KR102441073B1 - 자이로 센싱값 보상 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법 - Google Patents

자이로 센싱값 보상 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102441073B1
KR102441073B1 KR1020170137709A KR20170137709A KR102441073B1 KR 102441073 B1 KR102441073 B1 KR 102441073B1 KR 1020170137709 A KR1020170137709 A KR 1020170137709A KR 20170137709 A KR20170137709 A KR 20170137709A KR 102441073 B1 KR102441073 B1 KR 102441073B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gyro
map matching
vehicle
bias
value
Prior art date
Application number
KR1020170137709A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190044988A (ko
Inventor
서민욱
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
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 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020170137709A priority Critical patent/KR102441073B1/ko
Priority to US15/821,214 priority patent/US10794709B2/en
Priority to CN201711247231.2A priority patent/CN109696177B/zh
Publication of KR20190044988A publication Critical patent/KR20190044988A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102441073B1 publication Critical patent/KR102441073B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
    • G01C25/005—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass initial alignment, calibration or starting-up of inertial devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12—Navigation; 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
    • G01C21/16—Navigation; 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
    • G01C21/18—Stabilised platforms, e.g. by gyroscope
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28—Navigation; 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
    • G01C21/30—Map- or contour-matching
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/36—Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3626—Details of the output of route guidance instructions
    • G01C21/3647—Guidance involving output of stored or live camera images or video streams
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/36—Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3667—Display of a road map
    • G01C21/367—Details, e.g. road map scale, orientation, zooming, illumination, level of detail, scrolling of road map or positioning of current position marker

Abstract

본 발명은 자이로 센싱값 보상 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 자이로 센싱값 보상 장치는 정밀지도와 차량에서 실제 획득된 차량 주변 데이터의 맵 매칭을 통해 자이로 센서로부터 수신한 자이로 센싱값에 포함된 자이로 바이어스를 제거하는 자이로 바이어스 보상부; 및 상기 정밀지도를 이용하여 주행중인 도로의 헤딩 변화값을 산출하여 자이로 스케일 팩터를 산출하고, 산출된 자이로 스케일 팩터를 이용하여 상기 자이로 센싱값을 보상하는 자이로 스케일 팩터 보상부;를 포함할 수 있다.

Description

자이로 센싱값 보상 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법{Apparatus for compensating sensing value of gyroscope sensor, system having the same and method thereof}
본 발명은 자이로 센싱값 보상 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 주행 지원장치의 센서 맵 매칭 기법을 이용하여 자이로센서를 보상할 수 있는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 선박이나 항공기 및 자동차 등 각종의 이동체들에는 현재 위치와 이동 속도를 확인하거나 이동 경로를 결정하기 위한 측위 시스템이 탑재되어 이용되고 있다. 이 측위 시스템은 복수개의 인공위성(Global Positioning System; 이하 GPS라 칭함)으로부터 위도, 경도, 고도 등을 나타내는 전파를 수신하여 이동체의 현재 위치를 연산한 후 지도 정보를 통해 현재의 위치와 이동경로를 표시하여 준다.
운전자의 주행을 지원하기 위해 많이 사용되고 있는 차량 주행 지원 장치는 이러한 측위 시스템과 연동하여 차량의 위치를 파악함으로써 차선이탈경보, 전후방 충돌 경보 등 다양한 시스템 제어를 제공하고 있다.
차량 주행 지원 장치는 차량의 현재 위치를 판정하기 위한 방법으로, 위성항법(Satellite Base Navigation)과 추측항법(Dead Reckoning Navigation)을 사용하고 있으며, 위성항법을 위해서는 GPS 수신기를 사용하고, 추측항법을 위해서는 관성센서(Dead-Reckoning Sensor)를 사용한다.
관성센서는 주행속도 및 주행거리를 추출하기 위한 주행거리계 센서와 주행 방향각을 추출하기 위한 자이로 센서(Gyroscope)로 구성되며, 자이로 센서는 각속도를 측정하는 장치이며 이를 이용하여 취득된 차량 위치는 동작시간이 길어짐에 따라 오차가 증가하게 되며, 위치측정의 오차가 사용한 시간에 따라 누적되는 특성을 갖고 있다. 이에 이러한 오차로 인하여 정지 시 자이로 신호 레벨이 시간에 따라 변하는 것을 바이어스 드리프트(bias drift) 라고 하며, 이를 보정하는 것이 필요하다.
특히 자율주행이나 고속도로 주행지원 시스템에서 곡률이 심한 도로에서는 영상을 통한 차선인식이 어렵기 때문에 자차 위치인식 기술 중 추측항법에 많이 의지하게 되는데, 자이로 센서의 감지 결과가 정확하지 않을 경우, 자차 위치 인식 결과가 정확하지 않아 차선을 이탈하는 등 차량 사고가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 정밀지도와 차량 횡방향 제어값을 이용하여 자일로 센서의 드리프트 오차인 바이어스를 제거하고 스케일 팩터를 산출하여 자차 위치 인식 성능을 향상시킬 수 있는 자이로 센싱값 보상 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 자이로 센싱값 보상 장치는 정밀지도와 차량에서 실제 획득된 차량 주변 데이터의 맵 매칭을 통해 자이로 센서로부터 수신한 자이로 센싱값에 포함된 자이로 바이어스를 제거하는 자이로 바이어스 보상부; 및 상기 정밀지도를 이용하여 주행중인 도로의 헤딩 변화값을 산출하여 자이로 스케일 팩터를 산출하고, 산출된 자이로 스케일 팩터를 이용하여 상기 자이로 센싱값을 보상하는 자이로 스케일 팩터 보상부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 자이로 바이어스 보상부는, 차량 직진 주행 시에 맵 매칭을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 자이로 바이어스 보상부는, 차량이 직진 주행 중인지를 판단하고 차량이 직진 주행중이면 맵 매칭 모드로 진입하는 맵 매칭 진입 판단부; 상기 맵 매칭 모드 진입 시 정밀 지도와 차량 주변을 촬영한 영상 데이터 또는 라이더 센싱 데이터를 맵 매칭하는 맵 매칭부; 상기 맵 매칭 결과로부터 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 맵 매칭 자이로 바이어스 산출부; 및 상기 자이로 센싱값에서 상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 제거하여 보상하는 자이로 바이어스 보정부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 맵 매칭 진입 판단부는, 전방 주행로가 직진로인지, 스티어링 휠 각도가 제로인지, 맵 매칭 정확도가 높음인지를 만족하는 지를 판단하고, 모두 만족 시 상기 맵 매칭 진입 모드로 진입하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 차량 정지 중에 정지중 자이로 바이어스를 산출하는 정지중 자이로 바이어스 산출부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 자이로 바이어스 보정부는, 차량이 정지 중인 경우, 상기 정지중 자이로 바이어스를 이용하여 상기 자이로 센싱값을 보상하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 맵 매칭 자이로 바이어스 산출부는, 상기 자이로 센서에 의한 추측항법을 통해 획득되는 헤딩각도에서 맵 매칭으로부터 얻은 헤딩 각도 오차값을 차감하여 상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 맵 매칭 자이로 바이어스 산출부는, 산출된 상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 추측항법을 수행한 횟수로 나누어서 최종 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 자이로 스케일 팩터 보상부는, 차량이 회전 주행 시 상기 자이로 스케일 팩터를 산출하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 자이로 스케일 팩터 보상부는, 차량이 회전 주행 중인 경우를 판단하여, 차량이 회전 주행인 경우 자이로 스케일 팩터 산출 모드로 진입하는 자이로 스케일 팩터 산출 진입 판단부; 상기 자이로 스케일 팩터 산출 모드 진입 시, 상기 정밀지도 상의 주행중인 도로의 헤딩 각도 변화값 및 상기 자이로 센서로부터 센싱된 헤딩 각도 변화의 누적값을 이용하여 상기 자이로 스케일 팩터를 산출하는 자이로 스케일 팩터 산출부; 및 상기 산출된 자이로 스케일 팩터를 이용하여 상기 자이로 센싱값을 보상하는 자이로 스케일 보정부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 자이로 스케일 팩터 산출 진입 판단부는, 전방 곡선로의 시작과 끝나는 지점의 방향각 차가 제 1 기준치 미만인지, 상기 스티어링 휠 각도 변화량과 자이로 센싱값의 회전각도값의 차이값이 제 2 기준치 미만인지, 상기 전방 곡선로의 반경이 제 3 기준치 미만인지, 상기 차량의 횡방향 가속도가 제 4 기준치 미만인지를 판단하고, 모두 만족하는 경우 상기 자이로 스케일 팩터 산출 모드로 진입하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 자이로 스케일 팩터 산출부는, 상기 정밀 지도 상에서 주행 도로의 회전 끝 지점의 헤딩 각도에서 회전 시의 회전 각도를 뺀 값을 실제 주행 중 회전 구간에서 상기 자이로 센서를 통해 센싱된 헤딩 각도 변화의 누적값으로 나누어 상기 자이로 스케일 팩터를 산출하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 자이로 센싱값 보상 시스템은 차량의 회전 각속도를 센싱하는 자이로 센서; 차선정보를 포함하는 정밀지도를 저장하는 정밀지도 데이터베이스; 및 상기 정밀지도와 실제 차량 내에서 획득된 차량 주변 데이터를 이용하여 자이로 바이어스 및 자이로 스케일 팩터를 산출하여, 자이로 센싱값을 보상하는 자이로 센싱값 보상 장치;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 자이로 센싱값 보상 장치는, 정밀지도와 차량에서 실제 획득된 차량 주변 데이터의 맵 매칭을 통해 자이로 센서로부터 수신한 자이로 센싱값에 포함된 자이로 바이어스를 제거하는 자이로 바이어스 보상부; 및 상기 정밀지도를 이용하여 주행중인 도로의 헤딩 변화값을 산출하여 자이로 스케일 팩터를 산출하고, 산출된 자이로 스케일 팩터를 이용하여 상기 자이로 센싱값을 보상하는 자이로 스케일 팩터 보상부;를 포함하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 자이로 센싱값 보상 방법은 차량 직진 주행 중에 정밀지도와 차량에서 실제 획득된 차량 주변 데이터의 맵 매칭을 통해 자이로 센서로부터 수신한 자이로 센싱값에 포함된 자이로 바이어스를 보상하는 단계; 및 차량 회전 주행 중에 상기 정밀지도를 이용하여 주행중인 도로의 헤딩 변화값을 산출하여 자이로 스케일 팩터를 산출하고, 산출된 상기 자이로 스케일 팩터를 이용하여 상기 자이로 센싱값을 보상하는 단계를 포함하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 자이로 바이어스를 보상하는 단계는, 차량이 직진 주행 중인지를 판단하고 차량이 직진 주행중이면 맵 매칭 모드로 진입하는 단계; 상기 맵 매칭 모드 진입 시 정밀 지도와 차량 주변을 촬영한 영상 데이터 또는 라이더 센싱 데이터를 맵 매칭하는 단계; 상기 맵 매칭 결과로부터 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 단계; 및 상기 자이로 센싱값에서 상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 제거하여 보상하는 단계를 포함하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 단계는, 상기 자이로 센서에 의한 추측항법을 통해 획득되는 헤딩각도에서 맵 매칭으로부터 얻은 헤딩 각도 오차값을 차감하여 상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 단계는, 산출된 상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 추측항법을 수행한 횟수로 나누어서 최종 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 자이로 스케일 팩터를 이용하여 상기 자이로 센싱값을 보상하는 단계는, 차량이 회전 주행 중인 경우를 판단하여, 차량이 회전 주행인 경우 자이로 스케일 팩터 산출 모드로 진입하는 단계; 상기 자이로 스케일 팩터 산출 모드 진입 시, 상기 정밀지도 상의 주행중인 도로의 헤딩 각도 변화값 및 상기 자이로 센서로부터 센싱된 헤딩 각도 변화의 누적값을 이용하여 상기 자이로 스케일 팩터를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 자이로 스케일 팩터를 이용하여 상기 자이로 센싱값을 보상하는 단계를 포함할 수 있다.
본 기술은 정밀지도와 센싱된 차량 주변 데이터를 이용하여 자일로 센서의 드리프트 오차인 바이어스를 제거하고 자이로 스케일 팩터를 산출하여 자일로 센싱값을 보상함으로써 자차 위치 인식 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자이로 센싱값 보상 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 맵 매칭 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 추측항법 출력 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자이로 스케일 팩터 보상 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자이로 센싱값 보상 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자이로 바이어스를 이용한 자이로 센싱값 보상 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자이로 스케일 팩터를 이용한 자이로 센싱값 보상 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 주행중 주기적으로 맵 매칭을 통한 자이로 바이어스 보상이 가능한 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 주행중 간헐적으로 맵 매칭을 통한 자이로 바이어스 보상이 가능한 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 주행중 맵 매칭을 시킬 수 없는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자이로 센서 보상 방법을 적용한 컴퓨터 시스템의 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자이로 센싱값 보상 시스템의 구성도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 맵 매칭 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 추측항법 출력 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자이로 스케일 팩터 보상 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 자이로 센싱값 보상 시스템은 자이로 센서(100), 주변 감지부(200), GPS(Global Positioning System) 수신기(300), 정밀지도 데이터베이스(400), 자이로 센싱값 보상 장치(500), 차량 장치(600)를 포함할 수 있다.
자이로 센서(100)는 차량의 회전 각속도를 센싱하여 자이로 센싱값 보상 장치(500)로 전달함으로써 자이로 센싱값 보상 장치(500)의 제어부(530)로 하여금 추측항법을 수행할 때 방향을 잡을 수 있도록 한다.
주변 감지부(200)는 차량의 주변을 촬영하는 카메라, 라이더(LIDAR) 센서, 레이더(RADAR) 센서 등을 포함하며, 차선 정보, 장애물 정보 등의 정보를 획득하여 자이로 센싱값 보상 장치(500)로 전달한다. 이때, 카메라는 전방 카메라, 후방 카메라, AVM(around view monitoring system) 등을 포함할 수 있다.
GPS 수신기(300)는 GPS 위성으로부터 위치, 속도, 진행방향 등에 대한 항법정보를 수신하여 자이로 센싱값 보상 장치(500)로 전달한다.
정밀지도 데이터베이스(400)는 차선 정보, 방향각, 곡선정보, 제한속도 정보, 도로 경계 정보 등 정밀한 정보를 포함하는 정밀지도를 저장하며, 자이로 센싱값 보상 장치(500)에서 맵 매칭 시에 이용된다.
자이로 센싱값 보상 장치(500)는 정밀지도와 실제 차량 내에서 획득된 차량 주변 데이터를 이용하여 자이로 바이어스 및 자이로 스케일 팩터를 산출하여, 자이로 센싱값을 보상한다.
Figure 112017104660784-pat00001
상기 수학식 1과 같이, 자이로 센싱값은 스케일 팩터와 이상적 자이로 센싱값(g)를 곱하고,자이로 바이어스를 합한 값이 된다. 이에 본 발명에서는 자이로 바이어스를 제거하고 자이로 스케일 팩터를 보정함으로써 자이로 센싱값을 보상한다.
이를 위해, 자이로 센싱값 보상장치(500)는 자이로 바이어스 보상부(510), 자이로 스케일 팩터 보상부(520), 제어부(530), 저장부(540)를 포함할 수 있다.
자이로 바이어스 보상부(510)는 차량 직진 주행 시에 정밀지도 데이터베이스(400)의 정밀지도와 주변 감지부(200)를 통해 실제 획득된 차량 주변 데이터의 맵 매칭을 통해 자이로 센서(100)로부터 수신한 자이로 센싱값에 포함된 자이로 바이어스를 제거한다. 이때, 차량 주변 데이터는 카메라에 의해 촬영된 영상 데이터, 라이더 센서 또는 레이더 센서에 의해 센싱된 데이터 등을 포함할 수 있다.
이를 위해, 자이로 바이어스 보상부(510)는 정지중 자이로 바이어스 산출부(511), 자이로 바이어스 보정부(512), 맵 매칭 진입 판단부(513), 맵 매칭부(514), 맵 매칭 자이로 바이어스 산출부(515)를 포함한다.
정지중 자이로 바이어스 산출부(511)는 차량 정지 중에 정지중 자이로 바이어스를 산출한다.
자이로 바이어스 보정부(512)는 최근에 계산되어 저장된 자이로 바이어스가 맵 매칭으로 계산된 자이로 바이어스인지를 판단하고, 최근에 계산되어 저장된 자이로 바이어스가 맵 매칭으로 계산된 맵 매칭 자이로 바이어스이면 맵 매칭 자이로 바이어스를 이용하여 자이로 바이어스 보상을 수행하고, 최근에 계산되어 저장된 자이로 바이어스가 맵 매칭 자이로 바이어스가 아니면 차량 정지할 때 계산된 정지중 자이로 바이어스를 이용하여 자이로 바이어스 보상을 수행할 수 있다.
자이로 바이어스 보정부(512)는 아래 수학식 2와 같이 자이로 센싱값에서 맵 매칭 자이로 바이어스를 제거하여 보상한다.
Figure 112017104660784-pat00002
자이로 바이어스 보정부(512)는 차량이 정지 중인 경우, 차량 정지중 기존의 방식으로 산출된 자이로 바이어스를 이용하여 자이로 센싱값을 보상하고, 차량이 직진 주행 중인 경우 맵 매칭 자이로 바이어스를 이용하여 자이로 센싱값 보상을 수행한다. 이때, 차량 정지중 자이로 바이어스의 산출 및 보상은 통상의 기술이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
맵 매칭 진입 판단부(513)는 차량이 직진 주행 중인지를 판단하고 차량이 직진 주행중이면 맵 매칭 모드로 진입한다.
이때, 맵 매칭 진입 판단부(513)는 전방 주행로가 직진로인지, 스티어링 휠 각도가 제로인지, 맵 매칭 정확도가 높음인지를 만족하는 지를 판단하고, 위 조건을 모두 만족 시 맵 매칭 진입 모드로 진입한다. 이때, 맵 매칭 정확도는 이전 맵 매칭 히스토리로부터 추정되어 저장될 수 있다. 상기 조건을 모두 만족하는 경우에 맵 매칭 진입 모드로 진입하며, 상기 조건은 모두 차량이 직진 주행 상태인지를 판단하기 위한 조건으로 모든 조건 만족 시 차량이 직진 주행중인 것으로 판단하여 자이로 바이어스 산출을 위한 맵 매핑 모드로 진입한다.
맵 매칭부(514)는 맵 매칭 모드 진입 시 정밀 지도와 차량 주변을 촬영한 영상 데이터, 라이더 센서, 레이더 센서 등으로부터 획득된 주변 데이터를 맵 매칭한다.
맵 매칭 자이로 바이어스 산출부(515)는 맵 매칭 결과로부터 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출한다. 도 2를 참조하면, 맵 매칭 자이로 바이어스 산출부(515)는 자이로 센서(100)에 의한 추측항법을 통해 획득되는 헤딩각도에서 맵 매칭으로부터 얻은 헤딩 각도 오차값을 차감하여 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출할 수 있다.
이때, 도 3과 같이, 맵 매칭을 수행하는 동안 자이로 센서를 활용한 추측항법은 여러 번 수행되므로 맵 매칭 헤딩 각도 오차값은 여러 번 수행한 추측항법이 활용된 자이로 바이어스의 누적값이므로 맵 매칭 자이로 바이어스 산출 시 산출된 맵 매칭 자이로 바이어스를 추측 항법 횟수로 나누어줘야 한다.
맵 매칭 자이로 바이어스 산출부(515)는 아래 수학식 3과 같이, 산출된 맵 매칭 자이로 바이어스를 추측항법을 수행한 횟수로 나누어서 최종 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출할 수 있다.
Figure 112017104660784-pat00003
자이로 스케일 팩터 보상부(520)는 차량이 회전 주행 시 정밀지도를 이용하여 주행중인 도로의 헤딩 변화값을 산출하여 자이로 스케일 팩터를 산출하고, 산출된 자이로 스케일 팩터를 이용하여 자이로 센싱값을 보상한다.
이를 위해 자이로 스케일 팩터 보상부(520)는 자이로 스케일 보정부(521), 자이로 스케일 팩터 산출 진입 판단부(522), 자이로 스케일 팩터 산출부(523)를 포함한다.
자이로 스케일 보정부(521)는 산출된 자이로 스케일 팩터를 이용하여 자이로 센싱값을 보상할 수 있다. 즉 아래 수학식 4와 같이, 산출된 자이로 센싱값에 산출된 자이로 스케일 팩터를 곱하여 자이로 센싱값을 보상한다.
Figure 112017104660784-pat00004
자이로 스케일 팩터 산출 진입 판단부(522), 차량이 회전 주행 중인 경우를 판단하여, 차량이 회전 주행인 경우 자이로 스케일 팩터 산출 모드로 진입하는
자이로 스케일 팩터 산출 진입 판단부(522)는 전방 곡선로의 시작과 끝나는 지점의 방향각 차가 제 1 기준치 미만인지, 스티어링 휠 각도 변화량과 자이로 센싱값의 회전각도값의 차이값이 제 2 기준치 미만인지, 전방 곡선로의 반경이 제 3 기준치 미만인지, 차량의 횡방향 가속도가 제 4 기준치 미만인지를 판단하고, 모두 만족하는 경우 상기 자이로 스케일 팩터 산출 모드로 진입하는 지를 판단하고, 상기 조건을 모두 만족하는 경우에 자이로 스케일 팩터 산출 모드로 진입한다. 이때, 상기 조건은 모두 차량이 회전 주행 상태인지를 판단하기 위한 조건으로 모든 조건 만족 시 차량이 회전 주행중인 것으로 판단하여 자이로 스케일 팩터 산출 모드로 진입한다.
자이로 스케일 팩터 산출부(523)는 자이로 스케일 팩터 산출 모드 진입 시, 정밀지도 상의 주행중인 도로의 헤딩 각도 변화값 및 자이로 센서(100)로부터 센싱된 헤딩 각도 변화의 누적값을 이용하여 자이로 스케일 팩터를 산출할 수 있다.
도 4를 참조하면, 자이로 스케일 팩터 산출부(523)는 아래 수학식 5와 같이 정밀 지도 상에서 주행 도로의 회전 끝 지점의 헤딩 각도에서 회전 시작 지점의 회전 각도를 뺀 값을 실제 주행 중 회전 구간에서 자이로 센서(100)를 통해 센싱된 헤딩 각도 변화의 누적값으로 나누어 자이로 스케일 팩터를 산출할 수 있다.
Figure 112017104660784-pat00005
제어부(530)는 GPS 수신기(300)로부터 취득되는 항법정보를 이용하여 위성항법(Satellite Base Navigation)을 수행하고 GPS 신호의 수신 음영지역을 주행 시에는 자이로센서(100)에서 취득되는 자이로 센싱값을 이용하여 추측 항법을 수행함으로써 자기 위치를 인식할 수 있다.
저장부(540)는 정지중 자이로 바이어스, 맵 매칭 자이로 바이어스, 자이로 스케일 팩터, 자이로 센서(100), 주변 감지부(200), GPS 수신기(300)로부터 수신한 정보를 저장한다.
차량 장치(600)는 자이로 센싱값 보상 장치(500)를 통해 보상된 자이로 센싱값을 이용하여 자차 인식을 수행하고 자차 인식 결과를 기반으로 차량 주행 지원, 차량 자율 주행, 차량 길안내 등의 서비스를 제공한다. 이에 차량 장치(600)는 차량 주행 지원 장치, ADAS(Advanced Driver Assistance Systems), LKAS(Lane Keeping Assist System), LFA(Lane Follow Assist) 등 자차 인식 결과를 필요로 하는 모든 차량 장치를 포함할 수 있다.
본 발명에서는 차량 장치(600)와 자일로 센싱값 보상장치(500)가 구분된 구성을 개시하고 있으나, 차량 장치(600) 내에 자일로 센싱값 보상 기능을 탑재하여 하나의 모듈로 구현할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자이로 센싱값 보상 방법을 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자이로 센싱값 보상 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5를 참조하면 먼저 자이로 센싱값 보상 장치(500)는 차량 주행중인지를 판단하고(S110), 차량이 주행중이지 않은 경우 즉 정지 중인 경우, 정지 자이로 바이어스를 산출한다(S120).
한편, 차량이 주행중인 경우 자이로 센싱값 보상 장치(500)는 차량이 직진 주행 중인 지를 판단하여(S130), 차량이 직진 주행중인 경우 정밀지도와 주변 감지부(200)에 의해 감지된 주변 데이터를 맵 매칭하여 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하고(S140), 산출된 맵 매칭 자이로 바이어스를 업데이트한다(S150).
한편, 차량이 직진 주행이 아닌 경우 자이로 센싱값 보상 장치(500)는 차량이 회전 주행인지를 판단하여(S130), 차량이 회전 주행인 경우 자이로 스케일 팩터를 산출하고(S170), 산출된 자이로 스케일 팩터를 업데이트한다(S180).
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자이로 바이어스를 이용한 자이로 센싱값 보상 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자이로 바이어스를 이용한 자이로 센싱값 보상 방법을 나타내는 순서도이다. 도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 주행 중 주기적으로 맵 매칭을 통한 자이로 바이어스 보상이 가능한 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 주행중 간헐적으로 맵 매칭을 통한 자이로 바이어스 보상이 가능한 경우를 설명하기 위한 도면이다. 도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 주행중 맵 매칭을 시킬 수 없는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 자이로 센싱값 보상 장치(500)는 최근에 계산되어 저장된 자이로 바이어스가 맵 매칭으로 계산된 자이로 바이어스인지를 판단하고(S211), 최근 맵 매칭을 수행하여 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출한 경우, 맵 매칭 자이로 바이어스를 활용하여(S213), 자이로 센싱값을 보상한다(S214). 즉, 자이로 센싱값 보상 장치(500)는 자이로 센싱값에서 맵 매칭 자이로 바이어스를 차감함으로써 자이로 센싱값을 보상한다.
한편, 최근 맵 매칭을 수행하여 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하지 않은 경우 자이로 센싱값 보상 장치(500)는 차량 정지할 때 계산된 자이로 바이어스를 활용하여(S212), 자이로 센싱값을 보상한다(S214).
이에 자이로 센싱값 보상 장치(500)는 보상된 자이로 센싱값을 이용하여 추측항법을 수행한다(S215).
그 후 자이로 센싱값 보상 장치(500)는 차량 주행 중 맵 매칭 자일로 바이어스 산출을 위해 맵 매칭 모드로 진입하기 위한 조건을 만족하는 지를 판단한다(S216).
이때 조건은 전방 주행로가 직진로인지, 스티어링 휠 각도가 제로인지, 맵 매칭 정확도가 높음인지를 만족하는 지를 판단하고, 위 조건을 모두 만족 시 맵 매칭 진입 모드로 진입한다. 이때, 맵 매칭 정확도는 이전 맵 매칭 히스토리로부터 추정되어 저장될 수 있다. 상기 조건을 모두 만족하는 경우에 맵 매칭 진입 모드로 진입하며, 상기 조건은 모두 차량이 직진 주행 상태인지를 판단하기 위한 조건으로 모든 조건 만족 시 차량이 직진 주행중인 것으로 판단하여 자이로 바이어스 산출을 위한 맵 매핑 모드로 진입한다.
상기 조건을 만족하지 않은 경우, 자이로 센싱값 보상 장치(500)는 맵 매칭 자이로 바이어스 업데이트를 수행하지 않고(S217), 상기 조건을 모두 만족하는 경우 차량이 직진 주행중이므로 맵 매칭 모드로 진입하여, 맵 매칭을 수행함으로써 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출한다(S218).
이렇게 산출된 맵 매칭 자이로 바이어스를 추측 항법 횟수를 나누어 최종 맵 매칭 자이로 바이어스를 맵 매칭 자이로 바이어스로서 업데이트한다(S220). 이에 추후 자이로 센싱값 보상 시 업데이트 된 맵 매칭 자이로 바이어스가 이용될 수 있다.
이처럼, 차량이 주행중 추측항법은 짧은 시간동안 주기적으로 수행되며 맵 매칭을 통한 자이로 센싱값 보상이 가능하게 되면 보상된 보상된 자이로 센싱값을 이용하여 추측항법을 수행하여 성능을 향상시킨다.
도 8a를 참조하면 차량 주행 중 주기적으로 맵 매칭을 통한 자이로 바이어스 보상이 가능한 상황(예, 고속 도로 주행 등)을 도시하며, 한번의 맵 매칭 구간 동안 8번의 추측 항법 출력이 이루어짐을 알 수 있다.
도 8b를 참조하면 차량 주행 중 간헐적으로 맵 매칭을 통한 자이로 바이어스 보상이 가능한 경우(예, 노면의 레인 상태가 불량인 경우)를 도시하며, 2번(b0, b1)의 맵 매칭을 통한 자이로 바이어스를 산출하였으나 이후 맵 매칭을 통한 자이로 바이어스를 산출하지 못하여 가장 최근 맵 매칭 자이로 바이어스인 b1을 이용하여 자이로 바이어스 보상을 수행한다.
도 8c를 참조하면 차량 주행 중 맵 매칭을 할 수 없거나 맵 매칭 모드 진입 조건을 만족하지 못한 경우(예, 정밀지도가 없는 상황) 기존 방식으로 산출된 차량 정지시 산출된 자이로 바이어스 c0를 이용하여 자이로 바이어스 보상을 수행한다.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자이로 스케일 팩터를 이용한 자이로 센싱값 보상 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자이로 스케일 팩터를 이용한 자이로 센싱값 보상 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 자이로 센싱값 보상 장치(500)는 자이로 센싱값에 자이로 스케일 팩터를 곱하여 자이로 센싱값을 보상한다(S311). 이후, 보상된 자이로 센싱값을 이용하여 추측항법을 수행한다(S312).
그 후, 자이로 센싱값 보상 장치(500)는 자이로 스케일 팩터 산출을 위한 모드로 진입할 수 있는 차량 회전 주행중인지를 판단한다(S313). 즉, 자이로 센싱값 보상 장치(500)는 전방 곡선로의 시작과 끝나는 지점의 방향각 차가 제 1 기준치 미만인지, 스티어링 휠 각도 변화량과 자이로 센싱값의 회전각도값의 차이값이 제 2 기준치 미만인지, 전방 곡선로의 반경이 제 3 기준치 미만인지, 차량의 횡방향 가속도가 제 4 기준치 미만인지를 판단하고, 모두 만족하는 경우 상기 자이로 스케일 팩터 산출 모드로 진입하는 지를 판단하고, 상기 조건을 모두 만족하는 경우에 자이로 스케일 팩터 산출 모드로 진입한다. 이때, 상기 조건은 모두 차량이 회전 주행 상태인지를 판단하기 위한 조건으로 모든 조건 만족 시 차량이 회전 주행중인 것으로 판단하여 자이로 스케일 팩터 산출 모드로 진입한다.
상기 조건을 만족하지 않은 경우 자이로 센싱값 보상 장치(500)는 자이로 스케일 팩터 업데이트를 수행하지 않고, 상기 조건을 모두 만족하는 경우 정밀 지도 상에서 주행 도로의 회전 끝 지점의 헤딩 각도에서 회전 시작 지점의 회전 각도를 뺀 값을 실제 주행 중 회전 구간에서 자이로 센서(100)를 통해 센싱된 헤딩 각도 변화의 누적값으로 나누어 자이로 스케일 팩터를 산출할 수 있다(S315).
이어 자이로 센싱값 보상 장치(500)는 산출된 자이로 스케일 팩터를 업데이트한다(S316).
이와 같이, 본 발명은 정밀지도와 주변 감지부에 의한 데이터의 맵 매칭을 통해 자이로 센서의 드리프트 오차인 자이로 바이어스를 산출하여 자이로 센싱값으로부터 자일로 바이어스를 제거하고, 정밀지도상의 헤딩 각도 변화과 자이로 센서에 의해 측정된 헤딩각도 변화 누적값을 이용하여 자이로 스케일 팩터를 산출함으로써, 자차 위치 인식 성능을 향상시킴으로써, 자차 위치 인식 성능을 이용하는 차량 장치들의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 기술은 자이로 센서의 보상으로 자이로 센서 결과의 정확도가 높아짐에 따라 추측 항법 성능이 향상됨으로써 심한 곡률에서도 차량 횡방향 제어가 가능한 효과가 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자이로 센싱값 보상 방법을 적용한 컴퓨터 시스템의 구성도이다.
도 9를 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다.
예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 자이로 센서
200 : 주변 감지부
300 : GPS 수신기
400 : 정밀지도 데이터베이스
500 : 자이로 센싱값 보상 장치
600: 차량 장치
510 : 자이로 바이어스 보상부
520 : 자이로 스케일 보상부

Claims (20)

  1. 정밀지도와 차량에서 실제 획득된 차량 주변 데이터의 맵 매칭을 통해 자이로 센서로부터 수신한 자이로 센싱값에 포함된 자이로 바이어스를 제거하는 자이로 바이어스 보상부; 및
    상기 정밀지도를 이용하여 주행중인 도로의 헤딩 변화값을 산출하여 자이로 스케일 팩터를 산출하고, 산출된 자이로 스케일 팩터를 이용하여 상기 자이로 센싱값을 보상하는 자이로 스케일 팩터 보상부;를 포함하고,
    상기 자이로 스케일 팩터 보상부는,
    차량이 회전 주행 중인 경우를 판단하여, 차량이 회전 주행인 경우 자이로 스케일 팩터 산출 모드로 진입하는 자이로 스케일 팩터 산출 진입 판단부;
    상기 자이로 스케일 팩터 산출 모드 진입 시, 상기 정밀지도 상의 주행중인 도로의 헤딩 각도 변화값 및 상기 자이로 센서로부터 센싱된 헤딩 각도 변화의 누적값을 이용하여 상기 자이로 스케일 팩터를 산출하는 자이로 스케일 팩터 산출부; 및
    상기 산출된 자이로 스케일 팩터를 이용하여 상기 자이로 센싱값을 보상하는 자이로 스케일 보정부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로 센싱값 보상 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자이로 바이어스 보상부는,
    차량 직진 주행 시에 맵 매칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 자이로 센싱값 보상 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 자이로 바이어스 보상부는,
    차량이 직진 주행 중인지를 판단하고 차량이 직진 주행중이면 맵 매칭 모드로 진입하는 맵 매칭 진입 판단부;
    상기 맵 매칭 모드 진입 시 정밀 지도와 차량 주변을 촬영한 영상 데이터 또는 라이더 센싱 데이터를 맵 매칭하는 맵 매칭부;
    상기 맵 매칭 결과로부터 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 맵 매칭 자이로 바이어스 산출부; 및
    상기 자이로 센싱값에서 상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 제거하여 보상하는 자이로 바이어스 보정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로 센싱값 보상 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 맵 매칭 진입 판단부는,
    전방 주행로가 직진로인지, 스티어링 휠 각도가 제로인지, 맵 매칭 정확도가 높음인지를 만족하는 지를 판단하고, 모두 만족 시 상기 맵 매칭 진입 모드로 진입하는 것을 특징으로 하는 자이로 센싱값 보상 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    차량 정지 중에 정지중 자이로 바이어스를 산출하는 정지중 자이로 바이어스 산출부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로 센싱값 보상 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 자이로 바이어스 보정부는,
    차량이 정지 중인 경우, 상기 정지중 자이로 바이어스를 이용하여 상기 자이로 센싱값을 보상하는 것을 특징으로 하는 자이로 센싱값 보상 장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 맵 매칭 자이로 바이어스 산출부는,
    상기 자이로 센서에 의한 추측항법을 통해 획득되는 헤딩각도에서 맵 매칭으로부터 얻은 헤딩 각도 오차값을 차감하여 상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 것을 특징으로 하는 자이로 센싱값 보상 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 맵 매칭 자이로 바이어스 산출부는,
    산출된 상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 추측항법을 수행한 횟수로 나누어서 최종 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 것을 특징으로 하는 자이로 센싱값 보상 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 자이로 스케일 팩터 산출 진입 판단부는,
    전방 곡선로의 시작과 끝나는 지점의 방향각 차가 제 1 기준치 미만인지, 스티어링 휠 각도 변화량과 자이로 센싱값의 회전각도값의 차이값이 제 2 기준치 미만인지, 상기 전방 곡선로의 반경이 제 3 기준치 미만인지, 상기 차량의 횡방향 가속도가 제 4 기준치 미만인지를 판단하고, 모두 만족하는 경우 상기 자이로 스케일 팩터 산출 모드로 진입하는 것을 특징으로 하는 자이로 센싱값 보상 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 자이로 스케일 팩터 산출부는,
    상기 정밀 지도 상에서 주행 도로의 회전 끝 지점의 헤딩 각도에서 회전 시작 지점의 회전 각도를 뺀 값을 실제 주행 중 회전 구간에서 상기 자이로 센서를 통해 센싱된 헤딩 각도 변화의 누적값으로 나누어 상기 자이로 스케일 팩터를 산출하는 것을 특징으로 하는 자이로 센싱값 보상 장치.
  13. 차량의 회전 각속도를 센싱하는 자이로 센서;
    차선정보를 포함하는 정밀지도를 저장하는 정밀지도 데이터베이스; 및
    상기 정밀지도와 실제 차량 내에서 획득된 차량 주변 데이터를 이용하여 자이로 바이어스 및 자이로 스케일 팩터를 산출하여, 자이로 센싱값을 보상하는 자이로 센싱값 보상 장치;를 포함하고,
    상기 자이로 센싱값 보상 장치는,
    정밀지도와 차량에서 실제 획득된 차량 주변 데이터의 맵 매칭을 통해 자이로 센서로부터 수신한 자이로 센싱값에 포함된 자이로 바이어스를 제거하는 자이로 바이어스 보상부; 및
    상기 정밀지도를 이용하여 주행중인 도로의 헤딩 변화값을 산출하여 자이로 스케일 팩터를 산출하고, 산출된 자이로 스케일 팩터를 이용하여 상기 자이로 센싱값을 보상하는 자이로 스케일 팩터 보상부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로 센싱값 보상 시스템.
  14. 삭제
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 자이로 바이어스 보상부는,
    차량이 직진 주행 중인지를 판단하고 차량이 직진 주행중이면 맵 매칭 모드로 진입하는 맵 매칭 진입 판단부;
    상기 맵 매칭 모드 진입 시 정밀 지도와 차량 주변을 촬영한 영상 데이터 또는 라이더 센싱 데이터를 맵 매칭하는 맵 매칭부;
    상기 맵 매칭 결과로부터 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 맵 매칭 자이로 바이어스 산출부; 및
    상기 자이로 센싱값에서 상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 제거하여 보상하는 자이로 바이어스 보정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로 센싱값 보상 시스템.
  16. 차량 직진 주행 중에 정밀지도와 차량에서 실제 획득된 차량 주변 데이터의 맵 매칭을 통해 자이로 센서로부터 수신한 자이로 센싱값에 포함된 자이로 바이어스를 보상하는 단계;
    차량이 회전 주행 중인 경우를 판단하여, 차량이 회전 주행인 경우 자이로 스케일 팩터 산출 모드로 진입하는 단계;
    상기 자이로 스케일 팩터 산출 모드 진입 시, 상기 정밀지도 상의 주행중인 도로의 헤딩 각도 변화값 및 상기 자이로 센서로부터 센싱된 헤딩 각도 변화의 누적값을 이용하여 상기 자이로 스케일 팩터를 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 자이로 스케일 팩터를 이용하여 상기 자이로 센싱값을 보상하는 단계;
    를 포함하는 자이로 센싱값 보상 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 자이로 바이어스를 보상하는 단계는,
    차량이 직진 주행 중인지를 판단하고 차량이 직진 주행중이면 맵 매칭 모드로 진입하는 단계;
    상기 맵 매칭 모드 진입 시 정밀 지도와 차량 주변을 촬영한 영상 데이터 또는 라이더 센싱 데이터를 맵 매칭하는 단계;
    상기 맵 매칭 결과로부터 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 단계; 및
    상기 자이로 센싱값에서 상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 제거하여 보상하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로 센싱값 보상 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 단계는,
    상기 자이로 센서에 의한 추측항법을 통해 획득되는 헤딩각도에서 맵 매칭으로부터 얻은 헤딩 각도 오차값을 차감하여 상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 것을 특징으로 하는 자이로 센싱값 보상 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 단계는,
    산출된 상기 맵 매칭 자이로 바이어스를 추측항법을 수행한 횟수로 나누어서 최종 맵 매칭 자이로 바이어스를 산출하는 것을 특징으로 하는 자이로 센싱값 보상 방법.
  20. 삭제
KR1020170137709A 2017-10-23 2017-10-23 자이로 센싱값 보상 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법 KR102441073B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170137709A KR102441073B1 (ko) 2017-10-23 2017-10-23 자이로 센싱값 보상 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법
US15/821,214 US10794709B2 (en) 2017-10-23 2017-11-22 Apparatus of compensating for a sensing value of a gyroscope sensor, a system having the same, and a method thereof
CN201711247231.2A CN109696177B (zh) 2017-10-23 2017-11-30 补偿陀螺感测值的装置、具有该装置的系统及其方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170137709A KR102441073B1 (ko) 2017-10-23 2017-10-23 자이로 센싱값 보상 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190044988A KR20190044988A (ko) 2019-05-02
KR102441073B1 true KR102441073B1 (ko) 2022-09-06

Family

ID=66170511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170137709A KR102441073B1 (ko) 2017-10-23 2017-10-23 자이로 센싱값 보상 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10794709B2 (ko)
KR (1) KR102441073B1 (ko)
CN (1) CN109696177B (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7207163B2 (ja) * 2019-05-23 2023-01-18 株式会社デンソー 異常検出装置、異常検出方法、異常検出プログラム
CN110667576B (zh) * 2019-10-18 2021-04-20 北京百度网讯科技有限公司 自动驾驶车辆的弯道通行控制方法、装置、设备和介质
CN112747729B (zh) * 2019-10-29 2024-03-26 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种基于图像视场匹配的光电吊舱陀螺漂移补偿的方法
US20210179115A1 (en) * 2019-12-16 2021-06-17 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for monitoring a yaw sensor
KR102358695B1 (ko) * 2020-09-07 2022-02-07 포티투닷 주식회사 영상 정보에 기초하여 추출된 차선 유지 구간별 수시 보정이 가능한 차량 모션 센서의 보정 장치와 보정 방법 및 이를 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체
CN114166177A (zh) * 2020-09-11 2022-03-11 广东博智林机器人有限公司 移动平台的激光测距异常检测方法及装置
CN113884089B (zh) * 2021-09-09 2023-08-01 武汉中海庭数据技术有限公司 一种基于曲线匹配的相机杆臂补偿方法及系统

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5345382A (en) * 1992-05-15 1994-09-06 Zexel Corporation Calibration method for a relative heading sensor
EP1218694B1 (en) * 1999-09-16 2006-11-15 Sirf Technology, Inc. Navigation system and method for tracking the position of an object
US6502033B1 (en) * 2000-10-05 2002-12-31 Navigation Technologies Corp. Turn detection algorithm for vehicle positioning
JP4716703B2 (ja) * 2004-10-05 2011-07-06 アルパイン株式会社 ナビゲーション装置及びマップマッチング方法
KR100717300B1 (ko) * 2005-03-22 2007-05-15 현대자동차주식회사 차량 항법장치의 관성센서 교정방법
KR100772915B1 (ko) 2006-07-05 2007-11-05 삼성전자주식회사 이동 로봇에 장착된 자이로의 바이어스를 보정하는 장치 및방법
KR101170781B1 (ko) * 2008-08-19 2012-08-03 세종대학교산학협력단 기준 회전각을 이용한 자이로스코프의 오차 보정 방법 및 장치
KR101160630B1 (ko) 2010-03-26 2012-06-28 위드로봇 주식회사 주행 모드 판별법, 상기 주행 모드 판별을 이용한 항법 시스템 및 그 제공방법
JP5510112B2 (ja) * 2010-06-23 2014-06-04 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 軌跡情報生成装置、方法およびプログラム
CN101907714B (zh) * 2010-06-25 2013-04-03 陶洋 基于多传感器数据融合的gps辅助定位方法
US9803983B2 (en) 2010-12-03 2017-10-31 Qualcomm Incorporated Inertial sensor aided heading and positioning for GNSS vehicle navigation
JP2012154669A (ja) 2011-01-24 2012-08-16 Clarion Co Ltd 車載装置とそのバイアス学習方法
CN102538826A (zh) * 2012-02-13 2012-07-04 光庭导航数据（武汉）有限公司 基于地图匹配数据与gps的自适应陀螺误差校正方法
CN102706364B (zh) * 2012-06-13 2014-07-09 清华大学 一种汽车用微机械陀螺标度因子在线标定方法
KR20140025244A (ko) 2012-08-22 2014-03-04 현대모비스 주식회사 차량 항법 장치의 자이로센서 보상장치 및 그 방법
US9057615B2 (en) * 2012-10-26 2015-06-16 Texas Instruments Incorporated Systems and methods for navigating using corrected yaw bias values
JP6233127B2 (ja) * 2014-03-24 2017-11-22 株式会社デンソー ジャイロセンサのオフセット補正装置、車両用ナビゲーション装置及びジャイロセンサのオフセット補正方法
EP3311109A2 (en) 2015-06-17 2018-04-25 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Systems and methods for determining shape and/or position
KR102329727B1 (ko) 2015-09-16 2021-11-22 한국단자공업 주식회사 추측항법이 적용된 네비게이션 및 그 제어방법
US10018474B2 (en) * 2015-12-21 2018-07-10 Invensense, Inc. Method and system for using offline map information aided enhanced portable navigation
BR112019006526A2 (pt) * 2016-10-03 2019-06-25 Agjunction Llc sistema de controle para juntar dados de diferentes sensores e determinar uma orientação de um veículo e programa de computador para calcular uma direção de um veículo
GB2565264B (en) * 2017-05-23 2022-03-09 Atlantic Inertial Systems Ltd Inertial navigation system

Also Published As

Publication number Publication date
CN109696177B (zh) 2023-10-13
US20190120631A1 (en) 2019-04-25
KR20190044988A (ko) 2019-05-02
CN109696177A (zh) 2019-04-30
US10794709B2 (en) 2020-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102441073B1 (ko) 자이로 센싱값 보상 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법
CN106289275B (zh) 用于改进定位精度的单元和方法
US11525682B2 (en) Host vehicle position estimation device
CN107735692B (zh) 用于对车辆进行定位的方法和设备
JP2018155731A (ja) 自己位置推定装置
EP3492871B1 (en) Self-position estimation method and self-position estimation apparatus
KR20200119920A (ko) 자동 발렛 파킹 시스템의 위치 추정 장치 및 방법
KR102086270B1 (ko) 주행 제어 장치의 제어 방법 및 주행 제어 장치
KR102331312B1 (ko) 차량 내부 센서, 카메라, 및 gnss 단말기를 이용한 3차원 차량 항법 시스템
JP2011038884A (ja) 車両経路判定方法およびナビゲーション装置
WO2018212292A1 (ja) 情報処理装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体
JP2019066193A (ja) 自車位置検出装置
JP6539129B2 (ja) 自車位置推定装置、及びそれを用いた操舵制御装置、並びに自車位置推定方法
JP6836446B2 (ja) 車両の走行車線推定装置
JP2019028028A (ja) 車両の走行車線特定装置
JP6790951B2 (ja) 地図情報学習方法及び地図情報学習装置
JP6784629B2 (ja) 車両の操舵支援装置
JP2019060814A (ja) 自動運転の自車位置検出装置
CN113544034A (zh) 用于获取交通工具传感器的校正信息的装置和方法
TWI635302B (zh) 載具即時精準定位系統
CN115932912A (zh) 卫星导航数据的有效性判断方法及装置、电子设备
JP7378591B2 (ja) 走行経路生成装置
JP6413816B2 (ja) 漫然運転判定装置
JP7313325B2 (ja) 自己位置推定装置
JP7136050B2 (ja) 自車位置推定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant