KR102427351B1 - System for measuring indoor position and server therefor - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 초음파 센서 유닛으로부터 아이디 정보 및 신호 정보를 수신하기 위한 통신부; 상기 신호 정보로 좌표값 정보를 생성하는 신호 처리부; 측정 지역에 대한 셀 정보 및 맵 정보를 저장하는 맵데이터부; 상기 초음파 센서 유닛의 위치 정보인 센서 위치 정보 및 커버리지 정보를 저장하는 AP 데이터부; 및 상기 아이디 정보, 상기 셀정보, 상기 맵정보 및 상기 좌표값 정보를 이용하여 상기 초음파 센서 유닛의 센서 위치 정보를 상기 맵정보에 매칭시켜서 객체 위치 정보를 생성하는 맵매칭부를 포함하는, 실내 위치 측정 서버 등에 관한 것이다. The present invention, a communication unit for receiving ID information and signal information from the ultrasonic sensor unit; a signal processing unit generating coordinate value information from the signal information; a map data unit for storing cell information and map information for a measurement area; an AP data unit for storing sensor location information and coverage information that are location information of the ultrasonic sensor unit; and a map matching unit configured to generate object location information by matching the sensor location information of the ultrasonic sensor unit to the map information using the ID information, the cell information, the map information, and the coordinate value information. It's about servers.

Description

실내 위치 측정 시스템 및 그 서버{SYSTEM FOR MEASURING INDOOR POSITION AND SERVER THEREFOR}Indoor positioning system and its server

본 발명은 실내 위치 측정 시스템 및 그 서버에 관한 것이다. The present invention relates to an indoor positioning system and a server thereof.

스마트폰 등의 모바일 디바이스의 보급이 늘어나면서, 실내 공간을 위한 위치 기반 서비스를 제공하고자 하는 시도들이 꾸준히 늘어나고 있다. 위성을 이용한 측위 방식이 일반화된 실외 환경과 달리, 실내 공간에서의 위치 측위는 공간의 크기 및 특성에 따라 다양한 기술이 연구되고 있다.As the spread of mobile devices such as smartphones increases, attempts to provide location-based services for indoor spaces are steadily increasing. Unlike the outdoor environment in which the positioning method using satellites is generalized, various techniques for positioning in the indoor space are being studied according to the size and characteristics of the space.

이에 따라 다수의 액서스 포인트(AP:Acess Point)의 수신 신호 강도를 이용한 실내 위치 측정 기술이 개시되어 있다. 특히 블루투스 기술을 활용한 비콘(Beacon) 기반의 실내 측위 기술이 개시되어 있다.Accordingly, an indoor location measurement technology using the received signal strength of a plurality of access points (AP) is disclosed. In particular, a Beacon-based indoor positioning technology using Bluetooth technology is disclosed.

이러한 Beacon을 활용한 기술의 경우, "신호 세기"에 기초하여 위치를 측정하므로, 오차 범위가 크고 또한, 다수의 AP에서 신호가 수신되는 경우, 이를 계산하는 것이 복잡하다는 문제점이 있어 왔다.In the case of a technology using such a beacon, since the location is measured based on "signal strength", there has been a problem in that the error range is large and, when signals are received from a plurality of APs, it is complicated to calculate it.

이에 따라 초음파를 활용한 측위 기술이 개발되어 왔다. 하지만 초음파를 활용한 경우, 장애물등으로 인하여 도착 시간이 왜곡되는 경우가 발생하는 문제점이 있다.Accordingly, positioning technology using ultrasound has been developed. However, when ultrasonic waves are used, there is a problem in that the arrival time is distorted due to obstacles or the like.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 위치 측정의 신뢰성이 높은 실내 위치 측정 시스템 및 그 서버를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an indoor positioning system and a server having high reliability of positioning.

상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인 실내 위치 측정 서버는, 초음파 센서 유닛으로부터 아이디 정보 및 신호 정보를 수신하기 위한 통신부; 상기 신호 정보로 좌표값 정보를 생성하는 신호 처리부; 측정 지역에 대한 셀 정보 및 맵 정보를 저장하는 맵데이터부; 상기 초음파 센서 유닛의 위치 정보인 센서 위치 정보 및 커버리지 정보를 저장하는 AP 데이터부; 및 상기 아이디 정보, 상기 셀정보, 상기 맵정보 및 상기 좌표값 정보를 이용하여 상기 초음파 센서 유닛의 센서 위치 정보를 상기 맵정보에 매칭시켜서 객체 위치 정보를 생성하는 맵매칭부를 포함할 수 있다.An indoor location measurement server according to an embodiment of the present invention devised in order to solve the above-described problems includes a communication unit for receiving ID information and signal information from an ultrasonic sensor unit; a signal processing unit generating coordinate value information from the signal information; a map data unit for storing cell information and map information for a measurement area; an AP data unit for storing sensor location information and coverage information that are location information of the ultrasonic sensor unit; and a map matching unit configured to generate object location information by matching sensor location information of the ultrasonic sensor unit with the map information using the ID information, the cell information, the map information, and the coordinate value information.

여기서, 상기 서버는, 상기 좌표값 정보가 상기 커버리지 정보에 속하는지 여부를 판단하여, 상기 좌표값 정보가 상기 커버리지 정보에 속하지 않으면, 이를 에러 처리하는 보정부를 더 포함할 수 있다.Here, the server may further include a correction unit for determining whether the coordinate value information belongs to the coverage information, and error processing if the coordinate value information does not belong to the coverage information.

여기서, 상기 맵매칭부는, 상기 아이디 정보와 상기 셀정보를 이용하여 상기 초음파 센서 유닛의 센서 위치 정보를 확인하고, 상기 센서 위치 정보를 기준으로 상기 좌표값정보를 추가하여 상기 객체 위치 정보를 생성할 수 있다.Here, the map matching unit may check the sensor location information of the ultrasonic sensor unit using the ID information and the cell information, and generate the object location information by adding the coordinate value information based on the sensor location information. can

본 발명에 따른 다른 실시예인 실내 위치 측정 시스템은, 객체에 부착되며 초음파 신호 및 전파 신호를 발진하는 태그; 상기 태그로부터 초음파 신호 및 전파 신호를 적어도 3개의 초음파 센서를 통해 수신하여 신호 정보를 생성하는 초음파 센서 유닛; 및 상기 초음파 센서 유닛으로부터의 아이디 신호 및 상기 신호 정보를 수신하여 객체 위치 정보를 생성하는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한항에 기재된 실내 위치 측정 서버를 포함할 수 있다.Another embodiment of the present invention provides an indoor positioning system, comprising: a tag attached to an object and oscillating an ultrasonic signal and a radio signal; an ultrasonic sensor unit that receives an ultrasonic signal and a radio wave signal from the tag through at least three ultrasonic sensors and generates signal information; and the indoor position measurement server according to any one of claims 1 to 3, which receives the ID signal and the signal information from the ultrasonic sensor unit to generate object position information.

상술한 본 발명의 일실시예에 따르면, 초음파 센서 유닛이 각각 자신의 거리 범위를 셀로 형성하고 이 셀에 내에 위치한 대상 객체에 대해서만 객체 위치 정보를 생성하여 대상 객체의 위치를 확인하게 되므로, 객체 위치의 정확성이 높아지고, 객체 위치 산정 알고리즘이 간이하게 된다. According to the above-described embodiment of the present invention, since the ultrasonic sensor unit forms its own distance range into a cell, generates object location information only for a target object located in the cell, and confirms the location of the target object, the object location accuracy is increased, and the object positioning algorithm is simplified.

도 1은 본 발명의 일실시예인 실내 위치 측정 시스템의 전체적인 개념도.
도 2는 본 발명의 일실시예인 실내 위치 측정 시스템에 적용된 단위 셀의 개념을 설명하기 위한 개념도.
도 3은 본 발명의 일실시예인 실내 위치 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 4는 본 발명의 일실시예인 실내 위치 측정 서버의 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예인 실내 위치 측정 방법에서 사용되는 거리 측정 방식을 설명하기 위한 개념도. 1 is an overall conceptual diagram of an indoor positioning system according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram for explaining the concept of a unit cell applied to an indoor positioning system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart for explaining an indoor location measurement method according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of an indoor positioning server according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram for explaining a distance measurement method used in an indoor location measurement method according to an embodiment of the present invention.

보여주는 예시의 상세한 설명을 다양한 도면과 관련하여 아래에 설명할 것이며, 이하의 설명은 예시적인 것으로 청구된 발명의 범위를 결코 제한하는 것이 아니다. 구현 가능한 자세한 예시를 제공하며, 여기에 설명된 개념이 실시될 수 있는 유일한 구성을 나타내기 위한 것이 아니다. 이와 같이, 상세한 설명은 다양한 개념의 철저한 이해를 제공하기 위한 구체적인 세부 사항을 포함하며, 이러한 특정 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 알 수 있다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A detailed description of the examples shown will be set forth below in connection with the various drawings, which are illustrative and in no way limit the scope of the claimed invention. It provides detailed examples of possible implementations and is not intended to represent the only configurations in which the concepts described herein may be practiced. As such, it is intended that the detailed description includes specific details for providing a thorough understanding of various concepts, which may be practiced without these specific details.

도 1은 본 발명의 일실시예인 실내 위치 측정 시스템의 전체적인 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예인 실내 위치 측정 시스템에 적용된 단위 셀의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.1 is an overall conceptual diagram of an indoor positioning system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the concept of a unit cell applied to an indoor positioning system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 실내에서 초음파 센서를 통해 실내 위치를 측정하는 시스템에서는, 대상 객체(0:예컨대, 사용자의 스마트폰, 로봇 청소기등)에는 초음파 태그가 부착되어 있다. 그리고 대상 객체의 위치 측정을 위핸 억세스 포인트(AP)로서 초음파 센서의 다수개는 천장에 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 그리고 대상 객체 주변에는 옷장이나 책장, 쇼파 등의 장애물(P)이 있을 수 있다.As shown in FIG. 1 , in a system for measuring an indoor position through an ultrasonic sensor indoors, an ultrasonic tag is attached to a target object (0: for example, a user's smartphone, a robot cleaner, etc.). In addition, a plurality of ultrasonic sensors as access points (APs) for measuring the position of the target object may be arranged in a matrix form on the ceiling. In addition, there may be obstacles P such as wardrobes, bookcases, and sofas around the target object.

이와 같은 상태에서 태그는 초음파 신호와 전파 신호를 발진하게 되며, 억세스 포인트인 초음파 센서는 이를 감지하게 된다. 이 때 전파 신호로서 "블루투스 신호"가 발진하게 된다. In such a state, the tag oscillates an ultrasonic signal and a radio signal, and the ultrasonic sensor, which is an access point, detects this. At this time, a "Bluetooth signal" is oscillated as a radio signal.

복수의 초음파 센서를 포함하는 초음파 센서 유닛(측정 범위에 대하여 셀을 형성하게 구성됨)은 복수의 초음파 센서로부터 각각 초음파 신호와 전파 신호를 시간차를 두고 수신하게 되고, 이에 대한 정보를 수신한 서버(100)는 이 시간차를 이용하여 각 센서에서의 거리 정보가 생성되게 된다. 이를 기초로 하여 3각 측량법을 통해 대상 객체의 객체 위치 정보를 생성하게 된다. An ultrasonic sensor unit including a plurality of ultrasonic sensors (configured to form a cell for a measurement range) receives an ultrasonic signal and a radio signal from the plurality of ultrasonic sensors with a time difference, respectively, and the server 100 receiving the information ), distance information from each sensor is generated using this time difference. Based on this, object location information of the target object is generated through triangulation.

도 2에 도시된 바와 같이, 초음파 센서 유닛은 4개(적어도 3개 이상)의 초음파 센서를 포함하게 되며, 각 센서에서부터 획득되는 전파 신호와 음파 신호에 기초하여 서버(100)는 각각 거리 정보를 획득하게 되며, 이들 거리 정보와, 각 초음파 센서의 위치 정보를 이용하면 대상객체에 대한 객체 위치 정보를 생성할 수 있게 된다. As shown in FIG. 2 , the ultrasonic sensor unit includes four (at least three or more) ultrasonic sensors, and based on a radio signal and a sound wave signal obtained from each sensor, the server 100 receives distance information, respectively. is obtained, and by using the distance information and the position information of each ultrasonic sensor, it is possible to generate object position information for the target object.

도 2를 참조하면 초음파 센서 유닛은 각각의 셀(C11~C33)을 구성하게 된다. 서버(100)은 초음파 센서(AP1~AP4)에서 신호에 기초하여 획득되는 거리 정보가 자신의 셀 범위 즉, 거리 범위 정보내에 있는지를 확인하여, 거리 범위 정보내에 있는 경우에만 이를 유효 데이터 판단하고 거리범위 정보외에 있는 경우 에러 처리한다. 여기서 셀범위를 나타내는 거리 정보는 초음파 센서 유닛의 메모리 또는 서버 메모리에 저장될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the ultrasonic sensor unit constitutes each cell C11 to C33. The server 100 checks whether the distance information obtained based on the signal from the ultrasonic sensors AP1 to AP4 is within its cell range, that is, the distance range information, and determines the valid data only when it is within the distance range information and determines the distance If it is out of range information, an error is handled. Here, the distance information indicating the cell range may be stored in the memory of the ultrasonic sensor unit or the server memory.

이와 같이 본 발명에 따르면 복수의 초음파 센서 유닛이 각각 구역 (C11~C33)를 형성하게 되고, 각 구역내에 위치하는 태그로부터 전송되는 초음파 신호 및 전파 신호에 기초하여 대상객체에 대한 객체 위치 정보를 결정 및 생성하게 된다. As described above, according to the present invention, a plurality of ultrasonic sensor units form zones C11 to C33, respectively, and object location information for a target object is determined based on ultrasonic signals and radio waves transmitted from tags located in each zone. and create.

도 3은 본 발명의 일실시예인 실내 위치 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 우선 태그에서는 초음파 신호와 전파 신호를 동시 발진한다(S11). 여기서 전파 신호는 블루투스 신호일수 있다. 또한 태그는 전술한 바와 같이 스마트폰, 로봇 청소기 등의 객체에 부착된다. 초음파 센서 유닛은 태그에서 발진된 초음파 신호 및 전파 신호를 수신하게 된다(S21). 초음파 센서 유닛은 적어도 3개 이상의 초음파 센서를 구비한다. 이중 적어도 3개의 초음파 센서에서 음파 신호를 수신하는 지를 확인한다(S22). 3개 이상인 경우, 정상 처리하고, 3개 미만인 경우, 에러 처리한다. 그 다음 초음파 센서 유닛은 자신의 아이디 정보와 신호 정보를 실내 위치 측정 서버에 전송한다(S23).3 is a flowchart illustrating an indoor location measurement method according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, first, the tag simultaneously oscillates an ultrasonic signal and a radio signal (S11). Here, the radio signal may be a Bluetooth signal. In addition, as described above, the tag is attached to an object such as a smart phone or a robot cleaner. The ultrasonic sensor unit receives the ultrasonic signal and radio wave signal oscillated by the tag (S21). The ultrasonic sensor unit includes at least three ultrasonic sensors. It is checked whether at least three ultrasonic sensors receive a sound wave signal (S22). If there are more than 3, it is processed normally, and if it is less than 3, it is processed as an error. Then, the ultrasonic sensor unit transmits its ID information and signal information to the indoor location measurement server (S23).

아이디 정보와 신호 정보를 수신(S31)한 실내 위치 측정 서버는 아이디 정보로 해당 센서 유닛의 셀값을 확인하고, 신호 정보로 좌표값을 생성한다(S32,S33). 그리고 이들을 이용하여 태그가 부착된 대상 객체의 거리 위치 정보를 생성한다(S34).The indoor location measurement server receiving the ID information and the signal information (S31) checks the cell value of the corresponding sensor unit with the ID information, and generates a coordinate value with the signal information (S32, S33). Then, distance location information of the target object to which the tag is attached is generated by using them (S34).

실내 위치 측정 서버의 구체적인 구성에 대해서는 도 4에서 보다 상세하게 설명하도록 한다. A detailed configuration of the indoor positioning server will be described in more detail with reference to FIG. 4 .

도 4는 본 발명의 일실시예인 실내 위치 측정 서버(100)의 블록 구성도이다. 도시된 바와 같이 실내 위치 측정 서버(100)는, 통신부(110), 맵 데이터부, 신호 처리부, AP 데이터부, 보정부(150), 맵매칭부(160)를 포함하여 구성될 수 있다. 4 is a block diagram of an indoor location measurement server 100 according to an embodiment of the present invention. As shown, the indoor positioning server 100 may include a communication unit 110 , a map data unit, a signal processing unit, an AP data unit, a correction unit 150 , and a map matching unit 160 .

통신부(110)는, 초음파 센서 유닛(10)으로부터 아이디 정보 및 신호 정보를 무선 또는 유선으로 수신하기 위한 구성요소이다. 이러한 통신부(110)는 근거리 통신 모듈, 이동 통신 모듈, 와이파이 모듈등의 무선 통신 모듈 뿐 아니라 유선 통신 모듈이 활용될 수 있다.The communication unit 110 is a component for wirelessly or wiredly receiving ID information and signal information from the ultrasonic sensor unit 10 . The communication unit 110 may utilize a wired communication module as well as a wireless communication module such as a short-range communication module, a mobile communication module, and a Wi-Fi module.

맵데이터부(120)는 측정지역인 실내 공간의 지도정보(셀 정보 및 맵정보)를 저장하는 역할을 한다. 실내 공간에 대한 지도와 실내공간의 기준점 즉 원점에 대한 정보를 구비하게 된다. The map data unit 120 serves to store map information (cell information and map information) of an indoor space that is a measurement area. A map of the indoor space and information on the reference point, that is, the origin of the indoor space, are provided.

신호처리부(130)는 초음파 센서 유닛(10)에서 보내온 도착시간데이터를 계산하여 소공간내 좌표값을 추출하는 역할을 한다 이를 위해서는 AP데이터부(140)로부터 해당 초음파 센서 유닛(10)의 초음파AP 정보를 가져온다. 신호처리부(130)에서 계산된 좌표값은 실제 실내공간에서의 좌표값이 아니라, 해당 초음파 센서 유닛(10)의 소공간내에서의 좌표값이다The signal processing unit 130 calculates the arrival time data sent from the ultrasonic sensor unit 10 and extracts coordinate values in a small space. To this end, the ultrasonic AP of the corresponding ultrasonic sensor unit 10 from the AP data unit 140 bring information The coordinate values calculated by the signal processing unit 130 are not coordinate values in an actual indoor space, but are coordinate values in a small space of the corresponding ultrasonic sensor unit 10 .

AP데이터부(140)는 다수의 초음파 센서 유닛(10)에 대한 정보 (각각의 초음파 센서유닛의 ID, 각 초음파 센서 유닛(10)의 좌표값)를 가지고 있으며, 각각의 초음파 센서 유닛(10)내의 초음파 센서에 대한 정보(소공간내에서의 기준점으로부터 각각 초음파 센서의 거리 등) 및 해당 초음파 센서 유닛(10)의 커버리지데이터를 저장하고 있다. 다시말해 AP데이터부(140)는 상기 초음파 센서 유닛(10)의 위치 정보인 센서 위치 정보 및 커버리지 정보를 저장하는 역할을 한다.AP data unit 140 has information (ID of each ultrasonic sensor unit, coordinate values of each ultrasonic sensor unit 10) on the plurality of ultrasonic sensor units 10, each ultrasonic sensor unit (10) Information on the ultrasonic sensor in the interior (the distance of each ultrasonic sensor from a reference point in a small space, etc.) and coverage data of the ultrasonic sensor unit 10 are stored. In other words, the AP data unit 140 serves to store sensor location information and coverage information, which are location information of the ultrasonic sensor unit 10 .

보정부(150)는 신호처리부(130)에서 계산된 소공간좌표값의 오류를 보정하는 역할을 한다. 두개의 이상의 초음파 센서 유닛(10)로부터 좌표값이 나올 수 있다. 해당 소공간은 바운더리가 있으며 그 커버리지를 벗어나는 좌표값이 계산된 초음파 센서 유닛(10)은 제외시킨다. 즉, 보정부(150)는, 상기 좌표값 정보가 상기 커버리지 정보에 속하는지 여부를 판단하여, 상기 좌표값 정보가 상기 커버리지 정보에 속하지 않으면, 이를 에러 처리하는 기능을 한다. 또한, 커버리지내의 좌표값을 갖는 초음파 센서 유닛(10)이 2개 이상인 경우는 각각의 초음파 센서 유닛(10)이 커버하는 범위가 겹쳐지는 공간으로 인식할 수 있으며 이를 보정하여 하나의 소공간 좌표값을 결정한다.The correction unit 150 serves to correct errors in the small spatial coordinate values calculated by the signal processing unit 130 . Coordinate values may be obtained from two or more ultrasonic sensor units 10 . The small space has a boundary, and the ultrasonic sensor unit 10 for which the coordinate value out of the coverage is calculated is excluded. That is, the correction unit 150 determines whether the coordinate value information belongs to the coverage information, and if the coordinate value information does not belong to the coverage information, performs an error processing function. In addition, when there are two or more ultrasonic sensor units 10 having coordinate values within the coverage, it can be recognized as a space in which the ranges covered by each ultrasonic sensor unit 10 overlap, and this is corrected to form one small space coordinate value. to decide

맵매칭부(160)는 보정부(150)에서 수신된 초음파 센서 유닛(10)ID와 소공간 좌표값을 맵과 매칭하여 실내공간에서의 실제 좌표값을 계산해 낸다. 초음파 센서 유닛(10)ID를 통해 해당 초음파 센서 유닛(10)의 실내공간 좌표값을 맵데이터부(120)로부터 전송받는다. 보정부(150)에서 수신한 소공간좌표값의 원점이 바로 초음파 센서 유닛(10)의 실내공간 좌표값이 되며, 이를 매칭하여 소공간 좌표값을 실내공간 좌표값으로 변환한다. 맵매칭부(160)는, 상기 아이디 정보, 상기 셀정보, 상기 맵정보 및 상기 좌표값 정보를 이용하여 상기 초음파 센서 유닛(10)의 센서 위치 정보를 상기 맵정보에 매칭시켜서 객체 위치 정보를 생성한다. 보다 구체적으로 설명하면, 맵매칭부(160)는, 상기 아이디 정보와 상기 셀정보를 이용하여 상기 초음파 센서 유닛(10)의 센서 위치 정보를 확인하고, 상기 센서 위치 정보를 기준으로 상기 좌표값정보를 추가하여 상기 객체 위치 정보를 생성하는 역할을 한다.The map matching unit 160 matches the ID of the ultrasonic sensor unit 10 received from the correction unit 150 and the small space coordinate value with the map, and calculates the actual coordinate value in the indoor space. The indoor space coordinate value of the corresponding ultrasonic sensor unit 10 is transmitted from the map data unit 120 through the ultrasonic sensor unit 10 ID. The origin of the small spatial coordinate value received from the correction unit 150 becomes the indoor spatial coordinate value of the ultrasonic sensor unit 10, and the small spatial coordinate value is converted into an indoor spatial coordinate value by matching it. The map matching unit 160 generates object location information by matching the sensor location information of the ultrasonic sensor unit 10 with the map information using the ID information, the cell information, the map information, and the coordinate value information. do. More specifically, the map matching unit 160 checks the sensor location information of the ultrasonic sensor unit 10 using the ID information and the cell information, and the coordinate value information based on the sensor location information. It serves to generate the object location information by adding .

도 5는 본 발명의 일실시예인 실내 위치 측정 방법에서 사용되는 거리 측정 방식을 설명하기 위한 개념도이다.5 is a conceptual diagram for explaining a distance measurement method used in an indoor location measurement method according to an embodiment of the present invention.

t1~t4는 태그에서 발신한 전파도착시간(전파발신시간과 동일)을 기준으로 초음파 센서(AP1-AP4) 각각에 도착한 초음파신호의 도착시간이다. 이 값을 측정하면 태그로부터 각각의 초음파 센서(AP1-AP4)까지의 거리(S)를 구할 수 있다.t1 to t4 are the arrival times of the ultrasonic signals arriving at each of the ultrasonic sensors AP1-AP4 based on the radio wave arrival time (the same as the radio wave sending time) transmitted from the tag. By measuring this value, the distance (S) from the tag to each ultrasonic sensor (AP1-AP4) can be obtained.

태그와 초음파(AP1-AP4)간의 거리(S) = 음파의 속도 x 도달시간(t)Distance between tag and ultrasound (AP1-AP4) (S) = speed of sound wave x arrival time (t)

태그와 각각의 초음파(AP1-AP4)간의 거리(S)를 통해 태그의 소공간 좌표값 x, y, z를 산출할 수 있다. d는 기준점(원점)과 초음파 센서(AP)까지의 거리이며 이는 설치시에 정해지고, 메모리에 저장된 값이다. h는 태그와 초음파 센서(AP1-AP4)간의 높이인데, 설치시에 정해지게 된다. 이 또한 메모리에 저장된다.Small spatial coordinate values x, y, and z of the tag can be calculated through the distance S between the tag and each of the ultrasound waves AP1-AP4. d is the distance between the reference point (origin) and the ultrasonic sensor (AP), which is a value determined during installation and stored in the memory. h is the height between the tag and the ultrasonic sensors (AP1-AP4), which is determined at the time of installation. This is also stored in memory.

태그와 초음파 센서(AP1-AP4)간의 거리를 좌표값으로 도 5와 같이 정의된다.A distance between the tag and the ultrasonic sensors AP1-AP4 is defined as a coordinate value as shown in FIG. 5 .

이 식에서 x, y, z를 산출한다.Calculate x, y, and z from this equation.

기준점은 셀공간내에서는 원점이지만, 이는 실내공간에서의 초음파 센서 유닛의 좌표값이다. 초음파 센서 유닛 설치시, 그 값이 정해지며 이는 메모리에 각각에 저장된다. The reference point is the origin in the cell space, but this is the coordinate value of the ultrasonic sensor unit in the indoor space. When the ultrasonic sensor unit is installed, its value is determined and is stored in memory for each.

셀공간의 기준점을 초음파 센서 유닛 좌표값으로 변환하면, 셀 공간 좌표값 (x,y,z)는 쉽게 실내공간 좌표값으로 변환할 수 있다.When the reference point of the cell space is converted into the coordinate values of the ultrasonic sensor unit, the cell space coordinate values (x, y, z) can be easily converted into the indoor space coordinate values.

본 상세한 설명에서는 예시적인 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 여기에 설명된 특정예들이 도시되었지만, 본 상세한 설명의 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 대안 및/또는 등가 구현이 도시되고 설명된 구체적인 예시를 대체할 수 있는 것은 관련 기술 분야의 당업자에 의해 인식될 것이다. 이와 같이, 본 상세한 설명은 본발명의 사상 및 기술 범위를 벗어나지 않고, 여기에 도시되고 설명된 예 및/또는 실시 예들의 임의의 개조 또는 변형을 포함하도록 의도된다.Although specific examples described herein are shown in this detailed description for the purpose of illustrating example embodiments, various alternative and/or equivalent implementations may be substituted for the specific examples shown and described without departing from the scope of this detailed description. There will be recognized by one of ordinary skill in the relevant art. As such, this detailed description is intended to cover any adaptations or variations of the examples and/or embodiments shown and described herein without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims (4)

수신되는 음파 신호가 3개 이상인 경우, 정상 처리하고, 3개 미만인 경우, 에러 처리하는 초음파 센서 유닛으로부터 아이디 정보 및 신호 정보를 수신하기 위한 통신부;
상기 신호 정보로 상기 초음파 센서 유닛의 소공간내의 좌표값이 소공간 좌표값을 생성하는 신호 처리부;
측정 지역에 대한 셀 정보 및 맵 정보를 저장하는 맵데이터부;
상기 초음파 센서 유닛의 위치 정보인 센서 위치 정보 및 커버리지 정보를 저장하는 AP 데이터부;
상기 아이디 정보, 상기 셀정보, 상기 맵정보 및 상기 소공간 좌표값 정보를 이용하여 상기 초음파 센서 유닛의 센서 위치 정보를 상기 맵정보에 매칭시켜서 객체 위치 정보를 생성하는 맵매칭부; 및
상기 신호 처리부에서 계산된 소공간 좌표값의 오류를 보정하기 위하여, 상기 좌표값 정보가 상기 커버리지 정보에 속하는지 여부를 판단하여, 상기 좌표값 정보가 상기 커버리지 정보에 속하지 않으면, 이를 에러 처리하고, 상기 커버리지 내의 좌표값을 갖는 초음파 센서 유닛이 2개 이상인 경우, 각각의 초음파 센서 유닛이 커버하는 범위가 겹쳐지는 공간을 보정하여 하나의 소공간 좌표값으로 결정하는 보정부;를 포함하며
상기 맵매칭부는,
상기 아이디 정보와 상기 셀정보를 이용하여 상기 초음파 센서 유닛의 센서 위치 정보를 확인하고, 상기 센서 위치 정보를 기준으로 상기 좌표값정보를 추가하여 상기 객체 위치 정보를 생성하는, 실내 위치 측정 서버.
a communication unit for receiving ID information and signal information from the ultrasonic sensor unit, which performs normal processing when the number of received sound wave signals is three or more, and performs error processing when the number of received sound wave signals is less than three;
a signal processing unit for generating small spatial coordinate values from coordinate values in a small space of the ultrasonic sensor unit using the signal information;
a map data unit for storing cell information and map information for a measurement area;
an AP data unit for storing sensor location information and coverage information that are location information of the ultrasonic sensor unit;
a map matching unit for generating object location information by matching sensor location information of the ultrasonic sensor unit with the map information using the ID information, the cell information, the map information, and the small spatial coordinate value information; and
In order to correct the error of the small spatial coordinate value calculated by the signal processing unit, it is determined whether the coordinate value information belongs to the coverage information, and if the coordinate value information does not belong to the coverage information, it is error-processed, When there are two or more ultrasonic sensor units having coordinate values within the coverage, a correction unit for correcting a space in which ranges covered by each ultrasonic sensor unit overlap and determining a single small space coordinate value; and
The map matching unit,
An indoor location measurement server that checks the sensor location information of the ultrasonic sensor unit using the ID information and the cell information, and generates the object location information by adding the coordinate value information based on the sensor location information.
 삭제delete 삭제delete 객체에 부착되며 초음파 신호 및 전파 신호를 발진하는 태그;
상기 태그로부터 초음파 신호 및 전파 신호를 적어도 3개의 초음파 센서를 통해 수신하여 신호 정보를 생성하는 초음파 센서 유닛;
상기 초음파 센서 유닛으로부터의 아이디 신호 및 상기 신호 정보를 수신하여 객체 위치 정보를 생성하는 제 1 항에 기재된 실내 위치 측정 서버를 포함하는, 실내 위치 측정 시스템.a tag attached to an object and oscillating an ultrasonic signal and a radio signal;
an ultrasonic sensor unit that receives an ultrasonic signal and a radio wave signal from the tag through at least three ultrasonic sensors and generates signal information;
An indoor positioning system comprising the indoor positioning server according to claim 1 for generating object location information by receiving the ID signal and the signal information from the ultrasonic sensor unit.
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