WO2022108112A1 - 실내 측위 방법 및 장치 - Google Patents

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WO2022108112A1
WO2022108112A1 PCT/KR2021/013894 KR2021013894W WO2022108112A1 WO 2022108112 A1 WO2022108112 A1 WO 2022108112A1 KR 2021013894 W KR2021013894 W KR 2021013894W WO 2022108112 A1 WO2022108112 A1 WO 2022108112A1
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positioning
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moving object
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PCT/KR2021/013894
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정상수
이은정
이영수
싱다난지아
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주식회사 베스텔라랩
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Definitions

  • the present invention relates to an indoor positioning method and apparatus.
  • a location can be determined using a GPS signal outdoors.
  • the influence of structures or obstacles that interfere with signal transmission and reception is small, and the error of signal transmission and reception is not large.
  • positioning accuracy is deteriorated due to a GPS signal reception error or error occurring due to structures such as ceilings, walls, and pillars.
  • the signal of the positioning sensor also has a limit in improving the accuracy of positioning due to an error that occurs depending on the surrounding environment.
  • Embodiments of the present invention are to provide an indoor positioning method and apparatus with improved accuracy.
  • An indoor positioning method includes the steps of: setting node data including information about the location of a positioning sensor according to a preset rule on a movement path through which a moving object can move with respect to an indoor space; Using at least one of the node data, first sensing data obtained through a sensor unit provided in the moving object, and second sensing data obtained through a positioning sensor provided in the indoor space, the moving object is currently located obtaining first positioning data capable of determining a first section; determining whether the first positioning data satisfies a preset reference value for a boundary node defining the first section; and determining subsequent positioning data of the first positioning data based on at least one of the node data, the satisfaction, and the rotation at the boundary node.
  • the step of determining the subsequent positioning data includes calculating the boundary coordinate value of the boundary node data among the node data and the size of the second sensing data to determine the boundary
  • the size of the second sensed data may correspond to the signal strength of the positioning sensor.
  • the determining of the subsequent positioning data includes the node data and the first sensing data determining rotation information including whether or not rotation is performed at a corresponding boundary node and a rotation direction based on at least one of direction data calculated on the basis of ; and calculating the subsequent positioning data for a section subsequent to the first section on the moving path of the moving object according to the determination result.
  • the determining of the rotation information may include: calculating first direction data regarding the rotation amount of the moving object by using the first sensing data; and determining second direction data related to the rotation direction by associating the first direction data with the node data, wherein the first direction data includes a 1-1 coordinate value of the 1-1 sensing data and It may be calculated by performing a fusion operation on the 1-2 coordinate values of the 1-2 sensing data.
  • the boundary node of the first section does not satisfy the reference value, and it is determined that the node satisfying the reference value is a node other than the boundary node of the first interval, and the other node updating the first positioning data to the other node data when it is determined that is not a rotating node; and obtaining 3-2 positioning data for a third section along an extension line and an existing moving direction of the moving object, wherein the other node may be a boundary node of the third section.
  • the fourth positioning data may include: 4-1 positioning data obtained in a section changed according to the second direction data when the proximity positioning sensor is located in the existing moving direction; 4-2 positioning data obtained between a node of the proximity positioning sensor and a node adjacent thereto when the proximity positioning sensor is located in the changed section; and 4-3 positioning data obtained in a section changed from a node closest to the existing moving direction when the proximity positioning sensor is not located in either the existing moving direction or the changed section.
  • An indoor positioning device includes a control unit and a sensor unit, wherein the control unit includes information about the position of the positioning sensor according to a preset rule on a movement path through which a moving object can move with respect to an indoor space to set node data, and using at least one of the node data, the first sensing data obtained through the sensor unit, and the second sensing data obtained through the positioning sensor provided in the indoor space, the moving object is currently Obtaining first positioning data capable of determining a first section to be located, determining whether the first positioning data satisfies a preset reference value for a boundary node defining the first section, the node data; Subsequent positioning data of the first positioning data is determined based on at least one of the satisfaction and the rotation in the boundary node.
  • the control unit calculates the boundary coordinate value of boundary node data among the node data and the size of the second sensing data to determine the position between the boundary nodes. , wherein the second positioning data is calculated, and the size of the second sensing data may correspond to the signal strength of the positioning sensor.
  • control unit determines that it is satisfied when determining whether the satisfaction is satisfied, or when determining that the boundary node is a rotating node based on the node data, calculates based on the node data and the first sensing data Based on at least one of the obtained direction data, rotation information including whether or not rotation at the boundary node is rotated and the rotation direction is determined, and based on a result of the determination, on the movement path of the moving object, the next section of the first section is determined. Subsequent positioning data can be calculated.
  • the control unit calculates first direction data regarding the amount of rotation of the moving object by using the first sensing data, and connects the first direction data and the node data to obtain second direction data regarding the rotation direction.
  • the rotation information may be determined, and the first direction data may be calculated by performing a fusion operation on a 1-1 coordinate value of the 1-1 sensing data and a 1-2 coordinate value of the 1-2 sensing data. have.
  • the control unit determines that it is satisfied when determining whether the satisfaction is satisfied, and when it is determined that the boundary node is not a rotating node, the control unit converts the first positioning data into boundary node data of any one of the boundary nodes. Update, and obtain 3-1 positioning data for a second section on the extension line and the existing moving direction of the moving object, the second section may be a section adjacent to the first section.
  • the control unit In the step of determining whether the control unit satisfies the satisfaction, it is determined that the boundary node of the first section does not satisfy the reference value, and determines that the node satisfying the reference value is a node other than the boundary node of the first interval, When it is determined that the other node is not a rotating node, the control unit updates the first positioning data with the other node data, and a 3-2 third section for a third section on an extension line with the existing moving direction of the moving object The positioning data is obtained, and the other node may be a boundary node of the third section.
  • the proximity positioning sensor is determined using the second sensing data, and the existing moving direction of the moving object is different according to the location of the proximity positioning sensor It is possible to obtain fourth positioning data for the section in which the direction is changed.
  • the fourth positioning data may include: 4-1 positioning data obtained in a section changed according to the second direction data when the proximity positioning sensor is located in the existing moving direction; 4-2 positioning data obtained between a node of the proximity positioning sensor and a node adjacent thereto when the proximity positioning sensor is located in the changed section; and 4-3 positioning data obtained in a section changed from a node closest to the existing moving direction when the proximity positioning sensor is not located in either the existing moving direction or the changed section.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the configuration of an indoor positioning system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram illustrating in more detail the configuration of an indoor positioning system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a configuration diagram illustrating the configuration of a sensor unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining node data according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining a single path positioning method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view for explaining a single path positioning method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view for explaining a single path positioning method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a multi-path positioning method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an indoor positioning method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining in more detail some steps of the indoor positioning method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a step of determining rotation information of a moving object according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart for explaining in more detail some steps of a multi-path positioning method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the configuration of an indoor positioning system 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the indoor positioning system 10 may include an indoor positioning server 1000 and an indoor space server 2000 .
  • the two servers 1000 and 2000 may communicate through the communication network 300 and exchange data with each other.
  • the indoor positioning server 1000 may perform indoor positioning of a moving object moving in an indoor space.
  • the indoor positioning server 1000 may include the indoor positioning device 100 as shown in FIGS. 2 and 3 , which will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3 to be described later.
  • the indoor positioning server 1000 may be a server managing a positioning application installed in the indoor positioning device 100 .
  • the indoor positioning server 1000 and the indoor positioning device 100 may exchange data with each other through the application.
  • the indoor space server 2000 is a server related to the indoor space in which the moving object to be positioned in the present disclosure moves.
  • the indoor space of the present disclosure may be various spaces having obstacles in receiving GPS signals, such as indoor/underground parking lots, tunnels, underpasses, underground shopping malls, and inside buildings.
  • the indoor space server 2000 may be a local server existing in each individual indoor space, or may be a central server that manages information about several indoor spaces.
  • the indoor space may be an indoor parking lot and the indoor space server 2000 may be described as a parking lot server, for example.
  • the indoor space server 2000 may include a positioning sensor 200 as shown in FIG. 2 for indoor positioning of a moving object.
  • the operating subject of the indoor positioning server 1000 and the indoor space server 2000 may be the same.
  • the communication network 300 may mean a communication network that mediates data transmission and reception between each component of the positioning system 10 .
  • the communication network 300 may include wired networks such as Local Area Networks (LANs), Wide Area Networks (WANs), Metropolitan Area Networks (MANs), Integrated Service Digital Networks (ISDNs), etc., Wi-Fi, wireless LANs, It may cover wireless networks such as CDMA, Bluetooth, and satellite communication, but the scope of the present invention is not limited thereto.
  • FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the indoor positioning system 10 according to an embodiment of the present invention in more detail
  • FIG. 3 is a configuration diagram showing the configuration of a sensor unit according to an embodiment of the present invention.
  • the indoor positioning device 100 is a device corresponding to a moving object, such as a vehicle, and may be a mobile terminal such as a mobile phone or tablet PC owned by the owner of the vehicle, or may be an electronic device connected to or embedded in the vehicle.
  • An application for performing the indoor positioning method for a moving object according to an embodiment of the present invention may be installed in the indoor positioning device 100 .
  • the concept of the location of the moving object may be described by mixing it with the concept of the location of the indoor positioning device 100 .
  • the indoor positioning device 100 may include a control unit 110 , a communication unit 120 , a memory 130 , a sensor unit 140 , and a display unit 150 .
  • a control unit 110 may control the indoor positioning device 100 to control the indoor positioning device 100 .
  • the controller 110 may perform an operation for controlling the indoor positioning device 100 as a whole. Specific operation of the control unit 110 will be described in more detail in the related drawings to be described later.
  • the controller 110 may include all kinds of devices capable of processing data, such as a processor.
  • the 'processor' may refer to a data processing device embedded in hardware having a physically structured circuit to perform a function expressed as, for example, a code or a command included in a program.
  • a microprocessor a central processing unit (CPU), a processor core, a multiprocessor, an application-specific integrated (ASIC) Circuit
  • a processing device such as a field programmable gate array (FPGA) may be included, but the scope of the present invention is not limited thereto.
  • the communication unit 120 may be a device including hardware and software necessary for transmitting and receiving control signals or data through the communication network 300 according to various types of communication methods.
  • the communication unit 120 may communicate with various types of external devices and servers, for example, the positioning sensor 200 or the indoor space server 2000 of FIG. 2 .
  • the memory 130 performs a function of temporarily and/or permanently storing all kinds of data generated and processed by the indoor positioning device 100 .
  • the memory 130 may store program applications, data, commands, etc. installed in the indoor positioning device 100 , and may store all types of data input/output through the indoor positioning device 100 .
  • the memory 130 may include random access memory (RAM), read only memory (ROM), and permanent mass storage devices such as disk drives, flash storage media, and solid state drives (SSDs).
  • RAM random access memory
  • ROM read only memory
  • SSDs solid state drives
  • the sensor unit 140 is a sensor for obtaining movement information including the position, movement status, movement direction/angle, and posture of the moving object, and includes a plurality of sensors for sensing an internal or external state of the device 100 can do.
  • the sensor unit 140 may include at least one of an acceleration sensor 141 , a gyroscope 142 , and a magnetic field sensor 143 .
  • the first sensing data regarding the movement information of the moving object may be obtained through the sensor unit 140 .
  • the acceleration sensor 141 senses the acceleration of a moving object, and may be a 3-axis sensor of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis.
  • the gyro sensor 142 senses the angular velocity of a moving object and may be a three-axis sensor of Rx, Ry, and Rz.
  • the controller 110 obtains movement information of the moving object using the sensing values of the acceleration sensor 141 and the gyro sensor 142 , but the movement information includes a roll angle and a pitch of the moving object. It is possible to obtain rotation information (angle change amount) and speed information including information about an angle and a yaw angle.
  • the geomagnetic sensor 143 may measure the azimuth of the moving object. In the sensed value obtained by the geomagnetic sensor 143, when the moving object is stationary without moving, the range of fluctuation of the value is reduced. When the change value of the output sensor value is less than or equal to a preset reference, it may be determined that the vehicle is in a stopped state.
  • the controller 110 may reduce an error in determining whether a moving object moves or rotates by using the sensed value of the geomagnetic sensor 143 together with the sensed value of the acceleration sensor 141 and the gyro sensor 142 .
  • the indoor positioning apparatus 100 may determine movement and speed information in various three-dimensional directions including three axes of a moving object based on the first sensing data obtained through the sensor unit 140 .
  • the display unit 150 may display data input/output through the indoor positioning device 100 .
  • Positioning data processed and output by the indoor positioning method according to an embodiment of the present invention may be displayed through the display unit 150 as an output method according to an operation of a positioning application stored in the indoor positioning device 100 .
  • 4 to 8 to be described later are exemplary views of a display screen output through the display unit 150 .
  • the indoor positioning device 100 may be provided outside the indoor positioning server 1000 separately from the indoor positioning server 1000 .
  • the indoor space server 2000 may include a positioning sensor 200 installed in an indoor space for indoor positioning of a moving object.
  • the positioning sensor 200 may be a beacon module that transmits a beacon signal including a beacon ID through the communication network 300 .
  • the beacon signal may include a Universally Unique Identifier (UUID), a Major ID, a Minor ID, and a Received Signal Strength Indication (RSSI).
  • UUID Universally Unique Identifier
  • the major ID and minor ID may consist of three-digit numbers, and a unique number may be assigned to each floor in the hundredth digit, and a unique number may be assigned to the tenth and one digit for each beacon.
  • RSSI corresponds to the strength of the beacon signal.
  • the positioning sensor 200 transmits a beacon signal to an indoor positioning server through all available wireless communication networks 300 such as Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Long Term Evolution (LTE), 3G, etc. (1000) may periodically wirelessly transmit.
  • second sensing data data obtained by the positioning sensor 200
  • the second sensing data may refer to the beacon signal
  • FIG. 4 is a diagram for explaining node data according to an embodiment of the present invention, and is an exemplary view of a display screen displayed through the display unit 150 .
  • the indoor space 20 On the display screen, the indoor space 20, the parking surface 21, the obstacle 22, etc. are shown in the form of data-processed images, and the parking surface 21 and the obstacle 22 are appropriately adapted to the actual indoor space 20. can be placed.
  • the indoor space 20 will be described as an example of the parking lot 20 .
  • the controller 110 sets node data including information about the position of the positioning sensor 200 according to a preset rule on a movement path through which a moving object can move with respect to the indoor space 20 .
  • the space other than the parking surface 21 and the obstacle 22 may be a movement path through which a moving object can move.
  • a plurality of nodes N indicating the positions of the positioning sensors 200 (refer to FIG. 2 ) installed according to a preset rule are shown on the movement path.
  • the 'position of the node N' and the 'position of the positioning sensor 200' may be described interchangeably.
  • the positioning sensor 200 may be installed at regular intervals according to a preset rule on the movement path.
  • a node may also be set on the parking surface 21 .
  • the plurality of nodes N includes a node A on a first movement path and a node B on a second movement path, and the nodes A are A-1, A-2, A-3, and A-4. , including nodes A-5, and node B is illustrated as including nodes B-1, B-2, B-3, B-4, and B-5.
  • the location and number of the plurality of nodes N are not limited thereto.
  • the node data relates to location information in which the positioning sensor 200 is installed, and the location information includes an ID of the positioning sensor 200, self-position information of each of the plurality of nodes (N), and each other. Connection information between different nodes may be included.
  • the plurality of nodes N may include an initial node where the positioning operation starts, a final node where the positioning operation ends, a rotation node located at an intersection such as a three-way intersection or a crossroad, and an intermediate node located between the nodes.
  • the initial node may correspond to an entrance of the indoor space
  • the final node may correspond to an exit of the indoor space.
  • node A-1 may be an initial node
  • node B-1 may be a final node
  • nodes A-5 and B-5 may be rotation nodes
  • other nodes may be intermediate nodes.
  • the positioning sensor 200 may be installed on a straight path of the moving object, a point where the direction of the moving object is changed, such as an intersection, or the like. In this case, when the distance between two adjacent positioning sensors 200 on the straight path is greater than or equal to a certain standard, in order to increase positioning accuracy, an additional positioning sensor 200 may be installed therebetween.
  • the control unit 110 uses at least one of the node data, the first sensing data obtained through the sensor unit 140 , and the second sensing data obtained through the positioning sensor 200 provided in the indoor space 20 . , it is possible to obtain first positioning data for determining a first section in which the object is currently located.
  • the first positioning data may include current location coordinates as the current location of the moving object (at the starting point of the positioning operation), distance information between the indoor positioning device 100 and the positioning sensor 200 , and the like.
  • the controller 110 may determine whether the first positioning data satisfies a preset reference value for a boundary node defining the first section. For example, if the first section in FIG. 4 is a section between the node A-2 and the node A-3, the two nodes A-2 and A-3 are boundary nodes of the first section. For example, whether the reference value is satisfied is determined when the calculated distance between the positioning sensor 200 and the indoor positioning device 100 is less than or equal to a certain value, that is, whether the moving object is close to the specific positioning sensor 200 within a certain distance. can be determined, and when it is determined that the content is satisfied, the next positioning operation (next positioning sensor 200 ) may be performed.
  • the criterion satisfaction condition may be how continuously and at a high frequency among the sensor signals of the various positioning sensors 200 that the indoor positioning device 100 receives, it may be within various ranges that are easy for positioning. change may be applied.
  • the criterion satisfying condition is whether the indoor positioning device 100 and several positioning sensors 200 are relatively close by using the RSSI data, and this can be utilized together with the aforementioned frequency.
  • the controller 110 may determine subsequent positioning data of the first positioning data based on at least one of the satisfaction and the rotation in the boundary node.
  • a detailed example of determining subsequent positioning data based on the satisfaction and rotation, etc. will be described in the drawings to be described later.
  • the 'single path' (a straight path) may mean a movement path between the two nodes N1 and N2.
  • the control unit 110 calculates a boundary coordinate value of boundary node data among the node data and a size of second sensing data to calculate second positioning data regarding a position between the boundary nodes.
  • the size of the second sensing data corresponds to the signal strength of the positioning sensor 200 , and may be, for example, RSSI of a beacon signal.
  • the second positioning data may be calculated by calculating an internal division point between the boundary coordinate value of the boundary node data and the size of the second sensing data.
  • a moving object moving between the first node N1 and the second node N2 and the two nodes N1 and N2 ('first section') on the moving path is shown.
  • the moving object is illustrated as the UI object 250 displayed on the display screen, and the UI object 250 may be described as the same as the moving object 250 .
  • the first node N1 is a location where the first positioning sensor 210 is installed
  • the second node N2 is a location where the second positioning sensor 220 is installed.
  • the boundary node data is the position coordinates of the two nodes (N1, N2) ((X 1 , Y 1 ), (X 2 , Y 2 )), and the second positioning data means the subsequent position coordinates ((X, Y)) of the moving object 250 to be described later.
  • the controller 110 may calculate the position of the moving object 250 on a straight path based on the RSSI included in the beacon signals transmitted from the two positioning sensors 210 and 220 . Specifically, the controller 110 measures the first distance information between the positioning sensors 210 and 220 and the moving object 250 based on the RSSI, and the third direction from the first distance information and the reference plane of the indoor space. Second distance information between the two nodes N1 and N2 of the moving object 250 may be calculated by using the height information to (D3). That is, the second distance information is a distance on the D1-D2 plane, which means a distance between the floor projection point of the indoor space 20 of the positioning sensor 200 and the moving object 250 .
  • the second distance information is a distance between the moving object 250 and any one of the plurality of nodes N, and in FIG. 5 , a first interval that is a distance between the moving object 250 and the first node N1 . (d1) and a second interval d2, which is a distance between the moving object 250 and the second node N2.
  • the positioning of the moving object 250 between the two nodes N1 and N2 on the straight path ie, the second positioning data, may be calculated by the following equations.
  • the second positioning data (the subsequent position coordinates of the moving object 250) is the second distance information (d1, d2) calculated based on the position coordinates of the node and the signal strength of the positioning sensor 200 It can be calculated through an internal distribution point operation based on .
  • the control unit 110 when the control unit 110 does not satisfy the signal reference value for the boundary node N1 or N2 in the first section, the current location information (first positioning data) of the moving object, between the two nodes (N1, N2)
  • the specific position of the moving object 250 may be calculated in the first section by determining that it is moving in , and calculating subsequent position information (second positioning data).
  • the 'single path' may mean a movement path on an extension line connecting the three nodes N1 , N2 , and N3 .
  • the control unit 110 determines the type of the boundary node or whether the boundary node is rotated and the rotation direction based on at least one of the node data and the direction data calculated based on the first sensing data obtained by the sensor unit 140 . It is possible to determine rotation information including In the step of determining the type of boundary node using the node data, it can be determined whether the boundary node is a node on a single path (linear path) or a rotating node on multiple paths, for example, using a beacon signal allocated to each node. have. Meanwhile, a detailed method of determining the rotation information will be described in more detail with reference to FIG. 8 to be described later. Thereafter, the controller 110 may calculate subsequent positioning data for the subsequent section A2 of the first section A1 on the moving path of the moving object according to the determination result.
  • the control unit 110 determines that the boundary node is a node on a single path or determines that the boundary node is not a rotating node based on the node data
  • the control unit 110 controls the
  • the first location data 251 may be updated with data of any one of the border nodes, and in this figure, the location data 252 of the second node N2.
  • the rotation information is determined as non-rotation, for example, when the direction data is calculated to be the same as the existing direction
  • the operation of FIG. 6 may be performed.
  • the controller 110 may obtain the 3-1 positioning data 253 for the second section A2 on the extension line and the existing moving direction of the moving object.
  • the first positioning data 251 in the first section A1 and the 3-1 positioning data 253 in the second section A2 are a concept including all the locations of moving objects that change in real time in the second section A2.
  • first section A1 and the subsequent section A2 are adjacent to each other, and an embodiment in which the subsequent section is not adjacent to the first section A1 will be described.
  • FIG. 7 is a view for explaining a single-path positioning method according to another embodiment of the present invention, and mainly the parts that are different from FIG. 6 will be described.
  • the operation described with reference to FIG. 6 may be performed in a third section A3 that is not adjacent to the first section A1.
  • the step of determining whether the control unit 110 is satisfied it is determined that the boundary node of the first section A1 does not satisfy the reference value, and sets the node that satisfies the reference value to the first section A1. It is determined as a node other than the boundary node of , and when it is determined that the other node is not a rotation node, the operation of this figure may be performed.
  • the other node means a boundary node of the third section A3.
  • control unit 110 updates the first positioning data with the position data 254 of the other node, in this figure, the third node N3, and thereafter, the 3-2 positioning for the third section A3.
  • Data 255 may be obtained.
  • the node satisfying the reference value is located on the straight path of the moving object has been described as an example, but it may be located on a path in a direction different from the straight path.
  • FIG. 8 is a view for explaining a multi-path positioning method according to an embodiment of the present invention, and is a display screen in which the indoor space 20 includes a plurality of rotation sections R1, R2, and R3.
  • a compass variable is illustrated as second direction data to be described later.
  • the controller 110 may calculate first direction data regarding the rotation amount of the moving object by using the first sensing data.
  • the 'first direction data' may be calculated by performing a fusion operation on the 1-1 coordinate value of the 1-1 sensing data and the 1-2 coordinate value of the 1-2 sensing data.
  • the 1-1 and 1-2 sensing data are concepts included in the first sensing data acquired by the sensor unit 140 .
  • the 1-1 sensing data is a sensing value obtained by the acceleration sensor 141
  • the 1-2 sensing data is a sensing value obtained by the gyro sensor 142 . That is, the amount of rotation and the rotation direction of the moving object can be calculated using the sensing values of the acceleration sensor 141 and the gyro sensor 142 , as will be described in detail later.
  • the two sensors 141 and 142 are three-axis sensors, and the 1-1 coordinate value and the 1-2 coordinate value are respectively (acc(x), acc(y), acc(z)), (gyr(x) , gyr(y), gyr(z)).
  • the 'first direction data' includes a first change amount, a second change amount, and a third change amount below. Assuming that the radian change per second is the first change amount ( ⁇ s1), the degree change amount per second is the second change amount ( ⁇ s2), and the actual degree change is the third change amount ( ⁇ s3), each value is as follows.
  • 1000 is a variable determined based on the value of time, meaning that 1000 units are seconds (sec). That is, referring to Equation 5, it is possible to obtain a third change amount ⁇ s3 that is an actual change amount by integrating the second change amount ⁇ s2.
  • the second variation ⁇ s2 has no range limit depending on the amount of rotation, and since the third variation ⁇ s3 is the actual variation at one point in time, the degree value in which the third variation ⁇ s3 is accumulated is 0 It may have a value within the range of degrees to 360 degrees.
  • the moving object rotates and the accumulated degree value of the third change amount ( ⁇ s3) becomes greater than 360 degrees, it is changed to 0 degrees again and calculated, and the degree value with the third change amount ( ⁇ s3) accumulated is 0 steps If it becomes a small value, it may be a method of calculating by changing it back to 360 degrees.
  • the controller 110 may determine the rotation information by determining the second direction data regarding the rotation direction by linking the above-described first direction data and node data.
  • the second direction data a description will be given with reference to the Compass variable shown in the upper right of FIG. 8 .
  • the Compass variable is set as an example in which the moving object's moving path has four values: East, West, South, North (values of 1, 2, and 3 in a clockwise direction from 0) in consideration of node data on possible moving paths. For example, assuming that 0 ⁇ a ⁇ 90 (degrees), the controller 110 controls the second direction data when the accumulated degree value of the third change amount ⁇ s3 is (360-a) or more and +a degrees or less.
  • the second direction data is 1, the degree value in which the third change amount ( ⁇ s3) is accumulated If it is greater than or equal to (180-a) and less than or equal to (180+a), the second direction data is 2, and the accumulated degree value of the third change amount ( ⁇ s3) is greater than or equal to (270-a) and less than or equal to (270+a).
  • the second direction data may be determined as 3 .
  • the types and determination methods of the first direction data and the second direction data are not limited to those described above.
  • the proximity positioning sensor may be determined using the second sensing data.
  • the controller 110 determines that the moving object rotates in any one of the plurality of rotation sections R1, R2, and R3. can be judged as Then, the proximity positioning sensor of the moving object 250 is determined using the second sensing data of the positioning sensor 200 corresponding to each node among the neighboring nodes of the moving object 250 .
  • the controller 110 may acquire fourth positioning data for a changed path in a direction different from the existing moving direction D2 of the moving object according to the location of the proximity positioning sensor.
  • the fourth positioning data may include positioning data 4-1, 4-2, and 4-3 to be described later according to the number of cases.
  • the control unit ( 110) may acquire the 4-1th positioning data in a section changed according to the second direction data (Compass variable: 3).
  • the second rotation section formed in the B-3 node according to the second direction data (the Compass variable is changed from 0 to 3) in B-3 You can change the movement path in (R2).
  • single-path section positioning may be performed in the section between the B-3 node and the B-2 node, which is the changed route.
  • the first positioning data which is the initial position of the moving object, may be replaced with rotation node data according to whether the reference value is satisfied and rotation information, and subsequent positioning data of the changed section on the changed path may be calculated.
  • the controller 110 may acquire the 4-2th positioning data between the node of the proximity positioning sensor and a node adjacent thereto.
  • the control unit 110 is adjacent to the node of the proximity positioning sensor on one side.
  • the path may be changed according to the second direction data changed in the rotation nodes A-3, B-3, and C-3.
  • 4-2 positioning data may be calculated in a section between the node of the proximity positioning sensor and the node A-1, B-1, and C-1 adjacent thereto on the other side.
  • the proximity positioning sensor when the proximity positioning sensor is determined to be the C-2 node, the movement path is changed in the third rotation section R3 formed at the C-3 node, and then between the C-2 node and the C-1 node.
  • the above-described single path section positioning may be performed.
  • the controller 110 controls the closest position in the existing traveling direction D2.
  • the moving path may be changed according to the changed second direction data in the node. Thereafter, it is possible to acquire the 4-3 positioning data in the section on the changed route.
  • the proximity positioning sensor A-4, B-4, C-4, A-5, B-5, C-5 due to an operation error of the indoor positioning device 100 or the positioning sensor 200, etc.
  • the path can be changed according to the second direction data changed at the closest rotational node on the current moving path of the moving object, in this figure, the B-3 node, and 4-3 positioning data is calculated in the section (between B-3 and B-2, between B-2 and B-1) on the path in the first direction D1.
  • the above-described third positioning data and fourth positioning data may be calculated on the same principle as the second positioning data.
  • the third positioning data refers to positioning data in a subsequent section on a single path, for example, the above-described 3-1 positioning data 253 (see FIG. 6 ) and 3-2 positioning data 255 ( FIG. 6 ). 7) may be included.
  • the controller 110 may perform the above-described single-path positioning in the corresponding section.
  • the speed and accuracy are improved through the positioning algorithm of various cases using the moving path through which a moving object can move in the indoor space and the node data preset in the moving path.
  • Indoor positioning is possible.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an indoor positioning method according to an embodiment of the present invention.
  • the indoor positioning method includes the steps to be described later, and will be described with reference to the foregoing drawings.
  • Node data including information about the position of the positioning sensor 200 is set according to a preset rule on a movement path on which a moving object can move with respect to the indoor space 20 ( S100 ).
  • the first positioning data for determining the first section in which the moving object is currently located is obtained (S200).
  • subsequent positioning data of the first positioning data may be determined based on at least one of the node data, the satisfaction, and the rotation at the boundary node ( S400 ).
  • the step S400 will be described in more detail with reference to FIGS. 10 to 12 to be described later.
  • step S400 is performed after step S300, steps S300 and S400 may be performed in parallel.
  • the first sensing data may include position, direction, angle, and posture information of the moving object itself
  • the second sensing data may include a signal strength (RSSI) as a beacon signal.
  • RSSI signal strength
  • Step S400 is a flowchart for explaining in more detail the step of determining subsequent positioning data ( S400 ) as a partial step of the indoor positioning method according to an embodiment of the present invention.
  • Step S400 may include steps to be described later.
  • the step of determining the subsequent positioning data includes the boundary coordinate value of the boundary node data among the node data and the size of the second sensing data. It may include calculating ( S410 ) second positioning data on the location between the boundary nodes by calculating the second location data.
  • the size of the second sensed data may correspond to the signal strength of the positioning sensor 200 .
  • the second positioning data may be calculated by internally dividing the boundary coordinate value of the boundary node data and the size of the second sensing data.
  • the node data and the first sensing Based on at least one of the direction data calculated based on the data, it is possible to determine whether the boundary node rotates or not and rotation information including the rotation direction ( S420 ).
  • the step S420 will be described in more detail with reference to FIG. 11 to be described later.
  • the first positioning data is the Any one of the boundary nodes may be updated with boundary node data ( S4210 ), and third positioning data for the second section on the extension line and the existing moving direction of the moving object may be acquired ( S4220 ).
  • the proximity positioning sensor using the second sensing data (S420-Y) is determined (S4230), and according to the location of the proximity positioning sensor, fourth positioning data for a section on a changed path in a direction different from the existing moving direction of the moving object may be acquired (S4240).
  • the number of cases of the fourth positioning data will be described in more detail with reference to FIG. 12 to be described later.
  • the above-described third positioning data and fourth positioning data may be calculated on the same principle as the second positioning data.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a step of determining rotation information of a moving object according to an embodiment of the present invention.
  • the step of determining the rotation information may include steps to be described later.
  • First direction data regarding the rotation amount of the moving object is calculated using the first sensing data (S421).
  • the first direction data includes a 1-1 coordinate value of the 1-1 sensing data acquired by the acceleration sensor 141 and a 1-2 coordinate value of the 1-2 sensing data acquired by the gyro sensor 142 .
  • second direction data regarding the rotation direction may be determined by linking the first direction data and node data set on the digital map background of the indoor space ( S422 ).
  • the second direction data may be a compass variable shown in FIG. 8 .
  • the fourth positioning data may include the number of cases to be described later.
  • the moving path is changed according to the second direction data changed in the node of the proximity positioning sensor (S4241), and in the changed section on the changed path, the fourth -1 positioning data may be acquired (S4242).
  • the movement path is changed according to the second direction data changed in the rotation node adjacent to the node of the proximity positioning sensor on one side (S4243), and the proximity positioning sensor 4-2 positioning data may be acquired between the node of the sensor and the node adjacent thereto on the other side (S4244).
  • the proximity positioning sensor is not located anywhere in the existing moving direction and the changed section (S4240-3)
  • the closest node on the moving path of the moving object changes the moving path according to the second direction data (S4245) , it is possible to obtain the 4-3 positioning data in the changed section on the changed route (S4246).
  • the embodiment according to the present invention described above may be implemented in the form of a computer program that can be executed through various components on a computer, and such a computer program may be recorded in a computer-readable medium.
  • the medium may be to store a program executable by a computer. Examples of the medium include a hard disk, a magnetic medium such as a floppy disk and a magnetic tape, an optical recording medium such as CD-ROM and DVD, a magneto-optical medium such as a floppy disk, and those configured to store program instructions, including ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • the computer program may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and used by those skilled in the computer software field.
  • Examples of the computer program may include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 방법은 실내 공간에 대하여 이동 객체의 이동 경로 상에 측위 센서의 위치에 관한 정보를 포함하는 노드 데이터를 설정하는 단계; 노드 데이터, 이동 객체에 구비되는 센서부를 통해 획득한 제1 센싱 데이터 및 측위 센서를 통해 획득한 제2 센싱 데이터 중 적어도 하나를 이용하여, 이동 객체가 현재 위치하는 제1 구간을 판단할 수 있는 제1 측위 데이터를 획득하는 단계; 제1 측위 데이터가 제1 구간을 정의하는 경계 노드에 대한 미리 설정된 기준치를 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 및 노드 데이터, 만족 여부 및 경계 노드에서의 회전 여부 중 적어도 하나에 기초하여 제1 측위 데이터의 후속 측위 데이터를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

실내 측위 방법 및 장치
본 발명은 실내 측위 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 실외에서는 GPS 신호를 이용하여 위치를 파악할 수 있는데, 실외 환경에서는 신호 송수신에 방해가 되는 구조물이나 장애물의 영향이 적고 신호 송수신의 오차가 크지 않다. 하지만, 실내 측위 시에는 천장, 벽, 기둥 등의 구조물로 인하여 발생하는 GPS 신호 수신 장애 또는 오차에 의해 측위의 정확성이 떨어지는 문제점이 있다.
이에 대응하여 개발된 측위 방법으로서 비콘, 와이파이 등의 측위 센서를 사용한 삼변측량, 핑거프린트, 카메라 기법 등이 있다. 그러나 측위 센서의 신호 또한 주변 환경에 따라 생기는 오차로 인해 측위의 정확성 향상에 한계가 있다.
본 발명의 실시예들은 정확성이 향상된 실내 측위 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 방법은 실내 공간에 대하여 이동 객체가 이동 가능한 이동 경로 상에 미리 설정된 규칙에 따라 측위 센서의 위치에 관한 정보를 포함하는 노드 데이터를 설정하는 단계; 상기 노드 데이터, 상기 이동 객체에 구비되는 센서부를 통해 획득한 제1 센싱 데이터 및 상기 실내 공간에 구비되는 측위 센서를 통해 획득한 제2 센싱 데이터 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 이동 객체가 현재 위치하는 제1 구간을 판단할 수 있는 제1 측위 데이터를 획득하는 단계; 상기 제1 측위 데이터가 상기 제1 구간을 정의하는 경계 노드에 대한 미리 설정된 기준치를 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 노드 데이터, 상기 만족 여부 및 상기 경계 노드에서의 회전 여부 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1 측위 데이터의 후속 측위 데이터를 결정하는 단계를 포함한다.
상기 만족 여부를 판단하는 단계에서 만족하지 않는 것으로 판단되는 경우, 상기 후속 측위 데이터를 결정하는 단계는, 상기 노드 데이터 중 경계 노드 데이터의 경계 좌표값과 상기 제2 센싱 데이터의 크기를 연산하여 상기 경계 노드 사이에서의 위치에 관한 제2 측위 데이터를 산출하는 단계를 포함하되, 상기 제2 센싱 데이터의 크기는 상기 측위 센서의 신호 세기에 대응할 수 있다.
상기 만족 여부를 판단하는 단계에서 만족하는 것으로 판단하거나, 상기 노드 데이터에 기초하여 상기 경계 노드가 회전 노드로 판단되는 경우, 상기 후속 측위 데이터를 결정하는 단계는, 상기 노드 데이터 및 상기 제1 센싱 데이터를 기초로 산출된 방향 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 해당 경계 노드에서의 회전 여부 및 회전 방향을 포함하는 회전 정보를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라 상기 이동 객체의 이동 경로 상에서 상기 제1 구간의 후속 구간에 대한 상기 후속 측위 데이터를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 회전 정보를 판단하는 단계는, 상기 제1 센싱 데이터를 이용하여 상기 이동 객체의 회전량에 관한 제1 방향 데이터를 산출하는 단계; 및 상기 제1 방향 데이터와 상기 노드 데이터를 연계하여 상기 회전 방향에 관한 제2 방향 데이터를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 제1 방향 데이터는 제1-1 센싱 데이터의 제1-1 좌표값 및 제1-2 센싱 데이터의 제1-2 좌표값을 융합 연산하여 산출될 수 있다.
상기 만족 여부를 판단하는 단계에서 만족하는 것으로 판단되고, 상기 경계 노드가 회전 노드가 아닌 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 측위 데이터를 상기 경계 노드 중 어느 하나의 경계 노드 데이터로 갱신하는 단계; 및 상기 이동 객체의 기존 진행 방향과 연장선 상의 제2 구간에 대한 제3-1 측위 데이터를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 제2 구간은 상기 제1 구간과 인접하는 구간일 수 있다.
상기 만족 여부를 판단하는 단계에서 상기 제1 구간의 경계 노드는 기준치를 만족하지 않는 것으로 판단되고, 상기 기준치를 만족하는 노드가 상기 제1 구간의 경계 노드가 아닌 다른 노드로 판단되며, 상기 다른 노드가 회전 노드가 아닌 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 측위 데이터를 상기 다른 노드 데이터로 갱신하는 단계; 및 상기 이동 객체의 기존 진행 방향과 연장선 상의 제3 구간에 대한 제3-2 측위 데이터를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 다른 노드는 상기 제3 구간의 경계 노드일 수 있다.
상기 회전 정보를 판단하는 단계에서 회전하는 것으로 판단되는 경우, 상기 제2 센싱 데이터를 이용하여 근접 측위 센서를 판단하는 단계; 및 상기 근접 측위 센서의 위치에 따라 상기 이동 객체의 상기 기존 진행 방향과 상이한 방향의 변경되는 구간에 대한 제4 측위 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
제4 측위 데이터는, 상기 근접 측위 센서가 상기 기존 진행 방향에 위치하는 경우 상기 제2 방향 데이터에 따라 변경되는 구간에서 획득된 제4-1 측위 데이터; 상기 근접 측위 센서가 상기 변경되는 구간에 위치하는 경우 상기 근접 측위 센서의 노드 및 이와 인접하는 노드 사이에서 획득된 제4-2 측위 데이터; 및 상기 근접 측위 센서가 상기 기존 진행 방향 및 상기 변경되는 구간 어디에도 위치하지 않는 경우 상기 기존 진행 방향에서 가장 가까운 노드에서 변경되는 구간에서 획득된 제4-3 측위 데이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 장치는 제어부 및 센서부를 포함하고, 상기 제어부는, 실내 공간에 대하여 이동 객체가 이동 가능한 이동 경로 상에 미리 설정된 규칙에 따라 측위 센서의 위치에 관한 정보를 포함하는 노드 데이터를 설정하고, 상기 노드 데이터, 상기 센서부를 통해 획득한 제1 센싱 데이터 및 상기 실내 공간에 구비되는 측위 센서를 통해 획득한 제2 센싱 데이터 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 이동 객체가 현재 위치하는 제1 구간을 판단할 수 있는 제1 측위 데이터를 획득하고, 상기 제1 측위 데이터가 상기 제1 구간을 정의하는 경계 노드에 대한 미리 설정된 기준치를 만족하는지 여부를 판단하며, 상기 노드 데이터, 상기 만족 여부 및 상기 경계 노드에서의 회전 여부 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1 측위 데이터의 후속 측위 데이터를 결정한다.
상기 제어부가 상기 만족 여부를 판단할 때 만족하지 않는 것으로 판단하는 경우, 상기 제어부는 상기 노드 데이터 중 경계 노드 데이터의 경계 좌표값과 상기 제2 센싱 데이터의 크기를 연산하여 상기 경계 노드 사이에서의 위치에 관한 제2 측위 데이터를 산출하되, 상기 제2 센싱 데이터의 크기는 상기 측위 센서의 신호 세기에 대응할 수 있다.
상기 제어부가 상기 만족 여부를 판단할 때 만족하는 것으로 판단하거나, 상기 노드 데이터에 기초하여 상기 경계 노드를 회전 노드로 판단하는 경우, 상기 제어부는, 상기 노드 데이터 및 상기 제1 센싱 데이터를 기초로 산출된 방향 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 해당 경계 노드에서의 회전 여부 및 회전 방향을 포함하는 회전 정보를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 이동 객체의 이동 경로 상에서 상기 제1 구간의 후속 구간에 대한 상기 후속 측위 데이터를 산출할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 센싱 데이터를 이용하여 상기 이동 객체의 회전량에 관한 제1 방향 데이터를 산출하고, 상기 제1 방향 데이터와 상기 노드 데이터를 연계하여 상기 회전 방향에 관한 제2 방향 데이터를 결정하여, 상기 회전 정보를 판단하고, 상기 제1 방향 데이터는 제1-1 센싱 데이터의 제1-1 좌표값 및 제1-2 센싱 데이터의 제1-2 좌표값을 융합 연산하여 산출될 수 있다.
상기 제어부가 상기 만족 여부를 판단할 때 만족하는 것으로 판단하고, 상기 경계 노드가 회전 노드가 아닌 것으로 판단하는 경우, 상기 제어부는, 상기 제1 측위 데이터를 상기 경계 노드 중 어느 하나의 경계 노드 데이터로 갱신하고, 상기 이동 객체의 기존 진행 방향과 연장선 상의 제2 구간에 대한 제3-1 측위 데이터를 획득하고, 상기 제2 구간은 상기 제1 구간과 인접하는 구간일 수 있다.
상기 제어부가 상기 만족 여부를 판단하는 단계에서 상기 제1 구간의 경계 노드는 기준치를 만족하지 않는 것으로 판단하고, 상기 기준치를 만족하는 노드를 상기 제1 구간의 경계 노드가 아닌 다른 노드로 판단하며, 상기 다른 노드가 회전 노드가 아닌 것으로 판단하는 경우, 상기 제어부는, 상기 제1 측위 데이터를 상기 다른 노드 데이터로 갱신하고, 상기 이동 객체의 기존 진행 방향과 연장선 상의 제3 구간에 대한 제3-2 측위 데이터를 획득하되, 상기 다른 노드는 상기 제3 구간의 경계 노드일 수 있다.
상기 제어부가 상기 회전 정보를 판단할 때 회전하는 것으로 판단하는 경우, 상기 제2 센싱 데이터를 이용하여 근접 측위 센서를 판단하고, 상기 근접 측위 센서의 위치에 따라 상기 이동 객체의 상기 기존 진행 방향과 상이한 방향의 변경되는 구간에 대한 제4 측위 데이터를 획득할 수 있다.
제4 측위 데이터는, 상기 근접 측위 센서가 상기 기존 진행 방향에 위치하는 경우 상기 제2 방향 데이터에 따라 변경되는 구간에서 획득된 제4-1 측위 데이터; 상기 근접 측위 센서가 상기 변경되는 구간에 위치하는 경우 상기 근접 측위 센서의 노드 및 이와 인접하는 노드 사이에서 획득된 제4-2 측위 데이터; 및 상기 근접 측위 센서가 상기 기존 진행 방향 및 상기 변경되는 구간 어디에도 위치하지 않는 경우 상기 기존 진행 방향에서 가장 가까운 노드에서 변경되는 구간에서 획득된 제4-3 측위 데이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 이동 가능한 경로 내의 노드 데이터를 활용한 측위 알고리즘을 사용함으로써 정확성이 향상된 실내 측위 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 시스템의 구성을 더 상세하게 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부의 구성을 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노드 데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 경로 측위 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단일 경로 측위 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단일 경로 측위 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 경로 측위 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 방법의 일부 단계를 더 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 객체의 회전 정보를 판단하는 단계를 설명하기 위한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 경로 측위 방법의 일부 단계를 더 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 형태는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 시스템(10)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 시스템(10)은 실내 측위 서버(1000) 및 실내 공간 서버(2000)를 포함할 수 있다. 두 서버(1000, 2000)는 통신망(300)을 통해 통신하며 서로 데이터를 주고 받을 수 있다.
실내 측위 서버(1000)는 실내 공간에서 이동하는 이동 객체의 실내 측위를 수행할 수 있다. 이를 위하여 실내 측위 서버(1000)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 실내 측위 장치(100)를 구비할 수 있고, 후술하는 도 2 및 도 3에서 더 상세히 설명한다. 실내 측위 서버(1000)는 실내 측위 장치(100)에 설치되는 측위 애플리케이션을 관리하는 서버일 수 있다. 실내 측위 서버(1000)와 실내 측위 장치(100)는 상기 애플리케이션을 통해 서로 데이터를 주고 받을 수 있다.
실내 공간 서버(2000)는 본 개시에서 측위하고자 하는 이동 객체가 이동하는 실내 공간과 관련된 서버이다. 본 개시의 실내 공간은 실내/지하 주차장, 터널, 지하도로, 지하상가 및 건물 내부 등 GPS 신호를 수신하는데 장애 요소가 있는 여러 공간이 될 수 있다. 실내 공간 서버(2000)는 각 개별 실내 공간에 존재하는 로컬 서버일 수도 있고, 여러 실내 공간에 관한 정보를 관리하는 중앙 서버일 수도 있다. 이하, 실내 공간은 실내 주차장이고 실내 공간 서버(2000)는 주차장 서버인 것으로 예를 들어 설명할 수 있다. 실내 공간 서버(2000)는 이동 객체의 실내 측위를 위해 도 2에 도시된 바와 같은 측위 센서(200)를 구비할 수 있다.
실시예에 따라 실내 측위 서버(1000) 및 실내 공간 서버(2000)의 운영 주체는 동일할 수도 있다.
통신망(300)은 측위 시스템(10)의 각 구성 간의 데이터 송수신을 매개하는 통신망을 의미할 수 있다. 가령 통신망(300)은 LANs(Local Area Networks), WANs(Wide Area Networks), MANs(Metropolitan Area Networks), ISDNs(Integrated Service Digital Networks) 등의 유선 네트워크나, 와이파이(Wi-Fi), 무선 LANs, CDMA, 블루투스(Bluetooth), 위성 통신 등의 무선 네트워크를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 도 2 및 도 3을 함께 사용하여 일 실시예에 따른 실내 측위 시스템(10)의 구성을 더 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 시스템(10)을 더 상세하게 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부의 구성을 도시한 구성도이다.
실내 측위 장치(100)는 차량 등과 같은 이동 객체에 대응하는 장치로서, 차량의 차주가 소지하는 휴대폰, 태블릿 PC 등의 이동식 단말기일 수도 있고, 차량에 연결되거나 내장된 전자 기기일 수도 있다. 실내 측위 장치(100)에는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 객체에 대한 실내 측위 방법이 수행되는 애플리케이션이 설치될 수 있다. 이하, 이동 객체의 위치 개념은 실내 측위 장치(100)의 위치 개념과 혼용하여 설명될 수 있다.
실내 측위 장치(100)는 제어부(110), 통신부(120), 메모리(130), 센서부(140) 및 표시부(150)를 포함할 수 있다. 또한, 본 도면에서는 도시되지 않았으나 표시부(150) 이외의 입출력 인터페이스 등을 더 포함할 수 있다.
제어부(110)는 실내 측위 장치(100)를 전반적으로 제어하는 동작을 수행할 수 있다. 제어부(110)의 구체적인 동작에 관하여는 후술하는 관련 도면에서 더 상세히 설명한다.
제어부(110)는 프로세서(Processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, '프로세서(Processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(Microprocessor), 중앙처리장치(Central Processing Unit: CPU), 프로세서 코어(Processor Core), 멀티프로세서(Multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
통신부(120)는 다양한 유형의 통신 방식에 따라 통신망(300)을 통해 제어 신호 또는 데이터 등을 송수신하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치일 수 있다. 통신부(120)는 다양한 유형의 외부 장치, 서버, 예컨대 도 2의 측위 센서(200)나 실내 공간 서버(2000) 등과 통신할 수 있다.
메모리(130)는 실내 측위 장치(100)에 의해 생성 및 처리되는 모든 종류의 데이터를 일시적 및/또는 영구적으로 저장하는 기능을 수행한다. 메모리(130)는 실내 측위 장치(100)에 설치되는 프로그램 애플리케이션, 데이터, 명령어 등을 저장하고, 실내 측위 장치(100)를 통해 입출력되는 모든 종류의 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)는 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory) 및 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치(Permanent Mass Storage Device), 플래시 저장 매체 및 SSD(Solid State Drive) 등을 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서 도 3을 함께 참조하여 센서부(140)에 관하여 설명한다. 센서부(140)는 이동 객체의 위치, 이동 여부, 이동 방향/각도 및 자세를 포함하는 이동 정보를 획득하기 위한 센서로서, 장치(100) 내부 도는 외부의 상태를 센싱하기 위한 복수의 센서들을 포함할 수 있다. 센서부(140)는 가속도 센서(Accelerometer)(141), 자이로 센서(Gyroscope)(142) 및 지자기 센서(Magnetic Field Sensor)(143) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 센서부(140)를 통해 이동 객체의 상기 이동 정보에 관한 제1 센싱 데이터를 획득할 수 있다.
가속도 센서(141)는 이동 객체의 가속도를 센싱하는 것으로 X축, Y축, Z축의 3축 센서일 수 있다. 자이로 센서(142)는 이동 객체의 각속도를 센싱하는 것으로 Rx, Ry, Rz의 3축 센서일 수 있다. 가속도 센서(141)는 이동 객체의 가속도를 이용한 이동 객체의 이동 관성(단위의 일 예로 g(1 g=9.8 m/s2))을, 자이로 센서(142)는 이동 객체의 각속도를 이용한 회전 관성 및/또는 회전율(단위의 일 예로 deg/sec)을 측정할 수 있다. 가령, 제어부(110)는 가속도 센서(141) 및 자이로 센서(142)의 센싱값을 이용하여 이동 객체의 이동 정보를 획득하되, 상기 이동 정보는 이동 객체의 롤(roll) 각도, 피치(pitch) 각도, 요(yaw) 각도에 관한 정보를 포함하는 회전 정보(각도 변화량) 및 속도 정보를 획득할 수 있다.
지자기 센서(143)는 이동 객체의 방위각을 측정할 수 있다. 지자기 센서(143)에 의해 획득된 센싱값은 이동 객체가 이동 없이 정지해 있는 경우 값의 변동 폭이 감소한다. 출력된 센서값의 변화값이 미리 설정된 기준 이하일 경우 차량이 정지 상태인 것으로 판단할 수 있다. 제어부(110)는 가속도 센서(141)와 자이로 센서(142)의 센싱값과 함께 지자기 센서(143)의 센싱값을 함께 이용함으로써 이동 객체의 이동과 회전 여부 판단 시의 오차를 줄일 수 있다. 이와 같이, 실내 측위 장치(100)는 센서부(140)를 통해 획득하는 제1 센싱 데이터에 기반하여 이동 객체의 3축을 포함하는 3차원의 다양한 방향의 움직임, 속도 정보를 파악할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 표시부(150)는 실내 측위 장치(100)를 통해 입출력되는 데이터를 디스플레이할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 방법에 의해 처리, 출력되는 측위 데이터는 실내 측위 장치(100)에 저장된 측위 애플리케이션의 동작에 따른 출력 방식으로 표시부(150)를 통해 디스플레이될 수 있다. 후술하는 도 4 내지 도 8은 표시부(150)를 통해 출력되는 표시 화면의 예시도들이다.
실시예에 따라서 실내 측위 장치(100)는 실내 측위 서버(1000) 외부에 실내 측위 서버(1000)와 별개로 구비될 수도 있다.
실내 공간 서버(2000)는 이동 객체의 실내 측위를 위해 실내 공간 상에 설치되는 측위 센서(200)를 구비할 수 있다. 일 예로, 측위 센서(200)는 통신망(300)을 통해 비콘 ID를 포함하는 비콘 신호를 송신하는 비콘 모듈일 수 있다. 비콘 신호는 UUID(Universally Unique Identifier), 메이저ID(Major ID), 마이너ID(Minor ID), RSSI(Received Signal Strength Indication)를 포함할 수 있다. 일 예로, 메이저ID 및 마이너ID는 세 자리의 숫자로 이루어질 수 있으며, 백의 자리에는 층 별로 고유의 숫자를 할당하고, 십의 자리와 일의 자리에는 비콘 별로 고유의 숫자를 할당할 수 있다. RSSI는 비콘 신호의 세기에 대응한다. 이 경우 측위 센서(200)는 비콘 신호를 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), LTE(Long Term Evolution), 3G 등 사용 가능한 모든 무선 통신망(300)을 통해 실내 측위 서버(1000)로 주기적으로 무선 전송할 수 있다.
이하, 측위 센서(200)에 의해 획득되는 데이터를 제2 센싱 데이터로 지칭하고, 상기 제2 센싱 데이터는 상기 비콘 신호를 의미할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노드 데이터를 설명하기 위한 도면으로, 표시부(150)를 통하여 디스플레이되는 표시 화면의 일 예시도이다.
표시 화면에는 실내 공간(20), 주차면(21), 장애물(22) 등이 데이터 처리된 이미지 형태로 도시되어 있고 주차면(21) 및 장애물(22)은 실제 실내 공간(20)에 적절하게 배치될 수 있다. 이하, 실내 공간(20)은 주차장(20)인 것을 예로 들어 설명한다.
제어부(110)는 실내 공간(20)에 대하여 이동 객체가 이동 가능한 이동 경로 상에 미리 설정된 규칙에 따라 측위 센서(200)의 위치에 관한 정보를 포함하는 노드 데이터를 설정한다.
실내 공간(20)에서 주차면(21), 장애물(22)을 제외한 나머지 공간은 이동 객체가 이동 가능한 이동 경로일 수 있다. 이동 경로 상에는 미리 설정된 규칙에 따라 설치되는 측위 센서(200)(도 2 참고)의 위치를 나타내는 복수의 노드(N)가 도시되어 있다. 이하, '노드(N)의 위치'와 '측위 센서(200)의 위치'는 혼용하여 설명할 수 있다. 측위 센서(200)는 이동 경로 상에 미리 설정된 규칙에 따라 일정한 간격에 따라 설치될 수 있다. 실시예에 따라 주차면(21)에도 노드가 설정될 수 있다.
일 예로, 도 4에서 복수의 노드(N)는 제1 이동 경로 상의 A 노드 및 제2 이동 경로 상의 B 노드를 포함하고, A 노드는 A-1, A-2, A-3, A-4, A-5 노드를 포함하고, B 노드는 B-1, B-2, B-3, B-4, B-5 노드를 포함하는 것으로 도시하였다. 그러나, 복수의 노드(N)의 위치 및 개수는 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노드 데이터는 측위 센서(200)가 설치되는 위치 정보에 관한 것으로서, 상기 위치 정보는 측위 센서(200)의 ID, 복수의 노드(N) 각각의 자기 위치 정보 및 서로 다른 노드 사이의 연결 정보를 포함할 수 있다.
복수의 노드(N)는 측위 동작이 시작되는 최초 노드, 측위 동작이 종료되는 최종 노드, 삼거리나 사거리 등의 교차로에 위치하는 회전 노드 및 상기 노드들 사이에 위치하는 중간 노드 등을 포함할 수 있다. 일 예로, 최초 노드는 실내 공간의 입구에 대응하고, 최종 노드는 실내 공간의 출구에 대응할 수 있다. 도 4에서는 A-1 노드가 최초 노드, B-1 노드가 최종 노드, A-5 및 B-5 노드가 회전 노드, 그 이외의 나머지 노드들이 중간 노드일 수 있다. 이와 같이 측위 센서(200)는 이동 객체의 직선 경로, 교차로와 같이 이동 객체의 방향이 전환되는 지점 등에 설치될 수 있다. 이때, 상기 직선 경로 상에서 인접한 두 측위 센서(200) 사이의 거리가 일정 기준 이상일 경우 측위의 정확성을 높이기 위하여 그 사이에 추가로 측위 센서(200)가 설치될 수 있다.
제어부(110)는 상기 노드 데이터, 센서부(140)를 통해 획득한 제1 센싱 데이터 및 실내 공간(20)에 구비되는 측위 센서(200)를 통해 획득한 제2 센싱 데이터 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 객체가 현재 위치하는 제1 구간을 판단할 수 있는 제1 측위 데이터를 획득할 수 있다. 예컨대, 제1 측위 데이터는 (측위 동작의 시작점의) 이동 객체의 현재 위치로서 현재 위치 좌표, 실내 측위 장치(100)와 측위 센서(200) 사이의 거리 정보 등을 포함할 수 있다.
이후, 제어부(110)는 상기 제1 측위 데이터가 상기 제1 구간을 정의하는 경계 노드에 대한 미리 설정된 기준치를 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 4에서 제1 구간이 A-2 노드 및 A-3 노드 사이의 구간이라 한다면, 두 노드(A-2, A-3)가 상기 제1 구간의 경계 노드이다. 예를 들어, 상기 기준치 만족 여부는 측위 센서(200)와 실내 측위 장치(100) 사이의 계산된 거리가 일정 값 이하인 경우, 즉, 이동 객체가 특정 측위 센서(200)와 일정 거리 내로 가까워졌는지로 판단할 수 있고, 만족하는 것으로 판단된 경우 다음 측위 동작(다음 측위 센서(200))을 수행할 수 있다. 실시예에 따라서, 기준치 만족 조건은 실내 측위 장치(100)가 수신하는 여러 측위 센서(200)의 센서 신호들 중에서 얼마나 지속적으로, 높은 빈도 수로 받았는지 여부일 수 있고, 측위에 용이한 다양한 범위 내에서 변경 적용될 수 있다. 실시예에 따라서, 상기 기준치 만족 조건은 상기 RSSI 데이터를 활용하여 실내 측위 장치(100)와 여러 측위 센서(200) 사이의 상대적으로 근접한지 여부이고, 이를 전술한 빈도 수와 함께 활용할 수 있다.
이후, 제어부(110)는 상기 만족 여부 및 상기 경계 노드에서의 회전 여부 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1 측위 데이터의 후속 측위 데이터를 결정할 수 있다. 상기 만족 여부 및 회전 여부 등에 기초하여 후속 측위 데이터를 결정하는 구체적인 예시에 관하여 후술하는 도면들에서 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 경로 측위 방법을 설명하기 위한 도면으로, 제어부(110)가 전술한 기준치 만족 여부를 판단할 때 만족하지 않는 것으로 판단하는 경우의 실시예에 관한 것이다. 상기 '단일 경로'(직선 경로)라 함은 두 노드(N1, N2) 사이의 이동 경로를 의미할 수 있다.
제어부(110)는 상기 노드 데이터 중 경계 노드 데이터의 경계 좌표값과 제2 센싱 데이터의 크기를 연산하여 상기 경계 노드 사이에서의 위치에 관한 제2 측위 데이터를 산출한다. 상기 제2 센싱 데이터의 크기는 측위 센서(200)의 신호 세기에 대응하는 것으로, 예를 들어 비콘 신호의 RSSI일 수 있다. 구체적으로, 제2 측위 데이터는 상기 경계 노드 데이터의 경계 좌표값과 제2 센싱 데이터의 크기를 내분점 연산하여 산출될 수 있다.
도 5를 참조하면, 이동 경로 상에 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)와 두 노드(N1, N2) 사이('제1 구간')에서 이동하는 이동 객체가 도시되어 있다. 이때 이동 객체는 표시 화면 상에 표시되는 UI 객체(250)로 도시되며, UI 객체(250)를 이동 객체(250)와 동일시하여 설명할 수 있다. 제1 노드(N1)는 제1 측위센서(210)가 설치된 위치이고, 제2 노드(N2)는 제2 측위센서(220)가 설치된 위치이다. 도 5에서 전술한 제1 측위 데이터는 이동 객체(250)의 현재 위치 좌표(미도시)이고, 경계 노드 데이터는 두 노드(N1, N2)의 위치 좌표((X1, Y1), (X2, Y2))이고, 제2 측위 데이터는 후술하는 이동 객체(250)의 후속 위치 좌표((X, Y))를 의미한다.
제어부(110)는 두 측위센서(210, 220)로부터 송신한 비콘 신호에 포함된 RSSI에 기초하여 직선 경로 상의 이동 객체(250)의 위치를 계산할 수 있다. 구체적으로, 제어부(110)는 RSSI에 기초하여 측위센서(210, 220)와 이동 객체(250) 사이의 제1 거리 정보를 측정하고, 상기 제1 거리 정보와 실내 공간의 기준면으로부터의 제3 방향(D3)으로의 높이 정보를 이용하여 이동 객체(250)의 두 노드(N1, N2) 사이에서의 제2 거리 정보를 산출할 수 있다. 즉, 상기 제2 거리 정보는 D1-D2 평면 상의 거리로서, 측위 센서(200)의 실내 공간(20)의 바닥 투영점과 이동 객체(250) 간의 거리를 의미한다. 이하, 노드(N)는 측위 센서(200)의 바닥 투영점을 의미하는 것으로 설명할 수 있다. 상기 제2 거리 정보는 이동 객체(250)와 복수의 노드(N) 중 어느 하나의 노드 사이의 거리로서, 도 5에서는 이동 객체(250)와 제1 노드(N1) 사이의 거리인 제1 간격(d1) 및 이동 객체(250)와 제2 노드(N2) 사이의 거리인 제2 간격(d2)을 포함한다.
구체적으로, 직선 경로 상의 두 노드(N1, N2) 사이의 이동 객체(250)의 측위, 즉 제2 측위 데이터는 아래 수학식들에 의해 산출될 수 있다.
Figure PCTKR2021013894-appb-M000001
Figure PCTKR2021013894-appb-M000002
상기 수학식들에 따르면, 제2 측위 데이터(이동 객체(250)의 후속 위치 좌표)는 노드의 위치 좌표와 측위 센서(200)의 신호 세기에 기초하여 산출된 제2 거리 정보(d1, d2)에 기초한 내분점 연산을 통해 산출될 수 있다.
이와 같이, 제어부(110)가 이동 객체의 현 위치 정보(제1 측위 데이터)가 제1 구간에서 경계 노드(N1 또는 N2)에 대한 신호 기준치를 만족하지 못하는 경우, 두 노드(N1, N2) 사이에서 이동하는 것으로 판단하고, 후속 위치 정보(제2 측위 데이터)를 산출함으로써 제1 구간에서 이동 객체(250)의 구체적인 위치를 산출할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단일 경로 측위 방법을 설명하기 위한 도면으로, 제어부(110)가 전술한 기준치 만족 여부를 판단할 때 만족하는 것으로 판단하는 경우의 실시예에 관한 것이다. 다시 말해, 이동 객체가 제1 구간(A1)의 일측의 경계 노드(N2)를 향해 가까워진다고 판단하는 경우이다. 상기 ‘단일 경로’(직선 경로)라 함은 세 노드(N1, N2, N3)를 이은 연장선 상의 이동 경로를 의미할 수 있다.
제어부(110)는 노드 데이터 및 센서부(140)에 의해 획득된 제1 센싱 데이터를 기초로 산출된 방향 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 해당 경계 노드의 종류 또는 해당 경계 노드에서의 회전 여부 및 회전 방향을 포함하는 회전 정보를 판단할 수 있다. 상기 노드 데이터를 이용하여 경계 노드의 종류를 판단하는 단계는, 예를 들어 노드마다 할당된 비콘 신호를 이용하여 해당 경계 노드가 단일 경로(직선 경로) 상의 노드인지 다중 경로 상의 회전 노드인지 판단할 수 있다. 한편, 상기 회전 정보를 판단하는 구체적인 방법에 대하여는 후술하는 도 8에서 더 상세히 설명한다. 이후, 제어부(110)는 상기 판단 결과에 따라 이동 객체의 이동 경로 상에서 제1 구간(A1)의 후속 구간(A2)에 대한 후속 측위 데이터를 산출할 수 있다.
예컨대, 도 6을 참조하면 제어부(110)가 상기 경계 노드가 단일 경로 상의 노드로 판단하거나, 상기 노드 데이터에 기초하여 상기 경계 노드가 회전 노드가 아닌 것으로 판단하는 경우, 제어부(110)는 전술한 제1 측위 데이터(251)를 상기 경계 노드 중 어느 하나의 경계 노드 데이터, 본 도면에서는 제2 노드(N2)의 위치 데이터(252)로 갱신할 수 있다. 실시예에 따라서, 상기 회전 정보를 판단할 때 비회전으로 판단하는 경우, 예를 들어 방향 데이터가 기존의 방향과 동일하게 산출된 경우 도 6의 동작이 수행될 수도 있다. 이후, 제어부(110)는 이동 객체의 기존 진행 방향과 연장선 상의 제2 구간(A2)에 대한 제3-1 측위 데이터(253)를 획득할 수 있다. 본 도면에서 제1 측위 데이터(251)는 제1 구간(A1)에서, 제3-1 측위 데이터(253)는 제2 구간(A2)에서 실시간으로 변화하는 이동 객체의 위치를 모두 포함하는 개념일 수 있다.
본 도면의 실시예는 제1 구간(A1)과 그 후속 구간(A2)이 인접하는 경우이고, 이하에서는 후속 구간이 제1 구간(A1)과 인접하지 않는 실시예에 관하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단일 경로 측위 방법을 설명하기 위한 도면으로, 도 6과 차이점이 되는 부분을 위주로 설명한다.
이동 객체가 전술한 바와 같이 제1 구간(A1)에서 이동 중에, 제어부(110)에 의해 기준치를 만족하는 노드가 진행 방향 상의 경계 노드인 제2 노드(N2)가 아닌 그 옆의 제3 노드(N3)로 판단된 경우, 도 6에서 설명한 동작을 상기 제1 구간(A1)과 인접하지 않는 제3 구간(A3)에서 수행할 수 있다. 구체적으로, 제어부(110)가 상기 만족 여부를 판단하는 단계에서 상기 제1 구간(A1)의 경계 노드는 기준치를 만족하지 않는 것으로 판단하고, 상기 기준치를 만족하는 노드를 상기 제1 구간(A1)의 경계 노드가 아닌 다른 노드로 판단하며, 상기 다른 노드가 회전 노드가 아닌 것으로 판단하는 경우, 본 도면의 동작을 수행할 수 있다. 이때, 상기 다른 노드는 제3 구간(A3)의 경계 노드를 의미한다.
예컨대, 제어부(110)는 제1 측위 데이터를 상기 다른 노드, 본 도면에서는 제3 노드(N3)의 위치 데이터(254)로 갱신하고, 이후, 제3 구간(A3)에 대한 제3-2 측위 데이터(255)를 획득할 수 있다.
이상에서는, 기준치를 만족하는 노드가 이동 객체의 직선 경로 상에 위치하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 상기 직선 경로와 다른 방향의 경로 상에 위치할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 경로 측위 방법을 설명하기 위한 도면으로, 실내 공간(20)이 복수의 회전 구간(R1, R2, R3)을 포함하는 표시 화면이다. 도 8의 우측 상단에는 후술하는 제2 방향 데이터로서 Compass 변수가 도시되어 있다.
제어부(110)는 제1 센싱 데이터를 이용하여 이동 객체의 회전량에 관한 제1 방향 데이터를 산출할 수 있다.
'제1 방향 데이터'는 제1-1 센싱 데이터의 제1-1 좌표값 및 제1-2 센싱 데이터의 제1-2 좌표값을 융합 연산하여 산출될 수 있다. 상기 제1-1, 제1-2 센싱 데이터는 센서부(140)에 의해 획득되는 제1 센싱 데이터에 포함되는 개념이다. 상기 제1-1 센싱 데이터는 가속도 센서(141)에 의해 획득되는 센싱값이고, 제1-2 센싱 데이터는 자이로 센서(142)에 의해 획득되는 센싱값이다. 즉, 가속도 센서(141)와 자이로 센서(142)의 센싱값을 이용하여 이동 객체의 회전량 및 회전 방향을 계산할 수 있는데 구체적으로 후술하는 바와 같다.
두 센서(141, 142)는 3축 센서로서, 제1-1 좌표값 및 제1-2 좌표값은 각각 (acc(x), acc(y), acc(z)), (gyr(x), gyr(y), gyr(z))라고 가정한다. ‘제1 방향 데이터’는 아래 제1 변화량, 제2 변화량 및 제3 변화량을 포함한다. 초당 radian 변화량을 제1 변화량(△s1), 초당 degree 변화량을 제2 변화량(△s2), 실제 degree 변화량을 제3 변화량(△s3)이라 할 때, 각 값은 아래 수학식들과 같다.
Figure PCTKR2021013894-appb-M000003
Figure PCTKR2021013894-appb-M000004
Figure PCTKR2021013894-appb-M000005
수학식 5에서 1000은 시간의 값의 기준으로 판단한 변수로서, 1000 단위가 초(sec)임을 의미한다. 즉, 수학식 5를 보면 제2 변화량(△s2)을 적분하여 실제 변화량인 제3 변화량(△s3)을 구할 수 있다. 예를 들어, 제2 변화량(△s2)은 회전량에 따라 범위의 제한이 없고, 제3 변화량(△s3)이 일 시점의 실제 변화량이므로 제3 변화량(△s3)이 누적된 degree 값은 0도 내지 360도 범위 내의 값을 가질 수 있다. 가령 이동 객체가 회전하여 제3 변화량(△s3)이 누적된 degree 값이 360도보다 큰 값이 되는 경우 다시 0도로 변경하여 계산하고, 제3 변화량(△s3)이 누적된 degree 값이 0도보다 작은 값이 되는 경우 다시 360도로 변경하여 계산하는 방식일 수 있다.
이후, 제어부(110)는 전술한 제1 방향 데이터와 노드 데이터를 연계하여 상기 회전 방향에 관한 제2 방향 데이터를 결정하여, 상기 회전 정보를 판단할 수 있다. 이때, 제2 방향 데이터의 예시로서, 도 8의 우측 상단에 도시된 Compass 변수를 함께 참고하여 설명한다.
본 도면에서는 Compass 변수가 이동 객체의 진행 경로를 가능한 이동 경로 상의 노드 데이터를 고려하여 Compass 값이 동서남북(0부터 시계 방향으로 1, 2, 3의 값)의 4 가지 값을 가지는 예시로 설정하였다. 예컨대, 0<a<90(도)이라 가정할 때, 제어부(110)는 제3 변화량(△s3)이 누적된 degree 값이 (360-a)도 이상 +a도 이하인 경우 제2 방향 데이터는 0, 제3 변화량(△s3)이 누적된 degree 값이 (90-a)도 이상 (90+a)도 이하인 경우 제2 방향 데이터는 1, 제3 변화량(△s3)이 누적된 degree 값이 (180-a)도 이상 (180+a)도 이하인 경우 제2 방향 데이터는 2, 그리고 제3 변화량(△s3)이 누적된 degree 값이 (270-a)도 이상 (270+a)도 이하인 경우 제2 방향 데이터는 3으로 결정할 수 있다.
회전 정보를 판단함에 있어서, 제1 방향 데이터 및 제2 방향 데이터의 종류 및 판단 방법은 전술한 바에 한정되지 않는다.
이후, 제어부(110)가 상기 방향 데이터를 기초로 상기 회전 정보를 판단할 때 회전하는 것으로 판단하는 경우, 제2 센싱 데이터를 이용하여 근접 측위 센서를 판단할 수 있다.
예를 들어, 본 도면에서 제2 방향 데이터(Compass 변수)가 0에서 3으로 변경된 경우 제어부(110)는 이동 객체가 복수의 회전 구간(R1, R2, R3) 중 어느 하나의 회전 구간에서 회전한 것으로 판단할 수 있다. 그러면 이동 객체(250)의 주변 노드 중 각 노드에 대응하는 측위 센서(200)의 제2 센싱 데이터를 이용하여 이동 객체(250)의 근접 측위 센서를 판단한다.
이후, 제어부(110)는 상기 근접 측위 센서의 위치에 따라 이동 객체의 기존 진행 방향(D2)과 상이한 방향의 변경된 경로에 대한 제4 측위 데이터를 획득할 수 있다. 제4 측위 데이터는 경우의 수에 따라 후술하는 제4-1, 제4-2 및 제4-3 측위 데이터를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 근접 측위 센서가 기존 진행 방향(D2)에 위치하는 경우, 다시 말해 근접 측위 센서에 대응하는 노드가 본 도면에서 A-3, B-3 및 C-3 중 어느 하나일 경우, 제어부(110)는 상기 제2 방향 데이터(Compass 변수: 3)에 따라 변경되는 구간에서 제4-1 측위 데이터를 획득할 수 있다.
가령, 본 도면에서 근접 측위 센서의 노드가 B-3 노드로 판단된 경우 B-3에서 제2 방향 데이터(Compass 변수가 0에서 3으로 변경됨)에 따라 B-3 노드에서 형성되는 제2 회전 구간(R2)에서 이동 경로를 변경할 수 있다. 이후, 변경된 경로인 B-3 노드와 B-2 노드 사이의 구간에서 단일 경로 구간 측위가 수행될 수 있다. 다시 말해 이동 객체의 초기 위치인 제1 측위 데이터는 기준치 만족 여부 및 회전 정보에 따라 회전 노드 데이터로 대체되고, 이후 변경된 경로 상의 변경 구간의 후속 측위 데이터가 산출될 수 있다.
다음, 근접 측위 센서가 상기 변경되는 구간에 위치하는 경우, 제어부(110)는 상기 근접 측위 센서의 노드 및 이와 인접하는 노드 사이에서 제4-2 측위 데이터를 획득할 수 있다. 본 도면에서 근접 측위 센서가 제1 방향(D1)의 이동 경로 상의 A-2, B-2 및 C-2 중 어느 하나일 경우, 제어부(110)는 상기 근접 측위 센서의 노드와 일측에서 인접하는 회전 노드(A-3, B-3, C-3)에서 변경된 제2 방향 데이터에 따라 경로를 변경할 수 있다. 이후, 근접 측위 센서의 노드, 및 이와 타측에서 인접하는 노드(A-1, B-1, C-1) 사이의 구간에서 제4-2 측위 데이터를 산출할 수 있다.
가령, 본 도면에서 근접 측위 센서가 C-2 노드로 판단된 경우, C-3 노드에서 형성되는 제3 회전 구간(R3)에서 이동 경로가 변경되고, 이후 C-2 노드 및 C-1 노드 사이에서 전술한 단일 경로 구간 측위가 수행될 수 있다.
다음으로, 근접 측위 센서가 기존 진행 방향(D2) 및 상기 변경되는 경로 상의 구간(제1 방향(D1)) 어디에도 위치하지 않는 예외적인 경우, 제어부(110)는 기존 진행 방향(D2)에서 가장 가까운 노드에서 변경된 제2 방향 데이터에 따라 이동 경로를 변경할 수 있다. 이후, 변경되는 경로 상의 구간에서 제4-3 측위 데이터를 획득할 수 있다.
가령, 본 도면에서 근접 측위 센서가 실내 측위 장치(100)나 측위 센서(200) 등의 동작 오류로 인해 A-4, B-4, C-4, A-5, B-5, C-5 노드나 본 도면에 도시되지 않은 다른 센서로 판단되는 경우, 이동 객체의 현재 진행 경로 상에서 가장 가까운 회전 노드, 본 도면에서는 B-3 노드에서 변경된 제2 방향 데이터에 따라 경로를 변경할 수 있고, 변경된 제1 방향(D1)의 경로 상의 구간(B-3과 B-2 사이, B-2와 B-1 사이)에서 제4-3 측위 데이터를 산출한다.
전술한 제3 측위 데이터 및 제4 측위 데이터는 상기 제2 측위 데이터와 동일한 원리로 산출될 수 있다. 제3 측위 데이터는 단일 경로 상의 후속 구간에서의 측위 데이터를 의미하는 것으로, 예를 들어 전술한 제3-1 측위 데이터(253)(도 6 참고) 및 제3-2 측위 데이터(255)(도 7 참고)를 포함할 수 있다.
만약 회전 구간에서 이동 객체가 회전하지 않은 것으로 판단되는 경우, 제어부(110)는 해당 구간에서 전술한 단일 경로 측위를 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 방법에 의하면, 실내 공간 상에서 이동 객체가 이동 가능한 이동 경로 및 상기 이동 경로 내에 미리 설정된 노드 데이터를 이용한 다양한 케이스의 측위 알고리즘을 통해 신속성 및 정확성이 향상된 실내 측위가 가능하다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 실내 측위 방법은 후술하는 단계들을 포함하고, 전술한 도면들을 함께 참조하여 설명한다.
실내 공간(20)에 대하여 이동 객체가 이동 가능한 이동 경로 상에 미리 설정된 규칙에 따라 측위 센서(200)의 위치에 관한 정보를 포함하는 노드 데이터를 설정한다(S100).
이후, 상기 노드 데이터, 이동 객체에 구비되는 센서부(140)를 통해 획득한 제1 센싱 데이터 및 실내 공간(20)에 구비되는 측위 센서(200)를 통해 획득한 제2 센싱 데이터 중 적어도 하나를 이용하여, 이동 객체가 현재 위치하는 제1 구간을 판단할 수 있는 제1 측위 데이터를 획득한다(S200).
상기 제1 측위 데이터가 상기 제1 구간을 정의하는 경계 노드에 대한 미리 설정된 기준치를 만족하는지 여부를 판단한다(S300).
이후, 상기 노드 데이터, 상기 만족 여부 및 상기 경계 노드에서의 회전 여부 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1 측위 데이터의 후속 측위 데이터를 결정할 수 있다(S400). S400 단계에 관하여는 후술하는 도 10 내지 도 12에서 더 상세히 설명한다.
본 도면에서는 S300 단계 이후에 S400 단계가 수행되는 것으로 도시하였으나, S300 단계 및 S400 단계는 병렬적으로 수행될 수도 있다.
이때, 제1 센싱 데이터는 이동 객체 자신의 위치, 방향, 각도, 자세 정보 등을 포함하고, 제2 센싱 데이터는 비콘 신호로서 신호 세기(RSSI)를 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 방법의 일부 단계로서 후속 측위 데이터를 결정하는 단계(S400)를 더 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다. S400 단계는 후술하는 단계들을 포함할 수 있다.
상기 만족 여부를 판단하는 단계에서 만족하지 않는 것으로 판단되는 경우(S400-1), 후속 측위 데이터를 결정하는 단계는, 상기 노드 데이터 중 경계 노드 데이터의 경계 좌표값과 상기 제2 센싱 데이터의 크기를 연산하여 상기 경계 노드 사이에서의 위치에 관한 제2 측위 데이터를 산출하는 단계(S410)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 센싱 데이터의 크기는 측위 센서(200)의 신호 세기에 대응할 수 있다. 제2 측위 데이터는 상기 경계 노드 데이터의 경계 좌표값과 상기 제2 센싱 데이터의 크기를 내분점 연산하여 산출될 수 있다.
상기 만족 여부를 판단하는 단계에서 만족하는 것으로 판단하거나, 상기 만족 여부와 상관없이 상기 노드 데이터에 기초하여 해당 경계 노드가 회전 노드로 판단되는 경우(S400-2), 상기 노드 데이터 및 상기 제1 센싱 데이터를 기초로 산출된 방향 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 해당 경계 노드에서의 회전 여부 및 회전 방향을 포함하는 회전 정보를 판단할 수 있다(S420). S420 단계에 관하여는 후술하는 도 11에서 더 상세히 설명한다.
이후, 상기 판단 결과에 따라 이동 객체의 이동 경로 상에서 상기 제1 구간의 후속 구간에 대한 후속 측위 데이터를 산출할 수 있다(S4210, S4220, S4230, S4240). 구체적으로 아래와 같다.
회전 정보를 판단하는 단계(S420)에서 상기 만족 여부 판단 단계에서 기준치를 만족하고, 비회전(해당 경계 노드가 회전 노드가 아닌 것)으로 판단되는 경우(S420-N), 제1 측위 데이터를 상기 경계 노드 중 어느 하나의 경계 노드 데이터로 갱신하고(S4210), 이동 객체의 기존 진행 방향과 연장선 상의 제2 구간에 대한 제3 측위 데이터를 획득할 수 있다(S4220).
이와 달리, 회전 정보를 판단하는 단계(S420)에서 기준치 만족 여부와 상관 없이 회전하는 것(해당 경계 노드가 회전 노드)으로 판단되는 경우(S420-Y), 제2 센싱 데이터를 이용하여 근접 측위 센서를 판단하고(S4230), 상기 근접 측위 센서의 위치에 따라 이동 객체의 상기 기존 진행 방향과 상이한 방향의 변경된 경로 상의 구간에 대한 제4 측위 데이터를 획득할 수 있다(S4240). 제4 측위 데이터의 경우의 수에 관하여는 후술하는 도 12에서 더 상세히 설명한다.
전술한 제3 측위 데이터 및 제4 측위 데이터는 상기 제2 측위 데이터와 동일한 원리로 산출될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 객체의 회전 정보를 판단하는 단계를 설명하기 위한 순서도이다. 회전 정보를 판단하는 단계(S420)는 후술하는 단계들을 포함할 수 있다.
제1 센싱 데이터를 이용하여 이동 객체의 회전량에 관한 제1 방향 데이터를 산출한다(S421). 제1 방향 데이터는 가속도 센서(141)에 의해 획득되는 제1-1 센싱 데이터의 제1-1 좌표값 및 자이로 센서(142)에 의해 획득되는 제1-2 센싱 데이터의 제1-2 좌표값을 융합 연산하여 산출될 수 있고, 구체적으로 전술한 수학식 3 내지 수학식 5를 통해 산출된 제1, 제2 및 제3 변화량을 포함할 수 있다.
이후, 상기 제1 방향 데이터와 실내 공간의 디지털 맵 배경 상에 설정된 노드 데이터를 연계하여 회전 방향에 관한 제2 방향 데이터를 결정할 수 있다(S422). 일 예로, 제2 방향 데이터는 도 8에 도시된 Compass 변수일 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 경로 측위 방법의 일부 단계를 더 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다. 제4 측위 데이터를 획득하는 단계(S4240)에서 제4 측위 데이터는 후술하는 경우의 수를 포함할 수 있다.
근접 측위 센서가 상기 기존 진행 방향에 위치하는 경우(S4240-1), 상기 근접 측위 센서의 노드에서 변경된 제2 방향 데이터에 따라 이동 경로를 변경하고(S4241), 변경되는 경로 상의 변경된 구간에서 제4-1 측위 데이터를 획득할 수 있다(S4242).
근접 측위 센서가 상기 변경되는 구간에 위치하는 경우(S4240-2), 근접 측위 센서의 노드와 일측에서 인접하는 회전 노드에서 변경되는 제2 방향 데이터에 따라 이동 경로를 변경하고(S4243), 근접 측위 센서의 노드, 및 이와 타측에서 인접하는 노드 사이에서 제4-2 측위 데이터를 획득할 수 있다(S4244).
한편, 상기 근접 측위 센서가 기존 진행 방향 및 상기 변경되는 구간 어디에도 위치하지 않는 경우(S4240-3), 이동 객체의 진행 경로 상에서 가장 가까운 노드에서 제2 방향 데이터에 따라 이동 경로를 변경하고(S4245), 변경되는 경로 상의 변경된 구간에서 제4-3 측위 데이터를 획득할 수 있다(S4246).
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 저장하는 것일 수 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다.
한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
따라서, 본 발명의 사상은 앞에서 설명된 실시예들에 국한하여 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위가 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (16)

  1. 실내 공간에 대하여 이동 객체가 이동 가능한 이동 경로 상에 미리 설정된 규칙에 따라 측위 센서의 위치에 관한 정보를 포함하는 노드 데이터를 설정하는 단계;
    상기 노드 데이터, 상기 이동 객체에 구비되는 센서부를 통해 획득한 제1 센싱 데이터 및 상기 실내 공간에 구비되는 측위 센서를 통해 획득한 제2 센싱 데이터 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 이동 객체가 현재 위치하는 제1 구간을 판단할 수 있는 제1 측위 데이터를 획득하는 단계;
    상기 제1 측위 데이터가 상기 제1 구간을 정의하는 경계 노드에 대한 미리 설정된 기준치를 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 노드 데이터, 상기 만족 여부 및 상기 경계 노드에서의 회전 여부 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1 측위 데이터의 후속 측위 데이터를 결정하는 단계;
    를 포함하는, 실내 측위 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 만족 여부를 판단하는 단계에서 만족하지 않는 것으로 판단되는 경우,
    상기 후속 측위 데이터를 결정하는 단계는,
    상기 노드 데이터 중 경계 노드 데이터의 경계 좌표값과 상기 제2 센싱 데이터의 크기를 연산하여 상기 경계 노드 사이에서의 위치에 관한 제2 측위 데이터를 산출하는 단계를 포함하되, 상기 제2 센싱 데이터의 크기는 상기 측위 센서의 신호 세기에 대응하는, 실내 측위 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 만족 여부를 판단하는 단계에서 만족하는 것으로 판단하거나, 상기 노드 데이터에 기초하여 상기 경계 노드가 회전 노드로 판단되는 경우,
    상기 후속 측위 데이터를 결정하는 단계는,
    상기 노드 데이터 및 상기 제1 센싱 데이터를 기초로 산출된 방향 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 해당 경계 노드에서의 회전 여부 및 회전 방향을 포함하는 회전 정보를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라 상기 이동 객체의 이동 경로 상에서 상기 제1 구간의 후속 구간에 대한 상기 후속 측위 데이터를 산출하는 단계;
    를 포함하는, 실내 측위 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전 정보를 판단하는 단계는,
    상기 제1 센싱 데이터를 이용하여 상기 이동 객체의 회전량에 관한 제1 방향 데이터를 산출하는 단계; 및
    상기 제1 방향 데이터와 상기 노드 데이터를 연계하여 상기 회전 방향에 관한 제2 방향 데이터를 결정하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 제1 방향 데이터는 제1-1 센싱 데이터의 제1-1 좌표값 및 제1-2 센싱 데이터의 제1-2 좌표값을 융합 연산하여 산출되는, 실내 측위 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 만족 여부를 판단하는 단계에서 만족하는 것으로 판단되고, 상기 경계 노드가 회전 노드가 아닌 것으로 판단되는 경우,
    상기 제1 측위 데이터를 상기 경계 노드 중 어느 하나의 경계 노드 데이터로 갱신하는 단계; 및
    상기 이동 객체의 기존 진행 방향과 연장선 상의 제2 구간에 대한 제3-1 측위 데이터를 획득하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 제2 구간은 상기 제1 구간과 인접하는 구간인, 실내 측위 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 만족 여부를 판단하는 단계에서 상기 제1 구간의 경계 노드는 기준치를 만족하지 않는 것으로 판단되고, 상기 기준치를 만족하는 노드가 상기 제1 구간의 경계 노드가 아닌 다른 노드로 판단되며, 상기 다른 노드가 회전 노드가 아닌 것으로 판단되는 경우,
    상기 제1 측위 데이터를 상기 다른 노드 데이터로 갱신하는 단계; 및
    상기 이동 객체의 기존 진행 방향과 연장선 상의 제3 구간에 대한 제3-2 측위 데이터를 획득하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 다른 노드는 상기 제3 구간의 경계 노드인, 실내 측위 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 회전 정보를 판단하는 단계에서 회전하는 것으로 판단되는 경우,
    상기 제2 센싱 데이터를 이용하여 근접 측위 센서를 판단하는 단계; 및
    상기 근접 측위 센서의 위치에 따라 상기 이동 객체의 상기 기존 진행 방향과 상이한 방향의 변경되는 구간에 대한 제4 측위 데이터를 획득하는 단계;
    를 포함하는, 실내 측위 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    제4 측위 데이터는,
    상기 근접 측위 센서가 상기 기존 진행 방향에 위치하는 경우 상기 제2 방향 데이터에 따라 변경되는 구간에서 획득된 제4-1 측위 데이터;
    상기 근접 측위 센서가 상기 변경되는 구간에 위치하는 경우 상기 근접 측위 센서의 노드 및 이와 인접하는 노드 사이에서 획득된 제4-2 측위 데이터; 및
    상기 근접 측위 센서가 상기 기존 진행 방향 및 상기 변경되는 구간 어디에도 위치하지 않는 경우 상기 기존 진행 방향에서 가장 가까운 노드에서 변경되는 구간에서 획득된 제4-3 측위 데이터;를 포함하는, 실내 측위 방법.
  9. 제어부 및 센서부를 포함하고, 상기 제어부는,
    실내 공간에 대하여 이동 객체가 이동 가능한 이동 경로 상에 미리 설정된 규칙에 따라 측위 센서의 위치에 관한 정보를 포함하는 노드 데이터를 설정하고,
    상기 노드 데이터, 상기 센서부를 통해 획득한 제1 센싱 데이터 및 상기 실내 공간에 구비되는 측위 센서를 통해 획득한 제2 센싱 데이터 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 이동 객체가 현재 위치하는 제1 구간을 판단할 수 있는 제1 측위 데이터를 획득하고,
    상기 제1 측위 데이터가 상기 제1 구간을 정의하는 경계 노드에 대한 미리 설정된 기준치를 만족하는지 여부를 판단하며,
    상기 노드 데이터, 상기 만족 여부 및 상기 경계 노드에서의 회전 여부 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1 측위 데이터의 후속 측위 데이터를 결정하는, 실내 측위 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 만족 여부를 판단할 때 만족하지 않는 것으로 판단하는 경우,
    상기 제어부는 상기 노드 데이터 중 경계 노드 데이터의 경계 좌표값과 상기 제2 센싱 데이터의 크기를 연산하여 상기 경계 노드 사이에서의 위치에 관한 제2 측위 데이터를 산출하되, 상기 제2 센싱 데이터의 크기는 상기 측위 센서의 신호 세기에 대응하는, 실내 측위 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 만족 여부를 판단할 때 만족하는 것으로 판단하거나, 상기 노드 데이터에 기초하여 상기 경계 노드를 회전 노드로 판단하는 경우,
    상기 제어부는,
    상기 노드 데이터 및 상기 제1 센싱 데이터를 기초로 산출된 방향 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 해당 경계 노드에서의 회전 여부 및 회전 방향을 포함하는 회전 정보를 판단하고,
    상기 판단 결과에 따라 상기 이동 객체의 이동 경로 상에서 상기 제1 구간의 후속 구간에 대한 상기 후속 측위 데이터를 산출하는, 실내 측위 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 센싱 데이터를 이용하여 상기 이동 객체의 회전량에 관한 제1 방향 데이터를 산출하고,
    상기 제1 방향 데이터와 상기 노드 데이터를 연계하여 상기 회전 방향에 관한 제2 방향 데이터를 결정하여, 상기 회전 정보를 판단하고,
    상기 제1 방향 데이터는 제1-1 센싱 데이터의 제1-1 좌표값 및 제1-2 센싱 데이터의 제1-2 좌표값을 융합 연산하여 산출되는, 실내 측위 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 만족 여부를 판단할 때 만족하는 것으로 판단하고, 상기 경계 노드가 회전 노드가 아닌 것으로 판단하는 경우,
    상기 제어부는,
    상기 제1 측위 데이터를 상기 경계 노드 중 어느 하나의 경계 노드 데이터로 갱신하고,
    상기 이동 객체의 기존 진행 방향과 연장선 상의 제2 구간에 대한 제3-1 측위 데이터를 획득하고,
    상기 제2 구간은 상기 제1 구간과 인접하는 구간인, 실내 측위 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 만족 여부를 판단하는 단계에서 상기 제1 구간의 경계 노드는 기준치를 만족하지 않는 것으로 판단하고, 상기 기준치를 만족하는 노드를 상기 제1 구간의 경계 노드가 아닌 다른 노드로 판단하며, 상기 다른 노드가 회전 노드가 아닌 것으로 판단하는 경우,
    상기 제어부는,
    상기 제1 측위 데이터를 상기 다른 노드 데이터로 갱신하고,
    상기 이동 객체의 기존 진행 방향과 연장선 상의 제3 구간에 대한 제3-2 측위 데이터를 획득하되, 상기 다른 노드는 상기 제3 구간의 경계 노드인, 실내 측위 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 회전 정보를 판단할 때 회전하는 것으로 판단하는 경우,
    상기 제2 센싱 데이터를 이용하여 근접 측위 센서를 판단하고,
    상기 근접 측위 센서의 위치에 따라 상기 이동 객체의 상기 기존 진행 방향과 상이한 방향의 변경되는 구간에 대한 제4 측위 데이터를 획득하는, 실내 측위 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    제4 측위 데이터는,
    상기 근접 측위 센서가 상기 기존 진행 방향에 위치하는 경우 상기 제2 방향 데이터에 따라 변경되는 구간에서 획득된 제4-1 측위 데이터;
    상기 근접 측위 센서가 상기 변경되는 구간에 위치하는 경우 상기 근접 측위 센서의 노드 및 이와 인접하는 노드 사이에서 획득된 제4-2 측위 데이터; 및
    상기 근접 측위 센서가 상기 기존 진행 방향 및 상기 변경되는 구간 어디에도 위치하지 않는 경우 상기 기존 진행 방향에서 가장 가까운 노드에서 변경되는 구간에서 획득된 제4-3 측위 데이터;를 포함하는, 실내 측위 장치.
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