KR101565485B1 - 위치 오차 보정 장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR101565485B1
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권영민
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Abstract

본 발명은 IMU(Inertial Measurement Unit, 관성 측정 기기) 및 GPS 각각으로부터, 제N 지점에서의 제N IMU 위치 좌표 및 제N GPS 위치 좌표를 획득하는 획득부, 기설정된 초기 설정 위치 좌표에서 제1 IMU 위치 좌표까지 이동함에 따른 제1 벡터값을 산출하는 산출부, 및 제1 GPS 위치 좌표에 상기 제1 벡터값을 연산하여 구해지는 제1 GPS 초기 위치 좌표를 이용하여 상기 GPS의 오차를 보정하는 보정부를 포함하는 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.

Description

위치 오차 보정 장치 및 그 방법{Device for correcting the position error and method thereof}
본 발명은 위치 오차 보정 장치에 관한 것으로, 특히 GPS의 위치 오차를 보정하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 이동체(차량, 사물, 사람 및 동물 등)의 위치 정보를 확인하기 위해서는 위성 항법 시스템(Global Position System: 이하 'GPS 시스템')를 이용한다. GPS 시스템은 네 개 또는 그 이상의 궤도 위성들로부터 수신되는 위치 정보를 통해 이동체의 위치 좌표를 확인할 수 있다.
종래의 GPS 시스템은 크게 위성으로부터 이동체의 위치 정보를 수신하는 GPS 안테나와, GPS 안테나를 통해 수신된 이동체의 위치 정보를 통하여 이동중인 이동체의 위치 좌표를 산출하는 GPS 수신기로 구성된다. 나아가, 종래의 GPS 시스템은 GPS 수신기에서 산출된 위치 좌표가 지도상에 표시되도록 맵 매칭을 수행하고, 이를 외부로 디스플레이하여, 이동체의 이동 궤적을 확인할 수도 있다.
그러나, 종래의 GPS 시스템은 이동체가 터널이나 신호의 간섭이 심한 고층 건물의 밀집 지역에 위치한 경우와 같은 주변 환경, 또는 날씨, 온도 등과 같은 기후의 영향에 의해, 위성으로부터 차량의 정확한 위치 정보를 수신하기 어렵다. 설령 위치 정보가 수신되었다 할지라도 큰 오차 값을 갖는 위치 정보를 수신하므로, GPS 시스템의 본연의 기능을 제대로 수행하지 못하는 경우가 빈번하다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 다음과 같은 GPS 시스템의 오차 보정 방법들이 이용될 수 있다.
일 예로서, GPS 신호가 기 설정된 기준값의 조건을 만족하지 못할 경우, 방향센서 및 가속도센서에 의해 감지된 신호만을 이용하여 위치를 측위하여, GPS 시스템의 오차를 보정할 수 있는 방법이 있다. 이 방법은 수신된 GPS 신호의 포지션 결정, 픽스 모드, 신호 세기, 인공위성 배열, 이동속도에 대한 정보 중 하나라도 기 설정된 기준값의 조건을 만족하지 못할 경우에 오차보정모드가 선택되며, 오차보정모드가 선택되면 방향센서 및 가속도센서로부터 전달되는 신호만을 이용하여 현재위치를 측위한다.
그러나, 이 방법은 GPS 신호에만 의존하다가 GPS 신호가 어느 조건에 만족하지 않을 때에만 방향센서 및 가속도센서의 신호만을 이용하여 위치를 측위함으로써, GPS 신호를 수신하지 못하는 지역에서는 유용할지 모르나, GPS와 다른 센서들의 장점들을 제대로 융합하지 못하는 문제점이 있다.
다른 예로서, GPS를 이용하여 위치를 측정할 때 오차 감소를 위한 정확도 향상하는 방법이 있다. 이 방법은 GPS 모듈로 일정시간 동안 복수 개의 위치 정보를 취득하여 알고리즘 연산부로 오차를 보정하되, 이때 알고리즘 연산부에서는 복수의 위치 정보의 평균값(무게중심값)과 각각의 편차, 분산, 표준편차를 구하고, 표준편차 값이 편차 값보다 큰 위치 정보를 선택하여 선택된 위치 정보들의 평균값을 계산하여 위치 정보를 보정한다.
그러나, 이 방법은 편차, 분산, 표준편차 등의 계산량이 많으며 위치가 이동될 때마다 같은 과정을 되풀이해야 한다는 문제점이 있다.
또 다른 예로서, GPS의 오차 특성을 이용하여 측정 대상에 대한 정밀한 위치를 측정하는 방법이 있다. 이 방법은 고정대상에 대해 복수 개의 위치 정보를 취득하여 평균, 표준편차 등을 계산하고, 표준편차가 설정된 값보다 큰 경우 측정값을 삭제함으로써 표준편차를 설정된 값 이하로 낮춘다. 이후, GPS 수신기를 통해 실측 대상에 대한 위치 측정이 되면, 최종적으로 선택된 유효한 측정값들로부터 산출된 오차 발생 위치값과 실제 위치값이 매핑되어 저장된 위치 매핑 정보 데이터베이스에 저장된 값을 참조하여 정확한 위치값을 산출한다.
그러나, 이 방법은 계산량이 많으며 데이터베이스를 생성하기 위한 많은 사전 실험이 필요하다는 문제점이 있다.
본 발명은 복잡한 계산 없이 실시간으로 GPS 위치 오차를 보정할 수 있도록 하는 기술적 방안을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 장치는 IMU(Inertial Measurement Unit, 관성 측정 기기) 및 GPS 각각으로부터, 제N(N은 1 이상의 자연수) 지점에서의 제N IMU 위치 좌표 및 제N GPS 위치 좌표를 획득하는 획득부, 기설정된 초기 설정 위치 좌표에서 제1 IMU 위치 좌표까지 이동함에 따른 제1 벡터값을 산출하는 산출부, 및 제1 GPS 위치 좌표에 상기 제1 벡터값을 연산하여 구해지는 제1 GPS 초기 위치 좌표를 이용하여 상기 GPS의 오차를 보정하는 보정부를 포함한다.
일 예로서, 상기 보정부는 상기 제1 GPS 위치 좌표에 상기 제1 벡터값을 감산하여 상기 제1 GPS 초기 위치 좌표를 구하고, 구해진 상기 제1 GPS 초기 위치 좌표와 상기 초기 설정 위치 좌표를 고려하여 상기 GPS의 오차를 보정한다.
또한, 상기 산출부는 순차적으로 제N-2 IMU 위치 좌표에서 상기 제N-1 IMU 위치 좌표까지 이동함에 따른 제N-1 벡터값을 산출하고, 제N-1 IMU 위치 좌표에서 상기 제N IMU 위치 좌표까지 이동함에 따른 제N 벡터값을 산출하며, 상기 보정부는 상기 제1 GPS 위치 좌표 내지 상기 제N GPS 위치 좌표에 상기 제1 벡터값 내지 상기 제N 벡터값을 연산하여 상기 GPS의 오차를 보정한다.
다른 예로서, 상기 보정부는 제N-1 GPS 위치 좌표에 상기 제1 벡터값 내지 제N-1 벡터값을 역순으로 감산하여 제N-1 GPS 초기 위치 좌표를 구하고, 상기 제N GPS 위치 좌표에 상기 제1 벡터값 내지 상기 제N 벡터값을 역순으로 감산하여 제N GPS 초기 위치 좌표를 구하며, 구해진 상기 제1 GPS 초기 위치 좌표 내지 상기 제N GPS 초기 위치 좌표를 고려하여 상기 GPS의 오차를 보정한다. 이때, 상기 보정부는 상기 제1 GPS 초기 위치 좌표 내지 상기 제N GPS 초기 위치 좌표의 분포 범위의 중심 지점을 나타내는 평균 위치 좌표를 검출하며, 검출된 상기 평균 위치 좌표를 이용하여 상기 GPS의 오차를 보정하되, 상기 평균 위치 좌표를 상기 초기 설정 위치 좌표로 이동시켜 상기 GPS의 오차를 보정한다.
한편, 전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상에 따른 두 개의 위치 측정기를 이용한 위치 오차 보정 장치는 제1 위치 측정기로부터 소정 시간 동안 다수의 제1 위치 정보를 수신하는 수신부, 수신된 상기 다수의 제1 위치 정보에 포함된 좌표값들을 이용하여 상기 다수의 제1 위치 정보의 분포 범위를 확인하고, 상기 분포 범위의 중심을 나타내는 중심 위치 정보를 추출하는 추출부, 및 추출된 상기 중심 위치 정보의 좌표와 기설정된 기준 위치 좌표 간의 이동 벡터값을 이용하여 제2 위치 측정기의 위치 오차가 보정되도록 제어하는 제어부를 포함한다.
일 예로서, 상기 수신부는 상기 제2 위치 측정기로부터 제2 위치 정보를 수신하며, 상기 제어부는 상기 중심 위치 정보의 좌표를 기설정된 기준 위치 좌표로 이동시키기 위한 상기 이동 벡터값만큼 상기 제2 위치 정보의 좌표를 이동시켜, 상기 제2 위치 측정기의 위치 오차가 보정되도록 제어한다.
다른 예로서, 상기 수신부는 상기 제2 위치 측정기로부터 다수의 제2 위치 정보를 수신하며, 상기 제어부는 상기 다수의 제2 위치 정보의 분포 범위의 중심을 나타내는 중심 좌표를 상기 이동 벡터값만큼 이동시켜, 상기 제2 위치 측정기의 위치 오차가 보정되도록 제어한다.
여기서, 상기 제1 위치 측정기는 상기 기준 위치 좌표에 위치한 고정형 GPS 수신기이며, 상기 제2 위치 측정기는 이동체와 함께 이동하는 이동형 GPS 수신기이다.
다른 한편, 전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양상에 따른 위치 오차 보정 장치에 의한 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 방법은 IMU 및 GPS 각각으로부터, 제N 지점에서의 제N IMU 위치 좌표 및 제N GPS 위치 좌표를 획득하는 단계, 기설정된 초기 위치 좌표에서 제1 IMU 위치 좌표까지 이동함에 따른 제1 벡터값을 산출하며, 이와 동일하게 제N-1 IMU 위치 좌표에서 상기 제N IMU 위치 좌표까지 이동함에 따른 제N 벡터값을 산출하는 단계, 및 상기 제1 벡터값 내지 상기 제N 벡터값과, 제1 GPS 위치 좌표 내지 상기 제N GPS 위치 좌표를 이용하여 상기 GPS의 오차를 보정하는 단계를 포함한다.
일 예로서, 상기 보정하는 단계는 상기 제1 GPS 위치 좌표에 상기 제1 벡터값을 감산하여 제1 GPS 초기 위치 좌표를 구하고, 상기 제N GPS 위치 좌표에 상기 제1 벡터값 내지 상기 제N 벡터값을 역순으로 감산하여 제N GPS 초기 위치 좌표를 구하는 단계 및 구해진 상기 제1 GPS 초기 위치 좌표 내지 상기 제N GPS 초기 위치 좌표를 고려하여 상기 GPS의 오차를 보정하는 단계를 포함한다.
다른 예로서, 상기 보정하는 단계는 상기 제1 GPS 초기 위치 좌표 내지 상기 제N GPS 초기 위치 좌표의 분포 범위의 중심 지점을 나타내는 평균 위치 좌표를 검출하며, 검출된 상기 평균 위치 좌표를 상기 초기 설정 위치 좌표로 이동시켜 상기 GPS의 오차를 보정하는 단계를 포함한다.
또 다른 한편, 전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양상에 따른 위치 오차 보정 장치에 의한 두 개의 위치 측정기를 이용한 위치 오차 보정 방법은 제1 위치 측정기로부터 소정 시간 동안 다수의 제1 위치 정보를 수신하는 단계, 수신된 상기 다수의 위치 정보의 좌표값들을 이용하여 상기 다수의 위치 정보의 분포 범위를 확인하며, 확인된 상기 분포 범위의 중심을 나타내는 중심 위치 정보를 추출하는 단계, 및 추출된 상기 중심 위치 정보의 좌표와 기설정된 기준 위치 좌표 간의 이동 벡터값을 이용하여 제2 위치 측정기의 위치 오차가 보정되도록 제어하는 단계를 포함한다.
일 예로서, 두 개의 위치 측정기를 이용한 위치 오차 보정 방법은 상기 제2 위치 측정기로부터 제2 위치 정보를 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 제어하는 단계는 상기 중심 위치 정보의 좌표를 기설정된 기준 위치 좌표로 이동시키기 위한 이동 벡터값만큼 상기 제2 위치 정보의 좌표를 이동시켜, 상기 제2 위치 측정기의 위치 오차가 보정되도록 제어하는 단계를 포함한다.
다른 예로서, 두 개의 위치 측정기를 이용한 위치 오차 보정 방법은 상기 제2 위치 측정기로부터 다수의 제2 위치 정보를 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 제어하는 단계는 상기 다수의 제2 위치 정보의 분포 범위의 중심을 나타내는 중심 좌표를 상기 이동 벡터값만큼 이동시켜, 상기 제2 위치 측정기의 위치 오차가 보정되도록 제어하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제1 위치 측정기는 상기 기준 위치 좌표에 위치한 고정형 GPS 수신기이며, 상기 제2 위치 측정기는 이동체와 함께 이동하는 이동형 GPS 수신기이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, GPS 보다 초기의 일정 시간 동안 오차율이 낮은 IMU을 이용하여 GPS의 오차를 보정함으로써, IMU와 GPS의 각각의 장점을 융합하여 종래의 GPS 오차 보정 기술보다 상대적으로 적은 계산량을 가지며, 반복된 과정 없이 초기에 GPS 오차를 보정한 후, 이동체의 이동에 따른 GPS 수신기가 이동중인 경우에도 오차를 보정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 별도의 고정형 GPS 수신기를 이용하여 이동체에 장착된 GPS 수신기의 오차를 보정함으로써, 주변 환경에 의한 GPS 수신기의 오차를 복잡한 계산 없이 실시간으로 보정하여 이동체의 위치를 정밀하게 파악할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용 가능한 시스템을 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 장치 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정을 설명하기 위한 제1 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정을 설명하기 위한 제2 예시도.
도 5는 일 실시예에 따른 두 개의 위치 측정기를 이용한 위치 오차 보정 장치 블록도.
도 6은 본 발명에 따른 두 개의 위치 측정기를 이용한 위치 오차 보정을 설명하기 위한 예시도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 오차 보정 장치에 의한 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 방법 흐름도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 오차 보정 장치에 의한 두 개의 위치 측정기를 이용한 위치 오차 보정 방법 흐름도.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
본 발명을 설명하기 전, 본 발명에서의 위치(위치 좌표 또는 위치 정보)는 불규칙적으로 이동하는 이동체(차량, 사물, 사람 및 동물 등)의 위치를 나타내는 것이다. 본 발명인 위치 오차 보정 장치는 이동체가 소지하거나 이동체에 장착되어 이동체의 위치를 주기적으로 감지하는 위치 감지 장치에 적용될 수 있다. 바람직하게, 본 발명인 위치 오차 보정 장치는 위치 감지 장치에 구현되어 이동체의 위치 좌표 또는 위치 정보를 수신하는 GPS 수신기의 오차를 보정하기 위한 것이다. 즉, 위치 오차 보정 장치의 결과는 위치 감지 장치에 적용되어 이동체의 위치를 정밀하게 파악(감지)하는데 이용된다.
예컨대, 본 발명은 가축이나 애완동물의 행동범위를 제한하기 위한 이동체의 행동반경 제어 시스템(전자울타리 시스템)에 적용되는 위치 감지 장치에 적용된다. 전자울타리 시스템이란, 도 1에 예시된 도면 및 그 구성 요소의 블록에서 보는 바와 같이, 애완동물, 사냥견 또는 사람을 포함하는 움직이는 대상물을 정해진 영역 안에서 활동하도록 영역을 한정하고, 그 영역을 이탈하면 지정된 통신규약에 부합하는 제어신호를 출력 또는 송출하여 그 위치를 감시하고 추적하는 시스템을 의미한다. 이러한 시스템에서 이동체의 위치 좌표 또는 위치 정보를 수신하기 위해서는 GPS가 이용된다. 그러나, 일반적으로 GPS는 그 오차 범위가 약 10 ~ 20m 정도로 넓어, 이동체의 위치를 정확하게 감지하기에는 곤란하다.
이를 위해, 본 발명인 위치 오차 보정 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 이동체의 위치를 주기적으로 감지하는 위치 감지 장치에 구현되거나, 위치 감지 장치와는 별도의 모듈로 구성되어, 위치 오차 보정 장치의 결과 정보가 위치 감지 장치에 전달되어 이동체의 위치를 정확하게 파악하는데 이용된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 장치 블록도이다. 도시된 바와 같이, 위치 오차 보정 장치(10)는 획득부(210), 산출부(220) 및 보정부(230)를 포함한다.
획득부(210)는 IMU(21)와 GPS(22)으로부터 이동체의 위치 좌표를 획득한다. 여기서, IMU(Inertial Measurement Unit, 관성 측정 기기)(21)는 움직이는 물체의 관성량을 측정하여 물체의 이동 방향, 현재 포즈(pose), 현재 위치 등을 파악하는데 사용하는 것이다. 일반적으로, IMU(21)는 3축 자이로스코프(각속도계)와 3축 가속도계의 조합으로 구성된 IMU 센서이다. 또한, GPS(22)는 GPS 위성으로부터 위치 좌표 데이터를 수신하는 GPS 모듈(GPS 수신기)이다.
이때, 획득부(210)는 이동체가 소지 또는 이동체에 장착되어 이동체와 함께 이동하는 IMU 센서와 GPS 수신기로부터 위치 좌표를 획득할 수 있다. 또는, 획득부(210)는 IMU 센서와 GPS 수신기 그 자체일 수도 있다.
구체적으로, 획득부(210)는 IMU(21)로부터 IMU 위치 좌표를 획득하며, GPS(22)로부터 GPS 위치 좌표를 획득한다. 바람직하게, 획득부(210)는 일정 시간 단위로 IMU(21) 및 GPS(22)로부터 동시에 위치 좌표 데이터를 수신하여 IMU 위치 좌표와 GPS 위치 좌표를 획득한다.
예컨대, 이동체가 제1 지점에 위치한 경우, 획득부(210)는 IMU(21) 및 GPS(22)로부터 제1 IMU 위치 좌표 및 제1 GPS 위치 좌표를 획득한다. 도 3을 참조하면, 이동체가 제1 지점(B(b1, b2))에 위치한 경우, 획득부(210)는 IMU(21)로부터 제1 IMU 위치 좌표(B'(b'1, b'2))를 획득할 수 있으며, GPS(22)로부터 제1 GPS 위치 좌표(G1(x1, y1))를 획득할 수 있다. 마찬가지로, 이동체가 제2 지점(C(c1, c2))에 위치한 경우, 획득부(210)는 IMU(21)로부터 제2 IMU 위치 좌표(C'(c'1, c'2))를 획득할 수 있으며, GPS(22)로부터 제2 GPS 위치 좌표(G2(x2, y2))를 획득할 수 있다.
이와 같은 과정을 획득부(210)는 주기적으로 수행하여, 이동체가 제N 지점에 위치한 경우, IMU(21) 및 GPS(22)로부터 제N IMU 위치 좌표 및 제N GPS 위치 좌표를 획득할 수 있다. 이때, N은 IMU의 누적 오차가 GPS 오차보다 커지기 전의 일정 시간 동안 획득부(210)에서 위치 좌표를 획득하는 횟수이다. 이는 IMU의 특성상, 이미 측정된 기존 값을 이용하여 위치 좌표를 획득하기 때문에, 시간이 경과 할수록 누적 오차가 발생하기 때문이다. 예컨대, 기설정된 위치 좌표를 기준으로 획득부(210)에서 획득된 IMU 위치 좌표가 CPS 위치 좌표보다 멀어지면, IMU의 누적 오차가 GPS 오차보다 커진 것으로 확인될 수 있다.
산출부(220)는 어느 한 위치 좌표에서 다른 한 위치 좌표까지 이동함에 따른 벡터값을 산출한다. 바람직하게, 산출부(220)는 제N-1 IMU 위치 좌표에서 제N IMU 위치 좌표까지 이동함에 따른 제N 벡터값을 산출한다.
또한, 산출부(220)는 초기 설정 위치 좌표에서 제1 IMU 위치 좌표까지 이동함에 따른 제1 벡터값을 산출한다. 여기서, 초기 설정 위치 좌표는 기설정된 위치 좌표이며, 위치 감지 장치 및 위치 오차 보정 장치(10)가 동작을 시작(예컨대, 전원 ON)할 때의 위치 좌표이다. 즉, 초기 설정 위치 좌표(A(a1, a2))는 오차가 없는 정확한 이동체의 초기 위치이며, 기설정되어 저장된 위치 좌표일 수 있다.
도 3을 참조하면, 산출부(220)는 초기 설정 위치 좌표(A(a1, a2))에서 제1 IMU 위치 좌표(B'(b'1, b'2))까지 이동함에 따른 제1 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00001
)을 산출하고, 제1 IMU 위치 좌표(B'(b'1, b'2))에서 제2 IMU 위치 좌표(C'(c'1, c'2))까지 이동함에 따른 제2 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00002
)을 산출한다. 이와 마찬가지로, 산출부(220)는 제N-2 IMU 위치 좌표에서 제N-1 위치 좌표까지 이동함에 따른 제N-1 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00003
)을 산출하며, 제N-1 IMU 위치 좌표에서 제N IMU 위치 좌표까지 이동함에 따른 제N 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00004
)을 산출한다.
보정부(230)는 GPS 위치 좌표에 벡터값을 연산하여 구해지는 GPS 초기 위치 좌표를 이용하여 GPS의 오차를 보정한다.
구체적으로, 보정부(230)는 제1 GPS 위치 좌표(G1(x1, y1))에 산출부(220)에서 산출된 제1 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00005
)을 감산하여, 제1 GPS 초기 위치 좌표(G1')를 구한다. 이때, 초기 설정 위치 좌표(A)와 제1 GPS 초기 위치 좌표(G1') 간의 차이를 GPS의 오차라고 할 수 있다. 예컨대, 보정부(230)는 이와 같이 구해진 제1 GPS 초기 위치 좌표를 초기 설정 위치 좌표로 이동(매핑)시켜 GPS(22)의 오차를 보정할 수 있다.
한편, 좀 더 정밀한 오차 보정을 위해 보정부(230)는 제N-1 GPS 위치 좌표에 제1 벡터값 내지 제N-1 벡터값을 역순으로 감산하여 제N-1 GPS 초기 위치 좌표를 구하고, 제N GPS 위치 좌표에 제1 벡터값 내지 제N 벡터값을 역순으로 감산하여 제N GPS 초기 위치 좌표를 구한다.
예컨대, 보정부(230)는 제2 GPS 위치 좌표(G2(x2,y2))에 산출부(220)에서 산출된 제1 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00006
) 및 제2 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00007
)을 역순으로 감산하여, 제2 GPS 초기 위치 좌표(G2')를 구한다. 즉, 보정부(230)는 제2 GPS 위치 좌표(G2(x2, y2))에 제2 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00008
)을 먼저 감산하고 제1 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00009
)을 감산하여 제2 GPS 초기 위치 좌표(G2')를 구한다. 이와 마찬가지로, 보정부(230)는 제N GPS 위치 좌표(GN(xN, yN))에 제1 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00010
) 내지 제N 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00011
)을 역순으로 감산하여, 제N GPS 초기 위치 좌표(GN')를 구한다. 이렇게 구해진 제1 GP 초기 위치 좌표(G1') 내지 제N GPS 초기 위치 좌표(GN')는 도 4와 같이 분포됨을 확인할 수 있다.
보정부(230)는 제1 GP 초기 위치 좌표(G1') 내지 제N GPS 초기 위치 좌표(GN')의 분포 범위의 중심 지점을 나타내는 평균 위치 좌표를 검출하여 GPS(22)의 오차를 보정한다. 구체적으로, 보정부(230)는 제1 GP 초기 위치 좌표(G1') 내지 제N GPS 초기 위치 좌표(GN')를 연산하여 평균 위치 좌표(T)를 검출할 수 있다. 보정부(230)는 검출된 평균 위치 좌표(T)에서 초기 설정 위치 좌표(A)까지의 거리 및 방향을 통해 GPS(22)의 오차를 보정한다. 즉, 보정부(230)는 평균 위치 좌표(T)를 초기 설정 위치 좌표(A)로 이동(매핑)시켜 GPS(22)의 오차를 보정할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, GPS 보다 초기의 일정 시간 동안 오차율이 낮은 IMU을 이용하여 GPS의 오차를 보정함으로써, IMU와 GPS의 각각의 장점을 융합하여 종래의 GPS 오차 보정 기술보다 상대적으로 적은 계산량을 가지며, 반복된 과정 없이 초기에 GPS 오차를 보정한 후, 이동체의 이동에 따른 GPS 수신기가 이동중인 경우에도 오차를 보정할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 두 개의 위치 측정기를 이용한 위치 오차 보정 장치 블록도이다. 도시된 바와 같이, 두 개의 위치 측정기를 이용한 위치 오차 보정 장치(20)는 수신부(510), 추출부(520) 및 제어부(530)를 포함한다.
수신부(510)는 제1 위치 측정기(51)와 제2 위치 측정기(52) 각각을 통해 제1 위치 정보와 제2 위치 정보를 수신한다.
여기서, 제1 위치 측정기(51)와 제2 위치 측정기(52)는 GPS 위성으로부터 위치 좌표값이 포함된 위치 정보를 수신하는 GPS 수신기이다. 바람직하게, 제1 위치 측정기(51)는 기준 위치 좌표에 위치한 고정형 GPS 수신기이다. 이때, 기준 위치 좌표란 위치 정보의 오차 측정을 위한 고정된 기준점을 의미하며, GIS를 통한 real point값을 가진다. 예컨대, 제1 위치 측정기(51)는 도 6에 예시된 바와 같이 P(p1, p2) 위치 좌표에 고정되어 장착된 GPS 수신기(GPS1)이다.
제2 위치 측정기(52)는 이동체가 소지 또는 이동체에 장착되는 이동형 GPS 수신기(GPS2)이며, 본 발명에서 위치 오차 보정을 하고자하는 위치 측정기이다. 즉, 본 발명은 제2 위치 측정기(52)의 위치 오차를 보정하여 이동체의 위치를 정밀하게 파악하고자 하는 것이다.
구체적으로, 수신부(510)는 소정 시간 동안 제1 위치 측정기(51)로부터 다수의 제1 위치 정보(도 6의 다수의 삼각형 표시)를 수신한다. 이때, 다수의 제1 위치 정보를 수신하는 것은 고정형 GPS 수신기라 할지라도, 날씨, 온도 등에 따라 고정된 위치(기준 위치 좌표(P(p1, p2))를 중심으로 반경 2~3m 이내의 가변적인 위치 정보가 수신되기 때문이다.
수신부(510)는 일정 시간 단위 마다(주기적으로) 제1 위치 측정기(51)로부터 제1 위치 정보를 수신 시, 동시에 제2 위치 측정기(52)로부터 제2 위치 정보를 수신할 수 있다. 또는, 수신부(510)는 제1 위치 정보를 수신하는 일정 시간 단위와 상관없이 다른 일정 시간마다 제2 위치 측정기(52)로부터 제2 위치 정보를 수신할 수도 있다.
추출부(520)는 소정 시간 동안 수신부(510)를 통해 수신된 다수의 제1 위치 정보의 분포 범위를 확인하며, 그 분포 범위의 중심 위치 정보를 추출한다.
구체적으로, 추출부(520)는 다수의 제1 위치 정보를 이용하여, 도 6과 같이 분포 범위(도 6의 제1 점선 표시)를 확인할 수 있다. 이때, 추출부(520)는 다수의 제1 위치 정보에 포함된 좌표값들을 이용하여 분포 범위를 확인할 수 있다. 또한, 추출부(520)는 확인된 분포 범위의 중심을 나타내는 중심 위치 정보(Q)를 추출한다. 예컨대, 추출부(520)는 다수의 제1 위치 정보에 포함된 좌표값들을 연산하여 중심 위치 정보의 좌표(Q(q1, q2))를 추출할 수 있다.
제어부(530)는 추출부(520)에서 추출된 중심 위치 정보를 이용하여 제2 위치 측정기(52)의 위치 오차가 보정되도록 제어한다. 바람직하게, 제어부(530)는 추출부(520)에서 추출된 중심 위치 정보의 좌표(Q(q1, q2))와 기준 위치 좌표의 차이를 이용하여 제2 위치 측정기(52)의 위치 오차가 보정되도록 제어한다. 여기서, 중심 위치 정보의 좌표(Q(q1, q2))와 기준 위치 좌표의 차이는 중심 위치 정보의 좌표(Q(q1, q2))를 기준 위치 좌표(P(p1, p2)로 이동시키기 위한 이동 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00012
)이다. 즉, 제어부(530)는 수신부(510)를 통해 수신되는 다수의 제2 위치 정보와 이동 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00013
)을 고려하여 제2 위치 측정기(52)의 위치 오차가 보정되도록 제어할 수 있다.
일 예로서, 제어부(530)는 제2 위치 측정기(52)로부터 수신부(510)를 통해 일정 시간마다 수신되는 제2 위치 정보의 좌표(도 6의 다수의 오각형 표시)에 이동 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00014
)을 연산하여 제2 위치 측정기(52)의 위치 오차가 보정되도록 제어한다. 즉, 제2 위치 정보가 수신될 때마다 이동 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00015
)이 연산된 좌표(도 6의 GPS2 영역의 다수의 오각형 표시)를 이동체의 위치로 확인할 수 있다.
다른 예로서, 제어부(530)는 소정 시간 동안 수신된 다수의 제2 위치 정보(도 6의 제2 점선 표시)의 분포 범위를 확인하여 분포 범위의 중심을 나타내는 중심 좌표를 구한다. 제어부(530)는 구해진 중심 좌표에 이동 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00016
)을 연산하여, 제2 위치 측정기(52)의 오차가 보정되도록 제어한다. 즉, 중심 좌표에 이동 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00017
)이 연산된 좌표(도 6의 GPS2)를 이동체의 위치로 확인할 수 있다.
나아가, 제어부(530)는 일정 주기마다 이와 같은 과정을 반복 수행함으로써, 이동중인 제2 위치 측정기(52)의 오차가 실시간으로 보정되도록 제어할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 별도의 고정형 GPS 수신기를 이용하여 이동체에 장착된 GPS 수신기의 오차를 보정함으로써, 주변 환경에 의한 GPS 수신기의 오차를 복잡한 계산 없이 실시간으로 보정하여 이동체의 위치를 정밀하게 파악할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 오차 보정 장치에 의한 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 방법 흐름도이다.
위치 오차 보정 장치(10)는 IMU(21)와 GPS(22) 각각으로부터 IMU 위치 좌표 및 GPS 위치 좌표를 획득한다(S710).
구체적으로, 위치 오차 보정 장치(10)는 제N 지점에서의 제N IMU 위치 좌표 및 제N GPS 위치 좌표를 획득한다. 예컨대, 이동체가 제1 지점에 위치한 경우, 위치 보정 장치(200)는 IMU(21) 및 GPS(22)로부터 제1 IMU 위치 좌표 및 제1 GPS 위치 좌표를 획득한다.
도 3을 참조하면, 이동체가 제1 지점(B(b1, b2))에 위치한 경우, 위치 보정 장치(200)는 IMU(21)로부터 제1 IMU 위치 좌표(B'(b'1, b'2))를 획득할 수 있으며, GPS(22)로부터 제1 GPS 위치 좌표(G1(x1, y1))를 획득할 수 있다. 마찬가지로, 이동체가 제2 지점(C(c1, c2))에 위치한 경우, 위치 보정 장치(200)는 IMU(21)로부터 제2 IMU 위치 좌표(C'(c'1, c'2))를 획득할 수 있으며, GPS(22)로부터 제2 GPS 위치 좌표(G2(x2, y2))를 획득할 수 있다.
이와 같은 과정을 위치 보정 장치(200)는 주기적으로 수행하여, 이동체가 제N 지점에 위치한 경우, IMU(21) 및 GPS(22)로부터 제N IMU 위치 좌표 및 제N GPS 위치 좌표를 획득할 수 있다. 이때, N은 IMU의 누적 오차가 GPS 오차보다 커지기 전의 일정 시간 동안 위치 보정 장치(200)는 위치 좌표를 획득하는 횟수이다. 이는 IMU의 특성상, 이미 측정된 기존 값을 이용하여 위치 좌표를 획득하기 때문에, 시간이 경과 할수록 누적 오차가 발생하기 때문이다.
위치 보정 장치(200)는 IMU 위치 좌표에 대한 벡터값을 산출한다(S720).
구체적으로, 위치 보정 장치(200)는 제N-1 IMU 위치 좌표에서 제N 위치 좌표까지 이동함에 따른 제N 벡터값을 산출한다. 또한, 위치 보정 장치(200)는 초기 설정 위치 좌표에서 제1 IMU 위치 좌표까지 이동함에 따른 제1 벡터값을 산출한다. 여기서, 초기 설정 위치 좌표는 기설정된 위치 좌표이며, 위치 감지 장치 및 위치 오차 보정 장치(10)가 동작을 시작(예컨대, 전원 ON)할 때의 위치 좌표이다. 즉, 초기 설정 위치 좌표(A(a1, a2))는 오차가 없는 정확한 이동체의 초기 위치이며, 기설정되어 저장된 위치 좌표일 수 있다.
도 3을 참조하면, 위치 오차 보정 장치(10)는 초기 설정 위치 좌표(A(a1, a2))에서 제1 IMU 위치 좌표(B'(b'1, b'2))까지 이동함에 따른 제1 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00018
)을 산출하고, 제1 IMU 위치 좌표(B'(b'1, b'2))에서 제2 IMU 위치 좌표(C'(c'1, c'2))까지 이동함에 따른 제2 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00019
)을 산출한다. 이와 마찬가지로, 위치 오차 보정 장치(10)는 제N-2 IMU 위치 좌표에서 제N-1 위치 좌표까지 이동함에 따른 제N-1 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00020
)을 산출하며, 제N-1 IMU 위치 좌표에서 제N 위치 좌표까지 이동함에 따른 제N 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00021
)을 산출한다.
위치 오차 보정 장치(10)는 GPS 위치 좌표와 벡터값을 이용하여 GPS 초기 위치 좌표를 구한다(S730).
바람직하게, 위치 오차 보정 장치(10)는 제N GPS 위치 좌표에, 단계 S720에서 산출된 제1 벡터값 내지 제N 벡터값을 연산하여 제1 GPS 초기 위치 좌표 내지 제N GPS 초기 위치 좌표를 구한다.
구체적으로, 위치 보정 장치(200)는 제1 GPS 위치 좌표(G1(x1, y1))에 제1 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00022
)을 감산하여, 제1 GPS 초기 위치 좌표(G1')를 구한다. 이와 마찬가지로, 위치 보정 장치(200)는 제N-1 GPS 위치 좌표에 제1 벡터값 내지 제N-1 벡터값을 역순으로 감산하여 제N-1 GPS 초기 위치 좌표를 구하고, 제N GPS 위치 좌표에 제1 벡터값 내지 제N 벡터값을 역순으로 감산하여 제N GPS 초기 위치 좌표를 구한다.
예컨대, 위치 보정 장치(200)는 제2 GPS 위치 좌표(G2(x2,y2))에 제1 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00023
) 및 제2 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00024
)을 역순으로 감산하여, 제2 GPS 초기 위치 좌표(G2')를 구한다. 즉, 위치 보정 장치(200)는 제2 GPS 위치 좌표(G2(x2, y2))에 제2 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00025
)을 먼저 감산하고 제1 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00026
)을 감산하여 제2 GPS 초기 위치 좌표(G2')를 구한다.
이와 마찬가지로, 위치 보정 장치(200)는 제N GPS 위치 좌표(GN(xN, yN))에 제1 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00027
) 내지 제N 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00028
)을 역순으로 감산하여, 제N GPS 초기 위치 좌표(GN')를 구한다. 이렇게 구해진 제1 GP 초기 위치 좌표(G1') 내지 제N GPS 초기 위치 좌표(GN')는 도 4와 같이 분포됨을 확인할 수 있다.
위치 보정 장치(200)는 다수의 GPS 초기 위치 좌표를 이용하여 GPS(22)의 오차를 보정한다(S740).
바람직하게, 위치 보정 장치(200)는 제1 GP 초기 위치 좌표(G1') 내지 제N GPS 초기 위치 좌표(GN')의 분포 범위의 중심 지점을 나타내는 평균 위치 좌표를 검출하여 GPS(22)의 오차를 보정한다. 구체적으로, 위치 보정 장치(200)는 제1 GP 초기 위치 좌표(G1') 내지 제N GPS 초기 위치 좌표(GN')를 연산하여 평균 위치 좌표(T)를 검출할 수 있다. 위치 보정 장치(200)는 검출된 평균 위치 좌표(T)에서 초기 설정 위치 좌표(A)까지의 거리 및 방향을 통해 GPS(22)의 오차를 보정한다. 즉, 위치 보정 장치(200)는 평균 위치 좌표(T)를 초기 설정 위치 좌표(A)로 이동(매핑)시켜 GPS(22)의 오차를 보정할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, GPS 보다 초기의 일정 시간 동안 오차율이 낮은 IMU을 이용하여 GPS의 오차를 보정함으로써, IMU와 GPS의 각각의 장점을 융합하여 종래의 GPS 오차 보정 기술보다 상대적으로 적은 계산량을 가지며, 반복된 과정 없이 초기에 GPS 오차를 보정한 후, 이동체의 이동에 따른 GPS 수신기가 이동중인 경우에도 오차를 보정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 오차 보정 장치에 의한 두 개의 위치 측정기를 이용한 위치 오차 보정 방법 흐름도이다.
위치 보정 장치(500)는 다수의 제1 위치 정보를 수신한다(S810).
바람직하게, 위치 보정 장치(500)는 제1 위치 정보와 제2 위치 정보를 다수 수신한다. 구체적으로, 위치 보정 장치(500)는 소정 시간 동안 제1 위치 측정기(51)와 제2 위치 측정기(52) 각각을 통해 다수의 제1 위치 정보(도 6의 다수의 삼각형 표시)와 다수의 제2 위치 정보(도 6의 다수의 오각형 표시)를 수신한다.
여기서, 제1 위치 측정기(51)와 제2 위치 측정기(52)는 GPS 위성으로부터 위치 좌표값이 포함된 위치 정보를 수신하는 GPS 수신기이다. 바람직하게, 제1 위치 측정기(51)는 도 6에 예시된 바와 같이 P(p1, p2) 위치 좌표에 고정되어 장착된 GPS 수신기(GPS1)이다. 제2 위치 측정기(52)는 이동체가 소지 또는 이동체에 장착되는 이동형 GPS 수신기(GPS2)이며, 본 발명에서 위치 오차 보정을 하고자하는 위치 측정기이다.
위치 보정 장치(500)는 다수의 제1 위치 정보의 중심 위치 정보를 추출한다(S820).
바람직하게, 위치 보정 장치(500)는 단계 S810에서 소정 시간 동안 수신된 다수의 제1 위치 정보의 분포 범위를 확인하며, 그 분포 범위의 중심 위치 정보를 추출한다. 구체적으로, 위치 보정 장치(500)는 다수의 제1 위치 정보를 이용하여, 도 6과 같이 분포 범위(도 6의 제1 점선 표시)를 확인할 수 있다. 이때, 위치 보정 장치(500)는 다수의 제1 위치 정보에 포함된 좌표값들을 이용하여 분포 범위를 확인할 수 있다. 또한, 위치 보정 장치(500)는 확인된 분포 범위의 중심을 나타내는 중심 위치 정보(Q)를 추출한다. 예컨대, 위치 보정 장치(500)는 다수의 제1 위치 정보에 포함된 좌표값들을 연산하여 중심 위치 정보의 좌표(Q(q1, q2))를 추출할 수 있다.
위치 보정 장치(500)는 중심 위치 정보를 이용하여 제2 위치 측정기(52)의 위치 오차가 보정되도록 제어한다(S830).
바람직하게, 위치 보정 장치(500)는 단계 S820에서 추출된 중심 위치 정보의 좌표(Q(q1, q2))와 기준 위치 좌표의 차이를 이용하여 제2 위치 측정기(52)의 위치 오차가 보정되도록 제어한다. 여기서, 중심 위치 정보의 좌표(Q(q1, q2))와 기준 위치 좌표의 차이는 중심 위치 정보의 좌표(Q(q1, q2))를 기준 위치 좌표(P(p1, p2)로 이동시키기 위한 이동 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00029
)이다. 즉, 위치 보정 장치(500)는 제2 위치 측정기(52)로부터 수신되는 다수의 제2 위치 정보와 이동 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00030
)을 고려하여 제2 위치 측정기(52)의 위치 오차가 보정되도록 제어할 수 있다.
일 예로서, 위치 보정 장치(500)는 제2 위치 측정기(52)로부터 일정 시간마다 수신되는 제2 위치 정보의 좌표(도 6의 다수의 오각형 표시)에 이동 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00031
)을 연산하여 제2 위치 측정기(52)의 위치 오차가 보정되도록 제어한다. 즉, 제2 위치 정보가 수신될 때마다 이동 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00032
)이 연산된 좌표(도 6의 GPS2 영역의 다수의 원형 표시)를 이동체의 위치로 확인할 수 있다.
다른 예로서, 위치 보정 장치(500)는 소정 시간 동안 수신된 다수의 제2 위치 정보(도 6의 제2 점선 표시)의 분포 범위를 확인하여 분포 범위의 중심을 나타내는 중심 좌표를 구한다. 위치 보정 장치(500)는 구해진 중심 좌표에 이동 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00033
)을 연산하여 제2 위치 측정기(52)의 오차가 보정되도록 제어한다. 즉, 중심 좌표에 이동 벡터값(
Figure 112013118210629-pat00034
)이 연산된 좌표(도 6의 GPS2)를 이동체의 위치로 확인할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 별도의 고정형 GPS 수신기를 이용하여 이동체에 장착된 GPS 수신기의 오차를 보정함으로써, 주변 환경에 의한 GPS 수신기의 오차를 복잡한 계산 없이 실시간으로 보정하여 이동체의 위치를 정밀하게 파악할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
21 : IMU 22 : GPS
210 : 획득부 220 : 산출부
230 : 보정부 51 : 제1 위치 측정기
52 : 제2 위치 측정기 510 : 수신부
520 : 추출부 530 : 제어부

Claims (17)

  1. IMU(Inertial Measurement Unit, 관성 측정 기기) 및 GPS 각각으로부터, 제N(N은 1 이상의 자연수) 지점에서의 제N IMU 위치 좌표 및 제N GPS 위치 좌표를 획득하는 획득부;
    기설정된 초기 설정 위치 좌표에서 제1 IMU 위치 좌표까지 이동함에 따른 제1 벡터값을 산출하는 산출부; 및
    제1 GPS 위치 좌표에 상기 제1 벡터값을 연산하여 구해지는 제1 GPS 초기 위치 좌표를 이용하여 상기 GPS의 오차를 보정하는 보정부;
    를 포함하는 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보정부는 상기 제1 GPS 위치 좌표에 상기 제1 벡터값을 감산하여 상기 제1 GPS 초기 위치 좌표를 구하고, 구해진 상기 제1 GPS 초기 위치 좌표와 상기 초기 설정 위치 좌표를 고려하여 상기 GPS의 오차를 보정하는 것인 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 산출부는 순차적으로 제N-2 IMU 위치 좌표에서 제N-1 IMU 위치 좌표까지 이동함에 따른 제N-1 벡터값을 산출하고, 상기 제N-1 IMU 위치 좌표에서 상기 제N IMU 위치 좌표까지 이동함에 따른 제N 벡터값을 산출하며,
    상기 보정부는 상기 제1 GPS 위치 좌표 내지 상기 제N GPS 위치 좌표에 상기 제1 벡터값 내지 상기 제N 벡터값을 연산하여 상기 GPS의 오차를 보정하는 것인 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보정부는 제N-1 GPS 위치 좌표에 상기 제1 벡터값 내지 제N-1 벡터값을 역순으로 감산하여 제N-1 GPS 초기 위치 좌표를 구하고, 상기 제N GPS 위치 좌표에 상기 제1 벡터값 내지 상기 제N 벡터값을 역순으로 감산하여 제N GPS 초기 위치 좌표를 구하며, 구해진 상기 제1 GPS 초기 위치 좌표 내지 상기 제N GPS 초기 위치 좌표를 고려하여 상기 GPS의 오차를 보정하는 것인 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 보정부는 상기 제1 GPS 초기 위치 좌표 내지 상기 제N GPS 초기 위치 좌표의 분포 범위의 중심 지점을 나타내는 평균 위치 좌표를 검출하며, 검출된 상기 평균 위치 좌표를 이용하여 상기 GPS의 오차를 보정하는 것인 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보정부는 상기 평균 위치 좌표를 상기 초기 설정 위치 좌표로 이동시켜 상기 GPS의 오차를 보정하는 것인 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 위치 오차 보정 장치에 의한 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 방법으로서,
    IMU 및 GPS 각각으로부터, 제N(N은 1 이상의 자연수) 지점에서의 제N IMU 위치 좌표 및 제N GPS 위치 좌표를 획득하는 단계;
    기설정된 초기 위치 좌표에서 제1 IMU 위치 좌표까지 이동함에 따른 제1 벡터값을 산출하며, 이와 동일하게 제N-1 IMU 위치 좌표에서 상기 제N IMU 위치 좌표까지 이동함에 따른 제N 벡터값을 산출하는 단계; 및
    상기 제1 벡터값 내지 상기 제N 벡터값과, 제1 GPS 위치 좌표 내지 상기 제N GPS 위치 좌표를 이용하여 상기 GPS의 오차를 보정하는 단계;
    를 포함하는 것인 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 보정하는 단계는 :
    상기 제1 GPS 위치 좌표에 상기 제1 벡터값을 감산하여 제1 GPS 초기 위치 좌표를 구하고, 상기 제N GPS 위치 좌표에 상기 제1 벡터값 내지 상기 제N 벡터값을 역순으로 감산하여 제N GPS 초기 위치 좌표를 구하는 단계; 및
    구해진 상기 제1 GPS 초기 위치 좌표 내지 상기 제N GPS 초기 위치 좌표를 고려하여 상기 GPS의 오차를 보정하는 단계;
    를 포함하는 것인 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 방법.
  13. 제12항이 있어서, 상기 보정하는 단계는 :
    상기 제1 GPS 초기 위치 좌표 내지 상기 제N GPS 초기 위치 좌표의 분포 범위의 중심 지점을 나타내는 평균 위치 좌표를 검출하며, 검출된 상기 평균 위치 좌표를 상기 초기 설정 위치 좌표로 이동시켜 상기 GPS의 오차를 보정하는 단계를 포함하는 것인 IMU를 이용한 GPS의 위치 오차 보정 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9766344B2 (en) * 2015-12-22 2017-09-19 Honda Motor Co., Ltd. Multipath error correction
JP7056617B2 (ja) * 2019-03-25 2022-04-19 カシオ計算機株式会社 携帯型電子機器、電子時計、判定方法及び位置情報受信方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2894410B2 (ja) 1993-02-04 1999-05-24 株式会社テクノクラフト キャディカート管理装置
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2894410B2 (ja) 1993-02-04 1999-05-24 株式会社テクノクラフト キャディカート管理装置
KR101163651B1 (ko) 2011-05-02 2012-08-07 경기대학교 산학협력단 모바일 단말을 이용한 영상 푸쉬/팝 서비스 제공 장치 및 서버

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