KR102499002B1 - 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템에 관한 것으로서, 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기 중 제 1 송신기로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하는 수신부; 수신한 상기 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 차량의 제 1 현재위치를 측위하는 절대좌표 측위부; 차량의 제 1 현재위치를 기준으로 상대좌표 측위를 수행하여 차량의 제 2 현재위치를 측위하는 상대좌표 측위부; 상기 수신부가 제 1 송신기로부터 절대 좌표 측위를 위한 신호를 수신하여 절대 좌표 측위를 수행한 후, 제 1 송신기로부터 절대 좌표 측위를 위한 신호가 반복적으로 수신되는 경우에는 신호의 중복으로 판단하여 절대좌표 측위를 수행하지 않고 상대좌표 측위를 수행하도록 하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템 및 방법{System and Method for measuring position of a vehicle moving through a tunnel}
본 발명은 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 장치의 복잡성을 최소화하여 터널구간을 주행하는 차량의 정확한 측위 결과를 얻을 수 있는 차량의 측위 시스템 및 방법를 제공하기 위한 것이다.
최근에는 차량용 내비게이션과 휴대폰 등 위치 확인이 필요한 대부분의 단말기에 GPS(Global Positioning System), 갈릴레오 위치결정시스템(Galileo positioning system), GLONASS(GLObal Navigation Satellite System), 베이더우(Beidou)와 같은 범지구 위성항법시스템(이하 통칭하여‘GPS’라고 합니다) 모듈이 탑재되어 있어서 GPS 신호를 수신할 수 있는 환경에서는 비교적 적은 비용으로 위성항법 측위를 확인할 수 있다.
그러나 터널, 실내 등 GPS 신호가 수신되지 않는 환경, 즉 GPS 신호 음영지역에서는 위성항법 측위를 할 수 없으므로 GPS 신호 음영지역에서 측위를 하기 위해서는 추가적인 수단이 필요하다.
특히, 차량의 자율 주행기술의 도입과 함께 주행 안전 확보, 정밀 모니터링 등의 이유로 차량 주행 환경에서 대표적인 GPS 신호 음영지역인 터널구간에서의 측위 방법의 필요성이 증가하고 있다.
블루투스 비콘, Wi-Fi, UWB 등 다양한 방식의 무선 매체를 이용한 측위 기술이 개발되어 있으나, 이러한 측위 방식은 GPS 신호를 이용한 위성항법 측위 방식에 비하여 비용, 편의성, 범용성 등의 측면에서 효용성이 낮다는 문제점이 있다.
또한 관성 센서나 차량의 속도 신호를 이용하여 상대적인 이동거리 및 이동방향을 계산하고 기준좌표로부터 상대적인 이동 거리 및 이동 방향만큼의 차이를 가감하여 절대좌표를 추정하는 방식의 상대 측위 또는 추측 항법 기술이 사용되고 있으나, 이러한 상대 측위 또는 추측 항법 기술은 시간이 경과할수록 상대적인 이동 거리 및 이동 방향의 누적 오차가 증가하게 되어 측위 오차도 증가한다는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1095266호는 GPS를 이용한 실내 측위 시스템에 관한 것으로서, 실외에 설치된 외부안테나를 통해 수신한 GPS 위성신호를 실내의 소정 구역으로 중계하여 송신하는 중계장치를 구비하고, 상기 GPS 위성신호를 수신하는 단말장치는 상기 GPS 위성신호와 실외/실내 맵핑정보에 기반하여 실내 위치정보를 파악하고 있으나, 복수의 중계장치가 설치되는 경우 상기 중계장치들이 설치된 위치에서 벗어날수록 실내 위치정보의 정확도가 낮아진다는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1967394호는 실내 위치 보정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 실내 환경에서 소방관의 위치를 정밀하게 찾기 위해 센서를 활용하여 소방관의 진행 방향 및 고도를 정확하게 추정하는 것을 목적으로 하고, 지도 데이터 처리부는 지도 데이터로부터 라인을 검출하고 검출된 라인에서 일정한 방향으로 기설정된 N개 이상의 픽셀을 연속적으로 가지는 면을 세그먼트로서 추출하여 특정 건물에 대한 방향 정보를 데이터베이스화하고, 모션 인식부는 기준특징값을 설정하여 평지걷기, 계단 오르기, 계단 내려가기인지 여부를 결정하며, 방향 보정부는 상기 모션 인식부에서 인식된 사용자의 모션이 평지걷기, 계단 오르기, 계단 내려가기에 해당하고 자이로 센서로부터 획득된 방향 정보의 변화가 없는 경우 데이터베이스화된 지도 데이터에서 사용자 단말의 위치와 가장 근접하고 방향정보가 평행에 해당하는 세그먼트를 선택한 후, 상기 세그먼트의 방향정보를 이용하여 자이로 센서로부터 획득된 방향정보를 보정한다. 그러나 지도 데이터 처리부를 구비해야 한다는 점에서 장치의 복잡성이 높아진다는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1308555호는 실내보행 위치산출방법에 관한 것으로서, 최소한의 위치 오차를 가지도록 하는 실내보행 위치산출방법을 제공하기 위하여 문이나 통로 등에 설치되는 기준 AP(Access Point)는 식별위치를 포함하는 무선 신호를 송출하여 실내로 진입하려는 모든 휴대용 보행항법기의 위치를 초기 위치로 초기화시키고, 위치보정 AP는 상기 기준 AP와 원거리 이격되어 위치하며 식별위치를 포함하는 고정위치좌표에 대한 정보를 송출하여 보행항법기가 위치 오차가 반영되어 있는 현재위치 좌표에 대하여 보정을 할 수 있게 한다. 그러나 상기 보행항법기는 현재위치좌표와 고정위치좌표를 비교하여 상이한 경우에 상기 현재위치좌표를 고정위치좌표로 변경하고 있으므로, 상기 보행항법기가 위치변화가 큰 차량에 탑재되는 경우에는 적용되기가 어렵다는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-2146339호는 다양한 환경에서 위치 정확도가 향상되는 무선 측위 방법 및 장치에 관한 것으로서, 복수 개의 리피터가 연속해서 설치된 환경에서는 어떤 리피터로부터 송출된 신호인지 구별하기가 불가능하여 무선 측위의 위치 정확도가 낮아질 수 있으므로 다양한 환경의 변화에서 이동 노드의 위치 정확도가 향상될 수 있도록 하는 것을 목적으로 하고, 이동 노드의 상대 위치가 추정되는 중간 중간에 이동 노드의 상대 위치가 절대 위치로 교체되기 때문에 상대 위치 추정의 반복에 따른 상대 위치의 오차 누적이 거의 발생하지 않게 된다. 그러나 이동 노드의 절대 위치를 추정하기 위해서는 라디오맵을 구축해야 하고 이러한 라디오맵에 매칭 가능한 패턴이 생성되어야 하므로, 장치의 복잡성이 높아진다는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1095266호 등록특허공보 제10-1967394호 등록특허공보 제10-1308555호 등록특허공보 제10-2146339호
본 발명은 장치의 복잡성을 최소화하여 터널구간을 주행하는 차량의 정확한 측위 결과를 얻을 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 위성항법시스템의 음영지역에서 추가적인 수단을 최소화하면서 차량의 정확한 측위 결과를 얻을 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 위성항법시스템의 음영지역에서 추가적인 수단을 최소화하면서 차량의 상대좌표의 측위 오차를 최소화하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 목적으로만 제한하지 아니하고, 위에서 명시적으로 나타내지 아니한 다른 기술적 과제는 이하 본 발명의 구성 및 작용을 통하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에서는, 상기 과제를 해결하기 위하여 이하의 구성을 포함한다.
본 발명은 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템에 관한 것으로서, 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기 중 제 1 송신기로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하는 수신부; 수신한 상기 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 차량의 제 1 현재위치를 측위하는 절대좌표 측위부; 차량의 제 1 현재위치를 기준으로 상대좌표 측위를 수행하여 차량의 제 2 현재위치를 측위하는 상대좌표 측위부; 상기 수신부가 제 1 송신기로부터 절대 좌표 측위를 위한 신호를 수신하여 절대 좌표 측위를 수행한 후, 제 1 송신기로부터 절대 좌표 측위를 위한 신호가 반복적으로 수신되는 경우에는 신호의 중복으로 판단하여 절대좌표 측위를 수행하지 않고 상대좌표 측위를 수행하도록 하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기가 근거리 통신매체를 이용하는 송신기로서 송신하는 데이터에 각자의 송신기의 좌표와 각자의 송신기의 ID(Identification)를 포함하는 경우, 상기 제어부는, 동일한 송신기 ID가 수신되는 동안에는 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기 중 어느 하나의 송신기로부터 반복적으로 신호를 수신하는 것으로 감지하여 신호의 중복으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기가 위성항법시스템을 이용하는 송신기인 경우, 상기 제어부는, 상기 절대좌표 측위부의 연산 결과가 소정의 거리 범위 내인 경우 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기 중 어느 하나의 송신기로부터 반복적으로 신호를 수신하는 것으로 감지하여 신호의 중복으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 터널구간을 주행한 후 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기로부터 수신하여 측위한 복수의 절대좌표를 저장하는 측위 결과 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 측위 결과 저장부에 저장된 복수의 절대좌표를 사용하여 상기 터널구간에 설치된 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기의 설치 간격과 터널의 형상 데이터를 추출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어부는, 상기 수신부에서 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기 중 제 2 송신기로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하지 못하고, 제 2 현재위치와 제 1 현재위치 사이의 거리가 소정의 기준값보다 큰 경우, 상기 상대좌표 측위부에서 상기 소정의 기준값으로부터 차량의 제 2 현재위치를 갱신하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 터널구간을 주행하는 차량의 측위 방법에 관한 것으로서, 수신부에서 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기 중 제 1 송신기로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하는 제 1 단계; 절대좌표 측위부에서 제 1 단계에서 수신한 상기 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 차량의 제 1 현재위치를 측위하는 제 2 단계; 상대좌표 측위부에서 차량의 제 1 현재위치를 기준으로 상대좌표 측위를 수행하여 차량의 제 2 현재위치를 측위하는 제 3 단계; 상기 수신부에서 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기 중 제 2 송신기로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하는 제 4 단계; 제어부에서 상기 수신부가 제 1 송신기로부터 절대 좌표 측위를 위한 신호를 수신하여 절대 좌표 측위를 수행한 후, 제 1 송신기로부터 절대 좌표 측위를 위한 신호가 반복적으로 수신되는 경우에는 신호의 중복으로 판단하여 절대좌표 측위를 무시하고 상대좌표 측위를 수행하도록 하는 제 5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 터널구간을 주행하는 차량의 측위 방법을 실행시키기 위하여 저장매체에 저장된 컴퓨터프로그램일 수 있다.
본 발명의 효과는 장치의 복잡성을 최소화하여 터널구간을 주행하는 차량의 정확한 측위 결과를 얻을 수 있는 것이다.
본 발명의 다른 효과는, 위성항법시스템의 음영지역에서 추가적인 수단을 최소화하면서 차량의 정확한 측위 결과를 얻을 수 있는 것이다.
본 발명의 또 다른 효과는, 위성항법시스템의 음영지역에서 추가적인 수단을 최소화하면서 차량의 상대좌표의 측위 오차를 최소화하는 것이다.
본 발명에 의한 효과는 상기 효과로만 제한하지 아니하고, 위에서 명시적으로 나타내지 아니한 다른 효과는 이하 본 발명의 구성 및 작용을 통하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템이 작동하는 전체적인 상황을 도시한다.
도 2는 본 발명의 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템의 구체적인 구성도의 일실시예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템의 구체적인 구성도의 다른 일실시예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 터널구간을 주행하는 차량의 측위 방법의 구체적인 흐름도를 도시한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체적인 구성 및 작용에 대해 설명하기로 한다. 이러한 실시예는 예시적인 것으로서 본 발명의 구성 및 작용을 제한하지는 아니하고, 실시예에서 명시적으로 나타내지 아니한 다른 구성 및 작용도 이하 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 이해할 수 있는 경우는 본 발명의 기술적 사상으로 볼 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템이 작동하는 전체적인 상황을 도시한다.
도 1을 참조하면, 차량(11)이 위성항법시스템(10)에 의하여 차량(11)의 절대좌표를 측위하면서 운행하는 동안에 터널로 진입하는 경우, 상기 위성항법시스템(10)에 의하여 차량(11)의 절대좌표를 측위할 수 없는 상황에도 차량(11)의 현재위치를 측위할 수 있는 수단을 제공한다.
터널 내에는 일정한 간격으로 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)가 설치되고, 상기 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)는 GPS(Global Positioning System), 갈릴레오 위치결정시스템(Galileo positioning system), GLONASS(GLObal Navigation Satellite System), 베이더우(Beidou)와 같은 범지구 위성항법시스템(이하 통칭하여‘GPS’라고 합니다)으로부터 절대좌표를 측위할 수 있는 신호를 중계할 수 있고, 블루투스 비콘, 와이파이(Wi-Fi), 초광대역(UWB: Ultra-wideband) 등 다양한 방식의 무선 매체를 이용하여 절대좌표를 측위할 수 있는 신호를 송신할 수도 있다.
또한 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)는 터널 내에 조밀하게 설치하는데 한계가 있고 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)가 설치된 중간 구간에서는 전파 간섭 또는 전파 미수신으로 인하여 차량(11)의 절대좌표를 측위할 수 없는 상황이 발생하므로 이러한 구간에서는 차량(11)의 상대좌표를 측위하는 것이 필요하다.
또한 차량(11)은 터널 내의 상대좌표 측위 구간(B1 ~ Bn)에서 가속도 센서, 자이로 센서, 자기장 센서, 자동차 진단규격(OBD: On-Board Diagnostics) 수신 모듈 등을 이용하여 상대적인 이동거리 및 이동방향을 계산하고 상기 절대좌표로부터 상대적인 이동 거리 및 이동 방향만큼의 차이를 가감하여 상대좌표 측위를 하게 된다.
특히, 차량(11) 또는 스마트 기기의 내비게이션 시스템은 GPS 신호로부터 절대좌표를 측위하는 경우가 일반적이므로, 터널 내에는 일정한 간격으로 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)를 설치하여 GPS 신호를 중계하게 되면, 상기 차량(11) 또는 스마트 기기의 내비게이션 시스템은 추가적인 수단이 필요없이 본 발명에 의한 측위 시스템을 활용할 수 있게 된다.
물론, 스마트 기기의 경우 블루투스 비콘, Wi-Fi, UWB 등 다양한 방식의 무선 매체(이하 통칭하여‘블루투스 송신기’라고 합니다)를 이용할 수도 있으므로 추가적인 수단을 최소화하면서 본 발명에 의한 측위 시스템을 활용할 수 있게 된다.
또한 터널 내를 주행하는 차량(11)의 경우 일반적으로 직선 또는 완만한 곡선 구간을 진행하게 되므로, 터널 내의 완만한 곡선 구간을 반영한 터널의 형상 데이터를 활용하면 보다 정확한 상대좌표 측위를 할 수 있다.
또한 터널 내에 일정한 간격으로 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)를 설치하여 GPS 신호를 중계하는 경우, 각각의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)는 적어도 4개의 위성신호를 송신하고 차량(11)에서는 각각의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)로부터 상기 적어도 4개의 위성신호를 수신하게 되므로 상기 차량(11)에서 측위하는 현재위치는 엄밀하게는 각각의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)의 위치이거나 터널 외부에 설치되어 위성항법시스템(10)으로부터 GPS 신호를 수신하여 각각의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)로 GPS 신호를 전달하는 안테나의 위치라고 할 수 있다.
즉, 상기 GPS 신호는 터널 외부의 안테나로부터 각각의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)까지와 각각의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)로부터 차량(11)까지 시간 지연이 발생하는 경우 이러한 시간지연은 상기 적어도 4개의 위성신호에 모두에 적용되어 공통 오차로 인식되어 제거되면 상기 차량(11)에서 절대좌표 측위를 수행하더라도 엄밀하게는 각각의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)의 위치이거나 터널 외부에 설치되어 위성항법시스템(10)으로부터 GPS 신호를 수신하여 각각의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)로 GPS 신호를 전달하는 안테나의 위치로 계산된다.
한편, 블루투스 송신기를 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)로 사용하는 경우에는 블루투스 송신기에서 전송하는 신호에 이미 절대좌표가 포함되어 있기 때문에 수신기측에서 절대좌표를 연산할 필요가 없게 된다.
도 2는 본 발명의 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템의 구체적인 구성도의 일실시예를 도시한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템은 차량(11) 내에 설치되거나 원격의 서버에 설치될 수 있고, 수신부(100), 절대좌표 측위부(200), 상대좌표 측위부(300), 제어부(400)를 포함하고, 터널 내에 일정한 간격으로 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)로부터 신호를 수신하여 절대좌표 측위를 수행하고, 이를 기준으로 상대좌표 측위를 수행하게 된다.
상기 수신부(100)는 차량(11)이 터널 내를 주행하는 동안 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An) 중 제 1 송신기(A1)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신한다.
상기 절대좌표 측위부(200)는 계속해서 차량(11)이 터널 내를 주행하는 동안 수신한 상기 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 차량의 제 1 현재위치를 측위한다.
상기 상대좌표 측위부(300)는 계속해서 차량(11)이 터널 내를 주행하는 동안 차량의 제 1 현재위치와 제 1 현재위치에서의 초기 속도를 기준으로 상대좌표 측위 구간(B1 ~ Bn)에서 상대좌표 측위를 수행하여 차량의 제 2 현재위치를 측위한다.
결국 제 1 현재위치는 제 1 송신기로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하여 연산되는 좌표값이고, 제 2 현재위치는 제 1 현재위치 이후 상대좌표 측위를 통해 갱신되는 좌표값이다. 터널 내에는 제 1 송신기와 제 2 송신기 외에도 복수의 송신기가 더 설치될 수 있고, 터널 내를 주행하는 차량이 제 1 송신기와 제 2 송신기 사이를 통과하여 지나치게 되면 제 2 송신기는 제 1 송신기로서 동작하고 그 이후에 설치된 송신기는 제 2 송신기로서 동작함으로써 제 1 송신기와 제 2 송신기 사이에서 절대좌표 측위와 상대좌표 측위 과정이 반복하여 수행되는 것이다.
상기 제어부(400)는 상기 수신부(100)가 제 1 송신기(A1)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하여 절대좌표 측위를 수행한 후, 제 1 송신기(A1)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호가 반복적으로 수신되는 경우에는 신호의 중복으로 판단하여 절대좌표 측위를 무시하고 상대좌표 측위를 수행하도록 한다.
즉 차량(11)이 이동하면서 제 1 송신기(A1)의 범위 내에서는 제 1 송신기(A1)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 반복적으로 수신하게 되고, 제 1 송신기(A1)로부터 수신하는 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 절대좌표 측위를 계속 수행하더라도 그 절대좌표 측위 결과는 달라지지 않게 되므로, 차량(11)이 이동하지 않고 정지한 것으로 잘못 나타낼 수 있다.
그 절대좌표 측위 결과는 사실은, 제 1 송신기(A1)의 위치를 나타낼 뿐이고 이동하는 차량(11)의 위치를 나타내는 것이 아니므로, 제 1 송신기(A1)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 반복적으로 수신하더라도 이를 무시하고 상대좌표 측위를 수행하는 것이 바람직하다.
한편, 제 1 송신기(A1)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호가 반복적으로 수신되는 경우인지 또는 다른 새로운 송신기인 제 2 송신기(A2)로부터 신호가 수신되는 경우인지 구별하기 위한 하나의 방법은, 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기가 블루투스, RFID(Radio-Frequency Identification), 단거리 전용 통신(DSRC:Dedicated short-range communications) 등 근거리 통신매체를 이용하는 송신기라면 송신하는 데이터에 각자의 송신기의 좌표와 각자의 송신기의 ID(Identification)를 포함하도록 하여 상기 제어부(400)에서 동일한 송신기 ID가 수신되는 동안에는 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기 중 어느 하나의 송신기로부터 반복적으로 신호를 수신하는 것으로 감지하여 신호의 중복으로 판단하도록 한다.
물론 다른 송신기 ID가 수신되면, 다른 새로운 송신기인 제 2 송신기(A2)로부터 신호가 수신되는 것으로 판단하여 새로운 절대좌표 측위를 수행하게 된다.
제 1 송신기(A1)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호가 반복적으로 수신되는 경우인지 또는 다른 새로운 송신기인 제 2 송신기(A2)로부터 신호가 수신되는 경우인지 구별하기 위한 또 다른 방법은, 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기가 위성항법시스템을 이용하는 송신기로서 송신하는 데이터에 각자의 송신기의 ID(Identification)를 포함하지 않는 경우, 상기 제어부(400)는, 상기 절대좌표 측위부(200)의 연산 결과가 소정의 거리 범위 내인 경우 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기 중 어느 하나의 송신기로부터 반복적으로 신호를 수신하는 것으로 감지하여 신호의 중복으로 판단하도록 한다.
일반적으로, 위성항법시스템에서 GPS 신호를 고정된 위치에서 반복적으로 수신하면서 절대좌표 측위 연산을 반복적으로 수행하게 되면 상기 고정된 위치의 절대좌표가 미세하게 차이를 보일 수밖에 없다. 즉 위성으로부터 발사되는 GPS 신호는 빛의 속도로 전파는 시간 정보로서 이를 수신하는 과정에 여러 원인에 의한 오차가 발생할 수밖에 없지만, 상기 절대좌표 측위부(200)의 연산 결과가 이러한 오차 범위 내라면 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기 중 어느 하나의 송신기로부터 반복적으로 신호를 수신하는 것으로 감지할 수 있게 된다.
반대로, 상기 절대좌표 측위부(200)의 연산 결과가 이러한 오차 범위를 벗어나는 경우에는 새로운 제 2 송신기(A2)로부터 신호가 수신되는 경우로 감지하여 새로운 절대좌표 측위를 수행하게 되는 것이다.
상기 상대좌표 측위부(300)는 가속도 센서, 자이로 센서, 자기장 센서, 자동차 진단규격(OBD: On-Board Diagnostics) 수신 모듈을 포함하여 이들로부터 수신하는 신호에 의하여 차량 진동, 차량 주행 속도, 차량 주행 방향 등을 감지할 수 있고, 차량(11)이 주행하는 터널 형상 데이터, 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)의 설치 거리와 설치 위치를 활용하여 누적 오차를 최소화할 수 있다.
예를 들면, 상대좌표 측위 구간(B1 ~ Bn)에서는 가속도 센서로부터 계산한 차량(11)의 속도 또는 OBD 수신 모듈로부터 획득한 속도를 이용하여 가장 최근에 측위한 절대좌표로부터 상대적인 이동거리에 해당하는 상대좌표를 계산하여 차량(11)의 현재좌표로 설정하게 된다.
한편, 상대좌표 측위 구간(B1 ~ Bn)에서 속도에 의한 이동거리를 계산하기 위해서는 초기 속도를 설정할 필요가 있는데, 초기 속도는 OBD 수신 모듈로부터 획득하거나, 차량(11)이 최초에 터널에 진입하는 순간에는 터널에 진입하기 직전의 위성항법시스템(10)에 의한 속도를 초기 속도로 설정할 수 있고, 터널구간을 주행하는 중에는 가장 최근에 통과한 절대좌표 측위 송신기 사이의 거리와 통과시간으로부터 계산할 수 있고, 이에 따라 상대좌표 측위 구간 직전의 절대좌표와 함께 상대좌표도 결정될 수 있다.
또한 터널의 형상 데이터를 활용하여 터널의 형상 데이터 내에 존재하는 좌표 중에서 상대좌표를 계산하여 보다 정확한 차량(11)의 현재좌표를 설정할 수 있고, OBD 수신 모듈로부터 획득한 조향각 또는 자이로 센서나 자기장 센서로부터 획득한 방향값을 이용하여 보다 정확한 상대좌표를 계산할 수 있다.
상기 수신부(100)에서 계속해서 차량(11)이 터널 내를 주행하는 동안 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An) 중 제 2 송신기(A2)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하는 경우, 상기 제어부(400)는 상기 절대좌표 측위부(200)에서 수신한 상기 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 차량(11)의 제 2 현재위치를 무조건 갱신하지 않고, 제 2 현재위치와 제 1 현재위치 사이의 거리가 제 1 기준값보다 큰 경우에 제 2 송신기(A2)로부터 수신한 상기 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 차량(11)의 제 2 현재위치를 갱신하도록 할 수 있다.
상기 제 1 기준값은 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)의 신호 세기 또는수신부(100)의 수신 감도에 따라 달라질 수 있는데, 바람직하게는 터널 내에 설치되는 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An) 각각의 거리의 0.8 ~ 1.2 배이거나, 더욱 바람직하게는 터널 내에 설치되는 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An) 각각의 거리의 0.9 ~ 1.1 배이다.
또한 상기 수신부(100)에서 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An) 중 제 2 송신기(A2)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하더라도 제 2 현재위치와 제 1 현재위치 사이의 거리가 제 1 기준값보다 작은 경우, 즉 차량(11)이 터널 내를 주행하는 동안 제 1 송신기(A1)의 위치에서 제 2 송신기(A2)의 위치까지 아직 다다르지 못한 경우에도 상기 수신부(100)는 제 2 송신기(A2)로부터의 무선신호를 수신하는 경우도 있는바, 이런 경우에 상기 제어부(400)는 제 2 송신기(A2)로부터 수신한 상기 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 차량(11)의 제 2 현재위치를 갱신하지 않도록 제어하게 된다.
즉, 상기 수신부(100)에서 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An) 중 제 2 송신기(A2)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하더라도 차량(11)의 상기 상대좌표 측위부(300)에서 차량(11)의 제 1 현재위치를 기준으로 상대좌표 측위를 수행하여 차량(11)의 제 2 현재위치를 계속해서 측위하도록 하는데, 상기 차량(11)의 제 1 현재위치는 제 1 송신기(A1)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하여 이로부터 연산된 값이다.
한편, 위의 예와는 반대로, 상기 수신부(100)에서 계속해서 차량(11)이 터널 내를 주행하는 동안 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An) 중 제 2 송신기(A2)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하는 경우, 상기 제어부(400)는 상기 절대좌표 측위부(200)에서 수신한 상기 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 차량(11)의 제 2 현재위치를 무조건 갱신하도록 할 수도 있다. 이러한 경우는 제 2 현재위치와 제 1 현재위치 사이의 거리가 제 1 기준값보다 작은 경우이지만 제 2 현재위치까지의 상대측위에 오류가 발생할 가능성이 큰 경우로서 제 2 송신기(A2)로부터 수신한 상기 절대좌표 측위를 위한 신호를 우선시 하여 차량(11)의 제 2 현재위치를 갱신하도록 할 수 있다.
또한 무선 환경이 여의치 아니하여 상기 수신부(100)에서 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An) 중 제 2 송신기(A2)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하지 못하는 경우도 발생할 수 있는데, 이러한 경우에도 차량(11)은 계속 주행 중이고, 차량(11)의 상기 상대좌표 측위부(300)에서 차량(11)의 제 1 현재위치를 기준으로 상대좌표 측위를 수행하여 차량(11)의 제 2 현재위치를 계속해서 측위하여 제 2 현재위치와 제 1 현재위치 사이의 거리가 제 1 송신기(A1)의 위치와 제 2 송신기(A2)의 위치 사이의 거리보다 커질 수 있다.
이러한 경우에는 상기 제어부(400)는, 제 1 송신기(A1)의 위치와 제 2 송신기(A2)의 위치 사이의 거리보다 더 큰 소정의 임계값을 제 2 기준값으로 설정하여 상기 상대좌표 측위부(300)의 상대좌표 측위를 초기화하고, 제 2 기준값으로부터 차량의 제 2 현재위치를 갱신하도록 할 수 있다. 또는 상대좌표 측위부(300)의 동작을 정지시키고 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An) 중 새로운 송신기로부터 신호가 수신될 때까지 대기할 수도 있다.
이상적인 경우에는 제 1 기준값과 제 2 기준값이 동일할 수 있지만, 실제 환경에서는 제 2 기준값이 제 1 기준값보다 크게 설정하는 것이 바람직하다.
제 1 기준값은 대략적으로는 제 1 송신기(A1)의 위치와 제 2 송신기(A2)의 위치 사이의 거리라고 할 수 있고, 좀 더 엄밀하게 설명하면 제 1 송신기로부터 수신한 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 측위하는 위치와 제 2 송신기로부터 수신한 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 측위하는 위치 사이의 거리의 0.9 내지 1.1 배로 설정할 수 있고, 무선 환경에 따라 제 1 기준값은 다르게 설정할 수도 있다.
상기 제어부(400)는 차량(11)의 현재위치 갱신 여부를 판단하기 위하여 상기 수신부(100)에서 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호가 수신되는지 여부와 절대좌표 측위부(200)와 상대좌표 측위부(300)의 측위 결과를 백그라운드 프로세스에서 계속 모니터링한다.
한편 차량의 절대좌표 측위와 상대좌표 측위를 위하여 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An) 사이의 거리, 터널의 형상 정보 등의 데이터를 여러가지 방법으로 전달할 수 있는데, 터널 진입부, 톨게이트, 휴게소 등 차량이 자주 통과하거나 정차하는 시설에 송신기를 설치하여 블루투스 등 근거리 통신 매체로 전송할 수 있고 또는 이동통신, 디지털 멀티미디어 방송(DMB: Digital Multimedia Broadcasting) 등 광역 무선 매체로 전송할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템의 구체적인 구성도의 다른 일실시예를 도시한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템은 차량(11) 내에 설치되거나 원격의 서버에 설치될 수 있고, 수신부(100), 절대좌표 측위부(200), 상대좌표 측위부(300), 제어부(400), 측위 결과 저장부(500)를 포함하고, 터널 내에 일정한 간격으로 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)로부터 신호를 수신하여 절대좌표 측위를 수행하고, 이를 기준으로 상대좌표 측위를 수행하게 된다.
다른 구성들에 대해서는 앞서 설명한 내용에서 중복되고 있는바, 상기 제어부(400)와 상기 측위 결과 저장부(500)에 대해서 보충하여 구체적으로 설명한다.
상기 측위 결과 저장부(500)는 차량(11)이 터널구간을 주행한 후 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)로부터 수신하여 측위한 복수의 절대좌표를 저장하고, 상기 제어부(400)는 상기 측위 결과 저장부(500)에 저장된 복수의 절대좌표를 사용하여 상기 터널구간에 설치된 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)의 설치 간격과 터널의 형상 데이터를 추출한다.
차량(11)의 절대좌표 측위와 상대좌표 측위를 위하여 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An) 사이의 거리, 터널의 형상 정보 등의 데이터를 여러가지 방법으로 전달할 수 있지만, 차량(11)에 근거리 통신 매체나 광역 무선 매체가 구비되지 못하거나 일시적인 무선환경의 문제로 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An) 사이의 거리, 터널의 형상 정보 등의 데이터를 수신하지 못한 상황에서 해당 터널을 주행하게 되는 경우, 해당 터널이 과거에 상기 차량(11)이 주행하였다면 상기 측위 결과 저장부(500)에 저장된 복수의 절대좌표를 사용하여 상기 터널구간에 설치된 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)의 설치 간격과 터널의 형상 데이터를 추출하여 차량(11)의 절대좌표 측위와 상대좌표 측위에 활용할 수 있게 된다.
물론, 상기 측위 결과 저장부(500)가 원격 서버에 설치될 수도 있는바, 이러한 경우에는 해당 터널이 과거에 상기 차량(11)이 주행하지 않은 경우에도 이를 활용하여 차량(11)의 절대좌표 측위와 상대좌표 측위를 수행할 수도 있다.
상기 측위 결과 저장부(500)에 상기 터널구간에 설치된 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)의 설치 간격과 터널의 형상 데이터가 없는 경우에는 상기 차량(11)이 해당 터널을 주행한 후에는 상기 측위 결과 저장부(500)에 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)의 설치 간격과 터널의 형상 데이터가 새롭게 저장되어 다음에 해당 터널을 다시 주행하는 경우에 활용할 수 있게 된다.
한편, 상기 측위 결과 저장부(500)는 차량(11)이 터널구간을 주행한 후 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)로부터 수신하여 측위한 복수의 절대좌표를 저장하기 위하여 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)가 터널 내의 절대좌표 측위 송신기인지 또는 터널 밖의 위성항법시스템인지 구분하여 판단할 필요가 있다.
상기 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)가 블루투스, RFID(Radio-Frequency Identification), 단거리 전용 통신(DSRC:Dedicated short-range communications) 등 근거리 통신매체를 이용하는 송신기라면 미리 정의된 신호를 사용하여 구분하여 판단할 수 있다.
한편, 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)가 위성항법시스템을 이용하는 송신기로서 송신하는 데이터에 미리 정의된 신호를 포함시키지 못하는 경우, 터널 외부의 위성신호와 터널 내의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)로부터의 신호를 다음과 같이 구분할 수 있다.
상기 터널 내의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An)는 하나의 송신기로부터 복수의 위성신호를 중계하여 송신하므로, 상기 복수의 위성신호로부터 신호대잡음비(S/N ratio)의 크기와 분포, 의사거리(pseudorange), 반송파 위상(carrier phase), 도플러 효과를 관측하면 터널 외부의 위성신호와 구분할 수 있게 된다.
또한 GPS 모듈로부터 스푸핑(spoofing) 경고 신호가 발생하는 경우와 GPS 모듈로부터 출력되는 속도값과 차량의 OBD(On-Board Diagnostics) 속도값이 현저히 차이가 나는 경우도 활용하여 터널 외부의 위성신호와 구분할 수 있게 된다.
차량(11)은 터널 내를 주행하면서 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An) 중 어느 하나인 제 1 송신기(A1)로부터 신호를 수신하여 계산되는 좌표가 일정 거리 이상 갑자기 변화하는 경우, 해당 시점의 좌표를 터널 형상 데이터의 좌표 목록에 추가하게 된다.
즉 상기 절대좌표 측위부(200)의 연산 결과가 소정의 거리 범위 내인 경우 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An) 중 어느 하나인 제 1 송신기(A1)로부터 반복적으로 신호를 수신하는 것으로 감지하여 신호의 중복으로 판단하지만, 상기 절대좌표 측위부(200)의 연산 결과가 이러한 오차 범위를 벗어나는 경우에는 새로운 제 2 송신기(A2)로부터 신호가 수신되는 경우로 감지하여 새로운 절대좌표 측위를 수행하여 해당 시점의 좌표를 터널 형상 데이터의 목록에 추가하는 것이다.
이러한 과정은 차량(11)이 터널 내부에서 빠져나와서 터널 외부의 위선신호를 수신할 때까지 반복되며, 상기 차량(11)이 다음에 또다시 상기 터널을 주행하는 경우에는 상기 터널 형상 데이터를 이용하여 터널 내 측위를 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 터널구간을 주행하는 차량의 측위 방법의 구체적인 흐름도를 도시한다.
도 4를 참조하면, 본 발명은 터널구간을 주행하는 차량의 측위 방법에 관한 것으로, 차량(11)의 내비게이션 장치 또는 스마트 기기에 설치되어 실행되는 컴퓨터프로그램일 수 있고, 원격의 서버에 설치되어 실행되는 컴퓨터프로그램일 수도 있다.
수신부(100)에서 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An) 중 제 1 송신기(A1)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하는 제 1 단계(S100)를 수행한다.
절대좌표 측위부(200)에서 제 1 단계에서 수신한 상기 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 차량(11)의 제 1 현재위치를 측위하는 제 2 단계(S200)를 수행한다.
상대좌표 측위부(300)에서 차량(11)의 제 1 현재위치를 기준으로 상대좌표 측위를 수행하여 차량(11)의 제 2 현재위치를 측위하는 제 3 단계(S300)를 수행한다.
상기 수신부(100)에서 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기(A1 ~ An) 중 제 2 송신기(A2)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하는 제 4 단계(S400)를 수행한다.
제어부(400)에서 상기 수신부(100)가 제 1 송신기(A1)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하여 절대좌표 측위를 수행한 후, 제 1 송신기(A1)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호가 반복적으로 수신되는 경우에는 신호의 중복으로 판단하여 절대좌표 측위를 무시하고 상대좌표 측위를 수행하도록 한다.
즉 차량(11)이 이동하면서 제 1 송신기(A1)의 범위 내에서는 제 1 송신기(A1)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 반복적으로 수신하게 되고, 제 1 송신기(A1)로부터 수신하는 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 절대좌표 측위를 계속 수행하더라도 그 절대좌표 측위 결과는 달라지지 않게 되므로, 차량(11)이 이동하지 않고 정지한 것으로 잘못 나타낼 수 있다.
그 절대좌표 측위 결과는 사실은, 제 1 송신기(A1)의 위치를 나타낼 뿐이고 이동하는 차량(11)의 위치를 나타내는 것이 아니므로, 제 1 송신기(A1)로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 반복적으로 수신하더라도 이를 무시하고 상대좌표 측위를 수행하는 것이 바람직하다.
또한 제 5 단계에서, 제 2 현재위치와 제 1 현재위치 사이의 거리가 제 1 기준값보다 큰 경우, 제 2 송신기(A2)로부터 수신한 상기 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 차량(11)의 제 2 현재위치를 갱신하도록 할 수도 있다.
또한 제 5 단계에서, 제 2 현재위치와 제 1 현재위치 사이의 거리가 제 1 기준값보다 작은 경우, 제 2 송신기로부터 수신한 상기 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 차량(11)의 제 2 현재위치를 갱신하지 않고, 상기 상대좌표 측위부(300)에서 차량(11)의 제 1 현재위치를 기준으로 상대좌표 측위를 수행하여 차량의 제 2 현재위치를 계속해서 측위하도록 할 수 있다.
본 발명의 터널구간을 주행하는 차량의 측위 방법은 컴퓨터프로그램으로서 저장매체에 저장될 수 있다.
10: 위성항법시스템
11: 차량
A1 ~ An: 제 1 송신기 ~ 제 n 송신기
B1 ~ Bn: 상대좌표 측위 구간
100: 수신부
200: 절대좌표 측위부
300: 상대좌표 측위부
400: 제어부
500: 측위 결과 저장부

Claims (7)

  1. 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템에 있어서,
    터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기 중 제 1 송신기로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하는 수신부;
    수신한 상기 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 차량의 제 1 현재위치를 측위하는 절대좌표 측위부;
    차량의 제 1 현재위치를 기준으로 상대좌표 측위를 수행하여 차량의 제 2 현재위치를 측위하는 상대좌표 측위부;
    상기 수신부가 제 1 송신기로부터 절대 좌표 측위를 위한 신호를 수신하여 절대 좌표 측위를 수행한 후, 제 1 송신기로부터 절대 좌표 측위를 위한 신호가 반복적으로 수신되는 경우에는 신호의 중복으로 판단하여 절대좌표 측위를 수행하지 않고 상대좌표 측위를 수행하도록 하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 절대좌표 측위 송신기가 근거리 통신매체를 이용하는 송신기로서 송신하는 데이터에 각자의 송신기의 좌표와 각자의 송신기의 ID(Identification)를 포함하는 경우,
    상기 제어부는, 동일한 송신기 ID가 수신되는 동안에는 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기 중 어느 하나의 송신기로부터 반복적으로 신호를 수신하는 것으로 감지하여 신호의 중복으로 판단하는 것을 특징으로 하는 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 절대좌표 측위 송신기가 위성항법시스템을 이용하는 송신기인 경우,
    상기 제어부는, 상기 절대좌표 측위부의 연산 결과가 소정의 거리 범위 내인 경우 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기 중 어느 하나의 송신기로부터 반복적으로 신호를 수신하는 것으로 감지하여 신호의 중복으로 판단하는 것을 특징으로 하는 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    터널구간을 주행한 후 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기로부터 수신하여 측위한 복수의 절대좌표를 저장하는 측위 결과 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 측위 결과 저장부에 저장된 복수의 절대좌표를 사용하여 상기 터널구간에 설치된 상기 복수의 절대좌표 측위 송신기의 설치 간격과 터널의 형상 데이터를 추출하는 것을 특징으로 하는 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수신부에서 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기 중 제 2 송신기로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하지 못하고, 제 2 현재위치와 제 1 현재위치 사이의 거리가 소정의 기준값보다 큰 경우,
    상기 상대좌표 측위부에서 상기 소정의 기준값으로부터 차량의 제 2 현재위치를 갱신하도록 하는 것을 특징으로 하는 터널구간을 주행하는 차량의 측위 시스템.
  6. 터널구간을 주행하는 차량의 측위 방법에 있어서,
    수신부에서 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기 중 제 1 송신기로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하는 제 1 단계;
    절대좌표 측위부에서 제 1 단계에서 수신한 상기 절대좌표 측위를 위한 신호로부터 차량의 제 1 현재위치를 측위하는 제 2 단계;
    상대좌표 측위부에서 차량의 제 1 현재위치를 기준으로 상대좌표 측위를 수행하여 차량의 제 2 현재위치를 측위하는 제 3 단계;
    상기 수신부에서 터널구간에 설치된 복수의 절대좌표 측위 송신기 중 제 2 송신기로부터 절대좌표 측위를 위한 신호를 수신하는 제 4 단계;
    제어부에서 상기 수신부가 제 1 송신기로부터 절대 좌표 측위를 위한 신호를 수신하여 절대 좌표 측위를 수행한 후, 제 1 송신기로부터 절대 좌표 측위를 위한 신호가 반복적으로 수신되는 경우에는 신호의 중복으로 판단하여 절대좌표 측위를 무시하고 상대좌표 측위를 수행하도록 하는 제 5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널구간을 주행하는 차량의 측위 방법.
  7. 제 6 항의 터널구간을 주행하는 차량의 측위 방법을 실행시키기 위하여 저장매체에 저장된 컴퓨터프로그램.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004163295A (ja) 2002-11-14 2004-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd ナビゲーションシステム
KR101244813B1 (ko) 2011-11-30 2013-03-18 (주)한창코퍼레이션 지피에스 송신 기능을 갖춘 터널등
KR102104931B1 (ko) 2019-01-11 2020-04-27 주식회사 케이티 액세스 포인트의 위치 보정 장치 및 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101095266B1 (ko) 2008-10-14 2011-12-20 에스케이플래닛 주식회사 Gps를 이용한 실내 측위 시스템 및 gps를 이용한 실내 측위 방법
KR20100129497A (ko) * 2009-06-01 2010-12-09 에스케이 텔레콤주식회사 Gps 신호 음영지역에서의 내비게이션 시스템 및 그 방법
KR20120084244A (ko) * 2011-01-19 2012-07-27 한국전자통신연구원 차량 위치 인식 장치 및 그 방법
KR101308555B1 (ko) 2011-05-03 2013-09-13 (주)네오정보시스템 실내보행 위치산출방법
KR102146339B1 (ko) 2018-05-04 2020-08-20 한국과학기술연구원 다양한 환경에서 위치 정확도가 향상된 무선 측위 방법 및 장치
KR101967394B1 (ko) 2018-07-30 2019-04-10 주식회사 리텍 실내 위치 보정 방법 및 장치
KR102280283B1 (ko) * 2019-03-12 2021-07-21 (주)와이파이브 위성 항법 시스템의 차량 위치 보정 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004163295A (ja) 2002-11-14 2004-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd ナビゲーションシステム
KR101244813B1 (ko) 2011-11-30 2013-03-18 (주)한창코퍼레이션 지피에스 송신 기능을 갖춘 터널등
KR102104931B1 (ko) 2019-01-11 2020-04-27 주식회사 케이티 액세스 포인트의 위치 보정 장치 및 방법

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