KR102106834B1 - 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템 및 그 방법 - Google Patents

도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102106834B1
KR102106834B1 KR1020180138215A KR20180138215A KR102106834B1 KR 102106834 B1 KR102106834 B1 KR 102106834B1 KR 1020180138215 A KR1020180138215 A KR 1020180138215A KR 20180138215 A KR20180138215 A KR 20180138215A KR 102106834 B1 KR102106834 B1 KR 102106834B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
ground
delete delete
road
unit
Prior art date
Application number
KR1020180138215A
Other languages
English (en)
Inventor
조종석
정진덕
이진호
이재선
신동훈
Original Assignee
한국도로공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국도로공사 filed Critical 한국도로공사
Priority to KR1020180138215A priority Critical patent/KR102106834B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102106834B1 publication Critical patent/KR102106834B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14Adaptive cruise control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0259Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using magnetic or electromagnetic means
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0268Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G05D1/027Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising intertial navigation means, e.g. azimuth detector
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0268Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G05D1/0274Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means using mapping information stored in a memory device
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2555/00Input parameters relating to exterior conditions, not covered by groups B60W2552/00, B60W2554/00
    • B60W2555/20Ambient conditions, e.g. wind or rain
    • G05D2201/0213

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

본 발명의 제1 면에 의하면, 도로 지반(G) 상에서 지반에 대한 정보를 수집하여 지반데이터(DATA_gr)를 생성하기 위한 경로데이터 생성부(10), 경로데이터 생성부(10)에 의하여 생성된 지반데이터(DATA_gr)에 기초하여 자율주행에 필요한 위치 데이터(DATA_pt)를 생성하여 저장하기 위한 데이터 베이스부(20), 및 도로상에 주행하는 차량(V)에 탑재되어 도로 지반(G)에 대하여 송수신한 전자기파(E)에 관한 데이터를 데이터 베이스부(20)에 저장된 위치 데이터(DATA_pt)와 비교 분석하여 차량(V)의 자율주행에 필요한 명령어를 출력하기 위한 자율주행 제어부(40)로 이루어지는 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템이 제공된다.

Description

도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템 및 그 방법{Autonomous navigation system based on the ground information and method thereof}
본 발명은 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도로의 지반 내에 매립된 시설물이나 지반 내의 지반 특성을 전자기파로 분석하여 강설과 같이 도로의 차선을 확인할 수 없는 경우에도 도로 지반 특성에 따라 차량이 자율주행할 수 있도록 할 수 있는 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 내비게이션은 GPS 정보로부터 차량의 현위치를 파악하여 기저장된 맵 데이터 내 현위치의 도로에 표시하고 있다. 이러한 내비게이션은 맵 도로에 현위치를 표시할 뿐, 차량의 주행차선이 몇 차선인지에 대한 정보는 제공하지 않고 있다. 이러한 점을 보완하기 위하여, 내비게이션 중에 3축 자이로센서에 의해 도로의 고저가 상하로 변화할 때 회전각을 검출하여 차량이 위치한 도로가 고가도로인지, 지하도로인지, 아니면 평면도로인지를 확인 및 표시하는 네비게이션이 개발되었다.
그러나 이러한 내비게이션도 도로에 대한 고도정보가 사전에 입력되어야 하므로, 종래에 비해 데이터량이 많고, 메모리 용량도 크며, 고도 등의 사전조사에 시간과 노력이 더 많이 소요되는 문제가 있을 뿐만 아니라, 고저 차가 발생하는 도로에서는 차량의 위치를 정확하게 알 수 없기 때문에 제공정보에 오류가 발생하는 일이 빈번하였다.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 공개특허공보 제10-2013-0010718호에 의하면, 차량의 전방에 설치되며, 상기 차량의 전면에 대해 좌우로 기설정된 임계각 이상의 영상을 촬영하는 전방카메라, 및 상기 영상으로부터 주행중인 도로의 차선들을 확인하고 상기 차량의 주행차선을 파악하고, 상기 주행차선에 기반하여 경로를 안내하는 경로 안내부를 포함하는 경로 안내 시스템이 개시되어 있다.
그러나 이러한 기술에 의하더라도 강설이나 우천시에 도로의 차선을 영상 카메라가 정확히 식별하기 어려운 문제점이 있다.
따라서 이러한 문제점을 해결할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 강설이나 우천 등과 같은 도로 위의 환경적 요인에 관계없이 도로에서 자율주행할 수 있는 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 도로의 자연적 요인이나 인위적 요인에 의한 지반 환경 변화에 따른 자율주행의 데이터를 학습하여 효율적인 자율주행이 이루어질 수 있도록 할 수 있는 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 불연속의 지반의 데이터에 대하여 의사 추출하여 보다 정확한 자율주행이 이루어질 수 있는 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 면에 의하면, 도로 지반(G) 상에서 지반에 대한 정보를 수집하여 지반데이터(DATA_gr)를 생성하기 위한 경로데이터 생성부(10), 경로데이터 생성부(10)에 의하여 생성된 지반데이터(DATA_gr)에 기초하여 자율주행에 필요한 위치 데이터(DATA_pt)를 생성하여 저장하기 위한 데이터 베이스부(20), 및 도로상에 주행하는 차량(V)에 탑재되어 도로 지반(G)에 대하여 송수신한 전자기파(E)에 관한 데이터를 데이터 베이스부(20)에 저장된 위치 데이터(DATA_pt)와 비교 분석하여 차량(V)의 자율주행에 필요한 명령어를 출력하기 위한 자율주행 제어부(40)로 이루어지는 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템이 제공된다.
여기서, 경로데이터 생성부(10)는 도로의 지면에 수직하게 전자기파를 송수신하기 위한 제1 전자기파 송수신부(12), 제1 전자기파 송수신부(12)로부터 송수신된 전자기파의 진폭을 분석하기 위한 제1 신호분석부(14), 및 제1 신호분석부(14)로부터 분석된 전자기파의 진폭에 기초하여 지반(G) 내에 매립된 구조물(O; O1, O2,..,On)이나 매립물(미도시)에 대한 지반데이터 생성부(16)로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 제1 신호분석부(14)는 제1 전자기파 송수신부(12)로부터 송수신된 전자기파의 진폭에 대하여 지반에 대한 유전율로 연산하는 것이 바람직하다.
또한, 제1 전자기파 송수신부(12)로부터 송수신된 전자기파를 송수신 시간의 함수로 연산하여 지반의 유전율 변화를 지반의 깊이에 대한 신호로 출력하는 것이 바람직하다.
또한, 지반데이터 생성부(16)는 제1 신호분석부(14)로부터 분석된 전자기파의 진폭의 변화에 대한 유전율의 변화와 송수신 도달시간에 기초하여 지반(G) 내에 매립된 구조물(O; O1, O2,..,On)이나 매립물(미도시)에 대한 데이터를 생성하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 제2 면에 의하면, 도로 지반(G) 상에서 지반에 대한 정보를 수집하여 지반데이터(DATA_gr)를 생성하기 위한 경로데이터 생성부(10), 경로데이터 생성부(10)에 의하여 생성된 지반데이터(DATA_gr)에 기초하여 자율주행에 필요한 위치 데이터(DATA_pt)를 생성하여 저장하기 위한 데이터 베이스부(20), GPS 데이터를 수신하여 지표면상에서 복수의 분할된 권역(S1, S2,...,Sn) 에 대하여 차량(V)의 위치 영역에 관한 권역 데이터(DATA_sp)를 생성하기 위기 위한 권역데이터 생성부(30), 및 도로상에 주행하는 차량(V)에 탑재되어 도로 지반(G)에 대하여 송수신한 전자기파(E)에 관한 데이터를 데이터 베이스부(20)에 저장된 위치 데이터(DATA_pt)와 비교 분석하여 차량(V)의 자율주행에 필요한 명령어를 출력하기 위한 자율주행 제어부(40)로 이루어지는 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템이 제공된다.
본 발명의 제3 면에 의하면, 도로 지반(G) 상에서 지반에 대한 정보를 수집하여 지반데이터(DATA_gr)를 생성하는 제1 단계, 지반데이터(DATA_gr)에 기초하여 자율주행에 필요한 위치 데이터(DATA_pt)를 생성하여 저장하는 제2 단계, 전자기파를 도로상에 주행하는 차량(V)에서 도로 지반(G)에 대하여 송수신하는 제3 단계, 주행하는 차량(V)으로부터 송수시된 전자기파(E)에 관한 데이터를 데이터 베이스부(20)에 저장된 위치 데이터(DATA_pt)와 비교하는 제4 단계, 및 비교된 결과에 따라 차량(V)의 자율주행에 필요한 명령어를 출력하는 제5 단계를 포함하는 도로지반 특성에 따른 자율주행 방법이 제공된다.
따라서 본 발명에 의하면 강설이나 우천 등과 같은 도로 위의 환경적 요인에 관계없이 도로에서 자율주행할 수 있으며, 도로의 자연적 요인이나 인위적 요인에 의한 지반 환경 변화에 따른 자율주행의 데이터를 학습하여 효율적인 자율주행이 이루어질 수 있으며, 불연속의 지반의 데이터에 대하여 의사 추출하여 보다 정확한 자율주행이 이루어질 수 있다.
도 1은 공개특허공보 제10-2013-0010718호에 따른 자율주행시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템에 있어서 차량으로부터 도로의 지반으로 전자기파를 송수신하는 관계를 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템에 있어서 자율주행에 필요한 3차원 지반 데이터를 생성하는 과정을 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템에 있어서 자율주행의 경로를 의사 추출하는 과정을 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템에 있어서 작용을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템의 개략적인 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템의 개략적인 블록도이며, 도 3은 차량으로부터 도로의 지반으로 전자기파를 송수신하는 관계를 나타낸 모식도이며, 도 4는 자율주행에 필요한 3차원 지반 데이터를 생성하는 과정을 나타낸 개략도이며, 도 5는 자율주행의 경로를 의사 추출하는 과정을 나타낸 개략도이며, 도 6은 자율주행의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템에 의하면, 도로 지반(G) 상에서 지반에 대한 정보를 수집하여 지반데이터(DATA_gr)를 생성하기 위한 경로데이터 생성부(10), 경로데이터 생성부(10)에 의하여 생성된 지반데이터(DATA_gr)에 기초하여 자율주행에 필요한 위치 데이터(DATA_pt)를 생성하여 저장하기 위한 데이터 베이스부(20), GPS 데이터를 수신하여 지표면상에서 복수의 분할된 권역(S1, S2,...,Sn) 에 대하여 차량(V)의 위치 영역에 관한 권역 데이터(DATA_sp)를 생성하기 위기 위한 권역데이터 생성부(30), 및 도로상에 주행하는 차량(V)에 탑재되어 도로 지반(G)에 대하여 송수신한 전자기파(E)에 관한 데이터를 데이터 베이스부(20)에 저장된 위치 데이터(DATA_pt)와 비교 분석하여 차량(V)의 자율주행에 필요한 명령어를 출력하기 위한 자율주행 제어부(40)로 이루어진다.
경로데이터 생성부(10)는 도로의 지면에 수직하게 전자기파를 송수신하기 위한 제1 전자기파 송수신부(12), 제1 전자기파 송수신부(12)로부터 송수신된 전자기파의 진폭을 분석하기 위한 제1 신호분석부(14), 및 제1 신호분석부(14)로부터 분석된 전자기파의 진폭에 기초하여 지반(G) 내에 매립된 구조물(O; O1, O2,..,On)이나 매립물(미도시)에 대한 지반데이터 생성부(16)로 이루어진다.
도로 표면 상에 전자기파를 송수신하기 위한 전자기파 송수신 모듈을 구비한 상태에서 송수신되는 전자기파의 진폭 세기에 따른 계수는 다음과 같다.
Figure 112018112084975-pat00001
Figure 112018112084975-pat00002
여기서,
Figure 112018112084975-pat00003
은 반사계수,
Figure 112018112084975-pat00004
은 매질의 상대유전율,
Figure 112018112084975-pat00005
는 입사 전자기파의 진폭(강판으로부터의 반사파의 진폭),
Figure 112018112084975-pat00006
는 공기/지반 경계면에서의 반사파 진폭이다.
한편,
Figure 112018112084975-pat00007
은 포장층의 상대유전율,
Figure 112018112084975-pat00008
는 광속,
Figure 112018112084975-pat00009
는 입사 전자기파의 진폭이라 할 때, 지반의 상대유전율
Figure 112018112084975-pat00010
는 다음과 같다.
Figure 112018112084975-pat00011
한편, 지반과 같이 약전도성을 갖는 매질에서의 속도와 손실탄젠트(즉, 감쇠계수)는 다음 식(1)과 식(2)와 같이 간소화할 수 있다.
즉,
Figure 112018112084975-pat00012
인 비전도성 매질의 경우
Figure 112018112084975-pat00013
......(1)
Figure 112018112084975-pat00014
.........(2)
여기서
Figure 112018112084975-pat00015
는 전도도(S/m),
Figure 112018112084975-pat00016
는 각주파수(rad/s),
Figure 112018112084975-pat00017
Figure 112018112084975-pat00018
은 유전율(F/m),
Figure 112018112084975-pat00019
는 전파속도(m/s),
Figure 112018112084975-pat00020
는 투자율(H/m),
Figure 112018112084975-pat00021
는 자유공간에서의 투자율(H/m),
Figure 112018112084975-pat00022
는 상대투자율,
Figure 112018112084975-pat00023
은 자유공간에서의 유전율(F/m),
Figure 112018112084975-pat00024
은 상대유전율,
Figure 112018112084975-pat00025
는 진공상태에서의 광속(m/s),
Figure 112018112084975-pat00026
는 손실탄젠트이며,
Figure 112018112084975-pat00027
,
Figure 112018112084975-pat00028
이다.
제1 신호분석부(14)는 제1 전자기파 송수신부(12)로부터 송수신된 전자기파의 진폭에 대하여 지반에 대한 유전율로 연산한다. 이 때, 제1 전자기파 송수신부(12)로부터 송수신된 전자기파를 송수신 시간의 함수로 연산하여 지반의 유전율 변화를 지반의 깊이에 대한 신호로 출력한다.
지반데이터 생성부(16)는 제1 신호분석부(14)로부터 분석된 전자기파의 진폭의 변화에 대한 유전율의 변화와 송수신 도달시간에 기초하여 지반(G) 내에 매립된 구조물(O; O1, O2,..,On)이나 매립물(미도시)에 대한 데이터를 생성한다.
지반데이터 생성부(16)는 지반 내에 매립된 구조물(O; O1, O2,..,On)이나 매립물에 대하여 전자기파의 진폭 변화나 그에 따른 지반 내의 유전율의 변화에 대한 유형에 따라 매립된 구조물(O; O1, O2,..,On)이나 매립물에 대한 정보를 생성한다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 도로의 폭에 대하여 진폭이 소정의 포물선으로 강한 반사값을 가질 경우 그 깊이에서 전자기파의 포물선의 폭에 대응하는 강관이나 흄관이 매립된 것으로 판별하여 그에 대한 지반의 매립 구조물(O; O1, O2,..,On)이나 매립물에 대한 데이터를 생성한다.
또한, 지반데이터 생성부(16)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 도로 종방향을 따라 균질하게 수신된 전자기파의 진폭에 대하여 그 유형에 따라 매립된 강관에 관한 데이터로 생성하여 해당 도로 지면의 위치를 특정하기 위한 데이터를 생성한다.
데이터 베이스부(20)는 경로데이터 생성부(10)에 의하여 생성된 지반데이터(DATA_gr)에 기초하여 자율주행에 필요한 위치 데이터(DATA_pt)를 생성하여 저장한다. 즉, 데이터 베이스부(20)는 도로의 지반 내에 매립 구조물(O; O1, O2,..,On)이나 매립물에 대한 데이터를 기초로 하여 도로 평면상에서 전자기파가 송신되는 곳의 위치에 관한 데이터인 위치 데이터(DATA_pt)를 생성하여 저장한다.
권역데이터 생성부(30)는 GPS신호를 수신하여 지표면상에서 복수의 분할된 권역(S1, S2,...,Sn) 에 대하여 차량(V)의 위치 영역에 관한 권역 데이터(DATA_sp)를 생성한다. 권역데이터 생성부(30)는 GPS신호가 수신되는 위치를 일정한 영역인 권역(S1, S2,...,Sn)으로 분할하여 해당 주행 차량(V)의 위치를 해당 권역의 위치에 대한 정보를 생성하도록 한다.
자율주행 제어부(40)는 도로의 지면에 수직하게 전자기파를 송수신하기 위한 제2 전자기파 송수신부(42), 제2 전자기파 송수신부(42)로부터 송수신된 전자기파의 진폭을 분석하기 위한 제2 신호분석부(44), 및 제2 신호분석부(44)로부터 분석된 전자기파의 진폭에 기초하여 지반(G) 내에 매립된 구조물(O; O1, O2,..,On)이나 매립물(미도시)에 대한 데이터를 통하여 차량(V)의 경로 위치를 분석하기 위한 경로위치 분석부(46), 및 경로위치 분석부(46)에 의하여 분석된 차량(V)의 경로 위치에 의하여 차량(V)의 주행을 제어하기 위한 주행 제어부(48)로 이루어진다.
자율주행 제어부(40)의 제2 전자기파 송수신부(42)와 제2 신호분석부(44)는 경로데이터 생성부(10)의 제1 전자기파 송수신부(12)와 제1 신호분석부(42)와 동일한 구성과 작용을 가진다.
자율주행 제어부(40)의 경로위치 분석부(46)는 제2 신호분석부(44)로부터 분석된 전자기파의 진폭의 변화에 대한 유전율의 변화와 송수신 도달시간에 기초하여 지반(G) 내에 매립된 구조물(O; O1, O2,..,On)이나 매립물(미도시)에 대한 데이터를 통하여 차량(V)의 경로 위치를 분석한다. 이 때, 경로위치 분석부(46)는 데이터 베이스부(20)에 저장된 매립 구조물(O; O1, O2,..,On)이나 매립물에 대한 데이터에 대하여 자율주행 제어부(40)의 제2 신호분석부(44)에 의하여 분석된 매립 구조물(O; O1, O2,..,On)이나 매립물에 대한 데이터를 비교하여 차량(V)의 경로 위치를 분석한다.
한편, 수신된 GPS신호에 의하여 지표면상에서 복수의 분할된 권역(S1, S2,...,Sn) 내에서 해당되는 권역(Sx)을 권역데이터 생성부(30)에 의하여 1차적으로 필터링한 후에, 경로위치 분석부(46)는 해당 권역(Sx) 내에서 매립 구조물(O; O1, O2,..,On)이나 매립물에 대한 데이터를 기반으로 차량(V)의 경로 위치를 분석한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템에 의하면, 수신된 GPS신호에 의하여 지표면상에서 복수의 분할된 권역(S1, S2,...,Sn) 내에서 해당되는 권역(Sx)을 권역데이터 생성부(30)에 의하여 1차적으로 필터링한 후에, 경로위치 분석부(46)는 해당 권역(Sx) 내에서 매립 구조물(O; O1, O2,..,On)이나 매립물에 대한 데이터를 기반으로 2차적으로 차량(V)의 경로 위치와 차선의 정보를 제공한다.
이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템에 의하면, GPS 데이터의 특성상 소정의 오차가 있는 영역에 대하여 권역(S1, S2,...,Sn)별로 1차적으로 영역(Sx)을 한정한 상태에서, 경로위치 분석부(46)에 의하여 2차적으로 해당 권역(Sx) 내에서 매립 구조물(O; O1, O2,..,On)이나 매립물에 대한 데이터를 기반으로 차량(V)의 경로 위치와 차선(L)의 정보를 제공하기 때문에, 정확하게 강설이나 강우시에 차선(L)의 정보와 차량(V) 위치의 정보를 제공할 뿐만 아니라, 방대한 지반에 대한 데이터의 필터링의 과부하를 덜어줌으로써 데이터 연산 처리과정을 보다 신속하게 처리할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템에 의하면, 제1 실시예와 달리 데이터 베이스부(20)에 저장된 지반에 관한 데이터에 대하여 강설량과 강우량 또는 도로의 환경조건에 따라 보정하기 위한 데이터 보정부(50)와, 차량(V)이 위치한 영역의 주행환경을 검출하기 위한 주행환경 검출부(60)를 더 구비한다.
주행환경 검출부(60)에 의하여 차량(V)이 위치한 영역에서 도로상의 강설량 또는 강우량과 같은 주행환경을 검출하면, 데이터 보정부(50)는 그에 대응하는 전자기파의 진폭 변화에 대한 데이터를 보정한다.
예를 들면, 강설과 강우에 따라 도로 표면상에서 전자기파의 감쇄가 일정값 이상으로 발생되었을 경우 그에 따른 전자기파의 진폭 변화와 유전율의 변화를 보정한다.
한편, 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템에 의하면, 주행하고 있는 차량(V)의 움직임에 대한 관성변화를 검출하기 위한 관성변화 검출부(70)를 더 구비한다.
관성변화 검출부(70)에 의하여 검출되는 차량(V)의 진행 방향 변화를 검출하여 자율주행에 필요한 경로에 관한 데이터를 생성하도록 한다.
따라서 본 발명에 의하면 강설이나 우천 등과 같은 도로 위의 환경적 요인에 관계없이 도로에서 자율주행할 수 있으며, 도로의 자연적 요인이나 인위적 요인에 의한 지반 환경 변화에 따른 자율주행의 데이터를 학습하여 효율적인 자율주행이 이루어질 수 있으며, 불연속의 지반의 데이터에 대하여 의사 추출하여 보다 정확한 자율주행이 이루어질 수 있다.
10: 경로데이터 생성부
20: 데이터 베이스부
30: 권역데이터 생성부
40: 자율주행 제어부

Claims (23)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 도로 지반(G) 상에서 지반에 대한 정보를 수집하여 지반데이터(DATA_gr)를 생성하기 위한 경로데이터 생성부(10);
    경로데이터 생성부(10)에 의하여 생성된 지반데이터(DATA_gr)에 기초하여 자율주행에 필요한 위치 데이터(DATA_pt)를 생성하여 저장하기 위한 데이터 베이스부(20);
    GPS 데이터를 수신하여 지표면상에서 복수의 분할된 권역(S1, S2,...,Sn) 에 대하여 차량(V)의 위치 영역에 관한 권역 데이터(DATA_sp)를 생성하기 위기 위한 권역데이터 생성부(30); 및
    도로상에 주행하는 차량(V)에 탑재되어 도로 지반(G)에 대하여 송수신한 전자기파(E)에 관한 데이터를 데이터 베이스부(20)에 저장된 위치 데이터(DATA_pt)와 비교 분석하여 차량(V)의 자율주행에 필요한 명령어를 출력하기 위한 자율주행 제어부(40)로 이루어지며,
    자율주행 제어부(40)는 수신된 GPS신호에 의하여 지표면상에서 복수의 분할된 권역(S1, S2,...,Sn) 내에서 해당되는 권역(Sx)을 권역데이터 생성부(30)에 의하여 1차적으로 필터링한 후에, 경로위치 분석부(46)는 해당 권역(Sx) 내에서 매립 구조물(O; O1, O2,..,On)이나 매립물에 대한 데이터를 기반으로 차량(V)의 경로 위치를 분석하며,
    데이터 베이스부(20)에 저장된 지반에 관한 데이터에 대하여 강설량과 강우량 또는 도로의 환경조건에 따라 보정하기 위한 데이터 보정부(50)와, 차량(V)이 위치한 영역의 주행환경을 검출하기 위한 주행환경 검출부(60)를 더 구비하며,
    주행환경 검출부(60)에 의하여 차량(V)이 위치한 영역에서 도로상의 강설량 또는 강우량과 같은 주행환경이 검출되면, 데이터 보정부(50)는 그에 대응하는 전자기파의 진폭 변화에 대한 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
KR1020180138215A 2018-11-12 2018-11-12 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템 및 그 방법 KR102106834B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180138215A KR102106834B1 (ko) 2018-11-12 2018-11-12 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180138215A KR102106834B1 (ko) 2018-11-12 2018-11-12 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102106834B1 true KR102106834B1 (ko) 2020-05-06

Family

ID=70737627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180138215A KR102106834B1 (ko) 2018-11-12 2018-11-12 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102106834B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0989807A (ja) * 1995-09-21 1997-04-04 Koden Electron Co Ltd 土の締固め度の測定方法及び装置
US8949024B2 (en) * 2012-10-25 2015-02-03 Massachusetts Institute Of Technology Vehicle localization using surface penetrating radar
KR20180072914A (ko) * 2016-12-21 2018-07-02 현대건설주식회사 지리정보시스템과 노면영상정보의 동시간 활용을 통한 지표레이더탐사 위치확인 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0989807A (ja) * 1995-09-21 1997-04-04 Koden Electron Co Ltd 土の締固め度の測定方法及び装置
US8949024B2 (en) * 2012-10-25 2015-02-03 Massachusetts Institute Of Technology Vehicle localization using surface penetrating radar
KR20180072914A (ko) * 2016-12-21 2018-07-02 현대건설주식회사 지리정보시스템과 노면영상정보의 동시간 활용을 통한 지표레이더탐사 위치확인 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6837690B2 (ja) 表面貫通レーダーを用いた乗物位置特定方法およびシステム
US11619496B2 (en) System and method of detecting change in object for updating high-definition map
RU2668459C1 (ru) Устройство оценки положения и способ оценки положения
US11512975B2 (en) Method of navigating an unmanned vehicle and system thereof
KR101409323B1 (ko) 무인자율차량 및 이의 동적환경 주행경로생성방법
JP7471481B2 (ja) 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
US20190391583A1 (en) Method and device for detecting road boundary
EP3842751B1 (en) System and method of generating high-definition map based on camera
JP2007178182A (ja) 自車位置判定装置
JP5147129B2 (ja) 自律型移動体
CN105783927B (zh) 提供车辆在高架道路区域内的导航信息的方法和设备
KR102176834B1 (ko) 자율주행차량의 환경특징 기반 위치인식 장치 및 방법
US11892300B2 (en) Method and system for determining a model of the environment of a vehicle
US20210048825A1 (en) Predictive and reactive field-of-view-based planning for autonomous driving
EP3872454A1 (en) Measurement accuracy calculation device, host position estimation device, control method, program, and storage medium
US20230065727A1 (en) Vehicle and vehicle control method
JP2021113816A (ja) 出力装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体
JP2022176322A (ja) 自己位置推定装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体
JP2021120683A (ja) 出力装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体
US11822009B2 (en) Self-position estimation device, self-position estimation method, program, and recording medium
KR101588787B1 (ko) 전방차량의 횡방향 거리 결정 방법 및 이를 이용한 헤드 업 디스플레이 장치
CN110893845A (zh) 用于对角车道检测的方法与装置
JP2020204501A (ja) 車両の自己位置推定装置、及び車両
WO2018212302A1 (ja) 自己位置推定装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体
KR102106834B1 (ko) 도로지반 특성에 따른 자율주행 시스템 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant