KR20010087309A - 자동차의 정지 상태를 측정하기 위한 방법 - Google Patents

자동차의 정지 상태를 측정하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 이동 상태와 정지 상태를 구별하기 위한 방법에 관한 것이며, 이때 자동차 내에 배치된 센서의 출력 신호가 평가된다. 본 발명에 따라, 센서 신호의 잡음이 이동 상태와 정지 상태를 구별을 위해 평가된다. 상기 방법은 특히 네비게이션 장치에서 사용될 수 있으며, 이때 상이한 센서들의 보상이 자동차의 정지 상태에서 이루어진다.

Description

자동차의 정지 상태를 측정하기 위한 방법 {METHOD FOR DETECTING STATIONARY STATE OF AUTOMOBILES}
본 발명은 자동차 내에 배치된 센서의 출력 신호를 평가함으로써 자동차의 이동 상태와 정지 상태를 구별하기 위한 방법에 관한 것이다.
특히 자동차의 네비게이션 장치와 함께 자동차의 위치를 측정하기 위한 다수의 센서가 사용된다. 자동차의 정확한 위치는 대개 위성 위치 및 추정 위치의 측정 결과를 종합해서 측정된다. 추정 위치를 측정하기 위해 대개 회전 분할 센서로서 형성된 방향 센서 및 경로 구간 측정 장치가 사용된다. 상기 경로 구간 측정 장치에서 예컨대 자동차에 배치된 회전 속도계가 사용될 수 있다. 그러나, 종종 높은 정확도에 의해 경로 구간 측정 장치용 안티 블로킹 시스템의 측정 신호도 사용된다. 그러나, 상기 안티 블로킹 시스템에 있어서 신호들은 전형적으로 대략 3km/h의 특정 제한 속도 보다 낮게 억압된다. 따라서, 자동차의 정지 상태는 경로 구간 측정 장치의 신호들에 의해 확실히 측정될 수 없다. 그러나, 자동차 정지 상태의 측정은 네비게이션 장치에서 매우 중요하다. 왜냐하면, 정지 상태에서 상이한 방향 신호들이 보상되기 때문이다. 또한 자동차의 정지 상태시 방해 신호들에 의해 예컨대 자동차 문을 닫음으로써 교정 오류가 나타난다. 따라서, 자동차가 정지 상태에 있을 경우, 즉 자동차가 정지 상태에 있고 바람직하게는 진동이 나타나지 않을 경우에만 센서들의 보상이 실행될 수 있다.
본 발명의 목적은 자동차의 이동 상태와 정지 상태 간의 확실히 구별할 수 있는 방법을 제공하는데 있으며, 이러한 구별은 특히 경로 구간 측정 장치의 오차 신호에서도 가능하다.
도 1은 네비게이션 장치의 부품.
도 2는 위치 측정 시스템의 모듈.
도 3은 정지 상태 측정의 모듈.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1: 제어 장치 2: 입력 장치
3: 광학 출력 장치 4: 음향 출력 장치
5: 판독 장치 6: 수신 및 평가 장치
7: 방향 센서 8: 경로 구간 측정 장치
9: 무선 수신 장치 M1-M6, M61-M65: 모듈
상기 목적은 유형에 따른 방법에서, 이동 상태와 정지 상태를 구별하기 위해 센서 신호들의 잡음이 평가됨으로써 달성된다. 자동차 내의 센서 잡음은 자동차가이동 상태인지 정지 상태인지에 따라 좌우된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 이러한 인식으로부터 출발하여 센서 잡음은 바람직하게 통계적으로 평가된다. 따라서, 이동 상태와 정지 상태가 확실히 구별될 수 있다. 여기서, 정지 상태는 특히 단지 자동차의 정지 상태만을 포함하는 것이 아니라, 예컨대 자동차 문이 닫힘으로써 생성되는 자동차의 외부 진동 또한 통계적으로 평가된 잡음에 의해 측정될 수 있다. 비교기는 통계적으로 평가된 센서 잡음에 따라 자동차의 이동 상태에 대한 예스/노 신호를 출력한다.
센서 잡음의 통계적 평가는 특히 센서의 신호(xi)로부터 평균값이 하기식:
에 따라 산출되고 이어서 평균값이 제곱된다. 또한 제곱된 평균값의 센서 신호로부터 하기식:
에 따라 산출된다.
제곱된 평균값으로부터 최종적으로 σχ 2=mχ (2)-(mχ (1))2에 따른 분산이 산출된다. 상기와 같이 형성된 분산은 비교기에 공급되며, 상기 비교기는 프리세팅값과 비교함으로써 이동 상태에 대한 예스/노 결정을 한다.
센서 신호에 있어서, 네비게이션 장치에서 사용되는 것과 같은, 특히 회전분할 센서의 신호가 사용된다. 이 경우, 자동차의 정지 상태 측정은 경로 구간 측정 장치의 신호들의 완전한 고려없이 이루어진다. 따라서, 특히 이와 같은 방법은 네비게이션 장치에서 경로 구간 측정 장치 대신 경로 구간 측정을 위한 가속 센서의 신호들이 평가될 경우에도 사용될 수 있다.
상기 방법은 바람직하게 위치 측정을 위한 다수의 센서들을 갖는 네비게이션 장치에서 사용된다. 이러한 센서들에 있어서, 특히 방향 센서 및 경로 구간 센서 및/또는 가속 센서가 사용된다. 위성 네비게이션 장치의 위치 신호를 고려하면서 자동차의 정지 상태에서 이러한 센서들의 보상에 의해 확실히 개선된 정확도가 달성될 수 있다. 상기 네비게이션 장치의 센서의 보상은 공지된 방식으로 이루어진다. 자동차의 위치 측정의 높은 정확도를 달성하기 위해, 추정 네비게이션 및 위성 네비게이션과 더불어 부가로 소위 지도맞춤(map-matching)이 이루어지며, 여기서 자동차 위치 측정을 위해 추정 및/또는 위성 네비게이션에 의해 측정된 자동차 위치와 도로 지도 데이터와의 비교가 실행된다.
그러나, 이러한 방법의 용도는 단지 네비게이션 장치에만 한정된 것이 아니다. 자동차의 이동 상태와 정지 상태를 확실히 구별함으로써, 상기 방법은 작동되지 않는 자동차에서 자동차 진동을 측정하기 위해서도 사용될 수 있다. 따라서, 특히 상기 방법은 경보 시스템에서 사용되며, 상기 경보 시스템은 정지된 자동차에서 자동차 진동을 측정하고 경우에 따라 경보를 발생시킨다. 경보 발생의 음파는 비교기의 상응하는 조절 장치에 의해 조절될 수 있음으로써, 예컨대 지나가는 화물차에 의해 나타나는 작은 자동차 진동은 경보를 발생시키지 않는다.
자동차 위치 측정을 위한 센서를 갖는, 본 발명에 따른 자동차용 네비게이션 장치는 상기 네비게이션 장치가 센서 신호의 잡음을 평가하기 위한 수단 및 평가된 센서 잡음 신호에 의해 정지 상태 측정을 실행하기 위한 수단을 포함하는 것으로 특징지워진다. 특히 네비게이션 장치에는 센서의 보상을 위한 수단이 존재한다. 이에 상응하는 수단은 소프트웨어 또는 부분적으로 하드웨어로서 형성될 수 있다.
본 발명은 하기에 실시예 및 도면에 의해 더 자세히 설명된다.
도 1은 자동차 네비게이션 장치의 부품을 도시한다. 중심 부품은 관련 기억 소자를 갖는 마이크로프로세서를 포함하는 제어 장치(1)이다. 상기 제어 장치(1)에 입력 장치(2)가 접속되며, 상기 입력 장치(2)에 의해 예컨대 목표 지점이 입력되거나 리스트로부터 선택될 수 있다. 또한 상기 제어 장치(1)에는 광학 출력 장치(3) 및 음향 출력 장치(4)가 연결되며, 상기 장치들에 의해 목적지 안내 지시가 출력된다. 노선 산출을 위해 필요한 디지털 도로 지도 데이터는 예컨대 CD-ROM 또는 DVD와 같은 높은 기억 용량을 갖는 기억 매체에 저장되어, 마찬가지로 제어 장치(1)에 연결된 판독 장치(5)에 의해 판독된다. 위치 측정을 위해 네비게이션 장치는 위성 신호를 위한 수신 및 평가 장치(6)를 가짐으로써, 위성 네비게이션이 실행될 수 있다. 또한 상기 네비게이션 장치는 회전 분할 센서로서 형성된 방향 센서(7) 및 경로 구간 측정 장치(8)를 갖는다. 상기 방향 센서(7) 및 경로 구간 측정 장치(8)의 신호들에 의해 제어 장치(1) 내의 적합한 프로그램의 도움으로 추정 네비게이션이 실행된다. 또한 제어 장치(1)는 무선 수신 장치(9)에 연결됨으로써, 음향 교통 정보는 노선 산출시 고려될 수 있다. 방향 측정 및 경로 구간 측정을위한 센서는 자동차의 정지 상태에서 공지된 방식으로 위성 네비게이션의 위치 데이터와 비교된다. 따라서, 위성 네비게이션에 의해 측정된 자동차 위치 및 추정 위치에 의해 측정된 자동차 위치가 매우 일치된다.
도 2에는 위치 측정을 위한 모듈 및 상기 모듈의 상호작용이 도시된다. 모듈(M1)에는 방향 센서의 신호가 사용되는 반면, 모듈(M2)에는 속도 신호가 사용된다. 이러한 속도 신호 및 방향 센서 신호에 의해 모듈(M3)에는 추정 위치 측정이 실행된다. 또한 GPS-모듈(M3)에는 위성 위치 측정이 실행된다. 모듈(M3)에서의 추정 위치 측정 결과 및 GPS-모듈(M4)에서의 위성 위치 측정 결과는 최종적으로 모듈(M5)에서 공지된 방식으로 서로 연결시킴으로써, 가장 바람직한 자동차 위치가 측정될 수 있다. 상기 모듈(M3 및 M5)은 네비게이션 장치의 제어 장치 내에 있는 소프트웨어로서 구현되는 반면, GPS-모듈(M4)은 소프트웨어 및 하드웨어 부품을 갖는다. 또한 자동차의 정지 상태를 측정하기 위해 사용되는 모듈(M6)이 존재한다. 상기 모듈(M6)은 입력 신호로서 방향 센서의 출력 신호를 수신한다. 상기 모듈(M6)의 출력 신호들은 방향 센서의 센서 잡음 및 자동차의 정지 또는 이동 상태에 관련된 신호이다. 상기 모듈(M6)의 양 출력 신호들은 추정 위치 측정을 위한 모듈(M3)로 공급되고 추정 위치 측정을 위한 신호들의 보상을 위해 사용된다.
정지 상태 측정을 위한 모듈(M6)의 개별 부품들은 도 3에 더 자세히 도시된다. 모듈(M61)에는 우선 개별 센서 신호들(xi)로부터 나온 평균값이 하기식:
와 같이 형성된다.
이어서, 모듈(M62)에서 이렇게 형성된 평균값이 제곱된다. 이와 병행하여, 모듈(M63)에는 센서 신호들로부터 제곱된 평균값이 하기식:
와 같이 형성된다.
모듈(M62)의 출력 신호인 제곱된 평균값 및 모듈(M63)의 출력 신호인 제곱된 평균값으로부터 모듈(M64)에서 하기식:
σχ 2=mχ (2)-(mχ (1))2 .
와 같은 분산이 산출된다.
이러한 분산은 센서 잡음으로서 추정 위치 측정을 위한 모듈(M3)에 직접 전달된다. 이에 병행하여, 상기 분산은 모듈(M65)에 공급되며, 상기 모듈(M65)에서 산출된 분산 및 프리세팅값에 의해 자동차가 정지 상태인지 이동 상태인지가 결정된다. 따라서, 비교기로서 형성된 모듈(65)의 출력 신호는 예스/노 신호이다. 예컨대 값 0 또는 1을 수용할 수 있는 예스/노 신호는 마찬가지로 추정 위치 측정을 위한 모듈(M3)로 공급된다. 상기 모듈(M65)에 의해 좀 더 명확한 방식으로 센서 신호의 분산에 의해, 자동차가 정지 상태에 있다는 것이 확인될 수 있음으로써, 센서 신호의 요구된 분산은 공지된 방식으로 실행될 수 있다.
본 발명은 개별 네비게이션 장치에 의해 설명되지만, 단지 개별 네비게이션이나 네비게이션 장치의 용도에만 한정되지 않는다.
본 발명에 의해 특히 경로 구간 측정 장치의 오차 신호에서도 가능한, 자동차의 이동 상태와 정지 상태 간의 확실히 구별할 수 있는 방법을 제공된다.

Claims (14)

  1. 자동차 내에 배치된 센서의 출력 신호를 평가함으로써, 자동차의 이동 상태와 정지 상태를 구별하기 위한 방법에 있어서,
    이동 상태와 정지 상태를 구별하기 위해 센서 신호들의 잡음을 평가하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 센서 잡음들을 통계적으로 평가하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 센서 잡음의 통계적인 평가를 위해 센서 신호의 제곱된 평균값을 산출하여 분산을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    회전 분할 센서의 센서 신호를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    위치 측정을 위한 다수의 센서들을 갖는 네비게이션 장치에서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 센서들을 자동차의 정지 상태에서 보상하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 5항 또는 6항에 있어서,
    자동차의 위치 측정을 위해 추정 네비게이션을 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 5항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    위치 측정을 위해 위성 네비게이션을 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 5항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    자동차 위치 측정을 위해 추정 및/또는 위성 네비게이션에 의해 측정된 자동차 위치와 도로 지도 데이터와의 비교를 실행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    자동차의 이동 상태와 정지 상태를 구별하는 것을 작동되지 않는 자동차에서 자동차 진동 측정을 위해 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 자동차 진동의 측정시 경보를 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 자동차 위치 측정을 위한 센서들을 갖는 자동차용 네비게이션 장치에 있어서,
    상기 네비게이션 장치가 센서 신호의 잡음을 평가하기 위한 수단 및 평가된 센서 잡음 신호를 참조하여 정지 상태를 측정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 센서들의 보상을 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
  14. 제 12항 또는 13항에 있어서,
    중앙 계산 장치, 상기 중앙 계산 장치에 연결된 입/출력 장치 및 디지털 도로 지도 데이터용 판독 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.
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