KR20210070758A - 차도 표지 기반 차량 위치 결정 장치 및 방법 - Google Patents

차도 표지 기반 차량 위치 결정 장치 및 방법 Download PDF

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KR20210070758A
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Abstract

본 발명은 차도 표지 기반 차량 위치 결정 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 방법은, 차도 상에 표시된 표지를 촬영하는 단계, 그리고 촬영된 표지를 기초로 차량이 현재 주행하고 있는 위치를 결정하는 단계를 포함한다. 표지는 길이, 굵기 및 모양 중 적어도 하나가 다른 표지와 구별될 수 있다. 표지에 대응하는 위치 정보는, 차량이 현재 주행하고 있는 위치에 대응하는 위도 및 경도 정보, GPS 정보 또는 미리 정해진 방식으로 표현되는 위치 식별 정보일 수 있다. 표지는 차선 또는 차로 상에 표시될 수 있다. 본 발명에 의하면 위성항법 신호 수신이 불가하고, 위치결정을 위한 시설물 등이 없는 환경, 특히 실내에서도 차량의 위치 결정이 가능한 장점이 있다.

Description

차도 표지 기반 차량 위치 결정 장치 및 방법{Driveway marking-based vehicle positioning device and method}
본 발명은 차량 위치 결정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 차도 표지 기반 차량 위치 결정 장치 및 방법에 관한 것이다.
기존 차량의 위치결정 기술은 위성항법 시스템(GNSS), 차도 표지판/시설물 인식, 차선 인식 등을 결합하여 위치를 결정하였다.
위성항법 시스템은 항법위성으로부터 수신하는 신호와 메시지를 이용하여 절대위치를 산출하는 방식이다.
차도 표지판/시설물 인식은 차량 내외부에 장착된 카메라로부터 출력되는 영상 이미지를 해석하고, 이를 시설물 위치가 저장된 차도 데이터베이스를 참조하여 절대/상대위치를 산출하는 방식이다.
차선 인식은 카메라의 영상 이미지를 해석하고, 차로 유지/변경 여부 판단에 사용하는 방식이다.
그런데 기존 방식에서 차선 인식만으로 단독 위치결정은 불가능하였다. 위성항법 음영지역, 판독 가능한 차도 표지판/시설물 부재 시 위치결정 수행을 차선 인식 만으로는 불가능하였다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 위성항법 신호 수신이 불가하고, 위치결정을 위한 시설물 등이 없는 환경, 특히 실내에서도 차량의 위치 결정이 가능한 차도 표지 기반 차량 위치 결정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차도 표지 기반 차량 위치 결정 방법은, 차도 상에 표시된 표지를 촬영하는 단계, 그리고 상기 촬영된 표지를 기초로 차량이 현재 주행하고 있는 위치를 결정하는 단계를 포함한다.
상기 표지는 길이, 굵기 및 모양 중 적어도 하나가 다른 표지와 구별될 수 있다.
상기 표지에 대응하는 위치 정보는, 차량이 현재 주행하고 있는 위치에 대응하는 위도 및 경도 정보, GPS 정보 또는 미리 정해진 방식으로 표현되는 위치 식별 정보일 수 있다.
상기 표지는 차선 또는 차로 상에 표시될 수 있다.
컴퓨터에 상기 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 포함할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차도 표지 기반 차량 위치 결정 장치는, 차도 상에 표시된 표지를 촬영하는 촬영부, 그리고 상기 촬영된 표지를 기초로 차량이 현재 주행하고 있는 위치를 결정하는 위치 결정부를 포함한다.
본 발명에 의하면 위성항법 신호 수신이 불가하고, 위치결정을 위한 시설물 등이 없는 환경, 특히 실내에서도 차량의 위치 결정이 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차도 표지 기반 차량 위치 결정 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차도에 표시된 표지를 예시한 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차도에 표시된 표지를 예시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 차도 표지 기반 차량 위치 결정 방법의 흐름도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차도 표지 기반 차량 위치 결정 시스템의 구성도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 차도 표지 기반 차량 위치 결정 시스템은 차도 표지 기반 차량 위치 결정 장치(100)(이하 '차량 위치 결정 장치'라 함)와 위치 정보 제공 서버(200)를 포함할 수 있다.
차량 위치 결정 장치(100)와 위치 정보 제공 서버(200)는 통신망(1)을 통해 각종 정보 및 데이터를 교환할 수 있다.
통신망(1)은 구내 정보 통신망(local area network, LAN), 도시권 통신망(metropolitan area network, MAN), 광역 통신망(wide area network, WAN), 인터넷, 2G, 3G, 4G, LTE 이동 통신망, 블루투스, 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 위성 통신망, LoRa, Sigfox 등의 LPWA(Low Power Wide Area) 네트워크 등을 포함할 수 있으며, 통신 방식도 유선, 무선을 가리지 않으며 어떠한 통신 방식이라도 상관없다.
차량 위치 결정 장치(100)는 차량에 탑재된 차량통신모듈을 통해 위치 정보 제공 서버(200)로부터 필요한 정보 및 데이터를 수신할 수 있다.
차량에 탑재된 차량 통신 모듈은 차량(V2X) 통신을 위해 Cellular Network(2G/3G/4G/5G), LPWAN(LoRa, Sigfox, Microchip Bluetooth Internet of Things), WiFi-802.11x(802.11a/b/g/n), V2X(802.11p)으로 알려진 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment), DSRC(Dedicated Short Range Communications), LiFi, 위성통신, 광통신 등 다양한 통신 채널을 통한 통신을 지원할 수 있다.
V2X는 운행 중인 차량이 무선통신으로 차도 인프라, 교통 정보, 보행자 정보 등을 교환·공유하는 통신 기술이다.
차량 위치 결정 장치(100)는 차량에 탑재되어, 차량이 주행하는 위치를 결정할 수 있다.
차량 위치 결정 장치(100)는 촬영부(110), 위치 결정부(120) 및 데이터 저장부(130)를 포함할 수 있다.
촬영부(110)는 차량이 주행하는 차도에 표시된 표지를 촬영한 영상을 획득하는 기능을 수행한다. 촬영부(110)는 실시예에 따라 RGB 카메라, 근적외선 카메라, 적외선 카메라, 자외선 카메라 또는 그 조합으로 구현할 수 있다.
위치 결정부(120)는 촬영부(110)에서 촬영된 표지를 기초로 차량이 현재 주행하고 있는 위치를 결정할 수 있다. 위치 결정부(120)는 영상에서 표지를 인식하고, 인식된 표지에 대응하는 위치 정보를 위치 정보 데이터베이스로부터 참조하여 차량의 현재 위치를 결정할 수 있다.
데이터 저장부(130)는 표지에 대응하는 위치 정보 데이터베이스를 저장할 수 있다. 위치 정보 데이터베이스는 위치 정보 제공 서버(200)로부터 제공받아 데이터 저장부(130)에 저장될 수 있다.
물론 실시예에 따라서 위치 결정부(120)는 위치 정보 제공 서버(200)로부터 실시간으로 표지에 대응하는 위치 정보를 제공받을 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차도에 표시된 표지를 예시한 것이다.
도 2를 참고하면, 차량 위치에 대응하는 표지는 1차로, 2차로, 3차로를 구분하는 차선(10, 20, 30, 40)과 같이 차도에 표시될 수 있다. 도 2에서 'M'은 하나의 위치 정보에 대응하는 표지 부분을 나타낸 것으로, 위치 정보에 대응하는 표지 부분이 차도의 차선에 연속적으로 표시될 수 있다. 물론 실시예에 따라서 위치 정보에 대응하는 표지 부분이 차선에 일정 간격 떨어져서 표시되고, 표지 부분 사이에는 기존 차선을 나타내는 실선 또는 점선이 표시되는 것도 가능하다.
위치 정보에 대응하는 표지(M)는 표시되는 위치마다 길이, 굵기 및 모양 중 적어도 하나가 다른 위치에 표시되는 표지와 구별되게 표시될 수 있다. 설명의 편의를 위해 도 2에서 1차원 바코드 형태로 표지가 표시되는 예를 나타내었으나, 차량 위치 결정에 이용되는 표지는 2차원 바코드 또는 그 외 다른 모양이나 형태를 가질 수 있으며, 다른 위치를 나타내는 표지와 구별이 될 수 있으면 된다.
차량의 주행 속도가 빠르거나 차선 변경 등이 이루어지는 경우 표지를 인식하지 못하는 경우가 발행할 수도 있다. 따라서 동일한 위치 정보를 나타내는 표지(M)가 일정 거리 구간에 반복 표시되게 할 수 있다. 예컨대 고속차도 기점 표지판과 같이 200M 구간 동안 복수 개의 동일한 표지가 반복 표시되게 할 수 있다.
물론 특정 위치에 해당하는 표지를 인식하지 못하여도 차량이 이동한 다음 위치를 나타내는 표지를 인식하여 차량 위치를 결정해도 무방하므로, 위와 같이 동일한 표지를 일정 거리 구간에 반복 표시하지 않게 구현하는 것도 가능하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차도에 표시된 표지를 예시한 것이다.
도 3을 참고하면, 차도에 표시되는 차선은 기존대로 유지하고, 차로 중간 또는 전체 부분에 표지(50, 60, 70)를 표시하는 것도 가능하다.
한편 표지에 대응하는 위치 정보는, 차량이 현재 주행하고 있는 위치에 대응하는 위도 및 경도 정보, GPS 정보일 수 있다. 그리고 실시예에 따라 표지에 대응하는 위치 정보는 미리 정해진 방식으로 표현되는 위치 식별 정보일 수도 있다. 예컨대 고속차도를 가정하면, 미리 정해진 위치 식별 정보가 '고속도로 노선번호'+'주행 방향 정보'+'차로 정보'+'기점으로부터 거리'를 나타내는 숫자로 표현될 수도 있다. 물론 그 외에도 해당 위치를 식별할 수 있도록 정해진 방법에 의해 표현되는 위치 식별 정보가 사용될 수 있다.
도 2와 도 3은 차선 또는 차로 부분에 위치 결정을 위한 표지가 표시된 예를 나타내었으나, 차선과 차로 부분에 모두 표시되거나, 차선 부분에는 차량이 주행하는 차로를 나타내는 차로 구분 정보가 표시되고, 차로 부분에는 차량이 현재 주행하고 있는 위치에 대응하는 위도 및 경도 정보, GPS 정보에 대응하는 주행 위치 정보가 표시될 수도 있다. 물론 그 반대로 차선 부분에 주행 위치 정보에 대응하는 표지가, 차로 부분에 차로 구분 정보에 대응하는 표지가 표시될 수도 있다.
그리고 표지가 표시되는 차도는 빌딩 내의 주차장과 같이 차량이 이동하고 차량의 현재 위치를 식별하는 것이 필요한 장소를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 즉 지하주차장에서 차량이 이동하는 경로에 본 발명에 따른 표지가 표시될 수 있으며, 차량에 탑재된 차량 위치 결정 장치(100)는 이를 인식하여 차량의 위치를 결정할 수 있다.
한편 차선이나 교통 표지 등이 사회적으로 약속된 형태로 차도에 이미 표시되어 있다. 운전자나 자율주행차량은 차도에 이미 표시되어 있는 차선이나 교통 표지에 따라 차량을 운전하거나 주행한다. 그런데 본 발명에 따른 위치 결정을 위한 표지가 차도에 추가되거나, 기존 차선의 형태를 변경시키면 혼란이 일어날 수 있다.
따라서 기존 가시광 영역에서 인식되는 표지와 구별되게 비가시대역에서 인식되는 소재로 본 발명에 따른 위치 결정용 표지를 차도에 표시할 수도 있다. 위치 결정을 위한 표지가 적외선 또는 자외선 영역에서 인식 가능한 인식 가능한 염료를 사용하여 차도에 표시되는 경우, 촬영부(110)는 근적외선 카메라, 적외선 카메라, 자외선 카메라로 구현될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 차도 표지 기반 차량 위치 결정 방법의 흐름도이다.
도 4를 참고하면, 먼저 차량에 탑재된 촬영부(110)는 차도 상에 표시된 표지를 포함하는 영상을 촬영할 수 있다(S410).
다음으로 위치 결정부(120)는 단계(S410)에서 촬영된 영상에 포함된 표지를 인식할 수 있다(S420).
그리고 위치 결정부(120)는 인식된 표지를 기초로 데이터 저장부(130) 또는 위치 정보 제공 서버(200)에 저장된 위치 정보 데이터베이스를 참조하여, 차량이 현재 주행하고 있는 위치를 결정할 수 있다(S430).
본 발명의 실시예는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 포함한다. 이 매체는 앞서 설명한 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한다. 이 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 이러한 매체의 예에는 하드디스크, 플로피디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 자기-광 매체, 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 구성된 하드웨어 장치 등이 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (9)

  1. 차도 상에 표시된 표지를 촬영하는 단계, 그리고
    상기 촬영된 표지를 기초로 차량이 현재 주행하고 있는 위치를 결정하는 단계
    를 포함하는 차도 표지 기반 차량 위치 결정 방법.
  2. 제 1 항에서,
    상기 표지는 길이, 굵기 및 모양 중 적어도 하나가 다른 표지와 구별되는 차도 표지 기반 차량 위치 결정 방법.
  3. 제 1 항에서,
    상기 표지에 대응하는 위치 정보는,
    차량이 현재 주행하고 있는 위치에 대응하는 위도 및 경도 정보, GPS 정보 또는 미리 정해진 방식으로 표현되는 위치 식별 정보인 차도 표지 기반 차량 위치 결정 방법.
  4. 제 1 항에서,
    상기 표지는 차선 또는 차로 상에 표시되는 차도 표지 기반 차량 위치 결정 방법.
  5. 컴퓨터에 상기한 제1항 내지 제4항 중 어느 한 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  6. 차도 상에 표시된 표지를 촬영하는 촬영부, 그리고
    상기 촬영된 표지를 기초로 차량이 현재 주행하고 있는 위치를 결정하는 위치 결정부
    를 포함하는 차도 표지 기반 차량 위치 결정 장치.
  7. 제 6 항에서,
    상기 표지는 길이, 굵기 및 모양 중 적어도 하나가 다른 표지와 구별되는 차도 표지 기반 차량 위치 결정 장치.
  8. 제 6 항에서,
    상기 표지에 대응하는 위치 정보는,
    차량이 현재 주행하고 있는 위치에 대응하는 위도 및 경도 정보, GPS 정보 또는 미리 정해진 방식으로 표현되는 위치 식별 정보인 차도 표지 기반 차량 위치 결정 장치.
  9. 제 6 항에서,
    상기 표지는 차선 또는 차로 상에 표시되는 차도 표지 기반 차량 위치 결정 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20230160699A1 (en) * 2021-11-22 2023-05-25 Here Global B.V. Method and apparatus for vehicle localization and enhanced vehicle operation

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