KR20220029837A - Autonomous driving platform based on grid-address system on the basis of digital twin - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an autonomous driving platform that constructs a digital twin based on the map information for which a grid-type address system is applied and provides an autonomous driving service through the same. The autonomous driving platform according to one embodiment of the present specification comprises: a digital twin integrated control system that generates and manages the three-dimensional map data by modeling the digital map information in three-dimensions and implementing the real-world environment comprising a road, a building, and a landmark in the same virtual space to form a digital twin; a central control system that receives the spatial information data collected from a mobile device connected to a network, and receives the three-dimensional map data from the digital twin integrated control system to generate the map data in connection with the spatial information data, wherein the map data is divided into a grid type of a predetermined standard and provides the address information and the spatial information comprising a unique coordinate value for each grid to be systematically managed; and a mobility that recognizes a current location by receiving the map data from the central control system, allows autonomous driving by setting a movement route to a destination set by a user, allows the current location to be identified based on a unique coordinate of the map data and searches the autonomous driving route to the destination to determine whether or not to deviate from the route during autonomous driving, and periodically downloads the map data within a predetermined range from the central control system according to a predetermined movement interval, synchronizes thereof with the current location information, and monitors and manages the route for autonomous driving.

Description

디지털 트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼{AUTONOMOUS DRIVING PLATFORM BASED ON GRID-ADDRESS SYSTEM ON THE BASIS OF DIGITAL TWIN}An autonomous driving platform operated through a digital twin-based grid address system {AUTONOMOUS DRIVING PLATFORM BASED ON GRID-ADDRESS SYSTEM ON THE BASIS OF DIGITAL TWIN}

본 발명은 격자형 주소체계가 적용된 지도정보를 기반으로 디지털 트윈(Digital Twin)을 구축하고 맵 데이터의 좌표값을 자율주행 이동체와 실시간으로 연동하여 안전성과 신뢰성이 향상되고, 시스템 구축비용을 현저히 감소하며, 지하나 지상 상층부까지 보다 정확하고 효율적 자율주행 서비스를 제공할 수 있는 자율주행 플랫폼에 관한 것이다.The present invention builds a digital twin based on map information to which a grid-type address system is applied and links the coordinate values of map data with an autonomous vehicle in real time to improve safety and reliability and significantly reduce system construction costs It relates to an autonomous driving platform that can provide more accurate and efficient autonomous driving services to the basement or upper floors.

인구의 고령화가 급속히 진행됨에 따라서 일상생활에서 이동에 불편을 느끼는 교통약자가 점차 증가하고 있다. 교통약자법에 따르면, 보행 환경에 불편함을 느끼는 교통약자는 장애인뿐만 아니라 고령자, 임산부, 영유아를 동반한 사람, 어린이 등 다양한 계층에 존재하고 있다. 교통약자가 지역 내 외출시 주로 사용하는 교통수단은 버스, 도보, 지하철 순서로 주로 대중교통으로 이동을 하고 있는 실정이며, 교통약자의 이동편의 개선을 위해 저상형 버스의 보급과 보도의 단차를 제거하는 등의 물리적 환경 개선이 진행되고 있으나, 인프라 개선에 많은 시간과 비용이 요구되고 있고, 교통약자의 이동 동선에 대한 고려없이 개별적으로 설치되고 있어서 기본적인 보행환경 개선에는 많은 어려움과 한계가 있다.With the rapid aging of the population, the number of people with transportation disabilities who feel uncomfortable in their daily life is gradually increasing. According to the Transportation Vulnerable Act, people with disabilities who feel uncomfortable in the walking environment exist in various classes such as the elderly, pregnant women, people with infants and children, as well as the disabled. Public transportation is the main means of transportation used by the transportation-disabled people when they go out in the area, in the order of bus, foot, and subway. Although physical environment improvement is in progress, such as infrastructure improvement, a lot of time and money are required, and there are many difficulties and limitations in basic walking environment improvement because they are installed individually without considering the movement route of the transportation weak.

한편, 자율주행 기술이 개발됨에 따라서, 스마트 휠체어 등의 대중교통과 연계된 개인형 모빌리티 수단이 일부 도입되고 있어 교통약자의 안전 보장과 보행 편의성 측면의 개선이 가능할 것으로 보이나, 주로 센서 및 하드웨어 기반으로 구동되는 방식이기 때문에 가격이 매우 고가이고 유지비용이 많이 요구되어 보급화가 어려운 실정이다.On the other hand, with the development of autonomous driving technology, some personal mobility means linked to public transportation, such as smart wheelchairs, are being introduced. This method is very expensive and requires a lot of maintenance cost, so it is difficult to spread it.

이와 같은 점을 개선하기 위하여, 현실세계에 존재하는 사물, 시스템, 환경 등을 가상공간에 동일하게 구현하는 디지털 트윈(Digital Twin) 기술이 소개된 바 있으며, 이를 통해서 자율주행을 포함한 각종 모니터링, 운영, 최적화 등의 다양한 분야에서 활용하고자 하는 움직임이 있다.In order to improve this point, digital twin technology that implements objects, systems, and environments that exist in the real world in the same virtual space has been introduced, and through this, various monitoring and operation including autonomous driving There is a movement to utilize it in various fields such as , optimization, etc.

그러나, 종래 자율주행 시스템, 특히 디지털 트윈 기반의 자율주행 시스템의 경우 현재 위치 파악을 위해 GPS 기반의 경로분석을 통해 지하와 같이 GPS 전파 수신이 어려운 장소에서 현재의 정확한 위치 파악이 이루어지지 않음에 따라 정확성과 신뢰성 및 안전성이 저하되는 문제점이 있었다.However, in the case of a conventional autonomous driving system, particularly a digital twin-based autonomous driving system, the current accurate position is not determined in a place where GPS radio wave reception is difficult, such as underground, through GPS-based path analysis to determine the current position. There was a problem in that accuracy, reliability, and safety were lowered.

또한, 종래 자율주행 시스템, 특히 클라우드 포인트 기반의 경우 점과 점 사이를 분석하기 위해 고가의 센싱장비를 도입해야 함에 따라 제조비용과 유지비용이 증가되고, 복잡한 장비구성에 따라 소형화 및 컴팩트화를 도모하지 못함에 따라 모빌리티나 드론과 같은 소형장비의 자율주행을 도모할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, in the case of a conventional autonomous driving system, especially cloud point-based, expensive sensing equipment must be introduced to analyze point-to-point, which increases manufacturing and maintenance costs, and promotes miniaturization and compactness according to complex equipment configuration There was a problem in that it was not possible to promote autonomous driving of small equipment such as mobility or drones.

따라서, 격자형 주소체계가 적용된 지도정보를 기반으로 디지털 트윈을 구축하고 맵 데이터의 좌표값을 자율주행 이동체와 실시간으로 연동시켜 저가의 센싱장비를 사용하여 자율주행 플랫폼의 제조비용을 절감하고, 전체적인 장비의 소형화를 도모하며, 정확성과 신뢰성 및 안전성이 극대화된 자율주행 플랫폼의 개발이 시급한 실정이다.Therefore, by building a digital twin based on the map information to which the grid-type address system is applied, and by linking the coordinate values of the map data with the autonomous vehicle in real time, low-cost sensing equipment is used to reduce the manufacturing cost of the autonomous driving platform, and the overall There is an urgent need to develop an autonomous driving platform that maximizes accuracy, reliability and safety while reducing the size of equipment.

대한민국 특허등록공보 제10-1989982호Korean Patent Registration Publication No. 10-1989982

본 발명은 격자가 적용된 공간정보 데이터를 기반으로 3차원 환경의 디지털 트윈을 구축하여 자율주행 등에 활용할 수 있는 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an autonomous driving platform operated through a digital twin-based grid address system that can be used for autonomous driving by building a digital twin of a three-dimensional environment based on spatial information data to which a grid is applied.

또한, 본 발명은 격자형 주소체계가 적용된 지도정보를 기반으로 디지털 트윈(Digital Twin)을 구축하고 맵 데이터의 좌표값을 자율주행 이동체와 실시간으로 연동되는 자율주행 플랫폼을 다양한 장비에 적용하여 자율주행의 확장성과 편의성을 도모하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention builds a digital twin based on map information to which a grid-type address system is applied, and applies an autonomous driving platform that interlocks the coordinate values of map data with an autonomous driving vehicle in real time to various equipment for autonomous driving. Its purpose is to promote expandability and convenience of

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the object of the present invention is not limited to the above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 명세서의 일실시예에 따른 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼은 디지털 지도 정보를 3차원으로 모델링하고 도로, 건물 및 랜드마크를 포함한 현실세계 환경을 가상공간에 동일하게 구현하여 디지털트윈(Digital Twin) 형성하여 3차원 지도 데이터를 생성하고 관리하는 디지털트윈 통합관제 시스템; 네트웍으로 연결된 모바일 장치에서 수집된 공간정보 데이터를 수신하고, 상기 디지털트윈 통합관제 시스템으로부터 상기 3차원 지도 데이터를 수신하여 상기 공간정보 데이터와 연계하여 맵데이터를 생성하되, 상기 맵데이터는 소정 규격의 격자(Grid) 형태로 구분되며 각각의 격자에 대해서 고유 좌표값이 포함된 주소정보 및 공간정보를 부여하고 체계적으로 관리하는 중앙관제 시스템; 및 GPS 센서, 무선이동통신모듈, 카메라, LIDAR 센서 및 사용자가 탑승하여 자율주행이 가능한 이동수단을 구비하며, 상기 중앙관제 시스템으로부터 상기 맵데이터를 수신하여 현재 위치를 인식하고, 사용자가 설정한 목적지까지 이동경로를 설정하여 자율주행하되, 상기 맵데이터의 고유 좌표값을 기반으로 현재 위치를 파악하고 목적지까지 자율주행 경로를 탐색하여 자율주행시 경로이탈 여부를 판단하며, 소정 이동 간격에 따라서 상기 중앙관제 시스템으로부터 소정 범위의 맵데이터를 주기적으로 다운로드 받아서 현재 위치정보와 동기화시키며 자율주행을 위한 모니터링 및 경로 관리하는 모빌리티를 포함한다.The autonomous driving platform operated through the digital twin-based grid address system according to an embodiment of the present specification models digital map information in three dimensions and implements the real-world environment including roads, buildings, and landmarks in the same virtual space. Digital twin integrated control system that creates and manages 3D map data by forming a digital twin; Receive spatial information data collected from a mobile device connected through a network, receive the 3D map data from the digital twin integrated control system, and generate map data in association with the spatial information data, wherein the map data is a central control system that is divided in a grid form and systematically manages and assigns address information and spatial information including unique coordinate values to each grid; and a GPS sensor, a wireless mobile communication module, a camera, a LIDAR sensor, and a moving means capable of autonomous driving on board, receiving the map data from the central control system to recognize a current location, and a destination set by the user Autonomous driving by setting a moving route to the destination, but determining the current location based on the unique coordinate value of the map data, searching the autonomous driving route to the destination, determining whether or not to deviate from the route during autonomous driving, and controlling the central control according to the predetermined movement interval It includes mobility that periodically downloads map data in a predetermined range from the system, synchronizes it with current location information, and monitors and manages routes for autonomous driving.

바람직하게는, 본 발명에 의한 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼의 상기 맵데이터에 포함된 공간정보는 상기 격자 각각의 고유 좌표의 GPS 정보, 장애물의 위치와 크기 정보, 도로의 위치 정보, 점자 보도블록의 위치와 크기 정보, 지하철 또는 버스정류장의 위치와 크기 정보, 및 랜드마크 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the spatial information included in the map data of the autonomous driving platform operated through the digital twin-based grid address system according to the present invention includes GPS information of the unique coordinates of each grid, location and size information of obstacles, and road information. It characterized in that it includes at least one or more of location information, location and size information of a braille sidewalk block, location and size information of a subway or bus stop, and landmark information.

바람직하게는, 본 발명에 의한 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼의 상기 맵데이터는 2차원 지도를 기준으로 가로 및 세로 각각 소정 규격의 다수의 격자 형태로 구분되며, 상기 2차원 지도상의 x축과 y축을 기준으로 각각의 격자별로 고유한 주소정보를 생성하여 부여하며, 상기 격자형 주소정보를 기준으로 지도상의 상기 랜드마크 위치정보를 상기 공간정보에 부여하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the map data of the autonomous driving platform operated through the digital twin-based grid address system according to the present invention is divided into a plurality of grids of a predetermined standard horizontally and vertically based on a two-dimensional map, and the two-dimensional It is characterized in that the unique address information is generated for each grid based on the x-axis and the y-axis on the map, and the landmark location information on the map is given to the spatial information based on the grid-type address information.

바람직하게는, 본 발명에 의한 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼의 상기 모빌리티는 상기 GPS 센서로부터 수신된 좌표정보를 상기 격자의 공간정보와 매칭시킴으로써 현재 위치 정보를 탐색하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the mobility of the autonomous driving platform operated through the digital twin-based grid address system according to the present invention searches the current location information by matching the coordinate information received from the GPS sensor with the spatial information of the grid. do it with

바람직하게는, 본 발명에 의한 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼의 상기 모빌리티는 단위 좌표에 랜드마크가 밀집되어 있는 구간 또는 3차원 이미지 랜더링으로 표현이 어려운 구간에서는 상기 이동통신모듈을 이용하여 무선통신 기반으로 현재 위치 정보를 탐색하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the mobility of the autonomous driving platform operated through the digital twin-based grid address system according to the present invention is a section in which landmarks are concentrated in unit coordinates or in a section where it is difficult to express by 3D image rendering, the mobile communication module It is characterized in that the current location information is searched based on wireless communication using

바람직하게는, 본 발명에 의한 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼의 상기 모빌리티는 100미터 주행 간격에 따라서 반경 200미터 구간의 맵데이터를 상기 중앙 관제 시스템으로부터 다운로드 받는 것을 특징으로 한다.Preferably, the mobility of the autonomous driving platform operated through the digital twin-based grid address system according to the present invention is characterized in that it downloads map data of a 200-meter radius section according to a 100-meter driving interval from the central control system. .

또한, 본 명세서의 일실시예에 따른 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 제어 방법은, 사용자가 설정한 출발지 및 목적지 정보를 수신하는 단계; 사용자가 설정한 출발지에서 대기하여 사용자 탑승을 인식하는 단계; 중앙관제 시스템으로부터 맵데이터를 수신하여 현재위치를 인식하고 상기 목적지 설정 정보를 참고하여 이동경로를 설정하는 단계; 상기 목적지까지 주행경로가 설정되면 자율주행을 시작하는 단계; GPS 센서로부터 획득된 좌표정보를 상기 맵데이터에 포함된 주소정보와 매칭시킴으로써 현재 위치정보를 동기화시키는 단계; 상기 설정된 주행경로 상의 소정 이동 간격에 따라서 상기 중앙관제 시스템으로부터 소정 규격의 맵데이터를 다운로드 받는 단계; 상기 다운로드 받은 맵데이터에 포함된 주소정보를 기반으로 변경된 현재 위치 정보를 동기화시키는 단계; 목적지에 도착하여 상기 자율주행을 종료하는 단계를 포함하며, 상기 맵데이터는 소정 규격의 격자형태로 구분되어 각각의 격자에 대해서 고유좌표 값이 포함된 주소정보 및 공간정보가 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, an autonomous driving control method operated through a digital twin-based grid address system according to an embodiment of the present specification includes: receiving departure and destination information set by a user; Recognizing the user's boarding by waiting at the departure point set by the user; Recognizing a current location by receiving map data from a central control system, and setting a movement route by referring to the destination setting information; starting autonomous driving when a driving route to the destination is set; synchronizing the current location information by matching the coordinate information obtained from the GPS sensor with the address information included in the map data; downloading map data of a predetermined standard from the central control system according to a predetermined movement interval on the set travel route; synchronizing the changed current location information based on the address information included in the downloaded map data; and terminating the autonomous driving upon arrival at a destination, wherein the map data is divided into grids of a predetermined standard, and address information and spatial information including unique coordinate values are included for each grid. .

본 발명에 의한 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼의 일실시예에 따르면, 3차원 공간정보 기반의 디지털트윈을 형성하고 격자형 그리드 주소체계를 맵데이터에 부여함으로써 값싼 센서를 사용하면서도 보다 신속하고 정확하게 위치 자율주행 위치 인식이 가능함에 따라 정확성과 신뢰성 및 안전성이 향상되고, 제조비용과 제조시간이 감소하는 효과가 있다. According to an embodiment of the autonomous driving platform operated through the digital twin-based grid address system according to the present invention, a cheap sensor is used by forming a digital twin based on three-dimensional spatial information and assigning a grid-type grid address system to the map data. However, as the autonomous driving position recognition is possible more quickly and accurately, the accuracy, reliability and safety are improved, and the manufacturing cost and manufacturing time are reduced.

또한, 본 발명에 의한 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼은 격자형 주소체계가 적용된 지도정보를 기반으로 디지털 트윈을 구축하고 맵 데이터의 좌표값을 자율주행 이동체와 실시간으로 연동함에 따라 플랫폼의 소형화 및 컴팩트화를 도모하여 다양한 산업에 활용할 수 있고, 사용자의 만족도를 극대화할 수 있다.In addition, the autonomous driving platform operated through the digital twin-based grid address system according to the present invention builds a digital twin based on map information to which the grid-type address system is applied, and links the coordinate values of the map data with the autonomous driving vehicle in real time. Accordingly, by promoting the miniaturization and compactness of the platform, it can be used in various industries and maximize user satisfaction.

더욱이, 본 발명에 의한 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼은 디지털트윈 기반 그리드 주소 체계를 이용한 자율주행 플랫폼을 휠체어, 방법로봇, 드론 등과 같은 모빌리티에 적용함으로써 교통약자의 보행편의가 개선될 수 있는 효과가 있다.Furthermore, the autonomous driving platform operated through the digital twin-based grid address system according to the present invention is applied to mobility such as wheelchairs, method robots, drones, etc. There is an effect that can be improved.

게다가, 본 발명에 의한 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼은 격자형 주소체계가 적용된 지도정보를 기반으로 디지털 트윈을 구축하고 맵 데이터의 좌표값을 자율주행 이동체와 실시간으로 연동함에 따라 기존과 달리 지하뿐만 아니라, 지상의 일정한 위치만을 표시하는 것과 달리 지상 몇 미터가 되어도 해당 격자를 통한 주소체계를 통한 세분화에 의해 정확한 주소찾기가 가능함에 따라 자율주행과 이송의 정확성과 신뢰성을 극대화하고, 안전성과 신뢰성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the autonomous driving platform operated through the digital twin-based grid address system according to the present invention builds a digital twin based on map information to which the grid-type address system is applied, and links the coordinate values of the map data with the autonomous driving vehicle in real time. Therefore, unlike the existing display of only a certain location on the ground as well as underground, it is possible to find the correct address by subdivision through the address system through the grid, even if it is several meters above the ground, thereby maximizing the accuracy and reliability of autonomous driving and transport. This has the effect of maximizing safety and reliability.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 2차원 기반의 전자지도를 3차원 공간 정보가 포함된 3D 지도로 모델링한 것을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 격자형태의 맵데이터를 설명하기 위한 참고도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 자율주행 경로를 탐색하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 맵데이터 연동 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 제어 방법을 순차적으로 설명하기 위한 구성도이다.
1 is a diagram showing a schematic configuration of an autonomous driving platform operated through a digital twin-based grid address system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram exemplarily modeling a 2D-based electronic map as a 3D map including 3D spatial information.
3 is a reference diagram for explaining grid-type map data according to an embodiment of the present invention.
4 is a reference diagram for explaining a method of searching for an autonomous driving route through a digital twin-based grid address system according to an embodiment of the present invention.
5 is a reference diagram for explaining a method for interworking with real-time map data according to an embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram for sequentially explaining an autonomous driving control method operated through a digital twin-based grid address system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, it will be described in detail with reference to drawings of an autonomous driving platform operated through a digital twin-based grid address system according to an embodiment of the present invention. The embodiments introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And, in the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Like reference numbers refer to like elements throughout.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms. In the following embodiments, terms such as first, second, etc. are used for the purpose of distinguishing one component from another, not in a limiting sense. Also, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as include or have means that the features or components described in the specification are present, and do not preclude the possibility that one or more other features or components will be added. In addition, in the drawings, the size of the components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments, and thus is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprise” and/or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations, and/or elements mentioned. or addition is not excluded.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when described with reference to the drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. .

앞서 설명한 바와 같이, 기존의 자율주행 방식은 다수의 LiDAR(Light Detection And Ranging) 및 센서 등 고가, 고성능의 하드웨어를 통해 맵데이터 및 경로를 생성하거나, QR코드 등 경로상 설치된 인식표를 모빌리티가 인식하는 방식을 사용하기 때문에 하드웨어의 과도한 사용으로 가격이 상승할 수 밖에 없어서 기술의 실질적인 혜택을 위한 보급에 어려움이 있다. As described above, the existing autonomous driving method generates map data and routes through expensive and high-performance hardware such as a large number of LiDAR (Light Detection And Ranging) and sensors, or the mobility recognizes the identification tags installed on the route, such as QR codes. Because the method is used, the price inevitably rises due to excessive use of hardware, so there is a difficulty in disseminating the technology for practical benefits.

그러나, 본 명세서의 실시예에 따른 자율주행 방식은 격자 방식의 3차원 공간정보를 제공할 수 있는 디지털트윈 시스템을 구축하고 맵데이터의 고유 좌표값을 자율주행 모빌리티와 무선통신을 통해 공유하여 실시간으로 연동 및 보정함으로써, 주소 데이터 기반의 보급형 모빌리티 자율주행 플랫폼과 솔루션을 제공한다. 이에 따라 자율주행 플랫폼의 제조비용과 제조시간을 현격히 감소하여 자율주행의 보급화를 선도하고 소비자의 만족도를 극대화하며, 기존과 달리 지하와 지상의 고층까지도 격자 방식의 공간정보를 통해 정확하고 신속하게 찾아서 자율주행이 가능함에 따라 정확성과 신뢰성이 향상되고, 안전성이 극대화될 수 있다.However, the autonomous driving method according to the embodiment of the present specification establishes a digital twin system that can provide three-dimensional spatial information in a grid method and shares the unique coordinate values of map data with autonomous driving mobility through wireless communication in real time. By interworking and calibrating, we provide a low-end mobility autonomous driving platform and solution based on address data. Accordingly, it significantly reduces the manufacturing cost and manufacturing time of the autonomous driving platform, leading the spread of autonomous driving and maximizing customer satisfaction. As autonomous driving is possible, accuracy and reliability can be improved, and safety can be maximized.

이하에서는 관련된 도면을 참조하여 본 명세서의 자율주행 플랫폼과 솔루션 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the autonomous driving platform and solution of the present specification will be described in detail with reference to related drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a schematic configuration of an autonomous driving platform operated through a digital twin-based grid address system according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 명세서의 일실시예에 따른 자율주행 플랫폼은 사용자 단말(10), 스마트 휠체어, 드론 등과 같은 이동수단인 모빌리티(20), 중앙관제 시스템(100) 및 디지털트윈 관제 시스템(200)을 포함한다. As shown, the autonomous driving platform according to an embodiment of the present specification includes a user terminal 10 , a mobility 20 that is a means of movement such as a smart wheelchair, a drone, and the like, a central control system 100 and a digital twin control system 200 . ) is included.

자율주행 플랫폼의 중앙관제 시스템(100)은 격자화된 맵데이터를 통해서 디지털 주소체계가 적용된 자율주행 모빌리티 운영 시스템을 구축하여 운영 및 관리한다. The central control system 100 of the autonomous driving platform builds, operates, and manages an autonomous driving mobility operating system to which a digital address system is applied through grid map data.

사용자는 사용자 단말(10)의 어플리케이션을 이용하여 중앙관제 시스템(100)을 통해서 모빌리티(20)를 예약할 수 있으며, 스마트 휠체어와 같은 자율주행 이동수단인 모빌리티(20)는 대중교통 연계점에서 미리 대기하여 사용자를 태우고 최종 목적지까지 이동하는 자율주행 서비스를 제공할 수 있다. 이하, 각 구성요소를 보다 상세히 설명한다.The user can reserve the mobility 20 through the central control system 100 using the application of the user terminal 10, and the mobility 20, which is an autonomous driving means such as a smart wheelchair, is provided in advance at a public transportation connection point. It can provide an autonomous driving service that waits, picks up users and moves them to the final destination. Hereinafter, each component will be described in more detail.

사용자 단말(10)은 자율주행 서비스를 이용하기 위한 사용자 등록 및 모빌리티(20) 예약을 중앙관제 시스템(100)으로 전송하며, 대표적으로 웹/앱 및 네트웍을 이용할 수 있는 모바일 기기라면 무엇이든 포함될 수 있다. 사용자는 사용자 단말(10)을 통해서 대중교통 연계점을 설정하고, 연계점 도착시간을 추정할 수 있다. 사용자는 본 서비스를 위한 어플리케이션 프로그램을 통해서 사용자 정보를 입력하고, 목적지 정보를 입력함으로써 스마트 휠체어 등의 모빌리티(20)를 예약할 수 있다. 예컨대, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말기 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함하거나, 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 스마트 폰, 모바일 전화기, PDA, 태블릿 PC, 혹은 플랫폼 서버와 통신하도록 동작 가능한 임의의 다른 디바이스를 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고 사용자 단말은 다양한 머신들 상에서 실행되고, 다수의 메모리 내에 저장된 명령어들을 해석하여 실행하는 프로세싱 로직을 포함하고, 외부 입력/출력 디바이스상에 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 위한 그래픽 정보를 디스플레이하는 프로세스들과 같이 다양한 기타 요소들을 포함할 수 있다. 아울러 사용자 단말(10)은 입력 장치(예를 들면 마우스, 키보드, 터치 감지 표면 등) 및 출력 장치(예를 들면 모니터, 스크린 등)에 접속될 수 있다.The user terminal 10 transmits user registration and mobility 20 reservation for using the autonomous driving service to the central control system 100, and any mobile device capable of using a web/app and a network can be typically included. there is. The user may set a public transportation connection point through the user terminal 10 and estimate the arrival time of the connection point. The user may reserve the mobility 20 such as a smart wheelchair by inputting user information through an application program for this service and inputting destination information. For example, Personal Communication System (PCS), Global System for Mobile communications (GSM), Personal Digital Cellular (PDC), Code Division Multiple Access (CDMA)-2000, W-Code Division Multiple Access (W-CDMA), Wireless (Wibro) Broadband Internet) terminals, etc., including all kinds of handheld-based wireless communication devices, or any other operable to communicate with a computer, laptop computer, smart phone, mobile phone, PDA, tablet PC, or platform server. It may include a device. However, the user terminal is not limited thereto, and the user terminal includes processing logic that executes on various machines, interprets and executes instructions stored in a plurality of memories, and graphical information for a graphical user interface (GUI) on an external input/output device may include various other elements, such as processes that display In addition, the user terminal 10 may be connected to an input device (eg, a mouse, a keyboard, a touch-sensitive surface, etc.) and an output device (eg, a monitor, a screen, etc.).

즉, 이러한 사용자 단말(10)은 자율주행 서비스를 이용하기 위한 사용자 등록 및 모빌리티(20) 예약을 수행하기 위한 프로그램이나 어플리케이션이 설치된 휴대용 단말인 스마트 폰, 디지털방송용 단말, 휴대폰, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 태블릿 PC(tablet PC), 웨어러블 디바이스(wearable device) 및 스마트 글라스(smart glass) 등을 포함할 수 있다. That is, the user terminal 10 is a portable terminal in which a program or application for performing user registration and mobility 20 reservation for using an autonomous driving service is installed, a smart phone, a digital broadcasting terminal, a mobile phone, and personal digital assistants (PDA) ), a portable multimedia player (PMP), navigation, a tablet PC, a wearable device, and a smart glass.

또한, 사용자 단말(10)은, 고정형 단말인 데스크 탑 PC, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 울트라북(ultrabook)과 같은 퍼스널 컴퓨터 등과 같이 유/무선 통신을 기반으로 타이어 재고 공유경제 플랫폼을 제공하는 서비스를 제공하기 위한 프로그램이 설치된 장치로 형성될 수 있다. In addition, the user terminal 10 is a service that provides a tire inventory sharing economy platform based on wired/wireless communication, such as a fixed terminal, such as a desktop PC, a laptop computer, and a personal computer such as an ultrabook. It may be formed as a device in which a program for providing

모빌리티(20)는 대중교통과 연계된 개인형 모빌리티 수단으로서, 교통약자 뿐만 아니라 일반인들도 이용할 수 있으며, 전동휠, 전동휠체어, 전동유모차, 전동바이크, 전동카트, 방법로봇, 배달 드로이드 등 다양한 이동수단이 해당될 수 있다. Mobility 20 is a personal mobility means linked to public transportation, which can be used not only by the transportation vulnerable but also by the general public. This may apply.

도 1에서는 대표적으로 스마트 휠체어를 예시적으로 도시하였으나, 본 발명에서는 이에 한정되지 않고, GPS 센서, 무선이동통신모듈, 카메라, LIDAR(Light Detection And Ranging) 센서 및 사용자가 탑승하여 자율주행이 가능한 이동수단을 구비하고 있다면 모두 모빌리티(20)에 포함될 수 있다. Although FIG. 1 typically shows a smart wheelchair as an example, the present invention is not limited thereto, and a GPS sensor, a wireless mobile communication module, a camera, a LIDAR (Light Detection And Ranging) sensor, and a movement capable of autonomous driving by a user on board If provided with means, all of them may be included in the mobility 20 .

디지털트윈 통합관제 시스템(200)은 디지털 지도 정보를 3차원으로 모델링하고 도로, 건물 및 랜드마크를 포함한 현실세계 환경을 가상공간에 동일하게 구현하여 디지털트윈(Digital Twin) 형성하며, 이를 통해 3차원 지도 데이터를 생성하고 관리한다. The digital twin integrated control system 200 forms a digital twin by modeling the digital map information in three dimensions and implementing the real world environment including roads, buildings, and landmarks in the same way in the virtual space, and through this, a three-dimensional Create and manage map data.

상기 디지털트윈 통합관제 시스템(200)은 네트워크를 통해서 접속가능한 독립된 시스템이거나 또는 중앙관제 시스템(100) 내의 데이터베이스 형태로 구성될 수도 있다. 이러한 네트워크의 일 예에는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.The digital twin integrated control system 200 may be an independent system accessible through a network or may be configured in the form of a database within the central control system 100 . Examples of such networks include a 3rd Generation Partnership Project (3GPP) network, a Long Term Evolution (LTE) network, a World Interoperability for Microwave Access (WIMAX) network, the Internet, a Local Area Network (LAN), and a Wireless Local Area Network (LAN). Area Network), WAN (Wide Area Network), PAN (Personal Area Network), Bluetooth (Bluetooth) network, satellite broadcasting network, analog broadcasting network, Digital Multimedia Broadcasting (DMB) network, and the like are included, but are not limited thereto.

중앙관제 시스템(100)은 네트웍으로 연결된 모바일 장치에서 수집된 공간정보 데이터를 수신하고, 상기 디지털트윈 통합관제 시스템(200)으로부터 3차원 지도 데이터를 수신하여 공간정보 데이터와 연계하여 맵데이터를 생성한다. 맵데이터는 소정 규격의 격자(Grid) 형태로 상세 영역이 분할되어 구분되며, 각각의 격자에 대해서 고유 좌표값이 포함된 주소정보 및 공간정보가 부여될 수 있다.The central control system 100 receives spatial information data collected from mobile devices connected through a network, receives 3D map data from the digital twin integrated control system 200, and generates map data in connection with the spatial information data. . The map data is divided into detailed regions in the form of a grid of a predetermined standard, and address information and spatial information including unique coordinate values may be provided to each grid.

모빌리티(20)는 중앙관제 시스템(100)으로부터 맵데이터를 수신하여 현재 위치를 인식하고, 사용자가 설정한 목적지까지 이동경로를 설정하여 자율주행한다. 이때, 맵데이터의 고유 좌표값을 기반으로 모빌리티(20)의 현재 위치를 파악하고 목적지까지 자율주행 경로를 탐색하여 자율주행시 경로이탈 여부를 판단할 수 있다. The mobility 20 receives map data from the central control system 100, recognizes the current location, sets a movement route to the destination set by the user, and performs autonomous driving. In this case, it is possible to determine the current location of the mobility 20 based on the unique coordinate values of the map data and to search the autonomous driving route to the destination to determine whether or not to deviate from the route during autonomous driving.

본 명세서의 일실시예에 따르면 맵데이터는, 대략 100미터 정도의 이동 간격에 따라서 중앙관제 시스템(100)으로부터 반경 200미터 이내 범위의 맵데이터를 주기적으로 다운로드 받도록 하므로써 대략 수백 메가바이트 수준의 데이터 저장용량만을 요구하도록 할 수 있으며, 이를 통해서 중앙관제 시스템의 서버(100) 및 모빌리티(20)의 영상분석을 위한 데이터 처리량도 감소될 수 있어서 전반적인 운영비용을 절감할 수 있다.According to an embodiment of the present specification, the map data stores data of about several hundred megabytes by periodically downloading map data within a radius of 200 meters from the central control system 100 according to a movement interval of about 100 meters. It is possible to require only the capacity, and through this, the data throughput for image analysis of the server 100 and the mobility 20 of the central control system can also be reduced, thereby reducing overall operating costs.

도 2는 2차원 기반의 전자지도를 3차원 공간 정보가 포함된 3D 지도로 모델링한 것을 예시적으로 나타낸 도면이며, 도시된 바와 같이, 2차원 위성지도 및 지적도 등을 3차원 모델링을 적용하여 3차원 지도로 생성할 수 있다. 이와 같은 3차원 지도 모델링은 범용의 기술을 적용하여 생성할 수 있는 바, 상세한 설명은 생략한다. 2 is a diagram illustrating an example of modeling a 2D-based electronic map as a 3D map including 3D spatial information. It can be created as a dimensional map. Such three-dimensional map modeling can be generated by applying general-purpose technology, and detailed description thereof will be omitted.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 격자형태의 맵데이터를 설명하기 위한 참고도이다. 앞서 도 2와 같은 3차원 지도 정보 상에서 출발점과 도착점이 포함된 영역을 추출하여, 해당 3차원 지도 영역의 2차원 지도 정보를 기준으로 대략 가로 및 세로가 2x2(m) 단위의 사각형 그리드 형태의 격자로 나눈 후, x축과 y축을 기준으로 생성되는 코드부호를 활용하여 개별 주소 데이터를 시각화할 수 있다. 3 is a reference diagram for explaining grid-type map data according to an embodiment of the present invention. The area including the starting point and the destination point is extracted from the 3D map information as shown in FIG. 2 above, and based on the 2D map information of the 3D map area, a grid in the form of a rectangular grid with approximately 2x2(m) units in width and length. After dividing by , individual address data can be visualized using code codes generated based on the x-axis and y-axis.

이와 같이, 지도에 격자형 정보를 적용하여 정류장, 장애물 등의 랜드마크 위치 정보를 내장할 수 있으며, 내장된 지도 데이터를 통해서 모빌리티(20)와 장애물 간의 거리를 측정하여 측정 오차를 보정할 수 있다.In this way, by applying grid-type information to the map, information on the location of landmarks such as stops and obstacles can be embedded, and the distance between the mobility 20 and the obstacle can be measured through the built-in map data to correct the measurement error. .

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 자율주행 경로를 탐색하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다. 4 is a reference diagram for explaining a method of searching for an autonomous driving route through a digital twin-based grid address system according to an embodiment of the present invention.

좌측의 공간정보가 이미지로 포함된 2차원 지도를 기준으로 우측의 맵데이터(400)에는 가로 및 세로 각각 소정 규격의 다수의 격자(Grid, G10, G20) 형태로 구분한다. 각각의 격자에는 2차원 지도상의 x축과 y축을 기준으로 고유의 주소정보가 부여될 수 있다. Based on the two-dimensional map including the spatial information on the left as an image, the map data 400 on the right is divided into a plurality of grids (Grid, G10, G20) of a predetermined standard, respectively, horizontally and vertically. Each grid may be given unique address information based on the x-axis and the y-axis on the two-dimensional map.

즉, 하나의 격자 내에는 주소(Address), ID, 좌표값(X,Y) 및 기타 정보가 고유 데이터로 부여될 수 있다. 도시된 바와 같이, 이동경로는 녹색으로 표시된 격자들(G20)로서 구분될 수 있으며, 맵데이터 내의 정류장, 장애물 등의 랜드마크는 붉은색으로 표시된 격자들(G10)로서 구분될 수 있다. 이와 같이, 격자형 주소정보를 기준으로 지도상의 상기 랜드마크 위치정보를 상기 공간정보에 부여한다.That is, in one grid, addresses, IDs, coordinate values (X, Y), and other information may be assigned as unique data. As shown, the movement path may be divided as grids G20 displayed in green, and landmarks such as stops and obstacles in the map data may be divided as grids G10 displayed in red. In this way, the landmark location information on the map is given to the spatial information based on the grid-type address information.

한편, 맵데이터(400)에 포함된 공간정보는 상기 격자 각각의 고유 좌표의 GPS 정보, 장애물의 위치와 크기 정보, 도로의 위치 정보, 점자 보도블록의 위치와 크기 정보, 지하철 또는 버스정류장의 위치와 크기 정보, 및 랜드마크 정보 등을 포함할 수 있다.On the other hand, the spatial information included in the map data 400 includes GPS information of the unique coordinates of each grid, location and size information of obstacles, road location information, location and size information of a braille sidewalk block, and location of a subway or bus stop. and size information, and landmark information.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 맵데이터 연동 방법을 설명하기 위한 참고도이다.5 is a reference diagram for explaining a method for interworking with real-time map data according to an embodiment of the present invention.

모빌리티(20)는 도 4와 같은 맵데이터를 수신하여 격자에 포함된 x,y축 고유 코드부호를 통해서 현재 위치를 파악하고, 이동경로에 해당되는 격자를 고유 코드부호를 통해서 탐색하여 자율주행을 시작한다. The mobility 20 receives the map data as shown in FIG. 4, grasps the current location through the x and y-axis unique code codes included in the grid, and searches the grid corresponding to the movement path through the unique code code for autonomous driving. start

이때, 모빌리티(20)는 중앙관제 시스템(100)과 무선통신을 통하여 격자형 맵데이터(400)를 다운로드하며, 데이터 처리량의 효율화를 위하여 모빌리티 주행시 지정된 포인트에서 일정 반경의 맵데이터를 다운로드한다.At this time, the mobility 20 downloads the grid-type map data 400 through wireless communication with the central control system 100, and downloads map data of a certain radius at a designated point during mobility driving for efficient data processing.

도 5에 도시된 실시예는 모빌리티(20)의 이동 경로상에서 100m 간격으로 맵데이터 다운로드 포인트(D.P1, D.P2, D.P3)를 설정한 것이며, 각각의 포인트에서 다운로드 받는 맵데이터는 포인트(D.P1, D.P2, D.P3)를 기준으로 반경 200m 범위의 맵데이터(M1, M2, M3)가 순차적으로 다운로드된다. In the embodiment shown in Fig. 5, map data download points D.P1, D.P2, and D.P3 are set at intervals of 100 m on the moving path of the mobility 20, and the map data downloaded from each point is Map data M1, M2, and M3 with a radius of 200 m based on the points D.P1, D.P2, and D.P3 are sequentially downloaded.

따라서, 맵데이터는 M1 -> M2 -> M3 순서로 생성되며, M3 맵데이터가 생성된 후 M1 맵데이터는 삭제될 수 있다. 또한, 맵데이터에 저장된 랜드마크 등 Edge 정보를 인식하여 자율주행 시스템을 구현할 수 있으며, GPS, AOA, AOD 등 다양한 송수신 신호를 통해 측위 데이터를 보정할 수 있다. 이와 같이, 모빌리티(20)는 GPS를 통해서 이동 범위 내의 코드(x,y)값 기반 디지털 주소코드를 인식하며 중앙관제 시스템(100)과 위치정보 데이터를 동기화하고 경로 이탈 여부를 감지할 수 있다.Accordingly, the map data is generated in the order of M1 -> M2 -> M3, and after the M3 map data is generated, the M1 map data may be deleted. In addition, an autonomous driving system can be implemented by recognizing edge information such as landmarks stored in map data, and positioning data can be corrected through various transmission and reception signals such as GPS, AOA, and AOD. In this way, the mobility 20 recognizes a code (x,y) value-based digital address code within the movement range through GPS, synchronizes the location information data with the central control system 100, and detects whether or not a path is deviated.

한편, 좁은 골목길이나 고층 건물 앞, 다중 교차로 등 단위 좌표에 랜드마크가 밀집되어 있는 구간에서는 보다 정밀한 위치 정보 탐색이 요구되기 때문에 5G 이동통신 등 LBS(Location Based Service) 기반으로 위치 추적 및 위치 보정을 수행하는 것이 바람직하다. Meanwhile, in sections where landmarks are concentrated in unit coordinates, such as narrow alleyways, in front of high-rise buildings, and multiple intersections, more precise location information search is required. It is preferable to perform

그리고, 운동장 등의 넓은 공터와 같은 지역은 3D 랜더링으로 표현이 어려우며, 이와 같은 3D 랜더링 취약 구간에서도 마찬가지로 5G 이동통신 등 LBS(Location Based Service) 기반으로 위치 추적 및 위치 보정을 수행하는 것이 바람직하다. 이에 따라 격자 위치의 정확성을 상호 보완하여 정확한 위치 추적과 보정을 수행하여 자율주행의 정확성과 안전성을 극대화하고, 적은 데이터와 저가의 센싱장비만으로 자율주행이 가능할 수 있다.In addition, it is difficult to express an area such as a large vacant lot such as a playground by 3D rendering, and it is also desirable to perform location tracking and location correction based on LBS (Location Based Service) such as 5G mobile communication in such a 3D rendering vulnerable section. Accordingly, the accuracy and safety of autonomous driving can be maximized by performing accurate position tracking and correction by complementing the accuracy of the grid position, and autonomous driving can be achieved only with little data and low-cost sensing equipment.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 제어 방법을 순차적으로 설명하기 위한 구성도이다.6 is a configuration diagram for sequentially explaining an autonomous driving control method operated through a digital twin-based grid address system according to an embodiment of the present invention.

사용자는 사용자 단말(10)의 어플리케이션 등을 통해서 중앙관제 시스템(100)으로 접속하여 사용자 등록, 출발지 및 목적지 설정, 모빌리티(20) 예약을 수행한다(S10).The user accesses the central control system 100 through an application of the user terminal 10, and performs user registration, departure and destination setting, and reservation of the mobility 20 (S10).

중앙과제 시스템(100)은 사용자 단말(10)의 요청을 수신하여 사용자를 확인하고 모빌리티를 배정한다(S20).The central task system 100 receives a request from the user terminal 10, identifies the user, and allocates mobility (S20).

배정된 모빌리티(20)는 사용자가 설정한 출발지에서 대기하여 사용자 탑승을 인식한다(S30).The assigned mobility 20 recognizes the user's boarding by waiting at the departure point set by the user (S30).

이후, 사용자가 탑승하여 인증이 되면, 중앙관제 시스템(100)으로부터 맵데이터를 수신하여 현재위치를 인식하고 목적지 설정 정보를 참고하여 이동경로를 설정한다(S40).Thereafter, when the user boards and is authenticated, map data is received from the central control system 100 to recognize the current location, and a movement route is set by referring to the destination setting information (S40).

S40단계를 통해서, 목적지까지 주행경로가 설정되면 자율주행을 시작한다(S50). 앞서 설명한 바와 같이, 모빌리티(20)는 도 4와 같은 맵데이터(400)를 수신하여 격자에 포함된 x,y축 고유 코드부호를 통해서 현재 위치를 파악하고, 이동경로에 해당되는 격자를 고유 코드부호를 통해서 탐색하여 자율주행을 시작한다. 이때, 모빌리티(20)는 중앙관제 시스템(100)과 무선통신을 통하여 격자형 맵데이터(400)를 다운로드하며, 데이터 처리량의 효율화를 위하여 모빌리티 주행시 지정된 포인트에서 일정 반경의 맵데이터를 다운로드할 수 있다.Through step S40, when the driving route to the destination is set, autonomous driving starts (S50). As described above, the mobility 20 receives the map data 400 as shown in FIG. 4 , identifies the current location through the x and y-axis unique code codes included in the grid, and sets the grid corresponding to the movement path to a unique code. It starts autonomous driving by navigating through the code. At this time, the mobility 20 downloads the grid-type map data 400 through wireless communication with the central control system 100, and for the efficiency of data processing, map data of a certain radius at a designated point during mobility driving can be downloaded. .

즉, 이동 경로상의 지정된 포인트인 경로 1 내지 경로 n에서, 모빌리티는 GPS 센서로부터 획득된 좌표정보를 맵데이터(400)에 포함된 주소정보와 매칭시킴으로써 현재 위치정보를 동기화시키며, 설정된 주행경로 상의 포인트에서 중앙관제 시스템으로부터 맵데이터(맵데이터 1 내지 맵데이터 n)를 다운로드 받아서 위치정보를 주기적으로 탐색하여 경로 이탈 여부를 확인할 수 있다.That is, in paths 1 to n, which are designated points on the moving path, the mobility synchronizes the current position information by matching the coordinate information obtained from the GPS sensor with the address information included in the map data 400, and points on the set driving path. can download map data (map data 1 to map data n) from the central control system and periodically search for location information to check whether or not the route has departed.

이와 같은 방법으로 모빌리티(20)는 출발지에서 목적지까지 자율주행을 수행하여 목적지에 도착하면 자율주행을 종료한다(S70).In this way, the mobility 20 performs autonomous driving from the starting point to the destination and ends the autonomous driving when arriving at the destination (S70).

이후, 자율주행 운행종료 및 운행정보를 중앙관제 시스템(100)으로 전송하고, 중앙관제 시스템(100)은 운행정보 등을 저장한 후 사용자 단말(10)로 운행정보 및 결과를 전송한다(S80).Thereafter, the autonomous driving operation ends and operation information is transmitted to the central control system 100 , and the central control system 100 stores the operation information, etc. and then transmits the operation information and the result to the user terminal 10 ( S80 ) .

이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.Even though all the components constituting the embodiment of the present invention described above are described as being combined or operated in combination, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, within the scope of the object of the present invention, all the components may operate by selectively combining one or more. In addition, all of the components may be implemented as one independent hardware, but a part or all of each component is selectively combined to perform some or all of the functions of the combined hardware in one or a plurality of hardware program modules It may be implemented as a computer program having In addition, such a computer program is stored in a computer readable media such as a USB memory, a CD disk, a flash memory, etc., read and executed by a computer, thereby implementing an embodiment of the present invention. The computer program recording medium may include a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, and the like.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.The specific implementations described in the present invention are only examples, and do not limit the scope of the present invention in any way. For brevity of the specification, descriptions of conventional electronic components, control systems, software, and other functional aspects of the systems may be omitted. In addition, the connection or connection members of the lines between the components shown in the drawings illustratively represent functional connections and/or physical or circuit connections, and in an actual device, various functional connections, physical connections that are replaceable or additional may be referred to as connections, or circuit connections. In addition, unless there is a specific reference such as “essential” or “importantly”, it may not be a necessary component for the application of the present invention.

또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, all terms including technical or scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined in the detailed description. Terms commonly used, such as those defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the contextual meaning of the related art, and are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions are possible within the range that does not depart from the essential characteristics of the present invention by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are for explaining, not limiting, the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The protection scope of the present invention should be construed 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.

10: 사용자 단말
20: 모빌리티
100: 중앙관제 시스템
200: 디지털트윈 통합 관제 시스템
10: user terminal
20: Mobility
100: central control system
200: digital twin integrated control system

Claims (7)

디지털 지도 정보를 3차원으로 모델링하고 도로, 건물 및 랜드마크를 포함한 현실세계 환경을 가상공간에 동일하게 구현하여 디지털트윈(Digital Twin) 형성하여 3차원 지도 데이터를 생성하고 관리하는 디지털트윈 통합관제 시스템;
네트웍으로 연결된 모바일 장치에서 수집된 공간정보 데이터를 수신하고, 상기 디지털트윈 통합관제 시스템으로부터 상기 3차원 지도 데이터를 수신하여 상기 공간정보 데이터와 연계하여 맵데이터를 생성하되, 상기 맵데이터는 소정 규격의 격자(Grid) 형태로 구분되며 각각의 격자에 대해서 고유 좌표값이 포함된 주소정보 및 공간정보를 부여하고 체계적으로 관리하는 중앙관제 시스템; 및
GPS 센서, 무선이동통신모듈, 카메라, LIDAR 센서 및 사용자가 탑승하여 자율주행이 가능한 이동수단을 구비하며, 상기 중앙관제 시스템으로부터 상기 맵데이터를 수신하여 현재 위치를 인식하고, 사용자가 설정한 목적지까지 이동경로를 설정하여 자율주행하되, 상기 맵데이터의 고유 좌표값을 기반으로 현재 위치를 파악하고 목적지까지 자율주행 경로를 탐색하여 자율주행시 경로이탈 여부를 판단하며, 소정 이동 간격에 따라서 상기 중앙관제 시스템으로부터 소정 범위의 맵데이터를 주기적으로 다운로드 받아서 현재 위치정보와 동기화시키며 자율주행을 위한 모니터링 및 경로 관리하는 모빌리티;를 포함하는 디지털 트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼.
Digital twin integrated control system that creates and manages 3D map data by modeling digital map information in 3D and realizing the real world environment including roads, buildings and landmarks in the same virtual space to form a digital twin ;
Receive spatial information data collected from a mobile device connected to a network, receive the 3D map data from the digital twin integrated control system, and generate map data in association with the spatial information data, wherein the map data is A central control system that is divided in a grid type and provides address information and spatial information including unique coordinate values for each grid and systematically manages it; and
It has a GPS sensor, a wireless mobile communication module, a camera, a LIDAR sensor, and a moving means that allows the user to board and autonomously drive, and receives the map data from the central control system to recognize the current location, and to reach the destination set by the user. Autonomous driving by setting a movement path, but determining the current location based on the unique coordinate value of the map data, searching the autonomous driving route to the destination, determining whether to deviate from the route during autonomous driving, and the central control system according to a predetermined movement interval An autonomous driving platform operated through a digital twin-based grid address system, including a mobility that periodically downloads map data in a predetermined range from a network, synchronizes it with current location information, and monitors and manages routes for autonomous driving.
제1항에 있어서,
상기 맵데이터에 포함된 공간정보는 상기 격자 각각의 고유 좌표의 GPS 정보, 장애물의 위치와 크기 정보, 도로의 위치 정보, 점자 보도블록의 위치와 크기 정보, 지하철 또는 버스정류장의 위치와 크기 정보, 및 랜드마크 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼.
According to claim 1,
The spatial information included in the map data includes GPS information of the unique coordinates of each grid, location and size information of obstacles, road location information, location and size information of a braille sidewalk block, location and size information of a subway or bus stop, and an autonomous driving platform operated through a digital twin-based grid address system, characterized in that it includes at least one of landmark information.
제1항에 있어서,
상기 맵데이터는 2차원 지도를 기준으로 가로 및 세로 각각 소정 규격의 다수의 격자 형태로 구분되며, 상기 2차원 지도상의 x축과 y축을 기준으로 각각의 격자별로 고유한 주소정보를 생성하여 부여하며, 상기 격자형 주소정보를 기준으로 지도상의 상기 랜드마크 위치정보를 상기 공간정보에 부여하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼.
According to claim 1,
The map data is divided into a plurality of grids of a predetermined standard each horizontally and vertically based on the two-dimensional map, and unique address information is generated and given for each grid based on the x-axis and the y-axis on the two-dimensional map, , An autonomous driving platform operated through a digital twin-based grid address system, characterized in that the landmark location information on the map is given to the spatial information based on the grid-type address information.
제1항에 있어서,
상기 모빌리티는,
상기 GPS 센서로부터 수신된 좌표정보를 상기 격자의 공간정보와 매칭시킴으로써 현재 위치 정보를 탐색하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼.
According to claim 1,
The mobility is
An autonomous driving platform operated through a digital twin-based grid address system, characterized in that the current location information is searched by matching the coordinate information received from the GPS sensor with the spatial information of the grid.
제 1항에 있어서,
상기 모빌리티는,
단위 좌표에 랜드마크가 밀집되어 있는 구간 또는 3차원 이미지 랜더링으로 표현이 어려운 구간에서는 상기 이동통신모듈을 이용하여 무선통신 기반으로 현재 위치 정보를 탐색하는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼.
The method of claim 1,
The mobility is
Through a digital twin-based grid address system, characterized in that the current location information is searched based on wireless communication using the mobile communication module in a section where landmarks are dense in unit coordinates or in a section that is difficult to express by 3D image rendering An operating autonomous driving platform.
제 1항에 있어서,
상기 모빌리티는,
100미터 주행 간격에 따라서 반경 200미터 구간의 맵데이터를 상기 중앙 관제 시스템으로부터 다운로드 받는 것을 특징으로 하는 디지털 트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 플랫폼.
The method of claim 1,
The mobility is
An autonomous driving platform operated through a digital twin-based grid address system, characterized in that it downloads map data of a 200-meter radius section from the central control system according to a 100-meter driving interval.
3차원 지도 데이터를와 공간정보 데이터와 연계하여 맵데이터를 생성하고 관리하는 중앙관제 시스템과 연동되어 맵데이터를 제공받는 자율주행 모빌리티에서, 상기 맵데이터를 기반으로 자율주행을 위한 이동경로 설정 및 위치정보를 탐색하는 자율주행 제어 방법에 있어서,
사용자가 설정한 출발지 및 목적지 정보를 수신하는 단계;
사용자가 설정한 출발지에서 대기하여 사용자 탑승을 인식하는 단계;
상기 중앙관제 시스템으로부터 맵데이터를 수신하여 현재위치를 인식하고 상기 목적지 설정 정보를 참고하여 이동경로를 설정하는 단계;
상기 목적지까지 주행경로가 설정되면 자율주행을 시작하는 단계;
GPS 센서로부터 획득된 좌표정보를 상기 맵데이터에 포함된 주소정보와 매칭시킴으로써 현재 위치정보를 동기화시키는 단계;
상기 설정된 주행경로 상의 소정 이동 간격에 따라서 상기 중앙관제 시스템으로부터 소정 규격의 맵데이터를 다운로드 받는 단계;
상기 다운로드 받은 맵데이터에 포함된 주소정보를 기반으로 변경된 현재 위치 정보를 동기화시키는 단계;
목적지에 도착하여 상기 자율주행을 종료하는 단계를 포함하며,
상기 맵데이터는 소정 규격의 격자형태로 구분되어 각각의 격자에 대해서 고유좌표 값이 포함된 주소정보 및 공간정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털트윈 기반 그리드 주소체계를 통해 운영되는 자율주행 제어 방법.
In autonomous driving mobility that receives map data by interworking with a central control system that generates and manages map data by linking three-dimensional map data and spatial information data, setting a movement route for autonomous driving based on the map data and location information In the autonomous driving control method to search for
receiving departure and destination information set by a user;
Recognizing the user's boarding by waiting at the departure point set by the user;
receiving map data from the central control system, recognizing a current location, and setting a movement route by referring to the destination setting information;
starting autonomous driving when a driving route to the destination is set;
synchronizing the current location information by matching the coordinate information obtained from the GPS sensor with the address information included in the map data;
downloading map data of a predetermined standard from the central control system according to a predetermined movement interval on the set travel route;
synchronizing the changed current location information based on the address information included in the downloaded map data;
Arriving at a destination and terminating the autonomous driving;
The map data is divided into a grid form of a predetermined standard, and for each grid, address information including a unique coordinate value and spatial information are included. An autonomous driving control method operated through a digital twin-based grid address system.
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