KR101644263B1 - Method and Device for Estimating position of Vehicle - Google Patents

Method and Device for Estimating position of Vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR101644263B1
KR101644263B1 KR1020150008820A KR20150008820A KR101644263B1 KR 101644263 B1 KR101644263 B1 KR 101644263B1 KR 1020150008820 A KR1020150008820 A KR 1020150008820A KR 20150008820 A KR20150008820 A KR 20150008820A KR 101644263 B1 KR101644263 B1 KR 101644263B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
position information
information
gps
vehicle
coordinate system
Prior art date
Application number
KR1020150008820A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160089181A (en
Inventor
선우명호
조기춘
이민철
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한양대학교 산학협력단 filed Critical 한양대학교 산학협력단
Priority to KR1020150008820A priority Critical patent/KR101644263B1/en
Publication of KR20160089181A publication Critical patent/KR20160089181A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101644263B1 publication Critical patent/KR101644263B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42Determining position
    • G01S19/45Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
    • G01S19/47Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement the supplementary measurement being an inertial measurement, e.g. tightly coupled inertial
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/05Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing aiding data
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/08Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing integrity information, e.g. health of satellites or quality of ephemeris data
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/10Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/31Acquisition or tracking of other signals for positioning
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42Determining position

Abstract

좌표 변환에 따른 연산 부하를 감소시킬 수 있는 차량 위치 추정 방법 및 장치가 개시된다. 개시된 차량 위치 추정 방법은, 차량 센서를 이용하여 제1좌표계에서 정의되는 차량의 관성 항법 위치 정보를 생성하는 단계; GPS 장치를 이용하여, 제2좌표계에서 정의되는 상기 차량의 제1GPS 위치 정보를 생성하는 단계; 위치 변환값 및 상기 관성 항법 위치 정보를 이용하여, 상기 제1GPS 위치 정보를 제2GPS 위치 정보로 갱신하는 단계; 및 상기 제2GPS 위치 정보를 이용하여, 상기 위치 변환값을 생성하는 단계를 포함한다.A vehicle position estimation method and apparatus capable of reducing the calculation load due to coordinate transformation are disclosed. The disclosed vehicle position estimation method includes: generating inertial navigation position information of a vehicle defined in a first coordinate system using a vehicle sensor; Using the GPS device, generating first GPS position information of the vehicle defined in the second coordinate system; Updating the first GPS position information with the second GPS position information using the position conversion value and the inertial navigation position information; And generating the position conversion value using the second GPS position information.

Description

차량 위치 추정 방법 및 장치{Method and Device for Estimating position of Vehicle}Technical Field [0001] The present invention relates to a method and an apparatus for estimating a vehicle position,

본 발명은 차량 위치 추정 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 다른 좌표계에서 정의되는 위치 정보를 이용하는 차량 위치 추정 방법 및 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a vehicle position estimation method and apparatus, and more particularly, to a vehicle position estimation method and apparatus using position information defined in different coordinate systems.

위성기반 위치 확인 시스템(Global Positioning System : 이하, "GPS"라 함) 수신기가 개발됨에 따라 상업용 차량 항법 시스템에서 측위 센서로 GPS 장치가 사용되고 있다. 또한 GPS 장치를 통해 획득된 차량의 위치 정보를 이용해 길 안내 서비스, 위치기반 정보 제공 서비스와 같은 위치 기반 서비스(LBS: Location Based Service)가 제공되고 있다. 더욱이 군용 차량 및 유도무기 등에도 GPS를 이용한 위치기반 제어가 수행되고 있다. 하지만, 터널이나 지하 주차장과 도심지역 및 산간지역에서 GPS 장치가 GPS 위성신호를 완전 또는 부분적으로 수신할 수 없는 경우가 발생하므로, GPS 장치를 이용하는 경우에는 연속적인 위치 정보가 제공되지 못하는 문제가 있다.As a GPS (Global Positioning System) receiver has been developed, a GPS device is used as a position sensor in a commercial vehicle navigation system. Also, a location based service (LBS) such as a route guidance service and a location based information providing service is provided using the location information of the vehicle obtained through the GPS device. Furthermore, location-based control using GPS is also being performed on military vehicles and guided weapons. However, there is a case where the GPS device can not completely or partially receive the GPS satellite signal in the tunnel, the underground parking lot, the urban area, and the mountainous area, so that there is a problem in that continuous positional information can not be provided when the GPS device is used .

따라서, 장소에 관계없이 연속적인 위치 정보를 제공하기 위해, 관성 센서(예를 들어, 가속도계와 자이로스코프)와 같은 차량 센서를 사용한 관성 항법 장치(INS: Inertial Navigation System)와 GPS 장치를 결합한 INS/GPS 복합 항법 장치가 제안되었다. 관성 항법 장치에 의한 위치 정보와 GPS 장치에 의한 위치 정보는 각각 다른 좌표계에서 정의되므로, 관성 항법 위치 정보와 GPS 위치 정보를 융합할 경우에 좌표 변환 과정이 필요하다.Therefore, in order to provide continuous position information irrespective of the place, an INS / GPS system combining an inertial navigation system (INS) using a vehicle sensor such as an inertial sensor (for example, an accelerometer and a gyroscope) A GPS navigation system has been proposed. Since the position information by the inertial navigation device and the position information by the GPS device are defined in different coordinate systems, coordinate conversion process is required when fusing the inertial navigation position information and the GPS position information.

도 1은 종래의 좌표 변환 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a diagram for explaining a conventional coordinate transformation process.

일반적으로 GPS에서 이용되는 좌표계는 측지(geodetic) 좌표계이며, 관성 항법 장치에서 이용되는 좌표계는 동북상(ENU) 좌표계이다. 따라서 GPS 정보에 차량 움직임(vehicle motion)에 따른 관성 항법 위치 정보를 융합하여, 측지 좌표계에 따른 최종 위치 정보를 생성할 경우, 동북상 좌표계에서 정의되는 관성 항법 위치 정보를 측지 좌표계에 따른 위치 정보로 변환하여야 한다. 즉, 동북상 좌표계에 따른 좌표 값을 측지 좌표계에 따른 좌표 값으로 모두 변환하는 과정을 거친 후, 변환된 좌표 값을 GPS 정보에 반영하여 최종 위치를 추정한다.In general, the coordinate system used in GPS is a geodetic coordinate system, and the coordinate system used in the inertial navigation system is the Northeast (ENU) coordinate system. Therefore, when the inertial navigation position information according to the vehicle motion is fused to the GPS information and the final position information according to the geodetic coordinate system is generated, the inertial navigation position information defined in the northeast coordinate system is used as the position information according to the geodetic coordinate system Should be converted. That is, after converting the coordinate value according to the northeast coordinate system to the coordinate value according to the geodesic coordinate system, the transformed coordinate value is reflected in the GPS information to estimate the final position.

좌표 변환 및 융합에는 일반적으로 베이지안 필터(bayesian filter)가 이용되는데, 도 1(a)와 같이, 베이지안 필터가 동북상 좌표계로 정의된 경우 GSP 위치 정보를 동북상 좌표계에 따른 위치 정보로 변환하여 최종 위치를 계산한 후, 다시 측지 좌표계에 따른 위치 정보로 변환하여야 한다.Bayesian filters are generally used for coordinate transformation and fusion. When a Bayesian filter is defined as a Northeast coordinate system, as shown in FIG. 1 (a), GSP location information is converted into position information according to the Northeast coordinate system, After calculating the position, it should be converted into the position information according to the geodesic coordinate system.

또는 도 1(b)와 같이, 베이지안 필터가 측지 좌표계로 정의된 경우, 관성 항법 위치 정보를 측지 좌표계에 따른 위치 정보로 변환하여 최종 위치를 계산하여야 한다. 그리고 도면에는 도시되지 않았지만, 동북상 좌표계에 따른 최종 위치 정보를 생성할 경우 역시, 측지 좌표계에 따른 좌표 값을 모두 변환하는 과정이 필요하다.If the Bayesian filter is defined as a geodesic coordinate system as shown in FIG. 1 (b), the final position should be calculated by converting the inertial navigation position information into positional information according to the geodesic coordinate system. Although not shown in the drawing, when generating the final position information according to the Northeast coordinate system, it is also necessary to convert all the coordinate values according to the geodesic coordinate system.

고속으로 이동하는 차량에서, 좌표 변환 연산 과정에 따라 위치 추정에 지연이 발생할 경우, 차량의 위치 오차가 더욱 커질 수 있으므로, 연산량을 감소시키며, 부하를 줄일 수 있는 차량 위치 추정 방법에 대한 연구가 필요하다.
In the case of a vehicle moving at high speed, when the position estimation is delayed according to the coordinate transformation operation process, the position error of the vehicle may be increased, so it is necessary to study the vehicle position estimation method which reduces the calculation amount and reduces the load Do.

본 발명은 좌표 변환에 따른 연산 부하를 감소시킬 수 있는 차량 위치 추정 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
The present invention is to provide a vehicle position estimation method and apparatus capable of reducing a calculation load in accordance with coordinate transformation.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량 센서를 이용하여 제1좌표계에서 정의되는 차량의 관성 항법 위치 정보를 생성하는 단계; GPS 장치를 이용하여, 제2좌표계에서 정의되는 상기 차량의 제1GPS 위치 정보를 생성하는 단계; 위치 변환값 및 상기 관성 항법 위치 정보를 이용하여, 상기 제1GPS 위치 정보를 제2GPS 위치 정보로 갱신하는 단계; 및 상기 제2GPS 위치 정보를 이용하여, 상기 위치 변환값을 생성하는 단계를 포함하는 차량 위치 추정 방법이 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of estimating inertial navigation position of a vehicle, the method comprising: generating inertial navigation position information of a vehicle defined in a first coordinate system using a vehicle sensor; Using the GPS device, generating first GPS position information of the vehicle defined in the second coordinate system; Updating the first GPS position information with the second GPS position information using the position conversion value and the inertial navigation position information; And generating the position conversion value using the second GPS position information.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 차량 센서를 이용하여 제1좌표계에서 정의되는 차량의 관성 항법 위치 정보를 생성하는 단계; GPS 장치를 이용하여, 제2좌표계에서 정의되는 상기 차량의 GPS 위치 정보를 생성하는 단계; 상기 GPS 위치 정보 중 위도 정보 및 고도 정보를 이용하여 위치 변환값을 결정하는 단계; 및 상기 위치 변환값 및 상기 관성 항법 위치 정보를 이용하여, 상기 GPS 위치 정보를 갱신하는 단계를 포함하는 차량 위치 추정 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of estimating inertial navigation position of a vehicle, the method comprising: generating inertial navigation position information of a vehicle defined in a first coordinate system using a vehicle sensor; Using the GPS device, generating GPS position information of the vehicle defined in the second coordinate system; Determining a position conversion value using the latitude information and the altitude information in the GPS position information; And updating the GPS position information using the position conversion value and the inertial navigation position information.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 차량 센서를 이용하여 제1좌표계에서 정의되는 차량의 관성 항법 위치 정보를 생성하는 제1위치 정보 생성부; 제2좌표계에서 정의되는 상기 차량의 제1GPS 위치 정보를 생성하는 제2위치 정보 생성부; 위치 변환값 및 상기 관성 항법 위치 정보를 이용하여, 상기 제1GPS 위치 정보를 제2GPS 위치 정보로 갱신하는 위치 정보 갱신부; 및 상기 제2GPS 위치 정보를 이용하여, 상기 위치 변환값을 생성하는 위치 변환값 생성부를 포함하는 차량 위치 추정 장치가 제공된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a vehicle navigation system comprising: a first position information generation unit for generating inertia navigation position information of a vehicle defined in a first coordinate system using a vehicle sensor; A second position information generation unit for generating first GPS position information of the vehicle defined in a second coordinate system; A position information updating unit updating the first GPS position information with the second GPS position information using the position conversion value and the inertial navigation position information; And a position conversion value generator for generating the position conversion value using the second GPS position information.

본 발명에 따르면, GPS 위치 정보에 따라 결정되는 위치 변환값을 이용하여 관성 항법 위치 정보를 GPS 위치 정보에 반영함으로써, 연산 부하없이 차량의 위치를 정확히 추정할 수 있다.According to the present invention, the position of the vehicle can be accurately estimated without the calculation load by reflecting the inertial navigation position information to the GPS position information using the position conversion value determined according to the GPS position information.

또한 본 발명에 따르면, 갱신된 GPS 정보를 피드백하여 위치 변환값을 생성 및 이용함으로써, 차량 위치 추정의 정확성을 향상시킬 수 있다.
Further, according to the present invention, it is possible to improve the accuracy of the vehicle position estimation by generating and using the position conversion value by feeding back the updated GPS information.

도 1은 종래의 좌표 변환 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 위치 추정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 구체적 실시예에 따른 차량 위치 추정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량 위치 추정 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 위치 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 위치 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
FIG. 1 is a diagram for explaining a conventional coordinate transformation process.
2 is a view for explaining a vehicle position estimation apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a vehicle position estimation apparatus according to a specific embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining vehicle position estimation results according to the present invention.
5 is a view for explaining a vehicle position estimation method according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a vehicle position estimation method according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

본 발명은 서로 다른 좌표계에서 정의되는 관성 항법 위치 정보와 GPS 위치 정보를 효율적으로 융합하여 차량 위치를 추정하는 방법 및 장치에 관한 발명이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 제1좌표계에서 정의되는 관성 항법 위치 정보의 좌표값을 제2좌표계에서 정의되는 GPS 위치 정보로 변환하지 않고, GPS 위치 정보에 따라 결정되는 위치 변환값을 이용하여 관성 항법 위치 정보를 GPS 위치 정보에 반영함으로써, 연산 부하없이 차량의 위치를 정확히 추정할 수 있다. 또한 본 발명은 갱신된 GPS 정보를 피드백하여 위치 변환값을 생성 및 이용함으로써, 차량 위치 추정의 정확성을 향상시킬 수 있다. The present invention relates to a method and an apparatus for estimating a vehicle position by efficiently integrating GPS position information and inertial navigation position information defined in different coordinate systems. More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for converting an inertial navigation position information defined in a first coordinate system into GPS position information defined in a second coordinate system, By reflecting the position information to the GPS position information, the position of the vehicle can be accurately estimated without a calculation load. Further, the present invention can improve the accuracy of the vehicle position estimation by generating and using the position conversion value by feeding back the updated GPS information.

이하 본 명세서에서는 차량에 대한 위치 추정 방법이 일실시예로서 설명되나, 본 발명은 차량과 같이 관성 항법 위치 정보와 GPS 위치 정보를 이용하는 항공기, 선박 등 이동체에 모두 적용될 수 있다. Hereinafter, a position estimation method for a vehicle will be described as an embodiment. However, the present invention can be applied to all vehicles such as an aircraft, a ship, and the like that use inertial navigation position information and GPS position information as in a vehicle.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 위치 추정 장치를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a vehicle position estimation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 위치 추정 장치는 제1위치 정보 생성부(210), 제2위치 정보 생성부(220), 위치 정보 갱신부(230) 및 위치 변환값 생성부(240)를 포함한다.2, the vehicle position estimation apparatus according to the present invention includes a first position information generation unit 210, a second position information generation unit 220, a position information update unit 230, (240).

제1위치 정보 생성부(210)는 차량 센서를 이용하여 제1좌표계에서 정의되는 차량의 관성 항법 위치 정보를 생성한다. 그리고 제2위치 정보 생성부(220)는 2좌표계에서 정의되는 차량의 제1GPS 위치 정보를 생성한다. The first position information generator 210 generates the inertial navigation position information of the vehicle defined in the first coordinate system using the vehicle sensor. The second position information generation unit 220 generates the first GPS position information of the vehicle defined by the two-coordinate system.

즉, 제1 및 제2위치 정보 생성부(210, 220) 각각은 서로 다른 좌표계에서 정의되는 차량의 위치 정보를 생성하며, 예를 들어, 제1좌표계는 평면 좌표계로서 동북상 좌표계일 수 있으며, 제2좌표계는 측지 좌표계일 수 있다. 동북상 좌표계는 이스트(east) 좌표, 노스(north) 좌표 및 업(up) 좌표로 구성되며, 측지 좌표계는 경도 좌표, 위도 좌표 및 고도 좌표로 구성된다. 그리고 제2위치 정보 생성부(220)는 GPS 장치일 수 있다.That is, each of the first and second position information generators 210 and 220 generates position information of a vehicle defined by different coordinate systems. For example, the first coordinate system may be a Northeast coordinate system as a plane coordinate system, The second coordinate system may be a geodesic coordinate system. The northeast coordinate system is composed of east coordinate, north coordinate and up coordinate, and the geodesic coordinate system is composed of longitude coordinates, latitude coordinates and altitude coordinates. The second location information generation unit 220 may be a GPS device.

위치 정보 갱신부(230)는 위치 변환값 및 관성 항법 위치 정보를 이용하여, 제1GPS 위치 정보를 제2GPS 위치 정보로 갱신한다. 즉, 위치 정보 갱신부(230)는 위치 변환값을 이용하여 관성 항법 위치 정보를 제1GPS 위치 정보에 반영하고, 제1GPS 위치 정보로부터 갱신된 제2GPS 위치 정보를 생성한다.The position information update unit 230 updates the first GPS position information with the second GPS position information using the position conversion value and the inertial navigation position information. That is, the position information update unit 230 reflects the inertial navigation position information to the first GPS position information using the position conversion value, and generates the second GPS position information updated from the first GPS position information.

이 때, 위치 변환값은 GPS 위치 정보에 따라 결정되는 값으로, 위치 변환값 생성부(240)는 제1GPS 위치 정보 또는 제2GPS 위치 정보를 이용하여, 위치 변환 값을 생성할 수 있다. 제2GPS 위치 정보가 업데이트된 최근 위치 정보이므로, 제2GPS 위치 정보가 이용될 경우, 제2GPS 위치 정보의 정확성이 더욱 향상될 수 있다. In this case, the position conversion value is a value determined according to the GPS position information, and the position conversion value generation unit 240 can generate the position conversion value using the first GPS position information or the second GPS position information. Since the second GPS position information is the updated latest position information, the accuracy of the second GPS position information can be further improved when the second GPS position information is used.

잘 알려진 바와 같이, 지구는 완전한 구형이 아니므로 위도에 따라 지구 타원체의 반지름(곡률 반경)은 달라진다. 그리고 차량이 위치한 고도에 따라서도 지구 타원체의 반지름은 달라진다. 따라서 평면 위치를 전제하는 동북상 좌표계에서의 위치 정보를, 지구 타원체를 전제로 하는 GPS 위치 정보에 정확히 반영하기 위해서, 본 발명은 GPS 위치 정보에 따라 결정되는 위치 변환값을 이용하여 관성 항법 위치 정보를 GPS 위치 정보에 반영한다.As is well known, the Earth is not a perfect sphere, so the radius of the Earth's ellipsoid (radius of curvature) varies with latitude. And depending on the altitude at which the vehicle is located, the radius of the earth's ellipsoid varies. Therefore, in order to accurately reflect the position information in the Northeast coordinate system presuming the plane position to the GPS position information based on the earth ellipsoid, the present invention uses the position conversion value determined according to the GPS position information, To the GPS position information.

일실시예로서, 위치 변환값은 제2GPS 위치 정보 중 위도 정보 및 고도 정보에 따라 결정되는 값일 수 있다. 위치 변환값은 위도 정보 및 고도 정보에 따라 결정되는 근사화된 상수 값일 수 있으며, 따라서 본 발명에 따르면 좌표 변환을 위한 복잡한 수식없이 관성 항법 위치 정보를 GPS 위치 정보에 반영할 수 있다.
In one embodiment, the position conversion value may be a value determined according to the latitude information and the altitude information in the second GPS position information. The position conversion value may be an approximated constant value determined according to the latitude information and the altitude information. Accordingly, according to the present invention, the inertial navigation position information can be reflected in the GPS position information without complicated formula for coordinate conversion.

도 3은 본 발명의 구체적 실시예에 따른 차량 위치 추정 장치를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a vehicle position estimation apparatus according to a specific embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 위치 추정 장치(300)는 위치 추정부(310) 및 위치 보정부(320)를 포함한다. 차량 센서(330) 및 GPS 장치(340)는 차량에서 제공될 수 있다.3, the vehicle position estimation apparatus 300 according to the present invention includes a position estimation unit 310 and a position correction unit 320. Vehicle sensor 330 and GPS device 340 may be provided in the vehicle.

차량 센서(330)는 예를 들어, 가속도 센서, 휠(wheel) 속도 센서 등일 수 있으며, 위치 추정부(310)는 차량 센서(330)의 센싱 값을 이용하여 차량의 관성 항법 위치 정보를 생성할 수 있다. The vehicle sensor 330 may be, for example, an acceleration sensor, a wheel speed sensor, or the like, and the position estimating unit 310 may generate the inertial navigation position information of the vehicle using the sensed value of the vehicle sensor 330 .

위치 보정부(320)는 베이지안 필터를 이용할 수 있으며, GPS 장치(340)로부터 생성된 제1GPS 위치 정보를 제2GPS 위치 정보로 갱신한다. 이 때, 위치 보정부(320)는 위치 변환값 및 관성 항법 위치 정보를 이용하여 제1GPS 위치 정보를 갱신한다. 위치 변환값은 위치 추정부(310)에서 생성되며, 위치 추정부(310)는 제2GPS 위치 정보를 위치 보정부(320)로부터 피드백받아 위치 변환값을 생성한다.The position correcting unit 320 can use a Bayesian filter and updates the first GPS position information generated by the GPS device 340 with the second GPS position information. At this time, the position correcting unit 320 updates the first GPS position information using the position conversion value and the inertial navigation position information. The position conversion value is generated by the position estimation unit 310. The position estimation unit 310 receives the second GPS position information from the position correction unit 320 and generates a position conversion value.

위치 추정부(320)는 제2GPS 위치 정보의 위도 정보(

Figure 112015005435704-pat00001
) 및 고도 정보(
Figure 112015005435704-pat00002
)를 이용하여 위치 변환값을 생성할 수 있으며, 일실시예로서 [수학식 1] 및 [수학식 2]를 이용하여 위치 변환 값(
Figure 112015005435704-pat00003
,
Figure 112015005435704-pat00004
)을 생성할 수 있다. GPS 정보가 갱신되는 주기가 매우 짧을 경우 차량의 위치 변화량이 크지 않기 때문에, [수학식 1] 및 [수학식 2]과 같이 근사화된 위치 변화값을 이용하여 관성 항법 위치 정보를 GPS 위치 정보에 반영할 수 있다. 또한 후술되지만 제1위치 변화값(
Figure 112015005435704-pat00005
)은 경도 정보의 갱신에 이용되기 때문에, 횡 곡률반경을 이용하고, 제2위치 변화값(
Figure 112015005435704-pat00006
)은 위도 정보의 갱신에 이용되기 때문에 자오선 곡률반경이 이용된다.The location estimating unit 320 estimates the latitude of the second GPS location information
Figure 112015005435704-pat00001
) And altitude information (
Figure 112015005435704-pat00002
), And the position conversion value may be generated using the position conversion value ((1), (2), and
Figure 112015005435704-pat00003
,
Figure 112015005435704-pat00004
Can be generated. Since the vehicle position change amount is not large when the GPS information update period is very short, inertial navigation position information is reflected in the GPS position information using approximated position change values as shown in [Equation 1] and [Equation 2] can do. Also, as will be described later,
Figure 112015005435704-pat00005
) Is used for updating the hardness information, the lateral radius of curvature is used and the second position change value (
Figure 112015005435704-pat00006
) Is used to update the latitude information, the meridional radius of curvature is used.

Figure 112015005435704-pat00007
Figure 112015005435704-pat00007

Figure 112015005435704-pat00008
Figure 112015005435704-pat00008

여기서,

Figure 112015005435704-pat00009
는 지구타원체상 임의 지점에서 동서방향의 곡률반경, 즉 횡 곡률반경(normal radius)를 나타내며,
Figure 112015005435704-pat00010
는 지구타원체상 임의 점에서 남북방향의 곡률반경, 즉 자오선 곡률반경(meridian radius)를 나타낸다. here,
Figure 112015005435704-pat00009
Represents the radius of curvature in the east-west direction, that is, the normal radius at any point on the earth's ellipsoid,
Figure 112015005435704-pat00010
Represents the radius of curvature in the north-south direction at any point on the earth's ellipsoid, that is, the meridian radius.

그리고 위치 보정부(320)는 [수학식 3]과 같이 제1GPS 위치 정보(

Figure 112015005435704-pat00011
,
Figure 112015005435704-pat00012
)를 제2GPS 위치 정보(
Figure 112015005435704-pat00013
,
Figure 112015005435704-pat00014
)로 갱신할 수 있다. 위치 변화값은 상수값이기 때문에, 위치 보정부(320)는 연산 부하없이 관성 항법 위치 정보를 GPS 위치 정보에 반영할 수 있다.Then, the position correcting unit 320 corrects the first GPS position information (
Figure 112015005435704-pat00011
,
Figure 112015005435704-pat00012
) To the second GPS position information (
Figure 112015005435704-pat00013
,
Figure 112015005435704-pat00014
). ≪ / RTI > Since the position change value is a constant value, the position correcting unit 320 can reflect the inertial navigation position information in the GPS position information without an operation load.

Figure 112015005435704-pat00015
Figure 112015005435704-pat00015

여기서,

Figure 112015005435704-pat00016
는 경도 정보를 나타내며,
Figure 112015005435704-pat00017
Figure 112015005435704-pat00018
각각은 기 설정된 측정 구간에서의 관성 항법 위치 정보 중 이스트 좌표의 변화량 및 노스 좌표의 변화량을 나타낸다.here,
Figure 112015005435704-pat00016
Represents hardness information,
Figure 112015005435704-pat00017
And
Figure 112015005435704-pat00018
Each represents the amount of change of the east coordinate and the amount of change of the north coordinate in the inertial navigation position information in the predetermined measurement interval.

한편, 전술된 바와 같이, 위치 보정부(320)는 위치 변환값 및 기 설정된 측정 구간에서의 관성 항법 위치 정보의 변화량을 이용하여 제1GPS 위치 정보를 갱신하는데, 측정 구간에서 차량이 계속 이동하기 때문에 관성 항법 위치 정보만이 변화하는 것이 아니라 GPS 정보도 변화한다. 따라서, 위치 보정부(320)는 측정 구간에서의 제1GPS 위치 정보 또한 반영하여, 갱신된 제1GPS 위치 정보로부터 제2GPS 위치 정보를 생성한다.Meanwhile, as described above, the position correcting unit 320 updates the first GPS position information using the position conversion value and the variation amount of the inertial navigation position information in the predetermined measurement interval, because the vehicle continues to move in the measurement interval Not only the inertial navigation position information but also the GPS information changes. Therefore, the position correcting unit 320 reflects the first GPS position information in the measurement interval, and generates the second GPS position information from the updated first GPS position information.

보다 구체적으로, 위치 보정부(320)는 [수학식 4]와 같이, 관성 항법 위치 정보의 변화량을 반영하며, k번째에서 k-1번째에서 사이의 측정 구간에서의 이스트 좌표의 변화량 및 노스 좌표의 변화량을 이용하여 제1GPS 위치 정보의 경도 정보와 위도 정보를 갱신한다. 그리고 GPS 장치(340)로부터 생성되는 차량의 수직 속도 정보와 시간 변화량을 이용하여 제1GPS 위치 정보의 고도 정보를 갱신한다.More specifically, the position correcting unit 320 reflects the amount of change of the inertial navigation position information, as shown in Equation (4), and calculates the amount of change of the east coordinate in the measurement interval between k-th to k- The latitude information and the latitude information of the first GPS position information are updated. The altitude information of the first GPS position information is updated using the vertical velocity information and the time variation amount of the vehicle generated from the GPS device 340.

Figure 112015005435704-pat00019
Figure 112015005435704-pat00019

그리고 위치 보정부(320)는 [수학식 5]와 같이, [수학식 4]에 의해 갱신된 제1GPS 위치 정보와, 측정 구간에서의 GPS 위치 정보를 반영하여, 최종적인 제2GPS 위치 정보를 생성할 수 있다. Then, the position correcting unit 320 generates the final second GPS position information by reflecting the first GPS position information updated by Equation (4) and the GPS position information in the measuring period as in Equation (5) can do.

Figure 112015005435704-pat00020
Figure 112015005435704-pat00020

여기서, H는 좌표계에 따라 결정되는 상수로서, 여기서는 1일 수 있으며, k는 시스템에 따라 다양하게 결정될 수 있는 상수이다. 그리고 아래 첨자 GPS는 k+1번째에서 측정된 GPS 위치 정보를 나타낸다.Here, H is a constant determined according to a coordinate system, which may be 1, and k is a constant that can be variously determined depending on the system. And the subscript GPS indicates the GPS position information measured at the (k + 1) th position.

한편, GPS 위치 정보에 대한 분산값을 통해 GPS 위치 정보에 대한 정확성을 측정할 수 있으며, 분산값은 [수학식 6]과 같이 표현될 수 있다. On the other hand, the accuracy of the GPS position information can be measured through the variance value of the GPS position information, and the variance value can be expressed as Equation (6).

Figure 112015005435704-pat00021
Figure 112015005435704-pat00021

여기서,

Figure 112015005435704-pat00022
는 [수학식 4]에 의해 얻어진 GPS 위치 정보에 대한 분산값이며,
Figure 112015005435704-pat00023
는 [수학식 5]에 의해 얻어진 GPS 위치 정보에 대한 분산값이다. 일반적으로 분산값을 획득하기 위해서는 편미분이 필요한데, 본 발명에 따른 위치 변환값(
Figure 112015005435704-pat00024
,
Figure 112015005435704-pat00025
)은 상수값이므로 용이하게 분산값이 획득될 수 있다.
here,
Figure 112015005435704-pat00022
Is the variance value for the GPS position information obtained by the equation (4)
Figure 112015005435704-pat00023
Is a variance value for the GPS position information obtained by the equation (5). In general, a partial derivative is required to obtain a variance value. The position conversion value
Figure 112015005435704-pat00024
,
Figure 112015005435704-pat00025
) Is a constant value, a dispersion value can be easily obtained.

도 4는 본 발명에 따른 차량 위치 추정 결과를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining vehicle position estimation results according to the present invention.

도 4는 좌표 변환을 통해 차량의 위치를 추정하는 기존 알고리즘에 따른 차량 위치 추정 결과와 본 발명에 따른 차량 위치 추정 결과를 비교한 도면으로서, 최대 오차가 5*10-8m로서 매우 적은 것을 알 수 있다. FIG. 4 is a graph comparing the result of vehicle position estimation according to the existing algorithm for estimating the position of the vehicle through the coordinate transformation and the vehicle position estimation result according to the present invention. The maximum error is 5 * 10 -8 m, .

또한 연산 속도 비교 결과, 본 발명에 따른 차량 위치 추정 방법의 연산 속도가 PC 상에서 58.9%, 임베디드 환경에서 93.1% 향상됨을 알 수 있었다.Also, as a result of the comparison of the calculation speed, it was found that the calculation speed of the vehicle position estimation method according to the present invention is improved by 58.9% on the PC and 93.1% in the embedded environment.

즉, 본 발명에 따르면, 연산 부하없이 차량의 위치를 정확히 추정할 수 있다.
That is, according to the present invention, it is possible to accurately estimate the position of the vehicle without a calculation load.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 위치 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a vehicle position estimation method according to an embodiment of the present invention.

차량 위치 추정 장치는 차량 센서를 이용하여 제1좌표계에서 정의되는 차량의 관성 항법 위치 정보를 생성(S510)한다. 그리고 GPS 장치를 이용하여, 제2좌표계에서 정의되는 차량의 제1GPS 위치 정보를 생성(S520)한다. 제1좌표계는 동북상 좌표계이며, 제2좌표계는 측지 좌표계일 수 있다.The vehicle position estimation apparatus generates inertial navigation position information of the vehicle defined in the first coordinate system using the vehicle sensor (S510). Then, the first GPS position information of the vehicle defined by the second coordinate system is generated using the GPS device (S520). The first coordinate system may be a northeast coordinate system, and the second coordinate system may be a geodesic coordinate system.

차량 위치 추정 장치는 위치 변환값 및 관성 항법 위치 정보를 이용하여, 제1GPS 위치 정보를 제2GPS 위치 정보로 갱신(S530)하며, 제2GPS 위치 정보를 이용하여, 위치 변환값을 생성(S540)한다. 여기서, 위치 변환값은 일실시예로서, 제2GPS 위치 정보 중 위도 정보 및 고도 정보에 따라 결정될 수 있으며, 위도 정보에 따른 지구 타원체의 곡률 반경에 따라 결정되는 값일 수 있다.The vehicle position estimation apparatus updates the first GPS position information to the second GPS position information using the position conversion value and inertial navigation position information (S530), and generates the position conversion value using the second GPS position information (S540) . Here, the position conversion value may be determined according to the latitude information and the altitude information in the second GPS position information, and may be a value determined according to the radius of curvature of the earth ellipsoid according to the latitude information.

보다 구체적으로 차량 위치 추정 장치는 위치 변환값 및 기 설정된 측정 구간에서의 관성 항법 위치 정보의 변화량을 이용하여, 제1GPS 위치 정보를 갱신하고, 측정 구간에서의 제1GPS 위치 정보를 반영하여, 갱신된 제1GPS 위치 정보로부터 제2GPS 위치 정보를 생성할 수 있다.More specifically, the vehicle position estimation apparatus updates the first GPS position information using the position conversion value and the amount of change of the inertial navigation position information in the predetermined measurement interval, reflects the first GPS position information in the measurement interval, And generate second GPS position information from the first GPS position information.

이 때, 차량 위치 추정 장치는 관성 항법 위치 정보 중 이스트 좌표의 변화량을 이용하여, 제1GPS 위치 정보 중 경도 정보를 갱신하고, 관성 항법 위치 정보 중 노스 좌표의 변화량을 이용하여, 제1GPS 위치 정보 중 위도 정보를 갱신할 수 있다. 그리고 차량의 수직 속도 변화량을 이용하여, 제1GPS 위치 정보 중 고도 정보를 갱신할 수 있다.
At this time, the vehicle position estimation apparatus updates the hardness information in the first GPS position information using the amount of change of the east coordinate in the inertial navigation position information, and uses the amount of change in the north coordinate in the inertial navigation position information, The latitude information can be updated. The altitude information of the first GPS position information can be updated by using the vertical velocity change amount of the vehicle.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 위치 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a vehicle position estimation method according to another embodiment of the present invention.

도 5에서의 차량 위치 추정 방법과 비교하여, 도 6의 차량 위치 추정 방법에서는 위치 변환값을 생성하기 위해 이용되는 정보에 차이가 있다.Compared with the vehicle position estimation method of FIG. 5, the vehicle position estimation method of FIG. 6 differs in the information used for generating the position conversion value.

보다 구체적으로, 차량 위치 추정 장치는 차량 센서를 이용하여 제1좌표계에서 정의되는 차량의 관성 항법 위치 정보를 생성(S610)하며, GPS 장치를 이용하여, 제2좌표계에서 정의되는 차량의 GPS 위치 정보를 생성(S620)한다.More specifically, the vehicle position estimation apparatus generates inertial navigation position information of the vehicle defined in the first coordinate system using the vehicle sensor (S610), and uses the GPS device to calculate the GPS position information of the vehicle defined in the second coordinate system (S620).

그리고 차량 위치 추정 장치는 GPS 위치 정보 중 위도 정보 및 고도 정보를 이용하여 위치 변환값을 결정(S630)하고, 위치 변환값 및 관성 항법 위치 정보를 이용하여, GPS 위치 정보를 갱신(S640)한다. 이 때, 위치 변환값은 단계 S620에서의 위도 정보 및 고도 정보에 따라 결정되거나 또는 단계 S640에서의 위도 정보 및 고도 정보에 따라 결정될 수 있다.
Then, the vehicle position estimation apparatus determines the position conversion value using the latitude information and the altitude information in the GPS position information (S630), and updates the GPS position information using the position conversion value and the inertial navigation position information (S640). At this time, the position conversion value may be determined according to the latitude information and the altitude information in step S620, or may be determined according to the latitude information and the altitude information in step S640.

앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
The above-described technical features may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (10)

차량 센서를 이용하여 제1좌표계에서 정의되는 차량의 관성 항법 위치 정보를 생성하는 단계;
GPS 장치를 이용하여, 제2좌표계에서 정의되는 상기 차량의 제1GPS 위치 정보를 생성하는 단계;
상기 관성 항법 위치 정보의 변화량 및 위치 변환값의 곱셈 값을 반영하여, 상기 제1GPS 위치 정보를 제2GPS 위치 정보로 갱신하는 단계; 및
상기 제2GPS 위치 정보를 이용하여, 상기 위치 변환값을 생성하는 단계를 포함하며,
상기 위치 변환값은
상기 제2GPS 위치 정보 중 위도 정보 및 고도 정보, 그리고 상기 위도 정보에 따른 횡 곡률반경에 따라 결정되는 제1위치 변환값; 및
상기 제2GPS 위치 정보 중 고도 정보 및 상기 위도 정보에 따른 자오선 곡률반경에 따라 결정되는 제2위치 변환값
을 포함하는 차량 위치 추정 방법.
Generating inertial navigation position information of the vehicle defined in the first coordinate system using the vehicle sensor;
Using the GPS device, generating first GPS position information of the vehicle defined in the second coordinate system;
Updating the first GPS position information with the second GPS position information by reflecting a variation value of the inertial navigation position information and a multiplication value of the position conversion value; And
And generating the position conversion value using the second GPS position information,
The position conversion value
A first location conversion value that is determined according to latitude information and altitude information in the second GPS location information, and a radius of curvature in accordance with the latitude information; And
Determining a second position change value < RTI ID = 0.0 > (2) < / RTI > determined based on altitude information and the meridian radius of curvature in accordance with the latitude information,
And estimating the vehicle position.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제1GPS 위치 정보를 제2GPS 위치 정보로 갱신하는 단계는
상기 위치 변환값 및 기 설정된 측정 구간에서의 상기 관성 항법 위치 정보의 변화량을 이용하여, 상기 제1GPS 위치 정보를 갱신하는 단계; 및
상기 측정 구간에서의 상기 제1GPS 위치 정보를 반영하여, 상기 갱신된 제1GPS 위치 정보로부터 상기 제2GPS 위치 정보를 생성하는 단계
를 포함하는 차량 위치 추정 방법.
The method according to claim 1,
The step of updating the first GPS position information with the second GPS position information
Updating the first GPS position information using the position conversion value and a change amount of the inertial navigation position information in a predetermined measurement interval; And
Generating the second GPS position information from the updated first GPS position information by reflecting the first GPS position information in the measurement period
And estimating the vehicle position.
제 4항에 있어서,
상기 제1GPS 위치 정보를 갱신하는 단계는
상기 관성 항법 위치 정보 중 이스트 좌표의 변화량을 이용하여, 상기 제1GPS 위치 정보 중 경도 정보를 갱신하는 단계;
상기 관성 항법 위치 정보 중 노스 좌표의 변화량을 이용하여, 상기 제1GPS 위치 정보 중 위도 정보를 갱신하는 단계; 및
상기 차량의 수직 속도 변화량을 이용하여, 상기 제1GPS 위치 정보 중 고도 정보를 갱신하는 단계
를 포함하는 차량 위치 추정 방법.
5. The method of claim 4,
The step of updating the first GPS location information
Updating the hardness information in the first GPS position information using the amount of change of the east coordinate in the inertial navigation position information;
Updating the latitude information in the first GPS position information using the amount of change of the north coordinate in the inertial navigation position information; And
Updating the altitude information among the first GPS position information using the vertical velocity change amount of the vehicle
And estimating the vehicle position.
제 1항에 있어서,
상기 제1좌표계는 동북상 좌표계이며,
상기 제2좌표계는 측지 좌표계인
차량 위치 추정 방법.
The method according to claim 1,
The first coordinate system is a northeast coordinate system,
The second coordinate system is a geodesic coordinate system
A method for estimating a vehicle position.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 차량 센서를 이용하여 제1좌표계에서 정의되는 차량의 관성 항법 위치 정보를 생성하는 제1위치 정보 생성부;
제2좌표계에서 정의되는 상기 차량의 제1GPS 위치 정보를 생성하는 제2위치 정보 생성부;
상기 관성 항법 위치 정보의 변화량 및 위치 변환값의 곱셈 값을 반영하여,상기 제1GPS 위치 정보를 제2GPS 위치 정보로 갱신하는 위치 정보 갱신부; 및
상기 제2GPS 위치 정보를 이용하여, 상기 위치 변환값을 생성하는 위치 변환값 생성부를 포함하며,
상기 위치 변환값은
상기 제2GPS 위치 정보 중 위도 정보 및 고도 정보, 그리고 상기 위도 정보에 따른 횡 곡률반경에 따라 결정되는 제1위치 변환값; 및
상기 제2GPS 위치 정보 중 고도 정보 및 상기 위도 정보에 따른 자오선 곡률반경에 따라 결정되는 제2위치 변환값
을 포함하는 차량 위치 추정 장치.
A first position information generation unit for generating inertia navigation position information of a vehicle defined by a first coordinate system using a vehicle sensor;
A second position information generation unit for generating first GPS position information of the vehicle defined in a second coordinate system;
A position information updating unit for updating the first GPS position information with the second GPS position information by reflecting a multiplication value of the inertial navigation position information and the position conversion value; And
And a position conversion value generator for generating the position conversion value using the second GPS position information,
The position conversion value
A first location conversion value that is determined according to latitude information and altitude information in the second GPS location information, and a radius of curvature in accordance with the latitude information; And
Determining a second position change value < RTI ID = 0.0 > (2) < / RTI > determined based on altitude information and the meridian radius of curvature in accordance with the latitude information,
The vehicle position estimating apparatus comprising:
KR1020150008820A 2015-01-19 2015-01-19 Method and Device for Estimating position of Vehicle KR101644263B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150008820A KR101644263B1 (en) 2015-01-19 2015-01-19 Method and Device for Estimating position of Vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150008820A KR101644263B1 (en) 2015-01-19 2015-01-19 Method and Device for Estimating position of Vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160089181A KR20160089181A (en) 2016-07-27
KR101644263B1 true KR101644263B1 (en) 2016-07-29

Family

ID=56617081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150008820A KR101644263B1 (en) 2015-01-19 2015-01-19 Method and Device for Estimating position of Vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101644263B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102179975B1 (en) * 2018-11-30 2020-11-17 주식회사 포스코 Negative electrode active material for rechargeable lithium battery, method for manufacturing of the same, and rechargeable lithium battery including the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007276507A (en) * 2006-04-03 2007-10-25 Univ Of Tokyo Mobile element controller and mobile element control method
JP2010019703A (en) * 2008-07-10 2010-01-28 Toyota Motor Corp Positioning device for mobile body

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120020882A (en) * 2010-08-31 2012-03-08 현대모비스 주식회사 Dead reckoning based navigation and method using exterior geomagnetic sensor
KR101394546B1 (en) * 2012-07-31 2014-05-13 울산대학교 산학협력단 Apparatus and method for position information acquisition using data fusion of gps and imu

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007276507A (en) * 2006-04-03 2007-10-25 Univ Of Tokyo Mobile element controller and mobile element control method
JP2010019703A (en) * 2008-07-10 2010-01-28 Toyota Motor Corp Positioning device for mobile body

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160089181A (en) 2016-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4964047B2 (en) Position detection apparatus and position detection method
JP4897542B2 (en) Self-positioning device, self-positioning method, and self-positioning program
CN110455300B (en) Navigation method, navigation display device, vehicle and machine readable medium
JP2012207919A (en) Abnormal value determination device, positioning device, and program
US20100191461A1 (en) System and method of lane path estimation using sensor fusion
CN103558617A (en) Positioning method and device
JP5602070B2 (en) POSITIONING DEVICE, POSITIONING METHOD OF POSITIONING DEVICE, AND POSITIONING PROGRAM
CN102436004A (en) Positioning system and method thereof
CN109937341B (en) Method and device for estimating the position of a person
US20110307171A1 (en) GPS Location Refinement Method In Environments With Low Satellite Visibility
JP5261842B2 (en) Moving body position detecting method and moving body position detecting apparatus
JP6060642B2 (en) Self-position estimation device
JP2011122921A (en) Position location apparatus, position location method, position location program, velocity vector calculation apparatus, velocity vector calculation method, and velocity vector calculation program
KR20220024791A (en) Method and apparatus for determining the trajectory of a vehicle
CN110914711A (en) Positioning device
JP7034379B2 (en) Vehicle positioning device
US20210278217A1 (en) Measurement accuracy calculation device, self-position estimation device, control method, program and storage medium
WO2018102146A1 (en) Methods and systems for location determination
Suwandi et al. Low-cost IMU and GPS fusion strategy for apron vehicle positioning
KR101639152B1 (en) Method and Device for Estimating position of Vehicle Using Road Slope
Atia et al. An enhanced 3D multi-sensor integrated navigation system for land-vehicles
KR101104379B1 (en) System for forecasting location for vehicle in accordance with receiving interruption of gps signal and method for forecasting location using the same
JPWO2018212301A1 (en) Self-position estimation device, control method, program, and storage medium
JP2008256620A (en) Map data correction device, method, and program
JP5994237B2 (en) Positioning device and program

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190624

Year of fee payment: 4