KR102038482B1 - 관성 센서 향상 - Google Patents

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KR102038482B1
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콤 피. 보란
에드워드 제이. 베드너
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비오니어 유에스, 인크.
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Abstract

차량 내의 관성 감지를 향상시키기 위한 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 관성 측정 유닛을 이용하여 상기 차량의 회전율들 및 병진 가속도들의 측정값을 판단한다. 덧붙여, 또한 상기 시스템은 원격 감지 시스템에 기초하여 상기 차량의 회전율들 및 병진 가속도들의 산정값을 판단한다. 상기 시스템은 상기 회전율들 및 병진 가속도들의 산정값에 기초하여 상기 관성 측정 유닛의 이득 오차들 또는 오프셋 오차들을 감소시키도록, 보상된 값의 회전율들 및 병진 가속도들을 발생시킨다.

Description

관성 센서 향상{Inertial sensor enhancement}
본 발명은 일반적으로 향상된 관성 센서 시스템에 관한 것이다.
승객 제한 시스템(occupant restraint system)들 및 (전자 안정성 제어와 같은) 차량 동적 제어 시스템들은, 다양한 제한/안정화 액추에이터들의 작동을 보증(warrant)하는 이벤트들을 검출하도록 가속도계들 및 자이로스코프들과 같은 관성 센서들을 전형적으로 이용한다. 승객 제한 시스템들은 전형적으로, 짧은 시간 주기에 걸친 가속도 및/또는 회전율의 상대적으로 크고 급격한 변화들을 감지할 필요가 있다. 차량 동적 제어 시스템들은 전형적으로, 더 긴 시간 주기에 걸친 가속도 및 회전율의 비교적 더 작고 더 미약한 변화들을 감지할 필요가 있다. 제한 시스템에 의해 요구되는 더 큰 신호들을 측정할 수 있고 또한 상기 차량 동적 제어 시스템에 의해 요구되는 더 작은 신호들을 정확하게 측정할 수 있는 단일 가속도계 및/또는 단일 회전율 센서를 선택하는 것은 전형적으로 어려운데, 왜냐하면 상기 큰 신호 센서들의 이득 및 오프셋 오차들은 안정성 제어 시스템들에 대한 요구조건보다 종종 더 크기 때문이다. 센서 개량들만을 통하거나 개별 교정(calibration)을 통한 상기 가속도계들 및 자이로스코프들에 있어서의 이득 및 오프셋 오차들을 최소화하는 것은 종종 엄두도 못 낼 정도로 높은 비용이 들게 한다.
위의 필요성을 만족시키고 상기 열거된 단점들과 관련 기술의 다른 제한들을 극복함에 있어서, 본 출원은 관성 센서의 이용을 향상시키기 위한 시스템을 제공한다.
상기 시스템은 관성 측정 유닛을 이용하여 차량의 회전율들 및 병진 가속도들의 측정값을 판단(determine)하는 바, 상기 관성 측정 유닛은 예를 들어 자이로스코프와 같은 회전율 센서 및/또는 선형 가속도계를 포함한다. 덧붙여 또한 상기 시스템은 다른 감지 시스템, 예컨대 원격 감지 시스템에 기초하여 상기 차량의 회전율들 및 병진 가속도들의 산정값을 개별적으로 판단한다. 상기 원격 감지 시스템은 상기 차량 외부의 요소들, 예를 들어 도로, 나무, 또는 위성과의 상호작용(interaction)에 기초하여 회전율들 및 병진 가속도들을 산정한다. 상기 원격 감지 시스템의 예시들은 비전 시스템(vision system), 범위 센서, 또는 전역 측위 시스템(GPS)을 포함할 수 있다. 상기 시스템은, 상기 회전율들 및 병진 가속도들의 산정값에 기초하여 상기 관성 측정 유닛으로부터 상기 회전율들 및 병진 가속도들의 이득 오차들(gain errors) 또는 오프셋 오차들(offset errors)을 감소시키도록, 보상된 값의 회전율들 및 병진 가속도들을 발생시킨다. 그것으로서, 상기 보상된 값의 회전율들 및 병진 가속도들은, 충돌 사건들을 감지하기 위하여 이용되는 광역 동적 범위 관성 센서들이 차량 안정성 용례들을 위해서도 이용될 수 있도록 한다.
본 발명의 다른 목적들, 특징들 및 장점들은, 본 명세서에 첨부되고 본 명세서의 일부를 형성하는 청구항들 및 도면들이 참조되어 아래의 설명이 검토된 후에 당업자에게 용이하게 분명해질 것이다.
첨부된 도면들에서, 구성요소들은 반드시 확대/축소(scale)되지 않으며, 그 대신 본 발명의 원리들을 설명함에 있어 강조가 이루어진다. 또한, 같은 참조 번호들은 도면들에 걸쳐 대응되는 부분들을 지칭한다.
도 1은 비전 시스템 데이터 및 관성 센서 데이터를 프로세싱하기 위한 시스템의 개략도이다;
도 2는 관성 측정 유닛의 신호들을 향상시키도록 원격 감지 시스템을 이용하는 방법을 설명하는 흐름도이다;
도 3a 및 3b는 관성 측정 유닛의 신호들을 향상시키도록 원격 감지 시스템을 이용하는 시스템의 도식적인 도면들(graphical illustrations)이다;
그리고 도 4는 본 명세서에서 설명된 방법들을 구현하기 위한 컴퓨터 시스템의 개략도이다.
이제 도 1을 참조하면, 본 출원을 구체화(embody)하는 시스템은 여기에서 100으로 지칭되며 도시된다. 상기 시스템(100)은, 차량이 움직임에 따라 상기 차량 주위의 환경에서 고정된 물체들을 관측함에 기초하여 회전율들 및 병진 가속도들의 산정값을 판단하도록 상기 차량 내에 배치된 원격 감지 시스템을 포함할 수 있다. 상기 원격 감지 시스템으로부터 상기 회전율들 및 병진 가속도들의 산정값은, 상기 관성 측정 유닛으로부터의 회전율들 및 병진 가속도들의 측정값의 이득 및 오프셋 오차들을 감소시키기 위해 신호 프로세싱 로직(signal processing logic)에 의해 이용될 수 있다. 상기 보상된 값의 회전율들 및 병진 가속도들은, 충돌 사건들을 감지하기 위하여 이용되는 광역 동적 범위 관성 센서들이 차량 안정성 용례들을 위해서도 이용될 수 있도록 한다.
상기 시스템(100)은 원격 감지 시스템(110), 시간 장치(120), 관성 측정 유닛(130), 및 논리 프로세서(114)도 포함할 수 있다. 상기 원격 감지 시스템의 예시들은 예를 들어 비전 시스템, 범위 센서 시스템 또는 전역 측위 시스템(GPS), 또는 그것들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 상기 원격 감지 시스템(110)은 비전 프로세서(vision processor)를 포함할 수 있으며 이미지를 수신하기 위하여 하나 이상의 카메라들(112)에 연결될 수 있다. 상기 카메라들(112)은 CCD, CMOS, 또는 이와 유사한 광-민감성 배열의 요소들을 포함할 수 있다. 상기 카메라들(112)은 상기 광-민감성 배열 상으로 수용되는 빛을 초점 맞추거나 조건화(conditioning)하기 위한 광학부품(optics)도 포함할 수 있다. 그 후 상기 광-민감성 배열은 상기 이미지 정보를 디지털화하여 그 이미지 정보를 상기 원격 감지 시스템(110) 안의 상기 비전 프로세서에 제공할 수 있다. 다양한 특징 정보가 상기 이미지 데이터로부터 추출되어, 상기 카메라들(112)의 시계(視界) 내의 물체들의 위치 또는 배향(orientation)이 판단될 수 있다. 상기 차량의 회전율들 및 병진 가속도들이 상기 관성 측정 유닛(130)과는 독립된 상기 원격 감지 시스템(110)에 의해 계산될 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 관성 측정값들을 보상하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 마이크로컨트롤러 상에서 실시간으로 반복적으로 실행되는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 단계 1(210)에서 원격 감지 시스템은 호스트(host) 차량 외부에 있는 정지된 물체들을 식별하는 데에 이용된다. 상기 원격 감지 장치는 레이더 시스템들, 비전 시스템들, 및 GPS 시스템들 중 하나 이상, 또는 상기한 것들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 단계 2(212)에서 "삼각측량(triangulation)" 방법들이 상기 정지된 물체들에 대한 상기 호스트 차량의 위치 및 배향을 계산하는 데에 이용된다. 비록 단일의 정지된 물체와 함께 스테레오 감지가 활용될 수 있다고 이해될지라도, 상기 호스트 차량으로부터 2개 이상의 원격 물체들까지의 거리들 및 각도들을 측정함으로써 상기 삼각측량은 상기 호스트 차량의 현재 위치 및 배향을 판단할 수 있다. 레이더 시스템들 및 비전 시스템들도 일반적으로 삼각측량을 위해 적어도 2개의 정지된 원격 물체들을 활용한다. 그러나 GPS 시스템은 일반적으로 삼각측량을 위한 원격 물체들로서 적어도 3개의 위성들을 활용한다. 전형적인 삼각측량 방법의 상세사항은 나중 섹션(section)에서 설명된다.
단계 3(214)에서 상기 호스트 차량이 새 위치로 이동함에 따라 짧은 주기의 시간(예컨대 1초)이 지나가도록 허용된다. 단계 4(216)에서 삼각측량들이 단계 1(210)에서와 동일한 정지된 물체들에 대한 상기 호스트 차량의 새 위치 및 새 배향을 다시 계산하는 데에 이용될 수 있다. 단계 5(218)에서 상기 호스트 차량의 새 위치 및 새 배향은 이전 위치 및 이전 배향에 비교된다. 위치의 변화 및 배향의 변화가 판단되도록 계산들이 이루어진다. 그 후에 상기 위치 변화 및 상기 배향 변화가 상기 차량의 병진 및 회전 움직임을 계산("산정")하는 데에 이용된다. 단계 6(220)에서 상기 산정된 신호들(즉, 상기 원격 감지 시스템으로부터의 상기 호스트 차량의 병진 및 회전 움직임의 산정값)은 상기 IMU 센서들로부터의 측정된 신호들에 비교되고, 그 후에 오프셋 및/또는 이득 오차들이 계산된다. 마지막으로 상기 프로세스는, 신호 프로세싱을 위한 다양한 기법들을 이용하여 상기 측정된 신호들에 보정(correction)들(오프셋 및/또는 이득 보정들)을 적용함으로써, 보상된 값의 병진 및 회전 움직임 신호들을 발생시킨다. 상기 프로세스는 단계 1(210)로 돌아와서 연속적으로 반복된다. 위에서 설명된 방법을 따름으로써, 상기 보상된 값의 회전율들 및 병진 가속도들은 상기 IMU 측정 신호들에 비하여 향상된 정확도를 가지며 상기 제한 제어 시스템 및 상기 안정성 제어 시스템 둘 모두에 대한 요구조건들을 만족시킬 수 있다.
상기 시스템 구현예의 일 예시는 도 3a에 관하여 아래에 설명된다. 상기 시스템(100)은 차량(302) 안으로 일체화될 수 있다. 상기 차량(302)은 도로(308)를 따라 주행하고 있을 수 있다. 참조 번호(312)로 표시되는 제1 시간 지점에서 상기 차량(302)은 제1 위치(301)에 위치할 수 있다. 상기 제1 위치(310)에서 상기 차량의 기준축은 선(318)으로서 도시된다. 상기 시스템(100)은 카메라의 시계에서 복수개의 물체들, 예를 들어 물체(314) 및 물체(315)를 식별할 수 있다. 상기 시계 내의 물체(314)의 소재(location)는 선(316)에 의해 표시된다. 그것으로서, 상기 차량(302)의 중심축(318)과 상기 시계 내의 상기 물체(314)의 소재를 나타내는 상기 선(316) 사이의 각도(θA1)가 식별될 수 있다. 덧붙여, 상기 차량(302)으로부터 상기 물체(314)까지의 거리(DA1)도 계산될 수 있다. 이와 유사하게 상기 차량(302)의 중심축(318)과 상기 시계 내의 상기 물체(315)의 소재를 나타내는 상기 선(317) 사이의 각도(θB1)가 식별될 수 있으며, 상기 차량(302)으로부터 상기 물체(315)까지의 거리(DB1)가 계산될 수 있다.
도 3b에 도시되고 참조 번호(322)로 표시된 제2 시간에 상기 차량(302)은 제2 위치(320)로 이동되었을 것이다. 상기 제2 위치(320)에서 상기 차량의 중심축은 선(324)에 의해 표시되는 바와 같이 변화되었을 수 있다. 또, 시스템(100)의 카메라들(112)은 상기 시계 내에서 참조 번호(314)로 표시되는 물체들 또는 물체들의 군을 식별할 수 있다. 그 후에 상기 차량(302)의 중심축(324)과 상기 시계 내의 상기 물체(314)의 소재 사이의 각도(θA2)가 계산된다. 덧붙여 상기 차량(302)으로부터 상기 물체(314)까지의 거리(DA2)도 계산될 수 있다. 이와 유사하게 상기 차량(302)의 중심축(318)과 상기 시계 내의 상기 물체(315)의 소재를 나타내는 선(337) 사이의 각도(θB2)가 식별될 수 있고 상기 차량(302)으로부터 상기 물체(315)까지의 거리(DB2)가 계산될 수 있다.
예를 들어 θA1, θB1, θA2, θB2, DA1, DB1, DA2, 및 DB2을 포함하고, 또한 각각의 파라미터의 대응되는 시간을 포함하는 다양한 신호들은, 선(116) 및 선(122)으로 표시되는 바와 같이 시간 장치(120)에 의해 논리 프로세서에 제공될 수 있는 바, 도 1에서 도시된 바와 같다. 이 정보로부터 상기 논리 프로세서는 블록(118)로 표시된 바와 같이 각각의 시간 순간에서 상기 호스트 차량의 위치(X, Y) 및 배향(θ)을 판단할 수 있다. 그 후에 각각의 시간 순간에서 상기 호스트 차량의 위치의 변화 및 배향의 변화는 상기 차량의 병진 및 회전 움직임을 계산("산정")하는 데에 이용된다.
회전율들 및 병진 가속도들의 측정값들은 선(132)으로 표시되는 바와 같이 블록(134)에 제공된다. 상기 시간 장치(120)는, 시간에 대한 회전율들 및 병진 가속도들을 식별하도록 블록(134)에 의해 이용되는 시간 신호(122)를 제공한다. 블록(134)은 상기 원격 감지 시스템(110)에 의해 판단되는 회전율들 및 병진 가속도들의 산정값을 블록(118)로부터 수신할 수 있다. 이에 따라 상기 관성 측정 유닛(130)으로부터의 회전율들 및 병진 가속도들의 측정값은 상기 원격 감지 시스템(110)으로부터의 회전율들 및 병진 가속도들의 산정값에 기초하여 보상될 수 있다.
상기 관성 측정 유닛(130)에 의해 판단된 회전율들 및 병진 가속도들의 측정값은 상기 논리 프로세서(114)에 의해 상기 원격 감지 시스템(110)으로부터 개별적으로 계산될 수 있다. 상기 논리 프로세서(114)는 상기 원격 감지 시스템(110)의 산정값들을 이용하여, 회전율들 및 병진 가속도들의 측정값으로부터 이득 및 오프셋 오차들을 보상하는 바, 여기서 그 회전율들 및 병진 가속도들의 측정값은 상기 관성 측정 유닛(130)으로부터의 것이거나, 또는 개별적으로 상기 관성 측정 유닛(130) 안의 각각의 관성 센서에 대한 것이다. 상기 보상된 값의 회전율들 및 병진 가속도들(Ωcompensated, acompensated)은 충돌 감지 및 안정성 제어 알고리즘들 둘 모두에서 이용될 수 있다.
몇몇 구현예들에서 상기 관성 측정 유닛(130)으로부터의 회전율들 및 병진 가속도들의 측정값의 오프셋 및/또는 이득은, 상기 원격 감지 시스템(110)으로부터의 회전율들 및 병진 가속도들의 산정값에 기초한 선형적 관계에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 회전율 측정값들의 이득 및 오프셋은 다음 관계식에 기초하여 계산될 수 있다:
Figure 112014077626119-pct00001
여기서, Ωremote는 상기 원격 감지 시스템으로부터 산정된 회전율이며, Ωimu는 상기 관성 센서로부터 측정된 회전율이다. 마찬가지로 상기 병진 가속도 측정값들의 이득 및 오프셋은 아래의 관계식에 기초하여 계산될 수 있다:
Figure 112014077626119-pct00002
여기서, aremote는 상기 원격 감지 시스템으로부터 산정된 병진 가속도이며, aimu는 상기 관성 센서로부터 측정된 병진 가속도이다.
일 예시에서, 상기 원격 감지 시스템이 상기 차량이 선회하는 중이라는 것을 감지한다면, 가속도계의 이득은 상기 비전 시스템에 의해 감지된 가속도의 양에 따라 계산될 수 있다. 자이로스코프의 경우에, 회전 변화율의 이득은 상기 원격 감지 시스템에 의해 감지된 회전 변화율에 따라 계산될 수 있다. 다른 일 예시에서 가속도계의 오프셋 또는 회전 변화율은, 상기 차량에 직선으로 길게, 예를 들어 ¼마일로 뻗은 도로가 제시되는 때에, 상기 비전 시스템에 기초하여 계산될 수 있다. 또 다른 일 예시에서 상기 가속도계의 오프셋 또는 회전 변화율은 계산될 수 있으며, 또는 상기 차량이 정지된 때에 0으로 될 수(zeroed) 있다. 또 다른 예시들에서 상기 이득 및 오프셋 둘 모두의 해가 동시에 풀릴 수 있다. 위의 전략은 본 명세서에 언급된 원격 감지 시스템들 중 임의의 것과 조합하여 이용될 수 있다.
상기 관성 측정 유닛으로부터의 회전율들 및 병진 가속도들의 오프셋 및 이득에 대한 보상된 값들은 다양한 기준들에 기초하여 자동으로 재계산될 수 있다. 상기 기준들은, 상기 원격 감지 시스템과 상기 관성 측정 유닛 사이에 측정된 편차, 주변 온도의 변화, 차량 온도의 변화, 제2 도로 상태(예컨대, 미리 결정된 반경 범위 이내의 일관된 곡선 또는 미리 결정된 길이의 직선), 미리 한정된 시간 주기, 또는 위 기준들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
블록(134)로부터의 보상된 값의 회전율들 및 병진 가속도들은 선(138)으로 표시되는 바와 같이 외부 시스템들에 제공될 수 있다. 예를 들어 상기 보상된 값의 회전율들 및 병진 가속도들(138)은, 충돌이 일어나는지가 판단되도록 충돌 감지 시스템(140)에 제공될 수 있으며, 블록(142)로 표시된 바와 같이 에어백 컨트롤러들 또는 시트벨트 텐셔너들과 같은 제어 안전 시스템에 제공될 수 있다. 덧붙여, 상기 보상된 값의 회전율들 및 병진 가속도들(138)은 블록(150)로 표시된 바와 같이 안정성 제어 시스템에 제공될 수 있다. 상기 안정성 제어 시스템(150)은 제동 시스템 내의 브레이크 유체 압력, 및 능동 서스펜션 시스템 내의 스트럿(strut) 압력, 블록(152)로 표시된 바와 같은 능동 조향 시스템 내에서의 조향각을 상기 보상된 값의 회전율들 및 병진 가속도들(138)에 기초하여 제어할 수 있다.
위에서 설명된 구성들 중 하나로 된 시스템을 제공함으로써 정교한 센서 교정 기법들 없이 광역 동적 범위 센서들이 크고 작은 신호 용례들 둘 모두를 위해 이용될 수 있게 된다. 덧붙여, 이 구성들은 센서 실패(failure)들을 검출하도록 독립적인 타당성 체크를 제공한다.
상기 설명된 시스템들 중 임의의 것에 의해 제공되는 결과들은, 상기 센서의 이득 및 오프셋의 조절과 함께 이용되는 알려진 기법들에 의해 향상될 수도 있다. 일 예시에서 상기 센서 신호들은 더 작은/더 미약한 신호들이 추출되도록 과도 샘플링 또는 필터링될(over sampled or filtered) 수 있다. 다른 일 예시에서 상기 센서 및 ECU 조립체들은 각각의 센서에 대한 오프셋 및 이득 오차들이 제거되는 것을 돕도록 개별적으로 온도 보상될 수 있다.
다른 구현예들에서 상기 비전 시스템, 범위 센서, 또는 측위 시스템 중 2개 이상이, 상기 차량의 회전율들 및 병진 가속도들을 산정하도록 함께 이용될 수 있다. 일 예시에서 상기 비전 시스템, 범위 센서, 및/또는 상기 측위 시스템의 회전율들 및 병진 가속도들의 산정값이, 예컨대 가중 평균화에 의해 결합되어 향상된 산정(estimate)이 제공될 수 있다. 상기 회전율들 및 병진 가속도들이 결합되어 이용되는 때에는, 상기 회전율들 및 병진 가속도들은 위의 구현예에 대하여 설명된 바와 같이 상기 비전 시스템, 범위 센서, 및/또는 상기 측위 시스템에 따라 개별적으로 계산된 후에 결합될 수 있다.
설명된 모듈들, 서버들, 라우터들, 스토리지 유닛들, 컨트롤러들, 또는 엔진들 중 임의의 것은 하나 이상의 컴퓨터 시스템들로써 구현될 수 있다. 다수의 컴퓨터 시스템들로 구현된다면 그 코드(code)는 응용 프로그램 프로그래밍 인터페이스들(application programming interfaces; APIs)을 통해 분산되고 인터페이스(interface)화될 수 있다. 게다가 각각의 방법이 하나 이상의 컴퓨터들 상에서 구현될 수 있다. 일 예시적 컴퓨터 시스템이 도 4에 제공된다. 컴퓨터 시스템(1100)은, 위에서 논의된 방법들로 설명된 바와 같은 인스트럭션들을 실행하기 위한 프로세서(1110)를 포함한다. 상기 인스트럭션들은 메모리(1112) 또는 스토리지 장치(1114), 예컨대 디스크 드라이브, CD, 또는 DVD와 같은 컴퓨터 판독가능 매체 내에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터는, 디스플레이 장치(1118), 예컨대 컴퓨터 모니터 상에 텍스트로 된(textual) 디스플레이 또는 그래픽 디스플레이를 생성하기 위한 인스트럭션들에 대하여 반응을 보이는(responsive) 디스플레이 컨트롤러(1116)를 포함할 수 있다. 덧붙여, 다른 시스템들, 예를 들어 데이터 또는 인스트럭션들을 다른 일반적 컴퓨터 시스템들과 통신할 수 있도록, 상기 프로세서(1110)가 네트워크 컨트롤러(1120)와 통신할 수 있다. 상기 네크워크 컨트롤러(1120)는, 근거리 네트워크들, 광역 네트워크들, 인터넷 또는 흔히 이용되는 다른 네트워크 토폴로지들을 포함하는 다양한 네트워크 토폴로지들에 걸쳐 프로세싱을 분산하거나 정보에 대한 원격 접근을 제공하도록 이더넷 또는 다른 알려진 프로토콜들로 통신할 수 있다.
대안적인 실시예에서 전용 하드웨어 구현예들, 예컨대 주문형 반도체들(application specific integrated circuits), 프로그래머블 로직 어레이들(programmable logic array) 및 다른 하드웨어 장치들이 본 명세서에 설명된 방법들 중 하나 이상을 구현하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예들의 시스템들 및 장치를 포함할 수 있는 용례들은 다양한 전자기기 및 컴퓨터 시스템들을 광범위하게 포함할 수 있다. 본 명세서에 설명된 하나 이상의 실시예들에서, 관련된 제어 및 데이터 신호들을 갖춘 2개 이상의 특정 배선 하드웨어 모듈들 또는 장치들로서, 상기 모듈들 사이에서 그리고 상기 모듈들을 통해 통신할 수 있는 상기 모듈들 또는 장치들을 이용하여 기능들이 구현될 수 있으며, 또는 주문형 반도체의 일부분들로서 기능들이 구현될 수 있다. 이에 따라 본 시스템은 소프트웨어, 펌웨어, 및 하드웨어 구현예들을 아우른다.
본 개시서의 다양한 실시예들에 따라, 여기에서 설명된 방법들은 컴퓨터 시스템에 의해 실행가능한 소프트웨어 프로그램들에 의해 구현될 수 있다. 게다가, 예시적이며 비한정적인 실시예에서 구현예들은 분산 프로세싱, 컴포넌트/오브젝트 분산 프로세싱, 및 병렬 프로세싱을 포함할 수 있다. 대안으로서, 본 명세서에 설명된 바와 같은 방법들 또는 기능(functionality) 중 하나 이상을 구현하도록 가상 컴퓨터 시스템 프로세싱이 구성될 수 있다.
게다가 본 명세서에 설명된 방법들은 컴퓨터-판독가능 매체로 구체화될 수 있다. 상기 "컴퓨터-판독가능 매체"라는 용어는, 하나 이상의 세트들의 인스트럭션들을 저장하는, 중앙집중되거나 분산된 데이터베이스와 같은 다수의 매체 또는 단일 매체, 및/또는 이에 결부된 캐쉬(cache)들 및 서버들을 포함한다. 또한 상기 "컴퓨터-판독가능 매체" 용어는, 프로세서에 의한 실행을 위한 인스트럭션들의 세트를 저장, 부호화 또는 운반(carrying)할 수 있거나, 본 명세서에 개시된 방법들 또는 작동들(operations) 중 임의의 하나 이상을 컴퓨터 시스템이 수행하게 하는 임의의 매체도 포함할 수 있다.
당업자에 의해 용이하게 이해될 바와 같이, 위의 설명은 본 출원의 원리들에 대한 설명으로서의 의미를 갖는다. 아래 청구항들에서 한정된 바와 같은 본 출원의 사상으로부터 이탈됨 없이 본 발명이 수정, 변동 및 변경될 여지가 있다는 점에서, 이 설명은 청구의 범위 또는 그 적용례를 한정하도록 의도되지 않는다.

Claims (20)

  1. 차량 내의 관성 감지를 향상시키기 위한 시스템으로서, 상기 관성 감지 결과가 승객 안전 제어 시스템 및 전자 안정성 제어 시스템에 통신되고, 상기 시스템은:
    프로세서 유닛;
    상기 차량의 회전율 및 병진 가속도의 측정값을 발생시키도록 상기 프로세서 유닛과 통신되는 관성 측정 유닛;
    상기 차량의 회전율 및 병진 가속도의 산정값을 발생시키도록 상기 프로세서 유닛과 통신되는 원격 감지 시스템;을 포함하고,
    상기 프로세서 유닛은 차량의 회전율 및 병진 가속도의 상기 산정값에 기초하여 보정된 회전율 및 병진 가속도를 생성하고, 상기 관성 측정 유닛의 이득 오차(gain errors) 및 오프셋 오차(offset errors)를 감소시키고,
    상기 프로세서 유닛은 상기 원격 감지 시스템에 기반하여 차량이 직선 도로를 따라 주행하고 있다고 판단하면, 차량의 회전율 및 병진 가속도의 상기 측정값과 차량의 회전율 및 병진 가속도의 상기 산정값을 비교함으로써 상기 관성 측정 유닛의 이득 및 오프셋을 재계산하고,
    상기 원격 감지 시스템은 상기 차량 내에 배치된 비전 시스템(vision system) 또는 레이더 시스템으로서, 회전율 및 병진 가속도의 상기 산정값을 상기 차량 밖에 있는 적어도 2개의 물체에 기반하여 특정하고,
    상기 프로세서 유닛은 보정된 회전율 및 병진 가속도를 상기 승객 안전 제어 시스템 및 상기 전자 안정성 제어 시스템의 양쪽 모두에 전달하는 것을 특징으로 하는, 관성 감지 향상 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 원격 감지 시스템은 제1 차량 위치에서 상기 차량의 중심축과 제1 물체 사이의 제1 각도를 판단하고, 상기 원격 감지 시스템은 상기 제1 차량 위치에서 상기 차량의 상기 중심축과 제2 물체 사이의 제2 각도를 판단하는, 관성 감지 향상 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 원격 감지 시스템은 제2 차량 위치에서 상기 차량의 중심축과 상기 제1 물체 사이의 제3 각도를 판단하고, 상기 원격 감지 시스템은 상기 제2 차량 위치에서 상기 차량의 상기 중심축과 상기 제2 물체 사이의 제4 각도를 판단하는, 관성 감지 향상 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 원격 감지 시스템은 상기 제1 각도, 상기 제2 각도, 및 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 경과된 시간의 양에 기초하여 상기 차량의 회전율 및 병진 가속도의 산정값을 판단하는, 관성 감지 향상 시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 원격 감지 시스템은 상기 제1 차량 위치에서 상기 차량과 제1 물체 사이의 제1 거리를 판단하고, 상기 원격 감지 시스템은 상기 제1 차량 위치에서 상기 차량과 상기 제2 물체 사이의 제2 거리를 판단하는, 관성 감지 향상 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 원격 감지 시스템은 상기 제2 차량 위치에서 상기 차량과 상기 제1 물체 사이의 제3 거리를 판단하고, 상기 원격 감지 시스템은 상기 제2 차량 위치에서 상기 차량과 상기 제2 물체 사이의 제4 거리를 판단하는, 관성 감지 향상 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 원격 감지 시스템은 상기 제1 각도, 상기 제2 각도, 상기 제3 각도, 상기 제4 각도, 상기 제1 거리, 상기 제2 거리, 상기 제3 거리, 상기 제4 거리, 및 상기 제1 차량 위치와 상기 제2 차량 위치 사이에서 경과된 시간의 양에 기초하여 상기 차량의 회전율 및 병진 가속도의 산정값을 판단하는, 관성 감지 향상 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 원격 감지 시스템은 상기 차량 내에 배치된 전역 측위 시스템(global positioning system; GPS)인, 관성 감지 향상 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 승객 안전 제어 시스템 및 상기 전자 안정성 제어 시스템 모두는, 상기 프로세서 유닛이 제공하는 보정된 회전율 및 병진 가속도를 활용하는, 관성 감지 향상 시스템.
  13. 차량 내의 관성 감지를 향상시키기 위한 방법으로서, 상기 관성 결과가 승객 안전 제어 시스템 및 전자 안정성 제어 시스템에 통신되고, 상기 방법은:
    관성 측정 유닛을 이용하여 상기 차량의 회전율 및 병진 가속도를 측정하고,
    상기 차량 내에 배치된 비전 시스템 또는 레이더 시스템인 원격 감지 시스템을 이용하여 상기 차량 밖에 있는 2개 이상의 물체에 기반하여 차량의 회전율 및 병진 가속도의 산정값을 특정하고 보정된 회전율 및 병진 가속도를 생성하고,
    회전율 및 병진 가속도의 상기 산정값에 기반하여 상기 관성 측정 장치의 이득 오차 및 오프셋 오차를 감소시키고,
    상기 원격 감지 시스템에 기반하여 차량이 직선 도로를 따라 주행하고 있다고 판단하면, 차량의 회전율 및 병진 가속도의 상기 측정값과 차량의 회전율 및 병진 가속도의 상기 산정값을 비교함으로써 상기 관성 측정 유닛의 이득 및 오프셋을 재계산하고,
    보정된 회전율 및 병진 가속도를 상기 승객 안전 제어 시스템 및 상기 전자 안정성 제어 시스템의 양쪽 모두에 전달하는 것을 특징으로 하는, 관성 감지 향상 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 원격 감지 시스템은 제1 차량 위치에서 상기 차량의 중심축과 제1 물체 사이의 제1 각도를 판단하고, 상기 원격 감지 시스템은 상기 제1 차량 위치에서 상기 차량의 상기 중심축과 제2 물체 사이의 제2 각도를 판단하는, 관성 감지 향상 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 원격 감지 시스템은 제2 차량 위치에서 상기 차량의 중심축과 상기 제1 물체 사이의 제3 각도를 판단하고, 상기 원격 감지 시스템은 상기 제2 차량 위치에서 상기 차량의 상기 중심축과 상기 제2 물체 사이의 제4 각도를 판단하는, 관성 감지 향상 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 원격 감지 시스템은 상기 제1 각도, 상기 제2 각도, 및 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 경과된 시간의 양에 기초하여 상기 차량의 회전율 및 병진 가속도의 산정값을 판단하는, 관성 감지 향상 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 원격 감지 시스템은 상기 제1 차량 위치에서 상기 차량과 제1 물체 사이의 제1 거리를 판단하고, 상기 원격 감지 시스템은 상기 제1 차량 위치에서 상기 차량과 상기 제2 물체 사이의 제2 거리를 판단하는, 관성 감지 향상 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 원격 감지 시스템은 상기 제2 차량 위치에서 상기 차량과 상기 제1 물체 사이의 제3 거리를 판단하고, 상기 원격 감지 시스템은 상기 제2 차량 위치에서 상기 차량과 상기 제2 물체 사이의 제4 거리를 판단하는, 관성 감지 향상 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 원격 감지 시스템은 상기 제1 각도, 상기 제2 각도, 상기 제3 각도, 상기 제4 각도, 상기 제1 거리, 상기 제2 거리, 상기 제3 거리, 상기 제4 거리, 및 상기 제1 차량 위치와 상기 제2 차량 위치 사이에서 경과된 시간의 양에 기초하여 상기 차량의 회전율 및 병진 가속도의 산정값을 판단하는, 관성 감지 향상 방법.
  20. 삭제
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