KR20100059214A - Indoor and outdoor positioning device - Google Patents

Indoor and outdoor positioning device Download PDF

Info

Publication number
KR20100059214A
KR20100059214A KR1020080117903A KR20080117903A KR20100059214A KR 20100059214 A KR20100059214 A KR 20100059214A KR 1020080117903 A KR1020080117903 A KR 1020080117903A KR 20080117903 A KR20080117903 A KR 20080117903A KR 20100059214 A KR20100059214 A KR 20100059214A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
indoor
outdoor
location
positioning module
information
Prior art date
Application number
KR1020080117903A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조상현
Original Assignee
주식회사 우레아텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 우레아텍 filed Critical 주식회사 우레아텍
Priority to KR1020080117903A priority Critical patent/KR20100059214A/en
Publication of KR20100059214A publication Critical patent/KR20100059214A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/206—Instruments for performing navigational calculations specially adapted for indoor navigation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/80—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/01—Determining conditions which influence positioning, e.g. radio environment, state of motion or energy consumption
    • G01S5/012—Identifying whether indoors or outdoors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H04W64/006—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management with additional information processing, e.g. for direction or speed determination

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE: A device for recognizing indoor and outdoor positions is provided to expand the movement range of a moving body by providing wide spatial position information. CONSTITUTION: A device for recognizing indoor and outdoor positions comprises a switching zone, an outdoor position determination module(20), an indoor position determination module(10), and a controller(30). The switching zone is set in on the perimeter of the indoor and outdoor of a building. The outdoor position determination module traces an outdoor position by using the signal from an INS(110) which corrects the signal of a GPS(100). The indoor position determination module traces an indoor position by using an indoor ultrasonic wave satellite(210) or a line camera(200). Position information of the switching zone is pre-set in the controller. The controller analyzes the position information by receiving the signals from the outdoor position determination module and the indoor position determination module.

Description

실내외 위치 인식 장치{Indoor and outdoor positioning device}Indoor and outdoor positioning device

본 발명은 이동체에 부착되고 모드 제어신호에 응답하여 위치 신호를 발생시키는 위치 인식 장치에 있어서; 건물의 실내와 실외 경계부에 설정된 스위칭 존(switching zone)과; 위성항법장치(GPS) 및 상기 위성항법장치의 신호를 보정하는 관성항법장치(INS) 신호를 이용하여 실외 위치를 추적하며 상기 스위칭 존에 대한 위치 정보가 내장된 실외 위치 결정 모듈과; 실내 초음파 위성 또는 라인 카메라를 이용하여 실내 위치를 추적하며 상기 스위칭 존에 대한 위치 정보가 내장된 실내 위치 결정 모듈을; 포함하여 구성되어 실내와 실외의 구분 없이 선형적 위치 인식이 실행되는 것을 특징으로 하는 실내외 위치 인식 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a position recognition device attached to a moving object and generating a position signal in response to a mode control signal; A switching zone set at indoor and outdoor boundaries of the building; An outdoor positioning module that tracks an outdoor location by using a GPS and an inertial navigation device (INS) signal that corrects a signal of the satellite navigation device, and includes location information of the switching zone; An indoor positioning module that tracks an indoor location using an indoor ultrasonic satellite or a line camera and has embedded location information on the switching zone; The present invention relates to an indoor / outdoor location recognizing apparatus comprising a linear location recognition without discriminating between indoor and outdoor.

일반적으로 위치인식 기술은 주로 실내 위치인식을 목표로 하는데, 실외는 GPS로 이미 널리 범용되고 있으므로 기술 개발의 여지가 적기 때문이다. In general, location recognition technology mainly aims at indoor location recognition, since outdoor space is already widely used by GPS, so there is little room for technology development.

이와 같은 실내 위치인식 기술은 주로 한정된 실내공간에서 이동로봇의 이동성을 해결해주는 기술로 사용되고 있다. Such indoor position recognition technology is mainly used as a technology to solve the mobility of the mobile robot in a limited indoor space.

지능 로봇이 스스로 이동하면서 서비스하려면 로봇 스스로의 실내에서의 위치를 인식할 수 있어야 하며, 이러한 실내 위치를 알기 위해서는 실외 GPS처럼 위 치 정보를 알려주는 센서가 필요한데, GPS는 실내에서 사용할 수 없기 때문에 실내에서는 초음파 위성(210USAT) 또는 라인 카메라를 설치하여 사용하고 있다.In order for an intelligent robot to move and service itself, the robot needs to be able to recognize its location inside the room.To know this indoor location, a sensor that provides location information, such as an outdoor GPS, is required. Uses an ultrasonic satellite (210USAT) or a line camera.

상기 초음파 위성은 GPS 방식처럼 건물 내에 발신기를 배치해 그 좌표를 계산하고 이동체를 통해 실시간으로 거리를 측정, 위치를 인식하는 기술이다.The ultrasonic satellite is a technology that locates a transmitter in a building like a GPS method, calculates coordinates thereof, measures distances in real time through a moving object, and recognizes positions.

이러한 초음파 위성은 노인, 환자, VIP의 보호, 산업체 주요 보안관리 구역, 유비쿼터스 분야, 헬스, 가상현실, 의료용, 군사용 등 그 응용범위가 매우 넓다. These ultrasonic satellites have a wide range of applications such as the protection of the elderly, patients, VIP, major security management areas of the industry, ubiquitous field, health, virtual reality, medical, military.

상기 라인 카메라를 이용한 실내 위치 인식은 건물내에 로봇 등 이동체의 이동 경로에 라인을 그려두고, 카메라로 경로를 스케닝하면서 추적하는 방식으로 이동 경로의 자유도가 미리 그려진 라인에 의하여 제한되는 단점이 있으나, 기술 구현이 쉬운 장점이 있다.Indoor location recognition using the line camera draws a line on a moving path of a moving object such as a robot in a building, and has a disadvantage in that the degree of freedom of the moving path is limited by a line drawn in advance by scanning and tracking a path with a camera. It is easy to implement.

이와 같이 현재의 위치인식 기술은 실내와 실외 환경에서는 독립적으로 어느 정도 기술 완성도를 가진 기술로서 활용되고 있으나, 이를 지능 로봇과 같은 이동체의 이동 소스로 활용하는 것은 지능 로봇의 이동 자유도를 스스로 실내 또는 실외로 한정해 버리는 것이 되는 문제점이 있다.As such, the current position recognition technology is independently used as a technology having a certain degree of technical completion independently in indoor and outdoor environments, but using this as a moving source of a moving object such as an intelligent robot makes the freedom of movement of an intelligent robot indoor or outdoor. There is a problem of being limited to.

즉, 현재의 기술방식으로는 실내와 실외에 걸쳐 범 공간적인 위치인식 기술이 제공되지 않아 이동체의 이동 자유도가 한정되어져 이동체를 활용하고자 하는 산업계의 요구를 충분히 만족시키지 못하고 있는 문제점이 있다.In other words, the current technology does not provide a wide-area spatial recognition technology across indoors and outdoors, and thus, the freedom of movement of the mobile body is limited, and thus, there is a problem in that it does not sufficiently satisfy the needs of the industry to utilize the mobile body.

한편, 실내외에서 모두 가능한 정밀위치 인식장치는 지상파 LBS를 이용한 위 치 인식 기술을 처음 상용화한 이스라엘의 ITURAN(NASDAQ:ITRN)社에서 선보인 바 있지만 무게도 무겁고 가격도 비싸 많이 보급되지는 못했다. On the other hand, the precision position recognition device that can be used indoors and outdoors was introduced by ITURAN (NASDAQ: ITRN) of Israel, which first commercialized the position recognition technology using terrestrial LBS, but was not widely distributed due to its weight and price.

본 발명은 실내와 실외에 걸쳐 위치정보를 범 공간적인 위치인식 정보를 제공함으로써, 이동체의 이동 자유도가 실내외로 확대시키는 실내외 위치 인식 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an indoor / outdoor location recognizing apparatus that expands the degree of freedom of movement of a moving object to indoors and outdoors by providing location-wide location recognition information of indoor and outdoor location information.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 이동체에 부착되고 모드 제어신호에 응답하여 위치 신호를 발생시키는 위치 인식 장치에 있어서; 건물의 실내와 실외 경계부에 설정된 스위칭 존(switching zone)과; 위성항법장치(GPS) 및 상기 위성항법장치의 신호를 보정하는 관성항법장치(INS) 신호를 이용하여 실외 위치를 추적하며 상기 스위칭 존에 대한 위치 정보가 내장된 실외 위치 결정 모듈과; 실내 초음파 위성 또는 라인 카메라를 이용하여 실내 위치를 추적하며 상기 스위칭 존에 대한 위치 정보가 내장된 실내 위치 결정 모듈을; 포함하여 구성되어 실내와 실외의 구분 없이 선형적 위치 인식이 실행되는 것을 특징으로 하는 실내외 위치 인식 장치를 기술적 요지로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a position recognition apparatus attached to a moving body and generating a position signal in response to a mode control signal; A switching zone set at indoor and outdoor boundaries of the building; An outdoor positioning module that tracks an outdoor location by using a GPS and an inertial navigation device (INS) signal that corrects a signal of the satellite navigation device, and includes location information of the switching zone; An indoor positioning module that tracks an indoor location using an indoor ultrasonic satellite or a line camera and has embedded location information on the switching zone; An indoor and outdoor location recognition device is configured to include a linear location recognition without distinguishing between indoor and outdoor.

여기서 상기 실내외 위치 인식 장치는 상기 스위칭 존에서 건물의 입구를 식별하는 레이저 스캐너를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실내외 위치 인식 장치로 되는 것이 바람직하다.The indoor and outdoor location recognizing device is preferably an indoor and outdoor location recognizing device comprising a laser scanner for identifying the entrance of the building in the switching zone.

또한 상기 제어부는 상기 실외 위치 결정 모듈과 실내 위치 결정 모듈의 출력 신호를 입력받아 이를 실내 또는 실외의 위치 정보로 해석하여 이동체의 주행정 보 신호로 출력시키는 것을 특징으로 하는 실내외 위치 인식 장치로 되는 것이 바람직하다.In addition, the control unit receives the output signals of the outdoor positioning module and the indoor positioning module and the indoor and outdoor location recognition device, characterized in that it is interpreted as the location information of the indoor or outdoor and output as a driving information signal of the moving object. desirable.

본 발명에 의하면 실내와 실외에 걸쳐 위치정보를 범 공간적인 위치인식 정보가 제공됨으로써, 이동체의 이동 자유도를 실내외로 확대시키는 실내외 위치 인식 장치가 제공되는 이점이 있다.According to the present invention, by providing the location information of the spatial information across the indoor and outdoor location, there is an advantage that the indoor and outdoor location recognition apparatus for extending the freedom of movement of the moving object to the indoor and outdoor.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of related arts or configurations will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily obscured will be.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. The terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators, and the definitions should be made based on the contents throughout the specification for describing the present invention.

이하의 도 1은 본 발명의 블럭도이며, 도 2는 본 발명의 스위칭 존 개념도이며, 도 3은 본 발명을 이용하여 실외에서 실내로 진입시 플로우 차트이며, 도 4는 본 발명을 이용하여 실내에서 실외로 진출시 플로우 차트이다.1 is a block diagram of the present invention, Figure 2 is a conceptual diagram of the switching zone of the present invention, Figure 3 is a flow chart when entering from the outdoor to the indoor using the present invention, Figure 4 is indoors using the present invention This is a flow chart when going outside.

본 발명은 위치 인식 장치에 관한 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 크게 스위칭 존(50)(switching zone)과 실외 위치 결정 모듈(20)과 실내 위치 결정 모 듈(10)과 레이저 스캐너(미도시)와 제어부(30)를 포함하여 구성된다.The present invention relates to a location recognition apparatus, and as shown in FIG. 1, a switching zone 50, an outdoor positioning module 20, an indoor positioning module 10, and a laser scanner (not shown) are largely illustrated. ) And the control unit 30.

위치 인식 장치는 위치 결정 모듈을 사용하여 이동 위치를 응답하고 이로 인하여 획득된 정보를 이동 경로로 활용하거나, 유비퀴터스 제어 정보로 활용하는 등 다양한 용도의 장치이다.The location recognizing device is a device for various uses, such as using a location determination module to respond to a moving location and use the obtained information as a moving path or as ubiquitous control information.

본 발명의 위치 인식 장치는 모드 제어신호에 응답하여 위치 신호를 발생시키는 장치로서, 실외에서 이동하는 물체의 위치를 인식하는 데 주로 사용되거나, 제한된 공간내의 실내에서 물체의 위치를 인식하는데 사용되던 장치를 활용하여 위치 인식 공간을 확대시킨 것이다.The position recognizing apparatus of the present invention generates a position signal in response to a mode control signal, and is mainly used to recognize a position of an object moving outdoors or used to recognize a position of an object indoors in a limited space. To expand the location-aware space.

현재 GPS를 이용한 위치 인식 장치가 널리 활용되고 있지만, 측정범위가 비교적 넓고 실내나 지하에서는 전혀 추적이 안되는 단점이 있어 주로 외부에서 사용하는 차량에만 적용가능하다.Currently, the GPS-based location recognition device is widely used, but the measurement range is relatively wide and indoors or underground can not be traced at all, so it is mainly applicable only to vehicles used outside.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 보완하여 공장이나 연구소와 같은 제한된 구역내에서 로봇이나 차량의 자동이동 정보로서 활용할 수 있는 위치 인식 장치를 제공한다.The present invention supplements the problems of the prior art and provides a position recognition device that can be utilized as automatic movement information of a robot or a vehicle in a limited area such as a factory or a research institute.

이를 위하여 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 건물의 실내와 실외 경계부에 미리 스위칭 존(50)(switching zone)을 설정하여 둔다.To this end, in the present invention, as shown in FIG. 2, a switching zone 50 is set in advance at indoor and outdoor boundaries of a building.

상기 스위칭 존(switching zone)은 실내와 실외 경계 위치로서 이에 관한 위치 정보는 후술하는 제어부에 미리 입력한다.The switching zone is an indoor and outdoor boundary location, and the location information thereof is previously input to a controller to be described later.

이하 도 1을 참고하여 본 발명에 관하여 살펴보면, 본 발명의 실외 위치 결정 모듈(20)은 위성항법장치(이하 GPS(100)) 신호를 이용하여 실외 위치를 추적하는 장치이다.Hereinafter, referring to FIG. 1, the outdoor positioning module 20 according to the present invention is an apparatus for tracking an outdoor location using a satellite navigation signal (hereinafter, referred to as GPS 100).

상기 위성항법장치(GPS ;Global Positioning System)는 실외에서 물체의 이동을 인지하는 장치에 주로 이용되고 있는 것으로서, 공장이나 연구소의 실외에서 이동체의 위치정보를 제공한다.The GPS (Global Positioning System) is mainly used for a device that recognizes the movement of an object outdoors, and provides the position information of the moving object outdoors in a factory or research institute.

상기 GPS(100)는 현재 완전하게 운용되고 있는 유일한 범지구 위성항법시스템으로서, 무기 유도, 항법, 측량, 지도제작, 측지, 시각동기 등의 군용 및 민간용 목적으로 사용되며, 중궤도를 도는 인공위성에서 발신하는 마이크로파를 GPS 수신기에서 수신하여 수신기의 위치벡터를 결정함으로서 실외의 위치 정보로 널리 사용되고 있다.The GPS 100 is the only global satellite navigation system currently in full operation, and is used for military and civil purposes such as weapon guidance, navigation, surveying, mapping, geodetic, visual synchronization, etc. It is widely used as outdoor location information by receiving a microwave from the GPS receiver and determining the location vector of the receiver.

상기 INS(110)는 측정한 가속도를 기초로 자신의 위치를 구하는 항법으로서, 3차원의 가속도를 측정하는 가속도계 및 그 측정된 가속도로부터 속도·이동거리 등을 계산하는 컴퓨터로 만들어진다. The INS 110 is a navigation system that calculates its position based on the measured acceleration. The INS 110 is made of an accelerometer for measuring three-dimensional acceleration, and a computer for calculating speed and moving distance from the measured acceleration.

종래의 천체측정에 의한 항법 또는 지상으로부터의 전파에 의한 항법과는 달리, 외부로부터의 원조가 필요없기 때문에 악천후·전파장애 등 외계(外界)의 영향을 받지 않고도 단시간에 현재위치를 포함한 여러 항법제원을 산출·표시할 수 있다.Unlike conventional navigation by astronomical measurement or navigation by radio waves from the ground, it is not necessary to provide assistance from the outside, so many navigational agents including the current location in a short time without being affected by external weather such as bad weather or radio wave disturbance Can be calculated and displayed.

현재 INS(110)는 항공기를 비롯한 잠수함 등의 선박과 로켓·미사일·우주선의 유도(관성유도)에도 이용되고 있으며 자동차에도 이용하려는 다양한 시도가 진 행되고 있다. Currently, the INS 110 is used for induction (inertial induction) of ships such as aircraft, submarines, and rockets, missiles, and spaceships, and various attempts are being made for use in automobiles.

본 발명에서는 상기 관성항법장치(INS) 신호는 상기 위성항법장치(GPS)의 신호를 보정하는데 사용되며, 상기 관성항법장치의 신호와 위성항법장치의 신호를 연속 대조함으로써, 상기 위성항법장치 신호의 위치 인식이 오차 범위내의 정밀 신호로 획득되어 진다.In the present invention, the inertial navigation device (INS) signal is used to correct the signal of the satellite navigation device (GPS), by continuously matching the signal of the satellite navigation device and the signal of the satellite navigation device, Position recognition is obtained with a precise signal within the margin of error.

따라서 상기 GPS와 INS는 실외의 위치 정보를 인식하는데 아주 유용하므로, 이동체가 실외에서 목적 건물을 찾아가는 데에는 상기 GPS 또는 INS를 이용한 실외 위치 결정 모듈(20)의 위치 정보를 이용한다.Therefore, since the GPS and the INS is very useful for recognizing the location information of the outdoor, the moving object uses the location information of the outdoor location determination module 20 using the GPS or the INS to go to the target building outdoors.

본 발명의 실내 위치 결정 모듈(10)은 실내 초음파 위성(210) 또는 라인 카메라(200)를 이용하여 실내 위치를 추적하는 장치이다.Indoor positioning module 10 of the present invention is a device for tracking the indoor location using the indoor ultrasonic satellite 210 or the line camera 200.

일반적으로 위치인식 기술은 주로 실내 위치인식을 목표로 하는데, 실외는 상기한 GPS(100)로 널리 범용되고 있기 때문이다. In general, location recognition technology mainly aims at indoor location recognition, because the outdoor is widely used as the GPS (100).

이와 같은 실내 위치인식 기술은 주로 한정된 실내공간에서 이동로봇의 이동성을 해결해주는 기술로 사용되고 있다. Such indoor position recognition technology is mainly used as a technology to solve the mobility of the mobile robot in a limited indoor space.

지능형 이동 로봇이 스스로 이동하면서 서비스하려면 로봇 스스로 실내에서의 위치를 인식할 수 있어야 하며, 이러한 실내 위치를 알기 위해서는 실외 GPS처럼 위치 정보를 알려주는 센서가 필요한데, GPS는 실내에서 사용할 수 없기 때문에 실내에서는 상기 초음파 위성(210)(USAT)을 설치하여 사용한다.In order for an intelligent mobile robot to move and service itself, the robot needs to be able to recognize its location indoors.In order to know the indoor location, sensors such as outdoor GPS require location information. The ultrasonic satellite 210 (USAT) is installed and used.

상기 초음파 위성(210)은 GPS(100) 방식처럼 건물 내에 발신기를 배치해 그 좌표를 계산하고 이동체를 통해 실시간으로 거리를 측정, 위치를 인식하는 기술이다.The ultrasonic satellite 210 is a technology that locates a transmitter in a building like the GPS 100 method, calculates coordinates thereof, measures distances in real time through a moving object, and recognizes positions.

이러한 초음파 위성(210)은 노인, 환자, VIP의 보호, 산업체 주요 보안관리 구역, 유비쿼터스 분야, 헬스, 가상현실, 의료용, 군사용 등 분야에서 이미 널리 사용되고 있다.The ultrasonic satellite 210 is already widely used in the field of the elderly, patients, VIP protection, major industrial security management area, ubiquitous field, health, virtual reality, medical, military, and the like.

상기 라인 카메라(200)를 이용한 실내 위치 인식은 건물내에 로봇 등 이동체의 이동 경로에 라인을 그려두고, 카메라로 경로를 스케닝하면서 추적하는 방식으로 이동 경로의 자유도가 미리 그려진 라인에 의하여 제한되는 단점이 있으나, 기술 구현이 쉬운 장점이 있다.Indoor location recognition using the line camera 200 draws a line on a moving path of a moving object such as a robot in a building, and limits the freedom of the moving path by a line drawn in advance in a manner of tracking and tracking the path with a camera. However, there is an advantage that the technology is easy to implement.

본 발명의 실내 위치 결정 모듈(10)은 이와 같이 널리 알려진 실내 위치인식 기술을 사용하여 실내 위치 정보를 획득한다.The indoor location determination module 10 of the present invention obtains indoor location information by using the well-known indoor location recognition technology.

본 발명의 제어부(30)는 상기 스위칭 존(50)에 대한 위치 정보가 미리 내장되어 있으며, 상기 실외 위치 결정 모듈(20)과 실내 위치 결정 모듈(10)의 출력 신호를 입력받아 이를 실내 또는 실외에서의 위치 정보로 해석하여 주행컴퓨터(40) 측으로 정보를 출력시키는 회로부이다.The control unit 30 of the present invention is pre-built in the position information for the switching zone 50, and receives the output signal of the outdoor positioning module 20 and the indoor positioning module 10, the indoor or outdoor Is a circuit part for interpreting the position information in E and outputting the information to the traveling computer 40 side.

한편, 본 발명은 실내 위치 결정 모듈(10)과 실외 위치 결정 모듈(20)이 함께 설치되므로 특정 위치에서 실내의 위치 정보와 실외의 위치 정보를 동시에 수집할 수 있으나, 실내에서는 실외 GPS(100) 등의 정보가 포착되지 않고, 실외에서는 실내 위치인식을 위한 예비적 수단(초음파 위성 또는 라인)이 갖추어져 있지 않으므로, 실제에 있어서는 항상 하나의 위치 정보만 포착되며, 이를 주행 컴퓨터의 이동 정보로 활용하도록 한다.Meanwhile, since the indoor location determination module 10 and the outdoor location determination module 20 are installed together, the present invention can collect indoor location information and outdoor location information at a specific location at the same time. Information is not captured, and preliminary means (ultrasound satellite or line) for indoor location recognition are not provided outdoors, so in reality, only one location information is always captured and used as moving information of a traveling computer. do.

그런데, 상기 스위칭 존(50)은 실내와 실외의 경계지이므로 두개의 신호가 모두 포착될 수 있다.However, since the switching zone 50 is a boundary between indoor and outdoor, both signals can be captured.

따라서 본 발명은 상기 스위칭 존(50)에서는 실내 또는 실외 위치 정보를 포착하기 위한 대기상태를 유지하며, 상기한 실외나 실내의 위치 정보에 의하여 위치 정보를 인식하는 경우에 두개의 신호에 의하여 정보에 혼란이 야기될 수 있으므로, 레이져 스케닝으로 실내에서 실외로 진입하거나 그 반대로 진입하는 정보를 수집한다.Therefore, the present invention maintains a standby state for capturing indoor or outdoor location information in the switching zone 50, and when the location information is recognized by the location information of the outdoor or indoor location, the switching zone 50 receives information by the two signals. As confusion can arise, laser scanning collects information that goes from indoors to outdoors and vice versa.

실외에서 실내로 진입하는 과정을 도 3을 참조하여 자세히 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이 실외에서는 GPS(100) 정보를 이용하여 이동체의 이동을 실시하면서 스위칭 존(50)으로 도착한다.Referring to FIG. 3, the process of entering the outdoor from the outdoor will be described in detail. As shown in FIG. 3, the outdoor arrives at the switching zone 50 while moving the moving object using the GPS 100 information.

상기 스위칭 존(50)에 도착되면 상기 제어부(30)는 미리 입력된 정보에 의하여 스위칭 존(50)을 인식하여 위치인식 장치 신호의 전환을 대기하게 되며, 이동체는 레이저 스캐너(미도시)를 이용하여 건물의 입구를 확인하고 진입한다.Upon arrival at the switching zone 50, the controller 30 recognizes the switching zone 50 based on previously input information, and waits for the switching of the position recognition device signal. The moving object uses a laser scanner (not shown). Check the entrance of the building and enter.

상기 이동체(60)가 실내로 진입되면 상기 제어부(30)는 다시 새로운 위치 인식 정보를 찾게 되는 데 실내로 진입하였으므로 실내 위치 결정 모듈(10)에서 발생시키는 정보만 포착하게 되며 이를 실내 주행 신호로 전송한다.When the moving object 60 enters the room, the control unit 30 enters the room again to find new location recognition information. Therefore, only the information generated by the indoor positioning module 10 is captured and transmitted as an indoor driving signal. do.

실내에서 실외로 진출하는 과정 역시 도 4를 참조하여 자세히 살펴보면, 도 4에 도시된 바와 같이 실내에서는 초음파 위성 정보 등을 이용하여 이동체(60)의 이동을 실시하면서 스위칭 존(50)으로 도착한다.The process of advancing from the indoor to the outdoor will also be described in detail with reference to FIG. 4. As shown in FIG. 4, indoors arrive at the switching zone 50 while moving the moving object 60 using ultrasonic satellite information.

상기 스위칭 존(50)에 도착되면 상기 제어부(30)는 위치인식 장치 신호의 전환을 대기하게 되며, 이동체는 레이저 스케너를 이용하여 건물의 입구를 확인하고 실외로 진출한다.Upon arrival at the switching zone 50, the control unit 30 waits for the switching of the position recognition device signal, and the moving object checks the entrance of the building using a laser scanner and advances to the outside.

상기 이동체(60)가 실외로 진출하면 상기 제어부(30)는 다시 새로운 위치 인식 정보를 찾게되는 데 실외에서는 실외 위치 결정 모듈에서 발생시키는 정보만 포착하게 되므로 이를 실외 주행 신호로 전송한다.When the moving object 60 enters the outdoor area, the control unit 30 finds new location recognition information again. Since only the information generated by the outdoor positioning module is captured in the outdoor area, the control unit 30 transmits it as an outdoor driving signal.

한편 상기한 바와 같이 상기 제어부(30)에서 전송되는 위치 인식 신호는 실내와 실외로 구분되며, 실내외에서의 주행 속도, 주행 환경이 엄연히 다르므로 상기 주행 컴퓨터(40)는 제어부(30)의 출력 종류에 따라 실내 주행모드 또는 실외 주행모드로 전환되게 하는 것이 바람직하다.On the other hand, as described above, the location recognition signal transmitted from the controller 30 is divided into indoor and outdoor, and the traveling speed and driving environment in the indoor and outdoor are radically different, so that the driving computer 40 outputs the kind of output of the controller 30. It is preferable to switch to the indoor driving mode or the outdoor driving mode according to.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 실내와 실외에서 가장 효율적으로 활용될 수 있는 위치 정보 모듈을 구성하고, 실내에서 실외 또는 그 반대로의 환경 변화지점을 스위칭 존으로 구성하며, 상기 스위칭 존에 대한 위치 정보를 미리 제어부에 내장하여 이동체가 스위칭 존에 진입하면 레이저 스케너로 진행을 계속하면서 환경에 적합한 위치 정보 신호를 포착하므로, 실외와 실내 어디서나 위치 인식 이 가능하며, 위치 정보가 선형적으로 제공되게 된다.As described above, according to the present invention, a location information module that can be most efficiently utilized indoors and outdoors, an environmental change point of indoors or outdoors, or vice versa, is configured as a switching zone, and location information on the switching zone is provided. Since the moving object enters the switching zone in advance in the control zone, the laser scanner scans the location information signal suitable for the environment while continuing with the laser scanner, so that the location recognition can be performed outdoors and indoors, and the location information is linearly provided.

본 발명의 상기 제어부는 이와 같이 포착한 위치 정보 신호를 이동체의 주행정보 신호로 출력시킴으로서 로봇 등과 같은 이동체가 주어진 환경내에서 스스로 이동하면서 작업을 할 수 있는 인프라를 제공한다.The control unit of the present invention outputs the position information signal thus captured as a travel information signal of the moving object, thereby providing an infrastructure that allows a moving object such as a robot to work while moving itself within a given environment.

이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 실시예는 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예에 불과하며, 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.Embodiments shown for the purpose of the present invention described above are only one embodiment in which the present invention is embodied, and as shown in the drawings, it can be seen that various forms of combinations are possible to realize the gist of the present invention.

따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims. It will be said that the technical spirit of this invention is to the extent possible.

도 1은 본 발명의 블럭도1 is a block diagram of the present invention

도 2는 본 발명의 스위칭 존 개념도2 is a conceptual diagram of a switching zone of the present invention.

도 3은 본 발명을 이용하여 실외에서 실내로 진입시 플로우 차트3 is a flow chart when entering from the outdoor to the indoor using the present invention

도 4는 본 발명을 이용하여 실내에서 실외로 진출시 플로우 차트이4 is a flow chart when advancing from indoor to outdoor using the present invention

*도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명** Explanation of symbols on main parts of the drawings *

10 : 실내 위치 결정 모듈 10: indoor positioning module

100 : GPS 110 : INS100: GPS 110: INS

20 : 실외 위치 결정 모듈20: outdoor positioning module

200 : 라인 카메라 210 : 초음파 위성200: line camera 210: ultrasonic satellite

30 : 제어부 40 : 주행 컴퓨터30: control unit 40: driving computer

50 : 스위칭 존 60 ; 이동체50: switching zone 60; Moving object

Claims (3)

이동체에 부착되고 모드 제어신호에 응답하여 위치 신호를 발생시키는 위치 인식 장치에 있어서;A position recognizing apparatus attached to a moving body and generating a position signal in response to a mode control signal; 건물의 실내와 실외 경계부에 설정된 스위칭 존(switching zone)과;A switching zone set at indoor and outdoor boundaries of the building; 위성항법장치(GPS) 및 상기 위성항법장치의 신호를 보정하는 관성항법장치(INS) 신호를 이용하여 실외 위치를 추적하는 실외 위치 결정 모듈과; An outdoor positioning module for tracking an outdoor location using a GPS and an inertial navigation device (INS) signal for correcting a signal of the satellite navigation device; 실내 초음파 위성 또는 라인 카메라를 이용하여 실내 위치를 추적하는 실내 위치 결정 모듈과;An indoor positioning module for tracking an indoor location using an indoor ultrasound satellite or a line camera; 상기 스위칭 존에 대한 위치 정보가 미리 내장되어, 상기 실외 위치 결정 모듈과 실내 위치 결정 모듈의 출력 신호를 입력받아 이를 실내 또는 실외에서의 위치 정보로 해석하며, 이동체가 상기 스위칭 존에 진입하면 상기 실내외 위치 결정 모듈의 정보의 수신을 대기시키는 제어부로;The location information of the switching zone is pre-built, and receives the output signals of the outdoor positioning module and the indoor positioning module and interprets them as location information indoors or outdoors. When the moving object enters the switching zone, the indoor and outdoor A control unit which waits for reception of information of the positioning module; 구성되어 실내와 실외에서 선형적 위치 인식이 실행되는 것을 특징으로 하는 실내외 위치 인식 장치.The indoor and outdoor location recognition device, characterized in that the linear position recognition is performed indoors and outdoors. 제1항에 있어서 상기 실내외 위치 인식 장치는According to claim 1, wherein the indoor and outdoor location recognition device 상기 스위칭 존에서 건물의 입구를 식별하고 이동체의 출입 안내 정보를 발생시키는 레이저 스캐너를 포함하여 구성되어,Including the laser scanner to identify the entrance of the building in the switching zone and generate the entrance guidance information of the moving object, 상기 스위칭 존에서는 이동체가 상기 레이저 스캐너의 안내에 따라 이동되게 하는 것을 특징으로 하는 실내외 위치 인식 장치.In and out of the switching zone, the moving object is moved according to the guidance of the laser scanner. 제1항 또는 제2항에 있어서 제어부는The method of claim 1 or 2, wherein the control unit 상기 실외 위치 결정 모듈과 실내 위치 결정 모듈의 출력 신호를 입력받아 이를 실내 또는 실외의 위치 정보로 해석하여 이동체의 주행정보 신호로 출력시키는 것을 특징으로 하는 실내외 위치 인식 장치.And an output signal from the outdoor positioning module and the indoor positioning module to be interpreted as indoor or outdoor location information and output as driving information signals of a moving object.
KR1020080117903A 2008-11-26 2008-11-26 Indoor and outdoor positioning device KR20100059214A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080117903A KR20100059214A (en) 2008-11-26 2008-11-26 Indoor and outdoor positioning device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080117903A KR20100059214A (en) 2008-11-26 2008-11-26 Indoor and outdoor positioning device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100059214A true KR20100059214A (en) 2010-06-04

Family

ID=42360556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080117903A KR20100059214A (en) 2008-11-26 2008-11-26 Indoor and outdoor positioning device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100059214A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8731827B2 (en) 2011-12-07 2014-05-20 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for estimating path for indoor localization
KR101583477B1 (en) * 2014-08-18 2016-01-25 한국과학기술원 Position detecting method and user terminal device applying the same
US9568610B2 (en) 2013-12-31 2017-02-14 Electronics And Telecommunications Research Institute Positioning method based on reliability and apparatus thereof
US10849205B2 (en) 2015-10-14 2020-11-24 Current Lighting Solutions, Llc Luminaire having a beacon and a directional antenna
WO2020256458A1 (en) * 2019-06-19 2020-12-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device for determining location information of external device
CN113614573A (en) * 2019-03-08 2021-11-05 采埃孚股份公司 Positioning system for unmanned vehicle
WO2022203110A1 (en) * 2021-03-24 2022-09-29 엘지전자 주식회사 Cloud server capable of communicating with amr, and control method of same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8731827B2 (en) 2011-12-07 2014-05-20 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for estimating path for indoor localization
US9568610B2 (en) 2013-12-31 2017-02-14 Electronics And Telecommunications Research Institute Positioning method based on reliability and apparatus thereof
KR101583477B1 (en) * 2014-08-18 2016-01-25 한국과학기술원 Position detecting method and user terminal device applying the same
US10849205B2 (en) 2015-10-14 2020-11-24 Current Lighting Solutions, Llc Luminaire having a beacon and a directional antenna
CN113614573A (en) * 2019-03-08 2021-11-05 采埃孚股份公司 Positioning system for unmanned vehicle
CN113614573B (en) * 2019-03-08 2024-06-04 采埃孚股份公司 Positioning system for unmanned vehicle
WO2020256458A1 (en) * 2019-06-19 2020-12-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device for determining location information of external device
US11277711B2 (en) 2019-06-19 2022-03-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device for determining location information of external device
WO2022203110A1 (en) * 2021-03-24 2022-09-29 엘지전자 주식회사 Cloud server capable of communicating with amr, and control method of same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100561855B1 (en) Robot localization system
Navarro-Serment et al. A beacon system for the localization of distributed robotic teams
KR20100059214A (en) Indoor and outdoor positioning device
Maier et al. Improved GPS sensor model for mobile robots in urban terrain
US7526362B2 (en) Remote robot control method using three-dimensional pointing procedure and robot control system using the remote robot control method
CN207752371U (en) A kind of robot autonomous navigation device and robot
CN106291535A (en) A kind of obstacle detector, robot and obstacle avoidance system
CN103389486B (en) Control method and electronic device
CN106289235A (en) Autonomous computational accuracy controllable chamber inner position air navigation aid based on architecture structure drawing
WO2016059904A1 (en) Moving body
TW201831920A (en) Auto moving device
JP5524371B1 (en) System and method for acquiring information indicating position or orientation of moving object
KR101387665B1 (en) Self-alignment driving system
KR101116033B1 (en) Auto - returning system of autonomous vehicle, autonomous vehicle having the same and auto - returning method of autonomous vehicle
CN111694006A (en) Navigation sensing system for indoor unmanned system
CN108332749B (en) Indoor dynamic tracking and positioning method
Demetriou A Survey of Sensors for Localization of Unmanned Ground Vehicles (UGVs).
KR100962674B1 (en) The method for estimating location of moble robot and mobile robot thereof
KR20230083409A (en) A localization system of unmanned aerial vehicle under cluttered indoor environments
Murofushi et al. Indoor positioning system based on the RSSI using passive tags
KR20160056083A (en) System and method for positioning
KR101265091B1 (en) Estimating position system of autonomous vehicle using cdgps, autonomous vehicle having the same and estimating position method of autonomous vehicle
Browne et al. Localization of autonomous mobile ground vehicles in a sterile environment: a survey
Kakinuma et al. Outdoor pedestrian tracking by multiple mobile robots based on SLAM and GPS fusion
Kim et al. Smartphone-controlled user calling system for a mobile robot

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application