International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제8권1호
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pp.27-32
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2016
The global positioning system (GPS)-enabled mobile phones provide location-based applications such as car and pedestrian navigation services. The pedestrian navigation services provide safe and comfortable route and path guidance for pedestrians and handicapped or elderly people. One of the essential components for a navigation system is a spatial database used to perform navigation and routing functions. In this paper, we develop modeling and categorization of pedestrian path components for smart tour guide services using the mobile pedestrian navigation application. We create pedestrian networks using 2D base map and sky view map in urban area. We also construct pedestrian networks and attributes of node, link, and POI using on-site GPS data and photos for smart pedestrian tour guide in the major walking tourist spots in Jeju.
Is this paper, a pedestrian inertial navigation system with vision is proposed. The navigation system using inertial sensors has problems that it is difficult to determine the initial position and the position error increases over time. To solve these problems, a vision system in addition to an inertial navigation system is used, where a camera is attached to a pedestrian. Landmarks are installed to known positions so that the position and orientation of a camera can be computed once a camera views the landmark. Using this position information, estimation errors in the inertial navigation system is compensated.
This paper presents the pedestrian navigation algorithm and the error compensation filter. The pedestrian navigation system (PNS) consists of the MEMS inertial sensors, the fluxgate, and the small-size GPS receiver. PNS calculates the navigational information using the signal patterns of the accelerometers. And the navigational information is completed by integration of the patterns, the fluxgate, and the GPS information. In general, PNS can provide the better solution than the low-cost inertial navigation system.
We introduce a MEMS-based pedestrian dead reckoning (PDR) system. A walking navigation algorithm for pedestrians is presented and map-matching algorithm for the navigation system based on dead reckoning (DR) is proposed. The PDR is equipped on the human body and provides the position information of pedestrians. And this is able to be used in ubiquitous sensor network (USN), U-hearth monitoring system, virtual reality (VR) and etc. The PDR detects a step using a novel technique and simultaneously estimates step length. Also an azimuth of the pedestrian is calculated using a fluxgate which is the one of magnetometers. Map-matching algorithm can be formulated to integrate the positioning data with the digital road network data. Map-matching algorithm not only enables the physical location to be identified from navigation system but also improves the positioning accuracy. However most of map-matching algorithms which are developed previously are for the car navigation system (CNS). Therefore they are not appropriate to implement to pedestrian navigation system based on DR system. In this paper, we propose walking navigation system and map-matching algorithm for PDR.
In this paper, a dual foot (DF)-PDR system is proposed for the fusion of integration (IA)-based PDR systems independently applied on both shoes. The horizontal positions of the two shoes estimated from each PDR system are fused based on a particle filter. The proposed method bounds the position error even if the walking time increases without an additional sensor. The distribution of particles is a non-Gaussian distribution to express the lateral error due to systematic drift. Assuming that the shoe position is the pedestrian position, the multi-modal position distribution can be fused into one using the Gaussian sum. The fused pedestrian position is used as a measurement of each particle filter so that the position error is corrected. As a result, experimental results show that position of pedestrians can be effectively estimated by using only the inertial sensors attached to both shoes.
최근 들어 스마트폰 등 모바일 단말기의 활용이 증대되면서 이동 중인 보행자에게 길안내 서비스를 제공하는 보행자 내비게이션 서비스의 필요성이 증가하고 있다. 이러한 내비게이션 서비스에서 도로 네트워크는 경로와 안내 정보를 생성하는데 있어 가장 핵심적인 요소이다. 하지만, 차량을 위한 도로 네트워크에 비하여 보행 네트워크는 더욱 상세하고 방대한 공간에 대한 모델링 기법이 요구된다. 따라서 기존에 현지 조사와 수동 편집 과정을 통하여 구축하는 방법보다 효율적인 방안이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 기 구축되어 있는 차량용 내비게이션 데이터를 기반으로 보행자에게 적합한 보행 네트워크 생성 기법을 제안하였다. 보행 네트워크는 실제 보행자의 이동과 유사한 경로를 생성하기 위하여 보행 공간을 그 특성에 따라 보행 링크(인도, 이면도로, 보행 시설물)와 오픈 스페이스 링크로 구분하고 서로 다른 방법을 적용하여 구축하였다. 이와 같은 기법은 보행 네트워크 생성에 관한 표준 및 방법론이 존재하지 않는 현 시점에서 하나의 효율적인 대안으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
장애인.노약자들은 일반인에 비해 이동에 대한 제약조건이 많으며 이동시 일반인들이 생각하는 것보다 많은 어려움이 있다. 장애인.노약자뿐만 아니라 일반인들의 보행환경을 개선하기 위해 장애인.노약자를 위한 보행 지원시스템을 구성하여 장애인.노약자들의 사회활동을 장려하고 사회 구성원으로서의 역할을 할 수 있도록 도움을 줌으로서 장애인.노약자에 대한 사회문제를 해결하는 데 큰 역할을 하게 된다. 보행용 네트워크를 구성하기 위해 건설교통부에서 2005년 7월에 발간한 "지능형교통체계 표준 노드/링크 구축.운영지침 해설서"의 내용을 분석하였으며 이를 바탕으로 장애인.노약자들에게 적합한 네트워크체계를 구성하였다. 이동제약이 가장 큰 장애인.노약자를 대상으로 한 보행 네트워크이기 때문에 일반 사람들에게 적용될 수 있다. 이렇게 보행 네트워크를 구성함으로서 사회적 약자에 속하는 장애인.노약자들의 보행에 많은 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 일반인들의 보행 편의성을 높이는 효과를 가져 올 수 있다. 장애인.노약자를 비롯한 사람들의 보행률을 높임으로서 에너지 절약, 교통사고율 감소 등 사회 전반적으로 긍정적인 효과를 가져 올 것으로 기대된다.
In the Pedestrian Dead Reckoning (PDR)/Global Positioning System (GPS)/Wi-Fi-integrated navigation system for indoor/outdoor continuous positioning of pedestrians, the process of detecting outliers in measurements is very important. When accurate location information from measurements is used, reliable correction data can be generated during the fusion filtering process. However, abnormal measurements may occur in certain situations, such as indoor/outdoor transitions, which can degrade filter performance and lead to significant errors in the estimated position. To address this issue, this paper proposes a method for detecting outliers in measurements based on Rényi Divergence (RD). When the deviation of the RD value is large, the measurements are considered outliers, and positioning is performed using only pure PDR. Based on experiments conducted with real data, it was confirmed that outliers were effectively detected for abnormal measurements, leading to an improvement in the performance of pedestrian navigation.
In this paper, a map-matching (MM) algorithm which combines an estimated position with digital road data is proposed. The presented algorithm using a virtual track is appropriate for a MEMS-based pedestrian dead reckoning (PDR) system, which can be used in mobile devices. Most of the previous MM algorithms are for car navigation systems and GPS-based navigation system, so existing MM algorithms are not appropriate for the pure DR-based pedestrian navigation system. The biggest problem of previous MM algorithms is that they cannot determine the correct road segment (link) due to the DR characteristics. In DR-based navigation system, the current position is propagated from the previous estimated position. This means that the MM result can be placed on a wrong link when MM algorithm fails to decide the correct link at once. It is a critical problem. Previous algorithms never overcome this problem because they did not consider pure DR characteristics. The MM algorithm using the virtual track is proposed to overcome this problem with improved accuracy. Performance of the proposed MM algorithm was verified by experiments.
This paper proposes the pedestrian navigation system which deals with subjective information. This system consists of the route setting part and the instruction generation part. The route setting part chooses the route with highest subjective satisfaction degree. The instruction generation part gives users the instructions based on the users' sensuous feeling of distance with linguistic expressions. Fuzzy measures and integrals are applied to the calculation of the satisfaction degree of the route which reflects the users' taste for routes. The instruction generation part has database of users' cognitive distance. Users' cognitive distances are expressed by fuzzy sets that correspond to linguistic terms. The system generates the instructions with linguistic terms which have the highest fitness value for the users' sensuous feeling of distance. This paper also performs subjective experiments in order to confirm the validity of the present system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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