KR20220052381A - 자율주행 차량의 위치 추정 장치 및 방법 - Google Patents

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한국자동차연구원
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Abstract

본 발명은 자율주행 차량의 위치 추정 장치에 관한 것으로, 복수의 센서를 이용해 차량의 외부 환경이나 주행 상황을 감지하는 센서부; 차량의 위치를 산출하기 위한 지피에스 신호를 수신하는 지피에스 수신부; V2X(Vehicle to Everything) 통신방식으로 통신할 수 있는 통신부; V2X 통신을 통해 주변에 있는 대상차량으로부터 포지셔닝 서비스를 요청받을 경우, 상기 센서부와 지피에스 수신부를 통해 검출한 상기 대상차량의 정보 및 자차의 위치 정보를 이용하여 상기 대상차량에 대한 글로벌 3D 데카르트 좌표를 산출하는 3D 데카르트 좌표 추정부; 및 상기 센서부, 지피에스 수신부, 통신부, 및 3D 데카르트 좌표 추정부를 제어하여 대상차량에 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 제공하거나, 주변차량으로부터 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 수신하여 자율주행에 활용하는 제어부;를 포함한다.

Description

자율주행 차량의 위치 추정 장치 및 방법{APPARATUS FOR ESTIMATING POSITION OF AUTONOMOUS VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 자율주행 차량의 위치 추정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자율주행 차량(즉, 대상차량)이 GPS 위치 정보를 활용할 수 없거나 GPS 음영지대에 있을 경우, 상기 대상차량이 주변차량에 포지셔닝 서비스를 요청하고, 상기 주변차량에서 추정한 대상차량의 위치 정보를 상기 대상차량에서 전달받아 자율주행에 활용할 수 있도록 하는, 자율주행 차량의 위치 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자율주행(Autonomous Driving)은 스마트 카 구현을 위한 핵심 기술로서, 운전자가 브레이크, 핸들, 가속 페달 등을 제어하지 않아도 도로의 상황을 파악하여 자동으로 주행하는 자동차 기술이다. 이러한 자율주행을 위해서는 자차의 정확한 위치를 파악하는 것이 매우 중요하다. 현재는 대부분 GPS 정보에 기초하여 자차의 위치를 측위하고 있다.
그러나 GPS 기반 측위 기술은 측이 정밀도가 평균 오차 2m 내지 5m를 가지므로, 자율 주행에서 요구하는 최소 측위 오차 범위인 약 30cm 이내에 도달하지 못하고 있는 실정이다. 특히, 지하나 터널과 같은 지역에서는 위성 통신이 어려워 측위가 불가능한 음영 지역 존재한다. 따라서 현재 자율주행 측위 기술은 DGPS, LiDAR 등의 고가의 센서를 활용하여 정밀 지도와 데이터 퓨전을 통해 측위를 보완하는 방식으로 연구가 진행되고 있다. 상기 자율 주행 자동차 서비스, V2X 서비스는 정확한 위치를 기반으로 한다.
현재 실제 GPS 기반 측위 방식은 정밀도 문제(평균오차: 2~5m)를 가지고 있으며, 실질적인 서비스를 제공하기 위해선 GPS 기반 측위에서의 정밀도는 평균오차 30cm 이하의 정밀도를 갖춰야 한다. 이러한 GPS 측위의 오차를 줄이기 위한 보편적인 방법으로서 DGPS, Camera, LiDAR, Radar 등의 센서를 활용한 보완 방법이 있다. 하지만 센서로 음영 지역(터널, 지하주차장) 및 사각지대를 인지하지 못하는 한계점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1806029호(2017.11.30. 등록, GPS 및 UWB 기술을 접목하여 차량의 위치를 감지하는 측위 시스템 및 방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 자율주행 차량(즉, 대상차량)이 GPS 위치 정보를 활용할 수 없거나 GPS 음영지대에 있을 경우, 상기 대상차량이 주변차량에 포지셔닝 서비스를 요청하고, 상기 주변차량에서 추정한 대상차량의 위치 정보를 상기 대상차량에서 전달받아 자율주행에 활용할 수 있도록 하는, 자율주행 차량의 위치 추정 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 자율주행 차량의 위치 추정 장치는, 복수의 센서를 이용해 차량의 외부 환경이나 주행 상황을 감지하는 센서부; 차량의 위치를 산출하기 위한 지피에스 신호를 수신하는 지피에스 수신부; V2X(Vehicle to Everything) 통신방식으로 통신할 수 있는 통신부; V2X 통신을 통해 주변에 있는 대상차량으로부터 포지셔닝 서비스를 요청받을 경우, 상기 센서부와 지피에스 수신부를 통해 검출한 상기 대상차량의 정보 및 자차의 위치 정보를 이용하여 상기 대상차량에 대한 글로벌 3D 데카르트 좌표를 산출하는 3D 데카르트 좌표 추정부; 및 상기 센서부, 지피에스 수신부, 통신부, 및 3D 데카르트 좌표 추정부를 제어하여 대상차량에 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 제공하거나, 주변차량으로부터 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 수신하여 자율주행에 활용하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 포지셔닝 서비스를 요청받을 수 있는 주변차량은, 지피에스 신호를 수신하여 자차의 절대 위치 정보를 추정할 수 있는 차량인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 포지셔닝 서비스는, 상기 대상차량이 GPS 위치 정보를 활용할 수 없거나 GPS 음영지대에 있을 경우, 주변차량에 상기 대상차량 자신의 위치 정보를 추정하여 제공하여 주도록 요청하는 서비스인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 대상차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부가 V2X 통신을 통해 임의의 주변차량에게 포지셔닝 서비스를 요청할 경우, 상기 주변차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부가 지피에스 신호를 이용해 자차의 위치 정보를 측정하고, 자차에 구비된 센서를 이용하여 대상차량과의 거리와 각도 정보를 획득하며, 상기 주변차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부가 획득한 정보들을 이용하여 상기 대상차량의 글로벌 3D 데카르트 좌표를 산출하여 V2X 통신을 통해 상기 대상차량에 전달하고, 상기 대상차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부가 상기 주변차량으로부터 전달받은 글로벌 3D 데카르트 좌표를 자신의 위치 정보로서 자율주행에 활용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 대상차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부는, 상기 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 전달한 주변차량이 1대인 경우, 상기 1대의 주변차량으로부터 수신한 글로벌 3D 데카르트 좌표를 그대로 자신의 위치 정보로서 자율주행에 활용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 대상차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부는, 상기 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 전달한 주변차량이 2대 이상인 경우, 모든 주변차량에서 수신한 복수의 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 미리 지정된 방식에 따라 재가공하여 자신의 위치 정보로서 자율주행에 활용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 자율주행 차량의 위치 추정 방법은, 대상차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부가 V2X 통신을 통해 임의의 주변차량에게 포지셔닝 서비스를 요청하는 단계; 상기 주변차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부가 지피에스 신호를 이용해 자차의 위치 정보를 측정하고, 자차에 구비된 센서를 이용하여 대상차량과의 거리와 각도 정보를 획득하는 단계; 상기 주변차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부가 획득한 정보들을 이용하여, 상기 대상차량의 글로벌 3D 데카르트 좌표를 산출하여 V2X 통신을 통해 상기 대상차량에 전달하는 단계; 및 상기 대상차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부가 상기 주변차량으로부터 전달받은 글로벌 3D 데카르트 좌표를 자신의 위치 정보로서 자율주행에 활용하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 주변차량으로부터 전달받은 글로벌 3D 데카르트 좌표를 전달받은 상기 대상차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부는, 상기 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 전달한 주변차량이 1대인 경우, 상기 1대의 주변차량으로부터 수신한 글로벌 3D 데카르트 좌표를 그대로 자신의 위치 정보로서 자율주행에 활용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 주변차량으로부터 전달받은 글로벌 3D 데카르트 좌표를 전달받은 상기 대상차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부는, 상기 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 전달한 주변차량이 2대 이상인 경우, 모든 주변차량에서 수신한 복수의 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 미리 지정된 방식에 따라 재가공하여 자신의 위치 정보로서 자율주행에 활용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 포지셔닝 서비스를 요청받을 수 있는 주변차량은, 지피에스 신호를 수신하여 자차의 절대 위치 정보를 추정할 수 있는 차량인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 포지셔닝 서비스는, 상기 대상차량이 GPS 위치 정보를 활용할 수 없거나 GPS 음영지대에 있을 경우, 주변차량에 상기 대상차량 자신의 위치 정보를 추정하여 제공하여 주도록 요청하는 서비스인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 자율주행 차량(즉, 대상차량)이 GPS 위치 정보를 활용할 수 없거나 GPS 음영지대에 있을 경우, 상기 대상차량이 주변차량에 포지셔닝 서비스를 요청하고, 상기 주변차량에서 추정한 대상차량의 위치 정보를 상기 대상차량에서 전달받아 자율주행에 활용할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 3D 데카르트 좌표 추정부가 대상차량의 글로벌 3D 데카르트 좌표를 추정하기 위해 사용된 변수들의 데이터 구조와 수학식을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 위치 추정 방법을 설명하기 위한 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자율주행 차량의 위치 추정 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 자율주행 차량의 위치 추정 장치는, 센서부(110), 지피에스 수신부(120), 제어부(130), 통신부(140), 및 3D 데카르트 좌표 추정부(150)를 포함한다.
본 실시예에 따른 자율주행 차량의 위치 추정 장치는, 센서, 지피에스 신호, 및 통신부(140)를 통해 수신된 정보를 기초로 차량의 위치를 추정한다.
상기 센서부(110)는, 차량의 외부 환경 및/또는 차량의 주행 상황을 감지할 수 있다. 구체적으로, 상기 센서부(110)는 차량의 외부로부터 수집되는 광 신호, 온도, 습도, 영상 신호 등을 수집할 수 있다. 이를 위해, 상기 센서부(110)는 광센서, 온도 센서, 습도 센서, 이미지 센서, 라이다, 및 레이더 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서부(110)는 차량의 제동거리, 주행 방향, 속도, 가속도 등, 차량의 주행 상황에 대한 정보를 수집할 수도 있다. 이를 위해, 상기 센서부(110)는 가속도 센서, 속도 센서, 스티어링 휠의 각도 측정 센서 등을 포함할 수 있다.
상기 지피에스 수신부(120)는 위성으로부터 GPS 신호를 수신할 수 있다. 여기서 상기 지피에스 수신부(120)는 차량이 GPS 신호의 음영 지역으로 진입하기 전까지의 차량 좌표를 측정하기 위하여 GPS 신호를 수신할 수 있다.
상기 제어부(130)는 내부 메모리(미도시)에 저장된 각종 데이터, 명령 및/또는 정보를 처리하여 차량의 위치를 추정한다. 상기 내부 메모리(미도시)에는 차량의 위치를 추정하기 위한 프로그램과 데이터가 저장된다.
또한 상기 제어부(130)는 상기 통신부(140)로부터 수신되는 RF 신호가 외부 환경의 영향에 의해 왜곡되거나, 상기 센서부(110)의 주행 정보에 대한 수집 시, 센싱 주기에 따른 오차를 미리 지정된 알고리즘에 따라 보정할 수 있다. 또한 상기 제어부(130)는 상기 통신부(140)에 RF 신호를 송신하는 각 노드로부터 수집된 정보를 통해, 차량의 위치를 추정하는 경우, 발생할 수 있는 오차를 차량의 이동 속도와 상기 통신부(140)의 신호 수집 주기, 상기 센서부(110)의 센싱 주기의 영향을 최소화하기 위한 필터링 기능을 포함할 수 있다.
또한 상기 제어부(130)는 차량의 위치 측량의 연산 동안, 차량의 이동 속도, 방향 등의 영향을 배제시키기 위한 연산을 수행할 수도 있다.
이 때 상기 제어부(130)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), AP(Application Processor), ECU(Electronic Control Unit) 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있으며, 본 발명의 실시예들에 따른 방법을 실행하기 위한 적어도 하나의 애플리케이션 또는 프로그램에 대한 연산을 수행할 수 있다.
또한 상기 제어부(130)는 상기 통신부(140)를 통해 수신된 신호의 강도(예 : RSSI)를 측정할 수 있으며, 상기 통신부(140)를 통해 V2X모듈, 레이더, 라이다, RTK-GPS 단말기 등이 탑재되며, LOS (Line Of Sight) 환경에 놓인 주변차량과 통신할 수 있으며, WAVE, LTE, 5G 등 다양한 통신 기법으로 주변차량이나 주변 시설물과 V2X(Vehicle to Everything) 통신이 가능하다.
상기 통신부(140)는 외부 장치(예 : 도로 시설물, 차량 등)로부터 각종 신호를 송수신할 수 있다. 이때, 상기 외부 장치는 예컨대 도로 인프라로 설치된 차량-인프라 간 통신을 지원하는 소형 기지국(RSU), 주행 중인 각 차량의 OBU(On Board Unit) 또는 주행 중인 각 차량의 V2X 통신부를 포함할 수 있다.
또한 상기 통신부(140)는 외부 장치로부터 RF 신호를 수신할 수 있다. V2X는 또한, 차량 내부의 각 종 장비와 유무선 네트워킹을 지원하기도 한다. 또한, 차량과 이동 단말과의 통신을 지원할 수도 있다.
또한 상기 통신부(140)는 상기와 같이 외부 장치와 이동통신 방식(예 : 3G, 4G, 5G, LTE 등)으로 통신하기 위한 이동통신 모듈, 유무선통신 모듈을 적어도 하나 구비할 수 있다.
상기 3D 데카르트 좌표 추정부(150)는, V2X 통신을 통해 주변에 있는 대상차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청하는 차량)으로부터 포지셔닝 서비스(또는 차량의 위치 추정 정보를 제공하는 서비스)를 요청받을 경우, 자차에 구비한 센서(예 : 레이더, 라이다 등)를 이용하여 탐지한 대상차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청한 차량)에 대한 정보(예 : 거리와 각도)를 이용하여 상기 대상차량에 대한 글로벌 3D 데카르트 좌표를 추정(산출)한다.
다만 상기 대상차량에 대한 글로벌 3D 데카르트 좌표를 추정(산출)할 수 있는 주변차량은 지피에스 신호를 통해 자신의 절대 위치 정보(RTK-GPS로 측정한 자신의 위치 정보)를 추정할 수 있는 차량이 되어야 한다. 왜냐하면 상기 대상차량에 대한 글로벌 3D 데카르트 좌표는 주변차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청받은 차량)에 대한 상대 위치가 되기 때문이다.
참고로 도 2는 상기 도 1에 있어서, 3D 데카르트 좌표 추정부(150)가 대상차량의 글로벌 3D 데카르트 좌표를 추정하기 위해 사용된 변수들의 데이터 구조와 수학식을 보인 예시도로서, (a)에 도시된 바와 같은 변수들을, (b)에 도시된 바와 같은 수학식에 적용하여, 대상차량의 글로벌 3D 데카르트 좌표를 추정할 수 있다.
이하 설명의 편의상, 본 실시예에서는 상기 제어부(130)가 상기 주변차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청받은 주변차량)에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부(130)인 것으로 가정하여 설명한다. 또한 반대의 경우로서 상기 제어부(130)는 대상차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청하는 차량)에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부(130)가 될 수도 있다.
먼저 대상차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청하는 차량)에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부(130)가 V2X 통신을 통해 임의의 주변차량에게 포지셔닝 서비스(또는 차량의 위치 추정을 정보 제공 서비스)를 요청한다고 가정한다.
이에 따라 상기 포지셔닝 서비스를 요청받은 주변차량의 제어부(130)는 자차의 위치 정보(RTK-GPS로 측정한 자신의 위치 정보)와 자차에 구비한 센서(예 : 레이더, 라이다 등)를 이용하여 탐지한 대상차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청한 차량)과의 거리와 각도 등을 획득한다.
그리고 상기 포지셔닝 서비스를 요청받은 주변차량의 제어부(130)는 상기 3D 데카르트 좌표 추정부(150)를 통해 상기 획득한 정보들(예 : RTK-GPS 위치 정보, 대상차량과의 거리/각도 등)을 이용하여 대상차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청한 차량)의 글로벌 3D 데카르트 좌표를 추정(또는 산출)한다. 이때 글로벌 3D 데카르트 좌표를 산출하는 알고리즘은 공지 기술을 이용할 수 있다.
그리고 상기 제어부(130)는 상기 추정(또는 산출)한 대상차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청한 차량)의 글로벌 3D 데카르트 좌표를 V2X 통신을 통해 상기 대상차량에 전달한다.
이 때 만약 상기 주변차량(즉, 대상차량으로부터 포지셔닝 서비스를 요청받은 임의의 주변차량)이 1대인 경우, 상기 대상차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청한 차량)의 제어부(130)는 상기 1대의 주변차량으로부터 수신한 글로벌 3D 데카르트 좌표를 그대로 자신의 위치 정보로 활용한다.
그러나 상기 주변차량(즉, 대상차량으로부터 포지셔닝 서비스를 요청받은 임의의 주변차량)이 2대 이상인 경우, 상기 대상차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청한 차량)의 제어부(130)는 모든 주변차량에서 수신한 복수의 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 재가공하여 차량의 위치 정보를 획득한다.
예컨대 상기 복수의 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 재가공하는 방법은, 우도비율함수(Likelihood ratio function), 또는 최소 평균 제곱 오차 (MMSE, Minimum Mean Square Error) 추정법 등을 이용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행 차량의 위치 추정 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3을 참조하면, 대상차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청하는 차량)에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부(130)가 V2X 통신을 통해 주변의 임의의 주변차량들에게 포지셔닝 서비스(또는 차량의 위치 추정을 정보 제공 서비스)를 요청한 것으로 가정한다(S101).
이에 따라 상기 포지셔닝 서비스를 요청받은 주변차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부(130)는 자차의 위치 정보(RTK-GPS로 측정한 자신의 위치 정보)를 측정하고(S102), 자차에 구비한 센서(예 : 레이더, 라이다 등)를 이용하여 탐지한 대상차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청한 차량)과의 거리와 각도 등의 정보(즉, 주변차량에서 대상차량에 대한 상대좌표를 획득하기 위한 정보)를 획득(검출)한다(S103).
그리고 상기 포지셔닝 서비스를 요청받은 주변차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부(130)는 상기 획득한 정보들(예 : RTK-GPS 위치 정보, 대상차량과의 거리/각도 등)을 이용하여 대상차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청한 차량)의 글로벌 3D 데카르트 좌표를 추정(또는 산출)한다(S104).
그리고 상기 포지셔닝 서비스를 요청받은 주변차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부(130)는 상기 추정(또는 산출)한 대상차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청한 차량)의 글로벌 3D 데카르트 좌표를 V2X 통신을 통해 상기 대상차량에 전달(전송)한다(S105).
이 때 만약 상기 주변차량(즉, 대상차량으로부터 포지셔닝 서비스를 요청받은 임의의 주변차량)이 1대인 경우, 상기 대상차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청한 차량)의 제어부(130)는 상기 1대의 주변차량으로부터 수신한 글로벌 3D 데카르트 좌표를 그대로 자신의 위치 정보로 활용한다(S106).
그러나 상기 주변차량(즉, 대상차량으로부터 포지셔닝 서비스를 요청받은 임의의 주변차량)이 2대 이상인 경우, 상기 대상차량(즉, 포지셔닝 서비스를 요청한 차량)의 제어부(130)는 모든 주변차량에서 수신한 복수의 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 재가공하여 차량의 위치 정보를 획득한다(S107).
예컨대 상기 복수의 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 재가공하는 방법은, 우도비율함수(Likelihood ratio function), 또는 최소 평균 제곱 오차 (MMSE, Minimum Mean Square Error) 추정법 등을 이용할 수 있다.
상기와 같이 본 실시예는 자율주행 차량(즉, 대상차량)이 GPS 위치 정보를 활용할 수 없거나 GPS 음영지대에 있을 경우, 상기 대상차량이 주변차량에 포지셔닝 서비스를 요청하고, 상기 주변차량에서 추정한 대상차량의 위치 정보를 상기 대상차량에서 전달받아 자율주행에 활용할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
110 : 센서부
120 : 지피에스 수신부
130 : 제어부
140 : 통신부
150 : 3D 데카르트 좌표 추정부

Claims (11)

  1. 복수의 센서를 이용해 차량의 외부 환경이나 주행 상황을 감지하는 센서부;
    차량의 위치를 산출하기 위한 지피에스 신호를 수신하는 지피에스 수신부;
    V2X(Vehicle to Everything) 통신방식으로 통신할 수 있는 통신부;
    V2X 통신을 통해 주변에 있는 대상차량으로부터 포지셔닝 서비스를 요청받을 경우, 상기 센서부와 지피에스 수신부를 통해 검출한 상기 대상차량의 정보 및 자차의 위치 정보를 이용하여 상기 대상차량에 대한 글로벌 3D 데카르트 좌표를 산출하는 3D 데카르트 좌표 추정부; 및
    상기 센서부, 지피에스 수신부, 통신부, 및 3D 데카르트 좌표 추정부를 제어하여 대상차량에 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 제공하거나, 주변차량으로부터 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 수신하여 자율주행에 활용하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 위치 추정 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 포지셔닝 서비스를 요청받을 수 있는 주변차량은,
    지피에스 신호를 수신하여 자차의 절대 위치 정보를 추정할 수 있는 차량인 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 위치 추정 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 포지셔닝 서비스는,
    상기 대상차량이 GPS 위치 정보를 활용할 수 없거나 GPS 음영지대에 있을 경우, 주변차량에 상기 대상차량 자신의 위치 정보를 추정하여 제공하여 주도록 요청하는 서비스인 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 위치 추정 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 대상차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부가 V2X 통신을 통해 임의의 주변차량에게 포지셔닝 서비스를 요청할 경우,
    상기 주변차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부가 지피에스 신호를 이용해 자차의 위치 정보를 측정하고, 자차에 구비된 센서를 이용하여 대상차량과의 거리와 각도 정보를 획득하며,
    상기 주변차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부가 획득한 정보들을 이용하여 상기 대상차량의 글로벌 3D 데카르트 좌표를 산출하여 V2X 통신을 통해 상기 대상차량에 전달하고,
    상기 대상차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부가 상기 주변차량으로부터 전달받은 글로벌 3D 데카르트 좌표를 자신의 위치 정보로서 자율주행에 활용하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 위치 추정 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 대상차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부는,
    상기 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 전달한 주변차량이 1대인 경우, 상기 1대의 주변차량으로부터 수신한 글로벌 3D 데카르트 좌표를 그대로 자신의 위치 정보로서 자율주행에 활용하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 위치 추정 장치.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 대상차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부는,
    상기 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 전달한 주변차량이 2대 이상인 경우,
    모든 주변차량에서 수신한 복수의 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 미리 지정된 방식에 따라 재가공하여 자신의 위치 정보로서 자율주행에 활용하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 위치 추정 장치.
  7. 대상차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부가 V2X 통신을 통해 임의의 주변차량에게 포지셔닝 서비스를 요청하는 단계;
    상기 주변차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부가 지피에스 신호를 이용해 자차의 위치 정보를 측정하고, 자차에 구비된 센서를 이용하여 대상차량과의 거리와 각도 정보를 획득하는 단계;
    상기 주변차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부가 획득한 정보들을 이용하여, 상기 대상차량의 글로벌 3D 데카르트 좌표를 산출하여 V2X 통신을 통해 상기 대상차량에 전달하는 단계; 및
    상기 대상차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부가 상기 주변차량으로부터 전달받은 글로벌 3D 데카르트 좌표를 자신의 위치 정보로서 자율주행에 활용하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 위치 추정 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 주변차량으로부터 전달받은 글로벌 3D 데카르트 좌표를 전달받은 상기 대상차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부는,
    상기 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 전달한 주변차량이 1대인 경우,
    상기 1대의 주변차량으로부터 수신한 글로벌 3D 데카르트 좌표를 그대로 자신의 위치 정보로서 자율주행에 활용하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 위치 추정 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 주변차량으로부터 전달받은 글로벌 3D 데카르트 좌표를 전달받은 상기 대상차량에 설치된 자율주행 차량의 위치 추정 장치의 제어부는,
    상기 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 전달한 주변차량이 2대 이상인 경우,
    모든 주변차량에서 수신한 복수의 글로벌 3D 데카르트 좌표 정보를 미리 지정된 방식에 따라 재가공하여 자신의 위치 정보로서 자율주행에 활용하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 위치 추정 방법.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 포지셔닝 서비스를 요청받을 수 있는 주변차량은,
    지피에스 신호를 수신하여 자차의 절대 위치 정보를 추정할 수 있는 차량인 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 위치 추정 방법.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 포지셔닝 서비스는,
    상기 대상차량이 GPS 위치 정보를 활용할 수 없거나 GPS 음영지대에 있을 경우, 주변차량에 상기 대상차량 자신의 위치 정보를 추정하여 제공하여 주도록 요청하는 서비스인 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 위치 추정 방법.
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