KR20140044964A - 차량간 거리 연산 장치 및 그 거리 연산 방법 - Google Patents

차량간 거리 연산 장치 및 그 거리 연산 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 위성 항법 장치(Global Positioning System)로부터 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 수신받아 하기 수학식1과 수학식2를 포함하는 Dead Reckon 공식을 이용하여, 시간에 따른 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 연산할 때에, 일정 시점 동안의 자차량의 위치 이동 거리와 타차량의 위치 이동 거리에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리를 벡터의 합으로 연산하는 차량간 거리 연산 장치 및 그 거리 연산 방법을 제공한다.

Description

차량간 거리 연산 장치 및 그 거리 연산 방법{Apparatus for calculating distance between vehicles and method for calculating distance thereof}
본 발명은 차량간 거리 연산 장치 및 그 거리 연산 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 종래 차량간 거리 연산 장치는 위성 항법 장치로부터 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 수신받아 자차량과 타차량간의 거리를 연산하도록 제공되었다.
이러한, 종래 차량간 거리 연산 장치는 자차량과 타차량간의 거리를 연산할 때에 오차율을 줄이는데에 한계가 있어, 자차량과 타차량간의 충돌을 미연에 방지하는데에 한계가 있었다.
최근에는, 자차량과 타차량간의 거리를 연산할 때에 오차율을 줄여 자차량과 타차량간의 충돌을 더욱 미연에 방지할 수 있는 개선된 차량간 거리 연산 장치 및 그 거리 연산 방법의 연구가 지속적으로 행해져오고 있다.
본 발명의 목적은, 자차량과 타차량간의 거리를 연산할 때에 오차율을 줄여 자차량과 타차량간의 충돌을 더욱 미연에 방지할 수가 있는 차량간 거리 연산 장치 및 그 거리 연산 방법을 제공하는데에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 위성 항법 장치(Global Positioning System)로부터 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 수신받아 하기 수학식1과 수학식2를 포함하는 Dead Reckon 공식을 이용하여, 시간에 따른 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 연산할 때에, 일정 시점 동안의 자차량의 위치 이동 거리와 타차량의 위치 이동 거리에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리를 벡터의 합으로 연산하는 것을 특징으로 한다.
<수학식 1>
Figure pat00001
Figure pat00002
여기서,
Figure pat00003
는 이전 시점의 Yaw Rate 값이고,
Figure pat00004
는 현재의 Yaw Rate 값이며,
Figure pat00005
는 이동된 시점의 Yaw Rate 값이고,
Figure pat00006
,
Figure pat00007
는 이전 시점의 위치 좌표값이며,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
는 이동된 시점의 위치 좌표값임.
<수학식 2>
Figure pat00010
여기서,
Figure pat00011
는 자차량의 위치 이동 거리이고,
Figure pat00012
는 이전 시점의 자차량과 타차량간의 거리이며,
Figure pat00013
는 타차량의 위치 이동 거리이고,
Figure pat00014
는 이동된 자차량과 타차량간의 거리임.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 연산할 때에, 자차량과 타차량의 Yaw rate 센서와 조향각 센서 및 속도 센서를 통해 현재 횡방향 속도값과 현재 종방향 속도값 및 현재 Yaw Rate 값과 현재 Heading Angle 값을 이용하여 일정 시점 동안의 자차량의 위치 이동 거리와 타차량의 위치 이동 거리에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리를 벡터의 합으로 연산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 위성 항법 장치(Global Positioning System)로부터 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 수신받는 위치 이동 정보 수신 단계와; 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 연산하기 위해 이미 설정된 하기 수학식1과 수학식2를 포함하는 Dead Reckon 공식을 실행시키는 Dead Reckon 공식 실행 단계; 및 Dead Reckon 공식에 의해 시간에 따른 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 연산할 때에, 일정 시점 동안의 자차량의 위치 이동 거리와 타차량의 위치 이동 거리에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리를 벡터의 합으로 연산하는 차량간 거리 연산 단계를 포함한다.
<수학식 1>
Figure pat00015
Figure pat00016
여기서,
Figure pat00017
는 이전 시점의 Yaw Rate 값이고,
Figure pat00018
는 현재의 Yaw Rate 값이며,
Figure pat00019
는 이동된 시점의 Yaw Rate 값이고,
Figure pat00020
,
Figure pat00021
는 이전 시점의 위치 좌표값이며,
Figure pat00022
,
Figure pat00023
는 이동된 시점의 위치 좌표값임.
<수학식 2>
Figure pat00024
여기서,
Figure pat00025
는 자차량의 위치 이동 거리이고,
Figure pat00026
는 이전 시점의 자차량과 타차량간의 거리이며,
Figure pat00027
는 타차량의 위치 이동 거리이고,
Figure pat00028
는 이동된 자차량과 타차량간의 거리임.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 차량간 거리 연산 단계는 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 연산할 때에, 자차량과 타차량의 Yaw rate 센서와 조향각 센서 및 속도 센서를 통해 현재 횡방향 속도값과 현재 종방향 속도값 및 현재 Yaw Rate 값과 현재 Heading Angle 값을 이용하여 일정 시점 동안의 자차량의 위치 이동 거리와 타차량의 위치 이동 거리에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리를 벡터의 합으로 연산하는 단계인 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 차량간 거리 연산 장치 및 그 거리 연산 방법에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
자차량과 타차량간의 거리를 연산할 때에 오차율을 줄여 자차량과 타차량간의 충돌을 더욱 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량간 거리 연산 장치를 나타낸 블럭 구성도.
도 2는 t0 시간에서의 자차량의 위치 이동 거리와 타차량의 위치 이동 거리에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리를 나타낸 그래프.
도 3은 t1 시간에서의 자차량의 위치 이동 거리와 타차량의 위치 이동 거리에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리를 나타낸 그래프.
도 4는 t2 시간에서의 자차량의 위치 이동 거리와 타차량의 위치 이동 거리에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리를 나타낸 그래프.
도 5는 도 1에 도시한 위성 항법 장치를 이용하여 차량간 거리를 연산할 때의 특성 그래프와, 위성 항법 장치 및 Dead Reckon 공식을 이용하여 차량간 거리를 연산할 때의 특성 그래프.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량간 거리 연산 방법을 나타낸 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량간 거리 연산 장치를 나타낸 블럭 구성도이고, 도 2는 t0 시간에서의 자차량의 위치 이동 거리와 타차량의 위치 이동 거리에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리를 나타낸 그래프이다.
도 3은 t1 시간에서의 자차량의 위치 이동 거리와 타차량의 위치 이동 거리에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리를 나타낸 그래프이고, 도 4는 t2 시간에서의 자차량의 위치 이동 거리와 타차량의 위치 이동 거리에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리를 나타낸 그래프이다.
도 5는 도 1에 도시한 위성 항법 장치를 이용하여 차량간 거리를 연산할 때의 특성 그래프와, 위성 항법 장치 및 Dead Reckon 공식을 이용하여 차량간 거리를 연산할 때의 특성 그래프이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량간 거리 연산 장치(200)는 위성 항법 장치(Global Positioning System, 100)로부터 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 수신받아 하기 <수학식1>과 <수학식2>를 포함하는 Dead Reckon 공식을 이용하여, 시간에 따른 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 연산할 때에, 일정 시점(t-3, t-2, t-1, t0, t1, t2) 동안의 자차량의 위치 이동 거리(
Figure pat00029
)와 타차량의 위치 이동 거리(
Figure pat00030
)에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리(
Figure pat00031
)를 벡터의 합으로 연산하도록 제공된다.
<수학식 1>
Figure pat00032
Figure pat00033
여기서,
Figure pat00034
는 이전 시점의 Yaw Rate 값이고,
Figure pat00035
는 현재의 Yaw Rate 값이며,
Figure pat00036
는 이동된 시점의 Yaw Rate 값이고,
Figure pat00037
,
Figure pat00038
는 이전 시점의 위치 좌표값이며,
Figure pat00039
,
Figure pat00040
는 이동된 시점의 위치 좌표값이다.
<수학식 2>
Figure pat00041
여기서,
Figure pat00042
는 자차량의 위치 이동 거리이고,
Figure pat00043
는 이전 시점의 자차량과 타차량간의 거리이며,
Figure pat00044
는 타차량의 위치 이동 거리이고,
Figure pat00045
는 이동된 자차량과 타차량간의 거리이다.
이때, 차량간 거리 연산 장치(200)는 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 연산할 때에, 자차량과 타차량의 Yaw rate 센서와 조향각 센서 및 속도 센서를 통해 현재 횡방향 속도값과 현재 종방향 속도값 및 현재 Yaw Rate 값과 현재 Heading Angle 값을 이용하여 일정 시점(t-3, t-2, t-1, t0, t1, t2) 동안의 자차량의 위치 이동 거리(
Figure pat00046
)와 타차량의 위치 이동 거리(
Figure pat00047
)에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리(
Figure pat00048
)를 벡터의 합으로 연산할 수가 있다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이 차량간 거리 연산 장치(200)는 위성 항법 장치(100)를 이용하여 차량간 거리를 연산할 때의 특성 그래프와, 위성 항법 장치(100) 및 Dead Reckon 공식을 이용하여 차량간 거리를 연산할 때의 특성 그래프를 살펴볼 때, 약 20m 내외의 오차에서 약 5m 이외로 개선됨을 알 수 있다.
이러한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량간 거리 연산 장치(200)를 이용하여 차량간 거리를 연산하는 차량간 거리 연산 방법을 살펴보면 다음 도 2와 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량간 거리 연산 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량간 거리 연산 방법(600)은 위치 이동 정보 수신 단계(S602), Dead Reckon 공식 실행 단계(S604), 차량간 거리 연산 단계(S606)를 포함한다.
먼저, 위치 이동 정보 수신 단계(S602)는 위성 항법 장치(도1의 100)로부터 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 수신받는 단계를 수행한다.
이 후, Dead Reckon 공식 실행 단계(S604)는 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 연산하기 위해 이미 설정된 하기 <수학식1>과 <수학식2>를 포함하는 Dead Reckon 공식을 실행시키는 단계를 수행한다.
<수학식 1>
Figure pat00049
Figure pat00050
여기서,
Figure pat00051
는 이전 시점의 Yaw Rate 값이고,
Figure pat00052
는 현재의 Yaw Rate 값이며,
Figure pat00053
는 이동된 시점의 Yaw Rate 값이고,
Figure pat00054
,
Figure pat00055
는 이전 시점의 위치 좌표값이며,
Figure pat00056
,
Figure pat00057
는 이동된 시점의 위치 좌표값임.
<수학식 2>
Figure pat00058
여기서,
Figure pat00059
는 자차량의 위치 이동 거리이고,
Figure pat00060
는 이전 시점의 자차량과 타차량간의 거리이며,
Figure pat00061
는 타차량의 위치 이동 거리이고,
Figure pat00062
는 이동된 자차량과 타차량간의 거리임.
마지막으로, 차량간 거리 연산 단계(S606)는 Dead Reckon 공식에 의해 시간에 따른 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 연산할 때에, 일정 시점(t-3, t-2, t-1, t0, t1, t2) 동안의 자차량의 위치 이동 거리(
Figure pat00063
)와 타차량의 위치 이동 거리(
Figure pat00064
)에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리(
Figure pat00065
)를 벡터의 합으로 연산하는 단계를 수행한다.
이때, 차량간 거리 연산 단계(S606)는 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 연산할 때에, 도시하지는 않았지만 자차량과 타차량의 Yaw rate 센서(미도시)와 조향각 센서(미도시) 및 속도 센서(미도시)를 통해 현재 횡방향 속도값과 현재 종방향 속도값 및 현재 Yaw Rate 값과 현재 Heading Angle 값을 이용하여 일정 시점(t-3, t-2, t-1, t0, t1, t2) 동안의 자차량의 위치 이동 거리(
Figure pat00066
)와 타차량의 위치 이동 거리(
Figure pat00067
)에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리(
Figure pat00068
)를 벡터의 합으로 연산하는 단계일 수가 있다.
이와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량간 거리 연산 장치(200) 및 그 거리 연산 방법(600)은 위성 항법 장치(100)로부터 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 수신받아 Dead Reckon 공식을 이용하여 자차량과 타차량간의 거리를 연산할 수가 있으므로, 자차량과 타차량간의 거리를 연산할 때에 오차율을 줄여 자차량과 타차량간의 충돌을 더욱 미연에 방지할 수가 있게 된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (4)

  1. 위성 항법 장치(Global Positioning System)로부터 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 수신받아 하기 수학식1과 수학식2를 포함하는 Dead Reckon 공식을 이용하여, 시간에 따른 상기 자차량의 위치 이동 정보와 상기 타차량의 위치 이동 정보를 연산할 때에, 일정 시점 동안의 상기 자차량의 위치 이동 거리와 상기 타차량의 위치 이동 거리에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리를 벡터의 합으로 연산하는 차량간 거리 연산 장치.
    <수학식 1>
    Figure pat00069

    Figure pat00070

    여기서,
    Figure pat00071
    는 이전 시점의 Yaw Rate 값이고,
    Figure pat00072
    는 현재의 Yaw Rate 값이며,
    Figure pat00073
    는 이동된 시점의 Yaw Rate 값이고,
    Figure pat00074
    ,
    Figure pat00075
    는 이전 시점의 위치 좌표값이며,
    Figure pat00076
    ,
    Figure pat00077
    는 이동된 시점의 위치 좌표값임.

    <수학식 2>
    Figure pat00078

    여기서, 는 자차량의 위치 이동 거리이고,
    Figure pat00080
    는 이전 시점의 자차량과 타차량간의 거리이며,
    Figure pat00081
    는 타차량의 위치 이동 거리이고,
    Figure pat00082
    는 이동된 자차량과 타차량간의 거리임.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자차량의 위치 이동 정보와 상기 타차량의 위치 이동 정보를 연산할 때에, 상기 자차량과 상기 타차량의 Yaw rate 센서와 조향각 센서 및 속도 센서를 통해 현재 횡방향 속도값과 현재 종방향 속도값 및 현재 Yaw Rate 값과 현재 Heading Angle 값을 이용하여 상기 일정 시점 동안의 상기 자차량의 위치 이동 거리와 상기 타차량의 위치 이동 거리에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리를 벡터의 합으로 연산하는 것을 특징으로 하는 차량간 거리 연산 장치.
  3. 위성 항법 장치(Global Positioning System)로부터 자차량의 위치 이동 정보와 타차량의 위치 이동 정보를 수신받는 위치 이동 정보 수신 단계와;
    상기 자차량의 위치 이동 정보와 상기 타차량의 위치 이동 정보를 연산하기 위해 이미 설정된 하기 수학식1과 수학식2를 포함하는 Dead Reckon 공식을 실행시키는 Dead Reckon 공식 실행 단계; 및
    상기 Dead Reckon 공식에 의해 시간에 따른 상기 자차량의 위치 이동 정보와 상기 타차량의 위치 이동 정보를 연산할 때에, 일정 시점 동안의 상기 자차량의 위치 이동 거리와 상기 타차량의 위치 이동 거리에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리를 벡터의 합으로 연산하는 차량간 거리 연산 단계를 포함하는 차량간 거리 연산 방법.
    <수학식 1>
    Figure pat00083

    Figure pat00084

    여기서,
    Figure pat00085
    는 이전 시점의 Yaw Rate 값이고,
    Figure pat00086
    는 현재의 Yaw Rate 값이며,
    Figure pat00087
    는 이동된 시점의 Yaw Rate 값이고,
    Figure pat00088
    ,
    Figure pat00089
    는 이전 시점의 위치 좌표값이며,
    Figure pat00090
    ,
    Figure pat00091
    는 이동된 시점의 위치 좌표값임.

    <수학식 2>
    Figure pat00092

    여기서,
    Figure pat00093
    는 자차량의 위치 이동 거리이고,
    Figure pat00094
    는 이전 시점의 자차량과 타차량간의 거리이며,
    Figure pat00095
    는 타차량의 위치 이동 거리이고,
    Figure pat00096
    는 이동된 자차량과 타차량간의 거리임.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 차량간 거리 연산 단계는,
    상기 자차량의 위치 이동 정보와 상기 타차량의 위치 이동 정보를 연산할 때에, 상기 자차량과 상기 타차량의 Yaw rate 센서와 조향각 센서 및 속도 센서를 통해 현재 횡방향 속도값과 현재 종방향 속도값 및 현재 Yaw Rate 값과 현재 Heading Angle 값을 이용하여 상기 일정 시점 동안의 상기 자차량의 위치 이동 거리와 상기 타차량의 위치 이동 거리에 따른 이동된 자차량과 타차량간의 거리를 벡터의 합으로 연산하는 단계인 것을 특징으로 하는 차량간 거리 연산 방법.
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