KR102373825B1 - Vehicle navigaton switching device for golf course self-driving cars - Google Patents
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Abstract
2차원 광학 레이더 모듈을 포함하는 제 1 네비게이션 장치, 전지구 항법 위성 시스템 모듈을 포함하는 제 2 네비게이션 장치, 및 운동 제어 장치가 포함되고, 상기 운동 제어 장치가 상기 제 1 네비게이션 장치 및 상기 제 2 네비게이션 장치 각각의 신뢰 수준을 바탕으로 상기 제 1 네비게이션 장치의 제 1 네비게이션 결과 및 상기 제 2 네비게이션 장치의 제 2 네비게이션 결과 중 어느 하나를 바탕으로 상기 운전 구역에 있어서 자동 운전차를 무인 운전시키는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비.a first navigation device including a two-dimensional optical radar module, a second navigation device including a global navigation satellite system module, and a motion control device, wherein the motion control device includes the first navigation device and the second navigation device A golf course self-driving car that unmannedly drives the self-driving vehicle in the driving area based on any one of the first navigation result of the first navigation device and the second navigation result of the second navigation device based on each confidence level of navigation conversion equipment.
Description
본 발명은 자동 운전차에 관한 것으로, 특히 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비에 관한 것이다.The present invention relates to a self-driving car, and more particularly, to a navigation switching facility for a self-driving car on a golf course.
자동 운전차란, 무인 자동차나 로봇 자동차 등으로도 불리고, 환경 검지 결과를 바탕으로 약간의 사람의 수동 조작에 의해, 혹은 완전히 사람의 수동 조작에 의하지 않고 자동으로 주행하는 차량이다. 최근, 차량의 진로 판단, 지령의 전도나 기관의 가동 등의 연구에 대한 투자에 따라, 자동 운전차의 기술은 비약적인 발전을 이루고 있다.An autonomous vehicle is also called an unmanned vehicle, a robot vehicle, etc., and is a vehicle that runs automatically based on the results of environmental detection, either by manual operation of a small amount of human beings, or completely without human manual operation. BACKGROUND ART In recent years, with investment in research such as determining the course of a vehicle, transmitting a command, or operating an engine, the technology of an autonomous vehicle is making rapid progress.
자동 운전차의 주행은 내비게이션 설비에 의지하고 있고, 경로(route)의 판단과 주행 상황의 대응 모두, 내비게이션 설비가 정확한 포지셔닝을 바탕으로 하기 때문에 정확한 판단을 내려, 정확한 내비게이션 결과를 얻을 수 있다.Driving of self-driving cars relies on navigation equipment, and accurate judgment can be made and accurate navigation results can be obtained because the navigation equipment is based on accurate positioning for both route determination and response to driving conditions.
현재에는, 자동 운전차 응용의 주류 중 하나는 한정된 구역(area) 내에 있어서 고레벨(레벨 4 이상)의 무인 운전을 수행하는 것이다. 이러한 응용에 있어서, 자동 운전차는 통상적으로, 한정된 구역 내의 일반 차도를 따라 주행을 수행하는 것으로, 이러한 차도의 포장 상태 및 도로 환경이 단순하기 때문에, 시판의 내비게이션 장치도 대응 가능하고, 사용에 적합한 내비게이션 결과를 제공할 수 있다.Currently, one of the mainstream applications of self-driving cars is to perform high-level (level 4 or higher) unmanned driving within a limited area. In this application, an autonomous vehicle typically travels along a general road within a limited area, and since the pavement and road environment of such a road are simple, a commercially available navigation device is also applicable, and navigation suitable for use can provide results.
그러나, 자동 운전차가 골프장의 페어웨이와 카트길 양쪽 모두에서 주행하는 골프 카트에 응용되는 경우, 포장 상태 및 도로 환경이 단순하지 않게 되어, 카트길의 아스팔트, 페어웨이의 정비 상태, 바람이나 비, 앞뒤 자동 운전차와의 거리 등의 요소에 의해, 종래의 내비게이션 장치가 골프장의 페어웨이에 응용될 때에 만족스럽게 대응하지 못하고, 페어웨이를 주행할 때에는 오판단이나 이탈이 일어날 수 있다.However, when a self-driving car is applied to a golf cart that runs on both the fairway and the cartway of a golf course, the pavement and road environment are not simple, so the asphalt of the cartway, the maintenance condition of the fairway, wind or rain, and automatic front and rear Due to factors such as the distance from the driving vehicle, the conventional navigation device may not respond satisfactorily when applied to the fairway of a golf course, and misjudgment or deviation may occur when driving the fairway.
상술한 바와 같이, 종래의 내비게이션 장치는 골프장의 페어웨이, 포장 상태 및 페어웨이의 전체 환경 등의 조건의 극적인 변화에 대응하지 못하여, 자동 운전차 기술을 골프장에 응용할 수 없다는 문제가 있다.As described above, the conventional navigation device does not respond to dramatic changes in conditions such as fairways, pavement conditions and the overall environment of a golf course, so there is a problem in that self-driving car technology cannot be applied to a golf course.
따라서, 본 발명의 목적은 골프장에 있어서 주행하는 자동 운전차에 정확한 내비게이션 결과를 안정적으로 제공하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 제공한다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a navigation switching facility for an autonomous vehicle driving a golf course that stably provides accurate navigation results to an autonomous vehicle driving on a golf course.
본 발명이 종래의 기술 문제를 해결하기 위해 이용하는 기술 수단은 골프장의 페어웨이 및 러프(rough) 중 적어도 어느 하나를 운전 구역으로 하여, 상기 운전 구역에 있어서 골프장 자동 운전차의 내비게이션 방법을 자동적으로 전환하는 골프장 자동 운전차 내비게이션 전환 설비로서, 2차원 광학 레이더 모듈, 촬영 모듈, 상기 2차원 광학 레이더 모듈 및 상기 촬영 모듈에 연접(連接)되는 제 1 포지셔닝 모듈, 및, 상기 제 1 포지셔닝 모듈에 연접되는 제 1 경로 결정 모듈이 포함되고, 상기 2차원 광학 레이더 모듈과 상기 촬영 모듈의 검지에 의해 검지 결과가 얻어지고, 상기 제 1 포지셔닝 모듈과 상기 제 1 경로 결정 모듈이 상기 검지 결과를 바탕으로 계산을 수행하여, 제 1 내비게이션 위치 결과 및 제 1 내비게이션 신뢰 수준이 얻어지는 제 1 내비게이션 장치; 전지구 항법 위성 시스템 모듈, 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈에 연접되는 제 2 포지셔닝 모듈, 및, 상기 제 2 포지셔닝 모듈에 연접되는 제 2 경로 결정 모듈이 포함되고, 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈의 검지에 의해 검지 결과가 얻어지고, 상기 제 2 포지셔닝 모듈과 상기 제 2 경로 결정 모듈이 상기 검지 결과를 바탕으로 계산을 수행하여, 상기 골프장 자동 운전차가 상기 운전 구역에 있어서의 제 2 내비게이션 위치 결과 및 제 2 내비게이션 신뢰 수준이 얻어지는 제 2 내비게이션 장치; 및 운동 제어 모듈, 및 상기 운동 제어 모듈에 연접되는 내비게이션 선택 전환 모듈이 포함되고, 상기 내비게이션 선택 전환 모듈이 설치되어 상기 제 1 내비게이션 장치의 상기 제 1 내비게이션 신뢰 수준과 상기 제 2 내비게이션 장치의 상기 제 2 내비게이션 신뢰 수준을 바탕으로, 상기 운동 제어 모듈을 상기 제 1 내비게이션 장치로부터 상기 제 2 내비게이션 장치에 연접되도록 전환하거나, 혹은 상기 운동 제어 모듈을 상기 제 2 내비게이션 장치로부터 상기 제 1 내비게이션 장치에 연접되도록 전환함으로써, 상기 운동 제어 모듈이 상기 제 1 내비게이션 장치의 상기 제 1 내비게이션 위치 결과 및 상기 제 2 내비게이션 장치의 상기 제 2 내비게이션 위치 결과 중 어느 하나를 바탕으로 상기 자동 운전차를 상기 운전 구역에 있어서 무인 운전시키는 운동 제어 장치; 가 포함되고, 상기 제 1 내비게이션 장치의 상기 제 1 내비게이션 신뢰 수준은 상기 2차원 광학 레이더 모듈, 상기 촬영 모듈 및 상기 제 1 포지셔닝 모듈의 연산(運算) 확률 모델에 의해 취득되고, 상기 제 2 내비게이션 장치의 상기 제 2 내비게이션 신뢰 수준은 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈 및 상기 제 2 포지셔닝 모듈의 연산 정보 및 상기 자동 운전차의 차량 동태와 도로 동태 캡쳐 정보에 의해 취득되는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 제공하는 것이다.The technical means used by the present invention to solve the conventional technical problem is to use at least one of the fairway and the rough of the golf course as a driving area, and automatically switch the navigation method of the golf course self-driving car in the driving area. A golf course self-driving car navigation conversion facility, comprising: a two-dimensional optical radar module, a photographing module, a first positioning module connected to the two-dimensional optical radar module and the photographing module, and a first connected to the
본 발명의 하나의 실시 형태에서는 상기 제 1 포지셔닝 모듈이 슬램(Simultaneous Localization and Mapping, SLAM) 모듈인 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 제공한다.In one embodiment of the present invention, the first positioning module is a slam (Simultaneous Localization and Mapping, SLAM) module, it provides a navigation switching facility for a self-driving car on a golf course, characterized in that.
본 발명의 하나의 실시 형태에서는 상기 제 1 포지셔닝 모듈에 사용되는 맵 데이터가 고정밀도 전자 맵 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 제공한다.In one embodiment of the present invention, there is provided a navigation switching facility for a golf course self-driving car, wherein the map data used in the first positioning module includes high-precision electronic map data.
본 발명의 하나의 실시 형태에서는 상기 고정밀도 전자 맵 데이터가 레이저 포인트 클라우드 맵, 지리 정보 시스템 맵 데이터 및 경위 좌표 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 제공한다.In one embodiment of the present invention, there is provided a navigation switching facility for a self-driving golf course, wherein the high-precision electronic map data includes a laser point cloud map, a geographic information system map data, and a longitude coordinate data.
본 발명의 하나의 실시 형태에서는 상기 제 2 포지셔닝 모듈이 관성 측정 유닛, 칼만 필터 유닛, 맵 매칭 유닛 및 포지션 인핸스먼트 유닛를 포함하고, 상기 칼만 필터 유닛은 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈 및 상기 관성 측정 유닛에 연접되고, 상기 맵 매칭 유닛이 상기 칼만 필터 유닛에 연접되고, 상기 포지션 인핸스먼트 유닛이 상기 맵 매칭 유닛에 연접되는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 제공한다.In one embodiment of the present invention, the second positioning module includes an inertial measurement unit, a Kalman filter unit, a map matching unit, and a position enhancement unit, and the Kalman filter unit is provided to the global navigation satellite system module and the inertial measurement unit. Connected, the map matching unit is connected to the Kalman filter unit, and the position enhancement unit is connected to the map matching unit to provide a navigation switching facility for a self-driving golf course, characterized in that connected to the unit.
본 발명의 하나의 실시 형태에서는 상기 제 2 포지셔닝 모듈에 사용되는 맵 데이터가 지리 정보 시스템 맵 데이터 및 경위 좌표 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 제공한다.In one embodiment of the present invention, there is provided a navigation switching facility for a self-driving car on a golf course, wherein the map data used in the second positioning module includes geographic information system map data and latitude coordinates data.
본 발명의 기술 수단에 의하면, 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비는 골프장의 페어웨이, 포장 상태 및 페어웨이의 전체 환경 등의 조건의 변화에 따라, 설치 비용이 보다 효율적인 방법으로, 2차원 광학 내비게이션(촬영기 장착) 및 위성 내비게이션 간에 전환하여, 보다 높은 신뢰 수준을 갖는 내비게이션 결과를 임의로 선택할 수 있다. 이것에 의해, 자동 운전차가 일반 도로, 골프장의 페어웨이를 주행하거나, 혹은 양쪽 사이를 왕래해도, 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비가 정확한 내비게이션 결과를 안정적으로 제공할 수 있어, 자동 운전차가 오판단이나 이탈하는 것을 피하여, 탑승자의 안전을 보호하고, 양호한 승차 체험을 제공할 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비가 2차원 광학 레이더 모듈을 채용하여, 3차원 광학 레이더 모듈보다 가액(價額)이 낮아, 비용을 효과적으로 억제할 수 있다. 동시에, 2차원 광학 레이더 모듈로 설치하면, 차량의 지붕에 설치할 필요가 없고, 추가로 카메라는 색인식 기능을 갖추어, 골프장의 특정 표식을 보다 정확하게 인식하도록 보조하여, 악천후 시에 골프장 자동 운전차의 위치를 인식시키는 것을 보조한다. 이것에 의해 광학 내비게이션 방식으로 내비게이션을 수행할 수 있어, 넷 송신 에러에 의한 내비게이션 커맨드(command)의 지연이나 착오를 막을 수 있다.According to the technical means of the present invention, according to the change of conditions such as the fairway of the golf course, the pavement condition and the overall environment of the golf course, the navigation conversion facility of the self-driving car of the golf course can be installed in a more efficient way in a two-dimensional optical navigation (photographic device) By switching between equipped) and satellite navigation, it is possible to randomly select the navigation result with a higher confidence level. In this way, even when the self-driving car travels on public roads, the fairways of the golf course, or travels between the two, the navigation switching facility of the golf course self-driving car can stably provide accurate navigation results, so that the self-driving car can By avoiding departure, it is possible to protect the safety of the occupants and provide a good riding experience. As described above, the navigation switching facility of the self-driving car of the golf course of the present invention employs the two-dimensional optical radar module, and the price is lower than that of the three-dimensional optical radar module, and the cost can be effectively suppressed. At the same time, when installed as a two-dimensional optical radar module, there is no need to install it on the roof of the vehicle. In addition, the camera is equipped with an indexing function to assist in recognizing specific marks on the golf course more accurately, and to provide a more accurate information about the golf course self-driving car in bad weather. Assist in recognizing location. Thereby, navigation can be performed in an optical navigation method, and delay or error in navigation commands due to a net transmission error can be prevented.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 나타내는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 사용하는 자동 운전차가 골프장에 운용되는 것을 나타내는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 사용하는 자동 운전차가 카트길에서 페어웨이로 들어가는 경우를 나타내는 도면이다.
도 2c는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 사용하는 자동 운전차가 페어웨이에서 주행하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 2d는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 사용하는 자동 운전차가 페어웨이에서 카트길로 들어가는 경우를 나타내는 도면이다.
도 2e는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비를 사용하는 자동 운전차가 카트길에서 주행하는 경우를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a navigation switching facility of a golf course self-driving car according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a diagram illustrating that an autonomous vehicle using a navigation switching facility for a golf course self-driving vehicle is operated on a golf course according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a diagram illustrating a case in which an autonomous driving vehicle using a navigation switching facility for a golf course self-driving vehicle enters a fairway from a cart road according to an embodiment of the present invention.
2C is a diagram illustrating a case in which an autonomous vehicle using a navigation switching facility for a golf course self-driving vehicle drives on a fairway according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2D is a diagram illustrating a case in which an autonomous vehicle using a navigation switching facility for a golf course self-driving vehicle enters a cartway from a fairway according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2E is a diagram illustrating a case in which an autonomous vehicle using a navigation switching facility for a golf course self-driving vehicle runs on a cart road according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 도 1~도 2e를 바탕으로 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 해당 설명은 본 발명의 실시 형태 중 하나의 예시에 지나지 않고, 본 발명의 실시 형태를 한정하는 것이 아니다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 2E. The description is merely an illustration of one of the embodiments of the present invention, and does not limit the embodiments of the present invention.
도 1~도 2e가 나타내는 바와 같이, 본 발명의 하나의 실시 형태에 의한 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)는 골프장의 페어웨이를 운전 구역(A)으로 하여, 운전 구역(A)에 있어서 자동 운전차(C)의 길 안내를 한다. 상기 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)에는, 제 1 내비게이션 장치(1), 제 2 내비게이션 장치(2) 및 운동 제어 장치(3)가 포함된다.1 to 2E , the
도 1이 나타내는 바와 같이, 상기 제 1 내비게이션 장치(1)에는, 2차원 광학 레이더 모듈(11), 촬영 모듈(12), 제 1 포지셔닝 모듈(13) 및 제 1 경로 결정 모듈(14)이 포함된다. 상기 제 1 포지셔닝 모듈(13)이 상기 2차원 광학 모듈(11) 및 상기 촬영 모듈(12)에 연접되고, 상기 제 1 경로 결정 모듈(14)이 상기 제 1 포지셔닝 모듈(13)에 연접되어, 상기 제 1 내비게이션 장치(1)는 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11) 및 상기 촬영 모듈(12)의 검지에 의해 검지 결과가 얻어지고, 상기 제 1 포지셔닝 모듈(13)과 상기 제 1 경로 결정 모듈(14)이 상기 검지 결과를 바탕으로 계산을 수행하여, 상기 운전 구역(A)의 제 1 내비게이션 결과(N1)가 얻어진다.As shown in FIG. 1 , the
구체적으로 말하면, 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11)은 라이다(light detection and ranging; LiDAR) 모듈을 이용한다. 라이다는 광학 원격 탐사 기술로, 그 원리는 펄스 레이저로 대상을 조사하고, 센서에 의해 반사 펄스가 계측됨으로써 대상과의 거리를 계측한다. 본 실시 형태에서는, 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11)이 2D 기계식 스캐닝 라이다(2D Mechanical Scanning Lidar)로서, 레이저/수신 컴포넌트의 기계적 회전 혹은 회전 미러로 빔을 유도하여, 360°의 광범위 구역의 데이터를 수집한다. 물론, 본 발명은 그것에 한정되지 않고, 2차원 광학 레이더 모듈(11)이 2D 솔리드 스테이트 라이다(2D Solid State Lidar)일 수도 있고, 그것은 회전 부재를 구비하지 않고 평면적인 검지 부재만 구비하므로, 사이즈가 작아서 중량이 가볍다. 어느 2차원 광학 레이더 모듈(11)이라도, 가액이 3차원 광학 레이더 모듈보다는 낮아서 차량의 지붕에 설치할 필요가 없고, 비용을 효과적으로 억제할 수 있다. 상기 촬영 모듈(12)이 촬영에 의해 촬영 데이터를 취득하는 것에 이용되고, 상기 촬영 데이터와 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11)의 검지 결과를 지도 데이터와 반복적으로 조합(照合)을 수행함으로써 즉각적이고 정확한 결과가 얻어진다. 본 실시 형태에서는, 상기 촬영 모듈(12)이 광학 촬영기이며, 머신 비전 알고리즘에 의해, 보다 양호한 물체 인식 능력을 갖고, 색, 구획선, 도로 표식 등을 인식할 수 있다. 이것에 의해, 골프장에 응용하는 경우, 상기 촬영 모듈(12)이 골프장의 잔디 등 환경의 색이나 필드에 설치되는 표식(예를 들어 골프장에서의 골프장 자동 운전차를 위한 컬러 사인)를 인식함으로써, 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11)의 보조를 수행하고, 상기 지도 데이터와 조합 후의 명확한 판단을 얻어, 판단의 정확성이 효과적으로 상승되어, 오판단의 발생을 억제한다. 본 발명에 있어서, 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11) 및 상기 촬영 모듈(12)은, 보다 완벽하고 정확한 검지 결과를 얻기 위해, 동시에 복수개를 제공할 수 있다. 또한, 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11)이 쌍이 되도록 설치되어 전방에 대하여 검지를 수행하는 경우, 상기 촬영 모듈(12)이 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11)을 보조하도록, 좌우 방향에 대하여 촬영을 수행하도록 설치될 수 있어, 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11)이 전방을 검지하면서 좌우 방향을 검지할 수 없는 문제를 해결한다. 상기 제 1 포지셔닝 모듈(13)은 본 실시 형태에서는 슬램(Simultaneous Localization and Mapping; SLAM) 모듈이며, 슬램의 개념으로는 미지의 환경의 지도를 구축 혹은 갱신하는 동시에 위치의 트레이스(trace)를 하여, 자기 위치 추정과 환경 지도 작성을 동시에 수행하는 목적을 달성하는 것이다. 상기 제 1 경로 결정 모듈(14)은 경로 계획(Path Planning)의 집행에 사용되고, 시뮬레이션을 수행하여 자동 운전차의 이동 경로를 얻는다.Specifically, the 2D optical radar module 11 uses a light detection and ranging (LiDAR) module. Lidar is an optical remote sensing technology, and its principle is to irradiate an object with a pulsed laser and measure the distance to the object by measuring a reflected pulse by a sensor. In this embodiment, the two-dimensional optical radar module 11 is a 2D mechanical scanning lidar, which guides the beam with a mechanical rotation or a rotating mirror of a laser/receiver component, Collect data. Of course, the present invention is not limited thereto, and the two-dimensional optical radar module 11 may be a 2D solid state lidar, which does not have a rotating member and has only a planar detection member, so the size is small and light in weight. In any two-dimensional optical radar module 11, the value is lower than that of the three-dimensional optical radar module, so there is no need to install it on the roof of the vehicle, and the cost can be effectively suppressed. The
도 1이 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시 형태의 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)에 의하면, 상기 제 1 포지셔닝 모듈(13)에 사용되는 맵 데이터가 고정밀도 전자 맵(HD Map) 데이터(M)를 포함하고, 본 실시 형태에 있어서, 상기 고정밀도 전자 맵 데이터(M)가 레이저 포인트 클라우드 맵(Laser Point Cloud Map) 데이터(M1), 지리 정보 시스템(Geographic Information System; GIS) 맵 데이터(M2) 및 경위 좌표 데이터(M3)를 포함한다. 구체적으로 말하면, 본 실시 형태에서는, 상기 제 1 내비게이션 장치(1)가 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11) 및 촬영 모듈(12) 등에서 제공되는 감지 정보를 운용하여, 레이저 포인트 클라우드 맵 데이터(M1), 지리 정보 시스템 맵 데이터(M2) 및 경위 좌표 데이터(M3)를 포함하는 상기 고정밀도 전자 맵 데이터(M)를 사용하여, 자기 위치 추정을 달성하고, 상기 운전 구역(A)에 대한 상기 제 1 내비게이션 결과(N1)를 얻는다.As shown in Fig. 1, according to the
도 1이 나타내는 바와 같이, 상기 제 2 내비게이션 장치(2)에는 전지구 항법 위성 시스템 모듈(21), 제 2 포지셔닝 모듈(22) 및 제 2 경로 결정 모듈(23)이 포함된다. 상기 제 2 포지셔닝 모듈(22)이 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈(21)에 연접되고, 상기 제 2 경로 결정 모듈(23)이 상기 제 2 포지셔닝 모듈(22)에 연접되어, 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈(21)의 검지에 의해 검지 결과가 얻어지고, 상기 제 2 포지셔닝 모듈(22)과 상기 제 2 경로 결정 모듈(23)이 상기 검지 결과를 바탕으로 계산을 수행하여, 상기 운전 구역(A)의 제 2 내비게이션 결과(N2)를 얻는다.As shown in FIG. 1 , the
구체적으로 말하면, 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈(21)은 전지구 항법 위성 시스템(Global Navigation Satellite System; GNSS), 예를 들어 미국의 전지구 측위 시스템(Global Positioning System; GPS)을 사용하는 모듈이다. 도 1이 나타내는 바와 같이, 상기 제 2 포지셔닝 모듈(22)이 본 실시 형태에 있어서, 관성 측정 유닛(221), 칼만 필터(Kalman Filter) 유닛(222), 맵 매칭(Map Matching) 유닛(223) 및 포지션 인핸스먼트(Position Enhancement) 유닛(224)을 포함하고, 상기 칼만 필터 유닛(222)이 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈(21) 및 상기 관성 측정 유닛(221)에 연접되고, 상기 맵 매칭 유닛(223)이 상기 칼만 필터 유닛(222)에 연접되고, 상기 포지션 인핸스먼트 유닛(224)이 상기 맵 매칭 유닛(223)에 연접된다. 상기 제 2 경로 결정 모듈(23)도 경로 설계를 집행하는 모듈이며, 시뮬레이션에 사용되어 자동 운전차의 운동 경로를 얻는다.Specifically, the global navigation satellite system module 21 is a module using a global navigation satellite system (GNSS), for example, a global positioning system (GPS) of the United States. As shown in FIG. 1 , in the present embodiment, the
도 1이 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시 형태의 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)에 의하면, 상기 제 2 포지셔닝 모듈(22)에 사용되는 맵 데이터는 지리 정보 시스템 맵 데이터(M2) 및 경위 좌표 데이터(M3)를 포함한다. 마찬가지로, 상기 제 2 내비게이션 장치(2)는 전지구 항법 위성 시스템 모듈(21) 등에 의한 검지 정보를 사용하고, 상기 지리 정보 시스템 맵 데이터(M2) 및 경위 좌표 데이터(M3)를 사용하여, 자기 위치 추정을 달성하고, 상기 운전 구역(A)에 대한 제 2 내비게이션 결과(N2)를 얻는다.As shown in FIG. 1 , according to the
상기 운동 제어 장치(3)는 내비게이션 전환 모듈(31) 및 운동 제어 모듈(32)을 포함한다. 상기 내비게이션 선택 전환 모듈(31)이 상기 운동 제어 모듈(32)에 연접되고, 상기 내비게이션 전환 모듈(31)이 상기 제 1 내비게이션 장치(1)와 상기 제 2 내비게이션 장치(2) 각각의 신뢰 수준(L1, L2)을 바탕으로, 상기 운동 제어 모듈(32)을 상기 제 1 내비게이션 장치(1)로부터 상기 제 2 내비게이션 장치(2)에 연접되도록 전환하거나, 혹은 상기 운동 제어 모듈(32)을 상기 제 2 내비게이션 장치(2)로부터 상기 제 1 내비게이션 장치(1)에 연접되도록 전환하도록 설치됨으로써, 상기 운동 제어 모듈(32)이 상기 자동 운전차(C)를 상기 제 1 내비게이션 장치(1)의 상기 제 1 내비게이션 결과(N1) 및 상기 제 2 내비게이션 장치(2)의 상기 제 2 내비게이션 결과(N2) 중 어느 하나를 바탕으로 상기 운전 구역(A)에 있어서 자동 운전시킨다.The motion control device 3 includes a
본 발명의 실시 형태의 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)에 의하면, 상기 내비게이션 신뢰 수준(L1, L2)이란 상기 제 1 내비게이션 장치(1)의 제 1 내비게이션 결과(N1) 및 상기 제 2 내비게이션 장치(2)의 제 2 내비게이션 결과(N2)의 신뢰 수준(Confidence Level)의 추정값이다. 신뢰 수준(Confidence Level)은 통계학에 있어서 대상 결과의 정확성을 평가하기 위해 사용되는 것으로, 즉, 신뢰 가능한 정도의 표식이다. 본 발명에 있어서는, 상기 제 1 내비게이션 장치(1)의 내비게이션 신뢰 수준(L1) 및 상기 제 2 내비게이션 장치(2)의 내비게이션 신뢰 수준(L2)은 각각 상기 제 1 내비게이션 장치(1)의 내비게이션 결과(N1) 및 상기 제 2 내비게이션 장치(2)의 내비게이션 결과(N2)를 평가하기 위해 사용되고, 상기 제 1 내비게이션 장치(1)의 내비게이션 신뢰 수준(L1)은 상기 2차원 광학 레이더 모듈(11) 및 상기 제 1 포지셔닝 모듈(13)의 연산 확률 모델에 의해 취득되고, 상기 제 2 내비게이션 장치(2)의 내비게이션 신뢰 수준(L2)은 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈(21) 및 상기 제 2 포지셔닝 모듈(22)의 연산 정보 및 상기 자동 운전차(C)의 차량 동태와 도로 동태 캡쳐 정보에 의해 취득된다.According to the
도 2a~도 2e에 나타내는 바와 같이, 상기 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)가 사용되는 자동 운전차(C)가 골프장(상기 운전 구역(A))에 응용되는 경우, 상기 자동 운전차가 카트길을 주행할 때(도 2a 참조), 상기 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)는 보다 높은 내비게이션 신뢰 수준치를 갖는 내비게이션 결과(예를 들어, 제 1 내비게이션 결과(N1))를 선택할 수 있고, 그것을 바탕으로 상기 자동 운전차(C)를 제어하여 상기 운전 구역(A)에 있어서 무인 운전시킨다. 그리고, 포장 상태 및 도로 환경의 극적인 변화(예를 들어, 도 2b에 나타내는 바와 같이 카트길에서 페어웨이로 들어가거나, 또는 도 2d에 나타내는 바와 같이 페어웨이에서 카트길로 돌아오는)에 따라, 상기 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)는 임의로 현시점에서 보다 높은 신뢰 수준을 갖는 내비게이션 결과를 선택할 수 있다(예를 들어, 상기 제 1 내비게이션 결과(N1)를 선택하는 것으로부터 상기 제 2 내비게이션 결과(N2)를 선택하도록 전환하거나, 또는 상기 제 2 내비게이션 결과(N2)의 선택으로부터 상기 제 1 내비게이션 결과(N1)의 선택으로 돌아온다). 이것에 의해 상기 자동 운전차(C)를 제어하여 상기 운전 구역(A)에 있어서 무인 운전시킨다. 물론, 내비게이션 결과의 전환 선택 방법은 상술한 보다 높은 내비게이션 신뢰 수준치를 갖는 내비게이션 결과를 선택하는 방법에 한정되지 않는다. 다른 실시 형태에 있어서는, 상기 제 1 내비게이션 장치(1)의 내비게이션 신뢰 수준(L1) 및 상기 제 2 내비게이션 장치(2)의 내비게이션 신뢰 수준(L2) 각각 대하여 전환하기 위한 임계값을 마련할 수 있고(상한 임계값 및/또는 하한 임계값), 현재 선택된 내비게이션 결과의 내비게이션 신뢰 수준치가 하한 임계값을 밑돌 때 및/또는 선택되지 않은 내비게이션 결과의 신뢰 수준치가 상한 임계값을 웃돌 때에만, 상기 내비게이션 전환 모듈(31)이 내비게이션 장치의 전환을 수행한다.As shown in FIGS. 2A to 2E , when the self-driving car C in which the
상술한 기술에 의해, 본 발명의 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)는 골프장의 페어웨이, 포장 상태 및 페어웨이의 전체 환경 등의 조건의 변화에 따라, 설치 비용이 보다 효율적인 방법으로, 2차원 광학 내비게이션(촬영기 장착) 및 위성 내비게이션 간에 전환하여, 보다 높은 신뢰 수준을 갖는 내비게이션 결과(상기 제 1 내비게이션 결과(N1) 및 상기 제 2 내비게이션 결과(N2) 중 하나)를 임의로 선택할 수 있다. 이것에 의해, 상기 자동 운전차(C)가 일반 도로, 골프장의 페어웨이를 주행하거나, 혹은 양쪽 사이를 왕래해도, 상기 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)는 정확한 내비게이션 결과를 안정적으로 제공할 수 있어, 자동 운전차(C)가 오판단이나 이탈하는 것을 피하여, 탑승자의 안전을 보호하고, 양호한 승차 체험을 제공한다. 또한, 본 발명의 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비(100)가 2차원 광학 레이더 모듈(11)을 채용하여, 3차원 광학 레이더 모듈보다 가액이 낮아, 비용을 효과적으로 억제할 수 있다. 동시에, 2차원 광학 레이더 모듈(11)로 설치하면, 차량의 지붕에 설치할 필요가 없고, 추가로 카메라는 색인식 기능이 갖춰져, 골프장의 특정 표식를 보다 정확하게 인식하도록 보조하여, 악천후 시에 골프장 자동 운전차의 위치를 인식시키는 것을 보조한다. 이것에 의해 광학 내비게이션 방식으로 내비게이션을 수행할 수 있어, 넷 송신 에러에 의한 내비게이션 커맨드의 지연이나 착오를 막을 수 있다.According to the above-described technology, the
본 발명의 바람직한 실시 형태를 상술한 바와 같이 개시했지만, 이들은 결코 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 주지와 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 각종 변경이나 수정을 가할 수 있다. 따라서, 본 발명의 특허 청구 범위는, 이러한 변경이나 수정을 포함하여 넓게 해석되어야 한다.Although preferred embodiments of the present invention have been disclosed above, they do not in any way limit the present invention. Various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the claims of the present invention should be broadly interpreted including such changes and modifications.
100: 자동 운전차 내비게이션 설비
1: 제 1 내비게이션 장치
11: 2차원 광학 레이더 모듈
12: 촬영 모듈
13: 제 1 포지셔닝 모듈
14: 제 1 경로 결정 모듈
2: 제 2 내비게이션 모듈
21: 전지구 항법 위성 시스템 모듈
22: 제 2 포지셔닝 모듈
221: 관성 측정 유닛
222: 칼만 필터 유닛
223: 맵 매칭 유닛
224: 포지션 인핸스먼트 유닛
23: 제 2 경로 결정 모듈
3: 운동 제어 장치
31: 내비게이션 전환 모듈
32: 운동 제어 모듈
A: 운전 구역
C: 자동 운전차
L1: 내비게이션 신뢰 수준
L2: 내비게이션 신뢰 수준
M: 고정밀도 전자 맵 데이터
M1: 레이저 포인트 클라우드 맵 데이터
M2: 지리 정보 시스템 맵 데이터
M3: 경위 좌표 데이터
N1: 제 1 내비게이션 결과
N2: 제 2 내비게이션 결과100: self-driving car navigation system
1: first navigation device
11: Two-dimensional optical radar module
12: shooting module
13: first positioning module
14: first path determination module
2: second navigation module
21: global navigation satellite system module
22: second positioning module
221: inertial measurement unit
222: Kalman filter unit
223: map matching unit
224: position enhancement unit
23: second path determination module
3: motion control device
31: navigation conversion module
32: motion control module
A: Driving area
C: self-driving car
L1: Navigation confidence level
L2: Navigation confidence level
M: high-precision electronic map data
M1: laser point cloud map data
M2: Geospatial Information System Map Data
M3: Theodolite coordinate data
N1: first navigation result
N2: Second navigation result
Claims (6)
2차원 광학 레이더 모듈, 촬영 모듈, 상기 2차원 광학 레이더 모듈 및 상기 촬영 모듈에 연접(連接)되는 제 1 포지셔닝 모듈, 및 상기 제 1 포지셔닝 모듈에 연접되는 제 1 경로 결정 모듈이 포함되고, 상기 2차원 광학 레이더 모듈과 상기 촬영 모듈의 검지에 의해 검지 결과가 얻어지고, 상기 제 1 포지셔닝 모듈과 상기 제 1 경로 결정 모듈이 상기 검지 결과를 바탕으로 계산을 수행하여, 제 1 내비게이션 위치 결과 및 제 1 내비게이션 신뢰 수준이 얻어지는 제 1 내비게이션 장치;
전지구 항법 위성 시스템 모듈, 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈에 연접되는 제 2 포지셔닝 모듈, 및 상기 제 2 포지셔닝 모듈에 연접되는 제 2 경로 결정 모듈이 포함되고, 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈의 검지에 의해 검지 결과가 얻어지고, 상기 제 2 포지셔닝 모듈과 상기 제 2 경로 결정 모듈이 상기 검지 결과를 바탕으로 계산을 수행하여, 상기 골프장 자동 운전차가 상기 운전 구역에 있어서의 제 2 내비게이션 위치 결과 및 제 2 내비게이션 신뢰 수준이 얻어지는 제 2 내비게이션 장치; 및
운동 제어 모듈, 및 상기 운동 제어 모듈에 연접되는 내비게이션 선택 전환 모듈이 포함되고, 상기 내비게이션 선택 전환 모듈이 설치되어 상기 제 1 내비게이션 장치의 상기 제 1 내비게이션 신뢰 수준과 상기 제 2 내비게이션 장치의 상기 제 2 내비게이션 신뢰 수준을 바탕으로, 상기 운동 제어 모듈을 상기 제 1 내비게이션 장치로부터 상기 제 2 내비게이션 장치에 연접되도록 전환하거나, 혹은 상기 운동 제어 모듈을 상기 제 2 내비게이션 장치로부터 상기 제 1 내비게이션 장치에 연접되도록 전환함으로써, 상기 운동 제어 모듈이 상기 제 1 내비게이션 장치의 상기 제 1 내비게이션 위치 결과 및 상기 제 2 내비게이션 장치의 상기 제 2 내비게이션 위치 결과에서 선택된 것 중의 하나를 바탕으로 상기 자동 운전차를 상기 운전 구역에 있어서 무인 운전시키는 운동 제어 장치; 가 포함되고,
상기 제 1 내비게이션 장치의 상기 제 1 내비게이션 신뢰 수준은 상기 2차원 광학 레이더 모듈, 상기 촬영 모듈 및 상기 제 1 포지셔닝 모듈의 연산 확률 모델에 의해 취득되고,
상기 제 2 내비게이션 장치의 상기 제 2 내비게이션 신뢰 수준은 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈 및 상기 제 2 포지셔닝 모듈의 연산 정보 및 상기 자동 운전차의 차량 동태와 도로 동태 캡쳐 정보에 의해 취득되는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비.A golf course self-driving car navigation switching facility for automatically switching a navigation method of a golf course self-driving car in the driving area by using at least one of the fairway and the rough of the golf course as a driving zone,
A two-dimensional optical radar module, a photographing module, a first positioning module connected to the two-dimensional optical radar module and the photographing module, and a first path determining module connected to the first positioning module, the 2 A detection result is obtained by the detection of the dimensional optical radar module and the photographing module, and the first positioning module and the first path determining module perform calculations based on the detection result, so that the first navigation position result and the first a first navigation device from which a navigation confidence level is obtained;
a global navigation satellite system module, a second positioning module connected to the global navigation satellite system module, and a second path determination module connected to the second positioning module; a detection result by detection of the global navigation satellite system module is obtained, and the second positioning module and the second route determining module perform calculations based on the detection result, so that the golf course self-driving car has a second navigation location result and a second navigation confidence level in the driving area. a second navigation device obtained by this; and
a motion control module; and a navigation selection switching module connected to the motion control module, wherein the navigation selection switching module is installed to determine the first navigation confidence level of the first navigation device and the second navigation device of the second navigation device. Based on the navigation trust level, switching the motion control module from the first navigation device to a coupling to the second navigation device, or switching the motion control module from the second navigation device to coupling to the first navigation device thereby causing the motion control module to position the self-driving vehicle in the driving zone based on one selected from the first navigation location result of the first navigation device and the second navigation location result of the second navigation device. motion control device for unmanned driving; is included,
the first navigation confidence level of the first navigation device is obtained by computational probabilistic models of the two-dimensional optical radar module, the imaging module, and the first positioning module;
The second navigation confidence level of the second navigation device is obtained by calculation information of the global navigation satellite system module and the second positioning module and vehicle dynamics and road dynamics capture information of the self-driving vehicle. Navigation conversion facility for self-driving cars.
상기 제 1 포지셔닝 모듈이 슬램(Simultaneous Localization and Mapping, SLAM) 모듈인 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비.The method of claim 1,
The first positioning module is a Simultaneous Localization and Mapping, SLAM (Simultaneous Localization and Mapping, SLAM) module.
상기 제 1 포지셔닝 모듈에 사용되는 맵 데이터가 고정밀도 전자 맵 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비.The method of claim 1,
The map data used in the first positioning module includes high-precision electronic map data.
상기 고정밀도 전자 맵 데이터가 레이저 포인트 클라우드 맵 데이터, 지리 정보 시스템 맵 데이터, 및 경위 좌표 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비.4. The method of claim 3,
The high-precision electronic map data includes laser point cloud map data, geographic information system map data, and theodolite coordinate data.
상기 제 2 포지셔닝 모듈이 관성 측정 유닛, 칼만 필터 유닛, 맵 매칭 유닛 및 포지션 인핸스먼트 유닛를 포함하고, 상기 칼만 필터 유닛이 상기 전지구 항법 위성 시스템 모듈 및 상기 관성 측정 유닛에 연접되고, 상기 맵 매칭 유닛이 상기 칼만 필터 유닛에 연접되고, 상기 포지션 인핸스먼트 유닛이 상기 맵 매칭 유닛에 연접되는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비.The method of claim 1,
the second positioning module includes an inertial measurement unit, a Kalman filter unit, a map matching unit and a position enhancement unit, the Kalman filter unit is connected to the global navigation satellite system module and the inertial measurement unit, the map matching unit is A navigation switching facility for a golf course self-driving car, characterized in that it is connected to the Kalman filter unit, and the position enhancement unit is connected to the map matching unit.
상기 제 2 포지셔닝 모듈에 사용되는 맵 데이터가 지리 정보 시스템 맵 데이터 및 경위 좌표 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장 자동 운전차의 내비게이션 전환 설비.6. The method of claim 1 or 5,
The map data used for the second positioning module includes geographic information system map data and theodolite coordinate data.
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