KR20190079470A - 객체 측위 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

객체 측위 방법 및 장치가 개시된다. 일실시예에 따른 객체 측위 장치는 객체의 측위를 위한 기준 위치를 획득하고, 지도 상의 웨이포인트들에 기초하여 객체의 지도 방향각을 획득하고, 기준 위치 및 지도 방향각에 기초하여, 객체의 현재 위치를 추정할 수 있다.

Description

객체 측위 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING OBJECT POSITION}
아래 실시예들은 객체를 측위하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
객체의 위치를 기반으로 한 서비스의 활용도는 높아지고 있고, 객체의 위치의 추정 오차에 따라 서비스의 성능과 품질이 달라질 수 있다. 자율주행 시스템에서는 차량의 위치가 지역경로를 설정하는데 이용된다. 또한, 자율주행 시스템은 가속도계 센서와 방향계 센서를 이용하여 추측항법을 수행할 수 있는데, 방향각의 오차 발생은 측위 오차를 누적시킬 수 있다. 빠르게 움직이는 자율주행 차량에서 측위 오차가 누적되는 경우 접촉 사고, 차로 이탈, 잘못된 경로의 주행, 주행 경로 설정의 오류가 발생할 수 있다.
일실시예에 따른 객체 측위 방법은 객체의 측위를 위한 기준 위치를 획득하는 단계; 지도 상의 웨이포인트들에 기초하여 상기 객체의 지도 방향각을 획득하는 단계; 및 상기 기준 위치 및 상기 지도 방향각에 기초하여, 상기 객체의 현재 위치를 추정하는 단계를 포함한다.
일실시예에 따르면, 상기 지도는 단일 선 상의 웨이포인트들을 이용하여 도로를 표현할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 지도 방향각을 획득하는 단계는 마지막으로 추정된 상기 객체의 위치에 기초하여, 상기 객체로부터 가장 가까운 웨이포인트를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 웨이포인트와 상기 검출된 웨이포인트의 다음 웨이포인트에 기초하여, 상기 객체의 지도 방향각을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 지도 방향각을 획득하는 단계는 마지막으로 추정된 상기 객체의 위치에 기초하여, 상기 웨이포인트들 중 어느 하나의 웨이포인트를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 웨이포인트에 대응하는 지도 방향각을 상기 객체의 지도 방향각으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 객체 측위 방법은 센서들로부터 감지된, 상기 객체의 속도 및 방향각을 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 현재 위치를 추정하는 단계는 상기 지도 방향각 및 상기 감지된 방향각에 기초하여, 추측항법을 위한 제2 방향각을 생성하는 단계; 상기 제2 방향각 및 상기 감지된 속도에 기초하여 추측항법을 수행하는 단계; 및 상기 추측항법의 수행 결과에 기초하여 상기 객체의 현재 위치를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제2 방향각을 생성하는 단계는 상기 지도 방향각과 상기 감지된 방향각을 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 기초하여, 제2 방향각을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 비교 결과에 기초하여, 상기 제2 방향각을 생성하는 단계는 상기 지도 방향각 및 상기 감지된 방향각 사이의 차이가 미리 정의된 범위 내인 경우, 상기 지도 방향각에 기초하여 상기 제2 방향각을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 비교 결과에 기초하여, 상기 제2 방향각을 생성하는 단계는 상기 지도 방향각 및 상기 감지된 방향각 사이의 차이가 미리 정의된 범위를 벗어나는 경우, 상기 감지된 방향각에 기초하여 상기 제2 방향각을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 객체의 현재 위치를 추정하는 단계는 상기 감지된 방향각에 기초하여 상기 객체의 현재 위치를 추정하는 단계; 및 상기 추정된 현재 위치에 기초하여 상기 객체의 차로 변경 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제2 방향각을 생성하는 단계는 상기 지도 방향각을 이용하여 상기 감지된 방향각을 보정하는 단계; 및 상기 보정 결과에 기초하여, 제2 방향각을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제2 방향각을 생성하는 단계는 상기 지도 방향각과 상기 감지된 방향각에 각각 가중치들을 적용하여 제2 방향각을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 센서들은 가속도계 센서 및 방향계 센서를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 객체의 속도 및 방향각을 획득하는 단계는 GPS(Global Positioning System) 센서로부터 초기 방향각을 획득하는 단계; 상기 차량의 센서로부터 상기 차량의 핸들 회전각을 획득하는 단계; 및 상기 초기 방향각에 상기 핸들 회전각을 적용하여 상기 객체의 방향각을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 객체의 속도 및 방향각을 획득하는 단계는 상기 차량의 센서로부터 상기 차량의 휠 속도들을 획득하는 단계; 및 상기 휠 속도들에 기초하여 상기 객체의 속도를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 기준 위치를 획득하는 단계는 미리 정의된 주기로 GPS 센서로부터 현재 GPS 위치를 획득하는 단계; 및 상기 현재 GPS 위치와 이전 GPS 위치 사이의 차이가 제1 임계 차이보다 큰 제1 조건 및 상기 현재 GPS 위치와 상기 추정된 현재 위치 사이의 차이가 제2 임계 차이보다 작은 제2 조건 중 적어도 하나가 충족되는 경우, 상기 현재 GPS 위치를 이용하여 상기 기준 위치를 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 웨이포인트들은 도로 상의 한 차로를 따라 기록된 위치 정보에 기초하여 생성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 웨이포인트들은 도로 상의 차로들에 기록된 위치 정보들이 단일 차로를 표현하도록 변환되어 생성될 수 있다.
일실시예에 따른 객체 측위 방법은 객체의 측위를 위한 기준 위치를 획득하는 단계; 도로의 곡률을 표현하는 지도에 기초하여, 상기 객체의 지도 방향각을 획득하는 단계; 및 상기 기준 위치 및 상기 지도 방향각에 기초하여, 상기 객체의 현재 위치를 추정하는 단계를 포함한다.
일실시예에 따른 객체 측위 방법은 단일 선 상의 웨이포인트들을 이용하여 도로를 표현하는 지도를 획득하는 단계; 상기 지도에 기초하여, 객체의 지도 방향각을 획득하는 단계; 및 상기 지도 방향각에 기초하여, 상기 객체의 현재 위치를 추정하는 단계를 포함한다.
일실시예에 따른 객체 측위 방법은 객체의 측위를 위한 기준 위치를 획득하는 단계; 상기 기준 위치로부터 상기 객체의 현재 위치를 추정하는 단계; GPS 센서로부터 상기 객체의 현재 GPS 위치를 획득하는 단계; 및 상기 현재 GPS 위치가 바운싱(bouncing)된 경우에 응답하여, 상기 추정된 현재 위치를 갱신하는 단계를 포함한다.
일실시예에 따르면, 상기 현재 위치를 갱신하는 단계는 상기 객체의 이전 GPS 위치와 상기 현재 GPS 위치 사이의 차이가 제1 임계 차이보다 큰 제1 조건 및 상기 현재 GPS 위치와 상기 추정된 현재 위치 사이의 차이가 제2 임계 차이보다 작은 제2 조건 중 적어도 하나가 충족되는 경우, 상기 현재 GPS 위치가 바운싱된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 이전 GPS 위치 및 상기 현재 GPS 위치는 상기 객체의 속도 및 방향에 기초하여 보정될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 현재 위치를 갱신하는 단계는 상기 현재 GPS 위치가 바운싱된 경우에 응답하여, 상기 추정된 현재 위치를 상기 현재 GPS 위치로 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 객체 측위 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 일실시예에 따른 객체 측위 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 일실시예에 따른 지도 방향각의 획득 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 지도 방향각과 센서로부터 감지된 방향각을 비교하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 일실시예에 따른 객체 측위 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 일실시예에 따른 객체 측위 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 일실시예에 따른 지도 방향각의 획득 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일실시예에 따른 지도 방향각을 이용하여 측위를 수행하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일실시예에 따른 객체 측위 장치의 예시도이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
일실시예에 따른 객체 측위 장치는 지도로부터 추정된 방향각을 이용하여 객체의 측위를 수행할 수 있다. 객체 측위 장치는 지도에 포함된 패턴 또는 도로의 특성으로부터 객체의 방향각을 추정하는 기법을 통해 센서로부터 측정된 방향각의 정확도 오류를 보완할 수 있다. 객체 측위 장치는 저정밀 지도 환경에서 GPS(Global Positioning System)와 추측항법을 이용하여 정확한 측위를 수행할 수 있다. 객체 측위 장치에 의한 측위 기법은 자율 주행 시스템뿐만 아니라 측위가 요구되는 모든 기술분야에 적용될 수 있다.
일실시예에 따른 객체 측위 장치는 객체의 위치를 추정하는 장치로서, 예를 들어 소프트웨어 모듈, 하드웨어 모듈 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 객체 측위 장치는 객체의 측위와 관련된 동작, 연산 및 명령 등을 생성 또는 처리할 수 있다. 객체는 측위의 대상은 도로를 주행하는 차량뿐만 아니라 사람, 스마트 폰, 테블릿 컴퓨터, 웨어러블 장치 등을 포함한다. 객체 측위 장치는 차량, 스마트 폰, 테블릿 컴퓨터, 웨어러블 장치 등 다양한 컴퓨팅 장치 및/또는 시스템에 탑재될 수 있고, 단말과 통신하는 서버로 구현될 수도 있다. 객체 측위 장치는 미리 구축된 데이터베이스로부터 측위와 관련된 정보를 획득하고, 데이터베이스는 객체 측위 장치에 포함된 메모리로 구현되거나 객체 측위 장치와 유선, 무선, 또는 네트워크 등으로 연결 가능한 서버 등의 외부 장치로 구현될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여 일실시예에 따른 객체 측위 방법의 전반적인 내용이 설명된다. 도 3을 참조하여 일실시예에 따른 지도 방향각이 획득되는 동작이 설명된다. 도 4를 참조하여 일실시예에 따른 지도 방향각과 센서로부터 감지된 방향각의 비교 동작이 설명된다. 도 5a 내지 도 6을 참조하여 일실시예에 따른 객체 측위 방법이 설명된다. 도 7을 참조하여 일실시예에 따른 지도 방향각이 획득되는 동작이 설명된다. 도 8을 참조하여 일실시예에 따른 지도 방향각이 활용되는 내용이 설명된다. 도 9를 참조하여 일실시예에 따른 장치의 구성이 설명된다.
도 1은 일실시예에 따른 객체 측위 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2는 일실시예에 따른 객체 측위 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
일실시예에 따르면, 객체 측위 장치는 객체의 측위를 위한 기준 위치(201)를 획득할 수 있다(101). 기준 위치(201)는 객체의 측위를 위한 기준이 되는 위치로서, 객체 측위 장치는 기준 위치(201)를 이용하여 객체의 위치를 추정할 수 있다.
일실시예에 따르면, 객체 측위 장치는 객체에 대하여 마지막으로 추정된 위치에 기초하여, 기준 위치(201)를 획득할 수 있다. 객체 측위 장치는 객체에 대한 측위를 반복적으로 수행할 수 있고, 가장 마지막으로 추정된 위치를 현재 위치(205)를 추정하기 위한 기준 위치(201)로 판단할 수 있다. 객체 측위 장치는 기준 위치(201)에 기초하여 측위를 수행하고, 측위 결과에 따라 추정된 위치를 기준으로 측위를 반복적으로 수행할 수 있다.
일실시예에 따르면, 객체 측위 장치는 GPS 센서를 이용하여 기준 위치(201)를 획득할 수 있다. 객체 측위 장치는 객체에 탑재된 GPS 센서로부터 미리 정의된 주기로 위치 정보를 획득할 수 있고, GPS 센서로부터 획득된 정보를 이용하여 기준 위치(201)를 갱신할 수 있다. 객체 측위 장치는 현재 GPS 위치가 일정 조건을 만족하는 경우, 현재 GPS 위치를 이용하여 기준 위치(201)를 갱신할 수 있다.
GPS 센서의 성능에 따라 바운싱의 발생 빈도와 GPS 위치의 정확도가 달라질 수 있다. 객체 측위 장치는 바운싱된 GPS 위치에 바이어스를 적용하여 기준 위치(201)로 삼을 수 있다. 객체 측위 장치는 기준 위치(201)를 설정하기 위해 GPS 위치의 바운싱 여부를 모니터링할 수 있다. 기준 위치(201)가 바운싱된 GPS 위치에 기초하여 설정되는 실시예가 설명되었지만, 객체 측위 장치가 기준 위치(201)를 획득하는 동작에는 다양한 기법들이 채용될 수 있다. GPS 위치의 바운싱 여부의 판단, 기준 위치(201)의 갱신 및 위치의 초기화와 관련된 실시예는 도 5b를 참조하여 후술하겠다.
일실시예에 따르면, 객체 측위 장치는 지도 상의 웨이포인트들에 기초하여 객체의 지도 방향각(202)을 획득할 수 있다(102). 웨이포인트는 지도 상의 특정 위치에 설정된 포인트로서, 예를 들어 도로, 주소, 지형물, 구조물, 랜드마크 등 지도를 구성하는 요소들은 적어도 하나의 웨이포인트로 표현될 수 있다. 지도는 단일 선 상의 웨이포인트들을 이용하여 도로를 표현할 수 있다.
단일 선 상의 웨이포인트들은 도로 상의 한 차로를 따라 기록된 위치 정보에 기초하여 생성되고, 데이터베이스화될 수 있다. 예를 들어, 도로 상의 한 차로를 따라 주행하는 차량으로부터 위치 정보가 기록될 수 있고, 기록된 위치 정보에 기초하여 웨이포인트들이 생성되고, 생성된 웨이포인트들을 통해 지도가 구축 또는 갱신될 수 있다.
단일 선 상의 웨이포인트들은 도로 상의 차로들에 기록된 위치 정보들이 단일 차로를 표현하도록 변환되어 생성되고, 데이터베이스화될 수 있다. 예를 들어, 지도의 도로 상의 차로들에 차량들이 주행하고, 차량들로부터 위치 정보들이 기록될 수 있다. 차량들의 위치 정보들은 복수의 차로들에 산재되어 있기 때문에, 차로들에 기록된 위치 정보들은 대표 값으로 변환되거나 통계적인 스무딩(smothing) 작업을 통해 단일 차로를 표현하도록 변환될 수 있다. 도로를 단일 선 상의 웨이포인트들로 표현하기 위해 사용되는 위치 정보들은 차량들 또는 단말들로부터 클라우드로 수집되어 기록될 수 있다. 지도 내 도로를 단일 선 상의 웨이포인트들을 이용하여 표현하는 기법에는 상술한 방식에 제한되지 않고, 웨이포인트들을 새롭게 구축하거나 기존의 웨이포인트들을 이용하는 다양한 기법들이 채용될 수 있다.
객체 측위 장치는 내부 또는 외부의 메모리 또는 서버로부터 단일 선 상의 웨이포인트들을 이용하여 도로를 표현하는 지도를 획득할 수 있고, 획득된 지도 상의 웨이포인트들에 기초하여 객체의 지도 방향각(202)을 획득할 수 있다. 지도 방향각(202)은 지도에 기초하여 획득된 객체의 방향각으로서, 지도 방향각(202)이 획득되는 구체적인 내용인 도 3을 참조하여 후술하겠다.
객체 측위 장치는 기준 위치(201) 및 지도 방향각(202)에 기초하여, 객체의 현재 위치(205)를 추정할 수 있다(103). 객체 측위 장치는 추측항법을 수행하여 현재 위치(205)를 추정할 수 있다. 추측항법은 기준 위치(201)에 객체의 속도(204)와 방향각을 적용하여 객체의 현재 위치(205)를 추정하는 기법이다. 객체 측위 장치는 지도 방향각(202)에 기초하여 추측항법을 수행하고, 현재 위치(205)를 추정할 수 있다.
객체 측위 장치는 센서들로부터 감지된 객체의 속도(204) 및 방향각(203)을 획득할 수 있다. 일실시예에 따르면, 객체 측위 장치는 가속도계 센서로부터 객체의 속도(204)를 획득하고, 방항계 센서로부터 객체의 방향각(203)을 획득할 수 있다. 객체 측위 장치는 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서로부터 객체의 속도(204) 및 방향각(203) 중 어느 하나를 생성할 수 있다.
객체 측위 장치는 지도 방향각(202)과 센서에 의해 감지된 방향각(203)에 기초하여 제2 방향각을 생성할 수 있다. 제2 방향각은 추측항법 수행 시 적용되는 방향각이다. 일실시예에 따르면, 객체 측위 장치는 지도 방향각(202)과 센서에 의해 감지된 방향각(203)을 비교하고, 비교 결과에 기초하여 제2 방향각을 생성할 수 있다.
객체 측위 장치는 지도 방향각(202) 및 센서에 의해 감지된 방향각(203) 사이의 차이가 미리 정의된 범위 내인 경우, 지도 방향각(202)에 기초하여 제2 방향각을 생성할 수 있다. 예를 들어, 객체 측위 장치는 지도 방향각(202) 및 센서에 의해 감지된 방향각(203) 사이의 차이가 임계 각도보다 작다면, 지도 방향각(202)을 추측항법에 적용하여 현재 위치(205)를 추정할 수 있다. 지도 방향각(202) 및 센서에 의해 감지된 방향각(203)은 미리 정의된 선(206)을 기준으로 각도가 계산될 수 있다.
객체 측위 장치는 지도 방향각(202) 및 센서에 의해 감지된 방향각(203) 사이의 차이가 미리 정의된 범위를 벗어나는 경우, 센서에 의해 감지된 방향각(203)에 기초하여 제2 방향각을 생성할 수 있다. 예를 들어, 객체 측위 장치는 지도 방향각(202) 및 센서에 의해 감지된 방향각(203) 사이의 차이가 임계 각도보다 크다면, 센서에 의해 감지된 방향각(203)을 추측항법에 적용하여 현재 위치(205)를 추정할 수 있다.
제2 방향각을 생성하는 다른 방법으로, 객체 측위 장치는 지도 방향각(202)을 이용하여 센서에 의해 감지된 방향각(203)을 보정하여 제2 방향각을 생성할 수 있다. 객체 측위 장치는 지도 방향각(202)이 센서에 의해 감지된 방향각(203)보다 크다면, 센서에 의해 감지된 방향각(203)의 크기를 커지게끔 보정하여 제2 방향각을 생성할 수 있다. 마찬가지 방식으로, 객체 측위 장치는 지도 방향각(202)이 센서에 의해 감지된 방향각(203)보다 작다면, 센서에 의해 감지된 방향각(203)의 크기를 작아지게끔 보정하여 제2 방향각을 생성할 수 있다. 객체 측위 장치가 지도 방향각(202)으로 센서에 의해 감지된 방향각(203)을 보정하는 크기의 정도는 설계 의도, 센서의 성능, 시스템 설정, 성능 및/또는 효율이 고려되어 결정될 수 있다. 예를 들어, 지도 방향각(202)과 센서에 의해 감지된 방향각(203)의 정확도 및 오류와 관련된 통계적인 기록들이 고려되어 보정 방식이 설정될 수 있다.
제2 방향각을 생성하는 또 다른 방법으로, 객체 측위 장치는 지도 방향각(202)과 센서에 의해 감지된 방향각(203)에 각각 가중치들을 적용하여 제2 방향각을 생성하고, 생성된 제2 방향각을 추측항법에 적용할 수 있다. 가중치들은 지도 방향각(202)과 센서에 의해 감지된 방향각(203)의 차이에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 객체 측위 장치는 지도 방향각(202)과 센서에 의해 감지된 방향각(203)의 차이가 커질수록 센서에 의해 감지된 방향각(203)의 가중치를 지도 방향각(202)의 가중치보다 크게 설정하고, 지도 방향각(202)과 센서에 의해 감지된 방향각(203)의 차이가 작아질수록 센서에 의해 감지된 방향각(203)의 가중치를 지도 방향각(202)의 가중치보다 작게 설정할 수 있다. 가중치들은 설계 의도, 센서의 성능, 시스템 설정, 성능 및/또는 효율이 고려되어 결정될 수 있고, 가중치들이 설정되는 실시예에는 다양한 기법들이 채용되어 적용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 객체 측위 장치는 센서에 의해 감지된 방향각(203)을 지도 방향각(202)으로 보정하여 제2 방향각을 생성할 수 있다. 객체 측위 장치는 지도 방향각(202) 및 객체의 속도(204)에 기초하여 추측항법을 수행하고, 추측항법의 수행 결과에 기초하여 객체의 현재 위치(205)를 추정할 수 있다. 객체 측위 장치는 수학식 1을 이용하여 추측항법에 지도 방향각(202)을 적용할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
는 기준 위치이고,
Figure pat00003
는 지도 방향각이고, s는 객체의 속도이고, 현재 위치는 객체가 기준 위치로부터 시간
Figure pat00004
동안에 이동한 위치이다.
객체 측위 장치는 수학식 2를 이용하여 추측항법을 수행할 수 있다.
Figure pat00005
Figure pat00006
는 현재 시간 T에서의 현재 위치이고,
Figure pat00007
는 기준 위치이다.
Figure pat00008
는 수학식 1의 계산을 k번 반복하여
Figure pat00009
로부터 계산될 수 있다.
Figure pat00010
는 속도이고,
Figure pat00011
는 지도 방향각이고,
Figure pat00012
는 시간이고, k는 ∑ 연산을 위한 변수이다. 객체 측위 장치는 기준 위치에 따른 추측항법을 반복적으로 수행하여 수학식 2와 같이 현재 위치를 갱신할 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 지도 방향각의 획득 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 도로(307)는 단일 선 상의 웨이포인트들로 표현되고, 지도는 도로들을 포함한다. 객체 측위 장치는 지도 상의 웨이포인트들로 도로(307)가 표현된 지도를 획득하고, 웨이포인트를 이용하여 객체(301)의 지도 방향각(303)을 획득할 수 있다.
일실시예에 따르면, 객체 측위 장치는 마지막으로 추정된 객체(301)의 위치에 기초하여 객체(301)로부터 가장 가까운 웨이포인트(304)를 검출할 수 있다. 객체 측위 장치는 검출된 웨이포인트(304)와 그 다음 웨이포인트(305)에 기초하여 객체(301)의 지도 방향각(303)을 계산할 수 있다. 객체 측위 장치는 웨이포인트(304)와 웨이포인트(305)를 연결하는 방향각(306)에 기초하여 객체(301)의 지도 방향각(303)을 계산할 수 있다. 객체 측위 장치는 객체(301)가 주행하는 방향을 인식하고, 인식된 방향에 따라 웨이포인트(304)의 다음 웨이포인트(305)를 검출할 수 있다. 도 3을 참조하면, 지도 상의 도로(307)를 주행하는 객체(301)는 남에서 북으로 주행하고 있으므로, 객체 측위 장치는 웨이포인트(304)의 북쪽에 있는 다음 웨이포인트(305)를 검출할 수 있다.
웨이포인트에 대응하는 지도 방향각은 미리 계산되어 저장될 수도 있다. 이 경우, 마지막으로 추정된 객체(301)의 웨이포인트(304)에 대응하는 방향각(306)을 객체(301)의 지도 방향각(303)으로 결정할 수 있다. 웨이포인트들은 주행 또는 이동 방향에 따른 지도 방향각들이 미리 정의되어 지도에 저장될 수 있고, 객체 측위 장치는 객체(301)의 위치에 기초하여 웨이포인트들 중 어느 하나를 선택하여 객체(301)의 지도 방향각(303)을 획득할 수 있다.
객체 측위 장치는 도로(307)를 표현하는 웨이포인트에 기초하여 획득된 지도 방향각(303)과 센서로부터 감지된 방향각(302)을 이용하여 추측항법을 위한 제2 방향각을 생성할 수 있다. 제2 방향각을 생성하는 동작에는 상술한 내용이 적용될 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 지도 방향각과 센서로부터 감지된 방향각을 비교하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 객체(401)는 차량일 수 있다. 객체 측위 장치는 객체(401)의 지도 방향각(402)과 센서로부터 감지된 방향각(403)에 기초하여 객체(401)의 차로 변경 여부를 판단할 수 있다.
객체 측위 장치는 지도 방향각(402)과 센서로부터 감지된 방향각(403)을 비교하여 차이가 미리 정의된 범위를 벗어나는 경우 센서로부터 감지된 방향각(403)을 이용하여 객체(401)의 측위를 수행할 수 있다. 예를 들어, 객체 측위 장치는 추측항법에 센서로부터 감지된 방향각(403)을 적용하고, 추측항법에 따라 추정된 객체(401)의 위치에 기초하여 객체(401)의 차로 변경 여부를 판단할 수 있다. 도 4의 경우와 같이, 객체 측위 장치는 센서로부터 감지된 방향각(403)을 측위를 위한 방향각으로 결정하고, 추측항법을 수행하여 객체(401)의 차로가 1차로로부터 2차로로 변경된 것을 판단할 수 있다. 추가적으로 객체 측위 장치의 차로 변경 정보는 객체(401)의 디스플레이를 통해 표시될 수 있다. 예를 들어, 객체(401)에 탑재된 단말로부터 네비게이션 서비스가 제공되면, 객체 측위 장치는 단말로 차로 변경 정보를 전달하고, 객체(401)에 탑재된 단말의 디스플레이에 의해 차로 변경 정보가 표시될 수 있다.
도 5a는 일실시예에 따른 객체 측위 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5a를 참조하면, 객체 측위 장치는 GPS 센서(501), 가속도계 센서(502) 및 방향계 센서(503)로부터 감지된 정보와 지도(504)로부터 획득된 정보를 이용하여 추측항법을 수행할 수 있다. 객체 측위 장치는 방향계 센서(503)로부터 감지된 방향각과 지도(504)로부터 생성된 지도 방향각을 비교할 수 있다(505). 객체 측위 장치는 미리 정의된 기준에 기초하여 방향계 센서(503)로부터 감지된 방향각과 지도(504)로부터 생성된 지도 방향각이 서로 유사하다고 판단되면, 추측항법을 수행하는데 있어서 지도(504)로부터 생성된 지도 방향각을 이용할 수 있다(506). 객체 측위 장치는 미리 정의된 기준에 기초하여 방향계 센서(503)로부터 감지된 방향각과 지도(504)로부터 생성된 지도 방향각이 서로 유사하지 않다고 판단되면, 추측항법을 수행하는데 있어서 방향계 센서(503)로부터 감지된 방향각을 이용할 수 있다(507).
객체 측위 장치는 GPS 센서(501)로부터 획득된 위치 정보를 이용하여 GPS 위치의 바운싱 여부를 판단할 수 있다(508). 도 5b를 참조하여, GPS 위치의 바운싱 여부의 판단에 대한 내용을 설명하겠다.
도 5b를 참조하면, 객체 측위 장치는 GPS 센서를 이용하여,
Figure pat00013
의 시점에서 GPS 위치들
Figure pat00014
,
Figure pat00015
,
Figure pat00016
,
Figure pat00017
, 및
Figure pat00018
를 각각 획득할 수 있다. 객체 측위 장치는 객체에 대한 측위를 수행하여,
Figure pat00019
의 시점에서 객체의 위치
Figure pat00020
,
Figure pat00021
,
Figure pat00022
,
Figure pat00023
및
Figure pat00024
를 각각 추정할 수 있다.
도 5b를 참조하면, GPS 센서의 측정 주기는 객체 측위 장치의 측위 주기보다 크다. GPS 센서의 성능이 향상됨에 따라 GPS 센서의 측정 주기는 짧아질 수 있지만, 고비용 고사양의 GPS 센서를 제외한 대부분의 GPS 센서의 측정 주기는 객체 측위 장치의 측위 주기보다 큰 경우가 일반적이다. 객체 측위 장치는 저비용의 GPS 센서를 활용하더라도 GPS 위치의 바운싱 여부를 판단하여, GPS 위치에 기초한 측위의 정확도를 높일 수 있다.
객체 측위 장치는
Figure pat00025
사이의 시점인
Figure pat00026
에서 객체에 대한 측위를 수행하여 객체의 위치
Figure pat00027
,
Figure pat00028
및
Figure pat00029
를 각각 추정할 수 있다. 객체 측위 장치는
Figure pat00030
사이의 시점인
Figure pat00031
에서 객체에 대한 측위를 수행하여 객체의 위치
Figure pat00032
,
Figure pat00033
및
Figure pat00034
를 각각 추정할 수 있다. 객체 측위 장치는
Figure pat00035
사이의 시점인
Figure pat00036
에서 객체에 대한 측위를 수행하여 객체의 위치
Figure pat00037
,
Figure pat00038
및
Figure pat00039
를 각각 추정할 수 있다. 객체 측위 장치는
Figure pat00040
사이의 시점인
Figure pat00041
에서 객체에 대한 측위를 수행하여 객체의 위치
Figure pat00042
,
Figure pat00043
및
Figure pat00044
를 각각 추정할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 객체 측위 장치는
Figure pat00045
의 시점에서 GPS 위치
Figure pat00046
로서 객체의 위치
Figure pat00047
를 초기화할 수 있다. 객체 측위 장치는
Figure pat00048
의 시점에서,
Figure pat00049
로부터 추측항법을 수행하여 객체의 위치
Figure pat00050
를 추정할 수 있다. 객체 측위 장치는
Figure pat00051
의 시점에서,
Figure pat00052
로부터 추측항법을 수행하여 객체의 위치
Figure pat00053
를 추정할 수 있다. 이와 같이, 객체 측위 장치는 객체에 대한 측위를 반복적으로 수행할 수 있다.
GPS 위치는 객체 측위 장치에 의해 추정된 위치와 차이가 있을 수 있다. 추측항법을 통해 추정된 객체의 위치는 GPS 위치보다 주행 방향으로 앞서 있는 경우가 많다. 도 5b를 참조하면,
Figure pat00054
과
Figure pat00055
은 같은 시점에 해당하는 위치임에도 불구하고 서로 다른 위치를 나타낸다. 이와 마찬가지로,
Figure pat00056
과
Figure pat00057
은 서로 다른 위치를 나타내고,
Figure pat00058
과
Figure pat00059
도 서로 다른 위치를 나타낸다. 따라서, 객체 측위 장치는 GPS 위치의 바운싱 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 객체의 현재 위치를 GPS 위치로 초기화할 수 있다.
Figure pat00060
의 시점에서 바운싱 여부를 판단하는 실시예를 설명하겠다.
일실시예에 따르면, 객체 측위 장치는 이전 GPS 위치와 현재 GPS 위치 사이의 차이가 임계 차이보다 큰지 여부를 판단할 수 있다. 도 5b를 참조하면, 객체 측위 장치는
Figure pat00061
시점에서 이전 GPS 위치
Figure pat00062
와 현재 GPS 위치
Figure pat00063
사이의 차이가 임계 차이보다 큰 조건 1을 충족하는지 여부를 판단할 수 있다. 객체 측위 장치는 조건 1이 충족되는 경우, 현재 GPS 위치
Figure pat00064
가 바운싱된 것으로 판단할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 객체 측위 장치는 객체의 현재 위치와 현재 GPS 위치 사이의 차이가 임계 차이보다 작은지 여부를 판단할 수 있다. 도 5b를 참조하면, 객체 측위 장치는
Figure pat00065
시점에서 객체에 대한 측위를 수행하여
Figure pat00066
를 추정하고, 객체의 현재 위치
Figure pat00067
과 현재 GPS 위치
Figure pat00068
사이의 차이가 임계 차이보다 작은 조건 2를 충족하는지 여부를 판단할 수 있다. 객체 측위 장치는 조건 2가 충족되는 경우, 현재 GPS 위치
Figure pat00069
가 바운싱된 것으로 판단할 수 있다.
또 다른 일실시예에 따르면, 객체 측위 장치는 조건 1 및 조건 2이 모두 충족되는 경우, GPS 위치가 바운싱된 것으로 판단할 수 있다. 도 5b를 참조하면, 객체 측위 장치는
Figure pat00070
시점에서, 이전 GPS 위치
Figure pat00071
, 현재 GPS 위치
Figure pat00072
및 객체의 현재 위치
Figure pat00073
에 기초하여, 조건 1 및 조건 2이 모두 충족되는지 여부를 판단할 수 있다.
일실시예에 따르면, 객체 측위 장치는 시점 t에 대응하는 GPS 위치
Figure pat00074
를 보정하고, 보정된
Figure pat00075
를 이용하여 상술한 조건 1 및 조건 2 중 적어도 하나의 충족 여부를 판단할 수 있다. 또한, 객체 측위 장치는 시점 t에 대응하는 객체의 위치
Figure pat00076
를 보정된
Figure pat00077
로 초기화할 수 있다. GPS 센서에 의해 측정된 GPS 위치는 그 정보 자체에 지연(latency)가 있을 수 있다. 따라서, 객체 측위 장치는 지연을 고려한 경험 값인
Figure pat00078
를
Figure pat00079
에 합하여,
Figure pat00080
를
Figure pat00081
로 보정할 수 있다.
일실시예에 따르면, 객체 측위 장치는 객체의 속도 및 방향에 기초하여,
Figure pat00082
를 생성할 수 있다.
Figure pat00083
는 위치를 나타내고,
Figure pat00084
는
Figure pat00085
의 보정을 위한 벡터로 표현될 수 있다. 객체 측위 장치는 객체의 속도에 기초하여
Figure pat00086
의 크기 성분을 스케일링(scaling)하고, 객체의 방향에 기초하여
Figure pat00087
의 방향 성분을 설정할 수 있다. 예를 들어, 객체 측위 장치는 객체의 속도가 커짐에 따라
Figure pat00088
의 크기 성분을 크게 스케일링(scaling)할 수 있다. 객체 측위 장치는 객체의 속도 및 방향을 고려하여 생성된 벡터
Figure pat00089
를 이용하여,
Figure pat00090
을 보정할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 객체 측위 장치는
Figure pat00091
시점에서, 이전 GPS 위치
Figure pat00092
, 현재 GPS 위치
Figure pat00093
를 각각
Figure pat00094
+
Figure pat00095
와
Figure pat00096
+
Figure pat00097
로 보정하고,
Figure pat00098
+
Figure pat00099
,
Figure pat00100
+
Figure pat00101
및
Figure pat00102
에 기초하여, 조건 1 및 조건 2의 충족 여부를 판단할 수 있다. 보정된 현재 GPS 위치
Figure pat00103
+
Figure pat00104
이 바운싱된 것으로 판단된 경우, 객체 측위 장치는
Figure pat00105
를
Figure pat00106
+
Figure pat00107
로 초기화할 수 있다.
Figure pat00108
의 시점에서, 객체 측위 장치는 초기화된
Figure pat00109
로부터 객체에 대한 측위를 수행할 수 있다.
다시 도 5a를 참조하면, 객체 측위 장치는 GPS 위치가 바운싱된 것으로 판단된 경우, 추측항법을 수행하는데 있어서 바운싱된 GPS 위치를 기준 위치로 설정할 수 있다(509). 객체 측위 장치는 GPS 위치가 바운싱되지 않은 것으로 판단된 경우, 추측항법을 수행하는데 있어서 기준 위치를 갱신하지 않고, 이전에 설정된 기준 위치를 이용할 수 있다(510).
객체 측위 장치는 기준 위치, 가속도계 센서(502)에 의해 감지된 속도와 방향각을 이용하여 추측항법을 수행하고(511), 추측항법 결과 객체의 위치를 추정할 수 있다(512). 객체 측위 장치는 추정된 객체의 위치를 이용하여 지도(504)에 포함된 정보를 갱신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 객체 측위 장치는 객체로부터 가까운 웨이포인트를 검출하기 위한 객체의 지도 상 위치를 갱신할 수 있다.
객체 측위 장치는 추정된 객체의 위치에 기초하여 다음 번 측위를 수행할 수 있고, 미리 정의된 주기로 측위를 반복적으로 수행할 수 있다.
도 6은 일실시예에 따른 객체 측위 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 객체 측위 장치는 IMU 센서(601)로부터 획득된 정보를 이용하여 객체의 속도 및 방향각을 생성할 수 있다. 객체는 차량일 수 있다.
객체 측위 장치는 차량의 IMU 센서(601)로부터 차량의 휠 속도들을 획득할 수 있다. 객체 측위 장치는 휠 속도들에 기초하여 차량의 속도를 계산할 수 있다(602). 일실시예에 따르면, 객체 측위 장치는 차량의 휠 속도들의 평균을 이용하여 차량의 속도를 계산할 수 있다. 객체 측위 장치는 수학식 3을 이용하여 차량의 속도를 계산할 수 있다.
Figure pat00110
s는 휠 속도들의 평균이고,
Figure pat00111
,
Figure pat00112
,
Figure pat00113
및
Figure pat00114
는 각각 전면 왼쪽, 전면 오른쪽, 후면 왼쪽 및 후면 오른쪽의 휠 속도들이다.
객체 측위 장치는 GPS 센서로부터 획득된 정보에 기초하여 초기 방향각을 결정할 수 있다. 객체 측위 장치는 GPS 센서로부터 획득된 복수의 위치 값들로부터 초기 방향각을 결정할 수 있는데, 예를 들어 이전 GPS 위치로부터 현재 GPS 위치로 향하는 방향 정보를 계산함으로써, 초기 방향각을 결정할 수 있다.
객체 측위 장치는 차량의 IMU 센서(601)로부터 차량의 핸들 회전각을 획득할 수 있다. 객체 측위 장치는 초기 방향각에 핸들 회전각을 적용하여 차량의 방향각을 계산할 수 있다(603). 일실시예에 따르면, 객체 측위 장치는 초기 방향각에 핸들 회전각들을 반복적으로 누적시켜 차량의 방향각을 계산할 수 있다. 객체 측위 장치는 수학식 4를 이용하여 차량의 방향각을 계산할 수 있다.
Figure pat00115
Figure pat00116
는 시간 t에서의 차량의 방향각이고,
Figure pat00117
는 초기 방향각이고,
Figure pat00118
는 핸들 회전각이다.
Figure pat00119
는 시간 t까지의 핸들 회전각들의 누적 합이다.
객체 측위 장치는 가속도계 센서와 방향계 센서가 없는 경우에도 차량의 내부 센서를 이용하여 차량의 속도 및 차량의 방향각을 계산할 수 있다. 차량의 속도, 차량의 방향각과 지도 방향각을 이용하여 추측항법을 수행하는 동작은 상술된 내용과 같다.
도 7은 일실시예에 따른 지도 방향각의 획득 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 객체 측위 장치는 도로(703)의 곡률을 표현하는 지도(701)에 기초하여 객체(702)의 지도 방향각(704)을 획득할 수 있다. 객체 측위 장치는 마지막으로 측위된 객체(702)의 위치에 기초하여 지도(701)로부터 도로(703)의 곡률을 획득할 수 있다. 객체 측위 장치는 획득된 곡률에 기초하여 객체(702)의 지도 방향각(704)을 획득할 수 있다. 상술한 바와 같이, 객체 측위 장치는 지도 방향각(704)과 기준 위치(705)를 이용하여 객체(702)의 현재 위치를 추정할 수 있다.
지도 방향각(704)을 획득하기 위한 도로(703)의 곡률은 지도(701) 상의 위치에 매핑될 수 있다. 예를 들어, 지도(701) 상의 구간 별로 도로들의 곡률들이 미리 설정되어 데이터베이스화될 수 있다.
도 8은 일실시예에 따른 지도 방향각을 이용하여 측위를 수행하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
객체 측위 장치는 차량(801)이 터널(812)을 주행하는 경우에도 차량(801)의 측위를 양호하게 수행할 수 있다. 터널(812)은 GPS 위치의 수신이 어려운 환경이므로, GPS 위치를 이용한 측위의 정확도는 떨어질 수 있다.
객체 측위 장치는 차량(801)의 지도 방향각(811)을 이용하여 측위를 수행하고, 터널(812)에 진입하기 전 마지막으로 추정된 위치(803)를 기준 위치로 결정할 수 있다. 객체 측위 장치는 터널(812)의 도로의 곡률을 표현한 지도 또는 터널(812)의 도로를 웨이포인트들로 표현한 지도를 이용하여 터널(812) 내 진입한 차량(801)의 지도 방향각을 생성할 수 있다. 객체 측위 장치는 기준 위치(803)와 터널(812) 내 차량(801)의 지도 방향각을 이용하여 추측항법을 수행하고, 추측항법 결과 차량(801)의 위치를 추정할 수 있다. 이를 통해, 객체 측위 장치는 GPS 위치의 수신 또는 획득이 어려운 환경에서도 지도를 이용하여 객체의 지도 방향각을 생성하므로 정확한 측위를 수행할 수 있다.
도 9는 일실시예에 따른 객체 측위 장치의 예시도이다.
도 9를 참조하면, 객체 측위 장치(901)는 프로세서(902) 및 메모리(903)를 포함한다. 객체 측위 장치(901)는 차량 또는 단말에 탑재될 수 있지만 차량 또는 단말 외부에 설치되어 차량 또는 단말과 통신할 수도 있다.
메모리(903)는 객체 측위와 관련된 명령들을 처리하기 위한 프로그램이 기록될 수 있고, 도 1 내지 8을 참조하여 설명된 동작들을 실행하기 위한 명령들이 기록될 수 있다. 또한, 메모리(903)는 센서 또는 카메라로부터 감지되는 정보와 서버로부터 수신한 정보를 기록할 수 있다. 센서들은 방향계 센서, 가속도계 센서, 자이로 센서, IMU 센서, Radar, LiDAR, GPS 및 기타 센서들을 포함한다.
프로세서(902)는 메모리(903)에 기록된 프로그램을 로딩하여 실행할 수 있다. 프로세서(902)는 객체의 측위를 수행하고, 측위 결과를 디스플레이에 표시할 수 있고, 객체가 차량인 경우, 측위 결과를 이용하여 차량의 주행을 제어할 수 있다. 여기서 프로세서(902)의 동작들은 위에서 설명한 실시예들이 적용되므로, 중복되는 내용의 설명은 생략한다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (23)

  1. 객체의 측위를 위한 기준 위치를 획득하는 단계;
    지도 상의 웨이포인트들에 기초하여 상기 객체의 지도 방향각을 획득하는 단계; 및
    상기 기준 위치 및 상기 지도 방향각에 기초하여, 상기 객체의 현재 위치를 추정하는 단계
    를 포함하는
    객체 측위 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지도는 단일 선 상의 웨이포인트들을 이용하여 도로를 표현하는,
    객체 측위 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지도 방향각을 획득하는 단계는
    마지막으로 추정된 상기 객체의 위치에 기초하여, 상기 객체로부터 가장 가까운 웨이포인트를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 웨이포인트와 상기 검출된 웨이포인트의 다음 웨이포인트에 기초하여, 상기 객체의 지도 방향각을 계산하는 단계
    를 포함하는,
    객체 측위 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지도 방향각을 획득하는 단계는
    마지막으로 추정된 상기 객체의 위치에 기초하여, 상기 웨이포인트들 중 어느 하나의 웨이포인트를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 웨이포인트에 대응하는 지도 방향각을 상기 객체의 지도 방향각으로 결정하는 단계
    를 포함하는,
    객체 측위 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    센서들로부터 감지된, 상기 객체의 속도 및 방향각을 획득하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 현재 위치를 추정하는 단계는
    상기 지도 방향각 및 상기 감지된 방향각에 기초하여, 추측항법을 위한 제2 방향각을 생성하는 단계;
    상기 제2 방향각 및 상기 감지된 속도에 기초하여 추측항법을 수행하는 단계; 및
    상기 추측항법의 수행 결과에 기초하여 상기 객체의 현재 위치를 추정하는 단계
    를 포함하는,
    객체 측위 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 방향각을 생성하는 단계는
    상기 지도 방향각과 상기 감지된 방향각을 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 기초하여, 제2 방향각을 생성하는 단계
    를 포함하는,
    객체 측위 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 비교 결과에 기초하여, 상기 제2 방향각을 생성하는 단계는
    상기 지도 방향각 및 상기 감지된 방향각 사이의 차이가 미리 정의된 범위 내인 경우, 상기 지도 방향각에 기초하여 상기 제2 방향각을 생성하는 단계
    를 포함하는,
    객체 측위 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 비교 결과에 기초하여, 상기 제2 방향각을 생성하는 단계는
    상기 지도 방향각 및 상기 감지된 방향각 사이의 차이가 미리 정의된 범위를 벗어나는 경우, 상기 감지된 방향각에 기초하여 상기 제2 방향각을 생성하는 단계
    를 포함하는,
    객체 측위 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 객체는 차량이고,
    상기 객체의 현재 위치를 추정하는 단계는
    상기 감지된 방향각에 기초하여 상기 객체의 현재 위치를 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 현재 위치에 기초하여 상기 객체의 차로 변경 정보를 생성하는 단계
    를 포함하는,
    객체 측위 방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제2 방향각을 생성하는 단계는
    상기 지도 방향각을 이용하여 상기 감지된 방향각을 보정하는 단계; 및
    상기 보정 결과에 기초하여, 제2 방향각을 생성하는 단계
    를 포함하는,
    객체 측위 방법.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 제2 방향각을 생성하는 단계는
    상기 지도 방향각과 상기 감지된 방향각에 각각 가중치들을 적용하여 제2 방향각을 생성하는 단계
    를 포함하는,
    객체 측위 방법.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 센서들은 가속도계 센서 및 방향계 센서를 포함하는,
    객체 측위 방법.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 객체는 차량이고,
    상기 객체의 속도 및 방향각을 획득하는 단계는
    GPS(Global Positioning System) 센서로부터 초기 방향각을 획득하는 단계;
    상기 차량의 센서로부터 상기 차량의 핸들 회전각을 획득하는 단계; 및
    상기 초기 방향각에 상기 핸들 회전각을 적용하여 상기 객체의 방향각을 계산하는 단계
    를 포함하는,
    객체 측위 방법.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 객체는 차량이고,
    상기 객체의 속도 및 방향각을 획득하는 단계는
    상기 차량의 센서로부터 상기 차량의 휠 속도들을 획득하는 단계; 및
    상기 휠 속도들에 기초하여 상기 객체의 속도를 계산하는 단계
    를 포함하는,
    객체 측위 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 기준 위치를 획득하는 단계는
    미리 정의된 주기로 GPS 센서로부터 현재 GPS 위치를 획득하는 단계; 및
    상기 현재 GPS 위치와 이전 GPS 위치 사이의 차이가 제1 임계 차이보다 큰 제1 조건 및 상기 현재 GPS 위치와 상기 추정된 현재 위치 사이의 차이가 제2 임계 차이보다 작은 제2 조건 중 적어도 하나가 충족되는 경우, 상기 현재 GPS 위치를 이용하여 상기 기준 위치를 갱신하는 단계
    를 포함하는,
    객체 측위 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 웨이포인트들은 도로 상의 한 차로를 따라 기록된 위치 정보에 기초하여 생성된,
    객체 측위 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 웨이포인트들은 도로 상의 차로들에 기록된 위치 정보들이 단일 차로를 표현하도록 변환되어 생성된,
    객체 측위 방법.
  18. 객체의 측위를 위한 기준 위치를 획득하는 단계;
    상기 기준 위치로부터 상기 객체의 현재 위치를 추정하는 단계;
    GPS 센서로부터 상기 객체의 현재 GPS 위치를 획득하는 단계; 및
    상기 현재 GPS 위치가 바운싱(bouncing)된 경우에 응답하여, 상기 추정된 현재 위치를 갱신하는 단계
    를 포함하는
    객체 측위 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 현재 위치를 갱신하는 단계는
    상기 객체의 이전 GPS 위치와 상기 현재 GPS 위치 사이의 차이가 제1 임계 차이보다 큰 제1 조건 및 상기 현재 GPS 위치와 상기 추정된 현재 위치 사이의 차이가 제2 임계 차이보다 작은 제2 조건
    중 적어도 하나가 충족되는 경우, 상기 현재 GPS 위치가 바운싱된 것으로 판단하는 단계
    를 포함하는,
    객체 측위 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 이전 GPS 위치 및 상기 현재 GPS 위치는 상기 객체의 속도 및 방향에 기초하여 보정된,
    객체 측위 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 현재 위치를 갱신하는 단계는
    상기 현재 GPS 위치가 바운싱된 경우에 응답하여, 상기 추정된 현재 위치를 상기 현재 GPS 위치로 갱신하는 단계
    를 포함하는,
    객체 측위 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 현재 GPS 위치는 상기 객체의 속도 및 방향에 기초하여 보정된,
    객체 측위 방법.
  23. 하드웨어와 결합되어 제1항 내지 제22항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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