KR20230065549A - Calibration method of inertial measurement unit - Google Patents

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KR20230065549A KR1020210151224A KR20210151224A KR20230065549A KR 20230065549 A KR20230065549 A KR 20230065549A KR 1020210151224 A KR1020210151224 A KR 1020210151224A KR 20210151224 A KR20210151224 A KR 20210151224A KR 20230065549 A KR20230065549 A KR 20230065549A
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Abstract

전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에서, 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법이 개시된다. 상기 방법은, GPS 정보 및 IMU 자세 정보를 획득하는 단계, 상기 GPS 정보에 기초하여 GPS 자세 정보를 획득하는 단계, 상기 GPS 자세 정보 및 상기 IMU 자세 정보의 비교에 기초하여 상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 판별하는 단계 및 상기 판별 결과에 기초하여 상기 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention for solving the above problems, a calibration method of an inertial measurement device is disclosed. The method includes: acquiring GPS information and IMU attitude information; obtaining GPS attitude information based on the GPS information; whether or not the IMU attitude information is calibrated based on a comparison between the GPS attitude information and the IMU attitude information; and performing correction on the IMU posture information based on the determination result.

Description

관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법{CALIBRATION METHOD OF INERTIAL MEASUREMENT UNIT}Calibration method of inertial measurement device {CALIBRATION METHOD OF INERTIAL MEASUREMENT UNIT}

본 발명의 다양한 실시예는 관성 측정 장치(IMU, Inertial Measurement Unit)에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법에 관한 것이다.Various embodiments of the present disclosure relate to an inertial measurement unit (IMU), and more particularly, to a method for calibrating the inertial measurement unit.

일반적으로, 차량은 화석 연료, 전기 등을 동력원으로 하여 도로 또는 선로를 주행하는 운송 장치를 의미한다. 최근에는 운전자의 부담을 경감시키며 편의를 증진시키기 위하여 차량 상태, 운전자 상태 및 주변 환경과 같은 주행 환경에 대한 정보를 능동적으로 제공하는 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS: Advanced Driver Assist System)이 탑재된 차량에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In general, a vehicle refers to a transportation device that travels on a road or a track using fossil fuel, electricity, or the like as a power source. Recently, in order to reduce the driver's burden and enhance convenience, vehicles equipped with advanced driver assistance systems (ADAS) that actively provide information on the driving environment, such as the vehicle condition, driver condition, and surrounding environment, Research on this is actively progressing.

첨단 운전자 지원 시스템은 주행 환경을 감지하기 위해 감지 수단을 구비할 수 있으며, 감지 수단의 일 예로 관성 측정 장치(IMU, inertial measuring unit)를 포함할 수 있다. 관성 측정 장치는 이동 장치(예컨대, 차량)에 구비될 수 있으며, 3차원 공간에서의 자유로운 움직임을 측정하는 자이로스코프, 가속도 센서 및 지자기 센서 등을 통해 구성될 수 있다. 이러한 관성 측정 장치는 자율주행에 있어서도 매우 중요한 장치로 인식되고 있다. 자율주행 차량 설계의 기초는 차량이 주행하는 동안 위치와 궤적을 항상 정확히 감지하는 능력이다. 이때 자동차설계자의 과제는 '항상'에 있다. 예컨대, GPS의 경우 방대한 설치 기반에 근거해 대체로 정확한 정보를 제공하지만 GPS가 의존하는 위성신호는 100% 보장되지는 않으며, 고층 건물이 있는 도시나 악천후 상황 또는 터널 등에 서는 신호가 사라질 수도 있다. 이는 단순히 네비게이션이 불편한 것을 넘어, 자율주행에 있어서는 차량 제어와 위치 결정에 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 이를 해결하기 위해 GPS뿐만 아니라 라이다(LiDAR)와 같은 온보드 기술을 함께 적용하고 있고, GPS에 비해 여러 가지 장점을 가지고 있지만, 혼잡한 교차로와 같이 복잡한 상황에서는 여전히 쉽게 혼란을 겪는 문제가 있다.An advanced driver assistance system may include a sensing unit to sense a driving environment, and an example of the sensing unit may include an inertial measuring unit (IMU). The inertial measurement device may be provided in a mobile device (eg, a vehicle), and may be configured through a gyroscope, an acceleration sensor, and a geomagnetic sensor that measure free movement in a three-dimensional space. Such an inertial measurement device is recognized as a very important device in autonomous driving. A cornerstone of autonomous vehicle design is the ability to accurately sense the vehicle's position and trajectory at all times while driving. At this time, the automobile designer's task lies in 'always'. For example, GPS provides generally accurate information based on a vast installed base, but the satellite signals on which GPS depends are not 100% guaranteed, and signals may disappear in cities with high-rise buildings, bad weather, or tunnels. This can cause fatal results in vehicle control and positioning in autonomous driving beyond simply inconvenient navigation. To solve this problem, not only GPS but also on-board technologies such as LiDAR are applied together, and they have several advantages over GPS, but there is still a problem of being easily confused in complex situations such as congested intersections.

한편, 관성 측정 장치는 이동 장치의 자세에 대한 정보를 감지할 수 있기 때문에, 자율주행 기술분야에서도 매우 중요하게 여겨지고 있다. 다만, 관성 측정 장치는 절대값으로 동작하는 것이 아닌 상대값으로 동작하기 때문에, 정확한 기준점을 잡는 캘리브레이션이 필요하다. 일반적으로 관성 측정 장치의 캘리브레이션은, 캘리브레이션을 수행하는 특정 상태에 별도의 장치를 사용하여 진행되기 때문에, 관성 측정 장치의 기준점이 잘못된 상태에서 운행을 하는 경우, 관성 측정 장치의 오차를 수정하지 못한 상태로 운행이 지속되어 사고의 위험이 높아 안정상의 문제를 야기시킬 수 있다.On the other hand, since the inertial measurement device can detect information about the attitude of the mobile device, it is considered very important in the field of autonomous driving technology. However, since the inertial measurement device operates not as an absolute value but as a relative value, it is necessary to calibrate to set an accurate reference point. In general, since the calibration of the inertial measurement device is performed using a separate device in a specific state of performing calibration, when the reference point of the inertial measurement device is operated in an incorrect state, the error of the inertial measurement device is not corrected. As the operation continues, the risk of accidents is high, which can cause safety problems.

대한민국 공개특허 제10-2020-0140003Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0140003

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 관성 측정 장치의 캘리브레이션을 수행하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a method for calibrating an inertial measurement device.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법이 개시된다. 상기 방법은, IMU 자세 정보 및 GPS 정보를 획득하는 단계, 상기 GPS 정보에 기초하여 GPS 자세 정보를 획득하는 단계, 상기 GPS 자세 정보 및 상기 IMU 자세 정보의 비교에 기초하여 상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 판별하는 단계 및 상기 판별 결과에 기초하여 상기 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.A calibration method of an inertial measurement device according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is disclosed. The method includes: acquiring IMU attitude information and GPS information; acquiring GPS attitude information based on the GPS information; whether or not the IMU attitude information is calibrated based on a comparison between the GPS attitude information and the IMU attitude information; and performing correction on the IMU posture information based on the determination result.

대안적인 실시예에서, 상기 GPS 정보는, 관성 측정 장치 및 상기 관성 측정 장치가 구비된 이동 장치 중 적어도 하나에 구비된 GPS 장치를 통해 획득되는 것을 특징으로 하며, 상기 IMU 자세 정보는, 피치(pitch), 롤(roll) 및 요(yaw) 각각에 관련한 하나 이상의 IMU 자세 서브 정보를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the GPS information is obtained through a GPS device included in at least one of an inertial measurement device and a mobile device equipped with the inertial measurement device, and the IMU attitude information includes pitch ), one or more IMU attitude sub-information related to each of roll and yaw.

대안적인 실시예에서, 상기 GPS 장치는, 복수 개로 구비되는 것을 특징으로 하며, 상기 복수 개의 GPS 장치 각각은, 상기 이동 장치 내에서 서로 대응하는 위치에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다. In an alternative embodiment, the GPS device may be provided in plurality, and each of the plurality of GPS devices may be provided at a position corresponding to each other in the mobile device.

대안적인 실시예에서, 상기 GPS 정보는, 상기 복수 개의 GPS 장치 각각으로부터 획득된 복수의 GPS 서브 정보를 포함하며, 상기 GPS 정보에 기초하여 GPS 자세 정보를 획득하는 단계는, 상기 복수의 GPS 서브 정보 중 적어도 하나에 기초하여 하나 이상의 GPS 자세 서브 정보를 포함하는 상기 GPS 자세 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the GPS information includes a plurality of pieces of GPS sub-information obtained from each of the plurality of GPS devices, and obtaining GPS attitude information based on the GPS information includes the plurality of pieces of GPS sub-information. and acquiring the GPS attitude information including one or more GPS attitude sub-information based on at least one of the above.

대안적인 실시예에서, 상기 GPS 자세 정보를 획득하는 단계는, 상기 GPS 정보의 변화량에 기초하여 제1GPS 자세 서브 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the acquiring of the GPS attitude information may include acquiring first GPS attitude sub-information based on a variation amount of the GPS information.

대안적인 실시예에서, 상기 GPS 자세 정보를 획득하는 단계는, 상기 이동 장치의 좌우 각각에 서로 대응하여 구비된 제1GPS 장치 및 제2GPS 장치 각각을 통해 획득된 제1GPS 서브 정보 및 제2GPS 서브 정보에 기초하여 제2GPS 자세 서브 정보를 획득하는 단계 및 상기 이동 장치의 전후 각각에 서로 대응하여 구비된 제3GPS 장치 및 제4GPS 장치 각각을 통해 획득된 제3GPS 서브 정보 및 제4GPS 서브 정보에 기초하여 제3GPS 자세 서브 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the obtaining of the GPS position information may include the first and second GPS sub-information and the second GPS sub-information obtained through the first and second GPS devices provided to correspond to each other on the left and right sides of the mobile device. obtaining 2GPS attitude sub-information based on the 3GPS position and the 3GPS position based on the 3GPS sub-information and the 4GPS sub-information obtained through a 3GPS device and a 4GPS device provided to correspond to the front and rear of the mobile device, respectively. It may include acquiring attitude sub-information.

대안적인 실시예에서, 상기 교정 여부를 판별하는 단계는, 피치에 관련한 IMU 자세 서브 정보와 제1GPS 자세 서브 정보의 일치 여부를 통해 상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 판별하는 단계, 롤에 관련한 IMU 자세 서브 정보와 제2GPS 자세 서브 정보의 일치 여부를 통해 상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 판별하는 단계 및 요에 관련한 IMU 자세 서브 정보와 제3GPS 자세 서브 정보의 일치 여부를 통해 IMU 자세 정보의 교정 여부를 판별하는 단계 중 적어도 하나의 단계를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the determining whether or not to correct the correction may include determining whether or not to correct the IMU attitude information based on whether the IMU attitude sub-information related to the pitch and the 1st GPS attitude sub-information match, and the IMU attitude related to the roll. Determining whether the IMU attitude information is corrected through whether the sub-information matches the 2nd GPS attitude sub-information, and determining whether the IMU attitude information is corrected through whether the IMU attitude-related sub-information related to yaw and the 3rd GPS attitude sub-information match. At least one of the determining steps may be included.

대안적인 실시예에서, 상기 방법은, 상기 GPS 정보에 기초하여 동일한 진행 방향을 가진 주변 이동 장치에 관련한 하나 이상의 주변 GPS 정보를 획득하는 단계, 상기 하나 이상의 주변 GPS 정보에 기초하여 GPS 자세 예측 정보를 획득하는 단계 및 상기 GPS 자세 예측 정보 및 상기 IMU 자세 정보의 비교에 기초하여 상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the method may include obtaining one or more nearby GPS information related to a nearby mobile device having the same traveling direction based on the GPS information, and obtaining GPS attitude prediction information based on the one or more nearby GPS information. The method may further include obtaining and determining whether to calibrate the IMU attitude information based on a comparison between the GPS attitude prediction information and the IMU attitude information.

대안적인 실시예에서, 상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 결정하는 단계는, 상기 GPS 자세 예측 정보와 상기 GPS 자세 정보의 비교에 기초하여 상기 GPS 자세 정보에 대한 신뢰도를 산출하는 단계 및 상기 GPS 자세 정보에 대한 신뢰도가 임계 신뢰도 이상인지 여부에 기초하여 상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, determining whether to calibrate the IMU attitude information may include calculating a reliability of the GPS attitude information based on a comparison between the GPS attitude prediction information and the GPS attitude information, and the GPS attitude information. and determining whether or not to calibrate the IMU attitude information based on whether the reliability of the IMU attitude is greater than or equal to a threshold reliability.

대안적인 실시예에서, 상기 방법은, 최신 자세 정보를 획득하는 단계 및 상기 최신 자세 정보 및 상기 IMU 자세 정보의 비교에 기초하여 상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the method may further include obtaining latest attitude information and determining whether to calibrate the IMU attitude information based on a comparison between the latest attitude information and the IMU attitude information.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 캘리브레이션을 수행하는 관성 측정 장치가 개시된다. 상기 관성 측정 장치는, 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리 및 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 전술한 캘리브레이션 방법을 수행할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, an inertial measurement device for performing calibration is disclosed. The inertial measurement device may include a memory for storing one or more instructions and a processor for executing the one or more instructions stored in the memory, and the processor may perform the calibration method described above by executing the one or more instructions. .

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 개시된다. 상기 컴퓨터 프로그램은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법을 수행할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a computer program stored in a computer-readable recording medium is disclosed. The computer program may be combined with a computer that is hardware to perform a calibration method of the inertial measurement device.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 캘리브레이션을 통해 향상된 정확성을 가진 관성 측정 장치를 제공할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, an inertial measurement device having improved accuracy through calibration may be provided.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법을 수행하기 위한 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 캘리브레이션을 수행하는 관성 측정 장치의 예시적인 블록 구성도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법의 예시적인 순서도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 관성 측정 장치가 구비된 이동 장치에 관한 자세 정보를 설명하기 위한 예시도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예와 관련된 관성 측정 장치 캘리브레이션 방법의 예시적인 순서도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예와 관련된 GPS 자세 정보의 신뢰도에 기초하여 관성 측정 장치의 캘리브레이션을 수행하는 방법의 예시적인 순서도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예와 관련된 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법의 예시적인 순서도를 도시한다.
1 is a diagram schematically illustrating a system for performing a calibration method of an inertial measurement device according to an embodiment of the present invention.
2 shows an exemplary block diagram of an inertial measurement device for performing calibration related to an embodiment of the present invention.
3 shows an exemplary flowchart of a calibration method of an inertial measurement device related to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view for explaining attitude information of a mobile device equipped with an inertial measurement device related to an embodiment of the present invention.
5 shows an exemplary flow chart of an inertial measurement device calibration method related to another embodiment of the present invention.
6 shows an exemplary flowchart of a method for performing calibration of an inertial measurement device based on reliability of GPS attitude information related to an embodiment of the present invention.
7 shows an exemplary flowchart of a calibration method of an inertial measurement device related to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only these embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and are common in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person skilled in the art of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements. Like reference numerals throughout the specification refer to like elements, and “and/or” includes each and every combination of one or more of the recited elements. Although "first", "second", etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first element mentioned below may also be the second element within the technical spirit of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.

명세서에서 사용되는 "부" 또는 “모듈”이라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부" 또는 “모듈”은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부" 또는 “모듈”은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부" 또는 “모듈”들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들로 더 분리될 수 있다.The term "unit" or "module" used in the specification means a hardware component such as software, FPGA or ASIC, and "unit" or "module" performs certain roles. However, "unit" or "module" is not meant to be limited to software or hardware. A “unit” or “module” may be configured to reside in an addressable storage medium and may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example, a “unit” or “module” may refer to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables. Functions provided within components and "units" or "modules" may be combined into smaller numbers of components and "units" or "modules" or may be combined into additional components and "units" or "modules". can be further separated.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc. It can be used to easily describe a component's correlation with other components. Spatially relative terms should be understood as including different orientations of elements in use or operation in addition to the orientations shown in the drawings. For example, if you flip a component that is shown in a drawing, a component described as "below" or "beneath" another component will be placed "above" the other component. can Thus, the exemplary term “below” may include directions of both below and above. Components may also be oriented in other orientations, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.

본 명세서에서, 컴퓨터는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 모든 종류의 하드웨어 장치를 의미하는 것이고, 실시 예에 따라 해당 하드웨어 장치에서 동작하는 소프트웨어적 구성도 포괄하는 의미로서 이해될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터는 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크톱, 노트북 및 각 장치에서 구동되는 사용자 클라이언트 및 애플리케이션을 모두 포함하는 의미로서 이해될 수 있으며, 또한 이에 제한되는 것은 아니다.In this specification, a computer means any kind of hardware device including at least one processor, and may be understood as encompassing a software configuration operating in a corresponding hardware device according to an embodiment. For example, a computer may be understood as including a smartphone, a tablet PC, a desktop computer, a laptop computer, and user clients and applications running on each device, but is not limited thereto.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서에서 설명되는 각 단계들은 컴퓨터에 의하여 수행되는 것으로 설명되나, 각 단계의 주체는 이에 제한되는 것은 아니며, 실시 예에 따라 각 단계들의 적어도 일부가 서로 다른 장치에서 수행될 수도 있다.Although each step described in this specification is described as being performed by a computer, the subject of each step is not limited thereto, and at least a part of each step may be performed in different devices according to embodiments.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법을 수행하기 위한 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법을 수행하기 위한 시스템은, 이동 장치(10), 관성 측정 장치(100), GPS 장치(200), 사용자 단말(20) 및 네트워크를 포함할 수 있다. 여기서, 도 1에 도시된 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법을 수행하기 위한 시스템은 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성 요소가 도 1에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.1 is a diagram schematically illustrating a system for performing a calibration method of an inertial measurement device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a system for performing a calibration method of an inertial measurement device according to an embodiment of the present invention includes a mobile device 10, an inertial measurement device 100, a GPS device 200, and a user terminal (20) and networks. Here, the system for performing the calibration method of the inertial measurement device shown in FIG. 1 is according to an embodiment, and its components are not limited to the embodiment shown in FIG. 1, and can be added, changed, or added as needed. may be deleted.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 장치(10)는 동력을 생성하여 이동하는 이동체에 관한 것으로, 관성 측정 장치(100)가 구비되는 장치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 이동 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 차량, 드론, 비행체, 모터사이클, 탱크 등을 포함할 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고, 동력을 발생시켜 이동할 수 있는 다양한 이동 장치를 더 포함할 수도 있다.According to one embodiment of the present invention, the moving device 10 relates to a moving body that moves by generating power, and may refer to a device equipped with the inertial measuring device 100 . For example, the mobile device 10 may include a vehicle, a drone, an air vehicle, a motorcycle, a tank, and the like, as shown in FIG. 1 . However, it is not limited thereto, and may further include various moving devices capable of moving by generating power.

실시예에서, 이동 장치(10)는 자율 주행 가능한 장치일 수 있다. 자율 주행이 가능한 장치는, 이동 장치(10) 내에 사용자가 없이도 외부와의 통신을 통해 무인 주행이 가능한 장치를 의미할 수 있다. 예컨대, 자율 주행이 가능한 장치는 장치 스스로 이동 상황을 판단하되, 외부에서 보내는 명령 또는 주행 신호에 관련하여 주행할 수 있다.In embodiments, the mobile device 10 may be an autonomous driving capable device. A device capable of autonomous driving may refer to a device capable of unmanned driving through communication with the outside without a user inside the mobile device 10 . For example, a device capable of autonomous driving may determine a movement situation by itself, but may drive in relation to a command or driving signal sent from the outside.

이러한 이동 장치(10)는, 관성 측정 장치(100)를 구비함으로써, 자율 주행에 관련한 자세 정보를 획득하고, 해당 자세 정보를 기반으로 주행하는 것을 특징으로 할 수 있다. 예를 들어, 관성 측정 장치(100)는 이동 장치(예컨대, 차량)에 설치되어 차량이 주행하는 동안 위치와 궤적 등에 관련한 자세 정보를 획득할 수 있다. 이동 장치(10)는 관성 측정 장치(100)를 통해 획득된 자세 정보를 기반으로 자율적으로 이동 또는 주행하므로, 해당 관성 측정 장치(100)를 통해 정확한 자세 정보를 획득하는 것은 매우 중요할 수 있다. 예를 들어, 드론에 구비된 관성 측정 장치에 문제가 생기는 경우, 자세 제어가 용이하지 않아, 드론이 기울어지거나, 자세를 똑바로 유지할 수 없으므로, 안정적인 비행이 불가능할 수 있다.Such a mobile device 10 may be characterized by having the inertial measuring device 100 to obtain attitude information related to autonomous driving and to drive based on the attitude information. For example, the inertial measuring device 100 may be installed in a mobile device (eg, a vehicle) to obtain attitude information related to a position and a trajectory while the vehicle is driving. Since the mobile device 10 autonomously moves or travels based on the attitude information obtained through the inertial measurement device 100, acquiring accurate attitude information through the corresponding inertial measurement device 100 may be very important. For example, when a problem occurs in an inertial measurement device provided in a drone, it is not easy to control the attitude, so that the drone tilts or cannot maintain an upright attitude, so stable flight may be impossible.

다만, 관성 측정 장치(100)는 절대값으로 동작하는 것이 아닌, 움직임에 따른 상대값으로 동작하기 때문에, 자세 정보 산출에 오류가 발생할 우려가 있다. 자세 정보 산출에 미세한 오류가 발생될지라도, 이는 결과적으로 주행에 큰 위험성을 야기시킬 수 있다. 이에 따라, 관성 측정 장치(100)가 향상된 신뢰도를 가진 자세 정보를 산출하기 위해서는 정확한 기준점을 잡는 캘리브레이션이 중요할 수 있다.However, since the inertial measurement device 100 operates not as an absolute value, but as a relative value according to movement, there is a risk of error in calculating attitude information. Even if a minute error occurs in calculating the attitude information, it may result in a great danger to driving. Accordingly, in order for the inertial measurement device 100 to calculate attitude information with improved reliability, calibration of setting an accurate reference point may be important.

일반적으로, 관성 측정 장치(100)는 3축 가속도계와 3축 각속도계를 통해 구성됨에 따라, 진행 방향, 횡방향, 높이방향의 가속도와 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 각속도의 측정이 가능할 수 있다. 또한, 관성 측정 장지는 가속도와 각속도를 적분하여 이동 장치(10)의 속도와 자세각의 산출이 가능할 수 있다.In general, as the inertial measurement device 100 is configured through a 3-axis accelerometer and a 3-axis angular velocity, acceleration in the traveling direction, lateral direction, and height direction and roll, pitch, and yaw angular velocity can be measured. In addition, the inertial measurement device may be able to calculate the speed and attitude angle of the mobile device 10 by integrating the acceleration and the angular velocity.

이러한 관성 측정 장치(100)는 이동에 따른 가속도계와 각속도계 각각의 측정된 상대적인 측정값(또는 센싱값)에 기초하여 자세 정보를 산출하기 때문에, 지속적인 이동 과정에서 오차를 발생시킬 수 있으며, 이러한 오차들은 이동 장치의 운행과정에서 안정성을 저하시키는 요소로 작용할 수 있다.Since the inertial measuring device 100 calculates attitude information based on the measured relative measured values (or sensed values) of each of the accelerometer and the gyroscope according to movement, errors may occur during the continuous movement process, and such errors These may act as a factor that deteriorates stability during the driving process of the mobile device.

이에 따라, 본 발명의 관성 측정 장치(100)는 해당 장치에서 발생되는 오차를, 정확한 기준점을 기준으로 보정하는 캘리브레이션 방법을 제공할 수 있다. 구체적으로, 관성 측정 장치(100)는 특정 보정점(waypoint)을 기준으로 관성 측정 장치(100)의 오차를 보정하는 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 여기서 특정 보정점에 관한 정보는 GPS 정보에 기반한 것일 수 있다.Accordingly, the inertial measurement device 100 of the present invention can provide a calibration method for correcting an error generated by the device based on an accurate reference point. Specifically, the inertial measurement device 100 may perform calibration for correcting an error of the inertial measurement device 100 based on a specific waypoint. Here, information about a specific correction point may be based on GPS information.

일 실시예에 따르면, 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법을 수행하기 위한 시스템은, GPS 장치(200)를 포함할 수 있다. 이러한 GPS 장치(200)는, 이동 장치(10) 또는 관성 측정 장치(100) 중 적어도 하나에 구비될 수 있다. GPS 장치는 관성 측정 장치(100)의 캘리브레이션에 기준이 되는 특정 보정점에 대한 정보 산출 기반이 되는 GPS 자세 정보를 획득하는 장치를 의미할 수 있다. 구체적으로, GPS 장치(200)는, 인공위성과의 통신을 통해 위치 정보(즉, GPS 정보)를 획득하는 장치를 의미할 수 있다. GPS 장치(200)는 특수한 주파수를 통해 극초단파를 전송하는 위성 시스템으로, 위성으로부터 수신한 신호에 기초하여 획득한 정보로부터 위치 정보를 생성하는 시스템 또는 장치를 의미할 수 있다. 예컨대, GPS 장치는 위성으로부터 수신한 신호에 기초하여 위성에서 송신한 신호가 수신 장치에 도달하는데 걸리는 시간(TOA: Time of Arrival)을 계산하여 거리를 계산함으로써, 위치 정보를 획득할 수 있다. 여기서 위치 정보 또는 GPS 정보는, 이동 장치(10)의 측위값을 측정하고, 해당 측위값을 위경도값의 형태로 나타낸 정보를 포함할 수 있다. 즉, GPS 장치(200)는 위성 과의 통신을 통해 GPS 정보를 획득할 수 있는 장치를 의미할 수 있다.According to one embodiment, a system for performing a calibration method of an inertial measurement device may include the GPS device 200 . The GPS device 200 may be provided in at least one of the mobile device 10 and the inertial measurement device 100 . The GPS device may refer to a device that obtains GPS attitude information that is a basis for calculating information on a specific calibration point that is a reference for calibration of the inertial measurement device 100 . Specifically, the GPS device 200 may refer to a device that acquires location information (ie, GPS information) through communication with an artificial satellite. The GPS device 200 is a satellite system that transmits microwaves through a special frequency, and may refer to a system or device that generates location information from information acquired based on a signal received from a satellite. For example, the GPS device may obtain location information by calculating a distance by calculating a time of arrival (TOA) for a signal transmitted from a satellite to reach a receiving device based on a signal received from the satellite. Here, the location information or GPS information may include information obtained by measuring positioning values of the mobile device 10 and expressing the corresponding positioning values in the form of latitude and longitude values. That is, the GPS device 200 may refer to a device capable of obtaining GPS information through communication with a satellite.

실시예에서, 관성 측정 장치(100)는 GPS 장치(200)가 획득한 GPS 정보를 기반으로 해당 관성 측정 장치(100)의 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명의 관성 측정 장치(100)는, 이동 장치(10)에 대응하여 획득된 GPS 정보를 통해 도출된 자세 정보(예컨대, GPS 자세 정보)와 관성 측정 장치(100)에서 도출된 자세 정보(예컨대, IMU 자세 정보) 각각을 비교하여 오차에 대한 교정 즉 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법에 대해서는 도 3 내지 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 후술하도록 한다.In an embodiment, the inertial measurement device 100 may perform calibration of the corresponding inertial measurement device 100 based on GPS information acquired by the GPS device 200 . That is, the inertial measurement device 100 of the present invention includes attitude information (eg, GPS attitude information) derived through GPS information obtained corresponding to the mobile device 10 and attitude information derived from the inertial measurement device 100. (eg, IMU attitude information) may be compared to perform error correction, that is, calibration. A calibration method of the inertial measuring device will be described later in more detail with reference to FIGS. 3 to 7 .

다양한 실시예에서, 관성 측정 장치(100) 및 이동 장치(10)는 네트워크를 통해 사용자 단말(20)과 연결될 수 있고, 사용자의 이동 제어 명령에 대응하여 이동 장치(10)의 주행을 결정하거나, 또는 해당 이동 장치(10)의 자세 정보를 획득할 수 있다.In various embodiments, the inertial measurement device 100 and the mobile device 10 may be connected to the user terminal 20 through a network, and determine the driving of the mobile device 10 in response to a user's movement control command, Alternatively, posture information of the mobile device 10 may be acquired.

여기서, 네트워크는 복수의 사용자 단말 및 장치들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미할 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷(WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다.Here, the network may refer to a connection structure capable of exchanging information between nodes such as a plurality of user terminals and devices. For example, the network includes a local area network (LAN), a wide area network (WAN), a world wide web (WWW), a wired and wireless data communication network, a telephone network, a wired and wireless television communication network, and the like.

또한, 여기서, 무선 데이터 통신망은 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 5GPP(5th Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), RF(Radio Frequency), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC(Near-Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.In addition, here, the wireless data communication networks are 3G, 4G, 5G, 3GPP (3rd Generation Partnership Project), 5GPP (5th Generation Partnership Project), LTE (Long Term Evolution), WIMAX (World Interoperability for Microwave Access), Wi-Fi (Wi-Fi) Fi), Internet, LAN (Local Area Network), Wireless LAN (Wireless Local Area Network), WAN (Wide Area Network), PAN (Personal Area Network), RF (Radio Frequency), Bluetooth network, A Near-Field Communication (NFC) network, a satellite broadcasting network, an analog broadcasting network, a Digital Multimedia Broadcasting (DMB) network, and the like are included, but are not limited thereto.

일 실시예에서, 사용자 단말(20)은 네트워크를 통해 관성 측정 장치(100) 또는 이동 장치(10)와 연결될 수 있으며, 이동 장치(10)를 이동시키기 위한 이동 명령 제어 신호를 제공할 수 있고, 전송된 이동 명령 제어 신호에 대응하여 이동 장치(10)가 이동함에 따라 변화되는 이동 장치(10)의 자세 정보를 제공받을 수 있다.In one embodiment, the user terminal 20 may be connected to the inertial measurement device 100 or the mobile device 10 through a network, and may provide a movement command control signal for moving the mobile device 10, In response to the transmitted movement command control signal, attitude information of the mobile device 10 that changes as the mobile device 10 moves may be provided.

여기서, 사용자 단말은 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 네비게이션, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트 패드(Smartpad), 태블렛PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 사용자 단말은, 핫 워드(hot word)를 기반으로 사용자와 상호작용을 통해 음악 감상, 정보 검색 등 다양한 기능을 제공하는 인공지능(AI) 스피커 및 인공지능 TV 등을 더 포함할 수 있다.Here, the user terminal is a wireless communication device that ensures portability and mobility, and includes navigation, PCS (Personal Communication System), GSM (Global System for Mobile communications), PDC (Personal Digital Cellular), PHS (Personal Handyphone System), PDA ( Personal Digital Assistant), IMT (International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA (Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA (W-Code Division Multiple Access), Wibro (Wireless Broadband Internet) terminal, smartphone, It may include all types of handheld-based wireless communication devices such as smartpads and tablet PCs, but is not limited thereto. For example, the user terminal may further include an artificial intelligence (AI) speaker and an artificial intelligence TV that provide various functions such as music appreciation and information search through interaction with a user based on a hot word.

이하에서 도 2 내지 도 7을 참조하여 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법에 대하여 보다 구체적으로 후술하도록 한다.Hereinafter, the calibration method of the inertial measurement device will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 7 .

도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 캘리브레이션을 수행하는 관성 측정 장치의 예시적인 블록 구성도를 도시한다.2 shows an exemplary block diagram of an inertial measurement device for performing calibration related to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 관성 측정 장치(100)는 네트워크부(110), 메모리(120), 센서부(130) 및 프로세서(140)를 포함할 수 있다. 전술한 관성 측정 장치(100)에 포함된 컴포넌트들은 예시적인 것으로, 본 발명내용의 권리범위가 전술한 컴포넌트들로 제한되지 않는다. 즉, 본 발명내용의 실시예들에 대한 구현 양태에 따라서 추가적인 컴포넌트들이 포함되거나 전술한 컴포넌트들 중 일부가 생략될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the inertial measurement device 100 may include a network unit 110 , a memory 120 , a sensor unit 130 and a processor 140 . The components included in the aforementioned inertial measurement device 100 are exemplary, and the scope of the present invention is not limited to the aforementioned components. That is, additional components may be included or some of the above components may be omitted according to implementation aspects of the embodiments of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 관성 측정 장치(100)는 GPS 장치(200), 이동 장치(10), 사용자 단말(20)과 데이터를 송수신하는 네트워크부(110)를 포함할 수 있다. 네트워크부(110)는 본 발명의 일 실시예에 따른 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법을 수행하기 위한 데이터들을 다른 컴퓨팅 장치, 서버 등과 송수신할 수 있다. 즉, 네트워크부(110)는 관성 측정 장치(100)와 사용자 단말들 또는 관성 측정 장치(100)와 이동 장치(10) 간의 통신 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 네트워크부(110)는 GPS 장치(200)로부터 GPS 정보를 수신할 수 있다. 또한, 예를 들어, 네트워크부(110)는 이동 장치(10)의 자세에 관한 정보(예컨대, IMU 자세 정보)를 사용자 단말(20) 또는 이동 장치(10)로 전송할 수 있다. 추가적으로, 네트워크부(110)는 관성 측정 장치(100)로 프로시저를 호출하는 방식으로 관성 측정 장치(100)와 사용자 단말들 또는 관성 측정 장치(100)와 GPS 장치(200) 간의 정보 전달을 허용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the inertial measurement device 100 may include a GPS device 200, a mobile device 10, and a network unit 110 that transmits and receives data with the user terminal 20. The network unit 110 may transmit and receive data for performing a calibration method of an inertial measurement device according to an embodiment of the present invention to and from other computing devices and servers. That is, the network unit 110 may provide a communication function between the inertial measurement device 100 and user terminals or between the inertial measurement device 100 and the mobile device 10 . For example, the network unit 110 may receive GPS information from the GPS device 200 . Also, for example, the network unit 110 may transmit information about the attitude of the mobile device 10 (eg, IMU attitude information) to the user terminal 20 or the mobile device 10 . Additionally, the network unit 110 allows information transfer between the inertial measurement device 100 and user terminals or between the inertial measurement device 100 and the GPS device 200 by calling a procedure to the inertial measurement device 100. can do.

본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크부(110)는 공중전화 교환망(PSTN: Public Switched Telephone Network), xDSL(x Digital Subscriber Line), RADSL(Rate Adaptive DSL), MDSL(Multi Rate DSL), VDSL(Very High Speed DSL), UADSL(Universal Asymmetric DSL), HDSL(High Bit Rate DSL) 및 근거리 통신망(LAN) 등과 같은 다양한 유선 통신 시스템들을 사용할 수 있다.The network unit 110 according to an embodiment of the present invention includes a Public Switched Telephone Network (PSTN), x Digital Subscriber Line (xDSL), Rate Adaptive DSL (RADSL), Multi Rate DSL (MDSL), and VDSL ( Various wired communication systems such as Very High Speed DSL), Universal Asymmetric DSL (UADSL), High Bit Rate DSL (HDSL), and Local Area Network (LAN) may be used.

또한, 본 명세서에서 제시되는 네트워크부(110)는 CDMA(Code Division Multi Access), TDMA(Time Division Multi Access), FDMA(Frequency Division Multi Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multi Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA) 및 다른 시스템들과 같은 다양한 무선 통신 시스템들을 사용할 수 있다.In addition, the network unit 110 presented in this specification includes Code Division Multi Access (CDMA), Time Division Multi Access (TDMA), Frequency Division Multi Access (FDMA), Orthogonal Frequency Division Multi Access (OFDMA), SC-FDMA ( Single Carrier-FDMA) and other systems.

본 발명에서 네트워크부(110)는 유선 및 무선 등과 같은 그 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있으며, 단거리 통신망(PAN: Personal Area Network), 근거리 통신망(WAN: Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 네트워크는 공지의 월드와이드웹(WWW: World Wide Web)일 수 있으며, 적외선(IrDA: Infrared Data Association) 또는 블루투스(Bluetooth)와 같이 단거리 통신에 이용되는 무선 전송 기술을 이용할 수도 있다. 본 명세서에서 설명된 기술들은 위에서 언급된 네트워크들뿐만 아니라, 다른 네트워크들에서도 사용될 수 있다.In the present invention, the network unit 110 may be configured regardless of its communication mode, such as wired and wireless, and may be configured with various communication networks such as a personal area network (PAN) and a wide area network (WAN). can In addition, the network may be the known World Wide Web (WWW), or may use a wireless transmission technology used for short-range communication, such as Infrared Data Association (IrDA) or Bluetooth. The techniques described herein may be used in the networks mentioned above as well as other networks.

일 실시예에 따르면, 관성 측정 장치(100)의 네트워크부(110)에는 위치정보 모듈이 내장되어 있을 수 있다. 위치정보 모듈은 관성 측정 장치(100)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 관성 측정 장치(100)는 GPS 모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 관성 측정 장치의 위치를 획득할 수 있다. 이 경우, GPS 모듈은 본 발명의 GPS 장치(200)와 동일한 동작을 수행할 수 있다.According to an embodiment, a location information module may be embedded in the network unit 110 of the inertial measurement device 100. The location information module is a module for obtaining the location (or current location) of the inertial measurement device 100, and a representative example thereof is a Global Positioning System (GPS) module or a Wireless Fidelity (WiFi) module. For example, the inertial measurement device 100 may acquire the location of the inertial measurement device using a signal transmitted from a GPS satellite by using a GPS module. In this case, the GPS module may perform the same operation as the GPS device 200 of the present invention.

다른 예로서, 관성 측정 장치(100)는 Wi-Fi 모듈을 활용하면, Wi-Fi 모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 관성 측정 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보 모듈은 치환 또는 부가적으로 관성 측정 장치(100)의 위치에 관한 데이터를 획득할 수 있다. 위치정보 모듈은 관성 측정 장치(100)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 관성 측정 장치(100)의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.As another example, when the inertial measurement device 100 utilizes a Wi-Fi module, the inertial measurement device 100 is based on information of a Wi-Fi module and a wireless access point (AP) that transmits or receives a wireless signal. position can be obtained. If necessary, the location information module may obtain data on the location of the inertial measurement device 100 in substitution or addition. The location information module is a module used to acquire the position (or current position) of the inertial measurement device 100, and is not limited to a module that directly calculates or acquires the position of the inertial measurement device 100.

본 발명의 실시예에 따르면, 관성 측정 장치(100)에는 메모리(120)가 구비될 수 있다. 메모리(120)는 관성 측정 장치(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램, 이동 장치(10)의 자세 추정을 위한 데이터들, 명령어들이 저장되어 있을 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는 출고 당시부터 각 관성 측정 장치에 존재할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the inertial measuring device 100 may include a memory 120 . The memory 120 may store a plurality of application programs driven by the inertial measurement device 100, data for estimating the posture of the mobile device 10, and commands. At least some of these applications may be present in each inertial measurement device from the factory.

일 실시예에 따르면, 메모리(120)는 본 발명의 일 실시예에 따른 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장할 수 있으며, 저장된 컴퓨터 프로그램은 프로세서(140)에 의하여 판독되어 구동될 수 있다. 또한, 메모리(120)는 프로세서(140)가 생성하거나 결정한 임의의 형태의 정보 및 네트워크부(110)가 수신한 임의의 형태의 정보를 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(120)는 입/출력되는 데이터들을 임시 또는 영구 저장할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 메모리(120)는 주행에 관련한 센싱값 또는 IMU 자세 정보와 GPS 자세 정보의 비교에 따른 오차에 관한 정보들을 저장할 수 있다. 전술한 메모리에 저장되는 정보들에 대한 구체적인 기재는 예시일 뿐, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.According to an embodiment, the memory 120 may store a computer program for performing a calibration method of an inertial measuring device according to an embodiment of the present invention, and the stored computer program may be read and driven by the processor 140. can In addition, the memory 120 may store any type of information generated or determined by the processor 140 and any type of information received by the network unit 110 . For example, the memory 120 may temporarily or permanently store input/output data. For example, the memory 120 may store sensing values related to driving or information about errors due to comparison between IMU attitude information and GPS attitude information. The detailed description of the information stored in the aforementioned memory is only an example, and the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 메모리(120)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the memory 120 is a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, or a card type memory (eg, SD or XD memory, etc.), RAM (Random Access Memory, RAM), SRAM (Static Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory, ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory) -Only Memory), a magnetic memory, a magnetic disk, and an optical disk may include at least one type of storage medium.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 관성 측정 장치(100)는 센서부(130)를 포함할 수 있다. 센서부(130)는 관성 측정 장치(100)의 자세 정보(즉, IMU 자세 정보) 획득에 기초가 되는 센싱 정보들을 획득할 수 있다. 실시예에서, 관성 측정 장치(100)는 이동 장치(10)의 일 영역에 구비되며, 이에 따라, 센서부(130)는 이동 장치(10)의 자세 정보 획득에 기초가 되는 센싱 정보들을 획득할 수 있다. 즉, 센서부(130)는, 이동 장치(10)의 움직임에 대응하는 IMU 자세 정보 산출에 기반이 되는 센싱 정보들을 획득할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the inertial measurement device 100 may include a sensor unit 130 . The sensor unit 130 may obtain sensing information that is a basis for acquiring attitude information (ie, IMU attitude information) of the inertial measurement device 100 . In an embodiment, the inertial measurement device 100 is provided in one area of the mobile device 10, and accordingly, the sensor unit 130 acquires sensing information that is a basis for obtaining attitude information of the mobile device 10. can That is, the sensor unit 130 may obtain sensing information based on calculation of IMU attitude information corresponding to the movement of the mobile device 10 .

실시예에 따르면, 센서부(130)는 가속도 센서 모듈 및 각속도 센서 모듈을 포함할 수 있다. 센서부(130)는 이동 장치(10)의 움직임에 따른, 진행 방향, 횡방향, 높이방향의 가속도와, 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 각속도 등에 관한 정보를 센싱할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 센서부(130)는 자이로스코프, 가속도 센서, 지자기센서, 기압계 및 고도계를 포함할 수 있다. 자이로스코프는 각속도(rad/s)를 측정하고 시간 당 몇 도(degree)를 회전했는지 여부를 측정할 수 있으며, 가속도계는 가속도를 측정하고 초기값을 계산할 때 중력 가속도를 분해하여 얼마나 기울어졌는지 여부를 측정하거나 또는, 이동에 따른 가속도와 각속도를 적분하여 자세를 추정하기 위한 것일 수 있다. 또한, 지자기센서는 지자기(magnet)를 측정하여 자북을 기준으로 자기선속의 세기를 측정함으로써, 자북을 기준으로 얼마나 틀어졌는지에 대한 자세를 추정할 수 있다. 전술한 센서부에 포함된 다양한 센서들 및 각 센서들의 역할에 관련한 구체적인 설명인 일 예시에 불과할 뿐, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.According to the embodiment, the sensor unit 130 may include an acceleration sensor module and an angular velocity sensor module. The sensor unit 130 may sense information about accelerations in the forward, lateral, and height directions, and roll, pitch, and yaw angular velocities according to the movement of the mobile device 10. there is. For example, the sensor unit 130 may include a gyroscope, an acceleration sensor, a geomagnetic sensor, a barometer, and an altimeter. A gyroscope measures angular velocity (rad/s) and can measure how many degrees per time it has rotated, while an accelerometer measures acceleration and decomposes the gravitational acceleration when computing an initial value to determine how much it has tilted. It may be for estimating a posture by measuring or integrating acceleration and angular velocity according to movement. In addition, the geomagnetic sensor measures the strength of the magnetic flux based on the magnetic north by measuring the magnetism, so that the posture can be estimated by how much the sensor is twisted based on the magnetic north. The various sensors included in the above-described sensor unit and specific descriptions related to the role of each sensor are only examples, and the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 관성 측정 장치(100)는 프로세서(140)를 포함할 수 있다. 프로세서(140)는 하나 이상의 코어로 구성될 수 있으며, 컴퓨팅 장치의 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 범용 그래픽 처리 장치(GPGPU: general purpose graphics processing unit), 텐서 처리 장치(TPU: tensor processing unit) 등의 데이터 분석을 위한 프로세서를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the inertial measurement device 100 may include a processor 140 . The processor 140 may include one or more cores, and includes a central processing unit (CPU), a general purpose graphics processing unit (GPGPU), and a tensor processing unit (TPU) of the computing device. unit) may include a processor for data analysis.

일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 통상적으로 관성 측정 장치(100)의 전반적인 동작을 처리할 수 있다. 프로세서(140)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(120)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 이동 장치(10) 또는 사용자 단말(20)에게 적정한 정보 또는, 기능을 제공하거나 처리할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 센서부(130)에서 측정된 센싱값에 기초하여 이동 장치(10)의 자세를 추정할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 프로세서(140)는 가속도계를 통해 이동 관성을, 자이로스코프를 통해 회전 관성을, 지자계 센서를 통해 방위각에 관련한 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(140)는 이동에 따른 가속도와 각속도를 적분하여 관성 측정 장치(100)의 속도 또는 자세에 관한 정보(예컨대, IMU 자세 정보)를 획득할 수 있다. 실시예에서, IMU 자세 정보(즉, 관성 측정 장치의 자세 정보)는 피치(pitch), 롤(roll) 및 요(yaw)에 관련한 정보일 수 있다.According to one embodiment, the processor 140 may typically process overall operations of the inertial measurement device 100 . The processor 140 processes signals, data, information, etc. input or output through the components described above or runs an application program stored in the memory 120, thereby providing appropriate information to the mobile device 10 or the user terminal 20. Alternatively, it may provide or process a function. For example, the processor 140 may estimate the posture of the mobile device 10 based on a sensing value measured by the sensor unit 130 . For example, the processor 140 may obtain movement inertia through an accelerometer, rotational inertia through a gyroscope, and information related to azimuth through a geomagnetic sensor. The processor 140 may obtain information (eg, IMU attitude information) on the speed or attitude of the inertial measurement device 100 by integrating the acceleration and angular velocity according to the movement. In an embodiment, the IMU attitude information (ie, attitude information of the inertial measurement device) may be information related to pitch, roll, and yaw.

또한, 프로세서(140)는 GPS 장치(200)로부터 GPS 정보를 획득할 수 있으며, 획득된 GPS 정보에 기초하여 IMU 자세 정보의 교정 여부(즉 캘리브레이션 여부)를 결정할 수 있다.In addition, the processor 140 may obtain GPS information from the GPS device 200, and determine whether or not to calibrate the IMU posture information (ie, whether or not to calibrate) based on the acquired GPS information.

프로세서(140)가 GPS 정보에 기초하여 캘리브레이션을 수행하는 방법에 대해서는, 이하의 도 3 내지 도 7을 참조하여 자세히 후술하도록 한다.A method for the processor 140 to perform calibration based on GPS information will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 7 below.

도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법의 예시적인 순서도를 도시한다. 도 3에 도시된 캘리브레이션 방법을 수행하기 위한 단계들은 필요에 의해 순서가 변경될 수 있으며, 적어도 하나 이상의 단계가 생략 또는 추가될 수 있다. 즉, 전술한 단계는 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 권리 범위는 이에 제한되지 않는다.3 shows an exemplary flowchart of a calibration method of an inertial measurement device related to an embodiment of the present invention. The order of the steps for performing the calibration method shown in FIG. 3 may be changed as needed, and at least one step may be omitted or added. That is, the above steps are only one embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 IMU 자세 정보 및 GPS 정보를 획득할 수 있다(S110). 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 IMU 자세 정보를 획득할 수 있다. 이 경우, IMU 자세 정보는 센서부(130)에서 센싱된 값에 기초하여 생성될 수 있다. 구체적으로, 프로세서(140)는 센서부(130)에서 측정된 센싱값에 기초하여 이동 장치(10)의 자세를 추정할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 프로세서(140)는 이동에 따른 가속도와 각속도를 적분하여 관성 측정 장치(100)의 속도 또는 자세에 관한 정보(예컨대, IMU 자세 정보)를 획득할 수 있다. 이 경우, 관성 측정 장치(100)는 이동 장치(10)에 구비됨으로, 획득되는 속도 및 자세에 관한 정보는 이동 장치(10)에 관련한 속도 및 자세에 관한 정보일 수 있다. 실시예에서, IMU 자세 정보(즉, 관성 측정 장치의 자세 정보)는 피치(pitch), 롤(roll) 및 요(yaw)에 관련한 정보일 수 있다. 예컨대, 센서부(130)는 3축의 가속도 센서, 3축의 지가지 센서 및 3축의 자이로 센서(즉, 자이로스코프)가 포함하여 구성될 수 있으며, 각각 3축의 각속도, 즉 롤, 피치, 요의 각속도를 측정하여 이동 장치(10)의 자세나 움직임을 추정할 수 있다. 예를 들어, 이동 장치(10)의 자세는 3축을 기준으로 설명될 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이, 차량의 전후 이동 방향을 x축으로 설정하고, 차량의 좌우 방향을 y축으로 설정하며, 차량의 수직 방향을 z축을 설정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the processor 140 may obtain IMU attitude information and GPS information (S110). According to an embodiment, the processor 140 may obtain IMU attitude information. In this case, IMU posture information may be generated based on a value sensed by the sensor unit 130 . Specifically, the processor 140 may estimate the posture of the mobile device 10 based on the sensing value measured by the sensor unit 130 . For a specific example, the processor 140 may obtain information about the speed or attitude (eg, IMU attitude information) of the inertial measurement device 100 by integrating acceleration and angular velocity according to movement. In this case, since the inertial measuring device 100 is included in the moving device 10 , the acquired speed and attitude information may be information about the speed and attitude related to the moving device 10 . In an embodiment, the IMU attitude information (ie, attitude information of the inertial measurement device) may be information related to pitch, roll, and yaw. For example, the sensor unit 130 may include a 3-axis acceleration sensor, a 3-axis branch sensor, and a 3-axis gyro sensor (i.e., a gyroscope), each of which includes 3-axis angular velocities, that is, roll, pitch, and yaw angular velocities. The posture or movement of the mobile device 10 may be estimated by measuring . For example, the posture of the mobile device 10 can be described based on three axes, and as shown in FIG. 4, the forward and backward movement direction of the vehicle is set as the x-axis, and the left and right direction of the vehicle is set as the y-axis. and the vertical direction of the vehicle can be set as the z-axis.

이 경우, 피치에 관련한 자세 정보는, y축을 기준으로 회전하는 차량에 관련한 자세 정보로, 예컨대, 차량의 앞부분이 뒷부분보다 위에 있거나 아래이 있는 각도 차이에 의한 차량의 자세와 관련한 정보 수 있다.In this case, the attitude information related to the pitch is attitude information related to the vehicle rotating on the y-axis, and may be, for example, information related to the attitude of the vehicle due to an angle difference in which the front part of the vehicle is above or below the rear part.

롤에 관련한 자세 정보는, x축을 기준으로 회전하는 차량에 관련한 자세 정보로, 예를 들어 차량의 좌측 부분이 우측 부분 보다 높거나 낮은 위치에 있는 각도 차이에 의한 차량에 자세와 관련한 정보일 수 있다.The attitude information related to the roll is attitude information related to the vehicle rotating around the x-axis, and may be, for example, information related to the attitude of the vehicle due to an angle difference in which the left part of the vehicle is higher or lower than the right part. .

요에 관련한 자세 정보는, z축을 기준으로 회전하는 차량에 관련한 자세 정보로, 예를 들어 우회전 또는 자회전에 관련한 차량의 자세와 관련한 정보일 수 있다. The attitude information related to the yaw is attitude information related to the vehicle rotating on the z-axis, and may be, for example, information related to the attitude of the vehicle related to right turn or left turn.

실시예에서, IMU 자세 정보는 피치, 롤 및 요 각각에 관련한 하나 이상의 IMU 자세 서브 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1IMU 자세 서브 정보는 피치에 관련한 것일 수 있으며, 제2IMU 자세 서브 정보는 롤에 관련한 것일 수 있고, 그리고 제3IMU 자세 서브 정보는 요에 관련한 정보일 수 있다. 전술한 각 IMU 자세 서브 정보에 관련한 구체적인 수치적 기재는 예시일 뿐, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.In an embodiment, the IMU attitude information may include one or more IMU attitude sub-information related to pitch, roll and yaw, respectively. For example, the first IMU attitude sub-information may be related to pitch, the second IMU attitude sub-information may be related to roll, and the third IMU attitude sub-information may be information related to yaw. The detailed numerical description related to each IMU attitude sub-information described above is only an example, and the present invention is not limited thereto.

GPS 정보는 GPS 장치(200)를 통해 획득한 정보일 수 있다. GPS 장치(200)는 특수한 주파수를 통해 극초단파를 전송하는 위성 시스템으로, 위성으로부터 수신한 신호에 기초하여 획득한 정보로부터 위치 정보를 생성하는 시스템 또는 장치를 의미할 수 있다. 예컨대, GPS 장치는 위성으로부터 수신한 신호에 기초하여 위성에서 송신한 신호가 수신 장치에 도달하는데 걸리는 시간을 계산하여 거리를 계산함으로써, GPS 정보를 획득할 수 있다. 여기서, GPS 정보는, 이동 장치(10)의 측위값을 측정하고, 해당 측위값을 위경도 값의 형태로 나타낸 정보를 포함할 수 있다. 추가적으로, GPS 정보는 고도에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 다시 말해, GPS 정보는 위치에 관련한 위도, 경도 및 고도에 관한 정보를 포함할 수 있다.The GPS information may be information obtained through the GPS device 200. The GPS device 200 is a satellite system that transmits microwaves through a special frequency, and may refer to a system or device that generates location information from information acquired based on a signal received from a satellite. For example, the GPS device may obtain GPS information by calculating a distance by calculating a time required for a signal transmitted from a satellite to reach a receiving device based on a signal received from the satellite. Here, the GPS information may include information obtained by measuring positioning values of the mobile device 10 and expressing the corresponding positioning values in the form of latitude and longitude values. Additionally, the GPS information may further include information about altitude. In other words, GPS information may include information about latitude, longitude, and altitude related to a location.

실시예에서, GPS 정보는, 관성 측정 장치(100) 및 관성 측정 장치(100)가 구비된 이동 장치(10) 중 적어도 하나에 구비된 GPS 장치(200)를 통해 획득되는 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 관성 측정 장치(100)는 이동 장치(10)의 일 영역에 구비될 수 있다. 또한, GPS 장치(200)는 관성 측정 장치(100)나 또는 이동 장치(10) 둘 중 하나에 구비될 수 있다. 다시 말해, GPS 장치(200)를 통해 획득하는 GPS 정보는, 이동 장치(10)의 움직임 또는 이동에 관련한 위치 정보일 수 있다. 예를 들어, GPS 정보는, 이동 장치(10)에 관련한 위도, 경도 및 고도 등에 관련한 위치 정보를 포함할 수 있다.In the embodiment, the GPS information may be characterized in that it is acquired through the GPS device 200 provided in at least one of the inertial measurement device 100 and the mobile device 10 equipped with the inertial measurement device 100. . Specifically, the inertial measurement device 100 of the present invention may be provided in one area of the mobile device 10 . In addition, the GPS device 200 may be provided in either the inertial measurement device 100 or the mobile device 10 . In other words, GPS information obtained through the GPS device 200 may be movement of the mobile device 10 or location information related to movement. For example, the GPS information may include location information related to the latitude, longitude, and altitude of the mobile device 10 .

일 실시예에서, GPS 장치(200)는 복수 개로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다. 복수 개의 GPS 장치(200) 각각은, 이동 장치(10) 내에서 서로 대응하는 위치에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다. GPS 장치(200)가 복수 개로 구비되는 것은, 각 GPS 장치를 통해 획득한 각각의 GPS 정보를 기반으로 이동 장치(10)의 자세에 관한 정보를 추정하기 위한 것일 수 있다.In one embodiment, the GPS device 200 may be characterized in that it is provided with a plurality. Each of the plurality of GPS devices 200 may be provided at positions corresponding to each other within the mobile device 10 . The plurality of GPS devices 200 may be provided to estimate information about the posture of the mobile device 10 based on each GPS information obtained through each GPS device.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 GPS 정보에 기초하여 GPS 자세 정보를 획득할 수 있다(S120). 이 경우, GPS 자세 정보는, GPS 정보를 통해 추정한 자세 정보에 관한 것으로, 하나 이상의 GPS 자세 서브 정보를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the processor 140 may obtain GPS attitude information based on GPS information (S120). In this case, the GPS attitude information relates to attitude information estimated through GPS information, and may include one or more GPS attitude sub-information.

실시예에 따르면, 프로세서(140)는 GPS 정보의 변화량에 기초하여 제1GPS 자세 서브 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(140)는 제1시점에 기초하여 제1GPS 정보를 획득하고, 제1시점 이후 시점인 제2시점에 기초하여 제2GPS 정보를 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(140)는 제1GPS 정보와 제2GPS 정보의 비교 즉, 시점에 따른 GPS 정보의 변화량에 기초하여 제1GPS 자세 서브 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 제1시점에 대응하는 제1GPS 정보가 제2시점에 대응하는 제2GPS 정보 보다 높은 고도에 해당한다는 정보를 포함하는 경우, 차량이 아래쪽으로 이동하는 경우이므로, 차량의 앞쪽이 낮아진 상태일 수 있다. 다른 예를 들어, 제1시점에 대응하는 제1GPS 정보가 제2시점에 대응하는 제2GPS 정보 보다 낮은 고도에 해당한다는 정보를 포함하는 경우, 차량이 위쪽으로 이동하는 경우이므로, 차량의 앞쪽이 높아진 상태일 수 있다. 즉, 프로세서(140)는 GPS 정보의 변화량에 대응하여 제1GPS 자세 서브 정보를 획득할 수 있다. 이 경우, 제1GPS 자세 서브 정보는 이동 장치(10)의 피치에 관한 자세 정보일 수 있다. 다시 말해, 프로세서(140)는 GPS 정보(즉, 고도)의 변화량에 따라 이동 장치의 주행 방향을 유추하고, 이에 대응하여 이동 장치(10)의 전, 후 즉, 피치에 관련한 제1GPS 자세 서브 정보를 획득할 수 있다.According to an embodiment, the processor 140 may obtain first GPS attitude sub-information based on the amount of change in GPS information. The processor 140 may obtain first GPS information based on the first point of view and obtain second GPS information based on a second point of view that is a point of time after the first point of time. In addition, the processor 140 may obtain first GPS attitude sub-information based on a comparison between the first GPS information and the second GPS information, that is, based on the amount of change in the GPS information according to the viewpoint. For example, when the first GPS information corresponding to the first time point includes information that corresponds to a higher altitude than the second GPS information corresponding to the second time point, the vehicle is moving downward, so the front of the vehicle is lowered. can be For another example, if the first GPS information corresponding to the first time point includes information that corresponds to a lower altitude than the second GPS information corresponding to the second time point, since the vehicle is moving upward, the front of the vehicle is raised. may be in a state That is, the processor 140 may obtain first GPS attitude sub-information in response to the amount of change in GPS information. In this case, the first GPS attitude sub-information may be attitude information about the pitch of the mobile device 10 . In other words, the processor 140 infers the driving direction of the mobile device according to the amount of change in GPS information (ie, altitude), and in response thereto, the first GPS attitude sub-information related to the front and rear of the mobile device 10, that is, the pitch. can be obtained.

또한, 실시예에서, 프로세서(140)는 복수의 GPS 서브 정보 중 적어도 하나에 기초하여 하나 이상의 GPS 자세 서브 정보를 포함하는 GPS 자세 정보를 획득할 수 있다.Also, in an embodiment, the processor 140 may obtain GPS attitude information including one or more GPS attitude sub information based on at least one of a plurality of GPS attitude sub information.

실시예에서, GPS 정보는 복수 개의 GPS 장치 각각으로부터 획득된 복수의 GPS 서브 정보를 포함할 수 있다.In an embodiment, the GPS information may include a plurality of GPS sub information obtained from each of a plurality of GPS devices.

구체적으로, 프로세서(140)는 이동 장치(10)의 좌우 각각에 서로 대응하여 구비된 제1GPS 장치 및 제2GPS 장치 각각을 통해 획득된 제1GPS 서브 정보 및 제2GPS 서브 정보에 기초하여 제2 GPS 자세 서브 정보를 획득할 수 있다.In detail, the processor 140 sets the second GPS position based on the first GPS sub-information and the second GPS sub-information obtained through the first and second GPS devices provided to correspond to each other on the left and right sides of the mobile device 10, respectively. Sub information can be obtained.

즉, 복수 개의 GPS 장치(200) 중 제1GPS 장치는 이동 장치(10)(예컨대, 차량)의 좌측에 구비될 수 있으며, 제2GPS 장치는 이동 장치(10)의 우측(즉, 제1GPS 장치의 구비 위치와 대응하는 위치)에 구비될 수 있다. 여기서, 제1GPS 장치로부터 획득한 제1GPS 서브 정보 및 제2GPS 장치로부터 획득한 제2GPS 서브 정보를 통해 이동 장치(10)의 자세에 관한 정보(즉, 제2GPS 자세 정보)가 획득될 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 제1GPS 서브 정보가 제2GPS 서브 정보 보다 높은 고도에 위치한다는 정보를 포함하는 경우, 프로세서(140)는 현재 이동 장치(즉, 차량)의 좌측이 우측 보다 높게 기울어져 있다는 자세 정보 즉, 제2GPS 자세 서브 정보를 생성할 수 있다. 이러한 제2GPS 자세 정보는 이동 장치(10)의 롤에 관한 자세 정보일 수 있다. 즉, 프로세서(140)는 이동 장치(10)의 좌측 및 우측 각각에 대응하여 획득된 제1GPS 서브 정보 및 제2GPS 서브 정보에 기초하여 롤에 관련한 제2GPS 자세 서브 정보를 획득할 수 있다.That is, among the plurality of GPS devices 200, the first GPS device may be provided on the left side of the mobile device 10 (eg, vehicle), and the second GPS device may be provided on the right side of the mobile device 10 (ie, the first GPS device). It may be provided at a position corresponding to the provided position). Here, information on the attitude of the mobile device 10 (ie, 2nd GPS attitude information) may be obtained through first GPS sub-information obtained from the first GPS device and second GPS sub-information obtained from the second GPS device. For a more specific example, when the first GPS sub information includes information indicating that the first GPS sub information is located at a higher altitude than the second GPS sub information, the processor 140 assumes that the left side of the current mobile device (ie, vehicle) is tilted higher than the right side. Information, that is, second GPS attitude sub-information may be generated. This 2nd GPS position information may be position information regarding the roll of the mobile device 10 . That is, the processor 140 may obtain the second GPS attitude sub-information related to the roll based on the first GPS sub-information and the second GPS sub-information obtained corresponding to the left and right sides of the mobile device 10, respectively.

또한, 프로세서(140)는 이동 장치(10)의 전후 각각에 서로 대응하여 구비된 제3GPS 장치 및 제4GPS 장치 각각을 통해 획득된 제3GPS 서브 정보 및 제4GPS 서브 정보에 기초하여 제3 GPS 자세 서브 정보를 획득할 수 있다.In addition, the processor 140 provides a third GPS position sub-information based on the 3GPS sub-information and the 4th GPS sub-information obtained through the 3rd and 4th GPS devices provided to correspond to the front and back of the mobile device 10, respectively. information can be obtained.

구체적으로, 복수 개의 GPS 장치(200) 중 제3GPS 장치는 이동 장치(10)(예컨대, 차량)의 전방 영역에 구비될 수 있으며, 제4GPS 장치는 이동 장치(10)의 후방 영역(즉, 제3GPS 장치의 구비 위치와 대응하는 위치)에 구비될 수 있다. 여기서, 제3GPS 장치로부터 획득한 제3GPS 서브 정보 및 제4GPS 장치로부터 획득한 제4GPS 서브 정보를 통해 이동 장치(10)의 자세에 관한 정보(즉, 제3GPS 자세 정보)가 획득될 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 제3GPS 서브 정보와 제4GPS 서브 정보를 통해 전방과 후방에 관련한 위도 및 경도 차에 기초하여 프로세서(140)는 현재 이동 장치(즉, 차량)가 z축을 기준으로 얼마나 휘어져 있는지에 관한 자세 정보 즉, 제3GPS 자세 서브 정보를 생성할 수 있다. 이러한 제3GPS 자세 정보는 이동 장치(10)의 요에 관한 자세 정보일 수 있다. 즉, 프로세서(140)는 이동 장치(10)의 전, 후 각각에 대응하여 획득된 제3GPS 서브 정보 및 제4GPS 서브 정보에 기초하여 요에 관련한 제3GPS 자세 서브 정보를 획득할 수 있다.Specifically, among the plurality of GPS devices 200, the 3rd GPS device may be provided in the front area of the mobile device 10 (eg, vehicle), and the 4th GPS device may be provided in the rear area of the mobile device 10 (ie, the 1st GPS device). It may be provided at a location corresponding to the location of the 3GPS device). Here, information on the attitude of the mobile device 10 (ie, 3GPS attitude information) may be obtained through 3GPS sub-information obtained from the 3GPS device and 4GPS sub-information obtained from the 4th GPS device. For a more specific example, based on the difference in latitude and longitude related to the front and rear through the 3GPS sub-information and the 4th GPS sub-information, the processor 140 determines how much the current mobile device (ie, vehicle) is bent with respect to the z-axis. It is possible to generate attitude information about, that is, 3GPS attitude sub-information. This 3GPS attitude information may be attitude information about the yaw of the mobile device 10 . That is, the processor 140 may obtain 3GPS posture sub-information related to yaw based on the 3GPS sub-information and the 4th GPS sub-information obtained corresponding to the front and rear of the mobile device 10, respectively.

다시 말해, 프로세서(140)는 이동 장치(10)의 서로 대응하는 좌, 우 또는 전, 후 영역 각각에 GPS 장치를 구비하고, 서로 대응하는 위치의 GPS 장치에서 획득된 GPS 서브 정보의 비교에 기초하여 롤 및 요에 관련한 GPS 자세 정보(즉, 제2GPS 자세 서브 정보 및 제3GPS 자세 서브 정보)를 획득할 수 있다.In other words, the processor 140 includes GPS devices in each of the left, right, front, and rear areas of the mobile device 10 that correspond to each other, and based on comparison of GPS sub-information obtained from the GPS devices at the corresponding positions. Thus, GPS attitude information related to roll and yaw (ie, 2nd GPS attitude sub-information and 3rd GPS attitude sub-information) can be obtained.

정리하면, 프로세서(140)는 이동 장치(10)에 구비된 복수의 GPS 장치를 통해 피치, 롤, 요 각각에 대응하는 제1GPS 자세 서브 정보, 제2GPS 자세 서브 정보 및 제3GPS 자세 서브 정보를 획득할 수 있다. 이러한 각 GPS 자세 서브 정보들을 통해, 프로세서(140)는 3차원에 관련하여 이동 장치(10)의 자세를 추정할 수 있다.In summary, the processor 140 obtains first GPS attitude sub-information, second GPS attitude sub-information, and third GPS attitude sub-information corresponding to pitch, roll, and yaw, respectively, through a plurality of GPS devices provided in the mobile device 10. can do. Through each of these GPS attitude sub-information, the processor 140 can estimate the attitude of the mobile device 10 in relation to the 3D.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 GPS 자세 정보 및 IMU 자세 정보의 비교에 기초하여 IMU 자세 정보의 교정 여부를 판별할 수 있다(S130). 구체적으로, 프로세서(140)는 센서부(130)의 센싱값에 기초하여 획득된 IMU 자세 정보와 복수 개의 GPS 장치로부터 획득된 GPS 자세 정보에 대한 비교를 수행할 수 있으며, 각 자세 정보가 일치하지 않는 경우, 예컨대, 각 자세 정보의 일치도가 기 설정된 임계 일치도 이하인 경우, IMU 자세 정보에 교정이 필요한 것으로 판별할 수 있다. 프로세서(140)는 피치에 관련한 IMU 자세 서브 정보와 제1GPS 자세 서브 정보의 일치 여부를 통해 상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 판별하거나, 롤에 관련한 IMU 자세 서브 정보와 제2GPS 자세 서브 정보의 일치 여부를 통해 상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 판별하거나 또는 요에 관련한 IMU 자세 서브 정보와 제3GPS 자세 서브 정보의 일치 여부를 통해 IMU 자세 정보의 교정 여부를 판별할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the processor 140 may determine whether to correct the IMU attitude information based on the comparison between the GPS attitude information and the IMU attitude information (S130). Specifically, the processor 140 may perform a comparison between the IMU attitude information obtained based on the sensed value of the sensor unit 130 and the GPS attitude information obtained from a plurality of GPS devices, and if the respective attitude information does not match If not, for example, when the degree of agreement of each attitude information is equal to or less than a preset threshold degree of agreement, it may be determined that the IMU attitude information needs correction. The processor 140 determines whether or not the IMU attitude information is corrected through whether the IMU attitude sub-information related to the pitch matches the 1st GPS attitude sub-information, or whether the IMU attitude sub-information related to the roll matches the 2nd GPS attitude sub-information. It is possible to determine whether the IMU attitude information is corrected or not, or whether the IMU attitude information is corrected through whether IMU attitude sub-information related to yaw and 3GPS attitude sub-information match.

즉, 프로세서(140)는 IMU 자세 정보와 GPS 자세 정보 간의 차이가 있는 경우, 관성 측정 장치(100)의 기준점에 오류가 발생한 것으로 판단하여 IMU 자세 정보가 정확한 자세를 나타내도록 하는 교정 즉 캘리브레이션을 수행할 수 있다.That is, if there is a difference between the IMU attitude information and the GPS attitude information, the processor 140 determines that an error has occurred in the reference point of the inertial measurement device 100, and performs correction so that the IMU attitude information indicates an accurate attitude, that is, calibration can do.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 IMU 자세 정보 교정 여부 판별 결과에 기초하여 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행할 수 있다(S140). 여기서 교정은, 관성 측정 장치(100)의 정확한 기준점을 잡는 캘리브레이션을 의미할 수 있다. 프로세서(140)는 GPS 자세 정보에 기초하여 센서부(130)를 통해 획득한 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행할 수 있다. 예컨대, 프로세서(140)는 IMU 자세 정보가 GPS 자세 정보와 같아지도록 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 피치에 관련한 IMU 자세 서브 정보가 제1GPS 자세 서브 정보와 같아지도록 보정함으로써, 피치에 관련한 자세를 교정할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 피치에 관련한 IMU 자세 서브 정보와 제1GPS 자세 서브 정보 각각이 서로 반대 방향(예컨대, 동쪽 및 서쪽 각각)을 지시하는 경우, 프로세서(140)는 IMU 자세 서브 정보를 교정할 수 있다. 이 경우, 프로세서(140)의 교정에 의해, 관성 측정 장치(100)는 이동 장치(10)의 피치에 관련한 자세 정보가 서쪽에 관련한다고 판별할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the processor 140 may perform correction of the IMU attitude information based on a result of determining whether the IMU attitude information is corrected (S140). Here, calibration may mean calibration of setting an accurate reference point of the inertial measurement device 100 . The processor 140 may perform calibration on the IMU attitude information acquired through the sensor unit 130 based on the GPS attitude information. For example, the processor 140 may perform calibration so that the IMU attitude information becomes the same as the GPS attitude information. For example, the processor 140 may correct the pitch-related attitude by correcting the pitch-related IMU attitude sub-information to be equal to the 1st GPS attitude sub-information. For example, when the pitch-related IMU attitude sub-information and the 1st GPS attitude sub-information indicate opposite directions (eg, east and west, respectively), the processor 140 may calibrate the IMU attitude sub-information. . In this case, by calibration of the processor 140, the inertial measurement device 100 may determine that the attitude information related to the pitch of the mobile device 10 is related to the west.

또한, 예를 들어, 프로세서(140)는 롤에 관련한 IMU 자세 서브 정보 및 요에 관련한 IMU 자세 서브 정보 각각을 제2GPS 자세 서브 정보 및 제3GPS 자세 서브 정보 각각에 대응하여 보정함으로써, 롤 및 요에 관련한 자세를 교정할 수도 있다.Further, for example, the processor 140 corrects each of the IMU attitude sub-information related to roll and the IMU attitude sub-information related to yaw in correspondence to the 2nd GPS attitude sub-information and the 3rd GPS attitude sub-information, respectively, so that the roll and yaw You can also correct your posture.

즉, 프로세서(140)는 내부 센서값(즉, IMU 자세 정보)과 GPS 정보에 기초한 실제값(즉, GPS 자세 정보)의 차이를 바로잡는 교정을 수행할 수 있다.That is, the processor 140 may perform calibration to correct a difference between an internal sensor value (ie, IMU attitude information) and an actual value based on GPS information (ie, GPS attitude information).

본 발명의 다른 실시예에서, 프로세서(140)는 주변 이동 장치(10)에 관련한 GPS 자세 예측 정보에 기초하여 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행할 수 있다. GPS 자세 예측 정보에 기초한 IMU 자세 정보 교정 방법에 대한 구체적인 설명은 이하의 도 5를 참조하여 보다 자세하게 후술하도록 한다.In another embodiment of the present invention, the processor 140 may perform correction of IMU attitude information based on GPS attitude estimation information related to the peripheral mobile device 10 . A detailed description of a method for calibrating IMU attitude information based on GPS attitude prediction information will be described later in detail with reference to FIG. 5 .

도 5는 본 발명의 다른 실시예와 관련된 관성 측정 장치 캘리브레이션 방법의 순서도를 도시한다.5 is a flowchart of a method for calibrating an inertial measurement device related to another embodiment of the present invention.

실시예에 따르면, 프로세서(140)는 GPS 정보에 기초하여 동일한 진행 방향을 가진 주변 이동 장치에 관련한 하나 이상의 주변 GPS 정보를 획득할 수 있다(S210). 구체적으로, 프로세서(140)는 이동 장치(10)에 구비된 GPS 장치에서 획득한 GPS 정보에 기초하여 일정 반경 이내에서 해당 GPS 정보와 동일한 진행 방향을 가진 주변 GPS 장치에 관련한 주변 GPS 정보를 획득할 수 있다. 예컨대, 주변 GPS 정보는, 이동 장치(10) 보다 앞서 해당 도로를 주행한 다른 이동 장치(10)에 구비된 GPS 장치로부터 획득된 정보일 수 있다. 실시예에서, GPS 정보에 관련한 주변 GPS 정보는 외부 서버를 통해 수신될 수 있다. 이 경우, 외부 서버는 복수의 이동 장치(10) 각각에 관련한 GPS 장치(200)들을 통해 GPS 정보를 획득하는 서버로, 예컨대, 교통 정보 관리 서버, 또는 교통 상황 안내 서버(예컨대, 네비게이션 서버) 등을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the processor 140 may obtain one or more pieces of nearby GPS information related to a nearby mobile device having the same traveling direction based on the GPS information (S210). Specifically, the processor 140 obtains the surrounding GPS information related to the surrounding GPS devices having the same traveling direction as the corresponding GPS information within a certain radius based on the GPS information obtained from the GPS device provided in the mobile device 10. can For example, the surrounding GPS information may be information acquired from a GPS device installed in another mobile device 10 that traveled on a corresponding road before the mobile device 10 . In an embodiment, surrounding GPS information related to GPS information may be received through an external server. In this case, the external server is a server that obtains GPS information through the GPS devices 200 related to each of the plurality of mobile devices 10, such as a traffic information management server or a traffic situation information server (eg, a navigation server). can include

또한, 프로세서(140)는 하나 이상의 주변 GPS 정보에 기초하여 GPS 자세 예측 정보를 획득할 수 있다(S220). 실시예에서, 프로세서(140)는 하나 이상의 주변 GPS 정보의 변화량에 기초하여 주변 GPS 장치의 자세 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 외부 서버로부터 이전 시점에 현재 이동 장치(10)가 주행하는 도로를 앞서 주행한 제1이동 장치(10)에 관련한 제1GPS 정보들을 획득할 수 있다. 이 경우, 프로세서(140)는 제1GPS 정보들에 기초하여 GPS 자세 예측 정보를 획득할 수 있다. 즉, 프로세서(140)는 현재 이동 장치(10)가 주행하는 특정 도로를, 이점 시점 주행한 다른 이동 장치들의 GPS 정보들을 획득할 수 있으며, 이전 시점 해당 도로를 지나간 이동 장치들의 GPS 정보들에 기반하여 GPS 자세 예측 정보를 획득할 수 있다. 예컨대, 제1이동 장치(10)의 GPS 정보들을 도출된 GPS 자세 정보가, 이동 장치(10)에 대응하는 GPS 자세 예측 정보일 수 있다. 구체적인 예를 들어, GPS 자세 예측 정보는, 제1이동 장치(즉, 이동 장치가 주행하는 도로에 대응하여 이전 시점 주행한 다른 차량)의 GPS 정보의 변화량(예컨대 고도 변화량)에 관련하여 산출된 피치에 관한 자세 정보 또는 해당 제1이동 장치에 구비된 복수의 GPS 장치를 통해 산출된 롤 및 요에 관한 자세 정보를 포함할 수 있다. 다시 말해, GPS 자세 예측 정보는, 이전 시점에 이동 장치(10)와 동일한 도로를 주행한 다른 이동 장치에 관련한 GPS 자세 정보일 수 있다.In addition, the processor 140 may obtain GPS attitude prediction information based on one or more surrounding GPS information (S220). In an embodiment, the processor 140 may obtain position information of a nearby GPS device based on a variation amount of one or more pieces of nearby GPS information. For example, the processor 140 may obtain first GPS information related to the first mobile device 10 that previously traveled on the road on which the mobile device 10 currently travels at a previous point in time from an external server. In this case, the processor 140 may obtain GPS orientation prediction information based on the first GPS information. That is, the processor 140 may acquire GPS information of other mobile devices that have traveled on a specific road on which the mobile device 10 is currently driving, based on the GPS information of mobile devices that have passed the corresponding road at a previous point in time. Thus, GPS attitude prediction information can be obtained. For example, GPS attitude information derived from GPS information of the first mobile device 10 may be GPS attitude prediction information corresponding to the mobile device 10 . For example, the GPS attitude prediction information is a pitch calculated in relation to a change in GPS information (eg, an altitude change) of the first mobile device (ie, another vehicle that has traveled at a previous point in time corresponding to the road on which the mobile device is traveling). It may include attitude information about the position or position information about the roll and yaw calculated through a plurality of GPS devices provided in the first mobile device. In other words, the GPS attitude prediction information may be GPS attitude information related to another mobile device that traveled on the same road as the mobile device 10 at a previous time.

또한, 프로세서(140)는 GPS 자세 예측 정보에 기초하여 IMU 자세 정보의 교정 여부를 결정할 수 있다. 이를 위해, 프로세서(140)는 GPS 자세 예측 정보와 IMU 자세 정보 간의 비교를 수행할 수 있다(S230).Also, the processor 140 may determine whether or not to calibrate the IMU attitude information based on the GPS attitude prediction information. To this end, the processor 140 may perform a comparison between GPS attitude prediction information and IMU attitude information (S230).

실시예에서, 프로세서(140)는 GPS 자세 예측 정보와 IMU 자세 정보가 일치하는 경우, IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행하지 않을 수 있다(S240). 즉, 주변 이동 장치들의 자세 정보(GPS 자세 예측 정보)와 내부 센서값을 통해 획득한 IMU 자세 정보가 동일한 경우, 프로세서(140)는 관성 측정 장치(100)의 기준점이 잘 잡혀있는 것으로 판단하여 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행하지 않을 수 있다.In an embodiment, the processor 140 may not perform correction on the IMU attitude information when the GPS attitude prediction information and the IMU attitude information coincide (S240). That is, when the attitude information (GPS attitude prediction information) of the surrounding mobile devices and the IMU attitude information acquired through the internal sensor value are the same, the processor 140 determines that the reference point of the inertial measurement device 100 is well set, and the IMU Correction of attitude information may not be performed.

실시예에서, 프로세서(140)는 GPS 자세 예측 정보와 IMU 자세 정보가 일치하지 않는 경우, GPS 자세 예측 정보에 기초하여 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행할 수 있다(S250). 프로세서(140)는 IMU 자세 정보와 GPS 자세 예측 정보 간의 차이가 있는 경우, 관성 측정 장치(100)의 기준점에 오류가 발생한 것으로 판단하여 IMU 자세 정보가 정확한 자세를 나타내도록 하는 교정 즉, 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 프로세서(140)는 GPS 자세 예측 정보에 기초하여 센서부(130)를 통해 획득한 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행할 수 있다. 예컨대, 프로세서(140)는 IMU 자세 정보가 GPS 자세 예측 정보와 같아지도록 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 즉, 프로세서(140)는 내부 센서값(즉, IMU 자세 정보)과 주행 방향이 동일한 다른 이동 장치(10)의 GPS 정보에 기초한 실제값(즉, GPS 자세 예측 정보)의 차이를 바로잡는 교정을 수행할 수 있다.In an embodiment, when the GPS attitude prediction information and the IMU attitude information do not match, the processor 140 may perform correction of the IMU attitude information based on the GPS attitude prediction information (S250). If there is a difference between the IMU attitude information and the GPS attitude prediction information, the processor 140 determines that an error has occurred in the reference point of the inertial measurement device 100, and performs calibration so that the IMU attitude information indicates an accurate attitude, that is, calibration can do. The processor 140 may perform calibration on the IMU attitude information acquired through the sensor unit 130 based on the GPS attitude estimation information. For example, the processor 140 may perform calibration so that the IMU attitude information becomes the same as the GPS attitude prediction information. That is, the processor 140 corrects the difference between the internal sensor value (ie, IMU attitude information) and the actual value based on GPS information of another mobile device 10 in the same driving direction (ie, GPS attitude prediction information). can be done

정리하면, 프로세서(140)는 동 방향으로 주행하는 다른 이동 장치들을 식별하고, 식별된 이동 장치들의 GPS 정보에 기초하여 IMU 자세 정보(즉, 실제 센싱값에 관련한 자세 정보)의 교정 여부를 판별할 수 있다.In summary, the processor 140 identifies other mobile devices traveling in the same direction, and determines whether IMU attitude information (ie, attitude information related to actual sensed values) is corrected based on the GPS information of the identified mobile devices. can

추가적인 실시예에서, 프로세서(140)는 GPS 자세 예측 정보에 기초하여 GPS 자세 정보의 신뢰도를 산출하며, 해당 신뢰도에 기초하여 IMU 자세 정보에 대한 교정 여부를 결정할 수 있다. GPS 자세 정보의 신뢰도에 기초하여 IMU 자세 정보의 교정 여부를 결정하는 방법에 대한 구체적인 설명은 이하의 도 6을 참조하여 보다 자세하게 후술하도록 한다.In an additional embodiment, the processor 140 may calculate reliability of the GPS attitude information based on the GPS attitude prediction information, and determine whether or not to calibrate the IMU attitude information based on the reliability. A detailed description of a method for determining whether or not to calibrate the IMU attitude information based on the reliability of the GPS attitude information will be described later in detail with reference to FIG. 6 .

도 6은 본 발명의 일 실시예와 관련된 GPS 자세 정보의 신뢰도에 기초하여 관성 측정 장치의 캘리브레이션을 수행하는 방법의 예시적인 순서도를 도시한다.6 shows an exemplary flowchart of a method for performing calibration of an inertial measurement device based on reliability of GPS attitude information related to an embodiment of the present invention.

실시예에 따르면, 프로세서(140)는 GPS 자세 예측 정보와 GPS 자세 정보를 비교하여 GPS 자세 정보에 대한 신뢰도를 산출할 수 있다(S310). 구체적으로, 프로세서(140)는 GPS 자세 예측 정보와 GPS 자세 정보의 유사도에 기초하여 GPS 자세 정보에 대한 신뢰도를 산출할 수 있다. 예컨대, 프로세서(140)는 GPS 자세 예측 정보와 GPS 자세 정보가 유사할수록 GPS 자세 정보의 신뢰도를 높게 산출할 수 있으며, GPS 자세 예측 정보와 GPS 자세 정보가 유사하지 않을수록 GPS 자세 정보의 신뢰도를 낮게 산출할 수 있다. 즉, 프로세서(140)는 동 방향으로 주행하는 다른 이동 장치들의 GPS 자세 정보(즉, GPS 자세 예측 정보)와, 이동 장치(10)의 GPS 자세 정보가 유사할수록, GPS 장치를 통해 획득한 GPS 자세 정보의 신뢰도가 높은 것으로 판별할 수 있다.According to an embodiment, the processor 140 may compare GPS attitude prediction information and GPS attitude information to calculate reliability of the GPS attitude information (S310). Specifically, the processor 140 may calculate the reliability of the GPS attitude information based on the similarity between the GPS attitude prediction information and the GPS attitude information. For example, the processor 140 may calculate a higher reliability of the GPS attitude information as the GPS attitude prediction information and the GPS attitude information are similar, and lower the reliability of the GPS attitude information as the GPS attitude prediction information and the GPS attitude information are not similar. can be calculated That is, the processor 140 determines that the GPS attitude information (i.e., GPS attitude prediction information) of other mobile devices traveling in the same direction and the GPS attitude information of the mobile device 10 are similar, the GPS attitude acquired through the GPS device. It can be determined that the reliability of the information is high.

프로세서(140)는 GPS 자세 정보에 대한 신뢰도가 임계 신뢰도 이상인지 여부를 판별할 수 있다(S320). 예컨대, 임계 신뢰도는, GPS 정보에 기초하여 획득된 GPS 자세 정보가 신뢰도를 가진 정보인지 여부를 판단하는데 기준이 되는 값을 의미할 수 있다.The processor 140 may determine whether the reliability of the GPS attitude information is greater than or equal to a critical reliability (S320). For example, the threshold reliability may mean a value that is a criterion for determining whether GPS attitude information obtained based on GPS information has reliability.

실시예에서, GPS 자세 정보에 대한 신뢰도가 임계 신뢰도 이상인 경우, 프로세서(140)는 해당 GPS 자세 정보에 기초하여 IMU 자세 정보를 교정할 수 있다(S330). 예를 들어, GPS 자세 정보에 대한 신뢰도가 90이며, 임계 신뢰도가 85인 경우, 프로세서(140)는 해당 GPS 자세 정보에 기초하여 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행할 수 있다. 예컨대, 프로세서(140)는 IMU 자세 정보가 GPS 자세 정보와 같아지도록 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 즉, 프로세서(140)는 내부 센서값(즉, IMU 자세 정보)와 GPS 정보에 기초한 실제값(즉, GPS 자세 정보)의 차이를 바로잡는 교정을 수행할 수 있다.In an embodiment, when the reliability of the GPS attitude information is greater than or equal to the critical reliability level, the processor 140 may calibrate the IMU attitude information based on the corresponding GPS attitude information (S330). For example, when the reliability of the GPS attitude information is 90 and the threshold reliability is 85, the processor 140 may perform correction of the IMU attitude information based on the corresponding GPS attitude information. For example, the processor 140 may perform calibration so that the IMU attitude information becomes the same as the GPS attitude information. That is, the processor 140 may perform calibration to correct a difference between an internal sensor value (ie, IMU attitude information) and an actual value based on GPS information (ie, GPS attitude information).

실시예에서, GPS 자세 정보에 대한 신뢰도가 임계 신뢰도 미만인 경우, 프로세서(140)는 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행하지 않을 수 있다(S340).In an embodiment, if the reliability of the GPS attitude information is less than the threshold reliability, the processor 140 may not perform calibration on the IMU attitude information (S340).

즉, GPS 장치를 통해 획득된 GPS 자세 정보와 내부 센서값을 통해 획득한 IMU 자세 정보가 동일한 경우, 프로세서(140)는 관성 측정 장치(100)의 기준점이 잘 잡혀있는 것으로 판단하여 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행하지 않을 수 있다. 이 경우, 관성 측정 장치(100)가 추정한 자세 정보(즉, IMU 자세 정보)가 GPS를 통해 획득한 자세 정보(GPS 자세 정보) 보다 정확한 것일 수 있다.That is, when the GPS attitude information obtained through the GPS device and the IMU attitude information obtained through the internal sensor value are the same, the processor 140 determines that the reference point of the inertial measurement device 100 is well set, and correction may not be performed. In this case, attitude information (ie, IMU attitude information) estimated by the inertial measurement device 100 may be more accurate than attitude information (GPS attitude information) obtained through GPS.

정리하면, 주변 이동 장치의 GPS 자세 정보(즉, GPS 자세 예측 정보)와 GPS 정보를 비교하여 신뢰도를 산출함으로써, GPS 정보를 통해 획득한 GPS 자세 정보가 IMU 자세 정보의 교정 여부를 판별할 만큼 신뢰도를 가졌는지 여부를 판별할 수 있다. 이는, 신뢰도가 일정 기준치 이상인 GPS 자세 정보를 통해 캘리브레이션을 수행하도록 함으로써, 이동 장치(10)의 자세 추정에 정확도 향상을 도모할 수 있다. 나아가, 자세 추정의 정확도 향상을 통해 이동 장치(10)의 운행의 안정성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.In summary, by comparing GPS attitude information (i.e., GPS attitude prediction information) of neighboring mobile devices and GPS information to calculate reliability, the GPS attitude information acquired through GPS information is reliable enough to determine whether IMU attitude information is calibrated or not. It can be determined whether or not it has This can improve accuracy in estimating the attitude of the mobile device 10 by performing calibration through GPS attitude information whose reliability is equal to or higher than a predetermined reference value. Furthermore, it is possible to provide an effect of improving driving stability of the mobile device 10 by improving the accuracy of posture estimation.

본 발명의 다른 실시예에서, 프로세서(140)는 이동 장치의 이력 정보에 기초하여 최신 자세 정보를 획득하고, 획득된 최신 자세 정보에 기초하여 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행할 수 있다. 최신 자세 정보에 기초하여 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행하는 방법에 대한 구체적인 설명은 이하의 도 7을 참조하여 보다 자세하게 후술하도록 한다.In another embodiment of the present invention, the processor 140 may obtain the latest attitude information based on the history information of the mobile device, and perform correction of the IMU attitude information based on the acquired latest attitude information. A detailed description of a method of performing correction for IMU attitude information based on the latest attitude information will be described later in detail with reference to FIG. 7 .

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예와 관련된 관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법의 예시적인 순서도를 도시한다.7 shows an exemplary flowchart of a calibration method of an inertial measurement device related to another embodiment of the present invention.

실시예에 따르면, 프로세서(140)는 최신 자세 정보를 획득할 수 있다(S410). 최신 자세 정보는, 미리 정해진 이전 시점에 대응하여 마지막으로 획득된 자세에 관한 정보일 수 있다. 예컨대, 미리 정해진 이전 시점인 10분 전 마지막으로 획득된 자세 정보가 최신 자세 정보일 수 있다. 전술한 최신 자세 정보 획득에 관련한 구체적인 수치적 기재는 예시일 뿐, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 실시예에서, 최신 자세 정보는, 일정 시간 동안 자세 정보의 변화가 없는 경우, 마지막으로 획득된 자세에 관련한 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 이동 장치(10)의 자세 변화가 20분 동안 발생하지 않는 경우, 20분 전 마지막으로 획득된 자세 정보가 최신 자세 정보일 수 있다. 즉, 최신 자세 정보는, 이동 장치(10)의 마지막 자세 정보에 관한 것으로, GPS 자세 정보 및 IMU 자세 정보를 포함할 수 있다. According to the embodiment, the processor 140 may acquire the latest posture information (S410). The latest posture information may be information on a posture obtained last in correspondence to a predetermined previous time point. For example, attitude information obtained lastly 10 minutes ago, which is a predetermined previous time point, may be the latest attitude information. The specific numerical description related to the acquisition of the latest attitude information described above is only an example, and the present invention is not limited thereto. In an embodiment, the latest posture information may include information related to a last acquired posture when there is no change in posture information for a predetermined period of time. For example, when the posture change of the mobile device 10 does not occur for 20 minutes, posture information obtained last 20 minutes ago may be the latest posture information. That is, the latest attitude information relates to the last attitude information of the mobile device 10, and may include GPS attitude information and IMU attitude information.

프로세서(140)는 최신 자세 정보에 기초하여 IMU 자세 정보의 교정을 수행할 수 있다. 이를 위해, 프로세서(140)는 최신 자세 정보와 IMU 자세 정보에 대한 비교를 수행할 수 있다(S420).The processor 140 may perform calibration of the IMU attitude information based on the latest attitude information. To this end, the processor 140 may perform a comparison between the latest attitude information and the IMU attitude information (S420).

실시예에서, 프로세서(140)는 최신 자세 정보와 IMU 자세 정보가 일치하는 경우, IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행하지 않을 수 있다(S430). 즉, 해당 이동 장치(10)의 가장 최근 자세 정보(즉, 최신 자세 정보)와 내부 센서값을 통해 획득한 IMU 자세 정보가 동일한 경우, 프로세서(140)는 관성 측정 장치(100)의 기준점이 잘 잡혀있는 것으로 판단하여 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행하지 않을 수 있다.In an embodiment, the processor 140 may not perform correction on the IMU attitude information when the latest attitude information and the IMU attitude information coincide (S430). That is, when the most recent attitude information (ie, the latest attitude information) of the mobile device 10 and the IMU attitude information obtained through the internal sensor value are the same, the processor 140 determines that the reference point of the inertial measurement device 100 is well established. It is determined that it is held, and calibration for the IMU attitude information may not be performed.

실시예에서, 프로세서(140)는 최신 자세 정보와 IMU 자세 정보가 일치하지 않는 경우, 최신 자세 정보에 기초하여 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행할 수 있다(S440). 프로세서(140)는 IMU 자세 정보와 최신 자세 정보 간의 차이가 있는 경우, 관성 측정 장치(100)의 기준점에 오류가 발생한 것으로 판단하여 IMU 자세 정보가 정확한 자세를 나타내도록 하는 교정 즉, 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 예컨대, 이동 장치(10)가 일정 기간 동안 움직임이 없는 경우, 관성 측정 장치(100)는 해당 이동 장치(10)의 자세를 정확하게 추정하기 어려울 수 있다. 구체적으로, 이동 장치(10)의 자세 변화가 없음에 따라, 가속도계 및 각속도계를 통해 획득되는 센싱값이 없으므로, 상대적인 변화에 의한 정확한 자세 추정이 어려울 수 있다. 이 경우, 외부 제어 신호에 의해 이동 장치(10)가 전방 방향으로 이동하고자 하는 경우, 해당 이동 장치(10)의 위치는 정확하게 추정될 수 있으나, 관성 측정 장치(100)의 정확한 자세 추정의 오류로 인해 방향 추정(예컨대, 전방 또는 후방에 관련한 방향)이 명확하지 않을 수 있다. 이러한 방향 추정의 오류는 큰 사고를 발생시킬 우려가 있다.In an embodiment, when the latest attitude information and the IMU attitude information do not match, the processor 140 may perform correction on the IMU attitude information based on the latest attitude information (S440). When there is a difference between the IMU attitude information and the latest attitude information, the processor 140 determines that an error has occurred in the reference point of the inertial measurement device 100 and performs calibration so that the IMU attitude information indicates an accurate attitude, that is, calibration. can For example, when the mobile device 10 does not move for a certain period of time, it may be difficult for the inertial measurement device 100 to accurately estimate the posture of the mobile device 10 . Specifically, since there is no change in posture of the mobile device 10 and there are no sensing values obtained through an accelerometer and a gyroscope, it may be difficult to accurately estimate a posture based on a relative change. In this case, when the moving device 10 tries to move forward by an external control signal, the position of the moving device 10 can be accurately estimated, but an error in estimating the accurate attitude of the inertial measurement device 100 direction estimation (eg, direction relative to forward or backward) may not be clear. Errors in direction estimation may cause serious accidents.

본 발명의 프로세서(140)는 가장 최근의 자세 정보에 관련한 최신 자세 정보를 획득하고, 획득한 최신 자세 정보와 IMU 자세 정보가 상이할 경우, IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행할 수 있다. 즉, 프로세서(140)는 최신 자세 정보에 기초하여 센서부(130)를 통해 획득한 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행할 수 있다. 예컨대, 프로세서(140)는 IMU 자세 정보가 최신 자세 정보와 같아지도록 캘리브레이션을 수행할 수 있다.The processor 140 of the present invention may obtain the latest attitude information related to the most recent attitude information, and perform correction on the IMU attitude information when the acquired latest attitude information is different from the IMU attitude information. That is, the processor 140 may perform calibration on the IMU attitude information acquired through the sensor unit 130 based on the latest attitude information. For example, the processor 140 may perform calibration so that the IMU posture information becomes the same as the latest posture information.

정리하면, 프로세서(140)는 마지막으로 획득된 자세 정보에 관련한 최근 자세 정보에 기초하여 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행할 수 있으므로, 이동 장치(10)에 일정 시간 동안 움직임이 없는 경우(즉, 자세 변화가 없는 경우)에도 정확한 자세 추정에 관한 정보를 제공할 수 있다. 이는 순간적으로 발생할 수 있는 방향 추정의 오류를 최소화함으로써, 이동 장치의 운행 안정성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다. In summary, since the processor 140 may perform correction on the IMU attitude information based on the latest attitude information related to the last acquired attitude information, when there is no motion in the mobile device 10 for a certain period of time (ie, Even when there is no change in posture), information on accurate posture estimation can be provided. This can provide an effect of improving driving stability of the mobile device by minimizing an error in direction estimation that may occur instantaneously.

본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.Steps of a method or algorithm described in connection with an embodiment of the present invention may be implemented directly in hardware, implemented in a software module executed by hardware, or implemented by a combination thereof. A software module may include random access memory (RAM), read only memory (ROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), flash memory, hard disk, removable disk, CD-ROM, or It may reside in any form of computer readable recording medium well known in the art to which the present invention pertains.

본 발명의 구성 요소들은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 애플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 구성 요소들은 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있으며, 이와 유사하게, 실시 예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다.Components of the present invention may be implemented as a program (or application) to be executed in combination with a computer, which is hardware, and stored in a medium. Components of the present invention may be implemented as software programming or software elements, and similarly, embodiments may include various algorithms implemented as data structures, processes, routines, or combinations of other programming constructs, such as C, C++ , Java (Java), can be implemented in a programming or scripting language such as assembler (assembler). Functional aspects may be implemented in an algorithm running on one or more processors.

본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 여기에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 프로세서들, 수단들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, (편의를 위해, 여기에서 "소프트웨어"로 지칭되는) 다양한 형태들의 프로그램 또는 설계 코드 또는 이들 모두의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 호환성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 이들의 기능과 관련하여 위에서 일반적으로 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 특정한 애플리케이션 및 전체 시스템에 대하여 부과되는 설계 제약들에 따라 좌우된다. 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 각각의 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수 있으나, 이러한 구현 결정들은 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.Those skilled in the art will understand that the various illustrative logical blocks, modules, processors, means, circuits, and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein are electronic hardware, (for convenience) , may be implemented by various forms of program or design code (referred to herein as “software”) or a combination of both. To clearly illustrate this interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware or software depends on the particular application and the design constraints imposed on the overall system. Skilled artisans may implement the described functionality in varying ways for each particular application, but such implementation decisions should not be interpreted as causing a departure from the scope of the present invention.

여기서 제시된 다양한 실시예들은 방법, 장치, 또는 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 사용한 제조 물품(article)으로 구현될 수 있다. 용어 "제조 물품"은 임의의 컴퓨터-판독가능 장치로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램, 캐리어, 또는 매체(media)를 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터-판독가능 매체는 자기 저장 장치(예를 들면, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립, 등), 광학 디스크(예를 들면, CD, DVD, 등), 스마트 카드, 및 플래쉬 메모리 장치(예를 들면, EEPROM, 카드, 스틱, 키 드라이브, 등)를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 여기서 제시되는 다양한 저장 매체는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 장치 및/또는 다른 기계-판독가능한 매체를 포함한다. 용어 "기계-판독가능 매체"는 명령(들) 및/또는 데이터를 저장, 보유, 및/또는 전달할 수 있는 무선 채널 및 다양한 다른 매체를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.Various embodiments presented herein may be implemented as a method, apparatus, or article of manufacture using standard programming and/or engineering techniques. The term "article of manufacture" includes a computer program, carrier, or media accessible from any computer-readable device. For example, computer-readable media include magnetic storage devices (eg, hard disks, floppy disks, magnetic strips, etc.), optical disks (eg, CDs, DVDs, etc.), smart cards, and flash memory. device (eg, EEPROM, card, stick, key drive, etc.), but is not limited thereto. Additionally, various storage media presented herein include one or more devices and/or other machine-readable media for storing information. The term “machine-readable medium” includes, but is not limited to, wireless channels and various other media that can store, hold, and/or convey instruction(s) and/or data.

제시된 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조는 예시적인 접근들의 일례임을 이해하도록 한다. 설계 우선순위들에 기반하여, 본 발명의 범위 내에서 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조가 재배열될 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 첨부된 방법 청구항들은 샘플 순서로 다양한 단계들의 엘리먼트들을 제공하지만 제시된 특정한 순서 또는 계층 구조에 한정되는 것을 의미하지는 않는다.It is to be understood that the specific order or hierarchy of steps in the processes presented is an example of exemplary approaches. Based upon design priorities, it is to be understood that the specific order or hierarchy of steps in the processes may be rearranged while remaining within the scope of the present invention. The accompanying method claims present elements of the various steps in a sample order, but are not meant to be limited to the specific order or hierarchy presented.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to use or practice the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the present invention. Thus, the present invention is not to be limited to the embodiments presented herein, but is to be construed in the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

10 : 이동 장치
20 : 사용자 단말
100 : 관성 측정 장치
200 : GPS 장치
10: mobile device
20: user terminal
100: inertial measurement device
200: GPS device

Claims (12)

컴퓨팅 장치의 하나 이상의 프로세서에서 수행되는 방법에 있어서,
IMU 자세 정보 및 GPS 정보를 획득하는 단계;
상기 GPS 정보에 기초하여 GPS 자세 정보를 획득하는 단계;
상기 GPS 자세 정보 및 상기 IMU 자세 정보의 비교에 기초하여 상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 판별하는 단계; 및
상기 판별 결과에 기초하여 상기 IMU 자세 정보에 대한 교정을 수행하는 단계;
를 포함하는,
관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법.
A method performed on one or more processors of a computing device, comprising:
Acquiring IMU attitude information and GPS information;
obtaining GPS orientation information based on the GPS information;
determining whether the IMU attitude information is corrected based on a comparison between the GPS attitude information and the IMU attitude information; and
performing correction on the IMU attitude information based on the determination result;
including,
Calibration methods for inertial measurement devices.
제1항에 있어서,
상기 GPS 정보는,
관성 측정 장치 및 상기 관성 측정 장치가 구비된 이동 장치 중 적어도 하나에 구비된 GPS 장치를 통해 획득되는 것을 특징으로 하며,
상기 IMU 자세 정보는,
피치(pitch), 롤(roll) 및 요(yaw) 각각에 관련한 하나 이상의 IMU 자세 서브 정보를 포함하는,
관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법.
According to claim 1,
The GPS information,
It is characterized in that it is obtained through a GPS device provided in at least one of an inertial measurement device and a mobile device equipped with the inertial measurement device,
The IMU attitude information,
Including one or more IMU attitude sub-information related to pitch, roll and yaw, respectively,
Calibration methods for inertial measurement devices.
제2항에 있어서,
상기 GPS 장치는,
복수 개로 구비되는 것을 특징으로 하며,
상기 복수 개의 GPS 장치 각각은,
상기 이동 장치 내에서 서로 대응하는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는,
관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법.
According to claim 2,
The GPS device,
It is characterized in that it is provided in plurality,
Each of the plurality of GPS devices,
Characterized in that they are provided at positions corresponding to each other in the mobile device,
Calibration methods for inertial measurement devices.
제3항에 있어서,
상기 GPS 정보는,
상기 복수 개의 GPS 장치 각각으로부터 획득된 복수의 GPS 서브 정보를 포함하며,
상기 GPS 정보에 기초하여 GPS 자세 정보를 획득하는 단계는,
상기 복수의 GPS 서브 정보 중 적어도 하나에 기초하여 하나 이상의 GPS 자세 서브 정보를 포함하는 상기 GPS 자세 정보를 획득하는 단계;
를 포함하는,
관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법.
According to claim 3,
The GPS information,
Includes a plurality of GPS sub information obtained from each of the plurality of GPS devices,
Obtaining GPS attitude information based on the GPS information,
obtaining the GPS attitude information including one or more GPS attitude sub information based on at least one of the plurality of GPS attitude sub information;
including,
Calibration methods for inertial measurement devices.
제4항에 있어서,
상기 GPS 자세 정보를 획득하는 단계는,
상기 GPS 정보의 변화량에 기초하여 제1GPS 자세 서브 정보를 획득하는 단계;
를 포함하는,
관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법.
According to claim 4,
Obtaining the GPS attitude information,
obtaining first GPS attitude sub-information based on the amount of change in the GPS information;
including,
Calibration methods for inertial measurement devices.
제4항에 있어서,
상기 GPS 자세 정보를 획득하는 단계는,
상기 이동 장치의 좌우 각각에 서로 대응하여 구비된 제1GPS 장치 및 제2GPS 장치 각각을 통해 획득된 제1GPS 서브 정보 및 제2GPS 서브 정보에 기초하여 제2GPS 자세 서브 정보를 획득하는 단계; 및
상기 이동 장치의 전후 각각에 서로 대응하여 구비된 제3GPS 장치 및 제4GPS 장치 각각을 통해 획득된 제3GPS 서브 정보 및 제4GPS 서브 정보에 기초하여 제3GPS 자세 서브 정보를 획득하는 단계;
를 포함하는,
관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법.
According to claim 4,
Obtaining the GPS attitude information,
obtaining second GPS attitude sub-information based on first and second GPS sub-information obtained through first and second GPS devices provided to correspond to the left and right sides of the mobile device, respectively; and
obtaining 3GPS attitude sub-information based on 3GPS sub-information and 4GPS sub-information obtained through a 3GPS device and a 4GPS device provided to correspond to the front and back of the mobile device, respectively;
including,
Calibration methods for inertial measurement devices.
제2항에 있어서,
상기 교정 여부를 판별하는 단계는,
피치에 관련한 IMU 자세 서브 정보와 제1GPS 자세 서브 정보의 일치 여부를 통해 상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 판별하는 단계;
롤에 관련한 IMU 자세 서브 정보와 제2GPS 자세 서브 정보의 일치 여부를 통해 상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 판별하는 단계; 및
요에 관련한 IMU 자세 서브 정보와 제3GPS 자세 서브 정보의 일치 여부를 통해 IMU 자세 정보의 교정 여부를 판별하는 단계;
중 적어도 하나의 단계를 포함하는,
관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법.
According to claim 2,
The step of determining whether the correction is made,
determining whether the IMU attitude information is corrected through whether the IMU attitude sub-information related to the pitch and the 1st GPS attitude sub-information match;
determining whether or not the IMU attitude information is corrected through whether the IMU attitude sub-information related to the roll coincides with the 2nd GPS attitude sub-information; and
determining whether IMU attitude information is corrected through whether IMU attitude sub-information related to yaw and 3GPS attitude sub-information match;
Including at least one step of
Calibration methods for inertial measurement devices.
제1항에 있어서,
상기 방법은,
상기 GPS 정보에 기초하여 동일한 진행 방향을 가진 주변 이동 장치에 관련한 하나 이상의 주변 GPS 정보를 획득하는 단계;
상기 하나 이상의 주변 GPS 정보에 기초하여 GPS 자세 예측 정보를 획득하는 단계; 및
상기 GPS 자세 예측 정보 및 상기 IMU 자세 정보의 비교에 기초하여 상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 결정하는 단계;
를 더 포함하는,
관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법.
According to claim 1,
The method,
obtaining one or more pieces of nearby GPS information related to a nearby mobile device having the same traveling direction based on the GPS information;
obtaining GPS orientation prediction information based on the one or more surrounding GPS information; and
determining whether or not to calibrate the IMU attitude information based on a comparison between the GPS attitude prediction information and the IMU attitude information;
Including more,
Calibration methods for inertial measurement devices.
제8항에 있어서,
상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 결정하는 단계는,
상기 GPS 자세 예측 정보와 상기 GPS 자세 정보의 비교에 기초하여 상기 GPS 자세 정보에 대한 신뢰도를 산출하는 단계; 및
상기 GPS 자세 정보에 대한 신뢰도가 임계 신뢰도 이상인지 여부에 기초하여 상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 결정하는 단계;
를 포함하는,
관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법.
According to claim 8,
The step of determining whether to calibrate the IMU attitude information,
calculating reliability of the GPS attitude information based on a comparison between the GPS attitude prediction information and the GPS attitude information; and
determining whether or not to calibrate the IMU attitude information based on whether the reliability of the GPS attitude information is greater than or equal to a threshold reliability;
including,
Calibration methods for inertial measurement devices.
제1항에 있어서,
상기 방법은,
최신 자세 정보를 획득하는 단계; 및
상기 최신 자세 정보 및 상기 IMU 자세 정보의 비교에 기초하여 상기 IMU 자세 정보의 교정 여부를 결정하는 단계;
를 더 포함하는,
관성 측정 장치의 캘리브레이션 방법.
According to claim 1,
The method,
acquiring latest posture information; and
determining whether to correct the IMU attitude information based on a comparison between the latest attitude information and the IMU attitude information;
Including more,
Calibration methods for inertial measurement devices.
하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및
상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
제1항의 방법을 수행하는, 장치.
a memory that stores one or more instructions; and
a processor to execute the one or more instructions stored in the memory;
By executing the one or more instructions, the processor:
An apparatus that performs the method of claim 1 .
하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 제1항의 방법을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
A computer program stored in a computer-readable recording medium to be combined with a computer, which is hardware, to perform the method of claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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