KR20110134633A

KR20110134633A - 속도 측정 장치 및 측정된 속도 보정 방법

Info

Publication number: KR20110134633A
Application number: KR1020100054313A
Authority: KR
Inventors: 조성엽
Original assignee: 엠텍비젼 주식회사
Priority date: 2010-06-09
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2011-12-15
Also published as: CN102279281A; US20110307204A1

Abstract

속도 측정 장치 및 측정된 속도 보정 방법이 개시된다. 속도 측정 장치는 GPS 위성으로부터 위성 신호를 수신하여 위치 좌표 및 이동 속도를 포함하는 GPS 데이터를 생성하는 GPS부; 가속도 센서를 구비하여 이동 속도 및 도로면 경사도를 포함하는 센서 데이터를 생성하는 가속도 센서부; 및 현재 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터를 직전 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터와 각각 비교하여 이동 속도의 변화량이 존재하는지 여부에 따라 상기 센서 데이터 또는 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도를 측정된 속도값으로 적용하는 보정 처리부를 포함한다. 본 발명에 의해, 종래의 속도 측정 장치에 비해 보다 정확하고 반응이 빠른 속도값을 제공할 수 있다.

Description

속도 측정 장치 및 측정된 속도 보정 방법{Velocity measuring device and method for correcting measured velocity}

본 발명은 속도 측정 장치 및 측정된 속도 보정 방법에 관한 것이다.

최근 차량의 주행에 관한 정보를 얻기 위해 GPS(Global Positioning System) 장치를 이용하는 것이 보편화되고 있다. 그리고 GPS 기술은 그 명칭에 관계없이 다양한 전자 장치(예를 들어 네비게이션 장치, 차량용 블랙박스 장치, 이동통신 단말기 등)들에 보편적으로 적용되고 있다.

차량에 구비된 속도 측정 장치(예를 들어, 네비게이션, 차량용 블랙박스 등)는 GPS 기술을 이용하여 차량의 운행 속도를 측정하여 화면상에 표시함으로써 운전자의 안전 운전을 유도한다.

그러나, 종래의 속도 측정 장치가 표시하는 운행 속도와 차량의 속도계에 표시되는 운행 속도를 비교하면 두 속도값이 일치하지 않은 경우가 빈번히 발생된다.

도 1a는 차량의 실제 이동 속도와 속도 측정 장치가 측정하는 속도간에 시차 오차를 예시한 도면이고, 도 1b는 경사면을 따른 차량 주행시 실제 이동 속도와 속도 측정 장치가 측정하는 속도간의 오차를 예시한 도면이다.

도 1a 및 1b에 예시된 바와 같이, 종래의 속도 측정 장치가 출력하는 속도값이 약 2~3초의 시차를 가지고, 각 속도값간의 표시 간격이 약 1초 등으로 느린 반응 속도로 처리되며, 3차원 공간에 대한 속도가 아닌 2차원 공간에 대한 속도이기 때문에 속도 측정 장치가 표시하는 운행 속도는 실제의 차량 이동 속도와 차이점을 가지게 된다.

이와 같이, 종래의 속도 측정 장치는 현재 속도 정보를 제공함에 있어 차량의 가속/감속시 시차 오차가 발생하게 되고, 일정 구간을 이동하는 경우에도 도로의 경사면(고도 변화)으로 인해 차량의 실제 이동 거리가 아닌 2차원 평면을 이동했을 경우의 속도로 측정하여 표시함으로써 속도 오차가 발생하게 되는 것이다.

이로 인해, 운전자는 현재 시점에서의 정확한 차량 운행 속도를 알 수 없을 뿐 아니라 차량 운행 속도에 대한 착오를 야기시키는 원인도 된다. 또한, 속도를 이용한 다양한 정보(예를 들어, 과속 경고 등)의 제공이 부정확한 정보에 근거하는 원인도 된다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 발명은 측정한 이동 속도 정보의 출력 시차(예를 들어, 약 2~3초), 느린 반응 속도(예를 들어, 약 1초의 속도값 표시 간격) 및 부정확한 차량의 주행 경로(예를 들어, 경사면 등) 인식으로 인해 속도 측정이 부정확해질 수 있는 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 속도 측정 장치 및 측정된 속도 보정 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 가속도 센서 등을 부가적으로 활용함으로써 종래의 속도 측정 장치에 비해 보다 정확하고 반응이 빠른 속도값을 제공할 수 있는 속도 측정 장치 및 측정된 속도 보정 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 보다 정확하고 반응이 빠른 속도값의 제공에 의해 메모리에 저장된 영상의 최소 단위에 부합하는 속도의 변화 추이를 표현할 수 있도록 하는 속도 측정 장치 및 측정된 속도 보정 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 속도 측정 장치에 있어서, GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 위성 신호를 수신하여 위치 좌표 및 이동 속도를 포함하는 GPS 데이터를 생성하는 GPS부; 가속도 센서를 구비하여 이동 속도 및 도로면 경사도를 포함하는 센서 데이터를 생성하는 가속도 센서부; 및 현재 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터를 직전 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터와 각각 비교하여 이동 속도의 변화량이 존재하는지 여부에 따라 상기 센서 데이터 또는 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도를 측정된 속도값으로 적용하는 보정 처리부를 포함하는 속도 측정 장치가 제공된다.

상기 보정 처리부는, 현재 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터를 직전 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터와 각각 비교하여 이동 속도의 변화량이 어느 하나 이상에서 존재하면 상기 센서 데이터에 포함된 이동 속도가 측정한 속도값으로 적용되도록 하고, 그렇지 않은 경우라면 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도가 측정한 속도값으로 적용되도록 할 수 있다.

상기 속도 측정 장치는 도로면 경사도별 보정률을 저장하는 저장부를 더 포함하되, 상기 보정 처리부는 상기 센서 데이터에 포함된 도로면 경사도에 따른 보정률을 상기 저장부에서 독출하여 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도에 적용하여 상기 측정된 속도값을 산출할 수 있다.

상기 보정 처리부는 상기 GPS 데이터에 포함된 위치 좌표 및 이동 속도 중 하나 이상이 미리 지정된 시간 이상 변화되지 않는 경우 상기 가속도 센서의 오프셋 값을 교정 처리할 수 있다.

상기 교정 처리는 생성된 미리 지정된 수량의 센서 데이터 내의 각 이동 속도의 평균값이 0(zero)이 되도록 조작하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 속도 측정 장치에 있어서, GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 위성 신호를 수신하여 위치 좌표 및 이동 속도를 포함하는 GPS 데이터를 생성하는 GPS부; 가속도 센서를 구비하여 이동 속도 및 도로면 경사도를 포함하는 센서 데이터를 생성하는 가속도 센서부; 및 상기 GPS 데이터에 포함된 위치 좌표 및 이동 속도 중 하나 이상이 미리 지정된 시간 이상 변화되지 않는 경우 상기 가속도 센서의 오프셋 값을 교정 처리하는 보정 처리부를 포함하는 속도 측정 장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 속도 측정 장치에서 수행되는 측정된 속도 보정 방법에 있어서, GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 위성 신호를 수신하여 위치 좌표 및 이동 속도를 포함하는 GPS 데이터를 생성하고, 가속도 센서를 이용하여 이동 속도 및 도로면 경사도를 포함하는 센서 데이터를 생성하는 단계; 현재 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터를 직전 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터와 각각 비교하여 이동 속도의 변화량이 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및 어느 하나 이상에서 이동 속도의 변화량이 존재하면 상기 센서 데이터에 포함된 이동 속도가 측정한 속도값으로 적용되도록 하고, 그렇지 않은 경우라면 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도가 측정한 속도값으로 적용되도록 하는 단계를 포함하는 측정된 속도 보정 방법이 제공된다.

상기 측정된 속도 보정 방법은, 미리 저장된 도로면 경사도별 보정률 중 상기 센서 데이터에 포함된 도로면 경사도에 따른 보정률을 독출하여 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도에 적용하여 상기 측정된 속도값을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 측정된 속도 보정 방법은, 상기 GPS 데이터에 포함된 위치 좌표 및 이동 속도 중 하나 이상이 미리 지정된 시간 이상 변화되지 않는지 여부를 판단하는 단계; 및 미리 지정된 시간 이상 변화되지 않는 경우 상기 가속도 센서의 오프셋 값을 교정 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 속도 측정 장치에서 수행되는 측정된 속도 보정 방법에 있어서, GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 위성 신호를 수신하여 위치 좌표 및 이동 속도를 포함하는 GPS 데이터를 생성하고, 가속도 센서를 이용하여 이동 속도 및 도로면 경사도를 포함하는 센서 데이터를 생성하는 단계; 상기 GPS 데이터에 포함된 위치 좌표 및 이동 속도 중 하나 이상이 미리 지정된 시간 이상 변화되지 않는지 여부를 판단하는 단계; 및 미리 지정된 시간 이상 변화되지 않는 경우 상기 가속도 센서의 오프셋 값을 교정 처리하는 단계를 포함하는 측정된 속도 보정 방법이 제공된다.

상기 측정된 속도 보정 방법은, 현재 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터를 직전 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터와 각각 비교하여 이동 속도의 변화량이 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및 어느 하나 이상에서 이동 속도의 변화량이 존재하면 상기 센서 데이터에 포함된 이동 속도가 측정한 속도값으로 적용되도록 하고, 그렇지 않은 경우라면 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도가 측정한 속도값으로 적용되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 측정된 속도 보정 방법은 미리 저장된 도로면 경사도별 보정률 중 상기 센서 데이터에 포함된 도로면 경사도에 따른 보정률을 독출하여 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도에 적용하여 상기 측정된 속도값을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 측정한 이동 속도 정보의 출력 시차(예를 들어, 약 2~3초), 느린 반응 속도(예를 들어, 약 1초의 속도값 표시 간격) 및 부정확한 차량의 주행 경로(예를 들어, 경사면 등) 인식으로 인해 속도 측정이 부정확해질 수 있는 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 가속도 센서 등을 부가적으로 활용함으로써 종래의 속도 측정 장치에 비해 보다 정확하고 반응이 빠른 속도값을 제공할 수 있는 효과도 있다.

또한, 보다 정확하고 반응이 빠른 속도값의 제공에 의해 메모리에 저장된 영상의 최소 단위에 부합하는 속도의 변화 추이를 표현할 수 있도록 하는 효과도 있다.

도 1a는 차량의 실제 이동 속도와 속도 측정 장치가 측정하는 속도간에 시차 오차를 예시한 도면.
도 1b는 경사면을 따른 차량 주행시 실제 이동 속도와 속도 측정 장치가 측정하는 속도간의 오차를 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 속도 측정 장치의 개략적인 구성을 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 이동 속도에 따른 속도값 적용 방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 이동 속도에 따른 속도값 적용 그래프.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로면 경사도에 따른 차량 이동 속도의 보정 방법을 나타낸 순서도.
도 6은 도로면 경사도에 따른 이동 거리 변화를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서 보정 방법을 나타낸 순서도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 이하에서 설명되는 속도 보정 방법이 적용되는 속도 측정 장치는 네비게이션 장치, 차량용 블랙박스 장치 등과 같은 차량용 기기뿐 아니라, 이동통신 단말기 등과 같은 모바일 기기 등의 다양한 유형의 전자기기 형태로 구체화될 수 있음은 당연하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 속도 측정 장치의 개략적인 구성을 예시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 속도 측정 장치(200)는 GPS부(210), 가속도 센서부(220), 보정 처리부(230), 입력부(240), 표시부(250), 저장부(260) 및 제어부(270)를 포함할 수 있다.

GPS부(210)는 GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 위성 신호를 수신하여 속도 측정 장치(200)의 위치 좌표, 이동 속도 등의 GPS 데이터를 생성한다.

가속도 센서부(220)는 차량의 이동 속도, 가속도, 도로면 경사도 중 하나 이상을 포함하는 센서 데이터를 생성한다. 가속도 센서부(220)는 속도 측정 장치(200)의 가속도를 검출하는 가속도 센서, 가속도 센서가 검출한 가속도를 적분하는 적분기 및 적분기의 출력신호를 가감산하여 속도 측정 장치(200)의 이동 속도를 연산하는 연산기를 포함할 수 있다. 가속도 센서부(220)는 센서 데이터의 정밀도 향상을 위해 자이로 센서, 기울기 센서 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 가속도 센서부(220)는 후술되는 바와 같이, 차량이 주행하는 도로면의 경사도를 측정하는 기능을 더 포함할 수 있으며, 가속도 센서 및 자이로 센서 등 중 하나 이상을 이용하여 주행하는 도로면의 경사도로 수학적으로 산출하는 방법은 공지된 사항이므로 이에 대한 설명은 생략한다.

보정 처리부(230)는 GPS부(210)에 의해 생성된 GPS 데이터 및 가속도 센서부(220)에 의해 생성된 센서 데이터를 이용하여 차량의 속도값을 결정한다. 보정 처리부(230)는 센서 데이터에 포함된 도로면 경사도를 이용하여 GPS 데이터의 이동 속도를 보정 처리한다. 또한, 보정 처리부(230)는 GPS 데이터를 참조하여 차량이 주차되거나 지정 시간이상 정지된 상태가 유지되면 가속도 센서의 오프셋 값을 교정 처리한다.

입력부(240)는 사용자의 조작에 따른 동작 명령을 입력하기 위한 수단이다. 입력부(240)는 예를 들어 하나 이상의 키버튼으로 구성되거나 터치 감응 스크린의 형태로 구성될 수 있다.

표시부(250)는 속도 측정 장치(200)의 동작 상태(예를 들어, 이동 속도, 지도 정보 등 중 하나 이상)에 대한 정보를 디스플레이한다. 표시부(250)는 예를 들어 터치 감응 스크린으로 구현될 수도 있다.

저장부(260)는 GPS부(210)에 의해 생성된 GPS 데이터 및 가속도 센서부(220)에 의해 생성된 센서 데이터를 저장한다. 속도 측정 장치(200)가 차량용 블랙박스로서 사고 영상 등을 촬영하여 저장하는 기능을 구비하는 경우 저장부(260)는 촬영된 영상 데이터를 더 저장할 수도 있다.

제어부(270)는 속도 측정 장치(200)의 각 구성 요소의 동작을 제어한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 이동 속도에 따른 속도값 적용 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 이동 속도에 따른 속도값 적용 그래프이다.

도 3을 참조하면, 단계 310에서 속도 측정 장치(200)는 GPS 데이터 및 센서 데이터를 각각 생성한다. 전술한 바와 같이, GPS 데이터는 GPS부(210)에 의해 생성될 수 있고, 센서 데이터는 가속도 센서부(220)에 의해 생성될 수 있다. GPS 데이터는 예를 들어 현재 좌표 정보 및 이동 속도 정보를 포함할 수 있고, 센서 데이터는 예를 들어 가속도(가속 또는 감속에 따른 가속도) 정보, 이동 속도 정보 및 도로면 경사도 정보 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

단계 320에서 보정 처리부(230)는 GPS부(210)에 의해 생성된 GPS 데이터 및 가속도 센서부(220)에 의해 생성된 센서 데이터 중 하나 이상에서 이동 속도에 대한 변화량이 존재하는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 보정 처리부(230)는 현재 생성된 GPS 데이터의 이동 속도가 직전에 생성된 GPS 데이터의 정보들에 비해 변화되었는지 여부를 판단할 수 있고, 센서 데이터에 대해서도 마찬가지의 판단을 수행할 수 있다.

만일 하나 이상에서 이동 속도에 대한 변화량이 존재한다면, 보정 처리부(230)는 단계 330으로 진행하여, 차량의 현재 이동 속도로서 센서 데이터에 포함된 이동 속도 정보가 적용되도록 처리한다.

그러나, 만일 각 데이터들에서 이동 속도에 대한 변화량이 존재하지 않는다면, 보정 처리부는 단계 340으로 진행하여 GPS 데이터의 이동 속도 정보가 차량의 현재 이동 속도로 적용되도록 처리한다.

도 4에 차량 이동 속도에 따른 속도값 적용 그래프가 도시되어 있다.

참고로, 식별번호 400은 센서 데이터에 포함되는 속도값을 나타내고, 식별번호 410은 GPS 데이터에 포함되는 속도값을 나타낸다.

센서 데이터와 GPS 데이터 각각의 속도값은 일정 시차를 가지지만 오차범위 내에서 일치하는 형태 변화의 그래프로 도시될 수 있다. 이는, GPS 데이터의 경우 측정한 이동 속도 정보의 출력 시차(예를 들어, 약 2~3초) 및 느린 반응 속도(예를 들어, 약 1초의 속도값 표시 간격) 등의 원인으로 인해 실시간 특성이 다소 미흡하기 때문이다.

따라서, 보정 처리부(230)는 각각 생성된 센서 데이터와 GPS 데이터에 각각 포함된 이동 속도가 직전에 생성되어 저장된 해당 데이터에서의 이동 속도에 비해 변화된 경우라면, 센서 데이터를 이용하여 보다 정확한 속도 정보가 운전자에게 실시간 제공될 수 있도록 처리한다. 그러나, 이동 속도의 변화가 없는 경우라면 보정 처리부(230)는 GPS 데이터를 이용하여 속도 정보를 운전자에게 제공한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로면 경사도에 따른 차량 이동 속도의 보정 방법을 나타낸 순서도이고, 도 6은 도로면 경사도에 따른 이동 거리 변화를 나타낸 도면이다.

GPS 데이터에 포함되는 이동 속도 정보는 A 지점에서 B 지점까지의 이동 시간을 이용하여 속도를 산출하며, 이 경우 도로면의 경사도가 고려되지 않아 오차가 발생된다.

도 6에 예시된 바와 같이, 경사도 45도인 도로면, 즉 직선 거리가 100m이고 최대 고도가 100m인 A 지점부터 B 지점까지를 주행하는 경우 GPS 데이터에 의하면 100m를 주행한 것으로 이동 속도가 연산되지만, 실제로는 141.4m를 주행한 것으로 하여 이동 속도가 연산되어져야 하는 것이다.

물론, GPS 데이터에 포함된 고도값을 이용하여 3차원적으로 속도를 산출할 수도 있을 것이나, GPS 데이터에 포함되는 고도값은 오차가 심하고 데이터 변화 반응이 느려 정확하지 않은 이동 속도가 산출되는 원인이 될 수도 있다. 따라서, 정확한 이동 속도가 산출되어질 수 있는 방안이 요구된다.

도 5를 참조하면, 단계 510에서 속도 측정 장치(200)는 GPS 데이터 및 센서 데이터를 각각 생성한다. 전술한 바와 같이, GPS 데이터는 GPS부(210)에 의해 생성될 수 있고, 센서 데이터는 가속도 센서부(220)에 의해 생성될 수 있다.

단계 520에서 보정 처리부(230)는 센서 데이터에 포함된 도로면 경사도 정보를 참조하여 도로면 경사도가 존재하는지 여부를 판단한다.

도로면 경사도가 존재하지 않으면 단계 510으로 진행하여 앞서 도 3을 참조하여 설명한 바와 같은 속도값 적용이 이루어질 것이다.

그러나 도로면 경사도가 존재하는 것으로 인식되면, 단계 530으로 진행하여, 보정 처리부(230)는 일정 구간에서의 도로면 경사도를 산출한다. 일정 구간은 예를 들어 일정 시간(예를 들어 1초) 또는 일정 거리(예를 들어 5m)로 미리 지정될 수 있으며, 도로면 경사도는 해당 구간에서의 평균 도로면 경사도로 산출될 수 있다.

이어서, 단계 540에서 보정 처리부(230)는 산출된 도로면 경사도에 따라 GPS 데이터에 따른 이동 속도를 보정 처리한다. GPS 데이터에 따른 이동 속도를 보정 처리하는 방법은 예를 들어 경사도 +10도인 경우 이동 속도를 10% 증가하도록 보정하는 등으로 각 도로면 경사도에 따른 보정률을 실험적 또는/및 통계적으로 미리 지정한 후 산출된 도로면 경사도에 따른 보정률을 저장부(260)에서 독출하여 반영하도록 할 수 있다. 보정 처리된 이동 속도는 속도 측정 장치(200)의 표시부(250)를 통해 디스플레이될 수 있다.

이제까지, 도 5를 참조하여 산출된 도로면 경사도에 따라 GPS 데이터에 따른 이동 속도를 보정 처리하는 방법이 예시적으로 설명되었다.

그러나, 산출된 도로면 경사도에 따라 GPS 데이터에 따른 이동 속도를 보정 처리하지 않고, 가속도 센서로 차량의 주행 거리를 직접 산출하여 해당 주행 거리가 이동 속도 산출시 이용되도록 하는 등 기타의 방식들이 다양하게 적용될 수도 있음은 당연하다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서 보정 방법을 나타낸 순서도이다.

일반적으로 가속도 센서만을 이용하여 속도, 거리, 기울기(각도), 이동 방향 등 다양한 정보를 얻을 수 있으나, 사용 시간이 지날수록 온도나 관성 등의 요인에 의해 오차가 누적되는 센서 드리프트라는 현상이 발생될 수 있다. 센서 드리프트 현상 발생시 실제로는 차량의 이동이 없으나 센서 데이터에 의할 때 특정 속도로 특정 방향으로 이동하는 상태로 표시될 수 있어 이에 대한 교정이 요구된다.

따라서, 본 실시예는 GPS 데이터를 이용하여 센서 드리프트 현상의 제거하는 방안을 제시한다.

도 7을 참조하면, 단계 710에서 속도 측정 장치(200)는 GPS 데이터 및 센서 데이터를 각각 생성한다. 전술한 바와 같이, GPS 데이터는 GPS부(210)에 의해 생성될 수 있고, 센서 데이터는 가속도 센서부(220)에 의해 생성될 수 있다.

단계 720에서 보정 처리부(230)는 단계 710을 통해 생성된 GPS 데이터가 직전에 생성된 GPS 데이터와 비교하여 변경되었는지 여부를 판단한다. 이때, GPS 데이터에 포함된 위치 좌표 정보, 이동 속도 정보 등 중 하나 이상이 이용될 수 있다.

만일 GPS 데이터의 비교 인자(예를 들어, 위치 좌표 정보, 이동 속도 정보 등 중 하나 이상)가 변경되지 않은 경우(예를 들어, 정속 주행중이거나 주정차 중인 경우)라면, 단계 730에서 보정 처리부(230)는 해당 상태가 일정 시간 이상 유지되는지 여부를 판단한다.

만일 해당 상태가 일정 시간 이상 유지되지 않는다면 단계 710으로 다시 진행한다.

그러나 만일 해당 상태가 일정 시간 이상 유지된다면 단계 740으로 진행하여 보정 처리부(230)는 가속도 센서의 오프셋(offset) 값을 교정 처리한다. 가속도 센서에 대한 교정 방식은 예를 들어, GPS 데이터에 의한 이동 속도 값이 0(zero)이고, 위치 정보가 고정된 상태로 일정 시간(예를 들어, 1분) 계속 유지되면, 과거 일정 시간(예를 들어 30초) 동안 누적된 가속도 센서 값을 평균하고 이 값을 속도 0(zero)으로 교정하는 방식이 이용될 수 있다.

전술한 바와 같이, 가속도 센서는 GPS 데이터를 이용하여 교정 처리될 수 있다.

GPS 데이터는 센서 데이터에 비해 상대적으로 반응은 느리지만, 일반적으로 정확한 데이터라고 인정할 수 있는 시점(예를 들어, 정속 주행, 주정차 중)에서의 GPS 데이터는 가속도 센서의 보정을 위해 이용될 수 있다.

또한, GPS 데이터의 오차는 센서 데이터를 이용하여 보정하는 상호 보안 방식을 통해 속도계의 값이 보다 신뢰성 있고, 정밀하며, 빠르게 반응되도록 할 수 있다.

전술한 측정된 속도값 보정 방법은 속도 측정 장치와 케이블을 이용하여 연결되는 사용자 컴퓨터에 설치된 프로그램에 의해 수행될 수도 있다.

예를 들어, 차량용 블랙박스 장치의 경우 저장된 영상을 재생하기 위한 전용의 뷰어(viewer) 프로그램이 이용된다. 이러한 뷰어 프로그램은 차량용 블랙박스 장치 자체에 본 발명의 실시예에 따른 속도 보정 기능이 없더라도 재생되는 영상 데이터 내의 특정 영역에 저장되거나 별도의 파일로 저장된 가속도 센서부(220)의 센서 데이터와 GPS 위치, 속도 데이터를 이용해 전술한 방법으로 계산함으로써 뷰어 프로그램의 속도계에 재생되는 시점의 속도를 프레임(Frame) 단위로 정확하게 표시하도록 할 수도 있다.

상술한 측정된 속도 보정 방법은 속도 측정 장치에 내장된 소프트웨어 프로그램 등에 의해 시계열적 순서에 따른 자동화된 절차로 수행될 수도 있음은 당연하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 상기 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

200 : 속도 측정 장치
210 : GPS부
220 : 가속도 센서부
230 : 보정 처리부
240 : 입력부
250 : 표시부
260 : 저장부
270 : 제어부

Claims

속도 측정 장치에 있어서,
GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 위성 신호를 수신하여 위치 좌표 및 이동 속도를 포함하는 GPS 데이터를 생성하는 GPS부;
가속도 센서를 구비하여 이동 속도 및 도로면 경사도를 포함하는 센서 데이터를 생성하는 가속도 센서부; 및
현재 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터를 직전 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터와 각각 비교하여 이동 속도의 변화량이 존재하는지 여부에 따라 상기 센서 데이터 또는 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도를 측정된 속도값으로 적용하는 보정 처리부를 포함하는 속도 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 보정 처리부는,
현재 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터를 직전 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터와 각각 비교하여 이동 속도의 변화량이 어느 하나 이상에서 존재하면 상기 센서 데이터에 포함된 이동 속도가 측정한 속도값으로 적용되도록 하고, 그렇지 않은 경우라면 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도가 측정한 속도값으로 적용되도록 하는 것을 특징으로 하는 속도 측정 장치.
제1항에 있어서,
도로면 경사도별 보정률을 저장하는 저장부를 더 포함하되,
상기 보정 처리부는 상기 센서 데이터에 포함된 도로면 경사도에 따른 보정률을 상기 저장부에서 독출하여 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도에 적용하여 상기 측정된 속도값을 산출하는 것을 특징으로 하는 속도 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 보정 처리부는 상기 GPS 데이터에 포함된 위치 좌표 및 이동 속도 중 하나 이상이 미리 지정된 시간 이상 변화되지 않는 경우 상기 가속도 센서의 오프셋 값을 교정 처리하는 것을 특징으로 하는 속도 측정 장치.
제4항에 있어서,
상기 교정 처리는 생성된 미리 지정된 수량의 센서 데이터 내의 각 이동 속도의 평균값이 0(zero)이 되도록 조작하는 것을 특징으로 하는 속도 측정 장치.
속도 측정 장치에 있어서,
GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 위성 신호를 수신하여 위치 좌표 및 이동 속도를 포함하는 GPS 데이터를 생성하는 GPS부;
가속도 센서를 구비하여 이동 속도 및 도로면 경사도를 포함하는 센서 데이터를 생성하는 가속도 센서부; 및
상기 GPS 데이터에 포함된 위치 좌표 및 이동 속도 중 하나 이상이 미리 지정된 시간 이상 변화되지 않는 경우 상기 가속도 센서의 오프셋 값을 교정 처리하는 보정 처리부를 포함하는 속도 측정 장치.
제6항에 있어서,
상기 교정 처리는 생성된 미리 지정된 수량의 센서 데이터 내의 각 이동 속도의 평균값이 0(zero)이 되도록 조작하는 것을 특징으로 하는 속도 측정 장치.
제6항에 있어서,
상기 보정 처리부는,
현재 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터를 직전 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터와 각각 비교하여 이동 속도의 변화량이 어느 하나 이상에서 존재하면 상기 센서 데이터에 포함된 이동 속도가 측정한 속도값으로 적용되도록 하고, 그렇지 않은 경우라면 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도가 측정한 속도값으로 적용되도록 하는 것을 특징으로 하는 속도 측정 장치.
제6항에 있어서,
도로면 경사도별 보정률을 저장하는 저장부를 더 포함하되,
상기 보정 처리부는 상기 센서 데이터에 포함된 도로면 경사도에 따른 보정률을 상기 저장부에서 독출하여 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도에 적용하여 상기 측정된 속도값을 산출하는 것을 특징으로 하는 속도 측정 장치.
속도 측정 장치에서 수행되는 측정된 속도 보정 방법에 있어서,
GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 위성 신호를 수신하여 위치 좌표 및 이동 속도를 포함하는 GPS 데이터를 생성하고, 가속도 센서를 이용하여 이동 속도 및 도로면 경사도를 포함하는 센서 데이터를 생성하는 단계;
현재 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터를 직전 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터와 각각 비교하여 이동 속도의 변화량이 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및
어느 하나 이상에서 이동 속도의 변화량이 존재하면 상기 센서 데이터에 포함된 이동 속도가 측정한 속도값으로 적용되도록 하고, 그렇지 않은 경우라면 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도가 측정한 속도값으로 적용되도록 하는 단계를 포함하는 측정된 속도 보정 방법.
제10항에 있어서,
미리 저장된 도로면 경사도별 보정률 중 상기 센서 데이터에 포함된 도로면 경사도에 따른 보정률을 독출하여 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도에 적용하여 상기 측정된 속도값을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정된 속도 보정 방법.
제10항에 있어서,
상기 GPS 데이터에 포함된 위치 좌표 및 이동 속도 중 하나 이상이 미리 지정된 시간 이상 변화되지 않는지 여부를 판단하는 단계; 및
미리 지정된 시간 이상 변화되지 않는 경우 상기 가속도 센서의 오프셋 값을 교정 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정된 속도 보정 방법.
제12항에 있어서,
상기 교정 처리는 생성된 미리 지정된 수량의 센서 데이터 내의 각 이동 속도의 평균값이 0(zero)이 되도록 조작하는 것을 특징으로 하는 측정된 속도 보정 방법.
속도 측정 장치에서 수행되는 측정된 속도 보정 방법에 있어서,
GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 위성 신호를 수신하여 위치 좌표 및 이동 속도를 포함하는 GPS 데이터를 생성하고, 가속도 센서를 이용하여 이동 속도 및 도로면 경사도를 포함하는 센서 데이터를 생성하는 단계;
상기 GPS 데이터에 포함된 위치 좌표 및 이동 속도 중 하나 이상이 미리 지정된 시간 이상 변화되지 않는지 여부를 판단하는 단계; 및
미리 지정된 시간 이상 변화되지 않는 경우 상기 가속도 센서의 오프셋 값을 교정 처리하는 단계를 포함하는 측정된 속도 보정 방법.
제14항에 있어서,
상기 교정 처리는 생성된 미리 지정된 수량의 센서 데이터 내의 각 이동 속도의 평균값이 0(zero)이 되도록 조작하는 것을 특징으로 하는 측정된 속도 보정 방법.
제14항에 있어서,
현재 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터를 직전 시점에서 생성된 GPS 데이터 및 센서 데이터와 각각 비교하여 이동 속도의 변화량이 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및
어느 하나 이상에서 이동 속도의 변화량이 존재하면 상기 센서 데이터에 포함된 이동 속도가 측정한 속도값으로 적용되도록 하고, 그렇지 않은 경우라면 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도가 측정한 속도값으로 적용되도록 하는 단계를 더 포함하는 측정된 속도 보정 방법.
제14항에 있어서,
미리 저장된 도로면 경사도별 보정률 중 상기 센서 데이터에 포함된 도로면 경사도에 따른 보정률을 독출하여 상기 GPS 데이터에 포함된 이동 속도에 적용하여 상기 측정된 속도값을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정된 속도 보정 방법.
제10항 내지 제17항 중 어느 하나에 기재된 측정된 속도 보정 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체.