KR20230124835A - 차량용 전자 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

차량용 전자 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 실시예는 차량용 전자 장치에 관한 것으로, 차량용 전자 장치는, GNSS 신호를 수신하는 복수의 안테나들을 포함하며, GNSS 신호에 기초하여, 차량의 위치 정보를 획득하는 GNSS 모듈, 외부 장치와 통신을 수행하는 통신 모듈, 하나 이상의 인스트럭션들을 저장하는 메모리, 및 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는, GNSS 신호에 기초하여, 주행 중인 차량의 RTK 상태 정보를 포함하는 로그 정보를 수집하고, 로그 정보에 기초하여, 하나 이상의 후보 영역들을 결정하고, 차량이 하나 이상의 후보 영역들로 진입하는 것에 기초하여, 로그 정보에 기초하여 결정된 안테나로 스위칭을 수행하고, 스위칭된 안테나를 이용하여 수신한 GNSS 신호, 및 통신 모듈을 통해 수신한 RTK 보정 정보에 기초하여, 차량의 고정밀 위치 정보를 획득할 수 있다.

Description

차량용 전자 장치 및 그 동작 방법{Vehicle electronic device and operating method for the same}
다양한 실시예들은 차량의 고정밀 위치 정보를 획득하는 차량용 전자 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
최근 정보통신기술과 자동차 산업기술의 급격한 발전으로 인해 사용자의 직접적인 조작 없이 자율적으로 운행이 가능한 자율주행차량이 개발되어 상용화되고 있다.
자율주행차량은 GPS(Global Positioning System)와 같은 위성항법신호를 이용한 위성항법시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)을 통해 계산된 자율주행차량의 위치 정보에 기초하여, 자율주행을 수행하게 된다. 종래의 위성항법시스템의 경우, 위성항법신호의 대기권 통과에 따른 왜곡, 시각에 따른 오차, 다중 경로 오차 등으로 인해 수 미터에서 많게는 수십 미터까지의 오차가 필연적으로 발생하게 되어 실시간으로 이동하는 자율주행차량에 적용하는 데에 한계가 있다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 정밀한 위치정보를 가지는 기준국에서 오차를 계산한 보정 정보를 제공받아, 위성항법시스템에서 제공받은 위치정보에 상기 보정 정보를 적용함으로써, 정밀한 위치를 획득할 수 있는 고정밀 GNSS 기술이 자율주행차량에 적용되고 있다.
한편, 고정밀 GNSS 기술을 이용하여, 차량의 정밀한 위치를 획득하기 위해서는, 높은 퀄리티의 위성 신호 수신을 필요로 하나, 고층 건물이 밀집된 대다수의 도심 지역에서는 위성 신호들이 건물에 반사되어 신호의 세기가 약해지고, LOS(Light Of Sight) 확보가 불가능하여, 고정밀 GNSS 기술의 이용이 어렵다는 문제점이 있다.
다양한 실시예들은, 로그 정보에 기초하여, RTK 상태 정보가 불안정한 위치 또는 영역을 미리 예측하고, 해당 위치 또는 영역에서 성능이 가장 우수한 안테나로 스위칭함으로써, 차량이 해당 위치 또는 해당 영역 주행 시에, RTK Fix 상태를 유지할 수 있는, 차량용 전자 장치 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 전자 장치는, GNSS 신호를 수신하는 복수의 안테나들을 포함하며, 상기 GNSS 신호에 기초하여, 상기 차량의 위치 정보를 획득하는 GNSS 모듈, 외부 장치와 통신을 수행하는 통신 모듈, 하나 이상의 인스트럭션들을 저장하는 메모리, 및 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 GNSS 신호에 기초하여, 주행 중인 차량의 RTK 상태 정보를 포함하는 로그 정보를 수집하고, 상기 로그 정보에 기초하여, 하나 이상의 후보 영역들을 결정하고, 상기 차량이 상기 하나 이상의 후보 영역들로 진입하는 것에 기초하여, 상기 로그 정보에 기초하여 결정된 안테나로 스위칭을 수행하고, 상기 스위칭된 안테나를 이용하여 수신한 GNSS 신호, 및 상기 통신 모듈을 통해 수신한 RTK 보정 정보에 기초하여, 상기 차량의 고정밀 위치 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 로그 정보는, 상기 차량의 위치 정보, 시간 정보, 및 상기 RTK 상태 정보, 상기 GNSS 신호의 세기 정보 및 유효 위성 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 상기 차량이 주행 중인 경우, 상기 복수의 안테나들 각각에 대한 상기 로그 정보를 수집할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 상기 차량이 제1 구간에서 주행 중인 경우, 상기 복수의 안테나들 중 제1 안테나를 통해 상기 GNSS 신호를 수신하고, 상기 제1 안테나에 대한 상기 로그 정보를 수집하며, 상기 차량이 제2 구간으로 이동한 경우, 안테나 스위칭을 수행하여, 상기 복수의 안테나들 중 제2 안테나를 통해 상기 GNSS 신호를 수신하고, 수신한 상기 GNSS 신호에 기초하여, 상기 제2 안테나에 대한 상기 로그 정보를 수집할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 상기 차량이 현재 주행 중인 영역에서, 상기 복수의 안테나들 중 상기 로그 정보가 수집되지 않은 안테나가 존재하는 경우, 상기 로그 정보가 수집되지 않은 안테나로 스위칭을 수행하고, 상기 스위칭된 안테나를 통해 상기 GNSS 신호를 수신하고, 수신한 상기 GNSS 신호에 기초하여, 상기 스위칭된 안테나에 대한 상기 로그 정보를 수집할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 상기 차량이 정차 중인 경우, 상기 수집된 로그 정보에 포함되는 로그 데이터들 중 동일한 위치 정보를 가지는 로그 데이터들끼리 그룹핑하고, 동일한 그룹으로 그룹핑된 로그 데이터들 중 상기 RTK 상태 정보가 제1 상태인 제1 로그 데이터를, 상기 동일한 위치 정보에 대응하는 로그 정보로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 상기 차량이 주행 중인 경우, 상기 차량의 주행 방향 정보, 상기 복수의 안테나들이 배치된 위치 정보, 및 주변 건물 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 로그 정보를 수집할 안테나를 결정하고, 상기 결정된 안테나를 통해 상기 GNSS 신호를 수신하고, 상기 결정된 안테나에 대한 상기 로그 정보를 수집할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 상기 차량에서 상기 차량의 위치 정보를 이용하는 기능이 실행 중이고, 상기 차량의 RTK 상태가 제1 상태인 경우, 안테나를 스위칭하지 않고, 현재 연결된 안테나에 대한 상기 로그 정보를 수집할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 상기 로그 정보에 기초하여, 상기 하나 이상의 후보 영역들에 대응하는 상기 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정하고, 상기 우선 순위에 기초하여, 상기 GNSS 신호를 수신할 안테나를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 상기 차량이 현재 수신하는 GNSS 신호에 대응하는 위성 정보, 상기 차량이 주행 중인 현재 시간 정보, 및 상기 로그 정보에 기초하여, 상기 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 상기 수집된 로그 정보 중, 상기 차량의 현재 위치 정보 및 상기 현재 시간 정보와 동일한 정보를 포함하고, 상기 RTK 상태 정보가 제1 상태인, 제1 로그 데이터가 존재하는 경우, 상기 제1 로그 데이터에 대응하는 안테나의 우선 순위가 높아지도록, 상기 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서는, 상기 제1 로그 데이터 중 상기 차량이 현재 수신하는 GNSS 신호에 대응하는 위성 정보를 포함하는 제2 로그 데이터가 존재하는 경우, 상기 제2 로그 데이터에 대응하는 안테나의 우선 순위가 높아지도록 상기 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 전자 장치의 동작 방법은, GNSS 신호를 수신하고, 수신된 상기 GNSS 신호에 기초하여, 주행 중인 차량의 상기 RTK 상태 정보를 포함하는 로그 정보를 수집하는 단계, 상기 로그 정보에 기초하여, 하나 이상의 후보 영역들을 결정하는 단계, 상기 차량이 상기 하나 이상의 후보 영역들로 진입하는 것에 기초하여, 상기 로그 정보에 기초하여 결정된 안테나로 스위칭을 수행하는 단계, 및 상기 스위칭된 안테나를 이용하여 수신한 GNSS 신호 및 통신 모듈을 통해 수신한 RTK 보정 정보에 기초하여, 상기 차량의 고정밀 위치 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 전자 장치는, RTK 상태가 불안정한 위치 또는 영역을 미리 예측하여, 해당 위치 또는 영역에서 성능이 가장 우수한 안테나로 스위칭함으로써, RTK Fix 상태를 유지할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 전자 장치는 RTK Fix 상태를 유지함으로써, 차량의 고정밀 위치 정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 차량의 안정적인 주행을 가능하게 하고, 운전자 및 탑승자의 안전을 확보할 수 있도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 RTK 보정 정보를 이용하여, 차량의 고정밀 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치가 수집한 로그 정보를 이용하여, GNSS 안테나를 스위칭하는 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 복수의 GNSS 안테나들을 포함하는 차량을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 복수의 안테나들을 통해 획득한 위치 정보를 보정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치가 수집하는 로그 정보의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치가 로그 정보를 수집하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치가 후보 지점을 결정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치가 로그 정보에 기초하여, 안테나의 우선 순위를 결정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치가 스위칭할 안테나를 결정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치가 스위칭할 안테나를 결정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 13은 개시된 실시예에서 인공 지능 기술을 이용하여 수행되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 서버와 연동하여 동작하는 개시된 실시예에 따른 차량용 전자 장치를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 명세서의 실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에서, "a, b 또는 c 중 적어도 하나" 표현은 " a", " b", " c", "a 및 b", "a 및 c", "b 및 c", "a, b 및 c 모두", 혹은 그 변형들을 지칭할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 RTK 보정 정보를 이용하여, 차량의 고정밀 위치 정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량(30)의 고정밀 위치 정보를 획득하기 위해 RTK(Real Time Kinematic) 기술이 이용될 수 있다. RTK 기술은 반송파 위상 측정치를 이용하여 정밀한 보정 정보를 생성하는 대표적인 위성 항법 보강 시스템으로, 센티미터(cm) 급 오차를 가지는 고정밀 위치를 결정할 수 있다.
RTK 기술을 이용하기 위해서는 위치가 특정된 하나 이상의 기준국들이 필요하다. 차량(30)에서 수신한 GNSS 신호에 기초하여 계산된 위치 정보는, 위성항법신호의 대기권 통과에 따른 왜곡, GNSS 위성과 차량의 시각에 따른 오차, 다중경로에 따른 오차 등과 같은 다양한 오차가 포함될 수 있다.
이에 따라, 차량(30)의 고정밀 위치 정보를 획득하기 위해서는, 하나 이상의 기준국들(20)로부터 오차를 보정할 수 있는 RTK 보정 정보를 실시간으로 수신하고, 수신한 RTK 보정 정보를 차량(30)의 위치 정보에 적용하여, 오차를 보정할 필요가 있다. RTK 보정을 수행하면, 차량(30)의 위치 정보에 대한 오차 범위를 1m 이상에서 1cm 이내로 줄여줄 수 있다. 이때, RTK 보정을 통해 고정밀 위치 정보를 획득하고 있는 상태를 RTK Fix 상태로 지칭할 수 있다.
한편, 하나 이상의 기준국들(20)은 차량(30)에게 RTK 보정 정보를 제공하기 위한 것으로, 사전에 측정한 정밀한 위치정보를 가지고 있으면서, 실제 위성항법 신호를 수신하여 생성한 위치 정보와 사전에 측정한 위치 정보에 기초하여, RTK 보정 정보를 생성하는 실제 기준국이거나, 실제 기준국의 위성관측 데이터를 이용하여, 복수의 장소(예를 들어, 도로 등)에 만들어진 가상의 기준국을 포함할 수도 있다.
위성항법신호는 복수의 GNSS 위성들(10)에서 송출되는 반송파를 의미한다. 하나 이상의 기준국들(20)은 GNSS 위성들(10)의 반송파에 대한 위상 관측치를 이용하여, 각 GNSS 위성별 의사거리를 계산할 수 있다. 하나 이상의 기준국들(20)은 정밀하게 측정된 위치 정보에 따라 상기 계산된 각 의사거리에 대한 보정 값을 생성함으로써, RTK 보정 정보를 생성할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
하나 이상의 기준국들(20)에서 생성된 RTK 보정 정보는, 다양한 무선 통신 방식을 통해 차량(30)에 제공될 수 있다.
한편, RTK 보정 정보를 이용하여, 고정밀 위치 정보를 획득하기 위해서는 GNSS 위성들(10)로부터 높은 퀄리티의 GNSS 신호가 수신되어야 한다. 예를 들어, RTK 보정을 수행하기 위해서는, GNSS 위성들(10)로부터 수신되는 GNSS 신호의 세기가 강해야 하며, GNSS 신호의 세기가 약한 경우, RTK 보정이 수행될 수 없고, 이에 따라, 차량(30)의 고정밀 위치 정보를 획득할 수 없다.
이에 따라, 차량(30)에 탑재되는 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치는 차량의 주행 중에 GNSS 신호에 기초하여, RTK 상태 정보를 포함하는 로그 정보를 수집하고, 수집된 로그 정보에 기초하여, RTK 보정을 수행하기에 유리한 GNSS 안테나로 스위칭함으로써, 높은 퀄리티의 GNSS 신호를 수신할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치가 수집한 로그 정보를 이용하여, GNSS 안테나를 스위칭하는 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치는 차량(30)의 주행 중에 차량의 위치 정보와 함께, 차량의 고정밀 위치 정보의 획득이 가능한지를 나타내는 RTK 상태 정보 또는 GNSS 신호의 세기 정보, 연결된 GNSS 안테나의 식별 정보 등을 로그 정보로 수집할 수 있다.
여기서, RTK 상태 정보는 제1 상태 및 제2 상태를 포함할 수 있다. 제1 상태는 RTK Fix 상태로, RTK 보정 정보를 이용하여, 차량의 정밀한 위치 정보(센티미터(cm) 급 오차를 가지는 고정밀 위치)를 획득하고 있는 상태를 의미할 수 있다. 반면에 제2 상태는 RTK float 상태로, RTK 보정 정보를 이용하여, 차량의 정밀한 위치 정보를 획득하지 못하는 상태를 의미할 수 있다. 예를 들어, GNSS 신호를 수신하지 못하거나, 수신되는 GNSS 신호의 퀄리티가 낮은 경우, RTK 보정 정보를 이용하여, 차량의 위치 정보를 보정할 수 없다. 다만, 이에 한정되지 않으며, RTK 상태 정보는 상술한 제1 상태 및 제2 상태 이외에도 다른 상태를 포함할 수도 있다.
일 실시예에 따른 차량용 전자 장치는 수집된 로그 정보에 기초하여, GNSS 신호의 퀄리티가 낮은 영역을 예측할 수 있다. 예를 들어, 차량용 전자 장치는 RTK 상태 정보가 제2 상태로 나타나거나 GNSS 신호의 세기가 기 설정된 값 미만으로 나타나는 로그 정보가 수집된 제1 영역(210)을 GNSS 신호의 퀄리티가 낮은 영역으로 결정할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
또한, 차량용 전자 장치(100)는 수집된 로그 정보에 기초하여, GNSS 신호의 퀄리티가 낮은 영역에서 성능이 가장 우수한 GNSS 안테나를 결정할 수 있다.
예를 들어, 제1 영역(210)에서 제1 안테나를 통하여, GNSS 신호를 수신하였을 때, RTK의 상태 정보가 제1 상태(예를 들어, Fix 상태)로 나타나는 로그 정보를 수집한 경우, 차량용 전자 장치는 제1 안테나를 제1 영역(210)에서 성능이 가장 우수한 안테나로 결정할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
차량용 전자 장치는 차량(30)이 GNSS 신호의 퀄리티가 낮은 영역으로 진입하기 전에 또는 진입하면, 결정된 GNSS 안테나로 스위칭하고, 해당 GNSS 안테나로 GNSS 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 차량용 전자 장치(100)는 차량(30)이 제1 영역(210)에 진입하면, 현재 GNSS 신호를 수신하는 안테나가 제1 안테나인지 판단하고, 제1 안테나가 아닌 경우, 제1 안테나로 스위칭하고, 제1 안테나를 통해 GNSS 신호를 수신할 수 있다. 반면에, 현재 GNSS 신호를 수신하는 안테나가 제1 안테나인 경우, 현재 안테나 연결을 유지할 수 있다.
이하, 도면들을 참고하여, 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치가 로그 정보를 수집하고, 수집된 로그 정보에 기초하여, GNSS 안테나를 스위칭하는 실시예들에 대해 자세히 설명하기로 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 차량용 전자 장치(100)는 GNSS 모듈(110), 통신 모듈(140), 프로세서(120) 및 메모리(130)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 GNSS 모듈(110)은 GNSS 안테나(115)를 통해 GNSS 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따른 GNSS 안테나(115)는 복수일 수 있으며, 복수의 GNSS 안테나들은 차량의 서로 다른 위치에 배치될 수 있다.
GNSS 모듈(110)은 GNSS 안테나(115)를 통해 획득된 GNSS 신호에 기초하여, 차량의 현재 위치에 관한 정보를 획득할 수 있다. GNSS 모듈(110)은 지구 상공에 위치한 적어도 하나의 위성으로부터 항법 메시지를 수신하여 차량의 위치 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로 GNSS 모듈(110)은 GNSS 위성에서 발사되는 전파의 지연시간을 계측하는 방법으로 차량의 현재 위치 좌표를 획득할 수 있다. GNSS 모듈(110)은 좌표를 기반으로 위치 데이터(위도/경도 좌표, 이동 방향, 속도, 퀄리티 등)를 생성할 수 있다.
또한, GNSS 모듈(110)은 통신 모듈(140)을 통해 수신한 RTK 보정 정보를 이용하여, GNSS 신호에 기초하여 획득된 차량의 위치 정보를 보정할 수 있다. 예를 들어, GNSS 모듈(110)은 RTK 보정 정보를 차량의 위치 정보에 적용하여, 오차를 보정함으로써, 차량의 고정밀 위치 정보를 획득할 수 있다.
또한, GNSS 모듈(110)은 차량의 위치 정보를 프로세서(120)에 제공하거나 메모리(130)에 저장할 수 있다.
일 실시예에 따른 통신 모듈(140)은 적어도 하나의 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통해서 외부 장치 또는 서버와 통신을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따른 통신 모듈(140)은 블루투스, 와이 파이, BLE(Bluetooth Low Energy), NFC/RFID, 와이파이 다이렉트(Wifi Direct), UWB, 또는 ZIGBEE 등의 통신 규격에 따른 통신을 수행하는 적어도 하나의 근거리 통신 모듈(미도시) 및 원거리 통신 규격에 따라서 원거리 통신을 지원하기 위한 서버(미도시)와 통신을 수행하는 원거리 통신 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 원거리 통신 모듈(미도시)은 3G, 4G, 및/또는 5G 통신 규격에 따르는 통신 네트워크, 또는 인터넷 통신을 위한 네트워크를 통하여 통신을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 통신 모듈(140)은 외부 장치 또는 서버로부터 RTK 보정 정보를 수신할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
또한, 통신 모듈(140)은 차량에 탑재된 차량 센서 모듈(미도시)과 데이터 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(140)은 차량 센서 모듈(미도시)과 CAN(Controller Area Network)에 따른 통신을 수행할 수 있다.
차량 센서 모듈(미도시)은 차량에 탑재되고, 차량의 속도, 조향 각도, 페달, 기어 레버, 차량의 방향 지시등의 조작 등을 감지하여, 차량의 주행과 관련된 정보를 획득하고, 주행과 관련된 정보를 차량용 전자 장치(100)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 통신 모듈(140)는 차량 센서 모듈(미도시)과 CAN 통신을 수행함으로써, 차량 센서 모듈(미도시)로부터 주행 속도 센싱 정보, 차량의 조향 각도 정보, 페달 센싱 정보, 기어 레버(Gear lever) 센싱 정보, 방향 지시등의 활성화 여부, 활성화된 방향 지시등의 방향 등에 관한 정보 중 적어도 하나를 수신할 수 있다.
프로세서(120)는 차량용 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(120)는 메모리(130)에 저장되는 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 일 실시예에 따른 메모리(130)는 차량용 전자 장치(100)를 구동하고 제어하기 위한 다양한 데이터, 프로그램 또는 어플리케이션을 저장할 수 있다.
프로세서(120)는 산술, 로직 및 입출력 연산과 시그널 프로세싱을 수행하는 하드웨어 구성 요소로 구성될 수 있다. 프로세서(120)는 예를 들어, 중앙 처리 장치(Central Processing Unit), 마이크로 프로세서(microprocessor), 그래픽 프로세서(Graphic Processing Unit), ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), 및 FPGAs(Field Programmable Gate Arrays) 중 적어도 하나로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
메모리(130)는 예를 들어, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 롬(ROM, Read-Only Memory), 및 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나를 포함하는 비휘발성 메모리 및 램(RAM, Random Access Memory) 또는 SRAM(Static Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
메모리(130)에는 프로세서(120)가 판독할 수 있는 명령어들, 데이터 구조, 및 프로그램 코드(program code)가 저장될 수 있다. 이하의 실시예에서, 프로세서(120)는 메모리에 저장된 프로그램의 명령어들 또는 코드들을 실행함으로써 구현될 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(120)는 GNSS 모듈(110)을 통해 수신한 GNSS 신호에 기초하여, 주행 중인 차량의 RTK 상태 정보를 포함하는 로그 정보를 수집하여, 메모리(130)에 데이터 베이스로 저장할 수 있다. 일 실시예에 따른 로그 정보는 차량의 위치 정보와 시간 정보에 대응하는 RTK 상태 정보, 수신되는 GNSS 신호의 세기 정보, 유효 위성 정보 및 연결된 GNSS 안테나의 식별 정보, 차량의 이동 방향에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. RTK 상태 정보는 제1 상태 및 제2 상태를 포함할 수 있다. 제1 상태는 RTK Fix 상태로, RTK 보정 정보를 이용하여, 차량의 정밀한 위치 정보(센티미터(cm) 급 오차를 가지는 고정밀 위치)를 획득하고 있는 상태를 의미할 수 있다. 반면에 제2 상태는 RTK float 상태로, RTK 보정 정보를 이용하여, 차량의 정밀한 위치 정보를 획득하지 못하는 상태를 의미할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 복수의 안테나들 각각에 대한 로그 정보를 수집할 수 있다. 구체적으로 프로세서(120)는 복수의 안테나들을 차량이 이동하는 일정 구간마다 또는 일정 시간마다 스위칭하고, 스위칭된 안테나를 통해 GNSS 신호를 수신하며, 수신한 GNSS 신호에 기초하여, 해당 안테나에 대한 로그 정보를 수집할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 차량이 현재 주행 중인 영역에서, 복수의 안테나들 중 로그 정보가 수집되지 않은 안테나가 존재하는 경우, 상기 로그 정보가 수집되지 않은 안테나로 스위칭하고, 스위칭된 안테나를 통해 GNSS 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 GNSS 신호에 기초하여, 해당 안테나에 대한 로그 정보를 수집할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 차량의 주행 방향과 안테나가 배치된 위치 정보에 기초하여, 복수의 안테나들 중 로그 정보를 우선적으로 수집할 안테나를 결정할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 차량의 정차 중에 수집한 로그 정보에 포함된 로그 데이터들을 동일 또는 유사한 위치 정보를 가지는 로그 데이터들끼리 그룹핑하고, 동일한 그룹으로 그룹핑된 로그 데이터들 중 RTK 상태 정보가 제1 상태(예를 들어, RTK Fix 상태)인 제1 로그 데이터를 유지하고, 나머지 로그 데이터들은 삭제할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 제1 로그 데이터를 동일 또는 유사한 위치 정보를 가지는 해당 그룹의 유효 로그 정보로 결정할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 동일한 그룹으로 그룹핑된 로그 데이터들 중 RTK 상태 정보가 제1 상태인 로그 데이터가 존재하지 않는 경우, GNSS 신호의 세기가 가장 큰 로그 데이터를 유지하고, 나머지 로그 데이터들은 삭제할 수 있다.
프로세서(120)는 차량이 GNSS 모듈(110)을 통해 획득되는 위치 정보를 이용하는 기능(예를 들어, 내비게이션 기능 등)을 사용중인 경우에, RTK 상태 정보가 제1 상태이면, 안테나를 스위칭하지 않고, 해당 안테나에 대한 로그 정보를 수집할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 3차원 지도 데이터에 기초하여, 로그 정보를 수집할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 3차원 지도 데이터에 기초하여, 차량 주변에 존재하는 고층 건물의 위치 정보를 획득하고, 고층 건물의 위치 정보와 차량의 이동 방향에 기초하여, 복수의 안테나들 중 로그 정보를 수집할 안테나를 결정할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 수집된 로그 정보를 다른 차량으로 전송하도록 통신 모듈(140)을 제어할 수 있다.
프로세서(120)는 수집된 로그 정보를 다양한 방법으로 분석하여, RTK Fix 상태의 유지가 어려운 지점 또는 영역을 하나 이상의 후보 지점들 또는 후보 영역들로 결정할 수 있다.
프로세서(120)는 차량의 현재 위치 정보에 기초하여, 차량이 후보 지점 또는 후보 영역으로 진입하는 것에 기초하여, 안테나의 스위칭을 수행할 수 있다. 이때, 스위칭을 수행할 안테나는 차량의 현재 위치 정보 및 로그 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 차량의 현재 위치 정보, 차량이 현재 수신하는 GNSS 신호에 대응하는 위성 정보, 차량이 주행 중인 현재 시간 정보를 로그 정보와 비교함으로써, 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정할 수 있다. 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정하는 방법에 대해서는 도 10을 참조하여, 자세히 후술하기로 한다.
또한, 일 실시예에 따른 프로세서(120)는 차량 센싱 모듈(미도시)에서 검출된 주행 상태 정보에 기초하여, 추측 항법(DR: Dead Reckoning)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 차량이 터널 등에 진입하여, GNSS 신호를 수신할 수 없을 때, DR을 수행함으로써, 차량의 위치 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(120)는 차량 센싱 모듈(미도시)에서 센싱된 정보에 기초하여, 차량의 주행 방향 및 주행 속도를 추정하고, 추정된 주행 방향 및 주행 속도를 이용하여, DR을 수행할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 프로세서(120)는 DR 기능이 동작되는 동안에는 차량의 전방에 배치된 안테나로 스위칭시킬 수 있다.
프로세서(120)는 스위칭된 안테나를 통해 수신되는 GNSS 신호 및 RTK 보정 정보에 기초하여, 차량의 고정밀 위치 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(120)는 수신된 GNSS 신호에 기초하여 획득한 차량의 위치 정보에 RTK 보정 정보를 적용하여, 오차를 보정할 수 있다. 이에 따라, 센티미터(cm) 급 오차를 가지는 고정밀 위치 정보를 획득할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 차량용 전자 장치(100)의 블록도는 일 실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 차량용 전자 장치(100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. 즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
도 4는 일 실시예에 따른 복수의 GNSS 안테나들을 포함하는 차량을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)는 복수의 GNSS 안테나들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량용 전자 장치(100)는 제1 안테나(431), 제2 안테나(432), 제3 안테나(433) 및 제4 안테나(434)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, GNSS 안테나를 1개만 포함하는 경우(401)와 비교하면, GNSS 안테나가 1개인 경우, GNSS 신호의 수신 각도는 제1 각도(410)일 수 있다, 반면에, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 GNSS 안테나들(예를 들어, 431, 432, 433, 434)을 포함하는 경우(402), GNSS 신호의 수신 각도는 제1 각도(410)보다 큰 제2 각도(420)일 수 있다. 이에 따라, GNSS 안테나를 1개만 포함하는 경우(401)보다 복수로 포함하는 경우(402), GNSS 신호의 수신 가능성이 높아질 수 있다.
또한, 복수의 GNSS 안테나들을 포함하는 경우(402), 차량의 다양한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 GNSS 안테나들은 차량 천장의 평평한 영역뿐만 아니라, 기울어진 틸팅 영역 모서리나 측면 영역 등 다양한 각도로 입사되는 GNSS 신호를 수신하기에 적합한 영역에 다양하게 배치될 수 있어, GNSS 신호의 수신 가능성이 높아질 수 있다.
한편, 복수의 GNSS 안테나들은 서로 다른 위치에 배치되므로, 복수의 GNSS 안테나들 각각에 의해 수신한 GNSS 신호에 기초하여 획득된 위치 정보는 서로 다를 수 있다. 따라서, 차량용 전자 장치(100)는 복수의 GNSS 안테나들을 통해 획득한 위치 정보에 대한 보정을 수행할 수 있다. 이에 대해서는 도 5를 참조하여, 자세히 설명하기로 한다.
도 5는 일 실시예에 따른 복수의 안테나들을 통해 획득한 위치 정보를 보정하는 방법을 나타내는 도면이다.
일 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)는 차량의 종류, 제조사, 모델 등에 대한 정보에 기초하여, 차량의 중심 지점을 차량의 기준 지점(510)으로 결정할 수 있다. 또는, 차량용 전자 장치(100)는 복수의 안테나들이 배치된 지점들에 기초하여, 차량의 기준 지점(510)을 결정할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
차량용 전자 장치(100)는 복수의 안테나들 각각이 배치된 지점과 기준 지점(510) 사이의 거리를 계산할 수 있다. 또한, 차량용 전자 장치(100)는 차량의 센서 등을 이용하여, 차량의 방위 정보를 획득할 수 있다. 차량용 전자 장치(100)는 복수의 안테나들 각각과 기준 지점(510) 사이의 거리 및 차량의 방위 정보에 기초하여, 복수의 안테나들 각각에서 획득된 위치 정보를 차량의 기준 지점(510)에 대한 위치 정보로 보정할 수 있다.
예를 들어, 차량용 전자 장치(100)는 제2 안테나(432)를 통해 획득한 GNSS 신호에 기초하여 차량의 제1 위치 정보를 획득한 경우, 제2 안테나(432)의 위치와 기준 지점(510) 사이의 거리(520) 및 차량의 방위 정보(530)에 기초하여, 제1 위치 정보를 기준 지점(520)에 대한 제2 위치 정보로 보정할 수 있다.
이에 따라, 차량용 전자 장치(100)는 복수의 안테나들 각각을 통해 획득한 위도/경도를 포함하는 위치 정보를 보정하여, 차량의 기준 지점(520)에 대한 위도/경도를 포함하는 위치 정보로 획득할 수 있다.
다만, 도 5에서 도시하고 설명한 방법은 일 예에 불과하며, 다양한 방법으로 복수의 안테나들을 통하여 획득한 위치 정보를 보정할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)는 GNSS 신호에 기초하여, 주행 중인 차량의 RTK 상태 정보를 포함하는 로그 정보를 수집할 수 있다(S610).
일 실시예에 따른 로그 정보는 차량의 위치 정보와 시간 정보에 대응하는 RTK 상태 정보, 수신되는 GNSS 신호의 세기 정보, 유효 위성 정보 및 연결된 GNSS 안테나의 식별 정보 등을 포함할 수 있다. RTK 상태 정보는 제1 상태 및 제2 상태를 포함할 수 있다. 제1 상태는 RTK Fix 상태로, RTK 보정 정보를 이용하여, 차량의 정밀한 위치 정보(센티미터(cm) 급 오차를 가지는 고정밀 위치)를 획득하고 있는 상태를 의미할 수 있다. 반면에 제2 상태는 RTK float 상태로, RTK 보정 정보를 이용하여, 차량의 정밀한 위치 정보를 획득하지 못하는 상태를 의미할 수 있다.
또한, 차량용 전자 장치(100)는 차량의 주행 정보도 로그 정보로 수집할 수 있다. 예를 들어, 차량용 전자 장치(100)는 차량의 이동 방향에 대한 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로, 차량용 전자 장치(100)는 RTK 상태 정보가 제2 상태에서 제1 상태로 변경된 경우, 제1 상태로 변경되기 전의 차량의 이동 방향과 변경된 후의 차량의 이동 방향에 대한 정보를 획득할 수 있다.
또한, 차량용 전자 장치(100)는 복수의 안테나들 각각에 대한 로그 정보를 수집할 수 있다. 구체적으로, 차량용 전자 장치(100)는 복수의 안테나들을 차량이 이동하는 일정 구간마다 또는 일정 시간마다 스위칭하고, 스위칭된 안테나를 통해 GNSS 신호를 수신하며, 수신한 GNSS 신호에 기초하여, 해당 안테나에 대한 로그 정보를 수집할 수 있다.
예를 들어, 차량용 전자 장치(100)는 차량이 제1 구간에서 주행 중인 경우, 복수의 안테나들 중 제1 안테나를 통해 GNSS 신호를 수신하고, 수신된 GNSS 신호에 기초하여, 제1 안테나에 대한 로그 정보를 수집할 수 있다. 또한, 차량이 제1 구간에서 제2 구간으로 이동한 경우, 차량용 전자 장치(100)는 안테나를 제1 안테나에서 제2 안테나로 스위칭하고, 제2 구간에서 제2 안테나를 통해 GNSS 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 GNSS 신호에 기초하여, 제2 안테나에 대한 로그 정보를 수집할 수 있다.
또는, 차량용 전자 장치(100)는 제1 시간 동안 제1 안테나를 통해 GNSS 신호를 수신하고, 수신된 GNSS 신호에 기초하여, 제1 안테나에 대한 로그 정보를 수집할 수 있다. 제1 시간이 경과하면, 차량용 전자 장치(100)는 안테나를 제1 안테나에서 제2 안테나로 스위칭하고, 제2 시간 동안 제2 안테나를 통해 GNSS 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 GNSS 신호에 기초하여, 제2 안테나에 대한 로그 정보를 수집할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
또한, 차량용 전자 장치(100)는 차량이 현재 주행 중인 영역에서, 복수의 안테나들 중 로그 정보가 수집되지 않은 안테나가 존재하는 경우, 상기 로그 정보가 수집되지 않은 안테나로 스위칭하고, 스위칭된 안테나를 통해 GNSS 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 GNSS 신호에 기초하여, 해당 안테나에 대한 로그 정보를 수집할 수 있다.
또한, 차량용 전자 장치(100)는 차량의 주행 방향과 안테나가 배치된 위치 정보에 기초하여, 복수의 안테나들 중 로그 정보를 우선적으로 수집할 안테나를 결정할 수 있다. 예를 들어, 차량이 제1 영역을 남쪽 방향으로 주행 중일 때, 차량의 전방에 위치한 제1 안테나의 성능이 우수한 것으로 로그 정보가 수집된 경우, 차량이 제1 영역에 북쪽 방향으로 진입 시, 차량의 후방에 위치한 제2 안테나에 대한 로그 정보를 우선적으로 수집할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
또한, 차량용 전자 장치(100)는 차량의 정차 중에, 수집한 로그 정보에 포함된 로그 데이터들을 동일 또는 유사한 위치 정보를 가지는 로그 데이터들끼리 그룹핑하고, 동일한 그룹으로 그룹핑된 로그 데이터들 중 RTK 상태 정보가 제1 상태(예를 들어, RTK Fix 상태)인 제1 로그 데이터를 유지하고, 나머지 로그 데이터들은 삭제할 수 있다. 또한, 차량용 전자 장치(100)는 제1 로그 데이터를 동일 또는 유사한 위치 정보를 가지는 해당 그룹의 유효 로그 정보로 결정할 수 있다.
또한, 차량용 전자 장치(100)는 동일한 그룹으로 그룹핑된 로그 데이터들 중 RTK 상태 정보가 제1 상태인 로그 데이터가 존재하지 않는 경우, GNSS 신호의 세기가 가장 큰 로그 데이터를 유지하고, 나머지 로그 데이터들은 삭제할 수 있다.
차량용 전자 장치(100)는 차량이 GNSS 모듈을 통해 획득되는 위치 정보를 이용하는 기능(예를 들어, 내비게이션 기능 등)을 사용중인 경우에, RTK 상태 정보가 제1 상태이면, 안테나를 스위칭하지 않고, 해당 안테나에 대한 로그 정보를 수집할 수 있다.
또한, 차량용 전자 장치(100)는 차량의 이동 방향이 변경되지 않으면 안테나 스위칭을 수행하고, 스위칭된 안테나에 대한 로그 정보를 수집할 수 있다.
또한, 차량용 전자 장치(100)는 차량의 이동 방향이 변경되면, 안테나를 스위칭하지 않고, 현재 연결된 안테나에 대한 로그 정보를 수집할 수 있다. 현재 연결된 안테나를 통해 수신되는 GNSS 신호의 세기가 높아지는 지를 판단하고, GNSS 신호의 세기가 높아지지 않으면, 다른 안테나로 스위칭을 수행하여, 로그 정보를 수집할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
또한, 차량용 전자 장치(100)는 3차원 지도 데이터에 기초하여, 로그 정보를 수집할 수 있다. 예를 들어, 3차원 지도 데이터에 기초하여, 차량 주변에 존재하는 고층 건물의 위치 정보를 획득하고, 고층 건물의 위치 정보와 차량의 이동 방향에 기초하여, 복수의 안테나들 중 로그 정보를 수집할 안테나를 결정할 수 있다. 이에 대해서는, 도 8을 참조하여, 자세히 후술하기로 한다.
일 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)는 수집된 로그 정보에 기초하여, 하나 이상의 후보 지점들을 결정할 수 있다(S620).
예를 들어, 차량용 전자 장치(100)는 로그 정보에 기초하여, GNSS 신호의 세기가 임계값 미만이거나, RTK 상태가 제2 상태(예를 들어, RTK float 상태)인 로그 정보가 기 설정된 횟수 이상 수집된 지점 또는 영역을 하나 이상의 후보 지점 또는 영역들로 결정할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 차량용 전자 장치(100)는 수집된 로그 정보를 다양한 방법으로 분석하여, RTK Fix 상태의 유지가 어려운 지점 또는 영역을 하나 이상의 후보 지점 또는 영역들로 결정할 수 있다. 이때, 하나 이상의 후보 지점 또는 영역들은 위도/경도로 나타낼 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)는 차량의 현재 위치 정보에 기초하여, 차량과 후보 지점과의 거리가 임계 거리 이하인지 판단하고(S630), 임계 거리 이하인 경우, 안테나의 스위칭을 수행할 수 있다(S640).
이때, 스위칭을 수행할 안테나는 차량의 현재 위치 정보 및 로그 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 차량용 전자 장치(100)는 차량의 현재 위치 정보, 차량이 현재 수신하는 GNSS 신호에 대응하는 위성 정보, 차량이 주행 중인 현재 시간 정보를 로그 정보와 비교함으로써, 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정할 수 있다. 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정하는 방법에 대해서는 도 10을 참조하여, 자세히 후술하기로 한다.
일 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)는 스위칭된 안테나를 통해 수신되는 GNSS 신호 및 RTK 보정 정보에 기초하여, 차량의 고정밀 위치 정보를 획득할 수 있다(S650).
차량용 전자 장치(100)는 수신된 GNSS 신호에 기초하여 획득한 차량의 위치 정보에 RTK 보정 정보를 적용하여, 오차를 보정할 수 있다. 이에 따라, 센티미터(cm) 급 오차를 가지는 고정밀 위치 정보를 획득할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치가 수집하는 로그 정보의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)는 RTK 상태 정보(RTK status), 연결된 안테나 정보(Antenna No.), 차량의 위치 정보(위도/경도), 시간 정보, GNSS 신호의 세기 정보(Avg CN0), 유효 위성 정보(유효 위성 수, 유효 위성 No.), 차량의 이동 방향 정보(RTK Fix 전 이동방향, RTK Fix 후 이동방향) 중 적어도 하나를 수집하여, 서로 맵핑시켜 로그 정보(710)로 저장할 수 있다.
RTK 상태 정보는 제1 상태 및 제2 상태를 포함할 수 있다. 제1 상태는 RTK Fix 상태로, RTK 보정 정보를 이용하여, 차량의 정밀한 위치 정보(센티미터(cm) 급 오차를 가지는 고정밀 위치)를 획득하고 있는 상태를 의미할 수 있다. 반면에 제2 상태는 RTK float 상태로, RTK 보정 정보를 이용하여, 차량의 정밀한 위치 정보를 획득하지 못하는 상태를 의미할 수 있다. 예를 들어, GNSS 신호를 수신하지 못하거나, 수신되는 GNSS 신호의 퀄리티가 낮은 경우, RTK 보정 정보를 이용하여, 차량의 위치 정보를 보정할 수 없다. 다만, 이에 한정되지 않으며, RTK 상태 정보는 상술한 제1 상태 및 제2 상태 이외에도 다른 상태를 포함할 수도 있다.
또한, 연결된 안테나 정보는 현재 GNSS 신호를 수신하는 안테나에 대한 식별 정보를 포함할 수 있다. 차량의 위치 정보는 GNSS 모듈을 통해 획득한 차량이 위치하는 지점의 위도 및 경도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
시간 정보는 로그 정보를 수집하는 표준 시간을 포함할 수 있으며, 년, 월, 일 시, 분 초의 단위로 나타낼 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
GNSS 신호의 세기 정보(예를 들어, Avg CN0)는 현재 수신되는 GNSS 신호들의 평균 세기를 나타낼 수 있으며, 유효 위성 정보는, 현재 수신되는 GNSS 신호에 대응하는 위성들의 개수와 위성들 각각의 식별 정보(예를 들어, 유효 위성 No.)를 포함할 수 있다.
차량의 이동 방향 정보는, RTK Fix 상태가 되기 전의 차량의 이동 방향과 RTK Fix 후의 차량의 이동 방향을 포함할 수 있다.
도 7에서 도시하고 설명한 로그 정보는 일 예에 불과하며, 일 실시예에 따른 로그 정보는 도 7에서 도시하고 설명한 정보들 이외에도 다양한 정보들을 포함할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치가 로그 정보를 수집하는 방법을 나타내는 도면이다.
일 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)는 3차원 지도 데이터를 이용하여, 로그 정보를 수집할 수 있다. 이때, 3차원 지도 데이터는 차량용 전자 장치(100)에 기 저장되어 있거나, 외부 장치로부터 수신할 수 있다. 또한, 3차원 지도 데이터는 3차원 정밀 지도 데이터(HD Map data)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 차량용 전자 장치(100)는 3차원 지도 데이터에 기초하여, 차량 주변의 지리적 특징이나 건물 등의 인공 구조물에 대한 정보를 획득할 수 있다. 차량용 전자 장치는 주행 중인 차량 주변에 존재하는 고층 건물의 위치 정보와 차량의 이동 방향에 기초하여, 복수의 안테나들 중 로그 정보를 수집할 안테나를 결정할 수 있다.
예를 들어, 차량용 전자 장치(100)는 주행 중인 차량 주변에 고층 건물이 존재하는 경우, 복수의 안테나들 중 건물이 위치한 방향과 반대 방향에 배치된 안테나에 대한 로그 정보를 우선적으로 수집할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 차량이 제1 방향(810)으로 이동 중이고, 차량의 왼쪽 방향에 고층 건물(820)이 위치하며, 차량의 전방으로 LOS 확보가 유리한 경우, 차량용 전자 장치(100)는 오른쪽 전방에 위치한 안테나에 대응하는 로그 정보를 우선적으로 수집할 수 있다. 예를 들어, 차량용 전자 장치(100)는 오른쪽 전방에 위치한 안테나를 이용하여, GNSS 신호를 수신하고, 수신한 GNSS 신호에 기초하여, 오른쪽 전방에 위치한 안테나에 대한 로그 정보를 수집할 수 있다.
또는, 차량이 제2 방향(830)으로 이동 중이고, 차량의 전방 양쪽으로 고층 건물들(841, 842)이 위치하며, 특히, 전방 오른쪽보다 전방 왼쪽에 위치한 건물의 고도가 더 높은 경우, 차량용 전자 장치(100)는 오른쪽 후방에 위치한 안테나에 대응하는 로그 정보를 우선적으로 수집할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치가 후보 지점을 결정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)는 수집한 로그 정보에 기초하여, 하나 이상의 후보 지점들을 결정할 수 있다. 구체적으로, 차량용 전자 장치(100)는 로그 정보에 포함되는 GNSS 신호의 세기, RTK 상태 정보에 기초하여, RTK 상태를 제1 상태(예를 들어, RTK Fix 상태)로 유지시키기 어려운 지점들을 후보 지점들로 결정할 수 있다. 예를 들어, 차량용 전자 장치(100)는 GNSS 신호의 세기가 임계값 이하인 로그 데이터가 기 설정된 횟수 이상으로 수집된 지점들, RTK 상태 정보가 제2 상태인 로그 데이터가 기 설정된 횟수 이상으로 수집된 지점들을 후보 지점들로 결정할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 차량이 제1 지점(910)에 위치할 때 수집된 로그 정보에 포함되는 GNSS 신호의 세기는 임계값 이하로 나타날 수 있다. 예를 들어, 제1 지점(910)에 대응하는 로그 데이터들 중 GNSS 신호의 세기가 임계값 이하로 나타나는 로그 데이터가 기 설정된 개수 이상일 수 있으며, 차량용 전자 장치(100)는 제1 지점(910)을 후보 지점으로 결정할 수 있다.
또한, 차량이 제2 지점(920)에 위치할 때 수집된 로그 정보에 포함되는 RTK 상태 정보는 제2 상태(예를 들어, RTK float)일 수 있다. 예를 들어, 제2 지점에 대응하는 로그 데이터들 중 RTK 상태 정보가 제2 상태인 로그 데이터가 기 설정된 개수 이상일 수 있으며, 차량용 전자 장치(100)는 제2 지점(920)을 후보 지점으로 결정할 수 있다.
또한, 차량이 제3 지점(930)에 위치할 때 수집된 안테나 별 로그 정보에 포함되는 RTK 상태 정보는 모두 제1 상태(예를 들어, RTK Fix)일 수 있으며, 차량용 전자 장치(100)는 제3 지점(930)을 후보 지점으로 결정하지 않을 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
차량용 전자 장치(100)는 GNSS모듈(110)을 통해 주행 중인 차량의 현재 위치 정보를 획득할 수 있다. 차량용 전자 장치(100)는 차량의 현재 위치와 후보 지점들로 결정된 제1 지점(910) 및 제2 지점(920) 각각과의 거리가 기 설정된 거리 이내인 경우, 안테나의 스위칭을 수행할 수 있다.
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 차량이 제1 지점(910) 및 제2 지점(920) 각각을 중심으로 하고, 기 설정된 반경을 가지는 영역들(915, 925)로 진입하는 경우, 차량용 전자 장치(100)는 안테나의 스위칭을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)는 복수의 GNSS 안테나들의 우선 순위에 기초하여, 스위칭할 안테나를 결정할 수 있다. 차량용 전자 장치(100)가 로그 정보에 기초하여, 안테나의 우선 순위를 결정하는 방법에 대해서는 도 10을 참조하여, 자세히 설명하기로 한다.
도 10은 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치가 로그 정보에 기초하여, 안테나의 우선 순위를 결정하는 방법을 나타내는 도면이다.
일 실시예에 따른 차량용 전자 장치는 후보 영역에 대응하는 로그 정보에 기초하여, 안테나들의 우선 순위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 차량용 전자 장치(100)가 수집한 로그 정보는, 도 10 에 도시된 바와 같이, 제1 후보 영역(예를 들어, 위도가 38이상 40이하, 경도가 121이상 124이하인 영역)에 대응하는 제1 내지 제6 로그 데이터들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)는 로그 정보에 포함되는 RTK 상태 정보, GNSS 신호의 세기, 시간 정보, 위성 정보를 기준으로 안테나들의 우선 순위를 결정할 수 있다.
예를 들어, 차량용 전자 장치(100)는 제1 내지 제6 로그 데이터들(1010, 1020, 1030, 1040, 1050) 중 RTK 상태 정보가 제1 상태를 나타내는 제1 로그 데이터(1010), 제2 로그 데이터(1020) 및 제5 로그 데이터(1050)를 검출할 수 있다. 차량용 전자 장치(100)는 제1 로그 데이터(1010), 제2 로그 데이터(1020) 및 제5 로그 데이터(1050)에 대응하는 안테나들의 우선 순위가 제3 로그 데이터(1030), 제4 로그 데이터(1040) 및 제6 로그 데이터(1060)에 대응하는 안테나들의 우선 순위보다 높아지도록 안테나들의 우선 순위를 결정할 수 있다.
또한, 차량용 전자 장치(100)는 제1 로그 데이터(1010), 제2 로그 데이터(1020) 및 제5 로그 데이터(1050) 중 현재 시간 정보(예를 들어, 오후 2시)에 근접한 시간 정보를 가지는 제1 로그 데이터(1010) 및 제2 로그 데이터(1020)에 대응하는 안테나들의 우선 순위가 제5 로그 데이터(1050)에 대응하는 안테나들의 우선 순위보다 높아지도록 안테나들의 우선 순위를 결정할 수 있다.
또한, 차량용 전자 장치(100)는 제1 로그 데이터(1010) 및 제2 로그 데이터(1020) 중 현재 수신되는 GNSS 신호에 대응하는 위성 정보(예를 들어, GNSS 43)와 동일한 위성 정보를 유효 위성 정보로 포함하는 제1 로그 데이터(1010)에 대응하는 안테나의 우선 순위를 제2 로그 데이터(1020)에 대응하는 안테나의 우선 순위보다 높아지도록 안테나들의 우선 순위를 결정할 수 있다.
또는, 차량용 전자 장치(100)는 현재 시간에 근접한 시간 정보를 포함하는 로그 데이터들 중 GNSS 신호의 세기가 가장 큰 로그 데이터에 대응하는 안테나의 우선 순위가 높아지도록 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정할 수도 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)는 제1 후보 영역으로 차량이 진입할 때, 안테나들의 우선 순위에 따라 우선 순위가 가장 높은 안테나(예를 들어, 제1 안테나)로 스위칭하고, 스위칭된 안테나를 통하여, GNSS 신호를 수신할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치가 스위칭할 안테나를 결정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)는 주행 중인 차량(1101)이 제1 후보 영역을 주행할 때, 제1 로그 데이터를 수집할 수 있다. 이때, 제1 로그 데이터는, 제1 후보 영역의 위치 정보, 제1 후보 영역에서 RTK 상태 정보(예를 들어, RTK Fix 상태임), 연결된 GNSS 안테나 정보(예를 들어, 제1 안테나(1110)가 연결됨), 차량(1101)의 이동 방향 정보(예를 들어, 차량의 이동 방향은 북쪽임)를 포함할 수 있다. 차량용 전자 장치(100)는 제1 로그 데이터에 기초하여, 제1 후보 영역에 대응하는 안테나를 제1 안테나(1110)로 결정할 수 있다.
차량용 전자 장치(100)는 수집된 제1 로그 데이터에 기초하여, 차량(1110)이 다시 제1 후보 영역으로 진입할 때, 안테나의 스위칭을 수행할 수 있다. 예를 들어, 차량용 전자 장치(100)는 주행 중인 차량(1101)의 현재 위치와 제1 후보 영역 사이의 거리가 임계 거리 이내인 경우, 안테나의 스위칭을 수행할 수 있다. 이때, 차량용 전자 장치(100)는 제1 로그 데이터 및 차량의 주행 방향에 기초하여, 스위칭할 안테나를 결정할 수 있다. 예를 들어, 주행 중인 차량(1110)이 북쪽으로 이동하면서, 제1 후보 영역을 향하여 주행 중인 경우(1130), 차량용 전자 장치(100)는 스위칭할 안테나를 제1 안테나(1110)로 결정할 수 있다. 차량용 전자 장치(100)는 제1 안테나(1110)로 스위칭함으로써, 제1 후보 영역에서 제1 안테나(1110)를 통하여, GNSS 신호를 수신할 수 있다. 차량용 전자 장치(100)는 제1 안테나(1110)를 통하여 수신한 GNSS 신호와 RTK 보정 정보에 기초하여, 차량(1101)의 고정밀 위치 정보를 획득할 수 있다.
반면에, 주행 중인 차량(1101)이 제1 로그 데이터에 포함된 이동 방향과 반대 방향(예를 들어, 남쪽 방향)으로 이동하면서, 제1 후보 영역을 향하여 주행 중인 경우(1150), 스위칭할 안테나를 제1 안테나(1110)와 반대편에 배치된 제2 안테나(1120)로 결정할 수 있다. 차량용 전자 장치(100)는 제2 안테나(1120)로 스위칭함으로써, 제1 후보 영역에서 제2 안테나(1120)를 통하여, GNSS 신호를 수신할 수 있다. 차량용 전자 장치(100)는 제2 안테나(1120)를 통하여 수신한 GNSS 신호와 RTK 보정 정보에 기초하여, 차량(1101)의 고정밀 위치 정보를 획득할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치가 스위칭할 안테나를 결정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)는 주행 중인 차량(1201)이 제2 후보 영역을 제1 이동 경로(1230)로 주행할 때, 제2 로그 데이터를 수집할 수 있다. 이때, 제2 로그 데이터는 제2 후보 영역의 위치 정보, 제2 후보 영역에서 RTK 상태 정보(예를 들어, RTK Fix 상태임), 연결된 GNSS 안테나 정보(예를 들어, 제1 안테나(1210)가 연결됨), 차량(1201)이 RTK Fix 상태를 기준으로 이전, 이후의 이동 방향 정보(예를 들어, RTK Fix 이전의 이동 방향은 동쪽이며, RTK Fix 이후의 이동 방향은 남쪽으로 변경되었다는 정보)를 포함할 수 있다.
또한, 차량용 전자 장치(100)는 주행 중인 차량(1201)이 제2 후보 영역을 제2 이동 경로(1240)로 주행할 때, 제3 로그 데이터를 수집할 수 있다. 이때, 제3 로그 데이터는 제2 후보 영역의 위치 정보, 제2 후보 영역에서 RTK 상태 정보(예를 들어, RTK Fix 상태임), 연결된 GNSS 안테나 정보(예를 들어, 제1 안테나(1210)가 연결됨), 차량(1201)이 RTK Fix 상태를 기준으로 이전, 이후의 이동 방향 정보(예를 들어, RTK Fix 이전의 이동 방향은 동쪽이며, RTK Fix 이후의 이동 방향도 동쪽이라는 정보)를 포함할 수 있다.
차량용 전자 장치(100)는 수집된 로그 정보에 기초하여, 차량(1201)이 제2 후보 영역으로 진입할 때, 안테나의 스위칭을 수행할 수 있다. 예를 들어, 주행 중인 차량(1201)이 제2 로그 데이터에 포함된 이동 방향과 반대 방향인 북쪽으로 이동하면서, 제2 후보 영역을 향하여 주행 중인 경우(1250), 차량용 전자 장치(100)는 제2 로그 데이터에 기초하여, 스위칭할 안테나를 제2 안테나(1220)로 결정할 수 있다. 이때, 제1 안테나(1210)는 차량(1201)의 오른쪽 전방에 배치된 안테나이며, 제2 안테나(1220)는 차량(1201)의 왼쪽 후방에 배치된 안테나일 수 있다.
차량용 전자 장치(100)는 제2 안테나(1220)로 스위칭함으로써, 제2 후보 영역에서 제2 안테나(1220)를 통하여, GNSS 신호를 수신할 수 있다. 차량용 전자 장치(100)는 제2 안테나(1220)를 통하여 수신한 GNSS 신호와 RTK 보정 정보에 기초하여, 차량(1201)의 고정밀 위치 정보를 획득할 수 있다.
또한, 주행 중인 차량(1201)이 주행 중인 차량(1201)이 제3 로그 데이터에 포함된 이동 방향과 반대 방향인 서쪽으로 이동하면서, 제2 후보 영역을 향하여 주행 중인 경우(1260), 차량용 전자 장치(100)는 제3 로그 데이터에 기초하여, 스위칭할 안테나를 제2 안테나(1220)로 결정할 수 있다. 차량용 전자 장치(100)는 제2 안테나(1220)로 스위칭함으로써, 제2 후보 영역에서 제2 안테나(1220)를 통하여, GNSS 신호를 수신할 수 있다. 차량용 전자 장치(100)는 제2 안테나(1220)를 통하여 수신한 GNSS 신호와 RTK 보정 정보에 기초하여, 차량(1201)의 고정밀 위치 정보를 획득할 수 있다.
또한, 서쪽으로 주행 중인 차량(1201)이 좌회전을 하거나, 좌회전을 할 것으로 예상이 되는 경우(1270), 차량용 전자 장치(100)는 다시 제2 안테나(1220)에서 제1 안테나(1210)로 스위칭을 수행할 수 있다. 이에 따라, 차량용 전자 장치(100)는 좌회전하여 진입한 영역에서 제1 안테나(1210)를 통하여, GNSS 신호를 수신할 수 있으며, RTK Fix 상태를 끊김없이 유지할 수 있다.
도 13은 개시된 실시예에서 인공 지능 기술을 이용하여 수행되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 차량용 전자 장치(100)의 프로세서(120)에서 수행되는 i)로그 정보를 수집하는 동작, ii)수집된 로그 정보에 기초하여, 후보 지점을 결정하는 동작 iii)수집된 로그 정보에 기초하여, 스위칭할 안테나를 결정하는 동작 중 적어도 하나의 동작은, 신경망(neural network)을 통한 연산을 수행하는 인공지능(AI: Artificial Intelligence) 기술을 이용하여 수행될 수 있다.
인공 지능 기술(이하, 'AI 기술')은 신경망(Neural Network)을 통한 연산을 수행하여 입력된 데이터를 분석 및/또는 분류 등과 같은 처리를 하여 목적하는 결과를 획득하는 기술이다.
이러한 AI 기술은 알고리즘을 활용하여 구현될 수 있다. 여기서, AI 기술을 구현하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘의 집합을 신경망(Neural Network)이라 한다. 여기서, 신경망은 입력 데이터를 입력 받고, 전술한 분석 및/또는 분류를 위한 연산을 수행하여, 결과 데이터를 출력할 수 있다. 이렇게, 신경망이 입력 데이터에 대응되는 결과 데이터를 정확하게 출력하기 위해서는, 신경망을 학습(training) 시킬 필요가 있다. 여기서, '학습(training)'은 신경망으로 다양한 데이터들을 입력시키고, 입력된 데이터들을 분석하는 방법, 입력된 데이터들을 분류하는 방법, 및/또는 입력된 데이터들에서 결과 데이터 생성에 필요한 특징을 추출하는 방법 등을 신경망이 스스로 발견 또는 터득할 수 있도록 신경망을 훈련시키는 것을 의미할 수 있다. 구체적으로, 학습 과정을 통하여, 신경망은 학습 데이터(예를 들어, 서로 다른 복수의 이미지들)를 학습(training)하여 신경망 내부의 가중치 값들을 최적화하여 설정할 수 있다. 그리고, 최적화된 가중치 값들을 가지는 신경망을 통하여, 입력된 데이터를 스스로 학습(learning)함으로써, 목적하는 결과를 출력한다.
구체적으로, 신경망은 연산을 수행하는 내부의 레이어(layer)인 은닉 레이어(hidden layer)의 개수가 복수일 경우, 즉 연산을 수행하는 신경망의 심도(depth)가 증가하는 경우, 심층 신경망으로 분류될 수 있다. 신경망의 예로는, CNN (Convolutional Neural Network), DNN (Deep Neural Network), RNN (Recurrent Neural Network), RBM (Restricted Boltzmann Machine), DBN (Deep Belief Network), BRDNN(Bidirectional Recurrent Deep Neural Network) 및 심층 Q-네트워크 (Deep Q-Networks) 등이 있으며, 전술한 예에 한정되지 않는다. 또한, 신경망은 세분화될 수 있다. 예를 들어, CNN 신경망은 DCNN(Deep Convolution Neural Network) 또는 캡스넷(Capsnet) 신경망(미도시) 등으로 세분화 될 수 있다.
개시된 실시예에서, 'AI 모델'은 입력 데이터를 수신하고 목적하는 결과를 출력하도록 동작하는 적어도 하나의 레이어를 포함하는 신경망을 의미할 수 있다. 또한, 'AI 모델'은 신경망을 통한 연산을 수행하여 목적하는 결과를 출력하는 알고리즘 또는 복수의 알고리즘의 집합, 이러한 알고리즘 또는 그의 집합을 실행하기 위한 프로세서(processor), 이러한 알고리즘 또는 그의 집합을 실행하기 위한 소프트웨어, 또는 이러한 알고리즘 또는 그의 집합을 실행하기 위한 하드웨어를 의미할 수 있다.
도 13을 참조하면, 신경망(1310)은 학습 데이터(training data)를 입력 받아 트레이닝(training)될 수 있다. 그리고, 학습된 신경망(1310)은 입력단(1320)으로 입력 데이터(1311)를 입력 받고, 출력단(1340)은 입력 데이터(1311)를 분석하여 목적하는 결과인 출력 데이터(1315)를 출력하기 위한 연산을 수행할 수 있다. 신경망을 통한 연산은 은닉 레이어(hidden layer)(1330)를 통하여 수행될 수 있다. 도 13에서는 편의상 은닉 레이어(1330)가 1단의 계층으로 형성되도록 간략화하여 도시하였으나, 은닉 레이어(1330)는 복수개의 계층으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 개시된 실시예에서, 신경망(1310)은 차량의 상태 정보(예를 들어, 차량의 주행 상태, 현재 연결된 안테나 정보, 차량에서 실행중인 기능에 대한 정보 등) 및 수신하는 GNSS 신호에 기초하여, 차량용 전자 장치(100)가 RTK 상태 정보를 포함하는 로그 정보를 수집하도록 학습될 수 있다. 또한, 개시된 실시예에서 신경망(1310)은 수집된 로그 정보에 기초하여, 후보 지점을 결정하도록 학습될 수 있다. 또한, 개시된 실시예에서 신경망(1310)은 수집된 로그 정보에 기초하여, 후보 지점에 대응하는 복수의 안테나들의 우선 순위를 결정하도록 학습될 수 있다. 또한, 개시된 실시예에서 신경망(1310)은 후보 지점에 대응하는 복수의 안테나들의 우선 순위와 현재 차량의 이동 방향에 기초하여, 스위칭할 안테나를 결정하도록 학습될 수 있다.
개시된 실시예에서, 전술한 i)로그 정보를 수집하는 동작, ii)수집된 로그 정보에 기초하여, 후보 지점을 결정하는 동작 iii)수집된 로그 정보에 기초하여, 스위칭할 안테나를 결정하는 동작 중 적어도 하나의 동작 중 적어도 하나를 수행하는 신경망(1310)은 차량용 전자 장치(100)의 프로세서(120)내에 구현될 수 있다. 또는, i)로그 정보를 수집하는 동작, ii)수집된 로그 정보에 기초하여, 후보 지점을 결정하는 동작 iii)수집된 로그 정보에 기초하여, 스위칭할 안테나를 결정하는 동작 중 적어도 하나를 수행하는 신경망(1310)은 차량용 전자 장치(100)와 구별되며, 차량 내에 위치하는 별도의 전자 장치(미도시) 또는 프로세서(미도시) 내에 구현될 수 있다.
또한, 전술한 신경망을 통한 연산은 일 실시예에 따른 차량용 전자 장치(100)와 무선 통신 네트워크를 통하여 통신할 수 있는 서버(미도시)에서 수행될 수 있다. 차량용 전자 장치(100)와 서버(미도시) 간의 통신은 이하에서, 도 14 및 도 15를 참조하여 자세히 후술하기로 한다.
도 14는 서버와 연동하여 동작하는 개시된 실시예에 따른 차량용 전자 장치를 나타내는 도면이다.
서버(1400)는 통신 네트워크(1401)를 통하여 차량용 전자 장치(100)와 데이터를 송수신하며 데이터를 처리하는 서버, 서버 시스템, 서버 기반의 장치 등을 포함할 수 있다.
개시된 실시예에서, 서버(1400)는 차량(1500)의 내부에 설치되는 차량용 전자 장치(100)와 통신하는 통신부, 및 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하는 프로세서를 포함한다.
서버(1400)는 차량용 전자 장치(100)에서 수집된 로그 정보를 수신할 수 있다. 또한, 서버(1400)는 차량 센서 모듈로부터 차량의 주행과 관련된 정보를 수신할 수 있다.
서버(1400)는 AI 모델을 훈련시키고, 훈련된 AI 모델을 저장하고 있을 수 있다. 그리고, 서버(1400)는 훈련된 AI 모델과 수신한 정보를 이용하여, i)로그 정보를 수집하는 동작, ii)수집된 로그 정보에 기초하여, 후보 지점을 결정하는 동작 iii)수집된 로그 정보에 기초하여, 스위칭할 안테나를 결정하는 동작 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
또한, 서버(1400)는 결정된 후보 지점에 대한 정보, 후보 지점에 대응하는 안테나들의 우선 순위에 대한 정보, 스위칭할 안테나에 대한 정보 중 적어도 하나를 차량용 전자 장치(100)로 전송하도록 통신부를 제어할 수 있다.
일반적으로, 차량용 전자 장치(100)는 메모리 저장 용량, 연산의 처리 속도, 학습 데이터 셋의 수집 능력 등이 서버(1400)에 비하여 제한적일 수 있다. 따라서, 대용량 데이터의 저장 및 대용량의 연산량이 필요한 동작은 서버(1400)에서 수행한 후, 통신 네트워크를 통하여 필요한 데이터 및/또는 이용되는 AI 모델을 차량용 전자 장치(100)에 전송할 수 있다. 그러면, 차량용 전자 장치(100)는 대용량의 메모리 및 빠른 연산 능력을 갖는 프로세서 없이도, 서버를 통하여 필요한 데이터 및/또는 AI 모델을 수신하여 이용함으로써, 빠르고 용이하게 필요한 동작을 수행할 수 있다.
도 15는 도 14를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 15의 차량용 전자 장치(100)는 도 3에서 설명한 차량용 전자 장치(100)와 동일한 경우를 예로 들어 설명 및 도시하였다.
도 15를 참조하면, 서버(1400)는 통신부(1410), 프로세서(1420) 및 데이터 베이스(1430)를 포함할 수 있다.
통신부(1410)는 차량용 전자 장치(100)와 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 통신부(1410)는, 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈, 이동 통신 모듈, 방송 수신 모듈 등과 같은 적어도 하나의 통신 모듈을 포함한다. 여기서, 적어도 하나의 통신 모듈은 방송 수신을 수행하는 튜너, 블루투스, WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), CDMA, WCDMA, 인터넷, 3G, 4G, 및/또는 5G, 밀리미터파(mmWAVE)를 이용하여 통신을 수행하는 방식 등과 같은 통신 규격을 따르는 네트워크를 통하여 데이터 송수신을 수행할 수 있는 통신 모듈을 뜻한다.
예를 들어, 통신부(1410)가 밀리미터파(mmWAVE)를 이용하여 통신을 수행하면, 대용량의 데이터를 빠르게 송수신할 수 있다. 구체적으로, 차량에서는 대용량의 데이터를 빠르게 수신함으로써, 차량의 안전에 필요한 데이터(예를 들어, 자율 주행에 필요한 데이터, 네비게이션 서비스를 위해 필요한 데이터 등), 사용자 이용 컨텐츠(예를 들어, 영화, 음악 등)을 빠르게 제공함으로써, 차량의 안전성 및/또는 사용자의 편리성을 증가시킬 수 있다.
구체적으로, 통신부(1410)에 포함되는 이동 통신 모듈은 3G, 4G, 및/또는 5G 등의 통신 규격에 따르는 통신 네트워크를 통하여 원거리에 위치하는 다른 장치(예를 들어, 서버(미도시))와 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 원거리에 위치하는 서버(미도시)와 통신을 수행하는 통신 모듈을 '원거리 통신 모듈'이라 칭할 수 있다.
프로세서(1420)는 서버(1400)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 프로세서(1420)는, 서버(1400)의 적어도 하나의 인스트럭션, 및 프로그램들 중 적어도 하나를 실행함으로써, 요구되는 동작들을 수행할 수 있다.
또한, DB(1430)는 메모리(미도시)를 포함할 수 있으며, 메모리(미도시) 내에 서버(1400)가 소정 동작을 수행하기 위해서 필요한 적어도 하나의 인스트럭션, 프로그램, 데이터 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 또한, DB(1430)는 서버(1400)가 신경망에 따른 연산을 수행하기 위해서 필요한 데이터들을 저장할 수 있다.
구체적으로, 개시된 실시예에서, 서버(1400)는 도 13에서 설명한 신경망(1310)을 저장하고 있을 수 있다. 신경망(1310)은 프로세서(1420) 및 DB(1430) 중 적어도 하나에 저장될 수 있다. 서버(1400)가 포함하는 신경망(1410)은 학습이 완료된 신경망이 될 수 있다.
또한, 서버(1400)는 학습이 완료된 신경망을 통신부(1430)를 통하여 차량용 전자 장치(100)의 통신 모듈(150)로 전송할 수 있다. 그러면, 차량용 전자 장치(100)는 학습이 완료된 신경망을 획득 및 저장하고, 신경망을 통하여 목적하는 출력 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 전자 장치의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
또한, 개시된 실시예들에 따른 차량용 전자 장치 및 차량용 전자 장치의 동작 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은 S/W 프로그램, S/W 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품은 전자 장치의 제조사 또는 전자 마켓(예, 구글 플레이 스토어, 앱 스토어)을 통해 전자적으로 배포되는 S/W 프로그램 형태의 상품(예, 다운로더블 앱)을 포함할 수 있다. 전자적 배포를 위하여, S/W 프로그램의 적어도 일부는 저장 매체에 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다. 이 경우, 저장 매체는 제조사의 서버, 전자 마켓의 서버, 또는 SW 프로그램을 임시적으로 저장하는 중계 서버의 저장매체가 될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은, 서버 및 클라이언트 장치로 구성되는 시스템에서, 서버의 저장매체 또는 클라이언트 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 서버 또는 클라이언트 장치와 통신 연결되는 제3 장치(예, 스마트폰)가 존재하는 경우, 컴퓨터 프로그램 제품은 제3 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 컴퓨터 프로그램 제품은 서버로부터 클라이언트 장치 또는 제3 장치로 전송되거나, 제3 장치로부터 클라이언트 장치로 전송되는 S/W 프로그램 자체를 포함할 수 있다.
이 경우, 서버, 클라이언트 장치 및 제3 장치 중 하나가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행할 수 있다. 또는, 서버, 클라이언트 장치 및 제3 장치 중 둘 이상이 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 분산하여 실시할 수 있다.
예를 들면, 서버(예로, 클라우드 서버 또는 인공 지능 서버 등)가 서버에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 서버와 통신 연결된 클라이언트 장치가 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.
이상에서 실시예들에 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 속한다.

Claims (25)

  1. 차량용 전자 장치에 있어서,
    GNSS 신호를 수신하는 복수의 안테나들을 포함하며, 상기 GNSS 신호에 기초하여, 상기 차량의 위치 정보를 획득하는 GNSS 모듈;
    외부 장치와 통신을 수행하는 통신 모듈;
    하나 이상의 인스트럭션들을 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 GNSS 신호에 기초하여, 주행 중인 차량의 RTK 상태 정보를 포함하는 로그 정보를 수집하고,
    상기 로그 정보에 기초하여, 하나 이상의 후보 영역들을 결정하고,
    상기 차량이 상기 하나 이상의 후보 영역들로 진입하는 것에 기초하여, 상기 로그 정보에 기초하여 결정된 안테나로 스위칭을 수행하고,
    상기 스위칭된 안테나를 이용하여 수신한 GNSS 신호, 및 상기 통신 모듈을 통해 수신한 RTK 보정 정보에 기초하여, 상기 차량의 고정밀 위치 정보를 획득하는, 차량용 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로그 정보는,
    상기 차량의 위치 정보, 시간 정보, 및 상기 RTK 상태 정보, 상기 GNSS 신호의 세기 정보 및 유효 위성 정보를 포함하는, 차량용 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 주행 중인 경우, 상기 복수의 안테나들 각각에 대한 상기 로그 정보를 수집하는, 차량용 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 제1 구간에서 주행 중인 경우, 상기 복수의 안테나들 중 제1 안테나를 통해 상기 GNSS 신호를 수신하고, 상기 제1 안테나에 대한 상기 로그 정보를 수집하며,
    상기 차량이 제2 구간으로 이동한 경우, 안테나 스위칭을 수행하여, 상기 복수의 안테나들 중 제2 안테나를 통해 상기 GNSS 신호를 수신하고, 수신한 상기 GNSS 신호에 기초하여, 상기 제2 안테나에 대한 상기 로그 정보를 수집하는, 차량용 전자 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 현재 주행 중인 영역에서, 상기 복수의 안테나들 중 상기 로그 정보가 수집되지 않은 안테나가 존재하는 경우, 상기 로그 정보가 수집되지 않은 안테나로 스위칭을 수행하고, 상기 스위칭된 안테나를 통해 상기 GNSS 신호를 수신하고, 수신한 상기 GNSS 신호에 기초하여, 상기 스위칭된 안테나에 대한 상기 로그 정보를 수집하는, 차량용 전자 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 정차 중인 경우, 상기 수집된 로그 정보에 포함되는 로그 데이터들 중 동일한 위치 정보를 가지는 로그 데이터들끼리 그룹핑하고,
    동일한 그룹으로 그룹핑된 로그 데이터들 중 상기 RTK 상태 정보가 제1 상태인 제1 로그 데이터를, 상기 동일한 위치 정보에 대응하는 로그 정보로 결정하는, 차량용 전자 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 주행 중인 경우, 상기 차량의 주행 방향 정보, 상기 복수의 안테나들이 배치된 위치 정보, 및 주변 건물 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 로그 정보를 수집할 안테나를 결정하고, 상기 결정된 안테나를 통해 상기 GNSS 신호를 수신하고, 상기 결정된 안테나에 대한 상기 로그 정보를 수집하는, 차량용 전자 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량에서 상기 차량의 위치 정보를 이용하는 기능이 실행 중이고, 상기 차량의 RTK 상태가 제1 상태인 경우, 안테나를 스위칭하지 않고, 현재 연결된 안테나에 대한 상기 로그 정보를 수집하는, 차량용 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 로그 정보에 기초하여, 상기 하나 이상의 후보 영역들에 대응하는 상기 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정하고,
    상기 우선 순위에 기초하여, 상기 GNSS 신호를 수신할 안테나를 결정하는, 차량용 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량이 현재 수신하는 GNSS 신호에 대응하는 위성 정보, 상기 차량이 주행 중인 현재 시간 정보, 및 상기 로그 정보에 기초하여, 상기 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정하는, 차량용 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 수집된 로그 정보 중, 상기 차량의 현재 위치 정보 및 상기 현재 시간 정보와 동일한 정보를 포함하고, 상기 RTK 상태 정보가 제1 상태인, 제1 로그 데이터가 존재하는 경우, 상기 제1 로그 데이터에 대응하는 안테나의 우선 순위가 높아지도록, 상기 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정하는, 차량용 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 로그 데이터 중 상기 차량이 현재 수신하는 GNSS 신호에 대응하는 위성 정보를 포함하는 제2 로그 데이터가 존재하는 경우, 상기 제2 로그 데이터에 대응하는 안테나의 우선 순위가 높아지도록 상기 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정하는, 차량용 전자 장치.
  13. 차량용 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    GNSS 신호를 수신하고, 수신된 상기 GNSS 신호에 기초하여, 주행 중인 차량의 상기 RTK 상태 정보를 포함하는 로그 정보를 수집하는 단계;
    상기 로그 정보에 기초하여, 하나 이상의 후보 영역들을 결정하는 단계;
    상기 차량이 상기 하나 이상의 후보 영역들로 진입하는 것에 기초하여, 상기 로그 정보에 기초하여 결정된 안테나로 스위칭을 수행하는 단계; 및
    상기 스위칭된 안테나를 이용하여 수신한 GNSS 신호 및 통신 모듈을 통해 수신한 RTK 보정 정보에 기초하여, 상기 차량의 고정밀 위치 정보를 획득하는 단계를 포함하는, 차량용 전자 장치의 동작 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 로그 정보는,
    상기 차량의 위치 정보, 시간 정보, 및 상기 RTK 상태 정보, 상기 GNSS 신호의 세기 정보 및 유효 위성 정보를 포함하는, 차량용 전자 장치의 동작 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 로그 정보를 수집하는 단계는,
    상기 차량이 주행 중인 경우, 상기 복수의 안테나들 각각에 대한 상기 로그 정보를 수집하는 단계를 포함하는, 차량용 전자 장치의 동작 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 로그 정보를 수집하는 단계는,
    상기 차량이 제1 구간에서 주행 중인 경우, 상기 복수의 안테나들 중 제1 안테나를 통해 상기 GNSS 신호를 수신하고, 상기 제1 안테나에 대한 상기 로그 정보를 수집하는 단계; 및
    상기 차량이 제2 구간으로 이동한 경우, 안테나 스위칭을 수행하여, 상기 복수의 안테나들 중 제2 안테나를 통해 상기 GNSS 신호를 수신하고, 수신한 상기 GNSS 신호에 기초하여, 상기 제2 안테나에 대한 상기 로그 정보를 수집하는 단계를 포함하는, 차량용 전자 장치의 동작 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 로그 정보를 수집하는 단계는,
    상기 차량이 현재 주행 중인 영역에서, 상기 복수의 안테나들 중 상기 로그 정보가 수집되지 않은 안테나가 존재하는 경우, 상기 로그 정보가 수집되지 않은 안테나로 스위칭을 수행하는 단계; 및
    상기 스위칭된 안테나를 통해 상기 GNSS 신호를 수신하고, 수신한 상기 GNSS 신호에 기초하여, 상기 스위칭된 안테나에 대한 상기 로그 정보를 수집하는 단계를 포함하는, 차량용 전자 장치의 동작 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 로그 정보를 수집하는 단계는,
    상기 차량이 정차 중인 경우, 상기 수집된 로그 정보에 포함되는 로그 데이터들 중 동일한 위치 정보를 가지는 로그 데이터들끼리 그룹핑하는 단계; 및
    동일한 그룹으로 그룹핑된 로그 데이터들 중 상기 RTK 상태 정보가 제1 상태인 제1 로그 데이터를, 상기 동일한 위치 정보에 대응하는 로그 정보로 결정하는 단계를 포함하는, 차량용 전자 장치의 동작 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 로그 정보를 수집하는 단계는,
    상기 차량이 주행 중인 경우, 상기 차량의 주행 방향 정보, 상기 복수의 안테나들이 배치된 위치 정보, 및 주변 건물 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 로그 정보를 수집할 안테나를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 안테나를 통해 상기 GNSS 신호를 수신하고, 상기 결정된 안테나에 대한 상기 로그 정보를 수집하는 단계를 포함하는, 차량용 전자 장치의 동작 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 로그 정보를 수집하는 단계는,
    상기 차량에서 상기 차량의 위치 정보를 이용하는 기능이 실행 중이고, 상기 차량의 RTK 상태가 제1 상태인 경우, 안테나를 스위칭하지 않고, 현재 연결된 안테나에 대한 상기 로그 정보를 수집하는 단계를 포함하는, 차량용 전자 장치의 동작 방법.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 결정된 안테나로 스위칭을 수행하는 단계는,
    상기 로그 정보에 기초하여, 상기 하나 이상의 후보 영역들에 대응하는 상기 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정하는 단계; 및
    상기 우선 순위에 기초하여, 상기 GNSS 신호를 수신할 안테나를 결정하는 단계를 포함하는, 차량용 전자 장치의 동작 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정하는 단계는,
    상기 차량이 현재 수신하는 GNSS 신호에 대응하는 위성 정보, 상기 차량이 주행 중인 현재 시간 정보, 및 상기 로그 정보에 기초하여, 상기 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정하는 단계를 포함하는, 차량용 전자 장치의 동작 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정하는 단계는,
    상기 수집된 로그 정보 중, 상기 차량의 현재 위치 정보 및 상기 현재 시간 정보와 동일한 정보를 포함하고, 상기 RTK 상태 정보가 제1 상태인, 제1 로그 데이터가 존재하는 경우, 상기 제1 로그 데이터에 대응하는 안테나의 우선 순위가 높아지도록, 상기 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정하는 단계를 포함하는, 차량용 전자 장치의 동작 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정하는 단계는,
    상기 제1 로그 데이터 중 상기 차량이 현재 수신하는 GNSS 신호에 대응하는 위성 정보를 포함하는 제2 로그 데이터가 존재하는 경우, 상기 제2 로그 데이터에 대응하는 안테나의 우선 순위가 높아지도록 상기 복수의 안테나들에 대한 우선 순위를 결정하는 단계를 포함하는, 차량용 전자 장치의 동작 방법.
  25. 제13항의 방법을 수행하도록 하는 프로그램이 저장된 하나 이상의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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CN117545038B (zh) * 2024-01-09 2024-05-31 广东世炬网络科技股份有限公司 基于终端移动位置的网络连接类型切换方法及装置

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