KR102121280B1 - Apparatus and method for determining heading value - Google Patents

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KR102121280B1 KR1020180117636A KR20180117636A KR102121280B1 KR 102121280 B1 KR102121280 B1 KR 102121280B1 KR 1020180117636 A KR1020180117636 A KR 1020180117636A KR 20180117636 A KR20180117636 A KR 20180117636A KR 102121280 B1 KR102121280 B1 KR 102121280B1
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전북대학교산학협력단
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Abstract

선수 값(heading value) 결정 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선수 값 결정 장치는, 복수의 GPS 모듈 각각으로부터 획득된 GPS 위치 데이터에 기초하여 상기 복수의 GPS 모듈 각각에 대한 GPS 기반 선수 값을 생성하는 GPS 기반 선수 값 생성부, 지자기 센서로부터 획득된 지자기 데이터에 기초하여 지자기 기반 선수 값을 생성하는 지자기 기반 선수 값 생성부, 상기 GPS 기반 선수 값 중 유효한 GPS 기반 선수 값 및 상기 지자기 기반 선수 값에 기초하여 제1 융합 선수 값을 생성하는 제1 융합 선수 값 생성부, 확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter)를 이용하여, 가속도 센서로부터 획득된 가속도 데이터, 상기 획득된 GPS 위치 데이터 및 상기 GPS 기반 선수 값으로부터 상기 복수의 GPS 모듈 각각에 대한 제2 융합 선수 값을 생성하되, 상기 GPS 기반 선수 값 중 유효하지 않은 GPS 기반 선수 값을 상기 제1 융합 선수 값으로 대체하여 상기 제2 융합 선수 값을 생성하는 제2 융합 선수 값 생성부 및 상기 복수의 GPS 모듈 각각에 대한 제2 융합 선수 값에 기초하여 최종 선수 값을 생성하는 최종 선수 값 생성부를 포함한다.An apparatus and method for determining a heading value is disclosed. An apparatus for determining a player value according to an embodiment of the present invention includes a GPS-based player value generator for generating GPS-based player values for each of the plurality of GPS modules based on GPS location data obtained from each of the plurality of GPS modules, A geomagnetic based player value generator that generates a geomagnetic based player value based on geomagnetic data obtained from a geomagnetic sensor, and a first fused player value based on a valid GPS based player value and the geomagnetic based player value among the GPS based player values Using the generated first fusion player value generation unit, Extended Kalman Filter, from the acceleration data obtained from an acceleration sensor, the obtained GPS position data and the GPS-based player value to each of the plurality of GPS modules A second fused player value generator for generating the second fused player value by generating a second fused player value for the second fused player value by generating an invalid GPS based player value among the GPS based player values, And a final player value generator that generates a final player value based on a second fused player value for each of the plurality of GPS modules.

Description

선수 값 결정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING HEADING VALUE}Apparatus value determination device and method{APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING HEADING VALUE}

본 발명의 실시예들은 선박과 같은 이동체의 선수 값을 결정하기 위한 기술 관련된다.Embodiments of the invention relate to techniques for determining the bow value of a moving object, such as a ship.

GPS(Global Positioning System) 데이터를 이용하여 선박과 같은 이동체의 선수 값을 결정하기 위한 다양한 연구들이 수행되고 있다. 정확한 선수 값 결정을 위해서는 위치 측정의 정밀성이 높은 고가의 GPS 장비가 요구되며, 고가의 GPS 장비를 이용하더라도 측정된 GPS 데이터가 유효하지 않은 경우 실시간으로 선수 값을 결정하기 어렵다는 문제점이 있다. Various studies have been conducted to determine the bow value of a moving object such as a ship using GPS (Global Positioning System) data. In order to determine the exact player value, expensive GPS equipment with high precision of position measurement is required, and even if an expensive GPS device is used, it is difficult to determine the player value in real time when the measured GPS data is invalid.

대한민국 등록특허 제10-0414439호 (2004.01.13. 공고)Republic of Korea Registered Patent No. 10-0414439 (January 2004. 13. Announcement)

본 발명의 실시예들은 선박과 같은 이동체의 선수 값을 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.Embodiments of the present invention are to provide an apparatus and method for determining the bow value of a moving object such as a ship.

본 발명의 일 실시예에 따른 선수 값 결정 장치는, 복수의 GPS 모듈 각각으로부터 획득된 GPS 위치 데이터에 기초하여 상기 복수의 GPS 모듈 각각에 대한 GPS 기반 선수 값(heading value)을 생성하는 GPS 기반 선수 값 생성부, 지자기 센서로부터 획득된 지자기 데이터에 기초하여 지자기 기반 선수 값을 생성하는 지자기 기반 선수 값 생성부, 상기 GPS 기반 선수 값 중 유효한 GPS 기반 선수 값 및 상기 지자기 기반 선수 값에 기초하여 제1 융합 선수 값을 생성하는 제1 융합 선수 값 생성부, 확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter)를 이용하여, 가속도 센서로부터 획득된 가속도 데이터, 상기 획득된 GPS 위치 데이터 및 상기 GPS 기반 선수 값으로부터 상기 복수의 GPS 모듈 각각에 대한 제2 융합 선수 값을 생성하되, 상기 GPS 기반 선수 값 중 유효하지 않은 GPS 기반 선수 값을 상기 제1 융합 선수 값으로 대체하여 상기 제2 융합 선수 값을 생성하는 제2 융합 선수 값 생성부 및 상기 복수의 GPS 모듈 각각에 대한 제2 융합 선수 값에 기초하여 최종 선수 값을 생성하는 최종 선수 값 생성부를 포함한다.An apparatus for determining a player value according to an embodiment of the present invention is a GPS-based player that generates a GPS-based heading value for each of the plurality of GPS modules based on GPS location data obtained from each of the plurality of GPS modules A value generating unit, a geomagnetic based player value generator for generating a geomagnetic based player value based on geomagnetic data obtained from a geomagnetic sensor, a first based on a valid GPS based player value and the geomagnetic based player value among the GPS based player values A first fusion player value generator for generating a fusion player value, the acceleration data obtained from an acceleration sensor, the obtained GPS position data, and the plurality of GPS-based player values using an extended Kalman filter A second fusion player generating second fusion player values by generating second fusion player values for each of the GPS modules, and replacing the invalid GPS-based player values among the GPS-based player values with the first fusion player values And a value generating unit and a final player value generating unit that generates a final player value based on the second fused player value for each of the plurality of GPS modules.

상기 제1 융합 선수 값 생성부는, 상기 획득된 GPS 위치 데이터에 대한 품질 정보에 기초하여 상기 GPS 기반 선수 값 각각에 대한 유효성 및 가중치를 결정하고, 상기 유효한 GPS 기반 선수 값, 상기 지자기 기반 선수 값 및 상기 가중치에 기초하여 상기 제1 융합 선수 값을 생성할 수 있다.The first fusion player value generator determines validity and weight for each of the GPS-based player values based on the quality information of the acquired GPS location data, and the valid GPS-based player values, the geomagnetic-based player values, and The first fusion player value may be generated based on the weight.

상기 품질 정보는, 수평 위치 오차(HDOP, Horizontal Dilution Of Precision) 및 포지션 픽스(Position FIX) 값을 포함할 수 있다.The quality information may include a horizontal position error (HDOP) and a position fix (HDOP) value.

상기 제1 융합 선수 값 생성부는, 아래의 수학식 1에 기초하여 상기 제1 융합 선수 값을 생성할 수 있다.The first fusion player value generator may generate the first fusion player value based on Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112018097436079-pat00001
Figure 112018097436079-pat00001

(이때,

Figure 112018097436079-pat00002
는 상기 제1 융합 선수 값, n은 상기 복수의 GPS 모듈의 개수,
Figure 112018097436079-pat00003
는 상기 복수의 GPS 모듈 중 i번째 GPS 모듈에 대한 GPS 기반 선수 값,
Figure 112018097436079-pat00004
는
Figure 112018097436079-pat00005
에 대한 가중치,
Figure 112018097436079-pat00006
는 상기 지자기 기반 선수 값,
Figure 112018097436079-pat00007
이상적인 GPS 기반 선수 값에 대한 가중치)(At this time,
Figure 112018097436079-pat00002
Is the first fusion player value, n is the number of the plurality of GPS modules,
Figure 112018097436079-pat00003
Is a GPS-based player value for the i-th GPS module among the plurality of GPS modules,
Figure 112018097436079-pat00004
The
Figure 112018097436079-pat00005
Weight for,
Figure 112018097436079-pat00006
Is the geomagnetic based player value,
Figure 112018097436079-pat00007
Weight for ideal GPS based player values)

상기 최종 선수 값 생성부는, 상기 가중치 및 상기 제2 융합 선수 값에 기초하여 상기 최종 선수 값을 생성할 수 있다.The final player value generating unit may generate the final player value based on the weight and the second fused player value.

상기 최종 선수 값 생성부는, 아래의 수학식 2에 기초하여 상기 최종 선수 값을 생성할 수 있다.The final player value generating unit may generate the final player value based on Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112018097436079-pat00008
Figure 112018097436079-pat00008

(이때,

Figure 112018097436079-pat00009
는 상기 최종 융합 선수 값, n은 상기 복수의 GPS 모듈의 개수,
Figure 112018097436079-pat00010
는 상기 복수의 GPS 모듈 중 i번째 GPS 모듈에 대한 제2 융합 선수 값,
Figure 112018097436079-pat00011
는 상기 i번째 GPS 모듈에 대한 GPS 기반 선수 값의 가중치)(At this time,
Figure 112018097436079-pat00009
Is the final fusion player value, n is the number of the plurality of GPS modules,
Figure 112018097436079-pat00010
Is a second fusion player value for the i-th GPS module among the plurality of GPS modules,
Figure 112018097436079-pat00011
Is the weight of the GPS-based player value for the i-th GPS module)

본 발명의 일 실시예에 따른 선수 값 결정 방법은, 복수의 GPS 모듈 각각으로부터 획득된 GPS 위치 데이터에 기초하여 상기 복수의 GPS 모듈 각각에 대한 GPS 기반 선수 값(heading value)을 생성하는 단계, 지자기 센서로부터 획득된 지자기 데이터에 기초하여 지자기 기반 선수 값을 생성하는 단계, 상기 GPS 기반 선수 값 중 유효한 GPS 기반 선수 값 및 상기 지자기 기반 선수 값에 기초하여 제1 융합 선수 값을 생성하는 단계, 확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter)를 이용하여, 가속도 센서로부터 획득된 가속도 데이터, 상기 획득된 GPS 위치 데이터 및 상기 GPS 기반 선수 값으로부터 상기 복수의 GPS 모듈 각각에 대한 제2 융합 선수 값을 생성하되, 상기 GPS 기반 선수 값 중 유효하지 않은 GPS 기반 선수 값을 상기 제1 융합 선수 값으로 대체하여 상기 제2 융합 선수 값을 생성하는 단계 및 상기 복수의 GPS 모듈 각각에 대한 제2 융합 선수 값에 기초하여 최종 선수 값을 생성하는 단계를 포함한다.Method for determining a player value according to an embodiment of the present invention includes generating a GPS-based heading value for each of the plurality of GPS modules based on GPS location data obtained from each of the plurality of GPS modules, geomagnetic Generating a geomagnetic based player value based on geomagnetic data obtained from a sensor, generating a first fused player value based on a valid GPS based player value and the geomagnetic based player value among the GPS based player values, and extended Kalman A second convergence player value for each of the plurality of GPS modules is generated from the acceleration data obtained from an acceleration sensor, the acquired GPS position data, and the GPS-based player value by using an extended Kalman Filter, wherein the GPS Generating the second fusion player value by replacing an invalid GPS-based player value among the base player values with the first fusion player value and a final player based on the second fusion player value for each of the plurality of GPS modules And generating a value.

상기 제1 융합 선수 값을 생성하는 단계는, 상기 획득된 GPS 위치 데이터에 대한 품질 정보에 기초하여 상기 GPS 기반 선수 값 각각에 대한 유효성 및 가중치를 결정하는 단계 및 상기 유효한 GPS 기반 선수 값, 상기 지자기 기반 선수 값 및 상기 가중치에 기초하여 상기 제1 융합 선수 값을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the first fusion player value may include determining validity and weight for each of the GPS-based player values based on the quality information of the acquired GPS location data, and the valid GPS-based player values and the geomagnetics And generating the first fusion player value based on a base player value and the weight.

상기 품질 정보는, 수평 위치 오차(HDOP, Horizontal Dilution Of Precision) 및 포지션 픽스(Position FIX) 값을 포함할 수 있다.The quality information may include a horizontal position error (HDOP) and a position fix (HDOP) value.

상기 제1 융합 선수 값을 생성하는 단계는, 아래의 수학식 1에 기초하여 상기 제1 융합 선수 값을 생성할 수 있다.In the generating of the first fusion player value, the first fusion player value may be generated based on Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112018097436079-pat00012
Figure 112018097436079-pat00012

(이때,

Figure 112018097436079-pat00013
는 상기 제1 융합 선수 값, n은 상기 복수의 GPS 모듈의 개수,
Figure 112018097436079-pat00014
는 상기 복수의 GPS 모듈 중 i번째 GPS 모듈에 대한 GPS 기반 선수 값,
Figure 112018097436079-pat00015
는
Figure 112018097436079-pat00016
에 대한 가중치,
Figure 112018097436079-pat00017
는 상기 지자기 기반 선수 값,
Figure 112018097436079-pat00018
이상적인 GPS 기반 선수 값에 대한 가중치)(At this time,
Figure 112018097436079-pat00013
Is the first fusion player value, n is the number of the plurality of GPS modules,
Figure 112018097436079-pat00014
Is a GPS-based player value for the i-th GPS module among the plurality of GPS modules,
Figure 112018097436079-pat00015
The
Figure 112018097436079-pat00016
Weight for,
Figure 112018097436079-pat00017
Is the geomagnetic based player value,
Figure 112018097436079-pat00018
Weight for ideal GPS based player values)

상기 최종 선수 값을 생성하는 단계는, 상기 가중치 및 상기 제2 융합 선수 값에 기초하여 상기 최종 선수 값을 생성할 수 있다.In the generating of the final player value, the final player value may be generated based on the weight and the second fusion player value.

상기 최종 선수 값을 생성하는 단계는, 아래의 수학식 2에 기초하여 상기 최종 선수 값을 생성할 수 있다.In the generating of the final player value, the final player value may be generated based on Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112018097436079-pat00019
Figure 112018097436079-pat00019

(이때,

Figure 112018097436079-pat00020
는 상기 최종 융합 선수 값, n은 상기 복수의 GPS 모듈의 개수,
Figure 112018097436079-pat00021
는 상기 복수의 GPS 모듈 중 i번째 GPS 모듈에 대한 제2 융합 선수 값,
Figure 112018097436079-pat00022
는 상기 i번째 GPS 모듈에 대한 GPS 기반 선수 값의 가중치)(At this time,
Figure 112018097436079-pat00020
Is the final fusion player value, n is the number of the plurality of GPS modules,
Figure 112018097436079-pat00021
Is a second fusion player value for the i-th GPS module among the plurality of GPS modules,
Figure 112018097436079-pat00022
Is the weight of the GPS-based player value for the i-th GPS module)

본 발명의 실시예들에 따르면, 복수의 GPS 모듈에 의해 획득된 GPS 데이터, 지자기 센서에 의해 획득된 지자기 데이터 및 가속도 센서에 의해 획득된 가속도 데이터를 융합하여 선수 각을 결정함으로써, 획득된 GPS 데이터 중 일부가 유효하지 않은 경우라도 정확한 선수 각을 결정이 가능하며, 이에 따라, 저가의 GPS 모듈을 이용하더라도 선수 각 결정의 정밀성을 향상시킬 수 있다.According to embodiments of the present invention, GPS data obtained by determining a player angle by fusing GPS data obtained by a plurality of GPS modules, geomagnetic data obtained by a geomagnetic sensor, and acceleration data obtained by an acceleration sensor Even if some of them are not valid, it is possible to determine the correct player angle, and accordingly, even with a low-cost GPS module, the precision of each player's decision can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예들에 따른 선수 값(heading value) 결정 시스템의 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선수 값 결정 장치의 구성도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선수 값 결정 방법의 순서도
도 4는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도1 is a configuration diagram of a heading value determination system according to one embodiment of the present invention
2 is a configuration diagram of a player value determination device according to an embodiment of the present invention
3 is a flow chart of a method for determining a player value according to an embodiment of the present invention
4 is a block diagram illustrating and illustrating a computing environment including a computing device suitable for use in example embodiments.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following detailed description is provided to aid in a comprehensive understanding of the methods, devices and/or systems described herein. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.In describing the embodiments of the present invention, when it is determined that a detailed description of known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification. The terminology used in the detailed description is only for describing embodiments of the present invention and should not be limiting. Unless expressly used otherwise, a singular form includes a plural form. In this description, expressions such as “including” or “equipment” are intended to indicate certain characteristics, numbers, steps, actions, elements, parts or combinations thereof, and one or more other than described. It should not be interpreted to exclude the presence or possibility of other characteristics, numbers, steps, actions, elements, or parts or combinations thereof.

도 1은 본 발명의 일 실시예들에 따른 선수 값(heading value) 결정 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a system for determining a heading value according to one embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선수 값 결정 시스템(100)은 예를 들어, 선박과 같은 이동체의 선수 값(heading value)를 결정하기 위한 것으로, 선수 값 결정 장치(110), 복수의 GPS(Global Positioning System) 모듈(130-1, 130-2, 130-3), 지자기 센서(150), 가속도 센서(170)를 포함한다.Referring to Figure 1, the bow value determination system 100 according to an embodiment of the present invention, for example, for determining the head value (heading value) of a moving object, such as a ship, the bow value determination device 110 , A plurality of GPS (Global Positioning System) module (130-1, 130-2, 130-3), a geomagnetic sensor 150, and includes an acceleration sensor 170.

선수 값 결정 장치(110)는 복수의 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3) 각각으로부터 획득된 GPS 데이터, 지자기 센서(150)에 의해 측정된 지자기 데이터 및 가속도 센서(150)에 의해 측정된 가속도 데이터에 기초하여 이동체의 선수 값을 결정할 수 있다. 선수 값 결정 장치(100)에 의해 수행되는 선수 값 결정에 대한 구체적인 설명은 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.The player value determination device 110 includes GPS data obtained from each of a plurality of GPS modules 130-1, 130-2, and 130-3, and geomagnetic data and acceleration sensors 150 measured by the geomagnetic sensor 150. The player value of the moving object may be determined based on the acceleration data measured by. A detailed description of the player value determination performed by the player value determination device 100 will be described later with reference to FIG. 2.

복수의 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3) 각각은 GPS 위성에서 보내는 신호를 수신하여 현재 위치를 계산하기 위한 것으로, 각 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3)에 의해 제공되는 GPS 데이터는 위도 및 경도를 포함하는 위치 데이터 및 수평 위치 오차(HDOP, Horizontal Dilution Of Position), 포지션 픽스(Position FIX) 값 등과 같이 GPS 데이터에 대한 오차 내지는 품질(quality)을 나타내는 품질 정보를 포함할 수 있다.Each of the plurality of GPS modules 130-1, 130-2, and 130-3 is for calculating a current location by receiving a signal from a GPS satellite, and each GPS module 130-1, 130-2, 130-3 GPS data provided by) indicates error or quality for GPS data, such as position data including latitude and longitude, horizontal dilution of position (HDOP), and position fix (Position FIX) values. Quality information may be included.

한편, 도 1에 도시된 예에서는 선수 값 결정 시스템(100)이 3개의 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3)을 포함하는 것으로 예시하고 있으나, GPS 모듈의 개수는 실시예에 따라 변경 가능하다.On the other hand, in the example shown in Figure 1, the player value determination system 100 is illustrated as including three GPS modules (130-1, 130-2, 130-3), the number of GPS modules in the embodiment It can be changed accordingly.

한편, 지자기 센서(150)는 지자기 측정을 위한 것으로 예를 들어, 나침반(Electric Compass)일 수 있다. 또한, 가속도 센서(170)는 예를 들어, 3축 가속도 측정을 위한 것으로, 예를 들어, IMU(Inertial Measurement Unit) 센서일 수 있다. Meanwhile, the geomagnetic sensor 150 is for measuring geomagnetism and may be, for example, a compass (Electric Compass). In addition, the acceleration sensor 170 is, for example, for measuring 3-axis acceleration, and may be, for example, an IMU (Inertial Measurement Unit) sensor.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선수 값 결정 장치(110)의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a player value determination device 110 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선수 값 결정 장치(110)는 GPS 기반 선수 값 생성부(111), 지자기 기반 선수 값 생성부(113), 제1 융합 선수 값 생성부(115), 제2 융합 선수 값 생성부(117) 및 최종 선수 값 생성부(119)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the player value determination device 110 according to an embodiment of the present invention includes a GPS-based player value generator 111, a geomagnetic-based player value generator 113, and a first fusion player value generator ( 115), a second fusion player value generator 117 and a final player value generator 119.

GPS 기반 선수 값 생성부(111)는 복수의 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3) 각각으로부터 획득된 GPS 위치 데이터에 기초하여 각 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3)에 대한 GPS 기반 선수 값을 생성한다.The GPS-based player value generating unit 111 is based on the GPS position data obtained from each of the plurality of GPS modules 130-1, 130-2, and 130-3, and each GPS module 130-1, 130-2, 130 -3) Generate GPS-based player values for.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, GPS 기반 선수 값은 아래의 수학식 1과 같이 전방 방위각(Forward Azimuth)를 통해 산출될 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, the GPS-based player value may be calculated through Forward Azimuth as shown in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112018097436079-pat00023
Figure 112018097436079-pat00023

수학식 1에서,

Figure 112018097436079-pat00024
은 GPS 기반 선수 값을 나타내며, arg1 및 arg2는 각각 아래의 수학식 2 및 3을 통해 산출될 수 있다.In Equation 1,
Figure 112018097436079-pat00024
Indicates a GPS-based player value, and arg 1 and arg 2 can be calculated through Equations 2 and 3 below, respectively.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112018097436079-pat00025
Figure 112018097436079-pat00025

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112018097436079-pat00026
Figure 112018097436079-pat00026

수학식 2 및 3에서, lat1 및 long1은 이전 측정 지점의 위도 및 경도, lat2 및 long2은 후속 측정 지점의 위도 및 경도, Δlong는 이전 측정 지점과 후속 측정 지점 사이의 경도차를 나타낸다.In Equations 2 and 3, lat 1 and long 1 are the latitude and longitude of the previous measuring point, lat 2 and long 2 are the latitude and longitude of the subsequent measuring point, and Δlong is the difference in hardness between the previous measuring point and the subsequent measuring point. .

지자기 기반 선수 값 생성부(113)는 지자기 센서(150)로부터 획득된 지자기 데이터에 기초하여 지자기 기반 선수 값을 생성한다. 이때, 지자기 데이터를 이용한 선수 값 계산은 공지된 다양한 방식을 이용하여 결정될 수 있으므로, 이에 대한 부연 설명은 생략한다.The geomagnetic based player value generating unit 113 generates a geomagnetic based player value based on the geomagnetic data obtained from the geomagnetic sensor 150. At this time, the calculation of the player value using geomagnetic data can be determined using a variety of known methods, so a detailed description thereof will be omitted.

제1 융합 선수 값 생성부(115)는 복수의 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3) 각각에 대한 GPS 기반 선수 값 중 유효한 GPS 기반 선수 값 및 지자기 기반 선수 값에 기초하여 제1 융합 선수 값을 생성한다.The first fusion player value generation unit 115 is configured based on valid GPS-based player values and geomagnetic-based player values among GPS-based player values for each of the plurality of GPS modules 130-1, 130-2, and 130-3. 1 Create a fusion player value.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 융합 선수 값 생성부(115)는 각 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3)로부터 획득된 GPS 위치 데이터에 대한 품질 정보에 기초하여, GPS 기반 선수 값 각각에 대한 유효성 및 가중치를 결정할 수 있다. Specifically, according to an embodiment of the present invention, the first fusion player value generator 115 is configured to determine quality information for GPS location data obtained from each GPS module (130-1, 130-2, 130-3). Based on this, it is possible to determine validity and weight for each GPS-based player value.

이때, 품질 정보는 HDOP 및 포지션 픽스 값을 포함할 수 있다. 또한, 포지션 픽스 값은 예를 들어, 0 내지 8 중 하나의 값을 가질 수 있으며, 0인 경우, GPS 위치 데이터를 신뢰할 수 없음을 나타낸다.At this time, the quality information may include HDOP and position fix values. Also, the position fix value may have one of 0 to 8, for example, and if 0, indicates that GPS position data is not reliable.

구체적으로, 제1 융합 선수 값 생성부(115)는 HDOP 및 포지션 픽스 값의 범위에 따라 아래와 같이 각 GPS 기반 선수 값에 대한 가중치(w)를 결정할 수 있다.Specifically, the first fusion player value generator 115 may determine a weight w for each GPS-based player value according to the range of HDOP and position fix values as follows.

(1) w=3 (IDEAL), if 2≤Position FIX≤5 and 1≤HDOP≤2(1) w=3 (IDEAL), if 2≤Position FIX≤5 and 1≤HDOP≤2

(2) w=2 (EXCELLENT), if Position FIX=1 and 1≤HDOP≤2(2) w=2 (EXCELLENT), if Position FIX=1 and 1≤HDOP≤2

(3) w=2 (EXCELLENT), if 2≤Position FIX≤5 and 3≤HDOP≤5(3) w=2 (EXCELLENT), if 2≤Position FIX≤5 and 3≤HDOP≤5

(4) w=1 (GOOD), if Position FIX=1 and 3≤HDOP≤5(4) w=1 (GOOD), if Position FIX=1 and 3≤HDOP≤5

(5) w=1 (GOOD), if 2≤Position FIX≤5 and 6≤HDOP≤10(5) w=1 (GOOD), if 2≤Position FIX≤5 and 6≤HDOP≤10

한편, GPS 기반 선수 값 생성부(111)는 특정 GPS 모듈로부터 획득된 GPS 위치 데이터의 HDOP 및 포지션 픽스 값이 상술한 (1) 내지 (5)의 조건을 만족하지 않는 경우, 해당 GPS 위치 데이터로부터 산출된 GPS 기반 선수 값을 유효하지 않은 것으로 판단하고, 가중치 값을 0으로 결정할 수 있다.On the other hand, the GPS-based player value generation unit 111, if the HDOP and position fix values of the GPS location data obtained from a specific GPS module does not satisfy the conditions of (1) to (5) described above, from the GPS location data The calculated GPS-based player value may be determined to be invalid, and the weight value may be determined to be 0.

한편, 상술한 (1) 내지 (5)에 예시된 가중치는 예시적인 것이므로, 실시예에 따라 변경될 수 있다.Meanwhile, the weights illustrated in the above (1) to (5) are exemplary and may be changed according to embodiments.

각 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3)에 대한 GPS 기반 선수 값에 대한 유효성 및 가중치가 결정된 경우, 제1 융합 선수 값 생성부(115)는 유효한 GPS 기반 선수 값, 유효한 GPS 기반 선수 값 각각에 대한 가중치 및 지자기 기반 선수 값에 기초하여 제1 융합 선수 값을 생성할 수 있다.When the validity and weight for the GPS-based player values for each of the GPS modules 130-1, 130-2, and 130-3 are determined, the first fusion player value generator 115 is a valid GPS-based player value, valid GPS A first fusion player value may be generated based on a weight for each of the base player values and a geomagnetic-based player value.

예를 들어, 제1 융합 선수 값 생성부(115)는 아래의 수학식 4를 이용하여 제1 융합 선수 값을 산출할 수 있다.For example, the first fusion player value generator 115 may calculate the first fusion player value using Equation 4 below.

[수학식 4][Equation 4]

Figure 112018097436079-pat00027
Figure 112018097436079-pat00027

이때,

Figure 112018097436079-pat00028
는 제1 융합 선수 값, n은 GPS 모듈의 개수,
Figure 112018097436079-pat00029
는 i번째 GPS 모듈에 대한 GPS 기반 선수 값,
Figure 112018097436079-pat00030
는
Figure 112018097436079-pat00031
에 대한 가중치,
Figure 112018097436079-pat00032
는 지자기 기반 선수 값을 나타내며, 이하, 동일한 의미로 해석된다.At this time,
Figure 112018097436079-pat00028
Is the first fusion player value, n is the number of GPS modules,
Figure 112018097436079-pat00029
GPS-based player value for the i-th GPS module,
Figure 112018097436079-pat00030
The
Figure 112018097436079-pat00031
Weight for,
Figure 112018097436079-pat00032
Indicates a geomagnetic-based player value and is hereinafter interpreted as the same meaning.

한편,

Figure 112018097436079-pat00033
은 이상적인 GPS 기반 선수 값에 대한 가중치를 나타내며, 상술한 (1) 내지 (5)에 따라 가중치가 결정된 경우,
Figure 112018097436079-pat00034
는 3이 된다.Meanwhile,
Figure 112018097436079-pat00033
Denotes a weight for an ideal GPS-based player value, and when the weight is determined according to the above (1) to (5),
Figure 112018097436079-pat00034
Becomes 3.

제2 융합 선수 값 산출부(117)는 확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter)를 이용하여, 가속도 센서(170)로부터 획득된 가속도 데이터, 각 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3)로부터 획득된 GPS 위치 데이터 및 각 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3)에 대한 GPS 기반 선수 값으로부터 각 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3)에 대한 제2 융합 선수 값을 생성한다. 이때, 제2 융합 선수 값 산출부(117)는 각 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3)에 대한 GPS 기반 선수 값 중 유효하지 않은 GPS 기반 선수 값을 제1 융합 선수 값으로 대체하여 상기 제2 융합 선수 값을 생성한다.The second fusion player value calculation unit 117 uses the extended Kalman Filter to accelerate data obtained from the acceleration sensor 170, and each GPS module 130-1, 130-2, 130-3 From the GPS position data obtained from and GPS-based player values for each GPS module (130-1, 130-2, 130-3), the second for each GPS module (130-1, 130-2, 130-3) Generate fusion player values. In this case, the second fusion player value calculating unit 117 uses the invalid GPS-based player value among the GPS-based player values for each GPS module 130-1, 130-2, and 130-3 as the first fusion player value. Substitutely, the second fusion player value is generated.

예를 들어, 제2 융합 선수 값 산출부(117)는 복수의 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3) 중 GPS 모듈 1(130-1)로부터 획득된 위도 및 경도, GPS 모듈 1(130-1)에 대한 GPS 기반 선수 값 및 가속도 데이터를 확장 칼만 필터로 입력하여 GPS 모듈 1(130-1)에 대한 제2 융합 선수 값을 생성할 수 있다. 이때, 만약, GPS 모듈 1(130-1)에 대한 GPS 기반 선수 값이 유효하지 않은 경우, 제2 융합 선수 값 산출부(117)는 GPS 모듈 1(130-1)에 대한 GPS 기반 선수 값 대신 제1 융합 선수 값을 확장 칼만 필터의 입력으로 이용하여 GPS 모듈 1(130-1)에 대한 제2 융합 선수 값을 생성할 수 있다.For example, the second fusion player value calculation unit 117 is a latitude and longitude obtained from the GPS module 1 (130-1) of a plurality of GPS modules (130-1, 130-2, 130-3), GPS module The second fusion player value for the GPS module 1 (130-1) may be generated by inputting the GPS-based player value and acceleration data for 1 (130-1) as an extended Kalman filter. At this time, if the GPS-based player value for the GPS module 1 (130-1) is not valid, the second fused player value calculator 117 replaces the GPS-based player value for the GPS module 1 (130-1). The second fusion player value for the GPS module 1 130-1 may be generated using the first fusion player value as an input of the extended Kalman filter.

최종 선수 값 생성부(119)는 복수의 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3) 각각에 대한 제2 융합 선수 값에 기초하여 최종 선수 값을 생성한다.The final player value generating unit 119 generates the final player value based on the second fused player values for each of the plurality of GPS modules 130-1, 130-2, and 130-3.

구체적으로, 최종 선수 값 생성부(119)는 복수의 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3) 각각에 대한 제2 융합 선수 값 및 제1 융합 선수 값 생성부(115)에 의해 결정된 GPS 기반 선수 값 각각에 대한 가중치를 이용하여 최종 선수 값을 생성할 수 있다. Specifically, the final player value generating unit 119 is generated by the second fusion player value and the first fusion player value generator 115 for each of the plurality of GPS modules 130-1, 130-2, and 130-3. A final player value may be generated by using a weight for each of the determined GPS-based player values.

예를 들어, 최종 선수 값 생성부(119)는 최종 선수 값은 아래의 수학식 5를 이용하여, 최종 선수 값을 산출할 수 있다.For example, the final player value generator 119 may calculate the final player value by using Equation 5 below.

[수학식 5] [Equation 5]

Figure 112018097436079-pat00035
Figure 112018097436079-pat00035

이때,

Figure 112018097436079-pat00036
는 최종 선수 값,
Figure 112018097436079-pat00037
는 i번째 GPS 모듈에 대한 제2 융합 선수 값을 나타낸다. At this time,
Figure 112018097436079-pat00036
Is the final player value,
Figure 112018097436079-pat00037
Denotes the second fusion player value for the i-th GPS module.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선수 값 결정 방법의 순서도이다.3 is a flowchart of a player value determination method according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 방법은 예를 들어, 도 2에 도시된 선수 값 결정 장치(110)에 의해 수행될 수 있다.The method illustrated in FIG. 3 may be performed, for example, by the player value determination device 110 illustrated in FIG. 2.

도 3을 참조하면, 우선, 선수 값 결정 장치(110)는 복수의 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3) 각각으로부터 획득된 GPS 위치 데이터에 기초하여, 각 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3)에 대한 GPS 기반 선수 값을 생성한다(310).Referring to FIG. 3, first, the player value determination device 110 is based on the GPS position data obtained from each of the plurality of GPS modules 130-1, 130-2, and 130-3, and each GPS module 130- 1, 130-2, 130-3) to generate GPS-based player values (310).

이때, GPS 기반 선수 값은 예를 들어, 상술한 수학식 1 내지 3을 이용하여 산출될 수 있다.At this time, the GPS-based player value may be calculated using, for example, Equations 1 to 3 described above.

이후, 선수 값 결정 장치(110)는 지자기 센서(150)로부터 획득된 지자기 데이터에 기초하여 지자기 기반 선수 값을 생성한다(320).Thereafter, the player value determination device 110 generates a geomagnetic based player value based on the geomagnetic data obtained from the geomagnetic sensor 150 (320).

이후, 선수 값 결정 장치(110)는 각 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3)에 대한 GPS 기반 선수 값 중 유효한 GPS 기반 선수 값 및 지자기 기반 선수 값에 기초하여 제1 융합 선수 값을 생성한다(330).Thereafter, the player value determination device 110 is a first fusion player based on valid GPS-based player values and geomagnetic-based player values among GPS-based player values for each GPS module 130-1, 130-2, and 130-3 Create a value (330).

이때, 선수 값 결정 장치(110)는 GPS 위치 데이터에 대한 품질 정보에 기초하여 GPS 기반 선수 값 각각에 대한 유효성 및 가중치를 결정할 수 있다. At this time, the player value determination device 110 may determine the validity and weight for each GPS-based player value based on the quality information for the GPS location data.

또한, 선수 값 결정 장치(110)는 유효한 GPS 기반 선수 값, 지자기 기반 선수 값 및 상기 가중치에 기초하여 제1 융합 선수 값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 융합 선수 값은 예를 들어, 상술한 수학식 4를 이용하여 산출될 수 있다.In addition, the player value determination device 110 may generate a first fused player value based on a valid GPS-based player value, a geomagnetic-based player value, and the weight. For example, the first fusion player value may be calculated, for example, using Equation 4 described above.

이후, 선수 값 결정 장치(110)는 확장 칼만 필터를 이용하여, 가속도 센서(170)로부터 획득된 가속도 데이터, 각 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3)로부터 획득된 GPS 위치 데이터 및 각 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3)에 대한 GPS 기반 선수 값으로부터 각 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3)에 대한 제2 융합 선수 값을 생성하되, 유효하지 않은 GPS 기반 선수 값을 제1 융합 선수 값으로 대체하여 제2 융합 선수 값을 생성한다(340).Then, the player value determination device 110 uses the extended Kalman filter, acceleration data obtained from the acceleration sensor 170, and GPS location data obtained from each GPS module 130-1, 130-2, 130-3 And generating a second fusion player value for each GPS module (130-1, 130-2, 130-3) from the GPS-based player values for each GPS module (130-1, 130-2, 130-3), , A second fused player value is generated by replacing the invalid GPS-based player value with the first fused player value (340).

이후, 선수 값 결정 장치(110)는 복수의 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3) 각각에 대한 제2 융합 선수 값에 기초하여 최종 선수 값을 생성한다(350).Thereafter, the player value determination device 110 generates the final player value based on the second fused player value for each of the plurality of GPS modules 130-1, 130-2, and 130-3 (350).

이때, 선수 값 결정 장치(110)는 복수의 GPS 모듈(130-1, 130-2, 130-3) 각각에 대한 제2 융합 선수 값 및 GPS 기반 선수 값 각각에 대한 가중치를 이용하여 최종 선수 값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 최종 선수 값은 예를 들어, 상술한 수학식 5를 이용하여 산출될 수 있다.At this time, the player value determination device 110 uses the second fused player value for each of the plurality of GPS modules 130-1, 130-2, and 130-3 and the weight for each of the GPS-based player values to determine the final player value. Can generate For example, the final player value may be calculated using, for example, Equation 5 described above.

한편, 도 3에 도시된 순서도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.Meanwhile, in the flowchart illustrated in FIG. 3, the method is described as being divided into a plurality of steps, but at least some of the steps are performed by changing the order, combined with other steps, omitted, or divided into detailed steps. Alternatively, one or more steps (not shown) may be added and performed.

도 4는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되지 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.4 is a block diagram illustrating and illustrating a computing environment including a computing device suitable for use in example embodiments. In the illustrated embodiment, each component may have different functions and capabilities in addition to those described below, and may include additional components in addition to those described below.

도시된 컴퓨팅 환경(10)은 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 선수 값 결정 장치(110)에 포함되는 하나 이상의 컴포넌트일 수 있다.The illustrated computing environment 10 includes a computing device 12. In one embodiment, the computing device 12 may be one or more components included in the player value determination device 110.

컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.The computing device 12 includes at least one processor 14, a computer readable storage medium 16 and a communication bus 18. The processor 14 can cause the computing device 12 to operate in accordance with the exemplary embodiment mentioned above. For example, processor 14 may execute one or more programs stored on computer readable storage medium 16. The one or more programs may include one or more computer-executable instructions, which, when executed by the processor 14, configure the computing device 12 to perform operations according to an exemplary embodiment. Can be.

컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.Computer readable storage medium 16 is configured to store computer executable instructions or program code, program data and/or other suitable types of information. The program 20 stored on the computer readable storage medium 16 includes a set of instructions executable by the processor 14. In one embodiment, the computer readable storage medium 16 is a memory (volatile memory such as random access memory, non-volatile memory, or a suitable combination thereof), one or more magnetic disk storage devices, optical disk storage devices, flash Memory devices, other types of storage media that can be accessed by the computing device 12 and store desired information, or suitable combinations thereof.

통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.The communication bus 18 interconnects various other components of the computing device 12, including a processor 14 and a computer readable storage medium 16.

컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 장치(12)와 연결될 수도 있다.Computing device 12 may also include one or more I/O interfaces 22 and one or more network communication interfaces 26 that provide an interface for one or more I/O devices 24. The input/output interface 22 and the network communication interface 26 are connected to the communication bus 18. The input/output device 24 may be connected to other components of the computing device 12 through the input/output interface 22. Exemplary input/output devices 24 include pointing devices (such as a mouse or trackpad), keyboards, touch input devices (such as touch pads or touch screens), voice or sound input devices, various types of sensor devices, and/or imaging devices. Input devices and/or output devices such as display devices, printers, speakers, and/or network cards. The exemplary input/output device 24 is a component constituting the computing device 12 and may be included in the computing device 12 or connected to the computing device 12 as a separate device distinct from the computing device 12. It might be.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 전술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described in detail through exemplary embodiments above, those skilled in the art to which the present invention pertains are capable of various modifications to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Will understand. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims to be described later, but also by the claims and equivalents.

10: 컴퓨팅 환경
12: 컴퓨팅 장치
14: 프로세서
16: 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
18: 통신 버스
20: 프로그램
22: 입출력 인터페이스
24: 입출력 장치
26: 네트워크 통신 인터페이스
100: 선수 값 결정 시스템
110: 선수 값 결정 장치
111: GPS 기반 선수 값 생성부
113: 지자기 기반 선수 값 생성부
115: 제1 융합 선수 값 생성부
117: 제2 융합 선수 값 생성부
119: 최종 선수 값 생성부
130-1, 130-2, 130-3: GPS 모듈
150: 지자기 센서
170: 가속도 센서10: computing environment
12: computing device
14: processor
16: computer readable storage media
18: Communication bus
20: Program
22: I/O interface
24: I/O device
26: network communication interface
100: player value determination system
110: player value determination device
111: GPS-based player value generator
113: Geomagnetic based player value generator
115: first fusion player value generator
117: second fusion player value generator
119: final player value generator
130-1, 130-2, 130-3: GPS module
150: geomagnetic sensor
170: acceleration sensor

Claims (12)

복수의 GPS 모듈 각각으로부터 획득된 GPS 위치 데이터에 기초하여 상기 복수의 GPS 모듈 각각에 대한 GPS 기반 선수 값(heading value)을 생성하는 GPS 기반 선수 값 생성부;
지자기 센서로부터 획득된 지자기 데이터에 기초하여 지자기 기반 선수 값을 생성하는 지자기 기반 선수 값 생성부;
상기 GPS 기반 선수 값 중 유효한 GPS 기반 선수 값 및 상기 지자기 기반 선수 값에 기초하여 제1 융합 선수 값을 생성하는 제1 융합 선수 값 생성부;
확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter)를 이용하여, 가속도 센서로부터 획득된 가속도 데이터, 상기 획득된 GPS 위치 데이터 및 상기 GPS 기반 선수 값으로부터 상기 복수의 GPS 모듈 각각에 대한 제2 융합 선수 값을 생성하되, 상기 GPS 기반 선수 값 중 유효하지 않은 GPS 기반 선수 값을 상기 제1 융합 선수 값으로 대체하여 상기 제2 융합 선수 값을 생성하는 제2 융합 선수 값 생성부; 및
상기 복수의 GPS 모듈 각각에 대한 제2 융합 선수 값에 기초하여 최종 선수 값을 생성하는 최종 선수 값 생성부를 포함하고,
상기 제1 융합 선수 값 생성부는, 상기 획득된 GPS 위치 데이터에 대한 품질 정보에 기초하여 상기 GPS 기반 선수 값 각각에 대한 유효성 및 가중치를 결정하고, 상기 유효한 GPS 기반 선수 값, 상기 지자기 기반 선수 값 및 상기 가중치에 기초하여 상기 제1 융합 선수 값을 생성하는 선수 값 결정 장치.
A GPS-based player value generator for generating a GPS-based heading value for each of the plurality of GPS modules based on GPS location data obtained from each of the plurality of GPS modules;
A geomagnetic-based player value generator configured to generate a geomagnetic-based player value based on the geomagnetic data obtained from the geomagnetic sensor;
A first fused player value generator configured to generate a first fused player value based on a valid GPS-based player value and the geomagnetic-based player value among the GPS-based player values;
A second fusion player value for each of the plurality of GPS modules is generated from acceleration data obtained from an acceleration sensor, the acquired GPS position data, and the GPS-based player value using an Extended Kalman Filter, A second fused player value generator configured to generate the second fused player value by replacing an invalid GPS-based player value among the GPS-based player values with the first fused player value; And
And a final player value generator for generating a final player value based on a second fused player value for each of the plurality of GPS modules,
The first fusion player value generation unit determines the validity and weight for each of the GPS-based player values based on the quality information of the obtained GPS location data, the valid GPS-based player values, the geomagnetic-based player values, and A player value determination device that generates the first fusion player value based on the weight.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 품질 정보는, 수평 위치 오차(HDOP, Horizontal Dilution Of Precision) 및 포지션 픽스(Position FIX) 값을 포함하는 선수 값 결정 장치.
The method according to claim 1,
The quality information, the apparatus for determining a player value including a horizontal position error (HDOP, horizontal dilution of precision) and a position fix (Position FIX) value.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 융합 선수 값 생성부는, 아래의 수학식 1에 기초하여 상기 제1 융합 선수 값을 생성하는 선수 값 결정 장치.
[수학식 1]
Figure 112020018182815-pat00038

(이때,
Figure 112020018182815-pat00039
는 상기 제1 융합 선수 값, n은 상기 복수의 GPS 모듈의 개수,
Figure 112020018182815-pat00040
는 상기 복수의 GPS 모듈 중 i번째 GPS 모듈에 대한 GPS 기반 선수 값,
Figure 112020018182815-pat00041
는
Figure 112020018182815-pat00042
에 대한 가중치,
Figure 112020018182815-pat00043
는 상기 지자기 기반 선수 값,
Figure 112020018182815-pat00044
이상적인 GPS 기반 선수 값에 대한 가중치)
The method according to claim 1,
The first fusion player value generation unit, the player value determination device for generating the first fusion player value based on Equation 1 below.
[Equation 1]
Figure 112020018182815-pat00038

(At this time,
Figure 112020018182815-pat00039
Is the first fusion player value, n is the number of the plurality of GPS modules,
Figure 112020018182815-pat00040
Is a GPS-based player value for the i-th GPS module among the plurality of GPS modules,
Figure 112020018182815-pat00041
The
Figure 112020018182815-pat00042
Weight for,
Figure 112020018182815-pat00043
Is the geomagnetic based player value,
Figure 112020018182815-pat00044
Weight for ideal GPS based player values)
청구항 1에 있어서,
상기 최종 선수 값 생성부는, 상기 가중치 및 상기 제2 융합 선수 값에 기초하여 상기 최종 선수 값을 생성하는 선수 값 결정 장치.
The method according to claim 1,
The final player value generating unit, the player value determining device for generating the final player value based on the weight and the second fusion player value.
청구항 5에 있어서,
상기 최종 선수 값 생성부는, 아래의 수학식 2에 기초하여 상기 최종 선수 값을 생성하는 선수 값 결정 장치.
[수학식 2]
Figure 112018097436079-pat00045

(이때,
Figure 112018097436079-pat00046
는 상기 최종 융합 선수 값, n은 상기 복수의 GPS 모듈의 개수,
Figure 112018097436079-pat00047
는 상기 복수의 GPS 모듈 중 i번째 GPS 모듈에 대한 제2 융합 선수 값,
Figure 112018097436079-pat00048
는 상기 i번째 GPS 모듈에 대한 GPS 기반 선수 값의 가중치)
The method according to claim 5,
The final player value generation unit, the player value determination device for generating the final player value based on the following equation (2).
[Equation 2]
Figure 112018097436079-pat00045

(At this time,
Figure 112018097436079-pat00046
Is the final fusion player value, n is the number of the plurality of GPS modules,
Figure 112018097436079-pat00047
Is a second fusion player value for the i-th GPS module among the plurality of GPS modules,
Figure 112018097436079-pat00048
Is the weight of the GPS-based player value for the i-th GPS module)
복수의 GPS 모듈 각각으로부터 획득된 GPS 위치 데이터에 기초하여 상기 복수의 GPS 모듈 각각에 대한 GPS 기반 선수 값(heading value)을 생성하는 단계;
지자기 센서로부터 획득된 지자기 데이터에 기초하여 지자기 기반 선수 값을 생성하는 단계;
상기 GPS 기반 선수 값 중 유효한 GPS 기반 선수 값 및 상기 지자기 기반 선수 값에 기초하여 제1 융합 선수 값을 생성하는 단계;
확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter)를 이용하여, 가속도 센서로부터 획득된 가속도 데이터, 상기 획득된 GPS 위치 데이터 및 상기 GPS 기반 선수 값으로부터 상기 복수의 GPS 모듈 각각에 대한 제2 융합 선수 값을 생성하되, 상기 GPS 기반 선수 값 중 유효하지 않은 GPS 기반 선수 값을 상기 제1 융합 선수 값으로 대체하여 상기 제2 융합 선수 값을 생성하는 단계; 및
상기 복수의 GPS 모듈 각각에 대한 제2 융합 선수 값에 기초하여 최종 선수 값을 생성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 융합 선수 값을 생성하는 단계는, 상기 획득된 GPS 위치 데이터에 대한 품질 정보에 기초하여 상기 GPS 기반 선수 값 각각에 대한 유효성 및 가중치를 결정하는 단계; 및
상기 유효한 GPS 기반 선수 값, 상기 지자기 기반 선수 값 및 상기 가중치에 기초하여 상기 제1 융합 선수 값을 생성하는 단계를 포함하는 선수 값 결정 방법.
Generating a GPS-based heading value for each of the plurality of GPS modules based on GPS location data obtained from each of the plurality of GPS modules;
Generating a geomagnetic based player value based on the geomagnetic data obtained from the geomagnetic sensor;
Generating a first fused player value based on a valid GPS-based player value and the geomagnetic-based player value among the GPS-based player values;
A second fusion player value for each of the plurality of GPS modules is generated from acceleration data obtained from an acceleration sensor, the acquired GPS position data, and the GPS-based player value using an Extended Kalman Filter, Generating the second fusion player value by replacing an invalid GPS-based player value among the GPS-based player values with the first fusion player value; And
Generating a final player value based on a second fused player value for each of the plurality of GPS modules,
The generating of the first fusion player value may include: determining validity and weight for each of the GPS-based player values based on the quality information of the obtained GPS location data; And
And generating the first fusion player value based on the valid GPS-based player value, the geomagnetic-based player value, and the weight.
삭제delete 청구항 7에 있어서,
상기 품질 정보는, 수평 위치 오차(HDOP, Horizontal Dilution Of Precision) 및 포지션 픽스(Position FIX) 값을 포함하는 선수 값 결정 방법.
The method according to claim 7,
The quality information, horizontal position error (HDOP, Horizontal Dilution Of Precision) and position fix (Position FIX) value, the player value determination method comprising a value.
청구항 7에 있어서,
상기 제1 융합 선수 값을 생성하는 단계는, 아래의 수학식 1에 기초하여 상기 제1 융합 선수 값을 생성하는 선수 값 결정 방법.
[수학식 1]
Figure 112020018182815-pat00049

(이때,
Figure 112020018182815-pat00050
는 상기 제1 융합 선수 값, n은 상기 복수의 GPS 모듈의 개수,
Figure 112020018182815-pat00051
는 상기 복수의 GPS 모듈 중 i번째 GPS 모듈에 대한 GPS 기반 선수 값,
Figure 112020018182815-pat00052
는
Figure 112020018182815-pat00053
에 대한 가중치,
Figure 112020018182815-pat00054
는 상기 지자기 기반 선수 값,
Figure 112020018182815-pat00055
이상적인 GPS 기반 선수 값에 대한 가중치)
The method according to claim 7,
The step of generating the first fusion player value is a method of determining a player value that generates the first fusion player value based on Equation 1 below.
[Equation 1]
Figure 112020018182815-pat00049

(At this time,
Figure 112020018182815-pat00050
Is the first fusion player value, n is the number of the plurality of GPS modules,
Figure 112020018182815-pat00051
Is a GPS-based player value for the i-th GPS module among the plurality of GPS modules,
Figure 112020018182815-pat00052
The
Figure 112020018182815-pat00053
Weight for,
Figure 112020018182815-pat00054
Is the geomagnetic based player value,
Figure 112020018182815-pat00055
Weight for ideal GPS based player values)
청구항 7에 있어서,
상기 최종 선수 값을 생성하는 단계는, 상기 가중치 및 상기 제2 융합 선수 값에 기초하여 상기 최종 선수 값을 생성하는 선수 값 결정 방법.
The method according to claim 7,
The generating of the final player value is a method of determining a player value based on the weight and the second fusion player value.
청구항 11에 있어서,
상기 최종 선수 값을 생성하는 단계는, 아래의 수학식 2에 기초하여 상기 최종 선수 값을 생성하는 선수 값 결정 방법.
[수학식 2]
Figure 112018097436079-pat00056

(이때,
Figure 112018097436079-pat00057
는 상기 최종 융합 선수 값, n은 상기 복수의 GPS 모듈의 개수,
Figure 112018097436079-pat00058
는 상기 복수의 GPS 모듈 중 i번째 GPS 모듈에 대한 제2 융합 선수 값,
Figure 112018097436079-pat00059
는 상기 i번째 GPS 모듈에 대한 GPS 기반 선수 값의 가중치)
The method according to claim 11,
The step of generating the final player value is a method of determining a player value that generates the final player value based on Equation 2 below.
[Equation 2]
Figure 112018097436079-pat00056

(At this time,
Figure 112018097436079-pat00057
Is the final fusion player value, n is the number of the plurality of GPS modules,
Figure 112018097436079-pat00058
Is a second fusion player value for the i-th GPS module among the plurality of GPS modules,
Figure 112018097436079-pat00059
Is the weight of the GPS-based player value for the i-th GPS module)
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100414439B1 (en) * 2001-10-08 2004-01-13 장경회 Auto-Pilot System
KR101763911B1 (en) * 2016-04-01 2017-08-01 한국해양과학기술원 Heading estimation apparatus of auv in severe magnetic disturbance environment and the method thereof

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170015768A (en) * 2015-07-31 2017-02-09 현대엠엔소프트 주식회사 Location compensation system at disabled global navigation satellite systems and method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100414439B1 (en) * 2001-10-08 2004-01-13 장경회 Auto-Pilot System
KR101763911B1 (en) * 2016-04-01 2017-08-01 한국해양과학기술원 Heading estimation apparatus of auv in severe magnetic disturbance environment and the method thereof

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