KR20080063677A - Navigation system and an operating method thereof - Google Patents

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KR20080063677A KR1020070000347A KR20070000347A KR20080063677A KR 20080063677 A KR20080063677 A KR 20080063677A KR 1020070000347 A KR1020070000347 A KR 1020070000347A KR 20070000347 A KR20070000347 A KR 20070000347A KR 20080063677 A KR20080063677 A KR 20080063677A
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하창훈
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엘지전자 주식회사
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Abstract

A navigation system and an operating method thereof are provided to install an accelerometer at a steering wheel and obtain the angular velocity of an automobile using a predetermined formula. A method of operating a navigation system includes the steps of: measuring an acceleration value output from an accelerometer installed at a steering wheel(S501); converting analog signal of the measured acceleration into digital acceleration signal to send the digital acceleration signal(S502,S503); receiving the digital acceleration signal(S504); and calculating and converting the acceleration value into an angular acceleration and an angular velocity of the steering wheel, and converting the angular velocity into an angular velocity of the vehicle(S505).

Description

네비게이션 시스템 및 그 운용 방법 {Navigation system and an operating method thereof}Navigation system and an operating method

도 1은 각 구성이 각각 별도로 구성된 일반적인 네비게이션 단말기(120)의 구성도1 is a block diagram of a general navigation terminal 120 each configuration is separately

도 2는 방향 조절 장치인 Steering Wheel/ Handle (201)에 가속도를 측정할 수 있는 Accelerometer (202)가 구성된 하나의 실시예FIG. 2 is an embodiment in which an accelerometer 202 configured to measure acceleration in a steering wheel / handle 201 that is a direction control device is configured.

도 3은 Accelerometer가 구성된 방향조절장치(301)와, 상기 방향조절장치(301)에서 출력된 신호를 수신하여 처리/동작하는 네비게이션 (302)를 나타낸 블럭도3 is a block diagram showing a direction controller 301 configured with an accelerometer, and a navigation 302 that receives / processes / operates a signal output from the direction controller 301.

도 4는 수신된 디지털 가속도 값을 이용하여 이동체의 회전각을 구하는 것을 나타내는 도면4 is a diagram illustrating obtaining a rotation angle of a moving object using the received digital acceleration value.

도 5는 본 발명에 의한 이동체의 회전각을 구하는 것을 나타내는 흐름도5 is a flow chart showing obtaining a rotation angle of a moving object according to the present invention.

본 발명은 위치를 파악하는 네비게이션 시스템의 운용에 관한 것으로, 가속도계 (Accelerometer)를 이용하여 이동체의 각속도에 대응되는 값을 구하기 위한 장치와 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the operation of a navigation system for locating a position, and relates to an apparatus and a method for obtaining a value corresponding to an angular velocity of a moving object using an accelerometer.

일반적으로 차량 항법 장치는 데드 레커닝(Dead Reckoning)을 수행하여 위치를 파악하고 있다. 상기 DR (Dead Reckoning) 방식이란 차량용 항법장치에서 GPS 위성신호에 의한 위치측정 중 지형상태나 고층의 건물에 가려 GPS위성 신호를 받지 못할 경우나 위치의 표현이 부정확할 때 속도센서 (odometer), 자이로 센서 (gyroscope), ABS 휠 센서 등을 이용하여 위치를 보정 하는 시스템을 말한다. In general, the vehicle navigation apparatus performs dead reckoning to determine a position. The DR (Dead Reckoning) method is a speed sensor (odometer) or a gyro when the GPS navigation signal is not covered by a terrain or a high-rise building during position measurement by a GPS satellite signal, or when the position expression is incorrect. It is a system that corrects the position by using a sensor (gyroscope) and ABS wheel sensor.

본 발명에서는 차량을 이동체의 하나의 예로써 설명하고자 한다.In the present invention, a vehicle will be described as an example of a moving body.

또한 본 발명에서는 Steering Wheel (Handle)을 방향조절장치의 하나의 예로써 설명하고자 한다.In addition, the present invention will be described as a steering wheel (Handle) as an example of the direction control device.

이하 종래 및 관련 기술에 대해 설명한다.Hereinafter, the related art and related art will be described.

일반적으로 DR을 이용한 네비게이션은 Accelerometer+Gyroscope 혹은 Odometer+Gyroscope 조합으로 구성된다. Accelerometer와 Odometer는 가속도/속도를 측정하고, Gyro는 각속도를 측정한다.In general, navigation using DR consists of a combination of Accelerometer + Gyroscope or Odometer + Gyroscope. Accelerometers and odometers measure acceleration / speed while Gyro measures angular velocity.

상기 센서들로 현재 위치를 알기 위해서는 단위시간 동안 측정 값을 적분하여 이동방향 및 거리를 알아내고 현재 지점에서의 위치에 계산된 이동방향 및 거리를 더하여 매 단위 시간에 이동체인 차량의 위치를 계산하게 된다.In order to know the current position with the sensors, the measured value is integrated for unit time to find the moving direction and distance, and the calculated moving direction and distance are added to the position at the current point to calculate the position of the mobile chain vehicle at every unit time. do.

그러나 일반적으로 Gyroscope는 Accelerometer에 비하여 가격이 비싸다. 또한 Gyroscope가 네비게이션에 내장되어 있기 때문에 사용자가 세트를 손으로 움직 일 경우 위치 측정 오차가 커진다.In general, however, gyroscopes are more expensive than accelerometers. In addition, because the gyroscope is built into the navigation, the positioning error increases when the user moves the set by hand.

본 발명은 가속도계 (Accelerometer)를 차량의 핸들 또는 핸들 리모콘에 구성하여 차량의 회전각을 구하는 것을 제안한다.The present invention proposes to obtain an angle of rotation of the vehicle by configuring an accelerometer on the handle of the vehicle or the handle remote controller.

본 발명은 차량의 방향을 조정하는 Steering wheel (핸들)부분에 가속도계를 구성하고, 도출된 가속도 값을 미리 정한 식을 이용하여 차량 회전 각속도를 구하는 것을 제안한다.The present invention proposes to construct an accelerometer on a steering wheel (handle) for adjusting the direction of the vehicle, and to obtain the rotational angular velocity of the vehicle by using a predetermined equation.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 네비게이션 시스템은 시스템의 동작 및 연산을 제어하는 제어부와; 맵정보 및 동작정보가 저장된 메모리부와; 수신부와; 상기 수신부에서 수신한 이동체의 방향조절장치의 가속도 값을 이용하여 이동체의 각속도에 대응되는 값을 도출하는 연산부; 및 출력부;를 포함하여 동작 된다.In order to achieve the above object, a navigation system according to the present invention comprises a control unit for controlling the operation and operation of the system; A memory unit for storing map information and operation information; A receiver; A calculation unit for deriving a value corresponding to the angular velocity of the moving object by using the acceleration value of the direction control device of the moving object received by the receiving unit; And an output unit.

하나의 실시예로써, 수신부에서는 이동체의 방향조절장치인 Steering Wheel의 미리 정한 위치에 구성된 Acclerometer로부터 산출된 가속도 값을 디지털 형태로 수신한다.In one embodiment, the receiver receives the acceleration value calculated from the acclerometer configured at a predetermined position of the steering wheel, which is a direction control device of the moving object, in a digital form.

또한 본 발명의 이동체의 회전각을 구하기 위해 방향조절기의 가속도 값이 측정되는 단계; 상기 측정된 아날로그 가속도 값을 디지털로 변환하는 단계; 및 상 기 디지털값이 송신되는 단계;를 포함하여 동작된다.In addition, the step of measuring the acceleration value of the direction controller to obtain a rotation angle of the moving body of the present invention; Converting the measured analog acceleration value into digital; And transmitting the digital value.

또한 본 발명은 디지털 형태의 가속도 값이 수신되는 단계; 상기 수신된 가속도 값을 연산하여 방향조절기의 각 가속도 또는/및 각속도로 변환되는 단계; 및 상기 방향조절기의 각속도가 이동체의 각속도로 변환되는 단계;를 포함하여 동작된다.In another aspect, the present invention comprises the steps of receiving an acceleration value in a digital form; Calculating the received acceleration value and converting the received acceleration value into angular acceleration and / or angular velocity of the direction controller; And converting the angular velocity of the direction controller into the angular velocity of the moving body.

하나의 실시예로써, 수신된 가속도 "a"를 방향조절기의 반지름 "r"로 나누어 방향조절기의 각 가속도 "A"를 구한다.In one embodiment, the received acceleration "a" is divided by the radius "r" of the rudder to obtain the angular acceleration "A" of the rudder.

하나의 실시예로써, 방향조절기의 각 가속도 "A"에 상기 방향조절기 가속도 "a"의 샘플링 시간 "T"를 곱하여 방향조절기의 각속도 "B"를 구한다.In one embodiment, the angular velocity "B" of the rudder is obtained by multiplying each acceleration "A" of the rudder by the sampling time "T" of the rudder acceleration "a".

하나의 실시예로써, 방향조절기의 각속도 "B"에 방향조절기 1회전당 이동체 회전각 상수 "Cw"를 곱하여 이동체 회전 각속도 "W"를 상기 방향조절기 가속도 "a"의 샘플링 시간 "T"를 곱하여 방향조절기의 각속도 "B"를 구한다.In one embodiment, the angular velocity "B" of the rudder is multiplied by the moving angle constant "Cw" per revolution of the rudder and the moving object angular velocity "W" is multiplied by the sampling time "T" of the rudder accelerator "a". Find the angular velocity "B" of the direction controller.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 네비게이션 시스템 및 그 운용 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a navigation system and an operation method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 각 구성이 각각 별도로 구성된 일반적인 네비게이션 단말기(120)의 구성도이다. 1 is a diagram illustrating a general navigation terminal 120 in which each component is separately configured.

도 1을 참조하면, GPS 수신기(102)는 네비케이션 서비스를 받기 위해 하나 이상의 GPS 위성(100)이 송신하는 위치 데이터를 수신수단인 안테나로부터 수신하여 제어부(110)에 전달하게 된다. Referring to FIG. 1, the GPS receiver 102 receives location data transmitted by one or more GPS satellites 100 from an antenna, which is a receiving unit, and transmits the received location data to the controller 110 to receive a navigation service.

그리고, 센서부(104)는 속도센서(Velocity Sensor)/자이로(Gyro Sensor)/가 속도계 (Accelerometer)/ 주행 기록계(Odometer)등을 포함하며, 각각 차량의 속도/회전각/가속도 및 이동거리등을 감지하여 제어부(110)에 전달하게 된다. The sensor unit 104 includes a velocity sensor, a gyro sensor, an accelerometer, an odometer, and the like, respectively, such as speed / rotation angle / acceleration and moving distance of the vehicle. It detects and delivers to the control unit 110.

키 입력부(106)는 사용자로부터 각 종 키 신호를 입력받거나 주행 경로를 설정하도록 하는 사용자 인터페이스이다. The key input unit 106 is a user interface that receives various key signals from a user or sets a driving route.

또한 키 입력부(106)는 각 종 기능 키, 터치 스크린, 조그 다이얼 타입의 검색수단 등을 포함하며, 메뉴 검색 및 선택을 위해 제공된다. In addition, the key input unit 106 includes various function keys, a touch screen, a jog dial type search means, and the like, and is provided for menu search and selection.

지도 데이터 저장부(108)에는 지도 데이터와 기타 부가 정보 데이터등이 저장되어 있다. The map data storage unit 108 stores map data and other additional information data.

제어부(110)는 네비게이션 시스템의 전반적인 동작을 제어한다. 이를 위해 제어부(110)는 GPS 수신기(102)의 수신신호로 이동체의 현재 위치를 판단하고, 판단한 이동체의 현재 위치를 저장부(108)에 저장된 지도 데이터에 매칭 시키게 된다. The controller 110 controls the overall operation of the navigation system. To this end, the controller 110 determines the current position of the moving object using the received signal of the GPS receiver 102, and matches the determined current position of the moving object with the map data stored in the storage 108.

그리고, 제어부(110)는 키 입력부(106) 등을 통해 사용자가 출발지와 목적지를 입력시킬 경우, 상기 저장부(108)에 저장된 지도 데이터를 참조하여 이동체의 현재위치로부터 목적지까지의 주행경로를 탐색하고, 그 탐색한 주행 경로를 표시 구동부(112)를 통해 표시부(114)에 전자지도로 표시하게 된다. When the user inputs a starting point and a destination through the key input unit 106, the controller 110 searches for a driving route from the current position of the moving object to the destination by referring to the map data stored in the storage unit 108. The searched travel route is then displayed on the display unit 114 via the display driver 112 in an electronic map.

또한 상기 키 입력부(106)를 통해 입력되는 기능 키 또는 조그 다이얼 등으로부터 입력되는 키 신호를 입력받아서 표시부(113)에 표시되도록 제어하게 된다. 상기 표시부(114)는 OSD(On Screen Display) 기능을 갖는 디스플레이 수단으로서, 예컨대 액정 표시 소자이다. In addition, the control unit is configured to receive a key signal input from a function key or a jog dial input through the key input unit 106 to be displayed on the display unit 113. The display unit 114 is a display means having an On Screen Display (OSD) function, for example, a liquid crystal display device.

그리고, 저장부의 일종인 메모리(111)에는 시스템이 정상적으로 운영되도록 하는 프로그램 및 각 종 데이터가 저장되어 있다. In addition, the memory 111, which is a kind of storage unit, stores programs and various data for allowing the system to operate normally.

또한 음성 안내부(116)를 통해 스피커(118)로 안내 음성을 출력하면서 이동체의 주행경로를 안내한다.In addition, the driving path of the moving object is guided while outputting the guide voice to the speaker 118 through the voice guide unit 116.

또한 연산부에서는 수신되는 정보등을 이용하여 위치정보, 각속도 또는/및 회전각 값등을 계산한다.In addition, the calculation unit calculates position information, angular velocity, and / or rotation angle values using the received information.

상기와 같은 네비게이션 시스템은 지구상에 배치된 복수의 GPS 위성(100)으로부터 GPS 위성신호를 수신하고, 차량의 현재위치, 주행방향을 파악하여 주행궤적을 추적한다. 그리고 출발지로부터 여러 주행경로를 통해 목적지까지 도달할 수 있도록 최단 거리의 경로를 차량 사용자에게 제공하는 서비스이다.The navigation system as described above receives GPS satellite signals from a plurality of GPS satellites 100 disposed on the earth, and tracks the driving trajectory by grasping the current position and driving direction of the vehicle. And it is a service that provides the vehicle user with the shortest distance route to reach the destination through the driving route from the starting point.

이러한 네비게이션 시스템은 부가적으로 TV 수신 기능, 라디오 기능, 전화 기능, 정보 저장 기능을 포함하고 있어, 다양한 기능을 편리하게 선택할 수 있도록 메뉴들을 제공해 주어야 한다. 이를 위해, 표시부(114)의 화면에 구현되는 메뉴 형태가 키 입력부(106)의 키와 매칭되는 형태로 구현되는 것이 바람직하다. Such a navigation system additionally includes a TV reception function, a radio function, a telephone function, and an information storage function, so that menus should be provided for convenient selection of various functions. To this end, the menu form implemented on the screen of the display unit 114 is preferably implemented in a form that matches the key of the key input unit 106.

이를 위해서, 키 입력부(106)에는 조그 다이얼 타입의 메뉴 검색 수단을 구성시키고, 화면상에는 메뉴 지시를 위해 조그 다이얼 타입의 메뉴 지시 수단을 구성하고 지시수단의 다이얼 반경을 따라 메뉴들을 배열함으로써, 사용자가 직관적으로 메뉴 검색 수단을 회전시키면서 메뉴 지지수단의 커서가 지시하는 반경 내의 메뉴들을 검색할 수 있게 된다.To this end, the user inputs the jog dial type menu searching means on the key input unit 106, and configures the jog dial type menu indicating means on the screen to arrange the menus along the dial radius of the indicating means. Intuitively rotating the menu retrieval means makes it possible to retrieve menus within a radius indicated by the cursor of the menu support means.

또한 GPS와 관련된 내용을 부연하여 설명한다.In addition, the explanation related to GPS is explained in detail.

GPS는 GPS위성들로부터 특정한 신호를 받은후 그 위성신호들을 분석한후, 그에 대한 위치(위도값, 경도값) 등을 나타내주는 장치이며, 흔히 GPS 모듈(GPS 수신기)이라고 한다.GPS is a device that receives a specific signal from GPS satellites, analyzes the satellite signals, and displays the position (latitude value, longitude value) for the GPS signal, and is often called a GPS module (GPS receiver).

상기 GPS모듈에 GPS 안테나 꽂고, 전원인가(5V-12V) 및 컴퓨터 연결하면 컴퓨터화면상에 현재의 위치가 출력된다. Plug the GPS antenna into the GPS module, power on (5V-12V) and connect to a computer to output the current location on the computer screen.

상기 GPS모듈안에는 CPU와, ROM, RAM등 컴퓨터를 마치 축소시켜놓은 듯하게 설계되어 있다.In the GPS module, the CPU, ROM, RAM, etc. are designed as if the computer is reduced.

상기에서 CPU는 위치정보를 계산하며, ROM안에는 위치정보를 계산하는 프로그램이 프로그램이 내장되어 있으며, RAM안에는 가장 최근의 위치정보등 간단 간단한 정보들이 들어 있다.In the above, the CPU calculates the location information. In the ROM, a program for calculating the location information is embedded, and the RAM contains simple information such as the most recent location information.

GPS를 오랫동안 OFF 한후 다시 켜면 위치가 한참후에 디스플레이 되는데, 이것은 컴퓨터의 부팅과정처럼, GPS수신기의 POST(자기 자신을 검사)를 하고, ROM에 들어있는 프로그램들을 실행을 시키고, 그 다음부터 신호를 분석해서 위치정보를 RAM에 기록하고 최종적으로 위치를 출력하게 된다.If you turn off the GPS for a long time and then turn it on again, the position will be displayed after a long time, like the computer's booting process, it will POST the GPS receiver, run programs in the ROM, and then analyze the signal. The location information is written to RAM and finally the location is output.

GPS 신호를 수신해서 나올수 있는 데이터는 실로 다양하다.There is a wide variety of data that can be received from GPS signals.

예를들어, 2차원 지도상에 표현하기 위해 데이터로써, 위도값, 경도값, 속도, 이동방향등이다.For example, as data for representation on a two-dimensional map, latitude value, longitude value, speed, direction of movement, and the like.

또한 항공기등에서 사용하는 GPS는 3차원 공간이므로 고도까지 정확하게 나타낸다.In addition, since GPS used in aircraft is a three-dimensional space, it accurately represents altitude.

네비게이션이나 무인카메라 단속기같은 장비들은 이렇게 GPS모듈에서 출력되 는 위치정보를 가지고 현재 위치를 지도상에 표시해주거나(네비게이션), 혹은 미리 입력되어 있는 무인카메라 단속기 위치(위도, 경도 값등)값과 현재 실제로 GPS모듈로 수신되는 위도 경도값과 비교해서 위험 혹은 속도를 줄이라든지 하는 메시지를 출력하게 된다.Devices such as navigation and unmanned choppers display the current location on the map with the location information output from the GPS module (navigation), or pre-entered unmanned camera chopper locations (latitude, longitude values, etc.) Compared with the latitude and longitude values received by the GPS module, a message indicating a danger or a speed is output.

GPS 위성에서 보내주는 전파는 주파수대역이 높기 때문에 직진성이 높고, 투과율이 낮기 때문에, GPS안테나는 항상 하늘을 볼수 있어야 한다.Radio waves from GPS satellites have a high frequency band, which leads to high linearity and low transmittance, so the GPS antenna must always be able to see the sky.

도 2는 방향 조절 장치인 Steering Wheel/ Handle (201)에 가속도를 측정할 수 있는 Accelerometer (202)가 구성된 하나의 실시예이다.FIG. 2 is an embodiment in which an accelerometer 202 capable of measuring acceleration is configured on a steering wheel / handle 201 that is a direction control device.

도면에서 보는 바와 같이, 상기 구성의 목적은 차량용 DR 네비게이션에 있어서 차량의 회전각 측정용으로 사용되어 지는 고가의 Gyroscope를 제거하고 Accelerometer를 자동차 핸들 혹은 핸들 리모콘에 부착하여 차량 회전각을 측정하기 위한 것이다.As shown in the figure, the purpose of the configuration is to remove the expensive gyroscope used for measuring the rotation angle of the vehicle in the vehicle DR navigation and to attach the accelerometer to the steering wheel or steering wheel remote control to measure the vehicle rotation angle. .

일반적으로 Steering Wheel (다른 명칭 핸들)의 회전각은 다시 이동체 바퀴의 회전각으로 환산되고, 상기 바퀴의 회전각은 결국 이동체인 차량의 회전각 이라 할 수 있다. 따라서 Gyroscope의 역할을 Accelerometer가 대신하게 되며, 이는 네비게이션 제품의 단가 절감 효과를 창출할 수 있다.In general, the rotation angle of the steering wheel (also called steering wheel) is converted into the rotation angle of the moving wheel again, and the rotation angle of the wheel can be referred to as the rotation angle of the vehicle which is the moving chain. Thus, the role of the gyroscope is replaced by the accelerometer, which can reduce the cost of navigation products.

또한 Accelerometer는 핸들 내부/외부의 미리 정한 위치 또는 Steering Wheel 리모콘 내부에 장착되며, 도출된 값, 예를 들어 가속도값등은 리모콘의 IR센서 혹은 기타 유/무선 통신에 의거 네비게이션으로 전송된다.      In addition, the accelerometer is mounted inside or outside the steering wheel in a predetermined position, or inside the steering wheel remote control, and the derived values, such as acceleration values, are transmitted to the navigation via the IR sensor of the remote control or other wired or wireless communication.

도 3은 Accelerometer가 구성된 방향조절장치(301)와, 상기 방향조절장 치(301)에서 출력된 신호를 수신하여 처리/동작하는 네비게이션 (302)를 나타낸 블럭도이다.3 is a block diagram illustrating a direction controller 301 configured with an accelerometer, and a navigation 302 that receives / processes / operates a signal output from the direction controller 301.

도면에서 보는 바와 같이, Accelerometer가 구성된 방향조절장치인 Steering Wheel이 동작 되는 경우, 가속도를 측정할 수 있다.As shown in the figure, when the steering wheel of the direction control device configured with an accelerometer is operated, the acceleration can be measured.

이때 가속도계 (301a)에서 출력된 Analog 가속도 값은 변환부인 ADC (301b)를 통해 디지털로 출력되어 송신부(301c)를 통해 유/무선으로 출력된다.At this time, the analog acceleration value output from the accelerometer 301a is digitally output through the converter 301b, which is converted into a wired / wireless line through the transmitter 301c.

상기 출력되는 Analog 가속도 값은 표본화/양자화/부호화 과정을 통해 디지털 신호로 출력된다.The output analog acceleration value is output as a digital signal through a sampling / quantization / coding process.

상기의 표본화 과정이란, 아날로그 신호에서 주기적인 시간간격으로 신호 성분을 추출해 내는 것으로써, 해당 주파수가 60Hz인경우, 1초당 60번을 표본화 하게 된다.In the sampling process, signal components are extracted from the analog signal at periodic time intervals. When the frequency is 60 Hz, the sampling process samples 60 times per second.

한편, 상기 방향조절장치의 송신부(301c)에서 출력된 디지털 가속도값은 네비게이션 (302)의 수신부(302a)에 수신되어 연산부 (302b)로 입력된다.On the other hand, the digital acceleration value output from the transmitter 301c of the direction adjusting device is received by the receiver 302a of the navigation 302 and input to the calculator 302b.

따라서 상기 연산부에서의 연산에 의거, Gyroscope의 출력값 각속도에 대응되는 이동체의 회전 각속도를 구할 수 있다.Therefore, the rotational angular velocity of the moving body corresponding to the output value angular velocity of the gyroscope can be obtained based on the calculation in the calculating unit.

도 4는 수신된 디지털 가속도 값을 이용하여 이동체의 회전각을 구하는 것을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating obtaining a rotation angle of a moving object using the received digital acceleration value.

도면 및 각 식에서의 변수는 다음과 같이 정의된다.The variables in the figures and in each equation are defined as follows.

"a"는 가속도계(301a)에서 출력된 가속도중 표본화(sampling) 된 Steering Wheel 가속도이다. "A"는 Steering Wheel 각 가속도이고, "B"는 각속도이고, "r"은 Steering Wheel 반경, "T"는 표본화 시간으로 미리 설정되며, "Cw"는 Steering Wheel 1회전당 이동체 회전각 상수, "W"는 이동체 회전 각속도로써 이는 Gyro 출력값에 대응된다. "a" is a sampled steering wheel acceleration of the acceleration output from the accelerometer 301a. "A" is the steering wheel angular acceleration, "B" is the angular velocity, "r" is preset to the steering wheel radius, "T" is the sampling time, "Cw" is the moving object rotation angle constant per revolution of the steering wheel, "W" is the moving object angular velocity, which corresponds to the Gyro output value.

상기와 같이 정의된 변수를 이용하여 각각의 값을 구할 수 있다.Each value can be obtained using the variables defined above.

A = a/r A = a / r

B = A * TB = A * T

W = B * CwW = B * Cw

도 5는 본 발명에 의한 이동체의 회전각을 구하는 것을 나타내는 흐름도이다.5 is a flow chart showing obtaining a rotation angle of a moving body according to the present invention.

방향조절기인 Steering wheel (도 2의 201)에 구성된 Accelerometer (202)에서 출력된 가속도 값이 측정된다. (S 501).The acceleration value output from the accelerometer 202 configured on the steering wheel (201 in FIG. 2) is measured. (S 501).

상기 측정된 아날로그 가속도 값을 표본화를 통해 ADC (301b)에서 디지털로 변환하여 송신한다.(S 502, S 503).The measured analog acceleration value is converted to digital by the ADC 301b through sampling and transmitted (S502 and S503).

상기 과정은 Accelerometer (202) 및 Steering wheel에 구성된 유/무선 장치를(미도시) 통해 전송되며, 상기 유/무선 장치는 다양한 방식으로 구성될 수 있으며, 전송 방식도 현재 사용되고 있는 여러 방식등을 사용될 것이다. 이는 본 발명의 특이한 사항이 아니므로 구체적인 설명은 하지 않지만 이 분야의 종사자에게는 자명한 사항이다.The process is transmitted through a wired / wireless device (not shown) configured on the accelerometer 202 and the steering wheel, and the wired / wireless device may be configured in various ways, and a transmission method may also be used in various ways. will be. Since this is not a specific matter of the present invention, it will not be described in detail, but it is obvious to those skilled in the art.

이하 상기 전송된 디지털 값을 이용하여 이동체의 회전각을 네비게이션 (302) 에서 구하는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of obtaining the rotation angle of the moving object in the navigation 302 using the transmitted digital value will be described.

상기 디지털 형태의 가속도 값을 수신한다. (S 504).Receive the acceleration value in digital form. (S 504).

상기 언급된 수학식을 이용하여, 상기 수신된 가속도 값을 연산하여 방향조절기의 각 가속도 및 각속도로 변환하고, 각속도를 이동체의 회전 각속도로 변환한다. (S 505).Using the above-mentioned equation, the received acceleration value is calculated and converted into angular acceleration and angular velocity of the direction controller, and the angular velocity is converted into the rotational angular velocity of the moving body. (S 505).

하나의 실시예로써, 수신된 가속도 "a"를 방향조절기의 반지름 "r"로 나누어 방향조절기의 각 가속도 "A"를 구할 수 있다.As one embodiment, the received acceleration "a" may be divided by the radius "r" of the rudder to obtain the angular acceleration "A" of the rudder.

또한 하나의 실시예로써, 방향조절기의 각 가속도 "A"에 상기 방향조절기 가속도 "a"의 샘플링 시간 "T"를 곱하여 방향조절기의 각속도 "B"를 구한다.Further, as an embodiment, the angular velocity "B" of the rudder is obtained by multiplying each acceleration "A" of the rudder by the sampling time "T" of the rudder acceleration "a".

또한 하나의 실시예로써, 방향조절기의 각 가속도 "A"에 상기 방향조절기 가속도 "a"의 샘플링 시간 "T"를 곱하여 방향조절기의 각속도 "B"를 구한다.Further, as an embodiment, the angular velocity "B" of the rudder is obtained by multiplying each acceleration "A" of the rudder by the sampling time "T" of the rudder acceleration "a".

또한 하나의 실시예로써, 방향조절기의 각속도 "B"에 방향조절기 1회전당 이동체 회전각 상수 "Cw"를 곱하여 이동체 회전 각속도 "W"를 상기 방향조절기 가속도 "a"의 샘플링 시간 "T"를 곱하여 방향조절기의 각속도 "B"를 구한다.In addition, as an embodiment, the angular velocity "B" of the rudder is multiplied by the moving angle constant "Cw" per revolution of the rudder to obtain the moving object angular velocity "W" and the sampling time "T" of the rudder accelerator "a". Multiply to get the angular velocity "B" of the rudder.

한편, 다른 실시예로써, Steering Wheel (핸들)에 부착된 Accelerometer에서 나오는 가속도 값을 단위 시간 동안 두 번 적분하면 Accelerometer가 이동한 거리가 계산되며, 단위 시간 동안 이동한 가속도계의 궤적은 핸들을 원으로 하는 원주를 그리며 원주를 핸들의 반지름으로 나누면 회전 각이 나온다.On the other hand, when the acceleration value from the accelerometer attached to the steering wheel (integral) is integrated twice during the unit time, the distance traveled by the accelerometer is calculated, and the trajectory of the accelerometer moved during the unit time is the circle of the handle. Draw the circumference and divide the circumference by the radius of the handle to get the angle of rotation.

상기 핸들의 회전각은 다시 바퀴의 회전각으로 환산되며 바퀴의 회전각은 결국 차량의 회전각 이라 할 수 있다. 따라서 Gyroscope의 역할을 Accelerometer로 대신하게 되어 네비게이션 제품의 단가 절감 효과를 창출할 수 있다.The rotation angle of the handle is converted back to the rotation angle of the wheel and the rotation angle of the wheel may be referred to as the rotation angle of the vehicle. Therefore, the role of the gyroscope is replaced by the accelerometer, which can reduce the cost of navigation products.

상기한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 네비게이션 시스템 및 그 운용방법은, 이동체인 차량의 방향을 조정하는 Steering wheel (핸들)부분에 가속도계를 구성하고, 도출된 가속도 값을 미리 정한 식을 이용하여 차량 회전 각속도를 구함으로써 Gyroscope의 역할을 Accelerometer로 대신하게 되어 네비게이션 제품의 단가 절감 효과를 창출할 수 있다.As described above, in the navigation system and its operation method according to an embodiment of the present invention, an accelerometer is configured on a steering wheel (handle) portion for adjusting the direction of the moving chain vehicle, and the derived acceleration value is determined using a predetermined equation. By calculating the rotational angular velocity of the vehicle, the role of the gyroscope is replaced by the accelerometer, which can reduce the cost of navigation products.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다. As mentioned above, preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and those skilled in the art can improve other various embodiments within the spirit and technical scope of the present invention disclosed in the appended claims below. Changes, substitutions or additions will be possible.

본 발명에 의하면, Accelerometer를 방향조절장치에 구성하여 도출된 이동체의 가속도값을 이용하여 이동체의 각속도를 구함으로써, 별도로 Gyroscope를 구성할 필요없어 원가 절감 효과가 우수하다. According to the present invention, by calculating the angular velocity of the moving body by using the acceleration value of the moving body derived by configuring the accelerometer in the direction control device, there is no need to configure a Gyroscope, it is excellent in cost reduction effect.

Claims (7)

이동체의 위치 및 가속도 정보를 활용하는 시스템에 있어서,In the system utilizing the position and acceleration information of the moving object, 시스템의 동작 및 연산을 제어하는 제어부와;A control unit for controlling operation and operation of the system; 맵정보 및 동작정보가 저장된 메모리부와;A memory unit for storing map information and operation information; 수신부와;A receiver; 상기 수신부에서 수신한 이동체의 방향조절장치의 가속도 값을 이용하여 이동체의 각속도에 대응되는 값을 도출하는 연산부; 및 A calculation unit for deriving a value corresponding to the angular velocity of the moving object by using the acceleration value of the direction control device of the moving object received by the receiving unit; And 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.Navigation device comprising a; output unit. 제 1항에 있어서. 수신부에서는 이동체의 방향조절장치인 Steering Wheel의 미리 정한 위치에 구성된 Acclerometer로부터 산출된 가속도 값을 디지털 형태로 수신하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 장치.The method of claim 1. The receiving unit is a navigation device, characterized in that for receiving the acceleration value calculated from the acclerometer configured at a predetermined position of the steering wheel, the direction control device of the moving object in a digital form. 방향조절기의 가속도 값이 측정되는 단계;Measuring an acceleration value of the rudder; 상기 측정된 아날로그 가속도 값을 디지털로 변환하는 단계; 및Converting the measured analog acceleration value into digital; And 상기 디지털값이 송신되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 운용 방법.And transmitting the digital value. 디지털 형태의 가속도 값이 수신되는 단계;Receiving an acceleration value in digital form; 상기 수신된 가속도 값을 연산하여 방향조절기의 각 가속도 또는/및 각속도로 변환되는 단계; 및      Calculating the received acceleration value and converting the received acceleration value into angular acceleration and / or angular velocity of the direction controller; And 상기 방향조절기의 각속도가 이동체의 각속도로 변환되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 운용 방법.      And converting the angular velocity of the direction controller into the angular velocity of the moving object. 제 4항에 있어서, 수신된 가속도 "a"를 방향조절기의 반지름 "r"로 나누어 방향조절기의 각 가속도 "A"를 구하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 운용 방법.5. The navigation operation method according to claim 4, wherein each acceleration "A" of the rudder is obtained by dividing the received acceleration "a" by the radius "r" of the rudder. 제 5항에 있어서, 방향조절기의 각 가속도 "A"에 상기 방향조절기 가속도 "a"의 샘플링 시간 "T"를 곱하여 방향조절기의 각속도 "B"를 구하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 운용방법.The navigation operation method according to claim 5, wherein the angular velocity "B" of the directional regulator is obtained by multiplying each acceleration "A" of the directional regulator by a sampling time "T" of the directional regulator acceleration "a". 제 6항에 있어서, 방향조절기의 각속도 "B"에 방향조절기 1회전당 이동체 회전각 상수 "Cw"를 곱하여 이동체 회전 각속도 "W"를 상기 방향조절기 가속도 "a"의 샘플링 시간 "T"를 곱하여 방향조절기의 각속도 "B"를 구하는 것을 특징으로 하는 네비게이션.7. The angular velocity " B " of the rudder is multiplied by the moving angle constant " Cw " per revolution of the rudder to multiply the moving object angular velocity " W " by the sampling time " T " Navigation characterized by obtaining the angular velocity "B" of the rudder.
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