KR20130072437A

KR20130072437A - 차량 내부 네트워크 및 영상 센서를 이용한 차량 위치 인식 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20130072437A
Application number: KR1020110139851A
Authority: KR
Inventors: 성경복; 안경환; 곽동용
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-07-02
Also published as: US20130162824A1; US9208389B2; KR101919366B1

Abstract

본 발명은 GPS(Global Positioning System) 위성에서 보내는 신호를 이용하여 차량의 현재 위치 정보를 획득하는 것이 아닌, 차량 내부 네트워크와 연동하여 추측 항법에 의하여 차량 위치를 인식하고, 영상 센서와 이미 구축된 데이터 베이스를 이용한 맵 매칭을 수행하여 차량의 현재위치를 인식하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 차량 위치 인식 장치는 차량의 초기 위치 정보를 수신하는 초기 위치 수신부, 차량에 장착되는 영상 센서로부터 생성되는 영상 신호를 수신하고, 영상 신호로부터 식별 가능한 개체에 관한 영상 신호 정보를 추출하는 영상 데이터 처리부, 지리 정보 및 식별 가능한 객체에 관한 정보가 구축된 데이터 베이스부, 차량의 내부 네트워크에 접속하여 차량의 주행 상태에 관한 정보를 수신하는 차량 내부 네트워크 접속부 및 이들 정보를 토대로 상기 차량의 현재 위치를 계산하는 위치 계산부를 포함한다.

Description

차량 내부 네트워크 및 영상 센서를 이용한 차량 위치 인식 장치 및 그 방법{Apparatus and method for recognizing vehicle location using in-vehicle network and image sensor}

본 발명은 차량 위치 인식 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 GPS(Global Positioning System) 위성에서 보내는 신호를 이용하여 차량의 현재 위치 정보를 획득하는 것이 아닌, 차량 내부 네트워크와의 연동을 통한 차량 내부 센서 감지 정보 및 영상 센서로부터 수신되는 정보를 이용하여 차량의 위치를 인식하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

현재, 위성항법장치(Global Positioning System, 이하 “GPS”라고 함)는 다양한 분야에서 활용되고 있다. 특히, GPS는 차량 내에서 사용자의 목적지까지 경로안내를 수행하는 네비게이션으로 활발하게 사용되고 있으며, 카메라 및 휴대폰에도 장착되어 다양한 서비스 제공에 필수적인 역할을 수행하고 있다.

그러나, 차선 변경 안내 또는 장애물 회피 안내 등의 신기술을 차량에 적용하기 위해서는 현재 GPS 장비가 가지는 정확도 보다 더 높은 정확도를 갖는 장비가 필요하다.

예를 들어, 무인 자율주행 차량에 관한 분야에서는 정확한 현재의 위치 정보가 무인 주행을 위한 필수적인 정보이다. 때문에, 무인 자율주행 차량에 관한 분야에서는 고성능 GPS가 이용되고 있으나, 고성능 GPS는 가격이 비싸므로 대중화되기 어렵고, 성능이 낮은 GPS는 오차로 인하여 무인 자율주행에 사용되기 어려운 문제점이 있다.

이러한 GPS에서 측정한 위치 자료의 오차를 줄이면서 현재 위치를 정확하게 파악하고 경로 탐색에 유용하게 활용하기 위한 검출 방법으로 추측항법(Dead-Reckonin)과 맵 매칭(Map-Maching) 방법이 존재한다.

추측 항법이란 차량의 현 위치를 추적하는 방법의 하나로 차량의 이동 방향, 이동 거리를 계산하여 기준 위치로부터 현 위치를 추적하는 방법을 말한다. 그러나 추측 항법에서는 지속적으로 오차가 누적되므로 주기적으로 보정을 해주어야 하며, 추측 항법을 시작하는 초기 위치값이 부정확하면 추측 항법을 적용하였을 때 정확도가 현저히 떨어지는 단점이 존재한다.

한편, 맵 매칭 방법이란 실제로 GPS좌표와 도로 위치가 일치하지 않는 오차가 발생하게 되면 자동으로 좌표의 위치 이동 및 차량의 진행 방향 등을 이용하여 특정 도로를 주행 중인 것으로 인식하고 이에 대해 화면에 적절한 처리를 하는 기술을 의미한다. 한국공개특허 10-2006-0132302에서는 촬영부를 통해 촬영된 영상 신호로부터 특정 객체를 추출하고 지도 데이터 베이스에 저장된 객체 정보와 맵 매칭하는 것에 의해 차량의 현재 위치를 보정하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이와 같이 영상 센서와 이미 구축된 지도 데이터를 이용하여 현재 위치를 보정하는 맵 매칭 방법은 영상에서 특징점을 찾는 영상 처리가 필요하기 때문에, 처리속도 측면에서 딜레이가 존재하여 빠른 실시간 처리가 필요한 경우에는 사용하기 어렵다는 단점이 있다.

본 발명의 목적은, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 차량의 현재 위치 정보를 획득하지 않고, 차량 내부 네트워크와 연동하여 차량 내부의 센서 값을 획득하여 추측 항법에 의하여 차량 위치를 인식하고, 영상 센서와 이미 구축된 데이터 베이스를 이용한 맵 매칭을 수행하여 차량의 현재위치를 인식하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른, 차량 위치 인식 장치는 외부 입력에 의하여 차량의 초기 위치 정보를 수신하는 초기 위치 수신부;상기 차량에 장착되는 영상 센서로부터 차량의 현재 위치 주변에 있는 고정된 식별 가능한 객체를 촬영하여 생성되는 영상 신호를 수신하고, 상기 영상 신호로부터 상기 식별 가능한 개체에 관한 영상 신호 정보를 추출하는 영상 데이터 처리부; 지리 정보 및 상기 지리 내의 차량의 위치와 관련된 상기 식별 가능한 객체에 관한 정보가 구축된 데이터 베이스부; 상기 차량의 내부 네트워크에 접속하여 상기 차량의 주행 상태에 관한 정보를 수신하는 차량 내부 네트워크 접속부; 및 상기 초기 위치 수신부, 상기 영상 데이터 처리부, 상기 데이터 베이스부 및 상기 차량 내부 네트워크 접속부로부터 수신되는 정보를 토대로 상기 차량의 현재 위치를 계산하는 위치 계산부를 포함한다.

상기 위치 계산부는 상기 차량의 위치 정보를 실시간으로 기록하는 위치 기록부, 상기 영상 데이터 처리부를 통해 추출된 상기 식별 가능한 객체의 영상 신호 정보와 상기 데이터 베이스부로부터 입력받은, 현재 차량의 위치 정보와 관련된 식별 가능한 객체에 관한 정보를 매칭하고, 맵 매칭 결과를 토대로 상기 위치 기록부에 기록된 위치 정보를 보정하는 맵 매칭부 및 상기 위치 기록부에 기록된 상기 차량의 보정된 위치 정보와 차량 내부 네트워크 접속부를 통하여 수신된 상기 차량의 주행 상태에 관한 정보를 이용하여 상기 차량의 현재 위치를 계산하는 계산부를 포함한다.

이 때,상기 위치 기록부는 상기 초기 위치 수신부를 통하여 상기 차량의 초기 위치 정보가 입력되는 때에는, 상기 초기 위치 정보를 현재 차량의 현재 위치 정보로 인식할 수 있다.

상기 차량 위치 인식 장치가 종료된 후 재 구동시에는, 상기 차량 위치 인식 장치의 종료 시에 상기 위치 기록부에 저장된 상기 차량의 최종 위치 정보를 상기 차량의 현재 위치 정보로 인식할 수 있다.

이 때, 상기 초기 위치 수신부는 운전자의 직접 입력, 차량 위치 인식을 위한 센서 또는 외부 네트워크 시스템으로부터의 입력을 통해 상기 차량의 초기 위치 정보를 수신할 수 있다.

이 때, 상기 영상 데이터 처리부는 상기 영상 센서로부터 수신 받은 상기 영상 신호 중 중 도로 부분에 해당하는 데이터를 분석하여 상기 차량의 주행 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체 정보를 추출할 수 있다.

이 때, 상기 주행 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체 정보에는 도로 모양, 도로 굴곡 등의 일반 도로 정보 외에도 정지선 마크, 횡단보도, 방향 지시용 화살표, 안내 글자와 같은 도로 위의 모든 표시에 대한 위치 정보를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 차량 내부 네트워크 접속부는, 차량 내부 네트워크로부터 차량 내부에 위치하는 센서가 감지한 차량 주행 상태에 관한 감지 정보를 수신할 수 있다.

이 때, 상기 맵 매칭부에서 상기 맵 매칭 결과가 존재하지 않을 때에는 보정 전 상기 위치 기록부에 기록된 위치 정보와 상기 차량 내부 네트워크 접속부를 통해 수신된 상기 차량의 주행 상태에 관한 정보를 이용하여 차량의 현재 위치를 계산할 수 있다.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 위치 인식 방법은 외부 입력에 의하여 차량의 초기 위치 정보를 수신하는 단계; 상기 차량이 주행하는 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체를 촬영하여 영상 신호를 생성하는 단계;지리 정보와 상기 지리 내의 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체 정보를 저장한 데이터 베이스로부터 입력 받은, 상기 차량의 현재 위치 정보와 관련된, 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체 정보와 상기 촬영된 영상 신호 중 도로 부분에 해당하는 데이터를 분석하여 추출된 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체를 맵 매칭하는 단계; 상기 맵 매칭 결과를 이용하여 상기 차량의 현재 위치 정보를 보정하는 단계; 상기 차량의 내부 네트워크에 접속하여 상기 차량 내부 네트워크로부터 상기 차량의 주행 상태에 관한 정보를 수집하는 단계; 및 상기 차량의 보정된 위치 정보와 상기 차량의 주행 상태에 관한 정보를 이용하여 상기 차량의 현재 위치를 계산하는 단계를 포함한다.

이 때, 상기 차량의 주행 상태에 관한 정보를 수집하는 단계는 상기 차량 내부에 위치하는 핸들 각도 센서, 휠 스피드 센서, 레이더 센서 중 적어도 하나의 센서가 감지한 감지 정보를 토대로 수행할 수 있다.

이 때, 상기 맵 매칭 단계에서 상기 맵 매칭 결과가 존재하지 않을 때에는, 상기 차량의 현재 위치를 계산하는 단계는 상기 차량의 현재 위치 정보와 상기 차량의 주행 상태에 관한 정보를 이용하여 상기 차량의 현재 위치를 계산할 수 있다.

본 발명에 따르면, 차량 위치 인식 장치 및 그 방법은 GPS를 사용하지 않고도 차량의 위치 정보를 제공할 수 있어, 지하 주차장이나, 건물 내부, GPS 전파 방해가 많은 도심지와 같은 공간에서도 차량의 위치를 검출할 수 있다.

본 발명에 따르면, 차량의 현재 위치 계산 시, 차량의 내부 네트워크에 접속하여 차량의 주행 상태에 관해 기존에 차량에 장착된 센서가 감지한 정보를 이용하므로, 추가적인 센서의 장착을 요하지 않는다.

본 발명에 따르면, 영상 센서에 의해 생성된 영상 신호에 기록된 정보 중 도로 위에 표시된 특정 데이터에 대해서만 검출을 수행하므로 영상 처리 범위가 줄어들어 빠른 데이터 처리가 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 위치 인식 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 위치 인식 장치를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 위치를 인식하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 차량 위치 인식 장치 및 그 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 위치 인식 장치를 나타내는 구성도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 차량 위치 인식 장치(100)는 초기 위치 수신부(110), 영상 데이터 처리부(120), 데이터 베이스부(130), 차량 내부 네트워크 접속부(140) 및 위치 계산부(150)를 포함한다.

초기 위치 수신부(110)는 본 발명의 차량 위치 인식 장치(100)를 통해 차량의 정확한 위치 검출을 시작하기 위해 외부로부터 차량의 초기 위치에 관한 정보를 수신한다. 차량의 초기 위치에 관한 정보는 현재 차량이 위치하고 있는 위치와 차량이 향하고 있는 방향이다 차량의 초기 위치에 관한 정보는 사용자의 직접 입력, GPS와 같은 위치 차량의 위치 추적이 가능한 센서로부터의 입력 또는 무선랜(wi-fi), CDMA(code division multiple access), 하이패스(hi-pass)와 같은 무선 통신 등을 이용한 외부 네트워크로부터의 입력에 의해 초기 위치 수신부(110)로 전달된다. 초기 위치 수신부(110)로부터 수신 받은 차량의 최초 위치에 관한 정보는, 본 발명의 차량 위치 인식 장치(100)에서 차량의 정확한 위치 검출을 시작하기 위한 초기 값에 해당하므로, 본 발명의 차량 위치 인식 장치(100)의 최초 작동 시 초기값으로만 사용되고, 동작이 정지된 채로 차량이 이동하여 이전 위치 기록과 현재의 차량 위치가 다른 경우와 같이 정확한 차량의 초기 위치 검출을 위하여 새로운 입력이 필요하지 않는 한 사용되지 않는다.

영상 데이터 처리부(120)는 기존에 차량에 장착된 영상 센서가 주행 또는 정차 중의 차량의 도로 주변에 있는 위치가 특정된 식별 가능한 객체를 촬영하여 생성된 영상신호를 수신한다. 최근 차량에는 앞 차와의 거리 측정을 위한 영상 센서, 후방 주차 보조용 영상 센서, 측방 감시 카메라 등 다수의 영상 센서가 장착되고 있다. 이러한 영상 센서는 데이터 전송률이 높아 차량 내부 네트워크를 통해 전송되기 어려워 직접 연결 또는 별도의 멀티미디어 네트워크를 통해 연결된다. 영상 데이터 처리부(120)도 영상 센서와 직접 연결 또는 멀티미디어 네트워크를 통한 연결에 의하여 영상 신호를 수신한다.

또한 영상 데이터 처리부(120)는 위치가 특정된 식별가능한 객체(이하 “위치특정객체라고도 한다), 예를 들어 신호등, 교통 표지판, 교통 시설물, 도로 표지물, 기타 위치가 특정되어 있는 물체 내지 물체가 위치한 영역을 상기 촬영된 영상 신호로부터 추출한다.

본원 발명의 실시예에 따르는 영상 데이터 처리부(120)는 영상 센서로부터 수신 받은 영상 신호 중 중 도로 부분에 해당하는 데이터를 분석하여 차량의 주행 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체 정보를 추출한다. 즉, 본 발명의 차량 위치 인식 장치(100)의 영상 데이터 처리부(120)는 수신된 영상 신호에 포함된 전체 데이터를 대상으로 데이터 처리를 수행하지 않고, 전체 영상 신호 데이터 중 도로 부분에 해당하는 일부 데이터에 대해서만 위치특정객체를 찾기 위한 데이터 처리를 수행하는 것을 특징으로 한다. 이를 통해 영상 데이터 처리부(120)에서 처리해야 하는 데이터 수를 감소시켜 영상 데이터 처리 속도를 상승시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르는 영상 데이터 처리부(120)에서는, 주행 도로 상에 표시되는 식별 가능한 객체 정보에는 도로 모양, 도로 굴곡 등의 일반 도로 정보 외에도 정지선 마크, 횡단보도, 방향 지시용 화살표, 안내 글자와 같은 도로 위의 모든 표시에 대한 위치 정보가 포함된다.

데이터 베이스부(130)는 CD-ROM 등의 기록 매체에 각 지역의 지리 정보를 구축해 놓은 지리 정보 데이터 베이스 및 그 지역의 위치 특정 객체 정보 및 그 영상을 구축해 놓은 데이터 베이스를 포함한다. 위치 특정 객체 정보에는 예를 들어, 각 지역의 도로망, 도로 모양, 도로 굴곡, 도로의 폭과 차선에 대한 정보 및 정지선 마크, 횡단 보도, 방향 지시용 화살표, 안내 글자 등의 도로 위에 모든 표시에 대한 위치 정보도 포함될 수 있다.

상기 서술된 바는 단지 예시적인 것이며, 데이터 베이스부(130)는 당업자에게 명백한 다른 정보를 포함할 수 있음을 유의하여야 한다.

차량 네트워크 접속부(140)는 차량 내부 네트워크에 접속하여, 해당 네트워크를 통해 전송되는 각종 센서 감지 정보를 수신하는 부분이다. 차량 내부 네트워크는 직렬 데이터 버스를 통해 분산된 전자 모듈들 간에 데이터를 전달하는 방법으로서 차량 내의 모든 전자 장치들을 연결할 수 있는 단일 네트워크를 구성하기 위한 것이다. 대표적인 차량 내부 네트워크로는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), FlexRay 등이 있다. 최근, ABS, ESP(Electronic Stability Control), VDC(Vehicle Dynamic Control)와 같은 전자 장치가 차량에 탑재되면서, 차량의 현재 주행 상태를 알 수 있는 센서 정보가 차량 내부 네트워크를 통해 전송되고 있다. 본 발명의 차량 위치 인식 장치(100)는 차량 내부 네트워크 접속부(140)를 통하여 차량 내부 네트워크 상의 차량의 주행 상태에 관한 정보를 수집한다. 종래, 차량 위치 인식 장치는 추측 항법(Dead-Reckoning)을 이용하여 차량의 위치를 계산하기 위하여 자이로스코프, 주행 거리계 등의 추가적으로 차량에 부가되는 센서를 통해 차량 주행 정보를 수집하고 있으나, 본 발명의 차량 위치 인식 장치(100)는 차량 내부 네트워크 접속부(140)를 통해 차량 내부 네트워크 상의 차량 내부 센서 정보를 수집하여 차량의 현재 위치 계산에 사용되도록 하여, 별도의 센서를 장착하지 않고 기존의 차량 내부 센서를 활용함으로써 신규 센서 장착 비용을 절감할 수 있도록 하였다.

본 발명의 실시예에 따르는 차량 네트워크 접속부(140)를 통해 수집되는 차량 주행 상태에 관한 정보는, 기존에 차량 내부에 구비된, 핸들 각도 센서, 휠 스피드 센서, 레이더 센서 중 적어도 하나의 센서가 감지한 감지 정보를 통해 수집될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

위치 계산부(150)는 초기 위치 수신부(110)와 영상 데이터 처리부(120) 및 차량 내부 네트워크 접속부(140)에서 수집한 정보와 데이터 베이스부(130)에서 구축된 정보를 기반으로 차량의 현재 위치를 계산한다. 위치 계산부(150)는 수신된 정보를 이용하여 GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하지 않고, 맵 매칭 기법 및 추측 항법을 수행하여 차량의 현재 위치를 계산할 수 있다. 본 발명의 위치 계산부(150)에 대하여는 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위치 계산부(150)를 나타내는 구성도이다.

도 2를 참고하면, 위치 계산부(150)는 위치 기록부(151), 맵 매칭부(152), 계산부(153)를 포함한다.

위치 기록부(151)는 차량의 위치 정보를 실시간으로 기록한다.

본 발명의 실시예에 따른 위치 기록부(151)는, 초기 위치 수신부(110)로부터 차량의 초기 위치 정보가 입력되는 때에는 입력된 초기 위치 정보를 현재 차량의 위치 정보로 인식한다. 즉, 본 발명의 차량 위치 인식 장치(100)의 최초 구동 시 또는 차량의 주행 중 외부 입력에 의하여 초기 위치 정보가 수신되는 때에는 수신된 위치 정보를 현재 차량의 위치 정보로 인식하여 기록한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 위치 기록부(151)는 차량 위치 인식 장치(100)가 종료된 후 재 구동 시, 상기 차량 위치 인식 장치(100)의 종료 시에 상기 위치 기록부에 저장된 상기 차량의 최종 위치 정보를 상기 차량의 현재 위치 정보로 인식한다. 즉, 본 발명의 위치 기록부(151)는 위치 계산부(150)에서 계산된 위치 결과를 일정 시간 동안 저장하여, 차량 위치 인식 장치(100)가 동작이 정지된 이후, 재 구동 시에는, 위치 기록부(151)에 마지막으로 저장된 차량의 위치 정보를 현재 차량의 위치 정보로 인식하여 위치 계산부(150)에서의 위치 계산에 사용될 수 있도록 한다.

맵 매칭부(152)는 상기 데이터 베이스부(130)로부터 입력받은, 차량의 현재 위치 정보에 해당하는 지리 정보 및 위치특정객체 정보와 상기 영상 데이터 처리부(120)에서 추출한 위치특정객체를 매칭하고, 맵 매칭 결과를 토대로 차량의 현재 위치 정보를 보정한다.

즉, 본 발명의 맵 매칭부(152)에서는 데이터 베이스부(130)로부터 차량이 위치한 지역의 위치특정객체의 정보와 영상 데이터 처리부(12)에서 추출한 위치특정객체를 비교하여, 데이터 베이스부(130)로부터, 상기 위치 기록부(151)에 기록된, 현재 차량의 위치 및 차량이 향하고 있는 방향에 관한 정보를 보정한다.

계산부(153)는 차량 내부 네트워크 접속부(140)를 통해 차량 내부 네트워크로부터 전송받은 차량 주행 상태에 관한 센서 감지 정보를 기반으로 추측 주행을 수행하여 차량의 위치를 계산한다. 이 때, 추측 주행은 추측 항법에 해당하는 것으로서, 천체, 지상 설비 등 외계 센서 정보를 이용하지 않고, 차량 내부 네트워크로부터 전송 받은 센서 감지 정보만으로 차량의 위치와 방향을 구하는 방법이다. 다음, 계산부(153)는 계산한 차량의 위치를, 상기 위치 기록부(151)에 기록된, 맵 매칭부(152)에서 보정한 차량의 위치 정보를 이용하여 보정하여 차량의 현재 위치를 계산한다.

본 발명의 실시예에 따른 차량 위치 인식 장치(100)는 상기 맵 매칭부(152)에서 맵 매칭 결과가 존재하지 않을 때에는 맵 매칭부(152)에서 보정한 위치 정보가 아닌, 위치 기록부(151)에 기록된 위치 정보와 차량 내부 네트워크 접속부(140)를 통하여 수신된 차량의 주행 상태에 관한 정보를 이용하여 차량의 현재 위치를 계산한다. 즉, 본 발명의 차량 위치 인식 장치(100)에서는 맵 매칭부(152)에서의 맵 매칭의 결과를 계산부(153)에서 직접 사용하지 않고, 위치 기록부(151)에 저장되어 있는 위치 기록들을 보정하는데 사용되는바, 맵 매칭부(152)에서 맵 매칭 결과가 실패로 나오더라도 계산부(153)에 영향을 주지 않고 지속적으로 차량 위치 인식이 가능하다. 또한, 맵 매칭부(152)와 계산부(153)가 서로 다른 처리 속도를 갖더라도 각 결과들을 위치 기록부(151)를 통해 모두 반영할 수 있다.

다음, 차량의 위치를 인식하는 방법을 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 위치를 인식하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

먼저, 위치 인식 장치(100)를 포함하는 차량이 외부 입력에 의하여 초기 위치 수신부(110)를 통해 현재 차량이 위치하고 있는 지점 및 차량이 향하고 있는 방향에 관한 정보가 포함된 초기 위치 정보를 수신 받는다(S201).

한편, 차량에 구비된 영상 센서를 통해 주행 중인 차량의 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체를 촬영하여 영상 신호를 생성한다(S02). 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체에는 모양, 도로 굴곡 등의 일반 도로 정보 외에도 정지선 마크, 횡단보도, 방향 지시용 화살표, 안내 글자와 같은 도로 위의 모든 표시에 대한 위치 정보를 포함한다.

현재 차량의 위치 정보에 해당하는 지리 정보 및 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체에 관한 정보를 데이터 베이스부(130)로부터 파악하고, 이를 영상 데이터 처리부(120)에서 상기 영상 센서로부터 수신 받은 영상 신호 중 도로 부분에 대한 일부 데이터만을 분석하여 추출한 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체 정보를 매칭한다(S203).

상기 맵 매칭 결과를 이용하여 차량의 현재 위치 정보를 보정한다(S204)

상기 보정된 위치 정보와 차량 내부 네트워크 접속부(140)를 통하여 차량 내부 네트워크에 접속하여 수신 받은 기존에 차량에 구비된 내부 센서들이 감지한 감지 정보를 토대로 차량의 위치를 계산한다(S205) 이 때, 위치 인식 장치(100)는 위치 정보 및 감지 정보를 이용하여 추측 주행을 수행하여 차량의 위치를 추정할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 또한, 차량 내부에 위치하는 내부 센서에는 핸들 각도 센서, 휠 스피드 센서, 레이더 센서 등을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 맵 매칭 단계에서 맵 매칭에 실패하여 맵 매칭 결과가 존재하지 않는 경우에는 보정 전 차량의 위치 정보와 차량 내부 네트워크 접속부(140)를 통해 수신 받은 차량 주행 정보에 관한 내부 센서가 감지한 감지 정보를 토대로, 차량의 현재 위치를 계산하는 단계(S205)를 수행한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 차량 위치 인식 장치 및 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

100; 차량 위치 인식 장치
110; 초기 위치 수신부
120; 영상 데이터 처리부
130; 데이터 베이스부
140; 차량 내부 네트워크 접속부
150; 위치 계산부
151; 맵 매칭부
152; 계산부
153; 위치 기록부

Claims

외부 입력에 의하여 차량의 초기 위치 정보를 수신하는 초기 위치 수신부;
상기 차량에 장착되는 영상 센서로부터 차량의 현재 위치 주변에 있는 고정된 식별 가능한 객체를 촬영하여 생성되는 영상 신호를 수신하고, 상기 영상 신호로부터 상기 식별 가능한 개체에 관한 영상 신호 정보를 추출하는 영상 데이터 처리부;
지리 정보 및 상기 지리 내의 차량의 위치와 관련된 상기 식별 가능한 객체에 관한 정보가 구축된 데이터 베이스부;
상기 차량의 내부 네트워크에 접속하여 상기 차량의 주행 상태에 관한 정보를 수신하는 차량 내부 네트워크 접속부;
상기 초기 위치 수신부, 상기 영상 데이터 처리부, 상기 데이터 베이스부 및 상기 차량 내부 네트워크 접속부로부터 수신되는 정보를 토대로 상기 차량의 현재 위치를 계산하는 위치 계산부를 포함하는 차량 위치 인식 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 위치 계산부는
상기 차량의 위치 정보를 실시간으로 기록하는 위치 기록부;
상기 영상 데이터 처리부를 통해 추출된 상기 식별 가능한 객체의 영상 신호 정보와 상기 데이터 베이스부로부터 입력받은, 현재 차량의 위치 정보와 관련된 식별 가능한 객체에 관한 정보를 매칭하고, 맵 매칭 결과를 토대로 상기 위치 기록부에 기록된 차량의 위치 정보를 보정하는 맵 매칭부 및
상기 위치 기록부에 기록된 상기 차량의 보정된 위치 정보와 차량 내부 네트워크 접속부를 통하여 수신된 상기 차량의 주행 상태에 관한 정보를 이용하여 상기 차량의 현재 위치를 계산하는 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 인식 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 위치 기록부는
상기 초기 위치 수신부를 통하여 상기 차량의 초기 위치 정보가 입력되는 때에는, 상기 초기 위치 정보를 현재 차량의 위치 정보로 인식하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 인식 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 차량 위치 인식 장치가 종료된 후 재 구동시, 상기 차량 위치 인식 장치의 종료 시에 상기 위치 기록부에 저장된 상기 차량의 최종 위치 정보를 상기 차량의 현재 위치 정보로 인식하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 인식 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 초기 위치 수신부는
운전자의 직접 입력, 차량 위치 인식을 위한 센서 또는 외부 네트워크 시스템으로부터의 입력을 통해 상기 차량의 초기 위치 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 인식 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 영상 데이터 처리부는
상기 영상 센서로부터 수신 받은 상기 영상 신호 중 도로 부분에 해당하는 데이터를 분석하여 상기 차량의 주행 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 인식 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 주행 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체 정보에는 도로 모양, 도로 굴곡 등의 일반 도로 정보 외에도 정지선 마크, 횡단보도, 방향 지시용 화살표, 안내 글자와 같은 도로 위의 모든 표시에 대한 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 인식 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 차량 내부 네트워크 접속부는, 차량 내부 네트워크로부터 차량 내부에 위치하는 센서가 감지한 차량 주행 상태에 관한 감지 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 인식 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 맵 매칭부에서 상기 맵 매칭 결과가 존재하지 않을 때에는 보정 전 상기 위치 기록부에 기록된 위치 정보와 상기 차량 내부 네트워크 접속부를 통해 수신된 상기 차량의 주행 상태에 관한 정보를 이용하여 차량의 현재 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 인식 장치.
외부 입력에 의하여 차량의 초기 위치 정보를 수신하는 단계;
상기 차량이 주행하는 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체를 촬영하여 영상 신호를 생성하는 단계;
지리 정보와 상기 지리 내의 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체 정보를 저장한 데이터 베이스로부터 입력 받은, 상기 차량의 현재 위치 정보와 관련된, 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체 정보와 상기 촬영된 영상 신호 중 도로 부분에 해당하는 데이터를 분석하여 추출된 도로 상에 표시된 식별 가능한 객체를 맵 매칭하는 단계;
상기 맵 매칭 결과를 이용하여 상기 차량의 현재 위치 정보를 보정하는 단계;
상기 차량의 내부 네트워크에 접속하여 상기 차량 내부 네트워크로부터 상기 차량의 주행 상태에 관한 정보를 수집하는 단계;
상기 차량의 보정된 위치 정보와 상기 차량의 주행 상태에 관한 정보를 이용하여 상기 차량의 현재 위치를 계산하는 단계
를 포함하는 차량 위치 인식 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 차량의 주행 상태에 관한 정보를 수집하는 단계는
상기 차량 내부에 위치하는 핸들 각도 센서, 휠 스피드 센서, 레이더 센서 중 적어도 하나의 센서가 감지한 감지 정보를 토대로 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 인식 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 맵 매칭 단계에서 상기 맵 매칭 결과가 존재하지 않을 때에는, 상기 차량의 현재 위치를 계산하는 단계는 상기 차량의 현재 위치 정보와 상기 차량의 주행 상태에 관한 정보를 이용하여 상기 차량의 현재 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 인식 방법.