KR20080094618A - 인코더 및 가속도 센서를 이용한 위치 추정 시스템 및 방법 - Google Patents
인코더 및 가속도 센서를 이용한 위치 추정 시스템 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
Description
Claims (16)
- 이동체의 이동 방향 및 상기 이동 방향에 수직한 방향의 양 방향 가속도를 검출하는 가속도 센서;상기 이동체의 이동 거리를 검출하는 하나 이상의 인코더;상기 가속도 센서에서 검출된 양 방향 가속도 및 상기 인코더에서 검출된 이동 거리를 사용하여, 상기 가속도 센서에 의한 속도 및 회전 각도와 상기 인코더에 의한 속도 및 회전 각도를 산출하는 분석 모듈;상기 분석 모듈에서 산출된 각각의 속도 및 회전 각도를 사용하여 오차가 보정된 속도 및 회전 각도를 산출하는 보정 모듈; 및상기 보정 모듈에서 산출된 속도 및 회전 각도를 사용하여 상기 이동체의 위치를 추정하는 위치추정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추정 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 분석 모듈은,상기 가속도 센서에서 검출된 이동 방향 가속도를 사용하여 상기 가속도 센서에 의한 속도를 산출하고, 상기 가속도 센서에서 검출된 상기 이동 방향에 수직한 방향의 가속도를 사용하여 각속도를 산출하며 산출된 각속도를 통해 상기 가속도 센서에 의한 회전 각도를 산출하는 제1 분석부; 및상기 인코더에서 검출된 이동 거리를 사용하여 상기 인코더에 의한 속도 및 회전 각도를 산출하는 제2 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추정 시스템.
- 제 2항에 있어서,상기 인코더에서 검출된 이동 거리의 분산이 미리 설정된 값 이내일 경우, 상기 제1 분석부에서 산출된 속도 및 각속도를 0으로 설정하는 리셋 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추정 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 보정 모듈은,상기 가속도 센서에 의한 속도 및 상기 인코더에 의한 속도를 사용하여 오차가 보정된 속도를 산출하는 속도 보정부; 및상기 가속도 센서에 의한 회전 각도 및 상기 인코더에 의한 회전 각도를 사용하여 오차가 보정된 회전 각도를 산출하는 각도 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추정 시스템.
- 제 4항에 있어서,상기 속도 보정부는,상기 가속도 센서에서 검출된 이동 방향 가속도를 미리 설정된 한계 가속도와 비교하여 슬립이 발생하였는지 여부를 판단하는 슬립 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추정 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 위치추정 모듈은,상기 보정 모듈에서 산출된 속도 및 회전 각도에 칼만 필터(Kalman Filter)를 적용하여 상기 이동체의 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 위치 추정 시스템.
- 가속도 센서를 사용하여 이동체의 이동 방향 및 상기 이동 방향에 수직한 방향의 양 방향 가속도를 검출하는 단계 (a);인코더를 사용하여 상기 이동체의 이동 거리를 검출하는 단계 (b);상기 단계 (a)에서 검출된 양 방향 가속도 및 상기 단계 (b)에서 검출된 이동 거리를 사용하여, 상기 가속도 센서에 의한 속도 및 회전 각도와 상기 인코더에 의한 속도 및 회전 각도를 산출하는 단계 (c);상기 단계 (c)에서 산출된 각각의 속도 및 회전 각도를 사용하여 오차가 보정된 속도 및 회전 각도를 산출하는 단계 (d); 및상기 단계 (d)에서 산출된 속도 및 회전 각도를 사용하여 상기 이동체의 위치를 추정하는 단계 (e)를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추정 방법.
- 제 9항에 있어서,상기 단계 (c)는,상기 단계 (a)에서 검출된 이동 방향 가속도를 사용하여 상기 가속도 센서에 의한 속도를 산출하고, 상기 단계 (a)에서 검출된 상기 이동 방향에 수직한 방향의 가속도를 사용하여 각속도를 산출하며, 산출된 각속도를 통해 상기 가속도 센서에 의한 회전 각도를 산출하는 단계 (c1); 및상기 단계 (b)에서 검출된 이동 거리를 사용하여 상기 인코더에 의한 속도 및 회전 각도를 산출하는 단계 (c2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추정 방법.
- 제 10항에 있어서,상기 단계 (b)에서 검출된 이동 거리의 분산이 미리 설정된 값 이내인지 판단하는 단계; 및상기 이동 거리의 분산이 미리 설정된 값 이내일 경우, 상기 단계 (c1)에서 산출된 속도 및 각속도를 0으로 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추정 방법.
- 제 9항에 있어서,상기 단계 (d)는,상기 가속도 센서에 의한 속도 및 상기 인코더에 의한 속도를 사용하여 오차가 보정된 속도를 산출하는 단계 (d1); 및상기 가속도 센서에 의한 회전 각도 및 상기 인코더에 의한 회전 각도를 사용하여 오차가 보정된 회전 각도를 산출하는 단계 (d2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추정 방법.
- 제 12항에 있어서,상기 단계 (d1)은,상기 단계 (a)에서 검출된 이동 방향 가속도를 미리 설정된 한계 가속도와 비교하여 슬립이 발생하였는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추정 방법.
- 제 9항에 있어서,상기 단계 (e)는,상기 단계 (d)에서 산출된 속도 및 회전 각도에 칼만 필터(Kalman Filter)를 적용하여 상기 이동체의 위치를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추정 방법.
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