KR102026398B1 - A method and system for estimating a user's walking direction and position in an indoor space - Google Patents

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KR102026398B1 KR1020180127015A KR20180127015A KR102026398B1 KR 102026398 B1 KR102026398 B1 KR 102026398B1 KR 1020180127015 A KR1020180127015 A KR 1020180127015A KR 20180127015 A KR20180127015 A KR 20180127015A KR 102026398 B1 KR102026398 B1 KR 102026398B1
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Abstract

Disclosed are a method of estimating the position and walking direction of a user in an indoor space and a system thereof. According to the present invention, the method of estimating the position and walking direction of a user in an indoor space includes the following steps of: (a) outputting a walking detection signal (ST); (b) estimating strides (Ls) of a user; (c) estimating posture angles (φ,θ,ψ) of a terminal; (d) estimating the walking direction (Hs) of the user; and (e) estimating the current position of the user by using the strides (Ls) and the walking direction (Hs).

Description

실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 방법 및 시스템{A method and system for estimating a user's walking direction and position in an indoor space}Method and system for estimating a user's walking direction and position in an indoor space

본 발명은 실내공간에서 사용자의 보행 진행방향을 한층 정확하게 추정할 수 있는 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and a system for estimating the walking direction and the position of the user in the indoor space that can more accurately estimate the walking direction of the user in the indoor space.

일반적으로 보행자의 실내측위 중 추측항법(PDR: Pedestrian Dead Reckoning)은 스마트기기 등 단말기의 가속도계로부터 획득한 가속도를 이용하여 보행자의 걸음의 보폭을 추정하고, 각속도계와 자기장계로부터 획득한 각속도와 자기장 값을 이용하여 진행방향을 추정한다. In general, PDR (Pedestrian Dead Reckoning) of indoor positioning of pedestrians estimates the stride length of a pedestrian by using the acceleration obtained from the accelerometer of a terminal such as a smart device, and obtains the angular velocity and the magnetic field The direction of travel is estimated using the value.

보폭추정 기술은 실내 측위에 적용할 수 있는 수준의 기술들이 많이 알려져 있으나, 다음과 같은 이유 등으로 진행방향 추정에 있어 많은 오차가 발생하여 측위 오차를 크게 만드는 단점이 있다.Although the stride length estimation technique is known to be applicable to indoor positioning, many errors occur in estimating the moving direction due to the following reasons, which causes a large positioning error.

첫째, 실내에서는 자기장 왜곡 현상으로 인해 단말기의 자기장계를 이용하여 지구의 자북방향(자북 방위)을 추정하는데 있어 많은 오차가 발생한다. 둘째 단말기 각속도계의 오차성분때문에 단말기의 자세각(Attitude: Roll, Pitch, Yaw) 계산시 누적오차가 발생할 수 있다. 셋째 단말기의 휴대 방법, 위치 등이 사용자에 따라 다르고 단말기의 자세각과 보행자의 진행 방향이 일정하지 않은 점 등으로 인해 측위 오차가 발생하게 된다.First, many errors occur in estimating the magnetic north direction (magnetic north direction) of the earth using the magnetic field system of the terminal due to the magnetic field distortion phenomenon indoors. Second, cumulative errors may occur when calculating the attitude (roll, pitch, yaw) of the terminal due to the error component of the terminal angular tachometer. Third, the positioning error occurs due to the user's method, location, etc. of the terminal varies depending on the user, and the attitude angle of the terminal and the traveling direction of the pedestrian are not constant.

대한민국 공개특허 제10-2016-0143438호(2016.12.14. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0143438 (Published December 14, 2016)

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실내공간에서 사용자의 보행 진행방향을 한층 정확하게 추정하여 결국 보행자 추측항법(PDR)의 정확도를 향상시킬 수 있는 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the user's walking progress in the indoor space that can more accurately estimate the walking progress direction of the user in the indoor space can eventually improve the accuracy of the pedestrian dead reckoning (PDR) It is an object to provide a method and system for estimating direction and position.

본 발명의 실시예에 따른 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 방법은, 단말기에 탑재된 가속도 센서, 각속도 센서, 자기장 센서와 실내에서 미리 측정한 위치별 자기장 값을 저장한 자기장지도 데이터베이스를 이용하여, 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 방법으로서, (a) 상기 가속도 센서의 측정값

Figure 112018104803740-pat00001
과 각속도 센서의 측정값
Figure 112018104803740-pat00002
을 분석하여 걸음을 검지하고, 또한 걸음이 검지된 경우 걸음 타입이 대칭 걸음 상태인지 또는 비대칭 걸음 상태인지 여부를 구별하여 각 상태에 따른 걸음 검지신호(ST)를 출력하는 단계; (b) 상기 가속도 센서의 측정값
Figure 112018104803740-pat00003
과 걸음 주기를 이용하여 사용자 보폭(Ls)을 추정하는 단계; (c) 상기 가속도 센서의 측정값
Figure 112018104803740-pat00004
, 각속도 센서의 측정값
Figure 112018104803740-pat00005
, 자기장 센서의 측정값
Figure 112018104803740-pat00006
및 상기 단말기의 수평방향 자세각(yaw angle)의 기준이 되는 해당위치의 기준 자기장값
Figure 112018104803740-pat00007
을 이용하여 단말기의 자세각(φ,θ,ψ)을 추정하는 단계; (d) 상기 가속도 센서의 측정값
Figure 112018104803740-pat00008
과 단말기의 자세각(φ,θ,ψ)을 이용하되, 상기 (a) 단계에서 대칭 걸음 상태인지 또는 비대칭 상태 걸음인지 여부에 따라 걸음 진행방향 분석구간을 달리하여 사용자의 걸음 진행방향(Hs)을 추정하는 단계; 및, (e) 상기 보폭(Ls)과 상기 걸음 진행방향(Hs)을 이용하여 사용자의 현재 위치를 추정하는 단계;를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a method of estimating a moving direction and a position of a user in an indoor space includes an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a magnetic field sensor, and a magnetic field map storing the magnetic field values measured in advance in the room. A method of estimating a user's walking direction and position in an indoor space using a database, the method comprising: (a) measured values of the acceleration sensor
Figure 112018104803740-pat00001
And measured value of angular velocity sensor
Figure 112018104803740-pat00002
Analyzing the step of detecting the step, and if the step is detected, distinguishing whether the step type is a symmetrical step or an asymmetrical step and outputting a step detection signal S T according to each state; (b) measured value of the acceleration sensor
Figure 112018104803740-pat00003
Estimating the user stride length L s using the step and the step period; (c) measured value of the acceleration sensor
Figure 112018104803740-pat00004
, Measured value of angular velocity sensor
Figure 112018104803740-pat00005
, Magnetic field sensor
Figure 112018104803740-pat00006
And a reference magnetic field value of a corresponding position, which is a reference of the horizontal yaw angle of the terminal.
Figure 112018104803740-pat00007
Estimating the posture angle (φ, θ, ψ) of the terminal using; (d) measured value of the acceleration sensor
Figure 112018104803740-pat00008
And the posture angles (φ, θ, ψ) of the terminal, and in the step (a), the pace of the user's walk (H s) is changed by varying the walk progress direction analysis section according to whether the step is symmetrical or asymmetric Estimating; And (e) estimating a user's current position using the stride length L s and the walking direction H s .

상기 (a)단계는, 상기 가속도 센서의 측정값을 분석하여 걸음인지 여부를 분석하고, 걸음이 검지된 경우 상기 가속도 센서의 측정값과 각속도 센서의 측정값의 이산푸리에변환(DFT:Discrete Fourier Transform)을 통해 주기성을 이용하여 걸음 타입이 대칭 걸음 상태인지 또는 비대칭 걸음 상태인지 여부를 구별한다.In the step (a), analyzing the measured value of the acceleration sensor to analyze whether it is a step, and if a step is detected, a discrete Fourier transform (DFT: Discrete Fourier Transform) between the measured value of the acceleration sensor and the measured value of the angular velocity sensor. ) Can be used to distinguish whether the step type is symmetrical or asymmetrical.

또한 상기 (a)단계는, (a1) 걸음검지를 위해 가속도 센서의 측정값을 분석하는 단계; (a2) 걸음이 검지되지 않는 경우, 걸음 비검지신호(ST=0)를 출력하는 단계; (a3) 걸음이 검지되는 경우, 이전 걸음 보폭이 0을 초과하는지 여부를 판단하는 단계; (a4) 이전 걸음 보폭이 0을 초과하는 경우, 2걸음 구간의 가속도값과 각속도값을 이산푸리에변환(DFT)하는 단계; 및, (a5) 이산푸리에변환(DFT)의 주기성을 이용하여 걸음 타입이 대칭 또는 비대칭 걸음을 구별하여, 대칭 걸음신호(ST=1)와 비대칭 걸음 신호(ST=2)를 출력하는 단계;를 포함한다.In addition, the step (a), (a1) analyzing the measured value of the acceleration sensor for the step detection; (a2) if the step is not detected, outputting a step detection signal (S T = 0); (a3) if the step is detected, determining whether the previous step stride exceeds zero; (a4) performing a discrete Fourier transform (DFT) of the acceleration value and the angular velocity value of the two step intervals when the previous step stride exceeds 0; And (a5) outputting a symmetrical step signal (S T = 1) and an asymmetrical step signal (S T = 2) by distinguishing a symmetrical or asymmetrical step from the step type using the periodicity of the Discrete Fourier Transform (DFT). It includes;

여기서 상기 (a5)단계에서, 1걸음 주파수(1 Step Frequency)의 수직 가속도(Vertical Acceleration) 성분의 크기가 2걸음 주파수(2 Step Frequency)의 수직 가속도(Vertical Acceleration) 성분의 크기보다 클 때에는 대칭 걸음으로 판별하고, 2걸음 주파수(2 Step Frequency)의 피치각 성분(Pitch Angle)의 크기가 1걸음 주파수(1 Step Frequency)의 피치각 성분(Pitch Angle)의 크기보다 클 때에는 비대칭 걸음으로 판별한다.Here, in step (a5), when the magnitude of the vertical acceleration component of the 1 step frequency is greater than the magnitude of the vertical acceleration component of the 2 step frequency, the symmetrical step is performed. When the magnitude of the pitch angle component of the 2 step frequency is greater than the magnitude of the pitch angle component of the 1 step frequency, the signal is determined to be an asymmetrical step.

한편 상기 (d)단계에서, 가속도를 이용하여 수평방향 이동속도(vx(t),vy(t))를 구하고, 전체 걸음 진행방향 분석구간을 시간을 기준으로 전반기 속도합(Vx1,Vy1)과 후반기 속도합(Vx2,Vy2)을 계산한 후, 아래의 수학식과 같이 걸음 진행방향(Hs)을 계산하되, 상기 전체 걸음 진행방향 분석구간은 ST가 1(대칭 걸음) 일 때 이전 현재 걸음의 시작부터 현재 걸음 종료 시간이며, ST가 2(비대칭 걸음) 일 때 이전 이전 걸음의 시작부터 현재 걸음 종료 시간이며, 따라서 전체 걸음 진행방향 분석구간의 시간의 1/2 시각을 기준으로 전반기와 후반기를 나누게 된다.Meanwhile, in the step (d), the horizontal moving speeds (v x (t), v y (t)) are calculated using the acceleration, and the first half speed sum (V x1 , V y1) and a second half rate sum (V x2, V y2) and then calculates, but calculates the step advancing direction (H s) as mathematical expressions and below, the total step travel direction analysis interval S T is 1 (symmetric step ) Is the time from the start of the previous step to the end of the current step, and when S T is 2 (asymmetrical), it is the time from the start of the previous step to the end of the current step. The first and second half are divided by time.

Figure 112018104803740-pat00009
Figure 112018104803740-pat00009

또한 상기 (e)단계에서, 사용자의 현재 위치는 아래 수학식을 통해 구하게 된다.In addition, in the step (e), the current position of the user is obtained through the following equation.

Figure 112018104803740-pat00010
Figure 112018104803740-pat00010

Figure 112018104803740-pat00011
Figure 112018104803740-pat00011

여기서,here,

Figure 112018104803740-pat00012
: 현재 걸음 위치의 x좌표
Figure 112018104803740-pat00012
X-coordinate of current step

Figure 112018104803740-pat00013
: 이전 걸음 위치의 x좌표
Figure 112018104803740-pat00013
: X-coordinate of previous step

Figure 112018104803740-pat00014
: 현재 걸음 위치의 y좌표
Figure 112018104803740-pat00014
: Y coordinate of current step position

Figure 112018104803740-pat00015
: 이전 걸음 위치의 y좌표
Figure 112018104803740-pat00015
: Y coordinate of previous step location

한편, 본 발명의 실시예에 따른 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 시스템은, 단말기에 탑재되는 가속도 센서(11), 각속도센서(12) 및 자기장 센서(13); 실내에서 미리 측정한 위치별 자기장 값이 저장되는 것으로서 상기 단말기의 위치가 입력되면 상기 단말기의 수평방향 자세각의 기준이 되는 해당위치의 기준 자기장값을 출력하는 자기장지도 데이터베이스(20); 상기 가속도 센서(11)와 각속도 센서(12)의 측정값을 분석하여 걸음을 검지하고 또한 걸음이 검지된 경우 걸음 타입이 대칭 걸음 상태인지 또는 비대칭 걸음 상태인지 여부를 구별하여, 각 상태에 따른 걸음검지신호를 출력하는 걸음 및 걸음 타입 검지부(30); 상기 가속도 센서(11)의 측정값과 걸음 주기를 이용하여 사용자 보폭을 추정하는 보폭 추정부(40); 상기 가속도 센서(11), 각속도 센서(12), 자기장 센서(13)의 측정값과, 상기 자기장지도 데이터베이스(20)에서 출력되는 해당 위치의 기준 자기장값을 이용하여 단말기의 자세각을 추정하는 단말 자세각 추정부(50); 상기 가속도 센서(11)의 측정값과 상기 단말기의 자세각을 이용하여 사용자의 걸음 진행방향을 추정하되, 걸음 타입이 대칭 걸음 상태인지 또는 비대칭 걸음 상태인지 여부에 따라 걸음 진행방향 분석구간을 달리하여 사용자의 걸음 진행방향을 추정하는 걸음 진행방향 추정부(60); 및, 상기 보폭과 상기 걸음 진행방향을 이용하여 사용자의 현재 위치를 추정하는 위치 추정부(70)를 포함한다.On the other hand, the system for estimating the moving direction and position of the user in the indoor space according to an embodiment of the present invention, the acceleration sensor 11, the angular velocity sensor 12 and the magnetic field sensor 13 mounted on the terminal; A magnetic field map database (20) for storing a magnetic field value of each position measured in advance in a room and outputting a reference magnetic field value of a corresponding position which is a reference of a horizontal attitude angle of the terminal when the position of the terminal is input; Steps are detected by analyzing the measured values of the acceleration sensor 11 and the angular velocity sensor 12, and when a step is detected, the step is distinguished whether the step type is a symmetrical step or an asymmetrical step, and according to each state A step and step type detection unit 30 for outputting a detection signal; A stride estimator 40 estimating a user stride using the measured value of the acceleration sensor 11 and a step period; The terminal for estimating the attitude angle of the terminal using the measured values of the acceleration sensor 11, the angular velocity sensor 12, the magnetic field sensor 13, and the reference magnetic field value of the corresponding position output from the magnetic field map database 20. An attitude angle estimator 50; Using the measured value of the acceleration sensor 11 and the posture angle of the terminal to estimate the user's walking direction, by varying the walking progress analysis section depending on whether the step type is a symmetrical or asymmetrical walking state A step progress direction estimator 60 for estimating a step direction of the user; And a position estimating unit 70 estimating a user's current position using the stride length and the walking direction.

본 발명의 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 방법 및 시스템에 의하면, 자기장지도 데이터베이스의 기준 자기장값을 이용하여 단말기의 자세각을 검출하고 관성센서의 측정값과 단말기의 자세각을 복합적으로 적용하여 사용자의 보행진행방향을 검출하는데, 특히 대칭 걸음 형태인지 또는 비대칭 걸음 형태인지 여부를 판별하고 그에 따라 걸음 진행방향 분석구간을 달리하여 사용자(보행자)의 보행 진행방향을 추정함으로써 보행자의 진행방향을 정확하게 추정할 수 있고, 결국 사용자의 위치를 정확하게 추정할 수 있는 효과가 있다. According to the method and system for estimating the moving direction and position of the user in the indoor space of the present invention, the attitude angle of the terminal is detected using the reference magnetic field value of the magnetic field map database, and the measured value of the inertial sensor and the attitude angle of the terminal are measured. It is applied in combination to detect the walking direction of the user. In particular, it is determined whether it is a symmetrical or asymmetrical walking type, and accordingly, the walking progress direction of the pedestrian is estimated by varying the walking direction analysis section. It is possible to accurately estimate the direction of travel, and eventually have the effect of accurately estimating the location of the user.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 시스템의 블럭 구성도,
도 2는 단말기의 자세각을 보여주는 도면,
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 방법을 나타내는 순서도,
도 5는 대칭 걸음인 경우 수직 가속도와 피치 각 변화를 보여주는 그래프,
도 6은 비대칭 걸음인 경우 수직 가속도와 피치 각 변화를 보여주는 그래프,
도 7은 도 5를 이산 푸리에 변환하여 대칭 걸음을 판별하기 위한 그래프,
도 8은 도 6을 이산 푸리에 변환하여 대칭 걸음을 판별하기 위한 그래프.1 is a block diagram of a system for estimating a moving direction and a position of a user in an indoor space according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing an attitude angle of the terminal;
3 and 4 are flowcharts illustrating a method of estimating a moving direction and position of a user in an indoor space according to an embodiment of the present invention;
5 is a graph showing vertical acceleration and pitch angle change in the case of symmetrical steps,
6 is a graph showing vertical acceleration and pitch angle change in the case of asymmetrical steps,
FIG. 7 is a graph for determining a symmetrical step by discrete Fourier transform of FIG.
FIG. 8 is a graph for determining symmetrical steps by performing Discrete Fourier Transform of FIG. 6. FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like numbers refer to like elements in the figures.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 방법 및 시스템은, 관성센서, 구체적으로 단말기의 가속도센서, 각속도센서, 자기장센서 등을 이용하여 특히 실내공간에서 사용자(보행자)의 이동진행방향을 한층 정확하게 예측하여 결국 사용자(보행자)의 위치를 더욱 정확하게 측정하기 위한 것이다.The method and system for estimating the moving direction and position of a user in an indoor space according to a preferred embodiment of the present invention, in particular, in the indoor space using an inertial sensor, specifically, an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a magnetic field sensor, etc. It is to more accurately predict the direction of movement of the pedestrian, and ultimately to measure the position of the user (pedestrian) more accurately.

이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 시스템은 단말기 상에 구비된 가속도 센서(11)와 각속도 센서(12) 및 자기장 센서(13), 자기장지도 데이터베이스(20), 걸음 및 걸음 타입 검지부(30), 보폭 추정부(40), 단말 자세각 추정부(50), 걸음 진행방향 추정부(60) 및 위치 추정부(70)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a system for estimating a moving direction and a position of a user in an indoor space according to an exemplary embodiment of the present invention includes an acceleration sensor 11, an angular velocity sensor 12, and a magnetic field sensor 13 provided on a terminal. , The magnetic field map database 20, the step and step type detection unit 30, the stride length estimation unit 40, the terminal attitude angle estimation unit 50, the step progression estimation unit 60, and the position estimation unit 70. do.

단말기는 스마트폰, 테블릿PC 등과 같은 휴대용 스마트기기를 의미할 수 있다.The terminal may mean a portable smart device such as a smartphone or a tablet PC.

자기장지도 데이터베이스(20)는 실내에서 미리 측정한 위치별 자기장 값이 저장되는 것으로서, 단말기의 위치가 입력되면 단말기(100)의 수평방향 자세각(ψ, yaw angle)의 기준이 되는 해당위치의 기준 자기장값

Figure 112018104803740-pat00016
을 출력한다.The magnetic field map database 20 stores the magnetic field value of each position measured in advance in the room. When the position of the terminal is input, the reference of the corresponding position as a reference of the horizontal attitude angle (ψ, yaw angle) of the terminal 100 Magnetic field
Figure 112018104803740-pat00016
Outputs

걸음 및 걸음 타입 검지부(30)는 가속도 센서(11)의 측정값

Figure 112018104803740-pat00017
과 각속도 센서(12)의 측정값
Figure 112018104803740-pat00018
을 분석하여 걸음 상태를 검지하고, 또한 걸음이 검지된 경우 걸음 타입이 대칭 걸음 상태인지 또는 비대칭 걸음 상태인지 여부를 구별하여 각 상태에 따른 걸음검지신호(ST)를 출력한다.The step and step type detection unit 30 measures the measured value of the acceleration sensor 11.
Figure 112018104803740-pat00017
And measured values of the angular velocity sensor 12
Figure 112018104803740-pat00018
When the step is detected, the step is detected, and if the step is detected, whether the step type is a symmetrical step or an asymmetrical step, and outputs a step detection signal S T according to each state.

걸음 및 걸음 타입 검지부(30)는 먼저 가속도 값을 분석하여 걸음 여부를 검지하는데, 걸음이 검지되지 않으면 걸음 비검지신호를 출력(ST=0)한다. 그리고 걸음이 검지되면 이전 걸음 보폭이 0을 초과하는지를 판단하여, 이전 걸음 보폭이 0을 초과하면 2걸음 구간의 가속도값과 각속도값을 이산퓨리에변환(DFT) 하고, 상기 이산퓨리에변환(DFT) 값을 이용하여 대칭 걸음인지 비대칭 걸음인지 여부를 판별한다. 대칭 걸음인 경우 대칭 걸음신호(ST=1)를 출력하고 비대칭 걸음인 경우 비대칭 걸음 신호(ST=2)를 출력한다. 걸음 및 걸음 타입 검지부(30)의 상세한 동작은 후술하기로 한다. The step and step type detection unit 30 first analyzes the acceleration value to detect whether the step is detected, and if the step is not detected, outputs a step detection signal (S T = 0). When the step is detected, it is determined whether the previous step stride exceeds 0, and when the previous step stride exceeds 0, the discrete Fourier transform (DFT) is performed on the acceleration value and the angular velocity value of the two step section, and the discrete Fourier transform (DFT) value Determine whether it is a symmetrical step or an asymmetrical step using. In the case of a symmetrical step, a symmetrical step signal (S T = 1) is output, and in the case of an asymmetrical step, an asymmetrical step signal (S T = 2) is output. Detailed operation of the step and step type detection unit 30 will be described later.

보폭 추정부(40)는 가속도 센서(11)의 측정값

Figure 112018104803740-pat00019
과 걸음 및 걸음 타입 검지부(30)에서 구한 걸음 주기를 이용하여 사용자 보폭(Ls)을 추정하여 이 보폭값을 출력한다.The stride length estimator 40 measures the measured value of the acceleration sensor 11.
Figure 112018104803740-pat00019
And the user stride length L s is estimated using the step cycle obtained by the step and step type detection unit 30 to output this stride value.

단말 자세각 추정부(50)는 가속도 센서(11)의 측정값

Figure 112018104803740-pat00020
, 각속도 센서(12)의 측정값
Figure 112018104803740-pat00021
, 자기장 센서(13)의 측정값
Figure 112018104803740-pat00022
및 해당 위치에서의 기준 자기장값
Figure 112018104803740-pat00023
을 이용하여 단말기의 자세각(φ,θ,ψ)을 추정하여 출력한다.The terminal attitude angle estimator 50 measures the measured value of the acceleration sensor 11.
Figure 112018104803740-pat00020
, Measured value of the angular velocity sensor 12
Figure 112018104803740-pat00021
Measured value of the magnetic field sensor 13
Figure 112018104803740-pat00022
And the reference magnetic field value at that location
Figure 112018104803740-pat00023
The posture angles (φ, θ, ψ) of the terminal are estimated and output using.

단말 자세각 추정부(50)는 자기장지도 데이터베이스(20)에서 출력된 해당위치의 기준 자기장값과 각 관성센서의 측정값을 이용하여, 도 2에 도시한 바와 같이, x축 자세각(회전각)인 롤 각(φ:roll), y축 자세각(회전각)인 피치 각(θ, pitch), z축 자세각(회전각)인 요 각(ψ, yaw)을 추정하여 단말기의 자세각을 출력한다.The terminal attitude angle estimator 50 uses the reference magnetic field value of the corresponding position output from the magnetic field map database 20 and the measured value of each inertial sensor, as shown in FIG. Posture angle of the terminal by estimating roll angle (φ: roll), y-axis attitude angle (rotation angle), pitch angle (θ, pitch), z-axis attitude angle (rotation angle), yaw angle (ψ, yaw) Outputs

다시 도 1을 참조하면, 걸음 진행방향 추정부(60)는 상기 가속도 센서(11)의 측정값

Figure 112018104803740-pat00024
과 단말기의 자세각(φ,θ,ψ)을 이용하여 단말기를 소지한 사용자(보행자)의 걸음 진행방향(Hs)을 추정하여 출력한다.Referring back to FIG. 1, the step progression estimation unit 60 measures the measured value of the acceleration sensor 11.
Figure 112018104803740-pat00024
And the terminal is in the position to output estimated for each (φ, θ, ψ) by the user step the traveling direction (H s) of the (pedestrian) have a terminal using the.

이 때 걸음 및 걸음 타입 검지부(20)에 판별한 사용자의 걸음 타입이 대칭 걸음 상태인지 또는 비대칭 상태 걸음인지 여부에 따라 걸음 진행방향 분석구간을 달리하여 사용자의 걸음 진행방향(Hs)을 추정하게 된다. 이에 대한 구체적인 동작은 후술하기로 한다.At this time, according to whether the user's step type determined by the step and step type detection unit 20 is a symmetrical step or an asymmetrical step, the step progress direction analysis section is different to estimate the user's step direction (H s ). do. A detailed operation thereof will be described later.

위치 추정부(70)는 사용자의 보폭(Ls)과 이동진행방향(Hs)을 이용하여 사용자의 현재 위치를 추정하여 출력하며, 이에 대한 구체적인 동작은 후술하기로 한다. The position estimator 70 estimates and outputs the current position of the user using the stride length L s of the user and the moving direction H s , and a detailed operation thereof will be described later.

이하에서는 상기 구성을 갖는 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 시스템의 동작 및 본 발명의 실시예에 따른 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 방법에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the operation of the system for estimating the moving direction and the position of the user in the indoor space having the above configuration and the method for estimating the moving direction and the position of the user in the indoor space according to an embodiment of the present invention in more detail do.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 방법은 걸음 및 걸음 타입 검지하여 걸음검지신호(ST)를 출력하는 단계(S100), 보폭((Ls) 추정단계(S200), 단말기 자세각(φ,θ,ψ) 추정단계(S300), 걸음 진행방향(Hs) 추정단계(S400) 및 현재 위치 추정단계(S500)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the method according to the present invention detects the step and the step type and outputs a step detection signal S T , a step length (L s ) estimating step S200, and a terminal attitude angle φ. ,?, ψ) estimating step (S300), step of step (H s ) estimation step (S400) and the current position estimation step (S500).

먼저, 가속도 센서(11)의 측정값

Figure 112018104803740-pat00025
과 각속도 센서(12)의 측정값
Figure 112018104803740-pat00026
을 분석하여 걸음을 검지하고 또한 걸음이 검지된 경우 걸음 타입을 검지하여, 각 걸음 형태(비걸음, 대칭 걸음, 비대칭 걸음)에 따른 걸음검지신호(ST)를 출력한다(S100). First, the measured value of the acceleration sensor 11
Figure 112018104803740-pat00025
And measured values of the angular velocity sensor 12
Figure 112018104803740-pat00026
When the step is detected and the step is detected, the step type is detected and the step detection signal S T according to each step type (non-step, symmetrical step, asymmetrical step) is output (S100).

전술한 바와 같이 걸음 및 걸음 타입 검지부(30)는 걸음이 검지된 경우 걸음 타입 즉 대칭 걸음 형태인지 아니면 비대칭 걸음 형태인지 여부를 판별하는데, 구체적으로 사용자의 걸음 상태, 즉 사용자가 단말기를 휴대한 상태에서 대칭 걸음 형태인지 비대칭 걸음 형태인지 여부를 판별한다. As described above, when the step is detected, the step and step type detecting unit 30 determines whether the step is a step type, that is, a symmetrical step or an asymmetrical step type, specifically, a step of the user, that is, a state in which the user carries the terminal. Determines whether symmetrical or asymmetrical steps in

대칭 걸음 형태(Symmetric Step Type)는 도 5에 도시한 바와 같이, 수직 가속도(가속도의 지표면과 수직을 이루는 성분)값(Vertical Acceleration)이 사인파(sine wave)처럼 1걸음 주기로 주기성을 가지며, 오른발 걸음과 왼발 걸음의 가속도의 수직성분 값이 비슷한 파형으로 거의 대칭형태을 이룬다. 그러나, 피치 각도(Pitch Angle)는 거의 변화가 없고 주기성을 갖지 않는다. As shown in FIG. 5, the symmetric step type has a periodicity in which the vertical acceleration (component perpendicular to the surface of the acceleration) is periodic in one step like a sine wave, and the right foot is taken. The vertical component values of the acceleration of the foot and the left foot are almost symmetrical with similar waveforms. However, the pitch angle hardly changes and has no periodicity.

예를 들어 사용자가 단말기를 보면서 보행할 때 또는 전화를 받으면서 보행할 때나, 단말기가 가방 또는 상의 주머니에 있는 상태에서 보행할 때의 상황에서 이러한 대칭 걸음 형태를 갖게 된다.For example, when the user walks while looking at the terminal or walks while receiving a call, or when walking while the terminal is in a bag or pocket, the user may have this symmetrical walking pattern.

비대칭 걸음 형태(Asymmetric Step Type)는 도 6에 도시한 바와 같이, 수직 가속도 값(Vertical Acceleration)이 1걸음 주기로 주기성을 갖지 않으며, 오른발 걸음과 왼발 걸음의 수직 가속도 값이 전혀 다른 파형으로 비대칭 형태를 이룬다. 그러나 피치 각도(Pitch Angle)가 사인파(sine wave)처럼 2걸음 주기로 주기성을 가지며, 연속되는 각속도가 2걸음 주기로 비슷한 파형을 만든다. As shown in FIG. 6, the asymmetric step type is a waveform in which the vertical acceleration value (Vertical Acceleration) has no periodicity in one step cycle and the vertical acceleration values of the right foot step and the left foot step are completely different. Achieve. However, the pitch angle is periodic with two steps, like a sine wave, and the continuous angular velocity produces a similar waveform with two steps.

예를 들어 사용자가 단말기을 손에 들고 팔을 앞뒤로 저으며 보행할 때나, 단말기가 하의(바지 등) 주머니에 있는 상태에서 보행할 때의 상황에서 이러한 비대칭 걸음 형태를 갖게 된다.For example, when a user walks with his / her hand in hand and swivels his / her arms forward or backward, or when the user walks with his / her bottom (pants, etc.) in the pocket, he / she has this asymmetrical walking pattern.

본 발명의 실시예에서, S100단계는 가속도 센서의 측정값을 분석하여 걸음 검지 여부를 판별하고, 걸음으로 검지된 경우 가속도 센서와 각속도 센서 측정값의 주기성을 판별하여 대칭 걸음과 비대칭 걸음을 구별한 후, 각각에 대해 별도의 걸음검지신호(ST)를 출력한다. 아래에서 다시 설명하겠지만 ST =0, 1, 2 으로 출력값을 다변화시킨다.In an embodiment of the present invention, step S100 analyzes the measured value of the acceleration sensor to determine whether the step is detected, and if detected by step to determine the periodicity of the acceleration sensor and the angular velocity sensor measured value to distinguish between symmetrical steps and asymmetrical steps Thereafter, a separate step detection signal S T is output for each. But again as described below, thereby diversifying the output values S T = 0, 1, 2 .

구체적으로 S100 단계는 도 4에 도시한 바와 같이, 걸음 검지를 위한 가속도값을 분석하는 단계(S110), 가속도값을 분석하여 걸음 여부를 검지하는 단계(S120), 걸음이 검지되지 않으면 걸음 비검지신호를 출력(ST=0)하는 단계(S130), 걸음이 검지되면 이전 걸음 보폭이 0을 초과하는지를 판단하는 단계(S140), 이전 걸음 보폭이 0을 초과하면 2걸음 구간의 가속도값과 각속도값을 이산퓨리에변환(DFT) 하는 단계(S150), 상기 이산퓨리에변환(DFT) 값을 이용하여 대칭 걸음인지 비대칭 걸음인지 여부를 판별하고(S160), 대칭 걸음인 경우 대칭 걸음신호(ST=1)를 출력하고(S170), 비대칭 걸음인 경우 비대칭 걸음 신호(ST=2)를 출력하는 단계(S180)를 포함한다.Specifically, in step S100, as shown in FIG. 4, the step of analyzing an acceleration value for detecting a step (S110), the step of detecting whether the step is analyzed by an acceleration value (S120), and if the step is not detected, the step is not detected. Outputting the signal (S T = 0) (S130), and if the step is detected, determining whether the previous step stride exceeds 0 (S140), and if the previous step stride exceeds 0, the acceleration value and the angular velocity of the 2 step section If the value discrete Fourier transform (DFT) phase (S150), the discrete Fourier transform (DFT) to determine whether or not by using a value symmetric step that the asymmetric step and (S160), symmetrical steps of symmetrical step signal (S T = 1) outputting (S170), and in the case of asymmetrical walking, outputting an asymmetrical walking signal (S T = 2) (S180).

먼저, 걸음 감지를 위한 가속도 분석을 시작한다(S110).First, an acceleration analysis for step detection is started (S110).

이어서, 가속도 분석을 통해 걸음 여부를 검지하고(S120), 걸음이 검지되지 않으면 걸음 비검지신호를 출력(ST=0)한다(S130).Subsequently, whether the step is detected through the acceleration analysis is detected (S120), and if the step is not detected, the step non-detection signal is output (S T = 0) (S130).

이어서, S120단계에서는 걸음이 검지되면 이전 걸음 보폭이 '0'을 초과하는지 여부를 판단한다(S140). Subsequently, in step S120, when the step is detected, it is determined whether the previous step length exceeds '0' (S140).

가속도를 분석하여 수직방향 가속도 크기 변화가 걸음으로 판단하는 최소 값을 초과하지 않으면 걸음 보폭을 '0'으로 추정한다. 이런 경우는 제자리에서 단말기를 조작할 때 나타나는 가속도 특성이다. By analyzing the acceleration, if the vertical acceleration magnitude change does not exceed the minimum value determined by the step, the step stride is estimated as '0'. This is an acceleration characteristic that appears when operating the terminal in place.

대칭과 비대칭 걸음을 구분하기 위하여 2걸음 이상의 정보가 필요하나, 이전걸음이 없는 경우 즉 첫 걸음 같은 경우는 대칭으로 판단하고, 1걸음 동안의 가속도 성분으로 걸음 방향을 판단해도 큰 오차는 없다. 따라서 이전 걸음 보폭이 '0'인 경우 즉 첫걸음 경우는 대칭걸음으로 판단한다.Two or more steps are required to distinguish between symmetrical and asymmetrical steps. However, if there is no previous step, that is, the first step, such as the first step, it is judged as symmetrical. Therefore, if the previous step stride is '0', that is, the first step is determined as symmetrical step.

S140에서 이전 걸음 보폭이 0을 초과한다는 의미는 2걸음 이상 연속되는 걸음을 의미한다. 따라서 이전 걸음 보폭이 '0'을 초과하는 것으로 판단되면, 2걸음 동안의 구간의 가속도값과 각속도값의 주기성을 판별하여 대칭 걸음과 비대칭 걸음을 구별한다. 즉 이러한 가속도나 각속도의 주기성은 이산푸리에변환(DFT:Discrete Fourier Transform)을 통해 가속도 또는 각속도의 주기성을 판별하여 대칭 걸음과 비대칭 걸음을 구별하게 된다.In step S140, the previous step stride length exceeds 0 means two or more consecutive steps. Therefore, when it is determined that the previous step stride exceeds '0', the periodicity of the acceleration value and the angular velocity value of the section for two steps is discriminated to distinguish the symmetrical step from the asymmetrical step. That is, the periodicity of acceleration or angular velocity distinguishes symmetrical and asymmetrical steps by determining the periodicity of acceleration or angular velocity through a discrete Fourier transform (DFT).

따라서 2걸음 동안의 구간을 이산푸리에변환(DFT)의 샘플링 시간으로 하고, 수직 가속도(Vertical Acceleration)와 피치각(Pitch Angle)을 이산푸리에변환(DFT) 한다(S150). Therefore, the interval for 2 steps is set as the sampling time of the discrete Fourier transform (DFT), and the vertical acceleration and pitch angle are discrete Fourier transform (DFT) (S150).

이산푸리에변환 결과, 도 7에 도시한 바와 같이, 1걸음 주파수(1 Step Frequency)의 수직 가속도(Vertical Acceleration) 성분의 크기가 2걸음 주파수(2 Step Frequency)의 수직 가속도(Vertical Acceleration) 성분의 크기보다 클 때 대칭 걸음이다. 그리고 대칭 걸음 일 때 피치각(Pitch Angle) 성분은 1걸음 주파수(1 Step Frequency)와 2걸음 주파수(2 Step Frequency)일 때 차이가 없음을 알 수 있다.As a result of the Discrete Fourier Transform, as shown in FIG. 7, the magnitude of the vertical acceleration component of the 1 step frequency is equal to the magnitude of the vertical acceleration component of the 2 step frequency. When greater than symmetrical steps. In addition, it can be seen that the pitch angle component has no difference at the 1 step frequency and the 2 step frequency at the symmetrical step.

그리고 이산푸리에변환 결과, 도 8에 도시한 바와 같이, 2걸음 주파수(2 Step Frequency)의 피치각(Pitch Angle) 성분의 크기가 1걸음 주파수(1 Step Frequency)의 피치각(Pitch Angle) 성분의 크기보다 클 때 비대칭 걸음이다. 1걸음 주파수와 2걸음 주파수의 수직 가속도 성분(Vertical Acceleration)의 크기도 차이가 있으나 그 차이량이 크지 않아 여기서는 피치각으로 판별하는 것이 바람직하다. As a result of the Discrete Fourier Transform, as shown in FIG. 8, the magnitude of the pitch angle component of the 2 step frequency is equal to that of the pitch angle component of the 1 step frequency. It is an asymmetrical step when larger than size. Although the magnitude of the vertical acceleration component (Vertical Acceleration) between the 1 step frequency and the 2 step frequency also differs, the difference is not large so it is preferable to determine the pitch angle here.

이와 같이 2걸음 동안의 구간의 가속도값(수직 가속도)과 각속도값(피치각)을 이산푸리에변환(DFT)하고(S150), 이 값을 이용하여 사용자의 걸음 형태가 대칭 또는 비대칭 걸음형태인지를 판별하고(S160), 각각의 경우 대칭 걸음신호(ST=1)와 비대칭 걸음 신호(ST=2)를 출력한다(S170, 180).As such, the discrete Fourier transform (DFT) of the acceleration value (vertical acceleration) and the angular velocity value (pitch angle) of the section for two steps is used to determine whether the user's step shape is a symmetrical or asymmetrical step type. In operation S160, in each case, a symmetrical step signal S T = 1 and an asymmetrical step signal S T = 2 are output (S170 and 180).

다시 도 3을 참조하면, 가속도 센서의 측정값

Figure 112018104803740-pat00027
과 걸음 주기를 이용하여 사용자 보폭(Ls)을 추정하여 보폭신호를 출력한다(S200). 가속도값과 걸음 주기를 이용하여 보폭을 추정하는 방법 및 관련 수식은 통상의 방법을 적용한다. 걸음 주기는 S100 걸음 검지시 구할 수 있다.Referring to FIG. 3 again, the measured value of the acceleration sensor
Figure 112018104803740-pat00027
The stride signal is output by estimating the user stride length L s using the stepped step and the step S200. The method of estimating the stride length using the acceleration value and the step period and the related equation apply the conventional method. The step cycle can be obtained at S100 step detection.

다음, 가속도 센서(11)의 감지값

Figure 112018104803740-pat00028
, 각속도 센서(12)의 감지값
Figure 112018104803740-pat00029
, 자기장 센서(13)의 감지값
Figure 112018104803740-pat00030
및 기준 자기장값
Figure 112018104803740-pat00031
을 이용하여, x축 자세각인 롤(roll) 각(φ), y축 자세각인 피치(pitch) 각(θ), z축 자세각인 요(yaw) 각(ψ)을 추정하여, 단말기의 자세각(φ,θ,ψ)을 구한다(S300). Next, the detected value of the acceleration sensor 11
Figure 112018104803740-pat00028
, The detected value of the angular velocity sensor 12
Figure 112018104803740-pat00029
, The detected value of the magnetic field sensor 13
Figure 112018104803740-pat00030
And reference magnetic field values
Figure 112018104803740-pat00031
The posture angle of the terminal by estimating the roll angle? Of the x-axis attitude angle, the pitch angle? Of the y-axis attitude angle, and the yaw angle? Of the z-axis attitude angle, (?,?,?) is obtained (S300).

자기장지도 데이터베이스(20)는 실내에서 미리 측정한 위치별 자기장 값이 저장되는 것으로서, 단말기의 위치

Figure 112018104803740-pat00032
가 입력되면 단말기의 수평방향 자세각(ψ, yaw angle)의 기준이 되는 해당위치의 기준 자기장값
Figure 112018104803740-pat00033
을 얻을 수 있다. 이와 같이 단말기에서 해당위치의 자기장값을 측정하고 자기장지도 데이터베이스에 저장되어 있는 해당위치의 기준 자기장값을 구한 후, 측정된 자기장값과 기준 자기장값을 매칭하여 보정된 요(yaw) 각(ψ)을 추정하게 된다.The magnetic field map database 20 stores a magnetic field value of each position measured in advance in a room, and the position of the terminal.
Figure 112018104803740-pat00032
If is input, the reference magnetic field value of the corresponding position that is the reference of the horizontal attitude angle (ψ, yaw angle) of the terminal
Figure 112018104803740-pat00033
Can be obtained. As described above, the terminal measures the magnetic field value of the corresponding position, obtains the reference magnetic field value of the corresponding position stored in the magnetic field map database, and then corrects the yaw angle (ψ) by matching the measured magnetic field value with the reference magnetic field value. Will be estimated.

따라서 기준 자기장값 및 각 관성센서들로부터 얻는 측정값을 이용하여 단말기의 자세각을 구할 수 있게 된다. 이 때 칼만 필터(Kalman filter) 등을 이용하여 검출되는 단말기 자세각의 정확도를 한층 향상시킬 수 있다.Therefore, the attitude angle of the terminal can be obtained using the reference magnetic field value and the measured values obtained from the respective inertial sensors. In this case, the accuracy of the terminal attitude angle detected using a Kalman filter can be further improved.

다음, 가속도 센서(11)의 감지값

Figure 112018104803740-pat00034
과 단말기의 자세각(φ,θ,ψ)을 이용하여 사용자의 이동진행방향(Hs)을 추정하여 출력한다(S400). 이 때 걸음이 검지되는 경우 이동진행방향(Hs)을 추정하는 것이므로, S100단계에서 걸음 검지신호(ST)가 1 또는 2가 되는 경우 보행자의 이동진행방향(Hs)을 계산하게 된다.Next, the detected value of the acceleration sensor 11
Figure 112018104803740-pat00034
And using the posture angle (φ, θ, ψ) of the terminal to estimate and output the user's moving direction (H s ) (S400). At this time, if the step is detected because of estimating the movement travel direction (H s), thereby calculating the movement travel direction (H s) of the pedestrian when a is 1 or 2, step a detection signal (S T) in step S100.

S400단계를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. A detailed description of the step S400 is as follows.

먼저 아래의 수학식 1과 같이 가속도를 이용하여 수평방향 이동속도(vx(t),vy(t)) 를 구할 수 있다.First, as shown in Equation 1 below, horizontal acceleration speeds (v x (t), v y (t)) may be obtained using acceleration.

Figure 112018104803740-pat00035
Figure 112018104803740-pat00035

Figure 112018104803740-pat00036
Figure 112018104803740-pat00036

여기서, here,

Figure 112018104803740-pat00037
: 시간 t일때 x축 방향 속도
Figure 112018104803740-pat00037
: Velocity in the x-axis at time t

Figure 112018104803740-pat00038
: 시간 t일때 y축 방향 속도
Figure 112018104803740-pat00038
: Y-axis velocity at time t

Figure 112018104803740-pat00039
: 시간 t일때 x축 방향 가속도
Figure 112018104803740-pat00039
: Acceleration in the x-axis at time t

Figure 112018104803740-pat00040
: 시간 t일때 y축 방향 가속도
Figure 112018104803740-pat00040
: Acceleration in the y axis at time t

Figure 112018104803740-pat00041
: 가속도 값 셈플링 주기이다.
Figure 112018104803740-pat00041
: Acceleration value sampling cycle.

그리고, 초기 속도를 다음과 같이 0(zero)로 한다.Then, the initial speed is zero as follows.

Figure 112018104803740-pat00042
,
Figure 112018104803740-pat00043
Figure 112018104803740-pat00042
,
Figure 112018104803740-pat00043

그 후, 전체 걸음 진행방향 분석구간을 시간을 기준으로 전반기 속도합(Vx1,Vy1)과 후반기 속도합(Vx2,Vy2)을 계산한다.After that, the first half speed sum (V x1 , V y1 ) and the second half speed sum (V x2 , V y2 ) are calculated based on the time of the entire step analysis direction analysis section.

구체적으로 전체 걸음 진행방향 분석 구간은 ST가 1(대칭걸음) 일 때 이전 현재 걸음의 시작부터 현재 걸음 종료 시간이며, ST가 2(비대칭걸음) 일 때 이전 이전 걸음의 시작부터 현재 걸음 종료 시간이다. 즉, ST가 1이면 1 걸음 구간이고, ST가 2이면 2걸음 구간이다. 따라서 전체 걸음 방향 분석 구간의 시간의 1/2 시각을 기준으로 전반기와 후반기를 나눈다.Specifically, the total step travel direction analyzing section is a S T is 1 (symmetric step) one time earlier from the beginning of the current step in the current step end time, S T 2 (asymmetrical step) one time before the previous steps starting from the current step ends in It's time. That is, if S T is 1, it is 1 step, and if S T is 2, it is 2 step. Therefore, the first half and the second half are divided based on the time half of the time of the analysis step of the whole step.

전반기 속도합(Vx1,Vy1)과 후반기 속도합(Vx2,Vy2)은 아래의 수학식 2를 통해 계산된다.The first half speed sum (V x1 , V y1 ) and the second half speed sum (V x2 , V y2 ) are calculated through Equation 2 below.

Figure 112018104803740-pat00044
Figure 112018104803740-pat00044

Figure 112018104803740-pat00045
Figure 112018104803740-pat00045

Figure 112018104803740-pat00046
Figure 112018104803740-pat00046

Figure 112018104803740-pat00047
Figure 112018104803740-pat00047

여기서, here,

Figure 112018104803740-pat00048
: 전체 걸음 방향 분석구간에서 전반기 가속도 셈플링 수
Figure 112018104803740-pat00048
: First Half Acceleration Sampling Counts

Figure 112018104803740-pat00049
: 전체 걸음 방향 분석구간에서 후반기 가속도 셈플링 수
Figure 112018104803740-pat00049
: Acceleration sampling in the second half of the gait interval

Figure 112018104803740-pat00050
: 전체 걸음 방향 분석구간에서 전반기 속도의 x축 방향 성분의 합
Figure 112018104803740-pat00050
Is the sum of the x-axis components of the first half velocity over the entire gait analysis interval.

Figure 112018104803740-pat00051
: 전체 걸음 방향 분석구간에서 전반기 속도의 y축 방향 성분의 합
Figure 112018104803740-pat00051
Is the sum of the y-axis components of the first half velocity over the entire gait analysis interval.

Figure 112018104803740-pat00052
: 전체 걸음 방향 분석구간에서 후반기 속도의 x축 방향 성분의 합
Figure 112018104803740-pat00052
: Sum of components in the x-axis at the second half of the velocity over the entire gait analysis interval

Figure 112018104803740-pat00053
: 전체 걸음 방향 분석구간에서 후반기 속도의 y축 방향 성분의 합
Figure 112018104803740-pat00053
= Sum of the y-axis components of the second half velocity over the entire gait analysis interval

S400단계에서는 상기 수학식 2에서 구한 전반기 속도합(Vx1,Vy1)과 후반기 속도합(Vx2,Vy2)을 이용하여 아래의 수학식 3과 같이 걸음 이동진행방향(Hs)를 산출하게 된다.In step S400, using the first half speed sum (V x1 , V y1 ) and the second half speed sum (V x2 , V y2 ) obtained in Equation 2, the step of moving forward direction Hs is calculated as in Equation 3 below. do.

Figure 112018104803740-pat00054
Figure 112018104803740-pat00054

다음으로, S200에서 구한 사용자의 보폭(Ls)과 S400에서 구한 걸음 이동진행방향(Hs)을 이용하여 사용자의 현재 위치를 추정한다(S500).Next, the current position of the user is estimated using the stride length L s of the user obtained in S200 and the step movement progress direction H s obtained in S400 (S500).

아래의 수학식 4를 통해 사용자의 현재 위치가 계산될 수 있다.The current position of the user may be calculated through Equation 4 below.

Figure 112018104803740-pat00055
Figure 112018104803740-pat00055

Figure 112018104803740-pat00056
Figure 112018104803740-pat00056

여기서,here,

Figure 112018104803740-pat00057
: 현재 걸음 위치의 x좌표
Figure 112018104803740-pat00057
X-coordinate of current step

Figure 112018104803740-pat00058
: 이전 걸음 위치의 x좌표
Figure 112018104803740-pat00058
: X-coordinate of previous step

Figure 112018104803740-pat00059
: 현재 걸음 위치의 y좌표
Figure 112018104803740-pat00059
: Y coordinate of current step position

Figure 112018104803740-pat00060
: 이전 걸음 위치의 y좌표
Figure 112018104803740-pat00060
: Y coordinate of previous step location

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 대칭 걸음 형태인지 또는 비대칭 걸음 형태인지 여부를 판별하고 그에 따라 걸음 진행방향 분석구간을 달리하여 사용자(보행자)의 보행 진행방향을 추정함으로써 보행자의 진행방향을 정확하게 추정할 수 있고, 결국 사용자의 위치를 정확하게 추정할 수 있는 이점이 있다. As described above, according to the present invention, whether the symmetrical or asymmetrical walking type is determined and the walking direction analysis section is changed accordingly, thereby estimating the walking direction of the user (pedestrian) to accurately determine the moving direction of the pedestrian. There is an advantage that can be estimated, and eventually the user's location can be accurately estimated.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the invention is not limited thereto, but is defined by the claims that follow. Accordingly, one of ordinary skill in the art may variously modify and modify the present invention without departing from the spirit of the following claims.

11: 가속도 센서 12: 각속도 센서
13: 자기장 센서 20: 자기장지도 데이터베이스
30: 걸음 및 걸음 타입 검지부 40: 보폭 추정부
50: 단말 자세각 추정부 60: 걸음 진행방향 추정부
70: 위치 추정부11: acceleration sensor 12: angular velocity sensor
13: magnetic field sensor 20: magnetic field map database
30: step and step type detection unit 40: stride estimation unit
50: terminal attitude angle estimation unit 60: step progress direction estimation unit
70: position estimating unit

Claims (7)

단말기에 탑재된 가속도 센서, 각속도 센서, 자기장 센서와 실내에서 미리 측정한 위치별 자기장 값을 저장한 자기장지도 데이터베이스를 이용하여, 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 방법으로서,
(a) 상기 가속도 센서의 측정값
Figure 112018104803740-pat00061
과 각속도 센서의 측정값
Figure 112018104803740-pat00062
을 분석하여 걸음을 검지하고, 또한 걸음이 검지된 경우 걸음 타입이 대칭 걸음 상태인지 또는 비대칭 걸음 상태인지 여부를 구별하여, 각 상태에 따른 걸음 검지신호(ST)를 출력하는 단계;
(b) 상기 가속도 센서의 측정값
Figure 112018104803740-pat00063
과 걸음 주기를 이용하여 사용자 보폭(Ls)을 추정하는 단계;
(c) 상기 가속도 센서의 측정값
Figure 112018104803740-pat00064
, 각속도 센서의 측정값
Figure 112018104803740-pat00065
, 자기장 센서의 측정값
Figure 112018104803740-pat00066
및 상기 단말기의 수평방향 자세각(yaw angle)의 기준이 되는 해당위치의 기준 자기장값
Figure 112018104803740-pat00067
을 이용하여 단말기의 자세각(φ,θ,ψ)을 추정하는 단계;
(d) 상기 가속도 센서의 측정값
Figure 112018104803740-pat00068
과 단말기의 자세각(φ,θ,ψ)을 이용하되, 상기 (a) 단계에서 대칭 걸음 상태인지 또는 비대칭 상태 걸음인지 여부에 따라 걸음 진행방향 분석구간을 달리하여 사용자의 걸음 진행방향(Hs)을 추정하는 단계; 및,
(e) 상기 보폭(Ls)과 상기 걸음 진행방향(Hs)을 이용하여 사용자의 현재 위치를 추정하는 단계;를 포함하는 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 방법.
As a method of estimating the direction and location of the user's steps in an indoor space using an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a magnetic field sensor, and a magnetic field map database stored in advance in a room, the magnetic field values are stored.
(a) measured value of the acceleration sensor
Figure 112018104803740-pat00061
And measured value of angular velocity sensor
Figure 112018104803740-pat00062
Analyzing the step of detecting the step, and if the step is detected, distinguishing whether the step type is a symmetrical step or an asymmetrical step, and outputting a step detection signal S T according to each state;
(b) measured value of the acceleration sensor
Figure 112018104803740-pat00063
Estimating the user stride length L s using the step and the step period;
(c) measured value of the acceleration sensor
Figure 112018104803740-pat00064
, Measured value of angular velocity sensor
Figure 112018104803740-pat00065
, Magnetic field sensor
Figure 112018104803740-pat00066
And a reference magnetic field value of a corresponding position, which is a reference of the horizontal yaw angle of the terminal.
Figure 112018104803740-pat00067
Estimating the posture angle (φ, θ, ψ) of the terminal using;
(d) measured value of the acceleration sensor
Figure 112018104803740-pat00068
And the posture angles (φ, θ, ψ) of the terminal, and in the step (a), the pace of the user's walk (H s) is changed by varying the walk progress direction analysis section according to whether the step is symmetrical or asymmetric Estimating; And,
(e) estimating a user's current position using the stride length (L s ) and the walking direction (H s ).
제1항에 있어서, 상기 (a)단계는,
상기 가속도 센서의 측정값을 분석하여 걸음인지 여부를 분석하고, 걸음이 검지된 경우 상기 가속도 센서의 측정값과 각속도 센서의 측정값의 이산푸리에변환(DFT:Discrete Fourier Transform)을 통해 주기성을 이용하여 걸음 타입이 대칭 걸음 상태인지 또는 비대칭 걸음 상태인지 여부를 구별하는 것을 특징으로 하는 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 방법.
According to claim 1, wherein step (a),
Analyze the measured value of the acceleration sensor to determine whether it is a step, and if the step is detected by using a periodicity through a discrete Fourier transform (DFT: Discrete Fourier Transform) between the measured value of the acceleration sensor and the measured value of the angular velocity sensor. A method for estimating the walking direction and position of a user in an indoor space, characterized by distinguishing whether the step type is symmetrical or asymmetrical.
제2항에 있어서, 상기 (a)단계는,
(a1) 걸음검지를 위해 가속도 센서의 측정값을 분석하는 단계;
(a2) 걸음이 검지되지 않는 경우, 걸음 비검지신호(ST=0)를 출력하는 하는 단계;
(a3) 걸음이 검지되는 경우, 이전 걸음 보폭이 0을 초과하는지 여부를 판단하는 단계;
(a4) 이전 걸음 보폭이 0을 초과하는 경우, 2걸음 구간의 가속도값과 각속도값을 이산푸리에변환(DFT)하는 단계; 및
(a5) 이산푸리에변환(DFT)의 주기성을 이용하여 걸음 타입이 대칭 또는 비대칭 걸음을 구별하여, 대칭 걸음신호(ST=1)와 비대칭 걸음 신호(ST=2)를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 방법.
The method of claim 2, wherein step (a) comprises:
(a1) analyzing the measured value of the acceleration sensor for detecting a step;
(a2) if the step is not detected, outputting a step detection signal (S T = 0);
(a3) if the step is detected, determining whether the previous step stride exceeds zero;
(a4) performing a discrete Fourier transform (DFT) of the acceleration value and the angular velocity value of the two step intervals when the previous step stride exceeds 0; And
(a5) distinguishing a symmetrical or asymmetrical step by using a periodicity of a discrete Fourier transform (DFT), and outputting a symmetrical step signal (S T = 1) and an asymmetrical step signal (S T = 2); Method for estimating the moving direction and position of the user in the indoor space comprising a.
제3항에 있어서, 상기 (a5)단계에서,
1걸음 주파수(1 Step Frequency)의 수직 가속도(Vertical Acceleration) 성분의 크기가 2걸음 주파수(2 Step Frequency)의 수직 가속도(Vertical Acceleration) 성분의 크기보다 클 때에는 대칭 걸음으로 판별하고,
2걸음 주파수(2 Step Frequency)의 피치각 성분(Pitch Angle)의 크기가 1걸음 주파수(1 Step Frequency)의 피치각 성분(Pitch Angle)의 크기보다 클 때에는 비대칭 걸음으로 판별하는 것을 특징으로 하는 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 방법.
The method of claim 3, wherein in step (a5),
When the magnitude of the vertical acceleration component of the 1 step frequency is greater than the magnitude of the vertical acceleration component of the 2 step frequency, it is determined as a symmetrical step.
When the magnitude of the pitch angle component of the 2 step frequency is greater than the magnitude of the pitch angle component of the 1 step frequency, the room is characterized as being asymmetrical steps. A method of estimating the direction and position of a user's step in space.
제3항에 있어서, 상기 (d)단계에서,
가속도 센서의 측정값을 이용하여 수평방향 이동속도(vx(t),vy(t))를 구하고, 전체 걸음 진행방향 분석구간을 시간을 기준으로 전반기 속도합(Vx1,Vy1)과 후반기 속도합(Vx2,Vy2)을 계산한 후, 아래의 수학식과 같이 걸음 진행방향(Hs)을 계산하되,
상기 전체 걸음 진행방향 분석구간은 ST가 1(대칭 걸음) 일 때 이전 현재 걸음의 시작부터 현재 걸음 종료 시간이며, ST가 2(비대칭 걸음) 일 때 이전 이전 걸음의 시작부터 현재 걸음 종료 시간이며, 따라서 전체 걸음 진행방향 분석구간의 시간의 1/2 시각을 기준으로 전반기와 후반기를 나누는 것을 특징으로 하는 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 방법.
Figure 112019503596495-pat00069

The method of claim 3, wherein in step (d),
The horizontal moving speeds (v x (t), v y (t)) are calculated using the measured values of the acceleration sensor, and the overall step progression analysis section is calculated based on the sum of the first half speed (V x1 , V y1 ) and time. After calculating the second half of the sum of speeds (V x2 , V y2 ), and calculate the walking direction (H s ) as shown in the following equation,
The entire gait progress analysis section is the current step end time from the start of the previous current step when S T is 1 (symmetrical steps), and the current step end time from the start of the previous previous step when S T is 2 (asymmetric steps). Therefore, the method of estimating the walking direction and position of the user in the indoor space, characterized in that the first half and the second half divided based on the time half of the time of the analysis of the gait progress direction.
Figure 112019503596495-pat00069

 제5항에 있어서, 상기 (e)단계에서,
사용자의 현재 위치는 아래 수학식을 통해 구하는 것을 특징으로 하는 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 방법.
Figure 112018104803740-pat00070

Figure 112018104803740-pat00071

여기서,
Figure 112018104803740-pat00072
: 현재 걸음 위치의 x좌표
Figure 112018104803740-pat00073
: 이전 걸음 위치의 x좌표
Figure 112018104803740-pat00074
: 현재 걸음 위치의 y좌표
Figure 112018104803740-pat00075
: 이전 걸음 위치의 y좌표
The method of claim 5, wherein in step (e),
The current position of the user is a method of estimating the direction and position of the user's steps in the indoor space, characterized in that obtained by the following equation.
Figure 112018104803740-pat00070

Figure 112018104803740-pat00071

here,
Figure 112018104803740-pat00072
X-coordinate of current step
Figure 112018104803740-pat00073
: X-coordinate of previous step
Figure 112018104803740-pat00074
: Y coordinate of current step position
Figure 112018104803740-pat00075
: Y coordinate of previous step location
단말기에 탑재되는 가속도 센서(11), 각속도센서(12) 및 자기장 센서(13);
실내에서 미리 측정한 위치별 자기장 값이 저장되는 것으로서 상기 단말기의 위치가 입력되면 상기 단말기의 수평방향 자세각의 기준이 되는 해당위치의 기준 자기장값을 출력하는 자기장지도 데이터베이스(20);
상기 가속도 센서(11)와 각속도 센서(12)의 측정값을 분석하여 걸음을 검지하고 또한 걸음이 검지된 경우 걸음 타입이 대칭 걸음 상태인지 또는 비대칭 걸음 상태인지 여부를 구별하여, 각 상태에 따른 걸음검지신호를 출력하는 걸음 및 걸음 타입 검지부(30);
상기 가속도 센서(11)의 측정값과 상기 걸음 및 걸음 타입 검지부(30)에서 구한 걸음 주기를 이용하여 사용자 보폭을 추정하는 보폭 추정부(40);
상기 가속도 센서(11), 각속도 센서(12), 자기장 센서(13)의 각 측정값과, 상기 자기장지도 데이터베이스(20)에서 출력되는 해당 위치의 기준 자기장값을 이용하여 단말기의 자세각을 추정하는 단말 자세각 추정부(50);
상기 가속도 센서(11)의 측정값과 상기 단말기의 자세각을 이용하여 사용자의 걸음 진행방향을 추정하되, 걸음 타입이 대칭 걸음 상태인지 또는 비대칭 걸음 상태인지 여부에 따라 걸음 진행방향 분석구간을 달리하여 사용자의 걸음 진행방향을 추정하는 걸음 진행방향 추정부(60); 및,
상기 보폭과 상기 걸음 진행방향을 이용하여 사용자의 현재 위치를 추정하는 위치 추정부(70)를 포함하는 실내공간에서 사용자의 걸음 진행방향과 위치를 추정하는 시스템.
An acceleration sensor 11, an angular velocity sensor 12, and a magnetic field sensor 13 mounted on the terminal;
A magnetic field map database (20) for storing a magnetic field value of each position measured in advance in a room and outputting a reference magnetic field value of a corresponding position which is a reference of a horizontal attitude angle of the terminal when the position of the terminal is input;
Steps are detected by analyzing the measured values of the acceleration sensor 11 and the angular velocity sensor 12, and when a step is detected, the step is distinguished whether the step type is a symmetrical step or an asymmetrical step, and according to each state A step and step type detection unit 30 for outputting a detection signal;
A stride length estimator 40 estimating a user stride length using a measurement value of the acceleration sensor 11 and a step period determined by the step and step type detector 30;
Estimating the attitude angle of the terminal using the measured values of the acceleration sensor 11, the angular velocity sensor 12, the magnetic field sensor 13, and the reference magnetic field value of the corresponding position output from the magnetic field map database 20. A terminal attitude angle estimator 50;
Using the measured value of the acceleration sensor 11 and the posture angle of the terminal to estimate the user's walking direction, by varying the walking progress analysis section depending on whether the step type is a symmetrical or asymmetrical walking state A step progress direction estimator 60 for estimating a step direction of the user; And,
And a position estimating unit (70) for estimating a user's current position using the stride length and the walking direction.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102412323B1 (en) 2021-12-08 2022-06-24 (주)피플앤드테크놀러지 Continuous Indoor Position Estimation Method Using Correction Particle Filter

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004163168A (en) * 2002-11-11 2004-06-10 Sumitomo Precision Prod Co Ltd Portable autonomous navigation device
KR20110126057A (en) * 2010-05-14 2011-11-22 가시오게산키 가부시키가이샤 Traveling state determining device, method for determining traveling state and recording medium
KR20160143438A (en) 2015-06-05 2016-12-14 한국전자통신연구원 Tightly-coupled localization method and apparatus in dead-reckoning system
KR20170010593A (en) * 2015-07-20 2017-02-01 아이데카 주식회사 Method and apparatus for measuring location of user terminal
KR101750717B1 (en) * 2016-12-14 2017-06-27 한화시스템(주) Pedestrian Dead Reckoning System with Estimation Method of Stride Length using Fuzzy
KR20180019741A (en) * 2015-06-26 2018-02-26 인텔 코포레이션 Pedestrian Guided Navigation Technology

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004163168A (en) * 2002-11-11 2004-06-10 Sumitomo Precision Prod Co Ltd Portable autonomous navigation device
KR20110126057A (en) * 2010-05-14 2011-11-22 가시오게산키 가부시키가이샤 Traveling state determining device, method for determining traveling state and recording medium
KR20160143438A (en) 2015-06-05 2016-12-14 한국전자통신연구원 Tightly-coupled localization method and apparatus in dead-reckoning system
KR20180019741A (en) * 2015-06-26 2018-02-26 인텔 코포레이션 Pedestrian Guided Navigation Technology
KR20170010593A (en) * 2015-07-20 2017-02-01 아이데카 주식회사 Method and apparatus for measuring location of user terminal
KR101750717B1 (en) * 2016-12-14 2017-06-27 한화시스템(주) Pedestrian Dead Reckoning System with Estimation Method of Stride Length using Fuzzy

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
허태호 외. 정보과학회논문지 제44권 제4호(2017.4) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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