KR102030610B1 - System and method for estimating heading orientation, computer readable medium for performing the method - Google Patents

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KR102030610B1 KR1020180034905A KR20180034905A KR102030610B1 KR 102030610 B1 KR102030610 B1 KR 102030610B1 KR 1020180034905 A KR1020180034905 A KR 1020180034905A KR 20180034905 A KR20180034905 A KR 20180034905A KR 102030610 B1 KR102030610 B1 KR 102030610B1
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Abstract

본 발명에 따른 이동방향 추정 방법은, 관성 측정 장치로부터 수신되는 상기 이동체의 각속도를 나타내는 측정값을 이용하여 상기 이동체의 이동 방향 전환 여부를 판단하고, 상기 이동체의 이동 방향이 전환된 것으로 판단되면, 상기 측정값을 연산하여 이전 주기에 설정된 방향 정보를 기초로 현재 주기의 방향 정보를 갱신하되, 상기 이동체의 이동 방향이 전환되지 않은 것으로 판단되면, 이전 주기에 설정된 방향 정보를 현재 주기의 방향 정보로 설정하여 측정값의 오차에 관계 없이 이동체의 위치 및 이동 방향을 신뢰성 있게 추정할 수 있다.In the moving direction estimating method according to the present invention, it is determined whether the moving direction of the moving object is changed by using a measured value indicating the angular velocity of the moving object received from an inertial measurement apparatus, and when it is determined that the moving direction of the moving object is switched, By calculating the measured value, the direction information of the current period is updated based on the direction information set in the previous period. If it is determined that the moving direction of the moving object is not switched, the direction information set in the previous period is used as the direction information of the current period. By setting, it is possible to reliably estimate the position and the moving direction of the moving object regardless of the error of the measured value.

Description

이동방향 추정 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록매체 {SYSTEM AND METHOD FOR ESTIMATING HEADING ORIENTATION, COMPUTER READABLE MEDIUM FOR PERFORMING THE METHOD}Movement direction estimation system and method, recording medium for performing the same {SYSTEM AND METHOD FOR ESTIMATING HEADING ORIENTATION, COMPUTER READABLE MEDIUM FOR PERFORMING THE METHOD}

본 발명은 이동방향 추정 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록매체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이동체에 구비된 관성 측정 장치로부터 수신되는 측정값을 이용하여 이동체의 이동 방향을 추정하는 이동방향 추정 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to a moving direction estimating system and method, and a recording medium for performing the same. More particularly, the present invention relates to a moving direction estimating system for estimating a moving direction of a moving object by using a measured value received from an inertial measurement apparatus included in the moving object. And a recording medium for performing the same.

이동 단말 및 무선통신 기술이 발전함에 따라, 실내에 위치한 이동체의 위치를 추정하는 기술이 급속도로 발전되고 있다.As mobile terminals and wireless communication technologies develop, technologies for estimating the position of a mobile body located indoors are rapidly developing.

종래의 실내 측위 방법은 주로 자이로 센서와 지자기 센서를 이용한 것으로, 이때 자이로센서의 측정값이 부정확한 경우 방향 정보의 오차가 발생되며, 이러한 오차가 지속적으로 누적되면서 이동체의 위치를 정확하게 추정할 수 없는 문제점이 야기된다.The conventional indoor positioning method mainly uses a gyro sensor and a geomagnetic sensor, in which an error of the direction information occurs when the measured value of the gyro sensor is inaccurate. The problem is caused.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 지자기 센서 정보를 칼만 필터로 융합하여 오차가 누적되는 현상을 방지하는 기술이 공개된 바 있다. In order to solve this problem, a technique for preventing the accumulation of errors by fusing geomagnetic sensor information into a Kalman filter has been disclosed.

하지만, 이러한 종래 기술에 따르면 위치 추정을 위해 지속적으로 자이로 센서의 측정값을 연산하고, 지자기 센서의 측정값 또한 주기적으로 처리해야 되기 때문에 데이터 처리에 요구되는 리소스가 증가하게 된다는 문제점이 있다.However, according to the related art, since the measured values of the gyro sensor are continuously calculated for the position estimation, and the measured values of the geomagnetic sensor are also periodically processed, there is a problem in that resources required for data processing are increased.

이에, 오차 누적을 최소화하여 이동체의 위치 및 이동방향을 신뢰성 있게 추정할 수 있는 기술이 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, there is a demand for a technique capable of reliably estimating the position and the moving direction of a moving body by minimizing error accumulation.

한국등록특허 제10-1461669호Korea Patent Registration No. 10-1461669 한국등록특허 제10-1437921호Korean Patent Registration No. 10-1437921

본 발명의 일측면은 관성 측정 장치로부터 측정되는 측정값의 누적 오차를 최소화하여 보행자의 이동 방향을 추정하는 이동방향 추정 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록매체를 제공한다.One aspect of the present invention provides a moving direction estimating system and method for estimating the moving direction of a pedestrian by minimizing a cumulative error of measured values measured from an inertial measurement apparatus, and a recording medium for performing the same.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem of the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 측위 장치가 이동체에 구비된 관성 측정 장치로부터 수신되는 측정값을 기초로 주기적으로 상기 이동체의 이동 방향을 추정하는 이동방향 추정 방법은, 상기 관성 측정 장치로부터 수신되는 상기 이동체의 각속도를 나타내는 측정값을 이용하여 상기 이동체의 이동 방향 전환 여부를 판단하는 단계 및 상기 이동체의 이동 방향이 전환된 것으로 판단되면, 상기 측정값을 연산하여 이전 주기에 설정된 방향 정보를 기초로 현재 주기의 방향 정보를 갱신하되, 상기 이동체의 이동 방향이 전환되지 않은 것으로 판단되면, 이전 주기에 설정된 방향 정보를 현재 주기의 방향 정보로 설정하는 단계를 포함한다.Moving direction estimation method for periodically estimating the moving direction of the moving object based on the measurement value received from the inertial measurement device provided in the moving object by the positioning device according to an embodiment of the present invention, Determining whether the moving direction of the moving object is switched by using the measured value representing the angular velocity of the moving object, and if it is determined that the moving direction of the moving object is switched, the measured value is calculated and is currently based on the direction information set in the previous period. If the direction information of the period is updated, but it is determined that the moving direction of the moving object is not changed, setting the direction information set in the previous period as the direction information of the current period.

상기 보행자의 이동 방향 전환 여부를 판단하는 것은, 미리 학습된 인공 신경망을 이용하여, 상기 측정값에 대한 상기 인공 신경망의 출력값을 미리 설정된 임계값과 비교하여 상기 보행자의 이동 방향 전환 여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.Determining whether the pedestrian's moving direction is changed may include determining whether the pedestrian's moving direction is changed by comparing an output value of the artificial neural network with respect to the measured value with a preset threshold value using a pre-learned artificial neural network. It can be characterized.

상기 보행자의 이동 방향이 전환된 것으로 판단되면, 상기 측정값을 연산하여 이전 주기에 설정된 방향 정보를 기초로 현재 주기의 방향 정보를 갱신하는 것은, 상기 측정값을 시간에 따라 적분 연산하여 각도 변화량을 산출하고, 이전 주기에 설정된 방향 정보에 현재 주기에서 산출된 각도 변화량을 누적하여 현재 주기의 방향 정보를 설정하는 것을 특징으로 할 수 있다.When it is determined that the direction of movement of the pedestrian is switched, updating the direction information of the current period based on the direction information set in the previous period by calculating the measured value may be performed by integrating the measured value with time to obtain an angle change amount. The direction information of the current period may be set by calculating and accumulating the angular change amount calculated in the current period on the direction information set in the previous period.

현재 주기에 설정된 방향 정보에 따라 상기 이동체에 대응되는 객체를 지도 데이터 상에서 이동시켜 다음 주기에서의 상기 이동체의 위치를 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include estimating the position of the moving object in the next period by moving the object corresponding to the moving object on the map data according to the direction information set in the current period.

상기 현재 주기의 방향 정보를 설정하는 것은, 특정 주기에서 상기 이동체의 이동방향이 전환된 것으로 판단되는 경우, 이전 주기에 설정된 방향 정보에 현재 주기에서 산출된 각도 변화량을 누적하되, 소정 시간 동안에는 원래의 측정 주기보다 짧은 주기마다 방향 정보의 전환 여부를 판단하고, 미리 설정된 기준시간 내에 이동체의 이동 방향이, 이동방향이 전환되기 직전에 설정된 방향 정보와 동일한 것으로 판단되면, 특정 주기에 대하여 누적 연산된 방향 정보를 삭제하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the setting of the direction information of the current period, when it is determined that the moving direction of the moving object is switched in a specific period, the amount of angular change calculated in the current period is accumulated in the direction information set in the previous period, but for a predetermined time If it is determined whether the direction information is switched every cycle shorter than the measurement period, and it is determined that the moving direction of the moving object is the same as the direction information set just before the moving direction is changed within a preset reference time, the direction calculated cumulatively for the specific period The information may be deleted.

미리 정해진 시간마다 상기 이동체의 추정된 위치가 지도 데이터상의 어느 위치에 위치하는지를 확인하여, 상기 이동체의 추정된 위치가 지도 데이터상의 이동 가능 영역을 벗어난 것으로 확인되면, 누적 측정된 방향 정보를 초기화하는 단계를 더 포함할 수 있다.Initializing the cumulative measured direction information when it is determined that the estimated position of the moving object is located on the map data at a predetermined time, and it is determined that the estimated position of the moving object is outside the movable area on the map data. It may further include.

미리 정해진 시간마다 상기 이동체의 추정된 위치와 상기 이동체의 실제 위치를 비교하여, 상기 추정된 위치와 상기 실제 위치와의 거리 차이가 미리 정해진 기준거리 이상으로 확인되면, 누적 측정된 방향 정보를 초기화하는 단계를 더 포함할 수 있다.By comparing the estimated position of the moving object and the actual position of the moving object at predetermined time intervals, if the distance difference between the estimated position and the actual position is determined to be greater than or equal to a predetermined reference distance, the accumulated measured direction information is initialized. It may further comprise a step.

상기 실제 위치는 상기 관성 측정 장치와 통신하는 적어도 하나의 무선 AP로부터 수신되는 정보를 기초로 검출될 수 있다.The actual location may be detected based on information received from at least one wireless AP in communication with the inertial measurement device.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동방향 추정 방법을 수행하기 위한, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체를 포함할 수 있다.In addition, the computer may include a computer-readable recording medium having a computer program recorded thereon for performing the moving direction estimation method according to an embodiment of the present invention.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동방향 추정 시스템은, 이동체에 구비되어 상기 이동체의 각속도를 나타내는 측정값을 생성하는 관성 측정 장치; 및 상기 측정값을 이용하여 상기 이동체의 이동 방향 전환 여부를 판단하되, 상기 이동체의 이동 방향이 전환된 것으로 판단되면, 상기 측정값을 연산하여 이전 주기에 설정된 방향 정보를 기초로 현재 주기의 방향 정보를 갱신하고, 상기 이동체의 이동 방향이 전환되지 않은 것으로 판단되면, 이전 주기에 설정된 방향 정보를 현재 주기의 방향 정보로 설정하는 측위 장치를 포함한다.In addition, the moving direction estimation system according to an embodiment of the present invention, the inertial measurement device which is provided in the moving body to generate a measured value representing the angular velocity of the moving body; And determining whether the moving direction of the moving object is changed by using the measured value, and when it is determined that the moving direction of the moving object is changed, the measured value is calculated and based on the direction information set in the previous period, the direction information of the current period. If it is determined that the moving direction of the moving object is not switched, the positioning device for setting the direction information set in the previous period to the direction information of the current period.

상기 측위 장치는, 미리 학습된 인공 신경망을 이용하여, 상기 측정값에 대한 상기 인공 신경망의 출력값을 미리 설정된 임계값과 비교하여 상기 보행자의 이동 방향 전환 여부를 판단할 수 있다.The positioning device may determine whether to change the direction of movement of the pedestrian by comparing an output value of the artificial neural network with respect to the measured value with a preset threshold value using a pre-learned artificial neural network.

상기 측위 장치는, 상기 측정값을 시간에 따라 적분 연산하여 각도 변화량을 산출하고, 이전 주기에 설정된 방향 정보에 현재 주기에서 산출된 각도 변화량을 누적하여 현재 주기의 방향 정보를 설정할 수 있다.The positioning device may calculate the angle change amount by integrating the measured value with time, and may set the direction information of the current period by accumulating the angle change amount calculated in the current period on the direction information set in the previous period.

상기 측위 장치는, 현재 주기에 설정된 방향 정보에 따라 상기 이동체에 대응되는 객체를 지도 데이터 상에서 이동시켜 다음 주기에서의 상기 이동체의 위치를 추정할 수 있다.The positioning device may estimate the position of the moving object in the next period by moving the object corresponding to the moving object on the map data according to the direction information set in the current period.

상기 측위 장치는, 미리 정해진 시간마다 상기 이동체의 추정된 위치가 지도 데이터상의 어느 위치에 위치하는지를 확인하여, 상기 이동체의 추정된 위치가 지도 데이터상의 이동 가능 영역을 벗어난 것으로 확인되면, 누적 측정된 방향 정보를 초기화할 수 있다.The positioning device checks which position on the map data the estimated position of the moving object is located at a predetermined time, and if it is determined that the estimated position of the moving object is outside the movable area on the map data, the measured direction is accumulated. You can initialize the information.

상기 측위 장치는, 미리 정해진 시간마다 상기 이동체의 추정된 위치와 상기 이동체의 실제 위치를 비교하여, 상기 추정된 위치와 상기 실제 위치와의 거리 차이가 미리 정해진 기준거리 이상으로 확인되면, 누적 측정된 방향 정보를 초기화할 수 있다.The positioning device compares the estimated position of the movable body with the actual position of the movable body at predetermined time intervals, and if the distance difference between the estimated position and the actual position is determined to be greater than or equal to a predetermined reference distance, the measured measurement is performed. Direction information can be initialized.

상기 실제 위치는 상기 관성 측정 장치와 통신하는 적어도 하나의 무선 AP로부터 수신되는 정보를 기초로 검출될 수 있다.The actual location may be detected based on information received from at least one wireless AP in communication with the inertial measurement device.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 관성 측정 장치에 의해 측정되는 측정값의 오차에 관계 없이 이동체의 위치 및 이동 방향을 신뢰성 있게 추정할 수 있다.According to one aspect of the present invention described above, it is possible to reliably estimate the position and the moving direction of the moving object irrespective of the error of the measured value measured by the inertial measurement device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동방향 추정 시스템의 개략적인 구성이 도시된 개념도이다.
도 2는 도 1의 측위 장치의 구체적인 구성이 도시된 블록도이다.
도 3은 방향 정보의 누적 오차로 인해 이동체의 위치가 부정확하게 추정된 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동방향 추정 방법의 개략적인 흐름이 도시된 순서도이다.1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a movement direction estimation system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a specific configuration of the positioning device of FIG.
3 is a diagram illustrating an example in which a position of a moving body is incorrectly estimated due to an accumulation error of direction information.
4 is a flowchart illustrating a schematic flow of a moving direction estimation method according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with one embodiment. In addition, it is to be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is defined only by the appended claims, along with the full range of equivalents to which such claims are entitled. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the several aspects.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 이동방향 추정 시스템의 개략적인 구성이 도시된 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an indoor movement direction estimation system according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 이동방향 추정 시스템(1)은 이동체, 특히 실내에 위치한 이동체의 위치와 이동방향을 추정하며, 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 이동방향 추정 시스템(1)은 관성 측정 장치(100), 무선 AP(200) 및 측위 장치(300)를 포함한다.The moving direction estimating system 1 according to the present invention estimates the position and the moving direction of a moving object, especially a moving object located indoors. To this end, the moving direction estimating system 1 according to an embodiment of the present invention is an inertial measurement apparatus ( 100), the wireless AP 200 and the positioning device 300.

관성 측정 장치(100)는 위치를 측정하고자 하는 이동체에 구비되는 장치일 수 있다. 관성 측정 장치(100)는 이동체의 3축(요, 피치, 롤) 각속도를 측정하여 이에 대한 측정값을 생성할 수 있다. The inertial measurement device 100 may be a device provided in the moving object to measure the position. The inertial measurement apparatus 100 may measure an angular velocity of three axes (yaw, pitch, roll) of the moving object and generate a measurement value thereof.

관성 측정 장치(100)는 다양한 형태로 구비될 수 있다. 예를 들어, 이동체가 사람과 같은 보행자인 경우, 보행자가 휴대하는 스마트 디바이스(스마트폰, 웨어러블 디바이스 등) 내에 구비된 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서가 관성 측정 장치(100)의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 관성 측정 장치(100)는 스마트 디바이스와 별도의 장치로 구비될 수 있으며, 구체적으로는 손목/발목 밴드 형태로 구비되어 보행자의 신체 일부에 부착될 수도 있다.The inertial measurement device 100 may be provided in various forms. For example, when the moving object is a pedestrian such as a person, an Inertial Measurement Unit (IMU) sensor provided in a smart device (smartphone, wearable device, etc.) that the pedestrian carries may serve as the inertial measurement device 100. have. Alternatively, the inertial measurement device 100 may be provided as a separate device from the smart device. Specifically, the inertial measurement device 100 may be provided in the form of a wrist / ankle band and attached to a body part of a pedestrian.

무선 AP(Access Point, 200)는 관성 측정 장치(100)와 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다. 무선 AP(200)는 복수 개로 마련될 수 있으며, 건물의 내부의 주요 위치에 배치되어 이동체에 구비된 관성 측정 장치(100)와 후술하는 측위 장치(300)간의 통신을 중계할 수 있다. The wireless access point 200 may perform short range wireless communication with the inertial measurement apparatus 100. The wireless AP 200 may be provided in plural, and may be disposed at a main position inside the building to relay communication between the inertial measurement device 100 provided in the moving object and the positioning device 300 described later.

무선 AP(200)는 관성 측정 장치(100)와 통신하여 관성 측정 장치(100)의 위치를 추정하기 위한 데이터를 생성할 수 있다. 일 예로, 무선 AP(200)는 자신의 위치를 기준으로 관성 측정 장치(100)와의 거리를 측정할 수 있도록 통신 신호를 방사하고, 관성 측정 장치(100)로부터 수신되는 응답 신호와의 시간차 또는 수신된 응답 신호의 신호세기 등에 대한 정보를 생성할 수 있다. 무선 AP(200)는 생성된 정보를 측위 장치(300)로 전송할 수 있다. 이때, 무선 AP(200)는 관성 측정 장치(100)로부터 수신되는 측정값을 생성된 정보와 함께 측위 장치(300)로 전송할 수 있다.The wireless AP 200 may generate data for estimating the position of the inertial measurement apparatus 100 by communicating with the inertial measurement apparatus 100. For example, the wireless AP 200 emits a communication signal to measure the distance to the inertial measurement apparatus 100 based on its position, and time difference or reception with a response signal received from the inertial measurement apparatus 100. Information about the signal strength of the response signal can be generated. The wireless AP 200 may transmit the generated information to the positioning device 300. In this case, the wireless AP 200 may transmit the measured value received from the inertial measurement apparatus 100 to the positioning apparatus 300 together with the generated information.

측위 장치(300)는 무선 AP(200)와 통신하여 무선 AP(200) 및 관성 측정 장치(100)로부터 생성된 데이터를 수신할 수 있다. 측위 장치(300)는 복수의 무선 AP(200)를 관리하는 관리서버의 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The positioning device 300 may receive data generated from the wireless AP 200 and the inertial measurement apparatus 100 by communicating with the wireless AP 200. The positioning device 300 may be in the form of a management server managing the plurality of wireless APs 200, but is not limited thereto.

측위 장치(300)는 무선 AP(200)와 통신하여 관성 측정 장치(100), 다시 말해 관성 측정 장치(100)가 구비된 이동체의 위치정보 및 방향정보를 추정할 수 있다. 이와 관련하여, 도 2를 함께 참조하여 설명하기로 한다.The positioning device 300 may estimate the position information and the direction information of the moving object provided with the inertial measurement device 100, that is, the inertial measurement device 100 by communicating with the wireless AP 200. In this regard, it will be described with reference to FIG.

도 2는 도 1의 측위 장치(300)의 구체적인 구성이 도시된 블록도이다.2 is a block diagram showing a specific configuration of the positioning device 300 of FIG.

구체적으로, 측위 장치(300)는 위치 추정부(310) 및 이동방향 추정부(320)를 포함한다.In detail, the positioning device 300 includes a position estimating unit 310 and a moving direction estimating unit 320.

위치 추정부(310)는 무선 AP(200)로부터 수신된 적어도 하나의 신호 세기에 대한 정보를 기초로 관성 측정 장치(100)의 위치를 실시간으로 검출할 수 있다. 이때, 위치 추정부(310)는 삼각측량법 등 기 공지된 다양한 실내 측위 기술을 이용하여 관성 측정 장치(100)의 위치정보를 검출할 수 있다.The position estimator 310 may detect the position of the inertial measurement apparatus 100 in real time based on information on at least one signal strength received from the wireless AP 200. In this case, the position estimator 310 may detect the position information of the inertial measurement apparatus 100 using various indoor positioning techniques, such as triangulation.

이동방향 추정부(320)는 관성 측정 장치(100)에 의해 측정되어 무선 AP(200)를 통해 수신되는 이동체의 자세값을 나타내는 측정값을 기초로 이동체의 이동 방향을 나타내는 방향 정보를 설정할 수 있다. 이동방향 추정부(320)는 이동체의 방향 전환 여부를 주기적으로 판단하고, 판단된 결과에 따라 서로 다른 방법으로 이동체의 현재 주기에서의 이동 방향을 설정할 수 있다.The moving direction estimator 320 may set direction information indicating the moving direction of the moving object based on the measured value measured by the inertial measurement apparatus 100 and indicating the attitude value of the moving object received through the wireless AP 200. . The moving direction estimator 320 periodically determines whether the moving object changes direction, and sets the moving direction in the current period of the moving object in different ways according to the determined result.

이를 위해, 먼저 이동방향 추정부(320)는 관성 측정 장치(100)로부터 수신되는 측정값을 기초로 이동체의 이동방향이 전환되었는지 여부를 판단할 수 있다. 이동방향 추정부(320)는 미리 학습된 인공 신경망을 이용하여 이동체의 방향 전환 여부를 판단할 수 있다. To this end, first, the moving direction estimator 320 may determine whether the moving direction of the moving object is switched based on the measured value received from the inertial measurement apparatus 100. The moving direction estimator 320 may determine whether the moving object is changed in direction by using a pre-learned artificial neural network.

구체적으로, 이동방향 추정부(320)는 미리 정해진 한 주기동안 수집된 측정값 및 위치정보를 인공 신경망에 입력시켜, 이에 대한 출력값을 생성할 수 있다. 이동방향 추정부(320)는 인공 신경망으로부터 출력되는 출력값에 따라 현재 주기에서 이동체의 이동 방향이 전환되었는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 이동방향 추정부(320)는 출력값이 미리 정해진 임계값보다 작은 경우 이동체가 방향을 전환하지 않은 것으로 판단하고, 출력값이 임계값을 초과하는 경우 이동체가 방향을 전환한 것으로 판단할 수 있다. In detail, the movement direction estimator 320 may input the measured value and the position information collected for a predetermined period to the artificial neural network, and generate an output value thereof. The moving direction estimator 320 may determine whether the moving direction of the moving object is switched in the current period according to the output value output from the artificial neural network. For example, the moving direction estimator 320 may determine that the moving object does not change the direction when the output value is smaller than the predetermined threshold value, and determine that the moving object has changed the direction when the output value exceeds the threshold value. have.

이동방향 추정부(320)는 현재 주기에서 이동체의 이동방향이 전환된 것으로 판단되면, 이전 주기에 설정된 방향 정보를 기초로 현재 주기의 방향 정보를 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 이전 주기인 n-1번째 주기에서 설정된 이동체의 이동 방향이 0°방향이고, 현재 주기인 n번째 주기에서 이동체가 시계방향으로 10°만큼 회전된 것으로 판단되면, 이동방향 추정부(320)는 n번째 주기의 이동 방향을 10°로 하는 방향 정보를 설정할 수 있다.If it is determined that the moving direction of the moving object is changed in the current period, the moving direction estimator 320 may update the direction information of the current period based on the direction information set in the previous period. For example, when it is determined that the moving direction of the moving object set in the n-1 th period, which is the previous period, is 0 ° and the moving object is rotated by 10 ° clockwise in the n th period, which is the current period, the moving direction estimating unit ( 320 may set direction information for setting the moving direction of the nth cycle to 10 °.

이때, 이동방향 추정부(320)는 관성 측정 장치(100)로부터 측정된 각속도에 대한 측정값을 시간에 대하여 적분 연산함으로써 n번째 주기에서의 각도의 변화량을 산출할 수 있다. In this case, the moving direction estimator 320 may calculate the amount of change in the angle in the nth period by integrating the measured value for the angular velocity measured from the inertial measurement apparatus 100 with respect to time.

반면, 이동방향 추정부(320)는 현재 주기에서 이동체의 이동방향이 전환되지 않은 것으로 판단되면, 상술한 연산 과정을 생략하고 이전 주기에 설정된 방향 정보를 현재 주기의 방향 정보로 설정할 수 있다. 다시 말해, 이동방향 추정부(320)는 현재 주기에서의 이동체의 이동 방향이 이전 주기의 이동 방향과 동일한 것으로 설정할 수 있다. On the other hand, if it is determined that the moving direction of the moving object is not switched in the current period, the moving direction estimator 320 may omit the above-described calculation process and set the direction information set in the previous period as the direction information of the current period. In other words, the moving direction estimator 320 may set the moving direction of the moving object in the current period to be the same as the moving direction of the previous period.

이후, 측위 장치(300)는 현재 주기에 설정된 방향 정보를 기초로 다음 주기의 이동체의 위치를 추정할 수 있다. 구체적으로, 측위 장치(300)는 지도 데이터 상에 이동체에 대응되는 객체를 표시할 수 있으며, 현재 주기에 설정된 방향 정보에 따라 객체를 지도 데이터 상에서 이동시킨 위치를 다음 주기의 이동체의 위치로 추정할 수 있다.Thereafter, the positioning device 300 may estimate the position of the moving object of the next period based on the direction information set in the current period. In detail, the positioning device 300 may display an object corresponding to the moving object on the map data, and estimate the position where the object is moved on the map data according to the direction information set in the current period as the position of the moving object of the next period. Can be.

이때, 측위 장치(300)는 이동체의 속도를 반영하여 이동체에 대응되는 객체를 설정된 이동 방향에 따라 이동시킬 수 있다. 여기서 이동체의 속도는 다양한 방법으로 획득될 수 있으며, 예를 들어 이동체에 구비된 가속도 센서로부터 속도 정보를 수신하여 이동체의 속도를 산출할 수 있다. 또는, 위치 추정부(310)에 의해 주기적으로 산출되는 이동체의 주기별 위치를 이용하여 이동체의 평균 속도를 산출하고, 이를 이동체의 속도 정보로 설정할 수도 있다.In this case, the positioning device 300 may move the object corresponding to the moving object in the set moving direction by reflecting the speed of the moving object. Here, the speed of the moving object may be obtained by various methods, for example, the speed of the moving object may be calculated by receiving speed information from an acceleration sensor provided in the moving object. Alternatively, the average speed of the moving body may be calculated using the position for each cycle of the moving body periodically calculated by the position estimating unit 310, and may be set as the speed information of the moving body.

한편, 측위 장치(300)는 이동체가 이동할 수 없는 위치에 위치한 것으로 판단되면 방향 정보를 초기화할 수 있다. 이와 관련하여, 도 3을 함께 참조하여 설명하기로 한다.On the other hand, the positioning device 300 may initialize the direction information when it is determined that the moving object is located in a position that can not move. In this regard, it will be described with reference to FIG.

도 3은 방향 정보의 누적 오차로 인해 이동체의 위치가 부정확하게 추정된 일 예를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating an example in which a position of a moving body is incorrectly estimated due to an accumulation error of direction information.

도 3a에 도시된 바와 같이, 이동체는 초기 위치에서 북쪽 방향으로 직진하여 n번째 주기에서는 도시된 실제 위치에 해당되는 위치로 이동할 수 있다. 이때, 관성 측정 장치(100)의 측정값에 오차가 발생하는 경우, 이동방향 추정부(320)는 오차값이 반영된 방향 정보를 설정하게 된다. 이러한 오차가 누적되는 경우, 도시된 바와 같이 측위 장치(300)는 이동체의 실제 위치와는 다른 위치로 이동체가 위치해 있을 것으로 판단할 수 있다.As shown in FIG. 3A, the moving body may move straight from the initial position to the north direction and move to a position corresponding to the actual position shown in the nth period. At this time, when an error occurs in the measured value of the inertial measurement apparatus 100, the moving direction estimator 320 sets the direction information reflecting the error value. When such an error accumulates, as shown, the positioning device 300 may determine that the moving object is located at a position different from the actual position of the moving object.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 측위 장치(300)는 미리 정해진 시간 마다 이동체의 추정된 위치가 지도 데이터 상의 어느 위치에 위치해 있는지를 확인할 수 있다. 이때, 측위 장치(300)는 이동체가 이동 가능한 경로가 아닌 이동 불가 영역에 위치해 있는 것으로 확인되면, 이동체의 방향전환 여부에 관계없이 방향 정보를 초기화할 수 있다. 또는, 측위 장치(300)는 위치 추정부(310)에 의해 측정된 이동체의 실제 위치와 이동방향 추정부(320)에 의해 추정된 위치간의 거리 차이가 기준거리 이상으로 확인되면 방향 정보를 초기화할 수 있다.In order to solve such a problem, the positioning device 300 may identify which position on the map data the estimated position of the moving object is located at a predetermined time. At this time, when the positioning device 300 is determined that the moving object is located in the non-movable area, not the movable path, the positioning device 300 may initialize the direction information regardless of whether the moving object is switched. Alternatively, the positioning device 300 may initialize the direction information when the distance difference between the actual position of the moving object measured by the position estimating unit 310 and the position estimated by the moving direction estimating unit 320 is greater than or equal to the reference distance. Can be.

이후, 측위 장치(300)는 도 3b에 도시된 바와 같이 현재 주기와 다음 주기의 위치정보를 비교하여 다음 주기의 방향 정보를 이전 주기의 방향 정보와 관계없이 새롭게 설정할 수 있다.Thereafter, the positioning device 300 may newly set the direction information of the next period regardless of the direction information of the previous period by comparing the location information of the current period and the next period as shown in FIG. 3B.

이와 같은 본 발명에 따른 방향정보 추정 시스템(1)을 이용하면 이동체의 방향이 전환된 것으로 판단될 때에만 관성 측정 장치(100)로부터 생성된 측정값을 선택적으로 적분 연산함으로써, 측정값의 오차가 누적되는 현상을 감소시킬 수 있어 이동체의 위치 및 이동 방향을 신뢰성 있게 추정할 수 있다.By using the direction information estimation system 1 according to the present invention, by selectively integrating the measured value generated from the inertial measurement apparatus 100 only when it is determined that the direction of the moving object is changed, the error of the measured value is increased. Accumulation can be reduced, and the position and direction of movement of the moving body can be estimated reliably.

몇몇 다른 실시예에서, 측위 장치(300)는 관성 측정 장치(100)가 어느 하나의 무선 AP(200)와 최초로 통신이 개시되는 경우, 관성 측정 장치(100)와 통신을 개시한 무선 AP(200)의 식별정보를 조회하여 관성 측정 장치(100)가 위치한 장소에 대한 지도 데이터를 검색할 수 있다.In some other embodiments, the positioning device 300 is the wireless AP 200 that initiated communication with the inertial measurement device 100 when the inertial measurement device 100 first communicates with any one wireless AP 200. Inquiry on the identification information of) may search the map data for the place where the inertial measurement apparatus 100 is located.

측위 장치(300)에는 복수의 지도 데이터가 저장되어 있으며, 지도 데이터의 특징별로 서로 다른 가중치가 부여될 수 있다. 예를 들어, 측위 장치(300)는 이동체의 측위의 정밀함이 요구되는 제1 지도 데이터에 높은 가중치를 부여할 수 있다. A plurality of map data is stored in the positioning device 300, and different weights may be given for each feature of the map data. For example, the positioning device 300 may give a high weight to the first map data requiring precision of positioning of the moving object.

이때, 측위 장치(300)는 지도 데이터별로 설정된 가중치에 따라 미리 정해진 주기를 변경할 수 있다. 예를 들어, 측위 장치(300)는 높은 가중치가 부여된 장소에 이동체가 위치한 것으로 확인되면, 이동체의 위치 및 이동방향을 검출하는 주기가 짧아지도록 설정할 수 있다. 따라서, 측위 장치(300)는 이동체가 위치한 지역의 중요도에 따라 이동체의 측위 주기를 가변시킬 수 있다.In this case, the positioning device 300 may change a predetermined period according to the weight set for each map data. For example, when it is determined that the moving object is located at a place to which a high weight is assigned, the positioning device 300 may set the period for detecting the position and the moving direction of the moving object to be shortened. Therefore, the positioning device 300 may vary the positioning period of the moving object according to the importance of the area where the moving object is located.

몇몇 또 다른 실시예에서, 측위 장치(300)는 특정 주기에서 이동체의 이동방향이 전환된 것으로 판단되는 경우, 미리 정해진 시간 동안에는 더욱 짧은 주기마다 방향 정보의 전환 여부를 판단할 수 있다. 이 과정에서, 측위 장치(300)는 미리 설정된 기준시간 내에 이동체의 이동 방향이, 이동방향이 전환되기 직전에 설정된 방향 정보와 동일한 것으로 판단되면, 특정 주기에 대하여 누적 연산된 방향 정보를 삭제할 수 있다.In some other embodiments, when it is determined that the moving direction of the moving object is switched in a specific period, the positioning device 300 may determine whether to change the direction information every shorter period for a predetermined time. In this process, if it is determined that the moving direction of the moving object is the same as the direction information set just before the moving direction is changed within the preset reference time, the positioning device 300 may delete the accumulated direction information for the specific period. .

예를 들어, 측위 장치(300)는 2초마다 이동체의 방향 정보의 전환 여부를 판단하다가, 특정 주기(n번째 주기)에 이동체의 방향이 전환된 것으로 판단되면 n-1번째 주기까지 누적된 방향 정보에 n번째 주기에서 측정된 산출된 각도 변화량을 누적하여 n번째 주기의 방향 정보를 업데이트 할 수 있다.For example, the positioning device 300 determines whether the direction information of the moving object is changed every two seconds, and if it is determined that the moving object is changed in a specific period (nth period), the direction accumulated up to the n-1 th period is determined. The direction information of the nth period may be updated by accumulating the calculated angle change measured in the nth period in the information.

이와 동시에, 측위 장치(300)는 방향 정보의 전환 여부를 판단하는 주기를 5초동안 0.5초로 단축시킬 수 있다. 이때, 측위 장치(300)는 0.5초 주기로 이동체의 방향정보의 전환 여부를 판단하는 과정에서 1초 이내에 n-1번째 주기의 방향 정보와 동일한 방향 정보가 존재하는 것으로 확인되면, n번째 주기에서 누적된 방향 정보를 초기화할 수 있다. 즉, 이동체가 제자리에서 회전을 하는 경우 측정 주기에 따라서 방향이 전환된 것으로 오판할 경우가 발생할 수 있으며, 측위 장치(300)는 짧은 시간 내에 원래의 방향 정보로 복귀하는 경우 누적 연산에 따른 오차 증가를 방지하기 위하여 가장 최근에 업데이트된 방향 정보를 이전의 방향 정보로 롤백함으로써 이와 같은 문제점을 방지할 수 있다.At the same time, the positioning device 300 may shorten the period for determining whether to change the direction information to 0.5 seconds for 5 seconds. At this time, when the positioning device 300 determines that the same direction information as the direction information of the n-1 th cycle exists within 1 second in the process of determining whether to change the direction information of the moving object at a 0.5 second cycle, the positioning device 300 accumulates at the n th cycle. Direction information can be initialized. That is, when the moving object rotates in place, it may cause a misjudge that the direction is changed according to the measurement period, and the positioning device 300 increases the error due to the cumulative operation when returning to the original direction information within a short time. This problem can be prevented by rolling back the most recently updated direction information to the previous direction information in order to prevent the error.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동방향 추정 방법의 개략적인 흐름이 도시된 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a schematic flow of a moving direction estimation method according to an embodiment of the present invention.

측위 장치(300)는 이동체의 위치 및 자세에 대한 측정값을 수신할 수 있다(410). 측위 장치(300)는 이동체에 구비된 관성 측정 장치(100)에 의해 측정된, 이동체의 각속도를 나타내는 측정값을 무선 AP(200)를 통해 수신할 수 있다. 이때, 측위 장치(300)는 무선 AP(200)에 의해 생성된 관성 측정 장치(100)와의 거리를 나타내는 정보를 함께 수신할 수 있다.The positioning device 300 may receive a measurement value for the position and attitude of the moving object (410). The positioning device 300 may receive a measurement value indicating the angular velocity of the moving object, measured by the inertial measurement apparatus 100 provided in the moving object, through the wireless AP 200. In this case, the positioning device 300 may also receive information indicating the distance to the inertial measurement device 100 generated by the wireless AP 200.

측위 장치(300)는 미리 정해진 주기 동안 수집된 측정값을 기초로 현재 주기에서 이동체의 방향전환 여부를 판단할 수 있다(420). 측위 장치(300)는 미리 학습된 인공 신경망에 측정값을 입력하고, 이에 대한 출력값을 미리 정해진 임계값과 비교하여 이동체의 이동 방향이 전환되었는지를 판단할 수 있다.The positioning device 300 may determine whether to change the direction of the moving object in the current period based on the measured value collected during the predetermined period (420). The positioning device 300 may determine whether the moving direction of the moving object is switched by inputting a measurement value to a pre-learned artificial neural network and comparing the output value thereof with a predetermined threshold value.

측위 장치(300)는 이동체의 이동 방향이 전환된 것으로 판단되면(420의 YES), 수신된 측정값을 연산하여 각도 변화량을 산출할 수 있다(430). 측위 장치(300)는 측정값을 시간에 대하여 적분 연산하여 각속도에 대한 각도 변화량을 산출할 수 있다.If it is determined that the moving direction of the moving object is switched (YES at 420), the positioning device 300 may calculate the angle change amount by calculating the received measurement value (430). The positioning device 300 may calculate an angle change amount for the angular velocity by integrating the measured value with respect to time.

이후, 측위 장치(300)는 이전 주기에 설정된 방향 정보에 현재 산출된 각도 변화량을 누적하여 현재 주기의 방향 정보를 설정할 수 있다(440).Thereafter, the positioning device 300 may set the direction information of the current period by accumulating the angle change amount currently calculated on the direction information set in the previous period (440).

한편, 측위 장치(300)는 이동체의 이동 방향이 전환되지 않은 것으로 판단되면(420의 NO), 수신된 측정값을 연산하는 대신, 이전 주기에 설정된 방향 정보를 현재 주기의 방향 정보로 설정할 수 있다(450).On the other hand, if it is determined that the moving direction of the moving object is not switched (NO at 420), the positioning device 300 may set the direction information set in the previous period as the direction information of the current period instead of calculating the received measurement value. (450).

이와 같은, 실내 측위 방법을 제공하는 기술은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.Such a technique for providing an indoor positioning method may be implemented in an application form or in the form of program instructions that may be executed by various computer components and recorded in a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.

상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The program instructions recorded on the computer-readable recording medium are those specially designed and configured for the present invention, and may be known and available to those skilled in the computer software arts.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs, DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. media), and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.

프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the process according to the invention, and vice versa.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.

100: 관성 측정 장치
200: 무선 AP
300: 측위 장치100: inertial measurement unit
200: wireless AP
300: positioning device

Claims (16)

측위 장치가 이동체에 구비된 관성 측정 장치로부터 수신되는 측정값을 기초로 주기적으로 상기 이동체의 이동 방향을 추정하는 이동방향 추정 방법에 있어서,
상기 관성 측정 장치로부터 수신되는 상기 이동체의 각속도를 나타내는 측정값을 이용하여 상기 이동체의 이동 방향 전환 여부를 판단하는 단계;
상기 이동체의 이동 방향이 전환된 것으로 판단되면, 상기 측정값을 연산하여 이전 주기에 설정된 방향 정보를 기초로 현재 주기의 방향 정보를 갱신하되, 상기 이동체의 이동 방향이 전환되지 않은 것으로 판단되면, 이전 주기에 설정된 방향 정보를 현재 주기의 방향 정보로 설정하는 단계; 및
미리 정해진 시간마다 상기 이동체의 추정된 위치와 상기 이동체의 실제 위치를 비교하여, 상기 추정된 위치와 상기 실제 위치와의 거리 차이가 미리 정해진 기준거리 이상으로 확인되면, 누적 측정된 방향 정보를 초기화하는 단계를 포함하는, 이동방향 추정 방법.
In the moving direction estimation method, the positioning device periodically estimates the moving direction of the moving object based on a measurement value received from an inertial measurement device provided in the moving object.
Determining whether the moving direction of the moving object is changed by using a measured value indicating the angular velocity of the moving object received from the inertial measurement device;
If it is determined that the moving direction of the moving body is switched, the direction information of the current period is updated based on the direction information set in the previous period by calculating the measured value, but if it is determined that the moving direction of the moving body is not changed, Setting direction information set in a period as direction information of a current period; And
By comparing the estimated position of the moving object and the actual position of the moving object at predetermined time intervals, if the distance difference between the estimated position and the actual position is determined to be greater than or equal to a predetermined reference distance, the accumulated measured direction information is initialized. Comprising a step of moving direction estimation method.
제1항에 있어서,
상기 이동체의 이동 방향 전환 여부를 판단하는 것은,
미리 학습된 인공 신경망을 이용하여, 상기 측정값에 대한 상기 인공 신경망의 출력값을 미리 설정된 임계값과 비교하여 상기 이동체의 이동 방향 전환 여부를 판단하는 것인, 이동방향 추정 방법.
The method of claim 1,
Determining whether the moving direction of the moving object is switched,
The method of estimating the moving direction of the moving object is determined by comparing the output value of the artificial neural network with respect to the measured value with a preset threshold value using a pre-learned artificial neural network.
제1항에 있어서,
상기 이동체의 이동 방향이 전환된 것으로 판단되면, 상기 측정값을 연산하여 이전 주기에 설정된 방향 정보를 기초로 현재 주기의 방향 정보를 갱신하는 것은,
상기 측정값을 시간에 따라 적분 연산하여 각도 변화량을 산출하고, 이전 주기에 설정된 방향 정보에 현재 주기에서 산출된 각도 변화량을 누적하여 현재 주기의 방향 정보를 설정하는 것인, 이동방향 추정 방법.
The method of claim 1,
When it is determined that the moving direction of the moving object is switched, updating the direction information of the current period based on the direction information set in the previous period by calculating the measured value,
And calculating the angle change amount by integrating the measured value according to time, and setting the direction information of the current period by accumulating the angle change amount calculated in the current period on the direction information set in the previous period.
제3항에 있어서,
현재 주기에 설정된 방향 정보에 따라 상기 이동체에 대응되는 객체를 지도 데이터 상에서 이동시켜 다음 주기에서의 상기 이동체의 위치를 추정하는 단계를 더 포함하는, 이동방향 추정 방법.The method of claim 3,
And moving the object corresponding to the moving object on the map data according to the direction information set in the current period to estimate the position of the moving object in the next period. 제3항에 있어서,
상기 현재 주기의 방향 정보를 설정하는 것은,
특정 주기에서 상기 이동체의 이동방향이 전환된 것으로 판단되는 경우, 이전 주기에 설정된 방향 정보에 현재 주기에서 산출된 각도 변화량을 누적하되, 소정 시간 동안에는 원래의 측정 주기보다 짧은 주기마다 방향 정보의 전환 여부를 판단하고, 미리 설정된 기준시간 내에 이동체의 이동 방향이, 이동방향이 전환되기 직전에 설정된 방향 정보와 동일한 것으로 판단되면, 특정 주기에 대하여 누적 연산된 방향 정보를 삭제하는 것을 특징으로 하는, 이동방향 추정 방법.
The method of claim 3,
Setting the direction information of the current period,
When it is determined that the moving direction of the moving object is switched in a specific period, the angle change amount calculated in the current period is accumulated in the direction information set in the previous period, and whether or not the direction information is changed at a period shorter than the original measurement period for a predetermined time. If it is determined that the moving direction of the moving object is the same as the direction information set just before the moving direction is switched within a predetermined reference time, the direction information calculated cumulatively for a specific period is deleted. Estimation method.
제1항에 있어서,
미리 정해진 시간마다 상기 이동체의 추정된 위치가 지도 데이터상의 어느 위치에 위치하는지를 확인하여, 상기 이동체의 추정된 위치가 지도 데이터상의 이동 가능 영역을 벗어난 것으로 확인되면, 누적 측정된 방향 정보를 초기화하는 단계를 더 포함하는, 이동방향 추정 방법.
The method of claim 1,
Initializing the cumulative measured direction information when it is determined that the estimated position of the moving object is located on the map data at a predetermined time, and it is determined that the estimated position of the moving object is outside the movable area on the map data. Further comprising, movement direction estimation method.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 실제 위치는 상기 관성 측정 장치와 통신하는 적어도 하나의 무선 AP로부터 수신되는 정보를 기초로 검출되는, 이동방향 추정 방법.
The method of claim 1,
And the actual location is detected based on information received from at least one wireless AP in communication with the inertial measurement device.
제1항 내지 제6항 및 제8항 중 어느 하나의 항에 따른 이동방향 추정 방법을 수행하기 위한, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
A computer-readable recording medium having a computer program recorded thereon for performing the moving direction estimation method according to any one of claims 1 to 6 and 8.
이동체에 구비되어 상기 이동체의 각속도를 나타내는 측정값을 생성하는 관성 측정 장치; 및
상기 측정값을 이용하여 상기 이동체의 이동 방향 전환 여부를 판단하되, 상기 이동체의 이동 방향이 전환된 것으로 판단되면, 상기 측정값을 연산하여 이전 주기에 설정된 방향 정보를 기초로 현재 주기의 방향 정보를 갱신하고, 상기 이동체의 이동 방향이 전환되지 않은 것으로 판단되면, 이전 주기에 설정된 방향 정보를 현재 주기의 방향 정보로 설정하는 측위 장치를 포함하되,
상기 측위 장치가
미리 정해진 시간마다 상기 이동체의 추정된 위치와 상기 이동체의 실제 위치를 비교하여, 상기 추정된 위치와 상기 실제 위치와의 거리 차이가 미리 정해진 기준거리 이상으로 확인되면, 누적 측정된 방향 정보를 초기화하는, 이동방향 추정 시스템.
An inertial measurement device which is provided in the moving body and generates a measured value representing the angular velocity of the moving body; And
It is determined whether the moving direction of the moving object is changed using the measured value, and when it is determined that the moving direction of the moving object is changed, the measured value is calculated and the direction information of the current period is calculated based on the direction information set in the previous period. If it is determined that the direction of movement of the moving object is not switched, and includes a positioning device for setting the direction information set in the previous period to the direction information of the current period,
The positioning device
By comparing the estimated position of the moving object and the actual position of the moving object at predetermined time intervals, if the distance difference between the estimated position and the actual position is determined to be greater than or equal to a predetermined reference distance, the accumulated measured direction information is initialized. Moving direction estimation system.
제10항에 있어서,
상기 측위 장치는,
미리 학습된 인공 신경망을 이용하여, 상기 측정값에 대한 상기 인공 신경망의 출력값을 미리 설정된 임계값과 비교하여 상기 이동체의 이동 방향 전환 여부를 판단하는, 이동방향 추정 시스템.
The method of claim 10,
The positioning device,
And a moving direction estimation system for determining whether the moving direction of the moving object is changed by comparing an output value of the artificial neural network with respect to the measured value with a preset threshold value using a pre-learned artificial neural network.
제10항에 있어서,
상기 측위 장치는,
상기 측정값을 시간에 따라 적분 연산하여 각도 변화량을 산출하고, 이전 주기에 설정된 방향 정보에 현재 주기에서 산출된 각도 변화량을 누적하여 현재 주기의 방향 정보를 설정하는, 이동방향 추정 시스템.
The method of claim 10,
The positioning device,
And calculating the angle change amount by integrating the measured value with time, and accumulating the angle change amount calculated in the current period in the direction information set in the previous period to set the direction information of the current period.
제12항에 있어서,
상기 측위 장치는,
현재 주기에 설정된 방향 정보에 따라 상기 이동체에 대응되는 객체를 지도 데이터 상에서 이동시켜 다음 주기에서의 상기 이동체의 위치를 추정하는, 이동방향 추정 시스템.
The method of claim 12,
The positioning device,
And moving the object corresponding to the moving object on the map data according to the direction information set in the current period to estimate the position of the moving object in the next period.
제10항에 있어서,
상기 측위 장치는,
미리 정해진 시간마다 상기 이동체의 추정된 위치가 지도 데이터상의 어느 위치에 위치하는지를 확인하여, 상기 이동체의 추정된 위치가 지도 데이터상의 이동 가능 영역을 벗어난 것으로 확인되면, 누적 측정된 방향 정보를 초기화하는, 이동방향 추정 시스템.
The method of claim 10,
The positioning device,
At each predetermined time, the controller determines whether the estimated position of the moving object is located on the map data, and if it is determined that the estimated position of the moving object is outside the movable area on the map data, initializing the measured direction information. Moving direction estimation system.
삭제delete 제10항에 있어서,
상기 실제 위치는 상기 관성 측정 장치와 통신하는 적어도 하나의 무선 AP로부터 수신되는 정보를 기초로 검출되는, 이동방향 추정 시스템.
The method of claim 10,
And the actual location is detected based on information received from at least one wireless AP in communication with the inertial measurement device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101437921B1 (en) 2008-02-13 2014-09-12 삼성전자주식회사 Indoor Location System and method thereof
KR102231636B1 (en) * 2014-04-30 2021-03-25 현대엠엔소프트 주식회사 Method for estimating moving direction, apparatus and server
KR20160094021A (en) * 2015-01-30 2016-08-09 한국과학기술연구원 Map-matching device and method for pedestrian indoor navigation

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5957906B2 (en) * 2012-01-25 2016-07-27 富士通株式会社 Detection apparatus, detection program, and detection method

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