KR20190128301A - 기지국 기반 측위 성능 향상 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

기지국 기반 측위 성능 향상 방법 및 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 측위 방법은, 기지국들이 기준 신호를 브로드캐스팅하고, 임시 기지국이 기준 신호를 브로드캐스팅하며, 차량들이 브로드캐스팅된 기준 신호들을 이용하여 위치를 측정한다. 이에 의해, 일자형 기지국 배치 문제를 해결하기 위하여 도로를 주행하는 차량을 임시 기지국화하여, RF기반 측위의 횡방향 오류를 최소화할 수 있게 된다.

Description

기지국 기반 측위 성능 향상 방법 및 장치{Method and Apparatus for Improved Base Station based Positioning Performance}
본 발명은 이동체 측위 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로 등의 고속 환경에서 이동하는 이동체에 정밀도 높은 측위 정보를 제공하기 위해 기지국 기반 측위 시스템의 성능을 향상시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동체에 대한 측위는 일반적으로 GPS(Global Positioning System)를 이용하는 방법에 의하고 있는데, 이 방법은 터널, 실내 등과 같이 GPS 위성이 관측되지 않는 지역에서는 사용될 수 없으며, 측위 성능을 향상시키기 위해서는 DGPS(Differential GPS) 등과 같이 값비싼 장비를 사용하여야 하는 단점이 있다.
기존의 E-OTD(Enhanced Observed Time Difference) 등을 사용하는 이동체 측위 방식은 동시에 측위가 지원되는 대상의 개수에 한계가 있어 교통 밀집 지역 등과 같이 대규모 이동체의 측위가 필요한 상황에서는 적용이 불가능하며, 고속 이동체의 실시간 위치를 추적하는데 한계가 있다.
이를 해소시키기 위한 방안으로, 기지국을 이용한 측위 방법을 상정할 수 있다. 하지만, 도로를 따라 설치되어 있는 일자형 기지국의 배치 환경으로 인해, RF 기반 측위는 높은 도로 종방향 정확도를 제공하나 횡방향 정확도는 그렇지 못하다는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 최근 이목이 집중되고 있는 자율 주행 차량 등과 같은 고속이동체를 위한 고신뢰 RF 기반 거리 측정 기술로 자율 주행 차량의 안전 주행을 위한 고정밀 측위를 위한 기반을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 측위 방법은, 기지국들이, 기준 신호를 브로드캐스팅하는 단계; 임시 기지국이, 기준 신호를 브로드캐스팅하는 단계; 차량들이, 브로드캐스팅된 기준 신호들을 이용하여 위치를 측정하는 단계;를 포함한다.
그리고, 임시 기지국은, 기지국들의 주변을 이동하는 차량들 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 임시 기지국은, 기지국들 중 어느 하나가 지정할 수 있다.
그리고,임시 기지국은, 기지국들의 주변을 이동하는 차량들에 구비된 측위 장비를 고려하여, 결정될 수 있다.
또한, 기지국들이, 임시 기지국의 위치 정보를 브로드캐스팅하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
그리고,기지국들은, 도로의 한 쪽에 나열되어 있을 수 있다.
또한, 기지국들이, 임시 기지국을 갱신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른, 측위 시스템은, 기준 신호를 브로드캐스팅하는 기지국들; 기준 신호를 브로드캐스팅하는 임시 기지국; 브로드캐스팅된 기준 신호들을 이용하여 위치를 측정하는 차량들;을 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 일자형 기지국 배치 문제를 해결하기 위하여 도로를 주행하는 차량을 임시 기지국화하여, RF기반 측위의 횡방향 오류를 최소화할 수 있게 된다.
이에 의해, 본 발명의 실시예들에 따르면, 최근 이목이 집중되고 있는 자율 주행 차량 등과 같은 고속이동체를 위한 고신뢰 RF 기반 거리 측정 기술로 자율 주행 차량의 안전 주행을 위한 고정밀 측위가 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정/임시 기지국 기반 이동체 측위 방법의 개념 설명에 제공되는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정/임시 기지국 기반 이동체 측위 방법의 설명에 제공되는 흐름도,
도 3은, 도 1에 도시된 V2X 기지국들의 블럭도,
도 4는, 도 1에 도시된 차량들에 마련되는 통신 단말기의 블럭도, 그리고,
도 5는, 도 1에 도시된 임시 기지국으로 지정되는 차량에 마련되는 통신 단말기의 블럭도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정/임시 기지국 기반 이동체 측위 방법의 개념 설명에 제공되는 도면이다.
본 발명의 실시예에서는, 고정 기지국 외에 임시 기지국을 더 도입하여 기지국 기반 측위 성능 향상을 도모함으로써, 도로 등의 고속 환경에서 이동하는 이동체에 대한 정밀도 높은 측위를 가능하게 한다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에서는, 일자형 V2X 기지국 배치 문제를 해결하기 위하여, 도로를 주행하는 차량을 임시 기지국화 하여 횡방향 오류를 최소화 시킨다.
도 1에 도시된 바와 같이 V2X 기지국들(110, 120, 130)은 도로의 한 쪽에 나열되어, 주변을 이동하는 차량들(210, 220, 230)에 기준 신호를 전송한다.
차량들(210, 220, 230)은 V2X 기지국들(110, 120, 130)로부터 기준 신호를 수신하여 자신의 위치를 측정하는 이동체이다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 차량들(210, 220, 230) 중 일부, 도 1에서는 차량(230)은 임시 기지국으로 기능한다. 임시 기지국으로 지정된 차량(230)은 V2X 기지국들(110, 120, 130)과 마찬가지로 주변에 기준 신호를 브로드캐스팅한다.
임시 기지국은 V2X 기지국들(110, 120, 130) 중 어느 하나, 이를 테면, 마스터 기지국에 의해 지정된다. 마스터 기지국은 차량들(210, 220, 230) 중 하나를 임시 기지국으로 지정한다.
구체적으로, 마스터 기지국은 V2X 기지국들(110, 120, 130)의 주변을 이동하는 차량들(210, 220, 230) 중 측위 성능이 가장 좋은 차량, 즉, 자신의 위치를 가장 정확하게 측정할 수 있는 차량을 임시 기지국으로 지정한다.
이를 위해, 마스터 기지국은 차량들(210, 220, 230)에게 측위 장비에 대한 정보를 요청하여 수신할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정/임시 기지국 기반 이동체 측위 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
고정/임시 기지국 기반 이동체 측위를 위해, 먼저, V2X 기지국들(110, 120, 130)이 기준 신호를 브로드캐스팅한다(S310).
그리고, V2X 기지국들(110, 120, 130) 중 마스터 기지국이 주변을 진행하는 차량들(210, 220, 230)을 검색하고, 고성능의 측위 장비를 보유하고 있는 차량을 임시 기지국으로 지정한다(S320).
그러면, 임시 기지국으로 지정된 차량은 V2X 기지국들(110, 120, 130)과 마찬가지로 기준 신호를 브로드캐스팅한다(S330).
그리고, V2X 기지국들(110, 120, 130)은 임시 기지국의 위치 정보를 브로드캐스팅한다(S340). 이에 따라, 차량들은 임시 기지국의 위치를 알 수 있게 된다. 한편, S340단계를 생략하고, S330단계에 편입 시키는 것이 가능하다. 이 경우에는, 임시 기지국이 기준 신호에 자신의 위치 정보를 포함시켜 브로드캐스팅하게 된다.
차량들(210, 220, 230)은 S310단계와 S330단계에서 브로드캐스팅되는 기준 신호들 및 S340단계에서 브로드캐스팅되는 임시 기지국의 위치 정보를 이용하여 자신의 위치를 측정한다(S350).
다음, 차량들(210, 220, 230)의 이동에 따라, 마스터 기지국은 임시 기지국을 갱신한다(S360).
도 3은, 도 1에 도시된 V2X 기지국들(110, 120, 130)의 블럭도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, V2X 기지국들(110, 120, 130)은 V2X 통신부(101), 프로세서(102) 및 인프라 통신부(103)를 포함한다.
V2X 통신부(101)는 차량들(210, 220, 230)과 통신하기 위한 WAVE 통신 모뎀이고, 인프라 통신부(103)는 주변의 다른 V2X 기지국과 통신하기 위한 인터페이스이다.
프로세서(102)는 도 2에 도시된 절차들 중 V2X 기지국들(110, 120, 130)이 수행하는 절차들인, 기준 신호 브로드캐스트, 임시 기지국 지정 및 위치 정보 전송을 수행한다.
도 4는, 도 1에 도시된 차량들(210, 220)에 마련되는 통신 단말기의 블럭도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 통신 단말기는 V2X 통신부(201), 프로세서(202) 및 저장부(203)를 포함한다.
V2X 통신부(201)는 V2X 기지국들(110, 120, 130) 및 주변의 다른 차량들과 통신하기 위한 WAVE 통신 모뎀이다.
프로세서(102)는 도 2에 도시된 절차들 중 차량들(210, 220)이 수행하는 절차인 측위 절차를 수행한다. 저장부(203)는 프로세서(102)가 동작함에 있어 필요한 저장 공간을 제공한다.
도 5는, 도 1에 도시된 차량(230), 즉, 임시 기지국으로 지정되는 차량에 마련되는 통신 단말기의 블럭도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 임시 기지국으로 지정되는 차량의 통신 단말기는, V2X 통신부(201), 프로세서(202) 및 저장부(203) 외에 고성능 측위부(204)를 더 포함한다.
고성능 측위부(204)는 차량(230)의 위치를 정확하게 측정할 수 있는 수준의 측위 장비를 의미한다.
프로세서(102)는 도 2에 도시된 절차들 중 임시 기지국으로 지정된 차량(230)이 수행하는 절차인 기준 신호 브로드캐스트 절차를 수행한다.
지금까지, 기지국 기반 측위 성능 향상 방법 및 장치에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.
위 실시예에서는, 최근 이목이 집중되고 있는 자율 주행 차량 등과 같은 고속이동체를 위한 고신뢰 RF 기반 거리 측정 기술로 자율 주행 차량의 안전 주행을 위한 고정밀 측위를 위한 방법을 제시하였다.
이에 의해, 다수 차량 밀집 지역에서 RF기반 측위 종/횡방향 측위 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110, 120, 130 : V2X 기지국
210, 220, 230 : 차량

Claims (8)

  1. 기지국들이, 기준 신호를 브로드캐스팅하는 단계;
    임시 기지국이, 기준 신호를 브로드캐스팅하는 단계;
    차량들이, 브로드캐스팅된 기준 신호들을 이용하여 위치를 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    임시 기지국은,
    기지국들의 주변을 이동하는 차량들 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 측위 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    임시 기지국은,
    기지국들 중 어느 하나가 지정하는 것을 특징으로 하는 측위 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    임시 기지국은,
    기지국들의 주변을 이동하는 차량들에 구비된 측위 장비를 고려하여, 결정되는 것을 특징으로 하는 측위 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    기지국들이, 임시 기지국의 위치 정보를 브로드캐스팅하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    기지국들은,
    도로의 한 쪽에 나열되어 있는 것을 특징으로 하는 측위 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    기지국들이, 임시 기지국을 갱신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 방법.
  8. 기준 신호를 브로드캐스팅하는 기지국들;
    기준 신호를 브로드캐스팅하는 임시 기지국;
    브로드캐스팅된 기준 신호들을 이용하여 위치를 측정하는 차량들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 시스템.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000180528A (ja) * 1998-12-18 2000-06-30 Iwane Kenkyusho:Kk 移動体測位方法とその移動体測位システム
KR20140010675A (ko) * 2012-07-16 2014-01-27 한양대학교 산학협력단 모바일 스테이션을 이용한 협동 위치 인식 방법, 그 방법을 이용한 베이스 스테이션 및 모바일 스테이션
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