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문제 정의
- 물론 4개 이상의 위성이 관측되는 경우에는 보다 정확한 위치 값을 얻을 수 있는데 보통의사역행렬(pseudo-inverse)을 사용하여 최소자승법(least mean square)에 근거한 해를 구하게 된다. 본 논문에서는 GPS의 기본 위치 측정 알고리즘을 이용하나 수발신부 사이의 거리가 아닌 수발신부 사이의 각도를 측정하여 위치를 인식하도록 알고리즘을 구성하여 GPS에서 발생하는 시간편차의 문제를 해결하였다. 그림 1은 본 논문에서 제안한 적외선 센서 기반 위치 인식 시스템(IRPS: InfraRed Positioning System)의 기본 개념을 나타낸 것으로 GPS와 달리 IRPS에서는 세개의 발신부와 수신부가 이루는 사이각을 측정하여 2차원의 위치를 결정한다.
- 이는 RF 신호에 따른 간섭이나 노이즈에 의한 오차가 문제될 수 있다. 본 논문에서는 삼변측량을 이용한 시스템의 문제를 해결하기 위하여 삼각측량을 이용하였으며 적외선 센서를 이용하여 수발신부 사이의 각도를 측정하여 실내에서 2차원의 절대 위치를 인식하는 시스템을 제안한다.
- 본 논문에서는 적외선 센서를 이용한 위치 인식 시스템을(IRPS) 제안하였다. 기존의 연구에서는 수발신부 사이의 거리를 계산하여 위치를 계산하는 삼변측량 방법들이 널리 연구되었으나 본 연구에서는 수발신부 사이의 각도 정보로부터 삼각측량으로 위치를 인식하였다.
- 또한 전자 나침반을 이용하여 단일 적외선 광원의 입사각 측정에 기반한 위치 인식의 연구[8]는 전자 나침반이 자기장에 의해 각도 오차가 크게 증가하는 단점이 있으며 다수의 PIR(Pyroelectric Infrared) 센서를 이용하여 가정 내 거주자 위치를 파악하는 연구[9]는 사람의 위치추정을 위한 방법에는 적합하나 이동로봇의 정밀한 위치인식에는 오차가 커서 부적합하다. 본 연구에서는 자기장의 영향을 크게 받는 전자나침반이나 오차가 누적되는 자이로 및 측정 오차가 비교적 큰 적외선 입사각 측정용 센서 등을 이용하지 않고 적외선 입사각을 정확히 측정할 수 있는 시스템을 제안한다. 또한 삼변측량이 아닌 삼각측량을 이용하여 2차윈 위치를 계산해 할 수 있는 알고리즘을 제안하고 이를 모의실험을 통해 검증한다.
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