KR102173776B1 - Method and device for generating extended plane reflectivity map - Google Patents
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Abstract
확장 평면 반사도 지도 생성 방법에 관한 것으로, 확장 평면 반사도 지도 생성 방법은 (a) 반사도 데이터 획득 센서로부터 터널 내의 도로 평면의 반사도 데이터 및 터널 내의 벽면의 반사도 데이터를 수신하는 단계, (b) 상기 도로 평면의 반사도 데이터 및 상기 벽면의 반사도 데이터를 이용하여 도로 평면의 반사도 이미지 및 벽면의 반사도 이미지를 생성하는 단계 및 (c) 상기 벽면의 반사도 이미지를 상기 도로 평면의 반사도 이미지의 양 측으로 투영시켜 상기 도로 평면의 반사도 이미지와 상기 벽면의 반사도 이미지가 동일 평면에 존재하는 확장 평면 반사도 지도를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. It relates to a method of generating an extended plane reflectivity map, wherein the method of generating an extended plane reflectivity map comprises the steps of: (a) receiving reflectivity data of a road plane in a tunnel and reflectivity data of a wall in a tunnel from a reflectance data acquisition sensor, (b) the road plane Generating a reflectivity image of a road plane and a reflectance image of a wall using the reflectivity data of and (c) projecting the reflectivity image of the wall to both sides of the reflectivity image of the road plane And generating an extended plane reflectivity map in which the reflectivity image of and the reflectivity image of the wall are on the same plane.
Description
본원은 확장 평면 반사도 지도 생성 방법 및 장치에 관한 것이다.The present application relates to a method and apparatus for generating an extended plane reflectivity map.
자율주행을 위해서는 차량의 정밀한 위치정보가 필요하다. 일반적으로 위치정보는 GPS (Global Positioning System)로부터 획득하지만 신호차단(signal block)이나 다중경로(multipath)가 많은 환경에서는 위치정보가 부정확하고, 터널에서 발신되는 GPS 신호는 수신할 수 없다. For autonomous driving, precise location information of the vehicle is required. In general, location information is obtained from a Global Positioning System (GPS), but in an environment with many signal blocks or multipaths, location information is inaccurate, and GPS signals transmitted from tunnels cannot be received.
또한, 근거리의 도로 구간에서의 위치 추정은 추측 항법(Dead reckoning, DR)을 통해 추정할 수 있다. 그러나 주행 거리가 길어짐에 따라, 오차의 누적에 의해 위치 오차가 커지며, 추측 항법의 누적 위치 오차는 자율 주행 차량에 사용되는 다양한 센서를 사용하여 보정해야 한다. 카메라를 사용할 경우, 터널의 측면 위치 오류는 차선 감지를 사용하여 수정할 수 있으나, 차량의 진행방향인 종방향은 차선 등과 같은 검출점이 없고, 터널에서 일부 형상점만 추출할 수 있어 종방향 위치 오류는 수정하기 어렵다. In addition, position estimation in a short-distance road section can be estimated through dead reckoning (DR). However, as the driving distance increases, the position error increases due to the accumulation of errors, and the accumulated position error of the guessed navigation must be corrected using various sensors used in autonomous vehicles. When using a camera, errors in the lateral position of the tunnel can be corrected by using lane detection, but there is no detection point such as a lane in the longitudinal direction of the vehicle, and only some shape points can be extracted from the tunnel. Difficult to correct
더욱이, 터널에서는 모든 차선이 실선이기 때문에, 도로노면 반사도 지도를 이용한 측위 기법 적용 시, 종방향에 대한 위치를 추정할 수 없다. 이러한 제한으로 인해 자율 주행 차량에 구비된 센서를 통해 자율 주행 차량의 위치를 파악할 수 없다는 문제점이 있다. Moreover, since all lanes are solid lines in a tunnel, when a positioning technique using a road surface reflectivity map is applied, the position in the longitudinal direction cannot be estimated. Due to this limitation, there is a problem in that the position of the autonomous vehicle cannot be determined through a sensor provided in the autonomous vehicle.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1428239호에 개시되어 있다.The technology behind the present application is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1428239.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 3D LIDAR 반사율 정보를 사용하여 차선 및 터널의 벽면의 특징점을 추출하여 터널 내부에서 횡방향 및 종방향의 차량의 위치를 파악할 수 있는 확장 평면 반사도 지도 생성 방법 및 장치를 제공하고자 한다.The present application is to solve the problems of the prior art described above, by using 3D LIDAR reflectance information to extract the characteristic points of the lane and the wall of the tunnel, the extended plane reflectivity that can grasp the position of the vehicle in the lateral and longitudinal directions inside the tunnel. It is intended to provide a method and apparatus for generating a map.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터널 내 3D LIDAR 기반 측위에 적용될 수 있는 지도 형태를 제시하는 확장 평면 반사도 지도 생성 방법 및 장치를 제공하고자 한다.The present application is to solve the above-described problems of the prior art, and is to provide a method and apparatus for generating an extended plane reflectivity map that provides a map form applicable to 3D LIDAR-based positioning in a tunnel.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기존 도로노면 반사도 지도에 터널 벽면 정보를 확장한 하나의 2D 지도를 생성함으로써, 일반적인 2D 상관매칭을 한 번만 수행하여 측위가 가능한 확장 평면 반사도 지도 생성 방법 및 장치를 제공하고자 한다.The present application is to solve the problems of the prior art described above, by generating a single 2D map in which the tunnel wall information is extended to the existing road surface reflectivity map, an extended plane reflectivity map that can be positioned by performing general 2D correlation matching only once. It is intended to provide a method and apparatus for generating.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problems to be achieved by the embodiments of the present application are not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 방법은, (a) 반사도 데이터 획득 센서로부터 터널 내의 도로 평면의 반사도 데이터 및 터널 내의 벽면의 반사도 데이터를 수신하는 단계, (b) 상기 도로 평면의 반사도 데이터 및 상기 벽면의 반사도 데이터를 이용하여 도로 평면의 반사도 이미지 및 벽면의 반사도 이미지를 생성하는 단계 및 (c) 상기 벽면의 반사도 이미지를 상기 도로 평면의 반사도 이미지의 양측으로 투영시켜 상기 도로 평면의 반사도 이미지와 상기 벽면의 반사도 이미지가 동일 평면에 존재하는 확장 평면 반사도 지도를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. As a technical means for achieving the above technical problem, the method of generating an extended plane reflectivity map according to an embodiment of the present application includes: (a) reflectivity data of a road plane in a tunnel and reflectivity data of a wall in a tunnel from a reflectivity data acquisition sensor. Receiving, (b) generating a reflectivity image of a road plane and a reflectivity image of a wall using the reflectivity data of the road plane and the reflectivity data of the wall, and (c) the reflectivity image of the wall surface of the road plane. It may include the step of projecting the reflectivity image to both sides to generate an extended plane reflectivity map in which the reflectivity image of the road plane and the reflectivity image of the wall surface exist on the same plane.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 (c) 단계는, 상기 벽면의 반사도 이미지 중 미리 설정된 높이를 초과하는 영역을 제거하고, 상기 미리 설정된 높이를 초과하는 영역이 제거된 벽면의 반사도 이미지를 상기 도로 평면의 반사도 이미지의 양측으로 투영시키는 것일 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present application, in the step (c), an area exceeding a preset height is removed from among the reflectance images of the wall, and the reflectance image of the wall from which the area exceeding the preset height is removed is converted to the road. The reflectivity of the plane may be projected to both sides of the image.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 반사도 데이터 획득 센서는 3D LIDAR 센서를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the reflectance data acquisition sensor may include a 3D LIDAR sensor.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 터널 내의 벽면의 반사도 데이터는 벽면의 면에 대한 반사도 데이터 및 상기 벽면의 면에 대한 반사도 데이터와 상이한 특성을 가지는 벽면에 설치된 구조물에 대한 반사도 데이터를 포함할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present disclosure, the reflectivity data of a wall surface in the tunnel may include reflectance data of a wall surface and reflectance data of a structure installed on a wall surface having characteristics different from the reflectivity data of the wall surface. .
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 터널 내의 벽면에 설치된 구조물은 소화전 또는 피난유도등을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present application, the structure installed on the wall in the tunnel may include a fire hydrant or an evacuation guide.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 벽면의 반사도 이미지 중 미리 설정된 높이를 초과하는 영역을 제거하는 것은, 상기 벽면에 설치된 구조물의 반사도 이미지의 높이를 초과하는 영역 중 적어도 일부를 제거할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present disclosure, removing an area exceeding a predetermined height among the reflectivity image of the wall may remove at least some of the area exceeding the height of the reflectivity image of a structure installed on the wall.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 (b) 단계는, 상기 도로 평면의 반사도 데이터 및 상기 벽면의 반사도 데이터를 이용하여 복수의 포인트를 추출하고, 추출된 포인트를 이용해 점유 격자 지도를 생성하고 각각의 노도들을 기준으로 누적한 상기 점유 격자 지도들의 매칭을 통해 에지 측정치를 추출할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present application, in the step (b), a plurality of points are extracted using reflectivity data of the road plane and reflectance data of the wall surface, and an occupied grid map is generated using the extracted points. An edge measurement value may be extracted through matching of the occupied grid maps accumulated based on nodules.
본원의 일 실시예에 따르면, 확장 평면 반사도 지도를 이용한 터널 내 차량 측위 방법은, 제1항의 방법을 이용하여 터널 내 확장 평면 반사도 지도를 생성하는 단계 및 상기 터널 내 확장 평면 반사도 지도를 이용하여 상관 매칭을 하여 터널 내에서의 차량의 횡방향 및 종방향 위치를 측위하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present application, a vehicle positioning method in a tunnel using an extended plane reflectivity map includes the steps of generating an extended plane reflectivity map in the tunnel using the method of
본원의 일 실시예에 따르면, 확장 평면 반사도 지도 생성 장치는, 반사도 데이터 획득 센서로부터 터널 내의 도로 평면의 반사도 데이터 및 터널 내의 벽면의 반사도 데이터를 수신하는 데이터 수신부, 상기 도로 평면의 반사도 데이터 및 상기 벽면의 반사도 데이터를 이용하여 상기 터널 내의 반사도 이미지를 생성하는 이미지 생성부 및 상기 터널 내의 반사도 이미지 중 상기 벽면의 반사도 이미지를 상기 도로 평면의 반사도 이미지의 양측으로 투영시켜 터널 내의 확장 평면 반사도 지도를 생성하는 지도 생성부를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the apparatus for generating an extended plane reflectivity map includes: a data receiving unit receiving reflectivity data of a road plane in a tunnel and reflectivity data of a wall surface in a tunnel from a reflectance data acquisition sensor, reflectivity data of the road plane, and the wall surface An image generator that generates a reflectivity image in the tunnel using the reflectivity data of and projects the reflectance image of the wall among the reflectivity images in the tunnel to both sides of the reflectivity image of the road plane to generate an extended plane reflectivity map in the tunnel. It may include a map generator.
본원의 일 실시예에 따르면, 터널 내 차량 측위 시스템은, 터널 내의 반사도 데이터를 획득하는 반사도 데이터 획득 센서, 반사도 데이터 획득 센서로부터 터널 내의 도로 평면의 반사도 데이터 및 터널 내의 벽면의 반사도 데이터를 수신하는 데이터 수신부, 상기 도로 평면의 반사도 데이터 및 상기 벽면의 반사도 데이터를 이용하여 상기 터널 내의 반사도 이미지를 생성하는 이미지 생성부, 상기 터널 내의 반사도 이미지 중 상기 벽면의 반사도 이미지를 상기 도로 평면의 반사도 이미지의 양측으로 투영시켜 터널 내의 확장 평면 반사도 지도를 생성하는 지도 생성부 및 상기 터널 내 확장 평면 반사도 지도를 이용하여 상관 매칭을 하여 터널 내에서의 차량의 횡방향 및 종방향 위치를 측위하는 측위부를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the vehicle positioning system in the tunnel includes a reflectivity data acquisition sensor that acquires reflectivity data in a tunnel, a reflectivity data of a road plane in a tunnel from a reflectivity data acquisition sensor, and data that receives reflectivity data of a wall surface in the tunnel. A receiving unit, an image generating unit that generates a reflectivity image in the tunnel using reflectivity data of the road plane and the reflectivity data of the wall, and converts the reflectivity image of the wall among the reflectivity images in the tunnel to both sides of the reflectivity image of the road plane. It may include a map generator for generating an extended plane reflectivity map in the tunnel by projecting, and a positioning part for positioning the lateral and vertical positions of the vehicle in the tunnel by performing correlation matching using the extended plane reflectivity map in the tunnel. .
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely exemplary and should not be construed as limiting the present application. In addition to the above-described exemplary embodiments, additional embodiments may exist in the drawings and detailed description of the invention.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 3D LIDAR 반사율 정보를 사용하여 차선 및 터널의 벽면의 특징점을 추출하여 터널 내부에서 차량의 횡방향 및 종방향의 위치를 파악할 수 있다. According to the above-described problem solving means of the present application, by extracting characteristic points of lanes and walls of a tunnel using 3D LIDAR reflectance information, it is possible to grasp the position of the vehicle in the lateral direction and the longitudinal direction inside the tunnel.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 터널 내 3D LIDAR 기반 차량 측위에 적용될 수 있는 지도를 제공할 수 있다. According to the above-described problem solving means of the present application, it is possible to provide a map applicable to vehicle positioning based on 3D LIDAR in a tunnel.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 기존 도로노면 반사도 지도에 터널 벽면 정보를 확장한 하나의 2D 지도를 생성함으로써, 일반적인 2D 상관매칭을 한 번만 수행하여 측위가 가능한 확장 평면 반사도 지도를 생성할 수 있다. According to the above-described problem solving means of the present application, by generating a single 2D map in which the tunnel wall information is extended to the existing road surface reflectivity map, it is possible to generate an extended plane reflectivity map that can be positioned by performing general 2D correlation matching only once. have.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.However, the effect obtainable in the present application is not limited to the effects as described above, and other effects may exist.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 터널 내 차량 측위 시스템의 개략적인 도면이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 장치의 개략적인 블록도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 터널 내 카메라 이미지와 그 구간에서의 도로 반사도 지도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 장치에서 획득한 소화전 및 피난유도등에 대한 반사도 데이터를 이미지화한 도면이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 장치에서 확장 평면 반사도 지도를 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 장치에서 생성된 확장 평면 반사도 지도이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 장치에서 RTK / INS 위치 주변의 서로 다른 시간의 두 개의 데이터를 사용하여 생성된 지도의 중첩을 나타낸 도면이다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 장치에서 도로 반사도 지도를 이용하여 위치 추정한 결과이다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 장치에서 합성 반사도 지도를 이용하여 위치 추정한 결과이다.
도 10은 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 11은 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도를 이용한 터널 내 차량 측위 방법 에 대한 동작 흐름도이다. 1 is a schematic diagram of a vehicle positioning system in a tunnel according to an embodiment of the present application.
2 is a schematic block diagram of an apparatus for generating an extended plane reflectivity map according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
3 is a map of a camera image in a tunnel and a road reflectivity in the section according to an embodiment of the present application.
FIG. 4 is a view in which reflectivity data for fire hydrants and evacuation guidance, etc. acquired by an extended plane reflectivity map generating apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure are imaged.
5 is a view for explaining a process of generating an extended planar reflectivity map in the extended planar reflectivity map generating apparatus according to an embodiment of the present application.
6 is an extended planar reflectivity map generated by an extended planar reflectivity map generating apparatus according to an embodiment of the present application.
FIG. 7 is a diagram illustrating an overlap of a map generated using two data of different times around an RTK/INS location in an extended plane reflectivity map generating apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
8 is a result of estimating a location using a road reflectivity map in an extended plane reflectivity map generating apparatus according to an exemplary embodiment of the present application.
9 is a result of estimating a location using a composite reflectivity map in an extended plane reflectivity map generating apparatus according to an exemplary embodiment of the present application.
10 is a flowchart illustrating a method of generating an extended plane reflectivity map according to an embodiment of the present application.
11 is a flowchart illustrating an operation of a vehicle positioning method in a tunnel using an extended plane reflectivity map according to an embodiment of the present application.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present application. However, the present application may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in the drawings, parts not related to the description are omitted in order to clearly describe the present application, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is said to be "connected" with another part, this includes not only the case that it is "directly connected", but also the case that it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. do.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is positioned "on", "upper", "upper", "under", "lower", and "lower" of another member, this means that a member is located on another member. It includes not only the case where they are in contact but also the case where another member exists between the two members.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification of the present application, when a certain part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
본원은 도로노면 반사도 지도와 터널 벽면 반사도 지도를 이용하여 터널 내 차량 측위가 가능한 확장 평면 반사도 지도를 생성하는 방법을 제공할 수 있다. The present application may provide a method of generating an extended plane reflectivity map capable of positioning a vehicle in a tunnel using a road reflectivity map and a tunnel wall reflectivity map.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 터널 내 차량 측위 시스템의 개략적인 도면이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 장치의 개략적인 블록도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 터널 내 차량 측위 시스템(100)은 차량(1)에 구비된 반사도 데이터 획득 센서(2)로부터 터널 내 확장 평면 반사도 지도를 이용하여 터널 내에서의 차량의 위치를 측위하기 위한 것으로서, 도 1을 참조하면, 반사도 데이터 획득 센서(2)에서 획득된 정보(데이터)는 측위 장치(20)로 전송되어 측위 장치(20)에 의해 확장 평면 반사도 지도생성하고 생성된 확장 평면 반사도 지도를 이용하여 상관 매칭을 통해 터널 내에서의 차량의 위치를 측 위할 수 있다. 측위 장치(20)는 네트워크(30)를 통해 반사도 데이터 획득 센서(2)로부터 획득된 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)은 자율주행 차량일 수 있다. 1 is a schematic diagram of a vehicle positioning system in a tunnel according to an embodiment of the present application, and FIG. 2 is a schematic block diagram of an apparatus for generating an extended plane reflectivity map according to an exemplary embodiment of the present application. Referring to FIGS. 1 and 2, the
도 1을 참조하면, 터널 내 차량 측위 시스템(100)은 반사도 데이터 획득 센서(2) 및 측위 장치(20)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the
반사도 데이터 획득 센서(2)는 터널 내의 반사도 데이터를 획득할 수 있다. 반사도 데이터 획득 센서(2)는 차량(1)의 루프(roof)에 구비될 수 있다. 반사도 데이터 획득 센서(2)는 차량(1)의 루프에 구비되어 터널 내의 도로 평면 및 터널 내의 벽면의 반사도 데이터를 획득할 수 있다. 반사도 데이터 획득 센서(1)는 3D LIDAR 센서를 포함할 수 있다. 3D LIDAR(Light Detection and Ranging)는 간판이나 제트 팬과 같은 터널 벽과 분리된 구조물까지의 거리를 정확하게 측정할 수 있으며, 카메라를 사용할 때 보다 종단 위치 오차 보정에 효율적이다. 예시적으로, 반사도 데이터 획득 센서(2)는 Velodyne HDL-32E 3D LIDAR 센서일 수 있다. 반사도 데이터 획득 센서(2)는 32개의 채널을 가진 3D 레이저 스캐너로, 수직방향으로 32개의 채널을 이용하여 360도로 회전하면서 약 0.16도의 수평 주기로 주변에 대한 거리와 반사도 정보를 획득할 수 있다. 반사도 데이터 획득 센서(2)가 LIDAR 반사율 데이터를 제공함으로써, 측위 장치(20)는 차선 및 터널 벽면의 특징점을 추출할 수 있다. The reflectivity
측위 장치(20)는 확장 평면 반사도 지도 생성 장치(10) 및 측위부(21)를 포함할 수 있다. 측위 장치(20)는 확장 평면 반사도 지도 생성 방법을 이용하여 생성된 터널 내 확장 평면 반사도 지도를 이용하여 상관 매칭을 하여 터널 내에서의 차량의 횡방향 및 종방향 위치를 측 위할 수 있다. 횡방향은 차량의 좌우방향을 의미하며, 종방향은 차량의 진행방향을 의미할 수 있다.The
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 터널 내 카메라 이미지와 그 구간에서의 도로 반사도 지도이다. 3 is a map of a camera image in a tunnel and a road reflectivity in the section according to an embodiment of the present application.
도 3을 참조하면, 도 3의 (a)는 터널 내 카메라 이미지이고, 도 3 의(b)는 그 구간에서의 도로 반사도 지도이다. 도 3의 (a)의 카메라 이미지와 같이, 터널 내에는 벽면으로부터 돌출된 특별한 구조물이 거의 존재하지 않는다. 도 3 의(b)를 참조하면, 같은 구간의 도로 반사도 지도에도 역시 종방향 위치 추정을 위한 특징이 전혀 나타나지 않는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 3, (a) of FIG. 3 is an image of a camera in the tunnel, and (b) of FIG. 3 is a map of road reflectivity in the section. As shown in the camera image of Fig. 3A, there is hardly any special structure protruding from the wall in the tunnel. Referring to (b) of FIG. 3, it can be seen that the features for estimating the longitudinal position also do not appear on the road reflectivity map of the same section.
그러나 터널에는 도 3위(a)에 표시된 1번과 같은 소화전과 2번과 같은 피난유도등이 각각 일정한 간격마다 주기적으로 설치되어 있다. 이러한 안전설비(소화전 및 피난유도등)들은 주변 벽면과 매우 다른 반사도 특성을 갖는다. 확장 평면 반사도 지도 생성 장치(10)는 이러한 반사도 특성을 이용하여, 도로노면 반사도 지도와 터널 벽면 반사도 지도를 이용하여 터널 내의 확장 평면 반사도 지도를 생성할 수 있다. However, in the tunnel, a fire hydrant as shown in Fig. 3 (a) and an evacuation guide light as shown in No. 2 are periodically installed at regular intervals, respectively. These safety facilities (such as fire hydrants and evacuation guidance) have very different reflectivity characteristics from the surrounding walls. The extended planar reflectivity
도 2를 참조하면, 확장 평면 반사도 지도 생성 장치(10)는 데이터 수신부(11), 이미지 생성부(12) 및 지도 생성부(13)를 포함할 수 있다. 다만, 확장 평면 반사도 지도 생성 장치(10)의 구성이 앞서 개시된 것들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 확장 평면 반사도 지도 생성 장치(10)는 정보(데이터)를 저장하기 위한 데이터베이스를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the extended plane reflectivity
본원의 일 실시예에 따르면, 데이터 수신부(11)는 반사도 데이터 획득 센서(2)로부터 터널 내의 도로 평면의 반사도 데이터 및 터널 내의 벽면의 반사도 데이터를 수신할 수 있다. 데이터 수신부(11)는 네트워크(30)를 통해 도로 평면의 반사도 데이터 및 터널 내의 벽면의 반사도 데이터를 수신할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present disclosure, the
도로 평면의 반사도 데이터는 차선, 방향표시, 횡단보도 같은 도로 노면 정보에 대한 반사도 데이터를 포함할 수 있다. 터널 내의 벽면의 반사도 데이터는 벽면의 면에 대한 반사도 데이터 및 벽면의 면에 대한 반사도 데이터와 상이한 특성을 가지는 벽면에 설치된 구조물에 대한 반사도 데이터를 포함할 수 있다. 이때, 터널 내의 벽면에 설치된 구조물은 소화전 또는 피난유도등을 포함할 수 있다. The reflectivity data of the road plane may include reflectivity data for road surface information such as lanes, direction indications, and crosswalks. The reflectivity data of a wall surface in the tunnel may include reflectivity data of a wall surface and reflectivity data of a structure installed on a wall surface having characteristics different from the reflectivity data of the wall surface. At this time, the structure installed on the wall in the tunnel may include a fire hydrant or an evacuation guide.
상기 네트워크(30)는 단말 및 서버와 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 유, 무선의 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.The
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 장치에서 획득한 소화전 및 피난유도등에 대한 반사도 데이터를 이미지화한 도면이다. FIG. 4 is a view in which reflectivity data for fire hydrants and evacuation guidance, etc. acquired by an extended plane reflectivity map generating apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure are imaged.
예시적으로 도 4의 (a)는 소화전에 대한 반사도 데이터를 이미지화한 것 일 수 있다. 또한, 도 4의 (b)는 피난유도등에 대한 반사도 데이터를 이미지화한 것일 수 있다. 이미지 생성부(120)는 소화전과 피난유도등에 해당하는 영역이 주변 벽면과 확연히 구분되는 특징을 이용하여 터널 내의 반사도 이미지를 생성할 수 있다. For example, (a) of FIG. 4 may be an image of reflectivity data for a fire hydrant. In addition, (b) of FIG. 4 may be an image of reflectance data for an evacuation guide. The image generator 120 may generate a reflectivity image in the tunnel by using a feature in which an area corresponding to a fire hydrant and an evacuation guide is clearly distinguished from the surrounding wall surface.
본원의 일 실시예에 따르면, 이미지 생성부(120)가 터널 벽면의 반사도 차이를 이용하여 터널 내의 반사도 이미지를 생성함으로써, 차량의 종방향에 대한 위치 오차를 보정할 수 있다. According to the exemplary embodiment of the present disclosure, the image generator 120 generates a reflectance image in the tunnel using the difference in reflectivity of the tunnel wall, thereby correcting a position error in the longitudinal direction of the vehicle.
이미지 생성부(12)는 도로 평면의 반사도 데이터 및 벽면의 반사도 데이터를 이용하여 터널 내의 반사도 이미지를 생성할 수 있다. 터널 내의 반사도 이미지는 도로 평면의 반사도 이미지 및 벽면의 반사도 이미지를 포함할 수 있다. The
이미지 생성부(12)는 반사도 이미지를 생성하기 위해, 도로 평면의 반사도 데이터 및 벽면의 반사도 데이터를 이용하여 복수의 포인트를 추출할 수 있다. 또한, 이미지 생성부(12)는 추출된 포인트를 이용하여 점유 격자 지도를 생성할 수 있다. 또한, 이미지 생성부(12)는 점유격자 지도에 생성된 각각의 노드들을 기준으로 누적한 점유 격자 지도들의 매칭을 통해 에지 측정치를 추출할 수 있다. 이미지 생성부(12)는 추출된 에지 측정치를 이용하여 터널 내의 반사도 이미지(3,4)를 생성할 수 있다. The
달리 말해, 이미지 생성부(12)는 도로 평면의 반사도 이미지(3)를 생성하기 위해 반사도 데이터 획득 센서(2)의 거리 정보로부터 지면을 추출한 후, 도로 평면의 반사도 데이터를 이용해 도로 노면 표시를 스캔한 포인트들을 추출할 수 있다. 이미지 생성부(12)는 추출된 포인트들을 이용해 2D 점유 격자 지도(occupancy grid map)를 생성하고, 이를 이용한 이미지 매칭을 수행할 수 있다. 이때, 1회전 데이터의 스캔 포인터들을 수가 매우 적기 때문에 매칭이 되지 않는다. 그러므로 이미지 생성부(12)는 노면 표시로 추출된 스캔 포인트들을 차량(1)의 이동에 따라 누적할 수 있다. 이미지 생성부(12)는 각 노드들을 기준으로 누적한 점유 격자 지도들의 매칭을 통해 에지 측정치를 추출할 수 있다. In other words, the
예시적으로, 이미지 생성부(12)는 도로 평면의 반사도 이미지(3)만을 포함하고 있는 점유 격자 지도를 생성하기 위해 반사도 데이터 획득 센서(2)로부터 획득한 도로 평면의 반사도 데이터에서 제1 알고리즘(예를 들어, RANSACN 알고리즘)을 이용하여 지면을 스캔한 포인트를 추출할 수 있다. 이미지 생성부(12)는 지면을 스캔한 포인트를 추출하기 위해 도로 평면의 반사도 데이터에서 지면에 해당하는 평면의 법선 벡터를 설정하고 예측된 RANSACN 모델에서 임계 값(예를 들어, 5cm)을 설정할 수 있다. 이미지 생성부(12)는 법선 벡터에 의해 예측된 평면과 작게 설정된 임계값에 의해 차량, 연석 등의 높이가 존재하는 수직구조물의 데이터를 제거하고 지면 포인트만을 추출할 수 있다. 이미지 생성부(12)는 추출된 지면 포인트 클라우드에서 도로 노면 포인트를 추출하기 위해 도로의 아스팔트와 노면 정보를 구분할 수 있는 반사도 값을 설정하고 설정된 값을 기준으로 도로 노면 표시를 스캔한 포인트만을 추출할 수 있다. 또한, 이미지 생성부(12)는 차량에 구비된 반사도 데이터 획득 센서(2)의 높이(예를 들어, 지면으로부터 2.2m)를 고려해 도로 노면 정보를 스캔한 포인트들을 추출할 수 있다. For example, in order to generate an occupied grid map including only the
또한, 이미지 생성부(12)는 정보량이 부족하여 정확한 에지 측정치를 계산하기 어려운 문제를 해결하기 위해 기준 노드를 중심으로 미리 설정된 거리(예를 들어, 10m) 이내에 있는 연속된 노드를 추출하여 도로 평면의 반사도 이미지(3)를 누적할 수 있다. 여기서, 노드는 GPS/INS로부터 획득한 차량의 위치 및 자세를 노드라 하고, 노드 사이의 관계를 에지라고 할 수 있다. 에지는 GPS로부터 획득한 위치 정보를 이용하여 두 노드 사이의 기하학적인 관계로써 계산될 수 있다. 반사도 데이터 획득 센서(2)로부터 추출된 두 노드 사이의 관계를 에지 측정치라고 정의할 수 있다. GPS로부터 획득한 모든 노드의 위치정보가 오차 없이 정확하다면 노드를 기반으로 정밀한 지도를 작성할 수 있다. 하지만, 노드는 GPS 신호의 수신을 보장할 수 없는 환경에서 다중경로 신호 등의 요인에 의해 오차가 포함되어 있다. 따라서 노드에서 측정한 정밀한 센서 데이터의 비교를 통해 위치오차를 계산해야 한다. In addition, in order to solve the problem that it is difficult to calculate an accurate edge measurement value due to insufficient information, the
이미지 생성부(12)는 추출한 노드에서 측정한 도로 노면 스캔 데이터를 차량의 이동거리를 고려하여 누적하게 되면 채널별 포인트 사이의 거리에 의해 스캔하지 못한 도로 노면 정보를 채울 수 있다. 따라서, 이미지 생성부(12)는 도로 노면 정보의 양이 증가한 점유 격자 지도 사이의 상호상관기법을 통해 정확한 에지 측정치를 계산할 수 있다. When the
또한, 이미지 생성부(12)는 생성한 점유 격자 지도를 이용하여 에지 측정치를 계산하기 위해 2차원 상호상관기법(2D Cross Correlation)을 수행할 수 있다. 상호상관기법은 Template Matching 기법 중 하나로써 영상처리 분야에서 한 이미지에 대한 다른 이미지의 유사도를 계산할 때 사용된다. 두 노드 사이의 에지 측정치는 에지에서 센서 데이터를 통해 계산한 부정확한 노드 사이의 에러를 더하여 계산할 수 있다. 이미지 생성부(12)는 상호상관기법을 통해 정확한 에러가 계산되어 각 노드에서 측정한 도로 노면 누적 정보가 정확히 일치하는 것을 확인할 수 있으며, 도로 노면 누적 정보를 이용하여 생성한 점유 격자 지도를 통해 정확한 에지 측정치를 계산할 수 있다. Also, the
이미지 생성부(12)는 에지에서 센서 데이터를 통해 계산한 부정확한 노드 사이의 에러를 더하여 두 노드 사이의 에지 측정치를 더하여 계산할 수 있다. 일예로, 이미지 생성부(12)는 Loop Closure 조건에 의해 추출된 두 노드에서 생성된 점유 격자 지도를 이용하여 2차원 상호상관기법을 수행하여 초기 노드 사이에 존재하는 에지 오차를 계산할 수 있다. The
두 노드를 기준으로 생성한 점유 격자 지도를 이용한 2차원 상호상관기법은 아래 [식1]과 같이 표현될 수 있다. A two-dimensional cross-correlation technique using an occupied grid map generated based on two nodes can be expressed as [Equation 1] below.
[식1][Equation 1]
여기서, (xi, yi)는 점유 격자 지도에서의 격자 위치를 나타내고 Corr는 각 격자에서의 상호상관 값을 의미한다. 0과 1로 구성되어 있는 점유 격자 지도를 각 격자의 값으로 곱하여 곱의 합이 가장 큰 격자 위치를 추정하게 되고(식2), 최대 값을 가지는 격자 위치에 설정한 격자의 크기를 곱하여 실제 두 노드 사이의 위치 오차를 계산하게 된다. (식3)Here, (x i , y i ) denotes the position of the grid in the occupied grid map, and Corr denotes the cross-correlation value in each grid. The occupied grid map consisting of 0 and 1 is multiplied by the value of each grid to estimate the grid position with the largest sum of products (Equation 2), and the grid position with the maximum value is multiplied by the set grid size to determine the actual two. The position error between nodes is calculated. (Equation 3)
[식2][Equation 2]
[식3][Equation 3]
이와 같이, 이미지 생성부(12)는 [식 1 ]내지 [식3]을 통해 계산된 Error를 초기 노드 사이의 위치 관계인 엣지에 더하여 에지 측정치를 계산할 수 있다. (식4)In this way, the
[식4][Equation 4]
따라서, 이미지 생성부(12)는 도로 노면 누적 정보를 이용하여 생성한 점유 격자 지도를 통해 정확한 에지 측정치를 계산할 수 있다. 상호상관기법을 이용하여 두 이미지 사이의 관계를 계산할 때 완전탐색 방식으로 물리적인 영역에 대해 처리하게 되면 격자 크기에 따라 계산 횟수가 달라질 수 있다. 일예로, 이미지 생성부(12)는 완전탐색 방식으로 인해 계산시간이 오래 걸리는 문제를 해결하기 위해 2D FFT 기법을 이용하여 상호상관기법을 수행할 수 있다. 2D FFT 기법을 이용하면 점유 격자 지도를 x축, y축 방향으로 따라가면서 격자에 해당하는 값을 신호로 간주하여 주파수 분석을 적용하게 된다. FFT는 점유 격자 지도의 실수계 데이터를 허수 요소로 나누어 주파수 영역에서 나타나게 하기 때문에 주파수 성불들은 실제 지도의 좌표상의 픽셀 수와 동일하게 된다. Accordingly, the
아래 [식5]는 상호상관기법을 2D FFT를 이용하여 계산할 때의 계산방법을 표현한 것이다. [Equation 5] below expresses the calculation method when calculating the cross-correlation technique using 2D FFT.
[식5][Equation 5]
여기서, 는 2차원 FFT함수이고, 는 역변환 FFT 함수이고, 는 FFT를 수행할 때 0Hz 요소가 중앙에 오도록 수행하는 함수이고, 는 FFT를 이용한 상호상관 결과이다. here, Is a two-dimensional FFT function, Is the inverse transform FFT function, Is a function that performs the FFT so that the 0Hz element is in the center, Is the cross-correlation result using FFT.
이미지 생성부(12)는 앞서 설명한 도로 평면(노면) 정보 생성 방법과 동일한 방법으로 터널 벽면에 대한 반사도 이미지(4)를 생성할 수 있다. The
달리 말해, 이미지 생성부(12)는 터널 내의 벽면의 반사도 이미지(4)만을 포함하고 있는 점유 격자 지도를 생성하기 위해 반사도 데이터 획득 센서(2)로부터 획득한 터널 내의 반사도 데이터에서 제1 알고리즘(예를 들어, RANSACN 알고리즘)을 이용하여 터널 벽면을 스캔한 포인트를 추출할 수 있다. 이미지 생성부(12)는 터널 벽면을 스캔한 포인트를 추출하기 위해 터널 내의 벽면의 반사도 데이터에서 구조물에 해당하는 평면의 법선 벡터를 설정하고 예측된 RANSACN 모델에서 임계 값(예를 들어, 5cm)을 설정할 수 있다. 이미지 생성부(12)는 추출된 벽면 포인트 클라우드에서 벽면 포인트를 추출하기 위해 벽면의 벽면에 설치된 구조물과 벽면을 구분할 수 있는 반사도 값을 설정하고 설정된 값을 기준으로 벽면 표시를 스캔한 포인트만을 추출할 수 있다. 이미지 생성부(12)는 추출된 벽면 포인트 클라우드에서 벽면 포인트를 추출하기 위해 벽면의 구조물과 벽면 정보를 구분할 수 있는 반사도 값을 설정하고 설정된 값을 기준으로 터널의 벽면 구조물 표시를 스캔한 포인트만을 추출할 수 있다. In other words, the
또한, 이미지 생성부(12)는 정보량이 부족하여 정확한 에지 측정치를 계산하기 어려운 문제를 해결하기 위해 기준 노드를 중심으로 미리 설정된 거리(예를 들어, 10m) 이내에 있는 연속된 노드를 추출하여 터널 내의 벽면의 반사도 이미지(4)를 누적할 수 있다. 이미지 생성부(12)는 추출한 노드에서 측정한 벽면의 스캔 데이터를 차량의 이동거리를 고려하여 누적하게 되면 채널별 포인트 사이의 거리에 의해 스캔하지 못한 터널 내의 벽면 정보를 채울 수 있다. 따라서, 이미지 생성부(12)는 도로 노면 정보의 양이 증가한 점유 격자 지도 사이의 상호상관기법을 통해 정확한 에지 측정치를 계산할 수 있다. In addition, in order to solve the problem that it is difficult to calculate an accurate edge measurement value due to insufficient information, the
본원의 일 실시예에 따르면, 지도 생성부(13)는 터널 내의 반사도 이미지 중 벽면의 반사도 이미지를 도로 평면의 반사도 이미지의 양측으로 투영시켜 터널 내의 확장 평면 반사도 지도를 생성할 수 있다. 지도 생성부(13)는 도 4의 (a)및 (b)와 같은 벽면의 면에 대한 반사도 데이터와 상이한 특성을 가지는 벽면에 설치된 구조물에 대한 반사도 데이터를 이용해 도 3 의(b)의 도로 반사도 지도와 동일한 형태의 지도를 생성할 수 있다. According to the exemplary embodiment of the present disclosure, the
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 장치에서 확장 평면 반사도 지도를 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining a process of generating an extended planar reflectivity map in the extended planar reflectivity map generating apparatus according to an embodiment of the present application.
도 5 의(a)를 참조하면, 지도 생성부(13)는 이미지 생성부(12)로부터 생성된 도로 평면의 반사도 이미지를 벽면의 반사도 이미지에 투영함으로써 터널 내의 반사도 이미지를 생성할 수 있다. 달리 말해, 도 5 의(a)는 도로 평면의 반사도 이미지와 벽면의 반사도 이미지를 결합하여 생성한 터널 내의 반사도 이미지일 수 있다.Referring to FIG. 5A, the
도 5의 (b)를 참조하면, 지도 생성부(13)는 벽면의 반사도 이미지 중 미리 설정된 높이를 초과하는 영역을 제거할 수 있다. 달리 말해, 지도 생성부(13)는 터널의 수직 단면으로부터 소화전 및 피난유도등의 상단을 기준으로 소정의 높이 이상의 영역을 제거할 수 있다. 미리 설정된 높이를 초과하는 영역은, 벽면에 설치된 구조물이 존재하지 않는 영역일 수 있다. 지도 생성부(13)가 벽면의 반사도 이미지 중 미리 설정된 높이를 초과하는 영역을 제거하는 것은, 벽면에 설치된 구조물의 반사도 이미지의 높이를 초과하는 영역 중 적어도 일부를 제거하는 것일 수 있다. Referring to FIG. 5B, the
본원의 일 실시예에 따르면 지도 생성부(13)가 벽면의 반사도 이미지 중 미리 설정된 높이를 초과하는 영역을 제거하는 것은, 벽면에 설치된 구조물의 반사도 이미지의 높이를 초과하는 영역 중 적어도 일부를 제거하는 것일 수 있다. 예시적으로, 벽면에 설치된 구조물(예를 들어, 소화전 및 피난유도등)은 일정 높이와 주기로 설치될 수 있다. 지도 생성부(1)는 벽면에 설치된 구조물을 상단을 기준으로 미리 설정된 높이를 초과하는 영역을 제거할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present application, when the
도 5 의(c)를 참조하면, 지도 생성부(13)는 미리 설정된 높이를 초과하는 영역이 제거된 벽면의 반사도 이미지를 도로 평면의 반사도 이미지의 양 측으로 투영시킬 수 있다. 달리 말해, 지도 생성부(13)는 입체 도형의 전개도와 같이 벽면에 대한 반사도 이미지를 도로 평면의 반사도 이미지의 양 측에 투영시킬 수 있다. Referring to FIG. 5C, the
도 5 의(d)를 참조하면, 지도 생성부(13)는 수직 벽면에 대한 반사도 지도를 도로 평면 상에 투영시켜 하나의 2D 평면 상에 존재하는 확장 평면 반사도 지도를 생성할 수 있다. 예시적으로, 도 6을 참조하면, 지도 생성부(13)는 도 6에 도시된 1(소화전)과 2(피난유도등)에 해당하는 영역이 주변 벽면과 확연히 구분되어 지도가 생성됨을 알 수 있다. Referring to (d) of FIG. 5, the
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 장치에서 생성된 확장 평면 반사도 지도이다. 6 is an extended planar reflectivity map generated by an extended planar reflectivity map generating apparatus according to an embodiment of the present application.
도 6을 참조하면, 지도 생성부(13)는 터널 내의 반사도 이미지 중 벽면의 반사도 이미지 및 도로 평면의 반사도 이미지를 이용하여 확장 평면 반사도 지도(5)를 생성할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 1(소화전) 및 2(피난유도등)가 위치하는 영역은 지도 내의 주변 벽과 명확하게 구별되는 것을 확인할 수 있다. 확장 평면 반사도 지도(5)는 도로 평면의 반사도 데이터(3) 및 벽면의 반사도 데이터(4)를 기반으로 생성 될 수 있다. Referring to FIG. 6, the
본원의 일 실시예에 따르면, 측위부(21)는 터널 내 확장 평면 반사도 지도를 이용하여 상관 매칭을 하여 터널 내에서의 차량의 횡방향 및 종방향 위치를 측위할 수 있다. 상관 매칭은 Template Matching 기법 중 하나로써 영상처리 분야에서 한 이미지에 대한 다른 이미지의 유사도를 계산 때 사용되는 상호상관기법일 수 있다. 달리 말해, 측위부(21)는 확장 평면 반사도 지도 생성 방법을 통해 생성된 확장 평면 반사도 지도를 이용하여, 한번의 상관 매칭을 통해 터널에서도 차량의 위치를 측위할 수 있다. 측위부(21)는 기존 도로노면 반사도 지도(도로 평면의 반사도 이미지)에 터널 벽면 정보(벽면의 반사도 이미지)를 확장한 하나의 2D 지도를 생성함으로써, 일반적인 2D 상관 매칭을 한 번만 수행하여 차량의 위치를 측위할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present disclosure, the
본원의 일 실시예에 따르면, 차량 측위 시스템(100)은 측위부(21)에서 측위한 차량의 위치를 차량(2)의 제어 모듈(미도시)로 전송할 수 있다. 차랑 측위 시스템(100)이 차량(2)의 제어 모듈로 현재 차량의 위치 정보를 제공함으로써, GPS 신호를 수신할 수 없는 터널 내에서도 보다 안전하게 주행할 수 있도록 도움을 줄 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present disclosure, the
본원의 일 실시예에 따르면, 차량 측위 시스템(100)은 확장된 칼만 필터 (Kalman Filter (EKF)에서 확장 평면 반사도 지도와의 상관관계 매칭 결과를 측정할 수 있다. 설계된 EKF는 시간 업데이트 및 측정 업데이트로 구분될 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the
먼저, 시간 업데이트는 GPS/DR의 출력 값을 사용한다. 예시적으로, GPS/DR 센서의 경우, Microinfinity의 CruizCore DS6200을 사용할 수 있으며, 열린 공간에서 방위각 정확도는 5°이내이다. 필터의 상태 변수는 아래 [식6]과 같이 표현될 수 있다. First, the time update uses the output value of GPS/DR. For example, for a GPS/DR sensor, Microinfinity's CruizCore DS6200 can be used, and the azimuth accuracy in an open space is within 5°. The filter state variable can be expressed as [Equation 6] below.
[식 6][Equation 6]
여기서, δx와 δy는 ENU 좌표계에서 차량의 2D 수평 위치 오차를 나타낸다. Here, δx and δy represent the 2D horizontal position error of the vehicle in the ENU coordinate system.
또한, 상태 방정식은 [식7]과 같이 표현될 수 있다. In addition, the equation of state can be expressed as [Equation 7].
[식7][Equation 7]
[식7]에서, 짧은 시간 동안 GPS/DR의 오차는 변하지 않았다. In [Equation 7], the error of GPS/DR did not change for a short time.
다음으로, 측정방정식은 [식8]과 같이 표현될 수 있다. Next, the measurement equation can be expressed as [Equation 8].
[식8][Equation 8]
여기서, 및는 상관관계 일치의 결과를 나타낸다. here, And Represents the result of correlation agreement.
측정 업데이트는 [식9]와 같이 수행될 수 있다. Measurement update can be performed as shown in [Equation 9].
[식 9][Equation 9]
여기서, K는 칼만 게인(Kalman gain)이다. Here, K is the Kalman gain.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 장치에서 RTK / INS 위치 주변의 서로 다른 시간의 두 개의 데이터를 사용하여 생성된 지도의 중첩을 나타낸 도면이다. FIG. 7 is a diagram illustrating an overlap of a map generated using two data of different times around an RTK/INS location in an extended plane reflectivity map generating apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 7 의(a)는 터널의 외부 단면을 도시한 것이고, 도 7(b) 및 도 7(c)은 터널의 내부 단면을 도시한 것이다. 7(a) shows the outer cross section of the tunnel, and FIGS. 7(b) and 7(c) show the inner cross section of the tunnel.
도 7 의(a)를 참조하면, 다른 시간대에 획득된 2개의 지도는 도로선이 일치할 때 정확하게 중첩될 수 있다. 이러한 일치는 RTK/INS 사후 처리 결과가 매우 정확함을 나타낸다. 그러나 도 7의(b)에 도시된 바와 같이, 일부 도로선은 정확하게 매칭되지 않을 수 있다. 이러한 오차는, 지도의 그리드 크기가 의한 오차일 수 있다. 또한, 비상탈출구 면적이 도 7의(b) 및 도 7의(c)에 도시된 바와 같이, 종 방향 오차는 횡 방향 오차에 비해 거의 드러나지 않는 것을 확인할 수 있다. 본 실험이 수행된 터널은 거의 직선이었기 때문에 터널의 시작점과 끝점의 정확한 위치를 고려하여 보정을 한 후에는 횡 방향 오류보다 종 방향 위치 오류가 적을 것으로 예상할 수 있다. 이러한 오류는 확장 평면 반사도 지도 생성에서 오류로 표시되어 궁극적으로 현지화(localization) 오류에 반영될 수 있다. Referring to (a) of FIG. 7, two maps acquired at different time periods may be accurately overlapped when road lines coincide. This agreement indicates that the RTK/INS post-processing results are very accurate. However, as shown in (b) of FIG. 7, some road lines may not be accurately matched. This error may be an error caused by the grid size of the map. In addition, it can be seen that the area of the emergency exit is almost invisible compared to the error in the longitudinal direction as shown in FIGS. 7(b) and 7(c). Since the tunnel in which this experiment was performed was almost straight, it can be expected that the longitudinal position error will be less than the transverse error after correction in consideration of the exact position of the starting and ending points of the tunnel. These errors are marked as errors in the generation of the extended plane reflectivity map and can ultimately be reflected in localization errors.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 장치에서 도로 반사도 지도(도로 평면의 반사도 이미지)를 이용하여 위치 추정한 결과이다. FIG. 8 is a result of estimating a location using a road reflectivity map (a reflectivity image of a road plane) in an extended plane reflectivity map generating apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 8의 빨간색 선은 상관 매칭을 통한 위치 파약 결과이고, 파란색 선은 GPS/DR의 결과를 의미한다. 수직 분홍색 선은 터널의 시작 지점과 끝 지점을 나타낸 것이다. 도 8에서 알 수 있듯이 터널 내부에는 도로가 존재하기 때문에 횡 방향 위치 오차는 미미하다. 그러나 상관 매칭이 거의 이루어지지 않았기 때문에 종 방향 위치 오차가 매우 큰 것을 확인할 수 있다. 예시적으로, 터널 단면의 RMS 위치 오차는 각각 0.19m와 1.39m이다. 앞서 설명한 바와 같이 도로 반사도 지도(도로 평면의 반사도 이미지)만을 사용하여 터널 구간 내에서의 차량의 위치를 파악할 수 없다. The red line in FIG. 8 indicates the result of location destruction through correlation matching, and the blue line indicates the result of GPS/DR. The vertical pink lines represent the starting and ending points of the tunnel. As can be seen from FIG. 8, since there is a road inside the tunnel, the lateral position error is minimal. However, since correlation matching was hardly performed, it can be confirmed that the longitudinal position error is very large. For example, the RMS position error of the tunnel cross section is 0.19m and 1.39m, respectively. As described above, the location of the vehicle in the tunnel section cannot be determined using only the road reflectivity map (the reflectivity image of the road plane).
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 장치에서 합성 반사도 지도를 이용하여 위치 추정한 결과이다. 9 is a result of estimating a location using a composite reflectivity map in an extended plane reflectivity map generating apparatus according to an exemplary embodiment of the present application.
도 9를 참조하면, 횡 방향 위치 오차는 도로 반사도 지도(도로 평면의 반사도 이미지)가 사용될 때와 같이 최소이다. 또한, 종방향 위치 오차 또한 일정 수준의 오차로 제한되었다. 이는 소화전 및 피난유도등의 영향으로 인한 종방향의 상관 매칭 성능이 향상되었기 때문임을 확인할 수 있다. 또한, 도 9를 참조하면, 터널의 종료 지점의 GPS/DR의 종단 위치 오류가 갑자기 급격하게 변하는 것을 확인할 수 있으나, 이것은 차량이 터널을 나갈 대 GPS 신호 재수신으로 인한 누적 DR 오류의 갑작스런 수정 때문이다. 그 결과, GPS/DR 위치 입력은 시간 업데이트 중에 크게 변경되어 상관 매칭에 영향을 미쳤다. 결론적으로, 필터에서 추정된 위치 오차는 크게 변하였고, 변경된 오차는 위치 오차로 직접 표현되었다. Referring to FIG. 9, the lateral position error is minimal as when a road reflectivity map (a reflectivity image of a road plane) is used. In addition, the longitudinal position error was also limited to a certain level of error. It can be seen that this is because the correlation matching performance in the longitudinal direction is improved due to the influence of fire hydrants and evacuation guidance. In addition, referring to FIG. 9, it can be seen that the end position error of the GPS/DR at the end point of the tunnel changes abruptly, but this is due to the sudden correction of the accumulated DR error due to re-reception of the GPS signal when the vehicle leaves the tunnel. to be. As a result, the GPS/DR location input was greatly changed during the time update, affecting the correlation matching. In conclusion, the position error estimated by the filter changed greatly, and the changed error was directly expressed as the position error.
이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.Hereinafter, based on the details described above, the operation flow of the present application will be briefly described.
도 10에 도시된 확장 평면 반사도 지도 생성 방법은 앞서 설명된 확장 평면 반사도 지도 생성 장치(10)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 확장 평면 반사도 지도 생성 장치(10)에 대하여 설명된 내용은 확장 평면 반사도 지도 생성 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.The extended planar reflectivity map generation method illustrated in FIG. 10 may be performed by the extended planar reflectivity
도 10은 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 방법에 대한 동작 흐름도이다. 10 is a flowchart illustrating a method of generating an extended plane reflectivity map according to an embodiment of the present application.
단계 S101에서 확장 평면 반사도 지도 생성 장치(10)는 반사도 데이터 획득 센서로부터 터널 내의 도로 평면의 반사도 데이터 및 터널 내의 벽면의 반사도 데이터를 수신할 수 있다. In step S101, the extended plane reflectivity
단계 S102에서 확장 평면 반사도 지도 생성 장치(10)는 도로 평면의 반사도 데이터 및 벽면의 반사도 데이터를 이용하여 도로 평면의 반사도 이미지 및 벽면의 반사도 이미지를 생성할 수 있다. In step S102, the extended plane reflectivity
단계 S102에서 확장 평면 반사도 지도 생성 장치(10)는 벽면의 반사도 이미지를 도로 평면의 반사도 이미지의 양 측으로 투영시켜 도로 평면의 반사도 이미지와 벽면의 반사도 이미지가 동일 평면에 존재하는 확장 평면 반사도 지도를 생성할 수 있다. In step S102, the extended plane reflectivity
도 11에 도시된 확장 평면 반사도 지도를 이용한 터널 내 차량 측위 방법은 앞서 설명된 차량 측위 장치(20)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 차량 측위 장치(20)에 대하여 설명된 내용은 확장 평면 반사도 지도를 이용한 터널 내 차량 측위 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.The vehicle positioning method in the tunnel using the extended plane reflectivity map shown in FIG. 11 may be performed by the
도 11은 본원의 일 실시예에 따른 확장 평면 반사도 지도를 이용한 터널 내 차량 측위 방법에 대한 동작 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating an operation of a vehicle positioning method in a tunnel using an extended plane reflectivity map according to an embodiment of the present application.
단계 S201에서 차량 측위 장치(20)는 확장 평면 반사도 지도 생성 방법을 이용하여 터널 내 확장 평면 반사도 지도를 생성할 수 있다. In step S201, the
단계 S202에서 차량 측위 장치(20)는 터널 내 확장 평면 반사도 지도를 이용하여 상관 매칭을 하여 터널 내에서의 차량의 횡방향 및 종방향 위치를 측위할 수 있다. In step S202, the
상술한 설명에서, 단계 S101 내지 S103 및 S201 내지 S202는 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.In the above description, steps S101 to S103 and S201 to S202 may be further divided into additional steps or may be combined into fewer steps, depending on the embodiment of the present application. In addition, some steps may be omitted as necessary, and the order between steps may be changed.
본원의 일 실시 예에 따른 확장 평면 반사도 지도 생성 방법 및 확장 평면 반사도 지도를 이용한 터널 내 차량 측위 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 본 발명을 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 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method for generating an extended plane reflectivity map and a method for positioning a vehicle in a tunnel using the extended plane reflectivity map according to an exemplary embodiment of the present disclosure may be implemented in the form of program commands 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 recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of the program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The above-described hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the present invention, and vice versa.
또한, 전술한 확장 평면 반사도 지도 생성 방법 및 확장 평면 반사도 지도를 이용한 터널 내 차량 측위 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.In addition, the above-described extended planar reflectivity map generation method and the vehicle positioning method in a tunnel using the extended planar reflectivity map may be implemented in the form of a computer program or application executed by a computer stored in a recording medium.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present application is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present application pertains will be able to understand that it is possible to easily transform it into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present application.
1: 자동차
2: 반사도 데이터 획득 센서
10: 확장 평면 반사도 지도 생성 장치
11: 데이터 수신부
12: 이미지 생성부
13: 지도 생성부
20: 차량 측위 장치
30: 네트워크 1: car
2: Reflectivity data acquisition sensor
10: extended plane reflectivity map generating device
11: data receiver
12: image generator
13: Map generator
20: vehicle positioning device
30: network
Claims (11)
(a) 반사도 데이터 획득 센서로부터 터널 내의 도로 평면의 반사도 데이터 및 터널 내의 벽면의 반사도 데이터를 수신하는 단계;
(b) 상기 도로 평면의 반사도 데이터 및 상기 벽면의 반사도 데이터를 이용하여 도로 평면의 반사도 이미지 및 벽면의 반사도 이미지를 생성하는 단계; 및
(c) 상기 벽면의 반사도 이미지를 상기 도로 평면의 반사도 이미지의 양 측으로 투영시켜 상기 도로 평면의 반사도 이미지와 상기 벽면의 반사도 이미지가 동일 평면에 존재하는 확장 평면 반사도 지도를 생성하는 단계,
를 포함하되,
상기 (c) 단계는,
상기 벽면의 반사도 이미지 중 미리 설정된 높이를 초과하는 영역을 제거하고, 상기 미리 설정된 높이를 초과하는 영역이 제거된 벽면의 반사도 이미지를 상기 도로 평면의 반사도 이미지의 양 측으로 투영시키는 것인, 확장 평면 반사도 지도 생성 방법.In the extended plane reflectivity map generation method,
(a) receiving reflectivity data of a road plane in the tunnel and reflectivity data of a wall surface in the tunnel from a reflectivity data acquisition sensor;
(b) generating a reflectivity image of a road plane and a reflectance image of a wall by using the reflectivity data of the road plane and the reflectivity data of the wall surface; And
(c) projecting the reflectivity image of the wall surface to both sides of the reflectivity image of the road plane to generate an extended plane reflectivity map in which the reflectivity image of the road plane and the reflectivity image of the wall surface exist on the same plane,
Including,
The step (c),
An extended plane reflectivity of removing an area exceeding a preset height among the reflectivity images of the wall surface, and projecting the reflectivity image of the wall surface from which the area exceeding the preset height has been removed to both sides of the reflectivity image of the road plane. How to create a map.
상기 반사도 데이터 획득 센서는 3D LIDAR 센서를 포함하는 것인, 확장 평면 반사도 지도 생성 방법.The method of claim 1,
The reflectivity data acquisition sensor includes a 3D LIDAR sensor.
상기 터널 내의 벽면의 반사도 데이터는 벽면의 면에 대한 반사도 데이터 및 상기 벽면의 면에 대한 반사도 데이터와 상이한 특성을 가지는 벽면에 설치된 구조물에 대한 반사도 데이터를 포함하는 것인, 확장 평면 반사도 지도 생성 방법.The method of claim 1,
The reflectivity data of the wall surface in the tunnel includes reflectivity data for the surface of the wall and reflectance data for structures installed on the wall having different characteristics from the reflectance data for the surface of the wall.
상기 터널 내의 벽면에 설치된 구조물은 소화전 또는 피난유도등을 포함하는 것인, 확장 평면 반사도 지도 생성 방법.The method of claim 4,
The structure installed on the wall in the tunnel includes a fire hydrant or an evacuation guide.
상기 벽면의 반사도 이미지 중 미리 설정된 높이를 초과하는 영역을 제거하는 것은, 상기 벽면에 설치된 구조물의 반사도 이미지의 높이를 초과하는 영역 중 적어도 일부를 제거하는 것인, 확장 평면 반사도 지도 생성 방법.The method of claim 4,
The method of generating an extended planar reflectivity map, wherein the removing of the area exceeding the predetermined height among the reflectivity image of the wall surface is to remove at least a portion of the area exceeding the height of the reflectivity image of the structure installed on the wall surface.
상기 (b) 단계는,
상기 도로 평면의 반사도 데이터 및 상기 벽면의 반사도 데이터를 이용하여 복수의 포인트를 추출하고, 추출된 포인트를 이용해 점유 격자 지도를 생성하고 각각의 노도들을 기준으로 누적한 상기 점유 격자 지도들의 매칭을 통해 에지 측정치를 추출하는 것인, 확장 평면 반사도 지도 생성 방법.The method of claim 1,
The step (b),
By extracting a plurality of points using the reflectivity data of the road plane and the reflectivity data of the wall surface, generating an occupied grid map using the extracted points, and matching the occupied grid maps accumulated based on each road The method of generating an extended planar reflectivity map to extract the measurements.
제1항의 방법을 이용하여 터널 내 확장 평면 반사도 지도를 생성하는 단계; 및
상기 터널 내 확장 평면 반사도 지도를 이용하여 상관 매칭을 하여 터널 내에서의 차량의 횡방향 및 종방향 위치를 측위하는 단계,
를 포함하는 터널 내 차량 측위 방법.In the vehicle positioning method in the tunnel using an extended plane reflectivity map,
Generating an extended plane reflectivity map in the tunnel using the method of claim 1; And
Locating the lateral and longitudinal positions of the vehicle in the tunnel by performing correlation matching using the expanded plane reflectivity map in the tunnel,
Vehicle positioning method in the tunnel comprising a.
반사도 데이터 획득 센서로부터 터널 내의 도로 평면의 반사도 데이터 및 터널 내의 벽면의 반사도 데이터를 수신하는 데이터 수신부;
상기 도로 평면의 반사도 데이터 및 상기 벽면의 반사도 데이터를 이용하여 상기 터널 내의 반사도 이미지를 생성하는 이미지 생성부; 및
상기 터널 내의 반사도 이미지 중 상기 벽면의 반사도 이미지를 상기 도로 평면의 반사도 이미지의 양 측으로 투영시켜 터널 내의 확장 평면 반사도 지도를 생성하는 지도 생성부,
를 포함하되,
상기 지도 생성부는,
상기 벽면의 반사도 이미지 중 미리 설정된 높이를 초과하는 영역을 제거하고, 상기 미리 설정된 높이를 초과하는 영역이 제거된 벽면의 반사도 이미지를 상기 도로 평면의 반사도 이미지의 양 측으로 투영시키는 것인, 확장 평면 반사도 지도 생성 장치.In the extended plane reflectivity map generating device,
A data receiver configured to receive reflectivity data of a road plane in the tunnel and reflectance data of a wall surface in the tunnel from the reflectivity data acquisition sensor;
An image generator that generates a reflectivity image in the tunnel using reflectivity data of the road plane and the reflectivity data of the wall; And
A map generation unit for generating an extended plane reflectivity map in the tunnel by projecting the reflectivity image of the wall among the reflectivity images in the tunnel to both sides of the reflectivity image of the road plane,
Including,
The map generator,
An extended plane reflectivity of removing an area exceeding a preset height among the reflectivity images of the wall surface, and projecting the reflectivity image of the wall surface from which the area exceeding the preset height has been removed to both sides of the reflectivity image of the road plane. Map generating device.
터널 내의 반사도 데이터를 획득하는 반사도 데이터 획득 센서;
반사도 데이터 획득 센서로부터 터널 내의 도로 평면의 반사도 데이터 및 터널 내의 벽면의 반사도 데이터를 수신하는 데이터 수신부;
상기 도로 평면의 반사도 데이터 및 상기 벽면의 반사도 데이터를 이용하여 상기 터널 내의 반사도 이미지를 생성하는 이미지 생성부;
상기 터널 내의 반사도 이미지 중 상기 벽면의 반사도 이미지를 상기 도로 평면의 반사도 이미지의 양 측으로 투영시켜 터널 내의 확장 평면 반사도 지도를 생성하는 지도 생성부; 및
상기 터널 내 확장 평면 반사도 지도를 이용하여 상관 매칭을 하여 터널 내에서의 차량의 횡방향 및 종방향 위치를 측위하는 측위부,
를 포함하되,
상기 지도 생성부는,
상기 벽면의 반사도 이미지 중 미리 설정된 높이를 초과하는 영역을 제거하고, 상기 미리 설정된 높이를 초과하는 영역이 제거된 벽면의 반사도 이미지를 상기 도로 평면의 반사도 이미지의 양 측으로 투영시키는 것인, 터널 내 차량 측위 시스템.In the vehicle positioning system in the tunnel,
A reflectivity data acquisition sensor that acquires reflectivity data in the tunnel;
A data receiver configured to receive reflectivity data of a road plane in the tunnel and reflectance data of a wall surface in the tunnel from the reflectivity data acquisition sensor;
An image generator that generates a reflectivity image in the tunnel using reflectivity data of the road plane and the reflectivity data of the wall;
A map generator configured to generate an extended plane reflectivity map in the tunnel by projecting the reflectivity image of the wall among the reflectivity images in the tunnel to both sides of the reflectivity image of the road plane; And
A positioning unit for positioning the vehicle's lateral and longitudinal positions in the tunnel by performing correlation matching using the expanded plane reflectivity map in the tunnel,
Including,
The map generator,
A vehicle in a tunnel in which an area exceeding a predetermined height is removed from among the reflectivity images of the wall surface, and the reflectivity image of the wall surface from which the area exceeding the predetermined height is removed is projected to both sides of the reflectivity image of the road plane. Positioning system.
A computer-readable recording medium on which a program for executing the method of any one of claims 1 and 3 to 7 is recorded on a computer.
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