KR20180096255A - Rtk gps 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법 - Google Patents

Rtk gps 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법 Download PDF

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KR20180096255A KR1020170022723A KR20170022723A KR20180096255A KR 20180096255 A KR20180096255 A KR 20180096255A KR 1020170022723 A KR1020170022723 A KR 1020170022723A KR 20170022723 A KR20170022723 A KR 20170022723A KR 20180096255 A KR20180096255 A KR 20180096255A
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Abstract

본 발명은 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 미리 정해진 속도로 미리 정해진 거리의 직선 구간을 주행하는 차량에 대해서 상기 차량에 설치된 RTK GPS 단말기로부터 일정 주기마다 수집되는 상기 차량의 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법으로서, (1) 상기 직선 구간의 시작 지점에서 상기 RTK GPS 단말기의 위치 정보를 이용하여 상기 차량이 상기 직선 구간으로 진입하는 각도인 진입 각도를 계산하는 단계; (2) 상기 차량의 상기 직선 구간 주행 완료 시 상기 RTK GPS 단말기의 위치 정보를 이용하여 상기 차량의 최종 위치를 측정하는 단계; (3) 상기 단계 (1)에서 계산된 상기 진입 각도에 따라 상기 직선 구간의 시작 지점에서 상기 차량이 상기 미리 정해진 속도로 상기 직선 구간을 직선 주행하여 도착할 수 있는 상기 차량의 예상 위치를 계산하는 단계; 및 (4) 상기 단계 (3)에서 계산된 상기 차량의 예상 위치와 상기 단계 (2)에서 측정된 상기 차량의 최종 위치를 이용하여 상기 차량의 쏠림을 판단하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법에 따르면, 차량에 설치된 RTK GPS 단말기로부터 일정 주기마다 수집되는 차량의 위치 정보를 이용함으로써, 차량의 쏠림에 대한 측정을 자동화하고, 쏠림의 정도를 정량화하여, 차량의 쏠림을 객관적으로 판단할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 직선 구간의 시작 지점에서 차량이 진입하는 진입 각도를 계산하고 진입 각도에 따른 차량의 예상 위치를 계산함으로써, 차량이 직선 구간에 정확하게 진입하지 못하는 경우에도 실제 차량의 쏠림을 측정할 수 있다.

Description

GNSS 기반 트랙킹 위치 정밀 측정 방법{METHOD FOR PRECISELY MEASURING TRACKING LOCATION BASED ON GNSS}
본 발명은 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법으로서, 보다 구체적으로는 RTK(Real-Time Kinematic) GPS 기술 기반의 고정밀 위치 데이터를 사용하여 객관적으로 차량의 쏠림을 측정할 수 있는 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 쏠림은 차량이 전방으로 직진 주행할 때, 주행 방향의 좌측 또는 우측으로 차선을 벗어나려고 하는 이상 현상을 말한다. 이러한 쏠림 현상은 차량의 주행 안정성을 떨어뜨리고, 차량이 운전자의 의도와 다른 방향으로 주행함으로써 예기치 못한 사고를 유발할 수 있다. 또한, 장시간 운전하는 운전자가 직진 상태를 유지하기 위해 수시로 핸들을 조작하게 되므로 운전자의 피로감을 누적시키는 원인이 될 수 있다.
차량의 쏠림 현상은 타이어에 의해서 발생되는 것만은 아니며, 차량과 타이어의 여러 요소들이 복합적으로 결합되어 발생한다. 따라서 양산되는 차량은 최종 검수 시 차량 쏠림 테스트를 진행하는데, 약 80km/h의 속도로 약 100m 구간을 정속 주행하여 차량의 쏠림을 평가하게 된다.
종래에는 차량의 쏠림 현상을 측정하기 위하여 평가자가 실제로 차량에 탑승한 상태에서 도로를 주행하고, 평가자의 감각으로 차량의 쏠림 여부를 판단했다. 그러나 평가자의 감각에 의존한 주행 쏠림 현상을 측정하므로 차량의 쏠림을 정량적으로 측정하기 어렵고, 차량의 쏠림 여부를 객관적으로 판단하기 어렵다는 문제점이 있었다.
한편, 본 발명과 관련된 선행기술로서, 차량의 쏠림을 측정하기 위한 다양한 기술이 개시된 바 있다(공개특허 제10-2014-0049423호 ‘자동차의 쏠림 측정 장치’, 공개특허 제2001-003278호 ‘무인 카메라를 이용한 쏠림량 측정장치’ 등).
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 차량에 설치된 RTK GPS 단말기로부터 일정 주기마다 수집되는 차량의 위치 정보를 이용함으로써, 차량의 쏠림에 대한 측정을 자동화하고, 쏠림의 정도를 정량화하여, 차량의 쏠림을 객관적으로 판단할 수 있는, RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 직선 구간의 시작 지점에서 차량이 진입하는 진입 각도를 계산하고 진입 각도에 따른 차량의 예상 위치를 계산함으로써, 차량이 직선 구간에 정확하게 진입하지 못하는 경우에도 실제 차량의 쏠림을 측정할 수 있는, RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법은,
미리 정해진 속도로 미리 정해진 거리의 직선 구간을 주행하는 차량에 대해서 상기 차량에 설치된 RTK GPS 단말기로부터 일정 주기마다 수집되는 상기 차량의 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법으로서,
(1) 상기 직선 구간의 시작 지점에서 상기 RTK GPS 단말기의 위치 정보를 이용하여 상기 차량이 상기 직선 구간으로 진입하는 각도인 진입 각도를 계산하는 단계;
(2) 상기 차량의 상기 직선 구간 주행 완료 시 상기 RTK GPS 단말기의 위치 정보를 이용하여 상기 차량의 최종 위치를 측정하는 단계;
(3) 상기 단계 (1)에서 계산된 상기 진입 각도에 따라 상기 직선 구간의 시작 지점에서 상기 차량이 상기 미리 정해진 속도로 상기 직선 구간을 직선 주행하여 도착할 수 있는 상기 차량의 예상 위치를 계산하는 단계; 및
(4) 상기 단계 (3)에서 계산된 상기 차량의 예상 위치와 상기 단계 (2)에서 측정된 상기 차량의 최종 위치를 이용하여 상기 차량의 쏠림을 판단하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 직선 구간은,
상기 차량의 진입 각도를 계산하기 위한 진입 각도 계산 구간을 포함할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 단계 (1)은,
상기 차량이 상기 진입 각도 계산 구간을 주행함으로써, 상기 RTK GPS 단말기를 통해 수집된 상기 진입 각도 계산 구간의 시작 지점과, 진입 각도 계산 구간의 종료 지점을 지나는 지점의 상기 차량의 위치 정보로부터 상기 차량의 진입 각도를 계산할 수 있다.
바람직하게는, 상기 단계 (1)은,
일정 주기마다 상기 RTK GPS 단말기를 통해 수집된 각각의 지점의 위치 정보로부터 상기 차량의 진입 각도를 계산할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 단계 (1)은,
상기 직선 구간과 평행한 기준선으로부터 상기 각각의 지점마다 다음 지점을 잇는 선과의 각도를 측정하고, 상기 측정된 각각의 각도의 변화량을 계산하여 상기 진입 각도를 계산할 수 있다.
바람직하게는, 상기 단계 (4)는,
(4-1) 상기 차량이 상기 직선 구간을 주행함으로써, 상기 RTK GPS 단말기를 통해 일정 주기마다 수집된 각각의 지점의 위치 정보로부터 상기 차량의 횡 방향 이동 거리의 변화량을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 단계 (4)는,
(4-2) 상기 단계 (4-1)에서 계산된 상기 횡 방향 이동거리의 변화량을 적분하여 최종 횡 방향 이동거리를 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 단계 (4)는,
(4-3) 상기 단계 (4-2)에서 계산된 상기 최종 횡 방향 이동거리와 상기 차량의 예상 위치의 횡 방향 이동거리의 차이가 미리 정해진 한계 거리 이상 차이가 나는 경우 차량의 쏠림이 있다고 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법에 따르면, 차량에 설치된 RTK GPS 단말기로부터 일정 주기마다 수집되는 차량의 위치 정보를 이용함으로써, 차량의 쏠림에 대한 측정을 자동화하고, 쏠림의 정도를 정량화하여, 차량의 쏠림을 객관적으로 판단할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 직선 구간의 시작 지점에서 차량이 진입하는 진입 각도를 계산하고 진입 각도에 따른 차량의 예상 위치를 계산함으로써, 차량이 직선 구간에 정확하게 진입하지 못하는 경우에도 실제 차량의 쏠림을 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법의 단계를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법에서 직선 구간을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법에서 직선 구간을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법에서 RTK GPS 단말기를 통해 수집된 각각의 지점을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법에서 단계 S400의 세부 단계를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법에서 단계 S410의 계산 과정을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법의 단계를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법은, 미리 정해진 속도로 미리 정해진 거리의 직선 구간(I)을 주행하는 차량에 대해서 차량에 설치된 RTK GPS 단말기로부터 일정 주기마다 수집되는 차량의 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법으로서, (1) 직선 구간(I)의 시작 지점에서 RTK GPS 단말기의 위치 정보를 이용하여 차량이 직선 구간(I)으로 진입하는 각도인 진입 각도(R)를 계산하는 단계(S100); (2) 차량의 직선 구간(I) 주행 완료 시 RTK GPS 단말기의 위치 정보를 이용하여 차량의 최종 위치(F)를 측정하는 단계(S200); (3) 단계 S100에서 계산된 진입 각도(R)에 따라 직선 구간(I)의 시작 지점(S)에서 차량이 미리 정해진 속도로 직선 구간(I)을 직선 주행하여 도착할 수 있는 차량의 예상 위치(A)를 계산하는 단계(S300); 및 (4) 단계 S300에서 계산된 차량의 예상 위치(A)와 단계 S200에서 측정된 차량의 최종 위치(F)를 이용하여 차량의 쏠림을 판단하는 단계(S400)를 포함할 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법의 각각의 단계에 대해 상세히 설명하기로 한다.
여기서 직선 구간(I)은, 차량의 쏠림을 측정하기 위해 실제 차량이 주행하는 도로이며, 넓은 폭을 가지는 직선 도로로만 형성된다. 미리 정해진 속도는 80km/h이며, 미리 정해진 거리는 100m이다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 측정 조건에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
RTK GPS 단말기(미도시)는, 차량에 설치되고, 일정 주기마다 차량의 위치 정보를 수집한다. RTK GPS 단말기는, 초당 수십 번의 주기로 차량의 위치 정보를 수집할 수 있다. 또한, RTK GPS 단말기는 RTK GPS(Real-Time Kinematic GPS) 기술을 이용한 고정밀 위치 정보를 수집하며, 이러한 위치 정보는 cm의 오차를 가질 수 있다. 따라서 매우 정교하게 차량의 위치 정보를 수집할 수 있다.
단계 S100에서는, 직선 구간(I)의 시작 지점(S)에서 RTK GPS 단말기의 위치 정보를 이용하여 차량이 직선 구간(I)으로 진입하는 각도인 진입 각도(R)를 계산할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법에서 직선 구간(I)을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 직선 구간(I)은, 시작 지점(S)과 종료 지점(E)을 가진다. 차량의 쏠림을 측정하기 위해서 차량이 직선 구간(I)에 진입할 때 기준선(L)과 일치하도록 정확하게 직선 구간(I)에 진입한다면, 차량의 직선 구간(I) 주행 완료시 차량의 최종 위치(F)와 종료 지점(E)간의 거리 차이를 통해 차량의 쏠림을 측정할 수 있다. 그러나 실질적으로 차량이 직선 구간(I)과 평행한 기준선(L)과 일치하도록 진입할 수 없으며, 차량이 직선 구간(I)으로 진입하는 각도 차이, 즉 진입 각도(R)가 발생한다. 예를 들어, 진입 각도(R)가 있는 경우 차량의 쏠림이 발생하지 않고 차량이 직선 주행을 하더라도 오차 거리(dE)가 발생하게 된다. 이러한 오차 거리(dE)는 진입 각도(R)에 의해 발생한 거리이므로, 단순히 오차 거리(dE)로 차량의 쏠림을 측정하게 된다면 차량의 쏠림에 대한 측정이 제대로 이루어지지 않는다. 따라서 진입 각도(R)를 계산하고, 이러한 진입 각도(R)에 따라 직선 구간(I)의 시작 지점(S)에서 차량이 미리 정해진 속도로 직선 구간(I)을 직선 주행하여 도착할 수 있는 차량의 예상 위치(A)와, 차량의 최종 위치(F) 간의 횡 방향 이동거리의 차이(d)를 이용하여 차량의 쏠림을 측정해야 차량의 실질적인 쏠림 여부를 측정할 수 있다.
단계 S200에서는, 차량의 직선 구간(I) 주행 완료 시 RTK GPS 단말기의 위치 정보를 이용하여 차량의 최종 위치(F)를 측정할 수 있다. 차량의 최종 위치(F)는, 차량의 쏠림을 측정하고 판단하는데 이용된다.
단계 S300에서는, 단계 S100에서 계산된 진입 각도(R)에 따라 직선 구간(I)의 시작 지점(S)에서 차량이 미리 정해진 속도로 직선 구간(I)을 주행하여 도착할 수 있는 차량의 예상 위치(A)를 계산할 수 있다. 차량의 진입 각도(R)가 계산된다면, 차량은 미리 정해진 속도로 미리 정해진 거리를 주행하므로, 차량의 예상되는 최종 위치를 계산할 수 있다. 여기서, 차량의 예상 위치(A)는 차량이 쏠림 현상 없이 오로지 직선으로만 주행했다고 가정하여 계산되는 위치이다.
단계 S400에서는, 단계 S300에서 계산된 차량의 예상 위치(A)와 단계 S200에서 측정된 차량의 최종 위치(F)를 이용하여 차량의 쏠림을 판단할 수 있다. 따라서 직선 구간(I) 주행 시 진입 각도(R)가 발생했다고 하더라도, 계산된 차량의 예상 위치(A)와 차량의 최종 위치(F) 간의 거리 차이, 즉 쏠림 거리(DP)를 측정함으로써 차량의 실질적인 쏠림 여부를 측정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법에서 직선 구간(I)을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 직선 구간(I)은 진입 각도 계산 구간(IR)을 포함할 수 있다. 진입 각도 계산 구간(IR)은, 차량의 진입 각도(R)를 계산하기 위한 구간이다.
단계 S100에서는, 차량이 진입 각도 계산 구간(IR)을 주행함으로써, RTK GPS 단말기를 통해 수집된 진입 각도 계산 구간(IR)의 시작 지점(SR)과, 종료 지점(ER)을 지나는 지점(PE)의 차량의 위치 정보로부터 차량의 진입 각도(R)를 계산할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 진입 각도 계산 구간(IR)의 시작 지점(SR)은 직선 구간(I)의 시작 지점(S)과 동일할 수 있다. 한편, 차량이 진입 각도 계산 구간(IR)을 주행함으로써, RTK GPS 단말기로부터 진입 각도 계산 구간(IR)의 종료 지점(ER)을 지나는 지점(PE)의 차량의 위치 정보를 수집할 수 있다. 진입 각도 계산 구간(IR)의 시작 지점(SR)과 해당 지점(PE)의 차량의 위치 정보가 수집되면, 진입 각도 계산 구간(IR)의 시작 지점(S)과 해당 지점(PE)을 잇는 선과 기준선(L)과의 각도를 계산할 수 있으며, 이 각도가 진입 각도(R)가 된다.
한편, 단계 S100에서는, 일정 주기마다 RTK GPS 단말기를 통해 수집된 각각의 지점의 위치 정보로부터 차량의 진입 각도(R)를 계산할 수 있다. 보다 구체적으로, 단계 S100에서는 직선 구간(I)과 평행한 기준선(L)으로부터 각각의 지점(P)마다 다음 지점(P)을 잇는 선과의 각도를 측정하고, 측정된 각각의 각도의 변화량을 계산하여 진입 각도(R)를 계산할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법에서 RTK GPS 단말기를 통해 수집된 각각의 지점(P)을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, RTK GPS 단말기는 일정 주기마다 차량의 위치 정보를 수집하므로, 그 주기에 따라 각각의 지점(P)에 대한 차량의 위치 정보가 수집된다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, RTK GPS 단말기를 통해 제1 지점(P1), 제2 지점(P2) 및 제3 지점(P3)의 위치 정보를 수집할 수 있으며, 각각의 지점(P)은 해당 순간에 차량이 직선 구간(I)을 주행한 위치를 나타낸다.
단계 S100에서는, 기준선(L)으로부터 제1 지점(P1)과 제2 지점(P2)을 잇는 선과의 각도(θ1)를 측정할 수 있다. 그리고 기준선(L)으로부터 제2 지점(P2)과 제3 지점(P3)을 잇는 선과의 각도(θ2)를 측정할 수 있다. 따라서 총 2개의 각도(θ1, θ2)가 측정되고, 각각의 각도의 변화량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 각각의 각도의 변화량을 적분하여 진입 각도(R)를 계산할 수 있다. 이 경우, 별도의 진입 각도 계산 구간(IR)을 설정할 필요가 없으며 각각의 지점에 대한 샘플링을 통해 보다 정교하게 진입 각도(R)를 계산할 수 있다. 도 4에 도시된 일 실시예에서는, 3개의 지점에 대한 위치 정보를 샘플링 하여 진입 각도(R)를 계산하였으나, 진입 각도(R) 계산에 사용되는 위치 정보의 수는 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 일정 주기의 위치 정보만을 샘플링 하여 진입 각도(R)를 계산할 수 있으며, 일정 거리의 위치 정보만을 샘플링 하여 진입 각도(R)를 계산할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법에서 단계 S400의 세부 단계를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 단계 S400은, 실시예에 따라, 차량이 직선 구간(I)을 주행함으로써, RTK GPS 단말기를 통해 일정 주기마다 수집된 각각의 지점(P)의 위치 정보로부터 차량의 횡 방향 이동 거리의 변화량을 계산하는 단계(S410); 단계 S410에서 계산된 횡 방향 이동거리의 변화량을 적분하여 최종 횡 방향 이동거리를 계산하는 단계(S420); 및 단계 S420에서 계산된 최종 횡 방향 이동거리와 차량의 예상 위치(A)의 횡 방향 이동거리의 차이가 미리 정해진 거리 이상 차이가 나는 경우 차량의 쏠림이 있다고 판단하는 단계(S430)를 포함하여 구성될 수 있다.
단계 S410에서는, 차량이 직선 구간(I)을 주행함으로써, RTK GPS 단말기를 통해 일정 주기마다 수집된 각각의 지점(P)의 위치 정보로부터 차량의 횡 방향 이동 거리를 계산할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법에서 단계 S410의 계산 과정을 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, RTK GPS 단말기는 일정 주기마다 차량의 위치 정보를 수집하므로, 그 주기에 따라 각각의 지점(P)에 대한 차량의 위치 정보가 수집된다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, RTK GPS 단말기를 통해 제1 지점(P1), 제2 지점(P2), 제3 지점(P3), 및 제 4지점(P4)의 위치 정보를 수집할 수 있으며, 각각의 지점(P)은 해당 순간에 차량이 직선 구간(I)을 주행한 위치를 나타낸다.
단계 S410에서는, 기준선(L)으로부터 제1 지점(P1)과 제2 지점(P2)을 잇는 선과의 각도(θ1)를 측정할 수 있으며, 제1 지점(P1)과 제2 지점(P2) 간의 거리(V1)를 측정할 수 있다. 이러한 방식으로 각각의 지점(P)마다의 각도와 거리가 측정되면, 횡 방향 이동 거리의 변화량이 계산될 수 있다. 즉, 횡 방향 이동 거리의 변화량은 다음의 수학식 1에 의해 계산된다.
Figure pat00001
여기서, Δd는 횡 방향 이동거리의 변화량, V는 각각의 지점간의 거리, θ는 기준선(L)과 각각의 지점마다 다음 지점을 잇는 선과의 각도, sampling time은 샘플링 횟수를 의미한다.
단계 S420에서는, 단계 S410에서 계산된 횡 방향 이동거리의 변화량을 적분하여 최종 횡 방향 이동거리를 계산할 수 있다. 샘플링 횟수에 따라 각각의 횡 방향 이동 거리의 변화량이 계산되므로, 이러한 횡 방향 이동 거리의 변화량을 적분하면 최종 횡 방향 이동 거리가 계산된다. 차량의 쏠림은, 직선 주행 중 좌측 또는 우측으로 모두 발생하게 된다. 본 발명의 일 실시예에서는, 횡 방향 이동 거리의 변화량을 적분하여 최종 횡 방향 이동 거리를 계산함으로써, 좌측 또는 우측 쏠림으로 인한 횡 방향 이동 거리가 각각 우측 또는 좌측 쏠림으로 인한 횡 방향 이동 거리에 의해 보상될 수 있도록 한다.
단계 S430에서는, 단계 S420에서 계산된 최종 횡 방향 이동거리와 차량의 예상 위치(A)의 횡 방향 이동거리의 차이가 미리 정해진 한계 거리 이상 차이가 나는 경우 차량의 쏠림이 있다고 판단할 수 있다. 미리 정해진 한계 거리는 50cm 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 측정 목적이나 측정 차량에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 미리 정해진 한계 거리가 50cm인 경우, 최종 횡 방향 이동거리와 차량의 예상 위치(A)의 횡 방향 이동거리의 차이가 52cm라면 단계 S430에서는, 차량의 쏠림이 있다고 판단한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서 제안하고 있는 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법에 따르면, 차량에 설치된 RTK GPS 단말기로부터 일정 주기마다 수집되는 차량의 위치 정보를 이용함으로써, 차량의 쏠림에 대한 측정을 자동화하고, 쏠림의 정도를 정량화하여, 차량의 쏠림을 객관적으로 판단할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 직선 구간(I)의 시작 지점(S)에서 차량이 진입하는 진입 각도(R)를 계산하고 진입 각도(R)에 따른 차량의 예상 위치(A)를 계산함으로써, 차량이 직선 구간(I)에 정확하게 진입하지 못하는 경우에도 실제 차량의 쏠림을 측정할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
S100: 직선 구간의 시작 지점에서 RTK GPS 단말기의 위치 정보를 이용하여 차량이 직선 구간으로 진입하는 각도인 진입 각도를 계산하는 단계
S200: 차량의 직선 구간 주행 완료 시 RTK GPS 단말기의 위치 정보를 이용하여 차량의 최종 위치를 측정하는 단계
S300: 단계 S100에서 계산된 진입 각도에 따라 직선 구간의 시작 지점에서 차량이 미리 정해진 속도로 직선 구간을 직선 주행하여 도착할 수 있는 차량의 예상 위치를 계산하는 단계
S400: 단계 S300에서 계산된 차량의 예상 위치와 단계 S200에서 측정된 차량의 최종 위치를 이용하여 차량의 쏠림을 판단하는 단계
S410: 차량이 직선 구간을 주행함으로써, RTK GPS 단말기를 통해 일정 주기마다 수집된 각각의 지점의 위치 정보로부터 차량의 횡 방향 이동 거리의 변화량을 계산하는 단계
S420: 단계 S410에서 계산된 횡 방향 이동거리의 변화량을 적분하여 최종 횡 방향 이동거리를 계산하는 단계
S430: 단계 S420에서 계산된 최종 횡 방향 이동거리가 차량의 예상 위치의 횡 방향 이동거리와 미리 정해진 거리 이상 차이가 나는 경우 차량의 쏠림이 있다고 판단하는 단계
I: 직선 구간
IR: 진입 각도 계산 구간
SR: 진입 각도 계산 구간의 시작 지점
ER: 진입 각도 계산 구간의 종료 지점
PE: 진입 각도 계산 구간의 종료 지점을 지나는 지점
L: 기준선
S: 시작 지점
E: 종료 지점
F: 차량의 최종 위치
A: 차량의 예상 위치
R: 진입 각도
dE: 오차 거리
d: 횡 방향 이동 거리의 차이
P: 각각의 지점

Claims (8)

  1. 미리 정해진 속도로 미리 정해진 거리의 직선 구간을 주행하는 차량에 대해서 상기 차량에 설치된 RTK GPS 단말기로부터 일정 주기마다 수집되는 상기 차량의 RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법으로서,
    (1) 상기 직선 구간의 시작 지점에서 상기 RTK GPS 단말기의 위치 정보를 이용하여 상기 차량이 상기 직선 구간으로 진입하는 각도인 진입 각도를 계산하는 단계;
    (2) 상기 차량의 상기 직선 구간 주행 완료 시 상기 RTK GPS 단말기의 위치 정보를 이용하여 상기 차량의 최종 위치를 측정하는 단계;
    (3) 상기 단계 (1)에서 계산된 상기 진입 각도에 따라 상기 직선 구간의 시작 지점에서 상기 차량이 상기 미리 정해진 속도로 상기 직선 구간을 직선 주행하여 도착할 수 있는 상기 차량의 예상 위치를 계산하는 단계; 및
    (4) 상기 단계 (3)에서 계산된 상기 차량의 예상 위치와 상기 단계 (2)에서 측정된 상기 차량의 최종 위치를 이용하여 상기 차량의 쏠림을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 직선 구간은,
    상기 차량의 진입 각도를 계산하기 위한 진입 각도 계산 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는, RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 단계 (1)은,
    상기 차량이 상기 진입 각도 계산 구간을 주행함으로써, 상기 RTK GPS 단말기를 통해 수집된 상기 진입 각도 계산 구간의 시작 지점과, 진입 각도 계산 구간의 종료 지점을 지나는 지점의 상기 차량의 위치 정보로부터 상기 차량의 진입 각도를 계산하는 것을 특징으로 하는, RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단계 (1)은,
    일정 주기마다 상기 RTK GPS 단말기를 통해 수집된 각각의 지점의 위치 정보로부터 상기 차량의 진입 각도를 계산하는 것을 특징으로 하는, RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 단계 (1)은,
    상기 직선 구간과 평행한 기준선으로부터 상기 각각의 지점마다 다음 지점을 잇는 선과의 각도를 측정하고, 상기 측정된 각각의 각도의 변화량을 계산하여 상기 진입 각도를 계산하는 것을 특징으로 하는, RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 단계 (4)는,
    (4-1) 상기 차량이 상기 직선 구간을 주행함으로써, 상기 RTK GPS 단말기를 통해 일정 주기마다 수집된 각각의 지점의 위치 정보로부터 상기 차량의 횡 방향 이동 거리의 변화량을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 단계 (4)는,
    (4-2) 상기 단계 (4-1)에서 계산된 상기 횡 방향 이동거리의 변화량을 적분하여 최종 횡 방향 이동거리를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 단계 (4)는,
    (4-3) 상기 단계 (4-2)에서 계산된 상기 최종 횡 방향 이동거리와 상기 차량의 예상 위치의 횡 방향 이동거리의 차이가 미리 정해진 한계 거리 이상 차이가 나는 경우 차량의 쏠림이 있다고 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, RTK GPS 기술 기반 고정밀 위치 정보를 이용한 차량 쏠림 측정 방법.
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