KR20060090913A

KR20060090913A - 걸음을 기반으로 하는 경로 안내 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20060090913A
Application number: KR1020050011636A
Authority: KR
Inventors: 홍현수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-02-11
Filing date: 2005-02-11
Publication date: 2006-08-17
Also published as: CN100561131C; CN1818559A; EP1691170A1; KR101114722B1; US7596450B2; EP1691170B1; JP4476943B2; DE602006007182D1; JP2006220653A; US20060184320A1

Abstract

본 발명은 보행자에게 걸음을 기반으로 하는 경로 안내 기능을 제공하도록 구현된다. 이를 위해 본 발명은 항법장치(Navigation System)가 탑재된 이동 통신 단말기에서 보행자마다 다른 보폭을 기준으로 하는 걸음을 검출하고, 주요 지점 또는 목적지까지의 잔여 거리를 걸음 수로 환산하여 경로 안내시 주요 지점 또는 목적지까지의 거리를 걸음 수로 제공하도록 한다. 이와 같이 걸음 수를 기준으로 경로 안내를 받음으로써, 보행자는 보다 친화적인 경로 안내를 제공받을 수 있을 뿐만 아니라, 주요 지점 또는 목적지까지의 경로에 대해 직관적으로 용이하게 인지할 수 있다.

보행자, 경로 안내, 보폭, 걸음

Description

걸음을 기반으로 하는 경로 안내 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF GUIDING ROUT BASED ON STEP}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 걸음 기반의 경로 안내 기능을 수행하는 이동 통신 단말기의 내부블록 구성도,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 경로 안내부에 대한 블록 구성도,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 보행자가 도보로 이동 시의 가속도 센서값의 일예도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 보행자가 도보로 이동 시 걸음 기반의 경로 안내를 제공받는 경우를 설명하기 위한 도면,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 걸음 기반의 경로 안내를 제공하기 위한 제어흐름도.

본 발명은 경로 안내 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 개인항법 장치 (Personal Navigation System)에서 보행자의 걸음을 기반으로 한 경로를 제공할 수 있도록 하는 보행자의 걸음을 기반으로 하는 경로 안내 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로 항법장치는 이동체의 현재 위치(position) 정보와 목적지까지의 경로(routing) 정보를 제공하는 장치를 말하며, 선박, 항공기, 차량 및 보행자 등 각종 이동체들은 필요에 따라 항법장치를 탑재하거나 휴대한다. 이러한 항법장치는 주로 항공기나 선박에서 필수 장비로 사용되었으나, 점차 일반화되어 현재에는 도로 상에서 주행하는 차량에서 널리 사용되고 있으며, 최근에는 보행자를 위한 항법장치가 보급되고 있는 추세이다.

일반적으로 차량용 항법장치(Car Navigation System)은 운전자에게 차량의 현재 위치에서 목적지까지의 경로를 전자 지도 상에 제공하고, 차량이 제공된 경로를 이탈하지 않고 주행 경로에 따라 주행할 수 있도록 교차로와 같은 주요 경유 지점을 앞두고 운전자에게 주요 경유 지점까지의 잔여 거리와 주행 방향 정보를 제공한다. 또한, 보행자 항법장치(PNS: Personal Navigation System)도 보행 경로 상의 주요 지점을 앞두고 보행자에게 주요 지점까지의 잔여 거리와 주행 방향의 정보를 제공한다. 이러한 각각의 항법장치에서는 목적지까지의 잔여 거리나 목적지까지의 예상 소요 시간 등의 정보도 제공한다. 이와 같이 경로 정보를 제공하는 것을 경로 안내라고 하며, 경로 안내는 현재 위치에 대한 측위 정보를 기반으로 목적지까지의 경로 정보 등을 운전자 또는 보행자에게 제공하는 것을 의미한다.

한편, 차량, 선박, 보행자 등의 이동체에 대한 현재 위치를 측정하기 위한 다양한 위치 특정 기술들이 개발되고 있는데, 그 중의 한 예로서 DR(Dead Reckoning) 방식의 위치 특정 기술이 있다. DR 방식의 위치 측정 기술은 이전 위치정보를 이용하여 상대적인 자기위치 및 진행방향을 알아낼 수 있는 기술로서, 통상적으로 회전운동을 감지하는 센서(예컨대, 자이로스코프(gyroscope))와 직선운동을 감지하는 센서(예컨대, 가속도계(accelerometer))를 이용하여 이동체의 이동거리와 진행방향을 측정한다. 따라서, DR 방식의 위치 측정 기술을 이용하는 장치들은 모두 이러한 센서가 필요하다. 예를 들어, 차량, 선박, 보행자 등을 위한 각종 항법장치들 각각은 차량, 선박, 보행자에 각각의 센서를 부착하고 그 센서값을 이용하여, 차량, 선박, 보행자의 이동방향 및 이동거리를 측정한다. 이러한 각종 항법장치에서 이용되는 센서는 그 이동방향 및 이동거리 측정 대상이 차량이든 선박이든, 보행자든 상관없다.

이러한 항법장치에서는 m, mile과 같은 표준 길이 단위를 사용하여 주요 지점이나 목적지까지의 잔여 거리를 제공한다. 예를 들어, "30m 앞에서 우측 방향입니다.", "20m 앞 교차로에서 직진입니다"와 같은 경로 안내 메시지가 화면 또는 스피커를 통해 출력된다.

상기한 바와 같이 종래에는 표준 길이 단위로 주요 지점 또는 목적지까지의 잔여 거리를 알려주는 방법을 도보로 이동하는 보행자에게 적용할 경우 차량과는 달리 각기 다른 보폭을 가지는 보행자에게는 잔여 거리를 직관적으로 이해하는데 도움을 주지 못했다. 또한, 이러한 표준 길이 단위를 사용하여 경로 안내를 제공하는 방식은 보행자가 도보로 이동하면서 사용할 수 있는 걸음을 기반으로 하고 있지 않다.

따라서, 본 발명은 보행자가 도보로 이동하면서 사용할 수 있는 걸음 방식을 이용하여 보행자의 걸음을 기반으로 한 경로를 제공할 수 있도록 하는 보행자의 걸음을 기반으로 하는 경로 안내 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명은 걸음을 기반으로 하는 경로 안내 장치에 있어서, 보행자의 걸음을 감지하여 출력하는 센서부와, 상기 센서부의 출력 패턴에서 보행자의 걸음마다 반복되는 특징을 추출하여 걸음을 검출하는 걸음 검출부와, 상기 센서부의 분산 크기와 걸음 검출 결과에 따른 걸음 주파수를 이용하여 보폭을 추정하는 보폭 설정부와, 특정 지점까지의 거리를 걸음 수로 환산하는 경로 정보 제공부와, 경로 안내 시 상기 경로 정보 제공부로부터 출력되는 걸음 수를 이용하여 경로 안내를 수행하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 걸음을 기반으로 하는 경로 안내 방법에 있어서, 경로 안내 시 보행자의 걸음 특성이나 상황에 따라 걸음을 검출하여 보행자 걸음 수를 걸음 검출 결과로 출력하는 과정과, 상기 보행자의 현재 위치를 측정하여 이동 거리를 산출하는 과정과, 상기 걸음 검출 결과 및 산출된 이동 거리를 이용하여 상기 보행자의 보폭을 설정하는 과정과, 상기 보행자로부터 특정 지점까지의 거리를 산출하 는 과정과, 상기 보폭 설정 결과와, 산출된 거리를 이용하여 상기 특정 지점까지의 거리에 대해 걸어야 하는 걸음 수를 계산하는 과정과, 상기 걸음 수 계산 결과와, 상기 산출된 잔여 거리 결과값을 이용하여 걸음 수를 기반으로 하는 경로 안내 메시지를 제공함을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

상기한 바와 같은 기능이 구현된 이동 통신 단말기의 구성 요소 및 동작을 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 걸음 기반의 경로 안내 기능을 수행하는 이동 통신 단말기의 내부블록 구성도이다. 도 1을 참조하면, 항법장치가 탑재된 이동 통신 단말기는 제어부(100), 표시부(110), 메모리(120), 무선통신부(130), 음성처리부(140)를 포함하여 구성된다 .

먼저, 제어부(100)는 항법장치의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로 제어부(100)는 보행자 모드로 진입하게 되면 보행자로부터 가고자하는 목적지를 입력받은 후 목적지까지의 최적 경로를 설정한다. 여기서, 제어부(100)는 현재 위치를 경로 정보 제공부(150)로부터 전달되는 보행자의 보폭에 따른 이동 거리 및 진행 방향을 근거로 계산하거나, GPS 위성으로부터 수신되는 GPS 신호를 근거로 계산한다.

그리고나서 제어부(100)는 경로 정보 제공부(150)를 제어하여 보행자가 이동해야 하는 최적 경로 상의 이동 거리를 보행자의 걸음 수로 환산한다. 즉, 경로 정보 제공부(150)는 특정 지점까지의 거리를 걸음 수로 환산하여 이를 제어부(100)에 제공한다. 그러면 제어부(100)는 경로 안내 시 걸음 수를 기반으로 하는 경로 안내 메시지를 표시부(110) 또는 음성처리부(140)를 통해 출력한다. 우선, 경로 상의 이동 거리를 걸음 수로 환산하기 위해서는 보행자의 보폭을 알아야 하는데, 보폭은 보행자마다 다른 개인적 특성이므로 이를 일정한 값으로 고정하게 되면 보폭 오차가 많이 발생하게 된다. 따라서, 보행자가 도보로 이동 시에는 계속적으로 보폭 측정이 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 초기 보폭 측정은 온라인(on-line) 방식으로 예를 들어, 기지국과 연결된 경로 안내 제공 서버에서 계산된 보폭 측정값을 수신함으로써 얻어질 수도 있으며, 다르게는 오프라인 방식으로 이동 통신 단말기에서 이전 보폭 측정값을 저장 함으로써 얻어질 수도 있다.

표시부(110)는 제어부(100)의 제어하에 보행자 모드로 진입 시 보행자의 이동에 따라 변화하는 지도가 표시되며, 보행 경로 상의 주요 지점 또는 목적지 및 해당 지점으로의 경로 유도 메시지가 표시된다.

메모리(120)는 제어부(100)의 제어하에 현재 위치 이후에 경로를 따라 이동하였을 때 나타나는 지도를 표시하기 위한 지도 데이터를 저장한다. 또한, 메모리(120)는 초기 보행자 모드 진입 시 경로 상의 이동 거리를 보행자의 걸음 수로 환산하기 위해 이전 보폭 정보를 이용한 보행자의 평균 보폭을 저장하고 있다.

무선 통신부(130)는 통상적으로 기지국과의 무선 통신을 담당하며, 본 발명의 실시 예에 따라 경로 안내 제공 서버에서 계산되는 보행자의 보폭 측정값을 수신할 수도 있다.

GPS 수신부(160)는 이동 통신 단말기의 위치를 즉각적으로 알아낼 수 있도록 GPS 위성으로부터의 GPS 신호를 안테나를 통해 수신한다. 다시 말하면, 이동 통신 단말기는 GPS 수신부(160)을 통해 GPS 위성으로부터 전송되는 GPS 위치 정보를 수신한다.

음성처리부(140)는 제어부(100)의 제어하에 경로 정보 제공부(150)에서 계산된 경로 정보를 보행자가 청각적으로 확인할 수 있도록 음성데이터로서 처리하여 스피커를 통해 출력한다.

경로 정보 제공부(150)는 보행자 모드에서 제어부(100)의 제어하에 보행자의 걸음을 측정하여 얻어지는 보행자의 보폭을 통해 주요 지점 또는 목적지까지의 잔 여 거리를 걸음 수로 환산하는 역할을 한다. 이러한 경로 정보 제공부(150)의 구성을 보다 상세히 설명하기 위해 도 2를 참조한다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 경로 안내부에 대한 블록 구성도이다.

도 2를 참조하면, 경로 정보 제공부(150)는 센서부(210), 이동 거리 측정부(220), 위치 측정부(230), 경로 관리부(240), 걸음 검출부(250), 보폭 설정부(260), 걸음수 계산부(270), 경로 정보 계산부(280)를 포함하여 구성된다.

먼저, 센서부(210)는 보행자의 걸음을 감지하여 출력하는데, 이러한 세서부(210)는 본 발명의 실시 예에 따라 직선운동을 감지하는 가속도 센서로 구성된다. 이러한 센서부(210)는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 보행자가 도보로 이동 시 회전운동을 감지하는 자이로 센서 등 구체적인 보행자의 이동거리와 진행방향을 정밀하게 측정하기 위한 센서를 포함하여 구성될 수 있다. 다시 말하면, 센서부(210)는 보행자의 보행을 감지하는 가속도 센서, 보행자가 도보로 이동 시 회전운동을 감지하는 자이로 센서 중 적어도 하나 이상을 이용하여 보행자의 이동거리와 진행방향을 측정하기 위한 센서로 구성된다.

그러면 걸음 검출부(250)는 센서부(210)로부터의 출력 패턴에서 보행자의 걸음마다 반복되는 특징을 추출하여 걸음을 검출한다. 즉, 센서부(210)로부터의 가속도 센서값으로부터 걸음을 검출한다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 보행자가 도보로 이동 시의 가속도 센서값의 일예도이다. 도 3에서는 보행자의 걸음에 따른 가속도 센서의 출력 파형을 도시하고 있다. 도 3을 참조하면, 센서부(210)의 출력 파형은 보행자의 걸음에 따라 반복적인 주기를 가지는 패턴을 나타내면, 센서부 (210)의 출력 패턴은 보행자의 걸음 특성에 따라 다르게 나타날 수 있다. 이 때, 걸음 검출만으로 보행자의 보폭을 결정한다면 역동적인 걸음 특성상 고정 보폭으로 인해 오차가 누적될 수 있으므로, 소정 주기 또는 매 걸음마다 보폭을 결정하여 오차를 최소화할 수도 있다.

걸음 검출부(250)는 도 3에 도시된 바와 같은 가속도 센서의 출력 패턴에서 보행자의 걸음마다 반복되는 특징을 추출하여 걸음을 검출하게 된다. 다시 말하면, 걸음 검출부(250)는 도 3에서의 가속도 센서의 출력 패턴에서 기본 걸음 주파수를 계산하여 걸음을 검출한다. 이러한 걸음 검출부(250)는 보행자의 걸음 특성이나 상황에 따라 걸음을 검출하고 그 검출된 걸음 결과 즉, 보행자의 이동 거리에 따라 측정되는 실제 보행자 걸음 수를 보폭 설정부(260)에 제공한다.

그리고 위치 측정부(220)는 센서부(210)로부터의 가속도 센서값 또는 GPS 위성으로부터 수신된 GPS 위치 정보 중 적어도 하나 이상을 이용하여 보행자의 현재 위치를 측정하는 역할을 한다. 본 발명의 실시 예에서는 보행자의 위치 측정을 GPS 방식을 이용하는 경우에 한정하여 설명하였으나, 보행자의 위치 측정이 가능한 방식이면 모두 가능함은 물론이다.

이와 같이 보행자가 도보로 이동 시 현재 이동 중인 위치가 측정되게 되면, 출발지로부터 얼마만큼 이동했는지를 알 수 있게 된다. 즉, 보행자의 현재 위치가 측정되면 보행자의 출발지로부터 실제로 이동한 거리가 산출될 수 있음은 당연하다. 따라서, 위치 측정부(220)는 보행자의 현재 위치를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 이를 통해 보행자가 실제로 이동한 거리를 산출한다. 이에 따라 위치 측정부 (220)는 보행자의 현재 위치 또는 보행자가 실제로 이동한 거리에 대한 결과값을 경로 관리부(240) 및 보폭 설정부(260)에 전달한다.

우선, 보폭 결정을 위해서는 기본 걸음 주파수, 평균 보폭을 계산해야 한다. 왜냐하면, 보폭의 추정 시에는 일정 시간이 필요하기 때문이다. 이 때, 평균 보폭은 이전에 메모리(120)에 저장된 보행자의 평소 보폭의 추정값, 경로 안내 제공 서버에서 미리 저장해놓은 추정값, 초기 보행자 모드 설정 시 보행자에 의해 임의로 입력된 고정된 보폭값 중 어느 하나를 이용함으로써 얻어진다. 따라서, 보폭 추정 시 걸리는 일정 시간이 도래하기 전까지는 저장된 보폭값들을 평균 보폭으로 간주하여 걸음 기반의 경로 안내를 수행하게 된다.

따라서, 보폭 설정부(260)는 센서부(210)의 분산 크기와 걸음 검출 결과에 따른 걸음 주파수를 이용하여 보폭을 추정하는 역할을 한다. 이러한 보폭 설정부(260)는 초기 보행자 모드로 진입하게 되면 보폭 추정 시 걸리는 일정 시간이 도래하기 전까지는 메모리(120)에 저장된 보폭값을 이용하여 평균 보폭으로 설정한다. 즉, 보폭 추정 시 걸리는 일정 시간이 도래하기 전까지는 위치 측정부(220) 및 걸음 검출부(250)로부터 별도의 결과값을 제공받지 않아도 된다. 그리고나서 보폭 추정 시 걸리는 일정 시간이 지나면 보폭 설정부(260)는 걸음 검출부(250)로부터의 실제 보행자 걸음 수와, 위치 측정부(220)에 의해 산출된 이동 거리 결과값을 이용하여 보행자의 평균 보폭을 추정하여 이를 현재 보행자의 보폭으로 설정한다. 즉, 보폭 설정부(260)는 가속도 센서값의 분산 크기와 걸음 검출 결과에 따른 걸음 주파수를 이용하여 보폭을 추정한다. 이 때 도로 경사도 등이 함께 이용될 수 있다. 걸음 주파수와 가속도 센서값의 분산 크기는 함수 관계에 있고, 도로 경사도는 함수의 형태에 영향을 미치는 특성을 가지고 있으므로 보폭과 입력 변수들의 함수 관계를 신경 회로망 등을 이용한 학습 기법을 통해서 파악하여 보폭을 추정할 수 있게 된다. 그러면 보폭 설정부(260)는 이러한 과정을 통해 얻어진 보폭 추정 결과를 걸음수 계산부(270)로 출력한다.

그리고 경로 관리부(240)는 위치 측정부(220)로부터 전달되는 보행자의 현재 위치를 기준으로 주요 지점 또는 목적지까지의 잔여 거리를 계산한다. 또한, 경로 관리부(240)는 위치 측정부(220)에 의해 산출된 보행자의 이동 거리 결과값을 제공받아 출발지에서 목적지까지의 전체거리에서 이동 거리를 가감함으로써 주요 지점 또는 목적지까지의 잔여 거리를 계산할 수도 있다. 그러면 경로 관리부(240)는 계산된 잔여 거리 결과값을 걸음 수 계산부(270) 및 경로 정보 계산부(280)에 전달한다.

그러면 걸음 수 계산부(270)는 보폭 설정부(260) 및 경로 관리부(240)로부터 제공되는 보폭 추정 결과와, 잔여 거리 결과값을 이용하여 잔여 거리에 대하여 보행자가 이후 걸어야 하는 걸음 수를 계산한다. 걸음 수 계산부(270)는 걸어야할 걸음 수 추정 결과를 경로 정보 계산부(280)로 출력한다. 이렇게 함으로써, 경로 정보 계산부(280)는 남은 걸음 수 추정 결과와, 잔여 거리 결과값을 이용하여 보행자에게 걸음 기반의 경로 안내를 수행할 수 있도록 경로 안내 메시지를 생성하게 된다.

이어서, 본 발명이 적용되는 구체적인 예를 상세히 설명하기 위해 도 4를 참 조한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 보행자가 도보로 이동 시 걸음 기반의 경로 안내를 제공받는 경우를 설명하기 위한 도면이다.

보행자는 도보로 이동 중에 항법장치가 탑재된 이동 통신 단말기를 통해 경로 안내 메시지를 통보받을 수 있는데, 본 발명에 따라 경로 정보 제공부에서 보행자의 걸음 수 및 이동 거리에 따른 보폭을 측정함으로써 주요 지점 또는 목적지까지의 남은 걸음 수가 산출된다. 만약, 경로 정보 제공부에 의해 경로 안내가 수행되는 도중에 경로 상에 주요 지점으로서 교차로가 나타나게 되면 교차로에서의 경로를 유도하기 위해 경로 안내 메시지를 출력한다. 이 때, 측정된 보폭이 1m 이고 잔여거리가 30m 라고 가정할 경우 출력되는 경로 안내 메시지는 도면부호 400에 의해 지시되는 바와 같이 "30걸음 후 교차로에서 좌측길로 가세요"와 같이 출력된다. 이 때, 이동 통신 단말기는 경로 안내 메시지를 표시부(110)를 통해 화면으로 출력하거나 경로 안내 메시지를 음성처리부(140)를 통해 음성으로 출력할 수도 있다.

특히 보행자의 보폭은 보행자의 걸음 특성이나 상황에 따라 다르기 때문에 본 발명의 다른 실시 예에서는 보행자의 다양한 특성을 고려한 경로 안내 메시지를 출력할 수 있다. 예를 들어, 보행자의 이동 속도는 보행자가 목적지를 향해 도보로 이동하는 동안 걸음 검출/보폭 설정 및 이동 거리를 측정함으로써 결정되는 것이므로, 현재지로부터 목적지까지의 전체 거리 및 이동 속도를 이용하여 주요 지점 또는 목적지까지의 예상 소요 시간의 산출이 가능함은 물론이다.

따라서, 목적지까지의 잔여 거리가 산출되면 보행자의 이동 속도 뿐만 아니라 예상 소요 시간도 알 수 있으므로 걸음을 기반으로 하는 경로 안내에 보행자의 이동 속도도 적용할 수 있다. 이러한 예로서, 보행자에게 보다 친화적인 경로 안내를 제공하기 위해 도면부호 420에 의해 지시되는 바와 같이 "20보 정도 뛴 후 교차로에서 좌측골목으로 가세요."라는 경로 안내 메시지를 출력할 수 있다. 이 때, 보행자가 평소에 걷는 속도와 뛸 때의 속도는 미리 메모리(120)에 저장된 이동 속도를 근거로 한다.

본 발명의 또다른 실시 예로서는 표준 길이 단위의 경로 안내 방식에 걸음 기반의 경로 안내 방식을 적용한 경우를 예로 들 수 있다. 이러한 예로서, 도면부호 410에 의해 지시되는 바와 같이 "30m 앞 교차로에서 좌측길로 가세요. 평소 걸음으로 30걸음 정도 후입니다." 라는 길이 단위와 걸음 단위를 병행한 경로 안내 메시지가 있을 수 있다.

이와 같이 "50걸음 걸은 후 교차로에서 좌측 길로 가세요" 라는 안내 메시지가 "50m 앞 교차로에서 좌측 길로 가세요."라는 안내 메시지보다 직관적으로 이해하기에 용이하다. 그리고 본 발명에 따르면, 주요 지점 또는 목적지까지의 잔여 걸음 수를 얻은 보행자는 도로로 이동하는 도중에도 그 주요 지점 또는 목적지까지의 잔여 거리에 대해 직관적으로 인지할 수 있으므로 걸음 기반의 안내가 표준 길이 단위의 안내보다 사용자 친화적인 사용자 인터페이스(UI: User Interface)라고 할 수 있다.

이하, 전술한 바와 같은 기능을 가지는 이동 통신 단말기에서 보행자의 보폭에 종속적인 경로 안내를 제공하기 위한 제어 흐름을 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 걸음 기반의 경로 안내를 제공하기 위한 제어흐 름도이다.

먼저, 제어부(100)는 500단계에서 사용자에 의해 보행자 모드 선택에 따라 보행자 모드로 진입하여 보행자 모드에 따른 초기화를 수행한다. 보행자 모드 초기화시 제어부(100)는 메모리(120)에 기 저장되어 있는 보행자의 평균 보폭값을 읽어와서 경로 정보 제공부(150)에 전달한다. 그러면 경로 정보 제공부(150)의 보폭 설정부(260)에서는 보행자의 평균 보폭 즉, 보폭 초기값을 메모리(120)에 저장된 보폭값으로 설정한다. 그리고나서 제어부(100)는 505단계로 진행하여 보행자로부터 경로 안내 요청에 따른 목적지가 설정되는지를 판단한다. 판단 결과 목적지 설정이 완료되면 최적 경로가 설정되는데, 이에 따라 제어부(100)는 510단계에서 경로 정보 제공부(150)를 제어하여 보폭 추정 시 걸리는 시간이 도래하기 전까지는 메모리(120)에 저장된 보폭값을 평균 보폭으로 설정하여 출발지와 목적지간의 전체 거리에 대해 요구되는 보행자 걸음 수를 계산한다. 다시 말하면, 제어부(100)는 경로 상에 목적지 또는 주요 지점까지의 잔여 거리를 보폭 설정값으로 나누어 보행자가 걸어야 하는 걸음 수를 계산하도록 제어한다.

이와 같은 과정을 통해 잔여 거리에 대해 보행자가 걸어야할 걸음 수가 계산되면 제어부(100)는 520단계로 진행하여 계산된 걸음 수를 이용한 경로 안내를 수행한다. 여기서, 걸음 수를 이용한 경로 안내 수행에 따른 경로 안내 메시지 형태는 도 4에 도시된 바와 같이 다양하게 이루어질 수 있으며, 경로 안내 메시지 출력 수단에 있어서도 화면 또는 스피커 등 다양한 수단이 이용될 수 있다.

한편, 이러한 평균 보폭을 이용한 걸음 기반의 경로 안내는 보폭 추정 시 걸 리는 시간이 도래하기 전까지는 계속적으로 이루어지는데, 보폭 추정 시 걸리는 일정 시간이 지나면 보행자의 현재 보폭 측정이 이루어지게 된다.

먼저, 보행자가 실제 걸은 걸음 수를 측정하여 측정된 걸음 수에 설정된 평균 보폭을 곱셈 연산하게 되면 보행자의 이동 거리가 산출될 수 있다. 따라서, 제어부(100)는 525단계에서 걸음 검출을 통한 보행자의 예상 위치를 계산한다. 그리고나서 제어부(100)는 530단계로 진행하여 GPS 등의 위치 측정 장치를 이용하여 보행자의 현위치를 측정한다. 그러면 제어부(100)는 535단계에서 측정된 현위치와 걸음 검출을 통해 계산된 보행자의 예상 위치를 비교한다. 여기서는 보행자의 현위치와 예상 위치를 비교하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 보행자의 실제 이동 거리와 예상 이동 거리를 비교할 수도 있음은 물론이다.

만약, 535단계에서 위치 비교 결과가 일치하지 않는 경우에 제어부(100)는 540단계로 진행하여 보폭 수정을 수행한다. 여기서 보폭 수정을 위한 보폭 계산은 보행자의 실제 위치 측정에 따라 산출된 이동 거리를 측정된 걸음 수로 나눔으로써 얻어진다. 이와 다르게 535단계에서 위치 비교 결과가 일치하는 경우 제어부(100)는 545단계로 진행하여 현재 보폭값을 유지한다.

그리고나서 제어부(100)는 550단계로 진행하여 목적지에 도착했는지의 여부를 판단하여 목적지에 도착하지 않는 한 510단계로 진행하여 수정된 보폭을 평균 보폭값으로 재설정하여 경로 안내를 수행하게 된다. 550단계에서 판단 결과 목적지에 도착한 경우 제어부(100)는 555단계로 진행하여 수정된 보폭 또는 현재의 보폭을 메모리(120)에 저장하는데, 이와 같은 방식을 통해 저장된 보폭값은 다음번 보 행자 모드 구동 시에 평균 보폭값으로 이용될 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면 보행자의 보폭에 종속하는 경로 안내가 수행되는데, 표준 길이 단위의 경로 안내에 있어서는 육교나 지하 계단 등도 단순히 거리에 포함시켜 계산하는 방법과는 달리 본 발명에서는 보행자의 경로 상에 육교나 지하 계단 등이 존재할 경우, 미리 이에 대한 걸음 수를 산정하여 육교나 지하 계단에서의 경로 안내도 걸음 수로 안내할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명에 따르면 걸음 기반의 경로 안내 시 오르막, 내리막, 경사도 등에 따라 계단 수의 가중치를 부여하는 것이 가능하게 된다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 예컨대 본 발명의 실시 예에서는 보행자의 위치 측정을 가속도 센서값이나 GPS 위치 정보를 이용하여 경우를 일예로 들어 설명하였지만, 본 발명의 보행자의 위치 측정은 다양한 위치 측정 장치를 통해 얻어질 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

상술한 본 발명에 따르면, 보폭을 기준으로 걸음 수가 결정되므로 보행자에게는 보다 친화적이면서 개인적인 특성이 고려된 경로 안내를 제공할 수 있는 이점이 있다. 그리고 걸음 단위의 경로 안내를 제공함으로써 보행자에게 잔여 거리를 직관적으로 인지할 수 있도록 하는 이점이 있다. 또한 본 발명은 보행자가 스스로 잔여 거리를 인지하면서 이동할 수 있으므로 보행자가 시선을 항법장치에 자주 주지 않아도 되며, 이러한 점에서 시각장애인에게는 매우 유용한 경로 안내 방법이라고 할 수 있다. 게다가 보행 경로 상에 계단이 존재하는 경우에는 그 계단을 걸음 수로 환산하여 제공할 수도 있으며, 향후 보행 기반의 게임에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Claims

걸음을 기반으로 하는 경로 안내 장치에 있어서,

보행자의 걸음을 감지하여 출력하는 센서부와,

상기 센서부의 출력 패턴에서 보행자의 걸음마다 반복되는 특징을 추출하여 걸음을 검출하는 걸음 검출부와,

상기 센서부의 분산 크기와 걸음 검출 결과에 따른 걸음 주파수를 이용하여 보폭을 추정하는 보폭 설정부와,

특정 지점까지의 거리를 걸음 수로 환산하는 경로 정보 제공부와,

경로 안내 시 상기 경로 정보 제공부로부터 출력되는 걸음 수를 이용하여 경로 안내를 수행하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 장치.
제 1항에 있어서,

보행자의 평균 보폭값을 저장하는 메모리를 더 구비함을 특징으로 하는 장치.
제 2항에 있어서, 상기 제어부는

경로 안내 시 일정 시간이 도래하기 전까지 상기 메모리에 저장된 평균 보폭값을 이용하여 경로 안내를 수행하고, 상기 일정 시간 이후에는 상기 경로 정보 제공부로부터 출력되는 걸음 수를 이용하여 경로 안내를 수행함을 특징으로 하는 장 치.
제 1항에 있어서, 상기 제어부는

상기 경로 정보 제공부에 의해 계산된 걸음 수를 기반으로 상기 특정 지점까지의 잔여 거리를 알려주는 경로 안내 메시지를 표시부 상에 표시하도록 제어함을 특징으로 하는 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어부는

상기 경로 정보 제공부에 의해 계산된 걸음 수를 기반으로 상기 특정 지점까지의 잔여 거리를 알려주는 경로 안내 메시지를 음성처리부를 통해 음성으로 출력하도록 제어함을 특징으로 하는 장치.
제 2항에 있어서, 상기 메모리는

이전 보폭 정보에 따라 기 저장된 보행자의 평소 보폭의 추정값, 경로 안내 제공 서버에서 미리 저장해놓은 추정값, 초기 보행자 모드 설정 시 보행자에 의해 임의로 입력된 고정된 보폭값 중 어느 하나를 이용한 평균 보폭값을 저장함을 특징으로 하는 장치.
제 2항에 있어서, 상기 메모리는

상기 제어부의 제어하에 현재 위치 이후에 경로를 따라 이동하였을 때 나타 나는 지도를 표시하기 위한 지도 데이터를 저장함을 특징으로 하는 장치.
제 1항에 있어서, 상기 센서부는

보행자의 보행을 감지하는 가속도 센서, 보행자의 회전운동을 감지하는 자이로 센서 중 적어도 하나 이상을 이용하여 상기 보행자의 이동에 따른 센서값을 상기 걸음 검출부로 출력함을 특징으로 하는 장치.
제 1항에 있어서,

상기 보행자의 현재 위치를 측정하는 위치 측정부와,

상기 위치 측정부에 의해 측정된 위치 결과값에 따라 상기 특정 지점까지의 잔여 거리를 산출하는 경로 관리부를 더 포함함을 특징으로 하는 장치.
제 9항에 있어서, 상기 보폭 설정부는

상기 걸음 검출부 및 상기 위치 측정부로부터의 출력 결과값을 이용하여 상기 보행자의 보폭을 설정함을 특징으로 하는 장치.
제 10항에 있어서,

상기 보폭 설정 결과와, 상기 특정 지점에 대해 산출된 잔여 거리를 이용하여 상기 특정 지점까지의 잔여 거리에 대해 걸어야 하는 걸음 수를 계산하는 걸음 수 계산부와,

상기 남은 걸음 수 계산 결과와, 상기 산출된 잔여 거리 결과값을 이용하여 걸음 수를 기반으로 하는 경로 안내 메시지를 생성하는 경로 정보 계산부를 더 포함함을 특징으로 하는 장치.
제 9항에 있어서, 상기 위치 측정부는

다양한 위치 측정 장치를 통해 얻어지는 출력값을 이용하여 상기 보행자의 현재 위치에 따른 이동 거리를 산출함을 특징으로 하는 장치.
제 9항에 있어서, 상기 위치 측정부는

상기 센서부로부터의 센서값 및 GPS 위치 정보 중 적어도 하나 이상을 이용하여 상기 보행자의 현재 위치를 측정하고, 측정된 상기 보행자의 현재 위치에 따른 이동 거리를 산출함을 특징으로 하는 장치.
걸음을 기반으로 하는 경로 안내 방법에 있어서,

경로 안내 시 보행자의 걸음 특성이나 상황에 따라 걸음을 검출하여 보행자 걸음 수를 걸음 검출 결과로 출력하는 과정과,

상기 보행자의 현재 위치를 측정하여 이동 거리를 산출하는 과정과,

상기 걸음 검출 결과 및 산출된 이동 거리를 이용하여 상기 보행자의 보폭을 설정하는 과정과,

상기 보행자로부터 특정 지점까지의 거리를 산출하는 과정과,

상기 보폭 설정 결과와, 산출된 거리를 이용하여 상기 특정 지점까지의 거리에 대해 걸어야 하는 걸음 수를 계산하는 과정과,

상기 걸음 수 계산 결과와, 상기 산출된 잔여 거리 결과값을 이용하여 걸음 수를 기반으로 하는 경로 안내 메시지를 제공함을 특징으로 하는 방법.
제 14항에 있어서,

경로 안내 시 보폭 추정 시에 걸리는 일정 시간이 도래하기 전까지 미리 저장된 보폭값을 이용하여 경로 안내를 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 15항에 있어서,

상기 시간이 지나면 상기 보행자의 보폭에 따라 계산되는 걸음 수를 이용하여 경로 안내를 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 15항에 있어서, 상기 미리 저장된 보폭값은

이전 보폭 정보에 따라 기 저장된 보행자의 평소 보폭의 추정값, 경로 안내 제공 서버에서 미리 저장해놓은 추정값, 초기 보행자 모드 설정 시 보행자에 의해 임의로 입력된 고정된 보폭값 중 어느 하나를 이용한 평균 보폭값임을 특징으로 하는 방법.
제 14항에 있어서,

걸음 검출을 통한 보행자의 예상 위치를 계산하는 과정과,

위치 측정 장치를 이용하여 보행자의 현위치를 측정하는 과정과,

상기 예상 위치와 상기 측정된 현위치를 비교하는 과정과,

상기 위치 비교 결과가 일치하는 경우 상기 설정된 보폭 설정값을 유지하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 18항에 있어서,

상기 위치 비교 결과가 일치하지 않는 경우 상기 설정된 보폭 설정값을 수정하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 19항에 있어서, 상기 보폭 수정은

상기 보행자의 실제 위치 측정에 따라 산출된 이동 거리를 측정된 걸음 수로 나눔으로써 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
제 14항에 있어서,

상기 경로 안내 시 보행자의 경로 상에 육교나 지하 계단 등이 존재할 경우 미리 산정하여 저장된 걸음 수를 이용하여 걸음 기반의 경로 안내를 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 14항에 있어서,

상기 경로 안내 시 오르막, 내리막, 경사도 등에 따라 계단 수의 가중치를 부여하여 걸음 기반의 경로 안내를 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.