KR101452373B1 - Method and system for estimating length of pdr stride by using wps - Google Patents

Method and system for estimating length of pdr stride by using wps Download PDF

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Abstract

본 발명은 WPS를 이용한 PDR 보폭 추정 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 WPS 지점 검지 방식을 이용하여 PDR의 보폭을 추정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, WPS 지점 검지 방식, 즉 WPS에 의해 정확히 측정되는 위치를 이용하여 PDR의 보폭을 추정함으로써, 실제 측정 데이터로부터 더욱 정확하게 보폭을 산출하는 방법 및 시스템을 제공한다.The present invention relates to a method and system for estimating a PDR stride length using WPS, and more particularly, to a method and system for estimating the stride length of a PDR using a WPS point detection method.
According to the present invention, there is provided a method and system for more accurately calculating a stride from actual measurement data by estimating a stride of a PDR using a WPS point detection system, that is, a position accurately measured by WPS.

Description

WPS(WIFI positioning system)를 이용한 PDR(pedestrian dead reckoning) 보폭 추정 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR ESTIMATING LENGTH OF PDR STRIDE BY USING WPS}[0001] The present invention relates to a method and system for estimating a pedestrian dead reckoning (PDR) stride using a WIFI positioning system (WPS)

본 발명은 WPS를 이용한 PDR 보폭 추정 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 WPS 지점 검지 방식을 이용하여 PDR의 보폭을 추정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for estimating a PDR stride length using WPS, and more particularly, to a method and system for estimating the stride length of a PDR using a WPS point detection method.

(특허문헌 1) KR10-2012-0001925 A (Patent Document 1) KR10-2012-0001925 A

상기 특허문헌 1은 추정된 임시보폭, 가속도 분산 및 걸음 주파수를 이용하여 관측열을 설정하는 과정과, 상기 관측열에 따른 보행 상태 별 확률들을 포함하는 관측 확률 벡터를 생성하는 과정과, 상기 관측 확률 벡터에 초기 확률 행렬 및 적어도 하나의 상태 천이 확률 벡터 중 적어도 하나를 곱함으로써 보행 상태 별 최종 확률들을 산출하는 과정과, 최대의 최종확률을 갖는 보행 상태를 최종 보행 상태로서 판단하고, 이렇게 판단된 보행 상태로부터 보폭을 추정한다.Patent Document 1 proposes a method of generating a observation probability vector including probabilities for each gait according to an observation column, setting observation columns using the estimated temporary stride, acceleration dispersion and step frequency, Calculating final probabilities for each walking state by multiplying at least one of the initial probability matrix and at least one state transition probability vector by the initial probability matrix and the at least one state transition probability vector; determining a walking state having a maximum final probability as a final walking state, Lt; / RTI >

그러나, 이러한 방법은 확률 통계적 방법을 이용한 예측 추정방법으로서, 실제 보폭 상태를 정확하게 측정하기는 어려운 문제점이 있었다.However, this method is a prediction estimation method using a probability statistical method, and it is difficult to accurately measure the actual step state.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, WPS 지점 검지 방식, 즉 WPS에 의해 정확히 측정되는 위치를 이용하여 PDR의 보폭을 추정함으로써, 실제 측정 데이터로부터 더욱 정확하게 보폭을 산출하는 방법 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and system for accurately calculating a stride from actual measurement data by estimating a stride of a PDR using a WPS point detection system, The purpose is to provide.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 WPS(WI-FI positioning system)를 이용한 PDR(pedestrian dead reckoning) 보폭추정 시스템이, WPS를 이용하여 PDR 보폭 추정을 수행하는 방법은, (a) 보폭 추정시 보행자의 초기 위치 결정을 위한 WPS 측위를 수행하는 단계; (b) PDR에 의하여 상기 보행자의 걸음 수를 산출하는 단계; (c) 보폭 추정시 보행자의 최종 위치 결정을 위한 WPS 측위를 수행하는 단계; (d) 상기 단계(a)에서 측정된 초기 위치와 상기 단계(c)에서 측정된 최종 위치로부터 보행자의 이동거리를 산출하는 단계; 및 (e) 상기 단계(d)에서 산출된 보행자 이동거리 및 산출된 보행자의 총 걸음 수로부터 상기 보행자의 보폭을 산출하는 단계를 포함하고, 상기 단계(a) 또는 단계(c)의 WPS 측위는, 상기 보행자가 소지하는 단말로서, 주변에 설치된 AP(access point)와 WIFI 방식의 통신이 가능한 단말(이하 '보행자 단말'이라 한다)로부터의 신호 세기가 기준값 이상으로 측정된 AP가 있을 경우 해당 AP의 위치를 상기 보행자의 위치로 결정하고, 없을 경우에는 상기 보행자 단말로부터의 신호가 감지된 3개 이상의 AP에 있어서, 상기 각 AP에서 상기 보행자 단말까지의 각 신호세기 측정값으로부터 신호거리를 산출하여 산출된 각 신호거리 산출값 중 하나 이상이 상기 모든 AP 간 거리보다 큰 경우 상기 AP들이 이루는 다각형 외부의 일 지점에 가상 AP를 설정한 후 상기 AP들 중 일부와 상기 가상 AP에 가중 중점 알고리즘 또는 중점 알고리즘을 적용하여 상기 보행자 단말에 대한 측위를 수행하고, 상기 모든 신호거리 산출값이 상기 각 AP 간 거리보다 작은 경우 상기 보행자 단말로부터의 신호가 감지된 상기 AP들에 가중 중점 알고리즘 또는 중점 알고리즘을 적용하여 상기 보행자 단말에 대한 측위를 수행함으로써 이루어지며, 상기 가상 AP의 설정은, 상기 보행자 단말로부터의 신호가 감지된 상기 AP들이 이루는 다각형을 특정 AP를 기준으로 회전 및 대칭시키는 방법에 의해 이루어진다.In order to achieve the above object, a PDR (pedestrian dead reckoning) stride estimation system using a WPS (WI-FI positioning system) according to the present invention performs a PDR stride estimation using WPS, including: Performing WPS positioning for initial positioning of a pedestrian when estimated; (b) calculating the number of steps of the pedestrian by the PDR; (c) performing a WPS positioning for determining a final position of a pedestrian when estimating a stride; (d) calculating a moving distance of the pedestrian from the initial position measured in the step (a) and the final position measured in the step (c); And (e) calculating a stride of the pedestrian from the pedestrian movement distance calculated in the step (d) and the total number of pedestrians calculated, wherein the WPS positioning of step (a) or step (c) , When there is an AP having a signal strength measured from a terminal that is capable of communicating with a WIFI system (hereinafter referred to as a 'pedestrian terminal') at a level higher than a reference value as an AP owned by the pedestrian, The signal distance is calculated from each signal strength measurement value from each AP to the pedestrian terminal in three or more APs in which signals from the pedestrian terminal are sensed, If at least one of the calculated signal distance calculation values is greater than the distance between all the APs, a virtual AP is set at one point outside the polygon formed by the APs, The method comprising the steps of: performing a weighted-point algorithm or a weighted algorithm on a base virtual AP to perform positioning on the pedestrian terminal, and when the calculated signal distance is less than the distance between the APs, Wherein the setting of the virtual AP is performed by rotating a polygon formed by the APs in which the signal from the pedestrian terminal is sensed based on a specific AP by applying a weighted weighting algorithm or a weighted algorithm to the pedestrian terminal, And symmetry.

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상기 단계(b)는, (b1) 상기 보행자가 소지하는 단말로서, 센서에 의해 상기 보행자의 걸음을 감지하는 단말(이하 'PDR 단말'이라 한다)로부터, 보행자의 각 걸음마다, 걸음이 감지되었음을 알리는 신호(이하 '걸음 감지신호'라 한다)를 수신하는 단계; 및 (b2) 상기 걸음 감지신호 수신시마다 상기 보행자의 걸음 수를 카운팅하는 단계를 포함할 수 있다.The step (b) includes the steps of: (b1) detecting that a footstep is detected for each step of the pedestrian from a terminal (hereinafter referred to as a PDR terminal) that senses the walking of the pedestrian by the sensor, (Hereinafter referred to as a " step detection signal "); And (b2) counting the number of steps of the pedestrian each time the step sensing signal is received.

상기 단계(e) 이후, (f) 상기 단계(e)에서 산출된 보폭을 반영하여 상기 보행자의 이동속도를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.After the step (e), the step (f) may further include calculating the moving speed of the pedestrian reflecting the stride calculated in the step (e).

상기 단계(d)는, (d1) 상기 보행자가 이동하고 있는 건물 내부에 대한 실내 전자 지도에서 상기 측정된 초기 위치 및 최종 위치를 파악하는 단계; 및 (d2) 상기 실내 전자 지도에서, 상기 초기 위치로부터 상기 최종 위치로의 이동 경로를 파악하여 그 이동 경로의 길이를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The step (d) includes the steps of: (d1) determining the measured initial position and final position in the indoor electronic map of the inside of the building in which the pedestrian is moving; And (d2) determining a travel route from the initial position to the final position in the indoor electronic map, and calculating a length of the travel route.

본 발명의 다른 측면에 따르면, WPS(WI-FI positioning system)를 이용한 PDR(pedestrian dead reckoning) 보폭을 추정하는 시스템은, 보폭 추정시 보행자의 초기 위치 및 최종 위치 결정을 위한 WPS 측위를 수행하는 WPS 측위모듈; PDR에 의하여 상기 보행자의 걸음 수를 산출하는 보행자 걸음 수 산출모듈; 상기 WPS 측위모듈에서 측정된 보행자의 초기 위치 및 최종 위치로부터 이동거리를 산출하고, 산출된 이동거리와, 상기 보행자 걸음 수 산출모듈에 의해 산출된 보행자의 총 걸음 수로부터 상기 보행자의 보폭을 산출하는 보폭 산출모듈; 및 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템의 상기 각 구성요소를 제어하여 WPS를 이용한 PDR 보폭 추정과 관련된 일련의 처리를 수행하는 제어부를 포함하고, 상기 WPS 측위모듈은, AP로부터, 상기 보행자가 소지하는 단말로서 주변에 설치된 AP(access point)와 WIFI 방식의 통신이 가능한 단말(이하 '보행자 단말'이라 한다)의 신호 세기값을 수신하는 신호세기 수신모듈; 및 상기 보행자 단말로부터의 신호 세기가 기준값 이상으로 측정된 AP가 있을 경우 해당 AP의 위치를 상기 보행자의 위치로 결정하고, 없을 경우에는 상기 보행자 단말로부터의 신호가 감지된 3개 이상의 AP에 있어서, 상기 각 AP에서 상기 보행자 단말까지의 각 신호세기 측정값으로부터 신호거리를 산출하여 산출된 각 신호거리 산출값 중 하나 이상이 상기 모든 AP 간 거리보다 큰 경우 상기 AP들이 이루는 다각형 외부의 일 지점에 가상 AP를 설정한 후 상기 AP들 중 일부와 상기 가상 AP에 가중 중점 알고리즘 또는 중점 알고리즘을 적용하여 상기 보행자 단말에 대한 측위를 수행하고, 상기 모든 신호거리 산출값이 상기 각 AP 간 거리보다 작은 경우 상기 보행자 단말로부터의 신호가 감지된 상기 AP들에 가중 중점 알고리즘 또는 중점 알고리즘을 적용하여 상기 보행자 단말에 대한 측위를 수행하는 WPS 위치 산출모듈을 포함하고, 상기 가상 AP의 설정은, 상기 보행자 단말로부터의 신호가 감지된 상기 AP들이 이루는 다각형을 특정 AP를 기준으로 회전 및 대칭시키는 방법에 의해 이루어진다.According to another aspect of the present invention, there is provided a system for estimating a pedestrian dead reckoning (PDR) stride using a WPS (WI-FI positioning system), comprising a WPS for performing a WPS positioning for determining an initial position and a final position of a pedestrian Positioning module; A pedestrian walk number calculation module for calculating the walk number of the pedestrian by the PDR; The moving distance is calculated from the initial position and the final position of the pedestrian measured by the WPS positioning module, and the stride of the pedestrian is calculated from the calculated moving distance and the total number of steps of the pedestrian calculated by the pedestrian's foot number calculation module A stride computing module; And a controller for controlling each of the components of the PDR step size estimation system using the WPS to perform a series of processes related to the estimation of the PDR step width using the WPS, A signal strength receiving module for receiving a signal intensity value of a terminal (hereinafter, referred to as a 'pedestrian terminal') capable of communicating with an access point (AP) installed in the vicinity thereof in a WIFI manner; And determining, when there is an AP having a signal intensity from the pedestrian terminal measured to be equal to or greater than a reference value, the position of the AP to be the position of the pedestrian, and if there is no signal from the pedestrian terminal, When a signal distance is calculated from each signal strength measurement value from each AP to the pedestrian terminal, if at least one of the calculated signal distance calculation values is larger than the distance between all the APs, AP, and then performs a positioning with respect to the pedestrian terminal by applying a weighted-point algorithm or a center-point algorithm to a part of the APs and the virtual APs, and when all the calculated signal-distance values are smaller than the distances between the respective APs A weighted weighted algorithm or a weighted algorithm is applied to the APs whose signals are detected from the pedestrian terminal And a WPS position calculation module for performing positioning with respect to the pedestrian terminal. The setting of the virtual AP is performed by rotating and symmetricizing a polygon formed by the APs in which a signal from the pedestrian terminal is sensed, Lt; / RTI >

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상기 보행자 걸음 수 산출모듈은, 상기 보행자가 소지하는 단말로서, 센서에 의해 상기 보행자의 걸음을 감지하는 단말(이하 'PDR 단말'이라 한다)로부터, 보행자의 각 걸음마다, 걸음이 감지되었음을 알리는 신호(이하 '걸음 감지신호'라 한다)를 수신하는 걸음 감지신호 수신모듈; 및 상기 걸음 감지신호 수신시마다 상기 보행자의 걸음 수를 카운팅하는 걸음 수 카운팅 모듈을 포함할 수 있다.The pedestrian walk number calculation module is a terminal possessed by the pedestrian as a signal from a terminal (hereinafter referred to as a PDR terminal) that detects the walk of the pedestrian by a sensor, (Hereinafter referred to as a " step detection signal "); And a step counting module for counting the number of steps of the pedestrian each time the step detection signal is received.

상기 보폭 산출모듈에서 산출된 보폭을 반영하여 보행자의 이동속도를 산출하는 이동속도 산출모듈을 더 포함할 수 있다.And a moving speed calculating module for calculating a moving speed of the pedestrian in accordance with the stride calculated by the stride computing module.

측위가 이루어지는 건물 내부 구조에 대한 전자 지도를 저장하는 전자 지도 데이터베이스를 더 포함하고, 상기 보폭 산출모듈의 이동거리 산출은, 상기 보행자가 이동하고 있는 건물 내부에 대한 실내 전자 지도에서 상기 측정된 초기 위치 및 최종 위치를 파악하고, 상기 실내 전자 지도에서, 상기 초기 위치로부터 상기 최종 위치로의 상기 보행자의 이동 경로를 파악하여 그 이동 경로의 길이를 산출하는 방식으로 이루어질 수 있다.Wherein the step of calculating the travel distance of the stride calculation module further comprises the step of calculating the travel distance of the inside of the building in which the pedestrian is moving, And a method of determining the final position and calculating the length of the moving route by grasping the moving route of the pedestrian from the initial position to the final position in the indoor electronic map.

본 발명에 의하면, WPS 지점 검지 방식, 즉 WPS에 의해 정확히 측정되는 위치를 이용하여 PDR의 보폭을 추정함으로써, 실제 측정 데이터로부터 더욱 정확하게 보폭을 산출하는 방법 및 시스템을 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of providing a method and system for more accurately calculating a stride from actual measurement data by estimating a stride of a PDR using a WPS point detection system, that is, a position accurately measured by WPS.

도 1은 WPS를 이용한 PDR 보폭추정을 수행하기 위한 네트워크 구성을 나타내는 도면.
도 2는 WPS 측위의 일 실시예로서, AP가 이루는 다각형 내부에서 측위점이 결정되는 경우를 나타내는 도면.
도 3은 WPS 측위의 다른 실시예로서, 최초 설정한 AP가 이루는 다각형 외부에서 측위점이 결정되는 경우를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 방법을 구현하기 위한 순서도.
도 5는 건물 내에서 보행자의 이동시 WPS를 이용한 PDR 보폭을 추정하는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템의 구성을 나타내는 도면.Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a diagram showing a network configuration for performing PDR stride estimation using WPS. Fig.
Fig. 2 is a view showing a case where a positioning point is determined within a polygon formed by an AP, as an embodiment of WPS positioning. Fig.
Fig. 3 is a view showing a case where a positioning point is determined outside the polygon formed by the initially set AP as another embodiment of the WPS positioning. Fig.
4 is a flow chart for implementing a PDR step width estimation method using WPS according to the present invention.
5 is a view showing an embodiment of a method of estimating a PDR stride width using WPS when a pedestrian moves within a building.
6 is a diagram showing a configuration of a PDR stride estimation system using WPS according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 WPS를 이용한 PDR 보폭추정을 수행하기 위한 네트워크 구성을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a network configuration for performing PDR bandwidth estimation using WPS.

WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템(100)은, 특정 지역 또는 특정 건물에 설치된 다수의 AP(21,22,23)와 망을 통하여 연결되어 그 AP들을 관리하며, 그러한 AP들을 이용하여 주변에 위치하는 특정 측위 대상 단말(10)의 위치를 측위해 낼 수 있다. 다만, 본 도면에서는 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템(100)을 별도의 시스템으로 도시하였으나, 이와 같이 네트워크에 연결된 별도의 시스템일 수도 있고, 또는 단말(10)에 설치된 보폭추정 프로그램 동작에 의하여 단말(10)이 그러한 실내측위 시스템의 역할을 수행할 수도 있다. 본 발명에 따른 AP들을 이용한 WPS 측위 방법의 원리는, 도 2 및 도 3을 참조하여 후술하며, 도 4의 순서도를 참조하여 본 발명에 따른 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 방법을 설명하고, 그러한 프로세스를 수행하는 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템(100)의 구성에 대하여는 도 6을 참조하여 설명한다. 도 4에서 설명하는 단말, 즉 상기 보행자가 소지한 단말로서, 센서에 의해 상기 측정 대상의 이동 정보를 감지하는 단말은, 상기 측위 대상 단말(10)과는 별개의 장치일 수도 있고, 또는 상기 측위 대상 단말(10)이 그러한 PDR 방식의 이동 정보를 감지하도록 구성할 수도 있다.
The PDR stride estimation system 100 using WPS is connected to a plurality of APs 21, 22, and 23 installed in a specific area or a specific building to manage the APs, The position of the specific positioning target terminal 10 can be determined. Although the PDR stride estimation system 100 using the WPS is shown as a separate system in the figure, it may be a separate system connected to the network, or may be a terminal 10 may serve as such an indoor positioning system. The principle of the WPS positioning method using APs according to the present invention will be described later with reference to FIGS. 2 and 3, and a PDR bandwidth estimation method using WPS according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. The configuration of the PDR stride estimation system 100 using the WPS to be performed will be described with reference to FIG. The terminal described in FIG. 4, that is, the terminal carried by the pedestrian, the terminal sensing the movement information of the measurement object by the sensor may be a device separate from the positioning target terminal 10, The target terminal 10 may be configured to detect movement information of the PDR scheme.

도 2는 WPS 측위의 일 실시예로서, AP가 이루는 다각형 내부에서 측위점이 결정되는 경우를 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing a case where a positioning point is determined within a polygon formed by an AP, as an embodiment of WPS positioning.

각각의 원은 각 AP(21,22,23)에서 측위 대상 단말(이하 '측위 단말'이라 한다)(10)까지의 거리를 신호에 의해 측정한 거리(이하 '신호 거리'라 한다)와 동일한 거리를 나타낸다. 예를 들어 AP와 상기 측위 단말(10) 사이의 신호세기를 측정하여 이로부터 산출되는 거리를 신호거리라 할 수 있다. 이와 같이 산출된 신호거리 산출값을 이용하여 삼각측량으로 상기 측위 단말(10)의 위치를 측위 할 수도 있고, 신호의 세기를 고려하여 가중 중점 알고리즘(weighted centroid algorithm)을 이용하여 측위를 수행할 수도 있다.Each circle is equal to a distance (hereinafter referred to as a "signal distance") measured by a signal from the AP 21, 22, 23 to the positioning target terminal 10 Represents the distance. For example, the signal intensity between the AP and the AT 10 may be measured, and the distance calculated from the signal intensity may be referred to as a signal distance. The position of the positioning terminal 10 may be determined by triangulation using the calculated signal distance calculated value, and the positioning may be performed using a weighted centroid algorithm in consideration of the strength of the signal. have.

가중 중점 알고리즘이란, 수학식 1과 같은 수식에 의해 측위 단말의 위치를 측정하는 것이다.
The weighted weighted algorithm is to measure the position of the positioning terminal by the equation (1).

Figure 112013001196487-pat00001
Figure 112013001196487-pat00001

위 수학식 1에서

Figure 112013001196487-pat00002
는 k번째 AP의 좌표,
Figure 112013001196487-pat00003
는 측위 단말로부터 k번째 AP에 수신된 신호의 세기에 비례하여 부여되는 가중치, n은 측위를 수행하는 AP의 수,
Figure 112013001196487-pat00004
는 산출된 측위 단말의 위치를 나타내는 좌표를 의미한다.In Equation (1)
Figure 112013001196487-pat00002
Is the coordinates of the kth AP,
Figure 112013001196487-pat00003
Is a weight given in proportion to the intensity of the signal received at the kth AP from the positioning terminal, n is the number of APs performing positioning,
Figure 112013001196487-pat00004
Denotes coordinates indicating the position of the calculated positioning terminal.

가중 중점 알고리즘은 항상 AP가 형성하는 다각형 내부에 측위점이 형성된다. 따라서, 측위시 사용되는 신호세기의 왜곡과 AP 위치에 따라서 오류를 내포하는 측위를 수행하는 경우가 종종 발생한다.The weighted center algorithm always forms a positioning point inside the polygon formed by the AP. Therefore, it is often the case that positioning is carried out that includes an error depending on the distortion of the signal strength used at the positioning and the AP position.

도 2의 경우는 실제 측위 단말(10)의 위치가 AP(21,22,23)에 의해 형성되는 다각형 내부에 존재하는 경우로서, 이러한 경우에는 전술한 가중 중점 알고리즘에 의해 비교적 정확한 위치를 측위해 낼 수 있게 된다.In the case of FIG. 2, the location of the actual positioning terminal 10 exists inside the polygon formed by the APs 21, 22, and 23. In this case, a relatively accurate position is determined by the weighted- It is possible to pay.

이하 도 3은, 실제 측위 단말(10)의 위치가 AP(21,22,23)에 의해 형성되는 다각형 외부에 존재하는 경우로서, 이러한 경우에는 전술한 바와 같은 단순한 가중 중점 알고리즘 만으로는 정확한 위치를 측위해 내기 어려우며, 본 발명에서 제안하는 방법을 적용하여 더욱 정확한 위치를 측위해 낼 수 있고, 이하에서 설명한다.
3 shows the case where the actual positioning terminal 10 is located outside the polygon formed by the APs 21, 22, and 23. In this case, the accurate position is determined only by the simple weighted center algorithm described above And it is difficult to avoid, and the method suggested by the present invention can be applied to achieve a more accurate position, which will be described below.

도 3은 WPS 측위의 다른 실시예로서, 최초 설정한 AP가 이루는 다각형 외부에서 측위점이 결정되는 경우를 나타내는 도면이다.Fig. 3 is a view showing a case where a positioning point is determined outside the polygon formed by the initially set AP as another embodiment of the WPS positioning.

실제 측위단말이 AP(21,22,23)에 의해 형성되는 다각형 외부에 존재하고 있다고 판단하는 기준은 다음과 같다.The criterion that the actual positioning terminal exists outside the polygon formed by the APs 21, 22, and 23 is as follows.

각 AP(21,22,23) 중 특정 AP에 의해서 형성되는 신호거리가 모든 AP 사이의 거리, 즉 AP1-AP2 간 거리, AP2-AP3 간 거리, AP3-AP1 간 거리보다 클 경우, 측위 단말은 AP(21,22,23)에 의해 형성되는 다각형 외부에 존재하고 있다고 판단한다.Each AP (21,22,23) the distance between the signal of the distance of all AP formed by the particular AP, that is the distance between the AP 1 -AP 2, AP 3 2 -AP distance, than the distance between the AP 3 -AP 1 It is determined that the positioning terminal exists outside the polygon formed by the APs 21, 22,

도 3의 경우는 AP1에 의해 형성되는 신호 거리가 그와 같은 조건을 충족하므로 측위 단말(10)이 AP(21,22,23)에 의해 형성되는 다각형 외부에 존재하고 있다고 판단하게 된다. 이 경우는 위 다각형 외부에 가상의 AP를 설정(24)하여, AP(22,23,24)에 의해 형성되는 새로운 다각형을 설정하고, AP(22,23,24)에 가중 중점 알고리즘 또는 중점 알고리즘을 적용하여 형성된 새로운 다각형 내부에서 측위단말의 위치를 측정해 내게 된다. 가상의 AP의 위치를 결정하는 방식에는,3, it is determined that the positioning terminal 10 exists outside the polygon formed by the APs 21, 22, and 23 because the signal distance formed by the AP 1 satisfies such a condition. In this case, a virtual AP is set (24) outside the upper polygon to set a new polygon formed by the APs (22, 23, 24), and a weighted weighted algorithm or a weighted algorithm The position of the positioning terminal is measured inside a new polygon formed by applying the above-mentioned method. As a method for determining the position of a virtual AP,

1) 기존 AP(21,22,23)가 이루는 다각형(제1 다각형)을 특정 AP를 기준으로 회전 및 대칭시키는 방법으로서, 도 3을 참조하여 전술한 바와 같은, 가상 AP(24)의 위치를 결정하는 방식이다.1) A method of rotating and symmetricizing a polygon (first polygon) formed by existing APs 21, 22, and 23 with respect to a specific AP, wherein the position of the virtual AP 24 as described above with reference to FIG. 3 It is a way to decide.

2) 신호거리 및 중첩거리를 이용하여 확장/축소시키는 방법2) How to expand / contract using signal distance and overlap distance

3) 내부 다각형의 가중 중점 측위점을 이용하여 확장/축소시키는 방법3) Method of expanding / contracting by using weighted midpoint of inner polygon

등이 있을 수 있다.And so on.

가중 중점 알고리즘에 대하여는 도 2를 참조하여 전술한 바 있다.The weighted weighted algorithm has been described above with reference to FIG.

한편, 중점 알고리즘이란, AP(22,23,24)의 신호세기를 고려하지 않고, AP(22,23,24)가 이루는 다각형의 무게중심을 측위점으로 측정해내는 것이다. 가상의 AP(24)가 포함된 AP(22,23,24)에 대하여, 신호세기를 고려하는 가중 중점 알고리즘을 적용하려면, 가상 AP(24)에 대하여 적절한 신호의 세기를 결정해 주어야 한다. 이때 기존 AP의 신호세기를 고려하여 결정하게 된다.On the other hand, the center-point algorithm measures the center of gravity of the polygon formed by the APs 22, 23, and 24 as a positioning point without considering the signal strength of the APs 22, 23, and 24. In order to apply a weighted weighted algorithm considering the signal strength to the APs 22, 23, 24 including the virtual AP 24, the strength of an appropriate signal for the virtual AP 24 should be determined. At this time, the signal strength of the existing AP is considered.

기존 AP(21,22,23) 이외에도 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템(100)이 관리하는 AP가 존재할 경우에는 그 AP들 중에서 선택하여 추가측위 AP로서 설정할 수 있다. 그러나 기존 AP(21,22,23) 이외에 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템(100)이 관리하는 AP가 존재하지 않을 경우에는 기존 다각형 외부의 특정 위치에 가상 AP를 측위 AP(24)로서 설정할 수 있다. 도 3에는 기존 AP(21,22,23)에 의해 측위된 측위 단말의 위치(40), 가상 AP(24)를 설정하여 측위된 측위 단말의 위치(50) 및 측위 단말의 실제 위치(10)가 도시되어 있다. 이 경우 추가측위 AP(24)를 설정하여 측위된 측위 단말의 위치(50)가 측위 단말의 실제 위치(10)에 훨씬 더 근접해 있는 것을 볼 수 있다.
If there is an AP managed by the PDR pedometer estimating system 100 using the WPS other than the existing APs 21, 22, and 23, it can be selected from among the APs and set as an additional positioning AP. However, when there is no AP managed by the PDR stride estimation system 100 using the WPS other than the existing APs 21, 22, and 23, the virtual AP may be set as a positioning AP 24 at a specific location outside the existing polygon . 3 shows the location 40 of the positioning terminal located by the existing APs 21, 22 and 23, the location 50 of the positioning terminal positioned by setting the virtual AP 24 and the actual location 10 of the positioning terminal, Are shown. In this case, it can be seen that the position 50 of the positioning terminal positioned by setting the additional positioning AP 24 is much closer to the actual position 10 of the positioning terminal.

도 4는 본 발명에 따른 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 방법을 구현하기 위한 순서도이다.4 is a flowchart for implementing a method of estimating a PDR stride length using WPS according to the present invention.

보행자의 보폭 추정을 위한 초기 위치 결정을 위하여 WPS 측위를 수행한다(S410).The WPS positioning is performed to determine the initial position for estimating the stride of the pedestrian (S410).

AP들은, 보행자가 소지한 단말, 즉 주변에 설치된 AP(access point)와 WIFI 방식의 통신이 가능한 단말(이하 '보행자 단말'이라 한다)(10)로부터의 신호 세기를 검출한다. AP들은 검출한 신호세기값을, WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템(100)으로 보내고, WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템(100)은 이로부터 WPS 측위를 수행하는 것이다.APs detect a signal strength from a terminal carried by a pedestrian, that is, an AP (access point) installed in the vicinity and a terminal capable of WIFI communication (hereinafter referred to as a "pedestrian terminal") 10. The AP sends the detected signal strength value to the PDR stride estimation system 100 using the WPS, and the PDR stride estimation system 100 using the WPS performs the WPS positioning therefrom.

측위를 수행하는 방법에는, 보행자 단말로부터 수신한 신호세기가 기준값 이상으로 측정된 AP가 있을 경우, 해당 AP의 위치를 상기 보행자의 위치로 결정하는 방법이 있다.In a method of performing positioning, when there is an AP whose signal strength received from the pedestrian terminal is measured to be greater than or equal to a reference value, there is a method of determining the position of the AP as the position of the pedestrian.

다른 방법으로서는, 상기 보행자 단말(10)로부터의 신호가 감지된 3개 이상의 AP(이하 '측위 AP'라 한다)에 있어서, 그 측위 AP들에서 감지된 신호 세기값들에 의해 상기 보행자의 위치를 결정하는 것이다. 이러한 다수의 AP 들에 의한 측위 방식은 앞서 도 2 및 도 3의 실시예를 통하여 상세히 설명한 바 있다.Alternatively, the position of the pedestrian may be determined based on signal intensity values detected by the positioning APs in three or more APs (hereinafter, referred to as 'positioning APs') where signals from the pedestrian terminal 10 are sensed To decide. The positioning method by the plurality of APs has been described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

또 다른 방법으로서는, 전술한 바와 같이 상기 보행자 단말(10)로부터의 신호 세기가 기준값 이상으로 측정된 AP(access point)가 있을 경우에는 해당 AP의 위치를 상기 보행자의 위치로 결정하지만, 만약 기준값 이상의 신호 세기를 검출한 AP가 없을 경우에는 도 2 및 도 3의 실시예를 통하여 설명한 바와 같이 상기 보행자 단말(10)로부터의 신호가 감지된 3개 이상의 AP(이하 '측위 AP'라 한다)에 있어서, 그 측위 AP들에서 감지된 신호 세기값들에 의해 상기 보행자의 위치를 결정하는 것이다.As another method, if there is an AP (access point) whose signal strength from the pedestrian terminal 10 is measured above the reference value, the position of the AP is determined as the position of the pedestrian. However, When there is no AP detecting the signal strength, as described with reference to FIGS. 2 and 3, in the case where at least three APs (hereinafter, referred to as 'positioning AP') in which a signal from the pedestrian terminal 10 is detected , And the position of the pedestrian is determined based on the signal intensity values detected by the positioning APs.

이후, PDR에 의하여 상기 보행자의 걸음 수를 산출한다(S420).Thereafter, the number of steps of the pedestrian is calculated by the PDR (S420).

PDR(pedestrian dead reckoning)이란, 각종 센서를 사용하여 사람이 이동하는 속도, 가속도나 방향, 거리 등의 이동 정보를 파악, 출발지점으로부터의 상대위치를 산출하는 기술이다. 이러한 PDR에 의한 위치 이동 산출은 다음과 같은 방법으로 이루어질 수 있다. 먼저, 상기 보행자가 소지한 단말로서, 센서에 의해 상기 측정 대상의 이동 정보를 감지하는 단말(이하 'PDR 단말'이라 한다)로부터, 보행자의 각 걸음마다, 걸음이 감지되었음을 알리는 신호(이하 '걸음 감지신호'라 한다)를 수신하고, 상기 걸음 감지신호 수신시마다 상기 보행자의 걸음 수를 카운팅하는 방법이 있다. WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템(100)은 신호를 직접 PDR 단말로부터 수신할 수도 있고, 보행자에 인접한 AP를 통하여 수신할 수도 있다.The pedestrian dead reckoning (PDR) is a technology that grasps the movement information such as the speed, acceleration, direction, distance, etc. of a person using various sensors and calculates the relative position from the starting point. The position shift calculation by the PDR can be performed by the following method. First, as a terminal carried by the pedestrian, a signal (hereinafter referred to as a 'step') indicating that a step is detected for each step of a pedestrian from a terminal (hereinafter referred to as a PDR terminal) Sensing signal "), and counting the number of steps of the pedestrian each time the step detection signal is received. The PDR stride estimation system 100 using the WPS may receive a signal directly from the PDR terminal or may receive the signal through an AP adjacent to the pedestrian.

이후 보폭 추정시 보행자의 최종 위치 결정을 위한 WPS 측위를 수행한다(S430). 이때의 WPS 측위 방법은 단계 S410에서 설명한 바와 같다.Then, the WPS positioning for determining the final position of the pedestrian is performed when estimating the stride (S430). The WPS positioning method at this time is as described in step S410.

단계 S410에서 측정된 초기 위치와 상기 단계 S430에서 측정된 최종 위치로부터 보행자의 이동거리를 산출한다(S440). 이러한 이동거리 산출시, 상기 보행자가 이동하고 있는 건물 내부에 대한 실내 전자 지도를 이용할 수 있다. 즉 실내 전자 지도에서 상기 측정된 초기 위치 및 최종 위치를 파악하고, 그 실내 전자 지도에서, 상기 초기 위치로부터 상기 최종 위치로의 이동 경로를 파악하여, 그 이동 경로의 길이를 산출함으로써 이동거리를 산출할 수 있다.In step S440, the moving distance of the pedestrian is calculated from the initial position measured in step S410 and the final position measured in step S430. When calculating the travel distance, indoor electronic map of the inside of the building where the pedestrian is moving can be used. In other words, the measured initial position and final position are identified in the indoor electronic map, and the travel route from the initial position to the final position is grasped in the indoor electronic map, and the travel distance is calculated by calculating the length of the travel route can do.

상기 단계 S440에서 산출된 보행자 이동거리 및 산출된 보행자의 총 걸음 수로부터 상기 보행자의 보폭을 산출하게 된다(S450).In step S450, the stride of the pedestrian is calculated from the pedestrian movement distance calculated in step S440 and the total number of steps of the calculated pedestrian.

이후, 상기 단계 S450에서 산출된 보폭을 반영하여 상기 보행자의 이동속도를 산출할 수 있다(S460).
Thereafter, the moving speed of the pedestrian may be calculated by reflecting the stride calculated in step S450 (S460).

도 5는 건물 내에서 보행자의 이동시 WPS를 이용한 PDR 보폭을 추정하는 방법의 일 실시예를 나타내는 도면이다.5 is a view showing an embodiment of a method of estimating a PDR stride width using WPS when a pedestrian moves within a building.

도면에서, 보행자 단말(10)의 초기 위치는 가까운 AP의 위치(1)로 결정되고 이동 후 최종 위치 역시 가까운 AP의 위치(2)로 결정될 수 있다. 물론 도 2 및 3을 참조하여 설명한 바와 같은 방법으로 결정될 수도 있으며, 이에 대하여는 도 4를 참조하여 설명하였다. WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템(100)은, 점선을 따라 이동하는 보행자가 소지한 PDR 이동 정보를 제공하는 단말로부터, 보행자의 걸음마다 신호를 수신할 수 있는데, 이러한 신호를 카운팅하여 초기 위치(1)에서 최종 위치(2)로 이동 과정에서의 총 걸음 수를 산출하게 된다. 또한 전자 지도 상에서 초기 위치(1)에서 최종 위치(2)까지의 거리를 파악하여 이동거리로 판단하고, 그 이동거리와 총 걸음 수로부터 상기 보행자의 보폭을 산출하게 된다.
In the figure, the initial position of the pedestrian terminal 10 is determined as the position 1 of the nearby AP, and the final position after the movement may also be determined as the position 2 of the nearby AP. Of course, they may be determined in the same manner as described with reference to Figs. 2 and 3, which has been described with reference to Fig. The PDR stride estimation system 100 using the WPS can receive a signal for each step of a pedestrian from a terminal providing PDR movement information carried by a pedestrian moving along a dotted line, ) To the final position (2). Further, the distance from the initial position (1) to the final position (2) on the electronic map is grasped as a travel distance, and the stride of the pedestrian is calculated from the travel distance and the total number of steps.

도 6은 본 발명에 따른 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a configuration of a PDR stride estimation system using a WPS according to the present invention.

이미 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템(100)이 수행하는 측위 보정 방법은 도 4의 순서도를 참조하여 상세히 설명하였으므로, 여기서는 그러한 방법을 수행하는 각 모듈의 핵심적인 기능만을 간략히 기술하기로 한다.Since the positioning correction method performed by the PDR pedometer estimating system 100 using WPS has been described in detail with reference to the flowchart of FIG. 4, only the essential functions of each module performing such a method will be briefly described.

제어부(110)는 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템(100)의 이하 각 구성요소를 제어하여, WPS를 이용한 PDR 보폭추정에 관련된 일련의 처리를 수행한다.The controller 110 controls the following components of the PDR pedometer estimation system 100 using the WPS to perform a series of processes related to the estimation of the PDR bandwidth using the WPS.

보행자 걸음 수 산출모듈(120)은 PDR에 의하여 상기 보행자의 걸음 수를 산출한다. 이러한 보행자 걸음 수 산출모듈(120)은, 상기 보행자가 소지하는 단말로서, 센서에 의해 상기 보행자의 걸음을 감지하는 단말(이하 'PDR 단말'이라 한다)로부터, 보행자의 각 걸음마다, 걸음이 감지되었음을 알리는 신호(이하 '걸음 감지신호'라 한다)를 수신하는 걸음 감지신호 수신모듈(121) 및 상기 걸음 감지신호 수신시마다 상기 보행자의 걸음 수를 카운팅하는 걸음 수 카운팅 모듈(122)을 포함할 수 있다. The pedestrian step number calculation module 120 calculates the number of steps of the pedestrian by the PDR. The pedestrian pedometer number calculation module 120 detects the pedestrian pedometer number for each step of the pedestrian from a terminal (hereinafter referred to as a PDR terminal) that senses the walk of the pedestrian by the sensor as a terminal possessed by the pedestrian A step-detection-signal receiving module 121 for receiving a signal indicating that a pedestrian is detected (hereinafter referred to as a 'step-detection signal'), and a step counting module 122 for counting the number of steps of the pedestrian each time the step- have.

WPS 측위모듈(130)은 보폭 추정시 보행자의 초기 위치 및 최종 위치 결정을 위한 WPS 측위를 수행한다. 이러한 WPS 측위모듈(130)은 AP들로부터 보행자 단말의 신호 세기값을 수신하는 신호세기 수신모듈(131) 및 그 AP들에서 감지된 신호 세기값들에 의해 상기 보행자의 위치를 산출하는 WPS 위치 산출모듈(132)을 포함할 수 있다.The WPS positioning module 130 performs the WPS positioning for determining the initial position and final position of the pedestrian when estimating the stride. The WPS positioning module 130 includes a signal strength receiving module 131 for receiving the signal strength value of the pedestrian terminal from the APs and a WPS position calculating unit 132 for calculating the position of the pedestrian based on the signal intensity values detected by the APs Module 132, as shown in FIG.

WPS 위치 산출모듈(132)의 위치 산출 방법의 일 실시예는, 상기 보행자 단말(10)로부터의 신호 세기가 기준값 이상으로 측정된 AP(access point)가 있을 경우에만 해당 AP의 위치를 상기 보행자의 위치로 결정하는 것이다.In one embodiment of the method for calculating the position of the WPS position calculation module 132, when there is an AP (access point) whose signal strength from the pedestrian terminal 10 is measured above the reference value, Position.

WPS 위치 산출모듈(132)의 위치 산출 방법의 다른 실시예는, 상기 보행자 단말(10)로부터의 신호가 감지된 3개 이상의 AP에 있어서, 그 AP들에서 감지된 신호 세기값들에 의해 상기 보행자의 위치를 산출하는 것이다. 이러한 다수의 AP 들에 의한 측위 방식은 앞서 도 2 및 도 3의 실시예를 통하여 상세히 설명한 바 있다.Another embodiment of the method for calculating the position of the WPS position calculation module 132 is a method for calculating the position of the pedestrian terminal 10 based on the signal intensity values detected by the APs for three or more APs in which signals from the pedestrian terminal 10 are sensed, Is calculated. The positioning method by the plurality of APs has been described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

WPS 위치 산출모듈(132)의 위치 산출 방법의 또 다른 실시예는, 상기 보행자 단말(10)로부터의 신호 세기가 기준값 이상으로 측정된 AP(access point)가 있을 경우에는 해당 AP의 위치를 상기 보행자의 위치로 결정하지만, 없을 경우에는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이 상기 보행자 단말(10)로부터의 신호가 감지된 3개 이상의 AP에 있어서, 그 AP들에서 감지된 신호 세기값들에 의해 상기 보행자의 위치를 산출하는 것이다.In another embodiment of the method for calculating the position of the WPS position calculation module 132, when there is an AP (access point) whose signal strength from the pedestrian terminal 10 is measured to be equal to or greater than a reference value, However, if there are three or more APs in which signals are detected from the pedestrian terminal 10 as described with reference to FIGS. 2 and 3, the signal intensity values detected by the APs The position of the pedestrian is calculated.

보폭 산출모듈(140)은 상기 WPS 측위모듈(130)에서 측정된 보행자의 초기 위치 및 최종 위치로부터 이동거리 이동거리를 산출하고, 산출된 이동거리와, 상기 보행자 걸음 수 산출모듈(120)에 의해 산출된 보행자의 총 걸음 수로부터 상기 보행자의 보폭을 산출한다. 그 상세한 방법의 실시예에 대하여는 도 4를 참조하여 전술한 바 있다. 이때 전자 지도를 이용할 수 있는데, 이 경우 측위가 이루어지는 건물 내부 구조에 대한 전자지도를 저장하는 전자 지도 데이터베이스(160)를 더 포함할 수 있다.The stride width calculation module 140 calculates a moving distance travel distance from the initial position and final position of the pedestrian measured by the WPS positioning module 130 and calculates the travel distance by the pedestrian walk number calculation module 120 And calculates the stride of the pedestrian from the calculated total number of steps of the pedestrian. An embodiment of the detailed method has been described above with reference to Fig. In this case, the electronic map database 160 may further include an electronic map. In this case, the electronic map database 160 may store an electronic map of the internal structure of the building where the positioning is performed.

또한 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템(100)은, 상기 보폭 산출모듈(140)에서 산출된 보폭을 반영하여 보행자의 이동속도를 산출하는 이동속도 산출모듈(150)을 더 포함할 수 있다.The PDR stride estimation system 100 using the WPS may further include a moving speed calculation module 150 for calculating the moving speed of the pedestrian by reflecting the stride calculated by the stride width calculation module 140. [

1, 2: AP
10: 측위 대상 단말
21,22,23: 측위 AP 24: 추가측위 AP
30,40: 기존 AP가 이루는 다각형 내부의 측위점
50: 추가측위 AP가 포함된 외부 다각형 내부의 측위점
60: 건물 내 방(room) 70: 통로
80: 측위가 이루어지는 건물의 실내에 대한 전자 지도1, 2: AP
10: Positioning target terminal
21, 22, 23: positioning AP 24:
30,40: Position point inside the polygon formed by the existing AP
50: positioning point inside the outer polygon including the additional positioning AP
60: building room 70: passage
80: Electronic map of the interior of the building where the positioning takes place

Claims (14)

WPS(WI-FI positioning system)를 이용한 PDR(pedestrian dead reckoning) 보폭추정 시스템이, WPS를 이용하여 PDR 보폭 추정을 수행하는 방법으로서,
(a) 보폭 추정시 보행자의 초기 위치 결정을 위한 WPS 측위를 수행하는 단계;
(b) PDR에 의하여 상기 보행자의 걸음 수를 산출하는 단계;
(c) 보폭 추정시 보행자의 최종 위치 결정을 위한 WPS 측위를 수행하는 단계;
(d) 상기 단계(a)에서 측정된 초기 위치와 상기 단계(c)에서 측정된 최종 위치로부터 보행자의 이동거리를 산출하는 단계; 및
(e) 상기 단계(d)에서 산출된 보행자 이동거리 및 산출된 보행자의 총 걸음 수로부터 상기 보행자의 보폭을 산출하는 단계
를 포함하고,
상기 단계(a) 또는 단계(c)의 WPS 측위는,
상기 보행자가 소지하는 단말로서, 주변에 설치된 AP(access point)와 WIFI 방식의 통신이 가능한 단말(이하 '보행자 단말'이라 한다)로부터의 신호 세기가 기준값 이상으로 측정된 AP가 있을 경우 해당 AP의 위치를 상기 보행자의 위치로 결정하고, 없을 경우에는 상기 보행자 단말로부터의 신호가 감지된 3개 이상의 AP에 있어서, 상기 각 AP에서 상기 보행자 단말까지의 각 신호세기 측정값으로부터 신호거리를 산출하여 산출된 각 신호거리 산출값 중 하나 이상이 상기 모든 AP 간 거리보다 큰 경우 상기 AP들이 이루는 다각형 외부의 일 지점에 가상 AP를 설정한 후 상기 AP들 중 일부와 상기 가상 AP에 가중 중점 알고리즘 또는 중점 알고리즘을 적용하여 상기 보행자 단말에 대한 측위를 수행하고, 상기 모든 신호거리 산출값이 상기 각 AP 간 거리보다 작은 경우 상기 보행자 단말로부터의 신호가 감지된 상기 AP들에 가중 중점 알고리즘 또는 중점 알고리즘을 적용하여 상기 보행자 단말에 대한 측위를 수행함으로써 이루어지며,
상기 가상 AP의 설정은,
상기 보행자 단말로부터의 신호가 감지된 상기 AP들이 이루는 다각형을 특정 AP를 기준으로 회전 및 대칭시키는 방법에 의해 이루어지는 것
을 특징으로 하는 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 방법.
A pedestrian dead reckoning (PDR) stride estimation system using WPS (WI-FI positioning system) is a method of performing PDR stride estimation using WPS,
(a) performing a WPS positioning for initial positioning of a pedestrian when estimating a stride;
(b) calculating the number of steps of the pedestrian by the PDR;
(c) performing a WPS positioning for determining a final position of a pedestrian when estimating a stride;
(d) calculating a moving distance of the pedestrian from the initial position measured in the step (a) and the final position measured in the step (c); And
(e) calculating a stride of the pedestrian from the pedestrian movement distance calculated in the step (d) and the total number of pedestrians calculated,
Lt; / RTI >
The WPS positioning of step (a) or step (c)
When there is an AP whose signal strength from a terminal capable of communicating with a WIFI system (hereinafter referred to as a 'pedestrian terminal') is measured to be equal to or greater than a reference value, Calculating a signal distance from each signal strength measurement value from each of the APs to the pedestrian terminal in three or more APs in which signals from the pedestrian terminal are sensed when the pedestrian terminal is not present, When a distance between the APs is greater than a distance between all the APs, a virtual AP is set at a point outside the polygon formed by the APs, and then a weighted weighted algorithm or a weighted algorithm And when the all signal distance calculation values are smaller than the distance between the respective APs, And performing positioning on the pedestrian terminal by applying a weighted weighted algorithm or a weighted algorithm to the APs in which signals from the pedestrian terminal are sensed,
In the setting of the virtual AP,
And a method of rotating and symmetricizing a polygon formed by the APs from which the signal from the pedestrian terminal is detected based on a specific AP
And estimating a PDR bandwidth using the WPS.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 단계(b)는,
(b1) 상기 보행자가 소지하는 단말로서, 센서에 의해 상기 보행자의 걸음을 감지하는 단말(이하 'PDR 단말'이라 한다)로부터, 보행자의 각 걸음마다, 걸음이 감지되었음을 알리는 신호(이하 '걸음 감지신호'라 한다)를 수신하는 단계; 및
(b2) 상기 걸음 감지신호 수신시마다 상기 보행자의 걸음 수를 카운팅하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 방법.The method according to claim 1,
The step (b)
(b1) As a terminal carried by the pedestrian, a signal (hereinafter referred to as " step ") indicating that a step is detected for each step of the pedestrian from a terminal (hereinafter referred to as a PDR terminal) Signal ")< / RTI > And
(b2) counting the number of steps of the pedestrian each time the step detection signal is received
And estimating a PDR bandwidth using the WPS. 청구항 1에 있어서,
상기 단계(e) 이후,
(f) 상기 단계(e)에서 산출된 보폭을 반영하여 상기 보행자의 이동속도를 산출하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 방법.The method according to claim 1,
After the step (e)
(f) calculating a moving speed of the pedestrian reflecting the stride calculated in the step (e)
And estimating the PDR bandwidth using the WPS. 청구항 1에 있어서,
상기 단계(d)는,
(d1) 상기 보행자가 이동하고 있는 건물 내부에 대한 실내 전자 지도에서 상기 측정된 초기 위치 및 최종 위치를 파악하는 단계; 및
(d2) 상기 실내 전자 지도에서, 상기 초기 위치로부터 상기 최종 위치로의 이동 경로를 파악하여 그 이동 경로의 길이를 산출하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 방법.The method according to claim 1,
The step (d)
(d1) determining the measured initial position and final position in an indoor electronic map of a building in which the pedestrian is moving; And
(d2) in the indoor electronic map, calculating a travel path from the initial position to the final position and calculating a length of the travel path
And estimating a PDR bandwidth using the WPS. WPS(WI-FI positioning system)를 이용한 PDR(pedestrian dead reckoning) 보폭을 추정하는 시스템으로서,
보폭 추정시 보행자의 초기 위치 및 최종 위치 결정을 위한 WPS 측위를 수행하는 WPS 측위모듈;
PDR에 의하여 상기 보행자의 걸음 수를 산출하는 보행자 걸음 수 산출모듈;
상기 WPS 측위모듈에서 측정된 보행자의 초기 위치 및 최종 위치로부터 이동거리를 산출하고, 산출된 이동거리와, 상기 보행자 걸음 수 산출모듈에 의해 산출된 보행자의 총 걸음 수로부터 상기 보행자의 보폭을 산출하는 보폭 산출모듈; 및
WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템의 상기 각 구성요소를 제어하여 WPS를 이용한 PDR 보폭 추정과 관련된 일련의 처리를 수행하는 제어부
를 포함하고,
상기 WPS 측위모듈은,
AP로부터, 상기 보행자가 소지하는 단말로서 주변에 설치된 AP(access point)와 WIFI 방식의 통신이 가능한 단말(이하 '보행자 단말'이라 한다)의 신호 세기값을 수신하는 신호세기 수신모듈; 및
상기 보행자 단말로부터의 신호 세기가 기준값 이상으로 측정된 AP가 있을 경우 해당 AP의 위치를 상기 보행자의 위치로 결정하고, 없을 경우에는 상기 보행자 단말로부터의 신호가 감지된 3개 이상의 AP에 있어서, 상기 각 AP에서 상기 보행자 단말까지의 각 신호세기 측정값으로부터 신호거리를 산출하여 산출된 각 신호거리 산출값 중 하나 이상이 상기 모든 AP 간 거리보다 큰 경우 상기 AP들이 이루는 다각형 외부의 일 지점에 가상 AP를 설정한 후 상기 AP들 중 일부와 상기 가상 AP에 가중 중점 알고리즘 또는 중점 알고리즘을 적용하여 상기 보행자 단말에 대한 측위를 수행하고, 상기 모든 신호거리 산출값이 상기 각 AP 간 거리보다 작은 경우 상기 보행자 단말로부터의 신호가 감지된 상기 AP들에 가중 중점 알고리즘 또는 중점 알고리즘을 적용하여 상기 보행자 단말에 대한 측위를 수행하는 WPS 위치 산출모듈
을 포함하고,
상기 가상 AP의 설정은,
상기 보행자 단말로부터의 신호가 감지된 상기 AP들이 이루는 다각형을 특정 AP를 기준으로 회전 및 대칭시키는 방법에 의해 이루어지는 것
을 특징으로 하는 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템.
A system for estimating pedestrian dead reckoning (PDR) stride length using WPS (WI-FI positioning system)
A WPS positioning module for performing a WPS positioning for determining an initial position and a final position of a pedestrian when estimating a stride;
A pedestrian walk number calculation module for calculating the walk number of the pedestrian by the PDR;
The moving distance is calculated from the initial position and the final position of the pedestrian measured by the WPS positioning module, and the stride of the pedestrian is calculated from the calculated moving distance and the total number of steps of the pedestrian calculated by the pedestrian's foot number calculation module A stride computing module; And
A controller for controlling the respective components of the PDR stride estimation system using the WPS to perform a series of processes related to the estimation of the PDR stride width using WPS
Lt; / RTI >
The WPS positioning module includes:
A signal strength receiving module for receiving a signal strength value of a terminal (hereinafter referred to as a 'pedestrian terminal') capable of communicating with an AP (access point) installed in the vicinity as a terminal possessed by the pedestrian from the AP to the WIFI system; And
When there is an AP whose signal strength from the pedestrian terminal is measured to be equal to or greater than a reference value, the position of the AP is determined as the position of the pedestrian, and if there is no signal from the pedestrian terminal, When at least one of the signal distance calculation values calculated by calculating the signal distance from each signal strength measurement value from each AP to the pedestrian terminal is greater than the distance between all the APs, And then performs a positioning with respect to the pedestrian terminal by applying a weighted weighted algorithm or a weighted algorithm to a part of the APs and the virtual APs, and if the all signal distance calculated values are smaller than the distance between the respective APs, A weighted point algorithm or a weighted algorithm is applied to the APs in which a signal from the terminal is detected, A WPS position calculation module for performing positioning with respect to the pedestrian terminal
/ RTI >
In the setting of the virtual AP,
And a method of rotating and symmetricizing a polygon formed by the APs from which the signal from the pedestrian terminal is detected based on a specific AP
PDR stride estimation system using WPS.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 8에 있어서,
상기 보행자 걸음 수 산출모듈은,
상기 보행자가 소지하는 단말로서, 센서에 의해 상기 보행자의 걸음을 감지하는 단말(이하 'PDR 단말'이라 한다)로부터, 보행자의 각 걸음마다, 걸음이 감지되었음을 알리는 신호(이하 '걸음 감지신호'라 한다)를 수신하는 걸음 감지신호 수신모듈; 및
상기 걸음 감지신호 수신시마다 상기 보행자의 걸음 수를 카운팅하는 걸음 수 카운팅 모듈
을 포함하는 것을 특징으로 하는 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템.The method of claim 8,
Wherein the pedestrian's foot number calculation module comprises:
As a terminal carried by the pedestrian, a signal (hereinafter referred to as a 'step detection signal') indicating that a step is detected for each step of the pedestrian from a terminal (hereinafter referred to as a PDR terminal) A step-detection-signal receiving module for receiving the step-detection signal; And
A step counting module for counting the number of steps of the pedestrian each time the step detection signal is received,
And estimating a PDR bandwidth using the WPS. 청구항 8에 있어서,
상기 보폭 산출모듈에서 산출된 보폭을 반영하여 보행자의 이동속도를 산출하는 이동속도 산출모듈
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템.The method of claim 8,
A moving speed calculation module for calculating the moving speed of the pedestrian in accordance with the stride calculated by the stride width calculation module,
And estimating a PDR bandwidth using the WPS. 청구항 8에 있어서,
측위가 이루어지는 건물 내부 구조에 대한 전자 지도를 저장하는 전자 지도 데이터베이스를 더 포함하고,
상기 보폭 산출모듈의 이동거리 산출은,
상기 보행자가 이동하고 있는 건물 내부에 대한 실내 전자 지도에서 상기 측정된 초기 위치 및 최종 위치를 파악하고,
상기 실내 전자 지도에서, 상기 초기 위치로부터 상기 최종 위치로의 상기 보행자의 이동 경로를 파악하여 그 이동 경로의 길이를 산출하는 방식으로 이루어지는 것
을 특징으로 하는 WPS를 이용한 PDR 보폭추정 시스템.
The method of claim 8,
Further comprising an electronic map database for storing an electronic map of a building internal structure where positioning is performed,
The calculation of the movement distance of the step-
The method comprising the steps of: recognizing the measured initial position and final position in an indoor electronic map of a building in which the pedestrian is moving;
In the indoor electronic map, the travel route of the pedestrian from the initial position to the final position is grasped and the length of the travel route is calculated
PDR stride estimation system using WPS.
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