KR20150062805A - 공급 전원으로 파악한 이동 정보에 기반한 위치추적 장치 및 그의 위치계산 방법 - Google Patents
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Abstract
공급 전원으로 파악한 이동 정보에 기반한 위치추적 장치 및 그의 위치계산 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 위치계산 방법은, 공급되는 전원의 종류를 파악하여, 전원이 제1 전원이면 제1 측위 방식으로 이동체의 위치를 계산하고, 전원이 제2 전원이면 제2 측위 방식으로 이동체의 위치를 계산한다. 이에 의해, 이동체의 전원 상태에 따라 GPS 측위 방식을 변경함으로써 GPS/IMU 센서를 통해 위치추적 할 때 발생되는 누적 오차를 제거하고 위치 정밀도를 1m 이내로 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 위치추적 장치 및 그의 위치계산 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동체에 설치되어 이동체의 위치를 추적하는 장치 및 그의 위치계산 방법에 관한 것이다.
GPS 센서를 이용하여 차량 등 이동체를 실시간 위치추적 할 때, GPS 센서 하나만을 이용할 경우 위치 오차가 10m 내외로 정밀도가 떨어지는 문제가 발생한다.
GPS 센서를 이용하여 정밀도를 높이기 위해 RTK 측위 방식을 적용할 수 있으나 RTK 측위는 초기 계산하는데 시간이 오래 걸릴 수 있고 위치추적 중간에 RTK 초기 계산을 다시 해야 하는 경우가 발생할 수 있으므로 실시간 위치추적에 적합하지 않다.
GPS 센서만을 이용할 경우 터널과 같이 위성신호가 잡히지 못하는 곳에서 위치추적이 불가능한 문제가 있으므로 GPS 센서뿐만 아니라 IMU 센서를 결합하여 위치를 추적하는 기술개발이 많이 시도되고 있다.
GPS/IMU 센서를 결합하여 위치를 계산할 때, 이전 데이터 값을 활용하여 오차를 줄이는 칼만 필터링 등의 알고리즘이 적용되어 위치가 계산되게 되는데 IMU 데이터의 경우 계산된 방향각에 작은 오차라도 포함되게 될 경우 시간이 지날수록 오차가 누적되어 위치 정밀도가 저하될 수 있으므로 주기적으로 누적된 오차를 제거할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 이동체의 전원 상태에 따라 GPS 측위 방식을 변경함으로써 GPS/IMU 센서를 통해 위치추적 할 때 발생되는 누적 오차를 제거하고 위치 정밀도를 1m 이내로 향상시킴에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치계산 방법은, 공급되는 전원의 종류를 파악하는 단계; 상기 전원이 제1 전원이면, 제1 측위 방식으로 이동체의 위치를 계산하는 제1 계산단계; 및 상기 전원이 제2 전원이면, 제2 측위 방식으로 이동체의 위치를 계산하는 제2 계산단계;를 포함한다.
그리고, 상기 제1 전원은, 상기 이동체의 전원이고, 상기 제1 측위 방식은 이동시 위치 계산에 적합한 측위 방식일 수 있다.
또한, 상기 제2 전원은, 상기 이동체에 설치된 위치계산 장치의 내부 전원이고, 상기 제1 측위 방식은 정지시 위치 계산에 적합한 측위 방식일 수 있다.
그리고, 상기 제2 계산단계가 수행되면, 상기 제1 전원 공급시까지 위치 계산을 중단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 계산된 이동체의 위치 정보를 관제 센터에 전송하는 단계;를 더 포함하고, 상기 위치 정보에는, 상기 파악 단계에서 파악된 전원의 종류에 대한 정보가 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 위치계산 장치는, 공급되는 전원의 종류를 파악하는 전원 관리부; 및 상기 전원이 제1 전원이면 제1 측위 방식으로 이동체의 위치를 계산하고, 상기 전원이 제2 전원이면 제2 측위 방식으로 이동체의 위치를 계산하는 위치계산 모듈;을 포함한다.
그리고, 상기 제1 전원은, 상기 이동체의 전원이고, 상기 제1 측위 방식은 이동시 위치 계산에 적합한 측위 방식일 수 있다.
또한, 상기 제2 전원은, 상기 위치계산 장치의 내부 전원이고, 상기 제1 측위 방식은 정지시 위치 계산에 적합한 측위 방식일 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 이동체의 전원 상태에 따라 GPS 측위 방식을 변경함으로써 GPS/IMU 센서를 통해 위치추적 할 때 발생되는 누적 오차를 제거하고 위치 정밀도를 1m 이내로 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 이동체로부터 전원 공급이 중단되어도 최종 위치를 계산하고 위치추적 장치를 안전하게 종료시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체용 위치추적 장치의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치계산 방법의 설명에 제공되는 흐름도, 그리고,
도 3은 이동체의 위치정보 포맷을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치계산 방법의 설명에 제공되는 흐름도, 그리고,
도 3은 이동체의 위치정보 포맷을 도시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체용 위치추적 장치의 블럭도이다. 이해와 설명의 편의를 위해, 도 1에는, 위치추적 장치(120) 외에 위치추적 장치(120)가 설치되어 있는 이동체(100), 이동체의 배터리(110), 위치 보정정보를 전송하는 기준국(200) 및 위치추적 관제센터(300)를 더 도시하였다.
본 발명의 실시예에 따른 위치추적 장치(120)는, GPS/IMU(Inertial Measurement Unit) 센서를 이용하여 차량 등 이동체(100)를 실시간 위치 추적할 때, 이동체(100)의 전원 상태에 따라 위치 계산 방식을 다르게 적용하여 위치 정밀도를 향상시킨다.
이동체(100)는 위치추적 대상으로, 배터리(110)를 구비하고 있으며, 위치추적 장치(120)가 설치된다.
이동체(100)의 배터리(110)는 이동체(100) 내부에 전원을 공급하기 위한 것으로, 배터리(110)가 전원을 공급하는 대상에는 위치추적 장치(120)도 포함된다.
위치추적 장치(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리(121), 전원 관리부(122), 위치계산 모듈(123), GPS 센서(124), IMU 센서(125) 및 WiFi 통신모듈(126)을 포함한다.
배터리(121)는 위치추적 장치(120) 내부에 전원을 공급하기 위한 위치추적 장치(120)의 내부 전원 공급 수단이다.
전원관리부(122)는 이동체(100)의 배터리(110) 또는 위치추적 장치(120)의 배터리(121)가 공급하는 전원을 위치추적 장치(120)를 구성하는 위치계산 모듈(123), GPS 센서(124), IMU 센서(125) 및 WiFi 통신모듈(126)에 전달한다.
GPS 센서(124)는 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여, 위치계산 모듈(123)에 전달하고, IMU 센서(125)는 관성정보를 획득하여 위치계산 모듈(123)에 전달한다.
WiFi 통신모듈(126)은 기준국(200)으로부터 위치보정 정보를 수신하여 위치계산 모듈(123)에 전달한다.
위치계산 모듈(123)은, GPS 센서(124)와 IMU 센서(125)로부터 수집된 데이터와 WiFi 통신모듈(126)로부터 전달되는 위치보정 정보를 바탕으로, 위치추적 장치(120)의 위치, 궁극적으로는 이동체(100)의 위치를 계산한다.
위치계산 모듈(123)에 의해 계산된 위치정보는, WIFI 통신모듈(126)을 통해 위치추적 관제 센터(300)에 전송된다.
이하에서, 위치계산 모듈(123)에 의한 위치계산 과정에 대해, 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치계산 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, GPS 센서(124)와 IMU 센서(125)가 각각 데이터를 수집한다(S410). 또한, WiFi 통신모듈(126)은 기준국(200)으로부터 위치보정 정보를 수신한다(S420).
전원관리부(122)는 이동체(100)의 배터리(110)로부터 전원이 공급되고 있는지 판단한다(S430).
전원관리부(122)에서 이동체(100)의 배터리(110)로부터 전원이 공급되는 단자와 위치추적 장치(120)의 배터리(121)로부터 전원이 공급되는 단자를 다르게 설계하고, 어느 단자를 통해 전원이 공급되는지 파악하여, 공급되는 전원의 종류를 판단할 수 있다.
아니면, 전원관리부(122)가 이동체(100)의 배터리(110)의 전압과 위치추적 장치(120)의 배터리(121)의 전압 간의 차이를 인지하고, 이를 기반으로 공급되는 전원의 종류를 판단할 수도 있다.
S430단계에서 전원관리부(122)에 의한 판단결과는 위치계산 모듈(123)에 전달된다.
위치추적 장치(120)에 이동체(100)의 배터리(110)로부터 전원이 공급되는 경우(S430-Y), 위치계산 모듈(123)은 GPS/DGPS 측위 방식으로 위치를 계산한다(S440).
위치추적 장치(120)에 이동체(100)의 배터리(110)로부터 전원이 공급되는 경우는, 이동체(100)가 이동중인 경우로 GPS/DGPS 측위 방식에 의한 위치 계산이 정밀도가 높다. 이에, 위치계산 모듈(123)은 GPS/DGPS 측위 방식을 이용하는 것이다.
이후, 위치계산 모듈(123)이 S440단계에서 계산한 위치 정보는, WIFI 통신모듈(126)에 의해 위치추적 관제 센터(300)에 전송된다(S450).
한편, 위치추적 장치(120)에 이동체(100)의 배터리(110)로부터 전원이 공급되지 않아, 위치추적 장치(120)에 내부 배터리(121)로부터 전원이 공급되는 경우(S430-N), 위치계산 모듈(123)은 RTK 측위 방식으로 위치를 계산한다(S460).
위치추적 장치(120)에 이동체(100)의 배터리(110)로부터 전원이 공급되지 않아 위치추적 장치(120)에 내부 배터리(121)로부터 전원이 공급되는 경우는, 이동체(100)가 정차/주차 중인 경우로 RTK 측위 방식에 의한 위치 계산이 정밀도가 높다. 이에, 위치계산 모듈(123)은 RTK 측위 방식을 이용하는 것이다.
이후, 위치계산 모듈(123)이 S460단계에서 계산한 위치 정보는, WIFI 통신모듈(126)에 의해 위치추적 관제 센터(300)에 전송된다(S470).
그리고, 위치추적 장치(120)의 전원 관리부(122)는 배터리(121) 전원을 차단하여 종료한다(S480). 정차/주차 중이므로, 추가적인 위치 계산이 불필요하기 때문이다. 이에 따라, 위치추적 장치(120)에 이동체(100)의 배터리(110)로부터 전원이 공급될 때까지 위치계산이 중단된다.
도 3에는 S450단계와 S470단계에서 위치추적 장치(120)로부터 위치추적 관제센터(300)로 전달되는 이동체(100)의 위치정보 포맷을 도시하였다.
도 3에 도시된 바와 같이, 위치추적 장치(120)로부터 위치추적 관제센터(300)로 전달되는 이동체(100)의 위치정보에는, 이동체(100)의 ID, 위치정보인 위도와 경도 및 전원 상태를 포함한다. 여기서, 전원 상태는, 위치추적 장치(120)에 공급되는 전원의 종류로, '이동체(100)의 배터리(110)' 또는 '위치추적 장치(120)의 배터리(121)' 중 하나를 나타내는 식별자가 수록된다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 이동체
110 : 배터리
120 : 위치추적 장치 121 : 배터리
122 : 전원 관리부 123 : 위치계산 모듈
124 : GPS 센서 125 : IMU 센서
126 : WiFi 통신모듈
120 : 위치추적 장치 121 : 배터리
122 : 전원 관리부 123 : 위치계산 모듈
124 : GPS 센서 125 : IMU 센서
126 : WiFi 통신모듈
Claims (8)
- 공급되는 전원의 종류를 파악하는 단계;
상기 전원이 제1 전원이면, 제1 측위 방식으로 이동체의 위치를 계산하는 제1 계산단계 및;
상기 전원이 제2 전원이면, 제2 측위 방식으로 이동체의 위치를 계산하는 제2 계산단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치계산 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제1 전원은, 상기 이동체의 전원이고,
상기 제1 측위 방식은 이동시 위치 계산에 적합한 측위 방식인 것을 특징으로 하는 위치계산 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제2 전원은, 상기 이동체에 설치된 위치계산 장치의 내부 전원이고,
상기 제1 측위 방식은 정지시 위치 계산에 적합한 측위 방식인 것을 특징으로 하는 위치계산 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제2 계산단계가 수행되면, 상기 제1 전원 공급시까지 위치 계산을 중단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치계산 방법.
- 제 1항에 있어서,
계산된 이동체의 위치 정보를 관제 센터에 전송하는 단계;를 더 포함하고,
상기 위치 정보에는,
상기 파악 단계에서 파악된 전원의 종류에 대한 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 위치계산 방법.
- 공급되는 전원의 종류를 파악하는 전원 관리부; 및
상기 전원이 제1 전원이면 제1 측위 방식으로 이동체의 위치를 계산하고, 상기 전원이 제2 전원이면 제2 측위 방식으로 이동체의 위치를 계산하는 위치계산 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치계산 장치.
- 제 6항에 있어서,
상기 제1 전원은, 상기 이동체의 전원이고,
상기 제1 측위 방식은 이동시 위치 계산에 적합한 측위 방식인 것을 특징으로 하는 위치계산 장치.
- 제 6항에 있어서,
상기 제2 전원은, 상기 위치계산 장치의 내부 전원이고,
상기 제1 측위 방식은 정지시 위치 계산에 적합한 측위 방식인 것을 특징으로 하는 위치계산 장치.
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| KR1020130147820A KR20150062805A (ko) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | 공급 전원으로 파악한 이동 정보에 기반한 위치추적 장치 및 그의 위치계산 방법 |
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| KR (1) | KR20150062805A (ko) |
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|---|---|---|---|---|
| CN110375749A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-10-25 | 北京京东尚科信息技术有限公司 | 导航方法和导航系统 |
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2013
- 2013-11-29 KR KR1020130147820A patent/KR20150062805A/ko active Search and Examination
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