재 위치를 보정하는 단계는, 오차가 포함된 상기 GPS 위치 정보를 통해 상기 두 개의 기지국 각각으로부터 상기 이동 단말까지의 거리를 반지름으로 하는 두 개의 원의 교차점 중 한 점을 선택하여 상기 고정밀 지도상에서 이동 단말의 현재 위치를 보정할 수 있다. The step of correcting the current position of the mobile terminal on the high-precision map using the current position of the mobile terminal based on the GPS information, based on the position information of the mobile terminal determined based on the UWB communication, The current position of the mobile terminal can be corrected on the high-precision map by selecting one of the intersections of two circles having the distance from each of the two base stations to the mobile terminal as a radius.

상기 UWB 측위 구간에 진입하기 이전의 이웃 단말에 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 이용하여 상기 이동 단말이 존재하는 차선 정보 또는 보정된 상기 이동 단말의 현재 위치를 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 이웃 단말은, 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그를 감지하여 이동 단말과 이웃 단말 간의 거리를 계산하고, 계산된 거리, 이웃 단말의 GPS 정보, 및 상기 이동 단말이 존재하는 차선 정보 또는 상기 보정된 이동 단말의 현재 위치에 기초한 고정밀 지도의 정보를 활용하여 이웃 단말의 현재 위치를 보정할 수 있다. Further comprising the step of transmitting lane information of the mobile terminal or the corrected current position of the mobile terminal using V2V (Vehicle to Vehicle) communication to the neighboring terminal before entering the UWB positioning interval, The terminal detects the UWB tag mounted on the mobile terminal and calculates the distance between the mobile terminal and the neighboring terminal, and calculates the distance, the GPS information of the neighboring terminal and the lane information of the mobile terminal, The current position of the neighboring terminal can be corrected by utilizing the information of the high-precision map based on the current position of the neighboring terminal.

상기 도로 주변에 배치된 복수의 기지국에서 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 수신하는 단계는, 상기 이동 단말에 탑재된 GPS 모듈 및 IMU(Inertia Measurement Unit) 센서에서 감지된 차량의 주행 정보에 기초하여 상기 기지국과의 UWB 통신 시 이용될 슬롯(slot)을 미리 예약할 수 있다. The step of receiving location information of a mobile terminal determined based on UWB communication at a plurality of base stations disposed in the vicinity of the road includes receiving travel information of the vehicle detected by a GPS module and an IMU (Inertia Measurement Unit) A slot to be used in UWB communication with the base station can be reserved in advance.

상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상의 상기 이동 단말이 존재하는 차선 정보를 획득하는 단계는, 상기 이동 단말이 UWB 측위 구간을 통과함에 따라, 상기 UWB 측위 구간에서 보정된 이동 단말의 위치 정보, UWB 측위 구간을 통과한 이후에 수신된 GPS 정보 및 이동 단말의 가속도 정보를 기초로 DR(Dead Reckoning), 또는 RTK(Real Time Kinematic) 알고리즘과 고정밀 지도의 정보를 이용하여 이동 단말의 위치 정보를 보정할 수 있다. The step of acquiring the lane information on the high-precision map using the location information of the mobile terminal determined based on the UWB communication includes the steps of: (Dead Reckoning) or RTK (Real Time Kinematic) algorithm based on the GPS information received after passing the UWB positioning interval and the acceleration information of the mobile terminal, The position information of the mobile terminal can be corrected.

다른 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 방법은, 주행 중인 이동 단말이 UWB 측위 구간에 진입함에 따라, 도로 주변에 배치된 하나의 기지국에서 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 수신하는 단계; 및 상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상의 상기 이동 단말의 현재 위치를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보는, 상기 UWB 측위 구간에 해당하는 도로 주변에 배치된 상기 하나의 기지국에는 UWB 태그(TAG)에서 발생하는 신호의 각도를 감지하기 위해 다수의 안테나가 존재하며, 각 안테나에서 감지되는 UWB 태그(TAG)의 신호 세기를 비교하여 UWB 태그(TAG)가 구성된 상기 이동 단말과 도로변의 각도를 계산하고, UWB 태그(TAG)의 시간정보를 이용하여 상기 기지국으로부터 상기 이동 단말까지의 거리를 계산하고, 계산된 거리를 반지름으로 하는 원 또는 구의 UWB 통신 범위에 기초하여 결정되며, 상기 UWB 위치 측위 구간은, GPS 정보가 도달하지 않는 도로 상의 음영 지역에 배치된 복수의 기지국이 UWB 통신을 통해 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그(TAG)를 인식 가능한 영역을 나타낼 수 있다. A positioning method for detecting the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to another embodiment is a method for determining a position of a vehicle based on UWB communication in a single base station disposed in the vicinity of the road as a mobile terminal moves into a UWB positioning interval Receiving location information of a mobile terminal; And determining the current position of the mobile terminal on the high-precision map using the position information of the mobile terminal determined based on the UWB communication, wherein the position information of the mobile terminal, which is determined based on the UWB communication, There is a plurality of antennas in the one base station disposed in the vicinity of the road corresponding to the interval to detect the angle of the signal generated in the UWB tag (TAG), and the signal intensity of the UWB tag (TAG) Calculates the angle of the road with the mobile terminal having the UWB tag (TAG), calculates the distance from the base station to the mobile terminal using the time information of the UWB tag (TAG), and calculates the calculated distance as the radius And the UWB position measurement period is determined based on a UWB communication range of a circle or a globe on the road where the GPS information does not reach The plurality of base stations can indicate an area in which the UWB tag (TAG) mounted on the mobile terminal can be recognized through the UWB communication.

GPS 정보에 기초하여 주행 중인 상기 이동 단말의 현재 위치를 결정하는 단계; 및 상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 현재 위치를 상기 GPS 정보에 기초한 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상에서 이동 단말의 현재 위치를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다. Determining a current location of the mobile terminal in motion based on GPS information; And correcting the current position of the mobile terminal based on the UWB communication with the current position of the mobile terminal on the high-precision map using the position information of the mobile terminal based on the GPS information.

또 다른 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템은, 주행 중인 이동 단말이 UWB 측위 구간에 진입함에 따라, 도로 주변에 배치된 복수의 기지국에서 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 수신하는 UWB 위치 정보 수신부; 및 상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상의 상기 이동 단말이 존재하는 차선 정보를 획득하는 차선 정보 결정부를 포함한다. A positioning system that detects the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to another embodiment is a system that detects a position of a vehicle based on the UWB communication in a plurality of base stations disposed in the vicinity of the road as the mobile terminal moves into the UWB positioning interval A UWB position information receiver for receiving position information of the determined mobile terminal; And a lane information determining unit for obtaining lane information of the mobile terminal on the high-precision map using the location information of the mobile terminal determined based on the UWB communication.

상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보는, 상기 UWB 측위 구간에 해당하는 도로 주변에 배치된 두 개의 기지국에서 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그(TAG)를 감지하여 상기 두 개의 기지국 각각으로부터 상기 이동 단말까지의 거리를 계산하고, 계산된 거리를 반지름으로 하는 원 또는 구의 UWB 통신 범위에 기초하여 결정되며, 상기 UWB 위치 측위 구간은, GPS 정보가 도달하지 않는 도로 상의 음영 지역에 배치된 복수의 기지국이 UWB 통신을 통해 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그(TAG)를 인식 가능한 영역을 나타낼 수 있다. The position information of the mobile terminal determined based on the UWB communication is detected by detecting the UWB tag (TAG) mounted on the mobile terminal from two base stations located around the road corresponding to the UWB positioning interval, Wherein the UWB positioning interval is determined based on a UWB communication range of a circle or a sphere having a calculated distance as a radius, wherein the UWB position positioning interval includes a plurality of The UWB tag (TAG) mounted on the mobile terminal can be recognized through the UWB communication.

GPS 정보에 기초하여 주행 중인 상기 이동 단말의 현재 위치를 결정하는 GPS 위치 결정부; 및 상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 상기 GPS 정보에 기초한 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상에서 이동 단말의 현재 위치를 보정하는 위치 보정부를 더 포함할 수 있다. A GPS position determination unit for determining a current position of the mobile terminal in operation based on GPS information; And a position correcting unit for correcting the current position of the mobile terminal on the high-precision map using the position information of the mobile terminal based on the GPS information, based on the position information of the mobile terminal determined based on the UWB communication.

상기 위치 보정부는, 오차가 포함된 상기 GPS 위치 정보를 통해 상기 두 개의 기지국 각각으로부터 상기 이동 단말까지의 거리를 반지름으로 하는 두 개의 원의 교차점 중 한 점을 선택하여 상기 고정밀 지도상에서 이동 단말의 현재 위치를 보정할 수 있다. The position correcting unit may select one of the two intersection points having the radius from the two base stations to the mobile terminal through the GPS position information including the error, The position can be corrected.

상기 UWB 측위 구간에 진입하기 이전의 이웃 단말에 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 이용하여 보정된 상기 이동 단말의 현재 위치를 전송하는 정보 송신부를 더 포함하고, 상기 이웃 단말은, 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그를 감지하여 이동 단말과 이웃 단말 간의 거리를 계산하고, 계산된 거리, 이웃 단말의 GPS 정보 및 상기 보정된 이동 단말의 현재 위치에 기초하여 고정밀 지도의 정보를 활용하여 이웃 단말의 현재 위치를 보정할 수 있다. Further comprising an information transmitter for transmitting a current position of the mobile terminal corrected using V2V (Vehicle to Vehicle) communication to a neighboring terminal before entering the UWB positioning interval, wherein the neighboring terminal comprises: The mobile terminal calculates the distance between the mobile terminal and the neighboring terminal by sensing the UWB tag and calculates the current position of the neighboring terminal based on the calculated distance, the GPS information of the neighboring terminal and the corrected position of the mobile terminal, Can be corrected.

상기 기지국은, 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그를 감지하는 UWB 리더기 및 상기 UWB 리더기에서 감지된 정보에 기초하여 상기 이동 단말의 위치 정보를 계산하는 UWB 위치 결정 모듈을 포함할 수 있다. The base station may include a UWB reader for sensing a UWB tag mounted on the mobile terminal and a UWB positioning module for calculating position information of the mobile terminal based on information sensed by the UWB reader.

실시예들에 따르면 고정밀 지도에서 하나 또는 두 개의 UWB AP와 차량에 장착된 태그(TAG)와의 통신을 통해 얻어지는 차선 정보 및 차량 위치 정보를 획득함으로써, GPS와 UWB를 활용하여 기존의 위치 측위의 오차 범위를 30cm 이내로 줄이고, 지하 및 터널과 같은 GPS 수신 음영 지역까지 적용 가능한 안전하고 신뢰성 있는 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템 및 방법을 제공할 수 있다. According to embodiments, by obtaining lane information and vehicle position information obtained through communication between one or two UWB APs and a tag (TAG) mounted on a vehicle in a high-precision map, errors of existing positional positioning using GPS and UWB It is possible to provide a positioning system and method for detecting the position of a vehicle by reducing the range to 30 cm or less and combining the safe and reliable GPS and UWB technology applicable to the GPS reception shadow areas such as underground and tunnel.

실시예들에 따르면 GPS와 UWB 통신을 접목하여 이동 단말인 차량이 UWB 측위 구간에 진입하면, 진입 이전에 GPS 정보에 기초하여 결정된 이동 단말의 현재 위치를 UWB 통신에 기초하여 결정된 위치 정보를 V2I 통신을 통해 수신하여 보정함으로써 자율 주행을 수행할 수 있다.According to the embodiments, when the vehicle, which is a mobile terminal, enters a UWB positioning interval by combining GPS and UWB communication, position information determined based on UWB communication with respect to the current position of the mobile terminal, So that autonomous travel can be performed.

실시예들에 따르면 차량 간의 UWB 통신을 이용하여 UWB 측위 구간에 진입한 차량에서 보정된 위치 정보에 기초하여 상기 UWB 측위 구간에 진입하지 않은 이웃 차량의 위치 정보를 V2V 통신과 고정밀 지도의 정보를 통해 보정함으로써 자율 주행을 수행할 수 있다.According to the embodiments, the position information of the neighboring vehicle that has not entered the UWB positioning interval based on the corrected position information in the vehicle entering the UWB positioning interval using the UWB communication between the vehicles is transmitted through the V2V communication and the high- It is possible to carry out the autonomous running by correcting it.

도 1은 UWB 기술을 이용하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 UWB 측위 구간에서의 이동 단말의 위치를 결정하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 2개의 UWB AP 인프라를 이용하여 이동하는 이동 단말의 위치를 결정하기 위한 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 1개의 UWB AP 인프라를 이용하여 이동하는 이동 단말의 위치를 결정하기 위한 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템의 내부 구성도를 나타내는 블록도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 방법을 나타내는 흐름도이다.
1 is a view for explaining a positioning system for detecting the position of a vehicle using UWB technology.
2 is a view for explaining a positioning system for detecting a position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to an embodiment.
3 is a diagram for explaining an operation of determining a position of a mobile terminal in a UWB positioning interval by combining GPS and UWB technology according to an embodiment.
4 is a diagram illustrating an example of determining a location of a mobile terminal using two UWB AP infrastructures according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an example of determining a location of a mobile terminal using one UWB AP infrastructure according to another embodiment.
6 is a flowchart illustrating a positioning method for detecting the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to an embodiment.
7 is a block diagram illustrating an internal configuration diagram of a positioning system for detecting the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to an embodiment.
8 is a flowchart illustrating a positioning method for detecting the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to another embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments described may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited by the embodiments described below. In addition, various embodiments are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. The shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

아래의 실시예들은 차량의 자율 주행을 위한 측위 기술에 관한 것으로서, 특히, GPS 측위의 오차를 보정하고, 음영 지역에서의 자율 주행이 가능하도록 GPS에 UWB를 접목하여 차량의 측위를 수행함으로써 자율 주행을 제공하는 기술에 관한 것이다.The following embodiments relate to a positioning technique for autonomous navigation of a vehicle. In particular, the UWB is applied to a GPS so as to correct an error of a GPS positioning and enable autonomous travel in a shadow area, And to a technique for providing the same.

본 명세서에서 이동 단말은 도로, 주차장 등을 주행하는 차량을 의미하고, 음영 지역은 위성으로부터 전송된 GPS 정보가 차량에 도달하지 않는 지역을 나타낼 수 있다. 예컨대, 음영 지역은 도로 상의 터널, 지하 주차장 등을 나타낼 수 있다.In this specification, a mobile terminal refers to a vehicle traveling on a road, a parking lot, etc., and a shaded area can indicate an area where GPS information transmitted from a satellite does not reach the vehicle. For example, the shaded area may represent a tunnel on the road, an underground parking lot, or the like.

본 명세서에서 UWB 측위 구간은 기지국과 이동 단말 간에 UWB 통신이 가능한 영역을 나타내는 것으로서, 이동 단말이 주행 중인 도로 상의 일부 구간에 형성될 수도 있고, 음영 지역에 형성될 수도 있다. 예를 들어, 음영 지역 또는 도로 상의 일부 구간에 UWB 통신을 제공하는 기지국들이 일정 간격(예컨대, 150m, 200m 등)으로 배치되어 UWB 측위 구간을 형성할 수 있다.In this specification, the UWB positioning interval indicates an area in which UWB communication is possible between a base station and a mobile station, and may be formed in a certain section on a road on which the mobile station is traveling, or in a shadow area. For example, base stations providing UWB communication in a shadow area or a section on a road may be arranged at regular intervals (e.g., 150 m, 200 m, etc.) to form a UWB positioning interval.

UWB(Ultra Wideband) 초정밀 위치 측위 기술은 저전력 근거리 무선 통신 기술인 지그비(Zigbee)보다 송신 시 최대 7배 이하, 수신 시 최대 3배 이하의 낮은 수준의 전력을 소모하는 기술로서, 대역 별로 배타적인 주파수 이용 권한이 부여되는 것이 아니라, 연속된 짧은 펄스(pulse)를 이용하는 기술이다. 국내의 경우, 로우 밴드(low band)로는 3.1 내지 4.8GHz가 할당되었으며, 하이 밴드(high band)로는 7.2 내지 10.2GHz가 할당되었다. 이처럼, UWB 통신은 500MHz 이상의 광대역폭을 사용하여 단위시간 당 정밀한 전파 정보 구분이 가능하므로, 기존 주파수 대역을 사용하고 있는 다른 통신 서비스에 의한 전파 간섭을 일으키지 않을 수 있다. 그리고, 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.
UWB (Ultra Wideband) Ultra Precision Positioning technology consumes less than 7 times less power than Zigbee, which is a low power short range wireless communication technology, and less than 3 times less than when receiving, It is not a privilege, but a technique that uses successive short pulses. In Korea, 3.1 to 4.8 GHz is assigned as a low band and 7.2 to 10.2 GHz as a high band. As described above, the UWB communication can precisely divide the radio wave information per unit time using the optical bandwidth of 500 MHz or more, so that it does not cause radio wave interference caused by other communication services using the existing frequency band. And, as the UWB communication does not use the carrier wave but the communication is performed in the baseband, the structure of the transceiver can be simplified. In addition, the spectral power density is low, which improves security, data transmission characteristics, and provides a higher resolution by more precise measurement of distance.

도 1은 UWB 기술을 이용하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a positioning system for detecting the position of a vehicle using UWB technology.

도 1을 참조하면, UWB 기술을 이용하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템은 주행 중인 이동 단말(또는 차량)(10)에 장착된 UWB 태그(TAG)의 위치를 계산하기 위해 적어도 3개 이상의 UWB 액세스 포인트(Access Point, AP)(또는 기지국)(21, 22, 23)가 요구된다. Referring to FIG. 1, a positioning system for detecting the position of a vehicle using UWB technology includes at least three UWBs (hereinafter, referred to as " UWB tags ") for calculating the position of a UWB tag An access point (AP) (or base station) 21, 22, 23 is required.

더 구체적으로, UWB 기술을 이용하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템은 주행 중인 이동 단말(10)에 장착된 UWB 태그(TAG)의 위치를 계산하기 위해 3개의 AP(21, 22, 23)로부터 상기 이동 단말(10)까지의 거리(상대 거리)를 각각 반지름(d1, d2, d3)으로 하는 원을 형성하고, 3개의 원의 교차점을 통해 이동 단말(10)의 위치를 감지할 수 있다. More specifically, the positioning system for detecting the position of the vehicle using the UWB technology calculates the position of the UWB tag (TAG) mounted on the moving mobile terminal 10 from three APs (21, 22, 23) A circle having the radii (d 1 , d 2 , d 3 ) as distances (relative distances) to the mobile terminal 10 is formed and the position of the mobile terminal 10 is sensed through the intersections of the three circles .

UWB(Ultra Wideband)는 실내 측위 기술로 각광받고 있는 기술 중 하나로, 10~20cm 이내의 정밀도를 가지며, 저가의 비용으로 290m 거리에서도 고정밀 측위가 가능하다. UWB (Ultra Wideband) is one of the technologies that is gaining attention as indoor positioning technology. It has accuracy within 10 ~ 20cm and it is possible to make high precision positioning at a distance of 290m at low cost.

하지만, UWB 통신에 기초하여 측위를 할 경우 UWB 측위 범위 내에 UWB 태그(TAG)의 위치를 계산하기 위해 AP가 최소 3개 이상이 필요하다. 따라서 인프라 비용을 줄이기 위한 기술이 요구된다. However, when positioning based on UWB communication, at least three APs are required to calculate the position of the UWB tag (TAG) within the UWB positioning range. Therefore, technology is required to reduce infrastructure costs.

한편, 기존의 위치 측위에서 사용되는 무선 통신 기술인 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth) 기술은 전력 과다 소모, 위치 측위의 큰 오차, 전파의 간섭, AP의 높은 밀도성 요구 등의 문제로 차량 고정밀 위치 측위 서비스 도입에 무리가 있다.On the other hand, Wi-Fi and Bluetooth technologies, which are wireless communication technologies used in conventional positioning, suffer from problems such as excessive power consumption, large errors in positioning, interference of radio waves, It is difficult to introduce a high-precision location positioning service.

예컨대 와이파이(Wi-Fi) 기술을 통한 위치 측위의 오차는 평균 3~5m로 차량 통신 서비스에서 요구하는 오차 범위(30cm 이내) 대비 10배 이상의 오차 범위를 나타내며, 혼잡한 2.4GHz 대역폭을 이용하는 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee)는 동일 주파수를 이용하는 여타 서비스에 대한 전파 간섭이 높다. 또한 상기 기술들은 AP 간격을 좁게 설치해야 하므로 넓은 범위의 통신을 커버하기 위해선 많은 설치비용과 유지비용이 발생한다.
For example, the positioning error of Wi-Fi technology is 3 ~ 5m on average, which shows an error range of 10 times or more the error range (within 30cm) required by the vehicular communication service and the Wi-Fi using the congested 2.4GHz bandwidth Wi-Fi, Bluetooth, and Zigbee have high interference from other services using the same frequency. In addition, since the above-described techniques require a narrow AP interval, a large amount of installation and maintenance costs are required to cover a wide range of communication.

도 2는 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a positioning system for detecting a position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to an embodiment.

도 2a는 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 2a를 참조하면, 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템은 UWB 측위 구간 밖에 위치하는 이동 단말을 대상으로 GPS 측위를 기반으로 이동 단말의 현재 위치를 결정하고, UWB 측위 구간에 진입한 이동 단말을 대상으로 UWB 측위를 수행하여 이동 단말의 현재 위치를 결정할 수 있다. FIG. 2A is a diagram for explaining an operation of a positioning system for detecting the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to an embodiment. Referring to FIG. 2A, a positioning system that detects the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to an embodiment determines a current position of a mobile station based on a GPS positioning for a mobile station located outside a UWB positioning interval And UWB positioning is performed with respect to the mobile terminal that has entered the UWB positioning interval to determine the current position of the mobile terminal.

이때, UWB 측위 구간에 진입한 경우에도, 이동 단말은 GPS 정보에 기초하여 이동 단말의 현재 위치를 결정할 수 있다. 이에 따라 상기 GPS 정보에 기초하여 결정된 현재 위치가 상기 UWB 측위에 기초하여 결정된 현재 위치로 보정되어, 이동 단말의 측위 오차가 감소될 수 있다.At this time, even when the mobile terminal enters the UWB positioning interval, the mobile terminal can determine the current position of the mobile terminal based on the GPS information. Accordingly, the current position determined based on the GPS information is corrected to the current position determined based on the UWB positioning, so that the positioning error of the mobile terminal can be reduced.

또한 터널, 지하 주차장 등의 음영 지역이나, GPS 정보가 도달하지 않는 사각 지대를 이동 단말이 주행 중인 경우에, 상기 음영 지역 또는 사각 지대에 UWB 측위 구간이 설치됨에 따라 UWB 측위에 기초하여 이동 단말의 현재 위치가 결정될 수 있다.Also, when a mobile terminal is traveling in a shadow area such as a tunnel, an underground parking lot, or the like, or a blind spot in which GPS information does not reach, a UWB positioning interval is established in the shadow area or a blind spot, The current position can be determined.

도 2b는 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템의 전반적인 구성을 도시한 도면이다. FIG. 2B is a diagram illustrating an overall configuration of a positioning system that detects the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to an embodiment.

도 2b를 참조하면, 이동 단말(210) 및 이웃 단말(220)은 차량으로서, 위성으로부터 GPS 정보를 수신하여 GPS 정보에 기초하여 자신의 현재 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, GPS 정보는 위도 및 경도를 포함한 위치 좌표 정보를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2B, the mobile terminal 210 and the neighboring terminal 220 can receive GPS information from a satellite as a vehicle, and can determine their current position based on GPS information. For example, the GPS information may include position coordinate information including latitude and longitude.

이동 단말(210)은 주행을 시작하면 GPS 정보에 기초하여 이동 단말의 현재 위치를 결정하며, 주행 중에 UWB 측위 구간에 진입하면 도로 주변에 위치하는 기지국에서 결정된 이동 단말의 위치 정보에 기초하여 이동 단말의 현재 위치를 보정할 수 있다. 이때, 이동 단말(210)은 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신을 이용하여 기지국(230)으로부터 UWB 기반으로 측위된 이동 단말의 위치 정보를 수신할 수 있다. 그러면, 이동 단말은 수신된 이동 단말의 위치 정보에 기초하여 이동 단말의 현재 위치를 보정할 수 있다.When the mobile terminal 210 starts traveling, it determines the current position of the mobile terminal based on the GPS information. When the mobile terminal 210 enters the UWB positioning interval while driving, the mobile terminal 210 determines, based on the position information of the mobile terminal, Can be corrected. At this time, the mobile terminal 210 can receive the location information of the mobile terminal located on the UWB basis from the base station 230 using V2I (Vehicle to Infrastructure) communication. Then, the mobile terminal can correct the current position of the mobile terminal based on the received location information of the mobile terminal.

이웃 단말(220)은 이동 단말 주변에서 주행 중인 단말로서, 예컨대, UWB 측위 구간에 아직 진입하지 않은 차량을 나타낼 수 있다. 이웃 단말(220)은 위성으로부터 GPS 정보를 수신하여 이웃 단말의 현재 위치를 결정할 수 있다. 그리고, 이웃 단말(220)은 UWB 측위 구간에 진입하여 위치가 보정된 이동 단말(210)로부터 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 이용하여 상기 보정된 이동 단말(210)의 위치 정보를 수신할 수 있다. 그러면, 이웃 단말(220)은 보정된 이동 단말(210)의 위치 정보에 기초하여 상기 GPS 정보에 의해 결정된 이웃 단말의 현재 위치를 보정할 수 있다.
The neighboring terminal 220 may be a terminal running around the mobile terminal, for example, a vehicle that has not yet entered the UWB positioning interval. The neighboring terminal 220 can receive the GPS information from the satellite and determine the current location of the neighboring terminal. The neighboring terminal 220 can receive the location information of the calibrated mobile terminal 210 using the V2V (Vehicle to Vehicle) communication from the mobile terminal 210 that has entered the UWB positioning period and has its position corrected . Then, the neighboring terminal 220 can correct the current position of the neighboring terminal determined by the GPS information based on the corrected position information of the mobile terminal 210. [

도 3은 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 UWB 측위 구간에서의 이동 단말의 위치를 결정하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.3 is a diagram for explaining an operation of determining a position of a mobile terminal in a UWB positioning interval by combining GPS and UWB technology according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 도로를 주행 중인 이동 단말(302)은 위성(340)으로부터 수신된 GPS 정보에 기초하여 이동 단말(302)의 현재 위치를 결정할 수 있다. 그리고, 주행을 계속하여 UWB 측위 구간(320)에 진입하면, 이동 단말(302)은 UWB 측위 구간(320)에 배치된 복수의 기지국들(311, 312, 313, 314) 중 적어도 어느 하나의 기준 기지국(304)에서 결정된 위치 정보에 기초하여 이동 단말(302)의 현재 위치를 보정할 수 있다.Referring to FIG. 3, the mobile terminal 302 running on the road can determine the current position of the mobile terminal 302 based on the GPS information received from the satellite 340. When the mobile terminal 302 continues to travel and enters the UWB positioning interval 320, the mobile terminal 302 transmits at least one of the plurality of base stations 311, 312, 313, and 314 disposed in the UWB positioning interval 320 The current position of the mobile terminal 302 can be corrected based on the position information determined by the base station 304. [

이때, 이동 단말(302)은 UWB 태그(TAG)를 탑재하고 있으며, UWB 측위 구간(320)에 배치된 복수의 기지국들(311, 312, 313, 314)은 이동 단말(302)에 탑재된 UWB 태그를 감지하는 UWB 리더기, UWB 리더기에서 감지된 정보를 수집하는 제어기(Location Control: LCT)를 탑재하고 있을 수 있다. 그러면, 복수의 기지국들(311, 312, 313, 314)은 이동 단말이 UWB 측위 구간(320)에 진입하여 통과할 때까지 이동 단말(302)의 UWB 태그를 감지할 수 있다. 여기서, 기지국들은 기설정된 일정 간격(예컨대, 150m, 200m 등)으로 UWB 측위 구간에 해당하는 도로 주변에 배치될 수 있다. 이때, 이동 단말(302)의 UWB 태그를 감지하기 위해 이동 단말(302) 및 각 기지국에는 UWB 통신 모듈이 탑재될 수 있으며, 각 기지국은 이동 단말의 UWB 태그를 감지하는 UWB 리더기 및 UWB 리더기에서 감지된 정보를 수집하는 제어기(Location Control: LCT)를 탑재하고 있을 수 있다. 즉, 각 기지국은 UWB 통신 모듈을 통해 이동 단말(302)과 UWB 통신 세션이 설정되면, 설정된 통신 세션을 통해 UWB 리더기를 이용하여 UWB 태그를 감지할 수 있다. 기지국들은 이동 단말(302)의 UWB 태그를 감지하여 수신된 UWB 신호에 기초하여 각 기지국과 이동 단말(302) 간의 상대 거리를 계산할 수 있으며, 상기 상대 거리에 기초하여 이동 단말(302)의 위치 정보를 결정할 수 있다. The plurality of base stations 311, 312, 313, and 314 disposed in the UWB positioning interval 320 include a UWB tag (TAG) installed in the mobile terminal 302, UWB reader that detects tags, and a Location Control (LCT) that collects information detected by UWB readers. The plurality of base stations 311, 312, 313 and 314 can detect the UWB tag of the mobile terminal 302 until the mobile terminal enters and passes through the UWB positioning interval 320. Here, the base stations may be arranged around the road corresponding to the UWB positioning interval at predetermined fixed intervals (e.g., 150 m, 200 m, etc.). At this time, a UWB communication module may be installed in the mobile terminal 302 and each base station to detect the UWB tag of the mobile terminal 302, and each base station may detect the UWB tag of the mobile terminal 302 and the UWB reader (LCT) that collects the information that has been received. That is, when each UWB communication session with the mobile terminal 302 is established through the UWB communication module, each base station can detect the UWB tag using the UWB reader through the established communication session. The base stations can detect the UWB tag of the mobile terminal 302 and calculate the relative distance between each base station and the mobile terminal 302 based on the received UWB signal. Based on the relative distance, Can be determined.

여기서, 복수의 기지국들(311, 312, 313, 314) 중 적어도 어느 하나의 기준 기지국에서 이동 단말의 위치 정보를 결정하며, 기준 기지국은 기준 기지국 주변에 위치하는 RSU를 통해 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신으로 상기 결정된 위치 정보를 이동 단말(302)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 복수의 기지국들(311, 312, 313, 314) 중 이동 단말(302)로부터 UWB 신호를 가장 먼저 수신한 기지국 또는 이동 단말(302)과 거리가 가장 가까운 기지국이 기준 기지국이 될 수 있다. 그리고, 이동 단말(302)은 UWB 측위 구간(320)에서도 여전히 위성(340)으로부터 GPS 정보를 수신할 수 있다. At least one of the plurality of base stations 311, 312, 313, and 314 determines the location information of the mobile terminal, and the reference base station determines the location of the mobile terminal based on the Vehicle to Infrastructure (V2I) And may transmit the determined location information to the mobile terminal 302 through communication. For example, a base station that has first received the UWB signal from the mobile terminal 302 among the plurality of base stations 311, 312, 313, and 314 or that is closest in distance to the mobile terminal 302 may be a base station have. The mobile terminal 302 can still receive the GPS information from the satellite 340 in the UWB positioning section 320 as well.

이동 단말(302)은 기준 기지국으로부터 수신된 위치 정보에 기초하여 GPS 정보에 기초하여 측위된 현재 위치를 보정할 수 있다. 예컨대, 이동 단말(302)은 GPS 정보에 기초하여 측위된 현재 위치를 상기 수신된 위치 정보로 변경함으로써, 현재 위치를 보정할 수 있다.The mobile terminal 302 can correct the current position based on the GPS information based on the position information received from the reference base station. For example, the mobile terminal 302 can correct the current position by changing the current position located based on the GPS information to the received position information.

한편, 이웃 단말(301)은 UWB 측위 구간(320)에 진입하여 현재 위치가 보정된 이동 단말(302)에 탑재된 UWB 태그를 감지하여 이동 단말(302)로부터 이웃 단말(301)의 상대 거리를 계산할 수 있다. On the other hand, the neighboring terminal 301 detects the UWB tag mounted on the mobile terminal 302 that has entered the UWB positioning interval 320 and corrected the current position, and determines the relative distance of the neighboring terminal 301 from the mobile terminal 302 Can be calculated.

그리고 이웃 단말(301)은 V2V 통신을 통해 이동 단말(302)로부터 이동 단말의 보정된 현재 위치를 수신할 수 있다. 그러면 이웃 단말(301)은 상기 보정된 현재 위치 및 상기 계산된 상대 거리에 기초하여 이동 단말의 현재 위치를 보정할 수 있다. 예컨대, 이웃 단말(301)은 고정밀 지도상에서 GPS 정보에 기초하여 결정된 이웃 단말의 현재 위치에 해당하는 지점을 상기 이동 단말의 보정된 현재 위치 및 상대 거리에 기초하여 보정된 위치에 해당하는 지점으로 변경함으로써, 이웃 단말의 현재 위치를 보정할 수 있다.The neighboring terminal 301 can receive the corrected current location of the mobile terminal from the mobile terminal 302 via V2V communication. Then, the neighboring terminal 301 can correct the current position of the mobile terminal based on the corrected current position and the calculated relative distance. For example, the neighboring terminal 301 changes the point corresponding to the current position of the neighboring terminal determined based on the GPS information on the high-precision map to the point corresponding to the corrected position based on the corrected current position and relative distance of the mobile terminal The current position of the neighboring terminal can be corrected.

또한 터널, 지하 주차장 등의 음영 지역이나, GPS 정보가 도달하지 않는 사각 지대(330)를 이동 단말(304)이 주행 중인 경우에, 상기 음영 지역 또는 사각 지대(330)에 UWB 측위 구간이 설치됨에 따라 UWB 측위에 기초하여 이동 단말(304)의 현재 위치가 결정될 수 있다.Also, when the mobile terminal 304 is traveling in a shadow area such as a tunnel, an underground parking lot, or the like and a dead zone 330 in which GPS information does not reach, the UWB positioning section is installed in the shadow area or the dead zone 330 The current position of the mobile terminal 304 can be determined based on the UWB positioning.

그리고 UWB 측위 구간 밖(310)에 위치하는 이동 단말(301)을 대상으로 GPS 측위를 기반으로 이동 단말의 현재 위치를 결정할 수 있다.
Then, the current position of the mobile terminal can be determined based on the GPS position for the mobile terminal 301 located outside the UWB positioning interval 310.

도 4는 일 실시예에 따른 2개의 UWB AP 인프라를 이용하여 이동하는 이동 단말의 위치를 결정하기 위한 예를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of determining a location of a mobile terminal using two UWB AP infrastructures according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, UWB 태그(TAG)가 장착된 이동 단말(401)이 도로 상에 진행할 때 2개의 기지국(UWB AP)(411, 412)와의 상대 거리 d1, d2가 UWB 통신을 통해 계산된다. 이때 d1, d2를 반지름으로 하는 원(또는 구)은 UWB 통신 범위가 되며, 이를 통해 고정밀 지도상의 도로의 어느 차선에 이동 단말(401)이 존재하는지 계산될 수 있다. Referring to FIG. 4, when a mobile terminal 401 equipped with a UWB tag (TAG) is traveling on a road, relative distances d1 and d2 with respect to two base stations (UWB AP) 411 and 412 are calculated through UWB communication . At this time, a circle (or a circle) having d1 and d2 as radii becomes the UWB communication range, and it can be calculated through which lane of the road on the high-precision map the mobile terminal 401 exists.

자율 주행 차량의 실현을 위해서는 차선 정보만 있어도 가능하다. 하지만 2~5m의 오차가 포함된 위성(420)을 통한 GPS 정보를 이용하여 두 원의 교차점 중 한 점을 선택함으로써, 고정밀 지도 상에서 현재 이동 단말(401)의 위치를 결정할 수 있다. 즉, 주행 중인 이동 단말(401)이 2개의 기지국(411, 412)으로부터의 거리를 반지름으로 하는 두 개의 원을 형성하고, 두 개의 원의 교차점 중 GPS 정보에 의해 측정된 이동 단말(401)의 GPS 오차 범위에 속하는 교차점을 선택함으로써 고정밀 지도 상에서 이동 단말(401)의 현재 위치를 결정할 수 있다.In order to realize an autonomous vehicle, lane information alone is possible. However, the position of the current mobile terminal 401 can be determined on the high-precision map by selecting one of the intersections of the two circles using the GPS information through the satellite 420 including the error of 2 to 5 m. That is, the traveling mobile terminal 401 forms two circles having the radius from the two base stations 411 and 412 as the radius, and the circle of the mobile terminal 401 measured by the GPS information among the intersections of the two circles The current position of the mobile terminal 401 on the high-precision map can be determined by selecting the intersection point belonging to the GPS error range.

또한, 기존에 UWB 통신 기반으로 측정된 과거 정확한 측위 위치로부터의 IMU 및 이동 단말 정보를 바탕으로 얻을 수 있는 DR을 통해 두 원의 교차점 두 개 중 한 개를 선택할 수도 있다. It is also possible to select one of the two intersection points of the two circles through the DR that can be obtained based on the IMU and the mobile terminal information from the past accurate position measured by the UWB communication base.

이와 같이 2D 환경에서 2개의 기지국(UWB AP)을 이용하여 UWB 태그(TAG)가 장착된 차량의 차선 정보를 획득할 수 있으며, 2개의 기지국 및 GPS 정보를 이용하여 UWB 태그(TAG)가 장착된 차량의 위치 정보를 획득할 수 있다. Thus, lane information of a vehicle equipped with a UWB tag (TAG) can be obtained using two base stations (UWB APs) in a 2D environment, and lane information of a vehicle equipped with a UWB tag (TAG) using two base stations and GPS information The position information of the vehicle can be obtained.

한편, 3D 환경에서 1개의 높이 정보를 측정하는 기지국(UWB AP) 추가할 수 있으며, 이 경우 3개의 기지국(UWB AP)을 통해 UWB 태그(TAG)가 장착된 차량의 차선 정보를 획득할 수 있으며, 3개의 기지국 및 GPS 정보를 이용하여 UWB 태그(TAG)가 장착된 차량의 위치 정보를 획득할 수 있다. 고정밀 지도의 경우 높이 정보를 표현할 수 있으며, 예컨대 고가도로에 차량이 있는 경우 등을 확인할 수 있다.
Meanwhile, a base station (UWB AP) for measuring one height information in the 3D environment can be added. In this case, it is possible to acquire lane information of a vehicle equipped with a UWB tag (TAG) through three base stations (UWB AP) , The location information of the vehicle equipped with the UWB tag (TAG) can be obtained using the three base stations and the GPS information. In the case of a high-precision map, height information can be expressed, for example, when a vehicle is located on a highway.

도 5는 다른 실시예에 따른 1개의 UWB AP 인프라를 이용하여 이동하는 이동 단말의 위치를 결정하기 위한 예를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of determining a location of a mobile terminal using one UWB AP infrastructure according to another embodiment.

도 5를 참조하면, 1개의 기지국(UWB AP)(511)에는 UWB 태그(TAG)에서 발생하는 신호의 각도를 감지하기 위해 다수의 안테나가 존재한다. 각 안테나에서 감지되는 UWB 태그(TAG)의 신호 세기를 비교하여 UWB 태그(TAG)와 도로 변의 각도를 계산할 수 있고, UWB 태그(TAG)의 시간정보를 이용하여 UWB AP 인프라에서는 UWB 태그(TAG)와의 상대 거리를 계산할 수 있다. 이때 UWB 태그(TAG)는 이동 단말(501)에 구성될 수 있다. 그리고 UWB 태그(TAG)와 도로 변의 각도는 이동 단말(501)과 도로 변이 형성하는 각도가 될 수 있다. Referring to FIG. 5, in one UWB AP 511, there are a plurality of antennas for detecting an angle of a signal generated in a UWB tag (TAG). The UWB tag (TAG) and the road angle can be calculated by comparing the signal intensities of the UWB tags (TAG) detected by the respective antennas. The UWB AP infrastructure can calculate the angle of the UWB tag (TAG) using the time information of the UWB tag (TAG) Can be calculated. At this time, the UWB tag (TAG) may be configured in the mobile terminal 501. The angle between the UWB tag (TAG) and the road side may be an angle with the mobile terminal 501 to form a road transition.

이러한 각도 정보와 UWB 태그(TAG)와의 상대 거리를 바탕으로 기지국(511)의 통신 반경에 해당하는 원(또는 구)에서 특정 지점을 구할 수 있으며, 고정밀 지도 정보와 융합하여 이동 단말(501)의 정확한 위치를 계산할 수 있다. Based on the relative distance between the angle information and the UWB tag (TAG), a specific point can be obtained from a circle (or a circle) corresponding to the communication radius of the base station 511, The exact position can be calculated.

위성(520)을 통해 이동 단말(501)에 수신된 오차가 포함된 GPS 정보는 전체 고정밀 지도에서 해당 지점을 빠르게 파악할 수 있으며, UWB 통신으로 인해 얻어지는 결과를 검증할 수 있다.
The GPS information including the error received by the mobile terminal 501 through the satellite 520 can quickly identify the point in the entire high-precision map and can verify the result obtained by the UWB communication.

도 6은 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 방법을 나타내는 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a positioning method for detecting the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 방법은 주행 중인 이동 단말이 UWB 측위 구간에 진입함에 따라, 도로 주변에 배치된 복수의 기지국에서 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 수신하는 단계(620), 및 상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상의 상기 이동 단말이 존재하는 차선 정보를 획득하는 단계(630)를 포함하여 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 6, a positioning method for detecting the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to an embodiment is a method in which a plurality of base stations disposed around a road enters a UWB A step (620) of receiving (620) position information of a mobile terminal determined based on communication, and acquiring lane information of the mobile terminal on the high-precision map using the position information of the mobile terminal determined based on the UWB communication 630).

그리고 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 방법은 GPS 정보에 기초하여 주행 중인 상기 이동 단말의 현재 위치를 결정하는 단계(610), 및 상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 상기 GPS 정보에 기초한 이동 단말의 현재 위치를 이용하여 고정밀 지도상에서 이동 단말의 현재 위치를 보정하는 단계(640)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. A positioning method for detecting the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to an embodiment includes determining (610) a current position of the mobile terminal in operation based on GPS information (610), and based on the UWB communication And a step (640) of correcting the determined current position of the mobile terminal on the high-precision map using the current position of the mobile terminal based on the GPS information.

여기서, 상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보는 상기 UWB 측위 구간에 해당하는 도로 주변에 배치된 두 개의 기지국에서 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그(TAG)를 감지하여 상기 두 개의 기지국 각각으로부터 상기 이동 단말까지의 거리를 계산하고, 계산된 거리를 반지름으로 하는 원 또는 구의 UWB 통신 범위에 기초하여 결정될 수 있다. The location information of the mobile terminal determined based on the UWB communication is detected by the UWB tag (TAG) mounted on the mobile terminal at two base stations located around the road corresponding to the UWB positioning interval, To the mobile terminal, and may be determined based on a UWB communication range of a circle or a circle having the calculated distance as a radius.

실시예들에 따르면 GPS와 UWB 통신을 접목하여 이동 단말인 차량이 UWB 측위 구간에 진입하면, 진입 이전에 GPS 정보에 기초하여 결정된 이동 단말의 현재 위치를 UWB 통신에 기초하여 결정된 위치 정보를 V2I 통신을 통해 수신하여 보정함으로써 자율 주행을 수행할 수 있다.According to the embodiments, when the vehicle, which is a mobile terminal, enters a UWB positioning interval by combining GPS and UWB communication, position information determined based on UWB communication with respect to the current position of the mobile terminal, So that autonomous travel can be performed.

아래에서 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 방법을 하나의 실시예를 이용하여 더 구체적으로 설명한다.
A positioning method for detecting the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to one embodiment will be described in more detail with reference to an embodiment.

일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 방법은 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템을 이용하여 더 구체적으로 설명할 수 있다. A positioning method for detecting the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to one embodiment can be more specifically described using a positioning system that detects the position of the vehicle by combining GPS and UWB technology according to one embodiment have.

도 6에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB를 접목하여 이동 단말의 현재 위치를 보정함에 따라 자율 주행을 제공하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이고, 도 7은 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템의 내부 구성도를 나타내는 블록도이다.6 is a flow chart for explaining an operation of providing autonomous travel by correcting the current position of the mobile terminal by combining GPS and UWB according to an embodiment, FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal configuration of a positioning system for detecting a position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to an embodiment of the present invention;

도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템(700)은 UWB 위치 정보 수신부(702) 및 차선 정보 결정부(703)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템(700)은 GPS 위치 결정부(701) 및 위치 보정부(704)를 더 포함할 수 있다. 또한, 다른 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템(700)은 정보 송신부(미도시)를 더 포함하여 이루어질 수도 있다. 7, a positioning system 700 for sensing the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to one embodiment may include a UWB position information receiving unit 702 and a lane information determining unit 703 . The positioning system 700 for sensing the position of the vehicle by combining the GPS and UWB technologies according to the embodiment may further include a GPS positioning unit 701 and a position correcting unit 704. [ In addition, the positioning system 700 for detecting the position of the vehicle by combining GPS and UWB technology according to other embodiments may further include an information transmitter (not shown).

그리고, 도 6의 각 단계들(610 내지 640 단계)은, 도 7의 GPS 위치 결정부(701), UWB 위치 정보 수신부(702), 차선 정보 결정부(703), 및 위치 보정부(704)에 의해 수행될 수 있다. 도 7에서는 하나의 기지국(710)만을 도시하였으나, 이는 실시예에 해당되면 복수개의 기지국에서 이동 단말에 탐재된 UWB 태그를 태깅하여 UWB 신호를 수신할 수 있다. 도 6 및 도 7에서, UWB 위치 정보 수신부(702)는 UWB 태깅을 통해 UWB 신호를 기지국(710)으로 전송 시 UWB 통신을 수행하기 위한 UWB 송수신 모듈, UWB 태그, 및 V2I 통신을 통해 기준 기지국으로부터 위치 정보를 수신하기 위한 V2X(Vehicle to everything) 통신 모듈을 포함할 수 있다. 그리고, 기지국들은 UWB 통신을 위한 UWB 송수신 모듈, UWB 측위 기반으로 이동 단말의 위치 정보를 결정하기 위한 UWB 위치 결정 모듈 및 V2I 통신을 통해 이동 단말로 결정된 위치 정보를 제공하기 위한 V2X(Vehicle to everything) 통신 모듈을 포함할 수 있다.6 includes the GPS positioning unit 701, the UWB position information receiving unit 702, the lane information determining unit 703, and the position correcting unit 704 in FIG. 7, Lt; / RTI > Although only one base station 710 is shown in FIG. 7, it is possible that a plurality of base stations can receive a UWB signal by tagging the UWB tag detected in the mobile station. 6 and 7, the UWB position information receiving unit 702 receives the UWB signal from the reference base station through the UWB transmission / reception module, UWB tag, and V2I communication for performing UWB communication when transmitting the UWB signal to the base station 710 through UWB tagging And a Vehicle to everything (V2X) communication module for receiving location information. The base stations include a UWB transmission / reception module for UWB communication, a UWB positioning module for determining location information of the mobile terminal based on UWB positioning, and a V2X (Vehicle to everything) module for providing location information determined by the mobile terminal through V2I communication. And a communication module.

620 단계에서, UWB 위치 정보 수신부(702)는 주행 중인 이동 단말이 UWB 측위 구간에 진입함에 따라, 도로 주변에 배치된 복수의 기지국에서 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 수신할 수 있다. In operation 620, the UWB location information receiver 702 can receive the location information of the mobile terminal determined based on the UWB communication at a plurality of base stations disposed in the vicinity of the road as the mobile terminal moves into the UWB positioning interval .

여기에서 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보는 UWB 측위 구간에 해당하는 도로 주변에 배치된 두 개의 기지국에서 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그(TAG)를 감지하여 상기 두 개의 기지국 각각으로부터 상기 이동 단말까지의 거리를 계산하고, 계산된 거리를 반지름으로 하는 원 또는 구의 UWB 통신 범위에 기초하여 결정될 수 있다. Here, the location information of the mobile terminal determined based on the UWB communication detects the UWB tag (TAG) mounted on the mobile terminal from two base stations disposed around the road corresponding to the UWB positioning interval, The distance to the mobile terminal can be calculated, and it can be determined based on the UWB communication range of a circle or a circle having the calculated distance as a radius.

그리고 UWB 위치 측위 구간은 GPS 정보가 도달하지 않는 도로 상의 음영 지역에 배치된 복수의 기지국이 UWB 통신을 통해 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그(TAG)를 인식 가능한 영역을 나타낼 수 있다. The UWB position location interval may indicate a region in which a plurality of base stations disposed in a shaded area on the road where GPS information does not reach can recognize a UWB tag (TAG) mounted on the mobile terminal through UWB communication.

UWB 위치 정보 수신부(702)는 이동 단말이 계속 주행하여 UWB 측위 구간에 진입한 경우, 기준 기지국에서 UWB 통신에 기초하여 측위된 이동 단말의 위치 정보를 기준 기지국으로부터 V2I 통신을 통해 수신할 수 있다. The UWB position information receiving unit 702 can receive the position information of the mobile station positioned based on the UWB communication in the reference base station from the reference base station through the V2I communication when the mobile station continues to travel and enters the UWB positioning interval.

예를 들어, 이동 단말이 계속 주행하여 UWB 측위 구간에 진입한 경우, UWB 측위 구간에 배치된 복수의 기지국들은 이동 단말에 탑재된 UWB 태그를 감지할 수 있다. 예컨대, 복수의 기지국들은 이동 단말의 UWB 태그를 감지함으로써, 이동 단말로부터 UWB 신호를 수신할 수 있다. 그러면, 복수의 기지국들 중 이동 단말로부터 UWB 신호를 가장 먼저 수신한 기지국이 기준 기지국으로 결정될 수 있다.For example, when the mobile terminal continuously travels and enters the UWB positioning interval, the plurality of base stations located in the UWB positioning interval can sense the UWB tag mounted on the mobile terminal. For example, the plurality of base stations can receive the UWB signal from the mobile terminal by sensing the UWB tag of the mobile terminal. Then, the base station that has first received the UWB signal from the mobile station among the plurality of base stations may be determined as the reference base station.

기준 기지국은, 각 기지국에서 이동 단말의 UWB 신호를 수신한 시간에 기초하여 이동 단말의 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, TOA(Time of Arrival), TDOA(Time Difference of Arrival)에 기초하여 이동 단말의 위치를 결정할 수 있다.The reference base station can determine the position of the mobile terminal based on the time at which each base station receives the UWB signal of the mobile terminal. For example, the location of the mobile terminal can be determined based on Time of Arrival (TOA) and Time Difference of Arrival (TDOA).

TOA를 이용하는 경우, 기준 기지국에서 수신한 이동 단말의 UWB 신호의 도달시간, UWB 측위 구간에 배치된 나머지 2개 이상의 이웃 기지국에서 수신한 UWB 신호의 도달 시간의 차이에 기초하여 이동 단말의 위치 정보가 결정될 수 있다. 예를 들어, 각 기지국을 중심으로 신호 도달 시간 값에 해당하는 거리를 반지름으로 하는 원이 가상으로 생성될 수 있다. 그러면, 기지국이 3개인 경우, 3개의 원이 생성될 수 있으며, 기준 기지국은 3개의 원들의 교차점을 이동 단말의 위치 정보로 결정할 수 있다. 이때, 복수의 기지국들 및 이동 단말 간에는 시간 동기가 이루어질 수 있다.TOA, the location information of the mobile terminal is calculated based on the arrival time of the UWB signal of the mobile terminal received by the reference base station and the arrival time of the UWB signal received by the remaining two or more neighboring base stations located in the UWB positioning interval Can be determined. For example, a circle having a radius corresponding to a signal arrival time value centered at each base station can be virtually created. Then, if there are three base stations, three circles can be generated, and the base station can determine the intersection of the three circles as the location information of the mobile terminal. At this time, time synchronization may be performed between a plurality of base stations and mobile terminals.

TDOA를 이용하는 경우, 기준 기지국에서 수신한 UWB 신호의 도달 시간 및 이웃 기지국에서의 UWB 신호의 도달 시간 차이에 기초하여 여러 개의 쌍곡선이 생성될 수 있으며, 생성된 쌍곡선들의 교차점이 상기 이동 단말의 위치로 결정될 수 있다. 예컨대, 기준 기지국에서 UWB 신호를 수신한 이후 이웃 기지국에서 UWB 신호를 수신한 경우, 기준 기지국은 기준 기지국에서 UWB 신호를 수신한 시각을 기준으로 이웃 기지국에서 UWB 신호를 수신한 시각 간의 차이를 계산할 수 있다. 상기 차이는 TDOA 측정값이 되며, 2개 이상의 측정값이 존재하는 경우, 기준 기지국은 상기 2개 이상의 측정값을 이용하여 기준 기지국과 이동 단말 간의 거리를 계산할 수 있다. 이때, 2개의 거리가 계산될 수 있으며, 기준 기지국은 생성된 2개의 거리 중 어느 하나를 이용하여 이동 단말의 위치 정보를 결정할 수 있다. 여기서, 2개의 거리 중 어느 하나를 이동 단말의 위치 정보에 해당하는 거리 파라미터로 선별하는 프로세스가 이용될 수 있다. When TDOA is used, several hyperbolas can be generated based on the arrival time of the UWB signal received at the reference base station and the arrival time difference of the UWB signal at the neighboring base station, and the intersection of the generated hyperbolas is the position Can be determined. For example, when receiving a UWB signal from a neighboring base station after receiving a UWB signal from a reference base station, the reference base station can calculate a difference between the time when the UWB signal was received at the neighboring base station based on the time at which the UWB signal was received at the reference base station have. The difference is a TDOA measurement value. If there are two or more measured values, the reference base station can calculate the distance between the reference base station and the mobile terminal using the two or more measured values. At this time, two distances can be calculated, and the reference base station can determine the location information of the mobile terminal using any one of the generated two distances. Here, a process of selecting one of the two distances as a distance parameter corresponding to the location information of the mobile terminal may be used.

이때, 3개 이상의 TDOA 측정값이 생성된 경우 기준 기지국은 3개 이상의 TDOA 측정값을 이용하여 이동 단말과 기준 기지국 간의 거리를 한번에 계산하여 이동 단말의 위치 정보를 결정할 수 있다.In this case, when three or more TDOA measurement values are generated, the reference base station can determine the location information of the mobile terminal by calculating the distance between the mobile terminal and the reference base station at a time using three or more TDOA measurement values.

이외에, 각 기지국에서 이동 단말의 UWB 신호를 수신한 방향에 기초하여 이동 단말의 위치 정보가 결정될 수도 있다. 예를 들어, AOA(Angle of Arrival)에 기초하여 두 개 이상의 기지국에서 이동 단말로부터 전송된 UWB 신호의 방향을 배열 안테나를 이용하여 업링크(uplink) 신호의 도달각을 측정함에 따라 방향각을 계산할 수 있다. 기준 기지국은 2개 이상의 방향각에 기초하여 이동 단말의 위치 정보를 결정할 수 있다. 그리고, 기준 기지국은 이동 단말의 UWB 신호를 수신한 신호의 세기에 기초하여 이동 단말의 위치 정보를 결정할 수도 있다. 즉, RSS(Received Signal Strength)에 기초하여 이동 단말의 위치 정보가 결정될 수도 있다. In addition, the location information of the mobile terminal may be determined based on the direction in which the UWB signal of the mobile terminal is received from each base station. For example, based on the AOA (Angle of Arrival), the direction angle of the UWB signal transmitted from the mobile terminal at two or more base stations is calculated by measuring the arrival angle of the uplink signal using the array antenna . The reference base station can determine the position information of the mobile terminal based on two or more direction angles. The reference base station may determine the location information of the mobile terminal based on the strength of the signal received from the UWB signal of the mobile terminal. That is, the location information of the mobile terminal may be determined based on RSS (Received Signal Strength).

이처럼, 복수의 기지국들에서 수신된 이동 단말의 UWB 신호에 기초하여 다양한 방식으로 이동 단말의 위치 정보가 결정되면, 기준 기지국은 주변의 RSU를 통해 V2I 통신으로 상기 결정된 위치 정보를 이동 단말로 전송할 수 있다. 이에 따라, 이동 단말은 기준 기지국으로부터 UWB 측위에 기반하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 수신할 수 있다. 예컨대, 기지국은 LAP(Location Access Point)로서, RSU(Road Side Unit)을 포함할 수도 있고, 기지국과 별도로 RSU가 위치할 수도 있다. 이때, RSU가 별도로 존재하는 경우, RSU 주변에 기지국이 배치되어, RSU를 통해 V2I 통신으로 이동 단말로 위치 정보를 전송하도록 할 수 있다.If the location information of the mobile terminal is determined in various manners based on the UWB signal of the mobile terminal received from the plurality of base stations, the base station can transmit the determined location information to the mobile terminal through V2I communication through the neighboring RSU have. Accordingly, the mobile terminal can receive the location information of the mobile terminal determined based on the UWB positioning from the reference base station. For example, the base station may include an RSU (Road Side Unit) as a LAP (Location Access Point), or may have an RSU separately from a base station. At this time, if the RSU exists separately, the base station is arranged around the RSU, and the location information can be transmitted to the mobile terminal through the V2I communication through the RSU.

630 단계에서, 차선 정보 결정부(703)는 상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상의 상기 이동 단말이 존재하는 차선 정보를 획득할 수 있다. In step 630, the lane information determining unit 703 can obtain lane information on the high-precision map using the location information of the mobile terminal determined based on the UWB communication.

한편, 610 단계에서, GPS 위치 결정부(701)는 위성으로부터 이동 단말의 GPS 정보를 수신할 수 있다. 이때, 이동 단말이 UWB 측위 구간에 진입 전인 경우, GPS 위치 결정부(701)는 상기 GPS 정보에 기초하여 이동 단말의 현재 위치를 결정할 수 있다.On the other hand, in step 610, the GPS positioning unit 701 can receive the GPS information of the mobile terminal from the satellite. At this time, when the mobile terminal is before entering the UWB positioning interval, the GPS position determination unit 701 can determine the current position of the mobile terminal based on the GPS information.

640 단계에서, 위치 보정부(704)는 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 상기 GPS 정보에 기초한 이동 단말의 현재 위치를 이용하여 고정밀 지도상에서 이동 단말의 현재 위치를 보정할 수 있다. In step 640, the position correcting unit 704 can correct the current position of the mobile terminal on the high-precision map using the current position of the mobile terminal based on the GPS information, based on the position information of the mobile terminal determined based on the UWB communication.

더 구체적으로, 위치 보정부(704)는 오차가 포함된 상기 GPS 위치 정보를 통해 상기 두 개의 기지국 각각으로부터 상기 이동 단말까지의 거리를 반지름으로 하는 두 개의 원의 교차점 중 한 점을 선택하여 상기 고정밀 지도상에서 이동 단말의 현재 위치를 보정할 수 있다. 이때 두 개의 원의 교차점 중 GPS 위치 정보에 의해 GPS 오차 범위 내에 포함되는 교차점을 선택할 수 있다.  More specifically, the position correcting unit 704 selects one of the intersections of two circles having the radius from each of the two base stations to the mobile terminal through the GPS position information including the error, The current position of the mobile terminal can be corrected on the map. At this time, the intersection points included in the GPS error range can be selected by the GPS position information among the intersections of the two circles.

그리고 이동 단말이 UWB 측위 구간을 통과하여 벗어난 경우, 위치 보정부(704)는 UWB 측위 구간에서 보정된 이동 단말의 위치 정보, UWB 측위 구간을 통과한 이후에 수신된 GPS 정보 및 이동 단말의 가속도 정보를 기초로 DR(Dead Reckoning), 또는 RTK(Real Time Kinematic) 알고리즘과 고정밀 지도의 정보를 이용함으로써, 이동 단말의 위치 정보를 계속하여 보정할 수 있다. 여기서, DR 알고리즘은 차속 센서와 자이로 센서를 이용하여 이동 단말이 어느 방향으로 얼마나 이동하였는지 상대적 위치를 측정하는 기술이며 RTK 알고리즘은, 정밀한 위치를 확보한 기준점의 반송파 오차 보정치를 이용하여 사용자가 실시간으로 높은 정밀 수준으로 관측치를 얻을 수 있게 하는 기술이다.When the mobile terminal moves out of the UWB positioning interval, the position adjuster 704 updates the position information of the mobile station corrected in the UWB positioning interval, the GPS information received after passing the UWB positioning interval, (DRK) or Real Time Kinematic (RTK) algorithm and high-precision map information, the position information of the mobile station can be continuously corrected. Here, the DR algorithm is a technique for measuring a relative position of a mobile terminal in a certain direction using a vehicle speed sensor and a gyro sensor. The RTK algorithm uses a carrier error correction value of a reference point having a precise position, It is a technology that enables us to obtain observations at a high precision level.

예컨대, 위치 보정부(704)는 UWB 측위 구간에서 보정된 이동 단말의 위치 정보를 기준으로 가속도 정보를 적용하여 이동 단말이 이동한 거리를 계산할 수 있다. 그러면, 위치 보정부(704)는 도로의 차선까지 구분되어 표시되는 고정밀 지도 상에서 상기 GPS 정보에 따른 지점, 상기 보정된 이동 단말의 위치 정보에 따른 지점 및 상기 계산된 이동 거리에 기초하여 이동 단말의 현재 위치를 보정할 수 있다. 예를 들어, 위치 보정부(704)는 상기 GPS 정보에 따라 결정된 현재 위치를 상기 보정된 이동 단말의 위치 정보에 따른 지점으로부터 상기 계산된 이동 거리까지 이동한 지점으로 변경함으로써, 이동 단말의 현재 위치를 보정할 수 있다.For example, the position correcting unit 704 can calculate the distance traveled by the mobile terminal by applying the acceleration information based on the position information of the mobile station corrected in the UWB positioning interval. Then, the position correcting unit 704 corrects the position of the mobile terminal based on the position according to the GPS information, the position according to the position information of the corrected mobile terminal, and the calculated moving distance on the high- The current position can be corrected. For example, the position correcting unit 704 changes the current position determined according to the GPS information to a position moved from the position corresponding to the position information of the corrected mobile terminal to the calculated moving distance, Can be corrected.

한편, 620 단계에서, UWB 위치 정보 수신부(702)는 이동 단말에 탑재된 GPS 모듈 및 IMU(Inertia Measurement Unit) 센서에서 감지된 이동 단말의 주행 정보에 기초하여 복수의 기지국들과의 UWB 통신 시 이용될 슬롯(slot)을 미리 할당할 수 있다. 그러면, 이동 단말이 UWB 측위 구간에 진입 시 UWB 통신을 위한 슬롯을 할당하는 별도의 과정 없이 곧바로 예약된 슬롯을 이용하여 UWB 측위가 수행될 수 있다. 여기서, 주행 정보는, GPS 정보, 주행 속도 정보, 주행 방향 정보, 주행 가속도 정보 등을 포함할 수 있다. 이처럼, UWB 통신 시 사용할 슬롯을 이동 단말이 UWB 측위 구간에 진입하기 이전에 미리 할당함에 따라, 고속으로 주행 중인 이동 단말이 UWB 측위 구간에 진입하더라도 UWB 측위에 기초하여 이동 단말의 위치 정보가 결정될 수 있다.On the other hand, in step 620, the UWB position information receiving unit 702 receives the UWB position information based on the traveling information of the mobile terminal detected by the GPS module and the IMU (Inertia Measurement Unit) sensor mounted on the mobile terminal, A slot to be allocated may be allocated in advance. Then, the UWB positioning can be performed using the reserved slot directly without a separate process of allocating the slot for UWB communication when the mobile terminal enters the UWB positioning interval. Here, the running information may include GPS information, running speed information, running direction information, running acceleration information, and the like. As described above, since the slot to be used in the UWB communication is allocated in advance before the mobile terminal enters the UWB positioning interval, the position information of the mobile station can be determined based on the UWB positioning even if the mobile terminal running at high speed enters the UWB positioning interval have.

한편, 정보 송신부는 UWB 측위 구간에 진입하기 이전의 이웃 단말에 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 이용하여 상기 이동 단말이 존재하는 차선 정보 또는 보정된 상기 이동 단말의 현재 위치를 전송할 수 있다. Meanwhile, the information transmitter can transmit the lane information on the mobile terminal or the corrected current position of the mobile terminal using V2V (Vehicle to Vehicle) communication to the neighboring terminal before entering the UWB positioning interval.

여기서 이웃 단말은 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그를 감지하여 이동 단말과 이웃 단말 간의 거리를 계산하고, 계산된 거리, 이웃 단말의 GPS 정보, 및 상기 이동 단말이 존재하는 차선 정보 또는 상기 보정된 이동 단말의 현재 위치에 기초한 고정밀 지도의 정보를 활용하여 이웃 단말의 현재 위치를 보정할 수 있다. Herein, the neighboring terminal detects the UWB tag mounted on the mobile terminal and calculates the distance between the mobile terminal and the neighboring terminal, and calculates the distance, the GPS information of the neighboring terminal, and the lane information on which the mobile terminal exists, The current position of the neighboring terminal can be corrected by utilizing the information of the high-precision map based on the current position of the terminal.

이동 단말이 UWB 측위 구간에 진입하면, UWB 측위에 기초하여 이동 단말의 현재 위치가 보정될 수 있으나, UWB 측위 구간에 아직 진입하기 이전이거나 또는 UWB 통신 범위 밖의 이동 단말인 이웃 단말은 여전히 GPS 정보에 기초하여 이웃 단말의 현재 위치를 결정함에 따라 GPS 오차가 존재할 수 있다. 이에 따라, UWB 통신 범위 밖에 위치하는 이웃 단말의 경우, V2V 통신을 통해 UWB 측위 구간에 위치한 이동 단말에서 보정된 현재 위치에 기초하여 이웃 단말의 현재 위치가 보정될 수 있으며, 이웃 단말의 현재 위치를 보정하는 자세한 동작은 아래에서 설명하기로 한다.When the mobile terminal enters the UWB positioning interval, the current position of the mobile station can be corrected on the basis of the UWB positioning, but the neighboring mobile terminal that is before the UWB positioning interval or before the UWB communication range is still in the GPS information GPS error may exist due to the determination of the current location of the neighboring terminal. Accordingly, in the case of a neighboring terminal located outside the UWB communication range, the current position of the neighboring terminal can be corrected based on the corrected current position in the mobile terminal located in the UWB positioning interval through the V2V communication, The detailed operation for correcting will be described below.

이와 같이 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 방법은, 도 4에서 설명한 바와 같이, UWB 태그(TAG)가 장착된 이동 단말이 도로 상에 진행할 때 2개의 기지국(UWB AP)와의 상대 거리 d1, d2가 UWB 통신을 통해 계산된다. 이때 d1, d2를 반지름으로 하는 원(또는 구)은 UWB 통신 범위가 되며, 이를 통해 고정밀 지도상의 도로의 어느 차선에 이동 단말이 존재하는지 계산될 수 있다. As described above with reference to FIG. 4, when a mobile terminal equipped with a UWB tag (TAG) is traveling on the road, a positioning method for detecting the position of the vehicle by combining the GPS and the UWB technology according to one embodiment, (UWB AP) are calculated through UWB communication. At this time, a circle (or a circle) having d1 and d2 as radii becomes a UWB communication range, and it can be calculated through which lane of the road on the high-precision map the mobile terminal exists.

자율 주행 차량의 실현을 위해서는 차선 정보만 있어도 가능하다. 하지만 2~5m의 오차가 포함된 GPS 정보를 이용하여 두 원의 교차점 중 한 점을 선택함으로써, 고정밀 지도 상에서 현재 이동 단말의 위치를 결정할 수 있다. 즉, 주행 중인 이동 단말이 2개의 기지국으로부터의 거리를 반지름으로 하는 두 개의 원을 형성하고, 두 개의 원의 교차점 중 GPS 정보에 의해 측정된 이동 단말의 GPS 오차 범위에 속하는 교차점을 선택함으로써 고정밀 지도 상에서 이동 단말의 현재 위치를 결정할 수 있다.In order to realize an autonomous vehicle, lane information alone is possible. However, the position of the current mobile terminal can be determined on the high-precision map by selecting one of the intersections of the two circles using the GPS information including the error of 2 to 5 m. In other words, a traveling mobile terminal forms two circles having a distance from two base stations as a radius, and selects an intersection belonging to the GPS error range of the mobile terminal measured by the GPS information among the intersections of the two circles, The current location of the mobile terminal can be determined.

실시예들에 따르면 고정밀 지도에서 하나 또는 두 개의 UWB AP와 차량에 장착된 태그(TAG)와의 통신을 통해 얻어지는 차선 정보 및 차량 위치 정보를 획득함으로써, GPS와 UWB를 활용하여 기존의 위치 측위의 오차 범위를 30cm 이내로 줄이고, 지하 및 터널과 같은 GPS 수신 음영 지역까지 적용 가능하다. According to embodiments, by obtaining lane information and vehicle position information obtained through communication between one or two UWB APs and a tag (TAG) mounted on a vehicle in a high-precision map, errors of existing positional positioning using GPS and UWB It is possible to reduce the range to within 30cm, and to the shade area of GPS reception such as underground and tunnel.

또한, 실시예들에 따르면 GPS와 UWB 통신을 접목하여 이동 단말인 차량이 UWB 측위 구간에 진입하면, 진입 이전에 GPS 정보에 기초하여 결정된 이동 단말의 현재 위치를 UWB 통신에 기초하여 결정된 위치 정보를 V2I 통신을 통해 수신하여 보정함으로써 자율 주행을 수행할 수 있다.According to the embodiments, when the vehicle, which is a mobile terminal, enters the UWB positioning interval by combining GPS and UWB communication, the current position of the mobile terminal, which is determined based on the GPS information before entry, V2I communication, and can perform self-running.

또한, 실시예들에 따르면 차량 간의 UWB 통신을 이용하여 UWB 측위 구간에 진입한 차량에서 보정된 위치 정보에 기초하여 상기 UWB 측위 구간에 진입하지 않은 이웃 차량의 위치 정보를 V2V 통신과 고정밀 지도의 정보를 통해 보정함으로써 자율 주행을 수행할 수 있다.
According to the embodiments, the position information of the neighboring vehicle that has not entered the UWB positioning interval based on the corrected position information in the vehicle entering the UWB positioning interval using the UWB communication between the vehicles is referred to as V2V communication and high- So that the autonomous running can be performed.

도 8은 다른 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 방법을 나타내는 흐름도이다. 다른 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 방법은 도 6에서 설명한 일 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 방법과 중복되는 설명은 피하고 간단히 설명하기로 한다. 8 is a flowchart illustrating a positioning method for detecting the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to another embodiment. The positioning method for sensing the position of the vehicle by combining the GPS and the UWB technology according to another embodiment is the same as the positioning method for detecting the position of the vehicle by combining the GPS and UWB technology according to the embodiment described in FIG. I will avoid and briefly explain.

도 8을 참조하면, 다른 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 방법은 주행 중인 이동 단말이 UWB 측위 구간에 진입함에 따라, 도로 주변에 배치된 하나의 기지국에서 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 수신하는 단계(810), 및 상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상의 상기 이동 단말의 현재 위치를 결정하는 단계(820)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8, in a positioning method for detecting the position of a vehicle by combining GPS and UWB technology according to another embodiment, as a mobile terminal moves into a UWB positioning interval, a UWB (820) of receiving the location information of the mobile terminal determined based on the communication, and determining (820) a current location of the mobile terminal on the high-precision map using the location information of the mobile terminal determined based on the UWB communication, . ≪ / RTI >

여기에서 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보는, 상기 UWB 측위 구간에 해당하는 도로 주변에 배치된 상기 하나의 기지국에는 UWB 태그(TAG)에서 발생하는 신호의 각도를 감지하기 위해 다수의 안테나가 존재하며, 각 안테나에서 감지되는 UWB 태그(TAG)의 신호 세기를 비교하여 UWB 태그(TAG)가 구성된 상기 이동 단말과 도로변의 각도를 계산하고, UWB 태그(TAG)의 시간정보를 이용하여 상기 기지국으로부터 상기 이동 단말까지의 거리를 계산하고, 계산된 거리를 반지름으로 하는 원 또는 구의 UWB 통신 범위에 기초하여 결정될 수 있다. The location information of the mobile terminal determined based on the UWB communication is transmitted to the one base station located around the road corresponding to the UWB positioning interval by a plurality of antennas And calculates the angle of the road with the mobile terminal configured by the UWB tag (TAG) by comparing the signal intensities of the UWB tags (TAG) detected by the respective antennas, and calculates the angle of the road using the time information of the UWB tag The distance from the base station to the mobile terminal, and can be determined based on a UWB communication range of a circle or a circle having the calculated distance as a radius.

그리고 UWB 위치 측위 구간은 GPS 정보가 도달하지 않는 도로 상의 음영 지역에 배치된 복수의 기지국이 UWB 통신을 통해 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그(TAG)를 인식 가능한 영역을 나타낼 수 있다. The UWB position location interval may indicate a region in which a plurality of base stations disposed in a shaded area on the road where GPS information does not reach can recognize a UWB tag (TAG) mounted on the mobile terminal through UWB communication.

또한, GPS 정보에 기초하여 주행 중인 상기 이동 단말의 현재 위치를 결정하는 단계, 및 상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 현재 위치를 상기 GPS 정보에 기초한 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상에서 이동 단말의 현재 위치를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다. Determining a current position of the mobile terminal on the basis of the GPS information, and determining a current position of the mobile terminal based on the UWB communication on a high-precision map using the position information of the mobile terminal based on the GPS information And correcting the current position of the mobile terminal.

이와 같이 다른 실시예에 따른 GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 방법은, 도 5에서 설명한 바와 같이, 1개의 기지국(UWB AP)에는 UWB 태그(TAG)에서 발생하는 신호의 각도를 감지하기 위해 다수의 안테나가 존재하고, 각 안테나에서 감지되는 UWB 태그(TAG)의 신호 세기를 비교하여 UWB 태그(TAG)와 도로 변의 각도를 계산할 수 있고, UWB 태그(TAG)의 시간정보를 이용하여 UWB AP 인프라에서는 UWB 태그(TAG)와의 상대 거리를 계산할 수 있다. As described above with reference to FIG. 5, the positioning method for detecting the position of the vehicle by combining the GPS and the UWB technology according to the other embodiments is such that the angle of the signal generated in the UWB tag (TAG) And the angle of the road side can be calculated by comparing the signal intensity of the UWB tag (TAG) detected by each antenna, and the time information of the UWB tag (TAG) can be calculated The UWB AP infrastructure can calculate the relative distance to the UWB tag (TAG).

이러한 각도 정보와 UWB 태그(TAG)와의 상대 거리를 바탕으로 기지국의 통신 반경에 해당하는 원(또는 구)에서 특정 지점을 구할 수 있으며, 고정밀 지도 정보와 융합하여 이동 단말의 정확한 위치를 계산할 수 있다. Based on the relative distance between the angle information and the UWB tag (TAG), a specific point can be obtained from a circle (or a circle) corresponding to the communication radius of the base station, and the accurate position of the mobile terminal can be calculated by merging with the high- .

이동 단말에 수신된 오차가 포함된 GPS 정보는 전체 고정밀 지도에서 해당 지점을 빠르게 파악할 수 있으며, UWB 통신으로 인해 얻어지는 결과를 검증할 수 있다.
The GPS information including the error received from the mobile terminal can quickly identify the point in the entire high-precision map and can verify the result obtained by the UWB communication.

일 실시예에 있어서, UWB 측위 구간에서 보정된 이동 단말의 현재 위치에 기초하여 이웃 단말의 현재 위치를 보정하는 동작을 설명하기로 한다. In one embodiment, the operation of correcting the current position of the neighboring terminal based on the current position of the mobile terminal corrected in the UWB positioning interval will be described.

이웃 단말은 UWB 위치 정보 수신부, 상대 거리 계산부 및 위치 보정부를 포함할 수 있다. 그리고, UWB 위치 정보 수신부는 UWB 태깅을 통해 UWB 신호를 기지국으로 전송 시 UWB 통신을 수행하기 위한 UWB 송수신 모듈, 및 V2V 통신을 통해 이동 단말로부터 보정된 현재 위치를 수신하기 위한 V2X(Vehicle to everything) 통신 모듈을 포함할 수 있다. The neighboring terminal may include a UWB position information receiving unit, a relative distance calculating unit, and a position correcting unit. The UWB position information receiving unit includes a UWB transmission / reception module for performing UWB communication when UWB signal is transmitted to the base station through UWB tagging, and a V2X (Vehicle to everything) for receiving the corrected position from the mobile terminal through V2V communication. And a communication module.

여기에서 UWB 측위 구간에 진입하였는지 여부에 따라 진입한 경우 이동 단말, UWB 측위 구간 밖에 위치하는 경우 이웃 단말로 구분하였으나, 이동 단말과 이웃 단말은 실질적으로 동일한 것으로서, 도 7의 구성을 이웃 단말이 포함할 수도 있고, 아래의 구성을 이동 단말이 포함할 수도 있다.In this case, the mobile terminal is divided into the UWB positioning interval and the neighboring terminal if it is located outside the UWB positioning interval. However, the mobile terminal and the neighboring terminal are substantially the same, Alternatively, the mobile terminal may include the following configuration.

UWB 위치 정보 수신부는 이웃 단말의 앞에 주행 중인 적어도 하나의 이동 단말에 탑재된 UWB 태그를 감지할 수 있다. 이때, UWB 위치 정보 수신부는 이웃 단말에 탑재된 UWB 송수신 모듈을 통해 이동 단말과 UWB 통신을 수행함으로써, 이동 단말의 UWB 태그를 감지할 수 있다. The UWB position information receiving unit may detect a UWB tag mounted on at least one mobile terminal running in front of the neighboring terminal. At this time, the UWB position information receiver can detect the UWB tag of the mobile terminal by performing UWB communication with the mobile terminal through the UWB transmission / reception module mounted on the neighboring terminal.

여기서, 이동 단말은 UWB 측위 구간에 진입하여 현재 위치가 보정된 단말일 수도 있고, UWB 측위 구간에 진입하지는 않았으나, UWB 측위 구간에 진입한 이동 단말로부터 보정된 위치 정보를 수신하여 자신의 위치 정보를 보정한 단말에 해당할 수 있다. 여기에서는 이동 단말이 UWB 측위 구간에 진입하여 현재 위치가 보정된 단말임을 가정하여 설명하기로 한다.Here, the mobile terminal may be a terminal that has entered the UWB positioning interval and has its current position corrected, or does not enter the UWB positioning interval, but receives the corrected position information from the mobile terminal that has entered the UWB positioning interval, And may correspond to the calibrated terminal. Here, it is assumed that the mobile terminal enters the UWB positioning interval and the current position is corrected.

이때, UWB 위치 정보 수신부는 UWB 측위 구간 밖에 위치하는 이웃 단말은 위성으로부터 이웃 단말의 GPS 정보를 수신할 수 있으며, 수신된 GPS 정보에 기초하여 이웃 단말의 현재 위치가 결정될 수 있다. 여기서, GPS 정보는 위도 및 경도를 포함하는 좌표 정보를 포함할 수 있다.At this time, the neighboring terminal located outside the UWB positioning interval of the UWB position information receiver can receive the GPS information of the neighboring terminal from the satellite, and the current position of the neighboring terminal can be determined based on the received GPS information. Here, the GPS information may include coordinate information including latitude and longitude.

상대 거리 계산부는 이동 단말의 UWB 태그를 감지함에 따라 수신된 UWB 신호에 기초하여 이동 단말로부터 이웃 단말의 상대 거리를 계산할 수 있다. 예컨대, 상대 거리 계산부는 TOA, TDOA, RSS, AOA 등을 기반으로 이동 단말의 UWB 신호의 세기, 이동 단말의 UWB 신호를 수신한 시각 등의 정보에 기초하여 상대 거리를 계산할 수 있다. 이외에, 상대 거리 계산부는 이웃 단말에 탑재된 IMU 센서에서 탐지된 이웃 단말의 가속도 정보, 속도 정보, 방향 정보 등을 더 이용하여 이웃 단말의 상대 거리를 계산할 수도 있다.The relative distance calculator may calculate the relative distance of the neighboring terminal from the mobile terminal based on the received UWB signal as it detects the UWB tag of the mobile terminal. For example, the relative distance calculator may calculate the relative distance based on information such as the strength of the UWB signal of the mobile terminal and the time of receiving the UWB signal of the mobile terminal based on TOA, TDOA, RSS, AOA, In addition, the relative distance calculation unit may calculate the relative distance of the neighboring terminal by further using the acceleration information, the velocity information, and the direction information of the neighboring terminal detected by the IMU sensor mounted on the neighboring terminal.

UWB 위치 정보 수신부는 V2V 통신을 통해 이동 단말로부터 보정된 이동 단말의 현재 위치를 수신할 수 있다. 예컨대, 이동 단말이 UWB 측위 구간에 진입한 경우, UWB 위치 정보 수신부는 UWB 측위에 기초하여 보정된 이동 단말의 현재 위치를 수신할 수 있다.The UWB position information receiving unit can receive the corrected position of the mobile terminal from the mobile terminal through the V2V communication. For example, when the mobile terminal enters the UWB positioning interval, the UWB position information receiver can receive the corrected position of the mobile terminal based on the UWB positioning.

위치 보정부는 이동 단말의 보정된 현재 위치 및 상기 계산된 상대 거리에 기초하여 고정밀 지도 상에서 이웃 단말의 현재 위치를 보정할 수 있다. 예를 들어, 위치 보정부는 이동 단말의 보정된 현재 위치로부터 상기 상대 거리만큼 이동한 지점을 이웃 단말의 현재 위치로 보정할 수 있다. 즉, GPS 측위에 기초하여 결정된 이웃 단말의 현재 위치가 상기 이동 단말의 보정된 현재 위치를 기준으로 계산된 이웃 단말의 위치로 보정될 수 있다.The position correction unit may correct the current position of the neighboring terminal on the high-precision map based on the corrected current position of the mobile station and the calculated relative distance. For example, the position correcting unit may correct the position shifted by the relative distance from the corrected current position of the mobile terminal to the current position of the neighboring terminal. That is, the current location of the neighboring terminal determined based on the GPS positioning can be corrected to the location of the neighboring terminal calculated based on the corrected current location of the mobile terminal.

이때, 이웃 단말 이전에 위치하는 이동 단말이 많을수록 보정된 이웃 단말의 현재 위치의 정밀도가 높아질 수 있다. 예컨대, 이동 단말이 복수 개(예를 들어, 3개)인 경우, 3개의 이동 단말 각각과 이웃 단말 간의 상대 거리가 계산될 수 있으며, 2개의 이동 단말 각각을 중심으로 상기 계산된 3개의 상대 거리를 반지름으로 하는 3개 원이 생성될 수 있다. 그러면, 위치 보정부는 상기 생성된 3개의 원이 만나는 지점, 즉, 교차점을 상기 이웃 단말의 현재 위치로 보정할 수 있다.At this time, as the number of mobile terminals located before the neighboring terminal increases, the accuracy of the current position of the compensated neighboring terminal can be increased. For example, when there are a plurality of mobile terminals (for example, three), the relative distances between the three mobile terminals and the neighboring terminals can be calculated, and the calculated three relative distances Three radii can be generated. Then, the position correction unit may correct the point where the generated three circles meet, that is, the intersection point, to the current position of the neighboring terminal.

그리고, 이웃 단말이 UWB 측위 구간에 진입하는 경우, UWB 측위에 기초하여 이웃 단말의 현재 위치가 다시 정교하게 보정될 수 있다. UWB 측위에 기초하여 현재 위치를 보정하는 동작은 도 6 및 도 7에서 상세히 설명하였으므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.And, when the neighboring terminal enters the UWB positioning interval, the current position of the neighboring terminal can be precisely corrected based on the UWB positioning. Since the operation of correcting the current position based on the UWB positioning has been described in detail with reference to FIG. 6 and FIG. 7, redundant description will be omitted.

이상에서 설명한 바와 같이, 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템 및 방법은 GPS와 UWB 측위를 접목하여 이동 단말의 현재 위치를 보정함으로써 GPS 오차를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, GPS 정보가 도달하지 않는 음영 지역 및 사각 지대에서도 용이하게 이동 단말의 위치 측위를 제공함으로써 지속적으로 자율 주행이 가능하도록 제공할 수 있다. As described above, the positioning system and method for detecting the position of the vehicle not only can reduce the GPS error by correcting the current position of the mobile terminal by combining the GPS and the UWB positioning, It is possible to provide the positioning of the mobile terminal easily in a blind spot so that autonomous travel can be continuously performed.

특히, 실시예들에 따르면 고정밀 지도에서 2개의 UWB AP와 차량에 장착된 태그(TAG)와의 통신을 통해 얻어지는 차선 정보 획득할 수 있으며, 고정밀 지도에서 2개의 UWB AP와 차량에 장착된 태그(TAG)와의 통신을 통해 얻어지는 차선 정보와 GPS 정보의 융합을 통한 정확한 차량 위치를 계산할 수 있다. 더욱이, 고정밀 지도에서 1개의 UWB AP와 차량에 장착된 태그(TAG)와의 통신을 통해 차량의 위치를 계산할 수 있다. Particularly, according to embodiments, lane information obtained through communication between two UWB APs and a tag (TAG) mounted on a vehicle on a high-precision map can be obtained, and two UWB APs and a tag ) And the GPS information to obtain the accurate vehicle position. Furthermore, the position of the vehicle can be calculated through communication between one UWB AP and a tag (TAG) mounted on the vehicle in a high-precision map.

또한, GPS와 UWB를 활용하여 기존의 위치 측위의 오차 범위를 30cm 이내로 줄임으로써, 설치 및 확장이 용이하고 지하 및 터널과 같은 GPS 수신 음영지역까지 적용 가능한 안전하고 신뢰성 있는 측위 기술 개발할 수 있다.In addition, by using GPS and UWB to reduce the error range of existing positioning to within 30cm, it is possible to develop safe and reliable positioning technology that is easy to install and expand and applicable to GPS reception shadow areas such as underground and tunnel.

그리고 다른 고정밀 위치 측위 기술에 비해 저렴한 UWB를 활용한 기술로서 신뢰성 있는 품질과 경쟁력 있는 가격으로 자율주행 및 차량과 인프라 기반 특허 확보와 측위 기술 선도로 자율주행 서비스 도입을 가속화할 수 있다.And it can accelerate the adoption of autonomous driving service with autonomous driving, secured patents based on vehicles and infrastructure, and positioning technology with reliable quality and competitive price as a technology utilizing UWB which is cheaper than other high precision positioning technology.

더욱이, 정밀지도와의 연계를 통해 보다 복합적인 자율 주행 서비스 개발이 가능하고 차량과 인프라간 통신으로서 차량의 유동성 파악 등 교통 혼잡 방지와 신뢰성 있는 차량 안전서비스 개발이 가능할 수 있다.Furthermore, it is possible to develop more complex autonomous driving service through linkage with precision map, and to prevent traffic congestion and to develop reliable vehicle safety service such as vehicle fluidity as communication between vehicle and infrastructure.

UWB를 기반으로 한 측위 엔진을 패키지(Package)화 하여 실내 측위 업계 및 차량 관련 서비스 개발 업체, 네비게이션 업체 등에 SDK 판매를 통해 측위 관련 서비스 개발 생태계 확보할 수 있다. 그리고, UWB의 인프라 비용의 절감 효과를 가져올 수 있다.
The UWB-based positioning engine can be packaged so that it can secure an ecosystem for positioning-related service development by selling SDKs for indoor positioning industry, vehicle-related service developers, and navigation companies. And it can reduce the infrastructure cost of UWB.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, controller, arithmetic logic unit (ALU), digital signal processor, microcomputer, field programmable array (FPA) A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing apparatus may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

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 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.

Claims (15)

GPS 정보에 기초하여 주행 중인 이동 단말의 현재 위치를 결정하는 단계;
주행 중인 상기 이동 단말이 UWB(Ultra Wideband) 측위 구간에 진입함에 따라, 도로 주변에 배치된 복수의 기지국에서 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 수신하는 단계;
상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상의 상기 이동 단말이 존재하는 차선 정보를 획득하는 단계; 및
상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 상기 GPS 정보에 기초한 이동 단말의 현재 위치를 이용하여 고정밀 지도상에서 이동 단말의 현재 위치를 보정하는 단계
를 포함하고,
상기 UWB 통신은,
연속된 짧은 펄스(pulse)를 이용하며, 반송파를 사용하지 않고 기저 대역에서 통신이 이루어지고,
상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보는,
상기 UWB 측위 구간에 해당하는 도로 주변에 배치된 두 개의 기지국에서 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그(TAG)를 감지하여 상기 두 개의 기지국 각각으로부터 상기 이동 단말까지의 거리를 계산하고, 계산된 거리를 반지름으로 하는 원 또는 구의 UWB 통신 범위에 기초하여 결정되며,
상기 UWB 측위 구간은,
GPS 정보가 도달하지 않는 도로 상의 음영 지역에 배치된 복수의 기지국이 UWB 통신을 통해 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그(TAG)를 인식 가능한 영역을 나타내는 것
을 특징으로 하는 차량의 위치를 감지하는 측위 방법.
Determining a current location of a mobile terminal in motion based on GPS information;
Receiving position information of a mobile terminal determined based on UWB communication at a plurality of base stations disposed in the vicinity of a road as the mobile terminal moves into a UWB (Ultra Wideband) positioning interval;
Obtaining lane information on the high-precision map using the location information of the mobile terminal based on the UWB communication; And
Correcting the current position of the mobile terminal on the high-precision map using the current position of the mobile terminal based on the GPS information, based on the position information of the mobile terminal determined based on the UWB communication;
Lt; / RTI >
In the UWB communication,
Communication is performed in the baseband without using a carrier wave, using continuous short pulses,
The location information of the mobile terminal, which is determined based on the UWB communication,
The two base stations located around the road corresponding to the UWB positioning interval sense the UWB tag (TAG) mounted on the mobile terminal, calculate the distance from each of the two base stations to the mobile terminal, The radius is determined based on the UWB communication range of a circle or a sphere,
The UWB positioning interval may include:
A plurality of base stations arranged in a shaded area on the road where GPS information does not reach indicate areas in which UWB tags (TAG) mounted on the mobile terminal can be recognized through UWB communication
And the position of the vehicle is detected.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 상기 GPS 정보에 기초한 이동 단말의 현재 위치를 이용하여 고정밀 지도상에서 이동 단말의 현재 위치를 보정하는 단계는,
오차가 포함된 상기 GPS 위치 정보를 통해 상기 두 개의 기지국 각각으로부터 상기 이동 단말까지의 거리를 반지름으로 하는 두 개의 원의 교차점 중 한 점을 선택하여 상기 고정밀 지도상에서 이동 단말의 현재 위치를 보정하는 것
을 특징으로 하는 차량의 위치를 감지하는 측위 방법.
The method according to claim 1,
The step of correcting the current position of the mobile terminal on the high-precision map using the current position of the mobile terminal based on the GPS information, the position information of the mobile terminal determined based on the UWB communication,
Selecting one point of intersection of two circles having a radius from each of the two base stations to the mobile terminal through the GPS position information including the error and correcting the current position of the mobile terminal on the high precision map
And the position of the vehicle is detected.
제1항에 있어서,
상기 UWB 측위 구간에 진입하기 이전의 이웃 단말에 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 이용하여 상기 이동 단말이 존재하는 차선 정보 또는 보정된 상기 이동 단말의 현재 위치를 전송하는 단계
를 더 포함하고,
상기 이웃 단말은,
상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그를 감지하여 이동 단말과 이웃 단말 간의 거리를 계산하고, 계산된 거리, 이웃 단말의 GPS 정보, 및 상기 이동 단말이 존재하는 차선 정보 또는 상기 보정된 이동 단말의 현재 위치에 기초한 고정밀 지도의 정보를 활용하여 이웃 단말의 현재 위치를 보정하는 것
을 특징으로 하는 차량의 위치를 감지하는 측위 방법.
The method according to claim 1,
Transmitting the lane information in which the mobile terminal exists or the corrected current location of the mobile terminal using V2V (Vehicle to Vehicle) communication to the neighboring terminal before entering the UWB positioning interval
Further comprising:
The neighboring terminal,
The distance between the mobile terminal and the neighboring terminal is detected by sensing the UWB tag mounted on the mobile terminal, and the calculated distance, GPS information of the neighboring terminal, and lane information of the mobile terminal, To correct the current position of the neighboring terminal by using the information of the high-precision map based on
And the position of the vehicle is detected.
제1항에 있어서,
상기 도로 주변에 배치된 복수의 기지국에서 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 수신하는 단계는,
상기 이동 단말에 탑재된 GPS 모듈 및 IMU(Inertia Measurement Unit) 센서에서 감지된 차량의 주행 정보에 기초하여 상기 기지국과의 UWB 통신 시 이용될 슬롯(slot)을 미리 예약하는 것
을 특징으로 하는 차량의 위치를 감지하는 측위 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of receiving location information of a mobile terminal determined based on UWB communication in a plurality of base stations disposed around the road includes:
Reserving a slot to be used in UWB communication with the base station based on the traveling information of the vehicle sensed by a GPS module and an IMU (Inertia Measurement Unit) sensor mounted on the mobile terminal
And the position of the vehicle is detected.
제1항에 있어서,
상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상의 상기 이동 단말이 존재하는 차선 정보를 획득하는 단계는,
상기 이동 단말이 UWB 측위 구간을 통과함에 따라, 상기 UWB 측위 구간에서 보정된 이동 단말의 위치 정보, 상기 UWB 측위 구간을 통과한 이후에 수신된 GPS 정보 및 이동 단말의 가속도 정보의 세 가지 정보를 기초로 DR(Dead Reckoning)과 고정밀 지도를 이용하거나 RTK(Real Time Kinematic) 알고리즘과 고정밀 지도의 정보를 이용하여 상기 이동 단말의 위치 정보를 보정하는 것
을 특징으로 하는 차량의 위치를 감지하는 측위 방법.
The method according to claim 1,
The step of acquiring the lane information on the high-precision map using the location information of the mobile terminal, which is determined based on the UWB communication,
As the mobile terminal passes the UWB positioning interval, three pieces of information, i.e., the position information of the mobile station corrected in the UWB positioning interval, the GPS information received after passing through the UWB positioning interval, and the acceleration information of the mobile station, (Dead Reckoning) and correcting the location information of the mobile terminal by using a high precision map or by using RTK (Real Time Kinematic) algorithm and high precision map information
And the position of the vehicle is detected.
GPS 정보에 기초하여 주행 중인 이동 단말의 현재 위치를 결정하는 단계;
주행 중인 상기 이동 단말이 UWB(Ultra Wideband) 측위 구간에 진입함에 따라, 도로 주변에 배치된 하나의 기지국에서 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 수신하는 단계;
상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상의 상기 이동 단말의 현재 위치를 결정하는 단계; 및
상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 현재 위치를 상기 GPS 정보에 기초한 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상에서 이동 단말의 현재 위치를 보정하는 단계
를 포함하고,
상기 UWB 통신은,
연속된 짧은 펄스(pulse)를 이용하며, 반송파를 사용하지 않고 기저 대역에서 통신이 이루어지고,
상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보는,
상기 UWB 측위 구간에 해당하는 도로 주변에 배치된 상기 하나의 기지국에는 UWB 태그(TAG)에서 발생하는 신호의 각도를 감지하기 위해 다수의 안테나가 존재하며, 각 안테나에서 감지되는 UWB 태그(TAG)의 신호 세기를 비교하여 UWB 태그(TAG)가 구성된 상기 이동 단말과 도로변의 각도를 계산하고, UWB 태그(TAG)의 시간정보를 이용하여 상기 기지국으로부터 상기 이동 단말까지의 거리를 계산하고, 계산된 거리를 반지름으로 하는 원 또는 구의 UWB 통신 범위에 기초하여 결정되며,
상기 UWB 측위 구간은,
GPS 정보가 도달하지 않는 도로 상의 음영 지역에 배치된 복수의 기지국이 UWB 통신을 통해 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그(TAG)를 인식 가능한 영역을 나타내는 것
을 특징으로 하는 차량의 위치를 감지하는 측위 방법.
Determining a current location of a mobile terminal in motion based on GPS information;
Receiving location information of a mobile terminal determined based on UWB communication at a base station disposed in the vicinity of the road as the mobile terminal in operation enters an UWB (Ultra Wideband) positioning interval;
Determining a current position of the mobile terminal on a high-precision map using position information of the mobile terminal determined based on the UWB communication; And
Correcting the current position of the mobile terminal determined based on the UWB communication with the current position of the mobile terminal on the high-precision map using the position information of the mobile terminal based on the GPS information
Lt; / RTI >
In the UWB communication,
Communication is performed in the baseband without using a carrier wave, using continuous short pulses,
The location information of the mobile terminal, which is determined based on the UWB communication,
A plurality of antennas exist in the one base station disposed around the road corresponding to the UWB positioning interval to detect the angle of the signal generated in the UWB tag (TAG), and the number of antennas of the UWB tag Calculates the angle of the road with the mobile terminal having the UWB tag (TAG) by comparing the signal strengths, calculates the distance from the base station to the mobile terminal using the time information of the UWB tag (TAG) Lt; RTI ID = 0.0 > UWB < / RTI > communication range of a circle or a sphere,
The UWB positioning interval may include:
A plurality of base stations arranged in a shaded area on the road where GPS information does not reach indicate areas in which UWB tags (TAG) mounted on the mobile terminal can be recognized through UWB communication
And the position of the vehicle is detected.
삭제delete GPS 정보에 기초하여 주행 중인 이동 단말의 현재 위치를 결정하는 GPS 위치 결정부;
주행 중인 상기 이동 단말이 UWB(Ultra Wideband) 측위 구간에 진입함에 따라, 도로 주변에 배치된 복수의 기지국에서 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 수신하는 UWB 위치 정보 수신부;
상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상의 상기 이동 단말이 존재하는 차선 정보를 획득하는 차선 정보 결정부; 및
상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보를 상기 GPS 정보에 기초한 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 고정밀 지도상에서 이동 단말의 현재 위치를 보정하는 위치 보정부
를 포함하고,
상기 UWB 통신은,
연속된 짧은 펄스(pulse)를 이용하며, 반송파를 사용하지 않고 기저 대역에서 통신이 이루어지고,
상기 UWB 통신에 기초하여 결정된 이동 단말의 위치 정보는,
상기 UWB 측위 구간에 해당하는 도로 주변에 배치된 두 개의 기지국에서 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그(TAG)를 감지하여 상기 두 개의 기지국 각각으로부터 상기 이동 단말까지의 거리를 계산하고, 계산된 거리를 반지름으로 하는 원 또는 구의 UWB 통신 범위에 기초하여 결정되며,
상기 UWB 측위 구간은,
GPS 정보가 도달하지 않는 도로 상의 음영 지역에 배치된 복수의 기지국이 UWB 통신을 통해 상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그(TAG)를 인식 가능한 영역을 나타내는 것
을 특징으로 하는 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템.
A GPS position determination unit for determining a current position of the mobile terminal on the basis of the GPS information;
A UWB position information receiving unit for receiving position information of a mobile terminal determined based on UWB communication in a plurality of base stations disposed in the vicinity of the road as the mobile terminal in motion enters an UWB (Ultra Wideband) positioning interval;
A lane information determining unit for obtaining lane information of the mobile terminal on the high-precision map using the location information of the mobile terminal determined based on the UWB communication; And
And a position correcting unit for correcting the current position of the mobile terminal on the high-precision map using the position information of the mobile terminal based on the GPS information, based on the position information of the mobile terminal determined based on the UWB communication,
Lt; / RTI >
In the UWB communication,
Communication is performed in the baseband without using a carrier wave, using continuous short pulses,
The location information of the mobile terminal, which is determined based on the UWB communication,
The two base stations located around the road corresponding to the UWB positioning interval sense the UWB tag (TAG) mounted on the mobile terminal, calculate the distance from each of the two base stations to the mobile terminal, The radius is determined based on the UWB communication range of a circle or a sphere,
The UWB positioning interval may include:
A plurality of base stations arranged in a shaded area on the road where GPS information does not reach indicate areas in which UWB tags (TAG) mounted on the mobile terminal can be recognized through UWB communication
Wherein the positioning system senses the position of the vehicle.
삭제delete 삭제delete 제10항에 있어서,
상기 위치 보정부는,
오차가 포함된 상기 GPS 위치 정보를 통해 상기 두 개의 기지국 각각으로부터 상기 이동 단말까지의 거리를 반지름으로 하는 두 개의 원의 교차점 중 한 점을 선택하여 상기 고정밀 지도상에서 이동 단말의 현재 위치를 보정하는 것
을 특징으로 하는 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템.
11. The method of claim 10,
Wherein the position correcting unit comprises:
Selecting one point of intersection of two circles having a radius from each of the two base stations to the mobile terminal through the GPS position information including the error and correcting the current position of the mobile terminal on the high precision map
Wherein the positioning system senses the position of the vehicle.
제10항에 있어서,
상기 UWB 측위 구간에 진입하기 이전의 이웃 단말에 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 이용하여 보정된 상기 이동 단말의 현재 위치를 전송하는 정보 송신부를 더 포함하고,
상기 이웃 단말은,
상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그를 감지하여 이동 단말과 이웃 단말 간의 거리를 계산하고, 계산된 거리, 이웃 단말의 GPS 정보 및 상기 보정된 이동 단말의 현재 위치에 기초하여 고정밀 지도의 정보를 활용하여 이웃 단말의 현재 위치를 보정하는 것
을 특징으로 하는 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템.
11. The method of claim 10,
Further comprising an information transmitter for transmitting the corrected current position of the mobile terminal using V2V (Vehicle to Vehicle) communication to a neighboring terminal before entering the UWB positioning interval,
The neighboring terminal,
The distance between the mobile terminal and the neighboring terminal is detected by sensing the UWB tag mounted on the mobile terminal, and the information of the high-precision map is utilized based on the calculated distance, the GPS information of the neighboring terminal, Correcting the current position of the neighboring terminal
Wherein the positioning system senses the position of the vehicle.
제10항에 있어서,
상기 기지국은,
상기 이동 단말에 탑재된 UWB 태그를 감지하는 UWB 리더기 및 상기 UWB 리더기에서 감지된 정보에 기초하여 상기 이동 단말의 위치 정보를 계산하는 UWB 위치 결정 모듈을 포함하는 것
을 특징으로 하는 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템.
11. The method of claim 10,
The base station comprises:
A UWB reader for detecting a UWB tag mounted on the mobile terminal and a UWB positioning module for calculating position information of the mobile terminal based on the information detected by the UWB reader
Wherein the positioning system senses the position of the vehicle.
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