KR20090072178A - 압력센서를 이용한 위치인식 및 운동량 측정 시스템 - Google Patents

Abstract

1. UWB(Ultra-Wide Band) 송수신기를 이용한 정확한 위치 측정 및 위치 측정 네트워크 구성

- UWB 신호는 매우 넓은 대역폭 및 매우 높은 중심주파수를 갖기 때문에 5-10cm 혹은 그 이하의 위치 측정 정확도를 가짐.

- UWB 신호를 이용한 transceiver 를 이용하면 위치 측정 및 상호간의 통신을 통한 네트워크 구성 및 데이터의 송수신이 가능.

2. 압력센서를 이용한 운동량 측정 시스템

- 신발에 압력센서를 장착하여 압력의 변화에 따른 운동량을 측정하는 시스템

- 사용자의 운동량 정보를 인터넷 또는 CDMA망을 통해 전송 관리 가능

3. 위치정보와 함께 운동량을 측정하여 이를 네트워크로 연결함으로써 사용자의 위치를 실시간으로 파악하고 운동량을 측정 가능

- 헬스케어, 홈네트워크 등 다양한 분야 활용 가능

압력센서, UWB, 운동량

Description

압력센서를 이용한 위치인식 및 운동량 측정 시스템{Location and quantity of motion measurement system based on pressure sensor}

본 발명은 사용자의 위치 인식 및 압력센서를 이용한 운동량을 측정하는 시스템을 구현하기 위한 것이다.

기존의 위치 측정은 GPS를 이용하는 것이 일반적이지만 이는 5-10m 정도의 오차를 발생시키기 때문에 UWB 신호를 사용하는것이 보다 정확한 위치 측정이 가능하다. 여기에 압력센서를 이용하여 압력의 변화에 따른 운동량을 측정한다.

사용자의 운동량을 측정하기 위하여 신발 바닥에 압력센서를 부착하여 변화

하는 압력에 따른 운동량을 계산한다. 여기에 정확한 위치 측정을 위하여 GPS 위성 신호 대신에 UWB(초광대역) 신호를 이용한다. UWB 신호는 매우 넓은 대역폭을 갖고 있으며 매우 높은 중심 주파수를 갖고 있기 때문에 수 cm 이하의 정확도를 갖고 물체의 위치를 측정할 수 있는 것으로 알려져 있다. 또한 UWB 송수신기를 이용하면 위치 측정과 함께 다양한 형태의 데이터(음성, 영상등)를 동시에 송수신할 수 있다.

따라서 본 발명에서는 UWB 송수신기를 건물 주변에 배치하여 사용자의 절대 좌표를 확인한다. 그리고 신발에 압력센서를 장착하여 압력의 변화에 따른 운동량을 측정한다.

또한 기존의 인터넷 또는 CDMA 망 등과 연동하여 수집된 데이터를 서버와 송신하고 이들을 관리할 수 있다.

UWB 무선 송수신기를 이용한 위치정보 네트워크 구성

압력센서와 통신 장비가 장착된 운동량 측정 시스템 구성

본 발명은 위치 기반 네트워크를 구성하기 위하여 이동 가능한 UWB 송수신기, 그리고 신발에 부착가능한 컨트럴러, 압력 센서 등으로 구성 된다. 또한, 무선 인터넷 또는 CDMA 모듈이 장착 될 수 있다. 또한, 이들을 운영할 수 있는 소프트웨어, 데이터 수집 관리를 위한 서버 시스템이 추가됨으로써 완전한 발명의 구성이 이루어 진다.

위치 측정은 GPS를 이용하는 것이 일반적이지만 이는 5-10m 정도의 오차를 발생 시킨다. 따라서 이보다 정확한 위치를 측정할 수 있는 방법이 필요하다. 이를 위하여 UWB 신호를 이용한다. UWB 신호는 매우 넓은 대역폭을 갖고 있으며 매우 높은 중심 주파수를 갖고 있기 때문에 수 cm 이하의 정확도를 갖고 물체의 위치를 측정할 수 있는 것으로 알려져 있다. 또한 UWB 송수신기를이용하면 위치 측정과 함께 다양한 형태의 데이터(음성, 영상 등)를 동시에 송수신할 수 있다. 따라서 이를 이용하면 사용자의 위치를 실시간으로 파악이 가능하고, 또한 압력센서를 장착하여 압력의 변화에 따른 사용자의 운동량을 파악할 수 있다. 이러한 형태의 시스템을 활용하면 병원,각종 건물 등 매우 다양한 분야에 응용할 수 있다.

본 발명은 도1 과 같이 건물의 경계에 설치하는 무선 송수신기(101)와 무선 송수신기와 압력센서를 갖춘 컨트럴러(103)로 구성된다. 현재의 예는 4개의 무선 송수신기를 배치 하였지만, 건물의 규모나 모양에 따라서 더 많은 위치확인 송수신기를 배치할 수 있다. 또한 건물이 매우 넓을 경우 위치확인 송수신기를 건물의 중간에 배치 하여서 보다 신뢰성 있는 위치 정보를 주고 받을 수 있다.우선 사용자는 건물의 경계에 송수신기(101)를 배치한다. 이들 송수신기는 서로 무선 통신(105)을 통하여 자신의 위치를 확인한다. 일단 자신의 위치가 확인되면 이들 정보를 신발(102)에 장착된 컨트럴러로 정보를 송신(104)한다. 이때 자신의 위치 정보를 각각의 송수신기(101)가 할 수도 있고 그 중 서버 역할을 하는 하나의 송수신기가 할 수 도 있다. 따라서 모든 무선 송수신기는 구조가 모두 같으며 단지 firmware의 구성만 다르게 하여 이를 구성할 수 있다. 컨트럴러(103)는 경계 송수신기의 정보를 받아서 자신의 위치를 확인한다. 또한 미리 프로그램된 프로그램에 의하여 자신의 위치를 디스플레이 한다. 또한, 도2의 신발(200)은 컨트럴러(201)뿐만 자신의 절대좌표를 얻기 위하여 UWB 무선신호 장치(202)를 장착할 수 있다. 또한, 신발에 압력 센서(203)을 장착하여 사용자의 운동량을 파악 한다. 또한, 무선 랜 등 기존의 인터넷 망과 연동할 수 있는 통신 장비들도 함께 장치한다. 이를 통하여 외부에서 위치 및 운동량 정보를 원격으로 모니터링 할 수 있으며 사용자의 위치 및 운동량을 서버에 저장 관리 할 수 있다.

Claims (1)

1. 신발에는 컨트럴러와 함께 UWB 무선 송수신기, 압력 센서를 장착할 수 있다. 또한, 기존의 통신망과 연동을 위한 시스템 장착을 통해 수집 정보의 송수신 및 데이터 관리를 할 수 있다.

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