KR102371985B1 - Inertia sensor calibration method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 관성센서 캘리브레이션 방법에 관한 것으로서, 특히 GNSS 신호가 수신되지 않는 음영지역에서도 관성센서의 스케일 팩터를 캘리브레이션하기 위하여 회전이 있는 건물 주차장에 진출입시의 GNSS 헤딩 정보, 지도 데이터의 진출입 링크 또는 정밀지도의 실내지도를 이용하여, 관성센서의 스캐일 팩터를 계산하여 정밀한 DR(DeadReckoning) 측위가 가능하도록 하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a method for calibrating an inertial sensor, and in particular, in order to calibrate the scale factor of the inertial sensor even in a shaded area where a GNSS signal is not received, GNSS heading information at the time of entering and exiting a parking lot of a building with rotation, map data in and out link or precision It is about enabling precise DR (Dead Reckoning) positioning by calculating the scale factor of the inertial sensor using the indoor map of the map.
Description
본 발명은 관성센서 캘리브레이션 방법에 관한 것으로서, 특히 GNSS 신호가 수신되지 않는 음영지역에서도 관성센서의 스케일 팩터를 캘리브레이션하기 위하여 회전이 있는 건물 주차장에 진출입시의 GNSS 헤딩 정보, 지도 데이터의 진출입 링크 또는 정밀지도의 실내지도를 이용하여, 관성센서의 스케일 팩터(Scale factor)를 계산하여 정밀한 DR(Dead Reckoning) 측위가 가능하도록 하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a method for calibrating an inertial sensor, and in particular, in order to calibrate the scale factor of the inertial sensor even in a shaded area where a GNSS signal is not received, GNSS heading information at the time of entering and exiting a parking lot of a building with rotation, map data in and out link or precision It relates to enabling precise DR (Dead Reckoning) positioning by calculating the scale factor of the inertial sensor using the indoor map of the map.
일반적으로 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호를 이용한 항법 시스템이 널리 사용되고 있다. 하지만, 이러한 항법 시스템은 GNSS 신호가 수신되지 않는 경우에 위치 정보를 알기 어렵기 때문에 관성센서를 이용하는 항법 시스템 또는 관성센서와 GNSS를 같이 이용하여 차량의 위치정보를 알아내는 항법 시스템이 개발되었다.In general, a navigation system using a global navigation satellite system (GNSS) signal is widely used. However, since it is difficult to know position information when a GNSS signal is not received in such a navigation system, a navigation system using an inertial sensor or a navigation system that uses an inertial sensor and GNSS to find out the position information of a vehicle has been developed.
이러한 항법 시스템은 IMU(Inertial Measurement Unit)라 불리우는 MEMS(Microelectromechanical Systems) 기반의 관성센서를 이용하여 이동체의 위치를 추정할 수 있다. 이러한 항법 시스템은 소정의 항법 계산 알고리즘을 이용하여 이동체의 위치정보를 알아내는데, 이때 위치 정보는 상기 IMU에 획득된 관성 데이터(예컨대, 가속도, 각속도 등)를 적분하여 원하는 물리량을 얻을 수 있다.Such a navigation system may estimate the position of a moving object using an inertial sensor based on microelectromechanical systems (MEMS) called an inertial measurement unit (IMU). Such a navigation system uses a predetermined navigation calculation algorithm to find out the position information of the moving object. In this case, the position information is obtained by integrating the inertial data (eg, acceleration, angular velocity, etc.) acquired in the IMU to obtain a desired physical quantity.
관성 항법 시스템은 차량의 자세, 속도, 위치의 정보를 계산하기 위해, 항법 계산 알고리즘(Navigation Algorithm)을 사용하는데, 상기 항법 계산 알고리즘은 동체 좌표계(Body Frame)의 관성측정장치(IMU)로 부터 출력되는 센서 출력 값을 이용한다. 3축 가속도계(Accelerometer)와 3축 자이로(Gyro)로 구성된 관성측정장치(IMU)의 좌표계는 차량의 동체 좌표계(Body frame)와 정확히 일치하도록 장착해야 한다는 가정이 깔려 있다.The inertial navigation system uses a navigation calculation algorithm to calculate the vehicle's attitude, speed, and position information, and the navigation calculation algorithm is output from the inertial measurement unit (IMU) of the body frame. The sensor output value is used. The assumption is that the coordinate system of the inertial measurement unit (IMU), which consists of a 3-axis accelerometer and 3-axis gyro, must be installed to exactly match the body frame of the vehicle.
그러나, 차량에 장착된 관성측정장치(IMU)의 경우, 눈대중으로 대충 맞추거나 차량의 이동 및/또는 진동에 의해 동체좌표계와 센서 좌표계 사이에 틀어짐이 발생할 수 있으며, 이러한 틀어짐은 차량의 자세, 속도, 및/또는 위치의 정보를 계산하는데 오류 또는 부정확성을 가져온다.However, in the case of an inertial measurement unit (IMU) mounted on a vehicle, a misalignment may occur between the body coordinate system and the sensor coordinate system due to rough eye contact or movement and/or vibration of the vehicle. , and/or results in errors or inaccuracies in calculating the information of the location.
이러한 오류 또는 부정확성을 개선하기 위한 기술로서는 대한민국 공개특허 제2011-0130775호의 '센서 프레임 캘리브레이션을 이용한 항법 시스템 및 그 제공방법'이 제안되었으며, 이를 도 1에 도시하였다.As a technique for improving such errors or inaccuracies, a 'navigation system using sensor frame calibration and a method for providing the same' of Korean Patent Application Laid-Open No. 2011-0130775 has been proposed, which is illustrated in FIG. 1 .
이러한 종래의 기술은 센서 프레임 캘리브레이션을 이용한 항법 시스템(100)은 IMU(110), 캘리브레이션 모듈(120), 및 항법 계산 모듈(130)을 포함한다. 센서 프레임 캘리브레이션을 이용한 항법 시스템(100)은 GPS 모듈(140)을 더 포함할 수 있다. 항법 계산 모듈(130)은 상기 IMU(110)로부터 출력되는 관성데이터만을 이용하여 이동체의 위치정보를 계산하는 관성항법 시스템일 수도 있고, GPS 모듈(140)이 센서 프레임 캘리브레이션을 이용한 항법 시스템(100)에 더 구비되는 경우에는 IMU(110)로부터 출력되는 관성데이터와 GPS 모듈(140)로부터 출력되는 GPS 정보를 같이 사용하여 상기 이동체의 위치정보를 계산하는 항법시스템일 수도 있다.In this prior art, the
그러나, 이러한 종래의 기술은 IMU로부터 출력되는 관성데이터만을 사용하는 경우 가속도 센서(111) 및 자이로 센서(112)를 모두 포함하고 있으며, 위성으로부터 GPS 정보를 수신하는 GPS 모듈을 포함하는 경우에는 관성데이터 및 GPS 모듈로부터 수신되는 GPS 정보에 기초하여 요(yaw) 각에 대한 틀어짐 정보를 획득하여 캘리브레이션을 수행하고 있어서, GPS 음영지역인 경우 관성데이터만을 사용하는 경우에는 가속도 센서를 추가로 구비하여야 하며, GPS 모듈을 포함하는 경우 관성센서를 캘리브레이션 할 수 없다는 문제점이 있다.However, this prior art includes both the
또한, 이러한 관성센서에 의한 차량의 위치 오차는 운전자가 직접 차량을 운전하는 경우에는 무시될 수준의 위치 오차에 해당되지만, 운전자가 아닌 자율주행이 가능한 차량인 경우에는 위치 오차에 의하여 심각한 상황을 초래할 수 있다.In addition, the position error of the vehicle due to the inertial sensor corresponds to a position error of a level that is negligible when the driver directly drives the vehicle, but in the case of a vehicle capable of autonomous driving rather than the driver, the position error causes a serious situation. can
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 개활지에서 뿐만 아니라 GNSS 데이터의 수신 음영 지역에서도 자이로 센서의 스케일 팩터를 보정하여 정밀한 DR(Dead Reckoning) 측위가 가능하도록 하는 목적이 있다.The present invention devised to solve the problems of the prior art as described above has an object to enable precise DR (Dead Reckoning) positioning by correcting the scale factor of the gyro sensor not only in open areas but also in areas where GNSS data is received and shaded.
본 발명의 상기 목적은 관성센서 캘리브레이션 방법에 있어서, 차량이 GNSS 음영지역에 진입시 실내 지도 보유 여부를 판단하는 단계; 상기 차량이 상기 실내 지도를 보유하고 있지 않은 경우, 자이로 센서의 회전각과 비교할 기준 데이터를 결정하고 상기 음영지역 진입지점의 방위각을 저장하는 단계; 상기 차량의 주행에 따른 상기 자이로 센서의 각속도 값을 적분하여 얻어지는 회전각을 누적하는 단계; 누적된 상기 자이로 센서의 회전각이 임계각 이상인지 판단하고, 임계각 이상이면 상기 음영지역 진출지점의 방위각을 저장하는 단계; 상기 진입지점의 방위각과 상기 진출지점의 방위각의 차이를 연산하는 단계; 누적된 상기 자이로 센서의 회전각을 360도 기준으로 변환하는 단계; 상기 진입지점의 방위각과 상기 진출지점의 방위각의 차이값을 360도 기준으로 변환된 상기 자이로 센서의 회전각으로 나누어 스케일 팩터 오차량을 계산하는 단계; 및 상기 자이로 센서를 계산된 상기 스케일 팩터 오차량에 의하여 캘리브레이션하는 것을 특징으로 관성센서 캘리브레이션 방법에 의해 달성된다.The above object of the present invention is to provide a method for calibrating an inertial sensor, the method comprising: determining whether a vehicle has an indoor map when entering a GNSS shadow area; determining reference data to be compared with a rotation angle of a gyro sensor when the vehicle does not have the indoor map, and storing an azimuth angle of an entry point into the shaded area; accumulating a rotation angle obtained by integrating an angular velocity value of the gyro sensor according to the driving of the vehicle; determining whether the accumulated rotation angle of the gyro sensor is greater than or equal to a critical angle, and if greater than or equal to the critical angle, storing the azimuth angle of the entry point to the shaded area; calculating a difference between the azimuth angle of the entry point and the azimuth angle of the exit point; converting the accumulated rotation angle of the gyro sensor based on 360 degrees; calculating a scale factor error amount by dividing a difference between the azimuth angle of the entry point and the azimuth angle of the exit point by the rotation angle of the gyro sensor converted based on 360 degrees; and calibrating the gyro sensor according to the calculated scale factor error amount.
따라서, 본 발명의 관성센서 캘리브레이션 방법은 GNSS 데이터의 수신 음영 지역에 차량의 주행 궤적에서 회전이 존재하는 경우 진입/진출 링크, GNSS 데이터 또는 실내지도를 이용하여 자이로 센서의 스케일 팩터를 보정하여 정밀한 DR 측위가 가능하도록 하는 효과가 있다.Therefore, the inertial sensor calibration method of the present invention corrects the scale factor of the gyro sensor using the entry/exit link, GNSS data, or an indoor map when there is rotation in the driving trajectory of the vehicle in the receiving shaded area of GNSS data to provide precise DR It has the effect of making positioning possible.
도 1은 종래의 기술에 따른 프레임 캘리브레이션을 이용한 항법 시스템의 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 관성센서 캘리브레이션을 위한 개략적인 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 관성센서 캘리브레이션을 위한 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 진입 방위각 결졍을 위한 세부 순서도이다.1 is a schematic configuration diagram of a navigation system using frame calibration according to the prior art;
2 is a schematic configuration diagram for inertial sensor calibration according to the present invention;
3 is a flowchart for inertial sensor calibration according to the present invention;
4 is a detailed flowchart for determining the approach azimuth according to the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present specification and claims are not to be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that there is, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 관성센서 캘리브레이션을 위한 개략적인 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 GNSS 수신부, 자이로 센서부, 실외 정밀지도부, 실내정밀 지도부, DR 처리부 및 차량 위치 출력부로 구성된다.2 is a schematic configuration diagram for inertial sensor calibration according to the present invention. As shown in FIG. 2 , the present invention includes a GNSS receiver, a gyro sensor, an outdoor precision map, an indoor precision map, a DR processor, and a vehicle position output unit.
GNSS 수신부는 GNSS 위성 신호를 수신하고, 계산된 방위 정보의 신뢰도를 측정하여 임계 신뢰도 이상인 경우 계산된 방위 정보를 DR 처리부로 전달하며, 자이로 센서부는 자이로 센서의 각속도 값을 DR 융합처리부에 전달한다.The GNSS receiver receives the GNSS satellite signal, measures the reliability of the calculated orientation information, and when the reliability is greater than the threshold reliability, transmits the calculated orientation information to the DR processing unit, and the gyro sensor unit transmits the angular velocity value of the gyro sensor to the DR fusion processing unit.
실외 정밀 지도부는 음영구간 진입시 진입/진출 링크 보유 여부를 판단하며, 보유시에는 진입/진출 링크의 방위각을 DR 처리부에 전달하며, 실내 정밀 지도부는 주행하는 차량이 음영구간에 진입하는 경우 실내 정밀 지도의 보유 여부를 판단하고, 실내 정밀 지도를 보유하고 있다면 건물 내부(음영 지역)을 차량이 주행하는 동안의 주행 궤적에 따른 지도의 누적 회전각을 계산하고, 누적 회전각을 DR 처리부에 전달한다.The outdoor precision guidance unit determines whether the entry/exit link is possessed when entering the shaded section, and when in possession, the azimuth of the entry/exit link is transmitted to the DR processing unit. , calculates the accumulated rotation angle of the map according to the driving trajectory while the vehicle is driving inside the building (shaded area), and transmits the accumulated rotation angle to the DR processing unit.
여기서, 실외 정밀 지도부 및 실내 정밀 지도부는 예시를 한 것이며, 정밀 지도가 아닌 일반적인 실외 지도부 및 실내 지도부로 구성하여도 무방하다.Here, the outdoor precise guidance unit and the indoor precise guidance unit are examples, and may be composed of a general outdoor guidance unit and an indoor guidance unit rather than a precise map.
또한, DR 처리부는 음영구간 진입시 실외 정밀 지도부, 실내 정밀 지도부, GNSS 수신부로부터 진입/진출 헤딩각 또는 실내 지도 누적 회전각을 전달받아 그 값과 누적된 자이로 센서 각속도로부터 연산되는 회전각을 비교하여 스케일 팩터 를 산출하고, 정밀한 위치를 계산하는 역할을 수행한다.In addition, the DR processing unit receives the entry/exit heading angle or the indoor map cumulative rotation angle from the outdoor precision guidance part, indoor precision guidance part, and GNSS receiver when entering the shaded section, and compares the value and the rotation angle calculated from the accumulated gyro sensor angular velocity to scale It calculates the factor and plays the role of calculating the precise position.
또한, 차량 위치 출력부는 DR 처리부로부터 정밀한 위치를 전달받아 화면 등으로 출력하는 역할을 수행한다.In addition, the vehicle position output unit serves to receive a precise position from the DR processing unit and output it to a screen or the like.
도 3은 본 발명에 따른 관성센서 캘리브레이션을 위한 순서도를 도시한 것이다. 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 관성센서 캘리브레이션 방법은 차량이 GNSS 음영지역에 진입시(S101) 실내 지도 보유 여부를 판단한다(S102).3 is a flowchart illustrating an inertial sensor calibration according to the present invention. As shown in FIG. 3 , in the inertial sensor calibration method of the present invention, when the vehicle enters the GNSS shadow area (S101), it is determined whether the indoor map is possessed (S102).
만약 차량이 실내 지도를 보유하고 있지 않은 경우(S102의 No), 자이로 센서의 회전각과 비교할 기준 데이터(reference data)를 결정하고 음영지역 진입지점(start)의 방위각을 저장한다(S103).If the vehicle does not have an indoor map (No in S102), reference data to be compared with the rotation angle of the gyro sensor is determined and the azimuth of the start point of the shaded area is stored (S103).
이후 차량의 주행에 따른 자이로 센서의 각속도 값을 적분하여 얻어지는 회전각을 누적(∑Ψ)하고(S104), 누적된 자이로 센서의 회전각이 임계각 이상인지 판단하고(S105), 임계각 이상이면 음영지역 진출지점(end)의 방위각을 저장하고, 진입지점의 방위각과 진출지점의 방위각의 차이(△H)를 연산한다(S106 및 S107).Thereafter, the rotation angle obtained by integrating the angular velocity value of the gyro sensor according to the driving of the vehicle is accumulated (∑Ψ) (S104), and it is determined whether the accumulated rotation angle of the gyro sensor is greater than or equal to the critical angle (S105), and if the angle is greater than the critical angle, the shaded area The azimuth of the exit point (end) is stored, and the difference (ΔH) between the azimuth angle of the entry point and the azimuth angle of the exit point is calculated (S106 and S107).
이후 누적된 상기 자이로 센서의 회전각(∑Ψ)을 360도 기준으로 변환(△Ψ)하며(S108), 이러한 360도 기준으로의 변환은 누적된 각도가 400도인 경우에는 40도, 600도인 경우에는 240도로 변환하는 것이다.Thereafter, the accumulated rotation angle (∑Ψ) of the gyro sensor is converted (ΔΨ) based on 360 degrees (S108), and this conversion to the 360 degree standard is 40 degrees when the accumulated angle is 400 degrees and 600 degrees when the accumulated angle is 400 degrees is converted to 240 degrees.
이후, 진입지점의 방위각과 진출지점의 방위각의 차이(△H)를 360도 기준으로 변환(S108)된 자이로 센서의 회전각(△Ψ)으로 나누어 스케일 팩터(Scale Factor) 오차량을 계산(S109)한 후, 자이로 센서를 계산된 스케일 팩터 오차량에 의하여 캘리브레이션한다(S116).Thereafter, the difference (ΔH) between the azimuth angle of the entry point and the exit point is divided by the rotation angle (ΔΨ) of the gyro sensor converted to 360 degrees (S108) to calculate the scale factor error amount (S109) ), the gyro sensor is calibrated according to the calculated scale factor error amount (S116).
만약 차량이 실내 지도를 보유하고 있는 경우(S102의 Yes), 차량이 회전지점에 진입(S110)할 때부터 회전지점을 진출(S114)할 때까지 차량의 주행에 따른 자이로 센서의 각속도 값을 적분하여 얻어지는 회전각을 누적(∑Ψ) 및 실내 지도상의 회전각을 누적(∑φ)(S111), 이후 차량의 주행 궤적에서 회전이 발생한 회전반경을 계산하여, 회전반경을 임계 회전 반경과 비교 및 누적된 회전각을 임계각과 비교하고, 회전반경이 임계 회전 반경보다 적으면서 누적된 회전각이 임계각보다 큰 경우(S112 및 S113)에만 누적된 실내 지도상의 회전각(∑φ)을 누적된 자이로 센서의 회전각(∑Ψ)으로 나누어 스케일 팩터 오차량을 계산한 후 계산된 스케일 팩터 오차량에 의하여 자이로 센서를 캘리브레이션한다(S116).If the vehicle has an indoor map (Yes in S102), the angular velocity value of the gyro sensor according to the driving of the vehicle is integrated from the time the vehicle enters the turning point (S110) to the time the vehicle exits the turning point (S114). Accumulate (∑Ψ) the rotation angle obtained through The accumulated rotation angle is compared with the critical angle, and the accumulated rotation angle (∑φ) on the indoor map is measured only when the rotation radius is smaller than the critical rotation radius and the accumulated rotation angle is greater than the critical angle (S112 and S113). After calculating the scale factor error amount by dividing by the rotation angle (∑Ψ), the gyro sensor is calibrated according to the calculated scale factor error amount (S116).
여기서, 회전구간 진입 및 회전구간 진출은 실내지도의 링크를 이용하여 판단하며, 회전구간 진입은 차량 위치 기준으로 실내지도의 이전 동적 특성이 직진이면서 링크의 보간점 각이 굴곡이 생기는 지점(180도 기준으로 임계각 이상 커지거나 작아지는 지점)을 회전구간 진입으로 판단하고, 회전구간 진출은 차량 위치 기준으로 실내지도의 이전 동적 특성이 회전이면서 링크의 보간점 각이 직진으로 변경되는 지점(180도로 유지)을 회전구간 진출로 판단한다.Here, entry into the rotation section and entry into the rotation section are determined using the link of the indoor map, and the entry into the rotation section is a point (180 degrees) where the previous dynamic characteristics of the indoor map go straight and the angle of the interpolation point of the link is curved based on the vehicle position. The point at which the critical angle becomes larger or smaller than the critical angle as a reference point is judged as entering the rotation section, and the entry into the rotation section is the point at which the previous dynamic characteristic of the indoor map is rotated based on the vehicle position and the interpolation point angle of the link is changed to a straight line (maintain 180 degrees) ) is judged as advancing into the rotation section.
여기서, 회전반경은 차량의 피치 임계값 이상인 나선형 회전구간의 회전과 피치 임계값 이하인 주차에 의한 회전으로 구분한다.Here, the turning radius is divided into a rotation of a spiral rotation section that is greater than or equal to the pitch threshold of the vehicle and a rotation caused by parking that is less than or equal to the pitch threshold.
이러한 구분은 나선형 회전구간(오르막길 도는 내리막길)인 경우와 주차구간(평지)으로 구분하며 나선형 회전구간은 회전량이 많아 스케일 팩터를 정확하게 계산할 수 있으나, 주차구간은 회전량이 부족하거나, 지속시간 또는 주행거리가 길어져서 오차가 발생될 수 있기 때문에 구분한다.This classification is divided into a spiral turn section (uphill or downhill road) and a parking section (flat). The spiral turn section has a large amount of rotation, so the scale factor can be calculated accurately. It is classified because an error may occur due to a longer distance.
여기서, 가속도 센서와 자이로 센서의 값들에 의하여 계산된 동체인 차량의 피치(pitch)값이 임계값 이상인 경우에는 나선형 회전구간으로 판단하고, 임계값 이하인 경우에는 주차구간으로 판단하며, 주차구간인 경우에는 주행거리가 임계값 이하이거나 주행시간이 임계시간 이하인 경우에만 누적 회전각이 임계각보다 큰지 판단한다.Here, when the pitch value of the vehicle, which is a moving body calculated by the values of the acceleration sensor and the gyro sensor, is equal to or greater than the threshold value, it is determined as a spiral rotation section, and when it is less than the threshold value, it is determined as a parking section, and in the case of a parking section It is determined whether the accumulated rotation angle is greater than the threshold angle only when the driving distance is less than the threshold value or the driving time is less than or equal to the threshold time.
도 4는 본 발명에 따른 진입 방위각 결졍을 위한 세부 순서도로서, 도3의 '기준 데이터 결정 및 진입 지점(start) 방위각 저장 단계(S103)'를 구체화한 것이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 기준 데이터는 진입/진출 링크가 존재하는지 여부(S117)에 따라 달리 결정된다.4 is a detailed flowchart for determining the entry azimuth according to the present invention, and embodied the 'reference data determination and entry point (start) azimuth storage step ( S103 )' of FIG. 3 . As shown in FIG. 4 , the reference data is determined differently depending on whether an entry/exit link exists ( S117 ).
만약, 실외 지도상에 진입/진출 링크가 존재하는 경우에 기준 데이터는 진입 링크의 방위각을 진입 방위각으로 하여 저장된다(S118).If there is an entry/exit link on the outdoor map, the reference data is stored using the azimuth of the entry link as the entry azimuth (S118).
만약, 실외 지도상에 진입/진출 링크가 존재하지 않는 경우에 기준 데이터는 GNSS 데이터가 임계 신뢰도 이상인 경우(S119), GNSS 데이터에 의한 진입 GNSS 데이터에 의한 방위각을 진입 방위각으로 하여 저장된다(S120).If there is no entry/exit link on the outdoor map, the reference data is stored as the entry azimuth using the entry azimuth based on the entry GNSS data based on the GNSS data when the GNSS data is greater than or equal to the threshold reliability (S119) (S120) .
여기서, 진입 방위각에 대하여 설명하였으나 진출 방위각도 동일한 방식으로 저장됨은 물론이다.Here, although the entry azimuth has been described, it goes without saying that the exit azimuth is also stored in the same manner.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.Although the present invention has been illustrated and described with reference to preferred embodiments as described above, it is not limited to the above-described embodiments, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains within the scope not departing from the spirit of the present invention Various changes and modifications will be possible.
Claims (7)
차량이 GNSS 음영지역에 진입시 실내 지도 보유 여부를 판단하는 단계;
상기 차량이 상기 실내 지도를 보유하고 있지 않은 경우, 자이로 센서의 회전각과 비교할 기준 데이터를 결정하고 음영지역 진입지점의 방위각을 저장하는 단계;
상기 차량의 주행에 따른 상기 자이로 센서의 각속도 값을 적분하여 얻어지는 회전각을 누적하는 단계;
누적된 상기 자이로 센서의 회전각이 임계각 이상인지 판단하고, 임계각 이상이면 음영지역 진출지점의 방위각을 저장하는 단계;
상기 진입지점의 방위각과 상기 진출지점의 방위각의 차이를 연산하는 단계;
누적된 상기 자이로 센서의 회전각을 360도 기준으로 변환하는 단계;
상기 진입지점의 방위각과 상기 진출지점의 방위각의 차이값을 360도 기준으로 변환된 상기 자이로 센서의 회전각으로 나누어 스케일 팩터 오차량을 계산하는 단계; 및
상기 자이로 센서를 계산된 상기 스케일 팩터 오차량에 의하여 캘리브레이션하는 것을 특징으로 하는 관성센서 캘리브레이션 방법.
In the inertial sensor calibration method,
determining whether the vehicle has an indoor map when entering the GNSS shadow area;
determining reference data to be compared with a rotation angle of a gyro sensor when the vehicle does not have the indoor map, and storing an azimuth angle of an entry point to a shaded area;
accumulating a rotation angle obtained by integrating an angular velocity value of the gyro sensor according to the driving of the vehicle;
determining whether the accumulated rotation angle of the gyro sensor is equal to or greater than a critical angle, and if greater than the critical angle, storing an azimuth of an exit point of the shaded area;
calculating a difference between the azimuth angle of the entry point and the azimuth angle of the exit point;
converting the accumulated rotation angle of the gyro sensor based on 360 degrees;
calculating a scale factor error amount by dividing a difference between the azimuth angle of the entry point and the azimuth angle of the exit point by the rotation angle of the gyro sensor converted based on 360 degrees; and
The inertial sensor calibration method, characterized in that the gyro sensor is calibrated according to the calculated scale factor error amount.
상기 기준 데이터는 실외 지도상에 진입/진출 링크가 존재하는 경우, 상기 진입/진출 링크의 방위각인 것을 특징으로 하는 관성센서 캘리브레이션 방법.
The method of claim 1,
The reference data is an inertial sensor calibration method, characterized in that the azimuth of the entry/exit link when there is an entry/exit link on the outdoor map.
상기 기준 데이터는 GNSS 데이터가 임계 신뢰도 이상인 경우, GNSS 데이터에 의한 진입/진출 GNSS 데이터에 의한 방위각인 것을 특징으로 하는 관성센서 캘리브레이션 방법.
The method of claim 1,
The reference data is an inertial sensor calibration method, characterized in that when the GNSS data is greater than or equal to the threshold reliability, the azimuth by the entry/exit GNSS data based on the GNSS data.
상기 차량이 상기 실내 지도를 보유하고 있는 경우, 상기 차량이 회전구간 진입에서 회전구간 진출까지 상기 차량의 주행에 따른 상기 자이로 센서의 각속도 값을 적분하여 얻어지는 회전각 및 실내 지도상의 회전각을 누적하고, 상기 차량의 주행 궤적에서 회전이 발생한 회전반경을 계산하여, 상기 회전반경을 임계 회전 반경과 비교 및 누적된 회전각을 임계각과 비교하는 단계;
상기 회전반경이 상기 임계 회전 반경보다 적으면서 누적된 상기 회전각이 임계각보다 큰 경우 누적된 상기 실내 지도상의 회전각을 누적된 상기 자이로 센서의 회전각으로 나누어 스케일 팩터 오차량을 계산하는 단계; 및
상기 자이로 센서를 계산된 상기 스케일 팩터 오차량에 의하여 캘리브레이션하는 것을 특징으로 하는 관성센서 캘리브레이션 방법.
The method of claim 1,
When the vehicle has the indoor map, the rotation angle obtained by integrating the angular velocity value of the gyro sensor according to the driving of the vehicle from entering the rotation section to entering the rotation section is accumulated and the rotation angle on the indoor map is accumulated, , calculating a turning radius at which rotation occurs in the driving trajectory of the vehicle, comparing the turning radius with a critical turning radius, and comparing the accumulated turning angle with a critical angle;
calculating a scale factor error amount by dividing the accumulated rotation angle on the indoor map by the accumulated rotation angle of the gyro sensor when the rotation radius is smaller than the critical rotation radius and the accumulated rotation angle is greater than the critical angle; and
The inertial sensor calibration method, characterized in that the gyro sensor is calibrated according to the calculated scale factor error amount.
상기 회전반경은 상기 차량의 피치 임계값 이상인 나선형 회전구간의 회전과 상기 피치 임계값 이하인 주차에 의한 회전으로 구분하는 것을 특징으로 하는 관성센서 캘리브레이션 방법.
5. The method of claim 4,
The turning radius is an inertial sensor calibration method, characterized in that the rotation of the helical rotation section equal to or greater than the pitch threshold value of the vehicle and rotation caused by parking equal to or less than the pitch threshold value.
상기 피치 임계값 이하인 주차에 의한 회전인 경우, 상기 차량의 주행거리 또는 주행시간이 임계값 이하인 경우에 상기 자이로 센서의 누적된 회전각이 임계각도 이상인 것을 판단하는 것을 특징으로 하는 관성센서 캘리브레이션 방법.
6. The method of claim 5,
In case of rotation due to parking that is less than or equal to the pitch threshold, when the driving distance or driving time of the vehicle is less than or equal to a threshold, it is determined that the accumulated rotation angle of the gyro sensor is greater than or equal to a critical angle.
상기 회전구간 진입 및 상기 회전구간 진출은 상기 실내 지도의 링크를 이용하여 판단하는 것을 특징으로 하는 관성센서 캘리브레이션 방법.6. The method of claim 5,
The inertial sensor calibration method, characterized in that the entry into the rotation section and the entry into the rotation section are determined using the link of the indoor map.
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