KR20110025026A - 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치, 방법 및 이를 기록한 기록매체 - Google Patents

가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치, 방법 및 이를 기록한 기록매체 Download PDF

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KR20110025026A
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Abstract

가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치, 방법 및 이를 기록한 기록매체가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치는 출입문 개폐시에 출입문 개폐 장치의 RFID 태그에 저장된 현재 좌표 정보를 독출하는 태그 리더기; 상기 태그 리더기로 독출된 현재 좌표 정보를 저장하는 메모리부; 상기 건물의 실내 공간을 이동할 때, 가속도 벡터 값을 측정하는 가속도 센서; 및 상기 가속도 벡터 값을 누적하여 시간에 따른 속도 벡터 값을 산출하며, 시간에 따른 속도 벡터 값을 누적하여 이동 거리와 방향을 산출하고, 상기 입력된 영점을 기준으로 하여 상기 이동 거리 및 방향을 반영한 현재 위치를 계산하는 제어부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 외부의 표식물을 필요로 하지 않고 간단한 구조만으로 이동 물체의 현재 위치를 정확하게 측정할 수 있어서 RTLS의 활용도를 높일 수 있다.

Description

가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치, 방법 및 이를 기록한 기록매체 {Method and Apparatus for estimating current position using acceleration sensor, and Recording medium thereof}
본 발명은 실내외에서 이동 물체 또는 사람의 위치를 추적하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히, 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 방법에 관한 것이다.
위치기반서비스(LBS: Location-Based Service)는 넓은 지역을 커버하기 위해 인공위성이나 이동통신 기지국 등을 이용하는 GPS(Global Positioning System)와 건물 내부나 공원과 같이 한정된 공간(근거리)에서 Zigbee, RFID(Radio-Frequency Identification), CSS(Chirp Spread Spectrum), UWB(Ultra Wide Band), Bluetooth, Wi-Fi 장비(또는 방식) 등을 이용하는 RTLS(Real Time Location System)로 나눌 수 있다.
한편, LBS는 RTLS(RTLS: Real Time Location System)이며, 위치추적(Position tracking), 인증(authentication) 기능을 이용하여 출입통제, 비상호출, 재고관리와 같은 분야에 주로 활용한다. 특히, 공동주택(아파트/주상복합)의 경우에 디지털도어락과 주차장 관제시설을 기본으로 하는 경우가 많아 여기에 적용하는 방안이 주목 받고 있다.
이동 물체의 위치추정기술은 그 필요성 만큼이나 다양한 분야의 연구자 및 개발자들이 그 성능을 향상시켜 왔다. 이들은 주로 이동 물체에 장착된 외부 측정 센서들을 이용하여 이동 물체의 위치를 추정하는데, 그 연구의 초점이 이루어져 있다. 이런 방법은 외부환경에서 특정 사물 및 공간특성을 자연표식물로 추출하고 참조하여 이동 물체의 위치를 보정하는데, 이때 주로 연구되는 토픽은 참조할 만한 사물 및 공간특성에 해당하는 자연표식물을 보다 정확하게 추출해 내는 것이다. 하지만, 이 방법은 잘못된 사물의 위치 및 공간특성 파악으로 인해 이동 물체의 위치 추정 오차가 발생할 경우에는 오차가 누적되어 복구되기 힘들다는 단점을 가지고 있으며, 이런 이유로 현재 많은 수요에도 불구하고 산업계에서는 이동 물체의 위치추적 기술을 제품화하지 못하고 있다.
위에 제시한 학계에서 연구하는 문제점을 보다 단순화하고, 그 복잡성을 줄이기 위해 세계 유수의 산업계에 포함된 연구소에서는 인공 표식물을 사용하는 방법을 제시하고 있다. 이들은 산업계에 실제 제품화가 되어 있을 정도로 그 안정성이 검증되었다. 하지만, 전술한 로봇들은 바닥 및 천장에 외부 인공 표식물을 설치를 하여야 하는 데에 그 어려움이 있으며, 사용자에게 편리성이 적어 그 활용도는 극히 적은 것이 현재 추세이다.
이와 같이 자연표식물 및 인공 표식물을 사용하는 방법들이 가지는 단점을 획기적으로 줄이고, 그것들의 장점을 잘 활용할 수 있는 방법을 본 발명에서는 중점적으로 개발하였다. 이를 위해 자연표식물로서 발생한 오차에도 불구하고 오차값을 지속적으로 줄여나갈 수 있는 표식물의 특성을 지니며, 인공 표식물처럼 설치의 번거로움 없이 어느 곳에서든지 이용할 수 있는 표식물로서 가장 좋은 것이 지구 자기장이라는 결론을 내렸다.
이동 물체가 기본적으로 주행하기 위해서는 자신의 위치 정보가 필요하다. 이때 이동 물체에 기본적으로 장착되어 있는 엔코더를 이용한 주행거리계 정보는 이동한 거리값에 있어서는 정확하지만, 회전한 각도에 있어서는 그 값의 오차가 큰 것이 보통이다. 따라서 이동 물체의 엔코더를 이용한 주행거리계 정보만을 가지고 이동 물체 위치추정을 할 경우, 회전 각도의 오차가 누적되어 그 값의 신뢰성이 매우 떨어지는 문제가 발생하게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 외부의 표식물을 필요로 하지 않고 간단한 구조만으로 이동 물체의 현재 위치를 정확하게 측정할 수 있는 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 외부의 표식물을 필요로 하지 않고 이동 물체의 현재 위치를 정확하게 측정할 수 있는 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 세 번째 기술적 과제는 상기 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 방법을 컴퓨터 시스템에서 실행하기 위한 프로그램이 기록된 매체로서, 컴퓨터 시스템이 판독할 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.
상기의 첫 번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명은 건물의 출입구에서 현재 좌표 정보를 입력받는 영점 입력부; 상기 독출된 현재 좌표 정보를 저장하는 메모리부; 상기 건물의 실내 공간을 이동할 때, 가속도 벡터 값을 측정하는 가속도 센서; 및 상기 가속도 벡터 값을 누적하여 시간에 따른 속도 벡터 값을 산출하며, 시간에 따른 속도 벡터 값을 누적하여 이동 거리와 방향을 산출하고, 상기 메모리부의 현재 좌표 정보를 초기값으로 하여 상기 이동 거리 및 방향에 따른 현재 위치를 계산하는 위치 추정 제어부를 포함하는, 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 영점 입력부는 출입문 개폐시에 출입문 개폐 장치의 RFID 태그에 저장된 현재 좌표 정보를 독출하는 태그 리더기이다.
본 발명의 다른 실시 예에서, 상기 영점 입력부는 출입구의 특정 위치에 부착된 바코드를 스캐닝하여 현재 좌표 정보를 독출하는 바코드 리더기이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치는 상기 계산된 현재 위치를 화면에 표시하는 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치는 상기 계산된 현재 위치를 위치 정보 데이터 베이스와 연결된 수신기에 전송하는 무선 통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치는 영점 설정 요청을 저장하는 RFID 태그; 상기 RFID 태그에 저장된 영점 설정 요청이 건물 출입구의 태그 리더기에 전달된 후, 위치 추정 서버로부터 현재 좌표 정보를 무선으로 수신하는 무선 통신부; 상기 건물의 실내 공간을 이동할 때, 가속도 벡터 값을 측정하는 가속도 센서; 및 상기 가속도 벡터 값을 누적하여 시간에 따른 속도 벡터 값을 산출하며, 시간에 따른 속도 벡터 값을 누적하여 이동 거리와 방향을 산출하고, 상기 수신된 현재 좌표 정보를 초기값으로 하여 상기 이동 거리 및 방향에 따른 현재 위치를 계산하는 위치 추정 제어부를 포함한다.
상기의 두 번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명은 건물의 출입구에서 영점 입력부를 이용하여 현재 좌표 정보를 입력하는 단계; 상기 건물의 실내 공간을 이동할 때, 가속도 센서를 이용하여 가속도 벡터 값을 측정하는 단계; 상기 가속도 벡터 값을 누적하여 시간에 따른 속도 벡터 값을 산출하며, 시간에 따른 속도 벡터 값을 누적하여 이동 거리와 방향을 산출하는 단계; 및 상기 독출된 현재 좌표 정보를 초기값으로 하여 상기 이동 거리 및 방향에 따른 현재 위치를 계산하는 단계를 포함하는, 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 방법은 RFID 태그에 저장된 영점 설정 요청을 건물 출입구의 태그 리더기에 전달하는 단계; 위치 추정 서버로부터 현재 좌표 정보를 무선으로 수신하는 단계; 상기 건물의 실내 공간을 이동할 때, 가속도 센서를 이용하여 가속도 벡터 값을 측정하는 단계; 상기 가속도 벡터 값을 누적하여 시간에 따른 속도 벡터 값을 산출하며, 시간에 따른 속도 벡터 값을 누적하여 이동 거리와 방향을 산출하는 단계; 및 상기 수신된 현재 좌표 정보를 초기값으로 하여 상기 이동 거리 및 방향에 따른 현재 위치를 계산하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 외부의 표식물을 필요로 하지 않고 간단한 구조만으로 이동 물체의 현재 위치를 정확하게 측정할 수 있어서 RTLS의 활용도를 높일 수 있다.
도 1a 내지 도 2b는 본 발명에 적용될 수 있는 가속도 센서의 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 방법의 흐름도이다.
도 6은 도 5에서 현재 위치를 측정하는 과정을 도시한 것이다.
도 7은 도 5에서 영점을 설정하는 예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치의 블록도이다.
도 9는 도 8의 현재 위치 측정 장치를 이용하여 위치를 측정하는 과정을 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 방법의 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 사용되는 가속도 센서는 가속도, 진동, 충격 등의 동적 힘을 감지하며 관성력, 전기변형, 자이로의 응용 원리를 이용한 것이다. 검출 방식으로 크게 분류하면, 관성식, 자이로식, 실리콘반도체식이 있다.
가속도 센서에서는 넓은 주파수대에 걸친 출력 레벨이 일정하게 되어 있기 때문에 같은 출력이면 주파수가 높을수록 변위는 작다. 한쪽 끝이 고정된 막대형 진동체를 생각할 때 끝부분의 변위, 속도, 가속도의 위상은 변위에 대하여 90도, 180도 앞선다. 즉, 인체가 같은 진폭(변위)을 느끼고 있더라도 그 주기가 짧을수록(주파수가 높을수록) 가속도는 커지게 되어 큰 충격을 받는다고 할 수 있다.
가속도 센서는 표 1과 같이, 압전형, 동전형, 서보형, 변형 게이지형의 4종류로 크게 분류할 수 있다.
방식 원리
압전형 압전소자에 힘이 가해졌을 때 발생하는 전하를 검출하여 가속도를 구한다.
동전형 도체가 자계 속을 이동하면 그 속도에 비례하여 기전력이 발생한다. 이 기전력을 검출하여 가속도를 구한다.
서모형 진자(정전용량)의 변화를 전류로 검출하여 가속도를 구한다.
변형
게이지형		 저항성 변형 게이지
다이어프램(스프링)등에 저항선 변형 게이지를 붙여 가해진 힘과 저항의 변화에서 가속도를 구한다.
반도체 변형 게이지
Si, Ge단결정의 피에조 저항 효과를 이용하여 가해진 힘과 저항의 변화에서 가속도를 구한다.
가속도 센서에는 관성식과 자이로식이 있다. 관성식은 정지계를 기준으로 한 이른바 관성가속도를 측정하는 형식이며, 이에는 질량에 작용하는 가속도에 의한 반력, 즉 관성력을 이용한다.
도 1a는 관성식 중에서 진자형을 도시한 것이다. 진자형은 마찰이 적은 피벗 베어링으로 진자를 지지한다. 가속도 α가 가해 지면, 진자는 반대 방향으로 변위하는데 이 변위를 측정하여 가속도를 구한다. 도 1b는 관성식 중에서 진동형을 도시한 것이다. 진동형에서는 질량 m을 양측에서 현으로 지지하고 현의 진동수 f1, f2 의 차를 검출한다. 가속도 α가 한방향으로 가해지면 현의장력에 차가 생겨, 그 주파수 차이로 가속도를 구한다.
한편, 자이로란 관성계에 작용하는 각속도를 감지하는 것이다. 도 2a는 자이로식 중에서 진동형을 도시한 것이다. 자이로를 구성하는 질량의 운동이 일정한 각속도의 회전운동이 아니고, 음의 진동에 의한 것이다. 따라서 Ω 라는 각속도가 가해진 경우 이 힘은 음의 진동수와 같은 진동수의 진동 토크를 발생하고, 이 토크에 의한 진동을 검출하여 Ω를 측정한다. 이 방식은 Ω=0인 경우에 ω의 각진동수를 가진 불필요 진동이 생기는 결점이 있다. 그러나 베어링과 같은 마찰 부분이 없는 이점이 있다. 도 2b는 자이로식 중에서 유체형을 도시한 것이다. 유체형은 운동체로서의 가스를 쓴 것이다. 가스 펌프로 일정 방향의 가스류를 발생시켜, 브리지의 2변의 저항체를 균등하게 냉각시킨다. 여기서 자이로의 z축에 각속도 Ω이 가해지면 가스 분자가 코리올리의 힘을 받아 가스류가 y방향으로 흐르고, 두 저항값이 불평형하게 된다. 이에 의해서 생기는불평형 전압이 Ω에 비례한다. 이 자이로의 구조는 간단하지만 정밀도가 좋지 않다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치(300)의 블록도이다.
태그 리더기(340)는 출입문 개폐시에 출입문 개폐 장치의 RFID 태그에 저장된 현재 좌표 정보를 독출한다.
메모리부(330)는 태그 리더기(340)로 독출된 현재 좌표 정보를 저장한다. 메모리부(230)는 설계시에 위치 추정 제어부(320)에 포함되는 형태로 구성될 수도 있다.
가속도 센서(310)는 건물의 실내 공간을 이동할 때, 가속도 벡터 값을 측정한다. 사용되는 가속도 센서는 상술한 가속도 센서들 중에서 정밀도, 사용 환경에 따라 선택될 수 있다.
위치 추정 제어부(320)는 가속도 센서(310)로 측정되는 가속도 벡터 값을 누적하여 시간에 따른 속도 벡터 값을 산출하며, 시간에 따른 속도 벡터 값을 누적하여 이동 거리와 방향을 산출한다. 이렇게 산출된 이동 거리와 방향을 이동 거리 벡터라고도 한다. 위치 추정 제어부(320)는 메모리부(330)의 현재 좌표 정보를 초기값으로 하여 이동 거리 및 방향에 따른 현재 위치를 계산한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 현재 위치 측정 장치(300)는 디스플레이(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 디스플레이(미도시)는 위치 추정 제어부(320)에서 계산된 현재 위치를 화면에 표시한다. 디스플레이(미도시)에는 액정 디스플레이(LCD) 패널 등이 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치의 블록도이다.
바코드 리더기(370)는 출입구의 특정 위치에 부착된 바코드를 스캐닝하여 현재 좌표 정보를 독출한다. 이때 사용되는 바코드는 이차원 바코드일 수 있다. 이차원 바코드는 바코드의 정보를 복구할 수 있는 기능이 있어서 바코드 훼손시에도 정확한 현재 좌표 정보를 제공할 수 있다.
메모리부(330)는 바코드 리더기(370)로 독출된 현재 좌표 정보를 저장한다. 메모리부(230)는 설계시에 위치 추정 제어부(320)에 포함되는 형태로 구성될 수도 있다.
가속도 센서(310)는 건물의 실내 공간을 이동할 때, 가속도 벡터 값을 측정한다. 사용되는 가속도 센서는 상술한 가속도 센서들 중에서 정밀도, 사용 환경에 따라 선택될 수 있다.
위치 추정 제어부(320)는 가속도 센서(310)로 측정되는 가속도 벡터 값을 누적하여 시간에 따른 속도 벡터 값을 산출하며, 시간에 따른 속도 벡터 값을 누적하여 이동 거리와 방향을 산출한다. 위치 추정 제어부(320)는 메모리부(330)의 현재 좌표 정보를 초기값으로 하여 이동 거리 및 방향에 따른 현재 위치를 계산한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 방법의 흐름도이다.
먼저, 건물의 출입구에서 영점 입력부를 이용하여 현재 좌표 정보를 입력한다(S510). 영점 입력은 도 3 및 4에서 설명한 바와 같이, RFID 태그나 바코드를 독출하는 방식으로 이루어질 수 있다.
다음, 건물의 실내 공간을 이동할 때, 가속도 센서를 이용하여 가속도 벡터 값을 측정한다(S520).
가속도 벡터 값이 측정되면, 가속도 벡터 값을 누적하여 시간에 따른 속도 벡터 값을 산출하며, 시간에 따른 속도 벡터 값을 누적하여 이동 거리와 방향을 산출한다(S530).
마지막으로, 앞서 입력된 현재 좌표 정보를 초기값으로 하여 이동 거리 및 방향에 따른 현재 위치를 계산한다(S540).
도 6은 도 5에서 현재 위치를 측정하는 과정을 도시한 것이다.
건물의 실내(690) 출입구의 출입문 개폐 장치는 카드키나 바코드 입력 등으로 출입문의 개폐 여부를 결정한다. 출입문 개폐시에 현재 위치 측정 장치(600)는 영점 입력부를 이용하여 현재 좌표 정보를 입력받는다. 영점 입력부는 바코드 또는 RFID 태그에 저장된 현재 좌표 정보를 독출한다. 상기 바코드 또는 RFID 태그는 출입문 개폐 장치에 부착/내장되어 있다. 따라서, 본 발명의 현재 위치 측정 장치(600)는 출입문 개폐 동작과 함께 영점 입력을 수행할 수 있다.
현재 위치 측정 장치(600)는 사람이나 이동 물체가 상기 건물의 실내 공간(690)을 이동할 때, 가속도 센서(310)를 이용하여 가속도 벡터 값을 측정한다. 현재 위치 측정 장치(600)는 시간에 따른 가속도 벡터 값을 누적(적분)하여 시간에 따른 속도 벡터 값을 산출하고, 시간에 따른 속도 벡터 값을 누적(적분)하여 이동 거리와 방향을 산출한다. 현재 위치 측정 장치(600)는 상기 입력된 영점을 기준으로 하여 상기 이동 거리 및 방향을 반영한 현재 위치를 계산한다.
또한, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 현재 위치 측정 장치(600)가 건물에 구비된 통신 시스템과 위치 좌표 정보를 교환하는 과정을 보여준다. 현재 위치 측정 장치(600)는 무선 통신부(350)를 포함할 수 있다. 무선 통신부(350)는 위치 추정 제어부(320)에서 계산된 현재 위치를 위치 정보 데이터 베이스(620)와 연결된 수신기(610)에 전송한다. 이 경우 사용될 수 있는 무선 통신 방식에는 IEEE802.11a/b/g, 블루투스 등이 있다.
도 7은 도 5에서 영점을 설정하는 예를 도시한 것이다.
건물 내부(790)에도 출입문 개폐 장치가 있는 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따른 현재 위치 측정 장치(300)는 해당 출입문 개폐 장치에 부착/내장된 바코드 또는 RFID 태그의 정보를 독출하여 현재 좌표를 갱신한다. 이러한 갱신 과정은 가속도 센서를 이용한 현재 위치 계산 과정의 오차를 줄여줄 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치의 블록도이다.
가속도 센서(310)는 건물의 실내 공간을 이동할 때, 가속도 벡터 값을 측정한다. 사용되는 가속도 센서는 상술한 가속도 센서들 중에서 정밀도, 사용 환경에 따라 선택될 수 있다.
위치 추정 제어부(320)는 가속도 센서(310)로 측정되는 가속도 벡터 값을 누적하여 시간에 따른 속도 벡터 값을 산출하며, 시간에 따른 속도 벡터 값을 누적하여 이동 거리와 방향을 산출한다. 위치 추정 제어부(320)는 메모리부(330)의 현재 좌표 정보를 초기값으로 하여 이동 거리 및 방향에 따른 현재 위치를 계산한다.
메모리부(330)는 무선 통신부(350)로 수신된 현재 좌표 정보를 저장한다. 메모리부(230)는 설계시에 위치 추정 제어부(320)에 포함되는 형태로 구성될 수도 있다.
무선 통신부(350)는 태그(360)에 저장된 영점 설정 요청이 건물 출입구의 태그 리더기에 전달된 후, 위치 추정 서버로부터 현재 좌표 정보를 무선으로 수신한다.
태그(360)는 RFID 태그로서, 내부 메모리에 영점 설정 요청을 저장한다.
도 9는 도 8의 현재 위치 측정 장치를 이용하여 위치를 측정하는 과정을 도시한 것이다.
건물의 출입문에서는 현재 위치 측정 장치(800)에 내장된 태그(360)의 정보를 태그 리더기(940)가 독출하도록 한다. 태그(360)에는 일반적인 출입문 카드와 같이 내부에 출입 제어 정보나 기타 보안 정보가 저장될 수 있다. 태그(360)에 저장된 영점 설정 요청이 태그 리더기(940)에 전달되면, 위치 추정 서버(910)는 무선 전송부(930)를 통해 영점 정보를 현재 위치 측정 장치(800)에 전송한다. 현재 위치 측정 장치(800)가 건물 내부에서 측정한 현재 위치는 무선 통신부(350)를 통해 위치 추정 서버(910)에 전달될 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 방법의 흐름도이다.
먼저, RFID 태그에 저장된 영점 설정 요청을 건물 출입구의 태그 리더기에 전달한다(S1001).
다음, 위치 추정 서버로부터 현재 좌표 정보를 무선으로 수신한다(S1002).
사람이나 사물이 건물의 실내 공간을 이동하면서, 가속도 센서를 이용하여 가속도 벡터 값을 측정한다(S1020).
다음, 가속도 벡터 값을 누적하여 시간에 따른 속도 벡터 값을 산출하며, 시간에 따른 속도 벡터 값을 누적하여 이동 거리와 방향을 산출한다(S1030).
마지막으로, 위치 추정 서버로부터 수신한 현재 좌표 정보를 초기값으로 하여 이동 거리 및 방향에 따른 현재 위치를 계산한다(S1040).
본 발명은 소프트웨어를 통해 실행될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 실시 예들에 따른 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록하여 제공할 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, DVD±ROM, DVD-RAM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크(hard disk), 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 장치에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시 예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그리고, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
본 발명은 핸드폰, 네비게이션, PDA, 노트북 등의 기기에 적용되어 실내에서 사람의 위치 추적, 실내 물류 추적, 주차장에서 차량의 위치를 확인하는 데에 사용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 건물의 출입구에서 현재 좌표 정보를 입력받는 영점 입력부;
    상기 독출된 현재 좌표 정보를 저장하는 메모리부;
    상기 건물의 실내 공간을 이동할 때, 가속도 벡터 값을 측정하는 가속도 센서; 및
    상기 가속도 벡터 값을 누적하여 시간에 따른 속도 벡터 값을 산출하며, 시간에 따른 속도 벡터 값을 누적하여 이동 거리와 방향을 산출하고, 상기 메모리부의 현재 좌표 정보를 초기값으로 하여 상기 이동 거리 및 방향에 따른 현재 위치를 계산하는 위치 추정 제어부를 포함하는, 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영점 입력부는
    출입문 개폐시에 출입문 개폐 장치의 RFID 태그에 저장된 현재 좌표 정보를 독출하는 태그 리더기인 것을 특징으로 하는, 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 영점 입력부는
    출입구의 특정 위치에 부착된 바코드를 스캐닝하여 현재 좌표 정보를 독출하는 바코드 리더기인 것을 특징으로 하는, 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 계산된 현재 위치를 화면에 표시하는 디스플레이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 계산된 현재 위치를 위치 정보 데이터 베이스와 연결된 수신기에 전송하는 무선 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치.
  6. 영점 설정 요청을 저장하는 RFID 태그;
    상기 RFID 태그에 저장된 영점 설정 요청이 건물 출입구의 태그 리더기에 전달된 후, 위치 추정 서버로부터 현재 좌표 정보를 무선으로 수신하는 무선 통신부;
    상기 건물의 실내 공간을 이동할 때, 가속도 벡터 값을 측정하는 가속도 센서; 및
    상기 가속도 벡터 값을 누적하여 시간에 따른 속도 벡터 값을 산출하며, 시간에 따른 속도 벡터 값을 누적하여 이동 거리와 방향을 산출하고, 상기 수신된 현재 좌표 정보를 초기값으로 하여 상기 이동 거리 및 방향에 따른 현재 위치를 계산하는 위치 추정 제어부를 포함하는, 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치.
  7. 건물의 출입구에서 영점 입력부를 이용하여 현재 좌표 정보를 입력하는 단계;
    상기 건물의 실내 공간을 이동할 때, 가속도 센서를 이용하여 가속도 벡터 값을 측정하는 단계;
    상기 가속도 벡터 값을 누적하여 시간에 따른 속도 벡터 값을 산출하며, 시간에 따른 속도 벡터 값을 누적하여 이동 거리와 방향을 산출하는 단계; 및
    상기 독출된 현재 좌표 정보를 초기값으로 하여 상기 이동 거리 및 방향에 따른 현재 위치를 계산하는 단계를 포함하는, 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 방법.
  8. RFID 태그에 저장된 영점 설정 요청을 건물 출입구의 태그 리더기에 전달하는 단계;
    위치 추정 서버로부터 현재 좌표 정보를 무선으로 수신하는 단계;
    상기 건물의 실내 공간을 이동할 때, 가속도 센서를 이용하여 가속도 벡터 값을 측정하는 단계;
    상기 가속도 벡터 값을 누적하여 시간에 따른 속도 벡터 값을 산출하며, 시간에 따른 속도 벡터 값을 누적하여 이동 거리와 방향을 산출하는 단계; 및
    상기 수신된 현재 좌표 정보를 초기값으로 하여 상기 이동 거리 및 방향에 따른 현재 위치를 계산하는 단계를 포함하는, 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 방법.
  9. 제7항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터 시스템에서 실행하기 위한 프로그램이 기록된, 컴퓨터 시스템이 판독할 수 있는 기록매체.
KR1020100001981A 2009-09-02 2010-01-08 가속도 센서를 이용한 현재 위치 측정 장치, 방법 및 이를 기록한 기록매체 KR20110025026A (ko)

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