KR101582517B1 - Method and system estimating direction move by using WPS - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 WPS를 이용한 이동 방향 추정 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지자기 오염으로 인한 방향 산출이 어려운 환경에서의 보행자의 이동 방향을 추정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a moving direction estimation method and system using WPS, and more particularly, to a method and system for estimating a moving direction of a pedestrian in an environment where direction calculation due to geomagnetism contamination is difficult.
미국 국방성에 의해 개발된 위성측위시스템(Global Positioning System; GPS)은 궤도상에 떠 있는 인공위성의 위치를 실시간으로 파악하여 GPS 수신기를 통해 수신기에 도달한 시간과 위성의 신호를 수신하여 삼각측량을 통해 위치를 결정하는 방식이다. 그러나 위성기반 측위 시스템에서는 측위 시점의 날씨나 측위 지점의 주위환경에 의해 오차가 발생할 수 있고, 빌딩이나 건물의 외벽에 반사되어 굴절되는 경우가 있어 오차가 발생하여 실내에서는 활용이 불가능한 문제점이 발생한다. The Global Positioning System (GPS), developed by the US Department of Defense, grasps the position of floating satellites in real time, receives signals from satellites at the time of arrival at the receiver through a GPS receiver, And determines the position. However, in the satellite-based positioning system, an error may occur due to the weather at the time of positioning or the surrounding environment of the positioning point, and the reflection may be reflected on the outer wall of a building or a building, .
그리하여 실내에서 측위시스템을 구성하기 위해 여러 방안이 진행되고 있는데, 그 중 무선랜 기반 위치 측위 시스템은 무선으로 각 액세스 포인트(AP)에 대한 시그널(Signal) 정보를 조회하여 미리 구축된 액세스 포인트의 위치정보를 이용하여 각 시그널의 수신감도를 이용하는 산출 방식이다. 그러나 이 방식은 실내에서 5m 내외의 오차를 가지고 있어 실내 항법 시스템에서의 위치를 파악하고자 할 경우 오차에 의해 다른 보행로에 위치가 표시될 수 있는 문제점이 있다. 또한, 액세스 포인트의 위치는 변경이 되거나 제거가 될 수 있으므로 액세스 포인트의 위치정보를 항상 최선으로 유지해야 위치의 신뢰성을 높을 수 있는 특징이 있고, 보행자가 연속적으로 이동하며 측위를 해야 할 경우에는 오차의 범위는 더 커질 수 있으며, 수신이 불가능한 음영지역(건물의 구조에 의해 전파를 수신할 수 없는 위치)에서는 사용자가 이동하고 있는 지, 정지하고 있는 지 파악할 수 없는 문제점이 있다. In order to construct a positioning system indoors, various schemes are being developed. Among them, the wireless LAN based position location system inquires signal information about each access point (AP) wirelessly, And using the received sensitivity of each signal using information. However, since this method has an error of about 5m in the room, there is a problem that when the user intends to grasp the position in the indoor navigation system, the position can be displayed on another walking path due to an error. In addition, since the location of the access point can be changed or removed, the location information of the access point can always be maintained at the best level to improve the reliability of the location. When the pedestrian moves continuously, And the user can not grasp whether the user is moving or stopping in a shaded area where reception is not possible (a position where the radio wave can not be received due to the structure of the building).
또한 무선랜 기반 측위 시스템은 사용자의 위치 정보만 산출되어 제공되므로 실내 환경에서 발생하게 되는 오차를 보정하기 위한 정보가 없이 위치 파악을 하기 때문에 매우 취약하다. 그리고 실내에서 적용되는 무선랜 기반 측위 시스템은 위치정보만 산출이 되어 방해전파나 주위 환경, 무선 단말기의 통신 상태에 따른 간섭에 의해 발생되는 오차를 보정하여 최적화된 측위를 할 수 있는 정보가 없다. 또한 측위가 불가능한 음영지역의 경우 사용자가 실제 정지하고 있더라도 이동하고 있는지 정지하고 있는지 판단할 수 있는 기준이 없어 항법 시스템처럼 연속적인 위치정보를 이용하여 위치판단, 경로탐색, 음성안내를 해야 하는 경우 잘못된 위치를 표시하는 원인이 되므로, 위치에 대한 보정이 반드시 필요하여 측위 시스템에 PDR를 이용하여 사용자의 이동 상황을 실시간으로 반영하지만 대부분의 실내 환경에서는 자기장 왜곡을 유발하는 각종 전기 장치 및 철재로 구성된 구조물 벽체등이 다수 존재하며 이동 방향에 사용되는 PDR의 지자기 센서가 오동작하므로 사용자의 이동 방향을 신뢰할 수 없는 문제가 있다. In addition, since the wireless LAN based positioning system is provided by calculating only the location information of the user, it is very vulnerable because it is located without information for correcting the error that occurs in the indoor environment. In addition, the wireless LAN based positioning system applied indoors does not have the information to perform optimized positioning by correcting the error caused by the jamming propagation, the environment, and the interference due to the communication state of the wireless terminal. Also, in case of shaded areas where positioning is not available, there is no standard to judge whether the user is moving or stopping even if it is actually stopping. In case that it is necessary to perform position determination, route search and voice guidance by using continuous position information like navigation system, It is necessary to compensate for the position. Therefore, the PDR is used to reflect the movement of the user in real time in the positioning system. However, in most indoor environments, the structure composed of various electric devices and steel materials causing magnetic field distortion Wall, and the like, and the geomagnetic sensor of the PDR used in the moving direction malfunctions, so that there is a problem that the moving direction of the user can not be relied upon.
(특허문헌 0001) 국내공개특허 제2009-0121311호(Patent Document 0001) Domestic Patent Publication No. 2009-0121311
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 지자기 오염으로 인한 방향 산출이 어려운 환경에서 WPS의 측위점 간 이동 방향과 PDR의 이동 방향을 합성하여 보행자의 이동 방향을 정확히 산출하여 신뢰할 수 있도록 하는 WPS를 이용한 이동 방향 추정 방법 및 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. DISCLOSURE OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a method and apparatus for accurately calculating a moving direction of a pedestrian by synthesizing a moving direction between a positioning point of a WPS and a PDR in an environment in which direction calculation due to geomagnetic pollution is difficult, And an object of the present invention is to provide a moving direction estimation method and system using WPS.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 WPS(WI-FI positioning system)을 이용한 이동 방향 추정 시스템이, WPS를 이용하여 이동 방향 추정을 수행하는 방법으로서, WPS(WI-FI positioning system)을 이용한 이동 방향 추정 시스템이, WPS를 이용하여 이동 방향 추정을 수행하는 방법으로서, (a) 보행자의 WPS 측위를 수행하여 다수의 측위점(N)에 의하여 이동 방향을 설정하는 단계; (b) 단계(a) 이후, 자이로센서의 회전이 발생했을 경우, PDR에서 회전에 대응하는 이동 방향을 설정하고, 이 설정된 이동 방향에 대응하는 PDR 측위점과 WPS 측위점이 존재하는지를 판단하는 단계; 및 (c) 단계(b)의 판단으로 존재할 경우, PDR 측위점과 WPS 측위점의 합성에 대응되는 새로운 WPS 이동방향을 설정하고, 단계(a)의 WPS 측위점과 새롭게 설정된 WPS 이동 방향에 대응하는 WPS 측위점을 뺀 각에 대응하는 측위점으로 최종 이동 방향을 설정하는 단계를 포함한다. In order to achieve the above object, a movement direction estimation system using a WPS (WI-FI positioning system) according to the present invention is a method for performing a movement direction estimation using a WPS, A method for performing a moving direction estimation using a WPS, the moving direction estimation system comprising: (a) performing a WPS positioning of a pedestrian to set a moving direction by a plurality of positioning points (N); (b) after the step (a), if a rotation of the gyro sensor occurs, setting a movement direction corresponding to the rotation in the PDR and determining whether a PDR positioning point and a WPS positioning point corresponding to the set movement direction exist; And (c) setting a new WPS movement direction corresponding to the synthesis of the PDR positioning point and the WPS positioning point when the determination is made in the step (b), and to correspond to the WPS positioning point in the step (a) And setting a final movement direction to a positioning point corresponding to an angle obtained by subtracting the WPS positioning point from the WPS positioning point.
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본 발명의 다른 측면에 따르면 WPS(WI-FI positioning system)를 이용한 이동 방향을 추정하는 시스템으로서, 보행자의 WPS 측위를 수행하는 WPS 측위모듈; 자이로센서의 회전을 감지하여 PDR 이동 방향을 산출하고 이 이동방향에 따른 PDR 측위를 수행하는 PDR 측위모듈; 상기 WPS 측위에 대응하는 이동 방향을 산출하고, 상기 자이로센서의 회전에 대응하는 PDR 측위와, 상기 PDR 측위에 따른 WPS 측위가 이루어질 경우, 상기 PDR 측위와 WPS 측위의 합성에 대응하는 새로운 WPS 이동 방향을 산출하며, 상기 산출된 이동 방향에 대응하는 WPS 측위와 상기 새롭게 산출된 이동 방향에 대응하는 WPS 측위를 뺀 각에 대응하는 측위로 최종 이동 방향을 산출하는 WPS 이동 방향 산출 모듈; 및 상기 WPS를 이용한 이동 방향 추정 시스템의 상기 각 구성요소를 제어하여 WPS를 이용한 이동 방향 추정과 관련된 일련의 처리를 수행하는 제어부를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a system for estimating a moving direction using a WPS (WI-FI positioning system), comprising: a WPS positioning module for performing WPS positioning of a pedestrian; A PDR positioning module for detecting a rotation of the gyro sensor to calculate a PDR moving direction and performing a PDR positioning according to the moving direction; When the PDR positioning corresponding to the rotation of the gyro sensor and the WPS positioning according to the PDR positioning are performed, a new WPS movement direction corresponding to the combination of the PDR positioning and the WPS positioning A WPS movement direction calculating module that calculates a final movement direction based on a position corresponding to an angle obtained by subtracting the WPS positioning corresponding to the calculated movement direction and the WPS positioning corresponding to the newly calculated movement direction; And a controller for controlling the respective components of the movement direction estimation system using the WPS to perform a series of processes related to the movement direction estimation using the WPS.
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본 발명에 WPS를 이용한 이동 방향 추정 방법 및 시스템에 의하면, 실제 보행자 단말의 이동 방향을 정확하게 산출하여 추정하므로 보행자의 이동 방향을 정확히 신뢰할 수 있는 효과가 있다. According to the method and system for estimating the moving direction using the WPS in the present invention, since the moving direction of the actual pedestrian terminal is accurately calculated and estimated, the moving direction of the pedestrian can be accurately relied on.
도 1은 WPS를 이용한 이동 방향 추정을 수행하기 위한 네트워크 구성을 나타내는 도면
도 2는 본 발명에 따른 WPS를 이용한 이동 방향 추정 방법을 구현하기 위한 순서도
도 3는 본 발명에 따른 WPS를 이용한 이동 방향 추정 방법의 구현을 설명하기 위한 도면
도 4은 본 발명에 따른 WPS를 이용한 이동 방향 추정 방법의 구현을 설명하기 위한 도면
도 5은 본 발명에 따른 WPS를 이용한 이동 방향 추정 시스템을 나타내는 도면1 is a diagram showing a network configuration for performing a movement direction estimation using WPS
2 is a flowchart for implementing a moving direction estimation method using a WPS according to the present invention
3 is a view for explaining an implementation of a moving direction estimation method using WPS according to the present invention;
4 is a view for explaining an implementation of a moving direction estimation method using WPS according to the present invention;
5 is a view showing a moving direction 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 이동 방향 추정을 수행하기 위한 네트워크 구성을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a network configuration for performing a movement direction estimation using WPS.
WPS를 이용한 이동 방향 추정 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 이동 방향 추정 시스템(100)을 별도의 시스템으로 도시하였으나, 이와 같이 네트워크에 연결된 별도의 시스템일 수도 있고, 또는 단말(10)에 설치된 이동 방향 추정 프로그램 동작에 의하여 단말(10)이 그러한 실내측위 시스템의 역할을 수행 할 수도 있다. 도 2의 순서도를 참조하여 본 발명에 따른 WPS를 이용한 이동 방향 추정 방법을 설명하고, 그러한 프로세서를 수행하는 WPS를 이용한 이동 방향 추정 시스템(100)의 구성에 대하여는 도 5을 참조하여 설명한다. 도 2에서 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 이동 방향을 감지하도록 구성할 수도 있다. The moving
도 2는 본 발명에 따른 WPS를 이용한 이동 방향 추정 방법을 구현하기 위한 순서도이다. 2 is a flowchart for implementing a moving direction estimation method using a WPS according to the present invention.
먼저 보행자의 WPS 측위를 수행하여 다수의 측위점(N)에 의하여 이동 방향을 설정한다(S410). 이때 다수의 측위점(N)에 기반하여 산출하기 때문에 초기에는 지자기 센서의 방향을 이용한다(S420)First, the WPS positioning of the pedestrian is performed and the moving direction is set by a plurality of positioning points N (S410). At this time, since the calculation is made based on a plurality of positioning points N, the direction of the geomagnetic sensor is initially used (S420)
AP들은, 보행자가 소지한 단말, 즉 주변에 설치된 AP(access point)와 WIFI 방식이 가능한 단말(이하 '보행자 단말'이라 한다)(10)로부터의 신호 세기를 검출한다. AP들은 검출한 신호 세기값을 WPS를 이용한 이동방향 추정 시스템(100)으로 보내고, WPS를 이용한 이동 방향 추정 시스템(100)은 이로부터 WPS 측위를 수행하는 것이다. The APs detect the signal strength from a terminal carried by a pedestrian, that is, an access point (AP) installed in the vicinity and a terminal capable of WIFI (hereinafter referred to as "pedestrian terminal") 10. The AP sends the detected signal strength value to the movement
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.
이후, 자이로 센서의 회전이 발생(△G k )했을 경우(S430), PDR에 의하여 이동 방향(P k )을 산출한다(S440).If later, the rotation of a gyro sensor occurs (△ G k) (S430) , and calculates the movement direction (P k) by the PDR (S440).
PDR(pedestrian dead reckoning)이란, 각종 센서를 사용하여 사람이 이동하는 속도, 가속도 방향, 거리 등의 이동 정보를 파악하며 보행자 단말의 이동 속도를 검출하기 위해 보행자 단말의 가속도 정보를 감지하는 가속도 센서, 보행자의 이동 방향을 추정하는데 필요한 방위각 정보를 감지하기 위한 지자기 센서, 보행자의 고도 정보를 감지하는 고도계 센서, 및 각속도 정보를 감지하는 자이로 센서를 포함할 수 있다. The pedestrian dead reckoning (PDR) is an acceleration sensor that detects movement information of a speed, an acceleration direction, a distance, and the like using various sensors and detects acceleration information of a pedestrian terminal to detect a moving speed of the pedestrian terminal, A geomagnetic sensor for sensing the azimuth information necessary for estimating the moving direction of the pedestrian, an altimeter sensor for sensing the altitude information of the pedestrian, and a gyro sensor for sensing the angular velocity information.
이후, 상기 PDR에 의하여 이동 방향(P k )이 산출된 후(S440), 산출된 PDR 이동 방향에 따른 새로운 PDR 측위점이 존재하는지(S451)와 새로운 WPS 측위점이 존재하는지(S452)를 판단한다. Then, it is determined that the new PDR positioning points are present (S451) and if the new WPS positioning points are present (S452) in accordance with after the movement direction (P k) by the PDR calculated (S440), the calculated PDR movement direction.
판단결과(S451, S452), 상기 새로운 PDR 측위점이 존재하고, 새로운 WPS 측위점이 존재하면, PDR 측위점과 WPS 측위점을 합성하여 WPS 기반 이동 방향을 산출한다(S460).If the new PDR positioning point exists and a new WPS positioning point exists, the WPS-based moving direction is calculated by combining the PDR positioning point and the WPS positioning point (S460).
이후, (S410)의 이동 방향과 (S460)의 이동 방향에 의하여 WPS 이동 방향의 변위(△W k )를 산출한다(S470). Then, the displacement? W k in the WPS moving direction is calculated by the moving direction of (S410) and the moving direction of (S460) (S470).
상기 WPS 이동 방향의 변위(△W k )가 산출되면(S470), 산출된 변위에 대응하는 WPS 측위점 수가 상기 단계(S410)에서의 다수의 측위점수(N)보다 클 경우(S480) 보행자의 최종 이동 방향(H k )으로 산출한다(S490).If the WPS positioning point number corresponding to the calculated displacement is larger than the number of positioning points N in the step S410 (S480), the displacement (? W k ) of the pedestrian Is calculated as the final movement direction H k (S490).
이와 같은 과정을 수식으로 나타내면 다음과 같다. This process can be expressed as follows.
P k = P k-1 + △G k Pk = Pk-1 +? Gk
△W k = W k -1 - W k W k = W k -1 W k
H k = (1-α)P k + α△W k Hk = (1 -?) Pk +?? Wk
α = 1/(e△G k + e△w k )? = 1 / (e ? G k + e ? w k )
여기서, H k, 는 현재 주기의 최종 방향이고, P k 는 현재 주기의 PDR 방향이고, P k-1 는 이전 주기의 PDR 방향, △W k 는 현재 주기의 WPS 이동 방향 변위 각도, △G k 는 현재 주기의 자이로센서 회전 각도, α 는 현재 주기의 WPS 이동 방향 가중치이다. Where W k is the final direction of the current period, P k is the PDR direction of the current period, P k -1 is the PDR direction of the previous period, Δ W k is the WPS moving direction displacement angle of the current period, Δ G k Is the rotation angle of the gyro sensor in the current cycle, and? Is the WPS movement direction weight value of the current cycle.
본 발명에서 단계(410)과 같이 WPS를 이용한 이동 방향 설정은 두 측위점 사이의 방향을 이용한다. 그러나 측위점이 항상 사용자의 이동 방향과 동일한 방향으로 형성되지 않기 때문에 보정이 필요한데 일반적으로 칼만 필터를 사용한다. 그러나, 측위점을 이용한 칼만 필터는 원리상 최근의 경향을 이용하여 사용자의 이동 방향을 예측하는 것이기 때문에 사용자가 방향을 바꾸어 다른 방향으로 이동하게 되면 전혀 다른 방향을 산출하게 되는데 이와 같은 내용은 도 3에 도시하였다. In the present invention, as in step 410, the direction of movement using WPS is used as the direction between two positioning points. However, the calibration point is usually not formed in the same direction as the direction of movement of the user, so calibration is generally required. However, since the Kalman filter using the positioning point basically predicts the moving direction of the user by using the recent trend, when the user changes the direction and moves in the other direction, a completely different direction is calculated. Respectively.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 단계(S440)에서 PDR에서 산출된 상대 위치에 따른 변위점을 WPS 측위점 사이에 보정점으로 사용하여 일반적인 칼만 필터의 예측 결과를 도 4와 같이 보정할 수 있다. In order to solve the above problem, the prediction result of a general Kalman filter can be corrected as shown in FIG. 4 by using a displacement point according to the relative position calculated in the PDR in step S440 as a correction point between WPS positioning points.
도 5은 본 발명에 따른 WPS를 이용한 이동 방향 추정 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 5 is a diagram illustrating a configuration of a movement direction estimation system using WPS according to the present invention.
이미 WPS를 이용한 이동 방향 추정 시스템(100)이 수행하는 이동 방향 추정은 도 2의 순서도를 참조하여 상세히 설명하였으므로, 여기서는 그러한 방법을 수행하는 각 모듈의 핵심적인 기능만을 간략히 기술하기로 한다.Since the movement direction estimation performed by the movement
제어부(110)는 WPS를 이용한 이동 방향 추정 시스템(100)의 이하 각 구성요소를 제어하여, WPS를 이용한 이동 방향 추정에 관련된 일련의 처리를 수행한다. The
WPS 측위모듈(130)은 보행자의 WPS 측위를 수행한다. 이러한 WPS 측위모듈(130)은 AP들로부터 보행자 단말의 신호 세기값을 수신하는 신호세기 수신모듈(131) 및 그 AP들에서 감지된 신호 세기값들에 의해 보행자의 위치를 산출하는 WPS 위치 산출모듈(132)을 포함한다. The
WPS의 위치 산출모듈(132)의 위치 산출 방법은 상기 보행자 단말(10)로부터의 신호 세기가 기준값 이상으로 측정된 AP(access point)가 있을 경우에만 해당 AP의 위치를 상기 보행자의 위치로 결정하는 것이다.The position calculation method of the WPS
WPS 이동 방향 산출 모듈(120)은 다수의 측위점(N)에 의하여 WPS 이동 방향을 산출한다. 또한 WPS 이동 방향 산출 모듈(120)은 PDR 이동 방향에 의한 PDR 측위점과 새로운 WPS 측위점을 합성하여 보행자의 이동 방향을 다시 산출하고 보행자의 이동 방향이 다시 산출되면 WPS 이동 변위를 산출하고 산출된 변위에 대응하는 보행자의 최종 이동 방향을 산출한다. The WPS movement
PDR 측위 모듈(140)은 자이로센서의 회전을 감지하여 회전 감지시 PDR의 이동 방향을 산출하는 이동 방향 산출모듈(141)과 이동 거리 산출모듈(142)을 포함한다. 또한, PDR 측위 모듈(140)은 PDR의 이동 방향에 따른 PDR 측위를 수행하기도 한다. The
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.
10: 측위 대상 단말
21, 22, 23: 측위 AP
100: WPS를 이용한 이동 방향 추정 시스템
110: 제어부
120: WPS 이동 방향 산출모듈
130: WPS 측위모듈 131: 신호세기 수신모듈
132: WPS 위치 산출모듈 140: PDR 측위 모듈
141: 이동방향 산출모듈 142: 이동 거리 산출모듈10: Positioning target terminal
21, 22, 23: positioning AP
100: Moving Direction Estimation System using WPS
110:
120: WPS movement direction calculation module
130: WPS positioning module 131: Signal strength reception module
132: WPS position calculation module 140: PDR positioning module
141: Moving direction calculating module 142: Moving distance calculating module
Claims (8)
(a) 보행자의 WPS 측위를 수행하여 다수의 측위점(N)에 의하여 이동 방향을 설정하는 단계;
(b) 단계 (a) 이후, 자이로센서의 회전이 발생했을 경우, PDR에서 회전에 대응하는 이동 방향을 설정하고, 이 설정된 이동 방향에 대응하는 PDR 측위점과 WPS 측위점이 존재하는지를 판단하는 단계; 및
(c) 단계 (b)의 판단으로 존재할 경우, PDR 측위점과 WPS 측위점의 합성에 대응되는 새로운 WPS 이동 방향을 설정하고, 단계 (a)의 WPS 측위점과 새롭게 설정된 WPS 이동 방향에 대응하는 WPS 측위점을 뺀 각에 대응하는 측위점으로 최종 이동 방향을 설정하는 단계
를 포함하며, 상기 단계 (c)에서 최종 이동 방향은 아래 수식에 기초하여 산출되는 WPS를 이용한 이동 방향 추정 방법:
P k = P k-1 + △G k
△W k = W k-1 - W k
H k = (1-α)P k + α△W k
α = 1/(e△G k + e△w k )
여기서, H k, 는 현재 주기의 최종 방향, P k 는 현재 주기의 PDR 방향, P k-1 는 이전 주기의 PDR 방향, △W k 는 현재 주기의 WPS 이동 방향 변위 각도, △G k 는 현재 주기의 자이로센서 회전 각도, α는 현재 주기의 WPS 이동 방향 가중치.
A movement direction estimation system using a WPS (WI-FI positioning system) performs a movement direction estimation using WPS,
(a) performing a WPS positioning of a pedestrian to set a moving direction by a plurality of positioning points (N);
(b) after the step (a), if a rotation of the gyro sensor occurs, setting a movement direction corresponding to the rotation in the PDR and determining whether a PDR positioning point and a WPS positioning point corresponding to the set movement direction exist; And
(c) a new WPS movement direction corresponding to the synthesis of the PDR positioning point and the WPS positioning point is set in the judgment of step (b), and a new WPS positioning direction corresponding to the WPS positioning point in step (a) Setting a final movement direction to a positioning point corresponding to an angle obtained by subtracting the WPS positioning point
Wherein the final movement direction in the step (c) is a movement direction estimation method using WPS calculated based on the following equation:
Pk = Pk-1 +? Gk
W k = W k-1 - W k
Hk = (1 -?) Pk +?? Wk
? = 1 / (e ? G k + e ? w k )
Where, H k, the final direction, P k is the current period of the PDR direction, P k-1 is PDR direction in the preceding period, △ W k is WPS moving direction displacement angle, △ G k of the current period of the current period is the current The rotation angle of the gyro sensor in the cycle, and α is the WPS movement direction weight of the current cycle.
보행자의 WPS 측위를 수행하는 WPS 측위모듈;
자이로센서의 회전을 감지하여 PDR 이동 방향을 산출하고 이 이동방향에 따른 PDR 측위를 수행하는 PDR 측위모듈;
상기 WPS 측위에 대응하는 이동 방향을 산출하고, 상기 자이로센서의 회전에 대응하는 PDR 측위와, 상기 PDR 측위에 따른 WPS 측위가 이루어질 경우, 상기 PDR 측위와 WPS 측위의 합성에 대응하는 새로운 WPS 이동 방향을 산출하며, 상기 산출된 이동 방향에 대응하는 WPS 측위와 상기 새롭게 산출된 이동 방향에 대응하는 WPS 측위를 뺀 각에 대응하는 측위로 최종 이동 방향을 산출하는 WPS 이동 방향 산출 모듈; 및
상기 WPS를 이용한 이동 방향 추정 시스템의 상기 각 구성요소를 제어하여 WPS를 이용한 이동 방향 추정과 관련된 일련의 처리를 수행하는 제어부
를 포함하며, 상기 WPS 이동 방향 산출 모듈은 아래 수식에 기초하여 최종 이동 방향을 산출하는 WPS를 이용한 이동 방향 추정 시스템:
P k = P k-1 + △G k
△W k = W k-1 - W k
H k = (1-α)P k + α△W k
α = 1/(e△G k + e△w k )
여기서, H k, 는 현재 주기의 최종 방향, P k 는 현재 주기의 PDR 방향, P k-1 는 이전 주기의 PDR 방향, △W k 는 현재 주기의 WPS 이동 방향 변위 각도, △G k 는 현재 주기의 자이로센서 회전 각도, α는 현재 주기의 WPS 이동 방향 가중치.
A system for estimating a moving direction using a WPS (WI-FI positioning system)
A WPS positioning module for performing the WPS positioning of the pedestrian;
A PDR positioning module for detecting a rotation of the gyro sensor to calculate a PDR moving direction and performing a PDR positioning according to the moving direction;
When the PDR positioning corresponding to the rotation of the gyro sensor and the WPS positioning according to the PDR positioning are performed, a new WPS movement direction corresponding to the combination of the PDR positioning and the WPS positioning A WPS movement direction calculating module that calculates a final movement direction based on a position corresponding to an angle obtained by subtracting the WPS positioning corresponding to the calculated movement direction and the WPS positioning corresponding to the newly calculated movement direction; And
A controller for controlling the respective components of the movement direction estimation system using the WPS to perform a series of processes related to the movement direction estimation using the WPS;
Wherein the WPS movement direction calculating module calculates a final movement direction based on the following formula:
Pk = Pk-1 +? Gk
W k = W k-1 - W k
Hk = (1 -?) Pk +?? Wk
? = 1 / (e ? G k + e ? w k )
Where, H k, the final direction, P k is the current period of the PDR direction, P k-1 is PDR direction in the preceding period, △ W k is WPS moving direction displacement angle, △ G k of the current period of the current period is the current The rotation angle of the gyro sensor in the cycle, and α is the WPS movement direction weight of the current cycle.
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