KR20130083176A - Device for estimating stride based on magnetic map and method using the device - Google Patents
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Abstract
Description
아래의 실시예들은 자기장 지도 기반 보폭 추정 장치 및 이를 이용한 방법에 관한 것이다.
The following embodiments relate to a magnetic field map based stride length estimation apparatus and a method using the same.
보폭을 추정하는 방법은 크게 2가지로 구분할 수 있다.There are two main ways to estimate the stride length.
첫 번째는 일반적인 사람의 대표 보폭 값을 모든 사람에게 적용하는 방식이다. 두 번째는 각 사용자 별 보폭을 추정하는 방식이다. 두 번째 방식을 적용하는 경우 첫 번째 방식을 적용하는 경우에 비하여 사용자 별로 실제 보폭과 추정된 보폭의 차이를 좁힐 수 있다.The first is to apply the typical stride length of an ordinary person to everyone. The second method is to estimate the stride length for each user. When the second method is applied, the difference between the actual stride length and the estimated stride length can be narrowed down by user compared to the case where the first method is applied.
두 번째 방식은 미리 설정된 거리를 걸음 패턴 별로 이동하여 각 사용자의 보폭을 추정하는 방식과 GPS 신호를 이용하여 추정된 이동거리를 걸음 수로 나누어서 보폭을 추정하는 방식 등으로 구현될 수 있다.The second method may be implemented by estimating the stride length of each user by moving the preset distance for each step pattern, and estimating the stride length by dividing the estimated moving distance by the number of steps using a GPS signal.
한편, 위치를 추정하는 방법은 이동통신 신호를 이용하는 방법, 무선 LAN을 이용하는 방법, 및 UWB(Ultra-Wide Band)를 이용하는 방법 등 다양하게 응용이 가능하다.On the other hand, the method of estimating the position can be variously applied, such as a method using a mobile communication signal, a method using a wireless LAN, and a method using an ultra wide band (UWB).
이동통신 신호를 이용하여 위치를 추정하는 방법은 이동통신이 가능한 휴대용 단말이 연결된 셀 기지국의 위치를 이용하여 단말의 위치를 근사하거나(proximity 방식), 상기 단말에 근접한 3개 이상의 기지국들과의 신호 도달 거리를 측정함으로써 삼각측량을 수행할 수 있다.The method for estimating a location using a mobile communication signal approximates the location of a terminal using a location of a cell base station to which a mobile terminal capable of mobile communication is connected (proximity method), or a signal with three or more base stations adjacent to the terminal. Triangulation can be performed by measuring the reach distance.
무선 LAN을 이용하여 위치를 추정하는 방법은 무선 LAN 단말이 속한 액세스 포인트(AP)의 위치를 이용하여 단말의 위치를 근사하거나(proximity 방식), 근접한 AP의 신호 강도를 측정하여 이전에 기록된 핑거 프린트(fingerprint) 지도와 패턴 매칭(pattern matching)을 수행함으로써 단말의 위치를 추정할 수 있다. A method of estimating a location using a wireless LAN may include a method of approximating a location of a terminal using a location of an access point (AP) to which a wireless LAN terminal belongs (proximity method), or measuring a signal strength of a neighboring AP to record a previously recorded finger. The location of the terminal can be estimated by performing pattern matching with a print map.
UWB(Ultra-Wide Band)를 이용하여 위치를 추정하는 방법은 UWB 신호를 발생시키는 액세스 포인트(AP)와의 거리를 측정함으로써 삼각측량을 수행할 수 있다.
In the method of estimating a location using an ultra-wide band (UWB), triangulation may be performed by measuring a distance from an access point (AP) that generates a UWB signal.
본 발명의 실시예들은 자기장 지도를 기반으로 사용자의 이동거리를 추정함으로써, 위치 추정의 오차를 감소시키고, 보폭 추정에 요구되는 사용자의 이동거리를 감소시키는 기술을 제공한다.Embodiments of the present invention provide a technique for estimating a user's moving distance based on a magnetic field map, thereby reducing an error of position estimation and reducing a user's moving distance required for the stride length estimation.
또한, 본 발명의 실시예들은 자기장 지도를 기반으로 추정된 사용자의 이동거리를 신뢰할 수 있는 경우에만 사용자의 보폭을 추정함으로써, 자기장 지도 기반 보폭 추정의 신뢰성을 향상시키는 기술을 제공한다.
In addition, embodiments of the present invention provide a technique for improving the reliability of the magnetic field map based stride estimation by estimating the stride length of the user only when the user's movement distance estimated based on the magnetic field map is reliable.
본 발명의 일실시예에 따른 자기장 지도 기반 보폭 추정 장치는 상기 자기장 지도가 저장된 메모리; 상기 보폭 추정 장치의 위치에서 자기장 수치를 측정하는 자기장 센서; 상기 보폭 추정 장치의 가속도 수치를 측정하는 가속도 센서; 및 상기 자기장 지도, 상기 자기장 수치, 및 상기 가속도 수치를 기초로 사용자의 보폭을 추정하는 프로세서를 포함한다. Magnetic field map-based stride estimation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a memory in which the magnetic field map is stored; A magnetic field sensor for measuring a magnetic field value at the position of the stride length estimation device; An acceleration sensor measuring an acceleration value of the stride length estimation device; And a processor estimating the stride length of the user based on the magnetic field map, the magnetic field value, and the acceleration value.
상기 프로세서는 상기 자기장 지도 및 상기 자기장 수치를 기초로 상기 사용자의 이동거리를 추정하는 이동거리 추정부; 상기 가속도 수치를 기초로 상기 사용자의 걸음을 검출하는 걸음 검출부; 및 상기 추정된 이동거리 및 상기 검출된 걸음을 기초로 상기 사용자의 보폭을 추정하는 보폭 추정부를 포함할 수 있다. The processor may include a moving distance estimating unit estimating a moving distance of the user based on the magnetic field map and the magnetic field value; A step detector detecting a step of the user based on the acceleration value; And a stride estimating unit estimating a stride length of the user based on the estimated moving distance and the detected step.
상기 이동거리 추정부는 상기 사용자의 이동거리를 추정하기 위하여 상기 자기장 지도에 포함된 복수의 자기장 수치들 및 상기 자기장 수치를 매칭함으로써 상기 보폭 추정 장치의 위치를 추정할 수 있다. The movement distance estimator may estimate the position of the stride length estimation device by matching the magnetic field values with a plurality of magnetic field values included in the magnetic field map to estimate the movement distance of the user.
상기 걸음 검출부는 상기 사용자의 걸음을 검출하기 위하여 상기 가속도 수치가 시간에 따라 변화하는 패턴을 검출할 수 있다. The step detector may detect a pattern in which the acceleration value changes with time in order to detect the step of the user.
상기 걸음 검출부는 상기 검출된 사용자의 걸음 수를 합산하고, 상기 보폭 추정부는 상기 사용자의 보폭을 추정하기 위하여 상기 추정된 이동거리를 상기 합산된 걸음의 수로 나누는 연산을 수행할 수 있다. The step detection unit may add up the detected number of steps of the user, and the step length estimating unit may perform an operation of dividing the estimated moving distance by the sum of the number of steps to estimate the step length of the user.
상기 프로세서는 상기 자기장 지도 및 상기 자기장 수치를 매칭함으로써 상기 보폭 추정 장치의 위치를 추정하고, 상기 추정된 위치를 기초로 상기 사용자의 이동거리를 추정하는 이동거리 추정부; 상기 가속도 수치를 기초로 상기 사용자의 걸음을 검출하는 걸음 검출부; 상기 추정된 위치 및 상기 검출된 걸음 중 적어도 하나를 이용하여 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하는 신뢰성 판단부; 및 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있다는 판단에 따라 상기 추정된 이동거리 및 상기 검출된 걸음을 기초로 상기 사용자의 보폭을 추정하는 보폭 추정부를 포함할 수 있다. The processor may include a moving distance estimating unit estimating a position of the stride length estimation device by matching the magnetic field map and the magnetic field value, and estimating a moving distance of the user based on the estimated position; A step detector detecting a step of the user based on the acceleration value; A reliability determination unit that determines whether the estimated moving distance can be trusted using at least one of the estimated position and the detected step; And a stride estimator for estimating the stride length of the user based on the estimated movement distance and the detected step according to the determination that the estimated movement distance is reliable.
상기 이동거리 추정부는 상기 자기장 지도 및 상기 자기장 수치를 매칭함으로써 상기 보폭 추정 장치가 위치할 수 있는 복수의 위치 후보들을 추정하고, 상기 신뢰성 판단부는 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 상기 추정된 복수의 위치 후보들이 미리 정해진 크기의 영역 내에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다. The moving distance estimating unit estimates a plurality of position candidates in which the stride length estimating apparatus can be located by matching the magnetic field map and the magnetic field value, and the reliability determining unit determines whether the estimated moving distance can be trusted. It may be determined whether the estimated plurality of position candidates are included in an area of a predetermined size.
상기 신뢰성 판단부는 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 상기 검출된 걸음이 존재하는지 여부 및 상기 추정된 위치가 이전에 추정된 위치와 동일한지 여부를 판단할 수 있다. The reliability determiner may determine whether the detected step exists and whether the estimated position is the same as the previously estimated position in order to determine whether the estimated moving distance can be trusted.
상기 신뢰성 판단부는 적어도 상기 가속도 수치를 기초로 상기 자기장 수치의 오차를 보정하는 보정부; 상기 자기장 지도에 포함되는 복수의 자기장 수치들 중 상기 추정된 위치에 대응하는 자기장 수치를 획득하는 획득부; 및 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 상기 보정된 자기장 수치 및 상기 획득된 자기장 수치를 비교하는 비교부를 포함할 수 있다. The reliability determining unit corrects an error of the magnetic field value based on at least the acceleration value; An acquisition unit for obtaining a magnetic field value corresponding to the estimated position among a plurality of magnetic field values included in the magnetic field map; And a comparison unit comparing the corrected magnetic field value and the obtained magnetic field value to determine whether the estimated moving distance is reliable.
본 발명의 일실시예에 따른 자기장 지도 기반 보폭 추정 방법은 상기 자기장 지도를 획득하는 단계; 사용자의 위치에서 자기장 수치를 측정하는 단계; 상기 사용자의 가속도 수치를 측정하는 단계; 상기 자기장 지도 및 상기 자기장 수치를 기초로 상기 사용자의 이동거리를 추정하는 단계; 상기 가속도 수치를 기초로 상기 사용자의 걸음 수를 추정하는 단계; 및 상기 추정된 이동거리 및 상기 추정된 걸음 수를 기초로 상기 사용자의 보폭을 추정하는 단계를 포함한다. Magnetic field map-based stride estimation method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of obtaining the magnetic field map; Measuring a magnetic field value at a user's location; Measuring an acceleration value of the user; Estimating a moving distance of the user based on the magnetic field map and the magnetic field value; Estimating the number of steps of the user based on the acceleration value; And estimating the stride length of the user based on the estimated moving distance and the estimated number of steps.
본 발명의 일실시예에 따른 자기장 지도 기반 보폭 추정 방법은 상기 자기장 지도를 획득하는 단계; 사용자의 위치에서의 자기장 수치 및 상기 사용자의 가속도 수치를 측정하는 단계; 상기 자기장 지도 및 상기 자기장 수치를 매칭함으로써 상기 사용자의 위치를 추정하는 단계; 상기 추정된 위치를 기초로 상기 사용자의 이동거리를 추정하는 단계; 상기 가속도 수치를 기초로 상기 사용자의 걸음을 검출하는 단계; 상기 추정된 위치 및 상기 검출된 걸음 중 적어도 하나를 이용하여 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있다는 판단에 따라 상기 추정된 이동거리 및 상기 검출된 걸음을 기초로 상기 사용자의 보폭을 추정하는 단계를 포함한다. Magnetic field map-based stride estimation method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of obtaining the magnetic field map; Measuring a magnetic field value at the user's location and an acceleration value of the user; Estimating the location of the user by matching the magnetic field map and the magnetic field value; Estimating a moving distance of the user based on the estimated position; Detecting a step of the user based on the acceleration value; Determining whether the estimated moving distance is reliable using at least one of the estimated position and the detected step; And estimating the stride length of the user based on the estimated moving distance and the detected step according to the determination that the estimated moving distance is reliable.
상기 판단하는 단계는 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 상기 추정된 위치가 미리 정해진 크기의 영역 내에 포함되는지 여부를 판단하고, 상기 추정된 위치는 상기 사용자가 위치할 수 있는 복수의 위치 후보들을 포함할 수 있다. The determining may include determining whether the estimated position is included in an area of a predetermined size to determine whether the estimated moving distance is reliable, and the estimated position may include a plurality of positions where the user may be located. May include location candidates.
상기 판단하는 단계는 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 상기 검출된 걸음이 존재하는지 여부 및 상기 추정된 위치가 이전에 추정된 위치와 동일한지 여부를 판단할 수 있다. The determining may determine whether the detected step is present and whether the estimated position is the same as the previously estimated position in order to determine whether the estimated moving distance is reliable.
상기 판단하는 단계는 적어도 상기 가속도 수치를 기초로 상기 자기장 수치의 오차를 보정하는 단계; 상기 자기장 지도에 포함되는 복수의 자기장 수치들 중 상기 추정된 위치에 대응하는 자기장 수치를 획득하는 단계; 및 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 상기 보정된 자기장 수치 및 상기 획득된 자기장 수치를 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
The determining may include correcting an error of the magnetic field value based on at least the acceleration value; Obtaining a magnetic field value corresponding to the estimated position among a plurality of magnetic field values included in the magnetic field map; And comparing the corrected magnetic field value with the obtained magnetic field value to determine whether the estimated moving distance is reliable.
본 발명의 실시예들은 자기장 지도를 기반으로 사용자의 이동거리를 추정함으로써, 위치 추정의 오차를 감소시키고, 보폭 추정에 요구되는 사용자의 이동거리를 감소시키는 기술을 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention can provide a technique for reducing the error of the location estimation, the user's moving distance required for the stride length estimation by estimating the moving distance of the user based on the magnetic field map.
또한, 본 발명의 실시예들은 자기장 지도를 기반으로 추정된 사용자의 이동거리를 신뢰할 수 있는 경우에만 사용자의 보폭을 추정함으로써, 자기장 지도 기반 보폭 추정의 신뢰성을 향상시키는 기술을 제공할 수 있다.
In addition, embodiments of the present invention may provide a technique for improving the reliability of the magnetic field map based stride estimation by estimating the stride length of the user only when the user's moving distance estimated based on the magnetic field map is reliable.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 지도 기반 보폭 추정 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가속도 센서를 이용하여 사용자의 걸음을 검출하는 방법을 설명한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 추정된 이동거리의 신뢰성을 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 보폭 추정을 수행하는 보폭 추정 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 추정된 위치 및 검출된 걸음을 기초로 추정된 이동거리의 신뢰성을 판단하는 보폭 추정 장치를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 추정된 위치에 대응하는 자기장 지도의 자기장 수치 및 적어도 가속도 수치를 이용하여 보정된 자기장 수치를 기초로 추정된 이동거리의 신뢰성을 판단하는 보폭 추정 장치를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 지도 기반 보폭 추정 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 추정된 이동거리의 신뢰성을 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 보폭 추정을 수행하는 보폭 추정 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating an apparatus for estimating a stride length based on a magnetic field map according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph illustrating a method of detecting a user's step by using an acceleration sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating an apparatus for estimating a stride length according to an exemplary embodiment of the present invention, and performing stride length estimation according to the determination result.
4 is a block diagram illustrating an apparatus for estimating a stride length based on an estimated position and a detected walking distance according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 illustrates an apparatus for estimating a stride length based on a magnetic field value corrected using a magnetic field value and at least an acceleration value of a magnetic field map corresponding to an estimated position according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram.
6 is a flowchart illustrating a method of estimating a stride length based on a magnetic field map according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of estimating a stride length for determining reliability of an estimated moving distance and performing stride length estimation according to a result of the determination according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 지도 기반 보폭 추정 장치를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an apparatus for estimating a stride length based on a magnetic field map according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 지도 기반 보폭 추정 장치(100)는 메모리(110), 자기장 센서(120), 가속도 센서(130), 및 프로세서(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the magnetic field map-based
메모리(110)는 자기장 지도(111)와 관련된 정보를 저장한다.The
여기서, 자기장 지도(111)는 미리 설정된 범위의 지역(예를 들면, 사용자의 위치를 추정함으로써 사용자의 보폭을 추정할 수 있는 지역)에 포함된 복수의 위치들에서 미리 측정된 자기장 수치들을 포함한다.Here, the
이 때, 상기 복수의 위치들은 미리 설정된 일정한 간격을 유지하는 복수의 위치들일 수 있고, 경우에 따라 자기장 수치를 측정할 수 있는 장소들 혹은 사용자가 도달할 수 있는 장소들만으로 구성된 복수의 위치들일 수 있다. 더 나아가, 본 발명의 일실시예에 따른 메모리(110)는 복수의 지역들에 대응하는 복수의 자기장 지도들을 저장할 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 메모리(110)는 복수의 지역들에서 위치 추정 및 보폭 추정을 수행할 수 있도록 복수의 자기장 지도들을 저장할 수 있다.In this case, the plurality of positions may be a plurality of positions maintaining a predetermined constant interval, and in some cases, may be a plurality of positions composed of only places where the magnetic field value can be measured or places that the user can reach. . Furthermore, the
또한, 자기장 센서(120)는 사용자의 위치에서 자기장 수치(121)를 측정하고, 가속도 센서(130)는 사용자의 가속도 수치(131)를 측정한다. 이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 센서(120)는 x축, y축, 및 z축을 포함하는 3개의 축들 각각의 자기장 수치를 측정할 수 있다. 그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 가속도 센서(130)는 x축, y축, 및 z축 각각의 가속도 수치를 측정하는 가속도계들을 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 프로세서(140)는 메모리(110)에 저장된 자기장 지도(111), 자기장 센서(120)에 의해 측정된 자기장 수치(121), 및 가속도 센서(130)에 의해 측정된 가속도 수치(131)를 기초로 사용자의 보폭을 추정한다.In addition, the
이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 프로세서(140)는 이동거리 추정부(141), 걸음 검출부(142), 및 보폭 추정부(143)을 포함할 수 있다.At this time, the
이동거리 추정부(141)는 자기장 지도(111)에 포함된 복수의 자기장 수치들과 자기장 센서(120)에 의해 측정된 자기장 수치(121)를 매칭함으로써, 보폭 추정 장치(100)의 위치(즉, 사용자의 위치)를 추정할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 이동거리 추정부(141)는 상기 자기장 지도(111)에 포함된 복수의 자기장 수치들 중 상기 측정된 자기장 수치(121)와 동일하거나 가장 유사한 자기장 수치에 대응하는 위치로 상기 사용자의 위치를 추정할 수 있다.The
뿐만 아니라, 이동거리 추정부(141)는 상기 추정된 사용자의 위치 및 이전에 추정된 사용자의 위치를 이용하여 사용자의 이동거리를 추정할 수 있다. 예를 들면, 제1 시점에 추정된 사용자의 위치가 2차원 평면의 자기장 지도 상 (x1, y1)이고, 제2 시점에 추정된 사용자의 위치가 2차원 평면의 자기장 지도 상 (x2, y2)이면, 제1 시점과 제2 시점 사이에 사용자가 이동한 거리는 (|x1-x2|2 + |y1-y2|2)1/2로 추정될 수 있다. In addition, the
더 나아가, 본 발명의 일실시예에 따른 보폭 추정 장치(100)는 3차원 입체 공간 상에서의 자기장 지도를 이용할 수 있다. 이 경우, 제1 시점에 추정된 사용자의 위치가 자기장 지도 상 (x1, y1, z1)이고, 제2 시점에 추정된 사용자의 위치가 자기장 지도 상 (x2, y2, z2)이면, 제1 시점과 제2 시점 사이에 사용자가 이동한 거리는 (|x1-x2|2 + |y1-y2|2 + |z1-z2|2)1/2로 추정될 수 있다.Furthermore, the stride
또한, 걸음 검출부(142)는 가속도 센서(130)에 의해 측정된 가속도 수치(131)를 이용하여 사용자의 걸음을 검출할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 걸음 검출부(142)는 상기 측정된 가속도 수치(131)가 시간에 따라 변화하는 패턴을 검출할 수 있고, 상기 검출된 패턴을 기초로 사용자의 걸음을 검출할 수 있다.In addition, the
예를 들면, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가속도 센서를 이용하여 사용자의 걸음을 검출하는 방법을 설명한 그래프이다. For example, FIG. 2 is a graph illustrating a method of detecting a user's step by using an acceleration sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 걸음 검출부(142)는 가속도 센서(130)를 이용하여 사용자의 가속도에 변화가 거의 없는 제1 구간(210), 사용자의 가속도가 급격히 증가하는 제2 구간(220), 및 급격히 증가하던 사용자의 가속도가 급격히 감소하는 제3 구간(230)을 검출할 수 있다. Referring to FIG. 2, the
이 경우, 본 발명의 일실시예에 따른 걸음 검출부(142)는 제2 구간(220) 및 제3 구간(230) 중 적어도 하나를 검출할 때 사용자가 한 걸음 이동한 것으로 판단함으로써, 사용자의 걸음을 검출할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 걸음 검출부(142)는 제1 구간(210)과 같이 가속도의 변화가 거의 없는 구간 뒤에 가속도가 급격히 변화하는 제2 구간(220)이나 제3 구간(230)을 검출하는 경우 사용자가 한 걸음 이동한 것으로 판단함으로써, 사용자의 걸음을 검출할 수 있다. 이러한 판단 방법은 경우에 따라 다양하게 변형이 가능하다.In this case, the
더 나아가, 본 발명의 일실시예에 따른 걸음 검출부(142)는 전술한 이동거리 추정부(141)에 의해 사용자의 이동거리가 추정되는 시간 동안 검출된 사용자의 걸음 수를 합산할 수 있다. Furthermore, the
또한, 보폭 추정부(143)는 이동거리 추정부(141)에 의해 추정된 사용자의 이동거리 및 걸음 검출부(142)에 의해 합산된 사용자의 걸음 수를 이용하여 사용자의 보폭을 추정할 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 보폭 추정부(143)는 상기 추정된 이동거리를 상기 합산된 걸음 수로 나누는 연산을 수행함으로써, 사용자의 보폭을 추정할 수 있다.In addition, the
본 발명의 일실시예에 따른 보폭 추정 장치(100)는 자기장 지도(111)를 기반으로 사용자의 이동거리를 추정함으로써, 위치 추정의 오차를 1m 수준으로 감소시킬 수 있다. 더 나아가, 본 발명의 일실시예에 따른 보폭 추정 장치(100)는 위치 추정의 오차를 1m 수준으로 감소시킴으로써, 보폭 추정에 요구되는 사용자의 이동거리를 감소시킬 수 있다.
The stride
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 추정된 이동거리의 신뢰성을 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 보폭 추정을 수행하는 보폭 추정 장치를 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram illustrating an apparatus for estimating a stride length according to an exemplary embodiment of the present invention, and performing stride length estimation according to the determination result.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 보폭 추정 장치(300)는 메모리(310), 자기장 센서(320), 가속도 센서(330), 및 프로세서(340)를 포함하고, 상기 프로세서(340)는 이동거리 추정부(341), 걸음 검출부(342), 신뢰성 판단부(343), 및 보폭 추정부(344)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the stride
걸음 검출부(342)는 가속도 센서(330)에 의해 측정된 가속도 수치(331)를 기초로 사용자의 걸음(347)을 검출할 수 있고, 이동거리 추정부(341)가 사용자의 이동거리를 추정하는 시간 동안 상기 검출된 사용자의 걸음 수(348)를 합산할 수 있다. 걸음 검출부(342)의 동작에는 도 1 및 도 2를 통하여 기술된 사항들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.The
또한, 이동거리 추정부(341)는 메모리(310)에 저장된 자기장 지도(311) 및 자기장 센서(320)에 의해 측정된 자기장 수치(321)를 매칭함으로써, 보폭 추정 장치(300)의 위치(즉, 사용자의 위치, 345)를 추정할 수 있다. 뿐만 아니라, 이동거리 추정부(341)는 상기 추정된 사용자의 위치(345) 및 이전에 추정된 사용자의 위치를 기초로 사용자의 이동거리(346)를 추정할 수 있다. 사용자의 이동거리(346)를 추정하는 방법에는 도 1을 통하여 기술된 사항들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.In addition, the
이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 이동거리 추정부(341)는 메모리(310)에 저장된 자기장 지도(311) 및 자기장 센서(320)에 의해 측정된 자기장 수치(321)를 매칭함으로써, 상기 보폭 추정 장치(300)-즉, 사용자-가 위치할 수 있는 복수의 위치 후보들을 추정할 수 있다.At this time, the
전술한 바와 같이, 이동거리 추정부(341)는 상기 자기장 지도(311)에 포함된 복수의 자기장 수치들 중 상기 측정된 자기장 수치(321)와 동일하거나 가장 유사한 자기장 수치에 대응되는 위치로 사용자의 위치를 추정하고, 상기 추정된 사용자의 위치를 이용하여 사용자의 이동거리를 추정할 수 있다.As described above, the movement
다만, 경우에 따라 상기 복수의 자기장 수치들 중 상기 측정된 자기장 수치(321)와 동일하거나 가장 유사한 자기장 수치에 대응되는 위치가 복수 개일 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 이동거리 추정부(341)는 상기 자기장 지도(311)에 포함된 복수의 자기장 수치들 중 상기 측정된 자기장 수치(321)와 미리 정해진 문턱 차이 값보다 작은 차이를 가지는 자기장 수치에 대응되는 위치로 사용자의 위치를 추정할 수 있다. 이 경우, 상기 추정되는 사용자의 위치는 복수 개일 수 있다.However, in some cases, there may be a plurality of positions corresponding to the magnetic field value that is the same as or closest to the measured
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 신뢰성 판단부(343)는 이동거리 추정부(341)에 의해 추정된 복수의 위치 후보들이 미리 정해진 크기의 영역 내에 포함되는지 여부를 판단함으로써, 상기 추정된 이동거리(346)를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.Meanwhile, the
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 신뢰성 판단부(343)는 이동거리 추정부(341)에 의해 선정된 복수의 위치 후보들이 일정한 영역 이내로 수렴되는 경우, 자기장 왜란 등 외부 간섭이 없다고 판단하고, 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있다고 판단할 수 있다. 반면, 본 발명의 일실시예에 따른 신뢰성 판단부(343)는 상기 선정된 복수의 위치 후보들이 일정한 영역 이내로 수렴되지 못하는 경우, 자기장 왜란 등 외부 간섭이 있다고 판단하고, 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 없다고 판단할 수 있다.That is, the
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 보폭 추정부(344)는 신뢰성 판단부(343)에 의해 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있다는 판단에 따라, 상기 추정된 이동거리(346) 및 상기 검출된 걸음(347)을 기초로 사용자의 보폭을 추정할 수 있다. 사용자의 보폭을 추정하는 방법에는 도 1 및 도 2를 통하여 기술된 사항들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.In addition, the
이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 보폭 추정부(344)는 신뢰성 판단부(343)에 의해 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 없다고 판단된 경우, 사용자의 보폭을 추정하지 아니할 수 있다.At this time, the
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 보폭 추정 장치(300)는 자기장 지도(311)를 기반으로 추정된 사용자의 이동거리를 신뢰할 수 있는 경우에만 사용자의 보폭을 추정함으로써, 자기장 지도(311) 기반 보폭 추정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.That is, the stride
또한, 본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 상기 신뢰성 판단부(343)는 상기 추정된 이동거리(346)의 신뢰성을 판단함에 있어서 전술한 방법과 다른 방식을 이용할 수 있다. 이에 대한 보다 구체적인 사항들에 대하여는 도 4 및 도 5를 참조하여 후술한다.
In addition, according to other embodiments of the present disclosure, the
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 추정된 위치 및 검출된 걸음을 기초로 추정된 이동거리의 신뢰성을 판단하는 보폭 추정 장치를 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram illustrating an apparatus for estimating a stride length based on an estimated position and a detected walking distance according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 본 발명의 일실시예에 따른 보폭 추정 장치(400)는 메모리(410), 자기장 센서(420), 가속도 센서(430), 및 프로세서(440)를 포함하고, 상기 프로세서(440)는 이동거리 추정부(441), 걸음 검출부(442), 신뢰성 판단부(443), 및 보폭 추정부(444)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the stride
걸음 검출부(442)는 가속도 센서(430)에 의해 측정된 가속도 수치(431)를 기초로 사용자의 걸음(447)을 검출할 수 있고, 이동거리 추정부(441)가 사용자의 이동거리를 추정하는 시간 동안 상기 검출된 사용자의 걸음 수(448)를 합산할 수 있다. 걸음 검출부(442)의 동작에는 도 1 및 도 2를 통하여 기술된 사항들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.The
또한, 이동거리 추정부(441)는 메모리(410)에 저장된 자기장 지도(411) 및 자기장 센서(420)에 의해 측정된 자기장 수치(421)를 매칭함으로써, 보폭 추정 장치(400)의 위치(즉, 사용자의 위치, 445)를 추정할 수 있다. 뿐만 아니라, 이동거리 추정부(441)는 상기 추정된 사용자의 위치(445) 및 이전에 추정된 사용자의 위치를 기초로 사용자의 이동거리(446)를 추정할 수 있다. 사용자의 이동거리(446)를 추정하는 방법에는 도 1을 통하여 기술된 사항들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.In addition, the
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 신뢰성 판단부(443)는 걸음 검출부(442)에 의해 검출된 걸음(447)이 존재하는지 여부 및 이동거리 추정부(441)에 의해 추정된 사용자의 위치가 이전에 추정된 위치와 동일한지 여부를 판단함으로써, 상기 추정된 이동거리(446)를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.On the other hand, the
보다 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 신뢰성 판단부(443)는 걸음 검출부(442)에 의한 결과 및 이동거리 추정부(441)에 의한 결과가 서로 모순되는 경우, 상기 추정된 이동거리(446)를 신뢰할 수 없다고 판단할 수 있다.More specifically, the
예를 들면, 이동거리 추정부(441)에 의해 제2 시점에 추정된 위치(445)와 제1 시점에 추정된 위치(즉, 이전에 추정된 위치)가 동일한 경우를 가정하자. 본 발명의 일실시예에 따른 신뢰성 판단부(443)는 상기 이동거리 추정부(441)에 의한 결과를 바탕으로 사용자가 제1 시점 및 제2 시점 사이의 시간 동안 동일한 위치에 머물러 있다고 판단할 수 있다. For example, assume that the
이 때, 상기 걸음 검출부(442)에 의해 제1 시점 및 제2 시점 사이의 시간 동안 사용자의 걸음이 검출된 경우를 상정하자. 이 경우, 본 발명의 일실시예에 따른 신뢰성 판단부(443)는 사용자의 걸음이 검출된 결과를 바탕으로 사용자가 제1 시점 및 제2 시점 사이의 시간 동안 위치를 이동하였다고 판단할 수 있다.In this case, assume that the step of the user is detected by the
여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 신뢰성 판단부(443)는 상기 이동거리 추정부(441)의 결과(사용자가 이동하지 않았다는 판단) 및 상기 걸음 검출부(442)의 결과(사용자가 이동하였다는 판단)가 모순된다고 판단할 수 있다. 이 경우, 신뢰성 판단부(443)는 자기장 왜란 등 외부 간섭의 영향을 받았다고 판단하고, 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 없다고 판단할 수 있다.Here, the
도 3을 참조하여 전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 보폭 추정부(444)는 신뢰성 판단부(443)에 의해 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 없다고 판단된 경우, 사용자의 보폭을 추정하지 아니할 수 있다.As described above with reference to FIG. 3, when the
반면, 본 발명의 일실시예에 따른 신뢰성 판단부(443)는 상기 이동거리 추정부(441)의 결과 및 상기 걸음 검출부(442)의 결과가 모순되지 않는다고 판단되는 경우, 자기장 왜란 등 외부 간섭의 영향을 받지 않았다고 판단하고, 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있다고 판단할 수 있다.On the contrary, if it is determined that the result of the
본 발명의 일실시예에 따른 보폭 추정부(444)는 신뢰성 판단부(443)에 의해 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있다는 판단에 따라, 상기 추정된 이동거리(446) 및 상기 검출된 걸음(447)을 기초로 사용자의 보폭을 추정할 수 있다. 사용자의 보폭을 추정하는 방법에는 도 1 및 도 2를 통하여 기술된 사항들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.According to an embodiment of the present invention, the
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 보폭 추정 장치(400)는 자기장 지도(411)를 기반으로 추정된 사용자의 이동거리를 신뢰할 수 있는 경우에만 사용자의 보폭을 추정함으로써, 자기장 지도(411) 기반 보폭 추정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
That is, the stride
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 추정된 위치에 대응하는 자기장 지도의 자기장 수치 및 적어도 가속도 수치를 이용하여 보정된 자기장 수치를 기초로 추정된 이동거리의 신뢰성을 판단하는 보폭 추정 장치를 나타낸 블록도이다.FIG. 5 illustrates an apparatus for estimating a stride length based on a magnetic field value corrected using a magnetic field value and at least an acceleration value of a magnetic field map corresponding to an estimated position according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 본 발명의 일실시예에 따른 보폭 추정 장치(500)는 메모리(510), 자기장 센서(520), 가속도 센서(530), 및 프로세서(540)를 포함하고, 상기 프로세서(540)는 이동거리 추정부(541), 걸음 검출부(542), 신뢰성 판단부(543), 및 보폭 추정부(544)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the stride
걸음 검출부(542)는 가속도 센서(530)에 의해 측정된 가속도 수치(531)를 기초로 사용자의 걸음(547)을 검출할 수 있고, 이동거리 추정부(541)가 사용자의 이동거리를 추정하는 시간 동안 상기 검출된 사용자의 걸음 수(548)를 합산할 수 있다. 걸음 검출부(542)의 동작에는 도 1 및 도 2를 통하여 기술된 사항들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.The
또한, 이동거리 추정부(541)는 메모리(510)에 저장된 자기장 지도(511) 및 자기장 센서(520)에 의해 측정된 자기장 수치(521)를 매칭함으로써, 보폭 추정 장치(500)의 위치(즉, 사용자의 위치, 545)를 추정할 수 있다. 뿐만 아니라, 이동거리 추정부(541)는 상기 추정된 사용자의 위치(545) 및 이전에 추정된 사용자의 위치를 기초로 사용자의 이동거리(546)를 추정할 수 있다. 사용자의 이동거리(546)를 추정하는 방법에는 도 1을 통하여 기술된 사항들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.In addition, the
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 신뢰성 판단부(543)는 획득부(549), 보정부(550), 및 비교부(551)를 포함한다.Meanwhile, the
이 때, 획득부(549)는 메모리(510)에 저장된 자기장 지도(511)에 포함되는 복수의 자기장 수치들 중 이동거리 추정부(541)에 의해 추정된 위치(545)에 대응하는 자기장 수치를 획득할 수 있다.At this time, the
전술한 바와 같이, 이동거리 추정부(541)는 자기장 지도(511)에 포함된 복수의 자기장 수치들 중 측정된 자기장 수치(521)와 동일하거나 가장 유사한 자기장 수치에 대응되는 위치로 사용자의 위치(545)를 추정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 획득부(549)는 상기 사용자의 위치(545) 및 상기 자기장 지도(511)를 이용하여, 상기 자기장 지도(511)에 포함된 복수의 자기장 수치들 중 상기 사용자의 위치(545)에 대응되는 자기장 수치를 추출할 수 있다.As described above, the movement
또한, 보정부(550)는 적어도 가속도 센서(530)에 의해 측정된 가속도 수치(531)를 기초로 자기장 센서(520)에 의해 측정된 자기장 수치(521)의 오차를 보정할 수 있다.In addition, the
자기장 센서(520)가 사용자의 위치에서 자기장 수치를 측정하는 시점에 보폭 추정 장치(500)가 기울어져 있는 경우, 측정된 자기장 수치에 틸트(tilt) 오차가 포함될 수 있다. 틸트 오차는 자기장 센서의 기울어짐으로 인해 발생하는 측정된 자기장 수치의 오차이다. 이 때, 틸트 오차는 3개의 축들 각각을 중심축으로 하여 회전하는 정도로 표현될 수 있고, 상기 3개의 축들 각각을 중심축으로 하여 회전하는 정도는 각각 피치(pitch), 롤(roll), 및 요(yaw)로 표현될 수 있다.When the
보다 구체적으로, 보폭 추정 장치(500)가 기울어짐에 따라 보폭 추정 장치에 포함된 자기장 센서(520)도 함께 기울어질 수 있다. 이 때, 기울어진 자기장 센서에 의해 측정되는 x축, y축, 및 z축 각각의 자기장 수치는 기울어지지 아니한 자기장 센서에 의해 측정되는 x축, y축, 및 z축 각각의 자기장 수치와 상이할 수 있다. More specifically, as the stride
본 발명의 일실시예에 따른 보정부(550)는 적어도 가속도 센서(530)를 이용하여 자기장 센서(520)의 틸트 오차를 보정할 수 있다. 즉, 보정부(550)는 가속도 센서(530)로부터 측정된 가속도 수치를 이용하여 자기장 센서(520)의 틸트 오차를 보정할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 보정부(550)는 자이로 센서(도면 미포함)로부터 측정된 자이로 수치를 더 이용하여 자기장 센서(520)의 틸트 오차를 보정할 수 있다.The
예를 들면, 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 센서(520)는 x축, y축, 및 z축 각각에서 자기장 수치(521)를 측정할 수 있고, 3개의 축들에서 측정된 자기장 수치들 각각을 mx, my, 및 mz라 칭할 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가속도 센서(530)는 x축, y축, 및 z축 각각에서 가속도 수치(531)를 측정할 수 있고, 본 발명의 일실시예에 따른 자이로 센서(도면 미포함)는 x축, y축, 및 z축 각각에서 자이로 수치(도면 미포함)를 측정할 수 있다. 이 때, 3개의 축들에서 측정된 가속도 수치들 각각을 αx, αy, 및 αz로, 3개의 축들에서 측정된 자이로 수치들 각각을 ωx, ωy, 및 ωz로 칭할 수 있다.For example, the
전술한 바와 같이 자기장 센서(520)의 틸트 오차는 보폭 추정 장치의 피치(pitch, θ), 보폭 추정 장치의 롤(roll, φ), 및 보폭 추정 장치의 요(yaw, ψ)로 표현될 수 있다.As described above, the tilt error of the
이 경우, 보정부(550)는 (수식 1) 및 (수식 2)를 이용하여 보폭 추정 장치의 피치(θ) 및 보폭 추정 장치의 롤(φ)을 계산할 수 있다.
In this case, the
(수식 1)(Equation 1)
(수식 2)(Formula 2)
더 나아가, 보정부(550)는 상기 계산된 보폭 추정 장치의 피치(θ) 및 상기 계산된 보폭 추정 장치의 롤(φ) 및 측정된 자이로 수치들(ωx, ωy, 및 ωz)을 (수식 3)으로 표현되는 자세 계산 미분식에 대입함으로써, 보폭 추정 장치의 요(ψ)를 계산할 수 있다.
Further, the
(수식 3)(Equation 3)
여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 보정부(550)는 상기 자세 계산 미분식의 결과값들 중 세 번째 결과값을 보폭 추정 장치의 요(ψ)의 값으로 설정할 수 있다.Here, the
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 보정부(550)는 상기 계산된 틸트 오차를 기초로 상기 측정된 자기장 수치(521)를 캘리브레이션(calibration)함으로써, 상기 측정된 자기장 수치(521)를 보정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
또한, 비교부(551)는 획득부(549)에 의해 획득된 자기장 수치 및 보정부(550)에 의해 오차가 보정된 자기장 수치를 비교함으로써, 상기 추정된 이동거리(546)를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.In addition, the
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 비교부(551)는 상기 획득부(549)에 의해 획득된 자기장 수치와 상기 보정부(550)에 의해 틸트 오차가 보정된 자기장 수치 사이의 차이가 미리 정해진 문턱 차이 값 이상인 경우, 자기장 왜란 등 외부 간섭의 영향을 받았다고 판단하고, 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 없다고 판단할 수 있다.That is, the
도 3을 참조하여 전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 보폭 추정부(544)는 신뢰성 판단부(543)에 의해 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 없다고 판단된 경우, 사용자의 보폭을 추정하지 아니할 수 있다.As described above with reference to FIG. 3, when the
반면, 본 발명의 일실시예에 따른 신뢰성 판단부(543)는 상기 획득부(549)에 의해 획득된 자기장 수치와 상기 보정부(550)에 의해 틸트 오차가 보정된 자기장 수치 사이의 차이가 미리 정해진 문턱 차이 값 미만인 경우, 자기장 왜란 등 외부 간섭의 영향을 받지 않았다고 판단하고, 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있다고 판단할 수 있다.On the other hand, the
본 발명의 일실시예에 따른 보폭 추정부(544)는 신뢰성 판단부(543)에 의해 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있다는 판단에 따라, 상기 추정된 이동거리(546) 및 상기 검출된 걸음(547)을 기초로 사용자의 보폭을 추정할 수 있다. 사용자의 보폭을 추정하는 방법에는 도 1 및 도 2를 통하여 기술된 사항들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.According to an embodiment of the present invention, the
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 보폭 추정 장치(500)는 자기장 지도(511)를 기반으로 추정된 사용자의 이동거리를 신뢰할 수 있는 경우에만 사용자의 보폭을 추정함으로써, 자기장 지도(511) 기반 보폭 추정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
That is, the stride
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 지도 기반 보폭 추정 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of estimating a stride length based on a magnetic field map according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 지도 기반 보폭 추정 방법은 자기장 지도를 획득하는 단계(610); 사용자의 위치에서 자기장 수치를 측정하는 단계(620); 사용자의 가속도 수치를 측정하는 단계(630); 자기장 지도 및 자기장 수치를 기초로 사용자의 이동거리를 추정하는 단계(640); 가속도 수치를 기초로 사용자의 걸음 수를 추정하는 단계(650); 및 추정된 이동거리 및 추정된 걸음 수를 기초로 사용자의 보폭을 추정하는 단계(660)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the magnetic field map-based stride estimation method according to an embodiment of the present invention may include obtaining a magnetic field map (610); Measuring a magnetic field value at a user's location (620); Measuring an acceleration value of the user (630); Estimating a moving distance of the user based on the magnetic field map and the magnetic field value (640); Estimating the number of steps of the user based on the acceleration value (650); And estimating 660 of the user's stride length based on the estimated moving distance and the estimated number of steps.
도 6에 도시된 단계들 각각에는 도 1 내지 도 2를 통하여 기술된 사항들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.Since the details described with reference to FIGS. 1 and 2 may be applied to each of the steps illustrated in FIG. 6, a detailed description thereof will be omitted.
이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 지도를 획득하는 단계(610)는 자기장 지도가 저장된 메모리로부터 자기장 지도를 불러오는 방식뿐 아니라, 자기장 지도가 저장된 서버로부터 네트워크를 통하여 자기장 지도를 획득하는 방식 등으로 다양하게 구현될 수 있다.At this time, the
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 사용자의 이동거리를 추정하는 단계(640), 사용자의 걸음 수를 추정하는 단계(650), 및 사용자의 보폭을 추정하는 단계(660) 각각은 보폭 추정 장치에 포함된 프로세서를 이용하는 방식뿐 아니라; 사용자의 단말에서 측정된 자기장 수치 및 가속도 수치를 자기장 지도를 저장하고 있는 서버에 전송한 뒤, 상기 서버에서 사용자의 이동거리, 사용자의 걸음 수, 및 사용자의 보폭 각각을 추정한 결과 중 적어도 어느 하나를 상기 단말에 리턴하는 방식 등으로 다양하게 구현될 수 있다.
In addition, each of the step of estimating the moving distance of the
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 추정된 이동거리의 신뢰성을 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 보폭 추정을 수행하는 보폭 추정 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of estimating a stride length for determining reliability of an estimated moving distance and performing stride length estimation according to a result of the determination according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 지도 기반 보폭 추정 방법은 자기장 지도를 획득하는 단계(710); 사용자의 위치에서의 자기장 수치 및 사용자의 가속도 수치를 측정하는 단계(720); 자기장 지도 및 자기장 수치를 매칭함으로써 사용자의 위치를 추정하는 단계(730); 추정된 위치를 기초로 사용자의 이동거리를 추정하는 단계(740); 가속도 수치를 기초로 사용자의 걸음을 검출하는 단계(750); 추정된 위치 및 검출된 걸음 중 적어도 하나를 이용하여 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하는 단계(760); 및 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있다는 판단에 따라 추정된 이동거리 및 검출된 걸음을 기초로 상기 사용자의 보폭을 추정하는 단계(770)를 포함한다.Referring to FIG. 7, a method of estimating a magnetic field map based stride length according to an embodiment of the present invention may include obtaining a magnetic field map (710); Measuring 720 a magnetic field value at the location of the user and an acceleration value of the user; Estimating the location of the user by matching the magnetic field map and magnetic field values (730); Estimating a moving distance of the user based on the estimated position (740); Detecting 750 a user's step based on the acceleration value; Determining (760) whether or not the estimated movement distance is reliable using at least one of an estimated position and a detected step; And estimating the stride of the user based on the estimated moving distance and the detected step according to determining that the estimated moving distance is reliable.
여기서, 상기 판단하는 단계(760)는 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 상기 추정된 위치가 미리 정해진 크기의 영역 내에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다. 이 때, 상기 추정된 위치는 상기 사용자가 위치할 수 있는 복수의 위치 후보들을 포함할 수 있다.Here, the determining
또한, 상기 판단하는 단계(760)는 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 검출된 걸음이 존재하는지 여부 및 상기 추정된 위치가 이전에 추정된 위치와 동일한지 여부를 판단할 수 있다.In addition, the determining
더 나아가, 상기 판단하는 단계(760)는 적어도 상기 가속도 수치를 기초로 상기 자기장 수치의 오차를 보정하는 단계; 상기 자기장 지도에 포함되는 복수의 자기장 수치들 중 상기 추정된 위치에 대응하는 자기장 수치를 획득하는 단계; 및 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 상기 보정된 자기장 수치 및 상기 획득된 자기장 수치를 비교하는 단계를 포함할 수 있다.Further, the determining
도 7에 도시된 단계들 각각에는 도 1 내지 도 5를 통하여 기술된 사항들이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.Since the details described with reference to FIGS. 1 through 5 may be applied to each of the steps illustrated in FIG. 7, a detailed description thereof will be omitted.
이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 자기장 지도를 획득하는 단계(710)는 자기장 지도가 저장된 메모리로부터 자기장 지도를 불러오는 방식뿐 아니라, 자기장 지도가 저장된 서버로부터 네트워크를 통하여 자기장 지도를 획득하는 방식 등으로 다양하게 구현될 수 있다.At this time, the step of obtaining the magnetic field map according to an embodiment of the present invention (710) not only the method of retrieving the magnetic field map from the memory in which the magnetic field map is stored, but also the method of acquiring the magnetic field map through the network from the server where the magnetic field map is stored. It may be variously implemented.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 사용자의 위치를 추정하는 단계(730), 사용자의 이동거리를 추정하는 단계(740), 사용자의 걸음 수를 추정하는 단계(750), 추정된 이동거리의 신뢰성을 판단하는 단계(760) 및 사용자의 보폭을 추정하는 단계(770) 각각은 보폭 추정 장치에 포함된 프로세서를 이용하는 방식뿐 아니라; 사용자의 단말에서 측정된 자기장 수치 및 가속도 수치를 자기장 지도를 저장하고 있는 서버에 전송한 뒤, 상기 서버가 사용자의 위치, 사용자의 이동거리, 및 사용자의 걸음 수를 추정하고, 상기 추정 결과들을 기초로 추정된 이동거리의 신뢰성을 판단하며, 상기 판단 결과에 따라 추정된 사용자의 보폭을 상기 단말에 리턴하는 방식 등으로 다양하게 구현될 수 있다.
In addition, estimating the location of the user in accordance with an embodiment of the present invention (730), estimating the moving distance of the
상술한 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The above-described methods may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions 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. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.
100: 자기장 지도 기반 보폭 추정 장치
110: 자기장 지도가 저장된 메모리
120: 자기장 센서
130: 가속도 센서
140: 보폭을 추정하는 프로세서100: magnetic field map based stride length estimation device
110: memory where the magnetic field map is stored
120: magnetic field sensor
130: acceleration sensor
140: processor for estimating stride length
Claims (15)
상기 자기장 지도가 저장된 메모리;
상기 보폭 추정 장치의 위치에서 자기장 수치를 측정하는 자기장 센서;
상기 보폭 추정 장치의 가속도 수치를 측정하는 가속도 센서; 및
상기 자기장 지도, 상기 자기장 수치, 및 상기 가속도 수치를 기초로 사용자의 보폭을 추정하는 프로세서
를 포함하는 보폭 추정 장치.
In the magnetic field map based stride length estimation apparatus,
A memory in which the magnetic field map is stored;
A magnetic field sensor for measuring a magnetic field value at the position of the stride length estimation device;
An acceleration sensor measuring an acceleration value of the stride length estimation device; And
A processor for estimating the stride of the user based on the magnetic field map, the magnetic field value, and the acceleration value
Stride length estimation apparatus comprising a.
상기 프로세서는
상기 자기장 지도 및 상기 자기장 수치를 기초로 상기 사용자의 이동거리를 추정하는 이동거리 추정부;
상기 가속도 수치를 기초로 상기 사용자의 걸음을 검출하는 걸음 검출부; 및
상기 추정된 이동거리 및 상기 검출된 걸음을 기초로 상기 사용자의 보폭을 추정하는 보폭 추정부
를 포함하는 보폭 추정 장치.
The method of claim 1,
The processor
A moving distance estimating unit estimating a moving distance of the user based on the magnetic field map and the magnetic field value;
A step detector detecting a step of the user based on the acceleration value; And
A stride estimator for estimating the stride length of the user based on the estimated moving distance and the detected step
Stride length estimation apparatus comprising a.
상기 이동거리 추정부는
상기 사용자의 이동거리를 추정하기 위하여 상기 자기장 지도에 포함된 복수의 자기장 수치들 및 상기 자기장 수치를 매칭함으로써 상기 보폭 추정 장치의 위치를 추정하는 보폭 추정 장치.
The method of claim 2,
The moving distance estimating unit
And a step of estimating the position of the stride length estimation device by matching the plurality of magnetic field values and the magnetic field values included in the magnetic field map to estimate the moving distance of the user.
상기 걸음 검출부는
상기 사용자의 걸음을 검출하기 위하여 상기 가속도 수치가 시간에 따라 변화하는 패턴을 검출하는 보폭 추정 장치.
The method of claim 2,
The step detection unit
And a stride length estimation device for detecting a pattern in which the acceleration value changes with time in order to detect the user's walking.
상기 걸음 검출부는
상기 검출된 사용자의 걸음 수를 합산하고,
상기 보폭 추정부는
상기 사용자의 보폭을 추정하기 위하여 상기 추정된 이동거리를 상기 합산된 걸음의 수로 나누는 연산을 수행하는 보폭 추정 장치.
The method of claim 2,
The step detection unit
Summing the detected steps of the user,
The stride estimation unit
And an operation of dividing the estimated moving distance by the sum of the number of steps to estimate the stride length of the user.
상기 프로세서는
상기 자기장 지도 및 상기 자기장 수치를 매칭함으로써 상기 보폭 추정 장치의 위치를 추정하고, 상기 추정된 위치를 기초로 상기 사용자의 이동거리를 추정하는 이동거리 추정부;
상기 가속도 수치를 기초로 상기 사용자의 걸음을 검출하는 걸음 검출부;
상기 추정된 위치 및 상기 검출된 걸음 중 적어도 하나를 이용하여 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하는 신뢰성 판단부; 및
상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있다는 판단에 따라 상기 추정된 이동거리 및 상기 검출된 걸음을 기초로 상기 사용자의 보폭을 추정하는 보폭 추정부
를 포함하는 보폭 추정 장치.
The method of claim 1,
The processor
A moving distance estimator for estimating the position of the stride length estimating apparatus by matching the magnetic field map and the magnetic field value, and estimating a moving distance of the user based on the estimated position;
A step detector detecting a step of the user based on the acceleration value;
A reliability determination unit that determines whether the estimated moving distance can be trusted using at least one of the estimated position and the detected step; And
A stride estimator for estimating the stride length of the user based on the estimated movement distance and the detected step according to the determination that the estimated movement distance is reliable.
Stride length estimation apparatus comprising a.
상기 이동거리 추정부는
상기 자기장 지도 및 상기 자기장 수치를 매칭함으로써 상기 보폭 추정 장치가 위치할 수 있는 복수의 위치 후보들을 추정하고,
상기 신뢰성 판단부는
상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 상기 추정된 복수의 위치 후보들이 미리 정해진 크기의 영역 내에 포함되는지 여부를 판단하는 보폭 추정 장치.
The method according to claim 6,
The moving distance estimating unit
Estimate a plurality of location candidates in which the stride length estimation apparatus can be located by matching the magnetic field map and the magnetic field value,
The reliability determination unit
And determining whether or not the estimated plurality of position candidates are included in an area of a predetermined size to determine whether the estimated moving distance is reliable.
상기 신뢰성 판단부는
상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 상기 검출된 걸음이 존재하는지 여부 및 상기 추정된 위치가 이전에 추정된 위치와 동일한지 여부를 판단하는 보폭 추정 장치.
The method according to claim 6,
The reliability determination unit
And determining whether the detected step exists and whether the estimated position is the same as a previously estimated position in order to determine whether the estimated moving distance is reliable.
상기 신뢰성 판단부는
적어도 상기 가속도 수치를 기초로 상기 자기장 수치의 오차를 보정하는 보정부;
상기 자기장 지도에 포함되는 복수의 자기장 수치들 중 상기 추정된 위치에 대응하는 자기장 수치를 획득하는 획득부; 및
상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 상기 보정된 자기장 수치 및 상기 획득된 자기장 수치를 비교하는 비교부
를 포함하는 보폭 추정 장치.
The method according to claim 6,
The reliability determination unit
A correction unit correcting an error of the magnetic field value based on at least the acceleration value;
An acquisition unit for obtaining a magnetic field value corresponding to the estimated position among a plurality of magnetic field values included in the magnetic field map; And
A comparison unit comparing the corrected magnetic field value and the obtained magnetic field value to determine whether the estimated moving distance can be reliably
Stride length estimation apparatus comprising a.
상기 자기장 지도를 획득하는 단계;
사용자의 위치에서 자기장 수치를 측정하는 단계;
상기 사용자의 가속도 수치를 측정하는 단계;
상기 자기장 지도 및 상기 자기장 수치를 기초로 상기 사용자의 이동거리를 추정하는 단계;
상기 가속도 수치를 기초로 상기 사용자의 걸음 수를 추정하는 단계; 및
상기 추정된 이동거리 및 상기 추정된 걸음 수를 기초로 상기 사용자의 보폭을 추정하는 단계
를 포함하는 보폭 추정 방법.
In the magnetic field map-based stride estimation method,
Obtaining the magnetic field map;
Measuring a magnetic field value at a user's location;
Measuring an acceleration value of the user;
Estimating a moving distance of the user based on the magnetic field map and the magnetic field value;
Estimating the number of steps of the user based on the acceleration value; And
Estimating the stride length of the user based on the estimated moving distance and the estimated number of steps
Stride length estimation method comprising a.
상기 자기장 지도를 획득하는 단계;
사용자의 위치에서의 자기장 수치 및 상기 사용자의 가속도 수치를 측정하는 단계;
상기 자기장 지도 및 상기 자기장 수치를 매칭함으로써 상기 사용자의 위치를 추정하는 단계;
상기 추정된 위치를 기초로 상기 사용자의 이동거리를 추정하는 단계;
상기 가속도 수치를 기초로 상기 사용자의 걸음을 검출하는 단계;
상기 추정된 위치 및 상기 검출된 걸음 중 적어도 하나를 이용하여 상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있다는 판단에 따라 상기 추정된 이동거리 및 상기 검출된 걸음을 기초로 상기 사용자의 보폭을 추정하는 단계
를 포함하는 보폭 추정 방법.
In the magnetic field map-based stride estimation method,
Obtaining the magnetic field map;
Measuring a magnetic field value at the user's location and an acceleration value of the user;
Estimating the location of the user by matching the magnetic field map and the magnetic field value;
Estimating a moving distance of the user based on the estimated position;
Detecting a step of the user based on the acceleration value;
Determining whether the estimated moving distance is reliable using at least one of the estimated position and the detected step; And
Estimating the stride length of the user based on the estimated moving distance and the detected step according to the determination that the estimated moving distance is reliable.
Stride length estimation method comprising a.
상기 판단하는 단계는
상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 상기 추정된 위치가 미리 정해진 크기의 영역 내에 포함되는지 여부를 판단하고,
상기 추정된 위치는
상기 사용자가 위치할 수 있는 복수의 위치 후보들을 포함하는 보폭 추정 방법.
12. The method of claim 11,
The determining step
Determining whether the estimated position is included in an area of a predetermined size to determine whether the estimated moving distance is reliable;
The estimated position is
A stride estimation method comprising a plurality of position candidates in which the user can be located.
상기 판단하는 단계는
상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 상기 검출된 걸음이 존재하는지 여부 및 상기 추정된 위치가 이전에 추정된 위치와 동일한지 여부를 판단하는 보폭 추정 방법.
12. The method of claim 11,
The determining step
And determining whether the detected step is present and whether the estimated position is equal to a previously estimated position in order to determine whether the estimated moving distance is reliable.
상기 판단하는 단계는
적어도 상기 가속도 수치를 기초로 상기 자기장 수치의 오차를 보정하는 단계;
상기 자기장 지도에 포함되는 복수의 자기장 수치들 중 상기 추정된 위치에 대응하는 자기장 수치를 획득하는 단계; 및
상기 추정된 이동거리를 신뢰할 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 상기 보정된 자기장 수치 및 상기 획득된 자기장 수치를 비교하는 단계
를 포함하는 보폭 추정 방법.
12. The method of claim 11,
The determining step
Correcting the error of the magnetic field value based at least on the acceleration value;
Obtaining a magnetic field value corresponding to the estimated position among a plurality of magnetic field values included in the magnetic field map; And
Comparing the corrected magnetic field value and the obtained magnetic field value to determine whether the estimated travel distance can be reliably
Stride length estimation method comprising a.
A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method of any one of claims 10-14.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020120003788A KR20130083176A (en) | 2012-01-12 | 2012-01-12 | Device for estimating stride based on magnetic map and method using the device |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| KR (1) | KR20130083176A (en) |
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| CN107576325A (en) * | 2017-08-25 | 2018-01-12 | 北京麦钉艾特科技有限公司 | A kind of indoor positioning terminal for merging visual odometry and Magnetic Sensor |
| KR20180114355A (en) | 2017-04-10 | 2018-10-18 | 한국정보공학 주식회사 | Method and apparatus for estimating a position |
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2012
- 2012-01-12 KR KR1020120003788A patent/KR20130083176A/en not_active Withdrawn
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| CN107576325B (en) * | 2017-08-25 | 2019-10-11 | 北京麦钉艾特科技有限公司 | A kind of indoor positioning terminal merging visual odometry and Magnetic Sensor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20120112 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |