KR20220148413A - 확장현실을 포함한 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가상현실(VR), 증강현실(AR), 확장현실(XR)을 구현하기 위한 공간 서비스를 위한 실내 위치 확인 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선기술에 기반한 고정밀 위치움직임 획득 장치에 관한 것이다.
본 발명은 모니터링서버(110), 앵커(120), 태그(130)를 포함하여 구성된 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100)를 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 앵커(120)는 동기화 모듈(124), 태그 신호 발생 모듈(125), 시간차 정보 모듈(126), 앵커간 시간차 정보 모듈(127)이 포함되어 구성되어 있고,
상기한 태그(130)는 고유신호모듈(134), 태그의 신호발생모듈(135)이 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100)를 제공한다.
또한 본 발명은 메인 앵커(120)가 선정되는 과정(1과정),
상기에서 선정된 메인 앵커(120)는 단위 측위 공간(200) 내에 설치된 다른 앵커(120)들에 동기화 신호를 보내어 시간을 동기화하도록 하는 기능을 수행하게 하는 과정(2과정),
상기한 메인 앵커(120)에서 시간의 동기화 과정을 수행함과 동시에 태그(130)에 태그 자신의 고유신호와 측위를 위한 정보를 발생하게 하는 고유 신호 발생 과정(3과정),
앵커(120)는 시간차 정보 모듈(126)에서 태그(130)에서 발생시킨 태그의 측위를 위한 정보를 시간차 정보로 생성시키는 과정(4과정),
상기한 앵커(120)와 태그(130)에 대한 시간차 정보를 모니터링서버(110)로 전송하는 과정(5과정),
상기에서 전송받은 앵커(120)와 태그(130)에 대한 시간차 정보를 이용하여 태그(130)와 앵커(120)들 사이의 거리를 연산하여 거리 정보를 생성하는 과정(6과정),
을 포함하는 과정으로 단위 측위 공간(200)에서 태그(130)를 부착한 이동체(M)를 고정밀도로 위치와 움직임을 측정할 수 있는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100)를 제공한다.
또한 본 발명은 단위 측위 공간(200)을 더 포함한 것을 특징으로 하는 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100)를 제공한다.
본 발명은 모니터링서버(110), 앵커(120), 태그(130)를 포함하여 구성된 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100)를 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 앵커(120)는 동기화 모듈(124), 태그 신호 발생 모듈(125), 시간차 정보 모듈(126), 앵커간 시간차 정보 모듈(127)이 포함되어 구성되어 있고,
상기한 태그(130)는 고유신호모듈(134), 태그의 신호발생모듈(135)이 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100)를 제공한다.
또한 본 발명은 메인 앵커(120)가 선정되는 과정(1과정),
상기에서 선정된 메인 앵커(120)는 단위 측위 공간(200) 내에 설치된 다른 앵커(120)들에 동기화 신호를 보내어 시간을 동기화하도록 하는 기능을 수행하게 하는 과정(2과정),
상기한 메인 앵커(120)에서 시간의 동기화 과정을 수행함과 동시에 태그(130)에 태그 자신의 고유신호와 측위를 위한 정보를 발생하게 하는 고유 신호 발생 과정(3과정),
앵커(120)는 시간차 정보 모듈(126)에서 태그(130)에서 발생시킨 태그의 측위를 위한 정보를 시간차 정보로 생성시키는 과정(4과정),
상기한 앵커(120)와 태그(130)에 대한 시간차 정보를 모니터링서버(110)로 전송하는 과정(5과정),
상기에서 전송받은 앵커(120)와 태그(130)에 대한 시간차 정보를 이용하여 태그(130)와 앵커(120)들 사이의 거리를 연산하여 거리 정보를 생성하는 과정(6과정),
을 포함하는 과정으로 단위 측위 공간(200)에서 태그(130)를 부착한 이동체(M)를 고정밀도로 위치와 움직임을 측정할 수 있는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100)를 제공한다.
또한 본 발명은 단위 측위 공간(200)을 더 포함한 것을 특징으로 하는 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100)를 제공한다.
Description
본 발명은 가상현실(VR), 증강현실(AR), 확장현실(XR)을 구현하기 위한 공간 서비스를 위한 실내 위치 확인 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선기술에 기반한 고정밀 위치움직임 획득 장치에 관한 것이다.
실내 위치 추적 서비스라 함은 실내 위치 확인 시스템(Indoor Positioning System, IPS)은 실내에서 존재하는 이동 객체에 대한 위치를 측정하는 시스템을 말한다. 주로 건물 내에서 사용자의 위치를 파악하는 시스템이다. 이는 위성과 통신이 가능한 외부에서 주로 사용되는 GPS는 실내에서 작동하기 어려우며, 오차범위가 큰 이유로 실내에서 세밀한 목적으로 사용하기에는 적합하지 않기 때문이다. GPS와 같은 시스템을 사용하지 못하는 실내에서는 주로 와이파이, 블루투스, 자이로 센서 등의 기술로 위치를 연산하게 된다. 위치를 얻는 방법으로 주로 RSSI 방식의 위치 추론 방식과, TOA(Time of Arrival), TDOA(Time Difference Of Arrival), AOA(Angle Of Arrival) 방식 등의 알고리즘을 사용한다.
실내 공간에서 위치·움직임을 측정하는데 있어 그 목적과 측위 디바이스에 따라 다양한 기술들이 연구 되어 왔으며, 위치를 측정하기 위한 기준 좌표계와 중계 신호를 필요로 한다는 점에서 센서 및 신호기술과 밀접한 관계를 갖고 발전해왔다. 실내 위치·움직임 측위 기술은 위치 정확도, 서비스 영역, 대상 서비스, 적용 센서 등에 따라 매우 다양하게 분류될 수 있다.
예를 들어, 도 1처럼 위치 정확도와 서비스 영역을 기준으로 기지국, Wi-Fi, 관성항법, 고감도 GNSS(Global Navigation Satellite System), UWB(Ultra-Wide Band), RFID(Radio Frequency Identification), 의사위성, 초음파, 적외선, 지자계, 카메라 등 다양한 물리적 자원을 활용한 위치·움직임 측위 기술을 분류하고 있다. [도 1은 참조문헌 : 유재준 "실내 위치 기반 서비스 기술 개발 및 표준화 동향", 전자통신동향분석 제29권 제5호 2014년 10월 pp.51-61.에서 참조]
도 1에 도식화된 측위 기술들은 서로 다른 측위 정확도, 범위 등과 같은 여러 특징이 있다. 이를 몇 가지의 항목에 대해 정리해보면 <표 1>과 같다. 측위 거리와 환경적 장애요인, 간섭 그리고 정밀도 등을 고려해 볼 때, 실내뿐만 아니라 실외에서 범용적으로 사용되는 기술은 무선 형태의 측위 디바이스를 활용한 방법을 선호하고 있으며, 측정 정확도와 범위 등의 관점에서 레이더(Radar) 또는 UWB 기술과 같은 무선 전파를 이용한 측위 방법이다.[참고문헌 : 유재준, "실내 위치기반 서비스 기술 및 서브스 개발 동향", "정보통신산업진흥원(www.nipa.kr)2013, pp.14-26. <표1> 실내 측위기술 비교]
| 방법 | 측위 원리 | 정확도 | 커버리지 | 장점 | 단점 |
| RF/UWB 기반측위 | ToA, TDoA, AoA, fingerprint 등 | RF: 2m~20m UWB: 10cm~1m |
RF: scalable UWB: 10m~100m |
기존의 phone을 이용 가능함 | Fingerprinting의 경우, Pre-Calibration이 필요함 |
| 관성측정 기반측위 | 추측항법(Dead Reckoning) | 이동거리의 0.1%~10% | 빌딩 | 특정 인프라가 필요 없음 | 오차가 누적됨 |
| 의사위성 기반측위 | 반송파 보정 거리 (carrier-phase differential ranging) | ~1m | 100m~10km | GNSS 연동이 원활함 | 의사위성 간의 동기화가 필요함 |
| RFID 기반측위 | RSSI, Cell ID 등 | 10cm~2m | 1m~10m-scalable함 | 장애물의 방해를 잘 받지 않음(침투, 투과) | 측위 커버리지가 작음 |
| Floor Sensor 기반측위 | 정전용량(capacitance), 압력(pressure) | 10cm~30cm | 방 | 사용자에게 장비가 필요 없음 | 다수 사용자의 파악이 어려움 |
| 자기시스템 기반측위 | 자력밀도(flux density) | 1mm~1m | 1m~20m | 장애물의 방해를 잘 받지 않음(침투, 투과) | 주변환경의 변화에 따라 자기장이 변화 가능함 |
| 광학시스템 기반측위 | 카메라, CCD | 1mm~30cm | 0.1~1m | 정확도가 높고 원격 추적이 가능 | 가시화 되는 범위에 존재해야 함 |
레이더(Radar)는 "Radio Detection and Ranging"의 약어로서 "Radio"의 의미는 무선(Wireless)을 뜻하므로, 무선으로, 특히 전자파를 송신하고 수신하여 물체를 감지하고 거리를 측정하는 장치를 말하며, 일반적으로 능동시스템을 일컫는다. 처음 개발된 1920년대 이래로 군사용은 물론이고 민간용의 이루 헤아릴 수 없는 레이더 시스템이 존재하며, 구현방식도 송신신호의 파형 및 편파, 수신신호의 처리방법 등에 따라 매우 다양하다.
상적으로 간편한 구성과 설계의 유연성, 밀리미터파 대역으로 주파수 변환의 용이성 등의 장점을 갖고 있는 FMCW 방식 레이더는 자동차 분야의 응용 이외에 인체감지, 산업용 거리측정, 국방용, 기상레이더 등 매우 광범위한 용도로 사용되고 있다.
IEEE에서는 2007년 RF를 이용한 거리 측정을 위한 표준으로 IEEE802.15.4a에 대한 규격을 책정하였다. 여기에는 IR-UWB기술과 CSS(Chirp Spread Spectrum) 2가지 기술이 반영이 되었는데, 최종적으로는 IEEE802.15.4-2011 표준으로 통합이 된다. IR-UWB와 CSS은 거리를 측정하는 통신 규격을 정하고 있는데 IR-UWB는 Impulse Radio를 이용하여 반사된 신호로 거리를 측정하고, CSS은 시간에 따라 주파수가 바뀌는 Chirp 신호를 이용하여 거리를 측정하고 있다. 2개 모두 Radar의 기본 원리를 이용하고 있다. 특히 UWB 방식 레이더는 장애물투과 특성과 저전력 정밀 탐지 특성우수하여 장애물탐지 등에 사용되고 있다.
[IR-UWB기술과 CSS(Chirp Spread Spectrum) 2가지 기술을 채택
IR-UWB는 Impulse Radio를 이용하여 반사된 신호로 거리를 측정
CSS은 시간에 따라 주파수가 바뀌는 Chirp 신호를 이용하여 거리를 측정]
일반적으로 전파를 이용한 측위에는 TOA(Time of Arrival), TDOA(Time Difference Of Arrival), RSSI(Received Signal Strength Indicator), AOA(Angle Of Arrival) 등의 측정 원리를 적용한 신호처리에 의해 여러 가지 Target에 대한 측정을 하고 이들을 추적할 수 있는 기능까지 수행을 하고 있다.
다양한 측위 기술들 중에서 현재 가장 활발하게 연구개발 및 보급되고 있는 측위 기술은 전파와 같은 무선기술을 기반으로 한 측위라 할 수 있다. 인프라가 이미 산업 전반에 확산되어 개발되고 있으며, 다양한 분야에서 측위 및 움직임 감지 등의 시스템 개발이 활발히 진행되고 있다.
이와 관련된 선행기술로 등록특허 10-1593679호(실내 위치 추정 방법 및 장치, 선행기술 1)는 "적어도 하나의 AP(Access Point)로부터 RSSI(Received Signal Strength Indication) 정보를 수집하는 단계; 상기 RSSI 정보에 기초하여 상기 단말기로부터 상기 적어도 하나의 AP까지의 거리인 신호 추정 거리를 산출하는 단계; 상기 단말기의 위치 후보를 나타내는 복수의 임의의 좌표로부터 상기 적어도 하나의 AP까지의 거리인 좌표 추정 거리를 산출하는 단계; 및 상기 복수의 임의의 좌표 중에서 상기 신호 추정 거리와 상기 좌표 추정 거리 간의 오차를 최소화하는 좌표에 기초하여 상기 단말기의 실내 위치를 추정하는 단계를 포함하는 실내 위치 추정 방법"을 제공한바 있다.
또한 관련된 선행기술로 등록특허 10-1615201호(근거리 통신을 이용한 실내 위치 측위 방법과 그를 위한 시스템, 단말기 및 서버, 이하 선행기술 2)는 "근거리 통신 신호를 송출하는 AP(Access Point); 근거리 통신 모듈이 탑재된 가입자 식별 모듈을 이용하여 상기 근거리 통신 신호를 수신하며, 상기 근거리 통신신호에 포함된 AP 식별 정보 또는 RSSI 정보 중 적어도 어느 하나의 정보가 기 설정된 시간 전에 측위한 값과 동일한 값이 아닌 경우, 현재 위치에 변화가 있다고 판단하여 상기 근거리 통신 신호에 단말 식별 정보를 추가한 단말 근거리 통신 신호를 전송하는 단말기; 및 상기 단말 근거리 통신 신호를 수신하며, 상기 단말 근거리 통신 신호에 포함된 상기 AP 식별 정보가 복수개인 경우, 상기 복수 개의 AP 식별 정보를 갖는 각각의 격자 셀의 중점값에 상기 단말 근거리 통신 신호에 포함된 RSSI 정보를 가중치로 적용한 평균값을 상기 단말기의 위치 추정 정보를 생성하는 측위 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 통신을 이용한 실내 위치 측위 시스템"을 제공한바 있다.
상기한 종래기술 및 선행기술은 다수의 AP(Access Point)로부터 단말기 까지의 거리계산 알고리즘은 주로 RSSI 방식의 위치 추론 방식과, TOA(Time of Arrival), TDOA(Time Difference Of Arrival), AOA(Angle Of Arrival) 방식 등의 알고리즘을 사용하는데, 이 경우 다수의 AP(Access Point)와 단말기 사이에서 전파, 음파 등의 도달 시간을 측정하여 설정된 공간좌표에서의 위치를 특정하게 되는데, 다수의 AP는 각각의 다른 기기이므로 처음에 시간을 설정한 후 시간이 지날 수록 단말기와 AP의 도달 시간에 오차가 많이 발생하게 되어 정확한 위치 추정이 어려운 문제점이 발생한다.
상기한 선행기술 1의 경우 RSSI 방식을 사용하고 있으며, 단말기의 실내 추정 위치를 보정하기 위한 보정 계수를 생성하고, 상기 오차 비율에 상기 보정 계수를 적용하여 상기 단말기의 실내 추정 위치를 보정하는 위치 보정부를 포함하여 정확한 위치를 측정하고자 하나 측정 공간의 특이성과 다양성에 적응할 수 없어 정확한 위치 측정이 어려운 문제점이 발생하고,
선행기술 2의 경우 단말 근거리 통신 신호를 수신하며, 단말 근거리 통신 신호에 포함된 상기 AP 식별 정보가 복수개인 경우, 상기 복수 개의 AP 식별 정보를 갖는 각각의 격자 셀의 중점값에 상기 단말 근거리 통신 신호에 포함된 RSSI 정보를 가중치로 적용한 평균값을 상기 단말기의 위치 추정 정보를 생성하는 방법으로 위치 측정을 하나 이 또한 정확한 위치 측정이 어려운 문제점이 발생한다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결한 것으로 무선기술에 기반한 고정밀 위치움직임 획득 장치를 이용하여 실내 또는 실외의 공간에 있는 사람의 위치정보를 얻어 정밀한 VR, AR, XR을 포함한 가상현실의 위치정보를 제공함으로써 정밀한 가상현실 운영이 가능한 환경을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 상기한 요구 및 목적을 위하여,
모니터링서버(110), 앵커(120), 태그(130)를 포함하여 구성된 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100)를 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 앵커(120)는 동기화 모듈(124), 태그 신호 발생 모듈(125), 시간차 정보 모듈(126), 앵커간 시간차 정보 모듈(127)이 포함되어 구성되어 있고,
상기한 태그(130)는 고유신호모듈(134), 태그의 신호발생모듈(135)이 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100)를 제공한다.
또한 본 발명은 메인 앵커(120)가 선정되는 과정(1과정),
상기에서 선정된 메인 앵커(120)는 단위 측위 공간(200) 내에 설치된 다른 앵커(120)들에 동기화 신호를 보내어 시간을 동기화하도록 하는 기능을 수행하게 하는 과정(2과정),
상기한 메인 앵커(120)에서 시간의 동기화 과정을 수행함과 동시에 태그(130)에 태그 자신의 고유신호와 측위를 위한 정보를 발생하게 하는 고유 신호 발생 과정(3과정),
앵커(120)는 시간차 정보 모듈(126)에서 태그(130)에서 발생시킨 태그의 측위를 위한 정보를 시간차 정보로 생성시키는 과정(4과정),
상기한 앵커(120)와 태그(130)에 대한 시간차 정보를 모니터링서버(110)로 전송하는 과정(5과정),
상기에서 전송받은 앵커(120)와 태그(130)에 대한 시간차 정보를 이용하여 태그(130)와 앵커(120)들 사이의 거리를 연산하여 거리 정보를 생성하는 과정(6과정),
을 포함하는 과정으로 단위 측위 공간(200)에서 태그(130)를 부착한 이동체(M)를 고정밀도로 위치와 움직임을 측정할 수 있는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100)를 제공한다.
또한 본 발명은 단위 측위 공간(200)을 더 포함한 것을 특징으로 하는 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100)를 제공한다.
종래기술 및 선행기술은 다수의 AP(Access Point)로부터 단말기 까지의 거리계산 알고리즘은 주로 RSSI 방식의 위치 추론 방식과, TOA(Time of Arrival), TDOA(Time Difference Of Arrival), AOA(Angle Of Arrival) 방식 등의 알고리즘을 사용하는데, 이 경우 다수의 AP(Access Point)와 단말기 사이에서 전파, 음파 등의 도달 시간을 측정하여 설정된 공간좌표에서의 위치를 특정하게 되는데, 다수의 AP는 각각의 다른 기기이므로 처음에 시간을 설정한 후 시간이 지날 수록 단말기와 AP의 도달 시간에 오차가 많이 발생하게 되어 정확한 위치 추정이 어려운 문제점이 발생하는데 반하여,
본 발명에 따른 확장현실을 포함한 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치는 앵커가 기준동기 신호를 제공하고, 동기된 시간에 맞춰 태그(감지노드센서)가 보내온 신호의 시간지연 정보를 이용하여 위치 정보를 획득하는 방법을 사용하는 점이 특징으로서, 이와 같은 방법을 통해 단위 측위 공간 내에 위치한 이동체(사람)의 각각의 부분에 다수의 태그를 부착하여 사람의 관절 위치 및 움직임의 형태에 대한 정밀하고 자세한 위치정보 및 움직임 정보를 획득할 수 있는 기능이 있어, 실내 또는 실외의 공간에 있는 사람의 위치정보 및 움직임 정보를 얻어 정밀한 VR, AR, XR을 포함한 가상현실의 위치정보를 제공함으로써 정밀한 가상현실 운영이 가능한 환경을 제공하는 효과가 나타난다.
본 발명에 따른 확장현실을 포함한 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치는 실내 또는 실외 어디든 설치가 가능하여 VR, AR, XR을 포함한 가상현실의 위치정보를 제공함으로써 정밀한 가상현실 운영이 가능한 환경을 제공하는 효과가 나타난다.
도 1은 다양한 물리적 자원을 활용한 위치·움직임 측위 기술 분류도.
도 2는 본 발명에 따른 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치 구성도.
도 2b는 본 발명에 따른 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치의 단위 측위 공간 좌표도.
도 3은 본 발명에 따른 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치에서의 거리 계산 알고리즘 산출 정보를 앵커와 태그를 통해 얻는 방법 보여주는 도면.
도 4는 본 발명에 따라 태그가 보내온 신호의 시간 지연 정보(시간차 정보)를 이용하여 위치 정보를 획득하는 방법의 개념을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치 구성도(HMD 서버 포함).
도 6은 본 발명에 따른 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치의 구성도(다수의 단위 측위 공간이 연결된 측위 공간 포함).
도 2는 본 발명에 따른 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치 구성도.
도 2b는 본 발명에 따른 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치의 단위 측위 공간 좌표도.
도 3은 본 발명에 따른 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치에서의 거리 계산 알고리즘 산출 정보를 앵커와 태그를 통해 얻는 방법 보여주는 도면.
도 4는 본 발명에 따라 태그가 보내온 신호의 시간 지연 정보(시간차 정보)를 이용하여 위치 정보를 획득하는 방법의 개념을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치 구성도(HMD 서버 포함).
도 6은 본 발명에 따른 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치의 구성도(다수의 단위 측위 공간이 연결된 측위 공간 포함).
이하 본 발명을 도면을 참고하여 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 가상현실 공간 서비스를 위한(또는 가상현실 공간 서비스 제공을 위한) 고정밀 위치 움직임 획득 장치를 제공한다.
본 발명의 상기한 가상현실은 가상현실(Virtual Reality, VR), 증강현실(Augmented Reality, AR), 확장현실(eXtended Reality,XR)을 포함하는 개념으로 이해되어야 한다.
본 발명은 모니터링서버(110), 앵커(120), 태그(130)를 포함하여 구성된 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100)를 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 모니터링서버(110), 앵커(120)사이에 공유기 또는 스위칭 허브(101)를 포함할 수 있어, 앵커(120)로부터 받은 정보를 모니터링서버(110)로 전송하게 할 수 있다.
또한 본 발명은 단위 측위 공간(200)을 더 포함한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100)를 제공한다.
또한 본 발명은 HMD 서버(300)를 더 포함하여 구성한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100)를 제공한다.
종래기술 및 선행기술은 다수의 AP(Access Point)로부터 단말기 까지의 거리계산 알고리즘은 주로 RSSI 방식의 위치 추론 방식과, TOA(Time of Arrival), TDOA(Time Difference Of Arrival), AOA(Angle Of Arrival) 방식 등의 알고리즘을 사용하고, 이 경우 다수의 AP(Access Point)와 단말기 사이에서 전파, 음파 등의 도달 시간을 측정하여 설정된 공간좌표에서의 위치를 특정하게 되는데, 다수의 AP는 각각의 다른 기기이므로 처음에 시간을 설정한 후 시간이 지날 수록 단말기와 AP의 도달 시간에 오차가 많이 발생하게 되어 정확한 위치 추정이 어려운 문제점이 발생한다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결한 것으로 본 발명의 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100)는 다수의 앵커(120)와 태그(130)에서 측정한 시간차이를 이용하여 단위 측위 공간(200)에 움직이고 있는 태그가 부착된 이동체의 위치를 고정밀로 측정할 수 있는 것을 특징으로 한다.
특히 본 발명은 상기한 종래기술 및 선행기술이 시간차이의 측정에 많은 오류를 발생하여 고정밀로 이동체의 위치를 정확하게 측정할 수 없는 것에 비하여, 무선기술에 기반한 고정밀 위치움직임 획득 장치인바 실내 공간 내에 있는 이동체(사람)의 위치정보를 얻어 정밀한 VR, AR, XR을 포함한 가상현실의 위치정보를 제공함으로써 정밀한 가상현실 운용이 가능한 환경을 제공할 수 있는 효과가 나타나게 된다.
본 발명의 상기한 모니터링서버(110)는 로컬 서버이며 위치 움직임 탐지 서버로서 태그를 부착한 이동체(M)의 위치 계산, 위치 움직임 정보 기록 및 전송의 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
상기한 이동체(M)는 일반적으로 사람, 동물, 사물 등을 포함하며 주로 사람을 의미한다
따라서 상기한 모니터링서버(110)는 통상의 CPU 등의 정보처리장치, 메모리, 데이터 송수신 장치 등의 하드웨어 및 이에 탑재하는 응용프로그램이 구비되어 있다.
본 발명의 모니터링서버(110)는 앵커(120) 정보, 태그(130) 정보, 단위 측위 공간(200)의 공간 정보를 보유하고, 앵커(120)로부터 전송하는 태그(130)와 앵커(120) 사이의 시간차 정보를 받아서 이동체(M)의 위치 및 움직임을 측정하고 기록하며, 이와 같은 모든 정보를 HMD 서버(300)에 전송하는 기능을 수행한다.
본 발명의 상기한 앵커(120)는 각 앵커간의 시간차 정보, 태크와 앵커간의 시간차 정보를 획득하는 기능, 기지국(Gateway) 기능, 이더넷(Ethernet) 인터페이스 기능, 디지털신호 처리 기능 등을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
도 2에서 보는 것처럼, 본 발명의 앵커(120)는 하나의 단위 측위 공간(200)에 하나 또는 다수로 구성되어 있으며, 바람직하게는 4개 이상으로 구성된 것이 이동체(M)의 정확한 위치를 측정하는데 효율적이다.
본 발명의 앵커(120)는 MCU(micro cotroller unit), CPU 등의 정보처리장치(121), 센서부(122), 메모리, 정보송수신장치, 제어장치 등을 포함한 하드웨어부(123), 또는/및 여기에 탑재된 응용 프로그램(APP)을 포함하여 구성되어 있어 상기한 기지국(Gateway) 기능, 이더넷(Ethernet) 인터페이스 기능, 디지털신호 처리 기능 등을 수행한다.
상기한 정보처리장치(121)는 센서부(122)에서 보내온 각종 정보를 처리하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
상기한 센서부(122)는 각각의 앵커(120) 또는 태그(130)에 전파를 송신하거나 수신하고 이를 감지한 신호 데이터를 정보처리장치에 전송하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미하며, 따라서 앵커들간의 시간차 정보를 감지하는 기능을 수행하고, 태그와 앵커간의 시간차 정보를 감지하는 기능을 수행한다.
상기한 하드웨어부(123)은 앵커를 제어하는 기능, 메모리 기능, 정보를 수신하고, 또한 정보를 모니터링서버(110)에 전송하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
또한 본 발명의 앵커(120)는 동기화 모듈(124), 태그 신호 발생 모듈(125), 시간차 정보 모듈(126), 앵커간 시간차 정보 모듈(127) 등이 포함되어 구성되어 있다.
본 발명에서 사용되는 모듈은 그 모듈에서 구현하고자 하는 기능을 수행하는 알고리즘을 구현한 프로그램 또는 제어방법 또는 이들이 탑재된 장치, 수단 등을 포함하는 개념이다.
본 발명의 태그(130)는 이동체에 부착되는 감지노드센서로서 이동체의 위치 및 움직임 정보를 위하여 앵커(120)에 신호를 전송하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
상기한 태그(130)는 앵커(120)들과의 시간차 정보를 송신하는 기능을 수행한다.
상기한 태그(130)는 통상의 MCU, CPU 등의 정보처리장치(131), 센서부(132), 메모리, 정보송수신장치, 제어장치 등을 포함한 하드웨어부(133) 또는/및 여기에 탑재된 응용 프로그램(APP)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기한 정보처리장치(131)는 센서부(132)에서 보내온 각종 정보를 처리하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
상기한 센서부(132)는 각각의 앵커(120)에 신호(전파)를 송신하거나 각각의 앵커(120)들로부터 신호를 수신하고 앵커에 시간차 정보를 위한 신호(전파)를 송신하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
상기한 하드웨어부(133)은 태그를 제어하는 기능, 메모리 기능, 정보를 송수신하는 기능을 수행하는 장치 또는 수단을 의미한다.
본 발명의 태그(130)는 고유신호모듈(134), 태그의 신호발생모듈(135) 등을 포함하여 구성되어 있는 점을 기술적 특징으로 한다.
본 발명은 상기한 단위 측위 공간(200)에 다수의 앵커(120)와 태그(130)에 대한 거리에 의하여 발생한 시간차 데이터를 거리 계산 알고리즘으로 구동되는 모니터링 서버를 통해 위치정보를 산출할 수 있다.
도 3은 거리 계산 알고리즘 산출 정보를 앵커와 태그를 통해 얻는 방법을 보여준다.
도 3에 나타난 것과 같이 원의 교점을 계산해 냄으로써 위치를 정보를 얻는 방법으로 각 앵커(120)와 태그(130)의 거리에 의해 발생한 시간차 데이터를 거리 계산 알고리즘으로 구동되는 모니터링 서버를 통해 위치정보를 산출할 수 있다.
도 3은 거리 계산 알고리즘 산출 정보를 앵커와 태그를 통해 얻는 방법을 보여준다.
본 발명의 거리 계산 알고리즘 및 방법으로 주로 RSSI 방식의 위치 추론 방식과, TOA(Time of Arrival), TDOA(Time Difference Of Arrival), AOA(Angle Of Arrival) 방식 등의 알고리즘을 사용할 수 있다.
단위 측위 공간(200) 내에 위치한 이동체(M)(사람 또는 사물)의 측위를 위해 신호를 보내고 받는 방법은 아래와 같다.
방법 1은 앵커에서 신호를 보내고, 이동체에서 반사되어 돌아온 신호를 수신하여 위치 정보를 획득하는 방법이다.
방법 2는 앵커의 송신 신호에 반응하여 태그(감지노드센서)가 보낸 신호를 이용하여 위치 정보를 획득하는 방법이다.
상기한 위치 정보 획득 방법 1, 2는 앞서 설명한 종래기술 및 선행기술의 문제점이 있어 고정밀의 위치 정보가 획득되지 않는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명은 앵커(120)가 기준동기 신호를 제공하고, 동기된 시간에 맞춰 태그(감지노드센서)가 보내온 신호의 시간지연 정보를 이용하여 위치 정보를 획득하는 방법을 사용하는 점이 기술적 특징이다.
본 발명은 이와 같은 방법을 통해 단위 측위 공간 내에 위치한 이동체(사람)의 각각의 부분에 다수의 태그(130)를 부착하여 사람의 관절 위치 및 움직임의 형태에 대한 정밀하고 자세한 위치정보를 획득할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명에 따라 태그(130)가 보내온 신호의 시간 지연 정보(시간차 정보)를 이용하여 위치 정보를 획득하는 방법의 개념을 보여준다.
도 4에서는 이동체(사람)에 태그(130)를 가슴에 단 태그 (130), 왼팔에 단 태그(130-1), 오른팔에 단 태그(130-2) 등에 다수개(2개 이상)부착하여 단위 측위 공간 내에서 이동체의 각각의 부분의 정확한 위치와 그에 따른 움직임을 감지할 수 있게 하는 것을 보여준다.
이 방법을 통해 단위 측위 공간(200) 내에 위치한 이동체(사람)에 태그(130)를 부착하여 사람의 관절 위치 및 움직임의 형태에 대한 정밀하고 자세한 위치정보를 획득할 수 있다.
본 발명의 기술적 특징은 다음과 같은 앵커(120)와 태그(130)를 이용한 제어 방법을 통하여 이동체(M)의 단위 측위 공간(200)에서의 정확한 위치 및 움직임을 감지할 수 있게 한 점이다.
앵커(120)의 기준 동기에 맞춰 태그(130)들은 자신의 고유한 신호와 측위를 위한 정보를 송신한다.
앵커(120)는 다수로 구성되며 다수의 앵커(120)는 태그(130)에서 보내온 신호를 수신한다.
수신한 정보에 포함된 시간정보는 앵커(120)와 태그(130)의 거리에 의해 발생한 시간차 데이터이며, 이 시간차 데이터를 통해 거리 계산 알고리즘과 같은 방법으로 위치정보를 산출한다.
더욱 상세하게 설명하면 아래와 같은 방법으로 단위 측위 공간(200) 내에서의 이동체의 위치정보를 산출하게 된다.
먼저, 본 발명은 메인 앵커(120)가 선정되는 과정이 수행된다.(1과정)
도 4에서 보는 바와 같이 단위 측위 공간(200) 내에서는 다수의 앵커(120)가 설치되어 있으며, 바람직하게는 최소 4개 이상으로 설치되는 것이 이동체(M)의 단위 측위 공간(200)에서의 정확한 위치 및 움직임을 파악하는데 유리하다.
상기한 메인 앵커(120)는 설치된 다수의 앵커(120) 중 어느 하나의 앵커를 선정하면 되며, 모든 앵커(120)는 동일한 구성과 기능을 가지고 있어 어느 앵커도 메인 앵커(120)가 될 수 있다.
본 발명은 상기에서 선정된 메인 앵커(120)는 단위 측위 공간(200) 내에 설치된 다른 앵커(120)들에 동기화 신호를 보내어 시간을 동기화하도록 하는 기능을 수행하게 하는 과정을 수행한다.(2과정)
상기한 앵커(120)들의 시간을 동기화한다는 의미는 모든 앵커(120)들의 기준 시간을 일치시킨다는 개념을 포함한다.
이와 같은 동기화 신호는 앵커(120)에 탑재된 동기화 모듈(124)에 의하여 수행되며, 시간을 동기화하는 방법은 메인 앵커(120)가 다른 앵커(120)들에 동기화 신호를 전송하면 다른 앵커(120)들은 이와 같이 전송한 동기화 신호를 동기화 수신 모듈(123-1)에서 수신하여 시간을 메인 앵커와 일치시키게 된다.
도 2에서 보는 바와같이 앵커(120)는 단위 측위 공간(200)에 다수로 설치되어 있고, 그에 따라 각각의 앵커(120)들 간의 거리가 기설정되어 있어 모든 앵커(120)에 등록되어 있다.
따라서 메인 앵커에서 전송하는 동기화 신호(전파)의 속도에 의하여 다른 앵커(120)들에 도달하는 동기화 신호의 시간차가 발생하게 되어 동기화에 오차가 발생하므로 메인 앵커(120)와 다른 앵커(120)들 간의 거리(L)에 대하여 동기화 신호에 대한 시간 보정을 수행하게 한다.
이와 같은 시간 보정은 앵커간 시간차 정보 모듈(127)에서 시간 보정 방법은 아래와 같은 연산식 (1)로 연산하여 설정될 수 있다.
보정시간(CT)= 메인 앵커와 앵커의 거리(L)/전파속도(V) ----연산식 (1)
또한 상기한 앵커간 시간차 정보 모듈(127)은 앵커(120) 각각의 고유식별코드를 보유하여 메인 앵커(120)로 전송하게 되고 그에 따라 메인 앵커는 단위 측위 공간(200) 내에 설치된 앵커들 사이의 거리를 자동으로 측정할 수 있게 된다.
도 2에서 보는 바와 같이, 단위 측위 공간(200)은 3차원 공간의 좌표(X-Y-Z 좌표)가 기설정되어 있고, 앵커(120)는 이와 같은 3차원 공간의 좌표(X-Y-Z 좌표)에 다수로 설치되어 있으며 예를 들면 메인 앵커(200)와 앵커 1(200-1)간 거리를 25m로 설정하고, 마찬가지로 앵커 1(200-1)과 앵커 2(200-2) 사이의 거리 및 앵커 2(200-2)과 앵커 3(200-3) 사이의 거리를 25m로 설정하여 설치하는 경우 상기한 보정시간은 연산식 (1)로 연산하여 바로 도출될 수 있다.
또한 본 발명의 상기한 앵커간 시간차 정보 모듈(127)은 고유식별코드 전송기능 및 전파 송수신 기능이 있어 앵커(120) 자신의 각각의 고유식별코드를 메인 앵커(120)에 전송함과 동시에 파장(전파)을 전송하여 이와 같은 파장이 메인 앵커(120)에 도달한 시간(T1)을 파악하여 메인 앵커와 각각의 앵커 사이의 거리(L)를 연산식 (2)으로 도출할 수 있게 한다.
메인 앵커와 앵커의 거리(L) = 도달시간(T1)× 전파속도(V) ----연산식 (2)
이와 같은 앵커간 시간차 정보 모듈(127)의 기능으로 단위 측위 공간(200)에 설치된 앵커(120)들 사이의 거리를 정확하게 측정하여 설정할 수 있게 되는 기능이 수행되므로 가상현실을 위한 공간 좌표의 설정이 더욱 정확하게 인지되도록 하는 기능이 수행된다.
또한 본 발명의 앵커간 시간차 정보 모듈(127)에는 거리 측정 모듈(도면 미도시)이 부가 구성될 수 있어 앵커(120)들을 단위 측위 공간(200) 어디에나 사용자가 임의로 설치해 놓아도 앵커(120) 사이의 거리를 자동으로 측정하여 설정되도록 하는 기능이 수행되며 앵커(120) 사이의 거리의 설정 정확도를 현저히 높이게 된다.
상기한 거리 측정 모듈은 음파, 전파, 광파 등의 파장을 이용한 센서를 사용할 수 있다.
이와 같이 자유롭게 설치된 메인 앵커와 앵커의 거리(L1)가 측정되는 경우 메인 앵커에서 다른 앵커간의 시간차 정보(T2)는 아래의 연산식으로 측정되게 된다.
측 앵커간 시간차 정보(T2) = L1/전파속도(V) -----연산식 (2)-1
이와 같은 기능으로 사용자는 단위 측위 공간(200)에 일정한 거리를 설정하여 앵커(120)들을 설치해 놓지 않아도 정확하게 앵커간 시간차 정보가 측정되어 설정되게 되는 기능이 수행되어 사용자의 편의성이 현저히 증진된다.
본 발명의 이와 같은 동기화 신호는 통상의 음파, 광파, 전파 등과 같은 파장을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 전파를 사용하는 것으며 이와 같은 전파는 방해물이 있는 경우에도 다른 앵커(120)에 전달이 가능하므로 매우 효과적이다.
본 발명은 상기한 메인 앵커(120)에서 시간의 동기화 과정을 수행함과 동시에 태그(130)에 태그 자신의 고유신호와 측위를 위한 정보를 발생하게 하는 고유 신호 발생 과정을 수행한다.(3과정)
상기한 메인 앵커는 태그 신호 발생 모듈(125)에서 고유 신호를 발생하면 이동체(M)에 부착한 다수의 태그(120)들은 태그 자신의 고유신호와 측위를 위한 정보를 발생하게 된다.
상기한 태그 자신의 고유신호는 이동체(M)에 부착한 태그(130)들의 고유식별번호 또는 고유식별코드를 의미하며, 예컨데, 가슴에 단 태그 (130), 왼팔에 단 태그(130-1), 오른팔에 단 태그(130-2)등을 식별하는 고유식별번호 또는 고유식별코드를 의미한다.
이와 같은 태그 자신의 고유신호는 태그(130)의 고유신호모듈(134)에서 발생하게 된다.
상기한 태그의 측위를 위한 정보는 태그(130)와 다수의 앵커(120)들과의 거리를 측정할 수 있도록 해 주는 정보를 의미한다.
따라서 태그의 측위를 위한 정보는 태그의 신호발생모듈(135)에서 발생시키게 된다.
따라서 이와 같은 신호발생모듈(132)에서 발생시키는 태그의 측위를 위한 정보는 음파, 광파, 전파 등과 같은 파장을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 전파를 사용하는 것으며 이와 같은 전파는 방해물이 있는 경우에도 앵커(120)에 전달이 가능하므로 매우 유용하다.
본 발명은 상기한 메인 앵커(120)의 시간의 동기화 과정(2과정)과 고유 신호 발생 과정(3과정)을 단위 시간으로 자동으로 수행하는 점을 기술적 특징으로 한다.
이와 같은 단위 시간으로 시간의 동기화 과정을 수행하여 모든 앵커(120)들에 대한 기준 시간이 단위 시간으로 일치하게 되어 추후 태그(130)에서 보내온 태그의 측위를 위한 정보를 통하여 시간차 정보(Time Difference Of Arrival)의 정확성을 현저히 높이게 되는 기능이 수행된다.
본 발명은 상기한 앵커(120)는 시간차 정보 모듈(126)에서 태그(130)에서 발생시킨 태그의 측위를 위한 정보를 시간차 정보로 생성시키는 과정을 수행한다.(4과정)
이와 같은 시간차 정보는 태그(130)와 다수의 앵커(120) 사이에서 취득한 정보이고, 또한 다수의 태그(130)에 대한 모든 시간차 정보가 단위 시간으로 획득되게 된다.
이동체(M)에 부착된 다수의 태그(130)들은 이동체가 움직임에 따라 단위 측위 공간(200)에서 위치가 변하게 되며, 이와 같이 변화된 태그(130)와 단위 측위 공간(200)에 고정된 위치에 있는 앵커(120)들과의 거리 측정을 통하여 이동체(M)에 부착된 태그(130)의 정확한 위치를 단위 시간으로 파악할 수 있고 이와 같은 단위 시간을 연속(적분)하게 되면 단위 측위 공간(200)에서 이동체에 부착된 태그(130)의 움직임을 획득하게 된다.
또한 이동체(M)인 사람의 손, 팔, 다리, 가슴 등에 다수의 태그(130)가 부착되어 있어 이와 같은 태그(130)들의 위치와 움직임에 대한 정보를 획득하게 되어 가상현실을 구현시키는 HMD 서버(300)에 제공하여 가상현실을 더욱 정확하게 구현시키는 기능을 수행하게 된다.
본 발명은 상기한 앵커(120)와 태그(130)에 대한 시간차 정보를 모니터링서버(110)로 전송하는 과정을 수행한다.(5과정)
도 4에서 보는 것처럼, 상기한 시간차 정보는 하나의 태그(130)와 단위 측위 공간(200)에 설치된 다수의 앵커(120)들 사이의 시간차 정보, 그리고 모든 다른 태그들(130-1,130-2)과 단위 측위 공간(200)에 설치된 다수의 앵커(120)들 사이의 시간차 정보들을 포함한다.
본 발명은 상기한 모니터링서버(110)에서 전송받은 다수의 앵커(120)와 태그(130)에 대한 시간차 정보를 이용하여 태그(130)와 앵커(120)들 사이의 거리를 연산하여 거리 정보를 생성하는 과정을 수행한다.(6과정)
상기한 태그(130)와 앵커(120)들 사이의 거리 정보(TL)를 생성하는 과정은 아래의 연산식 (3)으로 구할 수 있다.
거리 정보(TL) = 시간차 정보(ΔT) × 전파속도(V) -----연산식 (3)
상기와 같은 하나의 태그(3)에 대한 다수의 앵커(120)들의 거리 정보와 단위 측위 공간(200)의 좌표를 이용하여 시간의 함수로 적분하게 되면 하나의 태그(130)에 대한 정확한 위치 정보 및 움직임 정보를 파악할 수 있게 된다.
본 발명은 모니터링서버(110)에서 획득한 모든 정보(앵커 정보, 태그 정보, 단위 측위 공간 정보 및 거리 정보 등)을 HMD 서버(300)로 전송하여 가상현실 구현을 위한 정보로 활용하게 된다.
본 발명의 고정밀 위치움직임 획득 장치의 위치움직임 모니터링서버(110)와 VR HMD 서버(300)간 연동을 위한 물리적 인터페이스는 유선 Ethernet을 사용하며, TCP/IP 규격에 따라 데이터 송수신이 이루어지며, 고정밀 위치움직임 획득 장치 서버에서 VR HMD server의 IP 등록을 통해 메시지를 전달할 수 있다.
본 발명은 이와 같은 구성으로 단위 측위 공간(200)에서 태그(130)를 부착한 이동체(M)를 고정밀도로 위치와 움직임을 측정할 수 있는 기능을 수행하게 된다.
또한 종래의 위치와 움직임을 측정할 수 있는 기술에서는 단위 측위 공간(200)의 길이를 25m 정도로 작은 규모에서 실시할 수 밖에 없던 반면, 본 발명은 단위 측위 공간(200)을 다수로 형성하여 그 내부에 앵커(120)들을 설치하게 되면 측위 공간의 길이를 100m 이상으로 설정하여도 고정밀도로 측위 공간 내부에서 이동체(M)의 위치와 움직임을 정확하게 측정할 수 있는 특성이 나타나게 된다.
이와 같은 본 발명의 특성으로 이동체(M)(사람)가 축구장 크기의 측위 공간에서의 위치 및 움직임을 측정할 수 있게 된다.
도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명은 단위 측위 공간(200)이 다수로 설치되어 있고, 단위 측위 공간(200)이 단위 측위 공간 1(200), 단위 측위 공간 2(200-1), 단위 측위 공간 3(200-3), 단위 측위 공간 4(200-4) ,----, 단위 측위 공간 n(200-n)을 연결하여 구성되는 측위 공간으로 될 수 있는 점이 기술적 특징이다.
이 경우 상기한 단위 측위 공간 1(200), 단위 측위 공간 2(200-1), 단위 측위 공간 3(200-3), 단위 측위 공간 4(200-4), 단위 측위 공간 n(200-n)의 길이는 L1, L2, L3, L4 ---- Ln으로 표시된다.
이 경우 상기한 단위 측위 공간(200, 200-1, 200-2 ---- 200-n)들은 단위 측위 공간 내부에 각각의 메인 앵커(120')가 설정되고 그 내부에 설치된 앵커(120'-1, 120'-2, 120'-3))들로부터 단위 측위 공간(200)에서 다른 단위 측위 공간(200-1, 200-2 ---- 200-n)으로 이동된 이동체(M)에 설치된 태그(130)와의 시간차 정보를 메인 앵커(120')에서 받아 모니터링서버(110)로 전송하게 되면, 그 단위 측위 공간(200-1, 200-2 ---- 200-n)에서의 태그(130)의 정확한 위치와 움직임을 측정할 수 있게 된다.
따라서 본 발명의 이와 같은 기능은 단위 측위 공간이 연결된 측위 공간의 길이(L1+L2+L3+L4)가 축구장 보다 넓은 100m 이상인 경우에도 정확하게 이동체(M)의 위치와 움직임을 정확하게 파악할 수 있는 효과가 나타나게 된다.
본 발명은 상기한 구성과 기능으로 이루어진 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치를 제공한다.
본 발명은 가상현실 공간 서비스 실현 및 제공을 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치를 생산, 제조, 판매, 유통, 연구하는 산업에 매우 유용하다.
특히 본 발명은 확장현실(XR) 공간 서비스 실현 및 제공을 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치를 생산, 제조, 판매, 유통, 연구하는 산업에 매우 유용하다.
가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100),
모니터링서버(110),
공유기 또는 스위칭 허브(101),
앵커(120), 정보처리장치(121), 센서부(122), 하드웨어부(123),
동기화 모듈(124), 태그 신호 발생 모듈(125), 시간차 정보 모듈(126), 앵커간 시간차 정보 모듈(127),
태그(130), 정보처리장치(131), 센서부(132), 하드웨어부(133),
고유신호모듈(134), 태그의 신호발생모듈(135),
HMD 서버(300),
모니터링서버(110),
공유기 또는 스위칭 허브(101),
앵커(120), 정보처리장치(121), 센서부(122), 하드웨어부(123),
동기화 모듈(124), 태그 신호 발생 모듈(125), 시간차 정보 모듈(126), 앵커간 시간차 정보 모듈(127),
태그(130), 정보처리장치(131), 센서부(132), 하드웨어부(133),
고유신호모듈(134), 태그의 신호발생모듈(135),
HMD 서버(300),
Claims (4)
- 모니터링서버(110), 앵커(120), 태그(130)를 포함하여 구성된 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100).
- 제1항에 있어서,
상기한 앵커(120)는 동기화 모듈(124), 태그 신호 발생 모듈(125), 시간차 정보 모듈(126), 앵커간 시간차 정보 모듈(127)이 포함되어 구성되어 있고,
상기한 태그(130)는 고유신호모듈(134), 태그의 신호발생모듈(135)이 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100).
- 제2항에 있어서,
메인 앵커(120)가 선정되는 과정(1과정),
상기에서 선정된 메인 앵커(120)는 단위 측위 공간(200) 내에 설치된 다른 앵커(120)들에 동기화 신호를 보내어 시간을 동기화하도록 하는 기능을 수행하게 하는 과정(2과정),
상기한 메인 앵커(120)에서 시간의 동기화 과정을 수행함과 동시에 태그(130)에 태그 자신의 고유신호와 측위를 위한 정보를 발생하게 하는 고유 신호 발생 과정(3과정),
앵커(120)는 시간차 정보 모듈(126)에서 태그(130)에서 발생시킨 태그의 측위를 위한 정보를 시간차 정보로 생성시키는 과정(4과정),
상기한 앵커(120)와 태그(130)에 대한 시간차 정보를 모니터링서버(110)로 전송하는 과정(5과정),
상기에서 전송받은 앵커(120)와 태그(130)에 대한 시간차 정보를 이용하여 태그(130)와 앵커(120)들 사이의 거리를 연산하여 거리 정보를 생성하는 과정(6과정),
을 포함하는 과정으로 단위 측위 공간(200)에서 태그(130)를 부착한 이동체(M)를 고정밀도로 위치와 움직임을 측정할 수 있는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100).
- 제1항 내지 제3항에 있어서,
단위 측위 공간(200)을 더 포함한 것을 특징으로 하는 고정밀 위치 움직임 획득 장치(100).
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020210055407A KR102604367B1 (ko) | 2021-04-29 | 2021-04-29 | 확장현실을 포함한 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득장치 |
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| KR1020210055407A KR102604367B1 (ko) | 2021-04-29 | 2021-04-29 | 확장현실을 포함한 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득장치 |
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2021
- 2021-04-29 KR KR1020210055407A patent/KR102604367B1/ko active IP Right Grant
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