KR100390379B1 - Automatic direction detecting apparatus and method thereof - Google Patents

Automatic direction detecting apparatus and method thereof

Info

Publication number
KR100390379B1
KR100390379B1 KR10-2000-0043782A KR20000043782A KR100390379B1 KR 100390379 B1 KR100390379 B1 KR 100390379B1 KR 20000043782 A KR20000043782 A KR 20000043782A KR 100390379 B1 KR100390379 B1 KR 100390379B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
waveform
distance
detecting
signal
moving object
Prior art date
Application number
KR10-2000-0043782A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20020010258A (en
Inventor
김인광
Original Assignee
김인광
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김인광 filed Critical 김인광
Priority to KR10-2000-0043782A priority Critical patent/KR100390379B1/en
Publication of KR20020010258A publication Critical patent/KR20020010258A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100390379B1 publication Critical patent/KR100390379B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • G01B17/06Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring contours or curvatures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/06Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

본 발명은 자율이동 로봇과 같은 이동체에서 음이 발생되는 음원의 방향을 자동으로 검출하기 위한 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for automatically detecting the direction of a sound source in which sound is generated in a moving object such as an autonomous mobile robot, and a method and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the method.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

본 발명의 목적은 비용이 저렴하고 정확성이 뛰어난 방향 검출 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a low cost and accurate direction detecting apparatus and a method thereof and a computer readable recording medium storing a program for realizing the method.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

본 발명은, 이동체의 자동 방향 검출 장치에 적용되는 자동 방향 검출 방법에 있어서, 상기 이동체에서 서로 상이한 방향으로 설치된 수신부로 수신되는 일정 주기를 가지는 파형을 검출하여 각각의 경로별로 수신되는 파형의 기준점을 검출하는 제 1 단계; 각각의 경로별로 수신되는 파형과 기준 파형과의 상관에 따른 상관값에 의해 상기 경로별 수신 신호의 시간차를 계산하는 제 2 단계; 및 상기 경로별로 측정된 기준점 서로간의 시간차에 의해 음원의 발생 방향을 검출하는 제 3 단계를 포함함.The present invention provides an automatic direction detecting method applied to an automatic direction detecting apparatus of a moving object, wherein the reference point of a waveform received for each path is detected by detecting a waveform having a predetermined period received by the receiving units installed in different directions from the moving object. Detecting a first step; A second step of calculating a time difference of the received signal for each path based on a correlation value according to a correlation between a waveform received for each path and a reference waveform; And a third step of detecting a direction in which the sound source is generated based on a time difference between the reference points measured for each path.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

본 발명은 자율 이동로봇과 같은 이동체에서 음이 발생되는 방향을 검출하는 데 이용됨.The present invention is used to detect the direction in which sound is generated in a moving object such as an autonomous mobile robot.

Description

자동 방향 검출 장치 및 그 방법{AUTOMATIC DIRECTION DETECTING APPARATUS AND METHOD THEREOF}Automatic direction detection device and its method {AUTOMATIC DIRECTION DETECTING APPARATUS AND METHOD THEREOF}

본 발명은 자율 이동로봇 등과 같은 이동체에서 방향 검출에 관한 것으로서, 특히 음원이 발생되는 방향을 검출하기 위한 장치 및 그 방법과, 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direction detection in a moving object such as an autonomous mobile robot, and more particularly, to an apparatus and method for detecting a direction in which a sound source is generated, and a computer readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the method. will be.

통상적으로, 자율 이동로봇 등과 같은 이동체는 바닥에 설치되어 있는 가이드라인이나 적외선 등에 의한 안내 시스템에 의해 이동 방향을 안내하고 있다. 그런데, 이러한 안내 시스템들은 비용이 과다하고, 이동 경로나 공간 배치가 바뀌게 되면 해당 시스템을 다시 설치하는데 많은 문제점이 있다. 더욱이, 지진 등에 의해 구조물이 변경되면 기존의 방향 안내 시스템은 가이드라인이 회손되거나 적외선의 방출 방향이 바뀌어 사용이 불가능한 문제점이 있었다.In general, a moving object such as an autonomous mobile robot or the like guides the direction of movement by a guide system installed on the floor or a guide system using infrared rays or the like. However, these guide systems are expensive and there are many problems in reinstalling the system if the movement path or space arrangement is changed. In addition, when the structure is changed by an earthquake or the like, the existing direction guide system has a problem in that the guideline is changed or the emission direction of the infrared light is not used.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 비용이 저렴하고 정확성이 뛰어난 방향 검출 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a low-cost, high-precision direction detecting apparatus, a method, and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the method. have.

또한, 본 발명은 설치 및 변경이 용이한 방향 검출 장치 및 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for easily detecting and changing a direction, and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the method.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 파형 발생 장치의 개략적인 블록 구성도.1 is a schematic block diagram of a waveform generator according to an embodiment of the present invention;

도 2a, 2b는 본 발명의 실시예에 의한 파형 수신 장치의 개략적인 블록 구성도.Figure 2a, 2b is a schematic block diagram of a waveform receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3a, 3b는 본 발명의 실시예에 따른 기본 파형을 나타낸 도면.3A and 3B show basic waveforms in accordance with an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 의해 다중 경로로 수신된 파형을 나타낸 도면.4 illustrates waveforms received in multiple paths according to an embodiment of the invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 의해 방향을 검출하기 위한 제어 흐름도.5 is a control flowchart for detecting a direction according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의해 방향을 검출하기 위한 제어 흐름도.6 is a control flowchart for detecting a direction according to another embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼각법에 의해 방향을 검출하기 위한 개념도.7 is a conceptual diagram for detecting a direction by a trigonometry according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100 : 제어부 110 : 디지털 아날로그 변환부100: control unit 110: digital-to-analog converter

120 : 증폭부 130 : 메모리120: amplifier 130: memory

140 : 무선 수신부 200 : 프로세서140: wireless receiver 200: processor

210 : 파형 검출부 220 : 아날로그 디지털 변환부210: waveform detection unit 220: analog to digital conversion unit

221, 222, 229 : 수신부 230 : 저장부221, 222, 229: receiver 230: storage

240 : 무선 송신부240: wireless transmission unit

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 이동체의 방향 검출을 위한 장치에 있어서, 일정 주기를 가지며 한 주기 내에서 특정 기준점을 가지는 기준 파형을 생성 출력하는 파형 발생장치; 및 상기 파형 발생장치에서 출력되는 파형을 둘 이상의 다중 경로로 수신하여, 각각의 경로에 따른 수신 신호의 도착 시간을 계산하고, 각각의 수신 시간에 의한 시간차를 구하여 음이 발생되는 방향을 검출하는 파형 수신장치를 포함하되, 상기 파형 수신장치는, 다중 경로에 따른 파형을 수신하기 위해 서로 상이한 방향으로 설치된 적어도 두 개의 수신부; 상기 적어도 두 개의 수신부에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환부; 상기 아날로그/디지털 변환부에서 출력되는 신호로부터 파형의 기준점을 검출하는 파형 검출부; 및 상기 파형 검출부에 의해 검출된 다중 경로에 따른 각각의 수신 파형 기준점의 시간차에 의해 음이 발생되는 위치를 검출하는 프로세서를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting a direction of a moving object, comprising: a waveform generator for generating and outputting a reference waveform having a predetermined period and having a specific reference point within one period; And receiving a waveform output from the waveform generator by two or more multipaths, calculating a time of arrival of a received signal along each path, and obtaining a time difference by each reception time to detect a direction in which sound is generated. Including a receiving device, wherein the waveform receiving device, at least two receiving units installed in different directions to receive the waveform according to the multi-path; An analog / digital converter for converting the analog signals output from the at least two receivers into digital signals; A waveform detector for detecting a reference point of a waveform from the signal output from the analog / digital converter; And a processor for detecting a position at which sound is generated by a time difference of each received waveform reference point according to the multi-path detected by the waveform detector.

또한, 본 발명의 방법은, 이동체의 자동 방향 검출 장치에 적용되는 자동 방향 검출 방법에 있어서, 상기 이동체에서 서로 상이한 방향으로 설치된 수신부로 수신되는 일정 주기를 가지는 파형을 검출하여 각각의 경로별로 수신되는 파형의 기준점을 검출하는 제 1 단계; 각각의 경로별로 수신되는 파형과 기준 파형과의 상관에 따른 상관값에 의해 상기 경로별 수신 신호의 시간차를 계산하는 제 2 단계; 및 상기 경로별로 측정된 기준점 서로간의 시간차에 의해 음원의 발생 방향을 검출하는 제 3 단계를 포함한다.In addition, the method of the present invention is an automatic direction detecting method applied to an automatic direction detecting apparatus of a moving object, wherein the waveform is received for each path by detecting a waveform having a predetermined period received from a receiving unit provided in different directions from the moving object. Detecting a reference point of the waveform; A second step of calculating a time difference of the received signal for each path based on a correlation value according to a correlation between a waveform received for each path and a reference waveform; And a third step of detecting a direction in which the sound source is generated based on a time difference between the reference points measured for each path.

한편, 본 발명의 다른 장치는, 이동체의 방향 검출을 위한 장치에 있어서, 이동체로부터 수신되는 신호 발생 요구에 의해 거리 측정 신호를 생성하여 출력하는 파형 발생 장치; 및 이동체의 이동거리 및 이동 방향에 따른 위치를 측정 저장하며, 상기 이동체의 이동거리가 일정 이상이 되면 상기 파형 발생 장치로부터 수신되는 상기 거리 측정 신호에 따른 상기 파형 발생 장치와의 거리를 측정하여 상기 파형 발생 장치가 위치한 방향을 검출하는 이동체에 탑재된 파형 수신 장치를 포함한다.On the other hand, another apparatus of the present invention, the apparatus for detecting the direction of the moving object, the waveform generating device for generating and outputting the distance measurement signal in response to the signal generation request received from the moving object; And measuring and storing a position according to a moving distance and a moving direction of the moving object, and when the moving distance of the moving object reaches a predetermined value or more, measures a distance from the waveform generating device according to the distance measuring signal received from the waveform generating device. It includes a waveform receiving device mounted on the moving object for detecting the direction in which the waveform generator is located.

또한, 본 발명의 다른 방법은, 이동체의 자동 방향 검출 장치에 적용되는 자동 방향 검출 방법에 있어서, 상기 이동체의 이동에 따른 위치를 측정하는 제 1 단계; 상기 이동거리가 일정치 이상이 되면 파형 발생 장치와의 거리를 측정하는 제 2 단계; 및 상기 측정한 이동체의 위치 및 상기 파형 발생 장치와의 거리에 의해 상기 파형 발생 장치의 방향을 검출하는 제 3 단계를 포함한다.In addition, another method of the present invention, the automatic direction detection method applied to the automatic direction detection apparatus of the moving object, the first step of measuring the position according to the movement of the moving body; A second step of measuring a distance from a waveform generating device when the moving distance becomes a predetermined value or more; And a third step of detecting the direction of the waveform generator by the position of the measured moving object and the distance from the waveform generator.

한편, 본 발명은, 프로세서를 구비한 이동체의 자동 방향 검출 장치에, 상기 이동체에서 서로 상이한 방향으로 설치된 수신부로 수신되는 일정 주기를 가지는 파형을 검출하여 각각의 경로별로 수신되는 파형의 기준점을 검출하는 제 1 기능; 각각의 경로별로 수신되는 파형과 기준 파형과의 상관에 따른 상관값에 의해 상기 경로별 수신 신호의 시간차를 계산하는 제 2 기능; 및 상기 경로별로 측정된 기준점 서로간의 시간차에 의해 음원의 발생 방향을 검출하는 제 3 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.On the other hand, the present invention, in the automatic direction detecting apparatus for a moving object having a processor, to detect a waveform having a predetermined period received by the receiving unit provided in the different directions from the moving object to detect the reference point of the waveform received for each path First function; A second function of calculating a time difference of the received signal for each path based on a correlation value according to the correlation between the waveform received for each path and the reference waveform; And a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing a third function of detecting a direction in which a sound source is generated by a time difference between the reference points measured for each path.

또한, 본 발명은, 프로세서를 구비한 이동체의 자동 방향 검출 장치에, 상기 이동체의 이동에 따른 위치를 측정하는 제 1 기능; 상기 이동거리가 일정치 이상이되면 파형 발생 장치와의 거리를 측정하는 제 2 기능; 및 상기 측정한 이동체의 위치 및 상기 파형 발생 장치와의 거리에 의해 상기 파형 발생 장치의 방향을 검출하는 제 3 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.The present invention also provides an automatic direction detecting apparatus for a moving object having a processor, comprising: a first function of measuring a position according to the movement of the moving object; A second function of measuring a distance from a waveform generating device when the moving distance becomes a predetermined value or more; And a computer readable recording medium having recorded thereon a program for realizing a third function of detecting the direction of the waveform generator by the measured position of the moving object and the distance from the waveform generator.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 등, 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. In the following description, numerous specific details are set forth, such as a specific configuration, which are provided to assist in a more general understanding of the present invention, and the present invention may be practiced without these specific details. It is self-evident to those who have. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 파형 발생 장치의 개략적인 블록 구성도이다.1 is a schematic block diagram of a waveform generator according to an embodiment of the present invention.

도 2a, 2b는 본 발명의 실시예에 의한 파형 수신 장치의 개략적인 블록 구성도이다.2A and 2B are schematic block diagrams of a waveform receiving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3a, 3b는 본 발명의 실시예에 의한 기본 파형을 나타낸 도면이다.3A and 3B are diagrams showing basic waveforms according to embodiments of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 의해 다중 경로로 수신된 파형을 나타낸 도면이다.4 is a view showing a waveform received in multiple paths according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 의해 방향을 검출하기 위한 제어 흐름도이다.5 is a control flowchart for detecting a direction according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의해 방향을 검출하기 위한 제어 흐름도이다.6 is a control flowchart for detecting a direction according to another embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼각법에 의해 방향을 검출하기 위한 개념도이다.7 is a conceptual diagram for detecting a direction by a trigonometry according to another embodiment of the present invention.

먼저, 도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 파형 발생 장치와 파형 수신 장치를 설명한다.First, a waveform generator and a waveform receiver according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2A, and 2B.

본 발명에 따른 첫 번째 실시예에서 파형 발생장치는 일정 주기를 가지며, 한 주기 내에서 특정 기준점을 가지는 기준 파형을 생성 출력하는 것으로, 파형 발생을 위한 데이터를 저장하고 있는 메모리(130)와, 메모리(130)로부터 파형 발생을 위한 데이터를 독출하여 일정 주기를 가지는 디지털 신호를 발생하는 제어부(100)와, 제어부(100)로부터 발생된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환 출력하는 디지털 아날로그 변환부(110)와, 디지털 아날로그 변환부(110)에서 출력되는 아날로그 신호를 증폭 출력하는 증폭부(120)와, 증폭부(120)에서 출력되는 신호를 출력하는 스피커를 포함하여 구성된다.In the first embodiment according to the present invention, the waveform generator generates and outputs a reference waveform having a certain reference point and a specific reference point within one period, and includes a memory 130 for storing data for waveform generation, and a memory. The controller 100 reads data for waveform generation from the controller 130 and generates a digital signal having a predetermined period, and the digital analog converter 110 converts and outputs the digital signal generated from the controller 100 into an analog signal. And an amplifier 120 for amplifying and outputting an analog signal output from the digital analog converter 110, and a speaker for outputting a signal output from the amplifier 120.

본 발명의 첫 번째 실시예에 의한 파형 수신장치는 파형 발생장치에서 출력되는 파형을 둘 이상의 다중 경로로 수신하고, 다중 경로로 수신되는 각각의 파형 기준점 검출에 따른 시간차에 의해 방향을 검출하는 것으로, 다중 경로에 따른 파형을 수신하기 위해 서로 상이한 방향으로 설치된 두 개 이상의 수신부(221, 222, 229)와, 수신부(221, 222, 229)에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그 디지털 변환부(220)와, 아날로그 디지털 변환부(220)에서 출력되는 신호로부터 파형의 기준점을 검출하는 파형 검출부(210) 및 파형 검출부(210)에 의해 검출된 다중 경로에 따른 각각의 수신 파형 기준점의 시간차에 의해 음이 발생되는 위치를 검출하는 프로세서(200)를 포함하여 구성된다.In the waveform receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention, the waveform output from the waveform generating apparatus receives two or more multipaths, and detects a direction by a time difference according to the detection of each waveform reference point received in the multipath, Analog-to-digital conversion for converting two or more receivers 221, 222, and 229 installed in different directions and analog signals output from the receivers 221, 222, and 229 to receive waveforms according to multipaths. The time difference between the received waveform reference point according to the multi-path detected by the waveform detector 210 and the waveform detector 210 for detecting the reference point of the waveform from the signal output from the unit 220 and the analog-to-digital converter 220. It is configured to include a processor 200 for detecting a position where the sound is generated by.

이때, 상기 파형 검출부(210)는 소정의 제어 신호에 의해 기준 파형을 발생하는 기준 파형 발생기(214)와, 입력되는 신호와 기준 파형과의 상관(Correlation)을 취하는 상관기(211 : CORRELATOR)와, 상관기(211)에서 출력되는 값을 소정 구간 적분하는 적분기(212)와, 적분기(212)의 적분값에 의해 상기 기준 파형 발생기(214)를 제어하여 상기 기준 파형을 지연 발생시키거나 상관값이 일정치 이상에 의해 상기 입력되는 신호의 시간을 측정하는 시간 검출부(213)를 포함하여 구성된다.In this case, the waveform detector 210 includes a reference waveform generator 214 that generates a reference waveform by a predetermined control signal, a correlator 211 that correlates the input signal with the reference waveform, The reference waveform generator 214 is controlled by an integrator 212 that integrates the value output from the correlator 211 by a predetermined interval, and the reference waveform generator 214 is delayed to generate the reference waveform or one correlation value. And a time detector 213 for measuring the time of the input signal due to stationary abnormality.

한편, 상기 수신부(221, 222, 229)는 통상 이동체의 정면과 좌우에 설치될 수 있고, 지향성 마이크로 구성될 수 있다.Meanwhile, the receivers 221, 222, and 229 may be generally installed at the front and left and right sides of the movable body, and may be configured as directional microcomputers.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 동작을 하기에 설명한다.Hereinafter, an operation according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

파형 발생장치는 도 3a에 도시된 것과 같이 웨이브렛 파형을 주기적으로 발생한다. 상기 웨이브렛 파형은 도시된 바와 같이 일정 주기(T)를 가지며 한 주기 내에서 기준점(엠플리튜드가 가장 높은 지점)을 가지고 있다. 이때 상기 웨이브렛 파형은 하기의 (수학식 1)과 같은 싱크 함수에 의해 구현될 수도 있다.The waveform generator periodically generates a wavelet waveform as shown in FIG. 3A. The wavelet waveform has a constant period T, as shown, and has a reference point (the point where the amplitude is highest) within one period. In this case, the wavelet waveform may be implemented by a sink function as shown in Equation 1 below.

본 발명에 따른 실시예에서는 파형 발생이 고대역의 무선 주파수를 사용하지 않고 저대역을 사용함으로써 장치를 저렴하게 구성할 수 있고, 파형 발생 장치가 독립적으로 움직일 수 있어 설치 및 변경이 용이하다. 또한, 기존 가이드라인에 의한 방향안내나 적외선에 의한 방향 안내가 아니라 음에 의해 방향 안내를 수행함으로써, 지진 등에 의한 구조물의 변경 시에도 재설치나 조정이 불필요한 장점이 있다.In the embodiment according to the present invention, the waveform generation can be configured inexpensively by using the low band without using the high frequency radio frequency, and the waveform generator can be moved independently to facilitate installation and modification. In addition, by performing the direction guidance by sound rather than the direction guide by the existing guideline or infrared guide, there is an advantage that no reinstallation or adjustment is required even when the structure is changed by an earthquake or the like.

파형 발생 장치에서 발생되는 기준 파형은 한 주기 내에서 특정 기준점(엠프리튜드(amplitude) 최고 및 최저점이 하나인)을 가지는 파형으로 삼각파가 될 수도 있다. 기준 파형 발생을 위한 동작은 상기에서 설명하였다.The reference waveform generated by the waveform generator may be a triangular wave having a specific reference point (one of the highest and lowest amplitudes) within one period. The operation for generating the reference waveform has been described above.

기준 파형이 일정한 주기로 발생될 때 이동체에 탐재된 파형 수신기의 동작을 도 5를 참조하여 설명한다.The operation of the waveform receiver detected in the moving object when the reference waveform is generated at regular intervals will be described with reference to FIG. 5.

도 5의 500 단계에서 프로세서(200)는 수신부(221, 222, 229)로 파형이 수신되는지 검사한다. 파형이 수신되면 510 단계로 진행하여 기준점을 검출한다. 상기 기준점은 도 3b에 도시된 바와 같이 폭이 좁은 구형파와 수신신호의 곱에 의해 엠프리튜드가 가장 높은 지점을 찾음으로써, 검출할 수 있다.In operation 500 of FIG. 5, the processor 200 determines whether a waveform is received by the receivers 221, 222, and 229. When the waveform is received, the process proceeds to step 510 to detect the reference point. As shown in FIG. 3B, the reference point can be detected by finding a point having the highest mtitude by the product of a narrow square wave and a received signal.

이때, 수신부(221, 222, 229)는 통상 3개로 형성될 수 있고 이동체의 전방과 좌우로 설치될 수 있다.In this case, the receivers 221, 222, and 229 may be generally formed in three pieces and may be installed at the front and the left and right sides of the moving object.

각각의 다중 경로에 따른 수신 신호의 도착 시간을 검출한 후 도 4에 도시된 바와 같이 각각의 기준점에 따른 수신 신호의 시간차를 구한다(520 단계). 이때 본 발명에 따른 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 파형의 기준점을 중심으로 전후의 감쇄가 큰 웨이브렛 파형을 사용하여 기준점 검출에 따른 시간차를 정확하게 검출 할 수 있다. 530 단계에서 다중경로에 의해 수신된 신호의 시간차가 일정 이상이 되면 540 단계로 진행하여 이동체의 방향을 전환하고 그렇지 않으면 500 단계로 돌아간다. 즉, 시간차를 최소화하는 방향으로 이동체의 이동 방향을 변경하게 한다. 음원이 이동체의 정면에 위치하게 되면 좌우에 설치된 수신부의 시간차는 동일하기 때문에 다중 경로에 따른 수신 신호별 시간차가 최소화된다.After detecting the arrival time of the received signal according to each of the multi-paths, as shown in FIG. 4, a time difference of the received signal according to each reference point is obtained (step 520). In this embodiment, as shown in FIG. 3, the time difference according to the reference point detection may be accurately detected by using the wavelet waveform having a large attenuation before and after the center of the waveform. If the time difference of the signal received by the multi-path in step 530 is a predetermined or more go to step 540 to change the direction of the moving object, otherwise return to step 500. That is, the moving direction of the moving body is changed in the direction of minimizing the time difference. When the sound source is located in front of the moving object, since the time difference between the receivers installed on the left and right is the same, the time difference for each received signal according to the multi-path is minimized.

상술한 다중 경로에 따른 시간차 검출은 상기에서 설명한 바와 같이 도 2b에 도시된 구성에 의해 기준 파형 발생기(214)에서 발생된 신호와 수신신호의 상관에 따라 이루어질 수도 있다. 수신신호가 상관기(211)로 입력되면 시간 검출부(213)는 기준 파형 발생기(214)를 통해 파형 발생기(도 1)에서 발생된 파형과 동일한 기준 파형을 출력하여 상관기(211)로 입력한다. 상관기(211)는 수신 신호와 기준 파형 발생기(214)에서 발생된 신호의 상관을 취하여 적분기(212)로 출력한다. 적분기(212)는 상관기(211)에서 출력되는 신호를 소정 구간 적분하여 적분 값을 시간 검출부(213)로 출력한다. 시간 검출부(213)는 적분값이 일정치 이상이 되면 수신신호와 기준 파형이 일치한(동기가 맞추어진 것으로) 것으로 판단한다. 적분값이 일정치 이하이면 기준 파형 발생기(214)를 제어하여 발생되는 기준 파형을 일정 시간 지연시켜 출력하도록 한다. 이후의 동작은 상술한 바와 같다. 따라서, 수신 신호와의 상관도가 가장 높은 지연 시간에서 수신신호가 도착한 것으로 판단할 수 있다.As described above, the time difference detection according to the multi-path may be performed according to the correlation between the signal generated by the reference waveform generator 214 and the received signal by the configuration shown in FIG. 2B. When the received signal is input to the correlator 211, the time detector 213 outputs the same reference waveform as the waveform generated by the waveform generator (FIG. 1) through the reference waveform generator 214 and inputs the same to the correlator 211. The correlator 211 correlates the received signal with the signal generated by the reference waveform generator 214 and outputs it to the integrator 212. The integrator 212 integrates a signal output from the correlator 211 for a predetermined interval and outputs an integral value to the time detector 213. The time detector 213 determines that the received signal coincides with the reference waveform when the integral value is greater than or equal to a predetermined value (synchronized). If the integral value is less than or equal to the predetermined value, the reference waveform generator 214 is controlled to delay and output the generated reference waveform for a predetermined time. The subsequent operation is as described above. Therefore, it may be determined that the received signal arrives at the delay time having the highest correlation with the received signal.

즉, 기준이 되는 수신부의 동기를 맞추고 상기 동기에 맞추어진 기준 파형을 소정 지연시키면서 각각의 다중경로에 의해 수신된 신호의 도착 시간을 계산할 수 있게 된다.That is, it is possible to calculate the arrival time of the signal received by each of the multipaths while synchronizing the receiving unit as a reference and predelaying the reference waveform matched with the synchronization.

상기와 같은 동작에 의해 각각의 다중 경로에 따른 수신 신호의 도착 시간을 계산하고, 각각의 수신시간에 의한 시간차를 구할 수 있다. 본 발명에 따른 실시예에서는 자기 상관(self correlation)값이 최고가 됨을 이용하여 수신되는 신호의 도착 시간을 계산하는 것이다.By the above operation, the arrival time of the received signal according to each of the multiple paths can be calculated, and the time difference by the respective reception time can be obtained. In an embodiment according to the present invention, the arrival time of a received signal is calculated using the highest self correlation value.

이하, 본 발명에 따른 첫 번째 실시예를 간략하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a brief description of a first embodiment according to the present invention.

파형 발생기를 통해 일정 주기를 가지는 웨이브렛 파형을 발생하고, 자기 상관 혹은 웨이브렛 파형의 기준점 검출에 의해 다중경로로 수신되는 각각의 파형간 도달 시간차를 구하여 음이 발생되는 방향을 검출하게 된다.The waveform generator generates a wavelet waveform having a predetermined period, and obtains a time difference between arrivals of each waveform received in a multipath by autocorrelation or reference point detection of the wavelet waveform to detect a direction in which sound is generated.

이하, 도 1 및 도 2a, 도 2b를 본 발명에 따른 두 번째 실시예에서 파형 발생 장치와 파형 수신 장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the waveform generator and the waveform receiver in the second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2A, and 2B.

본 발명에 따른 두 번째 실시예에서 파형 발생 장치는 이동체로부터 수신되는 신호 발생 요구에 의해 거리 측정 신호를 생성하여 출력한다. 파형 발생 장치는 거리측정 신호 발생을 위한 데이터를 저장하고 있는 메모리(130)와, 파형 수신장치로부터 송신된 거리 측정 신호의 발생을 요구하는 신호를 수신하는 무선 수신부(140)와, 거리측정 신호 발생을 요구하는 신호에 의해 메모리(130)로부터 상기 거리 측정 신호 발생을 위한 데이터를 독출하여 디지털 신호를 출력하는 제어부(100)와, 제어부(100)로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환 출력하는 디지털 아날로그 변환부(110)와, 디지털 아날로그 변환부(110)에서 출력되는 아날로그 신호를 증폭 출력하는 증폭부(120)와, 증폭부(120)에서 출력되는 신호를 출력하는 스피커를 포함하여 구성된다.In the second embodiment according to the present invention, the waveform generator generates and outputs a distance measurement signal by a signal generation request received from a moving object. The waveform generator includes a memory 130 storing data for generating a ranging signal, a wireless receiving unit 140 for receiving a signal for requesting generation of the ranging signal transmitted from the waveform receiving device, and generating a ranging signal. The controller 100 reads the data for generating the distance measurement signal from the memory 130 by a signal requesting the digital signal and outputs the digital signal, and the digital signal converted from the digital signal output from the controller 100 into an analog signal. It includes an analog converter 110, an amplifier 120 for amplifying and outputting the analog signal output from the digital analog converter 110, and a speaker for outputting the signal output from the amplifier 120.

본 발명에 의한 두 번째 실시예에서 파형 수신장치는 이동체의 이동거리 및 이동 방향에 따른 위치를 측정 저장하며, 이동체의 이동거리가 일정 이상이 되면 파형 발생장치로부터 수신되는 거리 측정 신호에 따른 파형 발생장치와의 거리를 측정하여 파형 발생장치가 위치한 방향을 검출한다.In the second embodiment of the present invention, the waveform receiving apparatus measures and stores the position according to the moving distance and the moving direction of the moving object. When the moving distance of the moving object is more than a certain level, the waveform is generated according to the distance measuring signal received from the waveform generating device. The distance to the device is measured to detect the direction in which the waveform generator is located.

파형 수신 장치는, 파형 발생장치와 파형 수신 장치의 거리를 측정하기 위한 거리 측정 신호의 발생을 요구하는 신호를 송신하는 무선 송신부(240)와, 파형 발생장치로부터 송신된 거리 측정 신호를 수신하기 위한 수신부(221)와, 파형 수신장치의 이동 경로에 따른 이동 방향을 검출하기 위한 전자 나침반(250)과, 파형 수신 장치의 이동 경로에 따른 이동 거리 검출을 위한 이동 거리 검출 센서(260)와, 전자 나침반(250) 및 이동거리 검출 센서(260)에 의해 이동체의 이동 거리 및 방향에 따른 위치를 측정하고, 이동 거리가 일정치 이상이 되면 상기 무선 송신부(240) 및 수신부(221)에 의해 파형 발생장치와의 거리를 측정하며, 이동체의 위치와 상기 파형 발생장치와의 거리에 의해 상기 파형 발생장치의 방향을 검출하는 프로세서(200)를 포함하여 구성된다.The waveform receiving apparatus includes a wireless transmitter 240 for transmitting a signal for requesting generation of a distance measuring signal for measuring the distance between the waveform generating apparatus and the waveform receiving apparatus, and for receiving the distance measuring signal transmitted from the waveform generating apparatus. A receiver 221, an electronic compass 250 for detecting a movement direction along the movement path of the waveform receiving apparatus, a movement distance detection sensor 260 for detecting a movement distance along the movement path of the waveform receiving apparatus, and an electronic The compass 250 and the movement distance detection sensor 260 measure the position according to the movement distance and the direction of the moving object, and when the movement distance becomes more than a predetermined value, the waveform is generated by the wireless transmitter 240 and the receiver 221. And a processor 200 for measuring a distance from the apparatus and detecting a direction of the waveform generator based on the position of the moving object and the distance between the waveform generator.

이때, 파형 발생장치와 이동체와의 거리 측정은 파형검출부(210)에서 거리측정 요구 신호를 무선 송신부(240)에 의해 송신한 시점부터 거리 측정 신호가 수신된 시점까지의 시간 측정에 의해 이루어진다.In this case, the distance measurement between the waveform generator and the moving object is performed by measuring the time from the time when the distance measurement request signal is transmitted by the wireless transmitter 240 to the time point when the distance measurement signal is received by the waveform detector 210.

상기 거리 측정을 위한 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation for measuring the distance will now be described in detail.

먼저, 거리 측정 요구 신호를 무선 송신부(240)로 송신하고, 프로세서(200)는 파형 검출부(210)로 거리 측정 요구 신호가 송신되었음을 알린다. 파형 검출부(210)는 이때부터 타이머(도시하지 않음)를 구동한다. 이후 수신부(221)로 수신된 거리 측정 신호를 아날로그 디지털 변환부(220)에 의해 디지털 변조하고, 디지털 변조된 신호를 통해 정확한 수신시간을 측정한다. 수신시간 측정에 의해 파형 발생 장치와의 거리를 측정할 수 있게 된다.First, the distance measurement request signal is transmitted to the wireless transmitter 240, and the processor 200 notifies the waveform detector 210 that the distance measurement request signal has been transmitted. The waveform detector 210 drives a timer (not shown) from this time. Thereafter, the distance measurement signal received by the receiver 221 is digitally modulated by the analog-to-digital converter 220, and an accurate reception time is measured through the digitally modulated signal. By measuring the reception time, the distance from the waveform generator can be measured.

이하, 도 1 내지 도 4, 도 6, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 두 번째 실시예의 동작을 하기에 설명한다.Hereinafter, the operation of the second embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4, 6, and 7.

도 6의 600 단계에서 파형 수신장치(도 2a)는 이동체의 위치를 측정한다. 상기 측정은 전자 나침반(250) 및 이동거리 검출 센서(260)에 의해 이동 방향과 거리를 측정하여 이루어진다. 상기 측정 데이터는 삼차원 가상 공간에 따른 좌표 데이터로 구성될 수 있다. 최초 위치를 (Dx=0, Dy=0, Dz=0)로 하고 남북 방향을 Y축, 동서 방향을 X축, 위아래를 Z축으로 설정하여 이동 거리 및 방향 측정에 의해 이동체의 위치를 측정할 수 있다.In step 600 of FIG. 6, the waveform receiver (FIG. 2A) measures the position of the moving object. The measurement is performed by measuring the moving direction and distance by the electronic compass 250 and the moving distance detection sensor 260. The measurement data may be composed of coordinate data according to a three-dimensional virtual space. Set the initial position to (Dx = 0, Dy = 0, Dz = 0), set the north-south direction to the Y axis, the east-west direction to the X axis, and the up and down to the Z axis to measure the position of the moving object by measuring the travel distance and direction. Can be.

610 단계에서 프로세서(200)는 최초 위치에서 이동체의 이동에 의해 이동거리를 누적하고, 누적된 거리가 일정치 이상이 되면 630 단계로 진행하고 그렇지 않으면 600 단계로 돌아간다. 즉, 소단위 구간의 이동 거리를 Sx, Sy, Sz라 하면 누적된 이동거리는 다음과 같이 나타낼 수 있다.In step 610, the processor 200 accumulates the moving distance by the movement of the moving object at the initial position. If the accumulated distance is greater than or equal to a predetermined value, the processor 200 proceeds to step 630, and otherwise returns to step 600. That is, if the moving distance of the sub-unit section is Sx, Sy, Sz, the accumulated moving distance may be expressed as follows.

Dx = Dx + SxDx = Dx + Sx

Dy = Dy + SyDy = Dy + Sy

Dz = Dz + SzDz = Dz + Sz

따라서, 620 단계는 하기의 (수학식2)와 같이 나타낼 수 있다.Therefore, step 620 may be expressed as Equation 2 below.

620 단계에 의해 최초로 얻어진 Dx, Dy, Dz는 D1이 되고 두 번째 및 세 번째 얻어진 데이터는 D2, D3이 된다.The first Dx, Dy, and Dz obtained by the step 620 becomes D1, and the second and third obtained data are D2 and D3.

620 단계에서 누적 거리가 일정치 이상이 되면 630 단계로 진행하여 이동체의 위치에서 음원(파형 발생 장치)까지의 거리(LS)를 측정한다. 상기 측정은 620 단계에서 누적 거리가 일정치 이상이 되면 무선 송신부(240)를 통해 파형 발생장치로 거리 측정 요구 신호를 송신하고, 이를 수신한 파형 발생장치(도 1)가 거리 측정을 위한 신호를 송신함으로써 이루어진다. 상세한 내용은 상술한 바와 같다.If the cumulative distance is greater than or equal to a predetermined value in step 620, the process proceeds to step 630 and measures the distance LS from the position of the moving object to the sound source (waveform generator). In step 620, when the cumulative distance is greater than or equal to a predetermined value, the distance measurement request signal is transmitted to the waveform generator through the wireless transmitter 240, and the waveform generator (FIG. 1) receiving the signal transmits the signal for distance measurement. By sending. Details are as described above.

구분 Dx Dy Dz LS D1 2 3 0 6 D2 4 5 0 5 D3 3 6 0 4 도 6의 640 단계에 의해 측정된 이동체의 위치 및 파형 발생장치와의 거리 데이터가 3회 이상이 되면 650 단계로 진행하여 이동체로부터 파형 발생장치(도1)의 방향을 검출한다. 통상 임의의 3 지점에서 특정 지점까지의 거리를 알면 삼각법(도 7)에 의해 특정 지점의 위치를 알 수 있음은 공지의 기술이기에 구체적인 설명은 생략한다. division D x D y D z LS D1 2 3 0 6 D2 4 5 0 5 D3 3 6 0 4 When the position of the moving object and the distance data with the waveform generating device measured by step 640 of FIG. 6 are three or more times, the flow proceeds to step 650 to detect the direction of the waveform generating device (Fig. 1) from the moving object. In general, it is well known that the position of a specific point can be known by trigonometry (FIG. 7) by knowing the distance from any three points to a specific point, and thus a detailed description thereof will be omitted.

650 단계에 의해 파형 발생 장치의 방향이 검출되면 저장부(230)의 데이터(표1)에서 가장 오래된 데이터(D1)를 삭제하고 600 단계로 돌아간다.When the direction of the waveform generator is detected in step 650, the oldest data D1 is deleted from the data (Table 1) of the storage unit 230 and the process returns to step 600.

즉, 가장 오래된 데이터(D1)를 삭제하고 새로운 데이터로 갱신하며, 두 번째(D2) 및 세 번째 오래된 데이터(D3)는 각각 첫 번째(D1) 및 두 번째 데이터(D2)로 데이터를 정정한다. 하기의 [표 2]는 그 예를 나타낸 것이다.That is, the oldest data D1 is deleted and updated with new data, and the second (D2) and third old data (D3) correct the data with the first (D1) and the second data (D2), respectively. Table 2 below shows an example.

구분 Dx Dy Dz LS D1(D2의 데이터) 4 5 4 5 D2(D3의 데이터) 3 6 4 4 D3(갱신된 데이터) 5 7 4 3 본 발명에 따른 두 번째 실시예를 간략하게 설명하면 다음과 같다. division D x D y D z LS D1 (data from D2) 4 5 4 5 D2 (data in D3) 3 6 4 4 D3 (Updated Data) 5 7 4 3 Briefly describing the second embodiment according to the present invention is as follows.

이동체의 이동에 따른 위치를 측정하고, 이동거리가 일정치 이상이 되면 파형 발생장치와의 거리를 측정하며, 측정한 이동체의 위치 및 파형 발생장치와의 거리로부터 삼각법에 의해 파형 발생 장치의 방향을 검출한다.Measure the position according to the movement of the moving object, and if the moving distance is more than a certain value, measure the distance from the waveform generator, and adjust the direction of the waveform generator by the trigonometry from the measured position of the moving object and the distance from the waveform generator. Detect.

이상 본 발명에 따른 두 번째 실시예에서는 자기 상관에 따른 시간 검출을 설명하지 않았으나 상술한 자기 상관에 따른 동작에 의해 파형 발생장치와 이동체와의 거리를 측정할 수 있음은 물론이다. 또한, 음이 발생되는 방향을 검출하는 첫 번째 및 두 번째 실시예를 독립적으로 설명하였으나 상호 보완 및 유기적으로 동시에 이루어질 수 있음은 물론이다.상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.In the second embodiment according to the present invention, the time detection according to the autocorrelation has not been described, but the distance between the waveform generator and the moving object can be measured by the above autocorrelation. In addition, although the first and second embodiments of detecting the direction in which the sound is generated are independently described, they can be mutually complementary and organic simultaneously. Of course, the method of the present invention as described above can be implemented as a program and It may be stored in a readable recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.).

한편, 상술한 본 발명은 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 즉, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.On the other hand, the present invention described above has been described with respect to specific embodiments, of course, various modifications are possible without departing from the scope of the invention. That is, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

상기와 같이 본 발명은 파형 발생기를 통해 일정 주기를 가지는 웨이브렛 파형을 발생하고, 자기 상관 혹은 웨이브렛 파형의 기준점 검출에 의해 다중경로로 수신되는 각각의 파형간 도달 시간차를 구하여 음이 발생되는 방향을 검출하거나, 이동체의 이동에 따른 위치를 측정하고, 이동거리가 일정치 이상이 되면 파형 발생장치와의 거리를 측정하며, 측정한 이동체의 위치 및 파형 발생장치와의 거리로부터 삼각법에 의해 파형 발생 장치의 방향을 검출함으로써, 비용이 저렴하고 정확성이 뛰어난 방향 검출 장치를 제공할 수 있으며, 설치 및 변경이 용이한 장점이 있다.As described above, the present invention generates a wavelet waveform having a predetermined period through a waveform generator, and obtains a time difference between the respective waveforms received in multipaths by autocorrelation or reference point detection of the wavelet waveform to generate sound. Or measure the position according to the movement of the moving object, measure the distance to the waveform generator when the moving distance is over a certain value, and generate the waveform by trigonometry from the measured position of the moving object and the distance to the waveform generator. By detecting the direction of the device, it is possible to provide an inexpensive and accurate direction detecting device, which is easy to install and change.

Claims (17)

삭제delete 이동체의 방향 검출을 위한 장치에 있어서,In the apparatus for detecting the direction of the moving object, 일정 주기를 가지며 한 주기 내에서 특정 기준점을 가지는 기준 파형을 생성 출력하는 파형 발생장치; 및A waveform generator for generating and outputting a reference waveform having a certain period and having a specific reference point within one period; And 상기 파형 발생장치에서 출력되는 파형을 둘 이상의 다중 경로로 수신하여, 각각의 경로에 따른 수신 신호의 도착 시간을 계산하고, 각각의 수신 시간에 의한 시간차를 구하여 음이 발생되는 방향을 검출하는 파형 수신장치를 포함하되,Receive the waveform output from the waveform generator in two or more multi-path, calculate the arrival time of the received signal according to each path, and obtain the time difference by the respective reception time to receive the waveform to detect the direction in which sound is generated Including devices, 상기 파형 수신장치는,The waveform receiver, 다중 경로에 따른 파형을 수신하기 위해 서로 상이한 방향으로 설치된 적어도 두 개의 수신부;At least two receivers installed in different directions to receive waveforms according to multiple paths; 상기 적어도 두 개의 수신부에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환부;An analog / digital converter for converting the analog signals output from the at least two receivers into digital signals; 상기 아날로그/디지털 변환부에서 출력되는 신호로부터 파형의 기준점을 검출하는 파형 검출부; 및A waveform detector for detecting a reference point of a waveform from the signal output from the analog / digital converter; And 상기 파형 검출부에 의해 검출된 다중 경로에 따른 각각의 수신 파형 기준점의 시간차에 의해 음이 발생되는 위치를 검출하는 프로세서를 포함하는 자동 방향 검출 장치.And a processor for detecting a position at which sound is generated by a time difference of each received waveform reference point according to the multi-path detected by the waveform detector. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 파형 검출부는,The waveform detector, 소정의 제어 신호에 의해 기준 파형을 발생하는 기준 파형 발생기;A reference waveform generator for generating a reference waveform by a predetermined control signal; 입력되는 신호와 상기 기준 파형과의 상관을 취하는 상관기;A correlator for correlating an input signal with the reference waveform; 상기 상관기에서 출력되는 값을 소정 구간 적분하는 적분기; 및An integrator for integrating a value output from the correlator for a predetermined interval; And 상기 적분기의 적분값에 의해 상기 기준 파형 발생기를 제어하여 상기 기준 파형을 지연 발생시키거나 상기 상관값이 일정치 이상에 의해 상기 입력되는 신호의 시간을 측정하는 시간 검출부를 포함하는 자동 방향 검출 장치.And a time detector for delaying the reference waveform by controlling the reference waveform generator based on the integral value of the integrator, or measuring a time of the input signal by the correlation value being greater than or equal to a predetermined value. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 파형 발생 장치는,The waveform generator, 상기 파형 발생을 위한 데이터를 저장하고 있는 메모리;A memory storing data for generating the waveform; 상기 메모리로부터 파형 발생을 위한 데이터를 독출하여 일정 주기를 가지는 디지털 신호를 발생하는 제어부;A controller configured to read data for waveform generation from the memory and generate a digital signal having a predetermined period; 상기 제어부로부터 발생된 상기 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환 출력하는 디지털/아날로그 변환부;A digital / analog converter converting and outputting the digital signal generated from the controller into an analog signal; 상기 디지털/아날로그 변환부에서 출력되는 아날로그 신호를 증폭 출력하는 증폭부; 및An amplifier for amplifying and outputting an analog signal output from the digital / analog converter; And 상기 증폭부에서 출력되는 신호를 출력하는 스피커를 포함하는 자동 방향 검출 장치.Automatic direction detecting device including a speaker for outputting the signal output from the amplifier. 삭제delete 이동체의 자동 방향 검출 장치에 적용되는 자동 방향 검출 방법에 있어서,In the automatic direction detection method applied to the automatic direction detection device of a moving object, 상기 이동체에서 서로 상이한 방향으로 설치된 수신부로 수신되는 일정 주기를 가지는 파형을 검출하여 각각의 경로별로 수신되는 파형의 기준점을 검출하는 제 1 단계;A first step of detecting a reference point of a waveform received for each path by detecting a waveform having a predetermined period received by the receiving units installed in different directions from the moving object; 각각의 경로별로 수신되는 파형과 기준 파형과의 상관에 따른 상관값에 의해 상기 경로별 수신 신호의 시간차를 계산하는 제 2 단계; 및A second step of calculating a time difference of the received signal for each path based on a correlation value according to a correlation between a waveform received for each path and a reference waveform; And 상기 경로별로 측정된 기준점 서로간의 시간차에 의해 음원의 발생 방향을 검출하는 제 3 단계를 포함하는 자동 방향 검출 방법.And a third step of detecting a direction in which the sound source is generated based on a time difference between the reference points measured for each path. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 기준점은,The reference point, 상기 파형의 한 주기에서 엠프리튜드가 최고 또는 최저인 지점임을 특징으로 하는 자동 방향 검출 방법.Automated direction detection method characterized in that the point in the period of the waveform is the highest or lowest emprede. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 수신되는 파형은,The received waveform is, 웨이브렛 파형 혹은 싱크 함수 파형 혹은 삼각파형임을 특징으로 하는 자동 방향 검출 방법.An automatic direction detection method characterized by a wavelet waveform or a sink function waveform or a triangular waveform. 이동체의 방향 검출을 위한 장치에 있어서,In the apparatus for detecting the direction of the moving object, 이동체로부터 수신되는 신호 발생 요구에 의해 거리 측정 신호를 생성하여 출력하는 파형 발생 장치; 및A waveform generator for generating and outputting a distance measurement signal in response to a signal generation request received from the moving object; And 이동체의 이동거리 및 이동 방향에 따른 위치를 측정 저장하며, 상기 이동체의 이동거리가 일정 이상이 되면 상기 파형 발생 장치로부터 수신되는 상기 거리측정 신호에 따른 상기 파형 발생 장치와의 거리를 측정하여 상기 파형 발생 장치가 위치한 방향을 검출하는 이동체에 탑재된 파형 수신 장치를 포함하는 자동 방향 검출 장치.Measuring and storing the position according to the moving distance and the moving direction of the moving object, and if the moving distance of the moving object is a predetermined or more, the distance from the waveform generating device according to the distance measurement signal received from the waveform generating device by measuring the waveform An automatic direction detecting device comprising a waveform receiving device mounted on the moving object for detecting the direction in which the generator is located. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 파형 발생 장치는,The waveform generator, 거리측정 신호 발생을 위한 데이터를 저장하고 있는 메모리;A memory storing data for generating a ranging signal; 상기 파형 수신 장치로부터 송신된 상기 거리 측정 신호의 발생을 요구하는 신호를 수신하는 무선 수신부;A wireless receiver configured to receive a signal for requesting generation of the ranging signal transmitted from the waveform receiving apparatus; 상기 거리 측정 신호의 발생을 요구하는 신호에 의해 상기 메모리로부터 상기 거리 측정 신호 발생을 위한 데이터를 독출하여 디지털 신호를 출력하는 제어부;A controller which reads data for generating the ranging signal from the memory and outputs a digital signal by a signal requesting the generation of the ranging signal; 상기 제어부로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환 출력하는 디지털/아날로그 변환부;A digital / analog converter converting and outputting a digital signal output from the controller into an analog signal; 상기 디지털/아날로그 변환부에서 출력되는 아날로그 신호를 증폭 출력하는 증폭부; 및An amplifier for amplifying and outputting an analog signal output from the digital / analog converter; And 상기 증폭부에서 출력되는 신호를 출력하는 스피커를 포함하는 자동 방향 검출 장치.Automatic direction detecting device including a speaker for outputting the signal output from the amplifier. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,The method according to claim 9 or 10, 상기 파형 수신 장치는,The waveform receiving device, 상기 파형 발생 장치와 상기 파형 수신 장치의 거리를 측정하기 위한 거리 측정 신호의 발생을 요구하는 신호를 송신하는 무선 송신부;A wireless transmitter for transmitting a signal requesting generation of a distance measuring signal for measuring a distance between the waveform generator and the waveform receiver; 상기 파형 발생 장치로부터 송신된 거리 측정 신호를 수신하기 위한 수신부;A receiver for receiving a distance measurement signal transmitted from the waveform generator; 상기 파형 수신 장치의 이동 경로에 따른 이동 방향을 검출하기 위한 전자 나침반;An electronic compass for detecting a moving direction according to a moving path of the waveform receiving device; 상기 파형 수신 장치의 이동 경로에 따른 이동 거리 검출을 위한 이동 거리 검출 센서; 및A movement distance detection sensor for detecting a movement distance along the movement path of the waveform receiving device; And 상기 전자 나침반 및 이동거리 검출 센서에 의해 상기 이동체의 이동 거리 및 방향에 따른 위치를 측정하고, 상기 이동 거리가 일정치 이상이 되면 상기 무선 송신부 및 수신부에 의해 상기 파형 발생 장치와의 거리를 측정하며, 상기 이동체의 위치와 상기 파형 발생 장치와의 거리에 의해 상기 파형 발생 장치의 방향을 검출하는 프로세서를 포함하는 자동 방향 검출 장치.Measure the position according to the moving distance and the direction of the moving object by the electronic compass and the moving distance detecting sensor, and when the moving distance is greater than or equal to a predetermined value, measure the distance from the waveform generator by the wireless transmitter and the receiving unit. And a processor for detecting a direction of the waveform generator based on a position of the moving object and a distance between the waveform generator. 이동체의 자동 방향 검출 장치에 적용되는 자동 방향 검출 방법에 있어서,In the automatic direction detection method applied to the automatic direction detection device of a moving object, 상기 이동체의 이동에 따른 위치를 측정하는 제 1 단계;A first step of measuring a position according to the movement of the movable body; 상기 이동거리가 일정치 이상이 되면 파형 발생 장치와의 거리를 측정하는제 2 단계; 및A second step of measuring a distance from a waveform generating device when the moving distance becomes a predetermined value or more; And 상기 측정한 이동체의 위치 및 상기 파형 발생 장치와의 거리에 의해 상기 파형 발생 장치의 방향을 검출하는 제 3 단계를 포함하는 자동 방향 검출 방법.And a third step of detecting a direction of the waveform generator based on the measured position of the moving object and the distance from the waveform generator. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 제 2 단계는,The second step, 상기 이동체의 이동 거리가 일정 이상이 되면 상기 파형 발생 장치로 거리 측정 신호의 발생을 요구하는 신호를 송신하는 제 4 단계; 및A fourth step of transmitting a signal requesting generation of a distance measurement signal to the waveform generator when the moving distance of the moving object is greater than or equal to a predetermined value; And 상기 신호 송신에 따른 상기 거리 측정 신호의 수신시간에 의해 상기 파형 발생 장치와의 거리를 측정하는 제 5 단계를 포함하는 자동 방향 검출 방법.And a fifth step of measuring a distance from the waveform generating device based on a reception time of the distance measurement signal according to the signal transmission. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,The method according to claim 12 or 13, 상기 제 3 단계는,The third step, 상기 측정한 이동체의 거리 및 방향과, 상기 파형 발생 장치와의 거리가 3회 획득되었을 시에 삼각법에 의해 상기 파형 발생 장치의 방향을 검출함을 특징으로 하는 자동 방향 검출 방법.And detecting the direction of the waveform generator by trigonometry when the measured distance and direction of the moving object and the distance to the waveform generator are obtained three times. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 이동체의 방향은,The direction of the moving body, 상기 획득된 3개의 이동체 위치 데이터 및 상기 파형 발생 장치와의 거리 데이터 중 가장 오래된 데이터가 이전에 검출된 파형 발생 장치의 방향에 따른 상기 이동체의 진행에 의해 새로 획득된 이동체의 위치 데이터 및 상기 파형 방생 장치와의 거리 데이터로 갱신되어 다시 검출됨을 특징으로 하는 자동 방향 검출 방법.The oldest data among the obtained three moving object position data and the distance data with the waveform generating device is the position data of the moving object newly acquired by the moving of the moving object along the direction of the waveform generating device previously detected, and the waveform generation. Automatic direction detection method characterized in that the updated with distance data to the device is detected again. 프로세서를 구비한 이동체의 자동 방향 검출 장치에,In the automatic direction detection device of a moving object having a processor, 상기 이동체에서 서로 상이한 방향으로 설치된 수신부로 수신되는 일정 주기를 가지는 파형을 검출하여 각각의 경로별로 수신되는 파형의 기준점을 검출하는 제 1 기능;A first function of detecting a reference point of a waveform received for each path by detecting a waveform having a predetermined period received by the receiving units installed in different directions from the moving object; 각각의 경로별로 수신되는 파형과 기준 파형과의 상관에 따른 상관값에 의해 상기 경로별 수신 신호의 시간차를 계산하는 제 2 기능; 및A second function of calculating a time difference of the received signal for each path based on a correlation value according to the correlation between the waveform received for each path and the reference waveform; And 상기 경로별로 측정된 기준점 서로간의 시간차에 의해 음원의 발생 방향을 검출하는 제 3 기능A third function of detecting a direction of generation of a sound source by a time difference between the reference points measured for each path; 을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing this. 프로세서를 구비한 이동체의 자동 방향 검출 장치에,In the automatic direction detection device of a moving object having a processor, 상기 이동체의 이동에 따른 위치를 측정하는 제 1 기능;A first function of measuring a position according to the movement of the movable body; 상기 이동거리가 일정치 이상이 되면 파형 발생 장치와의 거리를 측정하는 제 2 기능; 및A second function of measuring a distance from a waveform generating device when the moving distance becomes a predetermined value or more; And 상기 측정한 이동체의 위치 및 상기 파형 발생 장치와의 거리에 의해 상기 파형 발생 장치의 방향을 검출하는 제 3 기능A third function of detecting the direction of the waveform generator by the position of the measured moving object and the distance from the waveform generator; 을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing this.
KR10-2000-0043782A 2000-07-28 2000-07-28 Automatic direction detecting apparatus and method thereof KR100390379B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0043782A KR100390379B1 (en) 2000-07-28 2000-07-28 Automatic direction detecting apparatus and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0043782A KR100390379B1 (en) 2000-07-28 2000-07-28 Automatic direction detecting apparatus and method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020010258A KR20020010258A (en) 2002-02-04
KR100390379B1 true KR100390379B1 (en) 2003-07-07

Family

ID=19680602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0043782A KR100390379B1 (en) 2000-07-28 2000-07-28 Automatic direction detecting apparatus and method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100390379B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100943224B1 (en) * 2007-10-16 2010-02-18 한국전자통신연구원 An intelligent robot for localizing sound source by frequency-domain characteristics and method thereof
KR100915112B1 (en) * 2008-08-22 2009-09-03 (주)다사로봇 Sound signal process system for measuring position of sound source

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60173485A (en) * 1984-02-20 1985-09-06 Hitachi Ltd Position measurement system
JPS61165614A (en) * 1985-01-18 1986-07-26 Yamatake Honeywell Co Ltd Supersonic target position measuring apparatus
JPH05107331A (en) * 1991-10-16 1993-04-27 Sakuma Susumu Transmission position detecting method using radio signal
JPH06323837A (en) * 1993-05-12 1994-11-25 Meitec Corp Position detector for robot moving through pipe
JPH09145822A (en) * 1995-11-29 1997-06-06 Denshi Kogyo Kk Flying movement body position measuring device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60173485A (en) * 1984-02-20 1985-09-06 Hitachi Ltd Position measurement system
JPS61165614A (en) * 1985-01-18 1986-07-26 Yamatake Honeywell Co Ltd Supersonic target position measuring apparatus
JPH05107331A (en) * 1991-10-16 1993-04-27 Sakuma Susumu Transmission position detecting method using radio signal
JPH06323837A (en) * 1993-05-12 1994-11-25 Meitec Corp Position detector for robot moving through pipe
JPH09145822A (en) * 1995-11-29 1997-06-06 Denshi Kogyo Kk Flying movement body position measuring device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020010258A (en) 2002-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
De Angelis et al. Design and characterization of a portable ultrasonic indoor 3-D positioning system
US6141293A (en) Ultrasonic positioning and tracking system
US8203910B2 (en) Autonomous ultrasonic indoor location system, apparatus and method
US11271709B1 (en) Frequency and gain calibration for time synchronization in a network
US6593883B2 (en) Timing estimation method and apparatus for a location system
KR100785783B1 (en) Method and Device for recognizing the location of indoor robot
ATE431018T1 (en) SYSTEM AND METHOD FOR DYNAMIC CALIBRATION OF BASE STATION TIMING USING LOCATION INFORMATION
JP2003501664A (en) Narrowband based navigation method and apparatus
EP1253437A3 (en) Method and apparatus for high-accuracy position location using search mode ranging techniques
EP2778710A2 (en) Indoor positioning with radio frequency chirp signal propagation delay measurement
KR100769673B1 (en) Position recognition method and position recognition system
CN102721942A (en) Acoustic positioning system and acoustic positioning method for object in building environment
JPH02102477A (en) Ultrasonic distance measuring instrument
KR20140126790A (en) Position estimating method based on wireless sensor network system
US20060183485A1 (en) Location system and wireless base station
KR100882590B1 (en) Device and method for measuring location
Villadangos et al. Iimprovement of ultrasonic beacon-based local position system using multi-access techniques
US7460012B2 (en) Method and system for synchronizing geographically distributed RF sensors using a pair of RF triggering devices
KR100390379B1 (en) Automatic direction detecting apparatus and method thereof
KR20180052831A (en) Realtime Indoor and Outdoor Positioning Measurement Apparatus and Method of the Same
KR101162727B1 (en) Reference signal sending method and system for mearsuring location, location mearsuring method, apparatus and system using it, time synchronization method and apparatus using it
JP2007093313A (en) Position coordinate detection method and system device
US7701998B2 (en) Radio signal positioning
KR20080113536A (en) System and method for localization
Baunach et al. SNoW Bat: A high precise WSN based location system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20060626

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee