KR101961817B1 - Method for recognizing tags for playing equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 놀이 기구용 태그의 인식 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 무선 단말기를 이용하여 태그를 인식함에 있어서, 태그의 복수의 점(point)들의 좌표값을 이용한 복수의 점들 간의 거리, 복수의 점이 이루는 다각형의 면적, 태그의 설치 방향 또는 태깅 각도를 고려하여 태그를 인식함으로써, 태그 패턴의 수를 더욱 확장할 수 있고, 태그의 인식 정확도를 높일 수 있는 놀이 기구용 태그의 인식 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tag recognition method for a riding device, and more particularly, to a tag recognition method using a wireless terminal, in which a distance between a plurality of points using coordinate values of a plurality of points of a tag, And more particularly, to a recognition method for a tag for a riding device that can increase the number of tag patterns and improve tag recognition accuracy by recognizing the tag in consideration of the area of the polygon formed by the point, the installation direction of the tag, or the tagging angle .
최근 IT 기술의 눈부신 발전과 함께 스마트폰이 저변화 및 일상 생활화되고 있다. 또한, 이와 같은 스마트폰의 광범위한 보급과 빈번한 사용에 따라 입출력 수단이 더욱 직관적이고 빠른 응답 특성을 요구하고 있는 바, 이에 대한 하나의 대응 수단으로 스마트폰에 정전식 터치 입력부가 구비되고 있다. 정전식 터치는 종래의 감압식 터치에 비해 화질을 저하시키지 않으면서 인체에 축적되는 정전기를 이용한 손가락 터치에 의해 정밀한 터치 입력을 제공한다.With the remarkable development of IT technology in recent years, smart phones have been undergoing a change and everyday life. In addition, the input / output means requires more intuitive and quick response characteristics in accordance with the widespread use and frequent use of such smart phones, and as a countermeasure thereto, the smart phone has a capacitive touch input unit. The electrostatic touch provides a precise touch input by finger touch using the static electricity accumulated in the human body without lowering the image quality as compared with the conventional pressure sensitive type touch.
특히, 스마트폰을 비롯한 사용자의 무선 단말기에 탑재되는 정전식 터치 입력부는 손가락 터치 기반의 다중 터치(Multi-Touch)를 지원한다. 다중 터치는 특정 시점에 둘 이상의 터치 점을 인식하는 기술로서, 지정된 순서에 따른 순차적 다중 터치, 다중 터치된 상태에서의 터치 점의 간격 변화 또는 이동 궤적 등을 근거로 다양한 직관적 입력 기능을 제공한다.Particularly, a capacitive touch input unit mounted on a user's wireless terminal including a smart phone supports a finger touch-based multi-touch. The multi-touch technology recognizes two or more touch points at a specific point in time, and provides various intuitive input functions on the basis of sequential multi-touch according to the designated order, change in the interval of the touch points in the multi-touched state, movement trajectory or the like.
종래의 다중 터치 방식은 사용자의 손가락 터치를 기반으로 동작하기 때문에 사용자의 직관적 입력 기능에만 사용되었을 뿐, 그 이외의 용도로는 적용이 불가능한 문제점이 있다.The conventional multi-touch method operates on the basis of the finger touch of the user, and thus is used only for the intuitive input function of the user, but can not be applied to other applications.
한편, 우리 나라의 부모는 자녀에 대한 교육열이 매우 높으나, 아쉽게도 결과 중심적 교육이 진행되어 교육에 많은 비용이 소요되는 고비용 구조에도 불구하고 획일적인 교육 형태를 벗어나지 못하고 있다.On the other hand, parents of our country have a very high education level for their children, but unfortunately the result-oriented education has progressed, and despite the high cost structure that costs a lot of education, it is not out of uniform education form.
또한, 현재의 어린이용 장난감은 지속적인 흥미를 유발시키지 못하기 때문에, 부모들은 새로운 장난감 구매에 대한 비용 부담으로 고민이 많다. 이러한 고비용의 어린이 사교육의 경제적 문제를 개선하고 어린이의 학습 효과 향상을 이루기 위해 최근에는 어린이들의 생각의 깊이를 더해가며 표현력과 창의력을 키워줄 수 있는 다양한 완구, 학습 도구들이 개발되고 있다.Also, since current children's toys do not generate lasting interest, parents are worried about the cost of purchasing new toys. Recently, various toys and learning tools have been developed to enhance the expression and creativity of children by increasing the depth of their thinking in order to improve the economic problems of such expensive children 's tutoring and to improve the learning effect of children.
한국 공개특허공보 제10-2013-0113577호(특허문헌 1)에는 "학습 제공 장치 및 기록 매체"가 개시되어 있는바, 이에 따른 학습 제공 장치는 화면에 대한 멀티 터치를 인식하는 학습 제공 장치에 있어서, 상기 화면에 접촉된 적어도 하나의 터치 인식용 부재를 포함하는 블록을 감지하는 블록 감지부; 상기 감지된 블록의 터치 인식용 부재를 이용하여 상기 블록을 식별하는 블록 식별부; 및 상기 식별된 블록과 매칭된 콘텐츠를 출력하는 콘텐츠 제공부;를 포함하되, 상기 식별부는 상기 터치 인식용 부재의 개수, 배치 패턴 및 상기 터치 인식용 부재 간의 거리에 따라서 상기 블록을 식별하는 것을 특징으로 한다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0113577 (Patent Document 1) discloses a "learning providing apparatus and recording medium ", wherein the learning providing apparatus includes a learning providing apparatus for recognizing multi- A block sensing unit for sensing a block including at least one touch recognition member in contact with the screen; A block identifying unit for identifying the block using the touch recognition member of the detected block; And a content providing unit for outputting a content matched with the identified block, wherein the identification unit identifies the block in accordance with the number of touch recognition members, the placement pattern, and the distance between the touch recognition members .
이상과 같은 특허문헌 1의 경우, 실제 장난감과 사물을 활용한 자기 주도적 체험형 학습 놀이 프로그램을 제공함으로써, 지속적인 흥미 유발이 가능한 학습 프로그램 컨텐츠를 제공할 수 있고, 이를 통해 어린이 사교육비 감축 및 어린이 놀이·학습 교재의 고비용 환경 개선에 어느 정도 기여할 수 있는 장점이 있다. In the case of
그러나 화면에 대한 멀티 터치를 인식하는 방식이 터치 인식용 부재의 개수, 배치 패턴 및 터치 인식용 부재 간의 거리에 따라 제1 블록을 식별하도록 되어 있어, 태그 패턴의 수가 일정 범위 내로 한정될 수밖에 없고, 태그의 설치 방향 또는 태깅 각도를 고려하고 있지 않아 태그의 인식 정확도가 떨어지는 문제점을 내포하고 있다.However, since the method of recognizing multi-touch on the screen identifies the first block according to the number of the members for touch recognition, the layout pattern, and the distance between the members for touch recognition, the number of tag patterns is limited within a certain range, It does not take into consideration the installation direction or the tagging angle of the tag, and thus the recognition accuracy of the tag is lowered.
또한, 놀이 혹은 학습 방식이 터치 인식용 부재가 각각 설치된 도형, 문자, 숫자, 기호 및 캐릭터 중 하나 이상을 포함하는 블록들과, 블록을 화면에 접촉시켰을 때 블록에 설치된 터치 인식용 부재를 감지하는 블록 감지부를 포함하는 사용자 단말기를 이용하여 블록을 화면에 접촉시켰을 때 사용자 단말기로부터 주어지는 미션을 수행하는 방식으로 되어 있어, 어린이가 주로 책상 앞에 앉거나 방바닥에 앉아서 놀이 또는 학습을 수행하게 되는바, 따라서 주로 손과 머리(두뇌)를 이용한 놀이 또는 학습이 이루어지게 된다. 따라서, 한창 활동성이 강한 어린이들에게는 몸 전체를 움직임 없이 손과 머리만을 이용하는 놀이(혹은 학습) 방식에 금방 싫증을 느낄 수 있게 되며, 이에 따라 놀이 혹은 학습을 좀 더 장시간 동안 즐길 수 없게 되는 문제점을 내포하고 있다.In addition, it is also possible to use blocks each including at least one of a figure, a character, a number, a symbol and a character in which a play or learning method is installed for a touch recognition member, and a touch recognition member installed in the block when the block is brought into contact with the screen The user is provided with a mission from the user terminal when the block is brought into contact with the screen using the user terminal including the block sensing unit so that the child can sit in front of the desk or sit on the floor to play or learn, Play or learning using mainly hands and head (brain) is done. Therefore, for children who are active in the middle of the day, it is possible to immediately feel tired of the play (or learning) method using only the hands and the head without moving the whole body, and thus the play or learning can not be enjoyed for a long time It implies.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 무선 단말기를 이용하여 태그를 인식함에 있어서, 태그의 복수의 점(point)들의 좌표값을 이용한 복수의 점들 간의 거리, 복수의 점이 이루는 다각형의 면적, 태그의 설치 방향 또는 태깅 각도를 고려하여 태그를 인식함으로써 태그 패턴의 수를 더욱 확장할 수 있고, 태그의 인식 정확도를 높일 수 있는 놀이 기구용 태그의 인식 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the problems of the related art as described above, and it is an object of the present invention to provide a wireless terminal which can recognize a tag by using a coordinate of a plurality of points of a tag, A method of recognizing a tag for a riding device capable of further extending the number of tag patterns and increasing the recognition accuracy of the tag by recognizing the tag in consideration of the area of the polygon formed by the point, the installation direction of the tag, or the tagging angle, There is a purpose.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 놀이 기구용 태그의 인식 방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided a recognition method of a tag for a playground,
화면에 접촉된 태그를 인식하고 그에 따라 놀이를 진행하는 앱(App: application)이 탑재되어 있는 무선 단말기와; 놀이 공간에 배치되며, 몸체에는 상기 무선 단말기에 의한 태깅을 위한 태그가 설치되어 있는 태깅 장치와; 사용자의 놀이 데이터를 저장 및 분석하고, 분석결과를 상기 무선 단말기로 제공하며, 사용자 정보를 관리하는 클라우드 서버를 포함하는 놀이 기구용 태깅 시스템에 기반한 놀이 기구용 태그의 인식 방법으로서,A wireless terminal equipped with an application (App) for recognizing a tag touching a screen and proceeding with play; A tagging device disposed in the play space and having a tag for tagging by the wireless terminal; A method for recognizing a tag for a playground based on a tagging tag for a playground, the playground tag including a cloud server for storing and analyzing play data of a user, providing analysis results to the wireless terminal, and managing user information,
a) 사용자(어린이)에 의해 휴대된 무선 단말기가 놀이 공간에 배치된 상기 태깅 장치에 설치되어 있는 태그에 태깅하는 단계; a) tagging a wireless terminal carried by a user (child) to a tag installed in the tagging device disposed in the play space;
b) 상기 무선 단말기에 탑재된 앱에 의해 상기 태깅에 따른 복수의 태그의 단부(점)가 접촉된 것을 인식하고, 복수의 점에 대한 좌표값을 각각 추출하는 단계;b) recognizing that an end portion (point) of a plurality of tags due to the tagging is touched by an app installed in the wireless terminal, and extracting coordinate values for the plurality of points;
c) 상기 앱에 의해 상기 추출된 복수의 점의 좌표값을 이용하여 복수의 점이이루는 태그 패턴에 대응하는 태그 ID를 추정하는 단계; 및c) estimating a tag ID corresponding to a tag pattern formed by a plurality of points using the extracted coordinate values of the plurality of points; And
d) 상기 앱에 의해 상기 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증하여 최종 태그 ID를 확정하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다. and d) confirming whether the estimated tag ID is correct by the app and confirming the final tag ID.
여기서, 상기 단계 b)에서의 복수의 점에 대한 좌표값을 각각 추출하는 단계는, The step of extracting the coordinate values for the plurality of points in the step b)
b-1) 3개의 점이 인식되었는지를 판별하는 단계; 및 b-1) determining whether three points have been recognized; And
b-2) 3개의 점이 인식되었으면 3개의 점의 좌표값(x,y)을 각각 추출하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.b-2) extracting coordinate values (x, y) of three points if three points are recognized.
또한, 상기 단계 c)에서의 추출된 복수의 점의 좌표값으로부터 대응하는 태그 ID를 추정하는 단계는,The step of estimating a corresponding tag ID from the coordinate values of the plurality of extracted points in the step c)
c-1) 복수의 점의 좌표값으로부터 각 점 간의 거리를 계산하는 단계;c-1) calculating a distance between each point from the coordinate values of the plurality of points;
c-2) 직전 N회의 각 점 간의 거리 오차가 미리 설정된 값 이하인지를 판별하는 단계; 및 c-2) determining whether the distance error between each point of N times immediately before is less than a predetermined value; And
c-3) 상기 판별에서 각 점 간의 거리 오차가 미리 설정된 값 이하이면, 태그 전체에 대한 각 점 간의 거리 오차 데이터베이스(DB)와 비교하여, 오차의 절대값의 합(이하, '오차값(E)'이라 함)이 가장 작은 값을 가지는 경우에 대응하는 태그를 태그 ID로 추정하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.c-3) If the distance error between the respective points is less than a preset value, the distance error DB between each point of the entire tag is compared with the sum of the absolute values of the errors (hereinafter referred to as an error value E ) ') Has the smallest value, it is possible to estimate the tag corresponding to the tag ID.
또한, 상기 단계 d)에서의 상기 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증하여 최종 태그 ID를 확정하는 단계의 제1 실시예는,The first embodiment of the step of confirming the final tag ID by verifying that the estimated tag ID in step d) is correct,
d-11) 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하인지를 판별하는 단계; d-11) determining whether the minimum error value E is less than or equal to the threshold value T;
d-12) 상기 판별에서, 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하이면 태그 ID를 확정하는 단계; 및d-12) determining the tag ID if the minimum error value E is equal to or less than the threshold value T in the determination; And
d-13) 상기 판별에서, 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하가 아니면 태그 검출 실패로 판정하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.d-13) In the above determination, if the minimum error value E is not equal to or less than the threshold value T, it may be determined that the tag detection fails.
또한, 상기 단계 d)에서의 상기 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증하여 최종 태그 ID를 확정하는 단계의 제2 실시예는,The second embodiment of the step of confirming the final tag ID by verifying that the estimated tag ID in step d) is correct,
d-21) 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하인지를 판별하는 단계; d-21) determining whether the minimum error value E is equal to or less than the threshold value T;
d-22) 상기 판별에서 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하이면, 추출한 3점이 이루는 삼각형의 면적(S)을 계산하고, 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하가 아니면, 태그 검출 실패로 판정하는 단계; If the minimum error value E is less than or equal to the threshold value T in the above determination, the area S of the triangle formed by the extracted three points is calculated. If the minimum error value E is less than or equal to the threshold value T Otherwise, it is determined that the tag detection has failed;
d-23) 태그 DB로부터 추정한 태그 ID의 삼각형의 면적과 상기 추출한 3점이 이루는 삼각형의 면적(S) 간의 면적비(S_R)를 계산하는 단계; d-23) calculating an area ratio (S_R) between the area of the triangle of the tag ID estimated from the tag DB and the area (S) of the triangle formed by the extracted three points;
d-24) 상기 면적비(S_R)가 임계값 내에 있는지를 판별하는 단계; 및d-24) determining whether the area ratio S_R is within a threshold value; And
d-25) 상기 판별에서 상기 면적비(S_R)가 임계값 내에 있으면, 추정 태그 ID를 정확한 태그 ID로 확정하고, 상기 면적비(S_R)가 임계값 내에 있지 않으면, 태그 검출 실패로 판정하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.d-25) determining that the estimated tag ID is an accurate tag ID if the area ratio S_R is within the threshold, and determining that the tag detection fails if the area ratio S_R is not within the threshold value .
이때, 상기 단계 d-25)에서 면적비(S_R)가 0.8 ≤ S_R ≤ 1.1인 경우 추정 태그 ID를 정확한 태그 ID로 확정할 수 있다.At this time, if the area ratio S_R is 0.8? S_R? 1.1 in step d-25, the estimated tag ID can be determined as an accurate tag ID.
또한, 상기 단계 d)에서의 상기 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증하여 최종 태그 ID를 확정하는 단계의 제3 실시예는,The third embodiment of the step of verifying whether the estimated tag ID in step d) is correct and finalizing the final tag ID,
d-31) 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하인지를 판별하는 단계; d-31) determining whether the minimum error value E is equal to or less than the threshold value T;
d-32) 상기 판별에서 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하이면, 태깅 순간의 무선 단말기의 회전 각도를 계산하고, 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하가 아니면, 태그 검출 실패로 판정하는 단계; d-32) If the minimum error value E is less than or equal to the threshold value T, the rotation angle of the wireless terminal at the instant of tagging is calculated. If the minimum error value E is not less than the threshold value T, Determining a tag detection failure;
d-33) 상기 계산된 회전 각도에 따라 상기 단계 b)에서 추출된 복수의 점의 좌표값을 회전시키는 단계;d-33) rotating coordinate values of the plurality of points extracted in the step b) according to the calculated rotation angle;
d-34) 태그 ID의 특정 각도 회전값과 획득된 복수의 점의 좌표값의 회전값을 비교하여 최종 태그 ID의 각도를 확정하는 단계; 및d-34) determining an angle of a final tag ID by comparing a rotation value of a specific angle of a tag ID with a rotation value of a coordinate value of a plurality of acquired points; And
d-35) 상기 최종 태그 ID의 각도가 확정된 추정 태그 ID를 정확한 태그 ID로 확정하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.d-35) determining the estimated tag ID having the determined angle of the final tag ID as an accurate tag ID.
이때, 상기 단계 d-34)에서 태그 ID의 0°, 90°, 180°, 270°회전값과 획득된 3개의 점의 좌표값의 회전값을 비교하여 최종 태그 ID의 각도를 확정할 수 있다.At this time, the angle of the final tag ID can be determined by comparing the rotation values of the coordinate values of the obtained three points with the rotation values of the 0, 90, 180, and 270 degrees of the tag ID in step d-34 .
이와 같은 본 발명에 의하면, 무선 단말기를 이용하여 태그를 인식함에 있어서, 태그의 복수의 점(point)들의 좌표값을 이용한 복수의 점들 간의 거리, 복수의 점이 이루는 다각형의 면적, 태그의 설치 방향 또는 태깅 각도를 고려하여 태그를 인식함으로써 태그 패턴의 수를 더욱 확장할 수 있고, 태그의 인식 정확도를 높일 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, when a tag is recognized using a wireless terminal, a distance between a plurality of points using coordinate values of a plurality of points of the tag, an area of the polygon formed by the plurality of points, It is possible to further expand the number of tag patterns by recognizing the tag in consideration of the tagging angle and to improve the recognition accuracy of the tag.
도 1은 본 발명에 따른 놀이 기구용 태그의 인식 방법의 구현을 위한 놀이 기구용 태깅 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 놀이 기구용 태깅 시스템의 태깅 장치에 설치된 태그의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 놀이 기구용 태그의 인식 방법에 채용되는 3개의 전도성 팁을 구비하는 다양한 태그 패턴을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 놀이 기구용 태그의 인식 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 놀이 기구용 태그의 인식 방법에 따라 무선 단말기의 터치 스크린 부분으로 태그에 태깅하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 4의 흐름도의 단계 S420 및 S430에 대한 구체적인 프로세스를 나타낸 흐름도이다.
도 7은 도 4의 흐름도의 단계 S440에 대한 구체적인 프로세스의 제1 실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 8은 도 4의 흐름도의 단계 S440에 대한 구체적인 프로세스의 제2 실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 9는 도 4의 흐름도의 단계 S440에 대한 구체적인 프로세스의 제3 실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 10은 동일 패턴의 태그 ID를 90도 단위로 0도에서 270도까지 오른쪽으로 회전시킨 것을 나타낸 도면이다.
도 11은 시계방향으로 90도 단위로 회전하여 설치된 태그에 무선 단말기를 수직으로 태깅한 경우 화면의 좌표를 나타낸 도면이다.
도 12는 방식 1,2에서 태그 방향성은 무관하고, 무선 단말기를 회전하며 태깅하는 경우의 태그 ID를 추정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 13은 방식 1,2에서 태깅에서 획득한 3세트의 좌표를 무선 단말기의 화면이 수직이 되게 회전했을 때의 터치스크린 좌표를 나타낸 도면이다.
도 14는 태그 패턴에 방향성을 추가하여 태그 ID를 90도 단위로 0도에서 270도까지 오른쪽으로 회전시킨 것을 나타낸 도면이다.
도 15는 무선 단말기의 회전각도 검출을 위해 3축 가속도 센서를 사용하여 무선 단말기의 기울어진 각도를 추정하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 16은 한 가지 태그 패턴(TAG_A)에 대하여 0도, 90도의 방향성을 가지는 2가지 태그 패턴(TAG_A_0, TAG_A_90)의 설정 예를 나타낸 도면이다.
도 17은 도 16의 TAG_A_0, TAG_A_90에 무선 단말기를 0도, 90도 회전하여 태깅한 결과를 나타낸 도면이다.
도 18은 태그(0도)에서의 각도를 예시한 도면이다.
도 19는 각도 차이에 따른 방향성 판정 범위를 도시적으로 나타낸 도면이다.
도 20은 0도 방향으로 설치된 태그를 폰을 회전없이 태깅하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 21은 0도 방향으로 설치된 태그를 폰을 90도 회전하여 태깅하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 22는 90도 방향으로 설치된 태그를 폰을 회전없이 태깅하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 23은 90도 방향으로 설치된 태그를 폰을 90도 회전하여 태깅하는 경우를 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a configuration of a tagging system for a playground for implementing a tag recognition method for a playground apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing a configuration of a tag installed in a tagging device of the tagging system for playgrounds of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a view showing various tag patterns including three conductive tips employed in a method of recognizing a tag for a playground according to the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of recognizing a tag for a playground apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a tag tagging process in a touch screen portion of a wireless terminal according to a method of recognizing a tag for a playground according to the present invention.
6 is a flowchart showing a specific process for steps S420 and S430 of the flowchart of FIG.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a first embodiment of a concrete process for step S440 of the flowchart of FIG.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a second embodiment of a concrete process for step S440 of the flowchart of FIG.
9 is a flowchart illustrating a third embodiment of a concrete process for step S440 of the flowchart of FIG.
10 is a diagram showing the tag ID of the same pattern rotated rightward from 0 to 270 degrees in units of 90 degrees.
FIG. 11 is a diagram showing the coordinates of a screen when the wireless terminal is vertically tagged in a tag that is rotated by 90 degrees in the clockwise direction.
12 is a diagram illustrating a process of estimating a tag ID in the case of tagging by rotating the wireless terminal irrespective of the directionality of the tag in the
13 is a diagram showing touch screen coordinates when three sets of coordinates obtained in tagging in the
Fig. 14 is a diagram showing that the tag ID is rotated to the right from 0 to 270 degrees in units of 90 degrees by adding directionality to the tag pattern. Fig.
15 is a diagram illustrating a state in which a tilted angle of a wireless terminal is estimated using a three-axis acceleration sensor for detecting a rotation angle of the wireless terminal.
16 is a diagram showing an example of setting two tag patterns (TAG_A_0, TAG_A_90) having a direction of 0 degrees and 90 degrees for one tag pattern (TAG_A).
FIG. 17 is a diagram showing a result of tagging the wireless terminal by 0 degree and 90 degrees in TAG_A_0 and TAG_A_90 in FIG.
FIG. 18 is a diagram illustrating an angle in a tag (0 degree).
19 is a view schematically showing a directionality determination range according to an angle difference.
FIG. 20 is a diagram showing a case where a tag installed in the 0-degree direction is tagged without rotation of the phone.
FIG. 21 is a diagram showing a case where a tag installed in the 0 degree direction is tagged by rotating the phone by 90 degrees.
FIG. 22 is a diagram showing a case where a tag installed in a 90-degree direction is tagged without rotation of the phone.
FIG. 23 is a diagram showing a case where a tag installed in a 90-degree direction is tagged by rotating the phone by 90 degrees.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor can properly define the concept of the term to describe its invention in the best way Should be construed in accordance with the principles and meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, "" module, "and" device " Lt; / RTI >
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 놀이 기구용 태그의 인식 방법의 구현을 위한 놀이 기구용 태깅 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing a configuration of a tagging system for a playground for realizing a tag recognition method for a playground apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 놀이 기구용 태깅 시스템(100)은 무선 단말기(110), 태깅 장치(120), 클라우드 서버(130)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a
무선 단말기(110)는 화면에 접촉된 태그를 인식하고 그에 따라 놀이를 진행하는 앱(App: application)이 탑재된다. 이와 같은 무선 단말기(110)로는 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), 태블릿 PC, 스마트 워치 등이 사용될 수 있다.The
태깅 장치(120)는 놀이 공간(예를 들면, 놀이터, 키즈카페 등) 또는 학습 공간(유치원, 초등학교 등)에 배치되며, 몸체에는 상기 무선 단말기(110)에 의한 태깅을 위한 태그(121)가 설치된다. 이와 같은 태그(121)는 도 2에 도시된 바와 같이, 무선 단말기(110)의 화면에의 태깅을 위한 복수의(예를 들면, 3개의) 전도성 팁(121a, 121b, 121c)을 구비한다. 여기서, 이와 같은 3개의 전도성 팁(121a, 121b, 121c)으로 이루어지는 태그 패턴은 도 3에 도시된 바와 같이, N개(예를 들면, 31개)의 태그 패턴으로 구성될 수 있는바, 이는 본원의 발명자에 의해 4인치급 무선 단말기의 터치스크린의 가로 길이를 초과하지 않는 범위 내에서 팁의 지름은 6mm, 팁의 중심점 사이의 간격은 최소 13mm에서 시작하여, 20mm, 27mm, 34mm, 41mm까지 7mm 간격으로 팁의 패턴에 변화를 주어 팁을 배치한 결과를 나타낸 것이다. 여기서, 이상과 같은 팁의 지름, 팁의 중심점 사이의 최소 간격, 기본 간격(7mm)은 이에 한정되는 것은 아니며, 모두 변경 가능하다.The
클라우드 서버(130)는 사용자의 놀이 데이터를 저장 및 분석하고, 분석결과를 상기 무선 단말기(110)로 제공하며, 사용자 정보를 관리한다. 여기서, 이와 같은 사용자의 놀이 데이터의 저장 및 분석과 사용자 정보 관리는 무선 단말기(110)에 탑재된 앱에 의해 오프라인(offline)으로 수행될 수도 있다. 또한, 이상과 같은 클라우드 서버(130)는 경우에 따라서는 본 발명의 놀이 기구용 태깅 시스템(100)에 포함되지 않을 수도 있다.The
그러면, 이상과 같은 구성을 가지는 놀이 기구용 태깅 시스템(100)에 기반하여 본 발명에 따른 놀이 기구용 태그의 인식 방법에 대하여 설명해 보기로 한다.A description will now be made of a method of recognizing a tag for a playground device according to the present invention based on the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 놀이 기구용 태그의 인식 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of recognizing a tag for a playground apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 놀이 기구용 태그의 인식 방법은, 전술한 바와 같은 무선 단말기(110), 태깅 장치(120) 및 클라우드 서버(130)를 포함하는 놀이 기구용 태깅 시스템(100)에 기반한 놀이 기구용 태그의 인식 방법으로서, 먼저 사용자(어린이)에 의해 휴대된 무선 단말기(110)(예를 들면, 스마트폰)가 도 5에 도시된 바와 같이, 놀이 공간에 배치된 상기 태깅 장치(120)에 설치되어 있는 태그(121)에 태깅한다(단계 S410). 여기서, 도 5에서는 태그(121)가 천장 방향(수평 상향)으로 설치되어 있는 상태를 보여주고 있으나, 이와 같은 방향으로 설치되는 것으로 한정되는 것은 아니며, 태그(121)는 실제로는 수직 방향, 소정 경사 각도 방향(예를 들면, 45°방향), 천장 방향(수평 상향), 바닥면 방향(수평 하향) 등 다양한 형태로 설치될 수 있다.4, a method for recognizing a tag for a playground apparatus according to the present invention includes a
이렇게 하여 무선 단말기(110)에 의한 태깅이 이루어지면, 상기 무선 단말기(110)에 탑재된 앱(예컨대, 일종의 놀이앱, 게임앱 등)에 의해 상기 태깅에 따른 복수의(예컨대, 3개의, 그러나 3개 이상이 될 수도 있음. 본 실시예에서는 3개인 경우로 하여 설명함) 태그의 단부(점)가 접촉된 것을 인식하고, 복수의(3개의) 점(P1, P2, P3)에 대한 좌표값(x,y 좌표값)을 각각 추출한다(단계 S420). 이와 관련해서는 뒤에서 다시 설명한다.When the tagging by the
이후, 상기 앱에 의해 상기 추출된 복수의(3개의) 점의 좌표값(x,y 좌표값)을 이용하여 복수의(3개의) 점이 이루는 태그 패턴(도 3 참조)에 대응하는 태그 ID를 추정한다(단계 S430). 이와 관련해서도 뒤에서 다시 설명한다.Thereafter, a tag ID corresponding to a tag pattern (refer to FIG. 3) formed by a plurality of (three) points using the coordinate values (x, y coordinate values) of the extracted plurality of (three) (Step S430). I will explain it again later.
이상에 의해 태그 ID가 추정되면, 앱에 의해 상기 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증하여 최종 태그 ID를 확정한다(단계 S440). 이와 관련해서는 뒤에서 다시 설명한다. 여기서, 또한 이와 같이 최종 태그 ID를 확정한다는 것은 결국 무선 단말기(110)에 의해 인식된 태그(121)가 무엇인지를(예를 들면, 1번부터 N번까지 일련번호를 부여한 태그가 있을 경우, 무선 단말기에 의해 인식된 태그가 몇 번 번호의 태그인지를) 확정적으로 추정한다는 것을 의미한다. 여기서, 또한 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증하는 이유는, 예를 들면, 어린이가 "토끼" 그림이 그려져 있는 태그를 태깅했는데, 화면에 토끼가 아니라 "다람쥐"가 표시되면 정확도 오류가 발생한 것이며, 이는 아이들의 놀이 관점에서 볼 때 놀이에 대한 재미(흥미)를 반감시키는 요인이 될 수 있기 때문이다.If the tag ID is estimated by the above, it is verified that the estimated tag ID is correct by the app and the final tag ID is confirmed (step S440). This is explained later. The determination of the final tag ID in this way also indicates what
도 6은 도 4의 흐름도의 단계 S420 및 S430에 대한 구체적인 프로세스를 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart showing a specific process for steps S420 and S430 of the flowchart of FIG.
도 6을 참조하면, 상기 도 4의 단계 S420에서의 복수의(3개의) 점에 대한 좌표값(x,y 좌표값)을 각각 추출하는 단계는, 3개의 점이 인식되었는지를 판별하는 단계(S421)와, 이 판별에서 3개의 점이 인식되었으면 3개의 점의 좌표값(x,y)을 각각 추출하는 단계(S422)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 판별 단계(S421)에서 3개의 점이 인식되지 않았으면, 프로세스의 초기 단계로 회귀하여 다시 3개의 점이 인식되었는지를 판별한다. 6, the step of extracting coordinate values (x, y coordinate values) for a plurality of (three) points in step S420 of FIG. 4, respectively, may include determining whether three points are recognized And extracting coordinate values (x, y) of three points (S422) if three points are recognized in the determination. At this time, if the three points are not recognized in the discrimination step S421, the process returns to the initial stage and it is determined whether three points are recognized again.
또한, 상기 도 4의 단계 S430에서의 추출된 복수의(3개의) 점의 좌표값을 이용하여 복수의 점이 이루는 태그 패턴에 대응하는 태그 ID를 추정하는 단계는, 복수의(3개의) 점(P1,P2,P3)(도 11 참조)의 좌표값(x,y)으로부터 각 점 간의 거리 (D1,D2,D3)(도 11 참조)를 계산하는 단계(S431)와; 직전 N회의 각 점 간의 거리 오차가 미리 설정된 값 이하인지를 판별하는 단계(S432); 및 이 판별에서 각 점 간의 거리 오차가 미리 설정된 값 이하이면, 태그 전체에 대한 각 점 간의 거리 오차 데이터베이스(DB)와 비교하여, 오차의 절대값의 합(이하, '오차값(E)'이라 함)이 가장 작은 값을 가지는 경우에 대응하는 태그를 태그 ID로 추정하는 단계(S433)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 또한 상기 단계 S432의 판별에서, 각 점 간의 거리 오차가 미리 설정된 값 이하가 아니면(즉, 각 점 간의 거리 오차가 미리 설정된 값을 초과하면), 이때에도 마찬가지로 프로세스의 초기 단계로 회귀하여 다시 3개의 점이 인식되었는지를 판별한다. 또한, 상기 단계 S432에서 직전 N회의 각 점 간의 거리 오차가 미리 설정된 값 이하인지를 판별함에 있어서, 통상 직전 3회의 각 점 간의 거리 오차를 취한다. 그러나, 이와 같이 3회로 한정되는 것은 아니며, 4회, 5회… 등, 상황에 따라 얼마든지 다른 값(회)으로 설정될 수 있다.The step of estimating the tag ID corresponding to the tag pattern formed by the plurality of points using the coordinate values of the extracted plurality of (three) points in step S430 of FIG. 4 includes the steps of: Calculating (S431) the distances D1, D2, and D3 (see FIG. 11) between the respective points from the coordinate values (x, y) of the coordinates P1, P2, and P3 (see FIG. 11) A step (S432) of determining whether a distance error between respective points of the previous N times is equal to or less than a preset value; And if the distance error between the respective points in the discrimination is less than a predetermined value, it is compared with the distance error database DB between the respective points for the entire tag, and the sum of the absolute values of the errors (hereinafter referred to as the error value E (S433) of estimating the tag corresponding to the tag ID having the smallest value as the tag ID. If it is determined in step S432 that the distance error between the points is not less than the predetermined value (i.e., the distance error between the points exceeds the predetermined value), the process returns to the initial step of the process It is determined whether three points have been recognized. In step S432, in determining whether or not the distance error between each point of the immediately preceding N points is equal to or less than a predetermined value, a distance error between each point is taken three times immediately before. However, this is not limited to three circuits, and four times, five times ... , Etc., depending on the situation.
여기서, 또한 상기 단계 S433에서의 태그 ID 추정과 관련하여 설명을 부가해 보기로 한다. 도 3의 31개의 각 태그 패턴에 대한 태그 DB의 거리값과 상기 단계 S431에서 계산한 3개의 점(P1,P2,P3)에 대한 각 점 간의 거리값(D1,D2,D3)값 간의 차이의 절대값의 합을 E1∼E31이라고 할 때, 이에 대한 계산 예를 설명해 보기로 한다.Here, a description will be given in connection with tag ID estimation in step S433. The difference between the distance value of the tag DB for each of the 31 tag patterns in FIG. 3 and the distance value (D1, D2, D3) between each point for the three points P1, P2, P3 calculated in step S431 Assuming that the sum of the absolute values is E1 to E31, a calculation example will be described.
예를 들어, D1 = 13.5, D2 = 20.0, D3 = 26.8이라고 하면, 태그 DB에는 다음과 같이 오차가 없는 경우의 태그의 거리값이 기록되어 있다.For example, assuming that D1 = 13.5, D2 = 20.0, and D3 = 26.8, the tag DB stores the distance value of the tag when there is no error as follows.
TAG #1 = (13, 20, 27), TAG #2 = (20, 20, 27), ..., Tag #31 = (xx, yy, zz)
태그 DB 1부터 31까지 오차의 절대값의 합(E)을 각각 계산하면 다음과 같다.The sum (E) of the absolute values of the errors from the
E1 = 0.5 + 0 + 0.2 = 0.7, E2 = 6.5 + 0 + 0.2 = 6.7,..., E31 = xxE1 = 0.5 + 0 + 0.2 = 0.7, E2 = 6.5 + 0 + 0.2 = 6.7, ..., E31 = xx
따라서, 이상과 같은 E1∼E31 중, 가장 작은 값(Min(E1, ..., E31))을 태그 ID라고 추정한다.Therefore, the smallest value (Min (E1, ..., E31)) among the above-mentioned E1 to E31 is estimated as the tag ID.
이상에 의해 태그 ID가 추정되면, 상기 단계 S440에서와 같이 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증하여 최종 태그 ID를 확정하게 된다. 이때, 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증함에 있어서, 다음과 같은 3가지의 방식을 이용하여 검증할 수 있다.If the tag ID is estimated as described above, it is verified whether the estimated tag ID is correct as in step S440, and the final tag ID is confirmed. At this time, in verifying whether the estimated tag ID is correct, verification can be performed using the following three methods.
- 방식 1: 태깅에 의해 추출한 3개의 점(P1,P2,P3)의 좌표값으로부터 계산한 거리값(D1,D2,D3)을 통해 검증하는 방식- Method 1: The verification method is based on the distance values (D1, D2, D3) calculated from the coordinate values of three points (P1, P2, P3) extracted by tagging
- 방식 2: 3개의 점(P1,P2,P3)의 좌표값으로부터 면적값을 계산하고, 태그 DB의 면적값과 면적비를 비교하여 검증하는 방식- Method 2: A method of calculating the area value from the coordinate values of three points (P1, P2, P3) and verifying the area value of the tag DB by comparing the area ratio
- 방식 3: 방식 1의 거리값과 무선 단말기의 가속도 센서값을 함꼐 사용하여 검증하는 방식- Method 3: Verification method using the distance value of
이상과 같은 3가지 방식의 차이점에 대해 표로 정리하면 다음과 같다.The differences between the above three methods are summarized in the following table.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 놀이 기구용 태그의 인식 방법의 구현을 위한 놀이 기구용 태깅 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing a configuration of a tagging system for a playground for realizing a tag recognition method for a playground apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 놀이 기구용 태깅 시스템(100)은 무선 단말기(110), 태깅 장치(120), 클라우드 서버(130)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a
무선 단말기(110)는 화면에 접촉된 태그를 인식하고 그에 따라 놀이를 진행하는 앱(App: application)이 탑재된다. 이와 같은 무선 단말기(110)로는 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), 태블릿 PC 등이 사용될 수 있다.The
태깅 장치(120)는 놀이 공간(예를 들면, 놀이터, 키즈카페 등)에 배치되며, 몸체에는 상기 무선 단말기(110)에 의한 태깅을 위한 태그(121)가 설치된다. 이와 같은 태그(121)는 도 2에 도시된 바와 같이, 무선 단말기(110)의 화면에의 태깅을 위한 복수의(예를 들면, 3개의) 전도성 팁(121a, 121b, 121c)을 구비한다. 여기서, 이와 같은 3개의 전도성 팁(121a, 121b, 121c)으로 이루어지는 태그 패턴은 도 3에 도시된 바와 같이, N개(예를 들면, 31개)의 태그 패턴으로 구성될 수 있는바, 이는 본원의 발명자에 의해 4인치급 무선 단말기의 터치스크린의 가로 길이를 초과하지 않는 범위 내에서 팁의 지름은 6mm, 팁의 중심점 사이의 간격은 최소 13mm에서 시작하여, 20mm, 27mm, 34mm, 41mm까지 7mm 간격으로 팁의 패턴에 변화를 주어 팁을 배치한 결과를 나타낸 것이다.The
클라우드 서버(130)는 사용자의 놀이 데이터를 저장 및 분석하고, 분석결과를 상기 무선 단말기(110)로 제공하며, 사용자 정보를 관리한다. The
그러면, 이상과 같은 구성을 가지는 놀이 기구용 태깅 시스템(100)에 기반하여 본 발명에 따른 놀이 기구용 태그의 인식 방법에 대하여 설명해 보기로 한다.A description will now be made of a method of recognizing a tag for a playground device according to the present invention based on the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 놀이 기구용 태그의 인식 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of recognizing a tag for a playground apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 놀이 기구용 태그의 인식 방법은, 전술한 바와 같은 무선 단말기(110), 태깅 장치(120) 및 클라우드 서버(130)를 포함하는 놀이 기구용 태깅 시스템(100)에 기반한 놀이 기구용 태그의 인식 방법으로서, 먼저 사용자(어린이)에 의해 휴대된 무선 단말기(110)(예를 들면, 스마트폰)가 도 5에 도시된 바와 같이, 놀이 공간에 배치된 상기 태깅 장치(120)에 설치되어 있는 태그(121)에 태깅한다(단계 S410). 여기서, 도 5에서는 태그(121)가 천장 방향(수평 상향)으로 설치되어 있는 상태를 보여주고 있으나, 이와 같은 방향으로 설치되는 것으로 한정되는 것은 아니며, 태그(121)는 실제로는 수직 방향, 소정 경사 각도 방향(예를 들면, 45°방향), 천장 방향(수평 상향), 바닥면 방향(수평 하향) 등 다양한 형태로 설치될 수 있다.4, a method for recognizing a tag for a playground apparatus according to the present invention includes a
이렇게 하여 무선 단말기(110)에 의한 태깅이 이루어지면, 상기 무선 단말기(110)에 탑재된 앱(예컨대, 일종의 놀이앱, 게임앱 등)에 의해 상기 태깅에 따른 복수의(예컨대, 3개의) 태그의 단부(점)가 접촉된 것을 인식하고, 복수의(3개의) 점(P1, P2, P3)에 대한 좌표값(x,y 좌표값)을 각각 추출한다(단계 S420). 이와 관련해서는 뒤에서 다시 설명한다.When tagging is performed by the
이후, 상기 앱에 의해 상기 추출된 복수의(3개의) 점의 좌표값(x,y 좌표값)을 이용하여 복수의(3개의) 점이 이루는 태그 패턴(도 3 참조)에 대응하는 태그 ID를 추정한다(단계 S430). 이와 관련해서도 뒤에서 다시 설명한다.Thereafter, a tag ID corresponding to a tag pattern (refer to FIG. 3) formed by a plurality of (three) points using the coordinate values (x, y coordinate values) of the extracted plurality of (three) (Step S430). I will explain it again later.
이상에 의해 태그 ID가 추정되면, 앱에 의해 상기 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증하여 최종 태그 ID를 확정한다(단계 S440). 이와 관련해서는 뒤에서 다시 설명한다. 여기서, 또한 이와 같이 최종 태그 ID를 확정한다는 것은 결국 무선 단말기(110)에 의해 인식된 태그(121)가 무엇인지를(예를 들면, 1번부터 N번까지 일련번호를 부여한 태그가 있을 경우, 무선 단말기에 의해 인식된 태그가 몇 번 번호의 태그인지를) 확정적으로 추정한다는 것을 의미한다.If the tag ID is estimated by the above, it is verified that the estimated tag ID is correct by the app and the final tag ID is confirmed (step S440). This is explained later. The determination of the final tag ID in this way also indicates what
도 6은 도 4의 흐름도의 단계 S420 및 S430에 대한 구체적인 프로세스를 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart showing a specific process for steps S420 and S430 of the flowchart of FIG.
도 6을 참조하면, 상기 도 4의 단계 S420에서의 복수의(3개의) 점에 대한 좌표값(x,y 좌표값)을 각각 추출하는 단계는, 3개의 점이 인식되었는지를 판별하는 단계(S421)와, 이 판별에서 3개의 점이 인식되었으면 3개의 점의 좌표값(x,y)을 각각 추출하는 단계(S422)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 판별 단계(S421)에서 3개의 점이 인식되지 않았으면, 프로세스의 초기 단계로 회귀하여 다시 3개의 점이 인식되었는지를 판별한다. 6, the step of extracting coordinate values (x, y coordinate values) for a plurality of (three) points in step S420 of FIG. 4, respectively, may include determining whether three points are recognized And extracting coordinate values (x, y) of three points (S422) if three points are recognized in the determination. At this time, if the three points are not recognized in the discrimination step S421, the process returns to the initial stage and it is determined whether three points are recognized again.
또한, 상기 도 4의 단계 S430에서의 추출된 복수의(3개의) 점의 좌표값을 이용하여 복수의 점이 이루는 태그 패턴에 대응하는 태그 ID를 추정하는 단계는, 복수의(3개의) 점(P1,P2,P3)(도 11 참조)의 좌표값(x,y)으로부터 각 점 간의 거리 (D1,D2,D3)(도 11 참조)를 계산하는 단계(S431)와; 직전 N회의 각 점 간의 거리 오차가 미리 설정된 값 이하인지를 판별하는 단계(S432); 및 이 판별에서 각 점 간의 거리 오차가 미리 설정된 값 이하이면, 태그 전체에 대한 각 점 간의 거리 오차 데이터베이스(DB)와 비교하여, 오차의 절대값의 합(이하, '오차값(E)'이라 함)이 가장 작은 값을 가지는 경우에 대응하는 태그를 태그 ID로 추정하는 단계(S433)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 또한 상기 단계 S432의 판별에서, 각 점 간의 거리 오차가 미리 설정된 값 이하가 아니면(즉, 각 점 간의 거리 오차가 미리 설정된 값을 초과하면), 이때에도 마찬가지로 프로세스의 초기 단계로 회귀하여 다시 3개의 점이 인식되었는지를 판별한다. 또한, 상기 단계 S432에서 직전 N회의 각 점 간의 거리 오차가 미리 설정된 값 이하인지를 판별함에 있어서, 통상 직전 3회의 각 점 간의 거리 오차를 취한다.The step of estimating the tag ID corresponding to the tag pattern formed by the plurality of points using the coordinate values of the extracted plurality of (three) points in step S430 of FIG. 4 includes the steps of: Calculating (S431) the distances D1, D2, and D3 (see FIG. 11) between the respective points from the coordinate values (x, y) of the coordinates P1, P2, and P3 (see FIG. 11) A step (S432) of determining whether a distance error between respective points of the previous N times is equal to or less than a preset value; And if the distance error between the respective points in the discrimination is less than a predetermined value, it is compared with the distance error database DB between the respective points for the entire tag, and the sum of the absolute values of the errors (hereinafter referred to as the error value E (S433) of estimating the tag corresponding to the tag ID having the smallest value as the tag ID. If it is determined in step S432 that the distance error between the points is not less than the predetermined value (i.e., the distance error between the points exceeds the predetermined value), the process returns to the initial step of the process It is determined whether three points have been recognized. In step S432, in determining whether or not the distance error between each point of the immediately preceding N points is equal to or less than a predetermined value, a distance error between each point is taken three times immediately before.
여기서, 또한 상기 단계 S433에서의 태그 ID 추정과 관련하여 설명을 부가해 보기로 한다. 도 3의 31개의 각 태그 패턴에 대한 태그 DB의 거리값과 상기 단계 S431에서 계산한 3개의 점(P1,P2,P3)에 대한 각 점 간의 거리값(D1,D2,D3)값 간의 차이의 절대값의 합을 E1∼E31이라고 할 때, 이에 대한 계산 예를 설명해 보기로 한다.Here, a description will be given in connection with tag ID estimation in step S433. The difference between the distance value of the tag DB for each of the 31 tag patterns in FIG. 3 and the distance value (D1, D2, D3) between each point for the three points P1, P2, P3 calculated in step S431 Assuming that the sum of the absolute values is E1 to E31, a calculation example will be described.
예를 들어, D1 = 13.5, D2 = 20.0, D3 = 26.8이라고 하면, 태그 DB에는 다음과 같이 오차가 없는 경우의 태그의 거리값이 기록되어 있다.For example, assuming that D1 = 13.5, D2 = 20.0, and D3 = 26.8, the tag DB stores the distance value of the tag when there is no error as follows.
TAG #1 = (13, 20, 27), TAG #2 = (20, 20, 27), ..., Tag #31 = (xx, yy, zz)
태그 DB 1부터 31까지 오차의 절대값의 합(E)을 각각 계산하면 다음과 같다.The sum (E) of the absolute values of the errors from the
E1 = 0.5 + 0 + 0.2 = 0.7, E2 = 6.5 + 0 + 0.2 = 6.7,..., E31 = xxE1 = 0.5 + 0 + 0.2 = 0.7, E2 = 6.5 + 0 + 0.2 = 6.7, ..., E31 = xx
따라서, 이상과 같은 E1∼E31 중, 가장 작은 값(Min(E1, ..., E31))을 태그 ID라고 추정한다.Therefore, the smallest value (Min (E1, ..., E31)) among the above-mentioned E1 to E31 is estimated as the tag ID.
이상에 의해 태그 ID가 추정되면, 상기 단계 S440에서와 같이 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증하여 최종 태그 ID를 확정하게 된다. 이때, 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증함에 있어서, 다음과 같은 3가지의 방식을 이용하여 검증할 수 있다.If the tag ID is estimated as described above, it is verified whether the estimated tag ID is correct as in step S440, and the final tag ID is confirmed. At this time, in verifying whether the estimated tag ID is correct, verification can be performed using the following three methods.
- 방식 1: 태깅에 의해 추출한 3개의 점(P1,P2,P3)의 좌표값으로부터 계산한 거리값(D1,D2,D3)을 통해 검증하는 방식- Method 1: The verification method is based on the distance values (D1, D2, D3) calculated from the coordinate values of three points (P1, P2, P3) extracted by tagging
- 방식 2: 3개의 점(P1,P2,P3)의 좌표값으로부터 면적값을 계산하고, 태그 DB의 면적값과 면적비를 비교하여 검증하는 방식- Method 2: A method of calculating the area value from the coordinate values of three points (P1, P2, P3) and verifying the area value of the tag DB by comparing the area ratio
- 방식 3: 방식 1의 거리값과 무선 단말기의 가속도 센서값을 함꼐 사용하여 검증하는 방식- Method 3: Verification method using the distance value of
이상과 같은 3가지 방식의 차이점에 대해 표로 정리하면 다음의 표 1과 같다.Table 3 shows the differences between the above three methods.
도 7은 도 4의 흐름도의 단계 S440에 대한 구체적인 프로세스의 제1 실시예를 나타낸 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a first embodiment of a concrete process for step S440 of the flowchart of FIG.
도 7을 참조하면, 이는 위에서 설명한 방식 1에 해당하는 것으로서, 상기 도 4의 단계 S440에서의 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증하여 최종 태그 ID를 확정하는 단계는, 최소 오차값(E)(즉, 오차의 절대값의 합이 가장 작은 값)이 임계값(T) 이하인지를 판별하는 단계(S441)와; 이 판별에서, 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하이면 태그 ID를 확정하는 단계(S442); 및 상기 단계 S441의 판별에서, 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하가 아니면 태그 검출 실패로 판정하는 단계(S443)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 임계값(T)은 실험적으로 정해지는 값으로 5∼10의 값으로 설정될 수 있다. 이때, 이와 같은 임계값(T)은 5∼10의 값으로 한정되는 것은 아니며, 다른 값으로 설정될 수도 있다.Referring to FIG. 7, this corresponds to the above-described
도 8은 도 4의 흐름도의 단계 S440에 대한 구체적인 프로세스의 제2 실시예를 나타낸 흐름도이다.FIG. 8 is a flowchart illustrating a second embodiment of a concrete process for step S440 of the flowchart of FIG.
도 8을 참조하면, 이는 위에서 설명한 방식 2에 해당하는 것으로서, 상기 도 4의 단계 S440에서의 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증하여 최종 태그 ID를 확정하는 단계는, 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하인지를 판별하는 단계(S441)와; 이 판별에서 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하이면, 추출한 3점이 이루는 삼각형의 면적(S)을 계산하고(단계 S442), 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하가 아니면, 태그 검출 실패로 판정하는 단계(S443)와; 태그 DB로부터 추정한 태그 ID의 삼각형의 면적(S)과 상기 추출한 3점이 이루는 삼각형의 면적 (S)(즉, 상기 단계 S442에서 계산된 추출한 3점이 이루는 삼각형의 면적(S)) 간의 면적비(S_R = 추출한 3점이 이루는 삼각형의 면적(S)/태그 DB로부터 추정한 태그 ID의 삼각형의 면적(S))를 계산하는 단계(S444)와; 상기 면적비(S_R)가 임계값(T) 내에 있는지를 판별하는 단계(S445); 및 이 판별에서 상기 면적비(S_R)가 임계값 (T) 내에 있으면, 추정 태그 ID를 정확한 태그 ID로 확정하고(단계 S446), 상기 면적비(S_R)가 임계값(T) 내에 있지 않으면, 태그 검출 실패로 판정하는 단계(S443)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 단계 S446에서 면적비(S_R)가 0.8 ≤ S_R ≤ 1.1인 경우 추정 태그 ID를 정확한 태그 ID로 확정할 수 있다. 여기서, 이와 같은 면적비(S_R)는 0.8 ≤ S_R ≤ 1.1의 범위의 값으로 한정되는 것은 아니며, 다른 범위의 값으로 변경될 수도 있다.Referring to FIG. 8, this corresponds to the above-described
이상과 같은 방식 1 및 방식 2에 있어서, 무선 단말기의 터치스크린 하드웨어와 운영체제(안드로이드., iOS), 그리고 환경적인 요인으로 인해서 실제 좌표와 측정(검출) 좌표 사이에 오차가 존재할 수 있다. 이런 경우, 점과 점 사이의 기하학적인 관계만을 고려하는 경우는 터치스크린 좌표의 전체적인 오차에 대해 정확히반영이 되지 않아서 정확도가 낮아질 수 있다. 그러나 면적값의 경우는 도형의 형태상 전체적인 오차가 반영되며, 따라서 방식 2가 방식 1보다 더 높은 정확도를 갖는다고 할 수 있다.In
도 9는 도 4의 흐름도의 단계 S440에 대한 구체적인 프로세스의 제3 실시예를 나타낸 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a third embodiment of a concrete process for step S440 of the flowchart of FIG.
도 9를 참조하면, 이는 위에서 설명한 방식 3에 해당하는 것으로서, 상기 도 4의 단계 S440에서의 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증하여 최종 태그 ID를 확정하는 단계는, 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하인지를 판별하는 단계(S441)와; 이 판별에서 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하이면, 태깅 순간의 무선 단말기(110)(스마트폰)의 회전 각도를 계산하고(단계 S442), 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하가 아니면, 태그 검출 실패로 판정하는 단계(S443)와; 상기 계산된 회전 각도에 따라 상기 단계 S420에서 추출된 복수의(3개의) 점의 좌표값(x,y)을 회전시키는 단계(S444)와; 태그 ID의 특정 각도 회전값과 획득된 복수의 점의 좌표값의 회전값을 비교하여 최종 태그 ID의 각도를 확정하는 단계(S445); 및 상기 최종 태그 ID의 각도가 확정된 추정 태그 ID를 정확한 태그 ID로 확정하는 단계(S446)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 단계 S445에서 태그 ID의 0°, 90°, 180°, 270°회전값과 획득된 3개의 점의 좌표값의 회전값을 비교하여 두 개의 값이 일치하거나 두 개의 값 간의 오차가 허용 범위 이내일 때 최종 태그 ID의 각도를 확정할 수 있다. 이때, 상기 각도의 단위는 90°로 한정되는 것은 아니며, 60°, 120° 등으로 변경될 수도 있다.Referring to FIG. 9, this corresponds to the above-described
여기서, 이상과 같은 방식 3과 관련하여 부연 설명을 해보기로 한다.Hereinafter, a description will be given in conjunction with the above-described
방식 3은 방식 1, 2에서의 태그의 숫자가 제한되는 문제를 해결하기 위한 것이다. 방식 1,2는 점의 좌표값만을 활용하는 방식으로서, 무선 단말기(스마트폰)의4인치라는 화면의 제약으로 인해서 검출 가능한 태그 숫자가 31개로 제한되는 한계가 있다. 이를 해소하기 위해서 방식 3에서는 동일 패턴의 태그라도 태그 설치방향에 따라서 다른 태그 ID로 인식하도록 하고 있다.
도 10은 동일 패턴의 태그 ID를 90도 단위로 0도에서 270도까지 오른쪽으로 회전시킨 것을 나타낸 도면이다.10 is a diagram showing the tag ID of the same pattern rotated rightward from 0 to 270 degrees in units of 90 degrees.
방식 1 및 2에서는 태그의 설치방향과 상관없이 동일한 태그 ID로 인식하게 되는 반면, 방식 3에서는 무선 단말기의 가속도 센서를 사용하여 태깅하는 시점의 무선 단말기의 회전각도를 추정할 수 있고, 그에 따라 태그의 설치 방향을 고려하여 태그의 숫자를 확장할 수 있다. 도 10의 경우는 90도 단위로 태그 방향을 고려하여 태그의 수를 4배로 확장하는 일 예를 나타낸 것이다.In the
이상과 관련하여 방식 1, 2와 방식 3의 차이점에 대해 좀 더 구체적으로 설명해 보기로 한다.In relation to the above, the difference between the
방식 1, 2의 경우는 태그의 설치 방향 및 태깅 각도와 상관없이 화면상의 좌표점만을 가지고 태그 ID를 결정하게 된다.In the case of the
도 11은 시계방향으로 90도 단위로 회전하여 설치된 태그에 무선 단말기를 수직으로 태깅한 경우 화면의 좌표를 나타낸 도면이다. FIG. 11 is a diagram showing the coordinates of a screen when the wireless terminal is vertically tagged in a tag that is rotated by 90 degrees in the clockwise direction.
도 11을 참조하면, 터치스크린 좌표계에서는 좌하단이 원점(0, 0)이 된다. 방식 1 및 2에서 3점의 좌표로부터 태그 ID를 추정하는 과정은 다음과 같다.11, in the touch screen coordinate system, the lower left end is the origin (0, 0). The process of estimating the tag ID from the coordinates of three points in the
1) Y값이 최대인 점을 구함1) Find the point with the largest Y value
2) 시계방향으로 돌면서 거리값 세트를 구함2) Turning clockwise to obtain a set of distance values
3) 방향성을 유지하면서 가장 큰 거리값이 앞에 오도록 세트의 순서를 변경3) Change the order of the set so that the largest distance value comes before it while maintaining directionality.
4) 해당 세트를 가지고 태그 DB의 거리값과 비교하여 태그 ID를 추정함4) Estimate the tag ID by comparing the set with the distance value of the tag DB
도 11에 대한 태그 ID를 추정하는 과정은 아래의 표와 같고, 3가지(0도, 90도, 180도) 경우 모두 결과적으로 동일한 태그 ID를 추정하게 된다. 즉, 태그의 방향성은 태그 ID 추정과 무관하다. 이를 표로 정리하면 다음의 표 2와 같다.The process of estimating the tag ID for FIG. 11 is as shown in the following table, and all three cases (0 degree, 90 degree, 180 degree) estimate the same tag ID as a result. That is, the directionality of the tag is independent of the tag ID estimation. Table 2 summarizes these results.
2
2
3 to 2 → 20
2 to 1 → 131 to 3 → 27
3 to 2 → 20
2 to 1 → 13
1 to 3 → 27
3 to 2 → 202 to 1 → 13
1 to 3 → 27
3 to 2 → 20
2 to 1 → 13
1 to 3 → 273 to 2 → 20
2 to 1 → 13
1 to 3 → 27
3
3
27, 20, 13
27, 20, 13
27, 20, 1313, 27, 20
27, 20, 13
13, 27, 20
27, 20, 1320, 13, 27
13, 27, 20
27, 20, 13
< 0°의 경우>1) 1번 좌표가 가장 상단에 위치하고, <0 °> 1)
2) 1번부터 시계방향으로 3점 사이의 거리를 각각 구하면 (27, 20, 13) 세트를 획득2) Obtain a set of (27, 20, 13) sets of distances between 1 and 3 clockwise
3) 가장 큰 값이 세트의 처음에 위치함3) The largest value is at the beginning of the set
4) 세트를 태그 DB와 비교하여 오차값을 계산하고, 태그 ID 추정4) set is compared with the tag DB to calculate the error value, and the tag ID estimate
< 90°의 경우><For 90 °>
1) 2번 좌표가 가장 상단에 위치하고, 1)
2) 2번부터 시계방향으로 3점 사이의 거리를 각각 구하면 (13, 27, 20) 세트를 획득2) Obtain the set (13, 27, 20) by finding the distance between 2 points and 3 points clockwise
3) 가장 큰 값이 세트의 처음에 위치하지 않으므로, 27이 앞에 오도록 숫자의 나열 순서를 1회 변경함3) Since the largest value is not at the beginning of the set, change the order of the numbers one time so that 27 is before
4) 세트를 태그 DB와 비교하여 오차값을 계산하고, 태그 ID 추정4) set is compared with the tag DB to calculate the error value, and the tag ID estimate
< 180°의 경우><180 °>
1) 3번 좌표가 가장 상단에 위치하고, 1) Coordinate 3 is located at the top,
2) 3번부터 시계방향으로 3점 사이의 거리를 각각 구하면 (20, 13, 27) 세트를 획득2) Obtain the set (20, 13, 27) by finding the distance between 3 points in the clockwise direction from 3
3) 가장 큰 값이 세트의 처음에 위치하지 않으므로, 27이 앞에 오도록 숫자의 나열 순서를 2회 변경함3) Since the largest value is not at the beginning of the set, change the order of the numbers to 2 so that 27 is before
4) 세트를 태그 DB와 비교하여 오차값을 계산하고, 태그 ID 추정4) set is compared with the tag DB to calculate the error value, and the tag ID estimate
도 12는 방식 1,2에서 태그 방향성은 무관하고, 무선 단말기를 회전하며 태깅하는 경우의 태그 ID를 추정하는 과정을 나타낸 도면이다.12 is a diagram illustrating a process of estimating a tag ID in the case of tagging by rotating the wireless terminal irrespective of the directionality of the tag in the
도 12를 참조하면, 이 경우는 태그는 한 방향으로 고정되어 있고, 무선 단말기를 90도 단위로 회전하며 3번(0도, 90도, 180도)을 태깅하였다고 가정한다.Referring to FIG. 12, it is assumed that the tag is fixed in one direction, and the wireless terminal is rotated in units of 90 degrees and tagged 3 times (0 degree, 90 degrees, 180 degrees).
태깅에서 획득한 3세트(1세트는 3점)의 좌표를 무선 단말기의 화면이 수직이되게 회전을 하면, 도 13과 같이 3개의 점이 배치되고, 터치스크린 좌표계에서는 좌하단이 원점(0, 0)이 된다. 방식 1,2에서 좌표를 정렬하는 방식은 다음과 같다.Three points are arranged as shown in Fig. 13 when the coordinates of three sets (one set is three points) obtained by tagging are rotated so that the screen of the wireless terminal is vertical. In the touch screen coordinate system, ). The method of arranging the coordinates in the
1) Y값이 최대인 점을 구함1) Find the point with the largest Y value
2) 시계방향으로 돌면서 거리값 세트를 구함2) Turning clockwise to obtain a set of distance values
3) 방향성을 유지하면서 가장 큰 값이 앞에 오도록 세트의 순서를 변경3) Change the order of the set so that it is preceded by the largest value while maintaining directionality.
4) 해당 세트를 가지고 태그 DB의 거리값과 비교하여 태그 ID를 추정함4) Estimate the tag ID by comparing the set with the distance value of the tag DB
도 13에 대한 태그 ID 추정 과정을 표로 정리하면 다음의 표 3과 같고, 결과적으로 동일한 태그 ID를 추정하게 된다.The tag ID estimation process of FIG. 13 is summarized in the following Table 3, and the same tag ID is estimated as a result.
2
2
3 to 2 → 20
2 to 1 → 131 to 3 → 27
3 to 2 → 20
2 to 1 → 13
2 to 1 → 13
1 to 3 → 273 to 2 → 20
2 to 1 → 13
1 to 3 → 27
2 to 1 → 13
1 to 3 → 273 to 2 → 20
2 to 1 → 13
1 to 3 → 27
3
3
27, 20, 13
27, 20, 13
13, 27, 20
27, 20, 1320, 13, 27
13, 27, 20
27, 20, 13
13, 27, 20
27, 20, 1320, 13, 27
13, 27, 20
27, 20, 13
< 0°의 경우>1) 1번 좌표가 가장 상단에 위치하고, <0 °> 1)
2) 1번부터 시계방향으로 3점 사이의 거리를 각각 구하면 (27, 20, 13) 세트를 획득2) Obtain a set of (27, 20, 13) sets of distances between 1 and 3 clockwise
3) 가장 큰 값이 세트의 처음에 위치함3) The largest value is at the beginning of the set
4) 세트를 태그 DB와 비교하여 오차값을 계산하고, 태그 ID 추정4) set is compared with the tag DB to calculate the error value, and the tag ID estimate
< 90°및 180°의 경우><For 90 ° and 180 °>
1) 3번 좌표가 가장 상단에 위치하고, 1) Coordinate 3 is located at the top,
2) 3번부터 시계방향으로 3점 사이의 거리를 각각 구하면 (20, 13, 27) 세트를 획득2) Obtain the set (20, 13, 27) by finding the distance between 3 points in the clockwise direction from 3
3) 가장 큰 값이 세트의 처음에 위치하지 않으므로, 27이 앞에 오도록 숫자의 나열 순서를 2회 변경함3) Since the largest value is not at the beginning of the set, change the order of the numbers to 2 so that 27 is before
4) 세트를 태그 DB와 비교하여 오차값을 계산하고, 태그 ID 추정4) set is compared with the tag DB to calculate the error value, and the tag ID estimate
이상과 같이, 태그의 방향은 고정되어 있고, 무선 단말기를 돌려가며 태깅하더라도 동일한 태그 ID로 추정되는 것을 예시와 함께 설명하였다. 즉, 방식 1, 2에서는 태그 ID 추정에 있어서, 태그와 무선 단말기 양쪽의 방향성이 전혀 영향을 끼치지 않음을 알수 있다.As described above, the direction of the tag is fixed, and the same tag ID is estimated even if tagging is performed while the wireless terminal is rotated. That is, in the
그러면, 이하에서는 방식 3에 해당하는 태그 방향성을 고려하는 경우의 태그 ID를 추정하는 과정에 대해 설명해 보기로 한다.Hereinafter, the process of estimating the tag ID in the case of considering the tag directionality corresponding to the
위에서 설명한 바와 같이, 방식 1, 2에서는 태그 ID 추정에 있어서 태그의 설치 방향이 무관하였으나, 방식 3에서는 태그의 방향성을 구별하여 태그 ID를 추정하는 방식을 적용하고 있다. 이를 통하여 기존의 태그 패턴 31개에 방향성을 결합하여 인식 가능한 태그 ID 개수를 확장할 수 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 태그 패턴을 90도 단위로 돌려가며 방향성이 있게 태그를 설치하는 경우, 전술한 방식 1, 2에서는 태그 설치 각도와 상관없이 1종류의 태그 ID로만 인식했던 것과 달리, 태그 x 360/90 = 4종류의 태그 ID로 인식되게 하는 것이 가능해진다.As described above, in the
태그의 설치 방향성을 태그 ID 추정에 고려하기 위해서는 무선 단말기가 태깅 시, 태그 패턴을 중심으로 하여 회전되어 있는 각도를 검출하는 것이 필요하다. In order to consider the installation orientation of the tag to the tag ID estimation, it is necessary for the wireless terminal to detect the angle that is rotated around the tag pattern when tagging.
무선 단말기의 회전각도 검출을 위해 3축 가속도 센서를 사용하여, 도 15와같이 기울어진 각도를 추정할 수 있다.It is possible to estimate a tilted angle as shown in FIG. 15 by using a three-axis acceleration sensor for detecting the rotation angle of the wireless terminal.
개념 설명을 위해 0도와 90도 태그를 무선 단말기가 0도, 90도 회전하여 각각 태깅한 경우를 예로 들어 설명해 보기로 한다. 우선, 도 16과 같이 한 가지 태그 패턴(TAG_A)에 대하여 0도, 90도의 방향성을 가지는 TAG_A_0과 TAG_A_90이 있다고 가정한다.In order to explain the concept, a description will be made by taking as an example a case where 0 and 90 degrees tags are tagged by 0 degrees and 90 degrees, respectively. 16, it is assumed that there is TAG_A_0 and TAG_A_90 having a direction of 0 degree and 90 degree with respect to one tag pattern (TAG_A).
TAG_A_0, TAG_A_90에 무선 단말기를 0도, 90도 회전하여 각 태깅한 결과는 도 17의 첫 번째 행과 같다. TAG_ID 추정을 위해 무선 단말기의 터치스크린 좌표 기준으로 회전한 결과는 도 17의 두 번째 행과 같다. 그리고 마지막으로 태깅 시 무선 단말기의 회전 각도를 반영하여 태그 패턴을 회전한 결과는 도 17의 마지막 행과 같다.TAG_A_0, and TAG_A_90, and the result of each tagging is the same as the first row of FIG. The result of the rotation based on the touch screen coordinates of the wireless terminal for the TAG_ID estimation is the same as the second row in FIG. Finally, the result of rotating the tag pattern reflecting the rotation angle of the wireless terminal during tagging is the same as the last row of FIG.
TAG_A_0을 무선 단말기를 0도, 90도 회전하여 태깅한 이미지로 설명을 하면다음과 같다. TAG_A_0을 태깅한 결과, 처음에는 방식 1에서와 같이 태그의 방향성을 고려하지 않은 좌표값이 2세트가 얻어진다. 즉, Y축 최대값 기준으로 (1,2,3) 과 (3,1,2)가 획득된다. 그러나 마지막 행에서 태깅 시 무선 단말기의 회전각도를통해 보정을 한 결과, (3,1,2)의 좌표가 (1,2,3)으로 회전되어서 동일한(1,2,3)의세트를 획득하게 된다. TAG_A_90의 경우도 결과적으로 (2,3,1)의 2개의 세트를 획득하게 된다.TAG_A_0 is rotated by 0 degrees and 90 degrees, and the image is tagged as follows. As a result of tagging TAG_A_0, two sets of coordinate values that do not consider the directionality of the tag are obtained as in the
즉, 방식 3은 태그의 설치 방향을 고려한 좌표의 확보가 가능하게 되며, 이에 따라 방식 1, 2에서와 같이 거리값의 순서로만 태그 ID를 추정하는 것이 아니라, 3점의 좌표가 이루는 형상을 고려하여 태그 ID를 추정할 수 있고, 태그의 개수를 확장할 수 있게 된다.That is, in the
여기서, 3점의 좌표가 이루는 형상을 고려하여 태그 ID를 추정하는 것과 관련하여 조금 더 상세히 설명해 보기로 한다.Here, a description will be given in more detail with respect to the estimation of the tag ID in consideration of the shape formed by the coordinates of the three points.
도 18은 태그(0도)에서의 각도를 예시한 도면이다.FIG. 18 is a diagram illustrating an angle in a tag (0 degree).
도 18을 참조하면, 태그의 데이터베이스(DB)에는 사용하는 태그의 최장축이 수평선과 이루는 각도(Base Angle)가 사전에 태그별로 저장되어 있으며, 기준이 되는 0도에 대한 값만 가지고 있다. 도 18은 최장축에 대한 각도의 예시로서 7번, 13번, 16번 태그의 경우를 보여주고 있다.Referring to FIG. 18, an angle (Base Angle) between the longest axis of the tag used and a horizontal line is stored in advance in the database (DB) of the tag, and has only a value for 0 degree as a reference. Fig. 18 shows the case of the seventh, thirteenth and sixteenth tags as an example of the angle with respect to the longest axis.
여기서, 형상을 고려하는 알고리즘은 다음과 같다.Here, an algorithm considering the shape is as follows.
1단계: 측정한 좌표의 최장축이 수평선과 이루는 각도를 검출 (Tag_Angle).Step 1: Detect the angle that the longest axis of measured coordinate forms with the horizontal line (Tag_Angle).
2단계: 스마트폰의 회전 각도 검출 (Rotation_Angle).Step 2: Detect the rotation angle of the smartphone (Rotation_Angle).
3단계: “Tag_Angle"에 "Rotation_Angle”을 더하고, 도 19와 같이 Base_Angle과의 각도 차이를 계산하여, 설치된 태그의 방향성을 고려한 ID를 결정.Step 3: Add "Rotation_Angle" to "Tag_Angle" and calculate the angle difference with Base_Angle as shown in FIG. 19 to determine the ID taking into consideration the orientation of the installed tag.
즉, Base_Angle과의 각도 차이가 -45°(315°)∼45°인 경우, 방향 ID는 N_0으로 결정되며, 이는 0도 회전 설치를 의미한다. 또한, Base_Angle과의 각도 차이가 45°∼ 135°인 경우, 방향 ID는 N_1로 결정되며, 이는 90도 회전 설치를 의미한다. 또한, Base_Angle과의 각도 차이가 135°∼ 225°인 경우, 방향 ID는 N_2로 결정되며, 이는 180도 회전 설치를 의미한다. 그리고 Base_Angle과의 각도 차이가 225°∼ 315°인 경우, 방향 ID는 N_3으로 결정되며, 이는 270도 회전 설치를 의미한다.That is, when the angle difference from Base_Angle is -45 ° (315 °) to 45 °, the direction ID is determined as N_0, which means that it is installed at 0 degree rotation. Also, when the angle difference from Base_Angle is 45 ° to 135 °, the direction ID is determined as N_1, which means that it is installed at 90 ° rotation. Also, when the angle difference from Base_Angle is 135 ° to 225 °, the direction ID is determined as N_2, which means that it is installed at 180 ° rotation. And, when the angle difference from Base_Angle is 225 ° ~ 315 °, the direction ID is determined as N_3, which means 270 ° rotation installation.
< 0도 방향으로 설치된 태그를 폰을 회전없이 태깅하는 경우 ><Tagging the tag installed in the direction of 0 degrees without rotating the phone>
태그(121)가 0도 방향으로 설치되어 있고, 베이스 각도가 α인 태그 ID 3을 예시로 형상을 파악하는 과정을 설명해 보기로 한다. 우선, 무선 단말기(스마트폰) (110) 회전없이 0도 방향으로 설치된 태그(121)를 태깅하는 경우는 도 20과 같다.A description will be given of a process of grasping the shape of the
1) 최장축이 수평선과 이루는 각을 검출하고(Tag_Angle = α)1) The angle between the longest axis and the horizontal line is detected (Tag_Angle = α)
2) 가속도 센서로부터 계산한 스마트폰의 회전각도를 측정 (Rotation_angle = 0도)2) Measure the rotation angle of the smartphone calculated from the acceleration sensor (Rotation_angle = 0 degrees)
3) TAG_Angle과 Rotation_Angle의 차이를 계산하고(α), Base Angle(α)와의 차이를 계산하여(0도), 최종적으로 Tag ID 3.0 (Tag3을 0도 회전한 ID값)으로 검출함 3) calculating a difference TAG_Angle Rotation_Angle and calculates the difference between (α), Base Angle (α ) (0 degrees), and finally Tag ID 3.0 (ID value of Tag3 rotated by 0 degree)
< 0도 방향으로 설치된 태그를 폰을 90도 회전하여 태깅하는 경우 ><Tagging the tag installed in the direction of 0 degrees by rotating the
도 21은 스마트폰을 90도 회전하여 0도 방향으로 설치된 태그를 태깅하는 경우를 나타낸 것이다. 90도 회전한 스마트폰을 수직으로 배치한 것은 설명의 편의를 위한 것이다.FIG. 21 shows a case of tagging tags installed in the 0 degree direction by rotating the smartphone by 90 degrees. The vertical arrangement of the smartphone rotated 90 degrees is for convenience of explanation.
1) 최장축이 수평선과 이루는 각을 검출하고(Tag_Angle = α-90도)1) The angle between the longest axis and the horizontal line is detected (Tag_Angle = α-90 degrees)
2) 가속도 센서로부터 계산한 스마트폰의 회전각도 측정 (Rotation_angle = 90도)2) The rotation angle of the smartphone calculated from the acceleration sensor (Rotation_angle = 90 degrees)
3) TAG_Angle과 Rotation_Angle의 차이를 계산하고(α), Base Angle (α)와의 차이를 계산하여(0도), 최종적으로 Tag ID 3.0 (Tag3을 0도 회전한 ID값)으로 검출함.3) Calculate the difference between TAG_Angle and Rotation_Angle (α), calculate the difference from Base Angle (α) (0 degree), and finally detect Tag ID 3.0 (Tag3 rotated ID 0).
< 90도 방향으로 설치된 태그를 폰을 회전없이 태깅하는 경우 ><When tagging a tag installed in the direction of 90 degrees without rotating the phone>
태그가 90도 방향으로 설치되어 있고, 베이스 각도가 α인 태그 ID 3을 예시로 형상을 파악하는 과정을 설명하기로 한다. 우선, 스마트폰의 회전 없이 90도 방향으로 설치된 태그를 태깅하는 경우는 도 22와 같다.A process of grasping the shape of the
1) 최장축이 수평선과 이루는 각을 검출하고(Tag_Angle = α+90도)1) The angle of the longest axis with the horizontal line is detected (Tag_Angle = α + 90 degrees)
2) 가속도 센서로부터 계산한 스마트폰의 회전각도 측정 (Rotation_angle = 0도)2) The rotation angle of the smartphone calculated from the acceleration sensor (Rotation_angle = 0 degrees)
3) TAG_Angle과 Rotation_Angle의 차이를 계산하고(α+90도), Base Angle (α)와의 차이를 계산하여(90도), 최종적으로 Tag ID 3.1 (Tag3을 90도 회전한 ID값)으로 검출함.3) Calculate the difference between TAG_Angle and Rotation_Angle (α + 90 degrees), calculate the difference from Base Angle (α) (90 degrees), and finally detect Tag ID 3.1 (Tag3 rotated by 90 degrees) .
< 90도 방향으로 설치된 태그를 폰을 90도 회전하여 태깅하는 경우 ><Tagging the tag installed in the direction of 90 degrees by rotating the
도 23은 스마트폰을 90도 회전하여 90도 방향으로 설치된 태그를 태깅하는 경우를 나타낸 것이다. 90도 회전한 스마트폰을 수직으로 배치한 것은 설명의 편의를 위한 것이다.FIG. 23 shows a case of tagging a tag installed in a direction of 90 degrees by rotating the smartphone by 90 degrees. The vertical arrangement of the smartphone rotated 90 degrees is for convenience of explanation.
1) 최장축이 수평선과 이루는 각을 검출하고(Tag_Angle = α+90도)1) The angle of the longest axis with the horizontal line is detected (Tag_Angle = α + 90 degrees)
2) 가속도 센서로부터 계산한 스마트폰의 회전각도 측정 (Rotation_angle = 90도)2) The rotation angle of the smartphone calculated from the acceleration sensor (Rotation_angle = 90 degrees)
3) TAG_Angle과 Rotation_Angle의 차이를 계산하고(α+90도), Base Angle (α)와의 차이를 계산하여(90도), 최종적으로 Tag ID 3.1 (Tag3을 90도 회전한 ID값)으로 검출함.3) Calculate the difference between TAG_Angle and Rotation_Angle (α + 90 degrees), calculate the difference from Base Angle (α) (90 degrees), and finally detect Tag ID 3.1 (Tag3 rotated by 90 degrees) .
이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 놀이 기구용 태그의 인식 방법은, 무선 단말기를 이용하여 태그를 인식함에 있어서, 태그의 복수의 점(point)들의 좌표값을 이용한 복수의 점들 간의 거리, 복수의 점이 이루는 다각형의 면적, 태그의 설치 방향 또는 태깅 각도를 고려하여 태그를 인식함으로써 태그 패턴의 수를 더욱 확장할 수 있고, 태그의 인식 정확도를 높일 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, there is provided a method of recognizing a tag for a playground device, comprising the steps of: recognizing a tag using a wireless terminal, The number of tag patterns can be further expanded by recognizing the area of the polygon formed by the point, the installation direction of the tag, or the tagging angle, thereby improving the recognition accuracy of the tag.
또한, 놀이 공간(예를 들면, 놀이터, 키즈카페 등) 또는 학습 공간(유치원, 초등학교 등)에서 사용자(주로 어린이)가 무선 단말기(스마트폰 등)를 휴대한 채 돌아다니면서 놀이 기구에 설치되어 있는 태그에 무선 단말기를 태깅하면, 무선 단말기에 탑재된 앱에서 태그를 인식하여 대응하는 미션을 제공하고, 사용자(어린이)는 이 미션을 수행함으로써, 놀이를 즐기는 동시에 간접적인 학습 및 교육 효과도 얻을 수 있는 장점이 있다.In addition, a user (mainly a child) in a play space (for example, a playground, a kids cafe, etc.) or a learning space (kindergarten, elementary school, etc.) moves around while carrying a wireless terminal When tagging a wireless terminal with a tag, an application mounted on the wireless terminal recognizes the tag and provides a corresponding mission. By performing the mission, the user (child) can enjoy the play and obtain indirect learning and educational effect There is an advantage.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Be clear to the technician. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of the same should be construed as being included in the scope of the present invention.
100: 놀이 기구용 태깅 시스템 110: 무선 단말기
120: 태깅 장치 121: 태그
121a,121b,121c: 전도성 팁 130: 클라우드 서버100: Tagging system for rides 110: Wireless terminal
120: tagging device 121: tag
121a, 121b, 121c: conductive tip 130: cloud server
Claims (10)
a) 사용자(어린이)에 의해 휴대된 무선 단말기가 놀이 공간에 배치된 상기 태깅 장치에 설치되어 있는 태그에 태깅하는 단계;
b) 상기 무선 단말기에 탑재된 앱에 의해 상기 태깅에 따른 복수의 태그의 단부(점)가 접촉된 것을 인식하고, 복수의 점에 대한 좌표값을 각각 추출하는 단계;
c) 상기 앱에 의해 상기 추출된 복수의 점의 좌표값을 이용하여 복수의 점이이루는 태그 패턴에 대응하는 태그 ID를 추정하는 단계; 및
d) 상기 앱에 의해 상기 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증하여 최종 태그 ID를 확정하는 단계를 포함하고,
상기 단계 d)에서 상기 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증함에 있어서, 태깅에 의해 추출한 3개의 점(P1,P2,P3)의 좌표값으로부터 면적값을 계산하고, 태그 DB의 면적값과 면적비를 비교하여 검증하는 방식과, 상기 태깅에 의해 추출한 3개의 점(P1,P2,P3)의 좌표값으로부터 계산한 거리값(D1,D2,D3)과 무선 단말기의 가속도 센서값을 함께 사용하여 검증하는 방식 중 적어도 어느 하나의 방식을 이용하여 검증하며,
상기 단계 b)에서의 복수의 점에 대한 좌표값을 각각 추출하는 단계는,
b-1) 3개의 점이 인식되었는지를 판별하는 단계; 및
b-2) 3개의 점이 인식되었으면 3개의 점의 좌표값(x,y)을 각각 추출하는 단계를 포함하고,
상기 단계 d)에서의 상기 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증하여 최종 태그 ID를 확정하는 단계는,
d-21) 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하인지를 판별하는 단계;
d-22) 상기 판별에서 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하이면, 추출한 3점이 이루는 삼각형의 면적(S)을 계산하고, 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하가 아니면, 태그 검출 실패로 판정하는 단계;
d-23) 태그 DB로부터 추정한 태그 ID의 삼각형의 면적과 상기 추출한 3점이 이루는 삼각형의 면적(S) 간의 면적비(S_R)를 계산하는 단계;
d-24) 상기 면적비(S_R)가 임계값 내에 있는지를 판별하는 단계; 및
d-25) 상기 판별에서 상기 면적비(S_R)가 임계값 내에 있으면, 추정 태그 ID를 정확한 태그 ID로 확정하고, 상기 면적비(S_R)가 임계값 내에 있지 않으면, 태그 검출 실패로 판정하는 단계를 포함하며,
상기 단계 d)에서의 상기 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증하여 최종 태그 ID를 확정하는 단계는,
d-31) 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하인지를 판별하는 단계;
d-32) 상기 판별에서 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하이면, 태깅 순간의 무선 단말기의 회전 각도를 계산하고, 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하가 아니면, 태그 검출 실패로 판정하는 단계;
d-33) 상기 계산된 회전 각도에 따라 상기 단계 b)에서 추출된 복수의 점의 좌표값을 회전시키는 단계;
d-34) 태그 ID의 특정 각도 회전값과 획득된 복수의 점의 좌표값의 회전값을 비교하여 최종 태그 ID의 각도를 확정하는 단계; 및
d-35) 상기 최종 태그 ID의 각도가 확정된 추정 태그 ID를 정확한 태그 ID로 확정하는 단계를 포함하고,
상기 단계 d-34)에서 태그 ID의 회전값과 획득된 3개의 점의 좌표값의 회전값을 비교하여 최종 태그 ID의 각도를 확정하는 놀이 기구용 태그의 인식 방법.
A wireless terminal equipped with an application (App) for recognizing a tag touching a screen and proceeding with play; A tagging device disposed in the play space and having a tag for tagging by the wireless terminal; A method for recognizing a tag for a playground based on a tagging tag for a playground, the playground tag including a cloud server for storing and analyzing play data of a user, providing analysis results to the wireless terminal, and managing user information,
a) tagging a wireless terminal carried by a user (child) to a tag installed in the tagging device disposed in the play space;
b) recognizing that an end portion (point) of a plurality of tags due to the tagging is touched by an app installed in the wireless terminal, and extracting coordinate values for the plurality of points;
c) estimating a tag ID corresponding to a tag pattern formed by a plurality of points using the extracted coordinate values of the plurality of points; And
d) verifying whether the estimated tag ID is correct by the app and confirming the final tag ID;
In verifying whether the estimated tag ID is correct in step d), an area value is calculated from coordinate values of three points (P1, P2, P3) extracted by the tagging, and the area value and the area ratio of the tag DB are compared (D1, D2, D3) calculated from the coordinate values of the three points (P1, P2, P3) extracted by the tagging and the acceleration sensor value of the wireless terminal together Or the like,
The step of extracting the coordinate values for the plurality of points in the step b)
b-1) determining whether three points have been recognized; And
b-2) extracting coordinate values (x, y) of three points if three points are recognized,
The step of verifying whether the estimated tag ID in step d) is correct and finalizing the final tag ID comprises:
d-21) determining whether the minimum error value E is equal to or less than the threshold value T;
If the minimum error value E is less than or equal to the threshold value T in the above determination, the area S of the triangle formed by the extracted three points is calculated. If the minimum error value E is less than or equal to the threshold value T Otherwise, it is determined that the tag detection has failed;
d-23) calculating an area ratio (S_R) between the area of the triangle of the tag ID estimated from the tag DB and the area (S) of the triangle formed by the extracted three points;
d-24) determining whether the area ratio S_R is within a threshold value; And
d-25) determining that the estimated tag ID is an accurate tag ID if the area ratio S_R is within the threshold, and determining that the tag detection fails if the area ratio S_R is not within the threshold value In addition,
The step of verifying whether the estimated tag ID in step d) is correct and finalizing the final tag ID comprises:
d-31) determining whether the minimum error value E is equal to or less than the threshold value T;
d-32) If the minimum error value E is less than or equal to the threshold value T, the rotation angle of the wireless terminal at the instant of tagging is calculated. If the minimum error value E is not less than the threshold value T, Determining a tag detection failure;
d-33) rotating coordinate values of the plurality of points extracted in the step b) according to the calculated rotation angle;
d-34) determining an angle of a final tag ID by comparing a rotation value of a specific angle of a tag ID with a rotation value of a coordinate value of a plurality of acquired points; And
d-35) determining an estimated tag ID whose angle of the final tag ID is fixed to an accurate tag ID,
Wherein the angle of the final tag ID is determined by comparing the rotation value of the coordinate values of the acquired three points with the rotation value of the tag ID in the step d-34).
상기 단계 c)에서의 추출된 복수의 점의 좌표값으로부터 대응하는 태그 ID를 추정하는 단계는,
c-1) 복수의 점의 좌표값으로부터 각 점 간의 거리를 계산하는 단계;
c-2) 직전 N회의 각 점 간의 거리 오차가 미리 설정된 값 이하인지를 판별하는 단계; 및
c-3) 상기 판별에서 각 점 간의 거리 오차가 미리 설정된 값 이하이면, 태그 전체에 대한 각 점 간의 거리 오차 데이터베이스(DB)와 비교하여, 오차의 절대값의 합(이하, '오차값(E)'이라 함)이 가장 작은 값을 가지는 경우에 대응하는 태그를 태그 ID로 추정하는 단계를 포함하여 구성되는 놀이 기구용 태그의 인식 방법.
The method according to claim 1,
The step of estimating a corresponding tag ID from the coordinate values of the plurality of extracted points in the step c)
c-1) calculating a distance between each point from the coordinate values of the plurality of points;
c-2) determining whether the distance error between each point of N times immediately before is less than a predetermined value; And
c-3) If the distance error between the respective points is less than a preset value, the distance error DB between each point of the entire tag is compared with the sum of the absolute values of the errors (hereinafter referred to as an error value E ) 'Has the smallest value, estimating the tag corresponding to the tag as the tag ID.
상기 단계 c)에서 상기 추출된 복수의 점의 좌표값을 이용하여 복수의 점이이루는 태그 패턴에 대응하는 태그 ID를 추정함에 있어서, 복수의 점의 좌표가 이루는 형상을 고려하는 알고리즘을 이용하여 복수의 점의 좌표가 이루는 형상을 고려하여 태그 ID를 추정하는 놀이 기구용 태그의 인식 방법.
The method according to claim 1,
Wherein in estimating a tag ID corresponding to a tag pattern formed by a plurality of points using the coordinate values of the extracted plurality of points in the step c) A method of recognizing a tag for a playground device estimating a tag ID in consideration of a shape formed by coordinates of a point.
상기 단계 d)에서의 상기 추정된 태그 ID가 정확한지를 검증하여 최종 태그 ID를 확정하는 단계는,
d-11) 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하인지를 판별하는 단계;
d-12) 상기 판별에서, 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하이면 태그 ID를 확정하는 단계; 및
d-13) 상기 판별에서, 최소 오차값(E)이 임계값(T) 이하가 아니면 태그 검출 실패로 판정하는 단계를 포함하여 구성되는 놀이 기구용 태그의 인식 방법.
The method according to claim 1,
The step of verifying whether the estimated tag ID in step d) is correct and finalizing the final tag ID comprises:
d-11) determining whether the minimum error value E is less than or equal to the threshold value T;
d-12) determining the tag ID if the minimum error value E is equal to or less than the threshold value T in the determination; And
d-13) determining whether the tag detection is failed if the minimum error value E is not equal to or less than the threshold value T in the determination.
상기 단계 d-25)에서 면적비(S_R)가 0.8 ≤ S_R ≤ 1.1인 경우 추정 태그 ID를 정확한 태그 ID로 확정하는 놀이 기구용 태그의 인식 방법.The method according to claim 1,
Wherein the estimated tag ID is determined to be an accurate tag ID when the area ratio S_R is 0.8? S_R? 1.1 in the step d-25.
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