KR102533246B1 - Navigation Apparutaus and Driver Assistance Apparatus Having The Same - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 항법 장치는, GPS 측정 위치, 위성과의 의사거리 측정치 및 위성의 위치를 포함하는 차량의 GPS 정보를 수신하는 GPS 모듈; 상기 차량의 가속도와 각속도를 포함하는 관성 정보를 측정하는 관성 센서; 및 상기 GPS 정보에 기초하여 상기 GPS 측정 위치의 오차 수준을 산출하고, 상기 산출된 오차 수준으로부터 상기 GPS 측정 위치의 정확도를 추정하는 GPS 위치 정확도 추정부와, 상기 GPS 정보, 상기 지피에스 측정 위치의 정확도 및 상기 관성 정보를 기초로 상태변수를 업데이트 하는 상태변수 추정부를 포함하는 내비게이션 프로세서를 포함하고, 상기 내비게이션 프로세서는, 상기 업데이트된 상태변수를 통해 상기 차량의 위치, 속도 및 이동방향을 획득할 수 있다. A navigation device according to an embodiment includes a GPS module for receiving GPS information of a vehicle including a GPS measurement location, a pseudo distance measurement value with a satellite, and a location of the satellite; an inertial sensor for measuring inertial information including acceleration and angular velocity of the vehicle; and a GPS location accuracy estimator for calculating an error level of the GPS measurement location based on the GPS information and estimating an accuracy of the GPS measurement location from the calculated error level, and an accuracy of the GPS information and the GPS measurement location. and a navigation processor including a state variable estimator that updates state variables based on the inertial information, wherein the navigation processor can obtain the position, speed, and moving direction of the vehicle through the updated state variables. .

Description

항법 장치 및 이를 포함하는 차량 운전 보조장치 {Navigation Apparutaus and Driver Assistance Apparatus Having The Same}Navigation device and vehicle driving assistance device including the same {Navigation Apparutaus and Driver Assistance Apparatus Having The Same}

본 발명은, 관성센서와 GPS 센서를 융합하여 차량의 위치, 속도 및 진행방향을 인식하는 항법 장치 및 이를 포함하는 차량 운전 보조장치에 관한 것이다. The present invention relates to a navigation device for recognizing the position, speed and direction of a vehicle by converging an inertial sensor and a GPS sensor, and a vehicle driving assistance device including the same.

차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.A vehicle is a device that allows a user to move in a desired direction. A typical example is a car.

자동차는 사용되는 원동기에 따른 분류에 의하면 내연기관(internal combustion engine) 자동차, 외연기관(external combustion engine) 자동차, 가스터빈(gas turbine) 자동차 또는 전기자동차(electric vehicle) 등이 있다.According to the classification according to the prime mover used, automobiles include an internal combustion engine automobile, an external combustion engine automobile, a gas turbine automobile, or an electric vehicle.

전기자동차는 전기를 에너지 삼아 전기 모터를 돌리는 자동차를 뜻하며, 순수 전기자동차, 하이브리드 전기차(HEV), 플러그인 하이브리드 전기차(PHEV), 수소연료전지차(FCEV) 등이 있다.An electric vehicle refers to a vehicle that uses electricity as energy to turn an electric motor, and includes pure electric vehicles, hybrid electric vehicles (HEV), plug-in hybrid electric vehicles (PHEV), and hydrogen fuel cell electric vehicles (FCEV).

최근 운전자, 보행자 등의 안전이나 편의를 위해 지능형 자동차(Smart Vehicle)의 개발이 활발히 되고 있다.Recently, for the safety or convenience of drivers, pedestrians, etc., the development of smart vehicles has been actively pursued.

지능형 자동차는 정보기술(IT) 기술을 융합한 최첨단 자동차로 스마트 자동차라고도 한다. 지능형 자동차는 자동차 자체의 첨단 시스템 도입은 물론 지능형 교통 시스템(ITS)과의 연동을 통한 최적의 교통 효율을 제공한다. An intelligent car is a state-of-the-art car that integrates information technology (IT) technology, and is also called a smart car. Intelligent vehicles provide optimal traffic efficiency through the introduction of cutting-edge systems of the vehicle itself as well as interworking with the Intelligent Transportation System (ITS).

또한, 이러한 지능형 자동차에 탑재되는 센서에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 자세히, 카메라, 적외선센서, 레이더, GPS, 라이더(Lidar), 자이로스코프 등이 지능형 자동차에 이용되고 있으며, 그 중 카메라는 사람의 눈을 대신하는 역할을 하는 센서로 중요한 위치를 차지하고 있다.In addition, research on sensors mounted on such intelligent vehicles is being actively conducted. In detail, cameras, infrared sensors, radars, GPS, Lidar, gyroscopes, etc. are used in intelligent vehicles, and among them, cameras occupy an important position as sensors that act as substitutes for human eyes.

따라서, 각 종 센서와 전자 장비들의 개발로 인하여, 사용자 운전을 보조하고 주행 안전성 및 편의 등을 향상시키는 운전 주행 보조기능(ADAS)을 구비한 차량이 주목 받고 있다. Therefore, due to the development of various types of sensors and electronic equipment, vehicles equipped with driving assistance functions (ADAS) that assist users in driving and improve driving safety and convenience are drawing attention.

운전 주행 보조기능(ADAS), 자율주행 기능을 제공하기 앞서서, 먼저, 차량의 위치, 속도 및 이동방향 등을 포함하는 내비게이션 정보(Navigation information)를 획득하는 것이 선행되어야 한다. Before providing driving assistance functions (ADAS) and autonomous driving functions, it is necessary to first obtain navigation information including the location, speed, and direction of movement of the vehicle.

그리고 현재 대부분의 기술들은, 내비게이션 정보를 획득하기 위해 GPS(Global Positioning System)를 이용하고 있다. And most technologies currently use a global positioning system (GPS) to acquire navigation information.

그러나 GPS는, 위치를 정밀하게 측정하기는 어려워, 정밀한 데이터를 요구하는 운전 주행 보조기능이나 자율주행에 사용되기에는 어려운 문제가 있다. However, since it is difficult to precisely measure the position of the GPS, it is difficult to use it for driving assistance functions or autonomous driving requiring precise data.

이러한 문제를 보완하기 위하여, INS(Inertial Navigation System)와 GPS를 관성센서 융합하여 위치를 인식하는 기술들이 제안되고 있다. 이러한 센서 융합 기술은 INS와 GPS가 각각 가지는 약점을 보완할 수 있다. In order to compensate for this problem, technologies for recognizing a location by converging an inertial navigation system (INS) and a GPS with an inertial sensor have been proposed. This sensor fusion technology can supplement the weaknesses of INS and GPS respectively.

종래 기술의 예로, IONS와 GPS를 센서 융합하여 플랫폼의 위치, 속도 및 진행방향을 인식하는 항법 시스템 및 방법에 관한 기술이 있다. 자세히, 상기 항법 시스템은, 위성으로부터 수신된 정보로부터 차량의 절대좌표를 측정하는 GPS 모듈과, 관성센서와 광학 센서를 포함한다. 그리고 항법 시스템은, 상기 차량의 상대좌표, 속도 및 진행방향을 측정하는 IONS 모듈과, GPS 모듈에서 측정된 차량의 절대좌표와, IONS 모듈에서 측정된 차량의 상대좌표, 속도 및 진행방향 정보를 융합하여 차량의 위치, 속도 및 진행방향을 결정하는 제어부를 더 포함하여, GPS 모듈이 일정 시간 동안 위성으로부터 신호를 수신하지 못하는 경우에도 차량의 위치, 속도 및 진행방향을 결정하는 것을 특징으로 한다.As an example of the prior art, there is a technology related to a navigation system and method for recognizing the position, speed, and direction of a platform by sensor fusion of IONS and GPS. In detail, the navigation system includes a GPS module for measuring absolute coordinates of the vehicle from information received from satellites, an inertial sensor, and an optical sensor. And the navigation system integrates the IONS module for measuring the relative coordinates, speed and direction of the vehicle, the absolute coordinates of the vehicle measured by the GPS module, and the relative coordinates, speed and direction of the vehicle measured by the IONS module. It is characterized by further including a control unit for determining the location, speed and direction of travel of the vehicle by determining the location, speed and direction of travel of the vehicle even when the GPS module does not receive signals from satellites for a certain period of time.

그러나 선행발명은, GPS 신호 단절에 의해 GPS모듈을 사용하지 못하는 경우만을 고려할 뿐이고, GPS 정보와 관성센서 정보를 융합할 때, 단순히 GPS에서 얻어진 절대좌표만을 이용하여, 내비게이션 정보의 정확도가 떨어지는 한계가 있다. 또한, 관성센서에 더불어 광학 센서까지 이용하므로, 비용이 과다하게 소모되고, 시스템 가동에 과다한 리소스가 소요되는 문제가 있다. However, the prior invention only considers the case where the GPS module cannot be used due to GPS signal disconnection, and when combining GPS information and inertial sensor information, only absolute coordinates obtained from GPS are used, and the accuracy of navigation information is limited. there is. In addition, since an optical sensor is used in addition to an inertial sensor, there is a problem in that cost is excessively consumed and excessive resources are consumed for operating the system.

다른 예로, 불완전한 위성측위시스템(GPS: Global Positioning System)과 관성항법장치(INS: Inertial Navigation System)를 결합한 측위장치에 무선인식(RFID: Radio frequency identification) 측위기술을 결합함으로써, GPS 신호 단절시에도 RFID 측위정보와 INS 측위정보를 이용하여 안정적이고 연속적인 위치정보를 획득할 수 있게 하는, 무선인식/위성측위/관성항법을 결합한 통합 측위 장치에 관한 기술이 있다. 그리고 위기술은, GPS/INS 결합 방법에서 나타날 수 있는 문제점을 해결하기 위해, GPS신호의 단절 및 INS의 시간에 따른 오차 누적으로 하여금 발생할 수 있는 GPS/INS 불완전한 측위장치에 무선인식(RFID) 측위기술을 결합함으로써, GPS/INS 측위장치에서 나타날 수 있는 문제점을 해결하려 하는 방안을 제안하고 있다. 그러나 위 기술은, 무선인식(RFID) 측위기술을 사용하기 위해 추가적인 센서가 필요하여, 인프라 구축이 요구되는 문제가 있다. 또한, 위 기술은, GPS 신호의 단절만의 상황을 고려하고 있으며, 도심상황에서 발생할 수 있는 다중경로 오차에 대해 전혀 고려하지 않는 문제가 있다. As another example, by combining radio frequency identification (RFID) positioning technology with a positioning device that combines an incomplete global positioning system (GPS) and an inertial navigation system (INS), even when the GPS signal is disconnected There is a technology related to an integrated positioning device combining radio recognition/satellite positioning/inertial navigation, which enables stable and continuous positioning information to be obtained using RFID positioning information and INS positioning information. In addition, in order to solve problems that may appear in the GPS/INS combination method, the above technology uses radio frequency identification (RFID) positioning in GPS/INS incomplete positioning devices that may cause GPS signal disconnection and INS accumulation of errors over time. By combining technologies, we propose a method to solve problems that may appear in GPS/INS positioning devices. However, the above technology has a problem in that an additional sensor is required to use radio frequency identification (RFID) positioning technology, and infrastructure construction is required. In addition, the above technology considers only the disconnection of the GPS signal and does not consider multipath errors that may occur in urban conditions.

즉, 종래 기술들은, GPS모듈과 관성센서모듈을 사용하여 측위에 이용하지만, GPS신호 단절 만의 상황을 고려하고 있고, 이를 극복하기 위해 추가적인 센서들을 필요로 하는데 한계가 있다.That is, the prior art uses a GPS module and an inertial sensor module for positioning, but considers only the GPS signal disconnection situation, and there is a limit to the need for additional sensors to overcome this.

본 논문은 차량 항법에 대해서 GPS 모듈과 차량 주행계, 자이로를 센서로 이용하여 차량 위치, 속도, 헤딩 각을 추정하였다. 센서 정보 융합 방식으로는 확장형 칼만필터를 사용하였다. In this paper, the vehicle position, speed, and heading angle were estimated using the GPS module, vehicle odometer, and gyro as sensors for vehicle navigation. An extended Kalman filter was used as the sensor information fusion method.

특히 도심 상황에서와 같이 GPS 위치에 큰 오차가 발생하는 경우에 대해 본 선행 논문에서는 특별한 고려가 없는 반면 본 특허에서는 실제 오차에 맞도록 GPS 오차 수준을 추정함으로써 도심 상황에서도 차량의 위치를 안정적으로 제공하도록 하였다. In particular, there is no special consideration in this prior paper for the case where a large error occurs in the GPS location, such as in an urban environment, whereas in this patent, the GPS error level is estimated to match the actual error, thereby providing a stable location of the vehicle even in an urban environment. made to do

또한 차량의 위치를 추정하기 위해서 본 선행 논문에서는 차량 주행계를 사용하였지만 본 특허에는 가속도계를 사용하여 차량 주행 정보를 얻기 위한 추가적인 통신이 필요 없다는 차이점이 있다.In addition, to estimate the position of the vehicle, this prior paper used a vehicle odometer, but this patent uses an accelerometer and does not require additional communication to obtain vehicle travel information.

또 다른 예로서, 차량 항법에 대해서 GPS 모듈과 주행계, 자이로를 센서로 이용하여 차량 위치, 속도, 헤딩 각을 추정하며, 센서 정보 융합 방식으로는 Particle 필터를 사용하는 기술이 있다. 그러나 위 기술 또한, 도심상황에서 발생할 수 있는 다중경로 오차에 대해 전혀 고려하지 않는 문제가 있다. 또한 차량의 위치를 추정하기 위해서, 차량 주행계를 사용하여야 해 차량 ECU와 통신을 위한 추가 통신 모듈을 필요로 하는 문제가 있다.As another example, for vehicle navigation, a GPS module, an odometer, and a gyro are used as sensors to estimate vehicle position, speed, and heading angle, and there is a technology that uses a particle filter as a sensor information convergence method. However, the above technique also has a problem in that it does not consider multipath errors that may occur in urban conditions. In addition, in order to estimate the position of the vehicle, the vehicle odometer must be used, which requires an additional communication module for communication with the vehicle ECU.

즉, 전술한 종래 기술들은, GPS 정보 정확도가 높은 개활지 환경에서는 GPS 정보의 오차 수준이 일정한 값으로 유지되기 때문에 INS/GPS Integrated System에서 계산된 위치 결과가 높은 정확도를 가질 수는 있다. 그렇지만 종래 기술들은, 도심과 같이 GPS 위치에 큰 오차가 발생하는 환경에서는 GPS 위치의 오차 수준을 정확히 알 수 없기 때문에 관성센서 정보와 GPS 정보의 융합 시에 GPS 위치 정보를 실제 GPS 위치 오차 수준에 비해 신뢰할 수 밖에 없다. 이는 결과적으로 INS/GPS Integrated System에서 계산된 위치 결과에 큰 오차를 야기시키게 된다. That is, in the prior art described above, since the error level of GPS information is maintained at a constant value in an open field environment with high GPS information accuracy, the position result calculated by the INS/GPS Integrated System may have high accuracy. However, in the prior art, since the error level of the GPS position cannot be accurately known in an environment where a large error occurs in the GPS position, such as in a city center, when the inertial sensor information and GPS information are fused, the GPS position information is compared to the actual GPS position error level. can only be trusted As a result, this causes a large error in the position result calculated by the INS/GPS Integrated System.

전술한 바와 같이 종래기술들은, GPS와 관성센서 정보를 융합하기 위하여, 광학 센서나 통신 모듈과 같이 별도의 불필요한 구성을 추가해야 하는 문제가 있고, 이는 결과적으로 비용을 증가시키며 불필요한 프로세스 소모를 야기한다. As described above, the prior art has a problem of adding a separate unnecessary configuration such as an optical sensor or a communication module in order to fuse GPS and inertial sensor information, which consequently increases cost and causes unnecessary process consumption. .

또한, 종래기술들은 도심과 같이 다중경로오차의 위협이 많아 GPS 위치에 큰 오차가 발생하는 환경에서, GPS 위치의 오차 수준을 정확히 추정할 수 없다. 그리하여 관성센서 정보와 GPS 정보의 융합 시, GPS 위치 정보를 실제 GPS 위치 오차 수준에 비해 신뢰하여, INS/GPS Integrated System에서 계산된 위치 결과에 큰 오차가 발생할 수 밖에 없는 문제가 있다. In addition, the prior art cannot accurately estimate the error level of the GPS location in an environment where a large error occurs in the GPS location due to the threat of multi-path error, such as in a city center. Therefore, when the inertial sensor information and GPS information are fused, the GPS location information is trusted compared to the actual GPS location error level, resulting in a large error in the location result calculated by the INS/GPS Integrated System.

본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 추가적인 센서 없이 관성센서와 GPS 정보를 융합할 수 있으며, GPS 모듈의 위치 정확도 추정부를 통해 도심상황에서와 같이 GPS 위치에 큰 오차가 발생하는 경우에 대해 실제 오차에 맞도록 GPS 오차 수준을 추정하여, 도심상황에서도 차량의 위치를 안정적으로 제공할 수 있는 항법 장치 및 이를 포함하는 차량 운전 보조장치를 제안하고자 한다. The present invention is to solve the above-mentioned problems, it is possible to combine the inertial sensor and GPS information without an additional sensor, and for the case where a large error occurs in the GPS position as in an urban situation through the position accuracy estimation unit of the GPS module It is intended to propose a navigation device that can stably provide the location of a vehicle even in an urban environment by estimating the GPS error level to match the actual error, and a vehicle driving assistance device including the same.

실시예에 따른 항법 장치는, GPS 측정 위치, 위성과의 의사거리 측정치 및 위성의 위치를 포함하는 차량의 GPS 정보를 수신하는 GPS 모듈; 상기 차량의 가속도와 각속도를 포함하는 관성 정보를 측정하는 관성 센서; 및 상기 GPS 정보에 기초하여 상기 GPS 측정 위치의 오차 수준을 산출하고, 상기 산출된 오차 수준으로부터 상기 GPS 측정 위치의 정확도를 추정하는 GPS 위치 정확도 추정부와, 상기 GPS 정보, 상기 지피에스 측정 위치의 정확도 및 상기 관성 정보를 기초로 상태변수를 업데이트 하는 상태변수 추정부를 포함하는 내비게이션 프로세서를 포함하고, 상기 내비게이션 프로세서는, 상기 업데이트된 상태변수를 통해 상기 차량의 위치, 속도 및 이동방향을 획득할 수 있다. A navigation device according to an embodiment includes a GPS module for receiving GPS information of a vehicle including a GPS measurement location, a pseudo distance measurement value with a satellite, and a location of the satellite; an inertial sensor for measuring inertial information including acceleration and angular velocity of the vehicle; and a GPS location accuracy estimator for calculating an error level of the GPS measurement location based on the GPS information and estimating an accuracy of the GPS measurement location from the calculated error level, and an accuracy of the GPS information and the GPS measurement location. and a navigation processor including a state variable estimator that updates state variables based on the inertial information, wherein the navigation processor can obtain the position, speed, and moving direction of the vehicle through the updated state variables. .

다른 측면에서, 실시예에 따른 항법 장치는, 지피에스 정보를 획득하는 지피에스 모듈; 상기 차량의 가속도와 각속도를 포함하는 관성 정보를 획득하는 관성 센서; 및 상기 지피에스 정보와 관성 정보를 기초로 산출된 상기 차량의 내비게이션 정보를 획득하는 내비게이션 프로세서를 포함하고, 상기 내비게이션 프로세서는, 상기 지피에스 정보에서 다중경로 오차를 산출하고, 상기 다중경로 오차를 지피에스 측정 위치의 정확도로 환산하는 지피에스 위치 정확도 추정부와, 상기 지피에스 정보와 상기 관성 정보를 기초로 상태변수를 업데이트 하며, 상태변수 업데이트 과정에서 상기 지피에스 측정 위치 정확도를 기초로 상태변수의 오차를 추정하고 상기 오차를 반영하여 상기 상태 변수를 업데이트 하는 상태변수 추정부를 포함한다.In another aspect, a navigation device according to an embodiment includes a GPS module for obtaining GPS information; an inertial sensor for acquiring inertial information including acceleration and angular velocity of the vehicle; and a navigation processor for acquiring navigation information of the vehicle calculated based on the GPS information and inertial information, wherein the navigation processor calculates a multipath error from the GPS information, and calculates the multipath error as a GPS measurement location A GPS position accuracy estimator that converts to an accuracy of , updates a state variable based on the GPS information and the inertia information, and estimates an error of the state variable based on the GPS measurement position accuracy in a state variable update process, and estimates the error and a state variable estimator for updating the state variable by reflecting .

실시예에 따른 항법장치는, 관성 정보와 GPS 정보를 융합하여, 강인한 위치 인식 정보를 제공할 수 있다. The navigation device according to the embodiment may provide robust location recognition information by fusing inertial information and GPS information.

특히, 실시예에 따른 항법 장치는, 본 발명은 현재까지 GPS모듈과 INS센서 결합을 통한 측위방법의 한계점으로 고려되고 있는, 도심환경과 같은 다중경로오차의 위협이 많은 경우에서 GPS 위치에 큰 오차가 발생하는 경우에도 GPS 위치의 오차 수준을 보다 정확히 추정하여 GPS/INS 항법의 측위 성능을 높일 수 있다.In particular, in the navigation device according to the embodiment, the present invention has a large error in GPS position in a case where there is a lot of threat of multi-path error, such as in an urban environment, which has been considered as a limitation of positioning methods through a combination of a GPS module and an INS sensor. Even in the case of occurrence, the positioning performance of GPS/INS navigation can be improved by more accurately estimating the error level of the GPS position.

또한, 실시예에 따른 항법 장치는, 별도의 추가 유닛 없이 관성 정보와 지피에스 정보를 융합할 수 있는 장점이 있다. In addition, the navigation device according to the embodiment has the advantage of being able to fuse inertial information and GPS information without a separate additional unit.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 항법 장치가 구비된 차량 운전 보조장치를 포함하는 차량의 외관을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 항법 장치의 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 항법 장치가 내비게이션 정보를 획득하는 과정을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 항법 장치가 획득한 내비게이션 정보와, 단순히 GPS로부터 수신한 내비게이션 정보와, 실제 차량의 내비게이션 정보를 비교한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 항법 장치를 포함하는 차량 운전 보조장치의 블록도이다.
도 6은 전술한 차량 운전 보조장치를 포함하는 도 1 차량의 내부 블록도의 일 예이다.
1 shows an appearance of a vehicle including a vehicle driving assistance device equipped with a navigation device according to an embodiment of the present invention.
2 shows a block diagram of a navigation device according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates a process of obtaining navigation information by a navigation device according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph comparing navigation information obtained by a navigation device according to an embodiment of the present invention, navigation information simply received from a GPS, and navigation information of an actual vehicle.
5 is a block diagram of a vehicle driving assistance device including a navigation device according to an embodiment of the present invention.
6 is an example of an internal block diagram of the vehicle of FIG. 1 including the aforementioned vehicle driving assistance device.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in this specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar elements are given the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used together in consideration of ease of writing the specification, and do not have meanings or roles that are distinct from each other by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the embodiment disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, the technical idea disclosed in this specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention , it should be understood to include equivalents or substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.A vehicle described in this specification may be a concept including a car and a motorcycle. Hereinafter, vehicles will be mainly described with respect to vehicles.

본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.The vehicle described in this specification may be a concept including all of an internal combustion engine vehicle having an engine as a power source, a hybrid vehicle having an engine and an electric motor as a power source, an electric vehicle having an electric motor as a power source, and the like.

이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.In the following description, the left side of the vehicle means the left side of the driving direction of the vehicle, and the right side of the vehicle means the right side of the driving direction of the vehicle.

이하의 설명에서 별도로 언급되지 않는 한 LHD(Left Hand Drive) 차량을 중심으로 설명한다.In the following description, unless otherwise noted, a left hand drive (LHD) vehicle will be mainly described.

이하의 설명에서 차량 운전 보조장치는 차량에 구비되는 별도의 장치로서, 차량과 데이터 통신을 통해 필요 정보를 주고 받으며 차량 운전 보조기능을 실행하는 것으로 설명한다. 다만, 차량의 유닛 중 일부의 집합을 차량 운전 보조장치로 정의할 수도 있다. In the following description, a vehicle driving assistance device is a separate device provided in a vehicle, and is described as exchanging necessary information with the vehicle through data communication to execute a vehicle driving assistance function. However, a set of some of vehicle units may be defined as a vehicle driving assistance device.

그리고 차량 운전 보조장치가 별도의 장치일 때, 차량 운전 보조장치의 각 유닛들(도 5 참조) 중 적어도 일부는 차량 운전 보조장치에 포함되지 않고, 차량 또는 차량에 탑재된 다른 장치의 유닛일 수 있다. 그리고 이러한 외부 유닛들은 차량 운전 보조장치의 인터페이스부를 통해 데이터를 송수신함으로써, 차량 운전 보조장치에 포함되는 것으로 이해할 수 있다. Also, when the vehicle driving assistance device is a separate device, at least some of the units (see FIG. 5 ) of the vehicle driving assistance device are not included in the vehicle driving assistance device and may be units of the vehicle or other devices mounted in the vehicle. there is. In addition, it can be understood that these external units are included in the vehicle driving assistance device by transmitting and receiving data through an interface unit of the vehicle driving assistance device.

이하 설명의 편의를 위하여, 실시예에 따른 차량 운전 보조장치는 도 5에 도시한 각 유닛들을 직접 포함하는 것으로 설명한다.
For convenience of description, the vehicle driving assistance device according to the embodiment will be described as directly including each unit shown in FIG. 5 .

이하, 도 1 내지 4를 참조하여, 실시예에 따른 항법 장치(1)에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 4 , the navigation device 1 according to the embodiment will be described in detail.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 차량(700)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(13FL, 13RL) 및 항법 장치(1)를 포함할 수있다. Referring to FIG. 1 , a vehicle 700 according to an embodiment may include wheels 13FL and 13RL rotated by a power source and a navigation device 1 .

항법 장치(1)는, 운전 보조기능(ADAS)를 제공하는 차량 운전 보조장치(100)에 직접 포함될 수 있고, 별도의 모듈로 내비게이션 정보를 차량 운전 보조장치(100)에 전송할 수도 있다. 또한, 항법 장치(1)는, 차량 자체에 구비될 수도 있다. The navigation device 1 may be directly included in the vehicle driving assistance device 100 that provides driving assistance functions (ADAS), or may transmit navigation information to the vehicle driving assistance device 100 as a separate module. Also, the navigation device 1 may be provided in the vehicle itself.

이하의 설명에서 항법 장치(1)는 별도의 장치로, 차량(700) 또는/및 차량 운전 보조장치(100)와 데이터 통신을 통해 필요 정보를 주고 받으며 내비게이션 정보를 획득하는 것을 기준으로 설명한다. In the following description, the navigation device 1 is a separate device and will be described based on acquiring navigation information while exchanging necessary information with the vehicle 700 and/or the vehicle driving assistance device 100 through data communication.

여기서, 내비게이션 정보는, 차량 주행과 관련된 지도(map) 정보, 차선 정보, 차량의 위치 정보, 설정된 목적지 정보 및 목적지에 따른 경로 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. 특히, 항법 장치(1)가 획득하는 내비게이션 정보는, 차량의 위치, 속도 및 이동방향을 포함한다. Here, the navigation information may include at least one or more of map information related to vehicle driving, lane information, vehicle location information, set destination information, and route information according to the destination. In particular, the navigation information obtained by the navigation device 1 includes the location, speed, and direction of movement of the vehicle.

실시예에 따른 항법 장치(1)는, 별도의 추가 센서 없이 GPS 모듈의 위치정보와 관성센서의 정보를 융합할 수 있으며, 이때, GPS 모듈의 위치 정확도 추정부를 통해 GPS 정보의 오차 수준을 추정하여, 다중경로 오차가 크게 발생할 수 있는 도심상황에서도 정확하고 안정적으로 내비게이션 정보를 제공할 수 있다. The navigation device 1 according to the embodiment can combine the location information of the GPS module and the information of the inertial sensor without a separate additional sensor, and at this time, the error level of the GPS information is estimated through the location accuracy estimation unit of the GPS module. In addition, navigation information can be provided accurately and stably even in urban conditions where multi-path errors can occur significantly.

특히, 실시예에 따른 항법 장치(1)는, 도심환경과 같은 다중경로오차의 위협이 많은 경우에서 GPS 위치에 큰 오차가 발생하는 경우에도 GPS 위치의 오차 수준을 보다 정확히 추정하여, GPS(Global Positioning System)/INS(Inertial Navigation System) 항법의 측위 성능을 높일 수 있다
In particular, the navigation device 1 according to the embodiment more accurately estimates the error level of the GPS position even when a large error occurs in the GPS position in a case where there is a large threat of multi-path error, such as in an urban environment. Positioning System)/INS (Inertial Navigation System) positioning performance of navigation can be improved

자세히, 도 2를 참조하면, 이러한 항법 장치(1)는, 차량의 GPS 정보를 획득하는 GPS 모듈(10), 차량의 관성 정보를 획득하는 관성센서(20) 및 GPS 정보와 관성 정보를 융합하여 내비게이션 정보를 산출하는 내비게이션 프로세서(50)를 포함할 수 있다. 그리고 내비게이션 프로세서(50)는, GPS 정보의 정확도를 추정하는 GPS 위치 정확도 추정부(30)와, 확장형 칼만필터를 이용하는 상태변수 추정부(40)를 더 포함할 수 있다. In detail, referring to FIG. 2 , the navigation device 1 includes a GPS module 10 for obtaining GPS information of a vehicle, an inertial sensor 20 for obtaining inertial information of a vehicle, and a fusion of GPS information and inertial information. It may include a navigation processor 50 that calculates navigation information. The navigation processor 50 may further include a GPS location accuracy estimator 30 for estimating the accuracy of GPS information and a state variable estimator 40 using an extended Kalman filter.

먼저, GPS 모듈(10)은 위성으로부터 GPS 정보를 수신할 수 있다. 자세히, GPS 모듈(10)은, 위성에서 보내는 신호를 이용하여 GPS 정보를 획득할 수 있다. First, the GPS module 10 may receive GPS information from satellites. In detail, the GPS module 10 may obtain GPS information using a signal transmitted from a satellite.

이러한 GPS 모듈(10)이 획득하는 GPS 정보는, GPS 측정 위치, 적어도 하나의 위성과 차량과의 거리(이하, "위성과의 의사거리") 및 상기 적어도 하나의 위성의 위치를 포함할 수 있다. The GPS information obtained by the GPS module 10 may include a GPS measurement location, a distance between at least one satellite and a vehicle (hereinafter referred to as "pseudorange with a satellite"), and a location of the at least one satellite. .

즉, GPS 모듈(10)은, 지구중심 지구고정 좌표계 기준으로 한 차량의 절대좌표를 측정하는 역할을 하고, 그 과정에서 기타 정보로, 위성과의 의사거리 및 위성 위치를 더 수신할 수 있다. That is, the GPS module 10 serves to measure the absolute coordinates of the vehicle based on the earth-centered earth-fixed coordinate system, and may further receive pseudoranges and satellite positions as other information in the process.

다음으로, 관성센서(20)는, 가속도 센서와 자이로센서(gyro sensor)를 포함하여, 차량의 가속도 및 각속도를 측정하는 역할을 한다.Next, the inertial sensor 20 serves to measure acceleration and angular velocity of the vehicle, including an acceleration sensor and a gyro sensor.

이러한 GPS 모듈(10)과 관성센서(20)는 해당 기술분야에서 널리 알려진 기술이므로 관성센서(20) 모듈의 자세한 동작에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
Since the GPS module 10 and the inertial sensor 20 are widely known in the art, detailed descriptions of the operation of the inertial sensor 20 module will be omitted.

다음으로, GPS 위치 정확도 추정부(30)는 GPS 모듈(10)에서 제공하는 GPS 측정 위치의 오차 수준을 추정할 수 있다. Next, the GPS location accuracy estimator 30 may estimate an error level of the GPS measurement location provided by the GPS module 10 .

일반적으로 GPS 측정 위치에 대한 오차 수준은, GPS 모듈(10)에서 특정 값으로 제공할 수도 있다. In general, the GPS module 10 may provide an error level for a GPS measurement position as a specific value.

그러나 빌딩과 같이 다수의 반사물들이 배치된 도심 환경과 같은 다중경로오차가 극심한 환경에서는, GPS 모듈(10)에서 제공하는 오차 수준 값은 실제 오차와 전혀 상이하다. However, in an environment with severe multi-path error, such as an urban environment in which a large number of reflectors are disposed, such as a building, the error level value provided by the GPS module 10 is completely different from the actual error.

이와 같이 GPS 모듈(10)에서 제공하는 오차 수준을 기초로 차량의 상태변수를 추정하게 되면, 확장형 칼만필터를 이용한 상태변수 추정부(40)의 성능을 저하시키는 주요한 요인이 되고, 결과적으로 항법 장치(1)에서 측정한 차량 위치는 큰 오차를 갖게 된다. In this way, when the state variables of the vehicle are estimated based on the error level provided by the GPS module 10, it becomes a major factor in degrading the performance of the state variable estimation unit 40 using the extended Kalman filter, and as a result, the navigation device. The vehicle position measured in (1) has a large error.

따라서, 실시예에 따른 GPS 위치 정확도 추정부(30)는, GPS 정보에 기초하여 GPS 측정 위치의 오차 수준을 산출하여, GPS 측정 위치의 오차 수준을 실제 GPS 측정치의 오차 수준에 가깝도록 추정함으로써, 다중경로오차가 극심한 환경에서도 상태변수 추정부(40)의 상태변수 추정 정확도를 향상시킬 수 있다. Therefore, the GPS position accuracy estimation unit 30 according to the embodiment calculates the error level of the GPS measurement position based on the GPS information and estimates the error level of the GPS measurement position to be close to the error level of the actual GPS measurement value, The state variable estimation accuracy of the state variable estimator 40 can be improved even in an environment with extreme multipath errors.

한편, 이와 같이 GPS 위치 정확도 추정부(30)가 산출한 GPS 측정 위치의 오차 수준은, 다른 의미로 GPS 측정위치의 정확도를 나타낸다.Meanwhile, the error level of the GPS measurement location calculated by the GPS location accuracy estimation unit 30 indicates the accuracy of the GPS measurement location in a different meaning.

상태변수 추정부(40)는, GPS 정보, 추정된 GPS 위치 정확도 및 관성정보를 기초로 확장형 칼만필터의 상태변수를 업데이트할 수 있다. The state variable estimator 40 may update the state variable of the extended Kalman filter based on the GPS information, the estimated GPS position accuracy, and the inertial information.

여기서, 확장형 칼만필터 (Extended Kalman Filter)는 비선형 시스템에 칼만필터를 적용하기 위해 개발된 알고리즘으로, 비선형 시스템 방정식과 오차 량 추정을 위한 선형화된 시스템 방정식, 선형화된 측정치 방정식을 포함할 수 있다. 확장형 칼만필터는, GPS 정보 및 추정된 GPS 위치 정확도를 이용하여 상태변수의 오차 량을 추정하고, 이를 상태변수에서 보상함으로써 확률적으로 최적의 값으로 상태변수를 추정할 수 있다. Here, the Extended Kalman Filter is an algorithm developed to apply a Kalman filter to a nonlinear system, and may include a nonlinear system equation, a linearized system equation for error estimation, and a linearized measurement equation. The extended Kalman filter can estimate the state variable with an optimal value probabilistically by estimating the amount of error of the state variable using GPS information and the estimated GPS location accuracy and compensating for it in the state variable.

여기서, 상태변수는, 차량의 위도, 경도, 북쪽 방향 속도, 동쪽 방향 속도, 차량 헤딩 각, 가속도계 x 방향 바이어스 오차, 가속도계 y 방향 바이어스 오차 및 자이로 z 방향 바이어스 오차 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. Here, the state variable may include information on at least one of vehicle latitude, longitude, northward speed, eastward speed, vehicle heading angle, accelerometer x-direction bias error, accelerometer y-direction bias error, and gyro z-direction bias error. there is.

마지막으로, 내비게이션 프로세서(50)는, 상태변수 추정부(40)에서 획득된 상태변수를 기초로 현재 차량의 위치, 속도 및 이동방향 등을 포함하는 내비게이션 정보를 산출할 수 있다. Finally, the navigation processor 50 may calculate navigation information including the current location, speed and direction of movement of the vehicle based on the state variables acquired by the state variable estimation unit 40 .

이와 같이 항법 장치(1)에서 산출한 내비게이션 정보는, GPS 위치 정확도 추정부(30)에서 GPS 궤적의 위치 오차 수준을 계산하고 오차 수준을 반영하여 확장형 칼만필터 알고리즘을 수행하였기 때문에, GPS 측정위치에 비해 좀더 실제 차량의 위치에 가깝도록 정밀하게 산출된 차량의 위치를 가질 수 있다. As such, the navigation information calculated by the navigation device 1 is based on the GPS position accuracy estimation unit 30 calculating the positional error level of the GPS trajectory and reflecting the error level to perform the extended Kalman filter algorithm. It is possible to have the position of the vehicle precisely calculated to be closer to the actual position of the vehicle.

이러한 내비게이션 프로세서(50)는, 하드웨어 측면에서, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
In terms of hardware, the navigation processor 50 includes application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), It may be implemented using at least one of processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.

이하, 도 1 내지 3을 참조하여, 이러한 항법 장치(1)가 GPS 위치 정확도를 이용하여 내비게이션 정보를 획득하는 과정을 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 3 , a process in which the navigation device 1 acquires navigation information using GPS location accuracy will be described in detail.

항법 장치(1)은 먼저 모든 파라미터를 초기화시킬 수 있다. (200) 여기서, 파라미터는, 상태변수에 포함되는 각각의 파라미터들을 의미한다. The navigation device 1 may first initialize all parameters. (200) Here, the parameter means each parameter included in the state variable.

즉, 항법 장치(1)은, GPS 모듈(10)과 관성센서(20)를 융합하여 정밀하게 내비게이션 정보를 획득해야겠다고 판단하면, 파라미터를 모두 초기화시킬 수 있다.That is, the navigation device 1 may initialize all parameters when it is determined that navigation information should be precisely obtained by fusing the GPS module 10 and the inertial sensor 20 .

특히, 항법 장치(1)은, 차량이 도심지역에 진입하였다는 것을 판단하면, 다중경로 오차가 증가될 것이므로, 이를 대비하여 파라미터를 초기화하고 본 실시예의 항법 방법으로 차량의 위치를 측위할 수 있다. In particular, if the navigation device 1 determines that the vehicle has entered the downtown area, multi-path errors will increase. In preparation for this, parameters may be initialized and the location of the vehicle may be determined using the navigation method of the present embodiment. .

만약, 이미 실시예의 항법 방법으로 내비게이션 정보를 획득하고 있는 중이라면 파라미터를 초기화 시키지 않고, GPS 정보를 받기 전 관성센서(20) 정보에 기초하여 업데이트 된 확장형 칼만필터의 상태변수를 유지할 수 있다. (218)If navigation information is already being acquired by the navigation method of the embodiment, the state variable of the extended Kalman filter updated based on the information of the inertial sensor 20 before receiving the GPS information may be maintained without initializing the parameters. (218)

그 다음, 항법 장치(1)는, GPS 모듈(10)로부터 GPS 정보가 수신되었는가를 판단한다. (202) 여기서, GPS 정보는, GPS 측정 위치, 위성과의 의사거리 및 위성 위치를 포함할 수 있다. Next, the navigation device 1 determines whether GPS information has been received from the GPS module 10 . (202) Here, the GPS information may include a GPS measurement location, a pseudo-range with a satellite, and a satellite location.

만약, GPS 모듈(10)로부터 GPS 정보가 수신되지 않았다면, 이전 GPS 정보를 관성센서(20) 정보로 보정하기 위하여, 관성센서(20)로부터 관성정보를 획득하는 단계로 넘어갈 수 있다. If GPS information is not received from the GPS module 10, in order to correct the previous GPS information with the inertial sensor 20 information, a step of obtaining inertial information from the inertial sensor 20 may be performed.

다음으로, GPS 모듈(10)로부터 정보가 수신되면, GPS 정보를 통해 GPS 위치 정확도를 추정한다. (204)Next, when information is received from the GPS module 10, GPS location accuracy is estimated through the GPS information. (204)

자세히, GPS 위치 정확도 추정부(30)는, 의사거리 측정치와 위성 위치로부터 획득한 의사거리 추정치를 서로 비교하여 잔여 오차를 구할 수 있으며, 이러한 잔여 오차를 GPS 측정 위치에 투영시킴으로써, GPS 측정 위치의 오차를 산출할 수 있다. 이러한 잔여 오차는, 다중경로 오차를 주로 하여 발생된 오차이므로, 실체 차량의 위치와 GPS 측정 위치 간의 실제 오차를 정확하게 반영할 수 있다.In detail, the GPS position accuracy estimator 30 may obtain a residual error by comparing the pseudorange measurement value and the pseudorange estimate obtained from the satellite position, and by projecting the residual error to the GPS measurement location, error can be calculated. Since this residual error is an error mainly caused by a multipath error, it can accurately reflect the actual error between the location of the actual vehicle and the GPS measurement location.

그리고 이와 같이 획득된 GPS 측정 위치의 오차는, GPS 위치 정확도로 환산될 수 있다. Also, the error of the GPS measurement position obtained in this way may be converted into GPS positioning accuracy.

다음으로는, 상태변수 추정부(40)는, GPS 정보 및 추정된 GPS 위치 정확도를 이용하여 확장형 칼만필터의 상태변수를 업데이트할 수 있다. (206) Next, the state variable estimator 40 may update the state variable of the extended Kalman filter using the GPS information and the estimated GPS location accuracy. (206)

파라미터 초기화 이후, 업데이트된 상태변수는 GPS 정보에 기초한 정보이고, 관성센서(20) 정보로 상태변수가 업데이트 된 후 GPS 정보 및 위치 정확도에 기초하여 업데이트된 상태변수는 GPS 정보와 관성 정보가 융합된 정보를 포함하고 있다. 즉, GPS 정보와 관성 정보 융합시, GPS 위치 정확도를 반영하여 융합함으로써, 융합된 정보의 신뢰도가 더욱 향상될 수 있다. After parameter initialization, the updated state variable is information based on GPS information, and after the state variable is updated with the inertial sensor 20 information, the updated state variable based on the GPS information and position accuracy is a fusion of GPS information and inertial information. contains information. That is, when GPS information and inertial information are fused, the reliability of the fused information can be further improved by reflecting the GPS location accuracy and merging.

상태변수를 업데이트 한 후에는, 내비게이션 프로세서(50)가 상기 업데이트된 상태변수를 이용하여 현재 차량으로 위치, 속도, 헤딩 각을 보정함으로써, 현재 차량의 정확한 현재 내비게이션 정보를 획득할 수 있다. (208) After updating the state variable, the navigation processor 50 can obtain accurate current navigation information of the current vehicle by correcting the position, speed, and heading angle of the current vehicle using the updated state variable. (208)

한편, 차량의 다음 내비게이션 정보를 획득하기 위해 관성 정보를 반영한 파라미터를 업데이트 할 수 있다. Meanwhile, parameters reflecting inertial information may be updated to obtain next navigation information of the vehicle.

즉, 항법 장치(1)는, 관성센서(20) 모듈(20)로부터 관성센서(20) 정보가 수신되었는지 판단할 수 있다. (210). That is, the navigation device 1 may determine whether information about the inertial sensor 20 is received from the inertial sensor 20 module 20 . (210).

내비게이션 프로세서(50)는, 관성센서(20) 모듈로부터 정보가 수신되었다면 상태변수를 이용하여 관성센서(20) 정보의 오차를 보정할 수 있다. (212) If information is received from the inertial sensor 20 module, the navigation processor 50 may correct an error in the information of the inertial sensor 20 using a state variable. (212)

그리고는 상태변수 추정부(40)는, 보정된 관성센서(20) 정보를 바탕으로 확장형 칼만필터의 상태변수 업데이트를 수행할 수 있다. (214) Then, the state variable estimation unit 40 may update the state variables of the extended Kalman filter based on the corrected inertial sensor 20 information. (214)

마지막으로는, 상태변수 추정부(40)는, 확장형 칼만필터의 비선형 방정식을 업데이트 한다.(216) Finally, the state variable estimator 40 updates the nonlinear equation of the extended Kalman filter (216).

그리고 이와 같이 업데이트된 상태변수는, 다음 차량의 내비게이션 정보를 획득하기 위한 파라미터로 이용될 수 있다. In addition, the updated state variable may be used as a parameter for obtaining navigation information of the next vehicle.

즉, 현재 내비게이션 정보를 획득한 후 GPS 모듈(10)이 다음 GPS 정보를 획득하면, 관성 정보를 반영한 이전 파라미터를 이용하여 다음 내비게이션 정보를 획득할 수 있다. That is, when the GPS module 10 acquires next GPS information after acquiring current navigation information, next navigation information may be obtained using a previous parameter reflecting inertial information.

실시예에 따른 항법 장치(1)는, 정확한 GPS 측정 위치의 오차를 반영하여 GPS 정보와 관성센서(20) 정보를 융합하여 차량의 위치를 추정함으로써, 다중경로오차가 과다하게 발생할 수 있는 도심환경에서도 정확한 내비게이션 정보를 획득할 수 있다.
The navigation device 1 according to the embodiment estimates the location of the vehicle by integrating GPS information and information of the inertial sensor 20 by reflecting the error of the accurate GPS measurement position, and thus an urban environment in which excessive multipath errors may occur. Accurate navigation information can also be obtained from .

이하, GPS 위치 정확도 추정부(30) 및 상태변수 추정부(40)를 포함하는 내비게이션 프로세서(50)의 구체적인 동작 알고리즘을 상세히 설명한다. Hereinafter, a detailed operation algorithm of the navigation processor 50 including the GPS position accuracy estimation unit 30 and the state variable estimation unit 40 will be described in detail.

GPS 위치 정확도 추정부(30)의 자세한 위치 정확도 추정방법은 아래와 같다.The detailed location accuracy estimation method of the GPS location accuracy estimation unit 30 is as follows.

수학식 1 내지 수학식 6은 GPS 위치 정확도 추정(30)에서 수행하는 알고리즘의 수식이다.Equations 1 to 6 are equations of an algorithm performed in the GPS positioning accuracy estimation 30.

Figure 112016028184420-pat00001
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...(3)
Figure 112016028184420-pat00003
...(3)

Figure 112016028184420-pat00004
Figure 112016028184420-pat00004

잔여오차를 제외한 수학식 1 변수들은 모두 일반적인 GPS 모듈(10)에서 제공되는 값이다.All of the variables in Equation 1 except for the residual error are values provided by the general GPS module 10.

수학식 1에서 Hgps 매트릭스는 수학식 2와 같다.In Equation 1, the Hgps matrix is equal to Equation 2.

Figure 112016028184420-pat00005
Figure 112016028184420-pat00005

수학식 2에서

Figure 112016028184420-pat00006
는 i번째 위성의 시선 벡터로 수학식 3과 같이 계산한다.in Equation 2
Figure 112016028184420-pat00006
is the line of sight vector of the ith satellite and is calculated as in Equation 3.

Figure 112016028184420-pat00007
Figure 112016028184420-pat00007

수학식 3에서

Figure 112016028184420-pat00008
는 지구중심 지구고정 좌표계 기준 i번째 위성의 위치이다. GPS 모듈(10)에서 제공되는 정보를 바탕으로 계산이 가능하다. 이는 종래에 널리 알려진 기술이므로 구체적인 내용은 생략하도록 한다.in Equation 3
Figure 112016028184420-pat00008
is the position of the ith satellite based on the geocentric geostationary coordinate system. It can be calculated based on the information provided by the GPS module 10. Since this is a widely known technique in the prior art, specific details will be omitted.

수학식 1에서 의사거리 측정치와 추정치 간의 잔여 오차는 도심 상황에서 의사거리 측정치에 다중경로오차가 크게 포함되어 있을수록 큰 값을 가지게 된다. 따라서 의사거리 잔여오차를 위치 영역으로 투영시킴으로써 의사거리 잔여오차에 의한 위치 오차를 수학식 4과 같이 계산할 수 있다.In Equation 1, the residual error between the pseudorange measurement value and the estimated value has a larger value as the multipath error is greatly included in the pseudorange measurement value in an urban environment. Therefore, by projecting the pseudorange residual error into the position domain, the position error due to the pseudorange residual error can be calculated as shown in Equation 4.

Figure 112016028184420-pat00009
Figure 112016028184420-pat00009

수학식 4은 지구고정 지구중심 좌표계 기준의 위치 오차를 나타내고 이를 상태변수 추정부(40)에 적용하기 위해서는 위도, 경도 기준으로 변환시켜주는 것이 필요하다. 이를 위해서는 아래 두 단계를 거친다. 먼저 수학식 5을 이용하여 지구고정 지구중심 좌표계 기준의 위치 오차를 NED(North-East-Down) 좌표계 기준으로 변환시킨다. Equation 4 represents the position error based on the earth-fixed earth-centered coordinate system, and it is necessary to convert it into latitude and longitude criteria in order to apply it to the state variable estimation unit 40. To do this, follow the two steps below. First, by using Equation 5, the position error based on the Earth-fixed Earth-centered coordinate system is converted into a North-East-Down (NED) coordinate system standard.

Figure 112016028184420-pat00010
Figure 112016028184420-pat00010

Figure 112016028184420-pat00011
...(2)
Figure 112016028184420-pat00011
...(2)

수학식 5에서

Figure 112016028184420-pat00012
는 각각 사용자 위치의 위도 및 경도를 나타내고 이는 GPS 모듈(10)에서 제공된다. 그런 다음 수학식 6를 이용하여 NED(North-East-Down) 좌표계 기준 위치 오차를 위도, 경도 오차(
Figure 112016028184420-pat00013
)로 변환시킨다. in Equation 5
Figure 112016028184420-pat00012
denotes the latitude and longitude of the user's location, respectively, which is provided by the GPS module 10. Then, using Equation 6, the North-East-Down (NED) coordinate system reference position error is a latitude, longitude error (
Figure 112016028184420-pat00013
) is converted to

Figure 112016028184420-pat00014
Figure 112016028184420-pat00014

수학식 6은 의사거리 잔여오차에 의한 GPS 위치 오차를 추정한 값으로 상태변수 추정부(40)에서 GPS 측정 위치 오차의 표준 편차 값으로 적용된다.Equation 6 is a value obtained by estimating the GPS position error due to the pseudorange residual error, and is applied as a standard deviation value of the GPS measurement position error in the state variable estimation unit 40.

다음으로는 확장형 칼만필터를 이용한 상태변수 추정부(40)의 구체적인 실시예를 기술한다.Next, a specific embodiment of the state variable estimation unit 40 using the extended Kalman filter will be described.

확장형 칼만필터 (Extended Kalman Filter)는 비선형 시스템에 칼만필터를 적용하기 위해 개발된 알고리즘으로 비선형 시스템 방정식과 오차 량 추정을 위한 선형화된 시스템 방정식, 선형화된 측정치 방정식으로 구성된다. 확장형 칼만필터에서는 측정치를 이용하여 상태변수의 오차 량을 추정하고 이를 상태변수에서 보상함으로써 확률적으로 최적의 값을 추정할 수 잇다. The Extended Kalman Filter is an algorithm developed to apply a Kalman filter to a nonlinear system and consists of a nonlinear system equation, a linearized system equation for error estimation, and a linearized measured value equation. In the extended Kalman filter, an optimal value can be estimated probabilistically by estimating the amount of error in the state variable using the measurement value and compensating for it in the state variable.

확장형 칼만필터의 중 일반적인 수식 및 적용 방법은 생략하고, 본 알고리즘을 확장형 칼만필터에 적용할 때 필요한 비선형 시스템 방정식, 선형화된 시스템 방정식, 선형화된 측정치 방정식을 중심으로 설명한다.
General formulas and application methods of the Extended Kalman Filter will be omitted, and the nonlinear system equation, linearized system equation, and linearized measurement equation required when applying this algorithm to the Extended Kalman Filter will be mainly described.

수학식 7 내지 8은 확장형 칼만필터의 비선형 방정식 업데이트(216)를 위한 비선형 방정식의 수식이다.Equations 7 to 8 are equations of nonlinear equations for the nonlinear equation update 216 of the extended Kalman filter.

도면 1의 비선형 시스템의 상태변수는 수학식 7과 같다. The state variable of the nonlinear system of Figure 1 is as shown in Equation 7.

Figure 112016028184420-pat00015
Figure 112016028184420-pat00015

맨 좌측부터 차례대로 위도, 경도, 북쪽 방향 속도, 동쪽 방향 속도, 차량 헤딩 각, 가속도계 x 방향 바이어스 오차, 가속도계 y 방향 바이어스 오차, 자이로 z 방향 바이어스 오차를 나타낸다. 항체 고정 좌표계는 x 방향이 차량 앞 방향, y 방향이 차량의 오른쪽 방향, z 방향이 차량의 아래 방향으로 정의되어 있고 2축 방향 가속도계가 차량의 x, y축 방향 가속도를 측정하도록 부착되어 있고 1축 자이로가 차량의 z축 방향 각속도를 측정하도록 부착되어 있도록 한다. Latitude, longitude, northward speed, eastward speed, vehicle heading angle, accelerometer x-direction bias error, accelerometer y-direction bias error, and gyro z-direction bias error are shown in order from the far left. The antibody fixed coordinate system is defined as the front direction of the vehicle in the x direction, the right direction of the vehicle in the y direction, and the downward direction of the vehicle in the z direction. Have an axis gyro attached to measure the vehicle's z-axis angular velocity.

수학식 8는 정의된 상태변수에 대한 비선형 시스템 방정식을 나타낸다. Equation 8 represents the nonlinear system equation for the defined state variables.

Figure 112016028184420-pat00016
Figure 112016028184420-pat00016

수학식 8에서 사용된 값은 다음과 같다.The values used in Equation 8 are as follows.

Figure 112016028184420-pat00017
Figure 112016028184420-pat00017

고도는 GPS 모듈(10)로부터 출력되는 값을 사용하고 가속도와 각속도는 가속도계와 자이로의 측정치를 이용하여 계산한다. 여기에서 가속도계와 자이로의 바이어스 오차는 칼만필터로 추정된 값을 이용하여 보정한다.The altitude is calculated using the value output from the GPS module 10, and the acceleration and angular velocity are calculated using the measured values of the accelerometer and gyro. Here, the bias error of the accelerometer and the gyro is corrected using the value estimated by the Kalman filter.

수학식 9 내지 14는 관성센서(20) 정보를 통해 확장형 칼만필터의 상태변수 업데이트(214)를 수행하기 위한 수식이다.Equations 9 to 14 are equations for performing the state variable update 214 of the extended Kalman filter through the inertial sensor 20 information.

다음으로 수학식 9은 선형화된 시스템 방정식을 나타낸다. Next, Equation 9 represents the linearized system equation.

Figure 112016028184420-pat00018
Figure 112016028184420-pat00018

수학식 9의

Figure 112016028184420-pat00019
는 수학식 7에서 정의한 상태변수의 오차 량을 나타내고 수학식 10와 같이 자세히 쓸 수 있다.of Equation 9
Figure 112016028184420-pat00019
Represents the error amount of the state variable defined in Equation 7 and can be written in detail as in Equation 10.

Figure 112016028184420-pat00020
Figure 112016028184420-pat00020

수학식 11은 선형화된 시스템 방정식의 프로세스 잡음을 나타내고 각각 x방향 가속도계의 잡음, y방향 가속도계의 잡음, z방향 자이로의 잡음, x방향 가속도계의 바이어스의 잡음을 나타낸다. Equation 11 represents the process noise of the linearized system equation and represents noise of the x-direction accelerometer, noise of the y-direction accelerometer, noise of the z-direction gyro, and noise of the bias of the x-direction accelerometer, respectively.

Figure 112016028184420-pat00021
Figure 112016028184420-pat00021

수학식 11에 나타내어진 각 값의 확률적 성질은 수학식 12과 같다. 0의 평균을 가지고 특정한 값의 표준 편차를 가지는데 이 표준 편차 값은 사용하는 가속도계 센서와 자이로 센서의 스펙에 의하여 결정되는 값으로 일반적으로 각 센서의 datasheet에 명시되어 있다.The stochastic nature of each value shown in Equation 11 is as shown in Equation 12. It has an average of 0 and has a standard deviation of a specific value. This standard deviation value is a value determined by the specifications of the accelerometer sensor and gyro sensor used, and is generally specified in the datasheet of each sensor.

Figure 112016028184420-pat00022
Figure 112016028184420-pat00022

수학식 9의 F 매트릭스의 자세한 내용은 수학식 13과 같다.The details of the F matrix of Equation 9 are as shown in Equation 13.

Figure 112016028184420-pat00023
Figure 112016028184420-pat00023

수학식 13에서 사용된 값은 다음과 같다.The values used in Equation 13 are as follows.

Figure 112016028184420-pat00024
Figure 112016028184420-pat00024

Figure 112016028184420-pat00025
Figure 112016028184420-pat00025

Figure 112016028184420-pat00026
Figure 112016028184420-pat00026

수학식 9의 G 매트릭스의 자세한 내용은 수학식 14와 같다.Details of the G matrix of Equation 9 are as shown in Equation 14.

Figure 112016028184420-pat00027
Figure 112016028184420-pat00027

다음으로는 선형화된 측정치 방정식을 기술하였다. Next, the linearized measurement equation is described.

수학식 15 내지 19는 GPS 정보를 통해 확장형 칼만필터의 상태변수 업데이트(206)를 수행하기 위한 수식이다.Equations 15 to 19 are equations for performing state variable update 206 of the extended Kalman filter through GPS information.

수학식 15은 선형화된 측정치 방정식을 나타낸다.Equation 15 represents the linearized measurement equation.

Figure 112016028184420-pat00028
Figure 112016028184420-pat00028

수학식 16는 수학식 15에서 사용되는 측정치를 나타낸다. Equation 16 represents the measurement used in Equation 15.

Figure 112016028184420-pat00029
Figure 112016028184420-pat00029

Figure 112016028184420-pat00030
...(2)
Figure 112016028184420-pat00030
...(2)

수학식 8의 비선형 시스템 방정식을 적분하여 계산한 상태변수와 GPS 모듈(10)에서 제공된 값 사이의 차이를 수학식 16에 적용하여 상태변수의 오차를 추정한다.The error of the state variable is estimated by applying the difference between the state variable calculated by integrating the nonlinear system equation of Equation 8 and the value provided from the GPS module 10 to Equation 16.

수학식 17은 수학식 15에서 사용되는 H 매트릭스를 나타낸다. Equation 17 represents the H matrix used in Equation 15.

Figure 112016028184420-pat00031
Figure 112016028184420-pat00031

수학식 15에서

Figure 112016028184420-pat00032
는 GPS 측정치 오차를 나타내는 값으로 각각은 수학식 18과 같이 나타내어 진다.in Equation 15
Figure 112016028184420-pat00032
Is a value representing a GPS measurement error, and each is expressed as in Equation 18.

Figure 112016028184420-pat00033
Figure 112016028184420-pat00033

수학식 18에서 각 측정치 오차의 확률적 성질은 수학식 19와 같이 정의된다. 측정 위치 오차를 제외한 속도, 헤딩 오차는 GPS 모듈(10)에서 제공하는 값을 이용하여 속도 정확도 값을 이용하여 설정한다.In Equation 18, the stochastic nature of each measurement error is defined as Equation 19. The speed and heading errors excluding the measurement position error are set using the speed accuracy value using the value provided by the GPS module 10 .

Figure 112016028184420-pat00034
Figure 112016028184420-pat00034

수학식 19의 위도, 경도 오차의 표준 편차 값은 GPS 위치 정확도 추정부(30)에서 수학식 6을 이용하여 계산된 값을 이용하여 수학식 20과 같이 계산한다. The standard deviation value of latitude and longitude errors in Equation 19 is calculated as in Equation 20 using the value calculated using Equation 6 in the GPS position accuracy estimation unit 30.

Figure 112016028184420-pat00035
Figure 112016028184420-pat00035

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 항법 장치(1)에서 계산된 궤적 결과와 GPS 모듈(10)로부터 수신된 궤적 결과, 실제 궤적을 비교한 것이다. 시작점에서 각 센서와 모션 차량을 초기화한 후 주행을 시작하면, GPS 모듈(10)의 정보를 토대로 GPS 위치 정확도를 추정(30)하고 이는 관성센서(20) 모듈(20)의 정보와 함께 확장형 칼만필터 알고리즘에 사용되어 차량의 궤적을 계산한다.
3 is a comparison between a trajectory result calculated by the navigation device 1 according to an embodiment of the present invention, a trajectory result received from the GPS module 10, and an actual trajectory. When driving starts after initializing each sensor and motion vehicle at the starting point, the GPS location accuracy is estimated (30) based on the information of the GPS module (10), which is extended Kalman together with the information of the inertial sensor (20) module (20). It is used in the filter algorithm to calculate the trajectory of the vehicle.

도 3에서 GPS 측정 위치에 따른 차량의 위치궤적은 다중경로오차에 의한 위치 오차가 포함되어 있어 실제 차량의 위치궤적과 차이를 보인다. In FIG. 3 , the location trajectory of the vehicle according to the GPS measurement location shows a difference from the actual location trajectory of the vehicle because the location error due to the multi-path error is included.

그러나 항법 장치(1)에서 산출된 차량의 위치궤적의 경우에는, GPS 위치 정확도 추정부(30)에서 GPS 궤적의 위치 오차 수준을 계산하고 이를 반영하여 확장형 칼만필터 알고리즘을 수행하기 때문에, GPS 궤적에 비해 실제 궤적에 가깝도록 위치가 계산되는 것을 확인할 수 있다.However, in the case of the position trajectory of the vehicle calculated by the navigation device 1, since the GPS position accuracy estimation unit 30 calculates the position error level of the GPS trajectory and reflects it to perform the extended Kalman filter algorithm, the GPS trajectory It can be seen that the position is calculated to be close to the actual trajectory.

도 5를 참조하면, 이러한 항법 장치(1)는 차량 운전 보조기능(ADAS)을 제공하는 차량 운전 보조장치(100)에 직접 포함될 수 있다. Referring to FIG. 5 , such a navigation device 1 may be directly included in a vehicle driving assistance device 100 that provides vehicle driving assistance functions (ADAS).

차량 운전 보조기능을 제공하기 위해서는, 차량의 위치의 정확한 측위가 선행되어야 하므로, 실시예에 따른 항법 장치(1)가 차량 운전 보조장치(100)에 구비되면 차량 운전 보조기능에 성능이 향상될 수 있다. In order to provide the vehicle driving assistance function, accurate positioning of the vehicle position must be preceded. Therefore, if the vehicle driving assistance device 100 is provided with the navigation device 1 according to the embodiment, the performance of the vehicle driving assistance function can be improved. there is.

이러한 차량 운전 보조장치(100)는 관성센서(20) 모듈(20), 입력부(110), 통신부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 센서부(155), 프로세서(170), 디스플레이부(180), 오디오 출력부(185) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다. The vehicle driving assistance apparatus 100 includes an inertial sensor 20, a module 20, an input unit 110, a communication unit 120, an interface unit 130, a memory 140, a sensor unit 155, a processor 170 , a display unit 180, an audio output unit 185, and a power supply unit 190.

그리고 통신부(120)에는 GPS 모듈(10)이 포함되고, 프로세서에는 전술한 GPS 위치 정확도 추정부(30)와 상태변수 추정부(40)가 포함된다. Also, the communication unit 120 includes the GPS module 10, and the processor includes the above-described GPS location accuracy estimation unit 30 and the state variable estimation unit 40.

다만, 도 5에 도시된 차량 운전 보조장치(100)의 유닛들은 차량 운전 보조장치(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 차량 운전 보조장치(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
However, the units of the vehicle driving assistance apparatus 100 shown in FIG. 5 are not essential to implement the vehicle driving assistance apparatus 100, so the vehicle driving assistance apparatus 100 described in this specification has the components listed above. It may have more or fewer components than elements.

각 구성에 대해 상세히 설명하면, 차량 운전 보조장치(100)는 사용자의 입력을 감지하는 입력부(110)를 포함할 수 있다. Describing each configuration in detail, the vehicle driving assistance device 100 may include an input unit 110 that detects a user's input.

예를 들어, 사용자는, 입력부(110)를 통해 차량 운전 보조장치(100)가 제공하는 차량 운전 보조기능에 대한 설정 입력을 하거나, 차량 운전 보조장치(100)의 전원을 온(on)/오프(off)시키는 실행 입력 등을 할 수 있다. For example, the user inputs settings for the vehicle driving assistance function provided by the vehicle driving assistance device 100 through the input unit 110, or turns on/off the power of the vehicle driving assistance device 100. You can do execution input to turn off (off).

이러한 입력부(110)는 사용자 제스쳐를 감지하는 제스쳐 입력부(예를 들어 (optical sensor) 등), 터치를 감지하는 터치 입력부(예를 들어, 터치 센서(touch sensor), 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등) 및 음성 입력을 감지하는 마이크로폰(microphone) 중 적어도 하나 이상을 포함하여, 사용자 입력을 감지할 수 있다.
The input unit 110 includes a gesture input unit that detects a user gesture (eg, an optical sensor) and a touch input unit that detects a touch (eg, a touch sensor, a touch key, or a touch input unit). A user input may be sensed by including at least one of a mechanical key, etc.) and a microphone that detects a voice input.

다음으로, 차량 운전 보조장치(100)는 타차량(510), 단말기(600) 및 서버(500) 등과 통신하는 통신부(120)를 포함할 수 있다. Next, the vehicle driving assistance device 100 may include a communication unit 120 that communicates with other vehicles 510 , the terminal 600 , and the server 500 .

차량 운전 보조장치(100)는, 통신부(120)를 통해 내비게이션(Navigation) 정보, 타차량 주행정보 및 교통 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 통신 정보를 수신할 수 있다. 반대로, 차량 운전 보조장치(100)는, 통신부(120)를 통해 본 차량에 대한 정보를 송신할 수도 있다. The vehicle driving assistance apparatus 100 may receive communication information including at least one of navigation information, other vehicle driving information, and traffic information through the communication unit 120 . Conversely, the vehicle driving assistance device 100 may transmit information about the present vehicle through the communication unit 120 .

자세히, 통신부(120)는 이동 단말기(600) 또는/및 서버(500)로부터 위치 정보, 날씨 정보 및 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group) 등) 중 적어도 하나의 정보를 수신할 수 있다. In detail, the communication unit 120 receives at least one of location information, weather information, and road traffic condition information (eg, TPEG (Transport Protocol Expert Group)) from the mobile terminal 600 or/and the server 500. can receive

또한, 통신부(120)는 지능형 교통 시스템(ITS)을 갖춘 서버(500)로부터 교통 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 교통 정보는 교통 신호 정보, 차선 정보, 차량 주변 정보 또는 위치 정보 등을 포함할 수 있다. Also, the communication unit 120 may receive traffic information from the server 500 equipped with an intelligent traffic system (ITS). Here, the traffic information may include traffic signal information, lane information, vehicle surrounding information, or location information.

또한, 통신부(120)는 서버(500) 또는/및 이동 단말기(600)로부터 내비게이션 정보를 송신할 수도 있다.Also, the communication unit 120 may transmit navigation information from the server 500 or/and the mobile terminal 600 .

예를 들어, 통신부(120)는 내비게이션 정보로 차량의 실시간 위치를 수신할 수 있다. 자세히, 통신부(120)는 GPS 모듈(10) 또는/및 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈을 포함하여 차량의 위치를 획득할 수 있다. For example, the communication unit 120 may receive the real-time location of the vehicle as navigation information. In detail, the communication unit 120 may acquire the location of the vehicle by including the GPS module 10 or/and a WiFi (Wireless Fidelity) module.

또한, 통신부(120)는, 타차량(510)으로부터 타차량(510)의 주행정보를 수신하고 본 차량의 정보를 송신하여, 차량간 주행정보를 서로 공유할 수 있다. 여기서, 서로 공유하는 주행정보는, 차량의 이동방향 정보, 위치 정보, 차속 정보, 가속도 정보, 이동경로 정보, 전진/후진 정보, 인접차량 정보 및 턴 시그널 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. Also, the communication unit 120 may receive driving information of the other vehicle 510 from the other vehicle 510 and transmit the vehicle information to share the driving information between vehicles. Here, the mutually shared driving information may include at least one of vehicle movement direction information, location information, vehicle speed information, acceleration information, movement path information, forward/reverse information, adjacent vehicle information, and turn signal information. .

또한, 사용자가 차량에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(600)와 차량 운전 보조장치(100)는 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해 서로 페어링(pairing)을 수행할 수도 있다. Also, when a user gets into a vehicle, the user's mobile terminal 600 and the vehicle driving assistance device 100 may perform pairing with each other either automatically or by the user's execution of an application.

이러한 통신부(120)는 타차량(510), 이동 단말기(600) 또는 서버(500)와 무선(wireless) 방식으로 데이터를 교환할 수 있다. The communication unit 120 may exchange data with another vehicle 510, the mobile terminal 600, or the server 500 in a wireless manner.

자세히, 통신부(120)는 무선테이터 통신 방식을 이용하여 무선 통신할 수 있다. 무선 데이터 통신 방식으로는 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)을 이용할 수 있다. In detail, the communication unit 120 may perform wireless communication using a wireless data communication method. As a wireless data communication method, technical standards or communication methods for mobile communication (eg, GSM (Global System for Mobile communication), CDMA (Code Division Multi Access), CDMA2000 (Code Division Multi Access 2000), EV-DO (Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA (Wideband CDMA), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), HSUPA (High Speed Uplink Packet Access), LTE (Long Term Evolution), LTE-A (Long Term Evolution-Advanced), etc.) can be used.

또한, 통신부(120)는 무선 인터넷 기술을 이용할 수 있으며, 예를 들어, 무선 인터넷 기술로 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등을 이용할 수 있다. In addition, the communication unit 120 may use wireless Internet technology, for example, WLAN (Wireless LAN), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi (Wireless Fidelity) Direct, DLNA (Digital Living Network Alliance), Wireless Broadband (WiBro), World Interoperability for Microwave Access (WiMAX), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution (LTE-A) Term Evolution-Advanced) and the like can be used.

또한, 통신부(120)는 근거리 통신(Short range communication)을 이용할 수 있으며, 예를 들어, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. In addition, the communication unit 120 may use short range communication, for example, Bluetooth™, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), and Ultra Wideband (UWB). ), ZigBee, NFC (Near Field Communication), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, and wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology.

또한, 차량 운전 보조장치(100)는 근거리 통신 방식을 이용하여 차량 내부의 이동 단말기와 페어링(paring)하고, 이동 단말기의 장거리 무선 통신 모듈을 이용하여 타차량(510) 또는 서버(500) 등과 무선으로 데이터를 교환할 수도 있다.
In addition, the vehicle driving assistance device 100 is paired with a mobile terminal inside the vehicle using a short-distance communication method, and uses a long-distance wireless communication module of the mobile terminal to communicate wirelessly with other vehicles 510 or the server 500, etc. data can be exchanged.

다음으로, 차량 운전 보조장치(100)는 차량의 데이터를 수신하거나 프로세서(170)에서 처리 또는 생성된 신호를 외부로 전송하는 인터페이스부(130)를 포함할 수 있다. Next, the vehicle driving assistance device 100 may include an interface unit 130 that receives vehicle data or transmits a signal processed or generated by the processor 170 to the outside.

자세히, 차량 운전 보조장치(100)는 인터페이스부(130)를 통해 타차량 주행정보, 내비게이션 정보 및 센서 정보 중 적어도 하나의 정보를 수신할 수 있다. In detail, the vehicle driving assistance device 100 may receive at least one of other vehicle driving information, navigation information, and sensor information through the interface unit 130 .

또한, 차량 운전 보조장치(100)는 인터페이스부(130)를 통해 차량 운전 보조기능 실행을 위한 제어 신호나, 차량 운전 보조장치(100)에서 생성한 정보 등을 차량의 제어부(770)에 송신할 수 있다. In addition, the vehicle driving assistance device 100 may transmit a control signal for executing a vehicle driving assistance function or information generated by the vehicle driving assistance device 100 to the control unit 770 of the vehicle through the interface unit 130. can

이를 위해, 인터페이스부(130)는 유선 통신 또는 무선 통신 방식에 의해 차량 내부의 제어부(770), AVN(Audio Video Navigation) 장치(400) 및 센싱부(760) 중 적어도 하나와 데이터 통신을 수행할 수 있다.To this end, the interface unit 130 may perform data communication with at least one of the controller 770 inside the vehicle, the AVN (Audio Video Navigation) device 400, and the sensing unit 760 by wired or wireless communication. can

자세히, 인터페이스부(130)는 제어부(770), AVN 장치(400) 또는/및 별도의 내비게이션 장치와의 데이터 통신에 의해 내비게이션 정보를 수신할 수 있다. In detail, the interface unit 130 may receive navigation information through data communication with the controller 770, the AVN device 400, or/and a separate navigation device.

또한, 인터페이스부(130)는 제어부(770) 또는 센싱부(760)로부터 센서 정보를 수신할 수 있다. Also, the interface unit 130 may receive sensor information from the control unit 770 or the sensing unit 760 .

여기서, 센서 정보는 차량의 방향 정보, 위치 정보, 차속 정보, 가속도 정보, 기울기 정보, 전진/후진 정보, 연료 정보, 전후방 차량과의 거리 정보, 차량과 차선과의 거리 정보 및 턴 시그널 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.Here, the sensor information includes at least one of vehicle direction information, location information, vehicle speed information, acceleration information, tilt information, forward/backward information, fuel information, distance information from the front and rear vehicles, distance information between the vehicle and lanes, and turn signal information. It may contain one or more pieces of information.

또한, 센서 정보는 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 휠 센서(wheel sensor), 차량 속도 센서, 차체 경사 감지센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 도어 센서 등으로부터 획득될 수 있다. 한편, 포지션 모듈은, GPS 정보 수신을 위한 GPS 모듈(10)을 포함할 수 있다.In addition, the sensor information includes a heading sensor, a yaw sensor, a gyro sensor, a position module, a vehicle forward/backward sensor, a wheel sensor, a vehicle speed sensor, It may be obtained from a vehicle body tilt detection sensor, a battery sensor, a fuel sensor, a tire sensor, a steering sensor by steering wheel rotation, a vehicle internal temperature sensor, a vehicle internal humidity sensor, a door sensor, and the like. Meanwhile, the position module may include the GPS module 10 for receiving GPS information.

그리고 인터페이스부(130)는 차량의 사용자 입력부(110)를 통해 수신되는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 인터페이스부(130)는 사용자 입력을 차량의 입력부로부터 수신하거나 제어부(770)를 거쳐 수신할 수 있다. 즉, 입력부가 차량 자체 내에 구성으로 배치된 경우, 인터페이스부(130)를 통해 사용자 입력을 전달받을 수 있다. Also, the interface unit 130 may receive a user input received through the user input unit 110 of the vehicle. The interface unit 130 may receive user input from an input unit of the vehicle or through the control unit 770 . That is, when the input unit is disposed within the vehicle itself, a user input may be received through the interface unit 130 .

또한, 인터페이스부(130)는 서버(500)로부터 획득된 교통 정보를 수신할 수도 있다. 서버(500)는 교통을 관제하는 교통 관제소에 위치하는 서버일 수 있다. 예를 들면, 차량의 통신부(120)를 통해 서버(500)로부터 교통 정보가 수신되는 경우 인터페이스부(130)는 교통 정보를 제어부(770)로부터 수신할 수도 있다.
Also, the interface unit 130 may receive traffic information obtained from the server 500 . The server 500 may be a server located in a traffic control center that controls traffic. For example, when traffic information is received from the server 500 through the communication unit 120 of the vehicle, the interface unit 130 may receive the traffic information from the control unit 770.

다음, 메모리(140)는 프로세서(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등 차량 운전 보조장치(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.Next, the memory 140 may store various data for the overall operation of the vehicle driving assistance device 100, such as a program for processing or control by the processor 170.

또한, 메모리(140)는 차량 운전 보조장치(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 차량 운전 보조장치(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 차량 운전 보조장치(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 운전 보조정보 안내 기능)을 위하여 출고 당시부터 차량 운전 보조장치(100) 상에 존재할 수 있다. In addition, the memory 140 may store a plurality of application programs (applications) driven by the vehicle driving assistance device 100, data for operation of the vehicle driving assistance device 100, and commands. . At least some of these application programs may be downloaded from an external server through wireless communication. In addition, at least some of these application programs may exist on the vehicle driving assistance device 100 from the time of shipment for basic functions (eg, driving assistance information guide function) of the vehicle driving assistance device 100 .

그리고 이러한 응용 프로그램은, 메모리(140)에 저장되고, 프로세서(170)에 의하여 차량 운전 보조장치(100)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다. Also, these application programs may be stored in the memory 140 and driven by the processor 170 to perform the operation (or function) of the vehicle driving assistance device 100 .

한편, 메모리(140)는 영상에 포함되는 오브젝트 확인을 위한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(140)는, 카메라(160)를 통해 획득된 차량 주변 영상에서, 소정 오브젝트가 검출되는 경우, 소정 알고리즘에 의해, 상기 오브젝트가 무엇에 해당하는지 확인하기 위한 데이터를 저장할 수 있다.Meanwhile, the memory 140 may store data for identifying an object included in an image. For example, the memory 140 may store data for confirming what the object corresponds to by a predetermined algorithm when a predetermined object is detected in an image around the vehicle acquired through the camera 160. .

예를 들면, 메모리(140)는, 카메라(160)를 통해 획득된 영상에 차선, 교통 표지판, 이륜차, 보행자와 같은 소정의 오브젝트가 포함되면, 소정 알고리즘에 의해, 상기 오브젝트가 무엇에 해당하는지 확인하기 위한 데이터를 저장할 수 있다. For example, if a predetermined object such as a lane, a traffic sign, a two-wheeled vehicle, or a pedestrian is included in an image acquired through the camera 160, the memory 140 determines what the object corresponds to by a predetermined algorithm. data to be stored.

이러한 메모리(140)는 하드웨어적으로, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. The memory 140 is a hardware type, a flash memory type, a hard disk type, a solid state disk type (SSD type), a silicon disk drive type (SDD type), and a multimedia card micro type. (multimedia card micro type), card-type memory (eg SD or XD memory, etc.), RAM (random access memory; RAM), SRAM (static random access memory), ROM (read-only memory; ROM), EEPROM It may include at least one type of storage medium among electrically erasable programmable read-only memory (PROM), programmable read-only memory (PROM), magnetic memory, magnetic disk, and optical disk.

또한, 차량 운전 보조장치(100)는 인터넷(internet)상에서 메모리(140)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.
In addition, the vehicle driving assistance device 100 may be operated in relation to a web storage performing a storage function of the memory 140 on the Internet.

다음으로, 모니터링부는 차량 내부 상황에 대한 정보를 획득할 수 있다. Next, the monitoring unit may obtain information about the situation inside the vehicle.

모니터링부가 감지하는 정보는, 안면 인식 정보, 지문 인식(Fingerprint) 정보, 홍채 인식(Iris-scan) 정보, 망막 인식(Retina-scan) 정보, 손모양(Hand geo-metry) 정보, 음성 인식(Voice recognition) 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. 그리고 모니터링부는 이러한 생체 인식 정보를 센싱하는 기타 센서들을 포함할 수 있다.
The information detected by the monitoring unit includes face recognition information, fingerprint recognition information, iris-scan information, retina-scan information, hand geo-metry information, and voice recognition information. recognition) information. And the monitoring unit may include other sensors that sense the biometric information.

다음으로, 차량 운전 보조장치(100)는 차량 주변 오브젝트를 감지하는 센서부(155)를 더 포함할 수 있다. 차량 운전 보조장치(100)는, 별도의 센서부(155)를 포함하여 주변 오브젝트를 감지할 수 있으며, 차량의 센싱부(770)에서 얻어진 센서 정보를 인터페이스부(130)를 통해 수신할 수도 있다. 그리고 이와 같이 획득된 센서 정보는, 차량 주변 정보에 포함될 수 있다. Next, the vehicle driving assistance device 100 may further include a sensor unit 155 that detects objects around the vehicle. The vehicle driving assistance apparatus 100 may include a separate sensor unit 155 to detect surrounding objects, and may receive sensor information obtained from the sensing unit 770 of the vehicle through the interface unit 130. . In addition, the sensor information obtained in this way may be included in vehicle surrounding information.

이러한 센서부(155)는 차량 주변에 위치한 오브젝트의 위치를 감지하는 거리 센서(150)와, 차량 주변을 촬영하여 영상을 획득하는 카메라(160) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The sensor unit 155 may include at least one of a distance sensor 150 that detects the position of an object located around the vehicle and a camera 160 that acquires an image by photographing the surroundings of the vehicle.

먼저, 거리 센서(150)는 본 차량에서 오브젝트의 위치, 오브젝트가 이격된 방향, 이격거리 또는 오브젝트의 이동 방향 등을 정밀하게 감지할 수 있다. 이러한 거리 센서(150)는 감지된 오브젝트와의 위치를 지속적으로 측정하여, 본 차량과의 위치관계에 대한 변화를 정확하게 감지할 수 있다. First, the distance sensor 150 may precisely detect the position of an object in the vehicle, the direction in which the object is separated, the separation distance, or the moving direction of the object. The distance sensor 150 continuously measures the position of the detected object and can accurately detect a change in the positional relationship with the present vehicle.

이러한 거리 센서(150)는 차량의 전후좌우 중 적어도 하나의 영역에 위치한 오브젝트를 감지할 수 있다. 이를 위해, 거리 센서(150)는 차량의 다양한 위치에 배치될 수 있다. The distance sensor 150 may detect an object located in at least one area among front, rear, left, and right areas of the vehicle. To this end, the distance sensor 150 may be disposed at various locations in the vehicle.

자세히, 도 3을 참조하면, 거리 센서(150)는 차량의 바디의 전후좌우 및 천장 중 적어도 하나의 위치에 배치될 수 있다. In detail, referring to FIG. 3 , the distance sensor 150 may be disposed at at least one of front and rear and left and right sides of the vehicle body and the ceiling.

이러한 거리 센서(150)는, 라이다(lidar) 센서, 레이저(laser) 센서, 초음파(ultrasonic waves) 센서 및 스테레오 카메라(stereo camera) 등 다양한 거리 측정 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다. The distance sensor 150 may include one or more of various distance measurement sensors such as a lidar sensor, a laser sensor, an ultrasonic waves sensor, and a stereo camera.

예를 들어, 거리 센서(150)는 레이저 센서로서, 레이저 신호 변조 방법에 따라 시간 지연 방식(time-of-flight, TOF) 또는/및 위상 변조 방식(phase-shift) 등을 사용하여, 차량과 오브젝트 사이의 위치 관계를 정확히 측정할 수 있다. For example, the distance sensor 150 is a laser sensor, and uses a time-of-flight (TOF) method or/and a phase-shift method according to a laser signal modulation method to detect distance between a vehicle and a vehicle. Positional relationships between objects can be accurately measured.

한편, 오브젝트에 대한 정보는, 카메라(160)가 촬영한 영상을 프로세서(170)가 분석하여 획득될 수 있다. Meanwhile, information about the object may be obtained by the processor 170 analyzing an image captured by the camera 160 .

자세히, 차량 운전 보조장치(100)는, 카메라(160)로 차량 주변을 촬영하고, 획득된 차량 주변 영상을 프로세서(170)가 분석하여 차량 주변 오브젝트를 검출하고, 오브젝트의 속성을 판단하여, 센서 정보를 생성할 수 있다. In detail, the vehicle driving assistance device 100 photographs the surroundings of the vehicle with the camera 160, and the processor 170 analyzes the obtained image around the vehicle to detect objects around the vehicle, determines the properties of the object, and detects the sensor 170. information can be generated.

여기서, 영상 정보는, 오브젝트의 종류, 오브젝트가 표시하는 교통 신호 정보, 오브젝트와 차량 사이의 거리 및 오브젝트의 위치 중 적어도 하나의 정보로서, 센서 정보에 포함될 수 있다. Here, the image information is at least one information among the type of object, traffic signal information displayed by the object, the distance between the object and the vehicle, and the location of the object, and may be included in the sensor information.

자세히, 프로세서(170)는 이미지 처리를 통해 촬영된 영상에서 오브젝트를 검출하고, 오브젝트를 트래킹하고, 오브젝트와의 거리를 측정하고, 오브젝트를 확인하는 등의 오브젝트 분석을 수행함으로써, 영상 정보를 생성할 수 있다.
In detail, the processor 170 generates image information by performing object analysis such as detecting an object in an image captured through image processing, tracking the object, measuring a distance to the object, and confirming the object. can

이러한 카메라(160)는 다양한 위치에 구비될 수 있다. Such a camera 160 may be provided in various locations.

자세히, 카메라(160)는 차량 내부에서 차량의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하는 내측 카메라(160f)를 포함할 수 있다. In detail, the camera 160 may include an inside camera 160f that acquires a front image by photographing the front of the vehicle from inside the vehicle.

또한, 도 3을 참조하면, 복수의 카메라(160)는, 각각 차량의 좌측, 후방, 우측, 전방 및 천장 중 적어도 하나 이상의 위치에 각각 배치될 수 있다. Also, referring to FIG. 3 , the plurality of cameras 160 may be respectively disposed at at least one or more positions among left, rear, right, front, and ceiling positions of the vehicle.

자세히, 좌측 카메라(160b)는, 좌측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 배치될 수 있다. 또는, 좌측 카메라(160b)는, 좌측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 외부에 배치될 수 있다. 또는, 좌측 카메라(160b)는 좌측 프런트 도어, 좌측 리어 도어 또는 좌측 휀더(fender) 외측 일 영역에 배치될 수 있다.In detail, the left camera 160b may be disposed within a case surrounding a left side mirror. Alternatively, the left camera 160b may be disposed outside the case surrounding the left side mirror. Alternatively, the left camera 160b may be disposed in an area outside the left front door, the left rear door, or the left fender.

우측 카메라(160c)는, 우측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 배치될 수 있다. 또는 우측 카메라(160c)는, 우측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 외부에 배치될 수 있다. 또는, 우측 카메라(160c)는 우측 프런트 도어, 우측 리어 도어 또는 우측 펜터(fendere) 외측 일 영역에 배치될 수 있다.The right camera 160c may be disposed in a case surrounding a right side mirror. Alternatively, the right camera 160c may be disposed outside the case surrounding the right side mirror. Alternatively, the right camera 160c may be disposed in an area outside a right front door, a right rear door, or a right fendere.

또한, 후방 카메라(160d)는, 후방 번호판 또는 트렁크 스위치 부근에 배치될 수 있다. 전방 카메라(160a)는, 앰블럼 부근 또는 라디에이터 그릴 부근에 배치될 수 있다.Also, the rear camera 160d may be disposed near a rear license plate or a trunk switch. The front camera 160a may be disposed near the emblem or near the radiator grill.

한편, 프로세서(170)는 사방에서 촬영된 영상을 합성하여 차량을 탑뷰에서 바라본 어라운드 뷰 이미지를 제공할 수 있다. 어라운드 뷰 이미지 생성시, 각 이미지 영역 사이의 경계 부분이 발생한다. 이러한 경계 부분은 이미지 블렌딩(blending) 처리하여 자연스럽게 표시될 수 있다.Meanwhile, the processor 170 may synthesize images captured from all directions to provide an around view image of the vehicle viewed from a top view. When creating an around-view image, a boundary between each image area is generated. Such a boundary portion may be naturally displayed by image blending.

또한, 천장 카메라(160e)는 차량의 천장 상에 배치되어 차량의 전후좌우 방향을 모두 촬영할 수도 있다. In addition, the ceiling camera 160e may be disposed on the ceiling of the vehicle to take pictures in all directions of the vehicle.

이러한 카메라(160)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 직접 포함할 수도 있다. 카메라(160)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 또한, 영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 영상 정보를 추출하고, 추출된 영상 정보를 프로세서(170)에 전달할 수도 있다.
The camera 160 may directly include an image sensor and an image processing module. The camera 160 may process still images or moving images obtained by an image sensor (eg, CMOS or CCD). Also, the image processing module may process a still image or a moving image obtained through an image sensor, extract necessary image information, and transmit the extracted image information to the processor 170 .

다음으로, 차량 운전 보조장치(100)는, 차량 운전 보조기능에 관한 그래픽 이미지를 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다. Next, the vehicle driving assistance apparatus 100 may further include a display unit that displays graphic images related to vehicle driving assistance functions.

이러한 디스플레이부는 복수의 디스플레이를 포함할 수 있다. The display unit may include a plurality of displays.

자세히, 디스플레이부는 차량의 윈드실드(W)(windshield)에 그래픽 이미지를 투사하여 표시하는 제 1 디스플레이부(180a)를 포함할 수 있다. 즉, 제 1 디스플레이부(180a)는 HUD(Head Up Display)로, 윈드실드(W)에 그래픽 이미지를 투사하는 투사 모듈을 포함할 수 있다. 그리고 투사 모듈이 투사하는 투사 그래픽 이미지는 일정 투명도를 가질 수 있다. 따라서, 사용자는 그래픽 이미지 뒤 모습과 그래픽 이미지를 동시에 볼 수도 있다. In detail, the display unit may include a first display unit 180a that projects and displays graphic images on the windshield W of the vehicle. That is, the first display unit 180a is a Head Up Display (HUD) and may include a projection module that projects a graphic image onto the windshield W. Also, a projection graphic image projected by the projection module may have a certain degree of transparency. Accordingly, the user may simultaneously view the behind the graphic image and the graphic image.

그리고 이러한 그래픽 이미지는 윈드실드(W)에 투영되는 투영 이미지와 겹쳐셔 증강현실(Augmented Reality, AR)을 이룰 수도 있다. In addition, such a graphic image may be overlapped with a projected image projected on the windshield W to achieve Augmented Reality (AR).

한편, 디스플레이부는 차량 내부에 별도로 설치되어 차량 운전 보조기능에 대한 이미지를 디스플레이하는 제 2 디스플레이부(180b)를 포함할 수 있다. Meanwhile, the display unit may include a second display unit 180b that is separately installed inside the vehicle and displays an image of a vehicle driving assistance function.

자세히, 제 2 디스플레이부(180b)는 차량 내비게이션 장치의 디스플레이나 차량 내부 전면의 클러스터(cluster)일 수 있다. In detail, the second display unit 180b may be a display of a vehicle navigation device or a cluster on the front side of the vehicle.

또한, 제 2 디스플레이부(180b)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the second display unit 180b includes a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), At least one of a flexible display, a 3D display, and an e-ink display may be included.

이러한 제 2 디스플레이부(180b)는 제스쳐 입력부와 결합되어 터치 스크린을 이룰 수 있다.
The second display unit 180b may be combined with the gesture input unit to form a touch screen.

다음으로, 오디오 출력부(185)는 차량 운전 보조장치(100)의 기능에 대한 설명, 실행 여부 등을 확인하는 메시지를 오디오로 출력할 수 있다. 즉, 차량 운전 보조장치(100)는, 디스플레이부(180)를 통한 시각적인 표시와 더불어 오디오 출력부(185)의 음향 출력을 통해 차량 운전 보조장치(100)의 기능에 대한 설명을 서로 보완할 수 있다. Next, the audio output unit 185 may output an audio message confirming a description of the function of the vehicle driving assistance device 100 and whether or not it is executed. That is, the vehicle driving assistance apparatus 100 complements descriptions of functions of the vehicle driving assistance apparatus 100 through audio output of the audio output unit 185 as well as visual display through the display unit 180. can

또한, 전원 공급부(190)는 프로세서(170)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
In addition, the power supply unit 190 may receive external power and internal power under the control of the processor 170 to supply power necessary for the operation of each component.

마지막으로, 차량 운전 보조장치(100)는 차량 운전 보조장치(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어하는 프로세서(170)를 포함할 수 있다. Finally, the vehicle driving assistance device 100 may include a processor 170 that controls overall operations of each unit in the vehicle driving assistance device 100 .

또한, 프로세서(170)는 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 3과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 프로세서(170)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 차량 운전 보조장치(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.In addition, the processor 170 may control at least some of the components discussed in conjunction with FIG. 3 in order to drive an application program. Furthermore, the processor 170 may combine and operate at least two or more of the components included in the vehicle driving assistance apparatus 100 to drive the application program.

이러한 프로세서(170)는 하드웨어 측면에서, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(170)(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(170)(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.In terms of hardware, the processor 170 includes application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors ( 170), controllers, micro-controllers, microprocessors 170, and other electrical units for performing functions.

그리고 이러한 프로세서(170)는 제어부의 제어를 받거나, 제어부를 통해 차량을 여러 기능을 제어할 수 있다. In addition, the processor 170 may be controlled by the controller or control various functions of the vehicle through the controller.

그리고 프로세서(170)는 상기 메모리(140)에 저장된 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 차량 운전 보조장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(170)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.Also, the processor 170 controls general operations of the vehicle driving assistance device 100 in addition to operations related to the application programs stored in the memory 140 . The processor 170 may provide or process appropriate information or functions to a user by processing signals, data, information, etc. input or output through the components described above or by running an application program stored in the memory 170.

상기 프로세서(170)는, 관성센서(20) 모듈과 GPS 모듈(10)을 이용하여 내비게이션 정보를 획득할 수 있다. The processor 170 may obtain navigation information using the inertial sensor 20 module and the GPS module 10 .

이때, GPS 위치 정확도 추정부(30)와 상태변수 추정부(40)를 포함하여, 내비게이션 정보를 직접 산출할 수 있다. In this case, the navigation information may be directly calculated by including the GPS location accuracy estimation unit 30 and the state variable estimation unit 40 .

자세한 내용은 전술한 항법 장치(1)에 대한 설명으로 대체한다.Details are replaced with the description of the navigation device 1 described above.

그리고 프로세서(170)는, 이와 같이 정확하게 측위된 내비게이션 정보를 이용하여 차선 단위의 경로 보조가 가능하며, AEB (Autonomous Emergency BrakingLDW (Lane Departure Warning) and LKA (Lane Keeping Assist), HBA (High Beam Assistance), FCW (Forward Collision Warning), ACC(adapted cruise control) 또는 AEB pedestrian (during both day and night) 등의 차량 운전 보조기능을 제공할 수 있다. In addition, the processor 170 is capable of lane-by-lane route assistance using the precisely positioned navigation information, AEB (Autonomous Emergency BrakingLDW (Lane Departure Warning) and LKA (Lane Keeping Assist), HBA (High Beam Assistance) , FCW (Forward Collision Warning), ACC (adapted cruise control), or AEB pedestrian (during both day and night), etc. may provide vehicle driving assistance functions.

또한, 프로세서(170)는 정확하게 측위된 내비게이션 정보를 이용하여 자율주행 기능을 제공할 수 있다.
In addition, the processor 170 may provide an autonomous driving function using accurately positioned navigation information.

도 6을 참조하면, 전술한 차량 운전 보조장치(100)는 차량 내에 직접 포함될 수 있다. Referring to FIG. 6 , the aforementioned vehicle driving assistance device 100 may be directly included in a vehicle.

차량(700)은 통신부(710), 입력부(720), 센싱부(760), 출력부(740), 차량 구동부(750), 메모리(730), 인터페이스부(780), 제어부(770), 전원부(790), 차량 운전 보조장치(100) 및 AVN 장치(400)를 포함할 수 있다. 여기서, 차량 운전 보조장치(100)에 포함되는 유닛과, 차량에 기재된 유닛 중 동일한 명칭을 갖는 유닛은, 차량에 포함되는 것으로 설명한다. The vehicle 700 includes a communication unit 710, an input unit 720, a sensing unit 760, an output unit 740, a vehicle driving unit 750, a memory 730, an interface unit 780, a control unit 770, and a power supply unit. 790, the vehicle driving assistance device 100, and the AVN device 400. Here, a unit included in the vehicle driving assistance apparatus 100 and a unit having the same name among units described in the vehicle will be described as being included in the vehicle.

통신부(710)는, 차량과 이동 단말기(600) 사이, 차량과 외부 서버(500) 사이 또는 차량과 타차량(510)과의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(710)는 차량을 하나 이상의 망(network)에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.The communication unit 710 may include one or more modules enabling wireless communication between the vehicle and the mobile terminal 600, between the vehicle and the external server 500, or between the vehicle and another vehicle 510. Also, the communication unit 710 may include one or more modules that connect the vehicle to one or more networks.

통신부(710)는, 방송 수신 모듈(711), 무선 인터넷 모듈(712), 근거리 통신 모듈(713), 위치 정보 모듈(714) 및 광통신 모듈(715)을 포함할 수 있다.The communication unit 710 may include a broadcast receiving module 711, a wireless Internet module 712, a short-distance communication module 713, a location information module 714, and an optical communication module 715.

방송 수신 모듈(711)은, 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 여기서, 방송은 라디오 방송 또는 TV 방송을 포함한다.The broadcast reception module 711 receives a broadcast signal or broadcast-related information from an external broadcast management server through a broadcast channel. Here, broadcasting includes radio broadcasting or TV broadcasting.

무선 인터넷 모듈(712)은, 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 차량에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(712)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.The wireless Internet module 712 refers to a module for wireless Internet access, and may be built into or external to a vehicle. The wireless Internet module 712 is configured to transmit and receive radio signals in a communication network based on wireless Internet technologies.

무선 인터넷 기술로는, 예를 들면, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(712)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다. 예를 들면, 무선 인터넷 모듈(712)은 외부 서버(500)와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 무선 인터넷 모듈(712)은 외부 서버(500)로부터 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group))정보를 수신할 수 있다.Wireless Internet technologies include, for example, WLAN (Wireless LAN), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi (Wireless Fidelity) Direct, DLNA (Digital Living Network Alliance), WiBro (Wireless Broadband), WiMAX ( World Interoperability for Microwave Access), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), HSUPA (High Speed Uplink Packet Access), LTE (Long Term Evolution), LTE-A (Long Term Evolution-Advanced), etc., and the wireless Internet module 712 transmits and receives data according to at least one wireless Internet technology within a range including Internet technologies not listed above. For example, the wireless Internet module 712 may exchange data with the external server 500 wirelessly. The wireless Internet module 712 may receive weather information and road traffic condition information (eg, Transport Protocol Expert Group (TPEG)) information from the external server 500 .

근거리 통신 모듈(713)은, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. The short-range communication module 713 is for short-range communication, and includes Bluetooth™, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, Short-range communication may be supported using at least one of near field communication (NFC), wireless-fidelity (Wi-Fi), Wi-Fi Direct, and wireless universal serial bus (USB) technologies.

이러한, 근거리 통신 모듈(713)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 근거리 통신 모듈(713)은 이동 단말기(600)와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 근거리 통신 모듈(713)은 이동 단말기(600)로부터 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group))를 수신할 수 있다. 가령, 사용자가 차량에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(600)와 차량은 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해, 서로 페어링을 수행할 수 있다.The short-range communication module 713 may perform short-range communication between the vehicle and at least one external device by forming wireless area networks. For example, the short-distance communication module 713 may exchange data with the mobile terminal 600 wirelessly. The short-range communication module 713 may receive weather information and road traffic condition information (eg, Transport Protocol Expert Group (TPEG)) from the mobile terminal 600 . For example, when a user gets into a vehicle, the user's mobile terminal 600 and the vehicle may perform pairing with each other automatically or by the user's execution of an application.

위치 정보 모듈(714)은, 차량의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈이 있다. 예를 들면, 차량은 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 차량의 위치를 획득할 수 있다. The location information module 714 is a module for obtaining the location of a vehicle, and a representative example thereof is a Global Positioning System (GPS) module. For example, if a vehicle utilizes a GPS module, the location of the vehicle may be obtained using a signal transmitted from a GPS satellite.

광통신 모듈(715)은, 광발신부 및 광수신부를 포함할 수 있다. The optical communication module 715 may include a light emitting unit and a light receiving unit.

광수신부는, 광(light)신호를 전기 신호로 전환하여, 정보를 수신할 수 있다. 광수신부는 광을 수신하기 위한 포토 다이오드(PD, Photo Diode)를 포함할 수 있다. 포토 다이오드는 빛을 전기 신호로 전환할 수 있다. 예를 들면, 광수신부는 전방 차량에 포함된 광원에서 방출되는 광을 통해, 전방 차량의 정보를 수신할 수 있다. The light receiver may receive information by converting a light signal into an electrical signal. The light receiving unit may include a photo diode (PD) for receiving light. Photodiodes can convert light into electrical signals. For example, the light receiver may receive information of the preceding vehicle through light emitted from a light source included in the preceding vehicle.

광발신부는 전기 신호를 광 신호로 전환하기 위한 발광 소자를 적어도 하나 포함할 수 있다. 여기서, 발광 소자는 LED(Light Emitting Diode)인 것이 바람직하다. 광발신부는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여, 외부에 발신한다. 예를 들면, 광 발신부는 소정 주파수에 대응하는 발광소자의 점멸을 통해, 광신호를 외부에 방출할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 복수의 발광 소자 어레이를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 차량에 구비된 램프와 일체화될 수 있다. 예를 들면, 광발신부는 전조등, 후미등, 제동등, 방향 지시등 및 차폭등 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 예를 들면, 광통신 모듈(715)은 광 통신을 통해 타차량(510)과 데이터를 교환할 수 있다.The light transmitting unit may include at least one light emitting device for converting an electrical signal into an optical signal. Here, the light emitting element is preferably an LED (Light Emitting Diode). The optical transmission unit converts an electrical signal into an optical signal and transmits it to the outside. For example, the light emitting unit may emit an optical signal to the outside through flickering of a light emitting device corresponding to a predetermined frequency. Depending on the embodiment, the light emitting unit may include a plurality of light emitting element arrays. Depending on the embodiment, the light emitting unit may be integrated with a lamp provided in a vehicle. For example, the light emitting unit may be at least one of a headlamp, a taillight, a brake light, a direction indicator light, and a vehicle sidelight. For example, the optical communication module 715 may exchange data with another vehicle 510 through optical communication.

입력부(720)는, 운전 조작 수단(721), 카메라(195), 마이크로 폰(723) 및 사용자 입력부(724)를 포함할 수 있다.The input unit 720 may include a driving control unit 721, a camera 195, a microphone 723, and a user input unit 724.

운전 조작 수단(721)은, 차량 운전을 위한 사용자 입력을 수신한다. (이하 설명 도 2참조) 운전 조작 수단(721)은 조향 입력 수단(721A), 쉬프트 입력 수단(721D), 가속 입력 수단(721C), 브레이크 입력 수단(721B)을 포함할 수 있다. The driving control unit 721 receives a user input for vehicle driving. (See FIG. 2 described below.) The driving control unit 721 may include a steering input unit 721A, a shift input unit 721D, an acceleration input unit 721C, and a brake input unit 721B.

조향 입력 수단(721A)은, 사용자로부터 차량의 진행 방향 입력을 수신한다. 조향 입력 수단(721A)은 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 수단(721A)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.The steering input unit 721A receives an input of a vehicle traveling direction from a user. The steering input unit 721A is preferably formed in a wheel shape to enable steering input by rotation. Depending on the embodiment, the steering input unit 721A may be formed as a touch screen, touch pad, or button.

쉬프트 입력 수단(721D)은, 사용자로부터 차량의 주차(P), 전진(D), 중립(N), 후진(R)의 입력을 수신한다. 쉬프트 입력 수단(721D)은 레버 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 쉬프트 입력 수단(721D)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다. The shift input unit 721D receives inputs of parking (P), forward (D), neutral (N), and reverse (R) of the vehicle from the user. The shift input unit 721D is preferably formed in a lever shape. Depending on the embodiment, the shift input unit 721D may be formed as a touch screen, touch pad, or button.

가속 입력 수단(721C)은, 사용자로부터 차량의 가속을 위한 입력을 수신한다. 브레이크 입력 수단(721B)은, 사용자로부터 차량의 감속을 위한 입력을 수신한다. 가속 입력 수단(721C) 및 브레이크 입력 수단(721B)은 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 수단(721C) 또는 브레이크 입력 수단(721B)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.The acceleration input unit 721C receives an input for vehicle acceleration from the user. The brake input unit 721B receives an input for decelerating the vehicle from the user. The acceleration input means 721C and the brake input means 721B are preferably formed in the form of pedals. Depending on the embodiment, the acceleration input unit 721C or the brake input unit 721B may be formed as a touch screen, touch pad, or button.

카메라(722)는, 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라(722)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 제어부(770)에 전달할 수 있다. 한편, 차량은 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 촬영하는 카메라(722) 및 차량 내부 영상을 촬영하는 모니터링부(725)를 포함할 수 있다.The camera 722 may include an image sensor and an image processing module. The camera 722 may process still images or moving images obtained by an image sensor (eg, CMOS or CCD). The image processing module may process a still image or video acquired through an image sensor, extract necessary information, and transmit the extracted information to the controller 770 . Meanwhile, the vehicle may include a camera 722 that captures an image in front of the vehicle or an image around the vehicle and a monitoring unit 725 that captures an image inside the vehicle.

모니터링부(725)는 탑승자에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 모니터링부(725)는 탑승자의 생체 인식을 위한 이미지를 획득할 수 있다.The monitoring unit 725 may obtain an image of the occupant. The monitoring unit 725 may obtain an image for biometric recognition of the occupant.

한편, 도 24에서는 모니터링부(725)와 카메라(722)가 입력부(720)에 포함되는 것으로 도시하였으나, 카메라(722)는 전술한 바와 같이, 차량 운전 보조장치(100)에 포함된 구성으로 설명될 수도 있다.Meanwhile, in FIG. 24, the monitoring unit 725 and the camera 722 are shown as being included in the input unit 720, but the camera 722 is described as a configuration included in the vehicle driving assistance device 100 as described above. It could be.

마이크로 폰(723)은, 외부의 음향 신호를 전기적인 데이터로 처리할 수 있다. 처리된 데이터는 차량에서 수행 중인 기능에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 마이크로폰(723)은 사용자의 음성 명령을 전기적인 데이터로 전환할 수 있다. 전환된 전기적인 데이터는 제어부(770)에 전달될 수 있다. The microphone 723 may process an external acoustic signal into electrical data. The processed data can be used in various ways depending on the function being performed in the vehicle. The microphone 723 may convert a user's voice command into electrical data. The converted electrical data may be transmitted to the controller 770 .

한편, 실시예에 따라, 카메라(722) 또는 마이크로폰(723)는 입력부(720)에 포함되는 구성요소가 아닌, 센싱부(760)에 포함되는 구성요소일 수도 있다.Meanwhile, according to embodiments, the camera 722 or the microphone 723 may be a component included in the sensing unit 760 rather than a component included in the input unit 720 .

사용자 입력부(724)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것이다. 사용자 입력부(724)를 통해, 정보가 입력되면, 제어부(770)는 입력된 정보에 대응되도록 차량의 동작을 제어할 수 있다. 사용자 입력부(724)는 터치식 입력수단 또는 기계식 입력 수단을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 사용자 입력부(724)는 스티어링 휠의 일 영역에 배치될 수 있다. 이경우, 운전자는 스티어링 휠을 잡은 상태에서, 손가락으로 사용자 입력부(724)를 조작할 수 있다.The user input unit 724 is for receiving information from a user. When information is input through the user input unit 724, the controller 770 can control the operation of the vehicle to correspond to the input information. The user input unit 724 may include a touch input unit or a mechanical input unit. Depending on the embodiment, the user input unit 724 may be disposed in one area of the steering wheel. In this case, the driver may manipulate the user input unit 724 with his/her fingers while holding the steering wheel.

센싱부(760)는, 차량의 주행 등과 관련한 신호를 센싱한다. 이를 위해, 센싱부(760)는, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 레이더, 라이더 등을 포함할 수 있다.The sensing unit 760 senses a signal related to driving of the vehicle. To this end, the sensing unit 760 includes a collision sensor, a wheel sensor, a speed sensor, an inclination sensor, a weight sensor, a heading sensor, a yaw sensor, and a gyro sensor. , position module, vehicle forward / backward sensor, battery sensor, fuel sensor, tire sensor, steering sensor by steering wheel rotation, vehicle internal temperature sensor, vehicle internal humidity sensor, ultrasonic sensor, radar, lidar, etc. can

이에 의해, 센싱부(760)는, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.Accordingly, the sensing unit 760 provides vehicle collision information, vehicle direction information, vehicle location information (GPS information), vehicle angle information, vehicle speed information, vehicle acceleration information, vehicle tilt information, vehicle forward/backward information, and battery information. , Fuel information, tire information, vehicle lamp information, vehicle internal temperature information, vehicle internal humidity information, and sensing signals for a steering wheel rotation angle may be obtained.

한편, 센싱부(760)는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the sensing unit 760 includes, in addition, an accelerator pedal sensor, a pressure sensor, an engine speed sensor, an air flow sensor (AFS), an intake temperature sensor (ATS), a water temperature sensor (WTS), and a throttle. A position sensor (TPS), a TDC sensor, a crank angle sensor (CAS), and the like may be further included.

센싱부(760)는 생체 인식 정보 감지부를 포함할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 탑승자의 생체 인식 정보를 감지하여 획득한다. 생체 인식 정보는 지문 인식(Fingerprint) 정보, 홍채 인식(Iris-scan) 정보, 망막 인식(Retina-scan) 정보, 손모양(Hand geo-metry) 정보, 안면 인식(Facial recognition) 정보, 음성 인식(Voice recognition) 정보를 포함할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 탑승자의 생체 인식 정보를 센싱하는 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 모니터링부(725) 및 마이크로 폰(723)이 센서로 동작할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 모니터링부(725)를 통해, 손모양 정보, 안면 인식 정보를 획득할 수 있다. The sensing unit 760 may include a biometric information sensing unit. The biometric information detection unit detects and obtains the biometric information of the occupant. Biometric information includes fingerprint recognition information, iris-scan information, retina-scan information, hand geo-metry information, facial recognition information, voice recognition ( Voice recognition) information may be included. The biometric information detection unit may include a sensor that senses the biometric information of the occupant. Here, the monitoring unit 725 and the microphone 723 may operate as sensors. The biometric information sensor may obtain hand shape information and face recognition information through the monitoring unit 725 .

출력부(740)는, 제어부(770)에서 처리된 정보를 출력하기 위한 것으로, 디스플레이부(741), 음향 출력부(742) 및 햅틱 출력부(743)를 포함할 수 있다.The output unit 740 is for outputting information processed by the controller 770, and may include a display unit 741, a sound output unit 742, and a haptic output unit 743.

디스플레이부(741)는 제어부(770)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이부(741)는 차량 관련 정보를 표시할 수 있다. 여기서, 차량 관련 정보는, 차량에 대한 직접적인 제어를 위한 차량 제어 정보, 또는 차량 운전자에게 운전 가이드를 위한 차량 운전 보조 정보를 포함할 수 있다. 또한, 차량 관련 정보는, 현재 차량의 상태를 알려주는 차량 상태 정보 또는 차량의 운행과 관련되는 차량 운행 정보를 포함할 수 있다.The display unit 741 may display information processed by the controller 770. For example, the display unit 741 may display vehicle-related information. Here, the vehicle-related information may include vehicle control information for direct control of the vehicle or vehicle driving assistance information for driving guidance to the vehicle driver. In addition, the vehicle-related information may include vehicle state information indicating a current state of the vehicle or vehicle driving information related to driving of the vehicle.

디스플레이부(741)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The display unit 741 includes a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display. display), a 3D display, and an e-ink display.

디스플레이부(741)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 차량와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(724)로써 기능함과 동시에, 차량와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이부(741)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(741)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(741)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(770)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.The display unit 741 may implement a touch screen by forming a mutual layer structure or integrally with the touch sensor. Such a touch screen may function as a user input unit 724 providing an input interface between the vehicle and the user and provide an output interface between the vehicle and the user. In this case, the display unit 741 may include a touch sensor that senses a touch on the display unit 741 so that a control command can be received by a touch method. Using this, when a touch is made to the display unit 741, the touch sensor can sense the touch, and the controller 770 can generate a control command corresponding to the touch based on this. Contents input by the touch method may be letters or numbers, or menu items that can be instructed or designated in various modes.

한편, 디스플레이부(741)는 운전자가 운전을 함과 동시에 차량 상태 정보 또는 차량 운행 정보를 확인할 수 있도록 클러스터(cluster)를 포함할 수 있다. 클러스터는 대시보드 위에 위치할 수 있다. 이경우, 운전자는, 시선을 차량 전방에 유지한채로 클러스터에 표시되는 정보를 확인할 수 있다.Meanwhile, the display unit 741 may include a cluster so that the driver can check vehicle condition information or vehicle driving information while driving. Clusters can be located above the dashboard. In this case, the driver can check the information displayed on the cluster while keeping his/her gaze in front of the vehicle.

한편, 실시예에 따라, 디스플레이부(741)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(741)가 HUD로 구현되는 경우, 윈드 쉴드에 구비되는 투명 디스플레이를 통해 정보를 출력할 수 있다. 또는, 디스플레이부(741)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.Meanwhile, according to embodiments, the display unit 741 may be implemented as a Head Up Display (HUD). When the display unit 741 is implemented as a HUD, information may be output through a transparent display provided on the windshield. Alternatively, the display unit 741 may include a projection module to output information through an image projected on the windshield.

음향 출력부(742)는 제어부(770)로부터의 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(742)는 스피커 등을 구비할 수 있다. 음향 출력부(742)는, 사용자 입력부(724) 동작에 대응하는, 사운드를 출력하는 것도 가능하다.The audio output unit 742 converts the electrical signal from the control unit 770 into an audio signal and outputs it. To this end, the sound output unit 742 may include a speaker or the like. The sound output unit 742 may also output sound corresponding to the operation of the user input unit 724 .

햅틱 출력부(743)는 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(743)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.The haptic output unit 743 generates a tactile output. For example, the haptic output unit 743 may vibrate a steering wheel, a seat belt, and a seat so that the user can recognize the output.

차량 구동부(750)는, 차량 각종 장치의 동작을 제어할 수 있다. 차량 구동부(750)는 동력원 구동부(751), 조향 구동부(752), 브레이크 구동부(753), 램프 구동부(754), 공조 구동부(755), 윈도우 구동부(756), 에어백 구동부(757), 썬루프 구동부(758) 및 서스펜션 구동부(759)를 포함할 수 있다.The vehicle driving unit 750 may control the operation of various vehicle devices. The vehicle driving unit 750 includes a power source driving unit 751, a steering driving unit 752, a brake driving unit 753, a lamp driving unit 754, an air conditioning driving unit 755, a window driving unit 756, an airbag driving unit 757, a sunroof A driving unit 758 and a suspension driving unit 759 may be included.

동력원 구동부(751)는, 차량 내의 동력원에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. The power source driver 751 may perform electronic control of the power source in the vehicle.

예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진(미도시)이 동력원인 경우, 동력원 구동부(751)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(751)가 엔진인 경우, 제어부(770)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 제한하여 차량의 속도를 제한할 수 있다.For example, when a fossil fuel-based engine (not shown) is the power source, the power source driver 751 may perform electronic control of the engine. This makes it possible to control the output torque of the engine and the like. When the power source driving unit 751 is an engine, the speed of the vehicle may be limited by limiting engine output torque under the control of the control unit 770 .

다른 예로, 전기 기반의 모터(미도시)가 동력원인 경우, 동력원 구동부(751)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 모터의 회전 속도, 토크 등을 제어할 수 있다.As another example, when an electric motor (not shown) is a power source, the power source driver 751 may control the motor. This makes it possible to control the rotational speed and torque of the motor.

조향 구동부(752)는, 차량 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.The steering driver 752 may perform electronic control of a steering apparatus in the vehicle. This makes it possible to change the traveling direction of the vehicle.

브레이크 구동부(753)는, 차량 내의 브레이크 장치(brake apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량의 속도를 줄일 수 있다. 다른 예로, 좌측 바퀴와 우측 바퀴에 각각 배치되는 브레이크의 동작을 달리하여, 차량의 진행 방향을 좌측, 또는 우측으로 조정할 수 있다.The brake driver 753 may perform electronic control of a brake apparatus (not shown) in the vehicle. For example, the speed of the vehicle may be reduced by controlling the operation of the brakes disposed on the wheels. As another example, the driving direction of the vehicle may be adjusted to the left or right by differentiating the operation of the brakes respectively disposed on the left and right wheels.

램프 구동부(754)는, 차량 내, 외부에 배치되는 램프의 턴 온/턴 오프를 제어할 수 있다. 또한, 램프의 빛의 세기, 방향 등을 제어할 수 있다. 예를 들면, 방향 지시 램프, 브레이크 램프 등의 대한 제어를 수행할 수 있다.The lamp driving unit 754 may control turning on/off of lamps disposed inside or outside the vehicle. In addition, the intensity and direction of the light of the lamp can be controlled. For example, control of direction indicator lamps and brake lamps may be performed.

공조 구동부(755)는, 차량 내의 공조 장치(air cinditioner)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다. The air conditioning driving unit 755 may perform electronic control of an air cinditioner (not shown) in the vehicle. For example, when the temperature inside the vehicle is high, the air conditioner may be operated to supply cool air to the inside of the vehicle.

윈도우 구동부(756)는, 차량 내의 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량의 측면의 좌,우 윈도우들에 대한 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다. The window driver 756 may perform electronic control of a window apparatus in the vehicle. For example, it is possible to control the opening or closing of left and right windows on the side of the vehicle.

에어백 구동부(757)는, 차량 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 위험시, 에어백이 터지도록 제어할 수 있다.The airbag driving unit 757 may perform electronic control of an airbag apparatus in the vehicle. For example, in case of danger, the airbag can be controlled to explode.

썬루프 구동부(758)는, 차량 내의 썬루프 장치(sunroof apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 썬루프의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.The sunroof driver 758 may perform electronic control of a sunroof apparatus (not shown) in the vehicle. For example, the opening or closing of the sunroof can be controlled.

서스펜션 구동부(759)는, 차량 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다.The suspension driving unit 759 may perform electronic control of a suspension apparatus (not shown) in the vehicle. For example, when there is a curve on the road surface, the vibration of the vehicle may be reduced by controlling the suspension device.

메모리(730)는, 제어부(770)와 전기적으로 연결된다. 메모리(770)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(790)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(730)는 제어부(770)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.The memory 730 is electrically connected to the controller 770. The memory 770 may store basic data for the unit, control data for controlling the operation of the unit, and input/output data. In terms of hardware, the memory 790 may be various storage devices such as ROM, RAM, EPROM, flash drive, hard drive, and the like. The memory 730 may store various data for overall operation of the vehicle, such as a program for processing or control of the control unit 770 .

인터페이스부(780)는, 차량에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(780)는 이동 단말기(600)와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기(600)와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(780)는 이동 단말기(600)와 데이터를 교환할 수 있다.The interface unit 780 may serve as a passage for various types of external devices connected to the vehicle. For example, the interface unit 780 may have a port connectable to the mobile terminal 600 and connect to the mobile terminal 600 through the port. In this case, the interface unit 780 may exchange data with the mobile terminal 600 .

한편, 인터페이스부(780)는 연결된 이동 단말기(600)에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기(600)가 인터페이스부(780)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(770)의 제어에 따라, 인터페이스부(780)는 전원부(790)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기(600)에 제공한다.Meanwhile, the interface unit 780 may serve as a passage through which electrical energy is supplied to the connected mobile terminal 600 . When the mobile terminal 600 is electrically connected to the interface unit 780, the interface unit 780 provides electrical energy supplied from the power supply unit 790 to the mobile terminal 600 under the control of the controller 770. do.

제어부(770)는, 차량 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(770)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다.The controller 770 may control the overall operation of each unit in the vehicle. The controller 770 may be referred to as an Electronic Control Unit (ECU).

이러한 제어부(770)은 차량 운전 보조장치(100)의 실행 신호 전달에 따라서, 전달된 신호에 대응되는 기능을 실행할 수 있다. The control unit 770 may execute a function corresponding to the transmitted signal according to transmission of an execution signal from the vehicle driving assistance device 100 .

제어부(770)는, 하드웨어적으로, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.The controller 770, in terms of hardware, includes application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors ( It may be implemented using at least one of processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and electrical units for performing other functions.

제어부(770)는 전술한 프로세서(170)의 역할을 위임할 수 있다. 즉, 차량 운전 보조장치(100)의 프로세서(170)는 차량의 제어부(770)에 직접 셋팅될 수 있다. 이러한 실시예에서는 차량 운전 보조장치(100)는 차량의 일부 구성들을 합하여 지칭하는 것으로 이해할 수 있다. The control unit 770 may delegate the role of the processor 170 described above. That is, the processor 170 of the vehicle driving assistance apparatus 100 may be directly set in the control unit 770 of the vehicle. In this embodiment, the vehicle driving assistance apparatus 100 may be understood to refer to a combination of some components of a vehicle.

또는, 제어부(770)는 프로세서(170)에서 요청하는 정보를 전송해주도록 구성들을 제어할 수도 있다. Alternatively, the controller 770 may control components to transmit information requested by the processor 170 .

전원부(790)는, 제어부(770)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원부(770)는, 차량 내부의 배터리(미도시) 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.The power supply unit 790 may supply power required for operation of each component under the control of the control unit 770 . In particular, the power supply unit 770 may receive power from a battery (not shown) inside the vehicle.

AVN(Audio Video Navigation) 장치(400)는 제어부(770)와 데이터를 교환할 수 있다. 제어부(770)는 AVN 장치(400) 또는 별도의 내비게이션 장치(미도시)로부터 내비게이션 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 여기서, 내비게이션 정보는 설정된 목적지 정보, 상기 목적지에 따른 경로 정보, 차량 주행과 관련한, 맵(map) 정보 또는 차량 위치 정보를 포함할 수 있다.
The AVN (Audio Video Navigation) device 400 may exchange data with the controller 770 . The controller 770 may receive navigation information from the AVN device 400 or a separate navigation device (not shown). Here, the navigation information may include set destination information, route information according to the destination, map information related to vehicle driving, or vehicle location information.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The features, structures, effects, etc. described in the foregoing embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art in the field to which the embodiments belong. Therefore, contents related to these combinations and variations should be construed as being included in the scope of the present invention.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
In addition, although the embodiments have been described above, these are merely examples and do not limit the present invention, and those of ordinary skill in the field to which the present invention belongs can exemplify the above to the extent that does not deviate from the essential characteristics of the present embodiment. It will be seen that various variations and applications that have not been made are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. And differences related to these variations and applications should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.

Claims (7)

GPS 측정 위치, 위성과의 의사거리 측정치 및 위성의 위치를 포함하는 차량의 GPS 정보를 수신하는 GPS 모듈;
상기 차량의 가속도와 각속도를 포함하는 관성 정보를 측정하는 관성 센서; 및
상기 GPS 정보에 기초하여 상기 GPS 측정 위치의 오차 수준을 산출하고, 상기 산출된 오차 수준으로부터 상기 GPS 측정 위치의 정확도를 추정하는 GPS 위치 정확도 추정부와,
상기 GPS 정보, 상기 GPS 측정 위치의 정확도 및 상기 관성 정보를 기초로 상태변수를 업데이트 하는 상태 변수 추정부를 포함하는 내비게이션 프로세서를 포함하고,
상기 GPS 위치 정확도 추정부는,
상기 위성의 위치를 기초로 상기 위성과의 의사거리를 추정하고,
상기 추정된 위성과의 의사거리와 상기 위성과의 의사거리 측정치를 비교하여 상기 GPS 측정 위치의 오차 수준을 산출하고,
상기 내비게이션 프로세서는,
상기 산출한 GPS 측정 위치의 오차 수준을 상기 상태 변수 추정부에서 GPS 측정 위치 오차의 표준편차 값으로 적용하도록 제어하고,
상기 업데이트된 상태변수를 통해 상기 차량의 위치, 속도 및 이동방향을 획득하는
항법 장치.
a GPS module for receiving vehicle GPS information including a GPS measurement location, a pseudorange measurement value with a satellite, and a location of the satellite;
an inertial sensor for measuring inertial information including acceleration and angular velocity of the vehicle; and
a GPS positioning accuracy estimator for calculating an error level of the GPS measurement position based on the GPS information and estimating an accuracy of the GPS measurement position from the calculated error level;
A navigation processor including a state variable estimator updating state variables based on the GPS information, the accuracy of the GPS measurement position, and the inertia information;
The GPS location accuracy estimation unit,
Estimating a pseudorange with the satellite based on the position of the satellite;
Calculating an error level of the GPS measurement position by comparing the estimated pseudorange with the satellite and a measured pseudorange with the satellite;
The navigation processor,
controlling the calculated error level of the GPS measurement position to be applied as a standard deviation value of the GPS measurement position error in the state variable estimation unit;
Obtaining the position, speed and direction of movement of the vehicle through the updated state variable
navigation device.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 상태변수 추정부는,
확장형 칼만필터를 이용하여 상기 GPS 정보, 상기 GPS 측정 위치의 정확도 및 상기 관성 정보를 기초로 상태변수를 업데이트하는
항법 장치.
According to claim 1,
The state variable estimation unit,
Updating a state variable based on the GPS information, the accuracy of the GPS measurement position, and the inertia information using an extended Kalman filter
navigation device.
제 3 항에 있어서,
상기 확장형 칼만필터는,
상기 GPS 정보 및 상기 추정된 GPS 위치 정확도를 이용하여 상기 상태변수의 오차 량을 추정하고, 상기 오차 량을 상기 상태변수에서 보상함으로써 상기 상태변수를 추정하는
항법 장치.
According to claim 3,
The extended Kalman filter,
Estimating the state variable by estimating an error amount of the state variable using the GPS information and the estimated GPS location accuracy and compensating for the error amount with the state variable
navigation device.
제 1 항에 있어서,
상기 상태변수는,
상기 차량의 위도, 경도, 북쪽 방향 속도, 동쪽 방향 속도, 차량 헤딩 각, 가속도계 x 방향 바이어스오차, 가속도계 y 방향 바이어스 오차 및 자이로 z 방향 바이어스 오차를 포함하는
항법 장치.
According to claim 1,
The state variable is
Including the vehicle's latitude, longitude, northward speed, eastward speed, vehicle heading angle, accelerometer x-direction bias error, accelerometer y-direction bias error, and gyro z-direction bias error
navigation device.
GPS 정보를 획득하는 GPS 모듈;
차량의 가속도와 각속도를 포함하는 관성 정보를 획득하는 관성 센서; 및
상기 GPS 정보와 관성 정보를 기초로 산출된 상기 차량의 내비게이션 정보를 획득하는 내비게이션 프로세서를 포함하고,
상기 내비게이션 프로세서는,
상기 GPS 정보에서 다중경로 오차를 산출하고, 상기 다중경로 오차를 GPS 측정 위치의 정확도로 환산하는 GPS 위치 정확도 추정부와,
상기 GPS 정보와 상기 관성 정보를 기초로 상태변수를 업데이트 하며, 상태변수 업데이트 과정에서 상기 GPS 측정 위치 정확도를 기초로 상태변수의 오차를 추정하고 상기 오차를 반영하여 상기 상태 변수를 업데이트 하는 상태변수 추정부를 포함하되,
상기 GPS 위치 정확도 추정부는 상기 GPS 정보 중 위성의 위치에 기초하여 상기 위성과의 의사거리를 추정하고, 상기 추정된 위성과의 의사거리와 상기 GPS 정보 중 상기 위성과의 의사거리 측정치를 비교하여 상기 GPS 정보 중 GPS 측정 위치의 다중경로 오차를 산출하고,
상기 상태변수 추정부는 상기 산출한 GPS 측정 위치의 다중경로 오차를 GPS 측정 위치 다중경로 오차의 표준편차 값으로 적용하는
항법 장치.
a GPS module that acquires GPS information;
an inertial sensor for obtaining inertial information including vehicle acceleration and angular velocity; and
A navigation processor configured to obtain navigation information of the vehicle calculated based on the GPS information and inertial information;
The navigation processor,
a GPS positioning accuracy estimator that calculates a multipath error from the GPS information and converts the multipath error into an accuracy of a GPS measurement location;
State variable estimation that updates state variables based on the GPS information and the inertia information, estimates an error of the state variable based on the GPS measurement location accuracy in the state variable update process, and updates the state variable by reflecting the error. including wealth,
The GPS position accuracy estimator estimates a pseudorange with the satellite based on the position of the satellite in the GPS information, compares the estimated pseudorange with the satellite and a pseudorange measurement with the satellite in the GPS information, Calculate the multipath error of the GPS measurement position among GPS information,
The state variable estimator applies the calculated multipath error of the GPS measurement location as a standard deviation value of the multipath error of the GPS measurement location
navigation device.
제 1 항에 기재된 항법 장치를 포함하고, 차량 운전 보조기능을 제공하는 차량 운전 보조장치. A vehicle driving assistance device comprising the navigation device according to claim 1 and providing a vehicle driving assistance function.
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