범죄 피해자 보호를 강화하기 위해 피해자의 정확한 위치 파악이 필수적이다. 일반적으로 위치 정보는 Global Positioning System (GPS)/Global Navigation Satellite System (GNSS)을 통해 얻을 수 있다. 그러나 GPS/GNSS는 실내 환경에서 사용할 수 없으며, 도심 지역에서는 멀티패스로 인해 정확한 위치 정보를 제공하지 못한다. 즉, 실내 환경이나 도심 지역에서 보행자의 위치를 찾기에 적합한 방법이 아니다. 이에 따라 관 성 센서를 이용한 Pedestrian Dead Reckoning (PDR)에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 그 중 스마트워치 기반 PDR은 실내외 구분 없이 지속적인 항법 정보를 제공할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 다양한 보행 모 션으로 인해 보행자의 방위각을 정확하게 추정하는 것은 여전히 어려운 과제이다. 부정확한 방위각 추정은 위치 정보의 정확도에 영향을 미친다. 이 문제를 해결하기 위해 스마트워치 기반 1D-PDR에서 보행자의 보행 거리와 회전 방향 정보를 활용하는 것이 중요하다. 회전 방향 정보는 직진, 우회전, 좌회전과 같은 이동 방향을 의미하며, 방위각을 정확하게 추정하는 것은 어렵지만 회전 방향 정보는 비교적 쉽게 추출할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 1D-PDR 정보를 지도와 정합하여 2D로 변환된 보행자의 이동 궤적을 추출하는 기법을 제안한다.

A Method for Extracting Walking Trajectory through Smartwatch Based 1D-PDR and Pedestrian Map Alignment

Myeong-Seok Chae, Jae-Uk Kwon, Seong-Yun Cho*

To enhance the protection of crime victims, it is essential to accurately determine the victim's location. Generally, location information is obtained through the Global Positioning System (GPS) or the Global Navigation Satellite System (GNSS). However, GPS/GNSS cannot be used in indoor environments, and in urban areas, they fail to provide accurate location information due to multipath effects. In other words, these systems are not suitable for locating pedestrians in indoor environments or urban areas. As a result, there has been active research on Pedestrian Dead Reckoning (PDR) using inertial sensors. Among these, smartwatch-based PDR has the advantage of providing continuous navigation information regardless of whether the user is indoors or outdoors. However, accurately estimating a pedestrian's heading remains a challenging task due to various walking motions. Inaccurate heading estimation negatively impacts the accuracy of location information. To address this issue, it is important to utilize the pedestrian's walking distance and turning direction information in smartwatch-based 1D-PDR. Turning direction information refers to movements such as going straight, turning right, or turning left. While accurately estimating the heading is difficult, turning direction information can be relatively easily extracted. This paper proposes a method to match such 1D-PDR information with a map to extract a pedestrian’s movement trajectory, converted into 2D.

Keywords: GPS, smartwatch, PDR, pedestrian map, cost matrix

Speaker 채명석 경일대학교