KR101673556B1 - Apparatus and method for calibration of deviation of geomagnetic sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스티어링 휠에 설치되는 지자기 센서; 지자기 센서에 의해 감지된 자기장 벡터 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 및 데이터 수집부에 의해 수집된 자기장 벡터 데이터를 이용하여 지자기 센서의 왜곡을 보정하는 보정부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a geomagnetic sensor provided on a steering wheel. A data collecting unit for collecting magnetic field vector data sensed by the geomagnetism sensor; And a correction unit for correcting the distortion of the geomagnetic sensor using the magnetic field vector data collected by the data collecting unit.

Description

지자기 센서 왜곡 보정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CALIBRATION OF DEVIATION OF GEOMAGNETIC SENSOR}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a geomagnetic sensor distortion correcting apparatus and a geomagnetic sensor distortion correcting apparatus.

본 발명은 지자기 센서 왜곡 보정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스티어링 휠에 지자기 센서를 실장하여 스티어링 휠 회전시 자기장 벡터 데이터를 수집하고 수집한 자기장 벡터 데이터를 바탕으로 지자기 센서의 왜곡을 보정하는, 지자기 센서 왜곡 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for correcting a geomagnetic sensor distortion. More particularly, the present invention relates to a geomagnetic sensor for correcting distortion of a geomagnetic sensor based on magnetic field vector data acquired by mounting a geomagnetic sensor on a steering wheel, To a geomagnetic sensor distortion correction apparatus and method.

GPS(Global Positioning System)는 GPS위성에서 보내는 신호를 수신하여 사용자의 현재 위치를 계산하는 위성항법시스템으로, 크게 위성 부문, 지상관제 부문, 사용자 부분으로 구성된다. 여기서, 위성 부문은 GPS위성을, 지상관제 부문은 지상에 위치한 제어국을, 사용자 부문은 GPS수신기를 의미한다. GPS는 GPS위성과 GPS수신기의 거리를 계산하여 좌표값을 구하는데, 일반적으로 4개 이상의 GPS위성으로부터 전파를 수신해야 정확한 위치를 파악할 수 있다. GPS (Global Positioning System) is a satellite navigation system that calculates the current location of a user by receiving signals from GPS satellites. It is composed of satellite, ground control, and user. Here, the satellite unit means a GPS satellite, the ground control unit means a control station located on the ground, and the user unit means a GPS receiver. GPS calculates the distance by calculating the distance between the GPS satellite and the GPS receiver. In general, it is necessary to receive radio waves from four or more GPS satellites to obtain the accurate position.

최근에는 네비게이션 기능이 발전하고 무인 자동차 기술에 대한 요구가 증대됨에 따라 자차위치 인식 기술의 인식 정확도가 매우 중요하게 인식되고 있다. Recently, as the navigation function has been developed and the demand for unmanned vehicle technology has increased, the recognition accuracy of the vehicle location recognition technology has been recognized as very important.

이에 상기한 GPS와 더불어 정밀한 자차위치 추정을 위해 지자기 센서도 함께 사용되고 있으며, 특히 실내 위치 추적의 경우에는 지자기 센서의 의존도는 더욱 높아지게 되었다. In addition to the above GPS, a geomagnetic sensor is also used for precise location estimation of the vehicle. In particular, in the case of indoor location tracking, the dependency of the geomagnetic sensor is further increased.

그러나 지자기 센서의 경우 중심좌표값 및 이심율 등의 왜곡 요소들이 있어 이를 보상해 주어야 한다. 이러한 지자기 센서의 왜곡을 보상하기 위해서는 다방향의 지자기 벡터 데이터를 수집하여야 하는데, 종래에는 다방향에 대한 정보, 특히 틸트 요소에 대한 데이터 수집이 어려워 상기한 지자기 센서의 왜곡 문제를 해결하기가 어려웠다. However, in the case of the geomagnetic sensor, distortion factors such as the center coordinate value and the eccentricity factor must be compensated for. In order to compensate for the distortion of the geomagnetic sensor, it is necessary to collect multi-directional geomagnetism vector data. In the past, it has been difficult to solve the problem of distortion of the geomagnetic sensor due to difficulty in collecting data on multiple directions, particularly tilt elements.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2010-0121292호(2010.11.17)의 '지자기센서 장치 및 지자기 보상 방법'에 개시되어 있다.
Background Art [0002] The background art of the present invention is disclosed in " Geomagnetic Sensor Apparatus and Geomagnetism Compensation Method " of Korean Patent Laid-Open Publication No. 2010-0121292 (Nov. 17, 2010).

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 스티어링 휠에 지자기 센서를 실장하여 스티어링 휠 회전시 자기장 벡터 데이터를 수집하고 수집한 자기장 벡터 데이터를 바탕으로 지자기 센서의 왜곡을 보정하는, 지자기 센서 왜곡 보정 장치 및 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a geomagnetic sensor that is mounted on a steering wheel and collects magnetic field vector data when the steering wheel rotates. And to provide a geomagnetic sensor distortion correction apparatus and method.

본 발명의 다른 목적은 지자기 센서의 왜곡을 보정하여 차량의 틸트 요소에도 강건한 지자기 센서값을 산출할 수 있도록 한 지자기 센서 왜곡 보정 장치 및 방법을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a geomagnetic sensor distortion correction apparatus and method for correcting distortion of a geomagnetic sensor and calculating a robust geomagnetic sensor value in a tilt element of a vehicle.

본 발명의 또 다른 목적은 지자기 센서의 왜곡을 보정하여 자차위치 추정시 그 정확도를 향상시킬 수 있도록 한 지자기 센서 왜곡 보정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
It is still another object of the present invention to provide an apparatus and method for compensating geomagnetism sensor distortion by correcting distortion of a geomagnetism sensor and improving accuracy of position estimation of the geomagnetism.

본 발명의 일 측면에 따른 지자기 센서 왜곡 보정 장치는 스티어링 휠에 설치되는 지자기 센서; 상기 지자기 센서에 의해 감지된 자기장 벡터 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 및 상기 데이터 수집부에 의해 수집된 자기장 벡터 데이터를 이용하여 상기 지자기 센서의 왜곡을 보정하는 보정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for correcting a geomagnetic sensor distortion according to an aspect of the present invention includes: a geomagnetic sensor installed on a steering wheel; A data collecting unit for collecting magnetic field vector data sensed by the geomagnetic sensor; And a correction unit for correcting the distortion of the geomagnetic sensor using the magnetic field vector data collected by the data collection unit.

본 발명에서, 상기 데이터 수집부는 차량이 상기 스티어링 휠의 회전각도가 기 설정된 설정각도 이상인 상태로 주행하는 상태에서 수집된 자기장 벡터 데이터의 분포 상태에 따라 자기장 벡터 데이터를 상기 보정부로 전달하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the data collecting unit transmits the magnetic field vector data to the correcting unit in accordance with the distribution state of the magnetic field vector data collected while the vehicle is traveling in a state in which the rotational angle of the steering wheel is greater than a predetermined set angle .

본 발명에서, 상기 데이터 수집부는 자기장 벡터 데이터의 분포가 기 설정된 요(yaw)기준 최대각 범위 내에서 기 설정된 설정비율 이상이 되면, 자기장 벡터 데이터를 상기 보정부로 전달하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the data collecting unit may transmit the magnetic field vector data to the correcting unit when the distribution of the magnetic field vector data becomes equal to or greater than a preset ratio within a predetermined maximum angular range of the yaw reference.

본 발명에서,상기 데이터 수집부는 자기장 벡터 데이터를 중심으로 기 설정된 설정범위 이내에 대해서는 유효 범위로 판단하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the data collecting unit may determine an effective range within a predetermined set range around the magnetic field vector data.

본 발명에서, 상기 지자기 센서는 상기 스티어링 휠 내부에 실장되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the geomagnetic sensor is mounted inside the steering wheel.

본 발명에서,상기 지자기 센서는 상기 스티어링 휠의 외주연에 부착되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the geomagnetic sensor is attached to the outer periphery of the steering wheel.

본 발명에서,상기 보정부는 상기 데이터 수집부에 의해 수집된 자기장 벡터 데이터를 바탕으로 타원구를 추정하고 추정된 타원구의 중심좌표값 및 이심율을 보정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the correction unit estimates an ellipse based on the magnetic field vector data collected by the data collector, and corrects a center coordinate value and an eccentricity of the estimated ellipse.

본 발명의 일 측면에 따른 지자기 센서 왜곡 보정 방법은 스티어링 휠에 설치되는 지자기 센서가 자기장 벡터 데이터를 감지하는 단계; 데이터 수집부가 상기 지자기 센서에 의해 감지된 자기장 벡터 데이터를 수집하는 단계; 및 보정부가 상기 데이터 수집부에 의해 수집된 자기장 벡터 데이터를 이용하여 상기 지자기 센서의 왜곡을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a geomagnetic sensor distortion correction method, comprising: sensing a magnetic field vector data by a geomagnetic sensor installed on a steering wheel; The data acquisition unit collecting the magnetic field vector data sensed by the geomagnetic sensor; And correcting the distortion of the geomagnetic sensor using the magnetic field vector data collected by the data collection unit.

본 발명은 상기 데이터 수집부가 상기 지자기 센서에 의해 감지된 자기장 벡터 데이터를 수집하는 단계에서, 상기 데이터 수집부는 차량이 상기 스티어링 휠의 회전각도가 기 설정된 설정각도 이상인 상태로 주행하는 상태에서 수집된 자기장 벡터 데이터의 분포 상태에 따라 자기장 벡터 데이터를 상기 보정부로 전달하는 것을 특징으로 한다. The data collecting unit collects the magnetic field vector data sensed by the geomagnetic sensor. The data collecting unit collects the magnetic field data collected by the vehicle in a state in which the vehicle is traveling in a state where the rotational angle of the steering wheel is equal to or greater than a predetermined set angle. And transmitting the magnetic field vector data to the correcting unit according to the distribution state of the vector data.

본 발명은 상기 데이터 수집부가 상기 지자기 센서에 의해 감지된 자기장 벡터 데이터를 수집하는 단계에서, 상기 데이터 수집부는 자기장 벡터 데이터의 분포가 기 설정된 요(yaw)기준 최대각 범위 내에서 기 설정된 설정비율 이상이 되면, 수집된 자기장 벡터 데이터를 상기 보정부로 전달하는 것을 특징으로 한다. In the step of collecting the magnetic field vector data sensed by the geomagnetism sensor, the data collecting unit may acquire the magnetic field vector data at a predetermined set ratio or more within a predetermined maximum angular range of yaw, And transmits the collected magnetic field vector data to the correcting unit.

본 발명은 상기 데이터 수집부가 상기 지자기 센서에 의해 감지된 자기장 벡터 데이터를 수집하는 단계에서, 상기 데이터 수집부는 자기장 벡터 데이터를 중심으로 기 설정된 설정범위 이내에 대해서는 유효 범위로 판단하는 것을 특징으로 한다.The data collecting unit may collect the magnetic field vector data sensed by the geomagnetism sensor. The data collecting unit may determine the valid range of the magnetic field vector data within a predetermined range.

본 발명은 상기 지자기 센서의 왜곡을 보정하는 단계에서, 상기 보정부는 상기 데이터 수집부에 의해 수집된 자기장 벡터 데이터를 바탕으로 타원구를 추정하고 추정된 타원구의 중심좌표값 및 이심율을 보정하는 것을 특징으로 한다.
The present invention is characterized in that, in the step of correcting the distortion of the geomagnetic sensor, the correction unit estimates an ellipse based on the magnetic field vector data collected by the data collection unit, and corrects a center coordinate value and an eccentricity of the estimated ellipse do.

본 발명은 스티어링 휠에 지자기 센서를 실장하여 자기장 벡터 데이터를 수집하고 수집한 자기장 벡터 데이터를 바탕으로 타원구를 추정한 후, 추정된 타원구의 중심좌표값 및 이심율을 보정하여 지자기 센서의 왜곡을 보정한다. In the present invention, a geomagnetic sensor is mounted on a steering wheel, magnetic field vector data is collected, an ellipse is estimated based on the collected magnetic field vector data, and a distortion of the geomagnetic sensor is corrected by correcting a center coordinate value and an eccentricity of the estimated ellipse .

본 발명은 지자기 센서의 왜곡을 보정하여 차량의 틸트 요소에도 강건한 지자기 센서값을 산출한다. The present invention corrects the distortion of the geomagnetism sensor and calculates a robust geomagnetism sensor value for the tilt element of the vehicle.

본 발명은 지자기 센서의 왜곡을 보정하여 자차위치 추정시 정확도를 향상시킬 수 있도록 한다.
The present invention makes it possible to improve the accuracy in estimating the position of a vehicle by correcting the distortion of the geomagnetic sensor.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 지자기 센서 왜곡 보정 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 지자기 센서의 설치 예시도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 휠의 센터위치에서의 지자기 벡터 데이터 수집 예시도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 휠 회전시 지자기 벡터 데이터 수집 예시도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 휠회전시의 지자기 벡터 데이터의 분포를 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 중심좌표값 및 이심율 보정 예를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 지자기 센서 왜곡 보정 방법의 순서도이다. 1 is a block diagram of a geomagnetic sensor distortion correction apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating an installation example of a geomagnetic sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating geomagnetism vector data collection at a center position of a steering wheel according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating geomagnetism vector data collection in a steering wheel rotation according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating distribution of geomagnetism vector data at the time of steering wheel rotation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a center coordinate value and an eccentricity correction example according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart of a geomagnetic sensor distortion correction method according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 지자기 센서 왜곡 보정 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다. Hereinafter, an apparatus and method for compensating geomagnetic sensor distortion according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. Further, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the user, the intention or custom of the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 지자기 센서 왜곡 보정 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 지자기 센서의 설치 예시도이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 휠의 센터위치에서의 지자기 벡터 데이터 수집 예시도이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 휠회전시 지자기 벡터 데이터 수집 예시도이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 휠회전시의 지자기 벡터 데이터의 분포를 나타낸 도면이며, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 중심좌표값 및 이심율 보정 예를 개념적으로 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a block diagram of a geomagnetic sensor distortion correcting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view illustrating an installation example of a geomagnetic sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view illustrating an example of geomagnetism vector data collection in a steering wheel rotation according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view illustrating an example of geomagnetism data collection in a center position of the steering wheel according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a center coordinate value and an eccentricity correction example according to an embodiment of the present invention.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지자기 센서 왜곡 보정 장치는 스티어링 휠(10), 지자기 센서(20), 데이터 수집부(40) 및 보정부(50)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a geomagnetic sensor distortion correction apparatus according to an embodiment of the present invention includes a steering wheel 10, a geomagnetic sensor 20, a data collection unit 40, and a correction unit 50.

지자기 센서(20)는 차량 주행시 자차 위치를 추적하기 위해 지자기 벡터 데이터를 검출하는 것으로서, 지자기 센서(20)로는 9축 지자기 센서가 채용될 수 있다.The geomagnetism sensor 20 detects geomagnetism vector data to track the position of the vehicle during driving of the vehicle. The geomagnetism sensor 20 may be a 9-axis geomagnetic sensor.

일 예로 지자기 센서(20)는 자성체인 코어(미도시)와 코어의 외주연을 따라 직교 방향으로 권취되는 x코일(미도시)과 y코일(미도시) 및 z코일(미도시)을 구비하여 이 x코일과 y코일 및 z코일을 통해 전압을 발생시키며, 이 출력 전압의 크기를 통해 지자기 자체에 대한 방향을 검출할 수 있도록 한다. For example, the geomagnetic sensor 20 includes a core (not shown) as a magnetic body and an x-coil (not shown), a y-coil (not shown) and a z-coil (not shown) wound in an orthogonal direction along the outer periphery of the core The voltage is generated through the x-coil, the y-coil and the z-coil, and the direction of the geomagnetism itself can be detected through the magnitude of the output voltage.

참고로, 본 실시예에서의 지자기 센서(20)는 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 차량에 설치되어 지자기 벡터 데이터를 검출하는 지자기 센서(20)라면 모두 채용될 수 있다. For reference, the geomagnetic sensor 20 in the present embodiment is not limited to the above-described embodiment, and any geomagnetic sensor 20 installed in the vehicle for detecting geomagnetism vector data can be employed.

이러한 지자기 센서(20)는 차량 내 다양한 위치에 설치될 수 있다. 지자기 센서(20)는 단순히 2차원 상태의 움직임을 갖는 형태가 아닌 다양한 방향으로의 회전을 통해 지자기 벡터 데이터를 검출하는 위치에 설치될 수 있다. The geomagnetic sensor 20 can be installed at various positions in the vehicle. The geomagnetic sensor 20 may be installed at a position where geomagnetism vector data is detected through rotation in various directions rather than simply a two-dimensional motion.

일 예로, 지자기 센서(20)는 도 2 에 도시된 바와 같이 스티어링 휠(10)에 설치될 수 있다. As an example, the geomagnetic sensor 20 may be installed on the steering wheel 10 as shown in FIG.

스티어링 휠(Steering wheel)(10)은 차량의 휠을 좌우로 회전시켜 차량의 진행 방향을 제어하는 조향장치로서, 핸들(Handle), 스티어링 핸들 또는 드라이빙 휠(Driving Wheel)이라고도 불린다. A steering wheel 10 is a steering device that controls the traveling direction of the vehicle by turning the wheels of the vehicle to the left and right, and is also called a handle, a steering wheel, or a driving wheel.

이러한 스티어링 휠(10)은 운전자의 조작에 의해 좌측 또는 우측 방향으로 회전되며, 그 회전각도에 따라 차량의 주행 방향이 결정된다. This steering wheel 10 is rotated in the left or right direction by the operation of the driver, and the running direction of the vehicle is determined according to the rotation angle.

지자기 센서(20)는 스티어링 휠(10)의 다양한 위치에 설치될 수 있는데, 일 예로 스티어링 휠(10)의 내부에 실장되거나 스티어링 휠(10)의 외주연에 부착될 수도 있다. The geomagnetic sensor 20 may be installed at various positions of the steering wheel 10, for example, mounted inside the steering wheel 10 or attached to the outer periphery of the steering wheel 10. [

이와 같이 지자기 센서(20)는 스티어링 휠(10)에 설치됨에 따라 도 3 과 도 4 에 도시된 바와 같이 스티어링 휠(10)의 회전시에 다양한 방향으로의 지자기 벡터 데이터를 감지할 수 있다. As described above, the geomagnetic sensor 20 is installed on the steering wheel 10 to detect geomagnetism vector data in various directions when the steering wheel 10 rotates, as shown in FIGS.

즉, 차량은 지면을 따라 2차원의 평면상으로 주행하는데, 이때 지자기 센서(20)는 지면과 임의의 경사각을 이루면서 회전하는 위치에 설치된다. 그 결과 지자기 센서(20)가 2차원의 평면상으로 주행하면서 뿐만 아니라 지면과 경사각을 두고 회전하여 그 방향이 변경됨으로써, 다양한 방향으로의 3차원 자기장 벡터 데이터(21)를 감지할 수 있고, 이를 통해 타원구를 추정할 수 있도록 하며, 자자기 센서(20)의 왜곡문제를 해소할 수 있게 된다. That is, the vehicle travels on a two-dimensional plane along the ground. At this time, the geomagnetic sensor 20 is installed at a rotating position at an arbitrary inclination angle with the ground. As a result, the three-dimensional magnetic field vector data 21 in various directions can be sensed by the geomagnetic sensor 20 traveling on a two-dimensional plane as well as by rotating its direction at an inclination angle with respect to the ground, It is possible to estimate the ellipse through the magnetic sensor 20, and the distortion problem of the magnetic sensor 20 can be solved.

데이터 수집부(40)는 외부의 각종 전장품 등으로부터의 휠속도, 차량속도, 시동신호 등에 근거하여 차량이 현재 주행중인지 여부를 판단하고, 판단 결과 차량이 현재 주행 중이면 지자기 센서(20)로부터 자기장 벡터 데이터(21)를 수집한다. The data collecting unit 40 judges whether or not the vehicle is currently running based on the wheel speed, the vehicle speed, the start signal, etc. from various external electrical equipments and the like. If the vehicle is currently traveling, And collects the vector data 21.

즉, 데이터 수집부(40)는 차량이 주행 중인 상태에서 자기장 벡터 데이터(21)를 연속적으로 수집하고, 이때 스티어링 휠(10)이 기 설정된 회전각도까지 회전한 상태로 주행하여 자기장 벡터 데이터(21)의 분포(22)가 기 설정된 요(yaw)기준 최대각 예를 들어 360도 범위 내에서 기 설정된 설정비율 이상이 되면 자기장 벡터 데이터(21)를 충분히 수집한 것으로 판단하고, 수집한 자기장 벡터 데이터(21)를 보정부(50)로 전달한다. That is, the data collecting unit 40 continuously collects the magnetic field vector data 21 while the vehicle is traveling, and at this time, the steering wheel 10 travels in a state rotated to a predetermined rotation angle, Is greater than or equal to a predetermined set rate within a predetermined maximum yaw reference range of, for example, 360 degrees, it is determined that the magnetic field vector data 21 has been sufficiently collected, and the collected magnetic field vector data (21) to the corrector (50).

즉, 도 5 를 참조하면, 스티어링 휠(10)이 기 설정된 회전각도 예를 들어 40°이상 회전한 상태에서 수집된 자기장 벡터 데이터(21)를 틸팅 자기장 벡터 데이터(21)라고 하면, 틸팅 자기장 벡터 데이터(21)는 차량의 주행시 스티어링 휠(40)의 회전각도가 기 설정된 회전각도 이상인 상태에서 지속적으로 수집된다.5, when the steering wheel 10 is rotated at a predetermined rotation angle, for example, 40 degrees or more, and the magnetic field vector data 21 collected therefrom is referred to as tilting magnetic field vector data 21, The data 21 is continuously collected while the rotational angle of the steering wheel 40 is equal to or greater than a predetermined rotational angle at the time of traveling of the vehicle.

이때, 데이터 수집부(40)는 상기한 바와 같이 수집된 틸팅 자기장 벡터 데이터(21) 각각을 중심으로 기 설정된 설정범위 예를 들어 ±10°이내에 대해서는 유효한 유효 범위로 판단한다. 즉, 데이터 수집부(40)는 실제 수집된 틸팅 자기장 벡터 데이터(21)의 ±10°이내의 범위로는 틸팅 자기장 벡터 데이터(21)가 수집된 것으로 판정한다. At this time, the data collecting unit 40 judges the tilting magnetic field vector data 21 collected as described above to be a valid valid range within a predetermined setting range, for example, within 10 deg. That is, the data collecting unit 40 determines that the tilting magnetic-field vector data 21 has been collected within a range of ± 10 ° of the actually-collected tilting magnetic-field vector data 21.

아울러, 데이터 수집부(40)는 자기장 벡터 데이터(21)를 지속적으로 수집하고, 도 5 에 도시된 바와 같이, 수집된 자기장 벡터 데이터(21)의 분포(22)가 요(yaw)기준 360도 범위 내에서 기 설정된 설정비율 이상이 되면 자기장 벡터 데이터(21)를 충분히 수집한 것으로 판단하고, 수집한 자기장 벡터 데이터(21)를 보정부(50)로 전달한다. The data acquisition unit 40 continuously collects the magnetic field vector data 21 and acquires the distribution 22 of the collected magnetic field vector data 21 as yaw reference 360 degrees It is determined that the magnetic field vector data 21 has been sufficiently collected and the collected magnetic field vector data 21 is transmitted to the correcting unit 50. [

상기한 바와 같이 지자기 센서(20)가 차량의 스티어링 휠(10)에 설치되어, 스티어링 휠(10)의 회전시 데이터 수집부(40)가 차량의 틸트 요소를 포함한 다양한 방향의 지자기 벡터 데이터를 수집함으로써 보정부(50)가 중심좌표값(Hard Iron) 왜곡 및 이심율(Soft Iron) 왜곡을 충분히 보정할 수 있도록 한다. The geomagnetic sensor 20 is installed on the steering wheel 10 of the vehicle so that the data collecting unit 40 collects geomagnetism vector data in various directions including the tilt elements of the vehicle when the steering wheel 10 rotates. So that the correcting unit 50 can sufficiently correct the center coordinate value (Hard Iron) distortion and the soft iron distortion.

보정부(50)는 데이터 수집부(40)에 의해 수집된 자기장 벡터 데이터(21)를 이용하여 지자기 센서(20)의 왜곡을 보정한다. The correcting unit 50 corrects the distortion of the geomagnetic sensor 20 using the magnetic field vector data 21 collected by the data collecting unit 40.

즉, 스티어링 휠(10)이 기 설정된 회전각도까지 회전하여 충분히 다양한 양의 자기장 벡터 데이터(21)를 데이터 수집부(40)로부터 입력받으면, 보정부(50)는 도 6 에 도시된 바와 같이 자기장 벡터 데이터(21)를 바탕으로 타원구를 추정(도 6 의 (a))하고 타원구의 중심좌표값을 보정(도 6 의 (b))한 후, 타원구의 이심율을 보정(도 6 의 (c))한다. 6, when the steering wheel 10 rotates to a predetermined rotation angle and receives a sufficiently large amount of magnetic field vector data 21 from the data collection unit 40, The eccentricity of the ellipse is corrected (Fig. 6 (c)) after estimating the ellipse (Fig. 6 (a)) based on the vector data 21 and correcting the center coordinate value of the ellipse (Fig. )do.

참고로, 본 실시예에서는 충분히 다양한 자기장 벡터 데이터(21)를 수집하여 지자기 센서(20)의 왜곡을 보정하는 것을 예시로 설명하였다. 여기서, 충분히 다양한 자기장 벡터 데이터(21)는 상기한 바와 같이 스티어링 휠(10)이 좌측 또는 우측으로 기 설정된 회전각도까지 회전하는 경우 이외에도 다양한 방식으로 수집될 수 있다. For reference, in the present embodiment, an example of correcting the distortion of the geomagnetic sensor 20 by collecting a wide variety of magnetic field vector data 21 has been described. Here, a sufficiently wide variety of the magnetic field vector data 21 can be collected in various manners other than the case where the steering wheel 10 rotates left or right to a predetermined rotation angle as described above.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 지자기 센서 왜곡 보정 방법을 도 7 을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a geomagnetic sensor distortion correction method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 지자기 센서 왜곡 보정 방법의 순서도이다. 7 is a flowchart of a geomagnetic sensor distortion correction method according to an embodiment of the present invention.

도 7 을 참조하면, 데이터 수집부(40)는 외부의 각종 전장품 등으로부터 휠속도, 차량속도, 시동신호 등을 입력받고, 이 휠속도, 차량속도, 시동신호 중 어느 하나 이상을 통해 차량이 현재 주행 중인지 여부를 판단한다(S10). 7, the data collecting unit 40 receives a wheel speed, a vehicle speed, a start signal, and the like from various external electrical equipments and the like, It is determined whether the vehicle is traveling (S10).

이 경우, 스티어링 휠(10)에 설치된 지자기 센서(20)는 스티어링 휠(10)의 회전에 따라 다양한 지자기 벡터 데이터를 감지하고, 감지된 지자기 벡터 데이터를 데이터 수집부(40)에 입력한다. In this case, the geomagnetism sensor 20 installed on the steering wheel 10 detects various geomagnetism vector data according to the rotation of the steering wheel 10, and inputs the detected geomagnetism vector data to the data collection unit 40.

한편, 상기한 판단(S10) 결과 차량이 현재 주행 중이면 데이터 수집부(40)는 차량이 기 설정된 회전각도 이상인 상태에서 회전한 상태로 주행하는 상태에서의 자기장 벡터 데이터(21)를 감지한다(S20). On the other hand, if the vehicle is currently traveling as a result of the determination (S10), the data collecting unit 40 senses the magnetic field vector data 21 in a state in which the vehicle is traveling in a rotated state at a predetermined rotation angle or more S20).

이 경우, 데이터 수집부(40)는 차량이 주행 중인 상태에서 자기장 벡터 데이터(21)를 연속적으로 수집하고, 이때 스티어링 휠(10)이 기 설정된 회전각도까지 회전한 상태로 주행하여 자기장 벡터 데이터(21)의 분포(22)가 요(yaw)기준 최대각 예를 들어 360° 범위 내에서 기 설정된 설정비율 이상이 되는지 여부를 판단(S30)하고, 판단 결과에 따라 수집한 자기장 벡터 데이터(21)를 보정부(50)로 전달한다.In this case, the data collecting unit 40 continuously collects the magnetic field vector data 21 while the vehicle is running, and at this time, the steering wheel 10 travels while rotating to a predetermined rotation angle, The magnetic field vector data 21 collected in accordance with the determination result is judged whether or not the distribution 22 of the magnetic field vector data 21 is greater than or equal to a predefined set ratio within a range of maximum yaw reference, To the correcting unit (50).

즉, 데이터 수집부(40)는 스티어링 휠(10)이 기 설정된 회전각도 이상인 상태에서 수집된 틸팅 자기장 벡터 데이터(21) 각각을 중심으로 기 설정된 설정범위 예를 들어 ±10°이내에 대해서는 유효한 유효 범위로 판단하고, 수집된 자기장 벡터 데이터(21)의 분포(22)가 요(yaw)기준 최대각 범위 내에서 기 설정된 설정비율 이상이 되면 자기장 벡터 데이터(21)를 충분히 수집한 것으로 판단하고, 수집한 자기장 벡터 데이터(21)를 보정부(50)로 전달한다.That is, the data collecting unit 40 acquires the effective range (for example, within a predetermined setting range, for example, within 10 deg.) Centered on each of the tilting magnetic field vector data 21 collected in a state where the steering wheel 10 is at a predetermined rotation angle or more, It is determined that the magnetic field vector data 21 has been sufficiently collected when the distribution 22 of the collected magnetic field vector data 21 is equal to or more than a predetermined setting ratio within the yaw reference maximum angular range, And transmits one magnetic field vector data 21 to the correcting unit 50.

이어 보정부(50)는 데이터 수집부(40)로부터 전달받은 자기장 벡터 데이터(21)를 바탕으로 타원구를 추정하고(S40), 이 타원구의 중심좌표값 및 이심율을 보정한다(S50).The calibration unit 50 estimates an ellipse on the basis of the magnetic field vector data 21 transmitted from the data collector 40 in step S40 and corrects the center coordinate value and eccentricity of the ellipse in step S50.

이와 같이 본 실시예는 스티어링 휠에 지자기 센서(20)를 실장하여 자기장 벡터를 수집하고 수집한 자기장 벡터 데이터(21)를 바탕으로 타원구를 추정한 후, 타원구의 중심좌표값 및 이심율을 보정하여 지자기 센서(20)의 왜곡을 보정한다. As described above, in this embodiment, the geomagnetic sensor 20 is mounted on the steering wheel, the magnetic field vector is collected, the ellipse is estimated based on the collected magnetic field vector data 21, the center coordinate value of the ellipse and the eccentricity are corrected, The distortion of the sensor 20 is corrected.

또한 본 실시예는 지자기 센서(20)의 왜곡을 보정하여 차량의 틸트 요소에도 강건한 지자기 센서(20)값을 산출한다. The present embodiment also corrects the distortion of the geomagnetic sensor 20 and calculates the value of the geomagnetic sensor 20 that is robust to the tilt component of the vehicle.

게다가 본 실시예는 지자기 센서(20)의 왜곡을 보정하여 자차위치 추정시 그 정확도를 향상시킬 수 있도록 한다.In addition, this embodiment can correct the distortion of the geomagnetic sensor 20 and improve the accuracy of the position estimation.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

10: 스티어링 휠
20: 지자기 센서
40: 데이터 수집부
50: 보정부 10: Steering wheel
20: Geomagnetic sensor
40: Data collecting unit
50:

Claims (12)

스티어링 휠에 설치되는 지자기 센서;
상기 지자기 센서에 의해 감지된 자기장 벡터 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 및
상기 데이터 수집부에 의해 수집된 자기장 벡터 데이터를 이용하여 상기 지자기 센서의 왜곡을 보정하는 보정부를 포함하고,
상기 데이터 수집부는 차량이 상기 스티어링 휠의 회전각도가 기 설정된 설정각도 이상인 상태로 주행하는 상태에서 수집된 자기장 벡터 데이터의 분포 상태에 따라 자기장 벡터 데이터를 상기 보정부로 전달하며,
상기 데이터 수집부는 자기장 벡터 데이터의 분포가 기 설정된 요(yaw)기준 최대각 범위 내에서 기 설정된 설정비율 이상이 되면, 수집된 자기장 벡터 데이터를 상기 보정부로 전달하는 것을 특징으로 하는 지자기 센서 왜곡 보정 장치.
A geomagnetic sensor installed on the steering wheel;
A data collecting unit for collecting magnetic field vector data sensed by the geomagnetic sensor; And
And a correction unit that corrects the distortion of the geomagnetic sensor using the magnetic field vector data collected by the data collection unit,
Wherein the data collecting unit transmits the magnetic field vector data to the correcting unit in accordance with the distribution state of the magnetic field vector data collected when the vehicle travels with the rotational angle of the steering wheel being greater than a predetermined set angle,
Wherein the data collecting unit transmits the collected magnetic field vector data to the correcting unit when the distribution of the magnetic field vector data becomes equal to or greater than a preset ratio within a predetermined maximum angular range based on yaw, Device.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 수집부는 자기장 벡터 데이터를 중심으로 기 설정된 설정범위 이내에 대해서는 유효 범위로 판단하는 것을 특징으로 하는 지자기 센서 왜곡 보정 장치.
2. The geomagnetic sensor distortion correcting apparatus according to claim 1, wherein the data collecting unit determines an effective range within a predetermined set range around the magnetic field vector data.
제 1 항에 있어서, 상기 지자기 센서는
상기 스티어링 휠 내부에 실장되는 것을 특징으로 하는 지자기 센서 왜곡 보정 장치.
The geomagnetic sensor according to claim 1, wherein the geomagnetic sensor
And wherein the geomagnetic sensor distortion correction device is mounted inside the steering wheel.
제 1 항에 있어서, 상기 지자기 센서는
상기 스티어링 휠의 외주연에 부착되는 것을 특징으로 하는 지자기 센서 왜곡 보정 장치.
The geomagnetic sensor according to claim 1, wherein the geomagnetic sensor
And is attached to the outer periphery of the steering wheel.
제 1 항에 있어서, 상기 보정부는
상기 데이터 수집부에 의해 수집된 자기장 벡터 데이터를 바탕으로 타원구를 추정하고 추정된 타원구의 중심좌표값 및 이심율을 보정하는 것을 특징으로 하는 지자기 센서 왜곡 보정 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the correcting unit
And estimates an ellipse based on the magnetic field vector data collected by the data collector, and corrects a center coordinate value and an eccentricity of the estimated ellipse.
스티어링 휠에 설치되는 지자기 센서가 자기장 벡터 데이터를 감지하는 단계;
데이터 수집부가 상기 지자기 센서에 의해 감지된 자기장 벡터 데이터를 수집하는 단계; 및
보정부가 상기 데이터 수집부에 의해 수집된 자기장 벡터 데이터를 이용하여 상기 지자기 센서의 왜곡을 보정하는 단계를 포함하고,
상기 데이터 수집부가 상기 지자기 센서에 의해 감지된 자기장 벡터 데이터를 수집하는 단계에서, 상기 데이터 수집부는 차량이 상기 스티어링 휠의 회전각도가 기 설정된 설정각도 이상인 상태로 주행하는 상태에서 수집된 자기장 벡터 데이터의 분포 상태에 따라 자기장 벡터 데이터를 상기 보정부로 전달하며,
상기 데이터 수집부가 상기 지자기 센서에 의해 감지된 자기장 벡터 데이터를 수집하는 단계에서, 상기 데이터 수집부는 자기장 벡터 데이터의 분포가 기 설정된 요(yaw)기준 최대각 범위 내에서 기 설정된 설정비율 이상이 되면, 수집된 자기장 벡터 데이터를 상기 보정부로 전달하는 것을 특징으로 하는 지자기 센서 왜곡 보정 방법.
Detecting a magnetic field vector data by a geomagnetic sensor installed on a steering wheel;
The data acquisition unit collecting the magnetic field vector data sensed by the geomagnetic sensor; And
And correcting the distortion of the geomagnetic sensor by using the magnetic field vector data collected by the data collection unit,
Wherein the data collecting unit collects magnetic field vector data sensed by the geomagnetic sensor, wherein the data collecting unit collects the magnetic field vector data collected in a state in which the vehicle travels with the rotational angle of the steering wheel equal to or greater than a predetermined set angle, And transmits the magnetic field vector data to the correcting unit according to the distribution state,
Wherein the data collecting unit collects the magnetic field vector data sensed by the geomagnetic sensor when the distribution of the magnetic field vector data is greater than or equal to a preset rate within a predetermined maximum angular range, And transmits the collected magnetic field vector data to the correcting unit.
삭제delete 삭제delete 제 8 항에 있어서, 상기 데이터 수집부가 상기 지자기 센서에 의해 감지된 자기장 벡터 데이터를 수집하는 단계에서,
상기 데이터 수집부는 자기장 벡터 데이터를 중심으로 기 설정된 설정범위 이내에 대해서는 유효 범위로 판단하는 것을 특징으로 하는 지자기 센서 왜곡 보정 방법.
9. The method according to claim 8, wherein the data acquisition unit collects magnetic field vector data sensed by the geomagnetic sensor,
Wherein the data collection unit determines an effective range within a predetermined set range around the magnetic field vector data.
제 8 항에 있어서, 상기 지자기 센서의 왜곡을 보정하는 단계에서,
상기 보정부는 상기 데이터 수집부에 의해 수집된 자기장 벡터 데이터를 바탕으로 타원구를 추정하고 추정된 타원구의 중심좌표값 및 이심율을 보정하는 것을 특징으로 하는 지자기 센서 왜곡 보정 방법. 9. The method according to claim 8, wherein in the step of correcting the distortion of the geomagnetic sensor,
Wherein the correcting unit estimates an ellipse based on the magnetic field vector data collected by the data collecting unit, and corrects a center coordinate value and an eccentricity of the estimated ellipse.
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