KR102473765B1 - Positioning apparatus for vehicle and method thereof - Google Patents

Positioning apparatus for vehicle and method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102473765B1
KR102473765B1 KR1020150118188A KR20150118188A KR102473765B1 KR 102473765 B1 KR102473765 B1 KR 102473765B1 KR 1020150118188 A KR1020150118188 A KR 1020150118188A KR 20150118188 A KR20150118188 A KR 20150118188A KR 102473765 B1 KR102473765 B1 KR 102473765B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
code
vehicle
gps
location
distance
Prior art date
Application number
KR1020150118188A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170022766A (en
Inventor
김태진
Original Assignee
현대모비스 주식회사
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 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020150118188A priority Critical patent/KR102473765B1/en
Publication of KR20170022766A publication Critical patent/KR20170022766A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102473765B1 publication Critical patent/KR102473765B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/20—Monitoring the location of vehicles belonging to a group, e.g. fleet of vehicles, countable or determined number of vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/06009—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code with optically detectable marking
    • G06K19/06037—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code with optically detectable marking multi-dimensional coding
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/123—Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams

Abstract

본 발명은 차량용 측위 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 측위 장치는 주행중인 차량의 전방에 일정한 간격으로 QR 코드가 표식된 도로 면을 촬영하는 촬영부, 상기 촬영부에 의해 촬영된 상기 차량의 전방 영상에 QR 코드가 존재하는지 여부를 판단하는 판단부, 및 상기 판단부의 판단 결과 상기 영상에 QR 코드가 존재하는 경우, 상기 QR 코드 기반으로 상기 차량의 위치를 결정하며, 상기 영상에 QR 코드가 존재하지 않는 경우, 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 보정하여 상기 차량의 위치를 결정하는 위치 결정부를 포함한다.The present invention relates to a positioning device and method for a vehicle, and a positioning device for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes a photographing unit for photographing a road surface marked with a QR code at regular intervals in front of a vehicle in motion, and the photographing unit A determination unit that determines whether a QR code exists in the captured image in front of the vehicle, and as a result of the determination of the determination unit, if a QR code exists in the image, determines the location of the vehicle based on the QR code, and a positioning unit configured to determine the position of the vehicle by correcting GPS absolute coordinates of the vehicle when the QR code does not exist in the image.

Description

차량용 측위 장치 및 방법{Positioning apparatus for vehicle and method thereof}Vehicle positioning apparatus and method {Positioning apparatus for vehicle and method thereof}

본 발명은 차량용 측위 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 차량 측위 정확도를 향상시킨 차량용 측위 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a positioning device and method for a vehicle, and more particularly, to a positioning device and method for a vehicle with improved vehicle positioning accuracy.

기존의 차량 측위 기술은 글로벌 위성 항법 시스템(Global Navigation Satellite System, 이하 GNSS)을 통해 수득되는 절대적인 위치 정보를 기반으로 한다.Existing vehicle positioning technology is based on absolute location information obtained through a Global Navigation Satellite System (GNSS).

GNSS는 미국의 GPS(Global Positioning System), 러시아의 GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System), 유럽 연합 주도의 Galileo 등을 포함하며, 통상적으로 차량용 측위 장치에는 GPS가 사용된다.GNSS includes the United States' Global Positioning System (GPS), Russia's GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System), the European Union's Galileo, and the like, and GPS is generally used in vehicle positioning devices.

GPS는 위성 시계 오차, 궤도 오차, 및 전리층과 대류권에 의한 전파 지연 등의 오차를 포함하고 있기 때문에, 차량의 측위에 GPS를 단독으로 사용할 경우, 최대 100m 급의 오차가 발생할 수 있다.Since the GPS includes errors such as satellite clock error, orbit error, and propagation delay due to the ionosphere and the troposphere, an error of up to 100 m may occur when the GPS is used alone for vehicle positioning.

이에 따라, GPS의 측위 오차를 줄이기 위해 다양한 방법이 개발되어 오고 있다. DGPS(Differential Global Positioning System), RTK(Real Time Kinematic) 등은 GPS의 측위 오차를 줄이기 위한 방법들 중 하나의 분야로서, 상대 좌표를 이용한 정밀 측위 기술이다.Accordingly, various methods have been developed to reduce GPS positioning errors. DGPS (Differential Global Positioning System), RTK (Real Time Kinematic), etc. are one of the fields of methods for reducing GPS positioning errors, and are precise positioning technologies using relative coordinates.

DGPS는 서로 가까운 거리에 두 수신기가 위치한 경우, 두 수신기는 서로 비슷한 오차를 갖게 되는데, 이때 두 수신기가 갖는 공통의 오차를 상쇄시킴으로써 보다 정확한 위치 데이터를 얻을 수 있는 기술이다. 일반적으로 정밀 측량에 의해 정확한 위치를 파악하고 있는 기준국에서 오차를 계측하고, 계측한 정보를 이동하는 차량(이하 이동점)의 GPS 수신기에 송신하여 보정하는 방식을 취한다.In DGPS, when two receivers are located close to each other, the two receivers have similar errors. In general, an error is measured in a reference station that has an accurate location through precise surveying, and the measured information is transmitted to a GPS receiver of a moving vehicle (hereinafter referred to as a moving point) to be corrected.

또한, RTK는 네트워크 기반의 GPS 측량이다. GPS를 통해 파악된 대략적인 위치를 네트워크 RTK 서버로 전송하면, 네트워크 RTK 서버는 이동점 근처에 가상 기준점(Virtual Reference Station, VRS)을 생성하고 그 위치에서의 보정 정보를 산출한다. 이동점은 산출된 보정 정보를 네트워크를 통해 전달받고, 기 관측된 자료와 보정 정보를 이용하여 이동점의 위치를 결정한다.Also, RTK is a network-based GPS survey. When the approximate location determined through GPS is transmitted to the network RTK server, the network RTK server creates a virtual reference station (VRS) near the moving point and calculates correction information at that location. The moving point receives the calculated correction information through the network, and determines the location of the moving point using previously observed data and correction information.

전술한 바와 같은 종래의 정밀 측위 기술은 GPS 단독 사용시보다 정밀한 측량 값을 얻을 수 있으나, 절대 좌표는 GPS 신호에서 받는 것이 유일하며 이를 상대 좌표를 이용하여 오차를 보정하는 형태이기 때문에 정밀도를 올리는 데에 한계가 있다.As described above, the conventional precision positioning technology can obtain more precise measurement values than when GPS alone is used, but absolute coordinates are only received from GPS signals, and errors are corrected using relative coordinates. There are limits.

아울러, 상대 좌표를 이용한 정밀 측위 기술은 오차 보정 값을 받기 위해 추가적인 통신 모듈이 필요하며, 이를 구축하기 위해서는 많은 비용이 필요하다.In addition, the precise positioning technology using relative coordinates requires an additional communication module to receive an error correction value, and a lot of cost is required to build it.

따라서, 본 발명의 목적은 GPS를 통해 파악되는 차량 위치의 오차를 보정하여 GPS만을 이용한 차량 측위보다 정확도가 향상된 차량용 측위 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a positioning device and method for a vehicle with improved accuracy compared to vehicle positioning using only GPS by correcting an error in a vehicle position determined through GPS.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 차량용 측위 장치는 주행중인 차량의 전방에 일정한 간격으로 QR 코드가 표식된 도로 면을 촬영하는 촬영부, 상기 촬영부에 의해 촬영된 상기 차량의 전방 영상에 QR 코드가 존재하는지 여부를 판단하는 판단부, 및 상기 판단부의 판단 결과 상기 영상에 QR 코드가 존재하는 경우, 상기 QR 코드 기반으로 상기 차량의 위치를 결정하며, 상기 영상에 QR 코드가 존재하지 않는 경우, 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 보정하여 상기 차량의 위치를 결정하는 위치 결정부를 포함하되, 상기 위치 결정부는 기 설정된 카메라의 초점 거리와 상기 전방 영상에서 측정되는 상기 QR 코드의 가로 길이, 및 상기 QR 코드의 실제 가로 길이를 이용한 비례식을 통해 상기 차량과 상기 QR 코드 간의 거리를 계산하고, 상기 전방 영상의 중앙을 기준으로 소정 범위를 벗어난 좌측 또는 우측에 상기 QR 코드가 촬영된 경우, 상기 QR 코드와 동일한 수평선 상에 동일한 크기를 갖는 가상의 QR 코드를 상기 전방 영상의 가로축 중앙에 생성하고, 상기 전방 영상에서 상기 QR 코드가 상기 가상의 QR 코드로 이동한 거리, 상기 전방 영상에서 측정되는 상기 QR 코드의 가로 길이, 및 상기 QR 코드의 실제 가로 길이를 이용한 비례식을 통해 상기 QR 코드의 실제 수평 이동 거리를 더 계산한다.A vehicle positioning device according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a photographing unit for photographing a road surface marked with a QR code at regular intervals in front of a vehicle in motion, and a photograph of the vehicle photographed by the photographing unit. A determination unit that determines whether a QR code exists in the front image, and if a QR code exists in the image as a result of the determination of the determination unit, the location of the vehicle is determined based on the QR code, and the QR code appears in the image If not present, including a positioning unit that determines the position of the vehicle by correcting the GPS absolute coordinates of the vehicle, wherein the positioning unit determines the focal length of the preset camera and the width of the QR code measured in the front image. When the distance between the vehicle and the QR code is calculated through a proportional formula using the length and the actual horizontal length of the QR code, and the QR code is captured on the left or right side outside the predetermined range based on the center of the front image , A virtual QR code having the same size on the same horizontal line as the QR code is generated at the center of the horizontal axis of the front image, and the distance the QR code moves from the front image to the virtual QR code, in the front image The actual horizontal movement distance of the QR code is further calculated through a proportional formula using the measured horizontal length of the QR code and the actual horizontal length of the QR code.

상기 위치 결정부는, 상기 판단 결과 상기 전방 영상에 상기 QR 코드가 존재하는 경우, 상기 QR 코드에 포함된 QR 코드의 절대 좌표 값을 이용하여 상기 차량의 위치를 결정하는 QR 코드 기반 위치 결정부, 및 상기 판단 결과 상기 전방 영상에 상기 QR 코드가 존재하지 않는 경우, GPS 수신기로부터 수신되는 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 보정하여 상기 차량의 위치를 결정하는 GPS 기반 위치 결정부를 포함한다.The positioning unit determines the location of the vehicle using the absolute coordinate values of the QR code included in the QR code when the QR code exists in the front image as a result of the determination; and As a result of the determination, when the QR code does not exist in the forward image, a GPS-based positioning unit configured to determine the position of the vehicle by correcting GPS absolute coordinate values of the vehicle received from a GPS receiver.

상기 QR 코드 기반 위치 결정부는 상기 QR 코드에 포함된 QR 코드의 크기를 이용하여 상기 차량과 상기 QR 코드 간의 거리를 계산하는 거리 계산부, 및 계산된 상기 차량과 상기 QR 코드간의 거리와 상기 QR 코드의 절대 좌표 값을 통해 상기 차량의 절대 좌표 값을 산출하여 상기 차량의 위치를 결정하는 좌표 산출부를 포함한다.The QR code-based positioning unit calculates the distance between the vehicle and the QR code using the size of the QR code included in the QR code, and the calculated distance between the vehicle and the QR code and the QR code and a coordinate calculator for determining the location of the vehicle by calculating an absolute coordinate value of the vehicle through an absolute coordinate value of .

삭제delete

삭제delete

상기 GPS 기반 위치 결정부는 상기 QR 코드가 촬영되지 않는 시점에 수신되는 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값과 기 저장된 GPS 오차 보정 값을 이용하여 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 보정하여 상기 차량의 위치를 결정한다.The GPS-based positioning unit determines the location of the vehicle by correcting the GPS absolute coordinates of the vehicle using the GPS absolute coordinates of the vehicle received at the time when the QR code is not captured and the pre-stored GPS error correction value. do.

상기 GPS 오차 보정 값은 상기 QR 코드 기반의 측위를 통해 산출된 상기 차량의 절대 좌표 값과 상기 QR 코드가 촬영되는 시점에 수신된 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 이용하여 연산되는 것이다.The GPS error correction value is calculated using the absolute coordinate value of the vehicle calculated through positioning based on the QR code and the GPS absolute coordinate value of the vehicle received at the time the QR code is captured.

본 발명의 다른 면에 따른 차량 측위 방법은 주행중인 차량의 전방에 일정한 간격으로 QR 코드가 표식된 도로 면을 촬영하는 단계, 촬영된 상기 차량의 전방 영상에 QR 코드가 존재하는지 여부를 판단하는 단계, 및 상기 판단부의 판단 결과 상기 영상에 QR 코드가 존재하는 경우, 상기 QR 코드 기반으로 상기 차량의 위치를 결정하며, 상기 영상에 QR 코드가 존재하지 않는 경우, 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 보정하여 상기 차량의 위치를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 차량의 위치를 결정하는 단계는 기 설정된 카메라의 초점 거리와 상기 전방 영상에서 측정되는 상기 QR 코드의 가로 길이, 및 상기 QR 코드의 실제 가로 길이를 이용한 비례식을 통해 상기 차량과 상기 QR 코드 간의 거리를 계산하는 단계를 포함하고, 상기 전방 영상의 중앙을 기준으로 소정 범위를 벗어난 좌측 또는 우측에 상기 QR 코드가 촬영된 경우에는, 상기 QR 코드와 동일한 수평선 상에 동일한 크기를 갖는 가상의 QR 코드를 상기 전방 영상의 가로축 중앙에 생성하는 단계 및 상기 전방 영상에서 상기 QR 코드가 상기 가상의 QR 코드로 이동한 거리, 상기 전방 영상에서 측정되는 상기 QR 코드의 가로 길이, 및 상기 QR 코드의 실제 가로 길이를 이용한 비례식을 통해 상기 QR 코드의 실제 수평 이동 거리를 계산하는 단계를 더 포함한다.A vehicle positioning method according to another aspect of the present invention includes the steps of photographing a road surface marked with a QR code at regular intervals in front of a vehicle in motion, and determining whether a QR code exists in a captured image in front of the vehicle. , and as a result of the decision of the determination unit, if a QR code exists in the image, the location of the vehicle is determined based on the QR code, and if the QR code does not exist in the image, the GPS absolute coordinates of the vehicle are corrected. and determining the location of the vehicle, wherein the step of determining the location of the vehicle includes a focal length of a preset camera, a horizontal length of the QR code measured in the front image, and an actual horizontal length of the QR code And calculating the distance between the vehicle and the QR code through a proportional formula using, and when the QR code is captured on the left or right outside a predetermined range based on the center of the front image, the QR code and Generating a virtual QR code having the same size on the same horizontal line at the center of the horizontal axis of the front image, the distance the QR code has moved to the virtual QR code in the front image, the QR code measured in the front image The method further includes calculating an actual horizontal movement distance of the QR code through a proportional formula using the horizontal length of the code and the actual horizontal length of the QR code.

상기 차량의 위치를 결정하는 단계는 상기 판단 결과 상기 전방 영상에 상기 QR 코드가 존재하는 경우, 상기 QR 코드에 포함된 QR 코드의 절대 좌표 값을 이용하여 상기 차량의 위치를 결정하는 단계, 및 상기 판단 결과 상기 전방 영상에 상기 QR 코드가 존재하지 않는 경우, GPS 수신기로부터 수신되는 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 보정하여 상기 차량의 위치를 결정하는 단계를 포함한다.Determining the location of the vehicle may include determining the location of the vehicle using an absolute coordinate value of a QR code included in the QR code when the QR code exists in the front image as a result of the determination; and and determining the location of the vehicle by correcting a GPS absolute coordinate value of the vehicle received from a GPS receiver when the QR code does not exist in the front image as a result of the determination.

상기 QR 코드의 절대 좌표 값을 이용하여 상기 차량의 위치를 결정하는 단계는 상기 QR 코드에 포함된 QR 코드의 크기를 이용하여 상기 차량과 상기 QR 코드 간의 거리를 계산하는 단계 및 계산된 상기 차량과 상기 QR 코드간의 거리와 상기 QR 코드의 절대 좌표 값을 통해 상기 차량의 절대 좌표 값을 산출하여 상기 차량의 위치를 결정하는 단계를 포함한다.The step of determining the location of the vehicle using the absolute coordinate values of the QR code includes calculating the distance between the vehicle and the QR code using the size of the QR code included in the QR code, and the calculated vehicle and and determining the location of the vehicle by calculating an absolute coordinate value of the vehicle through a distance between the QR codes and an absolute coordinate value of the QR code.

삭제delete

삭제delete

상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 보정하여 상기 차량의 위치를 결정하는 단계는 상기 QR 코드가 촬영되지 않는 시점에 수신되는 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값과 기 저장된 GPS 오차 보정 값을 이용하여 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 보정하여 상기 차량의 위치를 결정한다.The step of determining the location of the vehicle by correcting the GPS absolute coordinates of the vehicle includes determining the location of the vehicle by using the GPS absolute coordinates of the vehicle received at the time when the QR code is not captured and the pre-stored GPS error correction value. The location of the vehicle is determined by correcting GPS absolute coordinate values.

상기 GPS 오차 보정 값은 상기 QR 코드 기반의 측위를 통해 산출된 상기 차량의 절대 좌표 값과 상기 QR 코드가 촬영되는 시점에 수신된 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 이용하여 연산되는 것이다.The GPS error correction value is calculated using the absolute coordinate value of the vehicle calculated through positioning based on the QR code and the GPS absolute coordinate value of the vehicle received at the time the QR code is captured.

본 발명에 따르면, QR 코드의 크기 및 도로의 절대 좌표 값을 포함한 QR 코드를 인식하고 이를 차량의 측위에 이용함으로써, 기존의 GPS 기반의 차량 측위에 비해 정확한 측위를 할 수 있다.According to the present invention, by recognizing the QR code including the size of the QR code and the absolute coordinates of the road and using it for vehicle positioning, it is possible to perform more accurate positioning than conventional GPS-based vehicle positioning.

또한, 본 발명에 따르면, QR 코드가 인식되지 않는 경우에도 GPS 기반의 측위 오차를 보정함으로써, 차량 측위의 정확도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, even when the QR code is not recognized, the accuracy of vehicle positioning can be improved by correcting the GPS-based positioning error.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 측위 장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 측위 장치에 포함된 QR 코드 기반 위치 결정부의 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량과 QR 코드 간의 거리를 계산하는 방법을 설명하기 위한 제1 참조도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량과 QR 코드 간의 거리를 계산하는 방법을 설명하기 위한 제2 참조도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 측위 방법 흐름도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 GPS 오차 보정 값을 계산하는 과정에 대한 흐름도.1 is a block diagram of a positioning device for a vehicle according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram of a QR code-based positioning unit included in a vehicle positioning device according to an embodiment of the present invention.
3 is a first reference diagram for explaining a method of calculating a distance between a vehicle and a QR code according to an embodiment of the present invention;
4 is a second reference diagram for explaining a method of calculating a distance between a vehicle and a QR code according to an embodiment of the present invention;
5 is a flowchart of a vehicle positioning method according to another embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of a process of calculating a GPS error correction value according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is defined by the description of the claims. Meanwhile, terms used in this specification are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" or "comprising" means the presence or absence of one or more other elements, steps, operations and/or elements other than the recited elements, steps, operations and/or elements; do not rule out additions.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가급적 동일한 부호를 부여하고 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, the same numerals are assigned to the same components as much as possible even if they are displayed on different drawings, and in describing the present invention, specific details of related known configurations or functions are given. If the description may obscure the gist of the present invention, the detailed description is omitted.

설명에 앞서 본 발명에서 적용될 수 있는 QR 코드(Quick Response Code)를 간략히 설명한다. 이는 본 명세서의 이해를 돕기 위한 것으로서 명시적으로 본 발명을 한정하는 사항으로 기재하지 않은 경우에 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 의미로 사용하는 것이 아님을 이해해야 할 것이다.Prior to the description, a quick response code (QR code) that can be applied in the present invention will be briefly described. It should be understood that this is not intended to limit the technical idea of the present invention unless it is explicitly described as a matter limiting the present invention as an aid to the understanding of the present specification.

QR 코드는 덴소 웨이브사에서 제안하는 매트릭스 형식의 2차원 바코드를 말한다. 기존 1차원 바코드가 약 20자 내외의 정보를 담을 수 있는 반면, QR 코드는 모델 2의 경우 최대 7089 자리의 숫자 데이터를 포함할 수 있다.QR code refers to a matrix-type two-dimensional barcode proposed by Denso Wave. While conventional one-dimensional barcodes can contain information of around 20 characters, QR codes can contain up to 7089 digits of numeric data in the case of Model 2.

QR 코드 표준에는 4가지의 오류 복원 레벨이 있다. 가장 낮은 단계는 레벨 L로서, 약 7%의 복원률을 가지며, 가장 높은 단계는 레벨 H로서, 약 30%의 코드 손상의 경우에도 원 데이터의 복원이 가능하다.There are four levels of error resilience in the QR code standard. The lowest level is level L, which has a restoration rate of about 7%, and the highest level is level H, which allows restoration of original data even in the case of code damage of about 30%.

QR 코드의 오류 복원 기능은 리드 솔로몬 부호(Reed-Solomon Code)를 원 데이터에 추가하는 것으로 구현되며, 오류 코드가 추가됨에 따라 실제 저장되는 데이터의 양이 줄어들 수 있다. 따라서, 인식률을 높이고 오류를 줄이기 위해서는 QR 코드에 저장되는 데이터를 최적화하여, QR 코드의 픽셀 수를 줄이면서 오류 복원 레벨을 올릴 필요가 있다.The error recovery function of the QR code is implemented by adding a Reed-Solomon code to the original data, and as the error code is added, the amount of actually stored data may decrease. Therefore, in order to increase the recognition rate and reduce errors, it is necessary to optimize the data stored in the QR code, thereby reducing the number of pixels of the QR code and increasing the level of error recovery.

본 발명에 적용되는 QR 코드는 주로 도로 면에 표식될 수 있으며, 이러한 경우 도로 면의 상태에 따라 오염 및 손상의 가능성이 있기 때문에 높은 오류 복원 레벨을 사용하는 것이 적합하다.The QR code applied to the present invention may be mainly marked on a road surface, and in this case, it is appropriate to use a high error recovery level because there is a possibility of contamination and damage depending on the state of the road surface.

본 발명에서 제안하는 QR 코드는 다음과 같은 특징을 갖는다.The QR code proposed in the present invention has the following characteristics.

QR 코드는 도로 면에 표식되며, 표식되는 QR 코드들의 간격 및 각 QR 코드의 크기는 도로의 상황이나 종류 등에 따라 결정이 가능하다. QR 코드의 오류 복원 레벨은 약 30%의 복원률을 갖는 레벨 H를 사용할 수 있다.The QR codes are marked on the road surface, and the interval between the marked QR codes and the size of each QR code can be determined according to the condition or type of the road. Level H having a recovery rate of about 30% may be used as an error recovery level of the QR code.

또한, 인식률을 높이는 한편 오류를 줄이기 위해, QR 코드에 포함되는 데이터를 최소화함으로써 픽셀 수를 줄인다. QR 코드는 QR 코드의 크기 정보(X, Y) 및 QR 코드가 표식된 도로 면의 절대 좌표(경도, 위도, 고도) 값 정보를 필수적으로 포함한다. 부수적으로 QR 코드는 도로의 구분(일반 도로, 자동차 전용 도로 등) 및 번호, 제한 속도, 그리고 곡률 등을 포함할 수 있다.In addition, in order to increase the recognition rate and reduce errors, the number of pixels is reduced by minimizing the data included in the QR code. The QR code necessarily includes size information (X, Y) of the QR code and absolute coordinate (longitude, latitude, altitude) value information of the road surface marked with the QR code. Incidentally, the QR code may include road classification (general road, car-only road, etc.) and number, speed limit, curvature, and the like.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 측위 장치를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a positioning device for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 측위 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a positioning device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 측위 장치(10)는 촬영부(100), 판단부(200), 위치 결정부(300), GPS(Global Positioning System) 수신부(400), 및 메모리(500)를 포함할 수 있다. 이때, 차량용 측위 장치(10)의 구성 요소는 각각의 개별적인 모듈 또는 통합된 모듈로서 차량 내부의 소정의 위치에 장착될 수 있다.As shown in FIG. 1 , the positioning device 10 for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes a photographing unit 100, a determination unit 200, a position determination unit 300, and a Global Positioning System (GPS) receiver ( 400), and a memory 500. At this time, the components of the vehicle positioning device 10 may be mounted at predetermined positions inside the vehicle as individual modules or integrated modules.

촬영부(100)는 차량의 전방 카메라를 통해 주행중인 차량의 전방에 일정한 간격으로 QR 코드가 표식된 도로 면을 촬영한다. 이를 위해, 촬영부(100)는 운전자 지원 시스템(Driver Assist System, DAS)에서 사용되는 일반적인 전방 카메라 또는 소정의 위치에 장착된 별도의 추가 카메라를 이용할 수 있다.The photographing unit 100 captures a road surface marked with a QR code at regular intervals in front of a driving vehicle through a front camera of the vehicle. To this end, the photographing unit 100 may use a general front camera used in a driver assistance system (DAS) or a separate additional camera mounted at a predetermined location.

촬영부(100)는 차량 전방의 도로 면을 촬영한 영상(또는 화상)을 판단부(200)에 전달한다.The photographing unit 100 transmits an image (or image) of a road surface in front of the vehicle to the determination unit 200 .

판단부(200)는 전달받은 차량 전방을 촬영한 영상의 도로 면을 촬영한 영상을 영상처리하여 영상의 QR 코드의 존재 여부를 판단한다. 판단부(200)는 QR코드에 포함된 3개의 위치 검출 패턴을 통해 QR 코드를 인식한다. 여기서 QR 코드의 위치 검출 패턴은 QR 코드의 좌상단, 우상단, 좌하단의 정해진 3개의 모서리에 위치하므로, 판단부(200)는 정방향뿐만이 아닌 어느 방향에서나 QR 코드를 인식할 수 있다.The determination unit 200 determines whether a QR code exists in the image by processing an image of the road surface of the image of the front of the vehicle. The determination unit 200 recognizes the QR code through three location detection patterns included in the QR code. Here, since the location detection pattern of the QR code is located at three predetermined corners of the upper left corner, upper right corner, and lower left corner of the QR code, the determination unit 200 can recognize the QR code in any direction other than the forward direction.

위치 결정부(300)는 판단부(200)에서 판단한 QR 코드의 존재 여부에 따라 QR 코드의 절대 좌표 값 및 GPS 절대 좌표 값을 차량의 위치를 결정하는 데 이용할 수 있다. 이를 위해, 위치 결정부(300)는 QR 코드 기반 위치 결정부(310) 및 GPS 기반 위치 결정부(320)를 포함할 수 있다.The location determination unit 300 may use the absolute coordinate values of the QR code and the GPS absolute coordinate values to determine the location of the vehicle according to whether or not the QR code determined by the determination unit 200 exists. To this end, the positioning unit 300 may include a QR code-based positioning unit 310 and a GPS-based positioning unit 320.

판단부(200)의 판단 결과, 차량 전방을 촬영한 영상에 QR 코드가 존재하는 경우, QR 코드의 절대 좌표를 이용하는 QR 코드 기반 위치 결정부(310)가 차량의 위치를 결정한다.As a result of the determination of the determination unit 200, if a QR code exists in the image taken in front of the vehicle, the QR code-based positioning unit 310 using the absolute coordinates of the QR code determines the location of the vehicle.

이하, 도 2를 참조하여 QR 코드 기반 위치 결정부(310)에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, referring to FIG. 2, the QR code-based positioning unit 310 will be described in detail.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 QR 코드 기반 위치 결정부(310)의 블록도이다.2 is a block diagram of a QR code-based positioning unit 310 according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, QR 코드 기반 위치 결정부(310)는 정보 추출부(311), 거리 계산부(312), 좌표 산출부(313), 및 보정 값 연산부(314)를 포함할 수 있다. 이때, 각각의 장치들은 각각의 개별적인 모듈 또는 통합된 모듈로서 구성될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the QR code-based location determination unit 310 may include an information extraction unit 311, a distance calculation unit 312, a coordinate calculation unit 313, and a correction value calculation unit 314. have. At this time, each device may be configured as each individual module or an integrated module.

정보 추출부(311)는 판단부(200)에서 영상처리를 통해 식별된 QR 코드로부터 QR 코드의 크기 및 해당 QR 코드가 표식된 도로 면의 절대 좌표 값을 추출한다. 정보 추출부(311)는 추출한 QR 코드의 정보를 거리 계산부(312)에 전달한다.The information extraction unit 311 extracts the size of the QR code and the absolute coordinate values of the road surface marked with the corresponding QR code from the QR code identified by the determination unit 200 through image processing. The information extraction unit 311 transfers the extracted QR code information to the distance calculation unit 312 .

거리 계산부(312)는 QR 코드의 크기를 이용하여 차량과 QR 코드 간의 거리를 계산한다. QR 코드에 포함된 절대 좌표는 해당 QR 코드가 표식된 도로 면의 절대 좌표이기 때문에, QR 코드의 절대 좌표만으로는 QR 코드와 소정 거리 떨어진 차량의 정확한 위치를 결정하는 것이 어려울 수 있다. 따라서, 거리 계산부(312)에 의해 계산된 차량과 QR 코드 간의 거리만큼 QR 코드의 절대 좌표를 보정함으로써, 보다 정확한 차량의 위치 결정이 가능하다.The distance calculation unit 312 calculates the distance between the vehicle and the QR code using the size of the QR code. Since the absolute coordinates included in the QR code are the absolute coordinates of the road surface marked with the corresponding QR code, it may be difficult to determine the exact location of a vehicle that is a predetermined distance away from the QR code only with the absolute coordinates of the QR code. Therefore, by correcting the absolute coordinates of the QR code by the distance between the vehicle and the QR code calculated by the distance calculation unit 312, it is possible to more accurately determine the location of the vehicle.

이하, 도 3과 도 4를 참조하여 차량과 QR 코드 간의 거리를 계산하기 위해 이용되는 영상 좌표계 및 차량과 QR 코드 간의 거리를 계산하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, an image coordinate system used to calculate the distance between the vehicle and the QR code and a method for calculating the distance between the vehicle and the QR code will be described with reference to FIGS. 3 and 4 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량과 QR 코드 간의 거리를 계산하는 방법을 설명하기 위한 제1 참조도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량과 QR 코드 간의 거리를 계산하는 방법을 설명하기 위한 제2 참조도이다.3 is a first reference diagram for explaining a method for calculating a distance between a vehicle and a QR code according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a distance calculation between a vehicle and a QR code according to an embodiment of the present invention. It is a second reference diagram for explaining how to do.

일반적으로, 영상에서 사용하는 좌표계는 월드 좌표계, 카메라 좌표계, 정규 좌표계, 및 픽셀 좌표계로 총 4가지가 있다. 이 중 도 3 (a)의 정규 좌표계와 픽셀 좌표계는 2차원 좌표계이며, 도 3 (b)의 월드 좌표계와 도 3 (c)의 카메라 좌표계는 3차원 좌표계이다. 본 발명에서는 3차원 좌표계인 월드 좌표계, 카메라 좌표계가 주요하게 사용된다.In general, there are four coordinate systems used in an image: world coordinate system, camera coordinate system, normal coordinate system, and pixel coordinate system. Among them, the normal coordinate system and the pixel coordinate system of FIG. 3 (a) are 2-dimensional coordinate systems, and the world coordinate system of FIG. 3 (b) and the camera coordinate system of FIG. 3 (c) are 3-dimensional coordinate systems. In the present invention, a world coordinate system and a camera coordinate system, which are three-dimensional coordinate systems, are mainly used.

월드 좌표계는 도 3의 (b)와 같이, 사물의 위치를 표현할 때 기준으로 삼는 좌표계이다. 월드 좌표계의 기준은 임의로 잡을 수 있으며, 본 발명에서는 도로를 기준으로 잡았다. 월드 좌표계 상의 점(Pw)은 (Xw, Yw, Zw)와 같이 표기할 수 있다.As shown in (b) of FIG. 3, the world coordinate system is a coordinate system used as a reference when expressing the position of an object. The reference of the world coordinate system can be set arbitrarily, and in the present invention, the reference is taken to the road. A point (P w ) on the world coordinate system can be written as (X w , Y w , Z w ).

카메라 좌표계는 카메라를 기준으로 한 좌표계이다. 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 카메라의 초점을 원점으로 하며 카메라 정면 광학축의 방향을 Z축, 카메라의 아래쪽 방향을 Y축, 카메라의 오른쪽 방향을 X축으로 잡는다. 카메라 좌표계와 월드 좌표계의 단위는 동일한 것을 사용하며, 카메라 좌표계 상의 점(Pc)은 (Xc, Yc, Zc)와 같이 표기할 수 있다.The camera coordinate system is a coordinate system based on the camera. As shown in (c) of FIG. 3, the camera's focus is taken as the origin, the Z-axis is the direction of the optical axis in front of the camera, the Y-axis is the downward direction of the camera, and the X-axis is the right direction of the camera. The camera coordinate system and the world coordinate system use the same unit, and a point (P c ) on the camera coordinate system can be expressed as (X c , Y c , Z c ).

거리 계산부(312)는 월드 좌표계와 카메라 좌표계, QR 코드의 크기 등을 이용하여 도 4의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 차량과 QR 코드 간의 거리를 계산할 수 있다.The distance calculator 312 may calculate the distance between the vehicle and the QR code, as shown in (a) and (b) of FIG. 4 , using the world coordinate system, the camera coordinate system, and the size of the QR code.

QR 코드가 도로 면이 촬영된 영상의 가로 축을 기준으로 중앙부에 존재할 경우, QR 코드는 차량과 동일 차선 상에 위치하는 것으로 판단될 수 있다. 만약, QR 코드가 도로 면이 촬영된 영상의 가로 축을 기준으로 소정의 오차 범위를 벗어나 좌측 또는 우측으로 치우치게 촬영된 경우, QR 코드는 차량을 기준으로 각각 좌측 또는 우측의 다른 차선 상에 존재하는 것으로 판단될 수 있다. 이러한 판단은 판단부(200)에서 영상처리를 수행하는 과정에서 선행될 수 있다.When the QR code is present in the center of the horizontal axis of the image on which the road surface is photographed, the QR code may be determined to be located on the same lane as the vehicle. If the QR code is skewed to the left or right outside the predetermined error range with respect to the horizontal axis of the image on which the road surface is captured, the QR code is assumed to exist on another lane on the left or right, respectively, based on the vehicle. can be judged This determination may be preceded in the process of performing image processing in the determination unit 200 .

영상 내 QR 코드의 위치를 판단한 결과, 차량과 QR 코드가 동일 차선 상에 위치하는 경우, 거리 계산부(312)는 도 4의 (a)를 참조하여 차량과 QR 코드 간의 거리를 구할 수 있다.As a result of determining the location of the QR code in the image, when the vehicle and the QR code are located on the same lane, the distance calculation unit 312 may obtain the distance between the vehicle and the QR code with reference to FIG. 4(a).

좌표 상 QR 코드의 좌하단 꼭지점이 카메라의 광학축 Zc 상에 있으며, 우하단 꼭지점의 위치를 P(X, Y, Z)라 가정한다. 이때, (X, Y, Z)는 차량(카메라)을 원점으로 한 값으로, 수 십 센티미터 내지 수 십 미터 이내의 크기를 갖는다. 여기서, X 및 Y는 QR 코드의 실제 가로 및 세로 길이를 의미하며, 정보 추출부(311)에서 QR 코드의 크기 정보를 통해 기 추출된 값이다. 또한, Z는 차량과 코드 간의 실제 거리로서, 구하고자 하는 값이다.Assume that the lower left vertex of the QR code is on the optical axis Z c of the camera on the coordinates, and the position of the lower right vertex is P(X, Y, Z). At this time, (X, Y, Z) is a value with the vehicle (camera) as the origin, and has a size within several tens of centimeters to several tens of meters. Here, X and Y mean the actual horizontal and vertical lengths of the QR code, and are values pre-extracted through the size information of the QR code in the information extractor 311. Also, Z is an actual distance between the vehicle and the code, and is a value to be obtained.

거리 계산부(312)는 차량으로부터 거리가 1(미터)인 가상 정규 이미지 평면에서 QR 코드의 우하단 꼭지점 P에 대응되는 점 P'를 삼각형의 닮음비를 이용하여 구할 수 있다. 차량으로부터 거리가 1이므로 점 P'의 Z 성분은 1이 된다. 따라서, Z 값을 1로 만들기 위해 각 성분을 동일하게 Z로 나눈 P'(X/Z, Y/Z, 1)를 구할 수 있다.The distance calculation unit 312 may obtain a point P' corresponding to the lower right vertex P of the QR code in a virtual regular image plane at a distance of 1 (meter) from the vehicle by using a triangular similarity ratio. Since the distance from the vehicle is 1, the Z component of the point P' is 1. Therefore, P'(X/Z, Y/Z, 1) obtained by equally dividing each component by Z to make the Z value 1 can be obtained.

한편, 실제 카메라 영상은 초점 거리 f 만큼 떨어진 이미지 평면에 투사되기 때문에 초점 거리 f 만큼 떨어진 이미지 평면에서 QR 코드의 우하단 꼭지점 P에 대응되는 점 P''는 상기의 방식과 마찬가지로, 점 P'와 삼각형의 닮음비를 이용하여 구할 수 있다. 여기서, 카메라의 초점 거리 f는 상수 값으로, 카메라의 렌즈 및 촬영 환경 등에 따라 기 설정된 값이다. 카메라로부터 거리가 f이므로 점 P''의 Z 성분은 f가 된다. 따라서, 점 P'의 Z 성분을 f로 만들기 위해 P'의 각 성분에 동일하게 f를 곱하여 P''(f*X/Z, f*Y/Z, f)를 구할 수 있다. 이를 통해, 영상에서 QR 코드의 우하단 좌표 값인 최종 영상 좌표 값을 구할 수 있게 된다.On the other hand, since the actual camera image is projected on the image plane separated by the focal distance f, the point P'' corresponding to the lower right vertex P of the QR code on the image plane separated by the focal distance f is the same as the above method. It can be obtained using the similarity ratio of triangles. Here, the focal length f of the camera is a constant value and is a predetermined value according to the lens of the camera and the shooting environment. Since the distance from the camera is f, the Z component of point P'' is f. Therefore, in order to make the Z component of the point P' equal to f, each component of P' is equally multiplied by f to obtain P'' (f*X/Z, f*Y/Z, f). Through this, it is possible to obtain the final image coordinate value, which is the coordinate value of the lower right corner of the QR code in the image.

점 P''의 X 성분인 f*X/Z는 차량 전방의 도로 면이 촬영된 영상에서 QR 코드의 가로 길이(Xc)이며, 점 P''의 Y 성분인 f*Y/Z는 차량 전방의 도로 면이 촬영된 영상에서 QR 코드의 세로 길이(Yc)이다. 이러한 Xc와 Yc는 영상을 영상처리하는 과정에서 측정이 가능한 값이다. 따라서, 거리 계산부(312)는 수학식 1과 같은 비례식을 통해 차량과 QR 코드 간의 실제 거리(Z)를 계산할 수 있다.f*X/Z, the X component of point P'', is the horizontal length (X c ) of the QR code in the image of the road surface in front of the vehicle, and f*Y/Z, the Y component of point P'', is the vehicle This is the vertical length (Y c ) of the QR code in the image of the road surface in front. These X c and Y c are values that can be measured in the process of image processing. Accordingly, the distance calculation unit 312 may calculate the actual distance Z between the vehicle and the QR code through a proportional expression such as Equation 1.

Figure 112015081439544-pat00001
Figure 112015081439544-pat00001

여기서, X는 QR 코드의 실제 가로 길이, Xc는 차량 전방의 도로 면이 촬영된 영상에서 QR 코드의 가로 길이, f는 기 설정된 카메라의 초점 거리, 그리고 Z는 구하고자 하는 차량과 QR 코드 간의 거리이다.Here, X is the actual horizontal length of the QR code, X c is the horizontal length of the QR code in the image of the road surface in front of the vehicle, f is the focal length of the camera set in advance, and Z is the distance between the vehicle to be obtained and the QR code It is a distance.

한편, 영상 내 QR 코드의 위치를 판단한 결과, 차량과 QR 코드가 서로 다른 차선 상에 위치하는 경우, 거리 계산부(312)는 도 4의 (b)를 참조하여 차량과 QR 코드 간의 거리를 구할 수 있다.Meanwhile, as a result of determining the location of the QR code in the image, when the vehicle and the QR code are located on different lanes, the distance calculator 312 calculates the distance between the vehicle and the QR code with reference to FIG. 4(b). can

도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 거리 계산부(312)는 차량과 QR 코드 간의 수직 거리(Dy) 및 QR 코드의 수평 이동 거리(Dx)을 계산한다. 이때, 거리 계산부(312)는 차량 전방에 상기 QR 코드와 동일한 거리 및 크기를 갖는 가상의 QR 코드를 만들고, 이를 이용하여 차량과 QR 코드 간의 수직 거리(Dy) 및 QR 코드의 수평 이동 거리(Dx)을 계산할 수 있다.As shown in (b) of FIG. 4 , the distance calculation unit 312 calculates a vertical distance (D y ) between the vehicle and the QR code and a horizontal movement distance (D x ) of the QR code. At this time, the distance calculation unit 312 creates a virtual QR code having the same distance and size as the QR code in front of the vehicle, and uses this to determine the vertical distance (D y ) between the vehicle and the QR code and the horizontal movement distance of the QR code (D x ) can be calculated.

차량과 QR 코드 간의 수직 거리(Dy)는 도 4의 (a)에서와 같이, 차량과 QR 코드 간의 거리인 Z 값을 계산하는 방법과 동일한 방법, 즉 차량과 가상 QR 코드의 좌하단 꼭지점 간의 거리를 계산하는 방법으로 구할 수 있다.The vertical distance (D y ) between the vehicle and the QR code is determined by the same method as the method of calculating the Z value, which is the distance between the vehicle and the QR code, that is, between the vehicle and the lower left vertex of the virtual QR code, as shown in (a) of FIG. It can be obtained by calculating the distance.

QR 코드의 실제 수평 이동 거리(Dx) 또한 도 4의 (a)에서와 같이 삼각형의 닮음비를 이용하여 구할 수 있다. 이때, 거리 계산부(312)는 영상 내 QR 코드의 수평 이동 거리(Dxc)를 측정하여 QR 코드의 실제 수평 이동 거리(Dx)를 구할 수 있다. 예컨대, 거리 계산부(312)는 수학식 2를 통해, 촬영된 영상에서 측정되는 QR 코드의 수평 이동 거리(Dxc)와 비례하는 실제 QR 코드의 수평 이동 거리(Dx)을 계산한다. 여기서, 촬영된 영상에서 측정되는 QR 코드의 수평 이동 거리(Dxc)는 영상의 중심에 가상 QR 코드가 존재하는 것으로 가정했을 때, 가상 QR 코드의 우하단 꼭지점에서 촬영된 QR 코드의 우하단 꼭지점까지의 길이로서 측정될 수 있다.The actual horizontal movement distance (D x ) of the QR code can also be obtained using the triangular similarity ratio as shown in (a) of FIG. 4 . At this time, the distance calculation unit 312 may measure the horizontal movement distance (D xc ) of the QR code in the image to obtain the actual horizontal movement distance (D x ) of the QR code. For example, the distance calculation unit 312 calculates the horizontal movement distance (D x ) of the actual QR code that is proportional to the horizontal movement distance (D xc ) of the QR code measured in the captured image through Equation 2. Here, the horizontal movement distance (Dx c ) of the QR code measured in the captured image is the lower right vertex of the captured QR code from the lower right vertex of the virtual QR code, assuming that the virtual QR code exists in the center of the image. It can be measured as the length of

Figure 112015081439544-pat00002
Figure 112015081439544-pat00002

여기서, X는 실제 QR 코드의 가로 길이로 정보 추출부(311)에 의해 기 추출된 값이다. Xc는 카메라에 촬영된 영상에서 측정된 QR 코드의 가로 길이, Dxc는 카메라에 촬영된 영상에서 QR 코드의 수평 이동 거리이다. Xc와 Dxc는 측정 가능한 값이다.Here, X is the horizontal length of the actual QR code and is a value pre-extracted by the information extractor 311. X c is the horizontal length of the QR code measured in the image captured by the camera, and Dx c is the horizontal movement distance of the QR code in the image captured by the camera. X c and Dx c are measurable values.

이와 같이, 거리 계산부(312)는 차량과 QR 코드가 같은 차선에 있을 때, 차량과 QR 코드 간의 거리(Z)를 계산할 수 있다. 또한, 거리 계산부(312)는 차량과 QR 코드가 서로 다른 차선에 있을 때, 차량과 QR 코드 간의 수직 거리(Dy) 및 QR 코드의 수평 이동 거리(Dx)를 계산할 수 있다. 거리 계산부(312)는 좌표 산출부(313)에 차량과 QR 코드가 같은 차선에 있을 경우 차량과 QR 코드 간의 거리(Z)를 전달하는 한편, 서로 다른 차선에 있을 경우 차량과 QR 코드 간의 수직 거리(Dy) 및 QR 코드의 수평 이동 거리(Dx)를 전달한다.As such, the distance calculation unit 312 may calculate the distance Z between the vehicle and the QR code when the vehicle and the QR code are in the same lane. Also, the distance calculation unit 312 may calculate a vertical distance (D y ) between the vehicle and the QR code and a horizontal movement distance (D x ) of the QR code when the vehicle and the QR code are in different lanes. The distance calculation unit 312 transmits the distance (Z) between the vehicle and the QR code to the coordinate calculation unit 313 when the vehicle and the QR code are in the same lane, while the vertical distance between the vehicle and the QR code when the vehicle and the QR code are in different lanes It transmits the distance (D y ) and the horizontal movement distance (D x ) of the QR code.

좌표 산출부(313)는 거리 계산부(312)로부터 전달받은 차량과 QR 코드 간의 거리 또는 QR 코드의 수평 이동 거리와 QR 코드의 절대 좌표 값을 이용하여 차량의 절대 좌표 값을 산출할 수 있다. 이때, 차량의 절대 좌표 값은 차량이 현재 위치한 경도, 위도, 고도 정보를 포함하는 월드 좌표계의 형태로 나타낼 수 있다.The coordinate calculation unit 313 may calculate the absolute coordinate value of the vehicle using the distance between the vehicle and the QR code or the horizontal movement distance of the QR code and the absolute coordinate value of the QR code received from the distance calculation unit 312 . In this case, the absolute coordinate values of the vehicle may be expressed in the form of a world coordinate system including longitude, latitude, and altitude information where the vehicle is currently located.

일 예로, 차량이 진북 방향으로 주행중이며, 차량과 QR 코드가 같은 차선에 위치한 경우를 가정한다. 이 경우, 좌표 산출부(313)는 거리 계산부(312)로부터 전달받은 차량과 QR 코드 간의 거리(Z)만큼을 QR 코드의 절대 좌표 값 중 위도 값에서 감하여 차량의 절대 좌표 값을 산출할 수 있다.As an example, it is assumed that the vehicle is driving in the direction of true north, and the vehicle and the QR code are located in the same lane. In this case, the coordinate calculation unit 313 may calculate the absolute coordinate value of the vehicle by subtracting the distance Z between the vehicle and the QR code received from the distance calculation unit 312 from the latitude value among the absolute coordinate values of the QR code. have.

다른 예로, 차량이 진북 방향으로 주행중이며, QR 코드가 차량 우측의 다른 차선에 위치한 경우를 가정한다. 이 경우, 좌표 산출부(313)는 QR 코드의 절대 좌표 값 중 위도 값에서 차량과 QR 코드 간의 거리(Dy)만큼 감하고, 경도 값에서 QR 코드의 수평 이동 거리(Dx)만큼 감하여 차량의 절대 좌표 값을 산출할 수 있다.As another example, it is assumed that the vehicle is driving in the direction of true north and the QR code is located in another lane on the right side of the vehicle. In this case, the coordinate calculation unit 313 subtracts the distance between the vehicle and the QR code (D y ) from the latitude value of the absolute coordinate values of the QR code, and subtracts the horizontal movement distance (D x ) of the QR code from the longitude value to obtain the vehicle The absolute coordinate values of can be calculated.

또 다른 예로, 차량이 진북 방향으로 주행중이며, QR 코드가 차량 좌측의 다른 차선에 위치한 경우를 가정한다. 이 경우, 좌표 산출부(313)는 QR 코드의 절대 좌표 중 위도 값에서 차량과 QR 코드 간의 거리(Dy)만큼 감하고, 경도 값에서 QR 코드의 수평 이동 거리(Dx)만큼 더하여 차량의 절대 좌표 값을 산출할 수 있다.As another example, it is assumed that the vehicle is driving in the direction of true north, and the QR code is located in another lane on the left side of the vehicle. In this case, the coordinate calculation unit 313 subtracts the distance (D y ) between the vehicle and the QR code from the latitude value of the absolute coordinates of the QR code, and adds the horizontal movement distance (D x ) of the QR code to the longitude value to obtain the vehicle's Absolute coordinate values can be calculated.

좌표 산출부(313)는 산출된 차량의 절대 좌표 값으로 차량의 위치를 결정한다.The coordinate calculation unit 313 determines the location of the vehicle based on the calculated absolute coordinate values of the vehicle.

한편, 보정 값 연산부(314)는 QR 코드가 촬영되지 않는 구간에서 차량의 측위를 보정하기 위해 이용되는 GPS 오차 보정 값을 연산한다. 이때 보정 값 연산부(314)는 QR 코드 기반으로 산출된 차량의 절대 좌표 값과 GPS 수신부(400)로부터 수신된 GPS 절대 좌표 값을 이용하여 GPS 오차 보정 값을 연산한다. 여기서, GPS 수신부(400)는 GPS 위성에서 발사된 전파가 차량에 장착된 GPS 수신기에 도달하는 시간을 측정해 거리를 계산하는 방법으로 차량의 GPS 위치 좌표 값들을 획득한다. 본 발명의 일 실시예에서는 통상적으로 차량의 측위에 사용되는 GPS를 이용하는 것으로 설명하였으나, 동일한 글로벌 위성 항법 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)인 GLONASS, 및 Galileo 등을 이용할 수도 있다.Meanwhile, the correction value calculation unit 314 calculates a GPS error correction value used to correct vehicle positioning in a section where the QR code is not captured. At this time, the correction value calculation unit 314 calculates a GPS error correction value using the absolute coordinate values of the vehicle calculated based on the QR code and the GPS absolute coordinate values received from the GPS receiving unit 400 . Here, the GPS receiver 400 obtains the GPS location coordinate values of the vehicle by measuring the time it takes for radio waves emitted from GPS satellites to reach the GPS receiver mounted in the vehicle and calculating the distance. In one embodiment of the present invention, it has been described that GPS, which is normally used for positioning of a vehicle, is used, but the same global navigation satellite system (GNSS), such as GLONASS and Galileo, may be used.

보정 값 연산부(314)는 GPS 수신부(400)로부터 QR 코드가 촬영될 시점의 차량의 GPS 절대 좌표 값(이하, 제1 GPS 절대 좌표 값)을 전달받는다. 이때, 보정 값 연산부(314)는 GPS 오차 보정 값을 수학식 3과 같이 제1 GPS 절대 좌표 값과 좌표 산출부(313)로부터 전달받은 차량의 절대 좌표 값의 차로써 연산한다.The correction value calculation unit 314 receives the GPS absolute coordinate values of the vehicle (hereinafter, first GPS absolute coordinate values) at the time when the QR code is captured from the GPS receiving unit 400 . At this time, the correction value calculation unit 314 calculates the GPS error correction value as the difference between the first GPS absolute coordinate value and the absolute coordinate value of the vehicle received from the coordinate calculation unit 313 as shown in Equation 3.

Figure 112015081439544-pat00003
Figure 112015081439544-pat00003

예컨대, 제1 GPS 절대 좌표 값이 (5, 5, 2)이고 QR 코드 기반의 차량의 절대 좌표 값이 (1, 2, 0)인 경우, GPS 오차 보정 값은 이들 값의 차로써 (4, 3, 2)가 된다.For example, if the first GPS absolute coordinate value is (5, 5, 2) and the absolute coordinate value of the vehicle based on the QR code is (1, 2, 0), the GPS error correction value is the difference between these values (4, 3, 2).

보정 값 연산부(314)는 연산한 GPS 오차 보정 값을 메모리(500)에 저장한다.The correction value calculator 314 stores the calculated GPS error correction value in the memory 500 .

GPS 오차 보정 값은 QR 코드가 촬영될 때마다, 또는 일정한 주기를 두고 반복적으로 갱신되기 때문에, 메모리(500)는 여러 번 기록이 가능한 RAM(Random Access Memory), 또는 PROM(Programmable Read Only Memory) 중 플래시 메모리(Flash Memory) 등으로 구성될 수 있다. 또한, 메모리(500)는 전원이 공급되지 않을 때에도 데이터를 유지하기 위해 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory)로서 구성될 수 있다.Since the GPS error correction value is repeatedly updated each time a QR code is captured or at regular intervals, the memory 500 is selected from RAM (Random Access Memory) or PROM (Programmable Read Only Memory) that can be written many times. It may be configured with a flash memory or the like. In addition, the memory 500 may be configured as a non-volatile memory to retain data even when power is not supplied.

전술한 과정과 같이, QR 코드 기반 위치 결정부(311)는 QR 코드를 이용하여 GPS만을 이용한 차량의 측위보다 정확한 차량의 측위가 가능하다. 구체적으로, QR 코드 기반 위치 결정부(311)는 차량과 QR 코드가 같은 차선에 있을 때, 차량과 QR 코드 간의 거리를 계산할 수 있다. 또한, QR 코드 기반 위치 결정부(311)는 차량과 QR 코드가 서로 다른 차선에 있을 때, 차량과 QR 코드 간의 거리 및 QR 코드의 수평 이동 양을 계산할 수 있다. 이를 통해, QR 코드 기반 위치 결정부(311)는 보다 정확하게 차량의 위치 좌표 값을 결정할 수 있다. 아울러, QR 코드 기반 위치 결정부(311)는 QR 코드가 촬영되지 않는 구간에서 GPS만을 이용한 차량의 측위 보정을 위해 GPS 오차 보정 값을 연산하고 그 값을 저장할 수 있다.As in the above-described process, the QR code-based positioning unit 311 uses the QR code to enable more accurate vehicle positioning than vehicle positioning using only GPS. Specifically, the QR code-based positioning unit 311 may calculate the distance between the vehicle and the QR code when the vehicle and the QR code are in the same lane. In addition, the QR code-based positioning unit 311 may calculate the distance between the vehicle and the QR code and the amount of horizontal movement of the QR code when the vehicle and the QR code are in different lanes. Through this, the QR code-based location determination unit 311 may more accurately determine the location coordinate value of the vehicle. In addition, the QR code-based positioning unit 311 may calculate a GPS error correction value and store the value for positioning correction of a vehicle using only GPS in a section where the QR code is not captured.

한편, 판단부(200)의 판단 결과, 차량 전방을 촬영한 영상에 QR 코드가 존재하지 않는 경우, 위치 결정부(300)는 GPS 절대 좌표를 이용하는 GPS 기반 위치 결정부(320)를 통해 차량의 위치를 결정한다.On the other hand, as a result of the determination of the determination unit 200, when the QR code does not exist in the image of the front of the vehicle, the location determination unit 300 uses the GPS-based positioning unit 320 using GPS absolute coordinates to determine the location of the vehicle. determine the location

구체적으로, GPS 기반 위치 결정부(320)는 GPS 수신부(400)로부터 차량의 현재 GPS 절대 좌표 값을 전달받는다. 이때, 전달받은 GPS 절대 좌표 값은 이전 GPS 오차 보정 값을 계산할 때 사용된 GPS 절대 좌표 값과 달리, QR 코드가 촬영되지 않는 시점에서 수신된 값이다. 따라서, 이 값은 제1 GPS 절대 좌표 값과 구별을 위해, 제2 GPS 절대 좌표 값으로 칭한다.Specifically, the GPS-based location determining unit 320 receives the current GPS absolute coordinate values of the vehicle from the GPS receiving unit 400 . In this case, the received GPS absolute coordinate value is a value received at a time when the QR code is not captured, unlike the GPS absolute coordinate value used when calculating the previous GPS error correction value. Accordingly, this value is referred to as a second GPS absolute coordinate value for distinction from the first GPS absolute coordinate value.

제2 GPS 절대 좌표 값을 전달받은 GPS 기반 위치 결정부(320)는 메모리(500)로부터 기 저장된 GPS 오차 보정 값을 전달받는다. GPS 기반 위치 결정부(310)는 수학식 4과 같이, 제2 GPS 절대 좌표와 GPS 오차 보정 값의 차로써 제2 GPS 절대 좌표 값을 보정하고, 보정된 GPS 절대 좌표 값으로 차량의 위치를 결정한다.The GPS-based positioning unit 320 receiving the second GPS absolute coordinate value receives a pre-stored GPS error correction value from the memory 500 . As shown in Equation 4, the GPS-based positioning unit 310 corrects the second GPS absolute coordinate value with the difference between the second GPS absolute coordinate and the GPS error correction value, and determines the location of the vehicle with the corrected GPS absolute coordinate value. do.

Figure 112015081439544-pat00004
Figure 112015081439544-pat00004

예컨대, 제2 GPS 절대 좌표 값이 (3, 3, 0)이고 기 저장된 GPS 오차 보정 값이 (1, 1, 0)인 경우, 보정된 GPS 절대 좌표 값은 이들 값의 차로써 (2, 2, 0)이 된다.For example, when the second GPS absolute coordinate value is (3, 3, 0) and the pre-stored GPS error correction value is (1, 1, 0), the corrected GPS absolute coordinate value is the difference between these values (2, 2 , 0).

전술한 과정과 같이, GPS 기반 위치 결정부(320)는 QR 코드가 촬영되지 않는 구간에서도 기 저장된 GPS 오차 보정 값을 이용하여 GPS 수신부(400)를 통해 수신되는 제2 GPS 절대 좌표 값을 보정함으로써, GPS만을 이용한 차량의 측위 방식에 비해 향상된 정확도을 가질 수 있다.As in the above process, the GPS-based positioning unit 320 corrects the second GPS absolute coordinate value received through the GPS receiver 400 using the pre-stored GPS error correction value even in a section where the QR code is not captured. , can have improved accuracy compared to the vehicle positioning method using only GPS.

이와 같이, 본 발명에 따르면, QR 코드의 크기 및 도로의 절대 좌표 값을 포함한 QR 코드를 인식하고 이를 차량의 측위에 이용함으로써, 기존의 GPS 기반의 차량 측위에 비해 정확한 측위를 할 수 있다.As such, according to the present invention, by recognizing the QR code including the size of the QR code and the absolute coordinate values of the road and using it for vehicle positioning, it is possible to perform more accurate positioning than conventional GPS-based vehicle positioning.

또한, 본 발명에 따르면, QR 코드가 인식되지 않는 경우에도 GPS 기반의 측위 오차를 보정함으로써, 차량 측위의 정확도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, even when the QR code is not recognized, the accuracy of vehicle positioning can be improved by correcting the GPS-based positioning error.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 측위 방법에 대한 흐름도이다.5 is a flowchart of a vehicle positioning method according to another embodiment of the present invention.

차량용 측위 장치(10)는 차량의 전방 카메라를 통해 주행중인 차량의 전방에 일정한 간격으로 QR 코드가 표식된 도로 면을 촬영한다. 이를 위해, 차량용 측위 장치(10)는 운전자 지원 시스템(Driver Assist System, DAS)에서 사용되는 일반적인 전방 카메라 또는 소정의 위치에 장착된 별도의 추가 카메라를 이용할 수 있다.The vehicle positioning device 10 captures a road surface marked with a QR code at regular intervals in front of a running vehicle through a front camera of the vehicle. To this end, the vehicle positioning device 10 may use a general front camera used in a driver assistance system (DAS) or a separate additional camera mounted at a predetermined location.

차량용 측위 장치(10)는 차량 전방을 촬영한 영상의 도로 면을 촬영한 영상에서 QR 코드의 존재 여부를 판단한다(S502). 차량용 측위 장치(10)는 차량 전방을 촬영한 영상의 도로 면을 촬영한 영상을 영상처리 하여 QR코드에 포함된 3개의 위치 검출 패턴이 영상에서 추출되는지 판단하고, 이를 통해 QR 코드를 인식한다. 여기서 QR 코드의 위치 검출 패턴은 QR 코드의 좌상단, 우상단, 좌하단의 정해진 3개의 모서리에 위치하므로, 차량용 측위 장치(10)는 정방향뿐만이 아닌 어느 방향에서나 QR 코드를 인식할 수 있다.The vehicle positioning device 10 determines whether a QR code is present in an image of a road surface of an image of a vehicle front (S502). The vehicle positioning device 10 processes the image of the road surface of the image of the front of the vehicle to determine whether three position detection patterns included in the QR code are extracted from the image, and recognizes the QR code through this. Here, since the location detection pattern of the QR code is located at three predetermined corners of the upper left corner, upper right corner, and lower left corner of the QR code, the vehicle positioning device 10 can recognize the QR code in any direction other than the forward direction.

단계 S502의 판단 결과, 차량 전방을 촬영한 영상에 QR 코드가 존재하는 경우, 차량용 측위 장치(10)는 영상처리를 통해 식별된 도로 면의 QR 코드로부터 QR 코드의 크기 및 해당 QR 코드가 표식된 도로 면의 절대 좌표 값을 추출한다(S503).As a result of the determination in step S502, if a QR code exists in the image taken in front of the vehicle, the vehicle positioning device 10 determines the size of the QR code from the QR code of the road surface identified through image processing and the corresponding QR code marked Absolute coordinate values of the road surface are extracted (S503).

차량용 측위 장치(10)는 QR 코드의 크기를 이용하여 차량과 QR 코드 간의 거리를 계산한다(S504).The vehicle positioning device 10 calculates the distance between the vehicle and the QR code using the size of the QR code (S504).

차량용 측위 장치(10)는 월드 좌표계와 카메라 좌표계, QR 코드의 크기 등을 이용하여 도 4의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 차량과 QR 코드 간의 거리를 계산할 수 있다.The vehicle positioning device 10 may calculate the distance between the vehicle and the QR code, as shown in (a) and (b) of FIG. 4 , using the world coordinate system, the camera coordinate system, and the size of the QR code.

QR 코드가 도로 면이 촬영된 영상의 가로 축을 기준으로 중앙부에 존재할 경우, QR 코드는 차량과 동일 차선 상에 위치하는 것으로 판단될 수 있다. 만약, QR 코드가 도로 면이 촬영된 영상의 가로 축을 기준으로 소정의 오차 범위를 벗어나 좌측 또는 우측으로 치우치게 촬영된 경우, QR 코드는 차량을 기준으로 각각 좌측 또는 우측의 다른 차선 상에 존재하는 것으로 판단될 수 있다. 이러한 판단은 영상처리를 수행하는 과정에서 선행될 수 있다.When the QR code is present in the center of the horizontal axis of the image on which the road surface is photographed, the QR code may be determined to be located on the same lane as the vehicle. If the QR code is skewed to the left or right outside the predetermined error range with respect to the horizontal axis of the image on which the road surface is captured, the QR code is assumed to exist on another lane on the left or right, respectively, based on the vehicle. can be judged This determination may be preceded in the process of performing image processing.

영상 내 QR 코드의 위치를 판단한 결과, 차량과 QR 코드가 동일 차선 상에 위치하는 경우, 차량용 측위 장치(10)는 도 4의 (a)를 참조하여 차량과 QR 코드 간의 거리를 구할 수 있다.As a result of determining the position of the QR code in the image, when the vehicle and the QR code are located on the same lane, the vehicle positioning device 10 may obtain the distance between the vehicle and the QR code with reference to FIG. 4(a).

좌표 상 QR 코드의 좌하단 꼭지점이 카메라의 광학축 Zc 상에 있으며, 우하단 꼭지점의 위치를 P(X, Y, Z)라 가정한다. 이때, (X, Y, Z)는 차량(카메라)을 원점으로 한 값으로, 수 십 센티미터 내지 수 십 미터 이내의 크기를 갖는다. 여기서, X 및 Y는 QR 코드의 실제 가로 및 세로 길이를 의미하며, QR 코드의 크기 정보를 통해 기 추출된 값이다. 또한, Z는 차량과 코드 간의 실제 거리로서, 구하고자 하는 값이다.Assume that the lower left vertex of the QR code is on the optical axis Z c of the camera on the coordinates, and the position of the lower right vertex is P(X, Y, Z). At this time, (X, Y, Z) is a value with the vehicle (camera) as the origin, and has a size within several tens of centimeters to several tens of meters. Here, X and Y mean the actual horizontal and vertical lengths of the QR code, and are values pre-extracted through information on the size of the QR code. Also, Z is an actual distance between the vehicle and the code, and is a value to be obtained.

차량용 측위 장치(10)는 차량으로부터 거리가 1미터인 가상 정규 이미지 평면에서 QR 코드의 우하단 꼭지점 P에 대응되는 점 P’를 삼각형의 닮음비를 이용하여 구할 수 있다. 차량으로부터 거리가 1(미터)이므로 점 P’의 Z 성분은 1이 된다. 따라서, Z 값을 1로 만들기 위해 각 성분을 동일하게 Z로 나눈 P’(X/Z, Y/Z, 1)를 구할 수 있다.The vehicle positioning device 10 may obtain a point P' corresponding to the lower right vertex P of the QR code in a virtual normal image plane at a distance of 1 meter from the vehicle by using a triangular similarity ratio. Since the distance from the vehicle is 1 (meter), the Z component of the point P' is 1. Therefore, P'(X/Z, Y/Z, 1) can be obtained by dividing each component equally by Z to make the Z value 1.

한편, 실제 카메라 영상은 초점 거리 f 만큼 떨어진 이미지 평면에 투사되기 때문에 초점 거리 f 만큼 떨어진 이미지 평면에서 QR 코드의 우하단 꼭지점 P에 대응되는 점 P’’는 상기의 방식과 마찬가지로, 점 P’와 삼각형의 닮음비를 이용하여 구할 수 있다. 여기서, 카메라의 초점 거리 f는 상수 값으로, 카메라의 렌즈 및 촬영 환경 등에 따라 기 설정된 값이다. 카메라로부터 거리가 f이므로 점 P’’의 Z 성분은 f가 된다. 따라서, 점 P’의 Z 성분을 f로 만들기 위해 P’의 각 성분에 동일하게 f를 곱하여 P’’(f*X/Z, f*Y/Z, f)를 구할 수 있다. 이를 통해, 영상에서 QR 코드의 우하단 좌표 값인 최종 영상 좌표 값을 구할 수 있게 된다.On the other hand, since the actual camera image is projected on the image plane separated by the focal distance f, the point P'' corresponding to the lower right vertex P of the QR code on the image plane separated by the focal distance f is the same as the above method. It can be obtained using the similarity ratio of triangles. Here, the focal length f of the camera is a constant value and is a predetermined value according to the lens of the camera and the shooting environment. Since the distance from the camera is f, the Z component of point P'' is f. Therefore, to make the Z component of point P' equal to f, each component of P' can be equally multiplied by f to obtain P''(f*X/Z, f*Y/Z, f). Through this, it is possible to obtain the final image coordinate value, which is the coordinate value of the lower right corner of the QR code in the image.

점 P’’의 X 성분인 f*X/Z는 차량 전방의 도로 면이 촬영된 영상에서 QR 코드의 가로 길이(Xc)이며, 점 P’’의 Y 성분인 f*Y/Z는 차량 전방의 도로 면이 촬영된 영상에서 QR 코드의 세로 길이(Yc)이다. 이러한 Xc와 Yc는 영상을 영상처리하는 과정에서 측정이 가능한 값이다. 따라서, 차량용 측위 장치(10)는 수학식 1과 같은 비례식을 통해 차량과 QR 코드 간의 실제 거리(Z)를 계산할 수 있다.f*X/Z, the X component of point P'', is the horizontal length (X c ) of the QR code in the image of the road surface in front of the vehicle, and f*Y/Z, the Y component of point P'', is the vehicle This is the vertical length (Y c ) of the QR code in the image of the road surface in front. These X c and Y c are values that can be measured in the process of image processing. Accordingly, the vehicle positioning device 10 may calculate the actual distance Z between the vehicle and the QR code through a proportional formula such as Equation 1.

여기서, X는 QR 코드의 실제 가로 길이, Xc는 차량 전방의 도로 면이 촬영된 영상에서 QR 코드의 가로 길이, f는 기 설정된 카메라의 초점 거리, 그리고 Z는 구하고자 하는 차량과 QR 코드 간의 거리이다.Here, X is the actual horizontal length of the QR code, X c is the horizontal length of the QR code in the image of the road surface in front of the vehicle, f is the focal length of the camera set in advance, and Z is the distance between the vehicle to be obtained and the QR code It is a distance.

한편, 영상 내 QR 코드의 위치를 판단한 결과, 차량과 QR 코드가 서로 다른 차선 상에 위치하는 경우, 차량용 측위 장치(10)는 도 4의 (b)를 참조하여 차량과 QR 코드 간의 거리를 구할 수 있다.Meanwhile, as a result of determining the location of the QR code in the image, when the vehicle and the QR code are located on different lanes, the vehicle positioning device 10 refers to FIG. 4(b) to obtain the distance between the vehicle and the QR code. can

도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 차량용 측위 장치(10)는 차량과 QR 코드 간의 수직 거리(Dy) 및 QR 코드의 수평 이동 거리(Dx)을 계산한다. 이때, 차량용 측위 장치(10)는 차량 전방에 상기 QR 코드와 동일한 거리 및 크기를 갖는 가상의 QR 코드를 만들고, 이를 이용하여 차량과 QR 코드 간의 수직 거리(Dy) 및 QR 코드의 수평 이동 거리(Dx)을 계산할 수 있다.As shown in (b) of FIG. 4 , the vehicle positioning device 10 calculates a vertical distance D y between the vehicle and the QR code and a horizontal movement distance D x of the QR code. At this time, the vehicle positioning device 10 creates a virtual QR code having the same distance and size as the QR code in front of the vehicle, and uses this to determine the vertical distance (D y ) between the vehicle and the QR code and the horizontal movement distance of the QR code (D x ) can be calculated.

차량과 QR 코드 간의 수직 거리(Dy)는 도 4의 (a)에서와 같이, 차량과 QR 코드 간의 거리인 Z 값을 계산하는 방법과 동일한 방법, 즉 차량과 가상 QR 코드의 좌하단 꼭지점 간의 거리를 계산하는 방법으로 구할 수 있다.The vertical distance (D y ) between the vehicle and the QR code is determined by the same method as the method of calculating the Z value, which is the distance between the vehicle and the QR code, that is, between the vehicle and the lower left vertex of the virtual QR code, as shown in (a) of FIG. It can be obtained by calculating the distance.

QR 코드의 실제 수평 이동 거리(Dx) 또한 도 4의 (a)에서와 같이 삼각형의 닮음비를 이용하여 구할 수 있다. 이때, 차량용 측위 장치(10)는 영상 내 QR 코드의 수평 이동 거리(Dxc)를 측정하여 QR 코드의 실제 수평 이동 거리(Dx)를 구할 수 있다. 예컨대, 차량용 측위 장치(10)는 수학식 2를 통해, 촬영된 영상에서 측정되는 QR 코드의 수평 이동 거리(Dxc)와 비례하는 실제 QR 코드의 수평 이동 거리(Dx)을 계산한다. 여기서, 촬영된 영상에서 측정되는 QR 코드의 수평 이동 거리(Dxc)는 영상의 중심에 가상 QR 코드가 존재하는 것으로 가정했을 때, 가상 QR 코드의 우하단 꼭지점에서 촬영된 QR 코드의 우하단 꼭지점까지의 길이로서 측정될 수 있다.The actual horizontal movement distance (D x ) of the QR code can also be obtained using the triangular similarity ratio as shown in (a) of FIG. 4 . At this time, the vehicle positioning device 10 may measure the horizontal movement distance (D xc ) of the QR code in the image to obtain the actual horizontal movement distance (D x ) of the QR code. For example, the vehicle positioning device 10 calculates the horizontal movement distance (D x ) of the actual QR code that is proportional to the horizontal movement distance (D xc ) of the QR code measured in the photographed image through Equation 2. Here, the horizontal movement distance (Dx c ) of the QR code measured in the captured image is the lower right vertex of the captured QR code from the lower right vertex of the virtual QR code, assuming that the virtual QR code exists in the center of the image. It can be measured as the length of

여기서, X는 실제 QR 코드의 가로 길이로 기 추출된 값이다. Xc는 카메라에 촬영된 영상에서 측정된 QR 코드의 가로 길이, Dxc는 카메라에 촬영된 영상에서 QR 코드의 수평 이동 거리이다. Xc와 Dxc는 측정 가능한 값이다.Here, X is a value pre-extracted as the horizontal length of the actual QR code. X c is the horizontal length of the QR code measured in the image captured by the camera, and Dx c is the horizontal movement distance of the QR code in the image captured by the camera. X c and Dx c are measurable values.

이와 같이, 차량용 측위 장치(10)는 차량과 QR 코드가 같은 차선에 있을 때, 차량과 QR 코드 간의 거리(Z)를 계산할 수 있다. 또한, 차량용 측위 장치(10)는 차량과 QR 코드가 서로 다른 차선에 있을 때, 차량과 QR 코드 간의 수직 거리(Dy) 및 QR 코드의 수평 이동 거리(Dx)를 계산할 수 있다.In this way, the vehicle positioning device 10 may calculate the distance Z between the vehicle and the QR code when the vehicle and the QR code are in the same lane. In addition, the vehicle positioning device 10 may calculate a vertical distance (D y ) between the vehicle and the QR code and a horizontal movement distance (D x ) of the QR code when the vehicle and the QR code are in different lanes.

차량용 측위 장치(10)는 차량과 QR 코드 간의 거리 또는 QR 코드의 수평 이동 거리와 QR 코드의 절대 좌표 값을 이용하여 차량의 절대 좌표 값을 산출하며(S505), 산출된 차량의 절대 좌표 값으로 차량의 위치를 결정한다(S506). 이때, 차량의 절대 좌표 값은 차량이 현재 위치한 경도, 위도, 고도 정보를 포함하는 월드 좌표계의 형태로 나타낼 수 있다.The vehicle positioning device 10 calculates the absolute coordinate values of the vehicle using the distance between the vehicle and the QR code or the horizontal movement distance of the QR code and the absolute coordinate values of the QR code (S505), and uses the calculated absolute coordinate values of the vehicle. The location of the vehicle is determined (S506). In this case, the absolute coordinate values of the vehicle may be expressed in the form of a world coordinate system including longitude, latitude, and altitude information where the vehicle is currently located.

일 예로, 차량이 진북 방향으로 주행중이며, 차량과 QR 코드가 같은 차선에 위치한 경우를 가정한다. 이 경우, 차량용 측위 장치(10)는 차량과 QR 코드 간의 거리(Z)만큼을 QR 코드의 절대 좌표 값 중 위도 값에서 감하여 차량의 절대 좌표 값을 산출할 수 있다.As an example, it is assumed that the vehicle is driving in the direction of true north, and the vehicle and the QR code are located in the same lane. In this case, the vehicle positioning device 10 may calculate the absolute coordinate value of the vehicle by subtracting the distance Z between the vehicle and the QR code from the latitude value among the absolute coordinate values of the QR code.

다른 예로, 차량이 진북 방향으로 주행중이며, QR 코드가 차량 우측의 다른 차선에 위치한 경우를 가정한다. 이 경우, 차량용 측위 장치(10)는 QR 코드의 절대 좌표 값 중 위도 값에서 차량과 QR 코드 간의 거리(Dy)만큼 감하고, 경도 값에서 QR 코드의 수평 이동 거리(Dx)만큼 감하여 차량의 절대 좌표 값을 산출할 수 있다.As another example, it is assumed that the vehicle is driving in the direction of true north and the QR code is located in another lane on the right side of the vehicle. In this case, the vehicle positioning device 10 subtracts the distance between the vehicle and the QR code (D y ) from the latitude value of the absolute coordinate values of the QR code, and subtracts the horizontal movement distance (D x ) of the QR code from the longitude value to obtain the vehicle The absolute coordinate values of can be calculated.

또 다른 예로, 차량이 진북 방향으로 주행중이며, QR 코드가 차량 좌측의 다른 차선에 위치한 경우를 가정한다. 이 경우, 차량용 측위 장치(10)는 QR 코드의 절대 좌표 중 위도 값에서 차량과 QR 코드 간의 거리(Dy)만큼 감하고, 경도 값에서 QR 코드의 수평 이동 거리(Dx)만큼 더하여 차량의 절대 좌표 값을 산출할 수 있다.As another example, it is assumed that the vehicle is driving in the direction of true north, and the QR code is located in another lane on the left side of the vehicle. In this case, the vehicle positioning device 10 subtracts the distance between the vehicle and the QR code (D y ) from the latitude value of the absolute coordinates of the QR code, and adds the horizontal movement distance (D x ) of the QR code from the longitude value to obtain the vehicle's Absolute coordinate values can be calculated.

한편, 단계 S502의 판단 결과, 차량 전방을 촬영한 영상에 QR 코드가 존재하지 않는 경우, 차량용 측위 장치(10)는 차량의 현재 GPS 절대 좌표 값을 획득한다(S507). 이때, 전달받은 GPS 절대 좌표 값은 이전 GPS 오차 보정 값을 계산할 때 사용된 GPS 절대 좌표 값과 달리, QR 코드가 촬영되지 않는 시점에서 수신된 값이다.Meanwhile, as a result of the determination in step S502, if the QR code does not exist in the image of the front of the vehicle, the vehicle positioning device 10 obtains the current GPS absolute coordinate values of the vehicle (S507). In this case, the received GPS absolute coordinate value is a value received at a time when the QR code is not captured, unlike the GPS absolute coordinate value used when calculating the previous GPS error correction value.

차량용 측위 장치(10)는 단계 S507에서 획득한 GPS 절대 좌표 값과 메모리에 기 저장된 GPS 오차 보정 값을 이용하여, 수학식 3과 같이 GPS 절대 좌표 값을 보정한다(S508). 여기서, 차량용 측위 장치(10)는 보정된 GPS 절대 좌표 값으로 차량의 위치를 결정한다(S509).The vehicle positioning device 10 corrects the GPS absolute coordinate values as shown in Equation 3 using the GPS absolute coordinate values obtained in step S507 and the GPS error correction value pre-stored in the memory (S508). Here, the vehicle positioning device 10 determines the location of the vehicle using the corrected GPS absolute coordinate values (S509).

한편, 차량용 측위 장치(10)는 QR 코드가 촬영되지 않는 구간에서 차량의 측위를 보정하기 위한, 즉 단계 S508의 수행 시 이용되는 GPS 오차 보정 값을 연산한다. 이러한 보정 값 연산은 단계 S502에서 QR 코드가 존재하는 것으로 판단되어, 위치가 결정될 때마다, 또는 일정한 주기를 두고 수행될 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여 GPS 오차 보정 값을 계산하는 과정에 대하여 설명한다.Meanwhile, the vehicle positioning device 10 calculates a GPS error correction value used for correcting vehicle positioning in a section where the QR code is not captured, that is, when performing step S508. This correction value calculation may be performed whenever it is determined that the QR code exists in step S502 and the location is determined, or at regular intervals. Hereinafter, a process of calculating a GPS error correction value will be described with reference to FIG. 6 .

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 측위 방법에서 GPS 오차 보정 값을 계산하는 과정에 대한 흐름도이다.6 is a flowchart of a process of calculating a GPS error correction value in a positioning method according to another embodiment of the present invention.

단계 S502에서 QR 코드가 존재하는 것으로 판단되면, 차량용 측위 장치(10)는 GPS 위성을 통해 차량의 GPS 절대 좌표 값을 획득한다(S601). 이때, GPS 절대 좌표 값은 QR 코드가 촬영된 시점에 수신된 GPS 절대 좌표 값이다.If it is determined that the QR code exists in step S502, the vehicle positioning device 10 acquires GPS absolute coordinate values of the vehicle through GPS satellites (S601). In this case, the GPS absolute coordinate value is a GPS absolute coordinate value received at the time the QR code was captured.

차량용 측위 장치(10)는 수학식 4와 같이, 단계 S601에서 획득한 GPS 절대 좌표 값과 QR 코드 기반으로 산출된 차량의 절대 좌표 값의 차로써 GPS 오차 보정 값을 계산한다(S602). 이때, QR 코드 기반으로 산출된 차량의 절대 좌표 값은 단계 S505에서 구해진 값이다.As shown in Equation 4, the vehicle positioning device 10 calculates a GPS error correction value as a difference between the GPS absolute coordinate value obtained in step S601 and the absolute coordinate value of the vehicle calculated based on the QR code (S602). At this time, the absolute coordinate value of the vehicle calculated based on the QR code is the value obtained in step S505.

차량용 측위 장치(10)는 계산한 GPS 오차 보정 값을 메모리(500)에 저장한다(S603). 이렇게 저장된 GPS 오차 보정 값은 단계 S508의 수행 시 이용된다.The vehicle positioning device 10 stores the calculated GPS error correction value in the memory 500 (S603). The GPS error correction value thus stored is used when performing step S508.

이와 같이, 본 발명에 따르면, QR 코드의 크기 및 도로의 절대 좌표 값을 포함한 QR 코드를 인식하고 이를 차량의 측위에 이용함으로써, 기존의 GPS 기반의 차량 측위에 비해 정확한 측위를 할 수 있다.As such, according to the present invention, by recognizing the QR code including the size of the QR code and the absolute coordinate values of the road and using it for vehicle positioning, it is possible to perform more accurate positioning than conventional GPS-based vehicle positioning.

또한, 본 발명에 따르면, QR 코드가 인식되지 않는 경우에도 GPS 기반의 측위 오차를 보정함으로써, 차량 측위의 정확도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, even when the QR code is not recognized, the accuracy of vehicle positioning can be improved by correcting the GPS-based positioning error.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 명세서에 개시된 내용과는 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Above, the configuration of the present invention has been described in detail through the preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art to which the present invention pertains will not change the technical spirit or essential features of the present invention without changing the contents disclosed in this specification. It will be appreciated that it may be embodied in other specific forms. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. The protection scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 차량용 측위 장치 100 : 촬영부
200 : 판단부 300 : 위치 결정부
310 : QR 코드 기반 위치 결정부 320 : GPS 기반 위치 결정부
400 : GPS 수신부 500 : 메모리10: vehicle positioning device 100: photographing unit
200: determination unit 300: position determination unit
310: QR code-based positioning unit 320: GPS-based positioning unit
400: GPS receiver 500: memory

Claims (14)

주행중인 차량의 전방에 일정한 간격으로 QR 코드가 표식된 도로 면을 촬영하는 촬영부;
상기 촬영부에 의해 촬영된 상기 차량의 전방 영상에 QR 코드가 존재하는지 여부를 판단하는 판단부; 및
상기 판단부의 판단 결과 상기 영상에 QR 코드가 존재하는 경우, 상기 QR 코드 기반으로 상기 차량의 위치를 결정하며, 상기 영상에 QR 코드가 존재하지 않는 경우, 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 보정하여 상기 차량의 위치를 결정하는 위치 결정부;
를 포함하되,
상기 위치 결정부는,
기 설정된 카메라의 초점 거리와 상기 전방 영상에서 측정되는 상기 QR 코드의 가로 길이, 및 상기 QR 코드의 실제 가로 길이를 이용한 비례식을 통해 상기 차량과 상기 QR 코드 간의 거리를 계산하고,
상기 전방 영상의 중앙을 기준으로 소정 범위를 벗어난 좌측 또는 우측에 상기 QR 코드가 촬영된 경우, 상기 QR 코드와 동일한 수평선 상에 동일한 크기를 갖는 가상의 QR 코드를 상기 전방 영상의 가로축 중앙에 생성하고, 상기 전방 영상에서 상기 QR 코드가 상기 가상의 QR 코드로 이동한 거리, 상기 전방 영상에서 측정되는 상기 QR 코드의 가로 길이, 및 상기 QR 코드의 실제 가로 길이를 이용한 비례식을 통해 상기 QR 코드의 실제 수평 이동 거리를 더 계산하는 것
인 차량용 측위 장치.A photographing unit for photographing a road surface marked with a QR code at regular intervals in front of a vehicle in motion;
a determination unit for determining whether a QR code exists in the front image of the vehicle captured by the photographing unit; and
As a result of the determination of the determination unit, when a QR code exists in the image, the location of the vehicle is determined based on the QR code, and when the QR code does not exist in the image, GPS absolute coordinate values of the vehicle are corrected to determine the location of the vehicle. a location determination unit that determines the location of the vehicle;
Including,
The positioning unit,
Calculate the distance between the vehicle and the QR code through a proportional formula using the focal length of the preset camera, the horizontal length of the QR code measured in the front image, and the actual horizontal length of the QR code,
When the QR code is captured on the left or right side outside a predetermined range based on the center of the front image, a virtual QR code having the same size on the same horizontal line as the QR code is generated at the center of the horizontal axis of the front image , The actual QR code through a proportional formula using the distance the QR code has moved to the virtual QR code in the front image, the horizontal length of the QR code measured in the front image, and the actual horizontal length of the QR code Calculating further horizontal travel distance
In-vehicle positioning device. 제1항에 있어서, 상기 위치 결정부는,
상기 판단 결과 상기 전방 영상에 상기 QR 코드가 존재하는 경우, 상기 QR 코드에 포함된 QR 코드의 절대 좌표 값을 이용하여 상기 차량의 위치를 결정하는 QR 코드 기반 위치 결정부; 및
상기 판단 결과 상기 전방 영상에 상기 QR 코드가 존재하지 않는 경우, GPS 수신기로부터 수신되는 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 보정하여 상기 차량의 위치를 결정하는 GPS 기반 위치 결정부;
를 포함하는 것인 차량용 측위 장치.The method of claim 1, wherein the positioning unit,
If the QR code exists in the front image as a result of the determination, a QR code-based positioning unit determining a location of the vehicle using an absolute coordinate value of a QR code included in the QR code; and
a GPS-based location determining unit configured to determine a location of the vehicle by correcting a GPS absolute coordinate value of the vehicle received from a GPS receiver when the QR code does not exist in the forward image as a result of the determination;
A positioning device for a vehicle that includes a. 제2항에 있어서, 상기 QR 코드 기반 위치 결정부는,
상기 QR 코드에 포함된 QR 코드의 크기를 이용하여 상기 차량과 상기 QR 코드 간의 거리를 계산하는 거리 계산부; 및
계산된 상기 차량과 상기 QR 코드간의 거리와 상기 QR 코드의 절대 좌표 값을 통해 상기 차량의 절대 좌표 값을 산출하여 상기 차량의 위치를 결정하는 좌표 산출부;
를 포함하는 것인 차량용 측위 장치.The method of claim 2, wherein the QR code-based positioning unit,
a distance calculation unit calculating a distance between the vehicle and the QR code using a size of a QR code included in the QR code; and
a coordinate calculation unit that determines the location of the vehicle by calculating an absolute coordinate value of the vehicle through the calculated distance between the vehicle and the QR code and the absolute coordinate value of the QR code;
A positioning device for a vehicle that includes a. 삭제delete 삭제delete 제2항에 있어서, 상기 GPS 기반 위치 결정부는,
상기 QR 코드가 촬영되지 않는 시점에 수신되는 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값과 기 저장된 GPS 오차 보정 값을 이용하여 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 보정하여 상기 차량의 위치를 결정하는 것
인 차량용 측위 장치.The method of claim 2, wherein the GPS-based location determining unit,
Determining the location of the vehicle by correcting the GPS absolute coordinates of the vehicle using the GPS absolute coordinates of the vehicle received at a time when the QR code is not captured and a pre-stored GPS error correction value
In-vehicle positioning device. 제6항에 있어서, 상기 GPS 오차 보정 값은,
상기 QR 코드 기반의 측위를 통해 산출된 상기 차량의 절대 좌표 값과 상기 QR 코드가 촬영되는 시점에 수신된 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 이용하여 연산된 것
인 차량용 측위 장치.The method of claim 6, wherein the GPS error correction value,
Calculated using the absolute coordinate values of the vehicle calculated through positioning based on the QR code and the GPS absolute coordinate values of the vehicle received at the time the QR code is captured
In-vehicle positioning device. 주행중인 차량의 전방에 일정한 간격으로 QR 코드가 표식된 도로 면을 촬영하는 단계;
상기 촬영부에 의해 촬영된 상기 차량의 전방 영상에 QR 코드가 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단부의 판단 결과 상기 영상에 QR 코드가 존재하는 경우, 상기 QR 코드 기반으로 상기 차량의 위치를 결정하며, 상기 영상에 QR 코드가 존재하지 않는 경우, 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 보정하여 상기 차량의 위치를 결정하는 단계;
를 포함하되,
상기 차량의 위치를 결정하는 단계는,
기 설정된 카메라의 초점 거리와 상기 전방 영상에서 측정되는 상기 QR 코드의 가로 길이, 및 상기 QR 코드의 실제 가로 길이를 이용한 비례식을 통해 상기 차량과 상기 QR 코드 간의 거리를 계산하는 단계를 포함하고,
상기 전방 영상의 중앙을 기준으로 소정 범위를 벗어난 좌측 또는 우측에 상기 QR 코드가 촬영된 경우에는, 상기 QR 코드와 동일한 수평선 상에 동일한 크기를 갖는 가상의 QR 코드를 상기 전방 영상의 가로축 중앙에 생성하는 단계; 및 상기 전방 영상에서 상기 QR 코드가 상기 가상의 QR 코드로 이동한 거리, 상기 전방 영상에서 측정되는 상기 QR 코드의 가로 길이, 및 상기 QR 코드의 실제 가로 길이를 이용한 비례식을 통해 상기 QR 코드의 실제 수평 이동 거리를 계산하는 단계;를 더 포함하는 것
인 차량 측위 방법.photographing a road surface marked with a QR code at regular intervals in front of a vehicle in motion;
Determining whether a QR code exists in the front image of the vehicle captured by the photographing unit; and
As a result of the determination of the determination unit, when a QR code exists in the image, the location of the vehicle is determined based on the QR code, and when the QR code does not exist in the image, GPS absolute coordinate values of the vehicle are corrected to determine the location of the vehicle. determining the location of the vehicle;
Including,
Determining the location of the vehicle,
Calculating a distance between the vehicle and the QR code through a proportional formula using a focal length of a preset camera, a horizontal length of the QR code measured in the front image, and an actual horizontal length of the QR code,
When the QR code is captured on the left or right side outside a predetermined range based on the center of the front image, a virtual QR code having the same size on the same horizontal line as the QR code is generated at the center of the horizontal axis of the front image. doing; And the actual QR code of the QR code through a proportional formula using the distance that the QR code has moved to the virtual QR code in the front image, the horizontal length of the QR code measured in the front image, and the actual horizontal length of the QR code. Calculating the horizontal movement distance; further comprising
In-vehicle positioning method. 제8항에 있어서, 상기 차량의 위치를 결정하는 단계는,
상기 판단 결과 상기 전방 영상에 상기 QR 코드가 존재하는 경우, 상기 QR 코드에 포함된 QR 코드의 절대 좌표 값을 이용하여 상기 차량의 위치를 결정하는 단계; 및
상기 판단 결과 상기 전방 영상에 상기 QR 코드가 존재하지 않는 경우, GPS 수신기로부터 수신되는 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 보정하여 상기 차량의 위치를 결정하는 단계;
를 포함하는 것인 차량 측위 방법.The method of claim 8, wherein determining the location of the vehicle comprises:
determining a location of the vehicle by using an absolute coordinate value of a QR code included in the QR code when the QR code exists in the front image as a result of the determination; and
determining a location of the vehicle by correcting a GPS absolute coordinate value of the vehicle received from a GPS receiver when the QR code does not exist in the front image as a result of the determination;
Vehicle positioning method comprising a. 제9항에 있어서, 상기 QR 코드의 절대 좌표 값을 이용하여 상기 차량의 위치를 결정하는 단계는,
상기 QR 코드에 포함된 QR 코드의 크기를 이용하여 상기 차량과 상기 QR 코드 간의 거리를 계산하는 단계; 및
계산된 상기 차량과 상기 QR 코드간의 거리와 상기 QR 코드의 절대 좌표 값을 통해 상기 차량의 절대 좌표 값을 산출하여 상기 차량의 위치를 결정하는 단계;
를 포함하는 것인 차량 측위 방법.The method of claim 9, wherein determining the location of the vehicle using absolute coordinate values of the QR code comprises:
calculating a distance between the vehicle and the QR code using a size of a QR code included in the QR code; and
determining the location of the vehicle by calculating an absolute coordinate value of the vehicle through the calculated distance between the vehicle and the QR code and the absolute coordinate value of the QR code;
Vehicle positioning method comprising a. 삭제delete 삭제delete 제9항에 있어서, 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 보정하여 상기 차량의 위치를 결정하는 단계는,
상기 QR 코드가 촬영되지 않는 시점에 수신되는 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값과 기 저장된 GPS 오차 보정 값을 이용하여 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 보정하여 상기 차량의 위치를 결정하는 것
인 차량 측위 방법.The method of claim 9, wherein determining the location of the vehicle by correcting GPS absolute coordinates of the vehicle comprises:
Determining the location of the vehicle by correcting the GPS absolute coordinates of the vehicle using the GPS absolute coordinates of the vehicle received at a time when the QR code is not captured and a pre-stored GPS error correction value
In-vehicle positioning method. 제13항에 있어서, 상기 GPS 오차 보정 값은,
상기 QR 코드 기반의 측위를 통해 산출된 상기 차량의 절대 좌표 값과 상기 QR 코드가 촬영되는 시점에 수신된 상기 차량의 GPS 절대 좌표 값을 이용하여 연산된 것
인 차량 측위 방법.The method of claim 13, wherein the GPS error correction value,
Calculated using the absolute coordinate values of the vehicle calculated through positioning based on the QR code and the GPS absolute coordinate values of the vehicle received at the time the QR code is captured
In-vehicle positioning method.
KR1020150118188A 2015-08-21 2015-08-21 Positioning apparatus for vehicle and method thereof KR102473765B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150118188A KR102473765B1 (en) 2015-08-21 2015-08-21 Positioning apparatus for vehicle and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150118188A KR102473765B1 (en) 2015-08-21 2015-08-21 Positioning apparatus for vehicle and method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170022766A KR20170022766A (en) 2017-03-02
KR102473765B1 true KR102473765B1 (en) 2022-12-02

Family

ID=58426861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150118188A KR102473765B1 (en) 2015-08-21 2015-08-21 Positioning apparatus for vehicle and method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102473765B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017211605A1 (en) * 2017-07-07 2019-01-10 Robert Bosch Gmbh Method for locating a higher automated vehicle (HAF), in particular a highly automated vehicle, and a driver assistance system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012159506A (en) * 2011-01-31 2012-08-23 Raytheon Co Navigation system and method using coded marker

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100741728B1 (en) * 2005-10-19 2007-07-23 주식회사 엘지텔레콤 Navigation system and method for supporting position measurement using barcode
KR20070044606A (en) * 2005-10-25 2007-04-30 주식회사 케이티 Traffic path guide system using rfid tag and gps, and method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012159506A (en) * 2011-01-31 2012-08-23 Raytheon Co Navigation system and method using coded marker

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170022766A (en) 2017-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11629962B2 (en) Methods and systems for generating and using localization reference data
CN106461402B (en) For determining the method and system of the position relative to numerical map
US10613231B2 (en) Portable GNSS survey system
US10767990B2 (en) Device, method, and system for processing survey data, and program therefor
US9996083B2 (en) System and method for navigation assistance
CN111833717B (en) Method, device, equipment and storage medium for positioning vehicle
KR101444685B1 (en) Method and Apparatus for Determining Position and Attitude of Vehicle by Image based Multi-sensor Data
JP6656886B2 (en) Information processing apparatus, control method, program, and storage medium
US20190072392A1 (en) System and method for self-geoposition unmanned aerial vehicle
KR101996623B1 (en) Method and system for constructing high-precision map data using gps tracking quality indicator
CN107850673A (en) Vision inertia ranging attitude drift is calibrated
WO2020146039A1 (en) Robust association of traffic signs with a map
KR20180132917A (en) A map data update device, a map data update method, and a map data update program
JP2009053059A (en) Object specifying device, object specifying method, and object specifying program
JP5762131B2 (en) CALIBRATION DEVICE, CALIBRATION DEVICE CALIBRATION METHOD, AND CALIBRATION PROGRAM
CN112601928A (en) Position coordinate estimation device, position coordinate estimation method, and program
JP2009076096A (en) Object specifying device
US10514467B2 (en) Up sampling reference station data
JP2018009959A (en) Satellite positioning system and satellite positioning method
WO2018008627A1 (en) Satellite positioning system and satellite positioning method
JP2019120629A (en) Position calculation device, position calculation program, and coordinate marker
KR102473765B1 (en) Positioning apparatus for vehicle and method thereof
KR102622587B1 (en) Apparatus and method for correcting longitudinal position error of fine positioning system
Chu et al. The performance analysis of a portable mobile mapping system with different gnss processing strategies
US11598631B2 (en) Determining depth of buried assets

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant