KR20200120402A - Apparatus and method for obtaining estimated location of vehicle - Google Patents

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KR20200120402A
KR20200120402A KR1020190043275A KR20190043275A KR20200120402A KR 20200120402 A KR20200120402 A KR 20200120402A KR 1020190043275 A KR1020190043275 A KR 1020190043275A KR 20190043275 A KR20190043275 A KR 20190043275A KR 20200120402 A KR20200120402 A KR 20200120402A
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이성수
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Abstract

According to one embodiment, provided is a method for obtaining an estimated location of a vehicle, which comprises the steps of: estimating a location of a vehicle based on at least one of behavior information of the vehicle and GPS information of the vehicle; obtaining intersection information based on the landmark in a surrounding image of the vehicle; and correcting the estimated location of the vehicle by matching the obtained intersection information on a map.

Description

차량의 추정 위치 획득 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR OBTAINING ESTIMATED LOCATION OF VEHICLE}Apparatus and method for acquiring the estimated position of a vehicle {APPARATUS AND METHOD FOR OBTAINING ESTIMATED LOCATION OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 위치를 추정하고, 추정된 위치를 보정하는 차량의 추정 위치 획득 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for estimating the position of the vehicle and correcting the estimated position of the vehicle.

일반적으로 차량은 화석 연료, 전기 등을 동력원으로 하여 도로 또는 선로를 주행하는 운송 장치를 의미한다.In general, a vehicle refers to a transportation device that travels on a road or track using fossil fuel, electricity, or the like as a power source.

차량은 기술의 발달에 따라 운전자에게 다양한 기능을 제공할 수 있도록 발전해왔다. 특히, 차량의 전장화 추세에 따라, 사고 직전 또는 사고 순간에 사고를 방지하기 위해 동작하는 능동형 안전 시스템(ASS: Active Safety System)을 구비하는 차량이 등장하였다.Vehicles have been developed to provide various functions to drivers according to the development of technology. In particular, according to the trend of electrification of vehicles, vehicles having an active safety system (ASS) that operate to prevent accidents just before or at the moment of accidents have appeared.

나아가, 최근에는 운전자의 부담을 경감시켜주고 편의를 증진시켜주기 위하여 차량 상태, 운전자 상태, 및 주변 환경과 같은 주행 환경에 대한 정보를 능동적으로 제공하는 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS: Advanced Driver Assist System)이 탑재된 차량에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Furthermore, in recent years, an advanced driver assistance system (ADAS: Advanced Driver Assist System) that actively provides information on the driving environment such as vehicle status, driver status, and surrounding environment in order to reduce the burden on the driver and improve convenience. Research on this equipped vehicle is actively underway.

첨단 운전자 지원 시스템은 자차의 위치에 의해 결정되는 주행 환경에 따라 동작하므로, 정확한 차량의 위치 추정이 선행될 필요가 있다. 종래에는 위성 신호를 이용하여 차량의 위치를 추정하는 방법이 널리 이용되었으나, 최근에는 정확도를 높이기 위해 다양한 정보를 함께 고려하는 방법에 대한 연구가 활발히 진행 중이다.Since the advanced driver assistance system operates according to the driving environment determined by the position of the own vehicle, it is necessary to accurately estimate the position of the vehicle. Conventionally, a method of estimating the location of a vehicle using a satellite signal has been widely used, but recently, research on a method of considering various information together to increase accuracy is actively underway.

한국공개특허공보, 제 10-2017-0097435호 (2017.08.28. 공개)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2017-0097435 (published on August 28, 2017)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 주행 도로 상의 교차로 정보를 지도 상에 매칭하여 추정된 차량의 위치를 보정하는 차량의 추정 위치 획득 장치 및 방법을 제공하는 것이다. An object to be solved by the present invention is to provide an apparatus and method for obtaining an estimated position of a vehicle for correcting an estimated position of a vehicle by matching information on an intersection on a driving road on a map.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to those mentioned above, and another problem to be solved that is not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 추정 위치 획득 방법은, 차량의 거동 정보 및 상기 차량의 GPS 정보 중 적어도 하나를 기초로 상기 차량의 위치를 추정하는 단계: 상기 차량의 주변 영상 내 랜드마크를 기초로 교차로 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 교차로 정보를 지도 상에 매칭하여 상기 추정된 차량의 위치를 보정하는 단계를 포함한다.The method for obtaining an estimated location of a vehicle according to an embodiment of the present invention includes estimating the location of the vehicle based on at least one of vehicle behavior information and GPS information of the vehicle: a landmark in the surrounding image of the vehicle Acquiring intersection information based on; And correcting the estimated location of the vehicle by matching the obtained intersection information on a map.

또한, 상기 추정된 차량의 위치를 보정하는 단계는, 상기 지도 내 상기 교차로 정보에 대응되는 교차로 노드를 확인하는 단계; 상기 확인된 교차로 노드에 상기 교차로 정보를 매칭하는 단계; 및 상기 매칭 결과를 기초로 상기 추정된 차량의 위치를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, correcting the estimated position of the vehicle may include: checking an intersection node corresponding to the intersection information in the map; Matching the intersection information with the identified intersection node; And correcting the estimated position of the vehicle based on the matching result.

또한, 상기 매칭 결과를 기초로 상기 추정된 차량의 위치를 보정하는 단계는, 상기 교차로 정보의 매칭을 위한 이동 거리를 기초로 상기 추정된 차량의 위치를 제 1 보정하는 단계; 및 상기 차량의 진행 방향 및 상기 제 1 보정된 위치로부터의 거리를 기초로 상기 교차로 노드와 연결되는 링크 상으로 상기 제 1 보정된 위치를 제 2 보정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, correcting the estimated position of the vehicle based on the matching result may include first correcting the estimated position of the vehicle based on a moving distance for matching the intersection information; And second correcting the first corrected position on a link connected to the intersection node based on the traveling direction of the vehicle and the distance from the first corrected position.

또한, 상기 추정된 차량의 위치에 따른 차량의 이동 궤적을 기초로 상기 교차로 정보를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the step of obtaining the intersection information based on the vehicle movement trajectory according to the estimated position of the vehicle may be further included.

또한, 학습 주변 영상을 학습하여 생성되는 교차로 정보 추정기에 상기 차량의 주변 영상을 입력하여 상기 교차로 정보를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include the step of obtaining the intersection information by inputting the surrounding image of the vehicle to the intersection information estimator generated by learning the learning surrounding image.

또한, 상기 교차로 정보를 획득하는 단계는, 상기 차량의 주변 영상 내 상기 교차로보다 근거리의 제 1 랜드마크 및 상기 교차로보다 원거리의 제 2 랜드마크를 추출하는 단계; 상기 제 1 랜드마크 및 상기 제 2 랜드마크의 위치를 추정하는 단계; 및 상기 추정된 제 1 랜드마크의 위치와 상기 추정된 제 2 랜드마크의 위치로부터 상기 교차로 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the obtaining of the intersection information may include: extracting a first landmark closer to the intersection and a second landmark farther than the intersection in the surrounding image of the vehicle; Estimating positions of the first landmark and the second landmark; And acquiring the intersection information from the estimated location of the first landmark and the estimated location of the second landmark.

또한, 상기 제 1 랜드마크는, 상기 차량의 주변 영상 내 상기 교차로보다 근거리의 정지선을 포함하고, 상기 제 2 랜드마크는, 상기 차량의 주변 영상 내 상기 교차로보다 원거리의 신호등을 포함할 수 있다.In addition, the first landmark may include a stop line closer than the intersection in the image surrounding the vehicle, and the second landmark may include a traffic light farther than the intersection in the surrounding image of the vehicle.

또한, 상기 제 1 랜드마크의 위치를 추정하는 단계는, 상기 차량의 주행 중 획득된 복수의 주변 영상 각각에서 상기 정지선의 3차원 좌표를 획득하는 단계; 상기 정지선 각각의 3차원 좌표로부터 상기 복수의 주변 영상 각각의 상기 정지선 후보 위치를 추정하는 단계; 및 상기 복수의 주변 영상 각각의 상기 정지선 후보 위치로부터 상기 정지선의 위치를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, estimating the position of the first landmark may include obtaining 3D coordinates of the stop line from each of a plurality of surrounding images acquired while the vehicle is driving; Estimating the stop line candidate positions of each of the plurality of surrounding images from the 3D coordinates of each of the stop lines; And estimating the location of the stop line from the stop line candidate locations of each of the plurality of surrounding images.

또한, 상기 제 2 랜드마크의 위치를 추정하는 단계는, 상기 차량의 주행 중 획득된 복수의 주변 영상 각각에서 상기 신호등에 대응되는 픽셀을 확인하는 단계; 및 상기 복수의 주변 영상 각각의 획득 위치로부터 상기 확인된 픽셀을 지나는 벡터의 교점을 상기 신호등의 위치로 추정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, estimating the position of the second landmark may include checking a pixel corresponding to the traffic light in each of a plurality of surrounding images acquired while the vehicle is driving; And estimating an intersection point of a vector passing through the identified pixel from an acquisition location of each of the plurality of surrounding images as a location of the traffic light.

또한, 상기 교차로 정보는, 상기 교차로의 중심 좌표를 포함하고, 상기 추정된 제 1 랜드마크의 위치와 상기 추정된 제 2 랜드마크의 위치로부터 상기 교차로 정보를 획득하는 단계는, 상기 추정된 제 1 랜드마크의 위치와 상기 추정된 제 2 랜드마크의 위치의 평균을 기초로 상기 교차로의 상기 중심 좌표를 획득할 수 있다.In addition, the intersection information includes a center coordinate of the intersection, and obtaining the intersection information from the estimated location of the first landmark and the estimated location of the second landmark may include: The center coordinates of the intersection may be obtained based on the average of the location of the landmark and the estimated location of the second landmark.

또한, 상기 차량의 위치를 추정하는 단계는, 상기 차량의 상기 GPS 정보를 기초로 상기 차량의 제 1 궤적을 추정하는 단계; 상기 차량의 상기 거동 정보를 기초로 상기 차량의 제 2 궤적을 추정하는 단계; 및 상기 제 1 궤적과 상기 제 2 궤적을 비교하여 상기 차량의 위치를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, estimating the position of the vehicle may include: estimating a first trajectory of the vehicle based on the GPS information of the vehicle; Estimating a second trajectory of the vehicle based on the behavior information of the vehicle; And estimating the position of the vehicle by comparing the first trajectory and the second trajectory.

또한, 상기 차량의 제 1 궤적을 추정하는 단계는, 상기 GPS 정보 중 유효하게 수신된 위성 신호의 개수를 확인하는 단계; 및 상기 유효하게 수신된 위성 신호의 개수가 임계 개수 이상인 경우, 상기 수신된 위성 신호를 이용하여 상기 차량의 제 1 궤적을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, estimating the first trajectory of the vehicle may include: checking the number of effectively received satellite signals among the GPS information; And estimating a first trajectory of the vehicle by using the received satellite signal when the number of the effectively received satellite signals is greater than or equal to the threshold number.

또한, 상기 제 1 궤적과 상기 제 2 궤적을 비교하여 상기 차량의 위치를 추정하는 단계는, 상기 제 1 궤적과 상기 제 2 궤적의 차이를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 차이가 임계 차이 이하인 경우, 상기 제 1 궤적과 상기 제 2 궤적의 평균을 기초로 상기 차량의 위치를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, estimating the position of the vehicle by comparing the first trajectory and the second trajectory may include obtaining a difference between the first trajectory and the second trajectory; And estimating the position of the vehicle based on an average of the first and second trajectories when the obtained difference is less than or equal to the threshold difference.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 추정 위치 획득 장치는, 차량의 거동 정보 및 상기 차량의 GPS 정보 중 적어도 하나를 기초로 상기 차량의 위치를 추정하는 위치 추정부; 상기 차량의 주변 영상 내 랜드마크를 기초로 교차로 정보를 획득하는 교차로 정보 획득부; 및 상기 획득된 교차로 정보를 지도 상에 매칭하여 상기 추정된 차량의 위치를 보정하는 추정 위치 보정부를 포함한다.An apparatus for obtaining an estimated location of a vehicle according to an embodiment of the present invention includes: a location estimating unit that estimates a location of the vehicle based on at least one of vehicle behavior information and GPS information of the vehicle; An intersection information acquisition unit that obtains intersection information based on a landmark in the surrounding image of the vehicle; And an estimated position correction unit that corrects the estimated position of the vehicle by matching the obtained intersection information on a map.

본 발명의 실시예에 의하면, 위성 신호를 포함하는 GPS 정보뿐만 아니라 차량의 거동 정보 및 차량의 주변 영상을 이용하여 보다 정확한 차량의 위치를 추정할 수 있다. 특히, 도심지나 터널과 같이 위성 신호가 약한 지역에서도 차량에 대한 위치 추정의 정확도를 높일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to more accurately estimate the position of the vehicle using not only GPS information including satellite signals, but also vehicle behavior information and surrounding images of the vehicle. In particular, it is possible to increase the accuracy of estimating the location of a vehicle even in an area with a weak satellite signal such as an urban area or a tunnel.

또한, 이를 ADAS 또는 자율주행 차량에 적용함으로써, 정밀한 차량의 제어가 가능하고, 이를 통해 차량의 주행 안정성과 주행 효율성을 높일 수 있다.In addition, by applying this to an ADAS or an autonomous vehicle, precise vehicle control is possible, and through this, driving stability and driving efficiency of the vehicle can be improved.

도 1 및 2 는 여러 가지 실시예에 따른 차량의 위치 추정 시스템의 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 추정 위치 획득 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 위치 추정 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 거동 정보를 기초로 차량의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 궤적 및 제 2 궤적을 매칭하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지도 내 도로 정보를 이용하여 추정된 차량의 위치를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 정보 획득 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 영상 내 제 1 랜드마크를 예시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 영상 내 제 2 랜드마크를 예시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 정보 획득부가 제 1 랜드마크의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 정보 획득부가 두 개의 주변 영상을 이용하여 제 2 랜드마크의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 정보 획득부가 복수의 주변 영상을 이용하여 제 2 랜드마크의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 정보 획득 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교차로 정보 획득 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 추정된 차량의 위치를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
1 and 2 are control block diagrams of a vehicle position estimation system according to various embodiments.
3 is a flowchart of a method of obtaining an estimated position of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a method of estimating a location of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a method of estimating a position of a vehicle based on behavior information according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a method of matching a first trajectory and a second trajectory according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining a method of correcting an estimated vehicle position using road information in a map according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart of a method of obtaining intersection information according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a first landmark in a surrounding image according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating a second landmark in a surrounding image according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating a method of estimating a location of a first landmark by an intersection information acquisition unit according to an embodiment of the present invention.
12 is a view for explaining a method of estimating a position of a second landmark by using two surrounding images by an intersection information acquisition unit according to an embodiment of the present invention.
13 is a diagram for explaining a method of estimating a position of a second landmark by using a plurality of surrounding images by an intersection information acquisition unit according to an embodiment of the present invention.
14 is a diagram illustrating a method of obtaining intersection information according to an embodiment of the present invention.
15 is a diagram for describing a method of obtaining intersection information according to another embodiment of the present invention.
16 is a diagram illustrating a method of correcting an estimated vehicle position according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and are common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in an embodiment of the present invention, which may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

도 1 및 2 는 여러 가지 실시예에 따른 차량의 위치 추정 시스템의 제어 블록도이다. 1 and 2 are control block diagrams of a vehicle position estimation system according to various embodiments.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량의 추정 위치 획득 시스템(1)은 차량(V) 및 차량의 추정 위치 획득 장치(100)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a system 1 for obtaining an estimated position of a vehicle according to an exemplary embodiment may include a vehicle V and an apparatus 100 for obtaining an estimated position of the vehicle.

차량(V)은 도로나 선로를 따라 주행하면서 인간, 물건 또는 동물 등을 하나의 위치에서 다른 위치로 이동시킬 수 있는 운송 수단을 의미할 수 있다. 일 실시예에 따른 차량(V)은 삼륜 또는 사륜 자동차, 모터사이클 등의 이륜 자동차, 건설 기계, 원동기장치자전거, 자전거 및 선로를 주행하는 열차 등을 포함할 수 있다.The vehicle V may refer to a transportation means capable of moving humans, objects, animals, etc. from one location to another while driving along a road or track. The vehicle V according to an exemplary embodiment may include a three-wheeled or four-wheeled vehicle, a two-wheeled vehicle such as a motorcycle, a construction machine, a prime mover bicycle, a bicycle, and a train running on a track.

도 1의 차량(V)은 GPS 모듈을 구비하여, 적어도 하나의 GPS(Global Position System) 위성으로부터 항법 데이터(Navigation Data)를 포함하는 위성 신호를 수신할 수 있다. 차량(V)은 위성 신호에 기초하여 GPS 기반 차량(V)의 현재 위치 및 차량(V)의 진행 방향 등을 획득할 수 있다. 이 때, GPS 모듈은 복수의 GPS 위성 각각으로부터 복수의 위성 신호를 수신할 수 있다.The vehicle V of FIG. 1 includes a GPS module and may receive a satellite signal including navigation data from at least one Global Position System (GPS) satellite. The vehicle V may acquire a current location of the GPS-based vehicle V and a traveling direction of the vehicle V based on a satellite signal. In this case, the GPS module may receive a plurality of satellite signals from each of the plurality of GPS satellites.

또한, 도 1의 차량(V)은 일반 지도 및/또는 정밀 지도를 미리 저장할 수 있다. 여기서, 일반 지도는 도로 정보를 포함하고, 일 예로 내비게이션 지도로 구현될 수 있다. 내비게이션 지도는 링크와 노드로 표현되는 도로 정보를 포함하는 지도를 의미할 수 있다. 도로 정보로서 링크와 노드에 대해서는 후술한다.In addition, the vehicle V of FIG. 1 may store a general map and/or a precision map in advance. Here, the general map includes road information and may be implemented as a navigation map, for example. The navigation map may mean a map including road information represented by links and nodes. Links and nodes as road information will be described later.

정밀 지도는 일반 지도보다 더 많은 정보를 포함하는 지도로서, 안전하고 정밀한 차량(V)제어를 위해 높은 정확도를 가지며, 도로의 평면 위치뿐만 아니라 고도, 경사, 곡률 등에 대한 정보를 포함하는 지도를 의미할 수 있다. 또한, 정밀 지도는 차선, 표지판, 신호등, 가드레일과 같은 도로 시설물에 대한 정보를 더 포함하는 지도를 의미할 수 있다. A precision map is a map that includes more information than a general map, and has high accuracy for safe and precise vehicle (V) control, and refers to a map that includes information on altitude, slope, curvature, etc. as well as the plane position of the road. can do. Also, the precision map may mean a map further including information on road facilities such as lanes, signs, traffic lights, and guard rails.

아울러, 도 1의 차량(V)은 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance System)이 탑재될 수 있다. 여기서, 첨단 운전자 보조 시스템이란 운전자의 부담을 경감시켜주고 편의를 증진시켜주기 위해 차량(V) 상태, 운전자 상태, 주변 환경 정보와 같은 주행 환경 정보를 제공하거나 능동적으로 차량(V)을 제어하는 시스템을 의미할 수 있다.In addition, the vehicle V of FIG. 1 may be equipped with an Advanced Driver Assistance System (ADAS). Here, the advanced driver assistance system is a system that provides driving environment information such as vehicle (V) status, driver status, and surrounding environment information or actively controls the vehicle (V) in order to reduce the burden on the driver and improve convenience. Can mean

차량(V)에 탑재된 첨단 운전자 보조 시스템은 차량(V)의 주행 환경을 감지하기 위한 감지 수단을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 감지 수단은 차량(V) 주변으로 펄스를 조사하고, 해당 방향에 위치하는 물체로부터 반사되는 에코 펄스를 수신하여 주행 환경을 감지하는 레이더(Radar), 차량(V) 주변으로 레이저를 조사하고, 해당 방향에 위치하는 물체로부터 반사되는 레이저를 수신하는 라이다(LiDAR), 및/또는 차량(V) 주변으로 초음파를 조사하고, 해당 방향에 위치하는 물체로부터 반사되는 에코 초음파를 수신하는 초음파 센서 등을 포함할 수 있다. The advanced driver assistance system mounted on the vehicle V may include a sensing means for detecting a driving environment of the vehicle V. The sensing means according to an embodiment is a radar that detects a driving environment by irradiating a pulse around the vehicle V and receiving an echo pulse reflected from an object located in a corresponding direction, and a laser around the vehicle V. And/or a LiDAR that receives a laser reflected from an object located in a corresponding direction, and/or an ultrasonic wave is irradiated around the vehicle (V), and an echo ultrasound reflected from an object located in the corresponding direction is received. It may include an ultrasonic sensor and the like.

또한, 첨단 운전자 보조 시스템은 감지 수단으로서 카메라를 포함할 수 있다. 카메라는 차량(V)의 전방, 측방, 및/또는 후방을 향하도록 마련되어, 해당 방향으로의 주변 영상을 촬영할 수 있다. 촬영된 주변 영상은 영상처리 과정을 통해 차량(V) 주변의 물체뿐만 아니라 차선이나 표지판 등의 정보를 획득하는 기초가 될 수 있다.In addition, advanced driver assistance systems may include cameras as sensing means. The camera is provided to face the front, side, and/or rear of the vehicle V, and the surrounding images in the corresponding direction may be photographed. The captured surrounding image may be a basis for acquiring information such as lanes or signs as well as objects around the vehicle V through an image processing process.

한편, 차량(V)은 주행에 따른 거동 정보를 감지할 수 있는 거동 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 거동 정보란 차량(V)의 주행에 따른 움직임과 관련된 모든 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 거동 센서는 차량의 전방 휠 및/또는 후방 휠의 회전 속도를 감지하는 휠 속도 센서, 및 차량의 자세 정보를 감지하는 요 레이트(Yaw Rate) 센서를 포함할 수 있다.Meanwhile, the vehicle V may include a behavior sensor capable of detecting behavior information according to driving. Here, the behavior information may include all information related to the movement of the vehicle V. The behavior sensor according to an embodiment may include a wheel speed sensor that detects a rotation speed of a front wheel and/or a rear wheel of a vehicle, and a yaw rate sensor that detects attitude information of the vehicle.

차량의 추정 위치 획득 장치(100)는 차량(V)으로부터 수신한 정보를 이용하여 차량(V)의 위치를 추정 및 보정할 수 있다. 여기서, 차량의 위치는 위치 좌표뿐만 아니라 자세각을 포함할 수 있다. The apparatus 100 for obtaining the estimated position of the vehicle may estimate and correct the position of the vehicle V by using information received from the vehicle V. Here, the position of the vehicle may include an attitude angle as well as position coordinates.

위치 추정을 위해, 차량의 추정 위치 획득 장치(100)는 공지된 여러 가지 통신 방법으로 차량(V)과 통신함으로써 정보를 교환할 수 있다. 일 실시예에 따른 차량의 추정 위치 획득 장치(100)는 CDMA, GSM, W-CDMA, TD-SCDMA, WiBro, LTE, EPC 등의 공지된 통신 방법을 채택하여 기지국을 거쳐 차량(V)과 통신할 수 있다. 이와는 달리, 다른 실시예에 따른 차량의 추정 위치 획득 장치(100)는 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(Ultra wideband), 적외선 통신(IrDA; Infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication)와 같은 통신 방법을 채택하여 소정 거리 이내에서 차량(V)과 통신할 수도 있다. 다만, 차량의 추정 위치 획득 장치가 차량(V)과 통신하는 방법은 상술한 실시예에 한정되지 않는다.For position estimation, the apparatus 100 for obtaining an estimated position of a vehicle may exchange information by communicating with the vehicle V through various known communication methods. The apparatus 100 for obtaining an estimated location of a vehicle according to an embodiment uses a known communication method such as CDMA, GSM, W-CDMA, TD-SCDMA, WiBro, LTE, and EPC to communicate with the vehicle V through a base station. can do. In contrast, the device 100 for obtaining an estimated location of a vehicle according to another embodiment includes a wireless LAN, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi Direct (WFD), By adopting a communication method such as UWB (Ultra wideband), infrared communication (IrDA; Infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC (Near Field Communication), it is also possible to communicate with the vehicle (V) within a predetermined distance. However, the method of communicating with the vehicle V by the apparatus for obtaining the estimated position of the vehicle is not limited to the above-described embodiment.

한편, 차량은 운전자에게 지도 정보와 함께 목적지까지의 경로 정보를 제공하는 내비게이션 시스템을 탑재할 수 있다. 내비게이션 시스템은 경로 정보를 지도 정보에 매칭하여 제공할 뿐만 아니라, 지도 정보 내 과속 단속 카메라의 위치와 같은 부가 정보도 제공하여 운전자의 안전 운행을 도울 수 있다.Meanwhile, the vehicle may be equipped with a navigation system that provides the driver with map information and route information to a destination. The navigation system not only matches and provides route information with map information, but also provides additional information such as the location of a speeding camera in the map information to help the driver's safe driving.

내비게이션 시스템은 GPS 위성으로부터 수신된 위성 신호를 이용하여 차량 위치를 추정할 수 있다. 내비게이션 시스템에 의해 이용되는 내비게이션 지도는 링크와 노드로 구성되는데, 내비게이션 시스템은 수신된 위성 신호를 기초로 차량의 진행 방향과 유사한 내비게이션 지도 상의 링크를 확인하고, 확인된 링크 중 수신된 위성 신호에 기반한 차량의 위치와 가장 인접한 링크로 매칭하여 차량의 위치를 추정할 수 있다. The navigation system may estimate a vehicle position using a satellite signal received from a GPS satellite. The navigation map used by the navigation system consists of links and nodes.The navigation system checks a link on the navigation map similar to the direction of the vehicle based on the received satellite signal, and is based on the received satellite signal among the identified links. The location of the vehicle can be estimated by matching the location of the vehicle with the closest link.

이 때, 내비게이션 시스템은 위성 신호에 기반한 차량의 위치와 인접한 링크 간의 거리가 임계치 이하이면 최종적으로 추정되는 차량의 위치를 유효하다고 판단하지만, 해당 거리가 임계치를 초과하면 경로 이탈로 판단할 수 있다. 그러나, 도심지나 터널과 같이 위성 신호의 세기가 약한 곳에서, 내비게이션 시스템은 위성 신호 기반 차량의 위치를 오인식하거나, 인접한 링크를 부정확하게 확인함으로써, 차량의 위치 정확도가 현저하게 낮아지거나, 반복적으로 경로 이탈로 판단할 수 있다.In this case, if the distance between the location of the vehicle based on the satellite signal and the adjacent link is less than or equal to the threshold value, the navigation system determines that the finally estimated vehicle location is valid, but if the distance exceeds the threshold value, it may determine that the route is deviated. However, in places where the strength of the satellite signal is weak, such as an urban center or a tunnel, the navigation system misrecognizes the location of a satellite signal-based vehicle or incorrectly identifies adjacent links, thereby significantly lowering the vehicle's location accuracy or repetitively. It can be judged as a departure.

이를 해결하기 위해, 차량의 추정 위치 획득 장치(100)는 주행 도로 상의 교차로 정보를 지도, 특히 내비게이션 지도의 노드 상에 매칭하여 추정된 차량(V)의 위치를 보정할 수 있다.In order to solve this, the apparatus 100 for obtaining an estimated location of a vehicle may correct the estimated location of the vehicle V by matching information of an intersection on a driving road on a map, in particular, a node of a navigation map.

이를 위해, 차량의 추정 위치 획득 장치(100)는 차량의 거동 정보 및 상기 차량의 GPS 정보를 기초로 상기 차량의 위치를 추정하는 위치 추정부(110); 상기 차량의 주변 영상 내 랜드마크를 기초로 교차로 정보를 획득하는 교차로 정보 획득부(120); 및 상기 획득된 교차로 정보를 지도 상에 매칭하여 상기 추정된 차량의 위치를 보정하는 추정 위치 보정부(130)를 포함할 수 있다.To this end, the apparatus 100 for obtaining an estimated position of a vehicle includes a position estimating unit 110 for estimating the position of the vehicle based on the vehicle behavior information and GPS information of the vehicle; An intersection information acquisition unit 120 that obtains intersection information based on a landmark in the surrounding image of the vehicle; And an estimated position correction unit 130 for correcting the estimated position of the vehicle by matching the obtained intersection information on a map.

한편, 도 1에서는 차량의 추정 위치 획득 장치(100)가 차량(V)과 별개로 마련되어 차량의 추정 위치 획득 시스템(1)을 구성하는 경우에 대하여 예시하고 있으나, 이와는 달리 차량의 추정 위치 획득 장치(100)가 차량(V) 내부에 마련되는 것도 가능할 수 있다.Meanwhile, in FIG. 1, a case in which the vehicle estimated position obtaining device 100 is provided separately from the vehicle V to form the vehicle estimated position obtaining system 1 is illustrated, but unlike this, the vehicle estimated position obtaining device It may be possible for 100 to be provided inside the vehicle V.

도 2를 참조하면, 다른 실시예에 따른 차량의 추정 위치 획득 시스템(1)은 차량의 추정 위치 획득 장치(100)를 포함하는 차량(V)으로 구성될 수 있다. 다만, 차량의 추정 위치 획득 장치(100)가 마련되는 방식을 제외하고는, 도 2의 차량의 추정 위치 획득 시스템(1)과 도 2의 차량의 추정 위치 획득 시스템(1)의 동작 방식을 동일하다.Referring to FIG. 2, a system 1 for obtaining an estimated position of a vehicle according to another exemplary embodiment may be composed of a vehicle V including an apparatus 100 for obtaining an estimated position of a vehicle. However, except for the method in which the apparatus 100 for obtaining the estimated position of the vehicle is provided, the operation method of the system 1 for obtaining the estimated position of the vehicle of FIG. 2 and the system for obtaining the estimated position of the vehicle 1 of FIG. 2 is the same. Do.

이하에서는 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 추정 위치 획득 방법을 상술한 차량의 추정 위치 획득 장치(100)의 각 구성의 동작을 중심으로 설명한다.Hereinafter, a method of obtaining an estimated position of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3, focusing on the operation of each component of the above-described apparatus 100 for obtaining an estimated position of a vehicle.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 추정 위치 획득 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a method of obtaining an estimated position of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

먼저, 차량의 추정 위치 획득 장치(100)는 차량(V)의 거동 정보 및 차량(V)의 GPS 정보를 기초로 차량(V)의 위치를 추정할 수 있다(S100). 구체적으로, 차량(V)의 추정 위치 획득 장치(100) 중 위치 추정부(110)는 차량(V)의 거동 정보 및 차량(V)의 GPS 정보 각각을 기초로 차량(V)의 이동 궤적을 획득하고, 이를 기초로 차량(V)의 위치를 추정할 수 있다. First, the apparatus 100 for obtaining an estimated position of the vehicle may estimate the position of the vehicle V based on the behavior information of the vehicle V and the GPS information of the vehicle V (S100). Specifically, the position estimation unit 110 of the apparatus 100 for obtaining the estimated position of the vehicle V calculates the movement trajectory of the vehicle V based on the behavior information of the vehicle V and the GPS information of the vehicle V. It is obtained, and the position of the vehicle V may be estimated based on this.

이하에서는 도 4를 참조하여 차량(V)의 위치를 추정하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of estimating the position of the vehicle V will be described with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 위치 추정 방법의 흐름도이다.4 is a flowchart of a method of estimating a location of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

먼저, 위치 추정부(110)는 차량(V)의 GPS 정보를 기초로 차량(V)의 제 1 궤적을 추정할 수 있다(S110). 이를 위해, 위치 추정부(110)는 주행 중인 차량(V)이 복수의 시점에서 획득한 GPS 정보를 이용할 수 있다. 위치 추정부(110)는 복수의 GPS 정보 각각에 대한 차량(V)의 위치를 추정한 후, 이로부터 차량(V)의 제 1 궤적을 추정할 수 있다.First, the location estimating unit 110 may estimate the first trajectory of the vehicle V based on GPS information of the vehicle V (S110). To this end, the location estimating unit 110 may use GPS information obtained from a plurality of viewpoints by the vehicle V being driven. After estimating the position of the vehicle V for each of the plurality of GPS information, the position estimating unit 110 may estimate a first trajectory of the vehicle V from the position of the vehicle V.

여기서, GPS 정보는 GPS 위성으로부터 차량(V)에 탑재된 GPS 모듈에 의해 수신되는 위성 신호를 포함할 수 있고, 위성 신호는 GPS 모듈, 즉 차량(V)의 위치 좌표를 포함할 수 있다. 이 때, 위치 추정부(110)는 GPS 모듈에 의해 유효하게 수신된 위성 신호의 개수를 확인할 수 있다. 만약, 유효하게 수신된 위성 신호의 개수가 임계 개수 이상인 경우, 위치 추정부(110)는 해당 위성 신호를 유효하다고 판단하여 제 1 궤적을 추정하는데 이용할 수 있다.Here, the GPS information may include a satellite signal received by a GPS module mounted on the vehicle V from a GPS satellite, and the satellite signal may include a GPS module, that is, the position coordinates of the vehicle V. At this time, the location estimating unit 110 may check the number of satellite signals effectively received by the GPS module. If the number of effectively received satellite signals is greater than or equal to the threshold number, the position estimation unit 110 may determine that the satellite signal is valid and use it to estimate the first trajectory.

그 다음, 위치 추정부(110)는 차량(V)의 거동 정보를 기초로 차량(V)의 제 2 궤적을 추정할 수 있다(S120). 이를 위해, 위치 추정부(110)는 주행 중인 차량(V)이 복수의 시점에서 획득한 거동 정보를 이용할 수 있다. 특히, 복수의 거동 정보의 획득 시점 각각은 복수의 GPS 정보 획득 시점 각각과 동일하거나, 복수의 GPS 정보 획득 시점이 형성하는 시간 구간 내에 복수의 거동 정보 획득 시점이 속할 수 있다.Then, the location estimating unit 110 may estimate the second trajectory of the vehicle V based on the behavior information of the vehicle V (S120). To this end, the position estimating unit 110 may use the behavior information obtained by the vehicle V being driven at a plurality of viewpoints. In particular, each acquisition time point of the plurality of behavior information may be the same as each of the plurality of GPS information acquisition time points, or a plurality of motion information acquisition time points may belong within a time interval formed by the plurality of GPS information acquisition time points.

위치 추정부(110)는 복수의 거동 정보 각각에 대한 차량(V)의 위치를 추정한 후, 이로부터 차량(V)의 제 2 궤적을 추정할 수 있다. 이하에서는 도 5를 참조하여 거동 정보를 기초로 차량(V)의 위치를 추정하는 방법을 설명한다.After estimating the position of the vehicle V for each of the plurality of motion information, the position estimating unit 110 may estimate a second trajectory of the vehicle V from the position of the vehicle V. Hereinafter, a method of estimating the position of the vehicle V based on the behavior information will be described with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 거동 정보를 기초로 차량의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram illustrating a method of estimating a position of a vehicle based on behavior information according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, k시점에 원점 O에 위치하는 폭이 b인 차량(v)이 곡선 주행하여 k+1시점에 A에 위치하는 경우, 휠 속도 센서의 감지 값을 기초로 k+1시점에 차량(v)의 위치를 구할 수 있다. Referring to FIG. 5, when a vehicle (v) with a width b located at the origin O at the k time curve travels and is located at A at the k+1 time point, the k+1 time point based on the detected value of the wheel speed sensor. The location of the vehicle (v) can be obtained.

휠 속도 센서에 의해 차량(v)의 좌측 휠에 대한 이동 거리 Sl과 우측 휠에 대한 이동 거리 Sr가 제공되면, k+1시점에서의 차량(v)의 위치 (x', y')는 수학식 1에 따라 추정될 수 있다.If the moving distance S l of the left wheel of the vehicle v and the moving distance S r of the right wheel are provided by the wheel speed sensor, the position of the vehicle v at point k+1 (x', y') Can be estimated according to Equation 1.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, 행렬[x(k), y(k), θ(k)]는 k 시점에서의 차량(v)의 위치, 및 진행 방향을 의미하고, Sr은 차량(v)의 우측 휠 속도에 따른 이동거리, Sl은 차량(v)의 좌측 휠 속도에 따른 이동거리를 의미할 수 있다.Here, the matrix [x(k), y(k), θ(k)] means the position and direction of the vehicle v at the point k, and S r is the speed of the right wheel of the vehicle v The moving distance according to S l may mean a moving distance according to the speed of the left wheel of the vehicle v.

또한, k시점과 k+1시점 사이의 θ의 변화량인 Δθ는 요레이트 값에 의해 획득될 수도 있다.Further, Δθ, which is the amount of change in θ between the k time point and the k+1 time point, may be obtained by the yaw rate value.

다시 도 4를 참조하면, 위치 추정부(110)는 제 1 궤적과 제 2 궤적을 기초로 차량(V)의 위치를 추정할 수 있다(S130). 이를 위해, 위치 추정부(110)는 제 1 궤적과 제 2 궤적을 비교할 수 있다. 이하에서는 도 6을 참조하여, 제 1 궤적과 제 2 궤적을 비교하여 차량(V)의 위치를 추정하는 방법을 설명한다.Referring back to FIG. 4, the position estimating unit 110 may estimate the position of the vehicle V based on the first trajectory and the second trajectory (S130). To this end, the position estimation unit 110 may compare the first trajectory and the second trajectory. Hereinafter, a method of estimating the position of the vehicle V by comparing the first trajectory and the second trajectory will be described with reference to FIG. 6.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 궤적 및 제 2 궤적을 매칭하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram illustrating a method of matching a first trajectory and a second trajectory according to an embodiment of the present invention.

GPS 정보와 달리, 차량(V)의 거동 정보를 기초로 추정되는 차량(V)의 위치는 절대 위치의 추정이 불가능할 수 있다. 다만, 수백 m 이하의 짧은 차량(V) 이동 거리에 대해서는 비교적 정확하게 차량(V)의 위치를 추정할 수 있다. 따라서, 위치 추정부(110)는 GPS 정보를 기초로 추정되는 제 1 궤적을 거동 정보를 기초로 추정되는 제 2 궤적과 비교함으로써, GPS 정보로부터 추정되는 차량(V)의 위치의 유효성을 검증할 수 있다.Unlike GPS information, the position of the vehicle V, which is estimated based on the behavior information of the vehicle V, may not be able to estimate the absolute position. However, for a short moving distance of the vehicle V of several hundred m or less, the position of the vehicle V can be relatively accurately estimated. Therefore, the position estimation unit 110 compares the first trajectory estimated based on the GPS information with the second trajectory estimated based on the behavior information, thereby verifying the validity of the position of the vehicle V estimated from the GPS information. I can.

구체적으로, 위치 추정부(110)는 제 1 궤적과 제 2 궤적을 비교하여 그 차이를 획득할 수 있다. 도 6을 참조하면, 위치 추정부(110)는 GPS 정보를 기초로 추정되는 제 1 궤적과 거동 정보를 기초로 추정되는 제 2 궤적을 매칭하고, 매칭 결과에 따른 오차를 획득할 수 있다.Specifically, the position estimation unit 110 may obtain a difference by comparing the first trajectory and the second trajectory. Referring to FIG. 6, the position estimation unit 110 may match a first trajectory estimated based on GPS information and a second trajectory estimated based on the behavior information, and obtain an error according to the matching result.

그 다음, 획득된 차이가 임계 차이 이하인 경우, 위치 추정부(110)는 제 1 궤적과 제 2 궤적을 이용하여 차량(V)의 위치를 추정할 수 있다. 여기서, 임계 차이란 제 1 궤적이 유효한 것으로 판단될 때의 두 궤적간 최대 차이를 의미할 수 있다. 즉, 위치 추정부(110)는 제 1 궤적이 유효한 경우에만, 두 궤적을 이용하여 차량(V)의 위치를 추정할 수 있다.Then, when the obtained difference is equal to or less than the threshold difference, the position estimating unit 110 may estimate the position of the vehicle V using the first trajectory and the second trajectory. Here, the critical difference may mean a maximum difference between two trajectories when the first trajectory is determined to be valid. That is, the position estimating unit 110 may estimate the position of the vehicle V using the two trajectories only when the first trajectory is valid.

위치 추정부(110)는 차이가 임계 차이 이하인 경우, 제 1 궤적과 제 2 궤적의 평균을 기초로 차량(V)의 위치를 추정할 수 있다. 구체적으로, 위치 추정부(110)는 수학식 2에 따라 k+1 시점에서 차량(V)의 위치 [xk+1, yk+1, θk+1]를 추정할 수 있다.When the difference is less than or equal to the threshold difference, the position estimating unit 110 may estimate the position of the vehicle V based on an average of the first and second trajectories. Specifically, the position estimating unit 110 may estimate the position [x k+1 , y k+1 , θ k+1 ] of the vehicle V at a time point k+1 according to Equation 2.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, xk+1(gps)와 yk+1(gps)는 k+1 시점에 GPS 정보를 기초로 추정된 차량(V)의 x축, y축 위치 좌표를 의미하고, θk+1(gps)는 k+1 시점에 GPS 정보를 기초로 추정된 차량(V)의 진행 방향을 의미하고, xk+1(dr)와 yk+1(dr)는 k+1 시점에 거동 정보를 기초로 추정된 차량(V)의 x축, y축 위치 좌표를 의미하고, θk+1(dr)는 k+1 시점에 거동 정보를 기초로 추정된 차량(V)의 진행 방향을 의미할 수 있다. 또한, w는 가중치로서, 두 궤적 간 차이가 임계 차이 이하이면 0.5, 그렇지 않은 경우에는 0으로 결정될 수 있다. Here, x k+1 (gps) and y k+1 (gps) refer to the x-axis and y-axis position coordinates of the vehicle V estimated based on GPS information at the time point k+1, and θ k+1 (gps) means the driving direction of the vehicle (V) estimated based on GPS information at the time k+1, and x k+1(dr) and y k+1(dr) are the behavior information at the time k+1 Refers to the x-axis and y-axis position coordinates of the vehicle V estimated based on, and θ k+1(dr) means the traveling direction of the vehicle V estimated based on the behavior information at the time k+1. can do. In addition, w is a weight, and may be determined as 0.5 if the difference between the two trajectories is less than or equal to the threshold difference, and 0 if not.

즉, 제 1 궤적이 유효한 경우, 위치 추정부(110)는 제 1 궤적과 제 2 궤적의 평균에 기초하여 차량(V)의 위치를 추정할 수 있다. 반면, 제 1 궤적이 유효하지 않은 경우, 위치 추정부(110)는 제 2 궤적, 즉 거동 정보 만을 이용하여 차량(V)의 위치를 추정할 수 있다. That is, when the first trajectory is valid, the position estimating unit 110 may estimate the position of the vehicle V based on the average of the first trajectory and the second trajectory. On the other hand, when the first trajectory is not valid, the position estimating unit 110 may estimate the position of the vehicle V using only the second trajectory, that is, behavior information.

아울러, 위치 추정부(110)는 지도를 이용하여 이렇게 추정된 차량(V)의 위치를 보정할 수도 있다. 이하에서는, 도 7을 참조하여, 지도 내 도로 정보를 이용하여 추정된 차량(V)의 위치를 보정하는 방법을 설명한다.In addition, the location estimation unit 110 may correct the estimated location of the vehicle V using a map. Hereinafter, a method of correcting the estimated position of the vehicle V using road information in the map will be described with reference to FIG. 7.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지도 내 도로 정보를 이용하여 추정된 차량의 위치를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for explaining a method of correcting an estimated vehicle position using road information in a map according to an embodiment of the present invention.

상술한 바와 같이, 차량(V)은 지도를 미리 저장할 수 있고, 저장되는 지도는 일반 지도 및/또는 정밀 지도를 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 일반 지도는 내비게이션 지도로 구현되고, 내비게이션 지도는 링크와 노드로 표현되는 도로 정보를 포함할 수 있다.As described above, the vehicle V may store a map in advance, and the stored map may include a general map and/or a precision map. In addition, a general map according to an embodiment may be implemented as a navigation map, and the navigation map may include road information represented by links and nodes.

도 7을 참조하면, 노드 N은 도로와 도로가 연결되는 위치를 의미하고, 교차로, 분기점 등을 포함할 수 있다. 또한, 노드 N을 통해 연결되는 링크 La, Lb는 도로의 형상을 나타내고, 도로의 진행 방향, 허용 속도 등의 정보를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, a node N denotes a location where a road is connected to a road, and may include an intersection, a junction, and the like. In addition, the links L a and L b connected through the node N represent a shape of a road and may include information such as a traveling direction of the road and an allowable speed.

위치 추정부(110)는 연속하여 추정되는 차량(V)의 위치를 기초로 차량(V)의 이동 궤적을 획득할 수 있다. 이렇게 획득된 이동 궤적에는 차량(V)의 진행 방향 정보가 포함되므로, 위치 추정부(110)는 이동 궤적의 진행 방향 정보와 유사한 링크를 지도 내에서 탐색할 수 있다. The position estimating unit 110 may obtain a movement trajectory of the vehicle V based on the continuously estimated position of the vehicle V. Since the moving trajectory obtained as described above includes information on the moving direction of the vehicle V, the location estimating unit 110 may search for a link similar to the moving direction information of the moving trajectory in the map.

그 다음, 위치 추정부(110)는 탐색된 링크 중 추정된 차량(V)의 위치로부터 가장 인접한 링크로 차량(V)의 위치를 보정할 수 있다. 도 7에서는 위치 추정부(110)가 차량(V)의 위치와 인접한 링크로서 링크 La를 탐색한 경우로서, 추정된 차량(V)의 위치 PG1을 링크 La 상의 위치 PG2로 보정하는 것을 예시한다.Then, the position estimating unit 110 may correct the position of the vehicle V from the estimated position of the vehicle V to the nearest link among the searched links. In FIG. 7, when the position estimating unit 110 searches for a link L a as a link adjacent to the position of the vehicle V, the estimated position P G1 of the vehicle V is corrected to the position P G2 on the link L a . Illustrate that.

이 때, 추정된 차량(V)의 위치 PG1로부터 보정하고자 하는 위치 PG2까지의 거리가 임계 거리를 초과하는 경우, 위치 추정부(110)는 추정된 차량(V)의 위치 추정된 차량(V)의 위치 PG1이 유효하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 위치 추정부(110)는 경로 이탈로 보아 차량(V)의 위치를 다시 추정할 수 있다.At this time, when the distance from the estimated location P G1 of the vehicle V to the location P G2 to be corrected exceeds the threshold distance, the location estimating unit 110 may determine the location of the estimated vehicle V. It can be determined that the position P G1 of V) is not valid. In this case, the position estimating unit 110 may reestimate the position of the vehicle V based on the route deviation.

다시 도 3을 참조하면, 상술한 방법에 따라 차량(V)의 위치를 추정한 후, 차량(V)의 추정 위치 획득 장치(100)는 차량(V)의 주변 영상 내 랜드마크를 기초로 교차로 정보를 획득할 수 있다(S200). 구체적으로, 차량(V)의 추정 위치 획득 장치(100)의 교차로 정보 획득부(120)는 차량(V)의 카메라에 의해 획득되는 주변 영상 내 랜드마크를 추출하고, 이로부터 교차로 정보를 획득할 수 있다. 이하에서는 도 8을 참조하여 교차로 정보를 획득하는 방법에 대해 설명한다.Referring back to FIG. 3, after estimating the position of the vehicle V according to the above-described method, the apparatus 100 for obtaining the estimated position of the vehicle V is an intersection based on the landmark in the surrounding image of the vehicle V. Information can be obtained (S200). Specifically, the intersection information acquisition unit 120 of the apparatus 100 for obtaining the estimated position of the vehicle V extracts a landmark in the surrounding image obtained by the camera of the vehicle V, and obtains intersection information from the landmark. I can. Hereinafter, a method of obtaining intersection information will be described with reference to FIG. 8.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 정보 획득 방법의 흐름도이다.8 is a flowchart of a method of obtaining intersection information according to an embodiment of the present invention.

먼저, 교차로 정보 획득부(120)는 차량(V)의 주변 영상으로부터 제 1 랜드마크 및 제 2 랜드마크를 추출할 수 있다(S210). 이하에서는, 도 9 및 10을 참조하여, 제 1 랜드마크와 제 2 랜드마크의 정의를 설명한다.First, the intersection information acquisition unit 120 may extract the first landmark and the second landmark from the surrounding image of the vehicle V (S210). Hereinafter, definitions of the first landmark and the second landmark will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 영상 내 제 1 랜드마크를 예시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 주변 영상 내 제 2 랜드마크를 예시한 도면이다. 도 9 및 10에서는 주변 영상을 차량(V)의 전방에 대한 전방 영상으로 한다.9 is a diagram illustrating a first landmark in a surrounding image according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a diagram illustrating a second landmark in a surrounding image according to an embodiment of the present invention. In FIGS. 9 and 10, the surrounding image is a front image of the front of the vehicle V.

도 9를 참조하면, 차량(V)의 전방에 교차로가 존재할 수 있다. 이 때, 제 1 랜드마크는 교차로를 향하는 차량(V)의 교차로 진입 경로 상에 위치하는 랜드마크를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따른 제 1 랜드마크는 도로 상의 정지선 LM1을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9, an intersection may exist in front of the vehicle V. In this case, the first landmark may mean a landmark located on the intersection entry path of the vehicle V facing the intersection. The first landmark according to an embodiment may include a stop line L M1 on a road.

또한, 도 10을 참조하면, 제 2 랜드마크는 교차로를 향하는 차량(V)의 교차로 진출 경로 상에 위치하는 랜드마크를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따른 제 2 랜드마크는 신호등 LM2를 포함할 수 있다.In addition, referring to FIG. 10, the second landmark may mean a landmark located on an exit path of the vehicle V facing the intersection. The second landmark according to an embodiment may include a traffic light L M2 .

이하에서는 설명의 편의 상, 제 1 랜드마크가 정지선이고, 제 2 랜드마크가 신호등인 경우를 전제한다.Hereinafter, for convenience of description, it is assumed that the first landmark is a stop line and the second landmark is a traffic light.

교차로 정보 획득부(120)는 주변 영상 내 제 1 랜드마크 및 제 2 랜드마크를 추출하기 위해 미리 생성된 랜드마크 학습기를 이용할 수 있다. 랜드마크 학습기는 학습 주변 영상을 딥러닝과 같은 기계 학습 방법을 통해 학습함으로써 생성되고, 주변 영상이 입력되면, 출력으로서 주변 영상 내 제 1 랜드마크 및 제 2 랜드마크를 추출할 수 있다. The intersection information acquisition unit 120 may use a landmark learner generated in advance to extract the first landmark and the second landmark in the surrounding image. The landmark learner is generated by learning the learning surrounding image through a machine learning method such as deep learning, and when the surrounding image is input, the first landmark and the second landmark in the surrounding image may be extracted as outputs.

그 다음, 교차로 정보 획득부(120)는 제 1 랜드마크 및 제 2 랜드마크의 위치를 추정할 수 있다(S220). 이 때, 교차로 정보 획득부(120)는 제 1 랜드마크와 제 2 랜드마크 각각의 위치를 서로 다른 방법에 따라 추정할 수 있다. Then, the intersection information acquisition unit 120 may estimate the positions of the first landmark and the second landmark (S220). In this case, the intersection information acquisition unit 120 may estimate locations of the first landmark and the second landmark according to different methods.

이하에서는 먼저, 도 11을 참조하여, 제 1 랜드마크의 위치 추정 방법을 설명한 후, 도 12 및 13을 참조하여, 제 2 랜드마크의 위치 추정 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of estimating a position of a first landmark will be described with reference to FIG. 11, and then a method of estimating a position of a second landmark will be described with reference to FIGS. 12 and 13.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 정보 획득부가 제 1 랜드마크의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 정보 획득부가 두 개의 주변 영상을 이용하여 제 2 랜드마크의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 정보 획득부가 복수의 주변 영상을 이용하여 제 2 랜드마크의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.11 is a view for explaining a method of estimating a location of a first landmark by an intersection information acquisition unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a diagram illustrating a method of estimating the location of a first landmark by an intersection information acquisition unit according to an embodiment of the present invention. A diagram for explaining a method of estimating the location of a second landmark using an image, and FIG. 13 is a diagram for an intersection information acquisition unit according to an embodiment of the present invention to determine the location of a second landmark by using a plurality of surrounding images. It is a figure for demonstrating the method of estimation.

정지선에 대한 제 1 랜드마크의 위치 Pw를 획득하기 위해, 교차로 정보 획득부(120)는 지면을 평지로 가정할 수 있다. 그 다음, 주변 영상 내 정지선의 양 끝점에 해당하는 픽셀 좌표 m을 카메라가 정면을 향할 때의 좌표 mnew로 변환할 수 있다. 구체적으로, 교차로 정보 획득부(120)는 수학식 3에 따라 카메라(C)가 정면을 향할 때의 영상 좌표계에 따라 변환된 정지선의 양 끝점 좌표 mnew를 획득할 수 있다.In order to obtain the position Pw of the first landmark with respect to the stop line, the intersection information acquisition unit 120 may assume that the ground is flat. Then, the pixel coordinate m corresponding to both end points of the stop line in the surrounding image may be converted to the coordinate m new when the camera faces the front. Specifically, the intersection information acquisition unit 120 may obtain coordinates m new of both end points of the stop line converted according to the image coordinate system when the camera C faces the front according to Equation 3.

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, K는 핀홀(pin-hole) 모델을 가정한 카메라(C)의 내부 파라미터 관련 캘리브레이션(calibration) 행렬을 의미하고, Rideal은 주변 영상에서의 픽셀 좌표를 카메라(C)가 정면을 향할 때의 영상 좌표계로 변환해주는 회전 행렬을 의미하고, m은 주변 영상에서 정지선의 양 끝점에 해당하는 픽셀 좌표를 의미할 수 있다.Here, K denotes a calibration matrix related to internal parameters of the camera C assuming a pin-hole model, and R ideal denotes the pixel coordinates in the surrounding image when the camera C faces the front. Denotes a rotation matrix transformed into an image coordinate system of, and m may mean pixel coordinates corresponding to both end points of the stop line in the surrounding image.

그 다음, 교차로 정보 획득부(120)는 수학식 4를 이용하여 지면에 대한 정지선으로부터 카메라(C)까지의 각도 θp를 구할 수 있다.Then, the intersection information acquisition unit 120 may obtain the angle θ p from the stop line to the ground to the camera C using Equation 4.

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, (unew,vnew)는 수학식 3에 의해 회전 변환된 정지선의 양 끝점 좌표 mnew의 x,y 값을 의미하고, (u0,v0)는 카메라 주점(principal point)을 의미할 수 있다.Here, (u new ,v new ) means the x,y values of the coordinates m new of both end points of the stop line transformed by Equation 3, and (u 0 ,v 0 ) means the principal point of the camera can do.

각도 θp를 획득한 후, 교차로 정보 획득부(120)는 카메라가 정면을 향할 때의 카메라 좌표계 기준 정지선의 양 끝점에 해당하는 3차원 위치 [Xc,Yc,Zc]를 구한다.After obtaining the angle θ p , the intersection information obtaining unit 120 obtains a three-dimensional position [Xc, Yc, Zc] corresponding to both end points of the reference stop line of the camera coordinate system when the camera faces the front.

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서, h는 지면으로부터 카메라(C) 장착 높이를 의미하고, z는 카메라(C)의 위치를 지면에 사영시켰을 때의 정지선과의 거리를 의미하고, fx와 fy는 초점 거리를 의미할 수 있다.Here, h refers to the height of the camera (C) mounting from the ground, z refers to the distance to the stop line when the position of the camera (C) is projected onto the ground, and f x and f y refers to the focal length. I can.

마지막으로, 교차로 정보 획득부(120)는 카메라(C)와 차량(V) 간 외부 파라미터와 위치 추정부(110)에 의해 추정된 차량(V)의 위치 및 이동 방향을 이용하여 [Xc,Yc,Zc]로부터 정지선의 절대 좌표계 기준 3차원 위치인 PW[Xw,Yw,Zw]를 구할 수 있다.Finally, the intersection information acquisition unit 120 uses the external parameters between the camera C and the vehicle V and the position and movement direction of the vehicle V estimated by the position estimation unit 110 to [X c , From Y c ,Z c ], P W [X w ,Y w ,Z w ], which is the three-dimensional position of the stop line based on the absolute coordinate system, can be obtained.

아울러, 교차로를 향하는 차량(V)이 정지선으로 주행하면서 연속적으로 주변 영상을 획득하는 경우, 교차로 정보 획득부(120)는 각각의 주변 영상으로부터 정지선의 절대 좌표계 기준 3차원 좌표를 구할 수 있다. 이 때, 획득되는 정지선의 3차원 좌표가 정지선의 양 끝점인 경우, 교차로 정보 획득부(120)는 3차원 좌표의 평균을 정지선의 후보 위치로 추정할 수 있다. 그 다음, 교차로 정보 획득부(120)는 획득된 정지선의 후보 위치의 평균 또는 가장 나중에 획득된 주변 영상으로부터 추정된 정지선의 후보 위치를 정지선의 위치로 추정할 수 있다.In addition, when the vehicle V heading for the intersection continuously acquires surrounding images while driving on the stop line, the intersection information acquisition unit 120 may obtain 3D coordinates based on the absolute coordinate system of the stop line from each surrounding image. In this case, when the obtained 3D coordinates of the stop line are both end points of the stop line, the intersection information acquisition unit 120 may estimate the average of the 3D coordinates as a candidate position of the stop line. Then, the intersection information acquisition unit 120 may estimate the average of the obtained stop line candidate locations or the candidate location of the stop line estimated from the last obtained surrounding image as the location of the stop line.

또한, 제 2 랜드마크의 위치를 추정하기 위해, 교차로 정보 획득부(120)는 삼각 측량법(triangulation)을 이용할 수 있다. 구체적으로, 교차로 정보 획득부(120)는 서로 다른 위치에서 촬영된 최소 2장의 주변 영상에서 동일한 제 2 랜드마크를 추출하고, 추출 결과에 삼각 측량법을 적용함으로써 제 2 랜드마크의 3차원 위치를 추정할 수 있다.In addition, in order to estimate the location of the second landmark, the intersection information acquisition unit 120 may use triangulation. Specifically, the intersection information acquisition unit 120 extracts the same second landmark from at least two surrounding images captured at different locations, and estimates the three-dimensional position of the second landmark by applying triangulation to the extraction result. can do.

도 12를 참조하면, 카메라는 제 1 위치 L1에서 제 2 랜드마크를 촬영하여 제 1 주변 영상 I1을 획득하고, 제 2 위치 L2에서 제 2 랜드마크를 촬영하여 제 2 주변 영상 I2을 획득할 수 있다. 이 때, 교차로 정보 획득부(120)는 제 1 위치로부터 제 1 주변 영상 I1 내 제 2 랜드마크에 대응되는 픽셀 X1을 지나는 벡터 V1을 구하고, 제 2 위치 L2로부터 제 2 주변 영상 I2 내 제 2 랜드마크에 대응되는 픽셀 X2를 지나는 벡터 V2를 구할 수 있다. 그 다음, 교차로 정보 획득부(120)는 벡터 V1과 V2가 교차하는 점을 3차원 공간 상의 제 2 랜드마크 위치 P로 추정할 수 있다.Referring to FIG. 12, the camera captures a second landmark at a first position L 1 to obtain a first surrounding image I 1 , and captures a second landmark at a second position L 2 to obtain a second surrounding image I 2. Can be obtained. At this time, the intersection information acquisition unit 120 obtains a vector V 1 passing through the pixel X 1 corresponding to the second landmark in the first surrounding image I 1 from the first position, and the second surrounding image from the second position L 2 . A vector V 2 passing through the pixel X 2 corresponding to the second landmark in I 2 can be obtained. Then, the intersection information acquisition unit 120 may estimate a point where the vectors V 1 and V 2 intersect as the second landmark position P in the 3D space.

이러한 방법에 따라 제 2 랜드마크의 위치를 추정할 때, 결정되는 제 2 랜드마크 위치의 정확도는 제 2 랜드마크를 추출한 주변 영상의 수에 영향을 받을 수 있다. 상술한 바와 같이, 제 2 랜드마크의 3차원 공간 상의 위치를 추정하기 위해서는 최소 두 장의 주변 영상이 이용되는 바, 복수의 주변 영상으로부터 추정되는 복수의 3차원 위치의 평균을 3차원 공간 상의 제 2 랜드마크 위치로 추정함으로써 측정 오차를 줄일 수 있다.When estimating the position of the second landmark according to this method, the accuracy of the determined position of the second landmark may be affected by the number of surrounding images from which the second landmark is extracted. As described above, in order to estimate the position of the second landmark in the 3D space, at least two peripheral images are used, and the average of the plurality of 3D positions estimated from the plurality of surrounding images is calculated as the second in the 3D space. Measurement errors can be reduced by estimating the location of the landmark.

또한, 카메라에 의해 복수의 주변 영상이 촬영되는 복수의 위치 간 거리가 멀수록 상기 방법에 따라 추정되는 제 2 랜드마크의 3차원 위치 정확도가 높아질 수 있다. 이는 촬영 위치 간 거리가 멀수록 주변 영상으로부터 추출된 제 2 랜드마크의 픽셀 오차가 감소하여, 이를 기초로 결정되는 제 2 랜드마크의 3차원 위치 오차 역시 줄어들기 때문이다. 예를 들어, 1m만큼 이격된 두 위치에서 촬영된 두 장의 주변 영상 내 제 2 랜드마크의 위치 오차가 1픽셀이고, 2m만큼 이격된 두 위치에서 촬영된 두 장의 주변 영상 내 제 2 랜드마크의 위치 오차가 1픽셀인 경우, 각각을 기초로 결정되는 제 2 랜드마크의 3차원 위치는 후자의 경우가 정확도가 높다.In addition, as the distance between the plurality of locations where a plurality of surrounding images are captured by the camera increases, the 3D location accuracy of the second landmark estimated according to the above method may increase. This is because, as the distance between the photographing locations increases, the pixel error of the second landmark extracted from the surrounding image decreases, and the 3D position error of the second landmark determined based on this decreases. For example, the position error of the second landmark in two surrounding images taken at two locations separated by 1m is 1 pixel, and the location of the second landmark in two surrounding images taken at two locations separated by 2m When the error is 1 pixel, the 3D position of the second landmark determined based on each is highly accurate in the latter case.

도 13을 참조하면, 주변 영상은 복수의 위치(710, 720, 730)에서 각각 촬영될 수 있는데, 첫 번째 위치(710)에서 촬영된 주변 영상에 의해 추정된 제 2 랜드마크의 위치의 오차 범위(711)는 비교적 크지만, 두 번째 위치(720)에서의 주변 영상까지 고려하여 추정된 제 2 랜드마크 위치의 오차 범위(721)는 보다 작고, 세 번째 위치(730)에서의 주변 영상까지 고려하여 추정된 제 2 랜드마크 위치의 오차 범위(731)는 더욱 작아지는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 13, a surrounding image may be captured at a plurality of locations 710, 720, and 730, respectively, and an error range of the position of the second landmark estimated by the surrounding image captured at the first location 710 Although 711 is relatively large, the error range 721 of the second landmark position estimated by considering the surrounding image at the second position 720 is smaller, and considers the surrounding image at the third position 730 Thus, it can be confirmed that the error range 731 of the estimated second landmark position becomes smaller.

또는, 교차로 정보 획득부(120)는 제 2 랜드마크 위치를 추정하고, 추정된 제 2 랜드마크 위치에 대한 오차 범위, 즉 제 2 랜드마크 위치의 공분산이 소정의 임계치 이하인 것만을 이용할 수 있다. Alternatively, the intersection information acquisition unit 120 may estimate the location of the second landmark and use only the error range for the estimated location of the second landmark, that is, the covariance of the location of the second landmark is less than or equal to a predetermined threshold.

3차원의 제 2 랜드마크의 위치는, 상기 공분산이 주어지면 칼만 필터(Kalman filter)를 이용하여 보다 정확하게 추정 수 있다. 이 과정에서 아래의 수학식 6이 이용될 수 있다.The position of the 3D second landmark can be more accurately estimated using a Kalman filter when the covariance is given. In this process, Equation 6 below may be used.

Figure pat00006
Figure pat00006

여기서, d는 카메라의 렌즈로부터 제 2 랜드마크의 위치로 향하는 3차원의 방향 벡터를 의미하고, λ는 d=(a, b, c)T를 단위 벡터로 만들어 주는 정규화 목적의 상수이며, R은 카메라의 오리엔테이션을 나타내는 3차원 회전 행렬을 의미할 수 있다. 또한, K는 핀홀 모델을 가정한 카메라의 내부 파라미터 관련 캘리브레이션 행렬을 의미할 수 있다. 또한, 3차원 좌표로 표현되는 P*는 다음과 같은 수학식 7 내지 9에 따라 구해질 수 있다.Here, d denotes a three-dimensional direction vector from the lens of the camera to the position of the second landmark, λ is a constant for normalization purposes that makes d=(a, b, c) T as a unit vector, and R May mean a 3D rotation matrix representing the orientation of the camera. Also, K may mean a calibration matrix related to internal parameters of the camera assuming a pinhole model. In addition, P * represented by 3D coordinates can be obtained according to Equations 7 to 9 as follows.

Figure pat00007
Figure pat00007

Figure pat00008
Figure pat00008

Figure pat00009
Figure pat00009

여기서, (xi, yi, zi)는 카메라의 복수의 위치 중에서 i번째의 위치를 의미할 수 있다. 상기 수학식을 기초로 추정되는 제 2 랜드마크의 3차원 위치 P의 공분산은 A-1이 되고, 이는 첫번째(i=1) 촬영 위치에서 촬영된 주변 영상 내 제 2 랜드마크의 3차원 위치의 오차를 나타낸다. Here, (x i , y i , z i ) may mean the i-th position among a plurality of positions of the camera. The covariance of the 3D position P of the second landmark estimated based on the above equation is A -1 , which is the 3D position of the second landmark in the surrounding image captured at the first (i=1) shooting position. Indicates an error.

또한, 상술한 방법에 따라 복수의 후보 제 2 랜드마크의 3차원 위치를 추정한 경우, 교차로 정보 획득부(120)는 복수의 후보 제 2 랜드마크의 3차원 위치 중 어느 하나 또는 이들의 평균 값을 제 2 랜드마크의 3차원 위치로 결정할 수 있다. In addition, in the case of estimating the three-dimensional positions of a plurality of candidate second landmarks according to the above-described method, the intersection information acquisition unit 120 may be May be determined as the 3D position of the second landmark.

다시 도 8을 참조하면, 제 1 랜드마크와 제 2 랜드마크의 위치를 추정한 후, 교차로 정보 획득부(120)는 추정된 제 1 랜드마크의 위치와 제 2 랜드마크의 위치로부터 교차로 정보를 획득할 수 있다(S230). 여기서, 교차로 정보는 교차로의 위치와 관련된 정보를 의미하며, 일 실시예에 따른 교차로 정보는 교차로의 중심 좌표를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8 again, after estimating the positions of the first landmark and the second landmark, the intersection information acquisition unit 120 retrieves intersection information from the estimated positions of the first landmark and the second landmark. It can be obtained (S230). Here, the intersection information means information related to the location of the intersection, and the intersection information according to an embodiment may include a center coordinate of the intersection.

일 실시예에 따른 교차로 정보 획득부(120)는 추정된 제 1 랜드마크의 위치와 추정된 제 2 랜드마크의 위치의 평균을 기초로 교차로의 중심 좌표를 획득할 수 있다. 이하에서는 도 14를 참조하여 일 실시예에 따른 교차로 정보 획득 방법을 설명한다.The intersection information acquisition unit 120 according to an embodiment may obtain the center coordinates of the intersection based on an average of the estimated location of the first landmark and the estimated location of the second landmark. Hereinafter, a method of obtaining intersection information according to an embodiment will be described with reference to FIG. 14.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차로 정보 획득 방법을 설명하기 위한 도면이다.14 is a diagram illustrating a method of obtaining intersection information according to an embodiment of the present invention.

상술한 바와 같이, 제 1 랜드마크는 교차로의 진입 경로 상에 존재하고, 제 2 랜드마크는 교차로의 진출 경로 상에 존재할 수 있다. 구체적으로, 교차로의 대표 위치는 제 1 랜드마크와 제 2 랜드마크 사이에 결정되는 영역 내에서 제 1 랜드마크의 위치 및 제 2 랜드마크의 위치와의 관계에 의해 결정될 수 있다. 여기서, 대표 위치란 지도 상에 교차로를 매핑하기 위해 하나의 좌표로 표현 가능한 위치를 의미할 수 있다. 만약, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 추정 위치 획득 장치(100)가 내비게이션 지도를 이용하는 경우, 내비게이션 지도 상의 교차로 노드에 대응되는 교차로 중심 좌표를 교차로의 대표 위치로 가정할 수 있다.As described above, the first landmark may exist on the entry path of the intersection, and the second landmark may exist on the exit path of the intersection. Specifically, the representative position of the intersection may be determined by a relationship between the position of the first landmark and the position of the second landmark within the area determined between the first landmark and the second landmark. Here, the representative location may mean a location that can be expressed in one coordinate to map an intersection on a map. If the apparatus 100 for obtaining an estimated location of a vehicle according to an embodiment of the present invention uses a navigation map, the coordinates of the intersection center corresponding to the intersection node on the navigation map may be assumed as the representative location of the intersection.

교차로의 대표 위치를 교차로 중심 좌표로 가정할 경우, 교차로 정보 획득부(120)는 제 1 랜드마크 및 제 2 랜드마크의 종류에 따라 제 1 랜드마크의 위치와 제 2 랜드마크의 위치 사이에서 교차로 중심 좌표를 결정할 수 있다. 만약, 제 1 랜드마크가 정지선을 의미하고, 제 2 랜드마크가 신호등을 의미하는 경우, 교차로 정보 획득부(120)는 추정된 제 1 랜드마크의 위치와 추정된 제 2 랜드마크의 위치의 평균을 교차로의 중심 좌표로 결정할 수 있다. If the representative location of the intersection is assumed to be the intersection center coordinate, the intersection information acquisition unit 120 is an intersection between the location of the first landmark and the location of the second landmark according to the type of the first landmark and the second landmark. The center coordinates can be determined. If the first landmark means a stop line and the second landmark means a traffic light, the intersection information acquisition unit 120 is an average of the estimated location of the first landmark and the estimated location of the second landmark. Can be determined as the coordinates of the center of the intersection.

도 14에서는 제 1 랜드마크로서 정지선의 추정 위치 PL과 제 2 랜드마크로서 신호등의 추정 위치 PS 를 획득한 경우를 예시한다. 교차로 정보 획득부(120)는 정지선의 추정 위치 PL 및 신호등의 추정 위치 Ps를 기초로 교차로의 대표 위치인 교차로 중심 좌표를 획득할 수 있다. 내비게이션 지도 상에서 정지선과 신호등이 하나의 노드에 연결되는 서로 반대 방향의 링크 상에 존재할 때, 교차로 정보 획득부(120)는 내비게이션 지도에 대응되도록, 정지선의 추정 위치 PL이 존재하는 제 1 링크와 및 신호등의 추정 위치 Ps가 존재하는 제 2 링크를 가정하고, 제 1 링크와 제 2 링크가 연결되는 위치를 교차로의 중심 좌표 Pc로 결정할 수 있다. 특히, 일 실시예에 따른 교차로 정보 획득부(120)는 정지선의 추정 위치 PL이 존재하는 제 1 링크와 및 신호등의 추정 위치 Ps의 평균을 교차로의 중심 좌표 Pc로 결정할 수 있다.14 illustrates a case in which an estimated position P L of a stop line is obtained as a first landmark and an estimated position P S of a traffic light is obtained as a second landmark. The intersection information acquisition unit 120 may obtain an intersection center coordinate, which is a representative location of the intersection, based on the estimated position P L of the stop line and the estimated position P s of the traffic light. When the stop line and the traffic light exist on the links in opposite directions connected to one node on the navigation map, the intersection information acquisition unit 120 includes a first link where the estimated stop line P L exists so as to correspond to the navigation map. And a second link in which the estimated position P s of a traffic light exists, and a position at which the first link and the second link are connected may be determined as the center coordinate P c of the intersection. In particular, the intersection information acquisition unit 120 according to an embodiment may determine an average of the first link where the estimated position P L of the stop line exists and the estimated position Ps of the traffic light as the center coordinate P c of the intersection.

이와는 달리, 교차로 정보 획득부(120)는 앞서 추정된 제 1 랜드마크의 위치와 제 2 랜드마크의 위치를 이용하지 않고, 교차로 정보를 획득할 수도 있다. 이하에서는 도 15를 참조하여 다른 실시예에 따른 교차로 정보 획득 방법을 설명한다.In contrast, the intersection information acquisition unit 120 may obtain intersection information without using the previously estimated positions of the first landmark and the second landmark. Hereinafter, a method of obtaining intersection information according to another embodiment will be described with reference to FIG. 15.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교차로 정보 획득 방법을 설명하기 위한 도면이다.15 is a diagram for describing a method of obtaining intersection information according to another embodiment of the present invention.

다른 실시예에 따른 교차로 정보 획득부(120)는 추정된 차량(V)의 위치와 이동 궤적을 기초로 교차로 정보를 획득할 수도 있다. 이를 위해, 교차로 정보 획득부(120)는 먼저 차량(V)의 좌회전 또는 우회전 여부를 판단할 수 있다. 추정된 차량(V)의 위치를 지도 상의 링크에 매칭할 때, 매칭된 링크로부터 추정된 차량(V)의 진행 방향이 임계치 이상으로 상이한 경우, 교차로 정보 획득부(120)는 해당 방향으로 차량(V)이 회전하고 있음을 판단할 수 있다.The intersection information acquisition unit 120 according to another embodiment may obtain intersection information based on the estimated location and movement trajectory of the vehicle V. To this end, the intersection information acquisition unit 120 may first determine whether the vehicle V turns left or right. When matching the estimated location of the vehicle V with a link on the map, if the traveling direction of the vehicle V estimated from the matched link is different by more than a threshold value, the intersection information acquisition unit 120 may move the vehicle ( It can be determined that V) is rotating.

만약, 차량(V)이 좌회전 또는 우회전하는 경우, 교차로 정보 획득부(120)는 차량(V)의 이동 궤적을 두 개의 직선으로 피팅(fitting)하고, 피팅된 직선의 교점을 교차로 중심 좌표로 결정할 수 있다. 도 15를 참조하면, 교차로 정보 획득부(120)는 복수의 시점에서 순차적으로 추정되는 차량(V)의 위치 PC1, PC2, PC3, PC4, PC5, PC6로부터 차량(V)의 이동 궤적을 획득하고, 이를 두 개의 직선 Ld1, Ld2로 피팅할 수 있다. 그 다음, 교차로 정보 획득부(120)는 두 개의 직선 Ld1, Ld2의 교점 PC를 교차로의 중심 좌표로 결정할 수 있다.If the vehicle V turns left or right, the intersection information acquisition unit 120 fits the moving trajectory of the vehicle V into two straight lines, and determines the intersection of the fitted straight lines as the intersection center coordinates. I can. Referring to FIG. 15, the intersection information acquisition unit 120 is a vehicle V from a position P C1 , P C2 , P C3 , P C4 , P C5 , and P C6 sequentially estimated at a plurality of viewpoints. We can obtain the movement trajectory of and fit it into two straight lines L d1 and L d2 . Then, the intersection information acquisition unit 120 may determine the intersection PC of the two straight lines L d1 and L d2 as the center coordinates of the intersection.

뿐만 아니라, 또 다른 실시예에 따른 교차로 정보 획득부(120)는 학습 주변 영상을 학습하여 생성되는 교차로 정보 추정기에 차량(V)의 주변 영상을 입력하여 교차로 정보를 획득할 수도 있다. 이를 위해, 교차로 정보 추정기는 사전에 미리 생성되어 차량(V)의 추정 위치 획득 장치(100) 또는 이와 통신 가능한 외부 장치에 저장될 수 있다.In addition, the intersection information acquisition unit 120 according to another embodiment may acquire intersection information by inputting an image around the vehicle V into an intersection information estimator generated by learning a learning surrounding image. To this end, the intersection information estimator may be generated in advance and stored in the apparatus 100 for obtaining an estimated position of the vehicle V or an external device capable of communicating with the vehicle V.

교차로 정보 추정기의 생성을 위해, 다수의 교차로와 교차로가 아닌 주변 영상이 학습 주변 영상으로 이용될 수 있다. 하나의 학습 주변 영상이 입력되면, 인공 신경망(Deep Neural Network)으로 구성되는 교차로 정보 추정기는 교차로로 인식될 확률 값을 출력하며, 인공 신경망에 의한 출력 데이터와 정답 데이터 간의 오차를 나타내는 손실함수에 대한 출력 값을 계산하고, Back Propagation 이론을 통해 손실 함수의 출력 값을 최소화 하도록 인공 신경망의 파라미터를 수정할 수 있다. 이러한 과정을 모든 학습 주변 영상에 대해 반복 수행하여, 모든 입력 영상에 대한 손실 함수의 출력 값의 합이 최소화되도록 교차로 인식을 학습할 수 있다.In order to generate the intersection information estimator, a plurality of intersections and surrounding images other than the intersection may be used as the learning surrounding images. When one learning surrounding image is input, the intersection information estimator composed of an artificial neural network outputs a probability value to be recognized as an intersection, and the loss function representing the error between the output data and the correct answer data by the artificial neural network It is possible to calculate the output value and modify the parameters of the artificial neural network to minimize the output value of the loss function through Back Propagation theory. By repeatedly performing this process for all the learning surrounding images, intersection recognition may be learned so that the sum of output values of the loss function for all input images is minimized.

이를 기초로 교차로가 인식되면, 교차로 중심 위치까지의 상대 거리를 추정하기 위한 딥러닝 학습이 수행될 수 있다. 구체적으로, 교차로가 포함되는 하나의 학습 주변 영상이 입력되면, 인공 신경망으로 구성되는 교차로 정보 추정기는 차량(V)으로부터 교차로 중심 위치까지의 상대 거리를 추정하고, 추정된 거리에 대한 확률 값을 출력하며, 교차로 정보 추정기에 의한 출력 데이터와 정답 데이터 간의 오차를 나타내는 손실함수에 대한 출력 값을 계산하고, Back Propagation 이론을 통해 손실 함수의 출력 값을 최소화 하도록 인공 신경망의 파라미터를 수정할 수 있다. 이러한 과정을 모든 학습 주변 영상에 대해 반복 수행하여, 모든 입력 영상에 대한 손실 함수의 출력 값의 합이 최소화되도록 교차로 중심 위치까지의 상대 거리 추정을 학습할 수 있다.When an intersection is recognized based on this, deep learning learning for estimating a relative distance to the center of the intersection may be performed. Specifically, when one learning surrounding image including an intersection is input, the intersection information estimator composed of an artificial neural network estimates the relative distance from the vehicle V to the intersection center position, and outputs a probability value for the estimated distance. It is possible to calculate the output value for the loss function representing the error between the output data by the intersection information estimator and the correct answer data, and modify the parameters of the artificial neural network to minimize the output value of the loss function through Back Propagation theory. This process is repeatedly performed for all the learning surrounding images, so that the sum of the output values of the loss function for all input images can be minimized, and the estimation of the relative distance to the center of the intersection can be learned.

그 다음, 주변 영상으로부터 교차로가 인식된 후, 교차로 중심 위치로부터의 상대 거리가 추정되면, 교차로 정보 획득부(120)는 이로부터 교차로 중심 위치에 대한 절대 좌표를 구할 수 있다. 구체적으로, 교차로 정보 획득부(120)는 수학식 10을 이용하여 교차로 중심 위치에 대한 절대 좌표 Pw1을 추정할 수 있다.Then, after the intersection is recognized from the surrounding image and the relative distance from the intersection center position is estimated, the intersection information acquisition unit 120 may obtain an absolute coordinate for the intersection center position from this. Specifically, the intersection information acquisition unit 120 may estimate the absolute coordinate P w1 with respect to the center of the intersection by using Equation 10.

Figure pat00010
Figure pat00010

여기서, Pw1,x와 Pw1,y는 교차로 중심 위치에 대한 절대 좌표이며, xk(vehicle), xk(vehicle), θk(vehicle)은 추정된 차량(V)의 위치와 방향을 의미하며, d는 차량(V)으로부터 교차로 중심 지점에 대한 상대 거리를 의미할 수 있다.Here, P w1,x and P w1,y are absolute coordinates for the center of the intersection, and x k(vehicle) , x k(vehicle) , θ k(vehicle) are the estimated location and direction of the vehicle (V). It means, and d may mean a relative distance from the vehicle V to the center point of the intersection.

만약 획득되는 주변 영상이 복수 개인 경우, 교차로 정보 추정기의 교차로 인식에 대한 확률이 임계치 이상일 때, 교차로 정보 획득부(120)는 교차로 중심 위치로부터의 상대거리 추정에 대한 확률이 최대인 경우를 이용하여 교차로 중심 지점에 대한 절대 좌표를 구할 수 있다.If there are a plurality of acquired surrounding images, when the probability of the intersection recognition of the intersection information estimator is greater than or equal to the threshold, the intersection information acquisition unit 120 uses the case where the probability of estimating the relative distance from the intersection center position is maximum. Absolute coordinates of the intersection center point can be obtained.

이와는 달리, 교차로 정보 추정기의 교차로 인식에 대한 확률이 임계치 이상이면, 교차로 정보 획득부(120)는 교차로 중심 위치로부터의 상대거리 추정에 대한 확률을 가중치로 두어, 수학식 11을 이용하여 가중치의 평균 값(weighted average) Pw1,avg을 연산할 수 있다.On the contrary, if the probability of the intersection recognition of the intersection information estimator is greater than or equal to the threshold, the intersection information acquisition unit 120 places the probability of estimating the relative distance from the intersection center position as a weight, and the average of the weights using Equation 11 The weighted average P w1,avg can be calculated.

Figure pat00011
Figure pat00011

여기서, wsum은 모든 가중치의 합이며, n은 교차로 중심 위치에 대한 개수, w(i)는 i번째 교차로 중심에 대한 절대 위치 Pw1(i)의 가중치를 의미할 수 있다.Here, w sum is the sum of all weights, n is the number of the intersection center position, and w(i) is the weight of the absolute position Pw1(i) with respect to the i-th intersection center.

다시 도 3을 참조하면, 마지막으로 차량(V)의 추정 위치 획득 장치(100)는 획득된 교차로 정보를 지도 상에 매칭하여 추정된 차량(V)의 위치를 보정할 수 있다(S300). 구체적으로, 차량(V)의 추정 위치 획득 장치(100)의 추정 위치 보정부(130)는 교차로 중심 좌표를 지도 상의 노드에 매칭시키고, 매칭 결과를 기초로 추정된 차량(V)의 위치를 보정할 수 있다.Referring back to FIG. 3, finally, the apparatus 100 for obtaining the estimated location of the vehicle V may correct the estimated location of the vehicle V by matching the obtained intersection information on the map (S300). Specifically, the estimated position correction unit 130 of the apparatus 100 for obtaining the estimated position of the vehicle V matches the coordinates of the intersection center to the node on the map, and corrects the estimated position of the vehicle V based on the matching result. can do.

이하에서는 도 16을 참조하여 추정된 차량(V)의 위치를 보정하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of correcting the estimated position of the vehicle V will be described with reference to FIG. 16.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 추정된 차량의 위치를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.16 is a diagram illustrating a method of correcting an estimated vehicle position according to an exemplary embodiment of the present invention.

추정 위치 보정부(130)는 지도 내 교차로 정보에 대응되는 교차로 노드를 확인하고, 확인된 교차로 노드에 교차로 정보를 매칭한 다음, 매칭 결과를 기초로 추정된 차량(V)의 위치를 보정할 수 있다. 구체적으로, 추정 위치 보정부(130)는 교차로 정보의 매칭을 위한 이동 거리를 기초로 추정된 차량(V)의 위치를 제 1 보정한 후, 차량(V)의 진행 방향 및 제 1 보정된 위치로부터의 거리를 기초로 교차로 노드와 연결되는 링크 상으로 제 1 보정된 위치를 제 2 보정할 수 있다.The estimated position correction unit 130 may check the intersection node corresponding to the intersection information in the map, match the intersection information with the confirmed intersection node, and then correct the estimated position of the vehicle V based on the matching result. have. Specifically, the estimated position correction unit 130 first corrects the position of the vehicle V estimated based on the moving distance for matching the intersection information, and then the moving direction and the first corrected position of the vehicle V The first corrected position on the link connected to the intersection node may be second corrected based on the distance from.

도 16을 참조하면, 추정 위치 보정부(130)는 교차로 중심 좌표 PC를 지도 상의 가장 인접한 노드인 교차로 노드 PCM에 매칭할 수 있다. 그 다음, 추정 위치 보정부(130)는 교차로 정보의 매칭을 위한 좌표 이동량 Δx, Δy 을 획득할 수 있다. 즉, 추정 위치 보정부(130)는 교차로 중심 좌표 PC와 교차로 노드 PCM의 차이로부터 교차로 정보의 매칭을 위한 좌표 이동량 Δx, Δy를 획득할 수 있다.Referring to FIG. 16, the estimated position correction unit 130 may match the intersection center coordinate P C with the intersection node P CM which is the nearest node on the map. Then, the estimated position correction unit 130 may acquire coordinate movement amounts Δx and Δy for matching intersection information. That is, the estimated position correction unit 130 may obtain coordinate movement amounts Δx and Δy for matching intersection information from a difference between the intersection center coordinate P C and the intersection node P CM .

이를 기초로, 추정 위치 보정부(130)는 Δx, Δy 에 따라 추정된 차량(V) 위치 PP를 제 1 보정할 수 있다. 예를 들어, 추정 위치 보정부(130)는 추정된 차량(V)의 위치 좌표 중 x 좌표를 Δx 만큼 이동시키고, 추정된 차량(V)의 위치 좌표 중 y 좌표를 Δy 만큼 이동시킴으로써, 추정된 차량(V)의 위치 PP를 제 1 보정할 수 있다.Based on this, the estimated position correction unit 130 may first correct the estimated vehicle V position P P according to Δx and Δy. For example, the estimated position correction unit 130 moves the x coordinate among the estimated position coordinates of the vehicle V by Δx, and moves the y coordinate among the estimated position coordinates of the vehicle V by Δy. The position P P of the vehicle V may be first corrected.

마지막으로, 추정 위치 보정부(130)는 차량(V)의 진행 방향과 도로의 진행 방향이 유사하면서, 제 1 보정된 차량(V)의 위치와 가장 인접한 링크 상의 위치 PP로 차량(V)의 위치를 제 2 보정할 수 있다. 도로를 주행하는 차량은 내비게이션 지도 상에서 도로에 대응되는 링크 상에 위치할 가능성이 높으므로, 추정 위치 보정부(130)는 제 1 보정된 차량(V)의 위치를 인접한 링크로 제 2 보정하여 추정의 정확도를 높일 수 있다. 만약, 제 1 보정된 차량(V)의 위치가 지도의 링크 상에 존재하는 경우라면 제 2 보정은 생략될 수 있다.Finally, the estimated position correction unit 130 uses the vehicle V to the position P P on the link closest to the position of the first corrected vehicle V while the driving direction of the vehicle V and the driving direction of the road are similar. The position of can be corrected for the second time. Since the vehicle traveling on the road is highly likely to be located on a link corresponding to the road on the navigation map, the estimated position correction unit 130 estimates the position of the first corrected vehicle V by second correcting the position of the adjacent link. Can increase the accuracy of If the location of the first corrected vehicle V exists on the link of the map, the second correction may be omitted.

상술한 실시예에 따른 차량의 추정 위치 획득 장치 및 방법은, 위성 신호를 포함하는 GPS 정보뿐만 아니라 차량의 거동 정보 및 차량의 주변 영상을 이용하여 보다 정확한 차량의 위치를 추정할 수 있다. 특히, 도심지나 터널과 같이 위성 신호가 약한 지역에서도 차량에 대한 위치 추정의 정확도를 높일 수 있다.The apparatus and method for obtaining an estimated position of a vehicle according to the above-described embodiment may more accurately estimate the position of a vehicle using not only GPS information including satellite signals, but also vehicle behavior information and surrounding images of the vehicle. In particular, it is possible to increase the accuracy of estimating the location of a vehicle even in an area with a weak satellite signal such as an urban area or a tunnel.

또한, 이를 ADAS 또는 자율주행 차량에 적용함으로써, 정밀한 차량의 제어가 가능하고, 이를 통해 차량의 주행 안정성과 주행 효율성을 높일 수 있다.In addition, by applying this to an ADAS or an autonomous vehicle, precise vehicle control is possible, and thus driving stability and driving efficiency of the vehicle can be improved.

한편, 상술한 일 실시예에 따른 차량의 추정 위치 획득 방법에 포함된 각각의 단계는, 이러한 단계를 수행하도록 프로그램된 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체에서 구현될 수 있다.Meanwhile, each step included in the method for obtaining the estimated position of the vehicle according to the above-described exemplary embodiment may be implemented in a computer-readable recording medium that records a computer program programmed to perform this step.

또한, 상술한 일 실시예에 따른 차량의 추정 위치 획득 방법에 포함된 각각의 단계는, 이러한 단계를 수행하도록 프로그램된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수도 있다.Further, each step included in the method for obtaining the estimated position of the vehicle according to the above-described exemplary embodiment may be implemented as a computer program programmed to perform such a step.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential quality of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

일 실시예에 따르면, 상술한 차량의 위치 추정 장치, 차량의 위치 추정 방법, 및 이러한 방법을 수행하도록 프로그램된 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체는 댁내 또는 산업 현장 등 다양한 분야에서 이용될 수 있으므로 산업상 이용 가능성이 있다.According to an embodiment, the above-described vehicle location estimation apparatus, vehicle location estimation method, and a computer-readable recording medium storing a computer program programmed to perform such a method may be used in various fields such as indoors or industrial sites. Therefore, there is a possibility of industrial use.

1: 차량의 추정 위치 획득 시스템
100: 차량의 추정 위치 획득 장치
V: 차량
1: Vehicle estimated position acquisition system
100: a device for obtaining an estimated position of a vehicle
V: vehicle

Claims (16)

차량의 거동 정보 및 상기 차량의 GPS 정보 중 적어도 하나를 기초로 상기 차량의 위치를 추정하는 단계:
상기 차량의 주변 영상 내 랜드마크를 기초로 교차로 정보를 획득하는 단계; 및
상기 획득된 교차로 정보를 지도 상에 매칭하여 상기 추정된 차량의 위치를 보정하는 단계를 포함하는
차량의 추정 위치 획득 방법.
Estimating the location of the vehicle based on at least one of the vehicle behavior information and the vehicle GPS information:
Acquiring intersection information based on the landmark in the surrounding image of the vehicle; And
Comprising the step of correcting the estimated location of the vehicle by matching the obtained intersection information on a map
How to obtain the estimated location of the vehicle.
제 1 항에 있어서,
상기 추정된 차량의 위치를 보정하는 단계는,
상기 지도 내 상기 교차로 정보에 대응되는 교차로 노드를 확인하는 단계;
상기 확인된 교차로 노드에 상기 교차로 정보를 매칭하는 단계; 및
상기 매칭 결과를 기초로 상기 추정된 차량의 위치를 보정하는 단계를 포함하는
차량의 추정 위치 획득 방법.
The method of claim 1,
Correcting the estimated position of the vehicle,
Identifying an intersection node corresponding to the intersection information in the map;
Matching the intersection information with the identified intersection node; And
Comprising the step of correcting the estimated position of the vehicle based on the matching result
How to obtain the estimated location of the vehicle.
제 2 항에 있어서,
상기 매칭 결과를 기초로 상기 추정된 차량의 위치를 보정하는 단계는,
상기 교차로 정보의 매칭을 위한 이동 거리를 기초로 상기 추정된 차량의 위치를 제 1 보정하는 단계; 및
상기 차량의 진행 방향 및 상기 제 1 보정된 위치로부터의 거리를 기초로 상기 교차로 노드와 연결되는 링크 상으로 상기 제 1 보정된 위치를 제 2 보정하는 단계를 포함하는
차량의 추정 위치 획득 방법.
The method of claim 2,
Correcting the estimated position of the vehicle based on the matching result,
First correcting the estimated position of the vehicle based on a moving distance for matching the intersection information; And
And second correcting the first corrected position on a link connected to the intersection node based on the traveling direction of the vehicle and the distance from the first corrected position.
How to obtain the estimated location of the vehicle.
제 1 항에 있어서,
상기 추정된 차량의 위치에 따른 차량의 이동 궤적을 기초로 상기 교차로 정보를 획득하는 단계를 더 포함하는
차량의 추정 위치 획득 방법.
The method of claim 1,
Further comprising the step of obtaining the intersection information based on the vehicle movement trajectory according to the estimated vehicle position
How to obtain the estimated location of the vehicle.
제 1 항에 있어서,
학습 주변 영상을 학습하여 생성되는 교차로 정보 추정기에 상기 차량의 주변 영상을 입력하여 상기 교차로 정보를 획득하는 단계를 더 포함하는
차량의 추정 위치 획득 방법.
The method of claim 1,
Further comprising the step of obtaining the intersection information by inputting the surrounding image of the vehicle into an intersection information estimator generated by learning the learning surrounding image
How to obtain the estimated location of the vehicle.
제 1 항에 있어서,
상기 교차로 정보를 획득하는 단계는,
상기 차량의 주변 영상 내 상기 교차로보다 근거리의 제 1 랜드마크 및 상기 교차로보다 원거리의 제 2 랜드마크를 추출하는 단계;
상기 제 1 랜드마크 및 상기 제 2 랜드마크의 위치를 추정하는 단계; 및
상기 추정된 제 1 랜드마크의 위치와 상기 추정된 제 2 랜드마크의 위치로부터 상기 교차로 정보를 획득하는 단계를 포함하는
차량의 추정 위치 획득 방법.
The method of claim 1,
The step of obtaining the intersection information,
Extracting a first landmark closer to the intersection and a second landmark farther than the intersection in the surrounding image of the vehicle;
Estimating positions of the first landmark and the second landmark; And
Comprising the step of obtaining the intersection information from the estimated location of the first landmark and the estimated location of the second landmark
How to obtain the estimated location of the vehicle.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 랜드마크는,
상기 차량의 주변 영상 내 상기 교차로보다 근거리의 정지선을 포함하고,
상기 제 2 랜드마크는,
상기 차량의 주변 영상 내 상기 교차로보다 원거리의 신호등을 포함하는
차량의 추정 위치 획득 방법.
The method of claim 6,
The first landmark,
Including a stop line closer than the intersection in the surrounding image of the vehicle,
The second landmark,
Including a traffic light farther than the intersection in the surrounding image of the vehicle
How to obtain the estimated location of the vehicle.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 랜드마크의 위치를 추정하는 단계는,
상기 차량의 주행 중 획득된 복수의 주변 영상 각각에서 상기 정지선의 3차원 좌표를 획득하는 단계;
상기 정지선 각각의 3차원 좌표로부터 상기 복수의 주변 영상 각각의 상기 정지선 후보 위치를 추정하는 단계; 및
상기 복수의 주변 영상 각각의 상기 정지선 후보 위치로부터 상기 정지선의 위치를 추정하는 단계를 포함하는
차량의 추정 위치 획득 방법.
The method of claim 7,
The step of estimating the location of the first landmark,
Acquiring 3D coordinates of the stop line from each of a plurality of surrounding images acquired while the vehicle is driving;
Estimating the stop line candidate positions of each of the plurality of surrounding images from the 3D coordinates of each of the stop lines; And
And estimating the position of the stop line from the stop line candidate positions of each of the plurality of surrounding images
How to obtain the estimated location of the vehicle.
제 7 항에 있어서,
상기 제 2 랜드마크의 위치를 추정하는 단계는,
상기 차량의 주행 중 획득된 복수의 주변 영상 각각에서 상기 신호등에 대응되는 픽셀을 확인하는 단계; 및
상기 복수의 주변 영상 각각의 획득 위치로부터 상기 확인된 픽셀을 지나는 벡터의 교점을 상기 신호등의 위치로 추정하는 단계를 포함하는
차량의 추정 위치 획득 방법.
The method of claim 7,
The step of estimating the location of the second landmark,
Checking a pixel corresponding to the traffic light in each of a plurality of surrounding images acquired while the vehicle is driving; And
Comprising the step of estimating an intersection point of a vector passing through the identified pixel from an acquisition position of each of the plurality of surrounding images as a position of the traffic light
How to obtain the estimated location of the vehicle.
제 7 항에 있어서,
상기 교차로 정보는,
상기 교차로의 중심 좌표를 포함하고,
상기 추정된 제 1 랜드마크의 위치와 상기 추정된 제 2 랜드마크의 위치로부터 상기 교차로 정보를 획득하는 단계는,
상기 추정된 제 1 랜드마크의 위치와 상기 추정된 제 2 랜드마크의 위치의 평균을 기초로 상기 교차로의 상기 중심 좌표를 획득하는
차량의 추정 위치 획득 방법.
The method of claim 7,
The intersection information,
Including the coordinates of the center of the intersection,
Obtaining the intersection information from the estimated location of the first landmark and the estimated location of the second landmark,
Obtaining the center coordinates of the intersection based on the average of the estimated location of the first landmark and the estimated location of the second landmark
How to obtain the estimated location of the vehicle.
제 1 항에 있어서,
상기 차량의 위치를 추정하는 단계는,
상기 차량의 상기 GPS 정보를 기초로 상기 차량의 제 1 궤적을 추정하는 단계;
상기 차량의 상기 거동 정보를 기초로 상기 차량의 제 2 궤적을 추정하는 단계; 및
상기 제 1 궤적과 상기 제 2 궤적을 비교하여 상기 차량의 위치를 추정하는 단계를 포함하는
차량의 추정 위치 획득 방법.
The method of claim 1,
The step of estimating the location of the vehicle,
Estimating a first trajectory of the vehicle based on the GPS information of the vehicle;
Estimating a second trajectory of the vehicle based on the behavior information of the vehicle; And
Comprising the step of estimating the position of the vehicle by comparing the first trajectory and the second trajectory
How to obtain the estimated location of the vehicle.
제 11 항에 있어서,
상기 차량의 제 1 궤적을 추정하는 단계는,
상기 GPS 정보 중 유효하게 수신된 위성 신호의 개수를 확인하는 단계; 및
상기 유효하게 수신된 위성 신호의 개수가 임계 개수 이상인 경우, 상기 수신된 위성 신호를 이용하여 상기 차량의 제 1 궤적을 추정하는 단계를 포함하는
차량의 추정 위치 획득 방법.
The method of claim 11,
The step of estimating the first trajectory of the vehicle,
Checking the number of effectively received satellite signals among the GPS information; And
When the number of the effectively received satellite signals is greater than or equal to a threshold number, estimating a first trajectory of the vehicle using the received satellite signals.
How to obtain the estimated location of the vehicle.
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 궤적과 상기 제 2 궤적을 비교하여 상기 차량의 위치를 추정하는 단계는,
상기 제 1 궤적과 상기 제 2 궤적의 차이를 획득하는 단계; 및
상기 획득된 차이가 임계 차이 이하인 경우, 상기 제 1 궤적과 상기 제 2 궤적의 평균을 기초로 상기 차량의 위치를 추정하는 단계를 포함하는
차량의 추정 위치 획득 방법.
The method of claim 11,
The step of estimating the position of the vehicle by comparing the first trajectory and the second trajectory,
Acquiring a difference between the first trajectory and the second trajectory; And
If the obtained difference is less than or equal to a critical difference, estimating the position of the vehicle based on an average of the first and second trajectories.
How to obtain the estimated location of the vehicle.
차량의 거동 정보 및 상기 차량의 GPS 정보 중 적어도 하나를 기초로 상기 차량의 위치를 추정하는 위치 추정부;
상기 차량의 주변 영상 내 랜드마크를 기초로 교차로 정보를 획득하는 교차로 정보 획득부; 및
상기 획득된 교차로 정보를 지도 상에 매칭하여 상기 추정된 차량의 위치를 보정하는 추정 위치 보정부를 포함하는
차량의 추정 위치 획득 장치.
A position estimation unit estimating a position of the vehicle based on at least one of vehicle behavior information and GPS information of the vehicle;
An intersection information acquisition unit that obtains intersection information based on a landmark in the surrounding image of the vehicle; And
Comprising an estimated position correction unit for correcting the estimated position of the vehicle by matching the obtained intersection information on a map
A device for obtaining the estimated position of the vehicle.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 따른 각각의 단계를 수행하는 명령어를 포함하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록매체.A computer-readable recording medium on which a program including instructions for performing each step according to the method according to any one of claims 1 to 13 is recorded. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 따른 각각의 단계를 수행하도록 프로그램된 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장된 프로그램.A program stored on a computer-readable recording medium programmed to perform each step according to the method according to any one of claims 1 to 13.
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