KR20240052099A - Error detection system of GPS coordinates using HD map - Google Patents

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KR20240052099A
KR20240052099A KR1020220130657A KR20220130657A KR20240052099A KR 20240052099 A KR20240052099 A KR 20240052099A KR 1020220130657 A KR1020220130657 A KR 1020220130657A KR 20220130657 A KR20220130657 A KR 20220130657A KR 20240052099 A KR20240052099 A KR 20240052099A
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박만복
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국립한국교통대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 정밀지도를 이용한 GPS 좌표의 오류 탐지 시스템에 대한 것으로, 본 발명에 따르면 카메라 등의 별도 환경 센서를 추가하지 않더라도 정밀지도 데이터를 이용하여 GPS모듈에서 획득한 GPS좌표의 오류 여부를 판단하여 후속조치가 이루어지도록 할 수 있다.The present invention relates to an error detection system for GPS coordinates using a precision map. According to the present invention, even without adding a separate environmental sensor such as a camera, the presence of an error in the GPS coordinates obtained from the GPS module is determined using precision map data. Follow-up actions can be taken.

Description

정밀지도를 이용한 GPS 좌표의 오류 탐지 시스템{Error detection system of GPS coordinates using HD map}Error detection system of GPS coordinates using HD map}

본 발명은 정밀지도를 이용한 GPS 좌표의 오류 탐지 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 별도의 환경 센서를 추가하지 않더라도 GPS 좌표의 오류 여부를 탐지하고 후속 조치가 가능토록 하는 기술에 대한 것이다.The present invention relates to an error detection system for GPS coordinates using a precision map, and more specifically, to a technology that detects errors in GPS coordinates and enables follow-up action without adding a separate environmental sensor.

스마트 자동차나 자율주행 자동차 분야에서는 자기 차량의 위치를 정확히 파악(측위)하는 기술이 필수적으로 요구된다.In the field of smart cars and self-driving cars, technology to accurately determine (position) the vehicle's location is essential.

가장 널리 사용되는 측위 시스템으로 GNSS가 활용된다. GNSS(Global Navigation Satelite System, 위성측위시스템)란 위성을 이용하여 지상에 있는 물체의 위치, 고도, 속도에 관한 정보를 제공하는 시스템을 통칭하는 것으로, 미국의 GPS(Global Positioning System)가 대표적이다.GNSS is the most widely used positioning system. GNSS (Global Navigation Satellite System) is a general term for a system that uses satellites to provide information about the location, altitude, and speed of objects on the ground. A representative example is the US GPS (Global Positioning System).

널리 보급된 저가형 GPS의 경우 차량의 방향이나 위치, 그리고 현재 어느 도로에 위치하고 있는지 등을 판단하기에는 충분하다. 하지만 저가형 GPS의 경우 2미터 내외의 오차가 발생하고, 고층 건물이 많은 도심지나 산악지역 등 신호 수신 환경이 좋지 않을 때에는 7미터 이상의 큰 오차가 발생하기도 한다. 따라서 저가형 GPS는 주행 차선까지 구분해야 하는 자율 주행 환경에서 사용하기에는 무리가 있다.In the case of widely distributed low-cost GPS, it is sufficient to determine the direction or location of the vehicle and which road it is currently located on. However, in the case of low-cost GPS, an error of around 2 meters occurs, and when the signal reception environment is poor, such as in urban areas with many high-rise buildings or mountainous areas, errors as large as 7 meters or more may occur. Therefore, it is difficult to use low-cost GPS in an autonomous driving environment where driving lanes must be distinguished.

이를 위해 자율주행 자동차에서는 기준국으로부터 정보를 수신하여 위성으로부터 수신한 GPS 좌표를 보정 계산함으로써 위치 정확도를 높인 RTK(Real-Time Kinematic) GPS 시스템이 탑재되기도 한다. 하지만 RTK GPS 역시 기준국으로부터 보정 정보를 수신하지 못한다면 오차가 발생할 수 있다.For this purpose, self-driving cars are often equipped with an RTK (Real-Time Kinematic) GPS system that improves location accuracy by receiving information from a reference station and calculating corrections for GPS coordinates received from satellites. However, RTK GPS may also experience errors if it does not receive correction information from the reference station.

한편 차량의 위치를 파악하는 관련 기술로는 대한민국등록특허 제10-1752342호(2017.06.23. '차량 위치 측위 방법') 등이 있다.Meanwhile, related technologies for determining the location of a vehicle include Republic of Korea Patent No. 10-1752342 (June 23, 2017, ‘Vehicle Location Location Method’).

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 카메라 등의 별도의 환경 센서를 추가하지 않더라도 정밀지도를 이용하여 GPS 좌표의 오류 여부를 정확하게 탐지하여 후속조치가 가능토록 하는 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was developed to solve the problems of the prior art as described above. Even without adding a separate environmental sensor such as a camera, the present invention enables follow-up measures by accurately detecting errors in GPS coordinates using a precision map. The purpose is to provide technology.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정밀지도를 이용한 GPS 좌표의 오류 탐지 시스템은, 정밀지도DB에 저장되어 있는 정밀지도 데이터에서 중심선 좌표를 추출하고 중심선 곡선 정보를 생성하여 자기 차량을 원점으로 하는 상대좌표계에 표시되도록 변환하는 중심선추출부; 상기 자기 차량을 원점으로 하는 상대좌표계 상에서 중심선 곡선을 기준으로 허용 오차에 대한 기준범위를 설정하는 기준범위설정부; 및 GPS모듈에서 획득한 GPS좌표가 상기 기준범위설정부에서 설정한 기준범위 이내인지 확인하여 GPS좌표의 오류 여부를 판단하는 오류판단부;를 포함한다.To achieve the above object, the error detection system for GPS coordinates using a precision map according to the present invention extracts center line coordinates from precision map data stored in a precision map DB, generates center line curve information, and uses the vehicle as the origin. A center line extraction unit that converts to display in a relative coordinate system; a reference range setting unit that sets a reference range for an allowable error based on a center line curve in a relative coordinate system with the vehicle as the origin; and an error determination unit that determines whether the GPS coordinates are in error by checking whether the GPS coordinates obtained from the GPS module are within the reference range set by the reference range setting unit.

여기서, 상기 기준범위설정부는 상기 중심선 곡선에서 자기 차량의 횡방향으로 양의값과 음의값으로 일정거리 떨어진 점들을 잇는 곡선 사이의 영역을 기준범위로 설정할 수 있다.Here, the reference range setting unit may set the area between the curve connecting points separated by a certain distance with positive and negative values in the lateral direction of the vehicle from the center line curve as the reference range.

또한, 상기 정밀지도DB에 저장된 정밀지도 데이터에 교차로 내 차선 정보가 없을 경우, 상기 중심선추출부는 교차로 진입전 각 차선의 끝점들을 이용하여 주행 경로에 대응하는 가상의 차선 정보를 생성하고, 차선 사이의 중심을 지나는 중심선 좌표를 생성할 수 있다.In addition, if there is no lane information within the intersection in the precision map data stored in the precision map DB, the center line extraction unit generates virtual lane information corresponding to the driving path using the end points of each lane before entering the intersection, and You can create centerline coordinates that pass through the center.

본 발명에 따른 정밀지도를 이용한 GPS 좌표의 오류 탐지 시스템은 카메라 등의 별도 환경 센서를 추가하지 않더라도 정밀지도 데이터를 이용하여 GPS모듈에서 획득한 GPS좌표의 오류 여부를 판단할 수가 있다.The GPS coordinate error detection system using a precision map according to the present invention can determine whether there is an error in the GPS coordinates obtained from the GPS module using precision map data even without adding a separate environmental sensor such as a camera.

즉 정밀지도 데이터에 포함된 중심선 좌표를 주행경로를 참고하는 용도로만 활용하는 것이 아니라, 정답 좌표로 활용하는 것이며, 이러한 중심선 곡선으로부터 일정 기준범위를 벗어난 것이 확인되면 GPS모듈이 비정상 작동중이라 판단함으로써 다른 방식을 이용하여 좌표 정보를 확보할 수 있도록 하는 것이다.In other words, the center line coordinates included in the precision map data are not used only to refer to the driving route, but are used as the correct coordinates. If it is confirmed that the center line curve deviates from a certain standard range, it is determined that the GPS module is operating abnormally. This allows coordinate information to be secured using a different method.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 정밀지도를 이용한 GPS 좌표의 오류 탐지 시스템을 설명하기 위한 블록도.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 정밀지도를 이용한 GPS 좌표의 오류 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도3은 정밀지도 데이터에서 추출한 중심선 좌표를 이용하여 중심선 곡선을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도4는 중심선 곡선을 이용하여 기준범위를 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도5는 중심선 곡선의 기준범위를 이용하여 GPS좌표의 오류를 탐지하는 과정을 설명하기 위한 도면.
Figure 1 is a block diagram illustrating an error detection system for GPS coordinates using a precision map according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flowchart illustrating a method for correcting errors in GPS coordinates using a precision map according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram for explaining the process of generating a center line curve using center line coordinates extracted from precision map data.
Figure 4 is a diagram for explaining the process of setting a reference range using a center line curve.
Figure 5 is a diagram for explaining the process of detecting errors in GPS coordinates using the reference range of the center line curve.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, some components that are unrelated to the gist of the invention will be omitted or compressed, but the omitted components are not necessarily components that are unnecessary in the present invention, and may be used in combination by those skilled in the art to which the present invention pertains. You can.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 정밀지도를 이용한 GPS 좌표의 오류 탐지 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 도1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 GPS 좌표의 오류 탐지 시스템(이하 '오류 탐지 시스템(30)'이라고 함)은 중심선추출부(31), 기준범위설정부(32) 및 오류판단부(33)를 포함한다.Figure 1 is a block diagram for explaining an error detection system for GPS coordinates using a precision map according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 1, the error detection system for GPS coordinates according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the 'error detection system 30') includes a center line extraction unit 31, a reference range setting unit 32, and an error detection system. It includes a judgment unit 33.

자율 주행 차량에는 자기 차량(100)의 정확한 위치를 파악하거나, 주행 경로를 예측하거나, 주변 차량의 움직임을 추적하는 등 자율주행을 위해 필요한 다양한 기능을 수행하는 시스템이 탑재되어 있으며, 도1에 도시된 오류 탐지 시스템(30)의 각 기능 구성은 기존에 탑재된 자율 주행 시스템의 일부 구성이거나 이와 연동된 시스템일 수 있다. 또한 각각의 구성들은 하드웨어 구성으로 통합될 수도 있고, 개별 하드웨어로 구성되어 서로 연동될 수도 있으며, 일부 구성들은 소프트웨어적으로 설계될 수도 있다.Self-driving vehicles are equipped with a system that performs various functions necessary for autonomous driving, such as determining the exact location of the vehicle 100, predicting the driving path, or tracking the movements of surrounding vehicles, as shown in Figure 1. Each functional configuration of the error detection system 30 may be a part of an existing autonomous driving system or a system linked thereto. Additionally, each configuration may be integrated into a hardware configuration, may be composed of individual hardware and interoperable with each other, and some configurations may be designed in software.

중심선추출부(31)는 정밀지도DB(20)에 저장되어 있는 정밀지도 데이터를 통해 특정 데이터를 추출하고, 추출된 데이터를 이용하여 중심선 곡선을 생성하기 위해 마련된다. 중심선추출부(31)에서 중심선 곡선을 생성하는 구체적인 설명은 이하에서 다시 다루도록 한다.The center line extraction unit 31 is provided to extract specific data through precision map data stored in the precision map DB 20 and generate a center line curve using the extracted data. A detailed description of generating the center line curve in the center line extraction unit 31 will be discussed again below.

기준범위설정부(32)는 중심선추출부(31)에서 생성한 중심선 곡선을 이용하여 기준범위를 설정하기 위해 마련된다. 기준범위란 GPS좌표의 오차를 어디까지 허용할 수 있는지에 대한 기준을 말한다.The reference range setting unit 32 is provided to set a reference range using the center line curve generated by the center line extraction unit 31. The standard range refers to the standard for how much error in GPS coordinates can be tolerated.

오류판단부(33)는 GPS모듈(10)에서 획득한 GPS좌표를 기준범위설정부(32)에서 설정한 기준범위와 비교하여 GPS좌표의 오류 여부를 결정하기 위해 마련된다.The error determination unit 33 is provided to determine whether there is an error in the GPS coordinates by comparing the GPS coordinates obtained from the GPS module 10 with the reference range set by the reference range setting unit 32.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 오류 탐지 시스템(30)을 이용하여 GPS 좌표의 오류를 탐지하고 보정좌표를 결정해 주는 구체적인 과정에 대해서는 도2 내지 도5를 통해 더욱 자세하게 다루어질 것이다.The specific process of detecting errors in GPS coordinates and determining correction coordinates using the error detection system 30 according to the embodiment of the present invention described above will be discussed in more detail through FIGS. 2 to 5.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 정밀지도를 이용한 GPS 좌표의 오류 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉 도1에 도시된 오류 탐지 시스템(30)을 이용하여 GPS모듈(10)에서 획득한 GPS좌표의 오류 여부를 탐지하고 그 결과를 출력하는 과정에 대한 것이다.Figure 2 is a flowchart illustrating a method for correcting errors in GPS coordinates using a precision map according to an embodiment of the present invention. That is, it relates to a process of detecting errors in GPS coordinates obtained from the GPS module 10 using the error detection system 30 shown in FIG. 1 and outputting the results.

설명하기에 앞서 본 발명의 실시예에 따른 오류 탐지 시스템(30)에서 사용되는 GPS모듈(10)은 기준국으로부터 정보를 수신하여 위성으로부터 수신한 좌표 정보를 보정 계산함으로써 위치 정확도를 높인 RTK(Real-Time Kinematic) GPS 시스템을 사용한다고 가정한다. 즉 정상적인 작동이 이루어지는 대부분의 시간 동안에는 GPS모듈(10)을 통해 매우 정확한 GPS좌표를 항상 획득할 수 있다고 가정하는 것이다.Before explaining, the GPS module 10 used in the error detection system 30 according to an embodiment of the present invention receives information from a reference station and calculates correction for the coordinate information received from the satellite, thereby improving location accuracy. -Time Kinematic) Assume that a GPS system is used. That is, it is assumed that very accurate GPS coordinates can always be obtained through the GPS module 10 during most of the time during normal operation.

또한 정밀지도DB(20)에 저장되어 있는 정밀지도 데이터에 대해 먼저 설명하면 다음과 같다. 정밀지도DB(20)에는 차선, 신호등, 표지판, 노면 마크, 도로 시설, 건축물 등의 상세한 좌표 정보(절대 좌표)가 저장되어 있고, 또한 차선과 차선 사이의 중심선과 관련된 정보도 포함되어 있다.In addition, the precision map data stored in the precision map DB 20 will first be described as follows. The precision map DB 20 stores detailed coordinate information (absolute coordinates) of lanes, traffic lights, signs, road marks, road facilities, and buildings, and also includes information related to the center line between lanes.

도3을 참조하면 중심선이란 차량이 특정 차로를 주행하고 있을 때 왼쪽 차선(LL)과 오른쪽 차선(RL)의 중심을 지나는 선을 말하며, 정밀지도DB(20)에는 이러한 중심선을 따라 일정 간격으로 중심선 좌표(GPS 좌표 값임)(C1,C2)가 표시되어 있다. 물론 최초 정밀지도DB(20)를 도입하였을 때 정밀지도 데이터 상에 중심선 정보(중심선 좌표)는 포함되지 않았을 수도 있다. 이 경우에는 중심선추출부(31)가 차선 데이터를 이용하여 양쪽 차선 중심의 중심선 데이터를 생성한 후 실시간으로 활용하거나 정밀지도DB(20)에 업데이트 시킬 수 있다.Referring to Figure 3, the center line refers to the line that passes through the centers of the left lane (LL) and the right lane (RL) when a vehicle is driving in a specific lane, and the precision map DB 20 contains center lines at regular intervals along these center lines. Coordinates (GPS coordinate values) (C1, C2) are displayed. Of course, when the precision map DB (20) was first introduced, center line information (center line coordinates) may not have been included in the precision map data. In this case, the center line extraction unit 31 can use the lane data to generate center line data for the centers of both lanes and then use it in real time or update it in the precision map DB 20.

또한 교차로의 경우 차로 유도선이 있는 경우도 있지만, 차로 유도선이 존재하지 않는 경우도 많다. 이 경우에도 중심선추출부(31)는 교차로 진입전 각 차선의 끝점들을 이용하여 주행 경로에 대응하는 가상의 차선 정보를 만들고, 이들 차선들 중심의 중심선 좌표를 생성시킬 수가 있다. 즉 본 발명에서 사용하는 정밀지도DB(20)에는 모든 주행 경로와 교차로 내에서의 중심선 정보(차선 사이의 좌표 정보)가 저장된 상태라고 가정한다.Also, in the case of intersections, there are cases where there are lane guidance lines, but in many cases, there are no lane guidance lines. In this case as well, the center line extraction unit 31 can create virtual lane information corresponding to the driving path using the end points of each lane before entering the intersection and generate center line coordinates centered on these lanes. That is, it is assumed that all driving routes and center line information (coordinate information between lanes) within intersections are stored in the precision map DB 20 used in the present invention.

GPS모듈(10)에서 획득하는 GPS좌표의 오류를 탐지하기 위해, 먼저 중심선추출부(31)는 정밀지도DB(20)로부터 중심선 좌표를 추출하여 중심선 곡선을 생성<S205>한다. 앞서 설명한 바와 같이 정밀지도DB(20)에는 각 차선들(LL,RL) 사이의 중심선을 따라 일정 간격으로 중심선 좌표(C1,C2)에 대한 정보가 포함되어 있고, 중심선추출부(31)는 현재 GPS모듈(10)에서 획득한 GPS좌표와 가장 가까운 중심선 좌표(C1)를 추출할 수 있다. 이후 추출된 중심선 좌표(C1)가 위치한 차로 내에서 인근 중심선 좌표(C2)를 일정 개수 더 추출하여 이어주면 중심선 곡선(CL)이 생성된다. 이렇게 중심선 좌표(C1,C2)를 추출하고, 각 중심선 좌표(C1,C2)를 이용하여 중심선 곡선(CL)을 생성하는 과정은 일정 시간 간격으로 반복된다.In order to detect errors in the GPS coordinates obtained from the GPS module 10, the center line extraction unit 31 first extracts the center line coordinates from the precision map DB 20 and generates a center line curve <S205>. As described above, the precision map DB 20 contains information about center line coordinates (C1, C2) at regular intervals along the center line between each lane (LL, RL), and the center line extractor 31 is currently The center line coordinates (C1) closest to the GPS coordinates obtained from the GPS module 10 can be extracted. Afterwards, if a certain number of nearby center line coordinates (C2) are extracted from the lane where the extracted center line coordinates (C1) are located and connected, a center line curve (CL) is created. The process of extracting the center line coordinates (C1, C2) and generating the center line curve (CL) using each center line coordinate (C1, C2) is repeated at regular time intervals.

중심선 곡선(CL)은 방정식 형태로 생성될 수 있는데, 중심선추출부(31)는 중심선 곡선을 자기 차량(100)을 원점으로 하는 상대좌표계로 변환<S210>한다. 도4를 참조하면 자기 차량(100)의 현재 GPS좌표(G2)를 원점으로 하는 상대좌표계를 확인할 수 있고, 이 상대좌표계에 추출된 중심선 곡선(CL)이 그려진 것을 확인할 수 있다. 중심선 곡선(CL)이 원점을 지나는 지점은 중심선 곡선(CL)을 이루는 중심선 좌표(C1,C2)들 중 현재 GPS좌표(G2)와 가장 가까운 점이 된다.The center line curve CL can be generated in the form of an equation, and the center line extraction unit 31 converts the center line curve into a relative coordinate system with the vehicle 100 as the origin <S210>. Referring to Figure 4, it can be seen that a relative coordinate system with the current GPS coordinates (G2) of the vehicle 100 as the origin can be confirmed, and the extracted center line curve (CL) has been drawn in this relative coordinate system. The point where the center line curve (CL) passes the origin becomes the point closest to the current GPS coordinates (G2) among the center line coordinates (C1, C2) forming the center line curve (CL).

자율 주행 모드에서 자기 차량(100)은 양쪽 차선(LL, RL)의 중심을 따라 주행하게 된다. 따라서 중심선 곡선(CL)은 차량이 정상적으로 이동하게 되는 정확한 주행 경로(혹은 예상 경로)를 나타내는 것이기도 하고, 정상 주행이 이루어진다면, GPS모듈(10)에서 획득한 GPS좌표 역시 중심선 곡선(CL) 상에 위치해야 할 것이다.In autonomous driving mode, the subject vehicle 100 drives along the centers of both lanes LL and RL. Therefore, the center line curve (CL) represents the exact driving path (or expected path) along which the vehicle moves normally, and if normal driving occurs, the GPS coordinates acquired from the GPS module 10 are also on the center line curve (CL). It should be located in

물론 GPS모듈(10)의 정밀도가 높다고 하더라도 GPS모듈(10)에서 획득한 GPS좌표와 정밀지도DB(20)에서 추출한 중심선 좌표가 정확하게 일치하지는 아니한다. 하지만 이미 차량은 GPS모듈(10)에서 획득한 좌표가 옳다고 믿고 사용 중이기 때문에, 중심선 곡선에서 약간 벗어났다고 해서 항상 오류로 판단해서는 아니되며, 이를 위해 기준범위설정부(32)가 중심선 곡선을 기준으로 기준범위를 설정<S215>한다.Of course, even if the precision of the GPS module 10 is high, the GPS coordinates obtained from the GPS module 10 and the center line coordinates extracted from the precision map DB 20 do not exactly match. However, since the vehicle is already using the coordinates obtained from the GPS module 10 believing that they are correct, a slight deviation from the center line curve should not always be judged as an error. To this end, the reference range setting unit 32 sets the standard based on the center line curve. Set the range <S215>.

즉 도4를 참조하면, 기준범위설정부(32)는 자기 차량(100)의 현재 위치를 원점으로 하는 상대좌표계 상에 중첩 표시된 중심선 곡선에서 y축 방향(차량의 횡방향)으로 양의값 및 음의값으로 일정거리(예컨대 10cm) 떨어진 점들을 잇는 가상의 기준범위(A) 선을 생성할 수 있다. 여기서 설명하지 않은 부호 G1은 GPS모듈(10)에서 직전에 획득한 GPS좌표(G1)를 표시한 것으로, 정상적인 작동 중에는 직전값(G1) 역시 중심선 곡선 상에 위치하는 것을 알 수 있다.That is, referring to FIG. 4, the reference range setting unit 32 sets a positive value and With a negative value, a virtual reference range (A) line can be created connecting points that are a certain distance (for example, 10 cm) apart. The symbol G1, which is not explained here, indicates the GPS coordinates (G1) acquired immediately before from the GPS module 10, and it can be seen that during normal operation, the previous value (G1) is also located on the center line curve.

중심선추출부(31)에서 정밀지도DB(20)에서 추출된 중심선 좌표를 잇는 중심선 곡선(CL)을 생성하고, 이를 자기 차량(100)을 원점으로 하는 상대좌표계 상에 표시한 후, 기준범위설정부(32)에서 중심선 곡선(CL) 좌우로 일정 간격 떨어진 기준범위(A)를 설정하였다면, 오류판단부(33)는 GPS모듈(10)에서 실시간으로 획득하고 있는 GPS좌표(G2)가 기준범위(A) 이내에 위치하고 있는지 확인<S225>함으로써, 오류 여부를 결정한다.The center line extraction unit 31 generates a center line curve (CL) connecting the center line coordinates extracted from the precision map DB 20, displays it on a relative coordinate system with the own vehicle 100 as the origin, and then sets the reference range. If the unit 32 sets a reference range (A) spaced at a certain distance to the left and right of the center line curve (CL), the error determination unit 33 determines that the GPS coordinates (G2) acquired in real time from the GPS module 10 are within the reference range. Determine whether there is an error by checking whether it is located within (A)<S225>.

예컨대 도4에 도시된 바와 같이 GPS모듈(10)에서 획득한 GPS좌표(G2)가 중심선 곡선(CL) 좌우의 기준범위(A) 이내에 위치한 것이 맞다고 확인되면<S230>, 오류판단부(33)는 GPS좌표가 정상이라는 정보를 출력하게 되며, 이에 따라 자율 주행을 위한 다른 시스템에서는 GPS모듈(10)에서 획득한 GPS좌표를 그대로 활용<S235>하면 된다.For example, as shown in Figure 4, if it is confirmed that the GPS coordinates (G2) obtained from the GPS module 10 are located within the reference range (A) on the left and right of the center line curve (CL), <S230>, the error judgment unit 33 outputs information that the GPS coordinates are normal, and accordingly, in other systems for autonomous driving, the GPS coordinates obtained from the GPS module 10 can be used as is <S235>.

하지만 도5에 도시된 바와 같이 GPS모듈(10)에서 획득한 GPS좌표(G2')가 중심선 곡선(CL) 좌우의 기준범위(A)를 벗어난 것이 확인되면<S230>, 오류판단부(33)는 GPS좌표가 오류라는 정보를 출력한다.However, as shown in Figure 5, if it is confirmed that the GPS coordinates (G2') obtained from the GPS module 10 are outside the reference range (A) on the left and right of the center line curve (CL), <S230>, the error judgment unit 33 outputs information that the GPS coordinates are error.

오류판단부(33)에서 오류를 탐지하는 과정을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저 도4를 참조하면, GPS모듈(10)에서 GPS좌표를 획득하고, 중심선추출부(31)에서 정밀지도DB(20)를 통해 중심선 좌표(C1,C2)를 추출하여 중심선 곡선(CL)을 생성한 후 자기 차량(100)을 중심으로 하는 상대좌표계 상에 표시하는 과정은 매 스캐닝 주기마다 반복된다. 또한 모든 작동이 원활하게 이루어지고 있다면 GPS모듈(10)에서 획득되는 GPS좌표(G1,G2)는 항상 중심선 곡선(CL) 상에 있거나, 적어도 기준범위(A) 이내에 있을 것이다.The process of detecting an error in the error determination unit 33 is described in more detail as follows. First, referring to Figure 4, GPS coordinates are acquired from the GPS module 10, and the center line extraction unit 31 extracts the center line coordinates (C1, C2) through the precision map DB 20 to create a center line curve (CL). The process of generating and then displaying on a relative coordinate system centered on the vehicle 100 is repeated every scanning cycle. In addition, if all operations are performed smoothly, the GPS coordinates (G1, G2) obtained from the GPS module 10 will always be on the center line curve (CL), or at least within the reference range (A).

또한 중심선 곡선(CL)은 차량(100)의 예상 주행 경로를 나타내는 것이기도 하다. 따라서 이전 좌표(G1)가 획득되었을 때 그려진 중심선 곡선(CL)에, 현재 시점에서 획득한 좌표(G2)를 대입하여 기준 범위(A)를 벗어났는지 오류판단부(33)에서 판단하는 것이며, 만약 이전 좌표(G1)가 획득되었을 때 그려진 중심선 곡선(CL)에, 현재 시점에서 획득한 좌표(G2')를 대입하였으나, 도5에서와 같이 좌표(G2')가 기준범위(A)를 벗어났다면, 오류판단부(33)에서 오류 정보가 출력된다.Additionally, the center line curve CL also represents the expected driving path of the vehicle 100. Therefore, the error determination unit 33 determines whether the coordinates (G2) acquired at the current time are out of the reference range (A) by substituting the coordinates (G2) obtained at the current time into the center line curve (CL) drawn when the previous coordinates (G1) were acquired. The coordinates (G2') acquired at the current time were substituted into the center line curve (CL) drawn when the previous coordinates (G1) were acquired, but the coordinates (G2') were outside the reference range (A) as shown in Figure 5. If so, error information is output from the error determination unit 33.

오류판단부(33)에서 GPS좌표가 오류라는 정보가 출력되면, 별도의 외부장치에서 GPS좌표를 보정하여 사용하거나 다른 방식으로 보정좌표를 확보해야 하는데, 좌표 정보를 보정하거나 새롭게 확보하는 기술은 매우 다양하기 때문에 본 발명에서는 오류 탐지를 위한 과정까지만 다루고자 한다.If the error judgment unit 33 outputs information that the GPS coordinates are error, the GPS coordinates must be corrected and used in a separate external device or the corrected coordinates must be secured in another way. However, the technology for correcting or newly securing the coordinate information is very difficult. Because of the variety, the present invention only deals with the process for error detection.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 정밀지도를 이용한 GPS 좌표의 오류 탐지 시스템(30)은 카메라 등의 별도 환경 센서를 추가하지 않더라도 정밀지도 데이터를 이용하여 GPS모듈(10)에서 획득한 GPS좌표의 오류 여부를 판단할 수가 있다.As described in detail above, the error detection system 30 for GPS coordinates using a precision map according to the present invention uses the GPS acquired from the GPS module 10 using precision map data even without adding a separate environmental sensor such as a camera. It is possible to determine whether there is an error in the coordinates.

즉 정밀지도 데이터에 포함된 중심선 좌표를 주행경로를 참고하는 용도로만 활용하는 것이 아니라, 정답 좌표로 활용하는 것이며, 이러한 중심선 곡선으로부터 일정 기준범위를 벗어난 것이 확인되면 GPS모듈(10)이 비정상 작동중이라 판단함으로써 다른 방식을 이용하여 좌표 정보를 확보할 수 있도록 하는 것이다.In other words, the center line coordinates included in the precision map data are not used only to refer to the driving route, but are used as the correct coordinates. If it is confirmed that the center line curve is outside a certain standard range, the GPS module 10 is operating abnormally. By determining this, it is possible to secure coordinate information using a different method.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The preferred embodiments of the present invention described above have been disclosed for illustrative purposes, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention, and such modifications and changes will be possible. and additions should be regarded as falling within the scope of the patent claims of the present invention.

10 : GPS모듈
20 : 정밀지도DB
30 : 오류 탐지 시스템
31 : 중심선추출부
32 : 기준범위설정부
33 : 오류판단부
100 : 자기 차량
LL, RL : 차선
C1, C2 : 중심선 좌표
CL : 중심선 곡선
A : 기준범위
G1, G2, G2' : 좌표정보
10: GPS module
20: Precision map DB
30: Error detection system
31: Center line extraction unit
32: Standard range setting unit
33: Error judgment unit
100: own vehicle
LL, RL: suboptimal
C1, C2: Center line coordinates
CL: center line curve
A: Standard range
G1, G2, G2': Coordinate information

Claims (3)

정밀지도DB에 저장되어 있는 정밀지도 데이터에서 중심선 좌표를 추출하고 중심선 곡선 정보를 생성하여 자기 차량을 원점으로 하는 상대좌표계에 표시되도록 변환하는 중심선추출부;
상기 자기 차량을 원점으로 하는 상대좌표계 상에서 중심선 곡선을 기준으로 허용 오차에 대한 기준범위를 설정하는 기준범위설정부; 및
GPS모듈에서 획득한 GPS좌표가 상기 기준범위설정부에서 설정한 기준범위 이내인지 확인하여 GPS좌표의 오류 여부를 판단하는 오류판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정밀지도를 이용한 GPS 좌표의 오류 탐지 시스템.
A center line extraction unit that extracts center line coordinates from precision map data stored in a precision map DB, generates center line curve information, and converts it to be displayed in a relative coordinate system with the vehicle as the origin;
a reference range setting unit that sets a reference range for an allowable error based on a center line curve in a relative coordinate system with the vehicle as the origin; and
Error detection of GPS coordinates using a precision map, comprising: an error determination unit that checks whether the GPS coordinates obtained from the GPS module are within the reference range set by the reference range setting unit and determines whether there is an error in the GPS coordinates; system.
제1항에 있어서,
상기 기준범위설정부는 상기 중심선 곡선에서 자기 차량의 횡방향으로 양의값과 음의값으로 일정거리 떨어진 점들을 잇는 곡선 사이의 영역을 기준범위로 설정하는 것을 특징으로 하는 정밀지도를 이용한 GPS 좌표의 오류 탐지 시스템.
According to paragraph 1,
The reference range setting unit sets as a reference range the area between the curves connecting points separated by a certain distance with positive and negative values in the transverse direction of the vehicle from the center line curve. Error detection system.
제1항에 있어서,
상기 정밀지도DB에 저장된 정밀지도 데이터에 교차로 내 차선 정보가 없을 경우, 상기 중심선추출부는 교차로 진입전 각 차선의 끝점들을 이용하여 주행 경로에 대응하는 가상의 차선 정보를 생성하고, 차선 사이의 중심을 지나는 중심선 좌표를 생성하는 것을 특징으로 하는 정밀지도를 이용한 GPS 좌표의 오류 탐지 시스템.
According to paragraph 1,
If there is no lane information within the intersection in the precision map data stored in the precision map DB, the center line extraction unit generates virtual lane information corresponding to the driving path using the end points of each lane before entering the intersection, and determines the center between lanes. An error detection system for GPS coordinates using a precision map characterized by generating coordinates of a passing center line.
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