KR102393836B1

KR102393836B1 - 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102393836B1
Application number: KR1020200076502A
Authority: KR
Inventors: 김용현; 임석희; 김대원
Original assignee: 주식회사 정석케미칼
Priority date: 2020-06-23
Filing date: 2020-06-23
Publication date: 2022-05-04
Also published as: KR20210158121A

Abstract

복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 방법은 지면에 도색된 자성 도료로부터 자기 센싱 신호를 생성하는 단계, 상기 자기 센싱 신호를 이용하여 주파수 변환 신호를 생성하는 단계 및 상기 주파수 변환 신호를 이용하여 보행 정보를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF RECOGNIZING WALKING INFORMATION BY USING MULTIPLE MAGNETIC SENSORS}

본 발명은 보행 정보 인식 방법 및 장치에 관한 것으로써, 지면에 도포된 자성 도료로부터 보행 정보를 인식하는 기술에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

시각장애인은 지팡이를 이용하여 시각장애인용 보도 블럭의 요철을 감지하여 가고자 하는 방향을 알아낼 수 있다.

그러나, 시각장애인용 보도 블럭은 요철 부분으로 인하여, 시각장애인 및 일반인들로 하여금 미끄러지게 하거나 넘어지게 할 수 있다는 문제점이 있었다.

또한, 휠체어를 탄 보행자는 휠체어를 운전함과 동시에 보도 블럭의 요철을 감지해야해서 안전상의 문제점 또한 있었다.

요철없이 보행 정보를 제공하는 기술로써, 차선 등에 자성 도료를 도포하고, 상기 자성 도료에 상응하는 자기 신호를 읽어 특정 정보를 사용자에게 제공하는 기술이 있었다.

그러나, 자기 신호를 입력받는 자기센서는 지구 자기장 또는 주변의 철 등 자기장을 발생시키거나 유도하는 환경에서 발생하는 잡음까지 입력받아 정확한 정보를 인식하기 어렵다는 문제점이 있었다.

한국공개특허 제10-2019-0115503호, 2019년 10월 14일 공개(명칭: 자율주행을 위한 차로 인식 차선 및 이를 이용한 차로 유지 지원 시스템)

본 발명의 목적은 복수개의 자기 센서들을 이용하여 길(보행로)에 도포된 자성 도료로부터의 자기 신호를 정확히 검출하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 노이즈에 민감한 자기 신호 검출시, 복수개의 센서들을 이용하여 감지된 복수의 신호들을 이용하여 노이즈를 효율적으로 제거하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 길에 도포된 자성 도료로부터 보행 정보 제공을 위한 패턴을 인식하기 위해 자기 신호를 효율적으로 검출하는 것이다.

또한 상술한 바와 같은 목적들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 목적이 도출될 수도 있음은 자명하다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법은 지면에 도색된 자성 도료로부터 자기 센싱 신호를 생성하는 단계, 상기 자기 센싱 신호를 이용하여 주파수 변환 신호를 생성하는 단계 및 상기 주파수 변환 신호를 이용하여 보행 정보를 생성하는 단계를 포함한다.

이 때, 상기 주파수 변환 신호는, 상기 자기 센싱 신호를 기설정된 주기로 검출하여 검출 신호들을 생성하고, 상기 검출 신호들을 기설정된 개수만큼 평균하여 평균 신호들을 생성하고, 상기 평균 신호들을 기설정된 변환 단위만큼 모아서 주파수변환하여 상기 주파수 변환 신호를 생성할 수 있다.

이 때, 상기 자기 센싱 신호는, 제1 자기 센서를 통해 상기 자성 도료로부터 생성된 제1 자기 서브 신호 및 제2 자기 센서를 통해 상기 자성 도료로부터 생성된 제2 자기 서브 신호를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 주파수 변환 신호는, 상기 제1 자기 서브 신호 및 상기 제2 자기 서브 신호의 차를 이용하여 생성된 노이즈 저감 신호를 이용하여 생성될 수 있다.

이 때, 상기 노이즈 저감 신호는, 상기 제1 자기 서브 신호에 상응하는 상기 평균 신호들과 상기 제2 자기 서브 신호에 상응하는 상기 평균 신호들의 차를 이용하여 생성될 수 있다.

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법은 상기 제1 자기 서브 신호 및 상기 제2 자기 서브 신호가 수신된 시간차를 이용하여 상기 자성 도료의 방향정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법은 상기 자성 도료로부터 광학 센싱 신호를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 보행 정보를 생성하는 단계는, 상기 주파수 변환 신호 및 상기 광학 센싱 신호 중 어느 하나 이상을 이용하여 보행 정보를 생성할 수 있다.

이 때, 상기 자기 센싱 신호는, 1차원 자기 패턴 또는 2차원 자기 패턴에 상응하는 것일 수 있다.

이 때, 상기 광학 센싱 신호는, 상기 자기 센싱 신호에 상응하는 자기 패턴을 세분화하여 단위 길이 또는 단위 면적당 정보량을 상기 자기 센싱 신호만이 사용되는 경우보다 늘릴 수 있다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 장치는, 지면에 도색된 자성 도료로부터 자기 센싱 신호를 생성하는 자기 센서, 상기 자기 센싱 신호를 이용하여 주파수 변환 신호를 생성하는 주파수 변환부 및 상기 주파수 변환 신호를 이용하여 보행 정보를 생성하는 제어부를 포함한다.

이 때, 상기 주파수 변환부는, 상기 자기 센싱 신호를 기설정된 주기로 검출하여 검출 신호들을 생성하고, 상기 검출 신호들을 기설정된 개수만큼 평균하여 평균 신호들을 생성하고, 상기 평균 신호들을 기설정된 변환 단위만큼 모아서 주파수변환하여 상기 주파수 변환 신호를 생성할 수 있다.

이 때, 상기 제어부는, 상기 제1 자기 서브 신호 및 상기 제2 자기 서브 신호가 수신된 시간차를 이용하여 상기 자성 도료의 방향정보를 생성할 수 있다.

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 장치는 상기 자성 도료로부터 광학 센싱 신호를 생성하는 광학 센서를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부는, 상기 주파수 변환 신호 및 상기 광학 센싱 신호 중 어느 하나 이상을 이용하여 보행 정보를 생성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 복수개의 자기 센서들을 이용하여 길(보행로)에 도포된 자성 도료로부터의 자기 신호를 정확히 검출할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 노이즈에 민감한 자기 신호 검출시, 복수개의 센서들을 이용하여 감지된 복수의 신호들을 이용하여 노이즈를 효율적으로 제거할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 길에 도포된 자성 도료로부터 보행 정보 제공을 위한 패턴을 인식하기 위해 자기 신호를 효율적으로 검출할 수 있다.

본 실시 예들의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치의 사용상태도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 주파수 변환 신호를 생성하는 과정을 나타내는 그래프이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 복수개의 자기 센서를 포함하는 보행 정보 인식 장치의 구조도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 복수개의 자기 센서를 포함하는 보행 정보 인식 장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 노이즈 저감 신호를 생성하는 과정을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 노이즈 저감 신호를 통하여 주파수 변환 신호를 생성하는 과정을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 보행자 유도신호를 생성하는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 복수개의 자기 패턴이 적용된 사용예시도이다.
도 11은 복수개의 자기 패턴과 보행 정보 인식 장치의 위치에 따른 자기장의 세기를 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명에 따라 지면에 도색된 자성 도료의 패턴을 나타내는 예시도이다.
도 13은 자성 도료의 패턴에 제공되는 단위정보별 신호를 나타내는 표이다.
도 14는 복합패턴을 통해 생성된 육진법의 예시를 나타내는 표이다.
도 15는 순방향으로 보행시 보행 정보를 생성하는 예시도이다.
도 16은 역방향으로 보행시 보행 정보를 생성하는 예시도이다.
도 17은 자기 센싱 신호에 의하여 광학 센서를 제어하는 예시도이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법의 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 시스템을 나타낸 도면이다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 요철이 있는 시각장애인용 보도 블록을 쓰는 대신에 통상적으로 쓰이는 요철이 없는 보도 블록 위에 자성 도료 또는 여러 색상의 도료를 사용하여 자기 정보 또는 광학 정보를 1차원 또는 2차원 패턴으로 기록하고, 이를 자기 센서 또는 광학 센서로 각각 읽어냄으로써, 시각장애인은 물론 일반인에게도 보행 정보를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 보도 블록 위에 1차원의 패턴과 2차원의 패턴을 동시에 적용하고, 각각의 자기 정보와 광학 정보를 검출하여 상호 보완하는 관계로 이용할 수도 있으며, 이를 통해 각각의 정보를 감지하는 센서의 오작동을 현저히 줄일 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

이 때, 제공되는 보행 정보는, 상기 패턴이 있는 위치 및 이동방향과 관련된 정보와 시공자가 전달하고자 하는 다양한 정보일 수 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예는 상기 정보들을 인식하기 위하여 자기장 검출 소자 또는 색상을 구분하기 위한 광학 검출 소자(색상 검출 소자)가 상호복합적으로 이용될 수 있으며, 휴대 전자통신기기와 같은 사용자 단말기와 연동되어 더 많은 정보를 보행자에게 청각 또는 시각적으로 전달할 수 있다.

상술한 일실시예는 보도 블럭에만 국한 되는 것이 아니고 지면 등에 자기 정보 및 광학적 정보를 가진 도색도료를 도색하여 실시될 수 있으며, 이를 이용하여 움직이는 이동체 및 이를 운용하는 시스템에도 적용될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예는 상기 자기 패턴을 인식하는 자기 센서를 하나 이상 포함하여, 각 자기 센서로 입력되는 신호의 차이를 통해 노이즈가 저감된 신호를 생성하고, 노이즈가 저감된 신호를 통해 자기 정보를 검출할 수도 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치의 사용상태도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(110)는 스틱(Stick) 형태로 만들어져 사용자(보행자 등)가 들고 보행할 수 있으며, 지면(130)에 도색된 자성 도료(120)에 저장된 정보를 인식할 수 있도록 구성될 수 있다.

이 때, 자성 도료(120)는 자기적 성질을 이용하여 특정 패턴을 형성할 수 있으며, 색상을 달리하는 광학적 성질을 이용하여 특정 패턴을 형성할 수도 있다.

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(110)는 지면에 도색된 자성 도료(120)의 특정 패턴을 읽어 상기 특정 패턴에 내재되어 있는 보행 정보를 인식하여 사용자에게 제공할 수 있다.

이 때, 보행 정보는 현재 위치, 주변 건물, 관광지 정보, 보행로 범위 등 보행에 필요한 모든 정보를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치의 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(110)는 자기 센서(211), 아날로그디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC, 213) 및 프로세서(ex. MCU, MICOM 등, 215) 등을 포함할 수 있다.

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(110)는 지면에 도색된 자성 도료로부터 보행 정보를 생성할 수 있고, 상기 보행 정보를 유선 또는 무선 통신 등을 통하여 사용자 단말기(220)에 제공할 수 있다.

이 때, 자기 센서(211)는 지면에 도색된 자성 도료로부터 자기 신호를 검출할 수 있다.

이 때, 자기 신호는 아날로그 신호일 수 있어, 후술하는 바와 같이 아날로그디지털 변환기(213)를 통하여 디지털 신호로 변환될 수 있다.

이 때, 자기 센서(211)는 지구자기장 또는 주변의 철등 자기장을 발생시키거나 유도되는 환경에 의하여 잡음 신호도 함께 검출할 수 있다. 따라서, 이 때, 자기 센서는 정적 신호가 아닌 동적 신호를 검출하는 자기 센서를 사용할 수 있다.

동적 신호를 검출하는 자기 센서는 자기 정보가 기록된 자성 도료 위에서 움직이지 않는 경우에는 신호 검출이 안되며, 움직이는 경우에 한하여 신호를 검출할 수 있다. 즉, 시간에 따른 자기 신호의 변화를 검출할 수 있는 센서를 사용할 수 있다.

이 때, 아날로그디지털 변환기(213)는 자기 센서(211)를 통해 검출된 아날로그 신호를 프로세서(215)에서 처리할 수 있도록 디지털 신호로 변환할 수 있다.

이 때, 아날로그디지털 변환기(213)는 12 bit 이상의 해상도를 가지고, 1kS/s 이상의 샘플림 속도를 가진 ADC일 수 있다.

이 때, 프로세서(215)는 아날로그디지털 변환기(213)를 통해 변환된 디지털 신호를 처리하여 보행 정보를 생성할 수 있다.

보다 상세하게 살펴보면, 프로세서(215)는 상기 디지털 신호를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 하여 상기 자성 도료에 기록된 패턴의 주기 즉, 주파수를 추출할 수 있다.

이 때, 프로세서(215)는 상기 주파수를 기반으로 상기 보행 정보를 생성하여, 사용자 단말기(220)로 전달할 수 있으며, 신호 검출부터 고속 푸리에 변환으로 분석된 보행 정보를 사용자 단말기(220)로 1초 이내로 전달하는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 보행 정보를 전달하는 통신방법은 와이파이, NFC(near field communication), 블루투스 등의 근거리 무선 통신방법 또는 유선으로 통신할 수 있다.

이 때, 상기 보행 정보는 상기 사용자 단말기(220)를 통해 촉각적(ex. 진동) 또는 청각적(ex. 소리) 신호로 변환되어 사용자에게 제공될 수 있으며, 상기 사용자 단말기(220)의 디스플레이를 통하여 시각적으로 제공될 수 있다.

상기와 같이, 제공방법을 달리하는 이유는 동일한 시간내에 사용자에게 제공하는 정보의 전달효율 및 양을 향상시키기 위함이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 주파수 변환 신호를 생성하는 과정을 나타내는 그래프이다.

도 3을 참조하면, 좌측 그래프(310)는 60Hz에 해당하는 자성 교번 패턴을 시공한 후 자기 센서를 이용하여 FPGA(Field Programmable Gate Arrays)로 읽어들여 측정한 그래프이다.

이 때, 좌측 그래프(310)는 하나의 아날로그 자기 센서로부터 얻은 신호를 FPGA로 5us(Microseconds)에 한번씩 검출하고, 상기 검출 신호 200개의 평균값을 하나의 신호로 하여 1.024초 동안 수집된 1024개의 신호를 나타내는 그래프이다.

이 때, 좌측 그래프(310)의 최소와 최대 강도의 폭(진폭)은 약 100mV(약 2.62V - 2.52V) 정도의 신호 내에서 변화할 수 있다.

우측 그래프(320)는 상기 1024개의 신호를 대상으로 고속 푸리에 변환을 수행한 결과 그래프로써, 상기 자성 교번 패턴을 60Hz에 상응하도록 도색한 경우에 자기 센서를 통해 검출한 신호를 변환한 결과 60Hz의 신호(321)가 다른 신호들에 비하여 명확하게 구분되어 자성 패턴신호를 이용하여 보행 정보 등을 제공할 수 있다는 걸 알 수 있다. 즉, 자기 신호는 노이즈에 매우 민감하고, 다양한 노이즈에 대하여 측정값이 크게 달라지는 특성을 가지고 있기 때문에, 이를 효율적으로 측정하지 못하면 도포된 자성 도료로부터 측정되는 자기 신호로부터 원하는 보행 정보를 얻어내기 어렵다. 따라서, 검출 신호를 충분한 개수만큼 모아서 평균을 산출하고, 산출된 평균값들을 모아서 주파수 변환을 수행함으로써 지면에 도포된 자성 도료로부터 원하는 주파수 패턴을 검출하는 것이 가능해진다.

다만, 하나의 자기 센서로부터 자기 신호를 검출하는 경우에는 노이즈를 저감할 수 있는 수단이 다소 부족할 수 있어, 후술하는 바와 같이 복수개의 자기 센서를 이용하여 노이즈를 저감하여 상기 자성 교번 패턴에 상응하는 주파수를 보다 명확하게 검출할 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 복수개의 자기 센서를 포함하는 보행 정보 인식 장치의 구조도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(110)는 스틱(Stick) 형태로 만들어져 사용자(보행자 등)가 들고 보행할 수 있으며, 상기 스틱의 좌측과 우측에서 자기 신호를 검출할 수 있는 두 개의 자기 센서(421, 423)를 포함하고, 상기 스틱의 중심을 구분할 수 있는 중심 표식(410)을 포함할 수 있다.

이 때, 중심 표식(410)을 중심으로 상기 스틱의 좌측의 자기 신호를 검출하는 제1 자기 센서(421)와 중심 표식(410)을 중심으로 상기 스틱의 우측의 자기 신호를 검출하는 제2 자기 센서(423)는 상기 스틱 상에서 상호 이격되어 위치할 수 있다.

한편, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(110)는 상기 스틱의 한 쪽에 자기 신호를 검출할 수 있는 두 개의 자기 센서(425, 427)가 집적되어 있고, 상기 스틱의 중심을 구분할 수 있는 중심 표식(410)을 포함할 수 있다.

이 때, 본 발명의 일실시예에 따라 두 개의 자기 센서(421, 423, 425, 427)를 포함하는 보행 정보 인식 장치(110)는 후술하는 바와 같이 각 자기 센서에서 검출되는 자기 신호의 시간차를 이용하여 노이즈를 저감할 수 있다. 또한, 각 자기 센서에서 검출되는 자기 신호를 서로 빼 줌으로써, 노이즈를 저감할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 복수개의 자기 센서를 포함하는 보행 정보 인식 장치의 블록도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(110)는 제1 자기 센서(511-1), 제2 자기 센서(511-2), 아날로그디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC, 513) 및 프로세서(ex. MCU, MICOM 등, 515) 등을 포함할 수 있다.

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(110)는 하나의 자기 센서를 포함한 일실시예와 같이 지면에 도색된 자성 도료로부터 보행 정보를 생성할 수 있고, 상기 보행 정보를 유선 또는 무선 통신 등을 통하여 사용자 단말기(520)에 제공할 수 있다.

이 때, 제1 자기 센서(511-1) 및 제2 자기 센서(511-2)는 지면에 도색된 자성 도료로부터 자기 신호를 검출할 수 있으며, 이 때는 동일한 자성 도료로부터 동일한 자기 신호를 검출하되, 시간차를 두고 검출할 수 있다.

이 때, 자기 신호는 아날로그 신호일 수 있어, 후술하는 바와 같이 아날로그디지털 변환기를 통하여 디지털 신호로 변환될 수 있다.

이 때, 자기 센서(511-1, 511-2)는 지구자기장 또는 주변의 철등 자기장을 발생시키거나 유도하는 환경에서 발생하는 잡음 신호도 함께 검출할 수 있다. 따라서, 이 때, 자기 센서는 정적 신호가 아닌 동적 신호를 검출하는 자기 센서를 사용할 수 있다.

이 때, 아날로그디지털 변환기(513)는 제1 자기 센서(511-1) 및 제2 자기 센서(511-2)를 통해 검출된 아날로그 자기 신호를 프로세서(515)에서 처리할 수 있도록 디지털 신호로 변환할 수 있다.

이 때, 제1 자기 센서(511-1) 및 제2 자기 센서(511-2)를 통해 검출된 아날로그 자기 신호는 제1 자기 센서(511-1) 및 제2 자기 센서(511-2)를 통해 검출된 각각의 아날로그 자기 신호의 차이값일 수 있으며, 보다 상세하게는 도 6을 참조하여 후술하도록 한다.

이 때, 아날로그디지털 변환기(513)는 12 bit 이상의 해상도를 가지고, 1kS/s 이상의 샘플림 속도를 가진 ADC일 수 있다.

이 때, 프로세서(515)는 아날로그디지털 변환기(513)를 통해 변환된 디지털 신호를 처리하여 보행 정보를 생성할 수 있다.

보다 상세하게 살펴보면, 프로세서(515)는 상기 디지털 신호를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 하여 상기 자성 도료에 기록된 패턴의 주기 즉, 주파수를 추출할 수 있다.

이 때, 프로세서(515)는 상기 주파수를 기반으로 상기 보행 정보를 생성하여, 사용자 단말기(520)로 전달할 수 있으며, 신호 검출부터 고속 푸리에 변환으로 분석된 보행 정보를 사용자 단말기(520)로 1초 이내로 전달하는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 보행 정보는 상기 사용자 단말기(520)를 통해 촉각적(ex. 진동) 또는 청각적(ex. 소리) 신호로 변환되어 사용자에게 제공될 수 있으며, 상기 사용자 단말기(520)의 디스플레이를 통하여 시각적으로 제공될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 노이즈 저감 신호를 생성하는 과정을 나타내는 그래프이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따라 두 개의 자기 센서를 포함하는 보행 정보 인식 장치는 동일한 자기 신호를 시간차를 두고 검출할 수 있다.

예를 들어, 상기 자기 신호의 발생원이 제2 자기 센서보다 제1 자기 센서에 가까운 경우, 상기 제1 자기 센서를 통해 검출된 제1 자기 서브 신호(610)는 상기 제2 자기 센서를 통해 검출된 제2 자기 서브 신호(620)보다 t2-t1 만큼 빠르게 검출될 수 있다.

그러나, 상기 제1 자기 센서에 검출되는 노이즈 신호(611)와 상기 제2 자기 센서에 검출되는 노이즈 신호(621)는 시간차 없이 동일한 시간대에 입력된다.

따라서, 제1 자기 서브 신호(610)와 제2 자기 서브 신호(620)의 차를 구하며, 노이즈 신호(631)가 제거된 노이즈 저감 신호(630)를 생성할 수 있으며, 이를 통하여 보다 명확하게 상기 자성 도료에 기록된 주파수를 추출할 수 있다.

이 때, 노이즈 저감 신호(630)는 제1 자기 서브 신호(610)에 상응하는 평균 신호들과 제2 자기 서브 신호(620)에 상응하는 평균 신호들의 차이값일 수도 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치는 도 5에 도시된 바와 같이 서로 다른 방향의 자기장을 각각 검출하는 두 개의 자기 센서(425, 427)가 집적되어 있을 수 있다.

보다 상세하게 설명하면, 두 개의 자기 센서 중 어느 하나(425 or 427)는 수직방향의 자기장을 검출할 수 있는 방향으로 보행 정보 인식 장치(110)에 설치될 수 있고, 나머지 자기 센서(427 or 425)는 수평방향의 자기장을 검출할 수 있는 방향으로 보행 정보 인식 장치(110)에 설치될 수 있다.

이 때, 자성패턴이 시공된 도료에서 수직 방향의 자기장이 가장 크게 나온다면 수평 방향은 상대적으로 자기장 신호가 약하게 된다.

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치는 제1 자기 센서(425)가 수직자기장에 해당하는 제1 자기 서브 신호를 검출하고, 제2 자기 센서(427)가 수평자기장에 해당하는 제2 자기 서브 신호를 검출하도록 집적할 수 있다.

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치는 상기 두 신호를 기반으로 상술한 방법에 적용하여 주변에서 발생하는 노이즈 신호를 저감시킬 수 있으며, 이를 통해 도료에서 검출하고자 하는 신호를 보다 명확하게 읽어낼 수 있다.

한편, 이 방법 역시 상기 언급한 두 센서간의 검출 시간차를 이용한 방법일 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 노이즈 저감 신호를 통하여 주파수 변환 신호를 생성하는 과정을 나타내는 그래프이다.

도 8을 참조하면, 좌측 그래프(710)는 도 3에서와 같이 60Hz에 해당하는 자성 교번 패턴을 시공한 후 제1 자기 센서 및 제2 자기 센서를 이용하여 제1 자기 서브 신호 및 제2 자기 서브 신호의 차이인 노이즈 저감 신호를 나타내는 그래프이다.

상술한 바와 같이 두 개의 자기 센서를 이용하면 노이즈를 줄이고 보다 명확하게 자성 도료에 기록된 주파수를 추출할 수 있다.

이 때, 좌측 그래프(710)는 상기 제1 자기 서브 신호 및 상기 제2 자기 서브 신호의 차이를 FPGA로 5us에 한번씩 검출하고, 상기 검출 신호 200개의 평균값을 하나의 신호로 하여 1.024초 동안 수집된 1024개의 신호를 나타내는 그래프일 수 있다.

또는, 좌측 그래프(710)는 상기 제1 자기 서브 신호 및 상기 제2 자기 서브 신호 각각을 FPGA로 5us에 한번씩 검출하고, 상기 검출 신호 200개의 평균값을 각각 산출하고, 각 평균값들의 차이를 1.024초 동안 수집한 1024개의 신호를 나타내는 그래프일 수 있다.

이 때, 좌측 그래프(710)의 최소와 최대 강도의 폭(진폭)은 약 35mV(0.04V - 0.005V) 정도의 신호 내에서 변화할 수 있으며, 하나의 자기 센서를 이용하여 검출한 경우(2.62V - 2.52V = 100mV)보다 약 3배 정도 작을 수 있다.

우측 그래프(720)는 상기 1024개의 신호를 대상으로 고속 푸리에 변환을 수행한 결과 그래프로써, 상기 자성 교번 패턴을 60Hz에 상응하도록 도색하여 검출한 경우로 상기 노이즈 저감 신호를 변환한 결과 60Hz, 120Hz, 180Hz 등 60Hz에 대한 고주파가 잘 나타나 60Hz(721)의 자성패턴을 명확하게 구분할 수 있다는 걸 알 수 있다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 보행자 유도신호를 생성하는 흐름도이다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 보행 정보 인식 장치에 두 개의 자기 센서를 서로 다른 위치에 설치하고, 두 센서에서 검출하는 상대신호를 이용하여 지면에 도색된 하나 이상의 자성 도료를 구분할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예는 지면에 자성 도료를 선(Line) 모양으로 한 줄 이상 도색하여, 선과 선 사이의 중앙으로 사용자 또는 휠체어 등의 이동체를 유도할 수 있다.

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 유도신호를 생성하는 방법은 먼저 변수 t에 0을 대입하고, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치의 우측에 위치한 제1 자기 센서의 출력을 SR(t=0)으로, 좌측에 위치한 제2 자기 센서의 출력을 SL(t=0)으로 정의하여 초기화할 수 있다(S801).

이 때, 변수 t는 시간에 대응할 수 있고, 상기 SR(t)와 SL(t)는 시간에 따른 각 자기 센서에 의한 출력과 대응되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 유도신호를 생성하는 방법은 시간의 변화에 따라, 각 시간에 대응되는 상기 SR(t)와 상기 SL(t)을 상기 시간에 대응되도록 정의하고(S802), 상기 SR(t)와 상기 SL(t)를 비교할 수 있다(S803).

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 유도신호를 생성하는 방법은 상기 SR(t)가 상기 SL(t)보다 큰 경우, 왼쪽으로 이동하도록 신호를 발생할 수 있고(S807), 상기 SR(t)가 상기 SL(t)보다 크지 않은 경우, 상기 SR(t)와 상기 SL(t)가 동일한지 여부를 비교할 수 있다(S805).

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 유도신호를 생성하는 방법은 상기 SL(t)가 SR(t)와 동일한 경우, 다시 처음으로 돌아가 상기 단계들을 반복하고, 상기 SL(t)가 SR(t)와 동일하지 않은 경우, 오른쪽으로 이동하도록 신호를 발생할 수 있다(S809).

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 유도신호를 생성하는 방법은 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동하도록 신호를 발생한 후, 사용자의 현재 위치를 다시 판단하기 위하여, 상기 SR(t)와 상기 SL(t)에 null 값을 대입하고(S811), 변수 t에 t+1을 대입하고 S802 단계부터 다시 수행할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 유도신호를 생성하는 방법은 상술한 단계를 반복적으로 수행하여 사용자 또는 이동체가 선과 선 사이의 중앙으로 보행 또는 이동할 수 있도록 유도할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 복수개의 자기 패턴이 적용된 사용예시도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자기 패턴(911, 913)은 보행로의 양 쪽에 두 개 이상 적용될 수 있다.

이 때, 보행로의 양 쪽에 적용된 제1 자기 패턴(911)과 제2 자기 패턴(913)은 일방향을 기준으로 동일한 패턴으로 형성되어 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(900)를 소지한 사용자가 동일한 자기 센싱 정보를 제공받을 수 있도록 할 수 있다.

또는, 우측 통행을 기준으로 하였을때, 보행자의 우측에 위치한 제1 자기 패턴(911)은 순방향 자기 패턴으로 형성되고, 보행자의 좌측에 위치한 제2 자기 패턴(913)은 제1 자기 패턴(911)의 역순의 패턴으로 형성되어 보행자의 이동방향과 상관없이 일정한 보행 정보를 제공하거나, 또는 이동방향에 따라 별개의 정보를 내포하도록 별개의 자기 패턴으로 형성될 수도 있다.

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(900)를 소지한 사용자의 위치는 제1 자기 패턴(911) 및 제2 자기 패턴(913)에 의한 자기장의 세기를 통하여 파악할 수 있으며, 상세한 내용은 도 10을 참조하여 후술하도록 한다.

또한, 상술한 자기 패턴(911, 913)은 통로의 양쪽에 형성될 수 있어, 차량 또는 휠체어 등이 이동할 수 있는 차선의 역할을 수행할 수 있다.

도 11은 복수개의 자기 패턴과 보행 정보 인식 장치의 위치에 따른 자기장의 세기를 나타내는 그래프이다.

도 11을 참조하면, 제1 자기 패턴(1011)과 제2 자기 패턴(1013)에 의한 자기장의 세기는 제1 자기 패턴(1011)과 제2 자기 패턴(1013) 사이에 위치한 보행 정보 인식 장치(1000)의 위치에 따라 달라질 수 있다.

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(1000)가 제1 자기 패턴(1011)과 가까워지면 제1 자기 패턴(1011)에 따른 자기장의 세기는 커지고, 제2 자기 패턴(1013)과 가까워지면 제2 자기 패턴(1013)에 따른 자기장의 세기가 커지는 것을 통하여, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(1000)를 소지한 사용자는 보행로상에서 자신의 위치를 파악할 수 있다.

또한, 각각의 자기 패턴(1011, 1013)에 의한 자기장의 세기를 통하여, 사용자가 차도 또는 위험한 지역으로 보행하는 것을 방지하고, 사용자를 안전한 길로 유도할 수도 있다.

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(1000)는 두 개의 자기 센서를 포함할 수 있고, 이를 통해 상술한 바와 같이 보행로의 중앙으로 사용자를 유도할 수도 있다.

도 12는 본 발명에 따라 지면에 도색된 자성 도료의 패턴을 나타내는 예시도이다.

종래 시각장애인용 보도 블록은 단순하게 방향 정보만을 제공할 수 있으나, 본 발명의 일실시예에 따르면, 자성 도료를 패턴이 있는 형태 또는 교번 패턴으로 도색할 수 있어, 방향 정보뿐만 아니라 위치 정보 또는 그외 다양한 정보를 제공할 수 있다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따라 지면(1130)에 도색된 자성 도료의 패턴은 1차원적으로 쓰여진 1차원 패턴(1110)과 2차원적으로 쓰여진 2차원 패턴(1120)으로 형성될 수 있다.

이 때, 1차원 패턴(1110)은 자성도료의 N극과 S극을 1과 0으로 설정하여 이진법적 신호로 정보를 제공할 수 있다.

이 때, 1차원 패턴(1110)의 예를 살펴보면, 아래 표와 같이, N극과 S극만을 이용하여 자기 패턴을 형성하고, 각 패턴의 이진법적 신호를 통해 위치 정보(ex. 지하철 출구 정보 등)를 제공할 수 있다.

이 때, 2차원 패턴(1120)은 QR 코드(Quick Response code)와 같이 형성될 수 있어, 종래 대비 더 많은 정보를 포함할 수 있으며, 상술한 정보들은 자기장 검출 소자(자기 센서) 등과 사용자 단말기 등을 연동하여 사용자에게 시각적 또는 청각적으로 제공될 수 있다.

또한, 1차원 패턴(1110) 및 2차원 패턴(1120)들은 다양한 색상을 포함할 수 있어, 자기 특성 및 광학 특성을 조합하여 보다 다양한 정보를 내재할 수 있다.

정리하면, 1차원 패턴(1110) 및 2차원 패턴(1120)들은 N극과 S극만을 이용하여 패턴을 형성할 수도 있으며, 이에 더하여 RGB(Red, Green, Blue) 세가지 색상을 부가하여 패턴을 형성할 수도 있다.

이 때, 자기 특성 및 광학 특성을 조합하면, 자기 특성만을 이용하여 패턴을 형성하는 경우보다 내재할 수 있는 정보량이 기하급수적으로 늘어나게 되며, 이진법(N, S)보다 연산효율이 높은 육진법을 바탕으로 한 기록이 가능해져, 단위길이 또는 단위면적당 보다 많은 정보를 기록할 수 있다. 이는 인공지능이 휴대 전자통신기기에 이용되는 경우 초기입력 정보량의 많고 적음에 따라 결과로 나타나는 정보량의 정확도가 결정될 수 있기 때문에 정보의 신뢰성을 높일 수 있다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 1차원 패턴(1110) 및 2차원 패턴(1120)은 바이너리 비트형태의 자기패턴을 멀티비트로 바꾸어 훨씬 많은 정보를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 특정 패턴은 간단한 자기 패턴으로 광학 패턴이 있는 위치를 알려주거나, 광학 패턴으로 자기 패턴이 있는 위치를 알려주어 사용자가 쉽게 정보를 수집할 수 있도록 할 수도 있으며, 이와 관련해서는 도 14를 참조하여 상세하게 설명한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 특정 패턴은 종래 시각장애인용 보도 블록과 달리, 요철이 없는 평평한 보도 블럭 등에 적용될 수 있어, 시공이 수월하고, 경제적이며, 요철이 있는 블럭에 비하여 훨씬 많은 정보를 설정할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 특정 패턴은 시공이 간편할 뿐만 아니라, 내재된 정보의 변경이 필요한 경우에도 손쉽게 수정할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 특정 패턴은 다양한 색상으로 형성될 수 있어, 시각장애인뿐만 아니라 일반 보행자에게도 편리성과 안전성을 제공해줄 수 있으며, 도료의 색상에 제한이 없어 심미성을 확보할 수 있다는 장점도 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 특정 패턴은 자기 패턴에 의한 자기 신호와 광학 패턴에 의한 광학 신호를 결합하여 정보를 제공하거나, 상기 자기 신호와 상기 광학 신호를 동일한 패턴으로 형성하여 상호 보완적으로 이용할 수도 있다.

예를 들어, 본 발명의 일실시예에 따른 특정 패턴은 N극과 S극으로 기록됨에 있어, 상기 극성에 대응하는 각각의 색상으로 표현하여 자기 신호와 광학 신호를 상호 보완적으로 이용할 수 있다.

또한, 상기 특정 패턴은 자성도료가 쓰인 도로의 차선과 같은 효과를 낼 수 있으며 이를 이용하여 보행자의 이동 및 휠체어 등의 자율주행을 유도할 수도 있다.

도 13은 자성 도료의 패턴에 제공되는 단위정보별 신호를 나타내는 표이다.

상기 자기 패턴 및 상기 광학 패턴을 조합한 복합 패턴은 패턴의 원소 하나하나가 많은 정보를 표현할 수 있어 단위길이 또는 단위면적당 많은 정보를 기록할 수 있다.

또한, 2차원적 패턴은 1차원 패턴에 비하여 기하급수적으로 많은 정보를 제공할 수 있어 기존의 QR 코드에서 제공하는 것 이상의 정보를 제공할 수 있다.

도 13을 참조하여 살펴보면, 일정한 길이(ex. 2)를 가지고, 원소가 2인 1차원 복합패턴과 상기 일정한 길이에 상응하는 2차원(ex. 2x2) 복합패턴이 만들어 낼 수 있는 정보의 양은 현저히 차이가 난다.

이 때, 1차원 복합패턴은 두 원소를 통하여 최대 36종류의 정보를 제공할 수 있지만, 같은 길이의 2차원 복합패턴은 1296 종류의 정보를 제공할 수 있다.

따라서, 2차원 배열의 복합패턴 즉, 자기 패턴 및 광학 패턴의 조합은 1차원 배열의 복합패턴에 비하여 기하급수적으로 많은 정보를 기록할 수 있으며, 사용자에게 훨씬 더 많은 정보를 제공할 수 있다.

도 14는 복합패턴을 통해 생성된 육진법의 예시를 나타내는 표이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 자기 패턴을 다양한 색상으로 처리함으로써, 바이너리 비트 형태의 자기 패턴을 멀티 비트로 변환할 수 있어, 단위길이 또는 단위면적당 보다 많은 정보를 제공할 수 있다.

인공지능이 이용되는 휴대 전자통신기기의 경우 초기입력 정보량의 많고 적음은 결과로 나타나는 정보의 정확도와 정보량을 결정하기 때문이다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 패턴은 N극과 S극으로 이루어진 1차원적 자기패턴을 통하여, 0과 1로 구성된 이진법적 신호를 제공할 수 있으며, 여기에 RGB(Red, Green, Blue) 세가지 색상 정보를 가미하여 0, 1, 2, 3, 4, 5로 구성된 육진법적 신호를 제공할 수 있어, 단위길이 또는 단위면적당 보다 다양한 정보를 제공할 수 있다.

예를 들면, 숫자 128(십진법)은 이진법으로 변환하였을때, 10000000으로 8자리 숫자가 들어갈 물리적 공간이 필요하다. 그러나, 숫자 128(십진법)은 사진법으로 변환하였을 때는 2000으로 4자리면 되고, 육진법으로 변환하였을 때는 332로 3자리만 쓰게 되어 물리적 공간을 획기적으로 줄일 수 있어 단위길이 또는 단위면적당 보다 많은 정보를 기록할 수 있다.

도 15는 순방향으로 보행시 보행 정보를 생성하는 예시도이고, 도 16은 역방향으로 보행시 보행 정보를 생성하는 예시도이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 자성도료를 이용하여 생성된 패턴(1410, 1510)은 일방향으로만 읽히는 것이 아니고, 순방향과 역방향으로 읽힐 수도 있어야 하고, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(1400, 1500)가 패턴을 읽었을 때, 동일한 보행 정보를 생성할 수 있어야 한다.

따라서, 본 발명의 일실예에 따른 패턴(1410, 1510)은 대칭 또는 비대칭적으로 기록하여 보행자가 자신의 방향을 명확하게 인지할 수 있도록 할 수 있으며, 이에 따라 패턴(1410, 1510)으로부터 입력되는 신호를 다르게 처리할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 패턴(1410, 1510)은 자기 패턴으로 형성되어, 출발점에서 검출한 패턴의 주파수와 도착 위치에서 검출한 패턴의 주파수를 상이하게 설정하여 목적지 도달에 대한 정보를 제공할 수도 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 패턴(1410, 1510)은 시작점과 목적지에서 동일한 주파수를 갖는 패턴으로 형성되되, 이동 경로 중간에 상기 주파수가 가변되도록 패턴을 달리하여 사용자에게 제공할 수도 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 패턴(1410, 1510)은 광학 패턴으로 형성되어, 어느 위치에서 접근하든 동일한 정보를 얻을 수 있도록 대칭적으로 패턴을 기록하여 광학 센서(색상 검출소자)의 오작동을 방지할 수 있으며, 또는, 패턴의 처음과 끝에 특정한 광학 패턴을 기록하여 색상 검출소자의 오작동을 방지할 수도 있다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(1400, 1500)를 소지한 사용자가 자기 패턴 또는 광학 패턴 중 어느 하나 이상으로 구성된 패턴을 인식하면서 보행할 수 있다.

이 때, 패턴(1410, 1510)은 자기 패턴 또는 광학 패턴으로 0(1411, 1511)과 1(1413, 1513)의 이진법적 신호를 제공할 수 있고, 각 패턴의 형태는 이동방향정보를 포함할 수 있도록 형성될 수 있으며, 보행 정보를 기준으로, 순방향과 역방향에 따라 방향성을 가진 형태로 형성될 수 있다.

도 15 및 도 16을 참조하여 예를 들면, 패턴(1410, 1510)은 순방향을 가리키는 삼각형 형태로 형성될 수 있고, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(1400, 1500)에 포함된 광학 센서가 상기 패턴의 형태를 인식하여 보행 방향을 판단할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(1400, 1500)는 패턴(1410, 1510)에 내재된 입력 신호를 순방향과 역방향을 구분하여 상이하게 처리할 수 있다.

도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(1400)를 소지한 보행자가 순방향으로 패턴(1410)을 인식하며 보행할 때, 보행 정보 인식 장치에 입력되는 신호는 01010010일 수 있다.

이 때, 보행 정보 인식 장치(1400)는 광학 센서를 통해 입력되는 패턴(1410)의 형태에 기반하여 순방향으로 판단된 경우, 선입선출(First Input First Out; FIFO) 방식으로 처리하여 보행 정보를 추출할 수 있고, 이 때, 보행 정보는 01010010일 수 있다.

또한, 도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치(1500)를 소지한 보행자가 역방향으로 패턴(1510)을 인식하며 보행할 때, 보행 정보 인식 장치(1500)에 입력되는 신호는 01001010일 수 있다.

이 때, 보행 정보 인식 장치(1500)는 광학 센서를 통해 입력되는 패턴(1510)의 형태에 기반하여 역방향으로 판단된 경우, 후입선출(Last Input First Out; LIFO) 방식으로 처리하여 보행 정보를 추출할 수 있고, 이 때, 보행 정보는 01010010일 수 있다.

도 17은 자기 센싱 신호에 의하여 광학 센서를 제어하는 예시도이다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 자기 패턴(1621, 1622, 1630)과 상기 광학 패턴(1610)은 그 기능을 달리하도록 설계할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서 자성도료 또는 자기 패턴(1621, 1622, 1630)들은 광학 패턴(1610)이 있는 위치를 알려주는 방향 정보만을 제공하고 그 위치에서 발견되는 광학 패턴(1610)은 여러가지 다른 정보를 제공하는 역할분담을 할 수 있다.

이 때, 광학 패턴(1610)은 상술한 바와 같이 수 많은 색상을 정보단위로 사용할 수 있어 기존의 방법에 비하여 많은 정보를 제공할 수 있다. 그 정보의 일례는 해당 위치상에 존재하는 건물에 대한 정보, 보행자 전용로, 주변의 관광정보 등이 될 수 있다.

이 때, 광학 센서를 상시 동작하고 있는 경우, 전력이 낭비될 우려가 있고, 휴대할 수 있는 배터리의 용량에 제한이 있으므로, 특정 자기 패턴(1621, 1622)이 입력될 때만 상기 광학 센서를 동작하도록 할 수도 있다.

도 17을 참조하여 예를 들면, 1차원으로 형성된 자기 패턴(1621, 1622, 1630)들은 사용자에게 현재의 위치 및 광학 패턴(1610)의 위치 정보를 제공할 수 있다.

이 때, 광학 패턴(1610)은 2차원으로 형성되어, 해당 위치에 관한 상세한 정보, 주변 관광정보 등의 다양한 정보를 제공할 수 있다.

이 때, 광학 패턴(1610) 근처에 있는 자기 패턴(1621, 1622)은 임의로 설정된 특정 패턴(ex. 01010101)으로 형성되어, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치가 상기 특정 패턴을 가진 자기 패턴(1621, 1622)을 인식한 경우에 상기 광학 센서를 동작시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 보행 정보 인식 장치를 가진 사용자가 반대 반향에서 보행해 오는 경우에도 동일한 위치에서 상기 광학 센서를 동작시킬 수 있어야 하므로, 광학 패턴(1610)을 중심으로 대칭적으로 인접한 자기 패턴(1621, 1622)들을 서로 대칭되는 패턴으로 형성할 수 있다.

도 17에서는 각 패턴(1610, 1621, 1622, 1630)의 음영을 두가지로 표현했지만, 이에 한정되는 것이 아니며, 또한, 자기 패턴(1621, 1622, 1630)은 1차원으로, 광학 패턴(1610)은 2차원으로 표현했지만 이 또한 이에 한정되는 것이 아니다.

도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법의 흐름도이다.

도 18을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법은 먼저, 지면에 도색된 자성 도료로부터 자기 센싱 신호를 생성한다(S1701).

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법은 상기 자기 센싱 신호를 이용하여 주파수 변환 신호를 생성한다(S1703).

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법은 상기 주파수 변환 신호를 이용하여 보행 정보를 생성한다(S1705).

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법은 상기 자성 도료로부터 광학 센싱 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있고, 이 때, 단계(S1705)는 상기 주파수 변환 신호 및 상기 광학 센싱 신호 중 어느 하나 이상을 이용하여 보행 정보를 생성할 수 있다.

도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 시스템을 나타낸 도면이다.

도 19를 참조하면, 본 발명의 실시예는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체와 같은 컴퓨터 시스템 또는 휴대전자기기에서 구현될 수 있다. 도 18에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 시스템(1800)은 버스(1820)를 통하여 서로 통신하는 하나 이상의 프로세서(1810), 메모리(1830), 사용자 인터페이스 입력 장치(1840), 사용자 인터페이스 출력 장치(1850) 및 스토리지(1860)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터 시스템(1800)은 네트워크(1880)에 연결되는 네트워크 인터페이스(1870)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1810)는 중앙 처리 장치 또는 메모리(1830)나 스토리지(1860)에 저장된 프로세싱 인스트럭션들을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1830) 및 스토리지(1860)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체일 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM(1831)이나 RAM(1832)을 포함할 수 있다.

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 장치는, 지면에 도색된 자성 도료로부터 자기 센싱 신호를 생성하는 자기 센서, 상기 자기 센싱 신호를 이용하여 주파수 변환 신호를 생성하는 주파수 변환부 및 상기 주파수 변환 신호를 이용하여 보행 정보를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 제어부는 컴퓨터 시스템의 프로세서(1800)에 상응하는 것일 수 있고, 상기 자기 센서 및 상기 광학 센서는 버스(1820)를 통하여 프로세서(1800)와 통신할 수 있으며, 생성된 상기 자기 센싱 신호 및 상기 광학 센싱 신호는 메모리(1830) 또는 스토리지(1860)에 저장될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예는 컴퓨터로 구현된 방법이나 컴퓨터에서 실행 가능한 명령어들이 기록된 비일시적인 컴퓨터에서 읽을 수 있는 매체로 구현될 수 있다. 컴퓨터에서 읽을 수 있는 명령어들이 프로세서에 의해서 수행될 때, 컴퓨터에서 읽을 수 있는 명령어들은 본 발명의 적어도 한 가지 측면에 따른 방법을 수행할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 보행 정보 인식 방법 및 장치는 상기한 바와 같이 설명한 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

110 : 보행 정보 인식 장치
120 : 패턴(자기 패턴 및/또는 광학 패턴)
211 : 자기 센서
213 : ADC
215 : MCU

Claims

지면에 도색된 자성 도료로부터 자기 센싱 신호를 생성하는 단계;
상기 자기 센싱 신호를 이용하여 주파수 변환 신호를 생성하는 단계; 및
상기 주파수 변환 신호를 이용하여 보행 정보를 생성하는 단계; 를 포함하고,
상기 주파수 변환 신호는
제1 자기 센서를 통해 상기 자성 도료로부터 생성된 제1 자기 서브 신호와 제2 자기 센서를 통해 상기 자성 도료로부터 생성된 제2 자기 서브 신호의 차를 이용하여 생성된 노이즈 저감 신호를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 주파수 변환 신호는,
상기 자기 센싱 신호를 기설정된 주기로 검출하여 검출 신호들을 생성하고, 상기 검출 신호들을 기설정된 개수만큼 평균하여 평균 신호들을 생성하고, 상기 평균 신호들을 기설정된 변환 단위만큼 모아서 주파수변환하여 상기 주파수 변환 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법.
삭제
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청구항 2에 있어서,
상기 노이즈 저감 신호는,
상기 제1 자기 서브 신호에 상응하는 상기 평균 신호들과 상기 제2 자기 서브 신호에 상응하는 상기 평균 신호들의 차를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 자기 서브 신호 및 상기 제2 자기 서브 신호가 수신된 시간차를 이용하여 상기 자성 도료의 방향정보를 생성하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 자성 도료로부터 광학 센싱 신호를 생성하는 단계; 를 더 포함하고,
상기 보행 정보를 생성하는 단계는,
상기 주파수 변환 신호 및 상기 광학 센싱 신호 중 어느 하나 이상을 이용하여 보행 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 자기 센싱 신호는,
1차원 자기 패턴 또는 2차원 자기 패턴에 상응하는 것을 특징으로 하는 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 광학 센싱 신호는,
상기 자기 센싱 신호에 상응하는 자기 패턴을 세분화하여 단위 길이 또는 단위 면적당 정보량을 상기 자기 센싱 신호만이 사용되는 경우보다 늘리는 것을 특징으로 하는 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 방법.
지면에 도색된 자성 도료로부터 자기 센싱 신호를 생성하는 자기 센서;
상기 자기 센싱 신호를 이용하여 주파수 변환 신호를 생성하는 주파수 변환부; 및
상기 주파수 변환 신호를 이용하여 보행 정보를 생성하는 제어부; 를 포함하고,
상기 주파수 변환 신호는,
제1 자기 센서를 통해 상기 자성 도료로부터 생성된 제1 자기 서브 신호와 제2 자기 센서를 통해 상기 자성 도료로부터 생성된 제2 자기 서브 신호의 차를 이용하여 생성된 노이즈 저감 신호를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 주파수 변환부는,
상기 자기 센싱 신호를 기설정된 주기로 검출하여 검출 신호들을 생성하고, 상기 검출 신호들을 기설정된 개수만큼 평균하여 평균 신호들을 생성하고, 상기 평균 신호들을 기설정된 변환 단위만큼 모아서 주파수변환하여 상기 주파수 변환 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 장치.
삭제
삭제
청구항 11에 있어서,
상기 노이즈 저감 신호는,
상기 제1 자기 서브 신호에 상응하는 상기 평균 신호들과 상기 제2 자기 서브 신호에 상응하는 상기 평균 신호들의 차를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 자기 서브 신호 및 상기 제2 자기 서브 신호가 수신된 시간차를 이용하여 상기 자성 도료의 방향정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 자성 도료로부터 광학 센싱 신호를 생성하는 광학 센서; 를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 주파수 변환 신호 및 상기 광학 센싱 신호 중 어느 하나 이상을 이용하여 보행 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 자기 센싱 신호는,
1차원 자기 패턴 또는 2차원 자기 패턴에 상응하는 것을 특징으로 하는 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 광학 센싱 신호는,
상기 자기 센싱 신호에 상응하는 자기 패턴을 세분화하여 단위 길이 또는 단위 면적당 정보량을 상기 자기 센싱 신호만이 사용되는 경우보다 늘리는 것을 특징으로 하는 복수 자기 센서들을 이용한 보행 정보 인식 장치.