KR20150060260A - 차량 위치 보정 제어 장치와 이를 구비하는 차량 위치 보정 시스템 및 방법 - Google Patents

차량 위치 보정 제어 장치와 이를 구비하는 차량 위치 보정 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분할된 영역 내에서 대표 차량을 선정하고 V2V 통신 및 V2I 통신을 통해 수신된 DGPS 보정 신호를 이용하여 대표 차량부터 자신의 위치를 보정하는 차량 위치 보정 시스템과 방법 및 차량 위치 보정 제어 장치를 제안한다. 본 발명에 따른 차량 위치 보정 시스템은 각 소영역에 위치하는 차량들 중에서 제1 대표 차량을 결정하는 대표 차량 결정부; 및 먼저 DGPS 보정값이 제1 대표 차량으로 전송되도록 제어하며, 이후 DGPS 보정값이 제1 대표 차량으로부터 동일 소영역 내 나머지 차량들로 전송되도록 제어하는 데이터 전송 제어부를 포함하는 차량 위치 보정 제어 장치; 기지국 또는 다른 소영역에 위치한 제2 대표 차량으로부터 DGPS 보정값을 수신하며, DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 제1 대표 차량; 및 제1 대표 차량으로부터 수신된 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 나머지 차량들을 포함한다.

Description

차량 위치 보정 제어 장치와 이를 구비하는 차량 위치 보정 시스템 및 방법 {Apparatus for controlling complementing position of vehicle, and system and method for complementing position of vehicle with the said apparatus}
본 발명은 차량이 수신하는 GPS 신호를 보정하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 차량이 수신하는 GPS 신호의 보정을 제어하는 장치에 관한 것이다.
위성 항법 장치 또는 위성 위치 확인 시스템으로 불리우는 GPS(Global Positioning System)는 전세계적으로 이용되고 있는 위치 확인 기술로서, 현재까지 개발된 것 가운데 가장 정확도 높은 위치 확인 시스템 가운데 하나이다.
그러나, 일반적으로 GPS를 이용한 위치 측정 상의 오차 범위는 5~15m이며, 최대 30m까지 오차가 나타나기도 하기 때문에 일반적인 차량 안전 기술에서 요구하는 성능을 만족시키지는 못하고 있다.
이러한 점을 고려하여 차량 안전 기술 분야에서는 위성 항법 보정 시스템(DGPS; Differential Global Positioning System)이 널리 이용되고 있다.
DGPS는 상대 측위 방식의 GPS 측량 기법으로서, 이미 알고 있는 기준점 좌표를 이용하여 오차를 일으키는 요소들을 보정하고, 오차를 최대한 줄임으로써 보다 정확한 위치 정보를 얻도록 된 것이다.
그런데, DGPS는 기준국의 커버리지에 의해 서비스 제공 영역이 제한되는 한계가 있고, 상용 DGPS 보정 신호의 경우 서비스 받는 위치가 기준국과 너무 멀리 떨어져 있기 때문에 DGPS를 이용한다고 하더라도 위치 정확도를 개선하지 못하는 문제점이 있다.
일본공개특허 제2008-089353호는 노변 기지국(RSU; Road-Side Unit)으로부터 DGPS 신호를 수신하여 자차의 GPS 신호를 보정하는 시스템에 대하여 기술하고 있다. 그러나 이 시스템은 모든 차량이 노변 기지국으로부터 직접 DGPS 신호를 수신해야 하기 때문에 통신량이 크게 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 분할된 영역 내에서 대표 차량을 선정하고 차량간 통신(V2V; Vehicle to Vehicle) 및 차량과 기지국간 통신(V2I; Vehicle to Infrastructure)을 통해 수신된 DGPS 보정 신호를 이용하여 대표 차량부터 자신의 위치를 보정하는 차량 위치 보정 시스템과 방법 및 차량 위치 보정 제어 장치를 제안함을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 각 소영역에 위치하는 차량들 중에서 대표 차량을 결정하는 대표 차량 결정부; 및 먼저 DGPS 보정값이 상기 대표 차량으로 전송되도록 제어하며, 이후 상기 DGPS 보정값이 상기 대표 차량으로부터 동일 소영역 내 나머지 차량들로 전송되도록 제어하는 데이터 전송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 제어 장치를 제안한다.
바람직하게는, 상기 차량 위치 보정 제어 장치는 미리 정해진 기준에 따라 대영역을 소영역들로 분할하는 영역 분할부를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 영역 분할부는 상기 기준으로 두 차량들간 통신 가능한 거리, 또는 기지국의 커버리지를 이용한다.
바람직하게는, 상기 영역 분할부는 상기 기준으로 두 차량들간 통신 가능한 거리를 이용할 때 상기 대표 차량을 상기 두 차량들 중 하나로 이용한다.
바람직하게는, 상기 대표 차량 결정부는 최초에 상기 대표 차량과 함께 후보 차량을 결정하며, 상기 대표 차량 또는 상기 후보 차량의 소영역 이탈 여부에 따라 상기 대표 차량 또는 상기 후보 차량을 다시 결정한다.
바람직하게는, 상기 대표 차량 결정부는 상기 대표 차량이 소영역을 이탈하면 상기 후보 차량을 상기 대표 차량으로 변경하고 그 소영역에 가장 최근 진입한 차량을 상기 후보 차량으로 결정하며, 상기 후보 차량이 소영역을 이탈하면 그 소영역에 가장 최근 진입한 차량을 상기 후보 차량으로 결정한다.
또한 본 발명은 각 소영역에 위치하는 차량들 중에서 제1 대표 차량을 결정하는 대표 차량 결정부; 및 먼저 DGPS 보정값이 상기 제1 대표 차량으로 전송되도록 제어하며, 이후 상기 DGPS 보정값이 상기 제1 대표 차량으로부터 동일 소영역 내 나머지 차량들로 전송되도록 제어하는 데이터 전송 제어부를 포함하는 차량 위치 보정 제어 장치; 기지국 또는 다른 소영역에 위치한 제2 대표 차량으로부터 상기 DGPS 보정값을 수신하며, 상기 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 제1 대표 차량; 및 상기 제1 대표 차량으로부터 수신된 상기 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 나머지 차량들을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 시스템을 제안한다.
바람직하게는, 상기 차량 위치 보정 제어 장치는 미리 정해진 기준에 따라 대영역을 소영역들로 분할하는 영역 분할부를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 대표 차량은 상기 DGPS 보정값과 함께 상기 DGPS 보정값이 생성된 시간 정보를 수신하며, 상기 DGPS 보정값이 적어도 두개 수신될 경우 상기 시간 정보를 기초로 가장 최근 생성된 DGPS 보정값을 선택하고, 선택된 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정한다.
바람직하게는, 상기 나머지 차량들은 상기 DGPS 보정값과 함께 식별 정보를 수신하며, 상기 식별 정보를 이용하여 상기 DGPS 보정값이 자신이 소속된 소영역의 대표 차량으로부터 수신된 것인지 여부를 판단하고, 상기 DGPS 보정값이 자신이 소속된 소영역의 대표 차량으로부터 수신된 것으로 판단되면 상기 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정한다.
바람직하게는, 상기 식별 정보는 위경도 정보를 포함한 식별 정보이다.
바람직하게는, 상기 나머지 차량들은 상기 DGPS 보정값과 함께 상기 DGPS 보정값이 생성된 시간 정보를 수신하며, 자신이 소속된 소영역의 대표 차량으로부터 상기 DGPS 보정값이 적어도 두개 수신될 경우 상기 시간 정보를 기초로 가장 최근 생성된 DGPS 보정값을 선택하고, 선택된 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정한다.
바람직하게는, 상기 DGPS 보정값은 상기 기지국에 의해 생성된다.
또한 본 발명은 차량 위치 보정 제어 장치가 각 소영역에 위치하는 차량들 중에서 제1 대표 차량을 결정하는 대표 차량 결정 단계; 상기 제1 대표 차량이 기지국 또는 다른 소영역에 위치한 제2 대표 차량으로부터 상기 DGPS 보정값을 수신하며, 상기 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 제1 위치 보정 단계; 및 상기 제1 대표 차량과 동일 소영역 내에 위치하는 나머지 차량들이 상기 제1 대표 차량으로부터 수신된 상기 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 제2 위치 보정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 방법을 제안한다.
바람직하게는, 상기 대표 차량 결정 단계 이전에, 차량 위치 보정 제어 장치가 미리 정해진 기준에 따라 대영역을 소영역들로 분할하는 영역 분할 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 영역 분할 단계는 상기 기준으로 두 차량들간 통신 가능한 거리, 또는 기지국의 커버리지를 이용한다.
바람직하게는, 상기 영역 분할 단계는 상기 기준으로 두 차량들간 통신 가능한 거리를 이용할 때 상기 대표 차량을 상기 두 차량들 중 하나로 이용한다.
바람직하게는, 상기 대표 차량 결정 단계는 최초에 상기 대표 차량과 함께 후보 차량을 결정하며, 상기 대표 차량 또는 상기 후보 차량의 소영역 이탈 여부에 따라 상기 대표 차량 또는 상기 후보 차량을 다시 결정한다.
바람직하게는, 상기 대표 차량 결정 단계는 상기 대표 차량이 소영역을 이탈하면 상기 후보 차량을 상기 대표 차량으로 변경하고 그 소영역에 가장 최근 진입한 차량을 상기 후보 차량으로 결정하며, 상기 후보 차량이 소영역을 이탈하면 그 소영역에 가장 최근 진입한 차량을 상기 후보 차량으로 결정한다.
바람직하게는, 상기 제1 위치 보정 단계는 상기 DGPS 보정값과 함께 상기 DGPS 보정값이 생성된 시간 정보를 수신하며, 상기 DGPS 보정값이 적어도 두개 수신될 경우 상기 시간 정보를 기초로 가장 최근 생성된 DGPS 보정값을 선택하고, 선택된 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정한다.
바람직하게는, 상기 제2 위치 보정 단계는 상기 DGPS 보정값과 함께 식별 정보를 수신하며, 상기 식별 정보를 이용하여 상기 DGPS 보정값이 자신이 소속된 소영역의 대표 차량으로부터 수신된 것인지 여부를 판단하고, 상기 DGPS 보정값이 자신이 소속된 소영역의 대표 차량으로부터 수신된 것으로 판단되면 상기 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정한다.
바람직하게는, 상기 제2 위치 보정 단계는 상기 DGPS 보정값과 함께 상기 DGPS 보정값이 생성된 시간 정보를 수신하며, 자신이 소속된 소영역의 대표 차량으로부터 상기 DGPS 보정값이 적어도 두개 수신될 경우 상기 시간 정보를 기초로 가장 최근 생성된 DGPS 보정값을 선택하고, 선택된 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정한다.
본 발명은 분할된 영역 내에서 대표 차량을 선정하고 차량간 통신(V2V) 및 차량과 기지국간 통신(V2I)을 통해 수신된 DGPS 보정 신호를 이용하여 대표 차량부터 자신의 위치를 보정함으로써 다음 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 통신량을 크게 감소시킬 수 있다.
둘째, 기존 GPS 장치에서 수신되는 위성 항법 신호의 정확도를 향상시킬 수 있다.
셋째, 대표 차량 선정을 통해 DGPS 보정 신호가 끊기는 현상을 방지하여 안정성을 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위성 항법 신호 보정 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 노변 기준국의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 위성 항법 신호 보정 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 영역 분할 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 대표 차량과 후보 대표 차량을 선정하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 위치 보정 제어 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 위치 보정 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 위치 보정 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
본 발명은 차량간 통신을 이용하여 위성 항법 신호(GPS 신호)의 정확도를 개선하는 방법에 관한 것으로서, 노변 기준국으로부터 생성된 DGPS 보정 신호를 분할된 영역 내에서 주행하는 차량들 중 대표 차량이 수신하여 재송신하는 방법을 사용함으로써, 종래 기술에 비해 통신량이 크게 감소하고, 또한 노변 기준국에서 멀리 떨어진 영역의 차량들도 종래의 방법보다는 적은 단계를 거친 DGPS 보정 신호를 수신하기 때문에 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한 대표 차량 선정 방법을 통해 DGPS 보정 신호가 끊기는 현상을 방지하여 안정성을 보장할 수 있다.
이하 도면을 참조하여 보다 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위성 항법 신호 보정 시스템의 개념도이다.
본 발명은 차량이 수신하는 위성 항법 신호의 보정 방법에 대한 것으로서, 지상에 설치된 노변 기준국에서 생성된 DGPS 보정 신호를 차량간 통신(V2V) 및 차량과 기지국간 통신(V2I)을 통해 위성 항법 신호의 정확도를 개선하는 시스템에 대한 제안이다. 노변 기준국의 경우 실시간으로 DGPS 보정 신호를 생성하여 송신하게 되는데, 이렇게 생성된 DGPS 보정 신호를 V2I 통신을 통해 차량이 수신하여 위성 항법 신호를 보정하는 것 뿐만 아니라, 수신한 DGPS 보정 신호를 V2V 통신을 통해 인근의 차량에게 재송신하는 단계를 거쳐 모든 차량이 DGPS 보정 신호를 통해 위성 항법 신호의 정확도를 개선할 수 있도록 하는 것이 본 발명의 목적이다.
또한 V2V 통신에 의해 야기되는 통신량을 줄이기 위해 모든 지역을 격자 형태로 나누고, 각 나누어진 격자 형태의 영역 내에서 주행하는 차량 중 1대의 대표 차량을 선정하여 대표 차량으로 선정된 차량들만 DGPS 보정 신호를 송신하는 역할을 부여하고 이외의 차량들은 수신하는 역할만 부여함으로써 통신 부하 및 신호 전송 시간을 단축하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명은 일정 지역에 DGPS 보정 신호를 생성하는 노변 기준국이 존재하고 각 차량이 V2X 통신 단말기를 장착하고 있다는 전제 하에 위성 항법 신호를 보정하는 시스템으로, 노변 기준국으로부터 생성된 DGPS 보정 신호를 차량간 통신을 통해 각 차량이 수신하여 위성항법 신호를 보정하는 시스템이다.
이를 위해 우선 도로가 형성된 지역을 복수의 영역으로 분할하는 것이 선행되어야 하는데, 분할된 영역의 크기는 차량간 통신(V2V)의 통신 가능 거리를 바탕으로 설정될 수 있다.
그리고 각 분할된 영역에는 유일한 대표 차량과 후보 대표 차량이 선정되는데, 대표 차량은 각 영역 내에서 DGPS 보정 신호를 송신하는 역할과 인접 영역의 대표 차량으로부터 DGPS 보정 신호를 수신하는 역할을 수행한다. 그리고 대표 차량은 현재 대표 차량이 기존의 영역을 벗어나는 경우 대표 차량에서 해제되고 후보 대표 차량이 대표 차량으로 선정되며 그 이후에 그 영역에 진입한 차량을 후보 대표 차량으로 선정한다. 따라서 각 분할된 영역에는 DGPS 보정 신호를 송신하는 차량이 1대씩 분포되고, 이외의 차량들은 대표 차량으로부터 DGPS 보정 신호를 수신하여 위성 항법 신호를 보정한다. 전체 시스템의 구성과 흐름도는 다음과 같다.
도 1에 따르면, 위성 항법 신호 보정 시스템(100)은 GPS 수신부(110), GPS 신호 보정부(120), 신호처리부(130), V2X 통신부(140) 및 대표 차량 선정부(150)를 포함한다.
GPS 수신부(110)는 위성 항법 신호를 수신하는 기능을 수행한다.
V2X 통신부(140)는 V2V 통신 또는 V2I 통신을 이용하여 DGPS 보정 신호를 송수신하는 기능을 수행한다.
대표 차량 선정부(150)는 분할된 영역 내에서 대표 차량을 선정하는 기능을 수행한다.
GPS 신호 보정부(120)는 DGPS 보정 신호를 이용하여 GPS 신호를 보정하는 기능을 수행한다.
신호처리부(130)는 GPS 수신부(110), GPS 신호 보정부(120), V2X 통신부(140) 및 대표 차량 선정부(150)의 모든 작동을 제어하는 기능을 수행한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 노변 기준국의 개념도이다. 도 2에 따르면, 노변 기준국(210)은 위성 항법 신호 수신부(211), DGPS 보정 신호 생성부(212) 및 DGPS 보정 신호 송신부(213)를 포함한다.
위성 항법 신호 수신부(211)는 GPS 신호를 수신하는 기능을 수행한다.
DGPS 보정 신호 생성부(212)는 수신된 GPS 신호를 기초로 DGPS 보정 신호를 생성하는 기능을 수행한다.
DGPS 보정 신호 송신부(213)는 생성된 DGPS 보정 신호를 외부로 송출하는 기능을 수행한다.
다음으로 도 1의 시스템(100)과 도 2의 노변 기준국(210)을 이용하여 위성 항법 신호를 보정하는 방법에 대하여 설명한다.
(1) 영역 분할
본 시스템을 적용하기 위해서는 도로가 형성된 지역을 일정 크기의 영역으로 분할하는 것이 필요하다. 예를 들어 각 차량에 장착된 V2X 단말기의 통신 가능 거리가 500m일 경우 대표 차량의 보정 신호가 대표 차량을 중심으로 반경 500m 이내의 차량에게 송신되므로 블라인드(blind) 영역을 없애기 위해서 각 영역의 범위(x, 단위 m)는 x2=5002×5002 이내가 되어야 한다.
또한 각 영역에는 고유의 식별자를 부여하여 대표 차량이 송신하는 DGPS 보정 신호에 각 영역의 식별자를 포함해서 전송할 수 있도록 한다. 고유의 식별자는 위경도 정보를 사용할 수 있다. 도 4는 영역 분할의 예를 보여준다. 도 4는 대표 차량(410)을 중심으로 영역을 분할하는 경우의 예시이다.
(2) 대표 차량 및 후보 대표 차량 선정
도 5는 대표 차량 및 후보 대표 차량 선정의 예를 보여준다. 대표 차량(410) 및 후보 대표 차량(420)은 각 분할된 영역 내에 1대씩 선정한다. 기존 대표 차량이 그 영역을 벗어나서 대표 차량으로부터 해제되면(430) 그 시점에서의 후보 대표 차량이 대표 차량으로 선정되고(440), 후보 대표 차량이 대표 차량으로 선정되는 시점에서 가장 먼저 그 영역으로 진입하는 차량이 후보 대표 차량으로 선정된다(450). 만약 후보 대표 차량이 그 영역을 벗어나는 경우에도 그 시점에서 가장 먼저 그 영역으로 진입하는 차량을 후보 대표 차량으로 선정한다.
(3) DGPS 보정 신호 선택
도로를 주행하는 모든 차량은 오차 범위 이내의 위성 항법 신호를 수신한다. 이러한 오차 범위를 줄이기 위해 각 차량은 노변 기준국으로부터 DGPS 보정 신호를 수신하여 위성 항법 신호를 보정한다. 본 발명에 따르면 각 차량들은 각 영역의 대표 차량으로부터 DGPS 보정 신호를 수신하게 되는데, 노변 기준국으로부터 멀리 떨어진 영역의 대표 차량의 경우 어떤 영역으로부터 수신된 DGPS 보정 신호를 선택하는지에 대한 기준이 필요하게 된다. 노변 기준국으로부터 생성된 DGPS 보정 신호에는 보정 신호를 생성한 시간 정보가 포함되고, 각 영역의 대표 차량들이 송수신하는 DGPS 보정 신호에는 각 영역의 식별자와 DGPS 보정 정보 뿐만 아니라 그 신호가 생성된 시간 정보를 포함하여 대표 차량들은 현재 시점에서 가장 최근에 생성된 DGPS 보정 신호를 선택한다. 그리고 대표 차량이 아닌 차량들의 경우에는 그 차량이 속한 영역의 식별자와 수신된 DGPS 보정 신호를 비교하여 그 영역의 DGPS 보정 신호를 선택한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 위성 항법 신호 보정 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다. 이하 설명은 도 3을 참조한다.
먼저 자차가 위성 항법 신호를 수신한다(S305). 이후 자차가 대표 차량인지 여부를 판별한다(S310). 자차가 대표 차량이 아닌 것으로 판별되면 대표 차량으로부터 DGPS 보정 신호를 수신한다(S315). 이후 자차가 DGPS 보정 신호를 기초로 자신이 수신한 위성 항법 신호를 보정한다(S320). 이후 자차가 후보 대표 차량인지 여부를 판별한다(S325). 자차가 후보 대표 차량이 후보 대표 차량이 아닌 것으로 판별되면 S315 단계부터 다시 수행한다.
반면 자차가 후보 대표 차량인 것으로 판별되면 영역 내에 대표 차량이 존재하는지 여부를 판별한다(S330). 영역 내에 대표 차량이 존재하는 것으로 판별되면 S315 단계부터 다시 수행한다. 반면 영역 내에 대표 차량이 존재하지 않는 것으로 판별되면 자차를 대표 차량으로 선정한다(S335).
한편 S310 단계에서 자차가 대표 차량인 것으로 판별되면 영역 내에 노변 기준국이 존재하는지 여부를 판별한다(S340). 영역 내에 노변 기준국이 존재하는 것으로 판별되면 노변 기준국으로부터 DGPS 보정 신호를 수신한다(S345). 반면 영역 내에 노변 기준국이 존재하지 않는 것으로 판별되면 인접 영역의 대표 차량이나 노변 기준국으로부터 DGPS 보정 신호를 수신한다(S350). 이후 자차가 S345 단계 또는 S350 단계에 수신된 DGPS 보정 신호를 기초로 위성 항법 신호를 보정한다(S355).
이후 자차가 영역을 벗어났는지 여부를 판별한다(S360). 자차가 영역을 벗어나지 않은 것으로 판별되면 S340 단계부터 다시 수행한다. 반면 자차가 영역을 벗어난 것으로 판별되면 자차를 대표 차량에서 해제시킨다(S365). 이후 자차가 다른 영역에 진입했는지 여부를 판별한다(S370). 자차가 다른 영역에 진입하지 않은 것으로 판별되면 S305 단계부터 다시 수행한다.
반면 자차가 다른 영역에 진입한 것으로 판별되면 영역 내에 후보 대표 차량이 존재하는지 여부를 판별한다(S375). 영역 내에 후보 대표 차량이 존재하는 것으로 판별되면 S305 단계부터 다시 수행한다. 반면 영역 내에 후보 대표 차량이 존재하지 않는 것으로 판별되면 영역 내에서 후보 대표 차량을 선정한다(S380).
이상 도 1 내지 도 5를 참조하여 일실시예를 들어 본 발명을 설명하였다. 본 발명으로부터 얻을 수 있는 효과를 정리해보면 다음과 같다.
첫째, 기존 GPS 장치에서 수신되는 위성 항법 신호의 정확도를 향상시킬 수 있다.
둘째, 정확한 위치 정보 수신을 통해 운전자의 운전 부하를 경감시킬 수 있다.
셋째, 기존 내비게이션 및 V2X 모듈 장착 차량에 대해 H/W 추가 없이 S/W만으로 기능 구현 가능하며, 부품을 추가적으로 장착하지 않아도 된다.
넷째, 내비게이션 오작동에 의한 경로 재설정 및 그로 인한 운전 거리 증가 감소를 통해 연료 소비를 감소시킬 수 있다.
다섯째, 무인 자율 주행 시스템의 localization 시스템에 적용 가능하다.
여섯째, 내비게이션 시스템 및 V2X 시스템의 기능 추가를 통해 완성차 제품의 부가가치를 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 위치 보정 제어 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6에 따르면, 차량 위치 보정 제어 장치(600)는 대표 차량 결정부(620), 데이터 전송 제어부(630), 전원부(640) 및 주제어부(650)를 포함한다. 이에 더하여 차량 위치 보정 제어 장치(600)는 영역 분할부(610)를 더 포함할 수 있다.
전원부(640)는 차량 위치 보정 제어 장치(600)를 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 주제어부(650)는 차량 위치 보정 제어 장치(600)를 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다. 차량 위치 보정 제어 장치(600)는 차량 내 ECU에 의해 구동되거나 프로그램 형태로 탑재될 수 있으므로, 본 실시예에서 전원부(640)와 주제어부(650)는 구비되지 않아도 무방하다.
영역 분할부(610)는 미리 정해진 기준에 따라 대영역을 소영역들로 분할하는 기능을 수행한다.
영역 분할부(610)는 영역 분할 기준으로 두 차량들간 통신 가능한 거리, 또는 기지국의 커버리지를 이용할 수 있다. 영역 분할부(610)는 영역 분할 기준으로 두 차량들간 통신 가능한 거리를 이용할 때 대표 차량을 두 차량들 중 하나로 이용할 수 있다.
대표 차량 결정부(620)는 각 소영역에 위치하는 차량들 중에서 대표 차량을 결정하는 기능을 수행한다.
대표 차량 결정부(620)는 최초에 대표 차량과 함께 후보 차량을 결정하며, 대표 차량 또는 후보 차량의 소영역 이탈 여부에 따라 대표 차량 또는 후보 차량을 다시 결정할 수 있다. 대표 차량 결정부(620)는 대표 차량이 소영역을 이탈하면 후보 차량을 대표 차량으로 변경하고 그 소영역에 가장 최근 진입한 차량을 후보 차량으로 결정한다. 또한 대표 차량 결정부(620)는 후보 차량이 소영역을 이탈하면 그 소영역에 가장 최근 진입한 차량을 후보 차량으로 결정한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 위치 보정 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 7에 따르면, 차량 위치 보정 시스템(700)은 차량 위치 보정 제어 장치(600), 대표 차량(710) 및 일반 차량들(720a, 720b, 720c)을 포함한다.
차량 위치 보정 제어 장치(600)는 도 6을 참조하여 전술하였으므로 자세한 설명은 여기서 생략한다. 본 실시예에서 차량 위치 보정 제어 장치(600)는 서버나 단말 형태로 구현될 수 있다.
대표 차량(710)은 기지국 또는 다른 소영역에 위치한 대표 차량으로부터 DGPS 보정값을 수신하며, DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 기능을 수행한다. 이하에서는 대표 차량(710)과 다른 소영역에 위치한 대표 차량을 구별하기 위해 전자를 제1 대표 차량으로 기술하고 후자를 제2 대표 차량으로 기술한다.
제1 대표 차량(710)은 DGPS 보정값과 함께 DGPS 보정값이 생성된 시간 정보를 수신하며, DGPS 보정값이 적어도 두개 수신될 경우 시간 정보를 기초로 가장 최근 생성된 DGPS 보정값을 선택하고, 선택된 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정할 수 있다.
일반 차량들(720a, 720b, 720c)은 제1 대표 차량(710)과 함께 동일 소영역 내에 위치하는 나머지 차량들을 의미한다. 일반 차량들(720a, 720b, 720c)은 제1 대표 차량(710)으로부터 수신된 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 기능을 수행한다.
일반 차량들(720a, 720b, 720c)은 DGPS 보정값과 함께 식별 정보를 수신하며, 식별 정보를 이용하여 DGPS 보정값이 자신이 소속된 소영역의 대표 차량으로부터 수신된 것인지 여부를 판단하고, DGPS 보정값이 자신이 소속된 소영역의 대표 차량으로부터 수신된 것으로 판단되면 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정할 수 있다. 상기에서 식별 정보는 위경도 정보를 포함한 식별 정보인 것을 특징으로 한다.
또한 일반 차량들(720a, 720b, 720c)은 DGPS 보정값과 함께 DGPS 보정값이 생성된 시간 정보를 수신하며, 자신이 소속된 소영역의 대표 차량으로부터 DGPS 보정값이 적어도 두개 수신될 경우 시간 정보를 기초로 가장 최근 생성된 DGPS 보정값을 선택하고, 선택된 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정할 수 있다.
한편 DGPS 보정값은 기지국에 의해 생성되는 것을 특징으로 한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 위치 보정 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
먼저 차량 위치 보정 제어 장치가 미리 정해진 기준에 따라 대영역을 소영역들로 분할한다(S810).
이후 차량 위치 보정 제어 장치가 각 소영역에 위치하는 차량들 중에서 제1 대표 차량을 결정한다(S820).
이후 제1 대표 차량이 기지국 또는 다른 소영역에 위치한 제2 대표 차량으로부터 DGPS 보정값을 수신하며, 이 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정한다(S830).
이후 제1 대표 차량과 동일 소영역 내에 위치하는 나머지 차량들이 제1 대표 차량으로부터 수신된 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정한다(S840).
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (19)

  1. 미리 정해진 기준에 따라 대영역을 소영역들로 분할하는 영역 분할부;
    각 소영역에 위치하는 차량들 중에서 대표 차량을 결정하는 대표 차량 결정부; 및
    먼저 DGPS 보정값이 상기 대표 차량으로 전송되도록 제어하며, 이후 상기 DGPS 보정값이 상기 대표 차량으로부터 동일 소영역 내 나머지 차량들로 전송되도록 제어하는 데이터 전송 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영역 분할부는 상기 기준으로 두 차량들간 통신 가능한 거리, 또는 기지국의 커버리지를 이용하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 영역 분할부는 상기 기준으로 두 차량들간 통신 가능한 거리를 이용할 때 상기 대표 차량을 상기 두 차량들 중 하나로 이용하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 대표 차량 결정부는 최초에 상기 대표 차량과 함께 후보 차량을 결정하며, 상기 대표 차량 또는 상기 후보 차량의 소영역 이탈 여부에 따라 상기 대표 차량 또는 상기 후보 차량을 다시 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 대표 차량 결정부는 상기 대표 차량이 소영역을 이탈하면 상기 후보 차량을 상기 대표 차량으로 변경하고 그 소영역에 가장 최근 진입한 차량을 상기 후보 차량으로 결정하며, 상기 후보 차량이 소영역을 이탈하면 그 소영역에 가장 최근 진입한 차량을 상기 후보 차량으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 제어 장치.
  6. 미리 정해진 기준에 따라 대영역을 소영역들로 분할하는 영역 분할부; 각 소영역에 위치하는 차량들 중에서 제1 대표 차량을 결정하는 대표 차량 결정부; 및 먼저 DGPS 보정값이 상기 제1 대표 차량으로 전송되도록 제어하며, 이후 상기 DGPS 보정값이 상기 제1 대표 차량으로부터 동일 소영역 내 나머지 차량들로 전송되도록 제어하는 데이터 전송 제어부를 포함하는 차량 위치 보정 제어 장치;
    기지국 또는 다른 소영역에 위치한 제2 대표 차량으로부터 상기 DGPS 보정값을 수신하며, 상기 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 제1 대표 차량; 및
    상기 제1 대표 차량으로부터 수신된 상기 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 나머지 차량들
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 대표 차량은 상기 DGPS 보정값과 함께 상기 DGPS 보정값이 생성된 시간 정보를 수신하며, 상기 DGPS 보정값이 적어도 두개 수신될 경우 상기 시간 정보를 기초로 가장 최근 생성된 DGPS 보정값을 선택하고, 선택된 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 나머지 차량들은 상기 DGPS 보정값과 함께 식별 정보를 수신하며, 상기 식별 정보를 이용하여 상기 DGPS 보정값이 자신이 소속된 소영역의 대표 차량으로부터 수신된 것인지 여부를 판단하고, 상기 DGPS 보정값이 자신이 소속된 소영역의 대표 차량으로부터 수신된 것으로 판단되면 상기 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 식별 정보는 위경도 정보를 포함한 식별 정보인 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 나머지 차량들은 상기 DGPS 보정값과 함께 상기 DGPS 보정값이 생성된 시간 정보를 수신하며, 자신이 소속된 소영역의 대표 차량으로부터 상기 DGPS 보정값이 적어도 두개 수신될 경우 상기 시간 정보를 기초로 가장 최근 생성된 DGPS 보정값을 선택하고, 선택된 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 시스템.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 DGPS 보정값은 상기 기지국에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 시스템.
  12. 차량 위치 보정 제어 장치가 미리 정해진 기준에 따라 대영역을 소영역들로 분할하는 단계;
    상기 차량 위치 보정 제어 장치가 각 소영역에 위치하는 차량들 중에서 제1 대표 차량을 결정하는 단계;
    상기 제1 대표 차량이 기지국 또는 다른 소영역에 위치한 제2 대표 차량으로부터 상기 DGPS 보정값을 수신하며, 상기 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 단계; 및
    상기 제1 대표 차량과 동일 소영역 내에 위치하는 나머지 차량들이 상기 제1 대표 차량으로부터 수신된 상기 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 차량 위치 보정 제어 장치가 미리 정해진 기준에 따라 대영역을 소영역들로 분할하는 단계는,
    상기 기준으로 두 차량들간 통신 가능한 거리, 또는 기지국의 커버리지를 이용하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 차량 위치 보정 제어 장치가 미리 정해진 기준에 따라 대영역을 소영역들로 분할하는 단계는,
    상기 기준으로 두 차량들간 통신 가능한 거리를 이용할 때 상기 대표 차량을 상기 두 차량들 중 하나로 이용하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 차량 위치 보정 제어 장치가 각 소영역에 위치하는 차량들 중에서 제1 대표 차량을 결정하는 단계는,
    최초에 상기 대표 차량과 함께 후보 차량을 결정하며, 상기 대표 차량 또는 상기 후보 차량의 소영역 이탈 여부에 따라 상기 대표 차량 또는 상기 후보 차량을 다시 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 차량 위치 보정 제어 장치가 각 소영역에 위치하는 차량들 중에서 제1 대표 차량을 결정하는 단계는,
    상기 대표 차량이 소영역을 이탈하면 상기 후보 차량을 상기 대표 차량으로 변경하고 그 소영역에 가장 최근 진입한 차량을 상기 후보 차량으로 결정하며, 상기 후보 차량이 소영역을 이탈하면 그 소영역에 가장 최근 진입한 차량을 상기 후보 차량으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 대표 차량이 기지국 또는 다른 소영역에 위치한 제2 대표 차량으로부터 상기 DGPS 보정값을 수신하며, 상기 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 단계는,
    상기 DGPS 보정값과 함께 상기 DGPS 보정값이 생성된 시간 정보를 수신하며, 상기 DGPS 보정값이 적어도 두개 수신될 경우 상기 시간 정보를 기초로 가장 최근 생성된 DGPS 보정값을 선택하고, 선택된 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 대표 차량과 동일 소영역 내에 위치하는 나머지 차량들이 상기 제1 대표 차량으로부터 수신된 상기 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 단계는,
    상기 DGPS 보정값과 함께 식별 정보를 수신하며, 상기 식별 정보를 이용하여 상기 DGPS 보정값이 자신이 소속된 소영역의 대표 차량으로부터 수신된 것인지 여부를 판단하고, 상기 DGPS 보정값이 자신이 소속된 소영역의 대표 차량으로부터 수신된 것으로 판단되면 상기 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 대표 차량과 동일 소영역 내에 위치하는 나머지 차량들이 상기 제1 대표 차량으로부터 수신된 상기 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 단계는,
    상기 DGPS 보정값과 함께 상기 DGPS 보정값이 생성된 시간 정보를 수신하며, 자신이 소속된 소영역의 대표 차량으로부터 상기 DGPS 보정값이 적어도 두개 수신될 경우 상기 시간 정보를 기초로 가장 최근 생성된 DGPS 보정값을 선택하고, 선택된 DGPS 보정값을 기초로 자신의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 보정 방법.
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