KR100896692B1 - 인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 및 리스케일링 장치및 이를 이용한 인도어 지피에스 셋업 방법 - Google Patents

인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 및 리스케일링 장치및 이를 이용한 인도어 지피에스 셋업 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인도어 지피에스(Indoor GPS) 셋업을 위한 번들링 리스케일링 장치 및 이를 이용한 인도어 지피에스 셋업 방법에 관한 것이다.
본 발명은 스케일 팩터 조정을 위한 스케일 바(Scale Bar) 및 상기 스케일 바의 양쪽 끝단부에서 상기 스케일 바의 길이 방향에 수직되게 각각 장착되는 센서부;를 포함하여, 인도어 지피에스 셋업 시, 사전 배치된 트랜스미터의 번들링 작업 및 리스케일링 작업을 동시에 수행 가능한 것을 특징으로 하는 인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 및 리스케일링 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 종래 인도어 지피에스 셋업 시 개별적으로 수행되었던 번들링 작업 및 리스케일링 작업을 동시에 수행 가능하게 함으로써, 작업 시간을 단축시키고, 작업 오차를 줄여, 결과적으로 제품 경쟁력 향상에 이바지하는 기술적 효과가 있다.
인도어 지피에스(Indoor GPS), 스케일 바, 트랜스미터, 번들링(Bundling), 리스케일링(Rescaling)

Description

인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 및 리스케일링 장치 및 이를 이용한 인도어 지피에스 셋업 방법{Apparatus of bundling and rescaling for Indoor GPS setup and the method there of}
본 발명은 인도어 지피에스(Indoor GPS) 셋업을 위한 번들링 리스케일링 장치 및 이를 이용한 인도어 지피에스 셋업 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스케일 바의 양쪽 끝단부에 센서부를 장착하여 인도어 지피에스 셋업 시 별도로 수행되어 오던 번들링(Bundling) 작업 및 리스케일링(Rescaling) 작업을 동시에 수행할 수 있다.
인도어 지피에스(Indoor GPS, 간략하게 'IGPS'라고도 칭한다)는 지피에스(GPS) 개념을 도입한 복수 개의 트랜스미터(Transmitter)와 센서를 이용하여, 회전하는 트랜스미터의 수평각과 방위각을 이용하는 방식으로 넓은 공간의 3차원 형상을 측정할 수 있는 장비로서, 한번 설치로 장비의 이동 없이 측정 대상물의 측정이 가능하고, 비교적 데이터 크기가 작아 신속한 측정이 가능하며, 초대형 구조물의 측정이 가능하여, 최근 항공, 자동차, 중공업, 로봇, 조선 등 여러 산업 현장에서 그 적용 범위가 활발히 넓혀지고 있는 추세이다.
이러한 인도어 지피에스는 밀폐공간 내 크기측정에도 사용되는데, 도 1은 종래 밀폐공간(1) 내에서의 인도어 지피에스 셋업 과정을 설명하기 위해 도시한 작업개념도이다. 도 1을 살펴보면, 종래의 인도어 지피에스 셋업 과정은 트랜스미터(3)의 조립 작업(10분 소요), 트랜스미터 배치 작업(20분 소요), 소프트웨어 셋업 및 체크 작업(20분 소요), 번들링(Bundling) 작업(40분 소요), 스케일 바 조립(10분 소요) 및 리스케일링(Rescaling) 작업(20분 소요)으로 이루어 진다.
여기서, 번들링 작업이란 시스템 캘리브레이션(System Calibration)의 방법 중 하나로 사용자가 임의로 배치한 트랜스미터의 영역 내에서, 센서를 이용하여 측정된 임의의 포인트로부터 역으로 트랜스미터의 위치를 설정하는 작업을 말하며, 이러한 번들링 작업을 통해 사용자가 임의로 배치한 트랜스미터의 위치를 기준으로 하여 좌표계 설정이 가능해 진다.
그리고 리스케일링 작업이란 상기 번들링 작업을 통해 설정된 좌표계 내의 스케일 팩터를 조정하는 것으로, 스케일 바(Scale Bar)를 이용하여 실시한다. 이러한 리스케일링 작업에 의해서 번들링 작업된 구간에서는 동일한 스케일 팩터(Scale factor)가 적용될 수 있다.
그런데 종래에는 상기 번들링 작업과 상기 리스케일링 작업이 개별적인 단계로 각각 수행되었는데, 이로 인하여 많은 작업 시간(대략 1시간 정도)이 소요되었으며, 리스케일링 작업 시 상기 스케일 바에 센서를 반복적으로 장탈착함에 따라 발생될 수 있는 인위적 오차 및 환경적 오차가 유발되어 원활한 인도어 지피에스 셋업에 많은 어려움이 따랐다.
따라서, 이러한 상기 번들링 작업 또는 상기 리스케일링 작업의 시간 지연적 요소 및 오차 발생 문제를 해결하여, 보다 신속하고 정확한 인도어 지피에스 셋업이 수행될 수 있는 현실적인 방안이 요구되는 실정이다.
상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 인도어 지피에스 셋업 시 시간 지연 및 오차 발생 문제를 해결하기 위하여, 각각의 번들링 작업 및 리스케일링 작업을 동시에 수행할 수 있는 인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 리스케일링 장치 및 이를 이용한 인도어 지피에스 셋업 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 삼는다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 사상에 따르면, 스케일 팩터 조정을 위한 스케일 바(Scale Bar); 및 상기 스케일 바의 양쪽 끝단부에서 상기 스케일 바의 길이 방향에 수직되게 각각 장착되는 센서부;를 포함하여, 인도어 지피에스(Indoor GPS) 셋업 시, 사전 배치된 트랜스미터의 번들링(Bundling) 작업 및 리스케일링(Rescaling) 작업을 동시에 수행 가능한 것을 특징으로 하는 인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 리스케일링 장치를 제공한다.
이때, 상기 스케일 바는 긴 파이프 형상을 가지며, 상기 센서부 사이의 거리가 2m 이상 3m 이하가 되도록 형성된 것이 좋다. 만일 상기 스케일 바가 2m 이하이면 측정 시간이 오래 걸리고, 3m 이상이면 보관상 문제를 비롯하여 사용자 편의성 및 측정 정밀도가 떨어질 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 바람직한 실시예에서는 2m 이상 3m 이하의 스케일 바를 사용한다.
또한, 상기 스케일 바는 열변화에 대한 민감도가 낮으며, 굽힘(bending) 후 복원력이 우수하며, 하중에 따른 길이 변화량이 적고, 자체 중량이 작은 것이 바람직하다.
여기서, 상기 센서부는 반복 정밀도가 적어도 0.1mm 이하이며, 싱글(Single) 센서, 벡터 바(Vector Bar) 및 미니 벡터 바 중 어느 하나인 것이 이용될 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 사상에 따르면, 밀폐공간 내에서 임의로 배치된 트랜스미터의 영역 내에서, 일정한 설정거리에 대응하여 이격된 서로 다른 센서부가 상기 트랜스미터의 신호를 감지하는 단계; 감지된 상기 신호로부터 상기 센서부의 위치를 계산한 후 역으로 상기 트랜스미터의 위치를 계산하는 단계; 및 계산된 상기 트랜스미터의 위치와 상기 설정거리를 기준으로 상기 밀폐공간의 좌표계 설정 및 리스케일링을 동시 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인도어 지피에스 셋업 방법을 제공한다.
이때, 상기 설정거리는 2m 이상 3m 이하인 것이 바람직하다.
상기와 같이, 본 발명인 인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 리스케일링 장치 및 이를 이용한 인도어 지피에스 셋업 방법에 따르면, 종래 인도어 지피에스 셋업 시 개별적으로 수행되었던 번들링 작업 및 리스케일링 작업을 동시에 수행될 수 있으며, 종래에 비해 작업 시간이 대략 1/3 정도로 대폭 단축되어 제품 경쟁력 향상에 도움이 되는 기술적 효과가 있다.
본 발명과 본 발명의 이점 및 본 발명에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이 해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예가 예시된 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도면에서, 도 2는 본 발명에 따른 인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 리스케일링 장치의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 실시예를 이용한 인도어 지피에스 셋업 과정을 설명하기 위해 도시한 작업 개념도이다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 사상에 따른 인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 리스케일링 장치(100)를 살펴보면, 스케일 팩터 조정을 위한 스케일 바(110)와, 상기 스케일 바의 양쪽 끝단부에 각각 장착된 센서부(120)를 포함한다.
본 실시예에선 상기 스케일 바(110)가 긴 파이프 형상을 가지며, 상기 스케일 바(110)의 양쪽 끝단부에 각각 장착된 2개의 센서부(120) 간의 간격은 2m 이상 3m 이하인 것이 좋다. 만일 상기 스케일 바가 2m 이하이면 측정 시간이 오래 걸리고, 3m 이상이면 보관상 문제를 비롯하여 사용자 편의성 및 측정 정밀도가 떨어질 수 있는 문제점이 있다. 그리고 상기 스케일 바는 열변화에 대한 민감도가 낮으며, 굽힘(Bending) 후 복원력이 우수하며, 하중에 대한 길이 변화량이 적고, 자체 중량이 작은 것을 이용하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 스케일 바(110)는 스케일 팩터(factor)를 조정하기 위한 것으로, 본 실시예에서와 같이 밀폐공간 내에서 인도어 지피에스 셋업을 위해 사용될 경우에는 밀폐공간 내에 용이하게 부착 가능하도록 마그네틱이 장착된 지그를 만들어 사용하거나, 벽면 내 작업용으로 만들어진 모바일 로봇 등에 장착하여 사용할 수 있다.
센서부(120)는 상기 스케일 바(110)의 양쪽 끝단부에서 장착되는데, 장착 방향은 상기 스케일 바(110)의 길이 방향에 수직되게 장착되는 것이 바람직하다. 이는 밀폐공간 내 벽면에 위치해 있는 트랜스미터의 신호를 가장 잘 받기 위해서 센서부를 수직되는 방향으로, 종래의 리스케일링 작업에서 스케일바 끝단부를 번갈아가며 센서부를 붙였다 떼었다 할 때 발생하는 인위적인 오차와, 측정환경에 의해 발생하는 환경적 오차를 줄이기 위함이다.
이러한 센서부(120)는 반복 정밀도가 0.1mm 이하인 것을 사용하는데, 이러한 반복 정밀도 성능을 발휘하는 싱글(Single) 센서 또는 벡터 바(Vector Bar) 또는 미니 벡터 바를 사용할 수 있다.
이와 같이, 상기 스케일 바(110)와 상기 스케일 바(110)의 양쪽 끝단부에서 상기 스케일 바(110)의 길이 방향에 수직되게 각각 장착되는 센서부(120)를 포함하여 구성된 본 실시예는 인도어 지피에스 셋업 시, 이전 작업 과정에서 이미 배치된 트랜스미터의 번들링 작업 및 스케일 팩터 조정을 위한 리스케일링 작업을 동시에 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 사상에 따른 인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 리스케 일링 장치(100)를 이용하여 인도어 지피에스 셋업 과정을 설명하기 위해 도시한 작업 개념도이다. 번들링 작업이란 통상적인 시스템 캘리브레이션(System Calibration)의 방법 중 하나로서, 사용자가 임의로 배치한 트랜스미터(3)들의 영역 내에서 센서를 이용하여 측정된 임의의 위치들로부터 역으로 각각의 트랜스미터(3)의 위치를 설정하기 위한 작업으로서, 이를 이용하여 사용자가 임의로 배치한 트랜스미터(3)의 위치를 기준으로 하여 밀폐공간(1) 내 좌표계 설정이 가능해 진다. 그리고 리스케일링 작업이란 상기 번들링 작업을 통해 설정된 좌표계 내에서 스케일 팩터를 조정하기 위하여 스케일 바를 이용하여 전 구간 내 동일한 스케일 팩터가 적용되도록 하는 작업이다. 본 인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 리스케일링 장치(100)는 스케일 팩터 조정을 위한 스케일 바의 양쪽 끝단부에 번들링 작업에 필요한 센서부가 각각 장착되어 있으므로, 번들링 작업을 수행하면서 리스케일링 작업을 동시에 수행할 수 있게 된다.
먼저, 트랜스미터(3, Transmitter)를 조립하는데, 대략 10분의 작업 시간이 소요되며, 조립된 트랜스미터(3)를 사용자가 임의의 위치 상에 배치하는데, 대략 20분의 작업 시간이 소요된다. 그리고 인도어 지피에스 셋업을 위해 사용될 관련 소프트웨어를 셋업 및 체크하는데, 여기에 대략 20분의 작업 시간이 소요된다. 여기까지의 작업은 앞서 설명한 바 있는 도 1의 종래 작업 과정과 동일하다. 그리고 본 발명의 사상에 따른 인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 리스케일링 장치(100)를 이용하여 번들링 작업 및 리스케일링 작업을 동시에 수행할 수 있는데, 대략 20분 정도의 작업 시간이 소요됨으로써, 이는 종래에 비해 대폭 단축된 작업시간이 요구된다.
도 4는 본 발명의 사상에 따른 인도어 지피에스 셋업 방법의 바람직한 실시예를 도시한 순서도이다. 도 4를 참조하여 설명하면, 먼저, 밀폐공간 내에서 임의로 배치된 트랜스미터의 영역 내에서, 일정한 설정거리에 대응하여 이격된 서로 다른 센서부가 상기 트랜스미터의 신호를 감지하는 단계(S200)을 포함한다. 여기서, 일정한 설정거리는 스케일 바의 양쪽 끝단부에 장착된 각각의 센서부 사이의 거리를 말하는데, 바람직하게는 2m 이상 3m 이하인 것이 좋다. 만일 상기 스케일 바가 2m 이하이면 측정 시간이 오래 걸릴 수 있으며, 만일 상기 스케일 바가 3m 이상이면 보관상 문제를 비롯하여, 사용자 편의성 및 측정 정밀도가 떨어질 수 있는 문제점이 발생될 수 있기 때문이다. 다음으로, 감지된 상기 신호로부터 상기 센서부의 위치를 계산한 후 역으로 상기 트랜스미터의 위치를 계산하는 단계(S220)를 포함한다. 임의의 위치 상에 복수개가 배치된 트랜스미터로부터 신호를 감지한 각각의 센서부는 그 위치를 계산할 수 있게 되는데, 이를 이용하여 역으로 트랜스미터의 정확한 위치를 계산해 낼 수 있다. 다음으로, 계산된 상기 트랜스미터의 위치와 상기 설정거리를 기준으로 상기 밀폐공간의 좌표계 설명 및 리스케일링을 동시에 수행하는 단계(S240)를 포함한다. 각각의 트랜스미터의 위치를 기준으로 하여 밀폐공간 내 좌표계를 설정하면서 동시에 스케일 바를 이용하여 동일한 스케일 팩터를 적용할 수 있게 된다. 이로써, 종래에 비해 대폭 단축된 인도어 지피에스 셋업이 가능해진다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 또는 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 종래의 인도어 지피에스 셋업 과정을 설명하기 위해 도시한 작업개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 및 리스케일링 장치의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 실시예를 이용한 인도어 지피에스 셋업 과정을 설명하기 위해 도시한 작업개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 인도어 지피에스 셋업 방법의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 순서도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 밀폐공간 5: 트랜스미터
100: 인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 및 리스케일링 장치
110: 스케일 바 120: 센서부

Claims (6)

  1. 스케일 팩터 조정을 위한 스케일 바(Scale Bar); 및
    상기 스케일 바의 양쪽 끝단부에서 상기 스케일 바의 길이 방향에 수직되게 각각 장착되는 센서부;를 포함하여,
    인도어 지피에스(Indoor GPS) 셋업 시, 사전 배치된 트랜스미터의 번들링(Bundling) 작업 및 리스케일링(Rescaling) 작업을 동시에 수행 가능한 것을 특징으로 하는,
    인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 리스케일링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케일 바는,
    긴 파이프 형상을 가지며, 상기 센서부 사이의 거리가 2m 이상 3m 이하가 되도록 형성된 것을 특징으로 하는,
    인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 리스케일링 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스케일 바는,
    열변화에 대한 민감도가 낮으며, 굽힘(bending) 후 복원력이 우수하며, 하중 에 따른 길이 변화량이 적고, 자체 중량이 작은 것을 특징으로 하는,
    인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 리스케일링 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 센서부는,
    반복 정밀도가 적어도 0.1mm 이하이며, 싱글(Single) 센서, 벡터 바(Vector Bar) 및 미니 벡터 바 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
    인도어 지피에스 셋업을 위한 번들링 리스케일링 장치.
  5. a) 밀폐공간 내에서 임의로 배치된 트랜스미터의 영역 내에서, 일정한 설정거리에 대응하여 이격된 서로 다른 센서부가 상기 트랜스미터의 신호를 감지하는 단계;
    b) 감지된 상기 신호로부터 상기 센서부의 위치를 계산한 후 역으로 상기 트랜스미터의 위치를 계산하는 단계; 및
    c) 계산된 상기 트랜스미터의 위치와 상기 설정거리를 기준으로 상기 밀폐공간의 좌표계 설정 및 리스케일링을 동시 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    인도어 지피에스 셋업 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 설정거리는 2m 이상 3m 이하인 것을 특징으로 하는,
    인도어 지피에스 셋업 방법.
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