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스마트폰에 구비된 관성 측정장치를 이용하여 상기 스마트폰을 휴대하는 보행자의 실내 위치를 추정하는 스마트폰을 이용한 실내 측위 방법에 있어서,상기 관성 측정장치를 구성하는 가속도계로부터 측정된 3축 가속도 데이터 및 상기 관성 측정장치를 구성하는 각속도계로부터 측정된 3축 각속도 데이터를 기초로 장치 좌표계의 피치축 회전각도 및 롤축 회전각도를 산출하고,상기 피치축 회전각도, 상기 롤축 회전각도 및 상기 관성 측정 장치를 구성하는 지자기계로부터 측정된 3축 자력 데이터를 기초로 상기 장치 좌표계의 제1 요축 회전각도를 산출하고, 상기 3축 각속도 데이터를 기초로 상기 장치 좌표계의 제2 요축 회전각도를 산출하며,상기 보행자의 실내 위치를 추정하기 위한 방향 정보를 결정하기 위하여, 미리 정해진 센서 융합 알고리즘을 이용하여 상기 제1 요축 회전각도 및 상기 제2 요축 회전각도로부터 상기 장치 좌표계의 요축 회전각도를 산출하며, 상기 피치축 회전각도를 산출하는 것은, 상기 3축 가속도 데이터를 기초로 상기 장치 좌표계의 제1 피치축 회전각도를 산출하고, 상기 3축 각속도 데이터를 기초로 상기 장치 좌표계의 제2 피치축 회전각도를 산출하고, 상기 제1 피치축 회전각도, 상기 제2 피치축 회전각도 및 상기 센서 융합 알고리즘을 이용하여 산출하는 것이며, 상기 롤축 회전각도를 산출하는 것은, 상기 3축 가속도 데이터를 기초로 상기 장치 좌표계의 제1 롤축 회전각도를 산출하고, 상기 3축 각속도 데이터를 기초로 상기 장치 좌표계의 제2 롤축 회전각도를 산출하고, 상기 제1 롤축 회전각도, 상기 제2 롤축 회전각도 및 상기 센서 융합알고리즘을 이용하여 산출하는 것이며,상기 제1 요축 회전각도는, 상기 가속도계로부터 측정된 3축 가속도 데이터, 상기 각속도계로부터 측정된 3축 각속도 데이터, 상기 지자기계로부터 측정된 3축 자력데이터를 기초로 산출되는 것인, 스마트폰을 이용한 실내 측위 방법
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제1항에 있어서,상기 제1 피치축 회전각도는 상기 장치 좌표계의 롤축 가속도에 대한 중력 가속도의 비율에 따라 산출되고, 상기 제1 롤축 회전각도는 상기 장치 좌표계의 피치축 가속도에 대한 상기 장치 좌표계의 요축 가속도의 비율에 따라 산출되며, 상기 제2 피치축 회전각도 및 제2 롤축 회전각도는 상기 3축 각속도 데이터를 시간에 대해 적분한 결과값으로 산출되는, 스마트폰을 이용한 실내 측위 방법
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제1항에 있어서,상기 제1 요축 회전각도를 산출하는 것은,상기 피치축 회전각도 및 상기 롤축 회전각도로 구성된 변환 행렬에 상기 3축 자력 데이터의 축별 자력 데이터로 구성된 행렬을 연산하여 상기 장치 좌표계로 표현된 상기 3축 자력 데이터를 전역 좌표계로 변환하고, 상기 전역 좌표계로 변환된 3축 자력 데이터의 피치값 및 롤값을 이용하여 상기 제1 요축 회전각도를 산출하는 것인, 스마트폰을 이용한 실내 측위 방법
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제1항에 있어서,상기 제2 요축 회전각도를 산출하는 것은,상기 3축 각속도 데이터를 기초로 쿼터니온 값으로 표현되는 상기 센서 융합 알고리즘의 상태 변수를 업데이트하고, 상기 상태 변수가 업데이트된 상기 센서 융합 알고리즘으로부터 출력되는 쿼터니온 출력값을 기초로 상기 제2 요축 회전각도를 산출하는, 스마트폰을 이용한 실내 측위 방법
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제1항에 있어서,상기 센서 융합 알고리즘은 칼만 필터 알고리즘인, 스마트폰을 이용한 실내 측위 방법
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제1항에 있어서,상기 3축 가속도 데이터를 기초로 상기 보행자의 보폭 정보를 산출하고,산출된 상기 보폭 정보 및 상기 요축 회전각도로 표현되는 상기 방향 정보를 기초로 상기 보행자의 현재 위치를 추정하는 것을 더 포함하는, 스마트폰을 이용한 실내 측위 방법
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제7항에 있어서,상기 보행자의 보폭 정보를 산출하는 것은,상기 보행자의 보행 과정에서 연속적으로 발생되는 상기 3축 가속도 데이터가 미리 정해진 최대 임계값 및 최소 임계값에 도달하면 상기 보행자가 보행 중인 것으로 판단하고, 상기 보행자가 보행 중인 것으로 판단되는 시간 구간동안 수집되는 상기 3축 가속도 데이터의 평균 가속도값을 기초로 상기 보폭 정보를 산출하는 것인, 스마트폰을 이용한 실내 측위 방법
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제7항에 있어서,상기 보폭 정보 및 상기 방향 정보는 미리 정해진 주기마다 측정되며,상기 보행자의 현재 위치를 추정하는 것은, 이전 주기에 추정된 상기 보행자의 위치를 기준으로, 상기 방향 정보에 따른 방향으로 상기 보폭 정보에 따른 거리만큼 이동된 위치를 상기 현재 위치로 추정하는 것인, 스마트폰을 이용한 실내 측위 방법
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제1항 및 제3항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 따른 스마트폰을 이용한 실내 측위 방법을 수행하기 위한, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체
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스마트폰에 구비된 관성 측정장치를 이용하여 상기 스마트폰을 휴대하는 보행자의 실내 위치를 추정하는 스마트폰을 이용한 실내 측위 시스템에 있어서,상기 관성 측정장치를 구성하는 가속도계로부터 측정된 3축 가속도 데이터 및 상기 관성 측정장치를 구성하는 각속도계로부터 측정된 3축 각속도 데이터를 기초로 장치 좌표계의 피치축 회전각도 및 롤축 회전각도를 산출하는 제1 데이터 융합부; 및상기 피치축 회전각도, 상기 롤축 회전각도 및 상기 관성 측정 장치를 구성하는 지자기계로부터 측정된 3축 자력 데이터를 기초로 상기 장치 좌표계의 제1 요축 회전각도를 산출하고, 상기 3축 각속도 데이터를 기초로 상기 장치 좌표계의 제2 요축 회전각도를 산출하며, 상기 보행자의 실내 위치를 추정하기 위한 방향 정보를 결정하기 위하여, 미리 정해진 센서 융합 알고리즘을 이용하여 상기 제1 요축 회전각도 및 상기 제2 요축 회전각도로부터 상기 장치 좌표계의 요축 회전각도를 산출하는 제2 데이터 융합부를 포함하며,상기 피치축 회전각도를 산출하는 것은, 상기 3축 가속도 데이터를 기초로 상기 장치 좌표계의 제1 피치축 회전각도를 산출하고, 상기 3축 각속도 데이터를 기초로 상기 장치 좌표계의 제2 피치축 회전각도를 산출하고, 상기 제1 피치축 회전각도, 상기 제2 피치축 회전각도 및 상기 센서 융합 알고리즘을 이용하여 산출하는 것이며, 상기 롤축 회전각도를 산출하는 것은, 상기 3축 가속도 데이터를 기초로 상기 장치 좌표계의 제1 롤축 회전각도를 산출하고, 상기 3축 각속도 데이터를 기초로 상기 장치 좌표계의 제2 롤축 회전각도를 산출하고, 상기 제1 롤축 회전각도, 상기 제2 롤축 회전각도 및 상기 센서 융합알고리즘을 이용하여 산출하는 것이며,상기 제1 요축 회전각도는, 상기 가속도계로부터 측정된 3축 가속도 데이터, 상기 각속도계로부터 측정된 3축 각속도 데이터, 상기 지자기계로부터 측정된 3축 자력데이터를 기초로 산출되는 것인, 스마트폰을 이용한 실내 측위 시스템
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제11항에 있어서,상기 제2 데이터 융합부는,상기 피치축 회전각도 및 상기 롤축 회전각도로 구성된 변환 행렬에 상기 3축 자력 데이터의 축별 자력 데이터로 구성된 행렬을 연산하여 상기 장치 좌표계로 표현된 상기 3축 자력 데이터를 전역 좌표계로 변환하고, 상기 전역 좌표계로 변환된 3축 자력 데이터의 피치값 및 롤값을 이용하여 상기 제1 요축 회전각도를 산출하는, 스마트폰을 이용한 실내 측위 시스템
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제11항에 있어서,상기 제2 데이터 융합부는,상기 3축 각속도 데이터를 기초로 쿼터니온 값으로 표현되는 상기 센서 융합 알고리즘의 상태 변수를 업데이트하고, 상기 상태 변수가 업데이트된 상기 센서 융합 알고리즘으로부터 출력되는 쿼터니온 출력값을 기초로 상기 제2 요축 회전각도를 산출하는, 스마트폰을 이용한 실내 측위 시스템
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제11항에 있어서,상기 3축 가속도 데이터를 기초로 상기 보행자의 보폭 정보를 산출하고, 산출된 상기 보폭 정보 및 상기 요축 회전각도로 표현되는 상기 방향 정보를 기초로 상기 보행자의 현재 위치를 추정하는 보행자 위치 추정부를 더 포함하는, 스마트폰을 이용한 실내 측위 시스템
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