KR102640920B1 - Apparatus and method for mesuring position of multiple target, computer-readable storage medium and computer program - Google Patents
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Abstract
실시예의 다중 타겟의 위치 측정 장치는 광 신호를 송신하는 복수의 광 송신부와, 상기 복수의 광 송신부에서 발생하는 광 신호를 패턴 정보에 따라 변조시키는 광 신호 발생부와, 상기 광 송신부로부터 송신된 광 신호를 반사시키는 복수의 타겟과, 상기 복수의 타겟으로부터 반사된 복수의 광 신호를 수신하여 각각의 광 세기를 측정하는 복수의 광 수신부와, 상기 복수의 광 세기들 및 상기 광 신호의 패턴 정보를 기초로 상기 복수개의 타겟에 대한 각각의 위치를 측정하는 위치 측정부를 포함할 수 있다.
실시예는 다중 타겟에 대한 위치를 측정하기 위한 알고리즘을 개발함으로써,설비 비용 및 설계 복잡도가 증가하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.The multi-target position measuring device of the embodiment includes a plurality of optical transmitters that transmit optical signals, an optical signal generator that modulates optical signals generated from the plurality of optical transmitters according to pattern information, and light transmitted from the optical transmitters. A plurality of targets that reflect signals, a plurality of light receivers that receive a plurality of optical signals reflected from the plurality of targets and measure each light intensity, and pattern information of the plurality of light intensities and the optical signal Based on this, it may include a position measuring unit that measures each position of the plurality of targets.
The embodiment has the effect of preventing an increase in equipment cost and design complexity by developing an algorithm for measuring the position of multiple targets.
Description
실시예는 다중 타겟의 위치 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가시광 기반의 실내에서 다중 타겟의 위치를 인식하기 위한 다중 타겟의 위치 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a multi-target position measuring device, and more specifically, to a multi-target position measuring device and method for recognizing the positions of multiple targets indoors based on visible light.
최근 실내에서의 일상생활이 증가함에 따라 주로 실외 공간을 대상으로 제공되던 위치인식 서비스는 그 범위를 실내 위치인식 서비스까지 넓히고 있다. 그러나 실내 위치인식 서비스는 실내 공간에서 적용된다는 특징으로 인해 실외 위치인식 시스템에 비해 여러 가지 제약을 가진다. Recently, as daily life indoors has increased, location recognition services, which were mainly provided for outdoor spaces, are expanding their scope to include indoor location recognition services. However, indoor location recognition services have several limitations compared to outdoor location recognition systems due to the fact that they are applied in indoor spaces.
가장 대표적인 제약은 실내 공간에서는 위성 신호가 통과할 수 없다는 것이다. 이에 기존의 실내 위치인식 방법은 적외선, 초음파, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency IDentification), UWB(Ultra-Wide Band), WLAN(Wireless Local Area Network) 등 여러 종류의 신호를 사용했는데, 이런 방식은 짧은 전송거리, 다중 경로 효과, 낮은 정확도, 신호간섭, 시스템 구축에 드는 높은 비용 등의 문제점이 있다.The most common limitation is that satellite signals cannot pass through indoor spaces. Accordingly, existing indoor location recognition methods used various types of signals such as infrared, ultrasonic, Bluetooth, RFID (Radio Frequency IDentification), UWB (Ultra-Wide Band), and WLAN (Wireless Local Area Network). It has problems such as short transmission distance, multipath effect, low accuracy, signal interference, and high cost for system construction.
가시광은 빛의 직진성에 의한 우수한 보안성과 비간섭성을 지니고 있고, 사용 가능한 주파수 대역이 넓고 높은 대역폭을 사용할 수 있기 때문에 신호간의 분할이 용이하다. 또한, 저전력 LED 조명을 사용함으로써 에너지 효율이 높고, RF 간섭이 없기 때문에 병원이나 비행기 같은 장소에서도 사용되기도 적합하다.Visible light has excellent security and non-interference due to the straight path of light, and because the usable frequency band is wide and high bandwidth can be used, it is easy to divide between signals. In addition, by using low-power LED lighting, energy efficiency is high and there is no RF interference, so it is suitable for use in places such as hospitals and airplanes.
기존 가시광 기반의 실내 측위기술은 개별 단말기 자체에서 위치인식 알고리즘을 구현하기에 부담이 있고, 양방향 통신을 통해 단말기 사용자가 해당 공간 내 물리 환경변수(LED 위치, 주파수·코드 등의 변조 방식 등)를 알고 있어야 하는 단점이 있다. 또한, 다중 타겟을 동시에 감지하기 위한 설비 비용과 설계 복잡도가 증가하는 등 시스템의 방식적인 한계로 인해 산업적인 응용에 한계가 있다.Existing visible light-based indoor positioning technology has the burden of implementing location recognition algorithms in individual terminals themselves, and through two-way communication, terminal users can monitor physical environmental variables (LED location, modulation method of frequency/code, etc.) within the space. There are drawbacks that you should be aware of. In addition, there are limits to industrial application due to the methodological limitations of the system, such as increased equipment costs and design complexity for detecting multiple targets simultaneously.
최근에 패시브 형태의 다양한 광측위 방식이 연구되고 있지만, 구조적인 한계로 인해 다수의 고정밀 센서를 사용하여 주로 물체의 대략적인 그림자 형태 인지만 가능하거나, 반사를 통한 고정밀 측위를 구현하였지만 좁은 범위에서 단일 타겟만을 인식할 수 있는 문제가 있고, 넓은 공간에서 다중 타겟을 동시에 측위하는 방식은 연구되지 않았다.Recently, various passive optical positioning methods have been researched, but due to structural limitations, only the approximate shadow shape of an object can be recognized using multiple high-precision sensors, or high-precision localization through reflection has been implemented, but only a single signal is possible in a narrow range. There is a problem of only recognizing targets, and methods for simultaneously locating multiple targets in a wide space have not been studied.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 실시예는 넓은 공간에서 다중 타겟에 대한 각각의 위치를 측정하기 위한 다중 타겟의 위치 측정 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the purpose of the embodiment is to provide a device and method for measuring the positions of multiple targets in a large space.
실시예의 다중 타겟의 위치 측정 장치는 광 신호를 송신하는 복수의 광 송신부와, 상기 복수의 광 송신부에서 발생하는 광 신호를 패턴 정보에 따라 변조시키는 광 신호 발생부와, 상기 광 송신부로부터 송신된 광 신호를 반사시키는 복수의 타겟과, 상기 복수의 타겟으로부터 반사된 복수의 광 신호를 수신하여 각각의 광 세기를 측정하는 복수의 광 수신부와, 상기 복수의 광 세기들 및 상기 광 신호의 패턴 정보를 기초로 상기 복수개의 타겟에 대한 각각의 위치를 측정하는 위치 측정부를 포함할 수 있다.The multi-target position measuring device of the embodiment includes a plurality of optical transmitters that transmit optical signals, an optical signal generator that modulates optical signals generated from the plurality of optical transmitters according to pattern information, and light transmitted from the optical transmitters. A plurality of targets that reflect signals, a plurality of light receivers that receive a plurality of optical signals reflected from the plurality of targets and measure each light intensity, and pattern information of the plurality of light intensities and the optical signal Based on this, it may include a position measuring unit that measures each position of the plurality of targets.
상기 위치 측정부는, 상기 복수의 광 세기를 상기 패턴 정보와 비교하여 상기 타겟의 위치를 측정할 수 있다.The position measuring unit may measure the position of the target by comparing the plurality of light intensities with the pattern information.
상기 복수의 광 수신부에서 수신된 광 세기들은 수학식 1에 의해 계산될 수 있다.The light intensities received from the plurality of light receivers can be calculated by
[수학식 1][Equation 1]
상기 HLiTjPk은 수학식 2에 의해 계산될 수 있다.The H LiTjPk can be calculated by
[수학식 2][Equation 2]
상기 타겟은 반구형의 정반사체 또는 평면형 난반사체를 포함할 수 있다.The target may include a hemispherical regular reflector or a planar diffuse reflector.
또한, 실시예는 다중 타겟의 위치 측정 장치의 위치 측정부에서 수행되는 다중 타겟의 위치 측정 방법에 있어서, 복수의 광 송신부 및 복수의 타겟을 통해 복수의 광 수신부로 수신되는 광 신호를 수신하여 광 세기를 측정하는 단계와, 상기 수신된 복수의 광 세기 및 상기 복수의 광 송신부의 패턴 정보를 기초로 상기 복수의 타겟에 대한 각각의 위치를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the embodiment relates to a method for measuring the position of multiple targets performed in a position measuring unit of a position measuring device for multiple targets, by receiving optical signals received from a plurality of light receivers through a plurality of light transmitters and a plurality of targets to provide light. It may include measuring the intensity and measuring each position of the plurality of targets based on the received light intensity and pattern information of the plurality of light transmitters.
또한, 실시예는 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면, 복수의 광 송신부 및 복수의 타겟을 통해 복수의 광 수신부로 수신되는 광 신호를 수신하여 광 세기를 측정하는 단계와, 상기 수신된 복수의 광 세기 및 상기 복수의 광 송신부의 패턴 정보를 기초로 상기 복수의 타겟에 대한 각각의 위치를 측정하는 단계를 포함하는 동작을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.In addition, the embodiment is a computer-readable recording medium storing a computer program, wherein the computer program, when executed by a processor, receives optical signals received from a plurality of optical receivers through a plurality of optical transmitters and a plurality of targets. The processor performs an operation including measuring the light intensity and measuring each position of the plurality of targets based on the received plurality of light intensities and pattern information of the plurality of light transmitters. It may contain commands to do so.
또한, 실시예는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면, 복수의 광 송신부 및 복수의 타겟을 통해 복수의 광 수신부로 수신되는 광 신호를 수신하여 광 세기를 측정하는 단계와, 상기 수신된 복수의 광 세기 및 상기 복수의 광 송신부의 패턴 정보를 기초로 상기 복수의 타겟에 대한 각각의 위치를 측정하는 단계를 포함하는 동작을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.In addition, the embodiment is a computer program stored in a computer-readable recording medium, where, when executed by a processor, the computer program receives optical signals received from a plurality of optical receivers through a plurality of optical transmitters and a plurality of targets. The processor performs an operation including measuring the light intensity and measuring each position of the plurality of targets based on the received plurality of light intensities and pattern information of the plurality of light transmitters. It may contain commands to do so.
실시예는 다중 타겟에 대한 위치를 측정하기 위한 알고리즘을 개발함으로써,설비 비용 및 설계 복잡도가 증가하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.The embodiment has the effect of preventing an increase in equipment cost and design complexity by developing an algorithm for measuring the position of multiple targets.
또한, 실시예의 대규모 분석 시스템 및 초저전력으로 타겟의 위치를 효과적으로 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, the large-scale analysis system and ultra-low power of the embodiment can effectively measure the location of the target.
도 1은 실시예에 따른 다중 타겟의 위치 측정 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 람버시안 방사 시스템의 주요 변수를 나타낸 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 다중 타겟의 위치 측정 장치의 광 신호 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 6은 실시예에 따른 다중 타겟의 위치를 인식하는 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 다중 타겟의 위치 측정 방법을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a device for measuring the position of multiple targets according to an embodiment.
Figure 2 is a diagram showing the main variables of the Lambertian radiation system.
FIG. 3 is a diagram illustrating an optical signal flowchart of a multi-target position measurement device according to an embodiment.
4 to 6 are diagrams illustrating an example of recognizing the positions of multiple targets according to an embodiment.
Figure 7 is a block diagram showing a method for measuring the position of multiple targets according to an embodiment.
이하, 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 실시예에 따른 다중 타겟의 위치 측정 장치를 나타낸 블록도이고, 도 2는 람버시안 방사 시스템의 주요 변수를 나타낸 도면이고, 도 3은 실시예에 따른 다중 타겟의 위치 측정 장치의 광 신호 흐름도를 나타낸 도면이고, 도 4 내지 도 6은 실시예에 따른 다중 타겟의 위치를 인식하는 예를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a block diagram showing a multi-target position measuring device according to an embodiment, FIG. 2 is a diagram showing main variables of a Lambertian radiation system, and FIG. 3 is an optical signal of a multiple target position measuring device according to an embodiment. This is a flowchart, and FIGS. 4 to 6 are diagrams showing an example of recognizing the positions of multiple targets according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 다중 타겟의 위치 측정 장치(1000)는 광 신호를 송신하는 복수의 광 송신부(100)와, 패턴 정보에 따라 광 신호를 변조시키는 신호 발생부(200)와, 상기 광 송신부(100)로부터 송신된 광 신호를 반사시키는 복수의 타겟(300)과, 상기 복수의 타겟(300)으로부터 반사된 복수의 광 신호를 수신하여 각각의 광 세기를 측정하는 복수의 광 수신부(400)와, 상기 복수의 광 세기들 및 상기 광 신호의 패턴 정보를 기초로 상기 복수개의 타겟에 대한 각각의 위치를 측정하는 위치 측정부(500)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the multi-target position measurement device 1000 according to an embodiment includes a plurality of optical transmitters 100 that transmit optical signals, a signal generator 200 that modulates the optical signals according to pattern information, and , a plurality of targets 300 that reflect the optical signals transmitted from the optical transmitter 100, and a plurality of optical signals that receive the plurality of optical signals reflected from the plurality of targets 300 and measure the intensity of each light. It may include a receiving unit 400 and a position measuring unit 500 that measures each position of the plurality of targets based on the plurality of light intensities and pattern information of the optical signal.
광 송신부(100)는 가시광을 발생시킬 수 있다. 광 송신부(100)는 가시광을 방출할 수 있다. 가시광은 파장이 380nm 내지 780nm인 전자기파일 수 있다. 광 송신부(100)는 LED(Light Emitting Diode, 110)를 포함할 수 있다. LED(110)는 복수개가 구비될 수 있다.The light transmitting unit 100 may generate visible light. The light transmitting unit 100 may emit visible light. Visible light may be an electromagnetic wave with a wavelength of 380 nm to 780 nm. The light transmitting unit 100 may include a light emitting diode (LED) 110. A plurality of LEDs 110 may be provided.
신호 발생부(200)는 패턴 정보에 따라 광이 발생되도록 광 신호를 변조시킬 수 있다. 예컨대, 패턴 정보는 일정 시간 간격으로 광을 발생시키는 신호 패턴 정보를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 패턴 정보는 가시광의 파장이 다른 주파수를 가지도록 광을 발생시키는 신호 패턴 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 복수의 광 송신부(100)는 서로 다른 패턴 정보에 의해 광을 송신할 수 있다. The signal generator 200 may modulate an optical signal to generate light according to pattern information. For example, the pattern information may include signal pattern information that generates light at regular time intervals. Alternatively, the pattern information may include signal pattern information that generates light so that the wavelength of visible light has a different frequency. Accordingly, the plurality of light transmitting units 100 may transmit light using different pattern information.
타겟(300)은 반사 물체를 포함할 수 있다. 타겟(300)은 광 송신부(100)로부터 송신된 광을 반사시킬 수 있다. 타겟(300)은 복수개가 구비될 수 있다. 타겟(300)은 위치 측정이 필요한 사람 또는 물건에 장착될 수 있다. 타겟(300)은 반구형 정반사체 또는 평면형 난반사체를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. Target 300 may include a reflective object. The target 300 may reflect light transmitted from the light transmitter 100. A plurality of targets 300 may be provided. The target 300 may be mounted on a person or object whose location needs to be measured. The target 300 may include, but is not limited to, a hemispherical regular reflector or a planar diffuse reflector.
광 수신부(400)는 타겟(300)에서 반사된 광 신호를 감지하여 신호 세기를 측정할 수 있다. 광 수신부(400)는 복수개의 광 센서(410)를 포함할 수 있다. 광 수신부는 포토 다이오드(Photo diode)를 포함할 수 있다. The optical receiver 400 may detect the optical signal reflected from the target 300 and measure the signal strength. The light receiver 400 may include a plurality of light sensors 410. The optical receiver may include a photo diode.
위치 측정부(500)는 복수의 광 세기들 및 상기 광 신호의 패턴 정보를 기초로 상기 복수개의 타겟(300)에 대한 각각의 위치를 측정할 수 있다. 위치를 측정하는 방법은 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.The position measuring unit 500 may measure each position of the plurality of targets 300 based on a plurality of light intensities and pattern information of the optical signal. The method for measuring the position will be described with reference to FIGS. 2 to 6.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여, 실시예에 따른 위치 측정 방법을 설명하기 위한 필요한 변수를 설명한다.First, with reference to FIGS. 2 and 3 , necessary variables for explaining the position measurement method according to the embodiment will be described.
가시광 통신 기반의 실내 위치인식 시스템에서는 일반적으로 LED(110)을 기준점으로 설정하고 광 센서(410)에서 측정된 광 신호의 직류 이득(DC gain)을 측정하여 사용하는 RSS(Received Signal Strength) 방식을 주로 사용한다. LED(110)에 의한 광 신호는 실내 환경에서 발산될 때 람버시안 소스로 취급될 수 있다. 그러므로 LOS(Line-Of-Sight) 환경에서 무선채널의 직류 이득(H)은 수학식 1과 같은 람버시안 방사 패턴(Lambertian radiation pattern)을 따를 수 있다.In indoor location recognition systems based on visible light communication, the Received Signal Strength (RSS) method is generally used by setting the LED 110 as a reference point and measuring the DC gain of the optical signal measured by the optical sensor 410. Mainly used. The optical signal by LED 110 can be treated as a Lambertian source when emitted in an indoor environment. Therefore, in a LOS (Line-Of-Sight) environment, the direct current gain (H) of the wireless channel may follow the Lambertian radiation pattern as shown in
[수학식 1][Equation 1]
여기서, A는 수신기(광 센서)의 탐지 면적, d는 송신기(LED)와 수신기 사이의 거리, 와 ψ는 각각 방사각과 입사각을 의미한다. m과 n은 각각 , 로 표현되며, 1/2과 ψ1/2은 LED의 반각과 수신기의 반각을 나타낸다. 도 2에서 람버시안 방사의 주요 시스템 변수를 나타내었다. Ts(ψ)는 필터의 광학적 이득이고 g(ψ)는 수신기의 징집렌즈의 이득이다. 마지막으로, rect(x)는 구형 함수로, |x| ≤ 1 일 때 rect(x) = 1, 그 외의 경우에는 rect(x) = 0 값을 가진다. FOV (Field of View)는 LED의 관측시야로, 일반적인 경우에 방사각 가 FOV보다 항상 작다고 하면 의 값은 항상 1이 된다.Here, A is the detection area of the receiver (light sensor), d is the distance between the transmitter (LED) and the receiver, and ψ mean the radiation angle and incident angle, respectively. m and n are each , It is expressed as 1/2 and ψ 1/2 represent the half angle of the LED and the half angle of the receiver. In Figure 2, the main system parameters of Lambertian radiation are shown. Ts(ψ) is the optical gain of the filter and g(ψ) is the gain of the receiver's conscript lens. Finally, rect(x) is a spherical function, |x| When ≤ 1, rect(x) = 1, otherwise, rect(x) = 0. FOV (Field of View) is the observation field of view of the LED. In general, the radiation angle is If is always smaller than FOV, then The value of is always 1.
실시예에서는 위에서 정리한 무선 채널 이득(H) 수식을 수학식 2 같이 간략화 하여 표현할 수 있다.In an embodiment, the wireless channel gain (H) formula summarized above can be simplified and expressed as
[수학식 2][Equation 2]
여기서 H(0)는 DC gain이므로, LED의 출력 파워를 PT, 수신기에서 수신된 파워를 PR이라 하면, 의 식을 만족한다. 본 발명에서는 수신기의 파워는 모두 동일하다 가정하고 광의 세기를 직류 채널 이득을 기준으로 설명할 수 있다.Here, H(0) is DC gain, so if the output power of the LED is P T and the power received from the receiver is P R , satisfies the consciousness. In the present invention, it is assumed that the power of all receivers is the same, and the intensity of light can be explained based on the direct current channel gain.
타겟(300)이 반구형 정반사체일 경우, 타겟(300)에서 반사되는 반사광의 신호 세기는 수학식 3과 같다. 수학식 3은 람버시안 방사 패턴 식인 수학식 2를 이용하여 나타낼 수 있다.When the target 300 is a hemispherical regular reflector, the signal intensity of the reflected light reflected from the target 300 is expressed as Equation 3. Equation 3 can be expressed using
[수학식 3][Equation 3]
여기서, R은 반사체의 반사율과 반구형 반사체의 곡면에 의해 발생하는 빛 퍼짐에 의한 효과를 포함하는 상수, 은 LED에서 타겟을 향하는 방사각, 은 타겟에서 반사된 빛이 수신기를 향하는 입시각, 과 은 각각 LED와 타겟, 타겟과 PD 사이의 거리를 나타낸다.Here, R is a constant including the reflectance of the reflector and the effect of light spreading caused by the curved surface of the hemispherical reflector, The radiation angle from the LED to the target is is the angle of incidence at which the light reflected from the target is directed to the receiver, class represents the distance between the LED and the target and the target and the PD, respectively.
수학식 3에서 모든 변수는 아래 식에 의해 타겟(300)의 좌표 ()와 LED, PD의 위치 정보 ()로 치환할 수 있다. 즉, 수학식 3은 수학식 4 및 수학식 5와 같이, 의 함수로 나타낼 수 있다.In Equation 3, all variables are the coordinates of the target 300 by the equation below ( ) and location information of LED and PD ( ) can be replaced with. In other words, Equation 3 is like
[수학식 4][Equation 4]
[수학식 5][Equation 5]
타겟(300)이 평면형 난반사체일 경우, 타겟에서 반사되는 반사광의 신호 세기를 수학식 6과 같다. 수학식 6은 람버시안 방사 패턴 식인 수학식 2를 이용하여 나타낼 수 있다.When the target 300 is a flat diffuse reflector, the signal strength of the reflected light reflected from the target is expressed as Equation 6. Equation 6 can be expressed using
[수학식 6][Equation 6]
여기서, 은 타겟 (반사체)에 입사된 LED의 신호의 신호세기, 은 PD에서 수신된 반사광의 신호세기, 과 은 각각 LED-타겟 간, 타겟-PD 간의 방사 상수를 나타낸다.here, is the signal intensity of the LED signal incident on the target (reflector), is the signal strength of the reflected light received from the PD, class represents the radiation constant between LED and target and between target and PD, respectively.
LED(110)의 위치가 (0,0,0)이라 가정하여 (실제 좌표 = 도면 상 좌표 - LED 좌표) 나타내었고, A와 B는 다음과 같이 나타낼 수 있다.Assuming that the position of the LED 110 is (0,0,0) (actual coordinates = coordinates on the drawing - LED coordinates), A and B can be expressed as follows.
[수학식 7][Equation 7]
[수학식 8][Equation 8]
여기서, 는 벡터의 내적 공식에 의해 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다.here, can be expressed as Equation 9 using the inner product formula of the vector.
[수학식 9][Equation 9]
수학식 9에서 구형 좌표계의 수평각 는 다음과 같이 x, y, z를 이용하여 나타낼 수 있기 때문에, 이 값은 으로 치환할 수 있다.In Equation 9, the horizontal angle in the spherical coordinate system is Since can be expressed using x, y, z as follows, this value is It can be replaced with .
의 경우도 LED를 PD로 적용하면 위와 동일하게 으로 치환될 수 있다. In the case of applying LED as PD, it is the same as above. It can be replaced with .
정리하면, 수학식 6은 의 함수인 수학식 10으로 나타낼 수 있다.In summary, Equation 6 is It can be expressed as Equation 10, which is a function of .
[수학식 10][Equation 10]
한편, 다중 타겟(300)일 경우, 반사된 다중 타겟(300)의 신호에 동일한 코드가 적용되어 단순 합의 형태로 인식되기 때문에 직접적인 단일 타겟(300)의 신호세기를 통한 위치인식이 불가하고, 각 송ㆍ수신기의 조합에 의해 도출되는 연립 식을 통해 모든 타겟의 좌표를 동시에 추정하는 알고리즘이 필요하다.On the other hand, in the case of multiple targets 300, the same code is applied to the reflected signals of the multiple targets 300 and are recognized as a simple sum, so direct location recognition through the signal strength of the single target 300 is not possible, and each An algorithm is needed to simultaneously estimate the coordinates of all targets through a simultaneous equation derived from the combination of transmitter and receiver.
추정해야 하는 타겟(300)의 위치 정보 ()를 미지수로 지정하여 한 쌍의 LED-타겟-PD에 대한 신호세기(수학식 5 및 10)를 표현하고, 실제 수신되는 LED-PD 쌍의 식을 수학식 11로 표현할 수 있다. 최종적으로는 3N 개의 미지수 ()를 모든 LED-PD 쌍마다 도출되는 M×K 개의 수학식 12를 통해 계산하는 문제로 정의할 수 있다. (N : 타겟의 수, M : LED의 수, K : PD의 수)Location information of the target 300 to be estimated ( ) is specified as an unknown number to express the signal strength (Equations 5 and 10) for a pair of LED-target-PD, and the equation for the actually received LED-PD pair can be expressed in Equation 11. Ultimately, there are 3N unknowns ( ) can be defined as a problem of calculating through M × K equations 12 derived for every LED-PD pair. (N: Number of targets, M: Number of LEDs, K: Number of PDs)
[수학식 11][Equation 11]
[수학식 12][Equation 12]
여기서, 난반사는 반사체에 빛이 입사, 방사되는 각도에 따라 신호 세기가 달라지기 때문에 반사체의 기울어짐을 추가적으로 측정하거나, 미지수로 상정하여 계산하는 등의 추가적인 과정이 필요할 수 있다. 타겟 (반사체)의 기울어짐이 없는 환경에서 적용한다 할 때는 해당 과정이 제외된다.Here, since the signal strength of diffuse reflection varies depending on the angle at which light is incident and radiated to the reflector, additional processes such as additional measurement of the tilt of the reflector or calculation by assuming it as an unknown number may be required. When applied in an environment where there is no tilt of the target (reflector), this process is excluded.
도 3에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 다중 타겟의 위치 측정 장치는 복수의 LED(110), 복수의 타겟(300) 및 복수의 광 센서(410)로 구성될 경우, 광 세기는 수학식 3, 수학식 11 및 수학식 12에 의해 측정될 수 있다.As shown in FIG. 3, when the multi-target position measuring device according to the embodiment is composed of a plurality of LEDs 110, a plurality of targets 300, and a plurality of optical sensors 410, the light intensity is expressed by the equation 3, can be measured by Equation 11 and Equation 12.
도 4 내지 도 6을 참고하여, 실시예에 따른 다중 타겟 위치 인식을 설명하면 다음과 같다.With reference to FIGS. 4 to 6 , multi-target location recognition according to an embodiment is described as follows.
도 4에 도시된 바와 같이, LED(110)가 4개이고, 복수의 LED(110)의 위치는 각각 (-2, -2, 0), (-2, 2, 0), (2, -2, 0), (2, 2, 0)로 가정할 수 있다. 광 센서(410, PD)가 2개이고 광 센서(410)의 위치는 (-2, 0, 0) (2, 0, 0)로 가정할 수 있다. 타겟(300)이 2개이고 타겟(300)이 반구형 정반사체이고, 타겟(300)의 위치는 (-1, -1, 1.2), (0.5, 1, 1)로 가정할 수 있다.As shown in FIG. 4, there are four LEDs 110, and the positions of the plurality of LEDs 110 are (-2, -2, 0), (-2, 2, 0), (2, -2), respectively. , 0), (2, 2, 0). It can be assumed that there are two optical sensors 410 (PD) and the position of the optical sensors 410 is (-2, 0, 0) (2, 0, 0). There are two targets 300, the targets 300 are hemispherical regular reflectors, and the positions of the targets 300 can be assumed to be (-1, -1, 1.2), (0.5, 1, 1).
도 5에 도시된 바와 같이, (a), (b)의 값은 LED -> 타겟(반사체) -> 광 센서의 경로를 통해 이동하는 반사광의 세기를 나타낼 수 있다. 반사광의 세기는 수학식 3에 의해 계산될 수 있다. 예컨대, HL1T1P1의 값은 188.08이고, HL3T2P2의 값은 48.14일 수 있다. (c)의 값은 LED -> (모든 타겟 ->) 광 센서의 경로를 통해 이동하는 반사광의 세기를 나타내는 것이고, 이는 (a)와 (b) 값의 합이 됩니다. 수학식 11과 같이 표현될 수 있다.As shown in FIG. 5, the values of (a) and (b) may represent the intensity of reflected light moving through the path of LED -> target (reflector) -> optical sensor. The intensity of reflected light can be calculated by Equation 3. For example, the value of H L1T1P1 may be 188.08, and the value of H L3T2P2 may be 48.14. The value in (c) represents the intensity of the reflected light traveling through the path of the LED -> (all targets ->) optical sensor, which is the sum of the values in (a) and (b). It can be expressed as Equation 11.
도 5에 기재된 값은 이론적으로 계산되는 각 경로에 따른 반사광의 세기를 세분화하여 나타낸 것이고, 실제 광 센서에서 수신되는 최종 광 세기는 도 5c의 값들이 서로 다른 LED 신호의 패턴들에 해당 값이 적용되면서 합쳐지는 형태로 수신될 수 있다.The values shown in FIG. 5 are a breakdown of the theoretically calculated intensity of reflected light along each path, and the final light intensity actually received from the optical sensor is the values in FIG. 5c, which are applied to different patterns of LED signals. It can be received in a combined form.
위치 측정부(500)는 LED 신호의 패턴 정보를 통해 타겟의 위치를 측정할 수 있다. 이를 위해 위치 측정부(500)는 신호 발생부(200)로부터 패턴 정보를 수신할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 위치 측정부(500)는 신호 식별부(510)와 연산부(530)로 나누어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 신호 식별부(510)는 복호화를 수행하며, 연산부(530)는 위치를 식별하는 기능을 수행할 수 있다.The position measuring unit 500 can measure the position of the target through pattern information of the LED signal. For this purpose, the position measuring unit 500 may receive pattern information from the signal generating unit 200. As shown in FIG. 1, the position measurement unit 500 may be divided into a signal identification unit 510 and a calculation unit 530, but is not limited thereto. The signal identification unit 510 performs decoding, and the calculation unit 530 may perform a function of identifying the location.
도 6에 도시된 바와 같이, LED는 시간에 따라 다음과 같은 패턴 정보를 가질 수 있다. 패턴 정보는 신호 발생부로부터 수집될 수 있다.As shown in FIG. 6, the LED may have the following pattern information depending on time. Pattern information can be collected from the signal generator.
위치 측정부(500)는 LED의 패턴을 알고 있기 때문에 LED의 신호를 구분하여 타겟의 위치 정보를 측정할 수 있게 된다.Since the position measuring unit 500 knows the pattern of the LED, it can distinguish the signal of the LED and measure the position information of the target.
반면, 패턴 정보가 주파수일 경우, 위치 측정부(500)는 LED의 패턴 정보를 알고 있기 때문에 LED의 신호를 구분하여 타겟의 위치 정보를 측정할 수 있게 된다. 패턴 정보는 이에 한정되지 않는다. On the other hand, when the pattern information is frequency, the position measuring unit 500 knows the pattern information of the LED, so it can distinguish the signal of the LED and measure the position information of the target. Pattern information is not limited to this.
위치 측정부(500)의 연산부(530)는 타겟의 개수를 알고 있다는 가정하에 다중 타겟(300)의 측의를 진행할 수 있다. The calculation unit 530 of the position measurement unit 500 can measure multiple targets 300 under the assumption that the number of targets is known.
일예로, 각 타겟의 x, y, z 값을 바꾸어가며 경사 하강법을 통해 비용함수의 값이 최소가 되는 지점을 탐색하여 다중타겟의 좌표를 계산할 수 있다. 해당 측위 알고리즘은 최초 시스템 시작 시에 위 과정을 통해 선정된 임의 시작위치 정보를 이용하지만, 시스템 운영 중에는 이미 알고있는 직전시간의 다중타겟 위치정보를 그대로 사용하여 계산 시간을 효율적으로 줄일 수 있다.For example, the coordinates of multiple targets can be calculated by changing the x, y, and z values of each target and searching for the point where the value of the cost function is minimum through gradient descent. The positioning algorithm uses random starting location information selected through the above process when the system is first started, but during system operation, it can efficiently reduce calculation time by using the already known multi-target location information from the previous time.
다른 예로, 타겟의 개수를 증가시키며 타겟 개수에 따른 최적의 다중타겟 측위를 진행하고, 측위 결과에 대한 비용함수 값이 최소인 경우를 선택함으로써 타겟의 개수를 인지합니다. 해당 타겟 개수 인지 알고리즘은 최초 시스템 시작 시에 적용하고, 시스템을 동작함에 따라 필요 시 간헐적으로 적용할 수 있다.As another example, the number of targets is increased, optimal multi-target positioning is performed according to the number of targets, and the number of targets is recognized by selecting the case where the cost function value for the positioning result is minimum. The target number recognition algorithm is applied when the system first starts, and can be applied intermittently when necessary as the system operates.
여기서, 비용함수는 수학식 13과 같다.Here, the cost function is as shown in Equation 13.
[수학식 13][Equation 13]
여기서 HLjPk는 [표 추가1](c) 와 같이 신호 식별부를 통해 측정된 LED-PD 신호이고, HLjTiPk‘은 [표 추가1](a)(b) 와 같이 타겟 위치를 통해 역으로 계산되는 LED-타겟-PD 신호일 수 있다.Here, H LjPk is the LED-PD signal measured through the signal identification unit as in [Table 1](c), and H LjTiPk ' is calculated inversely through the target position as in [Table 1](a)(b). It may be an LED-target-PD signal.
도 7은 실시예에 따른 다중 타겟의 위치 측정 방법을 나타낸 블록도이다.Figure 7 is a block diagram showing a method for measuring the position of multiple targets according to an embodiment.
도 7에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 다중 타겟의 위치 측정 방법은 다중 타겟의 위치 측정 장치의 위치 측정부에서 수행될 수 있다.As shown in FIG. 7, the method for measuring the position of multiple targets according to the embodiment may be performed in the position measuring unit of the device for measuring the position of the multiple targets.
다중 타겟의 위치 측정 방법은 복수의 광 송신부 및 복수의 타겟을 통해 복수의 광 수신부로 수신되는 광 신호를 수신하여 광 세기를 측정하는 단계(S100)와, 상기 수신된 복수의 광 세기 및 상기 복수의 광 송신부의 패턴 정보를 기초로 상기 복수의 타겟에 대한 각각의 위치를 측정하는 단계(S200)를 포함할 수 있다.The method for measuring the position of multiple targets includes the steps of measuring light intensity by receiving optical signals received from a plurality of light receivers through a plurality of light transmitters and a plurality of targets (S100), and measuring the light intensity of the plurality of received lights and the plurality of light intensity. It may include measuring the positions of each of the plurality of targets based on the pattern information of the optical transmitter (S200).
광 세기를 측정하는 단계(S100)는 광 송신부-타겟-광 수신부로 수신되는 광 신호를 이용하여 광 세기를 측정할 수 있다. 여기서, 광 세기는 수학식 3,11 및 12에 의해 측정될 수 있다.In the step of measuring the light intensity (S100), the light intensity may be measured using an optical signal received from the optical transmitter-target-light receiver. Here, the light intensity can be measured by Equations 3, 11, and 12.
위치를 측정하는 단계(S200)에서는 광 세기들과 패턴 정보를 비교하여 타겟에 대한 각각의 위치를 측정할 수 있다.In the position measuring step (S200), each position of the target can be measured by comparing light intensities and pattern information.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 메모리(내장 메모리 또는 외장 메모리))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치를 포함할 수 있다. 상기 명령이 제어부에 의해 실행될 경우, 제어부가 직접, 또는 상기 제어부의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, 비일시적은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.Various embodiments of the present document are software (e.g., instructions stored in a machine-readable storage media (e.g., memory (built-in memory or external memory)) that can be read by a machine (e.g., a computer). : program). The device is a device capable of calling instructions stored from a storage medium and operating according to the called instructions, and may include an electronic device according to the disclosed embodiments. When the command is executed by the control unit, the control unit can perform the function corresponding to the command directly or by using other components under the control of the control unit. Instructions may contain code generated or executed by a compiler or interpreter. A storage medium that can be read by a device may be provided in the form of a non-transitory storage medium. Here, non-transitory only means that the storage medium does not contain signals and is tangible, and does not distinguish whether the data is stored semi-permanently or temporarily in the storage medium.
실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다.According to embodiments, methods according to various embodiments disclosed in this document may be provided and included in a computer program product.
일 실시예에 따르면, 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서, 복수의 광 송신부 및 복수의 타겟을 통해 복수의 광 수신부로 수신되는 광 신호를 수신하여 광 세기를 측정하는 단계와, 상기 수신된 복수의 광 세기 및 상기 복수의 광 송신부의 패턴 정보를 기초로 상기 복수의 타겟에 대한 각각의 위치를 측정하는 단계를 수행하기 위한 동작을 포함하는 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.According to one embodiment, a computer-readable recording medium storing a computer program, comprising: measuring light intensity by receiving optical signals received from a plurality of light receivers through a plurality of light transmitters and a plurality of targets, Includes instructions for causing a processor to perform a method including an operation for measuring each position of the plurality of targets based on the received light intensity and pattern information of the plurality of light transmitters. can do.
일 실시예에 따르면, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서, 복수의 광 송신부 및 복수의 타겟을 통해 복수의 광 수신부로 수신되는 광 신호를 수신하여 광 세기를 측정하는 단계와, 상기 수신된 복수의 광 세기 및 상기 복수의 광 송신부의 패턴 정보를 기초로 상기 복수의 타겟에 대한 각각의 위치를 측정하는 단계를 수행하기 위한 동작을 포함하는 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.According to one embodiment, there is a computer program stored in a computer-readable recording medium, comprising: receiving optical signals received from a plurality of optical receivers through a plurality of optical transmitters and a plurality of targets to measure the light intensity; Includes instructions for causing a processor to perform a method including an operation for measuring each position of the plurality of targets based on the received light intensity and pattern information of the plurality of light transmitters. can do.
상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 실시예의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시예는 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the drawings and examples, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made to the examples without departing from the technical spirit of the examples described in the claims below. You will be able to.
100: 광 송신부
200: 신호 발생기
300: 타겟
400: 광 수신부
500: 위치 측정부100: Optical transmitter
200: signal generator
300: Target
400: Optical receiver
500: Position measuring unit
Claims (12)
상기 복수의 광 송신부에서 발생하는 광 신호를 패턴 정보에 따라 변조시키는 광 신호 발생부;
상기 광 송신부로부터 송신된 광 신호를 반사시키는 복수의 타겟;
상기 복수의 타겟으로부터 반사된 복수의 광 신호를 수신하여 각각의 광 세기를 측정하는 복수의 광 수신부; 및
상기 복수의 광 세기들 및 상기 광 신호의 패턴 정보를 기초로 상기 복수개의 타겟에 대한 각각의 위치를 측정하는 위치 측정부;
를 포함하고,
상기 복수의 광 수신부에서 수신된 광 세기들은 수학식 1에 의해 계산되는 다중 타겟의 위치 측정 장치.
[수학식 1]
(여기서, N은 타겟의 수, M은 광 송신부의 수, K는 광 수신부의 수를 의미하고, HL1P1은 제1 광 송신부로부터 복수의 타겟을 통해 제1 광 수신부로 수신되는 광 세기를 의미하고, HL1T1P1은 제1 광 송신부, 제1 타겟, 제1 광 수신부를 통해 수신되는 광 신호의 세기를 의미함.)a plurality of optical transmitting units that transmit optical signals;
an optical signal generator that modulates optical signals generated from the plurality of optical transmitters according to pattern information;
a plurality of targets that reflect optical signals transmitted from the optical transmitter;
a plurality of light receivers configured to receive a plurality of optical signals reflected from the plurality of targets and measure respective light intensities; and
a position measuring unit that measures each position of the plurality of targets based on the plurality of light intensities and pattern information of the optical signal;
Including,
A multi-target position measurement device in which the light intensities received from the plurality of light receivers are calculated by Equation 1.
[Equation 1]
(Here, N refers to the number of targets, M refers to the number of optical transmitters, K refers to the number of optical receivers, and H L1P1 refers to the light intensity received from the first optical transmitter to the first optical receiver through a plurality of targets. And H L1T1P1 refers to the intensity of the optical signal received through the first optical transmitter, first target, and first optical receiver.)
상기 위치 측정부는,
상기 복수의 광 세기를 상기 패턴 정보와 비교하여 상기 타겟의 위치를 측정하는 다중 타겟의 위치 측정 장치.According to paragraph 1,
The position measuring unit,
A multi-target position measuring device that measures the position of the target by comparing the plurality of light intensities with the pattern information.
상기 HLiTjPk은 수학식 2에 의해 계산되는 다중 타겟의 위치 측정 장치.
[수학식 2]
(여기서, LI는 i번째 광 송신부, Tj는 j번째 타겟, Pk는 k번째 광 수신부, R은 타겟의 반사율과 타겟의 곡면에 의해 발생하는 빛 퍼짐에 의한 효과를 포함하는 상수, 은 광 송신부에서 타겟을 향하는 방사각, 은 타겟에서 반사된 광이 광 수신부를 향하는 입시각, 과 은 각각 광 송신부와 타겟, 타겟과 광 수신부 사이의 거리를 나타냄)According to paragraph 1,
The H LiTjPk is a multi-target position measurement device calculated by Equation 2.
[Equation 2]
(Here, L I is the ith light transmitter, T j is the jth target, P k is the kth light receiver, R is a constant including the reflectance of the target and the effect of light spread caused by the curved surface of the target, is the radiation angle from the optical transmitter toward the target, is the angle of incidence at which the light reflected from the target is directed to the light receiver, class represents the distance between the optical transmitter and the target, and the target and the optical receiver, respectively)
상기 타겟은 반구형의 정반사체 또는 평면형 난반사체를 포함하는 다중 타겟의 위치 측정 장치.According to paragraph 1,
The target is a multi-target position measurement device including a hemispherical regular reflector or a planar diffuse reflector.
복수의 광 송신부 및 복수의 타겟을 통해 복수의 광 수신부로 수신되는 광 신호를 수신하여 광 세기를 측정하는 단계; 및
상기 수신된 복수의 광 세기 및 상기 복수의 광 송신부의 패턴 정보를 기초로 상기 복수의 타겟에 대한 각각의 위치를 측정하는 단계;
를 포함하고,
상기 복수의 광 수신부에서 수신된 광 세기들은 수학식 1에 의해 계산되는 다중 타겟의 위치 측정 방법.
[수학식 1]
(여기서, N은 타겟의 수, M은 광 송신부의 수, K는 광 수신부의 수를 의미하고, HL1P1은 제1 광 송신부로부터 복수의 타겟을 통해 제1 광 수신부로 수신되는 광 세기를 의미하고, HL1T1P1은 제1 광 송신부, 제1 타겟, 제1 광 수신부를 통해 수신되는 광 신호의 세기를 의미함.)In the method of measuring the position of multiple targets performed in the position measurement unit of the multi-target position measuring device,
Measuring light intensity by receiving optical signals received from a plurality of light receivers through a plurality of light transmitters and a plurality of targets; and
Measuring each position of the plurality of targets based on the received light intensity and pattern information of the plurality of light transmitters;
Including,
A method of measuring the position of a multiple target in which the light intensities received from the plurality of light receivers are calculated by Equation 1.
[Equation 1]
(Here, N refers to the number of targets, M refers to the number of optical transmitters, K refers to the number of optical receivers, and H L1P1 refers to the light intensity received from the first optical transmitter to the first optical receiver through a plurality of targets. And H L1T1P1 refers to the intensity of the optical signal received through the first optical transmitter, first target, and first optical receiver.)
상기 복수의 타겟에 대한 각각의 위치를 측정하는 단계는,
상기 광 세기를 상기 광 신호의 패턴 정보와 비교하여 상기 복수개의 타겟에 대한 각각의 위치를 측정하는 다중 타겟의 위치 측정 방법.According to clause 6,
The step of measuring each position of the plurality of targets,
A method for measuring the position of multiple targets by comparing the light intensity with pattern information of the optical signal to measure each position of the plurality of targets.
상기 HLiTjPk은 수학식 2에 의해 계산되는 다중 타겟의 위치 측정 방법.
[수학식 2]
(여기서, LI는 i번째 광 송신부, Tj는 j번째 타겟, Pk는 k번째 광 수신부, R은 타겟의 반사율과 타겟의 곡면에 의해 발생하는 빛 퍼짐에 의한 효과를 포함하는 상수, 은 광 송신부에서 타겟을 향하는 방사각, 은 타겟에서 반사된 광이 광 수신부를 향하는 입시각, 과 은 각각 광 송신부와 타겟, 타겟과 광 수신부 사이의 거리를 나타냄)According to clause 6,
The H LiTjPk is a method of measuring the position of multiple targets calculated by Equation 2.
[Equation 2]
(Here, L I is the ith light transmitter, T j is the jth target, P k is the kth light receiver, R is a constant including the reflectance of the target and the effect of light spread caused by the curved surface of the target, is the radiation angle from the optical transmitter toward the target, is the angle of incidence at which the light reflected from the target is directed to the light receiver, class represents the distance between the optical transmitter and the target, and the target and the optical receiver, respectively)
상기 타겟은 반구형의 정반사체 또는 평면형 난반사체를 포함하는 다중 타겟의 위치 측정 방법.According to clause 6,
The target is a method of measuring the position of multiple targets including a hemispherical regular reflector or a planar diffuse reflector.
상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면,
복수의 광 송신부 및 복수의 타겟을 통해 복수의 광 수신부로 수신되는 광 신호를 수신하여 광 세기를 측정하는 단계; 및
상기 수신된 복수의 광 세기 및 상기 복수의 광 송신부의 패턴 정보를 기초로 상기 복수의 타겟에 대한 각각의 위치를 측정하는 단계를 포함하고,
상기 복수의 광 수신부에서 수신된 광 세기들은 수학식 1에 의해 계산되는 동작을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
[수학식 1]
(여기서, N은 타겟의 수, M은 광 송신부의 수, K는 광 수신부의 수를 의미하고, HL1P1은 제1 광 송신부로부터 복수의 타겟을 통해 제1 광 수신부로 수신되는 광 세기를 의미하고, HL1T1P1은 제1 광 송신부, 제1 타겟, 제1 광 수신부를 통해 수신되는 광 신호의 세기를 의미함.)A computer-readable recording medium storing a computer program,
When the computer program is executed by a processor,
Measuring light intensity by receiving optical signals received from a plurality of light receivers through a plurality of light transmitters and a plurality of targets; and
Measuring each position of the plurality of targets based on the received light intensity and pattern information of the plurality of light transmitters,
A computer-readable recording medium including instructions for causing the processor to perform an operation where the light intensities received from the plurality of light receivers are calculated by Equation 1.
[Equation 1]
(Here, N refers to the number of targets, M refers to the number of optical transmitters, K refers to the number of optical receivers, and H L1P1 refers to the light intensity received from the first optical transmitter to the first optical receiver through a plurality of targets. And H L1T1P1 refers to the intensity of the optical signal received through the first optical transmitter, first target, and first optical receiver.)
상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면,
복수의 광 송신부 및 복수의 타겟을 통해 복수의 광 수신부로 수신되는 광 신호를 수신하여 광 세기를 측정하는 단계; 및
상기 수신된 복수의 광 세기 및 상기 복수의 광 송신부의 패턴 정보를 기초로 상기 복수의 타겟에 대한 각각의 위치를 측정하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 광 수신부에서 수신된 광 세기들은 수학식 1에 의해 계산되는 동작을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램.
[수학식 1]
(여기서, N은 타겟의 수, M은 광 송신부의 수, K는 광 수신부의 수를 의미하고, HL1P1은 제1 광 송신부로부터 복수의 타겟을 통해 제1 광 수신부로 수신되는 광 세기를 의미하고, HL1T1P1은 제1 광 송신부, 제1 타겟, 제1 광 수신부를 통해 수신되는 광 신호의 세기를 의미함.)A computer program stored on a computer-readable recording medium,
When the computer program is executed by a processor,
Measuring light intensity by receiving optical signals received from a plurality of light receivers through a plurality of light transmitters and a plurality of targets; and
A step of measuring each position of the plurality of targets based on the plurality of received light intensities and pattern information of the plurality of light transmitters, wherein the light intensities received from the plurality of light receivers are expressed in Equation 1 A computer program including instructions for causing the processor to perform an operation calculated by .
[Equation 1]
(Here, N refers to the number of targets, M refers to the number of optical transmitters, K refers to the number of optical receivers, and H L1P1 refers to the light intensity received from the first optical transmitter to the first optical receiver through a plurality of targets. And H L1T1P1 refers to the intensity of the optical signal received through the first optical transmitter, first target, and first optical receiver.)
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KR102180304B1 (en) * | 2019-06-19 | 2020-11-18 | 서울대학교산학협력단 | Indoor positioning system using reflected light and method using the same |
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