KR20180031429A - 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템 및 이의 이동 거리 계산 방법 - Google Patents

가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템 및 이의 이동 거리 계산 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템은 서버; 및 통신망에 의해 상기 서버와 통신하고 가속도 센서를 포함한 이동 통신 단말기를 포함하고, 상기 서버는 실내에 설치된 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성과 이동 속도를 저장하고, 상기 이동 통신 단말기는 상기 서버로부터 상기 실내에 설치된 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성과 이동 속도를 다운로드 받고, 상기 가속도 센서를 이용하여 이동 통신 단말기 중심 3축 좌표계의 가속도를 측정하고, 상기 이동 통신 단말기 중심 3축 좌표계의 가속도를 3축 항법 좌표계의 가속도로 변환하고, 이동 방향을 포함한 기본 보폭을 계산하고, 상기 3축 항법 좌표계의 가속도에서 연속시간 수직 성분 가속도를 추출하여 이산 푸리에 변환하여 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼을 산출하고, 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 상기 상기 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단되면 상기 이동 장치의 이동 속도를 이용하여 이동 거리를 계산하고, 상기 기본 보폭에 상기 이동 거리를 더하여 전체 이동 거리를 산출한다.

Description

가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템 및 이의 이동 거리 계산 방법{System for indoor location determination computing moving distance using acceleration analysis and method for computing moving distance of the same}
본 발명은 실내 측위에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가속도 분석을 이용하여 이동 거리를 계산하는 실내 측위 시스템 및 이의 이동 거리 계산 방법에 관한 것이다.
최근 스마트폰의 사용이 증가함에 따라 위치 정보를 이용한 다양한 서비스를 제공하는 위치 기반 서비스(Location Based Service) 시장이 활성화 되고 있다. 위치 기반 서비스란 스마트폰이나 개인용 휴대 정보 단말기(Personal digital Assistants)와 같은 휴대용 단말기, 이동 통신망 및 위치 기반 정보 제공 서버를 이용하여 제공하는 서비스로서, 고객의 위치 정보를 기반으로 상품 정보, 교통 정보, 위치 추적 정보 등과 같은 다양한 정보를 제공하는 서비스이다.
이러한 위치 기반 서비스는 측위 기술(Location Determination Technology), 위치 처리 플랫폼(Location Enabled Platform), 위치 응용 프로그램(Location Application Program, LAP) 등과 같은 기술이 요구된다.
위치 기반 서비스에 요구되는 기술들 중 측위 기술은 위치 기반 서비스를 제공 받는 휴대용 단말기의 위치를 파악하는 기술로서, 위치 기반 서비스에 필수적으로 요구되는 기술이다. 이러한 측위 기술에는 GPS(Global Positioning System) 방식이 있다.
그런데 GPS 방식은 GPS 수신기가 실내, 지하 주차장, 지하철 및 터널 등에서는 GPS 위성신호를 수신할 수 없는 경우가 자주 발생한다. 이러한 이유로, GPS 수신기는 실내에서 사용자에게 연속적인 위치 정보를 제공하지 못하는 단점이 있다. 이에 따라, 실내 측위를 위한 기술 및 이를 기반으로 하는 서비스에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다.
위와 같은 연구에 의해, 이동 통신 단말기를 이용한 실내 측위 기술로는 GPS 기술과 이동통신 기술을 결합한 방식, GPS 기술과 관성 항법(Inertial Navigation System) 기술을 결합한 방식 등이 개발되었다.
한편, 한국공개특허공보 제10-2011-0068340호에 GPS 기술과 관성 항법 기술을 결합한 방식을 이용한 실내 측위 장치가 개시되어 있다. 상기 공보에 개시된 실내 측위 장치는 GPS 위성 신호로부터의 측위 데이터를 이용하여 GPS 위치 정보를 생성하기 위한 GPS 신호처리부, 가속도 센서와 각속도 센서에서 측정된 가속도 및 각속도를 저역 통과 필터링시켜 가속도 데이터 및 각속도 데이터를 산출하기 위한 관성 센서 처리부, 생성된 GPS 위치 정보를 실내 측위의 초기 위치 값으로 설정하고, 설정된 GPS 위치 정보와 산출된 가속도 데이터 및 각속도 데이터를 이용하여 제1 위치 정보를 산출하기 위한 측위부 및 산출된 가속도 데이터 및 각속도 데이터를 분석하여 기저장된 사용자 패턴 중에서 분석 결과에 대응하는 사용자 패턴을 결정하고, 결정된 사용자 패턴에 따라 산출된 제1 위치 정보의 오차를 보정하여 제2 위치 정보를 산출하기 위한 오차 보정부를 포함한다.
그런데 상기 공보에 개시된 실내 측위 장치는 사용자의 걸음과 모션을 감지하여 측위를 수행한다.
따라서 상기 공보에 개시된 실내 측위 장치는 사용자가 에스켈레이터, 수평보행기, 엘리베이터 등과 같은 이동 장치에 의해 이동하는 경우에는 사용자의 걸음과 모션을 감지하지 못하여 사용자의 위치 이동 및 사용자가 실제 이동한 이동 거리를 감지할 수 없어 정확한 측위를 수행할 수 없는 문제점이 있다.
한국공개특허공보 제10-2011-0068340호(공고일: 2016. 05. 11.)
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 사용자가 에스켈레이터, 수평보행기, 엘리베이터 등과 같은 이동 장치에 의해 이동하는 경우에도 사용자의 위치 이동 및 사용자의 실제 이동 거리를 감지할 수 있어 정확한 측위를 수행할 수 있는 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템은 서버; 및 통신망에 의해 상기 서버와 통신하고 가속도 센서를 포함한 이동 통신 단말기를 포함하고, 상기 서버는 실내에 설치된 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성과 이동 속도를 저장하고, 상기 이동 통신 단말기는 상기 서버로부터 상기 실내에 설치된 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성과 이동 속도를 다운로드 받고, 상기 가속도 센서를 이용하여 이동 통신 단말기 중심 3축 좌표계의 가속도를 측정하고, 상기 이동 통신 단말기 중심 3축 좌표계의 가속도를 3축 항법 좌표계의 가속도로 변환하고, 이동 방향을 포함한 기본 보폭을 계산하고, 상기 3축 항법 좌표계의 가속도에서 연속시간 수직 성분 가속도를 추출하여 이산 푸리에 변환하여 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼을 산출하고, 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 상기 상기 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단되면 상기 이동 장치의 이동 속도를 이용하여 이동 거리를 계산하고, 상기 기본 보폭에 상기 이동 거리를 더하여 전체 이동 거리를 산출한다.
다른 측면에서 본 발명에 따른 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템의 이동 거리 계산 방법은 이동 통신 단말기가 서버로부터 실내에 설치된 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성과 이동 속도를 다운로드 받는 제1 단계; 상기 이동 통신 단말기가 가속도 센서를 이용하여 이동 통신 단말기 중심 3축 좌표계의 가속도를 측정하는 제2 단계; 상기 이동 통신 단말기가 상기 이동 통신 단말기 중심 3축 좌표계의 가속도를 3축 항법 좌표계의 가속도로 변환하는 제3 단계; 상기 이동 통신 단말기가 기본 보폭을 계산하는 제4 단계; 상기 이동 통신 단말기가 상기 3축 항법 좌표계의 가속도에서 연속시간 수직 성분 가속도를 추출하여 이산 푸리에 변환하여 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼을 산출하는 제5 단계; 상기 이동 통신 단말기가 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 상기 상기 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단되면 상기 이동 장치의 이동 속도를 이용하여 이동 거리를 계산하는 제6 단계; 및 상기 이동 통신 단말기가 상기 기본 보폭에 상기 이동 거리를 더하여 전체 이동 거리를 산출하는 제7 단계를 포함한다.
여기서, 상기 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성은 상기 이동 장치의 가속도의 수직 성분 고유 주파수 대역이고, 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성은 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 최대 크기를 가진 주파수이고, 상기 이동 통신 단말기는 상기 이동 장치의 가속도의 수직 성분 고유 주파수 대역에 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 최대 크기를 가진 주파수가 포함되는 경우, 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 상기 상기 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단하는 것일 수 있다.
또한, 상기 제6 단계는, 상기 이동 통신 단말기가 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 에스컬레이터의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단되면, 상기 에스컬레이터의 이동 속도를 이용하여 이동 거리를 계산할 수 있다.
또한, 상기 제6 단계는, 상기 이동 통신 단말기가 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 에스컬레이터의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단되면, 상기 에스컬레이터의 이동 속도를 이용하여 이동 거리를 계산할 수 있다.
또한, 상기 제6 단계는, 상기 이동 통신 단말기가 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 엘리베이터의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단되면, 상기 엘리베이터의 이동 속도를 이용하여 이동 거리를 계산할 수 있다.
본 발명에 따른 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템 및 이의 이동 거리 계산 방법에 의하면, 사용자가 에스켈레이터, 수평보행기, 엘리베이터 등과 같은 이동 장치에 의해 이동하는 경우에도 사용자의 위치 이동 및 사용자의 실제 이동 거리를 감지할 수 있어, 측위가 정확해진다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템의 이동 거리 계산 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템의 이동 거리 계산 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 일실시 예에 따른 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템(10)은 가속도 센서(110)를 포함한 이동 통신 단말기(100) 및 서버(200)를 포함할 수 있다. 그리고 이동 통신 단말기(100)와 서버(200)는 인터넷과 같은 통신망에 의해 통신적으로 연결될 수 있다.
서버(200)는 실내에 설치된 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성과 이동 속도를 저장할 수 있다. 서버(200)는 실내 지도 등을 저장하는 실내 측위 서버일 수 있다.
이동 통신 단말기(100)는 스마트 폰, PDA 등과 같이 사용자가 이동하면서 인터넷과 같은 통신망에 접속할 수 있는 단말기일 수 있다.
이동 통신 단말기(100)는 서버(200)로부터 실내에 설치된 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성과 이동 속도를 다운로드 받고, 가속도 센서(110)를 이용하여 이동 통신 단말기 중심 3축 좌표계의 가속도를 측정하고, 이동 통신 단말기 중심 3축 좌표계의 가속도를 3축 항법 좌표계의 가속도로 변환하고, 이동 방향을 포함한 이동 통신 단말기(100)의 사용자의 기본 보폭을 계산하고, 3축 항법 좌표계의 가속도에서 연속시간 수직 성분 가속도를 추출하여 이산 푸리에 변환하여 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼을 산출하고, 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단되면 이동 장치의 이동 속도를 이용하여 이동 거리를 계산하고, 기본 보폭에 이동 거리를 더하여 전체 이동 거리를 산출할 수 있다.
한편, 이동 통신 단말기(100)의 더욱 상세한 설명은 이하에서 설명되는 본 발명의 일실시 예에 따른 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템의 이동 거리 계산 방법에 의해 명확해지므로, 생략하기로 한다.
이하, 본 발명의 일실시 예에 따른 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템의 이동 거리 계산 방법을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템의 이동 거리 계산 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템의 이동 거리 계산 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 우선, 이동 통신 단말기(100)는 서버(200)로부터 실내에 설치된 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성과 이동 속도를 다운 받는 제1 단계를 수행한다(S10). 여기서, 실내는 건물의 내부, 지하 주차장, 지하철, 터널 등과 같은 GPS 신호를 수신할 수 없는 지역이고, 수직 성분 주파수 특성은 주파수 대역일 수 있다.
그 다음, 이동 통신 단말기(100)는 가속도 센서(110)를 이용하여 도 3의 (BC)와 같은 이동 통신 단말기 중심 3축 좌표계의 가속도(A1)를 측정하는 제2 단계를 수행한다(S20). 여기서, 가속도 센서(110)는 3축 가속도 센서일 수 있다.
그 다음, 이동 통신 단말기(100)는 이동 통신 단말기 중심 3축 좌표계의 가속도(A1)를 도 3의 (NC)와 같은 3축 항법 좌표계의 가속도(A2)로 변환하는 제3 단계를 수행한다(S30). 여기서, 이동 통신 단말기(100)는 일반적인 좌표변환 방법을 이용할 수 있다.
그 다음, 이동 통신 단말기(100)는 이동 방향을 포함한 기본 보폭을 계산하는 제4 단계를 수행한다(S40). 여기서, 기본 보폭을 계산하는 방법은 한국등록특허공보 제10-0800874호에 개시된 기본 보폭 추정 방법, 한국공개특허공보 제10-2012-0001925호에 개시된 기본 보폭 추정 방법과 같은 일반적으로 알려진 방법으로 이용되므로, 이에 대한 더욱 상세한 설명은 생략하기로 한다.
그 다음, 이동 통신 단말기(100)는 3축 항법 좌표계의 가속도(A2)에서 도 4에서 도시되는 바와 같은 연속시간 수직 성분 가속도를 추출하여, 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform)하여 도 5에서 도시되는 바와 같은 3축 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼을 산출하는 제5 단계를 수행한다(S50).
그 다음, 이동 통신 단말기(100)는 3축 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인가를 판단하여, 3축 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 경우, 이동 장치의 이동 속도를 이용하여 이동 거리를 계산하는 제6 단계를 수행한다.
한편, 제6 단계를 도 2를 참조하여 더욱 상세히 설명하면, 이동 통신 단말기(100)는 3축 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 에스컬레이터의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인가를 판단한다(S60). 여기서, 3축 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성은 최대 크기를 가진 주파수이고, 에스컬레이터의 가속도의 수직 성분 주파수의 특성은 에스컬레이터의 가속도의 수직 성분 고유 주파수 대역이고, 3축 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 에스컬레이터의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인가를 판단하는 것은 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성은 최대 크기를 가진 주파수가 에스컬레이터의 가속도의 수직 성분 고유 주파수 대역에 포함하는지 여부를 판단하는 것일 수 있다. 그 다음, 이동 통신 단말기(100)는 3축 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 에스컬레이터의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단되면, 에스컬레이터의 이동 속도와 이동 시간을 곱하여 에스컬레이터의 이동 거리를 산출한다(S70).
또한, 제6 단계를 도 2를 참조하여 더욱 상세히 설명하면, 이동 통신 단말기(100)는 3축 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 수평보행기의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인가를 판단한다(S100). 여기서, 3축 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성은 최대 크기를 가진 주파수이고, 수평보행기의 가속도의 수직 성분 주파수의 특성은 수평보행기의 가속도의 수직 성분 고유 주파수 대역이고, 3축 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 수평보행기의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인가를 판단하는 것은 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성은 최대 크기를 가진 주파수가 수평보행기의 가속도의 수직 성분 고유 주파수 대역에 포함하는지 여부를 판단하는 것일 수 있다. 그 다음, 이동 통신 단말기(100)는 3축 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 수평보행기의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단되면, 수평보행기의 이동 속도와 이동 시간을 곱하여 수평보행기의 이동 거리를 산출한다(S110).
또한, 제6 단계를 도 2를 참조하여 더욱 상세히 설명하면, 이동 통신 단말기(100)는 3축 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 엘리베이터의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인가를 판단한다(S120). 여기서, 3축 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성은 최대 크기를 가진 주파수이고, 엘리베이터의 가속도의 수직 성분 주파수의 특성은 엘리베이터의 가속도의 수직 성분 고유 주파수 대역이고, 3축 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 엘리베이터의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인가를 판단하는 것은 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성은 최대 크기를 가진 주파수가 엘리베이터의 가속도의 수직 성분 고유 주파수 대역에 포함하는지 여부를 판단하는 것일 수 있다. 그 다음, 이동 통신 단말기(100)는 3축 항법 좌표계의 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 엘리베이터의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단되면, 엘리베이터의 이동 속도와 이동 시간을 곱하여 엘리베이터의 이동 거리를 산출한다(S130).
제6 단계를 수행한 후, 이동 통신 단말기(100)는 기본 보폭에 이동 장치의 이동 거리를 전체 이동 거리를 산출하는 제7 단계를 수행한다(S80).
그 다음, 종료조건인지를 판단하여(S90), 종료조건이면 종료하고, 종료조건이 아니면 S20단계로 회귀한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템
100: 이동 통신 단말기
110: 가속도 센서
200: 서버

Claims (6)

  1. 서버; 및
    통신망에 의해 상기 서버와 통신하고 가속도 센서를 포함한 이동 통신 단말기를 포함하고,
    상기 서버는 실내에 설치된 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성과 이동 속도를 저장하고,
    상기 이동 통신 단말기는 상기 서버로부터 상기 실내에 설치된 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성과 이동 속도를 다운로드 받고, 상기 가속도 센서를 이용하여 이동 통신 단말기 중심 3축 좌표계의 가속도를 측정하고, 상기 이동 통신 단말기 중심 3축 좌표계의 가속도를 3축 항법 좌표계의 가속도로 변환하고, 이동 방향을 포함한 기본 보폭을 계산하고, 상기 3축 항법 좌표계의 가속도에서 연속시간 수직 성분 가속도를 추출하여 이산 푸리에 변환하여 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼을 산출하고, 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 상기 상기 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단되면 상기 이동 장치의 이동 속도를 이용하여 이동 거리를 계산하고, 상기 기본 보폭에 상기 이동 거리를 더하여 전체 이동 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템.
  2. 이동 통신 단말기가 서버로부터 실내에 설치된 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성과 이동 속도를 다운로드 받는 제1 단계;
    상기 이동 통신 단말기가 가속도 센서를 이용하여 이동 통신 단말기 중심 3축 좌표계의 가속도를 측정하는 제2 단계;
    상기 이동 통신 단말기가 상기 이동 통신 단말기 중심 3축 좌표계의 가속도를 3축 항법 좌표계의 가속도로 변환하는 제3 단계;
    상기 이동 통신 단말기가 이동 방향을 포함한 기본 보폭을 계산하는 제4 단계;
    상기 이동 통신 단말기가 상기 3축 항법 좌표계의 가속도에서 연속시간 수직 성분 가속도를 추출하여 이산 푸리에 변환하여 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼을 산출하는 제5 단계;
    상기 이동 통신 단말기가 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 상기 상기 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단되면 상기 이동 장치의 이동 속도를 이용하여 이동 거리를 계산하는 제6 단계; 및
    상기 이동 통신 단말기가 상기 기본 보폭에 상기 이동 거리를 더하여 전체 이동 거리를 산출하는 제7 단계를 포함하는 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템의 이동 거리 계산 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성은 상기 이동 장치의 가속도의 수직 성분 고유 주파수 대역이고,
    상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성은 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 최대 크기를 가진 주파수이고,
    상기 이동 통신 단말기는 상기 이동 장치의 가속도의 수직 성분 고유 주파수 대역에 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 최대 크기를 가진 주파수가 포함되는 경우, 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 상기 상기 이동 장치의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템의 이동 거리 계산 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제6 단계는,
    상기 이동 통신 단말기가 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 에스컬레이터의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단되면, 상기 에스컬레이터의 이동 속도를 이용하여 이동 거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템의 이동 거리 계산 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제6 단계는,
    상기 이동 통신 단말기가 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 에스컬레이터의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단되면, 상기 에스컬레이터의 이동 속도를 이용하여 이동 거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템의 이동 거리 계산 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제6 단계는,
    상기 이동 통신 단말기가 상기 수직 성분 가속도의 주파수 스펙트럼의 특성이 엘리베이터의 가속도의 수직 성분 주파수 특성인 것으로 판단되면, 상기 엘리베이터의 이동 속도를 이용하여 이동 거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 가속도 분석을 이용하여 이동 거리 계산하는 실내 측위 시스템의 이동 거리 계산 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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