KR20230139133A - RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템 및 이를 위한 동작 방법 - Google Patents

RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템 및 이를 위한 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230139133A
KR20230139133A KR1020220037410A KR20220037410A KR20230139133A KR 20230139133 A KR20230139133 A KR 20230139133A KR 1020220037410 A KR1020220037410 A KR 1020220037410A KR 20220037410 A KR20220037410 A KR 20220037410A KR 20230139133 A KR20230139133 A KR 20230139133A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
information
precise positioning
vehicle
positioning
positioning information
Prior art date
Application number
KR1020220037410A
Other languages
English (en)
Inventor
이호석
Original Assignee
주식회사 에스제이 테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스제이 테크 filed Critical 주식회사 에스제이 테크
Priority to KR1020220037410A priority Critical patent/KR20230139133A/ko
Publication of KR20230139133A publication Critical patent/KR20230139133A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/12—Target-seeking control
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/43—Determining position using carrier phase measurements, e.g. kinematic positioning; using long or short baseline interferometry
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G05D1/027—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising intertial navigation means, e.g. azimuth detector
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

본 일 실시 예에 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템을 위한 동작 방법은, 하나 이상의 측위 위성으로부터 추종 차량에 수신된 전파를 기반으로 생성된 제1 측위정보 및 하나 이상의 기준국에 수신된 전파를 기반으로 생성된 제2 측위정보를 기반으로 추종 차량의 현재 위치에 관한 제1 정밀측위 정보를 생성하는 단계; 추종 차량이 추종하도록 설정된 사용자 단말로부터 제2 정밀측위 정보를 수신하는 단계; 제1 정밀측위 정보 및 제2 정밀측위 정보를 기반으로 이격 거리 정보 및 상호 방위각 정보를 생성하는 단계; 상호 방위각 정보에 따른 제1 방향과 지자기 센세로부터 생성된 현재 방향 정보에 따른 제2 방향이 일치하는지 여부를 판단하는 단계를 포함한다.

Description

RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템 및 이를 위한 동작 방법{e-MOBILITY SYSTEM USING RTK-BASED PRECISE POSITIONING AND OPERATING METHOD THEREFOR}
본 명세서는 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템 및 이를 위한 동작 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로 별도의 경로 설정 없이도 GNSS 기반 위치 측위를 통해 보다 정밀한 작업 추종(Follow me) 기능이 구현된 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템 및 이를 위한 동작 방법에 관한 것이다.
기존 작업자 추종 기술은 초음파, 레이저, 카메라, LED UWB(Ultra-wideband) 등의 센서를 활용하여 구현되어 왔으나, e-모빌리티에 상응하는 추종 차량과 작업자 사이에 장애물이 존재하거나 경사 혹은 언덕과 같은 환경에서는 신호의 감지가 어려워 추종 기능이 제대로 동작하지 못하는 문제가 존재하였다.
한편, GNSS(Global Navigation Satellite System) 네트워크 방식에 기초한 RTK 보정신호인 네트워크 RTK 보정신호는 사용자가 위치한 지점의 인근에 배치된 다수의 기준국들로부터 수집된 다수의 RTK 보정신호를 사용자(혹은 사용자 단말)의 위치에 적합한 RTK 보정신호로 다시 연산함으로써 획득될 수 있다.
이 경우, 네트워크 RTK 보정신호는 여러 기준국에서 계산한 정보들을 활용하여 사용자 위치에 적합한 RTK 보정신호를 계산하기 때문에 일반적인 위치 측위에 비해 정밀한 위치 측위를 할 수 있다.
또한, 네트워크 RTK 보정신호는 구현 방식에 따라 VRS(Virtual Reference System)방식의 네트워크 RTK 보정신호, FKP(Flachen Korrektur Parameter) 방식의 네트워크 RTK 보정신호 및 MAC(Master Auxiliary Concept) 방식의 보정신호를 의미할 수 있다.
종래 제안으로 '작업차량용의 자동주행 시스템'에 관하여 언급하고 있는 대한민국 공개특허 제10-2021-7034313 호를 참고할 수 있다.
본 명세서의 목적은 별도의 경로 설정 없이도 GNSS 기반 위치 측위를 통해 보다 정밀한 작업 추종(Follow me) 기능이 구현된 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템 및 이를 위한 동작 방법을 제공하는데 있다.
본 일 실시 예에 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템을 위한 동작 방법은, 하나 이상의 측위 위성으로부터 추종 차량에 수신된 전파를 기반으로 생성된 제1 측위정보 및 하나 이상의 기준국에 수신된 전파를 기반으로 생성된 제2 측위정보를 이용하여 추종 차량의 현재 위치에 관한 제1 정밀측위 정보를 생성하는 단계; 추종 차량이 추종하도록 설정된 사용자 단말로부터 제2 정밀측위 정보를 수신하는 단계; 제1 정밀측위 정보 및 제2 정밀측위 정보를 기반으로 이격 거리 정보 및 상호 방위각 정보를 생성하는 단계; 상호 방위각 정보에 따른 제1 방향과 지자기 센세로부터 생성된 현재 방향 정보에 따른 제2 방향이 일치하는지 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 별도의 경로 설정 없이도 GNSS 기반 위치 측위를 통해 작업 추종(Follow me) 기능을 구비한 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템 및 이를 위한 동작 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 사용자 단말 쪽으로 효율적인 이동을 위하여 추종 차량의 몸체(body)를 회전시킬 수 있기 때문에, 보다 향상된 추종 기능을 구비한 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템 및 이를 위한 동작 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 일 실시 예에 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템을 보여주는 개념도이다.
도 2는 본 일 실시 예에 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 일 실시 예에 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 일 실시 예에 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템에서 상호 방위각 정보를 연산하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 일 실시 예에 따른 지자기 센서에 의해 측정된 값을 이용하여 추종 차량의 방향을 정렬하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
전술한 특성 및 이하 상세한 설명은 모두 본 명세서의 설명 및 이해를 돕기 위한 예시적인 사항이다. 즉, 본 명세서는 이와 같은 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 다음 실시 형태들은 단지 본 명세서를 완전히 개시하기 위한 예시이며, 본 명세서가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들에게 본 명세서를 전달하기 위한 설명이다. 따라서, 본 명세서의 구성 요소들을 구현하기 위한 방법이 여럿 있는 경우에는, 이들 방법 중 특정한 것 또는 이와 동일성 있는 것 가운데 어떠한 것으로든 본 명세서의 구현이 가능함을 분명히 할 필요가 있다.
본 명세서에서 어떤 구성이 특정 요소들을 포함한다는 언급이 있는 경우, 또는 어떤 과정이 특정 단계들을 포함한다는 언급이 있는 경우는, 그 외 다른 요소 또는 다른 단계들이 더 포함될 수 있음을 의미한다. 즉, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 특정 실시 형태를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 명세서의 개념을 한정하기 위한 것이 아니다. 나아가, 발명의 이해를 돕기 위해 설명한 예시들은 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 명세서가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들이 일반으로 이해하는 의미를 갖는다. 보편적으로 사용되는 용어들은 본 명세서의 맥락에 따라 일관적인 의미로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은, 그 의미가 명확히 정의된 경우가 아니라면, 지나치게 이상적이거나 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다. 이하 첨부된 도면을 통하여 본 명세서의 실시 예가 설명된다.
도 1은 본 일 실시 예에 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템을 보여주는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 일 실시 예에 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템(100)은 추종 차량(110) 및 사용자 단말(120)을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 언급되는 추종 차량(110) 및 사용자 단말(120)에는 RTK-GNSS(Real Time Kinematic GNSS: 간섭 측위 방식)을 위한 수신기에 상응하는 안테나 유닛(A, A')이 개별적으로 구비될 수 있다.
또한, 추종 차량(110) 및 사용자 단말(120) 모두에는 GNSS 네트워크 방식에 기초한 RTK 보정신호인 네트워크 RTK 보정신호가 수신될 수 있다. 한편, 네트워크 RTK 보정신호는 도 1의 RTK 서버(5)로부터 수신되는 신호일 수 있다.
여기서, 도 1의 RTK 서버(5)는 하나 이상의 측위 위성(1) 및 RTK-GNSS에 의한 측위를 가능케 하는 하나 이상의 기준국(3)과 연동된 구성으로 이해될 수 있다.
도 1의 추종 차량(110)은 승용 전식기, 콤바인, 승용 예초기, 제설차, 휠로더 등의 승용 작업차량, 및, 무인 경운기나 무인 예초기 등의 무인 작업차량에 적용할 수 있는 다양한 구성요소를 포함할 수 있다.
또한, 도 1의 추종 차량(110)은 별도의 경로 설정 없이도 사용자 단말(120)을 추종하도록 구현된 e-모빌리티로 이해될 수 있다.
예를 들어, 도 1의 추종 차량(110)의 안테나 유닛(A)은 하나 이상의 측위 위성(1)으로부터 전파를 수신하는 GNSS 안테나(예로, 도 2의 213), 사용자 단말(120)과 무선통신을 가능케 하는 제1 통신 모듈(예로, 도 2의 211C) 그리고 하나 이상의 기준국(3)과의 무선통신을 가능케 하는 제2 통신 모듈(예로, 도 2의 211D)을 포함할 수 있다.
또한, 안테나 유닛(A)은 추종 차량(110)의 전면측에 있어서 상부의 좌우 중앙개소에 배치될 수 있다. 일 예로, 추종 차량(110)의 현재 위치 등을 측정 시, 측위 대상위치는 GNSS 안테나(예로, 도 2의 213)의 부착위치로부터 환산해서 구해진 좌우의 후륜 간의 차축 중심 위치로 설정될 수 있다.
한편, 도 1의 추종 차량(110)은 GNSS 안테나(예로, 도 2의 213)를 통해 하나 이상의 측위 위성(1)으로부터 수신된 전파를 기반으로 생성된 제1 측위정보와 하나 이상의 측위 위성(1)으로부터 하나 이상의 기준국(3)에 수신된 전파를 기반으로 생성된 제2 측위정보(예로, RTK 보정신호)를 이용하여 자신의 현재 위치에 관한 제1 정밀측위 정보를 생성할 수 있다.
일 예로, 제1 정밀 측위 정보는 추종 차량(110)의 현재 위치에 관한 위도 및 경도 정보를 포함할 수 있다.
한편, 제2 측위정보는 하나 이상의 기준국(3)에 구비된 통신 모듈(31)을 통해 도 1의 추종 차량(110)으로 네트워크 정보의 형태로 전달될 수 있음은 이해될 것이다.
도 1의 사용자 단말(120)은 태블릿형의 퍼스널 컴퓨터나 스마트폰 등을 채용할 수 있다.
예를 들어, 도 1의 사용자 단말(120)의 안테나 유닛(A')은 하나 이상의 측위 위성(1)으로부터 전파를 수신하는 GNSS 안테나(예로, 도 2의 227), 추종 차량(110)과 무선통신을 가능케 하는 제1 통신 모듈(예로, 도 2의 223B) 그리고 하나 이상의 기준국(3)과의 무선통신을 가능케 하는 제2 통신 모듈(예로, 도 2의 223C)을 포함할 수 있다.
한편, 도 1의 사용자 단말(120)은 GNSS 안테나(예로, 도 2의 227)를 통해 하나 이상의 측위 위성(1)으로부터 수신된 전파를 기반으로 생성된 제3 측위정보와 하나 이상의 측위 위성(1)으로부터 하나 이상의 기준국(3)에 의해 수신된 전파를 기반으로 생성된 제4 측위정보(예로, RTK 보정신호)를 이용하여 자신의 현재 위치에 관한 제2 정밀측위 정보를 생성할 수 있다.
일 예로, 제2 정밀 측위 정보는 사용자 단말(120)의 현재 위치에 관한 위도 및 경도 정보를 포함할 수 있다.
한편, 제4 측위정보는 하나 이상의 기준국(3)에 구비된 통신 모듈(31)을 통해 도 1의 사용자 단말(120)로 네트워크 정보의 형태로 전달될 수 있음은 이해될 것이다.
또한, 도 1의 사용자 단말(120)은 제1 통신모듈(예로, 도 2의 223B)을 통해 자신의 현재 위치에 관한 제2 정밀 측위 정보를 추종 차량(110)으로 전달할 수 있다.
이 경우, 제1 통신모듈(예로, 도 2의 223B)은 Wi-Fi(등록상표) 등의 무선 LAN(Local Area Network) 또는 Bluetooth(등록상표) 등의 근거리 무선통신 등을 채용할 수 있다.
도 1의 하나 이상의 기준국(3)은 하나 이상의 측위 위성(1)으로부터 전파를 수신하는 GNSS 안테나(30)와 추종 차량(110) 및 사용자 단말(120)과 무선통신을 수행하기 위한 통신모듈(31)을 포함할 수 있다.
도 2는 본 일 실시 예에 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도 2의 추종 차량(210)은 도 1의 추종 차량(110)에 상응하고, 도 2의 사용자 단말(220)은 도 1의 사용자 단말(110)에 상응하고, 도 2의 하나 이상의 기준국(20)은 도 1의 하나 이상의 기준국(3)과 상응할 수 있다.
도 2의 추종 차량(210)은 차량 측위 장치(211), GNSS 안테나(213) 및 차량 제어 장치(215)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 2의 차량 측위 장치(211)는 위성항법모듈(211A), 지자기 센서(GM)를 포함하는 관성계측 제어모듈(211B), 제1 통신 모듈(211C) 및 제2 통신 모듈(211D)을 포함할 수 있다.
일 예로, 위성항법모듈(211A)은 GNSS 안테나(213)를 통해 하나 이상의 측위 위성(예로, 도 1의 1)으로부터 수신된 전파를 기반으로 생성된 제1 측위정보와 하나 이상의 측위 위성(예로, 도 1의 1)으로부터 하나 이상의 기준국(20)에 수신된 전파를 기반으로 생성된 제2 측위정보(예로, RTK 보정신호)를 이용하여 자신의 현재 위치에 관한 제1 정밀측위 정보를 생성할 수 있다.
일 예로, 관성계측 제어모듈(211B)은 추종 차량(210)의 자세 또는 방위를 측정하기 위한 구성요소이며, 3축의 자이로스코프 및 3방향의 가속도 센서뿐만 아니라 3방향의 자기를 검출할 수 있는 지자기(geomagnetic, 이하 'GM') 센서를 포함할 수 있다.
한편, 본 일 실시 예에 따른 지자기(GM) 센서는 추종 차량의 특정 위치(예로, 전면부)에 미리 구비되며, 지자기(GM) 센서를 이용한 추종 차량(210)의 추종 기능의 구현에 관하여는 후술되는 도면을 참조하여 더 상세하게 설명된다.
예를 들어, 도 2의 차량 제어 장치(215)는 차량 제어 장치(215)를 위한 다수의 내연기관(미도시)의 구동 및 제어를 위한 전기 구동 차량의 모터 제어 또는 엔진 제어모듈(215A), 변속유닛 제어모듈(215B), 스티어링 제어모듈(215C) 및 자동 주행 제어모듈(215D)을 포함할 수 있다.
또한, 도 2의 차량 제어 장치(215)는 GNSS를 이용해서 차량 측위 장치(211)에 의해 측정된 추종 차량(210)의 현재위치나 현재방위 등을 취득함과 동시에 추종 차량(210)을 사용자 단말(220)을 따라 미리 정의된 간격으로 추종시키는 자동주행 제어모드를 실행하도록 구현될 수 있다.
또한, 도 2의 차량 제어 장치(215)에는 추종 차량(110)의 추종 기능뿐만 아니라 지자기(GM) 센서로부터 측정된 정보를 기반으로 추종 차량(110)의 몸체를 회전시키는 기능이 구현될 수 있다.
또한, 도 2의 차량 제어 장치(215)는 후술되는 사용자 단말(220)의 최적 경로 생성 모듈(225B)에 의해 생성된 경로 정보를 따르는 자동 주행제어 모드를 실행하도록 구현될 수 있다.
도 2의 사용자 단말(220)은 표시 장치(221), 단말 측위 장치(223), 단말 제어 장치(225) 및 GNSS 안테나(227)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 표시 장치(221)는 추종 차량(210)의 자동주행에 관한 각종의 정보 표시나 입력 조작 등을 가능하게 하는 멀티 터치식으로 구현될 수 있다.
예를 들어, 단말 측위 장치(223)는 위성항법모듈(223A), 제1 통신 모듈(223B) 및 제2 통신 모듈(223C)을 포함할 수 있다.
일 예로, 위성항법모듈(223A)은 GNSS 안테나(227)를 통해 하나 이상의 측위 위성(예로, 도 1의 1)으로부터 수신된 전파를 기반으로 생성된 제3 측위정보와 하나 이상의 측위 위성(예로, 도 1의 1)으로부터 하나 이상의 기준국(20)에 수신된 전파를 기반으로 생성된 제4 측위정보(예로, RTK 보정신호)를 이용하여 자신의 현재 위치에 관한 제2 정밀측위 정보를 생성할 수 있다.
일 예로, 추종 차량(210)의 제1 통신모듈(211C)과 사용자 단말(220)의 제1 통신모듈(223B)의 미리 확립된 통신 프로토콜(예를 들어, 블루투스)을 통해 자신의 현재 위치에 관한 제2 정밀 측위 정보가 추종 차량(210) 쪽으로 전달될 수 있다.
예를 들어, 단말 제어 장치(225)는 표시 제어 모듈(225A) 및 최적 경로 생성 모듈(225B)을 포함할 수 있다.
일 예로, 표시 제어 모듈(225A)은 표시 장치(221)에 대한 표시나 통지에 관한 제어를 수행하는 구성요소일 수 있다.
일 예로, 최적 경로 생성 모듈(225B)은 추종 차량(210)이 사용자 단말(220)로 이동하기 위한(즉, 추종하기 위함) 최적의 경로를 생성하기 위한 알고리즘을 기반으로 구현될 수 있다.
더 구체적으로, 최적 경로 생성 모듈(225B)에는 추종 차량(210)과 사용자 단말(220) 간 최적의 경로를 생성하기 위하여 샘플링 기반의 급속 탐색 랜덤 트리(Rapidly exploring Random Tree) 기법이 적용될 수 있다.
도 3은 본 일 실시 예에 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 도 3의 S310 단계에서, 본 일 실시 예에 따른 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템(100)은 제1 측위정보 및 제2 측위정보를 기반으로 추종 차량(110)의 현재 위치에 관한 제1 정밀측위 정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 제1 측위정보 하나 이상의 측위 위성으로부터 추종 차량(110)에 수신된 전파를 기반으로 획득될 수 있다. 또한, 제2 측위정보는 하나 이상의 기준국(3)에 수신된 전파를 기반으로 획득될 수 있다.
S320 단계에서, 본 일 실시 예에 따른 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템은 추종 차량(110)이 추종하도록 설정된 사용자 단말(120)로부터 제2 정밀측위 정보를 수신할 수 있다.
이 경우, 제2 정밀측위 정보는 사용자 단말(120)의 현재 위치와 연관될 수 있다.
S330 단계에서, 본 일 실시 예에 따른 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템(100)은 제1 정밀측위 정보 및 제2 정밀측위 정보를 기반으로 추종 차량(110)과 사용자 단말(120) 사이의 이격 거리 정보(D_I) 및 상호 방위각 정보(A_I)를 생성할 수 있다.
예를 들어, 추종 차량(110)과 사용자 단말(120)이 떨어진 거리를 나타내는 이격 거리 정보(D_I)는 하기 표 1과 같은 연산 과정을 통해 획득될 수 있다. 다만, 표 1은 이격 거리 정보(D_I)에 관한 일 예시일 뿐이며 본 명세서가 이에 한정되는 것이 아님은 이해될 것이다.
A = 두지점 간의 경도 차이(lon1-lon2)
B = sin(A);
C = cos(A);
D = sin(위도1);
E = cos(위도1);
F = sin(lat2);
G = cos(lat2);
delta = (E * F) - (D * G * C)
delta = delta * delta
delta += ((G * B) * (G * B))
delta = sqrt(delta)
denom = (D * F) + (E * G * C);
delta = atan2(delta, denom);
이격 거리 정보(D_I) = delta * 6372795
또한, 추종 차량(110)과 사용자 단말(120) 사이의 방위각을 나타내는 상호 방위각 정보(A_I)를 연산하기 위한 과정은 후술되는 도 4에서 보다 상세하게 설명된다.
S340 단계에서, 본 일 실시 예에 따른 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템(100)은 추종 차량(110)의 특정 위치에 미리 구비된 지자기 센서(GM)를 이용하여 추종 차량(110)의 정면이 바라보고 있는 현재 방향 정보를 획득할 수 있다.
S350 단계에서, 본 일 실시 예에 따른 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템(100)은 상호 방위각 정보에 따른 제1 방향과 현재 방향 정보에 따른 제2 방향이 일치하는지 여부를 판단할 수 있다.
만일 제1 방향과 제2 방향이 일치하지 않는다고 판단되면, 수순은 S360 단계로 진행된다. 이와 달리, 제1 방향과 제2 방향이 일치한다고 판단되면, 수순은 S360 단계를 건너 뛰고 진행된다.
S360 단계에서, 본 일 실시 예에 따른 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템(100)은 추종 차량(110)의 몸체(body)를 회전시켜 제2 방향을 제1 방향과 일치시킬 수 있다.
참고로, 전술한 S340 단계 내지 S360 단계의 동작은 후술되는 도 5를 참조하여 더 상세하게 설명된다.
S370 단계에서, 본 일 실시 예에 따른 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템(100)은 이격 거리 정보(D_I)가 미리 설정된 임계 값보다 작은지 여부를 판단할 수 있다.
만일 이격 거리 정보(D_I)가 미리 설정된 임계 값보다 작지 않을 때, 수순은 S380 단계로 진행된다. 이와 달리, 이격 거리 정보(D_I)가 미리 설정된 임계 값보다 큰 경우, 추종 차량(110)은 추종을 위한 별도의 이동 없이 현재 위치를 유지하도록 구현될 수 있다.
S380 단계에서, 본 일 실시 예에 따른 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템(100)의 추종 차량(110)은 사용자 단말(120)을 추종하기 위한 최적의 이동 경로를 따라 주행할 수 있다.
예를 들어, 본 일 실시 예에 따른 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템(100)에는 추종 차량(210)과 사용자 단말(220) 간 최적의 이동 경로를 생성하기 위하여 샘플링 기반의 급속 탐색 랜덤 트리(Rapidly exploring Random Tree) 기법이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 별도의 경로 설정 없이도 GNSS 기반 위치 측위를 통해 작업 추종(Follow me) 기능을 구비한 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템 및 이를 위한 동작 방법이 제공될 수 있음은 이해될 것이다.
나아가, 사용자 단말 쪽으로 효율적인 이동을 위하여 추종 차량의 몸체(body)를 회전시키는 기능의 추가를 통하여 기존 보다 향상된 추종 기능의 제공이 가능해짐도 이해될 것이다.
도 4는 본 일 실시 예에 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템에서 상호 방위각 정보를 연산하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4에서 언급되는 두 지점은 추종 차량(210)의 제1 정밀측위 정보와 사용자 단말(220)의 제2 정밀측위 정보를 기반으로 정의될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 일 실시 예에 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템은 도 4의 S41 단계 내지 S48 단계을 수행하면서 두 지점 사이의 상호 방위각 정보(A_I)가 획득될 수 있다.
도 5는 본 일 실시 예에 따른 지자기 센서에 의해 측정된 값을 이용하여 추종 차량의 방향을 정렬하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 일 실시 예에 따른 지자기 센서(GM)는 추종 차량의 특정한 위치(예로, 차량의 전면부)에 미리 구비될 수 있다. 또한, 도 5의 지자기 센서(GM)는 0°를 기준방향으로 미리 설정될 수 있다.
도 5의 명확하고 간결한 설명을 위하여, 도 4의 전술된 과정을 통해 생성된 추종 차량(510)과 사용자 단말(미도시) 사이의 상호 방위각 정보(A_I)에 상응하는 제1 방향(θ1)은 230°로 연산된다고 가정할 수 있다.
이 경우, 상호 방위각 정보(A_I)에 상응하는 제1 방향(θ1)은 도 5의 P 지점과 연관될 수 있다.
한편, 도 5의 지자기 센서(GM)에 의하여 추종 차량(510)의 정면이 바라보고 있는 현재 방향에 상응하는 제2 방향(θ2)은 300°로 측정된다고 가정할 수 있다.
결국, 보다 향상된 추종 기능의 제공을 위하여, 본 일 실시 예에 따른 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템은 제2 방향(θ2)을 향해 바라보고 있는 추종 차량(510)의 몸체를 회전시켜 제1 방향(θ1)과 정렬(align)시킬 수 있다.
도 5와 같이 추종 차량(510)의 몸체를 상호 방위각 정보(A_I)에 따른 제1 방향(θ1)으로 정렬시킨 이후, 본 일 실시 예에 따른 추종 차량(510)은 전술한 도 4의 S370 단계 및 S380 단계를 수행할 수 있음은 이해될 것이다.
본 명세서의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 명세서의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 명세서의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1: 하나 이상의 측위 위성
3: 하나 이상의 기준국
5: RTK 서버
100: RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템
110: 추종 차량
120: 사용자 단말

Claims (10)

  1. RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템을 위한 동작 방법에 있어서,
    하나 이상의 측위 위성으로부터 추종 차량에 수신된 전파를 기반으로 생성된 제1 측위정보 및 상기 하나 이상의 측위 위성으로부터 하나 이상의 기준국에 수신된 전파를 기반으로 생성된 제2 측위정보를 이용하여 상기 추종 차량의 현재 위치에 관한 제1 정밀측위 정보를 생성하는 단계;
    상기 추종 차량이 추종하도록 설정된 사용자 단말로부터 제2 정밀측위 정보를 수신하되, 상기 제2 정밀측위 정보는 상기 사용자 단말의 현재 위치와 연관되는, 단계;
    상기 제1 정밀측위 정보 및 상기 제2 정밀측위 정보를 기반으로 상기 추종 차량과 상기 사용자 단말 사이의 이격 거리 정보 및 상호 방위각 정보를 생성하는 단계;
    상기 추종 차량의 특정 위치에 미리 구비된 지자기 센서를 이용하여 상기 추종 차량의 정면이 바라보고 있는 현재 방향 정보를 획득하는 단계;
    상기 상호 방위각 정보에 따른 제1 방향과 상기 현재 방향 정보에 따른 제2 방향이 일치하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향이 일치하지 않을 때, 상기 추종 차량의 몸체를 회전시켜 상기 제2 방향을 상기 제1 방향과 일치시키는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향이 일치할 때, 상기 추종 차량의 몸체를 별도로 회전시키지 않도록 구현되는 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 이격 거리 정보가 미리 설정된 임계 값보다 작은지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 이격 거리 정보가 상기 임계 값보다 작지 않을 때, 상기 추종 차량은 상기 사용자 단말을 추종하기 위한 최적 이동 경로를 연산하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 이격 거리 정보가 상기 임계 값보다 작을 때, 상기 추종 차량은 현재 위치를 유지하도록 구현되는 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 정밀측위 정보는 상기 하나 이상의 측위 위성으로부터 상기 사용자 단말에 수신된 전파를 기반으로 생성된 제3 측위정보 및 상기 하나 이상의 측위 위성으로부터 하나 이상의 기준국에 수신된 전파를 기반으로 생성된 제4 측위정보를 이용하여 생성되는 방법.
  6. GNSS 안테나가 구비되는 사용자 단말;
    상기 사용자 단말을 추종하도록 구현되는 추종 차량을 포함하되,
    상기 추종 차량은,
    하나 이상의 측위 위성으로부터 상기 추종 차량에 수신된 전파를 기반으로 생성된 제1 측위정보 및 상기 하나 이상의 측위 위성으로부터 하나 이상의 기준국에 수신된 전파를 기반으로 생성된 제2 측위정보를 이용하여 상기 추종 차량의 현재 위치에 관한 제1 정밀측위 정보를 생성하도록 구현되고,
    상기 사용자 단말로부터 제2 정밀측위 정보를 수신하도록 구현되고,
    상기 제1 정밀측위 정보 및 상기 제2 정밀측위 정보를 기반으로 상기 추종 차량과 상기 사용자 단말 사이의 이격 거리 정보 및 상호 방위각 정보를 생성하도록 구현되고,
    상기 추종 차량의 특정 위치에 미리 구비된 지자기 센서를 이용하여 상기 추종 차량의 정면이 바라보고 있는 현재 방향 정보를 획득하도록 구현되고,
    상기 상호 방위각 정보에 따른 제1 방향과 상기 현재 방향 정보에 따른 제2 방향이 일치하는지 여부를 판단하도록 구현되고, 그리고
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향이 일치하지 않을 때, 상기 추종 차량의 몸체를 회전시켜 상기 제2 방향을 상기 제1 방향과 일치시키도록 구현되는, RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향이 일치할 때, 상기 추종 차량의 몸체를 별도로 회전시키지 않도록 구현되는, RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 추종 차량은,
    상기 이격 거리 정보가 미리 설정된 임계 값보다 작은지 여부를 판단하도록 구현되고, 그리고
    상기 이격 거리 정보가 상기 임계 값보다 작지 않을 때, 상기 사용자 단말을 추종하기 위한 최적 이동 경로를 연산하도록 더 구현되는, RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 이격 거리 정보가 상기 임계 값보다 작을 때, 상기 추종 차량은 현재 위치를 유지하도록 구현되는, RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 정밀측위 정보는 상기 하나 이상의 측위 위성으로부터 상기 사용자 단말에 수신된 전파를 기반으로 생성된 제3 측위정보 및 상기 하나 이상의 측위 위성으로부터 하나 이상의 기준국에 수신된 전파를 기반으로 생성된 제4 측위정보를 이용하여 생성되는, RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템.
KR1020220037410A 2022-03-25 2022-03-25 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템 및 이를 위한 동작 방법 KR20230139133A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220037410A KR20230139133A (ko) 2022-03-25 2022-03-25 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템 및 이를 위한 동작 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220037410A KR20230139133A (ko) 2022-03-25 2022-03-25 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템 및 이를 위한 동작 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230139133A true KR20230139133A (ko) 2023-10-05

Family

ID=88293799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220037410A KR20230139133A (ko) 2022-03-25 2022-03-25 RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템 및 이를 위한 동작 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230139133A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101326889B1 (ko) 이동 기준국을 이용한 차량간 상대 위치 제어 방법 및 그 시스템
US10007270B2 (en) Referenced vehicle control system
CN101846734B (zh) 农用机械导航定位方法、系统及农用机械工控机
KR101454153B1 (ko) 가상차선과 센서 융합을 통한 무인 자율주행 자동차의 항법시스템
US9234758B2 (en) Machine positioning system utilizing position error checking
WO2010004911A1 (ja) 隊列走行支援装置
JP4638277B2 (ja) 車両の走行制御装置
KR20210143696A (ko) 차량의 위치 표시 방법 및 장치
CA2989529A1 (en) Positioning apparatus
US9494430B2 (en) Positioning system implementing multi-sensor pose solution
KR101504063B1 (ko) 이동 가방
WO2019049541A1 (ja) 測位システム
KR101074638B1 (ko) 조향 모델을 이용한 주행차선 판단방법
KR102209422B1 (ko) Rtk gnss 기반 운전면허시험 차량의 포지션 결정 장치
US11287281B2 (en) Analysis of localization errors in a mobile object
JP2008108219A (ja) 追尾システム
WO2017039000A1 (ja) 移動体の走行軌跡計測システム、移動体、及び計測プログラム
KR20230139133A (ko) RTK 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템 및 이를 위한 동작 방법
KR20210051030A (ko) 센서 바이어스 보정 방법 및 장치
KR101510190B1 (ko) 차량의 위치 보정 장치
US9465113B2 (en) Machine positioning system utilizing relative pose information
JP2008014810A (ja) 移動軌跡算出方法、移動軌跡算出装置及び地図データ生成方法
Whittaker Utilization of position and orientation data for preplanning and real time autonomous vehicle navigation
CN112406861B (zh) 利用地图数据进行卡尔曼滤波器参数选择的方法和装置
WO2023182551A1 (ko) Rtk 기반 정밀 위치 측위를 이용한 e-모빌리티 시스템 및 이를 위한 동작 방법