KR20150055423A

KR20150055423A - Method And Apparatus for Correcting Error Of Geomagnetic Sensor

Info

Publication number: KR20150055423A
Application number: KR1020130137764A
Authority: KR
Inventors: 이혜민; 강석연; 조채환; 정민우
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2013-11-13
Publication date: 2015-05-21
Also published as: KR101531182B1

Abstract

Disclosed is a method and apparatus for correcting an error of a geomagnetic sensor. Provided is the method and apparatus for correcting an error of the geomagnetic sensor that determines whether a distortion (error) is generated due to an artificial magnetic field generated by neighboring structures and corrects the generated distortion (error) when an initial moving direction is determined for a pedestrian dead reckoning (PDR). Moreover, a stable and accurate navigation service can be supplied both indoors and outdoors using corrected direction information.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a geomagnetic sensor,

본 실시예는 보행자 추측 항법을 위한 지자기 센서의 오차를 보정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.The present embodiment relates to a method and an apparatus for correcting an error of a geomagnetic sensor for a pedestrian guided navigation.

이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아님을 밝혀둔다.It should be noted that the following description merely provides background information related to the present embodiment and does not constitute the prior art.

다양한 멀티미디어 통신 서비스 중 특히, 위치 및 지리 정보를 이용하여 서비스를 제공하는 위치 기반 서비스(LBS: Location-Based Service)가 넓은 활용성 및 편리함으로 크게 각광받고 있다.Among various multimedia communication services, location-based service (LBS), which provides services using location and geographical information, has attracted considerable attention because of its wide applicability and convenience.

최근 들어, 스마트 폰이 점점 더 다양하고 고도화됨에 따라 가속도 센서(Acceleration Sensor), 지자기 센서(Geomagnetic Sensor), 자이로 센서(Gyro Sensor) 등의 센서가 사용자 UX(User Experience) 개선 및 이동성 파악 등을 목적으로 기본 탑재되고 있는 추세이다. 이에 도 1에 도시된 바와 같이, 기본적으로 제공되는 복수의 센서를 기반으로 스마트 폰의 상대적인 이동 위치를 판단하는 추측 항법(Dead Reckoning)이 가능해졌다.In recent years, as smartphones have become more diverse and advanced, sensors such as acceleration sensors, geomagnetic sensors, and gyro sensors have been developed for user UX (User Experience) improvement and mobility Which is a basic trend. As shown in FIG. 1, dead reckoning for determining a relative movement position of a smartphone based on a plurality of sensors provided basically becomes possible.

이러한, 추측 항법 기술은 선박이나 비행기 등의 군사용/항해용으로 연구되어 왔던 기술 분야로서 이동체의 이동 방향, 이동 속도 등의 정보를 이용하여 네비게이션(Navigation) 서비스를 제공해주는 분야이다. 위치 기반 서비스(LBS) 중에서도 실내 측위 분야가 화두가 되고 있는 요즘, 보행자의 이동 경로를 보행자가 소지하는 스마트 폰의 센서를 기반으로 추정하는 보행자 추측 항법 기술이 발전하고 있다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 차량용 네비게이션 서비스 제공 시 터널 등 GPS 음영지역에 들어갈 경우 네비게이션 단말기에 탑재된 센서를 이용하여 이동 거리 및 방향을 추정하는데 이용되고 있다.Such speculative navigation technology is a field of technology that has been studied for military / navigation of ships and airplanes, and provides navigation service by using information such as moving direction and moving speed of a moving object. Recently, indoor positioning has become a hot issue among LBS, and pedestrian guided navigation technology is being developed to estimate the pedestrian 's movement route based on the sensor of smartphone possessed by pedestrians. For example, as shown in FIG. 2, when a user enters a GPS shaded area such as a tunnel at the time of providing a navigation service for a vehicle, the travel distance and direction are estimated using a sensor mounted on the navigation terminal.

하지만, 종래와 같이 스마트 폰의 센서(가속도 센서, 지자기 센서, 자이로 센서 등)를 기반으로 하는 보행자 추측 항법(PDR: Pedestrian Dead Reckoning)을 제공할 때 초기 방향 판단이 정확하지 못하는 문제가 있다. 다시 말해, 보행자 추측 항법은 상대적 측위(또는 네비게이션) 기법으로서, 초기 이동 방향을 결정할 때 지자기 센서를 이용한다(초기 이동 이후 그 다음 진행 방향은 자이로 센서와의 결합을 통해 보정이 가능하다). 지자기 센서는 지구 자기장의 세기를 측정하여 방위각(Azimuth)을 산출하는데 지구 자기장은 주위 구조물에 의해 발생하는 인위적인 자기장으로 인해 왜곡(오차)이 발생할 수 있다. 따라서, 보행자 추측 항법에서 보다 정확하게 초기 방향을 판단할 수 있도록 하는 기술을 필요로 한다.However, when pedestrian dead reckoning (PDR) based on sensors (acceleration sensor, geomagnetic sensor, gyro sensor, etc.) of a smartphone is provided as in the prior art, there is a problem that initial direction determination is not accurate. In other words, the pedestrian guided navigation is a relative positioning (or navigation) technique that uses a geomagnetic sensor to determine the initial direction of movement. (The direction of travel after the initial movement can be corrected through the combination with a gyro sensor). The geomagnetic sensor calculates the azimuth by measuring the intensity of the earth's magnetic field. The earth's magnetic field may be distorted due to an artificial magnetic field generated by the surrounding structure. Therefore, there is a need for a technique that can more accurately determine the initial direction in the pedestrian guided navigation.

본 실시예는 보행자 추측 항법(PDR)을 위해 초기 이동 방향을 결정할 때 지자기 센서가 주위 구조물에 의해 발생하는 인위적인 자기장으로 인해 왜곡(오차)이 발생하는 지의 여부를 판단하고, 발생된 왜곡(오차)을 보정하여 정확한 초기 이동 방향을 결정할 수 있도록 하는 지자기 센서 오차 보정 방법 및 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.The present embodiment determines whether or not a geomagnetic sensor generates a distortion (error) due to an artificial magnetic field generated by a surrounding structure when determining an initial movement direction for a pedestrian guided navigation (PDR) And correcting the initial moving direction of the geomagnetism sensor so as to determine an accurate initial moving direction.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 지자기 센서가 출력하는 현재 지자기 정보를 센싱하는 감지부; 전파 환경 정보를 이용하여 현재 위치 정보를 산출하는 위치 산출부; 지자기 모델로부터 상기 현재 위치 정보에 대응하는 트루 지자기 정보를 추출하는 정보 추출부; 상기 현재 지자기 정보와 상기 트루 지자기 정보를 비교한 결과 기 설정된 임계값 이상의 차이가 발생하는 경우 상기 지자기 센서에 오차가 발생한 것으로 인지하는 오차 판별부; 및 상기 현재 지자기 정보에 포함된 현재 방위각, 식별 위치로 구분되는 격자 셀마다 수집된 지자기 정보를 매칭하여 저장하는 데이터베이스로부터 추출된 수집 오차각에 근거하여 실제 방위각을 산출하고, 상기 실제 방위각을 기반으로 보행자의 진행 방향을 판단하는 오차 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오차 보정 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an information processing apparatus comprising: a sensing unit for sensing current geomagnetism information output from a geomagnetic sensor; A position calculation unit for calculating current position information using the propagation environment information; An information extracting unit for extracting from the geomagnetism model the true geomagnetism information corresponding to the current location information; An error discrimination unit for recognizing that an error has occurred in the geomagnetism sensor when a difference between the current geomagnetism information and the true geomagnetism information is greater than a predetermined threshold value; And calculating the actual azimuth based on the collected error angle extracted from the database storing the geomagnetism information collected for each grid cell divided into the current azimuth angle and the identification position included in the current geomagnetism information, And an error correction unit for determining the direction of the pedestrian.

또한, 본 실시에의 다른 측면에 의하면, 데이터 처리 기기에, 지자기 센서가 출력하는 현재 지자기 정보를 센싱하는 감지 과정; 전파 환경 정보를 이용하여 현재 위치 정보를 산출하는 위치 산출 과정; 지자기 모델로부터 상기 현재 위치 정보에 대응하는 트루 지자기 정보를 추출하는 정보 추출 과정; 상기 현재 지자기 정보와 상기 트루 지자기 정보를 비교한 결과 기 설정된 임계값 이상의 차이가 발생하는 경우 상기 지자기 센서에 오차가 발생한 것으로 인지하는 오차 판별 과정; 및 상기 현재 지자기 정보에 포함된 현재 방위각, 식별 위치로 구분되는 격자 셀마다 수집된 지자기 정보를 매칭하여 저장하는 데이터베이스로부터 수신된 수집 오차각에 근거하여 실제 방위각을 산출하고, 상기 실제 방위각을 기반으로 보행자의 진행 방향을 판단하는 오차 보정 과정을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a data processing apparatus including: a sensing process of sensing current geomagnetism information output from a geomagnetic sensor; A position calculation process of calculating current position information using propagation environment information; An information extracting step of extracting from the geomagnetism model the true geomagnetism information corresponding to the current location information; An error determination step of recognizing that an error has occurred in the geomagnetism sensor when a difference between the current geomagnetism information and the true geomagnetism information is greater than a preset threshold value; And calculating an actual azimuth based on a collection error angle received from a database storing and matching geomagnetism information collected for each grid cell divided into a current azimuth angle and an identification position included in the current geomagnetism information, There is provided a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing an error correction process for judging a moving direction of a pedestrian.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 보행자 추측 항법(PDR)을 위해 초기 이동 방향을 결정할 때 지자기 센서가 주위 구조물에 의해 발생하는 인위적인 자기장으로 인해 왜곡(오차)이 발생하는 지의 여부를 판단하고, 발생된 왜곡(오차)을 보정하여 정확한 초기 이동 방향을 결정할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, when determining the initial movement direction for the pedestrian guided navigation (PDR), it is judged whether the geomagnetic sensor generates a distortion (error) due to an artificial magnetic field generated by the surrounding structure , It is possible to correct the generated distortion (error) and to determine an accurate initial movement direction.

다시 말해, 본 실시예에 의하면, 보행자 추측 항법(PDR)의 초기 방향 및 진행 방향을 결정하는 지자기 센서의 오차를 판별하고, 판별된 오차를 보정하여 보다 정확한 방향 정보 획득이 가능한 효과가 있을 뿐만 아니라, 보정된 방향 정보를 이용하여 실내외에서 안정적이고 정확한 네비게이션 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.In other words, according to the present embodiment, there is an effect that the error of the geomagnetic sensor for determining the initial direction and the traveling direction of the pedestrian guided navigation (PDR) is discriminated, the discriminated error is corrected, Accordingly, it is possible to provide a stable and accurate navigation service in indoor and outdoor using the corrected direction information.

도 1은 센서 기반 측위를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 센서 기반 측위를 이용한 네비게이션 서비스를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 오차 보정 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
도 4a, 도 4b는 본 실시예에 따른 지자기 오류 판단을 위한 지자기 모델을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 오차각을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 실시예에 따른 데이터베이스를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 실시예에 따른 지자기 센서의 오차를 보정하기 위한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a diagram for explaining a sensor-based positioning.
2 illustrates a navigation service using sensor-based positioning.
3 is a block diagram schematically showing an error correction apparatus according to the present embodiment.
4A and 4B are diagrams illustrating a geomagnetism model for determining a geomagnetism error according to the present embodiment.
5 is a view for explaining an error angle according to the present embodiment.
6 is a diagram showing a database according to the present embodiment.
7 is a flowchart for explaining a method for correcting an error of the geomagnetic sensor according to the present embodiment.

이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 실시예에 따른 오차 보정 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.3 is a block diagram schematically showing an error correction apparatus according to the present embodiment.

보행자 추측 항법(PDR)에서 초기 이동 방향을 결정할 때 지자기 센서(Geomagnetic Sensor)에서 산출해주는 방위각(Azimuth)(자북 대비 방위각도)을 이용하여 초기 이동 방향을 결정한다. 하지만, 주위 구조물에 의해 인위적인 자기장이 발생하는 경우 지자기 오차가 빈번하게 발생할 수 있기에 이를 검출하고 보정하는 방식이 필요하다.The initial movement direction is determined using the azimuth (azimuth angle relative to the north pole) calculated by the geomagnetic sensor when determining the initial movement direction in the pedestrian guided navigation (PDR). However, if an artificial magnetic field is generated by surrounding structures, a geomagnetism error may occur frequently.

본 실시예에 기재된 지자기 정보는 자계 강도(Magnetic Field Intensity, Magnetic Field Strength), 자기 복각(Magnetic Inclination)을 포함한 정보를 의미한다. '자계 강도'는 자계 내 정지되어 있는 단위 자극에 작용하는 힘을 의미한다. '자기 복각'은 자기 자오면(Meridian Plane)을 통과하는 수평선과 자계의 방향이 이루는 각을 말한다.The geomagnetic information described in this embodiment means information including a magnetic field intensity (Magnetic Field Intensity) and a magnetic dip angle (Magnetic Incidence). The term "magnetic field strength" refers to a force acting on a stationary unit stimulus in a magnetic field. 'Self-repulsion' refers to the angle formed by the direction of the magnetic field and the horizontal line passing through the Meridian Plane.

본 실시예에 따른 오차 보정 장치(300)는 위치 기반 서비스(LBS)를 제공할 수 있는 단말기로서, 바람직하게는 위치 기반 서비스 중 보행자 추측 항법(PDR)이 적용된 네비게이션(Navigation) 서비스를 제공할 수 있는 장치를 말한다.The error correction apparatus 300 according to the present embodiment is a terminal capable of providing a location-based service (LBS), and can preferably provide a navigation service to which a pedestrian-guided navigation (PDR) The device.

오차 보정 장치(300)는 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿(Tablet), 네비게이션 단말기, 랩톱(Laptop), 개인 휴대 단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 휴대형 멀티미디어 플레이어(PMP: Portable Multimedia Player), 무선 통신 단말기(Wireless Communication Terminal), 미디어 플레이어 등과 같은 단말기일 수 있다. The error correction device 300 may be a smart phone, a tablet, a navigation terminal, a laptop, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP) A wireless communication terminal, a media player, and the like.

본 실시예에 따른 오차 보정 장치(300)는 (ⅰ) 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신 장치, (ⅱ) 보행자 추측 항법(PDR)이 적용된 네비게이션 서비스를 제공하기 위한 각종 프로그램과 데이터를 저장하기 위한 메모리, (ⅲ) 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하는 다양한 장치를 의미할 수 있다. 적어도 일 실시예에 따르면, 메모리는 램(Random Access Memory: RAM), 롬(Read Only Memory: ROM), 플래시 메모리, 광 디스크, 자기 디스크, 솔리드 스테이트 디스크(Solid State Disk: SSD) 등의 컴퓨터로 판독 가능한 기록/저장매체일 수 있다. 적어도 일 실시예에 따르면, 마이크로프로세서는 명세서에 기재된 동작과 기능을 하나 이상 선택적으로 수행하도록 프로그램될 수 있다. 적어도 일 실시예에 따르면, 마이크로프로세서는 전체 또는 부분적으로 특정한 구성의 주문형반도체(Application Specific Integrated Circuit: ASIC) 등의 하드웨어로써 구현될 수 있다. The error correction apparatus 300 according to the present embodiment may be configured to (i) provide a communication device such as a communication modem to perform communication with various devices or wired / wireless communication networks, (ii) provide a navigation service to which a pedestrian speculation navigation (PDR) A memory for storing various programs and data, and (iii) a microprocessor for executing and controlling a program by executing the program. According to at least one embodiment, the memory may be a computer such as a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), a flash memory, an optical disk, a magnetic disk, or a solid state disk Readable recording / storage medium. According to at least one embodiment, a microprocessor can be programmed to selectively perform one or more of the operations and functions described in the specification. In accordance with at least one embodiment, the microprocessor may be implemented in hardware, such as an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), in wholly or partially of a particular configuration.

본 실시예에 따른 오차 보정 장치(300)는 네비게이션 애플리케이션을 탑재하여 보행자 추측 항법(PDR)이 적용된 네비게이션 서비스를 제공할 수 있다. 네비게이션 애플리케이션은 인도어 또는 아웃도어에 대한 지도 데이터를 포함한다. 네비게이션 애플리케이션은 지도 데이터에 포함된 관심 지점(POI) 간의 경로를 제공한다. 네비게이션 애플리케이션은 관심 지점(POI) 간의 경로를 제공할 때 '자동차', '대중교통', '자전거', '도보' 등에 특화된 경로로 제공할 수 있다.The error correction apparatus 300 according to the present embodiment can provide a navigation service to which a pedestrian-guided navigation (PDR) is applied by mounting a navigation application. The navigation application includes map data for indoor or outdoor. The navigation application provides a path between points of interest (POIs) included in the map data. Navigation applications can provide routes that are specific to 'cars', 'public transit', 'bicycles', 'walking', etc., when providing routes between points of interest (POIs).

오차 보정 장치(300)는 사용자의 조작 또는 명령에 의해 네비게이션 애플리케이션을 구동하며, 입력된 관심 지점(POI)에 대한 경로를 제공할 수 있다. 네비게이션 애플리케이션의 탑재 방식에 대해 설명하자면, 오차 보정 장치(300)가 스마트 폰인 경우 애플리케이션 스토어를 통해 네비게이션 애플리케이션을 다운로드한 후 인스톨할 수 있으며, 오차 보정 장치(300)가 네비게이션 단말기인 경우 네비게이션 애플리케이션은 임베디드(Embedded) 형태로 탑재될 수 있다.The error correction device 300 may drive the navigation application by a user's operation or command and may provide a path to an input point of interest (POI). In the case where the error correction apparatus 300 is a smart phone, the navigation application can be downloaded and installed through the application store. If the error correction apparatus 300 is a navigation terminal, the navigation application can be embedded (Embedded).

본 실시예에서는 오차 보정 장치(300)는 데이터베이스(340)와 별도의 장치로 구현되는 것이 바람직하나, 실제 실시예의 구현에 있어서, 오차 보정 장치(300)는 데이터베이스(340)를 모두 포함하는 형태의 자립형(Stand Alone) 장치로 구현될 수 있다.The error correction apparatus 300 may be implemented as a separate apparatus from the database 340. In an actual implementation, the error correction apparatus 300 may include a database 340, And can be implemented as a stand-alone device.

본 실시예에 따른 오차 보정 장치(300)는 지자기 센서가 출력하는 현재 지자기 정보를 센싱한다. 오차 보정 장치(300)는 전파 환경 정보를 이용하여 현재 위치 정보를 산출한다. 오차 보정 장치(300)는 지자기 모델(Magnetic Model)로부터 현재 위치 정보에 대응하는 트루 지자기 정보(True Magnetic Information)를 추출한다. 이때, 지자기 모델은 데이터베이스(340)에 저장될 수 있으며, 지자기 모델에 대해서는 도 4a 및 도 4b를 통해 설명한다. 오차 보정 장치(300)는 현재 지자기 정보와 트루 지자기 정보를 비교한 결과 기 설정된 임계값(Threshold) 이상의 차이가 발생하는 경우 지자기 센서에 오차가 발생한 것으로 인지한다. 오차 보정 장치(300)는 현재 지자기 정보에 포함된 현재 방위각, 데이터베이스(340)로부터 추출된 수집 오차각에 근거하여 실제 방위각을 산출하고, 실제 방위각을 기반으로 보행자의 진행 방향을 판단한다.The error correction apparatus 300 according to the present embodiment senses current geomagnetism information output from the geomagnetic sensor. The error correction apparatus 300 calculates current position information using the propagation environment information. The error correcting apparatus 300 extracts True Magnetic Information corresponding to the current position information from the geomagnetic model. At this time, the geomagnetism model can be stored in the database 340, and the geomagnetism model will be described with reference to FIGS. 4A and 4B. The error correcting apparatus 300 recognizes that an error has occurred in the geomagnetic sensor when a difference between a current geomagnetism information and a true geomagnetism information is greater than a predetermined threshold value. The error correction apparatus 300 calculates the actual azimuth based on the current azimuth angle included in the current geomagnetism information and the collection error angle extracted from the database 340, and determines the traveling direction of the pedestrian based on the actual azimuth angle.

이하, 설명의 편의상 지자기 모델로부터 추출된 '자계 강도'를 '트루 자계 강도'라 칭하고, 지자기 모델로부터 추출된 '자기 복각'을 '트루 자기 복각'이라 칭한다. 또한, 지자기 센서가 출력하는 '자계 강도'를 '현재 자계 강도'라 칭하고, 지자기 센서가 출력하는 '자기 복각'을 '현재 자기 복각'이라 칭한다.Hereinafter, the 'magnetic field strength' extracted from the geomagnetism model is referred to as 'true magnetic field strength', and the 'magnetic repulsion' extracted from the geomagnetism model is referred to as 'true magnetic repulsion'. The 'magnetic field intensity' output by the geomagnetic sensor is called 'current magnetic field intensity', and the 'magnetic dip angle' output from the geomagnetic sensor is called 'current magnetic dip angle'.

이하, 오차 보정 장치(300)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 본 실시예에 따른 오차 보정 장치(300)는 지자기 오류 판단부(310), 정보 수집부(320) 및 오차 보정부(330)를 포함한다. 지자기 센서 오차 보정 장치(300)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 1에 기재된 오차 보정 장치(300)의 구성요소는 반드시 하드웨어적인 모듈을 의미하는 것이 아니며, 소프트웨어적인 모듈로 구현되어 전자 디바이스 상에 탑재될 수 있다.Hereinafter, the operation of the error correction apparatus 300 will be described in more detail. The error correction apparatus 300 according to the present embodiment includes a geomagnetism error determination unit 310, an information collection unit 320, and an error correction unit 330. The components included in the geomagnetic sensor error correction apparatus 300 are not necessarily limited thereto. In addition, the components of the error correction apparatus 300 shown in FIG. 1 do not necessarily mean a hardware module, but may be implemented as software modules and mounted on an electronic device.

지자기 오류 판단부(310)는 지자기 센서가 출력하는 현재 지자기 정보를 센싱하고, 지자기 모델로부터 현재 위치 정보에 대응하는 트루 지자기 정보를 추출하며, 현재 지자기 정보와 트루 지자기 정보를 비교한 결과 기 설정된 임계값 이상의 차이를 발생하는 지의 여부에 근거하여 오차 발생을 판단한다.The geomagnetism error determination unit 310 senses the current geomagnetism information output from the geomagnetic sensor, extracts the geomagnetism information corresponding to the current location information from the geomagnetism model, and compares the current geomagnetism information with the true geomagnetism information, Based on whether or not a difference of more than a predetermined value occurs.

지자기 오류 판단부(310)는 감지부(312), 위치 산출부(314), 정보 추출부(316) 및 오차 판별부(318)를 포함한다. 감지부(312)는 구비된 지자기 센서가 출력하는 현재 지자기 정보를 센싱한다. 감지부(312)는 구비된 지자기 센서와 연동하여 지자기 센서가 출력하는 지자기 정보를 센싱한다. 여기서, 지자기 센서는 지자기를 검출하는 센서를 말한다.The geomagnetism error determination unit 310 includes a sensing unit 312, a position calculation unit 314, an information extraction unit 316, and an error determination unit 318. The sensing unit 312 senses the current geomagnetism information output from the geomagnetic sensor. The sensing unit 312 senses geomagnetism information output from the geomagnetic sensor in association with the geomagnetic sensor. Here, the geomagnetic sensor refers to a sensor that detects geomagnetism.

위치 산출부(314)는 전파 환경 정보를 이용하여 현재 위치 정보를 산출한다. 전파 환경 정보는 GPS 정보, 무선랜 전파 환경 정보(무선랜 식별 정보(맥 어드레스 정보), 서비스 식별 정보(SSID), 신호 세기 정보(RSSI) 등), 기지국 전파 환경 정보(시스템 ID(SID), 네트워크 ID(NID), 기지국 ID(BSID), 기지국 섹터 번호(Ref_PN), 신호 세기 정보(RSSI), 신호대 잡음비 정보(Ec/Io) 등) 또는 근거리 통신 전파 환경 정보(근거리 통신 식별 정보, 신호 세기 정보(RSSI) 등)를 포함한다. 위치 산출부(314)는 전파 환경 정보를 이용하여 GPS 기반 측위, 무선랜(예컨대, Wi-Fi) 기반 측위, 기지국(예컨대, pCell 등) 기반 측위, 근거리 통신(블루투스 등) 기반 측위를 수행한다. The position calculation unit 314 calculates current position information using the propagation environment information. The propagation environment information includes GPS information, wireless LAN propagation environment information (wireless LAN identification information (MAC address information), service identification information (SSID), signal strength information (RSSI) (NID), base station ID (BSID), base station sector number (Ref_PN), signal strength information (RSSI), signal to noise ratio information (Ec / Io) Information (RSSI), etc.). The location calculation unit 314 performs positioning based on GPS-based positioning, wireless LAN (e.g., Wi-Fi) based positioning, base station (e.g., pCell) based positioning, and local communication .

만약, 전파 환경 정보가 GPS 항법 정보인 경우, 위치 산출부(314)는 GPS 항법 정보를 이용하여 GPS 기반 측위를 수행하여 현재 위치 정보를 산출한다. 전파 환경 정보가 무선랜 전파 환경 정보인 경우, 위치 산출부(314)는 무선랜 전파 환경 정보(무선랜 식별 정보(맥 어드레스 정보), 서비스 식별 정보(SSID), 신호 세기 정보(RSSI) 등)를 이용하여 무선랜 기반 측위를 수행하여 현재 위치 정보를 산출한다. 전파 환경 정보가 기지국 전파 환경 정보인 경우, 위치 산출부(314)는 기지국 전파 환경 정보(시스템 ID(SID), 네트워크 ID(NID), 기지국 ID(BSID), 기지국 섹터 번호(Ref_PN), 신호 세기 정보(RSSI), 신호대 잡음비 정보(Ec/Io) 등)를 이용하여 기지국 기반 측위를 수행하여 현재 위치 정보를 산출한다. 위치 산출부(314)는 외부 측위 장치와 연동하여 현재 위치 정보를 수신할 수 있다.If the radio wave environment information is GPS navigation information, the position calculation unit 314 performs GPS-based positioning using the GPS navigation information to calculate current position information. When the propagation environment information is the wireless LAN propagation environment information, the location calculation unit 314 calculates the wireless LAN propagation environment information (wireless LAN identification information (MAC address information), service identification information (SSID), signal strength information (RSSI) And the current location information is calculated by performing the wireless LAN based positioning. When the propagation environment information is the base station propagation environment information, the location calculation unit 314 calculates the base station propagation environment information (SID), network ID (NID), base station ID (BSID), base station sector number (Ref_PN) (RSSI), signal-to-noise ratio information (Ec / Io), and the like) to calculate current position information. The position calculation unit 314 can receive the current position information in cooperation with the external positioning apparatus.

정보 추출부(316)는 지자기 모델로부터 현재 위치 정보에 대응하는 트루 지자기 정보를 추출한다. 정보 추출부(316)는 도 4a와 도 4b에 도시된 지자기 모델로부터 위치 산출부(314)에 의해 산출된 현재 위치 정보(위경도 정보)에 대응되는 트루 지자기 정보를 추출하는 것이다. 여기서, 지자기 모델은 데이터베이스(340)에 저장될 수 있다.The information extracting unit 316 extracts the true geomagnetism information corresponding to the current position information from the geomagnetic model. The information extracting unit 316 extracts the true geomagnetism information corresponding to the current position information (the minor-degree information) calculated by the position calculating unit 314 from the geomagnetism model shown in Figs. 4A and 4B. Here, the geomagnetism model can be stored in the database 340.

오차 판별부(318)는 현재 지자기 정보와 트루 지자기 정보를 비교한 결과 기 설정된 임계값 이상의 차이가 발생하는 경우 지자기 센서에 오차가 발생한 것으로 인지한다. 오차 판별부(318)는 오차가 발생한 것으로 인지하는 경우, 데이터베이스(340)로부터 현재 위치 정보에 대응하는 트루 지자기 정보, 수집 방위각 및 수집 오차각 중 적어도 하나 이상의 정보를 추출한다. 오차 판별부(318)는 현재 지자기 정보와 트루 지자기 정보를 비교하여 기 설정된 값 이상의 차이가 발생하는 경우 현재 지자기 정보에 낮은 신뢰도 정보를 부여한다.When the difference between the current geomagnetism information and the true geomagnetism information is greater than a predetermined threshold value, the error discrimination unit 318 recognizes that an error has occurred in the geomagnetic sensor. When it is recognized that an error has occurred, the error determination unit 318 extracts at least one or more pieces of information from the database 340 regarding the true geomagnetism information, the collected azimuth angle, and the collection error angle corresponding to the current location information. The error discrimination unit 318 compares the current geomagnetism information with the true geomagnetism information and gives low reliability information to the current geomagnetism information when a difference of more than a predetermined value occurs.

정보 수집부(320)는 데이터베이스(340)와 연동하여 데이터를 송수신할 수 있는 모듈을 의미한다. 여기서, 데이터베이스(340)는 오차 보정 장치(300)의 내부 또는 외부에 구현되어 있을 수 있다. 정보 수집부(320)는 지자기 센서가 진북(True North) 방향을 향하는 경우 지자기 센서가 출력하는 방위각 및 오차각을 현재 위치 정보에 대응하는 격자 셀에 매칭하여 저장한다. 정보 수집부(320)는 지자기 센서가 진북 방향을 향하는 경우, 자편각과 지자기 센서에 의해 발생하는 오차의 합이 오차각으로서 방위각과 함께 데이터베이스(340)에 저장되도록 한다. 정보 수집부(320)는 방위각 및 오차각을 건물 내 위치, 단말기 기종 또는 지자기 센서의 종류로 구분되어 데이터베이스(340)에 저장되도록 한다.The information collecting unit 320 refers to a module capable of transmitting and receiving data in cooperation with the database 340. Here, the database 340 may be implemented inside or outside the error correction apparatus 300. The information collecting unit 320 stores the azimuth angle and the error angle output from the geomagnetic sensor in a grid cell corresponding to the current location information when the geomagnetic sensor is oriented toward the true North direction. The information collecting unit 320 causes the database 340 to store the sum of the errors caused by the latitude and the geomagnetic sensor as error angles together with the azimuth angle when the geomagnetic sensor is facing the true north direction. The information collecting unit 320 divides the azimuth angle and the error angle into a building location, a terminal model, or a geomagnetic sensor and stores the information in the database 340.

오차 보정부(330)는 현재 지자기 정보에 포함된 현재 방위각, 데이터베이스(340)로부터 추출된 수집 오차각에 근거하여 실제 방위각을 산출하고, 실제 방위각을 기반으로 보행자의 진행 방향을 판단한다. 오차 보정부(330)는 현재 방위각에서 수집 오차각을 차감하여 실제 방위각을 산출하고, 실제 방위각을 오차 보정 방위각으로 인지한다. 오차 보정부(330)는 가중치 산출부(332) 및 방위각 결정부(334)를 포함한다.The error corrector 330 calculates the actual azimuth based on the current azimuth angle included in the current geomagnetism information and the collection error angle extracted from the database 340, and determines the traveling direction of the pedestrian based on the actual azimuth angle. The error corrector 330 calculates the actual azimuth angle by subtracting the collection error angle from the current azimuth angle, and recognizes the actual azimuth angle as the error correction azimuth angle. The error correcting unit 330 includes a weight calculating unit 332 and an azimuth determining unit 334. [

이하, 오차 보정부(330)의 지자기 오차 보정 과정에 대해 설명한다.Hereinafter, the geomagnetism error correction process of the error corrector 330 will be described.

오차 보정부(330)는 후술할 도 6에서 설명한 데이터베이스(340)를 이용하여 오차를 보정할 수 있다. 오차 보정부(330)는 지자기 오류 여부를 판단하였을 때 지자기 센서에서 출력하는 '현재 자계 강도' 및 '현재 자기 복각'의 신뢰도가 낮을 경우, 해당 위치에서 측정된 지자기 센서의 출력값(방위각)에서 오차각을 차감하여 실제 방위각을 산출할 수 있다. 오차 보정부(330)는 실제 방위각을 기반으로 보행자의 진행 방향을 판단하고 추측 항법을 수행할 수 있다. 이를 수학식으로 표현하면 [수학식 1]과 같다.The error corrector 330 can correct the error using the database 340 described below with reference to FIG. When the reliability of the 'current magnetic field intensity' and the 'current magnetic dip angle' outputted from the geomagnetic sensor is low when the geomagnetism error is judged, the error corrector 330 corrects the error in the output value (azimuth angle) It is possible to calculate the actual azimuth angle by subtracting the angle. The error correcting unit 330 can determine the traveling direction of the pedestrian based on the actual azimuth angle and perform the guessing navigation. This can be expressed by the following equation (1).

가중치 산출부(332)는 오차 판별부(318)에 의해 추출된 트루 지자기 정보와 현재 지자기 정보에 근거하여 가중치(Weight)를 산출한다.The weight calculation unit 332 calculates a weight based on the true geomagnetism information extracted by the error determination unit 318 and the current geomagnetism information.

이하, 가중치 산출부(332)가 가중치를 산출하는 과정에 대해 설명한다. 가중치 산출부(332)는 현재 지자기 정보에 포함된 현재 자계 강도와 데이터베이스에 저장된 트루 자계 강도의 차이를 트루 자계 강도로 나눈 제 1 가중치를 산출한다. 가중치 산출부(332)는 현재 지자기 정보에 포함된 현재 자기 복각과 데이터베이스(340)에 저장된 트루 자기 복각의 차이를 트루 자기 복각으로 나눈 제 2 가중치를 산출한다. 가중치 산출부(332)는 제 1 가중치와 제 2 가중치의 평균값을 제 3 가중치로 산출한다.Hereinafter, the process of calculating the weight by the weight calculating unit 332 will be described. The weight calculation unit 332 calculates a first weight that is obtained by dividing the difference between the current magnetic field intensity included in the current geomagnetism information and the tru magnetic field intensity stored in the database by the true magnetic field intensity. The weight calculation unit 332 calculates a second weight obtained by dividing the difference between the current magnetic dip angle included in the current geomagnetism information and the true magnetic dip angle stored in the database 340 by the true magnetic dip angle. The weight calculation unit 332 calculates the average value of the first weight and the second weight as the third weight.

방위각 결정부(334)는 현재 지자기 정보에 포함된 현재 방위각, 수집 방위각 및 가중치에 근거하여 실제 방위각을 산출한다. 방위각 결정부(334)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명하자면, 방위각 결정부(334)는 수집 오차각에 가중치를 적용한 값을 현재 오차각에서 차감한 값을 실제 방위각으로 산출한다. 다시 말해, 방위각 결정부(334)는 현재 방위각으로부터 가중치 산출부(332)가 산출한 제 3 가중치를 적용한 수집 방위각을 차감한 값을 실제 방위각으로 산출한다. 가중치 산출부(332)가 [수학식 2]를 이용하여 실제 방위각을 산출할 수 있다.The azimuth angle determination unit 334 calculates the actual azimuth based on the current azimuth angle, the collection azimuth angle, and the weight included in the current geomagnetism information. More specifically, the azimuth angle determination unit 334 calculates a value obtained by subtracting a value obtained by applying a weight to the angle of collection error from the current error angle, to an actual azimuth angle. In other words, the azimuth determination unit 334 calculates a value obtained by subtracting the collection azimuth angle obtained by applying the third weight calculated by the weight calculation unit 332 from the current azimuth angle, to the actual azimuth angle. The weight calculation unit 332 can calculate the actual azimuth angle using Equation (2).

다시 말해, 오차 보정부(330)는 [수학식 1]과 같이 가중치를 반영하지 않은 상태로 실제 방위각을 산출할 수 있지만, 보다 정확한 실제 방위각을 산출하기 위해서 가중치 산출부(332)를 이용하여 [수학식 2]와 같이 가중치를 반영하여 실제 방위각을 산출할 수 있다.In other words, the error corrector 330 can calculate the actual azimuth without reflecting the weight as in Equation (1), but in order to calculate the more accurate azimuth angle, the weight calculator 332 calculates the azimuth angle [ The actual azimuth angle can be calculated by reflecting the weights as shown in Equation (2).

물론, 오차 보정부(330)가 가중치를 산출하는 과정에서 이용되는 계수들은 '현재 자계 강도', '트루 자계 강도', '현재 자기 복각', '트루 자기 복각', '현재 방위각', '수집 오차각' 등으로만 한정되는 것은 아니며, '자계 편각'과 같이, 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 적용 가능할 것이다.Of course, the coefficients used in the process of calculating the weight by the error corrector 330 may include 'current magnetic field intensity,' 'true magnetic field strength,' 'current magnetic repulsion,' 'true magnetic repulsion, Error angle ', and the like, and may be variously applied within a range that does not deviate from essential characteristics, such as' magnetic field declination'.

데이터베이스(340)는 셀 ID(식별 위치) 별로 구분된 격자 셀을 포함하며, 격자 셀 각각에 지자기 정보를 매칭하여 저장한다. 데이터베이스(340)는 셀 ID(식별 위치)로 구분되는 격자 셀마다 수집된 지자기 정보를 매칭하여 저장한다. 데이터베이스(340)는 셀 ID(격자 번호 정보)로 구분되는 격자 셀마다 격자 기준 위도(x) 정보, 격자 기준 경도(y) 정보, 수집 자계 강도 (정보), 수집 자기 복각 (정보), 수집 오차각 (정보), 단말기 기종 정보, 지자기 센서 모델 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 매칭하여 저장한다. 이러한, 데이터베이스(340)는 오차 보정 장치(300)의 내부 또는 외부에 구현될 수 있다. The database 340 includes grid cells classified according to cell IDs (identification positions), and stores and stores geomagnetism information in each of the grid cells. The database 340 stores and stores geomagnetism information collected for each grid cell classified by the cell ID (identification location). The database 340 includes grid-based latitude (x) information, grid-based hardness (y) information, collected magnetic field strength (information) At least one or more pieces of information (information), terminal model information, and geomagnetic sensor model information are stored and stored. The database 340 may be implemented inside or outside the error correction apparatus 300.

도 4a, 도 4b는 본 실시예에 따른 지자기 오류 판단을 위한 지자기 모델을 나타낸 도면이다.4A and 4B are diagrams illustrating a geomagnetism model for determining a geomagnetism error according to the present embodiment.

도 4a, 도 4b에 도시된 지자기 모델은 지구자기장 특성이 반영된 일반화된 모델로서, 별도(Custom)의 지자기 모델을 의미하는 것은 아니다.The geomagnetism model shown in Figs. 4A and 4B is a generalized model in which the geomagnetic field characteristic is reflected, and does not mean a geomagnetic model of a custom one.

이하, 도 4a, 도 4b를 이용하여 오차 보정 장치(300)의 지자기 오류 판단 과정에 대해 설명한다. '트루 자계 강도' 및 '트루 자기 복각'은 지구의 특정 위치에 따라 특정값을 가지는 특성이 있다. '트루 자계 강도' 및 '트루 자기 복각'은 지자기 모델을 검색해서 확인할 수 있으며, 위경도에 따라 도 4a 및 도 4b와 같은 값의 형태를 띈다. '트루 지자기 정보'는 '트루 자계 강도' 및 '트루 자기 복각'을 포함한다. 또한, '트루 지자기 정보'가 반영된 '지자기 모델'은 데이터베이스(340)에 저장될 수 있다.Hereinafter, the geomagnetism error determination process of the error correction apparatus 300 will be described with reference to FIGS. 4A and 4B. FIG. 'True magnetic field intensity' and 'True magnetic dip angle' have characteristics that have specific values depending on the specific position of the earth. 'True magnetic field intensity' and 'True magnetic dip angle' can be confirmed by searching the geomagnetism model, and they take the form of values as shown in FIG. 4A and FIG. 'True Geometric Information' includes 'True Magnetic Strength' and 'True Self Reprint'. In addition, the 'geomagnetism model' reflecting 'True Geometric Information' may be stored in the database 340.

오차 보정 장치(300)는 전파 환경 정보를 이용하여 GPS 기반 측위, 무선랜(예컨대, Wi-Fi) 기반 측위, 기지국(예컨대, pCell 등) 기반 측위, 근거리 통신(블루투스 등) 기반 측위를 수행한다. 전파 환경 정보는 GPS 정보, 무선랜 전파 환경 정보(무선랜 식별 정보(맥 어드레스 정보), 서비스 식별 정보(SSID), 신호 세기 정보(RSSI) 등), 기지국 전파 환경 정보(시스템 ID(SID), 네트워크 ID(NID), 기지국 ID(BSID), 기지국 섹터 번호(Ref_PN), 신호 세기 정보(RSSI), 신호대 잡음비 정보(Ec/Io) 등) 또는 근거리 통신 전파 환경 정보(근거리 통신 식별 정보, 신호 세기 정보(RSSI) 등)를 포함한다. 다시 말해, 오차 보정 장치(300)가 GPS가 인식되는 경우 GPS 항법 정보를 이용하여 GPS 기반 측위를 수행할 수 있으며, None-GPS 상황에서는 무선랜(예컨대, Wi-Fi) 기반 측위, 기지국(예컨대, pCell 등) 기반 측위, 근거리 통신(블루투스 등) 기반 측위를 수행할 수 있는 것이다.The error correction apparatus 300 performs positioning based on GPS-based positioning, wireless LAN (e.g., Wi-Fi), positioning based on a base station (e.g., pCell), local communication . The propagation environment information includes GPS information, wireless LAN propagation environment information (wireless LAN identification information (MAC address information), service identification information (SSID), signal strength information (RSSI) (NID), base station ID (BSID), base station sector number (Ref_PN), signal strength information (RSSI), signal to noise ratio information (Ec / Io) Information (RSSI), etc.). In other words, if the error correction device 300 recognizes GPS, it can perform GPS-based positioning using GPS navigation information. In the case of None-GPS, , pCell, etc.) based positioning, and local communication (Bluetooth, etc.) based positioning.

오차 보정 장치(300)는 전파 환경 정보를 이용하여 산출한 현재 위치 정보(개략적인 위경도 좌표)를 기반으로 현재 위치에 해당하는 도 4a 및 도 4b와 같은 지자기 모델로부터 '트루 자계 강도' 및 '트루 자기 복각'을 추출한다. 오차 보정 장치(300)는 필요 시 유사 특성을 가지는 '편각(Declination)'도 지자기 모델로부터 추출할 수 있다.4A and 4B corresponding to the current position on the basis of the current position information (rough lumenal coordinate) calculated using the propagation environment information, the error correcting apparatus 300 corrects the " true magnetic field strength " True self-repulsion 'is extracted. The error correction apparatus 300 can also extract 'declination' having similar characteristics from the geomagnetism model if necessary.

오차 보정 장치(300)는 '트루 자계 강도' 및 '트루 자기 복각'을 '현재 자계 강도' 및 '현재 자기 복각'과 각각 비교하여 그 차이값이 특정 임계치 이상으로 차이가 발생하는 경우, '현재 자계 강도' 및 '현재 자기 복각'의 신뢰도가 낮은 것으로 판단한다. 오차 보정 장치(300)는 '현재 자계 강도' 및 '현재 자기 복각'에 낮은 신뢰도 정보를 부여할 수 있다. 여기서, 신뢰도 정보는 트루 자계 강도' 및 '트루 자기 복각'을 '현재 자계 강도' 및 '현재 자기 복각'과 각각 비교하여 그 차이값이 특정 임계치를 기준으로 기 설정된 제 1 범위 이상으로 차이가 발생하는 경우 '낮음'으로 설정될 수 있고, 제 1 범위와 제 2 범위 이내에 이상으로 차이가 발생하는 경우 '보통'으로 설정될 수 있고, 제 1 범위 미만에 해당하는 경우 '높음'으로 설정될 수 있다.The error correcting apparatus 300 compares the 'True Magnetic Field strength' and the 'True Magnetic Repulsion' with the 'Current magnetic field strength' and the 'Current magnetic repulsion', respectively. If the difference is greater than or equal to a specific threshold value, Magnetic field strength 'and' current magnetic repulsion 'are low. The error correction apparatus 300 can give low reliability information to the 'current magnetic field intensity' and the 'current magnetic dip angle'. Here, the reliability information is obtained by comparing the True Magnetic field strength and the True Magnetic Repulsion with the Current Magnetic Field strength and the Current Magnetic Repulsion, respectively, and if the difference is greater than or equal to a predetermined first range May be set to 'low' if the difference is within the first range and within the second range, and may be set to 'high' if the difference is less than the first range. have.

예컨대, 안드로이드(Android) 개발환경에서의 '트루 자계 강도' 및 '트루 자기 복각' 확인은 다음과 같은 함수로 확인할 수 있다.For example, the 'True magnetic field intensity' and 'True magnetic dip angle' confirmation in the Android development environment can be confirmed by the following function.

『Intensity = geoField.getFieldStrength() / 1000.0f; // nT → mT 변환Intensity = geoField.getFieldStrength () / 1000.0f; // nT → mT conversion

Inclination = geoField.getInclination(); // degreeInclination = geoField.getInclination (); // degree

Declination = geoField.getDeclination(); // degree』Declination = geoField.getDeclination (); // degree "

물론, 전술한 함수로 반드시 한정되는 것은 아니다.Of course, the functions are not necessarily limited to the above-described functions.

도 5는 본 실시예에 따른 오차각을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining an error angle according to the present embodiment.

도 5에 도시된 '진북'은 실제 지도의 경도선 위쪽으로 북극점을 가리키는 방향이다. '자북'은 지구 자기장에 의해 나타나는 북쪽으로 나침반의 'N 극'이 가리키는 방향이다. '진북'과 '자북'의 차이각을 '자편각'이라고 하며 자편각은 세계 각 지역마다 다른 값을 가진다. The "true north" shown in FIG. 5 is a direction pointing to the north pole above the hard line of the actual map. 'Magnetic north' is the direction indicated by the 'N pole' of the compass to the north represented by the earth magnetic field. The angle of difference between 'true north' and 'north' is called 'latitude', and the angle of latitude has a different value in each region of the world.

이하, 도 5를 참조로 지자기 센서가 출력하는 값에 대한 오차 보정을 위한 데이터 수집을 설명한다.Hereinafter, data collection for error correction with respect to values output from the geomagnetic sensor will be described with reference to FIG.

지자기 센서가 출력하는 방위각은 자북에 대한 방위각이다. 기본적으로 나침반(지자기)의 특성에 의해 진북에 대한 자북의 오차(자편각)가 존재하고, 그 외 자북에 대한 방위각 오차 또한 존재한다. 오차 보정 장치(300)는 데이터베이스(340)에 방위각 오차값을 함께 포함하여 저장할 수 있다. The azimuth angle output by the geomagnetic sensor is the azimuth angle with respect to the magnetic north. Basically, due to the characteristics of the compass (geomagnetism), there is an error of the magnetic north relative to the true north, and there is also an azimuth error with respect to the other magnetic north. The error correction device 300 may store the azimuth error value together with the database 340. [

기본적으로 데이터베이스(340)에 저장되는 지자기 정보는 데이터베이스(340)의 식별 위치로 구분되는 격자 셀의 중심 좌표에 오차 보정 장치(300)에 위치하며, 진북 방향으로 오차 보정 장치(300) 또는 지자기 센서가 위치할 때 측정되는 방위각(오차각)을 해당 격자 셀에 매칭하여 저장할 수 있다.Basically, the geomagnetism information stored in the database 340 is located in the error correction device 300 at the center coordinates of the grid cell divided by the identification position of the database 340, and the error correction device 300 or the geomagnetism sensor The azimuth angle (error angle) measured at the time of the positioning can be matched to the corresponding lattice cell and stored.

진북 방향으로 향하고 있을 경우 사실상 방위각은 0˚이 되지만 [수학식 3]과 같이 특정 각도가 발생한다. The direction of the azimuth becomes 0 [deg.] In actual direction, but a certain angle occurs as shown in [Equation 3].

오차 보정 장치(300)는 방위각과 함께 오차각을 건물 내 위치, 단말기 기종 또는 지자기 센서 의 종류로 구분하여 데이터베이스(340)에 저장되도록 할 수 있다.The error correction device 300 may divide the error angle into an in-building location, a terminal model, or a geomagnetic sensor type along with an azimuth angle, and store the information in the database 340.

도 6은 본 실시예에 따른 데이터베이스를 나타낸 도면이다.6 is a diagram showing a database according to the present embodiment.

도 6에 도시된 데이터베이스(340)를 참조하면, 위치 측정 서비스 대상 지역을 소정의 크기의 격자 단위로 분할하고 각 격자를 하나의 셀(Cell)로 정의하여 정의된 셀 별로 측위 결과를 데이터베이스로 구축한다. 도 6에 도시된 데이터베이스(340)의 예시로서, 건물 내의 지도를 격자 형태로 구분할 수 있다.Referring to the database 340 shown in FIG. 6, the location measurement service area is divided into grid units of a predetermined size, and each grid is defined as one cell. do. As an example of the database 340 shown in FIG. 6, a map in a building can be divided into a grid form.

도 6에서 도시된 격자 셀은 특정 지역을 기 설정된 사이즈로 구분한 셀이며, 특정 지역을 구분하기 위한 셀 ID(식별 위치)를 포함한다. 격자 셀은 NxM의 사이즈로 설정될 수 있다. 예컨대, 격자 셀이 100x100, 50x50, 30x30, 25x25, 20x20, 10x10, 5x5, 2x2 및 1x1 등의 정사각형 형태로 설정될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 향후 최적화 작업으로 인해 각 환경에 적합한 다양한 형태로 설정될 수 있다.The grid cell shown in FIG. 6 is a cell in which a specific region is divided into predetermined sizes, and includes a cell ID (identification position) for identifying a specific region. The grid cell may be set to the size of NxM. For example, the grid cells may be set in a square shape such as 100x100, 50x50, 30x30, 25x25, 20x20, 10x10, 5x5, 2x2 and 1x1, but the present invention is not limited thereto. Can be set.

한편, 도 6에 도시된 데이터베이스(340)를 참조하면, 기본적으로 셀 ID(격자 번호 정보)로 구분되는 격자 셀마다 격자 기준 위도(x) 정보, 격자 기준 경도(y) 정보, 수집 자계 강도 (정보), 수집 자기 복각 (정보), 수집 오차각 (정보), 단말기 기종 정보, 지자기 센서 모델 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 매칭하여 저장하는 구조이다.Referring to the database 340 shown in FIG. 6, the grid-based latitude (x) information, the grid-based hardness (y) information, and the collected magnetic field intensity Information of at least one of the sensor information, the information of the collected magnetic dipole (information), the angle of collection error (information), the terminal model information, and the geomagnetic sensor model information.

이러한, 데이터베이스(340)는 데이터베이스 관리 프로그램(DBMS)을 이용하여 컴퓨터 시스템의 저장공간(하드디스크 또는 메모리)에 구현된 일반적인 데이터구조를 의미하는 것으로, 데이터의 검색(추출), 삭제, 편집, 추가 등을 자유롭게 행할 수 있는 데이터 저장형태를 뜻하는 것으로, 오라클(Oracle), 인포믹스(Infomix), 사이베이스(Sybase), DB2와 같은 관계형 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS)이나, 겜스톤(Gemston), 오리온(Orion), O2 등과 같은 객체 지향 데이터베이스 관리 시스템(OODBMS) 및 엑셀론(Excelon), 타미노(Tamino), 세카이주(Sekaiju) 등의 XML 전용 데이터베이스(XML Native Database)를 이용하여 본 실시예의 목적에 맞게 구현될 수 있고, 자신의 기능을 달성하기 위하여 적당한 필드(Field) 또는 엘리먼트들을 가지고 있다.The database 340 is a general data structure implemented in a storage space (a hard disk or a memory) of a computer system using a database management program (DBMS). The database 340 can search (extract), delete, (RDBMS) such as Oracle, Informix, Sybase, and DB2, as well as Gemston, Orion, Oriented database management system (OODBMS) such as Orion and O2 and an XML Native Database such as Excelon, Tamino, Sekaiju, etc. according to the purpose of this embodiment And has the appropriate fields or elements to achieve its function.

도 7은 본 실시예에 따른 지자기 센서의 오차를 보정하기 위한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.7 is a flowchart for explaining a method for correcting an error of the geomagnetic sensor according to the present embodiment.

오차 보정 장치(300)는 구비된 지자기 센서가 출력하는 현재 지자기 정보(a)를 센싱한다(S710). 오차 보정 장치(300)는 전파 환경 정보를 이용하여 현재 위치 정보를 산출한다. 오차 보정 장치(300)는 지자기 모델로부터 현재 위치 정보에 대응하는 트루 지자기 정보(b)를 추출한다(S712). 여기서, 지자기 모델은 데이터베이스(340)에 저장될 수 있다.The error correction apparatus 300 senses the current geomagnetism information (a) output by the geomagnetic sensor provided (S710). The error correction apparatus 300 calculates current position information using the propagation environment information. The error correcting apparatus 300 extracts the true geomagnetism information b corresponding to the current location information from the geomagnetic model (S712). Here, the geomagnetism model can be stored in the database 340.

오차 보정 장치(300)는 현재 지자기 정보(a)에서 트루 지자기 정보(b)를 차감한 차이값이 기 설정된 임계값 이상인지의 여부를 확인한다(S720). 다시 말해, 오차 보정 장치(300)는 현재 지자기 정보(a)와 트루 지자기 정보(b)를 비교한 결과 기 설정된 임계값 이상의 차이가 발생하는 경우 지자기 센서에 오차가 발생한 것으로 인지한다.The error correction apparatus 300 determines whether the difference value obtained by subtracting the true geomagnetism information (b) from the current geomagnetism information (a) is greater than a preset threshold value (S720). In other words, when the difference between the current geomagnetism information (a) and the true geomagnetism information (b) is greater than a predetermined threshold value, the error correction apparatus 300 recognizes that an error has occurred in the geomagnetic sensor.

단계 S720의 확인 결과, 현재 지자기 정보(a)에서 트루 지자기 정보(b)를 차감한 차이값이 기 설정된 임계값 미만인 경우, 오차 보정 장치(300)는 현재 지자기 정보(a)에 포함된 방위각에 보정이 필요없는 것으로 인식한다(S722). 이후, 오차 보정 장치(300)는 단계 S760로 인해 현재 지자기 정보(a)에 포함된 방위각을 최종 방위각으로 결정한다.As a result of checking in step S720, if the difference value obtained by subtracting the true geomagnetism information (b) from the current geomagnetism information (a) is less than a predetermined threshold value, the error correction apparatus 300 determines that the azimuth angle included in the current geomagnetism information It is recognized that correction is not necessary (S722). Thereafter, the error correction apparatus 300 determines the azimuth angle included in the current geomagnetism information (a) as the final azimuth angle at step S760.

단계 S720의 확인 결과, 현재 지자기 정보(a)에서 트루 지자기 정보(b)를 차감한 차이값이 기 설정된 임계값 이상인 경우, 오차 보정 장치(300)는 데이터베이스(340)를 검색한다(S730). 단계 S730에서, 오차 보정 장치(300)는 데이터베이스(340)로부터 현재 위치 정보에 대응하는 트루 지자기 정보(c)인 트루 자계 강도, 트루 자기 복각을 추출한다.If it is determined in step S720 that the difference value obtained by subtracting the geomagnetism information (b) from the current geomagnetism information (a) is equal to or greater than a predetermined threshold value, the error correction apparatus 300 searches the database 340 (S730). In step S730, the error correction device 300 extracts the True Magnetic field strength, true magnetic repulsion, which is the True Geometric Information c corresponding to the current position information from the database 340. [

오차 보정 장치(300)는 현재 자계 강도, 트루 자계 강도, 현재 자기 복각, 트루 자기 복각을 비교한 차이값을 가중치로 산출한다(S740). 단계 S740에서 오차 보정 장치(300)는 현재 지자기 정보에 포함된 현재 자계 강도와 데이터베이스(340)에 저장된 트루 자계 강도의 차이를 트루 자계 강도로 나눈 제 1 가중치를 산출한다. 도한, 오차 보정 장치(300)는 현재 지자기 정보에 포함된 현재 자기 복각과 데이터베이스에 저장된 트루 자기 복각의 차이를 트루 자기 복각으로 나눈 제 2 가중치를 산출한다.The error correction apparatus 300 calculates a difference value by comparing the current magnetic field strength, the true magnetic field strength, the current magnetic reproduction angle, and the true magnetic reproduction angle as weight values (S740). In step S740, the error correcting apparatus 300 calculates a first weight that is obtained by dividing the difference between the current magnetic field intensity included in the current geomagnetism information and the true magnetic field intensity stored in the database 340 by the true magnetic field intensity. The error correction apparatus 300 calculates a second weight that is obtained by dividing the difference between the current magnetic dip angle included in the current geomagnetism information and the true magnetic dip angle stored in the database, by the true magnetic dip angle.

제 1 가중치와 제 2 가중치는 [수학식 4]과 같다.The first weight and the second weight are expressed by Equation (4).

오차 보정 장치(300)는 제 1 가중치와 제 2 가중치의 평균값을 제 3 가중치로 산출한다. 오차 보정 장치(300)는 현재 지자기 정보에 포함된 현재 방위각으로부터 제 3 가중치를 적용한 수집 방위각을 차감한 값을 실제 방위각으로 산출한다. 오차 보정 장치(300)는 실제 방위각을 오차 보정 방위각으로 인지한다(S750). 오차 보정 장치(300)는 오차 보정 방위각을 최종 방위각으로 결정한다(S760).The error correcting apparatus 300 calculates an average value of the first weight and the second weight as a third weight. The error correction apparatus 300 calculates a value obtained by subtracting the collection azimuth angle obtained by applying the third weight from the current azimuth angle included in the current geomagnetism information to an actual azimuth angle. The error correction apparatus 300 recognizes the actual azimuth angle as an error correction azimuth (S750). The error correction apparatus 300 determines the error correction azimuth as the final azimuth (S760).

도 7에서는 단계 S710 내지 단계 S760을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 S760에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 7은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다. 전술한 바와 같이 도 7에 기재된 본 실시예에 따른 지자기 센서 오차 보정 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 지자기 센서 오차 보정 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 7, steps S710 to S760 are sequentially executed. However, the present invention is not limited to this. In other words, the present invention is not limited to the time-series order, as it may be modified to execute the steps described in S760 or to execute one or more steps in parallel. As described above, the geomagnetic sensor error correction method according to the present embodiment described in FIG. 7 can be implemented by a program and recorded on a computer-readable recording medium. A program for implementing the geomagnetic sensor error correction method according to the present embodiment is recorded, and a computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices for storing data that can be read by a computer system.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and changes may be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the embodiments. Therefore, the present embodiments are to be construed as illustrative rather than restrictive, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present embodiment should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예는 지자기 센서 오차 보정 분야에 적용되어, 지자기 센서의 왜곡(오차 발생) 여부를 판단하고, 판단된 왜곡을 보정하여 정확한 초기 이동 방향을 판단할 수 있는 효과를 발생하는 유용한 발명이다.As described above, the present embodiment is applied to the field of geomagnetism sensor error correction to determine whether the geomagnetism sensor is distorted (generates an error) and to correct the determined distortion to determine an accurate initial movement direction It is a useful invention.

300: 오차 검출 장치 310: 지자기 오류 판단부
320: 정보 수집부 330: 오차 보정부
340: 데이터베이스300: error detecting device 310: geomagnetism error judging unit
320: Information collecting unit 330: Error correcting unit
340: Database

Claims

A sensing unit for sensing current geomagnetism information output from the geomagnetic sensor;
A position calculation unit for calculating current position information using the propagation environment information;
An information extracting unit for extracting from the geomagnetism model the true geomagnetism information corresponding to the current location information;
An error discrimination unit for recognizing that an error has occurred in the geomagnetism sensor when a difference between the current geomagnetism information and the true geomagnetism information is greater than a predetermined threshold value; And
Calculating an actual azimuth based on a collected error angle extracted from a database storing and matching geomagnetism information collected for each grid cell divided into a current azimuth angle and an identification position included in the current geomagnetism information, The error correction unit
And an error correction unit for correcting the error correction value.

The method according to claim 1,
Wherein the error correcting unit comprises:
Calculating an actual azimuth angle by subtracting the collection error angle from the current azimuth angle, and recognizing the actual azimuth angle as an error correction azimuth angle.

The method according to claim 1,
The error-
And extracts at least one or more pieces of information from at least one of the true geomagnetism information, the collected azimuth angle, and the collection error angle corresponding to the current location information from the database when recognizing that the error has occurred.

The method of claim 3,
Wherein the error correcting unit comprises:
A weight calculation unit for calculating a weight based on the true geomagnetism information and the current geomagnetism information; And
An azimuth angle determination unit for calculating the actual azimuth angle based on the current azimuth angle, the collection azimuth angle, and the weight included in the current geomagnetism information,
And an error correction unit for correcting the error correction value.

5. The method of claim 4,
The azimuth angle determination unit may determine,
And a value obtained by subtracting the value obtained by applying the weight to the collection error angle from the current error angle is calculated as the actual azimuth angle.

5. The method of claim 4,
The weight calculation unit may calculate,
To calculate the weights
Calculating a first weight by dividing a difference between a current magnetic field intensity included in the current geomagnetism information and a tru magnetic field strength stored in the database by the tru magnetic field strength,
Calculating a second weight that is obtained by dividing a difference between a current magnetic dip angle included in the current geomagnetism information and a true magnetic dip angle stored in the database by the true magnetic dip angle,
And calculates an average value of the first weight and the second weight as a third weight.

The method according to claim 6,
The azimuth angle determination unit may determine,
And calculates a value obtained by subtracting the collecting azimuth angle to which the third weight is applied from the current azimuth by the actual azimuth angle.

The method according to claim 1,
An azimuth angle and an error angle output from the geomagnetism sensor are matched to grid cells corresponding to the current position information when the geomagnetic sensor is oriented toward a true North direction,
Further comprising an error correcting unit for correcting the errors.

9. The method of claim 8,
The information collecting unit,
Wherein the azimuth angle and the error angle are stored in the building, the azimuth angle and the azimuth angle are stored in the database together with the azimuth angle with the azimuth angle when the geomagnetic sensor is facing the true north direction, Type or the type of the geomagnetism sensor and is stored in the database.

In the data processing device,
A sensing process of sensing current geomagnetism information output by the geomagnetic sensor;
A position calculation process of calculating current position information using propagation environment information;
An information extracting step of extracting from the geomagnetism model the true geomagnetism information corresponding to the current location information;
An error determination step of recognizing that an error has occurred in the geomagnetism sensor when a difference between the current geomagnetism information and the true geomagnetism information is greater than a preset threshold value; And
Calculating an actual azimuth based on a collection error angle received from a database storing and matching geomagnetism information collected for each grid cell classified by the current azimuth angle and the identification location included in the current geomagnetism information, An error correction process for determining the traveling direction
Readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the program.