KR102325119B1 - Vehicles updating point cloud maps using lidar coordinates - Google Patents

Vehicles updating point cloud maps using lidar coordinates Download PDF

Info

Publication number
KR102325119B1
KR102325119B1 KR1020210054418A KR20210054418A KR102325119B1 KR 102325119 B1 KR102325119 B1 KR 102325119B1 KR 1020210054418 A KR1020210054418 A KR 1020210054418A KR 20210054418 A KR20210054418 A KR 20210054418A KR 102325119 B1 KR102325119 B1 KR 102325119B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
map data
coordinates
point
distance
lidar
Prior art date
Application number
KR1020210054418A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정선재
김재승
Original Assignee
주식회사 모빌테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 모빌테크 filed Critical 주식회사 모빌테크
Priority to KR1020210054418A priority Critical patent/KR102325119B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102325119B1 publication Critical patent/KR102325119B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/38Electronic maps specially adapted for navigation; Updating thereof
    • G01C21/3804Creation or updating of map data
    • G01C21/3859Differential updating map data
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • G01C21/165Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation combined with non-inertial navigation instruments
    • G01C21/1652Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation combined with non-inertial navigation instruments with ranging devices, e.g. LIDAR or RADAR
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/38Electronic maps specially adapted for navigation; Updating thereof
    • G01C21/3804Creation or updating of map data
    • G01C21/3833Creation or updating of map data characterised by the source of data
    • G01C21/3848Data obtained from both position sensors and additional sensors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/89Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42Determining position
    • G01S19/45Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
    • G01S19/47Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement the supplementary measurement being an inertial measurement, e.g. tightly coupled inertial
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/90Details of database functions independent of the retrieved data types
    • G06F16/907Retrieval characterised by using metadata, e.g. metadata not derived from the content or metadata generated manually
    • G06F16/909Retrieval characterised by using metadata, e.g. metadata not derived from the content or metadata generated manually using geographical or spatial information, e.g. location
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/90Details of database functions independent of the retrieved data types
    • G06F16/95Retrieval from the web
    • G06F16/954Navigation, e.g. using categorised browsing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Library & Information Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

The present invention provides a vehicle capable of efficiently and precisely updating map data by using a relation between LiDAR coordinates and the existing map data. In accordance with one embodiment of the present invention, the vehicle can comprise: a memory storing the reference map data; the LiDAR sensor acquiring a LiDAR coordinate around the vehicle; and a processor which extracts the coordinate of the reference map data, determines the map data coordinate on the reference map data corresponding to a random point of the LiDAR coordinate, determines the distance between the random point and the map data coordinate, and, if the distance exceeds a predetermined reference value, determines that the random point is the newly generated map data, or if the distance is under the predetermined reference value, determines the random point as the existing map data, thereby updating the reference map data.

Description

라이다 좌표를 이용한 점군 지도 업데이트를 수행하는 차량{VEHICLES UPDATING POINT CLOUD MAPS USING LIDAR COORDINATES}Vehicle that performs point cloud map update using lidar coordinates {VEHICLES UPDATING POINT CLOUD MAPS USING LIDAR COORDINATES}

본 발명은 자율 주행을 수행하는데 필요한 맵 데이터를 생성하는 차량으로 보다 상세하게는 라이다 좌표를 이용한 점군 지도 업데이트를 수행하는 차량에 관련된 기술이다.The present invention relates to a vehicle that generates map data necessary for autonomous driving, and more particularly, relates to a vehicle that performs point cloud map update using lidar coordinates.

자율 주행 자동차는 미래 산업으로 크게 각광받고 있으며, 연구개발이 활발히 이루어지고 있는 분야 중에 하나이다. 자율 주행은 주위 환경을 인식하는 인지 시스템, 인식된 환경으로부터 경로를 계획하고 수정하는 판단 시스템과 계획된 경로를 따라 차량을 제어하는 제어시스템으로 구성되어 구현될 수 있다.Self-driving cars are receiving a lot of spotlight as a future industry, and one of the fields in which R&D is being actively conducted. Autonomous driving may be implemented with a cognitive system that recognizes the surrounding environment, a judgment system that plans and corrects a route from the recognized environment, and a control system that controls the vehicle along the planned route.

한편 자율 주행에서 제공되는 맵 데이터를 형성하는데 있어서 차량이 인지하는 여러 데이터가 이용될 수 있다.Meanwhile, various data recognized by the vehicle may be used to form map data provided by autonomous driving.

차량은 카메라, 라이다(LiDAR), 레이다(RADAR) 등의 센서를 이용하여 주변 환경 및 객체를 인식할 수 있다. 이러한 시스템이 동작하기 위해서는 현재 차량과 객체와의 거리를 계산하는 것이 매우 중요하다.A vehicle may recognize a surrounding environment and an object by using sensors such as a camera, LiDAR, and RADAR. In order for this system to work, it is very important to calculate the distance between the current vehicle and the object.

라이다(LiDAR)란 펄스 레이저를목표물에 방출하고 빛이 돌아오기까지 한편 차량은 생성한 맵 데이터를 시점에 따라 업데이트하는 동작이 요구되는데 업데이트 시 많은 연산이 요구되고 업데이트 된 맵 데이터의 정확도가 높지 않아 자율 주행을 수행하는 차량에게 제공하기 어려운 문제점이 있다.LiDAR emits a pulsed laser to the target and until the light returns, while the vehicle needs to update the generated map data depending on the point of time. Therefore, there is a problem in that it is difficult to provide a vehicle that performs autonomous driving.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있는 실정이다. Therefore, research to solve these problems is being actively conducted.

공개특허공보 KR 10-2019-0043035 (2019.04.25)Laid-open Patent Publication KR 10-2019-0043035 (2019.04.25)

본 발명은 라이다 좌표와 기존의 맵 데이터의 관계를 이용하여 효율적이고 정확하게 맵 데이터 업데이트를 수행하는 차량을 제공한다.The present invention provides a vehicle that efficiently and accurately performs map data update using a relationship between lidar coordinates and existing map data.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량은 기준 맵 데이터를 저장하는 메모리; 차량 주변의 라이다 좌표를 획득하는 라이다 센서; 및 상기 기준 맵 데이터의 좌표를 추출하고,A vehicle according to an embodiment of the present invention includes a memory for storing reference map data; a lidar sensor that acquires lidar coordinates around the vehicle; and extracting the coordinates of the reference map data,

라이다 좌표 중 임의의 포인트와 대응되는 상기 기준 맵 데이터상의 맵 데이터 좌표를 결정하고,determining map data coordinates on the reference map data corresponding to any point among lidar coordinates;

상기 임의의 포인트와 상기 맵 데이터 좌표 사이의 거리를 결정하고,determining the distance between the arbitrary point and the map data coordinates;

상기 거리가 미리 결정된 기준 값을 초과하면 상기 임의의 포인트를 새로 생성된 맵 데이터로 판단하거나, If the distance exceeds a predetermined reference value, the arbitrary point is determined as newly created map data, or

상기 거리가 미리 결정된 기준 값 미만이면 상기 임의의 포인트를 기존의 맵 데이터로 판단하여 상기 기준 맵 데이터를 업데이트하는 프로세서;를 포함할 수 있다.and a processor configured to update the reference map data by determining the arbitrary point as existing map data when the distance is less than a predetermined reference value.

상기 프로세서는 상기 기준 맵 데이터에 포함된 높이 데이터 각각에 플립(flip)연산을 수행하고, 상기 플립 연산이 수행된 높이 데이터 상의 복수의 평면의 집합을 이용하여 상기 지면 맵 데이터를 형성할 수 있다.The processor may perform a flip operation on each of the height data included in the reference map data, and form the ground map data using a set of a plurality of planes on the height data on which the flip operation is performed.

상기 프로세서는, 상기 복수의 평면 사이에 대응되는 영역에 미리 결정된 보간 알고리즘(Moving Least Square)수행하여 상기 지면 맵 데이터를 형성할 수 있다.The processor may perform a predetermined interpolation algorithm (Moving Least Square) on a region corresponding to the plurality of planes to form the ground map data.

상기 프로세서는, 상기 거리가 미리 결정된 제1기준 값을 초과하면, 상기 임의의 좌표를 생성된 포인트로 결정할 수 있다.When the distance exceeds a first reference value, the processor may determine the arbitrary coordinates as the generated point.

상기 프로세서는, 상기 임의의 포인트와 상기 지면 맵 데이터 사이의 거리를 계산하고, 상기 임의의 포인트와 상기 지면 맵 데이터 사이의 거리가 미리 결정된 제2값 미만하면 상기 임의의 포인트를 생성된 포인트로 결정할 수 있다.The processor calculates a distance between the arbitrary point and the ground map data, and determines the arbitrary point as a generated point if the distance between the arbitrary point and the ground map data is less than a second predetermined value. can

상기 프로세서는, 상기 임의의 포인트와 상기 지면 맵 데이터 사이의 거리를 계산하고, 상기 임의의 포인트와 상기 지면 맵 데이터 사이의 거리가 미리 결정된 제2값을 초과하면 상기 임의의 포인트를 사라진 포인트로 결정할 수 있다.The processor calculates a distance between the arbitrary point and the ground map data, and determines the arbitrary point as a missing point if the distance between the arbitrary point and the ground map data exceeds a second predetermined value. can

상기 프로세서는, 상기 기준 맵 데이터에 상기 생성된 포인트에 대응되는 데이터를 추가하고, 상기 사라진 포인트에 대응되는 제거하여 상기 기준 맵 데이터의 업데이트를 수행할 수 있다.The processor may update the reference map data by adding data corresponding to the generated point to the reference map data and removing the data corresponding to the missing point.

상기 프로세서는, 상기 기준 맵 데이터에 상기 생성된 포인트에 대응되는 데이터를 추가하고,The processor adds data corresponding to the generated point to the reference map data,

상기 사라진 포인트에 대응되는 제거하여 상기 기준 맵 데이터의 업데이트를 수행하고, performing an update of the reference map data by removing corresponding to the disappeared point,

상기 기준 맵 정보에 대응되는 포인트를 제1집합으로 설정하고, 상기 라이다 좌표에 대응되는 포인트를 제2집합으로 설정하고, 상기 생성된 포인트를 제3집합으로 설정하고, 상기 사라진 포인트를 제4집합으로 생성하고,A point corresponding to the reference map information is set as a first set, a point corresponding to the lidar coordinate is set as a second set, the generated point is set as a third set, and the disappearing point is set as a fourth set create a set,

상기 라이다 좌표가 상기 제1집합에 포함되지 않으면 상기 라이다 좌표를 상기 생성된 포인트로 결정하고,If the lidar coordinates are not included in the first set, the lidar coordinates are determined as the generated points,

상기 생성된 포인트로 결정된 좌표가 상기 제2잡합에 포함되지 않고 상기 지면 맵 데이터에 포함되지 않으면 상기 생성된 포인트를 상기 제4집합에 포함되는 것으로 판단하고,If the coordinates determined by the generated points are not included in the second set and are not included in the ground map data, it is determined that the generated points are included in the fourth set,

상기 기준 맵 데이터와 상기 사라진 포인트의 차이를 기초로 상기 제5집합을 생성하고, 상기 제3집합과 상기 제5집합의 합집합을 연산하여 상기 기준 맵 데이터를 업데이트 할 수 있다.The fifth set may be generated based on a difference between the reference map data and the missing point, and the reference map data may be updated by calculating the union of the third set and the fifth set.

상기 프로세서는, 상기 기준 맵 데이터 상에서 상기 임의의 포인트와 매칭되는 기준 포인트를 결정하고, 상기 임의의 포인트와 상기 기준 포인트를 이용하여 상기 라이다 좌표를 상기 기준 맵 데이터에 동기화 시킬 수 있다.The processor may determine a reference point matching the arbitrary point on the reference map data, and synchronize the lidar coordinates with the reference map data using the arbitrary point and the reference point.

상기 프로세서는, 상기 기준 맵 데이터를 미리 결정된 크기의 복수의 격자로 분할하고, 상기 복수의 격자 중 상기 임의의 포인트와 대응되는 격자를 결정하고, 상기 임의의 포인트와 상기 임의의 포인트와 대응되는 격자에 포함된 The processor divides the reference map data into a plurality of grids of a predetermined size, determines a grid corresponding to the arbitrary point among the plurality of grids, and a grid corresponding to the arbitrary point and the arbitrary point. included in

상기 맵 데이터 좌표 사이의 거리를 기초로 상기 기준 맵 데이터를 업데이트할 수 있다.The reference map data may be updated based on the distance between the map data coordinates.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량은 상기 차량의 위치 데이터를 획득하는 GPS 모듈 및 관성 측정 장치를 더 포함하고,The vehicle according to an embodiment of the present invention further comprises a GPS module and an inertial measurement device for obtaining the location data of the vehicle,

상기 기준 맵 데이터는, 상기 라이다 센서가 획득하는 상기 라이다 좌표를 상기 관성 측정 장치를 통해 상기 차량의 위치 데이터 로 동기화시켜 형성된 좌표 값을 누적하여 형성될 수 있다.The reference map data may be formed by accumulating coordinate values formed by synchronizing the lidar coordinates obtained by the lidar sensor with the position data of the vehicle through the inertial measurement device.

일 실시예에 따른 차량은 라이다 좌표와 기존의 맵 데이터의 관계를 이용하여 효율적이고 정확하게 맵 데이터 업데이트를 수행할 수 있다.A vehicle according to an embodiment may efficiently and accurately update map data using a relationship between lidar coordinates and existing map data.

일 실시예에 따른 차량은 업데이트된 맵 데이터를 이용하여 안전한 자율 주행을 수행할 수 있다.The vehicle according to an embodiment may perform safe autonomous driving by using updated map data.

일 실시예에 따른 차량은 효율적인 맵 데이터 업데이트를 통하여 차량의 전력을 효율적으로 관리할 수 있다.The vehicle according to an embodiment may efficiently manage the vehicle's power through efficient map data update.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제어 블럭도이다.
도2 및 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 동작을 나타낸 순서도이다.
도4a 및 도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 맵 데이터에 포함된 지면 맵 데이터를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도5a 및 도5b는 기준 맵 데이터와 라이다 포인트가 획득한 데이터를 나타낸 도면이다.
도6a, 6b 및 6c는 기준 맵 데이터에서 생성된 포인트와 사라진 포인트를 설명하기 위한 도면이다.
도7a는 업데이트 전 맵 데이터를 나타낸 도면이고, 도7b는 업데이트 후 맵 데이터를 나타낸 도면이다.
1 is a control block diagram of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are flowcharts showing the operation of the present invention according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are diagrams for explaining an operation of determining ground map data included in map data according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are diagrams illustrating reference map data and data obtained by lidar points.
6A, 6B, and 6C are diagrams for explaining points generated from reference map data and points that have disappeared.
7A is a diagram illustrating map data before updating, and FIG. 7B is a diagram illustrating map data after updating.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다. Like reference numerals refer to like elements throughout. This specification does not describe all elements of the embodiments, and general content in the technical field to which the present invention pertains or content that overlaps among the embodiments is omitted. The term 'part, module, member, block' used in the specification may be implemented in software or hardware, and according to embodiments, a plurality of 'part, module, member, block' may be implemented as one component, It is also possible for one 'part, module, member, block' to include a plurality of components.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, it includes not only direct connection but also indirect connection, and indirect connection includes connection through a wireless communication network. do.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. Throughout the specification, when a member is said to be located "on" another member, this includes not only a case in which a member is in contact with another member but also a case in which another member exists between the two members.

제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. Terms such as 1st, 2nd, etc. are used to distinguish one component from another component, and the component is not limited by the above-mentioned terms.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. In each step, the identification code is used for convenience of description, and the identification code does not describe the order of each step, and each step may be performed differently from the specified order unless the specific order is clearly stated in the context. have.

이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.Hereinafter, the working principle and embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(1)의 제어 블럭도이다.1 is a control block diagram of a vehicle 1 according to an embodiment of the present invention.

도1을 참고하면 일 실시예에 따른 차량(1)은 메모리(300), GPS 모듈(100), 관성 측정 센서(500), 라이다 센서(400) 및 프로세서(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a vehicle 1 according to an embodiment may include a memory 300 , a GPS module 100 , an inertial measurement sensor 500 , a lidar sensor 400 , and a processor 200 .

GPS 모듈(100)은, GPS 위성에서 보내는 신호를 수신해 차량이 현재 위치를 계산할 수 있는 통신 모듈을 의미할 수 있다.The GPS module 100 may refer to a communication module capable of receiving a signal from a GPS satellite and calculating a current location of the vehicle.

관성 측정 센서(IMU, 500)는 차량의 속도와 방향, 중력, 가속도를 측정하는 장치를 의미할 수 있다. 관성 측정 장치의 기본 구성요소는 3차원 공간에서 자유로운 움직임을 측정하는 자이로스코프(gyroscope), 가속도계, 지자계 센서를 의미할 수 있다. The inertial measurement sensor (IMU) 500 may refer to a device for measuring the speed and direction, gravity, and acceleration of the vehicle. The basic components of the inertial measurement device may mean a gyroscope, an accelerometer, and a geomagnetic sensor that measure free movement in a three-dimensional space.

자이로스코프는 정해진 기준방향을 감지하고, 가속도계는 속도변화를 측정하여, 차량의 롤(Roll), 요(yaw), 핏치(pitch) 등을 감지할 수 있다.The gyroscope detects a predetermined reference direction, and the accelerometer measures the speed change to detect roll, yaw, and pitch of the vehicle.

라이다 센서(400)는, 레이저를 목표물에 비춰 사물과의 거리 및 다양한 물성을 감지할 수 있는 센서를 의미할 수 있다.The lidar sensor 400 may refer to a sensor capable of sensing a distance from an object and various physical properties by illuminating a laser on a target.

메모리(300)는, 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 메모리(300)는 프로세서(200)와 관련하여 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.The memory 300 is a non-volatile memory device or RAM such as a cache, read only memory (ROM), programmable ROM (PROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), and flash memory. It may be implemented as at least one of a volatile memory device such as (Random Access Memory), a hard disk drive (HDD), or a storage medium such as a CD-ROM, but is not limited thereto. The memory 300 may be a memory implemented as a chip separate from the processor in relation to the processor 200 , or may be implemented as a single chip with the processor.

메모리(300)는 기준 맵 데이터를 저장할 수 있다. The memory 300 may store reference map data.

기준 맵 데이터는 차량의 자율 주행에 이용되는 3차원 정밀 점군 지도를 의미할 수 있다.The reference map data may mean a three-dimensional precision point cloud map used for autonomous driving of a vehicle.

프로세서(200)는 기준 맵 데이터의 좌표를 추출할 수 있다. 즉 기준 맵 데이터는 직교 좌표계의 데이터와 매칭될 수 있는데 프로세서는 이러한 좌표의 데이터를 추출할 수 있다.The processor 200 may extract coordinates of the reference map data. That is, the reference map data may be matched with data of a Cartesian coordinate system, and the processor may extract data of such coordinates.

프로세서(200)는 라이다 센서(400)가 획득한 라이다 좌표 중 임의의 포인트와 대응되는 기준 맵 데이터 상의 맵 데이터 좌표를 결정할 수 있다.The processor 200 may determine the map data coordinates on the reference map data corresponding to any point among the lidar coordinates obtained by the lidar sensor 400 .

즉 프로세서(200)는 라이다 센서가 획득한 위치와 대응되는 영역의 기준 맵 데이터의 영역을 결정할 수 있다.That is, the processor 200 may determine the area of the reference map data of the area corresponding to the position obtained by the lidar sensor.

또한 프로세서(200)는 라이다 좌표의 임의의 포인트와 맵 데이터 좌표 사이의 거리를 결정할 수 있다.Also, the processor 200 may determine a distance between any point of the lidar coordinates and the map data coordinates.

프로세서(200)는 이 거리가 미리 결정된 기준 값을 초과하면 임의의 포인트를 새로 생성된 맵 데이터로 판단할 수 있다.When the distance exceeds a predetermined reference value, the processor 200 may determine an arbitrary point as newly generated map data.

새로 생성된 맵 데이터는 기존의 기준 맵 데이터에서 변화된 주변 데이터로 판단하고 맵 데이터를 업데이트하는 데이터를 의미할 수 있다.The newly generated map data may refer to data that is determined as surrounding data changed from the existing reference map data and updates the map data.

또한 프로세서(200)는 거리가 미리 결정된 기준 값 미만이면 임의의 포인트를 기존의 맵 데이터로 판단할 수 있다.Also, if the distance is less than a predetermined reference value, the processor 200 may determine an arbitrary point as existing map data.

기존 맵 데이터는 업데이트가 필요 없는 데이터로 판단하는 것을 의미할 수 있다.Existing map data may mean determining as data that does not need to be updated.

프로세서(200)는 기준 맵 데이터에 포함된 높이 데이터 각각에 플립(flip)연산을 수행하고, 플립 연산이 수행된 높이 데이터 상의 복수의 평면의 집합을 이용하여 상기 지면 맵 데이터를 형성할 수 있다.The processor 200 may perform a flip operation on each of the height data included in the reference map data, and form the ground map data using a set of a plurality of planes on the height data on which the flip operation is performed.

또한 프로세서(200)는 복수의 평면 사이에 대응되는 영역에 미리 결정된 보간 알고리즘(Moving Least Square)수행하여 지면 맵 데이터를 형성할 수 있다.Also, the processor 200 may form ground map data by performing a predetermined interpolation algorithm (Moving Least Square) on a region corresponding to a plurality of planes.

즉 프로세서(200)는Cloth Simulation Filter(CSF) 알고리즘을 사용하여 정밀 지도에서 지면을 추출하고, 사라지는 것으로 추정된 점군이 CSF 알고리즘으로 추출한 지면이라면 지우지 않는 방식으로 갱신할 수 있다.That is, the processor 200 extracts the ground from the precision map by using the Cloth Simulation Filter (CSF) algorithm, and if the point cloud estimated to disappear is the ground extracted by the CSF algorithm, it may be updated in a manner that does not erase it.

프로세서(200)는 거리가 미리 결정된 제1기준 값을 초과하면, 임의의 좌표를 생성된 포인트로 결정할 수 있다.When the distance exceeds the first reference value, the processor 200 may determine an arbitrary coordinate as the generated point.

즉 프로세서(200)는 라이다 포인트가 획득한 좌표가 기존의 좌표의 거리보다 특정 기준 값보다 크면 새로운 좌표로 판단할 수 있다.That is, the processor 200 may determine the new coordinates when the coordinates obtained by the LiDAR points are greater than a specific reference value than the distance of the existing coordinates.

또한 프로세서(200)는, 임의의 포인트와 지면 맵 데이터 사이의 거리를 계산하고, 임의의 포인트와 지면 맵 데이터 사이의 거리가 미리 결정된 제2값 미만하면 상기 임의의 포인트를 생성된 포인트로 결정할 수 있다.In addition, the processor 200 may calculate a distance between an arbitrary point and the ground map data, and if the distance between the arbitrary point and the ground map data is less than a predetermined second value, the arbitrary point may be determined as a generated point. have.

즉 프로세서(200)는 기존 지면 맵 데이터와의 거리를 산출하고 그 거리가 특정 값 미만이면 신뢰성이 있는 포인트인 것으로 판단하고 생성된 포인트로 결정할 수 있다.That is, the processor 200 may calculate a distance from the existing ground map data, and if the distance is less than a specific value, determine that the point is a reliable point, and determine the generated point.

한편 프로세서(200)는, 임의의 포인트와 지면 맵 데이터 사이의 거리를 계산하고,On the other hand, the processor 200 calculates the distance between any point and the ground map data,

임의의 포인트와 지면 맵 데이터 사이의 거리가 미리 결정된 제2값을 초과하면 상기 임의의 포인트를 사라진 포인트로 결정할 수 있다.When the distance between any point and the ground map data exceeds a second predetermined value, the arbitrary point may be determined as a missing point.

즉 프로세서(200)는 기준 맵 데이터에 생성된 포인트에 대응되는 데이터를 추가하고, 사라진 포인트에 대응되는 제거하여 상기 기준 맵 데이터의 업데이트를 수행할 수 있다.That is, the processor 200 may update the reference map data by adding data corresponding to the generated point to the reference map data and removing the data corresponding to the missing point.

프로세서(200)는 기준이 되었던 기준 맵 데이터에 사라졌다고 추정한 점들을 제거하고, 새로 생성된 것으로 추정한 점군들을 추가하여 기준 정밀지도를 갱신하는 동작을 수행할 수 있다.The processor 200 may perform an operation of updating the reference precision map by removing points estimated to have disappeared from reference map data that has become a reference, and adding point clouds estimated to be newly generated.

한편 프로세서(200)는 기준 맵 데이터 상에서 상기 임의의 포인트와 매칭되는 기준 포인트를 결정하고, 임의의 포인트와 상기 기준 포인트를 이용하여 상기 라이다 좌표를 상기 기준 맵 데이터에 동기화 시킬 수 있다.Meanwhile, the processor 200 may determine a reference point matching the arbitrary point on the reference map data, and synchronize the LIDAR coordinates with the reference map data using the arbitrary point and the reference point.

한편 상술한 바와 같이 프로세서(200)는, 기준 맵 데이터를 미리 결정된 크기의 복수의 격자로 분할할 수 있다. Meanwhile, as described above, the processor 200 may divide the reference map data into a plurality of grids having a predetermined size.

프로세서(200)는 복수의 격자 중 임의의 포인트와 대응되는 격자를 결정할 수 있다.The processor 200 may determine a grid corresponding to an arbitrary point among a plurality of grids.

또한 프로세서(200)는, 임의의 포인트와 임의의 포인트와 대응되는 격자에 포함된 맵 데이터 좌표 사이의 거리를 기초로 기준 맵 데이터를 업데이트할 수 있다.Also, the processor 200 may update the reference map data based on a distance between an arbitrary point and the map data coordinates included in the grid corresponding to the arbitrary point.

기준 맵 데이터는, 라이다 센서가 획득하는 상기 라이다 좌표를 관성 측정 장치를 통해 차량의 위치 데이터로 동기화시켜 형성된 좌표 값을 누적하여 형성될 수 있다.The reference map data may be formed by accumulating coordinate values formed by synchronizing the lidar coordinates obtained by the lidar sensor with the position data of the vehicle through the inertial measurement device.

도 1에 도시된 차량(1)의 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.At least one component may be added or deleted according to the performance of the components of the vehicle 1 illustrated in FIG. 1 . In addition, it will be readily understood by those skilled in the art that the mutual positions of the components may be changed corresponding to the performance or structure of the system.

한편, 도 1에서 도시된 각각의 구성요소는 소프트웨어 및/또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 및 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다.Meanwhile, each component illustrated in FIG. 1 means a hardware component such as software and/or a Field Programmable Gate Array (FPGA) and an Application Specific Integrated Circuit (ASIC).

도2 및 도3은 일 실시예에 따른 본 발명의 동작을 나타낸 순서도이다.2 and 3 are flowcharts illustrating the operation of the present invention according to an embodiment.

도2를 참고하면 차량은 기준 맵 데이터를 형성 할 수 있다(S201).Referring to FIG. 2 , the vehicle may form reference map data ( S201 ).

또한 차량은 해당 기준 맵 데이터를 미리 결정된 격자로 구획 할 수 있다(S202).In addition, the vehicle may partition the reference map data into a predetermined grid (S202).

이후 차량은 라이다 센서를 이용하여 라이다 좌표를 획득할 수 있다(S203).Thereafter, the vehicle may acquire lidar coordinates using the lidar sensor (S203).

이후 기준 맵 데이터와 라이다 좌표를 비교하여 새로 획득한 라이다 좌표 거리가 대응되는 기준 맵 데이터와의 거리가 기준 값을 초과하면 해당 포인트를 새로 생성된 포인트로 결정할 수 있다(S205, S204).Thereafter, when the distance from the reference map data corresponding to the newly acquired lidar coordinate distance by comparing the reference map data and the lidar coordinates exceeds the reference value, the corresponding point may be determined as a newly created point (S205 and S204).

다만, 기준 맵 테이터와 라이다 좌표를 비교하여 새로 획득한 라이다 좌표 거리가 대응되는 기준 맵 데이터와의 거리가 기준 값 미만이면 해당 포인트를 기존 포인트로 결정할 수 있다(S206).However, if the distance from the reference map data corresponding to the newly acquired lidar coordinate distance by comparing the reference map data and the lidar coordinates is less than the reference value, the corresponding point may be determined as the existing point ( S206 ).

한편 도3을 참고하면, 차량이 라이다 센서를 통하여 라이다 좌표를 획득하면(S301), 기준 맵 데이터와 라이다 좌표의 거리를 산출하고 그 거리가 기준값을 초과하지 않으면 해당 포인트를 기존 포인트로 결정할 수 있다(S302, S306).Meanwhile, referring to FIG. 3 , when the vehicle acquires the lidar coordinates through the lidar sensor (S301), the distance between the reference map data and the lidar coordinates is calculated. It can be determined (S302, S306).

한편 기준 맵 데이터와 라이다 좌표 거리가 기준 값 보다 크고, 지면 맵 데이터와 라이다 좌표 거리가 기준 값 보다 크면 해당 포인트를 사라진 포인트로 결정할 수 있다(S302, S303).Meanwhile, if the reference map data and the lidar coordinate distance are greater than the reference value, and the ground map data and the lidar coordinate distance are greater than the reference value, the corresponding point may be determined as a missing point (S302, S303).

한편 기준 맵 데이터와 라이다 좌표 거리가 기준 값 보다 크지만, 지면 맵 데이터와 라이다 좌표의 거리가 기준 값 보다 작으면 해당 포인트를 새로운 포인트로 결정할 수 있다(S305).On the other hand, if the distance between the reference map data and the lidar coordinates is greater than the reference value, but the distance between the ground map data and the lidar coordinates is less than the reference value, the corresponding point may be determined as a new point (S305).

도4a 및 도4b는 일 실시예에 따른 맵 데이터에 포함된 지면 맵 데이터를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.4A and 4B are diagrams for explaining an operation of determining ground map data included in map data according to an exemplary embodiment.

도4a 및 도4b를 함께 참고하면, PD41의 높이 데이터에 플립 연산을 수행하면 높이 인버스(inverse) 연산이 수행되어 PD42와 같이 높이 데이터가 변환될 수 있다. Referring to FIGS. 4A and 4B together, when a flip operation is performed on the height data of the PD41, the height inverse operation is performed to convert the height data like the PD42.

프로세서는 지면 맵 데이터의 높이 데이터의 평면 집합 결정 할 수 있다.The processor may determine a flat set of height data of the ground map data.

즉 상술한 동작을 기초로 변환된 맵 데이터의 데이터는 평면을 형성할 수 있다. That is, the data of the map data converted based on the above-described operation may form a plane.

프로세서는 맵 데이터 상에 마련된 도로면 데이터에 대해서만 업 샘플링을 진행할 수 있다. 프로세서가 상술한 동작을 수행하는 알고리즘은 CSF(Cloth Simulation Filter)으로 구현될 수 있다.The processor may up-sample only the road surface data provided on the map data. The algorithm for the processor to perform the above-described operation may be implemented as a Cloth Simulation Filter (CSF).

프로세서는 도 4b에서 나타낸 것과 같이 맵 데이터를 뒤집어 그 위에 천을 올려놓는다고 가정 후, 천에 맞닿아있는 점들만 추출하여 해당하는 평면을 분리하는 방법을 사용할 수 있다. As shown in FIG. 4B , the processor may use a method of separating the corresponding plane by extracting only the points in contact with the cloth, assuming that the map data is turned over and a cloth is placed thereon.

프로세서는 평면 사이에 보간 알고리즘을 이용하여 업 샘플링 수행할 수 있다.The processor may perform upsampling using an interpolation algorithm between planes.

다시 도4b를 참고하면 이미지 프로세서는 공간이 비어있는 V4영역에서는 평면의 보간 법을 이용하여 지면을 형성할 수 있다.Referring again to FIG. 4B , the image processor may form a ground surface in the V4 region where the space is empty by using a plane interpolation method.

최종적으로 이미지 프로세서는 S4에 해당하는 영역을 지면 맵 데이터로 추출하여 통합 맵 데이터를 지면 맵 데이터와 나머지인 지상 맵 데이터로 분리 할 수 있다. Finally, the image processor extracts the area corresponding to S4 as ground map data, and can separate the integrated map data into ground map data and the remaining ground map data.

이하에서는 이러한 동작이 수행된 것을 전제로 이후 맵 데이터를 업데이트하는 동작을 상세하게 설명한다.Hereinafter, an operation of updating map data will be described in detail on the premise that such an operation is performed.

도5a 및 도5b는 기준 맵 데이터와 라이다 센서가 획득한 라이다 포인트를 비교하기 위한 도면이다.5A and 5B are diagrams for comparing reference map data and lidar points acquired by a lidar sensor.

도5a는 차량에 저장된 기준 맵 데이터를 의미하며 도5b는 같은 장소에서 라이다 센서가 획득한 라이다 좌표를 나타내고 있다. 5A shows reference map data stored in a vehicle, and FIG. 5B shows lidar coordinates obtained by a lidar sensor at the same location.

도5a와 도5b를 비교하면 특정 부분은 동일하지만 다른 부분은 상이한 모양으로 나타내고 있다. 5A and 5B, specific parts are the same, but other parts are shown in different shapes.

따라서 이후 동작의 설명에서는 기준 맵 데이터를 구성하는 포인트와 라이다 센서가 획득한 포인트를 이용하여 기존 기준 맵 데이터를 업데이트 하는 동작을 상세하게 설명한다.Therefore, in the description of the subsequent operation, the operation of updating the existing reference map data using the points constituting the reference map data and the points obtained by the lidar sensor will be described in detail.

한편 이러한 동작을 수행할 때 프로세서는 기준 맵 데이터를 격자로 나눌 수 있다. Meanwhile, when performing such an operation, the processor may divide the reference map data into a grid.

본 발명의 일 실시예에 따르면 프로세서는 기준 맵 데이터를x 축으로 460m, y 축으로는 400m 거리의 지역에 대해서 격자로 분할하여 맵 데이터 업데이트를 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the processor may perform the map data update by dividing the reference map data into a grid for an area at a distance of 460 m along the x-axis and 400 m on the y-axis.

또한 맵 데이터의 전체 GPS 값들을 top-view 방식으로 z축 값을 제거하고, x축과 y축의 값이 해당되는 격자 내에 포함되도록 하였다.In addition, the z-axis values were removed from all GPS values of the map data in a top-view method, and the values of the x-axis and y-axis were included in the corresponding grid.

이하에서는 이러한 조건을 전제로 맵 데이터의 업데이트 동작을 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the update operation of the map data will be described in detail on the premise of these conditions.

도6a, 6b 및 6c는 기준 맵 데이터에서 생성된 포인트와 사라진 포인트를 설명하기 위한 도면이다.6A, 6B, and 6C are diagrams for explaining points generated from reference map data and points that have disappeared.

프로세서는 임의의 포인트와 지면 맵 데이터 사이의 거리를 계산하고, 임의의 포인트와 지면 맵 데이터 사이의 거리가 미리 결정된 제2값 미만하면 상기 임의의 포인트를 생성된 포인트로 결정할 수 있다.The processor may calculate a distance between an arbitrary point and the ground map data, and if the distance between the arbitrary point and the ground map data is less than a predetermined second value, the arbitrary point may be determined as a generated point.

즉 프로세서는 기존 지면 맵 데이터와의 거리를 산출하고 그 거리가 특정 값 미만이면 신뢰성이 있는 포인트인 것으로 판단하고 생성된 포인트로 결정할 수 있다.That is, the processor may calculate a distance from the existing ground map data, and if the distance is less than a specific value, the processor may determine that the point is a reliable point and determine the generated point.

구체적으로 프로세서는 새로 수집한 라이다 포인트 하나를 결정할 수 있다.Specifically, the processor may determine one newly collected lidar point.

프로세서는 라이다 포인트와 같은 격자에 존재하는 정밀지도의 포인트들과 거리를 계산한다. 이러한 동작은 하기의 수학식1에 제시된 관계로부터 도출될 수 있다.The processor calculates distances and points on the precision map that exist in the same grid as lidar points. Such an operation can be derived from the relationship presented in Equation 1 below.

Figure 112021049230825-pat00001
Figure 112021049230825-pat00001

수학식1을 참고하면 M은 기존 맵 데이터를 의미하고, S는 스캔 한 라이다 좌표를 의미하고 US는 업데이트 된 스캔 데이터 즉 새로운 포인트를 할 수 있다.Referring to Equation 1, M means existing map data, S means scanned lidar coordinates, and U S means updated scan data, that is, a new point.

만약 일정한 거리 내에 같은 격자의 기준 맵 포인트와 대응되는 포인트가 존재한다면, 해당 포인트는 기준 맵 데이터에 존재하던 점이라고 판단할 수 있다.If a point corresponding to the reference map point of the same grid exists within a predetermined distance, it may be determined that the corresponding point is a point existing in the reference map data.

또한 프로세서는 일정한 거리 내에 점이 존재하지 않는다면 기준 맵 데이터에는 없는 새로운 포인트인 것으로 판단하고 해당 포인트를 새로 갱신할 US에 포함시킨다. And also the processor is determined and included in the U S of new update the point to be a point does not exist within the predetermined distance based on the map data, the new point is not.

프로세서는 도6a의 기준 맵 데이터를 이루는 포인트 이러한 동작을 수행할 수 있다. 이를 기초로 도6a의 도면 도6b와 같은 도면으로 업데이트를 수행할 수 있다.The processor may perform such an operation on points constituting the reference map data of FIG. 6A . Based on this, the update may be performed to the drawings similar to those of FIG. 6A and FIG. 6B.

즉 도6b에서는 파란색 포인트로 마련된 z6b와 같은 포인트들이 새로운 포인트인 것으로 결정될 수 있다.That is, in FIG. 6B , points such as z6b provided as blue points may be determined to be new points.

도6b에서는 공사 중이던 건물 바깥 부분에 나무가 새로 심어진 것으로 판단될 수 있다.In FIG. 6B , it may be determined that the tree is newly planted outside the building under construction.

한편 프로세서는, 임의의 포인트와 지면 맵 데이터 사이의 거리를 계산하고,Meanwhile, the processor calculates the distance between any point and the ground map data,

임의의 포인트와 지면 맵 데이터 사이의 거리가 미리 결정된 제2값을 초과하면 상기 임의의 포인트를 사라진 포인트로 결정할 수 있다.When the distance between any point and the ground map data exceeds a second predetermined value, the arbitrary point may be determined as a missing point.

즉 프로세서는 기준 맵 데이터에 상기 생성된 포인트에 대응되는 데이터를 추가하고, 사라진 포인트에 대응되는 제거하여 상기 기준 맵 데이터의 업데이트를 수행할 수 있다.That is, the processor may update the reference map data by adding data corresponding to the generated point to the reference map data and removing the data corresponding to the missing point.

프로세서는 기준 맵 데이터의 포인트를 새로 수집한 라이다 데이터와 비교하고, CSF 알고리즘을 통해 추출한 지면 맵 데이터와 비교하여 사라진 포인트를 추정할 수 있다.The processor may compare the points of the reference map data with the newly collected lidar data, and compare the points with the ground map data extracted through the CSF algorithm to estimate the missing points.

이러한 동작은 하기의 수학식2의 관계를 기초로 도출될 수 있다.Such an operation may be derived based on the relation of Equation 2 below.

Figure 112021049230825-pat00002
Figure 112021049230825-pat00002

G는 지면 맵 데이터의 포인트 집합을 의미할 수 있고, m은 새롭게 획득한 포인트 데이터를 의미할 수 있다. 또한 R은 사라진 포인트의 집합을 의미할 수 있다.G may mean a point set of ground map data, and m may mean newly acquired point data. Also, R may mean a set of missing points.

프로세서는 기준 맵 데이터에서 임의의 포인트를 결정할 수 있다.The processor may determine any point in the reference map data.

프로세서는 임의의 포인트와 같은 격자에 존재하는 새로 수집한 라이다 점군과의 거리를 계산할 수 있다.The processor can calculate the distance to the newly collected LiDAR point cloud that exists in the same grid as any point.

만약 같은 격자에서 일정한 거리 내의 지준 맵 데이터가 존재한다면 해당 정밀지도 포인트는 여전히 존재하는 포인트라고 판단할 수 있다.If ground map data within a certain distance exists in the same grid, it can be determined that the corresponding precision map point is a point that still exists.

반면 일정 거리 내에 정밀지도 포인트가 존재하지 않는다면, 상술한CSF 알고리즘으로 생성한 지면 맵 데이터의 같은 격자의 점들과 각각 거리를 비교할 수 있다.On the other hand, if the precision map points do not exist within a certain distance, the distances may be compared with points of the same grid of the ground map data generated by the above-described CSF algorithm.

프로세서는 이 때도 일정한 거리 내에 포인트가 존재하지 않는다면 기준 맵 데이터에 존재하는 점이지만, 새로 수집한 데이터에 존재하지 않으며 동적 객체에 가려진 지면 맵 데이터도 아닌 사라진 점이라고 판단하고 해당 포인트를 사라인 포인트 집합인 R에 포함시킬 수 있다.Even at this time, if a point does not exist within a certain distance, the processor determines that it is a point that exists in the reference map data, but does not exist in the newly collected data and is not a ground map data that is obscured by a dynamic object. It can be included in R.

도6a와 도6c를 비교하면 빨간 포인트 지점의 z6c지점이 라이다 데이터에는 존재하지 않지만, 기준 맵 데이터에는 존재하는 것으로 사라진 포인트로 결정할 수 있다.Comparing FIGS. 6A and 6C , it can be determined that the point z6c of the red point does not exist in the lidar data, but exists in the reference map data and is a missing point.

도6c에서는 기존에는 존재하였던 크레인 들과 외벽들이 사라진 것으로 판단할 수 있다.In Figure 6c, it can be determined that the existing cranes and the outer walls have disappeared.

도7a는 업데이트 전 맵 데이터를 나타낸 도면이고, 도7c는 업데이트 후 맵 데이터를 나타낸 도면이다.7A is a diagram illustrating map data before update, and FIG. 7C is a diagram illustrating map data after updating.

한편 상술한 동작 이후에 프로세서는 하기의 수학식3을 기초로 업데이트된 맵 데이터를 산출할 수 있다.Meanwhile, after the above-described operation, the processor may calculate updated map data based on Equation 3 below.

Figure 112021049230825-pat00003
Figure 112021049230825-pat00003

수학식3을 참고하면 Um이 업데이트된 맵을 의미하고 M은 기준 맵 데이터, 사라지지 않은 포인트의 데이터를 Mexist를 의미할 수 있다.Referring to Equation 3, U m may mean an updated map, M may mean reference map data, and M exist for data of points that have not disappeared.

프로세서는 기준이 되었던 기준 맵 데이터에 사라졌다고 추정한 점들을 제거하고, 새로 생성되었다고 추정한 점군들을 추가하여 기준 정밀지도를 갱신하는 단계로 나눌 수 있다.The processor may be divided into a step of updating the reference precision map by removing the points estimated to have disappeared from the reference map data, which became the reference, and adding the newly created point clouds.

프로세서는 수학식3을 기초로 새로운 포인트 US와 기존 존재하는 포인트 데이터인 Mexist의 합집합을 이용하여 갱신된 포인트 데이터 Um을 결정할 수 있다.Based on Equation 3, the processor may determine the updated point data U m by using the union of the new point U S and the existing point data M exist.

이에 따른 결과로 도7b에서는 도7a와 달리 공사 외벽때문에 건물 주위에 점군들이 없었는데, 공사가 끝나고서 외벽이 사라진 것과 안에 있는 지면부분과 나무들이 새로 업데이트 된 것을 나타내고 있다(z7b).As a result, in Fig. 7b, unlike Fig. 7a, there were no point clouds around the building due to the construction outer wall, indicating that the outer wall disappeared after the construction was completed, and the ground and trees inside were newly updated (z7b).

한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.Meanwhile, the disclosed embodiments may be implemented in the form of a recording medium storing instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program code, and when executed by a processor, may generate program modules to perform operations of the disclosed embodiments. The recording medium may be implemented as a computer-readable recording medium.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. The computer-readable recording medium includes any type of recording medium in which instructions readable by the computer are stored. For example, there may be a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a magnetic tape, a magnetic disk, a flash memory, an optical data storage device, and the like.

이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.The disclosed embodiments have been described with reference to the accompanying drawings as described above. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be practiced in other forms than the disclosed embodiments without changing the technical spirit or essential features of the present invention. The disclosed embodiments are illustrative and should not be construed as limiting.

1 : 차량
100 : GPS모듈
200 : 프로세서
300 : 메모리
400 : 라이다 센서
500 : 관성측정센서
1: vehicle
100: GPS module
200 : processor
300 : memory
400: lidar sensor
500: inertial measurement sensor

Claims (10)

기준 맵 데이터를 저장하는 메모리;
차량 주변의 라이다 좌표를 획득하는 라이다 센서; 및
상기 기준 맵 데이터의 좌표를 추출하고,
라이다 좌표 중 임의의 포인트와 대응되는 상기 기준 맵 데이터상의 맵 데이터 좌표를 결정하고,
상기 임의의 포인트와 상기 맵 데이터 좌표 사이의 거리를 결정하고,
상기 거리가 미리 결정된 기준 값을 초과하면 상기 임의의 포인트를 새로 생성된 맵 데이터로 판단하거나,
상기 거리가 미리 결정된 기준 값 미만이면 상기 임의의 포인트를 기존의 맵 데이터로 판단하여 상기 기준 맵 데이터를 업데이트하며,
상기 프로세서는
상기 기준 맵 데이터에 포함된 높이 데이터 각각에 플립(flip)연산을 수행하고,
상기 플립 연산이 수행된 높이 데이터 상의 복수의 평면의 집합을 이용하여 상기 지면 맵 데이터를 형성하는 차량.
a memory for storing reference map data;
a lidar sensor that acquires lidar coordinates around the vehicle; and
extract the coordinates of the reference map data,
determining map data coordinates on the reference map data corresponding to any point among lidar coordinates;
determining the distance between the arbitrary point and the map data coordinates;
If the distance exceeds a predetermined reference value, the arbitrary point is determined as newly created map data, or
If the distance is less than a predetermined reference value, the arbitrary point is determined as existing map data and the reference map data is updated,
the processor
performing a flip operation on each of the height data included in the reference map data,
A vehicle that forms the ground map data by using a set of a plurality of planes on the height data on which the flip operation is performed.
기준 맵 데이터를 저장하는 메모리;
차량 주변의 라이다 좌표를 획득하는 라이다 센서; 및
상기 기준 맵 데이터의 좌표를 추출하고,
라이다 좌표 중 임의의 포인트와 대응되는 상기 기준 맵 데이터상의 맵 데이터 좌표를 결정하고,
상기 임의의 포인트와 상기 맵 데이터 좌표 사이의 거리를 결정하고,
상기 거리가 미리 결정된 기준 값을 초과하면 상기 임의의 포인트를 새로 생성된 맵 데이터로 판단하거나,
상기 거리가 미리 결정된 기준 값 미만이면 상기 임의의 포인트를 기존의 맵 데이터로 판단하여 상기 기준 맵 데이터를 업데이트하며,
상기 프로세서는,
상기 기준 맵 데이터 상에서 상기 임의의 포인트와 매칭되는 기준 포인트를 결정하고,
상기 임의의 포인트와 상기 기준 포인트를 이용하여 상기 라이다 좌표를 상기 기준 맵 데이터에 동기화 시키는 차량.
a memory for storing reference map data;
a lidar sensor that acquires lidar coordinates around the vehicle; and
extract the coordinates of the reference map data,
determining map data coordinates on the reference map data corresponding to any point among lidar coordinates;
determining the distance between the arbitrary point and the map data coordinates;
If the distance exceeds a predetermined reference value, the arbitrary point is determined as newly created map data, or
If the distance is less than a predetermined reference value, the arbitrary point is determined as existing map data and the reference map data is updated,
The processor is
determining a reference point matching the arbitrary point on the reference map data;
A vehicle that synchronizes the lidar coordinates with the reference map data using the arbitrary point and the reference point.
기준 맵 데이터를 저장하는 메모리;
차량 주변의 라이다 좌표를 획득하는 라이다 센서; 및
상기 기준 맵 데이터의 좌표를 추출하고,
라이다 좌표 중 임의의 포인트와 대응되는 상기 기준 맵 데이터상의 맵 데이터 좌표를 결정하고,
상기 임의의 포인트와 상기 맵 데이터 좌표 사이의 거리를 결정하고,
상기 거리가 미리 결정된 기준 값을 초과하면 상기 임의의 포인트를 새로 생성된 맵 데이터로 판단하거나,
상기 거리가 미리 결정된 기준 값 미만이면 상기 임의의 포인트를 기존의 맵 데이터로 판단하여 상기 기준 맵 데이터를 업데이트하며,
상기 프로세서는,
상기 기준 맵 데이터를 미리 결정된 크기의 복수의 격자로 분할하고,
상기 복수의 격자 중 상기 임의의 포인트와 대응되는 격자를 결정하고,
상기 임의의 포인트와 상기 임의의 포인트와 대응되는 격자에 포함된 상기 맵 데이터 좌표 사이의 거리를 기초로 상기 기준 맵 데이터를 업데이트하는 차량.
a memory for storing reference map data;
a lidar sensor that acquires lidar coordinates around the vehicle; and
extract the coordinates of the reference map data,
determining map data coordinates on the reference map data corresponding to any point among lidar coordinates;
determining the distance between the arbitrary point and the map data coordinates;
If the distance exceeds a predetermined reference value, the arbitrary point is determined as newly created map data, or
If the distance is less than a predetermined reference value, the arbitrary point is determined as existing map data and the reference map data is updated,
The processor is
dividing the reference map data into a plurality of grids of a predetermined size;
determining a lattice corresponding to the arbitrary point among the plurality of lattices,
A vehicle that updates the reference map data based on a distance between the arbitrary point and the map data coordinates included in a grid corresponding to the arbitrary point.
기준 맵 데이터를 저장하는 메모리;
차량 주변의 라이다 좌표를 획득하는 라이다 센서; 및
상기 기준 맵 데이터의 좌표를 추출하고,
라이다 좌표 중 임의의 포인트와 대응되는 상기 기준 맵 데이터상의 맵 데이터 좌표를 결정하고,
상기 임의의 포인트와 상기 맵 데이터 좌표 사이의 거리를 결정하고,
상기 거리가 미리 결정된 기준 값을 초과하면 상기 임의의 포인트를 새로 생성된 맵 데이터로 판단하거나,
상기 거리가 미리 결정된 기준 값 미만이면 상기 임의의 포인트를 기존의 맵 데이터로 판단하여 상기 기준 맵 데이터를 업데이트하며,
상기 차량의 위치 데이터를 획득하는 GPS 모듈 및 관성 측정 장치를 더 포함하고,
상기 기준 맵 데이터는,
상기 라이다 센서가 획득하는
상기 라이다 좌표를 상기 관성 측정 장치를 통해 상기 차량의 위치 데이터 로 동기화시켜 형성된 좌표 값을 누적하여 형성되는 차량.
a memory for storing reference map data;
a lidar sensor that acquires lidar coordinates around the vehicle; and
extract the coordinates of the reference map data,
determining map data coordinates on the reference map data corresponding to any point among lidar coordinates;
determining the distance between the arbitrary point and the map data coordinates;
If the distance exceeds a predetermined reference value, the arbitrary point is determined as newly created map data, or
If the distance is less than a predetermined reference value, the arbitrary point is determined as existing map data and the reference map data is updated,
Further comprising a GPS module and an inertial measurement device for obtaining the location data of the vehicle,
The reference map data is
The lidar sensor acquires
A vehicle formed by accumulating coordinate values formed by synchronizing the lidar coordinates with position data of the vehicle through the inertial measurement device.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 복수의 평면 사이에 대응되는 영역에 미리 결정된 보간 알고리즘(Moving Least Square)수행하여 상기 지면 맵 데이터를 형성하는 차량.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The processor is
A vehicle for forming the ground map data by performing a predetermined interpolation algorithm (Moving Least Square) on a region corresponding to the plurality of planes.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 거리가 미리 결정된 제1기준 값을 초과하면, 상기 임의의 좌표를 생성된 포인트로 결정하는 차량.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The processor is
When the distance exceeds a first predetermined reference value, the vehicle determines the arbitrary coordinates as a generated point.
제6항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 임의의 포인트와 상기 지면 맵 데이터 사이의 거리를 계산하고,
상기 임의의 포인트와 상기 지면 맵 데이터 사이의 거리가 미리 결정된 제2값 미만하면 상기 임의의 포인트를 생성된 포인트로 결정하는 차량.
7. The method of claim 6,
The processor is
calculating the distance between the arbitrary point and the ground map data,
If the distance between the arbitrary point and the ground map data is less than a predetermined second value, the vehicle determines the arbitrary point as a generated point.
제6항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 임의의 포인트와 상기 지면 맵 데이터 사이의 거리를 계산하고,
상기 임의의 포인트와 상기 지면 맵 데이터 사이의 거리가 미리 결정된 제2값을 초과하면 상기 임의의 포인트를 사라진 포인트로 결정하는 차량.
7. The method of claim 6,
The processor is
calculating the distance between the arbitrary point and the ground map data,
When a distance between the arbitrary point and the ground map data exceeds a second predetermined value, the vehicle determines the arbitrary point as a missing point.
제8항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 기준 맵 데이터에 상기 생성된 포인트에 대응되는 데이터를 추가하고,
상기 사라진 포인트에 대응되는 제거하여 상기 기준 맵 데이터의 업데이트를 수행하고,
상기 기준 맵 정보에 대응되는 포인트를 제1집합으로 설정하고,
상기 라이다 좌표에 대응되는 포인트를 제2집합으로 설정하고,
상기 생성된 포인트를 제3집합으로 설정하고,
상기 사라진 포인트를 제4집합으로 생성하고,
상기 라이다 좌표가 상기 제1집합에 포함되지 않으면 상기 라이다 좌표를 상기 생성된 포인트로 결정하고,
상기 생성된 포인트로 결정된 좌표가 상기 제2잡합에 포함되지 않고 상기 지면 맵 데이터에 포함되지 않으면 상기 생성된 포인트를 상기 제4집합에 포함되는 것으로 판단하고,
상기 기준 맵 데이터와 상기 사라진 포인트의 차이를 기초로 상기 제5집합을 생성하고, 상기 제3집합과 상기 제5집합의 합집합을 연산하여 상기 기준 맵 데이터를 업데이트하는 차량.
9. The method of claim 8,
The processor is
adding data corresponding to the generated point to the reference map data,
performing an update of the reference map data by removing corresponding to the disappeared point,
Set a point corresponding to the reference map information as a first set,
Set the points corresponding to the lidar coordinates as a second set,
Set the generated points as a third set,
generating the disappeared points as a fourth set,
If the lidar coordinates are not included in the first set, the lidar coordinates are determined as the generated points,
If the coordinates determined by the generated points are not included in the second set and are not included in the ground map data, it is determined that the generated points are included in the fourth set,
The vehicle generates the fifth set based on a difference between the reference map data and the missing point, and updates the reference map data by calculating the union of the third set and the fifth set.
삭제delete
KR1020210054418A 2021-04-27 2021-04-27 Vehicles updating point cloud maps using lidar coordinates KR102325119B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210054418A KR102325119B1 (en) 2021-04-27 2021-04-27 Vehicles updating point cloud maps using lidar coordinates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210054418A KR102325119B1 (en) 2021-04-27 2021-04-27 Vehicles updating point cloud maps using lidar coordinates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102325119B1 true KR102325119B1 (en) 2021-11-12

Family

ID=78497497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210054418A KR102325119B1 (en) 2021-04-27 2021-04-27 Vehicles updating point cloud maps using lidar coordinates

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102325119B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114791290A (en) * 2022-04-14 2022-07-26 广州小鹏自动驾驶科技有限公司 Map sampling method, map sampling device, map sampling equipment, vehicle and medium
KR20230115026A (en) * 2022-01-26 2023-08-02 부경대학교 산학협력단 SLAM system and method for vehicles using bumper mounted dual lidar

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016156973A (en) * 2015-02-25 2016-09-01 パイオニア株式会社 Map data storage device, control method, program and recording medium
KR20190043035A (en) 2017-10-17 2019-04-25 현대자동차주식회사 Apparatus for aggregating object based on Lidar data, system having the same and method thereof
JP6557973B2 (en) * 2015-01-07 2019-08-14 株式会社リコー MAP GENERATION DEVICE, MAP GENERATION METHOD, AND PROGRAM

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6557973B2 (en) * 2015-01-07 2019-08-14 株式会社リコー MAP GENERATION DEVICE, MAP GENERATION METHOD, AND PROGRAM
JP2016156973A (en) * 2015-02-25 2016-09-01 パイオニア株式会社 Map data storage device, control method, program and recording medium
KR20190043035A (en) 2017-10-17 2019-04-25 현대자동차주식회사 Apparatus for aggregating object based on Lidar data, system having the same and method thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230115026A (en) * 2022-01-26 2023-08-02 부경대학교 산학협력단 SLAM system and method for vehicles using bumper mounted dual lidar
KR102585103B1 (en) * 2022-01-26 2023-10-05 부경대학교 산학협력단 SLAM system and method for vehicles using bumper mounted dual lidar
CN114791290A (en) * 2022-04-14 2022-07-26 广州小鹏自动驾驶科技有限公司 Map sampling method, map sampling device, map sampling equipment, vehicle and medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107850450B (en) Method and system for generating and using positioning reference data
EP3137850B1 (en) Method and system for determining a position relative to a digital map
CN107305126B (en) Recording medium, environment map creation system and method, and environment map update system and method
KR102671067B1 (en) Method and apparatus for generating road surface, method and apparatus for processing point cloud data, computer program and computer readable recording medium
JP2020500290A (en) Method and system for generating and using location reference data
CN108351216B (en) Estimation device, control method, program, and storage medium
KR102325119B1 (en) Vehicles updating point cloud maps using lidar coordinates
US9082008B2 (en) System and methods for feature selection and matching
JP7245084B2 (en) Autonomous driving system
JP6486480B2 (en) Environment map automatic creation device
JP2015148601A (en) System and method for mapping, localization and pose correction
JP2009068951A (en) Aerial wire controlling system
US11866167B2 (en) Method and algorithm for flight, movement, autonomy, in GPS, communication, degraded, denied, obstructed non optimal environment
US20220113139A1 (en) Object recognition device, object recognition method and program
US11629963B2 (en) Efficient map matching method for autonomous driving and apparatus thereof
KR101323971B1 (en) A method for automatic generation of tunnel information using a mobile mapping system
JP2021144743A (en) Three-dimensional data generation device, 3d data generation method, three-dimensional data generation program, and computer readable recording medium recording three-dimensional data generation program
US10621742B2 (en) Method for producing a depth map
KR102336523B1 (en) Mobile mapping system that improves map information using point cloud data
CN113227713A (en) Method and system for generating environment model for positioning
JPWO2018212280A1 (en) Measuring device, measuring method and program
CN113804183B (en) Real-time topographic mapping method and system
JP2021170049A (en) Information processing device, control method, program and storage medium
CN115147567A (en) Traffic scene recognition method, equipment and storage medium
CN117075140A (en) Dual-matching robust laser positioning method and system applied to dynamic environment

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant