KR102272499B1 - Position and heading angle control system for vehicles using multiple GPS and its control method - Google Patents

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KR102272499B1 KR1020200176361A KR20200176361A KR102272499B1 KR 102272499 B1 KR102272499 B1 KR 102272499B1 KR 1020200176361 A KR1020200176361 A KR 1020200176361A KR 20200176361 A KR20200176361 A KR 20200176361A KR 102272499 B1 KR102272499 B1 KR 102272499B1
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이국선
이정주
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주식회사 칼만
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Abstract

The present invention relates to a system and method for controlling a position and a heading angle of a vehicle using multiple GPS receivers. In accordance with one aspect of the present invention, a driving control method of an autonomous vehicle comprises: a first step of transmitting, by a communication unit of an autonomous vehicle, a connection request signal to a plurality of neighboring base stations; a second step of receiving, by the communication unit, a connection signal corresponding to the connection request signal from at least one first base station among the base stations; a third step of selecting, by a control unit of the autonomous vehicle, a second base station closest to the autonomous vehicle among the first base stations; a fourth step of transmitting, by the control unit, information related to the selected second base station to a first GPS receiver of the autonomous vehicle; a fifth step of correcting, by the first GPS receiver which obtains first location information, the first location information on the basis of the information related to the second base station; a sixth step of transmitting, by the first GPS receiver, the corrected first location information to a second GPS receiver disposed in the autonomous vehicle to be spaced apart from the first GPS receiver by a predetermined distance; a seventh step of calculating, by the second GPS receiver which obtains a second location information, heading angle information on the autonomous vehicle using the corrected first location information and the second location information; and an eighth step of controlling, by the control unit, the driving of the autonomous vehicle, on the basis of the corrected first location information transmitted from the first GPS receiver and the heading angle information transmitted from the second GPS receiver. Accordingly, the driving of the autonomous vehicle can be controlled by selectively using state information.

Description

복수의 GPS를 이용한 차량의 위치 및 헤딩각 제어 시스템 및 그 제어방법 {Position and heading angle control system for vehicles using multiple GPS and its control method}Position and heading angle control system for vehicles using multiple GPS and its control method

본 발명은 복수의 GPS를 이용한 차량의 위치 및 헤딩각 제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system for controlling the position and heading angle of a vehicle using a plurality of GPS and a method for controlling the same.

무인 자동차가 주행함에 있어서, 운전자의 조작 없이 자동으로 전동 파워 스티어링(Electric Power Steering; EPS) 시스템에 주행 보조력을 가해줌으로써 주행이 가능하도록 하는 것이 자동 조향에 의한 차량 주행 방법이다.In driving an unmanned vehicle, a vehicle driving method by automatic steering is to enable driving by automatically applying driving assistance to an Electric Power Steering (EPS) system without a driver's manipulation.

자율 주행에 있어서, 차량의 출발 지점 A부터 목적 지점 B까지의 기준 경로(Reference Path)가 주어진 경우, 차량을 목적 지점 B까지 이동시키기 위해서는 차량의 출발 지점 A에서부터 적절한 조향각과 속도를 제어 입력하여 목적 지점 B까지 이동시켜야 한다. 이를 위해서, 종래의 기술에서는 기준 경로로부터 위치의 거리 오차나 예견 거리까지의 방향각의 오차를 줄이는 방식으로 제어하는 것이 일반적이었다.In autonomous driving, when a reference path from the starting point A of the vehicle to the destination point B is given, in order to move the vehicle to the destination point B, an appropriate steering angle and speed are controlled and inputted from the vehicle departure point A to move the vehicle to the destination point B. It must be moved to point B To this end, in the prior art, it is common to control in a manner that reduces the error of the distance from the reference path or the error of the direction angle from the predicted distance.

그러나, 위치에서의 거리 오차나 방향각 오차를 줄이는 방식으로 제어하는 것은, 차량의 속도가 증가할수록 오차를 계산하는 주기가 짧아짐으로써 연산 부하가 늘어나는 등의 문제점을 가지고 있다. However, the control in a manner that reduces the distance error or the directional angle error in the position has a problem in that the calculation load increases as the speed of the vehicle increases, the cycle for calculating the error becomes shorter.

따라서 이러한 문제점을 해소할 수 있는 시스템 및 방법에 대한 니즈가 높아지고 있다.Therefore, the need for a system and method capable of solving these problems is increasing.

대한민국 특허청 등록번호 10-1556171호Korean Intellectual Property Office Registration No. 10-1556171 대한민국 특허청 등록번호 10-1017604호Korean Intellectual Property Office Registration No. 10-1017604

본 발명은 복수의 GPS를 이용한 차량의 위치 및 헤딩각 제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, RF와 NTRIP 신호를 모두 송수신하여, 무선으로 수신 받은 “복수”의 RTCM Stream이 Host를 경유하게 함으로써, Host가 자신과 최근접 기지국(base station)의 신호를 능동적으로 선택하여 각 GPS(moving base)에 주입 가능한 시스템 및 제어방법을 사용자에게 제공하고자 한다.The present invention relates to a vehicle position and heading angle control system using a plurality of GPS and a control method thereof, by transmitting and receiving both RF and NTRIP signals and allowing “plural” RTCM streams received wirelessly to pass through a Host, A host actively selects a signal of itself and a nearest base station and provides a system and a control method that can be injected into each GPS (moving base) to the user.

또한, 본 발명은 골프장의 주변으로 RTCM 신호를 송신하는 NTRIP server를 설치하여 지역-망을 구축하고, RF 신호를 혼합적으로 사용하는 제어 시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to install an NTRIP server that transmits RTCM signals to the periphery of a golf course to establish a local-network, and to provide a control system and a control method thereof that use RF signals mixedly.

즉, 본 발명은, RTCM stream을 능동적으로 선택하는 host와 2개 이상의 GPS를 각 골프카트에 탑재하고, 각 골프카트가 자신의 “RTK-위치/헤딩각”을 측정 가능하도록 함으로써, 외부의 도움 없이 스스로 기 입력된 목표위치로 자율 주행하도록 지원하는 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.That is, the present invention mounts a host that actively selects an RTCM stream and two or more GPS on each golf cart, and enables each golf cart to measure its own “RTK-position/heading angle”, so that external help It is intended to provide a system and method that support autonomous driving to a pre-entered target position without self-driving.

또한, 본 발명은 자율주행차량으로부터, 속력 및 조향각 정보를 수신하여 상태 정보를 결정하고, 상태 정보를 선택적으로 이용하여 자율주행차량의 주행을 제어할 수 있다.In addition, the present invention may receive speed and steering angle information from the autonomous vehicle to determine the state information, and selectively use the state information to control the driving of the autonomous vehicle.

구체적으로, 본 발명은 복수의 GPS의 신호값이 미리 지정된 수치 이상으로 양호한 경우, 교정된 제 1 위치 정보와 헤딩각 정보만을 이용하여 자율주행차량의 주행을 제어하고, 미리 지정된 수치 미만인 경우, 상태 정보를 이용하여 자율주행차량의 주행을 제어할 수 있다.Specifically, the present invention controls the driving of the autonomous vehicle by using only the corrected first location information and heading angle information when the signal values of a plurality of GPS are better than or equal to a predetermined value, and when the signal value of a plurality of GPS is less than a predetermined value, the state The information can be used to control the driving of the autonomous vehicle.

또한, 본 발명에서는, 칼만 필터 알고리즘에 따른 예측(Predict) 및 업데이트(Update) 동작에 따라 자율주행차량의 상태 정보를 결정할 수 있다.Also, according to the present invention, the state information of the autonomous vehicle may be determined according to the prediction and update operations according to the Kalman filter algorithm.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. can be understood

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상인 자율주행차량의 주행 제어 방법에 있어서, 상기 자율주행차량의 통신부가 주변의 복수의 기지국으로 접속 요청 신호를 전송하는 제 1 단계; 상기 통신부가 상기 복수의 기지국 중 적어도 하나인 제 1 기지국으로부터 상기 접속 요청 신호에 대응한 접속 신호를 수신하는 제 2 단계; 상기 자율주행차량의 제어부가 상기 제 1 기지국 중 상기 자율주행차량과 가장 근접한 제 2 기지국을 선별하는 제 3 단계; 상기 제어부가 상기 선별된 제 2 기지국 관련 정보를 상기 자율주행차량의 제 1 GPS로 전달하는 제 4 단계; 제 1 위치 정보를 획득한 상기 제 1 GPS가, 상기 제 2 기지국 관련 정보를 기초로, 상기 제 1 위치 정보를 교정하는 제 5 단계; 상기 제 1 GPS와 일정 거리 이격하여 상기 자율주행차량에 배치된 제 2 GPS로, 상기 제 1 GPS가 상기 교정된 제 1 위치 정보를 전달하는 제 6 단계; 상기 제 2 위치 정보를 획득한 제 2 GPS가, 상기 교정된 제 1 위치 정보와 상기 제 2 위치 정보를 이용하여 상기 자율주행차량의 헤딩각 정보를 산출하는 제 7 단계; 및 상기 제 1 GPS로부터 전달된 상기 교정된 제 1 위치 정보와 상기 제 2 GPS로부터 전달된 상기 헤딩각 정보를 기초로, 상기 제어부가 상기 자율주행차량의 주행을 제어하는 제 8 단계;를 포함할 수 있다.In one aspect of the present invention, there is provided a driving control method of an autonomous driving vehicle, the method comprising: a first step of transmitting a connection request signal to a plurality of neighboring base stations by a communication unit of the autonomous driving vehicle; a second step of receiving, by the communication unit, an access signal corresponding to the access request signal from a first base station that is at least one of the plurality of base stations; a third step of selecting, by the control unit of the autonomous vehicle, a second base station closest to the autonomous vehicle among the first base stations; a fourth step of transmitting, by the control unit, the selected information related to the second base station to the first GPS of the autonomous vehicle; a fifth step of calibrating, by the first GPS having obtained the first location information, the first location information based on the second base station-related information; a sixth step of transmitting, by the first GPS, the corrected first location information to a second GPS disposed in the autonomous vehicle spaced apart from the first GPS by a predetermined distance; a seventh step of calculating, by a second GPS having obtained the second location information, heading angle information of the autonomous vehicle using the corrected first location information and the second location information; and an eighth step of controlling the driving of the autonomous vehicle by the controller based on the corrected first location information transmitted from the first GPS and the heading angle information transmitted from the second GPS can

또한, 상기 제 7단계와 상기 제 8 단계 사이에는, 상기 자율주행차량으로부터, 상기 자율주행차량의 속력 및 조향각 정보를 수신하여 상기 제어부가 상기 자율주행차량의 상태 정보를 결정하는 제 7.5 단계;를 더 포함하고, 상기 제 8 단계에서, 상기 제어부는 상기 상태 정보를 선택적으로 이용하여 상기 자율주행차량의 주행을 제어할 수 있다.Also, between the seventh step and the eighth step, a 7.5 step in which the control unit determines the state information of the autonomous vehicle by receiving information on the speed and the steering angle of the autonomous vehicle from the autonomous vehicle; Further comprising, in the eighth step, the control unit may selectively use the state information to control the driving of the autonomous vehicle.

또한, 상기 제 1GPS 및 상기 제 2 GPS의 신호값이 미리 지정된 수치 이상으로 양호한 경우, 상기 제어부는, 상기 교정된 제 1 위치 정보와 상기 헤딩각 정보만을 이용하여 상기 자율주행차량의 주행을 제어할 수 있다.In addition, when the signal values of the first GPS and the second GPS are better than a predetermined value, the controller may control the driving of the autonomous vehicle using only the corrected first location information and the heading angle information. can

또한, 상기 제 1GPS 및 상기 제 2 GPS의 신호값이 미리 지정된 수치 미만인 경우, 상기 제어부는, 상기 상태 정보를 이용하여 상기 자율주행차량의 주행을 제어할 수 있다.Also, when the signal values of the first GPS and the second GPS are less than a predetermined value, the controller may control the driving of the autonomous vehicle by using the state information.

또한, 상기 제어부는, 칼만 필터 알고리즘에 따른 예측(Predict) 및 업데이트(Update) 동작에 따라 상기 자율주행차량의 상태 정보를 결정할 수 있다.Also, the controller may determine the state information of the autonomous vehicle according to prediction and update operations according to the Kalman filter algorithm.

또한, 상기 제 2 기지국 관련 정보는, 적어도 하나의 위성에서 수신한 신호를 통해 확인된 상기 제 2 기지국의 위치와 상기 제 2 기지국의 실제 위치 간의 차이 정보이고, 상기 제 5 단계에서는, 상기 차이 정보를 기초로, 상기 적어도 하나의 위성과 상기 제 1 GPS 간의 이격 거리로 인해 발생된 오차를 교정할 수 있다.In addition, the second base station-related information is difference information between the location of the second base station confirmed through a signal received from at least one satellite and the actual location of the second base station, and in the fifth step, the difference information Based on , an error generated due to a separation distance between the at least one satellite and the first GPS may be corrected.

또한, 상기 복수의 기지국은, RTCM(Radio Technical Commission for Maritime) stream 및 RF(RadioFrequency) stream 중 적어도 하나를 이용하여 통신할 수 있다.In addition, the plurality of base stations may communicate using at least one of a Radio Technical Commission for Maritime (RTCM) stream and a Radio Frequency (RF) stream.

또한, 상기 교정된 제 1 위치 정보는, 상기 자율주행차량의 위치, 속도 및 상기 위치 상에서의 시간 정보를 포함할 수 있다.In addition, the corrected first location information may include information about the location, speed, and time on the location of the autonomous vehicle.

또한, 상기 헤딩각 정보는, 상기 교정된 제 1 위치 정보 및 미리 설정된 상기 제 1 GPS와 상기 제 2 GPS 간의 이격거리를 기준으로, 상기 제 2 위치 정보가 회전한 각도 정보일 수 있다.Also, the heading angle information may be angle information at which the second location information is rotated based on the corrected first location information and a preset separation distance between the first GPS and the second GPS.

또한, 상기 제 7 단계는, 상기 제 2 GPS가 상기 제 2 기지국 관련 정보를 기초로, 상기 제 2 위치 정보를 교정하는 제 7-1 단계; 및 상기 제 2 GPS가, 상기 교정된 제 1 위치 정보와 상기 교정된 제 2 위치 정보를 이용하여 상기 자율주행차량의 헤딩각 정보를 산출하는 제 7-2 단계;를 포함할 수 있다.In addition, the seventh step may include: a 7-1 step in which the second GPS calibrates the second location information based on the second base station related information; and a 7-2 step of calculating, by the second GPS, the heading angle information of the autonomous vehicle by using the corrected first position information and the corrected second position information.

또한, 상기 제 8 단계 이후에는, 상기 통신부가 상기 교정된 제 1 위치 정보 및 상기 헤딩각 정보를 인터넷 프로토콜을 기초로 방송(Broadcasting)하는 제 9 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, after the eighth step, a ninth step of the communication unit broadcasting the corrected first location information and the heading angle information based on an Internet protocol; may further include.

또한, 상기 제 8 단계는, 상기 자율주행차량이 상기 미리 지정된 목표 지점에 도달할 수 있도록, 상기 제어부는, 상기 교정된 제 1 위치 정보 및 상기 헤딩각 정보를 기초로 상기 자율주행차량의 방향 및 속도를 제어할 수 있다.In addition, in the eighth step, so that the autonomous vehicle can reach the predetermined target point, the control unit may include: a direction and a direction of the autonomous vehicle based on the corrected first position information and the heading angle information; You can control the speed.

또한, 상기 복수의 기지국은 골프장으로부터 미리 지정된 이격 범위 이내에 존재하는 기지국이고, 상기 자율주행차량은, 상기 골프장 내부에 배치된 골프 카트일 수 있다.In addition, the plurality of base stations may be base stations existing within a predetermined separation range from the golf course, and the autonomous vehicle may be a golf cart disposed inside the golf course.

또한, 상기 제 1 단계 내지 상기 제 8 단계는, 주기적으로 수행되고, 상기 주기적 수행 결과에 따라 상기 제 1 기지국은 변경 가능할 수 있다.In addition, the first to the eighth steps may be performed periodically, and the first base station may be changeable according to a result of the periodic execution.

본 발명은 복수의 GPS를 이용한 차량의 위치 및 헤딩각 제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, RF와 NTRIP 신호를 모두 송수신하여, 무선으로 수신 받은 “복수”의 RTCM Stream이 Host를 경유하게 함으로써, Host가 자신과 최근접 기지국(base station)의 신호를 능동적으로 선택하여 각 GPS(moving base)에 주입 가능한 시스템 및 제어방법을 사용자에게 제공할 수 있다.The present invention relates to a vehicle position and heading angle control system using a plurality of GPS and a control method thereof, by transmitting and receiving both RF and NTRIP signals and allowing “plural” RTCM streams received wirelessly to pass through a Host, A host can provide a user with a system and a control method that can be injected into each GPS (moving base) by actively selecting a signal of itself and a nearest base station.

또한, 본 발명은 골프장의 주변으로 RTCM 신호를 송신하는 NTRIP server를 설치하여 지역-망을 구축하고, RF 신호를 혼합적으로 사용하는 제어 시스템 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a control system and a control method for establishing a local-network by installing an NTRIP server that transmits an RTCM signal to the periphery of a golf course, and using RF signals mixedly.

본 발명은, RTCM stream을 능동적으로 선택하는 host와 2개 이상의 GPS를 각 골프카트에 탑재하고, 각 골프카트가 자신의 “RTK-위치/헤딩각”을 측정 가능하도록 함으로써, 외부의 도움 없이 스스로 기 입력된 목표위치로 자율 주행하도록 지원하는 시스템 및 방법을 사용자에게 제공할 수 있다.In the present invention, a host that actively selects an RTCM stream and two or more GPS are mounted on each golf cart, and each golf cart can measure its own “RTK-position/heading angle” by itself without external help. A system and method for supporting autonomous driving to a pre-inputted target position may be provided to the user.

또한, 본 발명은 자율주행차량으로부터, 속력 및 조향각 정보를 수신하여 상태 정보를 결정하고, 상태 정보를 선택적으로 이용하여 자율주행차량의 주행을 제어할 수 있다.In addition, the present invention may receive speed and steering angle information from the autonomous vehicle to determine the state information, and selectively use the state information to control the driving of the autonomous vehicle.

구체적으로, 본 발명은 복수의 GPS의 신호값이 미리 지정된 수치 이상으로 양호한 경우, 교정된 제 1 위치 정보와 헤딩각 정보만을 이용하여 자율주행차량의 주행을 제어하고, 미리 지정된 수치 미만인 경우, 상태 정보를 이용하여 자율주행차량의 주행을 제어할 수 있다.Specifically, the present invention controls the driving of the autonomous vehicle by using only the corrected first location information and heading angle information when the signal values of a plurality of GPS are better than the predetermined value, and when the signal value is less than the predetermined value, the state The information can be used to control the driving of the autonomous vehicle.

또한, 본 발명에서는, 칼만 필터 알고리즘에 따른 예측(Predict) 및 업데이트(Update) 동작에 따라 자율주행차량의 상태 정보를 결정할 수 있다.Also, according to the present invention, the state information of the autonomous vehicle may be determined according to the prediction and update operations according to the Kalman filter algorithm.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be able

도 1은 본 발명에 따른 복수의 GPS를 이용한 차량의 위치 및 헤딩각 제어 시스템에 대한 블록구성도의 일례를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 제어 시스템에 적용되는 차량에 대한 블록구성도의 일례를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명과 관련하여, 단일 DGPS를 사용한 위치 측위 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명과 관련하여, 2개의 Differential-GPS를 사용한 위치/헤딩각 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명이 제안하는 복수의 GPS를 이용한 차량의 위치 및 헤딩각 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에서 설명한 복수의 GPS를 이용한 차량의 위치 및 헤딩각 제어 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명과 관련하여, 현재위치가 서울시인 경우, 근접 기지국을 선택하는 순서도의 일례를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명과 관련하여, 중앙 감시 센터로 Host 위치 피드백을 위한 확장 구조의 일례를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명이 제안하는 골프카트 자율주행 및 감시 시스템의 동작을 설명하는 순서도를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명과 관련하여, RF와 NTRIP 신호를 모두 송수신 가능한 시스템의 일례를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명과 관련하여, GPS의 신호 감도에 따라 분류된 케이스에 대응하여 차량의 위치와 방위각의 상태는 정리한 일례를 도시한 것이다.
도 12의 (a) 및 (b)는, 차량의 Bicycle model 및 Bicycle model의 기하학을 도시한 것이다.
도 13은 본 발명과 관련하여, WGS84 Earth 모델 상수를 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명과 관련하여, 칼만필터의 Predict와 Update 과정 등을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명과 관련하여, 4가지 RTK 상태에 따라 GPS의 측정값과 차량의 상태 정보를 융합하여 차량의 상태를 측위하는 일례를 도시한 것이다.
도 16은 도 11과 관련하여, 각 Host가 자신의 위치를 RTCM stream으로 Broadcast함으로써 관제소에서 Host의 위치를 추적 가능하도록 한 확장된 시스템의 일례를 도시한 것이다.
1 shows an example of a block diagram of a vehicle position and heading angle control system using a plurality of GPS according to the present invention.
2 shows an example of a block diagram of a vehicle applied to the control system of the present invention.
3 is a view for explaining a positioning method using a single DGPS in relation to the present invention.
4 is a diagram for explaining a method for measuring a position/heading angle using two Differential-GPS in relation to the present invention.
5 is a view for explaining a method of controlling a vehicle position and a heading angle using a plurality of GPSs proposed by the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method for controlling a vehicle position and a heading angle using a plurality of GPSs described in FIG. 5 .
7 illustrates an example of a flowchart for selecting a nearby base station when the current location is Seoul in relation to the present invention.
8 shows an example of an extension structure for a host location feedback to a central monitoring center in relation to the present invention.
9 is a flowchart illustrating the operation of the golf cart autonomous driving and monitoring system proposed by the present invention.
10 illustrates an example of a system capable of transmitting and receiving both RF and NTRIP signals in relation to the present invention.
11 illustrates an example in which a vehicle position and an azimuth state are summarized in response to cases classified according to signal sensitivity of GPS in relation to the present invention.
12 (a) and (b) show the geometry of a Bicycle model and a Bicycle model of a vehicle.
13 shows the WGS84 Earth model constant in relation to the present invention.
14 is a diagram for explaining the Predict and Update processes of the Kalman filter in relation to the present invention.
15 illustrates an example of positioning the vehicle state by fusing GPS measurement values and vehicle state information according to four RTK states in relation to the present invention.
FIG. 16 shows an example of an extended system in which each host broadcasts its location as an RTCM stream to track the location of the host in the control center with respect to FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. This is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it can be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.In describing the present invention, terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. The above terms are only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접 연결되어 있다거나 직접 접속되어 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.When a component is referred to as being connected or connected to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it can be understood that other components may exist in between. . On the other hand, when it is mentioned that a certain element is directly connected to or directly connected to another element, it may be understood that the other element does not exist in the middle.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression may include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.In this specification, the terms include or include are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and includes one or more other features or numbers, It may be understood that the existence or addition of steps, operations, components, parts or combinations thereof is not precluded in advance.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. . Terms such as those defined in a commonly used dictionary may be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present specification, it is interpreted in an ideal or excessively formal meaning. it may not be

자율 주행 시스템autonomous driving system

자율주행차량은 운전자가 핸들과 가속페달, 브레이크 등을 조작하지 않아도 정밀한 지도, 위성항법시스템(GPS) 등 차량의 각종 센서로 상황을 파악해 스스로 목적지까지 찾아가는 차량을 말한다. A self-driving vehicle refers to a vehicle that detects the situation with various sensors of the vehicle, such as a precise map and a global positioning system (GPS), and finds a destination by itself without the driver operating the steering wheel, accelerator pedal, or brake.

자율주행 시장은 2020년부터 본격적인 성장세에 진입할 것으로 전망되고 있다. The autonomous driving market is expected to enter full-fledged growth from 2020.

시장조사업체 네비건트리서치에 따르면 세계 자율주행차 시장은 2020년 전체 자동차 시장의 2%인 2000억달러를 차지한 뒤 2035년까지 1조2000억달러에 달할 것으로 추정된다.According to market research firm Navigant Research, the global autonomous vehicle market is expected to reach $1.2 trillion by 2035 after accounting for $200 billion, or 2% of the total car market in 2020.

자율주행 자동차가 실현되기 위해선 여러 가지의 기술이 필요할 수 있는데, 차간 거리를 자동으로 유지해 주는 HDA 기술, 차선이탈 경보 시스템(LDWS), 차선유지 지원 시스템(LKAS), 후측방 경보 시스템(BSD), 어드밴스트 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC), 자동 긴급제동 시스템(AEB) 등이 필요하다.A number of technologies may be required to realize autonomous vehicles, including HDA technology that automatically maintains the distance between vehicles, Lane Departure Warning System (LDWS), Lane Keeping Assist System (LKAS), Blind Spot Warning System (BSD), Advanced Smart Cruise Control (ASCC) and Automatic Emergency Braking System (AEB) are required.

여기서 자율주행 차량은 미리 정해진 경로에 따라 안정적으로 운행되어야 하고, 특정 이벤트 발생시에도 해당 이벤트에 대응하는 바이패스 운행을 통해 안정적 서비스 기술을 제공하여야 한다.Here, the autonomous vehicle must be operated stably according to a predetermined route, and even when a specific event occurs, a stable service technology must be provided through bypass operation corresponding to the corresponding event.

도 1은 본 발명에 따른 복수의 GPS를 이용한 차량의 위치 및 헤딩각 제어 시스템에 대한 블록구성도의 일례를 도시한 것이다.1 shows an example of a block diagram of a vehicle position and heading angle control system using a plurality of GPS according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 제어 시스템(1)은 기지국(10), 자율주행차량(100) 및 관제센터(1000)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the control system 1 according to the present invention may include a base station 10 , an autonomous vehicle 100 , and a control center 1000 .

기지국(10), 자율주행차량(100) 및 관제센터(1000) 간에는 원거리 무선통신, 근거리 무선통신 또는 유선 통신을 통해 데이터를 교환할 수 있다.Data can be exchanged between the base station 10 , the autonomous vehicle 100 , and the control center 1000 through long-distance wireless communication, short-range wireless communication, or wired communication.

여기서 근거리 통신은, ANT, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra-Wideband), ZigBee 기술을 포함할 수 있다.Here, the short-range communication may include ANT, Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), infrared data association (IrDA), Ultra-Wideband (UWB), and ZigBee technologies.

또한, 원거리 통신은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access)을 포함할 수 있다.In addition, long-distance communication is CDMA (code division multiple access), FDMA (frequency division multiple access), TDMA (time division multiple access), OFDMA (orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA (single carrier frequency division multiple access) may include

이하에서는, 본 발명에 적용되는 자율주행차량(100)의 구성요소에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, components of the autonomous vehicle 100 applied to the present invention will be described in detail.

자율주행차량autonomous vehicle

도 2는 본 발명의 제어 시스템에 적용되는 차량에 대한 블록구성도의 일례를 도시한 것이다.2 shows an example of a block diagram of a vehicle applied to the control system of the present invention.

도 2를 참조하면, 자율주행차량(100)는 무선 통신부(110), 구동부(120), 제동부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), GPS(170), 제어부(180) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the autonomous vehicle 100 includes a wireless communication unit 110 , a driving unit 120 , a braking unit 130 , a sensing unit 140 , an output unit 150 , a memory 160 , and a GPS 170 . ), the control unit 180, and the like.

단, 도 2에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 자율주행차량(100)이 구현될 수도 있다. However, since the components shown in FIG. 2 are not essential, the autonomous vehicle 100 having more or fewer components may be implemented.

예를 들어, 무선 통신부의 일부를 유선으로 대체한 하드웨어 구현의 예시가 도 4에 보여진다. 그림에서 GPS와 Host는 모두 차량에 탑재되어 이격 거리가 짧으므로 Radio Link #2, #3, #4는 유선으로 직결함으로써 비용을 절감할 수 있다.For example, an example of hardware implementation in which a part of the wireless communication unit is replaced with a wire is shown in FIG. 4 . In the figure, since both the GPS and the host are mounted on the vehicle and the separation distance is short, Radio Links #2, #3, and #4 are directly connected by wire to reduce costs.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.Hereinafter, the components will be described in turn.

무선 통신부(110)는 자율주행차량(100)과 무선 통신 시스템 사이 또는 기기와 기기가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. The wireless communication unit 110 may include one or more modules that enable wireless communication between the autonomous vehicle 100 and a wireless communication system or between a device and a network in which the device is located.

무선 통신부(110)는 근거리 통신 또는 원거리 통신을 통해 외부의 기기와 통신을 수행할 수 있다.The wireless communication unit 110 may communicate with an external device through short-distance communication or long-distance communication.

여기서 근거리 통신은, ANT, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra-Wideband), ZigBee 기술을 포함할 수 있다.Here, the short-range communication may include ANT, Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), infrared data association (IrDA), Ultra-Wideband (UWB), and ZigBee technologies.

또한, 원거리 통신은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access)을 포함할 수 있다.In addition, long-distance communication is CDMA (code division multiple access), FDMA (frequency division multiple access), TDMA (time division multiple access), OFDMA (orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA (single carrier frequency division multiple access) may include

또한, 도 2을 참조하면, 구동부(120)는 자율주행차량(100) 즉, 이동체를 구동시키는 기능을 제공한다.Also, referring to FIG. 2 , the driving unit 120 provides a function of driving the autonomous vehicle 100 , that is, a moving object.

즉, 모터, 인버터 등의 구성들을 기초로 자율주행차량(100)을 이동시키는 원동력을 제공할 수 있다.That is, it is possible to provide a driving force for moving the autonomous vehicle 100 based on components such as a motor and an inverter.

또한, 도 2을 참조하면, 제동부(130)는 자율주행차량(100)의 이동을 중지시키는 브레이킹 기능을 제공하는 구성이다.Also, referring to FIG. 2 , the braking unit 130 is configured to provide a braking function to stop the movement of the autonomous vehicle 100 .

제동부(130)는, 운전자의 조작력이나 보조동력 따위를 이용해 제동에 필요한 힘을 발생시키는 제동력 발생장치, 제동력 발생장치에서 발생한 힘을 이용해 차량의 속도를 줄이거나, 차량을 직접 정지시키는 제동장치, 제동력 발생장치에서 발생한 힘을 제동장치에 전달하는 부수장치 등으로 구성될 수 있다.The braking unit 130 includes a braking force generating device that generates a force necessary for braking using a driver's operating force or auxiliary power, a braking device that reduces the speed of the vehicle or directly stops the vehicle using the force generated from the braking force generating device; It may be composed of an auxiliary device that transmits the force generated by the braking force generating device to the braking device.

제동력 발생장치에는 진공, 유압, 공기 브레이크 등 보조동력과 마스터 실린더, 부스터 등이 속하고, 제동장치에는 드럼, 디스크 브레이크 등이 속하며, 부수장치에는 진공펌프와 에어 컴프레셔 등이 속할 수 있다.The braking force generating device may include auxiliary power such as vacuum, hydraulic, air brake, master cylinder, booster, etc., the braking device may include a drum and disc brake, and the auxiliary device may include a vacuum pump and an air compressor.

제동부(130)는 자동차의 주행 속도를 낮추거나 급정차하는 데 필요한 제동브레이크, 주차 또는 정차 상태를 유지하거나 비탈길에서 주정차한 자동차가 미끄러지지 않도록 하는 주차브레이크, 비탈길을 내려갈 때 속도를 제어하는 보조브레이크 따위로 분류된다. 또 마찰 방식에 따라 마찰식과 비마찰식으로 나뉠 수도 있다.The braking unit 130 includes a braking brake necessary to lower the driving speed of the vehicle or make an abrupt stop, a parking brake to maintain a parked or stopped state, or a parking brake to prevent a vehicle parked or stopped on a slope from slipping, and an auxiliary brake for controlling the speed when going down a slope classified as Also, according to the friction method, it can be divided into a friction type and a non-friction type.

전자에는 주차, 중앙, 휠, 상용, 유압, 공기 브레이크 등이, 후자에는 감속, 배기, 엔진, 전자식, 유체식 브레이크 등이 있다. The former include parking, center, wheel, commercial, hydraulic, air brakes, etc., and the latter include deceleration, exhaust, engine, electronic, fluid brakes, and the like.

또한, 센싱부(140)는 자율주행차량(100)의 개폐 상태, 자율주행차량(100)의 위치, 자율주행차량(100)의 방위, 자율주행차량(100)의 가속/감속 등과 같이 자율주행차량(100)의 현 상태를 감지하여 자율주행차량(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. In addition, the sensing unit 140 performs autonomous driving such as the opening/closing state of the autonomous driving vehicle 100 , the position of the autonomous driving vehicle 100 , the orientation of the autonomous driving vehicle 100 , and acceleration/deceleration of the autonomous driving vehicle 100 . A sensing signal for controlling the operation of the autonomous driving vehicle 100 is generated by detecting the current state of the vehicle 100 .

센싱부(140)는 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부를 센싱할 수도 있다. The sensing unit 140 may sense whether power is supplied from the power supply unit 190 .

본 발명에 따른 센싱부(140)는 근접 센서, 초음파 센서, 거리 센서 등을 더 포함할 수도 있다.The sensing unit 140 according to the present invention may further include a proximity sensor, an ultrasonic sensor, a distance sensor, and the like.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152) 등이 포함될 수 있다.The output unit 150 is for generating an output related to visual, auditory or tactile sense, and may include a display unit 151 , a sound output module 152 , and the like.

디스플레이부(151)는 자율주행차량(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. The display unit 151 displays (outputs) information processed by the autonomous vehicle 100 .

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. The display unit 151 includes a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display (Flexible Display). display) and at least one of a three-dimensional display (3D display).

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 자율주행차량(100) 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 자율주행차량(100) 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.Some of these displays may be of a transparent type or a light-transmitting type so that the outside can be viewed through them. This may be referred to as a transparent display, and a typical example of the transparent display is a TOLED (Transparant OLED). The rear structure of the display unit 151 may also be configured as a light-transmitting structure. With this structure, the user can see an object located at the rear of the body of the autonomous vehicle 100 through the area occupied by the display unit 151 of the body of the autonomous vehicle 100 .

자율주행차량(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. Two or more display units 151 may exist according to an implementation form of the autonomous vehicle 100 .

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.When the display unit 151 and the sensor for sensing a touch operation (hereinafter, referred to as a 'touch sensor') form a layered structure (hereinafter referred to as a 'touch screen'), the display unit 151 may be used in addition to the output device. It can also be used as an input device. The touch sensor may have the form of, for example, a touch film, a touch sheet, a touch pad, or the like.

터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. The touch sensor may be configured to convert a change in pressure applied to a specific portion of the display unit 151 or capacitance generated in a specific portion of the display unit 151 into an electrical input signal. The touch sensor may be configured to detect not only the touched position and area, but also the pressure at the time of the touch.

터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.When there is a touch input to the touch sensor, a signal(s) corresponding thereto is sent to the touch controller. The touch controller processes the signal(s) and then transmits corresponding data to the controller 180 . Accordingly, the controller 180 can know which area of the display unit 151 has been touched, and the like.

상기 근접 센서(141)는 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 자율주행차량(100)의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다. The proximity sensor 141 may be disposed in an inner region of the autonomous vehicle 100 covered by the touch screen or near the touch screen. The proximity sensor refers to a sensor that detects the presence or absence of an object approaching a predetermined detection surface or an object existing in the vicinity without mechanical contact using the force of an electromagnetic field or infrared rays. Proximity sensors have a longer lifespan than contact sensors and their utility is also high.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.Examples of the proximity sensor include a transmission type photoelectric sensor, a direct reflection type photoelectric sensor, a mirror reflection type photoelectric sensor, a high frequency oscillation type proximity sensor, a capacitive type proximity sensor, a magnetic type proximity sensor, and an infrared proximity sensor. When the touch screen is of a capacitive type, it is configured to detect the proximity of the pointer by a change in an electric field according to the proximity of the pointer. In this case, the touch screen (touch sensor) may be classified as a proximity sensor.

음향 출력 모듈(152)은 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. The sound output module 152 may output audio data received from the wireless communication unit 110 or stored in the memory 160 in a recording mode, a voice recognition mode, a broadcast reception mode, and the like.

음향 출력 모듈(152)은 자율주행차량(100)에서 수행되는 기능과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.The sound output module 152 also outputs a sound signal related to a function performed in the autonomous vehicle 100 . The sound output module 152 may include a receiver, a speaker, a buzzer, and the like.

메모리부(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 메시지, 오디오, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. The memory unit 160 may store a program for processing and control of the controller 180, and has a function for temporarily storing input/output data (eg, message, audio, still image, moving image, etc.). can also be performed.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 자율주행차량(100)은 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.The memory 160 may include a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (eg, SD or XD memory), and a RAM. (Random Access Memory, RAM), SRAM (Static Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory, ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), magnetic memory, magnetic It may include at least one type of storage medium among a disk and an optical disk. The autonomous vehicle 100 may operate in relation to a web storage that performs a storage function of the memory 160 on the Internet.

GPS(Global Positioning System, 170)는 위성에서 보내는 신호를 수신해 사용자의 현재 위치를 계산하는 위성항법시스템이다.GPS (Global Positioning System, 170) is a satellite navigation system that calculates a user's current location by receiving a signal from a satellite.

GPS는 위성 부문, 지상관제 부문, 사용자 부문으로 구성된다. 여기서 위성 부문은 GPS 위성을, 지상관제 부문은 지상에 위치한 제어국을, 사용자 부문은 GPS 수신기를 말한다.GPS consists of satellite sector, ground control sector, and user sector. Here, the satellite section refers to GPS satellites, the ground control section refers to a control station located on the ground, and the user section refers to a GPS receiver.

지구 위에는 30개의 GPS 위성이 돌고 있다. 이중 24개의 위성이 지구를 고전하는 6개의 궤도면에 분포해전세계 어디에서도 최소 6개의 GPS 위성을 관측할 수 있도록 한다. 나머지 6개의 위성은 24개의 위성에 문제가 생겼을 경우 백업 역할을 수행한다. There are 30 GPS satellites orbiting the Earth. Of these, 24 satellites are distributed in 6 orbital planes orbiting the earth, making it possible to observe at least 6 GPS satellites from anywhere in the world. The remaining 6 satellites serve as a backup in case of a problem with 24 satellites.

GPS 위성은 태양 에너지로 작동되며, 수명은 약 8~10년 정도다. 제어국은 미국 콜로라도 스프링스(Colorado Springs)에 있는 주 제어국과, 세계 곳곳에 분포된 5개의 부 제어국으로 나뉜다. 각 부 제어국은 상공을 지나는 GPS 위성을 추적하고 거리와 변화율을 측정해 주 제어국으로 보낸다. 주 제어국은 정보를 취합해 위성이 제 궤도를 유지하도록 처리한다. GPS 수신기는 GPS 위성의 신호를 수신하는 안테나, 시계, 신호를 처리하는 소프트웨어, 이를 출력하는 출력장치 등으로 이루어져 있다.GPS satellites are powered by solar energy and have a lifespan of about 8 to 10 years. The control station is divided into a main control station located in Colorado Springs, USA, and five secondary control stations distributed around the world. Each sub-control station tracks the GPS satellites passing in the sky, measures the distance and rate of change, and sends it to the main control station. The main control station gathers the information and processes it to keep the satellite in orbit. A GPS receiver consists of an antenna that receives signals from GPS satellites, a clock, software that processes signals, and an output device that outputs them.

본 발명에 따른 GPS(170)는 Moving Base GPS(171)와 Rover GPS(172)를 포함한다.The GPS 170 according to the present invention includes a Moving Base GPS 171 and a Rover GPS 172 .

여기서, Moving Base GPS(171)는, 차량(100)의 위치를 파악하는데 이용될 수 있다.Here, the Moving Base GPS 171 may be used to determine the location of the vehicle 100 .

다음으로, Rover GPS(172)는, 차량의 헤딩 각도를 측정하는데 이용될 수 있다.Next, the Rover GPS 172 may be used to measure the heading angle of the vehicle.

Moving Base GPS(171)와 Rover GPS(172)의 구체적인 동작은 도면을 참조하여 후술한다.Specific operations of the Moving Base GPS 171 and the Rover GPS 172 will be described later with reference to the drawings.

또한, 제어부(controller, 180)는 통상적으로 자율주행차량(100)의 전반적인 동작을 제어한다. In addition, the controller 180 generally controls the overall operation of the autonomous vehicle 100 .

본 명세서에서 제어부(180)는 호스트(HOST)라는 명칭으로 지칭될 수도 있다.In this specification, the controller 180 may be referred to as a host (HOST).

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.The power supply unit 190 receives external power and internal power under the control of the control unit 180 to supply power required for operation of each component.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.Various embodiments described herein may be implemented in a computer-readable recording medium using, for example, software, hardware, or a combination thereof.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.According to the hardware implementation, the embodiments described herein are ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, It may be implemented using at least one of processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and other electrical units for performing functions. The described embodiments may be implemented by the controller 180 itself.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.According to the software implementation, embodiments such as the procedures and functions described in this specification may be implemented as separate software modules. Each of the software modules may perform one or more functions and operations described herein. The software code may be implemented as a software application written in a suitable programming language. The software code may be stored in the memory 160 and executed by the controller 180 .

단일 DGPS를 사용한 위치 측위 방법Positioning method using single DGPS

현재, 차량의 자율주행을 구현하기 위한 방법으로 차량의 현재 헤딩각도와 현재 위치(위도, 경도)를 함께 사용하는 기법들이 제안되고 있다.Currently, techniques for using the current heading angle of the vehicle and the current location (latitude and longitude) together have been proposed as a method for realizing autonomous driving of a vehicle.

대표적으로, Pure pursuit method, Stanley method 등이 현재 제안되고 있다.Representatively, the Pure pursuit method and the Stanley method are currently being proposed.

특히, 실외에서 차량의 헤딩 각도와 위치를 측정하는 방법은 크게 다음과 같이 나눌 수 있다.In particular, a method of measuring the heading angle and position of a vehicle outdoors can be roughly divided into the following methods.

물론, 아래의 방법들을 혼합하여 사용하는 방법도 적용될 수 있다.Of course, a method using a mixture of the following methods may also be applied.

(1) 위치 측정을 위한 1개의 GPS + 헤딩 각도 측정을 위한 1기의 관성측정 센서(1) 1 GPS for position measurement + 1 inertial sensor for heading angle measurement

(2) 위치 측정을 위한 1개의 GPS + 차량의 정보 사용(2) Use of 1 GPS + vehicle information for location measurement

(3) 2개의 GPS를 사용(3) using 2 GPS

상기 3가지 방법은, Differential-GPS에서의 에러 보정 방법에 따른 구분도 가능하고, 본 명세서에서는 NTRIP에 대한 내용을 주로 다루므로, 무선 기반의 에러 보정 위치를 RTK라고 호칭한다.The above three methods can also be classified according to the error correction method in Differential-GPS, and since the content of NTRIP is mainly dealt with in this specification, the radio-based error correction position is called RTK.

본 발명의 구체적인 내용을 설명하기에 앞서, DGPS의 개념에 대해 설명한다.Before describing the specific content of the present invention, the concept of DGPS will be described.

먼저, GPS의 오차와 관련하여, DGPS(Differential GPS)는 상대 측위 방식의 GPS 측량기법으로서 이미 알고 있는 기준점 좌표를 이용하여 오차를 일으키는 요소들을 보정하고, 오차를 최대한 줄여서 보다 정확한 위치를 얻기 위한 방식이다.First, with respect to the error of GPS, DGPS (Differential GPS) is a relative positioning-type GPS surveying technique, which is a method to obtain a more accurate location by correcting the elements causing the error by using the known reference point coordinates to be.

일반적으로 GPS에서 오차를 일으키는 요인들은 아래의 표 1과 같다.In general, factors that cause errors in GPS are shown in Table 1 below.

표 1Table 1

Figure 112020136724919-pat00001
Figure 112020136724919-pat00001

상기 표 1 상의 오차 중 전리층 오차가 영향을 크게 미치며, 이 오차는 수신기 주변 100Km지역에서는 거의 동일한 경향이 있으므로, 기지의 수신국에서 알아낸 오차 내역을 측정하고자 하는 GPS 수신기에 별도로 알려주어 보정하게 하는 방식이 DGPS의 기본적 원리라 할 수 있다.Of the errors in Table 1 above, the ionospheric error has a large influence, and this error tends to be almost the same in the 100km area around the receiver. This method can be said to be the basic principle of DGPS.

다음으로, DGPS 에러보정 방식과 관련하여, 보정을 해주는 량을 전파(전달)하는 방식에 따라 SBAS(Satellite Based Augmentation System) 방식과 RTK(Real-Time Kinematic) 방식으로 나눌 수 있다.Next, in relation to the DGPS error correction method, it can be divided into a Satellite Based Augmentation System (SBAS) method and a Real-Time Kinematic (RTK) method according to a method of propagating (transmitting) the amount to be corrected.

SBAS(위선기반)와 RTK(무선기반)의 방식은 다음의 표 2와 같이 정리해 볼 수 있다.The methods of SBAS (short-based) and RTK (radio-based) can be summarized in Table 2 below.

표 2Table 2

Figure 112020136724919-pat00002
Figure 112020136724919-pat00002

전술한 3가지 방법 중 단일 DGPS를 사용한 위치 측위 방법을 도 3을 참조하여 설명한다.A positioning method using a single DGPS among the above three methods will be described with reference to FIG. 3 .

도 3을 참조하면, 기지국(Base station, 10), 차량(Rover, 100), 위성(2) 및 기지국(10)과 차량(100) 간의 통신에 적용되는 무선 링크 등이 도시된다.Referring to FIG. 3 , a base station 10 , a vehicle Rover 100 , a satellite 2 , and a radio link applied to communication between the base station 10 and the vehicle 100 are illustrated.

먼저, 기지국(Base station, 10)은 지상에 고정하여 움직이지 않는(stationary) 1번째 GPS 수신부(11)와 차량(Rover, 100)에 GPS 보정 신호(RTCM)을 송신하기 위한 Radio Link(12)로 구성된다.First, the base station (Base station, 10) is fixed on the ground and does not move (stationary) the first GPS receiver 11 and the vehicle (Rover, 100) to the Radio Link (12) for transmitting the GPS correction signal (RTCM) is composed of

다음으로, 차량(Rover, 100)과 관련하여, 차량(100)에 고정되어 차량과 함께 이동하는 2번째 GPS 수신부(172)와 base station(10)으로 부터 GPS 보정 신호를 수신 받기 위한 Radio Link(110a)로 구성된다.Next, in relation to the vehicle (Rover, 100), the second GPS receiver 172 and the base station 10 that are fixed to the vehicle 100 and move together with the vehicle are Radio Link (Rover, 100) for receiving the GPS correction signal. 110a).

또한, 차량(100)과 기지국(10) 간의 무선 링크(Radio Link)에는, 보정 신호의 통신 규격은 RTCM 방식이 주로 사용되고 있으며, Radio 신호 송수신을 위한 하드웨어는 RF, 블루투스, 그리고 최근부터는 네트워크 방식(NTRIP)도 사용되고 있다. 물론, 통신을 사용하는 장치 간의 이격 거리가 짧다면 유선 연결도 가능하다.In addition, in the radio link between the vehicle 100 and the base station 10, the RTCM method is mainly used for the communication standard of the correction signal, and the hardware for transmitting and receiving the radio signal is RF, Bluetooth, and recently, the network method ( NTRIP) is also used. Of course, if the separation distance between devices using communication is short, a wired connection is also possible.

여기에 적용되는 Radio Link의 통신 속도는, 일반적으로 잘 알려진 직렬(serial) 통신만으로 충분하고, 최근의 GPS IC들은 다음과 같이 구성되어 있다.The communication speed of Radio Link applied here is generally sufficient with well-known serial communication, and recent GPS ICs are configured as follows.

- 직렬-통신 채널 1: GPS로 측정된 신호들을 사용하는 Host에 연결- Serial-Communication Channel 1: Connect to Host using GPS-measured signals

- 직렬-통신 채널 2: 보정신호 송/수신을 위한 Radio Link에 연결- Serial-communication channel 2: Connected to Radio Link for sending/receiving correction signals

2개의 Differential-GPS를 사용한 위치/헤딩각 측정 방법Position/heading angle measurement method using two Differential-GPS

다음으로, 도 4를 이용하여, 2개의 Differential-GPS를 사용한 위치/헤딩각 측정 방법을 설명한다.Next, a method of measuring a position/heading angle using two Differential-GPSs will be described with reference to FIG. 4 .

도 4를 참조하면, 전술한 DGPS의 개념을 적용하여 차량(100)에 2기의 GPS(171, 172)를 탑재함으로써, Host(180)에서 차량(100)의 위치와 헤딩 각도를 모두 측정할 수 있다.Referring to FIG. 4 , by mounting two GPS units 171 and 172 in the vehicle 100 by applying the DGPS concept described above, the host 180 measures both the position and the heading angle of the vehicle 100 . can

예를 들어, 위치는 Base-station(10)과 연결된 첫 번?? GPS(moving base, 171)로부터 측정이 가능하고, 헤딩 각도는 Moving base와 연결된 두 번째 GPS(rover, 172)로부터 측정이 가능하다.For example, the location is the first ?? It is possible to measure from the GPS (moving base, 171), and the heading angle can be measured from the second GPS (rover, 172) connected to the moving base.

도 4를 참조하면, 무선 통신부의 일부를 유선으로 대체한 하드웨어 구현의 예시가 도시되는데, 도 4에서 GPS와 Host는 모두 차량에 탑재되어 이격 거리가 짧으므로 Radio Link #2, #3, #4는 유선으로 직결함으로써 비용을 절감할 수 있다.Referring to FIG. 4 , an example of hardware implementation in which a part of the wireless communication unit is replaced with a wire is shown. In FIG. 4 , both the GPS and the host are mounted on the vehicle and the separation distance is short. can reduce costs by connecting directly with a wired connection.

본 발명에서는, 도 3과 도 4에서 설명한 기술적 내용에 기반하여 2개의 DGPS와 NTRIP 기반의 RTCM 신호를 함께 운용하는 개선된 방법을 제안하고자 한다.The present invention intends to propose an improved method for operating two DGPS and NTRIP-based RTCM signals together based on the technical contents described with reference to FIGS. 3 and 4 .

즉, 도 3에서 설명한 방법과 달리 각 단말(host)이 직접 NTRIP client로써 RTCM신호를 전송하는 NTRIP caster(혹은 server)에 접속함으로써, DGPS 서버가 불필요한 분산형 시스템을 제안하고자 한다.That is, unlike the method described in FIG. 3 , each terminal directly connects to an NTRIP caster (or server) that transmits an RTCM signal as an NTRIP client, thereby suggesting a distributed system that does not require a DGPS server.

또한, 도 4에서 설명한 방법과 달리 본 발명에서는, RF와 NTRIP 신호를 모두 송수신할 수 있는 변형된 방법 및 시스템을 제안하고자 한다.In addition, unlike the method described with reference to FIG. 4 , the present invention intends to propose a modified method and system capable of transmitting and receiving both RF and NTRIP signals.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명에 제안하는 방법 및 시스템을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 5 and 6, the method and system proposed in the present invention will be described in detail.

도 5는 본 발명이 제안하는 복수의 GPS를 이용한 차량의 위치 및 헤딩각 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a method of controlling a vehicle position and a heading angle using a plurality of GPSs proposed by the present invention.

또한, 도 6은 도 5에서 설명한 복수의 GPS를 이용한 차량의 위치 및 헤딩각 제어 방법의 순서도를 도시한 것이다.Also, FIG. 6 is a flowchart illustrating a method for controlling a vehicle position and a heading angle using a plurality of GPSs described in FIG. 5 .

도 5 및 도 6에 도시된 것과 같이, 본 발명에서는, DGPS 서버를 이용하지 않고, 차량(100)에 2개의 GPS(170)을 구비하여 활용한다. 단, 2개의 GPS(170)는 본 발명을 구현하기 위한 일례이고, 더 많은 개수의 GPS(170)를 활용하는 것도 가능하다.As shown in FIGS. 5 and 6 , in the present invention, the vehicle 100 is provided with two GPS 170 and utilized without using the DGPS server. However, two GPS 170 is an example for implementing the present invention, it is also possible to utilize a larger number of GPS (170).

도 5를 참조하면, 차량(100)에는 Moving Base GPS(171) 및 Rover GPS(172)가 구비되고, 제어부(180)는 통신부(110)를 통해, 무선링크 1(110a)을 통해서는 무선링크 1을 지원하는 기지국 1(10a)의 무선 링크 1(12a)과 통신하고, NTRIP 신호 기반의 링크 2(110k)를 통해서는 NTRIP 신호를 지원하는 기지국 2(10b) 기지국 3(10c)의 링크 2, 3(12b, 12c)와 통신한다.Referring to FIG. 5 , the vehicle 100 is provided with a Moving Base GPS 171 and a Rover GPS 172 , and the controller 180 uses a communication unit 110 and a wireless link through a wireless link 1 110a. It communicates with radio link 1 (12a) of base station 1 (10a) supporting 1, and link 2 of base station 2 (10b) base station 3 (10c) supporting NTRIP signal through link 2 (110k) based on NTRIP signal. , 3 (12b, 12c).

이를 기초로, 제어부(180)는 근접 기지국을 선택하고, 근접 기지국에 대한 정보를 Moving Base GPS(171) 측으로 전달한다.Based on this, the controller 180 selects a nearby base station and transmits information on the nearby base station to the Moving Base GPS 171 side.

이후, Moving Base GPS(171)는 Rover GPS(172) 측으로 기준 위치 정보를 전달하고, Moving Base GPS(171)는 위치 정보를 호스트(180)로 전달하며, Rover GPS(172)는 헤딩값을 도출하기 위한 상대적 PVT 값을 호스트(180)로 전달한다.Thereafter, the Moving Base GPS 171 transfers the reference position information to the Rover GPS 172 side, the Moving Base GPS 171 transfers the position information to the host 180, and the Rover GPS 172 derives the heading value. It transmits the relative PVT value for this to the host 180 .

따라서 DGPS 서버 없이, 2개의 GPS 만으로, 차량(100)의 위치값과 헤딩값을 도출하여, 자율주행이 가능하도록 할 수 있다.Therefore, without a DGPS server, with only two GPSs, a position value and a heading value of the vehicle 100 can be derived to enable autonomous driving.

도 6을 참조하면, 차량(100)의 제어부(HOST, 180)는 무선통신부(110)를 통해, 주변의 복수의 기지국(10)에 접속을 요청한다.Referring to FIG. 6 , the control unit HOST 180 of the vehicle 100 requests access to a plurality of neighboring base stations 10 through the wireless communication unit 110 .

즉, NTRIP 신호 기반의 기지국 1(10a)에 접속 요청을 송부하고(S1), 다른 NTRIP 신호 기반의 기지국 2(10b)에 접속 요청을 송부하며(S2), RF 신호 기반의 기지국 3(10c)에도 접속 요청을 송부할 수 있다(S3).That is, the access request is sent to the base station 1 (10a) based on the NTRIP signal (S1), the access request is sent to the base station 2 (10b) based on another NTRIP signal (S2), and the base station 3 (10c) based on the RF signal It is also possible to send a connection request (S3).

이때, 차량(100)의 HOST(180)는 근접 기지국의 신호를 선택할 수 있다(S4).In this case, the HOST 180 of the vehicle 100 may select a signal of a nearby base station (S4).

예를 들어, RTCM Type 3.0에는 기지국 안테나의 위치를 포함한 정보들이 이미 포함되어 있으므로 이를 사용하여 가까운 기지국을 선택할 수 있다.For example, since RTCM Type 3.0 already includes information including the position of the base station antenna, it can be used to select a nearby base station.

주로 사용되는 RTCM 메시지들은 하기의 표 3과 같고, 자세한 내용은 RTCM standard에 기술되어 있다.Mainly used RTCM messages are shown in Table 3 below, and details are described in the RTCM standard.

표 3Table 3

Figure 112020136724919-pat00003
Figure 112020136724919-pat00003

상기 표 3에서, 1005, 1006에는 Reference station의 위치 정보가 기술되어 있으므로 가까운 기지국의 정보를 알 수 있다.In Table 3, since location information of a reference station is described in 1005 and 1006, information of a nearby base station can be known.

다시 도 6으로 복귀하여, 제어부(180)는 Moving Base GPS(171) 측으로 최근접 서버인 NTRIP 신호 기반의 기지국 1(10a)에 대한 정보를 전달한다(S8).Returning to FIG. 6 again, the controller 180 transmits information about the base station 1 10a based on the NTRIP signal, which is the nearest server, to the Moving Base GPS 171 (S8).

S8 단계에서, RTCM stream1은 Host(180)에서 선택한 최근접 서버의 RTCM stream을 의미한다.In step S8, RTCM stream1 means the RTCM stream of the nearest server selected by the host 180.

이때, Moving Base GPS(171)는 최근접 서버(기지국) 관련 정보를 기초로, 위치 정보를 교정할 수 있다.In this case, the Moving Base GPS 171 may correct the location information based on the nearest server (base station) related information.

즉, 최근접 서버(기지국) 관련 정보는, 적어도 하나의 위성에서 수신한 신호를 통해 확인된 최근접 서버(기지국)의 위치와 최근접 서버(기지국)의 실제 위치 간의 차이 정보이고, 상기 차이 정보를 기초로, 상기 적어도 하나의 위성과 상기 Moving Base GPS(171) 간의 이격 거리로 인해 발생된 오차를 교정할 수 있다.That is, the nearest server (base station) related information is information on the difference between the location of the nearest server (base station) confirmed through a signal received from at least one satellite and the actual location of the nearest server (base station), and the difference information Based on , an error generated due to a separation distance between the at least one satellite and the Moving Base GPS 171 may be corrected.

다음으로, Moving Base GPS(171)는 Rover GPS(172) 측으로 교정된 기준 위치 정보를 전달한다(S9).Next, the Moving Base GPS 171 transmits the corrected reference position information to the Rover GPS 172 side (S9).

S9 단계에서, RTCM stream2는 moving base(171)가 Rover GPS(172) 측으로 전송하는 RTCM stream을 의미한다.In step S9, RTCM stream2 means an RTCM stream transmitted by the moving base 171 to the Rover GPS 172 side.

이때, 위치 정보를 획득한 Rover GPS(172)가, 교정된 Moving Base GPS(171)의 위치 정보와 본인이 획득한 위치 정보를 이용하여 자율주행차량(100)의 헤딩각 정보를 산출할 수 있다.At this time, the Rover GPS 172, which has acquired the location information, may calculate the heading angle information of the autonomous vehicle 100 using the corrected location information of the Moving Base GPS 171 and the location information obtained by the user. .

여기서, 헤딩각 정보는, 상기 교정된 Moving Base GPS(171)의 위치 정보 및 미리 설정된 Moving Base GPS(171)와 Rover GPS(172) 간의 이격거리를 기준으로, 상기 Rover GPS(172)가 획득한 위치 정보가 회전한 각도 정보일 수 있다.Here, the heading angle information is obtained by the Rover GPS 172 based on the corrected location information of the Moving Base GPS 171 and the preset separation distance between the Moving Base GPS 171 and the Rover GPS 172 . The position information may be rotation angle information.

또한, Rover GPS(172)는, Moving Base GPS(171)로부터 최근접 서버(기지국) 관련 정보를 전달 받아 위치 정보를 교정한 이후에 헤딩각 정보를 산출할 수도 있다.In addition, the Rover GPS 172 may receive the nearest server (base station) related information from the Moving Base GPS 171 and calculate the heading angle information after correcting the location information.

즉, Rover GPS(172)는 교정된 Moving Base GPS(171)의 위치 정보와 상기 교정된 Rover GPS(172)의 위치 정보를 이용하여 상기 자율주행차량(100)의 헤딩각 정보를 최종적으로 산출할 수도 있다.That is, the Rover GPS 172 uses the corrected position information of the Moving Base GPS 171 and the corrected position information of the Rover GPS 172 to finally calculate the heading angle information of the autonomous vehicle 100 . may be

이후, Moving Base GPS(171)는 위치, 속도 및 시간과 관련된 PVT 정보를 호스트(180)로 전달한다(S10).Thereafter, the Moving Base GPS 171 transmits PVT information related to the position, speed, and time to the host 180 (S10).

또한, Rover GPS(172)는 헤딩값을 도출하기 위한 상대적 PVT 값을 호스트(180)로 전달한다(S11).Also, the Rover GPS 172 transmits a relative PVT value for deriving a heading value to the host 180 (S11).

이후, 제어부(180)는 모니터(151) 측으로, RTK-PVT를 전달하여 표시하도록 한다(S12, 13).Thereafter, the controller 180 transmits the RTK-PVT to the monitor 151 to display it (S12, 13).

여기서, RTK-PVT 정보는, moving base(171)가 fixed되었을 때 측정한 PVT값을 의미한다.Here, the RTK-PVT information means a PVT value measured when the moving base 171 is fixed.

또한, “fixed”란 GPS 측정값이 (RTCM 보정을 통해서) 고-정밀 상태임을 의미한다.Also, “fixed” means that the GPS measurement value is in a high-precision state (through RTCM correction).

또한, 제어부(180)는 모니터(151) 측으로, RTK-Heading 정보를 전달하여 표시하도록 한다(S14, S15).Also, the controller 180 transmits and displays the RTK-Heading information to the monitor 151 (S14, S15).

여기서, RTK-Heading 정보는, Rover GPS(172)가 fixed되었을 때 측정한 상대 헤딩(relative heading) 값을 의미하고, 상대 헤딩 값은 moving base GPS(171)에 대한 Rover GPS(172)의 상대 위치를 측정하므로, 계산이 가능하다.Here, the RTK-Heading information means a relative heading value measured when the Rover GPS 172 is fixed, and the relative heading value is the relative position of the Rover GPS 172 with respect to the moving base GPS 171 . is measured, so it can be calculated.

또한, “fixed”란 GPS 측정값이(RTCM 보정을 통해서) 고-정밀 상태임을 의미한다.Also, “fixed” means that the GPS measurement value (via RTCM calibration) is in a high-precision state.

이에 따라 자율주행차량(100)이 상기 미리 지정된 목표 지점에 도달할 수 있도록, 상기 제어부(180)는, moving base GPS(171)를 통해 획득된 교정된 위치 정보 및 Rover GPS(172)를 통해 획득된 헤딩각 정보를 기초로 상기 자율주행차량(100)의 방향 및 속도를 제어할 수 있다.Accordingly, so that the autonomous vehicle 100 can reach the predetermined target point, the controller 180 obtains the corrected position information obtained through the moving base GPS 171 and the Rover GPS 172 The direction and speed of the autonomous vehicle 100 may be controlled based on the obtained heading angle information.

또한, 이러한 S1 단계 내지 S15 단계는, 주기적으로 수행되고, 상기 주기적 수행 결과에 따라 최근접 기지국은 실시간으로 변경 가능하다.In addition, these steps S1 to S15 are periodically performed, and the nearest base station can be changed in real time according to the periodic execution result.

한편, 도 7은 본 발명과 관련하여, 현재위치가 서울시인 경우, 근접 기지국을 선택하는 순서도의 일례를 도시한 것이다.Meanwhile, FIG. 7 shows an example of a flowchart for selecting a nearby base station when the current location is Seoul in relation to the present invention.

현재 위치가 서울이고, 아래와 같이 2개의 서버만이 존재한다면 Host(180)는 거리가 가까운 용산구의 RTCM stream을 선택해야 한다.If the current location is Seoul and there are only two servers as shown below, the Host 180 should select the RTCM stream in Yongsan-gu, which is close to each other.

도 7을 참조하면, NTRIP Server1(10a)는 일본 구루메현(KURUME_01)에 위치하고, NTRIP Server2(10b)는 서울시 용산구(YONS-RTCM31)에 위치할 수 있다.Referring to FIG. 7 , NTRIP Server1 ( 10a ) may be located in Kurume Prefecture ( KURUME_01 ), Japan, and NTRIP Server2 ( 10b ) may be located in Yongsan-gu, Seoul (YONS-RTCM31).

S111 단계 및 S112 단계를 통해, RTCM parser가 RTCM 메시지를 생성하고(S113), PVT에 포함된 위도, 경도 정보를 ECEF 좌표계로 변환함으로써, LLT ECEF를 생성한다(S114, 115, 116, 117, 118).Through steps S111 and S112, the RTCM parser generates an RTCM message (S113), and converts the latitude and longitude information included in the PVT into the ECEF coordinate system, thereby generating an LLT ECEF (S114, 115, 116, 117, 118). ).

또한, Sort Logic 에서 ECEF 좌표들(ECEF1, ECEF2)와 현재 위치(ECEF0)로부터 상대거리(m)를 측위하기 위한 UTM 좌표로 변환하고(S119, S120), 이를 RTCM caster가 전달받아(S121), Sort logic에서 판단한 최단 거리 기지국의 RTCM stream을 선택하여 Moving base GPS(171)로 전달하게 된다(S123).In addition, in Sort Logic, the ECEF coordinates (ECEF1, ECEF2) and the current position (ECEF0) are converted into UTM coordinates for positioning the relative distance (m) (S119, S120), and the RTCM caster receives it (S121), The RTCM stream of the shortest distance base station determined by the sort logic is selected and transmitted to the Moving base GPS 171 (S123).

도 7의 예시에서 용산구의 최소 거리 기지국 번호는 No.(2)YONS-RTCM31 이다.In the example of FIG. 7, the minimum distance base station number of Yongsan-gu is No.(2)YONS-RTCM31.

결과적으로 RTCM stream1 = RTCM stream(server2)를 Moving base GPS(171)에 전달할 수 있게 된다.As a result, RTCM stream1 = RTCM stream (server2) can be transmitted to the Moving base GPS (171).

중앙 감시 센터로 Host 위치 피드백을 위한 확장 구조Extended structure for host location feedback to central monitoring center

본 발명에서는, 각 Host가 자신의 위치를 RTCM stream으로 Broadcast함으로써 관제소에서 Host의 위치를 추적하는 방법이 추가적으로 이용될 수 있다.In the present invention, a method of tracking the location of the host in the control center by each host broadcasting its location as an RTCM stream may be additionally used.

종래와 같이 NTRIP 방식으로 broadcast한다면 Host에서 NTRIP client 기능뿐 아니라 NTRIP server 기능을 구현해야 하는 단점이 있다.If broadcast in the NTRIP method as in the prior art, there is a disadvantage that the host must implement the NTRIP server function as well as the NTRIP client function.

그러나 본 발명에 적용되는 인터넷 프로토콜은 기본적으로 송수신이 모두 가능한 양방향성이므로, 추가적인 하드웨어는 불필요한 장점이 있다.However, since the Internet protocol applied to the present invention is basically bidirectional in which both transmission and reception are possible, additional hardware is unnecessary.

도 8은 본 발명과 관련하여, 중앙 감시 센터로 Host 위치 피드백을 위한 확장 구조의 일례를 도시한 것이다.8 shows an example of an extension structure for a host location feedback to a central monitoring center in relation to the present invention.

도 8에서 S1 내지 S15의 과정은 전술한 도 6에서의 과정과 동일하므로, 명세서의 간명화를 위해 반복된 설명은 생략한다.Since the processes S1 to S15 in FIG. 8 are the same as the processes in FIG. 6 described above, repeated descriptions will be omitted for simplification of the specification.

S15 단계 이후에, moving base GPS(171)는 RTCM stream 2 관련 기준 위치를 호스트(180)로 전달하고(S16), 호스트(180)는 자신의 위치를 RTCM stream으로 Broadcast하게 된다(S17).After step S15, the moving base GPS 171 transmits the RTCM stream 2 related reference location to the host 180 (S16), and the host 180 broadcasts its location as an RTCM stream (S17).

이를 통해, 관제소(1000)에서는 각 차량(100)의 호스트(180)의 위치를 실시간으로 추적하는 것이 가능하다(S18).Through this, it is possible for the control center 1000 to track the location of the host 180 of each vehicle 100 in real time (S18).

골프카트 자율주행 및 감시 방법Golf cart autonomous driving and monitoring method

본 발명이 제안하는 방법은 RTCM stream의 선택을 host(180)가 분담하기 때문에 다수의 차량(100)이 운용되는 환경에서 효과적이고, 대표적 일례로서, 골프장에서 운용되는 골프 카트의 운용에 활용될 수 있다.The method proposed by the present invention is effective in an environment in which a plurality of vehicles 100 are operated because the host 180 shares the selection of the RTCM stream, and as a representative example, it can be utilized for the operation of a golf cart operated at a golf course. have.

골프장의 주변으로 RTCM 신호를 송신하는 NTRIP server를 설치하여 지역-망을 구축하여 RF 신호를 혼합적으로 사용 가능하고, 골프장 주변으로 충분한 신호 강도를 갖고 있는 공용 NTRIP server가 기 설치되어 있다면 지역-망 설치는 불필요하며, 필요하다면 함께 혼용하는 방법도 가능하다.By installing an NTRIP server that transmits RTCM signals to the periphery of the golf course, RF signals can be mixed by building a regional-network, and if a public NTRIP server with sufficient signal strength is already installed around the golf course, the regional-network Installation is unnecessary, and if necessary, a method of mixing them together is possible.

본 발명에 따른 시스템(RTCM stream을 능동적으로 선택하는 host와 GPS 2기)을 각 골프 카트에 탑재하고, 이로부터, 각 골프카트는 자신의 “RTK-위치/헤딩각” 측정 가능하므로 외부의 도움 없이 스스로 기 입력된 목표위치로 자율주행이 가능하다.A system according to the present invention (a host and two GPS units that actively select an RTCM stream) is mounted on each golf cart, and from this, each golf cart can measure its own “RTK-position/heading angle”, so external help It is possible to autonomously drive to a pre-entered target position by itself.

여기서 골프카트의 현재 위치와 헤딩각만 알면 목표지점까지 가는 경로를 잘 추종하는 주행 알고리즘이 탑재된 것으로 가정한다.Here, it is assumed that a driving algorithm that follows the path to the target point well if only the current position and heading angle of the golf cart is known is loaded.

또한, 도 8에서 설명한 것과 같이, 각 골프카트는 자신의 위치를 중앙 관제 센터(1000)로 broadcast함으로써 중앙관제소에서 각 골프카트의 위치를 실시간으로 추적하는 것도 가능하다.In addition, as described in FIG. 8 , each golf cart broadcasts its location to the central control center 1000 so that the central control center can track the location of each golf cart in real time.

도 9는 본 발명이 제안하는 골프카트 자율주행 및 감시 시스템의 동작을 설명하는 순서도를 도시한 것이다.9 is a flowchart illustrating the operation of the golf cart autonomous driving and monitoring system proposed by the present invention.

도 9를 참조하면, 2대의 골프 카트(100a, 100b)가 자율주행할 수 있다.Referring to FIG. 9 , two golf carts 100a and 100b may autonomously drive.

차량 1(100a)의 제어부(HOST, 180)와 차량 2(100b)의 제어부(HOST, 180)는, 무선통신부(110)를 통해, 주변의 복수의 기지국(10)에 접속을 요청하고, 최 근접 기지국의 신호를 선택할 수 있다(S1 내지 S4).The control unit (HOST, 180) of the vehicle 1 (100a) and the control unit (HOST, 180) of the vehicle 2 (100b) request access to a plurality of nearby base stations 10 through the wireless communication unit 110, A signal of a nearby base station may be selected (S1 to S4).

또한, 차량 1(100a) 및 차량 2(100b)의 제어부(180)는 Moving Base GPS(171) 측으로 최근접 기지국 정보를 전달하고, Moving Base GPS(171)는 Rover GPS(172) 측으로 기준 위치 정보를 전달하며, Moving Base GPS(171)는 위치, 속도 및 시간과 관련된 PVT 정보를 호스트(180)로 전달하고, Rover GPS(172)는 헤딩값을 도출하기 위한 상대적 PVT 값을 호스트(180)로 전달한다(S5 내지 S11).In addition, the control unit 180 of the vehicle 1 ( 100a ) and the vehicle 2 ( 100b ) transmits information about the nearest base station to the Moving Base GPS 171 side, and the Moving Base GPS 171 is the reference position information to the Rover GPS 172 side. The Moving Base GPS 171 transmits PVT information related to position, speed, and time to the host 180 , and the Rover GPS 172 transmits a relative PVT value for deriving a heading value to the host 180 . It transmits (S5 to S11).

이후, 차량 1(100a) 및 차량 2(100b)의 제어부(180)는 각 모니터(151) 측으로, RTK-PVT를 전달하여 표시하도록 하고, RTK-Heading 정보를 전달하여 표시하도록 한다(S12 내지 S15).Then, the controller 180 of the vehicle 1 ( 100a ) and the vehicle 2 ( 100b ) transmits and displays the RTK-PVT to each monitor 151 side, and transmits and displays the RTK-Heading information (S12 to S15). ).

또한, moving base GPS(171)는 기준 위치를 호스트(180)로 전달하고, 호스트(180)는 자신의 위치를 Broadcasting 하며, 관제소(1000)에서는 각 차량(100)의 호스트(180)의 위치를 실시간으로 추적하는 것이 가능하다(S16 내지 S18).In addition, the moving base GPS 171 transmits the reference location to the host 180 , the host 180 broadcasts its location, and the control center 1000 determines the location of the host 180 of each vehicle 100 . It is possible to track in real time (S16 to S18).

나아가 관제소(1000)는, MAP 서버(2000) 측에 차량 1(100a) 및 차량 2(100b)의 위치 정보를 전송(S19) 하여 업데이트 하고, 업데이트된 위치가 반영된 맵 정보를 차량 1(100a) 및 차량 2(100b)로 전달하여(S20, S21)하여, 차량 1(100a) 및 차량 2(100b)의 운행 및 디스플레이부(151) 상에 위치가 표시되도록 하는 것도 가능하다.Furthermore, the control center 1000 transmits (S19) the location information of the vehicle 1 ( 100a ) and the vehicle 2 ( 100b ) to the MAP server 2000 to update the map information, and the updated location is reflected in the map information of the vehicle 1 ( 100a ) And it is also possible to transmit (S20, S21) to vehicle 2 ( 100b ) so that the operation of vehicle 1 ( 100a ) and vehicle 2 ( 100b ) and the location are displayed on the display unit 151 .

2개의 RTK-GPS를 사용한 차량의 위치/헤딩각 측정 방법Method of measuring vehicle position/heading angle using two RTK-GPS

전술한 것과 같이, 차량의 자율주행을 구현하기 위한 방법으로 차량의 현재 헤딩각도와 현재 위치(위도, 경도)를 함께 사용하는 방법으로, Pure pursuit method, Stanley method 등이 활용될 수 있다.As described above, as a method for realizing autonomous driving of a vehicle, the Pure pursuit method, Stanley method, etc. can be utilized as a method of using the current heading angle and the current location (latitude, longitude) of the vehicle together.

특히, 실외에서 차량의 헤딩 각도와 위치를 측정하는 방법은 크게 다음과 같이 나눌 수 있다. In particular, a method of measuring the heading angle and position of a vehicle outdoors can be roughly divided into the following methods.

1) 위치 측정을 위한 1개의 GPS + 헤딩 각도 측정을 위한 1기의 관성측정 센서1) 1 GPS for position measurement + 1 inertial sensor for heading angle measurement

2) 위치 측정을 위한 1개의 GPS + 차량의 정보 사용2) Using 1 GPS + vehicle's information for location measurement

3) 2개의 GPS를 사용3) Using 2 GPS

본 실시예에서는, GPS 신호가 양호한 비-음영 지역에서는 2기의 GPS를 사용하고, GPS 신호가 미약한 음영 지역(예를 들어, 터널)에서는 차량의 정보를 적극적으로 활용하는 방법을 제안하고자 한다.In this embodiment, two GPS units are used in a non-shaded area with a good GPS signal, and a method of actively utilizing vehicle information in a shaded area (eg, a tunnel) where the GPS signal is weak is proposed. .

즉, GPS 신호가 양호한 비-음영 지역에서는 2기의 GPS를 사용하는 상기 3)의 방법을 적용하고, GPS 신호가 미약한 음영 지역(예를 들어, 터널)에서는 차량의 정보를 적극적으로 활용하는 1)과 2)를 함께 적용하는 방식을 제안하고자 한다.That is, in a non-shaded area where the GPS signal is good, the method of 3) using two GPS units is applied, and in a shaded area (for example, a tunnel) where the GPS signal is weak, vehicle information is actively utilized. We would like to propose a method of applying 1) and 2) together.

이하에서는, Differential-GPS에서의 에러 보정 방법에 따른 구분을 위해, 본 명세서에서는 NTRIP에 대한 내용을 주로 다루므로 앞으로 무선 기반의 에러 보정 위치를 RTK라고 호칭한다.Hereinafter, for classification according to the error correction method in Differential-GPS, since the present specification mainly deals with NTRIP, the radio-based error correction position will be referred to as RTK.

전술한 본 발명의 방식에서는, 차량 정보를 별도로 사용하지 않으므로, 음영지역에서는 차량의 위치 측위가 불가능한 문제점이 있으므로, 본 실시예에서는, 칼만필터를 사용하여 이를 보완할 수 있다.In the above-described method of the present invention, since vehicle information is not separately used, there is a problem that positioning of a vehicle is impossible in a shaded area. In this embodiment, a Kalman filter can be used to compensate for this.

우선 단일 DGPS를 사용한 위치 측위 방법에서는, 도 4에서 설명한 것과 같이, Base station은 지상에 고정하여 움직이지 않는(stationary) 1번째 GPS 수신부, rover에게 GPS 보정 신호(RTCM)을 송신하기 위한 Radio Link로 구성된다.First of all, in the positioning method using a single DGPS, as described in FIG. 4, the base station is fixed on the ground and is stationary as a Radio Link for transmitting the GPS correction signal (RTCM) to the first GPS receiver, the rover. is composed

또한, Rover는 차량에 고정되어 차량과 함께 이동하는 2번째 GPS 수신부와 base station으로 부터 GPS 보정 신호를 수신 받기 위한 Radio Link로 구성된다.In addition, the Rover is composed of a second GPS receiver fixed to the vehicle and moving with the vehicle, and a Radio Link to receive GPS correction signals from the base station.

또한, Radio Link는, 보정 신호의 통신 규격은 RTCM 방식이 주로 사용되고 있으며, Radio 신호 송수신을 위한 하드웨어는 RF, 블루투스, 그리고 최근부터는 네트워크 방식(NTRIP)도 사용될 수 있다(물론, rover 위치가 항상 고정되어 있다면 유선 연결도 가능).In addition, in Radio Link, the RTCM method is mainly used for the communication standard of the correction signal, and RF, Bluetooth, and, recently, the network method (NTRIP) may be used as hardware for radio signal transmission and reception (of course, the rover position is always fixed) A wired connection is also possible).

또한, Radio Link의 통신 속도는 일반적으로 잘 알려진 직렬(serial)-통신만으로 충분하므로, 최근의 GPS IC들은 다음과 같이 구성되어 있다.In addition, since the communication speed of Radio Link is generally sufficient with well-known serial-communication, recent GPS ICs are configured as follows.

직렬-통신 채널 1: GPS로 측정된 신호들을 사용하는 Host에 연결Serial-Communication Channel 1: Connect to Host using GPS-measured signals

직렬-통신 채널 2: 보정신호 송/수신을 위한 Radio Link에 연결Serial-Communication Channel 2: Connected to Radio Link for sending/receiving correction signals

특히, 본 실시예에서의 기술적 특징은, DGPS서버를 사용하여 단말기로부터 가까운 기지국의 RTCM 신호를 단말기로 송신하여 주는 것이다.In particular, the technical feature of the present embodiment is to transmit an RTCM signal of a base station nearby from the terminal to the terminal using a DGPS server.

여기서, RTCM Type-3은 복수의 기준국들(110) 각각의 위치 정보를 포함할 수 있다.Here, RTCM Type-3 may include location information of each of the plurality of reference stations 110 .

또한, DGPS 서버(130)는 수신된 요청 메시지에 포함된 사용자 단말(160)의 위치 정보를 이용하여 상기 사용자 단말(160)과 가장 가까운 거리에 위치한 기준국에 대응하는 GPS 보정 데이터를 선택할 수 있다.In addition, the DGPS server 130 may select GPS correction data corresponding to the reference station located closest to the user terminal 160 by using the location information of the user terminal 160 included in the received request message. .

또한, Strap-Down GPS를 사용한 방법이 적용될 수 있다.In addition, a method using a Strap-Down GPS may be applied.

구체적으로, 본 실시예에서는, DGPS의 신호가 들어오지 않는 음영 지역에서도 위치 측위가 가능한 Inertial-Navigation 기반의 알고리즘을 제안하고자 한다.Specifically, in this embodiment, we intend to propose an algorithm based on Inertial-Navigation that enables positioning even in a shaded area where no DGPS signal is received.

본 실시예에서 제안하는 방법은 측위 필터를 적용할 수 있다.The method proposed in this embodiment may apply a positioning filter.

또한, 차량의 정보나 IMU등을 사용한 예측(Predict) 과정이 적용되고, GPS의 취득이 불가한 경우, GPS 정보를 기반으로 한 필터 업데이트를 포기할 수 있다.In addition, when a prediction process using vehicle information or IMU is applied, and GPS acquisition is impossible, filter update based on GPS information may be abandoned.

또한, GPS의 취득이 가능한 경우, GPS 정보를 기반으로 필터 업데이트를 사용할 수 있다.In addition, if GPS acquisition is possible, filter updates based on GPS information may be used.

본 실시예에서는, 무선으로 수신 받은 “복수”의 RTCM Stream이 Host를 경유하므로 Host가 자신과 최근접 기지국(base station)의 신호를 능동적으로 선택하여 각 GPS(moving base)에 주입 가능하다, In this embodiment, since “plural” RTCM Streams received wirelessly go through the Host, the Host can actively select the signal of itself and the nearest base station and inject it into each GPS (moving base).

구체적인 운영방법을 도 10을 이용하여 설명한다.A specific operation method will be described with reference to FIG. 10 .

도 10은 본 발명과 관련하여, RF와 NTRIP 신호를 모두 송수신 가능한 시스템의 일례를 도시한 것이다.10 illustrates an example of a system capable of transmitting and receiving both RF and NTRIP signals in relation to the present invention.

도 10을 참조하면, 도 8의 내용의 각 단계를 채용하고 있으마 S30 내지 S32 단계가 추가된다.Referring to FIG. 10 , although each step of the contents of FIG. 8 is employed, steps S30 to S32 are added.

구체적으로, 도 10을 참조하면, 차량(100)의 제어부(HOST, 180)는 무선통신부(110)를 통해, 주변의 복수의 기지국(10)에 접속을 요청한다.Specifically, referring to FIG. 10 , the control unit HOST 180 of the vehicle 100 requests access to a plurality of neighboring base stations 10 through the wireless communication unit 110 .

즉, NTRIP 신호 기반의 기지국 1(10a)에 접속 요청을 송부하고(S1), 다른 NTRIP 신호 기반의 기지국 2(10b)에 접속 요청을 송부하며(S2), RF 신호 기반의 기지국 3(10c)에도 접속 요청을 송부할 수 있다(S3).That is, the access request is sent to the base station 1 (10a) based on the NTRIP signal (S1), the access request is sent to the base station 2 (10b) based on another NTRIP signal (S2), and the base station 3 (10c) based on the RF signal It is also possible to send a connection request (S3).

이때, 차량(100)의 HOST(180)는 근접 기지국의 신호를 선택할 수 있다(S4).In this case, the HOST 180 of the vehicle 100 may select a signal of a nearby base station (S4).

예를 들어, RTCM Type 3.0에는 기지국 안테나의 위치를 포함한 정보들이 이미 포함되어 있으므로 이를 사용하여 가까운 기지국을 선택할 수 있다.For example, since RTCM Type 3.0 already includes information including the position of the base station antenna, it can be used to select a nearby base station.

제어부(180)는 Moving Base GPS(171) 측으로 최근접 서버인 NTRIP 신호 기반의 기지국 1(10a)에 대한 정보를 전달한다(S8).The controller 180 transmits information about the base station 1 10a based on the NTRIP signal, which is the nearest server, to the Moving Base GPS 171 (S8).

S8 단계에서, RTCM stream1은 Host(180)에서 선택한 최근접 서버의 RTCM stream을 의미한다.In step S8, RTCM stream1 means the RTCM stream of the nearest server selected by the host 180.

이때, Moving Base GPS(171)는 최근접 서버(기지국) 관련 정보를 기초로, 위치 정보를 교정할 수 있다.In this case, the Moving Base GPS 171 may correct the location information based on the nearest server (base station) related information.

즉, 최근접 서버(기지국) 관련 정보는, 적어도 하나의 위성에서 수신한 신호를 통해 확인된 최근접 서버(기지국)의 위치와 최근접 서버(기지국)의 실제 위치 간의 차이 정보이고, 상기 차이 정보를 기초로, 상기 적어도 하나의 위성과 상기 Moving Base GPS(171) 간의 이격 거리로 인해 발생된 오차를 교정할 수 있다.That is, the nearest server (base station) related information is information on the difference between the location of the nearest server (base station) and the actual location of the nearest server (base station) confirmed through a signal received from at least one satellite, and the difference information Based on , an error generated due to a separation distance between the at least one satellite and the Moving Base GPS 171 may be corrected.

다음으로, Moving Base GPS(171)는 Rover GPS(172) 측으로 교정된 기준 위치 정보를 전달한다(S9).Next, the Moving Base GPS 171 transmits the corrected reference position information to the Rover GPS 172 side (S9).

S9 단계에서, RTCM stream2는 moving base(171)가 Rover GPS(172) 측으로 전송하는 RTCM stream을 의미한다.In step S9, RTCM stream2 means an RTCM stream transmitted by the moving base 171 to the Rover GPS 172 side.

이때, 위치 정보를 획득한 Rover GPS(172)가, 교정된 Moving Base GPS(171)의 위치 정보와 본인이 획득한 위치 정보를 이용하여 자율주행차량(100)의 헤딩각 정보를 산출할 수 있다.At this time, the Rover GPS 172, which has acquired the location information, may calculate the heading angle information of the autonomous vehicle 100 using the corrected location information of the Moving Base GPS 171 and the location information obtained by the user. .

여기서, 헤딩각 정보는, 상기 교정된 Moving Base GPS(171)의 위치 정보 및 미리 설정된 Moving Base GPS(171)와 Rover GPS(172) 간의 이격거리를 기준으로, 상기 Rover GPS(172)가 획득한 위치 정보가 회전한 각도 정보일 수 있다.Here, the heading angle information is obtained by the Rover GPS 172 based on the corrected location information of the Moving Base GPS 171 and the preset separation distance between the Moving Base GPS 171 and the Rover GPS 172 . The position information may be rotation angle information.

또한, Rover GPS(172)는, Moving Base GPS(171)로부터 최근접 서버(기지국) 관련 정보를 전달 받아 위치 정보를 교정한 이후에 헤딩각 정보를 산출할 수도 있다.In addition, the Rover GPS 172 may receive the nearest server (base station) related information from the Moving Base GPS 171 and calculate the heading angle information after correcting the location information.

즉, Rover GPS(172)는 교정된 Moving Base GPS(171)의 위치 정보와 상기 교정된 Rover GPS(172)의 위치 정보를 이용하여 상기 자율주행차량(100)의 헤딩각 정보를 최종적으로 산출할 수도 있다.That is, the Rover GPS 172 uses the corrected position information of the Moving Base GPS 171 and the corrected position information of the Rover GPS 172 to finally calculate the heading angle information of the autonomous vehicle 100 . may be

여기서, RTCM stream1은 Host에서 선택한 최근접 서버의 RTCM stream을 의미한다(Radio Link #4를 통하여 host가 moving base로 전달, S31).Here, RTCM stream1 means the RTCM stream of the nearest server selected by the host (the host is delivered to the moving base through Radio Link #4, S31).

또한, RTCM stream2은 INS Algorithm으로 측위된 차량의 위치와 방위각을 전송하는 RTCM stream을 의미한다(Radio Link #2를 통하여 GPS(moving base, rover)간 송수신, S32).In addition, RTCM stream2 refers to an RTCM stream that transmits the position and azimuth of a vehicle positioned with the INS algorithm (transmission/reception between moving bases (GPS) through Radio Link #2, S32).

이후, INS Algorithm을 적용한다(S30).Thereafter, the INS Algorithm is applied (S30).

여기서, RTK-PVT는 moving base가 fixed되었을 때 측정한 PVT값을 의미하고, RTK-Heading은 rover가 fixed되었을 때 측정한 relative heading값(moving base에 대한 rover의 상대 위치를 측정하므로 쉽게 계산 가능)을 의미하며, “fixed”란 GPS 측정값이 (RTCM 보정을 통해서) 고-정밀 상태임을 의미한다.Here, RTK-PVT means the PVT value measured when the moving base is fixed, and RTK-Heading is the relative heading value measured when the rover is fixed (it can be easily calculated because it measures the relative position of the rover with respect to the moving base) , and “fixed” means that the GPS measurement value (through RTCM calibration) is in a high-precision state.

이후, 호스트(180)는 자신의 위치를 RTCM stream으로 Broadcast하게 된다(S17).Thereafter, the host 180 broadcasts its location as an RTCM stream (S17).

이를 통해, 관제소(1000)에서는 각 차량(100)의 호스트(180)의 위치를 실시간으로 추적하는 것이 가능하다(S18).Through this, it is possible for the control center 1000 to track the location of the host 180 of each vehicle 100 in real time (S18).

구체적으로, 도 11은 본 발명과 관련하여, GPS의 신호 감도에 따라 분류된 케이스에 대응하여 차량의 위치와 방위각의 상태는 정리한 일례를 도시한 것이다.Specifically, FIG. 11 shows an example in which a vehicle position and an azimuth state are summarized corresponding to cases classified according to the signal sensitivity of the GPS in relation to the present invention.

도 11을 참조하면, GPS의 신호 감도에 따라서, 4가지 케이스로 나눌 수 있으며, 이에 따라서 차량의 위치와 방위각의 상태를 나눌 수 있고, 먼저, Moving Base의 측정값으로부터 위치값(X_ENU) 측정이 가능하다(S40).Referring to FIG. 11 , it can be divided into four cases according to the signal sensitivity of the GPS, and thus the vehicle position and the azimuth state can be divided. First, the position value (X_ENU) measurement is performed from the measurement value of the Moving Base. It is possible (S40).

이후, Rover의 측정값으로부터 헤딩각(Relative heading) 측정이 가능하다(S44).Thereafter, it is possible to measure the heading angle (Relative heading) from the measured value of the Rover (S44).

또한, Vehicle의 측정값(속력[m/s], 조향각[radian])으로 부터 차량의 상태값을 칼만필터 예측(Predict)이 가능하다(S41).In addition, it is possible to predict the state value of the vehicle from the measured values of the vehicle (speed [m/s], steering angle [radian]) (S41).

또한, 예측된 차량의 상태값을 RTK-GPS의 상태(Case check)에 따라서 칼만필터 업데이트(Update,)가 가능해진다.In addition, it is possible to update the Kalman filter according to the RTK-GPS state (Case check) of the predicted vehicle state value.

본 발명에 적용되는 칼만 필터의 적용 방식을 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.An application method of the Kalman filter applied to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 12의 (a) 및 (b)는, 차량의 Bicycle model 및 Bicycle model의 기하학을 도시한 것이다.12 (a) and (b) show the geometry of a Bicycle model and a Bicycle model of a vehicle.

도 12의 (a) 및 (b)를 참조하면, 차량의 전륜과 후륜의 차축 중심에 한 쌍의 단일바퀴가 존재하는 자전거 모델로 단순화 할 수 있다. Referring to FIGS. 12A and 12B , it can be simplified to a bicycle model in which a pair of single wheels exist at the center of the axles of the front and rear wheels of the vehicle.

이때, 자전거 모델의 운동 방정식은 2차원 평면에서 차량이 움직이고, 전륜만 조향이 가능한 non-holonomic constraint를 고려하여 다음의 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.At this time, the motion equation of the bicycle model can be defined as the following Equation 1 in consideration of the non-holonomic constraint in which the vehicle moves in a two-dimensional plane and only the front wheels can be steered.

수학식 1Equation 1

Figure 112020136724919-pat00004
Figure 112020136724919-pat00004

여기서,

Figure 112020136724919-pat00005
는 각각 2차원 평면에서 후륜과 전륜의 위치이고,
Figure 112020136724919-pat00006
는 2차원 평면의 x축 기준의 차량의 방위각(=헤딩각)이며, 차량의 진행방향 벡터(heading vector)와 같은 방향을 가진다.
Figure 112020136724919-pat00007
는 차량의 전륜 조향각을 의미한다. here,
Figure 112020136724919-pat00005
are the positions of the rear and front wheels in the two-dimensional plane, respectively,
Figure 112020136724919-pat00006
is the azimuth (= heading angle) of the vehicle based on the x-axis of the two-dimensional plane, and has the same direction as the heading vector of the vehicle.
Figure 112020136724919-pat00007
is the front wheel steering angle of the vehicle.

도 12에서는, 전륜이 후륜으로부터 차량의 방위각(

Figure 112020136724919-pat00008
)에 대해 거리 L만큼 위치하고 있기 때문에 전륜의 위치는 다음의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.In Fig. 12, the front wheel is the azimuth angle of the vehicle from the rear wheel (
Figure 112020136724919-pat00008
) by the distance L, the position of the front wheel can be expressed as in Equation 2 below.

수학식 2Equation 2

Figure 112020136724919-pat00009
Figure 112020136724919-pat00009

위로부터, 다음 수학식 3을 구할 수 있다From the top, the following equation 3 can be obtained

수학식 3Equation 3

Figure 112020136724919-pat00010
Figure 112020136724919-pat00010

또한, 차량의 속도 벡터는 차량의 속력(

Figure 112020136724919-pat00011
)과 헤딩 각도(
Figure 112020136724919-pat00012
)로부터 다음의 수학식 4와 같이 계산할 수 있다.Also, the vehicle's speed vector is the vehicle's speed (
Figure 112020136724919-pat00011
) and heading angle (
Figure 112020136724919-pat00012
) can be calculated as in Equation 4 below.

수학식 4Equation 4

Figure 112020136724919-pat00013
Figure 112020136724919-pat00013

결과적으로, 차량의 운동 방정식은 다음의 수학식 5와 같이 쓸 수 있다.As a result, the equation of motion of the vehicle can be written as Equation 5 below.

수학식 5Equation 5

Figure 112020136724919-pat00014
Figure 112020136724919-pat00014

한편, 도 13은 본 발명과 관련하여, WGS84 Earth 모델 상수를 나타낸 것이다.On the other hand, Figure 13 shows the WGS84 Earth model constant in relation to the present invention.

GPS 수신기는 World Geodetic System 1984 Earth 모델(WGS84)에 명시된 위치 추정치를 제공하며, ENU 혹은 NED frame으로 변환하기 위해 필요한 상수 equatorial radius와 polar radius는 도 13에 도시된 것과 같이, a, b로 정의될 수 있다.The GPS receiver provides the position estimate specified in the World Geodetic System 1984 Earth model (WGS84), and the constant equatorial radius and polar radius required for conversion to an ENU or NED frame are to be defined as a and b, as shown in FIG. can

GPS 수신기로부터 수신된 위치 데이터

Figure 112020136724919-pat00015
로부터 ECEF(Earth-Centered, Earth-Fixed) 좌표계 상의 차량 위치를 계산하기 위한 수식은 다음의 수학식 6과 같다. Location data received from GPS receiver
Figure 112020136724919-pat00015
Equation for calculating the vehicle position on the ECEF (Earth-Centered, Earth-Fixed) coordinate system from Equation 6 is as follows.

수학식 6Equation 6

Figure 112020136724919-pat00016
Figure 112020136724919-pat00016

여기서,

Figure 112020136724919-pat00017
은 위도(latitude),
Figure 112020136724919-pat00018
는 경도(longitude),
Figure 112020136724919-pat00019
는 고도(altitude)를 의미한다. 는 지구의 수직 곡률 반경이며 다음의 수학식 7과 같이 정의된다.here,
Figure 112020136724919-pat00017
is latitude,
Figure 112020136724919-pat00018
is the longitude,
Figure 112020136724919-pat00019
stands for altitude. is the vertical radius of curvature of the Earth and is defined as in Equation 7 below.

수학식 7Equation 7

Figure 112020136724919-pat00020
Figure 112020136724919-pat00020

다음으로, ECEF 좌표계상의

Figure 112020136724919-pat00021
로부터 ENU 좌표계 상의 위치 벡터(
Figure 112020136724919-pat00022
)로 변환하는 수식은 다음의 수학식 8과 같다.Next, in the ECEF coordinate system,
Figure 112020136724919-pat00021
From the position vector in the ENU coordinate system (
Figure 112020136724919-pat00022
) is the same as Equation 8 below.

수학식 8Equation 8

Figure 112020136724919-pat00023
Figure 112020136724919-pat00023

한편, 2개의 GPS를 사용하는 경우, 수학식 8의 위치(

Figure 112020136724919-pat00024
)는 Moving Base에서 측위한 PVT로부터 계산하고, 수학식 5의 헤딩각(
Figure 112020136724919-pat00025
)은 Rover의 Relative heading으로 직접 측위할 수 있다.On the other hand, when using two GPS, the position of Equation 8 (
Figure 112020136724919-pat00024
) is calculated from the PVT measured by the Moving Base, and the heading angle (
Figure 112020136724919-pat00025
) can be positioned directly as the Relative heading of the Rover.

특별히, 2개의 GPS를 사용되는 경우, 사용할 수 있는 INS 알고리즘을 도 11과 같이 제안하게 된 것이다.In particular, when two GPSs are used, an INS algorithm that can be used is proposed as shown in FIG. 11 .

수학식 5의 차량 모델로부터 칼만 필터 구현을 위한 시 이산화-방정식(discrete-time model)을 다음의 수학식 9와 같이 쓰기로 한다.A discrete-time model for implementing the Kalman filter from the vehicle model of Equation 5 is written as Equation 9 below.

수학식 9Equation 9

Figure 112020136724919-pat00026
Figure 112020136724919-pat00026

이로부터, 칼만 필터 알고리즘을 다음과 같이 적용할 수 있다. From this, the Kalman filter algorithm can be applied as follows.

본 실시예에 적용되는 칼만필터의 Predict와 Update는 하기의 수학식 10 및 수학식 11에 따라 적용된다.Predict and Update of the Kalman filter applied to this embodiment are applied according to Equations 10 and 11 below.

수학식 10은 Predict와 관련된 것이고, 수학식 11은 Update와 관련된 것이다.Equation 10 is related to Predict, and Equation 11 is related to Update.

수학식 10Equation 10

Figure 112020136724919-pat00027
Figure 112020136724919-pat00027

수학식 11Equation 11

Figure 112020136724919-pat00028
Figure 112020136724919-pat00028

도 14는 본 발명과 관련하여, 칼만필터의 Predict와 Update 과정 등을 설명하기 위한 도면이다.14 is a diagram for explaining the Predict and Update processes of the Kalman filter in relation to the present invention.

도 14를 참조하면, 본 실시예에서, Update 과정에서 2개의 RTK-GPS가 사용된 점을 고려하여 공분산 행렬 Q와 R의 값을 조절하는 방법(Update rule)이 적용될 수 있다.Referring to FIG. 14 , in this embodiment, a method of adjusting the values of covariance matrices Q and R (Update rule) may be applied in consideration of the fact that two RTK-GPSs are used in the update process.

Figure 112020136724919-pat00029
Figure 112020136724919-pat00029

Update Rule(using Case check)과 관련하여, 다음과 같은 내용이 적용될 수 있다.In relation to the Update Rule (using Case check), the following may be applied.

Figure 112020136724919-pat00030
Figure 112020136724919-pat00030

도 15는 본 발명과 관련하여, 4가지 RTK 상태에 따라 GPS의 측정값과 차량의 상태 정보를 융합하여 차량의 상태를 측위하는 일례를 도시한 것이다.15 illustrates an example of positioning the vehicle state by fusing GPS measurement values and vehicle state information according to four RTK states in relation to the present invention.

도 15를 참조하면, 하기의 내용이 적용될 수 있다.Referring to FIG. 15 , the following may be applied.

Figure 112020136724919-pat00031
Figure 112020136724919-pat00031

즉, 본 실시예에서는 IMU로 측위되는 롤/피치각은 아는 것으로 가정하고, 위치와(,) 헤딩각(

Figure 112020136724919-pat00032
)에 대해서만 사용하게 되고, 결론적으로 제안하는 INS 알고리즘의 목적은 차량의 상태 =[,,
Figure 112020136724919-pat00033
]^ 를 측위하는 것이 된다.That is, in this embodiment, it is assumed that the roll/pitch angle positioned by the IMU is known, and the position and (,) heading angle (
Figure 112020136724919-pat00032
), and in conclusion, the purpose of the proposed INS algorithm is vehicle state =[,,
Figure 112020136724919-pat00033
]^ is to be positioned.

위의 4가지 RTK 상태에 따라, GPS의 측정값과 차량의 상태 정보를 융합하여 차량의 상태를 측위할 수 있게 된다.According to the above four RTK states, the state of the vehicle can be determined by fusion of the GPS measurement value and the vehicle state information.

필요 시, 도 11의 구조를 도 11과 같이 확장할 수 있다. If necessary, the structure of FIG. 11 may be extended as shown in FIG. 11 .

즉, 도 16은 도 11과 관련하여, 각 Host가 자신의 위치를 RTCM stream으로 Broadcast함으로써 관제소에서 Host의 위치를 추적 가능하도록 한 확장된 시스템의 일례를 도시한 것이다.That is, in relation to FIG. 11, FIG. 16 shows an example of an extended system in which each host broadcasts its location as an RTCM stream so that the location of the host can be tracked in the control center.

도 11과 같이 NTRIP 방식으로 broadcast한다면 Host에서 NTRIP client 기능 뿐 아니라 NTRIP server 기능을 구현해야 하는 단점이 있다.If broadcast in the NTRIP method as shown in FIG. 11, there is a disadvantage in that the host needs to implement the NTRIP server function as well as the NTRIP client function.

그러나, 인터넷 프로토콜은 기본적으로 송수신이 모두 가능한 양방향성이므로 도 11의 구현을 위한 추가적인 하드웨어는 불필요 하다.However, since the Internet protocol is basically bidirectional in which both transmission and reception are possible, additional hardware for the implementation of FIG. 11 is unnecessary.

또한, 도 16의 Broadcast를 위한 통신 방식은 NTRIP 외에도 다양한 방법으로 구현 가능할 수 있다.In addition, the communication method for the broadcast of FIG. 16 may be implemented in various methods other than NTRIP.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. Meanwhile, the above-described embodiments of the present invention may be implemented through various means. For example, embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.In case of implementation by hardware, the method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), Programmable Logic Devices (PLDs). , FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.In the case of implementation by firmware or software, the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, or function that performs the functions or operations described above. The software code may be stored in the memory unit and driven by the processor. The memory unit may be located inside or outside the processor, and may transmit and receive data to and from the processor by various known means.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.The detailed description of the preferred embodiments of the present invention disclosed as described above is provided to enable any person skilled in the art to make and practice the present invention. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the scope of the present invention. For example, those skilled in the art may use each configuration described in the above-described embodiments in a way in combination with each other. Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.The present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as restrictive in all respects but as exemplary. The scope of the present invention should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention. The present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein. In addition, claims that are not explicitly cited in the claims may be combined to form an embodiment, or may be included as a new claim by amendment after filing.

Claims (14)

자율주행차량의 주행 제어 방법에 있어서,
상기 자율주행차량의 통신부가 주변의 복수의 기지국으로 접속 요청 신호를 전송하는 제 1 단계;
상기 통신부가 상기 복수의 기지국 중 적어도 하나인 제 1 기지국으로부터 상기 접속 요청 신호에 대응한 접속 신호를 수신하는 제 2 단계;
상기 자율주행차량의 제어부가 상기 제 1 기지국 중 상기 자율주행차량과 가장 근접한 제 2 기지국을 선별하는 제 3 단계;
상기 제어부가 상기 선별된 제 2 기지국 관련 정보를 상기 자율주행차량의 제 1 GPS로 전달하는 제 4 단계;
제 1 위치 정보를 획득한 상기 제 1 GPS가, 상기 제 2 기지국 관련 정보를 기초로, 상기 제 1 위치 정보를 교정하는 제 5 단계;
상기 제 1 GPS와 일정 거리 이격하여 상기 자율주행차량에 배치된 제 2 GPS로, 상기 제 1 GPS가 상기 교정된 제 1 위치 정보를 전달하는 제 6 단계;
제 2 위치 정보를 획득한 제 2 GPS가, 상기 교정된 제 1 위치 정보와 상기 제 2 위치 정보를 이용하여 상기 자율주행차량의 헤딩각 정보를 산출하는 제 7 단계; 및
상기 제 1 GPS로부터 전달된 상기 교정된 제 1 위치 정보와 상기 제 2 GPS로부터 전달된 상기 헤딩각 정보를 기초로, 상기 제어부가 상기 자율주행차량의 주행을 제어하는 제 8 단계;를 포함하고,

상기 제 7단계와 상기 제 8 단계 사이에는,
상기 자율주행차량으로부터, 상기 자율주행차량의 속력 및 조향각 정보를 수신하여 상기 제어부가 상기 자율주행차량의 상태 정보를 결정하는 제 7.5 단계;를 더 포함하고,
상기 제 8 단계에서, 상기 제어부는 상기 상태 정보를 선택적으로 이용하여 상기 자율주행차량의 주행을 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행 제어 방법.
In the driving control method of an autonomous vehicle,
a first step of transmitting, by a communication unit of the autonomous vehicle, a connection request signal to a plurality of neighboring base stations;
a second step of receiving, by the communication unit, an access signal corresponding to the access request signal from a first base station that is at least one of the plurality of base stations;
a third step of selecting, by the control unit of the autonomous vehicle, a second base station closest to the autonomous vehicle among the first base stations;
a fourth step of transmitting, by the control unit, the selected information related to the second base station to the first GPS of the autonomous vehicle;
a fifth step of calibrating, by the first GPS having obtained the first location information, the first location information based on the second base station-related information;
a sixth step of transmitting, by the first GPS, the corrected first location information to a second GPS disposed in the autonomous vehicle spaced apart from the first GPS by a predetermined distance;
a seventh step of calculating, by a second GPS having obtained second location information, heading angle information of the autonomous vehicle by using the corrected first location information and the second location information; and
an eighth step of controlling the driving of the autonomous vehicle by the controller based on the corrected first location information transmitted from the first GPS and the heading angle information transmitted from the second GPS; and

Between the seventh step and the eighth step,
Step 7.5, wherein the control unit determines the state information of the autonomous vehicle by receiving information on the speed and the steering angle of the autonomous vehicle from the autonomous vehicle;
In the eighth step, the control unit selectively uses the state information to control the driving of the autonomous driving vehicle.
삭제delete ◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 3 was abandoned when paying the registration fee.◈ 제 1항에 있어서,
상기 제 1GPS 및 상기 제 2 GPS의 신호값이 미리 지정된 수치 이상으로 양호한 경우, 상기 제어부는, 상기 교정된 제 1 위치 정보와 상기 헤딩각 정보만을 이용하여 상기 자율주행차량의 주행을 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행 제어 방법.
The method of claim 1,
When the signal values of the first GPS and the second GPS are better than a predetermined value, the controller controls the driving of the autonomous vehicle using only the corrected first location information and the heading angle information. A driving control method of an autonomous driving vehicle.
◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 4 was abandoned when paying the registration fee.◈ 제 3항에 있어서,
상기 제 1GPS 및 상기 제 2 GPS의 신호값이 미리 지정된 수치 미만인 경우, 상기 제어부는, 상기 상태 정보를 이용하여 상기 자율주행차량의 주행을 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행 제어 방법.
4. The method of claim 3,
When the signal values of the first GPS and the second GPS are less than a predetermined value, the control unit controls the driving of the autonomous vehicle by using the state information.
◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 5 was abandoned when paying the registration fee.◈ 제 4항에 있어서,
상기 제어부는, 칼만 필터 알고리즘에 따른 예측(Predict) 및 업데이트(Update) 동작에 따라 상기 자율주행차량의 상태 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행 제어 방법.
5. The method of claim 4,
and the controller determines the state information of the autonomous vehicle according to a prediction and update operation according to a Kalman filter algorithm.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 기지국 관련 정보는, 적어도 하나의 위성에서 수신한 신호를 통해 확인된 상기 제 2 기지국의 위치와 상기 제 2 기지국의 실제 위치 간의 차이 정보이고,
상기 제 5 단계에서는,
상기 차이 정보를 기초로, 상기 적어도 하나의 위성과 상기 제 1 GPS 간의 이격 거리로 인해 발생된 오차를 교정하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행 제어 방법.
The method of claim 1,
The second base station-related information is information about a difference between the location of the second base station confirmed through a signal received from at least one satellite and the actual location of the second base station,
In the fifth step,
and correcting an error generated due to a separation distance between the at least one satellite and the first GPS based on the difference information.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 기지국은, RTCM(Radio Technical Commission for Maritime) stream 및 RF(RadioFrequency) stream 중 적어도 하나를 이용하여 통신하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행 제어 방법.
The method of claim 1,
The plurality of base stations, the driving control method of the autonomous vehicle, characterized in that the communication using at least one of a RTCM (Radio Technical Commission for Maritime) stream and an RF (Radio Frequency) stream.
제 1항에 있어서,
상기 교정된 제 1 위치 정보는,
상기 자율주행차량의 위치, 속도 및 상기 위치 상에서의 시간 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행 제어 방법.
The method of claim 1,
The corrected first location information,
The driving control method of the autonomous driving vehicle, characterized in that it includes information on the position, speed, and time on the position of the autonomous driving vehicle.
제 1항에 있어서,
상기 헤딩각 정보는,
상기 교정된 제 1 위치 정보 및 미리 설정된 상기 제 1 GPS와 상기 제 2 GPS 간의 이격거리를 기준으로, 상기 제 2 GPS가 획득한 제 2 위치 정보가 회전한 각도 정보인 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행 제어 방법.
The method of claim 1,
The heading angle information is
Based on the corrected first location information and a preset separation distance between the first GPS and the second GPS, the second location information obtained by the second GPS is rotation angle information. of driving control method.
제 1항에 있어서,
상기 제 7 단계는,
상기 제 2 위치 정보를 획득한 상기 제 2 GPS가, 제 2 기지국 관련 정보를 기초로, 상기 제 2 위치 정보를 교정하는 제 7-1 단계; 및
상기 제 2 GPS가, 상기 교정된 제 1 위치 정보와 상기 교정된 제 2 위치 정보를 이용하여 상기 자율주행차량의 헤딩각 정보를 산출하는 제 7-2 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행 제어 방법.
The method of claim 1,
The seventh step is
a 7-1 step of calibrating, by the second GPS having obtained the second location information, the second location information based on the second base station-related information; and
and a 7-2 step of calculating, by the second GPS, the heading angle information of the autonomous vehicle by using the corrected first position information and the corrected second position information. A method of controlling the driving of a vehicle.
제 1항에 있어서,
상기 제 8 단계 이후에는,
상기 통신부가 상기 교정된 제 1 위치 정보 및 상기 헤딩각 정보를 인터넷 프로토콜을 기초로 방송(Broadcasting)하는 제 9 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행 제어 방법.
The method of claim 1,
After the eighth step,
A ninth step of broadcasting, by the communication unit, the corrected first location information and the heading angle information based on an Internet protocol;
제 1항에 있어서,
상기 제 8 단계는,
상기 자율주행차량이 미리 지정된 목표 지점에 도달할 수 있도록, 상기 제어부는, 상기 교정된 제 1 위치 정보 및 상기 헤딩각 정보를 기초로 상기 자율주행차량의 방향 및 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행 제어 방법.
The method of claim 1,
The eighth step is
Autonomy, characterized in that the control unit controls the direction and speed of the autonomous vehicle based on the corrected first position information and the heading angle information so that the autonomous vehicle can reach a predetermined target point. A driving control method of a driving vehicle.
◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 13 was abandoned when paying the registration fee.◈ 제 1항에 있어서,
상기 복수의 기지국은 골프장으로부터 미리 지정된 이격 범위 이내에 존재하는 기지국이고,
상기 자율주행차량은, 상기 골프장 내부에 배치된 골프 카트인 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행 제어 방법.
The method of claim 1,
The plurality of base stations are base stations existing within a predetermined separation range from the golf course,
The autonomous driving vehicle is a driving control method of an autonomous driving vehicle, characterized in that the golf cart disposed inside the golf course.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 단계 내지 상기 제 8 단계는, 주기적으로 반복하여 수행되고,
상기 제 1 단계 내지 상기 제 8 단계의 주기적 반복 수행 결과에 따라 상기 제 1 기지국은 변경 가능한 것을 특징으로 하는 자율주행차량의 주행 제어 방법.
The method of claim 1,
The first to the eighth steps are periodically and repeatedly performed,
The driving control method of an autonomous vehicle, characterized in that the first base station can be changed according to a result of periodically repeating the first to the eighth steps.
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