KR20160080879A - Curvature calculation device and curvature correction method - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a curvature calculation device and a curvature correction method. The curvature calculation device comprises a movement distance detection sensor, a position detection sensor, a first calculation part, a second calculation part, a variation setting part and a curvature calculation part. The movement distance detection sensor detects movement distances of the left wheel and right wheel of the non-steering shaft of a vehicle. The position detection sensor detects a position value of the vehicle. The first calculation part calculates a steering angle of the vehicle based on the movement distance detected by the movement distance detection sensor detecting movement distances of the left wheel and right wheel of the non-steering shaft. The second calculation part calculates the changed degree of the direction angle of the vehicle based on information detected by the movement distance detection sensor and the position detection sensor. The variation setting part resets the steering angle variation value based on the result calculated in the second calculation part to correct the steering angle calculated in the first calculation part. The curvature calculation part calculates the final curvature value of a driving trajectory of the vehicle using the corrected steering angle calculated in the first calculation part based on the steering angle variation value set in the variation setting part. Thus, a curvature (a curved radius) of a searched trajectory and information on a driving path can be determined such that the pavement state of an airport and a road can be measured, and an accurate curvature can be calculated at a low cost.

Description

곡률계산 장치 및 곡률보정 방법{Curvature calculation device and curvature correction method}[0001] The present invention relates to a curvature calculation device and a curvature correction method,

본 발명은 곡률계산 장치 및 곡률보정 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 자동차 비조향축의 좌우 바퀴 회전차이를 이용하여 곡률을 계산하는 장치 및 곡률 계산 장치를 이용하여 자동으로 자동차 주행 궤적의 곡률을 보정하는 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a curvature calculation apparatus and a curvature correction method, and more particularly, to a curvature calculation apparatus and a curvature correction method that corrects a curvature of a vehicle running locus automatically by using a device for calculating a curvature using a difference in rotation between left and right wheels of a non- .

도로의 선형정보 중 곡률정보를 얻기 위해서는 자동차의 균형 정보 중 주행각의 변화량과 이동거리 정보가 필요하다. 여기서 필요한 주행정보를 얻기위해 관성항법장치(Inertial Navigation System)가 사용되는데, 관성항법장치는 3축의 자이로 및 가속도 센서를 사용하고, GPS신호를 추가적으로 이용하여 위치(위도, 경도, 고도) 및 균형(roll, pitch, heading)정보를 출력해 준다.In order to obtain the curvature information of the linear information of the road, the amount of change of the running angle and the moving distance information among the balance information of the automobile are required. An inertial navigation system is used to obtain the necessary driving information. The inertial navigation system uses a three-axis gyro and acceleration sensor, and additionally uses GPS signals to calculate position (latitude, longitude, altitude) and balance roll, pitch, heading) information.

여기에서, 관성항법장치의 성능을 결정하는 중요한 센서 중의 하나는 바로 자이로 센서이다. 자이로 센서는 회전하는 물체의 각속도를 출력해 준다. 이 각속도 정보를 적분을 통하여 각도 정보를 산출한다. 적분을 통한 균형 계산은 온도에 따른 센서 출력의 변화 및 노이즈 정보를 같이 적분하다 보니 발산하는 문제가 있다. 이 발산하는 양에 따라 자이로 센서의 가격이 천차만별이다. 즉, 발산이 적을수록 가격은 기하급수적으로 증가한다. 더불어 고정밀 자이로 센서의 경우 주로 군사용으로 사용되며, 일반인이 사용할 경우 엄격한 제한을 받게 된다. 이 문제를 해결하기 위해 GPS센서를 보정용으로 사용된다.Here, one of the important sensors for determining the performance of the inertial navigation system is a gyro sensor. The gyro sensor outputs the angular velocity of the rotating object. And calculates angular information through integration of the angular velocity information. The balance calculation through integration has a problem of diverging as it changes the sensor output and the noise information according to temperature. The price of the gyro sensor varies depending on the amount of divergence. That is, the smaller the divergence, the more exponentially the price increases. In addition, high-precision gyroscopes are mainly used for military purposes and are subject to strict restrictions when used by the general public. To solve this problem, GPS sensors are used for calibration.

GPS는 상대적으로 러프한 정밀도와 낮은 출력속도를 가지고 있다. 하지만 시간에 따라 위치 정보가 발산하지 않아 관성항법장치의 가속도 센서와 자이로 센서로부터 계산된 위치 및 균형정보를 보정하는 용도로 사용된다. GPS has relatively rough precision and low output speed. However, since the position information does not diverge with time, it is used to correct the position and balance information calculated from the acceleration sensor and the gyro sensor of the inertial navigation device.

하지만 GPS가 잡히지 않는 지역(터널, 지하차도, 높은 건물이 많은 도심지역)에서는 여전히 위치 및 자세정보가 발산하는 문제점을 갖고 있다. 비록 GPS가 수신되지 않는 시간이 짧아 많은 발산은 아니더라도 수분내에 수미터 정도의 발산은 쉽게 나타난다. 이 문제를 해결하기 위해 지자기센서 등을 이용하기도 하는데 이 또한 주변 자지장의 변화(철 성분을 많이 포함한 지역, 강한 전류의 흐름, 자석을 이용하는 전자기기)에 영향을 받는 문제점이 있다.However, there is still a problem that location and attitude information diverges in areas where GPS is not available (tunnels, underground roads, downtown areas with many high buildings). Although the GPS is not received for a short time, the divergence of a few meters within a few minutes is not easy. In order to solve this problem, a geomagnetic sensor or the like is used, which is also affected by a change in surrounding magnetic field (a region containing a large amount of iron, a strong current flow, and an electronic device using a magnet).

또한, 수억대의 관성항법장치를 이용하는데는 비용적인 부담이 크며, 높은 위치 정확도가 요구되는 수치지도 제작의 문제점이 발생한다.In addition, it is costly to use hundreds of millions of inertial navigation devices, and there arises a problem of digital map production requiring high positional accuracy.

따라서, 땅위를 주행하는 자동차에 한하여 고가의 자이로 센서를 사용하지 않고 자동차 주행궤적의 곡률을 알아내는 장치개발이 시급한 실정이다.
Therefore, it is urgent to develop a device that detects the curvature of the vehicle driving trajectory without using expensive gyro sensors only for the vehicles traveling on the ground.

본 발명의 목적은 자동차 기반의 장비를 개발함에 있어 저렴한 비용으로 정확한 곡률을 산출할 수 있는 곡률계산 장치 및 곡률보정 방법을 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a curvature calculation device and a curvature correction method capable of calculating an accurate curvature at a low cost in developing automobile-based equipment.

본 발명의 또 다른 목적은 공항 및 도로 포장상태를 측정하는 장비에 있어 조사궤적의 곡률(곡선반경) 및 주행 경로 정보를 알 수 있는 곡률계산 장치 및 곡률보정 방법을 제공하기 위한 것이다.
It is still another object of the present invention to provide a curvature calculation device and a curvature correction method capable of knowing a curvature (curve radius) and a travel route information of an irradiation locus in an equipment for measuring an airport and road packaging state.

본 발명에 따른 곡률계산 장치에 대하여 설명한다. 곡률계산 장치는 자동차의 비조향축 좌우 바퀴 이동거리를 감지하는 거리 감지 센서, 자동차의 위치 값을 감지하는 위치 감지 센서, 비조향축 좌우 바퀴 이동거리를 감지하는 이동거리 감지 센서에서 감지된 이동거리를 기초로 자동차의 조향각을 계산하는 제 1 계산부, 거리 감지 센서 및 위치 감지 센서에서 감지된 정보를 기초로 자동차의 방향각 변화량을 계산하는 제 2 계산부, 제 1 계산부에서 계산되는 조향각을 보정하도록 제 2 계산부에서 계산된 결과를 기초로 조향각 변수값을 재설정하는 변수 설정부, 변수 설정부에서 설정된 조향각 변수 값을 기초로 제 1 계산부에 의해 계산된 보정 조향각을 이용하여 자동차 주행 궤적의 최종 곡률 값을 계산하는 곡률 계산부를 포함할 수 있다.A curvature calculation apparatus according to the present invention will be described. The curvature calculation device is based on the distance traveled by a distance sensor that senses the travel distance of the left and right wheels of the vehicle, a position sensor that senses the position of the vehicle, and a travel distance sensor that detects the travel distance of the left and right wheels. A second calculation unit for calculating a directional angle change amount of the automobile on the basis of information detected by the distance detection sensor and the position detection sensor, a second calculation unit for calculating a steering angle calculated by the first calculation unit, A variable setting unit for resetting the steering angle variable value based on the result calculated by the second calculation unit, and a final setting unit for setting a final value of the vehicle driving trajectory using the correction steering angle calculated by the first calculating unit based on the steering angle variable value set in the variable setting unit And a curvature calculation unit for calculating a curvature value.

비조향축 좌우 바퀴 이동거리를 감지하는 거리 감지 센서는 엔코더일 수 있으며, 위치 감지 센서는 GPS일 수 있다.The distance detection sensor for sensing the travel distance of the left and right wheels on the non-axis direction axis may be an encoder, and the position detection sensor may be a GPS.

제 1 계산부는 감지된 곡률값에 조향각 변수 값을 곱하여 자동차의 곡률값을 보정하도록 구성될 수 있으며, 제 1 계산부는 자동차의 비조향축 좌우바퀴 회전차이를 기초로 제 1 곡률 값을 계산하고, 제 2 계산부는 자동차의 방향각 변화량을 기초로 제 2 곡률 값을 계산하도록 구성될 수 있다.The first calculation unit may be configured to correct the curvature value of the vehicle by multiplying the sensed curvature value by the steering angle variable value. The first calculation unit may calculate the first curvature value based on the non- 2 calculation unit may be configured to calculate the second curvature value based on the directional angle variation of the automobile.

제 1 계산부는 위치 감지 센서에서 신호가 수신된 제 1 시점으로부터 위치 감지 센서에서 다음 신호가 수신된 제 2 시점까지 계산된 각각의 제 1 곡률 값의 평균을 계산하도록 구성이 가능하다. The first calculator may be configured to calculate an average of each first curvature value calculated from a first time point at which a signal is received at the position sensing sensor to a second time point at which the next signal is received from the position sensing sensor.

한편, 제 2 계산부는 위치 감지 센서에서 신호가 수신된 제 1 시점으로부터 위치 감지 센서에서 다음 신호가 수신된 제 2 시점까지 거리감지 센서를 통해 감지된 자동차의 이동 거리와 제 1 시점 및 제 2 시점에서 감지된 자동차의 방향각을 통해 자동차의 방향각 변화량을 계산하도록 구성될 수 있다. On the other hand, the second calculation unit calculates the moving distance of the vehicle sensed through the distance sensor from the first point of time when the signal is received by the position sensor to the second point of time when the next signal is received from the position sensor, To calculate a directional angle change amount of the automobile through the directional angle of the automobile sensed by the vehicle.

한편, 변수 설정부는 제 1 곡률 값의 평균과 제 2 곡률 값을 비교하고, 비교 결과를 기초로 조향각 변수 값을 재설정하도록 구성될 수 있다.On the other hand, the variable setting unit may be configured to compare the average of the first curvature value and the second curvature value, and reset the steering angle variable value based on the comparison result.

본 발명에 따른 곡률보정방법에 대하여 설명한다. 곡률보정방법은 자동차의 이동거리 감지센서를 통해, 비조향축 좌우 바퀴 이동거리를 감지하여, 자동차의 제1곡률값을 계산하는 단계, 자동차가 위치한 곳의GPS 신호가 수신된 제 1 시점으로부터 다음 GPS 신호가 수신된 제 2 시점까지 계산된 각각의 제 1 곡률 값의 평균을 계산하는 단계, 제 1 시점으로부터 제 2 시점까지 자동차의 이동 거리를 감지하고, 제 1 시점 및 제 2 시점에서 감지된 자동차의 방향각을 통해 방향각 변화량을 계산하는 단계, 감지된 이동 거리 및 방향각 변화량을 기초로 제 2 곡률 값을 계산하는 단계, 제 1곡률 값의 평균과 제 2 곡률 값을 비교하는 단계, 제 1곡률 값의 평균과 제 2 곡률 값의 비교 결과를 기반으로 제1곡률 값을 보정하고, 보정한 곡률 값을 최종 출력하는 단계를 포함할 수 있다.A curvature correction method according to the present invention will be described. The curvature correction method includes the steps of calculating a first curvature value of an automobile by sensing a travel distance of a non-axis direction axis of a vehicle through a travel distance sensor of a vehicle, calculating a first curvature value of the vehicle from a first point of time when the GPS signal is received, Calculating an average of the first curvature values calculated up to the second time point when the signal is received, sensing a moving distance of the vehicle from the first point of time to the second point of time, Calculating a second curvature value based on the detected movement distance and the directional angle variation, comparing the second curvature value with an average of the first curvature values, And correcting the first curvature value based on the comparison result of the average of the first curvature value and the second curvature value, and finally outputting the corrected curvature value.

이동거리 감지센서는 엔코더이며, 상기 자동차의 비조향축 좌우 바퀴 움직임을 감지하도록 구성될 수 있다.The movement distance detection sensor is an encoder and can be configured to detect movement of left and right wheels of the non-axis-of-motion axis of the automobile.

제 1 시점 및 제 2 시점에서 감지된 자동차의 방향각을 통해 방향각 변화량을 계산하는 단계는 GPS를 통해 자동차의 위치 값을 감지하여 감지된 위치 값을 기초로 자동차의 이동 거리를 감지하도록 구성이 가능하다The step of calculating the direction angle change amount through the direction angle of the vehicle sensed at the first and second points of time may include detecting the position value of the vehicle through the GPS and detecting the moving distance of the vehicle based on the sensed position value It is possible

이는, 조사궤적의 곡률(곡선반경) 및 주행 경로 정보를 알 수 있어, 공항 및 도로 포장상태를 측정할 수 있으며, 저렴한 비용으로 정확한 곡률을 산출할 수 있는 장점이 있다.
This is because it is possible to know the curvature (curvilinear radius) and travel route information of the surveyed trajectory, to measure the state of the airport and the road, and to calculate the accurate curvature at low cost.

본 발명에 따르면, 저렴한 비용으로 정확한 곡률을 산출할 수 있다.According to the present invention, an accurate curvature can be calculated at a low cost.

또한, 조사궤적의 곡률(곡선반경) 및 주행 경로 정보를 알 수 있어, 공항 및 도로 포장상태를 측정할 수 있다.
Further, the curvature (curve radius) and travel route information of the survey locus can be known, and the airport and road pavement status can be measured.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡률 계산 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1 에 따른 제 1 곡률을 계산하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1 에 따른 제 2 곡률을 계산하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡률 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡률 보정 방법을 설명하기 위한 블럭도이다.1 is a view for explaining a curvature calculation apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view for explaining calculation of the first curvature according to Fig. 1. Fig.
Fig. 3 is a diagram for explaining calculation of the second curvature according to Fig. 1. Fig.
4 is a flowchart illustrating a curvature correction method according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram for explaining a curvature correction method according to an embodiment of the present invention.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡률 계산 장치를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a curvature calculation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 곡률 계산 장치(100)는 비조향축 좌우 바퀴 이동거리 감지 센서(110), 위치 감지 센서(120), 제 1 계산부(140), 제 2 계산부(150), 변수 설정부(160), 및 곡률 계산부(160)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the curvature calculation apparatus 100 includes a non-error-axis-axis left and right wheel movement distance detection sensor 110, a position detection sensor 120, a first calculation unit 140, a second calculation unit 150, A portion 160, and a curvature calculation unit 160. [

비조향축 좌우 바퀴 이동거리 감지 센서(110)는 자동차의 비조향축 좌우 바퀴 이동거리를 감지할 수 있다. 비조향축 좌우 바퀴 이동거리 감지 센서(110)는 엔코더(Encoder)일 수 있으며, 엔코더는 좌우 바퀴에 부착되어 이동거리를 감지하고, 이동거리에 대응되는 신호를 출력할 수 있다.The non-steering angle axis right and left wheel movement distance detection sensor 110 can sense the movement distance of the right and left wheel of the non-steering axis of the vehicle. The non-axis-of-gravity axis left and right wheel movement distance detection sensor 110 may be an encoder, and the encoder may be attached to left and right wheels to sense the movement distance and output a signal corresponding to the movement distance.

위치 감지 센서(120)는 자동차의 위치 값을 감지할 수 있으며. 위치 감지 센서(130)는 현 센서로 구현될 수 있고, 위도/정도 정보를 포함하는 자동차의 위치 값을 감지할 수 있다.The position sensing sensor 120 can sense the position of the vehicle. The position sensing sensor 130 may be implemented as a current sensor and may sense a position value of the vehicle including latitude / longitude information.

제 1 계산부(140)는 비조향축 좌우 바퀴 이동거리 감지 센서(110)에서 감지된 이동거리를 기초로 자동차의 곡률 값을 계산할 수 있다.The first calculation unit 140 can calculate the curvature value of the vehicle based on the movement distance sensed by the non-air-balance axis left and right wheel movement distance detection sensor 110.

제 1 계산부(130)는 수학식 1을 통해 자동차의 곡률 값을 계산할 수 있다. 여기서, 곡률 변수 값은 후술할 변수 설정부(160)에 의해 조절 될 수 있는 가변적인 값이다.The first calculation unit 130 may calculate the curvature value of the vehicle through Equation (1). Here, the curvature variable value is a variable value that can be adjusted by the variable setting unit 160 to be described later.

[수학식 1][Equation 1]

곡률값 = 비조향축 좌우 바퀴 회전차이로 인한 곡률값 × 곡률 변수값
Curvature value = non-equalization axis Curvature value due to difference in rotation of left and right wheels × Curvature variable value

또한, 제 1 계산부(140)는 전술한 수학식 1을 통해 자동차의 곡률값을 계산하고, 계산된 곡률값을 기초로 제 1 곡률 값을 계산할 수 있다. 더불어, 제 1 계산부(130)는 제 1 곡률 값을 기초로 제 1 곡률 값의 평균을 계산할 수 있다.Also, the first calculation unit 140 may calculate the curvature value of the vehicle through Equation (1) and calculate the first curvature value based on the calculated curvature value. In addition, the first calculator 130 may calculate an average of the first curvature value based on the first curvature value.

제 1 계산부(140)는 예시적으로 위치 감지 센서(120)에서 신호가 수신된 제 1 시점으로부터 위치 감지 센서(120)에서 다음 신호가 수신된 제 2 시점까지 계산된 각각의 제 1 곡률 값을 기초로 제 1 곡률 값의 평균을 계산할 수 있다. The first calculation unit 140 may calculate the first curvature value from the first point of time when the signal is received from the position detection sensor 120 to the second point of time when the next signal is received from the position detection sensor 120, The average of the first curvature values can be calculated.

이때, 제 1 시점에서 제 2 시점까지 걸리는 시간은 위치 감지 센서(130) 자체의 스펙 또는 감지를 방해하는 외부 환경(예를 들어, 터널 내부 등)에 의해 달라질 수 있다. At this time, the time taken from the first point of view to the second point of view may vary depending on the specification of the position sensing sensor 130 itself or an external environment (e.g.

제 1 계산부(140)에서 계산되는 자동차의 제 1 곡률 값, 및 제 1 곡률 값의 평균은 후술할 도 2를 통해 상세히 설명하도록 한다.
The first curvature value of the vehicle and the average of the first curvature value calculated by the first calculation unit 140 will be described in detail with reference to FIG.

도 2는 도 1 에 따른 제 1 곡률을 계산하는 것을 설명하기 위한 도면이다.Fig. 2 is a view for explaining calculation of the first curvature according to Fig. 1. Fig.

제 1 곡률 값은 이하, 관계식을 통해 구할 수 있다. The first curvature value can be obtained through the following relational expression.

Figure pat00001
식1
Figure pat00001
Equation 1

Figure pat00002
식2
Figure pat00002
Equation 2

RR = RC - (T/2) 식3R R = R C - (T / 2) Equation 3

RL = RC + (T/2) 식4
R L = R C + (T / 2) Equation 4

식1 / 식2를 하면Equation 1 / Equation 2

RR / RL

Figure pat00003
식5
R R / R L
Figure pat00003
Equation 5

식5에 식3과 식4를 대입하여 정리하면If we rearrange Equation 5 by substituting Equation 3 and Equation 4

1/RC = {1 - (

Figure pat00004
/
Figure pat00005
)} / [(T/2)·{1 + (
Figure pat00006
/
Figure pat00007
)}] 식61 / R C = {1- (
Figure pat00004
/
Figure pat00005
)} / [(T / 2) · {1 + (
Figure pat00006
/
Figure pat00007
)}] Equation 6

(단, RC ≠ 0)(Where R C ≠ 0)

(1/RC의 부호 => +: 우회전, - : 좌회전)
(Sign of 1 / R C => +: right turn, -: left turn)

여기서, RR은 오른쪽 바퀴 중심의 곡선반경이고 RL은 왼쪽 바퀴 중심의 곡선변경이며,

Figure pat00008
은 좌측바퀴의 이동량,
Figure pat00009
은 우측바퀴의 이동량이다.
Figure pat00010
와
Figure pat00011
는 이동거리 감지센서(110)을 통해 구할 수 있는 값이다. 전술한 관계식을 통해 Rc 뒤차축 중심의 곡선반경 값을 구할 수 있고, 구해진 Rc 값의 역수 값이 자동차 주행 궤적의 제 1 곡률 값이다. 이때, 위치 감지 센서(120)에서 신호가 수신된 제 1 시점으로부터 위치 감지 센서(120)에서 다음 신호가 수신된 제 2 시점에까지 계산된 각각의 제 1 곡률 값의 평균을 구할 수 있다.Where R R is the radius of curvature of the center of the right wheel and R L is the curve change of the center of the left wheel,
Figure pat00008
The amount of movement of the left wheel,
Figure pat00009
Is the amount of movement of the right wheel.
Figure pat00010
Wow
Figure pat00011
Is a value that can be obtained through the movement distance detection sensor 110. Through the above-described relational expression R c may be determined after the value of the curve radius of the axle center, the reciprocal value of the calculated value Rc is a first curvature value of the vehicle travel pattern. At this time, an average of the first curvature values calculated from the first point of time when the signal is received from the position sensor 120 to the second point of time when the next signal is received from the position sensor 120 can be obtained.

다시 도 1을 참조하면, 곡률 계산 장치(100)는 제 2 계산부(150)를 포함한다. 제 2 계산부(150)는 거리 감지 센서(110) 및 위치 감지 센서(120)에서 감지된 정보를 기초로 자동차의 방향각 변화량을 계산한다. 제 2 계산부(150)는 위치 감지 센서(120)에서 신호가 수신된 제 1 시점으로부터 위치 감지 센서(120)에서 다음 신호가 수신된 제 2 시점까지 거리 감지 센서(120)를 통해 감지된 자동차의 이동 거리와 제 1 시점 및 제 2 시점에서 감지된 자동차의 방향각을 통해 자동차의 방향각 변화량을 계산할 수 있다. 또한, 제 2 계산부(150)는 자동차의 방향각 변화량을 기초로 제 2 곡률 값을 계산할 수 있다. 이에 대한 설명은 후술할 도 3을 통해 상세히 설명한다.Referring again to FIG. 1, the curvature calculation apparatus 100 includes a second calculation unit 150. The second calculation unit 150 calculates the amount of change in the direction angle of the vehicle based on the information detected by the distance detection sensor 110 and the position detection sensor 120. The second calculation unit 150 calculates the position of the vehicle detected through the distance detection sensor 120 from the first point of time when the signal is received by the position detection sensor 120 to the second point of time when the next signal is received from the position detection sensor 120, And the directional angle of the vehicle detected at the first and second points of time. In addition, the second calculation unit 150 can calculate the second curvature value based on the amount of change in the direction angle of the vehicle. This will be described in detail with reference to FIG. 3, which will be described later.

도 3은 도 1 에 따른 제 2 곡률을 계산하는 것을 설명하기 위한 도면이다.Fig. 3 is a diagram for explaining calculation of the second curvature according to Fig. 1. Fig.

도 3을 참조하면, 제 2 곡률 값은 L=RA의 관계식을 통해 구할 수 있다. 여기서, L은 제 1 시점으로부터 제 2 시점까지 거리 감지 센서(110)를 통해 얻을 수 있는 값이고, A는 제 1 시점 및 제 2 시점에서 위치 감지 센서(120) 혹은 기타 방향각 측정 센서(미도시)를 통해 얻을 수 있는 값이다. 즉, 위치 감지 센서(120)는 다른 센서들과 연동되고, 실질적으로 측정 타이밍을 결정해주는 수단으로 사용될 수 있다. 이를 통해 R 값을 구할 수 있고, R 값의 역수 값이 제 2 곡률 값이다.Referring to FIG. 3, the second curvature value can be obtained through a relational expression L = RA. Here, L is a value obtained through the distance sensor 110 from the first point of view to the second point of view, and A is a position sensor 120 or other direction angle sensor (not shown) at the first point and the second point of time, Time). That is, the position sensing sensor 120 may be interlocked with other sensors and used as a means for substantially determining the measurement timing. The R value can be obtained through this, and the reciprocal value of the R value is the second curvature value.

L=RAL = RA

R=L/AR = L / A

1/R=A/L
1 / R = A / L

다시 도 1을 참조하면, 곡률 계산 장치(100)는 변수 설정부(160)를 포함할 수 있다.Referring again to FIG. 1, the curvature calculation apparatus 100 may include a variable setting unit 160.

변수 설정부(160)는 제 1 계산부(140)에서 계산되는 조향각을 보정하도록 제 2 계산부(150)에서 계산된 결과를 기초로 곡률 변수 값을 재설정한다. 변수 설정부(160)에서 제 2 계산부(150)에서 계산된 결과를 기초로 제 1 계산부(140)에서 계산되는 곡률값을 보정하는 이유는, 제 2 계산부(150)에서 계산된 결과가 거리 감지 센서(110) 및 위치 감지 센서(120)에서 감지된 정보를 기초로 하여 제 1 계산부(140)에서 계산된 결과보다 비교적 정확한 값이기 때문이다. 즉, 본 발명에서 제안되는 기술은 제 2 계산부(150)에서 계산된 결과를 기준으로, 제 1 계산부(140)에 대하여 피드백 및 보정을 가하여 제 1 계산부(140)의 결과에 대한 정확성을 매우 향상시킬 수 있는 특징이 있다.The variable setting unit 160 resets the curvature variable value based on the result calculated by the second calculator 150 so as to correct the steering angle calculated by the first calculator 140. [ The reason why the variable setting unit 160 corrects the curvature value calculated by the first calculation unit 140 based on the result calculated by the second calculation unit 150 is that the result calculated by the second calculation unit 150 Is a more accurate value than the result calculated by the first calculator 140 based on the information sensed by the distance sensor 110 and the position sensor 120. [ That is, the technique proposed in the present invention applies feedback and correction to the first calculation unit 140 on the basis of the result calculated by the second calculation unit 150 so that the accuracy of the result of the first calculation unit 140 Can be greatly improved.

또한, 변수 설정부(160)는 제 1 계산부(140)에서 계산된 제 1 곡률 값의 평균과 제 2 계산부(150)에서 계산된 제 2 곡률 값을 비교하고, 비교 결과를 기초로 곡률 변수 값을 재설정할 수 있다. The variable setting unit 160 compares the average of the first curvature values calculated by the first calculation unit 140 with the second curvature value calculated by the second calculation unit 150, You can reset the variable value.

구체적으로, 변수 설정부(160)는 제 1 곡률 값의 평균과 제 2 곡률 값을 비교하고, 비교 결과를 기초로 전술한 수학식 1 의 변수 값을 재설정할 수 있다. 변수 설정부(160)는 제 1 계산부(140)에서 계산되는 곡률 변수 값을 보정하여 정확한 자동차의 곡률값을 계산할 수 있다.Specifically, the variable setting unit 160 may compare the average of the first curvature values with the second curvature values, and reset the variable values of the above-described equation (1) based on the comparison result. The variable setting unit 160 may calculate the curvature value of the accurate car by correcting the curvature variable value calculated by the first calculation unit 140. [

곡률 계산부(170)는 변수 설정부(160)에서 설정된 변수 값을 기초로 제 1 계산부(140)에 의해 계산된 보정 곡률값을 이용하여 자동차 주행 궤적의 최종 곡률 값을 계산한다. 다시 말하자면, 곡률 계산부(160)는 보정된 변수 값을 통해 정확한 자동차 주행 궤적의 곡률 값을 계산할 수 있다.The curvature calculation unit 170 calculates the final curvature value of the vehicle running locus based on the corrected curvature value calculated by the first calculation unit 140 based on the variable value set in the variable setting unit 160. [ In other words, the curvature calculation unit 160 can calculate the curvature value of the accurate vehicle running locus through the corrected variable values.

전술한 곡률 계산 장치(100)는 위치 감지 센서(120)에서 지속적인 위치 정보가 감지되지 않아도, 보정된 변수 값을 통해 계산된 곡률값을 기초로 정확한 자동차 주행 궤적의 곡률 값을 계산할 수 있다. 예시적으로, 위치 감지 센서(120)에서 위치 값이 감지되지 않는 터널과 같은 지역을 자동차가 주행한다면, 자동차가 터널에 진입하기 이전까지의 위치 값을 기초로 변수 설정부(160)에서 변수 값을 보정하고, 이를 기초로 곡률 계산부(160)에서 자동차 주행 궤적의 곡률 값을 계산할 수 있다.
The curvature calculation apparatus 100 can calculate the curvature value of the accurate trajectory of the vehicle based on the curvature value calculated through the corrected variable value even if the position detection sensor 120 does not detect the continuous positional information. For example, if the vehicle travels in an area such as a tunnel where a position value is not detected by the position detection sensor 120, the variable setting unit 160 sets the variable value And the curvature of the vehicle running locus can be calculated by the curvature calculation unit 160 based on the corrected curvature value.

한편, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡률 보정 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a curvature correction method according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 곡률 보정 방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡률 계산 장치(100)를 사용하여 자동차 주행 궤적의 곡률을 보정하는 방법에 관한 것으로, 앞서 살핀 본 발명의 일 실시예에 따른 곡률 계산 장치(100)에서 설명한 구성과 유사한 구성에 대해서는 간략히 하거나 생략하기로 한다.The curvature correction method according to an embodiment of the present invention relates to a method of correcting a curvature of a vehicle running locus using a curvature calculation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The configuration similar to the configuration described in the curvature calculation apparatus 100 according to the first embodiment will be simplified or omitted.

도 4 및 도5 본 발명의 일 실시예에 따른 곡률 보정 방법을 설명하기 위한 블럭도, 흐름도를 통하여, 곡률 보정 방법을 설명한다. 먼저, 자동차의 이동거리 감지센서를 통해, 비조향축 좌우 바퀴 이동거리를 감지하여, 자동차의 제1곡률값을 계산하는 단계(S410) 이후에, 자동차가 위치한 곳의GPS 신호가 수신된 제 1 시점으로부터 다음 GPS 신호가 수신된 제 2 시점까지 계산된 각각의 제 1 곡률 값의 평균을 계산하는 단계(S420) 다음에, 제 1 시점으로부터 제 2 시점까지 자동차의 이동 거리를 감지하고, 제 1 시점 및 제 2 시점에서 감지된 자동차의 방향각을 통해 방향각 변화량을 계산하는 단계(S430), 이후에, 감지된 이동 거리 및 방향각 변화량을 기초로 제 2 곡률 값을 계산하는 단계(S440), 이후에, 제 1곡률 값의 평균과 제 2 곡률 값을 비교하는 단계(S450), 다음에 곡률값을 보정, 값을 출력하도록 구성될 수 있다(S460).4 and 5 are a block diagram for explaining a curvature correction method according to an embodiment of the present invention, and a curvature correction method will be described with reference to a flowchart. First, a step S410 of calculating a first curvature value of an automobile by sensing a travel distance of a non-axis of reference axis of the vehicle through a travel distance sensor of a vehicle, a first point of time Calculating an average of the first curvature values calculated up to the second point of time when the next GPS signal is received from the first point of time (S420), detecting the moving distance of the vehicle from the first point of time to the second point of time, And calculating a second curvature value based on the detected movement distance and the directional angle variation in step S440, and calculating a second curvature value based on the detected movement distance and the directional angle variation, Thereafter, the average of the first curvature value and the second curvature value may be compared (S450), and then the curvature value may be corrected and output (S460).

제 1 시점 및 제 2 시점에서 감지된 자동차의 방향각을 통해 방향각 변화량을 계산하는 단계는 GPS를 통해 자동차의 위치 값을 감지하여 감지된 위치 값을 기초로 자동차의 이동 거리를 감지하도록 구성이 가능하다.The step of calculating the direction angle change amount through the direction angle of the vehicle sensed at the first and second points of time may include detecting the position value of the vehicle through the GPS and detecting the moving distance of the vehicle based on the sensed position value It is possible.

다시 설명하면, 자동차의 비조향축 좌우 바퀴 이동거리를 감지하여 자동차의 곡률값을 계산하는 단계(S410)는 비조향축 좌우 바퀴 이동거리 감지 센서(110)를 통해 자동차의 제 1 계산부(140)에서 전술한 수학식 1을 통해 자동차의 제 1 곡률값(410)을 계산할 수 있다.In operation S410, the curvature value of the automobile is sensed by detecting the movement distance of the left and right wheels of the vehicle. The calculation of the curvature value of the vehicle is performed by the first calculation unit 140 of the vehicle through the non- The first curvature value 410 of the vehicle can be calculated through Equation (1).

다음으로, 자동차가 위치했던GPS 신호가 수신된 제 1 시점으로부터 다음 GPS 신호가 수신된 제 2 시점까지 계산된 각각의 제 1 곡률 값의 평균을 계산하는 단계(S420)는 제 1 계산부(140)에서 단계(S410)를 통해 계산된 곡률값을 기초로 제 1 곡률 값의 평균(420)을 계산할 수 있다. GPS는 위치 감지 센서(120)로 사용될 수 있다. 단계(S420)와 단계(S430)에서 제 1 곡률 값의 평균을 계산하는 것은, 전술한 도 2를 통해 설명한 것과 같다.Next, the step S420 of calculating the average of the first curvature values calculated from the first point of time when the GPS signal was received to the second point of time when the next GPS signal was received (S420) , The average of the first curvature values 420 may be calculated based on the curvature values calculated through step S410. The GPS can be used as the position detection sensor 120. [ The calculation of the average of the first curvature values in steps S420 and S430 is the same as described above with reference to FIG.

다음으로, 제 1 시점으로부터 제 2 시점까지 자동차의 이동 거리를 감지하고, 제 1 시점 및 제 2 시점에서 감지된 자동차의 방향각을 통해 방향각 변화량(430)을 계산하는단계(S430)는 거리 감지 센서(110)를 통해 자동차의 이동 거리를 감지하고, 제 2 계산부(150)를 통해 자동차의 방향각 변화량을 계산할 수 있다.Next, the step S430 of sensing the moving distance of the vehicle from the first point of view to the second point of time and calculating the direction angle change amount 430 through the direction angle of the vehicle sensed at the first point and the second point of time, The moving distance of the automobile can be sensed through the sensing sensor 110 and the amount of change in the direction angle of the automobile can be calculated through the second calculator 150. [

다음으로, 단계(S430)에서 감지된 이동 거리 및 단계(S430)에서 계산된 방향각 변화량을 기초로 제 2 곡률 값을 계산한다(S440). 단계(S440)는 제 2 계산부(150)를 통해 제 2 곡률 값(440)을 계산할 수 있다. 또한, 단계(S440)에서 제 2 곡률 값을 계산하는 것은, 전술한 도 3을 통해 설명한 것과 같다.Next, a second curvature value is calculated based on the movement distance sensed in step S430 and the directional angle variation calculated in step S430 (S440). Step S440 may calculate the second curvature value 440 through the second calculator 150. [ The calculation of the second curvature value in step S440 is the same as described above with reference to FIG.

다음으로, 제 1 곡률 값의 평균을 계산하는 단계(S420)에서 계산된 제 1 곡률 값의 평균과 단계(S440)에서 계산된 제 2 곡률 값을 비교한다(S450). 단계(S450)는 변수 설정부(160)를 통해 제 1 곡률 값의 평균과 제 2 곡률 값을 비교(450)할 수 있다.Next, the average of the first curvature values calculated in step S420 of calculating the average of the first curvature values is compared with the second curvature value calculated in step S440 S450. In operation S450, the average of the first curvature value and the second curvature value may be compared 450 through the variable setting unit 160. [

다음으로, 제 1곡률 값의 평균과 상기 제 2 곡률 값을 비교하는 단계(S450)의 비교 결과를 기초로 제1곡률값을 계산하는 단계(S410)에서 계산되는 곡률값을 보정하고, 최종 곡률 값을 출력한다(S460). Next, the curvature value calculated in the step S410 of calculating the first curvature value based on the comparison result of the step S450 of comparing the average value of the first curvature values with the second curvature value is corrected, (S460).

최종 곡률 값을 출력하는 단계(S460)는 변수 설정부(160)를 통해 제 1 곡률 값의 평균과 제 2 곡률 값을 비교한 비교하는 단계(S450)에서 제1곡률값을 계산하는 단계(S410)에 수학식 1을 통해 계산되는 곡률의 변수 값을 재설정하여 보정할 수 있다. The step of outputting the final curvature value S460 may include comparing the average of the first curvature value with the second curvature value through the variable setting unit 160 and comparing the first curvature value S410 ) Can be corrected by resetting the variable of the curvature calculated by Equation (1).

또한, 곡률값을 보정, 값을 출력하는 단계(S460)는 보정한 곡률값을 기초로 곡률 계산부(170)를 통해 최종 곡률 값을 계산하고 출력(460)할 수 있다.In addition, the step of correcting the curvature value and outputting the value (S460) may calculate and output the final curvature value through the curvature calculation unit 170 based on the corrected curvature value.

전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 곡률 보정 방법은 자동차 곡률값 보정을 통해 정확한 자동차 주행 궤적의 곡률을 계산할 수 있어, 자동차의 주행 경로 방향에 대한 판단이 가능할 수 있다.
The curvature correction method according to an embodiment of the present invention can calculate the curvature of the accurate trajectory of the vehicle running through the correction of the curvature of the vehicle, so that the direction of the running path of the vehicle can be determined.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것이다. 또한, 본 발명이 상술한 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 사상은 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention belongs. Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, are included in the scope of the present invention.

100: 곡률계산 장치 110: 이동거리 감지센서
120: 위치감지 센서 140: 제1계산부
150: 제2계산부 160: 변수 설정부
170: 곡률 계산부100: curvature calculation device 110: movement distance detection sensor
120: position sensor 140: first calculation unit
150: second calculation unit 160: variable setting unit
170: Curvature calculation unit

Claims (11)

자동차의 비조향축 좌우 바퀴 이동거리를 감지하는 거리 감지 센서;
상기 자동차의 위치 값을 감지하는 위치 감지 센서;
상기 비조향축 좌우 바퀴 이동거리를 감지하는 이동거리 감지 센서에서 감지된 이동거리를 기초로 상기 자동차의 조향각을 계산하는 제 1 계산부;
상기 거리 감지 센서 및 상기 위치 감지 센서에서 감지된 정보를 기초로 상기 자동차의 방향각 변화량을 계산하는 제 2 계산부;
상기 제 1 계산부에서 계산되는 조향각을 보정하도록 상기 제 2 계산부에서 계산된 결과를 기초로 조향각 변수값을 재설정하는 변수 설정부; 및
상기 변수 설정부에서 설정된 조향각 변수 값을 기초로 상기 제 1 계산부에 의해 계산된 보정 조향각을 이용하여 상기 자동차 주행 궤적의 최종 곡률 값을 계산하는 곡률 계산부;
를 포함하는 곡률계산 장치.A distance detection sensor for sensing the distance traveled by the left and right wheels of the vehicle;
A position sensing sensor for sensing a position value of the automobile;
A first calculation unit for calculating a steering angle of the automobile on the basis of a movement distance sensed by a movement distance detection sensor for detecting a movement distance of the non-air-conditioning axis left and right wheels;
A second calculation unit for calculating a change amount of the direction angle of the automobile based on the information detected by the distance sensor and the position sensor;
A variable setting unit for resetting the steering angle variable based on the result calculated by the second calculation unit to correct the steering angle calculated by the first calculation unit; And
A curvature calculation unit for calculating a final curvature value of the vehicle running locus using the correction steering angle calculated by the first calculation unit based on the steering angle variable value set by the variable setting unit;
And a curvature calculation device. 제 1 항에 있어서,
상기 비조향축 좌우 바퀴 이동거리를 감지하는 거리 감지 센서는 엔코더인 것을 특징으로 하는 곡률계산 장치.The method according to claim 1,
Wherein the distance sensor for detecting the movement distance of the left and right non-axis-of-axis axes is an encoder. 제 1 항에 있어서,
상기 위치 감지 센서는 GPS인 것을 특징으로 하는 곡률계산 장치.The method according to claim 1,
Wherein the position detection sensor is GPS. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 계산부는 감지된 곡률값에 상기 조향각 변수 값을 곱하여 상기 자동차의 곡률값을 보정하는 곡률계산 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first calculator corrects the curvature value of the automobile by multiplying the sensed curvature value by the steering angle variable value. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 계산부는 상기 자동차의 비조향축 좌우바퀴 회전차이를 기초로 제 1 곡률 값을 계산하고, 상기 제 2 계산부는 상기 자동차의 방향각 변화량을 기초로 제 2 곡률 값을 계산하는 곡률계산 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first calculation unit calculates a first curvature value based on a difference between a non-orientation axis rotation of the automobile and a second curvature value, and the second calculation unit calculates a second curvature value based on a directional angle variation of the automobile. 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 계산부는 상기 위치 감지 센서에서 신호가 수신된 제 1 시점으로부터 상기 위치 감지 센서에서 다음 신호가 수신된 제 2 시점까지 계산된 각각의 제 1 곡률 값의 평균을 계산하는 곡률계산 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the first calculation unit calculates an average of each first curvature value calculated from a first point of time when a signal is received from the position sensor to a second point of time when the next signal is received from the position sensor. 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 계산부는 상기 위치 감지 센서에서 신호가 수신된 제 1 시점으로부터 상기 위치 감지 센서에서 다음 신호가 수신된 제 2 시점까지 상기 거리 감지 센서를 통해 감지된 상기 자동차의 이동 거리와 상기 제 1 시점 및 상기 제 2 시점에서 감지된 상기 자동차의 방향각을 통해 상기 자동차의 방향각 변화량을 계산하는 곡률계산 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the second calculation unit calculates the moving distance of the automobile detected through the distance sensor from a first point of time when the signal is received by the position sensor to a second point of time when the next signal is received from the position sensor, And calculates a directional angle change amount of the automobile through the directional angle of the automobile detected at the second time point. 제 5 항에 있어서,
상기 변수 설정부는 상기 제 1 곡률 값의 평균과 상기 제 2 곡률 값을 비교하고, 비교 결과를 기초로 상기 조향각 변수 값을 재설정하는 곡률계산 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the variable setting unit compares an average of the first curvature value with the second curvature value and resets the steering angle variable value based on the comparison result. 자동차의 이동거리 감지센서를 통해, 비조향축 좌우 바퀴 이동거리를 감지하여, 자동차의 제1곡률값을 계산하는 단계;
상기 자동차가 위치한 곳의GPS 신호가 수신된 제 1 시점으로부터 다음 GPS 신호가 수신된 제 2 시점까지 계산된 각각의 제 1 곡률 값의 평균을 계산하는 단계;
상기 제 1 시점으로부터 상기 제 2 시점까지 상기 자동차의 이동 거리를 감지하고, 상기 제 1 시점 및 상기 제 2 시점에서 감지된 상기 자동차의 방향각을 통해 방향각 변화량을 계산하는 단계;
상기 감지된 이동 거리 및 상기 방향각 변화량을 기초로 제 2 곡률 값을 계산하는 단계;
상기 제 1곡률 값의 평균과 상기 제 2 곡률 값을 비교하는 단계;
상기 제 1곡률 값의 평균과 상기 제 2 곡률 값의 비교 결과를 기반으로 상기 제1곡률 값을 보정하고, 보정한 곡률 값을 최종 출력하는 단계를 포함하는 자동차 주행 궤적의 곡률보정 방법.Calculating a first curvature value of the automobile by sensing a travel distance of the left and right wheels on the non-greenhouse axis through a travel distance sensor of the car;
Calculating an average of each first curvature value calculated from a first point of time at which the GPS signal at the location of the vehicle is received to a second point in time at which the next GPS signal is received;
Detecting a moving distance of the automobile from the first time point to the second time point and calculating a direction angle variation amount through the direction angle of the automobile detected at the first time point and the second time point;
Calculating a second curvature value based on the sensed movement distance and the directional angle variation;
Comparing an average of the first curvature values with the second curvature value;
Correcting the first curvature value based on a result of comparing the first curvature value with the second curvature value, and finally outputting the corrected curvature value. 제 9 항에 있어서
상기 이동거리 감지센서는 엔코더이며, 상기 자동차의 비조향축 좌우 바퀴 움직임을 감지하는 것을 특징으로 하는 자동차 주행 궤적의 곡률보정 방법.The method of claim 9, wherein
Wherein the movement distance detection sensor is an encoder and detects a movement of left and right wheels on the non-orientation axis of the automobile. 제 9 항에 있어서
상기 제 1 시점 및 상기 제 2 시점에서 감지된 상기 자동차의 방향각을 통해 방향각 변화량을 계산하는 단계는 상기 GPS를 통해 상기 자동차의 위치 값을 감지하여 감지된 위치 값을 기초로 상기 자동차의 이동 거리를 감지하는 것을 특징으로 하는 자동차 주행 궤적의 곡률보정 방법.The method of claim 9, wherein
Wherein the step of calculating the direction angle change amount through the direction angle of the automobile detected at the first time point and the second time point comprises the step of detecting the position value of the automobile via the GPS, And detecting a distance between the vehicle and the vehicle.
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